KR102069291B1

KR102069291B1 - 바다 로드뷰 촬영시스템

Info

Publication number: KR102069291B1
Application number: KR1020190029350A
Authority: KR
Inventors: 성동권
Original assignee: (주)올포랜드
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2020-01-23

Abstract

본 발명은 바다 로드뷰 촬영시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 체적 공간의 가변을 통해 부력을 조절하는 바다 로드뷰 촬영시스템에 관한 것이다.

Description

바다 로드뷰 촬영시스템{SYSTEM FOR IMAGING SEA ROAD VIEW}

최근 들어 해양을 인류의 미래를 위한 생활의 장으로 기대함에 따라, 시공간적으로 변화하고 있는 해양 지도 즉, 해양 로드맵을 작성하기 위한 많은 노력 들이 더 활발하게 시도되고 있다. 특히, 지구의 70%를 차지하는 해양의 변화는 지구 전체의 환경 변화를 이끌고 있다. 지구 온난화가 가속되고 있는 지구의 상태를 시공간적으로 관측하기 위하여, 인공위성(Satellite), 연구선(Research Vessel), 해양 관측부이(Observation Buoy), 해양 관측탑(Observation Tower), 해저면 계류시스템(Bottom Mooring System), 무선표류부이(Wireless Drift Buoy), 무인수중탐사체(Unmanned Underwater Vehicle) 등이 사용되고 있다.

이때, 탐사 센서 및 수중 영상을 촬영하기 위한 특수 카메라가 탑재되는 시스템을 플랫폼이라 부르며, 플랫폼의 관측 방식에 따라 크게 오일러 방식(Eulerian Method)과 라그랑지안 방식(Lagrangian Method)의 계측으로 분류된다. 오일러 방식은 하나의 정점을 지나는 해수의 물리적 특징을 시계열적으로 관측하는 방식으로, 해양관측 부이, 해양관측탑, 해저면 계류시스템 등이 이에 해당한다. 라그랑지안 방식은 플랫폼 자체가 해양공간을 이동하며 해수의 상태를 관측하는 방식으로 연구선, 무선 표류 부이, 무인수중탐사체 등이다.

특히, 최근에는 해양 지도 작성을 위하여 최고등급의 방수가 가능하고 외부충격에 대한 내구성이 강한 특수 수중카메라가 탑재된 무인 촬영시스템이 활용되고 있다. 예를 들면, 해수면과 해저면을 연결한 계류선에 특정 간격으로 센서를 부착하는 CTD 센서가 부착된 촬영시스템에서부터, 부이에 윈치를 장착하여 관측 센서를 특정 수심까지 내렸다가 올리는 동작을 반복하면서 해양의 수직 공간에 대한 지도를 작성하기 위한 데이터를 수집하는 수직 연속 촬영시스템이 개발되었다. 또는, 해저면에 수중 윈치를 설치하고, 센서를 해면까지 부상시키거나 감아내리는 동작을 통해 같은 효과를 얻어내는 촬영시스템도 활발하게 사용되고 있다.

그러나 이러한 바다 로드뷰 촬영을 위한 여러 시스템들은 전동 윈치를 사용하는 수직 연속 관측기는 조류가 강한 곳에서는 수중 윈치와 케이블 사이의 각도가 유효한 각을 이루지 못하여 윈치 작동이 원만하지 않으며, 전기 모터를 기반으로 하는 원치는 기동시키는데 큰 소모전력이 필요하며, 유지보수의 어려움이 따르고 있다.

바다 로드뷰 촬영시스템에 있어서 플랫폼으로의 전력 공급은 매우 중요한 사안이다. 관측 도중 전력 공급이 중단되면 데이터의 시계열적 공백이 발생하고, 이는 곧 측정의 연속성이 보장되지 않아 지도 작성에 가장 중요한 정확성이 결여되는 문제로 이어지기 때문이다. 인공위성의 경우에는 태양열에 의한 전력 수급이 가능하나 수중에서는 태양열을 이용할 수 없으며, 조력을 이용하기 위한 장치를 해양관측 장치 내부에 설계하면 체적의 증가로 인해 부력이 저하되어 해양관측 본연의 기능을 수행할 수 없게 된다. 따라서, 전력소모를 줄일 수 있는 바다 로드뷰 촬영시스템의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 특허 공개번호 제2013-0051254호(2014.11.17) "별도의 계류라인을 사용하지 않은 부이를 이용한 수중관측자료 실시간 전송방법 및 그 장치"

