KR101517564B1 - 해저면상 유속계와 이의 위치이탈 경고 시스템 - Google Patents

해저면상 유속계와 이의 위치이탈 경고 시스템 Download PDF

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KR101517564B1
KR101517564B1 KR1020140190258A KR20140190258A KR101517564B1 KR 101517564 B1 KR101517564 B1 KR 101517564B1 KR 1020140190258 A KR1020140190258 A KR 1020140190258A KR 20140190258 A KR20140190258 A KR 20140190258A KR 101517564 B1 KR101517564 B1 KR 101517564B1
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이호영
박태현
전형석
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(주)지오시스템리서치
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Abstract

모션센서를 이용한 수평 유지 기능을 갖는 해저면상 유속계와 이의 위치이탈 경고 시스템이 개시된다. 해류의 방향과 속도를 알기 위해 연안 또는 심해의 해저면상에 배치된 해저면상 유속계는 몸체, 모션센서, 안착상태 수정장치 및 수평 컨트롤부를 포함한다. 모션센서는 몸체가 해저면에 안착된 수평 상태를 검출하여 수평 상태 신호를 출력한다. 안착상태 수정장치는 몸체의 기울기를 컨트롤하여 몸체의 수평 상태를 유지한다. 수평 컨트롤부는 수평 상태 신호를 근거로 안착상태 수정장치를 컨트롤한다. 이에 따라, 수평 컨트롤부의 제어에 따라 해저면상 유속계의 바닥면과 해저면 사이의 거리가 조정되므로써 해저면상 유속계가 해저면상에서 평평하게 설치될 수 있다.

Description

해저면상 유속계와 이의 위치이탈 경고 시스템{CURRENT PROFILER ON A SEA-BED AND SYSTEM FOR WARNING A LOCATION BREAKAWAY}
본 발명은 해저면상 유속계와 이의 위치이탈 경고 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모션센서를 이용한 수평 유지 기능을 갖는 해저면상 유속계와 이의 위치이탈 경고 시스템에 관한 것이다.
최근, 수산업의 현대화 및 군사적 응용, 환경감시 및 탐사활동이 활발히 행해짐에 따라 해양 환경에 대한 정보를 수집할 수 있도록 해양 관측용 무인 장치가 널리 연구 및 이용되고 있다. 더욱이, 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라의 경우에는 그 필요성이 더욱 대두되고 있다.
다양한 해양 환경에 대한 정보 중에서도 해류에 대한 정보는 측정하고자 하는 지역의 기후 및 기상에 큰 영향을 주고, 어류의 이동에 따른 포획이나 어장관리 등을 예상 및 계획하는데 도움이 된다. 이러한 해류는 일정한 방향으로 거의 일정한 속도를 갖고 이동하는 바닷물의 흐름으로서, 해류에 대한 정보를 측정할 때는 해류의 방향과 속도를 알고자 한다.
해류의 방향과 속도를 알기 위한 방법으로 해류병, GEK(Geomagnetic Electro-Kinetograph), 자기유속계, 레이저유속계, 초음파 유속계 및 인공위성 추적부이 등을 사용하여 관측한다.
특히, 초음파 유속계를 사용하는 방법은 음파를 발사해 각 수심에서 해류와 함께 움직이는 부유물로부터 반사되는 음파의 도플러(Doppler) 효과를 통해 해류를 관측하는 방법이다. 이 방법은 해양의 한 장소에 고정시키거나 선박에 부착시켜 운항 중에 관측할 수 있는데, 해류의 방향 및 속도뿐만 아니라 파고, 즉 해수면으로부터 해저면까지의 깊이도 측정할 수 있다. 초음파 유속계를 이용한 해류 측정시 선박에 부착시켜 운항 중에 관측할 수도 있으나, 일정 해역의 보다 정확한 해류 관측을 위하여 측정하고자 하는 해역의 해저면에 안착 및 계류시켜 수일 내지 수개월동안 해류 및 파고에 대한 정보를 관측한다.
한편, 연안 또는 심해의 해저면상에 유속계를 설치하는 경우, 유속계의 특성상 평평한 지면에 설치되었는지 확인이 필요하다. 또한 관측 기간 동안 해저면상 유속계의 이동 여부, 안착상태 변화의 확인이 필요하다. 이러한 이동 여부 및 안착상태 변화의 확인을 통해 기기 유실을 줄일 수 있다.
