KR102176031B1 - 기상용 무인항공기 - Google Patents

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KR102176031B1
KR102176031B1 KR1020190126426A KR20190126426A KR102176031B1 KR 102176031 B1 KR102176031 B1 KR 102176031B1 KR 1020190126426 A KR1020190126426 A KR 1020190126426A KR 20190126426 A KR20190126426 A KR 20190126426A KR 102176031 B1 KR102176031 B1 KR 102176031B1
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이동환
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주식회사 보라스카이
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    • B64U2101/35—UAVs specially adapted for particular uses or applications for science, e.g. meteorology

Abstract

본 발명은 무인항공기 본체상단에 일정 높이의 본체연장부와 본체연장부 상단에 연결되는 수직지지대 및 환경센서부를 포함하여 수직지지대로 무인항공기의 본체로부터 이격거리를 유지하며 상단의 환경센서부로 기상관측을 하고, 수직지지대 하단은 무인항공기의 본체연장부 상단에 힌지 결합되어 폴딩되어 환경센서부를 보호하며 무인항공기의 높이를 최소화 할 수 있는 기상용 무인항공기를 제공한다.

Description

기상용 무인항공기{Meteorological unmanned aerial vehicle}
본 발명은 기상용 무인항공기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무인항공기 본체상단에 일정 높이의 본체연장부와 본체연장부 상단에 연결되는 수직지지대 및 환경센서부를 포함하여 수직지지대 상단의 환경센서부로 기상관측을 하고, 수직지지대 하단은 무인항공기의 본체연장부 상단에 힌지 결합되어 폴딩되는 기상용 무인항공기에 관한 것이다.
무인항공기는 운반 및 보관의 편리성과 조작의 용이성으로 인해 그 사용범위가 점차 확대되고 있고, 특히, 사람의 직접 접근이 어려운 분야에서 무인항공기인 드론을 활용하고 있으며, 기상관측 외에도 항공 촬영, 재난 재해 모니터링 및 물류 운반 등의 다양한 분야에서 사용하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다.
특히, 기상관측과 관련하여 드론을 많이 이용하고 있는데, 수자원관리, 하천관리 및 측량분야에서 드론을 활용하여 수자원의 흐름, 수질관측, 유량조사 또는 재해관리 등을 적용한 연구 사례가 늘어나고 있으며, 더욱이 드론을 기반으로 하는 수자원 및 하천관리로서, 다목적 댐 및 수중보의 위험 감지와 자동 전파 등을 포함하는 상시 모니터링, 녹조 발생에 따른 오염과 감지 및 확산예측 등을 포함하는 상시 모니터링 및 전조 파악, 하천 감시 및 지도의 자동 생성 등을 포함하는 하천지형 모니터링 및 지도 생성, 쓰레기, 내수면 어업 및 낚시 등을 포함하는 하천 위험 및 금지구역 상시 감시, 불법 건축 등을 포함하는 수변 개발현장 모니터링, 홍수 피해나 가뭄 상황 등을 포함하는 가뭄, 홍수 모니터링 및 피해예측 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
하지만, 풍향, 풍속 등의 기상관측의 경우, 드론의 구조상 기상관측 측정부와 드론의 본체사이에는 일정 이상의 이격거리가 있어야 하며, 드론에서 발생하는 추력에 의한 영향으로 인해 정확한 측정이 어려운 문제점이 있다.
또한, 이격거리를 확보하기 위해서는 드론의 크기가 커져 이동 및 보관이 어렵고, 드론 크기로 인한 비행시간이 단축되며, 외부 충격으로인해 센서부가 손상되거나, 드론의 날개 등의 파손될 우려가 있다.
종래기술, 대한민국 공개특허 제2018-0031298(2018.03.28.)는 실시간 기상 관측용 복합센서와 자체 풍향과 풍속 측정 기능을 탑재한 드론 및 이를 활용한 기상 관측 시스템에 관한 것으로, 무인항공기인 드론에 풍속측정관을 구비하여 풍향 및 풍속을 측정하는 내용을 개시하고 있다. 하지만, 종래기술은 풍속측정관이 드론에고정되어 드론의 부피가 크고 이동이 불편하며 풍속측정관이 노출되어 있어 파손의 위험이 높은 단점이 있다.
