KR20220111538A - 드론을 이용한 해상 인명구조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드론을 이용한 해상 인명구조장치에 관한 것으로, 카메라가 장착된 드론의 하부에 마련되며, 하나 이상의 팽창 튜브가 구비되는 인명구조유닛, 및 상기 인명구조유닛을 상기 드론에서 분리 배출하는 배출유닛을 포함하되, 상기 배출유닛은 원격지의 사용자의 조작에 따라 작동되는 것을 특징으로 하며, 해상에 투하되면 즉시 팽창하도록 하여 익수자에게 신속하고 효과적으로 팽창 튜브를 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

드론을 이용한 해상 인명구조장치{Water lifeguard system using drones}
본 발명은 드론을 이용한 해상 인명구조장치에 관한 것으로, 드론을 이용하여 신속하고 정확하게 구조 활동이 가능하고, 물에 접촉시 급속도로 팽창 튜브가 부풀어 오를 수 있도록하여 신속하고 안전하게 인명구조활동을 제공할 수 있는 드론을 이용한 해상 인명구조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 해변 또는 바다에서 사용되는 구조용품으로는 구명튜브, 보드가 사용되고 있다. 또한 수상 구조 활동의 거의 대부분은 단지 배를 통해서 수색하여 구조하거나 헬기를 통해 인근을 수색하는 정도가 대부분이다.
이중에서 직접적인 해상 인명 구조의 대부분은 배를 통한 것이 대부분이나 이는 파도, 수중 상태, 날씨 등 주변 환경의 영향을 많이 받게되며, 실제 해양 조난자의 특성상 조난을 당할 경우 그 위치까지 도달하여 구조활동을 하기에는 시간이 부족한 실정이다.
한편, 최근에는 드론이 개발됨에 따라 직접 구조물품을 익수자에게 투척하여 전달하는 방식보다 정확하게 구조물품을 전달하는 해상구조드론이 등장하고 있으나, 익수자의 위에서 구조물품을 투하하는 특성상 구조물품이 익수자의 머리위에 떨어져 2차 피해가 발생할 가능성이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 해상에 투하되면 즉시 팽창하도록 하여 익수자에게 신속하고 효과적으로 팽창 튜브를 제공할 수 있는 드론을 이용한 해상 인명구조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 하나의 가스실린더로 하나 이상의 팽창 튜브를 동시다발적으로 팽창시켜 다수의 인명을 구조하기에 적합한 드론을 이용한 해상 인명구조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 익수자에게 인명구조유닛 투하시 낙하산을 통해 천천히 전달되도록 하여 안전한 구조활동이 가능한 드론을 이용한 해상 인명구조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 드론을 이용한 해상 인명구조장치는, 카메라가 장착된 드론의 하부에 마련되며, 하나 이상의 팽창 튜브가 구비되는 인명구조유닛, 및 상기 인명구조유닛을 상기 드론에서 분리 배출하는 배출유닛을 포함하되, 상기 배출유닛은 원격지의 사용자의 조작에 따라 작동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인명구조유닛은 상기 팽창 튜브를 팽창시키는 공기를 압축수용하는 가스실린더, 상기 가스실린더를 개방시키는 인플레이터, 및 상기 인플레이터를 동작시키는 수분감지 보빈을 포함하고, 상기 수분감지 보빈은 물에 용해되는 수용체를 포함하고, 상기 수용체가 녹으면 상기 인플레이터를 작동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인명구조유닛은 일측이 상기 인플레이터와 연결되고, 타측이 상기 하나 이상의 팽창 튜브와 연결되는 공기이송호스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인명구조유닛의 하부에는 상기 인명구조유닛이 해상에 투하될 경우 상기 인명구조유닛 내부로 물을 유입시키는 타공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 인명구조유닛은 상기 드론으로부터 배출되는 경우 동작하는 낙하산을 수납하는 낙하산수납부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 드론을 이용한 해상 인명구조장치는 해상에 투하되면 즉시 팽창하도록 하여 익수자에게 신속하고 효과적으로 팽창 튜브를 제공할 수 있는 장점을 가지게 된다.
또한, 본 발명에 따른 드론을 이용한 해상 인명구조장치는 하나의 가스실린더로 하나 이상의 팽창 튜브를 동시다발적으로 팽창시켜 다수의 인명을 구조하기에 적합한 장점을 가지게 된다.
또한, 본 발명에 따른 드론을 이용한 해상 인명구조장치는 익수자에게 인명구조유닛을 투하시 낙하산을 통해 천천히 전달되도록 하여 안전한 구조활동이 가능한 장점을 가지게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 드론을 이용한 해상 인명구조장치의 전체 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 해상 인명구조장치의 낙하산이 전개되는 모습을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 인명구조유닛의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 팽창 튜브를 장착한 인명구조유닛의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 팽창 유닛을 나타내는 도면, 및
도 6은 본 발명에 따른 팽창 유닛의 단면도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명함으로써 본 발명을 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 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.
