요약
산악 지역이나 소규모 화재에서 소방차의 접근이 어려운 경우, 휴대용 소화 시스템이 필요한 이유는 무엇일까요? 이 시스템은 개인 사용자가 화재 초기 단계에서 신속히 대응할 수 있도록 설계되었으며, 방염산과 강화액을 이용한 이중 소화 방식으로 안전하고 효과적으로 화재를 진압합니다. 또한, 가스 제거 기술을 통해 유해 가스를 제거하여 안전한 환경을 제공합니다. 이 기술은 더욱 경량화되어 이동과 사용이 용이하며, 기존 소화기의 문제점인 2차 화재 발생 위험을 줄입니다.
기본 정보
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특허명: 국부 화재를 진압하는 휴대용 소화 시스템
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발명자: 이민철 교수
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출원번호: 10-2019-0179038
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등록번호: 10-2358857
상세 정보
배경 기술
배경 설명
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소방차가 접근하기 어려운 산악 지역이나 작은 화재에서는 휴대용 소화 시스템이 필수적임. 이러한 시스템은 개인이 초기에 화재를 진압할 수 있도록 도와 주며, 신속한 이동성과 사용의 용이성 덕분에 큰 피해를 예방할 수 있음.
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기존의 분말 소화기는 높은 압력으로 인해 분말을 분출하면서 가벼운 물체를 날리게 되어 2차 화재가 발생할 수 있는 위험이 있음. 휴대용 소화 시스템은 이러한 문제점을 해결하기 위해 개발됨.
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화재 진압 중 방출되는 유해 가스로 인해 방독면을 사용하는 건 필수적이나, 이는 호흡을 어렵게 하고 빠른 움직임이 필요한 상황에서 불편함을 초래할 수 있음. 따라서 유해 가스를 효과적으로 제거할 수 있는 기술이 필요함.
기존 기술의 문제점
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기존 분말 소화기의 압력 문제로 인해 2차 화재를 유발할 위험이 있음. 분말이 화재를 완전히 진압하지 못하고 주변 환경에 영향을 줄 수 있음.
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방염산과 같은 장비는 국부적으로 화재를 덮어 질식 소화를 빠르게 수행할 수 있는 반면, 보관의 용이성에서 기존 장비보다 우위를 가짐. 또한 산소 유입을 차단하는 기능이 강화됨.
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가스 제거수가 불완전한 경우 화재 진압 중 발생한 유해 가스가 사용자를 위험에 빠뜨릴 수 있음. 기존의 방독면 사용은 불편함을 유발함.
기술의 필요성
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현대 사회에서는 신속한 이동과 화염을 질식시키는 기능을 갖춘 휴대용 화재진압 장비가 필요함. 이러한 장비는 유해 가스를 제거하여 사용자 안전을 확보할 수 있어야 함.
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가스 제거 수단은 공기 여과기 및 공기 세척기를 사용하여 유해 가스를 안전하게 처리하며, 이를 통해 화재 현장의 공기 질을 개선함. 이는 소화 작업 시 사용자의 안전을 보장하는 데 필수적임.
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화재에서 발생하는 유해 가스를 제거하는 기능이 없으면 사용자의 건강과 안전이 위협받을 수 있음. 가스 제거 기술은 호흡을 방해하지 않고 안전성을 높이는 중요한 요소로 작용함.
구현 방법
기술의 원리
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휴대용 소화 시스템은 방염산과 강화액을 사용하여 이중 소화 방식을 구현함. 이중 소화란 질식 소화와 냉각 소화를 동시에 수행하는 것을 의미하며, 방염산이 화재 영역을 덮어 산소 유입을 차단하여 질식 효과를 제공하고, 강화액이 이를 냉각함으로써 화재를 억제함.
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방염산은 우산 형태로 설계되어 있으며, 우산 살에 다수의 관통홀이 뚫려 있어 불이 난 부분에 강화액을 고르게 분사함. 이는 화재를 물리적, 화학적으로 진압하는 데 기여함. 우산 형태의 구조가 펼쳐지면서 강화액이 분사되어 넓은 면적을 커버할 수 있음.
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백팩에 내장된 가스제거수단은 흡입모터를 통해 유해가스를 제2저장용기에 흡입한 후, 공기여과기와 공기세척기를 통해 필터링한 깨끗한 공기를 외부로 배출함. 이를 통해 화재 현장에서의 공기 질을 개선하며, 사용자가 방독면 없이도 안전하고 편리하게 작업할 수 있도록 함.
구체적인 구현 방법
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이 휴대용 소화 시스템은 국부 화재 진압을 위해 백팩 형태로 디자인되어 있음. 이를 통해 사용자가 편리하게 착용하고, 화재 발생 지점으로 신속히 이동할 수 있음. 백팩 내부에는 방염산과 강화액 저장용기, 각종 구동부가 내장되어 있어 효과적인 화재 진압과 유해가스 제거를 동시에 가능하게 함.
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제1구동부는 제1저장용기에 내장된 강화액을 공급관을 통해 방염산으로 펌핑함. 이 과정에서 강화액이 우산 살에 뚫린 관통홀을 통해 분사되며, 우산 형태의 방염산은 화재 시 신속히 그 위에 펼쳐져 산소 유입을 막고 질식 소화를 유도함.
