KR102576784B1 - 음파 탐지 케이블 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 요구되는 수중 깊이와 진수 길이를 위한 예인용 케이블을 간소화하고 내구성이 향상되며 음파 탐지 범위가 확대되고 음파 탐지 결과의 신뢰성이 향상된 수중 음파 탐지 케이블에 관한 것이다.

Description

음파 탐지 케이블{Sonic Sensing Cable}
본 발명은 음파 탐지용 수중 케이블에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 요구되는 수중 깊이와 진수 길이를 위한 예인용 케이블을 간소화하고 내구성이 향상되며 음파 탐지 범위가 확대되고 음파 탐지 결과의 신뢰성이 향상된 수중 음파 탐지 케이블에 관한 것이다.
수중 음파 탐지작업은 군사용 또는 산업용 용도로 다양하게 활용되고 있다. 수중 음파 탐지작업은 군사용으로 잠수함 탐지 등의 목적으로 많이 사용되고, 산업용으로는 어군 탐지 등의 목적으로 사용되고 있다.
이러한 음파 탐지작업은 탐지 작업을 수행하는 선박에서 음파 탐지의 요구되는 깊이와 범위를 만족하기 위하여 그에 대응되는 수중 깊이에서 요구되는 진수 길이로 음파 탐지장치를 진수하기 위한 음성부력 예인 케이블 및 중성부력 예인 케이블을 사용한다.
즉, 음파 탐지장치를 요구되는 깊이까지 하강시키는 역할은 음성부력 케이블이 수행하고, 해당 깊이에서 음파 탐지장치가 요구되는 진수 길이가 되도록 중성부력 케이블이 사용되었다. 그러나 음파 탐지의 요구되는 깊이와 범위를 만족하기 위하여 음성부력 케이블과 중성부력 케이블을 적용하는 것은 구성을 복잡하게 하는 문제가 있었다.
도 5는 종래의 음파 탐지장치(100')가 음성 부력을 갖는 예인 케이블(200) 및 중성 부력을 갖는 예인 케이블(400)에 순차적으로 연결된 상태로 수중에서 음파 탐지 선박(300)에 의해 예인되는 상태를 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 음파 탐지장치(100')는 일정 깊이에서 수평하게 중성부력 케이블의 일단과 연결되고. 중성부력 케이블(400)의 타단은 음성부력 케이블(200)의 일단에 연결되고 음성부력 케이블(200)의 타단은 음파 탐지작업을 수행하는 음파 탐지 선박(300)으로 연결되어 음파 탐지작업이 수행될 수 있다.
그러나 종래의 음파 탐지장치(100')는 튜브 내에 음파 탐지센서를 수용한 상태에서 수압으로부터 내부의 음파 탐지센서를 보호하기 위하여 튜브 내부의 중공 공간을 절연유 등을 충진하는 방식이 소개된 바가 있으나, 절연유 등을 사용하여 튜브 내의 중공 공간을 충진하는 경우 튜브가 거친 수중 환경에서 쉽게 손상되어 유지 관리비용을 증가시키는 문제점이 존재하였다.
또한, 음성부력 케이블과 중성부력 케이블을 적용하여 음파 탐지장치(100')를 연결하는 경우, 음파 탐지장치에 장착되는 음파 탐지센서의 개수가 제한되므로, 탐지 결과의 신뢰도가 높지 않았다.
본 발명은 요구되는 수중 깊이와 진수 길이를 위한 예인용 케이블을 간소화하고 내구성이 향상되며 음파 탐지 범위가 확대되고 음파 탐지 결과의 신뢰성이 향상된 수중 음파 탐지 케이블을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 음파 탐지를 위하여 케이블의 길이방향으로 미리 결정된 간격으로 배치되는 복수 개의 음파 센서모듈 및 상기 음파 센서모듈에서 감지된 신호를 처리하기 위한 적어도 1개의 회로모듈 및 케이블의 길이방향으로 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈을 일렬로 연결하는 연결부재;를 포함하여 구성되는 케이블 코어, 상기 케이블 코어를 구성하는 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈을 연결하는 상기 연결부재의 연결 영역에 구비되는 부력부재, 상기 부력부재 외부를 감싸는 절연재, 상기 절연재 외부를 나선형으로 감싸는 인장재를 포함하며, 음성 부력을 갖는 예인 케이블에 일단이 연결되어 예인 가능하고, 수중에서 중성 부력을 가지며 수십 미터(m) 내지 수백 미터(m)의 길이를 갖는 음파 탐지 케이블을 제공할 수 있다.
