KR102550420B1 - Underwater electric field sensor electrode based on belt-type carbon fiber sheet - Google Patents

Underwater electric field sensor electrode based on belt-type carbon fiber sheet Download PDF

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KR102550420B1
KR102550420B1 KR1020220181572A KR20220181572A KR102550420B1 KR 102550420 B1 KR102550420 B1 KR 102550420B1 KR 1020220181572 A KR1020220181572 A KR 1020220181572A KR 20220181572 A KR20220181572 A KR 20220181572A KR 102550420 B1 KR102550420 B1 KR 102550420B1
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belt
fiber sheet
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electric field
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이상규
양창섭
정현주
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명의 목적은, 제작 공정이 단순하고 저렴할 뿐만 아니라, 우수한 전기/기계/화학적 특성으로 인해 상대적으로 높은 수명을 갖고 수송 및 저장이 용이하며, 해수 반응 표면적이 넓어서 저잡음 특성도 우수한 수중 전기장 센서 전극을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극은, 원통형 전극 하우징; 한번 접어 시트간 이격 공간을 형성하는 벨트형 탄소섬유시트 다수개가 적층되어 형성되는 해수반응부를 구비하는 코어전극; 및 상기 벨트형 탄소섬유시트의 일측 끝 단부와 전기적으로 연결되는 신호 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An object of the present invention is to provide an underwater electric field sensor electrode that has a simple and inexpensive manufacturing process, has a relatively high lifespan due to excellent electrical/mechanical/chemical properties, is easy to transport and store, and has excellent low-noise characteristics due to a large seawater reaction surface area. is to provide
In order to achieve the above object, a belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode according to the present invention includes a cylindrical electrode housing; A core electrode having a seawater reaction unit formed by stacking a plurality of belt-shaped carbon fiber sheets that are folded once to form a separation space between the sheets; and a signal connector electrically connected to one end of the belt-like carbon fiber sheet.

Description

벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극{Underwater electric field sensor electrode based on belt-type carbon fiber sheet}Underwater electric field sensor electrode based on belt-type carbon fiber sheet}

본 발명은 수중 전기장 센서 전극에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기장 센서에서 요구되는 다양한 형상과 성능을 갖는 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극에 관한 것이다.The present invention relates to an underwater electric field sensor electrode, and more particularly, to a belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode having various shapes and performances required for an electric field sensor.

수중 전기장 센서(Underwater Electric Field Sensor, 이하 UEFS)는 일반적으로 해수 내에서 사용되며, 수중에 배치된 두 전극의 전위차 ΔV와 전극 간 거리 L를 이용해서 다음의 [수학식 1]과 같이 전기장 신호 E를 측정하는 센서이다. Underwater Electric Field Sensor (UEFS) is generally used in seawater, and uses the potential difference ΔV of two electrodes placed in the water and the distance L between the electrodes to obtain an electric field signal E as shown in [Equation 1] below. is a sensor that measures

Figure 112022138412108-pat00001
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전기장 센서는 해저자원 전자탐사, 해저면 매설 물체 탐지, 수중 이동물체 탐지 등에 활용되고 있으며, 전극 개수와 공간상 배치에 따라 1축, 2축, 3축 전기장 센서로 구분된다. 직교한 3축 방향의 전기장 신호를 측정할 수 있는 3축 전기장 센서가 가장 일반적으로 사용되고 있다.Electric field sensors are used for electronic exploration of seabed resources, detection of buried objects on the seabed, and detection of moving objects underwater, and are classified into 1-axis, 2-axis, and 3-axis electric field sensors according to the number of electrodes and spatial arrangement. A three-axis electric field sensor capable of measuring electric field signals in orthogonal three-axis directions is most commonly used.

수중 전기장 센서는 수중 전기장 신호에 감응하는 전극과 두 전극의 전위차 신호를 증폭하고 필터처리를 하는 신호 수신기로 구성된다. 수중 전기장 센서 전극은 코어전극, 해수필터, 전극 하우징으로 구분된다. The underwater electric field sensor consists of an electrode that responds to the underwater electric field signal and a signal receiver that amplifies and filters the potential difference signal between the two electrodes. The underwater electric field sensor electrode is divided into a core electrode, a seawater filter, and an electrode housing.

코어전극은 신호선이 연결되어 있는 신호선부, 해수와 접촉하는 해수반응부, 신호선부의 수밀을 위한 수밀몰딩부로 이루어져 있다. 해수필터는 폴리프로필렌 등의 소재로 제작되며 전극 하우징 외부의 해수가 전극 하우징 내부로 흘러들어올 때, 전극 하우징 내부의 오염을 막고 유속에 의한 영향을 감소시킨다. The core electrode consists of a signal line part to which the signal line is connected, a seawater reaction part in contact with seawater, and a watertight molding part for watertightness of the signal line part. The seawater filter is made of a material such as polypropylene, and when seawater outside the electrode housing flows into the electrode housing, it prevents contamination inside the electrode housing and reduces the influence of the flow rate.

전극 하우징은 폴리옥시메틸렌등의 플라스틱 계열의 소재로 제작되며 외부의 충격으로부터 코어전극을 보호하고 코어전극과 해수필터가 조립된 형태를 갖도록 한다.The electrode housing is made of a plastic-based material such as polyoxymethylene, protects the core electrode from external impact, and has an assembled form of the core electrode and the seawater filter.

은-염화은이 안정성과 저잡음 특성이 뛰어나 코어전극 해수반응부 소재로 많이 사용되었으나 상대적으로 높은 비용, 낮은 수명, 수송 및 저장의 어려움으로 인해 탄소섬유가 대안으로 활용되고 있다. Silver-silver chloride has been widely used as a material for the core electrode seawater reaction part due to its excellent stability and low-noise characteristics, but carbon fiber is being used as an alternative due to its relatively high cost, low lifespan, and difficulty in transportation and storage.

종래 특허발명 1(미국 등록특허 US006104357A)에서는 탄소섬유다발을 이용한 수중 전기장 센서 전극 제작 방법이 소개되어 있다. 필라멘트가 6,000개인 탄소섬유 토우를 약 50cm 간격으로 50회 감은 탄소섬유 다발을 이용해 2개의 전극을 제작하였고, 전극의 해수반응부 면적은 약 3m2이다. In the prior patent invention 1 (US registered patent US006104357A), a method for manufacturing an underwater electric field sensor electrode using a carbon fiber bundle is introduced. Two electrodes were fabricated using a carbon fiber bundle in which a carbon fiber tow with 6,000 filaments was wound 50 times at an interval of about 50 cm, and the area of the seawater reaction part of the electrode was about 3 m 2 .

센서 전극 제작을 위해 우선, 50회 감은 탄소섬유 다발 중앙부를 수축 튜브로 고정한 후 잘라서 2개의 다발로 만들고, 수축 튜브 끝단을 에폭시로 몰딩한 후 탄소섬유 끝단이 드러나도록 에폭시 몰딩부를 그라인딩한다. To fabricate the sensor electrode, first, fix the central part of the carbon fiber bundle wrapped 50 times with a shrink tube, cut it into two bundles, mold the end of the shrink tube with epoxy, and then grind the epoxy molding part to expose the end of the carbon fiber.

그 후에 탄소섬유 끝단에 금속으로 코팅한 후 신호선과 연결한 후 신호선 연결부를 에폭시로 몰딩한다. 탄소섬유 제작 시 일반적으로 표면을 에폭시 등의 소재로 코팅하는 사이징 처리를 하는데, 탄소섬유를 전극으로 사용하기 위해서는 표면 코팅재를 제거하는 디사이징 처리가 필요하다. After that, the end of the carbon fiber is coated with metal, connected to the signal line, and then the signal line connection is molded with epoxy. When producing carbon fibers, a sizing treatment is generally performed to coat the surface with a material such as epoxy, but in order to use carbon fibers as an electrode, a desizing treatment to remove the surface coating is required.

따라서, 아세톤, 알코올, 물을 이용해서 전극의 해수반응부 탄소섬유표면 코팅재를 제거하는 디사이징 처리를 진행하여 코어전극 제작을 완료했다. Therefore, the fabrication of the core electrode was completed by performing a desizing treatment to remove the carbon fiber surface coating material of the seawater reaction part of the electrode using acetone, alcohol, and water.

