KR102345089B1 - 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비 - Google Patents

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Abstract

낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비가 개시된다. 본 발명에 따른 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비는, 고소작업을 위해 착용하는 안전조끼 및 안전화로 구성되는 안전장비로서, 상기 안전조끼의 상단부에 마련된 제1 수납부에 구비되어 작업자의 머리를 보호하도록 팽창되는 제1 에어백; 상기 안전조끼의 하단부에 마련된 제2 수납부에 구비되어 작업자의 몸통을 보호하도록 팽창되는 제2 에어백; 한 쌍의 상기 안전화에 마련된 제3 수납부에 구비되어 추락하는 작업자의 낙하속도를 감소시키는 낙하산; 및 상기 안전조끼의 일측에 구비되고, 작업자의 추락을 감지하여 상기 제1,2 에어백의 팽창과 상기 낙하산의 전개를 촉발시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 종래와 같이 안전고리가 체결되는 구조물 또는 안전그물의 부재에 따른 추락사고의 사각지대가 근본적으로 제거될 수 있고, 고소 작업의 연속성이 유지될 수 있어 작업의 효율성이 제고될 수 있으며, 작업자의 추락시 낙하속도의 저감과 함께 지면으로부터의 충격이 흡수되어 치명적인 인명피해가 효과적으로 방지될 수 있다.

Description

낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비{WEARABLE SAFETY EQUIPMENT TO REDUCE DROP IMPACT}
낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 고소작업시 안전고리 미부착, 가설구조물의 붕괴 등에 의해 빈번히 발생하게 되는 추락사고를 사후적으로 방지할 수 있는 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비에 관한 것이다.
전봇대나 철탑에서의 전기작업, 건물 외벽에서의 간판 및 청소작업, 나무 위에서의 가지치기나 열매 수확, 기타 건설 및 건축 작업 등과 같이 높은 위치에서 인력에 의한 작업이 이루어지는 고소 작업장에는, 가설구조물의 붕괴 등과 같은 안전사고로 인해 작업자의 추락사고가 아직까지도 빈번하게 일어나고 있다.
위와 같은 고소 작업자들의 추락사고를 방지하기 위해, 종래 일반적으로 활용되는 방법 중에는, 작업위치 아래에 안전그물을 설치하거나 안전고리를 몸에 착용하고 이를 작업구간마다 구조물에 반복적으로 걸어 추락을 방지하는 방법 등이 있다.
그러나 이러한 종래 추락 방지 방법 중 작업위치의 아래에 안전그물을 설치하는 방법의 경우, 설치와 제거에 소정의 비용과 공사기간이 소요된다는 점에서 관리 감독이 미약한 중소규모의 작업장에서는 원칙대로 철저하게 적용되지 못하고 있는 실정이다.
또한, 추락방지용 안전고리를 활용하는 방법의 경우, 작업 동선이나 경로를 따라 고리를 걸 수 있는 구조물 등이 먼저 구비되어야 하는 문제점과, 일일이 작업위치를 옮겨다니면서 고리를 걸고 분리하는 동작의 반복이 요구될 수밖에 없고, 작업의 흐름을 방해한다는 이유로, 이를 무시하거나 생략하는 빈도가 높아 추락사고의 방지에 효과적이지 못한 단점이 있었다.
따라서 이러한 고소 작업자의 추락 위험을 근본적 또는 사후적으로 방지하기 위한 다양한 방안 및 장비에 대한 연구개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 추락시 팽창되는 에어백과 낙하산을 활용하여 고소 작업시 안전고리 미부착, 가설구조물의 붕괴 등에 의해 빈번히 발생하게 되는 고소 작업장의 추락사고를 사후적으로 방지할 수 있는 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 고소작업을 위해 착용하는 안전조끼 및 안전화로 구성되는 안전장비로서, 상기 안전조끼의 상단부에 마련된 제1 수납부에 구비되어 작업자의 머리를 보호하도록 팽창되는 제1 에어백; 상기 안전조끼의 하단부에 마련된 제2 수납부에 구비되어 작업자의 몸통을 보호하도록 팽창되는 제2 에어백; 한 쌍의 상기 안전화에 마련된 제3 수납부에 구비되어 추락하는 작업자의 낙하속도를 감소시키는 낙하산; 및 상기 안전조끼의 일측에 구비되고, 작업자의 추락을 감지하여 상기 제1,2 에어백의 팽창과 상기 낙하산의 전개를 촉발시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비에 의해 달성된다.
