KR102389050B1 - 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수로조사시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수면 위를 이동하는 해양탐사선, 해양탐사선의 상부면에 장착되는 높낮이부, 높낮이부의 상부에 결합되는 회전부, 회전부와 통신하여 회전부를 제어할 수 있는 회전제어부, 회전부의 상부에 결합되며 윈치부 및 GPS부가 탈착 가능하도록 장착되는 탈착고정부 및 해양탐사선과 견인케이블을 매개로 연결되어 수중에서 운행되는 견인보조장치를 포함하는 것을 특징으로 하여, 외부의 충격에 덜 노출되도록 할 뿐만 아니라, 일부분 훼손되는 경우에도 해당 훼손된 부분만을 교체할 수 있어 유지보수가 용이한 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템에 관한 것이다.

Description

해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템{HYDROGRAPHIC SURVEY SYSTEM HAVING VARIABLE WING TRACTION ASSIST DEVICE}

본 발명은 수로조사시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템에 관한 것이다.

수로측량은 선박의 안전한 항해를 위한 해도 작성을 목적으로 바다, 하천, 호수 등의 수심, 지질, 지형, 지자기, 섬과 암초의 위치, 조류, 해류 등을 측정하는 일을 말한다. 대상 및 지역에 따라 항만측량, 항로측량, 연안측량, 해양측량 등으로 나뉘고, 하천·운하·항만 등을 건설하거나 개수 공사에 필요한 여러 가지 측량과 해안선과 연안의 자연환경 등을 조사하는 것도 포함된다.

주로 빛을 사용하는 땅 위나 하늘에서와 달리 해저 지형을 측정하는 데에는 주로 음파가 사용된다. 해양조사선에 장비된 음향측심기에서 발사된 음파가 해저면에 부딪혀 되돌아오는 시간을 계산하여 바닷속 지형을 알 수 있다. 바닷속 지층을 조사하는 데는 음향측심기보다 더 강한 음파를 발사하는 탄성파탐지기를 사용한다. 또 중력계와 자력계를 사용하여 해저광물을 탐사할 수도 있다.

해저 지형을 측량하는 방법으로는 멀티빔 음파 탐지기를 설치한 작업선을 이용하는 방법이 널리 알려져있다. 멀티빔 음파 탐지기는 물밑에 다수의 초음파를 부채꼴 모양으로 조사하고 물밑에서 반사된 초음파를 감지할 때까지의 시간에 기반하여 해저 지형을 탐사한다.

해저 지형을 선적으로 측량하는 단빔 측량 방법에 비해 멀티빔 측량 방법은 해저 지형을 면적으로 측량하므로 한번에 광범위한 해저면을 정확하게 측량할 수 있다는 장점이 있다.

일반적으로 해양탐사용 견인센서는 해양탐사를 위한 자력계센서나 사이드 스캔 초음파센서 등을 케이블로 탐사선에 연결한 후 항해하면서 센서를 통하여 각종 정보를 수집할 수 있도록 하는 것으로, 우리나라의 해양 정보는 매우 취약한 실정이며 특히, 해양개발과 해양방위의 관점에서 해저의 지형정보가 매우 중요하다고 할 수 있어, 이의 조사를 위하여 견인센서를 많이 이용하고 있다.

이때, 견인센서는 그 가격이 수 백만원에서 수억원에 이르는 고가의 장비로서 전단이 견인케이블에 결속되며, 원뿔 형상으로 이루어진 센서머리부와 원통 형상을 이루며 센서가 탑재된 센서몸체부와, 상기 몸체의 후단에 구비되어 수평과 직진력을 갖게 한 꼬리날개로 구성되는 것이다.

머리부와 센서몸체부 및 꼬리날개로 구성된 견인센서는 견인과정에 연안의 수많은 어장과 수중 암반 등 장애물을 접하게 되는데, 장애물과 접한 견인센서가 어망과 같은 장애물에 걸리게 되면 견인케이블에 과도한 인장력이 작용되어 절단되고 견인센서가 유실되게 된다.

이와 같이, 견인케이블이 절단되고 견인센서가 유실되면 탐사자는 견인센서를 찾기 위하여 탐사선의 엔진을 정지시키게 되는데, 이때 탐사선이 관성이동을 하여 견인센서의 유실지점과 멀어지게 되고 견인센서도 심한 해류에 의하여 유동을 하게 되므로 상기 견인센서에 이를 쉽게 찾을 수 있도록 발신신호장치 혹은 부이와 같은 센서유실 방지수단을 구비하여 사용하고 있다.

그러나 센서유실방지수단 중 발신신호장치를 사용함에 있어 견인센서가 어망이나 수중 암반 등 장애물에 걸려 견인케이블이 심한 장력을 받아 절단되게 되면 발신신호장치가 작동되게 되고, 상기 발신신호장치에서 발생된 발신신호에 의하여 견인센서를 찾도록 하고 있으나 발신신호장치의 전원이 배터리라는 한정된 전원에 의하여 동작되어 지속시간에 한계가 있었다.

