KR102043509B1 - 해파리 수거, 인양 및 저장 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수중의 해파리를 분쇄하지 않고 그물망 안에 저장하는 해파리 수거, 인양 및 저장 장치에 관한 것으로, 선박 또는 무인 수상 로봇의 동력을 이용하여 입구 프레임 및 본체 프레임을 포함하는 해파리 저장부를 해수면 아래로 하강시켜 해파리를 유도 및 채집하고, 채집된 해파리를 해수면 위로 인양하여 저장함으로써, 해파리를 효율적으로 수거할 수 있으며, 수중의 해파리를 파괴하지 않아 해파리에 의한 2차 오염을 최소화할 수 있다.

Description

해파리 수거, 인양 및 저장 장치{APPARATUS FOR COLLECTING, LIFTING, AND STORING JELLYFISH}
본 발명은 해파리 수거, 인양 및 저장 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수중의 해파리를 분쇄하지 않고 그물망 안에 저장하는 장치에 관한 것이다.
근래에 환경오염이 원인이 되어 원양에서 서식하는 해파리가 근해로 접근함에 따라 주변 인근의 어획량이 갈수록 줄어들고, 그물을 이용하여 조업을 하는 경우 그물에는 대다수의 해파리가 걸려 올라오는 문제로 인하여 어민들은 해파리를 제거하기 위한 별도의 노동력을 투입하고 있으며, 때에 따라서는 그물이 파손되는 등 해파리에 의한 피해가 극심하게 나타나고 있다.
해파리를 제거하기 위하여 깔때기 모양의 그물을 설치하여 입구를 넓게 하고, 해파리가 자연스럽게 그물 속으로 들어갈 수 있도록 하여 해파리를 제거하기 위한 노력을 시도하고 있으나, 최근에는 해파리의 양이 크게 급증한 관계로 그물이 찢어져 파손되어 활용되기는 어려운 실정이다. 또한, 그물 속에 해파리가 포획되었다고 하더라도 그물의 크기가 수십, 수백 미터에 이르는 대형이므로 그물 안에 갇혀 있는 해파리를 제거하기 위해서는 많은 노동력과 비용이 소요되어 어민들에게는 큰 부담이 되고, 그물을 설치하는 것은 어업에 방해요소로 작용하는 것뿐만 아니라 그 비용 또한 천문학적인 금액을 요구하므로 실효성이 없다.
따라서, 근해로 접근하는 해파리들을 모두 처리하기 위해서는 별도의 기계장치를 설치하고 해파리들을 상기 기계장치로 유인하여 지속적으로 해파리를 제거하는 작업을 수행할 필요성이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 한국공개특허 제10­2008­0034744호에서는 어망 내에 포함된 해파리를 어망 외부로 강제 배출시키도록 하되, 이 과정에서 해파리가 모두 절단되면서 배출되도록 하여 포획된 어류의 수거 작업이 효율적으로 이루어짐과 함께 잡혔던 해파리가 다음 조업 시에 포획되지 않은 해파리 제거 장치를 제공하고 있다.
그러나, 종래의 해파리 제거 장치는 분쇄된 해파리에 의한 2차 오염으로, 해파리 부식에 의한 부영양화, 악취, 정자/난자 배출 우려, 잘린 촉수에 의한 해파리 쏘임 사고 등의 문제가 발생하였다.
이에, 본 발명은 종래의 해파리 제거 장치로부터 발생되는 분쇄된 해파리에 의한 2차 오염을 예방하고, 보름달물해파리와 같은 작은 개체뿐 아니라, 노무라입깃해파리, 커튼원양해파리 등의 중형 또는 대형의 해파리를 수거, 인양 및 저장하는 장치를 제안한다.
본 발명의 목적은 수중의 해파리를 분쇄하지 않고 그물망 안에 가두어 유도, 수거, 인양 및 저장하는 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 목적은 선박 또는 무인 수상 로봇의 동력을 이용하여 입구 프레임 및 본체 프레임을 포함하는 해파리 저장부를 해수면 아래로 하강하여 해파리를 유도 및 채집하고, 채집된 해파리를 해수면 위로 인양하여 저장함으로써, 해파리를 효율적으로 수거할 수 있으며, 수중의 해파리를 파괴하지 않아 해파리에 의한 2차 오염을 최소화할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 무인 수상 로봇에 연관된 그물망을 이용하여 해파리를 수거하는 장치에 있어서, 상기 무인 수상 로봇의 전방에 위치하여 수중 내 해파리를 인식하는 해파리 감지부, 상기 무인 수상 로봇을 지지하는 부력용 진공 탱크 사이에 위치하며, 그물망으로 형성되어 해파리를 수거, 인양 및 저장하는 해파리 저장부 및 해파리가 탐지되는 영역에서 상기 해파리 저장부의 하강 또는 상승과, 해파리의 인양 및 수거를 제어하는 무인 수상 제어부를 포함한다.