기존 설치시 안착상태에 대하여 연안에서는 다이버를 이용하여 확인하였고, 심해에서는 확인이 불가하였으며, 관측 중 유속계의 이동여부 및 안착상태의 관리가 불가하였다.
한국등록특허 제10-0855298호 (명칭: 심해 해저면상 유속계 및 그 회수방법)(2008. 8. 25. 자 등록) 한국등록특허 제10-1133197호 (명칭: 해류 관측용 해저면 계류장치)(2012. 03. 28. 자 등록) 한국등록특허 제10-1263480호 (명칭: 대층유속계 계류장치)(2013. 05. 06. 자 등록) 한국등록특허 제10-1273660호 (명칭: 자동지향성 해양관측장비)(2013. 06. 03. 자 등록)
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 연안 또는 심해의 해저면상에서 수평 유지 기능을 갖는 해저면상 유속계를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 해저면상 유속계의 위치이탈 경고 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따르면 해류의 방향과 속도를 알기 위해 연안 또는 심해의 해저면상에 배치된 해저면상 유속계는 몸체, 모션센서, 안착상태 수정장치 및 수평 컨트롤부를 포함한다. 상기 모션센서는 상기 몸체가 해저면에 안착된 수평 상태를 검출하여 수평 상태 신호를 출력한다. 상기 안착상태 수정장치는 상기 몸체의 기울기를 컨트롤하여 상기 몸체의 수평 상태를 유지한다. 상기 수평 컨트롤부는 상기 수평 상태 신호를 근거로 상기 안착상태 수정장치를 컨트롤한다.
일실시예에서, 상기 안착상태 수정장치는 상기 몸체의 바닥면에 부착되어 상기 컨트롤 박스에 의해 축을 기준으로 회전하는 복수의 반원편들을 포함하여 상기 몸체의 기울기를 컨트롤할 수 있다.
일실시예에서, 상기 반원편은 상기 반원편의 중심에서 벗어난 에지 영역에 형성된 홀이 형성되고, 상기 반원편은 상기 홀을 기준으로 회전하여 해저면과 상기 몸체 사이의 거리를 컨트롤할 수 있다.
일실시예에서, 상기 반원편들의 수는 4개일 수 있다.
일실시예에서, 상기 해저면상 유속계는 상기 몸체내에 배치되고 일부 영역이 상기 몸체에서 노출되어 해수의 물리적 특성을 탐지하는 해양관측장비; 및 상기 몸체내에 배치되고 일부 영역이 상기 몸체에서 노출되어 상기 해양관측장비에서 관측된 해수의 물리적 특성에 대응하는 신호를 송출하는 제1 수중모뎀을 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 몸체의 바닥부에 배치된 무게추를 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 몸체는 바닥부와 상기 바닥부를 돔 형상으로 덮는 덮개부를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 바닥부와 상기 덮개부와의 공간에는 부력재가 충진될 수 있다.
일실시예에서, 상기 몸체는 상기 바닥부의 반경보다 상기 몸체의 높이가 작도록 형성된 납작한 돔 형상을 가질 수 있다.
일실시예에서, 상기 수평 컨트롤부는 상기 무게추 위에 배치되고, 와이어를 통해 상기 안착상태 수정장치를 제어하여 상기 몸체의 바닥부가 해저면에 수평하게 조정할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 해저면상 유속계의 위치이탈 경고 시스템은, 해류의 방향과 속도를 알기 위해 연안 또는 심해의 해저면상에 배치되고 상기 해저면상에서 수평 유지 기능을 갖는 해저면상 유속계; 및 상기 해저면상 유속계와의 무선 통신을 통해 상기 해저면상 유속계에서 제공되는 해수의 물리적 특성에 대응하는 신호를 수신하고, 상기 해저면상 유속계의 위치이동을 확인하여 일정거리 이상 이탈하면 서버에서 경고 신호를 송출하는 컨트롤 부이를 포함한다.
