KR101751676B1 - 해류 관측기의 해저면 계류장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파를 이용하여 해류의 유속 및 파고 등을 측정하는 관측기를 해저면상에 수직 방향으로 안착시켜 놓기 위한 계류장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 계류장치의 장치프레임 외측에 조류차단용 커버판을 설치하고, 상기 커버판의 외측면에 무게추를 끼움식으로 조립시킬 수 있는 장착브라켓 또는 무게추를 외부에서 투입시켜 놓을 수 있는 수납케이스를 제공함에 따라, 무게추가 설치되지 아니한 상태로 계류장치를 해저면에 안착시킨 이후 다이버들이 수중에서 무게추를 커버판상에 손쉽게 설치하여 놓을 수 있도록 하며, 이로 인하여 계류장치의 초기 인양하중을 최대한으로 줄여 선박용 크레인 등의 파손을 방지하면서 계류장치를 해저면까지 안전하게 내린 다음 무게추를 이용한 침강력의 확보가 가능토록 하고, 계류장치를 통한 조류의 흐름을 차단하여 관측기가 수직 방향으로 직립된 자세를 안정적으로 유지토록 하는 동시에, 대용량 배터리의 추가적용을 통하여 관측기간 역시 최대한으로 확보할 수 있도록 하며, 계류장치의 장치프레임 내측에 관측기의 탄성지지수단을 배치하는 구조적 개선방안을 통하여, 계류장치의 설치 도중에 발생할 수 있는 관측기의 충격이나 손상 등을 미연에 방지할 수 있도록 한 해류 관측기의 해저면 계류장치에 관한 것이다.

Description

해류 관측기의 해저면 계류장치{Apparatus for mooring doppler current profiler on a undersea ground}

본 발명은 초음파를 이용하여 해류의 유속 및 파고 등을 측정하는 관측기를 해저면상에 수직 방향으로 안착시켜 놓기 위한 계류장치에 관한 것으로서, 무게추가 설치되지 아니한 상태로 계류장치를 해저면에 안착시킨 이후 다이버들이 수중에서 무게추를 커버판상에 손쉽게 설치하여 놓을 수 있도록 하고, 계류장치의 설치 도중에 발생하는 관측기의 요동 현상을 완충시켜 관측기의 충격이나 손상 등을 미연에 방지할 수 있도록 한 해류 관측기의 해저면 계류장치에 관한 것이다.

일반적으로 바닷물의 일정한 흐름을 해류(海流)라 표현하고 이것은 다시 흐름이 유발되는 원인에 따라 조류(潮流), 취송류(吹送流: 수면 위를 부는 바람에 의하여 발생하는 흐름), 관성류(慣性流) 등으로 구분되며, 해류의 관측을 통하여 얻어진 정보는 해당 지역의 기후나 기상의 판단 및 어류의 이동에 따른 포획이나 어장의 관리 등을 예상 및 계획하는 측면에 많은 도움이 된다.

상기와 같이 해류를 관측하기 위한 방법은 해수면이나 해수중에 떠있는 부유물질의 이동을 눈으로 관측하였던 초기의 방법으로부터, 프로펠러와 나침반이 장착된 유속계를 활용하는 방법으로 발전하였고, 최근에 들어서는 위성관측기를 포함하여 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) 관측기나 RDCP(Recording Doppler Current Profiler) 관측기 또는 레이더 관측기나 해양관측뜰개 등을 이용한 첨단기법의 해류관측이 활발히 이루어지고 있다.

상기와 같은 해류관측방법 중에서 ADCP나 RDCP와 같은 장비를 사용하는 관측기법은, 해당 관측기로부터 수면을 향하여 초음파를 발생시키는 한편, 각 수심층에서 해류와 함께 움직이는 부유물로부터 반사된 음파의 도플러(Doppler) 효과를 통해 해류를 관측하는 것으로서, 해류의 방향과 속도 뿐만 아니라 파고, 즉 해수면으로부터 해저면까지의 깊이도 측정이 가능하다.

상기와 같은 ADCP 또는 RDCP 관측기를 선박에 장착시켜 선박의 운항중에 해류를 관측할 수도 있으나, 보다 정확한 해류의 관측을 위하여 ADCP 또는 RDCP 관측기를 계류장치와 함께 특정 해역의 해저면으로 안착 및 계류시킨 상태에서 수십일 내지 수개월 동안 해류 및 파고에 대한 정보를 지속적으로 관측하게 되며, 종래의 경우는 골조프레임 형상의 앵커식 계류장치에 ADCP 또는 RDCP 관측기를 수직 방향으로 장착시킨 다음 이를 평평한 해저면에 안착시켜 사용하였다.

