KR20210053398A - 무인 비행체를 이용한 화재 진화 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 무선 비행이 가능하며 방화수를 분사하는 분사 무인 비행체, 분사 무인 비행체에 방화수를 공급하는 방화수 공급 이동체 및 분사 무인 비행체 및 방화수 공급 이동체를 연결하는 연결 장치를 포함하는 화재 진화 시스템이 개시된다.
Description
본 발명은 화재 진화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소방 호스를 통해 외부로부터 물을 지속적으로 공급받아 화재를 진압할 수 있는 무인 비행체를 이용한 화재 진화 시스템에 관한 것이다.
무인 비행체(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)는 일정한 임무를 수행하기 위하여 조종사가 탑승하지 않고 지상에서 원격으로 조종하거나 사전에 입력된 임무 프로그램으로 비행체가 주위환경을 인식하고 판단하여 스스로 비행하는 비행체를 말한다.
무인 비행체는 군대에서 감시, 정찰, 공격 등의 목적으로 전쟁을 대비하는 사용 용도로 시작하여, 최근 산업용 및 민간용으로 그 적용 범위가 빠르게 확대되면서 민간 수요가 군사용 수요를 넘어설 것으로 예상되고 있다.
신속한 이동성을 갖춘 무인 비행체는 기술력이 발전함에 따라 상업적 가능성을 인정받고 있다. 현재, 무인 비행체는 방송 촬영, 레크레이션, 농업, 통신 중계, 오염 및 자연재난 지역에 대한 재난재해 정보 수집, 택배 물류 분야 등 점차 민간 및 공공분야로 그 이용 범위가 넓어지고 있으며, 이러한 분야들에 적용이 가능하도록 다양한 형태로 개발되고 있다. 또한 저가이면서 앱을 이용해 스마트폰으로 제어가 가능할 만큼 조종이 용이한 무인 비행체가 출시되고 있기 때문에 민간용 무인 비행체 시장은 앞으로 더욱 활성화될 전망이다.
최근에는 화재 진압에 이용될 수 있는 무인 비행체가 제안되고 있다. 무인 비행체는 무인 비행이 가능하므로 산불 발생 현장에서 활용할 수 있게 된다면, 소방관 투입 없이 신속하게 방화선을 구축하는 것이 가능하다.
종래에는 소화탄을 구비한 소방 무인 비행체가 있지만, 탑재한 약재만 분사할 수 있어 효용성이 떨어지는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 무인 비행체를 이용한 화재 진화 시스템을 제공함으로써, 소방 호스를 통해 외부에서 방화수를 공급받아 분사함으로써 지속적인 화재 진화가 가능한 무인 비행체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템은, 무선 비행이 가능하며 방화수를 분사하는 분사 무인 비행체, 상기 분사 무인 비행체에 방화수를 공급하는 방화수 공급 이동체 및 상기 분사 무인 비행체 및 상기 방화수 공급 이동체를 연결하는 연결 장치를 포함하는 화재 진화 시스템을 제안한다.
바람직하게는, 상기 분사 무인 비행체는 상기 분사 무인 비행체의 몸체를 구성하는 본체부, 상기 연결 장치와 연결되며, 상기 방화수 공급 이동체를 통해 전달되는 상기 방화수를 분사하는 분사 노즐부, 상기 본체부에 연결되어 추진력을 발생시키는 추진력부 및 상기 추진력부에 전원을 공급하도록 상기 본체부에 설치되는 전원 공급부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 분사 노즐부는 상기 연결 장치를 통해 공급되는 상기 방화수의 양을 조절하는 방화수 제어부, 상기 방화수 제어부와 연결되고 일 방향으로 형성되는 노즐 몸체부, 상기 노즐 몸체부의 일단에 연결되어 상기 방화수를 분사하는 분사부 및 상기 방화수를 분사하는 위치에 따라 상기 분사부의 위치를 이동하는 노즐 회전부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 분사 무인 비행체는 주변 환경의 온도를 감지하는 온도 센서 및 분사되는 상기 방화수의 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하는 센서부를 더 포함하고, 상기 방화수 제어부는 (i) 상기 주변 환경의 온도에 따라 상기 방화수 양을 조절하고, (ii) 상기 분사 무인 비행체의 균형을 유지하기 위해 상기 방화수의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 추진력부는 상기 본체부에 연결되는 프로펠러 지지대 및 상기 프로펠러 지지대에 상하방향으로 배치되어 목표하는 위치로 비행하기 위한 복수의 프로펠러를 포함하는 프로펠러부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 프로펠러부는 상기 방화수가 분사되는 방향과 반대되는 방향에 위치하여 상기 분사 무인 비행체의 균형을 유지하기 위한 복수의 보조 프로펠러를 더 포함하며, 상기 보조 프로펠러는 상기 방화수 공급 이동체에서 방화수 공급 시 공급 신호에 의해 동작하며, 상기 압력 센서에서 측정된 상기 방화수의 압력과 같은 풍압을 형성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 방화수 공급 이동체는 내부에 방화수를 수용하는 물탱크 및 상기 물탱크의 일측에 구비되어 상기 물탱크 내의 방화수를 흡입 및 배출하는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 방화수 분사 범위를 확장하기 위한 보조 무인 비행체를 더 포함하며, 상기 보조 무인 비행체는 상기 보조 무인 비행체의 몸체를 구성하는 보조 본체부, 상기 분사 무인 비행체와 상기 방화수 공급 이동체를 연결하여 상기 방화수 분사 범위를 확장하는 연장부, 상기 보조 본체부에 연결되어 추진력을 발생시키는 보조 추진력부 및 상기 보조 추진력부에 전원을 공급하도록 상기 보조 본체부에 설치되는 보조 전원 