KR20160117934A - 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템 - Google Patents

뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템 Download PDF

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최영환
염효섭
우미선
이시현
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Abstract

본 발명은 건설현장에서 근무하는 건설근로자의 뇌파를 실시간으로 측정하여서 건설근로자의 건강상태를 수시로 확인하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 특징은, 건설근로자의 두부에 착용되는 안전모(10)에 장착되어 건설근로자의 뇌파를 측정하여 외부로 전송하는 뇌파측정부재(100)와, 건설근로자가 휴대하는 모바일(20)에 구비되어 뇌파측정부재(100)에서 전송되는 뇌파를 제공받아서 데이터화하여 관리하고, 관리되는 뇌파데이터를 외부로 전송하는 뇌파관리어플(200)와, 뇌파관리어플(200)에서 제공되는 뇌파데이터를 분석하여 건설근로자의 뇌파를 파악하고 파악된 뇌파에 따라 해당 건설근로자를 관리하는 건설근로자관리서버(300)를 포함한다.

Description

뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템{SAFETY MANAGEMENT SYSTEM OF CONSTRUCTION WORKER USING BRAINWAVE}
본 발명은 건설현장에서 근무하는 건설근로자의 뇌파를 실시간으로 측정하여서 건설근로자의 건강상태를 수시로 확인하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템에 관한 것이다.
건설현장에서 안전 및 생산성 관리는 공사기간의 지연 및 그에 따른 공사금액의 증가를 결정짓는 중요한 요소이므로 공사기간과 공사금액의 증가를 방지하고 많은 이익을 얻기 위해서는 현장에서 건설근로자의 뇌파 및 근태를 철저하게 분석할 필요가 있다.
일반적으로, 건설현장에서 관리자가 건설근로자의 출결을 확인하고 수시로 건설근로자의 근무상태를 확인 하였다.
그러나, 여러 현장에서 분산되어서 작업하는 많은 수의 건설근로자를 상대적으로 적은 수의 관리자가 효율적으로 관리하기 어려워 건설근로자가 과로하거나 안전사고에 의한 의식불명 상태를 즉시 확인하지 못할 뿐만 아니라, 건설근로자의 불성실한 근무태도를 판별하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허청에 출원되어서 공개된 공개특허공보 특10-0028621호(2003.04.10.)가 게재되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 건설현장에서 근무하는 건설근로자의 뇌파를 실시간으로 측정하여서 건설근로자의 건강상태를 수시로 확인하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템은, 건설근로자의 두부에 착용되는 안전모(10)에 장착되어 건설근로자의 뇌파를 측정하여 외부로 전송하는 뇌파측정부재(100)와, 건설근로자가 휴대하는 모바일(20)에 구비되어 뇌파측정부재(100)에서 전송되는 뇌파를 제공받아서 데이터화하여 관리하고, 관리되는 뇌파데이터를 외부로 전송하는 뇌파관리어플(200)와, 뇌파관리어플(200)에서 제공되는 뇌파데이터를 분석하여 건설근로자의 뇌파를 파악하고 파악된 뇌파에 따라 해당 건설근로자를 관리하는 건설근로자관리서버(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템은, 건설현장에서 근무하는 건설근로자의 뇌파를 실시간으로 측정하여서 건설근로자의 건강상태를 수시로 확인하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템의 사용상태를 보인 사용상태도.
도 2는 본 발명에 적용되는 뇌파측정부재의 구성을 보인 도면.
도 3은 본 발명에 적용되는 뇌파관리어플의 구성을 보인 블록도.
도 4는 본 발명에 적용되는 건설근로자관리서버의 구성을 보인 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템를 자세히 설명한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템은 뇌파측정부재(100)와, 뇌파관리어플(200)와, 건설근로자관리서버(300)를 포함한다.
먼저, 안전모(10)는 건설근로자들의 두부에 착용되어 작업장에서 발생되는 외부의 충격으로부터 건설근로자의 두부를 보호할 수 있다.
