KR20190061718A - Protective clothing for fire shelter - Google Patents

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KR20190061718A
KR20190061718A KR1020170160383A KR20170160383A KR20190061718A KR 20190061718 A KR20190061718 A KR 20190061718A KR 1020170160383 A KR1020170160383 A KR 1020170160383A KR 20170160383 A KR20170160383 A KR 20170160383A KR 20190061718 A KR20190061718 A KR 20190061718A
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김승철
변수현
정초예
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경상대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to protective clothing for fire evacuation. More particularly, the clothing is formed of a shock-absorbing multiple inner skin and a flame retardant fabric which can expand the volume in an event of a fire to protect the body from flames and external shocks. An oxygen generator and a carbon monoxide adsorbent can be provided to facilitate breathing during evacuation, thereby increasing possibility of securing golden time until victims are rescued.

Description

화재 대피용 방호복{Protective clothing for fire shelter}{Protective clothing for fire shelter}

본 발명은 화재 대피용 방호복에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화재 발생시 부피를 팽창시킬 수 있는 충격완화용 다중 내피 및 방염원단으로 형성되어 화염 및 외부 충격으로부터 신체를 보호할 뿐만 아니라, 산소발생기 및 일산화탄소 흡착제가 구비되어 대피하는 동안 호흡을 용이하게 할 수 있어, 구조 전까지 피해자의 골든타임 확보 확률을 높일 수 있는 화재 대피용 방호복에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a protective garment for fire escape, and more particularly, to a protective garment for fire escape, which is formed of a multi-end flame retardant fabric and a multi-end flame retardant fabric for impact relaxation which can expand the volume when a fire occurs, The present invention relates to a protective garment for fire escape which can improve respiration during evacuation by providing an adsorbent and can increase the probability of securing the victim's golden time until the structure is constructed.

현재 많은 건물에는 화재가 발생했을 경우 화재를 예방하기 위한 화재 감지 장치나 불길을 막을 수 있는 소화기, 스프링클러 등의 다양한 방화도구들이 존재한다. 하지만 위의 방화도구로도 진압이 불가능한 대형 화재가 발생했을 시에는 신속한 대피만이 화재 피해를 줄이는 유일한 방법일 것이다. 그러나 밀폐된 공간에 갇히게 되었을 때처럼 신속한 대피마저도 불가능할 경우에는 참혹한 화재현장 속에서 구조대원의 구조를 마냥 기다리는 수밖에 없다. 따라서 구조대원의 구조가 이루어지기 전까지의 골든타임 동안 화재로 인한 화염, 유독가스, 및 낙하물체에 의한 충격으로부터 신체를 보호하기 위한 방법이 절실히 필요한 실정이다.Many buildings now have a variety of fire extinguishers, such as fire detectors to prevent fires in case of fire, fire extinguishers and sprinklers to prevent fire. However, in the event of a large fire that can not be suppressed by the above fire fighting tools, rapid evacuation will be the only way to reduce the fire damage. However, if it is impossible to evacuate as quickly as when it is trapped in an enclosed space, it is inevitable to wait for the structure of the rescue personnel in the scene of a terrible fire. Therefore, there is an urgent need to protect the body from fire, toxic gas, and falling objects during the golden time until the structure of the rescue crew is made.

화재 시 대피하는 종래의 방법으로는 한국 공개특허 공보 제10-2017-0055349호에 화재 발생시 화염으로부터 신생아를 대피시키기 위한 신생아 대피용 배낭이 개시되어 있고, 한국 공개실용신안 공보 제20-2010-0006465호에는 화재 발생시 대피하기 위한 원터치식 방염 및 방연 아라미드 텐트가 개시되어 있으며, 한국 공개실용신안 공보 제20-2016-0003725호에는 화재 발생시 대피하기 위한 비상탈출 캡슐이 개시되어 있으며, 이외에도 화재시 대피하는 방법들이 다수 존재한다.As a conventional method of evacuating in the event of fire, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2017-0055349 discloses a backpack for evacuating a newborn from flames in the event of a fire, and Korean Patent Application Laid-Open No. 20-2010-0006465 There is disclosed a one-touch flame retardant and flame-retardant aramid tent for evacuation when a fire occurs, Korean Utility Model Publication No. 20-2016-0003725 discloses an emergency escape capsule for evacuation when a fire occurs, There are a number of methods.

그러나, 신생아 대피용 배낭의 경우에는 대피하는 동안 배낭 내의 밀폐된 공간에 산소가 공급되지 않기 때문에 호흡이 어렵다는 단점이 있고, 원터치식 방염 및 방연 아라미드 텐트 및 비상탈출 캡슐의 경우에는 화재시 필연적으로 발생되는 일산화탄소가 제거되지 않아 질식사를 방지하기 어려운 문제점이 존재한다.However, in the case of a newborn shelter, there is a disadvantage in that it is difficult to breathe because oxygen is not supplied to the closed space in the backpack during evacuation. In case of one-touch flame retardant and fireproof aramid tent and emergency escape capsule, There is a problem that it is difficult to prevent choking.

따라서, 본 발명자는 화재 발생시 외부 충격으로부터 신체를 보호할 뿐만 아니라, 호흡을 용이하게 할 수 있는 화재 대피용 방호복을 구성할 수 있으면, 이를 이용하여 구조 전까지 피해자의 골든타임 확보 확률을 높일 수 있음에 착안하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
Therefore, the present inventor can enhance the probability of securing the victim's golden time until the structure is constructed by using a fire protection suit for fire escape which can not only protect the body from external impacts in the event of a fire but also facilitate breathing And finally completed the present invention.

특허문헌 1. 한국 공개특허 공보 제10-2017-0055349호Patent Document 1: Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2017-0055349 특허문헌 2. 한국 공개실용신안 공보 제20-2010-0006465호Patent Document 2: Korean Utility Model Publication No. 20-2010-0006465 특허문헌 3. 한국 공개특허 공보 제10-2017-0055349호Patent Document 3: Korean Patent Publication No. 10-2017-0055349

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 화재 발생시 부피를 팽창시킬 수 있는 충격완화용 다중 내피 및 방염원단으로 형성되어 화염 및 외부 충격으로부터 신체를 보호할 뿐만 아니라, 산소발생기 및 일산화탄소 흡착제가 구비되어 대피하는 동안 호흡을 용이하게 할 수 있어, 구조 전까지 피해자의 골든타임 확보 확률을 높일 수 있는 화재 대피용 방호복을 제공하고자 하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a multi-end flame retardant fabric for protecting the body from flames and external impacts, An oxygen generator and a carbon monoxide adsorbent are provided to facilitate respiration during evacuation and to provide a protective clothing for fire escape which can increase the probability of securing the victim's golden time until the structure is constructed.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전신을 둘러싸는 화재 대피용 방호복에 있어서, 투시창 및 호흡 배출구가 형성되는 머리부; 상기 머리부의 내부 공간에 삽입되고 상기 머리부의 내부에 일단이 노출되어 산소가 유입되는 산소공급라인; 상기 산소공급라인의 타단에 설치되는 산소발생기; 상기 머리부와 분리가능하게 결합되는 몸통부; 및 상기 머리부 및 상기 몸통부가 결합되는 결합부에 형성되는 일산화탄소 흡착제;를 포함하고, 상기 방호복은 방염원단으로 된 외피, 상기 외피의 내측면에 형성되는 충격완화용 다중 내피, 및 상기 충격완화용 다중 내피 사이에 구비되어 상기 충격완화용 다중 내피 사이에 가스를 공급하는 가스발생기로 형성된 것을 특징으로 하는 화재 대피용 방호복을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a protective garment for fire escape enclosing a whole body, the protective garment comprising: a head portion having a sight window and a breathing outlet; An oxygen supply line inserted into the inner space of the head and having one end exposed to the inside of the head to allow oxygen to flow therein; An oxygen generator installed at the other end of the oxygen supply line; A body detachably coupled to the head; And a carbon monoxide adsorbent formed on the coupling part where the head part and the body part are coupled, wherein the protective clothing comprises a shell made of a flame-retardant fabric, a multi-endothelium for shock mitigation formed on an inner surface of the shell, And a gas generator provided between the multiple endothelium to supply gas between the multiple endothelium for shock mitigation.

