KR101264911B1 - 발광 구명 조끼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 패턴으로 발광되어 조난자의 식별을 돕는 발광 구명 조끼에 관한 것이다. 발광 구명 조끼는 착용자의 상반신을 감싸 착용되고 방수 가능한 재질로 형성되는 조끼 형상의 몸체 및, 제1 전극 및 제2 전극과 제1 전극과 제2 전극의 사이에 위치되는 형광물질 및 유전물질과 제1 전극, 제2 전극, 형광물질 및 유전물질을 둘러싸 보호하는 보호층을 포함하여 발광되는 선형 발광체, 몸체의 외면에 부착되며, 내측에 선형 발광체를 수용하되, 선형 발광체로부터 발광된 빛을 외부로 투과시키는 적어도 하나의 포켓부, 몸체에 부착되어 몸체 주변의 물을 감지하는 워터 센서, 워터 센서가 몸체 주변의 물을 감지하면, 선형 발광체가 발광 구간 및 비발광 구간을 포함하는 발광 패턴으로 발광되도록 선형 발광체의 동작을 제어하는 제어부, 선형 발광체 및 제어부로 전력을 공급하는 전원부를 포함한다.

Description

발광 구명 조끼{Light emitting life jacket}

본 발명은 해양 조난시 조난자를 구명하는 데 쓰이는 구명 조끼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 구명 조끼를 착용한 조난자의 주위로 빛을 방출하여 조난자가 쉽게 인지될 수 있게 함으로써 조난자의 구조를 돕는 발광 구명 조끼에 관한 것이다.

구명 조끼는 조난시에 매우 유용하게 쓰이는 구명 장비이다. 구명 조끼는 내부가 공기층을 가지는 가벼운 물질로 충진되거나 수 개의 공기 팩 등으로 채워져 물 속에 잠겼을 때 강한 부력을 생성한다. 따라서, 구명 조끼는 구명 조끼를 착용한 조난자를 수면 위에 부유시킬 수 있으며, 조난자는 구명 조끼를 의지하여 생존할 수 있다.

하지만, 해양에서 조난자는 사고 지점에 그대로 머물러 있지 못하고 파도에 의해 표류하게 된다. 파도에 의해 표류되는 조난자는 구조 작업이 신속히 이루어지는 경우, 사고 지점으로부터 그리 멀지 않은 지점에서 발견될 수 있지만, 구조 작업이 신속히 이루어지지 못하는 상황이거나 또는 사고 지점 주변의 파도가 매우 강한 경우 등의 상황에서는 사고 지점으로부터 동떨어진 먼 곳까지 표류되어 구조가 힘들어질 수 있으며, 이와 같은 상황에서 구조대는 조난자를 발견하기 위해 추가적인 수색작업을 수행하게 되어 구조 작업이 어렵게 될 수 있다.

이러한 조난자 식별의 어려움은, 사고 지점이 육지와 가까운 근해가 아니어서 조난자의 표류 거리가 상대적으로 더욱 증가할 수 밖에 없는 경우나, 시야가 극도로 제한되는 야간인 경우에 더욱 가중되어 원활한 구조 작업을 방해하고 급박한 상황에 처한 조난자의 생명을 위태롭게 만드는 문제점이 있다.

이에 따라, 본 발명이 달성하고자 하는 기술적 과제는, 구명 조끼의 주위로 발광되는 광원을 이용하여 조난자가 쉽게 식별되도록 함으로써 구조 작업이 신속하고 효율적으로 이루어지도록 하는 동시에, 광원의 발광 패턴이 상황에 따라 변화되어 조난자의 구조 확률을 높여줄 수 있는 발광 구명 조끼를 제공하려는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 발광 구명 조끼는 착용자의 상반신을 감싸 착용되고 방수 가능한 재질로 형성되는 조끼 형상의 몸체 및, 제1 전극 및 제2 전극과 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 위치되는 형광물질 및 유전물질과 상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 상기 형광물질 및 상기 유전물질을 둘러싸 보호하는 보호층을 포함하여 발광되는 선형 발광체, 상기 몸체의 외면에 부착되며, 내측에 상기 선형 발광체를 수용하되, 상기 선형 발광체로부터 발광된 빛을 외부로 투과시키는 적어도 하나의 포켓부, 상기 몸체에 부착되어 상기 몸체 주변의 물을 감지하는 워터 센서, 상기 워터 센서가 상기 몸체 주변의 물을 감지하면, 상기 선형 발광체가 발광 구간 및 비발광 구간을 포함하는 발광 패턴으로 발광되도록 상기 선형 발광체의 동작을 제어하는 제어부, 상기 선형 발광체 및 상기 제어부로 전력을 공급하는 전원부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 발광 구명 조끼는 구명 조끼의 외면에 부착된 선형 발광체가 일정한 패턴으로 발광되어 조난자가 원거리에서 또는 야간에도 쉽게 식별될 수 있으며, 선발광 특성을 갖는 광원이 조난자가 더욱 용이하게 식별되도록 할 수 있다. 또한, 구명 조끼는 침수되는 때 조난자의 조작에 의하지 않고도 자동으로 발광될 수 있으며, 조난자가 조난당한 지점의 수온을 감지하여 감지된 수온에 따라 발광 패턴이 변화되어 조난자의 위험 상황을 알려줄 수 있으며, 조난자가 구조되지 못하고 표류하는 시간이 길어지는 경우에는 전력을 절약할 수 있는 다른 발광 패턴으로 전환되어 더 오랜 시간 동안 발광 되면서 조난자의 구조 확률을 높여줄 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 구명 조끼의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 발광 구명 조끼의 펼친 모습을 보인 정면도이다.
도 2는 도 1a의 발광 구명 조끼의 주요 구성부를 도시한 블록도이다.
도 3은 선형 발광체의 발광 패턴을 도시한 그래프이다.
도 4는 선형 발광체의 분해사시도이다.
도 5a 내지 도 5b는 도 1a의 포켓부를 횡단하여 도시한 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광 구명 조끼의 포켓 홀더의 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 포켓 홀더를 횡단하여 도시한 단면도이다.
도 7a는 도 1a의 발광 구명 조끼의 제1 동작과정을 도시한 흐름도이다.
도 7b는 도 7a의 제1 발광 패턴 및 제2 발광 패턴을 도시한 그래프이다.
도 8a는 도 1a의 발광 구명 조끼의 제2 동작과정을 도시한 흐름도이다.
도 8b는 도 8a의 제 3 발광 패턴을 도시한 그래프이다.
도 9는 도 1a의 발광 구명 조끼의 제3 동작과정 및 충전과정을 도시한 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1a 내지 도 5b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 구명 조끼에 대해 상세히 설명한다.

