KR101701146B1

KR101701146B1 - 어망 회수 시스템 및 이를 이용한 어망의 위치 측정 방법

Info

Publication number: KR101701146B1
Application number: KR1020140193063A
Authority: KR
Inventors: 박지현; 윤종락
Original assignee: 부경대학교 산학협력단
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2017-02-01
Also published as: KR20160080596A

Abstract

본 발명은 어망 회수 시스템 및 이를 이용한 어망 위치 측정 방법에 관한 것으로, 수심을 측정하는 수심센서부, 수심센서부를 제어하면서 수심센서부에서 측정한 수심 정보를 변조하는 처리부와, 처리부에서 송신한 변조된 전기신호를 증폭하여 송출하는 송신부를 구비하여 어망에 장착되는 발신장치;와 송신부에서 송출된 신호를 수신하는 다수의 안테나와, 이들 안테나로부터 수신된 신호를 비교 및 연산하여 발신 위치를 산출하는 제어부를 구비한 관측장치;를 포함한 것이다.

Description

어망 회수 시스템 및 이를 이용한 어망의 위치 측정 방법{System for collecting fishing net and method for measuring location of fishing net using thereof}

본 발명은 유실된 어망을 회수하기 위한 시스템에 관한 것으로, 어망이 유실되면 어망에 장착된 발신장치에서 송출된 신호를 관측장치가 감지하여 어망의 유실 여부 및 위치를 측정한 다음 어망을 회수할 수 있도록 한 어망 회수 시스템 및 이를 이용한 어망의 위치 측정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 어류 등을 바다에서 포획하기 위해 어망을 수면 아래에 설치하고, 그 설치된 어망의 위치를 파악하기 위해 어망과 연결된 로프에 부구를 매달아 수면위에 띄워서 위치를 표시하며, 다음에 이 부구를 끌어올림으로써 어망을 건져 올리게 된다. 특히, 연안으로부터 멀리 떨어진 바다에 설치된 어망을 찾기 위해서는 부구 등을 이용하여 표시하여야 함은 물론이다.

이러한 어망을 바다에 설치한 후 육지로 복귀하여 어망에 어류들이 충분히 유입될 수 있는 시간을 대기한다. 일 예로, 전일 저녁에 어망을 설치하고, 익일 새벽에 어망을 수거하는 방식으로 어류 채집이 이루어질 수 있다. 이렇듯 어망을 설치한 후에는 비교적 긴 시간 동안 어망을 그대로 방치하기 때문에 수거하러 가기 이전에 일 예로 해류나 파도 등의 자연 환경 등에 의해 어망이 최초의 설치된 위치를 벗어나 위치를 이탈하거나 바닷속으로 유실되는 상황이 발생한다.

이러한 상황을 대비하기 위해 종래에는 바다 한가운데 설치한 어망을 찾기 위한 기술 및 장치 등이 개발되었고, 이에 대해 지속적인 개발이 이루어졌다.

하지만, 어망이 절단되거나 파손되어 바닷속에 유실된 경우 이 어망을 찾기 위한 기술 개발이 미흡하고, 이미 유실된 어망에 대해서는 그대로 방치하는 경우가 많으며, 이로 인해 해양이 오염되는 원인이 되었다.

대한민국 등록특허 제10-0771012호(2007.10.29. 공고) 대한민국 등록특허 제10-1249535호(2013.04.01. 공고) 대한민국 등록특허 제10-1159510호(2012.06.25. 공고) 대한민국 등록특허 제10-1176378호(2012.08.23. 공고) 대한민국 공개특허 제10-2013-0099329호(2013.09.06. 공고) 대한민국 등록특허 제10-1233622호(2013.02.14. 공고) 대한민국 등록실용신안 제20-0379254호(2005.03.17. 공고)

상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 평상시의 투망된 어망의 위치를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 어망이 미리 설정된 기준 수심 이하로 가라 앉으면 어망이 유실되는 것으로 판단하고, 이 어망의 위치를 측정하여 유실된 어망을 찾아 회수할 수 있도록 한 어망 회수 발신기 및 이를 이용한 어망의 위치 측정 방법을 제공함에 있다.

상기된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 어망 회수 시스템은, 수심을 측정하는 수심센서부, 수심센서부를 제어하면서 수심센서부에서 측정한 수심 정보를 변조하는 처리부와, 처리부에서 송신한 변조된 전기신호를 증폭하여 송출하는 송신부를 구비하여 어망에 장착되는 발신장치;와 송신부에서 송출된 신호를 수신하는 다수의 안테나와, 이들 안테나로부터 수신된 신호를 비교 및 연산하여 발신 위치를 산출하는 제어부를 구비한 관측장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 수심센서부는 미리 입력된 기준 수심 이내에 위치한 정상 상황에서의 일정 시간 간격으로 수심을 측정하고, 기준 수심보다 더 낮아진 위급 상황에서 정상 상황의 일정 시간 간격보다 더 짧은 일정 시간 간격으로 수심을 측정하며, 기준 수심보다 더 낮은 상태에서 수심의 변화가 없으면 정상 상황보다 더 짧으면서 위급 상황보다 더 긴 일정 시간 간격으로 측정하여 처리부로 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 처리부는 어망의 고유 정보와 수심센서부로부터 수심 정보를 수신하고, 수심 및 어망 정보 저장시 이진 신호로 저장하거나, 송신부(160)로 전송하기 직전에 CFSK(Coded Frequency Shift Keying) 방식으로 변조하여 전송하는 것을 특징으로 한다.

