KR20210093633A - Design and Fabrication Techniques of an Underwater High-luminance Rescue-rope by the Side-emission Control of Optic Fiber - Google Patents

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KR20210093633A
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길경석
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이엠아이테크 (주)
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Abstract

Presented is the design and manufacturing technology of an underwater visible lifeline by optical fiber surface luminance control technology. An underwater visible lifeline system proposed in the present invention includes: a light source unit including a device on board (DOB) and a heat sink for high-density light integration; a light condensing system applying a multi-layer glass lens so that all the light flux transmitted from the light source unit is focused on the core of the optical fiber; a jacket layer consisting of three layers of a core, a cladding, and a jacket and controlling the side reflection of the light flux; and a lifeline designed as a reflective cap to increase the surface luminance by reflecting the light flux at the distal end of the optical fiber.

Description

광화이버의 측면발광 제어에 의한 수중 고휘도 구명줄 설계 및 제조 기술{Design and Fabrication Techniques of an Underwater High-luminance Rescue-rope by the Side-emission Control of Optic Fiber}Design and Fabrication Techniques of an Underwater High-luminance Rescue-rope by the Side-emission Control of Optic Fiber

본 발명은 광화이버의 고휘도 발광 제어기술에 의한 수중 가시화 구명줄 설계 및 제조 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for designing and manufacturing an underwater visualization lifeline by high-brightness emission control technology of optical fiber.

수중 구명줄은 수중에서 인명구조, 탐색, 조사 및 촬영 등 잠수사들의 원활한 활동과 귀로 확보를 위해 사용되어 왔다. 기존 Nylon, PE 또는 PP 재질의 무발광 로프(rope)를 대신하여 측면 발광 광섬유와 LED를 적용하여 구명줄을 가시화하는 선행 연구를 수행하였으며, 실험적으로 수중에서 충분히 활용 가능함을 확인하였다. 그러나 선행연구에서는 광원에서의 발열로 광섬유가 손상되어 장시간 사용이 불가능하여, LED의 저전류 구동과 광의 고효율화에 대한 연구가 필요하였다.The underwater lifeline has been used for the smooth activities of divers, such as lifesaving, search, investigation and filming, and to secure a return route in the water. A previous study was conducted to visualize the lifeline by applying a side-emitting optical fiber and LED instead of a non-luminous rope made of Nylon, PE or PP material, and experimentally confirmed that it can be used sufficiently in the water. However, in previous studies, the optical fiber was damaged due to heat from the light source, making it impossible to use for a long time. Therefore, it was necessary to study the low-current driving of the LED and the high efficiency of the light.

시제작한 수중 가시화 구명줄의 방사광은 광의 투과율이 우수한 525 nm의 녹색 파장이며, 표면 휘도는 120 cd/m2로 기존 무발광 구명줄의 원천적 문제는 해결하였다. 가시화구명줄의 선행연구에서 10 A에서 광섬유 말단 표면의 최대 휘도를 1,500 [cd/m2]를 얻었으나, LED의 발열로 인한 광섬유의 손상이 빈번하게 발생하였다.The radiated light of the prototype underwater visualization lifeline is a green wavelength of 525 nm with excellent light transmittance, and the surface brightness is 120 cd/m 2 , which solves the fundamental problem of the existing non-luminous lifeline. In a previous study of the visual lifeline, the maximum luminance of the optical fiber end surface at 10 A was 1,500 [cd/m 2 ], but damage to the optical fiber due to the heat of the LED occurred frequently.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전기광학적 특성을 최대한 이용하여 고휘도로 장시간 안정적으로 사용 가능한 광화이버 표면휘도 제어기술에 의한 수중 가시화 구명줄 설계 및 제조기술을 제공하고자 한다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a design and manufacturing technology for an underwater visualization lifeline by optical fiber surface brightness control technology that can be used stably with high brightness for a long time by maximizing electro-optical characteristics.

일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 수중 가시화 구명줄 시스템은 광의 고집적을 위해 DOB(Device on Board)와 방열판을 포함하는 광원부, 다층 유리렌즈(multi-layer glass lens)를 적용하여 광원부로부터 전달되는 광속이 모두 광섬유의 코어에 집중되도록 하는 집광계, 코어-클래드-자켓의 3-레이어로 구성되고 최외각 자켓층은 반사 설계되는 구명줄을 포함한다. In one aspect, the underwater visualization lifeline system proposed in the present invention applies a light source unit including a DOB (Device on Board) and a heat sink, and a multi-layer glass lens for high integration of light, the luminous flux transmitted from the light source unit It consists of a condensing system to be focused on the core of the optical fiber, a core-clad-jacket, and the outermost jacket layer includes a lifeline designed for reflection.

구명줄은 광원부로부터 전달되는 광의 입사점으로부터 광섬유가 길이 방향으로 멀어질수록 외부로 방사되는 광속이 증가하여 표면 휘도가 감소되는 것을 방지하기 위한 자켓을 포함한다. The lifeline includes a jacket for preventing a decrease in surface luminance due to an increase in a luminous flux emitted to the outside as the optical fiber moves away from the incident point of the light transmitted from the light source in the longitudinal direction.

자켓 외부에 투과율 20%, 반사율 50%의 100cm 길이의 보조 자켓이 일정 간격을 두고 설치된다. On the outside of the jacket, a 100cm-long auxiliary jacket with a transmittance of 20% and a reflectance of 50% is installed at regular intervals.