대한민국 공개특허 제2018-0031298호(2018.03.28) 실시간 기상 관측용 복합센서와 자체 풍향과 풍속 측정 기능을 탑재한 드론 및 이를 활용한 기상 관측 시스템
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 무인항공기 본체상단에 일정 높이의 본체연장부와 본체연장부 상단에 연결되는 수직지지대 및 환경센서부를 포함하여 수직지지대로 무인항공기의 본체로부터 이격거리를 유지하며 상단의 환경센서부로 기상관측을 하고, 수직지지대 하단은 무인항공기의 본체연장부 상단에 힌지 결합되어 폴딩되어 환경센서부를 보호하며 무인항공기의 높이를 최소화 할 수 있는 기상용 무인항공기를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 본체와, 상기 본체의 일측에서 연장되어 추력을 발생하는 복수의 암 및 상기 복수의 암에 각각 배치되는 랜딩 기어를 포함하여 풍향 및 풍속을 측정하는 기상용 무인항공기에 있어서, 상기 본체의 상단에서부터 일정 곡률로 일정 높이 연장되는 본체연장부와 상기 본체연장부의 상단에서부터 일정 높이 수직으로 연장되는 수직지지대와, 상기 수직지지대 하단에 연결되되, 상기 본체연장부 상단에 힌지 결합되는 수직지지대브라켓과, 상기 수직지지대브라켓의 일단에 구비되어 일정한 간격을 갖고 다각형의 형상으로 돌출되어 복수개 형성되는 브라켓각도조절부와, 상기 본체연장부 상단에 일정 깊이의 홈으로 형성되어 상기 수직지지대브라켓이 힌지 결합되는 수직지지대연결부와, 상기 수직지지대연결부의 하단에 구비되어 상기 브라켓각도조절부와 동일한 형상으로 일정한 간격을 갖는 홈이 복수개 형성되는 브라켓각도조절홈 및 상기 수직지지대의 상단에 구비되어 풍향 및 풍속을 측정하는 환경센서부를 포함하며, 상기 수직지지대브라켓이 힌지결합에 의해 폴딩/언폴딩되고, 상기 브라켓각도조절부는 상기 브라켓각도조절홈에 끼움결합되어, 상기 브라켓각도조절부가 상기 브라켓각도조절홈을 이동하며 결합되어 상기 수직지지대브라켓의 폴딩 각도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 따른 기상용 무인항공기는 수직지지대 및 환경센서부가 무인항공기 본체연장부의 상단에 결합되어 수직지지대 및 본체연장부로 일정 이격거리를 유지할 수 있어 무인항공기의 추력에 방해받지 않고 기상관측을 할 수 있다.
본 발명에 따른 기상용 무인항공기는 본체연장부 상단에 수직지지대가 힌지결합되어 폴딩하여 환경센서부를 보호하며 이동 및 보관할 수 있고, 언폴딩하여 기상관측 할 수 있어 유지보수가 용이한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기상용 무인항공기를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 수직지지대 및 결합구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 기상용 무인항공기의 폴딩 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 기상용 무인항공기의 폴딩/언폴딩 상태의 높이 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5 내지 7은 본 발명에 따른 기상용 무인항공기의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 기상용 무인항공기의 일실시 예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기상용 무인항공기를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시한 수직지지대 및 결합구조를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 기상용 무인항공기의 폴딩 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 기상용 무인항공기의 폴딩/언폴딩 상태의 높이 관계를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 5 내지 7은 본 발명에 따른 기상용 무인항공기의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기상용 무인항공기(10)는 본체연장부(100), 수직지지대(200) 및 환경센서부(300)를 포함할 수 있다.
상기 기상용 무인항공기(10)는 본체와, 상기 본체의 일측에서 연장되어 추력을 발생시키는 복수의 암 및 상기 복수의 암 또는 상기 본체에 배치되는 랜딩기어를 포함하며, 상기 본체연장부(100)는 상기 본체의 상단에서부터 일정 곡률로 일정 높이 형성되는 다면체의 형상으로 상기 본체로부터 일정간격을 유지할 수 있고, 상기 수직지지대(200)는 내부가 중공인 관의 형상으로 상기 본체연장부(100)의 상단에서부터 일정 높이 수직으로 연장되어 상기 환경센서부(300)를 지지하고, 상기 환경센서부(300)는 상기 수직지지대(200)의 상단에 구비되어 풍향 및 풍속을 측정하며, 상기 수직지지대(200)는 상기 본체연장부(100)의 상단에 힌지 결합되어 상기 본체연장부(100)로부터 지지될 수 있다.
