KR101521292B1 - 해양관측용 소형 부표추적기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 해양관측용 소형 부표추적기는 송수신유닛이 설치되는 케이스와, 상기 케이스를 부상시키는 부력본체와, 상기 부력본체의 하부에 설치되어 상기 부력본체의 유동 및 전복을 방지하고 관통공이 형성되어 해류에 따른 해수를 유도하는 해류편승 유도부재를 구비한다.

Description

해양관측용 소형 부표추적기{OCEAN OBSERVING SMALL BOUY}

본 발명은 부표추적기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외력의 영향을 줄이고 해류 흐름에 따른 편승력 및 동기성을 향상시키며 해류측정의 오류를 주일 수 있는 해양관측용 소형 부표추적기에 관한 것이다.

일반적으로 부표는 주로 연안해역을 유동하는 해류를 파악하여 태풍이나 쓰나미와 같은 기상이변 및 해양환경변화를 미리 예측하고, 선박의 안전한 항로를 안내하거나 해류와 함께 이동하는 어군 등을 파악하여 양식에 의존하는 어민들에게 알려주는 등 그 용도와 이용가치가 점점 증대하고 있다.

연안해역의 해류를 측정하는 방법으로서 GPS가 장착된 부표추적기를 이용하는 방법이 많이 사용되고 있는데, GPS가 장착된 부표추적기의 종류로는 해상의 특정 지역에 떠내려가지 않도록 고정되어 해양을 관측하는 계류부표추적기와, 해당 수역에서 해류의 흐름에 편승되도록 부표추적기를 띄워서 일정 기간 동안 부표추적기가 해류를 따라 이동하는 경로를 추정하며 측정하는 표류부표추적기가 있다.

표류부표추적기에 있어서 대한민국 등록특허 제10-1025931호에는 해양 관측용 표류부이가 게시되어 있다. 게시된 표류부이는 상반구와 하반구의 결합으로 몸체를 형성하고, 상기 하반구 내부 중심에 전원을 공급하는 배터리가 위치하며, 배터리 상부에 통신장치와 시스템 및 통신을 제어하는 중앙 제어장치가 연결된다. 상반구 최상부 중앙에 돌출 연장되는 돌출관에 접속 제어부가 삽입되어 노출되고, 접속제어부를 덮고 개폐가 가능한 돔형 커버가 구비된다.

이러한 표류부이는 구형 몸체로 형성되어 있기 때문에 파도나 강한 바람에 의해 상반구와 하반구가 뒤집히거나 해류를 따라 이동하지 못하고 밀려나가게 되어 정확한 해류의 흐름을 측정하기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 해수면 위에서만 표류하기 때문에 중층해류의 흐름은 알 수 없다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파도나 강한 바람과 같은 외력에 의해 부표추적기가 크게 요동하거나 전복되는 것을 방지하고, 해류의 흐름에 따라 편승할 수 있는 해양관측용 소형 추적기를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해양관측용 소형 추적기는 송수신유닛이 설치되는 케이스와, 상기 케이스를 부상시키는 부력본체와, 상기 부력본체의 하부에 설치되어 상기 부력본체의 유동 및 전복을 방지하고 관통공이 형성되어 해류에 따른 해수를 유도하는 해류편승 유도부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 해류편승 유도부재 상방의 상기 부력본체 하부면에 설치되어 상기 부력본체를 부상시키는 보조부력체를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 해류편승 유도부재의 하부면과 결합되어 파도나 바람과 같은 외력에 의해 해류와 다른 방향으로의 유동을 방지하고, 해류에 대한 지향성을 높이는 지향유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 지향유닛은 상기 해류편승 유도부재의 하부면에 설치되어 해류와 다른 방향으로의 유동을 방지하는 패들부와, 표층과 중층의 해류를 동기시키는 동기지향부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 패들부는 상기 해류편승 유도부재의 하면에 설치되는 고정판과, 상기 고정판에 결합하여 해류에 대한 지향성을 갖는 각도조절이 가능한 패들을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 동기지향부는 상기 해류편승 유도부재의 하면에 설치되는 로프와, 상기 로프와 결합되어 표층해류와 중층해류의 편차를 줄이는 저항판을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 부력본체의 상면에 설치되어 부력본체의 위치를 알 수 있도록 하는 복수개의 위치표시등을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 해류편승 유도부재 내부에 설치되어 해수를 관측하는 측정기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 해양관측용 소형 부표측정기는 송수신유닛이 설치된 부력본체의 하부에 해수가 통과할 수 있도록 관통공이 형성된 해류편승 유도부재가 설치되어 파도나 강한 바람과 같은 외력에 의해 부력본체가 크게 요동하거나 전복되는 것을 방지하며, 관통공으로 해수가 유도되어 해류 흐름에 편승할 수 있다. 또한, 편승 유도부재의 하부면에는 각도조절이 가능한 패들이 설치되어 날씨의 상황에 따라 해류의 항력을 받는 정도를 조절하고 해류의 흐름에 따라 이동하도록 할 수 있다. 아울러 상대적인 소형화가 가능하므로 제작과 관련한 비용절감의 효과를 도모할 수 있고, 같은 연안해역에 동시다발적으로 띄워 국부적인 해류측정이 가능하여 더욱 정확한 관측을 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 해양관측용 소형 부표측정기의 사용상태를 개략적으로 나타내보인 평면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 해양관측용 소형 부표측정기의 분리사시도이며,
도 3은 본 발명에 따른 해양관측용 소형 부표측정기의 단면도이고,
도 4는 케이스 구조의 다른 실시예를 나타내 보인 단면도이며,
도 5는 패들의 설치구조를 나타내 보인 분리 사시도이고,
도 6은 해류편승 유도부재의 다른 실시예를 나타내 보인 단면도이다.

