고감도 자기 감응 센서를 이용한 폭발장치

고감도 자기 감응 센서를 이용한 폭발장치{Bomb Using Searching Coil}

본 발명은 본인의 선출원 10-2001-0030030호(2001년 5월 30일 출원)에 개시된 일정거리 내에 위치한 철 성분의 유동을 감지할 수 있는 고감도 자기 감응 센서를 이용하여 예를 들어, 불순한 목적으로 소정거리(감지범위) 내에 접근하는 물체에 대해 폭발하여 타격을 입힐 수 있도록 한 폭발장치에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 상기 선 출원된 고감도 자기 감응 센서를 이용하여 제조되는폭발물에 관한 것으로써, 예컨데 불순한 목적을 가진 무리들이 수중(예를 들어, 잠수함)이나 지중(예를 들어, 땅굴)을 이용해 침투해 들어오면 이를 미리 감지하여 차단할 수 있도록 창안된 기술이다.

종래의 폭발물로서는 폭발대상에 따라 그 폭발력이 다르도록 설계된 지뢰 등을 예로 들 수 있다. 이 같은 지뢰는 은밀하게 땅속에 파묻어 인지가 불가능하도록 해 놓은 상태에서 소정물체에 의해 직접적인 하중압력을 받으면 폭발 준비 상태로 되었다가 압력이 제거됨과 동시에 폭발하여 상대방에게 타격을 입히도록 설계된 것으로써, 특히 여름철 수해가 발생하여 유실됨으로써 아까운 인명이 손상되는 경우가 자주 발생하고 있음은 주지의 사실이다.

또한, 이 같은 지뢰는 반드시 일정한 정도의 압력이 직접 가해진 후 폭발할 수 있도록 설계됨으로써 소정 압력이 가해지지 않으면 장기간동안 폭발되지 않고 남아 있어 항상 예측불허의 위험성을 내포하고 있는 것이 현실이다.

또한, 이 같은 지뢰는 매설할 때와 제거할 때 많은 인원이 동원되어야 함은 물론, 자칫 실수로 인한 인명살상의 위험성도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 이루어진 것으로써, 폭발물의 직접 접촉에 의한 폭발을 지양하는 대신에, 폭발물로부터 소정범위내에 들어오는 물체에 대해 폭발할 수 있도록 폭발조건을 설정함으로써 폭발범위를 증가시킴과 아울러, 폭발규모를 조정할 수 있도록 한 폭발장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 설치 및 제거작업이 용이하고 폭발물로서의 유효기간이 설정되어 폭발물로서의 효과를 유효기간 내에만 한정시킴으로써 의도하지 않은 인명살상의 위험을 제거토록 한 폭발장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고감도 자기 감응 센서를 이용한 폭발장치는, 미리 정해진 감지범위 내에서 철 성분의 유동을 감지하는 자기 감응 센서; 자기 감응 센서에 의해 감지된 철 성분을 분석하여 그 분석결과에 따라 폭발물이 폭발하도록 제어하고, 폭발물로서의 능력을 갖도록 설정된 유효기간 및 폭발력, 무전 주파수에 따라 아군과 적군을 구별하여 폭발물의 폭발을 제어할 수 있도록 프로그램된 중앙연산처리장치; 미리 설정된 폭발물로서의 유효기간을 카운트하여 카운트시간을 상기 중앙연산처리장치에 입력하는 타이머; 자기 감응 센서의 감지신호 레벨에 따라 살상인원을 조정하도록 폭발규모를 조정하는 디스트리뷰터; 자기 감응 센서의 감지신호 레벨에 따라 폭발규모를 조정하도록 폭발물의 폭발부분을 조정하는 조정부; 및 아군이 소지하는 철 성분의 무기 감지신호에 의해서는 폭발이 차단되도록 아군의 무전주파수를 감지하여 중앙연산처리장치에 입력하는 무전주파수감지부로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 자기 감응 센서를 이용한 폭발장치의 개념도이다.

도 2는 본 발명에 적용된 고감도 자기 감응 센서의 구조도이다.

도 3은 본 발명의 제어 구성 블록도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 - 중앙연산처리장치 20 - 자기감응센서

30 - 타이머 40 - 디스트리뷰터

50 - 조정부 60 - 무전주파수감지부

100 - 폭발물

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 폭발물(100)은 지뢰 등의 폭발물과는 달리 폭발물이 위치하는 곳으로부터 소정범위 내(예컨데, 12m)에서 유동하는 철 성분(예를 들어, 무기)이 감지되면 폭발하도록 설계된다. 이 같은 설계는 본 출원인의 선출원에 따른 도 2에 도시한 자기 감응 센서에 의해 가능하며 예를 들어 상기 선출원의 자기 감응 센서에서 하나의 유니트만을 본 발명에 적용하면 폭발범위는 4m가 되므로 유니트 개수를 조정하여 폭발물에 적용함으로써 폭발범위를 달리할 수 있다.

