KR20220042942A - 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전 대응 시스템, 및 그 방법 - Google Patents

수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전 대응 시스템, 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템 및 그 긴급 대응방법이 개시된다. 본 발명에 따른 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템은, 접이식 부이기구; 격발식으로 접이식 부이기구에 가스를 주입하는 격발식 가스주입기; 접이식 부이기구가 수면 위에 부상한 경우에 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하여 현재위치를 계산하는 GPS 수신기; 및 설정된 주기로 GPS 수신기에 의해 계산되는 현재위치가 포함된 조난신호를 송출하는 조난신호 송출기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전 대응 시스템, 및 그 방법{WATER ACCIDENT EMERGENCY RESPONSE SYSTEM AND MEHTOD THEREOF}
본 발명은 수상사고에 대한 2차 사고의 예방과 안전 대응 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박의 침몰, 충돌, 전복, 화재 등이나 승선자의 침수, 익사 등과 같은 수상사고에 대하여 사고위치와 상황을 신속하게 파악하여 조속한 조치를 취할 수 있도록 할 뿐만 아니라 구조요원의 2차 사고를 예방할 수 있는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방과 안전 대응 시스템, 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 수상에서 선박이 침몰하거나 승선자가 물에 빠지는 경우, 침몰된 선박이나 익수자는 해류에 의해 떠밀려 위치이동이 발생하며, 따라서 수색작업을 수행할 때에 침몰된 선박이나 익수자의 정확한 위치를 파악할 수 없어 상당한 수고를 하게 되는 경우가 많다.
또한, 침몰된 선박이나 익수자의 위치를 파악하더라도 시시각각으로 변동하는 수상에서의 상황으로 인해 구조요원이 인양작업 또는 구조작업을 하는 도중에 2차 사고를 당하게 되는 경우도 자주 발생하게 된다.
공개특허공보 제10-2015-0107057호 (등록일자: 2015. 09. 23)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 선박의 침몰, 충돌, 전복, 화재 등이나 승선자의 침수, 익사 등과 같은 수상사고에 대하여 사고위치와 상황을 신속하게 파악하여 조속한 조치를 취할 수 있도록 할 뿐만 아니라 구조요원의 2차 사고를 예방할 수 있는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전 대응 시스템, 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템은, 접이식 부이기구; 격발식으로 상기 접이식 부이기구에 가스를 주입하는 격발식 가스주입기; 상기 접이식 부이기구가 수면 위에 부상한 경우에 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하여 현재위치를 계산하는 GPS 수신기; 및 설정된 주기로 상기 GPS 수신기에 의해 계산되는 현재위치가 포함된 조난신호를 송출하는 조난신호 송출기;를 포함하며, 상기 접이식 부이기구는 수면 위에 부상한 경우, 주변의 상황정보를 수집하며, 수집되는 상기 주변의 상황정보를 상기 조난신호와 함께 송출하는 것을 특징으로 한다.
전술한 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템은, 수면의 유속 및 온도 중의 적어도 하나를 검출하는 검출센서; 및 수면 위 및 수면 아래 중의 적어도 하나의 영상을 촬영하는 카메라;를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 조난신호 송출기는 상기 검출센서에 의해 검출되는 신호 및 상기 카메라에 의해 촬영되는 영상 중의 적어도 하나가 포함된 조난신호를 송출한다.
전술한 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템은, 상기 조난신호 송출기에 의해 송출되는 조난신호를 수신하며, 수신되는 상기 조난신호에 대응하여 상기 접이식 부이기구의 현재위치 및 상황을 판단하는 조난신호 수신기;를 더 포함할 수 있다.
전술한 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템은, 수압을 감지하는 수압 감지센서; 및 상기 수압 감지센서에 의해 감지되는 수압이 제1설정값 이상인 경우, 상기 격발식 가스주입기를 동작시키는 가스주입 제어기;를 더 포함할 수도 있다.
전술한 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템은, 각각의 구성요소를 제1구성, 제2구성 및 제3구성으로 분류하며, 분류된 상기 제1구성, 상기 제2구성 및 상기 제3구성에 대하여 선택적으로 전원을 공급하는 비상전원; 및 상기 수압 감지센서에 의해 감지되는 수압이 상기 제1설정값 이상이 되는 경우, 및 상기 수압 감지센서에 의해 감지되는 수압이 상기 제1설정값 이상이 된 후에 상기 제1설정값보다 낮은 값으로 설정된 제2설정값 이하로 떨어지는 경우에 따라 상기 비상전원의 상기 제1구성, 상기 제2구성 및 상기 제3구성에 대한 전원공급을 제어하는 전원공급 제어기;를 더 포함할 수도 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법은, 접이식 부이기구에 격발식 가스주입기, GPS 수신기, 조난신호 송출기, 검출센서, 카메라, 수압 감지센서, 가스주입 제어기, 비상전원 및 전원공급 제어기가 설치되며, 상기 접이식 부이기구와 조난신호 수신기를 포함하는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템에 의해 수행되는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법에 있어서, 상기 가스주입 제어기가 격발식으로 상기 접이식 부이기구에 가스를 주입하는 단계; 상기 접이식 부이기구가 수면 위에 부상한 경우, 상기 GPS 수신기가 GPS 신호를 수신하여 현재위치를 계산하는 단계; 및 상기 조난신호 송출기가 설정된 주기로 상기 GPS 수신기에 의해 계산되는 현재위치가 포함된 조난신호를 송출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법은, 상기 검출센서가 수면의 유속 및 온도 중의 적어도 하나를 검출하는 단계; 및 상기 카메라가 수면 위 및 수면 아래 중의 적어도 하나의 영상을 촬영하는 단계; 를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 조난신호 송출기는 상기 검출센서에 의해 검출되는 신호 및 상기 카메라에 의해 촬영되는 영상 중의 적어도 하나가 포함된 조난신호를 송출한다.