도 1a 내지 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 구명 조끼(1)는 조끼 형상의 몸체(100)의 외면에 포켓부(200)가 형성되며, 몸체(100)에는 포켓부(200) 외에 워터 센서(510), 광 센서(520), 온도 센서(530) 및 태양광 충전모듈(700)이 형성될 수 있다. 몸체(100)의 내측에는 제어부(400) 및 전원부(600)가 형성될 수 있다. 포켓부(200)의 내측에는 선형 발광체(300)가 수용되며 선형 발광체(300)는 전원부(600)로부터 공급된 전력을 이용하여 발광 된다. 따라서, 발광 구명 조끼(1)를 착용한 착용자는 보통의 구명 조끼를 착용한 경우에는 식별이 어려운 원거리상에서도 쉽게 인지될 수 있으며, 야간에는 발광 구명 조끼(1)를 착용한 경우와 발광되지 못하는 보통의 구명 조끼를 착용한 경우의 식별력의 차이가 더욱 극명하게 드러날 수 있다. 선형 발광체(300)에 관해서는 후술하여 좀 더 자세히 설명한다.

몸체(100)는 착용자의 상반신을 감쌀 수 있도록 배면부와 양 측면부가 연속적으로 연결되어 배면부는 착용자의 배면에 밀착되고 양 측면부는 사람의 요부 및 측부를 감싸 상반신의 전면에서 서로 결합된다. 이 때, 양 측면부가 서로 결합되는 부분에는 벨트부(110)가 형성되어 몸체(100)가 결합된 후 착용자에게서 이탈되는 것을 방지하도록 할 수 있다. 벨트부(110)는 양 측면부의 결합부위에 형성되는 버클부분과 버클부분으로부터 연장되어 양 측면부 및 배면부를 감싸는 벨트부분을 포함하여 형성될 수 있으며, 벨트부분은 몸체(100)의 외면을 둘러싸 몸체(100)가 착용자의 상반신에 더욱 밀착되면서 결합될 수 있도록 할 수 있다.

몸체(100)의 내부에는 충전재가 충전될 수 있다. 충전재는 몸체(100)가 수중에서 부력을 생성할 수 있도록 물보다 비중이 낮은 물질을 재료로 하여 형성될 수 있다. 충전재는 예를 들면, 스티로폼과 같은 가벼운 물질이나, 내부에 공기층을 가지는 폼 형태의 다른 합성물질이 몸체(100)의 형태에 맞추어 가공된 후 몸체(100)의 내부에 수용되는 방법으로 형성될 수 있다. 또한, 몸체(100)의 내부에는 공기 등의 기체가 채워질 수 있는 내부 공간이 형성된 부유 팩이 다수 포함될 수 있다. 부유 팩은 공기 등의 기체가 채워진 채로 형성될 수도 있지만, 평상시에는 비어 있다가, 조난시에 외기를 흡입하여 내부에 수용할 수 있다. 이 때, 몸체(100)의 일 측에는 외기를 흡입하기 위해 소형의 펌프가 설치될 수 있다.

몸체(100)의 외면은 방수 처리된 직물로 형성될 수 있다. 따라서, 몸체(100)는 일반적인 의류처럼 방수 가공된 직물을 재단하여 예를 들면, 조끼 형상으로 형성될 수 있다. 이 때, 몸체(100)의 외면에 형성되는 포켓부(200)는 몸체(100)와 별도로 형성된 후 몸체(100)에 부착될 수 있다. 몸체(100)는 조끼 형상 이외에 착용자가 손쉽게 착용할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 착용된 후에는 전술한 벨트부(110)와 같은 결속 장치를 이용하여 몸체(100)가 착용자로부터 쉽게 분리되지 않도록 결속될 수 있다.

