KR102090876B1 - 해양관측용 부이 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해양관측용 부이 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해양 환경에 대한 정보를 수집 또는 해양을 관측하는 해양 관측장비나 등(light)과 같은 해양 표지장비를 설치하기 위한 해양관측용 부이 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이는 해수면에 부유(浮遊) 가능한 부력부와, 상기 부력부의 하부에 구비되어 해저에 있는 고정수단과 연결 가능한 무게계류부, 및 상기 부력부의 상부에 구비되어 해양 관측장비 또는 등(light)을 설치할 수 있는 장비설치부를 포함하는 것으로,
상기 부력부는, 중공의 실린더 형상을 갖는 부력프레임; 상기 부력프레임의 상측부 모서리에서 방사상으로 확장되는 원판 형상의 밀림방지판; 상기 부력프레임의 하측면에 방사상으로 결합되는 바(bar) 형상의 밀림방지봉; 상기 밀림방지판을 기반으로 상기 부력프레임을 감싸게 적층되되 이탈이 방지되도록 상기 밀림방지봉에서 의해 지지되는 복수의 부력판; 상기 적층된 부력판을 둘러싸는 피복층; 및 상기 피복층 표면에 소정 높이 도포되는 코팅층;을 포함한다.

Description

해양관측용 부이 및 그 제조방법{BUOY FOR MARINE OBSERVATION AND ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 해양관측용 부이(buoy) 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해양 환경에 대한 정보를 수집 또는 해양을 관측하는 해양 관측장비나 등(light)과 같은 해양 표지장비를 설치하기 위한 해양관측용 부이 및 그 제조방법에 관한 것이다.

해양 과학용어 사전에는 부이(또는 부표)에 대해서 수면에 띄운 부체로 항로 표지 또는 해양 관측을 위해 사용된다고 설명하고 있다.

이와 같이 부이(buoy)는 선박의 안전한 항해를 돕기 위하여 항로를 지시하거나 암초, 침몰선 등 항해상의 위험물의 존재를 경고하기 위하여 설치되고, 해저와는 체인 등으로 연결되어 떠내려가지 않도록 되어 있는 항로 표지용이 있거나, 해류의 흐름, 표층 수온, 기압, 풍향, 풍속 등과 같은 기상 정보를 감지하여 자체 내에서 데이터 처리를 하여 정기적으로 데이터를 전송할 수 있는 해양 관측용 등이 있다.

이러한 목적으로 사용되는 부이(buoy)는 대부분 폴리스티렌 폼(polystrene foam)이나 금속재를 이용하여 제조한 것이 많이 사용된다.

부이(buoy)의 재질로 사용되는 폴리스티렌 폼은 가볍고 부력이 강할 뿐 아니라 부식성이 없고 설치작업의 용이성과 비용이 저렴하다는 장점이 있는 반면에 강도가 약하여 마모가 쉽게 일어나며 또 자체의 기공이 크고 많기 때문에 장기간 사용시 해수의 응집력으로 인하여 부력이 저하되어 부표로서의 제 기능을 발휘하지 못하게 된다.

특히 태풍이나 해일이 일 경우 쉽게 파손되어 해상에 부유하게 됨에 따라 환경적으로는 오염을 불러일으키는 문제점들을 안고 있다.

그리고 금속재의 부이(buoy)는 강도가 우수하여 태풍 또는 해일 등의 웬만한 외력에 대해서는 자체의 파손 및 마모가 쉽게 일어나지 않는 장점이 있는 반면에 중량이 무겁고 동시에 강성이기 때문에 작업선 및 작업 선상의 물체와 충돌 시에 작업선 및 물체에 손상을 입히게 된다.

또한, 금속재의 부이(buoy)는 완충성이 없기 때문에 다른 물체와 충돌시에 자체가 움푹하게 패이게 되는 경우가 종종 발생하게 되고, 특히 금속재의 부식성 때문에 수중에 부설되어 있는 기간 중 정기적으로 육상으로 끌어올려 부식 방지관리, 즉 표면에 도료를 도포해야 하거나 경우에 따라서는 교환해 주어야 하는 불편한 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 상기와 같은 문제점들을 보완하기 위한 방안으로, 예컨대, 폴리에틸렌 폼(polyethylene foam)으로 형성되고, 이 폴리에틸렌 폼의 표면에 폴리우레아(poly-urea)가 코팅된 부구를 구비하여, 선박 등과 충돌시 상호 파손이나 충격을 최소화하고, 또 해상에서 쉽게 부식되지 않으면서도 이동성의 편리함과 부력 상승효과를 기대할 수 있는 기술이 제안되어 설치되고 있으며, 그 한 예로써, 대한민국 등록실용신안 제20-0439002호(명칭: 항로표시용 등부표)에 개시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 등록실용신안 제20-0439002호에 의한 항로표시용 등부표에 의하면, 등설치대와, 부구와, 상기 부구와 등설치대의 균형을 유도하는 무게중심부로 이루어진 통상의 항로표시용 등부표에 있어서, 상기 부구는, 원통형상으로 중앙에 관통공이 형성되고, 수많은 폐쇄 기공으로 이루어진 폴리에틸렌 폼과, 이 폴리에틸렌 폼의 외주면에 부착되는 보강포직층과, 상기 보강포직층에 도포되는 폴리우레아 코팅층으로 이루어진 몸체와; 상기 관통공에 설치되며, 상기 등설치대와 무게중심부에 체결되는 고정수단으로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

그러나 상기 항로표시용 등부표는 부구를 형성하기 위해 두께가 10㎜ 내외인 폴리에틸렌 폼을 원하는 크기로, 예컨대, 일정 크기의 직경이 되도록 지속적으로 감아서 하나의 큰 통으로 제작해야 하므로 등부표의 제작시간이 상당히 소요된다.

또한, 이 경우, 넓은 가공면적과 대형의 기계장비를 필요로 함으로써 설비 면에서 있어서도 경비가 많이 요구되고, 외력에 의해 부구의 부분 파손시 전체를 새로 교체해 주어야 하는 문제점이 있다.

한국 등록실용신안 제20-0439002호, 고안의 명칭 "해양표시용 등부표" (등록일자 2008.03.10.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 해양 환경에 대한 정보를 수집 또는 해양을 관측하는 해양 관측장비나 등(light)과 같은 해양 표지장비를 설치할 수 있는 해양관측용 부이 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이는 해수면에 부유(浮遊) 가능한 부력부와, 상기 부력부의 하부에 구비되어 해저에 있는 고정수단과 연결 가능한 무게계류부, 및 상기 부력부의 상부에 구비되어 해양 관측장비 또는 등(light)을 설치할 수 있는 장비설치부를 포함하는 것으로,

상기 부력부는, 중공의 실린더 형상을 갖는 부력프레임; 상기 부력프레임의 상측부 모서리에서 방사상으로 확장되는 원판 형상의 밀림방지판; 상기 부력프레임의 하측면에 방사상으로 결합되는 바(bar) 형상의 밀림방지봉; 상기 밀림방지판을 기반으로 상기 부력프레임을 감싸게 적층되되 이탈이 방지되도록 상기 밀림방지봉에서 의해 지지되는 복수의 부력판; 상기 적층된 부력판을 둘러싸는 피복층; 및 상기 피복층 표면에 소정 높이 도포되는 코팅층;을 포함한다.

