KR102348012B1 - 수중 작업자를 위한 안전 관리 시스템 및 이를 이용한 안전 관리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 수중 작업 과정에서 발생되는 위급 상황에 대응할 수 있는 안전 관리 시스템 및 이를 이용한 안전 관리 방법에 있어서, 부표의 상부에 설치되고 외부와 서로 통신하는 부표 통신 유닛 및 핸들부를 포함하고, 상기 핸들부는 핸들 하우징 내부 중공을 개폐할 수 있는 핸들 덮개부 및 상기 핸들 덮개부가 개방되면 상기 핸들 하우징의 내부에서 외부로 방출되어 부상되고 수면에 도달되면 상기 부표 통신 유닛으로 신호를 송신할 수 있는 자동 부상 통신부를 포함하는, 안전 관리 시스템 및 이를 이용한 안전 관리 방법을 개시한다.

Description

수중 작업자를 위한 안전 관리 시스템 및 이를 이용한 안전 관리 방법{Safety management system for underwater worker and safety management method using the same}

본 발명은 수중 작업자를 위한 안전 관리 시스템 및 이를 이용한 안전 관리 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 수중 작업 과정에서 발생되는 위급 상황에 대응할 수 있는 안전 관리 시스템 및 이를 이용한 안전 관리 방법에 관한 것이다.

해녀란, 바닷속에서 산소 공급 장치 없이 해조류와 패류 등을 채취하는 일을 직업으로 하는 자를 뜻한다. 우리나라의 해녀 수는 약 2만 명으로 추산되며, 대부분이 제주도에 집중되어 있다.

제주시의 '제주 해녀 문화'는 지역의 독특한 문화적 정체성을 상징함과 동시에, 지식과 기술이 공동체를 통해 계승되고 있는 한국의 인류 무형 유산이다. 이에 따라, '제주 해녀 문화'는 2016년 유네스코 인류 무형 문화유산으로 등재된 바 있다.

대부분의 해녀는 특별한 수중 장비 없이 잠수복, 호미 및 작은 부표인 '테왁'만을 이용하여 수중 작업을 수행한다. 이는 해녀의 고령화 현상과 더불어 해녀의 익사 사고를 초래할 수 있다. 예를 들어, 수중에서 해녀의 신체 일부가 해초에 걸리거나 순간적인 근육 경련 및 잠수병 등 예기치 못한 사고가 발생한 경우, 이에 대한 신속한 대처의 부재가 치명적인 사고로 이어질 수 있다.

또한, 해녀는 수중 작업 중에는 현재 시간이나 수심, 수온 등의 정보를 제공받기 어려우므로, 자신의 컨디션을 적절하게 조절하는 데 한계가 있다. 결과적으로, 해녀 등 수중 작업자의 경우, 지상 작업자와 비교하였을 때 위급 상황에 노출될 가능성과 빈도가 보다 높아지게 된다.

종래의 안전 관리 시스템은 수중 작업자의 신체에 웨어러블 방식으로 착용되는 것이 일반적이다. 그러나, 웨어러블 장비는 수중 작업을 위한 신체 동작을 방해할 수 있다는 문제점이 있다.

한국등록특허공보 제10-1527877호는 지능형 수중 작업자 안전 장치를 개시한다. 구체적으로, 수중 작업자가 수직 방향으로 설치되는 가이드부를 따라 승하강될 수 있는 지능형 수중 작업자 안전 장치를 개시한다.

그런데, 이러한 유형의 안전 장치는, 수중 작업자가 수면에 대하여 수직 방향으로만 이동 가능하다는 한계가 있다. 이에 따라, 적용될 수 있는 수중 작업의 범위가 협소하다.

한국등록특허공보 제10-1050709호는 수중 작업자를 위한 스마트 웨어를 개시한다. 구체적으로, 잠수 헬멧과 잠수 장비부로 구성되는 스마트 웨어를 개시한다.

그런데, 이러한 유형의 스마트 웨어는, 수중 작업자의 신체에 착용되어 수중 작업자의 신체 동작을 제한하고 수중 작업을 방해할 가능성이 있다.

한국등록특허공보 제10-1527877호 (2015.06.10.) 한국등록특허공보 제10-1050709호 (2011.07.20.)

본 발명의 일 목적은, 수중 작업 중 발생될 수 있는 여러 가지 비상 상황에 대비할 수 있는 안전 관리 시스템 및 이를 이용한 안전 관리 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 수중 작업 과정에서 작업자의 신체 동작을 제한하지 않고 작업 효율을 향상시키는 안전 관리 시스템 및 이를 이용한 안전 관리 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은, 수중 작업자가 현재 시간, 수심, 수온 등 작업에 필요한 정보를 실시간으로 제공받을 수 있는 안전 관리 시스템 및 이를 이용한 안전 관리 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은, 외부와의 송수신 기능이 보다 용이하게 제어될 수 있는 안전 관리 시스템 및 이를 이용한 안전 관리 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은, 대기 전력의 소모량이 보다 절감될 수 있는 안전 관리 시스템 및 이를 이용한 안전 관리 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은, 보다 다양한 종류의 작업 도구에 적용 가능한 안전 관리 시스템 및 이를 이용한 안전 관리 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은, 전파 외에도 음성 및 가시광선을 통해 외부로 수중 작업자의 상황을 전달 가능한 안전 관리 시스템 및 이를 이용한 안전 관리 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 수중 작업자를 위한 안전 관리 시스템으로서, 부표의 상부에 설치되고, 외부와 서로 통신하는 부표 통신 유닛; 및 상기 수중 작업자가 파지할 수 있는 핸들부를 포함하고, 상기 핸들부는, 내부에 중공이 형성된 원기둥 형상으로 형성되는 핸들 하우징; 상기 핸들 하우징의 일 단에 회전 가능하도록 결합되어, 상기 중공을 개폐할 수 있는 핸들 덮개부; 및 상기 핸들 덮개부가 개방되면 상기 핸들 하우징의 내부에서 외부로 방출되어 부상되고, 수면에 도달되면 상기 부표 통신 유닛으로 신호를 송신할 수 있는 자동 부상 통신부를 포함하는, 안전 관리 시스템을 제공한다.

또한, 상기 핸들 하우징의 상기 중공에 내장되고, 상기 핸들 덮개부와 연결되며, 상기 핸들 덮개부의 개방 시 상기 자동 부상 통신부를 가압하여 상기 핸들 하우징의 외부로 이동시키는 에어백(air bag) 가변 유닛을 포함할 수 있다.

또한, 상기 에어백 가변 유닛은, 내부에 압축 기체가 수용되는 기체 저장 카트리지; 상기 기체 저장 카트리지와 연결되어 상기 압축 기체가 내부로 유입될 수 있고, 상기 압축 기체가 유입됨에 따라 팽창될 수 있는 에어백; 및 상기 핸들 덮개부의 개방 시 상기 압축 기체를 상기 기체 저장 카트리지 내부에서 상기 에어백 내부로 이동시키는 기체 분출 메커니즘을 포함할 수 있다.

또한, 상기 기체 분출 메커니즘은, 일 단이 상기 핸들 덮개부와 결합되는 덮개부 연결끈; 상기 덮개부 연결끈의 타 단에 결합되는 마개; 및 상기 마개와 결합되어 상기 마개와 함께 상기 기체 저장 카트리지에 대하여 회전될 수 있으며, 상기 기체 저장 카트리지를 향하는 일 단에 바늘이 결합되는 회전 구조체를 포함하고, 상기 핸들 덮개부의 개방 시, 상기 바늘이 상기 기체 저장 카트리지를 향해 회전되어 충돌되고, 상기 압축 기체가 상기 기체 저장 카트리지 외부로 배출될 수 있다.

또한, 상기 부표 통신 유닛은, 외부로 신호를 송신하는 부표 송신 안테나부를 포함하고, 상기 부표 송신 안테나부는, 복수 개의 안테나부 조립 모듈; 및 탄성 재료로 형성되고, 상기 복수 개의 안테나부 조립 모듈에 관통 결합되는 연결선을 포함할 수 있다.

또한, 상기 부표 통신 유닛은, 내부에 상기 부표 송신 안테나부가 수납되는 통신 유닛 프레임; 및 상기 통신 유닛 프레임의 일 측에 회전 가능하도록 결합되어, 상기 통신 유닛 프레임의 내부 공간을 개폐할 수 있는 부표 덮개부를 포함하고, 상기 부표 송신 안테나부는, 상기 부표 덮개부가 개방될 경우, 수면에 대하여 연직 방향으로 인장될 수 있다.

또한, 상기 부표 덮개부는, 상기 자동 부상 통신부로부터 기 설정된 신호를 수신하면 개방될 수 있다.

또한, 상기 부표 덮개부는, 상기 수중 작업자가 가장 최근 수면으로 부상한 시점으로부터 기 설정된 위험 기준 시간이 경과된 경우 개방될 수 있다.

또한, 상기 부표 덮개부의 일 면에는, 외력에 의해 가압되면 상기 부표 덮개부를 개방시키는 부표 버튼이 형성될 수 있다.

또한, 상기 복수 개의 안테나부 조립 모듈 중 일부는, 가시광선을 방출할 수 있는 경광등; 및 음성을 출력할 수 있는 스피커가 설치될 수 있다.

또한, 상기 복수 개의 안테나부 조립 모듈 중 일부는, 상기 수중 작업자의 음성이 입력될 수 있는 마이크가 설치되고, 상기 수중 작업자는, 상기 스피커 및 상기 마이크에 의해 외부와 음성 통신 가능할 수 있다.

또한, 상기 자동 부상 통신부는, 무게 중심이 일 측으로 편중되는 부력재; 상기 부력재와 결합되고, 수면에 도달되면 상기 부표 통신 유닛으로 신호를 송신할 수 있는 부상 통신부 안테나; 및 상기 부상 통신부 안테나를 감싸도록 배치되고, 물과 접촉되면 용해되는 수용성 실드(shield)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 부력재는, 기판 및 해수 전지가 상기 일 측으로 편향된 위치에 내장되고, 상기 부상 통신부 안테나는, 상기 부력재의 상기 일 측과 반대되는 방향으로 연장될 수 있다.

또한, 상기 수용성 실드는, 염화 나트륨(NaCl)으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 자동 부상 통신부는, 상기 자동 부상 통신부의 외부로 노출되는 전극이 구비되고, 전해질 용액과 접촉 시 구동되는 해수 전지를 포함할 수 있다.

또한, 상기 핸들부는, 상기 수중 작업자의 작업 장소의 수압을 측정하는 압력계; 및 상기 작업 장소의 수온을 측정하는 수온계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 핸들부는, 상기 압력계에서 측정된 수압 및 상기 수온계에서 측정된 수온 데이터를 처리하는 핸들 회로부; 및 상기 핸들 회로부와 전기적으로 연결되고, 상기 핸들 회로부로부터 신호를 받아 상기 핸들 덮개부를 개방시킬 수 있는 핸들 전자석을 포함할 수 있다.

또한, 상기 핸들 회로부는, 상기 압력계에서 측정된 수압 변화를 토대로 상기 수중 작업자의 잠수 시간을 도출하고, 상기 잠수 시간이 기 설정된 위험 기준 시간을 초과하는 경우 상기 핸들 전자석으로 상기 핸들 덮개부의 개방 신호를 송신할 수 있다.

또한, 상기 핸들 회로부는, 상기 압력계에서 측정된 수압 변화를 토대로 상기 수중 작업자의 잠수 시간을 도출하고, 상기 잠수 시간이 기 설정된 진동 기준 시간을 초과하는 경우 상기 핸들부에 진동을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 핸들 덮개부는, 상기 핸들 회로부와 전기적으로 연결되고, 상기 핸들부에서 처리된 데이터를 표시하는 핸들 디스플레이부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 핸들 덮개부의 일 면에는, 외력에 의해 가압되면 상기 핸들 덮개부를 개방시키는 핸들 버튼이 형성될 수 있다.