상기 일산화탄소 흡착제는 첨착활성탄, 구리 이온이 교환된 제올라이트, 구리이온이 코팅된 알루미나 및 MOF(다공성 금속유기 골격체) 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The carbon monoxide adsorbent may be at least one selected from the group consisting of impregnated activated carbon, copper ion exchanged zeolite, copper ion coated alumina, and MOF (porous metal organic skeleton).

상기 방염원단은 탄소섬유, PBO(polyphenylene benzobisoxazole), 아라미드 섬유(aramid fiber), 케블라(Kevlar), PPS 섬유(polyphenylene sulfide), PBI 섬유(polybenzimidazole), 양모(wool), 폴리크랄 섬유 (polychlal) 및 PTFE 섬유 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The flame retardant fabric may be selected from the group consisting of carbon fiber, PBO (polyphenylene benzobisoxazole), aramid fiber, Kevlar, PPS fiber, PBI fiber, polybenzimidazole, wool, polychlal, And PTFE fibers.

상기 충격완화용 다중 내피는 나일론계 원단, 폴리에스테르계 원단, 폴리올레핀계 원단 및 아라미드계 원단 중에서 선택되는 1종 이상의 원단일 수 있다.The multiple endothelium for impact relaxation may be at least one fabric selected from the group consisting of a nylon fabric, a polyester fabric, a polyolefin fabric, and an aramid fabric.

상기 가스발생기의 가스는 이산화탄소, 헬륨, 아르곤 및 네온 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The gas of the gas generator may be at least one selected from carbon dioxide, helium, argon, and neon.

상기 산소발생기는 상측에 형성되고 촉매가 저장되는 제1 저장부; 상기 제1 저장부의 하측에 회전가능하게 설치되고 내부에 과산화수소가 저장되며, 상기 제1 저장부와 연결되어 회전되면서 상기 촉매 및 과산화수소가 혼합되어 산소가 발생되는 제2 저장부; 및 상기 제1 저장부의 상측면에 형성되고 상기 산소공급라인의 타단과 연결되어 상기 발생되는 산소를 상기 산소공급라인으로 배출시키는 배출구;를 포함할 수 있다.
Wherein the oxygen generator comprises: a first reservoir formed on the upper side and storing the catalyst; A second storage part rotatably installed on the lower side of the first storage part and storing hydrogen peroxide therein and connected to the first storage part to generate oxygen by mixing the catalyst and the hydrogen peroxide; And a discharge port formed on an upper surface of the first reservoir and connected to the other end of the oxygen supply line to discharge the generated oxygen to the oxygen supply line.

본 발명에 따르면, 화재 발생시 부피를 팽창시킬 수 있는 충격완화용 다중 내피 및 방염원단으로 형성되어 화염 및 외부 충격으로부터 신체를 보호할 뿐만 아니라, 산소발생기 및 일산화탄소 흡착제가 구비되어 대피하는 동안 호흡을 용이하게 할 수 있어, 구조 전까지 피해자의 골든타임 확보 확률을 높일 수 있는 화재 대피용 방호복을 제공할 수 있다.
According to the present invention, since it is formed of a multi-end flame retardant fabric and a multi-end flame retardant fabric for shock mitigation that can expand the volume when a fire occurs, it not only protects the body from flames and external impact but also includes oxygen generator and carbon monoxide adsorbent , It is possible to provide a fire protection suit for fire escape which can increase the probability of securing the victim's golden time until the rescue.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 대피용 방호복을 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 대피용 방호복의 머리부의 (a) 정면도 및 (b) 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 대피용 방호복의 머리부와 몸통부가 결합되는 결합부 및 상기 결합부에 형성되는 일산화탄소 흡착제를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 대피용 방호복의 외피 및 충격완화용 다중 내피를 구체적으로 묘사한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 산소발생기의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 산소발생기의, 제2 저장부의 회전 전 단계에서의 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 산소발생기의, 제2 저장부의 회전 후 단계에서의 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방호장갑 및 방호안전화를 더욱 포함하는 화재 대피용 방호복을 도시한 정면도이다.
도 9는 열전도도 측정기를 이용하여 탄소섬유의 열전도도를 측정하는 과정을 나타낸 이미지이다.
도 10은 밀폐된 공간에서 인간의 호흡 및 과산화수소 분해반응이 동시에 일어날 경우, 이상적인 반응속도 상수(K=0.009 min-1)에서의 호흡모델을 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 이산화탄소 가스를 채운 나일론 튜브의 충격완화 효과 측정 실험을 간략하게 나타낸 모식도이다.
FIG. 1 is a front view showing a protective clothing for fire escape according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a front view and a side view of a head portion of a headrest for fire escape protection according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view illustrating a carbon monoxide adsorbent formed in a coupling part coupled to a head and a body part of a fire fighting protective clothing according to an embodiment of the present invention, and a carbon monoxide adsorbent formed in the coupling part. FIG.
FIG. 4 is a view illustrating a shell and an endothelium for mitigating impact of a protective garment for fire escape according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
5 is a perspective view of an oxygen generator according to an embodiment of the present invention.
6 is a longitudinal sectional view of the oxygen generator according to the embodiment of the present invention in the pre-rotation step of the second storage part.
7 is a longitudinal sectional view of the oxygen generator according to an embodiment of the present invention in a post-rotation step of the second storage part.
FIG. 8 is a front view showing a protective garment for fire escape further comprising a protective glove and protective safety according to an embodiment of the present invention. FIG.
9 is an image showing a process of measuring the thermal conductivity of carbon fiber by using a thermal conductivity meter.
10 is a graph showing a respiration model at an ideal reaction rate constant (K = 0.009 min -1 ) when human respiration and hydrogen peroxide decomposition reaction occur simultaneously in a closed space.
11 is a schematic view briefly showing an experiment for measuring the impact relaxation effect of a nylon tube filled with carbon dioxide gas of the present invention.

이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.In the following, various aspects and various embodiments of the present invention will be described in more detail.

이하의 실시예들은, 화재 발생시 부피를 팽창시킬 수 있는 충격완화용 다중 내피 및 방염원단으로 형성되어 화염 및 외부 충격으로부터 신체를 보호할 뿐만 아니라, 산소발생기 및 일산화탄소 흡착제가 구비되어 대피하는 동안 호흡을 용이하게 할 수 있어, 구조 전까지 피해자의 골든타임 확보 확률을 높일 수 있는 화재 대피용 방호복에 관한 것이다.The following examples are formed as a multi-end flame retardant fabric and a flame retardant fabric for shock mitigation that can expand the volume when a fire occurs, as well as protect the body from flames and external impact, as well as an oxygen generator and carbon monoxide adsorbent, So that it is possible to increase the probability of securing the victim's golden time until the rescue.

