KR102060731B1 - 수상구조물 검사 장치 및 수상구조물 검사 방법 - Google Patents

수상구조물 검사 장치 및 수상구조물 검사 방법 Download PDF

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Abstract

수상구조물 검사 장치 및 수상구조물 검사 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치는 수상구조물의 주위를 수면 위에서 비행하면서 수상구조물을 검사하는 무인 비행기를 포함한다. 무인 비행기는 수상구조물의 주위에 비행 가능하게 제공되는 본체; 본체에 설치되고, 수상구조물을 검사하는 검사부; 본체에 설치되고, 수면에 대한 영상을 촬영하는 영상촬영부; 및 영상에서 물결을 추출하고, 물결의 정보에 근거하여 본체의 비행 높이를 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

수상구조물 검사 장치 및 수상구조물 검사 방법{APPARATUS AND METHOD FOR INSPECTING STRUCTURE ON WATER}
본 발명은 수상구조물 검사 장치 및 수상구조물 검사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무인 비행기를 수면 위에 호버링(hovering)하여 수상구조물을 검사하는 수상구조물 검사 장치 및 수상구조물 검사 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 수상구조물은 선박, 부유식 구조물, 교량 등과 같이, 수면 위에 부유하거나, 일부가 수면 위로 노출되어 있는 구조물을 의미한다. 이러한 수상구조물은 결함 검출, 유지, 보수 작업 등, 다양한 목적을 위해 검사가 행해진다. 예를 들어, 선박이나 부유식 구조물의 경우, 선체 도장면이 부식되거나, 해양생물이 부착하거나 오염되는 경우, 선박의 운항 효율을 저하시키고, 선박의 수명을 단축시키기 때문에, 선체 도장면에 결함이 발생하였는지 검사하여 유지, 보수 작업을 할 필요가 있다. 다른 예로, 교량의 경우, 교량의 안전 점검을 위하여, 콘크리트에 크랙이 발생하였는지를 검사하기 위한 작업이 수행될 필요가 있다. 종래에는 수상구조물에 대한 검사 작업시, 작업자가 직접 육안으로 관찰하거나 혹은 카메라를 이용하여 검사를 수행하고 있다.
일 예로, 선박이나 해양구조물의 선체 건조 후 발라스트 탱크(ballast tank)에 물을 주입하거나 빼내면서, 선체의 측면에 표기된 흘수 마크의 높이와, 발라스트 조절치를 비교하는 작업을 수행하는데, 이러한 검사 작업을 흘수 계측(Draft Reading)이라고 한다. 이러한 흘수 계측을 위하여, 시운전 기간에 조선소 인근의 연안에서 테스트를 하게 되는데, 발라스트 탱크의 셋팅 값과 선체의 측면에 표기된 흘수 마크가 일치하는지 확인하는 과정을 거치게 된다. 종래에는 흘수 계측 작업을 위하여, 작업자가 작은 선박을 타고 가서 흘수 마크를 직접 눈으로 확인하여 기록하거나 사진을 찍은 후, 밸러스트 탱크의 물의 높이와 비교하여 보고서를 작성하여 선주에게 결과를 보고하고 있다. 그러나, 작은 선박을 통해 시운전 중인 배의 측면에서 흘수 마크를 측정해야 하므로, 작업자가 위험에 노출되어 있으며, 파도가 심한 경우 안전 사고의 위험이 커지고, 흘수 마크를 측정하기 위한 장비를 바다에 빠뜨리는 일이 발생할 수도 있다. 또한, 흘수 마크의 측정값을 실시간으로 전달하는데 어려움이 따른다.
