KR20060108001A - 구명동의의 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템 - Google Patents

구명동의의 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박 또는 항공 재난시 구명동의를 착용한 조난자를 인공위성을 통해 신속히 찾고, 조난자의 위치가 표시된 전자지도 및 조난자의 영상을 스크린을 통해 실시간으로 디스플레이하여 조난자를 신속히 구조하기 위한 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 상기 구명동의는 GPS위성 및 중계위성과 무선신호를 송수신하여 조난자의 위치를 추적할 수 있는 해상위치추적단말기가 부착되고 착용시에 수면에서 머리 및 가슴부위에 부력이 더 많이 발생되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템은 구명동의; 마이컴에 입력되어 있는 구조신호 및 고유ID를 송신부를 통해 다수의 GPS위성으로 무선 송신하는 상기 구명동의에 부착된 해상위치추적단말기; 상기 해상위치추적단말기 및 GPS위성으로부터 신호를 수신하여 상기 구명동의를 착용한 조난자의 좌표위치를 연산하여 이를 내장된 전자지도(GIS)에 제공하고, 연산된 좌표위치를 이용하여 조난자의 영상을 모니터링하는 중계위성; 상기 중계위성으로부터 조난자의 좌표위치가 제공된 전자지도 및 모니터링되는 조난자의 영상에 대한 정보를 수신하고 이들을 상황스크린에 실시간으로 디스플레이하여 조난자의 조기구조를 위한 후속조치를 취하는 중앙통제센터;를 포함하여 이루어진다.
구명동의, 해상위치추적 단말기, GPS위성, 중계위성, 중앙통제센터, 구조대, 부력, 발광테이프, 박판폴리스틸렌, 전자지도(GIS), 위성DMB

Description

구명동의의 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템{SALVAGE SYSTEM FOR LIFE JACKET}
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 개략적인 블록구성도.
도 2 은 구명동의의 일 실시예에 따른 정면도.
도 3 는 구명동의의 일 실시예에 따른 배면도.
도 4 은 구명동의의 일 실시예에 따른 내면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : GPS 위성 2 : 중계위성
3 : 해상위치추적단말기 4 : 중앙통제센터
5 : 구조대
10 : 머리부 20 : 몸통부
21 : 전면판 22 : 배면판
23 : 지지벨트 32 : 마이컴
33 : 구조신호송신부 40 : 야간발광수단
본 발명은 선박 또는 항공 재난시 구명동의를 착용한 조난자를 인공위성을 통해 신속히 찾고, 조난자의 위치가 표시된 전자지도 및 조난자의 영상을 스크린을 통해 실시간으로 디스플레이하여 조난자를 신속히 구조하기 위한 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 상기 구명동의는 GPS위성 및 중계위성과 무선신호를 송수신하여 조난자의 위치를 추적할 수 있는 해상위치추적단말기가 부착되고 착용시에 수면에서 머리 및 가슴부위에 부력이 더 많이 발생되는 것을 특징으로 한다.
일반적으로 구명 자켓은 강이나 호수, 바다 등 물가에서 레저활동시 인사사고를 방지하고자 이용되는 것으로, 부력성이 우수하고 착용시에 편안하면 그 기능은 다한 것이었다. 그러나 해난사고의 경우, 구출되기까지 수 시간에서 수일이 걸리는 경우가 다반사여서 상기와 같은 기능만으로는 그 역할을 다한다고 할 수 없다. 즉, 해난사고시 인명피해의 주 발생원인이 바다, 강 등의 광범위한 지역에서 오는 사고지점 및 수색지역을 정확히 파악하지 못하거나, 특히 조난사고가 야간에 발생하여 구조시간이 길어질 경우, 체온이 급격히 떨어짐에 의한 동사나 탈진 등이 주 원인이다. 따라서 구조시간을 최대한 단축시켜야 하며 조난자의 현 상황을 정확히 파악하여 한다. 이를 위해서는 우선적으로 조난자의 위치를 신속하고 정확하게 찾아내야 한다.
조난자의 위치추적과 관련된 종래발명으로는 등록실용신안공보 제20-0186202호(2000.04.07등록) '무선 구조신호 발신기'(이하 종래기술1) 등록특허공보 제10-0378580호(2003.03.20등록) '조난자의 생존 및 위치 확인시스템'(이하 종래기술2) 등이 있다.