전술한 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법은, 상기 조난신호 수신기가 상기 조난신호 송출기에 의해 송출되는 조난신호를 수신하며, 수신되는 상기 조난신호에 대응하여 상기 접이식 부이기구의 현재위치 및 상황을 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
전술한 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법은, 수압 감지센서가 수압을 감지하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 가스주입 제어기는 상기 수압 감지센서에 의해 감지되는 수압이 제1설정값 이상인 경우에 상기 접이식 부이기구에 가스를 주입한다.
전술한 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법은, 각각의 구성요소를 제1구성, 제2구성 및 제3구성으로 분류하며, 상기 비상전원이 분류된 상기 제1구성, 상기 제2구성 및 상기 제3구성에 대하여 선택적으로 전원을 공급하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 전원공급 제어기는 상기 수압 감지센서에 의해 감지되는 수압이 상기 제1설정값 이상이 되는 경우, 및 상기 수압 감지센서에 의해 감지되는 수압이 상기 제1설정값 이상이 된 후에 상기 제1설정값보다 낮은 값으로 설정된 제2설정값 이하로 떨어지는 경우에 따라 상기 비상전원의 상기 제1구성, 상기 제2구성 및 상기 제3구성에 대한 전원공급을 제어한다.
본 발명에 따르면, 선박의 침몰, 충돌, 전복, 화재 등이나 승선자의 침수, 익사 등과 같은 수상사고에 대하여 사고위치와 사고발생 지역에 대한 상황을 자동으로 통지함으로써, 구조요원이 조속한 조치를 취할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 구조요원이 사고주변에 대한 상황을 실시간으로 확인할 수 있도록 함으로써, 구조요원의 2차 사고를 예방할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 접이식 부이기구의 외관의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 나타낸 접이식 부이기구의 외관의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 접이식 부이기구의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 나타낸 접이식 부이기구의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 조난신호 수신기에 의해 표시되는 사고위치에 대한 상황의 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본체의 위치 및 본체 주변의 수압을 추정하는 예를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 8은 본체의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템은 접이식 부이기구(100)와 조난신호 수신기(200)를 포함할 수 있다. 이때, 접이식 부이기구(100)는 GPS(Global Positioning System) 위성(10)을 통하여 GPS 신호를 수신할 수 있다. 또한, 접이식 부이기구(100)는 GPS 위성(10)을 통하여 조난신호 수신기(200)와 데이터를 송수신하거나, LoRa(Long Range), NB-IOT(Narrow Band Internet Of Things) 등의 통신방식을 이용하여 조난신호 수신기(200)와 직접 장거리통신을 수행할 수도 있다.
여기서, 접이식 부이기구(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 요트의 형상으로 구현될 수 있다. 이 경우, 접이식 부이기구(100)는 가장자리로 가스가 주입되며 바닥 면 위에 인체나 물건을 실을 수 있는 에어 매트(102), 인체나 물건을 고정하기 위한 벨트(104), 인체나 물건을 넣은 후 외부로 나오는 것을 방지하기 위한 지퍼(106) 등을 포함할 수 있다. 이때, 접이식 부이기구(100)는 비닐이나 고무 등의 재질로 이루어지며, 가스가 주입되기 전에는 접거나 말아 그 크기를 작게 만들고, 가스를 주입함에 따라 접이식 부이기구(100)에 실린 인체 또는 물건과 함께 부력에 의해 수면위로 부상할 수 있다. 이와 같은 형상의 접이식 부이기구(100)는 익수자를 인양하는 인양기구로 이용될 수 있다.
또한, 접이식 부이기구(100)는 도 3에 도시한 바와 같이, 비닐이나 고무 등의 재질로 이루어지며, 구명조끼(108)의 형상으로 구현될 수도 있다. 이 경우, 접이식 부이기구(100)는 가스가 주입되기 전에는 접거나 말아 그 크기를 작게 만들 수 있으며, 인체에 착용한 상태에서 벨트(110)를 이용하여 인체에 고정되고, 가스를 주입함에 따라 인체와 함께 수면위로 부상할 수 있다.
여기서, 접이식 부이기구(100)는 발명의 이해를 돕기 위하여 요트형상 및 구명조끼의 형상을 예로서 도시하고 설명하였지만, 접이식 부이기구(100)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 도너츠 형상의 튜브 형상, 서핑보드 형상, 구형상, 원뿔형상 등의 다양한 형상으로 이루어질 수도 있다.