이와 같이 탄소섬유 다발로 제작하는 방법은 탄소섬유를 다루기가 상대적으로 쉽지 않고, 코어전극의 모양이 고정되지 않고 유동적으로 변해 전기장 센서의 전극간 간격이 변화될 수 있다. 또한, 신호선 연결을 위해 수축튜브, 에폭시 몰딩, 글라인딩 공정 등 여러 단계의 공정이 요구된다. In this method of fabricating the carbon fiber bundle, it is relatively difficult to handle the carbon fiber, and the shape of the core electrode is not fixed but changes dynamically, so that the distance between electrodes of the electric field sensor may change. In addition, several stages of processes such as shrink tube, epoxy molding, and grinding processes are required for signal line connection.

종래 특허발명 2(한국 등록특허, 제10-1582260호)와 종래 특허발명 3 (한국 등록특허, 제10-1643959호)에서는 중공형 원통 메쉬관에 탄소섬유 시트를 감싼 후 탄소섬유 시트 끝단 전도체 코팅층에 신호선을 연결하고 신호선 연결부를 방수처리해서 제작한 센서 전극이 소개되어 있다. In prior patent invention 2 (Korean Patent Registration No. 10-1582260) and prior patent invention 3 (Korean Patent Registration No. 10-1643959), a carbon fiber sheet is wrapped around a hollow cylindrical mesh pipe, and then a conductor coating layer is applied to the end of the carbon fiber sheet. A sensor electrode manufactured by connecting a signal line and waterproofing the signal line connection is introduced.

중공형 전극은 중공부로 인해 상대적으로 전극 부피가 크고, 탄소섬유시트 표면이 해수에 노출되어 오염이나 외부 충격에 취약하며, 해수반응부에 접촉한 해수의 유동에 의한 잡음이 센서 성능을 저하시킬 수 있다. 또한, 중공형 원주 주변으로 신호선 연결부의 수밀을 위한 구조가 상대적으로 복잡하고 수밀몰딩부 영역이 넓다는 문제가 있다.The hollow electrode has a relatively large electrode volume due to the hollow part, and the surface of the carbon fiber sheet is exposed to seawater, making it vulnerable to contamination or external shocks. there is. In addition, there is a problem that the structure for watertightness of the signal line connection part around the hollow circumference is relatively complicated and the area of the watertight molding part is wide.

한국 등록특허 제10-1582260호Korean Patent Registration No. 10-1582260 한국 등록특허 제10-1643959호Korean Patent Registration No. 10-1643959 미국 등록특허 US006104357AUS Registered Patent US006104357A

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 기존의 탄소섬유전극의 단점을 개선하고, 전기장 센서에서 요구되는 다양한 형상과 성능을 갖는 수중 전기장 센서 전극을 제공하는 것이다.An object of the present invention to solve the conventional problems as described above is to improve the disadvantages of existing carbon fiber electrodes and to provide underwater electric field sensor electrodes having various shapes and performances required in electric field sensors.

또한 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 제작 공정이 단순하고 저렴할 뿐만 아니라, 우수한 전기/기계/화학적 특성으로 인해 상대적으로 높은 수명을 갖고 수송 및 저장이 용이하며, 해수 반응 표면적이 넓어서 저잡음 특성도 우수한 수중 전기장 센서 전극을 제공하는 것이다.In addition, the object of the present invention for solving the conventional problems as described above is that the manufacturing process is simple and inexpensive, and has a relatively high lifespan due to excellent electrical / mechanical / chemical properties, and is easy to transport and store, It is to provide an underwater electric field sensor electrode having a large reaction surface area and excellent low noise characteristics.

기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the "specific details for carrying out the invention" and the accompanying "drawings".

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and/or features of the present invention, and methods of achieving them, will become apparent with reference to the various embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.However, the present invention is not limited only to the configuration of each embodiment disclosed below, but may also be implemented in various other forms, and each embodiment disclosed herein only makes the disclosure of the present invention complete, and the present invention It is provided to completely inform those skilled in the art of the scope of the present invention, and it should be noted that the present invention is only defined by the scope of each claim of the claims.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극은, 원통형 전극 하우징; 한번 접어 시트간 이격 공간을 형성하는 벨트형 탄소섬유시트 다수개가 적층되어 형성되는 해수반응부를 구비하는 코어전극; 및 상기 벨트형 탄소섬유시트의 일측 끝 단부와 전기적으로 연결되는 신호 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode according to the present invention includes a cylindrical electrode housing; A core electrode having a seawater reaction unit formed by stacking a plurality of belt-shaped carbon fiber sheets that are folded once to form a separation space between the sheets; and a signal connector electrically connected to one end of the belt-like carbon fiber sheet.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극은, 원통형 전극 하우징; 하나의 벨트형 탄소섬유시트가 시트간 이격 공간을 형하도록 방향을 교차하며 다수번 접어 형성되는 해수반응부를 구비하는 코어전극; 및 상기 벨트형 탄소섬유시트의 일측 끝 단부와 전기적으로 연결되는 신호 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And, in order to achieve the above object, the belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode according to the present invention includes a cylindrical electrode housing; A core electrode having a seawater reaction unit in which one belt-type carbon fiber sheet is formed by folding a plurality of times while crossing directions to form a space between the sheets; and a signal connector electrically connected to one end of the belt-like carbon fiber sheet.

또한, 상기 전극 하우징은, 측면에 다수개의 해수 유입구가 형성된 원통형 바디와, 상기 신호 연결부를 통해 신호선이 노출되는 상기 원통형 바디 상단을 덮는 상부 커버와, 상기 원통형 바디 하단을 덮고, 상기 벨트형 탄소섬유시트를 지지하는 하부 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the electrode housing includes a cylindrical body having a plurality of seawater inlets formed on the side, an upper cover covering the upper end of the cylindrical body through which the signal line is exposed through the signal connection part, covering the lower end of the cylindrical body, and the belt-like carbon fiber It is characterized in that it includes a lower cover supporting the seat.

또한, 상기 신호 연결부는, 상기 벨트형 탄소섬유시트의 끝 단부 둘레를 감싸는 전도체 링과, 상기 끝 단부와 도전성 재질로 접합되어 연결되는 신호선과, 상기 탄소섬유시트 끝 단부, 상기 전도체 링 및 상기 신호선을 감싸도록 하여 상기 신호선 연결부분의 수밀 기능을 수행하는 수밀몰딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the signal connection part may include a conductor ring surrounding the end of the belt-shaped carbon fiber sheet, a signal line bonded to the end and a conductive material, and an end of the carbon fiber sheet, the conductor ring, and the signal line. It is characterized in that it includes a watertight molding part that performs a watertight function of the signal line connection part by wrapping the signal line.

또한, 상기 벨트형 탄소섬유시트는, 필라멘트 다발로 구성된 탄소섬유 토우를 경사로 하여 직조된 것을 특징으로 한다.In addition, the belt-type carbon fiber sheet is characterized in that it is woven by inclining a carbon fiber tow composed of filament bundles.

또한, 상기 원통형 바디의 외측면을 둘러싸는 해수필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that it further comprises a seawater filter surrounding the outer surface of the cylindrical body.

또한, 상기 벨트형 탄소섬유시트는 아세톤(Aceton) 또는 차아염소산나트륨 (Sodium hypochlorite)으로 디사이징 된 것을 특징으로 한다.In addition, the belt-type carbon fiber sheet is characterized in that it is desized with acetone (Aceton) or sodium hypochlorite (Sodium hypochlorite).

그리고, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극은, 상부면 및 하부면 중 적어도 어느 하나에 다수의 해수 유입구가 형성된 원반형 전극 하우징; 상기 전극 하우징 중심에서 방사형으로 수납되는 것으로, 하나의 벨트형 탄소섬유시트의 길이방향 일측 단부를 중심축으로 나선형으로 감겨 상기 벨트형 탄소섬유시트 간 이격 공간을 형성하는 해수반응부를 구비하는 코어전극; 및 상기 벨트형 탄소섬유시트의 일측 단부와 전기적으로 연결되는 신호 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And, in order to achieve the above object, the belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode according to the present invention includes a disk-shaped electrode housing having a plurality of seawater inlets formed on at least one of an upper surface and a lower surface; A core electrode having a seawater reaction unit which is received radially from the center of the electrode housing and spirally winds one end of one belt-type carbon fiber sheet in the length direction around a central axis to form a space between the belt-type carbon fiber sheets; and a signal connector electrically connected to one end of the belt-like carbon fiber sheet.