일실시예에서, 상기 해저면상 유속계는, 몸체; 상기 몸체가 해저면에 안착된 수평 상태를 검출하여 수평 상태 신호를 출력하는 모션센서; 상기 몸체의 기울기를 컨트롤하여 상기 몸체의 수평 상태를 유지하는 안착상태 수정장치; 및 상기 수평 상태 신호를 근거로 상기 안착상태 수정장치를 컨트롤하는 수평 컨트롤부를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 해저면상 유속계는, 상기 몸체내에 배치되고 일부 영역이 상기 몸체에서 노출되어 해수의 물리적 특성을 탐지하는 해양관측장비; 및 상기 몸체내에 배치되고 일부 영역이 상기 몸체에서 노출되어 상기 해양관측장비에서 관측된 해수의 물리적 특성에 대응하는 신호를 송출하는 제1 수중모뎀을 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 컨트롤 부이는, 상기 제1 수중모뎀과 무선통신하는 제2 수중모뎀; 및 상기 제2 수중모뎀을 통해 수신되는 상기 해수의 물리적 특성에 대응하는 신호를 외부에 송출하는 CDMA 송신부를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 컨트롤 부이는, 모니터링 동안 상기 제1 수중모뎀과 상기 제2 수중모뎀과의 송/수신 시간을 이용하여 거리 환산하여 위치이동에 대하여 확인하는 위치 연산부를 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 CDMA 송신부는 상기 위치 연산부에 의해 상기 해저면상 유속계가 일정거리 이상 이탈한 것으로 체크되면 서버에서 경고 신호를 송출할 수 있다.
이러한 해저면상 유속계와 이의 위치이탈 경고 시스템에 의하면, 수평 컨트롤부의 제어에 따라 반원편들이 회전되어 해저면상 유속계의 바닥면과 해저면 사이의 거리가 조정되므로써 해저면상 유속계가 해저면상에서 평평하게 설치될 수 있다. 또한, 컨트롤 부이는 상기 해저면상 유속계와의 무선 통신을 통해 상기 해저면상 유속계의 위치이동을 확인하여 일정거리 이상 이탈하면 위치이탈 경고신호를 외부의 서버에 송출하므로써 특정 해저면상 유속계가 해저면상의 특정 영역에서 이탈하는 것을 실시간으로 감시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해저면상 유속계의 위치이탈 경고 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 해저면상 유속계의 위치이탈 경고 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 해저면상 유속계를 개략적으로 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4a 내지 도 4d는 수평유지를 위한 반원편의 회전에 의해 해저면상 유속계와 해저면 사이의 거리를 개략적으로 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.
또한, 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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해저면상 유속계(100)의 위치이탈 경고 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 구성도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 해저면상 유속계(100)의 위치이탈 경고 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 해저면상 유속계(100)의 위치이탈 경고 시스템은 해저면상 유속계(100) 및 컨트롤 부이(200)를 포함한다.
상기 해저면상 유속계(100)는 몸체(도면부호 미부여), 모션센서(110), 안착상태 수정장치(120) 및 수평 컨트롤부(130)를 포함하고, 해류의 방향과 속도를 알기 위해 연안 또는 심해의 해저면상에 배치되고 수평 유지 기능을 갖는다. 본 실시예에서, 몸체는 해저면 상에 자중에 의해 고정될 수 있다. 예를 들어, 몸체는 500kg이상의 중량을 가져서, 저인망 등에 의해 끌리더라도 마찰력에 의해 전도되거나 끌려가지 않는다. 또한, 몸체는 몸체의 바닥부의 반경보다 몸체의 높이가 작도록 형성된 납작한 돔 형상을 가질 수 있다.
통상적으로 지자기센서와 가속도센서로 구성되는 모션센서는 놓여진 위치의 평평 정도에 상응하는 신호를 검출한다. 본 실시예에서, 상기한 수평 유지 기능을 달성하기 위해, 모센 센서(110)에서 검출된 해저면상에 배치된 몸체의 놓여진 위치의 평평 정도에 상응하는 신호를 근거로 상기 수평 컨트롤부(130)는 상기 안착상태 수정장치(120)의 제1 반원편(121), 제2 반원편(122), 제3 반원편(123) 및 제4 반원편(124)을 독립적으로 제어하여 상기 몸체가 지구중심을 기준으로 평평하게 배치시킨다. 상기한 제1 내지 제4 반원편들(121, 122, 123, 124)의 동작에 의해 상기 몸체가 평평하게 배치되는 동작에 대해서는 후술키로 한다.
상기 해저면상 유속계(100)는 해양관측장치(140) 및 제1 수중모뎀(150)을 더 포함한다. 상기 해양관측장치(140)는 상기 몸체내에 배치되고 일부 영역이 상기 몸체에서 노출되어 해수의 물리적 특성을 탐지한다. 상기 제1 수중모뎀(150)은 상기 몸체내에 배치되고 일부 영역이 상기 몸체에서 노출되어 상기 해양관측장비에서 관측된 해수의 물리적 특성에 대응하는 신호를 송출한다.
