KR102011813B1 - 해상 어장관리 수치지도 시스템 - Google Patents

해상 어장관리 수치지도 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해상 어장관리 수치지도 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전국 권역별로 설치된 해상 어장을 일일이 관리자가 방문하여 관리하지 않고 종합적인 상황 판단이 가능하도록 시스템화시켜 체계적인 관리가 가능하도록 함으로써 국가적 수산자원을 효율적으로 관리하고 보호하여 국가 위상제고에 기여할 수 있도록 한 해상 어장관리 수치지도 시스템에 관한 것이다.

Description

해상 어장관리 수치지도 시스템{Marine fishery management digital map system}
본 발명은 해상 어장관리 수치지도 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전국 권역별로 설치된 해상 어장을 일일이 관리자가 방문하여 관리하지 않고 종합적인 상황 판단이 가능하도록 시스템화시켜 체계적인 관리가 가능하도록 함으로써 국가적 수산자원을 효율적으로 관리하고 보호하여 국가 위상제고에 기여할 수 있도록 한 해상 어장관리 수치지도 시스템에 관한 것이다.
최근에 들어 우리나라의 연안해역은 각종 영양염류의 과잉유입과 이상고온현상 등과 같은 여러 가지의 복합적인 환경요인에 의하여 해저면이나 해저암반에 서식하던 각종 해조류가 점차 소멸하고 있으며, 그 자리를 대신하여 백화현상의 주범이 되는 무절석회조류가 급속하게 번식함에 따라, 연안해역이 점차 황폐화 되고 있는 실정이다.
이와 같은 백화현상으로 인하여 각종 해조류가 사라지게 되면, 이들을 먹이 및 은신처로 하는 전복이나 소라 또는 성게 등의 무척추동물이 동반하여 사라지게 됨은 물론이고, 해조류에 의한 어류의 산란장 및 서식장이 파괴되어 연안해역에서 어획 가능한 유용한 수산자원이 감소하게 된다.
따라서, 최근에 들어서는 백화현상에 의하여 황폐화 되어 가는 연안해역을 친환경적으로 복원함으로서 유용한 수산생물을 보호 및 증식할 수 있도록, 해조류의 유주자(遊走子: 편모를 가지고 물 속을 헤엄치는 홀씨)가 부착된 어장조성수단을 해저면에 설치함으로서, 해조류의 유주자가 발아 및 성장하는 과정에서 그 뿌리가 암반 또는 해저면에 용이하게 천이되도록 하는 기술이 개발되어 적용되고 있다.
또한, 도 1의 예시와 같이 해상 어장을 권역별로 설치하여 국가적인 차원에서 체계적으로 관리함으로써 국가의 수산자원을 보호하고, 수산 생태계의 고갈, 수산 생태계의 파괴를 예방하도록 노력하고 있다.
하지만, 체계적인 관리가 미흡하고, 해상 어장별 문제 발생시 이에 대한 대처능력이 떨어져 이를 개선할 필요성이 제기되었다.
