KR101008880B1 - 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해양 조사선박 등에 설치되는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구에 관한 것으로서, 구체적으로는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서의 탈부착이 견고하고 용이하며, 선박의 무게 중심부에 설치되어 선박의 피칭이나 롤링 등에 의한 측정 오차를 최소화 할 수 있도록 착안된 해저 측량용 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구에 관한 것이다.
본 발명에서는, 내부에 공간부를 가지고 상면과 하면이 개방되며, 공간부 내측 벽면에 측심기 시트가 돌출 형성되는 것으로서 개방된 하부가 선박의 바닥을 관통하여 고정 설치되는 본체, 상기 본체 내부의 상기 시트에 장착되는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서에 고정 부착되는 것으로서 상부에 결합공이 형성되는 측심기 상부 프레임 및 상기 본체의 개방된 상면을 덮는 것으로서, 상기 결합공에 대응하는 위치에 상기 결합공에 결합하기 위한 스크류축이 관통 설치되는 커버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구를 제공한다.
해양 조사, 측심, 멀티빔 음향 측심기, 트랜스듀서, 본체, 커버, 측심기 시트, 측심기 측방 프레임, 측심기 상부 프레임, 결합공, 체결공, 패킹재, 스크류축, 결합핸들

Description

멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구{Multi-beam echo sounder transducer securing device}
본 발명은 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래 선박의 측면부에 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서를 장착하는 구조에서 벗어나 선박의 중앙부 바닥면을 관통하여 설치하되, 내부에 멀티빔 음향 측심기트랜스듀서를 안정적으로 거치할 수 있는 구조를 가지며, 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서의 탈부착이 용이하도록 착안된 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착 장치에 관한 것이다.
최근 음향탐지 기술의 급속한 발전이 이우어지면서 음향 측심기(수심측정기)가 해양 조사 등에 널리 사용되게 되었다. 음향 측심기는 바다 밑에 초음파를 발사하여 초음파가 바닥면에 이른 뒤 다시 반사되어 같은 경로로 되돌아오는 성질을 이용하여 수심을 측정하는 것이다. 이때 초음파의 전달속도는 바닷물의 온도, 염분 및 수압 등에 따라 달라지므로 수심에 대한 바닷물의 물리적 특성값을 이용하여 관측된 값을 보정해 주어야 한다.
현재 수심 측량은 기존의 음향 측심기와는 달리 음파의 송수신 범위 안에서 는 바다 밑 횡단면 전체를 동시에 측정할 수 있는 멀티빔 음향 측심기를 사용하고 있는 추세이다. 상기 멀티빔 음향 측심기는 배가 이동하면서 다중 음향신호를 발사하고, 이를 다시 수신함으로써 수심과 해저지형을 동시에 관측 및 기록하는 방법을 채택하고 있다. 기존 음향 측심기가 조사선의 수직 하부 한 지점의 측심만 할 수 있는 것과는 달리 이 장비는 90~120° 이상의 송수신 가능 범위에 대하여 수십~수백 지점의 해저 횡단면 전체를 동시에 측심할 수 있을 뿐만 아니라, 정밀도에서도 기존의 측심기보다 우수하기 때문에 해저지형도를 작성하는데 많이 활용되고 있다. 또한, 측정된 자료는 컴퓨터를 통해서 실시간 등심도 또는 지형도가 컬러그래픽으로 작성되며, 여러 형태의 정보로 분석 및 처리하여 관리된다.
그런데, 종래 이러한 멀티빔 음향 측심기를 주로 선박의 측면에 장착하여 사용하였는데, 파도에 따라 조사선이 롤링(rolling) 및 피칭(pitching) 등을 하게 되므로 외곽 빔으로 갈수록 측정 오차가 크게 발생하는 문제가 있었다.
도 1은 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서의 해양조사선에의 장착 위치에 따른 측정오차의 차이를 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 종래의 멀티빔 음향 측심기트랜스듀서용 프레임의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 등록특허 제646592호 "다중빔 음향 측심기용 프레임"에 개시된 것으로서 선체의 측면부에 프레임을 고정 설치한 후 여기에 다중빔 음향 측심기 트랜스듀서를 장착하여 조사작업을 수행하도록 하고 있다. 그러나, 이와 같이 측심기 트랜스듀서를 선체의 측면에 장착하게 되면 선박의 롤링이 심한 경우 실제의 값과 측정값 간의 오차 범위가 지나치게 커지게 되어 왜곡된다는 문제가 있다. 도 1에 나 타낸 바와 같이, 선체의 중심선에서 약 3m의 폭을 가지는 선체의 측면에 음향 측심기 트랜스듀서를 부착하여 측정하는 경우가 선체의 중심선에 음향 측심기 트랜스듀서를 부착하여 측정하는 경우보다 측정 수심 및 거리 오차가 큰 것을 알 수 있다. 도면에서 도면부호 10은 이상적인 측정값을 나타내고, 20은 선체의 중심부에 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서를 장착한 경우의 측정 오차를 나타내며, 30은 선체의 측면부에 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서를 장착한 경우의 측정 오차를 나타낸다.
