KR101046577B1

KR101046577B1 - 자유낙하식 저층해수시료 채취장치

Info

Publication number: KR101046577B1
Application number: KR1020080127166A
Authority: KR
Inventors: 지상범; 손승규; 이근창; 김경홍; 손주원; 어영상
Original assignee: 한국해양연구원
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2011-07-05
Also published as: KR20100068712A

Abstract

심해저나 천해저 등의 해저면 부근의 저층해수를 각 층별로 원하는 해당 고도에서 채취할 수 있는 자유낙하식 저층해수시료 채취장치에 대하여 개시한다. 본 자유낙하식 저층해수시료 채취장치는 해저에 투하시에는 해저면으로 하강되는 중력을 발생시키고 회수시에는 해수면으로 상승되는 부력을 발생시키기 위한 본체와, 본체에는 해저면 부근에 형성되는 저층해수의 시료를 각 층별로 원하는 고도에서 채취하기 위한 시료채취부로 구성된다.

이에 의하면, 해저에 자유낙하되는 본체에 시료채취부를 구비하여 심해저나 천해저 등의 해저면 부근에 형성되는 저층해수의 시료를 각 층별로 원하는 해당 고도에서 정확하고 편리하게 채취할 수 있고, 용이한 조작 과정을 통해 작업을 최단 시간내에 완료할 수 있어 결과적으로 장비의 운용에 따른 소요비용을 줄일 수 있다. 또한 자유낙하 구조에 의해 조사선에서 넓은 공간을 차지하는 기중기나 리프트 등의 장비가 필요없게 되므로 선상에서 자유롭게 다른 작업을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 소형선박에서도 사용이 가능할 수 있다.

자유 낙하 시료채취기, 시료채취부, 저층해수

Description

자유낙하식 저층해수시료 채취장치{A FREE-FALL BOTTOM WATER SAMPLER}

본 발명은 자유낙하식 저층해수시료 채취장치에 관한 것으로, 특히 해저면 부근의 저층해수를 각 층별로 정확한 고도에서 채취할 수 있음과 아울러, 소형 선박에서도 사용이 가능하도록 그 구조가 개량된 자유낙하식 저층해수시료 채취장치에 관한 것이다.

일반적으로, 해양은 온도, 압력, 염분 등에서 육상과는 다른 특이한 환경을 지니고 있으며 이에 따라 특별한 기능을 지닌 다양한 생물이 존재할 것으로 기대되어 왔다.

이러한 해양의 심해저 및 천해저 등의 해저면 부근에서는 해양 환경의 연구를 목적으로 저층해수에 대한 시료의 채취가 활발하게 이루어지고 있는 실정이다.

상기한 해양의 해저면 부근에서 저층해수의 시료를 채취하는 방법은 조사선에 장착된 윈치와 케이블, 갑판의 A-frame, 또는 해상 크레인과 연결되는 채취장비를 해저에 투하하고 목적에 맞는 대상 시료를 채취한 후 다시 선상으로 회수하는 방법이 주로 사용되고 있다.

그러나, 기존 채취장비에는 해양의 해저면 부근에서 퇴적층과의 물질 플럭스 가 발생되는 저층해수의 시료를 정확한 깊이에서 채취할 수 있는 별도의 장비가 구비되지 않았으므로, 저층해수의 시료를 각 층별로 정확한 깊이에서 채취할 수 없었고, 저층해수의 각 층에 해당하는 시료를 채취하기 위해서는 채취장비를 해저에 수회 투하 및 회수하는 과정을 반복해야 하므로 시료의 채취시간이 길어지고 장비의 운용에 따른 시간 및 기술적 어려움으로 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 채취장비를 해저에 투하하고 다시 선상으로 회수하기 위해서는 조사선에 윈치와 케이블, 갑판의 A-frame, 또는 해상 크레인 등의 장비가 반드시 구비되야 했으므로 이러한 장비들로 인해 선상의 활동범위가 제한되어 다른 작업 등을 자유롭게 할 수 없었고, 또한 소형 조사선에서는 선상의 좁은 면적으로 채취장비의 투하 및 회수를 위한 장비의 장착이 어려워 채취장비의 사용이 불가능한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 심해저나 천해저 등의 해저면 부근에 형성되는 저층해수의 시료를 각 층별로 정확한 고도에서 채취할 수 있고, 윈치와 케이블, 갑판의 A-frame, 또는 해상 크레인이 없는 소형 선박에서도 사용이 가능할 수 있도록 한 자유낙하식 저층해수시료 채취장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 최단 시간에 저층해수의 시료를 채취할 수 있는 자유낙하식 저층해수시료 채취장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해소하기 위해서, 본 발명은,