본 발명은 무인 비행기를 수면 위에 호버링(hovering)하여 수상구조물을 검사할 수 있는 수상구조물 검사 장치 및 수상구조물 검사 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 무인 비행기의 비행에 따른 기류에 의해 수면에 발생하는 물결의 정보를 이용하여 비행 높이를 제어하면서 수상구조물을 검사할 수 있는 수상구조물 검사 장치 및 수상구조물 검사 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 수상구조물 검사 장치는 수상구조물의 주위를 수면 위에서 비행하면서 상기 수상구조물을 검사하는 무인 비행기를 포함하고, 상기 무인 비행기는, 상기 수상구조물의 주위에 비행 가능하게 제공되는 본체; 상기 본체에 설치되고, 상기 수상구조물을 검사하는 검사부; 상기 본체에 설치되고, 상기 수면에 대한 영상을 촬영하는 영상촬영부; 및 상기 영상에서 물결을 추출하고, 상기 물결의 정보에 근거하여 상기 본체의 비행 높이를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 무인 비행기의 비행에 따른 기류에 의해 상기 수면에 형성되는 상기 물결의 파장 또는 동심원 면적을 분석하고, 상기 물결의 파장 또는 동심원 면적에 근거하여 상기 비행 높이를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 물결의 파장 또는 동심원 면적을 기준파장 또는 기준면적과 비교하여, 상기 수면으로부터 소정의 높이에 호버링하도록 상기 비행 높이를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 영상에서 상기 수상구조물의 형상 정보를 추출하고, 상기 형상 정보를 이용하여 상기 수상구조물 상의 착륙 위치를 파악하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 수상구조물 검사 장치에 의해 검사되는 수상구조물이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 무인 비행기가 수면 위에서 수상구조물의 주위를 비행하면서 상기 수상구조물을 검사하는 단계; 상기 무인 비행기가 상기 수면에 대한 영상을 촬영하는 단계; 및 상기 영상에서 물결을 추출하고, 상기 물결의 정보에 근거하여 상기 무인 비행기의 비행 높이를 제어하는 단계;를 포함하는 수상구조물 검사 방법이 제공된다.
상기 무인 비행기의 비행 높이를 제어하는 단계는, 상기 무인 비행기의 비행에 따른 기류에 의해 상기 수면에 형성되는 상기 물결의 파장 또는 동심원 면적을 분석하고, 상기 물결의 파장 또는 동심원 면적에 근거하여 상기 비행 높이를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 무인 비행기의 비행 높이를 제어하는 단계는, 상기 물결의 파장 또는 동심원 면적을 기준파장 또는 기준면적과 비교하여, 상기 수면으로부터 소정의 높이에 호버링하도록 상기 무인 비행기의 비행 높이를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 무인 비행기의 비행 높이를 제어하는 단계는, 상기 물결의 파장이 상기 기준파장보다 크거나 상기 동심원 면적이 상기 기준면적보다 작은 경우, 상기 무인 비행기의 비행 높이가 감소하도록 상기 무인 비행기를 하강시키는 단계; 그리고 상기 물결의 파장이 상기 기준파장보다 작거나 상기 동심원 면적이 상기 기준면적보다 큰 경우, 상기 무인 비행기의 비행 높이가 증가하도록 상기 무인 비행기를 상승시키는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 수상구조물 검사 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 무인 비행기를 수면 위에 호버링(hovering)하여 수상구조물을 검사할 수 있는 수상구조물 검사 장치 및 수상구조물 검사 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 무인 비행기의 비행에 따른 기류에 의해 수면에 발생하는 물결의 정보를 이용하여 비행 높이를 제어하면서 수상구조물을 검사할 수 있는 수상구조물 검사 장치 및 수상구조물 검사 방법이 제공된다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치에 의해 선박의 흘수 마크를 촬영하는 것을 보여주는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치에 의해 선박의 흘수 마크를 촬영하는 것을 