본 발명에 따른 해양관측용 소형 부표측정기는 해류 이외의 외력에 의해 부표측정기가 요동하거나 전복되는 것을 방지하고, 해류의 흐름에 따른 방향성을 갖도록 하는 것으로, 일 실시예를 도 1 내지 도 6에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 해양관측용 소형 부표측정기는 송수신유닛(1)이 설치되는 케이스(2)와, 상기 케이스(2)를 장착하여 케이스(2)를 부상시키는 부력본체(100)와, 상기 부력본체(100)의 하부에 설치되어 상기 부력본체(100)의 유동 및 전복을 방지하고 해수를 유도하는 관통공(25)이 형성된 해류편승 유도부재(200)를 구비한다.

이하, 본 발명에 따른 해양관측 소형 부표측정기를 구성요소별로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 송수신유닛(1)은 GPS발신기와 수신기 및 위치정보를 수신하기 위한 수신기 및 배터리로 이루어질 수 있다. 송수신유닛(1)은 GPS발신기로부터 제공된 신호를 수신하는 수신용 단말기를 구비할 수 있으며, 수신용 단말기는 통상 데스크탑이나 노트북과 같은 컴퓨터 장치와 연결하여 사용함으로써 제공된 신호를 각종 프로그램에 의하여 구체적인 데이터로 구현시키는 것이 가능하게 된다.

케이스(2)는 송수신유닛(1)이 설치되어 기밀을 유지하는 내부공간 가지는 케이스본체(3)와, 케이스본체(3)의 내부공간을 밀폐하는 투명커버(4)를 구비한다. 투명커버(4)는 투명재질로 형성되어 부력본체(100)를 회수했을 때 개봉하지 않고 케이스(2) 내부공간에 설치된 송수신유닛(1)의 상태를 확인할 수 있다. 케이스본체(3)의 상부에 나사모양의 홈을 형성하고 투명커버(4)의 상부에도 나사모양의 홈을 형성하여 나사결합되도록 한다. 케이스본체(3)와 투명커버(4)의 결합은 이에 한정되지 않고, 케이스본체(3)와 투명커버(4)에 각각 플랜지부가 형성되어 볼트결합될 수도 있다. 케이스본체(3)와 투명커버(4) 사이에는 패킹부재(5)가 설치된다. 또한, 도 4를 참조하면, 투명커버(4)가 케이스본체(3)와 결합되지 않고, 후술될 부유체(11)의 구멍의 상부에 나사모양의 홈을 형성하여 상기 투명커버(4)의 나사모양의 홈과 결합할 수도 있다. 케이스(2)의 형상은 한정되지 않고, 사각, 원통형, 다각형 등 여러 형상이 적용될 수 있다.

부력본체(100)는 송수신유닛(1)이 설치되는 케이스(2)를 부상시키기 위한 것으로, 부력을 제공하는 부유체(11)와, 케이스(2)를 장착시킬 수 있도록 내부공간을 구비하는 하부체(12)를 포함한다.

부유체(11)는 도넛형상으로 형성되어 중심이 관통된 구멍을 가진다.

