KR101883488B1 - 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템 - Google Patents

해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템 Download PDF

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조준성
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(주)에이스해양
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Abstract

본 발명은 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템에 관한 것으로, 해저면에 설치되는 음파생성기로부터 발사되는 음파를 근거로 해저면의 지형적, 지리적 정보를 수집함으로써 음파의 간섭 및 소멸을 최소화하고, 음파 발사가 종료된 음파생성기를 부력체에 의하여 배터리, 하우징, 음파생성기를 회수하여 재사용할 수 있으며, 측량시에는 어패류의 서식공간을 제공하지 않아 어류의 격렬한 움직임에 따른 음파 간섭을 방지하고 측량이 완ㄹ된 후 해저면에 잔류하는 중량체가 어패류의 서식공간을 제공할 수 있도록 한 것이다.

Description

해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템{System for surveying waterway distortion of submarine topography}
본 발명은 수로 측량 분야 기술 중에서, 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 해저면에 설치되는 음파생성기로부터 발사되는 음파를 근거로 해저면의 지형적, 지리적 정보를 수집함으로써 음파의 간섭 및 소멸을 최소화하고, 음파 발사가 종료된 음파생성기를 부력체에 의하여 배터리, 하우징, 음파생성기를 회수하여 재사용할 수 있으며, 측량시에는 어패류의 서식공간을 제공하지 않아 어류의 격렬한 움직임에 따른 음파 간섭을 방지하고 측량이 완ㄹ된 후 해저면에 잔류하는 중량체가 어패류의 서식공간을 제공할 수 있도록 한 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템에 관한 것이다.
해양은 풍부한 자원의 보고이지만 대부분의 지역은 미개척 상태이다. 이는 깊은 수심에서 수압을 이겨낼 수 있는 장비의 기술수분이 충분하지 않으며, 해양수로를 포함하는 해저면의 대한 지형적/지리적 정보가 부족한 데에 기인한다.
특히 잠수함과 같은 해양장비의 경우에는 해저면의 지형정보를 근거로 운행되므로 해저면 정보가 전무한 지역에서는 인간의 접근이 사실상 불가능하다.
또한 인간의 잡근이 가능한 해저면에서 지형적/지리적 정보를 수집하더라도 지속적으로 흐르는 해수에 의한 해저면의 침식 및 퇴적 등이 지상에 비해 비교적 신속하게 이루어지기 때문에 해저면 정보에 대한 주기적인 갱신이 요구된다.
종래 해저면의 지형적/지리적 정보를 수집하기 위하여 소나와 같은 음파탐지기를 사용하고 있다. 소나는 수중에서 해저면을 향해 음파를 발사하여 반사되는 음파를 수신한 후 이를 분석하여 해저면의 정보를 확인하는 장비이다.
그러나 해저면은 흡음성이 높은 토사가 퇴적되어 있으며, 그 표면에는 각종 해조류 등이 서식하여 소나에서 발사된 음파가 쉽게 소실된다. 또한 몸집이 큰 어패류 또한 발사된 음파를 반사시키면서 소나가 어패류를 지형지물로 감지될 수 있어 해저면의 정보를 정확하게 수집할 수 없다.
종래 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-0950970호(2010.03.26. 등록) "해저지형 변화에 따른 해양수로의 변형률 측량 및 수로지형정보 확인시스템"은 해저면에 감지장치를 설치하고, 탐사선에 음파탐지기를 설치하여 해저면으로부터 직접 발사되는 음파를 근거로 해저면의 지형적/지리적 정보를 수집함으로써 음파의 간섭 및 소멸을 최소화하고, 음파 발사가 종료된 감지장치는 수상으로 부양시켜 회수할 수 있도록 함으로써 장비의 재활용을 통한 해저면 관측비용 절감과 해양오염의 가능성을 최소화하도록 하는 기술을 개시하고 있다.
그러나 상기 선행기술은
또한 상기 선행기술에서는 감지장치를 해저면에 고정시키기 위하여 단순히 돌기 형태의 걸림부를 구비하고 있으나, 이는 단순히 감지장치의 자중에 의하여 돌기가 해저면에 박히는 정도로 조류에 의하여 유동할 염려가 있어 정확한 탐지가 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.
또한 앵커가 각종 어패류의 서식을 위한 다공성 콘크리트로 구성되어 있어 측량이 진행되는 동안에도 앵커에 어패류가 서식하게 되며, 이 경우 어패류의 움직임, 특히 어류들이 싸울 때 격렬한 움직임에 의하여 발생하는 음파가 음파발생수단에서 발생하는 음파와 간섭을 일으키게 되어 측량정밀도가 저하되는 문제점이 있다.
따라서 음파생성수단을 사용하는 동안에는 앵커가 어패류에 대한 서식공간을 제공하지 않고, 배터리의 수명이 다하여 음파생성수단을 회수하고 앵커만 해저면에 잔류시킨 상태에서 비로소 앵커가 어패류에 대한 서식공간을 제공하게 함으로써 측량정밀도를 향상시킬 수 있도록 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-0950970호(2010.03.26. 등록) "해저지형 변화에 따른 해양수로의 변형률 측량 및 수로지형정보 확인시스템"
따라서 본 발명의 목적은 해저면에 설치되는 음파생성기로부터 발사되는 음파를 근거로 해저면의 지형적, 지리적 정보를 수집함으로써 음파의 간섭 및 소멸을 최소화하고, 음파 발사가 종료된 음파생성기를 부력체에 의하여 배터리, 하우징, 음파생성기를 회수하여 재사용할 수 있으며, 측량시에는 어패류의 서식공간을 제공하지 않아 어류의 격렬한 움직임에 따른 음파 간섭을 방지하고 측량이 완ㄹ된 후 해저면에 잔류하는 중량체가 어패류의 서식공간을 제공할 수 있도록 한 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템을 제공하려는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 중량체(100)와; 하부 중앙부에 형성되어 상기 중량체(100)가 삽입되는 중량체수납공간(210)과, 상기 중량체수납공간(210)의 외주부와 상면부에 형성되어 공기가 주입되는 공기재킷(220)이 형성된 부력체(200)와; 상기 중량체(100)와 부력체(200)를 착탈 가능하게 결합되는 착탈수단(300)과; 상기 부력체(200)의 상면에 설치되는 배터리(400)와; 상기 부력체(200)의 상면에 결합되며 상기 착탈수단(300)과 배터리(400)를 수용하는 하우징(500)과; 상기 하우징(500)의 상단측에 설치되는 음파생성기(600)와; 탐사선(S)의 하부에 설치되며 자체적으로 음파를 발사한 음파와 상기 음파생성기(600)로부터 발사된 음파를 수신하여 해저면의 지형정보 확인을 위한 