KR101859569B1 - 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템 - Google Patents

해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템 Download PDF

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박기룡
홍정수
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지오션(주)
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Abstract

본 발명은 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 정확한 해저데이터를 수집할 수 있도록 하는 한편, 수중탐지기가 수중에서 수평을 이룰 수 있도록 하여 해저에 대한 촬영이 안정적으로 이루어지면서 해저영상의 질이 향상될 수 있도록 하기 위한 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템에 관한 것이다.

Description

해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템{Data Collection System for Submarine Landform and Geographic Information}
본 발명은 해양 측량 기술 분야 중 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 정확한 해저데이터를 수집할 수 있도록 하는 한편, 수중탐지기가 수중에서 수평을 이룰 수 있도록 하여 해저에 대한 촬영이 안정적으로 이루어지면서 해저영상의 질이 향상될 수 있도록 하기 위한 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템에 관한 것이다.
일반적으로 해저 지형변화 조사는 수중탐지기를 탐사선박으로 끌고 가면서 수중탐지기로부터 생성된 해저영상을 매개로 지형변화를 확인함으로써 이루어진다.
이와 같은 수중탐지기는 수중을 이동할 시 파도와 같은 외력에 의해 데이터 수집 중 상하 이동된다. 수중탐지기가 상하 이동하면, 초음파센서의 초음파가 송출되는 기준점에 변화가 생기게 되어, 초음파센서가 해저면으로부터의 거리를 정확하게 측정할 수 없게 되고, 이로 인해 정확한 해저데이터를 얻을 수 없는 문제점이 있다.
또한, 수중탐지기의 작업이 종료되어, 수중탐지기가 외부로 노출되어야만 해저데이터 기록을 확인할 수 있어, 실시간으로 해저데이터를 확인, 보정할 수 없는 문제점이 있다.
이러한 문제를 일부 개선한 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제10-0936469호(2010.01.05.)에는 '해저지형 및 지리정보에 대한 데이터 수집시스템'이 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 해저지형 및 지리정보에 대한 데이터 수집시스템은 수중탐지기가 수중에서 수평을 이루기 어렵기 때문에 해저에 대한 촬영이 안정적으로 이루어지지 못하면서 해저영상의 질이 향상되기 어려운 문제점이 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-0936469호(2010.01.05.) '해저지형 및 지리정보에 대한 데이터 수집시스템'
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 정확한 해저데이터를 수집할 수 있도록 하는 한편, 수중탐지기가 수중에서 수평을 이룰 수 있도록 하여 해저에 대한 촬영이 안정적으로 이루어지면서 해저영상의 질이 향상될 수 있도록 하기 위한 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수면 위를 이동하는 탐사선박바디(111)와, 탐사선박바디(111)의 상부에 수직방향으로 설치되는 지지체(112)와, 지지체(112)에 수평방향으로 설치되는 수평체(113)와, 지지체(112) 또는 수평체(113)에 설치되는 다수의 가이드체(114)를 갖춘 탐사선박(110)과; 탐사선박바디(111)에 설치되어, 지지체(112)를 회전시키는 구동장치(120)와; 탐사선박바디(111)에 회전가능하게 설치되는 드럼(131)과, 탐사선박바디(111)에 설치되어 드럼(131)을 회전시키는 구동모터(132)와, 드럼(131)에 감기는 커버(133a)와, 커버(133a)에 상호 대향되게 내설되며 양단부가 커버(133a) 외부로 노출되되 일단부가 드럼(131)에 고정되는 한쌍의 제1·2와이어(133b,133b')를 갖춘 인양와이어(133)로 구성된 인양장치(130)와; 외부로 개구되며 제1·2와이어(133b,133b')가 탈착가능하게 고정되는 와이어고정부(141a)와, 와이어고정부(141a)와 연통된 기밀부재삽입부(141b)를 구비한 탐지기바디(141)와, 인양와이어(133)의 타단이 삽입되는 중공부가 형성되어 기밀부재삽입부(141b)에 삽입되는 기밀부재(P)와, 탐지기바디(141)의 저면에 설치되는 초음파센서(142)과, 탐지기바디(141)의 저면에 설치되는 수중카메라(145)와, 탐지기바디(141)에 설치되며 수압을 측정하여 수압신호를 출력하는 수압센서(146)와, 탐지기바디(141)에 설치되는 위치추적장치(143)와, 탐지기바디(141)에 설치되어 초음파센서(142)의 초음파신호와 수중카메라(145)의 영상신호와 수압센서(146)의 수압신호와 위치추적장치(143)의 위치신호를 송출하는 송신부(144)를 갖춘 수중탐지기(140)와; 인양와이어(133)의 커버(133a)에 내설되며, 제1·2와이어(133b,133b') 보다 작은 직경을 이뤄 각각의 제1·2와이어(133b,133b') 사이에 배치되어, 수중탐지기(140)의 송신부(144)와 전기적으로 연결되는 통신선(150)과; 