KR102544844B1 - 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법 - Google Patents

안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102544844B1
KR102544844B1 KR1020210063154A KR20210063154A KR102544844B1 KR 102544844 B1 KR102544844 B1 KR 102544844B1 KR 1020210063154 A KR1020210063154 A KR 1020210063154A KR 20210063154 A KR20210063154 A KR 20210063154A KR 102544844 B1 KR102544844 B1 KR 102544844B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fog
information
spraying
analysis
vehicle
Prior art date
Application number
KR1020210063154A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220155655A (ko
Inventor
차주완
구해정
김민후
황현준
박지만
밀로슬라브 벨로리드
박동오
장기호
이철규
Original Assignee
대한민국
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대한민국 filed Critical 대한민국
Priority to KR1020210063154A priority Critical patent/KR102544844B1/ko
Publication of KR20220155655A publication Critical patent/KR20220155655A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102544844B1 publication Critical patent/KR102544844B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01HSTREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H13/00Dispersing or preventing fog in general, e.g. on roads, on airfields
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/005Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 mounted on vehicles or designed to apply a liquid on a very large surface, e.g. on the road, on the surface of large containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/16Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting
    • B64D1/18Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting by spraying, e.g. insecticides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02Investigating particle size or size distribution
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/02Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/10UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

본 발명은 무인기인 운반수단을 활용하여 안개가 발생할 때, 목표지역을 기준으로 안개가 발생되는 발생지역에 구름씨인 시딩물질을 살포하여 시정을 계속적으로 개선하기 위한 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템은 수집된 기상정보를 바탕으로 안개저감이 필요한 목표지역과 안개가 발생되는 안개발생지역을 선정하는 한편 안개발생지역의 범위와 안개발생지역에서의 안개발생시간을 확인하고 안개 저감을 위한 시딩물질의 살포횟수와 살포량 그리고 살포위치를 결정하는 운영수단과, 운영수단을 통한 선정정보와 운영수단을 통한 확인정보와 운영수단을 통한 결정정보를 바탕으로 자동으로 제어되되 운영수단의 제어에 따라 안개발생시간에 대응하여 시딩물질을 안개발생지역에서 살포위치로 운반하는 한편 시딩물질을 살포위치에 살포하는 운반수단을 포함한다.

Description

안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법{SUBSTANCE DISPERSION SYSTEM AND METHOD USING BY UNMANNED AERIAL VEHICLE FOR FOG DISPERSION}
본 발명은 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 무인기인 운반수단을 활용하여 안개가 발생할 때, 목표지역을 기준으로 안개가 발생되는 발생지역에 구름씨인 시딩물질을 살포하여 시정을 계속적으로 개선하기 위한 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 안개는 대기 중의 수증기가 차가운 수면이나 지면과 맞닿아 응결현상이 일어나는 것으로, 안개와 같이 대기 중의 수중기가 모여서 매우 미세한 물방울을 다량으로 만들기 위해서는 다음과 같은 조건이 필요하다.
- 대기 중에 수증기가 다량으로 함유되어 있을 것
- 공기가 이슬점 온도 이하로 냉각될 것
- 대기 중에 미세한 물방울의 생성을 촉진시키는 흡습성의 미립자인 응결핵이 많이 떠 있을 것
- 주변에 수증기 공급원이 있을 것
상기와 같은 조건에 공기의 냉각이 일어나면 안개가 발생하게 되며, 안개가 발생하는 지역에서는 도로의 자동차 운행, 항구의 배 입출항, 비행기의 이착륙에 있어서 운전자, 선장, 조종사가 양호한 시정을 확보하는 것이 매우 중요하며, 온도의 급격한 변화로 발생되는 자연현상인 안개는 시정을 크게 악화시켜 안전운행에 막대한 지장을 초래하게 된다. 또한, 국방차원에서도 비상사태 시 군 공항 등에 안개가 발생하면 전투기의 이착륙이 어려워 이런 경우에도 안개를 소산시켜 전투기, 수송기 등의 이착륙을 지원할 수 있는 기술이 필요하다.
최근에는 안개로 인한 인명 및 경제적 피해는 증가하고 있다. 특히, 교통, 항공 분야에서 안개는 치명적인 인명피해를 동반할 뿐 만 아니라 경제적 피해도 상당히 크게 발생하고 있다.
이러한 점을 고려하여, 최근에는 무인기 시스템인 드론을 이용한 안개저감기술 개발에 대한 시도가 계속되고 있으며, 이를 위한 다양한 방법을 찾고자 연구가 추진되고 있다.
또한, 드론산업 발전 및 기술의 진보에 따라서 안개발생시 드론의 자동항법 기술의 개발로 인위적 드론의 조정없이 구름씨를 살포가 가능하여 안개저감을 위한 드론의 활용의 방법론적인 연구가 필요하다.
또한, 안개발생시 유인항공기의 활용은 많은 위험성이 있으므로, 무인항공기인 드론을 활용한 안개저감실험 방법이 최적의 방법으로 고려된다. 기존의 안개저감 관련 특허기술은 유인항공기를 활용하는 것이 대부분이고 목표지역 현장에 구름씨를 살포함으로서 순간적으로 시정 악화를 발생시키기에 도로, 해상대교 등에 현실적으로 적용하는 많은 문제점이 있다. 이러한 실제적 안개저감 활용을 위해 드론의 활용방법에 대한 기술개발이 필요하다.