그러나, 종래의 해류 관측기용 해저면 계류장치는 관측기가 수직 방향으로 직립된 상태를 유지하도록 해저면이 평탄한 곳을 골라 계류장치를 설치하여야 하는 번거로움이 있었고, 장시간의 관측시 조류 등에 의해 해저면의 일부가 유실됨에 따라 관측기가 계류장치와 함께 기울어질 경우에는 해류에 대한 정보의 측정결과에 많은 오차가 발생하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 보완하기 위한 것으로서, 파이프형 프레임을 이용하여 삼각뿔대 형상의 장치프레임을 제작하고, 상기 장치프레임의 상단면에 한 쌍의 링이 전,후 방향과 좌,우 방향의 임의 각도로 회전이 가능한 짐벌(Gimbal) 기구를 설치하는 한편, 해당 짐벌기구상에 관측기를 매달아 설치하여 놓음으로서, 해저면이 평탄치 못한 곳이나 해류에 의해 해저면의 일부가 유실되는 경우에도 관측기가 수직 방향으로 직립된 상태를 유지토록 하며, 이를 통하여 해류의 유속 및 파고에 대한 정확한 정보를 관측할 수 있도록 한 해류 관측기의 해저면 계류장치가 대한민국 등록특허 제 10-1133197호에 기재되어 알려져 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 계류장치에 있어서도, 계류장치의 침강하중을 제공하는 무게추를 계류장치의 바닥측 프레임상에 미리 고정시켜 놓은 다음, 선박용 크레인을 이용하여 관측기가 장착된 계류장치를 해저면으로 가라 앉히는 한편, 관측작업이 완료된 이후에는 무게추가 고정되어 있는 계류장치를 관측기와 함께 선박으로 회수토록 하였기 때문에, 계류장치의 설치 및 회수에 따른 인양하중이 무게추의 하중에 의하여 매우 무겁게 됨으로서, 계류장치의 설치 및 회수작업의 도중에 선박용 크레인의 파손이 자주 발생하는 문제점이 있었다.

다시 말해서, 계류장치에 적용되는 무게추의 중량이 개당 최소 20kg에서 최대 30kg에 이르며, 하나의 계류장치에 최소 2개에서 최대 4개의 무게추가 설치됨은 물론이고, 관측기 자체의 중량 또한 50~60kg 정도가 됨에 따라, 무게추와 관측기가 포함된 계류장치의 전체 하중이 300kg 수준에 육박하게 되며, 이는 관측기의 설치 및 회수작업에 통상적으로 사용되는 소형 선박의 크레인이 감당하기 어려운 무게가 되므로, 계류장치의 설치 및 회수작업 도중에 크레인의 파손이 빈번하게 발생한다는 것이다.

상기와 같이 계류장치의 설치 및 회수작업 도중에 선박용 크레인의 파손이 발생하게 되면, 계류장치의 신속하고 안전한 설치와 회수가 어렵게 됨은 물론이고, 계류장치의 과도한 인양하중으로 말미암아 관측기 자체에 내장된 배터리 이외에 다른 대용량의 배터리를 계류장치에 추가로 설치하는 것이 거의 불가능하게 되므로 해류의 관측기간을 보다 더 충분하게 확보할 수 없는 문제점이 있었으며, 이를 보완하기 위하여 소형 선박에 중,대형 크레인을 설치하거나, 중,대형 선박을 운항시키는 것은 관측기의 설치 및 회수에 따른 기간과 그 빈도수 및 선박의 운항비용 등을 고려할 경우 비경제적이고 비효율적이 된다.

이와 더불어, 종래의 계류장치는 파이프형 프레임만을 이용한 단순한 골조구조물이 됨으로서, 사질(沙質)이나 사니질(沙泥質) 또는 니질(泥質) 등의 연약지반에 계류장치를 설치할 경우, 계류장치와 해저면간의 접지면적이 매우 적게 되어 계류장치의 침하현상이 가속화 될 우려가 있었고, 무게추 부분까지 해저면을 통하여 침하될 경우 계류장치의 인양작업이 더욱 어려워지는 문제점이 있었으며, 조류의 흐름이 계류장치를 그대로 통과함에 따라, 짐벌기구에 매달린 관측기가 직립된 자세를 유지하지 못하고 조류의 흐름에 편승하여 자주 요동하게 되는 바, 이는 해류의 정확한 관측작업에 좋지 못한 영향을 미치는 요인이 된다.