인양와이어(133)의 커버(133a)에 내설되며, 제1·2와이어(133b,133b')의 보다 작은 직경을 이뤄 각각의 제1·2와이어(133b,133b') 사이에 배치되는 전력선(160)을 포함하는 해저촬영장치(100)와, 해저촬영장치(100)의 탐사선박(110)에 설치되는 보정장치바디(210)와; 보정장치바디(210)에 설치되어, 해저영상을 저장하는 저장부(220)와; 보정장치바디(210)에 설치되며, 통신선(150)과 전기적으로 연결되어, 수중탐지기(140)의 송신부(144)로부터의 초음파신호, 영상신호, 수압신호 및, 위치신호를 수신하는 수신부(230)와; 보정장치바디(210)에 설치되어, 저장부(220)를 작동제어하며, 수신부(230)로부터 초음파신호와 수압신호를 수신하여 수중탐지기(140)의 수심변화에 따른 오차값을 보정한 해저영상을 생성하고, 수신부(230)로부터 영상신호를 수신하여 해저영상을 생성하며, 수신부(230)로부터 위치신호를 수신하여 수집된 해저영상의 위치를 나타내는 한편, 입력부(250)의 제어신호에 따라 해저영상을 삭제 또는 보정하는 제어부(240)와; 보정장치바디(210)에 설치되며, 제어부(240)에 의해 작동제어되어, 제어부(240)에 제어신호를 입력하는 입력부(250)와; 보정장치바디(210)에 설치되며, 제어부(240)에 의해 작동제어되어, 해저영상을 디스플레이하는 출력부(260)를 갖춘 해저영상보정장치(200), 로 구성되는 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템에 있어서, 수중탐지기(140)가 수중에서 수평을 이루도록 유도하기 위한 수평유도부(300)를 더 포함하되, 수평유도부(300)는, 상기 탐지기바디(141)의 상부에 배치되는 복수의 부유체(310); 상기 탐지기바디(141)의 하부에 배치되는 복수의 무게추(320); 상기 각 부유체(310)를 상기 탐지기바디(141)의 상부에 연결하는 연결줄(330); 상기 각 무게추(320)를 상기 탐지기바디(141)의 하부에 연결하는 연결바(340); 및 상기 연결줄(330)의 외측에 위치되도록 상기 탐지기바디(141)의 상부로부터 상방향으로 연장 형성되면서 상기 연결줄(330)을 보호하는 보호관(350)을 포함하며, 상기 부유체(310) 및 상기 무게추(320)는, 수중에서 상기 수중탐지기(140)가 상,하방향으로 당겨지도록 하여 상기 수중탐지기(140)가 일측으로 편향됨이 없이 수평을 유지하도록 유도하는 것을 특징으로 하는 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 수압센서를 통해 정확한 해양정보를 얻을 수 있고, 통신라인이 유선으로 되어 있어 통신효율이 높으며, 통신선과 전력선이 인양와이어에 의해 보호받아 단선되지 않으므로 안정적으로 해양정보를 수집할 수 있음은 물론, 수중카메라를 통해 정확한 해양정보를 얻을 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템에서 인양와이어를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템에서 인양장치를 나타낸 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템에서 수중탐지기를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 A부분을 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템의 작용을 나타낸 도면이다.
그리고
도 9는 도 5에서 수평유도부가 구비된 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 설명에 앞서 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다.
이는, 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 후술되는 선등록특허 제0936469호를 그대로 이용하므로 이하 설명되는 장치 구성상의 특징들은 모두 등록특허 제0936469호에 기재된 사항들로 이해될 수 있다.
다만, 본 발명은 상기 등록특허 제0936469호에 개시된 구성들 중 수중탐지기(140)가 수중에서 수평을 이루도록 유도하기 위한 구조 및 그 작용설명이 더 포함되며 이 부분이 가장 핵심적인 구성상 특징을 이룬다.
따라서, 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제0936469호의 내용을 그대로 인용하기로 하며, 후단부에서 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템은 해저촬영장치(100)와, 해저촬영장치(100)로부터 초음파신호를 수신하여 해저영상을 보정하는 해저영상보정장치(200)로 이루어진다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 해저촬영장치(100)를 설명하면 다음과 같다.
상기 해저촬영장치(100)는, 수면 위를 이동하는 탐사선박(110)과, 탐사선박(110)에 설치되는 구동장치(120)와, 탐사선박(110)에 설치되는 인양장치(130)와, 탐사선박(110)에 연결되어 수중을 이동하는 수중탐지기(140)와, 통신데이터가 이동되는 통신선(150)과, 전력이 공급되는 전력선(160)을 포함한다.
상기 탐사선박(110)은, 수면 위를 이동하는 탐사선박바디(111)와, 탐사선박바디(111)의 후미에 설치되는 하부체(116)와, 하부체(116)의 상부에 회전가능하게 설치되는 선회체(117)와, 선회체(117)의 상부에 수직방향으로 입설되는 지지체(112)와, 지지체(112)의 상부에 수평방향으로 설치되는 수평체(113)와, 지지체(112)의 측면 또는 수평체(113)의 하면에 설치되는 다수의 가이드체(114)와, 하부체(116)의 상부에 설치되는 인양장치케이스(115)로 구성된다.