상기 종래기술1은 조난자의 위치를 신속히 찾기 위해 구명복에 무선구조신호 발신기를 부착한 것이나 이는 위치의 정확성 및 추적범위에서 한계를 갖는다. 즉, 광범위한 바다에서는 사고발생지점을 정확히 알지 못하는 경우도 많고 조류 등에 의해 조난자가 사고발생지점에서 멀어질 가능성이 많아 통상적인 아날로그 방식의 구조신호 발신기로는 조난자의 정확한 위치확인이 어려울 뿐 아니라, 당시 긴급한 상황을 전혀 알 수 없고, 또한 그 추적범위의 한계마저 갖고 있다. 상기 종래기술2는 다수의 GPS위성으로부터 수신되는 신호를 이용하여 무선단말기가 조난자의 위치를 파악하고 이를 통신위성으로 송신하는 방식으로, 상기 GPS위성이 신호를 송신하고 상기 통신위성이 조난자의 좌표위치를 수신하는 동안 조난자는 조류에 표류하게 되어 조난자의 정확한 좌표위치의 전달이 이루어지기 어렵고, 조난자의 현상황을 파악할 수 있는 수단이 결여되어 있다.
또한, 해상조난의 경우 구조되기까지 조난자의 체온이 유지되고 편안히 누운 자세(정확히 말하면 안면부가 하늘을 바라 본 자세)를 취하여 체력소모를 적게 함으로써, 구조 전에 정신을 잃지 않도록 하는 것이 중요하다. 뿐만 아니라 정신을 잃은 경우에도 안면부가 엎어진 상태가 될 경우, 질식사하게 되므로 안전한 자세가 유지되도록 하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 구명동의의 부력을 부분별로 차등을 줄 필요가 있다.
이와 같이 구명동의의 위치별 부력을 차등지게 하는 종래기술로는 공개특허 제2003-87848호(2003.11.15공개) '구명조끼'(이하 종래기술3) 등이 존재한다.
상기 종래기술3은 수중에서 착용자가 수직으로 뜰 수 있도록 가슴 및 이와 대향되는 등 부분의 상부에 그 하부보다 더 큰 부력을 갖도록 우레탄수지 또는 공기주입식 부력재를 두껍게 형성한 구명조끼에 관한 것이다.
그러나 일반적인 구명조끼를 착용한 경우에도 자연스럽게 조난자가 수중에서 수직으로 자세를 유지하는 것이 일반적이어서 상기 종래기술3은 다른 구명조끼와 차별성이 크지 않다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구명동의에 부착된 해상위치추적단말기에서 구조신호를 GPS위성 및 중계위성으로 송신하고 상기 중계위성이 상기 GPS위성으로부터 신호를 수신하여 직접 조난자의 좌표위치를 연산하여 이를 전자지도상에 제공하여 송신하고 연산한 좌표위치를 통하여 조난자의 영상을 위성DMB를 이용하여 송신함으로서, 조난자의 위 치를 정확히 파악하고 구조신호의 송신가능범위를 전지구적으로 하며 조난자의 현 상황을 영상을 통하여 실시간으로 파악하여 구명동의 착용자가 신속히 구조될 수 있도록 하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명의 또 다른 목적은 구명동의의 부분별 부력을 달리하여 조난자가 펴안한 자세를 취할 수 있도록 하여 조난자의 기력소모를 최소화하고 조난자가 정신을 잃은 상황에서도 안면부가 물에 잠기는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템은 구명동의; 마이컴에 입력되어 있는 구조신호 및 고유ID를 송신부를 통해 다수의 GPS위성으로 무선 송신하는 상기 구명동의에 부착된 해상위치추적단말기; 상기 해상위치추적단말기 및 GPS위성으로부터 신호를 수신하여 상기 구명동의를 착용한 조난자의 좌표위치를 연산하여 이를 내장된 전자지도(GIS)에 제공하고, 연산된 좌표위치를 이용하여 조난자의 영상을 모니터링하는 중계위성; 상기 중계위성으로부터 조난자의 좌표위치가 제공된 전자지도 및 모니터링되는 조난자의 영상에 대한 정보를 수신하고 이들을 상황스크린에 실시간으로 디스플레이하여 조난자의 조기구조를 위한 후속조치를 취하는 중앙통제센터;를 포함하여 이루어진다.
특히 상기 구명동의는 가슴 또는 복부와 접촉하는 전면판과 등과 접촉하는 배면판를 포함하는 몸통부; 상기 몸통부에 탈 부착되어 머리를 지지하는 머리부;포 함하는 것으로, 상기 몸통부의 배면판과 머리부에 부력이 더 많이 발생하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개략적인 블록구성도이고 도2 내재 도4는 본 발명의 해상위치추적단말기가 부착되는 구명동의의 정면도, 배면도 및 내면도이다.
