KR101246560B1 - 휴대급 자율무인잠수정의 진수와 인양을 위한 편리하고 안전한 ｊ형 프레임 - Google Patents

휴대급 자율무인잠수정의 진수와 인양을 위한 편리하고 안전한 ｊ형 프레임 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자율무인잠수정 진수 및 인양용 프레임에 관한 것으로, AUV의 동체가 안착될 수 있도록 일측이 개방된 J 형상의 프레임본체; 프레임본체의 하단에 간격을 두고 돌출된 제1,2하단; 프레임본체의 상단에 간격을 두고 돌출된 제1,2상단; 제1,2상단에 걸쳐 제1횡대가 고정되고, 제1횡대 상에 구비된 제1손잡이;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자율무인잠수정 진수 및 인양용 프레임을 제공한다.
본 발명에 따르면, 진수 또는 인양 작업의 편의성이 향상되고, 작업중 안전사고를 예방하며, 저렴하고 간단하게 제조할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

휴대급 자율무인잠수정의 진수와 인양을 위한 편리하고 안전한 Ｊ형 프레임{a more convenient and secured J-Frame for Launching and Recovery of Man-Portable Autonomous Underwater Vehicles}
본 발명은 자율무인잠수정의 진수와 인양을 위한 프레임에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소형 어선이나 보트를 이용하여 2인이 자율무인잠수정을 진수 또는 인양할 때 사용상 편의성과 안전성을 향상시킨 휴대급 자율무인잠수정의 진수와 인양을 위한 편리하고 안전한 J형 프레임에 관한 것이다.
일반적으로, 무인잠수정은 기계 설계 및 해석, 전기, 전자, 제어, 소프트웨어, 항법에 이르기까지 거의 모든 분야의 요소 기술들을 내포하고 있는 토탈 메커니즘이다.
이러한 요소 기술들의 융합을 통해 만들어진 무인잠수정은 각종 미션에 따른 센서들을 장착함으로써 다양한 임무를 수행하게 된다.
이를 테면, 측면주사소나를 장착하여 해저 지형 탐사를 수행하며, 해양관측센서를 이용하여 해수의 전기전도도, 온도, 메탄농도, 용존산소량, 탁도와 같은 다양한 해양환경 요소들을 지속적으로 관측하는데 사용되기도 한다. 또한 최근에는 기뢰탐사 및 제거, 정찰 임무와 같은 군사용으로도 많이 활용되기도 한다.
이와 같이, 수중에서 작업을 수행하는 무인잠수정은 전원과 통신을 관여하는 케이블의 설치 유무에 따라 유삭식 무인잠수정(ROV:Remotely Operated Vehicle)과 무삭식 무인잠수정(AUV:Autonomous Underwater Vehicle)으로 구분되는데, 유삭식 무인잠수정(ROV)은 지원모선과 유선으로 연결되어 원격조종 및 제어가 가능하고, 무삭식 무인잠수정(AUV)은 케이블 없이 지원모선과 수중초음파로 통신가능하고 스스로 움직이기 위한 제어장치와 동력원을 갖춘 상태에서 수중을 항해하므로 자율무인잠수정이라고도 한다.
그런데, 이런 AUV는 케이블이 연결되어 있지 않기 때문에 진수 또는 인양할 때 AUV 동체를 손이나 전용 크레인으로 고정한 상태에서 진수 또는 인양하고 있다.
특히, 휴대급 AUV는 주로 천해용으로 사용하며, 공기중의 무게가 45kg 내외이기 때문에 주로 2명이 진수 또는 인양할 수 있다.
이러한 천해용 AUV의 경우 소형 어선이나 보트를 지원모선으로 사용할 수 있는데, 이 경우 소형 어선 또는 보트에는 진수, 인양할 수 있는 시설(크레인 혹은 프레임)이 갖추어져 있지 않아 지원모선에서 손을 뻗어 AUV를 진수 또는 인양해야 하므로 작업이 불편하고, 안전사고의 위험도 높았다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 간단하고 단순하지만 2인이 직접 AUV를 들어 올려 진수하거나 인양할 때 아주 편리하게 사용할 수 있도록 개량된 프레임을 제공하여 작업의 편의성을 도모하고, 안전사고를 예방할 수 있도록 함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, AUV의 동체가 안착될 수 있도록 일측이 개방된 J 형상의 프레임본체; 프레임본체의 하단에 간격을 두고 돌출된 제1,2하단; 프레임본체의 상단에 간격을 두고 돌출된 제1,2상단; 제1,2상단에 걸쳐 제1횡대가 고정되고, 제1횡대 상에 구비된 제1손잡이;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대급 자율무인잠수정의 진수와 인양을 위한 편리하고 안전한 J형 프레임을 제공한다.
이때, 상기 프레임본체는 가볍고 강한 재질인 폴리카보네이트로 제조되고, 상기 제1손잡이에는 요철(엠보싱)이 형성된 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 제1횡대의 양단부에는 그로부터 수직하게 한 쌍의 지지대가 더 고정되고, 상기 지지대의 상단에는 제2횡대가 일체로 고정되며, 제2횡대에는 제2손잡이가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.
