KR20150114246A - 비상구 위치로 유도하는 효과를 극대화하기 위한 사운드 기반의 비상유도장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물에 화재 및 그에 준하는 비상사태 발생시 내부의 사람들을 안전한 탈출경로로 효과적으로 유도하여 인명피해를 최소화하기 위한 비상유도장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화재 발생시 이를 감지하는 화재감지부와, 광방출 또는 사운드방출을 통해 화재 발생시 건물이나 시설 내부의 사람을 비상구로 유도하는 비상유도부와, 각 구성요소에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 비상유도장치로서, (A) 상기 비상유도장치가 설치된 위치 또는 비상 탈출경로가 물리적으로 변동(붕괴)되었는지를 감지하는 붕괴감지부; (B) 상기 화재감지부에서 화재신호를 전달받으면 상기 붕괴감지부에서 붕괴신호가 발생할 때까지 상기 비상유도부를 작동시키는 제어부;를 포함하는 비상유도장치에 관한 것이다.

Description

비상구 위치로 유도하는 효과를 극대화하기 위한 사운드 기반의 비상유도장치{Emergency Leading Apparatus Based on Sound}

본 발명은 건물에 화재 및 그에 준하는 비상사태 발생 시 앞을 보이지 않게하는 연기 및 장애물로부터 내부의 사람들을 안전한 탈출경로로 효과적으로 유도하고 인명피해를 최소화하기 위하여, 소리에 의한 방향성 인지를 할 수 있도록 한 사운드 기반의 비상유도장치에 관한 것이다.

현대 도시건물은 고층화, 대형화, 지하화되어 있을 뿐만 아니라 내부가 매우 복잡한 미로와 같은 구조를 이루고 있다. 따라서 이러한 건물에는 내부에서 화재 발생 등 비상 상황이 발생하는 것에 대비하여 스프링클러 등 화재진압 시스템과 더불어 내부에 있는 사람을 신속하게 건물 외부 등 안전한 곳이나 구조를 받을 수 있는 곳으로 유도하는 비상유도장치이 필수적으로 구비되어 있다.

비상탈출을 위한 비상유도장치(피난 설비)로 비상구 피난 유도등, 통로 유도등, 객실 유도등, 유도 표시등과 같은 "유도등"이 있다. 이러한 유도등은 통로의 벽면이나 건물 비상구의 상부에 박스 형태로 설치되어 항상 또는 비상시에 비상구의 방향 및 위치를 알릴 수 있도록 점등된다. 그러나 건물 내에 화재가 발생하면 매연과 화염광, 벽, 간이칸막이, 물체, 또한 화재에 의한 붕괴 등에 의해 시각적인 방해를 받을 경우 시계가 극도로 악화되기 때문에 당황한 사람들이 유도등 위치를 발견하기가 쉽지 않다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 비상사태를 알리는 음성안내 메시지나 비상구를 안내하는 음성메시지 등을 출력하는 기능만을 가지거나 이러한 기능이 추가된 기술들이 다수 알려져 있다.

등록특허 10-0789262는 화재경보시스템으로부터 전송되는 비상감지신호를 수신하는 인터페이스와, 비상사태 및 비상구 음성안내 데이터가 저장된 메모리와, 비상감지신호가 전송되면 비상구 음성안내 데이터를 음성신호로 합성변환하여 출력시키는 청각비상유도부와, 비상감지신호 전송시 램프를 점멸시키는 시각비상유도부 등으로 이루어진 비상구 무인유도 장치를 공개하고 있다.

공개특허 10-2009-0096983에는 화재에 따른 농연의 발생 시에도 멀리까지 비상구의 위치를 알려줄 수 있는 빛을 발산하고, 이와 동시에 청각적인 음향을 발생하여 긴급 상황에서도 피난자가 비상구의 위치를 정확하게 확인하고 이동할 수 있도록 안내하여 주는 비상구 위치 안내용 송수신 장치가 개시되어 있다.

공개특허 10-2010-0000252에는 LED 전광판, 스피커와 기저장된 경보음을 송출하는 경보음 발생부, 화재 감지 센서, 감시 카메라와 촬영된 영상을 처리하여 관제실로 송출하는 영상 처리부 등으로 구성되어 비상구 유도 및 감시 동작을 수행하는 멀티 소방 피난 유도장치가 공개되어 있다.