우선, 본 발명의 해상위치추적단말기가 부착되는 구명동의를 도2 내지 도4를 참조하여 설명하면,
본 발명의 해상위치추적단말기(3)가 부착된 구명동의는 전면판(21)과 배면판(22)으로 이루어진 몸통부(20), 머리부(10), 지지벨트(23), 야간발광수단(40)을 포함하여 이루어지고, 해상위치추적단말기(3)가 상기 전면판(21)에 부착되어 있음을 알 수 있다. 이하 발명의 상세한 설명을 함에 있어서, 종래의 구명동의와 동일한 내용에 대해서는 생략을 하겠다.
상기 지지벨트(23)는 구명동의를 조난자의 몸에 견고히 착용시키기 위해 전면판(21)에 2열 또는 3열로 이루어지는 것이 바람직하며, 또한 도4에서 보는 바와 같이 구명동의가 착용자의 상체로 올라가지 않도록 상기 몸통부(20)의 내측 하부에 다리를 지지하는 지지벨트(23)가 부착된다. 또한 지지벨트(23)의 연결은 그 단부에 형성된 암/수 버클의 결합에 의하는 것이 결합의 간편성과 안전성에서 바람직하다.
상기 머리부(10)는 착용자의 머리 쪽에서 더 많은 부력을 발생시켜 머리부위를 보호하기 위한 것으로, 반달형상으로 이루어져 착용자의 목과 머리를 감싸고 상기 몸통부(20)에서 탈 부착이 가능하다. 참고로, 탈 부착 방법은 지퍼로 이루어질 수 있다.
상기 몸통부(20)의 어깨부분은 착용자의 활동성을 유연하게 하기 위하여 전면판(21)과 배면판(22) 사이의 어깨부위에 맞닿는 부분에서 경계를 두고 얇게 제작하는 것이 바람직하며, 아울러 구명동의가 어린이용인 경우에는 몸통부(20) 전면판(21)의 상부에 어린이 표식용 마크(24)를 삽입하여 성인용과 구별하는 것이 바람직하다.
상기 몸통부(20)와 머리부(10)는 외피와 내피로 구성된다.
상기 외피는 외부에 노출된 부분으로 항곰팡이균으로 처리된 원단소재로 이루어져 곰팡이 또는 미생물 등으로부터 오염을 방지하여 구명동의의 장기 보존이 가능하게 한다.
상기 내피는 구명동의의 부력재로 저밀도 박판폴리스틸렌 소재로 이루어진 발포수지이며, 상기 외피가 감싸고 있는 형태로서 구명동의의 요소요소에 다수 장 이 겹치게 형성되어 있다. 상기 저밀도 박판폴리스틸렌 발포수지는 가벼울 뿐만 아니라 부력성이 우수하고 그 지속성이 뛰어난 효과를 갖는다. 상기 내피는 봉제를 함에 있어 착용자의 동작특성을 고려하여 동작의 편의성과 내구성을 고려하여 재단되어야 할 것이며, 착용자의 체온유지를 위하여 40장 내외 정도로 겹쳐진 형태가 바람직하다. 다만, 머리부(10)의 내피는 더 많은 부력을 발생시키고 머리부위를 보호하기 위하여 반달형으로 재단하여 목과 머리부분을 충분히 지지하도록 100g이상 겹쳐진 저밀도 박판폴리스틸렌 소재로 이루어진다.
또한, 상기 내피를 이루는 저밀도 박판폴리스틸렌 발포수지는 상기 몸통부(20)의 전면판(21)에는(특히 가슴부분)40~45장, 배면판(22)에는 35~40장 겹쳐 이루어져 착용자의 가슴쪽에서 더 많은 부력이 발생되게 하는 것이 바람직하다. 이는 착용자가 구명동의에 의지해 수직으로 떠 있는 경우보다 부력 차에 의해 약간 누워있는 형상으로 떠 있는 것이, 조난자의 기력소모를 적게 하고 이로 인해 조난자가 장기간 정신을 잃지 않을 것이기 때문이며 정신을 잃더라도 조난자의 머리가 구명동의의 머리부(10)에 자연스럽게 지지되어 착용자의 안면부가 수면과 근접되는 것을 방지하여 안전하기 때문이다.
상기 야간발광수단(40)은 야간에 조난자를 용이하게 식별하기 위한 수단이다. 야간에 조난자의 위치를 알리기 위한 수단으로 섬광 조명탄이 그 밝기와 식별거리 등의 측면에서 매우 효율적인 수단이나, 섬광 조명탄은 단발성이며 지속시간 이 단기이고 조난자가 이를 소지하는 경우가 많지 않다는 점에서 한계를 갖는다.