정보를 수집하는 음파탐지기(700)와; 상기 음파탐지기(700)로부터 전송된 정보를 분석 및 처리하고 탐사선(S)에 설치되는 관리장치(800); 및 상기 착탈수단(300)과 음파생성기(600)에 대한 전원을 제어하는 제어수단(900);를 포함하며, 상기 중량체(100)는 콘크리트 구조물로 형성되며, 상기 부력체(200)에 의하여 발생하는 부력에 의하여 중량체(100), 착탈수단(300), 배터리(400), 음파생성기(500)가 부상되지 않도록 하는 크기의 중량으로 형성되고, 상기 중량체(100)에는 벽면과 하면에서 개방된 복수개의 어패류 서식공간(110)이 형성되며, 상기 어패류 서식공간(110)은 중량체(100)가 부력체(200)의 중량체수납공간(210)에 수납된 상태에서는 벽면측 개방부가 공기재킷(220)에 의하여 차단되고, 해저면에 침강된 상태에서는 하면측 개방부가 해저면에 의하여 차단되므로 해저면에 설치된 상태에서는 어패류 서식공간(110)에 어패류가 침입하여 서식할 수 없게 구성되고, 상기 부력체(200)는 중량체(100)가 분리된 상태에서 착탈수단(300), 배터리(400), 음파생성기(500)를 부상시킬 수 있는 크기의 부력을 발생할 수 있도록 구성되며, 상기 부력체(200)는 공기재킷(220)의 내부는 서로 연통하여 복수개의 보강리브(231)에 의하여 복수개의 공기주입공간(230)으로 구획되도록 구성되는 내압구조로 구성되고, 상기 보강리브(231)에는 연통공(232)을 천공하여 복수개의 공기주입공간(230)이 서로 연통되도록 구성되며, 상기 공기재킷(220)에는 격벽(241, 251)에 의하여 상기 공기주입공간(230)과 완전히 차단된 상단전자석 격실(240)과 양측전자석 격실(250)을 형성하여, 공기주입공간(230) 내의 공기가 누설되는 것을 방지할 수 있도록 구성되고, 상기 착탈수단(300)은 상기 중량체(100)의 상면에 매립되어 상면에서 노출되는 상단영구자석(310)과, 상기 공기재킷(220)의 상단부 중앙부에 설치되는 상단전자석(320)과, 상기 중량체(100)의 좌우 양측면에 매립되어 외측면이 양측면에서 노출되는 양측영구자석(330)과, 상기 공기재킷(220)의 좌우측에 설치되는 양측전자석(340)을 포함하여 구성되며, 상기 상단영구자석(310)과 양측영구자석(3300은 중량체(100)를 콘크리트로 성형하는 과정에서 매설되고 각각 상면과 외측면이 노출되도록 구성되고, 상기 상단전자석(320)과 양측전자석(340)은 상기 공기재킷(220)에 형성되는 상단전자석 격실(240)과 양측전자석 격실(250) 내에 설치되어 공기재킷(220) 내에 충전된 공기와의 접촉이 차단되도록 구성되며, 상기 하우징(500)은 배터리(400)와 제어수단(900)을 보호하는 제1 하우징(510)과 음파생성기(600)가 설치되는 제2 하우징(520)으로 구성되고, 상기 제2 하우징(520)의 상면에는 내측플랜지(521)에 의하여 개구부(522)를 형성하여 내측플랜지(521)의 하면과 음파생성기(600)의 상면 가장자리 사이에 패킹(523)을 삽입한 상태로 나사체결 또는 접착하는 것에 의하여 개구부(522)를 통하여 누수가 발생하지 않도록 구성되며, 상기 부력체(200)와 하우징(500)은 해수 중에 장기간 침강된 상태로 유지되는 것으로 해수에 의해 부식되거나 손상되는 것을 방지하고, 회수하여 재사용할 수 있도록 하기 위하여 섬유강화플라스틱(FRP) 판재를 접합하여 구성되고, 상기 음파생성기(600)의 상면에는 내해수성을 가지는 재질의 코팅층을 형성하여 해수에 의하여 부식되거나 손상되는 일이 없도록 구성되며, 상기 음파탐지기(700)는 상기 음파생성기(600)에서 생성되는 음파와 다른 대역의 주파수의 음파를 발신하는 발신모듈(710)과, 상기 발신모듈(710)에서 발사한 음파를 수신함과 아울러 상기 음파생성기(600)에서 발사한 음파를 수신하는 수신모듈(720)을 포함하여 구성되고, 상기 관리장치(800)는 상기 음파탐지기(700)에서 수신한 음파정보를 확인하고 탐사선(S)의 GPS 위치를 기준으로 연산하여 해저면에 대한 위치정보인 수치데이터를 확인하는 정보처리모듈(810)과, 상기 정모처리모듈(810)에서 확인된 수치데이터를 저장하는 위치정보DB(820)와, 상기 수치데이터에 따라 해저면을 이미지로 도시하는 도화모듈(830)과, 해저면 지형에 대한 도화 이미지 정보 데이터를 저장하는 지형정보DB(850)와, 도화된 이미지에 GPS 정보를 링크시켜 지형정보를 완성하고 상기 지형정보DB(750)에 저장된 기존 지형정보를 갱신 저장하는 갱신모듈(840)을 포함하여 구성되며, 상기 전원제어수단(900)은 상기 하우징(500)에 가해지는 압력을 감지하는 압력감지센서(910)와, 상기 배터리(400)의 잔량을 검출하는 배터리잔량검출부(920)와, 상기 압력감지센서(910)의 감지압력에 따라 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령과 전원공급명령을 출력하며, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 음파생성기(600)에 대한 전원공급명령과 전원차단명령을 출력함과 아울러 상기 상단전자석(320)과 양측전자석(340)에 대한 제1전류방향전환명령과 제2전류방향전환명령을 출력하는 제어부(930)와, 상기 압력감지센서(910)의 감지신호에 따른 상기 제어부(930)의 상기 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령과 전원공급명령에 따라 상기 음파생성기(600)에 대한 전원차단구동신호와 전원공급구동신호를 송출하는 제1 전원스위칭구동부(940)와, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출신호에 따른 상기 제어부(930)의 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령과 전원공급명령에 따라 음파생성기(600)에 대한 전원차단구동신호와 전원공급구동신호를 송출하는 제2 전원스위칭구동부(950)와, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출신호에 따른 상기 제어부(930)의 제1전류방향전환명령과 제2전류방향전환명령에 따라 상기 상단전자석(320)과 양측전자석(340)에 대한 제1전류방향전환구동신호와 제2전류방향전환구동신호를 송출하는 전류방향전환구동부(960)를 포함하여 구성되고, 상기 제어수단(900)은 배터리잔량검출부(920), 제어부(930), 제1전원스위치구동부(940), 제2 전원스위칭구동부(950) 및 전류방향전환구동부(960)를 하나의 기판에 실장하고 이를 하우징(500)의 내부에 설치되는 컨트롤박스 내에 설치되며, 상기 압력감지센서(910)는 제1 하우징(510)의 상판부 하면에 설치되고, 상기 제어부(930)는 압력감지센서(910)의 감지압력이 미리 설정된 예상수압 미만이면 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령을 출력하고, 압력감지센서(910)의 감지압력이 예상수압 