또, 송신부는 처리부가 수심 정보를 통해 기준 수심 이내에 있는 것으로 판단하면 처리부(130)는 지속적인 수심관측을 실시하고, 처리부가 수심 정보를 통해 기준 수심보다 더 아래에 있는 것으로 판단하면 처리부에서 CFSK 방식으로 변조된 전기 신호를 수신 및 증폭하여 음향 신호로 송출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 송신부는 전송손실을 고려하여 일정 범위 이내, 일 예로 10km 이내의 수중 거리에서도 안정적인 정보전송이 가능한 10~20kHz 사이에서 CFSK 변조 신호를 형성하여 송출하는 것을 특징으로 한다.

한편, 안테나는 상호 간에 일정 간격으로 배치된 적어도 3개 이상으로 배열된 것을 특징으로 한다.

또한, 안테나는 발신장치로부터 신호를 수신하기 위해 적응 어레이 안테나 방식 또는 스위치 빔 어레이 안테나 방식으로 작동하는 것을 특징으로 한다.

또, 제어부는 1지점에서 송출된 발신장치의 신호를 각각 수신한 정보를 수신 거리와 각도를 비교 연산하여 발신장치의 위치를 산출하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 발신장치는 처리부 와 송신부 에 전원을 공급하는 배터리 또는 건전지를 구비한 전원부, 전원부가 배터리를 구비한 경우 배터리에 외부 전력을 공급하는 전원공급단자, 처리부에 어망의 고유 정보를 입출력하기 위한 입/출력 단자와, 수심센서부, 처리부, 송신부, 전원부, 전원공급단자와 입/출력 단자가 내장 또는 설치되는 케이스 중 적어도 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 어망 회수 시스템으로 유실된 어망을 측정하는 방법은, 발신장치를 장착한 어망을 설치하는 제00단계(S00); 발신장치가 수심을 확인하는 제01단계(S01); 발신장치가 현재 수심이 기준 수심 이내인지를 판단하고, 기준 수심 이내이면 제01단계(S01)로 회귀하는 제02단계(S02); 발신장치의 현재 수심이 기준 수심 이하로 내려가면 발신장치가 지속적으로 또는, 제01단계(S01)에서의 일정 시간 간격보다 더 짧은 시간 간격으로 수심을 측정하여 어망의 고유 정보와 수심 정보 신호를 송출하는 제03단계(S03); 제03단계(S03)에서 송출된 신호를 관측장치에서 수신하여 연산하고, 어망의 위치 및 수심을 측정한 후 어망을 회수하는 제04단계(S04);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 제01단계(S01)에서 발신장치는 어망의 고유 정보 및 수심 정보를 송출할 수도 있는 특징이 있다.

또한, 제01단계(S01), 제02단계(S02)와 제03단계(S03)에서 발신장치에서의 수심 측정은 발신장치에 내장된 수심센서부가 수행하고, 수심센서부에서 측정된 수심 정보가 처리부에서 수신되며, 처리부에서 수심 정보와 어망의 고유 정보를 CFSK 방식으로 변조하여 전기 신호 송신하면 송신부에서 수신하여 증폭 및 음향 신호로 변환하여 송출하는 것을 특징으로 한다.

또, 제02단계(S02)에서 처리부가 발신장치의 현재 수심이 기준 수심 이내인지를 판단하고, 기준 수심 이내이면 제01단계(S01)로 회귀시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 제03단계(S03)에서 처리부의 제어로 수심센서부가 발신장치의 현재 수심이 기준 수심 이하로 내려가면 발신장치가 지속적으로 또는, 제01단계(S01)에서의 일정 시간 간격보다 더 짧은 시간 간격으로 수심을 측정하고, 발신장치의 수심 변화가 정지되면 발신장치가 지속적으로 또는, 제01단계(S01)보다 더 짧으면서 제03단계(S03)보다 더 긴 시간 간격으로 수심을 측정하여 어망의 고유 정보와 수심 정보 신호를 송신부로 송출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제03단계(S03)에서 발신장치로부터 송출된 신호는 적어도 3개의 안테나를 배열하여 수신하고, 각각의 안테나가 수신한 1지점의 송출 위치에 대한 거리와 각도를 제어부에서 연산하여 발신장치의 위치를 산출하는 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 어망이 파손 또는 절단되어 바닷속으로 가라앉으면서 변하는 수심을 측정하고, 기준 수심 이하로 내려가면 어망이 유실된 것으로 판단하여 어망을 회수할 수 있는 효과가 있다.