구명줄은 광섬유 말단에서 광속을 반사시켜 표면의 휘도를 증가시키기 위한 반사캡을 포함한다. The lifeline includes a reflective cap to increase the brightness of the surface by reflecting the beam of light at the end of the optical fiber.

집광계의 다층유리렌즈의 빔각은 60° 이내이고, 광원부와 광섬유 사이에 삽입된다. The beam angle of the multi-layer glass lens of the condensing system is within 60°, and it is inserted between the light source unit and the optical fiber.

광원부는 전류를 조절하여 광량 또는 휘도를 가변한다. The light source unit adjusts the current to vary the amount of light or luminance.

또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 수중 가시화 구명줄의 표면휘도 제어 방법은 광원부를 통해 전류를 조절하여 광량 또는 휘도를 제어하는 단계, 집광계에 다층유리렌즈 (multi-layer glass lens)를 적용하여 광원부로부터 전달되는 광속이 모두 광섬유의 코어에 집중되도록 하는 단계, 자켓을 통해 광원부로부터 전달되는 광의 입사점으로부터 광섬유가 길이 방향으로 멀어질수록 외부로 방사되는 광속이 증가하여 표면 휘도가 감소되는 것을 방지하는 단계 및 광섬유 말단의 반사캡을 통해 광속을 반사시켜 표면의 휘도를 증가시키는 단계를 포함한다. In another aspect, the method for controlling the surface luminance of the underwater visualization lifeline proposed in the present invention comprises the steps of controlling the amount of light or luminance by controlling the current through the light source unit, and a multi-layer glass lens in the condensing system. Applying so that all the luminous flux transmitted from the light source unit is concentrated on the core of the optical fiber, as the optical fiber moves away from the incident point of the light transmitted from the light source unit through the jacket in the longitudinal direction, the luminous flux emitted to the outside increases and the surface luminance decreases and increasing the luminance of the surface by reflecting the light beam through a reflective cap at the end of the optical fiber.

광원부를 통해 전류를 조절하여 광량 또는 휘도를 제어하는 단계는 휴대성과 장시간 사용을 고려하여 상용 교류(AC)와 축전기(DC)를 병용하여 사용한다. In the step of controlling the amount of light or luminance by controlling the current through the light source, commercial alternating current (AC) and capacitor (DC) are used together in consideration of portability and long-term use.

광원부를 통해 전류를 조절하여 광량 또는 휘도를 제어하는 단계는 수중 구조 또는 탐색 작업 중 구명줄이 전원이 차단될 경우, 축전지의 잔류 에너지량을 표시하도록 제어한다.The step of controlling the amount of light or luminance by controlling the current through the light source unit controls to display the amount of residual energy of the storage battery when the power is cut off during the underwater rescue or search operation.

본 발명의 실시예들에 따르면 전기광학적 특성을 최대한 이용하여 고휘도로 장시간 안정적으로 사용 가능한 광화이버 표면휘도 제어기술에 의한 수중 가시화 구명줄 설계 및 제조기술을 제공할 수 있다. 제안한 핵심기술로 LED광원과 광섬유의 최적 집광계, 광섬유 자켓의 차폐 및 반사 제어 및 광섬유 말단에 반사캡(Reflector)을 적용하여, 동일 소비전력에서 표면휘도를 180%이상 증가시키는 결과를 얻었다.According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a design and manufacturing technology for an underwater visualization lifeline by an optical fiber surface brightness control technology that can be used stably for a long time with high brightness by maximizing the electro-optical characteristics. As the core technology proposed, the optimal condensing system for LED light source and optical fiber, shielding and reflection control of the optical fiber jacket, and applying a reflector to the end of the optical fiber resulted in an increase in surface brightness by more than 180% at the same power consumption.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광화이버의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 가시화 구명줄 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집광계의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자켓의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사캡의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 가시화 구명줄의 표면휘도 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3가지 휘도 증대 방안을 모두 적용 시 광섬유 말단에서의 표면휘도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전류-휘도 그래프이다.
1 is a view showing the structure of an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view showing the configuration of the underwater visualization lifeline system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the structure of a light collecting system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing the structure of the jacket according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the structure of a reflective cap according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart for explaining a method for controlling the surface brightness of an underwater visualization lifeline according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing a change in surface luminance at the end of an optical fiber when all three luminance increasing methods according to an embodiment of the present invention are applied.
8 is a current-luminance graph according to an embodiment of the present invention.

수중 구명줄의 가시화에 적용한 광섬유의 재질은 PMMA(Poly-methyl methacrylate)로 수중에서의 부식이나 전기적 절연에 문제가 없으며, 코어에서의 광감쇄율은 0.16 db/m이다. 구명줄의 정략적 평가 지표는 잠수사가 일정 거리에서 구명줄을 인지할 수 있는 밝기이므로 광섬유의 표면 휘도 cd/m2를 기준으로 한다. 실험에 사용된 광원의 사양은 표 1에 나타낸 DOB(Device on Board)형 525nm 녹색 LED로 선행연구와 동일한 것을 사용하였다. 수중 구명줄용 광원 선정의 핵심 요소는 루미너스 영역(Luminous area)이 광섬유의 코어 면적 이내이어야 하며, 단위 면적당 광속(lm/mm2)이 높은 것이어야 한다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. The material of the optical fiber applied to the visualization of the underwater lifeline is PMMA (Poly-methyl methacrylate), and there is no problem with corrosion or electrical insulation in the water, and the light attenuation rate at the core is 0.16 db/m. The quantitative evaluation index of the lifeline is the brightness at which a diver can recognize the lifeline from a certain distance, so the surface luminance cd/m 2 of the optical fiber is the standard. The specification of the light source used in the experiment was a DOB (Device on Board) type 525nm green LED shown in Table 1, and the same as that of the previous study was used. A key factor in selecting a light source for an underwater lifeline is that the luminous area should be within the core area of the optical fiber, and the luminous flux per unit area (lm/mm 2 ) should be high. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<표 1><Table 1>

Figure pat00001
Figure pat00001

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광화이버의 구조를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing the structure of an optical fiber according to an embodiment of the present invention.

