KR102634992B1 - 소화탄 투척용 화재 진압 드론 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소화탄 투척용 화재 진압 드론에 관한 것으로, 소화탄을 신속 운반하여 화재발생지역 상공에서 직접 발사하고 스마트 태그와 그 트래커로 소화탄 기폭을 제어하여 소화약제를 목표지점의 화재에 안정적으로 살포하기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 드론 몸체에 부착되어 드론 위치 정보를 포함하는 무선신호를 송출하는 스마트 태그, 드론 몸체 또는 거치대에 의해 거치 및 지지되며 소화탄 수납공간에여 소화탄을 수납 및 저장하고 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 소화탄 수납공간을 개방하여 소화탄을 투하하는 소화탄 저장 및 투하부, 소화약제를 저장하고 소화탄 저장 및 투하부에 탑재되어 화재지역으로 운반되며 소화탄 저장 및 투하부에서 분리시 바람 저항 또는 주변 환경에 의해 감속 낙하하면서 스마트 태그의 무선신호로 드론과의 이격 거리를 산출하여 소화약제를 살포하는 소화탄, 및 소화탄에 부착되어 스마트 태그의 무선신호로 스마트 태그와 이격 거리를 산출하여 소화탄을 기폭시키며 소화탄의 위치 추적이 가능한 무선신호를 무선 송출하는 스마트 태그 트래커를 포함하여, 고층건물이나 우거진 산림 또는 넓은 초원 등에서 발생된 화재를 효과적으로 진압할 수 있고 소화약제의 불필요한 비산량을 줄여 비용 절감할 수 있게 한다.
이를 위하여 본 발명은 드론 몸체에 부착되어 드론 위치 정보를 포함하는 무선신호를 송출하는 스마트 태그, 드론 몸체 또는 거치대에 의해 거치 및 지지되며 소화탄 수납공간에여 소화탄을 수납 및 저장하고 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 소화탄 수납공간을 개방하여 소화탄을 투하하는 소화탄 저장 및 투하부, 소화약제를 저장하고 소화탄 저장 및 투하부에 탑재되어 화재지역으로 운반되며 소화탄 저장 및 투하부에서 분리시 바람 저항 또는 주변 환경에 의해 감속 낙하하면서 스마트 태그의 무선신호로 드론과의 이격 거리를 산출하여 소화약제를 살포하는 소화탄, 및 소화탄에 부착되어 스마트 태그의 무선신호로 스마트 태그와 이격 거리를 산출하여 소화탄을 기폭시키며 소화탄의 위치 추적이 가능한 무선신호를 무선 송출하는 스마트 태그 트래커를 포함하여, 고층건물이나 우거진 산림 또는 넓은 초원 등에서 발생된 화재를 효과적으로 진압할 수 있고 소화약제의 불필요한 비산량을 줄여 비용 절감할 수 있게 한다.
Description
본 발명은 소화탄 투척용 화재 진압 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무인비행체 또는 드론(이하, '드론'이라 통칭하기로 함)으로 소화탄을 신속하게 운반하여 화재발생지역의 상공에서 직접 발사하고 스마트 태그와 그 트래커로 소화탄의 기폭을 제어하여 소화약제가 목표지점의 화재에 안정적으로 살포될 수 있도록 함으로써 고층건물이나 우거진 산림 또는 넓은 초원 등에서 발생된 화재를 효과적으로 진압할 수 있고 소화약제의 불필요한 비산량을 줄여 비용 절감을 기대할 수 있는 소화탄 투척용 화재 진압 드론에 관한 것이다.
대규모 산불이나 차량 또는 고층 건물 또는 대형 시설물 등 사람이 근접하기 어려운 위치에서 대형 화재가 발생하는 경우 화재를 신속히 진압하지 못하게 되면 엄청난 피해를 초래하게 되므로 이러한 경우에는 통상 소방용 헬기나 무인 드론으로 소방용수나 소화약제를 분사하여 화재를 신속하게 진압하기도 한다.
그러나 이러한 소방용 헬기는 사고의 위험성 때문에 악천후나 야간에는 출동이 어려운 단점이 있을 뿐만 아니라, 조종사나 소방관이 직접 탑승하여 화재를 진압하게 되므로 인명 사고를 우려하여 화재에 가깝게 접근할 수가 없으며, 따라서 높은 체공지점이나 비교적 원거리에서 소방용수나 소화약제를 방출할 수 밖에 없어 효과적인 화재 진압이 어려운 단점이 있다.
또한 이러한 소방용 헬기를 이용하는 경우는 건물 외부에 소방용수나 소화약제를 분사하는 방법을 사용하게 되므로 건물 내부에 있는 화재 발원지와는 무관하게 소방용수나 소화약제가 분사되어 소방용수나 소화약제의 낭비를 초래할 우려가 있다. 또한 소화약제로서 물을 사용하는 경우 수원지까지 왕복하면서 물을 채워 화재현장에 투하하여야 하므로 많은 번거로움이 있어서 효율적이지 못한 단점이 있었다.
