KR102459186B1 - 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 호수나 하천등에 침전되어 퇴적된 오니 제거 지역인 상수조(1)와, 사이판 작용에 의해 토출된 오니를 수집하여 정수 처리할수 있는 상기 상수조의 하류에 설치되는 여과층이 형성된 정수조(2)와, 상기 상수조와 정수조 사이에 사이펀 작용을 이용하면서 오니를 사이펀도관(21)에 흡입기(22)가 연결되는 오니흡입수단(20)이 부유선체(10)에 연결되어 오니를 흡입토출하는 오니흡입제거장치에 있어서, 상기 부유선체(10)에는, 서보모터의 회전에 따라 상기 오니흡입수단의 흡입기가 상기 상수조 내에서 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 이동 가능하도록 결합된 흡입기위치조절부(100)와; 수동조작 또는 원격 조작에 따라 추진력을 얻어 상기 상수조에서 전후 방향 및 좌우 방향으로 주행가능하도록 결합된 주행수단(200)과; 상기 주행수단(200)의 원격 조작을 위하여 상수조의 주위환경을 실시간으로 촬영하고, 원격 조작에 따라 팬/틸트/줌(PTZ) 동작이 가능한 촬영수단(300)과; 상기 오니흡입수단을 통하여 오니를 흡입토출하는 작업 중에 원위치를 유지하도록 현재 위치값을 감지하는 GPS(Global Positioning System, 400)와; 사용자의 조작에 따라 상기 흡입기위치조절부(100) 및 주행수단(200)을 각각 수동조작하는 조작부(500)와; 상기 GPS의 위치값을 입력받아 현재위치를 유지하도록 상기 주행수단(200)을 자율주행시키는 자율주행프로그램(605)이 사전에 프로그래밍되고, 원격지의 관제센터와 무선으로 통신하는 부유선체제어부(600)를 포함하고, 상기 오니흡입제거장치는, 상기 부유선체제어부(600)와 무선으로 통신하면서 원격지에 설치되고, 상기 흡입기위치조절부(100)의 원격 조작이 가능하며, 상기 촬영수단(300)의 팬/틸트/줌 동작을 원격 조작하면서 촬영화면을 모니터링하며 상기 주행수단(200)의 원격 조작이 가능한 관제센터(700)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치에 관한 것이다.

Description

사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치{Apparatus for remote contorol type inhale removing sludge by using siphonprinciple}
본 발명은 사이펀 원리를 이용한 오니흡입제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정밀한 위치제어가 가능한 서보모터에 의해 부유선체에 결합된 오니흡입수단을 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 위치제어가 용이하고, 촬영수단 및 비행중인 드론으로부터 촬영된 실시간 영상을 모니터링하며 부유선체를 무인 원격 조작에 의해 주행 가능하며, 오니흡입작업 수행중 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하여 부유선체의 현재 위치를 유지하도록 주행수단의 자율주행 프로그램이 프로그래밍된 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 사이펀도관 원리는, 높은 쪽의 액면에 작용하는 대기압(air pressure)으로 인해 물이 호스 안으로 밀어 올려지는 것을 이용한 것이다.
이때, 낮은 쪽의 액면에도 대기압이 작용하고 있으나 물을 밀어 올리는 힘은 액면의 높이 차 h2-h1과 같은 높이를 가지는 액주의 압력만큼 약하다.
즉, 높은 곳에 있는 물을 용기를 기울이지 않고 낮은 곳으로 옮기는 일종의 관로(pipeline)이다.
이와 같은 원리를 이용한 것에는 공기에 닿거나 물체에 부착하는 것을 기피하는 약액이나 오염물질 등을 옮기는데 편리하며, 또 약액 등의 위에 뜬 맑은 액체만을 구분하여 옮길 수도 있다.
바람직하게 예를들면, 드럼통의 석유를 호스를 통하여 작은 통에 옮기는 것이 이 원리를 이용한 것이다.
또한, 농로가 도로, 철도, 또는 하천 등을 횡단할 때 그 밑을 통과하여 흐르게 하는 경우가 있는데, 이때 흐름은 관수로의 흐름을 거쳐 다시 개수로의 흐름으로 변환되는데 이와 같은 관로를 역 사이펀 (inverse siphon)이라 한다.
종래의 사이펀 원리를 이용한 오니(sludge)제거장치는, 대한민국 공개실용신안공보 실1998-059379호(1998. 10. 26)에 기재된 바와 같이, 인공적으로 만들어진 정수장이나 하수처리장의 침전지(sedimentation basin) 내의 퇴적된 오니를 제거하기 위한 오니제거장치가 도 1에 예시되어 있다.
제안된 종래 기술은, 인공적으로 잘 다듬어진 정수장 및 하수처리장의 침전지내의 바닥에 침전된 오니를 제거할 수 있는 수중대차(108) 및 레일(105)을 포함하는 오니제거장치를 사전에 침전지(100)내에 설치하여 작업자가 설정한 시간동안 상기 수중대차(108)가 전동모타(101) 및 견인로우프(104)에 의해 전후왕복운동을 하면서 상기 스크레이퍼(106)(106')가 수평, 수직 회전에 의해 퇴적된 오니를 수집하여 유공관(perforated drain pipe)을 통해 배출하도록 하는 사이펀작용(siphon action)을 이용한 인발장치(pull-out apparatus)로서, 자연적 환경변화에 의해 형성되거나 혹은 인공적으로 조성된 거대한 호수나 하천 등지의 굴곡이 심한 바닥에 침전되어 퇴적된 오니를 제거하는데 있어 상당한 장애가 수반된다.
또한, 제한된 정수장 및 하수처리장처럼 수중대차가 전후 왕복운동을 할 수 있도록 제반장치를 설치할 수도 없고, 더 넓은 호수 및 하천에서의 스크레이퍼(scraper)의 회전전복에 따른 침전물의 분산 흐름에 의해 오니 수집에 한계가 있다.
이러한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 출원인은 대한민국 등록특허공보 제10-0413621호(2003. 12. 18)에 사이펀 원리를 이용한 오니흡입제거장치용 부유선체 및 대한민국 등록특허공보 제10-0428704호(2004. 04. 12)에 사이펀 원리를 이용한 오니흡입제거장치용 흡입기를 각각 제안한 바 있다.