포켓부(200)는 몸체(100)의 외면에 형성된다. 포켓부(200)는 광투과성 재질로 형성되어 몸체(100)의 외면에 부착될 수 있다. 포켓부(200)는 투명성 및 유연성을 가지면서도 적당한 인성(toughness)을 갖는 합성 수지로서 예를 들면, 폴리프로필렌 수지 또는 폴리염화비닐 계열의 합성 수지 등을 재료로 하여 튜브 형태로 만들어질 수 있다. 포켓부(200)는 내부에 수용되는 선형 발광체(300)가 발광되는 때에 발광된 빛을 투과시켜 포켓부(200)의 외부로 방출되도록 하며, 외부에서는 포켓부(200)로부터 방출된 빛을 인식하여 조난자를 식별할 수 있다. 따라서, 하나 이상 형성되는 포켓부(200)는 조난자가 더 잘 식별되도록 할 수 있다.

또한, 외부에서 볼 때 포켓부(200)의 형상에 따라 전체적으로 방출되는 빛의형상 역시 변화되므로, 포켓부(200)를 특정한 형태로 형성하여 외부에서 좀 더 효과적으로 조난자를 식별하도록 할 수 있다. 포켓부(200)는 도 1a와 같이 몸체(100)의 옷깃 부분의 테두리나 몸체(100)의 중앙부분을 따라 직선상으로 연장된 형태로 형성될 수도 있지만, 몸체(100)의 배면 또는 전면의 넓은 부분을 사용하여 특정한 도형이나 문자(예를 들면, X 형태 또는 □ 또는 ▽ 형태 등)의 형태로 형성될 수 있다. 포켓부(200)의 구조에 대해서는 후술하여 좀 더 상세히 설명한다.

워터 센서(510), 광 센서(520) 및 온도 센서(530)는 각각 몸체(100)의 서로 다른 위치에 형성될 수 있다.

워터 센서(510)는 발광 구명 조끼(1)를 착용한 조난자가 침수되는 경우 몸체(100) 주변의 물을 감지할 수 있으며, 제어부(400)는 워터 센서(510)의 감지 신호에 따라 발광 구명 조끼(1)가 자동으로 발광되도록 할 수 있다. 워터 센서(510)는 서로 다른 두 개의 전극을 포함하여 침수시에 두 전극 사이의 전류값이 변화되도록 형성될 수 있다. 워터 센서(510)는 몸체(100) 전체가 침수된 여부를 보다 정확히 판단하기 위하여 몸체(100)의 하부 및 상부 또는 측부에 적어도 하나 이상이 분산되어 설치될 수 있다.

광 센서(520)는 몸체(100)에 비추어지는 외부의 빛을 감지할 수 있다. 광 센서(520)는 빛의 강도에 따라 서로 다른 감지 신호를 발생시킬 수 있으며, 일정 강도 이상의 빛이 일정 시간 이상 지속적으로 감지되는 경우에 제어부(400)는 이를 판독하여 발광 구명 조끼(1)의 발광이 중지되도록 할 수 있다. 일정 강도 이상의 빛이 감지되는 경우는 이를 테면, 주간에 태양광이 비추어지는 경우가 될 수 있으며, 이와 같은 경우에는 태양광이 구명 조끼의 발광 효과를 크게 상쇄시킬 수 있기 때문에 발광 구명 조끼(1)는 발광이 중지되어 전원부(600)의 전력을 보전할 수 있다. 이 때, 이와 같이 강한 빛이 감지되는 경우에는 태양광 충전모듈(700)이 전력을 생성하여 전원부(600)를 충전하도록 할 수 있다. 태양광 충전모듈(700)은 광 센서(520)와 함께 몸체(100)의 일 면에 설치될 수 있으며, 수 개의 태양 전지가 조합된 형태로 구성될 수 있다.

온도 센서(530)는 몸체(100) 주변의 수온을 감지하여 감지된 수온에 관한 정보를 제어부(400)로 전달할 수 있으며, 감지된 수온이 일정한 온도 이하인 경우에 제어부(400)는 선형 발광체(300)의 발광 패턴을 변화시켜 조난자가 처한 급박한 상황을 외부로 표시할 수 있다. 일정한 온도는 이를 테면, 사람의 체온보다 10℃ 이상 낮아 조난자의 급격한 체온 저하를 일으킬 수 있는 온도가 될 수 있다.

제어부(400) 및 전원부(600)는 몸체(100)의 내측에 수용될 수 있다. 제어부(400) 및 전원부(600)가 몸체(100)의 내측에 수용되는 경우, 몸체(100)의 표면을 이루는 방수성 직물이 전원부(600) 및 제어부(400)를 보호할 수 있어 침수된 상태에서도 발광 구명 조끼(1)가 정상적으로 작동할 수 있다. 제어부(400) 및 전원부(600)는 몸체(100)의 다른 부분에 형성될 수도 있다. 제어부(400) 및 전원부(600)는 몸체(100)의 일측에 수납공간을 만들어 수납공간의 내부에 수납되도록 형성할 수도 있다. 이 때, 수납공간에는 제어부(400) 또는 전원부(600)가 침수되지 않도록 방수층이 더 형성되어 있을 수 있다.