최근에는 드론 기술이 발달함에 따라 다양한 분야에서 드론이 적극 활용되고 있으며, 소방 분야에서도 드론을 적극 활용할 수 있게 되면서 예를 들면 소방용 드론을 고층건물의 화재 현장에 투입하여 인명수색과 화재진압 등의 소방활동을 펼치거나, 산불 예방을 위해 전국 산불 취약지 대상 논·밭두렁, 쓰레기 소각 등의 불법행위를 집중 단속하거나, 산불 진화 후 영상 촬영 및 분석을 통해 피해면적을 조사하는데에 사용되고 있다.
그러나 산불의 경우 나뭇가지를 타고 화재가 이동하는 경향이 있어 적당한 높이의 상공에서 소방용수나 소화약제를 살포하여야만 나뭇가지를 타고 이동하는 화재진압에 유리하나, 소방용 헬기나 무인 드론으로 소방용수나 소화약제를 살포하는 경우 화재의 복사열에 의한 인명사고 또는 무인드론의 파손 방지를 위해 근접 살포가 불가능하여 높은 체공지점이나 비교적 원거리에서 소방용수나 소화약제를 방출하게 되므로 주변 환경이나 바람에 의하여 원치 않은 방향으로 비산할 수 있어 산불 진압에는 유리하지 못한 단점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 소화탄을 신속하게 운반하여 화재발생지역의 상공에서 직접 발사하고 스마트 태그와 그 트래커로 소화탄의 기폭을 제어하여 소화약제가 목표지점의 화재에 안정적으로 살포될 수 있도록 함으로써 고층건물이나 우거진 산림 또는 넓은 초원 등에서 발생된 화재를 효과적으로 진압할 수 있고 소화약제의 불필요한 비산량을 줄여 비용 절감을 기대할 수 있는 소화탄 투척용 화재 진압 드론을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 드론 몸체에 착탈 가능하게 부착되며 드론의 위치 정보를 포함하는 무선신호를 송출하는 스마트 태그, 드론 몸체 또는 별도의 거치대에 의해 거치 및 지지되며 소화탄 수납공간을 구비하여 소화탄을 수납 및 저장하고 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 소화탄 수납공간을 개방하여 소화탄을 투하하는 소화탄 저장 및 투하부, 소화약제를 저장하고 소화탄 저장 및 투하부의 소화탄 수납공간에 탑재되어 화재지역으로 운반되며 소화탄 저장 및 투하부에서 분리시 바람 저항 또는 주변 환경에 의해 감속 낙하하면서 스마트 태그의 무선신호로 드론과의 이격 거리를 산출하여 소화약제를 살포하는 소화탄, 및 소화탄에 착탈 가능하게 부착되며 스마트 태그의 무선신호를 수신하여 스마트 태그와의 이격 거리를 산출하고 스마트 태그와 일정 거리 이격시 소화탄을 기폭시키며 잔유물 신속 수거가 가능하도록 소화탄의 위치 추적이 가능한 무선신호를 무선 송출하는 스마트 태그 트래커를 포함하는, 소화탄 투척용 화재 진압 드론이다.
본 발명에 의하면, 소화탄을 신속하게 운반하여 화재발생지역의 상공에서 직접 발사하고 스마트 태그와 그 트래커를 이용하여 소화탄의 무선 개방을 제어하여 소화약제가 바람이나 기류 등에 의해 주변으로 비산되지 않고 목표지점의 화재에 안정적으로 살포될 수 있도록 함으로써 고층건물이나 우거진 산림 또는 넓은 초원 등에서 발생된 화재를 효과적으로 진압할 수 있도록 하여 화재 조기진압에 기여할 수 있으며 소화약제의 불필요한 비산량을 줄임으로써 고가의 소화약제 낭비를 억제하여 비용 절감을 기대할 수 있는 이점을 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 소화탄 투척용 화재 진압 드론을 예시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 저면도이다.
도 3은 도 2의 하부 개폐부가 접이식 날개 조립체로 구현된 예를 도시한 저면도와 주요부 발췌 상세도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 소화탄 투척용 화재 진압 드론을 예시한 측면도이다.
도 5a와 도 5b는 도 4의 작동상태를 예시한 정면도와 측면도이다.
도 6은 도 4의 화재 진압 드론에 드럼 복원부가 설치된 구성을 예시한 측면도 및 클로저의 상세 예시도이다.
도 7은 도 6의 작동상태를 예시한 측면도이다.
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도 3은 도 2의 하부 개폐부가 접이식 날개 조립체로 구현된 예를 도시한 저면도와 주요부 발췌 상세도이다.
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도 5a와 도 5b는 도 4의 작동상태를 예시한 정면도와 측면도이다.
도 6은 도 4의 화재 진압 드론에 드럼 복원부가 설치된 구성을 예시한 측면도 및 클로저의 상세 예시도이다.
