KR101557877B1 - 비접근 지역 긴급 화재진압 장치 및 방법 - Google Patents

비접근 지역 긴급 화재진압 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 비접근 지역 긴급 화재진압 장치에는 발사통제컴퓨터(110)와 다양한 종류의 발사대(120)로 이루어진 발사통제장비(10)가 적용되고, 탐색센서(201), 유도조종장치(202), 구동장치(203), 추진기관(204), 소화탄두(205), 신관(206), 통신장치(Telemetry)(207)를 갖추고 화재지역으로 비행하는 소화 유도탄(20)으로 구성됨으로써 소화 유도탄(20)이 내장된 화재 발생지역(위치)로 자동으로 비행할 수 있고, 발사통제장비(10)는 소화 유도탄(20)에서 제공된 실시간 영상을 이용하여 수동으로 화재진압 지역을 지정하거나 변경할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 비접근 지역 긴급 화재진압 장치는 혼잡한 교통 또는 좁은 도로사정으로 인해 소방차의 접근이 곤란한 도심지역에 화재가 발생한 경우, 해상의 선박에서 화재가 발생한 경우, 고가 사다리차의 접근이 어려운 고층 건물에서 화재가 발생한 경우, 폭발위험성이 있는 각종 중화학 플랜트에서 화재가 발생한 경우, 기타 접근이 어려운 산악지형에 산불이 발생한 경우 등 통상적인 방법으로는 신속한 화재 진압이 어려운 경우에 정밀 유도탄 기술을 활용함으로써 화재 진압이 가능한 특징을 갖는다.

Description

비접근 지역 긴급 화재진압 장치{Emergence fire fighting apparatus for remote and inaccessible areas}
본 발명은 화재진압에 관한 것으로, 특히 화재 발생 시 통상적인 방법에 의한 신속한 화재 진압이 어려울 때 정밀 유도탄 기술로 화재를 신속히 진압할 수 있는 비접근 지역 긴급 화재진압 장치에 관한 것이다.
일반적으로 화재발생 시 소방차에 설치된 살수장치를 이용하여 화재 진압이 이루어진다.
그러나, 혼잡한 도로 사정이나 좁은 도로 사정으로 소방차가 접근하지 못하는 경우나 또는 초고층 또는 폭발 위험성이 있는 중화학 플랜트에서 화재가 발생하는 경우나 또는 산불이나 초고층 건물의 화재가 발생되면, 소방차의 살수장치를 이용한 화재진압의 범위를 벗어날 수 밖에 없다.
이러한 경우, 화재진압이 현실적으로 곤란하여 대형 화재로 번지거나 막대한 인명/재산상의 피해 발생을 최소화 하도록 소방용 헬기를 이용한 화재진압이 이루어진다.
국내등록특허 10-1037659(2011년05월23일)
하지만, 소방용 헬기를 이용한 화재진압이 이루어지더라도 강풍 등 기상조건에 따라 이용이 제한될 수 있으며 긴급 소화능력에 많은 제한이 있는 것이 현실이다.
특히, 산불주의 기간 중 국내 헬기가 긴급 소방 활동을 위하여 대기하는 상태로 타 산업분야 이용이 곤란하므로 국가적으로 불편과 불합리함이 존재할 수밖에 없다.
이러한 상황은 로켓포탄(일례로, 곡사포)을 이용한 화재 진압용 탄(일명, 소화탄)을 이용함으로써 어느 정도 해소될 수 있다. 그러나, 로켓포탄의 경우 화재지역 및 화재 발생위치에 정확하게 찾아가는 능력이 현저히 떨어짐으로써 오히려 화재발생지가 아닌 주변에 떨어질 수 있어 예기치 않은 위험이 초래되는 부작용을 가져올 수 있다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 소화 유도탄이 정밀 유도탄 비행 기술로 화재발생 지역에 자동으로 날아가서 무인으로 화재를 진압하고, 특히 통상적인 방식에 의한 화재 진압이 어려운 현장의 화재를 신속하게 진압할 수 있는 비접근 지역 긴급 화재진압 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비접근 지역 긴급 화재진압 장치는 화재 발생위치 및 발화지점을 자동으로 인식하고 추적하는 탐색센서, 상기 탐색센서가 제공한 정보로 비행 명령을 생성하는 유도조종장치, 상기 유도조종장치의 명령에 맞춰 날개를 제어하는 구동장치, 비행 추진력을 발생하는 추진기관, 화재 진압이 이루어지는 소화물질을 탑재한 소화탄두, 상기 소화탄두의 동작 시점을 결정하는 신관으로 이루어지고, 접근이 어려운 화재발생 지역을 자동비행하는 소화 유도탄; 이 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 소화 유도탄은 발사통제장비에서 발사 및 제어되고, 상기 발사통제장비는 화재 발생위치 및 화재발생 형태를 고려하여 상기 소화 유도탄에 화재 발생위치 자료를 입력하고 더불어 발사 명령을 내리는 발사통제 컴퓨터, 상기 소화 유도탄을 원하는 위치로 발사하는 발사대로 구성된다.
