KR101982248B1

KR101982248B1 - 조난방지 안전 시스템 및 그 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법

Info

Publication number: KR101982248B1
Application number: KR1020180047637A
Authority: KR
Inventors: 강병환; 강병석; 강병식; 김민철; 김석용; 김영대
Original assignee: 강병환; 강병석; 강병식; 김민철; 김석용; 김영대
Priority date: 2018-04-25
Filing date: 2018-04-25
Publication date: 2019-05-24

Abstract

본 발명은 조난방지 안전 시스템 및 그 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법에 관한 것으로, SOS 발신 및 위치추적장치인 GPS(Global Positioning System) 모듈을 구명조끼에 내장하고 GPS 송수신기를 이용하여 조난자의 위치를 추적 감지하도록 하여 해양에서 조난자는 사고 지점에 그대로 머물러 있지 못하고 파도에 의해 표류하게 되더라고 조난자를 쉽게 찾아 신속하게 구조할 수 있다.
또한, 형광 LED, 레이저 반사기 라이팅 띠 등으로 이루어진 복합밴드를 부착하여서 야간이나 원거리에서도 광범위한 수색이 가능하게 하여 구조작업을 신속하고 효율적으로 수행함은 물론 발열작용을 서서히 오랜 시간 동안 지속시켜서 조난자가 장시간 물에 노출된 경우에도 저체온증에 의해 사망하는 것을 사전에 방지할 수 있다.

Description

조난방지 안전 시스템 및 그 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법{DISTRESS PREVENTION SYSTEM AND DISTRESS PREVENTION METHOD USING THE SYSTEM}

본 발명은 조난방지 안전 시스템 및 그 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 SOS 발신 및 위치추적장치인 GPS(Global Positioning System) 모듈을 구명조끼에 내장하고 GPS 송수신기를 이용하여 조난자의 위치를 추적 감지하도록 하고, 형광 LED, 레이저 반사기 라이팅 띠 등으로 이루어진 복합밴드를 부착하여서 야간이나 원거리에서도 광범위한 수색이 가능하게 하여 구조작업을 신속하고 효율적으로 수행함은 물론 발열작용을 서서히 오랜 시간 동안 지속시켜서 조난자가 장시간 물에 노출된 경우에도 저체온증에 의해 사망하는 것을 사전에 방지할 수 있는, 조난방지 안전 시스템 및 그 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법에 관한 것이다.

일반적으로 구명조끼는 조난시에 매우 유용하게 쓰이는 구명 장비이다.

구명조끼는 내부가 공기층을 가지는 가벼운 물질로 충전되거나 수 개의 공기 팩 등으로 채워져 물속에 잠겼을 때 강한 부력을 생성한다. 따라서, 구명조끼는 구명조끼를 착용한 조난자를 수면에 부유시킬 수 있으며, 조난자는 구명조끼를 의지하여 생존할 수 있다.

하지만, 해양에서 조난자는 사고 지점에 그대로 머물러 있지 못하고 파도에 의해 표류하게 된다. 파도에 의해 표류하는 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 표류하여 구조가 힘들어질 수 있으며, 이와 같은 상황에서 구조대는 조난자를 발견하기 위해 추가적인 수색작업을 수행하게 되어 구조작업이 어렵게 될 수 있다.

이러한 조난자 식별의 어려움은, 사고 지점이 육지와 가까운 근해가 아니라, 조난자의 표류 거리가 상대적으로 먼 거리나, 시야가 극도로 제한되는 야간인 경우에 더욱 가중되어 원활한 구조 작업을 방해하고, 급박한 상황에 처한 조난자의 생명을 위태롭게 만드는 문제가 있다.

더구나, 해난 사고 시 조난자가 의식이 없거나 조난자를 구출하는데에 있어 수 시간에서 수일이 걸릴 경우, 조난자를 부유시키는 기능만으로는 사람의 생명을 장담할 수 없다. 즉, 장시간 물에 빠진 조난자의 사망 원인은 체온이 저하되는 저체온증(低體溫症)에 의한 사망이 대부분이기 때문이다.