그러나, 제안된 오니흡입제거장치용 부유선체는 흡입기를 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 이동시키기 위하여 타임벨트 방식을 사용하고 있으나, 타임벨트 방식의 경우 호수나 하천등의 실외에서 사용됨으로 인하여 악천후 날씨와 시간경과에 따른 벨트의 장력 저하로 위치제어에 문제가 발생하고, 부유선체에 사용자가 직접 탑승하여 주행을 조작함으로 인하여 악천후와 같은 악조건에서 주행이 불가하며, 해상사고에 따른 인명사고가 발생할 우려가 있다.
또한, 작업수행시에 와이어 및 고정추 방식으로 부유선체를 고정함으로 인하여 고정추의 인상 인하 작업시마다 작업수행이 불편하고, 수중 바닥지형에 따라 고정추의 손실 위험이 있으며, 바닥에 걸린 고정추의 인상시에 모터 과부하로 파손될 수 있고, 무리한 인상으로 인하여 부유선체가 침몰할 수 있는 문제점을 안고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 정밀한 위치제어가 가능한 서보모터에 의해 부유선체에 결합된 오니흡입수단을 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 위치제어가 용이하고, 촬영수단 및 비행중인 드론으로부터 촬영된 실시간 영상을 모니터링하며 부유선체를 무인 원격 조작에 의해 주행 가능하며, 오니흡입작업 수행중 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하여 부유선체의 현재 위치를 유지하도록 주행수단의 자율주행 프로그램이 프로그래밍된 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 호수나 하천등에 침전되어 퇴적된 오니 제거 지역인 상수조(1)와, 사이판 작용에 의해 토출된 오니를 수집하여 정수 처리할수 있는 상기 상수조의 하류에 설치되는 여과층이 형성된 정수조(2)와, 상기 상수조와 정수조 사이에 사이펀 작용을 이용하면서 오니를 사이펀도관(21)에 흡입기(22)가 연결되는 오니흡입수단(20)이 부유선체(10)에 연결되어 오니를 흡입토출하는 오니흡입제거장치에 있어서, 상기 부유선체(10)에는, 서보모터의 회전에 따라 상기 오니흡입수단의 흡입기가 상기 상수조 내에서 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 이동 가능하도록 결합된 흡입기위치조절부(100)와; 수동조작 또는 원격 조작에 따라 추진력을 얻어 상기 상수조에서 전후 방향 및 좌우 방향으로 주행가능하도록 결합된 주행수단(200)과; 상기 주행수단(200)의 원격 조작을 위하여 상수조의 주위환경을 실시간으로 촬영하고, 원격 조작에 따라 팬/틸트/줌(PTZ) 동작이 가능한 촬영수단(300)과; 상기 오니흡입수단을 통하여 오니를 흡입토출하는 작업 중에 원위치를 유지하도록 현재 위치값을 감지하는 GPS(Global Positioning System, 400)와; 사용자의 조작에 따라 상기 흡입기위치조절부(100) 및 주행수단(200)을 각각 수동조작하는 조작부(500)와; 상기 GPS의 위치값을 입력받아 현재위치를 유지하도록 상기 주행수단(200)을 자율주행시키는 자율주행프로그램(605)이 사전에 프로그래밍되고, 원격지의 관제센터와 무선으로 통신하는 부유선체제어부(600)를 포함하고, 상기 오니흡입제거장치는, 상기 부유선체제어부(600)와 무선으로 통신하면서 원격지에 설치되고, 상기 흡입기위치조절부(100)의 원격 조작이 가능하며, 상기 촬영수단(300)의 팬/틸트/줌 동작을 원격 조작하면서 촬영화면을 모니터링하며 상기 주행수단(200)의 원격 조작이 가능한 관제센터(700)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치를 제공한다.
또한, 상기 흡입기위치조절부(100)는, 상기 부유선체의 상방에 고정 결합된 제1 서보모터(111)의 회전에 따라 제1 이동체(112)가 전후 방향으로 직선이동하는 전후방향이동부(110)와, 상기 제1 이동체에 고정 결합된 제2 서보모터(121)의 회전에 따라 제2 이동체(122)가 좌우 방향으로 직선이동하는 좌우방향이동부(120)와, 상기 제2 이동체에 고정 결합된 제3 서보모터(131)의 회전에 따라 제3 이동체(132)가 상하 방향으로 직선이동하고, 상기 제3 이동체에는 상기 흡입기와 연결된 사이펀도관이 결합된 상하방향이동부(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전후방향이동부(110), 좌우방향이동부(120) 및 상하방향이동부(130) 각각은, 회전운동을 직선운동으로 변환하는 전동실린더 방식, 볼스크류(Ball screw) 방식, 랙피니언 기어(rack and pinion gear) 방식 중에서 어느 하나의 방식이 선택되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주행수단(200)은, 상기 부유선체의 후방에 결합되고, 가솔린 또는 디젤 연료를 연소시키거나 전기를 공급받아 프로펠러를 회전시켜 추진력을 얻는 장거리 주행용의 선외기(210)와, 상기 부유선체의 전방에 결합되고, 배터리로부터 전원을 공급받아 프로펠러를 회전시켜 추진력을 얻는 미세한 근거리 주행용의 가이드모터(220)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조작부(500)는, 상기 흡입기위치조절부(100)의 수동조작이 가능하고, 상기 부유선체제어부(600)를 매개로 상기 관제센터(700)와 무선으로 통신하는 흡입기조작부(510)와, 상기 주행수단(200)의 수동조작이 가능하고, 상기 부유선체제어부(600)를 매개로 상기 관제센터(700)와 무선으로 통신하는 주행조작부(520)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부유선체제어부(600)는, 상기 자율주행프로그램(605)에 의해 부유선체(10)가 현재위치를 유지하고 있는 상태에서 상기 흡입기위치조절부(100)를 좌우, 전후 및 상하 방향으로 각각 순차적으로 동작 제어하여 현재위치에서 상기 흡입기(22)가 상수조 바닥면의 사각영역에 쌓인 오니를 순차적으로 흡입하도록 하는 위치자동제어프로그램(606)이 사전에 프로그래밍되고, 상기 자율주행프로그램(605)은, 상기 위치자동제어프로그램(606)에 의해 현재위치에서 상기 흡입기(22)가 상수조 바닥면의 사각영역을 모두 이동하면 상기 부유선체를 전후 방향 또는 좌우 방향으로 자동으로 이동되도록 상기 주행수단(200)을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관제센터(700)는, 상기 흡입기위치조절부(100)를 원격 조작하는 흡입기원격조작부(710)와, 상기 주행수단(200)을 원격 조작하는 주행원격조작부(720)와, 상기 