KR20190068248A - 전기안전 시각화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기안전 시각화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자기장 노출환경의 위해도를 표시하기 위하여 유도전류의 거리에 따른 세기 차이를 시각적으로 표시하는 전기안전 시각화 장치에 관한 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 특징에 따른 전기안전 시각화 장치는 적어도 하나의 시각화부와 제어판단부 및 저장부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 시각화부는 전자기장 소스원으로부터 기설정된 이격거리로 배치되고, 상기 전자기장 소스원으로부터 발생되는 유도전류를 감지하여 측정하는 유도전류 감지모듈과 상기 제어판단부의 제어에 따라 전자기장의 위해도를 시각적으로 표시하는 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 저장부는 상기 시각화부로부터 측정된 전자기장 측정 데이터와 상기 전자기장의 위험 여부를 판단하기 위한 안전 기준 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 상기 제어판단부는 상기 시각화부로부터 전자기장 측정 데이터를 입력받고, 상기 측정 데이터가 기설정된 안전 기준치를 만족하는지 여부를 판단하며, 상기 판단결과에 따라 상기 시각화부를 제어하여 전자기장의 위험 여부를 시각적으로 나타낼 수 있다.
이를 통해, 본 발명에 따른 전기안전 시각화 장치는 전자기장 노출환경의 위해도를 시각적으로 표시하여 전자기장의 위해도를 명확하게 인지하고 대처할 수 있도록 함으로써 전자기장으로 인한 피해를 예방할 수 있는 효과가 있다.

Description

전기안전 시각화 장치{Electrical safety visualization device}

본 발명은 전기안전 시각화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자기장 노출환경의 위해도를 표시하기 위하여 유도전류의 거리에 따른 세기 차이를 시각적으로 표시하는 전기안전 시각화 장치에 관한 것이다.

전자기장 소스원과 대상체 사이의 이격거리에 따른 전자기장의 측정은 비오사바르의 법칙을 기반으로 하여 구할 수 있다.

비오사바르의 법칙은 원형전류와 자기장에 관한 암페어의 법칙이 발견된 시점을 전후해서 1820년 장밥티스트 비오(Jean-Baptiste Biot)와 펠릭스 사바르(Felix Savart)에 의해 발견되었다. 비오사바르의 법칙은 정상전류가 흐르고 있는 도선 주위의 자기장의 세기를 구하는 법칙으로서, 이법칙을 이용하면 도선 밖의 한점에서의 자기장의 세기를 회로 안의 작은 면적의 자기장의 벡터합으로써 구할 수 있다.

예를 들어, 전류 I가 흐르고 있는 회로 안의 미소부분 △s에 의해서 이격거리 r에 위치하는 P점에 생기는 자기장 △H는 P와 △s를 포함하는 면에 수직이고, 그 방향은 암페어의 법칙에 따른다. 또한, 그 크기는 아래의 수학식으로 주어진다.

△H = I△sㆍsinθ/(4πr²)

즉, 상기 P점에서의 자기장의 세기는 상기 수학식에 입각해서 얻어지는 회로 안의 각 미소부분에 의한 자기장의 벡터합으로써 구할 수 있다.

한편, 특정 지역에 설치된 무선 기지국 또는 고전압 전력선에서는 강력한 전자기파가 방출된다. 이에 따라 형성되는 전자기장이 인체에 미치는 영향은 상당히 크기 때문에 무선 기지국 또는 고전압 전력선 주변 지역에 거주하는 주민들은 전자기장에 대한 불안감에 휩싸이기도 한다.

전자기장의 인체노출 문제는 어느 한 국가의 문제로 국한되지 않고, 국제 사회의 문제로 거론되고 있다. 국제전기 표준화 회의(International Electrotechnical Commission: IEC), 국제 전기통신 연합(International Telecommunication Union: ITU) 등 관련 국제기구는 전자기장의 인체노출 기준에 적합한 국제 표준을 수립하기 위해 노력하고 있다.