상기 구동장치(120)는, 유압 또는 전기를 이용하는 통상의 모터가 사용되며, 하부체(116)에 내설되어, 선회체(117)를 회전시킨다. 한편, 구동장치(120)는 통상의 크레인장치에 사용되는 것으로, 구동장치(120)와 선회체(117)의 연결관계는 생략하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 인양장치(130)는, 인양장치케이스(115)에 회전가능하게 설치되는 드럼(131)과, 인양장치케이스(115)에 내설되어 드럼(131)을 회전시키는 구동모터(132)와, 일단이 드럼(131) 내부로 인입되며 드럼(131)에 감기는 완충재질의 커버(133a)와, 커버(133a)에 내설되되 상호 대향되게 내설되며 양단부가 커버(133a) 외부로 인출되되 일단부가 드럼(131)에 고정되는 한쌍의 제1·2와이어(133b,133b')를 갖춘 인양와이어(133)로 구성된다.
상기 드럼(131)의 상부에는 관통홀(131a)이 형성되고, 관통홀(131a)로 인입되는 제1·2와이어(133b,133b')의 일단이 드럼(131) 내부에 고정된다. 한편, 드럼(131) 내부로 인입된 통신선(150)은 해저영상보정장치(200)의 수신부(230)에 전기적으로 연결되고, 전력선(160)은 탐사선박(110)에 구비된 전원공급부(미도시)와 전기적으로 연결된다. 이때, 통신선(150)과 전력선(160)이 드럼(131)의 회전에 간섭되지 않도록 수신부(230)과 전원공급부에 연결된다.
또한, 상기 인양와이어(133)는, 타단이 인양장치케이스(115) 외부로 인출되며, 가이드체(114)에 의해 안내되어, 수중탐지기(140)에 연결된다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 상기 수중탐지기(140)를 설명하면 다음과 같다.
상기 수중탐지기(140)는, 수중을 이동하는 유선형의 탐지기바디(141)와, 탐지기바디(141)에 설치되는 기밀부재(P)와, 탐지기바디(141)의 저면에 설치되며 해저면으로 초음파를 송출하여 반사파를 수신하는 초음파센서(142)와, 탐지기바디(141)의 저면에 설치되어 해저지형을 촬영하는 수중카메라(145)와, 탐지기바디(141)의 저면에 설치되어 해저의 수압을 측정하는 수압센서(146)와, 탐지기바디(141)에 설치되는 위치추적장치(143)와, 탐지기바디(141)에 설치되어 초음파센서(142)의 초음파신호와 수중카메라(145)의 영상신호와 수압센서(146)의 수압신호와 위치추적장치(143)의 위치신호를 출력하는 송신부(144)를 갖춘다. 이때, 위치추적장치(143)는 통상의 GPS기술이 이용된다.
상기 탐지기바디(141)는, 상부에 상하로 관통된 덮개삽입부(141b)가 형성되고, 상부가 개구되며 덮개삽입부(141b)와 연통되어 탐지기바디(141)에 내설되는 와이어고정부(141a)가 구비된다.
상기 와이어고정부(141a)는 내부에 공간이 형성된 케이스 형상을 가지고서 상단이 탐지기바디(141) 내부 상면에 고정되며, 내부 하부에는 고정체(F)가 구비된다. 이때, 고정체(F)에는 인양와이어(133)의 제1와이어(133b) 및 제2와이어(133b')가 고정된다.
상기 제1·2와이어(133b,133b')의 단부에는 중공부를 갖는 연결부재(R)가 구비되어, 별도의 체결부재(B)를 매개로 탐지기바디(141)의 와이어고정부(141a)에 탈착가능하게 고정된다.
상기 체결부재(B)는 나사 또는 볼트로서, 연결부재(R)의 중공부를 관통하여 고정부(F)에 나사산 결합된다. 따라서, 탐사선박(110) 및 수중탐지기(140)이 이동할 시, 상호 이동에 의해 발생하는 와이어(133b,133b')의 장력이 각각의 와이어고정부(141a)에 전달되어, 커버(133a) 내부에 있는 통신선(150) 및 전력선(160)에 장력이 작용하지 않아, 통신선(150) 및 전력선(160)이 안정적으로 각자의 기능을 수행할 수 있다.
상기 기밀부재(P)는 내부에 중공부가 형성되며, 기밀부재삽입부(141b)에 삽입되어, 와이어고정부(141a) 내부로 이물질이 들어가지 않도록 한다.
상기 수중카메라(145)는, 초음파센서(142)에 의해 측정되지 않는 지형을 좀더 정확하게 확인하기 위한 것으로, 탐지기바디(141)의 저면에 설치되어 해저지형을 정밀 촬영한다.
