KR101207943B1 - 점탄성 지지체를 구비하는 공중 투하용 센서 노드 유닛 - Google Patents

점탄성 지지체를 구비하는 공중 투하용 센서 노드 유닛 Download PDF

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권미영
이상훈
안현태
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주식회사 현대제이콤
국방과학연구소
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛은, 무선 센서 네트워크를 구성하기 위해 공중 살포되는 것으로, 센싱 신호를 무선으로 송신하기 위한 안테나를 갖는 센서 조립체 및 상기 센서 조립체를 지지하기 위해 상기 센서 조립체와 결합되는 점탄성 지지체를 포함함으로써, 공중 살포되어 지면에 착지할 때, 점탄성 지지체가 변형되면서 지면과의 충돌에 의한 충격을 흡수하여 센서 조립체를 보호할 수 있고, 센서 조립체의 손상을 방지하여 오작동을 줄일 수 있다.

Description

점탄성 지지체를 구비하는 공중 투하용 센서 노드 유닛{Sensor node unit with visccoelesticity structure for Airdrop}
본 발명은 센서 노드 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지면에 착지할 때 점탄성 지지체가 변형되면서 지면과의 충돌에 의한 충격을 흡수하여 센서 조립체를 보호할 수 있으며 점탄성 지지체가 옆으로 퍼져 변형되면서 센서 노드를 지면과 수직이 되도록 지지할 수는 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛에 관한 것이다.
무선 센서 네트워크(wireless sensor network)는 RFID 와 더불어 최근 부상하는 유비쿼터스 네트워크의 핵심 기술로, 일정 지역에 배치된 다수의 센서 노드가 특정 물리적, 화학적 현상에 대한 정보를 수집하여 무선 통신을 이용해 수집한 정보를 전달하는 무선 정보수집 시스템이다. 이러한 무선 센서 네트워크는 원래의 목적인 감시, 대상물의 위치 파악 및 추적과 같은 군사적 목적에서부터 생태 환경 조사, 생산 설비의 상태 파악, 위험 상황 감지 등의 사회적인 목적으로 그 적용 범위가 확대되고 있다.
무선 센서 네트워크는 센서 모듈과 네트워크 모듈을 갖는 센서 노드들로 이루어지며, 많은 수의 센서 노드가 목표 지역에 배치되어 유기적으로 동작하는 하나의 네트워크를 형성한다. 각 센서 노드는 센싱을 통한 정보의 수집, 처리 및 전송을 수행하며, 중간에 위치한 센서 노드들은 수신한 센싱 신호를 재전송하는 라우터(router)로서의 역할을 겸한다.
센서 노드는 무선 센서 네트워크를 구성하는 가장 기본적인 요소로, 기존 RFID 기술에 비하여 가장 큰 장점은 센서 노드로부터 주위 환경을 모니터링하면서 최적의 네트워크를 구성 및 기존의 유무선 통신 기술을 이용하여 사용자가 원하는 네트워크의 구성이 가능하다는 것이다.
센서 노드의 구성은 주로 제어부, 무선 통신부, 센서부 및 전원부로 구성된다. 현재 선보여지고 있는 응용 서비스에서의 센서 노드는 다수가 광범위한 지역에 분산 배치되므로 센서 노드의 전원을 자주 교환하는 것이 어려우므로 저전력 센서 노드 개발이 요구된다. 또한, 응용 서비스에 따라 센서 노드의 설치 용이성이 고려되므로 센서 노드의 소형화와 경량화가 필수적이다.
무선 센서 네트워크를 실제 구축함에 있어서, 기술적인 요소뿐만이 아니라 경제적인 요소 또한 고려되어야 한다. 센서의 가격은 기술이 발전함에 따라 점차 낮아지고 있는 추세이지만, 단순히 가격을 낮추는 것에 그치지 않고 센서 노드들을 효율적으로 배치하여 보다 적은 수의 센서 노드로 정보를 얻고자 하는 대상 지역을 최대한 커버하는 것이 필요하다.
