KR100938479B1 - 복합형 심해무인잠수정 시스템 - Google Patents

복합형 심해무인잠수정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원격제어 무인잠수정인 ROV와 자율무인잠수정인 AUV를 동시에 운용하는 것과 6000미터 이상의 1차 케이블에 의한 제약을 극복하기 위해서, 1차 케이블의 끝에 수중진수장치(100)를 두어 이것이 운용모선의 운동 영향을 흡수하고, 원격제어무인잠수정(200, ROV)은 중성부력의 2차 케이블에 의해 수중진수장치(100)에 연결되어 보다 자유롭게 항해와 작업이 가능하도록 한 복합형 심해무인잠수정 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템은 두 개의 무인잠수정으로 구성되고 전용의 지원 선박을 필요로 하지 않는데, 원격제어무인잠수정(200)과 수중 이동기지인 수중진수장치(100)가 협조하여 작업함으로써 작업효율이 향상되고 안전성과 신뢰성이 높으며, 수중진수장치(100) 단독으로도 예인형 무인잠수정으로 활용될 수 있는 장점이 있다.
무인잠수정, ROV, AUV, 해양탐사

Description

복합형 심해무인잠수정 시스템{Deep-sea Unmanned Underwater Vehicles System}
본 발명은 수중탐사 시스템 및 심해무인잠수정 관련 기술에 관한 것이다.
1. 서언
지구의 71퍼센트는 바다이고 지구의 60퍼센트는 1천5백미터 이상인 심해이다. 심해는 엄청난 자원의 보고이며 지구과학의 많은 문제에 대한 해답의 실마리를 제공할 것으로 기대된다. 하지만 심해는 수심 10미터 증가에 1기압씩 압력이 증가하여 수심 6천미터에서는 6백기압이 작용하는 초고압 극한 조건이 된다. 게다가 바다는 수시로 변하여 빛과 전파가 수중을 통하기 어려우므로 육상에서 통용되는 기술이 수중세계에 직접 적용될 수 없다. 우주개발이 실현되는 첨단 과학기술로도 심해는 미지 세계로 남아 있다.
심해탐사를 위하여 여러 나라가 끊임없이 도전하였고 가시적인 성과를 일부분 얻었다. 무인잠수정은 심해탐사와 심해환경 조사를 위하여 심해 현장에 실제로 투입되어 시료를 채취하고 분석하는 필수적인 핵심장비이다. 이들은 현재 첨단기술이 접목된 무인잠수정과 해양계측장비 개발에 열중하고 있다.
2. 심해무인잠수정의 활용분야
일반적으로 2백미터 이상의 깊은 바다에는 햇빛이 전달되지 못한다. 따라서 심해에는 생명체가 살기 힘든 환경이며 5백미터 이상의 수심에서는 생명체가 거의 없는 것으로 알려져 왔다. 하지만 심해에도 우리에게 익숙한 형태의 심해생물을 비롯하여 희귀한 생명체들이 사는 것이 심해탐사로 밝혀졌다. 해양생물학자들은 이러한 생명체가 열악한 환경에서 어떻게 생존하며 생태계를 형성하고 있는가에 대한 연구를 수행하고 있다.
일례로 심해에는 열수분출구가 해저 화산대를 따라 곳곳에 산재해 있다. 열수분출구에서 솟아나는 먹구름 형태의 용출수는 350도 이상으로 뜨겁다. 이 주변에 새우, 게, 조개와 함께 관벌레가 대단위 군락을 이루며 산다. 관벌레에는 열수분출구에서 나오는 황화물을 화학적으로 분해하여 영양분을 공급하는 박테리아가 공생한다. 통상적으로 70도 이상에서는 박테리아가 살 수 없으나 이 박테리아는 열을 차단하는 물질이 있었다. 심해생물학자들은 유인잠수정과 무인잠수정을 이용하여 지금까지 밝혀지지 않았던 새로운 생명체를 약 500여종 발견하였다. 이들은 유전자 분석을 통하여 심해생물의 게놈 지도를 만들고 있으며, 고온에 견디는 박테리아를 연구하여 신물질 개발과 의학, 생물학, 생명공학에 활용하는 연구에 박차를 가하고 있다. 또한 인류의 생성기원에 관한 연구와 우주의 다른 행성에서도 화학합성에 의해서 생명체가 존재할 가능성에 대한 연구가 진행 중이다.