대한민국 특허 등록번호 제10-0386427호(2003.05.22.), "어장 관리 시스템 및 그 방법"
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 전국 권역별로 설치된 해상 어장을 일일이 관리자가 방문하여 관리하지 않고 종합적인 상황 판단이 가능하도록 시스템화시켜 체계적인 관리가 가능하도록 함으로써 국가적 수산자원을 효율적으로 관리하고 보호하여 국가 위상제고에 기여할 수 있도록 한 해상 어장관리 수치지도 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 전국의 권역별로 설치된 해상 어장을 구성하는 4개의 플로팅블럭(100); 상기 플로팅블럭(100)을 연결하여 사각 형태를 갖추도록 하는 플렉시블연결대(110); 해저면에 안착되는 앵커블럭(200); 상기 앵커블럭(200)과 플로팅블럭(100)을 연결 고정하는 무어링로프(210) 및 상기 무어링로프(210)의 장력을 조절하는 수중부이(220)를 포함하는 해상 어장관리 수치지도 시스템에 있어서;
상기 플로팅블럭(100)의 상면 양측에는 태양전지판(300)이 경사 고정되어 자가발전 가능하게 구성되고;
상기 플로팅블럭(100)의 상면 일측에는 관리탑(400)이 설치되며, 상기 관리탑(400)의 지붕면에는 위성안테나(ANT1) 및 무선통신안테나(ANT2)가 설치되고, 관리탑(400) 내부에는 컴퓨터인 플로팅제어기(410)가 탑재되며;
상기 플로팅제어기(410)에는 메모리(412), 무선통신부(414), 좌표분석기(416), 센서(418), GNSS(global navigation satellite system)(420), 스크류제어기(422), 축전기(424)가 연결 제어되는데, 상기 메모리(412)는 플로팅블럭(100)이 다수의 센서(418)로부터 취득한 정보를 저장하고 관리하기 위한 저장소이고, 상기 무선통신부(414)는 상기 플로팅제어기(410)가 정해진 시간 혹은 정해진 제어신호에 반응하여 취득하여 저장하고 있는 정보를 무선통신안테나(ANT2)를 통해 관리서버(500)로 송신 제어하는 수단이며, 상기 좌표분석기(416)는 상기 GNSS(420)를 통해 현재 취득한 위치정보를 토대로 원래 체류해야할 좌표와의 차이를 확인하여 플로팅제어기(410)의 위치를 보정할 수 있도록 하는 수단이고, 상기 센서(418)는 유해 녹조나 유해 적조 또는 수온이나 수심을 포함한 실시간 검측가능한 다수의 센서들을 말하고, 상기 GNSS(420)는 플로팅블럭(100)의 정확한 위치를 인공위성으로부터 좌표정보로 수신하여 플로팅제어기(410)로 출력하며, 상기 스크류제어기(422)는 플로팅블럭(100)의 길이방향 양측면에 설치된 추진스크류(104)의 구동을 제어하는 수단이고, 상기 축전기(424)는 상기 태양전지판(300)에서 얻은 전기를 집전하는 수단이며;
상기 센서(418)는 센서설치통(430)에 탑재되고, 상기 센서설치통(430)은 센서와이어(432)에 고정되며, 센서와이어(432)는 플로팅블럭(100)의 관리탑(400) 바닥에 설치된 윈치(440)에 권취되어 윈치제어기(426)의 제어신호에 따라 감겼다 풀렸다를 반복하면서 제어되고;
상기 관리서버(500)는 상기 플로팅블럭(100)의 구동 및 센서 검측과 관련된 일련의 제어시퀀스를 송신하고, 각 플로팅블럭(100)으로부터 수신된 정보를 취합하여 해상 어장 관련 수치지도를 도화하여 전국 권역별 해상 어장을 직접 관리하는 제어기지국인 것을 특징으로 하는 해상 어장관리 수치지도 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 전국 권역별로 설치된 해상 어장을 일일이 관리자가 방문하여 관리하지 않고 종합적인 상황 판단이 가능하도록 시스템화시켜 체계적인 관리가 가능하도록 함으로써 국가적 수산자원을 효율적으로 관리하고 보호하여 국가 위상제고에 기여하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 우리나라 권역별 해상 어장 관리예를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시스템의 구현예를 보인 예시적인 평면도이다.
도 3은 도 2의 시스템을 구성하는 플로팅블럭의 예시도이다.
도 4는 도 3의 요부를 발췌하여 보인 모식도이다.
도 5는 도 3의 시스템을 구성하는 구성요소들의 연결관계를 보인 블럭도이다.
도 6은 도 3의 플로팅블럭의 저면 형상을 보인 저면도 및 개략적인 측단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 탐사바지선의 조위 조절수단을 보인 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 시스템의 회전방지 구현예를 보인 요부 발췌도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 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.
또한, 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. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 해상 어장관리 수치지도 시스템은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 권역별로 수치지도형 관리가 가능한 관리서버(500, 도 3 참조)와, 각 권역별로 설치된 다수의 플로팅블럭(100)을 포함한다.