저체온증이란, 조난자의 체온이 약 35℃ 이하로 하강하는 것을 말하며, 저체온하에서는 정신기능이 둔화 되며, 근육이 힘을 잃고, 맥박과 호흡이 미약해지고 혈압이 저하되며, 심해지면 혼수상태에 빠져서 신체는 얼음같이 차가워지고 피부는 생기를 잃어 창백해지고, 특히 26℃ 이하로 체온이 하강하면 혼수상태에 빠지게 되고 최후에는 생명을 잃게 된다.

근래, 세월 호 조난사고 및 낚시 선박의 전복사고 등으로 아까운 생명이 잃어가고 있다. 조난사고는 예견하지 못하는 경우가 대부분이며, 설사 예견되더라도 대처가 미비하여 큰 인명 피해를 초래하는 경우가 많다.

조난사고에 대하여 생명유지용 안전 구명조끼나 라이프 벨트를 개발하여 조난자가 발생하였을 때, 저체온증 방지 및 GPS 추적을 가능케 하여 2~7일 이내 구조활동을 통한 구출을 가능하도록 함으로써, 소중한 생명을 신속하게 구할 수 있는 기술이 절실히 요구되고 있다.

국내 공개특허 제10-2010-0018633호

본 발명은 SOS 발신 및 위치추적장치인 GPS(Global Positioning System) 모듈을 구명조끼에 내장하고 GPS 송수신기를 이용하여 조난자의 위치를 추적 감지하도록 하고, 형광 LED, 레이저 반사기 라이팅 띠 등으로 이루어진 복합밴드를 부착하여서 야간이나 원거리에서도 광범위한 수색이 가능하게 하여 구조작업을 신속하고 효율적으로 수행함은 물론 발열작용을 서서히 오랜 시간 동안 지속시켜서 조난자가 장시간 물에 노출된 경우에도 저체온증에 의해 사망하는 것을 사전에 방지할 수 있는, 조난방지 안전 시스템 및 그 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 조난방지 안전 시스템 및 그 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법을 제공한다.

본 발명의 조난방지 안전 시스템은, 탄소 섬유 재질로 이루어져 자체 보온성과 경량화를 구현하며, 사용자 체형에 맞게 조절하기 위한 안전버클을 구비하고, 내부에 에어 튜브와 에어 포켓이 다수 형성되는 구명조끼; 야간 및 원거리에서 조난자 위치를 식별 가능하도록 상기 구명조끼에 형광 LED, 레이저 반사기 라이팅 띠를 구비하여 상기 구명조끼에 설치되는 복합 밴드; 상기 구명조끼를 발열하기 위한 발열유닛; 액화산소를 팽창시켜서 상기 에어 튜브와 상기 에어 포켓 안에 산소 기체를 공급하고 팽창시켜서 부력을 생성하며, 상기 구명조끼에 설치된 산소 공급 관을 통해서 조난자에게 산소 기체를 공급하기 위한 산소 팽창유닛; GPS 송수신기를 통해서 조난자의 위치를 파악하기 위한 GPS 모듈; 및 상기 구명조끼 내측에 심장 맥박 및 체온체크 패드가 설치되어 저체온증을 사전에 방지하기 위하여 상기 발열유닛을 가동하는 심박 및 체온 측정 부; 를 포함한다.

상기 구명조끼에는 비상 식량포켓과 보조 배터리가 구비될 수 있다.

한편, 본 발명의 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법은, 조난 발생시, 구명조끼를 입고 자신의 신체에 맞게 안전버클을 끼워 조이는 단계; 교통수단 외부로 탈출하는 단계; 조난자 자신의 탈출 여부를 판단하는 단계; 탈출 후 산소 팽창 유닛을 작동시켜서 부력을 제공하는 단계; GPS 모듈을 작동시켜서 조난위치를 송출하는 단계; 심박 및 체온 측정 부가 조난자의 심박과 체온을 측정하여 저체온증을 감지하는 단계; 조난자의 저체온증을 판단하는 단계; 판단 결과, 저체온증이 있는 경우, 발열유닛을 작동시켜서 정상 체온을 유지하도록 하는 단계; 조난자를 구출하는 단계; 를 포함한다.

구명조끼에 부착된 복합밴드에서는, 야간에 형광 LED, 레이저 반사기 라이팅 띠에 의해서 라이트 서처(light searcher)로 빛을 비출 경우, 빛이 반사되어 조난자 위치를 쉽게 파악할 수 있도록 구성할 수 있다.