상기 수압센서(146)는, 탐지기바디(141)의 저면에 설치되어, 수중탐지기(140)가 위치한 곳의 수압을 측정하여, 수압변화에 따른 수압신호를 송신부(144)로 출력한다. 이때, 수압센서(146)는 해저의 수압을 측정할 수 있는 것이면 어떤 것이든 무방하다.
상기 송신부(144)는, 탐지기바디(141)에 내설되며, 초음파센서(142), 수중카메라(145), 수압센서(146) 및, 위치추적장치(143)와 전기적으로 연결되어, 초음파센서(142)의 초음파신호와 수중카메라(145)의 영상신호와 수압센서(146)의 수압신호와 위치추적장치(143)의 위치신호를 출력한다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 상기 통신선(150)과 전력선(160)을 설명하면 다음과 같다.
상기 통신선(150)은, 커버(133a)에 의해 감싸지며, 양단부가 커버(133a)를 관통하여 수중탐지기(140)의 송신부(144) 및 해저영상보정장치(200)의 수신부(230)에 연결된다.
상기 전력선(160)은, 인양와이어(133)의 커버(133a)에 의해 감싸지며, 양단부가 커버(133a)를 관통하여, 수중탐지기(140)로 전력이 공급되도록, 탐사선박(110)의 전원공급부와 수중탐지기(140)의 구성요소간을 전기적으로 연결한다.
한편, 도 3을 참조하면, 상기 통신선(150)과 전력선(160)은 제1·2와이어(133b,133b') 보다 작은 직경을 가지며, 외면이 제1·2와이어(133b,133b')의 외면 보다 외부로 노출되지 않도록 제1·2와이어(133b,133b') 사이에 상하배치된다.
즉, 상기 통신선(150) 및 전력선(160)은, 제1와이어(133b) 및 제2와이어(133b')의 중심을 연결한 선(J)을 기준으로 상하로 대향되게 배치되며, 통신선(150) 및 전력선(160)의 외경이 제1와이어(133b) 및 제2와이어(133b')의 상단 또는 하단을 각각 이은 선(K,K')를 벗어나지 않게 K,K'선 사이에 배치된다.
따라서, 인양와이어(133)에 외력이 작용할 시, 제1·2와이어(133b,133b')에 의해 일차적으로 외력이 감쇄되면서 통신선(150) 및 전력선(160)에 직접적으로 외력이 작용하지 않는다.
상기 해저영상보정장치(200)는, 해저촬영장치(100)의 탐사선박(110)에 설치되는 보정장치바디(210)와, 보정장치바디(210)에 설치되며 제어부(240)에 의해 작동제어되어 해저영상을 저장하는 저장부(220)와, 보정장치바디(210)에 설치되며 통신선(150)과 전기적으로 연결되어 해저촬영장치(100)로부터의 초음파신호, 영상신호, 수압신호 및, 위치신호를 수신하는 수신부(230)와, 보정장치바디(210)에 설치되는 제어부(240)와, 보정장치바디(210)에 설치되며 제어부(240)에 의해 작동제어되어 제어부(240)에 제어신호를 입력하는 입력부(250)와, 보정장치바디(210)에 설치되는 출력부(260)을 갖춘다.
상기 제어부(240)는, 수신부(230)로부터 초음파신호를 수신하고, 이를 판독하여 출력부(260)를 매개로 측정된 해저지형을 해저영상으로 나타낸다. 이때, 제어부(240)는 수신부(230)로부터 수압신호를 수신하여 수중탐지기(140)의 수평위치변화를 확인하고, 수중탐지기(140)가 해저면으로부터 떨어진 정확한 거리를 확인하여, 초음파신호에 의해 판독된 해저영상을 보정한다.
또한, 상기 제어부(240)는 수신부(230)로부터 영상신호를 수신하고, 이를 판독하여, 해저영상을 출력부(260)를 매개로 출력한다.
상기 제어부(240)는 위치신호를 수신하여 측정된 해저지형의 위치를 나타낸다. 또한, 제어부(240)는, 입력부(250)의 제어신호에 따라 측정된 해저영상을 삭제 또는 저장한다.
상기 출력부(260)는 통상의 디스플레이장치로서, 제어부(240)에 의해 작동제어되어, 측정 또는 촬영된 해저영상을 디스플레이하고, 저장부(230)의 해저영상을 디스플레이한다.
도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기 해저촬영장치(100) 및 해저영상보정장치(200)를 해수로 변경을 확인하고자 하는 장소에 배치시킨 후, 도 1과 같이 탐사선박(110)을 전방으로 이동시키면, 수중탐지기(140)는 탐사선박(110) 보다 후방에 배치되면서 탐사선박(110)에 의해 이끌려 수중을 이동한다.
상기 초음파센서(142)는 해저면으로 초음파를 송출하고, 되돌아 오는 반사파를 수신하여, 초음파센서(142)와 해저면과의 거리를 측정하고, 이를 나타내는 초음파신호를 송신부(144)를 매개로 송출한다. 또한, 수중카메라(125)는 해저지형을 촬영하여 영상신호를 송신부(144)를 매개로 송출한다. 더불어, 위치추적장치(143)는 측정 또는 촬영되는 현재위치를 나타내는 위치신호를 송신부(144)를 매개로 송출한다. 이때, 수압센서(146)는 송신부(144)를 매개로 현재의 수압을 나타내는 수압신호를 송출한다.