이 경우, 상기 부력부재는 케이블의 길이방향으로 상기 연결부재에 의한 연결 영역을 원통형으로 감쌀 수 있다.
또한, 상기 부력부재는 발포성 재질로 구성되며 발포 방식으로 충진될 수 있다.
이 경우, 상기 부력부재는 부력을 가지는 원통형 자재일 수 있다.
여기서, 상기 절연재의 내면은 상기 코어의 음파 센서모듈과 접촉되도록 감쌀 수 있다.
또한, 상기 연결부재는 로프 또는 연결 케이블일 수 있다.
그리고, 상기 연결부재가 로프인 경우, 음파 탐지 선박으로부터 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈을 연결하는 신호의 송수신 및 전력을 공급하기 위한 도체 와이어는 로프 외부에 구비되며, 상기 부력부재 내부에 상기 로프와 함께 수용될 수 있다.
또한, 상기 연결부재가 연결 케이블인 경우, 음파 탐지 선박으로부터 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈을 연결하는 신호의 송수신 및 전력을 공급하기 위한 도체 와이어는 상기 연결 케이블 내부에 수용될 수 있다.
여기서, 상기 도체 와이어는 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈의 연결 부위에서만 상기 연결 케이블 외부로 노출될 수 있다.
또한, 상기 연결부재의 외경은 수십 밀리미터(mm)일 수 있다.
그리고, 상기 음파 센서모듈의 외경 및 상기 음파 센서모듈의 길이는 수십 밀리미터(mm) 내지 수백 밀리미터(mm)일 수 있다.
또한, 상기 회로모듈의 외경은 상기 음파 센서모듈의 외경과 대응되는 크기를 가질 수 있다.
여기서, 상기 회로모듈은 복수 개가 구비되고, 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈은 미리 결정된 순서로 일렬로 배치될 수 있다.
그리고, 복수 개의 상기 음파 센서모듈과 복수 개의 상기 회로모듈은 번갈아 배치되어, 각각의 상기 음파 센서모듈에서 탐지된 신호의 송수신 및 전력 공급은 인접한 회로모듈에 의하여 수행될 수 있다.
또한, 상기 인장재는 상기 절연재의 표면 차단율이 100% 이하가 되는 권선 밀도로 상기 절연재 외표면에 권선될 수 있다.
여기서, 상기 인장재 외부를 감싸는 외부 시스층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 복수 개의 음파 센서모듈, 상기 센서모듈과 음파 신호를 송수신하거나 상기 음파 센서모듈로 전력을 공급하기 위하여 상기 음파 센서모듈과 도체 와이어로 연결되는 회로모듈, 상기 음파 센서모듈 및 상기 회로모듈 사이에 배치되는 복수 개의 부력부재, 상기 음파 센서모듈 및 상기 회로모듈을 일렬로 연결하고 상기 부력부재를 관통하는 연결부재를 포함하는 음파 탐지 케이블을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 음파 탐지 케이블은 케이블 내부에 절연유 등을 충진하는 방식이 아니라 부력부재 등을 충진하는 방법을 사용하여 외부에서 가해지는 충격에 케이블이 쉽게 손상되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블은 수십 미터 내지 수백 미터의 길이로 케이블을 구성하여 탐지 범위와 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블은 케이블 자체에 중성부력을 제공하여 별도의 중성부력 예인 케이블을 생략할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블은 외형상 일반 케이블과 같이 구성하여 유지 및 관리의 편의성까지 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블이 음성 부력을 갖는 예인 케이블에 연결된 상태로 수중에서 예인되는 상태를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블의 코어의 두가지 실시예를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블을 구성하는 케이블 코어의 다양한 실시예를 도시한다.
