KR101982927B1

KR101982927B1 - 수권 모니터링 시스템 및 수권 모니터링 장치

Info

Publication number: KR101982927B1
Application number: KR1020170110957A
Authority: KR
Inventors: 한명석
Original assignee: 한명석
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2019-08-28
Also published as: WO2019045177A1; KR20190024202A

Abstract

수권 모니터링 시스템은, 수권(hydrosphere)의 수표면(water surface)에 인접한 제1 지점과 제2 지점을 연결하는 가이드 라인; 상기 가이드 라인 상에 위치하는 링크부재; 상기 수권을 이동하면서 상기 수권에 존재하는 물의 상태를 모니터링하는 수권 모니터링 모듈; 및 상기 링크부재 및 상기 수권 모니터링 모듈을 연결하는 연결부재를 포함한다.

Description

수권 모니터링 시스템 및 수권 모니터링 장치{HYDROSPHERE MONITORING SYSTEM AND HYDROSPHERE MONITORING DEVICE}

본 발명은 수권 모니터링 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물의 상태(부유물, 이동 방향 등)을 측정할 수 있는 수권 모니터링 시스템 및 이에 포함된 수권 모니터링 장치에 관한 것이다.

파랑은 바람이 해수면에 발생시키는 파동 현상으로, 해면을 따라 에너지를 전달하여 해안가를 침식시키거나 또는 해안가의 모래를 유실시켜 해안의 지형의 변화를 초래할 수 있다. 연안류(longshore current)란 해안을 따라 평행하게 흐르는 바닷물의 흐름으로, 해안으로부터 수십 Km 까지는 해안선과 비슷한 방향으로 흐르며, 침식/유실된 모래를 이동시킨다.

파랑과 연안류에 의한 해안가의 침식 및 모래 유실은 해안의 붕괴와 같은 자연 재해를 발생시키고, 생태 환경에 악영향을 미친다는 점에서, 해안가의 침식 및 모래 유실 정도를 모니터링하기 위한 기술들이 개발되고 있다.

한국등록특허 제1,307,414호(2013.09.06.등록)은 부유물 유실 및 침식 측정 장치에 관한 것으로, 4개의 서포터를 통해 해저면에 배치되어, 해저면의 침식, 퇴적 상태 등을 측정할 수 있다.

한국등록특허 제1,453,056호(2014.10.14.등록)은 연안류 관측장치 및 그 운용방법에 관한 것으로, 이중의 구형체 구조의 케이싱을 가지며, 내측 케이싱 구조에 채워진 윤활액 상에 부유하는 관측 모듈을 이용하여, 연안류의 움직임을 관측할 수 있다.

다만, 종래의 기술들은 침식 측정 및 연안류 관측을 위한 상호 독립적인 구성만을 개시하여, 수권 모니터링 시스템에 대한 구축 비용이 높은 문제가 있으며, 장치의 수가 증가함에 따라 관리가 어려운 문제점을 가진다.

한국등록특허 제1,307,414호(2013.09.06.등록) 한국등록특허 제1,453,056호(2014.10.14.등록)

본 발명의 일 목적은 모래 유실 및 침식에 대한 측정 뿐만 아니라, 연안류의 움직임을 관측할 수 있는 수권 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 목적은 모래 유실 및 침식 측정 기술과 연안류 관측 기술이 통합된 수권 모니터링 장치를 제공하는 것이다.

상기 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 수권 모니터링 시스템은, 수권(hydrosphere)의 수표면(water surface)에 인접한 제1 지점과 제2 지점을 연결하는 가이드 라인; 상기 가이드 라인 상에 위치하는 링크부재; 상기 수권을 이동하면서 상기 수권에 존재하는 물의 상태를 모니터링하는 수권 모니터링 모듈; 및 상기 링크부재 및 상기 수권 모니터링 모듈을 연결하는 연결부재를 포함 할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 수권 모니터링 모듈의 위치에 기초하여 상기 물의 이동 방향을 측정 할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 링크부재는 상기 가이드 라인 상에서 슬라이딩 가능하게 결합 될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 연결부재는 탄성부재일 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 모니터링 모듈은, 상기 연결부재의 장력을 측정하는 장력측정부; 및 상기 연결부재의 상기 장력에 기초하여 상기 연결부재를 권취하는 연결라인 길이조절부를 포함 할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 수권 모니터링 시스템은, 상기 제1 지점에 위치한 제1 연안 구조물에 고정되는 제1 고정부재; 및 상기 제2 지점에 위치한 제2 연안 구조물에 고정되는 제2 고정부재를 더 포함하고, 상기 가이드 라인은 상기 제1 고정부재 및 상기 제2 고정부재에 의해 지지될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 수권 모니터링 시스템은, 상기 제1 지점에 위치한 제1 부이; 및 상기 제2 지점에 위치한 제2 부이를 더 포함하고, 상기 가이드 라인은 상기 제1 부이 및 상기 제2 부이에 의해 지지 될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 수권 모니터링 시스템은, 상기 제1 지점에 위치한 부이; 및 상기 제2 지점에 위치한 선박을 더 포함하고, 상기 가이드 라인은 상기 부이 및 상기 선박에 의해 지지될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 링크부재는 n개(단, n은 2이상의 정수)이고, 상기 n개의 링크부재들은 소정의 간격으로 이격되어 상기 가이드라인상에 위치하며, n개의 수권 모니터링 모듈들은 n개의 연결부재들을 통해 상기 n개의 링크부재들에 각각 연결될 수 있다.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 수권 모니터링 장치는, 하우징; 상기 하우징의 내부에 형성된 챔버; 상기 하우징의 외면에 형성되고, 상기 챔버와 연통되는 적어도 하나의 유입구; 상기 하우징의 상기 외면에 형성되되, 상기 챔버의 무게 중심을 기준으로 상기 유입구와 직각 또는 예각을 이루는 유출구; 및 상기 챔버 내 물의 상태를 측정하는 센서를 포함 할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 챔버는 상기 유출구와 연결되되, 상기 유출구와 인접할수록 직경이 좁아지는 연결관을 포함 할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 유입구는 내부로부터 외부로 상기 물이 배출되는 것을 방지하는 제1 역류방지부재를 포함 할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 유출구는 외부로부터 내부로 상기 물이 유입되는 것을 방지하는 제2 역류방지부재를 포함 할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 하우징은, 상부 하우징; 상기 유출구가 형성된 하부 하우징; 및 상기 상부 하우징 및 상기 하부 하우징 사이에 배치되고, 상기 유입구가 형성된 중간 하우징을 포함 할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 중간 하우징은, 상기 상부 하우징의 가장자리를 따라 상기 상부 하우징을 밀폐하는 상부 기밀재; 상기 하부 하우징의 가장자리를 따라 상기 하부 하우징을 밀폐하는 하부 기밀재; 및 상기 하우징의 상기 외면의 일부를 구성하되, 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 사이에 배치되어 상기 유입구와 상기 챔버 사이에 통로를 형성하는 프레임을 더 포함 할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 수권 모니터링 시스템은 가이드 라인, 링크 부재, 연결 부재 등을 통해 연결되어, 특정 영역 내에서 이동하는 수권 모니터링 모듈을 이용하여 연안류의 움직임을 관측하고, 수권 모니터링 모듈에 내장된 탁도 센서 등을 이용하여 모래 유실 및 침식 등을 측정할 수 있다.