상기 해파리 수거 장치는 상기 무인 수상 로봇에 연결되며, 상기 해파리 저장부의 상승 및 하강에 따른 힘 전달을 위한 스크류 및 기어박스, 상기 스크류 및 기어박스의 양 측에 위치하여 상기 해파리 저장부의 뒤틀림 방지 및 안전을 위한 인양 장치 가이드 및 상기 인양 장치 가이드의 움직임을 고정하기 위한 상단 고정판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 해파리 수거 장치는 상기 해파리 저장부의 상승 또는 하강을 위한 상승/하강용 모터 및 상기 해파리 저장부의 해파리 유입구를 개폐하는 해파리 유입구 개폐용 모터를 더 포함할 수 있다.
상기 해파리 저장부는 해파리가 유입되는 해파리 유입구를 형성하는 입구 프레임, 상기 해파리 유입구를 통해 유입된 해파리를 저장하는 본체 프레임 및 상기 해파리 저장부의 움직임 고정을 위해 상기 본체 프레임 상에 형성되며, 상기 해파리 저장부의 상승 및 하강을 위한 인양 장치 고정판을 포함하되, 상기 해파리 저장부는 상기 입구 프레임 및 상기 본체 프레임에 그물망으로 형성된 형태이며, 상기 본체 프레임의 바닥면에 고무 튜브가 형성된 것일 수 있다.
상기 해파리 저장부는 수중 카메라를 포함하며, 상기 무인 수상 제어부는 상기 수중 카메라로부터 수집되는 영상 데이터를 기반으로 해파리 수거량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 해파리 유입구의 개폐를 제어할 수 있다.
상기 무인 수상 제어부는 상기 해파리 수거 장치에 포함된 상승/하강용 모터를 제어하여 상기 해파리 저장부를 해수면 아래로 하강시키고, 상기 본체 프레임으로 해파리가 유입되는 경우, 해파리 유입구 개폐용 모터를 제어하여 상기 해파리 유입구를 차단하며, 상기 상승/하강용 모터를 제어하여 상기 해파리 저장부를 해수면 위로 상승시킬 수 있다.
상기 해파리 감지부는 이미징 소나 센서이며, 상기 무인 수상 로봇의 무인선 본체에 연결된 소나 고정대에 위치하여 수중 내 해파리를 탐색할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 수상 로봇에 연관된 그물망을 이용하여 해파리를 수거하는 장치에 있어서, 상기 무인 수상 로봇의 전방에 위치하여 수중 내 해파리를 인식하는 해파리 감지부, 상기 무인 수상 로봇을 지지하는 부력용 진공 탱크 사이에 위치하며, 그물망으로 형성되어 해파리를 수거, 인양 및 저장하는 해파리 저장부 및 해파리가 탐지되는 영역에서 상기 해파리 저장부의 하강 또는 상승과, 해파리의 인양 및 수거를 제어하는 무인 수상 제어부를 포함하되, 상기 해파리 저장부는 해파리가 유입되는 해파리 유입구를 형성하는 입구 프레임, 상기 해파리 유입구를 통해 유입된 해파리를 저장하는 본체 프레임 및 상기 해파리 저장부의 움직임 고정을 위해 상기 본체 프레임 상에 형성되며, 상기 해파리 저장부의 상승 및 하강을 위한 인양 장치 고정판을 포함한다.
상기 해파리 저장부는 상기 입구 프레임 및 상기 본체 프레임에 그물망으로 형성된 형태이며, 상기 본체 프레임의 바닥면에 고무 튜브가 형성된 것일 수 있다.
상기 해파리 저장부는 수중 카메라를 포함하며, 상기 무인 수상 제어부는 상기 수중 카메라로부터 수집되는 영상 데이터를 기반으로 해파리 수거량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 해파리 유입구의 개폐를 제어할 수 있다.
