KR102115800B1 - 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법 - Google Patents

발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력소모가 작고, 소음이 심한 현장에서도 유해물질의 발생 여부를 신속하게 판단하기 위한 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법에 관한 것이다. 본 발명은 a) 유해물질에 반응하여 색상이 변화하도록 마련된 발색섬유로 이루어진 패치부의 색상정보를 분석하는 단계; b) 분석된 상기 색상정보에 대응되는 유해물질정보를 도출하는 단계; 및 c) 도출된 상기 유해물질정보를 사용자에게 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법을 제공한다.

Description

발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법{TOXIC SUBSTANCES DETECTION METHOD USING COLOR DEVELOPING FIBER}
본 발명은 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력소모가 작고, 소음이 심한 현장에서도 유해물질의 발생 여부를 신속하게 판단하기 위한 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법에 관한 것이다.
건설 산업, 반도체 산업, 조선 산업 등의 현장에서는 유해물질을 다루기 때문에 산업 안전을 위한 장치가 필수적이다.
구체적으로, 유해물질을 다루는 산업에서는 유해물질을 감지하는 센서를 구비하여 유해물질이 누출될 경우, 노동자들이 대피하도록 하는 장치가 필수적으로 필요하다.
그러나, 유해물질을 감지하는 센서는 유해물질을 감지하여 전기신호로 변환하도록 마련된 것이기 때문에 전력소모가 큰 문제가 있다.
그리고 유해물질 감지 센서는, 구성이 복잡해 소형화가 어렵기 때문에 특정 지점에 설치된 상태로 사용해야만 했다.
따라서, 종래의 유해물질 감지 센서는, 노동자의 활동 반경이 넓은 산업의 경우, 유해물질 감지 센서의 감지 범위 밖에서 노동자가 일할 때, 노동자가 유해물질에 노출되고 있는지 여부를 신속하게 알아내기 어려운 문제가 있었다.
또한, 종래의 유해물질 감지 센서는 유해물질을 감지하고 감지한 정보를 노동자에게 소리 등으로 알리는 기술을 사용하기 때문에, 소음이 큰 현장의 경우 유해물질 발생 여부를 알기 어려웠으며, 통신 환경이 안 좋은 장소에서 일하는 노동자에게는 유해물질 발생 경고가 제대로 전달되지 않는 문제가 있었다.
따라서, 휴대가 편리하고, 저전력이며, 통신 환경에 상관없이 유해물질의 검출 여부를 노동자가 신속하게 알 수 있는 유해물질 감지 시스템이 필요하다.
한국등록특허 제10-1706538호
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전력소모가 작고, 소음이 심한 현장에서도 유해물질의 발생 여부를 신속하게 판단하기 위한 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 a) 유해물질에 반응하여 색상이 변화하도록 마련된 발색섬유로 이루어진 패치부의 색상정보를 분석하는 단계; b) 분석된 상기 색상정보에 대응되는 유해물질정보를 도출하는 단계; 및 c) 도출된 상기 유해물질정보를 사용자에게 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 a) 단계에서, 상기 색상정보는 상기 패치부의 색상을 RGB값으로 수치화한 값인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계에서, 상기 유해물질정보는 상기 유해물질의 종류, 농도 및 위험도를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계는, 상기 색상정보를 각 색상정보에 대응되는 유해물질정보가 저장된 데이터테이블에 대입하여 상기 유해물질정보를 도출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 a) 단계에서, 상기 패치부는, 사용자의 개인 ID가 연동되도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c) 단계에서, 상기 개인 ID에 대응되는 상기 유해물질정보를 사용자에게 무선 통신으로 알리도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 제 1 항에 따른 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법을 적용한 유해물질 감지 시스템을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 제 1 항에 따른 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법이 적용된 유해물질 감지 장치를 제공한다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 시스템을 이용하면 소음이 커서 경고음을 듣기 어려운 현장에서도 유해물질 발생 여부를 알 수 있다.
그리고, 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 시스템은 시인성이 뛰어날뿐만 아니라, 유해물질을 직접 감지하는 센서에 비해 구성이 단순하기 때문에 전력소모가 적고 소형화가 가능하여 휴대가 편리하다.
또한, 본 발명은 통신 환경이 좋지 않은 상황에서도 1차적으로 패치부가 유해물질에 반응하여 변색되기 때문에, 사용자가 패치부의 색상 변화를 통해 유해물질 발생 여부를 신속하게 파악할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 패치부의 색상 변화를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법의 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 패치부의 색상 변화를 나타낸 예시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 시스템(100)은 패치부(110) 및 제어부(120)를 포함한다.