여기서, 상기 수직지지대(200)는 상기 환경센서부(300)를 상기 기상용 무인항공기(10)의 추력을 발생시키는 복수의 암으로부터 이격거리를 유지하여 상기 환경센서부(300)의 기상측정을 정확하게 할 수 있고, 내부가 중공인 관을 복수개 결합하여 길이를 조절할 수 있으며, 직경이 다른 관을 복수개 결합하고, 내부에 볼 스프링을 구비하여 직경이 작은 관을 슬라이드 작동을 통해 직경이 큰 관으로 슬라이딩하여 길이를 조절하거나, 내부에 나선형의 홈을 구비하여 회전함에 따라 길이를 조절할 수 있어 상기 환경센서부(300)의 위치를 조절할 수 있다.
또한, 상기 기상용 무인항공기(10)는 자동모터(미도시) 및 무선통신부(미도시)를 더 포함하여 상기 수직지지대(200)를 기상 상황에 따라 상기 무선통신부(미도시)로 상기 자동모터(미도시)를 작동시켜 길이를 조절할 수 있다.
상기 환경센서부(300)는 센서수용부(310) 및 센서지지부(320)를 포함할 수 있으며, 상기 센서수용부(310)는 내부가 중공인 다각형의 형상으로 내부에 환경센서(미도시)를 수용하고 측면에 복수의 측정홀(311)을 포함하여 풍향 및 풍속을 측정할 수 있고, 상기 센서지지부(320)는 상단에서 하단으로 갈수록 좁아지는 형상으로 상기 센서수용부(310) 하단에 결합되며, 하단 중앙에 상기 수직지지대(200)와 결합되는 결합홀(321)을 구비하여 상기 환경센서부(300)를 상기 수직지지대(200) 상단에 고정 및 지지할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 기상용 무인항공기는 수직지지대브라켓(400)을 더 포함하고, 상기 본체연장부(100)는 수직지지대연결부(110)를 포함할 수 있다.
상기 수직지지대브라켓(400)은 상기 수직지지대(200) 하단에 연결되되, 상기 본체연장부(100) 상단에 힌지 결합되어 상기 수직지지대(200)를 지지하고, 상기 수직지지대연결부(110)는 상기 본체연장부(100) 상단에 일정 깊이의 홈으로 형성되어 상기 수직지지대브라켓(400)이 힌지 결합되어 상기 수직지지대브라켓(400)을 지지하며, 상기 수직지지대브라켓(400)이 상기 수직지지대연결부(110)에서 폴딩/언폴딩되어 상기 수직지지대(200) 및 환경센서부(300)의 위치를 변경하여 이용할 수 있다.
상기 수직지지대브라켓(400)은 일정 두께를 갖는 판으로 형성되어 중앙부에 상기 수직지지대(200)가 관통하여 결합되는 수직지지대결합홀(410), 일단에는 중앙부에서 일단까지 일정 각도로 빗면이 형성되고 상기 본체연장부(100) 상단의 상기 수직지지대연결부(110)에 힌지 결합되어 상기 수직지지대(200)를 고정할 수 있는 상단결합부(420), 타단에는 중앙부보다 일정 두께 얇게 형성되어 상기 수직지지대연결부(110)의 타단에서 탈부착부재(미도시)를 이용하여 상기 수직지지대브라켓(400)을 탈부착하여 폴딩/언폴딩 할 수 있는 상단탈부착부(430)를 포함할 수 있다.
상기 수직지지대결합홀(410)은 상기 환경센서부(300)에 수용되는 상기 환경센서(미도시)의 케이블을 상기 수직지지대(200) 내부를 통하여 상기 본체연장부(100)내부에 수용할 수 있고, 상기 상단결합부(420)는 힌지 결합을 하기 위한 홀이 구비되어 상기 수직지지대연결부(110)와 연결부재(미도시)를 이용하여 힌지 결합할 수 있으며, 상기 상단탈부착부(430)는 자동 또는 수동에 의해 상기 수직지지대연결부(110)의 타단에서 상기 수직지지대브라켓(400) 타단을 탈부착할 수 있어 상기 수직지지대브라켓(400)이 상측 또는 하측으로 회전하여 폴딩/언폴딩 될 수 있다.
