동절기 수중 작업 안전 장치{safety apparatus for underwater work in cold winter}
본 발명은 동절기 수중 작업 안전 장치에 관한 것으로서, 특히 저온의 수중 작업시 비상 상황이 발생하는 경우 수중 작업자를 안전하게 보호할 수 있는 장치에 관한 것이다.
동절기 사고선박 구난시 작업자는 수중에서 작업하게 되는데, 물속에서는 열의 손실이 아주 빠르므로 체온을 보호해야 하며, 특히 동절기에는 유빙으로 인한 사고의 위험에 노출된다.
대한민국 특허출원번호 제10-2010-0035473호에 소개된 수중작업복은 사용자가 필요에 따라 발열판을 가동하여 체온저하 등의 문제를 해결할 수 있도록 하여 장시간의 수중작업에 효과적이다.
그러나, 상기 발명은 수중작업자의 체온저하를 방지할 수 있으나, 수중작업자가 동절기 수중 작업시 수중에서 유동하는 얼음에 의해 수중 작업을 용이하게 할 수 없고, 또한, 수중에서 비상 상황이 발생하는 경우 수중 작업자를 안전하게 보호할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 동절기에 사고 선박에 대한 구난시 수중 작업자가 수중 작업을 용이하게 할 수 있도록 함과 동시에 수중 작업시 비상 상황이 발생하는 경우 수중 작업자를 안전하게 보호할 수 있는 수중 작업 안전 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 동절기 수중 작업 안전 장치는 내부 공간에 수중 작업자를 수용하는 수중 작업부; 및 상기 수중 작업부에 연결되어 수중 작업부를 승하강시키는 승강 유도부;를 포함하고, 상기 수중 작업부는, 복수개의 프레임으로 이루어지며 내부 공간에 상기 수중 작업자를 수용하는 케이지; 상기 케이지에 착탈가능하게 구비되고 현재 위치를 특정하여 위치 정보를 발생시키는 GPS 부재; 상기 케이지의 상부에 구비되고 내부 공간을 가지며 공기의 증감에 따라 내부 부피가 변화되어 부력을 증감시키는 부력 부재; 상기 케이지의 상단에 구비되고 내부 공간에 저장된 공기를 기압차에 의해 상기 부력 부재로 공급하는 압력 용기; 상기 부력 부재와 상기 압력 용기 사이에 구비되어 상기 압력 용기에 저장된 공기를 상기 부력 부재로 공급하는 압력 조절 밸브; 및 상기 부력 부재의 부력을 증감시키는 제어부;를 포함하고, 상기 승강 유도부는, 상기 승강 유도부의 절단 여부를 센싱하여 상기 승강 유도부가 절단된 경우 비상 신호를 발생시키고, 상기 승강 유도부가 절단되지 않은 경우 정상 신호를 발생시키는 센싱 부재를 포함하며, 상기 수중 작업부는, 상기 제어부가 상기 센싱 부재로부터 비상 신호를 수신하는 경우, 상기 압력 용기에 구비된 개폐 부재를 개방시키면서 상기 압력 조절 밸브를 개방하여 상기 압력 용기에 저장된 공기를 상기 부력 부재로 공급하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 수중 작업부는 상기 부력 부재에 연결되는 공기 유출 밸브를 더 포함하고, 상기 제어부가 상기 센싱 부재로부터 정상 신호를 수신하는 경우, 상기 공기 유출 밸브를 개방하여 상기 부력 부재 내의 공기를 일정량 외부로 방출하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 수중 작업부는 현재 시간이 설정 시간에 해당하는 경우 상기 제어부로 부상 신호를 송신하는 타이머를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 타이머로부터 부상 신호를 수신하는 경우, 상기 압력 용기에 구비된 개폐 부재를 개방시키면서 상기 압력 조절 밸브를 개방시켜 상기 압력 용기에 저장된 공기를 상기 부력 부재로 공급하는 것을 특징으로 한다. 더불어, 상기 수중 작업부는, 상기 케이지의 하부에 연결되는 착탈 부재; 및 상기 착탈 부재의 하부에 연결되는 하중 부재;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 센싱 부재로부터 비상 신호를 수신하는 경우, 상기 하중 부재를 상기 착탈 부재로부터 분리시켜 해저면으로 낙하시키는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 동절기 수중 작업 안전 장치에 의하면, 동절기에 사고 선박에 대한 구난시 수중 작업자가 수중 작업을 용이하게 할 수 있도록 함과 동시에 수중 작업시 비상 상황이 발생하는 경우 수중 작업자를 안전하게 보호하도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 동절기 수중 작업 안전 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수중 작업부의 제 1구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수중 작업부에 포함된 부력 부재가 공기 공급에 따라 부피 변화되는 모습을 보여주는 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 승강 유도부가 절단된 경우, 도 2의 수중 작업부가 수중에서 상승하는 모습을 보여주는 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수중 작업부의 제 2구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 승강 유도부가 절단된 경우, 도 5의 수중 작업부가 수중에서 상승하는 모습을 보여주는 도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 동절기 수중 작업 안전 장치의 구성도이다.