또한, 상기 부표 통신 유닛은, 상기 부표의 하측에 설치되는 수중 카메라와 전기적으로 연결되고, 상기 수중 카메라에서 촬영한 이미지 데이터를 외부로 송출할 수 있다.

또한, 상기 핸들부는, 작업 도구가 탈착 가능하게 장착될 수 있고, 상기 핸들 하우징의 타 단에 결합되는 연장 고정 소켓을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, (a) 상기 핸들 덮개부가 개방되는 단계; (b) 상기 자동 부상 통신부가 상기 핸들 하우징의 외부로 방출되어 수면으로 부상되는 단계; (c) 상기 자동 부상 통신부가 상기 부표 통신 유닛으로 신호를 송신하는 단계; (d) 상기 부표 통신 유닛이 신호를 수신하는 단계; 및 (e) 상기 부표 통신 유닛이 외부로 신호를 송신하는 단계를 포함하는, 안전 관리 방법을 제공한다.

또한, 상기 (a) 단계는, (a1) 상기 핸들 덮개부가 상기 핸들 회로부로부터 신호를 수신한 상기 핸들 전자석에 의해 개방되는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (a1) 단계는, (a11) 상기 수중 작업자의 잠수 시간이 기 설정된 위험 기준 시간을 초과함에 따라 상기 핸들 덮개부가 상기 핸들 전자석에 의해 자동으로 개방되는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (a) 단계는, (a2) 상기 핸들 덮개부가 상기 핸들 버튼에 의해 수동으로 개방되는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (b) 단계는, (b1) 상기 에어백 가변 유닛이 상기 자동 부상 통신부를 가압하여 상기 핸들 하우징의 외부로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (b1) 단계는, (b11) 상기 덮개부 연결끈 및 상기 마개가 상기 핸들 덮개부를 향하는 방향으로 이동되는 단계; (b12) 상기 회전 구조체가 상기 기체 저장 카트리지에 대하여 회전되는 단계; (b13) 상기 바늘이 상기 기체 저장 카트리지와 충돌되는 단계; 및 (b14) 상기 기체 저장 카트리지 내부의 상기 압축 기체가 상기 에어백으로 유입되어, 상기 에어백이 팽창되는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (d) 단계 이후, 상기 (e) 단계 이전에, (d1) 상기 부표 덮개부가 개방되는 단계; 및 (d2) 상기 부표 송신 안테나부가 수면에 대하여 연직 방향으로 인장되는 단계가 수행될 수 있다.

또한, 상기 (d1) 단계는, (d11) 상기 부표 덮개부가 상기 자동 부상 통신부로부터 신호를 받아 개방되는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (d1) 단계는, (d12) 상기 수중 작업자가 가장 최근 수면으로 부상한 시점으로부터 기 설정된 위험 기준 시간이 경과됨에 따라 상기 부표 덮개부가 자동으로 개방되는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (d1) 단계는, (d13) 상기 부표 덮개부가 상기 부표 버튼에 의해 수동으로 개방되는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (d) 단계 이후, 상기 (e) 단계 이전에, (d3) 상기 경광등이 가시광선을 출력하고, 상기 스피커가 음성을 출력하는 단계가 수행될 수 있다.

또한, 상기 (e) 단계 이후, (f) 상기 수중 작업자가 상기 스피커 및 상기 마이크를 통해 외부와 음성 통신하는 단계가 수행될 수 있다.

본 발명의 다양한 효과 중, 상술한 해결 수단을 통해 얻을 수 있는 효과는 다음과 같다.

먼저, 안전 관리 시스템의 핸들부에 자동 부상 통신부가 구비된다. 자동 부상 통신부는, 수중 작업자의 잠수 시간이 기 설정된 위험 기준 시간을 초과하거나 핸들 버튼이 작동됨으로써 핸들 하우징의 외부로 방출될 수 있다.

핸들 하우징의 외부로 방출된 자동 부상 통신부는, 수면으로 부상되어 부표 통신 유닛으로 위급 신호를 송신한다. 상기 위급 신호를 수신한 부표 통신 유닛은 외부로 이를 송신한다.

따라서, 수중 작업자가 위급 상황에 처하는 경우, 외부에서 이를 신속하게 인지할 수 있다. 이에 따라, 해녀 등 수중 작업자의 익사 사고가 예방될 수 있다. 더 나아가, 수중 작업 중 발생될 수 있는 여러 가지 비상 상황에 대비 가능하다.

또한, 부표 통신 유닛 및 핸들부가 유선으로 연결되지 않고, 서로 무선으로 신호를 송수신한다. 또한, 작업자의 신체에 장착되는 부재가 요구되지 않는다. 작업자는 핸들부를 파지함으로써 안전 관리 시스템을 이용할 수 있다.

따라서, 수중 작업 과정에서 작업자의 신체 동작이 제한되지 않고, 작업 효율이 보다 향상될 수 있다.

또한, 핸들부에는 압력계, 수온계, 핸들 회로부 및 핸들 디스플레이부가 구비된다. 핸들 회로부는 압력계에서 측정된 수압 변화, 온도계에서 측정된 수온 등의 데이터를 처리하여 핸들 디스플레이부에 표시한다.

따라서, 수중 작업자는 핸들 디스플레이부에서 현재 시간, 수심, 수온 등 작업에 필요한 정보를 실시간으로 제공받을 수 있다.

또한, 부표 통신 유닛은 부표 송신 안테나부를 통해 외부로 신호를 송출한다. 부표 송신 안테나부는 복수 개의 안테나부 조립 모듈에 연결선이 관통 결합되어 이루어진다. 연결선은 탄성 재료로 형성되어 구부러질 수 있다. 즉, 부표 송신 안테나부는 외력에 의해 가변될 수 있다.

이에 따라, 부표 통신 유닛은 부표 통신 유닛의 통신 유닛 프레임 내부에 보다 용이하게 수납될 수 있다. 이후, 부표 덮개부가 개방될 경우에는 연결선의 탄성에 의해 수면에 대하여 연직 방향으로 인장될 수 있다. 결과적으로, 부표 덮개부의 개폐에 의해 부표 송신 안테나부의 외부와의 통신 기능이 용이하게 제어될 수 있다.

또한, 자동 부상 통신부는 내부에 해수 전지가 내장된다. 해수 전지는 자동 부상 통신부의 외부로 노출되는 전극이 구비된다. 해수 전지의 전극은 공기 중에서는 작동되지 않지만, 전해질 용액과 접촉 시 작동될 수 있다.

따라서, 자동 부상 통신부가 핸들 하우징에 내장되어 있는 경우에는 해수 전지가 구동되지 않지만, 자동 부상 통신부가 핸들 하우징 외부로 방출되어 물과 접촉 시에는 해수 전지가 구동될 수 있다. 이에 따라, 자동 부상 통신부의 대기 전력 소모량이 보다 절감될 수 있다.

또한, 핸들 하우징의 일 측에 연장 고정 소켓이 구비된다. 연장 고정 소켓은 호미, 삽 등 다양한 작업 도구가 탈착 가능하게 장착되어 고정될 수 있다.

따라서, 작업 목적에 따라 연장 고정 소켓에 장착되는 작업 도구가 용이하게 교체될 수 있다. 또한, 안전 관리 시스템이 보다 다양한 종류의 작업에 적용될 수 있다.

또한, 부표 송신 안테나부에는 가시광선을 방출할 수 있는 경광등 및 음성을 출력할 수 있는 스피커가 설치된다.

따라서, 전파 외에도 가시광선 및 음성을 통해 수중 작업자의 상황이 인근을 통행하는 선박 등으로 전달될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 안전 관리 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 2는 도 1의 안전 관리 시스템에 구비되는 부표 및 부표 통신 유닛을 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 부표 및 부표 통신 유닛의 결합 관계를 도시하는 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 부표 통신 유닛을 도시하는 정단면도이다.
도 5는 도 2의 부표 통신 유닛에 구비되는 안테나부 조립 모듈을 도시하는 사시도이다.
도 6은 도 1의 안전 관리 시스템에 구비되는 핸들부를 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 6의 핸들부를 도 6과 다른 방향에서 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 6의 핸들부를 도시하는 측단면도이다.
도 9는 도 6의 핸들부에 구비되는 에어백 가변 유닛을 도시하는 측단면도이다.
도 10은 도 6의 핸들부에 구비되는 자동 부상 통신부를 도시하는 사시도이다.
도 11은 자동 부상 통신부가 핸들 하우징 외부로 방출되기 전후 상태의 핸들부를 도시하는 측단면도이다.
도 12는 수용성 실드가 용해되기 전후 상태의 자동 부상 통신부를 도시하는 사시도이다.
도 13은 부표 송신 안테나부가 통신 유닛 프레임 내부에 수납되기 전후 상태의 부표 통신 유닛을 도시하는 사시도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 안전 관리 방법을 도시하는 순서도이다.
도 15는 도 14의 S100 단계의 구체적인 단계를 도시하는 순서도이다.
도 16은 도 14의 S200 단계의 구체적인 단계를 도시하는 순서도이다.
도 17은 도 14의 S400 단계의 구체적인 단계를 도시하는 순서도이다.
도 18은 도 17의 S410 단계의 구체적인 단계를 도시하는 순서도이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 안전 관리 시스템(1) 및 안전 관리 방법을 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.

본 명세서에서는 서로 다른 실시 예라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르기 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하에서는, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 안전 관리 시스템(1)에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 안전 관리 시스템(1)은, 수중 작업자를 위한 안전 관리 시스템(1)에 관한 것이다. 특히, 안전 관리 시스템(1)은 수중 작업 과정에서 발생되는 위급 상황에 대응할 수 있다.

안전 관리 시스템(1)은 수중 작업 상황에 대한 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어, 안전 관리 시스템(1)은 작업 장소의 수심, 수압, 수온 등에 대하여 수집할 수 있다. 안전 관리 시스템(1)은 수집한 정보를 수중 작업자에게 제공함으로써, 수중 작업자의 업무 효율을 향상시킬 수 있다.

안전 관리 시스템(1)의 구성 요소 중 적어도 일부에는 IoT(Internet of Things) 기술이 융합되어 수중 작업 상황에 관한 정보를 송수신 가능하다. 또한, 안전 관리 시스템(1)은 외부 서버와도 통신이 가능하다. 이에 따라, 안전 관리 시스템(1)은 수중 작업 상황 또는 위급 상황을 외부 서버로 전달할 수 있다.

도시된 실시 예에서, 안전 관리 시스템(1)은 부표(10), 부표 통신 유닛(20) 및 핸들부(30)를 포함한다.

이하에서는, 도 2 내지 도 5를 참조하여 부표(10) 및 부표 통신 유닛(20)에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

부표(10)는 수면 위에 부상될 수 있는 부체를 의미한다. 부체는 항로 표지 또는 수중 작업의 보조 도구로서 기능할 수 있다. 특히, 해녀의 경우, 어로 용구로서 '테왁'이라 불리우는 작은 부표(10)를 이용한다. 테왁은 해녀의 위치를 외부로 알리고, 해녀의 수면에서의 수영을 보조하며, 작업 중 휴식처로서 이용될 수 있다.

부표(10)는 무게 중심이 하측에 편중된다. 이에 따라, 부표(10)는 수면에서 가라앉지 않고 표류될 수 있다.

부표(10)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 부표(10)는 상측이 개방된 원기둥 형상으로 형성된다. 그러나, 부표(10)는 도시된 형상에 한정되지 않고, 무게 중심이 하측에 편중되는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

부표(10)의 상측에는 부표 통신 유닛(20)이 삽입될 수 있는 공간인 통신 유닛 수납부(110)가 형성된다.