공급부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 연장부는 상기 연결 장치가 권취되어 상기 분사 무인 비행체 및 상기 방화수 공급 이동체 사이에 위치하며, 상기 분사 무인 비행체가 이동함에 따라 회전하며 상기 권취된 연결 장치를 푸는 릴 및 상기 릴을 지지하도록 상기 보조 본체부와 연결되는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 실시예의 또 다른 측면에 의하면, 본 발명은 무인 비행체에 있어서, 상기 분사 무인 비행체의 몸체를 구성하는 본체부, 별도의 방화수 공급 이동체와 연결되며, 상기 방화수 공급 이동체를 통해 전달되는 방화수를 분사하는 분사 노즐부, 상기 본체부에 연결되어 추진력을 발생시키는 추진력부 및 상기 추진력부에 전원을 공급하도록 상기 본체부에 설치되는 전원 공급부를 포함하는 무인 비행체를 제안한다.
바람직하게는, 상기 분사 노즐부는 상기 연결 장치를 통해 공급되는 상기 방화수의 양을 조절하는 방화수 제어부, 상기 제어부와 연결되고 일 방향으로 형성되는 노즐 몸체부, 상기 노즐 몸체부의 일단에 연결되어 상기 방화수를 분사하는 분사부 및 상기 방화수를 분사하는 위치에 따라 상기 분사부의 위치를 이동하는 노즐 회전부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 분사 무인 비행체는 주변 환경의 온도를 감지하는 온도 센서 및 상기 분사되는 방화수의 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하는 센서부를 더 포함하고, 상기 방화수 제어부는 (i) 상기 주변 환경의 온도에 따라 상기 방화수 양을 조절하고, (ii) 상기 분사 무인 비행체의 균형을 유지하기 위해 상기 방화수의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 추진력부는 상기 본체부에 연결되는 프로펠러 지지대, 상기 프로펠러 지지대에 상하방향으로 배치되어 목표하는 위치로 비행하기 위한 복수의 프로펠러를 포함하는 프로펠러부 및 상기 방화수가 분사되는 방향과 반대되는 방향에 위치하여 상기 분사 무인 비행체의 균형을 유지하기 위한 복수의 보조 프로펠러를 더 포함하며, 상기 보조 프로펠러는 상기 방화수 공급 이동체에서 방화수 공급 시 공급 신호에 의해 동작하며, 상기 압력 센서에서 측정된 상기 방화수의 압력과 같은 풍압을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 무인 비행체를 이용한 화재 진화 시스템에 따른 무인 비행체는 방화수를 공급할 수 있는 산불진화차량과 연결되어 발화 진화에 필요한 방화수를 외부로부터 충분히 공급받을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체는 공중에서 다양한 방향으로 방화수를 분사할 수 있으며, 보조 무인 비행체를 이용하여 화재 진화 지역을 광범위하게 넓힐 수 있는 효과가 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템을 자세히 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템의 분사 무인 비행체를 자세히 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 무인 비행체의 구성과 분사 무인 비행체의 일 부분을 확대한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방화수 공급 이동체의 일 부분을 확대한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템에서 분사 범위 확장을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 무인 비행체의 일 부분을 확대한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템을 자세히 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템의 분사 무인 비행체를 자세히 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 무인 비행체의 구성과 분사 무인 비행체의 일 부분을 확대한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방화수 공급 이동체의 일 부분을 확대한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템에서 분사 범위 확장을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 무인 비행체의 일 부분을 확대한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체를 이용한 화재 진화 시스템의 구성을 관련된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템을 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템을 자세히 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템(10)은 분사 무인 비행체(100), 방화수 공급 이동체(300) 및 연결 장치(200)를 포함한다. 화재 진화 시스템(10)은 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
화재 진화 시스템(10)은 분사 무인 비행체(100)와 방화수 공급 이동체(300)을 이용하여 소방대원이 진입하기 어려운 지역에 신속하게 투입되어 산불이 번지는 것을 막기 위한 방화선을 구축할 수 있다. 화재 진화 시스템(10)은 방화수 공급 이동체(300)가 이동 가능한 지역까지 이동 후 분사 무인 비행체(100)를 작동하여 방화선을 구축할 수 있다.