상기 송신부(144)로부터 초음파신호와 영상신호와 위치신호와 수압신호가 출력되면, 해저영상정보장치(200)의 수신부(230)가 이를 수신하여 제어부(240)로 송출한다.
상기 제어부(240)는, 초음파센서(142)로부터의 초음파신호를 판독하여 생성된 해저영상을 출력부(260)에 나타내고, 수중카메라(125)로부터의 영상신호를 해저영상으로 변환하여 출력부(260)에 나타내며, 위치추적장치(143)로부터의 위치신호에 따라 측정 또는 촬영된 해저영상의 위치를 출력부(260)에 나타낸다.
상기 초음파센서(142)는, 해저영상을 생성하기 위하여 초음파센서(142)와 해저면과의 거리를 측정하는 것으로, 동일한 수평기준선(A) 상에서 해저면으로 초음파를 출력하여야만, 정확한 해저영상을 생성할 수 있다.
하지만, 상기 탐사선박(110)이 수중탐지기(140)를 끌면서 이동할 시, 탐사선박(110)의 속력이 일정하지 않아, 수중탐지기(140)가 수평위치가 변할 수 있다. 또한, 수중에 갑작스런 파동이 발생하여, 수중탐지기(140)의 수평위치가 변하기도 한다.
따라서, 상기와 같이 초음파센서(142)의 초음파출력위치가 변할 경우, 초음파센서(142)와 해저면과의 거리가 상대적으로 변하게 되어, 정확한 거리가 측정되지 않는다.
상기와 같은 초음파센서(142)와 해저면과의 부정확한 측정거리를 옳바르게 보정하기 위하여, 본 실시예에서는 수중탐지기(140)의 위치변화를 확인하기 위한 수압센서(146)가 구비된다.
따라서, 상기 수중탐지기(140)가 수중을 이동하는 데 있어서, 수중에 갑작스런 파동이 발생하면, 도 7과 같이 수중탐지기(140)의 수평위치가 'B' 로 변하고, 인양와이어(133)와 해수면이 이루는 각이 θ에서 θ'로 변한다. 이때, 수압센서(146)는 실시간으로 수압변화를 측정하여 수압변화에 따른 수압신호를 출력하고, 수압신호는 수중탐지기(140)의 송신부(144)를 매개로 출력되어 해저영상보정장치(200)의 수신부(230)로 전달되며, 제어부(240)가 수신부(230)를 매개로 수압신호를 수신한다.
상기 해저영상보정장치(200)의 제어부(240)는 수압센서(146)의 수압신호와 더불어 초음파센서(142)로부터 초음파신호를 수신한다.
상기 수압센서(146)의 수압신호와 초음파센서(142)의 초음파신호를 수신한 제어부(240)는, 초음파신호를 통해 초음파센서(142)와 해저면과의 거리를 나타내는 해저면거리(B)를 확인하고, 해수면으로부터 수평기준선(A)과의 거리를 나타내는 절대거리(C)에서 해저면거리(B)를 차감함으로써, 오차거리(D)를 연산한다. 이때, 제어부(240)는 해저면거리(B)에서 오차거리(D)를 차감함으로써, 수평기준선(A)으로부터 해저면까지의 측정거리(E)를 연산한다.
따라서, 해저영상보정장치(200)의 제어부(240)는 수중탐지기(140)의 수평위치가 변화더라도 수평기준선(A)으로부터 해저면까지의 측정거리(E)를 정확하게 측정할 수 있어, 정확한 해저영상을 생성할 수 있다.
상기 관리자는 측정 또는 촬영된 해저영상이 기존의 해저영상과 동일할 경우에는 입력부(250)를 매개로 제어부(240)를 제어하여, 측정 또는 촬영된 해저영상을 삭제하고, 측정 또는 촬영된 해저영상이 기존의 해저영상과 동일하지 않을 경우에는 입력부(250)를 매개로 제어부(240)를 제어하여, 저장부(230)의 기존 해저영상을 삭제한 후 새로 생성된 해저영상을 저장한다.
상기 수중탐지기(140)에 전력을 공급하기 위해 탐사선박(110)에 설치되 전원공급부는 전력선(160)을 매개로 수중탐지기(140)과 전기적으로 연결되며, 수중탐지기 송신부(144)와 해저영상정보장치(200)의 수신부(230)는 통신효율을 높이기 위해 통신선(150)을 매개로 유선상으로 연결된다.
따라서, 상기 통신선(150) 및 전력선(160)에 그물 등이 걸려 외력이 작용하면, 통신선(150) 및 전력선(160)이 단선되면서, 그 기능을 원활히 수행하지 못하게 된다.
