KR101990202B1 - 구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 검사 장치는 구조물 주위를 비행하여 구조물의 검사에 요구되는 정보를 수집하는 비행체; 및 상기 비행체로부터 상기 비행체가 수집한 정보를 수신하고 상기 비행체에 케이블을 통해 전력을 공급하며, 상기 비행체의 정지 비행을 위한 마커를 구비하는 관제 장비를 포함할 수 있다.

Description

구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템{STRUCTURE INSPECTION APPARATUS AND SYSTEM FOR INSPECTING BALLAST TANK}
본 발명은 구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템에 관한 것이다.
밸러스트 탱크는 선박의 최소 흘수를 확보하기 위해 공선 항해를 할 때나 적화량이 적을 때 평형수를 담는 구조물이다. 이러한 밸러스트 탱크는 보통 해수를 적재하기 때문에 해수의 직접적인 영향을 받는 공간이다. 따라서, 밸러스트 탱크는 극심한 해양부식 환경 속에서 장기간 견딜 수 있는 내해수성, 내마모성이 우수해야 하며 안전을 위하여 주기적인 검사가 필요하다.
현재 유조선과 같은 대형 선박의 경우 선박 건조 시점에 밸러스트 탱크가 최초로 검사되며 이후 5년마다 정기 검사가 시행된다. 종래의 밸러스트 탱크 검사는 탱크 내 평형수에 고무보트를 띄워 놓고 보트에 검사인원이 탑승하여 고무보트로 탱크 안을 이동하면서 탱크 내벽을 검사한다. 그리고 탱크 내에 평형수를 유입시키면서 탱크의 상부를 검사한다.
그러나, 이러한 검사 방법은 탱크 내 밀폐된 공간에서 검사자의 질식 위험이 있으며, 평형수에 서식하는 해양생물에 의한 오염이나 감염의 우려가 있으며, 물에 빠져 익사하는 등 안전사고가 발생할 가능성이 있다.
본 발명의 실시예는 밸러스트 탱크를 비롯한 구조물의 검사를 검사자가 직접 수행하지 않고 비행체를 이용하여 무인으로 구조물을 검사할 수 있는 구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 구조물 내에서 비행체와 관제 장비가 이동하면서 구조물의 검사를 위한 정보를 수집할 때 구조물 내부 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 쉽고 간편하게 얻을 수 있는 구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 관제 장비가 비행체에 전력을 공급하기 위한 케이블을 자동으로 풀고 감을 수 있는 구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 구조물 내에서 비행체의 정지 비행을 가능하게 하는 구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 검사 장치는 구조물 주위를 비행하여 구조물의 검사에 요구되는 정보를 수집하는 비행체; 및 상기 비행체로부터 상기 비행체가 수집한 정보를 수신하고 상기 비행체에 케이블을 통해 전력을 공급하며, 상기 비행체의 정지 비행을 위한 마커를 구비하는 관제 장비를 포함할 수 있다.
상기 비행체는 구조물의 내부 공간을 비행할 수 있다.
상기 비행체는: 구조물을 촬영하기 위한 제 1 카메라; 상기 비행체의 고도를 감지하기 위한 고도 감지 센서; 서로 직교하는 다수의 방향 각각에 대해 자기장을 측정하기 위한 자기장 측정 센서; 상기 비행체와 인접한 물체를 감지하기 위한 물체 감지 센서; 상기 비행체의 기울기를 측정하기 위한 기울기 측정 센서; 및 상기 비행체의 주위에 위치한 물체와의 거리를 측정하기 위한 제 1 라이더(lidar) 중 적어도 하나와, 상기 비행체의 동작을 제어하기 위한 비행체 제어기를 포함할 수 있다.
상기 비행체는 상기 관제 장비로부터 제어 신호를 수신하여 상기 제어 신호에 따라 구조물의 내벽으로부터 이격되어 이동할 수 있다.
상기 관제 장비는: 케이블이 감기는 케이블 릴; 및 상기 케이블 릴에서 연장되는 케이블과 연동하여 포지션이 변경되도록 구성된 케이블 상태 검출기를 포함할 수 있다.
상기 관제 장비는: 상기 케이블 상태 검출기가 케이블에 의해 기 설정된 제 1 포지션에 위치하는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 풀도록 상기 케이블 릴을 구동시키고, 상기 케이블 상태 검출기가 케이블에 의해 기 설정된 제 2 포지션에 위치하는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 감도록 상기 케이블 릴을 구동시킬 수 있다.
상기 케이블 상태 검출기는: 케이블과 연동하여 지면과 이루는 각도가 변경되는 케이블 연동부; 및 상기 케이블 연동부가 지면과 이루는 각도를 감지하는 각도 감지부를 포함할 수 있다.
상기 관제 장비는: 감지된 각도가 기 설정된 제 1 각도 범위에 포함되는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 풀도록 상기 케이블 릴을 구동시키고, 감지된 각도가 기 설정된 제 2 각도 범위에 포함되는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 감도록 상기 케이블 릴을 구동시킬 수 있다.
상기 케이블 연동부는: 케이블이 관통하는 중공형 관; 및 상기 중공형 관의 일측에 설치되어 상기 관제 장비의 일 지점을 중심으로 상기 중공형 관이 회전 가능하도록 구성된 힌지를 포함할 수 있다.
상기 관제 장비는 기 결정된 모양의 마커가 연직 윗 방향을 향하도록 표시된 마커 표시부를 더 포함하며, 상기 비행체는 연직 아래 방향을 촬영하기 위한 제 2 카메라를 더 포함하고, 상기 비행체 제어기는 상기 제 2 카메라에 의해 촬영된 영상을 처리하여 상기 영상 내 상기 마커의 위치를 기반으로 상기 비행체가 이동할 방향을 결정할 수 있다.
