KR101430252B1 - 해빈류 관측 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해빈류 관측 장치에 관한 것으로,
보다 상세하게는 GPS 발신기를 사용하여 해역의 해류 흐름(해빈류)를 관측할 수 있는 해빈류 관측 장치에 있어서, 프로펠러가 구비된 자항(自航)식 부표에 해류 관측을 위한 측류판이 구비된 상태에서, 상기 프로펠러가 높이 조절 수단을 통해 설치됨으로써, 부표의 이동 시에만 상기 프로펠러가 수면에 잠겨 이동되고, 해류 관측 시 프로펠러가 수면 밖으로 노출되어 해류 흐름에 영향 받지 않도록 하고, 상기 측류판의 전개날개가 프레임에 수납되도록 설치됨으로써, 해류 관측 시에만 상기 전개날개가 전개되어 해류의 흐름에 따라 상기 부표가 편승되도록 하고, 부표 이동 시에는 상기 전개날개가 프레임에 수납되어 부표의 항해를 방해하지 않도록 하는 해빈류 관측 장치에 관한 것이다.

Description

해빈류 관측 장치{BUOY FOR DETECTING WAVE-DRIFT CURRENT}

본 발명은 해빈류 관측 장치에 관한 것으로,

보다 상세하게는 GPS 발신기를 사용하여 해역의 해류 흐름(해빈류)를 관측할 수 있는 해빈류 관측 장치에 있어서, 프로펠러가 구비된 자항(自航)식 부표에 해류 관측을 위한 측류판이 구비된 상태에서, 상기 프로펠러가 높이 조절 수단을 통해 설치됨으로써, 부표의 이동 시에만 상기 프로펠러가 수면에 잠겨 이동되고, 해류 관측 시 프로펠러가 수면 밖으로 노출되어 해류 흐름에 영향 받지 않도록 하고, 상기 측류판의 전개날개가 프레임에 수납되도록 설치됨으로써, 해류 관측 시에만 상기 전개날개가 전개되어 해류의 흐름에 따라 상기 부표가 편승되도록 하고, 부표 이동 시에는 상기 전개날개가 프레임에 수납되어 부표의 항해를 방해하지 않도록 하는 해빈류 관측 장치에 관한 것이다.

일반적으로 해빈류는 쇄파대에서 파랑의 잉여응력에 의해 해빈 근처나 해안 가까이에서 발생하는 해안 수리 현상에 해당되는 것으로, 해빈류는 사빈이 형성된 해수욕장이나 자연 사빈 해안에서 모래자원의 유실을 초래하는 힘으로 작용하여 백사장 침식에 따른 배후지의 붕괴와 사빈 해안의 유실로 국가적인 문제가 발생함과 아울러 다른 곳에서 침식된 모래가 작은 어항으로 유입되어 퇴적되는 작용으로 어항 기능의 상실을 초래하게 된다.

또, 해빈류는 연안 가까이에서 발생한 오염물질을 이동시켜 주변 양식시설에 피해를 입히는 흐름으로 작용하기도 한다.

따라서 해빈류의 정확한 관측과 동시에 해역의 여러 지점에서 발생되는 해빈류의 특성 등을 파악할 수 있는 기초자료를 신속하게 취득하여 해빈류에 대한 해안수리현상을 보다 정확하게 분석하고 대처할 수 있는 해양조사자료를 필요로 한다.

뿐만 아니라, 이러한 해빈류의 해양조사자료는 연안해역을 유동하는 해빈류를 파악하여 태풍이나 쓰나미와 같은 기상이변 및 해양환경의 변화를 미리 예측하는데 사용되거나, 해빈류와 함께 이동하는 어군 등을 파악하여 어업의 기초자료로 활용되는 등 최근에 그 이용가치가 점점 증대되고 있는 추세이다.

우리나라의 연안해역에서 해빈류를 측정하는 방법으로서 GPS 발신기가 장착된 관측 장치를 이용하는 방법이 알려져 있는 바 GPS가 장착된 측류 장치를 선박을 이용하여 인근 해역으로 운반시킨 다음, 해당 수역에서 해류의 흐름에 편승되도록 측류 장치를 뛰움으로써, 약 15일 내지 30일 또는 그 이상의 기간동안 측류 부이가 해류를 따라 이동하는 경로를 측정하게 된다.

대체적으로 해빈류의 관측 시에는 수면에 부유하여 관측해역에서 해빈류를 따라 흐름 이동이 되는 부표를 투하하고, 이렇게 투하된 부표의 흐름 이동을 무인항공기 등에 의해 측정하여 이를 관측자가 해빈류 흐름상태를 파악하는 형태로 이루어지는 것이므로 해빈류의 관측시에는 부표 투하수단 및 부표 투하갯수, 부표 회수수단 등에 의해 해빈류 관측의 정확성 및 효율성, 경제성 등과 같은 관측환경에 크게 영향을 미치게 된다.

