KR101642493B1 - 항만 수중구조물 검사용 무인 잠수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원격제어를 통해 무인으로 작동하면서 수중에서의 정밀 자세 제어가 가능함과 아울러 고화질의 영상을 제공함으로써 항만이나 연안의 수중구조물에 대한 정확한 상태를 점검할 수 있는 수중구조물 검사용 무인 잠수장치에 관한 것이다.
본 발명은 추진력을 제공하는 복수의 추진기를 통해 바디의 승강과 전후진은 물론 회전을 원활하게 제어할 수 있으므로 정확한 수중영상을 제공할 수 있다.
또, 본 발명은 조명프레임이 바디의 양측에 회전가능하게 결합되어 램프들의 간격을 확장시키므로 캠코더의 촬영을 위한 조명역할이 극대화될 수 있어서 수중구조물의 고화질영상을 제공할 수 있다.
또, 본 발명은 제2 램프가 램프틸터에 의해 회전가능하게 조명프레임에 결합되므로 제2 램프의 조사각도를 원격으로 조절할 수 있다.
또, 본 발명은 램프틸터를 구성하는 모터하우징이 투명체로 형성되면서 누수디텍터를 구성하는 하부캡이 투명체로 형성되므로 누수여부를 사전에 외부에서 용이하게 점검할 수 있다.

Description

항만 수중구조물 검사용 무인 잠수장치{REMOTELY OPERATED VEHICLE FOR INSPECTION OF UNDERWATER STRUCTURE}

본 발명은 수중구조물 검사용 무인 잠수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원격제어를 통해 무인으로 작동하면서 수중에서의 정밀 자세 제어가 가능함과 아울러 고화질의 영상을 제공함으로써 항만이나 연안의 수중구조물에 대한 정확한 상태를 점검할 수 있는 수중구조물 검사용 무인 잠수장치에 관한 것이다.

근래에 들어 해양의 항만이나 연안에 수중구조물의 건설이 점차 증감함에 따라 수중구조물에 대한 정확한 상태 점검 및 유지보수가 주기적이고 지속적으로 요구되고 있다.

이에 따라, 기존에는 잠수부가 직접 수중에 투입되어 수중구조물을 육안으로 점검하거나 수중카메라와 같은 점검장비를 통해 수중구조물의 상태를 검사하였다.

그런데, 잠수부를 이용한 점검방식은 잠수부의 인명 안전성에 위협이 되는 점에서 제일 큰 문제점이 있으며, 또한 작업시계에 제한이 있음과 아울러 작업시간에 한계가 있어서 효율성이 저하되는 문제점이 있다.

이에 더하여, 기존의 점검방식은 잠수부에만 의존함에 따라 부실진단의 우려가 있다.

상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여, 최근에는 원격제어 무인잠수정(ROV:Remotely Operated Vehicle)을 이용하여 지상에서의 원격조종을 통해 해저탐사작업이나 수중구조물의 건설 또는 점검에 사용하고 있다.

이러한 무인잠수정을 이용하여 수중구조물을 검사하기 위해서는 고화질의 수중영상이 필요하며, 이를 위한 필수조건으로서 고성능의 카메라는 물론 무인잠수정의 정밀 자세 제어가 가능해야 하고, 이에 더하여 촬영에 적합한 조명을 촬영대상에 조사할 수 있어야 한다.

대한민국 등록특허 제10-0932190호 (명칭:소형 무인잠수정의 수중추진장치)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 수중구조물의 정확한 상태 점검을 위하여 바디의 정밀 자세 제어가 가능함과 아울러 다양한 조명을 제공하면서 조명의 조사각도를 조절가능하게 구성함으로써 고화질의 수중영상을 정확하게 제공할 수 있는 수중구조물 검사용 무인 잠수장치를 제공하는 것이 그 목적이다.

