KR101454846B1 - 구조물의 직진도를 분석하는 장치 및 방법 - Google Patents

구조물의 직진도를 분석하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구조물의 직진도를 분석하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 장치는, 계측기로부터 구조물을 계측하여 얻은 계측 데이터를 수신하는 수신부; 사용자로부터 상기 구조물의 직진도 산출에 관한 설정정보를 입력받는 사용자 입력부; 상기 설정정보에 따라 상기 계측 데이터를 이용하여 상기 구조물의 직진도를 산출하는 연산부; 및 산출된 직진도에 관한 정보를 표시하는 표시부;를 포함할 수 있다.

Description

구조물의 직진도를 분석하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ANALYZING STRAIGHTNESS OF STRUCTURE}
본 발명은 구조물의 직진도를 분석하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
선박의 건조 시, 직진도가 매우 중요하게 고려되는 구조물이 탑재되는 경우가 발생한다. 예를 들어, 해상에 풍력발전용 터빈을 설치하기 위해 사용되는 풍력발전기설치선(Wind Turbine Installation Vessel, WTIV)은, 터빈 설치 시 해저면에 선체를 고정시키기 위해 수직 방향으로 이동하는 레그(leg)가 선박에 탑재된다. 이와 같은 레그가 제 기능을 발휘하기 위해서는 레그가 일직선에 가깝게 탑재되어야 한다.
종래에는 레그를 선박에 탑재하는 도중, 작업자가 수시로 레그를 계측하고, 계측 결과를 기반으로 별도의 분석 툴 없이 오로지 작업자의 직감만으로 레그의 탑재과정을 지휘하였다. 그 결과, 탑재 과정에서 레그의 위치를 반복하여 조정하게 되어 작업의 효율성이 저하되는 문제가 발생하였다. 또한, 레그의 직진도를 정확하게 측정할 수 없어 탑재 완료된 레그가 제대로 동작할 수 있는지 보장할 수 없는 문제가 있었다.
특허문헌 1: 한국 공개번호 10-2008-0083732 (2008.09.19.) 특허문헌 2: 한국 공개번호 10-2011-0004176 (2011.01.13.)
본 발명의 일 실시예는, 구조물의 계측 데이터를 기반으로 직진도를 정확하게 산출하여 사용자에게 제공하는 직진도 분석 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는, 구조물의 건조 또는 탑재 시 작업자의 판단오류로 인한 시행착오를 줄여 작업의 효율성을 높이는 직진도 분석 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 장치는, 계측기로부터 구조물을 계측하여 얻은 계측 데이터를 수신하는 수신부; 사용자로부터 상기 구조물의 직진도 산출에 관한 설정정보를 입력받는 사용자 입력부; 상기 설정정보에 따라 상기 계측 데이터를 이용하여 상기 구조물의 직진도를 산출하는 연산부; 및 산출된 직진도에 관한 정보를 표시하는 표시부;를 포함할 수 있다.
상기 구조물은, 복수의 기둥 부재를 포함하며, 상기 수신부는, 상기 복수의 기둥 부재를 계측하여 얻은 계측 데이터를 수신할 수 있다.
상기 사용자 입력부는, 상기 구조물의 직진도 산출의 기준이 되는 기준직선을 설정하는 정보를 입력받을 수 있다.
상기 기준직선은: 상기 구조물의 양단을 잇는 직선; 또는 상기 구조물의 일단과 상기 구조물 상의 일 지점을 잇는 직선의 연장선;일 수 있다.
상기 사용자 입력부는, 상기 구조물의 직진도 산출에 사용되는 좌표계를 설정하는 정보를 입력받을 수 있다.
상기 좌표계는: 상기 구조물 상의 일 지점을 원점으로 하는 국부좌표계; 또는 상기 구조물로부터 이격된 지점을 원점으로 하는 전역좌표계;일 수 있다.
상기 사용자 입력부는, 상기 구조물 상의 일 지점과, 상기 구조물의 직진도 산출의 기준이 되는 기준직선 간의 오차를 표시하는 방식을 설정하는 정보를 입력받을 수 있다.