상기 수직지지대연결부(110)는 상기 본체연장부(100) 상단에 일정 깊이의 홈으로 형성되어 상기 수직지지대브라켓(400)을 수용하고, 중앙부 측면에는 상기 수직지지대브라켓(400)의 상단결합부(420)가 힌지결합되는 힌지결합부(111), 일단에는 상기 수직지지대(200)의 직경 너비로 홈이 형성되고, 상면이 일정 곡률가지며 일단으로 갈수록 상면의 높이가 낮아지는 형상으로 폴딩 작동 시 상기 수직지지대(200)의 일부가 수용되어 상기 수직지지대(200)를 고정하는 수직지지대고정홈(112), 타단에는 하면 일부가 일정 높이 높게 형성되어 탈부착부재(미도시)를 이용하여 상기 수직지지대브라켓(400)의 상단탈부착부(430)가 탈부착할 수 있는 브라켓탈부착부(113), 하면의 중앙에는 상기 본체연장부(100) 내부로 관통하여 상기 환경센서부(300)의 상기 환경센서(미도시)의 케이블 등이 통과하는 센서홀(114)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 상단결합부(420)는 상기 수직지지대브라켓(400)의 폴딩되는 각도를 조절하기 위한 브라켓각도조절부(421)를 더 포함할 수 있고, 상기 수직지지대연결부(110)는 상기 브라켓각도조절부(421)가 결합되는 브라켓각도조절홈(115)을 더 포함할 수 있다.
상기 브라켓각도조절부(421)는 상기 상단결합부(420) 표면을 따라 일정한 간격을 갖고 다각형의 형상으로 돌출되어 복수개 형성되고, 상기 브라켓각도조절홈(115)은 상기 상단결합부(420)가 결합되는 상기 수직지지대연결부(110) 중앙부 하면 또는 측면의 상기 힌지결합부(111)에 상기 브라켓각도조절부(421)와 동일한 다각형의 형상으로 일정한 간격을 갖는 홈이 복수개 형성되며, 상기 상단결합부(420)가 상기 힌지결합부(111)에 힌지 결합됨과 동시에 상기 브라켓각도조절부(421)가 상기 브라켓각도조절홈(115)에 끼움결합되며, 상기 수직지지대브라켓(400)이 힌지결합에 의해 회전함에 따라 상기 브라켓각도조절부(421)가 상기브라켓각도조절홈(115)을 이동하며 결합되어 각도를 조절하여 고정할 수 있다.
이하, 도 3 및 4를 참조하여 본 발명에 따른 기상용 무인항공기의 작동 실시예를 설명한다.
도 3을 참조하면, 상기 기상용 무인항공기(10)는 상기 수직지지대브라켓(400)의 작동에 따라 폴딩/언폴딩될 수 있다.
먼저, 상기 기상용 무인항공기(10)로 풍향 및 풍속 등을 측정하는 경우, 상기 수직지지대브라켓(400)을 언폴딩하여 상기 상단결합부(420)와 상기 힌지결합부(111)의 힌지 결합에 의해 상측으로 회전시키며, 상기 수직지지대(200) 및 환경센서부(300)를 상기 본체연장부(100) 상단에 수직으로 위치하게 하고, 상기 수직지지대연결부(110)의 상기 브라켓탈부착부(113)에 부착하여 언폴딩 상태로 상기 기상용 무인항공기(10)를 비행해 목표 상공에서 풍향 및 풍속을 측정할 수 있다.
상기 기상용 무인항공기(10)가 풍향 및 풍속 측정을 완료하는 경우, 상기 브라켓탈부착부(113)를 탈착하여 상기 수직지지대브라켓(400)을 힌지 결합에 의해 하측으로 회전시키고, 상기 수직지지대(200)를 상기 수직지지대연결부(110)의 수직지지대(200)고정홈에 위치시켜 폴딩 상태로 하여 상기 환경센서부(300)를 보호하며 이동 및 보관할 수 있다.
또한, 상기 기상용 무인항공기(10)는 자동모터(미도시) 및 무선통신부(미도시)를 더 포함하여 상기 수직지지대브라켓(400)을 기상 상황에 따라 상기 무선통신부(미도시)로 상기 자동모터(미도시)를 작동시켜 폴딩/언폴딩하여 수직 또는 각도를 조절하여 기상환경을 측정할 수 있다.