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 체적 공간의 가변을 통해 부력을 조절하는 바다 로드뷰 촬영시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전방부(160a)와 후방부(160b)로 구성되어 밀폐된 공간을 형성하는 체적공간(160)과, 해양 정보를 취득하기 위한 센서 및 카메라로 구성된 관측부(110)와, 상기 체적공간(160)의 체적을 가변하여 부력을 조절하는 가변부(140)와, 전원부(150)로부터 전원을 공급받아 상기 가변부(140)로 동력을 제공하는 엔진부(120)와, 압력을 감지하는 수압센서(130a) 및 가속도를 감지하는 이동감지센서(130b)를 포함하는 부력바디(100); 해저면에 설치되는 지지추(22)와, 상기 지지추(22)와 연결된 앵커(24)로 이루어지는 지지체(20); 상기 부력바디(100)와 상기 지지체(20)를 연결하는 연결라인(50); 상기 부력바디(100)의 일단에 구비되어 상기 연결라인(50)과 체결되는 체결부(60); 상기 체결부(60) 내에 설치되고 인력 및 장력을 감지하기 위한 텐션센서(60a); 상기 엔진부(120)와 상기 가변부(140), 그리고 상기 관측부(110)를 제어하여, 상기 텐션센서(60a)를 통해 기설정된 수치 이하의 인력 및 장력이 지속적으로 감지되면 상기 부력바디(100)와 상기 연결라인(50)이 끊어졌음으로 판단하여 상기 엔진부(120)를 비상모드로 전환시키고, 상기 수압센서(130a)로부터 압력이 높아짐이 감지되고 상기 이동감지센서(130b)에 의해 움직임이 감지되면 음의 부력이 발생하여 상기 부력바디(100)가 가라앉는 것으로 판단하여 상기 엔진부(120)가 양의 부력을 발생하도록 작동 제어하며, 상기 수압센서(130a)로부터 압력이 낮아짐이 감지되고 상기 이동감지센서(130b)에 의해 움직임이 감지되면 양의 부력이 발생하여 상기 부력바디(100)가 상승하는 것으로 판단하여 상기 엔진부(120)가 음의 부력을 발생하도록 작동 제어하는 제어부(90); 및 상기 부력바디(100)가 해저면으로 가라앉는 경우, 해저면에 안착되면서 발생되는 충격을 완충하는 완충부(200)를 포함하며, 상기 가변부(140)는, 상기 전방부(160a)와 상기 후방부(160b)에 각각 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 전방부(160a)와 상기 후방부(160b)에 대해 슬라이딩 운동하는 슬라이딩 부재(161)와, 회전력을 제공하는 모터부(164a)와, 피니언 기어(165) 및 상기 슬라이딩 부재(161)의 일면에 연장되어 상기 피니언 기어(165)와 맞물리는 랙 기어(166)로 구성되어 상기 모터부(164a)의 회전력을 상기 슬라이딩 부재(1611)의 슬라이딩 운동으로 변환하는 기어부(164b)의 동작에 따라 상기 전방부(160a)와 상기 후방부(160b)의 간격을 조절함으로써 상기 체적공간(160)의 체적을 가변하고, 상기 완충부(200)는, 상기 부력바디(100)의 양측으로부터 외측으로 연장 형성되는 고정판(210); 상기 고정판(210)과 대향되며, 해저면에 안착되는 안착판(220); 상기 안착판(220)을 상기 고정판(210)에 승,하강 가능하게 연결하는 완충수단(230)을 포함하고, 상기 안착판(220)은, 상부면에 상방향으로 연장 형성되며 상부에 홈부(221a)가 형성되는 고정돌기(221)가 형성되고, 상기 완충수단(230)은, 하부에 볼(231a)이 형성되어 상기 홈부(221a)로 결합되면서 상기 안착판(220)이 상기 볼(231a)을 중심으로 회전 가능하도록 하며, 상부가 상기 고정판(210)을 통과하는 고정바(231); 상기 고정바(231)를 상기 고정판(210)에 결속하는 결속부재(232); 및 상기 고정판(210)과 상기 안착판(220) 간에 위치되도록 상기 고정바(231)의 외측으로 결합되면서 상기 안착판(220)을 해저면으로 가압하는 한편, 수축,이완되면서 충격을 완충하는 스프링(233)을 포함하는 것을 특징으로 하는 바다 로드뷰 촬영시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 부력 조절을 위한 전력소모를 줄일 수 있어 수중 데이터 관측에 있어 안정적인 전력 공급이 가능하고, 이에 따라 데이터의 시계열적 공백이 발생하지 않음으로써 측정의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 바다 로드뷰 촬영시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 바다 로드뷰 촬영시스템을 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 바다 로드뷰 촬영시스템에서 부력바디를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 바다 로드뷰 촬영시스템에서 부력바디에 완충부가 구비된 상태를 나타낸 측면도이다.
그리고
도 6은 도 5에서 부력바디에 완충부가 구비된 상태를 나타낸 정면도이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 바다 로드뷰 촬영시스템은 해양의 수직 구조 연속 연직 관측이 가능하도록 구성된다.