이러한 해빈류 관측 장치에 관한 종래 기술로써, 대한민국 등록특허 제10-1082326호(2011.11.04.) "원격제어가 가능한 유무인 해양 조사선"(이하 종래 기술 1이라 함.)이 있는데,

상기 종래 기술 1은 원격제어 시스템을 통해서 유인 및 무인 겸용으로 해양 조사선의 속도와 방향을 조절할 수 있는 장치를 장착한 해양 조사선이 구비되어 유인 조사선의 경우 악천후 혹은 접근 위험지역에의 접근성이 떨어지지만 본 해양조사선을 통하여 수심 측정 불가능 지역이라도 용이하게 해양 조사가 가능하도록 한 것이 있으나, 이는 유인으로 사용될 수 있는 일정크기 이상으로 선박을 필요로 하므로 이동성이 제한될 뿐만 아니라 무인으로 해양 조사선을 이용할 경우에도 작업자가 관측해역에 부표의 투하 및 부표의 회수를 직접 수행해야 되는 등 해빈류 관측에는 적합하지 않은 문제점이 있다.

또한 종래의 유인 선박을 이용한 해빈류의 관측시에는 얕은 수심에서는 선박 항해의 어려움으로 인하여 관측 수행에 차질이 발생하고, 용선할 선박의 사정에 따라 관측시간을 부득이하게 변경하여야 되며, 파고가 약간만 거칠어도 관측하기 어려운 환경이 되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로써, 해빈류 측정을 위한 관측 장치로써, 대한민국 등록특허 제10-1368592호(2014.02.21.) "해빈류 관측용 무인 조사선"(이하 종래 기술 2이라 함.)이 있는데,

상기 종래 기술 2는 조사선 본체에 선박운항수단, 선박운항정보시스템, 동력전달부, 운용제어장치부가 구비되어 있는 무인 조사선으로 이루어지되, 상기 조사선 본체에 장착 및 투하가 가능하도록 구비되어 있는 부표장착제어부와, 상기 조사선 본체에서 투하되어 해빈류를 관측할 수 있도록 하고 회수가 가능하도록 구비되어 있는 부표와, 상기 조사선 본체가 운항하면서 투하된 부표를 회수할 수 있도록 하는 부표회수장치를 포함하고, 상기 운용제어장비부는 관측자가 무선 조종장치부에서 원격운용할 수 있도록 구비되어 있으며, 상기 부표회수장치는 상기 조사선 본체의 선미에 타, 부착할 수 있도록 한 장착대와, 상기 장착대의 후단에 연결되고 수면에 부유하고 있는 부표의 하부에서 측류판을 일정길이로 연결하도록 한 지지로프가 걸리는 위치에 수평으로 설치되는 회수안내대로 이루어진다.

그러나 상기 종래 기술 2 역시 무인 조사선이라는 점에서 차이가 있을 뿐 다수의 부표를 조사선 본체에서 투하한다는 점에서 상기 종래 기술 1과 차이가 없기 때문에 상기한 문제점을 원천적으로 해결하는데 한계가 있다.

즉, 종국적으로 부표 투하를 위하여 조사선 본체를 해당 수역으로 이동시켜야 하므로 기상 악화 및 고파랑 내습과 같이 선방 운항이 불가한 경우나 사람이 바다에 직접 들어가지 못하는 경우에 해당 수역으로의 접근성이 제한적일 수밖에 없으므로, 이에 따라 정확한 해빈류 관측이 어려우며,

바다의 흐름을 관측하는 해역에 따라 다양한 수심 조건에서 관측이 이루어져야 하는데,

상기 종래 기술 2의 부표는 측류판이 일체형으로 고정 설치되어 있기 때문에 깊은 수심의 해빈류를 정확하게 관측할 수 없는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 GPS 발신기가 내장된 부표에 프로펠러를 구비하여 관측 장치 자체가 원격으로 조종하여 자항(自航)이 가능하도록 함으로써, 해빈류 관측을 위한 해당 수역의 접근성에 상관없이 모든 수역에 해빈류 관측을 가능하게 하는 해빈류 관측 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 관측 수심을 다양하게 설정하여 해당 수심의 해류의 흐름을 정확하게 관측할 수 있도록 수심 조절이 가능한 측류판을 도입하고,