예를 들어, 먼저, 지상에서 상기 기상용 무인항공기(10)가 기상환경 측정을 위해 목표 상공으로 비행하는 경우, 상기 수직지지대브라켓(400)을 폴딩 상태로 하여 상기 수직지지대(200) 및 환경센서부(300)를 보호하며 비행할 수 있고, 목표 상공에서 기상환경을 측정하는 경우, 상기 무선통신부(미도시)를 통해 상기 자동모터(미도시)를 작동시켜 상기 수직지지대브라켓(400)을 하측에서 상측으로 회전시켜 언폴딩 상태로 하고, 상기 브라켓탈부착부(113)로 상기 상단탈부착부(430)를 부착하여 고정시켜 상기 수직지지대(200) 및 환경센서부(300)를 수직상태로 하여 기상환경을 측정할 수 있고, 기상환경 측정 중에 비가 오거나 강풍이 불어 측정이 어려운 경우, 상기 무선통신부(미도시)를 통해 무선으로 상기 자동모터(미도시)를 작동시켜 상기 브라켓탈부착부(113)로 상기 상단탈부착부(430)를 탈착하고 상기 수직지지대브라켓(400)을 하측으로 회전시켜 상기 수직지지대(200) 및 환경센서부(300)를 폴딩 상태로 하여 보호할 수 있고, 목표 상공에서 기상환경 측정 중 바람의 방향이 변하는 경우, 상기 무선통신부(미도시)를 통해 상기 자동모터(미도시)를 작동시켜 상기 수직지지대브라켓(400)를 회전시켜 상기 브라켓각도조절부(421)가 상기브라켓각도조절홈(115)에 결합하여 원하는 각도로 조절하여 기상환경을 측정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 언폴딩 상태에서 상기 환경센서부(300) 및 수직지지부(200) 일부를 포함하는 길이 A와 폴딩 상태에서 상기 수직지지대브라켓(400) 단부에서부터 상기 기상용 무인항공기(10)의 랜딩기어 하단까지의 길이 B의 관계는 바람직하게는 A의 길이는 B의 길이보다 짧은 길이를 가지며, 상기 환경센서부(300) 및 수직지지부(200)를 안정적으로 폴딩하여 이동함에 불편함이 없고, 보관 및 관리를 용이하게 할 수 있다.
이하, 도 5 내지 7을 참조하여 본 발명에 따른 기상용 무인항공기의 다른 실시예를 설명한다.
도 5를 참조하면, 상기 기상용 무인항공기(10)는 상기 수직지지대(200) 하단의 상기 본체연장부(100)에 본체지지대(120), 수평지지대(130), 덮개부(140) 및 미세먼지 센서부(150)를 더 포함할 수 있어 풍향 및 풍속 외에도 미세먼지 측정을 할 수 있다.
상기 본체지지대(120)는 상기 본체의 상단에서부터 일정 높이 수직으로 연장되고, 상기 수평지지대(130)는 상기 본체지지대(120)의 상단에서부터 일정길이 수평으로 연장되며, 상기 덮개부(140)는 상기 수평지지대(130)의 말단에서 일정 곡률을 가지고 하부로 연장되고, 상기 미세먼지 센서부(150)는 상기 수평지지대(130)의 하면에 결합되어, 상기 기상용 무인항공기(10)가 미세먼지를 측정할 수 있다.
또한, 상기 본체지지대(120)는 본체지지부(121) 및 수평지지대결합부(122)를 포함하고, 상기 수평지지대(130)는 센서부지지부(131), 본체지지대결합부(132) 및 수평지지대상판(133)을 포함할 수 있다.
먼저, 상기 본체지지대(120)의 상기 본체지지부(121)는 판상으로 상기 기상용 무인항공기(10)의 본체 상단에 결합되어 상기 수평지지대결합부(122)를 상기 본체로부터 지지하고, 상기 수평지지대결합부(122)는 상기 본체지지부(121)의 말단부에서 일정 높이 수직으로 연장되며 전면 및 후면에 일정 곡률을 형성하되 상기 수평지지대(130)와 결합할 수 있으며, 상기 수평지지대(130)가 상기 수평지지대결합부(122)에 결합함으로써 상기 본체에 고정 및 지지될 수 있다.
여기서, 상기 본체지지대(120)의 측면에는 외부브라켓(123)을 더 포함할 수 있어 GPS, 기상관측센서 또는 카메라와 같은 외부 장치를 연결할 수 있다.