해양 지도 즉, 바다 로드뷰(SEA ROADVIEW) 제작을 위한 데이터 수집 수단 예컨대, 높은 수준의 방수 기능과 내구성이 우수한 카메라 등의 촬영 장치 및 해양 정보 예를 들면, 수심, 수온, 염분 등을 취득하는 센서 등으로 구성되는 관측부(110)가 탑재된 부력바디(100)가 연결라인(50)에 의해 지지체(20)와 연결된 상태를 유지하면서 해류 또는 조류에 따라 지지체(20)를 중심으로 자유롭게 움직이고, 엔진부(120)에 의해 연직방향으로 반복적으로 이동하는 동안 관측부(110)가 해양의 수직공간을 연속적으로 관측하여 해양정보를 취득하도록 된 것이다.

바다 로드뷰 촬영시스템은 해저면에 설치되는 지지추(22)와, 이 지지추(22)와 연결된 앵커(24)로 이루어진 지지체(20)를 포함한다. 지지추(22)는 부력바디(100)를 지지하기 위한 중량물로서 부력바디(100)가 부력에 의해 상승하더라도 충분히 지지할 수 있는 무게의 재료로 이루어진다. 앵커(24)는 지지추(22)와 체인 등으로 연결되어 지지추(22)의 위치가 변경되는 것을 방지한다.

부력바디(100)는 부력을 조절하여 양의 부력, 중성의 부력 및 음의 부력을 선택적으로 발생시키도록 구성된 엔진부(120)가 전원부(150)로부터 전원을 공급받아 작동되고, 전원부(150)는 본 실시예에서 부력바디(100)의 후단에 설치된다. 그리고 해양의 다양한 정보를 얻기 위한 관측부(110)는 부력바디(100)의 전단에 일정한 형태를 구비된다.

부력바디(100)는 전체적으로 원통형 또는 타원형의 형상을 갖는다. 그리고 부력바디(100)의 표면에는 조류나 해류에도 안정된 자세를 유지하도록 하기 위한 수직선 상의 날개(101)와 수평선 상의 날개(102)가 부착된다.

부력바디(100)의 일단에는 연결라인(50)이 체결되기 위한 체결부(60)가 구비된다. 체결부(60)에는 인력 및 장력을 감지하기 위한 텐션센서(60a)가 설치되는데, 텐션센서(60a)는 흐름이 존재하는 해역에서 지지체(20)와 부력바디(100)를 연결하는 연결라인(50)에 조류나 해류에 의해 발생하는 일정한 인력 및 장력(조류나 해류에 대하여 작용하는 항력)을 감지하기 위한 것이다.

즉, 연결라인(50)에는 조류나 해류에 대한 항력에 의하여 항상 일정한 인력 및 장력이 존재하게 되는데, 텐션센서(60a)로부터 기설정된 수치 이하의 인력 및 장력이 지속적으로 감지되면 부력바디(100)와 연결라인(50)이 끊어졌음으로 판단하여 엔진부(120)를 비상모드로 전환시켜 최대 부력이 발생하도록 함으로써 부력바디(100)가 수면으로 떠오르도록 하기 위한 것이다. 이에 따라, 부력바디(100)의 망실을 방지할 수 있다.

부력바디(100)에는 부력상태를 확인하기 위한 수압센서(130a)와 이동감지센서(130b)가 구비된다.

수압센서(130a)와 이동감지센서(130b)는 부력바디(100)의 몸체 일부분(본 실시예에서는 전방 영역)에 구비되어 압력 및 가속도를 감지하고, 이에 따라, 부력바디(100)가 부력에 의해 떠오르고 가라앉는 등의 부력 상태를 감지하게 된다.

수압센서(130a)로부터 압력이 높아짐이 감지되고 이동감지센서(130b)에 의해 움직임이 감지되면, 음의 부력이 발생하여 부력바디(100)가 가라앉는 것으로 판단한다.