도 7은 도 6의 작동상태를 예시한 측면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 소화탄 투척용 화재 진압 드론의 구성과 동작 및 그에 의한 작용 효과를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1과 도 2는 각각 본 발명의 일 실시 형태에 의한 소화탄 투척용 화재 진압 드론을 예시한 사시도와 저면도이고, 도 3은 도 2의 하부 개폐부가 접이식 날개 조립체로 구현된 예를 도시한 저면도와 주요부 발췌 상세도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 소화탄 투척용 화재 진압 드론을 예시한 측면도이고, 도 5a와 도 5b는 도 4의 작동상태를 예시한 정면도와 측면도이며, 도 6은 도 4의 화재 진압 드론에 드럼 복원부가 설치된 구성을 예시한 측면도 및 클로저의 상세 예시도이고, 도 7은 도 6의 작동상태를 예시한 측면도로서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 소화탄 투척용 화재 진압 드론은 스마트 태그(20), 소화탄 저장 및 투하부(30), 소화탄(40), 및 스마트 태그 트래커(50)를 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 본 발명의 소화탄 투척용 화재 진압 드론은 부양력 및/또는 추진력을 발생시키는 프로펠러(11)와, 이/착륙시 몸체 보호를 위한 랜딩기어(12)를 구비하고, 드론 몸체(10)의 내부에 원격 비행 또는 자율 비행을 위한 비행 제어 모듈, 원격 송수신 모듈, 카메라 모듈, GPS 모듈, 자이로 센서, 전원 공급모듈, 및 키입력 모듈 등을 포함할 수 있다. 이러한 본 발명의 화재 진압 드론의 각 구성요소는 상공에서의 비행이 용이하도록 구현되는 비행체 모형의 하우징 내에 모두 탑재되어 설치될 수 있으며, 본 발명의 화재 진압 드론에서 드론 몸체의 하우징 형상이나 모양은 도면에서 예시된 형태로 특정하지는 않음은 물론이다.
스마트 태그(20)는 드론 몸체(10)의 일측에 착탈 가능하게 부착되며 드론의 위치 정보를 포함하는 무선신호를 송출하여, 후술될 스마트 태그 트래커로 하여금 무선신호를 수신하여 스마트 태그와의 이격 거리를 산출할 수 있게 한다.
소화탄 저장 및 투하부(30)는 드론 몸체 또는 별도의 거치대에 의해 거치되어 지지되며 소화탄 수납공간을 구비하여 소화탄을 수납 및 저장하고 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 소화탄 수납공간을 개방하여 소화탄을 투하한다.
이러한 소화탄 저장 및 투하부(30)는 제1 실시 형태로서 도 1 내지 도 3에 예시된 바와 같이 하부 개폐형 드럼(31), 하부 개폐부(32)를 포함하여 구성될 수 있다.
하부 개폐형 드럼(31)은 도 1에 예시된 바와 같이 드론 몸체(10)를 상하로 관통하여 설치되며 하부가 개방된 소화탄 수납공간을 형성하고, 하부의 개방된 단부에 하부 개폐부(32)가 설치된다.
하부 개폐부(32)는 하부 개폐형 드럼(31)의 하단부에 설치되되 하부 개방부를 전체적으로 폐쇄 또는 개방하도록 설치되며 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 개방되어 하부 개폐형 드럼(31)에 수납된 소화탄을 하방으로 투하한다.
이러한 하부 개폐부(32)는 도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이 복수 개의 경첩(32b)에 의해 개폐 가능하도록 하부 개폐형 드럼(31)의 하단부에 설치되는 하부 캡(32a)으로 구성될 수 있다.
또한 하부 개폐부(32)는 도 3에 예시된 바와 같이 복수의 날개가 하부 개폐형 드럼(31)의 하단부 몸체 둘레를 따라 전체적으로 절첩 및 회동 가능하게 조립되는 접이식 날개조립체(32c)로 구성될 수도 있다. 이러한 접이식 날개 조립체(32c)의 경우는 각각의 날개가 하부 개폐형 드럼(31)의 하단부 몸체에 일측이 고정되어 몸체 중심쪽으로의 절첩 및 회동에 의해 하부를 폐쇄하고 몸체 하부쪽으로의 절첩 및 회동에 의해 하부를 개방하도록 구성될 수 있다. 이러한 접이식 날개 조립체(32c)의 각 날개는 도 3의 부분 상세도에 예시된 바와 같이 예를 들면 절첩식 찜판의 날개 구조를 따를 수 있다.
또한 소화탄 저장 및 투하부(30)는 제2 실시 형태로서 도 4 및 도 5에 예시된 바와 같이 거치대(33), 상부 개방형 드럼(34), 및 드럼 고정부(35)를 포함하여 구성될 수 있고, 제3 실시 형태로서 도 6 및 도 7에 예시된 바와 같이 드럼 복원부(36)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
거치대(33)는 드론 몸체(10) 하부에 설치되어 소화탄이 수납된 드럼을 회동 가능하게 지지 및 거치한다. 이러한 거치대(33)는 수직 지지대(33a)와 수평 지지대(33b)로 구성될 수 있다. 수직 지지대(33a)는 랜딩기어(12) 사이의 드론 몸체(10) 하부에 수직하게 설치되되 드론 이/착륙에 방해되지 않도록 하기 위해 랜딩기어(12)의 수직길이보다 짧게 설치되고, 수평 지지대(33b)는 수직 지지대(33a)의 하단부에 수평하게 배치되어 드럼을 수직 지지대(33a) 기준 바깥측으로 회동 가능하게 고정한다.