화재 진화 시스템(10)은 연결 장치(200)를 이용하여 분사 무인 비행체(100)와 방화수 공급 이동체(300)를 결합하여 산불 발생 시 방화선 구축용으로 사용할 수 있다. 방화선은 불이 번지는 것을 막기 위해 불이 탈만한 것을 없애고 어느 정도의 넓이로 비어있는 곳을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 분사 무인 비행체(100)는 방화수를 공급하는 방화수 공급 이동체(300)와 연결 장치(200)로 연결되어 방화수를 공중에서 분사할 수 있다. 여기서 분사 무인 비행체(100)는 제어 신호에 의해 이동 및 분사할 수 있으며, 연결 장치(200)의 길이에 따라 비행 가능한 범위가 결정된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 화재 진화 시스템(10)은 분사 무인 비행체(100)에 카메라를 더 포함하여 화재 현장의 실시간 영상을 통해 분사 무인 비행체(100)를 제어할 수 있다.
분사 무인 비행체(100)는 무선 비행이 가능하며 방화수를 분사할 수 있다. 분사 무인 비행체(100)는 본체부(110), 분사 노즐부(120), 추진력부(130), 전원 공급부(140) 및 센서부(150)를 포함한다. 분사 무인 비행체(100)는 도 2에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
분사 무인 비행체(100)의 내부 구성요소들에 대해서는 도 3을 참조하여 더 자세히 설명한다.
분사 노즐부(120)는 방화수 제어부(122), 노즐 몸체부(124), 분사부(126) 및 노즐 회전부(128)를 포함하고, 추진력부(130)는 프로펠러 지지대(132), 프로펠러부(134) 및 보조 프로펠러(136)를 포함한다. 분사 노즐부(120) 및 추진력부(130)는 도 3에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
본체부(110)는 분사 무인 비행체(10)의 몸체를 구성할 수 있다.
분사 노즐부(120)는 연결 장치(200)와 연결되며, 방화수 공급 이동체(300)를 통해 전달되는 방화수를 분사할 수 있다.
상기 분사 노즐부(120)는 방화수 제어부(122), 노즐 몸체부(124), 분사부(126) 및 노즐 회전부(128)를 포함할 수 있다.
방화수 제어부(122)는 연결 장치(200)를 통해 공급되는 방화수의 양을 조절할 수 있다.
센서부(150)는 온도 센서(152) 및 압력 센서(154)를 포함할 수 있다.
온도 센서(152)는 주변 환경의 온도를 감지하며, 압력 센서(154)는 분사부(126)에서 분사되는 방화수의 압력을 측정할 수 있다.
방화수 제어부(122)는 (i) 온도 센서(152)를 통해 감지한 주변 환경의 온도에 따라 방화수 양을 조절하고, (ii) 분사 무인 비행체(10)의 균형을 유지하기 위해 상기 방화수의 양을 조절할 수 있다.
노즐 몸체부(124)는 방화수 제어부(122)와 연결되고 일 방향으로 형성될 수 있다.
분사부(126)는 노즐 몸체부(124)의 일단에 연결되어 방화수를 분사할 수 있다.