대한민국 공개특허공보 제10-1387710호 (발명의 명칭 : 능동형 안개 소산 시스템, 2014. 05. 12. 공고)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무인기인 운반수단을 활용하여 안개가 발생할 때, 목표지역을 기준으로 안개가 발생되는 발생지역에 구름씨인 시딩물질을 살포하여 시정을 계속적으로 개선하기 위한 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법을 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템은 수집된 기상정보를 바탕으로 안개저감이 필요한 목표지역과 안개가 발생되는 안개발생지역을 선정하는 한편, 안개발생지역의 범위와 안개발생지역에서의 안개발생시간을 확인하고, 안개 저감을 위한 시딩물질의 살포횟수와 살포량 그리고 살포위치를 결정하는 운영수단; 및 상기 운영수단을 통한 선정정보와 상기 운영수단을 통한 확인정보와 상기 운영수단을 통한 결정정보를 바탕으로 자동으로 제어되되, 상기 운영수단의 제어에 따라 상기 안개발생시간에 대응하여 상기 시딩물질을 상기 안개발생지역에서 상기 살포위치로 운반하는 한편, 상기 시딩물질을 상기 살포위치에 살포하는 운반수단;을 포함한다.
여기서, 상기 운영수단은, 적어도 상기 목표지역의 풍향과 풍속을 포함하는 기상정보를 수집하는 정보수집부; 상기 정보수집부를 통해 수집된 기상정보를 바탕으로 상기 안개발생지역을 선정하는 한편, 상기 안개발생지역의 범위와 상기 안개발생시간을 확인하고, 상기 운반수단의 동작을 분석하는 정보분석부; 상기 정보분석부의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 안개발생지역과 상기 목표지역 사이의 거리를 산출하는 거리산출부; 상기 정보분석부의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 운반수단의 운영횟수를 결정하는 횟수결정부; 상기 정보분석부의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 운영횟수 당 상기 시딩물질의 살포량을 산출하는 살포량산출부; 상기 정보분석부의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 시딩물질의 확산범위를 고려하여 상기 시딩물질의 살포위치를 산출하는 위치산출부; 및 상기 정보분석부의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 거리, 상기 운영횟수, 상기 살포량, 상기 살포위치를 종합하여 상기 운반수단의 운영 계획을 수립하고, 상기 운반수단의 동작을 제어하는 수단제어부;를 포함한다.
여기서, 상기 운영수단은, 상기 정보분석부의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 안개발생지역과 상기 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온에 대응하여 상기 시딩물질을 선정하는 물질선정부;를 더 포함한다.
여기서, 상기 운영수단은, 상기 운반수단의 동작 결과에 따라 상기 목표지역에서의 안개 저감 상태를 감시, 분석하는 효과분석부;를 더 포함한다.
본 발명에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템은 상기 목표지역에 구비되고, 상기 목표지역의 지상에서 안개입자와 강수입자 중 적어도 어느 하나에 대한 입자정보를 관측하는 우적계; 상기 목표지역에 구비되고, 상기 목표지역의 시정을 관측하는 시정계; 및 상기 목표지역에 구비되고, 상기 목표지역에서 대기 중의 안개입자와 강수입자 중 적어도 어느 하나로부터 원격으로 반사되는 마이크로파의 후반산란신호를 이용하여 입자정보를 관측하는 연직강우레이더; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
여기서, 상기 운반수단에는, 상기 안개발생지역에서 안개의 연직고도를 관측하는 기상관측센서;가 탑재되고, 상기 위치산출부는, 상기 연직고도를 바탕으로 상기 운반수단의 비행고도를 산출한다.
본 발명에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 방법은 본 발명에 따른 안개저감을 위한 물질살포 시스템을 이용하는 물질살포 방법이고, 적어도 상기 목표지역의 풍향과 풍속을 포함하는 기상정보를 수집하는 정보수집단계; 상기 정보수집단계를 거쳐 수집된 기상정보를 바탕으로 상기 안개발생지역을 선정하는 한편, 상기 안개발생지역의 범위와 상기 안개발생시간을 확인하고, 상기 운반수단의 동작을 분석하는 정보분석단계; 상기 정보분석단계의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 안개발생지역과 상기 목표지역 사이의 거리를 산출하는 거리산출단계; 상기 정보분석단계의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 운반수단의 운영횟수를 결정하는 횟수결정단계; 상기 정보분석단계의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 운영횟수 당 상기 시딩물질의 살포량을 산출하는 살포량산출단계; 상기 정보분석단계의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 시딩물질의 확산범위를 고려하여 상기 시딩물질의 살포위치를 산출하는 위치산출단계; 및 상기 정보분석단계의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 거리, 상기 운영횟수, 상기 살포량, 상기 살포위치를 종합하여 상기 운반수단의 운영 계획을 수립하고, 상기 운반수단의 동작을 제어하는 물질살포단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 방법은 상기 정보분석단계의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 안개발생지역과 상기 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온에 대응하여 상기 시딩물질을 선정하는 물질선정단계;를 더 포함한다.
본 발명에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 방법은 상기 운반수단의 동작 결과에 따라 상기 목표지역에서의 안개 저감 상태를 감시, 분석하는 효과분석단계;를 더 포함한다.
여기서, 상기 효과분석단계에는, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 안개발생지역과 상기 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온을 감시하는 온도감시단계; 상기 기온이 영상인 경우, 선정된 흡습성물질에 대한 안개저감 효과를 수치모의하는 제1수치모의단계; 상기 기온이 영하인 경우, 선정된 빙정핵물질에 대한 안개저감 효과를 수치모의하는 제2수치모의단계; 상기 운반수단의 동작 결과에 따라 상기 목표지역에서의 안개 저감 상태를 감시, 분석하는 결과수집단계; 및 상기 기온에 대응하여 수치모의된 모의정보와 상기 결과수집단계를 거쳐 감시, 분석된 결과정보를 비교하는 수치비교단계;가 포함된다.