또한, 상기 부력판은 폴리에틸렌(PE) 폼으로 부채꼴 형상을 가지고 동일층에 배치된 부력판의 수가 2 내지 4개 중 하나이며 동일층에 배치된 부력판이 도넛(doughnut) 형상으로 상하 결합시 교차 열융착으로 견고하게 적층되고 상기 피복층 및 코팅층과 일체화되어 수밀이 강화된다.

또한, 상기 부력부는 해수면에 부유하기 용이하도록 하부가 완만한 유선형의 배면 형상이다.

또한, 상기 무게계류부는 일측에 플레이트(plate) 형상의 방향타가 수직으로 설치되어 해수의 흐름에 따라 일정한 방향을 유지케 한다.

본 발명에 따르면, 부력부는 폴리에틸렌(PE) 폼인 복수의 부력판을 다단으로 결합하므로 인하여, 전자 장비가 내장될 수 있는 부력프레임에 직접 충격이 전달되지 않게 교차 열융착으로 복수의 부력판을 결합하여 완충 역할을 할 수 있도록 감싸서 보호할 수 있는 이점이 있다.

또한, 부력부는 하부 바닥 형상이 유선형으로 형성되어 해수의 흐름에 최소한의 저항을 받도록 할 수 있어 구조적 장점으로 인하여 전체적으로 기능성과 안정성을 향상시켜 줄 수 있는 이점이 있다.

또한, 무게계류부는 일측에 플레이트(plate) 형상의 방향타가 수직으로 설치되어 해수의 흐름에 따라 일정한 방향을 유지할 수 있고, 하부에 복수의 무게판이 다단으로 설치되되 가감(加減) 가능하여 부력(浮力)을 용이하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 해양관측용 부이를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)를 도시한 전체 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)를 일부 절개하여 도시한 전체 측면도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 부력부를 일부 절개하여 도시한 측면도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 부력부 중 일부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 부력부 중 부력판을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 무게계류부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 장비설치부를 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이를 이해하기 쉽게 설명하기 위하여 예시적으로 촬영한 실물 사진들이다.
도 13은 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

먼저, 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서 본 발명은 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시 예의 구성 요소가 해당 실시 예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시 예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시 예가 통합된 하나의 실시 예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

그리고 도면의 도시에 있어서 요소들 간의 크기 비율이 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 간의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면상에 나타나는 표현의 차이는 해당 분야의 종사자들이 용이하게 이해 가능한 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

본 발명은 종래에 폴리에틸렌(PE) 폼을 원하는 크기인, 일정 크기의 직경이 되도록 지속적으로 감아서 하나의 큰 통으로 제작해야 하므로 제작시간이 길어지고, 넓은 가공면적과 대형의 기계장비가 필요로 하여 많은 제작 경비, 및 외력에 의해서 부분 파손시 전체를 새로 교체해 주어야 하는 문제점을 해결하면서, 해양 환경에 대한 정보를 수집 또는 해양을 관측하는 해양 관측장비나 등(light)과 같은 해양 표지장비를 설치할 수 있는 해양관측용 부이(buoy) 및 그 제조방법을 제공하기 위하여 창출된 것이다.

도 2의 (a)는 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)를 도시한 전체 사시도이고, 도 2의 (b)는 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 내부 일부를 볼 수 있게 투영한 전체 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)를 일부 절개하여 도시한 전체 측면도면이다.

또한, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 부력부를 일부 절개하여 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 부력부 중 일부를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 부력부 중 부력판을 개략적으로 도시한 도면이다.

또한, 도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 무게계류부를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 장비설치부를 도시한 도면이다.

또한, 도 9의 (a)는 도 5를 촬영한 예시적인 실물 사진이고, 도 9의 (b)는 도 9의 (a)를 상하로 뒤집어 놓은 실물 사진이며, 도 9의 (c)는 본 발명의 일실시 예에 따른 부력프레임에 부력판을 적층하는 과정을 촬영한 실물 사진이고, 도 9의 (d)는 본 발명의 일실시 예에 따른 부력프레임에 부력판을 적층하는 다른 과정을 촬영한 실물 사진이다.

또한, 도 10의 (a)는 본 발명의 일실시 예에 따른 부력프레임에 부력판을 적층한 예시적인 실물 사진이고, 도 10의 (b)는 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 부력부 하부를 유선형으로 제작하는 실물 사진이며, 도 10의 (c)는 본 발명의 일실시 예에 따른 부력부에 폴리우레아 코팅하기 전 상태를 촬영한 예시적인 실물 사진이고, 도 10의 (d)는 본 발명의 일실시 예에 따른 부력부에 폴리우레아 코팅한 후 상태를 촬영한 예시적인 실물 사진이다.

또한, 도 11의 (a)는 본 발명의 일실시 예에 따른 무게계류부를 촬영한 예시적인 실물 사진이고, 도 11의 (b)는 본 발명의 일실시 예에 따른 무게계류부의 방향타를 촬영한 예시적인 실물 사진이며, 도 12의 (a)는 본 발명의 일실시 예에 따른 장비설치부를 촬영한 예시적인 실물 사진이고, 도 12의 (b)는 본 발명의 일실시 예에 따른 부력부, 무게계류부 및 장비설치부 각각을 분리하여 함께 촬영한 예시적인 실물 사진이다.

상기 도면들을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(100)는 해수면에 부유(浮遊) 가능한 부력부(200)와, 상기 부력부(200)의 하부에 구비되어 해저에 있는 고정수단(미도시)과 연결 가능한 무게계류부(300), 및 상기 부력부(200)의 상부에 구비되어 해양 관측장비 또는 등(light)을 설치할 수 있는 장비설치부(400)를 포함한다.

상기 부력부(200)는, 중공의 실린더(cylinder) 형상을 갖는 부력프레임(210); 상기 부력프레임(210)의 상측부 모서리에서 방사상으로 확장되는 원판 형상의 밀림방지판(220); 상기 부력프레임(210)의 하측면에 방사상으로 결합되는 바(bar) 형상의 밀림방지봉(230); 상기 밀림방지판(220)을 기반으로 상기 부력프레임(210)을 감싸게 적층되되 이탈이 방지되도록 상기 밀림방지봉(230)에서 의해 지지되는 복수의 부력판(240); 상기 적층된 부력판(240)을 둘러싸는 피복층(250); 및 상기 피복층(250) 표면에 소정 높이 도포되는 코팅층(260);을 포함한다.

또한, 상기 부력판(240)은 폴리에틸렌(PE) 폼으로 부채꼴 형상을 가지고 동일층에 배치된 부력판(240)의 수가 2 내지 4개 중 하나이며 동일층에 배치된 부력판(240)이 도넛(doughnut) 형상으로 상하 결합시 교차 열융착으로 견고하게 적층되고 상기 피복층(250) 및 코팅층(260)과 일체화되어 수밀이 강화된다.

또한, 상기 코팅층(260)은 폴리우레아를 포함한다.

또한, 상기 부력부(200)는 해수면에 부유하기 용이하도록 하부가 완만한 유선형의 배면 형상이다.

또한, 상기 무게계류부(300)는 일측에 플레이트(plate) 형상의 방향타(310)가 수직으로 설치되어 해수의 흐름에 따라 일정한 방향을 유지케 한다.