또한, 상기 원반형 전극 하우징은, 하부가 개방되고 상부면 둘레를 따라 다수개의 해수 유입구가 형성되는 베이스 원반과, 상기 베이스 원반 중심 상부로 연장되어, 상기 신호 연결부가 삽입되는 중심 원통이 구비되는 상부 커버; 및 상기 베이스 원반 하부를 덮고, 하부면에 다수개의 해수 유입구가 형성된 하부커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the disk-shaped electrode housing has an upper cover provided with a base disk having an open bottom and having a plurality of seawater inlets formed along the circumference of the upper surface, and a central cylinder extending above the center of the base disk and into which the signal connection unit is inserted. ; and a lower cover covering the lower portion of the base disc and having a plurality of seawater inlets formed on the lower surface.

또한, 상기 신호 연결부는, 상기 벨트형 탄소섬유시트의 일측 단부 둘레를 감싸는 전도체 링과, 상기 일측 단부와 도전성 재질로 접합되어 상기 중심축 방향으로 연결되는 신호선과, 상기 탄소섬유시트 일측 단부, 상기 전도체 링 및 상기 신호선을 감싸도록 하여 상기 신호선 연결부분의 수밀 기능을 수행하는 수밀몰딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the signal connection part includes a conductor ring surrounding one end of the belt-type carbon fiber sheet, a signal line bonded to the one end and a conductive material and connected in the direction of the central axis, one end of the carbon fiber sheet, the It is characterized in that it includes a watertight molding part that performs a watertight function of the signal line connection part by surrounding the conductor ring and the signal line.

또한, 상기 벨트형 탄소섬유시트는, 필라멘트 다발로 구성된 탄소섬유 토우를 경사로 하여 직조된 것을 특징으로 한다.In addition, the belt-type carbon fiber sheet is characterized in that it is woven by inclining a carbon fiber tow composed of filament bundles.

또한, 상기 전극 하우징 내부의 상기 벨트형 탄소섬유시트 상부 및 하부에 원판형 해수필터가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that a disk-shaped seawater filter is provided on the upper and lower portions of the belt-shaped carbon fiber sheet inside the electrode housing.

또한, 상기 전극 하우징은, 직경이 높이 또는 두께보다 큰 것을 특징으로 한다.In addition, the electrode housing is characterized in that the diameter is greater than the height or thickness.

또한, 상기 벨트형 탄소섬유시트는 아세톤(Aceton) 또는 차아염소산나트륨 (Sodium hypochlorite)으로 디사이징 된 것을 특징으로 한다.In addition, the belt-type carbon fiber sheet is characterized in that it is desized with acetone (Aceton) or sodium hypochlorite (Sodium hypochlorite).

또한, 상기 해수반응부는 상기 벨트형 탄소섬유시트에 PP(폴리 프로필렌) 소재의 시트를 덧대어 둥글게 말아 형성된 나선형 구조인 것을 특징으로 한다.In addition, the seawater reaction unit is characterized in that it has a spiral structure formed by adding a sheet of polypropylene (PP) material to the belt-shaped carbon fiber sheet and rolling it round.

본 발명에 의하면, 코어전극으로 벨트형 탄소섬유시트를 사용하고, 반응 표면적을 넓히기 위해 다수번 굽히거나 다수개를 적층하여 코어전극으로 사용함으로써, 제작 공정이 단순하고 저렴할 뿐만 아니라, 우수한 전기/기계/화학적 특성으로 인해 상대적으로 높은 수명을 갖고 수송 및 저장이 용이하며, 해수 반응 표면적이 넓어서 저잡음 특성도 우수한 수중 전기장 센서 전극을 제공할 수 있다.According to the present invention, a belt-shaped carbon fiber sheet is used as a core electrode, and the manufacturing process is simple and inexpensive, as well as excellent electrical/mechanical / It is possible to provide an underwater electric field sensor electrode that has a relatively high lifespan due to its chemical characteristics, is easy to transport and store, and has a large seawater reaction surface area, so it has excellent low noise characteristics.

또한, 본 발명에 의하면, 벨트형 탄소섬유시트 코어전극의 해수반응부 표면적이 증가함에 따라 센서 전극 간 임피던스가 감소하고, 이에 따라 센서 잡음 특성이 향상된 수중 전기장 센서 전극을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, as the surface area of the seawater reaction part of the belt-type carbon fiber sheet core electrode increases, the impedance between the sensor electrodes decreases, and accordingly, it is possible to provide an underwater electric field sensor electrode with improved sensor noise characteristics.

또한, 본 발명에 의하면, 원통형 또는 원반형 등 다양한 모양으로 제작 가능하며, 원통형 또는 원반형 센서 전극의 직경과 높이 등의 변경도 용이할 뿐만 아니라, 센서에서 요구되는 성능도 해수반응부 면적 조절을 통해 용이하게 변경하고 예측할 수 있는 수중 전기장 센서 전극을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it can be manufactured in various shapes such as cylindrical or disk-shaped, and it is easy to change the diameter and height of the cylindrical or disk-shaped sensor electrode, and the performance required by the sensor is also easily adjusted by adjusting the area of the seawater reaction unit. It is possible to provide an underwater electric field sensor electrode that can be changed and predicted.

또한, 본 발명에 의하면, 기존의 탄소섬유다발형 전극에 비해 전극 제작 공정이 단순하고, 제작 편의성이 높아질 뿐만 아니라, 상대적으로 부피가 작고, 충격에 강하며, 잡음 성능이 우수한 수중 전기장 센서 전극을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, compared to the existing carbon fiber bundle type electrode, the electrode manufacturing process is simple, the manufacturing convenience is increased, and the underwater electric field sensor electrode is relatively small, strong against impact, and has excellent noise performance. can provide

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극의 구성을 나타낸 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극의 적층형 코어전극을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극의 굽힘형 코어전극을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예로서, 해수필터 구비되는 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 원반형 수중 전기장 센서 전극의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 원반형 수중 전기장 센서 전극에 적용되는 코어전극의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 원반형 수중 전기장 센서 전극에 적용되는 코어전극의 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing the configuration of an underwater electric field sensor electrode based on a belt-type carbon fiber sheet according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a laminated core electrode of a belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a bent core electrode of a belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an underwater electric field sensor electrode based on a belt-type carbon fiber sheet equipped with a seawater filter as an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of a disk-shaped underwater electric field sensor electrode based on a belt-shaped carbon fiber sheet according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a core electrode applied to a disk-shaped underwater electric field sensor electrode based on a belt-shaped carbon fiber sheet according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view of a core electrode applied to a disk-shaped underwater electric field sensor electrode based on a belt-shaped carbon fiber sheet according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.Before explaining the present invention in detail, the terms or words used in this specification should not be construed unconditionally in a conventional or dictionary sense, and in order for the inventor of the present invention to explain his/her invention in the best way It should be noted that concepts of various terms may be appropriately defined and used, and furthermore, these terms or words should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.That is, the terms used in this specification are only used to describe preferred embodiments of the present invention, and are not intended to specifically limit the contents of the present invention, and these terms represent various possibilities of the present invention. It should be noted that it is a defined term.

또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.In addition, it should be noted that in this specification, singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and similarly, even if they are expressed in plural numbers, they may include singular meanings. .

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.Throughout this specification, when a component is described as "including" another component, it does not exclude any other component, but further includes any other component, unless otherwise stated. It can mean you can do it.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.Furthermore, when a component is described as “existing inside or connected to and installed” of another component, this component may be directly connected to or installed in contact with the other component, and a certain It may be installed at a distance, and when it is installed at a certain distance, there may be a third component or means for fixing or connecting the component to another component, and now It should be noted that the description of the components or means of 3 may be omitted.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.On the other hand, when an element is described as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no third element or means exists.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.Similarly, other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "directly between", or "adjacent to" and "directly adjacent to" have the same meaning. should be interpreted as

또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제1", "제2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.In addition, in this specification, the terms "one side", "the other side", "one side", "the other side", "first", "second", etc., if used, refer to one component It is used to be clearly distinguished from other components, and it should be noted that the meaning of the corresponding component is not limitedly used by such a term.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.In addition, in this specification, terms related to positions such as "top", "bottom", "left", and "right", if used, should be understood as indicating a relative position in the drawing with respect to the corresponding component, Unless an absolute position is specified for these positions, these positional terms should not be understood as referring to an absolute position.