상기 해파리 수거 장치는 상기 무인 수상 로봇에 연결되며, 상기 해파리 저장부의 상승 및 하강에 따른 힘 전달을 위한 스크류 및 기어박스, 상기 스크류 및 기어박스의 양 측에 위치하여 상기 해파리 저장부의 뒤틀림 방지 및 안전을 위한 인양 장치 가이드 및 상기 인양 장치 가이드의 움직임을 고정하기 위한 상단 고정판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 해파리 수거 장치는 상기 해파리 저장부의 상승 또는 하강을 위한 상승/하강용 모터 및 상기 해파리 저장부의 해파리 유입구를 개폐하는 해파리 유입구 개폐용 모터를 더 포함할 수 있다.
상기 무인 수상 제어부는 상기 상승/하강용 모터를 제어하여 상기 해파리 저장부를 해수면 아래로 하강시키고, 상기 본체 프레임으로 해파리가 유입되는 경우, 상기 해파리 유입구 개폐용 모터를 제어하여 상기 해파리 유입구를 차단하며, 상기 상승/하강용 모터를 제어하여 상기 해파리 저장부를 해수면 위로 상승시킬 수 있다.
상기 무인 수상 제어부는 상기 부력용 진공 탱크에 의해 지지되어 상기 해파리 수거 장치의 전방 및 후방에 위치하는 상기 무인 수상 로봇에 포함된 형태이며, 상기 무인 수상 로봇은 상기 스크류 및 기어박스와 상기 인양 장치 가이드에 연결된 형태일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수중의 해파리를 분쇄하지 않고 그물망 안에 가두어 유도, 수거, 인양 및 저장할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 선박 또는 무인 수상 로봇의 동력을 이용하여 입구 프레임 및 본체 프레임을 포함하는 해파리 저장부를 해수면 아래로 하강하여 해파리를 유도 및 채집하고, 채집된 해파리를 해수면 위로 인양하여 저장함으로써, 해파리를 효율적으로 수거할 수 있으며, 수중의 해파리를 파괴하지 않아 해파리에 의한 2차 오염을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치의 세부 구성에 대한 블록도를 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치의 사시도를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거, 인양 및 저장의 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 해파리 감지부의 예를 도시한 것이다.
도 5a 및 도 5b는 해파리 감지부를 통해 수집되는 영상 결과를 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 시청자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치의 세부 구성에 대한 블록도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치는 무인 수상 로봇에 연관된 그물망을 이용하여 수중의 해파리를 분쇄하지 않고 그물망 안에 수거, 인양 및 저장한다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(100)는 해파리 감지부(110), 해파리 저장부(120) 및 무인 수상 제어부(130)를 포함한다. 이 때, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(100)는 무인 수상 로봇에 연결되며, 해파리 저장부(120)의 상승 및 하강에 따른 힘 전달을 위한 스크류 및 기어박스(미도시), 스크류 및 기어박스의 양 측에 위치하여 해파리 저장부(120)의 뒤틀림 방지 및 안전을 위한 인양 장치 가이드(미도시), 및 인양 장치 가이드의 움직임을 고정하기 위한 상단 고정판(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 해파리 수거 장치(100)는 해파리 저장부(120)의 상승 또는 하강의 위한 상승/하강용 모터(미도시) 및 해파리 저장부(120)의 해파리 유입구를 개폐하는 해파리 유입구 개폐용 모터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
해파리 감지부(110)는 무인 수상 로봇의 전방에 위치하여 수중 내 해파리를 인식한다.
예를 들면, 해파리 감지부(110)는 해파리 수거 장치(100) 내 전방에 위치하는 무인 수상 로봇의 무인체 본체에 연결된 소나 고정대에 포함된 것일 수 있으며, 해수면 아래에서 수중 내 해파리를 인식할 수 있다. 이 때, 해파리 감지부(110)는 이미징 소나 센서 또는 이미징 소나 장비일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 수중 내 해파리를 감지하는 센서 또는 장치일 수 있다.
해파리 저장부(120)는 무인 수상 로봇을 지지하는 부력용 진공 탱크 사이에 위치하며, 그물망으로 형성되어 해파리를 수거, 인양 및 저장한다.