또한, 본 발명은 조명부재의 내부로 물이 유입되는 것을 용이하게 감지함으로써 누수에 의한 조명부재의 기능고장을 사전에 예방할 수 있는 수중구조물 검사용 무인 잠수장치를 제공하는 것이 또 하나의 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수중구조물 검사용 무인 잠수장치는, 항만이나 연안의 수중에 투입된 상태로 컨트롤러의 원격제어에 의해 작동하면서 수중구조물의 영상을 제공하는 무인 잠수장치에 있어서, 몸체를 이루면서 수중에서 중성부력을 유지시키는 바디; 상기 바디에 설치되어 상기 컨트롤러에 의해 작동하며, 상기 바디에 추진력을 제공하면서 상기 바디의 운동방향을 전환시키는 추진기; 상기 바디의 전방에 배치되어 상기 컨트롤러에 의해 작동하면서 영상을 제공하는 캠코더; 상기 바디의 전방에 설치된 상태로 상기 캠코더를 수밀상태로 수용하는 캠코더하우징; 상기 바디에 설치되어 상기 컨트롤러에 의해 작동하면서 조명을 제공하는 조명기; 및 상기 바디에 설치되어 상기 컨트롤러와 통신하면서 상기 추진기, 상기 캠코더, 상기 조명기를 제어하는 주제어기를 포함하며, 상기 추진기는, 상기 바디에 수직상태로 설치되어 상기 주제어기의 제어에 의해 정회전하거나 역회전하면서 상기 바디를 승강시키는 적어도 하나의 수직 추진기; 및 상기 바디에 수평상태로 설치되어 상기 주제어기의 제어에 의해 회전하면서 상기 바디를 전후진시키거나 회전시키는 복수의 수평 추진기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

예컨대, 상기 수평 추진기는, 상기 바디의 전방 양측에 서로 대칭상태를 이루는 한 쌍으로 설치되면서 상기 바디의 측방을 향해 각각 경사상태로 설치되고, 한 쌍이 동시에 작동하면서 상기 바디를 전진시키거나 한 쌍 중 어느 하나가 작동하면서 상기 바디를 회전시키는 전진 추진기; 및 상기 바디의 후방에 서로 대칭상태를 이루는 한 쌍으로 설치되면서 상기 바디의 측방을 향해 각각 경사상태로 설치되고, 한 쌍이 동시에 작동하면서 상기 바디를 후진시키거나 한 쌍 중 어느 하나가 작동하면서 상기 바디를 회전시키는 후진 추진기를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 수평 추진기는, 상기 한 쌍의 전진 추진기와 상기 한 쌍의 후진 추진기가 서로 대칭으로 설치되어 4대의 추진기가 서로 대칭을 이루는 것을 특징으로 한다.

예컨대, 상기 조명기는, 상기 바디의 양측에 각각 결합되어 지지력을 제공하는 조명프레임; 상기 조명프레임에 고정된 상태로 상기 바디의 전방을 향해 조명을 제공하는 제1 램프; 상기 조명프레임에 회전가능하게 결합된 상태로 조명을 제공하면서 조명을 제공하는 제2 램프; 및 상기 제2 램프를 상기 조명프레임에 회전가능한 상태로 결합시키고, 상기 주주제어기의 제어에 의해 상기 제2 램프를 회전시키면서 상기 제2 램프의 조사각도를 조절하는 램프틸터를 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 램프틸터는, 상기 조명프레임의 단부에 고정되는 모터하우징; 상기 모터하우징에 내장된 상태로 회전축을 통해 상기 제2 램프에 고정되며, 상기 주제어기의 제어에 의해 작동하면서 상기 제2 램프를 회전시키는 구동모터; 상기 모터하우징을 수밀상태로 차폐하면서 구동모터의 회전축을 상기 모터하우징의 외부로 관통시키는 관통공을 갖는 모터커버; 및 상기 모터커버에 형성된 상기 회전축의 관통공을 수밀시키면서 상기 관통공의 누수를 검출하는 누수디텍터를 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 누수디텍터는, 상기 회전축의 일부분을 감싸는 형태로 상기 모터커버의 상부에 고정되면서 상기 관통공의 상부를 차폐하는 상부캡; 상기 모터하우징에 내장된 상태로 상기 상부캡과 대향상태를 이루면서 상기 모터커버의 하부에 고정되어 상기 관통공의 하부를 차폐하고, 상기 관통공으로 유입되는 물을 수용하는 하부캡; 및 상기 상부캡의 내주면과 하부캡의 내주면 및 상기 관통공의 내주면을 따라 구비되는 수밀링을 포함하며, 상기 모터하우징 및 상기 하부캡은, 투명체로 이루어져 상기 하부캡에 수용된 물을 육안으로 확인시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 조명프레임은, 상기 바디의 양측에 회전가능하게 결합되어 상기 제1 램프, 상기 제2 램프 및 상기 램프틸터와 함께 회전하면서 상기 바디에 절첩되거나 펴지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 램프는 엘이디램프로 구성되고, 상기 제2 램프는 할로겐램프로 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 캠코더하우징은, 상기 바디의 전방에 설치되어 상기 캠코더의 수용공간을 제공하는 전방이 개구된 용기형태의 하우징본체; 상기 하우징본체에 내장되어 상기 캠코더를 고정시키는 캠코더홀더; 상기 하우징본체의 개구부를 차폐하면서 투명렌즈가 구비되어 상기 하우징본체를 투시가능하게 차폐하는 하우징커버; 및 상기 하우징커버와 상기 하우징본체의 사이에 개재되어 상기 하우징본체를 수밀시키는 오링을 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 바디는, 상기 추진기, 상기 캠코더하우징, 상기 조명기 및 상기 주제어기의 설치부위를 제공하는 메인프레임; 및 상기 메인프레임에 부착되면서 상기 메인프레임과 상기 메인프레임에 부착된 부착물의 중량에 부합하는 부력을 제공하는 부력재를 포함하여 구성될 수 있다.