그리고 수압센서(130a)로부터 압력이 낮아짐이 감지되고 이동감지센서(130b)에 의해 움직임이 감지되면, 양의 부력이 발생하여 부력바디(100))가 상승하는 것으로 판단한다.

엔진부(120)는 전원부(150)로부터 전원을 공급받아 후술하는 가변부(140)로 동력을 제공한다.

가변부(140)는 체적공간(160)이 위치하는 부력바디(100)의 상단에 구비되어 체적공간(160)의 체적을 가변시킴으로써 부력을 음의 부력, 중성의 부력, 양의 부력으로 조절한다.

엔진부(120)는 가변부(140)를 전,후진하도록 하여 체적공간(160)의 체적을 변화시키고, 그에 따라 부력바디(100)가 음의 부력, 중성의 부력 또는 양의 부력을 갖도록 한다.

예를 들면, 가변부(140)가 전진 운동하면 체적이 감소하여 음의 부력이 발생하고, 가변부(140)가 후진 운동하면 체적이 증가하여 양의 부력이 발생하게 되는 구조를 갖는다.

이하에서는 가변부(140)의 구조 및 동작에 대해 자세히 살펴보기로 한다.

체적공간(160)은 전방부(160a)와 후방부(160b)로 구성된다. 전방부(160a)와 후방부(160b)는 각각 한쪽 면이 개방된 박스 형태를 갖고, 각각 개방된 면이 마주보는 상태에서 전방부(160a)가 후방부(160b) 내부로 또는 후방부(160b)가 전방부(160a) 내부로 삽입됨으로써 밀폐된 공간이 형성된다. 이때, 가변부(140)에 의해 전방부(160a)와 후방부(160b)가 서로 가까워지도록 전진 또는 서로 멀어지도록 후진 운동함으로써 체적공간(160)이 변하게 된다.

도 3 및 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면, 슬라이딩 부재(161)는 전방부(160a)와 후방부(160b)에 각각 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.

체적 변화를 위해 전방부(160a)와 후방부(160b) 사이 거리가 조절되는 과정에서 슬라이딩 부재(161)는 전방부(160a)와 후방부(160b)에 대해 슬라이딩 운동한다.

전방부(160a)와 후방부(160b)는 슬라이딩 부재(161)에 각각 결합한 상태에서 후술하는 구동부(164)에 의해 전방부(160a)가 후방부(160b) 내부로 슬라이딩 이동하거나 또는 후방부(160b)가 전방부(160a) 내부로 슬라이딩 이동함으로써 체적이 변화한다.

슬라이딩 부재(161)는 전방부(160a)와 후방부(160b) 중 어느 하나에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있음은 물론이다.

전방부(160a) 및 후방부(160b)에는 슬라이딩 부재(161)가 슬라이딩 운동하는 과정에서 슬라이딩 부재(161)가 원활하게 이동할 수 있도록 기능하는 가이드(162)가 설치된다.

전방부(160a)와 후방부(160b) 사이의 거리 조절 시 구동력을 제공하는 구동부(164)가 더 포함될 수 있다.

구동부(164)는 모터부(164a)와 기어부(164b)로 구성될 수 있다. 모터부(164a)는 가이드에 지지되어 회전력을 제공한다.

모터부(164a)의 모터 축에는 피니언 기어(165)가 결합되고, 랙 기어(166)가 피니언 기어(165)에 맞물린 상태에서 슬라이딩 부재(161)의 길이 축에 따라 구비된다.

피니언 기어(165) 및 랙 기어(166)는 기어부(164b)를 구성하고, 기어부(164b)는 모터부(164a)의 회전력을 슬라이딩 부재(161)의 슬라이딩 운동으로 변환한다.

이에 따라, 가변부(140)는 전방부(160a)와 후방부(160b)의 간격을 조절함으로써 체적공간(160)의 체적을 가변시킬 수 있다.

부력바디(100) 내부에는 엔진부(120)과 전원부(150) 및 관측부(110)를 제어하기 위한 제어부(90)가 구비된다.

제어부(90)는 부력바디(100)의 작동에 필요한 제어신호를 발생시킬 뿐만 아니라, 관측부(110)로부터 감지한 해양 정보를 무선통신을 통하여 관제소(70)로 전송하며, 관제소(70)로부터 전송되는 제어신호를 수신하여 부력바디(100)를 제어하는 역할을 하게 된다.