이러한 종래기술에 의하면 시각적 유도와 더불어 청각적 유도가 제공되어 피난 효과를 증대시키는 장점이 있다. 그러나 공황상태에서 화재에 의해 가재도구 등이 불타고 무너져 내리는 소리, 사람들의 비명들 때문에 경보음이나 경보 음성안내가 뒤섞여 정확히 인지하기가 어려운 문제가 있다.

또한 종래기술에 의하면 여전히 사전에 설정한 최선의 탈출경로(비상구 경로)로 유도하기 때문에 설정된 탈출경로 도상의 어느 곳에서 화재가 발생하거나, 탈출경로 도상으로 화재가 번지거나 또는 탈출경로 도상의 비상구 지역이 화재로 무너져 내리는 등의 상황이 벌어진 경우, 그 방향으로 사람을 유도하게 되어 오히려 인명피해를 가중시킬 우려가 있다.

등록특허 10-0789262 공개특허 10-2009-0096983 공개특허 10-2010-0000252

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건물 내 화재가 발생하여 특정 비상유도장치가 설치된 위치 또는 설치된 비상 탈출경로가 사용이 불가능하게 된 때에 상기 특정 비상유도장치 또는 사용 불가능한 비상 탈출경로에 설치된 비상유도장치들의 작동이 중지되도록 한 비상유도장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 비상사태 시 단독으로 또는 시각적 유도장치와 조화를 이루면서 방출하는 청각적 유도음의 주파수와 세기 등에 주기적인 변화를 줌으로써 다양한 소음과 비명이 난무하는 환경에서도 유도음 발생원(즉, 비상유도구 또는 비상 탈출경로)을 용이하게 인식할 수 있도록 한 비상유도장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 화재 발생시 이를 감지하는 화재감지부와, 광방출 또는 사운드방출을 통해 화재 발생시 건물이나 시설 내부의 사람을 비상구로 유도하는 비상유도부와, 각 구성요소에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 비상유도장치로서, (A) 상기 비상유도장치가 설치된 위치 또는 비상 탈출경로가 물리적으로 변동(붕괴)되었는지를 감지하는 붕괴감지부; (B) 상기 화재감지부에서 화재신호를 전달받으면 상기 붕괴감지부에서 붕괴신호가 발생할 때까지 상기 비상유도부를 작동시키는 제어부;를 포함하는 비상유도장치에 관한 것이다.

본 발명에서 전원부를 제외한 구성요소들은 개념적으로 구분된 것일 뿐 물리적으로는 통합된 구조로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 화재감지기능과 상태감지기능 및 제어기능이 물리적으로 별개의 것이 될 수도 있지만, 통신수단과 제어수단을 가진 하나의 물리적 구조에 통합될 수도 있는 것이다. 이에 대한 구체적 예를 뒤에서 설명한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 건물 내 화재의 발생과 발전에 따라 사용이 불가능하게 된 위치 또는 비상 탈출경로 도상에 설치된 비상유도장치의 작동을 중지시킴으로써 이들이 작동함에 따라 발생할 수 있는 잘못된 유도정보를 차단하는 것에 의해 비의도적 인명피해의 증가를 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 비상유도장치의 개념적 구성도.
도 2a, 2b는 본 발명에 의한 비상유도장치 중 네트워크형을 보여주는 예시적 구성도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명은 화재감지부, 비상유도부, 전원부, 붕괴감지부 및 제어부를 포함하여 구성된다. 도 1에 본 발명에 의한 비상유도장치의 개념적 구성을 도시하였다.

상기 화재감지부는 ① 온도센서나 매연센서 등 화재를 감지하는 소정의 화재감지센서를 가지고 있어 화재 감지시 화재신호를 상기 제어부로 전달한다.

비상유도부는 유도광 광방출수단 및/또는 유도음 음파출력수단을 가지고 있어, 상기 화재감지부에서 화재신호가 발생하면 붕괴감지부에서 붕괴신호를 전달받을 때까지 광방출수단 및/또는 음파출력수단을 작동시키는 기능을 한다. 광방출수단은 통상의 녹색 고휘도 램프(LED 등)로 이루어져 주기적으로 점멸되거나 상시 점등되어 비상구를 알리거나 탈출경로를 보여주는 유도등일 수 있다. 유도음 음파출력수단은 여러 가지 이유로 유도등을 인지하지 못하게 되는 상황을 대비하여 음성 또는 음향을 출력하여 청각적으로 탈출경로로 유도하는 기능을 하는 스피커이다.