뿐만 아니라, 선박에서 계류장치를 해저면으로 가라앉혀 계류장치를 설치하는 과정이나 해류의 관측작업이 완료된 이후 계류장치를 해저면으로부터 선박으로 다시 인양하는 과정에서 파랑(波浪)에 의한 선박의 요동이나 크레인의 오조작 등으로 말미암아 짐벌기구에 매달린 관측기가 심하게 요동할 경우, 계류장치의 프레임 구조물과 관측기가 강하게 충돌하여 정밀한 전자부품이 내장된 관측기 자체의 손상이나 파손이 발생할 수 있음에도 불구하고, 기존의 계류장치에는 이를 방지할 수 있는 수단이 제공되지 못한 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제 10-1133197호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 해류 관측기의 해저면 계류장치는, 골조구조물이 되는 장치프레임의 외측에 걸쳐 조류차단용 커버판을 설치하고, 상기 커버판의 외측면에 무게추를 끼움식으로 조립시킬 수 있는 장착브라켓 또는 무게추를 외부에서 투입시켜 놓을 수 있는 수납케이스를 제공함에 따라, 무게추가 설치되지 아니한 상태로 계류장치를 해저면에 안착시킨 이후 다이버들이 수중에서 무게추를 커버판상에 손쉽게 설치하여 놓을 수 있도록 하며, 이로 인하여 계류장치의 초기 인양하중을 최대한으로 줄여 선박용 크레인 등의 파손을 방지하면서 계류장치를 해저면까지 안전하게 내린 다음 무게추를 이용한 침강력의 확보가 가능토록 하고, 관측기를 계류장치와 함께 선박으로 회수할 시에도 커버판으로부터 무게추를 용이하게 분리시켜 인양하중을 줄인 상태에서 요구하는 회수작업을 신속하고 안전하게 수행할 수 있도록 하는 것을 그 주된 기술적 과제로 한다.

이와 더불어, 계류장치를 통한 조류의 흐름을 커버판으로 차단시킴으로서, 관측기가 조류의 흐름에 편승하지 않고 수직 방향으로 직립된 자세를 보다 더 안정적으로 유지토록 하며, 장치프레임의 바닥측에 해수유동구멍이 형성된 바닥판을 배치시킴으로서, 계류장치의 설치 및 회수작업에 지장을 초래하지 않는 조건으로 사질이나 사니질 또는 니질과 같은 연약지반에도 계류장치의 설치가 가능토록 하고, 무게추의 장착방식을 개선하여 인양하중을 줄이도록 한 잇점을 바탕으로 상기 바닥판에 대용량 배터리를 추가로 설치함으로서 해류의 관측기간 역시 최대한으로 확보할 수 있도록 하며, 장치프레임의 내측에 관측기의 탄성지지수단을 배치하는 구조적 개선방안을 통하여, 계류장치의 설치 및 회수 도중에 발생할 수 있는 관측기의 충격이나 손상 및 파손 등을 미연에 방지할 수 있도록 하고, 무게추에 부력통을 일체로 설치하여 계류장치의 설치시 무게추를 수중에서 취급함에 따른 안전성과 편의성을 도모하는 한편, 무게추의 장착후에는 부력통의 내부로 해수를 주입시켜 계류장치의 견고한 안착이 가능토록 하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, 삼각이나 사각 또는 다각뿔대 형상의 골조구조물이 되는 장치프레임과, 상기 장치프레임을 관측기와 함께 해저면상에 착지시켜 놓기 위한 무게추와, 상기 장치프레임의 상단면에 설치되는 관측기용 장착판과, 상기 장착판의 내측에서 소정의 간격을 두고 동심원상으로 배치되는 한편, 회전축을 중심으로 전,후 방향과 좌,우 방향으로 각각 회전되도록 설치되는 외부측 제 1회전링과 내부측 제 2회전링을 포함하여서 이루어지며, 상기 관측기는 제 2회전링을 관통하는 방식으로 제 2회전링상에 매달려 설치되도록 한 계류장치에 있어서, 상기 장치프레임의 바닥측 프레임과 외부측 프레임에는 바닥판과 커버판이 각각 조립 설치되고, 상기 바닥판에는 해수유동구멍이 형성되는 한편, 상기 커버판의 외측면에는 무게추의 장착을 위하여 "└ ┘" 형태로 마주보는 한 쌍의 장착브라켓이 조립 설치되며, 상기 무게추는 메인웨이트를 제공하는 사각블록 형상의 몸통부와, 상기 몸통부의 양측단에 돌출 형성되어 커버판의 장착브라켓을 따라 슬라이드식으로 끼움 삽입되는 조립단부를 포함하여서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예로서, 상기 커버판에는 무게추의 수납공간을 제공하는 수납케이스가 형성되며, 상기 무게추는 커버판의 수납케이스 내부로 투입 설치되고, 상기 수납케이스는 커버판 자체가 장치프레임의 내측 하방으로 오목하게 들어간 형태가 됨을 특징으로 하며, 상기 장치프레임의 상단측 프레임에는 최소 3개 이상의 관측기 지지수단이 방사상으로 연결 설치되고, 상기 지지수단은, 장치프레임의 상단측 프레임과 연결된 상태에서 장치프레임의 내측 중심부를 향하여 하향 경사지게 연장되는 탄성지지대와, 상기 각각의 탄성지지대 하단에 "⊥"자 형으로 연결 설치되는 원호상의 하단받침대를 포함하여서 이루어지며, 상기 탄성지지대와 하단받침대는 0.5~1.5mm의 두께와 2~4cm의 폭을 가지는 내부식성 금속판이 되고, 각각의 하단받침대는 관측기의 몸통 부분과 10~20cm의 간격을 두고 이격됨을 특징으로 하며, 상기 무게추의 외측면에는 소정의 부력을 제공하는 플라스틱 재질의 부력통이 조립 설치되고, 상기 부력통에는 마개를 구비하는 한 쌍의 해수유입관이 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 무게추가 설치되지 아니한 상태로 해류 관측기용 계류장치를 해저면에 안착시킨 이후 다이버들이 수중에서 무게추를 커버판상에 손쉽게 설치하여 놓을 수 있도록 함으로서, 계류장치의 초기 인양하중을 최대한으로 줄여 선박용 크레인 등의 파손을 방지하면서 계류장치를 해저면까지 안전하게 내린 다음 무게추를 이용한 침강력의 확보가 가능한 효과를 제공하며, 관측기를 계류장치와 함께 선박으로 회수할 시에도 커버판으로부터 무게추를 용이하게 분리시켜 인양하중을 줄인 상태에서 요구하는 회수작업을 신속하고 안전하게 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