즉, 도 2에 도시한 바와 같이 자기 감응 센서(20)는 각각 독립된 코어(102)에 에나멜로 코팅된 구리동선(103)을 감은 각 단일체(101) 3개를 일정하게 배열하고 각각의 단일체를 연결한 후 진동, 습도 혹은 외부의 잡음이 유기되지 않도록 구리재질(105)을 사용하여 봉한다. 이때, 각 단일체의 배열방향은 단일체에 감겨져 있는 구리동선(103)의 방향이 서로 역방향이 되도록 하며, 각 단일체의 간격은 근접하게 배치할수록 효율이 높다. 이 단일체는 코어(102)의 히스테리시스 특성을 달리하여 3단계 혹은 다단계로 접속한다. 코어(102)에 감는 구리동선(103)의 권선수, 굵기 및 방향은 사용하고자 하는 목적에 따라 달리할 수 있으며, 코어(102)에 구리동선(103)을 감은 후 임피던스와 후단에 사용하는 증폭부의 임피던스 및 캐패시턴스를 필히 고려하여야 한다. 코어(102)는 약 1800℃의 고온에서 열처리한 후 가공해야 하며, 가공 후에도 고온에서 열처리된 금속체가 특성이 우수하다.

한편, 본 발명의 폭발물은 철 성분의 감지레벨에 따라 폭발물(100)의 폭발규모 및 폭발부분이 조정되도록 예를 들어 미리 정해진 여러 레벨의 폭발규모를 적절하게 적용하여 폭발물을 폭발시킴과 동시에 폭발물이 여러 부분으로 나누어 폭발할 수 있도록 철 성분의 감지레벨에 따라 소정시차를 두고 수회 연속 폭발할 수 있도록 한다. 즉, 폭발물을 세 부분으로 나누어 폭발할 수 있도록 설계하였을 경우 자기 감응 센서에 의해 감지된 철 성분의 감지레벨이 폭발물의 한 부분의 폭발로 충분할 경우에는 후술하는 중앙연산처리장치의 제어에 의해 한 부분만 폭발시키고 나머지 부분은 추후 감지되는 철 성분의 감지레벨에 따라 함께 혹은 별도로 폭발시키면 된다.

이 같은 폭발물의 폭발부분 제어 및 조정동작은 후술하는 디스트리뷰터 및 조정부 등의 신호가 각각 나누어진 폭발부분에 대해 인가될 수 있도록 구성하면 되며, 후술하는 중앙연산처리장치 등 폭발물의 폭발동작을 제어하는 구성부분은 마지막에 폭발할 부분에 구성 내장하면 될 것이다.

한편, 상기 감지레벨은 철 성분의 유동 상태 및 철 성분의 많고 적음에 따라 달라지므로 이를 토대로 불순한 물체들의 규모를 분석하면 될 것이다.

이 같은 본 발명의 폭발물(100)은 도 3에 도시한 바와 같이 감지범위 내에서 감지되는 철 성분의 신호를 분석하여 그 분석결과에 따라 폭발물이 폭발하도록 제어하고, 폭발물로서의 능력을 갖도록 설정된 기간 및 폭발력, 그리고 예를 들어 무전주파수에 따라 아군과 적군을 구별하여 폭발물의 폭발을 제어할 수 있도록 프로그램된 중앙연산처리장치(CPU)(10)가 구성된다.

또한, 본 발명의 폭발물은 상술한 바와 같이 미리 정해진 감지범위 내에서 철 성분의 유동을 감지하여 감지신호를 상기 CPU(10)에 입력하는 자기 감응 센서(20), 폭발물로서의 효력이 발휘될 수 있도록 설정된 유효기간의 경과여부를 카운트하여 카운트시간을 상기 중앙연산처리장치에 입력하는 타이머(30), 자기 감응 센서(20)의 감지신호 레벨에 따라 살상인원을 조정하도록 폭발규모를 조정하는 디스트리뷰터(Distributer)(40), 자기 감응 센서(20)의 감지신호 레벨에 따라 폭발규모를 조정하도록 폭발물의 폭발부분을 조정하는 조정부(50) 및, 아군이 소지하는 철 성분의 무기 감지신호에 의해서는 폭발이 차단되도록(예를 들어, 아군이 휴대하는 무전기 주파수와 자기 감응 센서의 주파수(폭발물의 주파수)가 일치하면) 아군의 무전기 주파수를 감지하는 무전주� ��수감지부(60)가 구성된다.