상기 발사통제 컴퓨터에는 발사통제장비용 통신장비가 더 포함되고, 상기 발사통제장비용 통신장비는 상기 소화 유도탄과 정보를 주고받고 상기 발사통제장비의 명령을 상기 소화 유도탄에 전달한다.
상기 발사통제장비용 통신장비는 상기 소화 유도탄에 구비된 통신장치와 통신하고, 상기 통신장치는 상기 탐색센서의 정보를 상기 발사통제장비용 통신장비로 전송한다.
상기 탐색센서에는 비냉각 적외선 센서와 위성항법수신센서중 어느 하나가 선택적으로 적용되거나 복합적으로 적용된다.
상기 탐색센서는 김발(Gimbal이나 서보 모터(Servo Motor)가 적용된 촬영각도조절부, 상기 통신장치와 연동되어 화재발생 지역의 실시간 영상을 상기 발사통제장비로 전송하는 영상신호처리기가 더 포함된다.
상기 발사대는 휴대용 발사대, 차량용 발사대, 함정용 발사대, 항공기용 발사대중 어느 하나로 구성된다.
이러한 본 발명은 소화 유도탄이 정밀 유도탄 비행 기술로 화재발생 지역에 자동으로 날아가서 무인으로 화재를 진압하고, 특히 통상적인 방식에 의한 화재 진압이 어려운 현장의 화재를 신속하게 진압할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 기존의 소화 장비로는 긴급 화재진압이 곤란한 화재에 대하여 소방관의 위험을 배제하고 단시간 내에 화재 진압이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 소화 유도탄을 발사할 수 있는 발사통제장비를 휴대용 장치, 차량, 선박, 항공기(헬기 포함) 등 다양한 플랫폼(Platform)에 설치하여 그 활용성이 매우 높은 효과가 있다.
또한, 본 발명은 혼잡한 교통 또는 좁은 도로사정으로 인해 소방차의 접근이 곤란한 도심지역에 화재가 발생한 경우, 해상의 선박에서 화재가 발생한 경우, 고가 사다리차의 접근이 어려운 고층 건물에서 화재가 발생한 경우, 폭발위험성이 있는 각종 중화학 플랜트에서 화재가 발생한 경우, 기타 접근이 어려운 산악지형에 산불이 발생한 경우 등 통상적인 방법으로는 신속한 화재 진압이 어려울 때, 정밀 유도탄 기술을 활용함으로써 화재 진압이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비접근 지역 긴급 화재진압 장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 소화 유도탄의 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 소화 유도탄에 적용된 적외선 타입 탐색센서의 구성 및 작동상태이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 실시예에 따른 비접근 지역 긴급 화재진압 장치를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 비접근 지역 긴급 화재진압 장치는 발사통제 컴퓨터(110)와 발사대(120)로 이루어진 발사통제장비(10), 화재발생 지역을 자동으로 날아가서 무인으로 화재를 진압하는 소화 유도탄(20)으로 구성된다.
상기 발사통제 컴퓨터(110)는 화재 발생위치 및 화재발생 형태를 고려하여 소화 유도탄(20)에 화재 발생위치 자료를 입력하고, 소화 유도탄(20)에 발사를 명령한다.
특히, 상기 발사통제 컴퓨터(110)에는 발사통제장비용 통신장비(111)가 더 포함됨으로써 소화 유도탄(20)과 정보를 주고받고 발사통제장비(10)의 명령을 소화 유도탄(20)에 전달할 수 있다.
그러므로, 발사통제장비(10)는 소화 유도탄(20)의 비행경로 및 궤적을 확인할 수 있고, 소화 유도탄(20)에서 무선으로 전송되는 적외선 영상을 확인할 수 있으며, 소화 유도탄(20)의 경로, 궤적 및 최종 추적 위치를 수동으로 변경하여 소화 유도탄(20)에 명령할 수 있는 기능을 수행할 수 있다.
상기 발사대(120)는 소화 유도탄(20)을 원하는 위치로 발사한다. 이를 위해, 발사대(120)는 휴대용 발사대(121), 차량용 발사대(122), 함정용 발사대(123), 항공기(헬기 포함)용 발사대(124)로 구성될 수 있다.