상기 오차를 표시하는 방식은: 상기 구조물 상의 일 지점과 상기 기준직선 간의 오차를 화살표를 이용하여 나타내는 방식; 또는 상기 구조물 상의 일 지점과 상기 기준직선 간의 오차를 부호를 이용하여 나타내는 방식;일 수 있다.
상기 연산부는, 상기 복수의 기둥 부재에 대해서 각각의 기둥 부재의 직진도를 최대로 하도록, 상기 각각의 기둥 부재 상의 일 부분의 길이 조절량을 산출할 수 있다.
상기 사용자 입력부는, 상기 복수의 기둥 부재에 대해서 각각의 기둥 부재 상의 일 부분의 길이 조절량을 입력받고, 상기 연산부는, 상기 길이 조절량만큼 길이가 조절된 각각의 기둥 부재의 직진도를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 방법은: 상기 구조물을 계측하여 얻은 계측 데이터를 계측기로부터 수신하는 단계; 사용자로부터 상기 구조물의 직진도 산출에 관한 설정정보를 입력받는 단계; 상기 설정정보에 따라 상기 계측 데이터를 이용하여 상기 구조물의 직진도를 산출하는 단계; 및 산출된 직진도에 관한 정보를 표시하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 구조물의 계측 데이터를 기반으로 직진도를 정확하게 산출하여 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 구조물의 직진도를 정확하게 산출 및 분석함으로써 구조물의 건조 또는 탑재 시 작업자의 판단오류로 인한 시행착오를 줄여 작업의 효율성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 구조물을 계측하여 직진도를 분석하는 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 직진도가 측정되는 구조물의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 구조물의 직진도를 측정하기 위해 사용되는 기준직선을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 구조물의 직진도를 측정하기 위해 사용되는 기준직선을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 구조물의 직진도 산출에 사용되는 좌표계를 설명하는 예시적인 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 구조물과 기준직선 간의 오차를 표시한 예시적인 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 구조물의 직진도를 최대로 하기 위해 조절되어야 할 구조물의 일 부분의 길이를 예시적으로 표시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자로부터 구조물의 일 부분의 길이 조절량을 입력받는 인터페이스를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자로부터 입력받은 길이 조절량만큼 길이가 조절된 구조물의 직진도를 산출한 결과를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 방법을 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 다른 이점 및 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 장치 및 방법은, 사용자로부터 구조물의 직진도 산출에 관한 설정정보를 입력받고, 상기 설정정보에 따라 구조물의 계측 데이터를 기반으로 구조물의 직진도를 산출하여 사용자에게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 구조물(200)을 계측하여 직진도를 분석하는 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 계측기(300, 400, 500)가 계측 대상, 예컨대 구조물(200)을 계측하고, 상기 계측 대상을 계측하여 얻은 계측 데이터를 상기 직진도 분석 장치(100)로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 계측기(300, 400, 500)는 구조물(200) 상에 부착된 타겟의 좌표를 측정하는 광파기일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 타겟이 부착된 구조물(200)을 다수의 지점에서 촬영하는 촬영장치일 수도 있다.
촬영장치를 사용하여 구조물(200)을 사진 계측하는 경우, 상기 직진도 분석 장치(100)는 촬영장치로부터 구조물(200)이 촬영된 이미지를 수신하고, 수신된 이미지를 이용하여 구조물(200)에 부착된 타겟의 3차원 좌표를 획득하고, 이를 기반으로 직진도를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 구조물(200)을 계측하여 얻은 계측 데이터는 무선 통신으로 상기 계측기(300, 400, 500)로부터 상기 직진도 분석 장치(100)로 전송될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 상기 계측 데이터는 유선 통신을 이용하여 전송될 수도 있다.
실시예에 따라, 상기 계측 데이터는 별도의 저장매체에 저장된 뒤, 상기 저장매체가 상기 직진도 분석 장치(100)의 데이터 인터페이스에 연결되고, 상기 직진도 분석 장치(100)가 저장매체로부터 계측 데이터를 불러옴으로써 계측 데이터를 수신할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 장치(100)를 나타내는 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 직진도 분석 장치(100)는 수신부(11), 사용자 입력부(12), 연산부(13) 및 표시부(14)를 포함할 수 있다.