뿐만 아니라, 상기 제2손잡이에는 요철(엠보싱)이 더 형성된 것에도 그 특징이 있다.
아울러, 상기 프레임본체의 내면에는 상기 AUV와의 마찰을 증대시켜 AUV가 움직이지 않도록 고정하는 고무패드가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.
그리고, 상기 고무패드는 밴드, 클램프, 스트링 중에서 선택된 어느 하나의 고정구로 고정된 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 프레임본체의 측면에는 AUV를 진수 또는 인양할 때 지원모선과의 충돌을 방지하도록 간격을 유지하는 가이드가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.
나아가, 상기 제1,2하단에는 신축성 재질로 이루어진 쇽 마운트가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 진수 또는 인양 작업의 편의성이 향상되고, 작업중 안전사고를 예방하며, 저렴하고 간단하게 제조할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대급 자율무인잠수정의 진수와 인양을 위한 편리하고 안전한 J형 프레임의 예시적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 휴대급 자율무인잠수정의 진수와 인양을 위한 편리하고 안전한 J형 프레임의 예시적인 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 휴대급 자율무인잠수정의 진수와 인양을 위한 편리하고 안전한 J형 프레임의 예시적인 사용상태도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대급 자율무인잠수정의 진수와 인양을 위한 편리하고 안전한 J형 프레임의 예시적인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 휴대급 자율무인잠수정의 진수와 인양을 위한 편리하고 안전한 J형 프레임의 예시적인 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 휴대급 자율무인잠수정의 진수와 인양을 위한 편리하고 안전한 J형 프레임의 예시적인 사용상태도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자율무인잠수정 진수 및 인양용 프레임은 프레임본체(100)를 포함한다.
상기 프레임본체(100)는 내경이 호형상을 이루며, 일부가 개방된 형태로서, 전체적으로 대략 'J' 형상을 갖는다.
이때, 상기 프레임본체(100)의 상단은 두 부분으로 분기되어 제1상단(110)과 제2상단(120)으로 나뉘며, 서로 일정 간격을 갖는다.
또한, 상기 프레임본체(100)의 하단도 서로 간격을 두고 분기된 제1,2하단(130,140)이 구비된다.
여기에서, 상기 제1,2상단(110,120)과 제1,2하단(130,140)은 각 단의 단면끼리 서로 수평한 동일평면을 이루어야 한다.
특히, 상기 프레임본체(100)는 2명의 작업자가 각각 하나씩 잡고 작업해야 하기 때문에 무엇보다도 가벼워야 하며, 또한 내구성이 강해야 하므로 합성수지 중 폴리카보네이트(Polycarbonate)로 제작됨이 바람직하다.
그리고, 상기 프레임본체(100)의 내주면에는 고무패드(130)가 부착될 수 있는데, 상기 고무패드(130)는 도 3에 예시된 AUV의 동체와 프레임본체(100) 사이의 마찰력을 증대시켜 상기 AUV 동체가 프레임본체(100) 위에서 움직이지 않도록 견고히 고정시키기 위함이다.
아울러, 상기 고무패드(130)는 고정구(160)를 통해 고정된다.
이때, 상기 고정구(160)는 신축성을 갖는 밴드, 클램프 혹은 끈, 줄 등의 스트링(string)이 될 수 있다.
한편, 상기 프레임본체(100)의 하단, 즉 제1하단(130) 및 제2하단(140)에는 쇽 마운트(200)가 더 설치될 수 있다.
상기 쇽 마운트(200)는 AUV를 고정한 상태에서 선상 혹은 육지에 놓여졌을 때 프레임본체(100)와 바닥면 사이의 마찰을 증대시켜 쉽게 미끄러지지 않도록 하면서 진동을 흡수할 수 있도록 작용하게 된다.
이를 위해, 상기 쇽 마운트(200)는 탄성재질, 바람직하기로는 고무, 폴리우레탄 등으로 제조될 수 있다.
또한, 상기 프레임본체(100)의 측면에는 가이드(170)가 더 설치될 수 있다.
상기 가이드(170)는 상기 프레임본체(100)와 지원모선(B, 도 3 참조)간 간격을 일정하게 유지시켜 상기 프레임본체(100)에 탑재된 AUV가 지원모선(B)과 충돌하면서 주요 부위가 파손되지 않도록 보호하기 위한 것이다.
예컨대, 이심이 100인 AUV의 경우 추진부에 날개형상의 제어판이 4개 설치되어 있기 때문에 진수 또는 인양시 지원모선(B)과 충돌에 의해 파손될 우려가 크다. 따라서, 상술한 바와 같은 형태의 가이드(170)가 구비되면 더욱 좋다.
뿐만 아니라, 상기 제1,2상단(110,120)에는 이를 가로질러 제1횡대(300)가 고정되고, 상기 제1횡대(300)에는 제1손잡이(310)가 설치된다.
이때, 상기 제1손잡이(310)에는 잘 미끄러지지 않도록 요철(엠보싱)이 형성되면 더욱 좋다.