또한, 상기 전자기장의 인체노출 기준을 토대로 전자기장 환경에서 전자기장의 위해성으로부터 인체를 보호하기 위한 다양한 전기안전 확보 방안들이 마련되고 있다.

그러나, 전자기장 환경에서 종래의 전기안전 확보 방안은 전자기장에 대한 차폐물질의 적용등과 같이 전자기장으로부터의 정확한 보호가 아닌 전체적인 무작위적 보호로써 효율성이 낮은 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1759996호(2017년 07월 31일 공고)

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 단점을 해결한 것으로서, 전자기장 환경에서 거리에 따른 유도전류의 세기를 시각적으로 표시함으로써 전자기장 노출환경의 위해도를 명확하게 표시하고, 인체의 전기안전 및 전기기기의 신뢰성을 확보하고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 무선전력전송의 환경 점검, 검사 및 진단시 작업자의 안전을 확보하고자 하는데 그 목적이 있다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 특징에 따른 전기안전 시각화 장치는 적어도 하나의 시각화부와 제어판단부 및 저장부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 시각화부는 전자기장 소스원으로부터 기설정된 이격거리로 배치되고, 상기 전자기장 소스원으로부터 발생되는 유도전류를 감지하여 측정하는 유도전류 감지모듈과 상기 제어판단부의 제어에 따라 전자기장의 위해도를 시각적으로 표시하는 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 저장부는 상기 시각화부로부터 측정된 전자기장 측정 데이터와 상기 전자기장의 위험 여부를 판단하기 위한 안전 기준 데이터를 저장할 수 있다.

또한, 상기 제어판단부는 상기 시각화부로부터 전자기장 측정 데이터를 입력받고, 상기 측정 데이터가 기설정된 안전 기준치를 만족하는지 여부를 판단하며, 상기 판단결과에 따라 상기 시각화부를 제어하여 전자기장의 위험 여부를 시각적으로 나타낼 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기안전 시각화 장치는 전자기장 노출환경의 위해도를 시각적으로 표시하여 전자기장의 위해도를 명확하게 인지하고 대처할 수 있도록 함으로써 전자기장으로 인한 피해를 예방하고, 전자기장의 위해성에 대한 보호의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 인체의 전기안전 및 전기기기의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기안전 시각화 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기안전 시각화 장치를 나타내는 개념도이다.
도 3은 전자기장 소스원의 소스 전류 동작상태에 따른 전기안전 시각화 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기안전 시각화 장치를 나타내는 구성도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 또는 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.

각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기안전 시각화 장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기안전 시각화 장치를 나타내는 개념도이다.

또한, 도 3은 전자기장 소스원의 소스 전류 동작상태에 따른 전기안전 시각화 장치의 동작을 나타내는 도면이다. 즉, 도 3a는 전자기장 소스원(1)에 소스전류가 흘러 전자기장이 발생하는 경우에 전기안전 시각화 장치의 동작상태를 나타내는 도면이고, 도 3b는 전자기장 소스원(1)에 소스전류가 차단되어 전자기장이 발생하지 않는 경우에 전기안전 시각화 장치의 동작상태를 나타내는 도면이다.

본 발명은 전기안전 시각화 장치에 관한 것으로서, 적어도 하나의 시각화부(100)와 제어판단부(200) 및 저장부(300)를 포함할 수 있다.

시각화부(100)는 전자기장 소스원(1)으로부터 기설정된 이격거리로 배치되고, 전자기장 소스원(1)으로부터 발생되는 유도전류를 감지하여 상기 전자기장의 위해도를 시각적으로 표시할 수 있다. 즉, 복수의 시각화부(100)가 설치되는 경우 전자기장 소스원(1)으로부터 기설정된 이격거리마다 배치될 수 있다.

