(51) Int. Cl. G01S 5/02 (2006.01) (19) 대한민국특허청 (KR) (12) 공개특허공보 (A) (11) 공개번호 (43) 공개일자 10-2006-0108001 2006 년 10 월 17 일 (21) 출원번호 10-2005-0029963 (22) 출원일자 2005년04월11일 (71) 출원인김정선서울특별시영등포구신길 7 동 2297 (72) 발명자김정선서울특별시영등포구신길 7 동 2297 (74) 대리인이명택정중원 심사청구 : 있음 (54) 구명동의의해상위치추적을통한긴급구조시스템 요약 본발명은선박또는항공재난시구명동의를착용한조난자를인공위성을통해신속히찾고, 조난자의위치가표시된전자지도및조난자의영상을스크린을통해실시간으로디스플레이하여조난자를신속히구조하기위한구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템에관한것으로더욱상세하게는상기구명동의는 GPS 위성및중계위성과무선신호를송수신하여조난자의위치를추적할수있는해상위치추적단말기가부착되고착용시에수면에서머리및가슴부위에부력이더많이발생되는것을특징으로한다. 본발명의구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템은구명동의 ; 마이컴에입력되어있는구조신호및고유 ID 를송신부를통해다수의 GPS 위성으로무선송신하는상기구명동의에부착된해상위치추적단말기 ; 상기해상위치추적단말기및 GPS 위성으로부터신호를수신하여상기구명동의를착용한조난자의좌표위치를연산하여이를내장된전자지도 (GIS) 에제공하고, 연산된좌표위치를이용하여조난자의영상을모니터링하는중계위성 ; 상기중계위성으로부터조난자의좌표위치가제공된전자지도및모니터링되는조난자의영상에대한정보를수신하고이들을상황스크린에실시간으로디스플레이하여조난자의조기구조를위한후속조치를취하는중앙통제센터 ; 를포함하여이루어진다. 대표도 도 1 색인어 구명동의, 해상위치추적단말기, GPS 위성, 중계위성, 중앙통제센터, 구조대, 부력, 발광테이프, 박판폴리스틸렌, 전자지도 (GIS), 위성 DMB 명세서 - 1 -
도면의간단한설명 도 1 은본발명의일실시예에따른시스템의개략적인블록구성도. 도 2 은구명동의의일실시예에따른정면도. 도 3 는구명동의의일실시예에따른배면도. 도 4 은구명동의의일실시예에따른내면도. < 도면의주요부분에대한부호의설명 > 1 : GPS 위성 2 : 중계위성 3 : 해상위치추적단말기 4 : 중앙통제센터 5 : 구조대 10 : 머리부 20 : 몸통부 21 : 전면판 22 : 배면판 23 : 지지벨트 32 : 마이컴 33 : 구조신호송신부 40 : 야간발광수단 발명의상세한설명 발명의목적 발명이속하는기술및그분야의종래기술 본발명은선박또는항공재난시구명동의를착용한조난자를인공위성을통해신속히찾고, 조난자의위치가표시된전자지도및조난자의영상을스크린을통해실시간으로디스플레이하여조난자를신속히구조하기위한구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템에관한것으로더욱상세하게는상기구명동의는 GPS 위성및중계위성과무선신호를송수신하여조난자의위치를추적할수있는해상위치추적단말기가부착되고착용시에수면에서머리및가슴부위에부력이더많이발생되는것을특징으로한다. 일반적으로구명자켓은강이나호수, 바다등물가에서레저활동시인사사고를방지하고자이용되는것으로, 부력성이우수하고착용시에편안하면그기능은다한것이었다. 그러나해난사고의경우, 구출되기까지수시간에서수일이걸리는경우가다반사여서상기와같은기능만으로는그역할을다한다고할수없다. 즉, 해난사고시인명피해의주발생원인이바다, 강등의광범위한지역에서오는사고지점및수색지역을정확히파악하지못하거나, 특히조난사고가야간에발생하여구조시간이길어질경우, 체온이급격히떨어짐에의한동사나탈진등이주원인이다. 따라서구조시간을최대한단축시켜야하며조난자의현상황을정확히파악하여한다. 