제어부(90)는 부력바디(100)의 상태정보와 관측부(110)로부터 감지한 관측정보를 무선통신으로 관제소(70)에 전송하고, 부력바디(100)의 승강 및 하강 속도를 조절할 뿐 아니라, 회수를 위한 제어신호 및 관측부(110)의 관측 간격 제어를 위한 제어신호를 관제소(70)로부터 무선통신을 통하여 수신하도록 구성된다.

제어부(90)는 정보를 전송하고 제어신호를 수신하기 위한 안테나(81) 및 다양한 통신 프로토콜를 갖춘 통신부(80)와 연동하여 동작한다.

제어부(90)는 수압센서(130a) 및 이동감지센서(130b)로부터 취득한 수심에 대한 데이터와 미리 저장된 수심을 비교하여 엔진부(120)가 사용자가 설정한 얕은 수심 값과 깊은 수심 값에서만 작동하도록 하되, 부력바디(100)가 음의 부력으로 하강하여 기설정된 깊은 수심 값에 도달하면 엔진부(120)가 양의 부력을 발생하도록 작동하고, 부력바디(100)가 양의 부력으로 상승하여 기설정된 얕은 수심 값에 도달하면 엔진부(120)가 음의 부력을 발생하도록 작동 제어한다.

제어부(90)는 입력되는 데이터를 처리하기 위한 데이터 처리부와 아날로그신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 ADC(아날로그-디지털 변환기), 마이컴 등을 구비하고 있으며, 부력바디(100)의 위치를 파악하기 위한 위성항법시스템(GPS), 데이터를 저장하기 위한 메모리 등을 더 구비한다.

지지체(20)의 지지추(22)와 부력바디(100)를 연결하는 연결라인(50)은 부력바디(100)가 지지추(22)에 지지되어 지지추(22)를 중심으로 그 주변을 자유롭게 이동하고, 부력바디(100)가 가라앉고 부상하는 동작을 반복하도록 하기 위한 것으로서, 와이어 뿐만 아니라 체인 형태로도 구성될 수 있다.

연결라인(50)의 하단부와 지지체(20)의 지지추(22) 연결부위에는 연결라인(50)의 꼬임을 방지하기 위한 고리(40)가 설치되고, 연결라인(50)의 상단부와 부력바디(100)에 구비된 연결부위, 즉 체결부(60)와 연결라인(50) 사이에도 연결라인(50)의 꼬임을 방지하기 위한 고리(40)가 설치된다.

이러한, 고리(40)들은 부력바디(100)가 상승,하강하고, 지지추(22) 주변을 이동할 때, 연결라인(50)이 꼬이는 것을 방지하고, 부력바디(100)가 지지추(22)를 중심으로 해류나 조류에 따라 지지추(22) 주변을 자유롭게 이동하도록 하기 위한 것이다.

이하, 바다 로드뷰 촬영시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.

우선, 정보를 얻고자 하는 해양의 해저면에 앵커(24)을 설치하고, 앵커(24)와 지지추(22)를 체인으로 연결한다.

이어서, 지지추(22)의 연결부위에 고리(40)의 일측을 결합한 후, 타측에는 연결라인(50)의 일단부를 견고하게 결합한다.

그리고, 부력바디(100)의 체결부(60)에 다른 고리(40)를 결합한 후 이 고리(40)의 타측에 연결라인(50)의 타단부를 결합한다.

이 과정으로 부력바디(100)는 연결라인(50)에 의해 지지체(20)에 구속된 상태가 되나, 연결라인(50)이 허용하는 범위 내에서 지지체(20) 주변을 자유롭게 이동할 수 있고, 양의 부력에 의해 상승하거나 음의 부력에 의해 하강할 수 있게 된다.

제어부(90)는 관제소(70)로부터 제어신호를 통신부(80)를 통하여 수신한다.

예를 들어, 부력바디(100)가 양의 부력에 의해 수면 또는 수면 가까이에 떠 있는 상태일 때, 관제소(70)로부터 작동개시 신호가 수신되면, 제어부(90)는 먼저, 전원부(150)로부터 엔진부(120)에 전원이 공급되도록 하여 가변부(140)를 전진 슬라이딩 운동시키고, 이러한 작동으로 체적공간(160)의 체적이 감소됨에 따라 음의 부력이 발생되어 부력바디(100)는 가라앉게 된다.

이때, 부력바디(100)는 연결라인(50)에 의해 지지체(20)에 구속된 상태이므로, 연결라인(50)이 허용하는 범위를 벗어나지 않게 된다.