통상적으로 비오사바르의 법칙에 의해 전자기 환경에서 전자기장 소스원(1)과 대상체 사이의 이격거리가 증가함에 따라 유도전류가 감소하는 특성을 가지고 있다. 따라서, 시각화부(100)를 전자기장 소스원(1)으로부터 기설정된 이격거리마다 배치함으로써 거리에 따른 전자기장을 추출하고, 상기 전자기장의 세기 차이를 나타낼 수 있다.

또한, 시각화부(100)는 전자기장 소스원(1)으로부터 발생되는 유도전류를 감지하는 유도전류 감지모듈(110)과 제어판단부(200)의 제어에 따라 전자기장의 위해도를 시각적으로 표시하는 디스플레이 모듈(120)을 포함할 수 있다. 유도전류 감지모듈(110)은 전자기장을 감지하는 전자기 센서일 수 있다. 디스플레이 모듈(120)은 발광다이오드(LED)가 포함될 수 있다.

비오사바르의 법칙에 따라 유도전류 감지모듈(110)은 전자기장 소스원(1)과 수직방향 성분을 가지고 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 디스플레이 모듈(120)은 전자기장의 세기 및 동작전압의 차이에 따라 시각적 차이를 나타낼 수 있다.

또한, 제어판단부(200)는 유도전류 감지모듈(110)로부터 전자기장 측정 데이터를 입력받고, 상기 측정 데이터가 기설정된 안전 기준치를 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어판단부(200)는 상기 판단결과에 따라 디스플레이 모듈(120)을 제어하여 전자기장의 위험성을 시각적으로 나타낼 수 있다.

예를 들어, 도 2 내지 도 3에서 도시된 바와 같이 제어판단부(200)는 상기 판단결과에 따라 상기 측정 데이터가 상기 안전 기준치 이상인 시각화부(100)에 대하여 위험 위치를 나타내는 적색 LED(발광다이오드)를 표시할 수 있다. 또한, 제어판단부(200)는 상기 판단결과에 따라 상기 측정 데이터가 상기 안전 기준치 이하인 시각화부(100)에 대해서는 안전 위치를 나타내는 녹색 LED(발광다이오드)를 표시할 수 있다.

여기에서, 상기 안전 기준치는 전자기장에 의한 인체의 위험 여부를 토대로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 전자기장의 인체 노출 측정에 대한 국제 표준 규격을 토대로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 저장부(300)는 유도전류 감지모듈(110)로부터 측정된 전자기장 측정 데이터와 상기 전자기장의 위험 여부를 판단하기 위한 안전 기준 데이터를 저장할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기안전 시각화 장치를 나타내는 구성도이다.

도 4에서 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전기안전 시각화 장치는 전자기장 소스원(1) 주변 영역에 인체의 접근을 감지하는 인체 접근 감지부(400)와 알람부(500)를 더 포함할 수 있다.

또한, 시각화부(100)에는 전자기장 소스원(1)으로부터 시각화부(100)까지의 거리를 측정하는 거리측정 모듈(130)이 더 포함될 수 있다.

또한, 제어판단부(200)는 시각화부(100)로부터 전자기장 측정 데이터와 전자기장 소스원(1)에서 시각화부(100)까지의 거리 데이터를 입력받고, 이를 토대로 전자기장 소스원(1) 주변 영역의 거리별 전자기장을 계산하여 상기 계산 결과를 토대로 전자기장 소스원(1) 주변 영역의 전자기장 예상 데이터를 추출하는 전자기장 분석 모듈(210)을 더 포함할 수 있다.

전자기장 소스원(1)의 주변 모든 영역에 시각화부(100)를 배치하기는 어려울 수 있다. 따라서, 제어판단부(200)는 전자기장 분석 모듈(210)을 통해 전자기장 소스원(1)의 주변 영역에서 시각화부(100)가 배치되지 않은 영역에 대한 전자기장 강도 예상 데이터를 추출할 수 있다.