특히, 해류 관측 시 자항식 부표 도입을 위한 프로펠러가 해류 흐름에 간섭하여 정확한 해빈류 관측이 이루어지지 않는 것을 방지함과 동시에,

자항식 부표의 이동 시에는 측류판에 의한 방해를 받지 않도록 수면에 잠기거나 수면 밖으로 노출되도록 하는 높이 조절 수단이 측류판에 구비되어 있으며, 부표에 결합된 프레임에 인, 출입되도록 설치된 수납식 전개날개를 구비한 측류판을 포함하는 해빈류 관측 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 수납식 전개날개의 인, 출입이 안정적으로 작동됨과 동시에, 전개날개가 전개된 상태에서는 해류의 흐름이 원활하게 전달됨으로써 부표가 해류의 흐름에 가장 유사하게 편승하여 흘러가 해빈류 관측 정확성을 보다 향상시킬 수 있도록 텔레스코픽 타입의 신축이 가능한 수납프레임을 포함하고, 상기 수납프레임과 연결되어 장착프레임에 롤스크린 방식으로 수납되는 전개날개를 구비한 해빈류 관측 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 해빈류가 형성되는 수심에 따라 다양한 수심 조건에서 해빈류 관측이 이루어지도록 함으로써, 관측 해역에 상관없이 정확한 관측이 가능하도록 측류판의 장착프레임이 상기 부표에 권취되는 와이어와 연결되어 수실 조절이 가능하도록 한 해빈류 관측 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 해빈류 관측을 위한 GPS 발신기의 방수성을 극대화하여 침수로 인한 고장 및 오작동을 방지함과 동시에, 이러한 방수성 향상으로 말미암아 발생하는 구조적 한계로 인하여 GPS 발신기의 설치가 어려운 문제점을 해소하고, 그리고 관측 정보 취급 시 GPS 발신기의 탈부착이 용이하게 이루어지도록 상기 부표에 고정, 설치되는 베이스와, 상기 베이스의 상부에 GPS 발신기를 착탈 가능하게 체결시키는 접촉판을 포함하는 체결수단 및 상기 접촉판을 상기 본체에 가압시켜 가압된 상태가 비의도적으로 해제되지 않도록 하는 고정수단으로 구성된 장착부재를 포함하는 해빈류 관측 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 해빈류 관측 장치는

GPS 발신기가 내장되며, 프로펠러를 구비한 자항(自航)식 부표; 및

상기 부표 하부에 수심 조절이 가능하도록 설치되어, 해당 수심의 해류의 흐름에 따라 상기 부표가 편승하도록 하는 측류판;을 포함하여 이루어지되,

상기 프로펠러는 높이 조절 수단을 통해 수면에 잠기거나 수면 밖으로 노출되도록 설치되어 있으며,

상기 측류판은 상기 부표와 결합된 장착프레임에 인, 출입되도록 설치된 수납식 전개날개를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 해빈류 관측 장치에서 기 측류판은 상기 장착프레임에 구비되어 텔레스코픽 타입으로 이루어져 신축이 가능한 수납프레임을 포함하고,

상기 전개날개는 상기 수납프레임과 연결되어 상기 장착프레임에 롤스크린 방식으로 수납되는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 해빈류 관측 장치에서 상기 측류판은 상기 장착프레임이 상기 부표에 권취되는 와이어와 연결되어 수심 조절이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이어서 본 발명에 따른 해빈류 관측 장치에서 상기 부표에 고정, 설치되는 베이스와, 상기 베이스의 상부에 상기 GPS 발신기가 내장된 본체를 착탈 가능하게 체결시키는 접촉판을 포함하는 체결수단 및 상기 접촉판을 상기 본체에 가압시켜 가압된 상태가 비의도적으로 해제되지 않도록 하는 고정수단을 포함하는 장착부재;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 해빈류 관측 장치는 프로펠러를 구비한 자항식 부표를 도입함에 따라 해빈류의 흐름을 관측할 해당 해역의 기상 악화 및 고파랑 내습과 같이 부표의 투하가 어려운 경우에도 부표를 정확한 좌표로 항해시킨 후 해빈류 관측이 이루어지기 때문에 해당 해역의 접근성에 구애받지 않고 정확한 해빈류 관측이 가능하며,

특히 파랑에 의한 해빈류의 흐름을 관측하는 경우, 고파랑 내습 시 해빈류가 형성되는 쇄파대의 수심이 낮은 경우라 하더라도 선박 운항을 필요로 하지 않으므로, 해빈류 관측이 필요한 모든 해역에 대하여 관측이 가능하고, 부표의 회수 역시 프로펠러 운항을 통해 이루어질 수 있으므로 범용성 및 효용성이 매우 뛰어나다.

또한 본 발명에 따른 해빈류 관측 장치는 프로펠러가 수면에 잠기거나 노출되도록 하는 높이 조절 수단을 도입하고, 측류판으로써, 장착프레임에 인, 출입되는 수납식 전개날개를 도입함에 따라 부표의 이동 시 또는 해빈류 관측 시 상황에 맞게 프로펠러 또는 전개날개가 서로 간섭하지 않도록 설치되므로 부표의 이동 안정성 확보 및 정확한 해빈류 관측이 가능하다.

즉, 본 발명에 따른 해빈류 관측 장치는 부표의 이동 시에만 상기 프로펠러가 수면에 잠겨 이동되고, 해류 관측 시 프로펠러가 수면 밖으로 노출되어 해류 흐름에 영향 받지 않도록 하고, 해류 관측 시에만 상기 전개날개가 전개되어 해류의 흐름에 따라 상기 부표가 편승되도록 하고, 부표 이동 시에는 상기 전개날개가 프레임에 수납되어 부표의 항해를 방해하지 않도록 함으로써, 해빈류 관측 작업의 편의성을 극대화할 수 있다.