이상이면 음파생성기(600)에 대한 전원공급명령을 출력하며, 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량이 미리 설정된 최소잔량값 이상이면 음파생성기(600)에 대한 전원공급명령을 출력함과 아울러 상기 상단전자석(320)의 하단의 극성과 양측전자석(340)의 외측단의 극성이 각각 상기 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 양측영구자석(330)의 내측단의 극성과 다르게 되도록 하는 제1전류방향전환명령을 출력하고, 검출잔량이 최소잔량값 미만이면 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령을 출력함과 아울러 상기 상단전자석(20)의 하단의 극성과 양측전자석(340)의 외측단 극성이 각각 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 양측영구자석(330)의 내측단의 극성과 같게 되도록 하는 제2전류방향전환명령을 출력하도록 구성되며, 상기 제1전원스위치구동부(940)는 상기 압력감지센서(910)의 감지압력에 따라 제어부(930)가 전원차단명령을 출력하면, 음파생성기(600)에 대한 전원차단구동신호를 송출하고, 상기 압력감지센서(910)의 감지압력에 따라 제어부(930)가 전원공급명령을 출력하면, 음파생성기(600)에 대한 전원공급구동신호를 송출하도록 구성되고, 상기 제2전원스위치구동부(950)는 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 제어부(930)가 전원공급명령을 출력하면, 음파생성기(600)에 대한 전원공급구동신호를 송출하고, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 제어부(930)가 전원차단명령을 출력하면, 음파생성기(600)에 대한 전원차단구동신호를 송출하도록 구성되며, 상기 전류방향전환구동부(960)는 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 제어부(930)가 제1전류방향전환명령을 출력하면, 상단전자석(320)과 양측전자석(340)에 대하여 제1전류방향전환구동신호를 송출하고, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 제어부(930)가 제2전류방향전환명령을 출력하면, 상단전자석(320)과 양측전자석(340)에 대하여 제2전류방향전환구동신호를 송출하도록 구성되고, 상기 제어부(930)의 제1전원방향전환명령이 출력되고 전류방향전환구동부(960)의 제1전원방향전환구동신호가 송출되면, 상단전자석(320)의 하단의 극성이 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 다른 극성을 가지게 되고, 양측전자석(340)의 내측단의 극성이 양측영구자석(330)의 외측단의 극성과 다른 극성을 가지게 되어 상단전자석(320)의 하단과 상단영구자석(310)의 상단 사이와 양측전자석(340)의 내측단과 양측영구자석(330)의 외측단 사이에 인력이 작용하게 되며, 상기 제어부(930)의 제2전원방향전환명령이 출력되고 전류방향전환구동부(960)의 제2전원방향전환구동신호가 송출되면, 상단전자석(320)의 하단의 극성이 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 같은 극성을 가지게 되고, 양측전자석(340)의 내측단의 극성이 양측영구자석(330)의 외측단의 극성과 같은 극성을 가지게 되어 상단전자석(320)의 하단과 상단영구자석(310)의 상단 사이와 양측전자석(340)의 내측단과 양측영구자석(330)의 외측단 사이에 척력이 작용하도록 구성됨을 특징으로 하는 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템을 제공한다.
본 발명의 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템에 의하면 중량체와; 하부 중앙부에 형성되어 상기 중량체가 삽입되는 중량체수납공간과, 상기 중량체수납공간의 외주부와 상면부에 형성되어 공기가 주입되는 공기재킷이 형성된 부력체와; 상기 중량체와 부력체를 착탈 가능하게 결합되는 착탈수단과; 상기 부력체의 상면에 설치되는 배터리와; 상기 부력체의 상면에 결합되며 상기 착탈수단과 배터리를 수용하는 하우징과; 상기 하우징의 상단측에 설치되는 음파생성기와; 탐사선의 하부에 설치되며 자체적으로 음파를 발사한 음파와 상기 음파생성기로부터 발사된 음파를 수신하여 해저면의 지형정보 확인을 위한 정보를 수집하는 음파탐지기와; 상기 음파탐지기로부터 전송된 정보를 분석 및 처리하고 탐사선에 설치되는 관리장치; 및 상기 착탈수단과 음파생성기에 대한 전원을 제어하는 제어수단;을 포함하여, 해저면에 설치되는 음파생성기로부터 발사되는 음파를 근거로 해저면의 지형적, 지리적 정보를 수집함으로써 음파의 간섭 및 소멸을 최소화하고, 음파 발사가 종료된 음파생성기를 부력체에 의하여 배터리, 하우징, 음파생성기를 회수하여 재사용할 수 있으며, 측량시에는 어패류의 서식공간을 제공하지 않아 어류의 격렬한 움직임에 따른 음파 간섭을 방지하고 측량이 완ㄹ된 후 해저면에 잔류하는 중량체가 어패류의 서식공간을 제공할 수 있도록 한 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템
도 1 내지 도 10은 본 발명에 의한 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 실시예에 따른 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템의 측정 상태를 보인 도면,
도 2는 음파생성기와 음파탐지기 및 관리장치를 보인 기능블록도,
도 3은 해저면의 형태를 보인 도면,
도 4는 부력체와 하우징 및 음파생성기를 보인 사시도,
도 5는 중량체, 부력체, 배터리, 하우징, 음파생성기의 분해 사시도,
도 6은 중량체, 부력체, 착탈수단, 배터리, 하우징, 음파생성기의 종단면도,
도 7은 제어수단의 기능블록도,
도 8은 해수 중에 침강시키는 상태를 보인 단면도,
도 9는 해저면에 침강된 상태를 보인 단면도,
도 10은 중량체가 해저면에 잔류하고, 부력체, 배터리, 하우징, 음파생성기가 해수면으로 부상하는 상태를 보인 단면도이다.
이하, 본 발명에 의한 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템을 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 ?는 본 발명에 의한 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템의 바람직한 실시예를 보인 것이다.
본 실시예에 의한 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템은 상기 제1 실시예의 앵커를 해저면에 대하여 보다 견고하게 고정 설치할 수 있도록 함과 아울러 앵커도 회수할 수 있도록 한 것이다.