본 발명에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법에 따르면, 무인기인 운반수단을 활용하여 안개가 발생할 때, 목표지역을 기준으로 안개가 발생되는 발생지역에 구름씨인 시딩물질을 살포하여 시정을 계속적으로 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 무인기인 운반수단을 실제 안개발생지역에 투입하여 인공강우물질인 시딩물질을 살포함에 따라, 목표지역에서의 안개저감 효과를 나타내고 시정 개선을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명은 종래 기술에 따라 목표지역에서 시딩물질을 살포할 때, 발생되는 순간적인 시정악화 현상을 방지하고, 실제 환경에서의 적용 및 활용도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 무인기인 운반수단을 이용하여 안개발생지역과 목표지역을 달리하여 살포한 시딩물질이 목표지역에 도착할 때, 충분히 안개와 반응하여 지면으로 떨어짐에 따라 시정 개선 효과를 상승시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 운반수단의 동작 결과에 따른 효과 분석을 통해 수치모의 자료와 실제 관측자료를 비교하여 안개저감 효과를 검증할 수 있다.
또한, 본 발명은 무인기인 운반수단에 의한 실제적인 시딩물질의 살포 결과와 수치모의에 의한 시딩물질의 살포 결과를 비교하여 시딩물질의 확산 범위 내에서 시정개선, 안개입자 변화, 연직 안개의 물리적 변화(안개입자, 강도 등) 등을 간편하게 확인할 수 있고, 무인기인 운반수단을 이용하여 안개저감 효과를 검증할 수 있다.
또한, 본 발명은 운영수단의 세부 구성을 통해 안개발생지역과 목표지역을 구분하고, 안개발생지역에서 정확한 살포영역에 시딩물질을 명확하게 살포하고, 목표지역에서의 안개저감 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 물질선정부를 통해 안개발생지역에서 시딩물질과 안개의 반응을 활발하게 하여 안개의 소산을 촉진시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 효과분석부를 통해 시딩물질의 확산 범위 내에서 변화를 간편하게 확인하고, 목표지역에서의 안개저감 효과를 검증할 수 있다.
또한, 본 발명은 목표지역에서의 관측을 안정되게 하고, 목표지역으로 이류한 안개의 변화를 명확하게 관측하여 목표지역에서의 안개저감 효과를 안정되게 검증할 수 있는 명확한 자료로 활용할 수 있다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템을 적용할 때, 발생지역으로부터 목표지역으로 안개가 이류하는 상태를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템을 적용할 때, 발생지역으로부터 목표지역으로 안개가 이류하는 상태를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템을 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 방법에서 효과분석단계를 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 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.
종래의 안개저감을 위한 물질살포 기술에 따르면, 안개가 발생한 목표지역에 유인기를 활용한 방법이었으나, 이 방법을 사용 할 경우, 목표지역은 시딩물질에 의해 순간적으로 시정 악화가 발생하여 위험상황이 발생하였다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법은 종래의 물질살포 기술에 대한 단점을 극복하고, 풍향과 풍속 그리고 안개의 농도를 고려하여 안개저감을 위한 대상안개를 무인기인 운반수단(30)을 활용하여 시딩물질을 살포하는 기술로, 목표지역에 시정이 개선된 안개가 도달하게 하는 기술이다. 시딩물질은 인공강우물질이라고 표현하기도 하고, 구름씨라고 표현하기도 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법은 안개저감을 위한 실험에 활용하여 안개저감 효과를 검증하는데 적용될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템은 운영수단(10)과, 운반수단(30)을 포함하고, 광학우적계(42)와, 시정계(43)와, 연직강우레이더(44) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
운영수단(10)은 수집된 기상정보를 바탕으로 안개저감이 필요한 목표지역과 안개가 발생되는 안개발생지역을 선정하는 한편, 안개발생지역의 범위와 안개발생지역에서의 안개발생시간을 확인하고, 안개 저감을 위한 시딩물질의 살포횟수와 살포량 그리고 살포위치를 결정한다.
운영수단(10)은 정보수집부(11)와, 정보분석부(12)와, 거리산출부(14)와, 횟수결정부(15)와, 살포량산출부(16)와, 위치산출부(17)와, 수단제어부(18)를 포함하고, 물질선정부(13)와 효과분석부(20) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
정보수집부(11)는 적어도 목표지역의 풍향과 풍속을 포함하는 기상정보를 수집한다. 기상정보에는 위성자료와, 수치모의를 위한 예측 자료 등이 적용될 수 있다. 기상정보는 대한민국을 기준으로 국립기상과학원과 기상청 중 적어도 어느 하나에서 수집되는 기상자료들을 활용할 수 있다. 기상정보는 해당 국가 또는 해당 지역에서 관용적으로 수집되는 기상자료들을 활용할 수 있다.
정보분석부(12)는 정보수집부(11)를 통해 수집된 기상정보를 바탕으로 목표지역에서의 풍향과 풍속에 따라 안개발생지역을 선정할 수 있다. 또한, 정보분석부(12)는 기상정보를 바탕으로 안개발생지역의 범위와 안개발생시간을 확인할 수 있다. 또한, 정보분석부(12)는 운반수단(30)이 동작될 때, 운반수단(30)의 동작 상태를 분석할 수 있다.
정보분석부(12)는 운반수단(30)을 기반으로 하는 안개저감 기술을 추진하기 위해 운영수단(10)의 운영 현황을 종합 분석하여 안개발생지역에서의 운반수단(30) 동작 여부를 판단한다.
거리산출부(14)는 정보분석부(12)의 분석 결과, 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 안개발생지역과 목표지역 사이의 거리를 아래 [관계식1]로 산출한다.
D=V*(T1+T2) ...... [관계식1]
여기서, D는 안개발생지역과 목표지역 사이의 거리를 나타내고, V는 목표지역과 안개발생지역 중 적어도 어느 하나에서의 풍속(단위는 m/s)을 나타내며, T1은 시딩물질의 시정 개선에 필요한 반응시간(단위는 초)을 나타내고, T2는 안개발생지역의 안개에서 시딩물질의 연소시간(단위는 초)를 나타낸다.
또한, "=" 는 등호를 나타내고, "*" 는 곱셈을 나타내며, "+" 는 덧셈을 나타낸다.