즉, 상기 플로팅블럭(100)은 4개가 사각 형태로 해상 어장을 형성할 부분에 플로팅되게 배치되고, 각 플로팅블럭(100)의 모서리는 플렉시블연결대(110)에 의해 연결된다.
특히, 상기 플로팅블럭(100)은 해상에 장기간 동안 떠 있는 상태로 유지되어야 하므로 도 3의 예시와 같이, 해저면에 안착되는 앵커블럭(200)과, 상기 앵커블럭(200)과 플로팅블럭(100)을 연결 고정하는 무어링로프(210) 및 상기 무어링로프(210)의 장력을 조절하여 처지지 않도록 유지시키는 수중부이(220)를 포함한다.
또한, 상기 플로팅블럭(100)의 상면 양측에는 태양전지판(300)이 경사 고정되어 자가발전 가능하게 구성되는데, 이는 플로팅블럭(100)이 육지로부터 떨어진 해상에 설치되기 때문에 자체 동력발생장치를 구비하지 않는 한 전기를 사용할 수 없기 때문에 친환경 천연에너지인 태양광으로부터 전기를 만들 수 있도록 하기 위함이다.
아울러, 상기 플로팅블럭(100)의 상면 일측에는 관리탑(400)이 설치되고, 상기 관리탑(400)의 지붕면에는 위성안테나(ANT1) 및 무선통신안테나(ANT2)가 설치되며, 관리탑(400) 내부에는 도 5와 같은 플로팅제어기(410)가 탑재된다.
상기 플로팅제어기(410)는 일종의 마이크로프로세서 혹은 컴퓨터로서, 여기에는 메모리(412), 무선통신부(414), 좌표분석기(416), 센서(418), GNSS(global navigation satellite system)(420), 스크류제어기(422), 축전기(424)가 연결 제어된다.
이때, 상기 메모리(412)는 플로팅블럭(100)이 다수의 센서(418)로부터 취득한 정보를 저장하고, 관리하기 위한 저장소이다.
그리고, 상기 무선통신부(414)는 상기 플로팅제어기(410)가 정해진 시간 혹은 정해진 제어신호에 반응하여 취득하여 저장하고 있는 정보를 무선통신안테나(ANT2)를 통해 관리서버(500)로 송신 제어하는 수단이다.
여기에서, 상기 관리서버(500)에는 수치지도 도화가 가능한 다수의 모듈들을 포함하고 있고, 각 해상 어장으로부터 수신된 각종 정보를 활용하여 수치지도화하는 작업을 수행하며, 이를 디스플레이하여 가시적으로 직접 관리할 수 있도록 구현할 수 있다.
또한, 상기 좌표분석기(416)는 상기 GNSS(420)를 통해 현재 취득한 위치정보를 토대로 원래 체류해야할 좌표와의 차이를 확인하여 플로팅제어기(410)의 위치를 보정할 수 있도록 하는 수단이다.
아울러, 상기 센서(418)는 도 4의 예시와 같은 센서설치통(430)에 설치되며, 통상적으로 알려진 유해 녹조, 유해 적조, 수온, 수심 등 실시간 검측가능한 다수의 센서들을 말하며, 이들은 플로팅제어기(410)와 직접 연결되어 신호 송수신 및 제어가 가능하도록 구성된다.
그리고, 상기 센서설치통(430)은 센서와이어(432)에 고정되며, 센서와이어(432)는 플로팅블럭(100)의 관리탑(400) 바닥에 설치된 윈치(440)에 권취되어 윈치제어기(426)의 제어신호에 따라 감겼다 풀렸다를 반복하면서 제어된다.
이러한 제어는 플로팅제어기(410)에 세팅된 제어시퀀스에 따라 이루어질 수 있으며, 이러한 시퀀스는 관리서버(500)에서 무선으로 제어신호를 전송하고, 플로팅제어기(410)가 이를 수신하여 제어하도록 구성될 수 있다.
특히, 상기 플로팅블럭(100)의 길이방향 양단면 중심에는 일정깊이 홈(102)이 형성되고, 상기 홈(102)에는 추진스크류(104)가 설치되며, 상기 추진스크류(104)는 스크류제어기(422)에 의해 제어되고, 상기 스크류제어기(422)는 상기 플로팅제어기(410)에 연결되어 플로팅블럭(100)의 위치에 따라 체류 위치로의 이동시 사용된다.