노즐 회전부(128)는 방화수를 분사하기 위한 위치에 따라 분사부(126)의 위치를 이동할 수 있다. 노즐 회전부(128)는 분사부(126)의 위치를 기 설정된 각도 이하에서 이동할 수 있으며, 방화수를 분사하는 위치가 기 설정된 각도 이상일 경우, 분사 무인 비행체(100)의 추진력부(130)를 통해 분사 무인 비행체(100)를 회전하여 방화수를 분사하는 위치를 재 설정할 수 있다.
추진력부(130)는 본체부(110)에 연결되어 추진력을 발생시킬 수 있다.
추진력부(130)의 프로펠러 지지대(132)는 본체부(110)에 연결될 수 있다.
추진력부(130)의 프로펠러부(134)는 프로펠러 지지대(132)에 상하방향으로 배치되는 복수의 프로펠러를 포함할 수 있다.
추진력부(130)는 방화수가 분사되는 방향과 반대되는 방향에 위치하여 분사 무인 비행체(100)의 균형을 유지하기 위한 복수의 보조 프로펠러(136)를 더 포함할 수 있다. 보조 프로펠러(136)는 방화수 공급 이동체(300)에서 방화수 공급 시 공급 신호에 의해 동작하며, 압력 센서(154)에서 측정된 방화수의 압력과 같은 풍압을 형성할 수 있다. 복수의 보조 프로펠러(136)는 분사부(126)에서 분사되는 방화수에 의해 분사 무인 비행체(100)가 이동 또는 회전하는 것을 방지할 수 있다.
보조 프로펠러(136)는 분사부(126)와 반대되는 방향에 위치하며, 분사부(126)와 일 직선을 이룰 수 있다. 따라서, 분사부(126)가 노즐 회전부(128)에 의해 위치가 이동하는 경우 보조 프로펠러(136)의 위치도 함께 이동할 수 있다.
전원 공급부(140)는 추진력부(130)에 전원을 공급하도록 본체부(100)에 설치될 수 있다.
연결 장치(200)는 분사 무인 비행체(100)가 운용 가능한 무게의 호스로 형성될 수 있다.
방화수 공급 이동체(300)는 물탱크(310) 및 펌프(320)를 포함할 수 있다. 방화수 공급 이동체(300)는 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
물탱크(310)는 적재함에 탑재되고, 내부에 방화수를 수용할 수 있다.
펌프(320)는 물탱크(310)의 일측에 구비되어 물탱크(310) 내의 방화수를 흡입 및 배출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 4를 참조하면, 연결 장치(200)는 분사 무인 비행체(100)와 방화수 공급 이동체(300)을 연결할 수 있다. 구체적으로, 방화수를 공급하는 방화수 공급 이동체(300)과 방화수를 분사하는 분사 무인 비행체(100)를 소방호스로 연결할 수 있다. 예를 들어, 분사 무인 비행체(100)가 운용할 수 있는 무게의 연성 재질의 소방호스로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방화수 공급 이동체(300)는 적재함이 구비되며 분사 무인 비행체(100)에 연결 장치(200)를 이용하여 방화수를 공급할 수 있다. 방화수 공급 이동체(300)는 이동 가능한 지역까지 이동 후 분사 무인 비행체(100)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 방화수 공급 이동체(300)는 산불 진화 차량일 수 있으며, 트럭 형태로 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 무인 비행체의 구성과 분사 무인 비행체의 일 부분을 확대한 예시도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 분사 무인 비행체(100)는 본체부(110), 분사 노즐부(120), 추진력부(130), 전원 공급부(140) 및 센서부(150)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 본체부(110)는 분사 무인 비행체(100)의 몸체를 구성하며, 강도가 있으며 가벼운 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 탄소가 함유된 가벼운 재질로 본체부(110)를 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 추진력부(130)는 프로펠러 지지대(132)와 프로펠러부(134)를 포함하며, 분사 무인 비행체(100)에 추진력을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 프로펠러 지지대(132)는 본체부(110)에 연결되어 프로펠러부(134)를 지지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 프로펠러부(134)는 복수개의 프로펠러로 구성되며, 프로펠러 지지대(132)에 상하방향으로 배치될 수 있다. 복수개의 프로펠러는 적절한 간격으로 이격 배치되어 분사 무인 비행체(100)가 균형을 유지하면서 안정적으로 비행을 할 수 있도록 추진력을 발생시킨다. 복수개의 프로펠러로 형성된 프로펠러부(134) 중 상부 방향으로 배치되는 프로펠러는 수직 상승 추진력을 발생하고, 하부 방향으로 배치되는 프로펠러는 역추진을 이용한 균형을 제어 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 프로펠러부(134)는 본체부(110)로부터 외측으로 연장된 프로펠러 지지대(132)에 결합됨으로써, 프로펠러를 넓은 간격으로 배치 할 수 있으므로 분사 무인 비행체(100)가 안정적인 비행을 할 수 있다. 