도 1(a)광통신용 광화이버, 도 1(b)는 측면 발광용 광화이버를 나타낸다. Fig. 1(a) shows an optical fiber for optical communication, and Fig. 1(b) shows an optical fiber for side emission.

광통신 및 측면발광 광섬유의 구조는 일반적으로 도 1과 같이 코어(core), 클래드(clad) 및 자켓(jacket)으로 구성되어 있다. 코어는 광의 전달통로이며, 광통신용의 클래드는 코어내부에 전파하는 빛을 차단하는 것이나, 측면 발광용의 클래드는 빛의 전파경로와 수직으로 일정량의 빛을 외부로 방사하는 역할을 한다. 또한 광통신용의 자켓은 클래드를 보호하는 기능만을 하지만, 측면발광용은 클래드 보호와 동시에 클래드에서 방사된 빛을 외부로 충분히 방사할 수 있도록 투과율 높은 재료를 이용한다. The structure of optical communication and side-emitting optical fiber is generally composed of a core, a clad, and a jacket as shown in FIG. 1 . The core is a light transmission path, and the cladding for optical communication blocks the light propagating inside the core, while the cladding for side emission is to emit a certain amount of light to the outside perpendicular to the light propagation path. In addition, the jacket for optical communication only serves to protect the clad, but for side light emission, a material with high transmittance is used to sufficiently radiate the light emitted from the clad to the outside while protecting the clad.

본 발명에서 수중 구명줄로 사용된 광섬유의 사양은 표 2와 같다. The specifications of the optical fiber used as the underwater lifeline in the present invention are shown in Table 2.

<표 2><Table 2>

Figure pat00002
Figure pat00002

측면 발광 광섬유의 표면 휘도를 증가시키기 위해, 다음의 내용에 대해 실험적 연구를 수행하였다. In order to increase the surface luminance of the side-emitting optical fiber, an experimental study was conducted on the following contents.

- LED광원과 광섬유의 집광계- LED light source and optical fiber condensing system

- 광섬유 자켓의 차폐 및 반사 제어 - Shielding and reflection control of fiber optic jacket

- 반사캡(reflector)의 적용- Application of reflector

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 가시화 구명줄 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. Figure 2 is a view showing the configuration of the underwater visualization lifeline system according to an embodiment of the present invention.

제안하는 수중 가시화 구명줄 시스템은 광원부(230), 집광계(210) 및 구명줄(220)을 포함한다. The proposed underwater visualization lifeline system includes a light source unit 230 , a light collecting system 210 , and a lifeline 220 .

광원부(230)는 전원부 및 충전부(231), 제어부(232) 및 LED(233)를 포함한다. 광원부(230)는 광의 고집적을 위해 DOB(Device on Board)와 방열판을 포함한다. The light source unit 230 includes a power supply unit and a charging unit 231 , a control unit 232 , and an LED 233 . The light source 230 includes a device on board (DOB) and a heat sink for high integration of light.

집광계(210)는 다층유리렌즈 (multi-layer glass lens)를 적용하여 광원부로부터 전달되는 광속이 모두 광섬유의 코어에 집중되도록 한다. 집광계(210)의 다층유리렌즈의 빔각은 60° 이내이고, 광원부와 광섬유 사이에 삽입된다. The light condensing system 210 applies a multi-layer glass lens so that all of the light flux transmitted from the light source unit is concentrated on the core of the optical fiber. The beam angle of the multi-layer glass lens of the condensing system 210 is within 60°, and is inserted between the light source unit and the optical fiber.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집광계의 구조를 나타내는 도면이다. 3 is a view showing the structure of a light collecting system according to an embodiment of the present invention.

LED의 빔각(beam angle)는 별도의 렌즈를 적용하지 않는 한 110˚이상이며, 고출력 LED는 발광 표면에서의 복사열로 인한 온도도 100℃ 이상이 되어 LED의 발광면과 광섬유의 코어부분을 직접 접촉시키면 광섬유의 손상이 발생하게 된다. 도 3(a)에서와 같이 LED와 광섬유를 최소 10mm이상 이격시켜야 복사열로부터 광섬유의 손상을 방지할 수 있다. 이 경우에 LED로부터의 방사광속의 60%정도만 코어부에 집광되고 나머지는 소실되므로 방사광속을 최대한 이용하기 위해서는 LED와 광섬유 사이에 집광이 필요하다.The beam angle of the LED is 110˚ or more unless a separate lens is applied, and the high-power LED has a temperature of 100°C or more due to radiant heat from the light emitting surface, so that the light emitting surface of the LED and the core of the optical fiber are in direct contact. Doing so will cause damage to the optical fiber. As shown in Fig. 3(a), it is necessary to space the LED and the optical fiber at least 10 mm apart to prevent damage to the optical fiber from radiant heat. In this case, only about 60% of the radiant flux from the LED is condensed on the core and the rest is lost. Therefore, in order to maximize the use of the radiated flux, it is necessary to focus light between the LED and the optical fiber.