본 실시예에 따른 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템은, 중량체(100)와; 하부 중앙부에 형성되어 상기 중량체(100)가 삽입되는 중량체수납공간(210)과, 상기 중량체수납공간(210)의 외주부와 상면부에 형성되어 공기가 주입되는 공기재킷(220)이 형성된 부력체(200)와; 상기 중량체(100)와 부력체(200)를 착탈 가능하게 결합되는 착탈수단(300)과; 상기 부력체(200)의 상면에 설치되는 배터리(400)와; 상기 부력체(200)의 상면에 결합되며 상기 착탈수단(300)과 배터리(400)를 수용하는 하우징(500)과; 상기 하우징(500)의 상단측에 설치되는 음파생성기(600)와; 탐사선(S)의 하부에 설치되며 자체적으로 음파를 발사한 음파와 상기 음파생성기(600)로부터 발사된 음파를 수신하여 해저면의 지형정보 확인을 위한 정보를 수집하는 음파탐지기(700)와; 상기 음파탐지기(700)로부터 전송된 정보를 분석 및 처리하고 탐사선(S)에 설치되는 관리장치(800); 및 상기 착탈수단(300)과 음파생성기(600)에 대한 전원을 제어하는 제어수단(900);을 포함한다.
상기 중량체(100)는 콘크리트 구조물로 형성되며, 상기 부력체(200)에 의하여 발생하는 부력에 의하여 중량체(100), 착탈수단(300), 배터리(400), 음파생성기(500)가 부상되지 않도록 하는 크기의 중량으로 형성된다.
상기 중량체(100)에는 벽면과 하면에서 개방된 복수개의 어패류 서식공간(110)이 형성된다.
상기 어패류 서식공간(110)은 중량체(100)가 부력체(200)의 중량체수납공간(210)에 수납된 상태에서는 벽면측 개방부가 공기재킷(220)에 의하여 차단되고, 해저면에 침강된 상태에서는 하면측 개방부가 해저면에 의하여 차단되므로 해저면에 설치된 상태에서는 어패류 서식공간(110)에 어패류가 침입하여 서식할 수 없게 된다.
따라서 중량체(100)와 부력체(200) 주위에 어패류가 서식할 수 없게 되며, 이에 따라 어류의 격렬한 움직임에 의하여 발생하는 음파가 음파발생수단에서 발생하는 음파와 간섭을 일으키는 일이 없게 되어 측량정밀도를 확보할 수 있게 된다.
또한 상기 부력체(200)는 중량체(100)가 분리된 상태에서 착탈수단(300), 배터리(400), 음파생성기(500)를 부상시킬 수 있는 크기의 부력을 발생할 수 있도록 구성된다.
상기 부력체(200)는 공기재킷(220)의 내부는 서로 연통하여 복수개의 보강리브(231)에 의하여 복수개의 공기주입공간(230)으로 구획되도록 구성되는 내압구조로 구성하는 것이 바람직하다.
또한 상기 보강리브(231)에는 연통공(232)을 천공하여 복수개의 공기주입공간(230)이 서로 연통되도록 구성된다.
상기 공기재킷(220)에는 격벽(241, 251)에 의하여 상기 복수개의 공기주입공간(230)과 완전히 차단된 상단전자석 격실(240)과 양측전자석 격실(250)을 형성하여, 공기주입공간(230) 내의 공기가 누설되는 것을 방지할 수 있도록 구성할 수 있다.
상기 공기주입공간(230)에는 대기압보다 큰 압력으로 공기를 주입할 수 있으며, 이때 공기재킷(220)에 설치되는 니플(도시생략)을 통해 공기를 주입하고, 니플을 실리콘이나 에폭시 등의 밀봉재에 의항 밀봉할 수 있다.
상기 중량체(100)의 중량과 부력체(200)의 부력은 중량체(100)와 부력체(200)가 결합된 상태에서는 중량체(100)의 중량이 부력체(200)의 부력보다 크게 작용하여 중량체(100)와 부력체(200)가 해저면에 침강한 상태로 유지되며, 중량체(100)와 부력체(200)가 분리된 상태에서는 중량체(100)는 자중에 의하여 해저면에 전류하고 부력체(200)는 자체 부력에 의하여 착탈수단(300), 배터리(400), 하우징(500) 및 음파생성기(600)와 함께 해수면으로 부상하도록 설정할 수 있다.
상기 착탈수단(300)은 상기 중량체(100)의 상면에 매립되어 상면에서 노출되는 상단영구자석(310)과, 상기 공기재킷(220)의 상단부 중앙부에 설치되는 상단전자석(320)과, 상기 중량체(100)의 좌우 양측면에 매립되어 외측면이 양측면에서 노출되는 양측영구자석(330)과, 상기 공기재킷(220)의 좌우측에 설치되는 양측전자석(340)을 포함하여 구성된다.
상기 상단영구자석(310)과 양측영구자석(3300은 중량체(100)를 콘크리트로 성형하는 과정에서 매설되고 각각 상면과 외측면이 노출되도록 구성할 수 있다.
상기 상단전자석(320)과 양측전자석(340)은 상기 공기재킷(220)에 형성되는 상단전자석 격실(240)과 양측전자석 격실(250) 내에 설치되어 공기재킷(220) 내에 충전된 공기와의 접촉이 차단되도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 배터리(400)는 상기 부력체(200)의 상면에 탑재될 수 있다. 또한 배터리(400)는 부력체(200)의 상면에 탑재된 상태에서 하우징(500)에 의하여 보호되도록 설치된다.
상기 하우징(500)은 상기 부력체(200)의 상면에 결합되며, 상기 배터리(400)를 해수로부터 보호할 수 있도록 설치된다.
상기 하우징(500)은 배터리(400)와 제어수단(900)을 보호하는 제1 하우징(510)과 음파생성기(600)가 설치되는 제2 하우징(520)으로 구성할 수 있다.
상기 제2 하우징(520)의 상면에는 내측플랜지(521)에 의하여 개구부(522)를 형성하여 내측플랜지(521)의 하면과 음파생성기(600)의 상면 가장자리 사이에 패킹(523)을 삽입한 상태로 나사체결 또는 접착하는 것에 의하여 개구부(522)를 통하여 누수가 발생하지 않도록 구성할 수 있다.
상기 부력체(200)와 하우징(500)은 해수 중에 장기간 침강된 상태로 유지되는 것으로 해수에 의해 부식되거나 손상되는 것을 방지하고, 회수하여 재사용할 수 있도록 하기 위하여 섬유강화플라스틱(FRP) 판재를 접합하여 구성하는 것이 바람직하다.
상기 하우징(500)은 부력체(200)의 상면에 융착 또는 접착에 의하여 결합하거나 패킹을 사이에 두고 나사결합식으로 결합함으로써 하우징(500)의 내부에 해수가 유입되지 않도록 구성할 수 있다.
상기 음파생성기(600)는 음파를 발생시켜 음파탐지기(700)가 고유한 주파수대의 음파를 수신할 수 있도록 하는 것으로, 진동판을 강제로 진동시키는 통상적인 방식을 채용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
또한 상기 음파생성기(600)는 해저면에 일정 간격을 두고 복수개를 설치하였을 때 각 음파생성기(600)에서 생성되어 발사되는 음파의 주파수를 식별할 수 있도록 하기 위하여 복수개의 음파생성기(600)의 주파수를 모두 서로 다른 대역으로 설정한다.