프로펠러의 개수, 배치 간격, 설치 방향 및 설치 위치 등은 다양하게 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전원 공급부(140)는 추진력부(130)에 전원을 공급하기 위해 본체부(110)에 설치될 수 있다. 구체적으로 전원 공급부(140)는 복수개의 프로펠러의 회전이 가능하도록 동력을 공급하는 동력 공급원으로써, 리튬-폴리머 전지를 사용하는 전원 공급부 일 수 있으나, 분사 무인 비행체(100)에 설치되는 전원 공급부(140)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 전원 공급부(140)는 추진력부(130)뿐만 아니라 분사 무인 비행체(100) 내부의 구성요소들이 동작하기 위한 전원을 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전원 공급부(140)는 분사 무인 비행체(100)의 분사 노즐부(120) 및 추진력부(130) 사이에 위치하며, 분사 노즐부(120) 및 추진력부(130)에 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(140)의 위치는 반드시 이에 한정되지 않으며, 분사 무인 비행체(100)에 전원을 공급하기 위한 위치에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 분사 노즐부(120)는 연결 장치(200)와 연결되어 방화수를 분사할 수 있다. 예를 들어 분사 노즐부(120)는 방화수를 분출시키기 위해 유로 끝에 다는 관으로서, 연결 장치(200)를 통해 전달된 방화수를 외부로 분사하는 관이다.
본 발명의 분사 노즐부(120)는 방화수 제어부(122), 노즐 몸체부(124) 및 분사부(126)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 방화수 제어부(122)는 연결 장치(200)를 통해 공급되는 방화수의 양을 조절할 수 있다. 예를 들어, 방화수 제어부(122)는 방화수의 양을 조절하기 위한 밸브유닛으로 구성될 수 있다. 밸브유닛을 이용하여 분사부(126)의 개도량을 조절하면 방화수 분사 속도를 조절할 수 있고, 방화수 분사 속도의 변화를 통해 방화수 분사 속도에 따른 추진력의 크기를 조절할 수 있다. 만약, 방화수의 분사 속도가 빠르다면, 분사 무인 비행체(100)는 균형 유지를 위해 방화수의 분사 속도에 맞게 추진력을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 방화수 제어부(122)는 센서부(150)의 온도 센서(152)를 통해 획득한 주변 환경의 온도를 이용하여 분사부(126)에서 분사될 방화수의 양을 조절할 수 있다. 방화수 제어부(122)는 온도 센서(152)에서 측정하여 획득한 주변 환경의 온도가 기 설정된 온도보다 높을 시 위급 상황으로 판단하며, 방화수의 분사량을 증가시키며, 기 설정된 온도보다 낮을 시 안정된 상황으로 판단하며, 방화수의 분사량을 감소시키거나 중지시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 노즐 몸체부(124)는 방화수 제어부(122)와 연결되고 일 방향으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 노즐 몸체부(124)는 방화수 유동이 가능하며, 원통형의 형상으로 이뤄질 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 분사부(126)는 노즐 몸체부(124)와 연결되며 방화수를 분사할 수 있다. 구체적으로, 분사부(126)는 산불 지역에서 방화수를 분사하여 방화선을 구축하거나 화제를 진화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방화수 공급 이동체의 일 부분을 확대한 예시도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 방화수 공급 이동체(300)은 물탱크(310) 및 펌프(320)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 물탱크(310)는 방화수 공급 이동체(300)의 적재함에 탐재되며 내부에 방화수를 수용할 수 있다. 구체적으로, 물탱크(310)는 물과 같은 액체를 수용할 수 있다. 즉, 화재 진압을 위해 살수를 위한 용도로 사용되는 방화수가 수용될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 펌프(320)는 물탱크(310)의 일측에 구비되어 물탱크(310) 내의 방화수를 흡입 및 배출할 수 있다. 구체적으로, 펌프(320)내에 형성된 모터에 의해 외부의 방화수를 물탱크(310) 내에 주입할 수 있으며, 물탱크(310) 내의 방화수를 연결 장치(200)를 통해 분사 무인 비행체(100)로 공급할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 진화 시스템에서 분사 범위 확장을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 화재 진화 시스템(10)은 보조 무인 비행체(400)를 이용하여 분사 무인 비행체(100)의 비행 범위를 확장하여 방화수 분사 범위를 넓힐 수 있다.