이와 더불어, 장치프레임의 외측면을 따라 설치된 커버판이 계류장치를 통한 조류의 흐름을 차단시킴으로서, 장착판의 제 2회전링상에 매달려 설치된 관측기가 조류의 흐름에 편승하지 않고 수직 방향으로 직립된 자세를 보다 더 안정적으로 유지토록 하는 효과가 있으며, 이로 인하여 관측기를 이용한 해류의 관측작업을 보다 더 정확하게 수행할 수 있음은 물론이고, 장치프레임의 바닥측에 해수유동구멍이 형성된 바닥판을 배치시킴으로서, 계류장치의 설치 및 회수작업시 해수저항에 따른 작업성의 저하를 초래하지 않는 조건으로 사질이나 사니질 또는 니질과 같은 연약지반에도 계류장치의 설치가 가능한 효과를 제공한다.

특히, 무게추의 장착방식을 개선하여 인양하중을 줄이도록 한 잇점을 바탕으로 상기 바닥판에 대용량 배터리를 추가로 설치함으로서 해류의 관측기간 역시 최대한으로 확보할 수 있는 동시에, 장치프레임의 내측에 관측기의 탄성지지수단을 배치함으로서, 계류장치의 설치 및 회수 도중에 발생할 수 있는 관측기의 충격이나 손상 및 파손 등을 미연에 방지할 수 있는 효과를 제공하며, 해수유입관이 구비된 부력통을 무게추와 일체로 설치하여 놓음으로서, 계류장치의 설치시 무게추를 수중에서 취급함에 따른 안전성과 편의성을 도모하는 한편, 무게추의 장착후에는 부력통의 내부로 해수를 주입시켜 계류장치의 견고한 안착이 가능토록 하는 등의 매우 유용한 효과를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 해류 관측기의 해저면 계류장치를 나타내는 분해사시도.
도 2는 도 1의 결합된 상태의 사시도.
도 3은 도 2의 측단면도.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도.
도 5는 본 발명의 계류장치가 소정의 각도로 기울어져 설치된 상태를 나타내는 측단면도.
도 6은 부력통이 적용된 무게추의 사시도.
도 7은 무게추의 또 다른 설치상태를 나타내는 요부 발췌 측단면도.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 해류 관측기의 해저면 계류장치는 도 1 내지 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 삼각이나 사각 또는 다각뿔대 형상의 골조구조물이 되는 장치프레임(1)과, 상기 장치프레임(1)을 관측기(8)와 함께 해저면상에 착지시켜 놓기 위한 무게추(6)와, 상기 장치프레임(1)의 상단면에 설치되는 관측기(8)용 장착판(5)과, 상기 장착판(5)상에 설치되는 짐벌기구(Gimbal device)를 기본적인 구성요소로서 포함하여 이루어진다.

도면상 상기 장치프레임(1)은 계류장치(10)의 경량화와 더불어 장치프레임(1)의 바닥측과 외측면에 바닥판(3)과 커버판(4)을 보다 손쉽게 조립 설치할 수 있도록, "ㄱ"자형 앵글프레임을 이용하여 사각뿔대 형상의 골조구조물로 제작되어 있는 바, 이러한 요구조건을 만족할 수 있는 것이라면 프레임 자체의 종류는 임의대로 선택이 가능하고, 사각뿔대 이외에도 삼각뿔대나 오각 내지 팔각의 다각뿔대, 필요시 원뿔대 형상으로도 제작이 가능하다.

그리고, 상기 짐벌기구는 공지된 바와 같이, 장착판(5)의 내측에서 소정의 간격을 두고 동심원상으로 배치되는 한편, 회전축(5c)을 중심으로 전,후 방향과 좌,우 방향으로 각각 회전되도록 설치되는 외부측 제 1회전링(5a)과 내부측 제 2회전링(5b)으로 이루어지며, 제 1회전링(5a)의 회전축(5c)은 장착판(5)상에 설치되고, 제 2회전링(5b)의 회전축(5c)은 제 1회전링(5a)의 회전축(5c)과 90도 간격을 두고 제 1회전링(5a)상에 설치되며, 상기 관측기(8)는 제 2회전링(5b)을 관통하는 방식으로 제 2회전링(5b)상에 매달려 설치된다.