이와 같이, 어망의 수심 변화를 통해 어망이 유실되었는지를 판단할 수 있고, 유실된 어망의 위치를 산출하여 회수할 수 있으며, 이로 인해 자연 환경을 보호할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기준 수심 이하에서는 발신장치가 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 송출함으로써, 어망의 위치를 수월하게 산출할 수 있는 효과가 있다.

또, 어망에 장착된 발신장치들 각각에는 고유의 주파수를 갖도록 함으로써, 각각의 발신장치들의 수심 정보를 획득할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 발신장치에서 송출되는 신호에는 어망의 고유 정보가 포함됨으로써, 어망의 소유주 또는 소유선박을 명확히 확인할 수 있어 분실의 우려를 방지하는 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 어망 회수 시스템이 설치된 상태가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2a는 도 1의 발신장치가 도시된 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 발신장치가 도시된 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 발신장치와 관측장치 간의 통신 상태가 도시된 도면이다.
도 4a와 도 4b는 도 3에 도시된 수신기의 실시 예가 도시된 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 관측장치가 개략적으로 도시된 블록도이다.
도 6은 도 1의 관측장치에서 안테나가 신호를 수신한 위치에 대해 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 어망 회수 시스템를 이용하여 어망의 위치를 측정하기 위한 방법이 도시된 블록도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

<구성>

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 어망 회수 시스템가 개략적으로 도시된 도면이다. 도 2a는 도 1의 발신장치가 도시된 사시도이다. 도 2b는 도 2a의 발신장치가 도시된 구성도이다. 도 3은 도 1에 도시된 발신장치와 관측장치 간의 통신 상태가 도시된 도면이다. 도 4a와 도 4b는 도 3에 도시된 수신기의 실시 예가 도시된 도면이다. 도 5는 도 3에 도시된 관측장치가 개략적으로 도시된 블록도이다. 도 6은 도 1의 관측장치에서 안테나가 신호를 수신한 위치에 대해 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 어망 회수 시스템은 도 1과 도 3에 도시된 바와 같이, 어망(10)에 설치된 발신장치(100)와, 이 발신장치(100)로부터 신호를 수신하기 위한 관측장치(200)를 포함하여 이루어진다. 보다 자세하게, 어망(10)에 발신장치(100)가 설치되고, 이 발신장치(100)와 통신 가능하도록 선박에 관측장치(200)가 설치되며, 이 발신장치(100)와 관측장치(200)에 대한 자세한 설명을 하기로 한다.

발신장치(100)는 도 2a와 도 2b에서 보는 바와 같이, 케이스(110), 수심센서부(120), 처리부(130), 입/출력단자(140), 전원공급단자(150), 송신부(160)와 전원부(170)로 이루어진다.

먼저, 케이스(110)는 내부 공간을 밀폐하여 수밀(水密)효과를 얻을 수 있도록 제작된다. 일 예로 케이스(110)는 부식(腐蝕)에 강한 알루미늄을 재질로 이노다이징 처리하여 수심 500mm에서도 완벽한 수밀과 함께 송신부(160)에서의 신호 송출이 가능하도록 제작된다. 이 케이스(110)에는 수심센서부(120), 처리부(130), 전원부(170)와 송신부(160)가 내장되고, 처리부(130)와 연결된 입/출력단자(140)의 일부가 일측 벽을 관통하여 외부에 위치될 수 있도록 제작된다. 또한, 케이스(110)는 상부와 하부로 분할 제작되고, 상부에는 송신부(160)가 내장되어 밀폐되고, 하부에는 수심센서부(120), 처리부(130)와 전원부(170)가 내장되어 밀폐되도록 제작할 수 있다.

그리고, 케이스(110)는 어망(10)에 장착될 수 있도록 하면에 마련된 장착부(180)를 더 구비한다. 이 장착부(180)는 일 예로 고리 형상으로 가공되어 어망(10)의 위사나 경사에 끼우도록 제작될 수도 있고, 통상의 다양한 방식으로 어망(10)에 케이스(110)를 고정시킬 수 있도록 제작된다.

또한, 수심센서부(120)는 발신장치(100)의 수심을 확인하는 것으로, 실질적으로는 어망(10)이 바닷속으로 가라 앉을 경우 어망(10)이 위치한 수심에 관한 정보를 획득하는 센서부이다. 이 수심센서부(120)는 케이스(110)의 내부에 장착되고, 미리 설정된 기준 수심 이하가 되면 작동하여 현재의 수심에 대해 지속적으로 또는 일정 시간마다 측정하도록 설정된다. 여기서, 기준 수심은 수면으로부터 일정 깊이로 정하고, 이 깊이는 어망(10)의 설치 깊이에 따라 설정된다.