한편, 전술한 과정으로 부력바디(100)가 해저 바닥에 가까이 가라앉게 될 때, 제어부(90)는 수압센서(130a)와 이동감지센서(130b)이 감지한 압력과 움직임에 따른 감지신호를 수신하여 부력바디(100)가 음의 방향으로 지속적으로 하강하는 것으로 판단한 후, 부력바디(100)가 음의 부력으로 하강하여 기설정된 깊은 수심 값에 도달했음이 감지되면, 엔진부(120)가 가변부(140)를 후진 슬라이딩 운동하도록 작동시켜 양의 부력이 발생되도록 하고, 이에 따라 부력바디(100)를 다시 상승시킨다.

이러한 동작에 따라 부력바디(100)가 양의 부력으로 상승하여 기설정된 얕은 수심 값에 도달하였음이 수압센서(130a)와 이동감지센서(130b)에 의해 감지되면, 제어부(90)는 엔진부(120)가 다시 음의 부력을 발생하도록 작동시킨다.

즉, 제어부(90)는 수압센서(130a)와 이동감지센서(130b)가 감지한 압력값과 움직임 값을 토대로 부력바디(100)가 설정된 위치로 가라앉거나 뜨는 것으로 판단하여, 부력바디(100)가 설정된 얕은 수심 값의 위치 및 깊은 수심 값의 위치에 도달했을 때에만 엔진부(120)가 작동하도록 제어한다.

이때, 가변부(140)에 의한 슬라이딩 부재(161)의 슬라이딩 이동에 따라 체적공간(160)의 체적을 가변시킴으로써 동작하므로 전력소모를 최소화할 수 있다.

한편, 수압센서(130a) 및 이동감지센서(130b)에서 감지한 신호를 분석한 결과, 압력의 변화가 없고, 움직임이 감지되지 않으면, 중성의 부력이 발생했다고 볼 수 있다. 즉, 외력이 미치지 않는 한 부력바디(100)가 어느 수심에서 압력변화 및 위치 변화가 없을 경우 중성의 부력이 안정화되었다고 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부(90)는 음의 부력 또는 양의 부력이 발생하도록 엔진부(120)을 작동시킨다. 이와 같은 부력바디(100)의 상승과 하강 속도는 중성의 부력을 중심으로 양성 및 음의 부력의 크기에 따라 조절될 수 있다.

본 발명에 따른 바다 로드뷰 촬영시스템은 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 부력바디(100)가 해저면으로 가라앉는 경우, 해저면에 안착되면서 발생되는 충격을 완충하는 완충부(200)를 더 포함한다.

완충부(200)는 제어부(90)의 오작동이나, 부력바디(100)에서의 부력 감소 등으로 인해 부력바디(100)가 해저면으로 가라앉는 경우, 부력바디(100)가 해저면에 안착되는 과정에서 발생되는 충격에 의해 부력바디(100)는 물론, 부력바디(100)에 구비되는 각종 장비에 대한 고장이나 파손 등을 방지한다.

이를 위해, 완충부(200)는 부력바디(100)의 양측으로부터 외측으로 연장 형성되는 고정판(210), 고정판(210)과 대향되며 해저면에 안착되는 안착판(220) 및 안착판(220)을 고정판(210)에 승,하강 가능하게 연결하는 완충수단(230)을 포함한다.

고정판(210)은 한 쌍으로 이루어져 부력바디(100)의 양측에 구비되며, 일단부가 부력바디(100)에 고정되고 타단부가 외측으로 연장 형성되는 사각판 형태를 이룬다.

안착판(220)은 한 쌍으로 이루어져 각 고정판(210)과 대향되며, 원형 또는 사각판 형태를 이룰 수 있다.

안착판(220)은 상부면에 상방향으로 연장 형성되며 상부에 홈부(221a)가 형성되는 고정돌기(221)가 형성된다.

완충수단(230)은 하부에 볼(231a)이 형성되어 홈부(221a)로 결합되면서 안착판(220)이 볼(231a)을 중심으로 회전 가능하도록 하며, 상부가 고정판(210)을 통과하는 고정바(231), 고정바(231)를 고정판(210)에 결속하는 결속부재(232) 및 고정판(210)과 안착판(220) 간에 위치되도록 고정바(231)의 외측으로 결합되면서 안착판(220)을 해저면으로 가압하는 스프링(233)을 포함한다.

고정돌기(221)는 안착판(220)의 중앙부로부터 상방향으로 연장 형성되는 원기둥 형태를 이루며, 상부가 개방되면서 내측으로 반구 형태를 이루는 홈부(221a)가 형성된다.