여기서, 안개 내 시딩물질의 반응시간은 흡습성물질의 흡습성에 따라 달라질 수 있다. 국립기상과학원의 과거 안개저감실험 시 염화칼슘을 활용할 경우, 시딩물질의 살포 후 시딩물질이 반응하여 시정개선이 이루어질 시간은 20분 정도의 시간이 필요하였다. 단, 풍속의 강도에 따라 반응시간은 달라질 수 있으므로, 풍속의 강도도 고려하여야 한다. 또한, 시딩물질로 연소물질을 활용할 경우, 시딩물질의 연소시간까지 고려하여야 한다.
안개시딩지역과 목표지역의 거리가 산출되면, 운반수단(30)의 운영횟수를 결정하여야 한다.
횟수결정부(15)는 정보분석부(12)의 분석 결과, 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 운반수단(30)의 운영횟수를 아래 [관계식2]로 결정한다. 운반수단(30)의 운영횟수는 안개지속시간을 고려하여 결정하여야 한다.
N=FT/ST ...... [관계식2]
여기서, N은 운반수단(30)의 운영횟수를 나타내고, FT는 안개지속시간(단위는 초 또는 분 또는 시)을 나타내며, ST는 1회당 운반수단(30)이 시딩물질을 살포하는 시간(단위는 안개지속시간에 대응하는 초 또는 분 또는 시)을 나타낸다.
또한, "=" 는 등호를 나타내고, "/" 는 나눗셈을 나타낸다.
여기서, 1회당 운반수단(30)이 시딩물질을 살포하는 시간은 안개발생지역에서 시딩물질이 살포되는 시간과 살포영역으로 이동하였다가 복귀하는 시간을 포함해야 할 것이다. 이는 운반수단(30)의 성능에 따라 달라질 수 있다. 그리고 운반수단(30)의 운영횟수가 정해지면, 운반수단(30)의 운영횟수 당 시딩물질의 살포량(연소물질의 경우, 연소물질의 연소탄량이 포함됨)을 산출하여야 한다.
살포량산출부(16)는 정보분석부(12)의 분석 결과, 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 운영횟수 당 시딩물질의 살포량을 산출한다. 이때, 시딩물질의 살포량은 현재 관측되고 있는 안개의 시정값을 기준으로 계산하여야 한다. 예를 들어, 시정단계별(1km, 500m, 200m, 100m) 연소탄의 살포갯수를 결정할 수 있다. 일예로, 시정이 1km∼500m인 경우, 운반수단(30)의 운영횟수 1회당 연소탄을 1개로 결정할 수 있다. 다른 예로, 시정이 100m 이하인 경우, 운반수단(30)의 운영횟수 1회당 연소탄을 3개로 결정할 수 있다. 이와 같이, 안개의 특성에 따라 연소탄 살포량을 결정할 수 있다.
운영횟수 당 시딩물질의 살포량이 결정되었으면, 시딩물질의 살포위치를 산출해야 한다.
위치산출부(17)는 정보분석부(12)의 분석 결과, 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 시딩물질의 확산범위를 고려하여 시딩물질의 살포위치를 산출한다. 시딩물질의 살포위치에는 운반수단(30)의 비행고도와, 운반수단(30)의 살포 수평거리가 포함될 수 있다.
운반수단(30)의 비행고도를 산출하기 위해서는 운반수단(30)을 활용한 살포 전에 운반수단(30)에 기상관측센서(41)를 탑재하여 안개발생지역에서의 안개의 연직고도를 관측한 다음, 운반수단(30)의 비행고도를 결정하게 된다. 운반수단(30)의 비행고도는 시딩물질이 안개발생지역에 살포된 다음, 목표지역에서 시정을 가장 개선할 수 있도록 시딩물질의 확산범위를 고려하여 결정한다. 운반수단(30)의 비행고도가 정해지면, 목표지역의 너비를 고려하여 운반수단(30)의 살포 수평거리를 계산한다. 예를 들어, 목표지역이 서해대교일 경우, 서해대교의 길이는 대략 7.3km 이므로, 운반수단(30)의 살포 수평거리는 약 7∼8km 사이로 결정될 수 있다.
위의 조건들이 결정되면, 운반수단(30)을 안개발생지역에 투입하여 시딩물질을 살포지역에 살포한다.
수단제어부(18)는 정보분석부(12)의 분석 결과, 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 거리, 운영횟수, 살포량, 살포위치를 종합하여 운반수단(30)의 운영 계획을 수립하고, 운반수단(30)의 동작을 제어하므로, 운반수단(30)을 안개발생지역에 투입하여 시딩물질을 살포지역에 살포할 수 있다.
운반수단(30)의 운영에 있어서, 운반수단(30)은 2∼3대를 이용함에 따라 연속적으로 목표지역에 안개와 함께 시딩물질이 유입될 수 있도록 운반수단(30)을 운영하는 것이 유리하다. 예를 들어, 운반수단(30) 중 어느 한 대가 1차 살포지역으로 이동하여 1차 살포지역에 시딩물질을 살포한 다음, 이어서 운반수단(30) 중 다른 한 대가 1차 살포지역으로 이동하여 1차 살포지역에 시딩물질을 살포하는 방식을 채택할 수 있다. 그러면, 1차 살포지역에서 새롭게 유입되는 안개에 대하여 시정 개선이 지속적으로 이루어질 수 있게 된다. 그리고 목표지역의 범위가 넓을 경우, 운반수단(30)을 4대를 이용하되, 2대의 운반수단(30)이 1조를 이루어 살포범위를 넓혀 살포할수 있게 된다. 운반수단(30)의 운영 계획은 지역적으로 안개의 발생 특성을 고려하여 채택할 수 있다.
물질선정부(13)는 정보분석부(12)의 분석 결과, 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 안개발생지역과 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온에 대응하여 시딩물질을 선정한다. 일예로, 안개발생지역과 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온이 영상인 경우, 온안개(Warm fog)로 판단하여 시딩물질을 흡습성물질(예: 염화칼슘 등)로 선정할 수 있다. 다른 예로, 안개발생지역과 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온이 영하인 경우, 냉안개(Clod fog)로 판단하여 시딩물질을 빙정핵물질(예: 요오드화은 등)로 선정할 수 있다.