또한, 상기 무게계류부(300)는 부력(浮力)을 조절하기 위하여 하부에 복수의 무게판(320)이 다단으로 설치되어 가감(加減) 가능하다.

그럼, 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(100)의 구성 및 작동에 대해서 자세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명이 제안하는 해양관측용 부이(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 부력부(200), 상기 부력부(200) 아래에 설치되는 무게계류부(300), 및 상기 부력부(200) 위에 설치되는 장비설치부(400)를 포함한다.

즉, 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(100)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 해수면에 부유(浮遊) 가능한 부력부(200)와, 상기 부력부(200)의 하부에 구비되어 해저에 있는 고정수단(미도시)과 연결 가능한 무게계류부(300), 및 상기 부력부(200)의 상부에 구비되어 해양 관측장비 또는 등(light)을 설치할 수 있는 장비설치부(400)를 포함한다.

본 발명에서 제안하는 부력부(200)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 부력(浮力)을 발생시키는 외관이 팽이 형상의 부재로, 해상에서 부력(浮力)이 작동되어 해수면 위를 부유(浮遊)할 수 있다.

또한, 부력부(200)는 하부가 물 위에 떠 있기 유리하게 둥글넓적한 대야 바닥과 같이 유선형을 가지도록 배(ship)의 하부 형상과 같이 배면 작업이 이루어진다.

특히, 부력부(200)는 수평 단면이 둥근 원형으로 이루어져서 수상에 떠다니는 타 부유물이 잘 걸리지 않도록 하고 부유물과 충돌되어도 크게 충격을 받지 않는 형태이다.

본 발명의 일실시 예에 따른 부력부(200)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 부력프레임(210), 밀림방지판(220), 밀림방지봉(230), 부력판(240), 피복층(250) 및 코팅층(260)을 포함한다.

부력프레임(210)은 도 4 및 도 5, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 중공의 실린더(cylinder) 형상 또는 소정 깊이 속이 비어 있는 원통(튜브) 형상으로, 전자 장비 및 전원 설비 등을 구비할 수 있는 내부 공간을 형성한다.

한편, 본 발명의 일실시 예에서, 부력프레임(210)은 실린더 형상인 것을 도시하였으나 삼각 통 형상, 사각 통 형상, 오각 통 형상, 육각 통 형상 등 다양한 형상을 가질 수도 있다.

또한, 부력프레임(210)은 전자 장비와 같이 물에 취약한 장비들을 부력부(200) 내부에 내장되도록 수밀(水密)구조의 뼈대가 되고, 스테인리스(Stainless) 재질로 구성될 수 있어 내구성이 강하고 부식으로 인한 녹 발생도 적으며 유지보수가 유리할 수 있다.

밀림방지판(220)은 중앙이 상하로 관통되는 원판 또는 도넛(doughnut) 형상으로, 도 3 내지 도 5, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 부력프레임(210)의 상측부 모서리에서 방사상으로 확장되어 제작시 후술하는 부력판(240)을 하부에서 지지하는 기능을 하고 현장 사용시 부력판(240)이 상부로 이탈하는 것을 방지하는 기능을 한다.

즉, 밀림방지판(220)은 부력프레임(210)의 상부에서 원판 형상으로 돌출되어 결합되는데, 부력프레임(210)의 상측부 모서리가 외측 방향으로 확장되어 구성된다.

또한, 밀림방지판(220)은 적층되는 복수의 부력판(240)이 상부로 이탈되는 것을 방지하면서 지지·고정하는 기능을 수행한다.

또한, 밀림방지판(220)은 부력프레임(210)과 용접으로 고정될 수 있고, 스테인리스(Stainless) 재질로 구성될 수 있어 내구성이 강하고 부식으로 인한 녹 발생도 적을 수 있다.

본 발명의 일실시 예에 따른 부력부(200)는 부력프레임(210)에서 방사형으로 형성된 복수의 밀림방지봉(230)을 포함한다.

밀림방지봉(230)은 일자형의 바(bar) 형상으로, 도 3 내지 도 5, 도 9의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이, 부력프레임(210)의 하(下)측면에 방사상으로 결합되어 제작시 복수의 부력판(240)이 단단하게 부착되도록 하고 현장 사용시 부력판(240)이 하부로 이탈하는 것을 감소시키는 기능을 한다.

즉, 밀림방지봉(230)은 적층되는 복수의 부력판(240) 사이에 위치하여 상기 부력판(240)의 이탈을 방지한다.

또한, 밀림방지봉(230)은 부력프레임(210)의 하부 측면에서 바(bar) 형상으로 돌출되어 결합되고, 복수의 부력판(240)이 적층되어 고정되도록 부력프레임(210)의 하부 측면에서 지지하면서 복수의 부력판(240)의 무게를 지탱하는 기능도 동시에 수행한다.

본 발명의 일실시 예에서, 밀림방지봉(230)은 부력프레임(210)으로부터 방사형으로 형성되되 동일층으로 형성된 것으로 도시하였으나, 서로 다른 층에서 형성될 수도 있다.

또한, 밀림방지봉(230)은 부력프레임(210)으로부터 방사형으로 형성되되, 2층 이상으로 형성될 수도 있다.

또한, 밀림방지봉(230)은 부력프레임(210)과 용접으로 고정될 수 있고, 스테인리스(Stainless) 재질로 구성될 수 있어 내구성이 강하고 부식으로 인한 녹 발생도 적을 수 있다.

본 발명의 일실시 예에 따른 부력부(200)는 부력프레임(210) 외주면을 감싸 커버하는 복수의 부력판(240)을 포함한다.

부력판(240)은 밀림방지판(220)에서 밀림방지봉(230) 방향으로 확장되어 부력프레임(210) 외곽을 둘러싸도록 상하로 적층된다.

본 발명의 일실시 예에서, 복수의 부력판(240) 각각은 부채꼴 형상을 가지고, 동일층에 배치된 부력판(240)의 수는 2 내지 4개 중 하나이며, 동일층에 배치된 부력판(240)은 중앙이 관통되는 도넛(doughnut) 형상을 가진다.

본 발명의 일실시 예에서, 부력판(240)로서 사용될 수 있는 재질은 폴리올레핀계 폼으로서, 예컨대, 폴리에틸렌 폼, 폴리우레탄 폼, 폴리프로필렌 폼은 야외용 깔개와 같은 일용잡화나 사이드 트림 또는 천정재와 같은 각종 자동차 내장재, 쿠션 완충재, 전자부품이나 과일 포장재 등 여러 방면에서 사용되는 것이 가능하다.

더욱 명확하게 부력판(240)는 폴리에틸렌(PE) 폼으로 부채꼴 형상을 가지는 판재로, 도 4 내지 도 6, 도 9의 (c), (d) 및 도 10에 도시된 바와 같이, 동일층에 배치된 부력판(240)의 수가 2개이며 동일층에 배치된 2개의 부력판(240)이 도넛(doughnut) 형상으로 상하 결합시 교차 열융착으로 견고하게 적층된다.

다만, 본 발명에서는 동일층에 부력판(240)을 2개로 구성하여 예시적으로 설명하고 있으나, 부력부(200)의 크기에 따라 동일층에 배치되는 부력판(240)의 수량을 조절할 필요가 있고, 선택적으로 부력판(240)을 동일층에 2 내지 4개로 구성할 수 있으며, 현장에서 제조시 부력판(240)을 동일층에 3개로 구성이 많다.