하부체(12)는 원호형상을 이루며 부유체(11)의 하부에 일체로 형성되어 양 끝단 사이가 하방으로 곡률을 이루는 구조를 가진다. 바람직하게 하부체(12)의 상면의 반경은 상기 부유체(11)의 반경보다 작게 형성되어 부유체(11)의 가장자리가 해수면에서 부유할 수 있도록 한다. 하부체(12)의 상면의 중앙에는 홈이 형성되어 내부공간을 가지고, 상기 부유체(11)의 구멍과 연통된다. 상기 홈의 형상은 한정되지 않으나, 상기 케이스(2)의 형상에 맞게 홈을 형성하는 것이 바람직하다. 이로써, 부력본체(100)는 하부체(12)의 곡률 형상으로 인한 1차적인 부력을 갖고, 부유체(11)의 도넛형상으로 인한 2차적인 부력을 갖음으로써, 상기 케이스(2)의 부상을 향상시킨다.

도면을 참조하면, 부력본체(100)는 주,야간에도 부력본체(100)의 위치를 확인할 수 있도록 하는 위치표시등(15)과 부력본체(100)의 설치 및 회수가 용이 하도록 돕는 손잡이(16)를 더 구비한다.

위치표시등(15)은 부유체(11) 상면에 일정 깊이 인입되어 설치되며, 부유체(11) 상면의 둘레를 따라 일정간격으로 배치된다. 위치표시등(15)은 경광등 또는 점멸등으로 설치될 수 있으며, 각각의 위치표시등(15)에 독립적으로 배터리를 달아 연결하거나, 케이스(2) 내의 배터리에 연결할 수도 있다. 위치표시등(15)은 이에 한정되지 않고, 형광체나 인광체가 함침된 통으로 형성할 수도 있다. 손잡이(16)는 고리형상으로 형성되어 부유체(11)의 상면에 2개가 서로 대향되게 설치될 수 있다. 바람직하게 손잡이(16)는 2개 이상이 설치될 수 있다.

하부체(12)의 외주면에는 부력본체(100)의 부상을 보강하기 위한 보조부유체(17)가 더 구비되어 있다. 보조부유체(11)는 도넛형상으로 형성되어 수평방향으로 하부체(12)의 외주면의 둘레를 따라 설치된다.

해류편승 유도부재(200)는 상기 부력본체(100)가 해류 이외의 외력에 의해 요동되거나 전복되는 것을 방지하며 해수를 유도하기 위한 것으로, 상기 보조부유체(17) 하방의 상기 하부체(12)의 외주면에 설치된다. 해류편승 유도부재(200)는 해류편승 유도부재(200)의 상부에 형성되어 하부체(12)와 결합하는 결합부(22)와 해류편승 유도부재(200)의 측면에 형성되는 관통공(25)을 구비한다.

해류편승 유도부재(200)는 원통형 형상으로 형성되며 상부가 개방되어 있고 하부는 밀폐되어 있다. 해류편승 유도부재(200)는 스테인레스로 제작되며, 바람직하게 상기 부력본체(100)가 잠기지 않고, 부상을 유지할 수 있도록 한다. 도면에는 도시되지 않았지만, 밀폐된 하부의 내면에는 해수의 수질 및 유속을 관측하는 측정기가 구비될 수 있다. 측정기는 용존산소측정센서, 온도측정센서, 염분측정센서, 속도측정센서를 포함하고, 이외에 다른 센서를 측정기에 추가할 수 있다.

결합부(22)는 해류편승 유도부재(200)의 상부면에 설치되어 고리형상의 판으로 형성되며 해류편승 유도부재(200)의 상부면의 둘레를 따라 일정한 간격으로 형성되어 있다. 결합부(22)는 해류편승 유도부재(200)의 상부면과 힌지결합되거나 일체로 형성될 수 있다. 상기 하부체(12)의 외주면에 설치하는 방법은 용접 또는 볼트결합으로 설치할 수 있다.

관통공(25)은 해류에 따른 해수가 통과되도록 해류편승 유도부재(200)의 측면을 따라 복수개가 형성되어 있다. 도시된 예에서는 4개의 관통공(25)이 일정한 간격으로 형성되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 관통공(25)이 엇갈리게 형성될 수 있다. 또한, 일 실시예에서는 관통공(25)의 형상이 원형으로 형성되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 여러 형상으로 적용될 수 있다.

지향유닛(300)은 파도나 바람과 같은 외력에 의해 해류와 다른 방향으로의 유동을 방지하고 해류에 대한 지향성을 높이기 위한 것으로, 상기 해류편승 유도부재(200)의 하부면에 설치되어 해류와 다른 방향으로의 유동을 방지하는 패들부(330)와, 표층과 중층의 해류를 동기시키는 동기지향부(340)를 구비한다.