일반적으로 조명(광방출)보다는 음파(사운드)출력이 전력소모가 적을 뿐 아니라 매연 등에 의해 사물을 시각적으로 식별하기 어려운 경우에는 광방출보다 음파출력이 피난자가 인지하기에 용이하다. 따라서 음파출력 방식을 선택하는 것이 바람직하다.

상기 전원부는 비상사태 발생시에 따른 구성요소들에 전원을 공급하는 것으로, 보통은 외부의 상용전기보급선과 연결되어 있는 축전지를 가지고 있다. 평소에는 상용전기를 공급받아 다른 구성요소들에 필요한 전기를 공급하는 한편, 비상용 축전지가 충전되도록 하고, 상용전기 공급이 차단되면 충전되어있는 축전지로부터 따른 구성요소들에 전원을 공급하게 할 수 있다. 상용전기가 차단된 상태에서 최소한 5시간 이상 비상유도장치가 작동할 수 있을 정도의 축전지 용량인 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 붕괴감지부는 위치센서나 충격센서 등 비상유도장치의 위치나 상태 등 물리적 변동 즉, 붕괴 여부를 감지하는 소정의 상태감지센서를 가지고 있어 비상유도장치의 위치가 소정정도 이상 변하거나 소정 이상의 충격을 받았을 때 '붕괴신호'를 발생시켜 상기 제어부로 전달한다.

상기 제어부는 본 발명에 의한 비상유도장치의 각 구성요소를 제어하고 조절하는 기능을 하는 것으로서, 기본적으로는 상기 화재감지부에서 화재신호를 전달받으면 상기 붕괴감지부에서 붕괴신호가 발생할 때까지 상기 비상유도부를 작동시키는 역할을 한다.

본 발명에 의한 비상유도장치는 건물 또는 시설에 복수개 설치될 수 있으며, 이 경우 원격지에서 화재를 감시하고 통제하는 관제센터가 있는 것이 일반적이다. 따라서 본 발명에 있어서 상기 제어부는 화재신호나 붕괴신호를 전송하고, 다른 위치의 화재신호나 붕괴신호를 전달받을 수 있도록 외부의 관제센터와 통신할 수 있는 유무선 통신기능을 가지는 것이 좋다.

한편, 본 발명에 의한 비상유도장치가 외부의 관제센터와 통신할 수 있다면, 비상유도장치가 설치된 현장의 상황을 관제센터에서 보다 직접적으로 확인할 수 있도록 하는 것이 좋다. 이를 위해 본 발명에 따른 비상유도장치는 화재신호 또는 붕괴신호를 전달받은 제어부에 의해 작동이 개시되는 카메라 또는 마이크를 추가로 포함하고 있으며, 상기 제어부는 발생된 화재신호 또는 붕괴신호 및 상기 카메라 또는 마이크로 입력되는 영상/음향/음성신호를 상기 관제센터로 전송하는 기능을 가지도록 할 수 있다. 영상/음향/음성신호를 전달받은 관제센터는 소정의 자동프로그램에 의해 영상/음향/음성신호의 맥락과 의미를 인식하여 대응하게 하거나, 관리자가 직접 인식하여 대응하도록 하게 된다.

비상유도장치가 복수개 설치된 건물 또는 시설에 화재가 발생한 경우, A 위치에서는 붕괴가 발생하지 않았지만(즉, 붕괴신호가 감지되지 않았지만) 탈출경로상에 있는 B 위치에서 붕괴가 있어서 이 탈출경로를 폐쇄해야 할 필요가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 비상유도장치에서 상기 제어부는 (B 위치를 고려하여) 화재신호 또는 붕괴신호가 발생하면 이를 상기 관제센터로 전송하는 기능과, (A 위치를 고려하여) 상기 붕괴감지부에서 붕괴신호가 발생하지 않더라도 관제센터로부터 차단신호를 전달받으면 상기 비상유도부의 작동을 중지시키는 기능을 가지는 것이 바람직하다. 이에 의해 특정 비상유도장치는 자신이 설치된 인근위치 또는 비상 탈출경로가 화재에 의해 이용할 수 없게 됨을 피난자들에게 알려서 다른 탈출경로를 이용하도록 하는 것이다.