또한, 복수의 부력판(240)은 도 10의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 밀림방지판(220)을 기반으로 부력프레임(210)을 감싸게 적층되되 이탈이 방지되도록 밀림방지봉(230)에 의해 고정·지지된다.

또한, 복수의 부력판(240)은 부력프레임(210) 외주면을 커버하는 폐쇄 기공으로 이루어진 폴리에틸렌(PE) 폼으로, 가벼우면서도 부력이 크고 내충격성이 우수한 특성을 가지고 있다.

또한, 복수의 부력판(240)은 후술하는 피복층(250)과 코팅층(260)이 외부 충격으로부터 일부가 손상된다 하더라도 부력을 발생함에 있어 영향을 적게 받는 장점이 있다.

특히, 부력부(200)의 변곡되는 부분의 부력판(240)은 유선형으로 형성되어 파도나 해류에 의한 흐름에 최소 저항을 받도록 한다.

즉, 부력부(200)의 하부에 해당하는 부력판(240)은 하부가 물 위에 떠 있기 유리하게 유선형을 유지하도록, 도 10의 (b)와 같이 유선형의 배(ship) 하부 형상과 같이 배면 작업이 이루어진다.

또한, 복수의 부력판(240)은 부력부(200)가 수면에 부유하도록 하고, 외부 충격에 내부 장치들(계측 장비 제어장치 또는 전원 설비 등)이 직접적인 손상을 받지 않도록 완충 역할을 한다.

이와 같이, 본 발명에서 제안하는 부력부(200)가 장시간 사용되더라도 부력판(240)이 이탈되어 붕괴되는 것을 방지한다.

즉, 파도 및 바람에 의해 해수면이 자주 요동치게 되면, 적층된 복수의 부력판(240) 사이 간격이 벌어질 수 있지만, 본 발명의 일실시 예에서, 상하로 열융착으로 결합되는 부력판(240)은 부력판(240) 사이의 간격이 벌어지지 않도록 고정하는 역할과 함께 부력프레임(210)에서의 이탈방지 역할을 수행한다.

피복층(250)은 도 4, 도 6, 및 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이, 적층된 복수의 부력판(240)을 외부에서 둘러싸 부착되는 레이어(layer) 또는 포(袍)이다.

즉, 피복층(250)은 시트지와 같이 적층된 복수의 부력판(240) 측면 표면을 둘러싸도록 포장된다. 도 10의 (c)는 전체적으로 덮은 피복층(250)을 도시하였다.

또한, 피복층(250)은 나일론 직물이나 유리섬유와 같은 실을 짜서 만드는 것이 아니라 섬유를 기계적, 화학적 또는 열로 처리해서 섬유집합체를 결속시켜 직접포(또는 접착포(Bonded Fabric)라고도 함)의 형태를 이루어 폴리우레아를 포함하는 코팅층(260)과 일체화되면, 전체적인 유연성과 탄성력을 갖게 되어 외부의 물리적 충격이나 화학적 변화에도 충분히 견딜 수 있다.

코팅층(260)은 도 4, 도 6, 및 도 10의 (d)에 도시된 바와 같이, 피복층(250)의 전체를 커버하도록 소정 두께로 도포된다. 도 10의 (d)는 전체적으로 도포된 코팅층(260)을 도시하였다.

코팅층(260)은 폴리우레아를 포함할 수 있다. 폴리우레아는 분자구조 내에 우레아 결합을 갖고 있는 고분자 화합물로, 반응속도가 매우 빠른 촉매 없이 저온 및 고습의 상황에서도 시공이 가능한 제품이다.

즉, 코팅층(260)은 피복층(250) 표면에 소정 높이 도포되는 것으로, 폴리우레아를 포함한다.

참고로, 폴리우레아는 이소시아네이트(NCO)와 아민(Amine)의 반응으로 생성된 고분자 도료이다. 철재, 콘크리트, 각종 피도물(예를 들어, 비철금속, 목재, 플라스틱, FPR 등)에 접착력이 매우 우수하며 100% 고형분의 무용제 타입으로 용제, 희석제의 사용이 없는 것이 특징이다. 본 발명의 일실시 예에서 도포되는 폴리우레아의 두께는 부력부(200)의 크기 및 용도에 따라 달리 구성하여 외부 강도, 연성 및 부력을 보완할 수 있다.

또한, 폴리우레아는 도포 전후 도장이 아닌 전체 색도를 조절할 수 있어 표준형 부이의 부표색을 만족하는 황색(yellow)으로 도포하여 별도의 도장이나 재도장 작업의 필요성이 없는 장점을 갖는다.

또한, 폴리우레아는 분자 구조 내에 우레아 결합인 고분자 화합물로서, 우수한 방식성과 방오성이 있고 조개류나 따개비(Barnacle) 등 해양 생물이 고착하는 것을 막아 주는 효과가 있어, 각종 해양 구조물의 코팅제로 매우 적합하다.

또한, 코팅층(260)은 여러 가지 색소를 첨가하여 부력부(200)에 다양한 색상을 부여할 수 있고 고무 재질에 비해 자외선이나 오존 등에 강하여 내후성과 내구성을 개선시켜 줄 수 있다.

이에 코팅층(260)은 통상적인 방법으로 균일한 두께로 스프레이 도포하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 부력판(240)이 폴리에틸렌(PE) 폼으로 부채꼴 형상을 가지고 동일층에 배치된 부력판(240)의 수가 2 내지 4개 중 하나이며 동일층에 배치된 부력판(240)이 도넛(doughnut) 형상으로 상하 결합시 교차 열융착으로 견고하게 적층되고 피복층(250) 및 코팅층(260)과 일체화되어 수밀이 강화된다.

특히, 본 발명에서 제안하는 부력부(200)는 폴리에틸렌(PE) 폼인 복수의 부력판(240)을 다단으로 결합하므로 인하여, 종래보다 높은 부력을 간단하게 확보할 수 있고, 다종의 제어 및 전원 공급 장비를 설치 가능하도록 내부 공간을 충분히 확보할 수 있으며, 전자 장비가 내장될 수 있는 부력프레임(2100에 직접 충격이 전달되지 않게 교차 열융착으로 복수의 부력판(240)을 결합하여 완충 역할을 할 수 있도록 감싸서 보호할 수 있고, 하부 바닥 형상이 유선형으로 형성되어 해류의 흐름에 최소한의 저항을 받도록 할 수 있어 구조적 장점으로 인하여 전체적으로 기능성과 안정성을 향상시켜 줄 수 있다.

본 발명이 제안하는 무게계류부(300)는 도 2 내지 도 3, 도 7, 도 11, 및 도 12에 도시된 바와 같이, 4개의 파이프 기둥으로 뼈대를 형성하여 무게를 조절할 수 있는 부력조절 부재이다.

또한, 무게계류부(300)는 4개의 평행한 파이프 기둥이 상호 연결된 뼈대에 수직으로 설치되는 방향타(310), 하부에 장착되는 무게판(320), 상부와 하부 사이에 부착되는 수중 관측장비(330), 및 고리부재(340) 등을 포함한다.

