KR20080112939A - 레이더횡단면 특성을 이용한 비상 조난위치 표시 장치 - Google Patents

레이더횡단면 특성을 이용한 비상 조난위치 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이더횡단면(RCS)의 원리를 이용한 비상 조난위치 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명은 해상에서 조난사고 발생시 조난자의 위치를 파악하기 어려운 문제를 해결하기 위한 것으로, 주야간 또는 해상상태와 관계없이 조난자의 위치를 신속히 파악할 수 있도록 하여 오차범위가 4 mile 정도로 크고 개인별 휴대가 어려운 EPIRB(비상 조난위치 발신기)나 표시범위가 제한되는 Cyalume Lightstick(발광막대)의 단점을 극복하도록 하고 있으며, 레이더횡단면(RCS)을 극대화할 수 있는 Dihedral 또는 Tri-hedralal 구조의 금속막이 도포된(코팅된) 반사체가 내장된 풍선 형태의 장치 또는 자체 부양형 레이더반사체에 공기보다 가벼운 기체를 주입하여 충분히 높은(10∼30m) 상공에 장시간 띄움으로써 인근을 지나는 선박이나 구조대의 항해레이더 또는 색레이더의 레이더파를 강하게 반사하여 조난자의 위치를 효과적으로 알릴 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 주야간 혹은 해상상태, 시야에 관계없이 원거리에서도 조난자의 위치를 쉽게 확인할 수 있는 장점이 있어 해상 조난사고 발생시 조난자 구조율 및 생존율을 높이는 효과가 있다.
조난, RCS, Dihedral, Tri-hedralal, Cyalume Lightstick, EPIRB, 구조, 구 명, 생존성, 탐색, 레이더, 레이더반사기, 반사면, 위치, 수색, 부양, 충전, 격발, 고리, 원거리, 시야, 육안, 식별

Description

레이더횡단면 특성을 이용한 비상 조난위치 표시 장치{Emergency Position Indicating Device using RCS(Radar Cross Section) characteristics}
본 발명은 비상 조난위치 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해상에서 조난자가 Dihedral 또는 Tri-hedralal 구조의 금속막이 도포된(코팅된) 반사체가 내장된 풍선 형태의 장치 또는 자체 부양형 레이더반사체에 공기보다 가벼운 기체를 주입하여 충분히 높은(10∼30m) 상공에 띄움으로써 인근을 지나는 선박이나 구조대의 항해레이더 또는 탐색레이더의 레이더파를 강하게 반사하여 자신의 위치를 쉽게 알릴 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.
종래 기술로는, 선박에서 보편적으로 조난위치 표시 용도로 사용하는 EPIRB(비상 조난위치 발신기)나 Cyalume Lightstick(형광막대)이 있으며, 관련 특허로는 대한민국 공개특허공보 특1999-0045171(1999.6.25) 조난위치 표시장치, 대한민국 공개특허공보 10-2004-006808(2004.7.30) 조난위치 표시기능이 부가된 손전등 등이 있다.
상기의 종래 조난위치 표시 장치 중 EPIRB(비상 조난위치 발신기)는 선박에 설치되며, 오차 범위가 4 mile 정도로 악천후 및 야간에 조난 선박의 위치 및 개별 조난자의 위치를 신속하고 정확히 추적하기 어려운 문제가 있다. 또한 Cyalume Lightstick(발광막대)의 경우 지속시간의 문제와 주간 사용시 표시 인식이 곤란하며, 육안에 의한 확인만 가능하다는 단점이 있다.