본 발명에 의하면, SOS 발신 및 위치추적장치인 GPS(Global Positioning System) 모듈을 구명조끼에 내장하고 GPS 송수신기를 이용하여 조난자의 위치를 추적 감지하도록 하여 해양에서 조난자는 사고 지점에 그대로 머물러 있지 못하고 파도에 의해 표류하게 되더라고 조난자를 쉽게 찾아 신속하게 구조할 수 있다.

또한, 형광 LED, 레이저 반사기 라이팅 띠 등으로 이루어진 복합밴드를 부착하여서 야간이나 원거리에서도 광범위한 수색이 가능하게 하여 구조작업을 신속하고 효율적으로 수행함은 물론 발열작용을 서서히 오랜 시간 동안 지속시켜서 조난자가 장시간 물에 노출된 경우에도 저체온증에 의해 사망하는 것을 사전에 방지할 수 있다.

도 1은 저체온증 환자에게서 나타나는 J 파를 보인 그래프
도 2는 GPS(Global Positioning System) 모듈에서 조난위치를 송출하고, 위성통신을 통해서 관제국에서 조난자 위치를 파악하는 개념도
도 3은 본 발명의 조난방지 안전 시스템을 도시한 정면도
도 4는 본 발명의 조난방지 안전 시스템을 도시한 배면도
도 5는 본 발명의 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법을 설명하기 위한 흐름도

해상 조난시, 조난조끼를 입지 않는 경우, 조난자의 조난위치를 추적하기가 어렵다. 해상 수온이 저온이므로 중등도 저체온증(29℃~32℃) 경우, 심장박동과 호흡이 느려지고 의식상태가 더욱 나빠져 근육경직과 동공확장도 일어난다. 심부 체온이 28℃ 이하가 되면, 중증의 저체온증 상태가 되어 심실세동과 같은 치명적인 부정맥이 유발되어 심정지가 일어나거나, 혈압이 떨어지며 의식을 잃고 정상적인 각막 반사나 통증 반사 등이 소실된다.

도 1에 도시된 그래프에서 확인할 수 있는 바와 같이, 저체온증과 동반되어 나타나는 심전도계 이상을 확인하기 위하여는 심전도 감시가 필수적이며, 유도 심전도에서 저체온증 환자에게 특징적으로 나타나는 서맥과 오스본(Osborn) 파라고 불리는 J 파를 확인하는 것이 진단에 도움을 줄 수도 있다. 의식저하를 유발하는 다른 동반 질환의 유무를 확인하기 위한 검사가 함께 시행되어야 하며, 가역적인 원인을 찾아내는 과정을 소홀히 하면 안된다.

선박 전복 후, 저체온증이 10분~30분 이내에 나타날 수 있어 의식을 잃어 조난자가 직접 선체 밖으로 탈출할 수 있는 힘이 부족하거나 산소 부족으로 활동력을 잃어 탈출의 골든타임을 갖지 못하는 경우도 생길 수 있다.

이러한 문제점을 고려하여 본 발명에서는 바다 및 비행, 산악 등의 조난시, 조난자의 위치를 찾아 구조활동을 쉽게 할 수 있도록 하고자 GPS 모듈(150)과 자세제어 센서(자이로 센서 등)를 내부에 장착하고 방수처리 하되, 도 2에 도시된 바와 같이, GPS 모듈(150)에서 조난 및 위치신호를 GPS 송수신기(10)에 전송하면, 관제국(20)에서는 GPS 송수신기(10)를 통해서 조난자의 조난위치와 자세 신호를 받아 위급한 상황을 신속하게 사건사항을 파악하도록 한다.

또한, 조난자로 하여금 구조될 때까지, 골든 타임 동안 생명유지 될 수 있도록 하고자, 구명조끼(110) 내부에 탄소 섬유 발열 시트가 프리프레그로 여러 장 겹쳐져 있고, 자체 발열은 평소 조끼용으로 착용시 따뜻함을 느낄 수 있고, 보조 배터리에 의하여 20℃ 이상으로 발열할 수 있도록 구성하여 저체온증을 극복할 수 있도록 도와주는 생명 유지용 안전조끼를 제공한다.