상기 소화 유도탄(20)은 화재발생 지역을 자동으로 날아가서 무인으로 화재를 진압할 수 있다. 특히, 소화 유도탄(20)에는 통신장비(Telemetry)를 설치하여 소화 유도탄 발사 후 소화 유도탄에 탑재된 센서를 통하여 전달되는 화재발생 지역의 실시간 적외선 영상을 소방관이 직접 보면서 화재진압이 필요한 위치를 수동으로 원격 조정할 수 있는 기능을 포함할 수도 있다.
한편, 도 2는, 본 발명의 관점에 따라 구성된 개략적인 소화 유도탄(20)의 상세 구성을 나타낸다.
도시된 바와 같이, 소화 유도탄(20)은 탐색센서(201), 유도조종장치(202), 구동장치(203), 추진기관(204), 소화탄두(205), 신관(206), 통신장치(Telemetry)(207)를 포함한다.
상기 탐색센서(201)는 화재 발생위치 및 발화지점을 자동으로 인식하고 추적한다. 상기 유도조종장치(202)는 탐색센서(201)가 제공한 정보를 이용함으로써 소화 유도탄(20)이 원하는 위치로 비행하도록 명령을 생성한다. 상기 구동장치(203)는 유도조종장치(202)의 명령에 맞춰 소화 유도탄(20)의 날개를 신속하게 제어하여 준다. 상기 추진기관(204)은 소화 유도탄(20)이 설정된 비행 거리만큼 이동될 수 있는 추진력을 제공한다.
상기 소화탄두(205)는 화재 진압에 필요한 소화물질을 탑재한다. 특히, 소화탄두(205)의 탄두부에는 화재 형태에 따라 최적의 소화 물질을 탑재한 맞춤형 탄두를 사용하도록 모듈화 하는 기능을 포함하여 현장에서 최적의 탄두를 선택하여 소화 유도탄에 탑재하는 기능을 포함한다.
상기 신관(206)은 소화물질의 동작 시점을 결정한다.
상기 통신장치(Telemetry)(207)는 소화 유도탄(20)의 비행정보나 탐색센서(201)에서 획득한 영상을 발사통제장비(10)에 송신하고 더불어 발사통제장비(10)에서 주는 명령을 수신한다.
한편, 도 3은 소화 유도탄(20)에 적용된 탐색센서(201)가 적외선 타입으로 구성되고, 화재 진압시 작동되는 상태를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 탐색센서(201)에는 촬영각도조절부(302)로 제어되는 화재영상획득부(301), 영상신호처리기(303)를 포함한다.
상기 화재영상획득부(301)는 소화 유도탄(20)의 용도에 따라 비냉각 적외선 센서 또는 위성항법(GPS등)수신센서를 선택적 또는 복합적으로 사용할 수 있다. 특히, 비냉각 적외선 센서를 사용한다면 비용적인 부담이 될 수 있으나 화재발생 위치를 정확하게 추적함으로써 화재를 최단시간 내에 효과적으로 진압하기 위해 적용된다. 그러나, 건물 등과 같이 사전에 화재 발생지역의 위치좌표(GPS등)를 정확하게 알고 있고, 건물 주위에 소화 물질을 분사하여 화재진압의 효과를 충분히 얻을 수 있다면 적외선 센서 대신 위성항법(GPS 등) 수신센서만을 사용함으로써 비용을 절감하면서도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
상기 촬영각도조절부(302)는 김발(Gimbal이나 서보 모터(Servo Motor)가 적용될 수 있다.
상기 영상신호처리기(303)는 소화 유도탄(20)에 내장된 통신장치(Telemetry)(207)와 연동됨으로써 소화 유도탄(20)이 날아간 화재발생 지역의 실시간 영상이 먼거리에 위치한 발사통제장비(10)에서 확인될 수 있다.
이와 같이 접근이 어렵더라도 화재 현장에 대한 영상 획득이 이루어짐으로써 경험 있는 소방관이 발사 통제장비에서 수동으로 화재진압 위치를 지정하고, 특히 소화 유도탄(20)의 비행경로를 조정함으로써 탄두의 기폭 위치 및 시점 조절이 이루어질 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 비접근 지역 긴급 화재진압 장치는 발사통제장비(10)와 소화 유도탄(20)으로 구성되고, 발사통제컴퓨터(110)의 제어로 발사대(120)에서 발사된 소화 유도탄(20)이 정밀 유도탄 기술로 화재현장으로 비행할 수 있다.