상부 개방형 드럼(34)은 거치대(33)에 의해 지지 및 거치되어 설치되고, 상부가 개방된 소화탄 수납공간을 형성하며, 드론 비행시의 방향 전환 동작이나 회전 동작에 의해 몸체가 회동 가능하도록 하부 일측이 고정되어 몸체의 회동에 의해 도 5a 및 도 5b에 예시된 바와 같이 상부가 하방으로 역전되면서 상부 개방부를 통해 소화탄을 투하할 수 있도록 구성된다. 이러한 상부 개방형 드럼(34)은 도 4 및 도 5a와 도 5b에 예시된 바와 같이 거치대(33)의 좌우 또는 전후에 서로 대향하게 쌍으로 설치될 수 있다.
드럼 고정부(35)는 도 4 및 도 5a와 도 5b에 예시된 바와 같이 거치대(33)와 상부 개방형 드럼(34)의 서로 마주보는 위치에 대응되게 설치되어 상부 개방형 드럼(34)의 몸체 일측을 붙잡아 거치대(33)의 일측에 임시 고정하고 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 작동하여 상부 개방형 드럼(34)의 고정상태를 해제한다. 이러한 드럼 고정부(35)는 서로 쌍을 이루는 제1고정장치(35a)와 제2고정장치(35b)로 이루어질 수 있다.
제1고정장치(35a)는 수직 지지대(33a)에 설치되되 상부 개방형 드럼(34) 측으로 돌출되게 설치되어 상부 개방형 드럼(34)의 몸체 일측을 붙잡아 수직 지지대(33a) 측에 임시 고정하거나 해제한다.
제2고정장치(35b)는 제1고정장치(35a)와 마주보는 위치의 상부 개방형 드럼(34)의 측면에 설치되되 제1고정장치(35a)와 공통으로 교차하도록 수직 지지대(33a) 측으로 돌출되게 설치되어 제1고정장치(35a)와 함께 상부 개방형 드럼(34)의 몸체 일측을 붙잡아 수직 지지대(33a)의 일측에 임시 고정하거나 해제한다.
이러한 임시 고정 또는 해제를 위하여 제1고정장치(35a)와 제2고정장치(35b)는 근접시 인력에 의해 결합되고 외력에 의해 분리되는 한 쌍의 영구자석으로 구성되거나, 또는 결합돌기와 그에 대응하는 요홈이 각각 형성되어 외력에 의해 결합돌기가 요홈에 삽입시 결합되고 외력에 의해 요홈에서 결합돌기가 이탈시 분리되는 한 쌍의 고정부재 등으로 구현될 수 있다.
드럼 복원부(36)는 거치대(33)에 설치되며 드론 착륙이 용이하도록 상부 개방형 드럼(34)의 역전된 상부를 거치대(33) 측으로 잡아 당겨 상부 개방형 드럼(34)을 초기 상태로 복원시킨다. 이러한 드럼 복원부(36)는 도 6 및 도 7에 예시된 바와 같이 클로저(36a), 고정 도르래(36c)를 포함하여 구성될 수 있으며, 장력 도르래(36d)를 더 포함하여 다른 실시 형태로 구현될 수도 있다.
클로저(36a)는 거치대(33)의 하단부에 설치되며 하우징(36a-1) 내부에 둥근 탄성부재(36a-2)가 내설되고 외부의 당기는 힘과 둥근 탄성부재(36a-2)의 복원력에 의해 와이어(36b)가 풀리거나 감기도록 연결되며, 이러한 와이어(36b)는 일측 단부가 둥근 탄성부재(36a-2) 내측에 고정되고 다른측 단부는 속도 조절용 와이어 걸이(36a-3) 및 이탈방지용 고정부(36a-4)를 통해 외부로 인출되어 후술될 고정 도르래(36c)를 경유한 후 고리 등의 체결수단(36a-5)을 통해 상부 개방형 드럼(34)의 상단부와 연결된다.
고정 도르래(36c)는 드론 몸체(10)의 하부에 지지되어 설치되며 클로저(36a)에서 인출되는 와이어(36b)가 경유하여 클로저(36a)에 의한 와이어의 당기는 힘을 상부 개방형 드럼(35) 측으로 전달한다.
장력 도르래(36d)는 거치대(33)의 몸체 중간부분, 바람직하게는 거치대(33)의 수직 지지대(33a)에 설치되며 클로저(36a)로부터 고정 도르래(36c) 측으로 연결되는 와이어(36b)를 경유시켜 와이어(36b)에 장력을 부여한다.
소화탄(40)은 소화약제를 저장하고 소화탄 저장 및 투하부(30)의 소화탄 수납공간에 탑재되어 화재지역으로 운반되며 소화탄 저장 및 투하부(30)에서 분리시 바람 저항 또는 주변 환경에 의해 감속 낙하하면서 기폭되어 소화약제를 살포한다.