대한민국 공개특허공보 특1999-0045171(1999.6.25) 조난위치표시장치의 경우 배터리를 이용한 조난신호 방출은 사용시간이 제약적이고, 풍선의 경우 야간에 원거리에서 인식이 곤란하다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2004-006808(2004.7.30) 조난위치 표시기능이 부가된 손전등의 경우 역시 배터리 등의 구동부와 연결된 점멸등의 점멸로써 조난 위치를 알리도록 되어 있어 배터리가 방전됨에 따라 사용시간이 제한적이고, 일조량이 많은 주간의 경우 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 물체의 표면에 부딪혀서 반사되는 레이더파의 양을 의미하는 레이더횡단면(RCS : Radar Cross Section)을 극대화할 수 있는 Dihedral 또는 Tri-hedralal 구조의 금속막이 도포된(코팅된) 반사체가 내장된 풍선 형태의 조난위치 표시 부재 또는 자체 부양형 레이더반사체를 이용한 조난위치 표시 장치를 이용하여 해상에서 조난사고 발생시 인근을 지나는 선박이나 구조대가 주 야간 및 해상상태 등의 주변환경에 구애받지 않고 신속하게 개별 조난자의 위치를 확인할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 레이더횡단면(RCS)을 극대화할 수 있는 Dihedral 또는 Tri-hedralal 구조의 금속막이 도포된(코팅된) 반사체가 내장된 풍선 형태의 조난위치 표시 부재; 조난위치 표시 부재와 본체를 가는 끈으로 연결하여 상공에 부양시켜 원거리에서 조사되는 레이더파에도 조난위치 표시 부재가 반응할 수 있도록 한 공중 부양 체계; 조난위치 표시 부재와 본체를 연결하는 끈이 조난자의 목에 감기지 않도록 충분한 길이로 제작된 본체; 별도의 배터리 및 구동계를 필요로 하지 않고 조난위치 표시 부재를 공중으로 띄울 수 있도록 고안된 조난위치 표시 부재에 장착된 단방향 밸브 및 내장된 충전기의 연결부; 충전기의 하부에 위치해 누르는 것만으로 충전기의 충전재를 조난위치 표시 부재에 충전 가능토록 한 격발장치; 및 구명의 등 구명장비에 본체를 연결하여 지속적으로 조난위치를 알릴 수 있도록 하는 고리부를 포함하는 레이더횡단면 특성을 이용한 비상 조난위치 표시 장치를 제시한다(제 1 실시예).
또한, 본 발명은 레이더횡단면(RCS)을 극대화할 수 있는 Dihedral 또는 Tri-hedralal 구조의 자체 부양형 레이더반사체; 자체 부양형 레이더반사체와 본체를 가는 끈으로 연결하여 상공에 부양시켜 원거리에서 조사되는 레이더파에도 자체 부 양형 레이더반사체가 반응할 수 있도록 한 공중 부양 체계; 자체 부양형 레이더반사체와 본체를 연결하는 끈이 조난자의 목에 감기지 않도록 충분한 길이로 제작된 본체; 별도의 배터리 및 구동계를 필요로 하지 않고 자체 부양형 레이더반사체를 공중으로 띄울 수 있도록 고안된 자체 부양형 레이더반사체에 장착된 단방향 밸브 및 내장된 충전기의 연결부; 충전기의 하부에 위치해 누르는 것만으로 충전기의 충전재를 자체 부양형 레이더반사체에 충전 가능토록 한 격발장치; 및 구명의 등 구명장비에 본체를 연결하여 지속적으로 조난위치를 알릴 수 있도록 하는 고리부를 포함하는 레이더횡단면 특성을 이용한 비상 조난위치 표시 장치를 제시한다(제 2 실시예).
본 발명에 의하면 물체의 표면에 부딪혀서 반사되는 레이더파의 양을 의미하는 레이더횡단면(RCS : Radar Cross Section)을 극대화할 수 있는 Dihedral 또는 Tri-hedralal 구조의 공중 부양이 가능한 조난위치 표시 장치를 이용하여 해상에서 조난사고 발생시 인근을 지나는 선박이나 구조대가 주 야간 및 해상상태 등의 주변환경에 영향을 받지 않고 신속하게 개별 조난자의 위치를 확인하고 구조할 수 있으므로 해상 조난사고 발생시 조난자의 생존율을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
1. 제 1 실시예 : 반사체가 내장된 조난위치 표시 부재 이용
본 발명은 도 3의 RCS에 대한 일반적인 이론에 근거해서 레이더파 반사면적을 극대화할 수 있는 Dihedral 또는 Tri-hedralal 구조의 금속막이 도포된(코팅된) 반사체가 내장된 풍선 형태의 공중 부양 가능한 조난위치 표시 부재를 비상 조난위치 표시 장치의 본체에 내장하여, 해상에서 조난사고 발생시 조난자가 본체 하단의 격발장치를 누르는 행위만으로 조난위치 표시 부재에 공기보다 가벼운 액화 기체(헬륨 등)를 충전하여 충분히 높은(10∼30m) 상공에 부양시킴으로써 인근을 지나는 선박이나 구조대가 원거리에서도 효과적으로 조난자의 위치를 확인할 수 있도록 한 것이 특징이며, 레이더파를 이용한다는 점에서 주 야간이나 해상상태 등 주변환경의 제약을 받지 않는다는 특장점이 있다.