이 수심센서부(120)는 투망후 정상적으로 설치된 상태(이하에서는 '정상 상황'이라고 함)에서는 수 십분 또는 수 시간 간격으로 수심 정보를 측정한다. 또한, 수심센서부(120)는 파손 또는 절단에 의해 어망(10)이 설정된 기준 수심 이하로 가라 앉는 위급한 상태(이하에서는 '위급 상황'이라고 함)가 되면, 어망(10)이 가라 앉는 동안 지속적으로 또는, 수 초 내지 수 분의 일정 시간 간격으로 수심 정보를 측정한다. 또, 어망(10)이 바닷 속 바닥에 완전히 가라 앉아 수심의 변화가 없는 경우 고정된 수심 정보를 수 십분의 일정 시간 간격으로 측정한다. 이렇게 수심센서부(120)에서 측정한 정보는 처리부(130)로 송신하도록 이루어진다. 따라서, 어망(10)이 정상 상황에서는 일정 시간 마다 수심을 측정하고, 어망(10)이 위급 상황, 즉 설정된 기준 수심 이하가 되면 수심의 변화를 지속적 또는 정상의 경우보다 더 짧은 일정 시간마다 측정하며, 어망(10)이 바닷속 바닥에 완전히 가라 앉은 상태에서의 수심을 측정하고, 이들 모든 데이터를 처리부(130)로 송신한다. 한편, 이 수심센서부(120)는 어망(10)이 회수되면서 기준 수심 이상이 되면 다시 정상 상태에서의 수심 측정 상태로 복귀된다.

또한, 처리부(130)는 어망(10)에 관한 정보, 일 예로 어망(10)의 소유주 또는 소유 선박, 어망(10)의 최초 투망 위치에 대한 정보를 입/출력단자(140)로부터 입력받아 저장하고, 수심센서부(120)에서 수신한 수심 정보를 저장하도록 이루어진다. 이 처리부(130)는 정상 상황에서는 대기 상태를 유지하다가 위급 상황 즉, 수심센서부(120)로부터 기준 수심 이하의 수심 정보가 수신되거나, 수심 데이터의 수신 시간이 짧아져 어망(10)이 가라 앉는 것으로 판단되면, 초기 저장된 어망(10) 정보를 송신부(160)를 통해 송출하도록 이루어진다. 이때, 처리부(130)는 미리 입력된 어망(10) 정보와 새로 수신된 수심 정보를 이진 신호(binary signal)로 저장할 수 있고, 송신부(160)로 전송하기 직전에 이진 신호를 CFSK(Coded Frequency Shift Keying) 방식으로 변조할 수도 있다. 여기서, 처리부(130)는 입력된 어망(10)의 정보 및 수심 데이터를 CFSK 방식으로 변조한 상태로 저장한 후 송신부(160)로 송신할 수도 있고, 송신부(160)로 송신하기 직전에 CFSK 방식으로 변조하여 송신할 수도 있다. 이 처리부(130)는 수심센서부(120)로부터 수신한 수심 정보가 기준 이하가 되어 지속적으로 수심 정보가 변화되면 연속적으로 또는, 아주 짧은 시간 간격 즉, 수 십초 내지 수 분 간격으로송신부(160)를 통해 신호가 송출되도록 한다. 일 예로, 10초 내지 1분 정도로 하고, 바람직하게는 30초 정도로 한다. 또한, 처리부(130)는 어망(10)이 바닥에 완전히 가라 앉아 고정되어 수심이 변하지 않으면 가라 앉는 동안 보다는 더 긴 시간 간격 즉, 수 분 내지 수 십분으로 송신부(160)를 통해 신호가 송출되도록 한다. 일 예로, 5분 내지 20분 정도로 하고, 바람직하게는 10분 정도로 한다. 이 처리부(130)는 수심센서부(120)로부터 발신장치(100)의 수심 정도와 무관하게 일정하게 수심 정보를 수신하므로, 만약 어망(10)이 회수되면서 발신장치(100)가 기준 수심 이내로 복귀하게 되면 그 수심 정보를 수심센서부(120)로부터 수신한 후 수심센서부(120)가 정상 상태의 모드로 전환하도록 제어할 수 있다.