뇌파측정부재(100)는 건설근로자의 두부에 착용되는 안전모(10)의 내측에 고정되어 건설근로자의 뇌파를 측정하는 것으로, 건설근로자의 두부에서 뇌파를 측정하는 뇌파센서(110)와, 뇌파센서(110)에 전기적으로 연결되어 뇌파센서(110)에서 측정되는 뇌파를 외부로 전송하는 뇌파전송부(120)를 포함한다.
뇌파센서(110)는 건설근로자의 두부의 피부에 접촉된 상태로 뇌의 활동에 의해 발생되는 전류를 센싱할 수 있다. 즉, 건설근로자가 안전모(10)를 두부에 착용하면 뇌파센서(110)가 두부의 피부에 접촉될 수 있다.
뇌파전송부(120)는 블루투스 등의 근거리통신을 통해 뇌파를 무선으로 모바일(20)에 전송하는 안테나장치로 구성될 수 있다. 즉, 모바일(20)로 전송되는 뇌파는 뇌파관리어플(200)에 제공될 수 있다. 또한, 뇌파전송부(120)는 뇌파를 건설근로자관리서버(300)로 직접 전송하도록 구성될 수도 있다.
따라서, 건설근로자가 안전모(10)를 착용하면 건설근로자의 두부에서 발생되는 뇌파가 뇌파측정부재(100)에서 측정될 수 있다.
모바일(20)은 음성통화, 화상통화, 문자서비스, 인터넷 등의 기능을 수행할 수 있는 스마트폰으로 구성될 수 있어서 건설근로자들 및 건설근로자들을 관리감독하는 관리자가 휴대할 수 있다.
뇌파관리어플(200)는 건설근로자가 휴대하는 모바일(20)에 구비되어 뇌파측정부재(100)에서 전송되는 뇌파를 제공받아서 데이터화하여 관리하고, 관리되는 뇌파데이터를 외부로 전송하는 것으로, 모바일(20)에 설치되어 사용되는 애플리케이션으로 구성될 수 있다.
이러한, 뇌파관리어플(200)는 뇌파측정부재(100)에서 전송되는 뇌파데이터를 수신하는 뇌파수신부(210)와, 뇌파수신부(210)에서 수신된 뇌파데이터를 시간별로 기록하는 뇌파데이터기록부(220)와, 뇌파데이터기록부(220)에서 기록되는 뇌파데이터를 건설근로자관리서버(300)로 전송하는 뇌파데이터전송부(230)와, 건설근로자관리서버(300)에서 전송되는 경보를 수신하여 모바일(20)을 통해 출려시키는 경보출력부(240)를 포함한다.
따라서, 파수신부(210)를 통해 수신되는 뇌파는 데이터화되어 뇌파데이터기록부(220)에서 기록되고, 기록되는 뇌파데이터는 뇌파데이터전송부(230)를 통해 건설근로자관리서버(300)로 전송된다.
그리고, 경보출력부(240)가 건설근로자관리서버(300)에서 전송되는 경보를 모바일(20)을 통해 출려시킨다. 즉, 경보출력부(240)가 모바일(20)을 통해 벨이나 진동이 발생되어 경보하도록 모바일(20)을 조작할 수 있다.
건설근로자관리서버(300)는 뇌파데이터전송부(230)에서 전송되는 뇌파데이터를 수신하는 서버수신부(310)와, 서버수신부(310)에서 수신되는 뇌파데이터와 미리 설정된 기준뇌파들을 비교하여 일치되는 기준뇌파를 판별하는 기준뇌파판별부(320)와, 기준뇌파판별부(330)에서 판별되는 기준뇌파에 대응되는 경보를 뇌파관리어플(200)로 전송하는 경보전송부(330)를 포함한다.
여기서, 기준뇌파는 δ(델타)파, θ(세타)파, α(알파)파, SMR파, Mid-β(베타)파, β(베타)파, γ(감마)파들로 구성될 수 있다.
델타파는 깊은 수면상태나 뇌의 이상상태를 나타낸다. 세타파는 수면상태를 나타낸다. 알파파는 이완 및 휴식상태를 나타낸다. SMR파는 주의 상태를 나타낸다. 미드베타파는 집중, 활동상태를 나타낸다. 베타파는 긴장, 흥분, 스트레스상태를 나타낸다. 감마파는 불안, 초조, 강한 스트레스상태를 나타낸다.
이와 같이, 측정되는 뇌파가 델타파에 해당되면 뇌의 이상상태이므로 작업을 수행하지 못하는 상태에 해당되고, 세타파와 알파파에 해당되면 건설근로자가 휴식이나 수면을 취하고 있는 상태에 해당되고, SMR파와 미드베타파에 해당되면 건설근로자가 집중적으로 작업을 수행하는 상태에 해당되며, 배타파와 감마파에 해당되면 건설근로자의 뇌파가 불안정한 상태이므로 작업을 정확하게 수행하기 어려운 상태에 해당될 수 있다.
따라서, 서버수신부(310)를 통해 수신되는 뇌파데이터가 기준뇌파판별부(320)에서 기준뇌파에 해당되는지 판별한다.
그리고, 판별된 기준뇌파가 베타파, 감마파에 해당되는 경우 경보전송부(330)는 뇌파관리어플(200)로 경보를 전송한다. 그러면, 뇌파관리어플(200)의 경보출력부(240)가 모바일(20)을 조작하여서 벨이나 진동이 발생되게 할 수 있다. 또한, 판별된 기준뇌파가 델타파, 세타파에 해당되는 경우 경보출력부(240)가 전술한 바와 다르게 모바일(20)을 조작할 수 있다. 즉, 모바일(20)을 통해 더 강한 벨이나 진동이 발생될 수 있다. 반대로 약하게 발생되게 할 수도 있다.
이에 의해, 건설근로자는 자신이 휴대한 모바일(20)에서 발생되는 벨이나 진동을 감지하여 자신의 신체상태를 파악할 수 있다.
