자동 위험 감지 및 산소공급 마스크를 포함한 안전구조 시스템{SECURITY RESCURE SYSTEM WITH AUTOMATIC DANGER SENSOR AND OXYGEN FEEDING MASK}
본 발명은 산소공급 마스크를 포함한 안전구조 시스템에 관한 것으로 좀 더 상세하게는 위험상황에 처할 수 있는 산업현장이나 화재현장 등에서 착용하는 산소공급 마스크를 포함한 안전구조 시스템에 관한 것이다.
산업현장 중에는 고농도의 질소, 불산 등 각종 가스를 사용하는 경우가 많고, 그러한 상황에서 근무하는 근로자들은 질식사고 위험에 노출될 수 있다. 현재 질식사고에 대비한 훈련 내용은, 사고발생 후 인명구조 또는 대피훈련에 집중되어 있다. 그러나 인명구조나 대피훈련은 실제 위험을 당한 당사자들의 안전에 대해 소극적이라 할 수 있고, 인명피해를 예방하기 어렵다. 이러한 이유는 사고가 발생할 경우 사고 당사자가 즉시 대응할 수 있는 시간이 절대적으로 부족하기 때문이다. 질식사고 발생 시 사고 당사자는 사고가 발생한 것을 인지하더라도 호흡곤란으로 인한 의식 불명에 빠지므로 위험지역을 안전하게 벗어나지 못하기 때문에 인명 피해가 생긴다. 고 위험성 산업현장에 투입되는 근로자들에게는 산소마스크와 여기에 연결된 산소통이 주어지는데, 산소통을 메고 산소마스크를 착용한 근로자는 산소통에서 공급되는 산소에 의존하여 작업하기 때문에 상당히 용량이 큰 산소통을 멘다(대한민국 등록실용신안 제20-0331190호). 이로 인해 본래 작업에 의한 피로도 보다 산소통에 의한 피로도가 더 커 작업능률이 크게 떨어진다. 안전사고 발생은 근로자가 위험도가 있긴 하나 당장에는 위험이 발생 되지 않은 상태에서 안전장비(산소통 등) 없이 작업을 수행하다가 일어나는 것이 대부분이다. 산소량을 절약할 수 있는 산소통을 제안하는 대한민국 등록특허 제10-1326410호는 산소 공급 개폐밸브를 설치할 것을 제안하지만 질식사고의 특성상 위험 감지시 당사자가 위험 상황을 민감하게 발견하지 못하고 의식불명에 이른다는 점에서 여전히 미흡하다고 볼 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 산소통으로 인한 피로도를 낮춰주면서도 위험 상황을 자동인식하여 신속하게 산소를 공급하여 줄 수 있는 안전한 산소공급 마스크를 포함한 안전구조 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적에 따라 본 발명은, 산소통과 연결된 산소마스크와 더불어 가스센서를 착장 장비에 포함시키고, 상기 산소마스크는 외부 공기가 소통될 수 있도록 피부에 대해 비 밀착형으로 구성되고, 산소통 개폐밸브로 하여금 가스센서와 연동 되도록 제어모듈을 구비하는 한편, 상기 제어모듈은 근로자의 스마트폰과 같은 휴대용 통신기기에 미리 설정된 번호로 자동 전화 발신이 되게 하는 통신 모듈을 구비하게 함으로써, 근로자가 정상 상태에서는 외부 공기로 호흡하고, 비상 상황이 발생되면 이를 가스 센서가 자동 감지하여 산소통을 개방하여 산소마스크 안으로 산소를 자동 공급하는 동시에 외부인에게 자동으로 전화를 걸어 구조 요청을 하게 한 것을 특징으로 하는 안전구조 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 안전 사고 발생을 사람이 아닌 센서에 의해 실시하므로 신속하게 재난 상황을 감지할 수 있으며, 센서에 산소통 제어 모듈을 연동시켰기 때문에 신속하게 마스크에 산소가 공급되어 인명피해를 예방할 수 있다. 또한, 산소통의 개방과 동시에 센서에 연동 된 제어모듈은 근로자가 소지한 스마트 폰을 자동 조작하여 특정 관리자에게 전화를 걸어줌으로써 근로자가 외부인으로부터 신속히 구조될 수 있게 하여 골든 타임 내에 인명을 구조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 구성을 설명하는 개략적인 블록도 이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 전체적인 구성을 블록개념도로 나타낸다. 공기흡입기는 시중에서 구입할 수 있는 산소마스크로 구성할 수 있고, 휴대형 공기통도 상용화된 산소 캔과 같은 산소통을 구입하여 구성할 수 있다. 가스 센서 역시 상용화된 산소와 질소 또는 독성 가스의 농도를 센싱하여 디스플레이하여 주는 것을 이용할 수 있다. 가스 센서에는 대부분 가스 감지부(공기 분석기)와 이를 액정이나 LED로 디스플레이하는 부분을 구비한다. 본 발명에서는 상기와 같은 구성요소들을 구비한 다음, 이들의 동작을 연동시켜 제어하는 제어 모듈을 구성한다. 