또한, 발열유닛을 구비하되, 발열유닛의 구성으로 내부 초미세 열 순환 펌프(온수히트 펌프)와 관로가 내장되어 보조 배터리로 히팅된 액체가 1~2mm 직경 관로를 따라 순환되면서 저체온증을 최소화하고, 특히 조난자의 심장 쪽에는 순환 관이 더 많이 집중될 수 있도록 하여 심정지를 효과적으로 방지하도록 한다. 그 외 열원으로는 화학 발열반응을 제어하는 기술을 적용하되, 그 일 예로 10g의 가성소다=60℃ 발열을 활용하여 1시간 1g 투입=24시간=24g*3일 72g이 내부 안전포켓에 넣어 히팅열 순환 펌프 관리와 별도 연결되도록 하여 다종의 열원을 사용할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 구명조끼는 자체 부유할 수 있도록 내외부 초 발수 및 방수기능과 7일 정도 물속에 있어도 물 흡수를 최소화하여 물에 잠기지 않도록 경량 탄소 섬유로 제작하도록 한다.

또한, 구명조끼의 복합밴드 형태는 "ㅡ", "X" 구조 등으로 만들어 구조적으로 강하게 제작하고, 복합밴드의 어깨띠, X, 허리띠(ㅡXㅡ) 내부에 고압 공기를 채워 물에 부유할 수 있도록 하고, 조난 중에 산소 부족시에는, 이를 활용할 수 있도록 단추처럼 안전 코크를 돌리면 긴급 산소통 역할을 할 수도록 구성할 수도 있다.

또한, 보조 배터리로 +극/-극에 산소/수소를 만들어 내어 이 산소를 활용 옷의 탄소 섬유 천으로 여과를 거치면 바닷물로 음용수를 만들어 긴급 시에 조난자가 음용할 수 있도록 구성할 수도 있다.

또한, 본 발명에서는 SOS 발신 및 위치추적장치 역할을 하는 GPS 모듈과 연결된 배터리에 반영구적인 에너지 공급원으로서 태양열 충전수단을 적용하여 배터리의 교환이나 보수유지 없이 사용할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 조난방지 안전 시스템 및 조난 방지방법에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 조난방지 안전 시스템을 도시한 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 조난방지 안전 시스템은 탄소 섬유 재질로 이루어져 자체 보온성과 경량화를 구현하며, 사용자 체형에 맞게 조절하기 위한 안전버클(111)을 구비하고, 내부에 에어 튜브(미도시)와 에어 포켓(미도시)이 다수 형성되는 구명조끼(110); 야간 및 원거리에서 조난자 위치를 식별 가능하도록 구명조끼(110)에 형광 LED, 레이저 반사기 라이팅 띠를 구비하여 구명조끼(110)에 설치되는 복합 밴드(120); 구명조끼(110)를 발열하기 위한 발열유닛(130); 액화산소를 팽창시켜서 에어 튜브와 에어 포켓 안에 산소 기체를 공급하고 팽창시켜서 부력을 생성하며, 구명조끼(110)에 설치된 산소 공급 관(141)을 통해서 조난자에게 산소 기체를 공급하기 위한 산소 팽창유닛(140); GPS 송수신기(10)를 통해서 조난자의 위치를 파악하기 위한 GPS 모듈(150); 및 구명조끼(110) 내측에 심장 맥박 및 체온체크 패드가 설치되어 저체온증을 사전에 방지하기 위하여 발열유닛(130)을 가동하는 심박 및 체온 측정부(160); 를 포함한다.

구명조끼(110)의 안전버클(111)은, 똑딱이 식의 안전버클(111)을 사용하여 구명조끼(110)가 조난자의 몸에 딱 맞게 하는 것이 바람직하다.

구명조끼(110)에는 비상 식량포켓(113)과 보조 배터리(미도시)가 구비될 수 있다.

보조 라이팅 스틱(125)은 외부 포켓에도 2~3개 장착하고, 250ml 물병, 저체온증 방지를 위한 고열량 초콜릿 바를 비상 식량포켓(113) 안에 기본적으로 장착할 수 있다.