본 발명에 따른 화재 대피용 방호복의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a protective clothing for fire escape according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 대피용 방호복을 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 대피용 방호복의 머리부의 (a) 정면도 및 (b) 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 대피용 방호복의 머리부와 몸통부가 결합되는 결합부 및 상기 결합부에 형성되는 일산화탄소 흡착제를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 대피용 방호복의 외피 및 충격완화용 다중 내피를 구체적으로 묘사한 도면이다.2 is a front view and a side view (a) of a head portion of a fire protective clothing for fire escape according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 FIG. 3 is a view illustrating a carbon monoxide adsorbent formed on a coupling portion and a carbon monoxide absorbent formed on a head portion and a body portion of a fire protective clothing for fire escape according to an embodiment of the present invention. And a multi-endotheque for relieving the impact, according to an embodiment of the present invention.

도 1, 2, 3 및 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 화재 대피용 방호복은 투시창(110) 및 호흡 배출구(120)가 형성되는 머리부(100); 상기 머리부의 내부 공간에 삽입되고 상기 머리부의 내부에 일단이 노출되어 산소가 유입되는 산소공급라인(130); 상기 산소공급라인의 타단에 설치되는 산소발생기(140); 상기 머리부와 분리가능하게 결합되는 몸통부(200); 및 상기 머리부 및 상기 몸통부가 결합되는 결합부에 형성되는 일산화탄소 흡착제(300);를 포함하고, 상기 방호복은 방염원단으로 된 외피(210), 상기 외피의 내측면에 형성되는 충격완화용 다중 내피(220), 및 상기 충격완화용 다중 내피 사이에 구비되어 상기 충격완화용 다중 내피 사이에 가스를 공급하는 가스발생기(230)로 형성된 것을 특징으로 한다.1, 2, 3 and 4, the protective clothing for fire escape according to the present invention includes a head 100 on which a sight window 110 and a breathing outlet 120 are formed; An oxygen supply line (130) inserted into an inner space of the head part and having one end exposed inside the head part to introduce oxygen; An oxygen generator 140 installed at the other end of the oxygen supply line; A body 200 detachably coupled to the head; And a carbon monoxide adsorbent (300) formed on the coupling part where the head part and the body part are coupled, wherein the protective garment includes a cover (210) made of flame retardant fabric, And a gas generator (230) provided between the multiple endothelium for shock mitigation and supplying gas between the multiple endothelium for shock mitigation.

상기 화재 대피용 방호복에는 산소가 발생되는 산소발생기(140) 및 상기 발생된 산소가 방호복의 내부에 유입되는 산소공급라인(130)이 설치되고, 일산화탄소를 흡착시키는 일산화탄소 흡착제(300) 및 호흡 배출구(120)가 형성되기 때문에 화재 발생시 피해자가 구조되기 전의 골든타임 동안 정상적인 호흡을 가능하게 할 수 있다. 또한 불과 직접적으로 맞닿거나 고열의 영향을 받게 되는 외피(210)는 방염원단을 사용하기 때문에 고열로부터 안전하고, 상기 충격완화용 다중 내피(220) 사이에 구비된 가스발생기(230)로부터 배출되는 가스로 인하여 충격완화용 다중 내피의 부피를 팽창시켜 화재로 인한 건물붕괴에도 신체를 보호하는 효과가 있다.The protective garment for fire escape is provided with an oxygen generator 140 generating oxygen and an oxygen supply line 130 through which the generated oxygen is introduced into the protective clothing. The carbon monoxide adsorbent 300 for adsorbing carbon monoxide and the breathing exhaust 120) is formed, it is possible for the victim to have normal breathing during the golden time before rescue. In addition, since the envelope 210, which is in direct contact with the fire or under the influence of high temperature, is safe from high temperature due to the use of the flameproof material and the gas discharged from the gas generator 230 provided between the multiple endo- It is possible to expand the volume of the multi-endothelium for shock mitigation to protect the body against collapse of the building caused by fire.

또한, 상기 머리부(100)에 형성되는 투시창(110)을 통하여 시야를 확보할 수 있고, 호흡 배출구(120)를 통하여 사람의 호흡으로 발생되는 이산화탄소를 배출할 수 있다.In addition, a field of view can be secured through the sight window 110 formed in the head 100, and carbon dioxide generated by respiration of a human being through the breathing outlet 120 can be discharged.

또한, 상기 일산화탄소 흡착제(300)는 첨착활성탄, 구리 이온이 교환된 제올라이트, 구리이온이 코팅된 알루미나 및 MOF(다공성 금속유기 골격체) 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니며 바람직하게는 첨착활성탄을 사용할 수 있으며, 상기 일산화탄소 흡착제는 고어텍스를 이용한 원형 띠 형태로 사용될 수 있다.The carbon monoxide adsorbent 300 may be at least one selected from the group consisting of impregnated activated carbon, zeolite exchanged with copper ion, alumina coated with copper ion, and MOF (porous metal organic skeleton), and is not limited thereto. Impregnated activated carbon may be used, and the carbon monoxide adsorbent may be used in the form of a circular band using Gore-Tex.

상기 첨착활성탄은 망간, 구리 등의 금속을 담시시킨 활성탄을 의미하며, 상온에서 고체 표면에 일산화탄소를 흡착시켜 제거시킬 뿐만 아니라, 일산화탄소가 이산화탄소로 전환되는 산화반응을 촉진시키는 촉매로도 작용할 수 있다.The impregnated activated carbon means activated carbon in which metals such as manganese and copper are immobilized. It can act as a catalyst for promoting the oxidation reaction in which carbon monoxide is converted into carbon dioxide as well as the carbon monoxide is adsorbed and removed at the solid surface at room temperature.

구체적인 예로, 상기한 반응에 대한 Roginskii의 이론에 따르면 MnO₂촉매에 의하여 아래 반응식 1과 같이 MnO2는 CO를 먼저 흡착하고 다시 흡착된 CO는 두 단계에 걸쳐 CO2로 산화된다. As a specific example, according to Roginskii's theory on the above reaction, MnO 2 adsorbs CO first by the MnO 2 catalyst, and then the adsorbed CO is oxidized to CO 2 through two steps.

이로부터 첨착활성탄은 이산화탄소보다 일산화탄소를 선택적으로 흡착하여 화재시 유독가스 제거에 적합함을 알 수 있다.From this, impregnated activated carbon selectively adsorbs carbon monoxide rather than carbon dioxide, which is suitable for removing toxic gases in case of fire.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure pat00001
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또한, 상기 방염섬유는 탄소섬유, PBO(polyphenylene benzobisoxazole), 아라미드 섬유(aramid fiber), 케블라(Kevlar), PPS 섬유(polyphenylene sulfide), PBI 섬유(polybenzimidazole), 양모(wool), 폴리크랄 섬유 (polychlal) 및 PTFE 섬유 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니며, 열전도도가 현저히 낮은 탄소섬유를 사용하는 것이 가장 바람직하다.In addition, the flame retardant fiber may be a carbon fiber, a polyphenylene benzobisoxazole (PBO), an aramid fiber, a Kevlar, a PPS fiber, a polybenzimidazole, a wool, a polychlal ) And PTFE fibers, and it is not limited thereto, and it is most preferable to use carbon fibers having a significantly low thermal conductivity.