상기 또 다른 목적은, 고소작업을 위해 착용하는 안전조끼 및 안전화로 구성되는 안전장비로서, 상기 안전조끼의 상단부에 마련된 제1 수납부에 구비되어 추락하는 작업자의 낙하속도를 감소시키는 낙하산; 상기 안전조끼의 하단부에 마련된 제2 수납부에 구비되어 작업자의 몸통을 보호하도록 팽창되는 제2 에어백; 한 쌍의 상기 안전화에 마련된 제3 수납부에 구비되어 추락하는 작업자의 다리를 보호하도록 팽창되는 제3 에어백; 및 상기 안전조끼의 일측에 구비되고, 작업자의 추락을 감지하여 상기 제2,3 에어백의 팽창과 상기 낙하산의 전개를 촉발시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비에 의해 달성된다.
상기 웨어러블 안전장비는, 상기 안전조끼의 하단부에 마련된 제2 수납부에 구비되어 추락하는 작업자의 공기저항이 증대되도록 우산 형상으로 팽창되는 감속에어백을 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 작업자의 낙하를 감지하도록 구성된 가속도센서; 상기 가속도센서의 낙하 감지에 의해 발화되는 점화기; 상기 점화기의 고열에 반응하여 질소를 생성하도록 상기 점화기 주변에 구비되는 질소발생장치; 및 생성된 질소를 상기 제1,2,3 수납부에 제공하는 공급관을 포함할 수 있다.
상기 또 다른 목적은, 고소작업을 위해 착용하는 안전조끼 및 안전화로 구성되는 안전장비로서, 상기 안전조끼의 배부분에 마련된 제1 수납부에 구비되어 추락하는 작업자의 낙하속도를 감소시키는 낙하산; 상기 안전조끼의 등부분에 마련된 제2 수납부에 구비된 상태로 작업자의 엉덩이에서 머리방향으로 길게 단풍나무씨 형상으로 팽창되어 추락하는 작업자의 낙하속도를 회전에 의해 감소시키는 회전유도에어백; 및 상기 안전조끼의 일측에 구비되고, 작업자의 추락을 감지하여 상기 회전유도에어백의 팽창과 상기 낙하산의 전개를 촉발시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비에 의해 달성된다.
본 발명에 의하면, 고소 작업자가 항상 착용하는 안전조끼와 안전화에 마련된 수납부에 하나 이상의 에어백과 낙하산이 각각 콤팩트하게 내설되는 방식으로 개인용 안전장비가 구축됨에 따라, 종래와 같이 안전고리가 체결되는 구조물 또는 안전그물의 부재에 따른 추락사고의 사각지대가 근본적으로 제거될 수 있고, 고소 작업의 연속성이 유지될 수 있어 작업의 효율성이 제고될 수 있으며, 작업자의 추락시 낙하속도의 저감과 함께 지면으로부터의 충격이 흡수되어 치명적인 인명피해가 효과적으로 방지될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 안전을 위한 별도의 구조물 등의 설치와 철거 없이 고소 작업장에 유연하게 운용되며 반복적으로 사용될 수 있어 안전시스템의 구축에 유용하게 활용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 작동상태도 및 사용상태도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 작동상태도 및 사용상태도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 작동상태도 및 사용상태도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 작동상태도 및 사용상태도이고, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 작동상태도 및 사용상태도이고, 도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 작동상태도 및 사용상태도이다.
발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(정,앞쪽), 후(배,뒤쪽) 등은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성 간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것으로, 특별히 다르게 한정하는 경우 외에는 이에 따른다.
본 발명에 따른 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비(100)는, 별도의 설치가 요구되는 안전설비에 기반한 것이 아니라 고소 작업자(P)가 항상 착용하는 안전조끼(10)와 안전화(20)를 기반으로 한 개인용 안전장비(100)를 통해 작업자(P)의 추락에 따른 인명피해를 방지하고자 안출된 발명이다.