상기 관제 장비는 기 결정된 모양의 마커가 연직 윗 방향을 향하도록 표시된 마커 표시부를 더 포함하며, 상기 비행체는 연직 아래 방향을 촬영하기 위한 제 2 카메라를 더 포함하고, 상기 비행체 제어기는 상기 제 2 카메라에 의해 촬영된 영상을 처리하여 상기 영상에 표시된 상기 마커의 크기를 기반으로 상기 비행체의 고도를 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트 탱크 검사 시스템은 밸러스트 탱크의 내부 공간을 비행하여 상기 밸러스트 탱크의 검사에 요구되는 정보를 수집하는 비행체; 상기 비행체로부터 상기 비행체가 수집한 정보를 수신하고 상기 비행체에 케이블을 통해 전력을 공급하며, 상기 비행체의 정지 비행을 위한 마커를 구비하는 관제 장비; 및 상기 관제 장비로부터 상기 비행체가 수집한 정보를 수신하고, 수신된 정보를 처리하여 밸러스트 탱크의 내부를 검사하는 처리 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 밸러스트 탱크를 비롯한 구조물의 검사를 검사자가 직접 수행하지 않고 비행체를 이용하여 무인으로 구조물을 검사할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 구조물 내에서 비행체와 관제 장비가 이동하면서 구조물의 검사를 위한 정보를 수집할 때 구조물 내부 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 쉽고 간편하게 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 관제 장비가 비행체에 전력을 공급하기 위한 케이블을 자동으로 풀고 감을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 구조물 내에서 비행체의 정지 비행이 가능하여 비행체가 구조물의 검사를 위한 정보를 수집할 때 구조물 내에서 일정한 위치를 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트 탱크 검사 시스템으로 밸러스트 탱크를 검사하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 예시적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체가 구조물의 내벽을 따라 이동하는 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 장비의 예시적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 관제 장비가 구조물의 내부 공간을 레이저로 스캐닝하여 해당 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 획득하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 관제 장비에 구비된 제 2 라이더의 예시적인 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 라이더의 동작을 설명하기 위한 예시적인 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 관제 장비에 구비된 케이블 릴 및 케이블 상태 검출기의 예시적인 사시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 케이블 상태 검출기의 포지션에 따른 케이블 릴의 구동을 설명하기 위한 예시적인 측면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 정지 비행 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 카메라가 마커를 촬영한 영상을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 영상 내에서 마커의 위치가 변경된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 15는 도 14의 영상 내 마커의 위치를 기반으로 비행체의 이동을 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 평면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따라 영상에 표시된 마커의 크기가 변경된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 17은 도 16의 영상에 표시된 마커의 크기를 기반으로 비행체의 고도를 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 측면도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트 탱크 검사 시스템으로 밸러스트 탱크(10)를 검사하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 밸러스트 탱크 검사 시스템은 비행체(100), 관제 장비(200) 및 처리 장치(300)를 포함한다. 상기 비행체(100)는 밸러스트 탱크(10)의 내부 공간을 비행하여 밸러스트 탱크(10)의 검사에 요구되는 정보를 수집한다. 상기 관제 장비(200)는 비행체(100)로부터 비행체(100)가 수집한 정보를 수신하고 비행체(100)에 전력을 공급한다. 상기 처리 장치(300)는 관제 장비(200)로부터 비행체(100)가 수집한 정보를 수신하고, 수신된 정보를 처리하여 밸러스트 탱크(10)의 내부를 검사한다.
본 명세서에서 상기 밸러스트 탱크 검사 시스템은 선박의 밸러스트 탱크(10)를 검사하는 것으로 설명되나, 상기 밸러스트 탱크 검사 시스템은 밸러스트 탱크(10)뿐만 아니라 유류탱크, 가스탱크 등 내부가 밀폐되어 있는 각종 구조물을 검사할 수도 있으며 상기 밸러스트 탱크 검사 시스템으로 검사할 수 있는 구조물은 제한되지 않는다.
상기 비행체(100)는 구조물의 내부 공간을 비행한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비행체(100)는 무인 비행기로서 드론을 포함할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 본 발명의 실시예에서 상기 비행체(100)는 관제 장비(200)로부터 제어 신호를 받아 밸러스트 탱크(10)와 같은 검사 대상 구조물의 주위(예컨대, 내부 공간)를 비행하면서 검사를 위한 각종 정보를 수집한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체(100)의 예시적인 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 비행체(100)는 구조물로부터 검사를 위한 각종 정보를 수집하기 위해 제 1 카메라(110), 고도 감지 센서(120), 자기장 측정 센서(130), 물체 감지 센서(140), 기울기 측정 센서(150) 및 제 1 라이더(160) 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 제 1 카메라(110)는 구조물을 촬영하기 위한 것으로, 예컨대 CCD 제 1 카메라 등을 포함한다. 상기 고도 감지 센서(120)는 비행체(100)의 고도를 감지하기 위한 것으로, 비행체(100)의 제어를 위해 관제 장비(200)에 비행체(100)의 고도에 관한 데이터를 제공한다.