또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.In addition, in this specification, in specifying the reference numerals for each component of each drawing, for the same component, even if the component is displayed in different drawings, it has the same reference numeral, that is, the same reference throughout the specification. Symbols indicate identical components.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.In the drawings accompanying this specification, the size, position, coupling relationship, etc. of each component constituting the present invention is partially exaggerated, reduced, or omitted in order to sufficiently clearly convey the spirit of the present invention or for convenience of explanation. may be described, and therefore the proportions or scale may not be exact.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.In addition, in the following description of the present invention, a detailed description of a configuration that is determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, for example, a known technology including the prior art, may be omitted.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극(100)의 구성을 나타낸 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극(100)의 적층형 코어전극(110a)을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극(100)의 굽힘형 코어전극(110b)을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예로서, 해수필터(130) 구비되는 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극(100)을 나타낸 도면이다.1 is an exploded perspective view showing the configuration of a belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor according to an embodiment of the present invention. It is a view showing the laminated core electrode 110a of the electrode 100, and FIG. 3 is a view showing the bendable core electrode 110b of the belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode 100 according to an embodiment of the present invention. 4 is a view showing an underwater electric field sensor electrode 100 based on a belt-type carbon fiber sheet equipped with a seawater filter 130 as an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극(100)은, 원통형 전극 하우징(120); 한번 접어 시트간 이격 공간을 형성하는 벨트형 탄소섬유시트 다수개가 적층되어 형성되는 해수반응부(111a)를 구비하는 코어전극(110a); 및 상기 벨트형 탄소섬유시트의 일측 끝 단부와 전기적으로 연결되는 신호 연결부;를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode 100 according to an embodiment of the present invention includes a cylindrical electrode housing 120; A core electrode 110a having a seawater reaction unit 111a formed by stacking a plurality of belt-shaped carbon fiber sheets that are folded once to form a separation space between the sheets; and a signal connector electrically connected to one end of the belt-like carbon fiber sheet.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극(100)은 원통형 전극 하우징(120)과; 하나의 벨트형 탄소섬유시트가 시트간 이격 공간을 형성하도록 방향을 교차하며 다수번 접어 형성되는 해수반응부(111b)를 구비하는 코어전극(110b); 및 상기 벨트형 탄소섬유시트의 일측 끝 단부와 전기적으로 연결되는 신호 연결부;를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 2, a belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode 100 according to another embodiment of the present invention includes a cylindrical electrode housing 120; a core electrode 110b having a seawater reaction part 111b formed by folding one belt-type carbon fiber sheet multiple times while crossing directions to form a separation space between the sheets; and a signal connector electrically connected to one end of the belt-like carbon fiber sheet.

보다 구체적으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 예시된 수중 전기장 센서 전극(100)은, 상기 전극 하우징은, 측면에 다수개의 해수 유입구(125)가 형성된 원통형 바디와, 상기 신호 연결부를 통해 신호선이 노출되는 상기 원통형 바디 상단을 덮는 상부 커버와, 상기 원통형 바디(121) 하단을 덮고, 상기 벨트형 탄소섬유시트를 지지하는 하부 커버(123)를 포함하여 구성될 수 있다.More specifically, as shown in FIGS. 1 to 3, the illustrated underwater electric field sensor electrode 100 includes a cylindrical body having a plurality of seawater inlets 125 formed on the side of the electrode housing, and the signal connection It may include an upper cover covering the top of the cylindrical body through which the signal line is exposed, and a lower cover 123 covering the bottom of the cylindrical body 121 and supporting the belt-shaped carbon fiber sheet.

여기서, 상기 신호 연결부는, 상기 벨트형 탄소섬유시트의 끝 단부 둘레를 감싸는 전도체 링(113a, 113b)과, 상기 끝 단부와 도전성 재질(114a, 114b)로 접합되어 연결되는 신호선(115a, 115b)과, 상기 탄소섬유시트 끝 단부, 상기 전도체 링 및 상기 신호선을 감싸도록 하여 상기 신호선 연결부분의 수밀 기능을 수행하는 수밀몰딩부(112a, 112b)를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the signal connection part includes conductor rings 113a and 113b surrounding the ends of the belt-shaped carbon fiber sheet, and signal lines 115a and 115b bonded to the ends and conductive materials 114a and 114b to be connected. and watertight molding parts 112a and 112b for performing a watertight function of the signal line connection portion by surrounding the end of the carbon fiber sheet, the conductor ring, and the signal line.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 수중 전기장 센서 전극(100)은 원통형 바디의 외측면을 둘러싸는 해수필터(130)를 구비할 수 있다.In addition, the underwater electric field sensor electrode 100 according to an embodiment of the present invention may include a seawater filter 130 surrounding the outer surface of the cylindrical body.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 수중 전기장 센서 전극(100)에 사용되는 탄소섬유는 밀도가 낮고 강도, 탄성률, 화학적 안정성, 전기 전도성 등이 높은 전기/기계/화학적 특성이 우수한 소재이다.In addition, the carbon fiber used in the underwater electric field sensor electrode 100 according to the embodiment of the present invention is a material having low density and excellent electrical/mechanical/chemical properties such as high strength, elastic modulus, chemical stability, and electrical conductivity.

또한, 탄소섬유는 일반적으로 직경이 약 7μm인 탄소섬유 필라멘트(filament) 약 1000~320,000개로 구성된 탄소섬유 토우(tow)를 보빈에 감아서 제품화 되어 있는데, 본 발명의 실시예에서는 이를 이용하여 벨트형 탄소섬유시트를 형성하여 코어전극(110)으로 사용될 수 있다.In addition, carbon fiber is generally commercialized by winding a carbon fiber tow composed of about 1000 to 320,000 carbon fiber filaments with a diameter of about 7 μm around a bobbin. A carbon fiber sheet may be formed and used as the core electrode 110 .

이와 같은 탄소섬유 전극은 제작공정이 은-염화은 전극에 비해 비교적 단순하고 저렴할 뿐만 아니라, 우수한 전기/기계/화학적 특성으로 인해 상대적으로 높은 수명을 갖고 수송 및 저장이 용이하며, 해수 반응 표면적이 넓어서 저잡음 특성도 우수하다.Such a carbon fiber electrode has a relatively simple and inexpensive manufacturing process compared to silver-silver chloride electrodes, has a relatively high lifespan due to its excellent electrical/mechanical/chemical properties, is easy to transport and store, and has a large seawater reaction surface area, resulting in low noise The characteristics are also excellent.

또한, 벨트형 탄소섬유시트는, 벨트형 시트로서, 필라멘트 다발로 구성된 탄소섬유 토우를 경사로 하고, 탄소섬유, 나일론 등 다양한 섬유를 위사로 하여 직조됨으로써, 길이의 자유로운 조절과 함께 경사의 개수에 따라 밸트형 시트의 폭을 조절할 수 있다.In addition, the belt-type carbon fiber sheet, as a belt-type sheet, is woven by using a carbon fiber tow composed of filament bundles as a warp and using various fibers such as carbon fiber and nylon as a weft, thereby freely adjusting the length and depending on the number of warps. The width of the belt type seat can be adjusted.

그리고, 전기장 센서의 성능은 자체잡음준위(self-noise level), 동적 범위(dynamic range), 주파수 응답(frequency response)등으로 평가된다. 특히, 수중 전기장 센서에는 자체잡음준위가 가장 중요한 요소이며, 센서의 응용분야에 따라 자체잡음준위의 요구 수준은 가변적이다. In addition, the performance of the electric field sensor is evaluated in terms of self-noise level, dynamic range, and frequency response. In particular, the self-noise level is the most important factor in the underwater electric field sensor, and the required level of the self-noise level is variable depending on the application field of the sensor.

수중 전기장 센서의 자체잡음준위는 센서 전극의 전기화학 반응 표면적 제곱근에 반비례하는 것으로 알려져 있고, 이로 인해 센서 전극의 표면적 확대를 통해 센서의 자체잡음준위 감소를 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.It is known that the self-noise level of an underwater electric field sensor is in inverse proportion to the square root of the electrochemical reaction surface area of the sensor electrode, and therefore, research is being actively conducted to reduce the self-noise level of the sensor by expanding the surface area of the sensor electrode.

이에 따라 은 막대보다 표면적을 훨씬 증가시키기 위해서 직경 10mm의 은 튜브나 은 도금된 다공성 탄소 폼 (carbon foam)을 양극산화하여 은-염화은 전극을 제작한 결과와, 분말 소결 방법(powder sintering)으로 반응 표면적이 넓은 다공성 은-염화은 전극을 제작하는 연구 결과가 발표되기도 하였지만, 전극의 반응 표면적 증대를 위해 전극의 형태가 변경될 때마다 최적의 은-염화은 전극 제작 공정 조건을 도출해야 하는 어려움이 있다.Accordingly, in order to increase the surface area much more than a silver rod, a silver tube with a diameter of 10 mm or a silver-plated porous carbon foam was anodized to produce a silver-silver chloride electrode, and the powder sintering reaction Although the results of research on fabricating a porous silver-silver chloride electrode with a large surface area have been published, there is a difficulty in deriving the optimal silver-silver chloride electrode fabrication process conditions whenever the shape of the electrode is changed to increase the reaction surface area of the electrode.