촬영수단(300)의 팬/틸트/줌 동작을 원격 조작하는 촬영원격조작부(730)와, 상기 촬영수단(300)으로부터 촬영된 실시간 영상이 디스플레이되는 촬영모니터링부(740)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부유선체(10)는, 경고등이 출력되는 경고등(810)과, 경고음이 출력되는 스피커(820)가 각각 구비된 경고수단(800)을 더 포함하고, 상기 오니흡입수단(20)은, 상기 흡입기(22)와 수중의 바닥 간의 거리를 검출하는 거리센서(23)가 결합된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부유선체제어부(600)는, 상기 거리센서의 검출값을 수신하여 상기 관제센터(700)로 송신하고, 상기 검출값과 기 설정된 거리기준값을 비교분석하여 상기 경고수단(800)에 경고등 및 경고음이 출력되도록 제어하는 경고프로그램(607)이 사전에 프로그래밍되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오니흡입제거장치는, 상기 관제센터(700)에서 원격 조작이 가능하도록 상기 관제센터와 무선으로 통신하고, 상수조의 상공을 비행하면서 주위환경을 실시간으로 촬영하는 카메라(910)가 장착된 드론(drone, 900)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관제센터(700)는, 상기 드론(drone, 900)을 원격 조작하는 드론원격조작부(750)와, 상기 드론의 카메라(910)로부터 촬영된 실시간 영상이 디스플레이되는 드론모니터링부(760)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치는,
첫째, 정밀한 위치제어가 가능한 서보모터에 의해 부유선체에 결합된 오니흡입수단을 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 위치제어를 수행함에 따라 종래 타임벨트 방식의 문제점을 해결하고 위치제어가 보다 정밀한 효과가 있다.
둘째, 촬영수단 및 비행중인 드론으로부터 촬영된 실시간 영상을 모니터링하며 부유선체를 무인 원격 조작에 의해 주행 가능하므로 악천후의 악조건에서도 작업이 가능하고, 작업인력을 감축할 수 있으며, 해상사고에 따른 인명피해를 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 오니흡입작업 수행중 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하여 부유선체의 현재 위치를 유지하도록 주행수단의 자율주행 프로그램이 프로그래밍됨에 따라 종래 와이어 및 고정추 방식의 문제점을 해결하고 용이하게 현재 위치를 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 오니제거장치를 도시한 도면
도 2 및 3은 본 출원인에 의해 제안된 사이펀 원리를 이용한 오니흡입제거장치를 각각 도시한 도면
도 4는 본 발명에 따른 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치의 일 실시예에 대한 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면
도 5는 도 4의 실시예 중 부유선체에 포함된 흡입기위치조절부를 분리하여 입체적으로 도시한 도면
도 6은 도 4의 실시예 중 오니흡입수단에 포함된 흡입기의 단면을 도시한 도면
도 7은 도 4의 실시예를 기준으로 부유선체제어부 및 이와 연계된 구성을 세부적으로 나타낸 블럭도
도 8은 도 4의 실시예를 기준으로 흡입수단제어부 및 이와 연계된 구성을 세부적으로 나타낸 블럭도
도 9는 본 발명에 따른 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치의 다른 실시예에 대한 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면
도 10은 도 9의 실시예를 기준으로 부유선체제어부 및 이와 연계된 구성을 세부적으로 나타낸 블럭도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
먼저, 사이펀 원리를 이용한 오니흡입제거장치는 배경기술에서 상술한 바와 같이 본 발명의 출원인에 의해 출원되고 등록된 대한민국 등록특허공보 제10-0413621호(2003. 12. 18)의 사이펀 원리를 이용한 오니흡입제거장치용 부유선체 및 대한민국 등록특허공보 제10-0428704호(2004. 04. 12)에 사이펀 원리를 이용한 오니흡입제거장치용 흡입기에 구성된 바와 같이 호수나 하천등에 침전되어 퇴적된 오니 제거 지역인 상수조(1)와, 사이판 작용에 의해 토출된 오니를 수집하여 정수 처리할수 있는 상기 상수조의 하류에 설치되는 여과층이 형성된 정수조(2)와, 상기 상수조와 정수조 사이에 사이펀 작용을 이용하면서 오니를 사이펀도관(21)에 흡입기(22)가 연결되는 오니흡입수단(20)이 부유선체(10)에 연결되어 오니를 흡입토출하는 오니흡입제거장치이다. 본 발명은 이러한 종래 기술에 따른 사이펀 원리를 이용한 오니흡입제거장치를 개선한 것으로서 개선된 주요 구성수단의 상세한 설명은 하기와 같다.
본 발명에 따른 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치는, 도 4 내지 10에 도시된 바와 같이 부유선체(10), 오니흡입수단(20) 및 관제센터(700)를 포함하여 이루어지고, 드론(drone, 900)을 더 포함할 수 있다.
부유선체(10)는 도 4, 5 및 7에 도시된 바와 같이 상수조를 주행하면서 오니토출을 요하는 위치로 오니흡입수단을 위치시키는 선체로서, 흡입기위치조절부(100), 주행수단(200), 촬영수단(300), GPS(Global Positioning System, 400), 조작부(500), 부유선체제어부(600)를 포함하고, 경고수단(800)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 흡입기위치조절부(100)는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 서보모터의 회전에 따라 상기 오니흡입수단의 흡입기가 상기 상수조 내에서 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 이동 가능하도록 결합된 수단이다. 이를 위해 전후방향이동부(110), 좌우방향이동부(120) 및 상하방향이동부(130)를 포함한다. 서보모터는 서보메커니즘의 전기적인 제어기호를 토크(torque)로 변환하여 부하의 회전 혹은 변위를 주게 하기 위해서 사용하는 전동기로서 정밀한 위치제어 또는 속도제어를 요하는 기구에 사용되고, 본 발명에서는 흡입기의 전후, 좌우 및 상하 방향으로의 각각의 위치제어를 위하여 사용된다.