해저에 투하시에는 해저면으로 하강되는 중력을 발생시키고 회수시에는 해수면으로 상승되는 부력을 발생시키기 위한 본체를 포함하고,

상기 본체에는 해저면 부근에 형성되는 저층해수의 시료를 각 층별로 원하는 고도에서 채취하기 위한 시료채취부가 구비되되,

상기 시료채취부는 양 단부가 개방되게 형성되어 본체에 수직하게 설치되고 저층해수를 수용하여 채취하기 위한 채취용기와,

상기 채취용기의 양 단부를 개폐하도록 구비되어 전달되는 외력에 의해 열리고 외력의 소멸시 자체 탄성력에 의해 닫히기 위한 마개와,

상기 마개의 탄성력을 이기는 외력을 전달하여 채취용기에 시료가 채취되도 록 마개를 열고 외력의 소멸시 채취용기가 닫히도록 마개로 전달되는 외력을 해제하기 위한 마개제어부, 및

상기 마개제어부와 연결끈을 매개로 연결되어 본체의 하강시에는 외력을 발생하여 마개제어부에 전달하고 해저면에 접촉시에는 외력이 소멸되기 위한 무게추로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시료채취부는 본체에 단수로 구비되고, 상기 연결끈은 채취하고자 하는 해저의 고도에 부합되는 길이로 형성되어 본체가 해저에 투하 및 회수되는 경우에 시료채취부는 저층해수의 각 층별로 원하는 해당 고도의 시료를 선택적으로 채취할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시료채취부는 본체에 복수로 구비되고, 상기 연결끈은 채취하고자 하는 해저의 고도에 부합되도록 각기 서로 다른 길이로 형성되어 본체가 해저에 투하 및 회수되는 경우에 시료채취부는 저층해수의 각 층별로 원하는 해당 고도의 시료를 동시에 채취할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결끈은 마개제어부에 탈착 가능하게 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마개는 마주보는 일측부에 자체 탄성력을 발생시키도록 채취용기의 내부에 배치되는 탄성끈의 양단이 연결되고 타측부에는 외력이 전달 및 소멸되도록 마개제어부에 걸림 및 해제되기 위한 걸림끈이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마개제어부는 채취용기의 외주면 상·하부에 일정간격을 두고 서로 대응되게 형성되는 상·하부 지지부재와,

상기 상·하부 지지부재에 양단이 관통되어 상·하로 이동 가능하게 설치되고 상부 지지부재를 관통하는 상단부에 축방향에 대하여 직각되게 절곡되는 걸림단이 형성되며 하단부에 연결끈이 연결되는 축부재와,

상기 상부 지지부재에 회전 가능하게 설치되고 무게추의 외력 발생시 축부재의 걸림단에 회전이 정지되도록 걸림되며 마개가 열리도록 걸림끈이 걸림된 상태에서 무게추의 외력 소멸시 탄성끈에 의해 걸림끈의 걸림이 해제되도록 회전되기 위한 회전부재, 및

상기 축부재를 탄성 지지하도록 구비되고 무게추의 외력 소멸시 회전부재와 축부재 간의 걸림이 해제되도록 축부재를 상승시키기 위한 탄성부재로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 자유낙하식 저층해수시료 채취장치는 해저에 자유낙하되는 본체에 시료채취부를 구비하여 심해저나 천해저 등의 해저면 부근에 형성되는 저층해수의 시료를 각 층별로 원하는 해당 고도에서 정확하고 편리하게 채취할 수 있고, 용이한 조작 과정을 통해 작업을 최단 시간내에 완료할 수 있어 결과적으로 장비의 운용에 따른 소요비용을 줄일 수 있는 유용한 효과가 제공되는 것이다.