상기 수신부(11)는 계측기(300, 400, 500)로부터 구조물(200)을 계측하여 얻은 계측 데이터를 수신할 수 있다. 상기 사용자 입력부(12)는 사용자로부터 구조물(200)의 직진도 산출에 관한 설정정보를 입력받을 수 있다. 상기 연산부(13)는 상기 설정정보에 따라 상기 구조물(200)의 계측 데이터를 이용하여 구조물의 직진도를 산출할 수 있다. 상기 표시부(14)는 상기 산출된 직진도에 관한 정보를 표시할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 수신부(11)는 계측기(300, 400, 500)에 구비된 통신모듈과 유선 또는 무선 통신으로 데이터를 주고받을 수 있는 통신모듈로 구성될 수 있다. 실시예에 따라, 상기 수신부(11)가 저장매체를 이용하여 계측 데이터를 수신하는 경우, 상기 수신부(11)는 저장매체로부터 데이터를 불러오거나 저장매체에 데이터를 기록할 수 있는 데이터 인터페이스로 구성될 수 있다.
상기 사용자 입력부(12)는 직진도 분석 장치(100)를 사용하는 사용자로부터 장치의 조작과 관련된 명령 또는 데이터를 입력받는 입력장치로 구성될 수 있으며, 일 예로 키보드, 마우스, 터치스크린, 터치 펜 등을 포함할 수 있다.
상기 연산부(13)는 구조물(200)의 계측 데이터를 기반으로 직진도를 산출하는 프로그램을 실행할 수 있는 프로세서로서, 일 예로 CPU로 구성될 수 있다.
상기 표시부(14)는 연산부(13)가 출력한 구조물(200)의 직진도에 관한 정보를 시각적으로 표시하는 디스플레이 모듈로서, 일 예로 LCD, PDP 등으로 구성될 수 있다.
상기 직진도 분석 장치(100)는 저장부(15)를 더 포함할 수 있다. 상기 저장부(15)는 구조물의 직진도 산출 및 분석에 필요한 프로그램 또는 데이터를 저장하는 저장장치로서, 일 예로 HDD, SSD 등으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 직진도 분석 장치(100)에 의해 직진도가 산출되고 분석되는 구조물(200)은 일직선에 가깝게 제작되는 것이 요구되는 구조물로서, 일 예로 풍력발전기설치선(WTIV)에 탑재되는 레그를 구성하는 기둥 부재일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 직진도가 측정되는 구조물의 일 예로 풍력발전기설치선(WTIV)에 탑재되는 레그 및 그 기둥 부재를 나타내는 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 레그(200)는 서로 평행하게 배열된 복수의 기둥 부재(P1, P2, P3)를 포함할 수 있으며, 상기 기둥 부재는 서로 간에 복수의 바(bar) 부재로 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 레그(200)는 다수의 부분으로 분할 제작되어, 풍력발전기설치선(WTIV)에 하나씩 순차적으로 탑재될 수 있다. 도 3은 상기 레그(200)가 두 개의 부분(210, 220)으로 분할 제작되고, 먼저 풍력발전기설치선(WTIV)에 제 1 부분(210)이 탑재된 뒤, 제 1 부분(210) 위에 제 2 부분(220)이 탑재되는 모습을 도시한다. 하지만, 도 3에 도시된 바와 달리, 상기 레그(200)는 셋 또는 그 이상의 부분들로 분할 제작되어 탑재될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 장치(100)는, 레그(200)를 구성하는 다수의 부분(210, 220)이 탑재되는 도중 또는 탑재가 완료된 후에, 레그의 기둥 부재(P1, P2, P3)의 직진도를 산출하여 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 사용자 입력부(12)는 구조물(200)의 직진도 산출의 기준이 되는 기준직선을 설정하는 정보를 사용자로부터 입력받을 수 있다.