본 발명이 적용되는 개인용 안전장비 중 안전조끼(10)는 고소작업을 포함한 육체적 노동을 수행하는 작업자(P)가 일반적으로 상체에 착용하는 장비를 지칭하고, 안전화(20)는 발을 보호하기 위해 착용하는 장비를 지칭하는 것으로, 안전조끼(10)와 안전화(20) 자체의 기본적 기능을 수행하는 세부구성들은 특별히 제한되지 않으므로, 다양하게 변형될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 목적인 추락시 인명피해의 방지를 위해, 본 발명에 따른 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비(100)는, 구체적으로 제1 에어백(110), 제2 에어백(120), 낙하산(130) 및 제어부(140) 등을 포함하는 제1 실시예로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비(100)는, 구체적으로 낙하산(130), 제2 에어백(120)(또는 감속에어백(160)), 제3 에어백(150) 및 제어부(140) 등을 포함하는 제2 실시예와, 낙하산(130), 회전유도에어백(170) 및 제어부(140) 등을 포함하는 제3 실시예로도 구현될 수 있다.
먼저, 도 1(괄호 상의 도면번호는 제외) 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 안전장비(100)를 구성하는 제1 에어백(110), 제2 에어백(120), 낙하산(130) 및 제어부(140)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
제1 에어백(110)은, 안전조끼(10)의 상단부에 마련된 제1 수납부(11)에 구비되어 작업자(P)의 머리를 지면충격으로부터 보호하도록 팽창되는 구성요소로서, 도 1에 도시된 바와 같이 안전조끼(10)의 목둘레를 따라 접혀진 상태로 제1 수납부(11)에 수납되어 있다가 후술할 제어부(140)에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 얼굴을 제외한 머리를 감싸는 후드 형상으로 팽창될 수 있다.
이때, 제1 수납부(11)는, 접혀진 상태의 제1 에어백(110)을 내부에 수용하도록 안전조끼(10)에 별도로 마련되는 구성요소로서, 소정 형상의 시트를 안전조끼(10)의 목둘레에 덧댄 후 봉제되어 이루어지거나 밸크로 또는 열융착 등과 같은 부착수단에 의해 덧대어 이루어질 수 있다.
제1 에어백(110)은, 기밀성 및 내구성이 높은 합성수지(일례로, 폴리에스테르) 시트로 제작되되, 안전조끼(10)의 목둘레에서 팽창시 후드 형상을 이룰 수 있도록, 열융착 등에 의해 연이어 접철되고 분할되는 다수의 연결포켓으로 구성될 수 있다.
제2 에어백(120)은, 안전조끼(10)의 하단부에 마련된 제2 수납부(12)에 구비되어 작업자(P)의 몸통을 지면충격으로부터 보호하도록 팽창되는 구성요소로서, 도 1에 도시된 바와 같이 안전조끼(10)의 하단부인 허리 주변 둘레를 따라 접혀진 상태로 제2 수납부(12)에 수납되어 있다가 후술할 제어부(140)에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 척추 일부에서 허벅지까지를 둘러싸는 형태로 팽창될 수 있다.
이때, 제2 수납부(12)는, 접혀진 상태의 제2 에어백(120)을 내부에 수용하도록 안전조끼(10)에 별도로 마련되는 구성요소로서, 소정 형상의 시트를 안전조끼(10)의 허리 주변에 덧댄 후 봉제되어 이루어지거나 밸크로 또는 열융착 등과 같은 부착수단에 의해 덧대어 이루어질 수 있다.
제2 에어백(120)은, 제1 에어백(110)과 마찬가지로 기밀성 및 내구성이 높은 합성수지(일례로, 폴리에스테르) 시트로 제작되며, 안전조끼(10)의 하단부에서 팽창시 척추 일부를 포함하는 허리부터 허벅지까지를 둘러싸는 형태가 되도록, 열융착 등에 의해 연이어 접철되고 분할되는 다수의 연결포켓으로 구성될 수 있다.
낙하산(130)은, 한 쌍의 안전화(20)에 마련된 제3 수납부(21)에 구비되어 추락하는 작업자(P)의 낙하속도를 감소시키는 구성요소로서, 도 1에 도시된 바와 같이 안전화(20)의 발목 깃 둘레를 따라 접혀진 상태로 제3 수납부(21)에 수납될 수 있다.