이에 본 발명의 실시예에서는 상술한 바와 같이, 코어전극(110)으로 벨트형 탄소섬유시트를 사용하고, 반응 표면적을 넓히기 위해 다수번 굽히거나 다수개를 적층하여 코어전극(110)으로 사용함으로써, 제작 공정이 단순하고 저렴할 뿐만 아니라, 우수한 전기/기계/화학적 특성으로 인해 상대적으로 높은 수명을 갖고 수송 및 저장이 용이하며, 해수 반응 표면적이 넓어서 저잡음 특성도 우수한 수중 전기장 센서 전극을 제공할 수 있다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, as described above, a belt-shaped carbon fiber sheet is used as the core electrode 110, and bent or stacked multiple times to widen the reaction surface area, and used as the core electrode 110, It is possible to provide an underwater electric field sensor electrode that not only has a simple and inexpensive manufacturing process, but also has a relatively high lifetime due to its excellent electrical/mechanical/chemical properties, is easy to transport and store, and has excellent low noise characteristics due to its large seawater reaction surface area.

보다 구체적으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 적용되는 코어전극(110a, 110b)은, 일반적인 수중 전기장 센서 전극과 같이 신호 연결부, 해수반응부(111a, 111b), 수밀몰딩부(112a, 112b)를 포함하여 구성될 수 있다. More specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the core electrodes 110a and 110b applied to the embodiment of the present invention are signal connection parts and seawater response parts 111a and 111b like general underwater electric field sensor electrodes. , It may be configured to include watertight molding parts (112a, 112b).

도 2에서 예시된 해수반응부(112a)는 벨트형 탄소섬유시트 1장을 한번 접은 시트를 다수개 적층하고 일측 단부 섬유 단면을 신호선과 연결되도록 구성되며, 도 3에 예시된 해수반응부(112b)는 벨트형 탄소섬유 1장을 시트간 이격 공간이 형성되도록 여러번 접거나 굽혀서 형성하고 일측 단부 섬유 단면을 신호선(115a)으로 연결되도록 구성될 수 있다.The seawater reaction unit 112a illustrated in FIG. 2 is configured by stacking a plurality of sheets of one belt-type carbon fiber sheet folded once and connecting one end fiber cross section to a signal line, and the seawater reaction unit 112b illustrated in FIG. 3 ) may be formed by folding or bending one sheet of belt-like carbon fiber several times to form a space between sheets, and connecting one end end of the fiber to a signal line 115a.

이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 수중 전기장 센서 전극의 코어전극(110a, 110b)은 시트를 여러 장 적층한 적층형 코어전극(110a)과 시트를 여러 번 굽혀서 제작한 굽힘형 코어전극(110b) 등의 형태로 제작 가능하다.As such, the core electrodes 110a and 110b of the underwater electric field sensor electrode according to the embodiment of the present invention include a laminated core electrode 110a in which several sheets are stacked and a bent core electrode 110b manufactured by bending the sheet several times. can be produced in the form of

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극(100)의 사시도를 도시한다.4 shows a perspective view of an underwater electric field sensor electrode 100 based on a belt-shaped carbon fiber sheet according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극(100)은, 원통형 전극 하우징(120), 상기 하우징(120)에 수납되는 굽힘형 또는 적층형 벨트형 탄소섬유시트로 구비되는 코어전극(110a, 110b) 및 신호 연결부를 포함하여 구성될 수 있다.The belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode 100 according to an embodiment of the present invention includes a cylindrical electrode housing 120 and a core provided with a bent or laminated belt-type carbon fiber sheet accommodated in the housing 120. It may include electrodes 110a and 110b and a signal connector.

여기서, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 원통형 전극 하우징(120)은, 측면에 다수개의 해수 유입구(125)가 형성된 원통형 바디(121)와, 상기 신호 연결부를 통해 신호선이 노출되는 상기 원통형 바디(121) 상단을 덮는 상부 커버와, 상기 원통형 바디(121) 하단을 덮고, 상기 벨트형 탄소섬유시트를 지지하는 하부 커버(123)를 포함하여 구성될 수 있다.Here, as shown in FIGS. 1 and 4, the cylindrical electrode housing 120 has a cylindrical body 121 having a plurality of seawater inlets 125 formed on the side, and the cylindrical body 121 in which the signal line is exposed through the signal connection part. It may include an upper cover covering the top of the body 121 and a lower cover 123 covering the bottom of the cylindrical body 121 and supporting the belt-shaped carbon fiber sheet.

또한, 원통형 바디(121)에는 외측면을 둘러싸는 해수필터(130)가 더 구비될 수 있다. In addition, the cylindrical body 121 may further include a seawater filter 130 surrounding an outer surface.

원통형 바디(121)는 상방 및 하방이 개방된 원통형 구조로, 측면에 다수개의 관통공으로 형성되는 해수 유입구(125)가 구비되는 구조일 수 있다. 이는 측면을 통해 수납되어 있는 해수반응부에 해수가 원활하게 유입될 수 있도록 하기 위함이고, 균일하게 유입될 수 있도록 측면에 일정한 간격으로 균일하게 다수개의 해수 유입구가 형성되는 것이 바람직하다.The cylindrical body 121 may have a cylindrical structure with upper and lower ends open, and may have a structure provided with a seawater inlet 125 formed of a plurality of through holes on the side. This is to allow seawater to smoothly flow into the seawater reaction unit stored through the side surface, and it is preferable that a plurality of seawater inlets are formed uniformly at regular intervals on the side surface so that seawater can flow in uniformly.

그리고, 해수 유입구가 구비된 원통형 바디(121) 외측을 둘러싸는 해수필터(130)가 구비되어 해수의 불순물, 각종 이물질을 걸러내어 전기장 센싱에 필요한 해수만을 수중 전기장 센서 전극 내부로 유입되도록 한다.In addition, a seawater filter 130 surrounding the outer side of the cylindrical body 121 equipped with a seawater inlet is provided to filter out impurities and various foreign substances in seawater so that only seawater required for electric field sensing flows into the inside of the underwater electric field sensor electrode.

그리고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 신호 연결부는, 상기 벨트형 탄소섬유시트의 끝 단부 둘레를 감싸는 전도체 링(113a, 113b)과, 상기 끝 단부와 도전성 재질(114a, 114b)로 접합되어 연결되는 신호선(115a, 115b)과, 상기 탄소섬유시트 끝 단부, 상기 전도체 링(113a, 113b) 및 상기 신호선(115a, 115b)을 감싸도록 하여 상기 신호선 연결부분의 수밀 기능을 수행하는 수밀몰딩부(112a, 112b)를 포함하여 구비될 수 있다.And, as shown in FIGS. 2 and 3, the signal connection part is composed of conductor rings 113a and 113b wrapped around the ends of the belt-shaped carbon fiber sheet, and the ends and conductive materials 114a and 114b. The signal lines 115a and 115b bonded and connected, the ends of the carbon fiber sheets, the conductor rings 113a and 113b, and the signal lines 115a and 115b are wrapped around to perform a watertight function of the signal line connection portion. It may be provided including molding parts 112a and 112b.

여기서 전도체 링(113a, 113b)은 벨트형 탄소섬유시트의 일측 끝 단부의 둘레를 안정적으로 고정하기 위해 도전성 재질의 링 형상 구조를 사용하는 것이 바람직하다Here, the conductor rings 113a and 113b preferably use a ring-shaped structure made of a conductive material in order to stably fix the circumference of one end of the belt-type carbon fiber sheet.

또한, 전기장을 센싱하여 획득하는 신호을 연결하기 위해 도전성 재질의 신호선(115a, 115b)을 끝 단부에 접합시키고, 벨트형 탄소섬유시트 끝 단부, 전도체 링(113a, 113b) 및 신호선 접합부분을 모두 포함되도록 우레탄(urethane) 소재의 몰딩재 덮어 수밀 기능을 수행하는 수밀몰딩부(112a, 112b)를 형성할 수 있다.In addition, in order to connect the signal obtained by sensing the electric field, the signal lines 115a and 115b made of conductive material are bonded to the ends, and the ends of the belt-type carbon fiber sheet, the conductor rings 113a and 113b, and the signal line junction are all included. It is possible to form watertight molding parts 112a and 112b that perform a watertight function by covering a molding material made of urethane as much as possible.