따라서 본 발명에서는 LED 탐조등 연구개발과정에서 확보한 다층유리렌즈를 적용하여 LED로부터의 광속이 모두 광섬유의 코어에 집중되는 최적 집광 구조(light condensing structure)를 적용하였다.Therefore, in the present invention, an optimal light condensing structure in which the light flux from the LED is concentrated on the core of the optical fiber is applied by applying the multi-layer glass lens secured in the LED searchlight research and development process.

4-층 유리 렌즈의 집광계의 빔각은 60° 이내이며, 높이는 10mm로 도 3(b)와 같이 LED와 광섬유 사이에 삽입된다. 집광계가 없는 도 3(a)와 집광계가 있는 도 3(b)의 집광 효율을 LED로부터 10mm 거리에서 방사 면적의 비로부터 비교하면 다음과 같다. The beam angle of the condensing system of the 4-layer glass lens is within 60°, and the height is 10 mm and is inserted between the LED and the optical fiber as shown in FIG. 3(b). The light collection efficiency of Fig. 3(a) without the light condenser and Fig. 3(b) with the light condenser is compared from the ratio of the emission area at a distance of 10 mm from the LED as follows.

도 3(a)에서 빔각 120°에 대한 광속이 통과하는 반경이 17.32mm이며 이 때의 입체각 단면적은 약 940mm2가 된다. 이 중에서 반경 8mm에 해당하는 단면적 200mm2에 입사되는 광속만이 코어를 통과하게 된다. 도 3(b)에서 빔각 60°에서 광속이 통과하는 반경이 5.75mm가 되므로 빔각 120°에 해당하는 광속이 모두 코어에 집광된다. In FIG. 3(a) , the radius through which the light beam passes for a beam angle of 120° is 17.32 mm, and the solid angle cross-sectional area at this time is about 940 mm 2 . Among them, only the light beam incident on a cross-sectional area of 200 mm 2 corresponding to a radius of 8 mm passes through the core. In FIG. 3(b), since the radius through which the light beam passes at the beam angle of 60° becomes 5.75 mm, all the light beams corresponding to the beam angle of 120° are focused on the core.

이와 같이 빔각 60°인 집광계의 적용으로 코어에 집중되는 광속은 약 470% 증가하게 되며, 광학계에서의 투과 및 반사 손실 30%를 고려하더라도 광학계가 없는 경우에 비해 330% 증가하게 된다.As such, by applying the light condensing system with a beam angle of 60°, the luminous flux focused on the core increases by about 470%, and even considering the transmission and reflection loss of 30% in the optical system, it increases by 330% compared to the case without the optical system.

본 발명의 실시예에 따르면, LED의 순방향 전류를 5A로 일정하게 하고 길이 20m의 광섬유 실험에서 집광계의 적용으로 광섬유 말단의 표면 휘도는 약 170% 증가하였다.According to the embodiment of the present invention, the surface luminance of the end of the optical fiber was increased by about 170% by applying the condenser in the experiment of the 20 m-long optical fiber with the forward current of the LED constant at 5A.

구명줄(220)은 코어(221)-클래드(다시 말해, 차폐)(223)-자켓(222)의 3-레이어로 구성되고 최외각 자켓층은 반사설계된다. 구명줄(220)은 광원부로부터 전달되는 광의 입사점으로부터 광섬유가 길이 방향으로 멀어질수록 외부로 방사되는 광속이 증가하여 표면 휘도가 감소되는 것을 방지하기 위한 자켓(222)을 포함한다. The lifeline 220 is composed of three layers of the core 221 - the clad (that is, the shield) 223 - the jacket 222, and the outermost jacket layer is designed to be reflective. The lifeline 220 includes a jacket 222 for preventing a decrease in surface brightness due to an increase in the luminous flux emitted to the outside as the optical fiber moves away from the incident point of the light transmitted from the light source in the longitudinal direction.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자켓의 구조를 나타내는 도면이다.4 is a view showing the structure of the jacket according to an embodiment of the present invention.

광섬유 표면에서 방사되는 빛은 수중으로 확산하게 되며, 표면 휘도가 높을수록 동일한 혼탁도에서 잠수사들은 더 멀리서도 인지가 가능하게 된다. The light emitted from the surface of the optical fiber is diffused into the water, and the higher the surface brightness, the more divers can perceive from a distance at the same turbidity.

따라서 본 발명에서는 광섬유에 광의 입사점으로부터 광섬유가 길이 방향으로 멀어질수록 외부로 방사되는 광속이 많아 표면 휘도가 감소하므로, 도 4와 같이 광섬유 자켓 외부에 투과율 20%, 반사율 50%의 100cm 길이의 보조 자켓을 10cm 간격을 두고 설치하였다.Therefore, in the present invention, as the optical fiber is farther away from the incident point of light on the optical fiber in the longitudinal direction, the surface luminance decreases due to the large amount of luminous flux emitted to the outside. Auxiliary jackets were installed at intervals of 10 cm.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자켓의 구조를 나타내는 도면이다.5 is a view showing the structure of the jacket according to an embodiment of the present invention.

