KR102190643B1 - 소방용 강화유리 파괴 드론 - Google Patents

소방용 강화유리 파괴 드론 Download PDF

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Abstract

본 발명의 소방용 강화유리 파괴 드론은, 외측 프레임으로 구성된 육면체 형상을 가지는 드론 바디(10); 상기 드론 바디(10)의 자율비행이 가능하도록 추진력을 발생하는 다수의 추력부(20); 상기 드론 바디(10)에 구비되며 상기 추력부(20)를 제어하는 제어유닛; 상기 추력부(20)에 동력을 공급하는 동력공급부; 상기 드론 바디(10)의 일측면에 구비되며 건물의 유리창과 접하여 흡착고정되는 흡착부(30); 상기 흡착부(30)가 구비된 상기 드론 바디(10)의 일측면 외측으로 공구(41)가 유리창과 접할 수 있도록 상기 드론 바디(10)에 장착되고, 상기 공구(41)에 진동을 가하여 유리창을 파괴되도록 하는 전동해머(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

소방용 강화유리 파괴 드론{Fire-fighting Drone for Destroying Tempered Glass}
본 발명은 강화유리를 효율적으로 파괴하여 신속하게 화재진압이 가능하도록 하여 재산피해 및 인명피해를 줄일 수 있도록 하는 소방용 강화유리 파괴 드론에 관한 것이다.
일반적으로, 고층 빌딩 등 높은 지역에 화재가 발생하는 경우, 고가 사다리가 구비된 소방용차를 이용하여 소방수가 직접 화재지역에 투입되어 화재를 진압하게 된다. 이러한 경우 소방용차가 화재지역에 신속히 도착하여야 하나 최근 자동차 등의 증가로 인해 신속히 소방용차가 도착하지 못하는 현상이 빈번히 발생하여 화재를 진압할 수 있는 골든타임을 놓치게 된다. 또한 다행히 소방용차가 신속히 화재지역에 도착했다고 하더라도 바람이나 기상 여건등의 악화로 인해 사다리를 이용하여 소방수가 고층의 화재 현장에 도착하기는 여전히 쉽지 않으며, 고층까지 올라가는 시간도 많이 걸리게 되어 역시 화재 진압의 골든 타임을 놓치게 되어 재산상 손괴 뿐만아니라 인명피해가 늘어나게 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 소방용 드론이 활용되고 있다.
대부분의 소방용 드론은 대부분 소화탄 투하, 소화탄 발사, 소화기를 이용하여 화재를 진압하고 있다. 하지만, 건물에 유리창이 구비된 경우에는 소화탄 투하, 소화탄 발사나, 소화기를 이용하기가 어렵다. 이에 따라, 건물에 유리창이 구비된 유리창이 파괴되지 않은 경우 유리창을 파괴하기 위한 드론의 개발이 요구되고 있다.
이러한 요구에 부응하기 위한 것으로, 드론을 이용하여 유리창을 파괴하기 위한 드론이 제안된 바 있다.
유리창을 파괴하기 위한 드론의 일 예로는 한국공개특허 제10-2017-0079150호(발명의 명칭: 소방용 드론)가 개시된 바 있다.
상기 소방용 드론은, 화재지역에 신속히 접근하도록 무선통신을 통해 비행이 제어되는 드론부, 상기 드론부에 장착 결합되는 발사관, 및 상기 발사관에 구비되며, 상기 드론부가 화재 현장에 접근시 발사됨으로써 화재 지점에서 소화액이 분출되어 화재를 진압하도록 하는 캡슐부를 포함하며, 상기 캡슐부는, 유리창을 파괴하는 침부, 상기 침부와 결합되며, 상기 소화액이 저장되는 소화용 액체부, 및 상기 소화용 액체부와 결합되며, 상기 캡슐부가 자체 비행하도록 하는 추진체부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 소방용 드론은 캡슐부에 유리창을 파괴하는 침부가 구비되도록 하여 캡슐부의 발사시에 유리창을 파괴하도록 하고 있다.
하지만, 아파트나 고층빌딩의 경우에는 대부분 강화유리를 사용하는 것이 일반적이나, 캡슐부의 발사시에 캡슐부에 구비된 침부가 강화유리를 파괴하기가 어려워 실효성이 적은 문제점이 있다. 강화유리를 파괴하지 못하는 경우에는 캡슐부가 하부로 낙하되게 되므로, 침부 후부에 구비된 소화액이 저장되는 소화용 액체부가 화재 진압에 사용되지 못하여 소화액의 낭비를 가져오게 되는 문제점이 있다.
유리창을 파괴하기 위한 드론의 다른 예로는 한국공개특허 제10-2018-0066376호(발명의 명칭: 화재 진압 드론)가 개시된 바 있다.