추가적인 사항으로서, 상기 장치프레임(1)의 상단측 프레임에는 장착판(5)의 견고한 지지와 안정적 조립을 위한 보강판(2)이 프레임 부분과 일체로 연결 설치되어 있으며, 상기 보강판(2)에는 관측기(8)의 삽입과 짐벌기구의 작동을 고려한 원형의 개구부(2a)가 형성되어 있고, 장치프레임(1)의 각 모서리 상단측에는 계류장치(10)의 설치 및 회수를 위하여 와이어로프 등이 연결되는 인양고리(1a)가 일체로 고정 설치되어 있다.

본 발명의 제 1요부를 이루는 구성요소로서는, 상기 장치프레임(1)의 바닥측 프레임과 외부측 프레임상에 바닥판(3)과 커버판(4)이 각각 조립 설치되고, 상기 바닥판(3)에는 해수유동구멍(3a)이 형성되는 한편, 상기 커버판(4)의 외측면에는 무게추(6)의 장착을 위하여 "└ ┘" 형태로 마주보는 한 쌍의 장착브라켓(9)이 조립 설치되며, 상기 각각의 장착브라켓(9) 하단부는 무게추(6)가 하부로 빠져 나가지 못하도록 막힌 상태가 됨은 물론이다.

그리고, 상기 무게추(6)는 메인웨이트(Main weight)를 제공하는 사각블록 형상의 몸통부(6a)와, 상기 몸통부(6a)의 양측단에 돌출 형성되어 커버판(4)의 장착브라켓(9)을 따라 슬라이드식으로 끼움 삽입되는 조립단부(6b)를 포함하여서 이루어지며, 무게추(6)의 몸통부(6a)에는 계류장치(10)의 설치나 회수시 무게추(6)를 수중에서 장착 또는 분리시키는 작업의 편의성을 도모할 수 있도록 와이어로프 등의 연결을 위한 보조고리(7)가 설치되어 있다.

상기 무게추(6)는 비중이 무거운 납으로 제작되는 것이 일반적이지만, 해양환경의 오염문제로 인하여 최근에는 무게추(6)에도 친환경 소재가 적용되고 있으므로 적합한 소재와 무게를 가지는 제품을 선택하여 사용하면 되고, 각각의 장착브라켓(9)은 20~30kg 정도의 무게추(6)를 안전하게 지지할 수 있도록 해당 커버판(4)상에 견고하게 조립시켜야 한다.

필요시 각각의 장착브라켓(9) 하단부를 보강프레임으로 연결시키는 한편, 이 보강프레임을 해당 커버판(4)상에 고정시켜 놓는 방식도 가능하고, 하나의 커버판(4)에 대형 무게추(6) 1개를 설치하는 대신 2개 내지 4개 정도의 소형 무게추(6)를 하나의 커버판(4)에 분산 설치하는 것도 가능하지만, 이 경우는 무게추(6)의 장착 또는 분리를 위한 수중작업이 까다로워지기 때문에 바람직하지 못하다.

본 발명의 제 2요부에 해당하는 구성요소로서는, 상기 장치프레임(1)의 상단측 프레임상에 탄성복원력을 가지는 다수 개의 관측기(8) 지지수단을 방사상으로 연결 설치한 것이며, 상기 지지수단은 도 1과 도 3 및 도 4에서와 같이, 장치프레임(1)의 상단측 프레임과 연결된 상태에서 장치프레임(1)의 내측 중심부를 향하여 하향 경사지게 연장되는 탄성지지대(11)와, 상기 탄성지지대(11)의 하단에 "⊥"자 형으로 연결 설치되는 원호상의 하단받침대(12)를 포함하여서 이루어진다.

상기 지지수단은 도면상 장치프레임(1)의 상단측 프레임을 따라 90도 각도를 두고 총 4개가 설치된 것으로 도시되어 있으나, 상기 지지수단의 설치갯수는 장치프레임(1)의 형상에 맞추어 최소 3개로부터 8개 또는 그 이상의 개수로도 설치가 가능하며, 도 4에서와 같이 각각의 하단받침대(12) 사이에 제공되는 간격은 관측기(8) 몸통의 직경을 넘지 않도록 하여 관측기(8)의 몸통 부분이 하단받침대(12) 사이로 빠져 나오지 않도록 한다.