구명줄(220)은 광섬유 말단에서 광속을 반사시켜 표면의 휘도를 증가시키기 위한 반사캡을 포함한다. The lifeline 220 includes a reflective cap for increasing the luminance of the surface by reflecting the light beam at the end of the optical fiber.

광섬유 말단 단면(cross section) 휘도는 표면 휘도의 수 십배 이상이며, 단면을 통과하는 광속은 수중으로 방사되므로, 단말에 도 5와 같이 반사캡을 설치하여 광속을 반사시켜 표면의 휘도를 증가시켰다.The luminance of the cross section of the optical fiber is several tens of times greater than the surface luminance, and the light flux passing through the cross section is radiated into the water.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 가시화 구명줄의 표면휘도 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 6 is a flowchart for explaining a method for controlling the surface brightness of an underwater visualization lifeline according to an embodiment of the present invention.

수중 가시화 구명줄의 표면휘도 제어 방법은 광원부를 통해 전류를 조절하여 광량 또는 휘도를 제어하는 단계(610), 집광계에 다층유리렌즈 (multi-layer glass lens)를 적용하여 광원부로부터 전달되는 광속이 모두 광섬유의 코어에 집중되도록 하는 단계(620), 자켓을 통해 광원부로부터 전달되는 광의 입사점으로부터 광섬유가 길이 방향으로 멀어질수록 외부로 방사되는 광속이 증가하여 표면 휘도가 감소되는 것을 방지하는 단계(630) 및 광섬유 말단의 반사캡을 통해 광속을 반사시켜 표면의 휘도를 증가시키는 단계(640)를 포함한다. The method of controlling the surface luminance of the underwater visualization lifeline includes the step of controlling the amount of light or the luminance by controlling the current through the light source unit (610), and applying a multi-layer glass lens to the condensing system so that all of the luminous flux transmitted from the light source unit is Step of concentrating on the core of the optical fiber (620), as the optical fiber moves away from the incident point of the light transmitted from the light source through the jacket in the longitudinal direction, the luminous flux emitted to the outside increases to prevent the decrease in surface luminance (630) ) and reflecting the light beam through the reflective cap at the end of the optical fiber to increase the luminance of the surface (640).

단계(610)에서, 광원부를 통해 전류를 조절하여 광량 또는 휘도를 제어한다. In step 610, the light quantity or luminance is controlled by adjusting the current through the light source unit.

제안한 광섬유 표면휘도 증대 방안을 모두 적용한 가시화 구명줄 시스템에 있어서, 전원부는 휴대성과 장기간 사용을 고려하여 상용 교류(AC)와 축전기(DC)를 병용해서 사용할 수 있다. 수중 구조 또는 탐색 작업중 구명줄이 전원이 차단될 경우, 잠수사의 활동과 귀로 확보에 위험이 발생하므로 축전지의 잔류 에너지량을 표시한다.In the visualization lifeline system to which all of the proposed optical fiber surface luminance increase methods are applied, the power supply unit can be used in combination with commercial alternating current (AC) and capacitor (DC) in consideration of portability and long-term use. If the lifeline is cut off during underwater rescue or search operation, there is a risk to the activities of divers and securing the return route, so the amount of energy remaining in the battery is displayed.

단계(620)에서, 집광계에 다층유리렌즈 (multi-layer glass lens)를 적용하여 광원부로부터 전달되는 광속이 모두 광섬유의 코어에 집중되도록 한다. In step 620, a multi-layer glass lens is applied to the condensing system so that all of the luminous flux transmitted from the light source is focused on the core of the optical fiber.

단계(610)에서, 자켓을 통해 광원부로부터 전달되는 광의 입사점으로부터 광섬유가 길이 방향으로 멀어질수록 외부로 방사되는 광속이 증가하여 표면 휘도가 감소되는 것을 방지한다. In step 610, as the optical fiber moves away from the incident point of the light transmitted from the light source through the jacket in the longitudinal direction, the luminous flux emitted to the outside increases, thereby preventing a decrease in surface luminance.

단계(640)에서, 광섬유 말단의 반사캡을 통해 광속을 반사시켜 표면의 휘도를 증가시킨다. In step 640, the luminance of the surface is increased by reflecting the light beam through the reflective cap at the end of the optical fiber.

LED는 선행연구와 동일한 DOB형을 사용하였고 LED의 구동은 정전류형 강압컨버터를 사용하였다. 시제작품은 5A, 4.7V로 동작되며 광섬유는 자켓과 반사판을 적용하여 혼탁도가 높은 환경에서도 사용할 수 있는 고휘도 구명줄 시스템을 설계하였다. For the LED, the same DOB type as in the previous study was used, and a constant current type step-down converter was used to drive the LED. The prototype is operated at 5A, 4.7V, and the fiber optic jacket and reflector are applied to design a high-brightness lifeline system that can be used in environments with high turbidity.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3가지 휘도 증대 방안을 모두 적용 시 광섬유 말단에서의 표면휘도의 변화를 나타낸 그래프이다. 7 is a graph showing the change in surface luminance at the end of an optical fiber when all three luminance increasing methods according to an embodiment of the present invention are applied.