또한, 제어판단부(200)는 시각화부(100)가 설치되어 있지 않은 영역에 인체가 접근하는 경우에 인체 접근 감지부(400)를 통해 이를 감지하고, 전자기장 분석 모듈(210)로부터 추출된 상기 전자기장 예상 데이터를 토대로 판단하여 상기 인체가 상기 안전 기준치를 초과하는 영역에 접근하는 경우에는 알람부(500)를 제어하여 인체의 위험성을 알려줄 수 있다.

또한, 전자기장 소스원(1)의 주변 영역에 기설정된 이격거리로 디스플레이 모듈(120)들만을 배치하고, 전자기장 분석 모듈(210)로부터 추출된 상기 전자기장 예상 데이터를 토대로 판단하여 상기 판단결과에 따라 디스플레이 모듈(120)을 제어하여 전자기장의 위험성을 시각적으로 나타낼 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 전기안전 시각화 장치는 전자기장의 위해도를 시각적으로 표시하여 전자기장의 위험에 대처하고 피해를 예방할 수 있는 효과가 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

1 : 전자기장 소스원 10 : 시각화 장치
100 : 시각화부 110 : 유도전류 감지모듈
120 : 디스플레이 모듈 130 : 거리측정 모듈
200 : 제어판단부 210 : 전자기장 분석 모듈
300 : 저장부 400 : 인체 접근 감지부
500 : 알람부

Claims (5)

1. 전자기장 소스원으로부터 기설정된 이격거리로 배치되어 상기 전자기장 소스원에서 발생되는 유도전류를 측정하고, 상기 전자기장의 위해도를 시각적으로 표시하는 적어도 하나의 시각화부;
   상기 시각화부로부터 측정된 전자기장 측정 데이터와 상기 전자기장의 위험 여부를 판단하기 위한 안전 기준 데이터를 저장하는 저장부; 및
   상기 시각화부로부터 전자기장 측정 데이터를 입력받고, 상기 측정 데이터가 기설정된 안전 기준치를 만족하는지 여부를 판단하며, 상기 판단결과에 따라 상기 시각화부를 제어하여 전자기장의 위험 여부를 시각적으로 나타내는 제어판단부를 포함하는 전기안전 시각화 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 시각화부는
   상기 전자기장 소스원으로부터 발생되는 유도전류를 감지하여 측정하는 유도전류 감지모듈과
   상기 제어판단부의 제어에 따라 전자기장의 위해도를 시각적으로 표시하는 디스플레이 모듈을 포함하는 전기안전 시각화 장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 시각화부는
   상기 전자기장 소스원으로부터 시각화부까지의 거리를 측정하는 거리측정 모듈을 더 포함하는 전기안전 시각화 장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제어판단부는
   상기 시각화부로부터 전자기장 측정 데이터와 상기 전자기장 소스원에서 시각화부까지의 거리 데이터를 입력받고, 이를 토대로 전자기장 소스원 주변 영역의 거리별 전자기장을 계산하며, 상기 계산 결과를 토대로 전자기장 소스원 주변 영역의 전자기장 예상 데이터를 추출하는 전자기장 분석 모듈을 더 포함하는 전기안전 시각화 장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 전자기장 소스원의 주변 영역에 인체의 접근을 감지하는 인체 접근 감지부와
   상기 인체가 상기 안전 기준치를 초과하는 위험 영역에 접근하는 경우에 위험을 알려주는 알람부를 더 포함하고,
   상기 제어판단부는 상기 시각화부가 설치되어 있지 않은 전자기장 소스원의 주변 영역에 인체가 접근하는 경우에 상기 인체 접근 감지부를 통해 이를 감지하고, 상기 전자기장 분석 모듈로부터 추출된 전자기장 예상 데이터를 토대로 판단하여 상기 인체가 상기 안전 기준치를 초과하는 영역에 접근하는 경우에는 상기 알람부를 제어하여 인체의 위험성을 알려주는 것을 특징으로 하는 전기안전 시각화 장치.
   
   

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