도 2는 도 1a의 발광 구명 조끼의 주요 구성부를 도시한 블록도이고, 도 3은 선형 발광체의 발광 패턴을 도시한 그래프이다.

선형 발광체(300), 제어부(400), 전원부(600) 및 각각의 센서(510, 520, 530)들은 서로 결선되어 전기적으로 연결된다. 따라서, 각각의 센서가 생성하는 감지신호들은 제어부(400)에 전달될 수 있으며, 제어부(400)는 이들 신호를 분석하여 선형 발광체(300)를 제어한다. 제어부(400)는 선형 발광체(300)가 발광되도록 하거나 발광을 멈추도록 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(400)는 일정한 산식을 내장한 중앙 연산 장치를 포함하는 소형의 IC(Integrated Circuit)회로로 형성될 수 있으며, 내장된 산식에 따라 전술한 감지 신호들을 분석한 후 선형 발광체(300)가 발광 또는 발광 중지의 상태가 되도록 제어할 수 있다.

전원부(600)는 선형 발광체(300) 및 제어부(400)에 전력을 공급하여 각각이 작동할 수 있도록 하며, 태양광 충전모듈(700)과 직접적으로 연결되어 태양광 충전모듈(700)이 생성한 전력을 공급받아 충전될 수 있다. 이를 위해 전원부(600)는 재충전이 가능한 Ni-Cd 전지 또는 Li 폴리머 전지 등이 적어도 한 셀 이상 조합된 형태로 형성될 수 있다.

제어부(400)는 선형 발광체(300)가 일정한 패턴으로 발광되도록 선형 발광체(300)를 제어할 수 있다. 도 3에 예시된 바와 같이, 제어부(400)의 제어에 따라 선형 발광체(300)는 발광 구간(ℓ)과 비발광 구간(x)이 서로 교차되면서 연속적으로 배치되는 발광 패턴으로 발광 될 수 있다. 이와 같은 발광 패턴에 의해 외부에서 볼 때 일정한 간격으로 점멸되는 점멸광을 생성할 수 있으며, 비발광 구간(x)이 없이 일정하게 발광되는 경우보다 조난자의 위치가 효과적으로 식별되도록 할 수 있다. 도 3에서는 예시적으로 발광 구간(ℓ)과 비발광 구간(x)의 크기가 서로 같은 크기를 갖도록 도시되었으나, 발광 구간(ℓ) 및 비발광 구간(x)의 상대적인 크기는 다양한 방식으로 조정될 수 있으며, 상대적인 크기가 서로 변화된 발광 구간(ℓ) 및 비발광 구간(x)의 조합은 각각 서로 다른 발광 패턴을 형성하여 선형 발광체는 조난자가 처한 상황에 따라 서로 다른 패턴으로 발광될 수 있다.

이하에서는 도 4 내지 도 5b를 참조하여 선형 발광체 및 포켓부에 대해 더욱 상세히 설명한다.

도 4는 선형 발광체의 분해사시도이고, 도 5a 내지 도 5b는 도 1a의 포켓부 를 횡단하여 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 선형 발광체(300)는 기존의 점발광 특성(발광체의 발광부가 공간상의 일 지점에만 국소적으로 분포되는 특성)을 갖는 광원들과 달리, 일측 방향으로 일정한 길이로 연장 형성되어 연장된 부분 전체가 연속적으로 발광되는 선발광 특성을 갖는다. 선형 발광체(300)는 외부의 자극에 의해 일시적으로 여기되었던 전자가 천이되는 과정에서 잃는 에너지가 빛의 형태로 방출되는 전계 발광 현상(Electroluminescence)을 이용하여 발광될 수 있다.

선형 발광체(300)는 제1 전극(310), 제2 전극(320), 발광층(330) 및 보호층(340)의 구성부를 포함할 수 있으며, 도 4와 같이 중심부의 주변으로 각각의 구성부가 동축선 상으로 적층되어 형성될 수 있다. 제1 전극(310) 및 제2 전극(320)은 구리도선과 같이 전기전도도가 높은 도체로서 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 제2 전극(320)의 층은 도면상으로는 표현되지 않았지만, 발광층(330)의 표면을 따라 감긴 미세한 권선들로 이루어진 것일 수 있으며, 발광층(330)에서 발광된 빛이 권선들 사이의 공간을 통해 제2 전극(320)의 층을 통과할 수 있다.

제1 전극(310) 내지 제2 전극(320)에 교류 전류가 인가되면 제1 전극(310)과 제2 전극(320)의 사이에는 변동하는 전기장이 생성된다. 이에 따라 제1 전극(310)과 제2 전극의 사이에서는 충전 및 방전과정이 빠르게 반복되어 발광층(330)을 자극할 수 있다. 자극을 받은 발광층(330)은 전술한 전계 발광 현상을 일으켜 발광되며, 발광된 빛은 제2 전극(320)의 층 및 보호층(340)을 통과하여 외부로 방출될 수 있다. 이 때, 발광층(330)은 전기적 자극에 의해 빛을 방출할 수 있는 형광물질 및 전기적 자극을 증폭시켜 줄 수 있는 유전물질을 포함하여 형성될 수 있다.