이 경우, 상기 추진스크류(104)는 평상시에 구동되지 않기 때문에 홈(102)의 추진스크류(104)를 비낀 지점을 통해 센서설치통(430)이 수중으로 하강할 수 있게 구성된다.
뿐만 아니라, 상기 GNSS(420)(global navigation satellite system)는 STONEX(이탈리아)를 사용함이 바람직하며, 플로팅블럭(100)의 정확한 위치를 인공위성으로부터 좌표정보로 수신하여 플로팅제어기(410)로 출력한다.
그리고, 상기 축전기(424)는 태양전지판(300)으로부터 얻어진 전기를 집전하여 구동전원으로 사용할 수 있도록 플로팅제어기(410)에 의해 제어된다.
이때, 상기 태양전지판(300)은 각 플로팅블럭(100)의 장변 양측에서 약 45°의 경사를 갖고 펼쳐진 채 설치된다.
한편, 상기 플로팅블럭(100)의 저면에는 도 6의 예시와 같이 반구형상으로 일정깊이 요입된 대형요홈(600)이 다수개 형성되고, 상기 대형요홈(600) 내부에는 작은 반경의 반구형 요홈인 소형요홈(610) 다수개, 바람직하게는 대형요홈(600)의 중심에 하나, 그 둘레를 따라 90°간격을 두고 4개, 총 5개가 형성될 수 있다.
이러한 대형요홈(600)과 다수의 소형요홈(610)은 수면에 안착되었을 때 일종의 공기포켓을 형성하여 플로팅블럭(100)의 부력을 더욱 더 증진시켜 부유능력을 향상시키는데 기여하게 된다.
이에 더하여, 도 7의 예시와 같이, 플로팅블럭(100)의 둘레 4면에는 조위차가 발생하는 곳에서도 플로팅블럭(100)을 안정화시키는 밸런싱포켓(120)이 더 설치된다.
상기 밸런싱포켓(120)은 기계적 강도와 내구성이 우수하고 쉽게 파단되지 않으며 성형성이 좋도록 하기 위해 폴리카보네이트 80중량%와, 글래스화이버 20중량%로 혼합된 수지조성물로 성형된다.
아울러, 상기 밸런싱포켓(120)은 외부케이스(111)와, 덧포켓(112)과, 다수의 구획리브(113)를 포함한다.
여기에서, 상기 외부케이스(111)는 플로팅블럭(100)의 둘레면으로부터 돌출되고, 내부에 폐쇄된 빈 공간인 내부챔버(111a)를 형성하며, 플로팅블럭(100)의 둘레면에 일체로 고정된다.
그리고, 상기 외부케이스(111)는 돌출면부(111b)와, 천청면부(111c)와, 바닥면부(111d)를 구비한다.
따라서, 밸런싱포켓(120)은 내부에 형성된 공기방인 내부챔버(111a)가 플로팅블럭(100)의 부력을 높이면서 조위에 따른 흔들림을 억제하여 밸런싱을 유지하도록 하는데 기여하게 된다.
다른 한편, 본 발명에서는 도 8의 예시와 같이, 플로팅블럭(100)의 선수 및 선미 하부에 폭방향으로 관통된 통관(130)을 삽입고정하여 완벽하게 씰링한 후 상기 통관(130)의 길이 중앙부에 터널써스터(132)를 설치한다.
상기 터널써스터(132)는 플로팅블럭(100)에 설치된 풍향계(134) 및 풍속계(136)의 정보를 수신하여 회전방향 및 회전속도가 결정되는 일종의 스크류형 펌프이다.
이것은 플로팅블럭(100)가 운항 중 탐사를 위해 일정시간 동안 정지해 있을 때 바람에 의해 플로팅블럭(100)가 선회하는 것을 방지하여 플로팅블럭(100)가 닻을 내리지 않고도 일정시간 동안 특정 방향으로 위치 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.