또한, 수권 모니터링 모듈은 유입구 및 유출구의 배치와, 연결관의 구조를 이용하여 챔버 내에 물이 일정시간 동안 체류하도록 함으로써, 센서의 센싱 효율, 정확도, 신뢰도 등을 향상시킬 수 있다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 실시예들에 따른 수권 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1a의 수권 모니터링 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1a의 수권 모니터링 시스템의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1a의 수권 모니터링 시스템에 포함된 수권 모니터링 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a는 도 4a의 수권 모니터링 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5b는 도 4a의 수권 모니터링 장치에 포함된 위치 조절 모듈의 일 예를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 실시예들에 따른 수권 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 수권 모니터링 시스템(100)은 가이드 라인(110), 링크 부재(120), 수권 모니터링 모듈(130)(또는, 수권 모니터링 장치) 및 연결 부재(140)를 포함할 수 있다.

가이드 라인(110)은 수권(hydrosphere)의 수표면(water surface)(또는, 수면)에 인접한 제1 지점(P1)과 제2 지점(P2)을 연결할 수 있다. 여기서, 수권은 바다, 하천 등에 분포하는 물, 또는 바다, 하천일 수 있다. 제1 지점(P1) 및 제2 지점(P2)은 연안구조물들(111, 112)(또는, 해상 구조물들)의 일부분일 수 있다. 연안구조물들(111, 112)은 해안, 육지 등으로부터 60m 이상 돌출되거나 이격되어 수상(또는, 해상)에 위치할 수 있으며, 상호 특정 간격을 가지고 이격되어 배치될 수 있다. 가이드 라인(110)은 일정 장력을 가지는 와이어(예를 들어, 금속선, 철사 등)으로 구현되며, 일단이 제1 고정부재(FM1)를 통해 제1 지점(P1)에 위치한 제1 연안 구조물(111)에 고정되고, 타단이 제2 고정부재(FM2)를 통해 제2 지점(P2)에 위치한 제2 연안 구조물(112)에 고정될 수 있다. 여기서, 고정부재(FM1, FM2)는 가이드 라인(110)의 양단을 위치 고정시키는 부재(예를 들어, 앵커 볼트 등)뿐만 아니라, 가이드 라인(110)을 지지하는 지지부재, 권취부재 등과 같이 가이드 라인(110)에 직접적으로 연결되는 모든 부재를 통칭할 수 있다. 가이드 라인(110)을 고정하는 구성에 대해서는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 후술하기로 한다.

링크 부재(120)는 가이드 라인(110) 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 링크 부재(120)는 원통형으로 양 단부가 개방된 형태를 가지고, 가이드 라인(111)은 링크 부재(120)를 관통할 수 있다.

일 실시예에서, 링크 부재(120)는 가이드 라인(110) 상에서 슬라이딩 가능하게 가이드 라인(110)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 링크 부재(120)는 가이드 라인(110)을 따라 슬라이딩 되는 슬라이딩 부재(미도시)(예를 들어, 롤러)를 내부에 구비하고, 슬라이딩 부재는 가이드 라인과 일정 크기의 마찰력을 유지하면서, 링크 부재(120)가 가이드 라인 상에서 자유롭게 이동할 수 있도록 허용할 수 있다. 또한, 슬라이딩 부재가 롤러로 구현되는 경우, 롤러의 회전 횟수 등을 제한함으로써, 링크 부재(120)는 가이드 라인(110)의 특정 구간 내에서 이동할 수 있다. 이와 달리, 링크 부재(120)는 가이드 라인(111)의 특정 지점에 고정 설치될 수 있다.

수권 모니터링 모듈(130)을 설명하기에 앞서, 연결 부재(140)는 링크부재(120)와 수권 모니터링 모듈(130)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(140)는 와이어로 구성되고, 일단은 링크부재(120)의 일측면에 연결되고, 타단은 수권 모니터링 모듈(130)에 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 연결 부재(140)는 탄성을 가지는 탄성 부재일 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(140)는 탄성을 가진 와이어일 수 있다. 이 경우, 도 1c에 도시된 바와 같이, 수권 모니터링 모듈(130)은 물(예를 들어, 연안류)의 흐름에 따라 특정 방향(예를 들어, 가이드 라인(110)에 수직하는 방향)으로 이동하거나, 수권 모니터링 모듈(130)은 특정 상태(예를 들어, 부유 상태, 반잠수 상태 등)를 유지 할 수 있다.

이와 달리, 연결 부재(140)는 탄성을 가지지 않고, 수권 모니터링 모듈(130)에 내장된 권취 모듈(미도시)(또는, 윈치(winch))에 의해 그 길이(즉, 링크 부재(120)와 수권 모니터링 모듈(130) 간의 거리)가 조절될 수 있다. 상기 구성에 대해서는 도 5c를 참조하여 설명하기로 한다.

수권 모니터링 모듈(130)은 수권을 이동하면서 수권에 존재하는 물의 상태를 모니터링 할 수 있다. 여기서, 물의 상태는 물의 탁도, 물에 포함된 특정 부유물(예를 들어, 모래, 녹조)의 양, 물의 이동 방향 등일 수 있다. 예를 들어, 수권 모니터링 모듈(130)은 탁도 센서를 이용하여 물의 탁도를 측정하거나, 내장된 위성항법시스템(global positioning system; GPS) 수신기를 통해 측정된 위치에 기초하여 물의 이동 방향을 측정할 수 있다.