또한, 자유낙하 구조에 의해 조사선에서 넓은 공간을 차지하는 기중기나 리프트 등의 장비가 필요없게 되므로 선상에서 자유롭게 다른 작업을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 소형선박에서도 사용이 가능할 수 있는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 각 실시 예에 따른 자유낙하식 저층해수시료 채취장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자유낙하식 저층해수시료 채취장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 해저에 투하시에는 해저면으로 하강되는 중력을 발생시키고 회수시에는 해수면으로 상승되는 부력을 발생시키기 위한 본체(10)와, 본체(10)에 구비되어 해저면 부근에 형성되는 저층해수의 시료를 각 층별로 원하는 고도에서 채취하기 위한 시료채취부(20)로 구성된다.

이를 더 상세히 설명하면, 본체(10)는 해저에 자유낙하되어 해저면으로 하강되는 중력을 발생시키고 회수시에는 해수면으로 상승되는 부력을 발생시키는 역할을 하며, 이러한 본체(10)는 심해저 등에서 망간단괴의 시료를 채취하기 위한 공지의 “자유 낙하 시료채취기(Free-fall grab. FFG)로 구성된다.

상기한 본체(10)를 구성하는 자유 낙하 시료채취기는 중력에 의하여 해저면으로 낙하된 채취기가 망간단괴를 채취한 후 해수면으로 상승되도록 부력을 제공하는 부력부(12)와, 채취기의 하강을 유도하고 시료 채취 후 해저면으로 스테인레스 강철볼을 방출하여 부력을 발생시키는 밸러스트부(14)와, 시료 채취기가 해저면에 닿으면 밸러스트부(14)와 함께 트리거링되면서 입구에 형성된 망에 의해 망간단괴를 채취하는 취부(16), 및 채취기 입구의 여닫이 기능 및 밸러스트부(14)의 강철볼을 방출하는 기능을 갖는 작동 기계부(18)로 구성된다.

이때, 부력부(12)는 2개의 심해용 유리부이로 형성된다.

또한, 시료 채취기는 장비 이동간에 트리거링이 되지 않도록 일정 수압이 작 용할 때까지 트리거링 방지를 위한 2차 안전장치가 설치된다.

이와 같이 구성된 자유 낙하 시료 채취기의 작동을 개략적으로 살펴보면, 시료 채취기는 해수로 투하되어 해저면까지 자유 낙하된다. 이때, 취부(16)의 망은 개방된 상태를 유지하게 된다.

즉, 투하된 시료 채취기는 플로우 플레이트가 수중에서 위쪽으로 올라 간 상태로 플로우 플레이트에 연결된 릴리스 암과 2차 안전장치에 고정된 릴리스 암 2개가 벌려진 망의 상태를 유지시키게 된다.

이어서, 해저로 낙하되어 일정 압력에 도달하면 2차 안전장치는 이탈하고, 플로우 플레이트에 연결된 릴리스 암에 의해 그 상태를 유지하게 된다.

이어서, 시료 채취기가 해저에 닿으면 중력에 의해 플로우 플레이트가 아래로 내려오며, 연결된 릴리스 암이 트리거링되어 취부(16)의 망이 닫히게 된다. 이때 취부(16)와 연동되는 작동 기계부(18)에 의해 채취기 양쪽의 밸러스트부(14)에 들어있던 강철볼이 빠져나가고 시료를 채취한 채취기는 부력부(12)의 자체부력만으로 해수면으로 상승하게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자유낙하식 저층해수시료 채취장치는 위에서 설명한 본체(10) 이외에 시료채취부(20)가 더 구비되어 있다.