자켓의 개수가 증가할수록, 또한 각 단계에서 반사캡 설치 시 표면 휘도가 크게 증가함을 알 수 있다. 이는 앞서 설명한 바와 같이 광섬유 코어 외부로 소실되는 광속을 감소시키고, 반사캡으로 내부 광속을 증가시켰기 때문이다. 보조 자켓으로 최대 280%, 반사캡 적용에 의한 누적 휘도 증가는 최대 430%로 평가되었다.As the number of jackets increases, it can be seen that the surface luminance greatly increases when the reflective cap is installed at each stage. This is because, as described above, the luminous flux lost to the outside of the optical fiber core is reduced and the internal luminous flux is increased with the reflective cap. It was evaluated as a maximum of 280% with the auxiliary jacket and a maximum of 430% of the cumulative brightness increase due to the application of the reflective cap.

잠수사들은 수준에서 부유물이나 미생물 등으로 혼탁도 높은 환경에서도 사용이 가능한 고휘도 구명줄을 기대하고 있어, 본 발명에서는 기존 측면 발광 광섬유의 코어(core)에 LED로부터의 광속을 집중시키는 집광계, 자켓(jacket)의 차폐와 반사율 제어, 그리고 광섬유 말단에 리플렉터(reflector)를 적용하여 LED의 구동전류를 선행연구와 동일한 조건에서 표면휘도를 안정적으로 향상시킬 수 있는 연구를 수행하였다. 이와 같이 측면 발광 광섬유를 이용한 구명줄은 별도의 전기배선이 필요 없기 때문에 수중에서 전기적 절연과 방수가 원천적으로 해결되고, 고휘도를 확보함으로써, 선박 경축 등 시스템, 철도 플랫폼 안전라인, 터널의 유도라인 및 경관용 등 기술적, 경제적으로 차별성을 가지고 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다. Divers are expecting a high-brightness lifeline that can be used even in an environment with high turbidity due to floating matter or microorganisms at the level, so in the present invention, a condensing system that concentrates the light beam from the LED on the core of the existing side-emitting optical fiber, a jacket ) shielding and reflectance control, and by applying a reflector to the end of the optical fiber, a study was conducted to stably improve the surface brightness of the LED under the same conditions as in previous studies. As such, lifelines using side-emitting optical fibers do not require separate electrical wiring, so electrical insulation and waterproofing are fundamentally solved in the water, and by securing high brightness, systems such as ship construction, railroad platform safety lines, induction lines and landscapes of tunnels It is expected that it can be used in a variety of ways with technological and economic differentiation.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전류-휘도 그래프이다. 8 is a current-luminance graph according to an embodiment of the present invention.

시제작품으로 광섬유 말단 표면의 휘도를 선행연구의 결과와 비교하였다. 선행연구에서는 휘도 증가를 위해 LED의 구동전류를 증가시킨 것이며, 도 8에 나타낸 바와 같이 10A에서 최대 1,650 cd/m2, 5A의 구동전류에서는 970 cd/m2이었다. 본 발명에서 제안한 LED와 광섬유의 집광계, 광섬유 자켓의 차폐 및 반사 제어, 그리고 반사캡의 적용으로 동일한 구동전류 5A에서 1,750 cd/m2로 약 180% 휘도 증가를 얻을 수 있었다.As a prototype, the luminance of the end surface of the optical fiber was compared with the results of previous studies. In the previous study, the driving current of the LED was increased to increase the luminance, and as shown in FIG. 8 , the maximum was 1,650 cd/m 2 at 10A and 970 cd/m 2 at the driving current of 5A. By applying the LED and optical fiber condensing system, the shielding and reflection control of the optical fiber jacket, and the reflective cap proposed in the present invention, it was possible to obtain a luminance increase of about 180% at 1,750 cd/m 2 at the same driving current of 5A.