예를 들면, 해파리 저장부(120)는 해파리가 유입되는 해파리 유입구를 형성하는 입구 프레임, 해파리 유입구를 통해 유입된 해파리를 저장하는 본체 프레임, 및 움직임 고정을 위해 본체 프레임 상에 형성되어 해파리 저장부(120)의 상승 및 하강을 위한 인양 장치 고정판으로 구성될 수 있다. 이 때, 해파리 저장부(120)는 입구 프레임 및 본체 프레임에 그물망으로 덮인 형태이며, 본체 프레임의 바닥면에 고무 튜브가 형성되어 해파리에 의한 하중을 견딜 수 있는 형태일 수 있다.
실시예에 따라서, 해파리 저장부(120)는 해수면 아래에서 입구 프레임의 열림(오픈, open)으로 해파리를 본체 프레임으로 유입시키고, 해파리의 유입 및 채집에 따라 입구 프레임을 차단(클로즈, close)하여 해수면 위로 인양될 수 있다. 이에 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(100)는 수중의 해파리를 분쇄하지 않고, 해파리 저장부(120)의 그물망 안에 수거, 인양 및 저장할 수 있다.
무인 수상 제어부(130)는 해파리가 탐지되는 영역에서 해파리 저장부(120)의 하강 또는 상승과, 해파리의 인양 및 수거를 제어한다.
예를 들면, 무인 수상 제어부(130)는 해파리 수거 장치(100)에 포함된 상승/하강용 모터를 통해 해파리 저장부(120)를 해수면 아래로 이동시키고, 해파리 유입구 개폐용 모터를 통해 해파리 저장부(120)의 입구 프레임의 개폐를 제어할 수 있다. 이 때, 오픈된 입구 프레임을 통해 본체 프레임으로 해파리가 유입되는 경우, 무인 수상 제어부(130)는 해파리 유입구 개폐용 모터를 통해 입구 프레임을 차단하고, 상승/하강용 모터를 통해 해파리 저장부(120)를 해수면 위로 인양시킬 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(100)의 해파리 저장부(120)는 수중 카메라를 포함할 수 있으며, 무인 수상 제어부(130)은 수중 카메라로부터 수집되는 영상 데이터를 기반으로 해파리 수거량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 해파리 유입구인 입구 프레임의 개폐를 제어할 수 있다. 실시예에 따라서, 해파리 저장부(120)는 수중 카메라 외에 수위를 측정하는 수위 측정 센서를 포함할 수 있으며, 무인 수상 제어부(130)는 수중 카메라 및 수위 측정 센서 중 적어도 어느 하나 이상으로부터 수신되는 영상 데이터를 기반으로 본체 프레임 내 해파리 저장 용량을 실시간으로 모니터링할 수 있다.
실시예에 따라서, 무인 수상 제어부(130)는 무인 수상 로봇을 제어하는 구성요소일 수 있으며, 무인 수상 로봇은 수상 환경에서 동력원에 의해 이동하는 선박, 무인 수상선, 무인 수상 로봇 등일 수 있다. 또한, 무인 수상 로봇은 해파리 수거 장치(100)의 스크류 및 기어박스와 인양 장치 가이드에 연결된 형태일 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치의 사시도를 도시한 것이다.
보다 상세하게는, 도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 해파리 저장부의 해수면 아래로 하강 전, 해파리 수거 장치의 사시도를 도시한 것이고, 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 해파리 저장부의 해수면 아래로 하강 후, 해파리 수거 장치의 사시도를 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(200)는 부력용 진공 탱크(201), 무인 수상 로봇(211, 212), 인양 장치 고정판(230), 스크류 및 기어박스(240), 인양 장치 가이드(250), 상단 고정판(260) 및 감지부(270)를 포함한다.
예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(200)는 해수면에서 부력을 제공하는 부력용 진공 탱크(201)를 포함할 수 있으며, 부력용 진공 탱크(201)에 의해 지지되어 형성되는 무인 수상 로봇(211, 212)을 포함할 수 있다. 이 때, 무인 수상 로봇(211, 212)은 전방에 위치한 무인 수상 로봇(211) 및 후방에 위치한 무인 수상 로봇(212)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 무인 수상 로봇(211, 212)은 수상 환경에서 동력원에 의해 이동하는 선박, 무인 수상선, 무인 수상 로봇 등일 수 있다. 또한, 무인 수상 로봇(211, 212)은 선박 또는 무인 수상 로봇의 동력에 의해 해파리를 모으는 힘과 해파리 저장부(220)의 구동을 위한 전력을 공급하는 장치가 될 수 있다. 이러한 무인 수상 로봇(211, 212) 하부에는 해파리를 수거, 유도, 인양 및 저장하는 장치(예를 들면, 해파리 저장부(220))가 장착될 수 있다.