그리고, 본 발명의 실시예에 적용되는 코어전극(110)의 상세한 제작 과정은 다음과 같다. 우선, 벨트형 탄소섬유시트를 적층형 또는 굽힘형 형태로 접어서 해수반응부(211)(111a, 111b)를 제작한다. And, the detailed manufacturing process of the core electrode 110 applied to the embodiment of the present invention is as follows. First, the seawater reaction unit 211 (111a, 111b) is manufactured by folding a belt-shaped carbon fiber sheet into a laminated or bent form.

그 후에 탄소섬유시트 끝 단부에 구리 등의 소재로 제작된 전도체 링(113a, 113b)을 끼워 결합한 후 신호선(115a, 115b)을 납땜 등으로 연결한다. 그리고 전도체 링(113a, 113b), 신호선 연결 부분, 탄소섬유시트 끝단 단면에 실버 페이스트 (silver paste)등의 전도성 접착제(114a, 114b)를 도포해서 신호 연결부를 완성한다. Thereafter, conductor rings 113a and 113b made of copper or the like are inserted into the end of the carbon fiber sheet and coupled, and then the signal lines 115a and 115b are connected by soldering or the like. In addition, conductive adhesives 114a and 114b such as silver paste are applied to the conductor rings 113a and 113b, the signal line connection portion, and the end face of the carbon fiber sheet to complete the signal connection portion.

특정한 모양의 몰드에 제작 중인 코어전극을 삽입해서 고정하고, 신호선을 U형태로 몰드 바깥쪽으로 뺀 후 몰드 내부에 에폭시(epoxy)와 우레탄(urethane) 소재의 몰딩재를 채워 신호선 연결부의 수밀 기능을 하는 수밀몰딩부(112a, 112b)를 제작하여 코어전극(110)을 완성한다. After inserting and fixing the core electrode being manufactured into a mold of a specific shape, pulling the signal line out of the mold in a U shape, filling the mold with epoxy and urethane material molding materials to perform a watertight function of the signal line connection. The core electrode 110 is completed by manufacturing watertight molding parts 112a and 112b.

탄소섬유 시트는 다양한 직조 방법을 적용해서 다양한 크기로 제작 가능하다. 본 발명의 실시예에서는 필라멘트 수가 12,000개인 탄소섬유 토우 20개를 경사로 사용하고 케블라(kevlar)를 위사로 사용하여 평직으로 직조한 탄소섬유시트를 적용하였다. Carbon fiber sheets can be manufactured in various sizes by applying various weaving methods. In the embodiment of the present invention, a carbon fiber sheet woven in a plain weave using 20 carbon fiber tows having 12,000 filaments as a warp yarn and using Kevlar as a weft yarn was applied.

본 발명의 실시예에 적용되는 벨트형 탄소섬유시트 폭이 약 25mm인데, 폭은 적용한 경사의 개수에 따라 변경이 가능하며, 길이는 직조 중에 임의로 조절할 수 있다. The width of the belt-type carbon fiber sheet applied to the embodiment of the present invention is about 25 mm, the width can be changed according to the number of applied warp yarns, and the length can be arbitrarily adjusted during weaving.

또한, 필요에 따라 탄소섬유나 나일론 등 다양한 소재가 위사로 사용될 수 있다. 경사로 사용된 탄소섬유가 신호선부와 연결이 되며 해수와 반응하게 된다.In addition, various materials such as carbon fiber or nylon may be used as the weft yarn, if necessary. The carbon fiber used for the ramp is connected to the signal line and reacts with seawater.

본 발명의 실시예에 적용되는 해수반응부(111a, 111b)의 길이가 약 80mm이며, 1번 접은 시트 5장을 적층하거나 4번 굽혀서 제작한다. 탄소섬유의 해수반응부(111a, 111b) 표면적은 약 4.22m2이며, 해수반응부(111a, 111b) 면적은 탄소섬유시트의 적층 또는 굽힘 횟수 변경을 통해 쉽게 조절할 수 있다.The length of the seawater reaction units 111a and 111b applied to the embodiment of the present invention is about 80 mm, and is manufactured by stacking 5 sheets folded once or bending them 4 times. The surface area of the seawater reaction parts 111a and 111b of carbon fiber is about 4.22 m 2 , and the area of the seawater reaction parts 111a and 111b can be easily adjusted by changing the number of times of lamination or bending of the carbon fiber sheet.

여기서, 제작된 코어전극(110)은 해수반응부의 탄소섬유를 아세톤(Aceton) 또는 차아염소산나트륨 (Sodium hypochlorite)로 디사이징한 후 수중 전기장 센서 전극에 조립된다.Here, the fabricated core electrode 110 is assembled to the underwater electric field sensor electrode after desizing the carbon fiber of the seawater reaction unit with acetone or sodium hypochlorite.

이처럼 벨트형 탄소섬유시트 기반의 원통형 수중 전기장 센서 전극(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 제작될 수 있다. 원통형 수중 전기장 센서 전극(100)은 높이가 직경보다 크게 제작되며, 가장 일반적인 형태의 전극 형상이다. 전극의 구성품은 크게 원통형 전극 하우징(120), 해수필터(130) 및 코어전극(110)으로 구분할 수 있다. As such, the belt-type carbon fiber sheet-based cylindrical underwater electric field sensor electrode 100 can be manufactured as shown in FIG. 4 . The cylindrical underwater electric field sensor electrode 100 is manufactured to have a height greater than a diameter, and is the most common electrode shape. Components of the electrode can be largely divided into a cylindrical electrode housing 120, a seawater filter 130, and a core electrode 110.

도 4에 도시된 바와 같이, 원통형 전극 하우징(120)은 상부커버, 하우징 몸체 또는 원통형 바디(121), 하부커버(123)로 구분되며, 폴리아세탈, 폴리옥시메틸렌(POM) 등의 플라스틱 계열의 소재로 제작될 수 있다. 즉, 전극 하우징(120)은 원통형 바디(121)의 측면에서 형성된 해수 유입구(125)를 통해 하우징 내부의 코어전극(110)과 해수가 접촉되거나 유입되도록 해수필터(130)는 하우징 몸체 외부를 감싸는 구조로 구비될 수 있다.As shown in FIG. 4, the cylindrical electrode housing 120 is divided into an upper cover, a housing body or cylindrical body 121, and a lower cover 123, and is made of plastics such as polyacetal and polyoxymethylene (POM). material can be made. That is, in the electrode housing 120, the seawater filter 130 surrounds the outside of the housing body so that seawater is brought into contact with the core electrode 110 inside the housing through the seawater inlet 125 formed on the side of the cylindrical body 121. structure may be provided.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 원반형 수중 전기장 센서 전극의 분해 사시도를 도시한다.5 is an exploded perspective view of a disk-shaped underwater electric field sensor electrode based on a belt-shaped carbon fiber sheet according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 다른 벨트형 탄소섬유시트 기반 원반형 수중 전기장 센서 전극(200)은, 상부면 또는 하부면 다수의 해수 유입구(223, 243))가 형성된 원반형 전극 하우징; 상기 전극 하우징 중심에서 방사형으로 수납되는 것으로, 하나의 벨트형 탄소섬유시트의 길이방향 일측 단부를 중심축으로 나선형으로 감겨 상기 벨트형 탄소섬유시트 간 이격 공간을 형성하는 해수반응부를 구비하는 코어전극(210); 및 상기 벨트형 탄소섬유시트의 일측 단부와 전기적으로 연결되는 신호 연결부;를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 5, the belt-shaped carbon fiber sheet-based disk-shaped underwater electric field sensor electrode 200 according to the embodiment of the present invention has a plurality of seawater inlets 223 and 243 formed on the upper or lower surface of the disk-shaped electrode. housing; A core electrode having a seawater reaction unit that is received radially from the center of the electrode housing and spirally winds one end of one belt-type carbon fiber sheet in the longitudinal direction around a central axis to form a space between the belt-type carbon fiber sheets ( 210); and a signal connector electrically connected to one end of the belt-like carbon fiber sheet.