수권 모니터링 모듈(130)은 물의 상태를 모니터링하기 위해 수중에 위치하는 것이 바람직하나, 위성항법시스템(global positioning system; GPS)를 이용한 수권 모니터링 모듈(130) 자체의 위치를 인식하고, 외부 장치(예를 들어, 육상에 설치되어 수권 모니터링 모듈(130)로부터 데이터를 수신하고, 이를 분석하는 서버)와 통신(예를 들어, 무선 통신)을 위해 반잠수 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 반잠수 상태는 예시적인 것으로, 수권 모니터링 모듈(130)이 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 수권 모니터링 모듈(130)은 완전 잠수된 상태에서 물의 상태를 측정하고, 특정 조건/시점에 수면 위로 부상할 수 있다.

수권 모니터링 모듈(130)의 구체적인 구성에 대해서는 도 3a 내지 도 5d를 참조하여 후술하기로 한다.

실시예들에서, 수권 모니터링 시스템(100)은 수권 모니터링 모듈(130)의 위치에 기초하여 물의 이동 방향을 측정할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 링크 부재(120)는 가이드 라인(120)을 따라 이동 가능하고, 또한, 수권 모니터링 모듈(130)은 연결 부재(140)(특히, 탄성을 가지거나 그 길이가 조절될 수 있는 연결 부재(140))를 통해 가이드 라인(120)에 연결되므로, 수권 모니터링 모듈(130)의 수권의 일정 영역 내에서 이동할 수 있다. 따라서, 수권 모니터링 시스템(100)은 수권 모니터링 모듈(130)에 내장된 GPS 수신기를 통해 획득한 수권 모니터링 모듈(130)의 위치(또는, 위치 정보)에 대한 변화(즉, 제1 시점에서의 제1 위치와 제2 시점에서의 제2 위치간의 변화)에 기초하여 물의 이동 방향(예를 들어, 연안류의 방향)을 측정할 수 있다. 이와 달리, 수권 모니터링 시스템(100)은 육상 등에 설치된 영상 촬영 장치를 이용하여 수권 모니터링 모듈(130)을 포함한 특정 구역에 대한 영상을 주기적으로 획득하고, 영상 내에서 수권 모니터링 모듈(130)의 위치 변화에 기초하여 물의 이동 방향을 측정할 수 있다.

상술한 바와 같이, 수권 모니터링 시스템(100)은 가이드 라인(110), 링크 부재(120), 연결 부재(140) 등을 통해 연결되어, 특정 영역 내에서 이동하는 수권 모니터링 모듈(130)을 이용하여 연안류의 움직임을 관측할 수 있다. 또한, 수권 모니터링 모듈(100)는 수권 모니터링 모듈(130)에 내장된 탁도 센서 등을 이용하여 모래 유실 및 침식 등을 측정할 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 도 1a의 수권 모니터링 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 수권 모니터링 시스템(100)은 부이 및 선박 중 적어도 하나를 이용하여 가이드 라인(110)을 지지할 수 있다.

도 2a를 참조하여 예를 들면, 수권 모니터링 시스템(100)은 제1 부이(211) 및 제2 부이(222)를 포함하고, 가이드 라인(110)은 제1 및 제2 부이들(211, 212)에 의해 지지될 수 있다.

제1 부이(211)는 도 1a를 참조하여 설명한 제1 지점(P1)에 위치하고, 제2 부이(212)는 제2 지점(P2)에 위치할 수 있다.

즉, 도 1a에 도시된 수권 모니터링 시스템(100)은 연안 구조물들(111, 112)을 이용하여 구축되어 연안에 인접한 물의 상태를 측정하고, 도 2a에 도시된 수권 모니터링 시스템(200)은 부이들(211, 212)를 이용하여 구축되어 원양(또는, 원해)에서의 물의 상태를 측정할 수 있다.

도 2b를 참조하여 예를 들면, 수권 모니터링 시스템(100)은 제1 부이(211) 및 선박(220)을 포함하고, 가이드 라인(110)은 제1 부이(211) 및 선박(220)에 의해 지지될 수 있다. 이 경우, 제1 부이(211)는 도 1a를 참조하여 설명한 제1 지점(P1)에 위치하고, 선박(220)은 제2 지점(P2)에 위치할 수 있다.

실시예들에서, 수권 모니터링 시스템(100)은 제1 지점(P1) 및 제2 지점(P2) 사이에(또는, 하나의 가이드 라인(110)에) 배치되는 n개(단, n은 2이상의 정수)의 링크부재들, n개의 수권 모니터링 모듈들 및 n개의 링크부재들을 포함할 수 있다. 여기서, n개의 링크부재들은 소정의 간격(또는, 상호 동일한 특정 간격 또는 상호 다른 다른 특정 간격들)으로 이격되어 가이드 라인(110) 상에 위치하며, n개의 수권 모니터링 모듈들은 n개의 연결부재들을 통해 n개의 링크부재들에 각각 연결될 수 있다.

도 2b를 참조하여 예를 들면, 수권 모니터링 시스템(100)은 제1 내지 제3 링크부재들(121, 122, 123), 제1 내지 제3 수권 모니터링 모듈들(131, 132, 133) 및 제1 내지 제3 연결부재들(141, 142, 143)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3 링크부재들(121, 122, 123), 제1 내지 제3 수권 모니터링 모듈들(131, 132, 133) 및 제1 내지 제3 연결부재들(141, 142, 143) 각각은 도 1a을 참조하여 설명한 링크 부재(120), 수권 모니터링 모듈(130) 및 연결부재(140)와 각각 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 내지 제3 수권 모니터링 모듈들(131, 132, 133) 각각은 해당 영역 내에서 이동 가능하며, 해당 영역 내 물의 상태를 측정할 수 있다.

도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한 바와 같이, 수권 모니터링 시스템(100)은 도 1a를 참조하여 설명한 연안 구조물들(11, 12) 이외에, 부이들(211, 212) 및 선박(220)을 조합하여 구현될 수 있고, 또한, 복수의 수권 모니터링 모듈들(예를 들어, 제1 내지 제3 수권 모니터링 모듈들(131, 132, 133))을 포함하여 구성될 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 도 1a의 수권 모니터링 시스템의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.