상기 수평지지대(130)의 상기 센서부지지부(131)는 판상으로 하면 일단에는 상기 본체지지대결합부(132)가 구비되고, 타단에는 상기 덮개부(140)가 결합되며, 하면의 중앙에는 상기 미세먼지 센서부(400)가 결합되어 고정 및 지지되어 미세먼지를 측정할 수 있고, 상기 본체지지대결합부(132)는 상기 센서부지지부(131)의 하면 일단에서 일정 길이 수직으로 연장되어 전면 및 후면에 일정 곡률을 형성하며 상기 본체지지대(120)의 상기 수평지지대결합부(122)와 결합됨으로써 상기 수평지지대(130)를 상기 본체에 고정 및 지지할 수 있으며, 상기 지지대상판(133)은 상기 센서부지지부(131) 및 본체지지대결합부(132)의 상면에 결합하여 상기 수평지지대(130)의 내부를 외부와 차단하여 내부 공간을 형성하고, 상기 미세먼지 센서부(150)를 보호할 수 있다.
여기서, 상기 센서부지지부(131)는 하면 중앙에 다각형의 형상으로 내부를 향해 일정 깊이 파여 형성되는 센서부홈(1311)을 더 포함하여 결합된 상기 미세먼지 센서부(150)를 상기 센서부지지부(131)의 내부에 수용하여 보호할 수 있다.
상기 덮개부(140)는 상기 수평지지대(130)의 말단에서 일정 곡률을 가지고 하부로 연장되며, 상기 본체지지대(120)의 본체지지부(121)보다 일정 간격 돌출되게 위치하여 손잡이처럼 이용할 수 있으며, 비행이 완료된 상기 기상용 무인항공기(10)를 상기 덮개부(140)를 잡고 이동시켜 관리 및 보관할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 수평지지대(130)는 기상관측센서홈(134), 공기유입구(135) 및 공기배출구(136)를 더 포함할 수 있다.
상기 기상관측센서홈(134)은 상기 수평지지대(130)의 상기 본체지지대결합부(132) 내부의 공간에 형성되어 온도 및 습도 센서 등의 기상관측센서(미도시)를 수용할 수 있고, 상기 공기유입구(135)는 상기 본체지지대결합부(132)의 전면에 수직으로 형성되어 공기를 유입할 수 있으며, 상기 공기배출구(136)는 상기 본체지지대결합부(132)의 후면에 수직으로 형성되어 공기를 배출할 수 있고, 상기 공기유입구(135)에서 유입된 공기는 상기 기상관측센서홈(134)를 통과하여 상기 공기배출구(136)로 배출될 수 있어, 온도 및 습도 등의 기상관측을 할 수 있다.
다시 설명하면, 상기 수평지지대결합부(122)와 상기 본체지지대결합부(132)가 결합함에 따라 일정 곡률의 곡면이 상기 수평지지대결합부(122) 및 본체지지대결합부(132)의 전면과 후면에 형성되고, 이 형성된 곡면을 따라 공기가 먼저 전면의 상기 공기유입구(135)를 통해 유입되며, 유입된 상기 공기가 상기 기상관측센서홈(135)을 통과하면서 상기 기상관측센서홈(135)이 수용하는 온도 및 습도 센서 등의 기상관측센서(미도시)를 통과하고, 상기 공기배출구(136)를 통해 배출되며 미세먼지 측정 외에도 다른 기상관측을 할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 미세먼지 센서부(150)는 상부하우징(151), 하부하우징(152), 센서부결합부(153), 탈부착부(154), 돌출지지부(155) 및 센서부손잡이(156)를 포함할 수 있다.
먼저, 도 7의 a를 참조하면, 상기 상부하우징(151)은 중공의 다각형의 형상으로 내부에 미세먼지 센서를 수용할 수 있고, 상기 하부하우징(152)은 중공의 다각형의 형상으로 상기 상부하우징(151)과 결합하여 상기 미세먼지 센서를 보호할 수 있으며, 상기 센서부결합부(153)는 상기 하부하우징(152) 일단에 돌출되게 형성되어 상기 수평지지대(130)의 센서부지지부(131) 하면에 결합할 수 있고, 상기 탈부착부(154)는 상기 하부하우징(152) 타단에 형성되어 상기 센서부지지부(131) 하면으로부터 상기 하부하우징(152) 타단을 탈착 또는 부착할 수 있으며, 상기 돌출지지부(155)는 상기 하부하우징(152) 하면의 일단에 돌출 형성되어 상기 탈부착부(154)의 작동에 따라 탈착된 상기 미세먼지 센서부(400)를 상기 센서부지지부(131)로부터 지지할 수 있고, 상기 센서부손잡이(156)는 상기 하부하우징(152) 하면의 타단에 돌출 형성되어 상기 미세먼지 센서부(150)를 수동으로 탈부착하여 관리할 수 있다.