보여주는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치의 구성도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 수상구조물을 검사하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치를 보여주는 도면이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않으며, 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 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서 전체에서 사용되는 '~부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위로서, 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부'가 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
일 예로서 '~부'는 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 포함할 수 있다. 구성요소와 '~부'에서 제공하는 기능은 복수의 구성요소 및 '~부'들에 의해 분리되어 수행될 수도 있고, 다른 추가적인 구성요소와 통합될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치에 의해 선박의 흘수 마크를 촬영하는 것을 보여주는 측면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치에 의해 선박의 흘수 마크를 촬영하는 것을 보여주는 평면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치는 무인 비행기를 수면 위에 호버링하면서 무인 비행기에 의해 선박, 부유식 구조물, 교량 등의 수상구조물을 검사하는 작업을 실시한다. 도 1 및 도 2에는 무인 비행기에 의해 선박의 흘수를 검사하는 예가 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치는 이에 제한되지 않고, 강이나 바다 등의 수면에 부유하거나, 교량 등과 같이 수면 위에 일부가 노출된 다양한 수상구조물을 검사하는데 활용될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치를 구성하는 무인 비행기(20)는 수면을 촬영하여 호버링 높이를 조절할 수 있다. 종래에 무인 비행기(20)의 위치를 초음파 센서, GPS(Global Positioning System) 등을 이용하여 무인비행기의 위치(높이)를 계측하고 무인 비행기(20)의 위치를 제어하는 방식은 무인 비행기(20)에 고가의 장비를 설치해야 하여 운용 비용이 증가하는 문제가 있다. 또한, 선박이나 해양구조물은 주로 철 구조물로 이루어져 있어 GPS 측정 시 철 구조물에 의한 간섭에 의해 오차가 수십여 미터로 크게 발생할 수 있으며, 수면에서의 예측 불가능한 반사로 인하여 정확한 거리 계측이 어려울 수 있다. 또한, 무인 비행기(20)가 소형인 경우, 무게 제한으로 초음파 센서나 GPS 등 추가 장비의 장착이 어려울 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치는 카메라를 이용하여 수면 영상을 분석하여 무인 비행기(20)의 호버링 높이를 제어하므로, 초음파 센서나 GPS 등의 고가의 장비를 설치할 필요가 없이, 저렴한 비용으로 수상구조물을 검사할 수 있으며, 무인 비행기(20)의 호버링 높이를 일정하게 제어하여 수상구조물의 검사를 효율적으로 수행할 수 있다. 또한, 철 구조물에 의한 간섭에 의한 오차 요인이 없기 때문에, 주로 철 구조물로 이루어지는 선박이나 해양구조물을 검사 시에 무인 비행기의 위치 측정 오차를 줄일 수 있다.
무인 비행기(20)는 비행을 위한 프로펠러에 의해 수면에 생기는 물결(동심원 형상)의 파장 혹은 동심원 면적을 계측하여, 물결 파장이 짧아지거나 동심원 면적이 넓어지면 수면에 가까워진 것으로 판단하여 무인 비행기의 호버링 높이를 증가시키고, 반대의 경우 수면과 멀어진 것으로 판단하여 무인비행기의 호버링 높이를 낮출 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 무인 비행기(20)는 해수면(40)에 부유하는 부유체(10)의 영상을 촬영하는 작업을 수행하기 위해 제공된다. 