상기 화재 진압 드론은, 복수의 개방탄, 복수의 소화탄을 내장하는 몸체부; 상기 몸체부의 상단에 연결되며, 상기 몸체부를 부상시키는 적어도 하나의 부상부; 및 상기 몸체부의 일면에 위치하며, 상기 개방탄 및 상기 소화탄을 발사하는 탄환 발사부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 화재 진압 드론은 개방탄과 소화탄을 별도로 발사하기 위한 탄환 발사부가 구비되어, 개방탄을 발사하여 유리창을 파괴되도록 하고 있다.
상기 화재 진압 드론도 전술한 소방용 드론과 마찬가지로, 개방탄을 여러 발 발사하여야만 강화유리를 파괴할 수 있으며, 개방탄과 유리창의 충돌에 의해 유리창이 개방되어야만 화재를 진압하기 위한 소화탄을 건물 내부로 투입할 수 있게 되나, 개방탄에 의한 유리창의 파괴 및 개방이 동시에 이루어지기가 용이하지 않아 실효성이 적은 문제점이 있다. 아울러, 발사되는 개방탄에 의해 안전사고를 유발시킬 수 있는 문제점도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 유리창의 파괴 및 개방이 이루어지도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 안전사고를 줄일 수 있도록 하는 소방용 강화유리 파괴 드론에 관한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소방용 강화유리 파괴 드론은, 외측 프레임으로 구성된 육면체 형상을 가지는 드론 바디(10); 상기 드론 바디(10)의 자율비행이 가능하도록 추진력을 발생하는 다수의 추력부(20); 상기 드론 바디(10)에 구비되며 상기 추력부(20)를 제어하는 제어유닛; 상기 추력부(20)에 동력을 공급하는 동력공급부; 상기 드론 바디(10)의 일측면에 구비되며 건물의 유리창과 접하여 흡착고정되는 흡착부(30); 상기 흡착부(30)가 구비된 상기 드론 바디(10)의 일측면 외측으로 공구(41)가 유리창과 접할 수 있도록 상기 드론 바디(10)에 장착되고, 상기 공구(41)에 진동을 가하여 유리창을 파괴되도록 하는 전동해머(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡착부(30)는, 상기 드론 바디(10)의 일측면에 고정되며 외측면으로 연장되는 로드(31)와, 상기 로드(31)의 단부에 구비되며 오목하게 형성되어 유리창에 부착되도록 하는 원형 흡착패드(32)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 상기 흡착부(30)는, 상기 원형 흡착패드가 진공되도록 하기 위한 진공 펌프가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 드론 바디(10)에는, 상기 전동해머(40)의 후부에 구비되며 상기 전동해머(40)의 상기 공구(41)의 진동에 의한 유리창 파괴시 상기 전동해머(40)에 작용하는 반력으로 상기 드론 바디(10)가 유리창으로부터 이격되는 것을 방지하도록 상기 전동해머(40)에 작용하는 반력을 상쇄시키는 반력 상쇄용 추력부(50)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 소방용 강화유리 파괴 드론은, 개방탄 발사에 의해 유리창을 파괴되도록 하는 종래의 소방용 드론과는 달리, 전동해머에 의해 유리창을 파괴하게 되므로 유리창을 신속하고 정확하게 파괴할 수 있는 장점이 있다. 또한, 강화유리를 파괴하기 위해 개방탄을 여러 발 발사하여야만 하는 종래의 소방용 드론과는 달리, 강화유리의 파괴를 효율적으로 수행할 수 있으며, 발사되는 개방탄에 의해 유리창을 파괴하지 않고 전동해머에 의해 유리창을 파괴하게 되므로 안전사고를 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 소방용 강화유리 파괴 드론을 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 소방용 강화유리 파괴 드론을 나타낸 측면도이다.
이하, 본 발명의 소방용 강화유리 파괴 드론을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 소방용 강화유리 파괴 드론을 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 소방용 강화유리 파괴 드론을 나타낸 측면도이다.
본 발명에 의한 소방용 강화유리 파괴 드론은, 드론 바디(10); 추력부(20); 동력공급부; 흡착부(30); 전동해머(40);를 포함하여 이루어진다.
상기 드론 바디(10)는, 외측 프레임으로 구성된 육면체 형상을 가진다.
상기 드론 바디(10)에는 추력부(20)와, 제어유닛, 동력공급부 및 랜딩부(11)가 구비된다.
상기 랜딩부(11)는 드론이 착륙하기 위한 것이다.
상기 추력부(20)는, 상기 드론 바디(10)의 자율비행이 가능하도록 추진력을 발생하도록 하며, 다수개로 이루어진다. 상기 추력부(20)는 드론의 크기 및 무게에 따라 통상 4개, 6개, 8개 등 다양한 개수로 이루어진다.