하지만, 본 발명은, 인양와이어(133)에 외력이 작용할 시, 일차적으로 커버(133a)가 외력을 완충한다. 특히, 통신선(150) 및 전력선(160)이 제1·2와이어(133b,133b') 사이에 배치되면서, 통신선(150) 및 전력선(160)에 외력이 작용하기 전에 제1·2와이어(133b,133b')가 완충역할을 함으로, 통신선(150) 및 전력선(160)에 직접적인 외력이 작용하지 않는다. 또한, 인양와이어(133)에는 커버(133a)가 구비되어, 제1·2와이어(133b,133b'), 통신선(150) 및, 전력선(160)의 부식이 방지된다.
상기 수중탐지기(140)를 인양할 시는 도 8과 같이 인양장치(130)를 통해 수중탐지기(140)를 인양한 후 탐사선박(110)에 안착시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템은, 수압센서(146)를 통해 정확한 해저지형정보를 얻을 수 있으며, 통신선(150) 및 전력선(160)에 외력이 직접적으로 작용하지 않아, 단선될 우려가 없으므로, 해양정보를 안정적으로 해저지형정보를 얻을 수 있는 효과가 있다. 또한, 수중카메라(125)를 통해 정확한 해저지형을 확인할 수 있어 더욱더 정확한 해저지형정보를 얻을 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서는 상술한 구성을 그대로 포함하면서 도 9에 도시된 바와 같이 상기 수중탐지기(140)가 수중에서 수평을 이루도록 유도하기 위한 수평유도부(300)의 구성이 추가로 구현된다.
상기 수평유도부(300)는 탐사선박(110)의 진행이나 탐사선박(110)이 정지된 상태 등에 따라 수중탐지기(140)가 수중에서 수평을 이룰 수 있도록 하여 해저에 대한 촬영이 안정적으로 이루어지면서 해저영상의 질이 향상될 수 있도록 한다.
상기 수평유도부(300)는 상기 탐지기바디(141)의 상부에 배치되는 복수의 부유체(310), 상기 탐지기바디(141)의 하부에 배치되는 복수의 무게추(320), 상기 각 부유체(310)를 상기 탐지기바디(141)의 상부에 연결하는 연결줄(330), 상기 각 무게추(320)를 상기 탐지기바디(141)의 하부에 연결하는 연결바(340) 및 상기 연결줄(330)의 외측에 위치되도록 상기 탐지기바디(141)의 상부로부터 상방향으로 연장 형성되면서 상기 연결줄(330)을 보호하는 보호관(350)을 포함한다.
상기 부유체(310)는 물에 부상할 수 있는 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 수면에 부상하거나 수중에서 수면으로 부상하려는 힘으로 상기 수중탐지기(140)를 상방향으로 당기면서 상기 수중탐지기(140)가 지지될 수 있도록 한다.
상기 부유체(310)는 한 쌍으로 이루어져 상기 탐지기바디(141)의 중앙부를 중심으로 전,후방에 배치되면서 상기 탐지기바디(141)가 수평을 이루며 상방향으로 당겨질 수 있도록 한다.
상기 무게추(320)는 일정 하중을 갖는 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 수중에서 해수 바닥으로 낙하하려는 힘으로 상기 탐기지바디(141)를 하방향으로 당긴다.
상기 무게추(320)는 한 쌍으로 이루어져 상기 탐지기바디(141)의 중앙부를 중심으로 전,후방에 배치되면서 상기 탐지기바디(141)가 수평을 이루며 하방향으로 당겨질 수 있도록 한다.
상기 보호관(350)은 하부가 상기 탐지기바디(141)의 상부에 고정되고 상부가 상방향으로 연장된다.
상기 수평유도부(300)는 상기 부유체(310)와 상기 탐지기바디(141) 간의 이격거리를 조정하기 위한 조정수단(360)을 더 포함할 수 있다.
상기 보호관(350)은 양측에 상부로부터 하방향으로 연장 형성되는 가이드홈(351)이 형성된다.
상기 조정수단(360)은 양단부가 상기 보호관(350)의 양측을 통과하도록 상기 가이드홈(351)에 승,하강 가능하게 결합되며 상기 연결줄(330)의 하부가 연결되는 조절바(361) 및 상기 조절바(361)의 상부에 위치되도록 상기 보호관(350)의 외측으로 승,하강 가능하게 나사결합되는 조절부재(362)를 포함한다.
상기 보호관(350)은 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 조절부재(362)는 내주면에 나사산이 형성되면서 상기 보호관(350)에 승,하강 가능하게 나사결합된다.
상기 보호관(350)은 상부에 외측으로 돌출되는 이탈방지턱(352)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 이탈방지턱(352)은 상기 조절부재(362)가 상기 보호관(350)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.
상기 조절부재(362)는 회전에 따른 승,하강에 따라 상기 보호관(350)의 길이방향으로 이동되면서 상기 조절바(361)의 위치를 조정함으로써 상기 부유체(310)와 상기 탐지기바디(141) 간의 이격거리를 조정할 수 있다.