또한, 센서유실방지수단으로 부이를 사용한 경우 연결 로프의 무게가 견인센서의 무게 중심에 영향을 미치므로 그 길이가 한정되고, 견인과정의 케이블 진동으로 획득되는 자료의 질이 떨어지며, 수심이 깊은 바다에서는 연결 로프가 짧아 그 역할을 수행하지 못하게 되는 경우가 있다.

위의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대해 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외부의 충격에 덜 노출되도록 할 뿐만 아니라, 일부분 훼손되는 경우에도 해당 훼손된 부분만을 교체할 수 있어 유지보수가 용이한 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 자력값에 영향을 미치지 않으면서 동시에 외부 충격에도 파손되지 않도록 하는 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 수면 위를 이동하는 해양탐사선; 해양탐사선의 상부면에 장착되는 높낮이부; 높낮이부의 상부에 결합되는 회전부; 회전부와 통신하여 회전부를 제어할 수 있는 회전제어부; 회전부의 상부에 결합되며 윈치부 및 GPS부가 탈착 가능하도록 장착되는 탈착고정부; 및 해양탐사선과 견인케이블을 매개로 연결되어 수중에서 운행되는 견인보조장치; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템에서 상기 견인보조장치는, 전단이 견인케이블에 결속되어 해양탐사선에 견인되며, 원뿔 형상으로 이루어진 센서머리부; 원통 형상을 이루며 내측에 센서가 탑재되어 센서머리부와 결합되는 센서몸체부; 및 센서몸체부의 후단에 탈착 가능하게 결합되어 수평과 직진력을 갖게 하도록 가요성 재질로 일체로써 구성되는 다수개의 가변익이 꼬리날개부 본체 일측에 결합되는 꼬리날개부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템에서 상기 높낮이조절부는, 내부가 비어있는 원통형의 높낮이케이스; 높낮이케이스에 상하로 슬라이딩 가능하도록 수용되며 측면에 다수의 고정홈이 형성되는 높낮이로드; 및 높낮이케이스의 상단에 결합되며 다수의 고정홈으로 진입 가능한 고정로드를 구비하는 높낮이고정부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템에서 상기 높낮이고정부는, 높낮이케이스의 상단에 결합되는 고정케이스; 고정케이스에 좌우로 슬라이딩 가능하도록 수용되며 단부가 다수의 고정홈에 진입할 수 있는 고정로드; 고정케이스의 내부에 수용되며 고정로드의 우단과 고정케이스의 내측 우단 사이를 연결하는 고정스프링; 및 고정케이스의 상부에 장착되며 고정로드의 움직임을 제한할 수 있는 고정제한부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템에서 상기 탈착고정수단은, 회전부의 상부에 결합되는 고정케이스; 고정케이스의 상부면에 결합되는 다수의 고정돌출부; 다수의 고정돌출부 내측에 각각 안착되는 제1플레이트 및 제2플레이트; 제1플레이트의 상부면에 결합되는 윈치부; 제2플레이트의 상부면에 결합되는 GPS부; 및 제1플레이트와 제2플레이트의 상부에 배치되어 제1플레이트 및 제2플레이트의 상부면을 가압하는 고정가압부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템에서 상기 고정가압수단은, 제1플레이트와 제2플레이트의 상부면에 횡방향으로 배치되며 중앙으로부터 단부로 갈수록 하부를 향해 만곡되는 제1가압대; 제1플레이트와 제2플레이트의 상부면에 횡방향으로 배치되며 중앙으로부터 단부로 갈수록 하부를 향해 만곡되는 제2가압대; 제1가압대와 제2가압대 사이에 배치되어 제1가압대와 제2가압대를 연결하는 고정연결대; 고정연결대의 중앙에 결합되며 하부를 향해 연장되는 고정로드; 및 고정케이스의 상부면에 결합되며 고정로드의 하단이 삽입 체결되는 로드체결부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 꼬리날개부에 일체로 성형되되 우레탄 등과 같은 가요성(可撓性) 재질로써 구성되는 다수개의 가변익을 구비하며, 가변익이 장착되어 있는 꼬리날개부를 센서몸체부에 탈착가능하게 구성함으로써, 일부분 훼손되는 경우에도 해당 훼손된 부분만을 교체할 수 있어 유지보수가 용이한 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 꼬리날개부에 장착되는 각 가변익을 우레탄 재질 등으로 구성함으로써, 자력값에 영향을 미치지 않으면서 동시에 외부 충격에도 파손되지 않도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템의 전체적인 모습을 도시한 개략도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 견인보조장치의 모습을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 견인보조장치가 분해된 모습을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 견인보조장치가 분해된 모습을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 견인보조장치에서 초기 상태의 가변익을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 견인보조장치에서 하나의 가변익이 회동된 상태를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 견인보조장치의 운용방법을 도시한 순서도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 높낮이부의 단면 모습을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 회전제어부의 각 부품이 분해된 모습을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착고정부의 각 부품이 분해된 모습을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템의 전체적인 모습을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 견인보조장치의 모습을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 견인보조장치가 분해된 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수로조사시스템은, 수면 위를 이동하는 해양탐사선(10), 해양탐사선(10)의 상부면에 장착되는 높낮이부(300), 높낮이부(300)의 상부에 결합되는 회전부(400), 회전부(400)와 통신하여 회전부를 제어할 수 있는 회전제어부(500), 회전부(400)의 상부에 결합되며 윈치부(210) 및 GPS부(200)가 탈착 가능하도록 장착되는 탈착고정부(600) 및 해양탐사선(10)과 견인케이블(20)을 매개로 연결되어 수중에서 운행되는 견인보조장치(100)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 견인보조장치(100)는, 전단이 견인케이블(20)에 결속되어, 해양탐사선(10)에 견인되며, 원뿔 형상으로 이루어진 센서머리부(110), 원통 형상을 이루며, 내측에 센서가 탑재되어, 상기 센서머리부(110)와 결합되는 센서몸체부(120) 및 별도의 체결부재(150)에 의하여 상기 센서몸체부(120)의 후단에 탈ㆍ착가능하게 결합되어, 수평과 직진력을 갖게 하도록 가요성(可撓性) 재질로 일체로써 구성되는 다수개의 가변익(142)이 꼬리날개부 본체 일측에 결합되는 꼬리날개부(140)를 포함한다.

