폭발위험지역에서 인체 정전기에 의한 폭발사고를 예방하기 위한, 인체 정전기 측정 스마트 밴드 모듈 기술
o 석유화학산업 중심의 대형공장에서 정전기로 인한 폭발 및 화재 사고가 증가하고 있음. 최근에는 일반인들이 매일 이용하는 주유소나 충전소 등 장소에서도 정전기에 의한 사고가 증가하고 있으며, 그 피해 상황이 심각해지고 있음.
o 최근 발생한 산업재해 중 화재·폭발의 의한 재해자 수는 전산업 재해자 수의 0.8 ∼ 1.8%를 차지하고 있으며, 사망재해는 1.9 ~ 3.4%를 점유 중이지만 아직 정확한 원인 분석이 이뤄지고 있지 않음 (출처: 안전보건공단, “전기방폭의 기본”).
o 정전기 유무에 대한 일반적인 인식은 피부로 느끼는 기분 나쁜 전기적 통증이고, 이런 전기적 통증의 크기가 얼마나 큰 값이며 어떤 문제를 일으킬 수 있는지 잘 모르는 것이 일반적임.
o 정전기 사고와 관련하여 원인이 규명된 사건은 대부분 분진 사고이고, 인체 정전기 기반의 폭발사고는 원인 불명의 사고로 기록되고 있음. 특히 이러한 사고는 동일 장소에서 재차 발생하고 있으며, 발생원인 파악이 어려움. 심지어 정전기 사고를 자연재해로 인식하고 있을 정도로 가볍게 다뤄지고 있음.
o 정전기에 의한 폭발 및 화재를 방지하기 위하여 대형 석유화학단지에서는 정전기가 발생하지 않도록 설비를 하고 있으며, 일반 주유소에서도 정전기 터치패드를 설치하여 정전기에 의한 폭발 및 화재 사고를 장지하고 있음. 그러나 인체 정전기에 의한 사고는 현재의 예방책으로 대처하기 어려운 상황임.
o 인체 정전기로 인한 폭발 및 화재를 방지하기 위하여, 상시로 인체 정전기를 측정하는 장치가 필요함. 본 기술에서는 인체 정전기 측정 스마트밴드를 활용하여 인체 정전기를 모니터링 및 관리하는 방법을 제시함.
- 인체 정전기 정보를 인지하여 그 정보를 중앙 관제 센터로 전송할 수 있는 웨어러블 스마트밴드를 개발하여, 정전기로 인한 폭발사고를 예방할 수 있음.
- 본 기술은 작업자의 신체에 생성된 인체 정전기를 측정하여, 작업자에게 그 상태 또는 상응하는 경고를 알리고 또한 중앙 관제 센터로 그 값을 전송하여 인체 정전기를 관리할 수 있음.
- 폭발 및 질식 위험 지역에 설치된 IoT 기반 복합제전장치와 연동하여, 스마트 밴드 착용 작업자가 접근하는 여부를 인지하는 기술을 포함함. 이러한 정밀 접근제어 기술을 활용하여 고수준의 인체정전기를 보유한 작업자가 위험지역(방폭지역)으로 접근하는 것을 정밀하게 제어할 수 있음.
- 인체정전기 측정 스마트밴드는 저전력 장거리 통신기술을 탑재하여, 별도의 통신망을 구축하지 않고도 복합제전장치와 통신이 가능함.
- 인체정전기 측정 스마트밴드는 자체 충/방전 회로를 내장하여, 손쉽게 충전하여 사용할 수 있으며, 저전력 통신기술을 사용하므로 장시간 사용이 가능함.
1. 스마트 밴드 모듈 기술
- 저전력 고성능 MCU 기반의 스마트 밴드 모듈 제어 기술
- 스마트 밴드 화면 표시 기술
- 저전력 장거리 통신 기술
- 스마트 밴드 충/방전 기술
2. 인체 정전기 측정 기술
- 고성능 ADC를 이용하여, 인체 정전기 데이터를 획득하는 기술
1. 스마트 밴드 모듈 기술
- BLE5 기능을 내장하는 저전력 고성능 MCU 기반의 스마트 밴드 모듈 제어 기술
- 스마트 밴드의 OLED 화면 표시 기술
- BLE5 기반 Long Range 통신 기술
- 스마트 밴드 충/방전 회로 기술 및 배터리 잔량 모니터링 기술
2. 인체 정전기 측정 기술
- 고성능 ADC를 이용하여 인체 정전기 데이터를 획득할 수 있으며, 고성능 ADC를 제어하는 인터페이스 기술
o 본 인체 정전기 측정 스마트밴드 기술을 활용하여, 폭발위험지역에서 발생하는 인체정전기로 인한 폭발사고를 예방할 수 있음.
o 본 인체 정전기 측정 스마트밴드 기술을 통하여 그동안 원인규명 및 예방에 어려움이 있었던 인체 정전기 관련 사고를 효율적으로 관리하고 관련 사고를 방지할 수 있을 것으로 예상됨.
o 본 기술의 최종 목표인 IoT 기반 스마트 밴드 및 모니터링 시스템은 대형 산업단지에서 도입 예정인 스마트 재난 예방 시스템과 연계하여 활용할 수 있음.
o 최근 전세계적으로 셀프 주유소 비중이 날로 늘어나고 있으며, 이러한 셀프 주유소에서도 폭발사고가 수차례 발생함. 인체정전기 측정 스마트밴드 기술을 셀프 주유소에 적용하여, 인체 정전기로 인한 셀프 주유소 폭발 사고를 예방할 수 있음.