상기 컨트롤 부이(200)는 제2 수중모뎀(210) 및 CDMA 송신부(220)를 포함하고, 상기 해저면상 유속계(100)와의 무선 통신을 통해 상기 해저면상 유속계(100)에서 제공되는 해수의 물리적 특성에 대응하는 신호를 수신하고, 상기 해저면상 유속계(100)의 위치이동을 확인하여 일정거리 이상 이탈하면 위치이탈 경고신호를 외부의 서버(미도시)에 송출한다. 본 실시예에서, 상기 제2 수중모뎀(210)은 상기 제1 수중모뎀(150)과 무선 통신되도록 구현된다.
상기 컨트롤 부이(200)는 위치 연산부(230)를 더 포함할 수 있다. 상기 위치 연산부(230)는 모니터링 동안 상기 제1 수중모뎀(150)과 상기 제2 수중모뎀(210)과의 송/수신 시간을 이용하여 거리 환산하여 상기 해저면상 유속계(100)의 위치이동에 대하여 확인한다. 이를 위해 상기 위치 연산부(230)는 제2 수중 모뎀(210)을 통해 거리측정신호의 송출을 요청하고, 상기 거리측정신호에 대응하여 상기 제2 수중 모뎀(210)을 통해 수신되는 거리측정신호를 근거로 상기 해저면상 유속계(100)의 위치를 연산한다. 즉, 상기 제2 수중 모뎀(210)을 통해 송출되는 거리측정신호의 송출시각과 상기 제2 수중 모뎀에서 수신되는 거리측정신호의 수신시각을 근거로 상기 위치 연산부(230)는 상기 제1 수중 모뎀(150)과 상기 제2 수중 모뎀(210) 사이의 거리를 계산하여 상기 해저면상 유속계(100)의 위치를 확인한다.
이에 따라, 상기 컨트롤 부이(200)는 상기 해저면상 유속계(100)와의 무선 통신을 통해 상기 해저면상 유속계(100)의 위치이동을 확인하여 일정거리 이상 이탈하면 위치이탈 경고신호를 외부의 서버에 송출하므로써, 특정 해저면상 유속계가 해저면상의 특정 영역에서 이탈하는 것을 실시간으로 감시할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 해저면상 유속계(100)는 모션센서(110)에서 검출된 평평 정도에 대응하는 신호를 근거로 수평 컨트롤부(130)가 상기 안착상태 수정장치(120)를 제어하여 상기 해저면상 유속계(100)가 해저면에서 평평하게 안착되도록 하는 것을 설명하였으나, 해수면상에 위치하는 선박에서 상기 수평 컨트롤부(130)를 제어하여 상기 안착상태 수정장치(120)를 제어할 수도 있다. 이를 위해 해당 해저면상 유속계의 평평 정도를 확인하는 신호는 모션센서(110)에서 검출되어 제1 수중 모뎀(150) 및 선박에 근접 배치된 수중 모뎀(도 1에 도시됨)을 경유하여 해당 선박에 위치하는 컨트롤 단말기(50)에서 제공받고 해당 컨트롤 단말기를 조작하는 방식으로 해저면상 유속계(100)가 평평하게 배치되도록 제어할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 해저면상 유속계(100)를 개략적으로 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 해저면상 유속계(100)는 몸체(101), 프레임 고정 장치(105), 모션센서(110), 안착상태 수정장치(120), 수평 컨트롤부(130), 해양관측장비(140) 및 제1 수중모뎀(150)을 포함한다.
상기 몸체(101)는 바닥부(102)와 상기 바닥부(102)를 돔 형상으로 덮는 덮개부(103)를 포함하고, 상기 바닥부(102)와 상기 덮개부(103)에 의해 형성되는 수납공간에 상기 모션센서(110), 상기 안착상태 수정장치(120), 상기 수평 컨트롤부(130), 상기 해양관측장비(140) 및 상기 제1 수중모뎀(150)을 수용한다.
상기 바닥부(102)와 상기 덮개부(103)에 의해 형성되는 수납공간에는 부력재(104)가 충진될 수 있다. 상기 덮개부(103)가 상기 바닥부(102)에서 분리될 때, 상기 부력재(104)는 상기 덮개부(103)와 함께 해수면을 향해 부상한다. 본 실시예에서, 상기 부력재(104)가 상기 해저면상 유속계(100)에 충진되므로 별도의 부이가 불필요하다.