이를위해서는우선적으로조난자의위치를신속하고정확하게찾아내야한다. 조난자의위치추적과관련된종래발명으로는등록실용신안공보제 20-0186202 호 (2000.04.07 등록 ) ' 무선구조신호발신기 '( 이하종래기술 1) 등록특허공보제 10-0378580 호 (2003.03.20 등록 ) ' 조난자의생존및위치확인시스템 '( 이하종래기술 2) 등이있다. 상기종래기술 1 은조난자의위치를신속히찾기위해구명복에무선구조신호발신기를부착한것이나이는위치의정확성및추적범위에서한계를갖는다. 즉, 광범위한바다에서는사고발생지점을정확히알지못하는경우도많고조류등에의해조난자가사고발생지점에서멀어질가능성이많아통상적인아날로그방식의구조신호발신기로는조난자의정확한위 - 2 -
치확인이어려울뿐아니라, 당시긴급한상황을전혀알수없고, 또한그추적범위의한계마저갖고있다. 상기종래기술 2 는다수의 GPS 위성으로부터수신되는신호를이용하여무선단말기가조난자의위치를파악하고이를통신위성으로송신하는방식으로, 상기 GPS 위성이신호를송신하고상기통신위성이조난자의좌표위치를수신하는동안조난자는조류에표류하게되어조난자의정확한좌표위치의전달이이루어지기어렵고, 조난자의현상황을파악할수있는수단이결여되어있다. 또한, 해상조난의경우구조되기까지조난자의체온이유지되고편안히누운자세 ( 정확히말하면안면부가하늘을바라본자세 ) 를취하여체력소모를적게함으로써, 구조전에정신을잃지않도록하는것이중요하다. 뿐만아니라정신을잃은경우에도안면부가엎어진상태가될경우, 질식사하게되므로안전한자세가유지되도록하는것이중요하다. 이를위해서는구명동의의부력을부분별로차등을줄필요가있다. 이와같이구명동의의위치별부력을차등지게하는종래기술로는공개특허제 2003-87848 호 (2003.11.15 공개 ) ' 구명조끼 '( 이하종래기술 3) 등이존재한다. 상기종래기술 3 은수중에서착용자가수직으로뜰수있도록가슴및이와대향되는등부분의상부에그하부보다더큰부력을갖도록우레탄수지또는공기주입식부력재를두껍게형성한구명조끼에관한것이다. 그러나일반적인구명조끼를착용한경우에도자연스럽게조난자가수중에서수직으로자세를유지하는것이일반적이어서상기종래기술 3 은다른구명조끼와차별성이크지않다. 발명이이루고자하는기술적과제 본발명은상기한바와같은문제점을해결하기위해안출된것으로서, 본발명의목적은구명동의에부착된해상위치추적단말기에서구조신호를 GPS 위성및중계위성으로송신하고상기중계위성이상기 GPS 위성으로부터신호를수신하여직접조난자의좌표위치를연산하여이를전자지도상에제공하여송신하고연산한좌표위치를통하여조난자의영상을위성 DMB 를이용하여송신함으로서, 조난자의위치를정확히파악하고구조신호의송신가능범위를전지구적으로하며조난자의현상황을영상을통하여실시간으로파악하여구명동의착용자가신속히구조될수있도록하는것이본발명의목적이다. 본발명의또다른목적은구명동의의부분별부력을달리하여조난자가펴안한자세를취할수있도록하여조난자의기력소모를최소화하고조난자가정신을잃은상황에서도안면부가물에잠기는것을방지하는것을목적으로한다. 발명의구성및작용 상기한목적을달성하기위하여본발명의구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템은구명동의 ; 마이컴에입력되어있는구조신호및고유 ID 를송신부를통해다수의 GPS 위성으로무선송신하는상기구명동의에부착된해상위치추적단말기 ; 상기해상위치추적단말기및 GPS 위성으로부터신호를수신하여상기구명동의를착용한조난자의좌표위치를연산하여이를내장된전자지도 (GIS) 에제공하고, 연산된좌표위치를이용하여조난자의영상을모니터링하는중계위성 ; 상기중계위성으로부터조난자의좌표위치가제공된전자지도및모니터링되는조난자의영상에대한정보를수신하고이들을상황스크린에실시간으로디스플레이하여조난자의조기구조를위한후속조치를취하는중앙통제센터 ; 를포함하여이루어진다. 특히상기구명동의는가슴또는복부와접촉하는전면판과등과접촉하는배면판를포함하는몸통부 ; 상기몸통부에탈부착되어머리를지지하는머리부 ; 포함하는것으로, 상기몸통부의배면판과머리부에부력이더많이발생하는것을특징으로한다. 이하첨부된도면을참고하여본발명을상세히설명하도록한다. 도 1 은본발명의일실시예에따른개략적인블록구성도이고도 2 내재도 4 는본발명의해상위치추적단말기가부착되는구명동의의정면도, 배면도및내면도이다. 우선, 본발명의해상위치추적단말기가부착되는구명동의를도 2 내지도 4 를참조하여설명하면, - 3 -