상기와 같은 해결수단에 의한 본 발명에 따른 수중구조물 검사용 무인 잠수장치는, 추진력을 제공하는 추진기가 수직 추진기와 수평 추진기로 구성되면서 수평 추진기가 경사상태로 설치되는 한 쌍의 전진 추진기 및 한 쌍의 후진 추진기로 구성됨에 따라, 바디의 승강과 전후진은 물론 회전을 원활하게 제어할 수 있으므로 각 추진기들의 작동제어를 통한 바디 자세의 정밀제어가 가능하여 정확한 수중영상을 제공할 수 있다.

이에 더하여, 본 발명에 따르면, 조명프레임이 바디의 양측에 회전가능하게 결합되어 램프들의 간격을 확장시키므로 캠코더의 촬영을 위한 조명역할이 극대화될 수 있으며, 조명기를 구성하는 램프들이 엘이디램프와 할로겐램프로 다양하게 구성되므로 엘이디램프의 넓은 조사각과 할로겐램프의 강한 조명을 통해 수중구조물의 고화질영상을 제공할 수 있다.

특히, 본 발명에 따르면, 제2 램프를 구성하는 할로겐램프가 램프틸터에 의해 회전가능하게 조명프레임에 결합되므로 제2 램프의 조사각도를 원격으로 조절할 수 있으며, 조명프레임이 바디에 회전가능하게 결합됨에 따라 조명프레임을 바디에 절첩시킬 수 있으므로 지상에서의 바디의 보관이 편리하다.

또한, 본 발명에 따르면, 램프틸터를 구성하는 모터하우징이 투명체로 형성되면서 누수디텍터를 구성하는 하부캡이 투명체로 형성됨에 따라 모터커버의 관통공으로 유입된 물이 하부캡에 수용된 상태로 육안으로 확인되므로 누수여부를 사전에 외부에서 용이하게 점검할 수 있으며, 유입된 물이 먼저 하부캡에 수용되므로 누수에 의한 구동모터의 기능고장을 예방할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따르면, 고성능의 캠코더가 캠코더하우징에 수밀상태로 수용되어 내압성능이 제공되므로 더욱 양질의 수중영상을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수중 구조물 검사용 무인 잠수장치를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 수중 구조물 검사용 무인 잠수장치를 나타내는 배면사시도.
도 3은 본 발명에 따른 수중 구조물 검사용 무인 잠수장치를 나타내는 분해사시도.
도 4는 본 발명에 따른 수중 구조물 검사용 무인 잠수장치를 나타내는 배면도.
도 5는 본 발명의 캠코더하우징을 나타내는 절개사시도.
도 6은 본 발명의 조명기가 절첩된 상태를 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명의 램프틸터를 나타내는 종단면도.

이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 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.

본 발명에 따른 수중구조물 검사용 무인 잠수장치는 항만이나 연안의 수중에 투입된 상태로 수상의 컨트롤러에 의해 원격제어 되면서 수중구조물의 상태를 검사하는 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 바디(100), 추진기(200), 캠코더(300), 캠코더하우징(400), 조명기(500) 및 주제어기(600)를 포함하여 구성된다.

바디(100)는 본 발명의 몸체를 이루면서 후술되는 구성품들의 설치부위를 제공하며, 수중에서 중성부력을 유지시키는 구성요소이다.