효과분석부(20)는 운반수단(30)의 동작 결과에 따라 목표지역에서의 안개 저감 상태를 감시, 분석한다.
효과분석부(20)에는 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 안개발생지역과 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온을 감시하는 온도감시부와, 기온이 영상인 경우 시딩물질로 선정된 흡습성물질에 대한 안개저감 효과를 수치모의하는 제1수치모의부와, 기온이 영하인 경우 시딩물질로 선정된 빙정핵물질에 대한 안개저감 효과를 수치모의하는 제2수치모의부와, 운반수단(30)의 동작 결과에 따라 목표지역에서의 안개 저감 상태를 감시 분석하는 결과수집부와, 기온에 대응하여 수치모의된 모의정보와 결과수집부를 통해 감시 분석된 결과정보를 비교하는 수치비교부가 포함될 수 있다.
결과분석부에서는 시딩효과 검증을 위해 우적계(42)와 시정계(43)와 연직강우레이더(44) 중 적어도 어느 하나를 활용하여 시정 개선 및 안개입자의 수농도와 연직 변화(안개강도, 연기별 안개입자 수농도 등)를 확인할 수 있다. 안개저감 효과의 검증은 수치모의에 대응하는 시딩물질의 확산범위에서 우적계(42)와 시정계(43)와 연직강우레이더(44) 중 적어도 어느 하나의 변화가 있어야 한다. 상술한 수치모의 내에서 시정개선이 이루어지는 경우에 대해 안개저감 효과의 검증을 확인할 수 있다.
효과분석부(20)에는 수치비교부의 비교 결과, 결과정보가 모의정보에 근접하거나 모의정보와 같거나 향상된 정보를 나타냄에 따라 안개저감 효과가 검증되었음을 나타내는 효과확인부가 더 포함될 수 있다.
효과분석부(20)에는 수치비교부의 비교 결과, 결과정보가 모의정보보다 저조한 정보를 나타냄에 따라 안개저감 효과가 검증되지 않았음을 나타내는 효과미확인부가 더 포함될 수 있다.
효과분석부(20)에는 안개발생지역과 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온을 포함하는 기상정보를 수집하는 자료수집부가 더 포함될 수 있다. 자료수집부는 상술한 정보수집부(11)에 포함될 수 있다.
효과분석부(20)에서 시딩물질의 살포에 의한 안개 내 시정개선을 위한 수치모의에서 시딩물질의 확산 및 침적과 강수에 의한 세정 효과를 계산한다. 수치모의와 비교하기 위해 우적계(42)와 시정계(43)와 연직강우레이더(44) 중 적어도 어느 하나를 목표지역에 설치하여 결과정보로 활용할 수 있다. 이와 같이, 안개저감을 위한 수치모의에 따른 모의정보와 현장 관측에 따른 결과정보를 비교함에 따라 안개저감을 위한 수치모의의 정확도를 향상시키고, 운반수단(30)을 활용한 안개저감 효과에 대한 과학적 근거 및 지표로 활용할 수 있게 된다.
우적계(42)는 목표지역에 구비된다. 우적계(42)는 목표지역의 지상에서 안개입자와 강수입자 중 적어도 어느 하나에 대한 입자정보를 관측한다. 입자정보에는 안개입자와 강수입자 중 적어도 어느 하나에 대한 크기 분포, 안개입자와 강수입자 중 적어도 어느 하나에 대한 강도 등을 포함할 수 있다. 우적계(42)에서 관측된 정보는 운영수단(10)에 전송되어 정보수집부(11)와 효과분석부(20) 중 적어도 어느 하나에 필요한 정보로 활용할 수 있다.
시정계(43)는 우적계(42)에서 이격되어 목표지역에 구비된다. 시정계(43)는 목표지역의 시정을 관측한다. 시정계(43)에서 관측된 정보는 운영수단(10)에 전송되어 정보수집부(11)와 효과분석부(20) 중 적어도 어느 하나에 필요한 정보로 활용할 수 있다.
연직강우레이더(44)는 우적계(42)와 시정계(43)에서 이격되어 목표지역에 구비된다. 연직강우레이더(44)는 목표지역에서 대기 중의 안개입자와 강수입자 중 적어도 어느 하나로부터 원격으로 반사되는 마이크로파의 후반산란신호를 이용하여 입자정보를 관측한다. 여기서, 입자정보에는 연직별 안개입자와 강수입자 중 적어도 어느 하나에 대한 크기 분포, 연직별 안개입자와 강수입자 중 적어도 어느 하나에 대한 반사도, 안개입자와 강수입자 중 적어도 어느 하나에 대한 강도 등을 포함할 수 있다. 연직강우레이더(44)에서 관측된 정보는 운영수단(10)에 전송되어 정보수집부(11)와 효과분석부(20) 중 적어도 어느 하나에 필요한 정보로 활용할 수 있다.
미설명부호 19는 운영수단(10)과 운반수단(30) 사이의 정보 교환, 우적계(42)와 시정계(43)와 연직강우레이더(44) 중 적어도 어느 하나와 운영수단(10) 사이의 정보 교환을 위해 유무선으로 통신하는 통신부이다.
운반수단(30)은 운영수단(10)을 통한 선정정보와 운영수단(10)을 통한 확인정보와 운영수단(10)을 통한 결정정보를 바탕으로 자동으로 제어된다. 운반수단(30)은 운영수단(10)의 제어에 따라 안개발생시간에 대응하여 시딩물질을 안개발생지역에서 살포영역에 포함된 살포위치로 운반하는 한편, 시딩물질을 살포위치에 살포한다.
운반수단(30)은 무인기가 적용되어 안개에 따른 비행을 안정화시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 운반수단(30)은 드론이 적용될 수 있다.