부표 통신 유닛(20)은 작업중인 수중 작업자로부터 작업 상황을 수신하여 이를 외부 서버로 송신할 수 있다. 일 실시 예에서, 부표 통신 유닛(20)은 외부 서버와 음성 통신 또한 가능하다. 이에 따라, 부표 통신 유닛(20)은 위급 상황 발생 시 이를 외부 서버로 신속하게 전달할 수 있다.

또한, 부표 통신 유닛(20)은 자체적으로 수중 작업자의 작업 주기를 관리할 수 있다. 일 실시 예에서, 부표 통신 유닛(20)은 수중 작업자의 수면 부상 시점을 감지하고 이를 토대로 수중 작업자의 작업 주기를 도출할 수 있다. 이에 따라, 부표 통신 유닛(20)은 자체적으로 수중 작업자의 위급 상황을 감지할 수 있다.

부표 통신 유닛(20)은 부표(10)와 결합되어, 부표(10)와 함께 수면을 표류한다. 이때, 부표 통신 유닛(20)은 부표(10)의 상측에 위치된다. 따라서, 부표 통신 유닛(20)은 수면에 대하여 상측 방향으로 신호를 송신할 수 있다.

부표 통신 유닛(20)은 부표(10)의 통신 유닛 수납부(110)와 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 도시된 실시 예에서, 부표 통신 유닛(20)은 원기둥 형상으로 형성된다. 그러나, 부표 통신 유닛(20)은 도시된 형태에 한정되지 않고 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 부표 통신 유닛(20)은 다각 기둥 형상으로 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 부표 통신 유닛(20)은 통신 유닛 프레임(210), 부표 덮개부(220), 부표 데이터 처리부(230) 및 부표 송신 안테나부(240)를 포함한다.

통신 유닛 프레임(210)은 부표 통신 유닛(20)의 외관을 형성한다.

통신 유닛 프레임(210)은 그 외주면이 부표(10)와 결합 시 통신 유닛 수납부(110)의 내주면과 접하게 되는 바, 통신 유닛 수납부(110)와 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 도시된 실시 예에서, 통신 유닛 프레임(210)은 원기둥 형상으로 형성된다. 그러나, 통신 유닛 프레임(210)은 도시된 형태에 한정되지 않고 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

통신 유닛 프레임(210)은 무게 중심이 하측으로 편중되도록 형성된다. 또한, 통신 유닛 프레임(210)의 내부에는 다양한 부재가 수용될 수 있는 공간이 형성된다. 이때, 통신 유닛 프레임(210)의 무게 중심이 하측으로 편중되도록, 상기 공간은 통신 유닛 프레임(210)의 상측으로 편향되어 위치된다.

또한, 상기 공간에는 안테나 수납 가이드부(211)가 형성된다.

안테나 수납 가이드부(211)는 상기 공간의 저면으로부터 상측 방향으로 연장되어 형성된다. 도시된 실시 예에서, 안테나 수납 가이드부(211)는 원기둥 형상으로 형성된다. 그러나, 안테나 수납 가이드부(211)는 도시된 형태에 한정되지 않고 다양항 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나 수납 가이드부(211)는 상단이 소정의 각도로 굴절된 기둥 형상으로 형성될 수 있다.

안테나 수납 가이드부(211)는 후술하는 부표 송신 안테나부(240)가 통신 유닛 프레임(210) 내부에 수납될 때의 형상 및 배치를 가이드한다. 이에 대한 상세한 설명은 부표 송신 안테나부(240)의 설명과 함께 후술한다.

통신 유닛 프레임(210)의 상측에는 부표 덮개부(220)가 회전 가능하도록 결합된다.

부표 덮개부(220)는 통신 유닛 프레임(210)에 대하여 회전되어 통신 유닛 프레임(210)의 내부 공간을 개폐할 수 있다. 구체적으로, 부표 덮개부(220)는 상측으로 회전되면 통신 유닛 프레임(210)의 내부 공간을 개방하고, 하측으로 회전되면 통신 유닛 프레임(210)의 내부 공간을 폐쇄한다.

부표 덮개부(220)는 통신 유닛 프레임(210)의 내부 공간을 폐쇄 가능하도록, 통신 유닛 프레임(210)의 상단과 대응하는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 도시된 실시 예에서, 부표 덮개부(220)는 통신 유닛 프레임(210)의 상단과 대응하는 원판 형상으로 형성된다. 그러나, 부표 덮개부(220)는 도시된 형상에 한정되지 않고, 통신 유닛 프레임(210)의 상단을 완전하게 덮을 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 부표 덮개부(220)는 후술하는 부표 버튼(222)에 의하여 수동으로 회전될 수 있다.

다른 실시 예에서, 부표 덮개부(220)는 자동으로 회전될 수 있다. 구체적으로, 부표 덮개부(220)는 후술하는 자동 부상 통신부(360)로부터 기 설정된 신호를 수신하거나, 수중 작업자가 가장 최근 수면으로 부상한 시점으로부터 기 설정된 위험 기준 시간이 경과된 경우 자동으로 회전될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 부표 덮개부(220)는 부표 덮개부 경첩(221), 부표 버튼(222)부 및 부표 디스플레이부(223)를 포함한다.

부표 덮개부 경첩(221)은 부표 덮개부(220)에서 통신 유닛 프레임(210)과 직접적으로 결합되는 부분이다. 이때, 부표 덮개부 경첩(221)은 외력에 의하여 가변되어 부표 덮개부(220)가 통신 유닛 프레임(210)에 대하여 회전될 수 있도록 한다.

부표 덮개부 경첩(221)은 부표 덮개부(220)의 일 측에 위치되며, 통신 유닛 프레임(210)의 상단에 설치된다. 이에 따라, 부표 덮개부(220)는 상기 일 측을 중심으로 통신 유닛 프레임(210)의 상측 또는 하측으로 회전될 수 있다.

일 실시 예에서, 부표 덮개부 경첩(221)은 두 개의 회전판과 상기 두 개의 회전판을 동시에 관통하는 회전축으로 구성된다. 상기 실시 예에서, 부표 덮개부(220)는 부표 덮개부 경첩(221)의 회전축을 중심으로 회전된다.

일 실시 예에서, 부표 덮개부 경첩(221)은 스프링이 구비될 수 있다. 상기 실시 예에서, 부표 덮개부(220)는 상기 스프링의 탄성력에 의해 자동으로 개방될 수 있다.

부표 덮개부(220)의 상면에는 부표 버튼(222)이 구비된다.

부표 버튼(222)이 외력에 의해 가압되면, 부표 덮개부(220)가 상측으로 회전되며 개방된다.

일 실시 예에서, 부표 버튼(222)은 복수 개 구비되어 서로 다른 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 부표 버튼(222)은 두 개 구비되어, 어느 하나가 가압되면 부표 통신 유닛(20)에서 외부로 가시광선 또는 음성이 송출되고, 다른 하나가 가압되면 부표 통신 유닛(20)과 외부 서버 간 음성 통신을 허용할 수 있다.

또한, 부표 덮개부(220)의 상면에는 부표 디스플레이부(223)가 구비된다.

부표 디스플레이부(223)는 작업 상황에 대한 다양한 정보를 출력하여, 수중 작업자에게 제공한다. 예를 들어, 부표 디스플레이부(223)는 현재 시간, 수중 작업자의 평균 잠수 시간, 수온, 부표 배터리(231)의 잔량 등의 정보가 표시될 수 있다. 수중 작업자는 이를 통해 작업에 필요한 정보를 실시간으로 제공받을 수 있다.

부표 디스플레이부(223)에 입력되는 정보는 후술하는 핸들부(30) 또는 부표 데이터 처리부(230)에 의하여 수집될 수 있다.

부표 데이터 처리부(230)는 부표 통신 유닛(20)으로 입력된 데이터를 수집하고, 이를 토대로 연산한 결과를 부표 디스플레이부(223) 또는 외부로 송신한다. 이때, 부표 데이터 처리부(230)는 자체적으로 데이터를 수집하거나, 후술하는 핸들부(30)에서 송출한 데이터를 수신한다.

또한, 부표 데이터 처리부(230)는 위급 상황을 감지하면 부표 덮개부(220)를 개방시킨다.

부표 데이터 처리부(230)는 적어도 일부가 통신 유닛 프레임(210)의 하측에 내장된다. 이에 따라, 통신 유닛 프레임(210)의 무게 중심이 하측으로 편중될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 부표 데이터 처리부(230)는 부표 배터리(231), 부표 수신 안테나(232), 부표 통신부(233), 부표 회로부(234) 및 부표 전자석(235)을 포함한다.

도시된 실시 예에서, 부표 배터리(231)는 통신 유닛 프레임(210)의 하측에 내장된다.

부표 배터리(231)는 부표 통신 유닛(20) 및 후술하는 부표 송신 안테나부(240)에 전원을 공급한다. 이를 위해, 부표 배터리(231)는 부표 수신 안테나(232) 등 부표 통신 유닛(20)의 다른 구성 요소 및 부표 송신 안테나부(240)와 전기적으로 연결된다.

부표 수신 안테나(232)는 후술하는 자동 부상 통신부(360) 또는 외부 서버에서 송출한 신호를 수신하는 부분이다.

일 실시 예에서, 부표 수신 안테나(232)는 LoRa(Long Range) 통신을 통해 신호를 수신한다.

부표 수신 안테나(232)는 통신 유닛 프레임(210)의 외부로 노출된다. 도시된 실시 예에서, 부표 수신 안테나(232)는 부표 덮개부(220)에 결합되어, 부표 덮개부(220)의 상측으로 노출된다.

부표 수신 안테나(232)는 부표 덮개부(220)의 상측 방향으로 연장된다. 이는 부표 수신 안테나(232)의 신호 수신을 용이하게 하기 위함이다.

부표 수신 안테나(232)는 부표 통신부(233)와 전기적으로 연결된다.

부표 통신부(233)는 다른 구성 요소에서 송출된 신호를 수신하는 부표 신호 수신부(2331) 및 부표 통신 유닛(20)의 외부로 신호를 송출하는 부표 신호 송신부(2332)를 포함한다.

일 실시 예에서, 부표 신호 수신부(2331)는 LoRa 방식으로, 부표 신호 송신부(2332)는 LTE(Long Term Evolution) 통신 규격으로 통신할 수 있다.

부표 신호 수신부(2331)는 부표 수신 안테나(232)에서 수신한 신호를 부표 회로부(234)로 전달한다. 반대로, 부표 신호 송신부(2332)는 부표 회로부(234)에서 입력된 신호를 외부 서버로 전달한다. 이를 위하여, 부표 통신부(233)는 부표 회로부(234)와 전기적으로 연결된다.

부표 회로부(234)는 부표 배터리(231)로부터 전원을 공급받아 구동된다.

부표 회로부(234)는 부표 신호 수신부(2331)를 통해 부표 통신 유닛(20)의 외부에서 수집된 데이터를 입력받는다. 부표 회로부(234)는 입력된 데이터를 정리하고, 이를 토대로 연산 결과를 도출한다.

부표 회로부(234)에서 도출된 연산 결과는 부표 신호 송신부(2332)를 통해 부표 통신 유닛(20)의 외부로 송출되거나, 부표 디스플레이부(223)에 출력된다.

일 실시 예에서, 부표 회로부(234)는 부표 통신 유닛(20)이 자체적으로 수집한 데이터를 부표 통신 유닛(20)의 외부에서 수집된 데이터와 함께 처리할 수 있다.

부표 회로부(234)는 데이터의 수집, 정리 및 연산 동작을 수행할 수 있는 다양한 장치로 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 부표 회로부(234)는 MCU(Micro Controller Unit)로 이루어질 수 있다.

도시된 실시 예에서, 부표 회로부(234)는 통신 유닛 프레임(210)의 하측에 내장된다.

