비상용 네비게이션 방독면{Emergency navigational smoke helmet}
본 발명은 화재시 사용되는 비상용 방독면에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재시 발생하는 연기로 인해 시야가 확보되지 않아 탈출하는데 어려움을 겪는 상황을 방독면에 장착된 RFID센서와 건물내부의 USN 시스템을 이용, 방독면 안면부에 있는 레이저로 방향을 지시하는 화살표를 바닥에 표시하여 신속하게 위험상황에서 대피할 수 있도록 한 비상용 네비게이션 방독면에 대한 것이다.
화재와 같은 비상사태의 발생시 인명피해를 최소화하기 위해서는 무엇보다도 진화 장비 및 안전한 대피 방법이 마련되어야 하나, 최근의 대구 지하철 참사에서도 볼 수 있듯이 사전에 충분한 대응이 되어 있지 않은 경우에는 상당한 인명피해를 피할 수 없는 것이 현실이다. 또한, 비상시에 대피시설이 충분한 수준으로 갖추어 졌다 하더라도, 실제 상황에서 어떠한 일들이 일어날 지는 알 수 없는 것이어서 위험성은 더욱 커질 수밖에 없는 것이 현실이다. 화재시에 가장 문제시되는 점은 화염에 의한 화상보다 연소시에 발생되는 각종 유독가스로 인한 질식 및 이로 인한 시야 방해이다. 즉, 지하철 역사와 같이 폐쇄된 공간에서는 발생된 연소가스가 쉽게 빠져나가지 못하고 내부에 가득 차게 되며, 이로 인해 불과 수미터 앞의 상황도 보이지 않기 때문에 대부분 탈출구를 찾지 못하여 우왕좌왕하게 되고 연기에 질식하여 사망하거나 큰 부상을 입게 되는 것이다 또한, USN 시스템은 설비교통, 유통물류, 환경, 자동화, 안전 등 여러 분야에 다양하게 적용되고 있고, 대표적으로 건물의 화재 조기진압을 위한 화재 경보, 대처 시스템을 예로 들 수 있으나 이는 시스템 관리자, 구조자를 위한 자동화 시스템으로 볼 수 있어 조난자들을 위한 직접적인 적용사례는 아니라고 할 수 있다. 또한 이는 조난자의 시야확보만 안전 확보를 위한 해결방안이라고 할 수 없어 대형 화재 발생 초기진압에 실패 할 시에는 실질적인 도움이 되지 못하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같이 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 공공장소 등 건물의 대형화재 발생 시 남녀노소 모두가 쉽게 사용 할 수 있고 위치정보를 수신하여 탈출 할 수 있는 비상구의 위치를 사용자에게 알려주는 방독면으로서, 방독면에 장착된 RFID센서와 건물내부의 USN 시스템을 이용, 방독면 안면부에 있는 레이저로 방향을 지시하는 화살표를 바닥에 표시하여 신속하게 위험상황에서 대피할 수 있도록 한 비상용 네비게이션 방독면을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 비상용 네비게이션 방독면은, 건물 내에 구비된 USN 시스템을 통하여 구조신호가 발생되면, 이에 따른 비상신호를 수신하여 방독면에서 비상 안내용 레이저 빔을 발생하는 방독면으로서, 유독 가스나 연기를 막아 주는 동시에 호흡을 가능하도록 해주는 교체 가능한 필터부; 방독면을 착용하였을 때 안면을 보호하고 외부의 유독가스나 매연 등으로부터 차단하기 위한 유리로 이루어진 안면부; 방독면을 착용할 때 상부에 고정하기 위한 상단부 고정 밴드; 방독면을 착용할 때 안면과 접촉하여 유연하게 굴곡을 형성하면서 안면과 밀착하도록 되어 있는 안면 접촉부; 방독면의 하부쪽에 구비되어 방독면 착용자가 앞으로 나아갈 때 진행하는 방향을 따라 아래쪽으로 레이점 빔을 발생시켜 탈출로로 유도하는 레이저 안내부; 및 방독면의 작동을 온/오프하여, 레이저 안내부의 레이저 빔 작동을 처리할 수 있도록 하는 원터치 스트랩을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 본 발명에 따른 비상용 네비게이션 방독면에 있어서, 상기 레이저 안내부는, 상기 레이저 빔을 발사하기 위한 파워로서, 충전 사용이 가능한 배터리; 건물 내에 설치된 USN 시스템과 연동하여 방독면을 착용한 사용자의 위치를 화재 발생지점과 함께 위치 정보를 계산하여 가장 가깝고 안전한 비상구로 방향을 표시하도록 레이저 빔의 방향을 