나아가 본 발명에 따른 해빈류 관측 장치는 텔레스코픽 타입의 수납프레임과 연결되어 롤스크린 방식으로 장착프레임에 수납되는 전개날개를 도입하여 전개날개의 전개 및 수납 시 오작동 방지 및 고장 발생을 최소할 할 수 있으며, 전개날개가 전개된 후에는 수납프레임에 의하여 중심이 잡힌 상태에서 해빈류의 흐름에 편승되기 때문에 보다 정확한 해빈류의 관측이 가능해진다.

또한 본 발명에 따른 해빈류 관측 장치는 GPS 발신기가 내장된 본체를 부표에 탈착 가능하도록 하는 접촉판을 포함하는 체결수단 및 상기 접촉판이 상기 본체에 가압된 상태가 비의도적으로 해제되지 않도록 하는 고정수단을 포함하는 장착부재를 도입하여, 부표의 특성, 즉 소금기가 많은 해상에서 사용되는 관측 장치로써, 침수에 의한 고장 및 오작동을 방지하기 위하여 방수성을 향상시킨 본체를 도입함에 따라 발생할 수 있는 구조적인 한계를 해결하여 GPS 발신기를 포함하는 본체의 탈착 및 고정을 용이하게 구현할 수 있으므로 본체의 유지 보수를 용이하게 하고, 이에 따른 관측 정보의 취급이 용이하므로 사용이 매우 편리하다.

도 1은 본 발명에 따른 해빈류 관측 장치의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 해빈류 관측 장치의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 해빈류 관측 장치의 작동 상태를 도시한 도면들.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 해빈류 관측 장치의 장착부재를 설명하기 위한 도면들.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 해빈류 관측장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1 내지 도 3을 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여, 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 해빈류 관측장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

우선 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 해빈류 관측 장치는 크게 부력을 갖고 수면에서 부유하는 부표(10)와, 상기 부표(10) 하부와 연결되어 수중에 잠기는 측류판(20)으로 구성된다.

상기 부표(10)는 하부 몸체(11)와 상부 커버(15)가 결합되어 이루어지며, 상기 하부 몸체(11)의 상면 장착부(11A)에는 배터리(12), GPS 발신기(미도시)와 제어부(미도시)가 내장된 본체(13)가 장착되는 장착부(11A)로 구성되고, 상기 장착부(11A)의 하부는 부력공간(미도시)으로 구성되어 소정의 부력을 갖고 해수면에서 부유되도록 한다.

또한 도면에 도시되지 않았으나, 상기 하부 몸체(11)의 바닥면에는 부력조정용 무게추가 더 내장될 수 있으며, 경우에 따라 무게추가 아닌 상기 부력공간을 밸러스트 탱크로 활용하여 부력 조절이 이루어질 수 있다.

상기 하부 몸체(11)와 상기 상부 커버(15) 사이에는 상기 장착부(11A)에 해수가 침투하지 못하도록 하는 패킹부재(16)가 더 구비되는 것이 바람직하며, 하부 몸체(11)와 상부 커버(15)는 볼트 결합 방식, 나사 결합 방식 또는 일반 용기의 뚜껑 등에 사용되는 매미고리를 이용한 캠록 결합 방식 등으로 상호 결합될 수 있다.

상기 상부 커버(15)에는 식별을 위한 점멸등 또는 깃발 등이 추가 설치될 수 있으며, 경우에 따라 상기 상부 커버(15) 자체를 수밀 처리된 투명한 플라스틱 소재를 사용하고, 상기 점멸등(14)을 상기 장착부(11A)에 설치한 후 점멸등의 불빛이 상기 상부 커버(15)를 거쳐 외부로 발신되는 방식이 고려될 수 있다.

이때 상기 상부 커버(15)는 주간의 시인성을 위하여 육안으로 식별이 용이한 색상을 갖는 반투명 플라스틱 커버가 될 수도 있으며, 플라스틱 소재 이외에도 유리 커버 등이 적용될 수 있다.

상기 부표(10)는 구형(求刑) 또는 사각형 구조가 될 수도 있고, 이외에도 수밀 처리가 이루어진 다양한 형태의 부력을 갖는 밀폐용기가 적용될 수 있다.

상기 하부 몸체(11)의 장착부(11A)에는 해빈류 관측 장치의 작동에 필요한 전력공급원으로써 배터리(12)가 설치되며, 상기 배터리(12)와 전기적으로 연결된 GPS 발신기 및 GPS 발신기와 후술하는 프로펠러(17), 전개날개(22) 등의 작동을 제어하는 제어부가 본체(13)에 내장되어 설치되며, 상기 상부 커버(15)는 상기 본체(13)를 보호하는 덮개 역할를 수행하게 된다.

상기 GPS 발신기는 유아나 치매노인과 같이 행위능력이 떨어지는 사람들의 위치를 파악하거나, 등산 또는 야외 활동을 즐기는 사람들이 자신의 현재 위치를 파악하기 위한 목적으로 최근에 널리 보급되고 있는 저가의 휴대용 GPS 발신기가 채용되는 것이 바람직하다.