한편, 특정 위치의 비상유도장치 또는 동일한 탈출경로상의 비상유도장치를 폐쇄해야 하는 상황(붕괴신호 발생 또는 차단신호 접수)에서 수동적으로 그 비상유도장치의 비상유도부의 작동을 중지시킬 수도 있지만, 비상유도부가 적극적으로 '이쪽으로 오지 말라'는 경고를 발하도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들면 탈출경로로 유도(유인)하는 경우에는 리듬있고 부드러운는 광이나 사운드를 방출하다가 접근을 기피하도록 하는 경우에는 신경을 자극하는 광이나 사운드를 방출하도록 할 수 있다.

실제 화재시 다양한 소음과 비명이 발생하는 공황상태에서 경보음이나 경보 음성안내를 정확히 인지하지 못할 수가 있다. 따라서 상기 음파출력수단은 가청주파수 대역(50 ~ 20000hz)에서 주파수가 주기적으로 변동하거나, 음파의 세기가 주기적으로 변동하는 음파를 발생시켜 거리가 멀거나 소란스러운 곳에서도 유도음 발생원(즉, 비상유도구 또는 비상 탈출경로)을 용이하게 인식할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 의한 비상유도장치가 출구를 포함하는 비상 탈출경로상에 복수개 설치되어 있는 경우에 각각의 비상유도장치에서 비상유도부는 (최종)출구와의 상대적 거리에 따라서 광방출 또는 사운드방출의 간격, 횟수, 강도, 파장, 형태 또는 의미를 달리하도록 제어되어 궁극적으로 비상 탈출경로상에 방향성이 부여되도록 하는 것이 좋다. 예를 들면, 출구(밖으로 나올 수 있는 문)에 가까울수록 사운드의 내는 소리의 간격을 더 빠르게 하거나 더 느리게 하는 방법, 또는 주파수를 점차 높이거나 낮추는 방법 등을 적용할 수 있다. 구체적인 사운드로는 '삐' '뚜' '비상구' 등 임의의 것을 선택할 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의한 비상유도장치는 운영방법과 연관된 세부 구성에 따라 단독형(stand-alone type)과 네트워크형(network type) 및 복합형으로 구분될 수 있다. 복합형에 대한 설명은 생략한다.

(1) 단독형 비상유도장치

독자적으로 화재를 감지하고 자신의 상태를 파악하며 비상 유도신호를 방출하는 타입이다(도 1 참조).

이때 화재감지부는 온도센서나 매연센서 등 화재를 감지하는 소정의 화재감지센서를 가지고 있어 화재감지센서가 감지할 수 있는 영역에서 화재가 발생하면 이를 검출하여 화재신호를 발생시켜 제어부로 전달한다.

붕괴감지부는 위치센서나 충격센서 등 비상유도장치의 위치나 상태의 변화를 감지하는 소정의 상태감지센서를 가지고 있어 비상유도장치의 위치가 소정정도 이상 변하거나 소정 이상의 충격을 받았을 때 폐쇄신호를 발생시켜 제어부로 전달한다. 예를 들면, 화재가 확대되어 본 발명에 의한 비상유도장치가 설치된 곳(비상구 또는 통로)이 무너지거나 폭발 등이 발생한 경우 이곳으로 탈출하는 것이 불가능하게 된다. 따라서 이러한 상태변화를 감지하고 탈출경로로 활용할 수 없는 상태가 되었을 때 붕괴감지부가 "붕괴신호"를 발생시키는 것이다.

제어부는 상기 화재감지부에서 화재신호를 전달받으면 붕괴감지부에서 폐쇄신호를 전달받을 때까지 비상유도부를 작동시킨다.

비상유도부는 유도광 광방출수단 및/또는 유도음 음파출력수단을 가지고 있어 제어부의 신호에 따라 작동 또는 작동중지된다. 위에서 설명한 붕괴신호가 전달되면 제어부에 의해 비상유도부의 광방출수단 및/또는 음파출력수단의 작동이 중지된다. 이에 의해 건물 내부의 사람이 위험해진 탈출경로 쪽으로 잘못 유도되는 것을 방지할 수 있다.

전원부는 위에서 설명한 바와 같다.

(2) 네트워크형 비상유도장치

네트워크형 비상유도장치와, 관제센터와 연결되어 있는 복수개의 비상유도장치의 개념적 구성을 각각 도 2a 및 2b에 도시하였다.