상기 추력부(20)는 통상 프로펠러와, 프로펠러를 회전시키는 모터(미도시됨)로 이루어진다. 상기 추력부(20)는, 모터의 축에 결합된 프로펠러가 회전되면 추력이 발생되게 되고, 상기 드론 바디(10)를 자율비행가능하도록 한다.
도면에서는 상기 프로펠러가 4개로 구비된 것을 도시하였으나, 이에 한정된 것은 아니다.
상기 모터는 상기 드론 바디(10)에 고정되며 상기 프로펠러를 회전시켜 상기 드론 바디(10)가 자율비행이 가능하도록 하는 역할을 한다.
상기 제어유닛은, 상기 드론 바디(10)에 구비되며 상기 추력부(20)를 제어하여 드론이 자율비행할 수 있도록 제어하는 역할을 한다. 또, 상기 제어유닛은 후술할 전동해머(40)의 작동을 제어하는 역할도 한다. 상기 제어유닛은 통상적으로 유선 또는 무선으로 제어되도록 하는 것으로 이미 공지된 것이다.
상기 동력공급부(미도시됨)는, 상기 추력부(20)에 동력을 공급하는 역할을 한다. 상기 동력공급부는 통상 배터리를 사용하며, 상기 배터리는 충전식으로되거나 교체식으로 될 수 있다.
상기 흡착부(30)는, 상기 드론 바디(10)의 일측면에 구비되며 건물의 유리창과 접하여 흡착고정되어 상기 드론 바디(10)를 건물의 유리창에 고정되도록 하는 역할을 한다.
상기 전동해머(40)는, 상기 흡착부(30)가 구비된 상기 드론 바디(10)의 일측면 외측으로 공구(41)가 유리창과 접할 수 있도록 상기 드론 바디(10)에 장착되고, 상기 공구(41)에 진동을 가하여 유리창을 파괴되도록 하는 역할을 한다. 상기 전동해머(40)는, 선단에 구비된 공구에 진동을 가하여 유리창을 파괴되도록 하는 것으로 이미 공지된 것이다.
상기와 같은 구성으로 된 본 발명의 소방용 강화유리 파괴 드론은, 개방탄 발사에 의해 유리창을 파괴되도록 하는 종래의 소방용 드론과는 달리, 전동해머(40)에 의해 유리창을 파괴하게 되므로, 유리파괴력을 크게 할 수 있을 뿐만 아니라, 유리창을 신속하고 정확한 위치를 파괴할 수 있는 장점이 있다. 또한, 강화유리를 파괴하기 위해 개방탄을 여러 발 발사하여야만 하는 종래의 소방용 드론과는 달리, 강화유리의 파괴를 효율적으로 수행할 수 있으며, 발사되는 개방탄에 의해 유리창을 파괴하지 않고 전동해머에 의해 유리창을 파괴하게 되므로 개방탄에 의한 안전사고를 방지할 수 있는 장점이 있다.
상기 흡착부(30)는, 드론 바디(10)의 일측면에 고정되며 외측면으로 연장되는 로드(31)와, 상기 로드(31)의 단부에 구비되며 오목하게 형성되어 유리창에 부착되도록 하는 원형 흡착패드(32)로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 원형 흡착패드(32)는 오목하게 형성된 것으로 공지된 것을 사용한다.
상기 원형 흡착패드(32)의 흡착력을 강화시키기 위하여 상기 원형 흡착패드(32)를 진공되도록 하기 위한 진공 펌프(미도시됨)가 더 구비된 것이 바람직하다.
상기 드론 바디(10)에는 상기 흡착부(30)와 인접하는 부위에 상기 흡착부(30)가 유리창으로부터 떨어뜨리기 위한 흡착부용 이격부(미도시됨)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 흡착부용 이격부는, 실린더(미도시됨) 및 피스톤(미도시됨)으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 실린더는 상기 흡착부(30)의 설치방향과 동일한 방향으로 설치되며, 피스톤은 흡착부(30)의 설치방향과 동일한 방향으로 인입 및 인출이 되도록 한다.
상기 실린더에 의해 피스톤이 인출되어 피스톤의 단부가 유리창과 접한 상태에서 상기 원형 흡착패드(32) 외측으로 더 인출되게 되면 상기 원형 흡착패드(32)가 유리창으로부터 떨어지게 된다. 이와 같이 상기 흡착부(30)가 유리창으로부터 떨어지게 되면 드론의 자율비행이 가능하게 된다.
상기 흡착부용 이격부는 흡착부(30)의 흡착위치가 잘못된 경우 이를 정정하기 위하여 흡착부(30)를 유리창으로부터 이격되도록 할 때 사용할 수 있으며, 유리창이 파괴된 후에 유리파편이 흡착부(30)에 들러붙은 경우 흡착부(30)로부터 유리파편을 제거할 때 사용할 수 있다.