또한, 접이식 부이기구(100)가 침몰한 선박으로부터 수면위로 부상하는 경우, 접이식 부이기구(100)는 침몰된 선박의 위치를 용이하게 파악할 수 있도록, 침몰된 선박과 같은 본체와 줄로 연결되는 것이 바람직하다. 이 경우, 접이식 부이기구(100)와 본체 사이에 연결된 줄은 광섬유로 이루어질 수 있다. 또한, 접이식 부이기구(100)는 본체와 연결된 광섬유의 줄을 통해 본체와 통신이 가능하도록 구성될 수도 있다.
또한, 접이식 부이기구(100)는 야간의 구조작업이 용이하도록 그 표면에 형광물질이 도포되거나, LED(Light Emitting Diode)와 같은 발광체가 장착될 수 있다.
또한, 접이식 부이기구(100)는 도 4에 도시한 바와 같이, 폴리에스테르의 실로 이루어진 조직(12)의 상면 및 하면의 양측에 각각 TPU(Thermoplastic Polyurethane)를 적어도 두 겹(14, 16) 이상으로 코팅하여 형성한다. 이때, 폴리에스테르 조직(12)과 제1차 TPU 코팅 층(14)의 사이에는 별도의 직물이 적층될 수도 있다.
도 5는 도 1에 나타낸 접이식 부이기구의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 접이식 부이기구(100)는 격발식 가스주입기(110), GPS 수신기(120), 조난신호 송출기(130), 검출센서(140), 카메라(150), 수압 감지센서(160), 가스주입 제어기(170), 비상전원(180) 및 전원공급 제어기(190)를 포함할 수 있다. 이때, 격발식 가스주입기(110), GPS 수신기(120), 조난신호 송출기(130), 검출센서(140), 카메라(150), 수압 감지센서(160), 가스주입 제어기(170), 비상전원(180) 및 전원공급 제어기(190)는 모듈의 형태로 구현되며, 접이식 부이기구(100)에 장착될 수 있다.
격발식 가스주입기(110)는 격발식으로 접이식 부이기구(100)에 가스를 주입한다. 이때, 격발식 가스주입기(110)는 격발신호에 대응하여 압축가스를 분사하여 접이식 부이기구(100)에 가스를 주입하거나, 격발신호에 따라 가스를 발생시키기 위한 다양한 화학재료를 서로 혼합시킨 후, 발생되는 가스를 접이식 부이기구(100)에 주입할 수 있다. 또한, 접이식 부이기구(100)에 주입되는 가스는 압축 또는 생성이 용이하며, 물에 대한 부상력이 높을수록 좋다. 또한, 격발식 가스주입기(110)가 접이식 부이기구(100)에 가스를 주입하는 방식은 기재된 방식에 한정되는 것은 아니며, 공지된 다양한 방식을 이용하여 접이식 부이기구(100)에 가스를 주입할 수 있음은 물론이다. 여기서, 격발식 가스주입기(110)는 접이식 부이기구(100)에 일체형으로 장착되는 대신에, 압축가스 또는 가스발생을 위한 화학재료와 함께 접이식 부이기구(100)로부터 분리되어 선박과 같은 본체에 장착되며, 사고 발생시에 동작하여 접이식 부이기구(100)에 가스를 주입할 수도 있다.
GPS 수신기(120)는 접이식 부이기구(100)가 수면 위에 부상한 경우에 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하여 현재위치를 계산한다. 즉, GPS 수신기(120)는 접이식 부이기구(100)가 수면 위에 부상하면, GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하며, 수신되는 GPS 신호에 기반하여 접이식 부이기구(100)의 현재의 위치를 계산한다. 이때, GPS 수신기(120)가 현재의 위치를 계산하는 방법은 공지된 기술을 이용하며, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.
조난신호 송출기(130)는 설정된 주기로 GPS 수신기(120)에 의해 계산되는 현재위치가 포함된 조난신호를 송출한다. 이때, 조난신호 송출기(130)는 조난신호를 위성신호로 변환하며, GPS 위성(10)을 통해 브로드캐스팅(broadcasting) 할 수 있다. 또한, 조난신호 송출기(130)는 LoRa 통신, NB-IOT 통신, 지그비 통신 등의 다양한 장거리 통신방식을 이용하여 조난신호를 송출할 수도 있다. 또한, 조난신호 송출기(130)는 조난신호에 고유의 식별정보를 포함시켜 전송하는 것이 바람직하다.
검출센서(140)는 수면의 유속 및 온도 중의 적어도 하나를 검출한다. 이때, 검출센서(140)는 접이식 부이기구(100)가 수면 위로 부상하면, 접이식 부이기구(100)의 현재의 위치에서의 수면의 유속 및 온도 중의 적어도 하나를 검출한다. 또한, 검출센서(140)는 격발식 가스주입기(110)가 격발되기 직전의 주변의 유체의 유동과 격발된 직후의 주변의 유체의 유동을 검출할 수도 있다.