또한, 부표 회로부(234)는 상기 연산 결과를 토대로 부표 전자석(235)을 가동시킬 수 있다. 부표 전자석(235)은 부표 회로부(234)에서 가동 신호를 수신받아, 부표 덮개부(220)를 개방시킨다.

일 실시 예에서, 부표 회로부(234)는 위급 상황의 감지 시 부표 전자석(235)으로 가동 신호를 송출한다. 다른 실시 예에서, 부표 회로부(234)는 수중 작업자가 가장 최근 수면으로 부상한 시점으로부터 기 설정된 위험 기준 시간이 경과된 경우, 부표 전자석(235)으로 가동 신호를 송출한다.

또한, 부표 회로부(234)는 상기 연산 결과를 부표 송신 안테나부(240)로 전달한다.

부표 송신 안테나부(240)는 부표 통신 유닛(20)에서 외부 서버로 신호를 송출하는 부분이다.

부표 송신 안테나부(240)는 부표 신호 송신부(2332)와 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 부표 송신 안테나부(240)는 부표 회로부(234)에서 연산된 결과를 전달받아 이를 외부 서버로 송출할 수 있다.

부표 송신 안테나부(240)의 초기 형태는, 수면에 대하여 연직 방향으로 연장되는 기둥 형상이다. 다만, 부표 송신 안테나부(240)는 외력에 의해 그 형태가 가변될 수 있다.

초기 형태에서 가변된 부표 송신 안테나부(240)에는 복원력이 작용된다. 가변된 상태의 부표 송신 안테나부(240)에서 외력이 제거되면, 상기 복원력에 의해 초기 형태로 복귀될 수 있다.

부표 송신 안테나부(240)의 일 측은 통신 유닛 프레임(210)의 저면에 고정 결합된다. 반대로, 부표 송신 안테나부(240)의 타 측은 형태가 가변됨에 따라 그 위치가 자유로이 변화될 수 있다.

부표 송신 안테나부(240)는 부표 덮개부(220)의 개폐에 따라 그 형태가 가변될 수 있다. 부표 덮개부(220)가 개방되는 경우, 부표 송신 안테나부(240)는 부표 덮개부(220)로부터 외력을 받지 않고 초기 형태를 유지할 수 있다.

그러나, 부표 덮개부(220)가 통신 유닛 프레임(210)의 내부 공간을 폐쇄하는 경우, 부표 송신 안테나부(240)는 부표 덮개부(220)에 의해 외력을 받아 가변될 수 있다. 이때, 부표 송신 안테나부(240)는 안테나 수납 가이드부(211)에 의해 그 형상 및 배치가 가이드될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 부표 덮개부(220)가 통신 유닛 프레임(210)의 내부 공간을 폐쇄하는 경우, 부표 송신 안테나부(240)는 안테나 수납 가이드부(211)의 외주에 감기도록 배치된다.

도시된 실시 예에서, 부표 송신 안테나부(240)는 안테나부 조립 모듈(241), 연결선(242), 부표 송신 안테나(243), 경광등(244) 및 스피커폰(245)을 포함한다.

안테나부 조립 모듈(241)은 부표 송신 안테나부(240)의 조립 단위로서, 복수 개가 조립되어 부표 송신 안테나부(240)의 외관을 형성한다.

안테나부 조립 모듈(241)은 일 방향으로 연장되는 기둥 형상으로 형성된다. 안테나부 조립 모듈(241)의 일 측에는 돌출부(2411)가 형성되고, 내부에는 중공부(2412)가 형성된다. 이때, 돌출부(2411)는 중공부(2412)의 단면과 대응되는 형상으로 형성된다. 이에 따라, 돌출부(2411)는 다른 안테나부 조립 모듈(241)의 중공부(2412)에 삽입 결합될 수 있고, 서로 다른 안테나부 조립 모듈(241)이 조립 결합될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 중공부(2412)의 단면은 원형의 단면으로 형성되고, 돌출부(2411)는 중공부(2412)의 내경보다 작은 최대 직경을 갖는 원뿔 형상으로 형성된다.

각각의 안테나부 조립 모듈(241)의 중공부(2412)에는 연결선(242) 및 부표 송신 안테나(243)가 관통 결합된다.

연결선(242)은 복수 개의 안테나부 조립 모듈(241)을 서로 연결시킨다.

연결선(242)은 고탄성의 소재로 형성된다. 일 실시 예에서, 연결선(242)은 합성 고무 소재로 형성된다. 이에 따라, 연결선(242)은 가변 시 복원력이 작용될 수 있다.

연결선(242)의 초기 형태는 수면에 대하여 연직 방향으로 연장되어 형성된다. 다만, 부표 덮개부(220)가 통신 유닛 프레임(210)의 내부 공간을 폐쇄하는 경우, 부표 덮개부(220)에 의하여 외력을 받아 그 형태가 가변된다. 이에 따라, 부표 송신 안테나부(240)가 통신 유닛 프레임(210) 내부 공간에 보다 용이하게 수납될 수 있다.

반대로, 부표 덮개부(220)가 개방되는 경우, 연결선(242)에 가해지는 외력이 제거되는 바 연결선(242)이 상기 복원력에 의하여 초기 형태로 복귀될 수 있다. 즉, 부표 덮개부(220)의 개방 시 연결선(242)은 수면에 대하여 연직 방향으로 인장될 수 있다.

이때, 복수 개의 안테나부 조립 모듈(241) 또한 연결선(242)을 따라 수면에 대하여 연직 방향으로 배열된다. 따라서, 안테나부 조립 모듈(241)의 돌출부(2411)가 이웃하는 안테나부 조립 모듈(241)의 중공부(2412)에 삽입될 수 있다.

결과적으로, 복수 개의 안테나부 조립 모듈(241)이 연직 방향을 따라 나열된 상태로 조립 결합되어, 연직 방향을 따라 연장되는 하나의 기둥 형상을 이룬다. 따라서, 부표 송신 안테나부(240)가 외부 서버로 용이하게 신호를 송출할 수 있다. 더 나아가, 부표 송신 안테나부(240)와 외부 서버 간 통신 기능이 용이하게 제어될 수 있다.

안테나부 조립 모듈(241)의 중공부(2412)에는 연결선(242) 외에도 부표 송신 안테나(243)가 관통 결합된다.

부표 송신 안테나(243)는 외부 서버로 신호를 송출하는 부분이다.

일 실시 예에서, 부표 송신 안테나(243)는 LTE 통신 규격에 따라 외부 서버로 신호를 송출한다.

부표 송신 안테나(243)는 부표 신호 송신부(2332)와 전기적으로 연결되고, 부표 신호 송신부(2332)를 통해 부표 회로부(234)의 연산 결과를 전달받을 수 있다.

부표 송신 안테나(243)는 복수 개의 안테나부 조립 모듈(241)의 외부로 노출된다. 부표 덮개부(220)의 개방 시, 부표 송신 안테나(243)는 수면에서 연직 방향으로 연장된다. 이에 따라, 부표 송신 안테나(243)로부터 외부 서버로의 신호 송출이 용이하게 수행될 수 있다.

부표 송신 안테나부(240)는 부표 송신 안테나(243) 외에도 경광등(244) 및 스피커폰(245)을 통해 외부로 수중 작업자의 상황을 알릴 수 있다.

경광등(244) 및 스피커폰(245)은 복수 개의 안테나부 조립 모듈(241) 중 일부에 설치된다.

경광등(244)은 부표 통신 유닛(20)의 외부로 가시광선을 방출할 수 있다.

경광등(244)은 부표 회로부(234)에 의하여 구동 여부 및 방출하는 가시광선의 종류가 제어될 수 있다. 일 실시 예에서, 경광등(244)은 수중에서 작업자가 정상적으로 작업을 진행중인 경우 초록색 가시광선을 방출한다. 다른 실시 예에서, 경광등(244)은 위급 상황이 감지되는 경우 빨간색 가시광선을 방출한다.

스피커폰(245)은 음성을 출력하는 스피커 및 수중 작업자의 음성이 입력될 수 있는 마이크를 포함한다.

스피커는 부표 회로부(234)에 의하여 구동 여부 및 출력 음성이 제어될 수 있다. 일 실시 예에서, 스피커는 위급 상황이 감지되는 경우 부표 통신 유닛(20)의 외부로 기 설정된 경고음을 출력한다. 따라서, 전파 외에도 가시광선 및 음성을 통해 수중 작업자의 상황이 인근을 통행하는 선박 등으로 전달될 수 있다.

또한, 스피커는 외부 서버에서 입력된 음성을 출력할 수 있다. 이때, 수중 작업자는 마이크를 통해 외부 서버로 음성을 전달할 수 있다. 따라서, 수중 작업자는 외부 서버와 음성 통신이 가능하다.

이외에도, 부표 송신 안테나부(240)는 수중 카메라(미도시)를 포함할 수 있다. 수중 카메라는 부표(10)의 하측에 설치되어 수중 상황을 촬영할 수 있다. 수중 카메라는 부표 송신 안테나(243)와 전기적으로 연결되어, 수중 카메라에서 촬영된 이미지 데이터를 외부 서버로 송신할 수 있다.

이상으로, 부표 통신 유닛(20)의 각 구성 요소에 대하여 설명하였다.

부표 통신 유닛(20)은 자체적인 위급 상황 감지 외에도, 핸들부(30)의 동작에 의해 송출되는 위급 신호를 수신함으로써 위급 상황을 감지할 수 있다.

이하에서는, 도 6 내지 도 10을 참조하여 핸들부(30)에 대하여 설명한다.

핸들부(30)는 수중 작업자가 작업 시 파지하는 부분이다.

핸들부(30)는 평상 시에는 작업을 보조하는 도구로 이용된다. 핸들부(30)는 작업 장소의 수압, 수심, 수온 등의 정보를 수집하고 이를 수중 작업자에게 제공한다. 그러나, 위급 상황 발생 시에는 부표 통신 유닛(20)으로 위급 신호를 송출한다.

일 실시 예에서, 핸들부(30)는 수중 작업자의 잠수 시간이 기 설정된 시간을 초과하는 경우 진동을 통해 초과 사실을 수중 작업자에게 전달한다.

핸들부(30)는 일 방향으로 연장되는 기둥 형상으로 형성된다. 핸들부(30)의 길이는 10cm 이상 20cm 이하로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 수중 작업자의 안정적인 파지를 위함이다.

도시된 실시 예에서, 핸들부(30)는 핸들 하우징(310), 연장 고정 소켓(320), 핸들 덮개부(330), 핸들 데이터 처리부(340), 에어백(air bag) 가변 유닛(350) 및 자동 부상 통신부(360)를 포함한다.

핸들 하우징(310)은 핸들부(30)의 외관을 형성한다.

핸들 하우징(310)은 일 방향으로 연장되는 기둥 형상으로 형성된다. 또한, 핸들 하우징(310)의 내부에는 다양한 구성 요소가 수용될 수 있는 공간이 형성된다.

핸들 하우징(310)의 외주면에는 핸들 버튼(311)이 형성된다.

핸들 버튼(311)은 외력에 의해 가압되어, 후술하는 핸들 덮개부(330)를 개방시킬 수 있다. 이에 대한 설명은 후술한다.

핸들 하우징(310)의 일 단에는 연장 고정 소켓(320)이 결합된다.

연장 고정 소켓(320)은 호미, 삽 등 수중 작업자의 작업 도구가 탈착 가능하게 장착될 수 있다. 일 실시 예에서, 연장 고정 소켓(320)은 작업 도구의 결합부가 긴축되어 작업 도구를 고정시킬 수 있고, 상기 결합부가 이완되어 작업 도구와 분리될 수 있다.

따라서, 작업 목적에 따라 연장 고정 소켓(320)에 장착되는 작업 도구가 용이하게 교체될 수 있다. 더 나아가, 안전 관리 시스템(1)이 보다 다양한 종류의 작업에 적용될 수 있다.