상기 음파생성기(600)의 상면에는 내해수성을 가지는 재질의 코팅층을 형성하는 것에 의하여 해수 중에 장기간 설치되어 있더라도 해수에 의하여 부식되거나 손상되는 일이 없도록 하는 것이 바람직하다.
상기 음파탐지기(700)는 상기 음파생성기(600)에서 생성되는 음파와 다른 대역의 주파수의 음파를 발신하는 발신모듈(710)과, 상기 발신모듈(710)에서 발사한 음파를 수신함과 아울러 상기 음파생성기(600)에서 발사한 음파를 수신하는 수신모듈(720)을 포함한다.
상기 관리장치(800)는 상기 음파탐지기(700)에서 수신한 음파정보를 확인하고 탐사선(S)의 GPS 위치를 기준으로 연산하여 해저면에 대한 위치정보인 수치데이터를 확인하는 정보처리모듈(810)과, 상기 정모처리모듈(810)에서 확인된 수치데이터를 저장하는 위치정보DB(820)와, 상기 수치데이터에 따라 해저면을 이미지로 도시하는 도화모듈(830)과, 해저면 지형에 대한 도화 이미지 정보 데이터를 저장하는 지형정보DB(850)와, 도화된 이미지에 GPS 정보를 링크시켜 지형정보를 완성하고 상기 지형정보DB(750)에 저장된 기존 지형정보를 갱신 저장하는 갱신모듈(840)을 포함한다.
상기 정보처리모듈(810)은 음파생성기(600)로부터 발사된 음파의 세기를 확인하여 음파탐지기(700)로부터 음파생성기(600)까지의 거리를 연산한다. 이때, 음파생성기(600)로부터 발사된 음파는 해저면에 대한 반사파가 아닌 음파생성기(600)로부터 직접 발사된 것이므로 음파탐지기(700)가 감지하는 반사파의 정확성은 매우 높게 된다.
따라서 정보처리모듈(810)은 도 3에 도시한 바와 같이 감지장치(100)의 위치를 정확하게 확인할 수 있다. 또한 정보처리모듈(810)은 탐사선(S)의 위치를 GPS를 통해 확인하므로 이를 기준으로 음파생성기(600)의 위치를 높은 신로도로 추정할 수 있다.
한편, 음파탐지기(700)는 발신모듈(710)로부터 발사된 음파에 대한 반사파를 수신모듈(720)에서 수신하고, 그 수집정보를 정보처리모듈(810)로 전송한다. 물론, 정보처리모듈(810)은 해당 수집정보를 확인하여 음파생성기(600)가 분산 배치된 해저면의 표면정보를 연산한다.
상기 음파탐지기(700)에서 자체적으로 발사된 음파에 대한 수집정보는 음파생성기(600)에 대한 수집정보에 보조정보로서 활용될 수 있다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이 음파생성기(600)에서 발사되는 음파로부터 수집한 수집정보는 매끄러운 해저면의 모습이 아닌 굴곡이 있는 지형 모습으로 표현되기 때문에 이를 보정하기 위한 보조정보가 필요한 것이다.
상기 위치정보DB(820)는 정보처리모듈(810)에서 처리된 최종 위치정보를 저장한다. 상기 위치정보는 음파생성기(600)에서 발사된 음파로부터의 수집정보와 음파탐지기(700)의 자체 발사한 음파로부터의 수집정보가 정보처리모듈(810)에서 연산처리된 수치데이터로 GPS 정보와 링크되어 위치정보DB(820)에 기록될 수 있다.
상기 도화모듈(830)은 정보처리모듈(810)에서 처리된 위치정보를 기반으로 해저면의 지형적 지리적 형상을 도화하는 것으로, 3차원 도화처리를 통해 해저면의 입체적인 모습을 출력할 수 있도록 구성된다.
상기 갱신모듈(840)은 도화모듈(830)에서 도화된 해저면의 지형이미지에 GPS 정보를 적용하여 해저면의 지형정보를 완성하는 것으로, 해당 해저면에 대한 기존 지형정보가 존재할 경우에 새롭게 완성된 지형정보로 갱신할 수 있다.
상기 지형정보DB(850)는 갱신모듈(840)에서 완성 및 갱신된 지형정보를 저장하는 것으로, 지형정보DB(850)에 기록된 지형정보를 잠수함 등가 같은 이동식 해양장비를 이용하여 해저탐사를 진행할 수 있도록 하고, 각종 해양시추 및 광물채취 등을 위한 위치확인 용도로 활용될 수도 있다.
상기 전원제어수단(900)은 상기 하우징(500)에 가해지는 압력을 감지하는 압력감지센서(910)와, 상기 배터리(400)의 잔량을 검출하는 배터리잔량검출부(920)와, 상기 압력감지센서(910)의 감지압력에 따라 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령과 전원공급명령을 출력하며, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 음파생성기(600)에 대한 전원공급명령과 전원차단명령을 출력함과 아울러 상기 상단전자석(320)과 양측전자석(340)에 대한 제1전류방향전환명령과 제2전류방향전환명령을 출력하는 제어부(930)와, 상기 압력감지센서(910)의 감지신호에 따른 상기 제어부(930)의 상기 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령과 전원공급명령에 따라 상기 음파생성기(600)에 대한 전원차단구동신호와 전원공급구동신호를 송출하는 제1 전원스위칭구동부(940)와, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출신호에 따른 상기 제어부(930)의 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령과 전원공급명령에 따라 음파생성기(600)에 대한 전원차단구동신호와 전원공급구동신호를 송출하는 제2 전원스위칭구동부(950)와, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출신호에 따른 상기 제어부(930)의 제1전류방향전환명령과 제2전류방향전환명령에 따라 상기 상단전자석(320)과 양측전자석(340)에 대한 제1전류방향전환구동신호와 제2전류방향전환구동신호를 송출하는 전류방향전환구동부(960)를 포함한다.
상기 제어수단(900)은 배터리잔량검출부(920), 제어부(930), 제1전원스위치구동부(940), 제2 전원스위칭구동부(950) 및 전류방향전환구동부(960)를 하나의 기판에 실장하고 이를 하우징(500)의 내부에 설치되는 컨트롤박스(901) 내에 설치할 수 있으며, 압력감지센서(910)는 제1 하우징(510)의 상판부 하면에 설치할 수 있다.
상기 압력감지센서(910)는 하우징(500)에 가해지는 외부 압력을 감지하는 것으로 통상적인 압력센서를 사용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 배터리잔량검출부(920)는 통상적으로 배터리의 잔량을 검출하는 주지의 방식을 채용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 제어부(930)는 압력감지센서(910)의 감지압력이 미리 설정된 예상수압 미만이면 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령을 출력하고, 압력감지센서(910)의 감지압력이 예상수압 이상이면 음파생성기(600)에 대한 전원공급명령을 출력하며, 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량이 미리 설정된 최소잔량값 이상이면 음파생성기(600)에 대한 전원공급명령을 출력함과 아울러 상기 상단전자석(320)의 하단의 극성과 양측전자석(340)의 외측단의 극성이 각각 상기 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 양측영구자석(330)의 내측단의 극성과 다르게 되도록 하는 제1전류방향전환명령을 출력하고, 검출잔량이 최소잔량값 미만이면 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령을 출력함과 아울러 상기 상단전자석(20)의 하단의 극성과 양측전자석(340)의 외측단 극성이 각각 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 양측영구자석(330)의 내측단의 극성과 같게 되도록 하는 제2전류방향전환명령을 출력한다.