상기한 시료채취부(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 해저면 부근의 저층해수를 수용하여 채취하기 위한 채취용기(22)와, 채취용기(22)의 양 단부를 개폐하도록 구비되는 마개(30,32)와, 마개(30,32)에 의해 채취용기(22)의 양 단부가 열리거나 닫히도록 전달되는 외력으로 마개(30,32)의 작동을 제어하기 위한 마개제어 부(40) 및 마개제어부(40)로 전달되는 외력을 발생시키거나 소멸시키기 위한 무게추(50)로 구성된다.

채취용기(22)는 일정한 길이를 가지며 양 단부가 개방되는 중공형의 통체로 형성되어 통체의 개방된 양 단부가 연직방향을 향하도록 본체(10)에 수직하게 설치된다.

마개(30,32)는 채취용기(22)의 양 단부를 개폐하도록 전달되는 외력에 의해 열리고 외력의 소멸시 자체 탄성력에 의해 닫히는 역할을 하며, 이를 위해서 마개(30,32)의 마주보는 일측부에는 자체 탄성력을 발생시키도록 채취용기(22)의 내부에 배치되는 탄성끈(34)의 양단이 연결되어 있다. 마개(30,32)의 타측부에는 마개제어부(40)에 걸림 및 해제되도록 일정한 길이를 갖는 걸림끈(36,38)이 구비되어 있다.

이러한 마개(30,32)는 걸림끈(36,38)에 의해 마개제어부(40)에 걸림되는 경우에 마개제어부(40)로 전달되는 외력이 탄성끈(34)의 탄성력을 이기게 되므로 채취용기(22)에 저층해수의 시료가 채취되도록 강제적으로 열리게 되고 외력의 소멸시 채취용기(22)에 채취된 시료가 외부로 빠져나가지 않도록 탄성끈(34)의 자체 탄성력에 의해 닫히게 되는 구조로 된 것이다.

마개제어부(40)는 채취용기(22)의 양 단부가 열리거나 닫히도록 전달되는 외력으로 마개(30,32)의 작동을 제어하는 역할을 하며, 이를 위해서 채취용기(22)의 외주면 상·하부에 일정간격을 두고 서로 대응되게 형성되는 상·하부 지지부재(40A,40B)와, 상·하부 지지부재(40A,40B)에 양단이 관통되어 상·하로 이동 가능하게 설치되고 상부 지지부재(40A)로 관통되는 상단부에 축방향에 대하여 직각되 게 절곡되는 걸림단(43A)을 형성하며 하단부에 연결끈(52)이 연결되는 축부재(42)와, 상부 지지부재(40A)에 회전 가능하게 설치되고 무게추(50)의 외력 발생시 축부재(42)의 걸림단(43A)에 회전이 정지되도록 걸림되며 마개(30,32)가 열리도록 걸림끈(36,38)이 걸림된 상태에서 무게추(50)의 외력 소멸시 탄성끈(34)에 의해 걸림끈(36,38)의 걸림이 해제되도록 회전되기 위한 회전부재(44) 및 축부재(42)를 탄성 지지하도록 구비되고 무게추(50)의 외력 소멸시 회전부재(44)와 걸림단(43A)의 걸림이 해제되도록 축부재(42)를 상승시키기 위한 탄성부재(48)로 구성된다.

축부재(42)의 하단부는 무게추(50)의 연결끈(52)이 탈착 가능하게 연결되도록 고리형상으로 형성되어 있다.

회전부재(44)에는 마개제어부(40)로 외력을 전달시 축부재(42)의 걸림단(43A)에 회전이 정지되도록 걸림되기 위한 스톱퍼(45)가 구비되어 있다.

또한, 마개(30,32)의 걸림끈(36,38)이 각각 걸림되도록 회전부재(44)에 대해서 교차되게 돌출 형성되는 걸림돌기(46A,46B)가 구비되어 있다.