스마트 태그 트래커(50)는 소화탄(40)에 착탈 가능하게 부착되며 스마트 태그(20)의 무선신호를 수신하여 스마트 태그(20)와의 이격 거리를 산출하고 스마트 태그(20)와 일정 거리 이격시 예를 들면 내장된 솔레노이드밸브를 구동하여 소화탄을 기폭시키며 잔유물 신속 수거가 가능하도록 소화탄의 위치 추적이 가능한 무선신호를 무선 송출한다.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의한 소화탄 투척용 화재 진압 드론의 동작 및 그에 의한 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 드론 몸체(10)의 일측에는 드론의 위치 정보를 포함하는 무선신호를 송출하는 스마트 태그(20)를 착탈 가능하게 부착하고, 드론 몸체(10)에 부착된 스마트 태그(20)의 무선신호를 수신하는 스마트 태그 트래커(50)를 소화탄(40)에 부착하여 태그와 그 트래커가 상호 작용할 수 있게 초기 설정한다.
한편, 본 발명의 소화탄 저장 및 투하부(30)의 제1 실시 형태의 경우 도 1 내지 도 3에 예시된 바와 같이 하부 개폐형 드럼(31)과 하부 개폐부(32)로 형성하고 드론 몸체(10)를 상하로 관통하는 관통공에 하부 개폐형 드럼(31)을 삽입하여 고정 및 설치한다. 이때 하부 개폐형 드럼(31)은 하부가 개방된 소화탄 수납공간을 형성하고 하부의 개방된 단부에는 하부 캡(32a) 또는 접이식 날개조립체(32c)로 이루어진 하부 개폐부(32)가 개폐 가능하게 설치되므로, 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 하부 개폐부(32)의 폐쇄 또는 개방을 원격 제어할 수 있게 된다. 여기서 하부 캡(32a)의 경우는 도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이 복수 개의 경첩(32b)에 의해 개폐되고, 접이식 날개조립체(32c)의 경우는 도 3에 예시된 바와 같이 하부 개폐형 드럼(31)의 하단부 몸체 둘레를 따라 절첩 및 회동 가능하게 조립된 각각의 날개가 예를 들면 절첩식 찜판의 날개 구조와 같은 방식으로 몸체 중심쪽으로의 절첩 및 회동에 의해 폐쇄되고 몸체 하부쪽으로의 절첩 및 회동에 의해 개방된다.
이와 같은 소화탄 저장 및 투하부(30)의 설치가 완료되면 하부 개폐형 드럼(31)의 하부 개폐부(32)를 폐쇄한 상태에서 하부 개폐형 드럼(31) 내부의 소화탄 수납공간에 소화탄(40)을 수납하여 저장한다.
이후 드론을 이륙시켜 화재발생지역으로 비행시키게 되면 소화탄을 신속하게 화재발생지역으로 운반할 수 있게 되며, 화재발생지역의 상공에 도착하여 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 하부 개폐형 드럼(31)의 하부 개폐부(32)를 개방하게 되면 하부 개폐형 드럼(31)에 수납된 소화탄을 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 원격으로 투하할 수 있게 된다. 이때 드론 몸체(10)에 부착된 스마트 태그(20)에서는 드론의 위치 정보를 포함하는 무선신호가 송출되고 있으므로, 이후 하부 개폐형 드럼(31)에서 투하된 소화탄(40)에 부착된 스마트 태그 트래커(50)가 스마트 태그(20)에서 송출된 무선신호를 수신하여 드론의 위치정보로 드론과 소화탄 간의 이격 거리를 산출하게 된다. 여기서 산출된 이격 거리가 일정 거리 이상인 경우 스마트 태그 트래커(50)가 예를 들면 소화탄(40)에 내장된 솔레노이드밸브를 구동하여 소화탄(40)을 기폭시킬 수 있게 되므로, 소화탄(40)에 부착된 스마트 태그 트래커(50)에 의해 소화탄(40)이 기폭되면서 소화약제가 바람이나 기류 등에 의해 주변으로 비산되지 않고 목표지점의 화재에 안정적으로 살포될 수 있게 한다.
이때 소화탄(40)은 소화탄 저장 및 투하부(30)에서 분리시 바람 저항 또는 주변 환경에 의해 감속 낙하하면서 기폭되어 소화약제를 살포할 수 있게 되며, 스마트 태그 트래커(50)는 소화탄의 위치 추적이 가능한 무선신호를 무선 송출하게 되어 화재 진압 후 잔유물 신속 수거가 가능하게 한다.
다음으로 본 발명의 소화탄 저장 및 투하부(30)의 제2 실시 형태의 경우 도 4 내지 도 7에 예시된 바와 같이 드론 몸체(10)의 하부에 별도의 거치대(33)를 설치하고 도 4 및 도 5와 도 5b에 예시된 바와 같이 상부 개방형 드럼(34)을 거치대(33)에 거치시키되, 상부 개방형 드럼(34)의 하부 일측만을 고정하여 외력에 의해 회동 가능하게 거치 및 지지시킴으로서 상부 개방형 드럼(34)의 회동에 의해 도 5a 및 도 5b에 예시된 바와 같이 드럼의 몸체 상부와 하부가 서로 역전하면서 하방으로 역전된 상부 개방부를 통해 소화탄을 투하할 수 있게 설치한다. 이러한 상부 개방형 드럼(34)은 도 4 및 도 5a와 도 5b에 예시된 바와 같이 거치대(33)의 좌우 또는 전후에 서로 대향하게 쌍으로 설치할 수도 있다.