이러한 바디(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 메인프레임(110) 및 부력재(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

메인프레임(110)은 바디(100)의 골조를 이루는 부재로 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 패널로 구성되면서 대략 육면체 형태로 형성되어 후술되는 구성품들의 설치부위를 이룬다.

이러한 메인프레임(110)은 예컨대, 알루미늄패널과 같이 비교적 경량이면서 내식성을 갖는 소재로 구성되는 것이 바람직하다.

부력재(120)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 메인프레임(110)의 상판에 고정되면서 메인프레임(110) 및 메인프레임(110)에 설치되는 구성품의 중량에 대한 부력을 제공한다.

이러한 부력재(120)는 예컨대 약 200kg/m³ 비중을 갖는 경질 발포체로 구성될 수 있으며, 이 경우 운용수심이 약 380미터까지 가능하다.

또한, 부력재(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 3분할체로 형성되어 두 개가 메인프레임(110)의 상판 전방에서 끼워질 수 있으며, 한 개가 메인프레임(110)의 상판 후방에서 끼워질 수 있다.

이와 달리, 부력재(120)는 1개의 몸체를 이루거나 다분할체로 형성될 수도 있다.

추진기(200)는 수중에서 바디(100)의 추진력을 제공하는 구성요소로서, 후술되는 주제어기(600)를 통한 컨트롤러의 원격제어에 의해 회전하는 프로펠러를 통해 추진력을 제공함과 아울러 바디(100)의 자세를 정밀하게 유지시키거나 변경시키는 구성요소이다.

이러한 추진기(200)는 예컨대 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 수직 추진기(210) 및 수평 추진기(220)를 포함하여 구성될 수 있다.

수직 추진기(210)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 바디(100)에 수직상태로 설치되어 주제어기(600)의 제어에 따라 회전하면서 추진력을 제공한다.

여기서, 수직 추진기(210)는 한 쌍을 이루면서 바디(100)에 대칭상태로 설치되는 것이 바람직하며, 이와 달리 하나로 구성되어 바디(100)의 중앙에 설치될 수도 있다.

이러한 수직 추진기(210)는 주제어기(600)에 의해 정회전하면서 바디(100)를 상승시키고, 역회전하면서 바디(100)를 하강시킨다.

수평 추진기(220)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 바디(100)에 수평상태로 설치되어 주제어기(600)에 의해 회전하면서 바디(100)를 전후진시키거나 회전시킨다.

구체적으로, 수평 추진기(220)는 도 4에 도시된 바와 같이 전진 추진기(221) 및 후진 추진기(222)를 포함하여 구성될 수 있다.

전진 추진기(221)는 한 쌍으로 구성되어 바디(100)의 전방 양측에 대칭으로 설치되며, 바디(100)의 측방을 향해 경사상태로 설치된다.

이러한 전진 추진기(221)는 한 쌍이 동시에 작동하면서 바디(100)를 전진시키며, 어느 하나가 작동하면서 바디(100)를 측방으로 회전시킨다.

후진 추진기(222)는 한 쌍으로 구성되어 바디(100)의 후방 양측에 대칭으로 설치되며, 바디(100)의 측방을 향해 경사상태로 설치된다.

이러한 후진 추진기(222)는 한 쌍이 동시에 작동하면서 바디(100)를 후진시키며, 어느 하나가 작동하면서 바디(100)를 측방으로 회전시킨다.

즉, 본 발명의 추진기(200)는 한 쌍의 수직 추진기(210)와 한 쌍의 전진 추진기(221) 및 한 쌍의 후진 추진기(222)로 구성됨에 따라 컨트롤러의 제어를 통해 각각의 추진기를 제어함으로써 다양한 방향의 운동이 가능하며, 이에 따라 정밀 자세 제어가 가능하다.

여기서, 한 쌍의 전진 추진기(221) 및 한 쌍의 후진 추진기(222)는 도 4에 도시된 바와 같이 서로 대칭으로 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 수평 추진기(220)를 구성하는 4개의 추진기들(221)(222)은 서로 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 수평 추진기(220)는 모든 추진기들(221)(222)이 동일한 추력을 발생할 경우, 4개의 추력이 서로 상쇄되면서 중심이 이동하지 않는 무지향성 구조가 가능하며, 이러한 무지향성 구조를 이용하면서 바디(100)의 미세한 움직임을 가능하게 한다.