상기 패들부(330)는 상기 해류편승 유도부재(200)의 하면에 설치되는 고정판(31)과, 상기 고정판(31)에 결합하여 해류에 대한 지향성을 갖는 각도조절이 가능한 패들(34)을 구비한다.

도 5를 참조하면, 고정판(31)에는 일면과 타면이 관통된 제1고정구멍(32)이 형성되며, 제1고정구멍(32)의 하단에는 호 형상을 이루며 일정간격으로 복수개의 끼움구멍(33)이 형성되어 있다. 해류편승 유도부재(200)의 하면에 4개의 고정판(31)을 사각배열로 설치한다.. 고정판(31)의 개수는 한정되지 않고, 2개 이상이면 된다. 고정판(31)은 상기 해류편승 유도부재(200)의 하부면에 용접 또는 볼트로 설치될 수 있다.

패들(34)은 해류에 대한 지향성을 갖기 위한 것으로, 고정판(31)에 설치되며 폭이 작고 길이가 긴 제1부분(34a)과, 제1부분(34a)의 하부에 설치되며 폭이 넓고 길이가 짧은 제2부분(34b)을 구비한다. 일 실시예에서는 제1부분(34a)이 봉 형상으로 형성되어 제1부분(34a)의 하단에 제2부분(34b)이 끼워질 수 있도록 홈이 형성되어 있다. 제2부분(34b)은 판상으로 형성되며 제1부분(34a)과 볼트결합된다. 이에 한정되지 않고, 제1부분(34a)과 제2부분(34b)이 일체로 형성될 수 있음은 물론이다. 제1부분(34a)의 상부에는 상기 제1고정구멍(32)과 연통되어 패들(34)이 고정판(31)과 결합되도록 제2고정구멍(35)이 형성된다. 제2고정구멍(35)의 하단에는 상기 끼움구멍(33)과 연통되어 각도가 조절되도록 조절구멍(36)이 형성되어 있다. 제1고정구멍(32)과 제2고정구멍(35)의 결합방법은 한정되지 않으나, 바람직하게 제1고정구멍(32)과 제2고정구멍(35) 사이로 제1볼트(37)를 삽입하여 너트(38)로 체결하고, 원하는 각도상의 끼움구멍(33)과 조절구멍(36) 사이로 제2볼트(39)를 체결하여 각도조절을 할 수 있도록 한다. 이때 끼움구멍(33)과 조절구멍(36) 내면에 나사모양의 홈이 형성되어 제2볼트(39)와 결합될 수 있도록 한다. 끼움구멍(33)과 조절구멍(36)의 결합은 이에 한정되지 않고, 개폐가능한 고리로 결합될 수도 있다.

동기지향부(340)는 상기 해류편승 유도부재(200)의 하면에 설치되는 로프(42)와, 상기 로프(42)와 결합되어 표층해류와 중층해류의 편차를 줄이는 저항판(50)을 더 구비한다.

로프(42)는 상기 해류편승 유도부재(200)의 하부면의 외면에 형성되는 제1고리(41)에 결합되어 해양 중층에 도달할 수 있는 길이를 가진다. 로프(42)에는 도래(45)가 형성되어 저항판(50)의 상대 회전에 의해 로프(42)가 꼬이는 것이 방지된다.

저항판(50)은 로프(42)의 도래(45)에 결합된 제2고리(48)에 일체로 형성된 결합브라켓(51)과, 결합브라켓(51)에 설치되어 수평방향으로 뻗어 다시 하방으로 연장되어 골조를 이루는 지지바(54)와, 지지바(54)의 외주면으로부터 방사상으로 설치되는 사각형상의 블레이드(56)를 구비한다.

결합브라켓(51)은 제2고리(48)에 일체로 형성되어 수평방향의 방사상으로 연장되며 각각 내부에 연결구멍(52)이 형성되어 있다. 연결구멍(52)의 내부에 고무줄이 설치되어 고무줄은 연결구멍(52) 외부로 연장된다.

지지바(54)는 블레이드(56)가 펼쳐지도록 지지해주는 것으로 결합브라켓(51)과 고무줄로 연결되어 블레이드(56)의 외주면을 따라 골격을 갖춘다. 결합브라켓(51)과 지지바(54)를 연결하는 고무줄의 탄성으로 인해 해류보다 큰 외력(장애물)이 가해지면 지지바(54)가 접어졌다가 외력이 가해지지 않으면 다시 원래 상태로 되돌아가 블레이드(56)가 펼쳐지도록 한다. 바람직하게 지지바(54)는 합성수지, 플라스틱으로 제작될 수 있다.