상기 자기장 측정 센서(130)는 서로 직교하는 다수의 방향 각각에 대해 자기장을 측정하기 위한 것으로, 예를 들어 서로 직교하는 x축, y축, z축 방향 각각에 대한 자기장 벡터를 측정한 뒤 이 자기장 벡터의 합을 구하여 비행체(100)에 작용하는 자기장의 방향을 측정할 수 있다. 상기 자기장 측정 센서(130)에 의해 측정된 비행체(100)에 작용하는 자기장은 관제 장비(200)가 향하는 방향에 대한 비행체(100)가 향하는 방향을 조절하기 위해 사용될 수 있다.
상기 물체 감지 센서(140)는 비행체(100)와 인접한 물체를 감지하기 위한 것으로, 예컨대 초음파 센서, 적외선 센서, 레이저 센서 등을 포함할 수 있다. 상기 물체 감지 센서(140)는 센서 전면에 위치한 물체로부터 반사된 신호를 처리하여 물체의 인접 여부를 감지한다.
상기 기울기 측정 센서(150)는 비행체(100)의 기울기를 측정하기 위한 것으로, 예컨대 가속도 센서, 자이로 센서 들을 포함할 수 있다. 상기 기울기 측정 센서(150)는 비행체(100)의 기울기에 관한 데이터를 관제 장비(200)에 제공함으로써 관제 장비(200)로 하여금 비행체(100)의 자세를 제어할 수 있도록 한다.
상기 제 1 라이더(160)는 비행체(100)의 주위에 위치한 물체와의 거리를 측정하기 위한 것으로, 주변에 레이더를 발사해 물체로부터 반사되어 되돌아오는 반사 레이더를 처리하여 물체와의 거리를 측정한다.
상기 비행체(100)는 구조물의 내부 공간을 비행하면서 제 1 카메라를 비롯한 상기 센서들을 이용해 구조물의 검사에 필요한 정보 및 비행체(100)의 제어에 필요한 정보를 수집할 수 있다. 이와 같이 수집된 정보는 유선 또는 무선으로 관제 장비(200)에 전달된다. 수집된 정보가 무선으로 비행체(100)로부터 관제 장비(200)로 전달되는 경우, 상기 비행체(100)와 상기 관제 장비(200)는 서로 데이터를 주고 받을 수 있는 무선 통신기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 비행체(100)는 비행체(100)의 동작 및 상기 비행체(100)에 설치된 장치를 제어하기 위한 비행체 제어기(170)를 포함한다. 상기 비행체 제어기(170)는 ECU(Electronic Control Unit)와 같은 전자 제어 장치를 포함하며, 사전에 저장된 프로그램에 따라 데이터를 처리하여 비행체(100)의 동작을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체(100)가 구조물의 내벽을 따라 이동하는 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.
상기 비행체(100)는 관제 장비(200)로부터 제어 신호를 수신하여 상기 제어 신호에 따라 구조물의 내벽으로부터 이격되어 이동할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 비행체(100)는 관제 장비(200)의 제어에 의해 밸러스트 탱크(10)의 내벽으로부터 일정 간격만큼 이격된 채 내벽을 따라 위아래 또는 좌우로 이동할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 장비(200)의 예시적인 블록도이다.
도 4를 참조하면, 상기 관제 장비(200)는 통신기(210), 충돌 감지 센서(220), 자기장 측정 센서(230), 배터리(240), 케이블 조작기(250) 및 제 2 라이더(260) 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 통신기(210)는 구조물의 외부에 있는 처리 장치(300)와 데이터를 통신하기 위한 것으로, 유선 또는 무선으로 상기 처리 장치(300)와 연결되어 비행체(100)에 의해 수집된 각종 정보를 상기 처리 장치(300)로 전달할 수 있다.
상기 충돌 감지 센서(220)는 관제 장비(200)와 인접한 물체를 감지하기 위한 것으로, 관제 장비(200)의 전, 후, 좌, 우와 같은 다수의 방향에 대해 물체를 감지할 수 있도록 상기 관제 장비(200)의 다수의 부위에 설치될 수 있다. 상기 관제 장비(200)는 상기 충돌 감지 센서(220)에 의해 감지된 물체의 인접 여부를 나타내는 정보를 이용해 구조물에 충돌하지 않고 내부 공간을 이동할 수 있다.
상기 자기장 측정 센서(230)는 서로 직교하는 다수의 방향 각각에 대해 자기장을 측정하기 위한 것으로, 상기 비행체(100)에 구비되는 자기장 측정 센서(130)와 유사하게 서로 직교하는 x축, y축, z축 방향 각각에 대한 자기장 벡터를 측정한 뒤 이 자기장 벡터의 합을 구하여 관제 장비(200)에 작용하는 자기장의 방향을 측정할 수 있다. 상기 자기장 측정 센서(230)에 의해 측정된 관제 장비(200)에 작용하는 자기장은 비행체(100)에 설치된 자기장 측정 센서(130)가 측정한 자기장 데이터와 함께 비행체(100)가 향하는 방향에 대한 관제 장비(200)가 향하는 방향을 조절하기 위해 사용될 수 있다.
상기 배터리(240)는 전기에너지를 저장하여 전력을 제공하기 위한 것으로, 관제 장비(200)뿐만 아니라 비행체(100)에도 전력을 공급할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 비행체(100)와 상기 관제 장비(200)는 케이블을 통해 서로 연결됨으로써 상기 관제 장비(200)에 구비된 배터리(240)로부터 비행체(100)로 전력이 공급된다.
상기 케이블 조작기(250)는 비행체(100)와 관제 장비(200) 간에 연결된 케이블을 풀거나 감도록 조작하기 위한 것이다. 상기 케이블 조작기(250)에 대해서는 도 9 내지 도 11을 참조하여 뒤에서 상세하게 설명하기로 한다.