실시예에 따르면, 무인 수상 로봇(211, 212)은 수상 환경을 이동하며, 해파리 저장부(220)를 이용하여 전방에 출현한 해파리를 채집 및 수거하고, 인양 장치 고정판(230), 스크류 및 기어박스(240), 인양 장치 가이드(250) 등을 이용하여 해파리 저장부(220)를 해수면 위로 인양함으로써, 해파리를 저장할 수 있다. 나아가, 무인 수상 로봇(211, 212)은 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 무인 수상 제어부(130)를 포함하거나, 무인 수상 제어부(130)에 의해 작동되는 것일 수 있다.
이에, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(200)는 수중의 해파리를 파괴하지 않고 해수면 밖으로 인양하여 저장하는 장치로, 기존의 수중 해파리를 파괴함으로써 발생했던 파괴된 해파리에 의한 2차 오염(해파리 부식에 의한 부영양화, 악취, 정자 또는 난자 배출 우려, 잘린 촉수에 의한 해파리 쏘임 사고 등)을 예방할 수 있다.
다시 도 2a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(200)의 스크류 및 기어박스(240)는 무인 수상 로봇(211, 212)에 연결되어 해파리 저장부(220)의 상승 및 하강에 따른 힘 전달을 제공하고, 인양 장치 가이드(250)는 스크류 및 기어박스(240)의 양 측에 위치하여 해파리 저장부(220)의 뒤틀림을 방지하고 안전한 인양을 제공하며, 상단 고정판(260)은 인양 장치 가이드(250)의 움직임을 고정시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(200)는 해파리 저장부(220)의 상승 및 하강을 위한 복수의 스크류 및 기어박스(240)와 인양 장치 가이드(250)를 포함하며, 이를 연결하는 복수의 와이어를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(200)는 전방에 위치한 무인 수상 로봇(211)에 연결되어 수중 내 해파리를 인식하는 해파리 감지부(270)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 해파리 감지부(270)는 이미징 소나 센서 또는 이미징 소나 장비일 수 있으며, 전방에 위치하는 무인 수상 로봇의 무인체 본체에 연결된 소나 고정대에 위치함으로써, 수중 내 해파리를 탐색 및 인식할 수 있다. 다만, 해파리 감지부(270)는 이에 한정되지 않으며, 수중 내 해파리를 탐색, 인식 및 감지하는 센서 또는 장치이면 가능하다.
도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(200)의 해파리 저장부(220)는 해파리가 유입되는 해파리 유입구를 형성하는 입구 프레임(221), 해파리 유입구를 통해 유입된 해파리를 저장하는 본체 프레임(222)으로 구성되며, 해파리 저장부(220)의 움직임 고정을 위해 본체 프레임(222) 상에 형성되며 상승 및 하강을 위한 인양 장치 고정판(230)을 포함할 수 있다. 이 때, 해파리 저장부(220)는 입구 프레임(221) 및 본체 프레임(222)에 그물망으로 형성된 형태이며, 본체 프레임(222)의 바닥면에 고무 튜브가 형성된 것일 수 있다.
일 실시 예로, 해파리 저장부(220)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 해수면 위에 위치할 수 있다. 이는 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(200)를 이동하는 과정 또는 해파리를 인양 및 저장하는 작업 등에 해당할 수 있으며, 해파리 저장부(220)의 인양 장치 고정판(230)과 상단 고정판(260)이 밀접하게 위치하는 것을 알 수 있다.
다른 실시 예로, 해파리 저장부(220)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 해수면 아래에 위치할 수 있다. 이는 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(200)를 이용하여 해파리를 채집 및 수거하는 작업에 해당할 수 있으며, 해파리 저장부(220)의 인양 장치 고정판(230)은 무인 수상 로봇(211, 212)에 밀접하고, 입구 프레임(221) 및 본체 프레임(222)은 해수면 아래에 위치하는 것을 알 수 있다. 이 때, 해파리 저장부(220)의 입구 프레임(221)은 해수면 아래에서 열림(오픈, open)되어 해파리를 유인 및 채집할 수 있으며, 본체 프레임(222)은 해파리 유입구를 통해 채집되는 해파리를 수거 및 저장할 수 있다.