도 1a 및 도 3a를 참조하면, 수권 모니터링 시스템(100)은 길이 조절 모듈(310) 및 장력 측정 모듈(320)을 더 포함할 수 있다. 길이 조절 모듈(310) 및 장력 측정 모듈(320)은 제1 지점(P1) 및 제2 지점(P2) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.

길이 조절 모듈(310)은 가이드 라인(110)을 권취할 수 있다. 예를 들어, 길이 조절 모듈(310)은 일반적인 윈치(winch)와 유사하게, 원통형의 드럼에 가이드 라인(110)의 일단을 고정시키고, 드럼을 수동 또는 자동으로 회전시켜 가이드 라인(110)의 길이를 조절할 수 있다.

장력 측정 모듈(320)은 가이드 라인(110)의 장력을 측정할 수 있다. 예를 들어, 장력 측정 모듈(320)은 일반적인 로드 셀(load cell)로 구현되고, 길이 조절 모듈(310) 또는 가이드 라인(110)과 연결되며, 길이 조절 모듈(310)의 토그(예를 들어, 가이드 라인(110)의 장력에 의해 길이 조절 모듈(310)의 드럼에 가해지는 토크) 등에 의해 로드 셀의 변형된 정도(또는, 휘어지거나 구부러진 각도)에 기초하여 가이드 라인(110)의 장력을 측정할 수 있다.

장력 측정 모듈(320)은 측정된 장력(즉, 가이드 라인(110)의 장력)을 길이 조절 모듈(310)에 제공 할 수 있으며, 길이 조절 모듈(310)은 가이드 라인(110)의 장력에 기초하여 가이드 라인(110)의 길이를 자동으로 조절할 수 있다. 따라서, 모니터링 환경(예를 들어, 해양 환경으로서, 유속 등)이 변화하더라도, 수권 모니터링 시스템(100)은 가이드 라인(110)의 장력을 일정하게, 또는 일정 범위 내에서 유지시켜, 가이드 라인(110) 등의 손상을 방지할 수 있다.

일 실시예에서, 수권 모니터링 시스템(100)은 장력 조절 모듈(330)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 장력 조절 모듈(330)은 가이드 라인(110)의 길이에 따라 무게가 변화하는 추로 구현되고, 길이 조절 모듈(310)의 드럼에 연결되어, 그 위치가 이동하면서 무게가 변화할 수 있다.

참고로, 가이드 라인(110)의 장력이 N1 이고, 가이드 라인(110)의 통상 장력은 NV1 이며, 가이드 라인(110)의 최대 장력(또는, 최대 허용 장력)은 NV2 인 경우, 장력 조절 모듈(330)의 무게(또는, 가이드 라인(110)의 장력에 반해 가해지는 힘)인 N2는 통상 장력인 NV1 보다 크고, 최대 장력인 NV2 보다 작게 설정될 수 있다.

도 3b를 참조하면, 장력 조절 모듈(330)은 케이스(331) 및 조절추들(332-1, 332-2, 332-3)을 포함할 수 있다.

케이스(331)는 내부에 빈 공간을 가지면, 조절추들(332-1, 332-2, 332-3)이 지지하는 지지부재들(341, 342)을 포함하며, 지지부재들(341, 342)을 기준으로 아래에서부터 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역으로 구분될 수 있다.

제1 조절추(332-1)은 제1 무게(W1)를 가지고 가이드 라인(110)의 일단에 연결되어 제1 영역에 배치될 수 있다. 제1 조절추(332-1)의 제1 폭은 제1 지지부재(341)에 형성된 홀의 크기보다 작을 수 있다.

제2 조절추(332-2)은 제2 무게(W2)를 가지고, 제1 지지부재(341) 상에 배치되며, 가이드 라인(110)이 관통하는 관통홀을 포함할 수 있다. 제2 조절추(332-2)의 제2 폭은 제1 지지부재(341)에 형성된 홀의 크기보다 크고, 제2 지지부재(342)에 형성된 홀의 크기보다 작을 수 있다.

제3 조절추(332-3)은 제3 무게(W3)를 가지고, 제2 지지부재(342) 상에 배치되며, 가이드 라인(110)이 관통하는 관통홀을 포함할 수 있다. 제3 조절추(332-3)의 제3 폭은 제2 지지부재(342)에 형성된 홀의 크기보다 클 수 있다.

가이드 라인(110)의 장력이 증가하여, 제1 조절추(332-1)의 제1 무게(W1)보다 커지는 경우, 상부로 제1 거리(D1) 이내에서 상승 또는 이동할 수 있다. 또한, 가이드 라인(110)의 장력이 제1 조절추(332-1)의 제1 무게(W1)와 제2 조절추(332-2)의 제2 무게(W2)의 총 합보다 커지는 경우, 가이드 라인(110)은 추가적으로 제2 거리(D2) 내에서 상승할 수 있다. 유사하게, 가이드 라인(110)의 장력이 제1 내지 제3 조절추들(332-1 내지 332-3)의 제1 내지 제3 무게들(W1 내지 W3)의 총 합보다 커지는 경우, 가이드 라인(110)은 추가적으로 제3 거리(D3) 내에서 상승할 수 있다.

따라서, 장력 조절 모듈(330)은 별도의 구동 장치(예를 들어, 모터 등) 없이 가이드 라인(110)에 걸리는 장력의 변화에 따라 가이드 라인(110)의 길이를 자동으로 조절할 수 있다.

한편, 도 3b에서 장력 조절 모듈(330)은 3개의 조절추들(332-1 내지 332-3)을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 장력 조절 모듈(330)은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 장력 조절 모듈(330)은 1개, 2개 또는 4개 이상의 조절추들을 포함할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 도 1a의 수권 모니터링 시스템에 포함된 수권 모니터링 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 1a, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 수권 모니터링 모듈(130)은 구 형상을 가지고, 하우징(410), 챔버(420) 및 센서(430)를 포함할 수 있다. 수권 모니터링 모듈(130)은 중성 부력을 고려하여, 직경 35cm 의 크기를 기준으로 18 내지 20kg의 무게를 가질 수 있다. 후술하여 설명하겠지만, 수권 모니터링 모듈(130)은 부력 변경 수단을 이용하여 중성 부력(또는, 수권 모니터링 모듈(130)의 총 부력)을 설정할 수 있다.