또한, 무게계류부(300)는 부력부(200)와 볼트 및 너트에 의해 체결되거나 용접 등에 의해 고정된다.

방향타(310)는 사각 플레이트(plate) 형상으로, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 무게계류부(300)의 일측에 수직으로 설치되어 해수의 흐름(해류 또는 조류)에 따라 일정한 방향을 유지할 수 있게 한다.

즉, 방향타(310)는 해류(또는 조류)에 대한 방향키 역할을 하며 유향에 따라 일정 방향을 유지시켜 주는 역할을 한다.

무게판(320)은 도 3 및 도 7, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 부력(浮力)을 조절하기 위하여 소정 무게를 가지는 부재로, 무게계류부(300) 하부에 복수 개가 다단으로 설치될 수 있고 수량이 가감(加減)될 수 있다.

여기서, 무게판(320)은 사각 플레이트(plate) 형상으로, 부력부(200)의 무게중심을 유지하도록 무게계류부(300)의 하부에 장착된다.

즉, 무게판(320)은 본 발명이 제안하는 해양관측용 부이(100)의 무게중심을 유지하도록 무게계류뷰(300) 하부에 구비되는 무게추(錘)로서, 더욱 자세히는 무게계류부(300) 하단부에서 다단으로 결합되되 수량이 가감(加減)될 수 있게 고정된다.

또한, 무게판(320)은 본 발명이 제안하는 해양관측용 부이(100)가 기울어지지 않고 무게 중심을 잡을 수 있도록 추 역할을 하면서 부력부(200)의 하부가 수면 아래로 가라앉을 수 있게 소정의 무게를 가진다.

또한, 무게판(320)은 부력부(200)가 수중에 완전히 잠겨 가라앉지 않을 정도의 무게를 가지도록 한다.

이러한 무게판(320)은 무게계류부(300)에 장착 수량을 조절하여 부력부(200)의 수상 균형을 유지하고 수위를 조절할 수 있다.

수중 관측장비(330)는 무게계류부(300) 하부 일측에 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이 장착될 수 있어 해수의 흐름 방향(유향), 유속, 해수 온도, 탁도 등을 수중에서 계측할 수 있다.

무게계류부(300)는 부력부(200)의 하부에 구비되어 해저에 있는 고정수단(미도시)과 연결 가능한 고리부재(340)를 더 포함한다.

고리부재(340)는 원형의 고리 형상으로, 해저에 있는 체인, 닻 또는 수중 바닥에 정착된 앵커(anchor) 등과 같은 고정수단(미도시)과 연결되어, 조류(tidal current)나 파랑(波浪)에 의해서 이동되지 않고 현 자리를 지속적으로 유지·계류되도록 한다.(즉, 일정 반경 내에서)

또한, 고리부재(340)의 외피는 MC 나일론 재질로 형성될 수 있어 조류(tidal current)나 파랑(波浪) 등으로 인한 지속적인 유동으로 인하여 발생하는 금속재질 간의 마찰이나 마모를 감소시켜 줄 수 있다.

본 발명이 제안하는 장비설치부(400)는 도 2 내지 도 3, 도 8, 및 도 12에 도시된 바와 같이, 해상에 노출되어 해양 관측장비 또는 등(light), 독립전원 등이 설치될 수 있다.

장비설치부(400)는 수면의 상부에 노출되어 해양 관측장비 또는 등(light)과 같은 표지장비를 설치 가능하도록 하는 구조물로서, 부력부(200)로부터 상향(上向)으로 소정 길이까지 연장되어 형성되며 판 부재 또는 파이프 형상의 프레임 사다리꼴 형상으로 배치되는 통상적인 구조이다.

또한, 장비설치부(400)는 부력부(200)와 볼트 및 너트에 의해 체결되거나 용접 등에 의해 부력부(200) 상부에 고정된다.

또한, 장비설치부(400)는 북위 35도 주변지역에서 독립전원의 최고 효율 구현이 가능한 각도(32~38도)로 조절 가능한 독립전원용 거치대(410) 및 독립전원을 통해 해양 관측 장비 등에 전원을 안정적으로 공급할 수 있으면서, 자료 수집장치, 조절장치 등이 해수의 영향을 받지 하는 수밀포켓(420)을 포함한다.

여기서 독립전원용 거치대(410)는 설치되는 위도에 따라 각도를 조절할 수 있는 받침부재이고, 수밀포켓(420)는 사방이 밀폐되어 해수 유입이 완전히 차단될 수 있는 수밀구조의 수납공간이다.

다음, 도 13은 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(buoy)의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2 내지 도 12, 및 상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이의 제조방법(S100)은, 가) 실린더 형상의 부력프레임(210)에 상측부 모서리에서 방사상으로 확장되는 원판 형상의 밀림방지판(220)을 결합하는 제1 결합단계(S110); 나) 상기 부력프레임(210)의 하측면에 방사상으로 바(bar) 형상의 밀림방지봉(230)을 결합하는 제2 결합단계(S120); 다) 상기 부력프레임(210)을 상하로 뒤집어 상기 밀림방지판(220)을 기반으로 상기 부력프레임(210)을 감싸도록 복수의 부력판(240)을 적층하면서 이탈이 방지되도록 상기 밀림방지봉(230)에 의해 지지되는 적층단계(S130); 라) 상기 적층된 부력판(240) 중 해수면에 닿는 부분을 완만한 유선형의 배면 형상으로 절삭하는 절삭단계(S140); 마) 상기 적층된 부력판(240)을 소정 두께의 피복층(250)으로 둘러싸는 피복단계(S150); 바) 폴리우레아의 액상 재료를 상기 피복층(250) 표면상에 분사시켜 소정 높이로 코팅층(260)을 도포하는 코팅단계(S160); 사) 상기 부력프레임(210), 밀림방지판(220), 밀림방지봉(230), 부력판(240), 피복층(250) 및 코팅층(260)을 포함한 부력부(200)를 완성하여 바로 세우는 일(一)완성단계(S170); 아) 상기 부력부(200) 하부에 무게계류부(300)를 해저에 있는 고정수단(미도시)과 연결 가능하게 설치하는 제1 설치단계(S180); 및 자) 상기 부력부(200)의 상부에 해양 관측장비 또는 등(light)을 장착 가능한 장비설치부(400)를 설치하는 제2 설치단계(S190);를 포함한다.

또한, 상기 다) 단계(S130)에서 상기 부력판(240)은 폴리에틸렌(PE) 폼으로 부채꼴 형상을 가지고 동일층에 배치된 부력판(240)의 수는 2 내지 4개 중 하나이며 동일층에 배치된 부력판(240)은 도넛(doughnut) 형상으로 상하 결합시 교차 열융착으로 견고하게 적층시켜 결합시킨다. 또한, 상기 마) 및 바) 단계(S150, S160)에서 상기 부력판(240)은 상기 피복층(250) 및 코팅층(260)과 일체화되어 수밀이 강화되고 상기 피복층(250)과 코팅층(260)이 외부 충격으로부터 일부가 손상된다 하더라도 부력을 발생함에 있어 영향을 적게 받는다.

또한, 상기 아) 단계(S180)에서 상기 무게계류부(300)는 해류의 흐름에 따라 일정한 방향을 유지케 하도록 일측에 플레이트(plate) 형상의 방향타(310)가 수직으로 설치되어 있다.