고정바(231)는 원형봉 형태를 이루며 하부에 구 형태를 이루는 볼(231a)이 형성되면서 안착판(220)이 볼(231a)을 중심으로 회동될 수 있도록 한다.

이는, 해저면의 경사나, 불규칙한 상태 등에 따라 안착판(220)이 수평인 상태를 기준으로 일측으로 회전되면서 해저면 상태에 효과적으로 대응할 수 있도록 하기 위함이다.

고정바(231)는 외주면에 나사산이 형성되고, 결속부재(232)는 내주면에 나사산이 형성되는 너트 등으로 이루어지면서 고정판(210)의 상부에 위치되도록 고정바(231)에 나사결합된다.

결속부재(232)는 회전에 따라 고정바(231)의 길이방향으로 승,하강되면서 고정판(210)과 안착판(220) 간의 이격거리를 가변적으로 조절할 수 있다.

이에 따라, 결속부재(232)는 고정판(210)으로부터 고정바(231)가 이탈되는 것을 방지할 수 있는 것은 물론, 해저면의 상태 등에 따라 안착판(220)의 위치를 가변적으로 조절할 수 있다.

완충수단(230)은 고정바(231)의 상부로 결합되면서 고정바(231)로부터 결속부재(232)의 이탈을 방지하는 이탈방지캡(234)을 더 포함할 수 있다.

이탈방지캡(234)은 실리콘이나 고무재질로 이루어질 수 있으며, 하부가 개방되면서 고정바(231)의 상부로 끼움결합된다.

스프링(233)은 고정판(210)과 안착판(220) 간에 위치되도록 고정바(231)의 외측으로 결합되면서 안착판(220)을 해저면 방향으로 가압하여 고정판(231)이 해저면에 안정적으로 안착되도록 하는 한편, 수축,이완되면서 충격을 완충한다.

완충수단(230)은 스프링(233)의 하부에 위치되도록 고정바(231)의 외측으로 나사결합되면서 회전에 따른 승,하강에 따라 스프링(233)의 탄성력을 조절하는 탄성력조절부재(235)를 더 포함할 수 있다.

고정판(210)은 하부면으로부터 하방향으로 연장 형성되면서 스프링(233)의 상부가 인입되는 인입링(211)이 형성되는 것이 바람직하다.

탄성력조절부재(235)는 상부면에 스프링(233)의 하부가 인입되는 인입홈(235a)이 형성되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 스프링(233)은 상,하부가 인입링(211) 및 인입홈(235a)으로 인입되면서 안정적인 결합상태를 유지할 수 있다.

이로 인해, 완충부(200)는 부력바디(100)가 해저면으로 가라앉는 경우, 부력바디(100)가 해저면에 안착되는 과정에서 발생되는 충격을 완충할 수 있음으로써 부력바디(100)는 물론, 부력바디(100)에 구비되는 각종 장비에 대한 고장이나 파손 등을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 바다 로드뷰 촬영시스템을 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로써, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

20 : 지지체 60 : 체결부
90 : 제어부 100 : 부력바디
110 : 관측부 120 : 엔진부
140 : 가변부 150 : 전원부
160: 체적공간 200 : 완충부
210 : 고정판 211 : 인입링
220 : 안착판 221 : 고정돌기
230 : 완충수단 231 : 고정바
232 : 결속부재 233 : 스프링
234 : 이탈방지캡 235 : 탄성력조절부재