유도하는 RFID 센서; 회전 관성을 감지하여 레이저 빔에 의한 방향 사인이 표시될 때 방독면 착용자가 몸을 움직이거나 회전할 때 마다 방향 사인인 화살표가 따라 움직이도록 하는 자이로 센서; 레이저 빔을 집속하여 모아주도록 하기 위해서 레이저 빔의 발광부에 위치하는 콘텐서 렌즈; 레이저 안내부의 배터리, RFID센서, 자이로센서를 수용하여 보호하는 프레임; 및 레이저 안내부의 프레임의 전면 커버로서 구비되고 레이점 빔을 투과하는 강화 유리창을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 본 발명에 따른 비상용 네비게이션 방독면에 있어서, 상기 원터치 스트랩은 끈을 당기는 단 한번의 행위에 의하여 전원공급과 동시에 RFID 센서의 작동, USN 시스템과 통신을 개시하도록 하는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 본 발명에 따른 비상용 네비게이션 방독면에 있어서, 상기 필터부에는 교체 가능한 필터를 교체할 때 사용되는 교체 필터 버튼과 교체 필터를 방독면 본체에 결합시키기 위한 결합소켓과 결합너트 및 상기 결합소켓이 상기 필터부에 연결되도록 하는 스프링 결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 네비게이션 방독면에 의하면, 구조자의 구조조치와 동시에 조난자가 스스로 안전하게 대피 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 건물 내의 USN 시스템을 기반으로 화재 진행방향 등 통로의 유실 여부를 계속적으로 조난자의 네비게이션 방독면에 정보를 전송하여 안전한 탈출 방향을 지시 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 원터치 스트랩을 이용한 착용법을 통해 남녀노소 누구나 신속하고 쉽게 착용 할 수 가 있다.
도1은 본 발명에 따른 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 비상용 네비게이션 방독면의 구성요소를 나타내는 정면도 및 측면도이다.
도2는 본 발명에 따른 비상용 네비게이션 방독면의 레이저 안내부의 분해 구성도이다.
도3은 본 발명에 따른 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 네비게이션 방독면의USN시스템 설명도이다.
도4는 본 발명에 따른 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 네비게이션 방독면의 방향표시 레이져 설명도이다.
도5는 본 발명에 따른 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 네비게이션 방독면의 교체 필터 분해도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 비상용 네비게이션 방독면에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도1은 본 발명에 따른 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 비상용 네비게이션 방독면의 구성을 나타내는 정면도 및 측면도이다. 도2는 본 발명에 따른 비상용 네비게이션 방독면의 레이저 안내부의 분해 구성도이다. 도3은 본 발명에 따른 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 네비게이션 방독면의 USN시스템 설명도이다. 도4는 본 발명에 따른 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 네비게이션 방독면의 방향표시 레이져 설명도이다. 도5는 본 발명에 따른 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 네비게이션 방독면의 교체 필터 분해도이다. 도1에 도시된 것은 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 비상용 네비게이션 방독면의 외형을 나타내는 정면도 및 측면도이다. 