해상 조난시, GPS 추적은 물론 형광 LED, 레이저 반사기 라이팅 띠에 의해서 야간에 광범위한 수색이 가능하고, 헬기, 비행기의 라이트 서처(light searchers)로 빛을 비출 경우, 빛이 반사되어 조난자 위치를 쉽게 파악할 수 있도록 한다.

레이저 반사기 라이팅 띠는, 레이저를 반사하기 위한 코팅물질이 도포된 띠로서, 띠 부분의 폭의 절반 부분을 레이저 반사 코팅으로 처리하고, 최 외곽은 투명 비닐 방수처리하며, 레이저 반사시 정반사되면 좋지만 표면 굴곡상태, 입사 각도, 매질 종류에 따라 반사되는 정도가 달라지므로, 본 실시 예에서는 난반사를 줄이는 코팅을 하여 반사가동 및 반사율을 향상시키도록 한다. 약 25mm 폭으로 레이저 반사시 원거리 반사를 위하여 Mo(몰리브덴) metal reflector mirror 코팅을 한다. 일반 레이저의 경우는, Silicon 반사경인 Si metal reflector mirror 코팅 처리하여 난반사를 최소화한다. 레이저 반사 코팅층은 pet 필름에 mo, si 코팅 처리되어 제조방법에 따라 바느질 처리 또는 양면테이프 탈부착 또는 벨크로로 탈부착하는 방식으로 제조될 수 있다.

복합밴드(120)는 바다 색과 보색인 백색 띠로 구성되는 것이 바람직하고, 도면에 구체적으로 도시하지는 않았으나, 야광이 코팅이 되어 있고, 그 위에 SMT 타입 소형 LED(1.5 V 작동) 띠와 납작한 패드 띠 형식의 라이팅 스틱이 띠 전체에 장착될 수도 있다. 최 외곽 띠의 커버는 비닐 방수 커버로 바느질 박음으로 마무리하는 것이 바람직하다.

조난 추적 구출은 12~28시간 이내에 완료할 수 있으나, 최악의 경우, 2~10일 이상일 수도 있는데, 이 경우 저체온증을 방지하기 위한 조치가 반드시 필요하다.

본 실시 예에서는 저체온증을 방지하기 위하여 발열유닛(130)을 구비한다.

도면에 구체적으로 도시하지는 않았으나, 발열유닛(130)은 복합밴드(120) 내에 설치되거나, 혹은 구명조끼(110) 안에 설치될 수도 있는데, 히팅 시스템인 마스터 parallel 케이블이 장착되며, 그 마스터 parallel 케이블 내에 순환수 또는 순환 액체가 히트펌프 내로 순환되도록 하여 조난자의 체온유지 및 저체온증을 방지하도록 구성될 수 있다.

참고로, 비열(단위: cal): 어떤 물질 1g을 1℃ 높이는데 소모되는 열량을 말하며, 열량(cal 칼로리): 1기압 하에서 순수한 물 1g을 14.5℃에서 15.5℃까지 1℃ 올리는데 필요한 열량을 말하는데, 1cal=4.2 J/s=4.2W, 1WH=1W*3600s=0.24*3600=864cal임을 확인할 수 있다.

가열/유지 소비전력(P)은, P(heat)=I^2 RT, 물은 비열이 크므로 온도 변화가 적어 온돌 시스템에 물을 사용하여 난방하거나 보온을 유지한다.

따라서, 구명조끼(110) 내에 약 100g의 10℃ 물을 체온 36.5℃까지 올리는데 소모되는 열량은 2650cal, 1wh=864cal이므로 나누어 주면, 약 3wh 전력소모, 필요시간=3600/3=1200초, 1200초/60=20분이 필요하며, 유지시 2일*3=144wh, 7일*3=504wh, 10일*3=720wh, 안전계수를 고려하여 3배=720wh*3=2.16kwh 임을 확인할 수 있다.

본 실시 예에서, 발열유닛(130)은 도면에 구체적으로 도시하지는 않았으나, 군용 비상식량(MRE: Meal Ready to Eat) 가열방식과 비슷한 방식으로, 급속 가열하기 위하여 Al₂O₃+MgO+Fe₂O₃ 소결분말 또는 얇은 패드를 알루미늄 팩으로 감싸고, 이 알루미늄 팩에 NaCl(건조 소금결정체)이 채워진 상태에서, 30ml 이상의 물을 넣으면 발열반응 열이 발생하고, 이때 발생하는 약 60℃ 이상의 열을 키트 케이스에 서브 parallel 케이블을 연결하여서 보조 체온유지 온수 히팅장치로 사용할 수도 있다.