이때, 접혀져 수납된 상태의 낙하산(130)은, 작업자(P)의 발목에 가해지는 충격을 완충하는 쿠션역할을 수행하게 된다.
위와 같이 안전화(20)의 발목 깃 둘레를 따라 접혀진 상태로 제3 수납부(21)에 수납되어 있던 낙하산(130)은, 후술할 제어부(140)에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 다리 부분에서 전개되어 머리가 지면을 향해 추락하는 작업자(P)의 낙하속도를 저감시키게 된다.
제3 수납부(21)는, 접혀진 상태의 낙하산(130)을 내부에 수용하도록 안전화(20)에 별도로 마련되는 구성요소로서, 소정 형상의 시트를 안전화(20)의 발목 깃 둘레에 덧댄 후 봉제되어 이루어지거나 밸크로 또는 열융착 등과 같은 부착수단에 의해 덧대어 이루어질 수 있다.
이때, 낙하산(130)은, 하강시 공기와의 저항을 만들어내는 캐노피와 안전화(20)의 발목 깃과 캐노피 간을 연결하는 다수의 낙하산 줄로 이루어지게 된다.
캐노피는, 제3 수납부(21)에 대한 콤팩트한 수납과 낙하속도의 효과적 감속을 위해, 초경량 및 초박막의 내구성 소재를 사용하여 공기와의 저항 면적을 가능한 한 크게 형성하는 것이 바람직하며, 낙하산 줄 또한 초경량 및 초박막의 내구성 소재를 사용하여 제작할 수 있다.
제1 실시예에 따른 제어부(140)는, 제1,2 에어백(110,120)과 낙하산(130)이 수납된 제3 수납부(21)와 연결된 상태로 각각의 에어백 팽창과 낙하산(130) 전개를 촉발시키는 구성요소로서, 도 1 등에 도시된 바와 같이, MCU(micro controller unit), 마이컴(microcomputer), 아두이노(Arduino) 등과 같은 모듈화된 정보처리유닛에 가속도센서(142) 및 기체공급부(143) 등이 부설되어 이루어질 수 있다.
이때, 가속도센서(142)는 작업자(P)의 추락을 감지하는 센서장치로서, 안전조끼(10)를 착용한 작업자(P)의 중력방향 가속이 중력가속도 이상인지 여부를 판별할 수 있도록, 다수의 센서를 다축 구조로 구성하여 이루질 수 있다.
제어부(140)와 가속도센서(142)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 안전조끼(10)를 작업자(P)의 신체에 고정하는 버클 내에 탑재된 형태로 소정의 배선(141)을 통해 전기적으로 연결되거나 도시된 바와 달리 하나의 통합된 형태 등으로 구현될 수 있다.
상술한 가속도센서(142)에 의해 감지된 가속도 정보에 기초하여 제어부(140)가 작업자(P)의 추락 여부를 판별하고 이에 대응하여 후술할 기체공급부(143)의 작동을 제어하는 일련의 처리과정은, 정보처리유닛을 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 프로그래밍 언어로 코딩됨으로써 이루어지게 되는데, 이는 당업자 수준에서 다양한 방식 및 형태로 손쉽게 이루어질 수 있는 것이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
기체공급부(143)는, 제어부(140)에 의한 작동제어에 따라 기체를 급속 생성하여 에어백을 팽창시키고, 낙하산(130)의 전개가 이루어지도록 낙하산(130)을 수납하고 있는 수납부를 파단시키는 구성요소로서, 도 1의 확대도에 도시된 바와 같이, 점화기(144), 질소발생장치(146) 및 공급관(148) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
점화기(144)는 가속도센서(142)를 통한 제어부(140)의 추락 감지에 따라 생성된 전기적 신호(전류)에 의해 기폭되어 고열을 발생시키는 구성요소로서, 구체적으로 수용공간이 내측에 마련된 하우징 내의 중앙부에 배치된 상태로 제어부(140)와 연결될 수 있다. 이러한 점화기(144)는 전류에 의해 연소되는 화약을 주재료로 하여 제작될 수 있다.