상기 제 2 라이더(260)는 관제 장비(200)의 주위에 위치한 물체와의 거리를 측정하기 위한 것으로, 보다 구체적으로 관제 장비(200)와 구조물의 내벽 간의 거리를 측정하기 위한 것이다.
또한, 상기 관제 장비(200)는 관제 장비(200)의 동작 및 상기 관제 장비(200)에 설치된 장치를 제어하기 위한 관제 장비 제어기(270)를 포함한다. 상기 관제 장비 제어기(270)는 ECU(Electronic Control Unit)와 같은 전자 제어 장치를 포함하며, 사전에 저장된 프로그램에 따라 데이터를 처리하여 관제 장비(200)의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 관제 장비(200)는 상기 제 2 라이더(260)를 이용해 구조물의 내부 공간을 레이저로 스캐닝하여 해당 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 획득할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 관제 장비(200)가 구조물의 내부 공간을 레이저로 스캐닝하여 해당 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 획득하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 관제 장비(200)에 설치된 제 2 라이더(260)는 그 설치 지점을 중심으로 전방위로 레이저를 발사하여 관제 장비(200)와 검사 대상 구조물인 밸러스트 탱크(10)의 내벽 간 거리 정보를 획득할 수 있다. 이와 같이 획득된 거리 정보를 기반으로 관제 장비(200) 또는 상기 관제 장비(200)와 데이터를 주고 받을 수 있는 처리 장치(300)는 구조물의 내부 공간에 대한 3차원 맵을 작성할 수 있다. 상기 관제 장비(200)는 이 3차원 맵을 기반으로 비행체(100)가 구조물의 내벽을 따라 이동하도록 상기 비행체(100)의 비행 경로를 설정하고 설정된 비행 경로에 따라 비행체(100)의 비행을 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 관제 장비(200)에 구비된 제 2 라이더(260)의 예시적인 사시도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 라이더(260)의 동작을 설명하기 위한 예시적인 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 라이더(260)는 구조물의 내벽과의 거리 정보를 획득하기 위해 구조물을 향해 전방위로 레이저를 발사할 수 있도록 레이저 송수신부(261), 제 1 회전부(262), 제 2 회전부(263) 및 제 3 회전부(264)를 포함할 수 있다.
상기 레이저 송수신부(261)는 레이저를 방출하여 물체로부터 반사되는 레이저를 수신한다. 상기 제 1 회전부(262)는 레이저 송수신부(261)를 기 결정된 제 1 축을 중심으로 회전시킨다. 상기 제 2 회전부(263)는 제 1 회전부(262) 및 상기 제 1 회전부(262)에 결합된 레이저 송수신부(261)를 제 1 축에 직교하는 제 2 축을 중심으로 회전시킨다. 상기 제 3 회전부(264)는 제 2 축을 중심으로 회전된 제 1 회전부(262) 및 레이저 송수신부(261)를 제 2 축을 중심으로 회전된 제 1 축과 직교하는 제 3 축을 중심으로 회전시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 라이더(260)는 구조물 내벽과의 거리 정보를 획득하기 위해서, 먼저 비행체(100)가 구조물의 내부를 비행하기 전, 제 1 축이 지면에 평행하도록 제 2 회전부(263)가 제 2 축을 중심으로 제 1 회전부(262) 및 레이저 송수신부(261)를 회전시킨다(도 6 및 도 7 참조).
그 뒤, 제 3 회전부(264)가 제 3 축을 중심으로 제 1 회전부(262) 및 레이저 송수신부(261)를 회전시킨다(도 8 참조). 그리고, 제 1 회전부(262)가 제 1 축을 중심으로 레이저 송수신부(261)를 회전시킨다(도 8 참조).
그러고 나서, 레이저 송수신부(261)는 레이저를 방출하여 구조물로부터 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하도록 동작한다. 그 결과, 상기 제 2 라이더(260)는 구조물 내 비행체(100)의 이동 경로를 생성하기 위한 제 2 라이더(260)와 구조물 내벽 간의 거리 정보를 획득할 수 있다.
다시 말해, 상기 제 2 라이더(260)는 비행체(100)가 구조물의 내부를 비행하기 전에는 도 6과 같이 제 1 축이 지면에 수직인 상태에서 도 7과 같이 지면에 평행한 상태로 이동하도록 제 2 회전부(263)에 의해 제 1 회전부(262)와 레이저 송수신부(261)가 제 2 축을 중심으로 회전되고, 도 8과 같이 제 3 회전부(264)와 제 1 회전부(262)가 각각 제 3 축과 제 1 축을 중심으로 레이저 송수신부(261)를 회전시킴으로써 레이저 송수신부(261)로부터 구조물을 향해 전방위로 레이저가 발사될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 라이더(260)는 비행체(100)가 구조물의 내부를 비행하는 동안, 제 1 축이 다시 지면에 수직하도록 제 2 회전부(263)가 제 2 축을 중심으로 제 1 회전부(262) 및 레이저 송수신부(261)를 회전시킨다(즉, 도 6의 상태로 복귀함).
그 뒤, 제 1 회전부(262)가 제 1 축을 중심으로 레이저 송수신부(261)를 회전시키고, 레이저 송수신부(261)가 레이저를 방출하여 구조물로부터 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하도록 동작한다. 그 결과, 상기 제 2 라이더(260)는 구조물 내 관제 장비(200)의 이동 경로를 생성하기 위한 거리 정보를 획득할 수 있다.