상기 제1전원스위치구동부(940)는 상기 압력감지센서(910)의 감지압력에 따라 제어부(930)가 전원차단명령을 출력하면, 음파생성기(600)에 대한 전원차단구동신호를 송출하고, 상기 압력감지센서(910)의 감지압력에 따라 제어부(930)가 전원공급명령을 출력하면, 음파생성기(600)에 대한 전원공급구동신호를 송출한다.
상기 제2전원스위치구동부(950)는 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 제어부(930)가 전원공급명령을 출력하면, 음파생성기(600)에 대한 전원공급구동신호를 송출하고, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 제어부(930)가 전원차단명령을 출력하면, 음파생성기(600)에 대한 전원차단구동신호를 송출한다.
상기 전류방향전환구동부(960)는 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 제어부(930)가 제1전류방향전환명령을 출력하면, 상단전자석(320)과 양측전자석(340)에 대하여 제1전류방향전환구동신호를 송출하고, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 제어부(930)가 제2전류방향전환명령을 출력하면, 상단전자석(320)과 양측전자석(340)에 대하여 제2전류방향전환구동신호를 송출한다.
여기서 본 실시예에 따른 앵커(100)와 부력체(200)와 하우징(500) 및 음파생성기(600)를 해저면에 침강시키는 경우 예상되는 해저면보다 낮은 위치에 침강되는 경우에는 압력감지센서(910)에 의하여 감지되는 수압이 예상수압보다 크므로 음파생성기(600)를 작동시키는 데에 지장이 없으나, 예상수심보다 높은 위치에 침강되는 경우에는 압력감지센서(910)에 의하여 감지되는 수압이 예상수압보다 작아 음파생성기(600)가 작동하지 않게 되므로 상기 설정압력은 예상수압보다 작은 압력, 즉 예상되는 수심보다 1~2미터 상부에서의 수압으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한 최소잔량값은 배터리(400)의 용량의 1~5% 정도로 설정하여 음파생성기(600)에 대한 전원이 차단된 상태에서 상단전자석(320)과 양측전자석(340)을 구동하는 데에 필요한 전원을 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제어부(930)의 제1전원방향전환명령이 출력되고 전류방향전환구동부(960)의 제1전원방향전환구동신호가 송출되면, 상단전자석(320)의 하단의 극성이 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 다른 극성을 가지게 되고, 양측전자석(340)의 내측단의 극성이 양측영구자석(330)의 외측단의 극성과 다른 극성을 가지게 되어 상단전자석(320)의 하단과 상단영구자석(310)의 상단 사이와 양측전자석(340)의 내측단과 양측영구자석(330)의 외측단 사이에 인력이 작용하게 되며, 상기 제어부(930)의 제2전원방향전환명령이 출력되고 전류방향전환구동부(960)의 제2전원방향전환구동신호가 송출되면, 상단전자석(320)의 하단의 극성이 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 같은 극성을 가지게 되고, 양측전자석(340)의 내측단의 극성이 양측영구자석(330)의 외측단의 극성과 같은 극성을 가지게 되어 상단전자석(320)의 하단과 상단영구자석(310)의 상단 사이와 양측전자석(340)의 내측단과 양측영구자석(330)의 외측단 사이에 척력이 작용하게 된다.
이하, 본 실시예에 따른 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템을 설치하는 과정과 회수하는 과정에 대하여 설명한다.
최초, 지상 또는 탐사선 상에서 제어수단(900)의 압력감지센서(910)는 예상수압보다 낮은 대기압을 감지하게 되므로 제어부(930)가 전원차단명령을 출력하게 되고, 이에 따라 제1전원스위칭구동부(940)가 전원차단구동신호를 송출하게 되어 음파생성기(600)에 대한 전원이 차단되어 음파생성기(600)는 음파를 생성하지 않게 되며, 배터리(400)의 전원이 음파생성기(600)에 의하여 불필요하게 소모되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한 최초, 배터리(400)의 잔량이 100%인 상태에서는 제어부(930)가 제1전원방향전환명령 출력하고, 전류방향전환구동부(960)가 제1전원방향전환구동신호가 송출하게 되어 상단전자석(320)의 하단의 극성이 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 다른 극성을 가지게 되고, 양측전자석(340)의 내측단의 극성이 양측영구자석(330)의 외측단의 극성과 다른 극성을 가지게 되며, 이에 따라 상단영구자석(310)과 상단전자석(320)의 사이 및 양측영구자석(330)과 양측전자석(340)의 사이에 인력이 작용하게 되어 중량체(100)와 부력체(200)가 자력에 의하여 결합된 상태로 유지된다.
이와 같이 중량체(100)와 부력체(200)가 결합되고, 하우징(500)에 배터리(400)와 음파생성기(600)가 설치된 상태에서 해수 중에 투입되기 시작하면, 압력감지센서(910)가 수압을 감지하게 되며, 예상수심에 이르기 전에 감지된 수압이 설정압력에 이르게 되면, 제어부(930)가 음파생성기(600)에 대한 전원공급명령을 출력하고, 제1전원스위치구동부(940)가 음파생성기(600)에 대한 전원공급구동신호를 송출하게 되어 음파생성기(600)가 음파를 생성하여 발사하기 시작하며, 해저면에 안착된 후에도 음파생성기(600)는 계속하여 음파를 생성하여 발사하게 된다(도 9 참조).
중량체(100)와 부력체(200)와 하우징(500), 배터리(400) 및 음파생성기(600)가 해저면이 침강 완료되면, 음파탐지기(700)는 음파생성기(600)에서 발사되는 음파의 반사파와 자체적으로 발사한 음파의 반사파를 수신하는 음파탐지기(700)와, 관리장치(800)에 의하여 상술한 바와 같은 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률을 측량할 수 있게 된다.
시간이 경과하여, 배터리잔량검출부(920)에서 검출된 배터리(400)의 검출잔량이 미리 설정된 최소잔량값 미만이 되면, 제어부(930)가 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령을 출력하고, 제2전원스위치구동부(950)가 음파생성기(600)에 대한 전원차단구동신호를 송출하게 되어 음파생성기(600)에 대한 전원이 차단되고 음파생성기(600)는 더 이상 음파를 생성하여 발사하지 않게 된다.