그리고, 상기 각 가변익은, 상기 꼬리날개부(140)의 중심부를 기준으로 방사상으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가요성(可撓性) 재질은 우레탄인 것을 특징으로 한다.

더욱이, 또 다른 실시예로서, 상기 각 가변익(142)에 인접되게 길이방향을 따라 절개홈(140a)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치(100)에 있어서, 상기 각 가변익(142)은, 가요성(可撓性) 재질로써 제작된 것을 특징으로 하는데, 이때 상기 가요성(可撓性) 재질은 우레탄인 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치(100)에 있어서, 상기 각 가변익(142)이 우레탄 재질로써 제작됨에 따라, 제작이 완료된 본 발명의 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치(100)의 센서머리부(110) 전단이 견인케이블(20)에 결속되어, 해양탐사선(10)에 견인되는 동안, 외부의 물체와 충돌되는 경우에는 상기 각 가변익(142)은 도 6에 도시된 바와 같이, 휘어지게 될 뿐, 파손되지는 않는 기술적 효과가 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 견인보조장치가 분해된 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치(100)에 있어서, 상기 각 가변익(142)에 인접되게 길이방향을 따라 절개홈(140a)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치(100)에 있어서, 상기 각 가변익(142)에 인접되게 길이방향을 따라 절개홈(140a)이 구비됨에 따라, 본 발명의 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치(100)가 해양탐사선(10)에 견인되는 동안, 외부의 물체와 충돌되는 경우에는 상기 각 가변익(142)은 각 가변익(142)과 이에 부분적으로 일체로써 결합되어 있는 꼬리날개부 본체(141)가 각 가변익(142)과 함께 휘어짐으로써, 파손되지는 않는 또 다른 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 견인보조장치에서 초기 상태의 가변익을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 견인보조장치에서 하나의 가변익이 회동된 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참고하면, 본 발명의 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치에 있어서 각각의 가변익(142)은, 초기상태에서는 도 5에 도시된 바와 같이 원래의 형상을 유지하게 된다.

반면, 본 발명의 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치(100)가 해양탐사선(10)에 견인되는 동안, 외부의 물체와 충돌되는 경우에는, 충돌된 해당 특정의 의 가변익(142)은, 도 6에 도시된 바와 같이 꼬리날개부 본체(141) 내측으로 휘어진 상태로 움츠러들게 됨으로써, 훼손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있음을 알 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 견인보조장치의 운용방법을 도시한 순서도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치의 운용방법은, 가요성(可撓性) 재질의 꼬리날개부(140) 둘레를 따라, 길이방향으로 다수개의 가변익(142)이 일체로써 구비되는 단계(S110); 가변익(142)이 각각 성형 결합된 꼬리날개부(140)의 전방에 센서머리부(110)와 센서몸체부(120)가 순차적으로 결합되는 단계(S120); 및 제작이 완료된 본 발명의 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치(100)의 센서머리부(110) 전단이 견인케이블에 결속되어, 해양탐사선에 견인되는 단계(S130);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치 및 그 운용방법에 따르면, 꼬리날개부에 일체로 성형되되, 우레탄 등과 같은 가요성(可撓性) 재질로써 구성되는 다수개의 가변익을 구비하며, 상기 가변익이 장착되어 있는 꼬리날개부를 센서몸체부에 탈착가능하게 구성함으로써, 일부분 훼손되는 경우에도 해당 훼손된 부분만을 교체할 수 있어 유지보수가 용이한 효과가 있다.