질소발생장치(146)는 점화기(144)의 고열에 반응하여 질소를 급속하게 생성하는 구성요소로서, 구체적으로 중앙부의 점화기(144) 주변을 둘러싸듯이 하우징의 내측에 배치되고, 후술하는 공급관(148)과 연통되어 생성된 질소를 외부로 송출하게 된다.
이러한 질소발생장치(146)는, 고온에서도 연소되지 않고 충격에도 안정적인 아지드화나트륨(NaN3, sodium azide)과 산화철(Fe2O3) 간의 화학반응을 통해 질소 기체를 생성하도록 구성할 수 있다.
이때, 점화기(144)의 기폭에 의한 고열로 인해 아지드화나트륨(NaN3)과 산화철(Fe2O3) 간의 화학반응이 촉발될 수 있도록, 아지드화나트륨(NaN3)은 고열에 의해 파괴되는 캡슐 내에 수용된 형태로 산화철(Fe2O3)과 혼합될 수 있다.
상술한 질소발생장치(146)에 의한 질소 기체 생성과정을 간략히 설명하면, 추락 감지에 따라 제어부(140)가 점화기(144)를 기폭시키게 되면, 점화기(144)는 순간적인 고열과 불꽃을 발생시켜 아지드화나트륨(NaN3)을 수용한 캡슐을 파괴하게 된다.
그리고 캡슐의 파괴로 인해 서로 급격하게 반응하게 되는 아지드화나트륨(NaN3)과 산화철(Fe2O3)은 산화나트륨과 다량의 질소(N2)를 생성하게 되고, 생성된 고압 상태의 질소 기체는 공급관(148)을 통해 낙하산(130)을 수납한 수납부와 에어백으로 각각 송출되어 낙하산(130)의 전개와 에어백의 팽창에 사용된다.
공급관(148)은, 제1,2,3 수납부(11 내지 14,21)와 하우징의 질소발생장치(146) 간을 밀폐된 상태로 연결하여 생성된 질소를 제1,2,3 수납부(11 내지 14,21)(에어백 및 낙하산(130)을 수납한 수납부)에 제공하게 되는 관체 형상의 구성요소이다.
이러한 공급관(148)은, 도 1 등에 도시된 바와 같이, 실리콘이나 합성수지 등을 소재로 유연하게 휘어지는 다양한 길이의 관체로 제작되어 제1,2 에어백(110,120)과의 연결을 위해 안전조끼(10)의 내부에 설치될 수 있고, 안전화(20)의 제3 수납부(21)와 연결을 위해 외부로 노출된 상태로 설치될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 제1 실시예에 따른 구성들로 이루어진 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비(100)에 의하면, 작업자(P)의 추락시 안전화(20)에 구비된 낙하산(130)에 의해 낙하속도가 저감되는 한편, 안전조끼(10)에 구비된 제1,2 에어백(110,120)에 의한 충격 흡수를 통해 치명적인 인명피해가 효과적으로 방지될 수 있으며, 고소 작업장에 안전을 위한 별도의 구조물 등의 설치와 철거 없이 개인별 운용 및 반복적 사용이 가능한 안전시스템의 구축이 이루어질 수 있게 된다.
한편, 도 1(괄호 상의 도면번호 기준) 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 안전장비(100)를 구성하는 낙하산(130), 감속에어백(160), 제3 에어백(150) 및 제어부(140)를 제1 실시예와 차별화되는 부분을 중심으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제2 실시예에 따른 낙하산(130)은, 안전조끼(10)의 상단부에 마련된 제1 수납부(11)에 구비되어 추락하는 작업자(P)의 낙하속도를 감소시키는 구성요소로서, 도 1의 괄호 상의 도면번호를 기준으로 할 때 안전조끼(10)의 목둘레를 따라 접혀진 상태로 제1 수납부(11)에 수납될 수 있다.
이때, 접혀져 수납된 상태의 낙하산(130)은, 작업자(P)의 어깨 주변에 가해지는 충격을 완충하는 쿠션역할을 수행할 수 있게 된다.
위와 같이 안전조끼(10)의 목둘레를 따라 접혀진 상태로 제1 수납부(11)에 수납되어 있던 낙하산(130)은, 제어부(140)에 의해 도 3에 도시된 바와 같이 머리 위로 전개되어 다리가 지면을 향해 추락하는 작업자(P)의 낙하속도를 저감시키게 된다.