적은 수의 센서 노드를 사용하기 위해서는 센서 노드의 감지 범위 및 통신 범위에 따라 직접 센서 노드들을 배치하는 것이 효과적이지만, 대부분의 무선 센서 네트워크 응용 분야는 광범위한 지역에 대량의 센서 노드를 배치할 필요가 있으므로, 센서 노드를 무작위로 살포하는 것을 전제로 하여 효율적인 배치와 관련된 다양한 연구가 진행되어야 한다.
항공기나 기구 등을 이용하여 센서 노드를 공중 살포할 경우, 센서 노드는 착지 시 충격에 견뎌야 하며, 통신에 유리한 자세, 즉 안테나 위치가 지면과 수직이 되도록 자립한 상태로 지면에 착지할 필요가 있다.
종래의 센서 노드의 경우, 착지 시 지면에 박힐 수 있도록 하단부에 경질의 스파이크가 마련된 형태로 제조되었다. 그러나 이러한 종래 센서 노드는 지면에 충돌 시 그 충격이 그대로 몸체에 전달되어 오작동할 위험이 크다. 이를 해결하기 위해, 상당량의 완충재를 사용하는 방법을 이용할 수 있으나, 전체적인 크기가 커지고, 무게가 무거워지는 문제가 발생하게 된다. 특히, 군사용으로 이용되는 경우 크기가 큰 센서 노드는 적에게 노출될 가능성이 커 바람직하지 못하다.
또한, 종래의 센서 노드는 지면 및 지형 조건에 따른 제약이 많다. 즉, 지면이 딱딱할 경우 센서 노드의 하단부가 지면에 박히지 못해, 충돌 후 넘어지기 쉽다. 또한, 습지나 경사지 등에서는 자립성의 확보가 어렵다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 지면에 착지 시 충격을 효과적으로 흡수함으로써 주요부품의 손상 및 오작동을 방지할 수 있는 새로운 구조의 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 지면에 착지 시 지면과 수직인 자립성을 확보함으로써 무선 통신 효율을 높일 수 있는 새로운 구조의 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛을 제공하는 것이다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛은, 무선 센서 네트워크를 구성하기 위해 공중 살포되는 것으로, 센싱 신호를 무선으로 송신하기 위한 안테나를 갖는 센서 조립체 및 상기 센서 조립체를 지지하기 위해 상기 센서 조립체와 결합되는 점탄성 지지체를 포함한다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 점탄성 지지체는 지면에 착지 시 옆으로 퍼져 변형됨으로써 착지 시의 충격을 흡수하고, 상기 센서 조립체를 기립 상태로 지지한다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 점탄성 지지체는 지면에 착지 시 옆으로 퍼져 변형할 수 있는 점탄성물과 상기 점탄성물을 감싸고 상기 점탄성물과 함께 변형할 수 있도록 점탄성이 있는 보호층을 포함할 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 점탄성물과 상기 보호층은 점토와 천연고무 중에서 선택된 소재를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 점탄성 지지체는, 지면에 착지 시 옆으로 퍼져 변형할 수 있는 제 1 점탄성물 및 제 2 점탄성물, 상기 제 1 점탄성물 및 상기 제 2 점탄성물을 감싸고 상기 제 1 점탄성물 및 상기 제 2 점탄성물과 함께 변형할 수 있도록 점탄성이 있는 보호층을 포함하고, 상기 제 1 점탄성물은 상기 제 2 점탄성물에 비해 상대적으로 상부에 배치되며, 상기 제 2 점탄성물은 상기 제 1 점탄성물에 비해 상대적으로 경질인 소재로 이루어질 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛은, 상기 센서 조립체와 상기 점탄성 지지체의 사이에 배치되고 상기 점탄성 지지체가 지면에 착지할 때 충격을 흡수할 수 있도록 탄성 소재로 이루어지는 완충부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛은 상기 점탄성 지지체가 지면에 착지할 때 상기 센서 조립체가 상기 점탄성 지지체로부터 분리되지 않도록 상기 센서 조립체와 상기 점탄성 지지체를 묶는 이탈방지 끈을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛은 상기 센서 조립체 및 상기 점탄성 지지체의 낙하 속도를 감속시키기 위해 상기 센서 조립체 또는 상기 점탄성 지지체에 결합되는 감속기구를 더 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛은, 공중 살포되어 지면에 착지할 때, 점탄성 지지체가 변형되면서 지면과의 충돌에 의한 충격을 흡수하여 센서 조립체를 보호할 수 있고, 센서 조립체의 손상을 방지하여 오작동을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛은, 지면에 착지 시 점탄성 지지체가 옆으로 퍼져 변형되면서 센서 조립체를 지면과 수직이 되도록 지지할 수 있다. 