캠코더(300)는 후술되는 캠코더하우징(400)에 내장된 상태로 주제어기(600)에 의해 작동하면서 바디(100)의 전방 영상을 촬영하여 주제어기(600)를 통해 수상의 컨트롤러에 제공한다.

이러한 캠코더(300)는 예컨대 HD급이 적용될 수 있으며, 줌인/아웃 기능과 오토포커스 및 떨림 보정기능을 갖는 것이 바람직하다.

이외에도, 캠코더(300)는 본 발명의 속하는 분야에 알려진 구성이 적용될 수 있다.

캠코더하우징(400)은 도 1에 도시된 바와 같이 바디(100)의 전방에 설치된 상태로 캠코더(300)를 수밀상태로 수용하면서 캠코더(300)에 내압성능을 제공하는 구성요소이다.

예컨대, 캠코더하우징(400)은 도 5에 도시된 바와 같이 하우징본체(410), 캠코더홀더(420), 하우징커버(430) 및 오링(440)을 포함하여 구성될 수 있다.

하우징본체(410)는 하우징커버(430)와 함께 내압용기를 이루는 부재로서, 용기형태로 형성되어 바디(100)의 전방에 고정되어 내부에 캠코더(300)를 수용한다.

캠코더홀더(420)는 하우징본체(410)에 내장되어 캠코더(300)롤 고정시킨다.

하우징커버(430)는 하우징본체(410)의 개구부를 차폐하고, 투명렌즈(431)가 구비됨에 따라 캠코더(300)를 투시가능하게 차폐한다.

오링(440)은 하우징커버(430)와 하우징본체(410)의 사이에 개재되어 하우징본체(410)를 수밀시킨다.

조명기(500)는 도 1에 도시된 바와 같이 바디(100)에 설치된 상태로 주제어기(600)에 의해 작동하면서 바디(100)의 전방으로 조명을 제공하는 구성요소이다.

이러한 조명기(500)는 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이 조명프레임(510), 제1 램프(520), 제2 램프(530) 및 램프틸터(540)를 포함하여 구성될 수 있다.

조명프레임(510)은 바디(100)를 구성하는 메인프레임(110)의 양측에 각각 결합된 상태로 메인프레임(110)의 양측방으로 연장되면서 지지력을 제공한다.

여기서, 조명프레임(510)은 일단부가 메인프레임(110)에 회전가능하게 결합되어 후술되는 제1 램프(520)와 제2 램프(530)의 조사범위를 확장시키는 것이 바람직하다.

즉, 전술한 캠코더(300)를 통한 수중 구조물의 검사를 위해서는 캠코더(300)의 양측에서 조사되는 조명의 간격이 넓어야 조명의 역할이 극대화되어야 하는데, 조명프레임(510)은 한 쌍으로 구성되어 메인프레임(110)에 회전가능하게 결합됨에 따라 캠코더(300)의 양측으로 펼쳐지면서 후술되는 제1 램프(520)와 제2 램프(530)의 조사범위를 확장시킨다.

이러한 조명프레임(510)은 수동에 의해 회전하면서 수중의 투입시에만 펼쳐진 상태로 고정될 수 있으며, 이와 달리 주제어기(600)의 제어에 의해 자동으로 회전할 수도 있다.

그리고, 조명프레임(510)은 도 6에 도시된 바와 같이 보관시 절첩되는 것이 바람직하다.

제1 램프(520)는 도 3에 도시된 바와 같이 조명프레임(510)에 고정된 상태로 주제어기(600)의 제어에 의해 조명를 제공한다.

이러한 제1 램프(520)는 예컨대 엘이디램프로 구성될 수 있다.

엘이디램프는 상대적으로 넓은 조사각을 가짐에 따라 바디(100)의 전방을 넓은 조사각으로 비춘다.

제2 램프(530)는 도 3에 도시된 바와 같이 후술되는 램프틸터(540)를 통해 조명프레임(510)에 회전가능하게 결합된 상태로 주제어기(600)의 제어에 의해 조명을 제공한다.

예컨대, 제2 램프(530)는 할로겐램프로 구성될 수 있다.

할로겐램프는 엘이디램프에 비하여 좁은 조사각을 갖는 반면, 밝은 조명을 제공한다.