그리고, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치 및 그 운용방법에 따르면, 꼬리날개부에 장착되는 상기 각 가변익을 우레탄 재질 등으로 구성함으로써, 자력값에 영향을 미치지 않으면서 동시에 외부 충격에도 파손되지 않도록 하는 또 다른 효과가 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 높낮이부의 단면 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 높낮이부(300)는, 내부가 비어있는 원통형의 높낮이케이스(310), 높낮이케이스(310)에 상하로 슬라이딩 가능하도록 수용되며 측면에 다수의 고정홈(321)이 형성되는 높낮이로드(320) 및 높낮이케이스(310)의 상단에 결합되며 다수의 고정홈(321)으로 진입 가능한 고정로드(332)를 구비하는 높낮이고정부(330)를 포함하여 이루어진다.

상기 높낮이케이스(310)는 해양탐사선(10)의 상부에 결합되며, 내부에 높낮이스프링(311)이 수용된다. 높낮이스프링(311)은 높낮이로드(320)의 하단과 높낮이케이스(310)의 내측 하단 사이를 연결하며, 높낮이로드(320)가 상부로 이동할 수 있도록 탄성력을 제공한다.

상기 높낮이로드(320)는 높낮이케이스(310)에 상하로 이동 가능하도록 결합되며, 높낮이로드(320)의 상하 이동에 따라 그 상부에 결합된 윈치부(210) 및 GPS부(200)의 높낮이도 가변될 수 있다.

상기 높낮이고정부(330)는, 높낮이케이스(310)의 상단에 결합되는 고정케이스(331), 고정케이스(331)에 좌우로 슬라이딩 가능하도록 수용되며 단부가 다수의 고정홈(321)에 진입할 수 있는 고정로드(332), 고정케이스(331)의 내부에 수용되며 고정로드(332)의 우단과 고정케이스(331)의 내측 우단 사이를 연결하는 고정스프링(333) 및 고정케이스(331)의 상부에 장착되며 고정로드(332)의 움직임을 제한할 수 있는 고정제한부(334)를 포함하여 이루어진다.

상기 고정케이스(331)는 내부가 비어있으며, 고정로드(332)를 수용할 수 있다. 고정케이스(331)의 상부면에는 후술되는 고정제한부(334)의 제한로드(338)가 진입할 수 있도록 제한홀(331a)이 형성된다.

상기 고정로드(332)는 고정케이스(331)에 좌우로 이동 가능하도록 결합되며, 고정로드(332)의 단부는 쐐기 형태로 형성되어 있다. 고정로드(332)의 단부가 쐐기 형태로 형성되어 있으므로 고정로드(332)는 높낮이로드(320)에 형성된 다수의 고정홈(321)을 타고 넘을 수 있다.

즉, 높낮이로드(320)가 상하로 이동할 때, 고정로드(332)는 고정홈(321)이 위치한 부분에서는 좌측으로 이동하고, 고정홈(321)이 위치하지 않은 부분에서는 높낮이로드(320)의 외측면에 접촉되어 우측으로 이동하게 된다.

상기 고정스프링(333)에 의해 고정로드(332)는 좌우로 이동하였다가 원래 위치로 복귀할 수 있다. 고정로드(332)의 상부면에는 고정케이스(331)의 제한홀(331a)에 대응하는 위치에 로드홈(332a)이 형성된다. 이러한 로드홈(332a) 역시 후술되는 고정제한부(334)의 제한로드(338)가 진입할 수 있다.

상기 고정제한부(334)는, 고정케이스(331)의 상부면에 결합되는 제한판(335), 제한판(335)의 상단에 결합되는 한 쌍의 제한스프링(336), 제한스프링(336)의 하단에 연결되는 링 형태의 제한이동부(337) 및 제한이동부(337)의 하단에 결합되는 제한로드(338)를 포함하여 이루어진다.

상기 한 쌍의 제한스프링(336)은 제한이동부(337) 및 제한로드(338)가 하부로 이동될 수 있도록 탄성력을 가한다. 상기 제한로드(338)는 고정케이스(331)의 제한홀(331a) 및 고정로드(332)의 로드홈(332a)에 진입할 수 있다.

본 발명에 따른 높낮이부(300)의 높이 조절 과정을 살펴보면, 먼저 제한이동부(337)가 한 쌍의 제한스프링(336)의 탄성력을 극복하고 상부로 이동된다. 제한이동부(337)의 이동에 따라 제한로드(338) 역시 제한홀(331a) 및 로드홈(332a)으로부터 이탈되고, 고정로드(332)는 자유롭게 좌우로 움직일 수 있게 된다.

그 다음, 높낮이로드(320)를 상하로 슬라이딩 이동시켜 높낮이로드(320)가 높낮이케이스(310)에 삽입되는 정도를 결정한다. 이때, 높낮이스프링(311)은 높낮이로드(320)가 상부로 이동할 수 있도록 탄성력을 제공한다.