즉, 선수가 바람의 방향에 따라 선회하려고 할 때 그 반대방향으로 터널써스터(132)를 통해 통관(130)에서 해수를 분사시킴으로서 해수의 분사 유동에 따라 회전에 저항하려는 힘이 생겨 선수가 선회하려는 것을 막게 된다.
마찬가지로, 선미에서는 반대로 동작되게 하면 효과적인 선회 방지기능을 수행할 수 있다.
때문에, 플로팅블럭(100)는 원하는 방향으로 정지된 상태를 일정시간 동안 원활하게 유지될 수 있다.
100: 플로팅블럭 200: 앵커블럭
300: 태양전지판 400: 관리탑
500: 관리서버

Claims (1)

  1. 전국의 권역별로 설치된 해상 어장을 구성하는 4개의 플로팅블럭(100); 상기 플로팅블럭(100)을 연결하여 사각 형태를 갖추도록 하는 플렉시블연결대(110); 해저면에 안착되는 앵커블럭(200); 상기 앵커블럭(200)과 플로팅블럭(100)을 연결 고정하는 무어링로프(210) 및 상기 무어링로프(210)의 장력을 조절하는 수중부이(220)를 포함하는 해상 어장관리 수치지도 시스템에 있어서;
    상기 플로팅블럭(100)의 상면 양측에는 태양전지판(300)이 경사 고정되어 자가발전 가능하게 구성되고;
    상기 플로팅블럭(100)의 상면 일측에는 관리탑(400)이 설치되며, 상기 관리탑(400)의 지붕면에는 위성안테나(ANT1) 및 무선통신안테나(ANT2)가 설치되고, 관리탑(400) 내부에는 컴퓨터인 플로팅제어기(410)가 탑재되며;
    상기 플로팅제어기(410)에는 메모리(412), 무선통신부(414), 좌표분석기(416), 센서(418), GNSS(global navigation satellite system)(420), 스크류제어기(422), 축전기(424)가 연결 제어되는데, 상기 메모리(412)는 플로팅블럭(100)이 다수의 센서(418)로부터 취득한 정보를 저장하고 관리하기 위한 저장소이고, 상기 무선통신부(414)는 상기 플로팅제어기(410)가 정해진 시간 혹은 정해진 제어신호에 반응하여 취득하여 저장하고 있는 정보를 무선통신안테나(ANT2)를 통해 관리서버(500)로 송신 제어하는 수단이며, 상기 좌표분석기(416)는 상기 GNSS(420)를 통해 현재 취득한 위치정보를 토대로 원래 체류해야할 좌표와의 차이를 확인하여 플로팅제어기(410)의 위치를 보정할 수 있도록 하는 수단이고, 상기 센서(418)는 유해 녹조나 유해 적조 또는 수온이나 수심을 포함한 실시간 검측가능한 다수의 센서들을 말하고, 상기 GNSS(420)는 플로팅블럭(100)의 정확한 위치를 인공위성으로부터 좌표정보로 수신하여 플로팅제어기(410)로 출력하며, 상기 스크류제어기(422)는 플로팅블럭(100)의 길이방향 양측면에 설치된 추진스크류(104)의 구동을 제어하는 수단이고, 상기 축전기(424)는 상기 태양전지판(300)에서 얻은 전기를 집전하는 수단이며;
    상기 센서(418)는 센서설치통(430)에 탑재되고, 상기 센서설치통(430)은 센서와이어(432)에 고정되며, 센서와이어(432)는 플로팅블럭(100)의 관리탑(400) 바닥에 설치된 윈치(440)에 권취되어 윈치제어기(426)의 제어신호에 따라 감겼다 풀렸다를 반복하면서 제어되고;
    상기 관리서버(500)는 상기 플로팅블럭(100)의 구동 및 센서 검측과 관련된 일련의 제어시퀀스를 송신하고, 각 플로팅블럭(100)으로부터 수신된 정보를 취합하여 해상 어장 관련 수치지도를 도화하여 전국 권역별 해상 어장을 직접 관리하는 제어기지국인 것을 특징으로 하는 해상 어장관리 수치지도 시스템.
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