부유체(10)는 선박이나 해양구조물로 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 무인 비행기(20)는 해수면(40)으로부터 소정의 높이(H)를 유지하는 동시에 선체(12)의 측면으로부터 소정의 거리(D) 만큼 이격된 위치를 유지하는 호버링(hovering) 상태로, 부유체(10)의 선체(12)의 측면에 표시된 흘수 마크(draft mark)(14)를 촬영하는 작업을 수행하도록 제공될 수 있다. 흘수 마크(14)는 부유체(10)가 해수에 잠긴 높이를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 무인 비행기(20)는 미리 설정된 프로그램에 따라, 부유체(10) 상에 마련되는 착륙 위치(P1)로부터 이륙하여 미리 설정된 호버링 위치들(P2, P3, P4, P5)을 순차적으로 이동하면서, 호버링 위치들(P2, P3, P4, P5)에서 부유체(10)의 우현 선미측, 우현 선수측, 좌현 선수측 및 좌현 선미측의 흘수 마크들에 대해 영상을 촬영하는 작업을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치의 구성도이다. 도 4를 참조하면, 무인 비행기(20)는 비행 가능하게 제공되는 본체(도시생략)와, 본체에 설치되고 부유체(10)에 대한 제1 영상을 촬영하는 제1 영상촬영부(24)(수상구조물을 검사하는 검사부에 해당)와, 본체에 설치되고 수면에 대한 제2 영상을 촬영하는 제2 영상촬영부(25)와, 제2 영상에서 물결을 추출하고 물결의 정보에 근거하여 본체의 비행 높이를 제어하는 제어부(21)와, 제1 영상을 부유체(10)의 관제실 등으로 무선 전송하고 관제실 등으로부터 비행 제어 명령을 수신받는 통신부(22)와, 영상 촬영 및 호버링을 위한 프로그램과 촬영된 영상 등의 정보를 저장하는 저장부(23)로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 영상촬영부(24)는 무인 비행기(20)의 측면부에 장착되어 부유체(10)의 흘수 마크(14)를 촬영하도록 제공될 수 있다. 제2 영상촬영부(24)는 해수면의 영상을 촬영하기 위하여 무인 비행기(20)의 저면부에 장착될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4 내지 도 6을 참조하면, 제어부(21)는 무인 비행기(20)의 비행에 따른 기류에 의해 해수면(40)에 형성되는 물결(30)의 파장(W)을 분석하고, 물결(30)의 파장(W)에 근거하여 무인 비행기(20)의 비행 높이를 제어할 수 있다.
제어부(21)는 물결(30)의 파장(W)을 설정된 기준파장과 비교하여, 해수면(40)으로부터 소정의 높이(H)에 호버링하도록 무인 비행기(20)의 비행 높이를 제어할 수 있다. 이때, 부유체(10) 주변의 파도에 의한 물결 파장은 영상 분석에서 제외될 수 있다. 파도에 의한 물결은 드론에 의한 물결보다 파장이 크기 때문에, 파장이 기준값을 초과하는 물결을 영상 처리에 의해 분석 대상에서 제외할 수 있다.
무인 비행기(20)가 호버링하는 동안, 제1 영상촬영부(24)는 부유체(10)의 측면에 표시된 흘수 마크(14)에 대해 제1 영상을 촬영한다. 실시예에서, 무인 비행기(20)가 호버링하는 높이(호버링 위치)는 흘수 마크(14)를 촬영하기 위하여 설정된 높이(위치)일 수 있다.
이때, 영상을 통해 흘수 마크(14)의 정보가 잘 취득될 수 있는 위치가 호버링 위치로 설정될 수 있다. 호버링 위치는 예를 들면, 해수면 기준 2m, 선박 측면 기준 10m 거리로 설정될 수 있으며, 해당 호버링 위치에서 드론이 선박의 흘수 마크를 촬영하게 된다.
무인 비행기(20), 즉 드론은 모터가 회전하여 프로펠러를 회전시키면 공기가 위에서 아래로 내려가 드론을 띄우게 되는데, 이때 발생되는 기류에 의해 해수면에 파장(물결)이 발생하게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행기는 드론의 기류에 의해 발생되는 물결의 영상 정보를 이용하여 드론의 현재 높이를 추정하고, 물결의 영상 정보를 기반으로 호버링을 하여 흘수 계측, 수상구조물에 대한 선체 도장면 영상 촬영, 콘크리트 크랙 검출, 등의 다양한 임무를 수행할 수 있다.
드론은 호버링 위치에서 흘수 마크 촬영이 끝나면, 다른 호버링 위치로 이동하게 되는데, 이때 센서 등을 이용하여 선체의 벽면을 기준으로 설정 거리(예를 들어, 10 m) 떨어진 상태를 유지하면서 부유체의 주변을 따라 이동할 수 있다. 좌현 혹은 우현의 흘수 마크에 대한 계측 작업이 완료되면, 설정 높이 이상 상승한 후 선체의 반대쪽 측면으로 이동하여 후속 작업을 수행할 수 있다.