이때, 마개(30,32)의 걸림끈(36,38)이 회전부재(44)의 걸림돌기(46A,46B)에 걸림되는 경우에 마개(30,32)가 열리게 되어 채취용기(22)의 양 단부는 개방된 상태가 된다.

이러한 회전부재(44)는 무게추(50)의 외력이 소멸되어 걸림단(43A)으로부터 스톱퍼(45)의 걸림이 해제되는 경우에 탄성끈(34)의 자체 탄성력에 의해 시계방향으로 회전하게 된다.

이에 따라, 마개(30,32)의 걸림끈(36,38)은 회전부재(44)의 회전시 걸림이 해제되도록 걸림돌기(46A,46B)에 걸림되는 구조를 갖는다.

즉, 채취용기(22)의 상부에 구비되는 마개(30)의 걸림끈(36)은 회전부재(44)의 내측(하부)에 구비되는 걸림돌기(46A)에 걸림되고, 채취용기(22)의 하부에 구비되는 마개(32)의 걸림끈(38)은 회전부재(44)의 외측(상부)에 구비되는 걸림돌기(46B)에 걸림된다.

따라서, 회전부재(44)의 회전시 마개(30,32)의 걸림끈(36,38)은 걸림돌기(46A,46B)로부터 걸림 해제되게 된다.

탄성부재(48)는 무게추(50)의 외력 소멸시 회전부재(44)와 축부재(42) 간의 걸림이 해제되도록 축부재(42)를 상승시키는 역할을 하며, 이를 위해서 축부재(42)를 탄성 지지하도록 구비되어 있다.

즉, 탄성부재(48)는 축부재(42)의 중간부에 형성되는 걸림턱(43B)과 하부 지지부재(40B) 사이에 양단이 지지되도록 축부재(42)에 구비되어 있다.

이러한 탄성부재(48)는 무게추(50)의 외력 발생시 회전부재가 하강되는 축부재(42)에 걸림되어 회전이 정지되도록 수축되고 외력의 소멸시 축부재(42)가 회전부재(44)와 걸림 해제되도록 상승되어 복원되는 구조로 된 것이다.

무게추(50)는 마개제어부(40)로 전달되는 외력을 발생시키거나 소멸시키는 역할을 하며, 이를 위해서 마개제어부(40)의 축부재(42)에 연결끈(52)을 매개로 연결되어 있다.

이러한 무게추(50)는 본체(10)의 하강시 외력을 발생시켜 마개제어부(40)로 전달하게 되고 해저면에 접촉되는 경우에 외력을 소멸시키게 되는 구조로 된 것이 다.

이때, 연결끈(52)은 저층해수의 각 층별로 원하는 해당 고도의 시료를 채취할 수 있도록 채취하고자 하는 해저의 고도에 부합되는 길이로 형성된다.

이와 같이 구성된 시료채취부(20)는 본체(10)에 단수로 구비되어 있다.

따라서, 본체(10)가 해저에 투하 및 회수되는 경우에 시료채취부(20)는 저층해수의 각 층별로 원하는 해당 고도의 시료를 선택적으로 채취할 수 있게 된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자유낙하식 저층해수시료 채취장치에 의해 저층해수의 각 층별로 원하는 해당 고도의 시료를 선택적으로 채취하려는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 본체(10)에 구비된 시료채취부(20)는 조사선에서 무게추(50)에 의해 외력(중력)이 발생되도록 세팅된다.

그러면, 무게추(50)의 외력은 연결끈(52)으로 연결된 마개제어부(40)로 전달되게 되고, 마개제어부(40)에 걸림끈(36,38)으로 걸림된 마개(30,32)는 전달되는 외력에 의해 강제적으로 열리게 되어 채취용기(22)의 양 단부는 개방되게 된다. 이때, 마개(30,32)의 탄성끈(34)은 자체 탄성력에 의해 신장되게 된다.