해양지질학자들은 해저지각구조를 연구하고 해저지하자원을 탐사하고 해저지 각 이동량을 계측하여 지진발생을 예측한다. 심해무인잠수정은 해저면을 시추하여 시료를 얻고 로봇팔을 이용하여 케이블을 해저에 매설하고 해저암석을 채취하기도 한다. 지금까지 해저 지하자원의 매장량 추정은 원격으로 탐사되었으나 정밀한 측정을 위해서는 무인잠수정이 필요하다. 무인잠수정은 해저면에 근접해서 초정밀 중력계로 미소중력변화를 측정하여 자원 매장량을 정확히 추정할 수 있다.
또한 심해무인잠수정은 해저에 침몰한 선박의 발굴에도 활용된다. 영화로도 잘 알려진 비운의 타이타닉호가 대서양에서 침몰한 후 73년이 지난 1985년에 다시 세상에 알려지기까지는 해양탐사기술과 잠수정기술이 발전하였기에 가능하였다. 미국 후즈홀 해양연구소의 로버트 밸러드 박사는 썰매 형태의 아르고라는 무인잠수정에 해저를 관측할 수 있는 수중음향탐지기와 카메라를 설치하고, 길게 늘어뜨린 케이블에 아르고를 연결하고 예인하는 방법으로 해저를 관측하여 3810미터 해저에 숨어 있는 타이타닉호를 발견하였다. 또한 밸러드 박사는 유인잠수정과 유인잠수정에서 발진하는 제이슨 주니어라는 소형의 원격조종 무인잠수정을 이용하여 타이타닉호의 선실 내부까지 정밀하게 탐사하였다.
3. 무인잠수정의 발전현황
최초의 무인잠수정은 1953년 드미트리 레비코프가 제작한 것으로 케이블이 연결된 무인잠수정 푸들이다. 1966년에 비행기 사고로 해저에 분실한 원자폭탄을 회수하고 1968년 침몰한 구소련 잠수함을 찾아 인양하면서 심해탐사장비와 잠수정 기술이 급속도로 발전하였다. 중동전쟁의 여파로 촉발된 석유파동을 겪으면서 70년 대 말부터 연근해의 해저유전이 개발되었으며, 이와 더불어 해저작업이 가능한 상업용 무인잠수정 개발이 이루어지기 시작하였다. 80년대에는 컴퓨터 기술의 발전에 힘입어 무인잠수정의 기능이 다양화되었다. 이 시기에 자체 지능을 보유한 무인잠수정이 출현하였다. 미국을 비롯하여 프랑스, 영국, 캐나다, 일본, 러시아, 노르웨이, 스웨덴, 이태리, 독일, 호주, 중국 등이 무인잠수정을 개발하기 시작하였으며, 최근에는 6천미터 심해를 탐사하는 다양한 형태의 무인잠수정이 선보였다.
미국 우즈홀 해양연구소(WHOI)는 90년대 초반에 6천미터를 탐사할 수 있는 심해무인잠수정 Jason과 Medea를 개발한 이후에 2002년에 6천5백미터 수심을 탐사할 수 있는 Jason Ⅱ를 개발하였다. 일본해양연구센터(JAMSTEC)는 마리아나 해구를 조사할 목적으로 1997년에 1만1천미터 수심을 탐사할 수 있는 심해무인잠수정 Kaiko를 개발하였다. 한편, 프랑스 해양연구소는 1997년에 6천미터급 작업용 무인잠수정 Vitor6000을 개발하였다.