운반수단(30)에는 안개발생지역에서 안개의 연직고도를 관측하는 기상관측센서(41)가 탑재되므로 위치산출부(17)는 연직고도를 바탕으로 운반수단(30)의 비행고도를 산출할 수 있게 된다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 방법에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 3과 도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템을 이용하여 안개발생지역에 시딩물질을 살포하는 방법이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 방법은 정보수집단계(S1)와, 정보분석단계(S2)와, 거리산출단계(S4)와, 횟수결정단계(S5)와, 살포량산출단계(S6)와, 위치산출단계(S7)와, 물질살포단계(S8)를 포함하고, 물질선정단계(S3)와 효과분석단계(S9) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
정보분석단계(S2)는 적어도 목표지역의 풍향과 풍속을 포함하는 기상정보를 수집한다. 정보수집단계(S1)는 정보분석부(12)의 동작으로 구현될 수 있다.
정보분석단계(S2)는 정보수집단계(S1)를 거쳐 수집된 기상정보를 바탕으로 안개발생지역을 선정하는 한편, 안개발생지역의 범위와 안개발생시간을 확인하고, 운반수단(30)의 동작을 분석한다. 정보분석단계(S2)는 정보분석부(12)의 동작으로 구현될 수 있다.
거리산출단계(S4)는 정보분석단계(S2)의 분석 결과, 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 안개발생지역과 목표지역 사이의 거리를 산출한다. 거리산출단계(S4)는 거리산출부(14)의 동작으로 구현될 수 있다.
횟수결정단계(S5)는 정보분석단계(S2)의 분석 결과, 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 운반수단(30)의 운영횟수를 결정한다. 횟수결정단계(S5)는 횟수결정부(15)의 동작으로 구현될 수 있다.
살포량산출단계(S6)는 정보분석단계(S2)의 분석 결과, 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 운영횟수 당 시딩물질의 살포량을 산출한다. 살포량산출단계(S6)는 살포량산출부(16)의 동작으로 구현될 수 있다.
위치산출단계(S7)는 정보분석단계(S2)의 분석 결과, 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 시딩물질의 확산범위를 고려하여 시딩물질의 살포위치를 산출한다. 위치산출단계(S7)는 위치산출부(17)와 운반수단(30)의 동작으로 구현될 수 있다.
물질살포단계(S8)는 정보분석단계(S2)의 분석 결과, 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 거리, 운영횟수, 살포량, 살포위치를 종합하여 운반수단(30)의 운영 계획을 수립하고, 운반수단(30)의 동작을 제어한다. 물질살포단계(S8)는 수단제어부(18)와 운반수단(30)의 연계동작으로 구현될 수 있다.
물질선정단계(S3)는 정보분석단계(S2)의 분석 결과, 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 안개발생지역과 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온에 대응하여 시딩물질을 선정한다. 물질선정단계(S3)는 물질선정부(13)의 동작으로 구현될 수 있다.
효과분석단계(S9)는 운반수단(30)의 동작 결과에 따라 목표지역에서의 안개 저감 상태를 감시, 분석한다. 효과분석단계(S9)는 효과분석부(20)의 동작으로 구현될 수 있다.
효과분석단계(S9)에는 운반수단(30)의 동작이 결정됨에 따라 안개발생지역과 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온을 감시하는 온도감시단계(S12)와, 기온이 영상인 경우 시딩물질로 선정된 흡습성물질에 대한 안개저감 효과를 수치모의하는 제1수치모의단계(S13)와, 기온이 영하인 경우 시딩물질로 선정된 빙정핵물질에 대한 안개저감 효과를 수치모의하는 제2수치모의단계(S14)와, 운반수단(30)의 동작 결과에 따라 목표지역에서의 안개 저감 상태를 감시 분석하는 결과수집단계(S15)와, 기온에 대응하여 수치모의된 모의정보와 결과수집단계(S15)를 거쳐 감시 분석된 결과정보를 비교하는 수치비교단계(S16)가 포함될 수 있다. 온도감시단계(S12)는 온도감시부의 동작으로 구현되고, 제1수치모의단계(S13)는 제1수치모의부의 동작으로 구현되며, 제2수치모의단계(S14)는 제2수치모의부의 동작으로 구현되고, 결과수집단계(S15)는 결과수집부의 동작으로 구현되며, 수치비교단계(S16)는 수치비교부의 동작으로 구현될 수 있다.
효과분석단계(S9)에는 수치비교단계(S16)의 비교 결과, 결과정보가 모의정보에 근접하거나 모의정보와 같거나 향상된 정보를 나타냄에 따라 안개저감 효과가 검증되었음을 나타내는 효과확인단계(S17)가 더 포함될 수 있다. 효과확인단계(S17)는 효과확인부의 동작으로 구현될 수 있다.
효과분석단계(S9)에는 수치비교단계(S16)의 비교 결과, 결과정보가 모의정보보다 저조한 정보를 나타냄에 따라 안개저감 효과가 검증되지 않았음을 나타내는 효과미확인단계(S18)가 더 포함될 수 있다. 효과미확인단계(S18)는 효과미확인부의 동작으로 구현될 수 있다.
효과분석단계(S9)에는 안개발생지역과 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온을 포함하는 기상정보를 수집하는 자료수집단계(S11)가 더 포함될 수 있다. 자료수집부는 상술한 정보수집부(11)에 포함될 수 있다. 자료수집단계(S11)는 자료수집부의 동작으로 구현될 수 있다.
상술한 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법에 따르면, 무인기인 운반수단(30)을 활용하여 안개가 발생할 때, 목표지역을 기준으로 안개가 발생되는 발생지역에 구름씨인 시딩물질을 살포하여 시정을 계속적으로 개선할 수 있다.
또한, 무인기인 운반수단(30)을 실제 안개발생지역에 투입하여 인공강우물질인 시딩물질을 살포함에 따라, 목표지역에서의 안개저감 효과를 나타내고 시정 개선을 확인할 수 있다.