하우징(410)은 폴리카보네이트(또는, 방탄 소재), 스테인리스 및 강화 유리 등의 소재 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하우징(410)은, 내부에 형성된 챔버(420)와, 외면에 형성되는 적어도 하나의 유입구(INLET) 및 유출구(OUTLET)를 포함할 수 있다. 여기서, 유출구(OUTLET)는 챔버(420)(또는, 챔버(420)의 무게 중심)를 기준으로 유입구(INLET)와 직각 또는 예각을 이룰 수 있다. 예를 들어, 유입구(INLET)는 유출구(OUTLET)에 수직하는 평면 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(410)은 동일한 간격 또는 챔버(420)를 기준으로 상호 동일한 각도를 이루면서 배치된 8개의 유입구들(INLETS)을 포함할 수 있다. 한편, 유입구들(INLETS)의 개수는 예시적인 것으로, 하우징(410)은 2개 내지 7개, 9개 이상의 유입구들(INLETS)을 포함할 수 있다.

챔버(420)를 기준으로 유입구(INLET)와 유출구(OUTLET)가 이루는 각도(예를 들어, 직각 또는 예각)에 따라, 외부로부터 유입되는 물이 챔버(420)에 인접할수록, 그 물의 이동 방향이 변화하여 그 이동 속도가 감소하고, 챔버(420)에 일정 시간 동안 물이 모일 수 있다.

일 실시예에서, 하우징(410)은 2중 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(410)은, 선박의 이중저 워터 발라스트 탱크(double bottom water ballast tank)와 유사하게, 이중 격벽 구조를 가지며, 예를 들어, 내부 하우징과, 내부 하우징보다 큰 반경을 가지고 내부 하우징으로부터 특정 간격 이격되어 배치되는 외부 하우징을 포함할 수 있다. 따라서, 하우징(410)에 외부 충격 등으로 인한 손상이 발생하더라도, 하우징(410)은 내부 장치들을 침수로부터 보호 할 수 있다.

한편, 내부 하우징과 외부 하우징 사이의 공간은 진공 상태를 유지하거나, 상기 공간에는 수권 모니터링 모듈(130)의 중성 부력을 조절하기 위한 유체(예를 들어, 공기, 탄산가스 등)가 충진 될 수 있다.

일 실시예에서, 하우징(410)의 내부 공간에는 충진재가 충진될 수 있다. 예를 들어, 수권 모니터링 모듈(130)이 반잠수 형태를 유지하는 경우, 하우징(410)의 하부(즉, 후술하는 하부 하우징(412)) 내부에는 충진재(예를 들어, 발포 우레탄)이 충진될 수 있다. 이 경우, 하부 하우징(412)이 외부 충격에 의해 파손되더라도 내부 장비(예를 들어, 배터리 등)가 침수되는 것을 방지할 수 있다.

일 실시예에서, 하우징(410)은 상부 하우징(411), 하부 하우징(412) 및 중간 하우징(413)을 포함할 수 있다.

상부 하우징(411)은 반구 형상을 가지고, 내부에 GPS 수신기, 관측 모듈, 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.

하부 하우징(412)은 반구 형상을 가지고, 유출구(OUTLET)는 하부 하우징(412)의 하부(예를 들어, 하부 중앙)에 형성될 수 있다. 하부 하우징(412)은 내부에 배터리(즉, GPS 수신, 관측 모듈, 센서 등의 구동에 필요한 전력을 공급하는 전력 공급 수단)를 포함할 수 있다.

중간 하우징(413)은 원통형 형상을 가지고, 상부 하우징(411) 및 하부 하우징(412) 사이에 배치되며, 금속 소재로 구성될 수 있다. 적어도 하나의 유입구(INLET)는 중간 하우징(413)의 측면에 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 중간 하우징(413)은 상부 기밀재(413-1), 하부 기밀재(413-2) 및 프레임(413-3)을 포함할 수 있다.

상부 기밀재(413-1)는 상부 하우징(411)의 가장자리를 따라 상부 하우징(411)을 밀폐할 수 있다. 예를 들어, 상부 기밀재(413-1)는 원판으로 구성되고, 상부 하우징(411)의 하부 개구에 결합되어 상부 하우징(411)을 밀폐할 수 있다.

유사하게, 하부 기밀재(413-2)는 하부 하우징(412)의 가장자리를 따라 하부 하우징(412)을 밀폐할 수 있다. 예를 들어, 하부 기밀재(413-2)는 원판으로 구성되고, 하부 하우징(412)의 상부 개구에 결합되어 하부 하우징(412)을 밀폐할 수 있다.

프레임(413-3)은 하우징(410)의 외면의 일부를 구성하되, 상부 하우징(411)과 하부 하우징(412) 사이에 배치되어 유입구(INLET)와 챔버(420) 사이에 통로를 형성할 수 있다. 예를 들어, 프레임(413-3)은 원형띠(또는 환) 형상을 가지고, 유입구(INLET)와 챔버(420)를 최단거리, 곡선 형태로 연결하는 통로를 포함할 수 있다.

유입구(INLET)를 통해 외부로부터 물이 유입되어, 프레임(413-3)에 형성된 통로를 거쳐 챔버(420)로 이동하며, 유출구(OUTLET)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

센서(430)는 챔버(420) 내 물의 상태를 측정할 수 있다. 예를 들어, 센서(430)는 탁도 센서 등으로 구현되고, 챔버(420)의 일측(예를 들어, 하부면)에 배치되어, 챔버(420)내 물(예를 들어, 해수)에 포함된 부유물, 모래 등을 측정 또는 센싱할 수 있다.

일 실시예들에서, 수권 모니터링 모듈(130)은 챔버(420)와 유출구(OUTLET)를 연결하되, 유출구(OUTLET)와 인접할수록 직경이 좁아지거나 작아지는 연결관(440)을 더 포함할 수 있다. 연결관(440)의 구조에 따라 외부로부터 유입된 물은 챔버(420) 내에 정체되고(즉, 물의 정체 시간이 확보되고), 센서(440)는 충분한 시간(또는, 충분한 응답 시간)을 가지고 물의 상태를 측정할 수 있다.

실시예들에서, 수권 모니터링 모듈(130)은 유입구(INLET) 및 유출구(OUTLET)에 형성 또는 배치되는 역류방지부재들(451, 452)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 역류방지부재들(451, 452)은 판막으로 구현될 수 있다.