우리나라는 선진해양국에 비하여 무인잠수정 개발에 늦게 뛰어 들었다. 하지만 세계최고의 선박건조기술을 바탕으로 해양장비기술과 무인잠수정 기술을 꾸준히 발전시키고 있다. 국내에서 무인잠수정은 1993년에 한국해양연구원이 해저탐사를 위한 무인잠수정 CROV300을 개발한 것이 처음이다. (주)대우조선해양이 1996년에 해저를 탐사할 수 있는 자율항해무인잠수정 Okpo6000을 개발하였고, 한국해양연구원이 1997년에 수중항주체의 제어시스템 연구를 위한 시험용 자율항해무인잠수정 보람호를 개발하였다. 2003년에는 민군겸용으로 사용할 수 있는 반자율항해 무인잠수정 SAUV가 한국해양연구원과 (주)대양전기 공동으로 개발되었다.
본 발명은 원격제어 무인잠수정인 ROV와 자율무인잠수정인 AUV를 동시에 운용하는 것과 6000미터 이상의 1차 케이블에 의한 제약을 극복하기 위해서, 1차 케이블의 끝에 수중진수장치를 두어 이것이 운용모선의 운동 영향을 흡수하고, 원격제어무인잠수정(ROV)은 중성부력의 2차 케이블에 의해 수중진수장치에 연결되어 보다 자유롭게 항해와 작업이 가능하도록 한 복합형 심해무인잠수정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 해상에 떠있는 해양조사선과 철갑케이블로 연결되어 선상 윈치에 의하여 심도가 제어되고 예인이 가능하며, 심해이동기지 기능을 갖추어 원격제어무인잠수정(200)의 작업을 지원하는 한편, 단독으로 해저관측 작업을 수행하는 수중진수장치(100); 상기 수중진수장치(100)와 중성부력케이블로 연결되어 있으며, 선상에서 광통신 라인을 통하여 원격으로 제어됨으로써 해저탐사 및 정밀작업을 수행하는 원격제어무인잠수정(200) 및; 선상에서 상기 수중진수장치(100) 및 원격제어무인잠수정(200)을 실시간으로 모니터링하고 원격으로 제어 및 통제하는 선상제어시스템(300)을 포함하는 복합형 심해무인잠수정 시스템에 있어서, 상기 수중진수장치(100)는 단독으로 심해 예인 카메라의 기능을 수행할 수 있도록 하기 위하여 3개의 카메라와 조명장치, 측면주사 소나 및 방위각 제어를 위한 2기의 전동식 추진기를 탑재하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템을 제시한다.
본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템은 두 개의 무인잠수정으로 구성되고 전용의 지원 선박을 필요로 하지 않는데, 원격제어무인잠수정(200)과 수중 이동기지인 수중진수장치(100)가 협조하여 작업함으로써 작업효율이 향상되고 안전성과 신뢰성이 높으며, 수중진수장치(100) 단독으로도 예인형 무인잠수정으로 활용될 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템은, 해상에 떠있는 해양조사선과 철갑케이블로 연결되어 선상 윈치에 의하여 심도가 제어되고 예인이 가능하며, 심해이동기지 기능을 갖추어 원격제어무인잠수정(200)의 작업을 지원하는 한편, 단독으로 해저관측 작업을 수행하는 수중진수장치(100); 수중진수장치(100)와 중성부력케이블로 연결되어 있으며, 선상에서 광통신 라인을 통하여 원격으로 제어됨으로써 해저탐사 및 정밀작업을 수행하는 원격제어무인잠수정(200); 및 선상에서 수중진수장치(100) 및 원격제어무인잠수정(200)을 실시간으로 모니터링하고 원격으로 제어 및 통제하는 선상제어시스템(300)을 포함하여 이루어진다.
도 1은 본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템의 전체적인 구성 및 수중 운용 상태를 나타낸다.
수중진수장치(100) 및 원격제어무인잠수정(200)의 설계 심도는 6,000미터로 전 세계 해양의 약 97%를 탐사할 수 있는 성능을 갖는다.