이 때, 입구 프레임(221)은 해파리가 유입되도록 해파리 유입구를 형성하는 것으로서, 사각형, 다각형, 원형 중 어느 하나의 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 본체 프레임(222)은 입구 프레임(221)을 통해 유입되는 해파리를 수거 및 저장하는 공간으로, 사각형, 다각형, 원형 중 어느 하나의 형상으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 동작 예로, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(200)는 무인 수상 로봇(211, 212)을 통해 해상을 이동할 수 있고, 이미징 소나 센서의 해파리 감지부(270)를 통해 수중 해파리의 유무 및 움직임을 탐지하여 탐지된 지역에서의 해파리 저장부(220)를 해수면 아래에 위치시킬 수 있다. 이후, 해파리 수거 장치(200)는 해파리 저장부(220)의 입구 프레임(221)을 열림(오픈, open)하여 해파리를 유인 및 채집하고, 본체 프레임(222)에 수거된 해파리의 채집량을 모니터링하여 입구 프레임(221)을 차단(클로즈, close)하며, 인양 장치 고정판(230), 스크류 및 기어박스(240), 인양 장치 가이드(250), 상단 고정판(260) 장치들을 이용하여 해파리 저장부(220)를 해수면 위로 인양할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거, 인양 및 저장의 예를 도시한 것이다.
보다 상세하게는, 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치의 해파리 저장부를 이용하여 해파리를 채집 및 수거하는 예를 도시한 것이고, 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치의 해파리 저장부를 이용하여 해파리를 인양 및 저장하는 예를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(300)는 해파리 저장부의 상승 또는 하강을 위한 상승/하강용 모터(310) 및 해파리 저장부의 해파리 유입구를 개폐하는 해파리 유입구 개폐용 모터(320)를 포함할 수 있다. 상승/하강용 모터(310)는 전방에 위치한 무인 수상 로봇 및 후방에 위치한 무인 수상 로봇 부근에 각각 위치하여 본체 프레임(332)이 해수면 아래로 내려가고, 해수면 위로 올라오게 작동할 수 있으며, 해파리 유입구 개폐용 모터(320)는 해파리 유입구인 입구 프레임(331)의 열림(오픈, open) 또는 차단(클로즈, close)을 작동할 수 있다.
예를 들면, 해파리 유입구 개폐용 모터(320)와 입구 프레임(331)을 연결하는 와이어가 포함될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(300)는 해파리 유입구 개폐용 모터(320)에 따른 와이어를 통해 입구 프레임(331)의 개폐를 작동시킬 수 있다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(300)는 상승/하강용 모터(310)의 작동을 통해 해수면에서 1.5m 내지 2.0m 아래로 해파리 저장부를 위치시킬 수 있으며, 해파리 유입구 개폐용 모터(320)의 작동을 통해 해파리 유입구인 입구 프레임(331)의 열림(오픈, open)을 작동시킬 수 있다. 이후 무인 수상 로봇(또는 무인 수상 제어부)에 의해, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(300)가 앞으로 움직이는 동력과 오픈된 입구 프레임(331)으로 인해 수중 내 해파리가 본체 프레임(332)으로 유입되어 채집 및 수거할 수 있다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(300)는 해파리 저장부에 포함된 수중 카메라(340)로부터 수집되는 영상 데이터를 기반으로 본체 프레임(332)에 채집 및 수거된 해파리 수거량을 모니터링할 수 있으며, 모니터링 결과에 따라 입구 프레임(331)의 개폐를 작동시킬 수 있다. 실시예에 따라서, 수중 카메라(340)는 카메라 외에 수위를 측정하는 수위 측정 센서일 수도 있다.
이후 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(300)는 본체 프레임(332)에 채집 및 수거된 해파리 수거량에 따라 해파리 유입구 개폐용 모터(320)의 작동을 통해 입구 프레임(331)을 차단(클로즈, close)하며, 상승/하강용 모터(310)의 작동을 통해 해파리 저장부를 해수면 위로 인양할 수 있다.