연장 고정 소켓(320)과 반대되는 핸들 하우징(310)의 타 단에는 핸들 덮개부(330)가 결합된다.

핸들 덮개부(330)는 핸들 하우징(310)에 상대 회전 가능하도록 결합된다.

핸들 덮개부(330)는 핸들 하우징(310)에 대하여 회전되며, 핸들 하우징(310)의 내부 공간을 개폐할 수 있다. 핸들 덮개부(330)의 개방 시, 핸들 하우징(310)의 내외부는 서로 연통되어 물질의 출입이 허용된다.

핸들 덮개부(330)는 핸들 하우징(310) 내부 공간을 폐쇄 가능하도록, 핸들 하우징(310)의 상기 타 단과 대응하는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 도시된 실시 예에서, 핸들 덮개부(330)는 핸들 하우징(310)의 상기 타 단과 대응하는 원판 형상으로 형성된다. 그러나, 핸들 덮개부(330)는 도시된 형상에 한정되지 않고, 핸들 하우징(310)의 상기 타 단을 완전하게 덮을 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 핸들 덮개부(330)는 핸들 버튼(311)에 의해 수동으로 회전될 수 있다. 상기 실시 예에서, 핸들 버튼(311)에 외력이 가압되면, 핸들 덮개부(330)는 핸들 하우징(310)에서 멀어지는 방향으로 회전되어 개방된다.

다른 실시 예에서, 핸들 덮개부(330)는 자동으로 회전될 수 있다. 구체적으로, 핸들 덮개부(330)는 수중 작업자의 잠수 시간이 기 설정된 위험 기준 시간을 초과하는 경우 자동으로 회전되어 개방된다.

도시된 실시 예에서, 핸들 덮개부(330)는 핸들 덮개부 고리(331), 핸들 디스플레이부(332) 및 핸들 덮개부 경첩(333)을 포함한다.

핸들 덮개부 고리(331)는 핸들 덮개부(330)에서 핸들 하우징(310)과 직접적으로 결합되는 부분이다.

핸들 덮개부 고리(331)는 링(ring) 형상으로 형성된다. 이때, 핸들 덮개부(330)의 내경은 핸들 하우징(310)의 내경과 대응되는 것이 바람직하다. 일 실시 예에서, 핸들 덮개부 고리(331)의 내주면과 핸들 하우징(310)의 상기 타 단의 외주면에는 서로 대응되는 형상의 나사산이 형성될 수 있다.

또한, 핸들 덮개부(330)의 일 면에는 핸들 디스플레이부(332)가 구비된다.

핸들 디스플레이부(332)는 작업 상황에 대한 다양한 정보를 출력하여, 수중 작업자에게 제공한다. 일 실시 예에서, 핸들 디스플레이부(332)는 현재 시간, 수중 작업자의 잠수 시간, 수압, 수온, 핸들 배터리(343)의 잔량 등의 정보가 표시될 수 있다. 따라서, 수중 작업자는 작업에 필요한 정보를 실시간으로 제공받을 수 있다.

핸들 디스플레이부(332)에 입력되는 정보는 후술하는 핸들 데이터 처리부(340)에 의하여 수집될 수 있다.

또한, 핸들 덮개부(330)의 회전 시 핸들 덮개부 경첩(333)이 가변된다.

핸들 덮개부 경첩(333)은 외력에 의하여 가변될 수 있다. 일 실시 예에서, 핸들 덮개부 경첩(333)은 두 개의 회전판과 상기 두 개의 회전판을 동시에 관통하는 회전축으로 구성된다. 상기 실시 예에서, 핸들 덮개부(330)는 핸들 덮개부 경첩(333)의 회전축을 중심으로 회전된다.

핸들 덮개부(330)의 개폐 여부는 핸들 데이터 처리부(340)의 연산 결과에 의하여 결정될 수 있다.

핸들 데이터 처리부(340)는 수압, 수온 등 작업에 필요한 정보를 수집하고, 이를 토대로 연산한 결과를 핸들 디스플레이부(332) 또는 외부로 송신한다. 또한, 핸들 데이터 처리부(340)의 연산 결과 위급 상황이 감지된 경우에는, 핸들 덮개부(330)를 개방시킨다.

핸들 데이터 처리부(340)는 핸들 디스플레이부(332)와 전기적으로 연결된다. 이는, 핸들 데이터 처리부(340)가 연산 결과를 핸들 디스플레이부(332)를 통해 출력하기 위함이다.

핸들 데이터 처리부(340)는 핸들 하우징(310)의 내부 공간에 수용된다.

도시된 실시 예에서, 핸들 데이터 처리부(340)는 압력계(341), 수온계(342), 핸들 배터리(343), 핸들 회로부(344) 및 핸들 전자석(345)을 포함한다.

압력계(341) 및 수온계(342)는 각각 수중 작업 장소의 수압 및 수온을 측정할 수 있다. 이때, 압력계(341) 및 수온계(342)를 포함한 핸들 데이터 처리부(340)의 각 구성 요소는, 핸들 배터리(343)와 전기적으로 연결되어 핸들 배터리(343)로부터 전원을 공급받는다.

핸들 회로부(344)는 압력계(341) 및 수온계(342)와 각각 전기적으로 연결되고, 이들로부터 수압 및 수온 데이터를 수집하고 처리한다. 또한, 핸들 회로부(344)는 수집된 수압 데이터를 토대로 수중 작업자의 잠수 시간을 도출할 수 있다.

핸들 회로부(344)는 핸들 디스플레이부(332)와 전기적으로 연결되어, 수압, 수온, 수중 작업자의 잠수 시간 등 작업 상황과 관련한 연산 처리 결과를 핸들 디스플레이부(332)로 전달한다.

일 실시 예에서, 핸들 회로부(344)에서 도출된 현재의 잠수 시간이 기 설정된 진동 기준 시간을 초과하거나, 평균 잠수 시간과 기 설정된 허용 시간 이상으로 차이 나는 경우, 핸들부(30)에 진동이 발생된다.

다른 실시 예에서, 핸들 회로부(344)에서 도출된 잠수 시간이 기 설정된 위험 기준 시간을 초과하는 경우 핸들 덮개부(330)가 개방된다.

핸들 회로부(344)는 연산 결과를 토대로 핸들 전자석(345)을 가동시킬 수 있다. 핸들 회로부(344)는 핸들 전자석(345)과 전기적으로 연결되어, 위급 상황이 감지된 경우 핸들 전자석(345)으로 가동 신호를 송출한다. 일 실시 예에서, 핸들 회로부(344)는 수중 작업자의 잠수 시간이 기 설정된 위험 기준 시간을 초과하는 경우 핸들 전자석(345)으로 가동 신호를 송출한다. 핸들 회로부(344)로부터 가동 신호를 수신한 핸들 전자석(345)은, 핸들 덮개부(330)를 개방시킨다.

핸들 덮개부(330)가 개방되면, 핸들 덮개부(330)와 연결된 에어백 가변 유닛(350)의 가변 동작이 수행된다.

에어백 가변 유닛(350)은 핸들 덮개부(330)와 연계되어 후술하는 자동 부상 통신부(360)를 핸들 하우징(310) 외부로 방출시킨다.

에어백 가변 유닛(350)은 핸들 하우징(310)의 내부 공간에 수용된다.

도시된 실시 예에서, 에어백 가변 유닛(350)은 기체 저장 카트리지(351), 기체 분출 메커니즘(352) 및 에어백(353)을 포함한다.

기체 저장 카트리지(351)는 내부에 압축 기체가 수용된다. 기체 저장 카트리지(351)는　초기　상태에　밀봉되어　상기　압축　기체의　배출을　차단한다.　일 실시 예에서, 상기 압축 기체는 이산화 탄소(CO２)일 수 있다.

기체 저장 카트리지(351)의 일 측에는 기체 분출 메커니즘(352)이 결합된다.

기체 분출 메커니즘(352)은 핸들 덮개부(330)의 개방 시 기체 저장 카트리지(351) 내부의 압축 기체를 에어백(353) 내부로 이동시킨다.

도시된 실시 예에서, 기체 분출 메커니즘(352)은 카트리지 연결 프레임(3521), ??개부 연결끈(3522), 마개(3523), 회전 구조체(3524) 및 바늘(3525)을 포함한다.

카트리지 연결 프레임(3521)은 내부에 압축 기체가 통과하는 공간이 형성된다. 카트리지 연결 프레임(3521)은 기체 저장 카트리지(351)의 압축 기체 출입구와 결합된다. 이에 따라, 핸들 덮개부(330)의 개방 시 기체 저장 카트리지(351)의 압축 기체 저장 공간이 카트리지 연결 프레임(3521)의 내부 공간과 연통될 수 있다.

카트리지 연결 프레임(3521)의 일 측에는 에어백 결합구(3521a)가 관통 형성된다. 에어백 결합구(3521a)에는 후술하는 에어백(353)의 입구가 결합된다. 이에 따라, 에어백(353)의 내부와 카트리지 연결 프레임(3521)의 내부가 연통될 수 있다.

또한, 카트리지 연결 프레임(3521)에는 연결끈 관통공(3521b)이 형성된다.

??개부 연결끈(3522)은 일 단이 카트리지 연결 프레임(3521)의 외부에 위치되고, 타 단이 카트리지 연결 프레임(3521)의 내부에 위치된다. 이때, ??개부 연결끈(3522)은 연결끈 관통공(3521b)을 통해 이동될 수 있다.

??개부 연결끈(3522)의 일 단은 핸들 덮개부(330)와 결합되고, 타 단은 카트리지 연결 프레임(3521) 내부에 위치되는 마개(3523)와 결합된다.

마개(3523)는 연결끈 관통공(3521b)을 통한 물질의 출입을 차단한다.

마개(3523)는 ??개부 연결끈(3522)과 결합되어, ??개부 연결끈(3522)이 이동될 때 연결끈 관통공(3521b)을 향해 이동된다. 마개(3523)가 연결끈 관통공(3521b)에 도달되면, 연결끈 관통공(3521b)을 통과하지 못하고 이동이 정지된다.

연결끈 관통공(3521b)에 도달된 마개(3523)는 연결끈 관통공(3521b)을 차단한다. 이를 위해, 마개(3523)는 연결끈 관통공(3521b)을 덮을 수 있는 형상으로 형성된다. 도시된 실시 예에서, 마개(3523)는 연결끈 관통공(3521b)의 내경보다 큰 직경을 갖는 원기둥 형상으로 형성된다. 다만, 마개(3523)는 도시된 형태에 한정되지 않고 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 마개(3523)는 연결끈 관통공(3521b)의 내경보다 큰 최대 직경을 갖는 원뿔 형상으로 형성될 수 있다.

??개부 연결끈(3522)이 핸들 덮개부(330)의 개방에 의하여 이동되면, 마개(3523) 또한 연결끈 관통공(3521b)을 향하여 이동되어 연결끈 관통공(3521b)을 차단한다. 이에 따라, 카트리지 연결 프레임(3521) 내부로 유입된 압축 기체가 연결끈 관통공(3521b)을 통해 누설되는 것이 방지될 수 있다.

또한, 마개(3523)는 회전 구조체(3524)와 결합되어, 핸들 덮개부(330)의 개방 시 회전 구조체(3524)와 함께 카트리지 연결 프레임(3521)에 대하여 회전될 수 있다.

회전 구조체(3524)는 카트리지 연결 프레임(3521) 내부에 위치된다.

회전 구조체(3524)의 기체 저장 카트리지(351)를 향하는 일 단에는 바늘(3525)이 결합된다. 회전 구조체(3524)의 상기 일 단은, 핸들 덮개부(330)의 개방 시 기체 저장 카트리지(351)를 향하여 회전된다. 이에 따라, 바늘(3525) 또한 기체 저장 카트리지(351)를 향해 회전되어, 최종적으로 기체 저장 카트리지(351)와 충돌될 수 있다.