본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템은 가장 활용도가 높은 형태의 무인잠수정이다. 즉, 본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템은, 무인잠수정의 종류별 특성상 좁은 활동 영역에서 투입이 되지만 정밀한 수중작업이 가능한 유삭식 무인잠수정(ROV)과 선이 없어서 비교적 넓은 영역을 탐사할 수 있지만 정밀한 작업은 불가능한 자율무인잠수정(AUV)을 통합하여 운용한다는 개념에서 비롯된 것이다.
이러한 형태로 원격제어 무인잠수정인 ROV와 자율무인잠수정인 AUV를 동시에 운용하는 것과 6000미터 이상의 1차 케이블에 의한 제약을 극복하기 위해서, 본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템은, 1차 케이블(철갑케이블)의 끝에 수중진수장치(100)를 두어 이것이 운용모선(해양조사선)의 운동 영향을 흡수하고, 원격제어무인잠수정(200, ROV)은 중성부력의 2차 케이블(중성부력케이블)에 의해 수중진수장치(100)에 연결되어 보다 자유롭게 항해와 작업이 가능하도록 한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 수중진수장치(100)의 전체적인 구성을 나타낸다.
수중진수장치(100)는 해상에 떠있는 해양조사선과 철갑케이블로 연결되어 선상 윈치에 의하여 심도가 제어되고 예인이 가능하며, 심해이동기지 기능을 갖추어 원격제어무인잠수정(200)의 작업을 지원하는 한편, 단독으로 해저관측 작업을 수행한다. 수중진수장치(100)와 연결된 철갑케이블에는 3개의 광통신 라인과 전원공급용 전선이 포함된다.
수중진수장치(100)는 원격제어무인잠수정(200)의 작업을 지원하는 한편, 단독으로도 운용이 가능하여 예인형 수중카메라 및 사이드스캔 소나 기능을 수행할 수도 있다. 즉, 수중진수장치(100)는 단독으로 심해 예인 카메라의 기능을 갖는 바, 이를 위하여 3개의 카메라와 조명장치, 측면주사 소나 및 방위각 제어를 위한 2기의 전동식 추진기를 탑재하고 있다. 수중진수장치(100)는 단독으로 활용이 가능하므로, 수중진수장치(100)를 예인함으로써 넓은 탐사해역에 걸쳐 해저 영상을 촬영하는 한편 초음파 해저 지형도를 작성할 수도 있다.
한편, 수중진수장치(100)는 심해에서 수중전진기지 역할을 하는 바, 초음파 위치추적장치를 갖추어 수중진수장치(100)의 수중 위치를 선상에서 파악할 수 있도록 한다. 이때, 원격제어무인잠수정(200)은 수중진수장치(100)의 수중 위치를 기준점으로 자신의 위치를 계산한다.
도 3은 본 발명에 따른 원격제어무인잠수정(200)의 전체적인 구성을 나타낸다.
원격제어무인잠수정(200)은 수중진수장치(100)와 중성부력케이블로 연결되어 있으며, 선상에서 광통신 라인을 통하여 원격으로 제어됨으로써 해저탐사 및 정밀작업을 수행한다.
원격제어무인잠수정(200)에는 심해 생명체 등을 관찰하고 과학 조사 작업을 하기 위해 5개의 카메라 시스템과 조명 시스템 및 2개의 유압식 원격제어 매니퓰레이터를 탑재한다. 또한 심해 생물을 보다 자연스런 상태로 관찰하기 위해 유압식 추진기 대신에 소음이 적은 전동식 추진기 6기를 탑재하고 있다.
원격제어무인잠수정(200)은 수중진수장치(100)와 중성부력케이블로 연결된다. 원격제어무인잠수정(200)의 공기중 중량은 약 3.6톤이고, 수중에서는 중량과 부력이 일치하도록 설계되어 중성부력이 유지된다. 원격제어무인잠수정(200)은 6개의 추진기를 이용하여 수중에서 자유롭게 이동이 가능하며 전진속도는 1.5노트이다.