따라서, 안테나가 무선 통신에 유리한 자세를 유지할 수 있어 무선 통신 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛은, 센서 조립체의 손상에 의한 오작동을 줄일 수 있고, 자립성 확보에 의한 무선 통신 효율을 향상시킬 수 있으므로, 적은 수로 무선 센서 네트워크를 구성할 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛의 낙하 상태를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛을 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛의 일부를 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛의 점탄성 지지체의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛의 지면 착지 상태를 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛에 대하여 상세히 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일?유사한 구성에 대해서는 동일?유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛(100)은, 무선 통신을 위한 안테나(111)를 갖는 센서 조립체(110), 지면에 착지 시 지면에 밀착되어 센서 조립체(110)를 기립 상태로 지지하기 위해 센서 조립체(110)와 결합되는 점탄성 지지체(120), 센서 조립체(110)와 점탄성 지지체(120) 사이에 배치되는 완충부재(130) 및 보조 완충부재(140), 낙하 속도를 감속시키기 위해 센서 조립체(110)에 결합되는 낙하산(150)을 포함한다. 이러한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛(100)은 항공기나 기구 등을 통해 공중 살포되어 일정 지역에 산포됨으로써 무선 센서 네트워크를 구성한다.
센서 조립체(110)는 해당 지역의 특정 물리적, 화학적 현상에 대한 정보를 수집하여 무선 통신을 이용해 수집한 정보를 다른 센서 노드 유닛(100), 무선 중계기 또는 정보 수집 장치로 전송한다. 센서 조립체(110)는 물리적 또는 화학적 변화를 감지하는 센서부, 제어부, 무선통신부, 전원부를 포함한다. 센서 조립체(110)의 안테나(111)는 무선 통신에 유리하도록 하우징(112)의 상부로부터 돌출된다.
센서 조립체(110)의 하우징(112) 상면에는 고정돌기(113)가 구비되고, 이 고정돌기(113)에 낙하산(150)이 연결된다. 낙하산(150)은 센서 노드 유닛(100)이 공중 살포될 때 펴져 센서 노드 유닛(100)의 낙하 속도를 감속시킨다. 낙하산(150)의 결합 위치나 결합 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 점탄성 지지체(120)가 센서 조립체(110)보다 하부에 위치한 자세로 낙하할 수 있도록 다양하게 변경될 수 있다. 낙하산(150)은 다른 감속기구로 변경될 수 있다. 감속기구로는 프로펠러나 로터 등 동력 또는 무동력으로 작동하여 낙하 속도를 감속시킬 수 있는 다양한 장치가 이용될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 센서 조립체(110)는 완충부재(130) 및 보조 완충부재(140)를 통해 점탄성 지지체(120)와 간접적으로 결합된다. 완충부재(130) 및 보조 완충부재(140)는 센서 노드 유닛(100)이 지면에 착지할 때 센서 조립체(110)에 가해지는 충격을 흡수할 수 있도록 EVA폼 등 탄성력을 갖는 다양한 소재로 이루어질 수 있다.
완충부재(130)의 중앙에는 수용공간(131)이 마련되고, 센서 조립체(110)는 그 하부 일부가 수용공간(131)에 수용된다. 완충부재(130)는 그 하면으로부터 돌출된 복수의 결합부(132)를 갖는다. 각 결합부(132)에는 나사(160)가 삽입될 수 있는 관통구멍이 마련된다. 관통구멍은 결합부(132)의 하부 끝단에서 수용공간(131)까지 연장된다.