도 4은 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블의 제조과정을 도시한다.
도 5는 종래의 음파 탐지장치가 음성 부력을 갖는 예인 케이블 및 중성 부력을 갖는 예인 케이블에 순차적으로 연결된 상태로 수중에서 예인되는 상태를 도시한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)이 음성 부력을 갖는 예인 케이블에 연결된 상태로 수중에서 예인되는 상태를 도시한다.
본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)은 종래의 음파 탐지장치와 달리 별도의 중성부력 케이블을 매개로 연결되지 않고, 음파 탐지 케이블(100) 자체가 중성부력이 갖도록 구성된다. 따라서, 수중에서 음파 탐지 케이블(100)이 가라앉지 않고 수평하게 예인(曳引)될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)은 음파 탐지작업을 수행하는 음파 탐지 선박(300)과 음성 부력 케이블(200)을 매개로 연결될 수 있다.
상기 음성 부력 케이블(200)은 음파 탐지 케이블(100)을 음파 탐지를 위하여 요구되는 깊이까지 음파 탐지 케이블(100)을 하방으로 드리우는 역할을 수행할 수 있다.
부력(浮力)이란 물이나 공기 같은 유체에 잠긴 물체는 중력과 반대 방향인 윗방향으로 그 물체의 부피에 대응하는 크기의 유체의 무게와 같은 크기의 힘을 유체로부터 받게 되는 힘을 의미한다. 더 상세하게 중성 부력(Neutral Buoyancy, 中性浮力)은 물체가 물속에서 뜨지도 가라앉지도 않을때의 부력을 말하며, 음성 부력은 부력의 크기가 작아 물체에 부력은 작용하지만 물체가 가라앉는 크기의 부력을 의미한다.
따라서, 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)의 일단을 음성 부력을 갖는 예인 케이블에 연결하고, 음파 탐지 케이블(100)이 자체적으로 중성부력을 갖도록 구성되면 음성 부력 케이블(200)의 길이에 대응하는 수면(ws) 아래의 깊이(d)에 음파 탐지 케이블(100)이 배치되어 음파 탐지작업을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)은 종래의 음파 탐지장치와 달리 일반적인 케이블 형태로 구성되므로 음파 탐지 케이블(100) 자체의 길이가 수십미터 내지 수백미터로 구성이 가능하다.
따라서, 수십미터 내지 수백미터에 이르는 길이에 복수 개의 음파 센서모듈을 미리 결정된 간격으로 배치하여 음파 탐지 범위를 넓히고, 복수 개의 음파 센서모듈(10)을 통해 음파를 탐지할 수 있으므로 탐지 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이하, 도 2 및 도 4을 참조하여 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)을 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)을 구성하는 코어의 두가지 실시예를 도시한다.
본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)은 음파 탐지를 위하여 케이블의 길이방향으로 미리 결정된 간격으로 배치되는 복수 개의 음파 센서모듈(10) 및 상기 음파 센서모듈(10)에서 감지된 신호를 처리하기 위한 적어도 1개의 회로모듈(20) 및 케이블의 길이방향으로 상기 음파 센서모듈(10)과 상기 회로모듈(20)을 일렬로 연결하는 연결부재(30)를 포함하여 구성되는 케이블 코어, 상기 케이블 코어를 구성하는 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈을 연결하는 상기 연결부재(30)의 연결 영역에 구비되는 부력부재(40), 상기 부력부재(40) 외부를 감싸는 절연재(50), 상기 절연재(50) 외부를 나선형으로 감싸는 인장재(60)를 포함하며, 음성 부력을 갖는 예인 케이블에 일단이 연결되어 예인 가능하고, 수중에서 중성 부력을 가지며 수십 미터(m) 내지 수백 미터(m)의 길이를 갖는 음파 탐지 케이블(100)을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 수중 음파 탐지를 위한 음파 탐지 케이블(100)은 종래의 음파 탐지장치와 달리 케이블 형태를 갖는다. 즉, 일반적인 케이블의 형태와 같이 길이가 길고, 외부 시스층(70)으로 피복되며 어느 정도의 유연성을 갖도록 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)을 구성하는 코어를 도시하며, 코어는 음파 탐지 케이블(100) 내부의 구성을 의미한다.