도 4 및 도 5는 구조물의 직진도를 측정하기 위해 사용되는 기준직선을 설명하는 예시적인 도면이다. 도 4 및 도 5에 도시된 구조물은, 도 3에 도시된 제 1 부분(210)의 기둥 부재(211)와 제 2 부분(220)의 기둥 부재(221)가 결합되어 형성된 레그(200)의 제 1 기둥 부재(P1)이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기준직선은 구조물(P1)의 일단(2111)과 상기 구조물(P1) 상의 일 지점(2112)을 잇는 직선의 연장선(20)으로 설정될 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 기준직선은 구조물(P1)의 일단(2111)과 타단(2212)을 잇는 직선(21)으로 설정될 수도 있다.
상기 직진도 분석 장치(100)는 기준직선(20, 21)과 구조물(P1) 간의 이격거리 및 이격방향을 포함하는 오차를 계산하여 구조물의 직진도를 산출할 수 있다.
예를 들어, 상기 직진도 분석 장치(100)가 도 4에 도시된 기준직선(20)을 기준으로 구조물(P1)의 직진도를 산출하는 경우, 상기 연산부(13)는 기준직선(20)과 구조물의 타단(2212) 간의 거리 및 방향을 계산하여 이를 타단(2212)에서의 오차로 출력할 수 있다.
다른 예로, 상기 직진도 분석 장치(100)가 도 5에 도시된 기준직선(21)을 기준으로 구조물(P1)의 직진도를 산출하는 경우, 상기 연산부(13)는 기준직선(21)과 구조물의 일 지점(2112) 간의 거리 및 방향을 계산하여 이를 해당 지점(2112)의 오차로 출력할 수 있다.
이와 같이, 동일한 구조물(P1)이라도 기준직선에 따라 오차가 다르게 계산되고, 그에 따라 구조물의 직진도가 다르게 산출될 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 사용자 입력부(12)를 통해 구조물(P1)의 직진도 산출의 기준으로 사용되는 기준직선(20, 21)을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같은 기준직선(20)은 도 3에 도시된 제 1 부분(210) 위에 제 2 부분(220)이 탑재되는 도중 구조물의 직진도를 구하기 위해 설정될 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같은 기준직선(21)은 제 1 부분(210) 위에 제 2 부분(220)의 탑재가 완료된 뒤 구조물의 직진도를 구하기 위해 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 사용자 입력부(12)는 사용자로부터 구조물의 직진도 산출에 사용되는 좌표계를 설정하는 정보를 입력받을 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 구조물의 직진도 산출에 사용되는 좌표계를 설명하는 예시적인 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 좌표계는 구조물 상의 일 지점을 원점으로 하는 국부좌표계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 좌표계는 레그(200)를 구성하는 제 1 기둥 부재(P1)의 일 지점(예컨대, 하단)을 원점으로 하는 국부좌표계(31)와, 제 2 기둥 부재(P2)의 일 지점(예컨대, 하단)을 원점으로 하는 국부좌표계(32)와, 제 3 기둥 부재(P3)의 일 지점(예컨대, 하단)을 원점으로 하는 국부좌표계(33)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 각각의 국부좌표계(31, 32, 33)는 일축(예컨대, x 축)이 레그(200)의 중심을 향하는 2차원 직교좌표계일 수 있으나, 좌표축의 방향은 이에 제한되지 않고 다양하게 설정될 수 있다.
또한, 상기 좌표계는 원점이 구조물 상의 일 지점에 위치하는 대신, 구조물로부터 이격된 지점에 위치하는 전역좌표계를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 좌표계는 기둥 부재(P1, P2, P3) 상의 일 지점이 아닌 기둥 부재로부터 이격된 지점을 원점으로 하는 전역좌표계(40)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전역좌표계(40)는 원점이 선박의 선수 또는 선미에 위치하는 3차원 직교좌표계일 수 있다. 상기 전역좌표계(40)의 일축(예컨대, x 축)은 선박의 센터라인을 따라 연장될 수 있으며, 다른 축(예컨대, z축)은 연직방향으로 연장될 수 있으나, 좌표축의 방향은 이에 제한되지 않고 다양하게 설정될 수 있다.
사용자는 상기 사용자 입력부(12)를 통해 구조물의 오차를 나타내기 위해 사용되는 기준좌표계를 설정할 수 있다. 그리고, 상기 직진도 분석 장치(100)는 사용자에 의해 설정된 좌표계를 기준으로 구조물과 기준직선 간의 오차를 계산하여 사용자에게 제공할 수 있다.