보조 완충부재(140)는 그 하면으로부터 돌출된 복수의 결합돌기(141)와 나사(160)가 삽입될 수 있는 복수의 삽입구멍(142)을 갖는다. 복수의 결합돌기(141)는 점탄성 지지체(120)의 상면에 결합된다. 복수의 결합돌기(141)를 점탄성 지지체(120)에 결합하는 방법은 별도의 체결부재를 이용하는 기계적 방법, 또는 접착제를 이용하는 본딩 등의 방법 등 두 개의 물체를 결합할 수 있는 다양한 방법이 이용될 수 있다. 복수의 결합돌기(141)는 보조 완충부재(140)의 몸체 하면과 점탄성 지지체(120)의 상면 사이를 이격시킴으로써 후술할 보호부재(180)의 절곡된 끝단이 들어갈 수 있는 공간을 제공한다.
도 3에 도시된 것과 같이, 나사(160)가 보조 완충부재(140)의 삽입구멍(142)에 삽입되어 완충부재(130)의 결합부(132)에 길이 방향으로 마련된 관통구멍을 관통하여 센서 조립체(110) 하면의 결합구멍(114)에 결합됨으로써, 센서 조립체(110), 완충부재(130) 및 보조 완충부재(140)가 일체로 결합된다. 물론, 완충부재(130) 및 보조 완충부재(140)의 구조나, 센서 조립체(110)와 완충부재(130)의 결합 구조, 완충부재(130)와 보조 완충부재(140)의 결합 구조 등은 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 점탄성 지지체(120)는 안쪽의 점탄성물(121)과 점탄성물(121)을 감싸는 보호층(122)을 포함한다. 점탄성물(121)은 지면에 착지 시 옆으로 퍼져 변형될 수 있는 점탄성이 있는 다양한 소재로 이루어질 수 있고, 보호층(122) 역시 점탄성물(121)과 함께 변형할 수 있도록 점탄성이 있는 다양한 소재로 이루어질 수 있다. 예컨대, 점탄성물(121)로는 지점토, 천사점토 등 각종 점토가 이용될 수 있고, 보호층(122)으로는 점토보다 탄성력이 좋은 천연고무가 이용될 수 있다. 점탄성 지지체(120)는 지면에 착지 시 원활한 변형으로 효율적으로 충격을 흡수할 수 있도록 센서 조립체(110)에서 멀어질수록 폭이 좁아지는 테이퍼진 형상으로 이루어지는 것이 좋다.
이러한 점탄성 지지체(120)는 센서 조립체(110)보다 무거워 센서 노드 유닛(100)의 무게 중심을 하부에 위치하도록 하며, 센서 노드 유닛(100)의 살포 시 지면에 먼저 착지하여 변형됨으로써, 충격을 흡수하여 센서 조립체(110)를 보호하고, 안테나(111)가 지면과 수직이 되도록 센서 조립체(110)를 지지한다. 그리고 점탄성 지지체(120)는 옆으로 퍼져 변형된 후 자연 경화되어 안테나(111)가 지면과 수직을 이루도록 센서 조립체(110)를 지면에 견고하게 고정할 수 있다.
또한, 점탄성 지지체(120)는 유연성이 있으므로, 습지, 도로 위, 일반 평지 등 지면 상태에 상관없이 완충 효과를 발휘할 수 있고 센서 조립체(110)의 자립성을 확보할 수 있다. 또한, 착색이 자유로워 지면과 유사한 색으로 위장하기 쉽다.
이러한 점탄성 지지체(120)는 복수의 이탈방지 끈(170)을 통해 센서 조립체(110)와 묶인다. 도 1 및 도 3에 도시된 것과 같이, 복수의 이탈방지 끈(170)은 완충부재(130)와 보조 완충부재(140) 사이를 통과하여 점탄성 지지체(120)의 외면을 상하 방향으로 감싸 점탄성 지지체(120)와 보조 완충부재(140)를 묶는다. 이러한 이탈방지 끈(170)은 점탄성 지지체(120)와 센서 조립체(110)를 묶음으로써, 점탄성 지지체(120)가 지면에 착지할 때의 충격으로 센서 조립체(110)가 점탄성 지지체(120)로부터 분리되는 것을 막아준다.
이탈방지 끈(170)으로는 PP합성지(종이+Plastic) 등 쉽게 찢어지지 않고, 내수성이 우수한 소재로 이루어지는 것이 좋으나, 유연성 있는 어떠한 소재로도 만들어질 수 있다. 각 이탈방지 끈(170)의 양쪽 끝단은 접착제, 양면 테이프, 벨크로 등 다양한 방법으로 결합될 수 있다.