또한, 상기 충격완화용 다중 내피(220)는 나일론계 원단, 폴리에스테르계 원단, 폴리올레핀계 원단 및 아라미드계 원단 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니며, 인장강도가 현저히 우수한 나일론 66을 사용하는 것이 가장 바람직하다.In addition, the impact-reducing multiple endothelium 220 may be at least one selected from the group consisting of a nylon fabric, a polyester fabric, a polyolefin fabric, and an aramid fabric, but is not limited thereto. Nylon 66 Is most preferably used.

또한, 상기 가스발생기(230)의 가스는 이산화탄소, 헬륨, 아르곤 및 네온 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니며, 불활성 기체는 저온 고압에서 저장해야 하고 가격이 높기 때문에 이산화탄소를 사용하는 것이 가장 바람직하다.The gas of the gas generator 230 may be at least one selected from the group consisting of carbon dioxide, helium, argon, and neon. However, the inert gas may be at least one selected from the group consisting of carbon dioxide Is most preferable.

상기 가스발생기(230)는 가스를 발생시켜 충격완화용 다중 내피의 부피를 팽창시킬 수 있는 장치라면 어느 것이든 적용이 가능하다. 바람직한 예로, 일정 이상의 압력을 가할 경우 가스가 발생되는 가스캡슐 등을 사용할 수 있다.The gas generator 230 can be applied to any device capable of generating gas to expand the volume of the multi-endothelium for shock reduction. As a preferable example, a gas capsule or the like in which a gas is generated when a certain pressure or more is applied may be used.

또한, 상기 화재 대피용 방호복은 가로 30 내지 100 cm, 세로 10 내지 100 cm 및 높이 100 내지 300 cm, 바람직하게는 가로 40 내지 60 cm, 세로 20 내지 50 cm 및 높이 150 내지 200 cm의 크기를 가질 수 있다.The protective clothing for fire escape has a size of 30 to 100 cm in length, 10 to 100 cm in height and 100 to 300 cm in height, preferably 40 to 60 cm in height, 20 to 50 cm in height and 150 to 200 cm in height .

특히, 상기한 크기의 화재 대피용 방호복이 상기 일산화탄소 흡착제로써 첨착활성탄을 사용할 경우에는 상기 첨착활성탄을 50 내지 150 g, 바람직하게는 70 내지 130 g, 더욱 바람직하게는 90 내지 110 g 사용할 수 있다.
Particularly when the protective clothing for fire escape of the above size uses impregnated activated carbon as the carbon monoxide adsorbent, the impregnated activated carbon may be used in an amount of 50 to 150 g, preferably 70 to 130 g, more preferably 90 to 110 g.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 산소발생기의 사시도이다.5 is a perspective view of an oxygen generator according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 산소발생기(140)는, 상측에 형성되고 촉매가 저장되는 제1 저장부(141); 상기 제1 저장부의 하측에 회전가능하게 설치되고 내부에 과산화수소가 저장되며, 상기 제1 저장부와 연결되어 회전되면서 상기 촉매 및 과산화수소가 혼합되어 산소가 발생되는 제2 저장부(142); 및 상기 제1 저장부의 상측면에 형성되고 상기 산소공급라인의 타단과 연결되어 상기 발생되는 산소를 상기 산소공급라인으로 배출시키는 배출구(143);를 주요 구성으로 한다.
As shown in FIG. 5, the oxygen generator 140 according to the present invention includes: a first storage unit 141 formed on an upper side and storing a catalyst; A second storage portion 142 rotatably installed below the first storage portion and storing hydrogen peroxide therein, and connected to the first storage portion and rotated to generate oxygen by mixing the catalyst and the hydrogen peroxide; And an outlet 143 formed at an upper side of the first storage unit and connected to the other end of the oxygen supply line to discharge the generated oxygen to the oxygen supply line.

이하에서는 전술한 구성을 가지는 본 실시예에 따른 산소발생기의 동작에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the oxygen generator according to the present embodiment having the above-described configuration will be described in detail.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 산소발생기의 제2 저장부의 회전 전 단계에서의 종단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 산소발생기의 제2 저장부의 회전 후 단계에서의 종단면도이다.FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the second storage unit of the oxygen generator according to the embodiment of the present invention before the rotation, and FIG. 7 is a cross-sectional view of the oxygen storage unit after the rotation of the second storage unit of the oxygen generator according to the embodiment of the present invention FIG.

상기 산소발생기(140)는 상기된 주요 구성요소 외에 추가적으로, 상기 제1 저장부(141)의 하면에 적어도 하나 형성되는 제1 공(141a, 141b), 상기 제2 저장부(142)의 상면에 적어도 하나 형성되는 제2 공(142a, 142b)을 포함한다.The oxygen generator 140 may further include at least one first hole 141a and a second hole 141b formed on the lower surface of the first reservoir 141 in addition to the main components, And at least one second hole 142a, 142b.

도 6에 도시된 바와 같이, 제2 저장부의 회전 전 단계에서 상기 제1 공(141a, 141b)은 상기 제2 저장부(142)의 상면으로 막혀있다가, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 저장부의 회전 후 단계에서는 상기 제1 공(141a, 141b)이 상기 제2 공(142a, 142b)과 동일한 위치에 배치되어, 상기 촉매가 상기 제2 저장부(142)로 유입됨과 동시에 상기 과산화수소와 혼합되어 산소가 발생되고, 상기 발생된 산소는 상기 배출구(143)를 통하여 상기 산소공급라인(130)으로 배출된다.6, the first holes 141a and 141b are blocked at the upper surface of the second storage part 142 before the rotation of the second storage part. Then, as shown in FIG. 7, The first holes 141a and 141b are disposed at the same positions as the second holes 142a and 142b so that the catalyst flows into the second storage portion 142 and the hydrogen peroxide And the generated oxygen is discharged to the oxygen supply line 130 through the discharge port 143. The oxygen is supplied to the oxygen supply line 130 through the discharge port 143,

상기 제1 공(141a, 141b) 및 제2 공(142a, 142b)의 개수, 크기, 위치 등은 필요에 따라 적절하게 설정이 가능하며, 상기 촉매 및 과산화수소가 상기 제1 저장부(141) 및 제2 저장부(142) 내에 저장되는 양은 필요에 따라서 적절하게 조절될 수 있다.The number, size, position, etc. of the first holes 141a and 141b and the second holes 142a and 142b may be appropriately set as necessary, and the catalyst and the hydrogen peroxide may be supplied to the first storage portion 141 and / The amount stored in the second storage unit 142 can be appropriately adjusted as needed.

상기 촉매 및 과산화수소가 혼합되면, 하기 반응식 2에 나타낸 바와 같이 과산화수소가 물과 산소로 분해되는 분해반응이 일어난다. 여기서 이산화망간은 촉매 역할로, 화학반응에 영향을 끼치지 않고 반응속도에만 관여한다.When the catalyst and hydrogen peroxide are mixed, a decomposition reaction occurs in which hydrogen peroxide is decomposed into water and oxygen as shown in Reaction Scheme 2 below. Here, manganese dioxide acts as a catalyst, and does not affect the chemical reaction but only the reaction rate.