본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)은 음파 탐지를 목적으로 하므로, 음파 탐지를 위한 음파 센서모듈(10)이 구비된다. 종래의 음파 탐지장치와 달리 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)은 수십 미터(m)에서 수백 미터(m) 길이(L)로 구성되므로, 음파 탐지를 위한 음파 센서모듈(10) 역시 복수 개가 미리 결정된 간격으로 구비될 수 있다.
상기 음파 센서모듈(10)은 음파를 발생시킨 후 반사파를 수신하여 물체에 관한 정보를 탐지할 수 있는 모듈로서 다양한 종류의 센서모듈이 사용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
이와 같은 음파를 탐지하는 음파 센서모듈(10)을 복수 개 구비하고, 미리 결정된 간격으로 케이블 전체 영역에 분산하여 배치하면 음파 탐지 범위가 함께 증가되고, 각종 노이즈 등을 제거하기 용이하다.
즉, 음파 센서모듈(10)이 1개만 구비되는 경우, 감지된 정보가 노이즈인 경우에는 이를 수정 또는 제거하기 어렵지만 음파 센서모듈(10)이 복수 개가 긴 영역에 분포되는 경우 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)은 케이블의 길이방향으로 복수 개의 음파 센서모듈(10)을 미리 결정된 간격으로 구비하여 탐지 범위와 탐지 신호의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 복수 개의 음파 센서모듈(10)과 함께 각각의 음파 센서모듈(10)에서 감지된 신호 처리 또는 전력 공급을 위한 회로모듈(20)이 복수 개가 구비된다.
상기 음파 센서모듈(10)의 외경(D)와 길이(W)는 수십 밀리미터 내지 수백 밀리미터(mm)를 갖는 제품이 사용될 수 있다. 구체적인 실시예에서, 상기 음파 센서모듈(10)의 외경(D)은 30 밀리미터(mm) 내지 35 밀리미터(mm)이며, 상기 음파 센서모듈(10)의 길이(w)는 60 밀리미터(mm) 내지 70 밀리미터(mm) 정도인 음파 센서모듈이 사용되었다.
또한, 상기 회로모듈(20)의 외경(D') 역시 상기 음파 센서모듈(10)의 외경(D)과 대응되는 크기를 가질 수 있다.
상기 회로모듈(20)의 외경(D')이 상기 음파 센서모듈(10)의 외경(D)과 대응되는 크기를 갖도록 구성하면 음파 탐지 케이블(100)이 완성된 후 케이블의 외경을 일정하게 구성할 수 있다는 장점이 있다.
그리고, 각각의 음파 센서모듈(10)과 회로모듈(20)은 신호의 송수신 및 전력을 공급하기 위한 복수 개의 도체 와이어(31)로 연결될 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 수십 미터(m) 내지 수백 미터(m)의 길이를 가지므로, 케이블의 길이방향 장력을 충분히 견디도록 구성되어야 한다. 도 2에 도시된 바와 같이 음파 탐지 케이블(100)의 길이방향으로 음파 센서모듈(10)과 회로모듈(20)이 번갈아 배치되는 구조이며, 각각의 음파 센서모듈과 회로모듈(20)이 도체 와이어(31)로 연결된다고 하여도 케이블의 길이방향 장력을 견디기 부족하므로 각각의 음파 센서모듈(10)과 회로모듈(20)은 연결부재(30)로 연결된다. 다만, 상기 음파 센서모듈과 회로모듈(20)이 필수적으로 번갈아 배치될 필요는 없다. 이와 관련해서는 도 3을 참조하여 자세하게 후술한다. 상기 음파 센서모듈과 회로모듈(20)이 번갈아 배치되는 경우에는 각각의 상기 음파 센서모듈(10)에서 탐지된 신호의 송수신 및 상기 음파 센서모듈로의 전력 공급은 인접한 회로모듈(20)에 의하여 수행될 수 있다.
상기 연결부재(30)로 로프 또는 케이블 등이 사용될 수 있다.