아울러 제어부(930)는 제2전원방향전환명령을 출력하고, 전류방향전환구동부(960)는 제어부(930의 제2전원방향전환명령에 따라 상단전자석(320)과 양측전자석(340)에 대한 제2전원방향전환구동신호를 송출하게 되고, 상단전자석(320)의 하단의 극성이 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 같은 극성으로 되며, 양측전자석(340)의 내측단의 극성이 양측영구자석(330)의 외측단의 극성과 같은 극성으로 되어 상단전자석(320)의 하단과 상단영구자석(310)의 상단 사이에 척력이 작용하고, 양측전자석(340)의 내측단과 양측영구자석(330)의 외측단 사이에 척력이 작용하게 된다.
따라서 중량체(100)에 상단영구자석(310)과 상단전자석(320), 양측영구자석(330)과 양측전자석(340) 간의 인력에 의하여 결합되어 있던 부력체(200)가 분리되고, 부력체(200)는 부력에 의하여 해수면 상으로 부상하여 탐사선(S)으로 회수할 수 있게 되며, 부력체(200)에 설치된 상단전자석(320)과 양측전자석(340)과 배터리(400), 부력체(200)에 결합된 하우징(500)과, 하우징(500)에 설치된 음파생성기(600)와 제어수단(900)을 모두 회수할 수 있게 된다(도 10 참조).
이와 같이 배터리(400)가 소모되어 음파생성기(600)에서 음파를 생성하여 발사하지 못하게 되면 중량체(100)는 해저면에 잔류시킨 상태에서 너머지 부력체(200), 상단전자석(320), 양측전자석(340), 배터리(400), 하우징(500), 음파생성기(600)를 모두 회수하여 재사용할 수 있게 된다.
또한 해저면에 잔류하는 중량체(100)는 부력체(200)에 의하여 막혀 있던 어패류 서식공간(110)이 개방되면서 어패류가 서식할 수 있는 공간을 제공할 수 있게 되어 인공어초로서 활용될 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로 상술한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 중량체 200 : 부력체
300 : 착탈수단 400 : 배터리
500 : 하우징 600 : 음파생성기
700 : 음파탐지기 800 : 관리장치
900 : 제어수단

Claims (1)

  1. 중량체(100)와; 하부 중앙부에 형성되어 상기 중량체(100)가 삽입되는 중량체수납공간(210)과, 상기 중량체수납공간(210)의 외주부와 상면부에 형성되어 공기가 주입되는 공기재킷(220)이 형성된 부력체(200)와; 상기 중량체(100)와 부력체(200)를 착탈 가능하게 결합되는 착탈수단(300)과; 상기 부력체(200)의 상면에 설치되는 배터리(400)와; 상기 부력체(200)의 상면에 결합되며 상기 착탈수단(300)과 배터리(400)를 수용하는 하우징(500)과; 상기 하우징(500)의 상단측에 설치되는 음파생성기(600)와; 탐사선(S)의 하부에 설치되며 자체적으로 음파를 발사한 음파와 상기 음파생성기(600)로부터 발사된 음파를 수신하여 해저면의 지형정보 확인을 위한 정보를 수집하는 음파탐지기(700)와; 상기 음파탐지기(700)로부터 전송된 정보를 분석 및 처리하고 탐사선(S)에 설치되는 관리장치(800); 및 상기 착탈수단(300)과 음파생성기(600)에 대한 전원을 제어하는 전원제어수단(900); 을 포함하며,
    상기 중량체(100)는 콘크리트 구조물로 형성되며, 상기 부력체(200)에 의하여 발생하는 부력에 의하여 중량체(100), 착탈수단(300), 배터리(400), 음파생성기(500)가 부상되지 않도록 하는 크기의 중량으로 형성되고,
    상기 중량체(100)에는 벽면과 하면에서 개방된 복수개의 어패류 서식공간(110)이 형성되며,
    상기 어패류 서식공간(110)은 중량체(100)가 부력체(200)의 중량체수납공간(210)에 수납된 상태에서는 벽면측 개방부가 공기재킷(220)에 의하여 차단되고, 해저면에 침강된 상태에서는 하면측 개방부가 해저면에 의하여 차단되므로 해저면에 설치된 상태에서는 어패류 서식공간(110)에 어패류가 침입하여 서식할 수 없게 구성되고,
    상기 부력체(200)는 중량체(100)가 분리된 상태에서 착탈수단(300), 배터리(400), 음파생성기(500)를 부상시킬 수 있는 크기의 부력을 발생할 수 있도록 구성되며,
    상기 부력체(200)는 공기재킷(220)의 내부는 서로 연통하여 복수개의 보강리브(231)에 의하여 복수개의 공기주입공간(230)으로 구획되도록 구성되는 내압구조로 구성되고,
    상기 보강리브(231)에는 연통공(232)을 천공하여 복수개의 공기주입공간(230)이 서로 연통되도록 구성되며,
    상기 공기재킷(220)에는 격벽(241, 251)에 의하여 상기 복수개의 공기주입공간(230)과 완전히 차단된 상단전자석 격실(240)과 양측전자석 격실(250)을 형성하여, 공기주입공간(230) 내의 공기가 누설되는 것을 방지할 수 있도록 구성되고,
    상기 착탈수단(300)은 상기 중량체(100)의 상면에 매립되어 상면에서 노출되는 상단영구자석(310)과, 상기 공기재킷(220)의 상단부 중앙부에 설치되는 상단전자석(320)과, 상기 중량체(100)의 좌우 양측면에 매립되어 외측면이 양측면에서 노출되는 양측영구자석(330)과, 상기 공기재킷(220)의 좌우측에 설치되는 양측전자석(340)을 포함하여 구성되며,
    상기 상단영구자석(310)과 양측영구자석(3300은 중량체(100)를 콘크리트로 성형하는 과정에서 매설되고 각각 상면과 외측면이 노출되도록 구성되고,
    상기 상단전자석(320)과 양측전자석(340)은 상기 공기재킷(220)에 형성되는 상단전자석 격실(240)과 양측전자석 격실(250) 내에 설치되어 공기재킷(220) 내에 충전된 공기와의 접촉이 차단되도록 구성되며,
    상기 하우징(500)은 배터리(400)와 제어수단(900)을 보호하는 제1 하우징(510)과 음파생성기(600)가 설치되는 제2 하우징(520)으로 구성되고,
    상기 제2 하우징(520)의 상면에는 내측플랜지(521)에 의하여 개구부(522)를 형성하여 내측플랜지(521)의 하면과 음파생성기(600)의 상면 가장자리 사이에 패킹(523)을 삽입한 상태로 나사체결 또는 접착하는 것에 의하여 개구부(522)를 통하여 누수가 발생하지 않도록 구성되며,
    상기 부력체(200)와 하우징(500)은 해수 중에 장기간 침강된 상태로 유지되는 것으로 해수에 의해 부식되거나 손상되는 것을 방지하고, 회수하여 재사용할 수 있도록 하기 위하여 섬유강화플라스틱(FRP) 판재를 접합하여 구성되고,
    상기 음파생성기(600)의 상면에는 내해수성을 가지는 재질의 코팅층을 형성하여 해수에 의하여 부식되거나 손상되는 일이 없도록 구성되며,
    상기 음파탐지기(700)는 상기 음파생성기(600)에서 생성되는 음파와 다른 대역의 주파수의 음파를 발신하는 발신모듈(710)과, 상기 발신모듈(710)에서 발사한 음파를 수신함과 아울러 상기 음파생성기(600)에서 발사한 음파를 수신하는 수신모듈(720)을 포함하여 구성되고,