기체 분출 메커니즘(352)의 일 측에는 에어백(353)이 결합된다.

에어백(353)은 그 부피 변화를 이용하여 후술하는 자동 부상 통신부(360)에 힘을 가할 수 있다.

에어백(353)은 내부에 압축 기체를 수용할 수 있는 주머니 형상으로 형성된다. 에어백(353)의 내부 공간에 압축 기체가 유입되기 전 초기 상태의 에어백(353)은, 그 부피가 최소로 형성된다.

기체 저장 카트리지(351)에서 에어백(353) 내부로 압축 기체가 유입되면, 에어백(353)이 팽창된다. 팽창된 에어백(353)은 인접하는 다른 구성 요소에 압력을 가한다.

일 실시 예에서, 에어백(353)은 고탄성의 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 에어백(353)은 합성 고무 소재로 형성될 수 있다.

자동 부상 통신부(360)는 에어백(353)이 팽창됨에 따라, 핸들 하우징(310)의 내부에서 외부로 방출된다. 방출된 자동 부상 통신부(360)는 양성 부력에 의해 수면으로 이동되어 부표 통신 유닛(20)으로 신호를 송신한다.

도시된 실시 예에서, 자동 부상 통신부(360)는 부력재(361), 수용성 실드 (shield)(362), 해수 전지(363), 기판(364) 및 부상 통신부 안테나(365)를 포함한다.

부력재(361)는 자동 부상 통신부(360)에 부력을 제공한다.

부력재(361)는 내부에 다양한 구성 요소가 내장된다. 이때, 내장되는 구성 요소가 일 측으로 집중됨에 따라, 부력재(361)의 무게 중심이 상기 일 측으로 편중된다. 이에 따라, 수면에 도달된 부력재(361)의 상기 일 측이 하측에 위치될 수 있다.

부력재(361)는 수용성 실드(362)와 결합된다.

수용성 실드(362)는 부력재(361)의 일부를 감싸도록 배치된다. 이??, 부력재(361)의 상기 일부는 부력재(361)의 상기 일 측과 반대되는 타 측에 위치된다.

수용성 실드(362)는 수용성 고체로 형성되어, 물과 접촉되면 용해된다. 일 실시 예에서, 수용성 실드(362)는 염화 나트륨(NaCl)으로 이루어질 수 있다.

또한, 부력재(361)의 상기 일 측에는 해수 전지(363)가 내장된다. 이에 따라, 해수 전지(363)는 자동 부상 통신부(360)가 수면에 도달 시, 부력재(361)의 하측에 위치된다.

해수 전지(363)는 자동 부상 통신부(360)에 전원을 공급한다.

해수 전지(363)는 부력재(361)의 외부로 노출되는 전극(3631)이 구비된다. 이??, 전극(3631)은 부력재(361)의 무게 중심 부근에 위치된다.

전극(3631)은 대기 중에서는 통전되지 않지만, 전해질 용액과 접촉 시 통전될 수 있다. 이에 따라, 해수 전지(363)는 핸들 하우징(310) 내부에서 구동되지 않고, 핸들 하우징(310) 외부로 방출되어 물과 접촉될 때 비로소 구동될 수 있다. 이에 따라, 자동 부상 통신부(360)의 대기 전력 소모량이 보다 절감될 수 있다.

또한, 부력재(361)의 상기 일 측에는 기판(364)이 내장된다. 이에 따라, 기판(364)은 자동 부상 통신부(360)가 수면에 도달 시, 부력재(361)의 하측에 위치된다.

기판(364)은 해수 전지(363)와 전기적으로 연결되어, 해수 전지(363)로부터 전원을 공급받아 구동된다.

기판(364)은 통신 모뎀이 구비되어, 후술하는 부상 통신부 안테나(365)를 통해 부표 통신 유닛(20)으로 신호를 송출한다. 일 실시 예에서, 기판(364)은 LoRa 통신 모뎀이 구비된다.

부상 통신부 안테나(365)는 기판(364)과 전기적으로 연결되어, 기판(364)의 구동 시 기 설정된 신호를 부표 통신 유닛(20)으로 송출한다.

부상 통신부 안테나(365)는 초기 상태에서 부력재(361) 및 수용성 실드(362)에 의하여 엄폐된다. 도시된 실시 예에서, 부상 통신부 안테나(365)는 초기 상태에 수용성 실드(362)에 의하여 폴딩된 상태로 보관된다. 이에 따라, 자동 부상 통신부(360)의 공간 활용도가 보다 증가될 수 있다.

자동 부상 통신부(360)가 물과 접촉됨에 따라 수용성 실드(362)가 용해되면, 부상 통신부 안테나(365)의 일부가 부력재(361)의 외부로 노출된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

이상으로, 핸들부(30)의 각 구성 요소에 대하여 설명하였다.

이하에서는, 도 11 내지 도 13을 참조하여, 위급 상황 발생 시 안전 관리 시스템(1)이 외부 서버로 위급 상황을 전달하는 과정에 대하여 설명한다.

우선, 도 11을 참조하여 자동 부상 통신부(360)가 핸들 하우징(310)의 외부로 방출되는 과정에 대하여 설명한다. 도 11(a) 및 도 11(b)는 각각 핸들 덮개부(330)의 개방 전후 상태의 핸들부(30)를 도시한다.

핸들 덮개부(330)는 핸들 버튼(311)에 의해 수동으로 개방되거나, 수중 작업자의 잠수 시간이 기 설정된 위험 기준 시간을 초과하는 경우 자동으로 개방된다.

이때, 핸들 덮개부(330)가 개방됨에 따라, 핸들 덮개부(330)와 연결된 에어백 가변 유닛(350)의 ??개부 연결끈(3522) 및 마개(3523)가 핸들 덮개부(330)를 향해 이동된다. 이에 따라, 마개(3523)와 결합된 회전 구조체(3524)가 카트리지 연결 프레임(3521)에 대하여 회전되고, 회전 구조체(3524)의 일 단에 결합된 바늘(3525)이 기체 저장 카트리지(351)에 충돌된다. 동시에, 마개(3523)는 카트리지 연결 프레임(3521)의 연결끈 관통공(3521b)을 차단한다.

바늘(3525)과 충돌된 기체 저장 카트리지(351)는 밀봉이 해제되고, 기체 저장 카트리지(351) 내부의 압축 기체가 카트리지 연결 프레임(3521) 내부로 유입된다. 상기 압축 기체는 카트리지 연결 프레임(3521)을 통과하여 에어백(353) 내부로 유동된다. 이에 따라, 에어백(353)이 팽창될 수 있다.

팽창된 에어백(353)은 자동 부상 통신부(360)를 핸들 하우징(310)에 압력을 가하여 핸들 하우징(310)의 외부로 방출시킨다.

이하에서는, 도 12를 참조하여 핸들 하우징(310)의 외부로 방출된 자동 부상 통신부(360)의 부상 과정에 대하여 설명한다. 도 12(a) 및 도 12(b)는 각각 수용성 실드(362)가 용해되기 전후 상태의 자동 부상 통신부(360)를 도시한다.

핸들 하우징(310)의 외부로 방출된 자동 부상 통신부(360)는 물과 접촉된다. 이에 따라, 수용성 실드(362)가 용해되어 부상 통신부 안테나(365)의 일부가 자동 부상 통신부(360)의 외부로 노출된다.

자동 부상 통신부(360)는 부력재(361)에 가해지는 양성 부력에 의하여 수면으로 이동된다. 수면에 도달된 자동 부상 통신부(360)는 무게 중심이 형성된 일 측이 하측으로 이동된다. 이때, 부상 통신부 안테나(365)는 수면에 대하여 연직 방향으로 연장되어 수면 위로 노출된다.

수면 위로 노출된 부상 통신부 안테나(365)는 부표 통신 유닛(20)으로 기 설정된 신호를 송신할 수 있다. 또한, 부상 통신부 안테나(365)의 전원은 해수 전지(363)로부터 공급받는다.

부표 통신 유닛(20)이 부상 통신부 안테나(365)로부터 기 설정된 신호를 수신하면, 부표 덮개부(220)가 개방된다.

이하에서는, 도 13을 참조하여 부표 통신 유닛(20)이 외부 서버로 신호를 송신하는 과정에 대하여 설명한다. 도 13(a) 및 도 13(b)는 각각 부표 송신 안테나부(240)의 기립 전후 상태의 부표 통신 유닛(20)을 도시한다.

부표 통신 유닛(20)이 개방되면, 통신 유닛 프레임(210) 내부에 수납된 부표 송신 안테나부(240)가 수면에서 연직 방향으로 인장되어 기립된다. 이에 따라, 부표 송신 안테나부(240)는 자동 부상 통신부(360)로부터 수신한 신호를 외부 서버로 송신할 수 있다.

일 실시 예에서, 부표 송신 안테나부(240)는 외부 서버로 신호를 송신함과 동시에, 경광등(244) 및 스피커폰(245)을 통해 외부로 가시광선 및 음성을 출력한다.

정리하면, 위급 상황 발생 시 핸들부(30)에서 자동 부상 통신부(360)가 핸들 하우징(310)의 외부로 방출되어 부표 통신 유닛(20)으로 신호를 송신하고, 부표 통신 유닛(20)은 이를 외부 서버로 전달하여 위급 상황을 알릴 수 있다.

따라서, 수중 작업자가 위급 상황에 처하는 경우, 외부에서 이를 신속하게 인지할 수 있다. 이에 따라, 해녀 등 수중 작업자의 익사 사고가 예방될 수 있다. 더 나아가, 수중 작업 중 발생될 수 있는 여러 가지 비상 상황에 대비 가능하다.

또한, 부표 통신 유닛(20) 및 핸들부(30)가 유선으로 연결되지 않고, 서로 무선으로 신호를 송수신한다. 또한, 작업자의 신체에 장착되는 부재가 요구되지 않는다. 따라서, 수중 작업 과정에서 작업자의 신체 동작이 제한되지 않고, 작업 효율이 보다 향상될 수 있다.

이상으로, 본 발명의 실시 예에 따른 안전 관리 시스템(1)에 대하여 설명하였다.

이하에서는, 도 14 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 안전 관리 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 실시 예에 따른 안전 관리 방법은, 수중 작업자를 위한 안전 관리 방법으로서, 핸들 덮개부(330)가 개방되는 단계(S100), 자동 부상 통신부(360)가 핸들 하우징(310)의 외부로 방출되어 수면으로 부상되는 단계(S200), 자동 부상 통신부(360)가 부표 통신 유닛(20)으로 신호를 송신하는 단계(S300), 부표 통신 유닛(20)이 신호를 수신하는 단계(S400), 부표 통신 유닛(20)이 외부로 신호를 송신하는 단계(S500) 및 수중 작업자가 스피커 및 마이크를 통해 외부와 음성 통신하는 단계(S600)를 포함한다.

우선, 핸들 덮개부(330)가 개방되는 단계(S100)에 대하여 설명한다.

일 실시 예에서, 핸들 덮개부(330)가 개방되는 단계(S100)는 핸들 덮개부(330)가 핸들 회로부(344)로부터 신호를 수신한 핸들 전자석(345)에 의해 개방되는 단계(S110)를 포함한다.

핸들 회로부(344)는 압력계(341), 수온계(342) 등으로부터 수중 작업자의 작업 상황에 관한 정보를 수집한다. 핸들 회로부(344)는 수집한 정보를 정리하고, 이를 토대로 연산 결과를 도출한다.

핸들 회로부(344)에서 위급 상황이 감지되면, 핸들 전자석(345)으로 가동 신호를 송출한다. 이에 따라, 핸들 전자석(345)은 가동되어 핸들 덮개부(330)를 개방시킨다.