예를 들어, 도 6에서 레그(200)의 제 1 기둥 부재(P1) 상에 위치한 지점(2211)의 오차는, 제 1 기둥 부재(P1)의 하단을 원점으로 하는 국부좌표계(31)를 기준으로, x축 성분(레그의 중심을 향하는 좌표축의 오차성분)이 0이고 y축 성분은 5로 계산될 수 있다. 또한, 상기 제 1 기둥 부재(P1)의 상단(2212)의 오차는, 국부좌표계(31)를 기준으로 x축 성분은 5이고 y축 성분은 -3으로 계산될 수 있다.
이와 같이, 직진도 분석 장치(100)의 연산부(13)는 사용자에 의해 설정된 좌표축을 기준으로 구조물의 오차를 계산하여 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 사용자 입력부(12)는 구조물의 오차를 표시하는 방식을 설정하는 정보를 사용자로부터 입력받을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 오차는 화살표를 사용하여 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 기둥 부재(P1, P2, P3) 상에 위치하는 지점들의 오차는 화살표로 오차의 방향이 표시될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 오차는 부호를 사용하여 나타낼 수도 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 구조물과 기준직선 간의 오차를 부호를 사용하여 표시한 예시적인 도면이다.
도 6에 도시된 바와 달리, 도 7에 도시된 기둥부재(P1, P2, P3) 상의 지점들은 오차의 방향이 화살표를 사용하여 표시되는 대신, + 또는 - 부호를 사용하여 표시되었다. 여기서, + 부호는 좌표축의 양의 방향에 대응하며, - 부호는 좌표축의 음의 방향에 대응할 수 있다. 예를 들어, 일 지점의 오차가 x = +5, y = -3으로 표시된 경우, 해당 지점은 국부좌표계의 x 축의 양의 방향으로 5만큼 오차가 있으며, y 축의 음의 방향으로 3만큼 오차가 있음을 의미할 수 있다.
사용자는 상기 사용자 입력부(12)를 통해 구조물의 오차를 표시하는 방식을 설정할 수 있으며, 상기 직진도 분석 장치(100)는 설정된 방식에 따라 구조물의 오차를 표시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 연산부(13)는 레그(200)를 구성하는 각각의 기둥 부재(P1, P2, P3)의 직진도를 최대로 만드는, 각각의 기둥 부재(P1, P2, P3) 상의 일 부분의 길이 조절량을 산출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 구조물의 직진도를 최대로 하기 위해 조절되어야 할 구조물의 일 부분의 길이를 예시적으로 표시하는 도면이다.
도 3을 참조하여 전술한 바와 같이, 레그(200)는 두 부분(210, 220)으로 분할되어 제작되고, 선박에 탑재될 때 하나로 조립될 수 있다. 이 경우, 제 1 부분(210)에 제 2 부분(220)을 탑재할 때, 두 부분(210, 220)을 연결하는 연결부분의 길이를 조절함으로써 제 2 부분(220)의 상단부의 위치를 조절할 수 있으며, 이러한 길이 조절을 통해 레그(200)를 구성하는 각각의 기둥 부재(P1, P2, P3)의 직진도를 향상시킬 수 있다.
이 실시예에서, 상기 연산부(13)는 각각의 기둥 부재(P1, P2, P3)의 직진도를 최대로 만들어주는 최적의 연결부분 길이를 계산하고, 계산 결과를 사용자에게 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 연산부(13)는 상기 기둥 부재(P1, P2, P3)의 연결부분 길이를 변경하면서 각 기둥 부재의 직진도를 계산하는 과정을 반복함으로써, 직진도가 가장 높게 계산되는 최적의 연결부분 길이를 산출할 수 있다.