다음에, 상기 구성을 가진 본 발명의 동작을 설명한다.

본 발명의 자기 감응 센서(20)를 이용한 철 성분 감지 및 폭발장치는 불순한 목적으로 감지범위 내에 접근하는 물체에 대해 타격을 입혀 접근을 차단할 수 있도록 설치해 놓은 폭발장치이다.

즉, 본 발명의 폭발장치는 지상뿐 아니라 수중(예를 들어, 잠수함) 또는 지중(예를 들어, 땅굴)을 이용해 소정거리 내로 철 성분의 무기를 휴대한 물체가 접근해 올 때, 이 물체가 휴대한 철 성분의 무기의 유동상태를 자기 감응 센서(20)가 감지하여 중앙연산처리장치(10)에 입력한다.

따라서, CPU(10)에서는 내장된 프로그램을 구동하여 철 성분의 유동상태 감지레벨을 분석하여 불순한 목적을 띈 물체의 규모 등을 판단한다.

이 같은 판단을 기초로 CPU(10)는 디스트리뷰터(40)를 제어하여 조정된 폭발력에 따라 폭발물이 폭발하도록 함과 동시에 조정부(50)를 제어하여 소정부분으로 나누어 폭발하도록 설계된 폭발물의 폭발부분이 정해진 상태에서 폭발하도록 한다. 즉, 자기 감응 센서(20)에 의해 감지된 유동성 철 성분의 감지레벨이 예를 들어 세 부분으로 나누어 폭발하도록 설계된 폭발물의 세 부분을 전부 한꺼번에 폭발시켜야 할 정도인지 혹은 한 부분만 폭발시켜도 될 정도인지를 CPU(10)가 판단하고 그 판단결과에 따라 조정부(50)를 제어하여 폭발물을 폭발시키는 것이다.

한편, 상기 CPU(10)는 자기 감응 센서(20)에 의해 감지된 철 성분의 주파수를 분석하여 메모리에 저장하여 두었다가 무전주파수감지부(60)에 의해 감지 분석되어 메모리에 저장하여 둔 아군의 무전기 주파수와 철 성분의 감지주파수가 동일한 경우가 있는지를 판단하고, 동일한 경우가 있을 때에는 비록 철 성분의 무기를 휴대한 물체가 감지범위 내에 접근하더라도 폭발물이 폭발하지 않도록 제어한다.

또한, CPU(10)는 타이머(30)로부터 카운트되는 시간을 입력받아 미리 설정된 폭발물의 폭발유효기간이 경과하였는지를 판단하고 폭발유효기간이 경과하지 않은 상태이면 각 구성부분들의 동작이 유효하게 수행될 수 있도록 제어하며, 폭발유효기간이 경과한 것으로 판단되면 각 구성부분들을 동작 불능상태로 변환하여 비록 철 성분의 무기를 휴대한 물체가 감지범위 내에 접근하더라도 폭발물이 폭발하지 않도록 제어한다.

상술한 본 발명은 구체적인 실시예를 들어 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니며 본 발명의 기술적사상의 범주를 벗어나지 않는 범위내에서는 얼마든지 수정 및 변형실시가 가능함은 물론이다.

예를 들어, 상기 설명에서는 중앙연산처리장치의 제어에 의해 폭발물이 폭발하는 것으로 설명하였으나, 중앙연산처리장치 대신에 각 구성부분들의 개별적인 동작에 의해 폭발물의 전체동작이 수행되도록 구성하여도 상관없다.

상술한 바와 같이 본 발명의 자기 감응 센서를 이용한 폭발장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 지상 뿐 아니라 지중 또는 수중을 이용하여 소정거리 내로 접근하는 물체의 철 성분을 감지할 수 있는 감지범위를 조정할 수 있다.

둘째, 디스트리뷰터를 사용하여 폭발범위내로 접근하는 물체의 살상규모를 조정할 수 있다.

셋째, 폭발범위내로 접근하는 물체의 규모에 적합한 분할폭발이 가능하다.

넷째, 폭발가능 기간이 설정됨으로써 폭발물로써의 기능이 필요 없게 되었을 때 안전사고를 방지할 수 있다.

다섯째, 지뢰 등과 같이 매설할 필요가 없이 설치 및 제거작업이 매우 간편하게 이루어질 수 있다.