본체는 길이를 사람 머리길이 이상으로 충분히 길게 해서 조난위치 표시 부재의 줄이 조난자의 목이나 신체에 감기지 않도록 하며 본체 하단에는 연결고리를 달아 조난자의 구명의에 부착가능토록 함으로써 조난자 의식하지 않더라도 조난자 와 조난위치 표시 장치가 분리되는 일이 발생하지 않도록 하였다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 체계개략도이다.
공중에 부양 가능한 조난위치 표시 부재(2)는 레이더파를 저항 없이 통과시키는 연질의 소재로 되어 있으며, 내부에는 레이더횡단면(RCS)을 극대화할 수 있는 Dihedral 또는 Tri-hedralal 구조의 금속막이 도포된(코팅된) 반사체(1)가 내장되어 있고, 평상시에는 접혀진 상태로 본체(4) 내부에 보관된다.
본체(4)는 조난위치 표시 부재(2) 부양시 본체(4)와 연결된 끈(6)이 조난자의 목에 감기지 않도록 구명의에 부착시 조난자의 머리 위까지 올 수 있는 충분한 길이의 것이며, 조난위치 표시 부재(2)에는 주입된 충전재의 누출을 막을 수 있는 단방향밸브(7)가 설치되어 본체(4) 내에서 충전기(8)와 긴밀히 연결된다.
조난위치 표시 부재(2)와 본체(4)는 충분히 긴(10∼30m) 길이의 가는 끈(6)으로 연결되어 부양시 조난자의 위치를 효과적으로 알릴 수 있도록 하며, 충전기(8) 하부는 스프링(11)을 통하거나 또는 직접 격발장치(9)와 연결되어 조난자가 누를 경우, 원터치로 충전기(8)를 전진시켜 충전기 노즐부의 걸림쇠(12)로 하여금 충전기(8)를 압박하여 조난위치 표시 부재(2)에 부양을 위한 충전재(공기보다 가벼운 액화 기체(헬륨 등))를 충전토록 되어 있다.
격발장치(9) 또는 본체(4)에는 구명의 등에 본체(4)를 연결할 수 있는 고리(10)가 설치되어 조난자가 의식하지 않아도 조난자와 본 발명에 따른 조난위치 표시 장치가 분리되지 않도록 한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 활용도인데, 해상에서 조난자가 구명의에 부착된 조난위치 표시 장치를 이용해 조난위치 표시 부재(2)를 충분히 높은(10∼30m) 상공에 부양시키고 조난위치 표시 부재(2)에 내장된 금속막(1)에 반사된 레이더파를 활용하여 인근을 지나는 선박 또는 구조대에 위치를 알리는 원리를 보여주고 있다.
도 3은 레이더 횡단면(RCS : Radar Cross Section)에 대한 기본적인 이론을 소개한 것으로서, 도 3에서 제시된 이론에 따르면, Dihedral 또는 Tri-hedralal 구조의 금속막(1)이 도포된(코팅된) 반사면의 경우, 통상적인 3Ghz 대역의 레이더파에 대해 한 변의 길이가 1인 Tri-hedralal 구조의 반사면은 반지름이 1인 구형의 금속 소재 반사면에 비해 3500배가 넘는 레이더횡단면(RCS : Radar Cross Section)을 가지며, 평면의 반사면에 대해서도 3배 큰 레이더횡단면(RCS : Radar Cross Section)을 갖는 것을 알 수 있으며, 이러한 특성으로 인해 본 발명을 통해 해상 사고시 본 발명을 통해 조난자가 해상에서 인근을 지나는 선박 또는 구조대에 조난자의 위치를 효과적으로 알릴 수 있음을 알 수 있다.
2. 제 2 실시예 : 자체 부양형 레이더반사체 이용
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 체계개략도를 나타낸다.