화재 진화 시스템(10)은 방화수 분사 범위를 확장하기 위한 보조 무인 비행체(400)를 더 포함할 수 있다.
보조 무인 비행체(400)는 보조 무인 비행체(400)의 몸체를 구성하는 보조 본체부(402), 분사 무인 비행체(100)와 방화수 공급 이동체(300)를 연결하여 방화수 분사 범위를 확장하는 연장부(406), 보조 본체부(402)에 연결되어 추진력을 발생시키는 보조 추진력부(404) 및 보조 추진력부(404)에 전원을 공급하도록 보조 본체부(402)에 설치되는 보조 전원 공급부(미도시)를 포함할 수 있다.
연장부(406)는 연결 장치(200)가 권취되어 분사 무인 비행체(100) 및 방화수 공급 이동체(300) 사이에 위치하며, 분사 무인 비행체(100)가 이동함에 따라 회전하며 상기 권취된 연결 장치를 푸는 릴(420) 및 릴(420)을 지지하도록 보조 본체부(402)와 연결되는 지지부(410)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 화재 진화 시스템(10)은 살수 범위의 확장을 위해 보조 무인 비행체(400)를 연결하며, 하나 이상의 보조 무인 비행체(400)로 살수 범위를 확장할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 무인 비행체의 일 부분을 확대한 예시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 보조 무인 비행체(400)는 보조 본체부(402), 연장부(406), 보조 추진력부(404) 및 보조 전원 공급부를 포함할 수 있다. 보조 무인 비행체(400)는 분사 무인 비행체(100)의 구성요소 중 분사 노즐부(120)를 제외하고 연장부(406)를 포함할 수 있다. 구체적으로 연장부(406)는 릴(420) 및 지지부(410)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 릴(420)은 중앙에 관통홀이 형성되며, 외주면을 따라 연결 장치(200)를 걸 수 있도록 형성될 수 있다. 지지부(410)는 릴(420)이 회전 가능하도록 관통홀에 삽입되어 보조 무인 비행체(400)의 보조 본체부(402)에 연결될 수 있다.
보조 전원 공급부는 보조 무인 비행체(400)의 보조 본체부(402)의 하부 또는 상부에 위치할 수 있다. 보조 전원 공급부의 위치는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 보조 무인 비행체(400)에 전원을 공급할 수 있는 위치에 고정되어 위치할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다.
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 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 분사 무인 비행체
200: 연결 장치
300: 방화수 공급 이동체
200: 연결 장치
300: 방화수 공급 이동체
Claims (13)
- 무선 비행이 가능하며 방화수를 분사하는 분사 무인 비행체;
상기 분사 무인 비행체에 방화수를 공급하는 방화수 공급 이동체; 및
상기 분사 무인 비행체 및 상기 방화수 공급 이동체를 연결하는 연결 장치를 포함하는 화재 진화 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 분사 무인 비행체는,
상기 분사 무인 비행체의 몸체를 구성하는 본체부;
상기 연결 장치와 연결되며, 상기 방화수 공급 이동체를 통해 전달되는 상기 방화수를 분사하는 분사 노즐부;
상기 본체부에 연결되어 추진력을 발생시키는 추진력부; 및
상기 추진력부에 전원을 공급하도록 상기 본체부에 설치되는 전원 공급부를 포함하는 화재 진화 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 분사 노즐부는,
상기 연결 장치를 통해 공급되는 상기 방화수의 양을 조절하는 방화수 제어부;
상기 방화수 제어부와 연결되고 일 방향으로 형성되는 노즐 몸체부;
상기 노즐 몸체부의 일단에 연결되어 상기 방화수를 분사하는 분사부; 및
상기 방화수를 분사하는 위치에 따라 상기 분사부의 위치를 이동하는 노즐 회전부를 포함하는 화재 진화 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 분사 무인 비행체는,
주변 환경의 온도를 감지하는 온도 센서 및 분사되는 상기 방화수의 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하는 센서부를 더 포함하고,