상기 몸체(101)는 상기 바닥부(102)의 반경보다 상기 몸체(101)의 높이가 작도록 형성된 납작한 돔 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 몸체(101)가 해류에 의해 유동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 무게추(109)는 일정 무게를 갖고서 상기 몸체(101)의 바닥부(102)에 배치된다. 이에 따라, 해저면상 유속계(100)가 연안 또는 심해에 투입되면, 해저면상 유속계(100)는 자중에 의해 해저면까지 이동한다.
상기 무게추(109) 내부에는 상기 몸체(101)의 바닥부(102)와 상기 덮개부(103)를 서로 연결하는 별도의 로프가 더 구비될 수 있다. 상기 해저면상 유속계(100)의 회수를 위해 상기 덮개부(103)가 상기 바닥부(102)에서 분리될 때, 상기 부력재(104)가 상기 덮개부(103)와 함께 해수면을 향해 부상하고, 상기 로프에 의해 상기 덮개부(103)와 상기 바닥부(102)가 서로 연결된다. 이에 따라, 상기 덮개부(103)를 수거함에 따라 해저면에 배치된 상기 바닥부(102) 역시 수거될 수 있다.
상기 프레임 고정 장치(105)는 상기 무게추(109)의 측면 양쪽에 배치되어 상기 무게추(109)가 몸체(101)의 바닥부(102)에서 이동하는 것을 차단한다. 본 실시예에서, 상기 무게추(109)의 측면 양쪽에 상기 프레임 고정 장치(105)가 배치된 것을 설명하였으나, 상기 무게추(109)의 일측에 상기 프레임 고정 장치(105)가 배치될 수도 있고, 상기 무게추(109)의 3개 이상의 영역들에 배치될 수도 있다.
상기 안착상태 수정장치(120)는 상기 몸체(101)의 바닥부(102)에 부착되어 상기 수평 컨트롤부(130)에 의해 축을 기준으로 회전하는 제1 반원편(121), 제2 반원편(122), 제3 반원편(123) 및 제4 반원편(124)을 포함하여 상기 몸체(101)의 기울기를 컨트롤한다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제4 반원편들(121, 122, 123, 124) 각각에는 상기 반원편의 중심에서 벗어난 에지 영역에 형성된 홀이 형성되고, 상기 제1 내지 제4 반원편들(121, 122, 123, 124) 각각은 상기 홀을 기준으로 회전하여 해저면과 상기 몸체(101) 사이의 거리를 컨트롤한다. 상기 제1 내지 제4 반원편들(121, 122, 123, 124) 각각은 중심에서 벗어난 에지 영역에 형성된 홀을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 반원편들(121, 122, 123, 124) 각각은 상기 홀을 기준으로 회전하여 해저면과 상기 몸체(101) 사이의 거리를 컨트롤할 수 있다.
상기 수평 컨트롤부(130)는 상기 무게추(109) 위에 배치되고, 와이어(도면부호 미부여)를 통해 상기 제1 내지 제4 반원편들(121, 122, 123, 124) 각각을 제어하여 상기 몸체(101)의 바닥부(102)가 해저면에 수평하게 조정할 수 있다.
상기 해양관측장비(140)는 상기 몸체(101)내에 배치되고 일부 영역이 상기 몸체(101)에서 노출되어 해수의 물리적 특성을 탐지한다. 본 실시예에서, 상기 해양관측장비(140)가 상기 몸체(101)의 일부 영역에서 노출되도록 상기 몸체(101)의 덮게부(103)의 중앙 영역에는 홀이 형성된다. 본 실시예에서, 상기 해양관측장비(140)는 상기 해저면상 유속계 상부를 지나가는 해류의 속도를 감지하는 도플러식 다층 유속계(Acoustic Doppler Current Profiler; ADCP)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 도플러식 다층 유속계는 초음파를 이용하여 해류의 속도를 감지한다.
상기 제1 수중모뎀(150)은 상기 몸체(101)내에 배치되고 일부 영역이 상기 몸체(101)에서 노출되어 상기 해양관측장비(140)에서 관측된 해수의 물리적 특성에 대응하는 신호를 송출한다. 본 실시예에서, 상기 제1 수중모뎀(150)이 상기 몸체(101)의 일부 영역에서 노출되도록 상기 몸체(101)의 덮게부(103)의 중앙 영역에 인접하는 영역에는 홀이 형성된다.