다시 말해서, 발열유닛(130)은 도면에 구체적으로 도시하지는 않았으나, 발열 밴드가 탄소 섬유 발열 시트(천) 및 프리프레그 또는 내부 초미세 온수 순환펌프 및 온수순환 관로를 구비할 수 있다.

발열 시트(sheets)로는 발열 탄소 섬유 천이 3겹(1겹 보온시트, 1겹 발열 시트, 1겹) 보온 가능하며, 프리프레그로 발열 시트 내 초미세 온수순환 매트와 순환펌프, 액체가 있어 보조배터리 및 서브 전원과 연결하여 발열하거나, 기본 섬유가 보온 효과 있어서 위험장소 트래킹, 등산시 평상 착용 가능하다.

또한, 외부 전원 종료시 화학반응 발열 키트가 예비 포켓에 있어 꺼내어 흔들면 내부 분리된 층이 섞이면서 발열(가성소다)시작하고, 이 발열 키트를 온수시스템에 물 펌프 히팅부 소켓 연결부에 끼우면 온수 액체가 순환되도록 구성할 수도 있다.

또한, 산소 팽창유닛(140)에서는, 액화산소를 팽창시켜서 에어 튜브와 에어 포켓 안에 산소 기체를 공급하고 팽창시켜서 부력을 생성하며, 구명조끼(110)에 설치된 산소 공급 관(141)을 통해서 조난자에게 산소 기체를 공급할 수 있다.

조난자는 필요시에 산소 공급 관(141)을 통해서 산소를 공급받아 사용할 수 있다. 산소 공급 관(141)은 구명조끼의 양 어깨띠, X, 아래 허리띠에 구비될 수 있다.

본 실시 예에서는, 구명조끼(110)에 설치된 전자 터치식 버튼(미도시)을 눌러 산소 팽창유닛(140)을 작동시켜서 산소 기체를 공급하면, 복합밴드(120)의 어깨띠와 허리띠, 배면 X 띠 부분에 산소가 공급되어 팽창한다.

본 실시 예에서는, 조난자가 GPS 작동버튼(151)을 누름으로써, 구명조끼(110) 내부 전자회로의 작동에 의해서 GPS 모듈(150)이 작동하도록 하거나, 조난자가 GPS 작동버튼(151)을 누르지 않아도 작동하도록 설정할 수도 있다.

GPS 모듈(150)의 작동으로, 조난위치 신호가 GPS 안테나(152)를 통해서 GPS 송수신기(10)로 전송된다. 관제국(20)에서는 GPS 송수신기(10)를 통해서 조난위치를 정확하게 확인할 수 있다.

GPS 안테나(152)는 도면에 구체적으로 도시하지는 않았으나, 외부 은박지 코팅 띠가 안테나 역할을 하여 송출 거리를 더욱 높일 수 있다.

GPS 모듈(150)은 구명조끼(110)의 배면에 각각 2개 이상 장착되어 구조확률을 높이도록 하는 것이 바람직하다.

즉, GPS모듈(150)은 구명조끼의 정면과 배면에 GPS 신호발생기 양면형으로 2개가 장착되어 조난자가 의식을 잃어 누워 있거나 앞으로 업어져 있는 경우를 대비하여, 양면형 GPS 모듈의 장착이 바람직하고, 자이로 센서가 있어 조난자의 상태가 자이로 센서(X,Y,Z)를 통하여 신체 자세 상태를 정확하게 확인할 수 있다.

레이저 반사 및 형광코팅 라인이 안테나 역할도 하며, 이 라인들이 어깨 상부 안테나와 연결 조난 및 위치 신호를 송출하도록 할 수 있다.

GPS 안테나(152)는 도면에 도시한 형상에 국한되지 않으며, 케이블이 연결되며, GPS 자체전원, 예를 들어 리튬이온 배터리, 단추타입으로 운용할 수도 있다.