또한, 상기 아) 단계(S180)에서 상기 무게계류부(300)는 부력(浮力)을 조절하기 위하여 하부에 복수의 무게판(320)이 다단으로 설치되어 가감(加減) 가능하다.

그럼, 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이(100)의 제조방법(S100)을 다음과 같이 순차적으로 자세히 설명한다.

1) 제1 결합단계(S110)

제1 결합단계(S110)는 실린더 형상의 부력프레임(210)에 상측부 모서리에서 방사상으로 확장되는 원판 형상의 밀림방지판(220)을 결합하는 단계이다.

여기서, 부력프레임(210)은 도 3 내지 도 5, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 중공의 실린더(cylinder) 형상으로, 전자장비 및 전원설비 등을 구비할 수 있는 내부 공간을 형성하는 수밀(水密)구조의 뼈대이고, 스테인리스(Stainless) 재질로 구성될 수 있어 내구성이 강하고 부식으로 인한 녹 발생도 적으며 유지보수가 유리할 수 있다.

밀림방지판(220)은 도 3 내지 도 5, 및 도 9에 도시된 바와 같이, 부력프레임(210)의 상(上)측부에서 중공의 원판 형상으로 돌출되어 결합되는데, 부력프레임(210)의 상측부 모서리에서 외측 방향으로 확장되어 구성되되, 부력프레임(210)과 용접으로 고정될 수 있고, 스테인리스(Stainless) 재질로 구성될 수 있어 내구성이 강하고 부식으로 인한 녹 발생도 적을 수 있다.

2) 제2 결합단계(S120)

제2 결합단계(S120)는 부력프레임(210)의 하측면에 방사상으로 바(bar) 형상의 밀림방지봉(230)을 결합하는 단계이다.

밀림방지봉(230)은 도 3 내지 도 5, 및 도 9에 도시된 바와 같이, 부력프레임(210)의 하부 측면에서 일자형의 바(bar) 형상으로 방사상 돌출되어 결합되고, 차후 복수의 부력판(240)이 적층되어 고정되도록 부력프레임(210)의 하부 측면에서 지지하면서 복수의 부력판(240)의 무게를 지탱한다.

또한, 밀림방지봉(230)은 부력프레임(210)과 용접으로 고정될 수 있고, 스테인리스(Stainless) 재질로 구성될 수 있어 내구성이 강하고 부식으로 인한 녹 발생도 적을 수 있다.

3) 적층단계(S130)

적층단계(S130)는 부력프레임(210)을 상하로 뒤집어 밀림방지판(220)을 기반으로 상기 부력프레임(210)을 감싸도록 복수의 부력판(240)을 적층하면서 이탈이 방지되도록 밀림방지봉(230)에 의해 지지되는 단계이다.

특히, 적층단계(S130)에서 부력프레임(210)은 밀림방지판(220)이 아래로 가게 상하로 뒤집혀(도 9의 (a) -> 도 9의 (b)) 복수의 부력판(240)이 밀림방지판(220)에서 밀림방지봉(230) 방향으로 다단·확장·적층되어 상기 복수의 부력판(240)에 의해서 감싸진다.

이때, 적층단계(S130)에서 부력판(240)은 폴리에틸렌(PE) 폼으로 부채꼴 형상을 가지고 동일층에 배치된 부력판(240)의 수는 2 내지 4개 중 하나이며 동일층에 배치된 부력판(240)은 도넛(doughnut) 형상으로 상하 결합시 교차 열융착으로 견고하게 적층시켜 결합된다.

여기서, 밀림방지판(220)은 제작시 부력판(240)을 하부에서 지지하는 기능을 하고 현장 사용시 부력판(240)이 상부로 이탈하는 것을 방지하는 기능을 한다.

밀림방지봉(230)은 제작시 복수의 부력판(240)이 견고하게 부착되도록 하고 현장 사용시 부력판(240)이 하부로 이탈하는 것을 감소시키는 기능을 한다.

또한, 밀림방지봉(230)은 복수의 부력판(240)이 적층되어 고정되도록 부력프레임(210)의 하부 측면에서 지지하면서 복수의 부력판(240)의 무게를 지탱하는 기능도 동시에 수행한다.

또한, 복수의 부력판(240)은 부력부(200)가 수면에 부유하도록 하고, 외부 충격에 내부 장치들(계측장비, 제어장치 또는 전원설비 등)이 직접적인 손상을 받지 않도록 완충 역할을 한다.

4) 절삭단계(S140)

절삭단계(S140)는 적층된 부력판(240) 중 해수면에 닿는 부분을 완만한 유선형의 배면 형상으로 절삭하는 단계이다.

특히, 부력부(200)의 변곡되는 부분의 부력판(240)은 유선형으로 형성되어 파도나 해류에 의한 흐름에 최소 저항을 받도록 한다.

즉, 부력부(200)의 하부에 해당하는 부력판(240)은 하부가 물 위에 떠 있기 유리하게 둥글넓적한 대야 바닥과 같이 유선형이 되도록, 도 10의 (b)와 같이 유선형의 배(ship) 하부 형상과 같이 그라인더(grinder)로 배면 작업이 이루어진다.

5) 피복단계(S150)

피복단계(S150)는 적층된 부력판(240)을 소정 두께의 피복층(250)으로 둘러싸는 단계이다.

피복층(250)은 도 3, 도 4, 및 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이, 적층된 복수의 부력판(240)을 외부에서 둘러싸 부착되는 일체의 시트지와 같이 적층된 복수의 부력판(240) 측면 표면을 둘러싸도록 포장된다.

또한, 피복층(250)은 나일론 직물이나 유리섬유와 같은 실을 짜서 만드는 것이 아니라 섬유를 기계적, 화학적 또는 열로 처리해서 섬유집합체를 결속시켜 직접포(또는 접착포(Bonded Fabric)라고도 함)의 형태를 이루어 폴리우레아를 포함하는 코팅층(260)과 일체화되면, 전체적인 유연성과 탄성력을 갖게 되어 외부의 물리적 충격이나 화학적 변화에도 충분히 견딜 수 있다.

6) 코팅단계(S160)

코팅단계(S160)는 폴리우레아의 액상 재료를 상기 피복층(250) 표면상에 분사시켜 소정 높이로 코팅층(260)을 도포하는 단계이다.

코팅층(260)은 도 3, 도 4, 및 도 10의 (d)에 도시된 바와 같이, 피복층(250)의 전체를 커버하도록 소정 두께로 도포되는데, 폴리우레아를 포함할 수 있다.

또한, 코팅층(260)은 여러 가지 색소를 첨가하여 부력부(200)에 다양한 색상을 부여할 수 있고 고무 재질에 비해 자외선이나 오존 등에 강하여 내후성과 내구성을 개선시켜 줄 수 있다.

여기서, 폴리우레아는 분자구조 내에 우레아 결합을 갖고 있는 고분자 화합물로, 반응속도가 매우 빠른 촉매 없이 저온 및 고습의 상황에서도 시공이 가능한 제품이다.

또한, 폴리우레아는 분자 구조 내에 우레아 결합인 고분자 화합물로서, 우수한 방식성과 방오성이 있고 조개류나 따개비(Barnacle) 등 해양 생물이 고착하는 것을 막아 주는 효과가 있어, 각종 해양 구조물의 코팅제로 매우 적합하다.