상기 높낮이로드(320)가 상하로 이동될 때 고정로드(332)는 다수의 고정홈(321)을 타고 넘을 수 있으며, 고정홈(321)이 위치한 부분에서는 좌측으로 이동하고, 고정홈(321)이 위치하지 않은 부분에서는 높낮이로드(320)의 외측면에 접촉되어 우측으로 이동하게 된다.

상기 높낮이로드(320)의 높낮이가 결정되면, 제한이동부(337)를 놓아 제한스프링(336)의 탄성력에 의해 제한로드(338)가 하부로 이동되도록 하고, 제한로드(338)의 하단은 제한홀(331a) 및 로드홈(332a)에 삽입되어 고정로드(332)가 더 이상 이동되지 않도록 한다.

이에 따라 높낮이부(300)는 더 이상 상하로 움직이지 않고 높낮이가 고정되며, 높낮이부(300)의 높낮이를 조절하여 윈치부(210) 및 GPS부(200)의 높낮이를 사용자가 원하는대로 조절할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 회전제어부의 각 부품이 분해된 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 회전제어부(500)는, 원통형의 삽입구(511)가 형성된 회전케이스(510), 삽입구(511)의 내측 하부면에 장착되는 버튼통신부(520), 삽입구(511)에 상하 이동 및 회전 가능하도록 삽입되는 제어모듈(540), 제어모듈(540)의 하부면과 삽입구(511)의 하부면 사이에 장착되는 다수의 회전탄성부재(530) 및 삽입구(511)의 상단에 결합되는 링 형상의 회전제어커버(550)를 포함한다.

상기 회전부(400)는 일반적인 회전모터(410) 및 회전스크류(420) 등으로 구성되어, 그 상부에 결합된 윈치부(210) 및 GPS부(200) 등을 수평 회전시키는 기능을 수행한다.

상기 회전제어부(500)는 회전부(400)와 통신할 수 있으며, 회전부(400)의 회전 각도를 제어하여 사용자가 원하는 각도로 윈치부(210) 및 GPS부(200)를 회전시킬 수 있도록 한다.

즉, 사용자가 회전제어부(500)를 작동시키면 이와 유선 또는 무선으로 연결된 회전부(400)가 회전하게 되고, 이에 따라 윈치부(210) 및 GPS부(200)가 원하는 각도로 조절될 수 있다.

상기 회전케이스(510)는 전체적으로 육면체 형태로 형성되며, 회전부(400)와 인접한 위치에 배치되거나 또는 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 원격지 등에 배치될 수 있다.

한편, 상기 회전케이스(510)는 원격지 등에 배치될 수 있으므로 어느 정도의 내구성을 갖출 필요가 있다. 구체적으로 상기 회전케이스(510)는 그 표면에 코팅층을 구비하되, 상기 코팅층은 강성 알루미늄 재질 금속 100 중량부에 대하여 질코늄 함량 26.7 내지 50.3 중량부와 니오븀 함량 38.3 내지 69.7 중량부를 포함하고, 스칸디움 또는 이트륨 1.3 내지 2.3 중량부를 포함하는 합금분말을 스프레이 분사하여 형성될 수 있다. 위와 같은 코팅층을 구비하면, 그 비커스 경도는 750 내지 1,100 Hv(0.2)이고, 마찰계수는 100N의 하중에서 0.0008 내지 0.06 μ이 되므로, 내구성, 내부식성, 내마찰성 및 내마모성을 구비할 수 있다.

상기 회전케이스(510)에는 제어모듈(540)이 삽입될 수 있도록 원통형의 삽입구(511)가 형성된다. 상기 삽입구(511)의 상단에는 회전제어커버(550)가 안착될 수 있도록 안착구(512)가 형성된다. 상기 안착구(512)는 삽입구(511)보다 상대적으로 큰 직경을 가진다.

상기 제어모듈(540)은 전체적으로 원통형으로 형성되며, 삽입구(511)에 상하 이동 및 회전 가능하도록 삽입된다. 상기 제어모듈(540)에는 사용자가 손을 넣어 제어모듈(540)을 회전시킬 수 있도록 투입구(541)가 형성된다.

상기 제어모듈(540)의 외측면에는 다수의 회전감지부(543)가 종방향으로 배치된다. 다수의 회전감지부(543)는 서로 등간격으로 이격되어 있으며, 제어모듈(540)의 회전량을 감지할 수 있다.

예컨대, 다수의 회전감지부(543)는 자석 등으로 구성될 수 있으며, 회전케이스(510)의 삽입구(511) 내측에 자력을 감지하는 모듈을 설치하여 회전감지부(543)의 이동에 따른 제어모듈(540)의 회전량을 감지할 수 있다.