즉, 가스 센서의 센싱 결과에 대해 산소 또는 기타 질식성 가스(질소 등)나 독성 가스의 임계치를 설정하여 이에 도달하면 기존의 디스플레이부에 경고등 기능을 추가하고 경고음(알람)을 발하도록 제어모듈에 해당 기능을 소프트웨어와 하드웨어(회로소자)를 식재한다. 또한, 임계치 도달시 산소통의 밸브가 자동 개방되도록 밸브 개폐기의 동작을 제어하는 모듈을 구성한다. 가스 센서와 산소통은 이격 되어 있을 수 있으므로 제어모듈을 산소통의 밸브 쪽에 설치할 경우, 가스센서와 통신하는 통신 모듈을 포함시키고, 가스 센서 쪽에 제어모듈을 설치할 경우, 밸브 개폐기를 제어모듈에서 원격제어할 수 있도록 리모콘 기능을 넣는다. 산소마스크는 호스를 통해 산소통에 연결되며, 산소통은 작업자가 등이나 어깨에 멜 수 있도록 별도의 끈을 구비할 수 있다. 산소, 질소, 그 외 독가스 농도를 센싱하여 경고음과 경고등을 발하는 가스 센서를 작업자의 발목이나 가슴 등에 착용하게 할 수 있도록 밴드나 벨트형으로 구성될 수 있으나, 그렇지 않은 경우, 작업자가 소지하여 자신의 근처에 가스 센서를 배치할 수 있다. 소지의 간편성을 위해 제어모듈과 가스 센서를 합체하여 산소통 밸브 쪽에 설치할 수도 있다. 작업자는 스마트폰과 같은 모바일 단말기를 소지하도록 하며, 상기 모바일 단말기에는 작업실 외부에 있는 위험 관리자의 전화번호가 입력되어 있어야 한다. 산소통은 휴대형인 것이 작업자의 작업 피로도를 낮출 수 있는 휴대형이 바람직하며, 안전사고 발생시 약 5분 내지 10분 정도 작업자에게 산소를 공급할 수 있는 정도의 양의 산소가 충진 되어 있는 것으로 구성할 수 있다. 산소통의 개폐는 작업자가 수동으로 개폐하는 수동 모드와 상기 가스 센서의 센싱 결과에 따라 개폐가 자동 제어되는 자동 모드가 공존한다. 즉, 제어모듈은 가스 센서의 센싱 결과 산소가 특정 임계농도 이하로 희박하거나, 호흡 곤란을 유발할 정도의 질소 가스 임계 농도에 도달하거나 독성 가스 농도가 임계농도로 감지될 경우, 알람과 경고등을 켜는 것과 동시에 산소통의 밸브를 자동 개방하여 산소 마스크 안으로 산소가 흘러가게 한다. 그러나 작업자는 언제든지 밸브를 수동으로 개방할 수 있고, 자동 개방된 밸브를 폐쇄할 수도 있다. 또한, 동시에 제어모듈은 작업자가 소지한 스마트폰과 같은 모바일 단말기에 저장된 관리자 번호로 전화를 걸어준다. 제어모듈은 관리자에게 전화를 걸어주는 동시에 모바일 메신저에도 비상상황 내지 구조요청 메시지를 자동 전송하게 한다. 모바일 메신저는 카카오톡, 밴드와 같은 SNS이거나 GCM 등일 수 있다. 비상 메시지 또한 스마트 폰에 미리 설정 저장될 수 있다. 제어모듈에 근거리 통신모듈을 포함시키고 작업자 모바일 단말기에는 이에 상응하는 앱을 설치하여 구동되게 할 수 있다. 또한, 가스 센서 외에 동작 센서(적외선 센서, 광센서, 또는 진동센서 등으로 구성)를 더 추가하는 것이 바람직하다. 즉, 소정 시간(예를 들면, 5분)을 임계로 설정하여 그 이상 사람의 동작이 감지되지 않을 경우, 위험 상황으로 판단하여 산소통의 밸브가 자동 개방되게 하고, 관리자에게 전화를 걸어주고 비상 메시지를 모바일 메신저에 전송하여 준다. 적외선 센서, 광센서 등을 이용한 동작 감지 센서는 작업자의 실루엣을 포착할 수 있어야 하므로 작업자 전면에 배치할 필요가 있고, 제어모듈과 연동 되게 통신 모듈을 적용한다. 진동센서의 경우, 작업자가 손목이나 팔목, 팔뚝, 또는 어깨 등에 착용하는 밴드형으로 구성되고, 이 역시 제어모듈과 연동 되게 통신 모듈을 적용한다. 산소마스크는 작업자 피부에 완전한 밀착 폐쇄식이 아닌 틈새를 두어 평소에는 틈새를 통해 외부 공기로 호흡하게 하고, 센서에 의해 제어모듈이 산소통을 개방하게 되면, 산소마스크 내부로 산소가 유입되어 산소 농도 내지는 산소 분압 증가로 질식사를 막을 수 있고, 독성 가스의 경우도 농도를 낮춰준다. 그러나 산소마스크 테두리는 피부에 밀착되게 구성하고 구멍과 이를 개폐할 수 있는 셔터를 설치하여 셔터의 폐쇄도 제어모듈에 의해 자동으로 이루어지게 구성할 수 있다. 셔터의 개폐는 소형 스프링을 포함한 자동 개폐 스위치를 통해 구현할 수 있으며, 스위치 또한 제어모듈에서 제어하며, 회로적인 구성을 포함하여 구현되며, 이에 대해서는 널리 알려진 기술을 적용할 수 있다. 이러한 셔터 구성은 독성 가스를 이용하는 환경에서 작업할 경우 좀 더 유용하다. 이와 같은 안전 구조 시스템은 사고가 발생하는 순간 작업자에게 위험을 감지해서 경고해 줄 수 있고, 경고를 받은 작업자가 안전한 지역으로 이동할 때까지 공기(산소)를 공급해 줄 수 있고, 위험 상황을 외부 관리자에게 신속히 알려주기 때문에, 인명사고를 막을 수 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
도면부호 없음. |