본발명의해상위치추적단말기 (3) 가부착된구명동의는전면판 (21) 과배면판 (22) 으로이루어진몸통부 (20), 머리부 (10), 지지벨트 (23), 야간발광수단 (40) 을포함하여이루어지고, 해상위치추적단말기 (3) 가상기전면판 (21) 에부착되어있음을알수있다. 이하발명의상세한설명을함에있어서, 종래의구명동의와동일한내용에대해서는생략을하겠다. 상기지지벨트 (23) 는구명동의를조난자의몸에견고히착용시키기위해전면판 (21) 에 2 열또는 3 열로이루어지는것이바람직하며, 또한도 4 에서보는바와같이구명동의가착용자의상체로올라가지않도록상기몸통부 (20) 의내측하부에다리를지지하는지지벨트 (23) 가부착된다. 또한지지벨트 (23) 의연결은그단부에형성된암 / 수버클의결합에의하는것이결합의간편성과안전성에서바람직하다. 상기머리부 (10) 는착용자의머리쪽에서더많은부력을발생시켜머리부위를보호하기위한것으로, 반달형상으로이루어져착용자의목과머리를감싸고상기몸통부 (20) 에서탈부착이가능하다. 참고로, 탈부착방법은지퍼로이루어질수있다. 상기몸통부 (20) 의어깨부분은착용자의활동성을유연하게하기위하여전면판 (21) 과배면판 (22) 사이의어깨부위에맞닿는부분에서경계를두고얇게제작하는것이바람직하며, 아울러구명동의가어린이용인경우에는몸통부 (20) 전면판 (21) 의상부에어린이표식용마크 (24) 를삽입하여성인용과구별하는것이바람직하다. 상기몸통부 (20) 와머리부 (10) 는외피와내피로구성된다. 상기외피는외부에노출된부분으로항곰팡이균으로처리된원단소재로이루어져곰팡이또는미생물등으로부터오염을방지하여구명동의의장기보존이가능하게한다. 상기내피는구명동의의부력재로저밀도박판폴리스틸렌소재로이루어진발포수지이며, 상기외피가감싸고있는형태로서구명동의의요소요소에다수장이겹치게형성되어있다. 상기저밀도박판폴리스틸렌발포수지는가벼울뿐만아니라부력성이우수하고그지속성이뛰어난효과를갖는다. 상기내피는봉제를함에있어착용자의동작특성을고려하여동작의편의성과내구성을고려하여재단되어야할것이며, 착용자의체온유지를위하여 40 장내외정도로겹쳐진형태가바람직하다. 다만, 머리부 (10) 의내피는더많은부력을발생시키고머리부위를보호하기위하여반달형으로재단하여목과머리부분을충분히지지하도록 100g 이상겹쳐진저밀도박판폴리스틸렌소재로이루어진다. 또한, 상기내피를이루는저밀도박판폴리스틸렌발포수지는상기몸통부 (20) 의전면판 (21) 에는 ( 특히가슴부분 )40~45 장, 배면판 (22) 에는 35~40 장겹쳐이루어져착용자의가슴쪽에서더많은부력이발생되게하는것이바람직하다. 이는착용자가구명동의에의지해수직으로떠있는경우보다부력차에의해약간누워있는형상으로떠있는것이, 조난자의기력소모를적게하고이로인해조난자가장기간정신을잃지않을것이기때문이며정신을잃더라도조난자의머리가구명동의의머리부 (10) 에자연스럽게지지되어착용자의안면부가수면과근접되는것을방지하여안전하기때문이다. 상기야간발광수단 (40) 은야간에조난자를용이하게식별하기위한수단이다. 야간에조난자의위치를알리기위한수단으로섬광조명탄이그밝기와식별거리등의측면에서매우효율적인수단이나, 섬광조명탄은단발성이며지속시간이단기이고조난자가이를소지하는경우가많지않다는점에서한계를갖는다. 따라서또다른야간발광수단 (40) 을고려하여야한다. 도 2 및도 3 에는야간발광수단 (40) 으로발광테이프 (40) 가몸통부 (20) 및머리부 (10) 의곳곳에부착되어있는것을볼수있다. 상기발광테이프 (40) 는밝은낮에는빛을발산하지않지만야간에는빛을발산하며더욱이야간에약간의조명이라도흡수하면원거리에서식별가능하도록많은양의빛을발산한다. 