상기 전후방향이동부(110)는 상기 부유선체의 상방에 고정 결합된 제1 서보모터(111)의 회전에 따라 제1 이동체(112)가 전후 방향으로 직선이동하는 수단이다.
상기 좌우방향이동부(120)는 상기 제1 이동체에 고정 결합된 제2 서보모터(121)의 회전에 따라 제2 이동체(122)가 좌우 방향으로 직선이동하는 수단이다.
상기 상하방향이동부(130)는 상기 제2 이동체에 고정 결합된 제3 서보모터(131)의 회전에 따라 제3 이동체(132)가 상하 방향으로 직선이동하고, 상기 제3 이동체에는 상기 흡입기와 연결된 사이펀도관이 결합된 수단이다.
다시 말해서, 상기 흡입기위치조절부(100)는 상기 흡입기가 상기 상수조 내에서 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 이동 가능하도록 구성된 것으로서, 상기 전후방향이동부(110), 좌우방향이동부(120) 및 상하방향이동부(130)는 서로 연계하여 결합됨에 따라 최종적으로 상기 흡입기가 용이하게 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 이동이 가능하다. 예를 들어 전후 방향 및 좌우 방향으로의 위치이동은 부유선체가 현재위치를 유지한 상태에서 흡입기를 전후 방향 및 좌우 방향으로의 사각영역 내에서 오니흡입작업 시에 동작하고, 상하 방향으로의 위치이동은 부유선체를 주행시에 흡입기가 수중 바닥으로부터 이격되도록 상승시키거나 오니흡입작업을 시작시에 흡입기가 수중 바닥에 근접하도록 하강시킬때 동작하며, 추가로 오니흡입작업시 수중 바닥지형의 높낮이에 따라 동작될 수 있다.
또한, 상기 전후방향이동부(110), 좌우방향이동부(120) 및 상하방향이동부(130) 각각은 회전운동을 직선운동으로 변환하는 전동실린더 방식, 볼스크류(Ball screw) 방식, 랙피니언 기어(rack and pinion gear) 방식 중에서 어느 하나의 방식이 선택될 수 있다. 예컨대, 도 5는 상기 전후방향이동부(110), 좌우방향이동부(120) 및 상하방향이동부(130) 각각이 볼스크류(Ball screw) 방식으로 구성된 것을 도시한 것이다.
상기 주행수단(200)은 도 4 및 7에 도시된 바와 같이 수동조작 또는 원격 조작에 따라 추진력을 얻어 상기 상수조에서 전후 방향 및 좌우 방향으로 주행가능하도록 결합된 수단으로서, 선외기(210)와 가이드모터(220)를 포함한다.
구체적으로, 상기 선외기(210)는 상기 부유선체의 후방에 결합되고, 가솔린 또는 디젤 연료를 연소시키거나 전기를 공급받아 프로펠러를 회전시켜 추진력을 얻는 장거리 주행용 수단이다. 즉, 선외기는 정박된 부유선체를 오니흡입작업을 요하는 위치까지 이동하도록 500m 이상의 장거리를 주행시에 동작되는 수단이다.
상기 가이드모터(guide motor, 220)는 상기 부유선체의 전방에 결합되고, 배터리로부터 전원을 공급받아 프로펠러를 회전시켜 추진력을 얻는 미세한 근거리 주행용의 수단이다. 즉, 가이드모터는 오니흡입작업을 수행중에 부유선체를 500m 미만의 근거리를 이동시에 동작되는 수단이다.
상기 촬영수단(300)은 도 4 및 7에 도시된 바와 같이 상기 주행수단(200)의 원격 조작을 위하여 상수조의 주위환경을 실시간으로 촬영하고, 원격 조작에 따라 팬/틸트/줌(PTZ) 동작이 가능하며, 부유선체의 크기에 따라 다수개가 설치될 수 있다. 팬(pan)은 촬영수단을 좌우 수평방향으로 회전시키는 동작이고, 틸트(tilt)는 촬영수단을 상하 수직방향으로 회전시키는 동작이며, 줌(zoom)은 촬영수단을 고정시킨 상태로 피사체에 다가가거나(zoom in), 멀어지도록(zoom out) 초점거리를 바꾸는 동작을 말한다.
상기 GPS(Global Positioning System, 400)는 도 4 및 7에 도시된 바와 같이 상기 오니흡입수단을 통하여 오니를 흡입토출하는 작업 중에 원위치를 유지하도록 현재 위치값을 감지하는 수단이다. GPS(Global Positioning System)는 GPS 위성에서 보내는 신호를 수신해 사용자의 현재위치를 계산하는 위성항법시스템이다. 항공기, 선박, 자동차 등의 내비게이션장치에 주로 쓰이고 있고, 최근에는 스마트폰, 태블릿 PC등에서도 많이 활용되고 있으며, 본 발명에서는 오니흡입작업 중에 부유선체(10)가 현재위치를 유지하도록 부유선체의 현재위치를 감지하는 용도로 사용된다.
상기 조작부(500)는 도 4 및 7에 도시된 바와 같이 사용자의 조작에 따라 상기 흡입기위치조절부(100) 및 주행수단(200)을 각각 수동조작하는 수단으로서, 상기 흡입기위치조절부(100)의 수동조작이 가능하고, 후술할 부유선체제어부(600)를 매개로 관제센터(700)와 무선으로 통신하는 흡입기조작부(510)와, 상기 주행수단(200)의 수동조작이 가능하고, 상기 부유선체제어부(600)를 매개로 관제센터(700)와 무선으로 통신하는 주행조작부(520)를 포함한다.
구체적으로, 상기 흡입기조작부(510)는 상기 흡입기위치조절부(100)에 포함된 전후방향이동부(110), 좌우방향이동부(120) 및 상하방향이동부(130) 각각의 수동조작이 가능하도록 구성되고, 상기 주행조작부(520)는 상기 주행수단(200)에 포함된 선외기(210) 및 가이드모터(220) 각각이 수동조작이 가능하도록 구성된다. 이때, 상기 주행조작부(520)는 상기 선외기(210) 및 가이드모터(220) 각각을 수면 위아래로 인상 인하시키는 조작이 가능하도록 구성되는데 이는 주행중 저항을 최소화하기 위한 것으로서, 선외기를 통한 장거리 주행중에는 가이드모터를 수면 위로 인상시키고, 가이드모터를 통한 근거리 주행중에는 선외기를 수면 위로 인상시키도록 구성될 수 있다.