상기 제어모듈(540)의 상단에는 다수의 제어톱니(542)가 돌출 형성된다. 다수의 제어톱니(542)는 후술되는 다수의 커버톱니(551)와 치합될 수 잇으며, 제어모듈(540)의 회전을 억제하는 기능을 한다.

상기 제어모듈(540)의 하부면과 삽입구(511)의 하부면 사이에는 다수의 회전탄성부재(530)가 장착된다. 다수의 회전탄성부재(530)는 제어모듈(540)에 탄성력을 제공한다. 사용자가 투입구(541)에 손을 넣어 제어모듈(540)을 가압하지 않으면, 제어모듈(540)은 회전탄성부재(530)의 탄성력에 의해 상부로 이동한다.

상기 버튼통신부(520)는 삽입구(511)의 내측 하부면에 장착된다. 사용자가 투입구(541)에 손을 넣어 제어모듈(540)을 가압하였을 때, 제어모듈(540)의 하부면은 버튼통신부(520)의 상부면을 가압할 수 있다.

상기 버튼통신부(520)는 사용자가 제어모듈(540)을 이용하여 회전부(400)의 회전 정도를 변경하고자 한다는 신호를 생성하고, 제어모듈(540)의 회전량을 감지하여 회전부(400)의 회전 각도를 연산하며, 회전제어부(500)에서 발생한 신호와 데이터를 회전부(400)로 통신 전달하는 기능을 수행한다.

상기 회전제어커버(550)는 링 형상으로 형성되며, 안착구(512)에 결합된다. 상기 회전제어커버(550)의 내측면에는 다수의 제어톱니(542)와 치합될 수 있도록 다수의 커버톱니(551)가 돌출 형성된다.

또한, 상기 회전제어커버(550)의 상부면에는 다수의 제어눈금(552)이 형성되어, 사용자가 제어모듈(540)의 회전량을 쉽게 인지할 수 있도록 한다. 상기 회전제어커버(550)의 내측면 직경은 제어모듈(540)의 직경과 동일하고, 회전제어커버(550)의 외측면 직경은 안착구(512)의 직경과 동일하다.

상기 회전제어부(500)의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 사용자는 회전부(400)의 회전 각도를 변경하기 위해, 제어모듈(540)의 투입구(541)에 손을 넣고 제어모듈(540)을 가압하면, 제어모듈(540)이 회전탄성부재(530)의 탄성력을 이겨내고 하부로 이동하여 제어모듈(540)의 하부면이 버튼통신부(520)에 접촉된다.

이에 따라, 상기 버튼통신부(520)는 회전제어부(500)의 작동 시작을 인식하여 회전부(400)와 통신하고, 회전부(400)는 회전모터(410)를 작동시킬 준비를 한다.

그 다음, 사용자가 제어모듈(540)을 회전시키면, 다수의 회전감지부(543)의 위치가 가변되어 제어모듈(540)의 회전량이 변경되고, 버튼통신부(520)는 이를 연산 처리하여 회전부(400)의 회전 각도를 결정한다.

사용자가 원하는대로 제어모듈(540)의 회전이 모두 완료되면, 사용자는 투입구(541)로부터 손을 빼고, 회전탄성부재(530)의 탄성력에 의해 제어모듈(540)은 다시 상부로 이동한다.

이때, 제어모듈(540)의 제어톱니(542)는 회전제어커버(550)의 내측면에 형성된 다수의 커버톱니(551)에 치합되고, 제어모듈(540)의 회전이 방지되며 제어모듈(540)의 회전 각도가 고정된다.

상기 제어모듈(540)의 하부면이 버튼통신부(520)로부터 떨어지면, 버튼통신부(520)는 회전제어부(500)의 작동이 완료되었음을 인식하여 회전부(400)와 통신하고, 회전부(400)는 회전모터(410)의 작동을 완료하여 윈치부(210) 및 GPS부(200)가 더 이상 회전하지 않도록 한다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착고정부의 각 부품이 분해된 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 탈착고정부(600)는 고정케이스(610), 다수의 고정돌출부(611), 제1플레이트(620), 제2플레이트(630), 윈치부(210), GPS부(200) 및 고정가압부(640)를 포함하여 이루어진다.

상기 고정케이스(610)는 회전부(400)의 상부에 결합되며, 전체적으로 육면체 형태로 이루어진다. 상기 고정케이스(610)에는 통신모듈 등이 내장될 수 있다.

상기 다수의 고정돌출부(611)는 고정케이스(610)의 상부면에 결합된다. 도시된 실시예에서 다수의 고정돌출부(611)는 8개로 구성되나, 이에 한정되는 것은 아니고, 플레이트의 수에 따라 조절될 수 있다.

상기 제1플레이트(620)와 제2플레이트(630)는 다수의 고정돌출부(611)의 내측에 각각 안착된다. 제1플레이트(620)와 제2플레이트(630)가 고정돌출부(611)에 안착되어 있으므로 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)의 전후좌우 이동이 방지된다.