가장 바람직하게는, 알루미늄판이나 스테인레스 스틸판과 같은 고탄력 내부식성 금속판을 이용하여 상기 탄성지지대(11)와 하단받침대(12)를 일체로 제작하되, 탄성지지대(11) 및 하단받침대(12)의 두께와 폭은 각각 0.5~1.5mm와 2~4cm의 범위내가 되도록 하되, 해당 치수범위 내에서 두께가 얇을수록 폭은 크게 하는 것이 유리하고, 각각의 하단받침대(12)는 관측기(8)의 몸통 부분과 10~20cm 정도의 간격을 두고 이격되도록 하는 한편, 각각의 하단받침대(12)가 관측기(8) 몸통 부분과 동심원을 이루도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 치수범위로 탄성지지대(11) 및 하단받침대(12)의 두께와 폭을 한정하는 이유는, 자체 중량이 50~60kg 정도가 되는 관측기(8)가 도 5에서와 같이 계류장치(10)와 함께 임의 방향으로 기울어질 경우, 짐벌기구를 기초로 한 관측기(8)의 요동폭을 적절하게 억제시킬 수 있는 탄성력을 제공하는 동시에, 관측기(8) 몸통 부분이 하단받침대(12)를 밀어내는 과정에서 탄성지지대(11)가 과도하게 젖혀지거나 꺽이지 않을 정도의 강성 역시 부여할 수 있는 최적 범위이기 때문이다.

이와 더불어, 각각의 하단받침대(12)가 관측기(8)의 몸통 부분과 10~20cm 정도의 간격을 두고 이격되도록 하는 이유는, 본 발명의 계류장치(10)가 평탄하지 아니한 해저면상에 설치될 경우, 도 5에서와 같이 짐벌기구에 의하여 관측기(8)가 수직 방향의 직립된 자세를 유지하는 데 지장을 초래하지 않도록 한 것인 바, 통상 계류장치(10)의 설치가 허용될 수 있는 해저면의 최대 경사각도(θ)는 45도 미만이 되므로, 해당 경사각도(θ)에서 관측기(8) 자체가 기울어지는 폭과 탄성지지대(11)의 탄성변형폭을 동시에 고려하여 설정된 범위가 된다.

다시 말해서, 각각의 하단받침대(12)가 관측기(8)의 몸통 부분과 10cm 미만의 간격을 두고 이격되면, 계류장치(10)가 최대 45도 정도의 각도로 기울어질 경우 각 지지수단의 간섭에 따라 관측기(8)가 수직 방향의 직립된 자세를 유지하기 어렵고, 각각의 하단받침대(12)가 관측기(8)의 몸통 부분과 20cm를 초과한 간격을 두고 이격되면, 계류장치(10)의 설치나 회수 과정에서 발생하는 관측기(8)의 요동현상을 각각의 지지수단이 적절하게 완충시키지 못하여 관측기(8)와 장치프레임(1)간의 충돌 및 이에 따른 관측기(8)의 손상이나 파손 등이 발생할 우려가 있기 때문이다.

도 6에 도시된 것은 본 발명의 계류장치(10)에 사용되는 무게추(6)의 다른 실시예로서, 상기 무게추(6)의 외측면에 소정의 부력을 제공하는 플라스틱 재질의 부력통(16)이 조립 설치되고, 상기 부력통(16)의 상단측에는 마개(17a)를 구비하는 한 쌍의 해수유입관(17)이 연결 설치된 것이며, 무게추(6)의 용이한 장착과 분리를 위하여 도면에서와 같이 무게추(6)의 몸통부(6a) 상단면에 부력통(16)을 설치하되, 부력통(16)의 바닥면에 무게추(6)와의 조립을 위한 장착대(16a)를 형성시키는 것이 바람직하고, 상기 보조고리(7)는 무게추(6)의 몸통부(6a) 전방면에 설치하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 방식으로 무게추(6)에 부력통(16)을 설치하게 되면, 계류장치(10)를 해저면상에 일차적으로 안착시켜 놓은 다음 각각의 커버판(4)에 무게추(6)를 장착시키는 작업시, 수중에서의 무게추(6) 하중을 최대한으로 줄여 다이버들의 안전성과 작업의 편의성을 도모할 수 있으며, 각각의 커버판(4)에 무게추(6)를 장착시킨 이후에는 해수주입관(17)의 마개(17a)를 분리하여 부력통(16)의 내부로 해수를 주입시킴으로서, 무게추(6)의 하중을 정상적으로 다시 발현시켜 계류장치(10)의 견고한 안착이 가능하게 된다.