다시 말해, 제 2 라이더(260)는 앞서 설명한 바와 같이 구조물을 향해 전방위로 레이저를 발사하여 구조물 내부 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 획득한 뒤, 다시 도 6과 같은 상태로 제 2 회전부(263)에 의해 제 1 회전부(262) 및 레이저 송수신부(261)를 회전시켜 제 1 축이 지면에 수직하도록 만들고, 제 1 회전부(262)가 제 1 축을 중심으로 레이저 송수신부(261)를 회전시키면서 레이저 송수신부(261)가 레이저를 방출하고 반사된 레이저를 수신하도록 동작함으로써 관제 장비(200)의 이동 경로를 위한 구조물과의 거리 정보를 획득할 수 있다.
이와 같이 구성되어 동작하는 제 2 라이더(260)를 이용하여 본 발명의 실시예는 구조물 내부 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 쉽고 간편하게 얻을 수 있다.
상기 관제 장비(200)에 구비된 케이블 조작기(250)는 케이블 릴 및 케이블 상태 검출기를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 관제 장비(200)에 구비된 케이블 릴(251) 및 케이블 상태 검출기(252)의 예시적인 사시도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 케이블 상태 검출기(252)의 포지션에 따른 케이블 릴(251)의 구동을 설명하기 위한 예시적인 측면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 케이블 조작기(250)는 케이블이 감기는 케이블 릴(251), 및 상기 케이블 릴(251)에서 연장되는 케이블(C)과 연동하여 포지션이 변경되도록 구성된 케이블 상태 검출기(252)를 포함할 수 있다. 이와 같이 구성된 케이블 조작기(250)를 이용해 본 발명의 실시예는 관제 장비(200)와 비행체(100) 사이에 연결된 케이블(C)을 자동으로 풀고 감을 수 있다.
구체적으로, 상기 케이블 조작기(250)는 케이블 상태 검출기(252)가 케이블(C)에 의해 기 설정된 제 1 포지션에 위치하는 경우, 케이블 릴(251)이 케이블(C)을 풀도록 케이블 릴(251)을 구동시킬 수 있다. 그리고, 상기 케이블 조작기(250)는 케이블 상태 검출기(252)가 케이블(C)에 의해 기 설정된 제 2 포지션에 위치하는 경우, 케이블 릴(251)이 케이블(C)을 감도록 케이블 릴(251)을 구동시킬 수 있다.
예를 들어, 도 10을 참조하면, 비행체(100)가 상승하여 비행체(100)에 연결된 케이블(C)이 함께 따라 올라가면 케이블 상태 검출기(252)와 지면 간의 각도 θ1가 증가하여 케이블 상태 검출기(252)가 제 1 포지션에 위치하게 된다. 이 경우, 케이블 조작기(250)는 모터 등을 이용해 케이블 릴(251)이 케이블(C)을 인출하는 방향으로 회전하도록 하여 비행체(100)와 관제 장비(200) 간의 케이블 길이를 연장할 수 있다.
반대로, 도 11을 참조하면, 비행체(100)가 하강하여 비행체(100)에 연결된 케이블(C)이 아래로 이동하게 되면 케이블 상태 검출기(252)와 지면 간의 각도 θ2가 감소하여 케이블 상태 검출기(252)가 제 2 포지션에 위치하게 된다. 이 경우, 케이블 조작기(250)는 모터 등을 이용해 케이블 릴(251)이 케이블(C)을 인입하는 방향으로 회전하도록 하여 비행체(100)와 관제 장비(200) 간의 케이블 길이를 줄일 수 있다.
이와 같이 케이블 조작기(250)가 케이블 상태 검출기(252)의 포지션에 따라 케이블 릴(251)의 회전 방향을 달리하여 회전시켜 케이블(C)을 풀거나 감기 위해, 상기 케이블 상태 검출기(252)는 케이블(C)과 연동하여 지면과 이루는 각도가 변경되는 케이블 연동부(2521), 및 상기 케이블 연동부(2521)가 지면과 이루는 각도를 감지하는 각도 감지부(미도시)를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 케이블 조작기(250)는 상기 각도 감지부에 의해 감지된 각도가 제 1 포지션에 대응하는 기 설정된 제 1 각도 범위(예컨대, +15° 내지 +45°)에 포함되는 경우, 케이블 릴(251)이 케이블(C)을 풀도록 케이블 릴(251)을 구동시킬 수 있다. 반대로, 상기 케이블 조작기(250)는 상기 각도 감지부에 의해 감지된 각도가 제 2 포지션에 대응하는 기 설정된 제 2 각도 범위(예컨대, -15° 내지 -45°)에 포함되는 경우, 케이블 릴(251)이 케이블(C)을 감도록 케이블 릴(251)을 구동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 케이블 연동부(2521)가 케이블(C)과 연동하여 지면과 이루는 각도가 가변하도록 구성되기 위해, 상기 케이블 연동부(2521)는 케이블(C)이 관통하는 중공형 관, 및 중공형 관의 일측에 설치되어 관제 장비(200)의 일 지점을 중심으로 중공형 관이 회전 가능하도록 구성된 힌지(2522)를 포함할 수 있으나, 상기 케이블 연동부(2521)가 일 지점을 중심으로 회전 가능하도록 구성되는 한 케이블 연동부(2521)의 구조는 이에 제한되지는 않는다.