카메라(150)는 수면 위 및 수면 아래 중의 적어도 하나의 영상을 촬영한다. 즉, 카메라(140)는 접이식 부이기구(100)가 수면 위로 부상하면, 접이식 부이기구(100)의 현재의 위치에서의 수면 위 및 수면 아래 중의 적어도 하나에 대한 영상을 촬영한다. 이때, 카메라(140)는 접이식 부이기구(100)가 수면 위로 부상한 상태의 조도를 측정하며, 측정되는 조도에 따라 일반 카메라의 기능과 적외선 카메라의 기능을 전환하여 주변의 영상을 촬영할 수 있다. 이로써, 카메라(150)는 접이식 부이기구(100)가 낮에 수면 위로 부상하였을 때의 영상을 촬영할 수 있을 뿐만 아니라 야간에 수면 위로 부상하였을 때에도 주변의 영상을 촬영할 수 있게 된다.
이 경우, 조난신호 송출기(130)는 검출센서(140)에 의해 검출되는 유속 및 수면온도, 격발식 가스주입기(110)에 의한 격발 전후의 주변 유체의 유동 중의 적어도 하나에 대한 측정신호와, 카메라(150)에 의해 촬영되는 영상신호 중의 적어도 하나를 조난신호에 포함시켜 함께 송출하는 것이 바람직하다.
수압 감지센서(160)는 접이식 부이기구(100)의 현재위치에 대한 수압을 감지한다. 이때, 수압 감지센서(160)는 접이식 부이기구(100)가 수면 위로 부상한 상태에서의 수압을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 수면 위로 부상하기 전의 주변의 수압을 감지할 수도 있다.
가스주입 제어기(170)는 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 제1설정값 이상인 경우, 격발식 가스주입기(110)를 동작시킨다. 즉, 가스주입 제어기(170)는 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 제1설정값 이상인 경우, 접이식 부이기구(100)가 접힌 상태에서 수면 아래의 일정 깊이 이상 가라앉고 있는 것으로 판단하며, 그에 따라 격발식 가스주입기(110)를 격발시켜 접이식 부이기구(100)에 가스를 주입한다. 이에 따라, 수면 아래로 가라앉고 있는 접이식 부이기구(100)는 내부로 가스가 주입되면서 수면 위로 부상하게 된다.
비상전원(180)은 접이식 부이기구(100)에 설치된 각각의 구성요소를 제1구성, 제2구성 및 제3구성으로 분류하며, 분류된 제1구성, 제2구성 및 제3구성에 대하여 선택적으로 전원을 공급한다. 이때, 비상전원(180)은 격발식 가스주입기(110), GPS 수신기(120), 조난신호 송출기(130), 검출센서(140), 카메라(150), 수압 감지센서(160), 가스주입 제어기(170) 및 전원공급 제어기(190) 중 수압 감지센서(160) 및 전원공급 제어기(190)를 제1구성으로 분류하고, 격발식 가스주입기(110) 및 가스주입 제어기(170)를 제2구성으로 분류하며, GPS 수신기(120), 조난신호 송출기(130), 검출센서(140) 및 카메라(150)를 제3구성으로 분류할 수 있다. 이 경우, 비상전원(180)은 제1구성으로 분류된 수압 감지센서(160) 및 가스주입 제어기(170)에는 상시적으로 전원을 공급하며, 제2구성 및 제3구성에는 서로 다른 조건에 따라 각각 전원을 공급할 수 있다.
전원공급 제어기(190)는 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 제1설정값 이상이 되는 경우, 및 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 1차적으로 제1설정값 이상이 된 후에 다시 제1설정값보다 낮은 값으로 설정된 제2설정값 이하로 떨어지는 경우에 따라 제1구성, 제2구성 및 제3구성에 대한 전원공급을 제어한다. 이때, 전원공급 제어기(190)는 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 제1설정값 이상으로 되기 전에는 제1구성에 전원을 공급하며, 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 1차적으로 제1설정값 이상이 된 경우에는 제2구성에 전원을 공급하고, 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 1차적으로 제1설정값 이상이 된 후에 다시 제1설정값보다 낮은 값으로 설정된 제2설정값 이하로 떨어지는 경우에 제3구성에 전원을 공급할 수 있다. 또한, 전원공급 제어기(190)는 제3구성에 대하여 전원이 공급되는 경우에는 제1구성 및 제2구성에 대한 전원공급을 차단할 수 있다.
이로써, 전원공급 제어기(190)는 비상시에 필요한 구성에 대해서만 전원을 공급함으로써 각각의 구성요소에 공급되는 전원을 최소화할 수 있게 된다.
조난신호 수신기(200)는 조난신호 송출기(130)에 의해 송출되는 조난신호를 수신하며, 수신되는 조난신호에 대응하여 접이식 부이기구(100)의 현재위치 및 상황을 표시한다. 이때, 조난신호 수신기(200)는 도 6에 도시한 바와 같이, 태블릿이나 이동통신단말기의 형태로 구현될 수 있으며, 조난신호 송출기(130)로부터 수신되는 조난신호에 기반하여 접이식 부이기구(100)의 수면 위 및 수면 아래의 영상, 수면의 유속, 온도 등을 표시할 수 있다. 또한, 조난신호 수신기(200)는 GPS 위성(10) 또는 LoRa 통신, NB-IOT 통신, 지그비 통신 등의 다양한 장거리 통신방식을 이용하여 조난신호 송출기(130)와 통신이 가능한 컴퓨터로 구현되며, 조난신호 송출기(130)로부터 수신되는 조난신호를 분석하여 접이식 부이기구(100)의 위치, 해당 위치의 유속, 격발식 가스주입기(110)의 격발시의 주변 유체의 유동의 변화, 해수온도 등을 포함하는 주변상황을 분석하고 모니터링 할 수도 있다.