본 발명은 상기 전동해머(40)에 의해 유리창을 파괴시킬 때 전동해머(40)의 반력에 의해 드론 바디(10)가 후방으로 후퇴될 수 있다. 이렇게 드론 바디(10)가 전동해머(40)의 반력에 의해 후방으로 후퇴되는 것을 방지하도록 하기 위해 전동해머(40)의 반력을 상쇄시키기 위한 반력 상쇄용 추력부(50)가 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 반력 상쇄용 추력부(50)는, 상기 드론 바디(10)에 구비되되, 상기 전동해머(40)의 후부에 구비되며 상기 전동해머(40)의 상기 공구(41)의 진동에 의한 유리창 파괴시 상기 전동해머(40)에 작용하는 반력으로 상기 드론 바디(10)가 유리창으로부터 이격되는 것을 방지하도록 상기 전동해머(40)에 작용하는 반력을 상쇄시키는 역할을 한다.
상기 반력 상쇄용 추력부(50)는 프로펠러의 회전에 의해 상기 드론 바디(10)가 유리창방향으로 이동되도록 하는 추진력을 제공함으로써 전동해머(40)에 작용하는 반력을 상쇄시킬 수 있다.
상기 반력 상쇄용 추력부(50)는 압축공기의 분사에 의해 상기 드론 바디(10)가 유리창방향으로 이동되도록 하는 추진력을 제공함으로써 전동해머(40)에 작용하는 반력을 상쇄시킬 수도 있다.
본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
10 : 드론 바디
20 : 추력부
30 : 흡착부
31 : 로드
32 : 원형 흡착패드
40 : 전동해머
50 : 반력 상쇄용 추력부

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 외측 프레임으로 구성된 육면체 형상을 가지는 드론 바디(10);
    상기 드론 바디(10)의 자율비행이 가능하도록 추진력을 발생하는 다수의 추력부(20);
    상기 드론 바디(10)에 구비되며 상기 추력부(20)를 제어하는 제어유닛;
    상기 추력부(20)에 동력을 공급하는 동력공급부;
    상기 드론 바디(10)의 일측면에 구비되며 건물의 유리창과 접하여 흡착고정되어 상기 드론 바디(10)를 건물의 유리창에 고정되도록 하는 흡착부(30);
    상기 흡착부(30)가 구비된 상기 드론 바디(10)의 일측면 외측으로 공구(41)가 유리창과 접할 수 있도록 상기 드론 바디(10)에 장착되고, 상기 공구(41)에 진동을 가하여 유리창을 파괴되도록 하는 전동해머(40);를 포함하며,
    상기 흡착부(30)는, 상기 드론 바디(10)의 일측면에 고정되며 외측면으로 연장되는 로드(31)와, 상기 로드(31)의 단부에 구비되며 오목하게 형성되어 유리창에 부착되도록 하는 원형 흡착패드(32)로 이루어지고, 상기 원형 흡착패드(32)가 진공되도록 하기 위한 진공 펌프가 더 구비되며,
    상기 드론 바디(10)에는,
    상기 전동해머(40)의 후부에 구비되며 상기 전동해머(40)의 상기 공구(41)의 진동에 의한 유리창 파괴시 상기 전동해머(40)에 작용하는 반력으로 상기 드론 바디(10)가 유리창으로부터 이격되는 것을 방지하도록 상기 전동해머(40)에 작용하는 반력을 상쇄시키는 반력 상쇄용 추력부(50)와,
    상기 흡착부(30)와 인접하는 부위에 상기 흡착부(30)의 상기 원형 흡착패드(32)의 흡착위치가 잘못된 경우 이를 정정하기 위하여 상기 흡착부(30)의 상기 원형 흡착패드(32)를 유리창으로부터 이격되도록 하며, 유리창이 파괴된 후에 유리파편이 상기 흡착부(30)의 상기 원형 흡착패드(32)에 들러붙은 유리파편을 제거하는 흡착부용 이격부가 더 구비되며,
    상기 흡착부용 이격부는, 상기 흡착부(30)의 설치방향과 동일한 방향으로 설치되는 실린더와, 상기 흡착부(30)의 설치방향과 동일한 방향으로 인입 및 인출이 되도록 하는 피스톤으로 이루어지고,
    상기 반력 상쇄용 추력부(50)는, 프로펠러의 회전에 의해 상기 드론 바디(10)가 유리창방향으로 이동되도록 하는 추진력을 제공하여 상기 전동해머(40)에 작용하는 반력을 상쇄시키거나, 압축공기의 분사에 의해 상기 드론 바디(10)가 유리창방향으로 이동되도록 하는 추진력을 제공하여 상기 전동해머(40)에 작용하는 반력을 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 소방용 강화유리 파괴 드론.
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