본 발명에서는 수중 구명줄을 위한 고휘도화 방안을 제시한다. LED광원과 광섬유의 최적 집광시스템은 LED광원에서부터 방사광속은 기존 60%정도만 코어부에 집광되고 나머지는 클래드 외부에 입사되어 소실되었다. 빔각 120°에 대한 광속이 통과하는 반경이 17.32mm이며 이 때의 입체각 단면적은 약 940 mm2가 된다. 이 중에서 반경 8mm에 해당하는 단면적 200 mm2에 입사되는 광속만이 코어를 통과하게 된다. 빔각 60°에서 광속이 통과하는 반경이 5.75mm가 되므로 빔각 120°에 해당하는 광속이 모두 코어에 집광된다. 이와 같이 빔각 60°인 집광계의 적용으로 코어에 집중되는 광속은 약 470% 증가하게 되며, 광학계에서의 투과 및 반사 손실 30%를 고려하더라도 광학계가 없는 경우에 비해 330% 증가하게 된다. 광섬유 자켓의 차폐 및 반사 제어에서 광섬유의 광 입사점으로부터 광섬유가 길이 방향으로 멀어질수록 외부로 방사되는 광속이 많아 표면 휘도가 감소한다. 따라서 광섬유 자켓 외부에 투과율 20%, 반사율 50%의 100 cm길이의 보조 자켓을 10cm 간격을 두고 접착한다. 이와같은 방안은 점선형태의 연출을 줄 수 있으며 광감쇄율이 줄어들게 된다. 반사캡(Reflector)의 적용에서는 광섬유 단말 단면(Cross section)에서의 휘도는 광섬유 표면 최대 휘도보다 수 십배 이상이며, 단면을 통과하는 광속은 수중으로 방사된다. 따라서 보조 자켓으로 최대 280%, 반사캡 적용에 의한 누적 휘도 증가는 최대 430%로 평가되었다.The present invention proposes a high-brightness scheme for an underwater lifeline. In the optimal light condensing system of LED light source and optical fiber, only about 60% of the radiation beam from the LED light source is condensed on the core, and the rest is incident on the outside of the cladding and is lost. The radius through which the light beam passes for a beam angle of 120° is 17.32 mm, and the solid angle cross-sectional area at this time is about 940 mm 2 . Among them, only the light beam incident on a cross-sectional area of 200 mm 2 corresponding to a radius of 8 mm passes through the core. Since the radius through which the light beam passes at a beam angle of 60° becomes 5.75 mm, all of the light beams corresponding to the beam angle of 120° are focused on the core. As such, by applying the light condensing system with a beam angle of 60°, the luminous flux focused on the core increases by about 470%, and even considering the transmission and reflection loss of 30% in the optical system, it increases by 330% compared to the case without the optical system. In the shielding and reflection control of the optical fiber jacket, the farther the optical fiber is from the light incident point of the optical fiber in the longitudinal direction, the more the luminous flux radiates to the outside, and the surface luminance decreases. Therefore, a 100 cm-long auxiliary jacket having a transmittance of 20% and a reflectance of 50% is attached to the outside of the optical fiber jacket at an interval of 10 cm. In this way, a dotted line can be produced and the light attenuation rate is reduced. In the application of the reflector, the luminance at the cross section of the optical fiber is several tens of times higher than the maximum luminance on the surface of the optical fiber, and the luminous flux passing through the cross section is radiated into the water. Therefore, a maximum of 280% with the auxiliary jacket and a maximum of 430% of the cumulative luminance increase due to the application of the reflective cap were evaluated.

선행연구의 기존 휘도는 10 A에서 최대 1,650 cd/m2였으나 고휘도화 방안을 통해 5 A에서 1,750 cd/m2로 약 180% 휘도 증가를 얻을 수 있었다. 이와 같은 3가지 고휘도화 방안은 기존 휘도의 획기적인 증대를 이뤄냈다. 이러한 휘도 증대로 기존 잠수사들의 다양한 구조활동에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되며 또한, 다양한 분야에서의 활용도 가능하게 할 것으로 기대된다.In the previous study, the maximum luminance was 1,650 cd/m 2 at 10 A, but it was possible to obtain a luminance increase of about 180% from 5 A to 1,750 cd/m 2 through the high luminance method. These three high luminance methods achieved a drastic increase in the existing luminance. This increase in brightness is expected to help the various rescue activities of existing divers, and is also expected to enable utilization in various fields.

본 발명에서는 잠수사의 효율적인 수중활동과 귀로에 필요한 생명줄을 가시화하기 위하여 광섬유를 적용한 LED 광시스템을 제안한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 소비전력 40 W의 LED 모듈을 이용하여 최적 시감도의 녹색 파장(525 nm)으로 광을 전송한다. 구명줄로 광섬유를 적용하여 충분한 인장강도를 얻을 수 있었으며, 외부 충격으로부터의 굽힘과 손상에 대한 내구성이 강하고, 추가적인 방수구조도 필요하지 않으므로 수중 구명줄 기능으로 최적합하다. In the present invention, an LED light system to which an optical fiber is applied is proposed to visualize the lifeline required for efficient underwater activities and return of divers. According to an embodiment of the present invention, light is transmitted at a green wavelength (525 nm) of optimal visibility using an LED module having a power consumption of 40 W. By applying optical fiber as a lifeline, sufficient tensile strength could be obtained, and it has strong durability against bending and damage from external impacts, and no additional waterproof structure is required, so it is optimal as an underwater lifeline function.

제안하는 가시화 구명줄 시스템에서 5 A에서 구명줄 표면의 휘도는 1,750 cd/cm2로 실험용 수중 구명줄 시스템에서 표면휘도 120 cd/cm2와 비교해 14.5배 증가한 것으로, 수중에서 10 m이상 충분히 인식이 가능할 것으로 판단된다. 제작된 가시화 구명줄 시스템은 목적에 따라 광원을 변경으로 다양한 색상 연출과 휘도 조절도 가능하여 광범위하게 활용이 가능할 것으로 기대한다. The luminance of the surface of the lifeline at 5 A in the proposed visualization lifeline system is 1,750 cd/cm 2 , which is 14.5 times higher than that of the surface luminance of 120 cd/cm 2 in the experimental underwater lifeline system. do. The manufactured visualization lifeline system is expected to be widely used as it can produce various colors and control brightness by changing the light source according to the purpose.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다.  또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다.  이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다.  예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다.  또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that can include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.  소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다.  소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. may be embodied in The software may be distributed over networked computer systems, and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.  상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.  상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.  컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.  프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.  The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.  예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible for those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (9)