또한, 건설근로자관리서버(300)는 전화번호를 설정하고 설정된 전화번호를 관리하는 전화번호관리부(340)와, 경보전송부(330)에서 전송되는 경보에 대응되는 경보문자메시지를 전화번호관리부(340)에서 관리되는 전화번호에 해당되는 모바일(20)로 전송하는 경보문자전송부(350)를 더 포함한다.
전화번호관리부(340)에서 관리되는 전화번호는 동료건설근로자나 관리자가 휴대하는 모바일(20)의 번호일 수 있다.
따라서, 경보문자전송부(350)가 경보전송부(330)에서 전송되는 경보에 대응되는 경보문자메시지를 동료건설근로자나 관리자에게 전송하므로, 경보문자메시지를 확인한 동료건설근로자나 관리자가 해당 건설근로자에게 사고가 발생된 상태인지 확인하여 이에 대해 조치할 수 있다. 즉, 안전사고에 의해 해당 건설근로자의 뇌파가 불명인지 극도로 흥분한 상태인지 확인할 수 있으므로, 가까운 병원으로 후송시킬 수 있다.
이와 같이, 건설근로자관리서버(300)가 해당 건설근로자의 신체상태를 이상으로 판단하여 이에 대해 신속하게 대처할 수 있어서 안전사고 발생시 늑장 대응에 따른 사망사고 등을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 건설근로자관리서버(300)는 경보전송부(330)에서 전송된 횟수를 합산하는 경보합산부(360)를 더 포함한다. 이러한, 경보합산부(360)에 의해 건설근로자에 대한 경보전송 횟수가 합산되므로 합산된 횟수는 건설근로자들의 건강상태를 전체적으로 판단하는 자료로 활용될 수 있다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.
먼저, 건설근로자는 안전모(10)를 두부에 착용하면서 뇌파측정부재(100)의 부착부재(120)가 두부의 피부에 부착되게 하여 뇌파측정부재(100)의 뇌파센서(110)가 피부에 밀착되게 한다. 그리고, 작동중인 모바일(20)을 휴대한 상태로 작업을 수행한다.
이러한 상태에서 건설근로자가 작업을 수행하면 뇌파측정부재(100)의 뇌파센서(110)가 건설근로자의 뇌파를 측정한다. 그리고, 측정되는 뇌파는 뇌파측정부재(100)의 뇌파전송부(130)를 통해 무선으로 모바일(20)에 전송된다. 모바일(20)에 전송되는 뇌파는 뇌파데이터기록부(220)에 기록되면서 건설근로자관리서버(300)로 전송된다.
전송된 건설근로자관리서버(300)에 뇌파가 수신되면 기준뇌파판별부(320)에서 수신된 뇌파에 해당하는 기준뇌파를 판별한다.
이때, 판별된 기준뇌파가 베타파 또는 감마파이면 경보전송부(330)가 모바일(20)을 작동시켜서 모바일(20)을 휴대한 건설근로자에게 경보한다. 즉, 모바일(20)이 벨을 울리거나 진동을 발생시키면 건설근로자가 이를 자각하게 된다. 즉, 판별된 기준뇌파가 긴장, 흥분, 스트레스상태를 나타내는 베타파와 불안, 초조, 강한 스트레스상태를 나타내는 감마파에 해당되므로, 작업자는 모바일(20)을 통해 발생되는 경보를 확인하여 자신의 신체상태를 판단하여 즉시 휴식을 취하여 안정상태를 이루어서 작업 중에 과로사 등의 안전사고를 예방할 수 있다.
또한, 경보문자전송부(350)를 통해 경보문자메시지를 관리자가 휴대하는 모바일(20)로 전송되면 관리자는 경보문자메시지를 확인하여 해당 건설근로자가 고강도의 작업을 수행함에 따라 스트레스를 받는 상태인지 사고가 발생되어 의식불명의 상태인지 파악할 수 있다. 따라서, 관리자는 해당 건설근로자가 휴식을 취하도록 하여 과로에 대해 조치할 수 있고 병원으로 즉시 이송시켜서 인명사고를 미연에 방지할 수 있다.
더욱이, 건설근로자관리서버(300)를 관리하는 관제센터에서는 건설근로자들의 건강상태를 파악하여 고위험군과 저위험군으로 분류되는 각각의 작업에 적절하게 배치할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 건설근로자가 착용한 뇌파측정부재를 통해 근로시간동안에 건설근로자의 뇌파를 실시간으로 측정하여서 건설근로자의 건강상태를 관리할 수 있으므로, 건설근로자에 대한 안전관리 시스템에 적용되어서 널리 사용될 수 있는 매우 유용한 발명이라 할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의의 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 안전모 20 : 모바일
100 : 뇌파측정부재 110 : 뇌파센서
120 : 뇌파전송부 200 : 뇌파관리어플
210 : 뇌파수신부 220 : 뇌파데이터기록부
230 : 뇌파데이터전송부 240 : 경보출력부
300 : 건설근로자관리서버 310 : 서버수신부
320 : 기준뇌파판별부 330 : 경보전송부
340 : 전화번호관리부 350 : 경보문자전송부
360 : 경보합산부