또한도면에는도시하지않았으나전지, 발광램프및스위치로이루어진 LDP 발광장치가구명동의머리부 (10) 또는전면판 (21) 의가슴부에부착되어조난자의상기스위치조작에의해상기발광램프에서빛이발산되게하는것도가능하다. 바람직하게는상기 LDP 발광장치와상기발광테이프 (40) 가공존하는것이다. 참고로, 미설명부호 25 는포켓이며, 26 은휘슬등을걸수있는 D 링이다. 이하, 도 1 을참조하여본발명의구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템에관하여설명한다. 도 1 및도 2 를참조하면본발명은구명동의에부착된해상위치추적단말기 (3), GPS 위성 (1), 중계위성 (2), 중앙통제센터 (4), 구조대 (5) 를포함하여이루어짐을알수있다. - 4 -
상기해상위치추적단말기 (3) 는작동스위치 (31) 가 ON 되면마이컴이기저장된구조신호 ( 예 SOS, MAY DAY) 및조난자의고유 ID( 정확히는단말기 (3) 의고유번호 ) 를구조신호송신부를통해증폭출력하여디지털신호로다수의 GPS 위성및중계위성으로송신하게된다. 참고로, 상기마이컴 (32) 은구조신호가주기적으로송신되도록제어하여전지 (34) 의전원소모가절약되도록하는것이바람직하다. 상기해상위치추적단말기는 (3) 는 1mm 이하규격의얇은박판으로된칩으로형성된전지 (34) 전원에의해작동하는기계장치로써, 긴급시에만조난자의단순조작에의해 ON, OFF 가가능하기때문에전지 (34) 의교체가반영구적이라할수있다. 그뿐아니라구명동의의자체적원단이 PU 코팅방수처리시킴으로써수압 10.000mm 정도에견딜수있고, 기계장치또한물의접촉으로인해발생되는부식에대하여자체적으로견딜수있는내구성과내식성이있다. 상기해상위치추적단말기 (3) 가부착되는구명동의의위치는머리부 (10) 또는몸통부 (20) 의전면판 (21)( 그중에서도가슴부위또는어깨부위 ) 이될것이다. 상기중계위성 (2) 은상기해상위치추적단말기 (3) 로부터수신된구조신호및상기해상위치추적단말기 (3) 로부터신호를수신한다수의 GPS(2) 위성으로부터수신된구조신호를이용하여상기해상위치추적단말기 (3) 가부착된구명동의를착용한조난자의좌표위치를연산하고, 연산된조난자의좌표위치를내장한전자지도 (GIS) 에제공하여이를중앙통제센터에송신하며또한연산된좌표를통해위성 DMB( 디지털멀티미디어방송 ) 를이용하여조난자의영상을모니터링하여이또한중앙통제센터에송신한다. 물론조난자의고유 ID 역시송신을한다. 상기중앙통제센터 (4) 는상기중계위성 (2) 으로부터수신한정보를이용하여조난자의전자지도상의위치및조난자의영상을상황스크린을통해실시간으로디스플레이하고, 조난자의조기구조를위해후속조치를취한다. 또한, 도면에는표시되지않았으나상기중앙통제센터 (4) 는조난자에대한정보 ( 구조신호, 조난자의위치좌표, 조난자의위치가표시된전자지도, 조난자의영상, 조난자의고유 ID) 를유비쿼터스컴퓨터환경에맞는다기능주파수공용통신서비스 (TRS) 를이용하여유선또는무선통신망을통하여인터넷, 화상휴대전화, 기지국등에송신을하게된다. 또한중앙통제센터 (4) 는고속데이터전송이가능한 3.5 세대이동통신기술을결합시킨국가정보지리체계 (NGIS) 의통합연안관리정보시스템과연동되어있어전세계의전자지도를내장하고있어상기중계위성 (2) 으로부터조난자의위치좌표만수신되면독자적으로조난자의위치를전자지도상에표시하여디스플레이하는것이가능하다. 상기구조대는 119, 구조항공기, 구조선박등을의미한다. 상기구조대는상기중앙통제센터로부터조난자에대한정보 ( 조난자위위치가표시된전자지도및조난자의영상등 ) 를수신하거나위성수신장치가내장되어있다면중계위성으로부터직접조난자에대한정보를수신하여조난자의구조활동을하게된다. 