광의 고집적을 위해 DOB(Device on Board)와 방열판을 포함하는 광원부;
다층유리렌즈 (multi-layer glass lens)를 적용하여 광원부로부터 전달되는 광속이 모두 광섬유의 코어에 집중되도록 하는 집광계; 및
코어-클래드-자켓의 3-레이어로 구성되고 최외각 자켓층은 반사설계되는 구명줄
을 포함하는 수중 가시화 구명줄 시스템.
a light source unit including a device on board (DOB) and a heat sink for high integration of light;
a condensing system that applies a multi-layer glass lens so that all of the light flux transmitted from the light source is focused on the core of the optical fiber; and
The lifeline consists of three layers of core-clad-jacket and the outermost jacket layer is reflective design.
Including an underwater visualization lifeline system.
제1항에 있어서,
구명줄은,
광원부로부터 전달되는 광의 입사점으로부터 광섬유가 길이 방향으로 멀어질수록 외부로 방사되는 광속이 증가하여 표면 휘도가 감소되는 것을 방지하기 위한 자켓
을 포함하는 수중 가시화 구명줄 시스템.
According to claim 1,
lifeline,
A jacket for preventing a decrease in surface luminance due to an increase in the luminous flux emitted to the outside as the optical fiber moves away from the incident point of the light transmitted from the light source in the longitudinal direction
An underwater visualization lifeline system comprising a.
제2항에 있어서,
자켓 외부에 투과율 20%, 반사율 50%의 100cm 길이의 보조 자켓이 일정 간격을 두고 설치되는
수중 가시화 구명줄 시스템.
3. The method of claim 2,
A 100cm-long auxiliary jacket with 20% transmittance and 50% reflectance is installed on the outside of the jacket at regular intervals.
Underwater visualization lifeline system.
제1항에 있어서,
구명줄은,
광섬유 말단에서 광속을 반사시켜 표면의 휘도를 증가시키기 위한 반사캡
을 포함하는 수중 가시화 구명줄 시스템.
According to claim 1,
lifeline,
Reflective cap to increase the luminance of the surface by reflecting the light flux at the end of the optical fiber
Including an underwater visualization lifeline system.
제1항에 있어서,
집광계의 다층유리렌즈의 빔각은 60° 이내이고, 광원부와 광섬유 사이에 삽입되는
수중 가시화 구명줄 시스템.
According to claim 1,
The beam angle of the multi-layer glass lens of the condensing system is within 60°, and the
Underwater visualization lifeline system.
제1항에 있어서,
광원부는,
전류를 조절하여 광량 또는 휘도를 가변하는
수중 가시화 구명줄 시스템.
According to claim 1,
light source,
By controlling the current, the amount of light or brightness
Underwater visualization lifeline system.
광원부를 통해 전류를 조절하여 광량 또는 휘도를 제어하는 단계;
집광계에 다층유리렌즈 (multi-layer glass lens)를 적용하여 광원부로부터 전달되는 광속이 모두 광섬유의 코어에 집중되도록 하는 단계;
자켓을 통해 광원부로부터 전달되는 광의 입사점으로부터 광섬유가 길이 방향으로 멀어질수록 외부로 방사되는 광속이 증가하여 표면 휘도가 감소되는 것을 방지하는 단계; 및
광섬유 말단의 반사캡을 통해 광속을 반사시켜 표면의 휘도를 증가시키는 단계
를 포함하는 수중 가시화 구명줄의 표면휘도 제어 방법.
controlling the amount of light or luminance by controlling the current through the light source;
applying a multi-layer glass lens to the condensing system so that all of the luminous flux transmitted from the light source unit is concentrated on the core of the optical fiber;
preventing a decrease in surface luminance due to an increase in the luminous flux emitted to the outside as the optical fiber moves away from the incident point of the light transmitted from the light source through the jacket in the longitudinal direction; and
Reflecting the light beam through a reflective cap at the end of the optical fiber to increase the luminance of the surface
A method of controlling the surface brightness of an underwater visualization lifeline comprising a.
제7항에 있어서,
광원부를 통해 전류를 조절하여 광량 또는 휘도를 제어하는 단계는,
휴대성과 장기간 사용을 고려하여 상용 교류(AC)와 축전기(DC)를 병용하여 사용하는
수중 가시화 구명줄의 표면휘도 제어 방법.
8. The method of claim 7,
The step of controlling the amount of light or luminance by controlling the current through the light source unit,
Considering portability and long-term use, commercial alternating current (AC) and capacitors (DC) are used in combination.
A method of controlling the surface brightness of an underwater visualization lifeline.
제7항에 있어서,
광원부를 통해 전류를 조절하여 광량 또는 휘도를 제어하는 단계는,
수중 구조 또는 탐색 작업 중 구명줄이 전원이 차단될 경우, 축전지의 잔류 에너지량을 표시하도록 제어하는
수중 가시화 구명줄의 표면휘도 제어 방법.
8. The method of claim 7,
The step of controlling the amount of light or luminance by controlling the current through the light source unit,
When the lifeline is cut off during underwater rescue or search operation, it is a control system that displays the amount of energy remaining in the battery.
A method of controlling the surface brightness of an underwater visualization lifeline.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114636118A (en) * 2022-03-02 2022-06-17 浙江光塔安全科技有限公司 Fire safety lifesaving illumination line based on photoelectric separation technology
CN114777079A (en) * 2022-04-07 2022-07-22 浙江光塔安全科技有限公司 Optical fiber light-emitting line fluorescent lighting setting method convenient for fire-fighting life-saving lighting

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114636118A (en) * 2022-03-02 2022-06-17 浙江光塔安全科技有限公司 Fire safety lifesaving illumination line based on photoelectric separation technology
CN114777079A (en) * 2022-04-07 2022-07-22 浙江光塔安全科技有限公司 Optical fiber light-emitting line fluorescent lighting setting method convenient for fire-fighting life-saving lighting

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