도 8에 도시된 실시예에서는 제 1 기둥 부재(P1)의 연결부분(A)의 길이가 6.64 m로 조정되고, 제 2 기둥 부재(P2)의 연결부분(B)의 길이가 0으로 조정되고, 제 3 기둥 부재(P3)의 연결부분(C)의 길이가 4.66 m로 조정되는 경우, 레그(200)를 구성하는 각 기둥 부재의 직진도가 최대값을 가질 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 장치(100)는 레그(200)의 각 기둥 부재(P1, P2, P3)의 직진도를 최대로 만들어주는, 최적의 연결부분 길이를 사용자에게 제공함으로써, 레그 탑재 작업 시 구조물의 직진도를 높이기 위한 시행착오를 줄여주고 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 사용자 입력부(12)는 레그(200)를 구성하는 각각의 기둥 부재(P1, P2, P3) 상의 일 부분의 길이 조절량을 사용자로부터 입력받고, 상기 연산부(13)는 상기 길이 조절량만큼 길이가 조절된 각각의 기둥 부재(P1, P2, P3)의 직진도를 산출할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자로부터 구조물의 일 부분의 길이 조절량을 입력받는 인터페이스를 나타내는 예시적인 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 표시부(14)는 레그(200)를 구성하는 각각의 기둥 부재(P1, P2, P3) 상의 일 부분(A, B, C)의 길이를 입력받는 입력창(40)을 표시할 수 있다. 사용자는 상기 사용자 입력부(12)를 통해 상기 입력창(40)에 각 기둥 부재(P1, P2, P3)의 연결부분(A, B, C)의 길이를 입력할 수 있다. 그리고 나서, 사용자가 입력창(40)에 제공된 탑재 시뮬레이션 버튼을 선택하는 경우, 상기 연산부(13)는 사용자가 입력한 각 기둥 부재(P1, P2, P3)의 연결부분 길이를 레그(200)에 반영하여, 연결부분(A, B, C)의 길이가 조절된 각 기둥 부재(P1, P2, P3)의 직진도를 산출할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자로부터 입력받은 길이 조절량만큼 연결부분(A, B, C)의 길이가 조절된 구조물의 직진도를 산출한 결과를 나타낸다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 표시부(14)는 연결부분(A, B, C)의 길이 조절 후, 레그(200)를 구성하는 각 기둥 부재(P1, P2, P3) 상의 지점들과 기준직선 간의 오차를 국부좌표계를 기준으로 화살표로 표시할 수 있다.
이와 같이, 사용자는 레그(200)를 탑재하는 작업 도중, 각 기둥 부재(P1, P2, P3)의 연결부분(A, B, C)의 길이를 직진도 분석 장치(100)에 입력하고 시뮬레이션을 수행함으로써, 작업 후 레그(200)의 직진도를 미리 확인해보고 이를 통해 탑재 작업 시 시행착오를 줄일 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 방법(600)을 설명하는 흐름도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 방법(600)은, 사용자로부터 입력받은 직진도 산출에 관한 설정정보에 따라 구조물의 계측 데이터를 기반으로 직진도를 산출할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 직진도 분석 방법(600)은, 구조물을 계측하여 얻은 계측 데이터를 계측기로부터 수신하는 단계(S61), 사용자로부터 구조물의 직진도 산출에 관한 설정정보를 입력받는 단계(S62), 상기 설정정보에 따라 구조물의 계측 데이터를 이용하여 구조물의 직진도를 산출하는 단계(S63), 및 산출된 직진도에 관한 정보를 표시하는 단계(S64)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 방법(600)은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 장치(100)를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 계측 데이터를 수신하는 단계(S61)는, 직진도 분석 장치(100)의 수신부(11)가 광파기로부터 상기 구조물에 부착된 타겟의 좌표를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광파기는 하나 또는 그 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 구조물이 풍력발전기설치선(WTIV)에 탑재되는 레그(200)를 구성하는 기둥 부재(P1, P2, P3)인 경우, 상기 광파기는 기둥 부재의 개수만큼 사용되어 기둥 부재를 계측하고, 상기 수신부(11)는 각각의 광파기로부터 각각의 기둥 부재 상의 계측 지점의 좌표를 수신할 수 있다.
상기 계측 데이터를 수신하는 단계(S61)는, 상기 수신부(11)가 촬영장치로부터 상기 구조물을 촬영한 이미지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 구조물의 계측 지점에는 타겟이 부착되고, 상기 촬영장치는 상기 구조물을 복수의 서로 다른 지점에서 촬영할 수 있다. 상기 수신부(11)는 상기 촬영장치로부터 구조물을 촬영한 이미지를 수신하고, 상기 연산부(13)는 상기 이미지를 이용하여 구조물에 부착된 타겟의 3차원 좌표를 획득할 수 있다.