도 4a 내지 도 4d는 수평유지를 위한 반원편의 회전에 의해 해저면상 유속계(100)와 해저면 사이의 거리를 설명하기 위한 도면들이다. 설명의 편의를 위해 제1 반원편(121)의 회전에 따라 해저면상 유속계(100)와 해저면 사이의 거리 조정을 설명한다.
도 4a를 참조하면, 수평 컨트롤부(130; 도 2에 도시됨)의 제어에 따라 상기 제1 반원편(121)의 축을 기준으로 상기 제1 반원편(121)의 지름이 관찰자 관점에서 대략 6시 방향을 가리키도록 상기 제1 반원편(121)이 회전되면, 상기 해저면상 유속계(100)와 해저면 사이의 거리는 제1 거리(L1)로 설정되어 가장 먼 거리에 대응한다.
도 4b를 참조하면, 상기 수평 컨트롤부(130)의 제어에 따라 상기 제1 반원편(121)의 축을 기준으로 상기 제1 반원편(121)의 지름이 관찰자 관점에서 대략 9시 방향을 가르치도록 상기 제1 반원편(121)이 회전되면, 상기 해저면상 유속계(100)와 해저면 사이의 거리는 제2 거리(L2)로 설정된다. 상기 제2 거리(L2)는 상기 제1 거리(L1)보다 짧다.
도 4c를 참조하면, 상기 수평 컨트롤부(130)의 제어에 따라 상기 제1 반원편(121)의 축을 기준으로 상기 제1 반원편(121)의 지름이 관찰자 관점에서 대략 1시 방향을 가르치도록 상기 제1 반원편(121)이 회전되면, 상기 해저면상 유속계(100)와 해저면 사이의 거리는 제3 거리(L3)로 설정된다. 상기 제3 거리(L3)는 상기 제2 거리(L2)보다 짧다.
도 4d를 참조하면, 상기 수평 컨트롤부(130)의 제어에 따라 상기 제1 반원편(121)의 축을 기준으로 상기 제1 반원편(121)의 지름이 관찰자 관점에서 대략 11시 방향을 가르치도록 상기 제1 반원편(121)이 회전되면, 상기 해저면상 유속계(100)와 해저면 사이의 거리는 0으로 설정된다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상기 수평 컨트롤부의 제어에 따라 반원편들이 회전되어 상기 해저면상 유속계의 바닥면과 해저면 사이의 거리가 조정되므로써 상기 해저면상 유속계가 해저면상에서 평평하게 설치될 수 있다.
또한, 상기 컨트롤 부이는 상기 해저면상 유속계와의 무선 통신을 통해 상기 해저면상 유속계의 위치이동을 확인하여 일정거리 이상 이탈하면 위치이탈 경고신호를 외부의 서버에 송출하므로써, 특정 해저면상 유속계가 해저면상의 특정 영역에서 이탈하는 것을 실시간으로 감시할 수 있다.
100 : 해저면상 유속계 101 : 몸체
105 : 프레임 고정 장치 102 : 바닥부
103 : 덮개부 104 : 부력재
109 : 무게추 110 : 모션센서
120 : 안착상태 수정장치 121 : 제1 반원편
122 : 제2 반원편 123 : 제3 반원편
124 : 제4 반원편 130 : 수평 컨트롤부
140 : 해양관측장치 150 : 제1 수중모뎀
200 : 컨트롤 부이 210 : 제2 수중모뎀
220 : CDMA 송신부 230 : 위치 연산부

Claims (16)

  1. 해류의 방향과 속도를 알기 위해 연안 또는 심해의 해저면상에 배치된 해저면상 유속계에 있어서,
    몸체;
    상기 몸체가 해저면에 안착된 수평 상태를 검출하여 수평 상태 신호를 출력하는 모션센서;
    상기 몸체의 기울기를 컨트롤하여 상기 몸체의 수평 상태를 유지하는 안착상태 수정장치; 및
    상기 수평 상태 신호를 근거로 상기 안착상태 수정장치를 컨트롤하는 수평 컨트롤부를 포함하되,
    상기 안착상태 수정장치는 상기 몸체의 바닥면에 부착되어 상기 컨트롤 박스에 의해 축을 기준으로 회전하는 복수의 반원편들을 포함하여 상기 몸체의 기울기를 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 해저면상 유속계.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 반원편은 상기 반원편의 중심에서 벗어난 에지 영역에 형성된 홀이 형성되고, 상기 반원편은 상기 홀을 기준으로 회전하여 해저면과 상기 몸체 사이의 거리를 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 해저면상 유속계.