본 실시 예에서, 심박 및 체온 측정부(160)는 구명조끼(110) 내측에 심장 맥박 및 체온체크 패드가 설치되어 저체온증을 사전에 방지하기 위하여 발열유닛(130)을 가동하는 센서유닛으로서, 조난자의 심장부 부근 왼쪽 흉부에 맥박체크, 체온체크 가능한 패드가 있어 센서와 연결된 케이블에 전원 연결되어 발열과 GPS 신호 전송을 별도 설정 없이 기본 설정 값으로 진행할 수 있다.

한편, 도 5는 본 발명의 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법은 조난 발생시, 구명조끼(110)를 입고 자신의 신체에 맞게 안전버클(111)을 끼워 조이는 단계(S10); 교통수단 외부로 탈출하는 단계(S20); 조난자의 탈출 여부를 판단하는 단계(S30); 탈출 후 산소 팽창 유닛(140)을 작동시켜서 부력을 제공하는 단계(S40); GPS 모듈(150)을 작동시켜서 조난위치를 송출하는 단계(S50); 심박 및 체온 측정 부(160)가 조난자의 심박과 체온을 측정하여 저체온증을 감지하는 단계(S60); 조난자의 저체온증을 판단하는 단계(S70); 판단 결과, 저체온증이 있는 경우, 발열유닛(130)을 작동시켜서 정상 체온을 유지하도록 하는 단계(S80); 조난자를 구출하는 단계(S90); 를 포함한다.

본 발명의 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법을 좀 더 구체적으로 살펴보면, 우선, 배 또는 비행기, 자동차 등(이하, 교통수단이라 함)의 조난 발생시에, 사용자는 사용자가 구명조끼(110)를 입고, 자신의 신체에 맞게 안전버클(111)을 끼워 조인다(S10).

조난자는 교통수단 외부로 탈출한다(S20). 조난자는 교통수단 밖으로 완전히 빠져나온 후에 산소 팽창유닛(140)을 작동하도록 하는 것이 바람직하다. 만약, 교통수단 안에서 산소 팽창유닛을 작동하면 부력이 작용하여 긴박한 짧은 시간에 안전하게 밖으로 빠져나올 수 없으며, 선체와 함께 침몰할 수 있기 때문이다.

탈출 후 산소 팽창 유닛(140)을 작동시켜서 산소 기체를 팽창시켜서 부력을 제공하고 조난자에게 산소 기체를 공급할 수 있도록 한다(S40).

그 다음, GPS 모듈(150)을 작동시켜서 조난위치를 송출한다(S50). GPS 모듈(150)의 작동으로, 조난위치 신호가 GPS 안테나(152)를 통해서 GPS 송수신기(10)로 송출된다. 관제국(20)에서는 GPS 송수신기(10)를 통해서 조난위치를 정확하게 확인할 수 있다.

심박 및 체온 측정 부(160)는 조난자의 심박과 체온을 지속적으로 측정하여 저체온증을 감지한다(S60). 조난자의 저체온증을 판단하는 경우(S70), 발열유닛(130)을 작동시켜서 정상 체온을 유지하도록 한다(S80).

구명조끼(110)에 부착된 복합밴드(120)에서는, 야간에 형광 LED, 레이저 반사기 라이팅 띠에 의해서 라이트 서처(light searcher)로 빛을 비출 경우, 빛이 반사되어 조난자 위치를 더욱 쉽고 광범위하게 수색할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, SOS 발신 및 위치추적장치인 GPS(Global Positioning System) 모듈을 구명조끼에 내장하고 GPS 송수신기를 이용하여 조난자의 위치를 추적 감지하도록 하여 해양에서 조난자는 사고 지점에 그대로 머물러 있지 못하고 파도에 의해 표류하게 되더라고 조난자를 쉽게 찾아 신속하게 구조할 수 있다.