상기 제1플레이트(620)의 상부면에는 윈치부(210)가 결합되고, 제2플레이트(630)의 상부면에는 GPS부(200)가 결합된다. 본 발명은 이와 같이 윈치부(210) 및 GPS부(200) 같은 부품들이 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)에 결합되어 자유롭게 탈부착 가능하므로 사용자가 원하는 형태 및 구성으로 다양한 부품을 활용할 수 있다는 장점이 있다.

상기 윈치부(210)는 견인케이블(20)이 감기거나 풀릴 수 있도록 결합되며, 견인케이블(20)을 급격히 또는 서서히 풀어주어 견인케이블 인장력을 조절할 수 있다. 상기 GPS부(200)는 GPS위성을 감지하는 GPS센서와 GPS센서를 통하여 입력된 감지위성들의 위치변화 값을 연산하여 속도신호를 출력하는 GPS속도연산부로 구성되어 해양탐사선(10)의 이동속도를 전송하며 해양탐사선의 관성이동 속도에 따라 윈치부(210)를 제어하여 견인케이블(20)를 풀어주도록 하는 보조적 역할을 수행한다.

도시된 실시예에서 상기 고정케이스(610)의 상부에는 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)가 탈착 가능하게 결합되나, 상황에 따라 통신모듈, 제어기판, 디스플레이 등의 다양한 부품을 다른 플레이트에 장착할 수도 있을 것이다.

상기 고정가압부(640)는 제1플레이트(620)와 제2플레이트(630)의 상부에 배치되며, 제1플레이트(620)와 제2플레이트(630)의 상부면을 가압하여 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)가 안정적으로 고정될 수 있도록 한다.

구체적으로 상기 고정가압부(640)는 제1가압대(641), 제2가압대(642), 고정연결대(643), 고정로드(644) 및 로드체결부(645)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1가압대(641)는 제1플레이트(620)와 제2플레이트(630)의 상부면에 횡방향으로 배치되며, 중앙으로부터 단부로 갈수록 하부를 향해 만곡되는 형태로 이루어진다.

상기 제1가압대(641)는 GPS부(200) 및 윈치부(210)를 기준으로 전방 측에 배치된다. 제1가압대(641)의 양 단부에는 상부를 향해 만곡되는 제1가압만곡부(641a)가 형성된다.

상기 제2가압대(642)는 제1플레이트(620)와 제2플레이트(630)의 상부면에 횡방향으로 배치되며, 중앙으로부터 단부로 갈수록 하부를 향해 만곡되는 형태로 이루어진다.

상기 제2가압대(642)는 GPS부(200) 및 윈치부(210)를 기준으로 후방 측에 배치된다. 제2가압대(642)의 양 단부에는 상부를 향해 만곡되는 제2가압만곡부(642a)가 형성된다.

다시 말하면, 상기 제1가압대(641)와 제2가압대(642)는 GPS부(200) 및 윈치부(210)를 기준으로 전후 양측에 나누어 배치되며, 제1가압만곡부(641a) 및 제2가압만곡부(642a)를 구비하여 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)의 상부면을 강하게 가압할 수 있다.

상기 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)의 좌측에 위치한 제1가압만곡부(641a) 및 제2가압만곡부(642a)는 제1플레이트(620)의 상부면을 지지하고, 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)의 우측에 위치한 제1가압만곡부(641a) 및 제2가압만곡부(642a)는 제2플레이트(630)의 상부면을 지지한다.

상기 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)는 탄성복원력을 가지며, 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)의 탄성복원력에 의해 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)의 상부면이 가압될 수 있다.

구체적으로 상기 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)는, Si:0.01 ~ 0.22 중량%, Fe:0.01 ~ 0.27 중량%, Cu:0.01 ~ 0.06 중량%, Mg:1.7 ~ 1.9 중량%, Zn:6.3 ~ 6.8 중량%, Ti:0.01 ~ 0.07 중량%, Zr:0.3 ~ 0.5 중량% 및 잔부 Al로 조성된 강성 알루미늄 재질로 형성될 수 있으며, 이와 같은 재질로 형성되면, 인장강도 451 MPa, 항복강도 414 Mpa 이상을 구비하게 되므로, 강성 및 안정성을 담보할 수 있다.

상기 고정연결대(643)는 제1가압대(641)와 제2가압대(642) 사이에 배치되며, 제1가압대(641)와 제2가압대(642) 사이를 서로 연결한다.

상기 고정로드(644)는 고정연결대(643)의 중앙에 결합되며, 하부를 향해 연장된다. 상기 로드체결부(645)는 고정케이스(610)의 상부면에 결합되며 고정로드(644)의 하단이 삽입 체결된다.

상기 고정로드(644)의 하단에는 고정스크류(644a)가 형성되며, 고정스크류(644a)를 로드체결부(645)에 체결하는 정도에 따라 고정케이스(610)의 상부면으로부터 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)까지의 높이가 가변될 수 있다.