또, 입/출력단자(140)는 처리부(130)에 어망(10)에 관한 정보, 일 예로 어망(10)의 위치, 소유주와 소유 선박 등을 입력하거나 변경 및 출력할 수 있도록 이루어진 단자이다. 이 입/출력단자(140)는 케이스(110)의 외부에 배치되므로 별도의 수밀을 위한 구조로 이루어지는 것은 당연하고, 일 예로, 수밀용 캡(미도시)을 체결하도록 가공될 수 있다. 따라서, 입/출력단자(140)를 통해 투망 이전 또는 이후에 케이블을 통해 단말기(일 예로 컴퓨터)와 처리부(130)와 연결될 수 있고, 이 상태에서 단말기에 입력된 정보를 처리부(130)에 입력하거나, 처리부(130)에 저장된 정보를 단말기에서 출력할 수 있다. 한편, 입/출력단자(140)는 별도의 무선 통신장치로 대체될 수 있고, 이 통신장치는 단말기와 무선통신으로 통신하면서 어망(10)에 관한 정보를 처리부(130)에 전송하도록 이루어질 수 있다.

그리고, 전원공급단자(150)는 케이스(110)에 내장된 전원부(170)에 외부 전원을 공급할 수 있도록 별도 마련된 단자이다. 이 전원공급단자(150) 역시 수밀용 캡(미도시)을 체결할도록 가공될 수 있다.

또한, 송신부(160)는 처리부(130)에서 수신한 어망(10)에 대한 고유 정보를 갖는 전기 신호를 증폭하면서 음향 신호로 변환하여 송출하도록 이루어진다. 이러한 송신부(160)는 일 예로 피에조 트랜스듀서(pkezo transducer)일 수 있고, 이 피에조 트랜스듀서를 통해 전기 신호를 증폭하여 음향 신호로 변환할 수 있다. 또한, 송신부(160)는 처리부(130)에서 CFSK 방식으로 변조되어 수신된 전기 신호를 수중에서의 전송을 위해 일정 범위, 일 예로 10km 이내의 수중 거리에서도 안정적인 정보 전송이 가능한 10~20kHz 대역의 반송파 주파수로 변환하고, 이 변환된 음향을 송출한다. 이 송신부(160)에서 변환되는 주파수는 10~20kHz 대역의 송신 주파수를 분할하여 하나의 어망(10)에 설치되는 다수의 발신장치(100)의 수량에 따라 각각 다른 주파수를 갖도록 설정될 수 있다. 이 주파수는 소유 어망(10)에 대한 고유 주파수가 될 수 있고, 이로 인해 타인이나 타 어선에 의한 소유 어망(10)의 분실을 방지할 수 있다. 또한, 송신부(160)의 증폭 및 음향 신호 변환은 발신장치(100)가 기준 수심 아래로 내려갔을 때 증폭 및 음향 신호 변환을 수행하여 음향 신호를 송출하고, 발신장치(100)가 기준 수심 이내에 위치하면 처리부(130)에서 수신한 전기 신호를 송출하여 지속적으로 수심 정보를 수신할 수 있다. 이는 발신장치(100)가 기준 수심 이내에서는 송신부(160)에서 송출된 전기 신호를 관측장치(200)가 원활히 수신할 수 있고, 기준 수심 아래로 내려가게 되면 전기 신호보다 음향 신호의 수신율이 더 향상되기 때문이다. 또한, 기준 수심의 정도에 따라 전기 신호보다 음향 신호의 수신율이 더 좋으면 발신장치(100)가 기준 수심 이내에 위치하더라도 송신부(160)는 음향 신호를 송출할 수 있다. 여기서, '기준 수심 이내'는 수면으로부터 기준 수심까지의 깊이로, '기준 수심 이상'의 표현과 혼용하여 사용할 수 있다.

또, 전원부(170)는 수심센서부(120), 처리부(130)와 송신부(160)에 전력을 공급하도록 설치된다. 이 전원부(170)는 장시간 동안 전력을 제공할 수 있는 배터리를 사용하는 것이 바람직하고, 필요에 따라 다수의 건전지를 사용할 수도 있다. 전원부(170)가 배터리를 사용하는 경우, 투망 이전에 외부 전력이 전원공급단자(150)를 통해 공급되어 충전되는 상용의 배터리일 수도 있고, 태양광을 이용하여 충전되는 태양 전지배터리일 수도 있으며, 상용의 배터리와 태양 전지배터리를 함께 사용할 수도 있다.

한편, 관측장치(200)는 도 1, 도 3, 도 4a 내지 도 5에서 보듯이, 안테나(210)와 제어부(220)를 포함한다.