핸들 덮개부(330)가 핸들 회로부(344)로부터 신호를 수신한 핸들 전자석(345)에 의해 개방되는 단계(S110)는 수중 작업자의 잠수 시간이 기 설정된 위험 기준 시간을 초과함에 따라 핸들 덮개부(330)가 핸들 전자석(345)에 의해 자동으로 개방되는 단계(S111)를 포함한다.

다만, 핸들 회로부(344)에서 송출되는 핸들 전자석(345) 가동 신호는, 잠수 시간 외에 다양한 변수를 기준으로 송출될 수 있다.

다른 실시 예에서, 핸들 덮개부(330)가 개방되는 단계(S100)는 핸들 덮개부(330)가 핸들 버튼(311)에 의해 수동으로 개방되는 단계(S120)를 포함한다.

핸들 버튼(311)이 외력에 의해 가압되면, 핸들 덮개부(330)가 회전되며 개방될 수 있다. 일 실시 예에서, 핸들 버튼(311)과 핸들 덮개부(330)는 링크 구조로 연결되어 동작될 수 있다.

핸들 덮개부(330)가 개방되면, 자동 부상 통신부(360)가 핸들 하우징(310)의 외부로 방출된다.

이하에서는, 자동 부상 통신부(360)가 핸들 하우징(310)의 외부로 방출되어 수면으로 부상되는 단계(S200)에 대하여 설명한다.

자동 부상 통신부(360)가 핸들 하우징(310)의 외부로 방출되어 수면으로 부상되는 단계(S200)는 에어백 가변 유닛(350)이 자동 부상 통신부(360)를 가압하여 핸들 하우징(310)의 외부로 이동시키는 단계(S210)를 포함한다.

일 실시 예에서, 에어백 가변 유닛(350)이 자동 부상 통신부(360)를 가압하여 핸들 하우징(310)의 외부로 이동시키는 단계(S210)는 ??개부 연결끈(3522) 및 마개(3523)가 핸들 덮개부(330)를 향하는 방향으로 이동되는 단계(S211), 회전 구조체(3524)가 기체 저장 카트리지(351)에 대하여 회전되는 단계(S212), 바늘(3525)이 기체 저장 카트리지(351)와 충돌되는 단계(S213) 및 기체 저장 카트리지(351) 내부의 압축 기체가 에어백(353)으로 유입되어, 에어백(353)이 팽창되는 단계(S214)를 포함할 수 있다.

핸들 덮개부(330)가 개방됨에 따라, 핸들 덮개부(330)와 결합된 ??개부 연결끈(3522) 또한 핸들 덮개부(330)를 향하여 이동된다. ??개부 연결끈(3522)과 결합된 마개(3523) 또한 핸들 덮개부(330)를 향하여 이동된다.

마개(3523)는 핸들 덮개부(330)를 향하여 이동됨과 동시에, 회전 구조체(3524)와 함께 카트리지 연결 프레임(3521)에 대하여 회전된다. 이에 따라, 회전 구조체(3524)가 기체 저장 카트리지(351)에 대하여 회전되고, 회전 구조체(3524)의 일 단에 결합된 바늘(3525)이 기체 저장 카트리지(351)와 충돌된다.

기체 저장 카트리지(351)에 바늘(3525)이 충돌되면, 기체 저장 카트리지(351) 내 압축 기체가 에어백(353) 내부로 유동된다. 압축 기체가 유입된 에어백(353)은 그 부피가 팽창된다. 팽창된 에어백(353)은 자동 부상 통신부(360)에 압력을 가하여, 핸들 하우징(310)의 외부로 방출시킨다.

핸들 하우징(310)의 외부로 방출된 자동 부상 통신부(360)는, 양성 부력이 작용되는 바 수면으로 부상된다. 수면에 도달된 자동 부상 통신부(360)는 부표 통신 유닛(20)으로 신호를 송신한다.

이하에서는, 자동 부상 통신부(360)가 부표 통신 유닛(20)으로 신호를 송신하는 단계(S300)에 대하여 설명한다.

자동 부상 통신부(360)는 수면으로 부상되는 과정에서 수용성 실드(362)가 용해되고, 부상 통신부 안테나(365)가 수면 위로 노출된다. 수면 위로 노출된 부상 통신부 안테나(365)는 부표(10) 통신 안테나로 신호를 송출한다.

이하에서는, 부표 통신 유닛(20)이 신호를 수신하는 단계(S400)에 대하여 설명한다.

부표 통신 유닛(20)이 신호를 수신하는 단계(S400)는 부표 덮개부(220)가 개방되는 단계(S410), 부표 송신 안테나부(240)가 수면에 대하여 연직 방향으로 인장되는 단계(S420) 및 경광등(244)이 가시광선을 출력하고, 스피커가 음성을 출력하는 단계(S430)를 포함한다.

우선, 부표 덮개부(220)가 개방되는 단계(S410)에 대하여 설명한다.

일 실시 예에서, 부표 덮개부(220)가 개방되는 단계(S410)는 부표 덮개부(220)가 자동 부상 통신부(360)로부터 신호를 받아 개방되는 단계(S411)를 포함한다.

자동 부상 통신부(360)에서 송출된 신호는 부표 수신 안테나(232)를 통해 부표 신호 수신부(2331)로 전달된다. 부표 신호 수신부(2331)에 전달된 신호를 부표 회로부(234)에 입력되고, 부표 회로부(234)는 이를 토대로 부표 전자석(235)에 가동 신호를 송출한다. 부표 전자석(235)은 가동되어 부표 덮개부(220)를 개방시킨다.

다른 실시 예에서, 부표 덮개부(220)가 개방되는 단계(S410)는 수중 작업자가 가장 최근 수면으로 부상한 시점으로부터 기 설정된 위험 기준 시간이 경과됨에 따라 부표 덮개부(220)가 자동으로 개방되는 단계(S412)를 포함한다.

부표 통신 유닛(20)은 수중 작업자가 가장 최근 수면으로 부상한 시점을 자체적으로 감지할 수 있다. 부표 회로부(234)는 수중 작업자가 가장 최근 수면으로 부상한 시점으로부터 기 설정된 위험 기준 시간이 경과되는 경우, 부표 전자석(235)으로 가동 신호를 송출한다. 가동 신호를 수신한 부표 전자석(235)은 부표 덮개부(220)를 개방시킨다.

또 다른 실시 예에서, 부표 덮개부(220)가 개방되는 단계(S410)는 부표 덮개부(220)가 부표 버튼(222)에 의해 수동으로 개방되는 단계(S413)를 포함한다.

부표 버튼(222)은 부표 덮개부(220)와 연계되어 동작될 수 있다. 이에 따라, 부표 버튼(222)에 외력이 가해지면 부표 덮개부(220)가 회전되어 개방될 수 있다.

부표 덮개부(220)가 개방되면, 부표 송신 안테나부(240)의 일부가 통신 유닛 프레임(210)의 외부로 노출된다.

이하에서는, 부표 송신 안테나부(240)가 수면에 대하여 연직 방향으로 인장되는 단계(S420)에 대하여 설명한다.

부표 송신 안테나부(240)는 복수 개의 안테나부 조립 모듈(241)에 연결선(242)이 관통되어 조립된다. 부표 송신 안테나부(240)는 복수 개의 안테나부 조립 모듈(241)의 결합 및 분리에 의하여 그 형태가 가변될 수 있다.

또한, 연결선(242)은 수면에서 연직 방향으로 인장된다. 이에 따라, 외력이 제거된 부표 송신 안테나부(240)의 안테나부 조립 모듈(241)은 수면에서 연직 방향으로 배열된다.

부표 덮개부(220)가 개방되면, 부표 송신 안테나부(240)에 작용되는 외력이 제거되는 바 부표 송신 안테나부(240)가 수면에 대하여 연직 방향으로 인장된다.

부표 송신 안테나부(240)가 기립되면, 경광등(244) 및 스피커가 외부로 위급 상황을 전달한다.

이하에서는, 경광등(244)이 가시광선을 출력하고, 스피커가 음성을 출력하는 단계(S430)에 대하여 설명한다.

부표 송신 안테나부(240)의 일부에는 경광등(244) 및 스피커가 설치된다.

부표 통신 유닛(20)이 위급 상황을 감지하면, 부표 송신 안테나부(240)는 경광등(244)을 통해 가시광선을 방출할 수 있다. 이때, 경광등(244)에서 방출되는 가시광선의 종류를 제어함으로써, 다양한 위급 상황에 대응되는 가시광선을 방출 가능하다.

또한, 부표 통신 유닛(20)이 위급 상황을 감지하면, 부표 송신 안테나부(240)는 스피커를 통해 외부로 음성을 출력할 수 있다. 따라서, 인근을 통행하는 선박 등으로 위급 상황을 전달할 수 있다.

다만, 경광등(244)이 가시광선을 출력하고, 스피커가 음성을 출력하는 단계(S430)는 생략될 수 있고, 부표 송신 안테나부(240)가 수면에 대하여 연직 방향으로 인장되는 단계(S420) 이후 곧바로 부표 통신 유닛(20)이 외부로 신호를 송신하는 단계(S500)가 수행될 수 있다.

이하에서는, 부표 통신 유닛(20)이 외부로 신호를 송신하는 단계(S500)에 대하여 설명한다.

부표 회로부(234)는 위급 상황 감지 시, 부표 통신부(233)의 부표 신호 송신부(2332)로 신호를 송출한다. 부표 신호 송신부(2332)는 이를 부표 송신 안테나부(240)로 전달한다. 이후, 부표 송신 안테나부(240)는 외부 서버로 이를 전달한다. 이에 따라, 외부에서도 수중 작업자의 위급 상황을 전달받을 수 있다.

위급 상황을 전달받은 외부에서는 수중 작업자의 위급 상황에 대응하기 위하여, 수중 작업자와 음성 통신을 시도할 수 있다.

이하에서는, 수중 작업자가 스피커 및 마이크를 통해 외부와 음성 통신하는 단계(S600)에 대하여 설명한다.

부표 송신 안테나부(240)의 일부에는 스피커 및 마이크가 구비된 스피커폰(245)이 설치될 수 있다.

스피커는 외부에서 입력된 음성을 출력하여 수중 작업자에게 전달할 수 있다. 또한, 수중 작업자의 음성은 마이크를 통해 입력되어 외부로 전달될 수 있다. 따라서, 수중 작업자는 스피커 및 마이크를 통해 외부와 음성 통신이 가능하다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 설명된 실시 예들의 구성에 한정되는 것이 아니다.

또한, 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.

더 나아가, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.