따라서 상기 GPS 발신기가 제공하는 위치 변화 신호는 해양 조사선 또는 육지의 관측소 등에 설치된 수신용 단말기로 전달되며, 이러한 수신용 단말기는 통상의 컴퓨터 장치와 연결하여 사용할 수 있으므로 저가의 휴대용 GPS 발신기를 사용하더라도 해빈류 관측 장치로부터 제공된 신호를 각종 프로그램에 의하여 구체적인 데이터로 구현시키는 것이 가능해진다.

이밖에 상기 제어부는 후술하는 측류판(20)에 구비되는 각종 감지부재(미도시)를 통해 해빈류의 순간적인 방향성, 압력, 속도 등의 정보를 추가로 제공받아 취합된 모든 정보가 저장되도록 한다.

이어서 본 발명은 상기 부표(10) 외측에 자항(自航)이 가능하도록 하는 프로펠러(17)가 더 구비되어 있다.

상기 프로펠러(17)는 상기 제어부와 무선으로 연결된 컨트롤러(미도시)를 통해 제어되어 후술하는 전개날개(22)가 전개되지 않은 상태에서 부표(10)의 자가 항해를 가능하도록 한다.

이때 상기 프로펠러(17)는 상기 하부 몸체(11)에 구비된 높이 조절 수단을 통해 수면에 잠기거나 수면 밖으로 노출되도록 설치된다.

즉, 측류판(20)의 전개날개(22)를 전개시켜 해빈류 관측을 수행하는 경우 상기 부표(10)는 해당 수심에 전개된 전개날개(22)에 의하여 해빈류에 편승하여 자유롭게 흘러가야 하는데, 상기 프로펠러(17)가 수심에 잠긴 상태로 구비되어 있는 경우 프로펠러(17)의 날개들에 의하여 해류의 흐름에 영향을 받아 정확한 해빈류 관측을 방해하게 되므로,

해빈류 관측 중에는 상기 프로펠러(17)를 수면 밖으로 노출되도록 조정하여 프로펠러(17)에 의한 해류 간섭을 방지할 수 있다(도 3의 [A] 참고).

상기 높이 조절 수단은 다양한 방식으로 구현 가능한데, 부표(10)의 특성 상 부피 및 무게를 최소화할 수 있도록 텔레스코픽(telescopic) 타입으로 신축 가능한 높이 조절 봉(18)을 채용하는 것이 바람직하다.

상기 높이 조절 봉(18)은 통상의 안테나와 같이 서로 다른 외경을 갖는 복수개의 분체(18a)들이 서로 조립되어 삽입, 배출이 이루어짐에 따라 길이 조절이 이루어져 프로펠러(17)가 수면에 잠기거나 수면 밖으로 노출되도록 할 수 있다.

상기 프로펠러(17)의 구동 및 상기 높이 조절 봉(18)의 신축 동작을 위하여 상기 부표(10)의 하부 몸체(11)에는 전동 모터(미도시) 등이 하나 이상 설치되며, 전동 모터를 이용하여 후술하는 프로펠러(17), 높이 조절 봉(18) 및 수납프레임을 작동시키기 위한 각종 축, 기어 결합 구조는 본 발명의 본질적인 특징과는 연관성이 적으므로 상세한 설명은 생략한다.

또 상기 높이 조절 봉(18)은 수직 방향으로의 길이 조절뿐만 아니라 좌우 선회동작을 통한 부표(10)의 방향 전환이 가능하도록 설치되는 것이 바람직하고,

경우에 따라 상기 높이 조절 수단을 구비한 프로펠러(17)가 하부 몸체(11)의 외측에 하나 이상 설치되는 것 또한 가능하다.

따라서 본 발명은 사용자가 무선 컨트롤러를 사용하여 상기 프로펠러(17)를 수면에 잠기도록 조절한 상태에서 프로펠러(17) 구동을 통해 자가 항해가 가능하므로 부표(10) 투하를 위한 해양 조사선의 접근이 어려운 해역이라 하더라도 부표(10)를 원하는 위치로 이동시킨 후 해빈류 관측이 이루어지도록 할 수 있다.

다음 해빈류 관측을 위하여 상기 부표(10)가 해빈류의 흐름에 편승하여 흘러가도록 하는 측류판(20)을 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 측류판(20)은 상기 하부 몸체(11) 하부에 설치되는 장착프레임(21)과, 상기 장착프레임(21)에서 인, 출입되도록 설치되는 수납식 전개날개(22)를 포함하여 이루어진다.

본 발명은 수납식 전개날개(22)를 도입하여 전개날개(22)가 전개된 상태에서 해빈류 관측이 이루어지도록 함으로써, 상기 전개날개(22)를 장착프레임(21)에 수납한 상태에서는 상기 프로펠러(17)를 통한 자가 항해가 이루어지도록 하여 부표(10) 이동 시에 전개날개(22)가 이동을 방해하지 않도록 한다(도 3의 [B] 참고).

이는 본 발명이 자항식 부표(10)를 도입함에 따라 종래 해빈류 관측 장치들과 같이, 전개날개(22)가 고정 설치될 경우 전개날개(22)에 의하여 해수의 저항을 받게 되므로 이러한 저항을 방지함으로써 자항식 부표(10)의 이동성을 극대화하기 위한 구성이다.