도 7의 a 및 b를 참조하면, 상기 미세먼지 센서부(150)는 상기 수평지지대(130)의 하면에 결합될 수 있고, 기상 상태에 따라 자동으로 폴딩/언폴딩 될 수 있다.
먼저, 상기 미세먼지 센서부(150)의 센서부결합부(153)는 상기 센서부지지부(131)의 센서부홈(1311) 내부 일단에 결합되어 고정되고, 상기 탈부착부(154)는 상기 센서부홈(1311) 타단에서 탈부착될 수 있으며, 상기 센서부결합부(153)와 상기 센서부홈(1311)은 힌지결합될 수 있고, 힌지결합을 중심으로 하여 상기 탈부착부(154)의 작동에 의해 상기 미세먼지 센서부(150)가 상하로 회전될 수 있으며, 상측으로 회전되면 폴딩, 하측으로 회전되면 언폴딩 될 수 있다.
또한, 상기 미세먼지 센서부(150)가 상측으로 회전되어 폴딩인 경우, 상기 하부하우징(152) 타단의 상기 탈부착부(154)가 상기 센서부홈(1311)의 타단에 부착되어 상기 상부하우징(151)과 하부하우징(152)이 상기 센서부홈(1311)에 수용되고, 상기 미세먼지 센서부(150)가 상기 센서부지지부(131)의 센서부홈(1311)에 매립됨에 따라 우천 또는 강풍 등으로부터 보호할 수 있으며, 상기 미세먼지 센서부(150)가 하측으로 회전되어 언폴딩인 경우, 상기 하부하우징(152) 일단의 센서부결합부(153)가 상기 센서부홈(1311)의 일단에 힌지결합으로 고정되고, 상기 하부하우징(152) 타단의 상기 탈부착부(154)가 상기 센서부홈(1311)의 타단으로부터 탈착되어 상기 하부하우징(152)과 상기 상부하우징(151)이 상기 센서부홈(1311)으로부터 외부로 배출되며, 상기 하부하우징(152) 하면의 상기 돌출지지부(155)가 상기 센서부지지부(131)로부터 지지하여 상기 미세먼지 센서부(150)가 수직으로 위치하게 되어 미세먼지를 측정할 수 있다.
여기서, 상기 센서부결합부(153)는 상기 미세먼지 센서부(150)의 폴딩되는 각도를 조절하기 위한 각도조절부(1531)를 더 포함할 수 있고, 상기 센서부홈(1311)은 상기 각도조절부(1531)가 결합되는 각도조절홈(1312)을 더 포함할 수 있다.
상기 각도조절부(1531)는 상기 센서부결합부(153) 표면을 따라 일정한 간격을 갖고 다각형의 형상으로 돌출되어 복수개 형성되고, 상기 각도조절홈(1312)은 상기 센서부결합부(153)가 결합되는 상기 센서부홈(1311) 내부 일단에 상기 각도조절부(1531)와 동일한 다각형의 형상으로 일정한 간격을 갖는 홈이 복수개 형성되며, 상기 센서부결합부(153)가 상기 센서부홈(1311)에 힌지결합됨과 동시에 상기 각도조절부(1531)가 상기 각도조절홈(1312)에 끼움결합되며, 상기 미세먼지 센서부(150)가 힌지결합에 의해 회전함에 따라 상기 각도조절부(1531)가 상기 각도조절홈(1312)을 이동하며 결합되어 각도를 조절하여 고정할 수 있다.
또한, 상기 기상용 무인항공기(10)는 자동모터(미도시) 및 무선통신부(미도시)를 더 포함하여 상기 미세먼지 센서부(150)를 기상 상황에 따라 상기 무선통신부(미도시)로 상기 자동모터(미도시)를 작동시켜 폴딩/언폴딩하여 매립하거나 각도를 조절할 수 있다.