원격제어무인잠수정(200)은 개방형 프레임 구조를 갖는다. 프레임 내부에 내압용기와 장비들이 배치되고, 상부에 부력재가 탑재되며, 하부에 과학탐사 프레임 에 시료운반바구니가 연결된다. 광통신장치, 신호처리보드, 계측센서 앰프 등 전자장비는 티타늄으로 제작된 실린더형 내압용기에 내장된다. 그 밖의 장비는 내부에 기름을 채워 넣는 방식의 압력 보상형 구조를 갖는다.
원격제어무인잠수정(200)은 해양과학조사를 위한 염도·온도·밀도 센서(CTD), 탁도 센서 등을 갖추고 있으며, 장애물 감지를 위한 전방감시 초음파 센서와 해저지형 판독을 위한 정밀 탐지소나를 장착한다. 최대 비디오 8채널에 디지털 스틸 카메라 1개, 카메라 5개와 수중조명장치가 설치되고, 2기의 유압구동형 수중 로봇팔(매니퓰레이터)이 장착되며, 선상에서 광통신 라인을 통하여 원격으로 제어된다.
본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템은 원격제어무인잠수정(200, ROV)을 분리하고 수중진수장치(100)를 예인하여 심해저를 빠르게 탐사할 수 있다. 이때에는 수중진수장치(100)가 넓은 해역을 이동해야 하므로 초단기선 초음파 위치추적장치(Ultra Short Base Line, USBL)를 이용하여 이동중인 수중진수장치(100)의 위치를 추적한다. USBL은 정밀도가 높지 않고 상대거리에 대하여 0.3퍼센트 오차를 가지므로 6천미터 해저탐사에서는 18미터 오차를 보인다. 이 위치추적 정밀도로는 원격제어무인잠수정(200)이 심해에서 정밀 탐사하는 것이 불가능하다. 따라서, 원격제어무인잠수정(200)을 이용한 심해관측과 시료채취 작업에는 USBL과 함께 관성항법시스템과 도플러 속도센서를 퓨전한 수중복합항법시스템을 이용하게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 선상제어시스템(300)의 전체적인 구성을 나타낸다.
선상제어시스템(300)은 선상에서 수중진수장치(100) 및 원격제어무인잠수정(200)을 실시간으로 모니터링하고 원격으로 제어 및 통제한다.
수중진수장치(100) 및 원격제어무인잠수정(200)에 부착된 각종 센서들로부터 계측된 데이터들은 광케이블을 통하여 선상으로 전송되며, 선상제어시스템(300)은 이 데이터들을 이용하여 각종 제어알고리즘, 항법알고리즘 등 다양한 실시간 프로세스들을 구동하여 얻은 사용자 및 이벤트 명령 데이터들을 다시 수중진수장치(100) 및 원격제어무인잠수정(200)에 전달하여 상응한 구동장치 및 센서들에 대한 피드백제어를 수행하게 된다.
무인잠수정의 제어시스템과 같은 중·대형 제어시스템을 구축할 경우, 소수의 핵심기술 외의 대부분 하드웨어 및 소프트웨어 부품들은 신뢰성이 증명된 기성품들을 구입하여 이종구조(heterogeneous architecture)로 구성하는 것이 완전주문제작하는 동종구조(homogeneous architecture)에 비해 전체 시스템의 신뢰성을 높이고 연구개발시간 및 상대적인 비용절감의 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템의 선상제어시스템(300)은 이종구조를 갖는다.
선상제어시스템(300) 내의 컴퓨터들 사이 정보교환은 UUV 서버를 통하여 수행된다. 개개의 컴퓨터는 필요한 정보를 UUV 서버에 요청하여 획득하며 동시에 기록에 필요한 모든 데이터정보들을 UUV 서버에 전송하여 저장한다. 이러한 서버기반의 네트워크구성은 시스템의 확장, 디버깅 및 유지보수 등 다양한 측면에서 편리한 이점을 갖는다.