제1 역류방지부재(451)는 유입구(INLET)에 인접하여 배치되고, 내부로부터 외부로 물이 배출되는 것을 방지할 수 있다. 유사하게, 제2 역류방지부재(452)는 유출구(OUTLET)에 인접하여 배치되고, 외부로부터 내부로 물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 수권 모니터링 모듈(130)은 역류방지부재들(451, 452)를 이용하여 물의 방향을 일정하게 유지시키고, 센서(430)의 센싱 시간을 확보할 수 있다.

도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한 바와 같이, 수권 모니터링 모듈(130)은 유입구(INLET) 및 유출구(OUTLET)의 배치와, 연결관(440)의 구조를 이용하여 챔버(420) 내에 물이 일정시간 동안 체류하도록 함으로써, 센서(430)의 센싱 효율, 정확도, 신뢰도 등을 향상시킬 수 있다.

도 5a는 도 4a의 수권 모니터링 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 4a 내지 도 5a를 참조하면, 도 4a의 수권 모니터링 모듈(130)을 A-A′축을 기준으로 자른 단면이 도시되어 있다.

연결관(440)은 중간 하우징(413)(또는, 중간 하우징(413)의 프레임(413-3))에서 하부로 돌출 형성된 결합부와, 유출구(OUTLET)를 형성하는 배출관(511) 사이에 결합될 수 있다. 예를 들어, 연결관(440)의 상부 내측면에는 나사선이 형성되어 중간 하우징(413)의 결합부 외측면에 형성된 나사선과 회전 결합되고, 연결관(440)의 상부 내측면과 중간 하우징(4130)의 결합부 외측면 사이에는 실링재(예를 들어, 테프론(teflon))이 삽입되어 연결관(440)의 실링을 유지할 수 있다. 유사하게, 연결관(440)의 하부 외측면에 나사선이 형성되어 배출관(511)의 상부 내측면에 형성된 나사선과 회전 결합되고, 이들 사이에는 실링재(예를 들어, 테프론(teflon))이 삽입되어 연결관(440)의 실링을 유지할 수 있다.

한편, 센서(430)는 제1 센서(431) 및 제2 센서(432) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 센서(431) 및 제2 센서(432)는 도 4a를 참조하여 설명한 바와 같이, 탁도 센서 등으로 구현되어 물의 상태를 측정할 수 있다.

제1 센서(431)는 챔버(420)의 내측면 전체 또는 일부에 배치되고, 챔버의 중심(또는, 무게 중심)을 향해 광을 발하고, 물에 포함된 부유물, 모래 등으로부터 반사된 반사광을 수신하며, 반사광의 세기 등에 기초하여 물의 상태를 측정할 수 있다.

제2 센서(432)는 챔버(420)의 중심축을 따라 연장되어 챔버(420)를 관통하는 수직축 상에 배치되거나, 제2 센서(432) 자체가 바(bar) 형상을 가진고 챔버(420)의 중심축을 따라 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 센서(420)는 챔버(420)의 무게 중심을 기준으로 적어도 일부 방향에 위치하는 물의 상태를 측정할 수 있다.

실시예들에서, 수권 모니터링 모듈(130)은 부력 변경 수단(512)을 더 포함하고, 부력 변경 수단(512)은 수권 모니터링 모듈(130)의 중성 부력을 조절하는데 이용될 수 있다.

예를 들어, 부력 변경 수단(512)은 특정 무게를 가지면, 반원 형상의 고리 또는 손잡이 형상을 가지며, 수권 모니터링 모듈(130)의 유출구(OUTLET)에 인접하여 배치될 수 있다. 참고로, 수권 모니터링 모듈(130)의 중성 부력은 우선적으로(또는, 1차적으로) 내부(특히, 하부)에 배치되는 배터리(예를 들어, 배터리의 크기, 무게 등)을 이용하여 조절될 수 있으며, 추가적으로(또는, 2차적으로) 부력 변경 수단(512)의 무게를 이용하여 조절될 수 있다. 예를 들어, 수권 모니터링 모듈(130)의 부력(즉, 부력 변경 수단(512)을 제외한 부력)이 상대적으로 큰 경우 부력 변경 수단(512)은 상대적으로 무거운 무게를 가질 수 있다. 다른 예를 들어, 수권 모니터링 모듈(130)의 부력(즉, 부력 변경 수단(512)을 제외한 부력)이 상대적으로 작은 경우 부력 변경 수단(512)은 상대적으로 작은 무게를 가질 수 있다.

한편, 수권 모니터링 모듈(130)이 부력 변경 수단(512)을 포함하는 경우, 연결 부재(140)는 부력 변경 수단(512)에 연결될 수 있다.

도 5a를 참조하여 설명한 바와 같이, 연결관(440)은 중앙 프레임(413) 및 배출관(511)에 회전 결합 방식 등을 통해 결합되되, 실링재에 의해 실링 상태를 유지할 수 있다. 센서(430)는 챔버(420)의 내측면에 배치되거나, 챔버(420)를 관통하는 수직축 상에 배치되어 물의 상태를 보다 정확하게 측정할 수 있다. 한편, 수권 모니터링 모듈(130)은 부력 변경 수단(512)을 이용하여 중성 부력을 조절할 수 있다.

도 5b는 도 4a의 수권 모니터링 장치에 포함된 위치 조절 모듈의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 1a, 도 4a 및 도 5b를 참조하면, 수권 모니터링 모듈(130)은 연결 부재(140)의 길이를 조절하는 위치 조절 모듈(520)을 더 포함할 수 있다.

위치 조절 모듈(520)은 수권 모니터링 모듈(130)의 일측(예를 들어, 하부)에 형성 또는 배치될 수 있다. 예를 들어, 위치 조절 모듈(520)은 수권 모니터링 모듈(130)의 유출구(OUTLET)에 인접하여 배치되거나, 도 5a를 참조하여 설명한 부력 변경 수단(512) 내에 배치 또는 형성될 수 있다.

위치 조절 모듈(520)은 연결부재(140)의 장력을 측정하는 장력 측정부(521)와, 연결부재(140)의 장력에 기초하여 연결부재(140)를 권취하는 연결라인 길이조절부(522)를 포함할 수 있다.

앞서 도 3a를 참조하여 설명한 길이 조절 모듈(310)과 유사하게, 장력 측정부(521)는 로드 셀로 구현되고, 연결부재(140)를 감는 회전축 상에 연결되어, 회전축의 토크(또는, 회전력) 또는 회전축 자체의 변형된 정도에 기초하여 연결부재(140)의 장력을 측정할 수 있다.