상기 수중탐지기(140)는 수심이나 수중 환경 등에 효과적으로 대처하면서 해저지형에 대한 영상을 원활하게 촬영할 수 있음은 물론이다.
상기 조절바(361)는 원위치에서 인위적인 회전에 따라 상기 연결줄(330)이 권취되도록 할 수 있다. 이에 따라, 상기 수평유도부(400)는 상기 부유체(310)와 상기 탐지기바디(141) 간의 이격거리를 보다 효과적으로 조정할 수 있다.
상기 수평유도부(300)는 상기 무게추(320)를 상기 연결바(340)에 고정하기 위한 고정수단(370)을 더 포함할 수 있다.
상기 연결바(340)는 상부가 상기 탐지기바디(141)의 하부에 연결되고 하부가 하방향으로 연장 형성된다.
상기 무게추(320)는 상하 방향으로 관통되는 중공(321)이 형성되면서 상기 연결바(340)의 외측으로 결합된다.
상기 고정수단(370)은 내주면에 나사산이 형성되는 너트 등으로 이루어지면서 상기 무게추(320)의 하부에 위치되도록 상기 연결바(340)에 나사결합된다.
상기 고정수단(370)은 상기 무게추(320)의 하부에 위치되도록 상기 연결바(340)에 나사결합됨으로써 상기 무게추(320)가 상기 연결바(340)로부터 이탈없이 안정된 결합상태가 유지되도록 할 수 있다.
상기 무게추(320)는 상기 연결바(340)에 복수 결합되면서 상기 부유체(310)가 갖는 부력보다 큰 하중이 상기 수중탐지기(140)로 전달되도록 할 수 있다.
이에 따라, 상기 수평유도부(300)는 상기 무게추(320)의 개수를 적절하게 조절함으로써 수심에 따라 상기 수중탐지기(140)의 잠수 깊이를 적절하게 조정할 수 있다.
이로 인해, 상기 수평유도부(300)는 탐사선박(110)의 진행이나 탐사선박(110)이 정지된 상태 등에 따라 수중탐지기(140)가 수중에서 수평을 이룰 수 있도록 함으로써 해저에 대한 촬영이 안정적으로 이루어지면서 해저영상의 질이 향상되도록 할 수 있다.
100 : 해저촬영장치 110 : 탐사선박
120 : 구동장치 130 : 인양장치
140 : 수중탐지기 145 : 수중카메라
146 : 수압센서 150 : 통신선
160 : 전력선 200 : 해저영상보정장치
210 : 보정장치바디 220 : 저장부
230 : 수신부 240 : 제어부
250 : 입력부 260 : 출력부
300 : 수평유도부 310 : 부유체
320 : 무게추 321 : 중공
330 : 연결줄 340 : 연결바
350 : 보호관 351 : 가이드홈
352 : 이탈방지턱 360 : 조정수단
361 : 조절바 362 : 조절부재
370 : 고정수단

Claims (1)

  1. 수면 위를 이동하는 탐사선박바디(111)와, 탐사선박바디(111)의 상부에 수직방향으로 설치되는 지지체(112)와, 지지체(112)에 수평방향으로 설치되는 수평체(113)와, 지지체(112) 또는 수평체(113)에 설치되는 다수의 가이드체(114)를 갖춘 탐사선박(110)과; 탐사선박바디(111)에 설치되어, 지지체(112)를 회전시키는 구동장치(120)와; 탐사선박바디(111)에 회전가능하게 설치되는 드럼(131)과, 탐사선박바디(111)에 설치되어 드럼(131)을 회전시키는 구동모터(132)와, 드럼(131)에 감기는 커버(133a)와, 커버(133a)에 상호 대향되게 내설되며 양단부가 커버(133a) 외부로 노출되되 일단부가 드럼(131)에 고정되는 한쌍의 제1·2와이어(133b,133b')를 갖춘 인양와이어(133)로 구성된 인양장치(130)와; 외부로 개구되며 제1·2와이어(133b,133b')가 탈착가능하게 고정되는 와이어고정부(141a)와, 와이어고정부(141a)와 연통된 기밀부재삽입부(141b)를 구비한 탐지기바디(141)와, 인양와이어(133)의 타단이 삽입되는 중공부가 형성되어 기밀부재삽입부(141b)에 삽입되는 기밀부재(P)와, 탐지기바디(141)의 저면에 설치되는 초음파센서(142)과, 탐지기바디(141)의 저면에 설치되는 수중카메라(145)와, 탐지기바디(141)에 설치되며 수압을 측정하여 수압신호를 출력하는 수압센서(146)와, 탐지기바디(141)에 설치되는 위치추적장치(143)와, 탐지기바디(141)에 설치되어 초음파센서(142)의 초음파신호와 수중카메라(145)의 영상신호와 수압센서(146)의 수압신호와 위치추적장치(143)의 위치신호를 송출하는 송신부(144)를 갖춘 수중탐지기(140)와; 인양와이어(133)의 커버(133a)에 내설되며, 제1·2와이어(133b,133b') 보다 작은 직경을 이뤄 각각의 제1·2와이어(133b,133b') 사이에 배치되어, 수중탐지기(140)의 송신부(144)와 전기적으로 연결되는 통신선(150)과; 인양와이어(133)의 커버(133a)에 내설되며, 제1·2와이어(133b,133b')의 보다 작은 직경을 이뤄 각각의 제1·2와이어(133b,133b') 사이에 배치되는 전력선(160)을 포함하는 해저촬영장치(100)와,