보호층(340)은 투명 또는 반투명하여 광 투과성을 갖는 고분자 화합물, 이를 테면, 폴리염화비닐 수지(PVC) 등으로 형성되어 발광층(330)에서 발광된 빛이 선형 발광체(300)의 외부로 방출될 수 있도록 하며, 내부의 제1 전극(310), 제2 전극(320) 및 발광층(330)을 외부 환경으로부터 격리시켜 보호한다. 따라서, 보호층(340)이 파손되지 않는 한 선형 발광체(300)는 침수된 상황에서도 발광될 수 있다. 보호층(340)은 두께를 증가시켜 형성하거나, 하나 이상을 적층 형성하여 보호층(340) 내부의 구성부가 좀 더 효과적으로 보호되도록 할 수 있다.

선형 발광체(300)는 발광층(330)에 포함되는 형광 물질의 종류 및 보호층(340)의 색상을 변화시켜 발광되는 빛의 색상을 다양하게 형성할 수 있다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 포켓부(200)는 선형 발광체(300)를 둘러싸 내측에 선형 발광체(300)를 수용한다. 선형 발광체(300)에서 발광되어 나온 빛은 최종적으로 포켓부(200)를 통과하여 외부로 도달된다. 포켓부(200)는 도 5a와 같이 몸체(100)가 끝나는 부분에서 몸체(100)의 단부로부터 연장되어 내측에 선형 발광체(300)를 수용하는 일종의 파우치 형태로 형성될 수 있다. 이와 같이 형성되는 경우, 일 측으로 돌출되는 포켓부(200)의 단부가 파우치의 입구 부분으로 작용할 수 있으며, 선형 발광체(300)가 입구 부분을 통해 포켓부(200)에 수용된 후 입구 부분은 서로 밀착되면서 선형 발광체(300)가 빠져나가지 못하도록 봉쇄될 수 있다. 이 때, 일 측으로 돌출된 입구 부분은 몸체(100)에 삽입된 채 몸체(100)에 함께 봉재되어 포켓부(200)와 몸체(100)가 견고히 결합될 수 있다.

포켓부(200)는 도 5b와 같이 몸체(100)의 외면을 따라서 부착될 수도 있다. 이 때에도 역시 포켓부(200)는 선형 발광체(300)를 둘러싸 내측에 선형 발광체(300)를 수용할 수 있으며, 포켓부(200)의 단부는 선형 발광체(300)의 좌 우측으로 각각 연장되어 몸체(100)의 표면과 밀착될 수 있다. 포켓부(200)의 단부는 몸체(100)와 밀착된 부분에 접착제가 도포되어 몸체(100)와 접착되거나, 몸체(100)와 함께 봉재되어 포켓부(200)가 몸체(100)에 견고하게 결합되도록 할 수 있다.

이와 같이 포켓부(200)가 선형 발광체(300)를 수용하도록 형성함으로써 구명 조끼가 침수되는 때에도 선형 발광체(300)는 포켓부(200)에 의해 보호되며, 급박한 상황에서 조난자의 격렬한 움직임이 발생하는 경우에도 선형 발광체(300)는 파손되지 않고 포켓부(200)의 내측에서 안정적으로 작동할 수 있다. 선형 발광체(300)는 포켓부(200)의 일 측에 형성되는 배출구를 통해 배출되거나 다시 삽입될 수 있어 유사시에 다른 선형 발광체(300)로 쉽게 교체하여 사용할 수 있다.

이하, 도 6a 내지 도 6b를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광 구명 조끼에 대해 상세히 설명한다.

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광 구명 조끼의 포켓 홀더의 사시도이고, 도 6b는 도 6a의 포켓 홀더를 횡단하여 도시한 단면도이다.

도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광 구명 조끼는 포켓 홀더(350)를 더 포함할 수 있다. 도 6a와 같이, 포켓 홀더(350)는 중앙 부분이 오목하게 만입된 형태로 일 측 방향으로 길게 연장되어 형성될 수 있으며, 포켓 홀더(350)의 횡방향의 양 단부는 서로 수평하게 확장될 수 있다.

포켓 홀더(350)는 확장된 단부가 몸체(100)의 표면에 밀착되도록 몸체(100)에 결합될 수 있으며, 이 때, 만입된 중앙 부분은 몸체(100)의 내측에 위치하게 된다. 즉, 포켓 홀더(350)를 이용하여 몸체(100)의 표면에 소정의 길이를 갖는 만입된 빈 공간을 형성할 수 있게 된다. 포켓 홀더(350)는 탄성을 가져 변형된 후에도 다시 원래의 형태로 복원될 수 있는 소재, 이를 테면 폴리 우레탄 수지 또는 이를 포함하는 합성 수지를 사용하여 만들어 질 수 있다. 이 때, 포켓 홀더(350)의 확장된 단부에는 몸체(100)와 결합되기 위한 수 개의 결합구(351)가 형성될 수 있다. 포켓 홀더(350)는 결합사가 결합구(351)와 결합구(351)의 사이로 통과되도록 몸체(100)와 함께 봉재되어 몸체(100)에 단단히 고정될 수 있다.