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

MnO2 + H2O2 → 1/2O2 + H2O + MnO2 MnO 2 + H 2 O 2 ? 1 / 2O 2 + H 2 O + MnO 2

또한, 상기 촉매 및 과산화수소의 중량비는 1 : 2500 내지 3000, 바람직하게는 1 : 2850 내지 2950일 수 있다. 상기 촉매 및 과산화수소의 중량비가 상기 중량비 범위일 경우에는 밀폐된 공간에서 산소의 농도가 20 내지 25 부피%로 유지되기 때문에 화재 발생시 피해자가 구조되기 전의 골든타임 동안 정상적인 호흡을 가능하게 할 수 있다. 만일 상기 중량비 범위를 벗어날 경우에는 산소의 농도를 상기 범위로 유지하기 어렵게 된다.In addition, the weight ratio of the catalyst and the hydrogen peroxide may be 1: 2500 to 3000, preferably 1: 2850 to 2950. When the weight ratio of the catalyst and the hydrogen peroxide is in the above weight ratio range, the oxygen concentration is maintained at 20 to 25% by volume in the closed space, so that the normal breathing can be enabled during the golden time before the victim is rescued. If the weight ratio is out of the range, it is difficult to maintain the oxygen concentration in the above range.

또한, 상기 촉매는 이산화망간, 요오드화칼륨, 탄소가루 및 카탈라아제 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니며, 바람직하게는 이산화망간을 사용할 수 있다.The catalyst may be at least one selected from manganese dioxide, potassium iodide, carbon powder, and catalase, but is not limited thereto. Manganese dioxide may be preferably used.

또한, 상기 배출구(143)는 고어텍스 막에 의해 막혀있을 수 있다. 상기 고어텍스막은 기체와 같은 작은 분자는 통과하고 물과 같은 큰 분자는 통과하지 못하도록 만들어진 섬유이다. 그러므로 물 분자보다 큰 분자 크기를 갖는 과산화수소 및 이산화망간을 안전하게 보관할 수 있고, 산소가 발생될 경우에는 산소를 용이하게 배출하는 효과가 있다.
Further, the outlet 143 may be blocked by a gore-tex film. The Gore-Tex membrane is a fiber which is made to pass small molecules such as gas and not to pass large molecules such as water. Therefore, it is possible to safely store hydrogen peroxide and manganese dioxide having a molecular size larger than that of water molecules, and when oxygen is generated, oxygen is easily discharged.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방호장갑 및 방호안전화를 더욱 포함하는 화재 대피용 방호복을 도시한 정면도이다. FIG. 8 is a front view showing a protective garment for fire escape further comprising a protective glove and protective safety according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 화재 대피용 방호복은 한 쌍의 방호장갑(400) 및/또는 방호안전화(500)를 더욱 포함할 수 있다.As shown in FIG. 8, the protective clothing for fire escape may further include a pair of protective gloves 400 and / or protective safety shoes 500.

또한, 상기 화재 대피용 방호복의 탈·착의가 가능하도록 상기 몸통부의 전면 또는 후면에 상하 길이 방향으로 지퍼 형식의 개구부가 더욱 형성될 수 있다.
In addition, in order to enable removal of the above-described protective clothing for fire escape A zipper-shaped opening may be further formed on the front or rear surface of the body portion in the vertical direction.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 제조예 및 실시예를 첨부된 도면과 함께 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, production examples and embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 9는 열전도도 측정기를 이용하여 탄소섬유의 열전도도를 측정하는 과정을 나타낸 이미지이다.9 is an image showing a process of measuring the thermal conductivity of carbon fiber by using a thermal conductivity meter.

탄소섬유의 열전도도 측정방법은 다음과 같다. 도 9에 도시된 열전도도 측정기의 6~7 구간에 탄소섬유를 설치하고 유량계를 통하여 냉각수를 일정량 하부로 통과시켰다. 그다음 열전도도 측정기의 전원을 키고 열전도도 측정기에 부착되어 있는 heater 조절계로 전력을 상승시킨 후 온도와 냉각수량을 조절하였다(최고 온도 350 ℃). 그 다음 온도 지시계의 전환 스위치를 전환하고 10, 7, 6 구간 정상 상태의 온도를 측정한 후 하기 수학식 1을 통하여 실험기기의 열량을 계산하였으며, 하기 수학식 2를 통하여 탄소섬유의 열전도도를 계산하였다. 상기 10, 7, 6 구간의 정상 상태의 온도는 각각 255 ℃, 254 ℃ 및 72 ℃로 측정되었다.The method of measuring the thermal conductivity of carbon fiber is as follows. The carbon fiber was installed in the 6-7 section of the thermal conductivity meter shown in FIG. 9, and the cooling water was passed through the flow meter to the lower portion by a certain amount. Next, the power of the thermal conductivity meter was turned on, and the heater and the heater controller attached to the thermal conductivity meter were used to raise the electric power. Next, the changeover switch of the temperature indicator is switched to measure the temperature of the steady state in the 10th, 7th, and 6th intervals, and the calorie of the experimental equipment is calculated through the following Equation 1, and the thermal conductivity of the carbon fiber is calculated by the following equation Respectively. The steady state temperatures of the 10th, 7th and 6th sections were measured at 255 ° C, 254 ° C and 72 ° C, respectively.

하기 수학식 1에서 실험기기인 철의 열전도도(Ksteel)는 73 W/m·k이고, 7~10 구간의 단면적(A)은 12.6×10-4 m2이며, 7~10 구간의 온도차(△T1)는 (528-527) K이며, 7~10 구간의 길이(L1)는 0.1 m임을 참고하여 계산하였다.In the following Equation 1, the thermal conductivity K steel of the experimental equipment is 73 W / m · k, the cross-sectional area A of the 7th to 10th sections is 12.6 × 10 -4 m 2 , (ΔT 1 ) is (528-527) K, and the length (L 1 ) of the 7th to 10th intervals is 0.1 m.

하기 수학식 2에서 탄소섬유의 단면적(Ac .f)은 12.6×10-4 m2이고, 탄소섬유의 두께(L2)는×10-3 m이며, 6~7 구간의 온도차(△T2)는 (527-345) K임을 참고하여 계산하였다. 그 결과, 탄소섬유의 열전도도는 0.01003 W/m·K임을 확인하였다.
The cross-sectional area (A c .f ) of the carbon fiber is 12.6 × 10 -4 m 2 , the thickness (L 2 ) of the carbon fiber is 10 -3 m, and the temperature difference ΔT 2 ) was calculated by referring to (527-345) K. As a result, it was confirmed that the thermal conductivity of carbon fiber was 0.01003 W / m · K.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00003

Figure pat00003

하기 표 1에는 다양한 기체, 액체 및 고체 종류에 대한 열전도도를 나타내었다.
Table 1 below shows the thermal conductivities for various gases, liquids and solids types.