상기 부유선체제어부(600)는 도 4 및 7에 도시된 바와 같이 상기 GPS의 위치값을 입력받아 현재위치를 유지하도록 상기 주행수단(200)을 자율주행시키는 자율주행프로그램(605)이 사전에 프로그래밍되고, 원격지의 관제센터(700)와 무선으로 통신하는 제어수단이다.
또한, 상기 부유선체제어부(600)는 상기 자율주행프로그램(605)에 의해 부유선체(10)가 현재위치를 유지하고 있는 상태에서 상기 흡입기위치조절부(100)를 좌우, 전후 및 상하 방향으로 각각 순차적으로 동작 제어하여 현재위치에서 상기 흡입기(22)가 상수조 바닥면의 사각영역에 쌓인 오니를 순차적으로 흡입하도록 하는 위치자동제어프로그램(606)이 사전에 프로그래밍되고, 상기 자율주행프로그램(605)은 상기 위치자동제어프로그램(606)에 의해 현재위치에서 상기 흡입기(22)가 상수조 바닥면의 사각영역을 모두 이동하면 상기 부유선체를 전후 방향 또는 좌우 방향으로 자동으로 이동되도록 상기 주행수단(200)을 제어한다.
한편, 상기 부유선체(10)는 경고등이 출력되는 경고등(810)과, 경고음이 출력되는 스피커(820)가 각각 구비된 경고수단(800)을 더 포함할 수 있고, 후술할 오니흡입수단(20)은 상기 흡입기(22)와 수중의 바닥 간의 거리를 검출하는 거리센서(23)가 결합된다.
여기서, 상기 경고수단(800)의 출력은 부유선체제어부(600)의 경고프로그램(607)에 의해 제어된다. 상기 경고프로그램(607)은 상기 거리센서의 검출값을 수신하여 상기 관제센터(700)로 송신하고, 상기 검출값과 기 설정된 거리기준값을 비교분석하여 상기 경고수단(800)에 경고등 및 경고음이 출력되도록 제어하는 프로그램으로서 사전에 프로그래밍된다. 이를 통해, 상기 흡입기(22)와 수중의 바닥 간의 거리가 기 설정된 거리에 도달한 경우 경고수단(800)에 경고등 및 경고음을 출력하고, 관제센터(700)에 경고신호를 송신함으로써, 부유선체에 탑승한 사용자와 관제센터에 위치한 사용자 모두 신속하게 인지하고 흡입기위치조절부(100)의 상하방향이동부(130)의 수동조작 또는 관제센터의 원격 조작을 유도할 수 있다. 상기 경고프로그램(607)은 상기 경고수단(800)이 출력되도록 제어되는 시점에 상기 상하방향이동부(130)가 자동으로 정지되도록 프로그래밍될 수도 있다.
오니흡입수단(20)은 도 4, 6 및 8에 도시된 바와 같이 상기 상수조와 정수조 사이에 사이펀 작용을 이용하면서 오니를 흡입토출하도록 사이펀도관(21)에 흡입기(22)가 연결되는 수단으로서, 상기 사이펀도관과 흡입기는 서로 탈착 가능하게 결합되고, 길이 연장 및 휨 변형이 용이하도록 다수개의 사이펀도관이 플렉시블(flexile)하게 결합될 수 있다.
구체적으로, 상기 오니흡입수단(20)은 분쇄이송수단(1100), 필터링수단(1200), 워터젯(1300), 높낮이검출센서(1400), 바닥촬영수단(1500), 흡입수단조작부(1600) 및 흡입수단제어부(1700)를 포함한다.
상기 분쇄이송수단(1100)은 도 6 및 8에 도시된 바와 같이 분쇄모터(1105)의 회전에 따라 상수조의 바닥에 퇴적된 오니를 분쇄하면서 분쇄된 오니를 상기 사이펀도관(21)으로의 이동을 유도하도록 상기 흡입기(22)에 설치된다. 이를 위해 상기 흡입기(22)의 입구에 돌출된 분쇄스크래이퍼(1110)와, 상기 분쇄스크래이퍼의 상방에 결합된 나선형의 이송스크류(1120)를 포함한다.
여기서, 상기 분쇄스크래이퍼(1110) 및 이송스크류(1120)는 상기 분쇄모터의 회전에 따라 함께 회전하고, 상기 분쇄스크래이퍼(1110)는 상수조의 바닥에 퇴적된 오니와 접촉하면서 오니를 분쇄하고, 상기 이송스크류(1120)는 분쇄된 오니가 흡입기를 거쳐 사이펀도관으로 이동되도록 유도하도록 구성되고, 회전속도는 후술할 흡입수단제어부(1700)를 통하여 제어될 수 있다.
상기 필터링수단(1200)은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 흡입기(22)의 입구에 설치되되, 상기 분쇄이송수단의 최하단이 돌출되도록 관통홀(1210)이 형성되고, 나뭇잎이나 쓰레기를 포함하는 분쇄를 거치지 않은 이물질이 상기 흡입기 내부로 흡입되는 것을 방지하도록 메쉬망(1220)이 형성된 수단이다. 이때, 상기 필터링수단(1200)이 결합된 흡입기의 입구는 오니의 흡입이 용이하도록 나팔관 형상으로 형성될 수 있다.
상기 워터젯(1300)은 도 6 및 8에 도시된 바와 같이 고압의 물을 분사하여 상기 분쇄이송수단(1100)과 함께 퇴적된 오니를 분쇄하거나 상기 필터링수단(1200)의 메쉬망에 이물질이 달라붙는 것을 방지 및 제거하도록 상기 부유선체에 설치된 물공급수단(1305)으로부터 물을 공급받으면서 상기 흡입기(122)의 입구에 설치되고, 상기 물공급수단(1305)은 상수조의 물을 흡입하도록 흡입호스(hose)가 구비된다. 워터젯(water jet)이란 고압으로 가압한 물을 분사하는 장치로서 세척 또는 절단 가공이 주로 사용되며 본 발명에서는 오니의 분쇄와 이물질 방지 및 제거에 사용되며 이를 위해 분쇄워터젯(1310) 및 이물질방지워터젯(1320)을 포함한다.