1: 안전 관리 시스템 10: 부표
110: 통신 유닛 수납부 20: 부표 통신 유닛
210: 통신 유닛 프레임 211: 안테나 수납 가이드부
220: 부표 덮개부 230: 부표 데이터 처리부
231: 부표 배터리 232: 부표 수신 안테나
233: 부표 통신부 234: 부표 회로부
235: 부표 전자석 240: 부표 송신 안테나부
241: 안테나부 조립 모듈 242: 연결선
243: 부표 송신 안테나 244: 경광등
245: 스피커폰 30: 핸들부
310: 핸들 하우징 320: 연장 고정 소켓
330: 핸들 덮개부 340: 핸들 데이터 처리부
341: 압력계 342: 수온계
343: 핸들 배터리 344: 핸들 회로부
345: 핸들 전자석 350: 에어백(air bag) 가변 유닛
351: 기체 저장 카트리지 352: 기체 분출 메커니즘
3521: 카트리지 연결 프레임 3522: 덮개부 연결끈
3523: 마개 3524: 회전 구조체
3525: 바늘 353: 에어백
360: 자동 부상 통신부 361: 부력재
362: 수용성 실드(shield) 363: 해수 전지
364: 기판 365: 부상 통신부 안테나

Claims (35)

1. 수중 작업자를 위한 안전 관리 시스템으로서,
   부표의 상부에 설치되고, 외부와 서로 통신하는 부표 통신 유닛; 및
   상기 수중 작업자가 파지할 수 있는 핸들부를 포함하고,
   상기 핸들부는,
   내부에 중공이 형성된 원기둥 형상으로 형성되는 핸들 하우징;
   상기 핸들 하우징의 일 단에 회전 가능하도록 결합되어, 상기 중공을 개폐할 수 있는 핸들 덮개부; 및
   상기 핸들 덮개부가 개방되면 상기 핸들 하우징의 내부에서 외부로 방출되어 수면으로 부상되고, 수면에 도달되면 상기 부표 통신 유닛으로 신호를 송신할 수 있는 자동 부상 통신부를 포함하는,
   안전 관리 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 핸들 하우징의 상기 중공에 내장되고, 상기 핸들 덮개부와 연결되며, 상기 핸들 덮개부의 개방 시 상기 자동 부상 통신부를 가압하여 상기 핸들 하우징의 외부로 이동시키는 에어백(air bag) 가변 유닛을 포함하는,
   안전 관리 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 에어백 가변 유닛은,
   내부에 압축 기체가 수용되는 기체 저장 카트리지;
   상기 기체 저장 카트리지와 연결되어 상기 압축 기체가 내부로 유입될 수 있고, 상기 압축 기체가 유입됨에 따라 팽창될 수 있는 에어백; 및
   상기 핸들 덮개부의 개방 시 상기 압축 기체를 상기 기체 저장 카트리지 내부에서 상기 에어백 내부로 이동시키는 기체 분출 메커니즘을 포함하는,
   안전 관리 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 기체 분출 메커니즘은,
   일 단이 상기 핸들 덮개부와 결합되는 덮개부 연결끈;
   상기 덮개부 연결끈의 타 단에 결합되는 마개; 및
   상기 마개와 결합되어 상기 마개와 함께 상기 기체 저장 카트리지에 대하여 회전될 수 있으며, 상기 기체 저장 카트리지를 향하는 일 단에 바늘이 결합되는 회전 구조체를 포함하고,
   상기 핸들 덮개부의 개방 시,
   상기 바늘이 상기 기체 저장 카트리지를 향해 회전되어 충돌되고, 상기 압축 기체가 상기 기체 저장 카트리지 외부로 배출되는,
   안전 관리 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 부표 통신 유닛은,
   외부로 신호를 송신하는 부표 송신 안테나부를 포함하고,
   상기 부표 송신 안테나부는,
   복수 개의 안테나부 조립 모듈; 및
   탄성 재료로 형성되고, 상기 복수 개의 안테나부 조립 모듈에 관통 결합되는 연결선을 포함하는,
   안전 관리 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 부표 통신 유닛은,
   내부에 상기 부표 송신 안테나부가 수납되는 통신 유닛 프레임; 및
   상기 통신 유닛 프레임의 일 측에 회전 가능하도록 결합되어, 상기 통신 유닛 프레임의 내부 공간을 개폐할 수 있는 부표 덮개부를 포함하고,
   상기 부표 송신 안테나부는,
   상기 부표 덮개부가 개방될 경우, 수면에 대하여 연직 방향으로 인장되는,
   안전 관리 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 부표 덮개부는,
   상기 자동 부상 통신부로부터 기 설정된 신호를 수신하면 개방되는,
   안전 관리 시스템.
8. 제6항에 있어서,
   상기 부표 덮개부는,
   상기 수중 작업자가 가장 최근 수면으로 부상한 시점으로부터 기 설정된 위험 기준 시간이 경과된 경우 개방되는,
   안전 관리 시스템.
9. 제6항에 있어서,
   상기 부표 덮개부의 일 면에는,
   외력에 의해 가압되면 상기 부표 덮개부를 개방시키는 부표 버튼이 형성되는,
   안전 관리 시스템.
10. 제5항에 있어서,
    상기 복수 개의 안테나부 조립 모듈 중 일부는,
    가시광선을 방출할 수 있는 경광등; 및
    음성을 출력할 수 있는 스피커가 설치되는,
    안전 관리 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 복수 개의 안테나부 조립 모듈 중 일부는,
    상기 수중 작업자의 음성이 입력될 수 있는 마이크가 설치되고,
    상기 수중 작업자는,
    상기 스피커 및 상기 마이크에 의해 외부와 음성 통신 가능한,
    안전 관리 시스템.
12. 제1항에 있어서,
    상기 자동 부상 통신부는,
    무게 중심이 일 측으로 편중되는 부력재;
    상기 부력재와 결합되고, 수면에 도달되면 상기 부표 통신 유닛으로 신호를 송신할 수 있는 부상 통신부 안테나; 및
    상기 부상 통신부 안테나를 감싸도록 배치되고, 물과 접촉되면 용해되는 수용성 실드(shield)를 포함하는,
    안전 관리 시스템.
13. 제12항에 있어서,
    상기 부력재는,
    기판 및 해수 전지가 상기 일 측으로 편향된 위치에 내장되고,
    상기 부상 통신부 안테나는,
    상기 부력재의 상기 일 측과 반대되는 방향으로 연장되는,
    안전 관리 시스템.
14. 제12항에 있어서,
    상기 수용성 실드는,
    염화 나트륨(NaCl)으로 이루어지는,
    안전 관리 시스템.
15. 제1항에 있어서,
    상기 자동 부상 통신부는,
    상기 자동 부상 통신부의 외부로 노출되는 전극이 구비되고, 전해질 용액과 접촉 시 구동되는 해수 전지를 포함하는,
    안전 관리 시스템.
16. 제1항에 있어서,
    상기 핸들부는,
    상기 수중 작업자의 작업 장소의 수압을 측정하는 압력계; 및
    상기 작업 장소의 수온을 측정하는 수온계를 포함하는,
    안전 관리 시스템.
17. 제16항에 있어서,
    상기 핸들부는,
    상기 압력계에서 측정된 수압 및 상기 수온계에서 측정된 수온 데이터를 처리하는 핸들 회로부; 및
    상기 핸들 회로부와 전기적으로 연결되고, 상기 핸들 회로부로부터 신호를 받아 상기 핸들 덮개부를 개방시킬 수 있는 핸들 전자석을 포함하는,
    안전 관리 시스템.
18. 제17항에 있어서,
    상기 핸들 회로부는,
    상기 압력계에서 측정된 수압 변화를 토대로 상기 수중 작업자의 잠수 시간을 도출하고, 상기 잠수 시간이 기 설정된 위험 기준 시간을 초과하는 경우 상기 핸들 전자석으로 상기 핸들 덮개부의 개방 신호를 송신하는,
    안전 관리 시스템.
19. 제17항에 있어서,
    상기 핸들 회로부는,
    상기 압력계에서 측정된 수압 변화를 토대로 상기 수중 작업자의 잠수 시간을 도출하고, 상기 잠수 시간이 기 설정된 진동 기준 시간을 초과하는 경우 상기 핸들부에 진동을 발생시키는,
    안전 관리 시스템.
20. 제17항에 있어서,
    상기 핸들 덮개부는,
    상기 핸들 회로부와 전기적으로 연결되고, 상기 핸들부에서 처리된 데이터를 표시하는 핸들 디스플레이부를 포함하는,
    안전 관리 시스템.
21. 제1항에 있어서,
    상기 핸들 덮개부의 일 면에는,
    외력에 의해 가압되면 상기 핸들 덮개부를 개방시키는 핸들 버튼이 형성되는,
    안전 관리 시스템.
22. 제1항에 있어서,
    상기 부표 통신 유닛은,
    상기 부표의 하측에 설치되는 수중 카메라와 전기적으로 연결되고, 상기 수중 카메라에서 촬영한 이미지 데이터를 외부로 송출하는,
    안전 관리 시스템.
23. 제1항에 있어서,
    상기 핸들부는,
    작업 도구가 탈착 가능하게 장착될 수 있고, 상기 핸들 하우징의 타 단에 결합되는 연장 고정 소켓을 포함하는,
    안전 관리 시스템.
24. 제1항 내지 제23항 중 어느 하나의 안전 관리 시스템을 이용한 안전 관리 방법으로서,
    (a) 상기 핸들 덮개부가 개방되는 단계;
    (b) 상기 자동 부상 통신부가 상기 핸들 하우징의 외부로 방출되어 수면으로 부상되는 단계;
    (c) 상기 자동 부상 통신부가 상기 부표 통신 유닛으로 신호를 송신하는 단계;
    (d) 상기 부표 통신 유닛이 신호를 수신하는 단계; 및
    (e) 상기 부표 통신 유닛이 외부로 신호를 송신하는 단계를 포함하는,
    안전 관리 방법.
25. 제24항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    (a1) 상기 핸들 덮개부가 상기 핸들 회로부로부터 신호를 수신한 상기 핸들 전자석에 의해 개방되는 단계를 포함하는,
    안전 관리 방법.
26. 제25항에 있어서,
    상기 (a1) 단계는,
    (a11) 상기 수중 작업자의 잠수 시간이 기 설정된 위험 기준 시간을 초과함에 따라 상기 핸들 덮개부가 상기 핸들 전자석에 의해 자동으로 개방되는 단계를 포함하는,
    안전 관리 방법.
27. 제24항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    (a2) 상기 핸들 덮개부가 상기 핸들 버튼에 의해 수동으로 개방되는 단계를 포함하는,
    안전 관리 방법.
28. 제24항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 상기 에어백 가변 유닛이 상기 자동 부상 통신부를 가압하여 상기 핸들 하우징의 외부로 이동시키는 단계를 포함하는,
    안전 관리 방법.
29. 제28항에 있어서,
    상기 (b1) 단계는,
    (b11) 상기 덮개부 연결끈 및 상기 마개가 상기 핸들 덮개부를 향하는 방향으로 이동되는 단계;
    (b12) 상기 회전 구조체가 상기 기체 저장 카트리지에 대하여 회전되는 단계;
    (b13) 상기 바늘이 상기 기체 저장 카트리지와 충돌되는 단계; 및
    (b14) 상기 기체 저장 카트리지 내부의 상기 압축 기체가 상기 에어백으로 유입되어, 상기 에어백이 팽창되는 단계를 포함하는,
    안전 관리 방법.
30. 제24항에 있어서,
    상기 (d) 단계 이후, 상기 (e) 단계 이전에,
    (d1) 상기 부표 덮개부가 개방되는 단계; 및
    (d2) 상기 부표 송신 안테나부가 수면에 대하여 연직 방향으로 인장되는 단계가 수행되는,
    안전 관리 방법.
31. 제30항에 있어서,
    상기 (d1) 단계는,
    (d11) 상기 부표 덮개부가 상기 자동 부상 통신부로부터 신호를 받아 개방되는 단계를 포함하는,
    안전 관리 방법.
32. 제30항에 있어서,
    상기 (d1) 단계는,
    (d12) 상기 수중 작업자가 가장 최근 수면으로 부상한 시점으로부터 기 설정된 위험 기준 시간이 경과됨에 따라 상기 부표 덮개부가 자동으로 개방되는 단계를 포함하는,
    안전 관리 방법.
33. 제30항에 있어서,
    상기 (d1) 단계는,
    (d13) 상기 부표 덮개부가 상기 부표 버튼에 의해 수동으로 개방되는 단계를 포함하는,
    안전 관리 방법.
34. 제24항에 있어서,
    상기 (d) 단계 이후, 상기 (e) 단계 이전에,
    (d3) 상기 경광등이 가시광선을 출력하고, 상기 스피커가 음성을 출력하는 단계가 수행되는,
    안전 관리 방법.
35. 제24항에 있어서,
    상기 (e) 단계 이후,
    (f) 상기 수중 작업자가 상기 스피커 및 상기 마이크를 통해 외부와 음성 통신하는 단계가 수행되는,
    안전 관리 방법.

Images