여기서, 안테나(210)는 도 3에서와 같이, 상호 일정 간격을 갖도록 배치된 적어도 3개를 구비한다. 이들 안테나(210)는 발신장치(100)의 송신부(160)에서 송출된 음향 신호를 각각 수신하여 제어부(220)로 송신하도록 이루어진다. 여기서, 안테나(210)는 도 4a에서와 같이 적응 어레이 안테나(adaptive array antenna) 방식으로 설치될 수도 있고, 도 4b에서와 같이 스위치 빔 어레이 안테나(switched bead array antenna) 방식으로 설치될 수 있다. 그리고, 발신장치(100)에서는 어망(10)의 고유 정보와 더불어 미리 설정된 고유 반송파 주파수를 송출하므로 이 주파수를 수신할 수 있는 소유주 또는 소유 어선에서의 안테나(210)에서만 수신할 수 있다. 따라서, 어망(10)의 분실을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 제어부(220)는 도 5에서와 같이 안테나(210)들과 연결되고, 안테나(210)들의 수신 음향 신호를 전송받아 연산하여 발신장치(100), 즉 어망(10)의 위치를 정확히 산출한다. 이 제어부(220)에서의 연산에 대해 설명하기로 한다. 먼저, 도 6을 보면, 발신장치(100)에서 송출된 1지점에서의 음향신호는 3개의 안테나(210)에서 수신하고, 이때의 수신 각도와 거리를 측정한다. 이렇게 측정된 데이터는 도 6을 참조하고, 아래 [수학식 1] 내지 [수학식 3]으로 연산하여 발신 위치 및 수심을 정확히 산출한다. 여기서, [수학식 1]은 시그널 벡터(signal vector)를 구하기 위한 식이고, [수학식 2]는 가중 벡터(weight vector)를 구하기 위한 식이며, [수학식 3]은 이들 시그널 벡터와 가중 벡터를 연산하여 결과값(y(t)을 얻기 위한 식이다. 이들 수학식은 저자가 S.Unnikirshna Pillai, C.S.Burrus이고, 서명이 Array Signal Processing인 참고문헌에서 15페이지에 개시된 것으로, 통상적으로 위치를 산출하기 위해 이용된다. 따라서, [수학식 1] 내지 [수학식 3]을 이용하여 위치를 산출하는 연산에 대한 자세한 설명은 생략한다.

여기서, ω = πcosθ 이다.

그리고, 제어부(220)는 발신장치(100)의 신호 주파수 또는 세기 등에 따라 적응 어레이 안테나 방식이나 스위치 빔 어레이 안테나 방식을 선택할 수도 있다.

<측정 방법>

한편 상술된 본 발명의 어망 회수 시스템를 이용한 어망의 위치 측정 방법에 대해 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.

도 7은 도 1의 어망 회수 시스템를 이용하여 어망의 위치를 측정하기 위한 방법이 도시된 블록도이다.

먼저, 발신장치(100)를 장착한 어망(10)을 설치한다(S00). 여기서, 발신장치(100)의 전원부(170)에 충분한 전력을 공급하여 충전시키고, 입/출력단자(140)를 통해 어망(10)의 고유 정보를 입력한 이후 어망(10)을 바다에 투망함으로써 설치한다. 또한, 처리부(130)는 입/출력단자(140)에서 수신된 어망(10)의 고유 정보를 저장한다.

다음으로, 발신장치(100)가 수심을 확인한다(S01). 이때, 발신장치(100)의 수심센서부(120)에서 측정한 수심 정보를 처리부(130)에서 수신하여 확인 및 저장한다.

다음으로, 처리부(130)가 발신장치(100)의 수심이 기준 수심 이내 인지를 판단하고, 미리 입력된 기준 수심 이내이면 제01단계(S01)로 회귀한다(S02). 처리부(130)에서 수신한 현재 수심이 기준 수심 이내인 경우 확인 단계(S01)로 되돌아간다. 이러한 정상 상황에서는 발신장치(100)에서 송출된 시간을 일정 시간 간격마다 일 예로, 1시간 간격으로 계속하여 확인하여 판단한다.

다음으로, 발신장치(100)가 기준 수심 이하로 내려간 경우, 일정 간격의 시간마다 수심을 반복 확인하여 신호를 송출한다(S03). 어망(10)이 절단되거나 파손되어 바닷속으로 가라 앉는 경우, 발신장치(100)가 기준 수심 이하로 내려가게 된다. 이때, 발신장치(100)의 수심센서부(120)가 지속적으로 또는, 수 초 내지 수 분 간격으로 수심을 측정하여 처리부(130)로 전송하면 처리부(130)가 CFSK 방식으로 변조한 전기 신호를 송신부(160)가 수신한다. 이후, 변조된 전기 신호를 증폭하면서 10~20kHz 대역의 음향 신호로 변환하여 송출한다. 이렇게 변환되어 송출된 음향신호를 안테나(210)들이 수신하고, 이 수신된 신호를 제어부(220)에서 연산하여 발신장치(100)의 위치 및 수심을 확인한다. 이때, 처리부(130)는 수심 정보와 더불어 어망(10)의 고유 정보도 CFSK 방식으로 변조하여 전기 신호로 송신부(160)로 전송하고, 송신부(160)에서 음향 신호로 증폭 및 변환하여 송출한다. 여기서, 수심을 측정하는 시간 간격은 일 예로, 10초 내지 1분 정도로 하고, 바람직하게는 30초 정도로 한다. 한편, 발신장치(100)에서는 어망(10)의 고유 정보와 함께 미리 저장된 고유 반송파 주파수를 송출하게 되므로 이 고유 주파수를 수신할 수 있는 소유주 또는 소유 어선에서의 관측장치(200)에서만 수신할 수 있다. 또한, 어망(10)이 바닷속 바닥에 완전히 가라 앉아 발신장치(100)의 수심 변화가 정지되면 발신장치(100)에서 송출한 신호 확인을 수 분 내지 수 십분으로 연장하여 송출한다. 이는 어망(10)이 떠내려가지 않고 고정된 상태이므로 어망(10)의 위치를 보다 더 쉽게 찾을 수 있고, 발신장치(100)에서 신호를 자주 송출하게 되면 전원부(170)의 전력이 빨리 소진하게 되어 어망(10)의 위치를 확보하기 이전에 신호 송출이 중단될 수도 있기 때문이다. 이때, 신호 송출 및 확인 시간 간격은 일 예로, 5분 내지 20분 정도로 하고, 바람직하게는 10분 정도로 한다.