10: GPS 송수신기
20: 관제국
110: 구명조끼
111: 안전버클
113: 비상 식량포켓
120: 복합 밴드
130: 발열유닛
140: 산소 팽창유닛
141: 산소 공급 관
150: GPS 모듈
151: GPS 작동버튼
152: GPS 안테나
160: 심박 및 체온 측정부

Claims

탄소 섬유 재질로 이루어져 자체 보온성과 경량화를 구현하며, 사용자 체형에 맞게 조절하기 위한 안전버클(111)을 구비하고, 내부에 에어 튜브와 에어 포켓이 다수 형성되는 구명조끼(110);
야간 및 원거리에서 조난자 위치를 식별 가능하도록 상기 구명조끼(110)에 형광 LED, 레이저 반사기 라이팅 띠를 구비하여 상기 구명조끼(110)에 설치되는 복합 밴드(120);
상기 구명조끼(110)를 발열하기 위한 발열유닛(130);
액화산소를 팽창시켜서 상기 에어 튜브와 상기 에어 포켓 안에 산소 기체를 공급하고 팽창시켜서 부력을 생성하며, 상기 구명조끼(110)에 설치된 산소 공급 관(141)을 통해서 조난자에게 산소 기체를 공급하기 위한 산소 팽창유닛(140);
GPS 송수신기(10)를 통해서 조난자의 위치를 파악하기 위한 GPS 모듈(150); 및
상기 구명조끼(110) 내측에 심장 맥박 및 체온체크 패드가 설치되어 저체온증을 사전에 방지하기 위하여 상기 발열유닛(130)을 가동하는 심박 및 체온 측정부(160); 를 포함하되,
상기 발열유닛(130)의 구성으로는, 내부 초미세 열 순환 펌프(온수히트 펌프)와 관로가 내장되어 보조 배터리로 히팅된 액체가 1~2mm 직경 관로를 따라 순환되면서 저체온증을 최소화하고, 조난자의 심장 쪽에는 순환 관이 상대적으로 더 많이 집중되도록 구성하여 심정지를 방지하도록 하며,
화학반응의 발열 키트가 예비 포켓에 들어있어, 외부 전원 종료시, 필요시 꺼내어 흔들면, 발열 키트의 내부 분리된 층이 섞이면서 발열을 시작하고, 상기 발열 키트를 온수시스템의 물 펌프 히팅부 소켓 연결부에 끼우면, 온수 액체가 순환되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조난방지 안전 시스템.
제1항에 있어서,
상기 구명조끼(110)에는 비상 식량포켓(113)과 보조 배터리가 구비되는 것을 특징으로 하는 조난방지 안전 시스템.
조난 발생시, 구명조끼(110)를 입고 자신의 신체에 맞게 안전버클(111)을 끼워 조이는 단계(S10);
교통수단 외부로 탈출하는 단계(S20);
조난자 자신의 탈출 여부를 판단하는 단계(S30);
탈출 후 산소 팽창 유닛(140)을 작동시켜서 부력과 산소를 제공하는 단계(S40);
GPS 모듈(150)을 작동시켜서 조난위치를 송출하는 단계(S50);
심박 및 체온 측정 부(160)가 조난자의 심박과 체온을 측정하여 저체온증을 감지하는 단계(S60);
조난자의 저체온증을 판단하는 단계(S70);
판단 결과, 저체온증이 있는 경우, 발열유닛(130)을 작동시켜서 정상 체온을 유지하도록 하는 단계(S80); 및
조난자를 구출하는 단계(S90); 를 포함하되,
상기 발열유닛(130)의 구성으로는, 내부 초미세 열 순환 펌프(온수히트 펌프)와 관로가 내장되어 보조 배터리로 히팅된 액체가 1~2mm 직경 관로를 따라 순환되면서 저체온증을 최소화하고, 조난자의 심장 쪽에는 순환 관이 상대적으로 더 많이 집중되도록 구성하여 심정지를 방지하도록 하며,
화학반응의 발열 키트가 예비 포켓에 들어있어, 외부 전원 종료시, 필요시 꺼내어 흔들면, 발열 키트의 내부 분리된 층이 섞이면서 발열을 시작하고, 상기 발열 키트를 온수시스템의 물 펌프 히팅부 소켓 연결부에 끼우면, 온수 액체가 순환되도록 하는 것을 특징으로 하는 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법.
제3항에 있어서,
상기 구명조끼(110)에 부착된 복합밴드(120)에서는, 야간에 형광 LED, 레이저 반사기 라이팅 띠에 의해서 라이트 서처(light searcher)로 빛을 비출 경우, 빛이 반사되어 조난자 위치를 파악하도록 하는 것을 특징으로 하는, 조난방지 안전 시스템을 이용한 조난 방지방법.