본 발명에 따른 동절기 수중 작업 안전 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 구조선과 수중 작업부(200)를 연결하여 상기 수중 작업부(200)를 승하강시키는 승강 유도부(100) 및 내부 공간에 수중 작업자를 수용하며 수중에서 부력 변화에 의해 수직이동하는 수중 작업부(200)를 포함한다.
도 2는 본 발명에 따른 수중 작업부의 제 1구성도이다.
상기 수중 작업부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 케이지(210), GPS 부재(220), 부력 부재(230), 압력 용기(240), 압력 조절 밸브(250), 공기 유출 밸브(260), 타이머(270) 및 제어부(280)를 포함한다.
상기 케이지(210)는 복수개의 프레임으로 이루어지며 내부 공간에 상기 수중 작업자를 수용함으로써 동절기에 수중의 얼음으로부터 수중 작업자를 용이하게 보호할 수 있다.
상기 GPS 부재(220)는 현재 위치를 특정하여 위치 정보를 발생시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 GPS 부재(220)는 상기 케이지(210)에 구비되며, 상기 수중 작업부(200)의 현재 위치를 특정하여 위치 정보를 실시간으로 발생시킬 수 있다. 여기서, 상기 GPS 부재(220)는 상기 케이지(210)에 착탈가능하게 구비될 수 있는데, 예를 들어, 승강 유도부(100)가 절단되어 수중 작업부(200)가 승강 유도부(100)로부터 분리된 경우, 수중 작업자는 케이지(210)로부터 상기 GPS 부재(220)를 분리한 후 상기 GPS 부재(220)를 이용하여 상기 승강 유도부(100)가 설치된 해수면 지점으로 용이하게 이동할 수 있다.
상기 부력 부재(230)는 상기 케이지(210)의 상부에 구비되고 내부 공간을 가지며 공기의 증감에 따라 내부 부피가 변화되어 부력을 증감시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 부력 부재(230)는 내부 공기량의 변화에 따라 부피를 유연하게 변화시킬 수 있는 탄성 부재, 예를 들어 고무 풍선으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 부력 부재(230)의 부피가 증가하는 경우에는 상기 부력 부재(230)에 양성 부력이 발생하여 상기 수중 작업부(200)를 부상시키고, 상기 부력 부재(230)의 부피가 감소하는 경우에는 상기 부력 부재(230)에 음성 부력이 발생하여 상기 수중 작업부(200)를 하강시킬 수 있다.
상기 압력 용기(240)는 상기 케이지(210)의 상단에 구비되며 내부 공간에 저장된 공기를 기압차에 의해 상기 부력 부재(230)로 공급할 수 있다. 구체적으로, 상기 압력 용기(240)는 폐쇄된 공간으로 이루어지는데, 상기 압력 용기(240)는 폐쇄 공간을 개방시키기 위한 개패 부재(241)가 구비될 수 있고, 상기 개패 부재(241)의 개방으로 상기 압력 용기(240) 내의 공기가 상기 부력 부재(230)로 공급될 수 있다.
한편, 상기 압력 용기(240)는 외측면에 외부 충격에 의해 파손을 방지하는 충격 흡수 부재(미도시)가 구비될 수 있는데, 여기서, 상기 충격 흡수 부재는 고무 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 압력 용기(240)는 외측면에 야간 식별을 용이하게 하는 식별 부재(미도시)가 구비될 수 있는데, 여기서, 상기 식별 부재는 야광 물질 또는 발광 다이오드로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 상기 식별 부재가 발광 다이오드로 이루어지는 경우, 상기 발광 다이오드는 상부에 외부 충격에 의해 파손을 방지하는 투명 플라스틱 재질의 보호 커버(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 수중 작업부에 포함된 부력 부재가 공기 공급에 따라 부피 변화되는 모습을 보여주는 도이다.
상기 압력 조절 밸브(250)는 상기 부력 부재(230)와 상기 압력 용기(240) 사이에 구비되어 상기 부력 부재(230)와 상기 압력 용기(240)를 서로 연결시킬 수 있는데, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 압력 조절 밸브(250)가 개방되는 경우, 상기 부력 부재(230)와 상기 압력 용기(240)가 연통되어 상기 압력 용기(240)에 저장된 공기가 기압차에 의해 상기 부력 부재(230)로 이동됨으로써 상기 부력 부재(230)의 부피가 증가될 수 있고, 상기 압력 조절 밸브(250)가 폐쇄되는 경우, 상기 부력 부재(230)와 상기 압력 용기(240)의 연통이 차단되므로 공기의 이동을 차단할 수 있다.
상기 공기 유출 밸브(260)는 상기 부력 부재(230)에 연결될 수 있는데, 상기 공기 유출 밸브(260)는 상기 수중 작업부(200)를 하강시키기 위한 구성으로, 상기 공기 유출 밸브(260)가 개방되는 경우, 상기 부력 부재(230)에 저장된 공기가 기압차에 의해 상기 부력 부재(230)의 외부로 유출됨으로써 상기 부력 부재(230)의 부피가 감소될 수 있고, 이에 따라, 상기 부력 부재(230)에 음성 부력이 발생하여 상기 수중 작업부(200)를 하강시킬 수 있다. 여기서, 상기 공기 유출 밸브(260)가 개방되는 경우, 상기 압력 조절 밸브(250)는 폐쇄되어 상기 압력 용기(240)에 저장된 공기가 상기 부력 부재(230)로 이동되는 것을 차단할 수 있다.