포켓부(200)는 도 6b와 같이 선형 발광체(300)를 수용한 채 포켓 홀더(350)의 만입된 부분에 삽입될 수 있다. 만입이 시작되는 중앙의 개방부는 만입된 내부 공간보다 좁게 형성되어 포켓부(200) 및 선형 발광체(300)는 포켓 홀더(350)에 삽입된 후 포켓 홀더(350)에 안정적으로 수용될 수 있으며, 선형 발광체(300)에서 발광된 빛은 중앙의 개방부를 통해 외부로 방출될 수 있다. 이 때, 개방부가 너무 좁으면 발광되는 빛의 양이 적어질 수 있고, 너무 넓으면 포켓부(200) 및 선형 발광체(300)가 포켓 홀더(350)로부터 이탈되는 일이 발생할 수 있으므로, 개방부의 폭은 포켓부(200) 및 선형 발광체(300)의 두께를 고려하여 적절히 형성할 수 있다. 또는 개방부의 및 그 주변 부분이 광 투과성이 좋은 재질로 따로 형성되어 빛의 방출량이 증가되도록 할 수 있다.

즉, 포켓 홀더(350)를 이용하여 포켓부(200) 및 선형 발광체(300)는 몸체(100)의 표면에서 돌출되지 않는 방법으로 몸체(100)에 부착되어 외부로 빛을 방출할 수 있게 된다. 몸체(100)의 표면은 구명 조끼가 침수되는 순간에 수면과 직접 접촉되어 마찰을 일으킬 수 있으며, 몸체(100) 표면으로 돌출되는 포켓부(200) 및 선형 발광체(300)는 수면과의 마찰에 의해 손상을 입을 수 있다. 마찰은 구명 조끼를 착용한 조난자가 수면위로 뛰어내려 입수되는 경우와 같이 급박한 순간에 더욱 크게 발생하여 포켓부(200) 및 선형 발광체(300)에 손상을 줄 수 있다.

포켓 홀더(350)를 사용하여 몸체(100) 표면의 돌출된 부분을 최소화 시키면 수면과 마찰이 현저하게 줄어들어 포켓부(200) 및 선형 발광체(300)가 파손을 미리 방지할 수 있다. 또한, 몸체(100) 표면의 뒤틀림에 의해 포켓부(200) 및 선형 발광체(300)에 발생할 수 있는 변형을 탄성을 가지는 포켓 홀더(350)가 일차적으로 흡수하여 포켓부(200) 및 선형 발광체(300)를 보다 효과적으로 보호하여 줄 수 있다.

이하, 전술한 도 2의 블록도 및 도 7a 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 구명 조끼의 동작과정 및 발광 패턴에 대해 좀 더 상세히 설명한다.

도 7a는 도 1a의 발광 구명 조끼의 제1 동작과정을 도시한 흐름도이고, 도 7b는 도 7a의 제1 발광 패턴 및 제2 발광 패턴을 도시한 그래프이고, 도 8a는 도 1a의 발광 구명 조끼의 제2 동작과정을 도시한 흐름도이고, 도 8b는 도 8a의 제 3 발광 패턴을 도시한 그래프이고, 도 9는 도 1a의 발광 구명 조끼의 제3 동작과정 및 충전과정을 도시한 흐름도이다.

선형 발광체(300)는 발광 되거나 발광이 중지되면서 일종의 점멸 패턴을 갖는 점멸광을 생성할 수 있음은 전술한 바와 같다. 선형 발광체(300)는 제어부(400)에 입력된 제어신호에 의해 다양한 패턴으로 발광될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 발광 구명 조끼는 선형 발광체(300)가 적어도 세가지 이상의 서로 다른 패턴을 갖도록 발광될 수 있으며, 침수된 여부, 조난자가 조난된 지점의 수온의 변화, 발광 시간 및 배터리 충전 여부 등의 변수에 따라 서로 다른 방식으로 동작될 수 있다. 각각의 동작과정 및 발광 패턴에 관한 설명에 있어서 구성부에 관한 언급이 있는 때에는 도 2의 블록도를 참조할 수 있다.

우선, 도 7a 내지 도 7b를 참조하면, 발광 구명 조끼가 침수되는 때 워터 센서(510)는 주변의 물을 감지하여 감지 신호를 발생한다 (S100). 워터 센서(510)는 하나 이상이 분산되어 설치될 수 있으며, 분산된 각각의 워터 센서(510) 중 적어도 하나 이상이 감지 신호를 발생하는 때 제어부(400)가 선형 발광체(300)를 동작시킬 수 있다. 적어도 하나 이상의 감지 신호에 의해 제어부(400)는 침수 여부를 판별할 수 있으며, 침수된 상황으로 판별되면 선형 발광체(300)가 제1 발광 패턴으로 발광되도록 제어할 수 있다 (S110).