도 7은 각각의 커버판(4)상에 무게추(6)를 설치하는 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 상기 커버판(4)에 무게추(6)의 수납공간(19)을 제공하는 수납케이스(18)를 형성시키고, 상기 무게추(6)는 커버판(4)의 수납케이스(18) 내부로 투입 설치되도록 한 것이며, 상기 수납케이스(18)는 커버판(4) 자체가 장치프레임(1)의 내측 하방으로 오목하게 들어간 형태가 되도록 함으로서, 무게추(6)를 별도로 고정시키지 않더라도 무게추(6) 자체의 하중에 의하여 무게추(6)가 수납케이스(18)의 수납공간(19) 내부에 안정적으로 위치되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 수납케이스(18)의 폭과 높이는 무게추(6)를 수납공간(19)의 내부로 용이하게 투입시킬 수 있도록 부력통(16)이 포함된 무게추(6)의 폭과 높이보다 다소 큰 치수로 형성시키는 한편, 수납케이스(18)의 깊이는 부력통(16)이 포함된 무게추(6)가 수납공간(19)의 내부로 완전히 삽입되어 커버판(4)의 표면 외부로 노출되지 않을 정도의 깊이가 적당하며, 이를 위하여 상기 보조고리(7)는 도 7에서와 같이 무게추(6)의 전방면에서 상,하 방향으로 각운동이 가능하도록 연결 설치하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 커버판(4)에 형성된 수납케이스(18) 내측으로 무게추(6)를 투입시키는 방식을 적용하게 되면, 앞서 설명되어진 장착브라켓(9)을 이용한 조립방식에 비하여 수중에서 무게추(6)를 장착 또는 분리시키는 작업을 한층 더 손쉽고 용이하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 커버판(4)상에 외부로 돌출되는 부분이 없도록 하여 저인망과 같은 그물에 계류장치(10)가 걸려 전도되거나 관측위치로부터 이탈되는 등의 상황을 미연에 방지할 수 있게 된다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 해류 관측기(8)용 해저면 계류장치(10)에 따르면, 무게추(6)가 설치되지 아니한 상태의 계류장치(10)를 해저면에 일차적으로 안착시킨 이후, 다이버들이 수중에서 무게추(6)를 커버판(4)상에 손쉽게 설치하여 놓을 수 있도록 함으로서, 계류장치(10)의 초기 인양하중을 최대한으로 줄여 선박용 크레인 등의 파손을 방지하면서 계류장치(10)를 해저면까지 안전하게 내린 다음 무게추(6)를 이용한 침강력의 확보가 가능하게 된다.

뿐만 아니라, 관측기(8)를 계류장치(10)와 함께 선박으로 회수할 시에도 커버판(4)으로부터 무게추(6)를 용이하게 분리시켜 인양하중을 줄인 상태에서 요구하는 회수작업을 신속하고 안전하게 수행할 수 있으며, 종래의 경우에 있어서도 계류장치(10)를 관측기(8)와 함께 해저면에 설치하는 과정이나 계류장치(10)를 선박으로 인양하는 과정에 다이버들에 의한 수중작업이 필수적으로 수반되므로, 이러한 수중작업시 무게추(6)의 장착 및 분리작업을 병행한다는 것이다.

이와 더불어, 장치프레임(1)의 외측면을 따라 설치된 각각의 커버판(4)이 계류장치(10)를 통한 조류의 흐름을 차단시킴으로서, 장착판(5)의 제 2회전링(5b)상에 매달려 설치된 관측기(8)가 조류의 흐름에 편승하지 않고 수직 방향으로 직립된 자세를 보다 더 안정적으로 유지할 수 있으며, 이로 인하여 관측기(8)를 이용한 해류의 관측작업을 보다 더 정확하게 수행할 수 있음은 물론이고, 장치프레임(1)의 바닥측에 해수유동구멍(3a)이 형성된 바닥판(3)을 배치시킴으로서, 계류장치(10)의 설치 및 회수작업시 해수저항에 따른 작업성의 저하를 초래하지 않는 조건으로 사질이나 사니질 또는 니질과 같은 연약지반에도 계류장치(10)의 설치가 가능하다.

특히, 무게추(6)의 장착방식을 개선하여 인양하중을 줄이도록 한 잇점을 바탕으로 도 1 및 도 3에서와 같이, 상기 바닥판(3)에 배터리침추팩(13)을 추가로 설치할 수 있으며, 상기 배터리침추팩(13)은 대용량 배터리가 수밀(水密) 처리된 케이싱에 내장된 것으로서, 바닥판(3)상에 고정된 받침대(14)에 놓여진 상태로 받침대(14)의 결속밴드(15)에 의하여 결속되는 한편, 케이블(8a)에 의하여 관측기(8)와 접속 설치되는 바, 이러한 대용량 배터리의 추가 적용에 따라 해류의 관측기간 역시 최대한으로 확보할 수 있다.

다른 한편으로, 장치프레임(1)의 내측에 관측기(8)의 탄성지지수단을 배치함으로서, 계류장치(10)의 설치나 회수 도중에 발생할 수 있는 관측기(8)의 충격이나 손상 및 파손 등을 미연에 방지할 수 있으며, 해수유입관(17)이 구비된 부력통(16)을 무게추(6)와 일체로 설치하여 놓음으로서, 계류장치(10)의 설치시 무게추(6)를 수중에서 취급함에 따른 안전성과 편의성을 도모하는 한편, 무게추(6)의 장착후에는 부력통(16)의 내부로 해수를 주입시켜 계류장치(10)의 견고한 안착이 가능토록 할 수 있는 것이다.