도 2(a)에 도시된 실시예는 상기 연결부재(30)로서 로프가 사용되며, 도 2(b)에 도시된 실시예는 상기 연결부재(30)로서 연결 케이블이 사용된다.
상기 연결부재(30)의 외경은 수십 밀리미터(mm)를 갖도록 구성될 수 있다. 구체적인 실시예에서, 상기 연결부재(30)의 외경(d)은 10 밀리미터(mm) 내지 15 밀리미터(mm) 정도로 구성되었다.
도 2(a)에 도시된 바와 같이, 상기 연결부재(30)를 나일론 등의 재질로 구성된 로프로 사용하여 상기 음파 센서모듈(10)과 상기 회로모듈(20)을 연결하면 길이방향 장력을 효과적으로 버틸 수 있다. 이 경우, 상기 음파 센서모듈(10)과 상기 회로모듈(20)을 연결하는 도체 와이어(31)는 상기 연결부재(30)로서의 로프와 나란히 배치될 수 있다.
도 2(b)에 도시된 바와 같이, 상기 연결부재(30)를 연결 케이블 형태로 사용하는 경우, 케이블을 구성하는 도체 와이어(31)를 상기 음파 센서모듈(10)과 상기 회로모듈(20)을 연결하는 도체 와이어(31)로 사용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 상기 연결부재(30)로서의 케이블은 내부에 인장선 등을 구비할 수 있으므로, 음파 탐지 케이블(100)의 길이방향 장력을 견딜 수 있다.
그리고, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 상기 연결부재(30)를 연결 케이블 형태로 사용하는 경우, 상기 도체 와이어(31)는 연결 케이블 내부에 수용된 형태일 수 있으므로, 상기 도체 와이어(31)는 상기 연결 케이블이 상기 음파 센서모듈(10)과 상기 회로모듈(20)의 연결되는 부위에서만 상기 연결 케이블 외부로 노출되도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블을 구성하는 케이블 코어의 다양한 실시예를 도시한다.
도 2에 도시된 실시예에서는 상기 음파 센서모듈(10)과 상기 회로모듈(20)이 번갈아 배치되도록 구성된 예를 도시하였다. 그러나 상기 음파 센서모듈(10)과 상기 회로모듈(20)은 필요에 따라 다양한 조합과 순서로 연결될 수 있다.
구체적으로, 도 3(a)에 도시된 실시예는 2개의 음파 센서모듈(10)과 2개의 회로모듈(20)이 순차적으로 배치되는 예를 도시하며, 도 3(b)에 도시된 실시예는 2개의 음파 센서모듈(10)과 1개의 회로모듈(20)이 순차적으로 배치되는 예를 도시하며, 도 3(c)는 1개의 음파 센서모듈(10)과 2개의 회로모듈(20)이 반복적으로 연결되는 예를 도시한다.
즉, 하나의 음파 센서모듈(10)의 전력 공급 또는 신호 처리에 하나의 회로모듈(20)이 필요하지 않거나 2개 이상의 회로모듈이 필요할 수 있으므로, 음파 센서모듈(10)과 회로모듈(20)이 케이블의 길이방향을 따라 배치되는 순서와 조합은 음파 센서모듈(10)의 종류 또는 크기 등에 따라 다양한 조합이 될 수 있다.
그리고, 상기 음파 센서모듈이 자체적으로 회로모듈을 구비하여 일체화된 경우에는 도 3(d)에 도시된 바와 같이 음파 센서모듈(10')만 순차적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블을 구성하는 음파 센서모듈은 케이블의 길이방향으로 복수 개가 구비되고, 각각의 음파 센서모듈은 다른 음파 센서모듈과 독립적으로 음파를 탐지하도록 음파 탐지 선박과 연결될 수 있으므로, 일부의 음파 센서모듈이 고장 또는 파손되어도 나머지 음파 센서모듈을 통해 음파 탐지를 수행할 수 있다는 장점이 있다.
도 4은 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)의 제조과정을 도시한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 음파 탐지 케이블(100)을 구성하는 코어는 부력, 절연, 방수 및 강성 보강을 위한 구성을 추가하여 음파 탐지 케이블(100)로 완성될 수 있다.