도1을 참조하면 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 비상용 네비게이션 방독면은 화재상황에서 사용자를 보호해주는 방독면 역할을 하는 필터부(1), 안면부 유리(3), 상단 고정 밴드(4), 안면 접촉부(5)와 레이저 안내부(7)로 구성된다. 도1에서 상기 필터부(1)는 유독 가스나 연기를 막아 주는 동시에 호흡을 가능하도록 해주는 필터로서 교체가 가능하도록 되어 있다. 또한, 안면부 유리(3)는 방독면을 착용하였을 때 안면을 보호하고 외부의 유독가스나 매연 등으로부터 차단하기 위한 유리막이다. 상단부 고정 밴드(4)는 방독면을 착용할 때 상부에 고정하기 위한 것으로 열 저항 플라스틱 소재의 고정 밴드로 이루어져 있다. 안면 접촉부(5)는 방독면을 착용할 때 안면과 접촉하는 부분으로서 실리콘 고무 소재로 이루어져 유연하게 굴곡을 형성하면서 안면과 밀착하도록 되어 있다. 또한, 원터치 스트랩(6)을 이용한 On/Off 방식의 착용과 작동을 동시에 할 수 있도록 하여 남녀노소 누구나 신속하고 쉽게 착용 할 수 있는 특징을 가진다. 상기 원터치 스트랩(6)은 끈을 당기는 단 한번의 행위에 의하여 전원공급과 동시에 RFID 센서의 작동, USN 시스템과 통신을 개시하도록 할 수 있다. 도1의 오른쪽 도면에서 개시되는 바와 같이, 비상용 네비게이션 방독면의 하부쪽에는 레이저 안내부(7)를 구비하여 방독면 착용자가 앞으로 나아갈 때 진행하는 방향으로 따라 아래쪽으로 레이점 빔을 발생시켜 유도로의 기능을 하게 된다. 상기 레이저 안내부(7)는 레이점 빔으로 구현되는 유도 사인으로서 화재시 발생되는 검은 연기로 인해 시야가 어둡거나 가려지더라도 그 직진성에 의해서 탈출구까지 정확한 안내 방향을 표시하게 된다. 상기 레이저 안내부(7)는 RFID 센서를 구비하고 근처 비상구의 위치 정보를 유도 사인(arrow)인 레이저 화살표로 표시하게 된다. 상기 레이저 안내부(7)의 RFID 센서는 건물 내에 설치된 USN 시스템과 연동하여 방독면을 착용한 사용자의 위치를 인식하고 비상구로 유도하기 위한 네트워크 시스템을 구현한다. 도2는 본 발명에 따른 비상용 네비게이션 방독면의 레이저 안내부의 분해 구성도이다. 도2에 도시된 레이저 안내부(7)는 RFID 센서(9)를 통해 근처 비상구의 위치정보를 유도 사인(arrow)인 레이저 화살표로 표시하게 되고, 방독면의 레이저 안내부(7)에 RFID센서(9)칩과 함께 내장된 자이로 센서(11, gyro sensor)가 비상구를 찾기 위해 몸을 회전할 때 생기는 회전관성을 감지하여 화살표가 사용자의 시선과 함께 움직이도록 하여, 뿌연 연기 속 직관적인 레이저 빔 사인이 조난자의 탈출을 적극적으로 돕는다. 도2에 도시된 레이저 안내부(7)의 상세 구성을 참조하면, 상기 레이저 안내부(7)는 배터리(8), RFID센서(9), 자이로센서(10) 및 이를 구비하여 위치시키는 레이저 안내부(7)의 프레임(13)과 외부 강화유리창(12)을 포함한다. 또한, 레이저 빔을 집속하여 모아주는 콘텐서 렌즈(11)가 레이저 빔의 발광부에 위치하여 구비되고 있다. 상기 레이저 안내부(7)에서 발생되는 레이저 빔은 프레임 내부에 내장된 레이저 발생 모듈로부터 레이저 빔을 발사하게 된다. 상기 배터리(8)는 상기 레이저 빔을 발사하기 위한 파워로서, 충전 사용이 가능하다. RFID센서(9)는 화재 발생시, 건물 내에 설치된 USN 시스템과 연동하여 방독면을 착용한 사용자의 위치를 화재 발생지점과 함께 위치 정보를 계산하여 가장 가깝고 안전한 비상구로 방향을 표시하도록 레이저 빔의 방향을 유도한다. 또한, 상기 자이로 센서(10)는 회전 관성을 감지하는 센서로서, 레이저 빔에 의한 방향 사인이 표시될 때 방독면 착용자가 몸을 움직이거나 회전할 때 마다 방향 사인인 화살표가 따라 움직이도록 한다. 또한, 콘텐서 렌즈(11)는 레이저 빔을 집속하여 모아주도록 하기 위해서 레이저 빔의 발광부에 위치하고 있다. 그리고, 외부 강화 유리창(12)은 레이저 안내부(7)의 프레임(13)의 전면 커버로서 배터리(8), RFID센서(9), 자이로센서(10)를 상기 프레임(13) 내부에 위치시키고 전면 강화 유리로 보호하기 위한 것이다. 