네트워크형은 외부에 비상사태를 통제하고 관리하는 관제센터가 있고, 본 발명에 의한 비상유도장치와 관제센터가 유무선통신을 하는 구조로 된다. 관제센터는 건물에 설치되어 있는 복수개의 비상유도장치 모두로부터 그 위치정보(예를 들면 사전에 정해진 번호)와 그 위치에서의 화재발생여부 및 상태변화(무너졌는지 여부; 붕괴신호)에 대한 신호를 전송받는다. 관제센터는 화재발생신호를 전송받으면 그 주위 또는 건물이나 시설 전체의 비상유도장치에 화재발생의 신호를 보낸다. 또한 관제센터는 특정 비상유도장치 또는 별도의 센서로부터 "위치변화 또는 충격"의 신호('붕괴신호')가 접수되면 그 특정 비상유도장치 또는 그 특정 비상유도장치를 지나는 탈출경로에 설치된 모든 비상유도장치에 '차단신호'를 전송한다.

이때 제어부는 외부의 관제센터와 화재발생신호 또는 붕괴신호를 전달하고 차단신호를 수신하는 통신수단을 가지고 있으며, 통신수단으로부터 화재발생의 신호가 수신되면 자체 붕괴신호나 관제센터의 차단신호가 있을 때까지 비상유도부를 작동시킨다.

붕괴감지부, 비상유도부와 전원부의 기능은 동일하다.

본 발명에 의한 네트워크형 비상유도장치는 최근 그 이용이 활성화되고 있는 USN(Ubiquitous Sensor Network)과 연동되거나, USN의 구성요소로 기능할 수 있다.

즉, 본 발명에 의한 네트워크형 비상유도장치는 USN의 화재정보센서 및 비상구(탈출경로) 붕괴정보센서와 직접 또는 관제센터를 매개로 연동하여 작동할 수 있으며, 비상유도장치가 USN의 구성원이 되어 화재정보 및 비상구 붕괴정보를 관제센터 등에 제공할 수도 있는 것이다.

Claims (7)

1. 화재 발생시 이를 감지하는 화재감지부와, 광방출 또는 사운드방출을 통해 화재 발생시 건물이나 시설 내부의 사람을 비상구로 유도하는 비상유도부와, 각 구성요소에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 비상유도장치로서,
   (A) 상기 비상유도장치가 설치된 위치 또는 비상 탈출경로가 물리적으로 변동(붕괴)되었는지를 감지하는 붕괴감지부;
   (B) 상기 화재감지부에서 화재신호를 전달받으면 상기 붕괴감지부에서 붕괴신호가 발생할 때까지 상기 비상유도부를 작동시키는 제어부;를
   포함하는 것을 특징으로 하는 비상유도장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   화재신호나 붕괴신호를 전송하고, 다른 위치의 화재신호나 붕괴신호를 전달받을 수 있도록 외부의 관제센터와 연결된 통신기능을 가지는 것을 특징으로 하는 비상유도장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   화재신호 또는 붕괴신호를 전달받은 제어부에 의해 작동이 개시되는 카메라 또는 마이크를 추가로 포함하고 있으며,
   상기 제어부는 발생된 화재신호 또는 붕괴신호 및 상기 카메라 또는 마이크로 입력되는 영상/음향/음성신호를 상기 관제센터로 전송하는 것을 특징으로 하는 비상유도장치.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   화재신호 또는 붕괴신호가 발생하면 이를 상기 관제센터로 전송하며,
   관제센터로부터 차단신호를 전달받으면 상기 붕괴감지부에서 붕괴신호가 발생하지 않더라도 상기 비상유도부의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 비상유도장치.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 붕괴감지부로부터의 붕괴신호 또는 관제센터로부터의 차단신호를 전달받으면 상기 비상유도부의 작동을 중지시키거나, 비상유도부가 통상적인 광 또는 사운드와는 상이한 광 또는 사운드를 방출하도록 하는 것을 특징으로 하는 비상유도장치.
   
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 붕괴감지부는 위치센서 또는 충격센서를 가지는 것을 특징으로 하는 비상유도장치.
   
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 비상유도장치가 출구를 포함하는 비상 탈출경로상에 복수개 설치되어 있으며,
   상기 비상유도부는, 출구와의 상대적 거리에 따라서 광방출 또는 사운드방출의 간격, 횟수, 강도, 파장, 형태 또는 의미를 달리하도록 제어되어,
   비상 탈출경로상에 방향성이 부여되도록 하는 것을 특징으로 하는 비상유도장치.
   

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