따라서 또 다른 야간발광수단(40)을 고려하여야 한다. 도2 및 도3에는 야간발광수단(40)으로 발광테이프(40)가 몸통부(20) 및 머리부(10)의 곳곳에 부착되어 있는 것을 볼 수 있다. 상기 발광테이프(40)는 밝은 낮에는 빛을 발산하지 않지만 야간에는 빛을 발산하며 더욱이 야간에 약간의 조명이라도 흡수하면 원거리에서 식별가능 하도록 많은 양의 빛을 발산한다. 또한 도면에는 도시하지 않았으나 전지, 발광램프 및 스위치로 이루어진 LDP 발광장치가 구명동의 머리부(10) 또는 전면판(21)의 가슴부에 부착되어 조난자의 상기 스위치 조작에 의해 상기 발광램프에서 빛이 발산되게 하는 것도 가능하다. 바람직하게는 상기 LDP 발광장치와 상기 발광테이프(40)가 공존하는 것이다.
참고로, 미 설명 부호 25는 포켓이며, 26은 휘슬 등을 걸 수 있는 D링이다.
이하, 도1을 참조하여 본 발명의 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템에 관하여 설명한다.
도1 및 도2를 참조하면 본 발명은 구명동의에 부착된 해상위치추적단말기(3), GPS위성(1), 중계위성(2), 중앙통제센터(4), 구조대(5)를 포함하여 이루어짐을 알 수 있다.
상기 해상위치추적단말기(3)는 작동스위치(31)가 ON되면 마이컴이 기 저장된 구조신호(예 SOS, MAY DAY) 및 조난자의 고유ID(정확히는 단말기(3)의 고유번호)를 구조신호 송신부를 통해 증폭 출력하여 디지털신호로 다수의 GPS위성 및 중계위성으로 송신하게 된다. 참고로, 상기 마이컴(32)은 구조신호가 주기적으로 송신되도록 제어하여 전지(34)의 전원소모가 절약되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 해상위치추적단말기는(3)는 1mm이하 규격의 얇은 박판으로 된 칩으로 형성된 전지(34) 전원에 의해 작동하는 기계장치로써, 긴급시에만 조난자의 단순조작에 의해 ON, OFF가 가능하기 때문에 전지(34)의 교체가 반영구적이라 할 수 있다. 그뿐 아니라 구명동의의 자체적 원단이 PU코팅 방수처리시킴으로써 수압 10.000mm 정도에 견딜 수 있고, 기계장치 또한 물의 접촉으로 인해 발생되는 부식에 대하여 자체적으로 견딜 수 있는 내구성과 내식성이 있다. 상기 해상위치추적단말기(3)가 부착되는 구명동의의 위치는 머리부(10) 또는 몸통부(20)의 전면판(21)(그 중에서도 가슴부위 또는 어깨부위)이 될 것이다.
상기 중계위성(2)은 상기 해상위치추적단말기(3)로부터 수신된 구조신호 및 상기 해상위치추적단말기(3)로부터 신호를 수신한 다수의 GPS(2)위성으로부터 수신된 구조신호를 이용하여 상기 해상위치추적단말기(3)가 부착된 구명동의를 착용한 조난자의 좌표위치를 연산하고, 연산된 조난자의 좌표위치를 내장한 전자지도(GIS)에 제공하여 이를 중앙통제센터에 송신하며 또한 연산된 좌표를 통해 위성DMB(디지털멀티미디어방송)를 이용하여 조난자의 영상을 모니터링하여 이또한 중앙통제센터에 송신한다. 물론 조난자의 고유ID 역시 송신을 한다.
상기 중앙통제센터(4)는 상기 중계위성(2)으로부터 수신한 정보를 이용하여 조난자의 전자지도상의 위치 및 조난자의 영상을 상황스크린을 통해 실시간으로 디 스플레이하고, 조난자의 조기 구조를 위해 후속조치를 취한다. 또한, 도면에는 표시되지 않았으나 상기 중앙통제센터(4)는 조난자에 대한 정보(구조신호, 조난자의 위치좌표, 조난자의 위치가 표시된 전자지도, 조난자의 영상, 조난자의 고유ID)를 유비쿼터스 컴퓨터 환경에 맞는 다기능 주파수 공용통신서비스(TRS)를 이용하여 유선 또는 무선통신망을 통하여 인터넷, 화상휴대전화, 기지국 등에 송신을 하게 된다. 또한 중앙통제센터(4)는 고속데이터 전송이 가능한 3.5세대 이동통신기술을 결합시킨 국가정보지리체계(NGIS)의 통합연안관리정보시스템과 연동되어 있어 전세계의 전자지도를 내장하고 있어 상기 중계위성(2)으로부터 조난자의 위치좌표만 수신되면 독자적으로 조난자의 위치를 전자지도상에 표시하여 디스플레이하는 것이 가능하다.