선상제어시스템(300)은 기능별로 크게 파일럿 & 엔지니어 콘솔, 감독자 & 항해사 콘솔, 및 디지털 비디오시스템 세 가지로 나뉜다(도 4 참조).
파일럿 & 엔지니어 콘솔은 주로 파일럿, 엔지니어, 및 매니퓰레이터 3대의 컴퓨터로 구성되어 수중진수장치(100), 원격제어무인잠수정(200), 및 케이블윈치에 대한 제어, 운행을 전담하는 부분으로 본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템의 코어를 구성한다.
감독자 & 항해사 콘솔은 항법, 항법 디스플레이, 및 사이언스 3대의 컴퓨터와 USBL로 구성되며 본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템의 전체적인 운영에 대한 감독 및 수중진수장치(100), 원격제어무인잠수정(200)의 항법 등 기능들을 지원한다.
한편, 본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템의 비디오 영상신호는 수중진수장치(100) 및 원격제어무인잠수정(200)에 부착된 12채널의 카메라 영상신호, 6채널의 소나신호, 그리고 3채널의 갑판 카메라 영상신호, 총 21채널의 비디오신호로 구성된다. 디지털비디오시스템은 이 비디오 영상신호들에 대한 실시간 처리부분으로 주로 실시간 모니터링 및 저장 기능을 수행한다.
본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템은 두 개의 무인잠수정으로 구성되고 전용의 지원 선박을 필요로 하지 않는데, 원격제어무인잠수정(200)과 수중 이동기지인 수중진수장치(100)가 협조하여 작업함으로써 작업효율이 향상되고 안전 성과 신뢰성이 높으며, 수중진수장치(100) 단독으로도 예인형 무인잠수정으로 활용될 수 있는 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 복합형 심해무인잠수정 시스템의 전체적인 구성 및 수중 운용 상태를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 수중진수장치(100)의 전체적인 구성을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 원격제어무인잠수정(200)의 전체적인 구성을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 선상제어시스템(300)의 전체적인 구성을 나타낸다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
100 : 수중진수장치
200 : 원격제어무인잠수정
300 : 선상제어시스템

Claims (18)

  1. 삭제
  2. 해상에 떠있는 해양조사선과 철갑케이블로 연결되어 선상 윈치에 의하여 심도가 제어되고 예인이 가능하며, 심해이동기지 기능을 갖추어 원격제어무인잠수정(200)의 작업을 지원하는 한편, 단독으로 해저관측 작업을 수행하는 수중진수장치(100); 상기 수중진수장치(100)와 중성부력케이블로 연결되어 있으며, 선상에서 광통신 라인을 통하여 원격으로 제어됨으로써 해저탐사 및 정밀작업을 수행하는 원격제어무인잠수정(200) 및; 선상에서 상기 수중진수장치(100) 및 원격제어무인잠수정(200)을 실시간으로 모니터링하고 원격으로 제어 및 통제하는 선상제어시스템(300)을 포함하는 복합형 심해무인잠수정 시스템에 있어서,
    상기 수중진수장치(100)는 단독으로 심해 예인 카메라의 기능을 수행할 수 있도록 하기 위하여 3개의 카메라와 조명장치, 측면주사 소나 및 방위각 제어를 위한 2기의 전동식 추진기를 탑재하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수중진수장치(100)는,
    초음파 위치추적장치를 갖추어, 상기 수중진수장치(100)의 수중 위치를 선상에서 파악할 수 있도록 함과 동시에 상기 원격제어무인잠수정(200)이 상기 수중진수장치(100)의 수중 위치를 기준점으로 하여 자신의 위치를 계산할 수 있도록 함으로써, 심해 수중전진기지 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 원격제어무인잠수정(200)은,
    심해 생명체 등을 관찰하고 과학 조사 작업을 하기 위해 5개의 카메라 시스템과 조명 시스템 및 2개의 유압식 원격제어 매니퓰레이터를 탑재하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 원격제어무인잠수정(200)은,