이 때, 온도 센서(530)는 침수된 지점 주변의 수온을 측정하여 측정값을 제어부(400)로 전달할 수 있으며, 제어부(400)는 제어부(400)에 미리 설정된 임계온도와 측정된 온도값을 비교할 수 있다 (S120). 임계온도 값보다 측정된 수온이 높은 경우에는 제1 발광 패턴을 그대로 유지하지만, 임계온도 값보다 낮은 경우에는 제2 발광 패턴으로 발광 패턴이 변화된다 (S130). 변화된 발광 패턴은 조난자의 위험상황을 외부로 알려줄 수 있다.

발광 패턴은 도 7b와 같이 변화될 수 있다. 우선 침수가 판단되는 경우 초기시간(t。)에서 선형발광체(300)는 on 상태로 되어 일정한 시간 동안 발광이 지속되어 발광 구간(ℓ)을 형성한다. 일정한 시간이 지난 후에 선형 발광체(300)는 다시 off 상태로 전환되어 발광을 멈추며, 다시 일정한 시간 동안 발광이 멈춘 상태를 유지하여 비발광 구간(x)을 형성한다. 발광 구간(ℓ) 및 비발광 구간(x)은 서로 연속적으로 배치되어 선형 발광체(300)는 일정한 간격으로 점멸을 반복하는 제1 발광 패턴을 형성한다. 온도 센서(530)가 임계온도를 감지하기 전까지 제1 발광 패턴이 계속 유지된다.

온도 센서(530)가 임계온도 또는 그보다 낮은 온도를 감지하는 경우 발광 구간(ℓ)및 비발광 구간(x)이 급격히 축소되어 제2 발광 패턴으로 변화될 수 있다. 축소된 발광 구간(ℓ) 및 비발광 구간(x)으로 인해 선형 발광체(300)는 빠르게 점멸되는 점멸광을 생성할 수 있으며, 빠르게 점멸되는 점멸광이 조난자의 급박한 상황을 나타낼 수 있다. 도면에서는 제1 발광 패턴 및 이로부터 변화되는 제2 발광 패턴이 각각의 발광 구간(ℓ) 및 비발광 구간(x)의 크기만이 축소될 뿐 발광 구간(ℓ) 과 비발광 구간(x) 상호간의 크기는 서로 같은 것으로 도시되었으나, 발광 구간(ℓ) 및 비발광 구간(x)의 상호간의 크기를 조정하여 또 다른 형태의 점멸광을 생성하는 제1 발광 패턴 및 제2 발광 패턴을 형성할 수 있다.

이어서, 도 8a 내지 도 8b를 참조하면, 전술한 동작 과정에 따라, 침수 상황이 감지되면(S200), 침수된 지점의 수온에 따라 선형 발광체(300)가 제1 발광 패턴 또는 제2 발광 패턴으로 발광될 수 있다 (S210). 하지만, 이와 같은 발광 시간이 길어지는 경우 선형 발광체(300)는 이와 다른 제3의 발광 패턴으로 발광되도록 제어될 수 있다. 조난시에 조난자는 사고 지점의 주변으로 표류될 수 있으며, 제1 발광 패턴 또는 제2 발광 패턴으로 발광되는 선형 발광체(300)에 의해 식별되어 구조될 수 있다. 하지만 불의의 사정으로 인해 조난자의 구조작업이 늦어지는 경우나 조난당한 지점이 바다 한가운데와 같이 육지로부터 멀리 떨어진 곳인 경우 조난자는 장거리를 표류하게 된다. 이와 같은 경우 알려진 조난 지점의 주변으로 수색작업이 진행될 수 있으며, 이와 같은 수색작업에 의해 발견되기 위해서는 발광 구명 조끼가 더 오랫동안 동작할 수 있어야 한다.

따라서, 선형 발광체(300)가 발광되기 시작한 후부터 제어부(400)는 동작 시간을 측정하여 미리 설정된 임계 시간의 값과 동작 시간을 비교할 수 있다 (S220). 임계 시간은 예를 들면, 선형 발광체(300)의 발광 시작 후 10시간이 될 수 있으며, 여러 가지 기준에 의해 서로 다른 시간이 설정될 수 있다. 이 때, 제어부(400)에는 시간의 경과를 측정하는 타이머 회로가 내장되어 형성될 수 있다.

임계 시간이 넘은 것으로 판단되는 경우 제어부(400)는 선형 발광체(300)가 제 3 발광 패턴으로 발광되도록 선형 발광체(300)의 동작을 제어할 수 있다 (S230). 제 3 발광 패턴은 도 8b와 같이 발광 구간(ℓ)이 상대적으로 매우 좁고, 비발광 구간(x)이 매우 넓은 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 경우 점멸광은 잠시 점멸된 후 비발광 구간(x)만큼의 휴지기를 가졌다가 다시 점멸되는 것을 반복한다. 따라서, 선형 발광체(300)가 on의 상태로 유지되는 시간이 비약적으로 줄어들어 전원부(600)에 저장된 전력이 천천히 소모되며, 천천히 소모되는 전력을 공급받아 선형 발광체(300)의 점멸광을 더 오랫동안 발생시킬 수 있다. 이를 통해, 조난자는 조난 상황으로부터 벗어나 구조될 수 있는 기회를 더 많이 가질 수 있게 된다.