끝으로, 제03단계(S03)에서 송출된 신호를 관측장치(200)에서 수신하고, 이 신호를 비교 연산하여 획득한 어망(10)의 현재 위치로 이동하여 어망(10)을 회수한다(S04). 이때, 발신장치(100)의 신호를 수신한 최초 시점부터 지속적으로 연산이 이루어진다. 어망(10)의 위치 및 수심을 산출하기 위한 연산은 일 예로 도 6을 토대로 한 [수학식 1] 내지 [수학식 3]를 이용하여 수행된다. 즉, 1개의 발신장치(100)에서 송출된 신호를 3개의 안테나(210)에서 수신하여 수신 거리와 각도를 비교 연산하여 발신장치(100)의 정확한 위치를 산출한다. 이 연산으로 획득한 어망(10)의 위치 및 수심 정보를 토대로 어망(10)을 회수한다. 여기서, 제어부(220)의 연산은 발신장치(100)의 위치만 산출하고, 발신장치(100)의 수심은 수신된 신호에 포함된 정보를 통해 획득할 수도 있다. 여기서, 어망(10)이 회수되면서 발신장치(100)가 기준 수심 이내로 복귀되면 처리부(130)에 의해 수심센서부(120)의 작동 역시 정상 상태에서의 수심 측정 상태로 복귀한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10:어망
100:발신장치
110:케이스
120:수심센서부
130:처리부
140:입/출력단자
150:전원공급단자
160:송신부
170:전원부
180:장착부
200:관측장치.