상기 설정정보를 입력받는 단계(S62)는, 상기 사용자 입력부(12)가 사용자로부터 구조물의 직진도 산출의 기준이 되는 기준직선을 설정하는 정보를 입력받는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 기준직선은 구조물의 양단을 잇는 직선, 및 구조물의 일단과 상기 구조물 상의 일 지점을 잇는 직선의 연장선 중 하나일 수 있다.
사용자로부터 기준직선을 설정하는 입력을 입력받으면, 상기 연산부(13)는 상기 기준직선과 구조물 간의 오차를 계산하고 상기 표시부(14)는 계산된 오차를 표시할 수 있다.
상기 설정정보를 입력받는 단계(S62)는, 상기 사용자 입력부(12)가 구조물의 직진도 산출에 사용되는 좌표계를 설정하는 정보를 사용자로부터 입력받는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 좌표계는 구조물 상의 일 지점을 원점으로 하는 국부좌표계, 및 구조물로부터 이격된 지점을 원점으로 하는 전역좌표계 중 하나일 수 있다.
사용자로부터 좌표계를 설정하는 입력을 입력받으면, 상기 연산부(13)는 좌표계에 따라 기준직선과 구조물 간의 오차를 계산하고, 상기 표시부(14)는 계산된 오차를 좌표계를 이용하여 표시할 수 있다.
상기 설정정보를 입력받는 단계(S62)는, 상기 사용자 입력부(12)가 기준직선과 구조물 간의 오차를 표시하는 방식을 설정하는 정보를 사용자로부터 입력받는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 오차를 표시하는 방식은, 오차를 화살표를 이용하여 나타내는 방식, 및 오차를 부호를 이용하여 나타내는 방식 중 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 구조물의 직진도를 산출하는 단계(S63)는, 상기 연산부(13)가 레그(200)를 구성하는 각각의 기둥 부재(P1, P2, P3)의 직진도를 최대로 하는, 기둥 부재의 연결부위(A, B, C)의 길이 조절량을 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 상기 연산부(13)는 각각의 기둥 부재(P1, P2, P3)의 연결부위(A, B, C)의 길이를 변경해가면서 직진도를 계산하는 과정을 반복할 수 있다. 그 결과, 상기 연산부(13)는 기둥 부재(P1, P2, P3)의 직진도를 최대로 만들 수 있는 최적의 연결부위 길이를 산출해낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 구조물의 직진도를 산출하는 단계(S63)는, 사용자 입력부(12)가 레그(200)를 구성하는 각각의 기둥 부재(P1, P2, P3) 상의 일 부분의 길이 조절량을 사용자로부터 입력받는 단계, 및 연산부(13)가 상기 입력받은 길이 조절량만큼 길이가 조절된 기둥 부재(P1, P2, P3)의 직진도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 상기 사용자 입력부(12)를 통해 기둥 부재(P1, P2, P3)의 연결부분(A, B, C)의 길이를 입력하고, 연산부(13)는 상기 입력받은 길이만큼 기둥 부재의 연결부분(A, B, C)의 길이를 조절하여 각각의 기둥 부재(P1, P2, P3)의 직진도를 계산하는 시뮬레이션을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 표시하는 단계(S64)는, 구조물의 직진도에 관한 정보를 상기 구조물의 이미지와 함께 표시하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 표시부(14)는 레그(200)의 직진도에 관한 오차값 및 오차방향을 레그(200)의 이미지에 결부시켜 표시할 수 있다. 그 결과, 사용자는 구조물의 직진도에 관한 정보를 보다 직관적이고 용이하게 파악할 수 있어, 작업의 효율성이 높아질 수 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 직진도 분석 방법(600)은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.
이상, 구조물의 계측 데이터를 수신하고, 사용자가 설정한 직진도 계산에 관한 설정에 따라 구조물의 직진도를 산출하고 사용자에게 제공하는 직진도 분석 장치 및 방법이 설명되었다.