한편, 접이식 부이기구(100)는 도 7에 도시한 바와 같이, 유속에 따라 사고지점으로부터 이동한다. 이 경우, 조난신호 수신기(200)는 접이식 부이기구(100)가 수면 위에 부상한 시점의 위치, 접이식 부이기구(100)의 현재시점의 위치, 접이식 부이기구(100)의 이동거리, 검출센서(140)에 의해 검출되는 수면의 유속, 깊이에 따른 유속곡선, 본체(300)로부터 접이식 부이기구(100)까지 연장된 줄의 길이 등에 기반하여 수중에 잠긴 본체(300)의 위치를 추정할 수 있다. 또한, 조난신호 수신기(200)는 본체(300)로부터 접이식 부이기구(100)까지 연장된 줄의 길이, 깊이에 따른 수압의 변화곡선 등에 기반하여 본체(300)의 위치에서의 수압을 추정할 수도 있다. 조난신호 수신기(200)는 추정되는 본체(300) 위치, 본체(300) 주변의 수압 등을 표시할 수도 있다.
이로써, 조난신호 수신기(200)는 수면위로 부상한 접이식 부이기구(100)의 현재위치, 주변의 암초, 유속, 수면온도, 수중의 본체(300)의 위치, 본체(300) 주변의 수압 등을 판단하여 구조요원이 사전에 대비를 할 수 있도록 함으로써, 구조요원에 대한 2차 사고의 발생을 사전에 예방할 수 있게 된다.
선박과 같은 본체(300)는 도 8에 도시한 바와 같이, 격발신호 수신기(310), 비상전원(320), 전원공급 제어기(330), 검출센서(340), 카메라(350) 및 수압 감지센서(360)를 포함할 수 있다. 이때, 격발신호 수신기(310), 비상전원(320), 전원공급 제어기(330), 검출센서(340), 카메라(350) 및 수압 감지센서(360)는 선박과 같은 본체(300)의 기타 다른 구성요소와 독립적으로 구성되는 것이 바람직하다.
격발신호 수신기(310)는 격발식 가스주입기(310)에 의해 접이식 부이기구(100)에 가스가 주입되면, 격발식 가스주입기(310)로부터 격발신호를 수신한다.
비상전원(320)은 전원공급 제어기(330), 검출센서(340), 카메라(350) 및 수압 감지센서(360)의 각각에 전원을 공급한다. 이때, 비상전원(320)은 상시적으로 각각의 구성요소와 차단회로를 구성하며, 격발신호 수신기(310)에 의해 격발신호가 수신되는 경우에 각각의 구성요소에 전원을 공급하도록 구성된다.
전원공급 제어기(330)는 비상전원(320)에 의해 각각의 구성요소에 전원이 공급되도록 제어한다. 이때, 전원공급 제어기(330)는 비상전원(320)에 의한 비상전원의 단계를 복수로 분류하며, 분류된 각각의 단계에 기반하여 각각의 구성요소에 비상전원을 공급할 수도 있다.
검출센서(340)는 수중의 유속 및 온도 중의 적어도 하나를 검출한다. 이때, 검출센서(340)는 격발신호 수신기(310)에 의해 격발신호가 수신되면, 전원공급 제어기(330)의 제어를 통해 비상전원(320)으로부터 비상전원을 공급받아 설정된 시간간격의 단위로 수중의 유속 및 온도를 검출할 수 있다. 이때, 검출센서(340)에 의해 설정된 시간단위로 검출되는 유속 및 온도의 변화량이 일정한 범위 이상인 경우, 전원공급 제어기(330)는 검출센서(340)가 지속적으로 설정된 시간간격 단위로 유속 및 온도를 검출하도록 비상전원(320)의 전원공급을 제어할 수 있다. 또한, 검출센서(340)에 의해 설정된 시간단위로 검출되는 유속 및 온도의 변화량이 일정한 범위 이내인 경우, 전원공급 제어기(330)는 검출센서(340)에 공급되는 비상전원이 차단되도록 비상전원(320)의 전원공급을 제어할 수 있다. 검출센서(340)에 의해 검출되는 검출신호는 접이식 부이기구(100)와 연결된 광섬유의 줄을 통해 접이식 부이기구(100)로 전송될 수 있다. 이로써, 전원공급 제어기(330)는 선박과 같은 본체(300)가 침몰한 경우에 바닥에 가라앉기 전까지의 유속 및 온도의 변화를 검출할 수 있다.