상기 분쇄워터젯(1310)은 상기 흡입기(22)의 입구의 외부에 설치되어 하방으로 고압의 물을 분사하되 상기 분쇄스크래이퍼(1110) 주위로 분사하도록 중앙 방향으로 경사지게 분사하는 워터젯이다. 즉, 상기 분쇄워터젯(1310)은 상기 분쇄스크래이퍼(1100)를 통해 분쇄작업 중인 오니에 고압의 물을 분사하여 분쇄작업이 보다 용이하도록 하기 위해 구성된 것으로서, 다수개가 구성될 수 있다.
또한, 상기 이물질방지워터젯(1320)은 상기 흡입기(22)의 입구의 내부에 배치되고 상기 필터링수단(1200)의 메쉬망에 물을 분사하여 상기 메쉬망에 이물질이 달라붙는 것을 방지하거나 제거하되, 상기 분쇄워터젯(1310) 보다는 저압의 물을 분사하는 워터젯이다. 즉, 상기 이물질방지워터젯(1320)은 오니의 흡입작업 중 자동제어 또는 수동조작에 따라 상기 메쉬망에 이물질이 달라붙는 것을 방지하거나 제거하기 위해 구성된 것으로서, 저압의 물을 넓게 퍼지도록 분사하여 상기 메쉬망의 파손을 방지하면서 메쉬망 전체에 물을 분사하고, 다수개가 구성될 수 있다. 또한, 오니흡입 작업중에 오니 및 이물질로 인하여 혼탁해진 수중의 시야확보를 위하여 사용될 수 있다.
상기 높낮이검출센서(1400)는 도 5 및 8에 도시된 바와 같이 상기 부유선체(10)의 흡입기위치조절부(100)를 통하여 상기 부유선체가 정지된 상태에서 상기 흡입기(22)가 이동 가능한 사각영역에 포함된 상수조의 바닥 지형의 높낮이를 검출하도록 상기 흡입기위치조절부(100)와 함께 전후 및 좌우 방향으로 각각 이동 가능하게 결합된 센서로서, 초음파를 발생시켜 거리를 검출하는 초음파센서(ultrasonic sensor)가 사용될 수 있고, 상기 흡입기위치조절부(1000) 또는 사이펀도관에 결합될 수 있다.
상기 바닥촬영수단(1500)은 도 6 및 8에 도시된 바와 같이 상기 상수조의 바닥 지형 및 오니의 흡입작업을 실시간으로 촬영하도록 상기 흡입기에 설치된 수단으로서, 오니흡입 작업에 방해되지 않으면서 바닥에 퇴적된 이물질로 인한 파손을 방지하도록 상기 흡입기 입구로부터 일정 높이에 설치된다.
여기서, 상기 바닥촬영수단(1500)을 구성시킨 이유는 상기 높낮이검출센서(1400)와 함께 상수조의 바닥지형의 파악이 용이하도록 하고, 퇴적된 이물질의 양 및 수중의 혼탁 상태에 따라 상기 분쇄이송수단(1100) 및 워터젯(1300)의 동작을 제어하도록 유도하기 위함이다. 즉, 부유선체 및 관제센터에 마련된 디스플레이수단으로 촬영화면을 모니터링하면서 퇴적된 이물질이 많은 경우 상기 분쇄이송수단(1100)의 분쇄스크래이퍼(1110)를 바닥에 접촉시키면서 회전속도를 높이고, 상기 분쇄워터젯(1310)을 동작시켜 분쇄가 이루어지도록 하면서 오니가 흡입되도록 하고, 수중이 혼탁한 경우 상기 이물질방지워터젯(1320)을 동작시켜 시야확보가 가능하도록 유도하기 위함이다.
상기 흡입수단조작부(1600)는 도 4 및 8에 도시된 바와 같이 상기 부유선체에 설치되고, 사용자의 조작에 따라 상기 분쇄이송수단(1100) 및 워터젯(1300)을 각각 수동조작하는 수단으로서, 상기 분쇄이송수단(1100)의 온오프(ON/OFF) 및 회전속도의 수동조작이 가능하고, 상기 흡입수단제어부(1700)를 매개로 상기 관제센터(700)와 무선으로 통신하는 분쇄이송조작부(1610)와, 상기 워터젯(1300)의 온오프(ON/OFF) 및 수압의 수동조작이 가능하고, 상기 흡입수단제어부(1700)를 매개로 상기 관제센터(700)와 무선으로 통신하는 워터젯조작부(1620)를 포함한다.
상기 흡입수단제어부(1700)는 도 4 및 8에 도시된 바와 같이 상기 부유선체에 설치되고, 상기 높낮이검출센서(1400)의 검출값을 입력받아 상기 사각영역의 높낮이를 3차원 맵핑(3D mapping)한 다음 상기 맵핑에 대응하여 상기 흡입기(22)가 상기 사각영역에서 자동으로 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 이동하도록 상기 흡입기위치조절부(100)의 동작을 제어하고, 원격지의 관제센터와 무선으로 통신하는 수단이다. 여기서, 3차원 맵핑(3D mapping)은 일정공간의 높낮이가 입체적으로 표시되도록 XYZ 3축의 좌표값을 각각 도면화한 것으로서, 본 발명에서는 X축을 상기 사각영역의 전후방향, Y축은 상기 사각영역의 좌우방향, Z축은 상기 사각영역의 높이 즉, 상하방향의 좌표값을 나타내고, 상기 각각의 좌표값은 상기 높낮이검출센서(400)로부터 검출된 데이터를 입력받아 각 지점의 좌표값을 서로 연결하여 도면화하면서 3차원 맵핑(3D mapping)이 수행된다. 그리고, 상기 부유선체제어부(600)의 위치자동제어프로그램(606)과 연계하여 상기 3차원 맵핑(3D mapping)에 따라 상기 흡입기(22)가 상기 사각영역에서 자동으로 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 이동하도록 제어된다.