즉, 제2 램프(530)는 할로겐램프로 구성되어 램프틸터(540)에 의해 회전하면서 캠코더(300)의 촬영대상에 강한 조명을 제공한다.

램프틸터(540)는 전술한 바와 같이 주제어기(600)의 제어에 따라 제2 램프(530)의 조사각도를 조절시키는 구성요소로서, 예컨대 도 7에 도시된 바와 같이 모터하우징(541), 구동모터(542), 모터커버(543) 및 누수디텍터(544)를 포함하여 구성될 수 있다.

모터하우징(541)은 용기형태를 이루면서 전술한 조명프레임(510)에 고정된다.

구동모터(542)는 모터하우징(541)에 내장된 상태로 회전축(542a)을 통해 제2 램프(530)와 결합되고, 주제어기(600)에 의해 작동하면서 회전축(524a)을 회전시킴으로써 제2 램프(530)의 조사각도를 조절한다.

모터커버(543)는 모터하우징(541)을 차폐하며, 관통공을 통해 회전축(542a)을 모터하우징(541)의 외부로 관통시킨다.

이러한 모터커버(543)는 모터하우징(541)에 볼팅에 의해 고정될 수 있으며, 이와 달리 나사결합되거나 별도의 고정부재에 의해 고정될 수도 있다.

누수디텍터(544)는 모터커버(543)의 관통공을 수밀시킴과 아울러, 누수의 발생시 누수를 육안을 통해 검출할 수 있도록 하는 구성요소이다.

예컨대, 누수디텍터(544)는 도 7에 도시된 바와 같이 상부캡(544a), 수밀링(544b) 및 하부캡(544c)을 포함하여 구성될 수 있다.

상부캡(544a)은 모터커버(543)의 상부에 고정되면서 관통공의 상부를 1차로 차폐한다.

하부캡(544c)은 모터커버(543)의 하부에 고정되면서 관통공의 하부를 2차로 차폐하며, 관통공에 누수가 발생한 경우 관통공으로 유입된 물을 수용한다.

수밀링(544b)은 도 7에 도시된 바와 같이 회전축(542a)의 관통부위를 수밀시키는 부재로서, 상부캡(544a)의 내주면과 하부캡(544c)의 내주면 및 모터커버(543)의 내주면에 각각 구비된다.

예컨대, 상부캡(544a)의 내주면에 구비되는 수밀링(544b)은 회전축(542a)의 편심으로 인한 누수를 원활하게 방지할 수 있도록 하는 웨어링(wearing)으로 구성될 수 있으며, 하부캡(544c)의 내주면 및 모터커버(543)의 내주면에 구비되는 수밀링(544b)은 쿼드링(quad ring)으로 구성되어 복수의 접촉면적을 통해 회전축(542a)을 수밀시킬 수 있다.

여기서, 전술한 모터하우징(541)과 하부캡(544c)은 투명체로 구성되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 사용자는 모터커버(543)의 관통공에 누수가 발생한 경우, 관통공으로 유입되어 하부캡(544c)에 수용된 물을 육안으로 확인함으로써 누수를 외부에서 확인할 수 있다.

주제어기(600)는 도 2에 도시된 바와 같이 바디(100)의 후방에 설치되며, 수상의 컨트롤러와 통신하면서 전술한 추진기(200), 캠코더(300), 조명기(500)를 제어한다.

이러한 주제어기(600)는 각 구성품에 전원을 제공하면서 작동을 제어하고, 캠코더(300)에 의해 촬영된 영상을 컨트롤러에 전송하거나 별도의 저장장치에 저장한다.

상기와 같은 구성요소를 포함하는 본 발명의 작동 및 작용을 설명한다.

시험자는 수중구조물을 점검할 경우, 조명프레임(510)을 펼친상태로 고정한 후 바디(100)를 수중에 투입하고 컨트롤러를 통해 추진기(200)를 제어하면서 바디(100)를 검사위치로 이동시킨다.

그리고, 시험자는 캠코더(300)에 의해 촬영된 수중영상을 원격으로 확인하면서 추진기(200)를 회전시키거나 전후진시키면서 수중구조물을 검사한다.

이때, 추진기(200)는 복수의 수직 추진기(210) 및 수평 추진기(220)가 작동함에 따라 바디(100)의 자세를 정밀하게 변경시키면서 캠코더(300)에 의한 정확한 촬영을 가능하게 한다.