실시예에 따라, 상기 케이블 조작기(250)는 케이블 상태 검출기(252)가 케이블(C)에 의해 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에 해당하는 제 3 포지션에 위치하는 경우, 케이블 릴(251)의 회전을 멈추어 비행체(100)와 관제 장비(200) 간에 연결된 케이블(C)의 길이를 일정하게 유지시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 관제 장비(200)는 비행체(100)에 전력을 공급하기 위해 마련된 케이블(C)을 관리자의 별다른 조작 없이 자동으로 풀고 감을 수 있어 구조물 검사를 용이하고 자유롭게 실시할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체(100)의 정지 비행 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 12를 참조하면, 상기 관제 장비(200)는 마커 표시부(280)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 마커 표시부(280)는 기 결정된 모양의 마커가 연직 윗 방향을 향하도록 표시되어 있다. 도 12에 도시된 마커는 네 개의 화살표가 서로 결합되어 있는 십자 모양이지만, 마커의 모양은 이에 제한되지 않는다.
상기 비행체(100)는 제 2 카메라(180)를 더 포함할 수 있다. 이 실시예에서 상기 제 2 카메라(180)는 연직 아래 방향을 촬영한다. 다시 말해, 제 2 카메라(180)는 비행체(100)를 기준으로 연직 아래 방향에 위치한 관제 장비(200)를 촬영할 수 있으며, 보다 구체적으로 관제 장비(200)에 구비된 마커 표시부(280)의 마커를 촬영한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 카메라(180)가 마커(281)를 촬영한 영상을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 비행체(100)에 설치된 제 2 카메라(180)가 연직 아래 방향에 위치한 관제 장비(200)의 마커 표시부(280)에 표시된 마커(281)를 촬영하면 영상의 일 지점에 마커(281)가 위치하게 된다. 예를 들어, 도 13과 같이 마커(281)는 제 2 카메라(180)에 의해 촬영된 영상의 중앙에 위치할 수 있다. 그러나, 영상 내에서 마커(281)의 초기 위치는 영상의 중앙으로 제한되지 않으며, 비행체(100)와 관제 장비(200) 간의 위치 관계에 따라 다양한 위치가 마커(281)의 초기 위치로 설정될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 영상 내에서 마커(281)의 위치가 변경된 모습을 나타내는 예시적인 도면이고, 도 15는 도 14의 영상 내 마커(281')의 위치를 기반으로 비행체(100)의 이동을 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비행체 제어기(170)는 제 2 카메라(180)에 의해 촬영된 영상을 처리하여 영상 내 마커(281')의 위치를 기반으로 비행체(100)가 이동할 방향을 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이 영상 내에서 중앙에 위치하던 마커(281)가 영상의 우상단 방향으로 이동한 경우, 상기 비행체 제어기(170)는 영상 내 마커(281)의 초기 위치 P0(u0, v0)를 시작점으로 하고 마커(281')의 이동 후 위치 P'(u', v')를 끝점으로 하는 벡터 V를 계산할 수 있다.
그러고 나서, 도 15에 도시된 바와 같이 상기 비행체 제어기(170)는 비행체(100)가 벡터 V에 대응하는 방향으로 이동하도록 비행체(100)를 제어할 수 있다. 여기서, 제 2 카메라(180)에 의해 촬영되는 영상에서 각 좌표축에 평행한 방향(예컨대, u축에 평행한 방향 및 v축에 평행한 방향)은 비행체(100)를 기준으로 한 방향(예컨대, 비행체(100)의 우측 방향 및 뒷 방향)에 대응하도록 상기 비행체 제어기(170)에 미리 설정되어 있을 수 있다.
이 실시예에 따르면, 비행체(100)는 제 2 카메라(180)에 의한 마커의 촬영, 촬영된 영상의 처리, 및 처리 결과에 따른 비행체(100)의 이동 제어를 반복적으로 수행함으로써 구조물(10) 내에서 비행체(100)의 정지 비행 동작을 구현할 수 있다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따라 영상에 표시된 마커(281)의 크기가 변경된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 비행체 제어기(170)는 제 2 카메라(180)에 의해 촬영된 영상을 처리하여 영상에 표시된 마커(281)의 크기를 기반으로 비행체(100)의 높이를 검출할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이 비행체(100)가 연직 방향으로 이동하여 영상에 표시된 마커(281)의 크기가 변경된 경우, 상기 비행체 제어기(170)는 영상에서 마커(281)의 변경 전 크기 S0, 마커(281'')의 변경 후 크기 S'', 마커(281)의 크기가 변경되기 전 비행체(100)의 높이 h0, 및 마커(281'')의 크기가 변경된 후 비행체(100)의 높이 h''를 기반으로 h0에 S0/S''을 곱하여 h''을 계산할 수 있다(즉, h'' = h0 × S0/S''). 여기서, h0는 사전에 상기 비행체 제어기(170)에 알려져 있는 값이다.
예를 들어, 도 16과 같이 비행체(100)가 상승하여 영상 내 마커(281)의 크기가 절반으로 감소하고 마커(281)의 크기 변경 전 비행체(100)의 높이가 10 m라고 하면, 마커(281'')의 크기 변경 후 비행체(100)의 높이는 h'' = 10 × 1/0.5 = 20 m로 계산될 수 있다.
이와 같이 비행체(100)는 제 2 카메라(180)로 마커를 촬영하여 영상에 표시된 마커의 크기 변화를 기반으로 구조물(10) 내 비행체(100)의 고도를 계산할 수 있다.
뿐만 아니라 상기 비행기 제어기(170)는 제 2 카메라(180)에 의해 촬영된 영상을 처리하여 영상에 표시된 마커의 크기를 기반으로 비행체(100)의 상승 또는 하강을 결정할 수 있다.
도 17은 도 16의 영상에 표시된 마커의 크기를 기반으로 비행체(100)의 고도를 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 측면도이다.