예를 들어, 먼저, 지상에서 상기 기상용 무인항공기(10)가 미세먼지 측정을 위해 목표 상공으로 비행하는 경우, 상기 미세먼지 센서부(150)는 상기 센서부지지부(131)의 센서부홈(1311)에 매립되는 폴딩 상태로 상기 미세먼지 센서부(150)를 보호하며 비행할 수 있고, 목표 상공에서 미세먼지를 측정하는 경우, 상기 무선통신부(미도시)를 통해 상기 자동모터(미도시)를 작동시켜 상기 미세먼지 센서부(150)를 상기 센서부지지부(131)의 센서부홈(1311)에서 하측으로 회전시켜 언폴딩 상태로 되어 미세먼지를 측정할 수 있으며, 미세먼지 측정 중에 비가 오거나 강풍이 불어 미세먼지 측정이 어려운 경우, 상기 무선통신부(미도시)를 통해 무선으로 상기 자동모터(미도시)를 작동시켜 상기 미세먼지 센서부(150)를 상측으로 회전시켜 다시 폴딩 상태로 하여 상기 센서홈(1311)에 매립시켜 수분 또는 강풍으로부터 상기 미세먼지 센서부(150)를 보호할 수 있고, 목표 상공에서 미세먼지 측정 중 바람의 방향이 변하는 경우, 상기 무선통신부(미도시)를 통해 상기 자동모터(미도시)를 작동시켜 상기 미세먼지 센서부(150)를 회전시켜 상기 각도조절부(1531)를 각도조절홈(1312)에 결합하여 원하는 각도로 조절하여 미세먼지를 측정할 수 있다.
다시, 도 7의 a를 참조하면, 상기 미세먼지 센서부(150)는 공기출입구를 포함한다.
상기 공기출입구(157)는 상기 상부하우징(151) 및 하부하우징(152) 중앙에 형성되어 상기 상부하우징(151) 및 하부하우징(152)이 수용하는 미세먼지 센서에 공기를 공급하여 미세먼지 농도를 측정할 수 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
10 : 기상용 무인항공기
100 : 본체연장부
110 : 수직지지대연결부
111 : 힌지결합부
112 : 수직지지대고정홈
113 : 브라켓탈부착부
114 : 센서홀
115 : 브라켓각도조절홈
120 : 본체지지대
121 : 본체지지부
122 : 수평지지대결합부
123 : 브라켓
130 : 수평지지대
131 : 센서부지지부
1311 : 센서부홈
1312 : 각도조절홈
132 : 본체지지대결합부
133 : 지지대상판
134 : 기상관측센서홈
135 : 공기유입구
136 : 공기배출구
140 : 덮개부
150 : 미세먼지 센서부
151 : 상부하우징
152 : 하부하우징
153 : 센서부결합부
1531 : 각도조절부
154 : 탈부착부
155 : 돌출지지부
156 : 센서부손잡이
157 : 공기출입구
200 : 수직지지대
300 : 환경센서부
310 : 센서수용부
311 : 측정홀
320 : 센서지지부
321 : 결합홀
400 : 수직지지대브라켓
410 : 수직지지대결합홀
420 : 상단결합부
421 : 브라켓각도조절부
430 : 상단탈부착부

Claims (2)

  1. 본체와, 상기 본체의 일측에서 연장되어 추력을 발생하는 복수의 암 및 상기 복수의 암에 각각 배치되는 랜딩 기어를 포함하여 풍향 및 풍속을 측정하는 기상용 무인항공기에 있어서,
    상기 본체의 상단에서부터 일정 곡률로 일정 높이 연장되는 본체연장부;
    상기 본체연장부의 상단에서부터 일정 높이 수직으로 연장되는 수직지지대;
    상기 수직지지대 하단에 연결되되, 상기 본체연장부 상단에 힌지 결합되는 수직지지대브라켓;
    상기 수직지지대브라켓의 일단에 구비되어 일정한 간격을 갖고 다각형의 형상으로 돌출되어 복수개 형성되는 브라켓각도조절부;
    상기 본체연장부 상단에 일정 깊이의 홈으로 형성되어 상기 수직지지대브라켓이 힌지 결합되는 수직지지대연결부;
    상기 수직지지대연결부의 하단에 구비되어 상기 브라켓각도조절부와 동일한 형상으로 일정한 간격을 갖는 홈이 복수개 형성되는 브라켓각도조절홈; 및
    상기 수직지지대의 상단에 구비되어 풍향 및 풍속을 측정하는 환경센서부;를 포함하며,
    상기 수직지지대브라켓이 힌지결합에 의해 폴딩/언폴딩되고, 상기 브라켓각도조절부는 상기 브라켓각도조절홈에 끼움결합되어, 상기 브라켓각도조절부가 상기 브라켓각도조절홈을 이동하며 결합되어 상기 수직지지대브라켓의 폴딩 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 기상용 무인항공기.
  2. 삭제
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