연결라인 길이조절부(522)는 회전축과, 회전축을 회전시키는 구동 수단(예를 들어, 모터)과, 구동 수단의 동작을 제어하는 제어 수단(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 수단은 장력 측정부(521)에서 측정된 연결부재(140)의 장력이 증가하거나 기준값을 초과하면, 구동 수단을 통해 회전축을 제1 회전 방향으로 회전시켜, 연결부재(140)의 길이를 연장할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어 수단은 장력 측정부(521)에서 측정된 연결부재(140)의 장력이 감소하거나 기준값 이하이면, 구동 수단을 통해 회전축을 제2 회전 방향으로 회전시켜, 연?루재(140)의 길이를 단축시킬 수 있다.

따라서, 수권 모니터링 모듈(130)은 위치 조절 모듈(520)을 통해 반잠수 상태와 같은 특정 상태를 보다 용이하게 유지할 수 있다.

한편, 도시되지 않았으나, 수권 모니터링 모듈(130)은 수권 모니터링 모듈(130)의 중성 부력을 조절하는 부력 변경 모듈을 더 포함할 수 있다.

부력 변경 모듈은 부력체 및 유체 제어 장치를 포함할 수 있다.

도 4b를 참조하여 예를 들면, 부력체는 부낭(air bladder)로 구현되어, 수권 모니터링 모듈(130)의 일부(예를 들어, 하부)에 인접하여 배치될 있다. 다른 예를 들어, 부력체는 원형 띠, 원형 튜브 형상으로 구성되어 수권 모니터링 모듈(130)(또는, 하우징(410))의 측면에 배치될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 부력체는 도 4a를 참조하여 설명한 하우징(410)의 이중 격벽 사이의 빈 공간일 수 있다.

유체 제어 장치는 유체를 생성하여 부력체에 공급하거나, 부력체 내부의 유체를 외부로 배출시킬 수 있다. 예를 들어, 유체 제어 장치는 별도의 탱크에 포함된 액화 탄산가스를 기화시켜 부력체에 공급할 수 있다. 다른 예를 들어, 유체 제어 장치는 부력체에 외부의 물을 공급하거나, 물을 외부로 배출시킬 수 있다.

일 실시예에서, 부력 변경 모듈은, 수권 모니터링 모듈(130)의 수중 위치, 시간 등에 기초하여 수권 모니터링 모듈(130)의 부력을 조절할 수 있다.

예를 들어, 부력 변경 모듈은 물(예를 들어, 해수)의 염도를 측정하는 염도 센서(또는, 해수 밀도 측정 센서)를 포함하고, 염도 센서를 통해 측정된 염도에 기초하여 물의 비중을 산출하며, 산출된 물의 비중에 기초하여 수권 모니터링 모듈(130)의 부력을 조절할 수 있다. 이 경우, 부력 변경 모듈은 수권 모니터링 모듈(130)이 일정 속도를 가지고 하강하도록 할 수 있다.

한편, 특정 시간 동안 염도 센서를 통해 측정된 염도에 변화가 없는 경우, 부력 변경 모듈은 수권 모니터링 모듈(130)이 수권 바닥(예를 들어, 수저(water bottom), 해저 등)에 도달한 것으로 판단하여, 수권 모니터링 모듈(130)이 부상하도록 할 수 있다.

따라서, 수권 모니터링 모듈(130)은 수심별로 물의 상태를 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 부력 변경 모듈은 수권 모니터링 모듈(130)의 잠수 시간, 통신 시간 등을 측정하는 타이머를 포함하고, 타이머를 통해 산출된 시간에 기초하여 수권 모니터링 모듈(130)의 중성 부력을 조절할 수 있다.

예를 들어, 부력 변경 모듈의 타이머는 수권 모니터링 모듈(130)이 GPS 신호 또는 외부의 통신 신호를 수신한 이후 특정 시간이 경과한 경우(즉, 수권 모니터링 모듈(130)이 특정 시간 동안 잠수한 경우) 동작할 수 있다. 이 경우, 타이머의 동작 시간이 기준 시간(예를 들어, 최대 잠수 시간)을 초과하는 경우, 부력 변경 모듈은 수권 모니터링 모듈(130)이 부상하도록 제어할 수 있다.

실시예들에서, 수권 모니터링 모듈(130)은 알림 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다. 알림 모듈은 물의 유출입 상태를 센싱하고, 물의 유출입 상태에 기초하여 알림을 발생할 수 있다.

참고로, 수권 모니터링 모듈(130)의 유입구(INLET) 및 유출구(OUTLET)은 물에 부유하는 부유물(예를 들어, 해초, 쓰레기 등)에 의해 막힐 수 있고, 이 경우, 수권 모니터링 모듈(130)은 정상적으로 물의 상태를 측정할 수 없다. 따라서, 알림 모듈은 유속 센서 등을 이용하여 유입구(INLET)로부터 유출구(OUTLET)를 통해 이동하는 물의 유속을 측정하고, 물의 유속이 기준 값 이하인 경우 알람을 생성하여 별도의 통신 모듈을 통해 지상 기지국(예를 들어, 수권 모니터링 시스템(100)에 연동된 관리자 단말)에 송신할 수 있다.

실시예들에서, 수권 모니터링 모듈(130)은 수권 모니터링 모듈(130)을 수중에서 특정 방향으로 이동시키는 추진력을 발생시키는 추진 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 추진 장치는 추진력을 발생시키는 추진부 및 회동부를 포함할 수 있다. 여기서, 회동부는 하우징(130)과 추진부 사이에 배치되어 하우징(130)을 기준으로 추진부의 방향을 제어할 수 있다. 추진부는, 하우징의 일측에 배치되고 회전력을 발생시키는 추력 발생기, 추력 생성기로부터 연장되어 상기 회전력에 기초하여 회전하는 회전축 및 회전축에 결합되어 추진력을 발생시키는 프로펠러를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 추진부는 하우징(410)의 일측에(예를 들어, 하부 하우징(412)의 내부에) 배치되고, 회전력을 발생시키며, 예를 들어, 추진부는 모터로 구현될 수 있다. 회동부는 프로펠러가 수권 모니터링 모듈(130)을 기준으로 프로펠러가 특정방향을 향하도록 제어하며, 예를 들어, 수권 모니터링 모듈(130)에 회동 결합되는 회동축과, 회동축의 회전각을 조절하는 회동 제어부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회동 제어부는 선박의 스티어링 기어(steering gear) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 프로펠러는 추진부로부터 연장된 회전축과 결합되어 추진력을 발생시킬 수 있다. 회전축은 수권 모니터링 모듈(130)의 표면으로부터 수직하는 방향으로 돌출된 제1 축과, 제1 축의 일단과 수직하게 연결되어 수권 모니터링 모듈(130)의 표면과 평행하는 방향으로 연장되어 프로펠러의 중심부와 연결되는 제2 축과, 제1 축의 회전력을 제2 축에 전달하는 기어 부재들과, 제1축, 제2축 및 기어 부재들 중 적어도 일부를 실링하는 케이스를 포함할 수 있다. 이 경우, 프로펠러를 통과하는 물의 흐름은 수권 모니터링 모듈(130)(또는, 하우징(410))에 간섭 없이 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 추진 장치는 추진부, 조타부 및 프로펠러를 포함할 수 있다. 추진부와 프로펠러(및 회전축)는 앞서 설명한 추진부와 프로펠러(및 회전축)와 각각 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.