이어서, 거치대(33)와 상부 개방형 드럼(34)의 서로 마주보는 위치에 도 4 및 도 5a와 도 5b에 예시된 바와 같이 드럼 고정부(35)를 서로 대응되게 설치하여 상부 개방형 드럼(34)의 몸체 일측을 드럼 고정부(35)가 붙잡아 거치대(33)의 일측에 임시 고정하고 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 작동하여 상부 개방형 드럼(34)의 고정상태를 해제할 수 있게 한다. 이러한 임시 고정 또는 해제를 위하여 드럼 고정부(35)는 근접시 인력에 의해 결합되고 외력에 의해 분리되는 한 쌍의 영구자석, 또는 결합돌기와 그에 대응하는 요홈으로 형성될 수 있다.
추가로 드론 몸체(10)와 거치대(33)에는 클로저(36a)와 고정 도르래(36c)로 구성되는 드럼 복원부(36)를 설치하여 상부 개방형 드럼(34)의 역전된 상부를 거치대(33) 측으로 잡아 당겨 드론 착륙이 용이하도록 상부 개방형 드럼(34)을 초기 상태로 복원시킬 수 있게 한다. 이때 드럼 복원부(36)의 클로저(36a)는 탄성부재가 내설되고 외부의 당기는 힘과 탄성부재의 복원력에 의해 와이어(36b)가 풀리거나 감기도록 연결되며 거치대(33) 하부에 설치한다. 또한 드럼 복원부(36)의 고정 도르래(36c)는 드론 몸체(10)의 하부에 설치한다. 또한 이러한 드럼 복원부(36)는 와이어의 장력 보강을 위한 장력 도르래(36d)를 거치대(33)에 설치하고 클로저(36a)에서 인출되는 와이어(36b)가 거치되도록 하여 클로저(36a)에 의한 와이어의 당기는 힘을 장력 도르래(36d)를 통해 상부 개방형 드럼(35) 측으로 전달할 수 있게 한다.
이와 같은 소화탄 저장 및 투하부(30)의 설치가 완료되면 상부 개방형 드럼(34) 내부의 소화탄 수납공간에 소화탄(40)을 수납하여 저장한다.
이후 드론을 이륙시켜 화재발생지역으로 비행시키게 되면 소화탄을 신속하게 화재발생지역으로 운반할 수 있게 되며, 화재발생지역의 상공에 도착하여 상부 개방형 드럼(34)을 붙잡고 있던 드럼 고정부(35)에 드론 또는 원격제어장치의 제어신호가 전달되거나 드론의 급속한 방향 전환이나 급속한 회전 동작시의 흔들림에 의해 외력이 작용하게 되면, 이때 상부 개방형 드럼(34)은 그 하부 일측만을 고정되어 외력에 의해 회동 가능하게 거치 및 지지되어 있게 되므로, 상부 개방형 드럼(34)의 회동이 발생하게 되며, 이러한 회동에 의해 도 5a 및 도 5b에 예시된 바와 같이 드럼의 몸체 상부와 하부가 서로 역전하면서 하방으로 역전된 상부 개방부를 통해 소화탄을 드론 측면으로 원격 투하될 수 있게 된다. 이때 드론 몸체(10)에 부착된 스마트 태그(20)에서는 드론의 위치 정보를 포함하는 무선신호가 송출되고 있으므로, 이후 상부 개방형 드럼(34)에서 투하된 소화탄(40)에 부착된 스마트 태그 트래커(50)가 스마트 태그(20)에서 송출된 무선신호를 수신하여 드론의 위치정보로 드론과 소화탄 간의 이격 거리를 산출하게 된다. 여기서 산출된 이격 거리가 일정 거리 이상인 경우 스마트 태그 트래커(50)가 예를 들면 소화탄(40)에 내장된 솔레노이드밸브를 구동하여 소화탄(40)을 기폭시킬 수 있게 되므로, 소화탄(40)에 부착된 스마트 태그 트래커(50)에 의해 소화탄(40)이 기폭되면서 소화약제가 바람이나 기류 등에 의해 주변으로 비산되지 않고 목표지점의 화재에 안정적으로 살포될 수 있게 한다.
이때 소화탄(40)은 소화탄 저장 및 투하부(30)에서 분리시 바람 저항 또는 주변 환경에 의해 감속 낙하하면서 기폭되어 소화약제를 살포할 수 있게 되며, 스마트 태그 트래커(50)는 소화탄의 위치 추적이 가능한 무선신호를 무선 송출하게 되어 화재 진압 후 위치 추적을 통해 잔유물 신속 수거가 가능하게 한다.
마지막으로 소화탄(40)이 투하되어 상부 개방형 드럼(34)의 하중에 가벼워지게 되면 클로저(36a)에 내설된 탄성부재의 복원력에 의해 와이어(36b)가 내부로 자동으로 감기게 되면서 드럼 복원부(36)가 상부 개방형 드럼(34)의 역전된 상부를 거치대(33) 측으로 잡아 당길 수 있게 되며, 이로써 드럼 복원부(36)는 드론 착륙이 용이하도록 상부 개방형 드럼(34)을 초기 상태로 복원시킬 수 있게 된다.