본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)은 별도의 중성부력을 갖는 예인 케이블 없이도 수중에서 중성부력을 갖도록 구성되고, 일반적인 케이블의 형태로 일정한 두께를 가지며 표면 굴곡이 최소화되는 것이 바람직하다.
도 4(a)에 도시된 음파 센서모듈(10)과 회로모듈(20)은 상기 연결부재(30)로서의 연결 케이블 또는 로프의 직경보다 클 수 있으므로, 음파 탐지 케이블(100)을 구성하는 코어의 외경은 케이블의 길이방향으로 일정하지 않다.
따라서, 완성된 케이블의 굴곡을 없애고 외경을 일정하게 하며 중성부력을 부가하기 위하여 부력부재(40)를 상기 연결부재(30)의 연결 영역 외측에 부가하는 것이 필요하다.
이 경우, 상기 부력부재(40)는 케이블의 길이방향으로 상기 연결부재(30)에 의한 연결 영역을 원통형으로 감싸며, 자체적으로 부력을 갖는 부재여야 한다.
즉, 상기 부력부재(40)는 스스로 부력을 구비하여, 케이블 전체적으로 중성 부력을 갖도록 하기 위함이다.
상기 부력부재(40)의 예로서 상기 부력부재(40)는 기완성된 원통형 스티로폼 등의 부자재일 수 있다. 상기 스티로폼 등의 부자재로 부력부재를 구성하여 상기 연결부재(30)에 의한 연결 영역을 원통형으로 감싸도록 구성할 수 있고, 복수 개로 분할된 형태로 원통형으로 조립되도록 구성되어도 무방하다.
상기 부력부재(40)를 상기 음파 센서모듈(10) 또는 상기 회로모듈(20)은 제외하고 상기 연결부재(30)에 의한 연결 영역에만 장착하는 것이 바람직하며, 그 이유는 음파가 차단되는 것을 최소화하고 완성된 케이블이 일정한 외경을 갖도록 하기 위함이다.
상기 부력부재(40)를 원통형으로 구성하는 이유는 케이블의 표면 굴곡을 최소화하기 위함이므로 표면 굴곡을 최소화하는 형태라면 복수 개의 (미세) 스티로폼 볼 등을 연결부재의 연결 영역을 채우는 방법도 가능하다.
또한, 상기 부력부재(40)의 예로서 상기 부력부재(40)는 발포성 재질로 구성되며 발포 방식으로 상기 연결부재(30)의 연결 영역에 충진되는 방법으로 구성될 수도 있다. 일반적으로 발포성 물질의 발포 결과물은 자체적으로 부력을 가지며 발포 과정에서 상기 연결부재(30)의 연결 영역을 빈틈없이 채울 수 있다는 장점이 있다.
상기 부력부재(40)를 상기 음파 센서모듈(10) 또는 상기 회로모듈(20)은 제외하고 충진하는 이유는 위에 설명한 예와 마찬가지이다.
그리고, 상기 회로모듈(20) 역시 상기 음파 센서모듈(10)과 대응되는 외경을 가질 수 있으므로, 상기 부력부재(40)는 각각의 음파 센서모듈(10)과 회로모듈(20)을 연결하는 연결부재(30)의 연결 영역을 원통형으로 충진할 수 있다.
상기 부력부재(40)는 중성부력을 제공하는 구성일 수 있으므로, 부력이 너무 크게 작용해도 곤란하므로, 상기 연결부재(30)에 의하여 연결되는 연결영역의 길이 또는 부력부재의 재질 등을 조절하여 부력의 크기를 조절하는 것이 바람직하다.
그리고 도 4에 도시된 실시예는 상기 연결부재(30)가 연결 케이블 형태인 경우를 예로 들어 설명하고 있으나 상기 연결부재(30)가 연결 케이블이 아닌 로프 형태로 구성될 수도 있음은 도 2를 참조하여 설명한 바와 같다.