도 1은 본 발명에 따른 드론을 이용한 해상 인명구조장치의 전체 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 해상 인명구조장치의 낙하산이 전개되는 모습을 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 드론을 이용한 해상 인명구조장치는 강 또는 해상에서 구조를 요하는 익수자에게 인명구조장치가 마련된 드론을 통해 접근하고, 원격지에서 사용자의 조작에 의해 익수자에게 인명구조장치를 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 드론을 이용한 해상 인명구조장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 카메라가 장착되어 원격지에서 사용자에 의해 조종이 가능한 드론(10)과, 상기 드론(10)의 하부에 마련되는 인명구조유닛(100)으로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 인명구조장치는 원격지에서 사용자의 조작에 의해 드론이 익수자의 위치까지 이동하고, 사용자의 조작에 의해 드론에 마련된 상기 인명구조유닛(100)을 익수자에게 투하하여 인명구조활동을 할 수 있다. 이때 인명구조유닛(100)은 도 2에 도시한 바와 같이, 드론으로부터 분리배출시 전개되는 낙하산(113)을 포함하여 익수자가 인명구조유닛(100)의 낙하에 따른 2차 피해를 입지않고 안전하게 전달되도록 하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명에 따른 인명구조유닛의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 팽창 튜브를 장착한 인명구조유닛의 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참고하여, 상기 인명구조유닛(100)은 상부의 마운트(110)와 하부의 하우징(120)으로 구성될 수 있다. 상기 마운트(110)의 양측면에는 상기 드론(10)으로부터 거치될 수 있는 손잡이(111)가 형성될 수 있다. 또한 상기 드론(10)의 하부에는 상기 손잡이(111)를 고정시킬 수 있는 고정수단이 마련될 수 있다.
상기 마운트(110)의 중앙에는 상기 낙하산(113)을 수납하는 낙하산수납부(112)가 형성될 수 있으며, 상기 낙하산수납부(112)는 사용자에 의해 상기 인명구조유닛(100)이 상기 드론(10)으로부터 배출되는 경우 수납된 낙하산(113)을 전개한다.
상기 하우징(120)의 외부에는 상기 인명구조유닛(100)이 익수자에게 전달되는 경우 익수자가 물에 부유할 수 있도록 공기에 의해 팽창하는 팽창 튜브(300)가 하나 이상 마련되며, 상기 팽창 튜브(300)에 공기를 전달하는 하나 이상의 공기이송호스(320)와 상기 하우징(120) 내부에서 발생되는 공기를 상기 공기이송호스(320)로 배출하는 호스연결구(121)가 마련되고, 상기 하우징(120)의 내부에는 상기 팽창 튜브(300)를 팽창시키는 공기를 공급하는 팽창 유닛(200)이 마련된다.
상기 호스연결구(121)를 통해 배출되는 공기는 상기 공기이송호스(320)를 여러 갈래로 분기시키는 연결관(310)에 의해 분기되어 하나 이상의 팽창 튜브(300)를 충진할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 인명구조유닛(100)은 물에 닿는 경우 상기 팽창 튜브(300)에 공기를 공급하도록 상기 하우징(120)의 하부에는 상기 하우징(120) 내부로 물이 유입될 수 있는 타공(123)이 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 팽창 유닛을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 팽창 유닛의 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참고하여, 상기 하우징(120) 내부에 마련된 상기 팽창 유닛(200)은 상기 팽창 튜브(300)를 팽창시키기 위한 공기가 압축되어 수용되는 가스실린더(210)와, 상기 가스실린더(210)를 개방시키고 공기를 상기 공기이송호스(320)에 공급하는 인플레이터(220)와, 상기 인명구조유닛(100)이 물에 닿으면 상기 인플레이터(220) 내부에 마련되어 상기 인플레이터(220)를 동작시키는 수분감지 보빈(230)을 포함할 수 있다.
상기 가스실린더(210)는 원통형의 긴 실린더로 압축공기를 수용하며, 바람직하게는 CO2 가스를 압축수용 할 수 있다. 상기 가스실린더(210)의 입구는 실링되어 후술하는 인플레이터(220)의 동작이 없으면 가스를 배출하지 않는다.
상기 인플레이터(220)는 상기 가스실린더(210)와 결합되어 특정한 조건에 따라 상기 가스실린더(210)를 개방시키는 장치이다. 상기 인플레이터(220)는 일측이 상기 가스실린더(210)의 입구와 체결되는 실린더결합부(221)와, 상기 인플레이터(220) 내부로 물이 유입되도록 개방된 물유입구(222)와, 후술하는 수분감지 보빈(230)에 의해 작동되는 스프링(223)과, 상기 스프링(223)의 동작에 의해 상기 가스실린더(210)의 실링을 개방시키는 격발침(224), 및 상기 가스실린더(210)로부터 배출되는 가스를 외부로 배출하는 공기배출구(225)를 포함할 수 있다.