카메라(350)는 수중의 영상을 촬영한다. 이때, 카메라(350)는 격발신호 수신기(310)에 의해 격발신호가 수신되고, 검출센서(340)에 의해 설정된 시간단위로 검출되는 유속 및 온도의 변화량이 일정한 범위 이내인 경우, 전원공급 제어기(330)의 제어에 의해 비상전원(320)으로부터 비상전원을 공급받아 주변의 영상을 촬영할 수 있다. 이 경우, 카메라(350)는 수중의 영상을 용이하게 촬영할 수 있도록 적외선 카메라로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 카메라(320)에 의해 촬영되는 영상신호는 접이식 부이기구(100)와 연결된 광섬유의 줄을 통해 접이식 부이기구(100)로 전송될 수 있다.
수압 감지센서(360)는 수압을 감지한다. 이때, 수압 감지센서(360)는 격발신호 수신기(310)에 의해 격발신호가 수신되고, 검출센서(340)에 의해 설정된 시간단위로 검출되는 유속 및 온도의 변화량이 일정한 범위 이내인 경우, 전원공급 제어기(340)의 제어에 의해 비상전원(320)으로부터 비상전원을 공급받아 본체(300)의 현재의 위치에서의 수압을 감지할 수 있다. 수압 감지센서(360)에 의해 감지되는 감지신호는 접이식 부이기구(100)와 연결된 광섬유의 줄을 통해 접이식 부이기구(100)로 전송될 수 있다.
이때, 전원공급 제어기(330)는 접이식 부이기구(100)와 연결된 광섬유의 줄을 통해 측정 요청신호가 수신되는지의 여부를 판단하며, 측정 요청신호가 수신되는 경우에 검출센서(340), 카메라(350) 및 수압 감지센서(360)의 각각에 의해 신호가 측정되도록 비상전원(320)의 비상전원의 공급을 제어할 수도 있다.
또한, 조난신호 수신기(200)는 접이식 부이기구(100)를 통해 본체(300)로부터 수신되는 수중의 유속, 온도, 수압, 수중의 영상 등을 수신하여 표시할 수도 있다.
이로써, 전원공급 제어기(330)는 선박과 같은 본체(300)가 침몰된 후 일정한 시간 동안만 수중의 상황을 측정하며, 일정한 시간이 경과한 후에는 접이식 부이기구(100)를 통해 측정 요청신호가 있는 경우에만 수중의 상황을 측정함으로써 비상전원(320)의 전원공급을 최적화할 수 있다.
또한, 조난신호 수신기(200)는 선박의 침몰과 같은 비상상황의 경우에 수면의 상태뿐만 아니라 수중의 상태를 정확하게 파악하며, 그에 따른 최적의 조치를 수행할 수 있도록 함으로써 수상사고에 대한 2차사고의 예방 및 안전에 최적으로 대응할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법을 나타낸 흐름도이다. 본 발명의 실시예에 따른 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법은 도 1에 나타낸 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템에 의해 수행될 수 있다.
비상전원(180)은 접이식 부이기구(100)에 설치된 각각의 구성요소를 제1구성, 제2구성 및 제3구성으로 분류하며, 분류된 제1구성, 제2구성 및 제3구성에 대하여 선택적으로 전원을 공급할 수 있다(S101). 이때, 비상전원(180)은 격발식 가스주입기(110), GPS 수신기(120), 조난신호 송출기(130), 검출센서(140), 카메라(150), 수압 감지센서(160), 가스주입 제어기(170) 및 전원공급 제어기(190) 중 수압 감지센서(160) 및 전원공급 제어기(190)를 제1구성으로 분류하고, 격발식 가스주입기(110) 및 가스주입 제어기(170)를 제2구성으로 분류하며, GPS 수신기(120), 조난신호 송출기(130), 검출센서(140) 및 카메라(150)를 제3구성으로 분류할 수 있다. 이 경우, 비상전원(180)은 제1구성으로 분류된 수압 감지센서(160) 및 가스주입 제어기(170)에는 상시적으로 전원을 공급하며, 제2구성 및 제3구성에는 서로 다른 조건에 따라 각각 전원을 공급할 수 있다.
전원공급 제어기(190)는 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 제1설정값 이상이 되는 경우, 및 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 1차적으로 제1설정값 이상이 된 후에 다시 제1설정값보다 낮은 값으로 설정된 제2설정값 이하로 떨어지는 경우에 따라 제1구성, 제2구성 및 제3구성에 대한 전원공급을 제어한다. 이때, 전원공급 제어기(190)는 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 제1설정값 이상으로 되기 전에는 제1구성에 전원을 공급하며, 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 1차적으로 제1설정값 이상이 된 경우에는 제2구성에 전원을 공급하고, 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 1차적으로 제1설정값 이상이 된 후에 다시 제1설정값보다 낮은 값으로 설정된 제2설정값 이하로 떨어지는 경우에 제3구성에 전원을 공급할 수 있다. 또한, 전원공급 제어기(190)는 제3구성에 대하여 전원이 공급되는 경우에는 제1구성 및 제2구성에 대한 전원공급을 차단할 수 있다.
이로써, 전원공급 제어기(190)는 비상시에 필요한 구성에 대해서만 전원을 공급함으로써 각각의 구성요소에 공급되는 전원을 최소화할 수 있게 된다.
수압 감지센서(160)는 접이식 부이기구(100)의 현재위치에 대한 수압을 감지한다(S103). 이때, 수압 감지센서(160)는 접이식 부이기구(100)가 수면 위로 부상한 상태에서의 수압을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 수면 위로 부상하기 전의 주변의 수압을 감지할 수도 있다.