즉, 무게추(50)에서 외력이 발생하게 되면, 외력은 연결끈(52)을 통해 마개제어부(40)의 축부재(42)로 전달되게 되고, 축부재(42)는 외력에 의해 상,하부 지지부재(40A,40B) 사이에서 탄성부재(48)의 수축이 이루어지도록 하강하게 되며, 축부재(42)의 하강에 따라 걸림단(43A)이 스톱퍼(45)를 걸림하여 회전부재(44)의 회전이 정지되게 된다. 이러한 상태에서 걸림끈(36,38)이 회전부재(44)의 걸림돌 기(46A,46B)에 각각 걸림되어 채취용기(22)의 개방이 이루어지도록 마개(30,32)가 강제적으로 열리게 되는 것이다.

이때, 채취용기(22)의 상부에 구비되는 마개(30)의 걸림끈(36,38)은 회전부재(44)의 내측(하부)에 구비되는 걸림돌기(46A)에 걸림되게 되고, 채취용기(22)의 하부에 구비되는 마개(32)의 걸림끈(38)은 회전부재(44)의 외측(상부)에 구비되는 걸림돌기(46B)에 걸림되게 된다.

이는 회전부재(44)의 회전시 걸림끈(36,38)의 걸림이 해제되도록 하기 위한 것이다. 즉, 채취용기(22)의 상부에 구비되는 마개(30)의 걸림끈(36)이 회전부재(44)의 내측에 구비되는 걸림돌기(46A)에 걸림되고 채취용기(22)의 하부에 구비되는 마개(32)의 걸림끈(38)이 회전부재(44)의 외측에 구비되는 걸림돌기(46B)에 걸림된 상태에서, 회전부재(44)가 시계방향으로 회전시 걸림끈(36,38)은 걸림돌기(46A,46B)로부터 걸림 해제될 수 있다.

상기와 같은 상태에서 본체(10)는 해저에 자유낙하되고, 해저로 투하된 본체(10)는 밸러스트부(14)에 의해 해저면으로 하강하게 된다.

이어서, 도 5에 도시된 바와 같이 해저면 부근으로 하강되는 본체(10)에 의해 시료채취부(20)의 무게추(50)가 해저면에 닿게 되고 채취용기(22)가 저층해수의 각 층에서 원하는 해당 고도에 위치하게 되면, 무게추(50)의 외력(중력)은 해저면과의 접촉에 의해 소멸하게 되고, 마개제어부(40)의 축부재(42)는 탄성부재(48)의 복원에 의해 상,하부 지지부재(40A,40B) 사이에서 상승되어 회전부재(44)의 걸림을 해제하게 되며, 회전부재(44)는 걸림 해제시 탄성끈(34)의 탄성력에 의해 회전되면 서 걸림끈(36,38)의 걸림을 해제하게 된다.

그러면, 걸림끈(36,38)의 걸림이 해제된 마개(30,32)는 탄성끈(34)의 자체 탄성력에 의해 채취용기(22)가 폐쇄되도록 닫히게 된다.

즉, 무게추(50)의 외력이 소멸되면, 축부재(42)는 탄성부재(48)의 복원에 의해 상부 지지부재(40A,40B) 방향으로 상승되어 걸림단(43A)에 의한 스톱퍼(45)의 걸림을 해제하게 되고, 축부재(42)의 걸림 해제시 회전부재(44)는 마개(30,32)의 열림에 의해 신장되었던 탄성끈(34)이 복원되면서 시계방향으로 회전하게 되며, 회전부재(44)의 회전에 따라 걸림끈(36,38)이 걸림돌기(46A,46B)로부터 걸림 해제되므로 마개(30,32)는 채취용기(22)의 개방된 양 단부를 닫게 되는 것이다.

이렇게 마개(30,32)가 닫히는 과정에서 저층해수의 각 층별로 채취하고자 하는 해당 고도의 시료가 선택적으로 채취용기(22) 내에 수용되게 된다.

따라서, 사용자는 상기와 같은 일련의 과정을 반복하여 해저면 부근의 저층해수의 각 층별로 원하는 해당 고도의 시료를 선택적으로 정확하게 채취할 수 있다.