본 발명의 일실시 예에서 도포되는 폴리우레아의 두께는 부력부(200)의 크기 및 용도에 따라 달리 구성하여 외부 강도, 연성 및 부력을 보완할 수 있다.

이에 코팅층(260)은 통상적인 방법으로 균일한 두께로 스프레이 도포하는 것이 바람직하다.

참고로, 코팅층(260)은 녹 방지 및 강력한 방수를 위하여 광명단 페인트가 추가로 덧칠될 수도 있다.

7) 일(一)완성단계(S170)

일(一)완성단계(S170)는 부력프레임(210), 밀림방지판(220), 밀림방지봉(230), 부력판(240), 피복층(250) 및 코팅층(260)을 포함한 부력부(200)를 완성하여 바로 세우는 단계이다.

적층단계(S130)에서 부력프레임(210)이 밀림방지판(220) 아래로 가게 상하로 뒤집혀진 상태이므로, 부력부(200)가 완성되면 도 10의 (d)에 도시된 바와 같이 바로 세운다.

8) 제1 설치단계(S180)

제1 설치단계(S180)는 부력부(200)의 하부에 무게계류부(300)를 해저에 있는 고정수단(미도시)과 연결 가능하게 설치하는 단계이다.

무게계류부(300)는 도 2 내지 도 3, 도 7, 도 11, 및 도 12에 도시된 바와 같이, 4개의 파이프 기둥으로 뼈대를 형성하여 무게를 조절할 수 있는 부력조절 부재이다.

또한, 무게계류부(300)는 4개의 평행한 파이프 기둥이 상호 연결된 뼈대에 수직으로 설치되는 방향타(310), 하부에 장착되는 무게판(320), 상부와 하부 사이에 부착되는 수중 관측장비(330), 및 고리부재(340) 등을 포함한다.

또한, 무게계류부(300)는 부력부(200)와 볼트 및 너트에 의해 체결되거나 용접 등에 의해 부력부(200)의 하부에 고정된다.

이때, 무게계류부(300)는 해수의 흐름에 따라 일정한 방향을 유지하도록 일측에 플레이트(plate) 형상의 방향타(310)가 수직으로 설치되어 있다.

또한, 무게계류부(300)는 부력(浮力)을 조절하기 위하여 하부에 복수의 무게판(320)이 다단으로 설치되어 가감(加減) 가능하다.

여기서, 무게판(320)은 본 발명이 제안하는 해양관측용 부이(100)의 무게중심을 유지하도록 무게계류뷰(300) 하부에 구비되는 무게추(錘)로서, 더욱 자세히는 무게계류부(300) 하단부에서 다단으로 결합되되 수량이 가감(加減)될 수 있게 고정된다.

수중 관측장비(330)는 무게계류부(300) 하부 일측에 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이 장착될 수 있어 해수의 흐름 방향(유향), 유속, 해수 온도, 탁도 등을 수중에서 계측할 수 있다.

고리부재(340)는 원형의 고리 형상으로, 해저에 있는 체인, 닻 또는 수중 바닥에 정착된 앵커(anchor) 등과 같은 고정수단(미도시)과 연결되어, 조류(tidal current)나 파랑(波浪)에 의해서 이동되지 않고 현 자리를 지속적으로 유지·계류되도록 한다.(즉, 일정 반경 내에서)

또한, 고리부재(340)의 외피는 MC 나일론 재질로 형성될 수 있어 조류(tidal current)나 파랑(波浪) 등으로 인한 지속적인 유동으로 인하여 발생하는 금속재질 간의 마찰이나 마모를 감소시켜 줄 수 있다.

9) 제2 설치단계(S190)

제2 설치단계(S190)는 부력부(200)의 상부에 해양 관측장비 또는 등(light)을 장착 가능한 장비설치부(400)를 설치하는 단계이다.

장비설치부(400)는 도 2 내지 도 3, 도 8, 및 도 12에 도시된 바와 같이, 해상에 노출되어 해양 관측장비 또는 등(light), 독립전원 등이 설치될 수 있다.

또한, 장비설치부(400)는 부력부(200)와 볼트 및 너트에 의해 체결되거나 용접 등에 의해 부력부(200) 상부에 고정된다.

또한, 장비설치부(400)는 북위 35도 주변지역에서 독립전원의 최고 효율 구현이 가능한 각도(32~38도)로 조절 가능한 독립전원용 거치대(410) 및 독립전원을 통해 해양 관측 장비 등에 전원을 안정적으로 공급할 수 있으면서, 자료 수집장치, 조절장치 등이 해수의 영향을 받지 하는 수밀포켓(420)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 설치단계(S180) 및 제2 설치단계(S190)는 본 발명이 제안하는 해양관측용 부이의 제조방법(S100)의 효과를 높이기 위해서 순서를 달리할 수 있다.

즉, 부력부(200)의 상부에 해양 관측장비 또는 등(light)을 장착 가능한 장비설치부(400)를 설치하는 단계(S190)를 수행한 후 부력부(200)의 하부에 무게계류부(300)를 해저에 있는 고정수단(미도시)과 연결 가능하게 설치하는 단계(S180)를 수행할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일실시 예에 따른 해양관측용 부이의 제조방법(S100)은, 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 결합단계(S110), 제2 결합단계(S120), 적층단계(S130), 절삭단계(S140), 피복단계(S150), 코팅단계(S160), 일(一)완성단계(S170), 제1 설치단계(S180), 및 제2 설치단계(S190)를 포함하는 공정을 수행하여 본 발명이 제안하는 해양관측용 부이(100)를 최종 완성한다.

종합적으로 정리하면, 본 발명이 제안하는 해양관측용 부이(100)는 해상 또는 해수면에 부유되는 부력부(200), 상기 부력부(200)의 하부에 위치하여 해저의 고정수단(미도시)과 연결되며 수중의 센서들을 장착하고 해양관측용 부이(100)의 무게 중심 역할을 하는 무게계류부(300), 및 상기 부력부(200)의 상부에 위치하여 등(light), 표지 및 해양 관측장비 등을 설치할 수 있는 장비설치부(400)를 포함한다.

본 발명이 제안하는 부력부(200)는 스테인리스(stainless) 재질의 내부 부력프레임(210)에 폐쇄 기공 폴리에틸렌(PE) 폼의 부력판(240)을 다단 교차 열융착 적층하되, 부력프레임(210) 상부에 밀림방지판(220)을 설치하고 내부 부력프레임(210) 하부 측면에 다수의 밀림방지봉(230)을 방사상으로 설치하여 부력프레임(210)과 다단 적층된 폐쇄 기공 PE 폼의 부력판(240) 간 이탈 현상을 방지한다.

또한, 실린더 형상의 부력프레임(210)은 내부에 전력 저장장치를 수납할 수 있는 공간이 있고, 두 개의 관통 파이프(미부호)가 매립되어 상부 장비와 연결되는 수중 관측장비(또는 센서) 케이블이 유입될 수 있다.