Claims

전방부(160a)와 후방부(160b)로 구성되어 밀폐된 공간을 형성하는 체적공간(160)과, 해양 정보를 취득하기 위한 센서 및 카메라로 구성된 관측부(110)와, 상기 체적공간(160)의 체적을 가변하여 부력을 조절하는 가변부(140)와, 전원부(150)로부터 전원을 공급받아 상기 가변부(140)로 동력을 제공하는 엔진부(120)와, 압력을 감지하는 수압센서(130a) 및 가속도를 감지하는 이동감지센서(130b)를 포함하는 부력바디(100);
해저면에 설치되는 지지추(22)와, 상기 지지추(22)와 연결된 앵커(24)로 이루어지는 지지체(20);
상기 부력바디(100)와 상기 지지체(20)를 연결하는 연결라인(50);
상기 부력바디(100)의 일단에 구비되어 상기 연결라인(50)과 체결되는 체결부(60);
상기 체결부(60) 내에 설치되고 인력 및 장력을 감지하기 위한 텐션센서(60a);
상기 엔진부(120)와 상기 가변부(140), 그리고 상기 관측부(110)를 제어하여, 상기 텐션센서(60a)를 통해 기설정된 수치 이하의 인력 및 장력이 지속적으로 감지되면 상기 부력바디(100)와 상기 연결라인(50)이 끊어졌음으로 판단하여 상기 엔진부(120)를 비상모드로 전환시키고, 상기 수압센서(130a)로부터 압력이 높아짐이 감지되고 상기 이동감지센서(130b)에 의해 움직임이 감지되면 음의 부력이 발생하여 상기 부력바디(100)가 가라앉는 것으로 판단하여 상기 엔진부(120)가 양의 부력을 발생하도록 작동 제어하며, 상기 수압센서(130a)로부터 압력이 낮아짐이 감지되고 상기 이동감지센서(130b)에 의해 움직임이 감지되면 양의 부력이 발생하여 상기 부력바디(100)가 상승하는 것으로 판단하여 상기 엔진부(120)가 음의 부력을 발생하도록 작동 제어하는 제어부(90); 및
상기 부력바디(100)가 해저면으로 가라앉는 경우, 해저면에 안착되면서 발생되는 충격을 완충하는 완충부(200)를 포함하며,
상기 가변부(140)는, 상기 전방부(160a)와 상기 후방부(160b)에 각각 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 전방부(160a)와 상기 후방부(160b)에 대해 슬라이딩 운동하는 슬라이딩 부재(161)와, 회전력을 제공하는 모터부(164a)와, 피니언 기어(165) 및 상기 슬라이딩 부재(161)의 일면에 연장되어 상기 피니언 기어(165)와 맞물리는 랙 기어(166)로 구성되어 상기 모터부(164a)의 회전력을 상기 슬라이딩 부재(1611)의 슬라이딩 운동으로 변환하는 기어부(164b)의 동작에 따라 상기 전방부(160a)와 상기 후방부(160b)의 간격을 조절함으로써 상기 체적공간(160)의 체적을 가변하고,
상기 완충부(200)는,
상기 부력바디(100)의 양측으로부터 외측으로 연장 형성되는 고정판(210);
상기 고정판(210)과 대향되면서 해저면에 안착되고, 상부에 홈부(221a)가 형성되는 고정돌기(221)가 형성되는 안착판(220);
상기 안착판(220)을 상기 고정판(210)에 승,하강 가능하게 연결하는 완충수단(230)을 포함하고,
상기 완충수단(230)은,
하부에 볼(231a)이 형성되어 상기 홈부(221a)로 결합되면서 상기 안착판(220)이 상기 볼(231a)을 중심으로 회전 가능하도록 하며, 상부가 상기 고정판(210)을 통과하는 고정바(231);
상기 고정판(210)의 상부에 위치되도록 상기 고정바(231)로 나사결합되면서 상기 고정바(231)를 상기 고정판(210)에 결속하는 결속부재(232);
상기 고정판(210)과 상기 안착판(220) 간에 위치되도록 상기 고정바(231)의 외측으로 결합되면서 상기 안착판(220)을 해저면으로 가압하는 한편, 수축,이완되면서 충격을 완충하는 스프링(233);
상기 고정바(231)의 상부로 결합되면서 상기 고정바(231)로부터 상기 결속부재(232)의 이탈을 방지하는 이탈방지캡(234); 및
상기 스프링(233)의 하부에 위치되도록 상기 고정바(231)의 외측으로 나사결합되면서 회전에 따른 승,하강에 따라 상기 스프링(233)의 탄성력을 조절하는 탄성력조절부재(235)를 포함하고,
상기 안착판(220)은,
해저면이 경사지거나 불규칙한 경우, 상기 볼(231a)을 중심으로 회동되면서 해저면에 안정적으로 안착되며,
상기 결속부재(232)는,
회전에 따라 상기 고정바(231)의 길이방향으로 승,하강되면서 상기 고정판(210)과 안착판(220) 간의 이격거리를 조절하여 해저면의 상태에 따른 상기 안착판(220)의 위치를 조절하고,
상기 탄성력조절부재(235)는,
상부면에 인입홈(235a)이 형성되며,
상기 고정판(210)은,
하부면에 인입링(211)이 형성되고,
상기 스프링(233)은,
상,하부가 상기 인입링(211) 및 인입홈(235a)으로 인입되면서 안정적인 결합상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 바다 로드뷰 촬영시스템.