상기 방화수 제어부는 (i) 상기 주변 환경의 온도에 따라 상기 방화수 양을 조절하고, (ii) 상기 분사 무인 비행체의 균형을 유지하기 위해 상기 방화수의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 화재 진화 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 추진력부는,
상기 본체부에 연결되는 프로펠러 지지대; 및
상기 프로펠러 지지대에 상하방향으로 배치되어 목표하는 위치로 비행하기 위한 복수의 프로펠러를 포함하는 프로펠러부를 포함하는 화재 진화 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 추진력부는 상기 방화수가 분사되는 방향과 반대되는 방향에 위치하여 상기 분사 무인 비행체의 균형을 유지하기 위한 복수의 보조 프로펠러를 더 포함하며,
상기 보조 프로펠러는 상기 방화수 공급 이동체에서 방화수 공급 시 공급 신호에 의해 동작하며, 상기 압력 센서에서 측정된 상기 방화수의 압력과 같은 풍압을 형성하는 것을 특징으로 하는 화재 진화 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 방화수 공급 이동체는,
내부에 방화수를 수용하는 물탱크; 및
상기 물탱크의 일측에 구비되어 상기 물탱크 내의 방화수를 흡입 및 배출하는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 진화 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 방화수 분사 범위를 확장하기 위한 보조 무인 비행체를 더 포함하며,
상기 보조 무인 비행체는,
상기 보조 무인 비행체의 몸체를 구성하는 보조 본체부;
상기 분사 무인 비행체와 상기 방화수 공급 이동체를 연결하여 상기 방화수 분사 범위를 확장하는 연장부;
상기 보조 본체부에 연결되어 추진력을 발생시키는 보조 추진력부; 및
상기 보조 추진력부에 전원을 공급하도록 상기 보조 본체부에 설치되는 보조 전원 공급부를 포함하는 화재 진화 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 연장부는,
상기 연결 장치가 권취되어 상기 분사 무인 비행체 및 상기 방화수 공급 이동체 사이에 위치하며, 상기 분사 무인 비행체가 이동함에 따라 회전하며 상기 권취된 연결 장치를 푸는 릴; 및
상기 릴을 지지하도록 상기 보조 본체부와 연결되는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 진화 시스템. - 분사 무인 비행체에 있어서,
상기 분사 무인 비행체의 몸체를 구성하는 본체부;
별도의 방화수 공급 이동체와 연결되며, 상기 방화수 공급 이동체를 통해 전달되는 방화수를 분사하는 분사 노즐부;
상기 본체부에 연결되어 추진력을 발생시키는 추진력부; 및
상기 추진력부에 전원을 공급하도록 상기 본체부에 설치되는 전원 공급부를 포함하는 분사 무인 비행체. - 제10항에 있어서,
상기 분사 노즐부는,
상기 연결 장치를 통해 공급되는 상기 방화수의 양을 조절하는 방화수 제어부;
상기 제어부와 연결되고 일 방향으로 형성되는 노즐 몸체부;
상기 노즐 몸체부의 일단에 연결되어 상기 방화수를 분사하는 분사부; 및
상기 방화수를 분사하는 위치에 따라 상기 분사부의 위치를 이동하는 노즐 회전부를 포함하는 분사 무인 비행체. - 제11항에 있어서,
상기 분사 무인 비행체는,
주변 환경의 온도를 감지하는 온도 센서 및 분사되는 상기 방화수의 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하는 센서부를 더 포함하고,
상기 방화수 제어부는 (i) 상기 주변 환경의 온도에 따라 상기 방화수 양을 조절하고, (ii) 상기 분사 무인 비행체의 균형을 유지하기 위해 상기 방화수의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 분사 무인 비행체. - 제12항에 있어서,
상기 추진력부는,
상기 본체부에 연결되는 프로펠러 지지대;
상기 프로펠러 지지대에 상하방향으로 배치되어 목표하는 위치로 비행하기 위한 복수의 프로펠러를 포함하는 프로펠러부; 및
상기 방화수가 분사되는 방향과 반대되는 방향에 위치하여 상기 분사 무인 비행체의 균형을 유지하기 위한 복수의 보조 프로펠러를 포함하며,
상기 보조 프로펠러는 상기 방화수 공급 이동체에서 방화수 공급 시 공급 신호에 의해 동작하며, 상기 압력 센서에서 측정된 상기 방화수의 압력과 같은 풍압을 형성하는 것을 특징으로 하는 분사 무인 비행체.
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