이 때, 해파리 저장부의 입구 프레임(331) 및 본체 프레임(332)은 그물로 덮여 있는 형태이며, 본체 프레임(332)의 바닥면에는 고무 튜브가 펼쳐져 있어 해파리에 의한 높은 하중을 견딜 수 있도록 설계된 것을 특징으로 한다. 나아가, 본체 프레임(332)은 부력용 진공 탱크 사이의 밑부분으로 쉽게 탈부착이 가능하므로, 저장된 해파리를 제거하고, 빠르게 재 투입할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치(300)는 해수면 위 또는 아래로 이동하는 해파리 저장부를 이용하여 해파리를 수거, 인양 및 저장함으로써, 수중의 해파리를 분쇄하지 않고 그물망에 저장함으로 인해 해파리 파괴에 따른 2차 오염(해파리 부식에 의한 부영양화, 악취, 정자 또는 난자 배출 우려, 잘린 촉수에 의한 해파리 쏘임 사고 등)을 예방할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 해파리 감지부의 예를 도시한 것이고, 도 5a 및 도 5b는 해파리 감지부를 통해 수집되는 영상 결과를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치는 수중 내 해파리의 이동 및 유무를 탐색하는 해파리 감지부(420)를 포함하며, 해파리 감지부(420)는 전방에 위치하는 무인 수상 로봇의 무인선 본체(410)에 연결된 소나 고정대(411)에 위치할 수 있다.
이에 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 해파리 수거 장치는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 해파리 감지부(420)를 통해 수신되는 영상 결과를 통해 해파리의 이동 및 해파리의 유무를 탐색할 수 있다.
이 때, 해파리 감지부(420)는 이미징 소나 센서 또는 이미징 소나 장비일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 수중 내 해파리를 감지 및 탐색하는 센서 또는 장치이면 가능하다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100, 200, 300: 해파리 수거 장치
201: 부력용 진공 탱크
211, 212: 무인 수상 로봇
220: 해파리 저장부
221, 331: 입구 프레임
222, 332: 본체 프레임
230: 인양 장치 고정판
240: 스크류 및 기어박스
250: 인양 장치 가이드
260: 상단 고정판
270, 420: 해파리 감지부
310: 상승/하강용 모터
320: 해파리 유입구 개폐용 모터
340: 수중 카메라
410: 무인선 본체
411: 소나 고정대

Claims (14)

  1. 무인 수상 로봇에 연관된 그물망을 이용하여 해파리를 수거하는 장치에 있어서,
    상기 무인 수상 로봇의 전방에 위치하여 수중 내 해파리를 인식하는 해파리 감지부;
    상기 무인 수상 로봇을 지지하는 부력용 진공 탱크 사이에 위치하며, 그물망으로 형성되어 해파리를 수거, 인양 및 저장하는 해파리 저장부; 및
    해파리가 탐지되는 영역에서 상기 해파리 저장부의 하강 또는 상승과, 해파리의 인양 및 수거를 제어하는 무인 수상 제어부
    를 포함하고,
    상기 해파리 저장부는
    해파리가 유입되는 해파리 유입구를 형성하는 입구 프레임;
    상기 해파리 유입구를 통해 유입된 해파리를 저장하는 본체 프레임; 및
    상기 해파리 저장부의 움직임 고정을 위해 상기 본체 프레임 상에 형성되며, 상기 해파리 저장부의 상승 및 하강을 위한 인양 장치 고정판
    을 포함하되,
    상기 해파리 저장부는 상기 입구 프레임 및 상기 본체 프레임에 그물망으로 형성된 형태이며, 상기 본체 프레임의 바닥면에 고무 튜브가 형성된 것을 특징으로 하는 해파리 수거 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 해파리 수거 장치는
    상기 무인 수상 로봇에 연결되며, 상기 해파리 저장부의 상승 및 하강에 따른 힘 전달을 위한 스크류 및 기어박스;
    상기 스크류 및 기어박스의 양 측에 위치하여 상기 해파리 저장부의 뒤틀림 방지 및 안전을 위한 인양 장치 가이드; 및
    상기 인양 장치 가이드의 움직임을 고정하기 위한 상단 고정판
    을 포함하는 해파리 수거 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 해파리 수거 장치는
    상기 해파리 저장부의 상승 또는 하강을 위한 상승/하강용 모터; 및
    상기 해파리 저장부의 해파리 유입구를 개폐하는 해파리 유입구 개폐용 모터
    를 더 포함하는 해파리 수거 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 해파리 저장부는
    수중 카메라를 포함하며,
    상기 무인 수상 제어부는
    상기 수중 카메라로부터 수집되는 영상 데이터를 기반으로 해파리 수거량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 해파리 유입구의 개폐를 제어하는 해파리 수거 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 무인 수상 제어부는
    상기 해파리 수거 장치에 포함된 상승/하강용 모터를 제어하여 상기 해파리 저장부를 해수면 아래로 하강시키고, 상기 본체 프레임으로 해파리가 유입되는 경우, 해파리 유입구 개폐용 모터를 제어하여 상기 해파리 유입구를 차단하며, 상기 상승/하강용 모터를 제어하여 상기 해파리 저장부를 해수면 위로 상승시키는 해파리 수거 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 해파리 감지부는
    이미징 소나 센서이며, 상기 무인 수상 로봇의 무인선 본체에 연결된 소나 고정대에 위치하여 수중 내 해파리를 탐색하는 해파리 수거 장치.