기체gas 액체Liquid 고체solid 종류Kinds 열전도도
(W/m·K)
Thermal conductivity
(W / mK)
종류Kinds 열전도도
(W/m·K)
Thermal conductivity
(W / mK)
종류Kinds 열전도도
(W/m·K)
Thermal conductivity
(W / mK)
수증기vapor 0.250.25 엔진오일Engine oil 0.140.14 유리섬유Glass fiber 0.0380.038 헬륨helium 0.150.15 글리세린glycerin 0.280.28 나무tree 0.10.1 공기air 0.260.26 water 0.590.59 유리Glass 0.8780.878 이산화탄소carbon dioxide 0.250.25 수은Mercury 8.698.69 스테인레스강Stainless steel 1919 산소Oxygen 0.020.02 iron 7373 질산nitric acid 0.020.02 알루미늄aluminum 204204 구리Copper 386386 silver 419419 마그네슘보드Magnesium board 0.240.24 CRC 보드CRC board 0.240.24 글라스울Glass wool 0.0420.042 미네랄울(규산칼슘계)Mineral wool (calcium silicate) 0.0440.044 경질우레탄Hard urethane 0.0240.024 아라미드 섬유Aramid fiber 0.050.05

상기 표 1을 참조하면, 탄소섬유의 열전도도(0.01003 W/m·K)가 일반적인 고체와 액체들보다 상당히 낮으며, 기체 중에서도 낮은 열전도도를 가지는 성분보다 더 낮음을 확인할 수 있다. 또한 일반적으로 성능이 우수한 단열재들의 열전도도보다 낮으며 현재 소방복의 주 섬유인 아라미드 섬유보다도 열전도도 값이 낮은 것으로 볼 때 화재 대피용 방화복의 외피로써 가장 적합한 원단임을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the thermal conductivity (0.01003 W / m · K) of the carbon fiber is considerably lower than that of a typical solid and liquid, and is lower than that of a gas having a low thermal conductivity. In addition, it can be confirmed that it is the most suitable fabric as the outer cover of the fire protective clothing, considering that the heat conductivity of the heat insulating material is generally lower than that of the aramid fiber which is the main fiber of the fire fighting clothing.

도 10은 밀폐된 공간에서 인간의 호흡 및 과산화수소 분해반응이 동시에 일어날 경우, 이상적인 반응속도 상수(K=0.009 min-1)에서의 호흡모델을 나타낸 그래프이다.10 is a graph showing a respiration model at an ideal reaction rate constant (K = 0.009 min -1 ) when human respiration and hydrogen peroxide decomposition reaction occur simultaneously in a closed space.

밀폐된 공간에서 과산화수소가 분해되어 산소가 발생될 시 산소농도가 20 내지 25 부피%로 유지되는 이상적인 반응속도를 산출하고, 상기 이상적인 반응속도를 나타내는 과산화수소 및 이산화망간의 비율을 결정하였다.
The ideal reaction rate at which the oxygen concentration was maintained at 20 to 25% by volume when hydrogen peroxide decomposed in the closed space and oxygen was generated was calculated, and the ratio of hydrogen peroxide and manganese dioxide showing the ideal reaction rate was determined.

(1) 이상적인 반응속도 상수의 산출(1) Calculation of ideal reaction rate constant

부피 70 L 공간의 닫힌계를 설정하였고, 상기 닫힌계의 초기 산소 농도는 21 부피%, 질소 농도는 79부피%로 측정되었다. 문헌을 참고하여 인간의 통상적인 호흡 과정은 4초당 1회의 호흡이 진행되고, 날숨(0.5 L)에는 질소(0.0785 L) 74.5부피%, 산소(0.3725 L) 15.7 부피%, 수증기(0.031 L) 6.2 부피%, 및 이산화탄소(0.018 L) 3.6 부피%로 조성됨을 확인하였다.A closed volume of 70 L volume was set, and the initial oxygen concentration of the closed system was measured as 21 vol% and the nitrogen concentration was measured as 79 vol%. The respiration process was performed once every 4 seconds with reference to the literature. In the exhalation (0.5 L), 74.5% by volume of nitrogen (0.0785 L), 15.7% by volume of oxygen (0.3725 L) , And 3.6 vol% of carbon dioxide (0.018 L).

상기 닫힌계에서 호흡 후 각 성분의 부피량을 산출하고, 호흡 후 각 성분의 부피량을 비부피로 나눠 산출된 값(mol)에 과산화수소 분해 반응으로 인해 생성되는 추가 생성기체 값(mol)을 합하여 각 성분의 몰수를 구하였다. 이후 각 성분의 몰수에 비부피를 곱하여 각 성분의 부피를 산출하고, 호흡 후 각 성분의 부피량을 산출하였다. 상기 계산을 반복적으로 수행하여, 산소의 농도가 20 내지 25 부피%로 유지되는 반응속도 상수를 구하여, 이상적인 반응속도 상수로 하였다. 그 결과, 이상적인 반응속도 상수 k는 0.009 min-1로 산출되었다. The volume of each component after the breathing is calculated in the closed system, and the value (mol) obtained by dividing the volume of each component by the non-volume after respiration is added to the value (mol) of additional product gas generated due to the hydrogen peroxide decomposition reaction, Was determined. The volume of each component was then calculated by multiplying the number of moles of each component by the non-mass, and the volume of each component after respiration was calculated. The above calculations were repeated to determine the reaction rate constant at which the oxygen concentration was maintained at 20 to 25% by volume to obtain the ideal reaction rate constant. As a result, an ideal reaction rate constant k was calculated to be 0.009 min -1 .

도 10을 참조하면, 밀폐된 공간에서 인간의 호흡 및 과산화수소 분해반응이 동시에 일어날 경우, 상기 이상적인 반응속도 상수(k=0.009 min-1)에서는 15 분 동안 산소의 농도가 20 내지 25 부피%로 유지됨을 확인할 수 있다.
Referring to FIG. 10, when human respiration and hydrogen peroxide decomposition reaction occur simultaneously in the closed space, the oxygen concentration is maintained at 20 to 25% by volume for 15 minutes at the ideal reaction rate constant (k = 0.009 min -1 ) can confirm.

(2) 과산화수소 및 이산화망간의 비율 결정(2) Determination of the ratio of hydrogen peroxide and manganese dioxide

과산화수소 분해 반응에서 이산화망간의 양에 따른 반응속도 상수를 다음의 방법으로 측정하였다.The rate constants of hydrogen peroxide degradation were measured by the following method.

먼저, 과망간산칼륨 7.9 g을 취하여 100 ml 부피플라스크에 넣은 후 소량의 증류수를 넣고 흔들어서 완전히 용해시킨 후 눈금까지 증류수로 채워 0.5 M 과망간산칼륨 용액을 제조하였다. 그 다음, 제조된 0.5 M 과망간산칼륨 용액 100 ml에 황산 5 ml를 가한 과망간산칼륨 표준용액을 제조하여 이를 과산화수소 용액의 초기 농도를 적정하는 데 사용하였다(희미한 분홍색이 없어지는 점이 종말점). 그 다음, 과산화수소 용액 200 ml에 이산화망간 0.1 g을 넣고 반응시킨 후 4, 8, 12 및 16 분 반응 후의 과산화수소 용액의 농도를 상기 과망간산칼륨 표준용액으로 적정하였다. 상기 적정은 이산화망간의 양을 0.1 g, 0.2 g 및 0.3 g으로 변화시켜 반복하였다. First, 7.9 g of potassium permanganate was taken in a 100 ml volumetric flask, and a small amount of distilled water was added thereto, followed by shaking to completely dissolve the solution. The scale was filled with distilled water to prepare a 0.5 M potassium permanganate solution. Then, potassium permanganate standard solution prepared by adding 5 ml of sulfuric acid to 100 ml of the prepared 0.5 M potassium permanganate solution was prepared and used to titrate the initial concentration of the hydrogen peroxide solution (end point of disappearance of the faint pink). Then, 0.1 g of manganese dioxide was added to 200 ml of the hydrogen peroxide solution, and the reaction was carried out. After the reaction for 4, 8, 12 and 16 minutes, the concentration of the hydrogen peroxide solution was titrated with the standard potassium permanganate solution. The titration was repeated by varying the amount of manganese dioxide to 0.1 g, 0.2 g and 0.3 g.