1 : 장치프레임 1a : 인양고리 2 : 보강판
2a : 개구부 3 : 바닥판 3a : 해수유동구멍
4 : 커버판 5 : 장착판 5a : 제 1회전링
5b : 제 2회전링 5c : 회전축 6 : 무게추
6a : 몸통부 6b : 조립단부 7 : 보조고리
8 : 관측기 8a : 케이블 9 : 장착브라켓
10 : 계류장치 11 : 탄성지지대 12 : 하단받침대
13 : 배터리침추팩 14 : 받침대 15 : 결속밴드
16 : 부력통 16a : 장착대 17 : 해수유입관
17a : 마개 18 : 수납케이스 19 : 수납공간

Claims (5)

1. 삼각이나 사각 또는 다각뿔대 형상의 골조구조물이 되는 장치프레임(1)과, 상기 장치프레임(1)을 관측기(8)와 함께 해저면상에 착지시켜 놓기 위한 무게추(6)와, 상기 장치프레임(1)의 상단면에 설치되는 관측기(8)용 장착판(5)과, 상기 장착판(5)의 내측에서 소정의 간격을 두고 동심원상으로 배치되는 한편, 회전축(5c)을 중심으로 전,후 방향과 좌,우 방향으로 각각 회전되도록 설치되는 외부측 제 1회전링(5a)과 내부측 제 2회전링(5b)을 포함하여서 이루어지며, 상기 관측기(8)는 제 2회전링(5b)을 관통하는 방식으로 제 2회전링(5b)상에 매달려 설치되도록 한 계류장치(10)에 있어서,
   상기 장치프레임(1)의 바닥측 프레임과 외부측 프레임에는 바닥판(3)과 커버판(4)이 각각 조립 설치되고, 상기 바닥판(3)에는 해수유동구멍(3a)이 형성되는 한편, 상기 커버판(4)의 외측면에는 무게추(6)의 장착을 위하여 "└ ┘" 형태로 마주보는 한 쌍의 장착브라켓(9)이 조립 설치되며,
   상기 무게추(6)는 메인웨이트를 제공하는 사각블록 형상의 몸통부(6a)와, 상기 몸통부(6a)의 양측단에 돌출 형성되어 커버판(4)의 장착브라켓(9)을 따라 슬라이드식으로 끼움 삽입되는 조립단부(6b)를 포함하여서 이루어지며,
   상기 무게추(6)의 외측면에는 소정의 부력을 제공하는 플라스틱 재질의 부력통(16)이 조립 설치되고, 상기 부력통(16)에는 마개(17a)를 구비하는 한 쌍의 해수유입관(17)이 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 해류 관측기의 해저면 계류장치.
2. 삼각이나 사각 또는 다각뿔대 형상의 골조구조물이 되는 장치프레임(1)과, 상기 장치프레임(1)을 관측기(8)와 함께 해저면상에 착지시켜 놓기 위한 무게추(6)와, 상기 장치프레임(1)의 상단면에 설치되는 관측기(8)용 장착판(5)과, 상기 장착판(5)의 내측에서 소정의 간격을 두고 동심원상으로 배치되는 한편, 회전축(5c)을 중심으로 전,후 방향과 좌,우 방향으로 각각 회전되도록 설치되는 외부측 제 1회전링(5a)과 내부측 제 2회전링(5b)을 포함하여서 이루어지며, 상기 관측기(8)는 제 2회전링(5b)을 관통하는 방식으로 제 2회전링(5b)상에 매달려 설치되도록 한 계류장치(10)에 있어서,
   상기 장치프레임(1)의 바닥측 프레임과 외부측 프레임에는 바닥판(3)과 커버판(4)이 각각 조립 설치되고, 상기 바닥판(3)에는 해수유동구멍(3a)이 형성되며,
   상기 커버판(4)에는 무게추(6)의 수납공간(19)을 제공하는 수납케이스(18)가 형성되고, 상기 무게추(6)는 커버판(4)의 수납케이스(18) 내부로 투입 설치되며,
   상기 무게추(6)의 외측면에는 소정의 부력을 제공하는 플라스틱 재질의 부력통(16)이 조립 설치되고, 상기 부력통(16)에는 마개(17a)를 구비하는 한 쌍의 해수유입관(17)이 연결 설치되며,
   상기 수납케이스(18)는 커버판(4) 자체가 장치프레임(1)의 내측 하방으로 오목하게 들어간 형태가 됨을 특징으로 하는 해류 관측기의 해저면 계류장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 장치프레임(1)의 상단측 프레임에는 최소 3개 이상의 관측기(8) 지지수단이 방사상으로 연결 설치되고,
   상기 지지수단은, 장치프레임(1)의 상단측 프레임과 연결된 상태에서 장치프레임(1)의 내측 중심부를 향하여 하향 경사지게 연장되는 탄성지지대(11)와, 상기 각각의 탄성지지대(11) 하단에 "⊥"자 형으로 연결 설치되는 원호상의 하단받침대(12)를 포함하여서 이루어지며,
   상기 탄성지지대(11)와 하단받침대(12)는 0.5~1.5mm의 두께와 2~4cm의 폭을 가지는 내부식성 금속판이 되고, 각각의 하단받침대(12)는 관측기(8)의 몸통 부분과 10~20cm의 간격을 두고 이격됨을 특징으로 하는 해류 관측기의 해저면 계류장치.
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