다시 말해서, 상기 흡입수단제어부는 상기 3차원 맵핑(3D mapping)을 위하여 선행하여 상기 흡입기가 상방에 위치한 상태로 상기 흡입기위치조절부를 전후 방향 및 좌우 방향으로 동작을 제어한 다음 상기 위치자동제어프로그램에 의하여 상기 3차원 맵핑(3D mapping)에 따라 상기 흡입기(22)가 상기 사각영역에서 자동으로 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 이동하도록 상기 흡입기위치조절부의 동작을 다시 자동으로 제어하는 것이다.
또한, 상기 흡입수단제어부(1700)는 상기 바닥촬영수단(1500)의 촬영화면 및 상기 사각영역의 높낮이 맵핑화면이 각각 출력되고, 상기 높낮이 맵핑화면에는 상기 흡입기의 현재 위치가 표시되는 디스플레이부(1710)와, 상기 위치자동제어프로그램(606)를 통하여 상기 사각영역의 오니 흡입작업이 자동으로 완료되면 알림용 소리와 알림등이 발광하여 출력되는 알림부(1720)를 포함한다.
또한, 상기 흡입수단제어부(1700)는 상기 부유선체제어부(600)와 전기적으로 연결되면서 서로 통신하여 상기 부유선체(10)와 오니흡입수단(20) 각각의 동작 제어가 서로 연계되어 수행되도록 하고, 도면에 도시된 바 없으나 상기 부유선체(10)에는 태양광패널, 충전 및 교체 가능한 배터리를 포함하는 전원공급수단을 두어 부유선체 및 오니흡입수단에 전기를 공급한다.
관제센터(700)는 도 4, 7 및 8에 도시된 바와 같이 상기 부유선체제어부(600)와 무선으로 통신하면서 원격지에 설치되고, 상기 흡입기위치조절부(100)의 원격 조작이 가능하며, 상기 촬영수단(300)의 팬/틸트/줌 동작을 원격 조작하면서 촬영화면을 모니터링하며 상기 주행수단(200)의 원격 조작이 가능한 수단이다. 이를 위해, 상기 관제센터(700)는 상기 흡입기위치조절부(100)를 원격 조작하는 흡입기원격조작부(710)와, 상기 주행수단(200)을 원격 조작하는 주행원격조작부(720)와, 상기 촬영수단(300)의 팬/틸트/줌 동작을 원격 조작하는 촬영원격조작부(730)와, 상기 촬영수단(300)으로부터 촬영된 실시간 영상이 디스플레이되는 촬영모니터링부(740)를 포함한다.
또한, 상기 관제센터(700)는 상기 흡입수단제어부(700)와 무선으로 통신하고, 상기 바닥촬영수단(1500)의 촬영화면 및 맵핑화면을 각각 모니터링하면서 상기 분쇄이송수단(1100), 워터젯(1300) 각각의 원격 조작이 가능한 수단하며, 이를 위해, 상기 분쇄이송수단(1100)를 원격 조작하는 분쇄이송원격조작부(701)와, 상기 워터젯(1300)를 원격 조작하는 워터젯원격조작부(702)와, 상기 바닥촬영수단(1500)의 촬영화면 및 상기 사각영역의 높낮이 맵핑화면이 각각 출력되고, 상기 높낮이 맵핑화면에는 상기 흡입기의 현재 위치가 표시되는 원격디스플레이부(703)를 더 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치는 도 9 및 10에 도시된 바와 같이 드론(drone, 900)을 더 포함할 수 있다.
드론(drone, 900)은 상기 관제센터(700)에서 원격 조작이 가능하도록 상기 관제센터와 무선으로 통신하고, 상수조의 상공을 비행하면서 주위환경을 실시간으로 촬영하는 카메라(910)가 장착된 무인비행체이다.
여기서, 상기 관제센터(700)는 상기 드론(drone, 900)을 원격 조작하는 드론원격조작부(750)와, 상기 드론의 카메라(910)로부터 촬영된 실시간 영상이 디스플레이되는 드론모니터링부(760)를 더 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치는, 첫째, 정밀한 위치제어가 가능한 서보모터에 의해 부유선체에 결합된 오니흡입수단을 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 위치제어를 수행함에 따라 종래 타임벨트 방식의 문제점을 해결하고 위치제어가 보다 정밀한 효과가 있다.
둘째, 촬영수단 및 비행중인 드론으로부터 촬영된 실시간 영상을 모니터링하며 부유선체를 무인 원격 조작에 의해 주행 가능하므로 악천후의 악조건에서도 작업이 가능하고, 작업인력을 감축할 수 있으며, 해상사고에 따른 인명피해를 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 오니흡입작업 수행중 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하여 부유선체의 현재 위치를 유지하도록 주행수단의 자율주행 프로그램이 프로그래밍됨에 따라 종래 와이어 및 고정추 방식의 문제점을 해결하고 용이하게 현재 위치를 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 상수조 2 : 정수조
10 : 부유선체 20 : 오니흡입수단
100 : 흡입기위치조절부 110 : 전후방향이동부
120 : 좌우방향이동부 130 : 상하방향이동부
200 : 주행수단 210 : 선외기
220 : 가이드모터 300 : 촬영수단
400 : GPS 500 : 조작부
510 : 흡입기조작부 520 : 주행조작부
600 : 부유선체제어부 700 : 관제센터
710 : 흡입기원격조작부 720 : 주행원격조작부
730 : 촬영원격조작부 740 : 촬영모니터링부
750 : 드론원격조작부 760 : 드론모니터링부
800 : 경고수단 810 : 경고등
820 : 스피커 900 : 드론
910 : 카메라
1100 : 분쇄이송수단 1200 : 필터링수단
1300 : 워터젯 1400 : 높낮이검출센서
1500 : 바닥촬영수단 1600 : 흡입수단조작부
1700 : 흡입수단제어부

Claims (11)

  1. 호수나 하천등에 침전되어 퇴적된 오니 제거 지역인 상수조(1)와, 사이판 작용에 의해 토출된 오니를 수집하여 정수 처리할수 있는 상기 상수조의 하류에 설치되는 여과층이 형성된 정수조(2)와, 상기 상수조와 정수조 사이에 사이펀 작용을 이용하면서 오니를 사이펀도관(21)에 흡입기(22)가 연결되는 오니흡입수단(20)이 부유선체(10)에 연결되어 오니를 흡입토출하는 오니흡입제거장치에 있어서,
    상기 부유선체(10)에는,
    서보모터의 회전에 따라 상기 오니흡입수단의 흡입기가 상기 상수조 내에서 전후, 좌우 및 상하 방향으로 각각 이동 가능하도록 결합된 흡입기위치조절부(100)와;
    수동조작 또는 원격 조작에 따라 추진력을 얻어 상기 상수조에서 전후 방향 및 좌우 방향으로 주행가능하도록 결합된 주행수단(200)과;