도 9를 참조하면, 전원부(600)는 적절하게 동작을 중지하여 전력을 보전하는 방법이나 태양광 충전 모듈(700)에 의해 충전되는 방법을 사용하여 제어부(400) 및 선형 발광체(300)에 더 오랫동안 전력을 공급할 수 있으며, 이에 따라 선형 발광체(300)는 더 오랫동안 발광될 수 있다.

발광 구명 조끼는 전술한 동작과정에 의해 침수를 감지한 후(S300), 감지된 수온에 따라 제1 발광 패턴 또는 제2 발광 패턴으로 발광되거나 임계 시간을 넘어선 경우 제3 발광 패턴으로 발광될 수 있다 (S310). 이 때, 조난 사고가 발생한 시각이 한낮인 경우에는 상대적으로 강렬한 태양광에 의해 선형 발광체(300)에서 발생하는 점멸광의 인식 효과가 극단적으로 저하될 수 있다. 이러한 경우에는 육안으로도 조난자의 위치를 충분히 식별할 수 있게 되며, 즉각적으로 구조 작업이 이루어지지 못하는 상황에서는 불필요한 전력의 낭비를 줄여 전력을 보전하여 더 오랫동안 선형 발광체(300)가 발광되도록 함으로써 조난자는 구조될 수 있는 기회를 더 많이 확보할 수 있다.

따라서, 광 센서(520)가 태양광을 감지하여 감지 신호를 발생 시키면(S320), 제어부(400)는 선형 발광체(300)가 발광을 중지하도록 선형 발광체(300)를 제어할 수 있다 (S330). 이 때, 태양광 발전 모듈(700)은 제어부(400)의 제어와 독립적으로 태양광을 받아 전력을 생성하여 전원부(600)를 충전시킬 수 있다 (S330). 이 후, 충전이 완료되면 제어부(400)는 다시 발광 되도록 선형 발광체(300)를 제어할 수 있다 (S340).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 발광 구명 조끼 100: 몸체
110: 벨트부 200: 포켓부
300: 선형 발광체 310: 제1 전극
320: 제2 전극 330: 발광층
340: 보호층 350: 포켓 홀더
351: 결합구 400: 제어부
510: 워터 센서 520: 광 센서
530: 온도 센서 600: 전원부
700: 태양광 충전모듈
ℓ 발광 구간 x: 비발광 구간
t: 시간 t。: 초기 시간

Claims (8)

1. 착용자의 상반신을 감싸 착용되고 방수 가능한 재질로 형성되는 조끼 형상의 몸체; 및
   제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 위치되는 형광물질 및 유전물질과, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 상기 형광물질 및 상기 유전물질을 둘러싸 보호하는 보호층을 포함하여 발광되는 선형 발광체;
   상기 몸체의 외면에 부착되며, 내측에 상기 선형 발광체를 수용하되, 상기 선형 발광체로부터 발광된 빛을 외부로 투과시키는 적어도 하나의 포켓부;
   상기 몸체에 부착되어 상기 몸체 주변의 물을 감지하는 워터 센서;
   상기 워터 센서가 상기 몸체 주변의 물을 감지하면, 상기 선형 발광체가 발광 구간 및 비발광 구간을 포함하는 발광 패턴으로 발광되도록 상기 선형 발광체의 동작을 제어하는 제어부;
   상기 선형 발광체 및 상기 제어부로 전력을 공급하는 전원부를 포함하되,
   상기 제어부는 상기 선형 발광체의 동작 시간을 측정하여, 상기 동작 시간이 임계 시간을 넘어서는 경우에는 상기 발광 구간은 축소되고 상기 비발광 구간은 증가되도록 상기 발광 패턴을 변화시키는 발광 구명 조끼.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체에 부착되어 상기 몸체 주변의 수온을 감지하는 온도 센서를 더 포함하여, 상기 제어부는 상기 감지된 수온의 변화에 따라 상기 발광 패턴을 변화시키는 발광 구명 조끼.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 발광 패턴은 상기 감지된 수온이 임계 온도 이하인 경우에는 상기 발광 구간 및 상기 비발광 구간이 모두 축소되는 발광 구명 조끼.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체에 부착되며, 상기 몸체의 외면으로부터 상기 몸체의 내측으로 만입되어 상기 포켓을 수용하는 만입부를 가지며, 탄력 있는 재질로 만들어지는 포켓 홀더를 더 포함하는 발광 구명 조끼.
7. 제 1항, 제3항, 제4항 및 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 몸체에 부착되며, 빛을 감지하는 광 센서를 더 포함하여, 상기 광 센서가 태양광을 감지하는 때는 제어부가 상기 선형 발광체의 동작을 중지시키는 발광 구명 조끼.
8. 제 1항에 있어서,
   태양광을 받아 상기 전원부를 충전하는 태양광 충전 모듈을 더 포함하는 발광 구명 조끼.
   

Images