    상기 관리장치(800)는 상기 음파탐지기(700)에서 수신한 음파정보를 확인하고 탐사선(S)의 GPS 위치를 기준으로 연산하여 해저면에 대한 위치정보인 수치데이터를 확인하는 정보처리모듈(810)과, 상기 정보처리모듈(810)에서 확인된 수치데이터를 저장하는 위치정보DB(820)와, 상기 수치데이터에 따라 해저면을 이미지로 도시하는 도화모듈(830)과, 해저면 지형에 대한 도화 이미지 정보 데이터를 저장하는 지형정보DB(850)와, 도화된 이미지에 GPS 정보를 링크시켜 지형정보를 완성하고 상기 지형정보DB(850)에 저장된 기존 지형정보를 갱신 저장하는 갱신모듈(840)을 포함하여 구성되며,
    상기 전원제어수단(900)은 상기 하우징(500)의 일측 벽에 설치되어 외부로 가해지는 압력을 감지하는 압력감지센서(910)와, 상기 배터리(400)의 잔량을 검출하는 배터리잔량검출부(920)와, 상기 압력감지센서(910)의 감지압력에 따라 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령과 전원공급명령을 출력하며, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 음파생성기(600)에 대한 전원공급명령과 전원차단명령을 출력함과 아울러 상기 상단전자석(320)과 양측전자석(340)에 대한 제1전류방향전환명령과 제2전류방향전환명령을 출력하는 제어부(930)와, 상기 압력감지센서(910)의 감지신호에 따른 상기 제어부(930)의 상기 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령과 전원공급명령에 따라 상기 음파생성기(600)에 대한 전원차단구동신호와 전원공급구동신호를 송출하는 제1 전원스위칭구동부(940)와, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출신호에 따른 상기 제어부(930)의 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령과 전원공급명령에 따라 음파생성기(600)에 대한 전원차단구동신호와 전원공급구동신호를 송출하는 제2 전원스위칭구동부(950)와, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출신호에 따른 상기 제어부(930)의 제1전류방향전환명령과 제2전류방향전환명령에 따라 상기 상단전자석(320)과 양측전자석(340)에 대한 제1전류방향전환구동신호와 제2전류방향전환구동신호를 송출하는 전류방향전환구동부(960)를 포함하여 구성되고,
    상기 제어수단(900)은 배터리잔량검출부(920), 제어부(930), 제1전원스위치구동부(940), 제2 전원스위칭구동부(950) 및 전류방향전환구동부(960)를 하나의 기판에 실장하고 이를 하우징(500)의 내부에 설치되는 컨트롤박스(901) 내에 설치되며, 상기 압력감지센서(910)는 제1 하우징(510)의 상판부 하면에 설치되고,
    상기 제어부(930)는 압력감지센서(910)의 감지압력이 미리 설정된 예상수압 미만이면 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령을 출력하고, 압력감지센서(910)의 감지압력이 예상수압 이상이면 음파생성기(600)에 대한 전원공급명령을 출력하며, 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량이 미리 설정된 최소잔량값 이상이면 음파생성기(600)에 대한 전원공급명령을 출력함과 아울러 상기 상단전자석(320)의 하단의 극성과 양측전자석(340)의 외측단의 극성이 각각 상기 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 양측영구자석(330)의 내측단의 극성과 다르게 되도록 하는 제1전류방향전환명령을 출력하고, 검출잔량이 최소잔량값 미만이면 음파생성기(600)에 대한 전원차단명령을 출력함과 아울러 상기 상단전자석(320)의 하단의 극성과 양측전자석(340)의 외측단 극성이 각각 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 양측영구자석(330)의 내측단의 극성과 같게 되도록 하는 제2전류방향전환명령을 출력하도록 구성되며,
    상기 제1전원스위칭구동부(940)는 상기 압력감지센서(910)의 감지압력에 따라 제어부(930)가 전원차단명령을 출력하면, 음파생성기(600)에 대한 전원차단구동신호를 송출하고, 상기 압력감지센서(910)의 감지압력에 따라 제어부(930)가 전원공급명령을 출력하면, 음파생성기(600)에 대한 전원공급구동신호를 송출하도록 구성되고,
    상기 제2전원스위칭구동부(950)는 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 제어부(930)가 전원공급명령을 출력하면, 음파생성기(600)에 대한 전원공급구동신호를 송출하고, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 제어부(930)가 전원차단명령을 출력하면, 음파생성기(600)에 대한 전원차단구동신호를 송출하도록 구성되며,
    상기 전류방향전환구동부(960)는 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 제어부(930)가 제1전류방향전환명령을 출력하면, 상단전자석(320)과 양측전자석(340)에 대하여 제1전류방향전환구동신호를 송출하고, 상기 배터리잔량검출부(920)의 검출잔량에 따라 제어부(930)가 제2전류방향전환명령을 출력하면, 상단전자석(320)과 양측전자석(340)에 대하여 제2전류방향전환구동신호를 송출하도록 구성되고,
    상기 제어부(930)의 제1전원방향전환명령이 출력되고 전류방향전환구동부(960)의 제1전원방향전환구동신호가 송출되면, 상단전자석(320)의 하단의 극성이 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 다른 극성을 가지게 되고, 양측전자석(340)의 내측단의 극성이 양측영구자석(330)의 외측단의 극성과 다른 극성을 가지게 되어 상단전자석(320)의 하단과 상단영구자석(310)의 상단 사이와 양측전자석(340)의 내측단과 양측영구자석(330)의 외측단 사이에 인력이 작용하게 되며, 상기 제어부(930)의 제2전원방향전환명령이 출력되고 전류방향전환구동부(960)의 제2전원방향전환구동신호가 송출되면, 상단전자석(320)의 하단의 극성이 상단영구자석(310)의 상단의 극성과 같은 극성을 가지게 되고, 양측전자석(340)의 내측단의 극성이 양측영구자석(330)의 외측단의 극성과 같은 극성을 가지게 되어 상단전자석(320)의 하단과 상단영구자석(310)의 상단 사이와 양측전자석(340)의 내측단과 양측영구자석(330)의 외측단 사이에 척력이 작용하도록 구성됨을 특징으로 하는 해저 지형 변화에 의한 수로의 변형률 측량 시스템.
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