상기 직진도 분석 장치 및 방법에 따르면, 사용자는 구조물의 계측 데이터를 기반으로 산출된 정확하고 신뢰성 있는 직진도 정보를 제공받을 수 있다. 나아가, 구조물의 직진도가 정확하게 산출되고 분석됨으로써, 구조물의 건조 또는 탑재 작업 시 분석 결과를 기반으로 작업의 효율성이 높아질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
100: 직진도 분석 장치
11: 수신부
12: 사용자 입력부
13: 연산부
14: 표시부
15: 저장부

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 계측기로부터 구조물을 계측하여 얻은 계측 데이터를 수신하는 수신부;
    사용자로부터 상기 구조물의 직진도 산출에 관한 설정정보를 입력받는 사용자 입력부;
    상기 설정정보에 따라 상기 계측 데이터를 이용하여 상기 구조물의 직진도를 산출하는 연산부; 및
    산출된 직진도에 관한 정보를 표시하는 표시부를 포함하며,
    상기 구조물은, 복수의 기둥 부재를 포함하며,
    상기 수신부는, 상기 복수의 기둥 부재를 계측하여 얻은 계측 데이터를 수신하는 직진도 분석 장치.
  3. 계측기로부터 구조물을 계측하여 얻은 계측 데이터를 수신하는 수신부;
    사용자로부터 상기 구조물의 직진도 산출에 관한 설정정보를 입력받는 사용자 입력부;
    상기 설정정보에 따라 상기 계측 데이터를 이용하여 상기 구조물의 직진도를 산출하는 연산부; 및
    산출된 직진도에 관한 정보를 표시하는 표시부를 포함하며,
    상기 사용자 입력부는, 상기 구조물의 직진도 산출의 기준이 되는 기준직선을 설정하는 정보를 입력받는 직진도 분석 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기준직선은:
    상기 구조물의 양단을 잇는 직선; 또는
    상기 구조물의 일단과 상기 구조물 상의 일 지점을 잇는 직선의 연장선;
    인 직진도 분석 장치.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 사용자 입력부는, 상기 구조물의 직진도 산출에 사용되는 좌표계를 설정하는 정보를 입력받는 직진도 분석 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 좌표계는:
    상기 구조물 상의 일 지점을 원점으로 하는 국부좌표계; 또는
    상기 구조물로부터 이격된 지점을 원점으로 하는 전역좌표계;
    인 직진도 분석 장치.
  7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 사용자 입력부는, 상기 구조물 상의 일 지점과 상기 구조물의 직진도 산출의 기준이 되는 기준직선 간의 오차를 표시하는 방식을 설정하는 정보를 입력받는 직진도 분석 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 오차를 표시하는 방식은:
    상기 구조물 상의 일 지점과 상기 기준직선 간의 오차를 화살표를 이용하여 나타내는 방식; 또는
    상기 구조물 상의 일 지점과 상기 기준직선 간의 오차를 부호를 이용하여 나타내는 방식;
    인 직진도 분석 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 연산부는, 상기 복수의 기둥 부재에 대해서 각각의 기둥 부재의 직진도를 최대로 하도록, 상기 각각의 기둥 부재 상의 일 부분의 길이 조절량을 산출하는 직진도 분석 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 사용자 입력부는, 상기 복수의 기둥 부재에 대해서 각각의 기둥 부재 상의 일 부분의 길이 조절량을 입력받고,
    상기 연산부는, 상기 길이 조절량만큼 길이가 조절된 각각의 기둥 부재의 직진도를 산출하는 직진도 분석 장치.
  11. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 표시부는, 상기 직진도에 관한 정보를 상기 구조물의 이미지와 함께 표시하는 직진도 분석 장치.
  12. 구조물을 계측하여 얻은 계측 데이터를 계측기로부터 수신하는 단계;
    사용자로부터 상기 구조물의 직진도 산출에 사용되는 좌표계를 설정하는 정보를 입력받는 단계;
    상기 설정정보에 따라 상기 계측 데이터를 이용하여 상기 구조물의 직진도를 산출하는 단계; 및
    산출된 직진도에 관한 정보를 표시하는 단계;
    를 포함하는 직진도 분석 방법.
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