이 밖에 본 발명의 일실시예에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛(100)은 점탄성 지지체(120)를 보호하기 위한 보호부재(180)를 더 포함한다. 도 1 및 도 3에 도시된 것과 같이, 보호부재(180)는 점탄성 지지체(120)의 하면에 결합되는 베이스(181) 및 점탄성 지지체(120)의 측면을 부분적으로 덮어 보호할 수 있도록 베이스(181)로부터 상부 방향으로 절곡된 복수의 보호대(182)를 포함한다. 각 보호대(182)의 끝단은 안쪽으로 절곡되어 점탄성 지지체(120)와 보조 완충부재(140) 사이의 공간에 수용됨으로써 보조 완충부재(140)에 걸친다. 보호부재(180)는 도시된 것과 같이 이탈방지 끈(170)에 의해 점탄성 지지체(120)에 묶일 수도 있고, 별도의 체결부재나 접착제 등으로 점탄성 지지체(120)에 결합될 수 있다.
이러한 보호부재(180)는 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛(100)을 보관하거나 운반할 때 연질의 점탄성 지지체(120)가 외부 물체에 부딪혀 변형되거나 파손되는 것을 막아준다. 또한, 보호부재(180)는 점탄성 지지체(120)가 지면에 착지할 때는 점탄성 지지체(120)를 떠받치는 받침대 역할을 한다. 즉, 점탄성 지지체(120)가 지면에 착지하여 옆으로 퍼져 변형될 때, 복수의 보호대(182)는 변형하는 점탄성 지지체(120)에 의해 밀려 옆으로 펴지면서 점탄성 지지체(120)의 하면에 깔리게 된다. 이러한 보호부재(180)의 받침대 기능은 습지와 같이 지면이 무른 경우에 점탄성 지지체(120)의 변형을 돕고, 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛(100)의 기립 상태를 유지하는데 유리하게 작용한다. 보호부재(180)는 골판지나, 두꺼운 종이, 플라스틱 등 외력을 받을 때 베이스(181)와 보호대(182) 사이의 연결부가 쉽게 변형될 수 있는 다양한 소재로 이루어질 수 있다.
도 5는 점탄성 지지체의 변형예를 나타낸 것이다.
도 5에 도시된 점탄성 지지체(125)는 지면에 착지 시 옆으로 퍼져 변형될 수 있는 제 1 점탄성물(126) 및 제 2 점탄성물(127), 제 1 점탄성물(126) 및 제 2 점탄성물(127)을 감싸고 제 1 점탄성물(126) 및 제 2 점탄성물(127)과 함께 변형할 수 있도록 점탄성이 있는 보호층(122)을 포함한다. 제 1 점탄성물(126)은 제 2 점탄성물(127)에 비해 상대적으로 상부에 배치되고, 제 2 점탄성물(127)은 제 1 점탄성물(126)에 비해 상대적으로 경질인 소재로 이루어진다. 제 1 점탄성물(126), 제 2 점탄성물(127) 및 보호층(122)은 각종 점토나 천연고무와 같이 지면에 착지 시 옆으로 퍼져 변형될 수 있는 점탄성이 있는 다양한 소재로 이루어질 수 있다.
이러한 점탄성 지지체(125)는 보호층(122) 내부에 굳기가 다른 복수의 점탄성물(126)(127)을 적층하여 배치함으로써 효과적인 완충 효과를 발휘할 수 있고, 결과적으로 점탄성 지지체(125)의 크기를 줄일 수 있다. 도면에는 보호층(122) 내부에 두 개의 점탄성물(126)(127)이 배치된 것으로 도시되어 있으나, 보호층(122) 내부에는 세 개 이상의 점탄성물이 적층되어 배치될 수도 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛(100)의 작용에 대하여 설명한다.
본 발명의 일실시예에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛(100)은 도 2에 도시된 것과 같이, 항공기나 기구 등을 통해 공중 살포되며, 낙하산(150)이 펴져 센서 조립체(110)와 점탄성 지지체(120)가 상하로 놓이는 기립 자세로 낙하한다.