또한, 제2 램프(530)는 컨트롤러의 원격제어에 의한 램프틸터(540)에 의해 조사각도가 조절되면서 촬영부위를 정확하게 비춘다.

그리고, 시험자는 조사가 완료된 후 추진기(200)를 제어하여 바디(100)를 수중에서 배출시킨다.

이때, 시험자는 모터하우징(541) 및 하부캡(544c)을 통해 누수여부를 확인하여 누수가 발생한 경우에는 해당부분을 보수한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 수중구조물 검사용 무인 잠수장치에 의하면, 추진력을 제공하는 추진기(200)가 수직 추진기(210)와 수평 추진기(220)로 구성되면서 수평 추진기(220)가 경사상태로 설치되는 한 쌍의 전진 추진기(221) 및 한 쌍의 후진 추진기(222)로 구성됨에 따라, 바디(100)의 승강과 전후진은 물론 회전을 원활하게 제어할 수 있으므로 각 추진기들의 작동제어를 통한 바디(100) 자세의 정밀제어가 가능하여 정확한 수중영상을 제공할 수 있다.

이에 더하여, 조명기(500)를 구성하는 램프(520)(530)들이 엘이디램프와 할로겐램프로 다양하게 구성되므로 엘이디램프의 넓은 조사각과 할로겐램프의 강한 조명을 통해 수중구조물의 고화질영상을 제공할 수 있다.

특히, 제2 램프(530)를 구성하는 할로겐램프가 램프틸터(540)에 의해 회전가능하게 조명프레임(510)에 결합되므로 제2 램프(530)의 조사각도를 원격으로 조절할 수 있으며, 조명프레임(510)이 바디(100)에 회전가능하게 결합됨에 따라 조명프레임(510)을 바디에 절첩시킬 수 있으므로 지상에서의 바디(100)의 보관이 편리하다.

또한, 램프틸터(540)를 구성하는 모터하우징(541)이 투명체로 형성되면서 누수디텍터(544)를 구성하는 하부캡(544c)이 투명체로 형성됨에 따라 모터커버(543)의 관통공으로 유입된 물이 하부캡(544c)에 수용된 상태로 육안으로 확인되므로 누수여부를 사전에 외부에서 용이하게 점검할 수 있으며, 유입된 물이 먼저 하부캡(544c)에 수용되므로 누수에 의한 구동모터(542)의 기능고장을 예방할 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

100 : 바디 110 : 메인프레임
120 : 부력재 200 : 추진기
210 : 수직 추진기 220 : 수평 추진기
221 : 전진 추진기 222 : 후진 추진기
300 : 캠코더 400 : 캠코더하우징
410 : 하우징본체 420 : 캠코더홀더
430 : 하우징커버 431 : 투명렌즈
440 : 오링 500 : 조명기
510 : 조명프레임 520 : 제1 램프
530 : 제2 램프 540 : 램프틸터
541 : 모터하우징 542 : 구동모터
543 : 모터커버 544 : 누수디텍터
544a : 상부캡 544b : 수밀링
544c : 하부캡 600 : 주제어기

Claims (9)