모든 위치에서의 흘수 마크를 촬영하는 임무를 마치면, 드론은 이륙 시 위치의 GPS 정보를 기억하거나, 또는 무선 통신 신호 추적을 통해 복귀 위치를 찾을 수 있다. 일 실시예에서, 부유체(10)의 특정 위치(예를 들어, 헬리데크, 선실 옥상 등)에 무인 비행기(드론)에 이/착륙의 기준점을 제공하기 위한 안테나(도시생략)가 설치될 수 있다. 드론은 안테나를 이용하여 착륙 위치로 복귀하여 착륙할 수 있다.
다른 실시예에서, 제어부(21)는 제1 영상에서 부유체(10)의 형상 정보를 추출하고, 부유체(10)의 형상 정보를 이용하여 부유체(10) 상의 착륙 위치를 파악하도록 구성될 수 있다. 이륙 위치의 GPS 정보는 이동 중인 선박을 대상으로는 사용이 불가능하다. 또한, 선박의 상부 데크의 복잡한 철구조물에 의해 무선 신호 간섭이 발생할 경우 정확한 위치로의 복귀가 어렵다. 이 경우, 이동 중인 선박에서 드론의 정확한 복귀 위치를 찾기 위해, 먼저 선종 및 제원(길이, 폭) 정보를 이용하여 선박 형상을 기준으로 복귀 위치를 파악하고, 영상에서 선박 형상 정보 및 복귀 위치를 탐색한 후 이륙 위치로 복귀할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 방법의 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 무인 비행기는 해수면에 대한 영상을 촬영한다(S10). 해수면에 대한 영상이 촬영되면, 무인 비행기는 촬영한 영상에서 물결을 추출하고, 물결의 정보에 근거하여 무인 비행기의 비행 높이를 제어한다(S20 내지 S50).
보다 구체적으로, 무인 비행기는 비행에 따른 기류에 의해 수면에 형성되는 물결의 파장을 측정하고(S20), 측정된 물결의 파장을 기준파장(설정 범위)과 비교한다(S30). 만약, 물결의 파장이 기준파장보다 큰 경우, 무인 비행기의 비행 높이가 감소하도록 무인 비행기를 하강시키고, 물결의 파장이 기준파장보다 작은 경우, 무인 비행기의 비행 높이가 증가하도록 무인 비행기를 상승시킨다(S50).
이에 따라, 무인 비행기는 흘수 마크를 촬영하기 위하여 설정된 높이에서 호버링하여 부유체의 측면에 표시된 흘수 마크에 대해 영상을 촬영한다. 무인 비행기에 의해 촬영된 흘수 마크는 부유체의 관제실 등으로 실시간으로 무선 전송되고, 흘수 계측(Draft Reading)에 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 복수개의 드론으로 흘수 마크를 판독하고, 선박 좌우 높이 평균값을 실시간으로 측정할 수도 있다. 복수개의 드론 중 특정 드론은 무선 데이터가 끊기지 않게 기지국 역할을 하여 대형 선박의 경우 기지국 역할을 하게 하는 것도 가능하다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 수상구조물을 검사하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하면, 무인 비행기는 수면 영상에서 추출한 물결(30)의 동심원 면적(A)을 기반으로 호버링 높이를 조절할 수 있다. 무인 비행기의 호버링 높이가 낮을수록, 강한 기류가 해수면에 가해져, 물결(30)의 동심원 면적(A)(동심원들 중 최대 동심원의 면적)이 커지게 된다. 반대로 무인 비행기의 높이가 높은 경우, 해수면에 가해지는 기류가 약해져, 물결(30)의 동심원 면적(A)이 작아지게 된다.