상기 수분감지 보빈(230)은 원통형의 캡형상으로 상기 물유입구(222) 내부에 마련되어 상기 스프링(223)과 격발침(224)이 상기 인플레이터(220) 내부에서 후퇴한 상태로 고정될 수 있도록 한다. 상기 수분감지 보빈(230)의 내부에는 물에 닿으면 용해되는 수용체가 충진되며, 수용체는 일예로 셀룰로오스로 구성될 수 있으며, 구조를 요하는 위급상황에서 상기 팽창 튜브(300)가 빠르게 전개될 수 있도록 수용체는 1~2초 내로 녹도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 수분감지 보빈(230)은 물에 접촉하여 수용체가 녹게되면 스프링(223)에 작용하는 압축이 해제되어 상기 격발침(224)이 상기 가스실린더(210) 방향으로 전진하도록 한다.
이와 같이 구성되는 팽창 유닛(200) 구조는 수분에 굉장히 민감하기 때문에 구조활동이 진행되지 않는 평상시에는 수분감지 보빈(230)으로의 수분을 차단하기 위해 물유입구(222)에 장착되는 보호캡이 더 마련될 수 있다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 드론을 이용한 해상 인명구조장치의 동작에 대해 설명한다.
먼저 원격지에 위치한 사용자가 드론(10)이 익수자의 위치로 이동하도록 드론(10)을 조종한다. 이후 사용자는 상기 인명구조유닛(100)의 마운트(110)가 드론(10)으로부터 분리되도록 고정수단을 조작하여 인명구조유닛(100)을 낙하시킨다.
이때 상기 인명구조유닛(100)은 낙하와 동시에 낙하산수납부(112)의 낙하산(113)이 전개되도록 하여 익수자가 인명구조장치(100)의 낙하로 인한 2차피해가 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 해상에 낙하한 인명구조장치(100)의 하부의 타공(123)을 통해서 물이 하우징(120) 내부로 유입된다. 유입된 물은 하우징(120) 내부 팽창 유닛(200)의 물유입구(222)로 유입된다.
이후 유입된 물이 상기 수분감지 보빈(230)에 접촉하여 수분감지 보빈(230)에 충진된 수용체가 녹게된다. 그러면 수분감지 보빈(230)에 의해 고정되어 있던 스프링(223)이 풀리게되면서 격발침(224)을 전진시키게 되고, 격발침(224)은 상기 가스실린더(210)의 실링을 뚫어 가스실린더(210)에 압축된 공기가 배출된다.
가스실린더(210)로부터 배출된 공기는 인플레이터(225)의 공기배출구(225)와 상기 공기이송호스(320)를 통해 상기 하우징(120)의 양측으로 분기되어 이송되며, 이송되는 공기는 상기 하우징(120) 외부의 연결관(310)을 통해 분기되어 복수의 팽창 튜브(300)에 공기가 충진되어 익수자에게 부유하는 튜브를 제공할 수 있다.
10 : 드론 100 : 인명구조유닛
120 : 하우징 200 : 팽창 유닛
300 : 팽창 튜브

Claims (5)

  1. 드론을 이용한 해상 인명구조장치로서,
    카메라가 장착된 드론의 하부에 마련되며, 하나 이상의 팽창 튜브가 구비되는 인명구조유닛; 및
    상기 인명구조유닛을 상기 드론에서 분리 배출하는 배출유닛을 포함하되,
    상기 배출유닛은 원격지의 사용자의 조작에 따라 작동되는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 해상 인명구조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인명구조유닛은 상기 팽창 튜브를 팽창시키는 공기를 압축수용하는 가스실린더, 상기 가스실린더를 개방시키는 인플레이터, 및 상기 인플레이터를 동작시키는 수분감지 보빈을 포함하고,
    상기 수분감지 보빈은 물에 용해되는 수용체를 포함하고, 상기 수용체가 녹으면 상기 인플레이터를 작동시키는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 해상 인명구조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인명구조유닛은 일측이 상기 인플레이터와 연결되고, 타측이 상기 하나 이상의 팽창 튜브와 연결되는 공기이송호스를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 해상 인명구조장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 인명구조유닛의 하부에는 상기 인명구조유닛이 해상에 투하될 경우 상기 인명구조유닛 내부로 물을 유입시키는 타공이 형성되는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 해상 인명구조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인명구조유닛은 상기 드론으로부터 배출되는 경우 동작하는 낙하산을 수납하는 낙하산수납부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 해상 인명구조장치.
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KR102654024B1 (ko) * 2023-03-08 2024-04-03 최희재 수상구조드론

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