상기 타이머(270)는 상기 압력 용기(240)에 구비될 수 있고, 현재 시간이 설정 시간에 해당하는 경우, 상기 제어부(280)로 부상 신호를 송신할 수 있다. 즉, 상기 타이머(270)는 현재 시간을 실시간으로 측정하되, 측정된 현재 시간이 기 설정된 시간에 해당하는 경우에는 상기 수중 작업부(200)를 부상시키도록 상기 제어부(280)로 부상 신호를 송신할 수 있다.
상기 제어부(280)는 상기 압력 용기(240)에 구비되어 상기 부력 부재(230)의 부력을 증감시킴으로써 상기 수중 작업부(200)의 운영과 동작을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 승강 유도부가 절단된 경우, 도 2의 수중 작업부가 수중에서 상승하는 모습을 보여주는 도이다.
구체적으로, 상기 제어부(280)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 승강 유도부(100)가 절단되어 승강 유도부(100)에 구비된 센싱 부재(110)로부터 비상 신호를 수신하는 경우, 상기 압력 용기(240)에 구비된 개폐 부재(241)를 개방시키면서 상기 압력 조절 밸브(250)를 개방하여 상기 압력 용기(240)에 저장된 공기를 상기 부력 부재(230)로 공급함으로써 상기 수중 작업부(200)를 즉시 부상시킬 수 있다. 또한, 상기 제어부(280)는 상기 센싱 부재(110)로부터 정상 신호를 수신하는 경우, 상기 압력 조절 밸브(250)를 폐쇄한 상태로 상기 공기 유출 밸브(260)를 개방하여 상기 부력 부재(230) 내의 공기를 일정량 외부로 방출함으로써 상기 수중 작업부(200)를 하강시킬 수 있다. 상기 센싱 부재(110)는 승강 유도부(100) 내부에 구비된 전선을 통해 전원을 인가받아 작동할 수 있는데, 상기 센싱 부재(110)는 승강 유도부(100)가 절단되는 경우에는 승강 유도부(100) 내부에 구비된 전선도 함께 절단되어 센싱 부재(110)가 더 이상 전원을 공급받지 않게 됨으로써 상기 비상 신호를 발생시킬 수 있고, 또한 상기 센싱 부재(110)는 승강 유도부(100)가 절단되지 않은 경우에는 전원을 지속적으로 인가받아 상기 정상 신호를 발생시킬 수 있다.
더불어, 상기 제어부(280)는 상기 타이머(270)로부터 부상 신호를 수신하는 경우, 상기 압력 용기(240)에 구비된 개폐 부재(241)를 개방시키면서 상기 압력 조절 밸브(250)를 개방시켜 상기 압력 용기(240)에 저장된 공기를 상기 부력 부재(230)로 공급함으로써 상기 수중 작업부(200)를 부상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 수중 작업부의 제 2구성도이다.
한편, 상기 수중 작업부(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 케이지(210)의 하부에 연결되는 착탈 부재(290)와, 상기 착탈 부재(290)의 하부에 연결되는 하중 부재(295)를 더 포함할 수 있다. 상기 착탈 부재(290)는 상기 케이지(210)와 상기 하중 부재(295)를 착탈 가능하게 연결할 수 있는데, 상기 착탈 부재(290)는 상기 제어부(280)로부터 발생되는 제어 신호에 의해 상기 하중 부재(295)를 분리시킴으로써 상기 하중 부재(295)를 상기 수중 작업부(200)로부터 분리시킬 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 승강 유도부가 절단된 경우, 도 5의 수중 작업부가 수중에서 상승하는 모습을 보여주는 도이다.
상기 하중 부재(295)는 상기 수중 작업부(200)의 하강을 용이하게 하면서 상기 수중 작업부(200)가 해수에 의해 흔들리는 것을 방지할 수 있는데, 상기 제어부(280)는 상기 센싱 부재(110)로부터 비상 신호를 수신하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 하중 부재(295)를 상기 착탈 부재(290)로부터 분리시켜 해저면으로 낙하시킴으로써 상기 수중 작업부(200)의 부상을 용이하게 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 동절기에 사고 선박에 대한 구난시 수중 작업자가 수중 작업을 용이하게 할 수 있도록 함과 동시에 수중 작업시 비상 상황이 발생하는 경우 수중 작업자를 안전하게 보호하도록 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 동절기 수중 작업 안전 장치를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100:승강 유도부 110:센싱 부재
200:수중 작업부 210:케이지
220:GPS 부재 230:부력 부재
240:압력 용기 241:개폐 부재
250:압력 조절 밸브 260:공기 유출 밸브
270:타이머 280:제어부
290:착탈 부재 295:하중 부재 |