도 6에 도시된 것과 같이, 지면으로 낙하하는 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛(100)은 점탄성 지지체(120)가 먼저 지면에 닿으며, 이때, 점탄성 지지체(120)가 옆으로 퍼지면서 변형한다. 지면에 닿아 변형하는 점탄성 지지체(120)는 보호부재(180)의 보호대(182)를 옆으로 밀며, 보호대(182)는 지면과 평행한 방향으로 펴지면서 점탄성 지지체(120)의 하면에 깔린다.
한편, 이탈방지 끈(170)은 변형되는 점탄성 지지체(120)에 의해 밀려 벌어지며 센서 조립체(110)와 완충부재(130) 및 보조 완충부재(140)를 점탄성 지지체(120)로부터 분리되지 않게 잡아준다. 또한, 완충부재(130) 및 보조 완충부재(140)는 점탄성 지지체(120)가 지면에 충돌할 때 발생하는 충격을 흡수하여 센서 조립체(110)를 보호한다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛(100)은 공중 살포되어 지면에 착지할 때, 점탄성 지지체(120), 완충부재(130) 및 보조 완충부재(140)가 지면과의 충돌에 의한 충격을 흡수하여 센서 조립체(110)를 보호한다. 또한, 점탄성 지지체(120)가 옆으로 퍼져 변형하여 센서 조립체(110)를 지면과 수직이 되도록 지지함으로써, 무선 통신에 유리한 자세를 유지할 수 있다. 따라서, 지면에 배치 시의 손상이나 오작동 발생이 줄어들고, 결과적으로 적은 수로 무선 센서 네트워크를 구성할 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 및 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100 : 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛 110 : 센서 조립체
111 : 안테나 120, 125 : 점탄성 지지체
121, 126, 127 : 점탄성물 122 : 보호층
130 : 완충부재 131 : 수용공간
132 : 결합부 140 : 보조 완충부재
141 : 결합돌기 142 : 삽입구멍
150 : 낙하산 160 : 나사
170 : 이탈방지 끈 180 : 보호부재
181 : 베이스 182 : 보호대

Claims (7)

  1. 센싱 신호를 무선으로 송신하기 위한 안테나를 갖는 센서 조립체; 및
    상기 센서 조립체와 결합되고, 공중에서 지면에 착지 시 옆으로 퍼져 변형됨으로써 착지 시의 충격을 흡수하고, 상기 센서 조립체를 기립 상태로 지지하기 위한 점탄성 지지체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 점탄성 지지체는 지면에 착지 시 옆으로 퍼져 변형할 수 있는 점탄성물과 상기 점탄성물을 감싸고 상기 점탄성물과 함께 변형할 수 있도록 점탄성이 있는 보호층을 포함하는 것을 특징으로 하는 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 점탄성물과 상기 보호층은 점토와 천연고무 중에서 선택된 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 점탄성 지지체는,
    지면에 착지 시 옆으로 퍼져 변형할 수 있는 제 1 점탄성물 및 제 2 점탄성물; 및
    상기 제 1 점탄성물 및 상기 제 2 점탄성물을 감싸고 상기 제 1 점탄성물 및 상기 제 2 점탄성물과 함께 변형할 수 있도록 점탄성이 있는 보호층을 포함하고,
    상기 제 1 점탄성물은 상기 제 2 점탄성물에 비해 상대적으로 상부에 배치되며, 상기 제 2 점탄성물은 상기 제 1 점탄성물에 비해 상대적으로 경질인 것을 특징으로 하는 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 조립체와 상기 점탄성 지지체의 사이에 배치되고, 상기 점탄성 지지체가 지면에 착지할 때 충격을 흡수할 수 있도록 탄성 소재로 이루어지는 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 점탄성 지지체가 지면에 착지할 때 상기 센서 조립체가 상기 점탄성 지지체로부터 분리되지 않도록 상기 센서 조립체와 상기 점탄성 지지체를 묶는 이탈방지 끈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 조립체 및 상기 점탄성 지지체의 낙하 속도를 감속시키기 위해 상기 센서 조립체 또는 상기 점탄성 지지체에 결합되는 감속기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점탄성 지지체를 구비하는 센서 노드 유닛.
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