블레이드(56)는 플렉서블한 소재로 형성되어 상기 지지바(54)를 토대로 사각형상으로 형성된다. 사각형상의 블레이드(56)는 지지바(54)의 수에 따라 3개 또는 4개가 방상으로 배열될 수 있다. 블레이드(56)의 재질은 천, 합성수지 판으로 제작될 수 있다.

도 6을 참조하면, 해류편승 유도부재(200)의 다른 실시예가 도시되어 있다.

여기서 상기 일 실시예와 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

해류편승 유도부재(200)는 상,하부가 모두 개방된 원통형 형상으로 형성되며, 해류편승 유도부재(200)의 하부에는 하부의 일단과 타단을 연결하는 로드(60)가 설치될 수 있다. 해류편승 유도부재(200)의 하부 둘레를 따라 패들부(330)이 설치된다. 하부에 브라켓을 설치하여 패들부(330)를 설치할 수 있다. 이때에 측정기는 하부체(12)의 밑면에 부착되어 설치될 수도 있다.

해류편승 유도부재(200)의 하부에 설치된 로드(60)의 중앙에 제1고리(41)가 설치되며, 이하 동기지향부(340)에 대한 설명은 위의 일 실시예와 같다.

이상, 본 발명에 따른 해양관측용 소형 부표추적기는 해류편승 유도부재(20)에 의해 부력본체(100)가 해류 이외의 외력에 의해 유동하거나 전복되는 것을 방지하고, 해류편승 유도부재(200)에 형성된 관통공(25)으로 해류에 따른 해수가 유도되면서 해류에 대한 편승력을 높일 수 있다. 또한, 지향유닛(300)의 패들부(330)는 해표면의 기류의 영향을 줄이고 해류에 대한 지향성을 높이고, 동기지향부(340)를 통해 표층과 중층의 유속 차이를 줄임으로써 해류측정의 정확성을 향상시킬 수 있다. 아울러 상대적으로 소형화가 가능하므로 제작비용을 절감할 수 있고, 같은 연안해역에 동시다발적으로 띄워 국부적인 해류측정이 가능하여 더욱 정확한 관측을 할 수 있다.

본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

본 발명에 따른 해양관측용 소형 부표추적기는 각종 해류의 측정 및 양식장의 위치, 설치된 그물의 위치추적, 항로의 표시위치 장치 등 각종 해양시설물에 널리 적용 가능하다.

100 : 부력본체 200 : 해류편승 유도부재
300 : 지향유닛

Claims (8)

1. 송수신유닛(1)이 설치되는 케이스(2)와, 상기 케이스(2)를 부상시키는 부력본체(100)와, 상기 부력본체(100)의 하부에 설치되어 상기 부력본체(100)의 유동 및 전복을 방지하고, 해류에 따른 해수가 유도되도록 관통공이 형성된 해류편승 유도부재(200)를 구비하며,
   상기 해류편승 유도부재(200)의 하부면과 결합되어 파도나 바람과 같은 외력에 의해 해류와 다른 방향으로의 유동을 방지하고, 해류에 대한 지향성을 높이는 지향유닛(300)을 구비하고,
   상기 지향유닛(300)은 상기 해류편승 유도부재의 하부면에 설치되어 해류와 다른 방향으로의 유동을 방지하는 패들부(330)와, 표층과 중층의 해류를 동기시키는 동기지향부(340)를 구비하며,
   상기 패들부(330)는 상기 해류편승 유도부재(200)의 하면에 설치되는 고정판(31)과, 상기 고정판(31)에 결합하여 해류에 대한 지향성을 갖는 각도조절이 가능한 패들(34)을 구비하는 것을 특징으로 하는 해양관측용 소형 부표측정기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 해류편승 유도부재(200) 상방의 상기 부력본체(100) 하부면에 설치되어 상기 부력본체(100)를 부상시키는 보조부력체(17)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 해양관측용 소형 부표측정기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 동기지향부(340)는 상기 해류편승 유도부재(200)의 하면에 설치되는 로프(42)와, 상기 로프(42)와 결합되어 표층해류와 중층해류의 편차를 줄이는 저항판(50)을 구비하는 것을 특징으로 하는 해양관측용 소형 부표측정기.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 부력본체(100)의 상면에 설치되어 부력본체(100)의 위치를 알 수 있도록 하는 복수개의 위치표시(15)등을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 해양관측용 소형 부표측정기.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 해류편승 유도부재(200)는 원통형 형상으로 형성되고 상기 해류편승 유도부재(200)의 외면에 상기 관통공(25)이 형성되며, 상기 해류편승 유도부재의 내부에 설치되어 해수를 관측하는 측정기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 해양관측용 소형 부표측정기.

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