이 실시예에 따르면, 상기 비행체 제어기(170)는 제 2 카메라(180)에 의해 촬영된 영상에 표시된 마커(281)의 크기가 감소하는 경우 비행체(100)가 하강하도록 비행체(100)를 제어하고, 마커(281)의 크기가 증가하는 경우 비행체(100)가 상승하도록 비행체(100)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 16의 영상에서는 마커(281)의 크기가 감소하였으므로 상기 비행체 제어기(170)는 도 17과 같이 비행체(100)를 하강시켜 비행체(100)의 고도를 낮출 수 있다. 반대로, 도 16의 영상과 달리 제 2 카메라(180)에 의해 촬영된 영상에서 마커(281)의 크기가 증가한 경우, 상기 비행체 제어기(170)는 비행체(100)를 상승시켜 비행체(100)의 고도를 높일 수 있다.
이 실시예에 따르면, 비행체(100)는 제 2 카메라(180)에 의한 마커의 촬영, 촬영된 영상의 처리, 및 처리 결과에 따른 비행체(100)의 상승 또는 하강을 반복적으로 수행함으로써 구조물(10) 내에서 비행체(100)의 고도 유지 동작을 구현할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 처리 장치(300)는 관제 장비(200)로부터 비행체(100)가 수집한 구조물에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보를 사전에 설치된 프로그램을 이용해 처리하여 구조물의 내부를 검사할 수 있다.
예를 들어, 상기 처리 장치(300)가 상기 비행체(100)에 설치된 제 1 카메라로 촬영된 구조물의 내벽 영상을 분석하여 구조물의 균열을 검출하는 경우, 상기 처리 장치(300)는 사전에 설치된 영상 처리 프로그램을 실행시켜 구조물의 내벽 영상을 분석함으로써 구조물에 균열이 발생하였는지 여부를 판별할 수 있다.
상기 처리 장치(300)는 CPU, GPU와 같은 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치로서, 일 예로 랩탑, 데스크탑과 같은 개인용 컴퓨터를 포함할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.
10: 밸러스트 탱크
100: 비행체
110: 제 1 카메라
120: 고도 감지 센서
130: 자기장 측정 센서
140: 물체 감지 센서
150: 기울기 측정 센서
160: 제 1 라이더
170: 비행체 제어기
180: 제 2 카메라
200: 관제 장비
210: 통신기
220: 충돌 감지 센서
230: 자기장 측정 센서
240: 배터리
250: 케이블 조작기
251: 케이블 릴
252: 케이블 상태 검출기
260: 제 2 라이더
261: 레이저 송수신부
262: 제 1 회전부
263: 제 2 회전부
264: 제 3 회전부
280: 마커 표시부
281, 281', 281'': 마커
300: 처리 장치
2521: 케이블 연동부
2522: 힌지
C: 케이블

Claims (12)

  1. 구조물의 내부 공간을 비행하여 구조물의 검사에 요구되는 정보를 수집하는 비행체; 및
    상기 비행체로부터 상기 비행체가 수집한 정보를 수신하고 상기 비행체에 케이블을 통해 전력을 공급하며, 상기 비행체의 정지 비행을 위한 마커를 구비하는 관제 장비를 포함하고,
    상기 관제 장비는:
    케이블이 감기는 케이블 릴; 및
    상기 케이블 릴에서 연장되는 케이블과 연동하여 포지션이 변경되도록 구성된 케이블 상태 검출기를 포함하며,
    상기 케이블 상태 검출기는:
    상기 관제 장비의 일 지점을 중심으로 자유롭게 회전 가능하도록 구성되어, 케이블과 연동하여 지면과 이루는 각도가 케이블의 거동에 종속적으로 변경되는 케이블 연동부; 및
    상기 케이블 연동부가 지면과 이루는 각도를 감지하는 각도 감지부를 포함하고,
    상기 관제 장비는:
    감지된 각도가 기 설정된 제 1 각도 범위에 포함되는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 풀도록 상기 케이블 릴을 구동시키고,
    감지된 각도가 기 설정된 제 2 각도 범위에 포함되는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 감도록 상기 케이블 릴을 구동시키며,
    상기 관제 장비는:
    구조물의 내부 공간을 레이저로 스캐닝하여 해당 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 획득하는 제 2 라이더를 포함하며,
    상기 제 2 라이더는:
    레이저를 방출하여 물체로부터 반사되는 레이저를 수신하는 레이저 송수신부;
    상기 레이저 송수신부를 기 결정된 제 1 축을 중심으로 회전시키는 제 1 회전부;
    상기 제 1 회전부 및 상기 제 1 회전부에 결합된 상기 레이저 송수신부를 상기 제 1 축에 직교하는 제 2 축을 중심으로 회전시키는 제 2 회전부; 및
    상기 제 2 축을 중심으로 회전된 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 상기 제 2 축을 중심으로 회전된 상기 제 1 축과 직교하는 제 3 축을 중심으로 회전시키는 제 3 회전부를 포함하며,
    상기 제 2 라이더는 상기 비행체가 구조물의 내부를 비행하기 전,
    상기 제 1 축이 지면에 평행하도록 상기 제 2 회전부가 상기 제 2 축을 중심으로 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
    상기 제 3 회전부가 상기 제 3 축을 중심으로 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
    상기 제 1 회전부가 상기 제 1 축을 중심으로 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
    상기 레이저 송수신부가 레이저를 방출하여 구조물로부터 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하도록 동작하여, 구조물 내 상기 비행체의 이동 경로를 생성하기 위한 거리 정보를 획득하며,