상기 패치부(110)는 유해물질에 반응하여 색상이 변화하도록 마련된 발색섬유로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 유해물질은 인체에 해로운 물질로서, 기체 형태로 존재하는 것일 수 있다.
일 예로, 상기 패치부(110)는 유해물질의 산성 또는 염기성에 반응하여 색이 변화하는 섬유로 마련될 수 있다. 더욱이, 상기 패치부(110)는 상기 유해물질의 pH 농도에 대응하여 색이 변화하도록 마련됨으로써, 사용자가 상기 패치부(110)의 색상을 통해 유해물질의 농도를 분별하도록 할 수 있다.
그리고, 상기 패치부(110)는 작업복에 탈부착 가능하게 마련될 수 있다. 이처럼 마련된 상기 패치부(110)는 상기 작업복에 부착된 상태로 마련되기 때문에 작업시 휴대가 편리하며, 상기 작업복을 세탁할 경우 상기 패치부(110)를 탈착하여 사용할 수 있기 때문에 편리하다.
또한, 상기 패치부(110)는 도시된 형태뿐만 아니라, 개인 ID에 따른 고유 번호나 이름이 담긴 숫자 또는 글자 형태로 마련될 수 있다.
상기 제어부(120)는 상기 패치부(110)의 색상정보를 분석하여 상기 유해물질의 유해물질정보를 도출하도록 마련되며, 센서유닛(121), 데이터저장유닛(122), 분석유닛(123) 및 알림유닛(124)을 포함한다.
상기 센서유닛(121)은 상기 패치부(110)의 색상을 검출하여 색상정보를 분석하도록 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 센서유닛(121)은 실시간으로 상기 패치부(110)의 색상정보를 검출하도록 마련될 수 있다. 이때, 상기 색상정보는 상기 패치부(110)의 색상을 RGB값으로 수치화한 값일 수 있다.
그리고, 상기 RGB값은 빨간색(red), 녹색(green), 파란색(blue)을 각각 0~255의 범위로 표현되도록 마련될 수 있다.
이처럼 마련된 상기 센서유닛(121)은 기존의 전기를 이용하여 유해물질을 직접 검출하는 센서에 비해 구성이 단순하여 소형화가 가능하기 때문에 상기 패치부(110)에 마련된 상태로 휴대가 편리하다.
상기 데이터저장유닛(122)에는 상기 색상정보에 대응되는 유해물질정보가 저장된 데이터테이블이 마련될 수 있다.
여기서, 상기 유해물질정보는 상기 유해물질의 종류, 농도 및 위험도를 포함할 수 있다.
즉, 상기 데이터테이블에는 각각의 색상정보의 값에 따라 대응되는 유해물질의 종류와 농도, 그리고 이에 따른 위험도가 연동되어 저장될 수 있다.
상기 데이터테이블은 실험에 의해 미리 마련된 것일 수 있다.
또한, 상기 데이터저장유닛(122)에는, 각각의 상기 패치부(110)에 대응되는 사용자의 개인 ID가 연동되어 저장될 수 있다.
상기 분석유닛(123)은 상기 센서유닛(121)으로부터 제공받은 상기 패치부(110)의 색상정보를 상기 데이터저장유닛(122)의 상기 데이터테이블에 대입하여 유해물질정보를 도출하도록 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 분석유닛(123)은 상기 센서유닛(121)으로부터 RGB값으로 구성된 색상정보를 제공받으면, 제공받은 상기 색상정보를 상기 데이터저장유닛(122)에 저장된 상기 데이터테이블에 대입할 수 있다. 이를 통해, 상기 분석유닛(123)은 상기 데이터테이블에 저장된 상기 색상정보와 대응되는 유해물질정보를 도출하고, 도출된 상기 유해물질정보를 상기 알림유닛(124)에 제공할 수 있다.
특히, 상기 분석유닛(123)은 상기 유해물질정보를 상기 데이터저장유닛(122)에 저장된 상기 패치부(110)와 대응되는 ID와 연동함으로써, 상기 알림유닛(124)에 상기 유해물질정보와 상기 유해물질정보와 대응되는 ID를 함께 전달할 수 있다.
상기 알림유닛(124)은 상기 분석유닛(123)에 의해 도출된 상기 유해물질정보를 사용자에게 알리도록 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 알림유닛(124)은 상기 분석유닛(123)이 도출한 상기 유해물질정보를 무선통신을 이용하여 관련 사용자에게 알리도록 마련될 수 있다.