또한, 종래 기술에 따라 목표지역에서 시딩물질을 살포할 때, 발생되는 순간적인 시정악화 현상을 방지하고, 실제 환경에서의 적용 및 활용도를 향상시킬 수 있다.
또한, 무인기인 운반수단(30)을 이용하여 안개발생지역과 목표지역을 달리하여 살포한 시딩물질이 목표지역에 도착할 때, 충분히 안개와 반응하여 지면으로 떨어짐에 따라 시정 개선 효과를 상승시킬 수 있다.
또한, 운반수단(30)의 동작 결과에 따른 효과 분석을 통해 수치모의 자료와 실제 관측자료를 비교하여 안개저감 효과를 검증할 수 있다.
또한, 무인기인 운반수단(30)에 의한 실제적인 시딩물질의 살포 결과와 수치모의에 의한 시딩물질의 살포 결과를 비교하여 시딩물질의 확산 범위 내에서 시정개선, 안개입자 변화, 연직 안개의 물리적 변화(안개입자, 강도 등) 등을 간편하게 확인할 수 있고, 무인기인 운반수단(30)을 이용하여 안개저감 효과를 검증할 수 있다.
또한, 운영수단(10)의 세부 구성을 통해 안개발생지역과 목표지역을 구분하고, 안개발생지역에서 정확한 살포영역에 시딩물질을 명확하게 살포하고, 목표지역에서의 안개저감 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 물질선정부(13)를 통해 안개발생지역에서 시딩물질과 안개의 반응을 활발하게 하여 안개의 소산을 촉진시킬 수 있다.
또한, 효과분석부(20)를 통해 시딩물질의 확산 범위 내에서 변화를 간편하게 확인하고, 목표지역에서의 안개저감 효과를 검증할 수 있다.
또한, 목표지역에서의 관측을 안정되게 하고, 목표지역으로 이류한 안개의 변화를 명확하게 관측하여 목표지역에서의 안개저감 효과를 안정되게 검증할 수 있는 명확한 자료로 활용할 수 있다
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
10: 운영수단 11: 정보수집부 12: 정보분석부
13: 물질선정부 14: 거리산출부 15: 횟수결정부
16: 살포량산출부 17: 위치산출부 18: 수단제어부
19: 통신부 20: 효과분석부
30: 운반수단 41: 기상관측센서
42: 우적계 43: 시정계 44: 연직강우레이더
S1: 정보수집단계 S2: 정보분석단계 S3: 물질선정단계
S4: 거리산출단계 S5: 횟수결정단계 S6: 살포량산출단계
S7: 위치산출단계 S8: 물질살포단계 S9: 효과분석단계
S11: 자료수집단계 S12: 온도감시단계 S13: 제1수치모의단계
S14: 제2수치모의단계 S15: 결과수집단계 S16: 수치비교단계
S17: 효과확인단계 S18: 효과미확인단계

Claims (10)

  1. 수집된 기상정보를 바탕으로 안개저감이 필요한 목표지역과 안개가 발생되는 안개발생지역을 선정하는 한편, 안개발생지역의 범위와 안개발생지역에서의 안개발생시간을 확인하고, 안개 저감을 위한 시딩물질의 살포횟수와 살포량 그리고 살포위치를 결정하는 운영수단; 및
    상기 운영수단을 통한 선정정보와 상기 운영수단을 통한 확인정보와 상기 운영수단을 통한 결정정보를 바탕으로 자동으로 제어되되, 상기 운영수단의 제어에 따라 상기 안개발생시간에 대응하여 상기 시딩물질을 상기 안개발생지역에서 상기 살포위치로 운반하는 한편, 상기 시딩물질을 상기 살포위치에 살포하는 운반수단;을 포함하고,
    상기 운영수단은,
    적어도 상기 목표지역의 풍향과 풍속을 포함하는 기상정보를 수집하는 정보수집부;
    상기 정보수집부를 통해 수집된 기상정보를 바탕으로 상기 안개발생지역을 선정하는 한편, 상기 안개발생지역의 범위와 상기 안개발생시간을 확인하고, 상기 운반수단의 동작을 분석하는 정보분석부;
    상기 정보분석부의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 안개발생지역과 상기 목표지역 사이의 거리를 산출하는 거리산출부;
    상기 정보분석부의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 운반수단의 운영횟수를 결정하는 횟수결정부;
    상기 정보분석부의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 운영횟수 당 상기 시딩물질의 살포량을 산출하는 살포량산출부;
    상기 정보분석부의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 시딩물질의 확산범위를 고려하여 상기 시딩물질의 살포위치를 산출하는 위치산출부; 및
    상기 정보분석부의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 거리, 상기 운영횟수, 상기 살포량, 상기 살포위치를 종합하여 상기 운반수단의 운영 계획을 수립하고, 상기 운반수단의 동작을 제어하는 수단제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운반수단에는, 상기 안개발생지역에서 안개의 연직고도를 관측하는 기상관측센서;가 탑재되고,
    상기 위치산출부는, 상기 연직고도를 바탕으로 상기 운반수단의 비행고도를 산출하는 것을 특징으로 하는 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 운영수단은,
    상기 정보분석부의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 안개발생지역과 상기 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온에 대응하여 상기 시딩물질을 선정하는 물질선정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 운영수단은,
    상기 운반수단의 동작 결과에 따라 상기 목표지역에서의 안개 저감 상태를 감시, 분석하는 효과분석부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 목표지역에 구비되고, 상기 목표지역의 지상에서 안개입자와 강수입자 중 적어도 어느 하나에 대한 입자정보를 관측하는 우적계;
    상기 목표지역에 구비되고, 상기 목표지역의 시정을 관측하는 시정계; 및
    상기 목표지역에 구비되고, 상기 목표지역에서 대기 중의 안개입자와 강수입자 중 적어도 어느 하나로부터 원격으로 반사되는 마이크로파의 후반산란신호를 이용하여 입자정보를 관측하는 연직강우레이더;
    중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 물질살포 시스템을 이용하는 물질살포 방법이고,
    적어도 상기 목표지역의 풍향과 풍속을 포함하는 기상정보를 수집하는 정보수집단계;
    상기 정보수집단계를 거쳐 수집된 기상정보를 바탕으로 상기 안개발생지역을 선정하는 한편, 상기 안개발생지역의 범위와 상기 안개발생시간을 확인하고, 상기 운반수단의 동작을 분석하는 정보분석단계;
    상기 정보분석단계의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 안개발생지역과 상기 목표지역 사이의 거리를 산출하는 거리산출단계;
    상기 정보분석단계의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 운반수단의 운영횟수를 결정하는 횟수결정단계;
    상기 정보분석단계의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 운영횟수 당 상기 시딩물질의 살포량을 산출하는 살포량산출단계;
    상기 정보분석단계의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 시딩물질의 확산범위를 고려하여 상기 시딩물질의 살포위치를 산출하는 위치산출단계; 및
    상기 정보분석단계의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 거리, 상기 운영횟수, 상기 살포량, 상기 살포위치를 종합하여 상기 운반수단의 운영 계획을 수립하고, 상기 운반수단의 동작을 제어하는 물질살포단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 정보분석단계의 분석 결과, 상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 안개발생지역과 상기 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온에 대응하여 상기 시딩물질을 선정하는 물질선정단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 운반수단의 동작 결과에 따라 상기 목표지역에서의 안개 저감 상태를 감시, 분석하는 효과분석단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 효과분석단계에는,