Claims (7)

  1. 건설근로자의 두부에 착용되는 안전모(10)에 장착되어 건설근로자의 뇌파를 측정하여 외부로 전송하는 뇌파측정부재(100)와,
    건설근로자가 휴대하는 모바일(20)에 구비되어 뇌파측정부재(100)에서 전송되는 뇌파를 제공받아서 데이터화하여 관리하고, 관리되는 뇌파데이터를 외부로 전송하는 뇌파관리어플(200)와,
    뇌파관리어플(200)에서 제공되는 뇌파데이터를 분석하여 건설근로자의 뇌파를 파악하고 파악된 뇌파에 따라 해당 건설근로자를 관리하는 건설근로자관리서버(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 뇌파측정부재(100)는
    건설근로자의 두부에서 뇌파를 측정하는 뇌파센서(110)와,
    뇌파센서(110)에 전기적으로 연결되어 뇌파센서(110)에서 측정되는 뇌파를 외부로 전송하는 뇌파전송부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    뇌파관리어플(200)는
    뇌파측정부재(100)에서 전송되는 뇌파데이터를 수신하는 뇌파수신부(210)와,
    뇌파수신부(210)에서 수신된 뇌파데이터를 시간별로 기록하는 뇌파데이터기록부(220)와,
    뇌파데이터기록부(220)에서 기록되는 뇌파데이터를 건설근로자관리서버(300)로 전송하는 뇌파데이터전송부(230)와,
    건설근로자관리서버(300)에서 전송되는 경보를 수신하여 모바일(20)을 통해 출려시키는 경보출력부(240)를 포함하며,
    건설근로자관리서버(300)는
    뇌파데이터전송부(230)에서 전송되는 뇌파데이터를 수신하는 서버수신부(310)와,
    서버수신부(310)에서 수신되는 뇌파데이터와 미리 설정된 기준뇌파들을 비교하여 일치되는 기준뇌파를 판별하는 기준뇌파판별부(320)와,
    기준뇌파판별부(330)에서 판별되는 기준뇌파에 대응되는 경보를 뇌파관리어플(200)로 전송하는 경보전송부(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 기준뇌파는 δ(델타)파, θ(세타)파, α(알파)파, SMR파, Mid-β(베타)파, β(베타)파, γ(감마)파로 구성되는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서, 경보전송부(330)는 기준뇌파판별부(320)에서 판별되는 기준뇌파가 베타파, 감마파에 해당되는 경우와 델타파, 세타파에 해당되는 경우에 서로 다른 경보를 전송하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서, 건설근로자관리서버(300)는
    전화번호를 설정하고 설정된 전화번호를 관리하는 전화번호관리부(340)와,
    경보전송부(330)에서 전송되는 경보에 대응되는 경보문자메시지를 전화번호관리부(340)에서 관리되는 전화번호에 해당되는 모바일(20)로 전송하는 경보문자전송부(350)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서, 건설근로자관리서버(300)는 경보전송부(330)에서 전송된 횟수를 합산하는 경보합산부(360)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 건설근로자 안전관리 시스템.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200021686A (ko) * 2018-08-21 2020-03-02 유재성 운영인력 전용 헬스 테스트룸 기반 스마트 팩토리 시스템
KR20220142580A (ko) * 2021-04-14 2022-10-24 울산과학기술원 뇌파기반 스마트 안전모
KR20220163894A (ko) 2022-11-21 2022-12-12 주식회사 세이프티흥우 HMA(Head Micromovement Assessment)를 이용한 산업현장 근로자의 심리검사 및 신체이상 시 디지털 추적 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200021686A (ko) * 2018-08-21 2020-03-02 유재성 운영인력 전용 헬스 테스트룸 기반 스마트 팩토리 시스템
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