제 2 실시예에서는 제 1 실시예에서의 반사체가 내장된 풍선 형태의 조난위치 표시 부재 대신 자체 부양형 레이더반사체를 이용하며, 기타의 내용은 제 1 실시예의 경우와 동일하다. 이 경우 부양을 위한 충전재는 자체 부양형 레이더반사체(13)에 직접 충전된다. 한편, 자체 부양형 레이더반사체(13)에는 주입된 충전재의 누출을 막을 수 있는 단방향밸브(7)가 설치되어 본체(4) 내에서 충전기(8)와 긴밀 히 연결된다.
자체 부양형 레이더반사체(13)는 팽창 및 수축이 가능한 연질의 소재로 되어 있고, 표면에는 레이더파를 반사시킬 수 있는 물질(금속 등)이 코팅되어 있다.
자체 부양형 레이더반사체(13)는 팽창시에 풍선 형태로 부풀어 오르는데 최종 형태가 레이더횡단면(RCS)을 극대화할 수 있는 Dihedral 또는 Tri-hedralal 구조를 갖게 되며, 평상시(수축시)에는 접혀진 상태로 본체(4) 내부에 보관된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 체계개략도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 활용도이다.
도 3은 본 발명의 근거를 제시하는 관련 이론도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 체계개략도이다.

Claims (4)

  1. 레이더횡단면(RCS)을 극대화할 수 있는 Dihedral 또는 Tri-hedralal 구조의 금속막이 도포된(코팅된) 반사체가 내장된 풍선 형태의 조난위치 표시 부재;
    조난위치 표시 부재와 본체를 가는 끈으로 연결하여 상공에 부양시켜 원거리에서 조사되는 레이더파에도 조난위치 표시 부재가 반응할 수 있도록 한 공중 부양 체계;
    조난위치 표시 부재와 본체를 연결하는 끈이 조난자의 목에 감기지 않도록 충분한 길이로 제작된 본체;
    별도의 배터리 및 구동계를 필요로 하지 않고 조난위치 표시 부재를 공중으로 띄울 수 있도록 고안된 조난위치 표시 부재에 장착된 단방향 밸브 및 내장된 충전기의 연결부;
    충전기의 하부에 위치해 누르는 것만으로 충전기의 충전재를 조난위치 표시 부재에 충전 가능토록 한 격발장치; 및
    구명의 등 구명장비에 본체를 연결하여 지속적으로 조난위치를 알릴 수 있도록 하는 고리부
    를 포함하는 레이더횡단면 특성을 이용한 비상 조난위치 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체의 내부에는 배터리 수납부를 설치하고, 이러한 배터리 수납부에 수납된 배터리로부터 전원을 공급받아 조명, 소리신호 발생, 조난시간을 측정하는 타이머와, GPS 등의 부가 기능이 더욱 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 레이더횡단면 특성을 이용한 비상 조난위치 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속막은 사각 격자형이 아닌 원형 격자형 또는 Multi-hedral의 형태로 변형된 반사면을 갖는 것을 특징으로 하는 레이더횡단면 특성을 이용한 비상 조난위치 표시 장치.
  4. 레이더횡단면(RCS)을 극대화할 수 있는 Dihedral 또는 Tri-hedralal 구조의 자체 부양형 레이더반사체;
    자체 부양형 레이더반사체와 본체를 가는 끈으로 연결하여 상공에 부양시켜 원거리에서 조사되는 레이더파에도 자체 부양형 레이더반사체가 반응할 수 있도록 한 공중 부양 체계;
    자체 부양형 레이더반사체와 본체를 연결하는 끈이 조난자의 목에 감기지 않도록 충분한 길이로 제작된 본체;
    별도의 배터리 및 구동계를 필요로 하지 않고 자체 부양형 레이더반사체를 공중으로 띄울 수 있도록 고안된 자체 부양형 레이더반사체에 장착된 단방향 밸브 및 내장된 충전기의 연결부;
    충전기의 하부에 위치해 누르는 것만으로 충전기의 충전재를 자체 부양형 레 이더반사체에 충전 가능토록 한 격발장치; 및
    구명의 등 구명장비에 본체를 연결하여 지속적으로 조난위치를 알릴 수 있도록 하는 고리부
    를 포함하는 레이더횡단면 특성을 이용한 비상 조난위치 표시 장치.
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