따라서, 무인 비행기(20)의 호버링 시 수면 물결의 동심원 면적을 기준면적과 비교하여 기준면적보다 클수록 현재 무인 비행기(20)가 수면에 가까워진 것으로 판단하여 무인 비행기(20)의 호버링 높이를 증가시키고, 반대의 경우 수면과 멀어진 것으로 판단하여 무인 비행기(20)의 호버링 높이를 낮추어, 무인 비행기(20)의 호버링 높이를 제어할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치를 보여주는 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수상구조물 검사 장치는 무인 비행기(20)에 의해 교량(50) 등의 수상구조물을 검사할 수 있다. 무인 비행기(20)는 교량(50)에 크랙 결함을 검사하기 위한 검사부(예를 들어, 영상 촬영부나, 비파괴 검사부 등)를 구비할 수 있다. 본 발명의 실시예에 의하면, 무인 비행기(20)를 수면으로부터 일정한 높이에 호버링한 상태로, 수상구조물의 검사 작업을 효율적으로 수행할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 방법은 예를 들어 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 SRAM(Static RAM), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM) 등과 같은 휘발성 메모리, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리 장치, PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferroelectric RAM)과 같은 불휘발성 메모리, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 광학적 판독 매체 예를 들어 시디롬, 디브이디 등과 같은 형태의 저장매체일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
10: 부유체 12: 선체
14: 흘수 마크 20: 무인 비행기
21: 제어부 22: 통신부
23: 저장부 24: 제1 영상촬영부
25: 제2 영상촬영부 40: 해수면

Claims (10)

  1. 수상구조물의 주위를 수면 위에서 비행하면서 상기 수상구조물을 검사하는 무인 비행기를 포함하고,
    상기 무인 비행기는,
    상기 수상구조물의 주위에 비행 가능하게 제공되는 본체;
    상기 본체에 설치되고, 상기 수상구조물을 검사하는 검사부;
    상기 본체에 설치되고, 상기 수면에 대한 영상을 촬영하는 영상촬영부; 및
    상기 영상에서 물결을 추출하고, 상기 물결의 정보에 근거하여 상기 본체의 비행 높이를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 무인 비행기의 비행에 따른 기류에 의해 상기 수면에 형성되는 상기 물결의 파장 또는 동심원 면적을 분석하고, 상기 물결의 파장 또는 동심원 면적에 근거하여 상기 비행 높이를 제어하는 수상구조물 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 물결의 파장 또는 동심원 면적을 기준파장 또는 기준면적과 비교하여, 상기 수면으로부터 소정의 높이에 호버링하도록 상기 비행 높이를 제어하는 수상구조물 검사 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 영상에서 상기 수상구조물의 형상 정보를 추출하고, 상기 형상 정보를 이용하여 상기 수상구조물 상의 착륙 위치를 파악하도록 구성되는 수상구조물 검사 장치.
  5. 삭제
  6. 무인 비행기가 수면 위에서 수상구조물의 주위를 비행하면서 상기 수상구조물을 검사하는 단계;
    상기 무인 비행기가 상기 수면에 대한 영상을 촬영하는 단계; 및
    상기 영상에서 물결을 추출하고, 상기 물결의 정보에 근거하여 상기 무인 비행기의 비행 높이를 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 무인 비행기의 비행 높이를 제어하는 단계는,
    상기 무인 비행기의 비행에 따른 기류에 의해 상기 수면에 형성되는 상기 물결의 파장 또는 동심원 면적을 분석하고, 상기 물결의 파장 또는 동심원 면적에 근거하여 상기 비행 높이를 제어하는 단계를 포함하는 수상구조물 검사 방법.
  7. 삭제
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 무인 비행기의 비행 높이를 제어하는 단계는,
    상기 물결의 파장 또는 동심원 면적을 기준파장 또는 기준면적과 비교하여, 상기 수면으로부터 소정의 높이에 호버링하도록 상기 무인 비행기의 비행 높이를 제어하는 단계를 포함하는 수상구조물 검사 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 무인 비행기의 비행 높이를 제어하는 단계는,
    상기 물결의 파장이 상기 기준파장보다 크거나 상기 동심원 면적이 상기 기준면적보다 작은 경우, 상기 무인 비행기의 비행 높이가 감소하도록 상기 무인 비행기를 하강시키는 단계; 그리고
    상기 물결의 파장이 상기 기준파장보다 작거나 상기 동심원 면적이 상기 기준면적보다 큰 경우, 상기 무인 비행기의 비행 높이가 증가하도록 상기 무인 비행기를 상승시키는 단계;를 포함하는 수상구조물 검사 방법.
  10. 제6 항, 제8 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 기재된 수상구조물 검사 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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