그러므로, 혼잡한 교통 또는 좁은 도로사정으로 인해 소방차의 접근이 곤란한 도심지역에 화재가 발생한 경우, 해상의 선박에서 화재가 발생한 경우, 고가 사다리차의 접근이 어려운 고층 건물에서 화재가 발생한 경우, 폭발위험성이 있는 각종 중화학 플랜트에서 화재가 발생한 경우, 기타 접근이 어려운 산악지형에 산불이 발생한 경우 등 통상적인 방법으로는 신속한 화재 진압이 어려운 경우에 선택적으로 활용됨으로써 큰 효과를 달성하게 된다.
특히, 화재지역으로 날아간 소화 유도탄(20)에 내장된 탐색센서(201)로 화재 발생지역(위치)로 자동으로 비행한 후, 구비된 소화탄두(205)를 이용함으로써 무인으로 화재진압이 이루어지게 된다.
또한, 화재지역으로 날아간 소화 유도탄(20)이 내장된 소화 유도탄용 통신장비(207)을 이용해 발사통제장비(10)의 발사통제 컴퓨터(110)와 정보교환 및 통신이 가능함으로써 소화 유도탄(20)에서 전송된 실시간 영상을 이용하여 수동으로 화재진압 지역을 재지정하거나 변경되는 편리함도 제공될 수 있다.
10 : 발사통제장비
110 : 발사통제 컴퓨터 111 : 발사통제장비용 통신장비
120 : 발사대 121 : 휴대용 발사대
122 : 차량용 발사대 123 : 함정용 발사대
124 : 항공기용 발사대
20 : 소화 유도탄
201 : 탐색센서 202 : 유도조종장치
203 : 구동장치 204 : 추진기관
205 : 소화탄두 206 : 신관
207 : 소화 유도탄용 통신장비
301 : 화재영상획득부 302 : 촬영각도조절부
303 : 영상신호처리기

Claims (7)

  1. 화재발생위치로 날아간 소화 유도탄은 내장된 소화 유도탄용 통신장비를 이용해 발사통제장비의 발사통제 컴퓨터와 정보교환 및 통신을 바탕으로 탄두의 기폭 위치 및 시점 조절이 가능하도록 탐색센서에서 제공된 실시간 영상을 이용하여 상기 화재 발생 위치를 재지정하거나 변경하도록 상기 소화 유도탄의 비행경로 조정을 자동비행으로부터 수동비행으로 전환하는 것을 특징으로 하는 비접근 지역 긴급 화재진압 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 탐색센서에는 비냉각 적외선 센서와 위성항법수신센서 중 어느 하나가 선택적으로 적용되거나 복합적으로 적용되는 것을 특징으로 하는 비접근 지역 긴급 화재진압 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 탐색센서는 김발(Gimbal)이나 서보 모터(Servo Motor)가 적용된 촬영각도조절부, 상기 통신장비와 연동되어 화재발생 지역의 실시간 영상을 상기 발사통제장비로 전송하는 영상신호처리기가 포함된 것을 특징으로 하는 비접근 지역 긴급 화재진압 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 소화 유도탄을 원하는 위치로 발사하는 발사대는 휴대용 발사대, 차량용 발사대, 함정용 발사대, 항공기용 발사대 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 비접근 지역 긴급 화재진압 장치.
  5. 발사통제 컴퓨터가 소화 유도탄에 화재 발생 위치 자료를 입력하고, 상기 소화 유도탄에 발사를 명령하는 단계;
    상기 소화 유도탄에 포함된 탐색센서의 화재영상획득부에서 상기 화재 발생 위치의 영상 정보를 획득하여 상기 탐색센서의 영상신호처리기로 전송하는 단계;
    상기 화재영상획득부에서 받은 상기 화재 발생위치 정보를 상기 영상신호처리기에서 상기 탐색센서의 촬영각도조절부로 추적 명령하는 단계;
    상기 영상신호처리기에서 받은 화재 발생 위치로 지향하도록 상기 촬영각도조절부에서 상기 화재영상획득부로 명령 전송하는 단계;
    상기 탐색센서가 제공한 상기 화재 발생위치 정보를 이용하여 유도조종장치에서 상기 소화 유도탄을 상기 화재발생위치로 자동비행하도록 명령을 생성하는 단계;를 포함하고,
    상기 소화 유도탄에 내장된 소화 유도탄용 통신장비를 이용하여 상기 발사통제 컴퓨터와 상기 소화 유도탄 간의 정보교환 및 통신이 가능하며,
    탄두의 기폭 위치 및 시점 조절이 가능하도록 상기 탐색센서에서 제공된 실시간 영상을 이용하여 상기 화재 발생 위치를 재지정하거나 변경하도록 상기 소화 유도탄의 비행경로 조정을 수동비행으로 전환하는 것
    을 특징으로 하는 비접근 지역 긴급 화재진압 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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