상기 구조대는 119, 구조항공기, 구조선박 등을 의미한다. 상기 구조대는 상기 중앙통제센터로부터 조난자에 대한 정보(조난자위 위치가 표시된 전자지도 및 조난자의 영상 등)를 수신하거나 위성수신장치가 내장되어 있다면 중계위성으로부터 직접 조난자에 대한 정보를 수신하여 조난자의 구조 활동을 하게 된다.
상기와 같이 본 발명의 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템은 구명동의에 부착된 해상위치추적단말기에서 디지털방식의 구조신호를 송신하고 중계위성에서 조난자의 좌표위치를 연산하게 되므로 그 시간에서의 조난자의 좌표위치가 정밀해지며, 조난자의 좌표위치를 전자지도상에 제공하여 송신하고 연산된 조 난자의 좌표위치를 통해 중계위성에서 위성DMB를 이용하여 조난자의 영상을 송신하게 되므로 조난자의 정확한 위치 및 긴급한 현 상황을 생생히 전달할 수 있다.
또한 본 발명이 적용되는 구명동의는 외피를 항곰팜이균 처리된 원단소재로 하여 장기 보존이 가능하며, 내피를 저밀도 박판폴리스틸렌 소재로 하여 부피 및 무게를 줄이면서도 고부력을 유지할 수 있도록 하였으며, 특히 머리부와 몸통부의 전면판의 내피를 형성하는 저밀도 발판폴리스틸렌 발포수지를 그 외의 부분보다 다수겹이 더 겹치도록 하여 더 많은 부력을 발생시켜 착용자의 불필요한 기력소모를 방지하고 탈진 등에 의해 정신을 잃은 상태에서도 착용자의 안면부가 물에 접촉하지 않도록 하여 조난자의 안전성을 높이는 효과가 있다.
또한, LDP 발광장치와 발광테이프 등 발광수단을 부착하여 야간에도 구명동의 착용자를 용이하게 찾을 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 구명동의;
    마이컴에 입력되어 있는 구조신호 및 고유ID를 구조신호 송신부를 통해 다수의 GPS위성으로 무선 송신하는 상기 구명동의에 부착된 해상위치추적단말기;
    상기 해상위치추적단말기 및 GPS위성으로부터 신호를 수신하여 상기 구명동의를 착용한 조난자의 좌표위치를 연산하여 이를 내장된 전자지도(GIS)에 제공하고, 연산된 좌표위치를 이용하여 조난자의 영상을 모니터링하는 중계위성; 및
    상기 중계위성으로부터 조난자의 좌표위치가 제공된 전자지도 및 모니터링되는 조난자의 영상에 대한 정보를 수신하고 이들을 상황스크린에 실시간으로 디스플레이하여 조난자의 조기구조를 위한 후속조치를 취하는 중앙통제센터;를 포함하는 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙통제센터 또는 상기 중계위성으로부터 조난자의 좌표위치가 제공된 전자지도 및 모니터링되는 조난자의 영상에 대한 정보를 수신하고 이들을 스크린에 디스플레이하여 조난자의 구조활동을 펼치는 구조대를 더 포함하는 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서 상기 구명동의는,
    가슴 또는 복부와 접촉하는 전면판과 등과 접촉하는 배면판를 포함하는 몸통부;
    상기 몸통부에 탈 부착되어 머리를 지지하는 머리부;포함하는 것으로, 상기 몸통부의 배면판과 머리부에 부력이 더 많이 발생하는 것을 특징으로 하는 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 몸통부 및 머리부(10)는 외피 및 내피로 이루어지며, 상기 외피는 항곰팡이균 처리된 원단소재로 이루어지고, 상기 내피는 저밀도 박판폴리스틸렌 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 내피를 이루는 저밀도 박판폴리스틸렌 소재는 상기 몸통부의 전면판에는 40~45장, 배면판에는 35~40장 겹쳐 이루어져 착용자의 가슴쪽에서 더 많은 부력이 발생되는 것을 특징으로 하는 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 구명동의에 야간발광수단이 부착된 것을 특징으로 하는 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 야간발광수단은 LDP 발광장치 및 발광테이프인 것을 특징으로 하는 구명동의용 해상위치추적을 통한 긴급구조 시스템.
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