다양하게 변화되는 해빈류의 흐름에 따른 항력이 상기 전개날개(22)에 걸쳐 보다 효과적으로 작용되도록 함으로써, 상기 부표(10)가 해빈류의 흐름에 한층 더 원활하고 정확하게 편승될 수 있도록 상기 장착프레임(21)은 열 십(十)자 형태로 배치되는 것이 바람직하며, 장착프레임 분체(21a)들 모두에 상기 전개날개(22)가 수납되는 구조로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

경우에 따라 상기 장착프레임 분체(21a)를 총 3개로 구성하여 120도의 등각도로 방사상으로 배치하고, 이에 따라 상기 장착프레임(21)에 분체에 수납되는 전개날개(22)가 총 3장으로 구성되어 "ㅅ"자 형상으로 배치될 수 있으며, 이밖에 장착프레임 분체(21a)와 전개날개(22)의 개수를 5개 이상으로 설치되는 것 또한 가능하다.

또한 상기 장착프레임(21)은 상기 하부 몸체(11)에 대하여 중심부(21A)가 회전되도록 설치되어 상기 전개날개(22)가 수중의 각종 장애물에 걸리더라도 측류판(20)이 회전하면서 해당 장애물을 경유하여 용이하게 빠져 나올 수 있도록 한다.

특히 도 2의 좌측 원내 확대 측면도에 도시된 바와 같이, 상기 장착프레임(21)은 상기 부표(10)의 하부 몸체(11)에 권취되는 와이어(24)와 연결되도록 함으로써, 상술한 측류판(20)의 회전 기능 및 측류판(20)의 수심 조절 기능이 동시에 구현되도록 할 수 있다.

즉, 상기 장착프레임(21)이 와이어(24)와 연결되어 자유 회전되도록 함으로써 전개날개(22)가 장애물에 걸리는 것을 방지함과 동시에,

와이어(24)의 배출 길이를 조절하여 측류판(20)이 잠기는 수심 깊이를 조절함으로써, 바다의 흐름을 관측하는 해역에 따라 다양한 수심 조건에서 해빈류의 관측이 이루어지도록 할 수 있다.

상기 와이어(24)의 길이 조절 기능은 상술한 전동 모터를 통해 연동하여 권취 작동되는 방식 또는 별도의 추가 모터를 부표(10)에 장착하여 권취 작동되는 방식 모두 가능하다.

다시 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전개날개(22)의 전개 및 수납 작동 시 오작동 및 고장 발생을 최소화할 수 있도록 상기 측류판(20)은 상기 장착프레임(21)의 중심부(21A)에 구비되어 텔레스코픽 타입으로 신축이 가능한 수납프레임(23)을 포함하고,

상기 전개날개(22)들은 상기 수납프레임(23)과 연결되어 상기 장착프레임 분체(21a)에 롤스크린 방식으로 수납되도록 한다.

상기 수납프레임(23)은 상술한 높이 조절 봉(18)과 같이 서로 다른 직경을 갖는 복수의 수납프레임 분체(23a)들이 서로 조립되어 삽입, 배출이 이루어지도록 하며, 최하측 수납프레임 분체(23a)의 끝단부에 전개날개(22)의 일단이 고정되도록 함으로써, 수납프레임(23)의 신축에 따라 전개날개(22)의 전개 및 수납이 이루어지도록 한다.

이 경우 상기 전개날개(22)는 얇은 두께의 직물이나 부직포 또는 합성수지 소재로 제작될 수 있으며, 상기 장착프레임 분체(21a) 내부에 권취롤(미도시)이 설치되어 상기 전개날개(22)가 권취롤의 외주면에 감기면서 롤 스크린 방식으로 전개 및 수납이 이루어진다.

이때 상기 수납프레임(23)은 상기 전동 모터에 의하여 수납프레임 분체(23a)들이 배출되면서 작동되도록 하고, 수납프레임(23)이 전개됨에 따라 상기 권취롤이 자동으로 일방향으로 회전하여 전개날개(22)가 풀리면서 전개되도록 하며,

상기 전동 모터에 의하여 상기 권취롤이 타방향회전하여 전개날개(22)가 감기면서 수납, 작동되도록 하고, 전개날개(22)가 수납됨에 따라 상기 수납프레임 분체(23a)들이 서로 삽입되면서 장착프레임(21)의 중심부(21A)에 수납되도록 함으로써,

상기 수납프레임(23) 및 상기 장착프레임(21)의 권취롤이 서로의 작동을 보조하여 강제, 안내하는 기능이 구현되도록 하는 것이 바람직하다.

한편 상술한 바와 같이, 상기 측류판(20)은 추가 정보 획득을 위한 감지부재(미도시; 예를 들어 유속 감지 센서 등)를 더 포함하여 이루어질 수 있는데, 이러한 경우 상기 감지부재는 상기 장착프레임 분체(21a) 또는 상기 전개날개(22)의 일단에 고정, 설치되며, 유, 무선 방식으로 획득한 추가 정보를 상기 제어부로 전달하여 저장되도록 한다.