여기서 전극 하우징은, 하부가 개방되고 상부면 둘레를 따라 다수개의 해수 유입구(223)가 형성되는 베이스 원반(221)과, 상기 베이스 원반 중심 상부로 연장되어, 상기 신호 연결부가 삽입되는 중심 원통(225)이 구비되는 상부 커버(220)와, 상기 베이스 원반(221) 하부를 덮고, 하부면에 다수개의 해수 유입구(243)가 형성된 하부커버(240)를 포함하여 구비될 수 있다.Here, the electrode housing includes a base disk 221 having an open bottom and having a plurality of seawater inlets 223 formed along the circumference of the upper surface, and a central cylinder 225 extending to the upper center of the base disk and inserting the signal connection part. ) It may be provided including an upper cover 220 provided with, and a lower cover 240 covering the lower portion of the base disc 221 and having a plurality of seawater inlets 243 formed on the lower surface.

본 발명의 실시예에 다른 벨트형 탄소섬유시트 기반의 원반형 수중 전기장 센서 전극(200)의 원반형 전극 하우징 상단 및 하단에 다수개의 해수 유입구(223, 243)를 형성하는 것은, 코어전극(210)의 중심에서 방사상으로 나선형으로 감겨 수납되는 구조이기 때문에, 해수반응부(211)인 탄소섬유시트 전체에 균일하게 해수가 유입될 수 있기 때문이다.Forming a plurality of seawater inlets 223 and 243 at the upper and lower ends of the disk-shaped electrode housing of the belt-shaped carbon fiber sheet-based disk-shaped underwater electric field sensor electrode 200 according to the embodiment of the present invention is the core electrode 210 This is because seawater can be uniformly introduced into the entire carbon fiber sheet, which is the seawater reaction unit 211, because the structure is spirally wound and stored from the center.

여기서, 신호 연결부는, 벨트형 탄소섬유시트의 일측 단부 둘레를 감싸는 전도체 링(213)과, 일측 단부와 도전성 재질(214)로 접합되어 상기 중심축 방향으로 연결되는 신호선(215)과, 탄소섬유시트 일측 단부, 상기 전도체 링(213) 및 상기 신호선을 감싸도록 하여 상기 신호선 연결부분의 수밀 기능을 수행하는 수밀몰딩부(212)를 포함하여 구비될 수 있다.Here, the signal connection part includes a conductor ring 213 surrounding one end of the belt-type carbon fiber sheet, a signal line 215 bonded to one end and a conductive material 214 and connected in the direction of the central axis, and carbon fiber It may include a watertight molding part 212 that surrounds one end of the sheet, the conductor ring 213 and the signal line to perform a watertight function of the signal line connection part.

또한, 벨트형 탄소섬유시트는, 필라멘트 다발로 구성된 탄소섬유 토우를 경사로 하여 직조된 것일 수 있으며, 전극 하우징 내부의 상기 벨트형 탄소섬유시트 상부 및 하부에 원판형 해수필터(230)가 구비될 수 있다.In addition, the belt-type carbon fiber sheet may be woven by inclining a carbon fiber tow composed of filament bundles, and disc-shaped seawater filters 230 may be provided on the upper and lower parts of the belt-type carbon fiber sheet inside the electrode housing. there is.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 원반형 수중 전기장 센서 전극(200)에 적용되는 코어전극(210)의 사시도를 도시한다.6 shows a perspective view of a core electrode 210 applied to a disk-shaped underwater electric field sensor electrode 200 based on a belt-shaped carbon fiber sheet according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반의 원반형 수중 전기장 센서 전극(200)의 코어전극(210)은, 도 2에 예시된 원통형 전기장 센서 전극의 코어전극(110)과 동일하게 1회 접은 벨트형 탄소섬유시트로 구성된 해수반응부(211)와, 전도체 링(213), 전도성 접착제(214), 신호선(215) 및 수밀몰딩부(212)로 구비되는 신호 연결부를 포함하여 구비될 수 있다. As shown in FIG. 6, the core electrode 210 of the disk-shaped underwater electric field sensor electrode 200 based on the belt-shaped carbon fiber sheet according to the embodiment of the present invention is the core electrode of the cylindrical electric field sensor electrode illustrated in FIG. Equipped with a seawater reaction unit 211 composed of a belt-type carbon fiber sheet folded once as in (110), a conductor ring 213, a conductive adhesive 214, a signal line 215, and a watertight molding unit 212 It may be provided including a signal connection unit.

탄소섬유시트는 디사이징 후 나선형 형태로 만들어 원반형 전극에 적합한 형태의 해수반응부를 갖는 코어전극(210)으로 제작될 수 있다.After desizing, the carbon fiber sheet can be made into a spiral shape and made into a core electrode 210 having a seawater reaction part suitable for a disk-shaped electrode.

또한, 탄소섬유시트를 나선형 모양으로 유지하기 위해 탄소섬유시트에 나선형 가이드 블록을 부착하거나 해수가 잘 통과하는 특정 두께의 PP소재 시트를 탄소섬유시트에 덧댄 후 둥글게 말아서 해수반응부(211)를 제작하는 것도 가능하다.In addition, in order to maintain the carbon fiber sheet in a spiral shape, a spiral guide block is attached to the carbon fiber sheet, or a PP material sheet of a certain thickness through which seawater passes is attached to the carbon fiber sheet, and then rolled up to produce the seawater response unit 211. It is also possible to do

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 원반형 수중 전기장 센서 전극(200)에 적용되는 코어전극(210)의 사시도를 도시한다.FIG. 7 shows a perspective view of a core electrode 210 applied to a disk-shaped underwater electric field sensor electrode 200 based on a belt-shaped carbon fiber sheet according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시에에 따른 벨트형 탄소섬유시트 기반 원반형 수중 전기장 센서 전극(200)은 직경이 높이보다 큰 넓은 원반형 구조로, 탄소섬유시트를 나선형으로 감는 횟수에 따라 해수반응부(211)의 면적을 쉽게 조절할 수 있다. As shown in FIG. 7, the disk-shaped underwater electric field sensor electrode 200 based on a belt-type carbon fiber sheet according to an embodiment of the present invention has a wide disk-shaped structure with a diameter greater than a height, and according to the number of spiral windings of the carbon fiber sheet The area of the seawater reaction unit 211 can be easily adjusted.

또한 본 발명의 실시예에 따른 원반형 수중 전기장 센서 전극(200)은 해수필터(230)가 부착된 하부커버(240)와 해수필터(230)가 부착된 상부커버(220) 및 코어전극(210)을 포함하여 구성되며 상부커버(220) 및 하부커버(240)의 해수 유입구를 통해 나선형 코어전극(210)의 해수반응부(211)가 해수와 용이하게 접촉될 수 있는 구성 및 구조를 제안한다.In addition, the disk-shaped underwater electric field sensor electrode 200 according to an embodiment of the present invention includes a lower cover 240 to which a seawater filter 230 is attached, an upper cover 220 to which a seawater filter 230 is attached, and a core electrode 210 It is configured to include, and the configuration and structure in which the seawater reaction unit 211 of the spiral core electrode 210 can be easily contacted with seawater through the seawater inlets of the upper cover 220 and the lower cover 240 are proposed.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.In the above, various preferred embodiments of the present invention have been described with some examples, but the description of various embodiments described in the "Specific Contents for Carrying Out the Invention" section is only exemplary, and the present invention Those skilled in the art will understand from the above description that the present invention can be practiced with various modifications or equivalent implementations of the present invention can be performed.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.In addition, since the present invention can be implemented in various other forms, the present invention is not limited by the above description, and the above description is intended to complete the disclosure of the present invention and is common in the technical field to which the present invention belongs. It is only provided to completely inform those skilled in the art of the scope of the present invention, and it should be noted that the present invention is only defined by each claim of the claims.