하기 표 2에는 반응 시간에 따른 과산화수소의 적정량을 나타내었고, 하기 표 2 및 하기 수학식 3을 이용하여 반응시간에 따른 과산화수소 용액의 농도를 계산하여 하기 표 3에 나타내었다.
Table 2 shows the appropriate amount of hydrogen peroxide according to the reaction time. The concentration of the hydrogen peroxide solution according to the reaction time was calculated using the following Table 2 and the following Table 3, and the results are shown in Table 3 below.

0 min0 min 4 min4 min 8 min8 min 12 min12 min 16 min16 min 0.1g(MnO2)0.1g (MnO 2) 10.72mL10.72 mL 11mL11 mL 11.99mL11.99 mL 12.3mL12.3 mL 12.99mL12.99 mL 0.2g(MnO2)0.2g (MnO 2) 10.72mL10.72 mL 11.49mL11.49 mL 12.4mL12.4 mL 12.9mL12.9 mL 13.5mL13.5 mL 0.3g(MnO2)0.3g (MnO 2) 10.72mL10.72 mL 11.69mL11.69 mL 12.7mL12.7 mL 13.79mL13.79 mL 15.1mL15.1 mL

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 수학식 3에서,In Equation (3)

n = 과산화수소 용액의 전자수(2)n = the number of electrons in the hydrogen peroxide solution (2)

M = 과산화수소 용액의 농도(M)M = concentration of hydrogen peroxide solution (M)

V = 과산화수소 용액의 부피(ml)V = volume of hydrogen peroxide solution (ml)

n' = 과망간산칼륨 용액의 전자수(5)n '= the number of electrons in the potassium permanganate solution (5)

M' = 과망간산칼륨 용액의 농도(0.5 M)M '= concentration of potassium permanganate solution (0.5 M)

V'= 과망간산칼륨 용액의 부피(ml)
V '= volume of potassium permanganate solution (ml)

0 min0 min 4 min4 min 8 min8 min 12 min12 min 16 min16 min 0.1g(MnO2)0.1g (MnO 2) 11.66M11.66M 11.36M11.36M 10.43M10.43M 10.16M10.16M 9.62M9.62M 0.2g(MnO2)0.2g (MnO 2) 11.66M11.66M 10.88M10.88M 10.08M10.08M 9.69M9.69M 9.26M9.26M 0.3g(MnO2)0.3g (MnO 2) 11.66M11.66M 10.69M10.69M 9.84M9.84M 9.06M9.06M 8.28M8.28M

다음으로, 상기 표 3의 반응 시간에 따른 과산화수소 용액의 농도, 하기 수학식 4 및 수학식 5(최소자승법)를 이용하여 이산화망간 양에 따른 과산화수소의 분해 시 반응속도 상수를 산출하였고, 그 산출과정을 하기에 나타내었다.
Next, the reaction rate constant at the decomposition of hydrogen peroxide according to the amount of manganese dioxide was calculated using the concentration of the hydrogen peroxide solution according to the reaction time in Table 3 and the following Equation 4 and Equation 5 (least squares method) Are shown below.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure pat00005

Figure pat00005

상기 수학식 4에서,In Equation (4)

[H2O2]0 = 과산화수소 용액의 초기농도[H 2 O 2 ] 0 = initial concentration of hydrogen peroxide solution

[H2O2]f = 과산화수소 용액의 분해반응 후 농도[H 2 O 2 ] f = concentration after decomposition reaction of hydrogen peroxide solution

k = 반응속도 상수(min-1)k = reaction rate constant (min -1 )

t = 시간(min)
t = time (min)

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure pat00006

Figure pat00006

(3) 이산화망간 양에 따른 과산화수소 분해 시 반응속도 상수 산출(3) Calculation of reaction rate constant for decomposition of hydrogen peroxide with the amount of manganese dioxide

① 이산화망간 0.1 g 조건① manganese dioxide 0.1 g condition

Figure pat00007
Figure pat00007

Figure pat00008
Figure pat00008

Figure pat00009

Figure pat00009

② 이산화망간 0.2 g 및 0.3 g 조건에서도 상기와 같은 산출과정을 통하여 반응속도 상수를 산출하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.(2) The reaction rate constants were calculated through the above calculation process even under the conditions of 0.2 g and 0.3 g of manganese dioxide, and the results are shown in Table 4 below.

하기 표 4를 참조하면, 상기 이상적인 반응속도 k = 0.009 min-1와 가장 유사한 반응속도를 나타내는 과산화수소와 이산화망간의 비율은, 200 ml의 과산화수소 사용조건에서 0.1 g의 이산화망간을 사용하는 경우임을 확인하였다.
Referring to Table 4 below, it was confirmed that the ratio of hydrogen peroxide and manganese dioxide, which exhibits the most similar reaction rate to the ideal reaction rate k = 0.009 min -1 , is the case of using 0.1 g of manganese dioxide under the condition of using 200 ml of hydrogen peroxide.

k(min-1)k (min -1 ) 0.1g(MnO2)0.1g (MnO 2) 0.0119 min-1 0.0119 min -1 0.2g(MnO2)0.2g (MnO 2) 0.0153 min-1 0.0153 min -1 0.3g(MnO2)0.3g (MnO 2) 0.0212 min-1 0.0212 min -1

도 11은 본 발명의 이산화탄소 가스를 채운 나일론 튜브의 충격완화 효과 측정 실험을 간략하게 나타낸 모식도이다. 상기 충격완화 효과 측정 실험은 다음과 같이 진행하였다. 11 is a schematic view briefly showing an experiment for measuring the impact relaxation effect of a nylon tube filled with carbon dioxide gas of the present invention. The above impact reduction effect measurement experiment was carried out as follows.

먼저, 나일론 튜브에 튜브 부피의 약 1.5 배의 이산화탄소로 가득 채운 후 바닥에 고정하였고, 쇠구슬(1.03 kg) 두 개를 준비하여 쇠구슬이 이동할 일직선의 마찰력이 적은 아크릴판 레일을 튜브 양 옆으로 설치하였으며, 한 쪽은 쇠구슬을 튜브에 어느 정도 띄우고(A) 한 쪽은 쇠구슬을 튜브에 밀착(B)시켰다. 띄운 쇠구슬을 튜브 쪽으로 적당한 힘으로 굴리면 튜브에 붙은 쇠구슬이 밀려나간다. 양쪽의 움직인 거리와 시간을 체크하여 속력을 구한 후 각각 운동량을 계산하여 차이를 구하였다. 상기 운동량 측정을 반복하여, 운동량의 변화량(충격량)의 평균을 구하여 하기 표 5에 그 결과를 나타내었다. First, the nylon tube was filled with about 1.5 times the volume of the tube of carbon dioxide and fixed on the floor. Two pieces of iron balls (1.03 kg) were prepared, and a straight friction plate (A) one side of the iron ball is placed on the tube to some extent (A), and one side of the iron ball is closely attached to the tube (B). If you roll the iron ball over the tube with a moderate force, the iron ball on the tube is pushed out. The distance and time of both sides were checked to find the speed, and then the momentum was calculated to obtain the difference. The measurement of the momentum was repeated to obtain an average of the amount of change in the amount of exercise (the amount of the impact), and the results are shown in Table 5 below.