    상기 주행수단(200)의 원격 조작을 위하여 상수조의 주위환경을 실시간으로 촬영하고, 원격 조작에 따라 팬/틸트/줌(PTZ) 동작이 가능한 촬영수단(300)과;
    상기 오니흡입수단을 통하여 오니를 흡입토출하는 작업 중에 원위치를 유지하도록 현재 위치값을 감지하는 GPS(Global Positioning System, 400)와;
    사용자의 조작에 따라 상기 흡입기위치조절부(100) 및 주행수단(200)을 각각 수동조작하는 조작부(500)와;
    상기 GPS의 위치값을 입력받아 현재위치를 유지하도록 상기 주행수단(200)을 자율주행시키는 자율주행프로그램(605)이 사전에 프로그래밍되고, 원격지의 관제센터와 무선으로 통신하는 부유선체제어부(600)를 포함하고,
    상기 오니흡입제거장치는,
    상기 부유선체제어부(600)와 무선으로 통신하면서 원격지에 설치되고, 상기 흡입기위치조절부(100)의 원격 조작이 가능하며, 상기 촬영수단(300)의 팬/틸트/줌 동작을 원격 조작하면서 촬영화면을 모니터링하며 상기 주행수단(200)의 원격 조작이 가능한 관제센터(700)를 포함하고,
    상기 부유선체제어부(600)는,
    상기 자율주행프로그램(605)에 의해 부유선체(10)가 현재위치를 유지하고 있는 상태에서 상기 흡입기위치조절부(100)를 좌우, 전후 및 상하 방향으로 각각 순차적으로 동작 제어하여 현재위치에서 상기 흡입기(22)가 상수조 바닥면의 사각영역에 쌓인 오니를 순차적으로 흡입하도록 하는 위치자동제어프로그램(606)이 사전에 프로그래밍되고,
    상기 자율주행프로그램(605)은,
    상기 위치자동제어프로그램(606)에 의해 현재위치에서 상기 흡입기(22)가 상수조 바닥면의 사각영역을 모두 이동하면 상기 부유선체를 전후 방향 또는 좌우 방향으로 자동으로 이동되도록 상기 주행수단(200)을 제어하는 것을 특징으로 하는 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡입기위치조절부(100)는,
    상기 부유선체의 상방에 고정 결합된 제1 서보모터(111)의 회전에 따라 제1 이동체(112)가 전후 방향으로 직선이동하는 전후방향이동부(110)와,
    상기 제1 이동체에 고정 결합된 제2 서보모터(121)의 회전에 따라 제2 이동체(122)가 좌우 방향으로 직선이동하는 좌우방향이동부(120)와,
    상기 제2 이동체에 고정 결합된 제3 서보모터(131)의 회전에 따라 제3 이동체(132)가 상하 방향으로 직선이동하고, 상기 제3 이동체에는 상기 흡입기와 연결된 사이펀도관이 결합된 상하방향이동부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전후방향이동부(110), 좌우방향이동부(120) 및 상하방향이동부(130) 각각은,
    회전운동을 직선운동으로 변환하는 전동실린더 방식, 볼스크류(Ball screw) 방식, 랙피니언 기어(rack and pinion gear) 방식 중에서 어느 하나의 방식이 선택되는 것을 특징으로 하는 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주행수단(200)은,
    상기 부유선체의 후방에 결합되고, 가솔린 또는 디젤 연료를 연소시키거나 전기를 공급받아 프로펠러를 회전시켜 추진력을 얻는 장거리 주행용의 선외기(210)와,
    상기 부유선체의 전방에 결합되고, 배터리로부터 전원을 공급받아 프로펠러를 회전시켜 추진력을 얻는 미세한 근거리 주행용의 가이드모터(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조작부(500)는,
    상기 흡입기위치조절부(100)의 수동조작이 가능하고, 상기 부유선체제어부(600)를 매개로 상기 관제센터(700)와 무선으로 통신하는 흡입기조작부(510)와,
    상기 주행수단(200)의 수동조작이 가능하고, 상기 부유선체제어부(600)를 매개로 상기 관제센터(700)와 무선으로 통신하는 주행조작부(520)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 관제센터(700)는,
    상기 흡입기위치조절부(100)를 원격 조작하는 흡입기원격조작부(710)와,
    상기 주행수단(200)을 원격 조작하는 주행원격조작부(720)와,
    상기 촬영수단(300)의 팬/틸트/줌 동작을 원격 조작하는 촬영원격조작부(730)와,
    상기 촬영수단(300)으로부터 촬영된 실시간 영상이 디스플레이되는 촬영모니터링부(740)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 부유선체(10)는,
    경고등이 출력되는 경고등(810)과, 경고음이 출력되는 스피커(820)가 각각 구비된 경고수단(800)을 더 포함하고,
    상기 오니흡입수단(20)은,
    상기 흡입기(22)와 수중의 바닥 간의 거리를 검출하는 거리센서(23)가 결합된 것을 특징으로 하는 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 부유선체제어부(600)는,
    상기 거리센서의 검출값을 수신하여 상기 관제센터(700)로 송신하고, 상기 검출값과 기 설정된 거리기준값을 비교분석하여 상기 경고수단(800)에 경고등 및 경고음이 출력되도록 제어하는 경고프로그램(607)이 사전에 프로그래밍되는 것을 특징으로 하는 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 오니흡입제거장치는,
    상기 관제센터(700)에서 원격 조작이 가능하도록 상기 관제센터와 무선으로 통신하고, 상수조의 상공을 비행하면서 주위환경을 실시간으로 촬영하는 카메라(910)가 장착된 드론(drone, 900)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 관제센터(700)는,
    상기 드론(drone, 900)을 원격 조작하는 드론원격조작부(750)와,
    상기 드론의 카메라(910)로부터 촬영된 실시간 영상이 디스플레이되는 드론모니터링부(760)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이펀 원리를 이용한 원격제어형 오니흡입제거장치.
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