물론 상기 제어부에 저장된 추가 정보를 무선으로 수신용 단말기 등에 자동 전송되도록 할 수 있으나, 본 발명은 해수면에 부유되면서 해빈류를 관측하므로 GPS 발신기와 달리 추가 정보 전송을 위한 안테나 등을 추가 설치하는 경우 파랑에 의한 파손 및 고장이 발생할 여지가 크고 해수의 침투에 의한 오작동이 발생할 위험성이 크므로 해빈류의 흐름에 편승한 부표(10)의 실시간 위치 변위 정보 외의 추가 정보는 1차적으로 상기 제어부에 저장된 후 부표(10)를 회수한 다음 상기 본체(13)를 분리하여 추가 정보가 업로드되도록 하는 것이 보다 바람직하다.

따라서 상기 GPS 발신기 및 제어부가 내장된 본체(13)의 경우 수밀성 확보가 필수적인데(비록 하부 몸체(11)와 상부 커버(15) 사이의 패킹부재(16)를 통해 수밀성을 1차적으로 보장하나, 전자기구의 특성 상 더욱 완벽한 수밀성 확보가 필수적이다.),

상기 본체(13)의 수밀성 확보를 보장하기 위해선 상기 본체(13)의 구조를 단순화시켜 부품들의 간극 발생을 최소화할 수밖에 없고,

이러한 본체(13)를 상기 장착부(11A)에 안정적으로 고정, 설치함과 동시에 탈착시키기 위해선 볼트 결합 방식이 고려될 수 있는데, 볼트 결합 방식을 채용할 경우 해수의 염기로 인하여 볼트가 녹이 슬어 볼트의 체결 및 분리가 불편해지는 문제점이 발생할 수 있다.

이에 본 발명은 상기 본체(13)를 상기 장착부(11A)에 안정적으로 고정시킴과 동시에 탈착을 쉽고 빠르게 수행할 수 있도록 하는 장착부재를 도입하였다.

상기 장착부재는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 부표(10)의 장착부(11A)에 고정, 설치되는 베이스(30)와,

상기 베이스(30)의 상부에 상기 GPS 발신기 및 제어부가 내장된 본체(13)를 착탈 가능하게 체결시키는 접촉판(61)을 포함하는 체결수단(60) 및

상기 접촉판(61)을 상기 본체(13)에 가압시켜 가압된 상태가 비의도적으로 해제되지 않도록 하는 고정수단(70)을 포함하여 이루어진다.

우선 상기 베이스(30)는 그 상부에 상기 본체(13)가 거치되도록 체결되는 체결수단(60)을 구비하고, 하부가 상기 장착부(11A)에, 고정 설치되도록 한다. 상기 베이스는 탈착시킬 필요가 없으므로 볼트 결합 방식, 본딩 결합 방식 등 다양한 방법으로 장착부(11A)에 고정, 설치된다.

그리고 상기 본체(13)의 바닥면에 USB 단자 등의 접속부(미도시)를 구비하여, 본체 분리 후 저장된 추가 정보를 업로드하는데 사용하고,

상기 본체(13)가 상기 베이스(30)에 결합 시에는 상기 접속부가 베이스의 바닥 상면에 의하여 밀폐됨으로써 수밀성을 보장한다.

도면에 도시되지 않았으나, 상기 베이스(30)의 바닥 상면은 수밀성 확보를 위한 고무 등의 합성수지 재질로 제작된 패킹면으로 구성되어 상기 본체(13)가 베이스(30)에 체결될 경우 접속부가 패킹면에 의하여 압착되면서 수밀성을 보장할 수 있다.

그리고 상기 체결수단(60)은 상기 베이스(30)의 상부에 상기 본체(13)를 착탈 가능하게 체결시켜 거치시키고, 본체(13)의 크기가 일정 범위에서 달라지더라도 착탈 가능하도록 한다.

상기 체결수단(60)은 접촉판(61), 전후진로드(63), 스프링(65)을 포함하여 이루어진다.

상기 접촉판(61)은 상기 본체(13)의 네측면을 각각 접촉하여 지지하고, 상기 전후진로드(63)는 상기 접촉판(61)을 전후진시키고, 상기 스프링(65)은 전진된 전후진로드(63)를 탄성력으로 후진 복귀시킨다.

참고로, 여기서의 전후진에서 전진은 접촉판(61)이 외측으로 이동하는 것을 의미하고, 후진은 접촉판(61)이 내측으로 이동하는 것을 의미한다.

이와 같이 구성되는 체결수단(60)을 이용해 본체(13)를 베이스(30) 위에 체결시킬 때에는 손으로 접촉판(61)을 잡아당겨 접촉판(61)들 간의 폭과 길이를 넓히고, 그 안에 본체(13)를 넣은 후에 잡고 있는 접촉판(61)을 놓으면 접촉판(61)이 스프링(65)에 의해 후진 복귀되어 본체(13)의 측면을 접촉지지함으로써 체결이 완료된다.

상기 본체(13)가 의도하지 않게 베이스(30)에서 분리이탈되는 것을 방지하기 위해서, 본 발명은 접촉판(61)을 본체(13)에 강하게 가압시키고, 가압된 상태가 비의도적으로 해제되지 않도록 하여 본체(13)를 고정시키는 고정수단(70)을 도입하였다.