이상의 본 발명에 의하면, 소화탄을 신속하게 운반하여 화재발생지역의 상공에서 직접 발사하고 소화탄의 무선 개방을 제어하여 소화약제가 바람이나 기류 등에 의해 주변으로 비산되지 않고 목표지점의 화재에 안정적으로 살포될 수 있도록 함으로써 고층건물이나 우거진 산림 또는 넓은 초원 등에서 발생된 화재를 효과적으로 진압할 수 있도록 하여 화재 조기진압에 기여할 수 있게 하는 이점을 제공하게 된다.
또한 본 발명에 의하면, 스마트 태그와 스마트 태그 트래커를 이용하여 소화약제가 목표지점의 화재에 효과적으로 분산될 수 있도록 함으로써 소화약제의 불필요한 비산량을 줄임으로써 고가의 소화약제 낭비를 억제하여 비용 절감을 기대할 수 있는 이점을 제공하게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 드론몸체 11 : 프로펠러
12 : 랜딩기어 20 : 스마트 태그
30 : 소화탄 저장 및 투하부 31 : 하부 개폐형 드럼
32 : 하부 개폐부 32a : 하부 캡
32b : 경첩 32c : 접이식 날개 조립체
33 : 거치대 33a : 수직 지지대
33b : 수평 지지대 34 : 상부 개방형 드럼
35 : 드럼 고정부 35a : 제1고정장치
35b : 제2고정장치 36 : 드럼 복원부
36a : 클로저 36a-1 : 하우징
36a-2 : 탄성부재 36a-3 : 와이어 걸이
36a-4 : 이탈방지용 고정부 36a-5 : 체결수단
36b : 와이어 36c : 고정 도르래
36d : 장력 도르래 40 : 소화탄
50 : 스마트 태그 트래커
12 : 랜딩기어 20 : 스마트 태그
30 : 소화탄 저장 및 투하부 31 : 하부 개폐형 드럼
32 : 하부 개폐부 32a : 하부 캡
32b : 경첩 32c : 접이식 날개 조립체
33 : 거치대 33a : 수직 지지대
33b : 수평 지지대 34 : 상부 개방형 드럼
35 : 드럼 고정부 35a : 제1고정장치
35b : 제2고정장치 36 : 드럼 복원부
36a : 클로저 36a-1 : 하우징
36a-2 : 탄성부재 36a-3 : 와이어 걸이
36a-4 : 이탈방지용 고정부 36a-5 : 체결수단
36b : 와이어 36c : 고정 도르래
36d : 장력 도르래 40 : 소화탄
50 : 스마트 태그 트래커
Claims (11)
- 삭제
- 드론 몸체 또는 별도의 거치대에 의해 거치 및 지지되며 소화탄 수납공간을 구비하여 소화탄을 수납 및 저장하고 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 소화탄 수납공간을 개방하여 소화탄을 투하하는 소화탄 저장 및 투하부(30); 및
소화약제를 저장하고 소화탄 저장 및 투하부의 소화탄 수납공간에 탑재되어 화재지역으로 운반되며 소화탄 저장 및 투하부에서 분리시 바람 저항 또는 주변 환경에 의해 감속 낙하하면서 기폭되어 소화약제를 살포하는 소화탄(40);을 포함하여 구성되고,
상기 소화탄 저장 및 투하부(30)는,
드론 몸체(10)를 상하로 관통하여 설치되며 하부가 개방된 소화탄 수납공간을 형성하는 하부 개폐형 드럼(31); 및
상기 하부 개폐형 드럼(31)의 하단부에 설치되되 하부 개방부를 전체적으로 폐쇄 또는 개방하도록 설치되며 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 개방되어 하부 개폐형 드럼(31)에 수납된 소화탄을 하방으로 투하하는 하부 개폐부(32);를 포함하여 구성되며,
상기 하부 개폐부(32)는,
복수의 날개가 상기 하부 개폐형 드럼(31)의 하단부 몸체 둘레를 따라 전체적으로 절첩 및 회동 가능하게 조립되는 접이식 날개조립체(32c)로 구성되되,
상기 접이식 날개 조립체(32c)는 각각의 날개가 하부 개폐형 드럼(31)의 하단부 몸체에 일측이 고정되어 몸체 중심쪽으로의 절첩 및 회동에 의해 하부를 폐쇄하고 몸체 하부쪽으로의 절첩 및 회동에 의해 하부를 개방하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 소화탄 투척용 화재 진압 드론. - 삭제
- 삭제
- 드론 몸체 또는 별도의 거치대에 의해 거치 및 지지되며 소화탄 수납공간을 구비하여 소화탄을 수납 및 저장하고 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 소화탄 수납공간을 개방하여 소화탄을 투하하는 소화탄 저장 및 투하부(30); 및
소화약제를 저장하고 소화탄 저장 및 투하부의 소화탄 수납공간에 탑재되어 화재지역으로 운반되며 소화탄 저장 및 투하부에서 분리시 바람 저항 또는 주변 환경에 의해 감속 낙하하면서 기폭되어 소화약제를 살포하는 소화탄(40);을 포함하여 구성되고,
상기 소화탄 저장 및 투하부(30)는,
드론 몸체(10) 하부에 설치되어 소화탄이 수납된 드럼을 회동 가능하게 지지 및 거치하는 거치대(33);
상기 거치대(33)에 의해 지지 및 거치되어 설치되며 상부가 개방된 소화탄 수납공간을 형성하고 몸체가 회동 가능하도록 하부 일측이 고정되어 몸체의 회동에 의해 상부와 하부가 서로 역전하면서 하방으로 역전된 상부를 통해 소화탄을 투하하는 상부 개방형 드럼(34); 및