여기에서, 상기 제1손잡이(310)는 상기 프레임본체(100)의 상단에 직접 고정되는 것으로 지원모선(B)과 해수면의 높이가 낮을 때 이 부분을 잡고 진수 또는 인양할 수 있도록 하여 작업의 편의성을 제공하도록 구비된다.
또한, 상기 제1횡대(300)의 양단부에는 그로부터 수직한 한 쌍의 지지대(420)가 일정 높이 돌출되고, 돌출된 지지대(420)의 상단에는 이들을 서로 연결 결속하는 제2횡대(400)가 구비되며, 상기 제2횡대(400)에는 제2손잡이(410)가 구비된다.
다시 말해, 상기 제2손잡이(410)는 상기 제1손잡이(310)와 상하로 간격을 두고 동일한 형태로 배열된다.
이는 지원모선(B)과 해수면의 높이가 높을 때 이 부분을 잡고 진수 또는 인양할 수 있도록 하기 위함이며, 제1손잡이(310)와 마찬가지로 제2손잡이(410)에도 미끄러짐을 방지할 수 있도록 요철(엠보싱)이 형성된다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.
도 1 및 도 2와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 무인잠수정 진수 및 인양용 프레임은 도 3과 같은 형태로 사용될 수 있다.
즉, 먼저 진수 또는 인양하고자 하는 AUV의 동체를 본 발명에 따른 프레임본체(100)의 개방부를 통해 내부로 안착시킨다.
이때, 상기 AUV 동체의 길이 방향 양측이 두 개의 프레임본체(100)에 걸쳐지는 형태로 걸리도록 AUV 동체를 안착시킴으로써 상기 AUV 동체가 안정적으로 지지될 수 있도록 하여 준다.
이 상태에서, 작업자 2명이 각각 해수면의 위치에 따라 제1손잡이(310) 또는 제2손잡이(410)를 파지한 후 진수시에는 해수면에 내려놓아 진수시키고, 인양시에는 해수면으로부터 들어 올려 지원모선(B)의 바닥면에 안치시킨다.
이와 같은 방식으로 AUV를 쉽고 편하면서 빠르고 정확하게 진수 또는 인양시킬 수 있게 된다.
만약, 고무패드(150)가 구비된 경우라면 AUV 동체가 쉽게 미끄러지지 않을 것이므로 더욱 더 견실하고 안정적인 진수 또는 인양 작업이 가능하게 된다.
나아가, 가이드(170)가 더 설치된 경우라면 AUV 동체의 파손을 더 완벽하게 예방할 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 쇽 마운트(200)가 더 구비된 경우라면 진수를 위해 대기중일 때 혹은 인양 후 대기시 프레임본체(100)의 미끄러짐이 방지되고, 진동 흡수 기능이 구현되므로 더욱 더 견실하고 안정적으로 AUV 동체를 보호할 수 있을 것이다.
다시 말해, 본 발명에 따른 프레임은 입구가 ‘J’형으로 되어 있으므로, 진수시에 AUV가 물에 입수 후에도 J-프레임으로 잡고 있을 수 있고, AUV가 탐사를 시작할 때 AUV로부터 J-프레임을 용이하게 이탈시킬 수 있는 장점을 가진다.
뿐만 아니라, 파도에 의해 모선이 흔들리더라도 J-프레임으로 AUV를 잡고 있을 수 있으므로 AUV와 모선의 충돌을 방지할 수 있는 장점이 있으며, 나아가 J-프레임을 이용하여 AUV를 인양하는 경우에도 진수시와 마찬가지의 장점가진다.
이와 같이, 본 발명에 따른 프레임은 AUV 동체의 진수, 인양시 매우 편리하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
100 : 프레임본체　　　　　　　　　　　　 110 : 제1상단
120 : 제2상단　　　　　　　　　　　　　　　 130 : 제1하단
140 : 제2하단　　　　　　　　　　　　　　　 150 : 고무패드
160 : 고정구　　　　　　　　　　　　　　　　 170 : 가이드
200 : 쇽 마운트　　　　　　　　　　　　　 300 : 제1횡대
310 : 제1손잡이　　　　　　　　　　　　　 400 : 제2횡대
410 : 제2손잡이　　　　　　　　　　　　　 420 : 지지대

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. AUV의 동체가 안착될 수 있도록 일측이 개방된 J 형상의 프레임본체;
    프레임본체의 하단에 간격을 두고 돌출된 제1,2하단;
    프레임본체의 상단에 간격을 두고 돌출된 제1,2상단;
    제1,2상단에 걸쳐 제1횡대가 고정되고, 제1횡대 상에 구비된 제1손잡이;를 포함하고,
    상기 프레임본체의 측면에는 AUV를 진수 또는 인양할 때 지원모선과의 충돌을 방지하도록 간격을 유지하는 가이드가 더 설치된 것을 특징으로 하는 휴대급 자율무인잠수정의 진수와 인양을 위한 편리하고 안전한 J형 프레임.
  8. 삭제
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