가스주입 제어기(170)는 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 제1설정값 이상인 경우(S105), 격발식 가스주입기(110)를 동작시켜 접이식 부이기구(100)에 가수를 주입한다(S107). 즉, 가스주입 제어기(170)는 수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 제1설정값 이상인 경우, 접이식 부이기구(100)가 접힌 상태에서 수면 아래의 일정 깊이 이상 가라앉고 있는 것으로 판단하며, 그에 따라 격발식 가스주입기(110)를 격발시켜 접이식 부이기구(100)에 가스를 주입한다. 이에 따라, 수면 아래로 가라앉고 있는 접이식 부이기구(100)는 내부로 가스가 주입되면서 수면 위로 부상하게 된다.
이때, 격발식 가스주입기(110)는 격발식으로 접이식 부이기구(100)에 가스를 주입할 수 있다. 이 경우, 격발식 가스주입기(110)는 격발신호에 대응하여 압축가스를 분사하여 접이식 부이기구(100)에 가스를 주입하거나, 격발신호에 따라 가스를 발생시키기 위한 다양한 화학재료를 서로 혼합시킨 후, 발생되는 가스를 접이식 부이기구(100)에 주입할 수 있다. 또한, 접이식 부이기구(100)에 주입되는 가스는 압축 또는 생성이 용이하며, 물에 대한 부상력이 높을수록 좋다. 또한, 격발식 가스주입기(110)가 접이식 부이기구(100)에 가스를 주입하는 방식은 기재된 방식에 한정되는 것은 아니며, 공지된 다양한 방식을 이용하여 접이식 부이기구(100)에 가스를 주입할 수 있음은 물론이다.
수압 감지센서(160)에 의해 감지되는 수압이 제1설정값 이상이 된 후, 다시 수압이 제1설정값 보다 낮은 값으로 설정된 제2설정값 이하가 되면(S109), GPS 수신기(120)는 접이식 부이기구(100)가 수면 위에 부상한 것으로 판단하며, GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하여 현재위치를 계산한다(S111). 즉, GPS 수신기(120)는 접이식 부이기구(100)가 수면 위에 부상하면, GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하며, 수신되는 GPS 신호에 기반하여 접이식 부이기구(100)의 현재의 위치를 계산한다. 이때, GPS 수신기(120)가 현재의 위치를 계산하는 방법은 공지된 기술을 이용하며, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.
검출센서(140)는 수면의 유속 및 온도 중의 적어도 하나를 검출한다(S113). 즉, 검출센서(140)는 접이식 부이기구(100)가 수면 위로 부상하면, 접이식 부이기구(100)의 현재의 위치에서의 수면의 유속 및 온도 중의 적어도 하나를 검출한다.
카메라(150)는 수면 위 및 수면 아래 중의 적어도 하나의 영상을 촬영한다(S115). 즉, 카메라(140)는 접이식 부이기구(100)가 수면 위로 부상하면, 접이식 부이기구(100)의 현재의 위치에서의 수면 위 및 수면 아래 중의 적어도 하나에 대한 영상을 촬영한다. 이때, 카메라(140)는 접이식 부이기구(100)가 수면 위로 부상한 상태의 조도를 측정하며, 측정되는 조도에 따라 일반 카메라의 기능과 적외선 카메라의 기능을 전환하여 주변의 영상을 촬영할 수 있다. 이로써, 카메라(150)는 접이식 부이기구(100)가 낮에 수면 위로 부상하였을 때의 영상을 촬영할 수 있을 뿐만 아니라 야간에 수면 위로 부상하였을 때에도 주변의 영상을 촬영할 수 있게 된다.
조난신호 송출기(130)는 설정된 주기로 GPS 수신기(120)에 의해 계산되는 현재위치가 포함된 조난신호를 송출한다(S117). 이때, 조난신호 송출기(130)는 조난신호를 위성신호로 변환하며, GPS 위성(10)을 통해 브로드캐스팅(broadcasting) 할 수 있다. 또한, 조난신호 송출기(130)는 LoRa 통신, NB-IOT 통신, 지그비 통신 등의 다양한 장거리 통신방식을 이용하여 조난신호를 송출할 수도 있다. 이 경우, 조난신호 송출기(130)는 검출센서(140)에 의해 검출되는 유속 및 수면온도 중의 적어도 하나에 대한 측정신호와, 카메라(150)에 의해 촬영되는 영상신호 중의 적어도 하나를 조난신호에 포함시켜 함께 송출하는 것이 바람직하다.
조난신호 수신기(200)는 조난신호 송출기(130)에 의해 송출되는 조난신호를 수신하며, 수신되는 조난신호에 대응하여 접이식 부이기구(100)의 현재위치 및 상황을 표시한다. 이때, 조난신호 수신기(200)는 태블릿이나 이동통신단말기의 형태로 구현될 수 있으며, 조난신호 송출기(130)로부터 수신되는 조난신호에 기반하여 접이식 부이기구(100)의 수면 위 및 수면 아래의 영상, 수면의 유속, 온도 등을 표시할 수 있다.