    심해 생물을 보다 자연스런 상태로 관찰하기 위해 유압식 추진기 대신에 소음이 적은 전동식 추진기 6기를 탑재하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 원격제어무인잠수정(200)은,
    개방형 프레임 구조를 갖는 바, 프레임 내부에 내압용기와 장비들이 배치되고, 상부에 부력재가 탑재되며, 하부에 과학탐사 프레임에 시료운반바구니가 연결되는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 원격제어무인잠수정(200)은,
    광통신장치, 신호처리보드, 계측센서 앰프 등의 전자 장비를 티타늄으로 제작된 실린더형 내압용기에 내장하고, 그 밖의 장비는 내부에 기름을 채워 넣는 방식의 압력 보상형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 원격제어무인잠수정(200)은,
    해양과학조사를 위한 염도·온도·밀도 센서(CTD), 탁도 센서를 탑재하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 원격제어무인잠수정(200)은,
    장애물 감지를 위한 전방감시 초음파 센서와 해저지형 판독을 위한 정밀 탐지소나를 장착하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 원격제어무인잠수정(200)은,
    최대 비디오 8채널에 디지털 스틸 카메라 1개, 카메라 5개와 수중조명장치를 장착하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 원격제어무인잠수정(200)은,
    2기의 유압구동형 수중 로봇팔(매니퓰레이터)을 장착하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 선상제어시스템(300)은,
    상기 원격제어무인잠수정(200) 및 수중진수장치(100)에 부착된 각종 센서들에 의하여 계측된 데이터들을 광케이블을 통하여 선상으로 전송받은 후, 이로부터 각종 제어알고리즘, 항법알고리즘 등 다양한 실시간 프로세스들을 구동하여 생성시킨 사용자 및 이벤트 명령 데이터들을 다시 상기 원격제어무인잠수정(200) 및 수중진수장치(100)에 전달함으로써, 상응한 구동장치 및 센서들에 대한 피드백 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 선상제어시스템(300)은,
    소수의 핵심기술 외의 대부분 하드웨어 및 소프트웨어 부품들을 신뢰성이 증명된 기성품으로써 구성하는 이종구조(heterogeneous architecture)를 갖는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  14. 제 2 항에 있어서,
    상기 선상제어시스템(300) 내 컴퓨터들 사이의 정보교환은 UUV 서버를 통하여 수행되는 바, 개개의 컴퓨터는 필요한 정보를 UUV 서버에 요청하여 획득하며 동시에 기록에 필요한 모든 데이터정보들을 UUV 서버에 전송하여 저장하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  15. 제 2 항에 있어서,
    상기 선상제어시스템(300)은,
    기능별로 파일럿 & 엔지니어 콘솔, 감독자 & 항해사 콘솔, 및 디지털 비디오시스템 세 가지로 나뉘는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 파일럿 & 엔지니어 콘솔은,
    파일럿, 엔지니어, 및 매니퓰레이터 3대의 컴퓨터로 구성되어 수중진수장 치(100), 원격제어무인잠수정(200), 및 케이블윈치에 대한 제어, 운행을 전담하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 감독자 & 항해사 콘솔은,
    항법, 항법 디스플레이, 및 사이언스 3대의 컴퓨터와 USBL로 구성되어 심해무인잠수정 시스템의 전체적인 운영에 대한 감독 및 수중진수장치(100), 원격제어무인잠수정(200)의 항법 등의 기능을 지원하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 디지털 비디오시스템은,
    수중진수장치(100) 및 원격제어무인잠수정(200)에 부착된 12채널의 카메라 영상신호, 6채널의 소나신호, 그리고 3채널의 갑판 카메라 영상신호, 총 21채널의 비디오신호들에 대한 실시간 모니터링 및 저장 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 복합형 심해무인잠수정 시스템.
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