  4. 제1항에 있어서, 상기 반원편들의 수는 4개인 것을 특징으로 하는 해저면상 유속계.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 몸체내에 배치되고 일부 영역이 상기 몸체에서 노출되어 해수의 물리적 특성을 탐지하는 해양관측장비; 및
    상기 몸체내에 배치되고 일부 영역이 상기 몸체에서 노출되어 상기 해양관측장비에서 관측된 해수의 물리적 특성에 대응하는 신호를 송출하는 제1 수중모뎀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저면상 유속계.
  6. 제1항에 있어서, 상기 몸체의 바닥부에 배치된 무게추를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저면상 유속계.
  7. 제6항에 있어서, 상기 몸체는 바닥부와 상기 바닥부를 돔 형상으로 덮는 덮개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해저면상 유속계.
  8. 제7항에 있어서, 상기 바닥부와 상기 덮개부와의 공간에는 부력재가 충진된 것을 특징으로 하는 해저면상 유속계.
  9. 제7항에 있어서, 상기 몸체는 상기 바닥부의 반경보다 상기 몸체의 높이가 작도록 형성된 납작한 돔 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 해저면상 유속계.
  10. 제6항에 있어서, 상기 수평 컨트롤부는 상기 무게추 위에 배치되고, 와이어를 통해 상기 안착상태 수정장치를 제어하여 상기 몸체의 바닥부가 해저면에 수평하게 조정하는 것을 특징으로 하는 해저면상 유속계.
  11. 해류의 방향과 속도를 알기 위해 연안 또는 심해의 해저면상에 배치되고 상기 해저면상에서 수평 유지 기능을 갖는 해저면상 유속계; 및
    상기 해저면상 유속계와의 무선 통신을 통해 상기 해저면상 유속계에서 제공되는 해수의 물리적 특성에 대응하는 신호를 수신하고, 상기 해저면상 유속계의 위치이동을 확인하여 일정거리 이상 이탈하면 서버에서 경고 신호를 송출하는 컨트롤 부이를 포함하되, 상기 해저면상 유속계는,
    몸체;
    상기 몸체가 해저면에 안착된 수평 상태를 검출하여 수평 상태 신호를 출력하는 모션센서;
    상기 몸체의 기울기를 컨트롤하여 상기 몸체의 수평 상태를 유지하는 안착상태 수정장치; 및
    상기 수평 상태 신호를 근거로 상기 안착상태 수정장치를 컨트롤하는 수평 컨트롤부를 포함하고,
    상기 안착상태 수정장치는 상기 몸체의 바닥면에 부착되어 상기 컨트롤 박스에 의해 축을 기준으로 회전하는 복수의 반원편들을 포함하여 상기 몸체의 기울기를 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 위치이탈 경고 시스템.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서, 상기 해저면상 유속계는,
    상기 몸체내에 배치되고 일부 영역이 상기 몸체에서 노출되어 해수의 물리적 특성을 탐지하는 해양관측장비; 및
    상기 몸체내에 배치되고 일부 영역이 상기 몸체에서 노출되어 상기 해양관측장비에서 관측된 해수의 물리적 특성에 대응하는 신호를 송출하는 제1 수중모뎀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치이탈 경고 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 컨트롤 부이는,
    상기 제1 수중모뎀과 무선통신하는 제2 수중모뎀; 및
    상기 제2 수중모뎀을 통해 수신되는 상기 해수의 물리적 특성에 대응하는 신호를 외부에 송출하는 CDMA 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치이탈 경고 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 컨트롤 부이는,
    모니터링 동안 상기 제1 수중모뎀과 상기 제2 수중모뎀과의 송/수신 시간을 이용하여 거리 환산하여 위치이동에 대하여 확인하는 위치 연산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치이탈 경고 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 CDMA 송신부는 상기 위치 연산부에 의해 상기 해저면상 유속계가 일정거리 이상 이탈한 것으로 체크되면 서버에서 경고 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 위치이탈 경고 시스템.
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