하기 표 5를 참조하여 운동량의 변화량 평균을 계산한 결과 약 1.47±0.25 kg·m/s 만큼의 충격량을 흡수함을 알 수 있다. 이는 약 96.8%의 충격을 흡수함을 의미한다.As shown in the following Table 5, the average amount of change in the momentum is calculated, and it is understood that the amount of the shock is absorbed by about 1.47 ± 0.25 kg · m / s. This means absorbing about 96.8% of the impact.

물체 A(1.03 kg)Object A (1.03 kg) 물체 B(1.03 kg)Object B (1.03 kg) **△운동량
(kg·m/s)
** Momentum
(kg · m / s)
***충격
흡수율(%)
*** Shock
Absorption Rate (%)
*이동시간
(sec)
* Move time
(sec)
속도
(m/sec)
speed
(m / sec)
운동량
(kg·m/s)
momentum
(kg · m / s)
*이동시간
(sec)
* Move time
(sec)
속도
(m/sec)
speed
(m / sec)
운동량
(kg·m/s)
momentum
(kg · m / s)
0.28±0.050.28 ± 0.05 1.48±0.251.48 0.25 1.52±0.251.52 + - 0.25 1.32±0.24 1.32 ± 0.24 0.05±0.010.05 ± 0.01 0.05±0.01 0.05 ± 0.01 1.47±0.251.47 ± 0.25 96.8±0.496.8 ± 0.4

*물체가 40 cm 이동하는데 소요된 시간* Time spent moving object 40 cm

**물체 A 운동량과 물체 B 운동량의 차** The difference between the momentum of object A and the momentum of object B

***운동량 차(△운동량)을 물체 A의 운동량으로 나눈 값의 백분율
*** Percentage of the value of the momentum difference (Δ momentum) divided by the momentum of the object A

그러므로 본 발명에 따르면, 화재 발생시 외부 충격으로부터 신체를 보호할 뿐만 아니라, 호흡을 용이하게 할 수 있는 화재 대피용 방호복을 구성할 수 있으며, 이를 이용하여 구조 전까지 피해자의 골든타임 확보 확률을 높일 수 있다.
Therefore, according to the present invention, it is possible to constitute a protective clothing for fire escape which not only protects the body from an external impact in the event of a fire but also can facilitate breathing, and can increase the probability of securing a victim's golden time until the structure .

100: 머리부 110: 투시창
120: 호흡 배출구 130: 산소공급라인
140: 산소발생기 141: 제1 저장부
142: 제2 저장부 143: 배출구
141a, 141b: 제1 공 142a, 142b: 제2 공
200: 몸통부 210: 외피
220: 충격완화용 다중 내피 230: 가스발생기
300: 일산화탄소 흡착제
100: Head part 110:
120: breathing outlet 130: oxygen supply line
140: oxygen generator 141: first storage unit
142: second storage unit 143: outlet
141a, 141b: first ball 142a, 142b: second ball
200: body portion 210: sheath
220: Multi-endothelium for shock mitigation 230: Gas generator
300: carbon monoxide adsorbent

Claims (6)

전신을 둘러싸는 화재 대피용 방호복에 있어서,
투시창 및 호흡 배출구가 형성되는 머리부;
상기 머리부의 내부 공간에 삽입되고 상기 머리부의 내부에 일단이 노출되어 산소가 유입되는 산소공급라인;
상기 산소공급라인의 타단에 설치되는 산소발생기;
상기 머리부와 분리가능하게 결합되는 몸통부; 및
상기 머리부 및 상기 몸통부가 결합되는 결합부에 형성되는 일산화탄소 흡착제;를 포함하고,
상기 방호복은 방염원단으로 된 외피, 상기 외피의 내측면에 형성되는 충격완화용 다중 내피, 및 상기 충격완화용 다중 내피 사이에 구비되어 상기 충격완화용 다중 내피 사이에 가스를 공급하는 가스발생기로 형성된 것을 특징으로 하는 화재 대피용 방호복.
Claims 1. A protective garment for fire escape enclosing a whole body,
A head formed with a sight window and a breathing vent;
An oxygen supply line inserted into the inner space of the head and having one end exposed to the inside of the head to allow oxygen to flow therein;
An oxygen generator installed at the other end of the oxygen supply line;
A body detachably coupled to the head; And
And a carbon monoxide adsorbent formed on the coupling part where the head part and the body part are coupled,
The protective clothing is formed of a shell made of a flame-retardant fabric, a multi-endnapper for impact mitigation formed on the inner surface of the shell, and a gas generator provided between the multiple endotheks for impact relaxation to supply gas between the multi- (1).
제1항에 있어서,
상기 일산화탄소 흡착제는 첨착활성탄, 구리 이온이 교환된 제올라이트, 구리이온이 코팅된 알루미나 및 MOF(다공성 금속유기 골격체) 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 화재 대피용 방호복.
The method according to claim 1,
Wherein the carbon monoxide adsorbent is at least one selected from the group consisting of impregnated activated carbon, copper ion exchanged zeolite, copper ion coated alumina, and MOF (porous metal organic skeleton).
제1항에 있어서,
상기 방염원단은 탄소섬유, PBO(polyphenylene benzobisoxazole), 아라미드 섬유(aramid fiber), 케블라(Kevlar), PPS 섬유(polyphenylene sulfide), PBI 섬유(polybenzimidazole), 양모(wool), 폴리크랄 섬유 (polychlal) 및 PTFE 섬유 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 화재 대피용 방호복.
The method according to claim 1,
The flame retardant fabric may be selected from the group consisting of carbon fiber, PBO (polyphenylene benzobisoxazole), aramid fiber, Kevlar, PPS fiber, PBI fiber, polybenzimidazole, wool, polychlal, PTFE fiber, and the like.
제1항에 있어서,
상기 충격완화용 다중 내피는 나일론계 원단, 폴리에스테르계 원단, 폴리올레핀계 원단 및 아라미드계 원단 중에서 선택되는 1종 이상의 원단인 것을 특징으로 하는 화재 대피용 방호복.
The method according to claim 1,
Characterized in that the multiple endothelium for impact mitigation is at least one fabric selected from the group consisting of a nylon fabric, a polyester fabric, a polyolefin fabric, and an aramid fabric.
제1항에 있어서,
상기 가스발생기의 가스는 이산화탄소, 헬륨, 아르곤 및 네온 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 화재 대피용 방호복.
The method according to claim 1,
Wherein the gas of the gas generator is at least one selected from carbon dioxide, helium, argon, and neon.
제1항에 있어서,
상기 산소발생기는
상측에 형성되고 촉매가 저장되는 제1 저장부;
상기 제1 저장부의 하측에 회전가능하게 설치되고 내부에 과산화수소가 저장되며, 상기 제1 저장부와 연결되어 회전되면서 상기 촉매 및 과산화수소가 혼합되어 산소가 발생되는 제2 저장부; 및
상기 제1 저장부의 상측면에 형성되고 상기 산소공급라인의 일단과 연결되어 상기 발생되는 산소를 상기 산소공급라인으로 배출시키는 배출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 대피용 방호복.
The method according to claim 1,
The oxygen generator
A first storage unit formed on the upper side and storing the catalyst;
A second storage part rotatably installed on the lower side of the first storage part and storing hydrogen peroxide therein and connected to the first storage part to generate oxygen by mixing the catalyst and the hydrogen peroxide; And
And a discharge port formed on an upper surface of the first storage unit and connected to one end of the oxygen supply line to discharge the generated oxygen to the oxygen supply line.
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