도 3에 도시된 바와 같은 감속에어백(160)은, 제1 실시예에 따른 제2 에어백(120)을 변경 내지 교체하여 이루어질 수 있다.
여기서 감속에어백(160)은, 안전조끼(10)의 하단부에 마련된 제2 수납부(12)에 구비되어 추락하는 작업자(P)의 공기저항이 증대되도록 우산형상으로 팽창되는 구성요소로서, 상술한 낙하산(130)과 함께 추락하는 작업자(P)의 낙하속도를 중첩적으로 감소시키는 역할을 수행하게 된다.
즉, 감속에어백(160)은, 추락시 지면으로부터 작업자(P)의 허리 부분에 직접 가해지는 충격을 감쇠 내지 완충시키는 제1 실시예에 따른 제2 에어백(120)과 달리, 낙하속도를 더욱더 감쇠시켜 작업자(P)가 직립자세로 안전하게 지면에 착지할 수 있도록 유도하기 위한 구성인 것이다.
이러한 감속에어백(160)은 직립자세로 다리가 지면을 향해 추락하는 작업자(P)의 낙하속도를 더욱 저감시키는 공기저항이 형성될 수 있도록, 스커트부(162)와 지지대(164)로 구성될 수 있다.
스커트부(162)는, 안전조끼(10)의 하단부 둘레를 따라 하향 경사방향으로 팽창되며 돌출되어 공기와의 저항을 형성하는 구성요소로서, 기밀성 및 내구성이 높은 합성수지(일례로, 폴리에스테르) 시트로 제작되되, 팽창시 우산 모양을 이룰 수 있도록, 열융착 등에 의해 연이어 분할되는 다수의 포켓으로 구성될 수 있다.
그리고 지지대(164)는 공기와의 저항에 의해 상술한 스커트부(162)가 뒤집히지 않도록 스커트부(162)의 아래쪽과 안전조끼(10) 하단부 간을 연결하는 형태로 팽창되는 구성요소이다.
제3 에어백(150)은, 한 쌍의 안전화(20)에 마련된 제3 수납부(21)에 구비되어 추락하는 작업자(P)의 다리를 지면충격으로부터 보호하도록 팽창되는 구성요소로서, 도 1의 괄호 상의 도면번호를 기준으로 할 때, 안전화(20)의 발목 깃 둘레를 따라 접혀진 상태로 제3 수납부(21)에 수납되어 있다가 제어부(140)에 의해 도 3에 도시된 바와 같이 발바닥에서 허벅지까지를 부분적으로 둘러싸는 형태로 팽창될 수 있다.
위와 같은 제3 에어백(150) 또한, 기밀성 및 내구성이 높은 합성수지(일례로, 폴리에스테르) 시트로 제작되되, 팽창시 발바닥에서 허벅지 주변을 둘러싸는 형상을 이룰 수 있도록, 열융착 등에 의해 연이어 접철되고 분할되는 다수의 포켓으로 구성될 수 있다.
이러한 제2 실시예의 낙하산(130), 감속에어백(160), 제3 에어백(150)은 제1 실시예와 비교시 단지 수납위치와 전개 형상 또는 팽창 방향에서 구별될 뿐이고, 이외의 대응하는 제2 실시예의 구성들은 제1 실시예에서 언급된 설명으로 충분히 이해될 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 제2 실시예의 제어부(140)도, 낙하산(130)이 수납된 제1 수납부(11), 감속에어백(160) 및 제3 에어백(150)과 연결된다는 점에서만 제1 실시예와 구별될 뿐이고, 각각의 에어백 팽창과 낙하산(130) 전개를 촉발시키는 작용 등은 동일하므로, 상술한 제1 실시예의 내용으로 대체하기로 한다.
한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 안전장비(100)를 구성하는 낙하산(130), 회전유도에어백(170) 및 제어부(140)를 제1,2 실시예와 차별화되는 부분을 중심으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제3 실시예에 따른 낙하산(130)은, 안전조끼(10)의 배부분에 마련된 제1 수납부(13)에 구비되어 추락하는 작업자(P)의 낙하속도를 감소시키는 구성요소로서, 도 4에 도시된 바와 같이 접혀진 상태로 가방형상의 제1 수납부(13)에 수납될 수 있다.