Claims

수심을 측정하는 수심센서부(120), 수심센서부(120)를 제어하면서 수심센서부(120)에서 측정한 수심 정보를 변조하는 처리부(130)와, 처리부(130)에서 송신한 변조된 전기신호를 증폭하여 송출하는 송신부(160)를 구비하여 어망(10)에 장착되는 발신장치(100);와
상기 송신부(160)에서 송출된 신호를 수신하는 다수의 안테나(210)와, 이들 안테나(210)로부터 수신된 신호를 비교 및 연산하여 발신 위치를 산출하는 제어부(220)를 구비한 관측장치(200);를 포함하고,
상기 수심센서부(120)는 미리 입력된 기준 수심 이내에 위치한 정상 상황에서의 일정 시간 간격으로 수심을 측정하고, 기준 수심보다 더 낮아진 위급 상황에서 상기 정상 상황의 일정 시간 간격보다 더 짧은 일정 시간 간격으로 수심을 측정하며, 기준 수심보다 더 낮은 상태에서 수심의 변화가 없으면 정상 상황보다 더 짧으면서 위급 상황보다 더 긴 일정 시간 간격으로 측정하여 처리부(130)로 전송하는 어망 회수 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 처리부(130)는 어망(10)의 고유 정보와 수심센서부(120)로부터 수심 정보를 수신하고,
수심 및 어망 정보 저장시 이진신호로 저장하거나, 송신부(160)로 전송하기 직전에 CFSK 방식으로 변조하는 어망 회수 시스템.
제3항에 있어서,
상기 송신부(160)는 처리부(130)가 수심 정보를 통해 기준 수심 이내에 있는 것으로 판단하면 처리부(130)는 지속적인 수심관측을 실시하고, 처리부(130)가 수심 정보를 통해 기준 수심보다 더 아래에 있는 것으로 판단하면 처리부(130)에서 CFSK 방식으로 변조된 전기 신호를 수신 및 증폭하여 음향 신호로 송출하는 어망 회수 시스템.
제4항에 있어서,
상기 송신부(160)는 일정 범위 이내의 수중 거리에서도 안정적인 정보전송이 가능한 10~20kHz 사이에서 CFSK 변조 신호를 형성하여 송출하는 어망 회수 시스템.
제1항에 있어서,
상기 안테나(210)는 상호 간에 일정 간격으로 배치된 적어도 3개 이상으로 배열된 어망 회수 시스템.
제6항에 있어서,
상기 안테나(210)는 발신장치(100)로부터 신호를 수신하기 위해 적응 어레이 안테나 방식 또는 스위치 빔 어레이 안테나 방식으로 작동하는 어망 회수 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어부(220)는 1지점에서 송출된 발신장치(100)의 신호를 각각 수신한 정보를 수신 거리와 각도를 비교 연산하여 발신장치(100)의 위치를 산출하는 어망 회수 시스템.
제1항 및 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발신장치(100)는 처리부(130)와 송신부(160)에 전원을 공급하는 배터리 또는 건전지를 구비한 전원부(170), 전원부(170)가 배터리를 구비한 경우 배터리에 외부 전력을 공급하는 전원공급단자(150), 처리부(130)에 어망(10)의 고유 정보를 입출력하기 위한 입/출력단자(140)와, 이들 수심센서부(120), 처리부(130), 입/출력단자(140), 전원공급단자(150), 송신부(160), 전원부(170)가 내장 또는 설치되는 케이스(110) 중 적어도 하나를 더 구비하는 어망 회수 시스템.
제1항 및 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항의 어망 회수 시스템을 이용한 어망 위치 측정 방법은,
발신장치(100)를 장착한 어망(10)을 설치하는 제00단계(S00);
상기 발신장치(100)가 수심을 확인하는 제01단계(S01);
상기 발신장치(100)가 현재 수심이 기준 수심 이내인지를 판단하고, 기준 수심 이내이면 상기 제01단계(S01)로 회귀하는 제02단계(S02);
상기 발신장치(100)의 현재 수심이 기준 수심 이하로 내려가면 발신장치(100)가 지속적으로 또는, 상기 제01단계(S01)에서의 일정 시간 간격보다 더 짧은 시간 간격으로 수심을 측정하여 어망(10)의 고유 정보와 수심 정보 신호를 송출하는 제03단계(S03);
상기 제03단계(S03)에서 송출된 신호를 관측장치(200)에서 수신하여 연산하고, 어망(10)의 위치 및 수심을 측정한 후 어망(10)을 회수하는 제04단계(S04);를 포함하는 어망 회수 시스템을 이용한 어망의 위치 측정 방법.
제10항에 있어서,
상기 제01단계(S01)에서 발신장치(100)는 어망(10)의 고유 정보 및 수심 정보를 송출하여 발신장치(100)의 위치 및 수심을 확인하도록 된 어망 회수 시스템을 이용한 어망의 위치 측정 방법.
제10항에 있어서,
상기 제01단계(S01), 제02단계(S02)와 제03단계(S03)에서 발신장치(100)에서의 수심 측정은 발신장치(100)에 내장된 수심센서부(120)가 수행하고, 수심센서부(120)에서 측정된 수심 정보가 처리부(130)에서 수신되며, 처리부(130)에서 수심 정보와 어망(10)의 고유 정보를 CFSK 방식으로 변조하여 전기 신호 송신하면 송신부(160)에서 수신하여 증폭 및 음향 신호로 변환하여 송출하는 어망 회수 시스템을 이용한 어망의 위치 측정 방법.
제12항에 있어서,
상기 제02단계(S02)에서 처리부(130)가 발신장치(100)의 현재 수심이 기준 수심 이내인지를 판단하고, 기준 수심 이내이면 상기 제01단계(S01)로 회귀시키는 어망 회수 시스템을 이용한 어망의 위치 측정 방법.
제12항에 있어서,
상기 제03단계(S03)에서 처리부(130)의 제어로 수심센서부(120)가 상기 발신장치(100)의 현재 수심이 기준 수심 이하로 내려가면 발신장치(100)가 지속적으로 또는, 상기 제01단계(S01)에서의 일정 시간 간격보다 더 짧은 시간 간격으로 수심을 측정하고, 상기 발신장치(100)의 수심 변화가 정지되면 발신장치(100)가 지속적으로 또는, 상기 제01단계(S01)보다 더 짧으면서 제03단계(S03)보다 더 긴 시간 간격으로 수심을 측정하여 어망(10)의 고유 정보와 수심 정보 신호를 송신부(160)로 송출하는 어망 회수 시스템을 이용한 어망의 위치 측정 방법.
제10항에 있어서,
상기 제03단계(S03)에서 발신장치(100)로부터 송출된 신호는 적어도 3개의 안테나(210)를 배열하여 수신하고, 각각의 안테나(210)가 수신한 1지점의 송출 위치에 대한 거리와 각도를 제어부(210)에서 연산하여 발신장치(100)의 위치를 산출하는 어망 회수 시스템을 이용한 어망의 위치 측정 방법.