도3은 본 발명에 따른 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 네비게이션 방독면의USN시스템 설명도이고, 도4는 본 발명에 따른 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 네비게이션 방독면의 방향표시 레이져 설명도이다. 도3을 참조하면, 건물 내의 화재 경보용 USN 시스템과 함께 비상용으로 구비되어있는 방독면을 통하여 방독면에 구비된 RFID 센서를 통한 위치정보를 전달하게 된다. 또한, 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템(USN, Ubiquitous sensor network)이 비상구와 방독면 그리고 구조자와의 긴밀한 네트워크를 형성한다. 이는 사고 발생시 구조자와 조난자 사이에 지속적인 커뮤니케이션을 구축하고 신속한 대응을 가능하게 한다. 건물 내의 USN 시스템을 기반으로 화재 진행방향 등 통로의 유실 여부를 계속적으로 조난자의 네비게이션 방독면에 정보를 전송하여 레이저 사인 시스템을 통해 안전한 탈출 방향을 지시할 수 있는 효과가 있다. 도4를 참조하면, 이에 따라 방독면 사용자가 방독면을 착용하여 작동하면 상기 네비게이션 방독면의 안면부에 장착되어있는 레이져 조명을 통해 사용자 전면부 바닥에 화살표를 표시함으로써 탈출 가능한 비상구를 표시해 주어 조난자가 대형화재 시 확보되지 않는 시야에도 신속하고 안전하게 탈출하고 위험 상황에서 벗어날 수 있도록 하는 것이다. 따라서, 도3, 도4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 네이게이션 방독면은 건물 내에 구비된 USN 시스템(100)을 통하여 구조신호기(200)가 작동하면, 이에 따른 비상신호를 수신하여 방독면을 착용하고 있는 사용자로 하여금 방독면에 구비된 RFID 센서를 통한 위치정보를 전달하고, 상기 네비게이션 방독면의 안면부에 장착되어있는 레이져 조명을 통해 사용자 전면부 바닥에 화살표를 표시함으로써 신속하고 안전하게 탈출하게 된다. 방향을 지시하는 레이저광은 간섭성의 전자기파로서의 성질을 갖추고 있고, 단색성이 좋으며, 지향성이 뛰어나고 평행빔으로서의 원거리 전반이 가능하다. 또한 렌즈로 집광하면 파장 정도의 미소한 초점에 에너지를 집중시킬 수 있고, 아무리 먼 거리까지 가도 빛이 퍼지지 않는다. 자연광이 사방팔방으로 확산해 버리는 데 비하여, 레이저 광은 똑바로 일직선으로 뻗어 간다. 이러한 장점을 가진 레이저 광(레이저 빔)은 위기 상황시 기존의 방독면을 써도 뿌연 연기 탓에 앞이 보이지 않아 탈출에 어려움을 겪는 문제점을 해결하고, 조난자가 당황할 수 있는 상황 속에서도 뚜렷한 화살표 유도 사인을 통해 가장 가깝고 안전한 비상구를 찾을 수 있도록 하는 데 아주 중요한 역할을 하게 된다. 레이저빔으로 이루어진 화살표 유도사인은 레이저 구동부 내부의 자이로 센서를 통해 사용자가 이동을 하며 방향을 회전할 때 마다 그에 따른 올바른 탈출구 방향을 다시 표시하여 잘못된 방향으로 표시되지 않도록 한다. 도5는 본 발명에 따른 화재 시 탈출구 방향을 알려주는 네비게이션 방독면의 교체 필터 분해도이다. 도5에서 상기 필터부(1)는 유독 가스나 연기를 막아 주는 동시에 호흡을 가능하도록 해주는 필터로서 교체가 가능하도록 되어 있다. 이때, 상기 필터부(1)에는 교체 가능한 필터를 교체할 때 사용되는 교체 필터 버튼(2)과 교체 필터를 방독면 본체에 결합시키기 위한 결합소켓(22)과 결합너트(23) 및 상기 결합소켓(22)이 상기 필터부(1)에 연결되도록 하는 스프링 결합부(21)를 구비하고 있다. 따라서, 방독면의 필터부(1)는 간단한 교체 방식을 통해 방독면 유지관리에 용이성을 부여하여 긴급 화재 상황에서 방독면 필터 노후로 인한 사고를 미연에 방지 할 수 있도록 한다.
1 : 필터부 2 : 필터 탈부착 버튼
3 : 안면부 유리 4 : 상단부 고정 밴드
5 : 안면 접촉부 6 : 원터치 스트랩
7 : 레이저 안내부 8 : 배터리
9 : RFID 센서 10 : 자이로 센서
11 : 콘덴서 렌즈 12 : 강화 유리
13 : 프레임 21 : 스프링 결합부
22 : 결합소켓 23 : 결합너트
100 : USN 시스템 200 : 구조 신호기 |