100 : 원통형 수중 전기장 센서 전극
110 : 코어전극
120 : 원통형 전극 하우징
130 : 해수필터
200 : 원반형 수중 전기장 센서 전극
210 : 코어전극
220 : 상부커버
230 : 해수필터
240 : 하부커버100: cylindrical underwater electric field sensor electrode
110: core electrode
120: cylindrical electrode housing
130: seawater filter
200: disk type underwater electric field sensor electrode
210: core electrode
220: upper cover
230: seawater filter
240: lower cover

Claims (15)

측면에 다수의 유입구가 형성된 중공의 원통형 바디를 구비하는 전극 하우징;
한번 접어 시트간 이격 공간을 형성하는 벨트형 탄소섬유시트 다수개가 적층되어 형성되어, 상기 전극 하우징 내부에 삽입되는 해수반응부를 구비하는 코어전극;
상기 벨트형 탄소섬유시트의 일측 끝 단부와 전기적으로 연결되는 신호 연결부; 및
상기 원통형 바디의 외측면을 둘러싸는 해수필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.
An electrode housing having a hollow cylindrical body with a plurality of inlets formed on the side thereof;
a core electrode formed by stacking a plurality of belt-shaped carbon fiber sheets that are folded once to form a separation space between the sheets, and having a seawater reaction unit inserted into the electrode housing;
a signal connection part electrically connected to one end of the belt-type carbon fiber sheet; and
Characterized in that it comprises a; seawater filter surrounding the outer surface of the cylindrical body,
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
 측면에 다수의 유입구가 형성된 중공의 원통형 바디를 구비하는 전극 하우징;
하나의 벨트형 탄소섬유시트가 시트간 이격 공간을 형성하도록 방향을 교차하며 다수번 접어 형성되어, 상기 전극 하우징 내부에 삽입되는 해수반응부를 구비하는 코어전극;
상기 벨트형 탄소섬유시트의 일측 끝 단부와 전기적으로 연결되는 신호 연결부; 및
상기 원통형 바디의 외측면을 둘러싸는 해수필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.
An electrode housing having a hollow cylindrical body with a plurality of inlets formed on the side thereof;
A core electrode having a seawater reaction unit inserted into the electrode housing, in which one belt-type carbon fiber sheet is formed by folding a plurality of times while crossing directions to form a separation space between the sheets;
a signal connection part electrically connected to one end of the belt-type carbon fiber sheet; and
Characterized in that it comprises a; seawater filter surrounding the outer surface of the cylindrical body,
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전극 하우징은,
측면에 다수개의 해수 유입구가 형성된 원통형 바디와,
상기 신호 연결부를 통해 신호선이 노출되는 상기 원통형 바디 상단을 덮는 상부 커버와,
상기 원통형 바디 하단을 덮고, 상기 벨트형 탄소섬유시트를 지지하는 하부 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.
According to claim 1 or 2,
The electrode housing,
A cylindrical body with a plurality of seawater inlets formed on the side,
an upper cover covering an upper end of the cylindrical body where a signal line is exposed through the signal connection part;
Characterized in that it comprises a lower cover covering the lower end of the cylindrical body and supporting the belt-shaped carbon fiber sheet.
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 신호 연결부는,
상기 벨트형 탄소섬유시트의 끝 단부 둘레를 감싸는 전도체 링과,
상기 끝 단부와 도전성 재질로 접합되어 연결되는 신호선과,
상기 탄소섬유시트 끝 단부, 상기 전도체 링 및 상기 신호선을 감싸도록 하여 상기 신호선 연결부분의 수밀 기능을 수행하는 수밀몰딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.
According to claim 1 or 2,
The signal connection part,
A conductor ring wrapped around the end of the belt-type carbon fiber sheet;
A signal line bonded and connected to the end portion with a conductive material;
Characterized in that it comprises a watertight molding part for performing a watertight function of the signal line connection part by surrounding the end of the carbon fiber sheet, the conductor ring, and the signal line,
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 벨트형 탄소섬유시트는,
필라멘트 다발로 구성된 탄소섬유 토우를 경사로 하여 직조된 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.
According to claim 1 or 2,
The belt-type carbon fiber sheet,
Characterized in that it is woven by inclining the carbon fiber tow composed of filament bundles,
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 벨트형 탄소섬유시트는 아세톤(Aceton) 또는 차아염소산나트륨(Sodium hypochlorite)으로 디사이징 된 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.
According to claim 1,
Characterized in that the belt-type carbon fiber sheet is desized with acetone or sodium hypochlorite,
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
 상부면 및 하부면 중 적어도 어느 하나에 다수의 해수 유입구가 형성된 원반형 전극 하우징;
상기 전극 하우징 중심에서 방사형으로 수납되는 것으로, 하나의 벨트형 탄소섬유시트의 길이방향 일측 단부를 중심축으로 나선형으로 감겨 상기 벨트형 탄소섬유시트 간 이격 공간을 형성하는 해수반응부를 구비하는 코어전극; 및
상기 벨트형 탄소섬유시트의 일측 단부와 전기적으로 연결되는 신호 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.
A disk-shaped electrode housing having a plurality of seawater inlets formed on at least one of an upper surface and a lower surface;
A core electrode having a seawater reaction unit which is received radially from the center of the electrode housing and spirally winds one end of one belt-type carbon fiber sheet in the length direction around a central axis to form a space between the belt-type carbon fiber sheets; and
Characterized in that it comprises a; signal connection portion electrically connected to one end of the belt-type carbon fiber sheet.
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
 제8항에 있어서,
상기 원반형 전극 하우징은,
하부가 개방되고 상부면 둘레를 따라 다수개의 해수 유입구가 형성되는 베이스 원반과, 상기 베이스 원반 중심 상부로 연장되어, 상기 신호 연결부가 삽입되는 중심 원통이 구비되는 상부 커버; 및
상기 베이스 원반 하부를 덮고, 하부면에 다수개의 해수 유입구가 형성된 하부커버를 포함하는 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.
According to claim 8,
The disk-shaped electrode housing,
An upper cover provided with a base disk having a lower portion open and having a plurality of seawater inlets formed along the circumference of the upper surface, and a central cylinder extending above the center of the base disk and into which the signal connection part is inserted; and
Characterized in that it comprises a lower cover covering the lower part of the base disk and having a plurality of seawater inlets formed on the lower surface,
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
 제8항에 있어서,
상기 신호 연결부는,
상기 벨트형 탄소섬유시트의 일측 단부 둘레를 감싸는 전도체 링과,
상기 일측 단부와 도전성 재질로 접합되어 상기 중심축 방향으로 연결되는 신호선과,
상기 탄소섬유시트 일측 단부, 상기 전도체 링 및 상기 신호선을 감싸도록 하여 상기 신호선 연결부분의 수밀 기능을 수행하는 수밀몰딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.
According to claim 8,
The signal connection part,
A conductor ring wrapped around one end of the belt-type carbon fiber sheet;
A signal line connected to the central axis by being bonded to one end of the signal line with a conductive material;
Characterized in that it includes a watertight molding part for performing a watertight function of the signal line connection part by surrounding one end of the carbon fiber sheet, the conductor ring, and the signal line,
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
 제8항에 있어서,
상기 벨트형 탄소섬유시트는,
필라멘트 다발로 구성된 탄소섬유 토우를 경사로 하여 직조된 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.
According to claim 8,
The belt-type carbon fiber sheet,
Characterized in that it is woven by inclining the carbon fiber tow composed of filament bundles,
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
 제8항에 있어서,
상기 전극 하우징 내부의 상기 벨트형 탄소섬유시트 상부 및 하부에 원판형 해수필터가 구비되는 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.
According to claim 8,
Characterized in that a disk-shaped seawater filter is provided on the upper and lower portions of the belt-shaped carbon fiber sheet inside the electrode housing,
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
 제8항에 있어서,
상기 전극 하우징은,
직경이 높이 또는 두께보다 큰 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.
According to claim 8,
The electrode housing,
Characterized in that the diameter is greater than the height or thickness,
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
 제8항에 있어서,
상기 벨트형 탄소섬유시트는 아세톤(Aceton) 또는 차아염소산나트륨(Sodium hypochlorite)으로 디사이징 된 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.
According to claim 8,
Characterized in that the belt-type carbon fiber sheet is desized with acetone or sodium hypochlorite,
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
 제8항에 있어서,
상기 해수반응부는 상기 벨트형 탄소섬유시트에 PP(폴리 프로필렌) 소재의 시트를 덧대어 둥글게 말아 형성된 나선형 구조인 것을 특징으로 하는,
벨트형 탄소섬유시트 기반 수중 전기장 센서 전극.

According to claim 8,
Characterized in that the seawater reaction unit has a spiral structure formed by rolling a sheet of PP (polypropylene) material on the belt-type carbon fiber sheet,
Belt-type carbon fiber sheet-based underwater electric field sensor electrode.
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US6104357A (en) 1995-09-26 2000-08-15 Forsvarets Forskningsanstalt Electrode with multiple carbon fibre contact surface
KR101582260B1 (en) 2015-10-06 2016-01-11 한국지질자원연구원 Electric field sensor for underwater
KR101643959B1 (en) 2015-12-28 2016-08-10 한국지질자원연구원 3-axis electric field sensor for underwater

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