위와 같이 접혀진 상태로 제1 수납부(13)에 수납되어 있던 낙하산(130)은, 제어부(140)에 의해 도 5에 도시된 바와 같이 안전조끼(10)의 전방으로 전개되어 누운 상태로 추락하는 작업자(P)의 낙하속도를 저감시키게 된다.
도 5에 도시된 바와 같은 회전유도에어백(170)은, 안전조끼(10)의 등부분에 마련된 제2 수납부(14)에 구비된 상태로 작업자(P)의 엉덩이에서 머리방향으로 길게 단풍나무씨 형상으로 팽창되어 추락하는 작업자(P)의 낙하속도를 회전에 의해 감소시키는 구성요소로서, 구체적으로 무게부(172), 회전두께부(174) 및 날개부(176) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 무게부(172)는, 단풍나무씨의 씨앗에 대응하여 추락시 회전유도에어백(170)이 기울어지게 만드는 구성요소로서, 누운 자세로 지면을 향해 추락하는 작업자(P)의 허리, 엉덩이 및 허벅지를 감싸는 형태로 팽창되어 지면충격으로부터 신체를 보호하는 한편, 작업자(P)의 추락과 함께 회전을 유도하는 무게 중심이 작업자(P)의 하체 쪽에 형성되도록 하는 기능을 수행하게 된다.
회전두께부(174)는, 단풍나무씨의 두꺼운 날개기둥에 대응하여 후술할 날개부(176)의 형태가 유지되도록 하면서 무게부(172)와 함께 회전을 유도하는 구성요소로서, 날개부(176)에 대응하는 길이로 무게부(172)에서 머리방향을 향해 길게 팽창되어 이루어지게 된다.
날개부(176)는, 단풍나무씨의 구조중 얇은 판상의 날개에 대응하여 회전두께부(174)와 함께 양력을 발생시키며 추락시 공기와의 저항을 증대시키는 구성요소로서, 회전두께부(174)에 대응하는 길이로 얇게 팽창되어 이루어지게 된다.
위와 같은 회전유도에어백(170) 또한, 기밀성 및 내구성이 높은 합성수지(일례로, 폴리에스테르) 시트로 제작되되, 팽창시 단풍나무씨의 형상을 이룰 수 있도록, 열융착 등에 의해 연이어 접철되고 분할되는 다수의 포켓으로 구성될 수 있다.
이러한 제3 실시예의 낙하산(130), 회전유도에어백(170)은 제1,2 실시예와 비교시 단지 수납위치와 전개 형상 또는 팽창 방향에서 구별될 뿐이고, 이외의 대응하는 제3 실시예의 구성들은 제1.2 실시예에서 언급된 설명으로 충분히 이해될 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 제3 실시예의 제어부(140)도, 낙하산(130)이 수납된 제1 수납부(13), 회전유도에어백(170)과 연결된다는 점에서만 제1,2 실시예와 구별될 뿐이고, 추락 감지, 각각의 에어백 팽창 및 낙하산(130) 전개를 촉발시키는 작용 등은 동일하므로, 상술한 제1,2 실시예의 내용으로 대체하기로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 제2,3 실시예에 따른 구성들로 이루어진 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비(100)는, 에어백 자체의 충격흡수보다는 낙하산(130)과 함께 공기저항을 증대(낙하속도의 감소)하는 각각 다른 방식의 감속에어백(160) 또는 회전유도에어백(170)을 제시함으로써, 작업자(P)의 치명적인 인명피해를 효과적으로 방지할 수 있고, 고소 작업장에 안전을 위한 별도의 구조물 등의 설치와 철거 없이 개인별 운용 및 반복적 사용이 가능한 효과가 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10: 안전조끼 11,13: 제1 수납부
12,14: 제2 수납부 20: 안전화
21: 제3 수납부 P: 작업자
100: 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비
110: 제1 에어백 120: 제2 에어백
130: 낙하산 140: 제어부
141: 배선 142: 가속도센서
143: 기체공급부 144: 점화기
146: 질소발생장치 148: 공급관
150: 제3 에어백 160: 감속에어백
162: 스커트부 164: 지지대
170: 회전유도에어백 172: 무게부
174: 회전두께부 176: 날개부

Claims (5)