상기 거치대(33)와 상부 개방형 드럼(34)의 서로 마주보는 위치에 대응되게 설치되어 상기 상부 개방형 드럼(34)의 몸체 일측을 붙잡아 상기 거치대(33)의 일측에 임시 고정하고 드론 또는 원격제어장치의 제어신호에 의해 작동하여 상부 개방형 드럼(34)의 고정상태를 해제하는 드럼 고정부(35);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소화탄 투척용 화재 진압 드론. - 제5항에 있어서, 상기 거치대(33)는,
드론의 랜딩기어(12) 사이의 드론 몸체(10) 하부에 수직하게 설치되되 랜딩기어(12)의 수직길이보다 짧게 설치되는 수직 지지대(33a); 및
상기 수직 지지대(33a)의 하단부에 수평하게 배치되며 드럼을 수직 지지대(33a) 기준 바깥측으로 회동 가능하게 고정하는 수평 지지대(33b);로 구성되는 것을 특징으로 하는 소화탄 투척용 화재 진압 드론. - 제6항에 있어서, 상기 드럼 고정부(35)는,
상기 수직 지지대(33a)에 설치되되 상부 개방형 드럼(34) 측으로 돌출되게 설치되어 상기 상부 개방형 드럼(34)의 몸체 일측을 붙잡아 임시 고정하거나 해제하는 제1고정장치(35a); 및
상기 제1고정장치(35a)와 마주보는 위치의 상부 개방형 드럼(34)의 측면에 설치되되 상기 제1고정장치(35a)와 공통으로 교차하도록 수직 지지대(33a) 측으로 돌출되게 설치되어 제1고정장치(35a)와 함께 상부 개방형 드럼(34)의 몸체 일측을 붙잡아 상기 수직 지지대(33a)의 일측에 임시 고정하거나 해제하는 제2고정장치(35b);로 구성되는 것을 특징으로 하는 소화탄 투척용 화재 진압 드론. - 제5항에 있어서, 상기 상부 개방형 드럼(34)은,
상기 거치대(33)의 좌우 또는 전후에 서로 대향하게 쌍으로 설치되는 것을 특징으로 하는 소화탄 투척용 화재 진압 드론. - 제5항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소화탄 저장 및 투하부(30)는,
상기 거치대(33)에 설치되며 드론 착륙이 용이하도록 상기 상부 개방형 드럼(34)의 역전된 상부를 소화탄 지지대(33) 측으로 잡아 당겨 상부 개방형 드럼(34)을 초기 상태로 복원시키는 드럼 복원부(36);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소화탄 투척용 화재 진압 드론. - 제9항에 있어서, 상기 드럼 복원부(36)는,
상기 거치대(33)의 하단부에 설치되며 탄성부재가 내설되고 탄성부재의 탄성력이나 복원력에 의해 풀리거나 감기는 와이어(36b)를 구비한 클로저(36a); 및
상기 드론 몸체(10)의 하부에 지지되어 설치되며 상기 클로저(36a)에서 인출되는 와이어(36b)가 거치되어 클로저(36a)에 의한 와이어의 당기는 힘을 상기 상부 개방형 드럼(34) 측으로 전달하는 고정 도르래(36c);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소화탄 투척용 화재 진압 드론. - 제10항에 있어서, 상기 드럼 복원부(36)는,
상기 거치대(33)의 몸체 중간부분에 설치되며 상기 클로저(36a)로부터 상기 고정 도르래(36c) 측으로 연결되는 와이어(36b)를 거치시켜 상기 와이어(36b)에 장력을 부여하는 장력 도르래(36d);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소화탄 투척용 화재 진압 드론.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101741578B1 (ko) | 2015-08-28 | 2017-05-30 | 금오공과대학교 산학협력단 | 소화탄을 발사할 수 있는 화재 진압 드론 |
| KR101779293B1 (ko) * | 2016-05-18 | 2017-09-18 | 하상균 | 화재진압과 인명구조가 가능한 다목적 무인비행체 |
| KR101804968B1 (ko) | 2016-09-23 | 2017-12-06 | 케이디엘 주식회사 | 소화탄 발사기능을 갖는 드론장치 |
| KR20190001611A (ko) * | 2017-06-26 | 2019-01-07 | 만진항공건설 주식회사 | 다목적 공중 투하 무인항공기 |
| KR102214501B1 (ko) | 2019-10-31 | 2021-02-10 | 오상민 | 소화탄 발사 타입의 화재 진압용 드론 |
| KR102239396B1 (ko) | 2018-11-21 | 2021-04-12 | 대한민국 | 무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법 |
| KR102307251B1 (ko) | 2021-04-15 | 2021-09-30 | (주)네온테크 | 소화탄이 장착된 화재진압용 드론 및 이를 이용하여 화재를 진압하는 방법 |
-
2022
- 2022-12-19 KR KR1020220178193A patent/KR102634992B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
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