상기 고정수단(70)은 전후진로드(63)에 형성되는 나사탭(71)과, 치합기어(72)를 갖는 회전핀(73), 그리고 가이드부재(75)와, 고정부재(77)를 포함하여 이루어진다.

도 4c에서는 상기 고정수단(70) 및 체결수단(60)이 잘 보이도록 상기 베이스를 뒤집어서 도시하였다.

상기 치합기어(72)를 갖는 상기 회전핀(73)은 회전과 전후진이 모두 가능하여,

회전 시에는 나사탭(71)과 치합된 치합기어(72)가 상기 전후진로드(63)를 후진시켜서 전후진로드(63)에 결합된 접촉판(61)이 후진하여 본체(13)의 측면을 강하게 가압하여 고정시키도록 하고,

전진(외측으로 이동) 시에는 치합기어(72)와 나사탭(71)의 치합을 해제하여 전후진로드(63)의 이동이 자유롭도록 하고, 후진(내측으로 이동) 시에는 치합기어(72)와 나사탭(71)이 치합되도록 하며, 한번 더 후진하면 치합기어(72)가 나사탭(71)과 치합된 상태에서 회전핀(73)이 상기 고정부재(77)에 결합되어 회전이 되지 않도록 고정된다.

상기 가이드부재(75)는 상기 회전핀(73)의 전후진시에 상기 치합기어(72)가 상기 나사탭(71)에 치합되거나 치합이 해제되도록 회전핀(73)의 이동을 가이드한다.

상기 가이드부재(75)는 상기 회전핀(73)의 내측 단부가 접촉되는 경사면(753)을 가져서, 경사면(753)에 접촉된 상태로 전후진 이동하는 회전핀(73)에 구비된 상기 치합기어(72)가 상기 나사탭(71)과 치합되거나 치합이 해제되도록 하는 가이드블럭(751)과, 상기 회전핀(73)의 내측 단부가 상기 경사면에 접촉되도록 탄성으로 회전핀(73)을 잡아당기는 스프링(755)을 포함한다.

상기 고정부재(77)는 상기 치합기어(72)가 상기 나사탭(71)에 치합된 상태에서 상기 회전핀(73)이 회전을 하지 못하도록 고정시킴으로써, 외력이 가해지더라도 상기 전후진로드(63)가 이동하지 못하도록, 즉, 본체(13)의 측면을 가압하고 있는 접촉판(61)이 그 가압상태를 해제하지 못하도록 한다.

상기 고정부재(77)는 상기 회전핀(73)의 내측 단부에 구비되는 다각면(771)과, 상기 가이드블럭(751)의 경사면 끝에 형성되어서 다각면을 갖는 상기 회전핀(73)의 내측 단부가 삽입되는 다각삽입홈(773)을 포함한다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 해빈류 관측 장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 부표 11 : 하부 몸체
12 : 배터리 13 : 본체
14 : 점멸등 15 : 상부 커버
16 : 패킹부재 17 : 프로펠러
18 : 높이 조절 봉
20 : 측류판 21 : 장착프레임
22 : 전개날개 23 : 수납프레임
24 : 와이어
30 : 베이스 60 : 체결수단
61 : 접촉판 63 : 전후진로드
70 : 고정수단
71 : 나사탭 72 : 치합기어
73 : 회전핀 75 : 가이드부재
77 : 고정부재

Claims (4)

1. GPS 발신기가 내장되며, 프로펠러를 구비한 자항(自航)식 부표; 및
   상기 부표 하부에 수심 조절이 가능하도록 설치되어, 해당 수심의 해류의 흐름에 따라 상기 부표가 편승하도록 하는 측류판;을 포함하여 이루어지되,
   상기 프로펠러는 높이 조절 수단을 통해 수면에 잠기거나 수면 밖으로 노출되도록 설치되어 있으며,
   상기 측류판은 상기 부표와 결합된 장착프레임에서 인, 출입되도록 설치된 수납식 전개날개를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 해빈류 관측 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 측류판은 상기 장착프레임에 구비되어, 텔레스코픽(telescopic) 타입으로 이루어져 신축이 가능한 수납프레임을 포함하고,
   상기 전개날개는 상기 수납프레임과 연결되어 상기 장착프레임에 롤스크린 방식으로 수납되는 것을 특징으로 하는 해빈류 관측 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 측류판은 상기 장착프레임이 상기 부표에 권취되는 와이어와 연결되어 수심 조절이 이루어지는 것을 특징으로 하는 해빈류 관측 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 부표에 고정, 설치되는 베이스와,
   상기 베이스의 상부에 상기 GPS 발신기가 내장된 본체를 착탈 가능하게 체결시키는 접촉판을 포함하는 체결수단 및
   상기 접촉판을 상기 본체에 가압시켜 가압된 상태가 비의도적으로 해제되지 않도록 하는 고정수단을 포함하는 장착부재;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 해빈류 관측 장치.
   
   

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