이로써, 조난신호 수신기(200)는 수면위로 부상한 접이식 부이기구(100)의 주변의 암초, 유속, 수면온도 등을 판단하여 구조요원이 사전에 대비를 할 수 있도록 함으로써, 구조요원에 대한 2차 사고의 발생을 사전에 예방할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 접이식 부이기구;
    격발식으로 상기 접이식 부이기구에 가스를 주입하는 격발식 가스주입기;
    상기 접이식 부이기구가 수면 위에 부상한 경우에 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하여 현재위치를 계산하는 GPS 수신기; 및
    설정된 주기로 상기 GPS 수신기에 의해 계산되는 현재위치가 포함된 조난신호를 송출하는 조난신호 송출기;
    를 포함하며,
    상기 접이식 부이기구는 수면 위에 부상한 경우, 주변의 상황정보를 수집하며, 수집되는 상기 주변의 상황정보를 상기 조난신호와 함께 송출하는 것을 특징으로 하는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    수면의 유속 및 온도 중의 적어도 하나를 검출하는 검출센서; 및
    수면 위 및 수면 아래 중의 적어도 하나의 영상을 촬영하는 카메라;
    를 더 포함하며,
    상기 조난신호 송출기는 상기 검출센서에 의해 검출되는 신호 및 상기 카메라에 의해 촬영되는 영상 중의 적어도 하나가 포함된 조난신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조난신호 송출기에 의해 송출되는 조난신호를 수신하며, 수신되는 상기 조난신호에 대응하여 상기 접이식 부이기구의 현재위치 및 상황을 판단하는 조난신호 수신기;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    수압을 감지하는 수압 감지센서; 및
    상기 수압 감지센서에 의해 감지되는 수압이 제1설정값 이상인 경우, 상기 격발식 가스주입기를 동작시키는 가스주입 제어기;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    각각의 구성요소를 제1구성, 제2구성 및 제3구성으로 분류하며, 분류된 상기 제1구성, 상기 제2구성 및 상기 제3구성에 대하여 선택적으로 전원을 공급하는 비상전원; 및
    상기 수압 감지센서에 의해 감지되는 수압이 상기 제1설정값 이상이 되는 경우, 및 상기 수압 감지센서에 의해 감지되는 수압이 상기 제1설정값 이상이 된 후에 상기 제1설정값보다 낮은 값으로 설정된 제2설정값 이하로 떨어지는 경우에 따라 상기 비상전원의 상기 제1구성, 상기 제2구성 및 상기 제3구성에 대한 전원공급을 제어하는 전원공급 제어기;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템.
  6. 접이식 부이기구에 격발식 가스주입기, GPS 수신기, 조난신호 송출기, 검출센서, 카메라, 수압 감지센서, 가스주입 제어기, 비상전원 및 전원공급 제어기가 설치되며, 상기 접이식 부이기구와 조난신호 수신기를 포함하는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 시스템에 의해 수행되는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법에 있어서,
    상기 가스주입 제어기가 격발식으로 상기 접이식 부이기구에 가스를 주입하는 단계;
    상기 접이식 부이기구가 수면 위에 부상한 경우, 상기 GPS 수신기가 GPS 신호를 수신하여 현재위치를 계산하는 단계; 및
    상기 조난신호 송출기가 설정된 주기로 상기 GPS 수신기에 의해 계산되는 현재위치가 포함된 조난신호를 송출하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 검출센서가 수면의 유속 및 온도 중의 적어도 하나를 검출하는 단계; 및
    상기 카메라가 수면 위 및 수면 아래 중의 적어도 하나의 영상을 촬영하는 단계;
    를 더 포함하며,
    상기 조난신호 송출기는 상기 검출센서에 의해 검출되는 신호 및 상기 카메라에 의해 촬영되는 영상 중의 적어도 하나가 포함된 조난신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 조난신호 수신기가 상기 조난신호 송출기에 의해 송출되는 조난신호를 수신하며, 수신되는 상기 조난신호에 대응하여 상기 접이식 부이기구의 현재위치 및 상황을 표시하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    수압 감지센서가 수압을 감지하는 단계;
    를 더 포함하며,
    상기 가스주입 제어기는 상기 수압 감지센서에 의해 감지되는 수압이 제1설정값 이상인 경우에 상기 접이식 부이기구에 가스를 주입하는 것을 특징으로 하는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    각각의 구성요소를 제1구성, 제2구성 및 제3구성으로 분류하며, 상기 비상전원이 분류된 상기 제1구성, 상기 제2구성 및 상기 제3구성에 대하여 선택적으로 전원을 공급하는 단계;
    를 더 포함하며,
    상기 전원공급 제어기는 상기 수압 감지센서에 의해 감지되는 수압이 상기 제1설정값 이상이 되는 경우, 및 상기 수압 감지센서에 의해 감지되는 수압이 상기 제1설정값 이상이 된 후에 상기 제1설정값보다 낮은 값으로 설정된 제2설정값 이하로 떨어지는 경우에 따라 상기 비상전원의 상기 제1구성, 상기 제2구성 및 상기 제3구성에 대한 전원공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 수상사고에 대한 2차 사고의 예방 및 안전대응 방법.
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