따라서, 멀티밈 음향 측심기를 이용하여 해양조사를 진행하는 경우 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서를 측정 오차가 가장 적은 선박의 중앙부나 무게 중심에 설치할 수 있도록 하는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착 장치의 개발이 요청되었다.
본 발명의 목적은 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서를 선체의 중앙부에 안전하고 신속하게 탈부착할 수 있는 수단을 제공함으로써 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서의 부착 위치에 따른 측정 오차를 최소화하는 것이다.
전술한 기술적 과제의 해결을 위하여 본 발명에서는, 내부에 공간부를 가지고 상면과 하면이 개방되며, 공간부 내측 벽면에 측심기 시트가 돌출 형성되는 것으로서 개방된 하부가 선박의 바닥을 관통하여 고정 설치되는 본체, 상기 본체 내부의 상기 시트에 장착되는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서에 고정 부착되는 것으로서 상부에 결합공이 형성되는 측심기 상부 프레임 및 상기 본체의 개방된 상면을 덮는 것으로서, 상기 결합공에 대응하는 위치에 상기 결합공에 결합하기 위한 스크류축이 관통 설치되는 커버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구를 제공한다.
상기 커버에는 상기 본체의 내부를 투시할 수 있도록 관측창이 마련되고, 상기 스크류축에는 결합핸들이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 본체의 상면에는 다수의 볼트 체결공을 가지는 플랜지부가 형성되고, 상기 커버 역시 상기 플랜지부의 볼트 체결공에 대응하는 위치에 볼트 체결공을 가지며, 상기 플랜지부와 상기 커버의 결합면 사이에는 적어도 하나 이상의 패킹재가 삽입 설치되는 것이 바람직하다.
상기 본체는 선박의 무게 중심부에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구에 의하면, 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서를 신속하고 안전하며 견고하게 탈부착할 수 있으며, 동시에 선체의 바닥면 중앙부에 설치가 간편하여 선체의 측면이나 전후면 부에 장착함으로써 생기는 측정오차를 최소화 할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 특히 해양 조사용 소형 선박 등에 장착하는 경우 그 유용성이 매우 크다고 할 것이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 관하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 측심기 트랜스듀서 장착구가 선박의 바닥면에 설치되는 모습을 보인 사용 상태도이고, 도 4는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서에 프레임이 장착되는 모습을 보인 조립도이며, 도 5는 본 발명에 따라 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서가 장착된 측심기 트랜스듀서 장착구의 분해 사시도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구(100)는 크게 본체(110)와 커버(120)으로 구성된다. 상기 본체(110)는 상면과 하면이 관통 개방되고 측면부가 폐쇄된 중공관의 형태를 가지는데, 실시예에서는 횡단면이 6각 형의 형상을 가진다. 상기 본체(110) 내부의 공간부(110a)의 내측 벽면에는 측심기 시트(111)가 돌출 형성되어 후술할 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서(130)가 얹혀진다. 본 실시예에서는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서(130)의 전체적인 형상이 'T'자 형이며, 구체적으로는 직육면체의 몸체에 원기둥 형상의 트랜스 듀서가 장착된 Seabat 8125 모델을 예로 들어 설명한다.
상기 본체(110)의 개방된 하면은 선체의 바닥면(200)을 관통하여 고정 설치되며, 상기 개방된 하면의 아래측은 수면에 잠기게 된다. 따라서, 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서(130)를 상기 측심기 시트(111)에 장착하고 나면 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서(130) 역시 물속에 잠기게 된다.
상기 본체(110)의 상면에는 후술할 커버(120)와의 결합을 위한 플랜지부(112)가 형성된다. 상기 플랜지부(112)에는 상기 커버(120)와의 결합을 위한 볼트 체결공(112a)이 형성되며, 상기 커버(120)에도 상기 볼트 체결공에 대응하는 위치에 볼트 체결공(120a)이 형성된다.