    상기 운반수단의 동작이 결정됨에 따라 상기 안개발생지역과 상기 목표지역 중 적어도 어느 하나의 기온을 감시하는 온도감시단계;
    상기 기온이 영상인 경우, 선정된 흡습성물질에 대한 안개저감 효과를 수치모의하는 제1수치모의단계;
    상기 기온이 영하인 경우, 선정된 빙정핵물질에 대한 안개저감 효과를 수치모의하는 제2수치모의단계;
    상기 운반수단의 동작 결과에 따라 상기 목표지역에서의 안개 저감 상태를 감시, 분석하는 결과수집단계; 및
    상기 기온에 대응하여 수치모의된 모의정보와 상기 결과수집단계를 거쳐 감시, 분석된 결과정보를 비교하는 수치비교단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 방법.
KR1020210063154A 2021-05-17 2021-05-17 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법 KR102544844B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210063154A KR102544844B1 (ko) 2021-05-17 2021-05-17 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210063154A KR102544844B1 (ko) 2021-05-17 2021-05-17 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220155655A KR20220155655A (ko) 2022-11-24
KR102544844B1 true KR102544844B1 (ko) 2023-07-27

Family

ID=84235529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210063154A KR102544844B1 (ko) 2021-05-17 2021-05-17 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102544844B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117898156B (zh) * 2024-03-07 2024-05-31 成都润联科技开发有限公司 基于无人机的人工天气干预系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100679713B1 (ko) * 2005-12-15 2007-02-15 대한민국 기상조절 실험용 연소탄 점화장치
KR102120902B1 (ko) * 2017-07-05 2020-06-17 이현주 수소, 헬륨 기구가 있는 드론을 이용한 안개제거장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101387710B1 (ko) 2012-09-19 2014-05-12 케이엠인더스트리(주) 능동형 안개 소산 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100679713B1 (ko) * 2005-12-15 2007-02-15 대한민국 기상조절 실험용 연소탄 점화장치
KR102120902B1 (ko) * 2017-07-05 2020-06-17 이현주 수소, 헬륨 기구가 있는 드론을 이용한 안개제거장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220155655A (ko) 2022-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gultepe et al. A review of high impact weather for aviation meteorology
CA2536671C (en) Integrated system for aircraft vortex safety
Rosenfeld et al. A quest for effective hygroscopic cloud seeding
Sabatini et al. LIDAR obstacle warning and avoidance system for unmanned aircraft
US6963291B2 (en) Dynamic wake prediction and visualization with uncertainty analysis
US8234068B1 (en) System, module, and method of constructing a flight path used by an avionics system
US8200377B2 (en) System for securing an aircraft flight plan
US10388049B2 (en) Avionic display systems and methods for generating avionic displays including aerial firefighting symbology
CA2936382C (en) A computer-implemented method and system for setting up an air traffic simulator
US7363152B2 (en) Method and system for calculating a flight route
KR102544844B1 (ko) 안개저감을 위한 무인기 활용기반의 물질살포 시스템과 방법
Tesche et al. Reconciling aerosol light extinction measurements from spaceborne lidar observations and in situ measurements in the Arctic
Bolgiani et al. Analysis and numerical simulation of an aircraft icing episode near Adolfo Suárez Madrid-Barajas International Airport
US7129846B2 (en) De-icing information system
Jung et al. Aerosols, clouds, and precipitation in the North Atlantic trades observed during the Barbados aerosol cloud experiment–Part 1: Distributions and variability
US20170131723A1 (en) Control device for a spreading vehicle
Gultepe A review on weather impact on aviation operations: Visibility, wind, precipitation, icing
US20140067267A1 (en) Methods for determining suitable waypoint locations
Keis WHITE–Winter hazards in terminal environment: An automated nowcasting system for Munich Airport
Sabatini et al. Development and flight test of an avionics lidar for helicopter and UAV low-level flight
Johnson et al. Investigating the impacts of a separation standard for UAS operations in enroute and transition airspace
Tafferner et al. Improved thunderstorm weather information for pilots through ground and satellite based observing systems
Kalesse-Los et al. The Virga-Sniffer–a new tool to identify precipitation evaporation using ground-based remote-sensing observations
Sermi et al. Aircraft hazard evaluation for critical weather avoidance
Ryerson Remote sensing of in-flight icing conditions: Operational, meteorological, and technological considerations

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right