  8. 무인 수상 로봇에 연관된 그물망을 이용하여 해파리를 수거하는 장치에 있어서,
    상기 무인 수상 로봇의 전방에 위치하여 수중 내 해파리를 인식하는 해파리 감지부;
    상기 무인 수상 로봇을 지지하는 부력용 진공 탱크 사이에 위치하며, 그물망으로 형성되어 해파리를 수거, 인양 및 저장하는 해파리 저장부; 및
    해파리가 탐지되는 영역에서 상기 해파리 저장부의 하강 또는 상승과, 해파리의 인양 및 수거를 제어하는 무인 수상 제어부를 포함하되,
    상기 해파리 저장부는
    해파리가 유입되는 해파리 유입구를 형성하는 입구 프레임;
    상기 해파리 유입구를 통해 유입된 해파리를 저장하는 본체 프레임; 및
    상기 해파리 저장부의 움직임 고정을 위해 상기 본체 프레임 상에 형성되며, 상기 해파리 저장부의 상승 및 하강을 위한 인양 장치 고정판을 포함하는 해파리 수거 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 해파리 저장부는
    상기 입구 프레임 및 상기 본체 프레임에 그물망으로 형성된 형태이며, 상기 본체 프레임의 바닥면에 고무 튜브가 형성된 것을 특징으로 하는 해파리 수거 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 해파리 저장부는
    수중 카메라를 포함하며,
    상기 무인 수상 제어부는
    상기 수중 카메라로부터 수집되는 영상 데이터를 기반으로 해파리 수거량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 해파리 유입구의 개폐를 제어하는 해파리 수거 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 해파리 수거 장치는
    상기 무인 수상 로봇에 연결되며, 상기 해파리 저장부의 상승 및 하강에 따른 힘 전달을 위한 스크류 및 기어박스;
    상기 스크류 및 기어박스의 양 측에 위치하여 상기 해파리 저장부의 뒤틀림 방지 및 안전을 위한 인양 장치 가이드; 및
    상기 인양 장치 가이드의 움직임을 고정하기 위한 상단 고정판
    을 포함하는 해파리 수거 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 해파리 수거 장치는
    상기 해파리 저장부의 상승 또는 하강을 위한 상승/하강용 모터; 및
    상기 해파리 저장부의 해파리 유입구를 개폐하는 해파리 유입구 개폐용 모터
    를 더 포함하는 해파리 수거 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 무인 수상 제어부는
    상기 상승/하강용 모터를 제어하여 상기 해파리 저장부를 해수면 아래로 하강시키고, 상기 본체 프레임으로 해파리가 유입되는 경우, 상기 해파리 유입구 개폐용 모터를 제어하여 상기 해파리 유입구를 차단하며, 상기 상승/하강용 모터를 제어하여 상기 해파리 저장부를 해수면 위로 상승시키는 해파리 수거 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 무인 수상 제어부는
    상기 부력용 진공 탱크에 의해 지지되어 상기 해파리 수거 장치의 전방 및 후방에 위치하는 상기 무인 수상 로봇에 포함된 형태이며, 상기 무인 수상 로봇은 상기 스크류 및 기어박스와 상기 인양 장치 가이드에 연결된 형태인 것을 특징으로 하는 해파리 수거 장치.
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