이는 무게추(50)의 연결끈(52)이 저층해수의 각 층별로 원하는 해당 고도의 시료를 채취할 수 있도록 채취하고자 하는 해저의 고도에 부합되는 길이로 형성되어 축부재(42)에 탈착 가능하게 연결됨으로써 가능해진다.

이어서, 도 6에 도시된 바와 같이 시료채취부(20)에 의해 저층해수의 각 층별로 원하는 해당 고도의 시료가 선택적으로 채취 완료되면, 본체(10)는 하강되어 해저면에 완전히 닿게 된다.

그러면, 취부(16)의 망이 벌려진 상태에서 닫히게 됨과 동시에 취부(16)와 연동되는 작동 기계부(18)에 의해 밸러스트부(14)에 들어있던 강철볼이 해저면으로 빠져나가게 된다.

이어서, 도 7에 도시된 바와 같이 본체(10)의 밸러스트부(14)에 들어있던 강철볼이 해저면으로 빠져나가게 되면, 본체(10)는 부력부(12)의 자체부력에 의해 해수면으로 상승하게 된다.

이와 같이 본 발명은 해저에 자유낙하되는 본체(10)에 시료채취부(20)를 구비하여 심해저나 천해저 등의 해저면 부근에 형성되는 저층해수의 시료를 각 층별로 원하는 해당 고도에서 정확하게 편리하게 채취할 수 있고, 이로 인해 저층해수의 시료 채취작업을 최단 시간내에 완료할 수 있다.

또한, 자유낙하 구조에 의해 조사선의 선상에 넓은 공간을 차지하는 윈치와 케이블, 갑판의 A-frame, 또는 해상 크레인이 필요없게 되므로 선상에서 다른 작업을 자유롭게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 소형선박에서도 사용이 가능할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자유낙하식 저층해수시료 채취장치는, 도 8에 도시된 바와 같이 시료채취부(20)가 본체(10)에 복수로 구비된 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시 예에 동일하다.

즉, 본 실시 예에서 시료채취부(20)는 본체(10)에 의해 해저에 투하 및 회수되는 경우에 저층해수의 각 층별로 원하는 해당 고도의 시료를 동시에 채취할 수 있도록 다수가 구비되어 있다.

이때, 마개제어부(40)에 무게추(50)를 연결하는 연결끈(52)은 채취하고자 하 는 해저의 고도에 부합되도록 각기 서로 다른 길이로 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자유낙하식 저층해수시료 채취장치는, 본체(10)에 구비되는 복수의 시료채취부(20)에 의해 한번의 투하 및 회수로 저층해수의 각 층별로 원하는 해당 고도의 시료를 동시에 정확하게 채취할 수 있으므로, 저층해수의 시료 채취시 수회 투하 및 회수의 과정이 해소되어 시료의 채취작업이 더 편리할 뿐만 아니라 채취시간을 획기적으로 단축할 수 있어 장비의 운용에 따른 소요비용을 줄일 수 있다.

이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자유낙하식 저층해수시료 채취장치를 나타낸 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 자유낙하식 저층해수시료 채취장치에 구비된 시료채취부를 나타낸 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 시료채취부가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면,

도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자유낙하식 저층해수시료 채취장치의 시료채취 과정을 나타낸 도면, 그리고

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자유낙하식 저층해수시료 채취장치를 나타낸 사시도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 본체 20 : 시료채취부

22 : 채취용기 30,32 : 마개

34 : 탄성끈 36,38 : 걸림끈

40 : 마개제어부 42 : 축부재

44 : 회전부재 48 : 탄성부재

50 : 무게추 52 : 연결끈

Claims

해저에 투하시에는 해저면으로 하강되는 중력을 발생시키고 회수시에는 해수면으로 상승되는 부력을 발생시키기 위한 본체(10)를 포함하고,

상기 본체(10)에는 해저면 부근에 형성되는 저층해수의 시료를 각 층별로 원하는 고도에서 채취하기 위한 시료채취부(20)가 구비되되,

상기 시료채취부(20)는,

개방되는 양 단부가 연직방향을 향하도록 상기 본체(10)에 수직하게 설치되고 저층해수를 수용하여 채취하기 위한 채취용기(22)와,

상기 채취용기(22)의 양 단부를 개폐하도록 구비되어 전달되는 외력에 의해 열리고 외력의 소멸시 자체 탄성력에 의해 닫히기 위한 마개(30,32)와,