또한, 부력부(200)에 밀림방지판(220) 및 밀림방지봉(230) 적용으로, 거친 해양환경 및 충격 발생 시에도 내부에 위치하는 부력프레임(210)과 PE 폼의 부력판(240) 간 이탈 현상이 방지되고, 관통 파이프(미부호)가 내부 부력프레임(210) 에 매립 설치되어 관측장비 케이블의 외부 노출에 따른 손상을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 복수의 부력판(240) 외부에 피복층(또는 나일론 보강) 및 코팅층(폴리우레아)을 통해 외부 충격에 강한 부력부(200)를 형성하게 한다.

본 발명이 제안하는 무게계류부(300)는 해양 수중 관측장비(수중센서 등)를 부착할 수 있고, 수중센서의 원활한 작동을 위해 구조물에 의한 간섭을 최소화하기 위하여 수직 방향의 센서신호를 수·발신 할 수 있도록 4개의 파이프 기둥으로 구성된다.

또한, 무게계류부(300)는 열악한 해양 환경하에서 부력부(200)가 해수의 흐름(해류 또는 조류)에 따른 방향을 일정하게 유지하도록 파이프 기둥 일측에 방향타(310)(또는 vane)을 부착하여 데이터 수집 장애를 최소화하고, 파이프 기둥 하단부에 다단의 중추용 무게판을 가감 적용하여 부력 조절 및 무게중심을 유지하도록 한다.

본 발명이 제안하는 장비설치부(400)는 북위 35도 주변 지역에서 독립 전원의 최고 효율 구현이 가능한 각도(32~38도)로 조절 가능한 독립 전원용 거치대(410)가 설치되고, 독립 전원을 통해 해양 관측 장비 등에 전원을 안정적으로 공급할 수 있으며, 자료 수집 장치, 조절 장치 등이 해수의 영향을 받지 않도록 하는 수밀 포켓(420)을 부착할 수 있는 구조이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 본 발명이 제안하는 해양관측용 부이(buoy)
200 : 부력부
300 : 무게계류부
400 : 장비설치부

Claims (4)

1. 해수면에 부유(浮遊) 가능한 부력부와, 상기 부력부의 하부에 구비되어 해저에 있는 고정수단과 연결 가능한 무게계류부, 및 상기 부력부의 상부에 구비되어 해양 관측장비 또는 등(light)을 설치할 수 있는 장비설치부를 포함하는 해양관측용 부이(buoy)에 있어서,
   상기 부력부는 해수면에 부유하기 용이하도록 하부가 완만한 유선형의 배면 형상으로, 중공의 실린더 형상을 가지되 전자장비를 보호하기 위한 수밀(水密)구조의 부력프레임; 상기 부력프레임의 상측부 모서리에서 방사상으로 확장되는 원판 형상의 밀림방지판; 상기 부력프레임의 하측면에 방사상으로 결합되는 바(bar) 형상의 밀림방지봉; 상기 밀림방지판을 기반으로 상기 부력프레임을 감싸게 적층되되 이탈이 방지되도록 상기 밀림방지봉에서 의해 지지되는 복수의 부력판; 상기 적층된 부력판을 둘러싸는 피복층; 및 상기 피복층 표면에 소정 높이 도포되는 코팅층;을 포함하고,
   상기 밀림방지판은 제작시 상기 부력판을 하부에서 지지하고 현장 사용시 상기 부력판이 상부로 이탈하는 것을 방지하며,
   상기 부력판은 폐쇄 기공으로 이루어진 폴리에틸렌(PE) 폼으로 부채꼴 형상을 가지고 동일층에 배치된 부력판의 수가 2 내지 4개 중 하나이며 동일층에 배치된 부력판이 도넛(doughnut) 형상으로 상하 결합시 교차 열융착으로 견고하게 적층되어 상기 피복층 및 코팅층과 일체화되어 수밀이 강화되고 상기 피복층과 코팅층이 외부 충격으로부터 일부가 손상된다 하더라도 부력을 발생함에 있어 영향을 적게 받으며,
   상기 코팅층은 폴리우레아를 포함하며,
   상기 무게계류부는 일측에 플레이트(plate) 형상의 방향타가 수직으로 설치되어 해수의 흐름에 따라 일정한 방향을 유지케 하고 부력(浮力)을 조절하기 위하여 하부에 복수의 무게판이 다단으로 설치되어 가감(加減) 가능하고 해저에 있는 고정수단과 연결 가능한 고리부재를 더 포함하며,
   상기 고리부재의 외피는 MC 나일론 재질로 상기 고정수단과의 마찰이나 마모를 감소시키는 것을 특징으로 하는 해양관측용 부이.
2. 삭제
3. 가) 실린더 형상을 가지되 전자장비를 보호하기 위한 수밀(水密)구조의 부력프레임에 상측부 모서리에서 방사상으로 확장되는 원판 형상의 밀림방지판을 결합하는 제1 결합단계;
   나) 상기 부력프레임의 하측면에 방사상으로 바(bar) 형상의 밀림방지봉을 결합하는 제2 결합단계;
   다) 상기 부력프레임을 상하로 뒤집어 상기 밀림방지판을 기반으로 상기 부력프레임을 감싸도록 복수의 부력판을 적층하면서 이탈이 방지되도록 상기 밀림방지봉에 의해 지지되는 적층단계;
   라) 상기 적층된 부력판 중 해수면에 닿는 부분을 완만한 유선형의 배면 형상으로 절삭하는 절삭단계;
   마) 상기 적층된 부력판을 소정 두께의 피복층으로 둘러싸는 피복단계;
   바) 폴리우레아의 액상 재료를 상기 피복층 표면상에 분사시켜 소정 높이로 코팅층을 도포하는 코팅단계;
   사) 상기 부력프레임, 밀림방지판, 밀림방지봉, 부력판, 피복층 및 코팅층을 포함한 부력부를 완성하여 바로 세우는 일완성단계;
   아) 상기 부력부의 하부에 무게계류부를 해저에 있는 고정수단과 연결 가능하게 설치하는 제1 설치단계; 및
   자) 상기 부력부의 상부에 해양 관측장비 또는 등(light)을 장착할 수 있는 장비설치부를 설치하는 제2 설치단계;를 포함하되,
   상기 다) 단계에서 상기 부력판은 폴리에틸렌(PE) 폼으로 부채꼴 형상을 가지고 동일층에 배치된 부력판의 수는 2 내지 4개 중 하나이며 동일층에 배치된 부력판은 도넛(doughnut) 형상으로 상하 결합시 교차 열융착으로 견고하게 적층시켜 결합시키고,
   상기 마) 및 바) 단계에서 상기 부력판은 상기 피복층 및 코팅층과 일체화되어 수밀이 강화되고 상기 피복층과 코팅층이 외부 충격으로부터 일부가 손상된다 하더라도 부력을 발생함에 있어 영향을 적게 받으며,
   상기 아) 단계에서 상기 무게계류부는 조류의 흐름에 따라 일정한 방향을 유지케 하도록 일측에 플레이트(plate) 형상의 방향타가 수직으로 설치되고 부력(浮力)을 조절하기 위하여 하부에 복수의 무게판이 다단으로 설치되어 가감(加減) 가능하고 해저에 있는 고정수단과 연결 가능한 고리부재를 더 포함하며,
   상기 고리부재의 외피는 MC 나일론 재질로 상기 고정수단과의 마찰이나 마모를 감소시키는 것을 특징으로 하는 해양관측용 부이의 제조방법.
4. 삭제

Images