즉, 사용자는 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)의 높이, GPS부(200) 및 윈치부(210)의 무게, 요구되는 고정력, 플레이트의 개수 등 다양한 요인을 고려하여 고정케이스(610)의 상부면으로부터 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)까지의 높이를 가변할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 견인보조장치 200 : GPS부 210 : 윈치부
300 : 높낮이부 310 : 높낮이케이스 311 : 높낮이스프링
320 : 높낮이로드 321 : 고정홈 330 : 높낮이고정부
331 : 고정케이스 331a : 제한홀 332 : 고정로드
332a : 로드홈 333 : 고정스프링 334 : 고정제한부
335 : 제한판 336 : 제한스프링 337 : 제한이동부
338 : 제한로드 400 : 회전부 410 : 회전모터
420 : 회전스크류 500 : 회전제어부 510 : 회전케이스
511 : 삽입구 512 : 안착구 520 : 버튼통신부
530 : 회전탄성부재 540 : 제어모듈 541 : 투입구
542 : 제어톱니 543 : 회전감지부 550 : 회전제어커버
551 : 커버톱니 552 : 제어눈금 600 : 탈착고정부
610 : 고정케이스 611 : 고정돌출부 620 : 제1플레이트
630 : 제2플레이트 640 : 고정가압부 641 : 제1가압대
641a : 제1가압만곡부 642 : 제2가압대 642a : 제2가압만곡부
643 : 고정연결대 644 : 고정로드 644a : 고정스크류
645 : 로드체결부

Claims (1)

1. 수면 위를 이동하는 해양탐사선; 해양탐사선의 상부면에 장착되는 높낮이부; 높낮이부의 상부에 결합되는 회전부; 회전부와 통신하여 회전부를 제어할 수 있는 회전제어부; 회전부의 상부에 결합되며 윈치부 및 GPS부가 탈착 가능하도록 장착되는 탈착고정부; 및 해양탐사선과 견인케이블을 매개로 연결되어 수중에서 운행되는 견인보조장치; 를 포함하되,
   상기 견인보조장치는,
   전단이 견인케이블에 결속되어 해양탐사선에 견인되며, 원뿔 형상으로 이루어진 센서머리부; 원통 형상을 이루며 내측에 센서가 탑재되어 센서머리부와 결합되는 센서몸체부; 및 센서몸체부의 후단에 탈착 가능하게 결합되어 수평과 직진력을 갖게 하도록 가요성 재질로 일체로써 구성되는 다수개의 가변익이 꼬리날개부 본체 일측에 결합되는 꼬리날개부; 를 포함하고,
   상기 높낮이부는,
   내부가 비어있는 원통형의 높낮이케이스; 높낮이케이스에 상하로 슬라이딩 가능하도록 수용되며 측면에 다수의 고정홈이 형성되는 높낮이로드; 및 높낮이케이스의 상단에 결합되며 다수의 고정홈으로 진입 가능한 고정로드를 구비하는 높낮이고정부; 를 포함하며,
   상기 높낮이고정부는,
   높낮이케이스의 상단에 결합되는 고정케이스; 고정케이스에 좌우로 슬라이딩 가능하도록 수용되며 단부가 다수의 고정홈에 진입할 수 있는 고정로드; 고정케이스의 내부에 수용되며 고정로드의 우단과 고정케이스의 내측 우단 사이를 연결하는 고정스프링; 및 고정케이스의 상부에 장착되며 고정로드의 움직임을 제한할 수 있는 고정제한부; 를 포함하고,
   상기 탈착고정부는,
   회전부의 상부에 결합되는 고정케이스; 고정케이스의 상부면에 결합되는 다수의 고정돌출부; 다수의 고정돌출부 내측에 각각 안착되는 제1플레이트 및 제2플레이트; 제1플레이트의 상부면에 결합되는 윈치부; 제2플레이트의 상부면에 결합되는 GPS부; 및 제1플레이트와 제2플레이트의 상부에 배치되어 제1플레이트 및 제2플레이트의 상부면을 가압하는 고정가압부; 를 포함하고,
   상기 고정가압부는,
   제1플레이트와 제2플레이트의 상부면에 횡방향으로 배치되며 중앙으로부터 단부로 갈수록 하부를 향해 만곡되는 제1가압대; 제1플레이트와 제2플레이트의 상부면에 횡방향으로 배치되며 중앙으로부터 단부로 갈수록 하부를 향해 만곡되는 제2가압대; 제1가압대와 제2가압대 사이에 배치되어 제1가압대와 제2가압대를 연결하는 고정연결대; 고정연결대의 중앙에 결합되며 하부를 향해 연장되는 고정로드; 및 고정케이스의 상부면에 결합되며 고정로드의 하단이 삽입 체결되는 로드체결부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양탐사용 자력계 가변익 견인보조장치를 구비하는 수로조사시스템.

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