상기 마개(30,32)의 탄성력을 이기는 외력을 전달하여 채취용기(22)에 시료가 채취되도록 마개(30,32)를 열고 외력의 소멸시 채취용기(22)가 닫히도록 마개(30,32)로 전달되는 외력을 해제하기 위한 마개제어부(40), 및

상기 마개제어부(40)와 연결끈(52)을 매개로 연결되어 본체(10)의 하강시에는 외력을 발생하여 마개제어부(40)에 전달하고 해저면에 접촉시에는 외력이 소멸되기 위한 무게추(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 자유낙하식 저층해수시료 채취장치.
청구항 1에 있어서,

상기 시료채취부(20)는 본체(10)에 단수로 구비되고, 상기 연결끈(52)은 채 취하고자 하는 해저의 고도에 부합되는 길이로 형성되어 본체(10)가 해저에 투하 및 회수되는 경우에 시료채취부(20)는 저층해수의 각 층별로 원하는 해당 고도의 시료를 선택적으로 채취할 수 있는 것을 특징으로 하는 자유낙하식 저층해수시료 채취장치.
청구항 1에 있어서,

상기 시료채취부(20)는 본체(10)에 복수로 구비되고, 상기 연결끈(52)은 채취하고자 하는 해저의 고도에 부합되도록 각기 서로 다른 길이로 형성되어 본체(10)가 해저에 투하 및 회수되는 경우에 시료채취부(20)는 저층해수의 각 층별로 원하는 해당 고도의 시료를 동시에 채취할 수 있는 것을 특징으로 하는 자유낙하식 저층해수시료 채취장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 연결끈(52)은 마개제어부(40)에 탈착 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 자유낙하식 저층해수시료 채취장치.
청구항 4에 있어서,

상기 마개(30,32)는 마주보는 일측부에 자체 탄성력을 발생시키도록 채취용기(22)의 내부에 배치되는 탄성끈(34)의 양단이 연결되고 타측부에는 외력이 전달 및 소멸되도록 마개제어부(40)에 걸림 및 해제되기 위한 걸림끈(36,38)이 구비된 것을 특징으로 하는 자유낙하식 저층해수시료 채취장치.
청구항 5에 있어서,

상기 마개제어부(40)는 채취용기(22)의 외주면 상·하부에 일정간격을 두고 서로 대응되게 형성되는 상·하부 지지부재(40A,40B)와,

상기 상·하부 지지부재(40A,40B)에 양단이 관통되어 상·하로 이동 가능하게 설치되고 상부 지지부재(40A)를 관통하는 상단부에 축방향에 대하여 직각되게 절곡되는 걸림단(43A)이 형성되며 하단부에 연결끈(52)이 연결되는 축부재(42)와,

상기 상부 지지부재(40A)에 회전 가능하게 설치되고 무게추(50)의 외력 발생시 축부재(42)의 걸림단(43A)에 회전이 정지되도록 걸림되며 마개(30,32)가 열리도록 걸림끈(36,38)이 걸림된 상태에서 무게추(50)의 외력 소멸시 탄성끈(34)에 의해 걸림끈(36,38)의 걸림이 해제되도록 회전되기 위한 회전부재(44), 및

상기 축부재(42)를 탄성 지지하도록 구비되고 무게추(50)의 외력 소멸시 회전부재(44)와 축부재(42) 간의 걸림이 해제되도록 축부재(42)를 상승시키기 위한 탄성부재(48)로 구성된 것을 특징으로 하는 자유낙하식 저층해수시료 채취장치.