일 예로, 상기 알림유닛(124)은 상기 유해물질정보를 상기 패치부(110)를 장착한 본인, 상기 패치부(110)를 장착한 사람과 인근에 위치한 사람들 및 전체 시스템을 관리하는 관리자에게 상기 유해물질정보를 전달할 수 있다.
이때, 상기 알림유닛(124)은 유해물질정보가 어느 패치부(110)에 대한 것인지 그리고, 상기 패치부(110)가 어느 ID와 대응되는지를 함께 전달하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 알림유닛(124)은 상기 패치부(110)에 마련되는 진동체(미도시) 및 발광체(미도시)를 포함할 수 있다.
이처럼 마련된 상기 알림유닛(124)은 상기 패치부(110)가 위치한 곳의 유해물질정보에 포함된 위험도에 따라, 상기 진동체에 진동을 가하거나, 상기 발광체에 발광이 발생하도록 할 수 있다.
이때, 상기 진동체는 상기 위험도에 대응하여 진동의 세기나 주기가 변하도록 마련될 수 있으며, 상기 발광체는 상기 위험도에 대응하여 빛의 색깔 및 점멸 주기가 변하도록 마련될 수 있다.
이하, 전술한 바와 같이 마련된 상기 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 시스템(100)의 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법의 순서도이다.
도 3을 더 참조하면, 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법은 먼저, 유해물질에 반응하여 색상이 변화하도록 마련된 발색섬유로 이루어진 패치부의 색상정보를 분석하는 단계(S210)를 수행할 수 있다.
유해물질에 반응하여 색상이 변화하도록 마련된 발색섬유로 이루어진 패치부의 색상정보를 분석하는 단계(S210)에서, 상기 센서유닛(141)은 상기 패치부(110)의 색상정보를 실시간으로 검출할 수 있으며, 상기 색상정보는 상기 패치부(110)의 색상을 RGB값으로 수치화한 값일 수 있다.
그리고, 유해물질에 반응하여 색상이 변화하도록 마련된 발색섬유로 이루어진 패치부의 색상정보를 분석하는 단계(S210)에서, 상기 색상정보는 상기 패치부(110)의 초기값이 미리 입력된 상태로 마련될 수 있다.
또한, 유해물질에 반응하여 색상이 변화하도록 마련된 발색섬유로 이루어진 패치부의 색상정보를 분석하는 단계(S210) 이전에는, 상기 데이터저장유닛(120)에 각각의 상기 색상정보에 대응되는 유해물질정보가 데이터테이블로 저장되는 단계가 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 데이터테이블에는 각각의 상기 패치부(110)에 대응되는 고유 ID가 저장되도록 마련될 수 있다.
유해물질에 반응하여 색상이 변화하도록 마련된 발색섬유로 이루어진 패치부의 색상정보를 분석하는 단계(S210) 이후에는, 분석된 상기 색상정보에 대응되는 유해물질정보를 도출하는 단계(S220)가 수행될 수 있다.
분석된 상기 색상정보에 대응되는 유해물질정보를 도출하는 단계(S220)에서, 상기 유해물질정보는 상기 유해물질의 종류, 농도 및 위험도를 포함할 수 있다.
구체적으로, 분석된 상기 색상정보에 대응되는 유해물질정보를 도출하는 단계(S220)에서, 상기 분석유닛(123)은 상기 센서유닛(121)으로부터 RGB값으로 구성된 색상정보를 제공받으면, 제공받은 상기 색상정보를 상기 데이터저장유닛(122)에 저장된 상기 데이터테이블에 대입할 수 있다.
그리고, 상기 분석유닛(123)은 상기 데이터테이블에 저장된 상기 색상정보와 대응되는 유해물질정보를 도출하고, 도출된 상기 유해물질정보를 상기 알림유닛(124)에 제공할 수 있다.
특히, 분석된 상기 색상정보에 대응되는 유해물질정보를 도출하는 단계(S220)에서, 상기 분석유닛(123)은 상기 유해물질정보를 상기 데이터저장유닛(122)에 저장된 상기 패치부(110)와 대응되는 ID와 연동함으로써, 상기 알림유닛(124)에 상기 유해물질정보와 상기 유해물질정보와 대응되는 ID를 함께 전달할 수 있다.