1. 항만이나 연안의 수중에 투입된 상태로 컨트롤러의 원격제어에 의해 작동하면서 수중구조물의 영상을 제공하는 무인 잠수장치에 있어서,
   몸체를 이루면서 수중에서 중성부력을 유지시키는 바디;
   상기 바디에 설치되어 상기 컨트롤러에 의해 작동하며, 상기 바디에 추진력을 제공하면서 상기 바디의 운동방향을 전환시키는 추진기;
   상기 바디의 전방에 배치되어 상기 컨트롤러에 의해 작동하면서 영상을 제공하는 캠코더;
   상기 바디의 전방에 설치된 상태로 상기 캠코더를 수밀상태로 수용하는 캠코더하우징;
   상기 바디에 설치되어 상기 컨트롤러에 의해 작동하면서 조명을 제공하는 조명기; 및
   상기 바디에 설치되어 상기 컨트롤러와 통신하면서 상기 추진기, 상기 캠코더, 상기 조명기를 제어하는 주제어기를 포함하고,
   상기 추진기는,
   상기 바디에 수직상태로 설치되어 상기 주제어기의 제어에 의해 정회전하거나 역회전하면서 상기 바디를 승강시키는 적어도 하나의 수직 추진기; 및
   상기 바디에 수평상태로 설치되어 상기 주제어기의 제어에 의해 회전하면서 상기 바디를 전후진시키거나 회전시키는 복수의 수평 추진기를 포함하며,
   상기 조명기는,
   상기 바디의 양측에 각각 결합되어 지지력을 제공하는 조명프레임;
   상기 조명프레임에 고정된 상태로 상기 바디의 전방을 향해 조명을 제공하는 제1 램프;
   상기 조명프레임에 회전가능하게 결합된 상태로 조명을 제공하면서 조명을 제공하는 제2 램프; 및
   상기 제2 램프를 상기 조명프레임에 회전가능한 상태로 결합시키고, 상기 주제어기의 제어에 의해 상기 제2 램프를 회전시키면서 상기 제2 램프의 조사각도를 조절하는 램프틸터를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중구조물 검사용 무인 잠수장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 수평 추진기는,
   상기 바디의 전방 양측에 서로 대칭상태를 이루는 한 쌍으로 설치되면서 상기 바디의 측방을 향해 각각 경사상태로 설치되고, 한 쌍이 동시에 작동하면서 상기 바디를 전진시키거나 한 쌍 중 어느 하나가 작동하면서 상기 바디를 회전시키는 전진 추진기; 및
   상기 바디의 후방에 서로 대칭상태를 이루는 한 쌍으로 설치되면서 상기 바디의 측방을 향해 각각 경사상태로 설치되고, 한 쌍이 동시에 작동하면서 상기 바디를 후진시키거나 한 쌍 중 어느 하나가 작동하면서 상기 바디를 회전시키는 후진 추진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중구조물 검사용 무인 잠수장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 수평 추진기는,
   상기 한 쌍의 전진 추진기와 상기 한 쌍의 후진 추진기가 서로 대칭으로 설치되어 4대의 추진기가 서로 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 수중구조물 검사용 무인 잠수장치.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 램프틸터는,
   상기 조명프레임의 단부에 고정되는 모터하우징;
   상기 모터하우징에 내장된 상태로 회전축을 통해 상기 제2 램프에 고정되며, 상기 주제어기의 제어에 의해 작동하면서 상기 제2 램프를 회전시키는 구동모터;
   상기 모터하우징을 수밀상태로 차폐하면서 구동모터의 회전축을 상기 모터하우징의 외부로 관통시키는 관통공을 갖는 모터커버; 및
   상기 모터커버에 형성된 상기 회전축의 관통공을 수밀시키면서 상기 관통공의 누수를 검출하는 누수디텍터를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중구조물 검사용 무인 잠수장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 누수디텍터는,
   상기 회전축의 일부분을 감싸는 형태로 상기 모터커버의 상부에 고정되면서 상기 관통공의 상부를 차폐하는 상부캡;
   상기 모터하우징에 내장된 상태로 상기 상부캡과 대향상태를 이루면서 상기 모터커버의 하부에 고정되어 상기 관통공의 하부를 차폐하고, 상기 관통공으로 유입되는 물을 수용하는 하부캡; 및
   상기 상부캡의 내주면과 하부캡의 내주면 및 상기 관통공의 내주면을 따라 구비되는 수밀링을 포함하며,
   상기 모터하우징 및 상기 하부캡은,
   투명체로 이루어져 상기 하부캡에 수용된 물을 육안으로 확인시키는 것을 특징으로 하는 수중구조물 검사용 무인 잠수장치.
   
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 캠코더하우징은,
   상기 바디의 전방에 설치되어 상기 캠코더의 수용공간을 제공하는 전방이 개구된 용기형태의 하우징본체;
   상기 하우징본체에 내장되어 상기 캠코더를 고정시키는 캠코더홀더;
   상기 하우징본체의 개구부를 차폐하면서 투명렌즈가 구비되어 상기 하우징본체를 투시가능하게 차폐하는 하우징커버; 및
   상기 하우징커버와 상기 하우징본체의 사이에 개재되어 상기 하우징본체를 수밀시키는 오링을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중구조물 검사용 무인 잠수장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 바디는,
   상기 추진기, 상기 캠코더하우징, 상기 조명기 및 상기 주제어기의 설치부위를 제공하는 메인프레임; 및
   상기 메인프레임에 부착되면서 상기 메인프레임과 상기 메인프레임에 부착된 부착물의 중량에 부합하는 부력을 제공하는 부력재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중구조물 검사용 무인 잠수장치.
   

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