    해저촬영장치(100)의 탐사선박(110)에 설치되는 보정장치바디(210)와; 보정장치바디(210)에 설치되어, 해저영상을 저장하는 저장부(220)와; 보정장치바디(210)에 설치되며, 통신선(150)과 전기적으로 연결되어, 수중탐지기(140)의 송신부(144)로부터의 초음파신호, 영상신호, 수압신호 및, 위치신호를 수신하는 수신부(230)와; 보정장치바디(210)에 설치되어, 저장부(220)를 작동제어하며, 수신부(230)로부터 초음파신호와 수압신호를 수신하여 수중탐지기(140)의 수심변화에 따른 오차값을 보정한 해저영상을 생성하고, 수신부(230)로부터 영상신호를 수신하여 해저영상을 생성하며, 수신부(230)로부터 위치신호를 수신하여 수집된 해저영상의 위치를 나타내는 한편, 입력부(250)의 제어신호에 따라 해저영상을 삭제 또는 보정하는 제어부(240)와; 보정장치바디(210)에 설치되며, 제어부(240)에 의해 작동제어되어, 제어부(240)에 제어신호를 입력하는 입력부(250)와; 보정장치바디(210)에 설치되며, 제어부(240)에 의해 작동제어되어, 해저영상을 디스플레이하는 출력부(260)를 갖춘 해저영상보정장치(200),
    로 구성되는 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템에 있어서,
    수중탐지기(140)가 수중에서 수평을 이루도록 유도하여 해저에 대한 촬영이 안정적으로 이루어지면서 해저영상의 질이 향상될 수 있도록 하기 위한 수평유도부(300)를 더 포함하되,
    수평유도부(300)는,
    상기 탐지기바디(141)의 상부에 배치되는 복수의 부유체(310);
    상기 탐지기바디(141)의 하부에 배치되는 복수의 무게추(320);
    상기 각 부유체(310)를 상기 탐지기바디(141)의 상부에 연결하는 연결줄(330);
    상기 각 무게추(320)를 상기 탐지기바디(141)의 하부에 연결하는 연결바(340);
    상기 연결줄(330)의 외측에 위치되도록 상기 탐지기바디(141)의 상부로부터 상방향으로 연장 형성되면서 상기 연결줄(330)을 보호하는 보호관(350);
    상기 부유체(310)와 상기 탐지기바디(141) 간의 이격거리를 조정하기 위한 조정수단(360); 및
    상기 무게추(320)를 상기 연결바(340)에 고정하기 위한 고정수단(370)을 포함하며,
    상기 보호관(350)은,
    양측에 상부로부터 하방향으로 연장 형성되는 가이드홈(351)이 형성되고, 외주면에 나사산이 형성되며,
    상기 조정수단(360)은,
    양단부가 상기 보호관(350)의 양측을 통과하도록 상기 가이드홈(351)에 승,하강 가능하게 결합되며 상기 연결줄(330)의 하부가 연결되는 조절바(361); 및
    내주면에 나사산이 형성되어 상기 조절바(361)의 상부에 위치되도록 상기 보호관(350)의 외측으로 승,하강 가능하게 나사결합되는 조절부재(362)를 포함하며,
    상기 보호관(350)은,
    상부에 외측으로 돌출되면서 상기 조절부재(362)가 상기 보호관(350)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지턱(352)이 형성되고,
    상기 조절부재(362)는,
    회전에 따른 승,하강에 따라 상기 보호관(350)의 길이방향으로 이동되면서 상기 조절바(361)의 위치 조정을 통해 상기 부유체(310)와 상기 탐지기바디(141) 간의 이격거리를 조정하며,
    상기 연결바(340)는,
    상부가 상기 탐지기바디(141)의 하부에 연결되고 하부가 하방향으로 연장 형성되며,
    상기 무게추(320)는,
    상하 방향으로 관통되는 중공(321)이 형성되면서 상기 연결바(340)의 외측으로 결합되고,
    상기 고정수단(370)은,
    상기 무게추(320)의 하부에 위치되도록 상기 연결바(340)에 나사결합되면서 상기 무게추(320)가 상기 연결바(340)로부터 이탈됨이 없이 안정된 결합상태가 유지되도록 하며,
    상기 부유체(310) 및 상기 무게추(320)는,
    수중에서 상기 수중탐지기(140)가 상,하방향으로 당겨지도록 하여 상기 수중탐지기(140)가 일측으로 편향됨이 없이 수평을 유지하도록 유도하는 것을 특징으로 하는 해저지형과 지리정보에 대한 데이터 수집시스템.
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