    상기 제 2 라이더는 상기 비행체가 구조물의 내부를 비행하는 동안,
    상기 제 1 축이 지면에 수직하도록 상기 제 2 회전부가 상기 제 2 축을 중심으로 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
    상기 제 1 회전부가 상기 제 1 축을 중심으로 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
    상기 레이저 송수신부가 레이저를 방출하여 구조물로부터 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하도록 동작하여, 구조물 내 상기 관제 장비의 이동 경로를 생성하기 위한 거리 정보를 획득하는 구조물 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 비행체는:
    구조물을 촬영하기 위한 제 1 카메라;
    상기 비행체의 고도를 감지하기 위한 고도 감지 센서;
    서로 직교하는 다수의 방향 각각에 대해 자기장을 측정하기 위한 자기장 측정 센서;
    상기 비행체와 인접한 물체를 감지하기 위한 물체 감지 센서;
    상기 비행체의 기울기를 측정하기 위한 기울기 측정 센서; 및
    상기 비행체의 주위에 위치한 물체와의 거리를 측정하기 위한 제 1 라이더(lidar) 중 적어도 하나와,
    상기 비행체의 동작을 제어하기 위한 비행체 제어기를 포함하는 구조물 검사 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 비행체는 상기 관제 장비로부터 제어 신호를 수신하여 상기 제어 신호에 따라 구조물의 내벽으로부터 이격되어 이동하는 구조물 검사 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 관제 장비는:
    상기 케이블 상태 검출기가 케이블에 의해 기 설정된 제 1 포지션에 위치하는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 풀도록 상기 케이블 릴을 구동시키고,
    상기 케이블 상태 검출기가 케이블에 의해 기 설정된 제 2 포지션에 위치하는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 감도록 상기 케이블 릴을 구동시키는 구조물 검사 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이블 연동부는:
    케이블이 관통하는 중공형 관; 및
    상기 중공형 관의 일측에 설치되어 상기 관제 장비의 일 지점을 중심으로 상기 중공형 관이 회전 가능하도록 구성된 힌지를 포함하는 구조물 검사 장치.
  10. 청구항 3에 있어서,
    상기 관제 장비는 기 결정된 모양의 마커가 연직 윗 방향을 향하도록 표시된 마커 표시부를 더 포함하며,
    상기 비행체는 연직 아래 방향을 촬영하기 위한 제 2 카메라를 더 포함하고,
    상기 비행체 제어기는 상기 제 2 카메라에 의해 촬영된 영상을 처리하여 상기 영상 내 상기 마커의 위치를 기반으로 상기 비행체가 이동할 방향을 결정하는 구조물 검사 장치.
  11. 청구항 3에 있어서,
    상기 관제 장비는 기 결정된 모양의 마커가 연직 윗 방향을 향하도록 표시된 마커 표시부를 더 포함하며,
    상기 비행체는 연직 아래 방향을 촬영하기 위한 제 2 카메라를 더 포함하고,
    상기 비행체 제어기는 상기 제 2 카메라에 의해 촬영된 영상을 처리하여 상기 영상에 표시된 상기 마커의 크기를 기반으로 상기 비행체의 고도를 검출하는 구조물 검사 장치.
  12. 밸러스트 탱크의 내부 공간을 비행하여 상기 밸러스트 탱크의 검사에 요구되는 정보를 수집하는 비행체;
    상기 비행체로부터 상기 비행체가 수집한 정보를 수신하고 상기 비행체에 케이블을 통해 전력을 공급하며, 상기 비행체의 정지 비행을 위한 마커를 구비하는 관제 장비; 및
    상기 관제 장비로부터 상기 비행체가 수집한 정보를 수신하고, 수신된 정보를 처리하여 밸러스트 탱크의 내부를 검사하는 처리 장치를 포함하고,
    상기 관제 장비는:
    케이블이 감기는 케이블 릴; 및
    상기 케이블 릴에서 연장되는 케이블과 연동하여 포지션이 변경되도록 구성된 케이블 상태 검출기를 포함하며,
    상기 케이블 상태 검출기는:
    상기 관제 장비의 일 지점을 중심으로 자유롭게 회전 가능하도록 구성되어, 케이블과 연동하여 지면과 이루는 각도가 케이블의 거동에 종속적으로 변경되는 케이블 연동부; 및
    상기 케이블 연동부가 지면과 이루는 각도를 감지하는 각도 감지부를 포함하고,
    상기 관제 장비는:
    감지된 각도가 기 설정된 제 1 각도 범위에 포함되는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 풀도록 상기 케이블 릴을 구동시키고,
    감지된 각도가 기 설정된 제 2 각도 범위에 포함되는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 감도록 상기 케이블 릴을 구동시키며,
    상기 관제 장비는:
    구조물의 내부 공간을 레이저로 스캐닝하여 해당 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 획득하는 제 2 라이더를 포함하며,
    상기 제 2 라이더는:
    레이저를 방출하여 물체로부터 반사되는 레이저를 수신하는 레이저 송수신부;
    상기 레이저 송수신부를 기 결정된 제 1 축을 중심으로 회전시키는 제 1 회전부;
    상기 제 1 회전부 및 상기 제 1 회전부에 결합된 상기 레이저 송수신부를 상기 제 1 축에 직교하는 제 2 축을 중심으로 회전시키는 제 2 회전부; 및
    상기 제 2 축을 중심으로 회전된 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 상기 제 2 축을 중심으로 회전된 상기 제 1 축과 직교하는 제 3 축을 중심으로 회전시키는 제 3 회전부를 포함하며,
    상기 제 2 라이더는 상기 비행체가 구조물의 내부를 비행하기 전,
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