발명의효과 상기와같이본발명의구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템은구명동의에부착된해상위치추적단말기에서디지털방식의구조신호를송신하고중계위성에서조난자의좌표위치를연산하게되므로그시간에서의조난자의좌표위치가정밀해지며, 조난자의좌표위치를전자지도상에제공하여송신하고연산된조난자의좌표위치를통해중계위성에서위성 DMB 를이용하여조난자의영상을송신하게되므로조난자의정확한위치및긴급한현상황을생생히전달할수있다. 또한본발명이적용되는구명동의는외피를항곰팜이균처리된원단소재로하여장기보존이가능하며, 내피를저밀도박판폴리스틸렌소재로하여부피및무게를줄이면서도고부력을유지할수있도록하였으며, 특히머리부와몸통부의전면판의내피를형성하는저밀도발판폴리스틸렌발포수지를그외의부분보다다수겹이더겹치도록하여더많은부력을발생시켜착용자의불필요한기력소모를방지하고탈진등에의해정신을잃은상태에서도착용자의안면부가물에접촉하지않도록하여조난자의안전성을높이는효과가있다. 또한, LDP 발광장치와발광테이프등발광수단을부착하여야간에도구명동의착용자를용이하게찾을수있는효과가있다. 이상에서본발명을설명함에있어첨부된도면을참조하여특정형상과구조를갖는구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템에대해설명하였으나본발명은당업자에의하여다양한변형및변경이가능하고, 이러한변형및변경은본발명의보호범위에속하는것으로해석되어야한다. (57) 청구의범위 - 5 -
청구항 1. 구명동의 ; 마이컴에입력되어있는구조신호및고유 ID 를구조신호송신부를통해다수의 GPS 위성으로무선송신하는상기구명동의에부착된해상위치추적단말기 ; 상기해상위치추적단말기및 GPS 위성으로부터신호를수신하여상기구명동의를착용한조난자의좌표위치를연산하여이를내장된전자지도 (GIS) 에제공하고, 연산된좌표위치를이용하여조난자의영상을모니터링하는중계위성 ; 및 상기중계위성으로부터조난자의좌표위치가제공된전자지도및모니터링되는조난자의영상에대한정보를수신하고이들을상황스크린에실시간으로디스플레이하여조난자의조기구조를위한후속조치를취하는중앙통제센터 ; 를포함하는구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템. 청구항 2. 제 1 항에있어서, 상기중앙통제센터또는상기중계위성으로부터조난자의좌표위치가제공된전자지도및모니터링되는조난자의영상에대한정보를수신하고이들을스크린에디스플레이하여조난자의구조활동을펼치는구조대를더포함하는구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템. 청구항 3. 제 1 항또는제 2 항에있어서상기구명동의는, 가슴또는복부와접촉하는전면판과등과접촉하는배면판를포함하는몸통부 ; 상기몸통부에탈부착되어머리를지지하는머리부 ; 포함하는것으로, 상기몸통부의배면판과머리부에부력이더많이발생하는것을특징으로하는구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템. 청구항 4. 제 3 항에있어서, 상기몸통부및머리부 (10) 는외피및내피로이루어지며, 상기외피는항곰팡이균처리된원단소재로이루어지고, 상기내피는저밀도박판폴리스틸렌소재로이루어진것을특징으로하는구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템. 청구항 5. 제 4 항에있어서, 상기내피를이루는저밀도박판폴리스틸렌소재는상기몸통부의전면판에는 40~45 장, 배면판에는 35~40 장겹쳐이루어져착용자의가슴쪽에서더많은부력이발생되는것을특징으로하는구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템. - 6 -
청구항 6. 제 3 항에있어서, 상기구명동의에야간발광수단이부착된것을특징으로하는구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템. 청구항 7. 제 6 항에있어서, 상기야간발광수단은 LDP 발광장치및발광테이프인것을특징으로하는구명동의용해상위치추적을통한긴급구조시스템. 도면 도면 1-7 -
도면 2 도면 3 도면 4-8 -