상기 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서(130)를 상기 측심기 시트(111)에 더욱 안전하게 결합하기 위하여 본 발명에서는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서(130)의 측방 및 상방에 별도의 프레임을 부착하여 측심기 시트(111)에 설치한다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서의 측면에는 측심기 측방 프레임(131)이 결합하고 상면에는 측심기 상부 프레임(132) 결합한다. 상기 각 프레임의 측심기 트랜스듀서에의 결합은 볼트 등을 사용하여 이루어질 수 있다. 상기 측심기 측방 프레임(131)의 하면은 상기 측심기 시트(111)에 얹혀지게 된다. 상기 측심기 상부 프레임(132)은 'T' 자 형으로 형성할 수 있는데, 판상의 몸체부(132a)와 원기둥 형상의 기둥부(132b)로 구성할 수 있다. 상기 몸체부(132a)는 볼트 등에 의하여 상기 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서(130)의 상면에 결합하며, 상기 기둥부(132b)의 상단면 중심부에는 상기 커버(120)의 대응하는 위치에 형성되는 스크류축(122)과 결합하는 결합공(132c)이 형성된다. 상기 결합공(132c)에는 상기 스크류축(122)이 억지 끼움되도록 그 내경이 상기 스크류축(122)의 외경보다 약간 작게 형성할 수 있으며, 또는 상기 결합공(132c)의 내주면에 나사산을 형성하여 상기 스크류축(122)이 나사 결합할 수 있도록 구성한다. 이때 상기 스크류축(122)의 일측 단부에는 스크류축(122)의 회전을 조절하기 위한 결합핸들(121)을 형성한다.
상기 커버(120)는 볼트(125) 등에 의하여 상기 본체(110)에 공고히 결합하는데, 상기 본체(110)의 내부로 해수가 유입될 수 있으므로 상기 커버(120)와 본체(110)의 결합면에는 패킹재(113)가 삽입된다. 상기 패킹재(113)로는 고무 패킹 등을 사용할 수 있으며, 적어도 하나 이상 설치하는 것이 바람직하다. 도면의 미설명부호 123은 와셔를 나타낸다.
상기 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구(100)의 본체(110)는 커버(120)와 공고히 결합하고, 상기 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서(130)는 스크류축(122)과 측심기 상부 프레임(132)의 결합공(132c)과 공고히 결합하므로 측심작업을 안정적으로 수행할 수 있게 될 것이다. 상기 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구(100)는 주로 선체의 중앙부, 예를 들면 무게중심에 설치하게 되므로 종래 선체의 측면부에 멀티범 음향 측심기 트랜스듀서를 장착하는 경우에 비하여 측심기 트랜스듀서 의 탈부착이 매우 용이하게 된다.
도 1은 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서의 해양조사선에의 장착 위치에 따른 측정오차의 차이를 설명하기 위한 개념도.
도 2는 종래의 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서용 프레임의 일 예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 측심기 트랜스듀서 장착구가 선박의 바닥면에 설치되는 모습을 보인 사용 상태도.
도 4는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서에 프레임이 장착되는 모습을 보인 조립도.
도 5는 본 발명에 따라 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서가 장착된 측심기 트랜스듀서 장착구의 분해 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구 110: 본체
110a: 공간부 111: 측심기 시트
112: 플랜지부 112a: 볼트 체경공
113: 패킹재 120: 커버
121: 결합핸들 122: 스크류축
123: 와셔 125: 볼트
130: 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 131: 측심기 측방 프레임
132: 측심기 상부 프레임 132c: 결합공

Claims (4)

  1. 내부에 공간부를 가지고 상면과 하면이 개방되며, 공간부 내측 벽면에 측심기 시트가 돌출 형성되는 것으로서 개방된 하부가 선박의 바닥을 관통하여 고정 설치되는 본체;
    상기 본체 내부의 상기 시트에 장착되는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서에 고정 부착되는 것으로서 상부에 결합공이 형성되는 측심기 상부 프레임; 및
    상기 본체의 개방된 상면을 덮는 것으로서, 상기 결합공에 대응하는 위치에 상기 결합공에 결합하기 위한 스크류축이 관통 설치되는 커버
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커버에는 상기 본체의 내부를 투시할 수 있도록 관측창이 마련되고, 상기 스크류축에는 결합핸들이 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 본체의 상면에는 다수의 볼트 체결공을 가지는 플랜지부가 형성되고, 상기 커버 역시 상기 플랜지부의 볼트 체결공에 대응하는 위치에 볼트 체결공을 가지며, 상기 플랜지부와 상기 커버의 결합면 사이에는 적어도 하나 이상의 패킹재가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 본체는 선박의 무게 중심부에 설치되는 것을 특징으로 하는 멀티빔 음향 측심기 트랜스듀서 장착구.
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