조타부는 일반적인 러더(rudder)와, 스티어링 기어 등으로 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 수권 모니터링 모듈(130)은 추진력을 발생시키는 별도의 추진 장치를 포함하고, 상대적으로 넓은 수권을 이동하면서 물의 상태를 측정할 수 있다.

본 발명은 해양 관측 시스템, 해양 모니터링 시스템 등에 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

11, 12: 제1 및 제2 연안 구조물들
100, 200: 수권 모니터링 시스템
110: 가이드 라인
120: 링크 부재
130: 수권 모니터링 모듈
140: 연결 부재
211, 212: 제1 및 제2 부이들
220: 선박
310: 길이 조절 모듈
320: 장력 측정 모듈
330: 장력 조절 모듈
410: 하우징
411, 412, 413: 상부 하우징, 하부 하우징, 중간 하우징
413-1/2/3: 상부 기밀재 / 하부 기밀재 / 프레임
420: 챔버
430: 센서
431, 431: 제1 및 제2 센서들
440: 연결관
451, 452: 제1 및 제2 역류방지부재
511: 배출관
512: 부력 변경 수단
520: 위치 조절 모듈

Claims

수권(hydrosphere)의 수표면(water surface)에 인접한 제1 지점과 제2 지점을 연결하는 가이드 라인;
상기 가이드 라인 상에 위치하는 링크부재;
상기 수권을 이동하면서 상기 수권에 존재하는 물의 상태를 모니터링하는 수권 모니터링 모듈; 및
상기 링크부재 및 상기 수권 모니터링 모듈을 연결하는 연결부재를 포함하되,
상기 수권 모니터링 모듈(130)은 부력 변경 모듈과 염도 센서를 포함하고 상기 염도 센서에서 측정된 염도에 기초하여 물의 비중을 산출하며 이를 통하여 상기 부력 변경 모듈의 부력을 조절하는 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 수권 모니터링 모듈의 위치에 기초하여 상기 물의 이동 방향을 측정하는 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 링크부재는 상기 가이드 라인 상에서 슬라이딩 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 연결부재는 탄성부재인 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 1 항 있어서, 상기 수권 모니터링 모듈은, 상기 연결부재의 장력을 측정하는 장력측정부; 및
상기 연결부재의 상기 장력에 기초하여 상기 연결부재를 권취하는 연결라인 길이조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 지점에 위치한 제1 연안 구조물에 고정되는 제1 고정부재; 및
상기 제2 지점에 위치한 제2 연안 구조물에 고정되는 제2 고정부재를 더 포함하고,
상기 가이드 라인은 상기 제1 고정부재 및 상기 제2 고정부재에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 지점에 위치한 제1 부이; 및
상기 제2 지점에 위치한 제2 부이를 더 포함하고,
상기 가이드 라인은 상기 제1 부이 및 상기 제2 부이에 의해 지지되는 것을 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 지점에 위치한 부이; 및
상기 제2 지점에 위치한 선박을 더 포함하고,
상기 가이드 라인은 상기 부이 및 상기 선박에 의해 지지되는 것을 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 링크부재는 n개(단, n은 2이상의 정수)이고,
상기 n개의 링크부재들은 소정의 간격으로 이격되어 상기 가이드라인상에 위치하며,
n개의 수권 모니터링 모듈들은 n개의 연결부재들을 통해 상기 n개의 링크부재들에 각각 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 수권 모니터링 모듈은
하우징;
상기 하우징의 내부에 형성된 챔버;
상기 하우징의 외면에 형성되고, 상기 챔버와 연통되는 적어도 하나의 유입구;
상기 하우징의 상기 외면에 형성되되, 상기 챔버의 무게 중심을 기준으로 상기 유입구와 직각 또는 예각을 이루는 유출구; 및
상기 챔버 내 물의 상태를 측정하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 챔버는 상기 유출구와 연결되되,
상기 유출구와 인접할수록 직경이 좁아지는 연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 유입구는 내부로부터 외부로 상기 물이 배출되는 것을 방지하는 제1 역류방지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 유출구는 외부로부터 내부로 상기 물이 유입되는 것을 방지하는 제2 역류방지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 하우징은,
상부 하우징;
상기 유출구가 형성된 하부 하우징; 및
상기 상부 하우징 및 상기 하부 하우징 사이에 배치되고, 상기 유입구가 형성된 중간 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 14 항에 있어서, 상기 중간 하우징은
상기 상부 하우징의 가장자리를 따라 상기 상부 하우징을 밀폐하는 상부 기밀재;
상기 하부 하우징의 가장자리를 따라 상기 하부 하우징을 밀폐하는 하부 기밀재; 및
상기 하우징의 상기 외면의 일부를 구성하되, 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 사이에 배치되어 상기 유입구와 상기 챔버 사이에 통로를 형성하는 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.
제 10 항에 있어서,
추진력을 발생시키는 추진부; 및
상기 하우징과 상기 추진부 사이에 배치되어, 상기 하우징을 기준으로 상기 추진부의 방향을 제어하는 회동부를 더 포함하고,
상기 추진부는,
상기 하우징의 일측에 배치되고 회전력을 발생시키는 추력 발생기;
상기 추력 발생기로부터 연장되어 상기 회전력에 기초하여 회전하는 회전축; 및
상기 회전축에 결합되어 추진력을 발생시키는 프로펠러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수권 모니터링 시스템.