  1. 고소작업을 위해 착용하는 안전조끼 및 안전화로 구성되는 안전장비로서,
    연이어 접철되고 분할된 다수의 연결포켓으로 구성되어 상기 안전조끼의 상단부에 마련된 제1 수납부에 접혀진 상태로 수납되고, 작업자의 머리를 보호하도록 후드 형상으로 팽창되는 제1 에어백;
    연이어 접철되고 분할되는 다수의 연결포켓으로 구성되어 상기 안전조끼의 하단부에 마련된 제2 수납부에 접혀진 상태로 수납되고, 작업자의 몸통을 보호하도록 팽창되는 제2 에어백;
    한 쌍의 상기 안전화에 마련된 제3 수납부에 구비되어 추락하는 작업자의 낙하속도를 감소시키는 낙하산; 및
    상기 안전조끼의 일측에 구비되고, 작업자의 추락을 감지하여 상기 제1,2 에어백의 팽창과 상기 낙하산의 전개를 촉발시키는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    작업자의 낙하를 감지하도록 구성된 가속도센서; 상기 가속도센서의 낙하 감지에 의해 발화되는 점화기; 상기 점화기의 고열에 반응하여 질소를 생성하도록 상기 점화기 주변에 구비되는 질소발생장치; 및 생성된 질소를 상기 제1,2,3 수납부에 제공하는 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비.
  2. 고소작업을 위해 착용하는 안전조끼 및 안전화로 구성되는 안전장비로서,
    상기 안전조끼의 상단부에 마련된 제1 수납부에 구비되어 추락하는 작업자의 낙하속도를 감소시키는 낙하산;
    연이어 접철되고 분할되는 다수의 연결포켓으로 구성되어 상기 안전조끼의 하단부에 마련된 제2 수납부에 접혀진 상태로 수납되고, 추락하는 작업자의 공기저항이 증대되도록 우산 형상으로 팽창되는 감속에어백;
    연이어 접철되고 분할되는 다수의 연결포켓으로 구성되어 한 쌍의 상기 안전화에 마련된 제3 수납부에 접혀진 상태로 수납되고, 추락하는 작업자의 다리를 보호하도록 팽창되는 제3 에어백; 및
    상기 안전조끼의 일측에 구비되고, 작업자의 추락을 감지하여 상기 감속에어백 및 제3 에어백의 팽창과 상기 낙하산의 전개를 촉발시키는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    작업자의 낙하를 감지하도록 구성된 가속도센서; 상기 가속도센서의 낙하 감지에 의해 발화되는 점화기; 상기 점화기의 고열에 반응하여 질소를 생성하도록 상기 점화기 주변에 구비되는 질소발생장치; 및 생성된 질소를 상기 제1,2,3 수납부에 제공하는 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 고소작업을 위해 착용하는 안전조끼 및 안전화로 구성되는 안전장비로서,
    상기 안전조끼의 배부분에 마련된 제1 수납부에 구비되어 추락하는 작업자의 낙하속도를 감소시키는 낙하산;
    연이어 접철되고 분할되는 다수의 연결포켓으로 구성되어 상기 안전조끼의 등부분에 마련된 제2 수납부에 접혀진 상태로 수납되고, 작업자의 엉덩이에서 머리방향으로 길게 단풍나무씨 형상으로 팽창되어 추락하는 작업자의 낙하속도를 회전에 의해 감소시키는 회전유도에어백; 및
    상기 안전조끼의 일측에 구비되고, 작업자의 추락을 감지하여 상기 회전유도에어백의 팽창과 상기 낙하산의 전개를 촉발시키는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    작업자의 낙하를 감지하도록 구성된 가속도센서; 상기 가속도센서의 낙하 감지에 의해 발화되는 점화기; 상기 점화기의 고열에 반응하여 질소를 생성하도록 상기 점화기 주변에 구비되는 질소발생장치; 및 생성된 질소를 상기 제1,2 수납부에 제공하는 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 낙하충격 저감형 웨어러블 안전장비.
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KR200362154Y1 (ko) * 2004-05-31 2004-09-21 신권수 비상 낙하 안전 피복
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