분석된 상기 색상정보에 대응되는 유해물질정보를 도출하는 단계(S220) 이후에는, 도출된 상기 유해물질정보를 사용자에게 알리는 단계(S230)를 수행할 수 있다.
구체적으로. 도출된 상기 유해물질정보를 사용자에게 알리는 단계(S230)에서는, 상기 분석유닛(123)으로부터 제공받은 상기 유해물질정보를 상기 패치부(110)를 장착한 본인, 상기 패치부(110)를 장착한 사람과 인근에 위치한 사람들 및 전체 시스템을 관리하는 관리자에게 상기 유해물질정보를 무선통신을 통해 전달할 수 있다.
이때, 상기 알림유닛(124)은 유해물질정보가 어느 패치부(110)에 대한 것인지 그리고, 상기 패치부(110)가 어느 ID와 대응되는지를 함께 전달하도록 마련될 수 있다.
또한, 도출된 상기 유해물질정보를 사용자에게 알리는 단계(S230)에서, 상기 알림유닛(124)은, 상기 패치부(110)에 마련되는 진동체(미도시) 및 발광체(미도시)를 통해, 상기 패치부(110)가 위치한 곳의 유해물질정보에 포함된 위험도에 따라, 상기 진동체에 진동을 가하거나, 상기 발광체에 발광이 발생하도록 할 수 있다.
이때, 상기 진동체는 상기 위험도에 대응하여 진동의 세기나 주기가 변하도록 마련될 수 있으며, 상기 발광체는 상기 위험도에 대응하여 빛의 색깔 및 점멸 주기가 변하도록 마련될 수 있다.
전술한 바와 같이 마련된 본 발명에 따르면, 소음이 커서 경고음을 듣기 어려운 현장에서도 유해물질 발생 여부를 알 수 있다.
그리고, 본 발명에 따르면 상기 패치부(110)는 시인성이 뛰어날뿐만 아니라, 유해물질을 직접 감지하는 종래의 센서에 비해 구성이 단순하기 때문에 전력소모가 적고 소형화가 가능하여 휴대가 편리하다.
또한, 본 발명은 1차적으로 상기 패치부(110)가 유해물질에 반응하여 변색되도록 마련되기 때문에, 통신 환경이 좋지 않은 상황에서도 사용자가 패치부(110)의 색상 변화를 통해 유해물질 발생 여부를 신속하게 파악할 수 있다.
또한, 상기 패치부(110)의 색상변화를 다른 사람도 목격할 수 있기 때문에 위험지역에서 떨어져 있는 사람도 상기 패치부(110)의 색상 변화를 통해 유해물질발생 여부를 알고 대피하도록 할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 시스템
110: 패치부
120: 제어부
121: 센서유닛
122: 데이터저장유닛
123: 분석유닛
124: 알림유닛

Claims (8)

  1. a) 유해물질에 반응하여 색상이 변화하도록 마련된 발색섬유로 이루어지며, 사용자의 개인 ID가 연동되도록 마련된 패치부의 색상정보를 분석하는 단계;
    b) 분석된 상기 색상정보에 대응되는 유해물질의 종류, 농도 및 위험도를 포함한 유해물질정보를 도출하는 단계; 및
    c) 도출된 상기 유해물질정보를 사용자에게 알리는 단계를 포함하며,
    상기 c) 단계에서,
    상기 유해물질정보는 대응되는 상기 ID의 사용자 및 상기 ID의 사용자의 기설정된 거리 이내에 위치한 인근 사용자에게 전달하도록 마련되고,
    상기 패치부에는 진동체가 더 마련되고, 상기 진동체는 상기 유해물질정보의 상기 위험도에 따라 진동의 세기 및 주기가 변하도록 마련되어 위험도를 더 알리도록 마련된 것을 특징으로 하는 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 a) 단계에서,
    상기 색상정보는 상기 패치부의 색상을 RGB값으로 수치화한 값인 것을 특징으로 하는 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 색상정보를 각 색상정보에 대응되는 유해물질정보가 저장된 데이터테이블에 대입하여 상기 유해물질정보를 도출하는 것을 특징으로 하는 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 c) 단계에서,
    상기 개인 ID에 대응되는 상기 유해물질정보를 사용자에게 무선 통신으로 알리도록 마련된 것을 특징으로 하는 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법.
  7. 제 1 항에 따른 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법을 적용한 유해물질 감지 시스템.
  8. 제 1 항에 따른 발색섬유를 이용한 유해물질 감지 방법이 적용된 유해물질 감지 장치.
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