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가스제거수단은 제2구동부와 연결된 흡입관과 흡입구를 통해 유해가스를 흡입하고, 제2저장용기에 저장 후, 제3구동부에 의해 공기여과기와 공기세척기를 통한 필터링 이후 깨끗한 가스를 배출함. 공기여과기와 세척기는 유해가스를 안전하게 정화하여 작업자의 호흡 안전을 보장함.
기술의 장점
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휴대용 소화 시스템은 소방차 접근이 어려운 현장에서 신속하게 화재를 진압할 수 있는 구조를 제공함. 작고 경량이며, 사용자 친화적으로 설계되어 이동성과 조작이 용이함. 화재 발생 초기 단계에서 빠르게 대응할 수 있어 2차 화재 발생 위험을 크게 줄임.
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유해가스 제거 기능은 방독면 없이도 화재 진압 시 사용자가 안전하게 작업할 수 있도록 해줌. 이는 사용자의 호흡을 방해하지 않아 빠른 대처가 필요한 화재 진압 상황에서 더욱 편리하고 효과적으로 작동함.
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방염산과 강화액의 조합을 통한 이중 소화 방식은 기존의 소화기 대비 25% 이상의 효과적 소화율을 제공함. 실험을 통해 안전성과 효율성을 입증하였으며, 이로 인해 더 나은 소화 기술의 개발 가능성을 높임.
실험 및 결과
실험의 목적
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실험의 주요 목적은 국부 화재를 신속하게 진압할 수 있는 휴대용 소화 시스템의 효과를 검증하는 것임. 이를 통해 시스템의 신속한 이동성과 이중 소화 기능의 성능을 평가하고자 함.
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방염산을 활용하여 질식 소화와 냉각 소화가 같은 화재 진압에 미치는 영향을 분석하고자 함. 이러한 분석을 통해 이중 소화 시스템의 효율성을 다각도로 평가할 수 있음.
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실험을 통해 방염산과 강화액의 조합이 화재 진압에 효과적임을 입증하고, 이를 통해 더 나은 소화 기술을 개발할 수 있는 가능성을 모색함.
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가스제거수단을 통해 발생하는 유해 가스를 효과적으로 제거할 수 있는지를 평가함으로써 휴대용 소화 시스템의 안전성을 높이고자 함.
실험 방법 및 과정
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실험 방법은 세 단계로 진행됨: 준비 단계, 실험 단계, 분석 단계로 나뉘며, 각각의 단계는 정밀한 측정과 제어 하에 수행됨.
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준비 단계에서는 강화액과 방염산 구성 요소를 조립하고 각 부품의 작동 상태를 검증함. 이 과정에서는 각 부품의 결합 상태와 연결성을 면밀히 확인함.
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실험 단계에서는 실제 화재 영역에 방염산과 강화액을 적용하여 즉각적인 소화 성능을 측정함. 온도 센서와 연기 감지기를 통해 소화 과정 중의 변화를 모니터링함.
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분석 단계에서는 수집된 데이터를 바탕으로 질식소화와 냉각소화 효과를 비교 분석하여 최적의 소화 조건을 도출함.
실험 결과
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휴대용 소화 시스템의 방염산을 이용한 질식소화는 평균적으로 기존 소방법에 비해 30% 더 빠르게 효과를 나타냄.
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냉각소화를 위한 강화액 분사는 초기 화재 진압에 중요한 역할을 하며, 실험 결과 25% 더 높은 효과적 소화율을 기록하였음.
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유해 가스 제거 기능은 실험에 참여한 테스트에서 평균 80% 이상의 유해 가스를 제거함으로써 사용자 안전성을 크게 향상시켰음.
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종합적으로, 휴대용 시스템의 이중 소화 방식이 기존의 화재 진압 방식보다 효율적이며 안전성을 제공하는 것으로 확인되었음.
활용 방안 및 기대효과
활용 방안
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휴대용 소화 시스템은 소방차 접근이 어려운 산악 지역이나 초기 화재에서 국부 화재를 효과적으로 진압할 수 있음. 휴대성과 신속한 이동이 가능해 개인이 빠르게 화재를 진압할 수 있도록 지원함.
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방염산과 강화액을 이용한 이중 소화 시스템은 기존 분말 소화기의 높은 압력 문제를 개선하여 2차 화재 발생 우려를 줄임. 우산 형태의 방염산을 활용해 산소 유입을 차단하고 질식 및 냉각 소화를 동시에 수행함.
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가스제거수단은 유해 가스를 흡입하여 사용자 안전을 강화함. 화재 시 편안한 호흡을 보장하며, 화재 진압 후에는 현장의 공기 질을 개선하여 방독면 대체 효과를 제공함.
기대효과
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이중 소화 시스템의 활용으로 초기 화재를 빠르게 진압하여 화재 확산을 방지하고 안전성을 높임. 실험 결과, 방염산을 사용한 질식 소화는 기존 방법 대비 30% 더 빠른 효율성을 보임.
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강화액 분사 시스템은 초기 화재 억제에 핵심적인 역할을 하며, 기존 소화 방법보다 25% 더 높은 소화 효과를 기록함. 이러한 효율적인 소화 성능은 화재 진압 시간을 단축시킴.
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유해 가스 제거 기능은 평균 80% 이상의 유해 가스를 제거하여 사용자의 안전성을 크게 향상시킴. 이는 화재 진압 후 안전한 공기 환경을 조성하여 소방 활동의 효율성을 증진함.
시장 동향
유해가스 제거 장치 시장 전망
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유해가스 제거 장치 산업 응용분야
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대표도면
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