상기 연결부재(30)가 연결 케이블인 경우에는 연결 케이블과 상기 음파 센서모듈(10) 또는 상기 회로모듈(20)의 연결 부위에서만 상기 도체 와이어(31)가 노출되지만, 상기 연결부재(30)가 상기 로프로 구성되는 경우에는 상기 로프를 따라 상기 도체 와이어가 상기 로프와 함께 배치되므로 상기 부력부재(40)를 연결 영역에 장착하거나 충진하는 경우 상기 도체 와이어가 함께 부력부재(40) 내부에 수용되도록 구성하는 것이 바람직하다.
그리고 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 부력부재(40)가 연결부재(30)의 연결 영역의 외부를 충진한 상태로 상기 음파 센서모듈(10), 상기 회로모듈(20) 및 상기 부력부재(40) 외부는 별도의 내부 시스 형태의 절연재(50)로 피복될 수 있다.
상기 절연재(50)는 케이블의 코어를 보호하고 내부로 수분 침투를 최종적으로 방어하는 방어수단으로 활용될 수 있다.
그리고, 도 4(b)를 참조한 설명에서 상기 부력부재는 부력을 생성하고 굴곡 영역을 채울 수 있는 구성이라면 다양한 구성으로 대체가 가능하다.
또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블 또는 그 코어는 상기 음파 센서모듈(10) 및 상기 회로모듈(20)이 이격되어 일렬로 배치되고, 그 사이에 각각 배치되는 복수 개의 부력부재(40)가 배치되는 것으로 이해될 수 있으며, 각각의 연결부재(30)는 상기 음파 센서모듈 및 상기 회로모듈을 일렬로 연결하고 상기 부력부재(40)를 관통한다고 설명될 수도 있다. 즉, 상기 음파 센서모듈(10) 및 상기 회로모듈(20)의 외경과 상기 부력부재(40)의 외경은 대응되므로 외형상 상기 음파 센서모듈(10) 및 상기 회로모듈(20)이 미리 결정된 순서로 이격되어 배치되고 그 사이에 부력부재가 순차적으로 배치되어 케이블 전체적으로 중성부력을 갖는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 상기 절연재(50) 외측에는 와이어 형태의 인장재(60)가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 거친 바다 환경에서 케이블의 내구성과 강성을 보강하기 위하여 상기 절연재(50) 외측을 인장재(60)로 감쌀 필요가 있다.
상기 인장재(60)는 와이어 형태로 구성될 수 있으므로, 상기 인장재(60)를 케이블의 길이방향으로 나선형으로 권선하여 구성할 수 있다.
상기 인장재(60)를 사용하여 외부의 충격을 효과적으로 방지하고, 케이블의 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.
상기 인장재(60)의 재질과 두께는 상기 음파 센서모듈(10)의 음파 탐지 성능을 크게 저하시키지 않는 재질과 두께로 선정될 수 있다. 예를 들어, 상기 인장재(60)는 나일론 와이어 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 인장재(60)에 의하여 음파 탐지 성능이 저하될 수 있으므로 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 상기 인장재(60)를 빈틈없이 권선하지 않고, 즉 권선 밀도가 100% 이하가 되도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기 인장재(60) 내부의 절연재(50)의 표면이 70% 정도가 차단되도록 권선 밀도를 70% 정도로 설정하여 권선할 수 있다.
최종적으로 도 4(d)에 도시된 바와 같이, 상기 인장재(60) 외측에는 외부 시스층(70)이 선택적으로 구비될 수 있다. 상기 외부 시스층(70)은 일차적으로 케이블에 가해지는 충격을 완화하고 케이블의 외장을 형성하는 기능을 수행할 수 있다.
도 4(d)에 도시된 바와 같이, 상기 외부 시스층(70)에 의하여 피복된 상태에서 케이블의 외경이 매끈하고 일정하게 되어 드럼 등에 권취하는 경우에도 케이블의 손상을 최소화하며 유지 관리가 용이할 수 있다.
종래의 음파 탐지장치는 쉽게 깨지는 튜브 또는 캡슐 내에 음파 센서모듈(10)을 구비하고 절연유 등을 튜브 또는 캡슐에 충진하는 방식을 사용하여 캡슐이 쉽게 손상되는 문제점이 있었으나, 본 발명에 따른 음파 탐지 케이블(100)은 내부에 절연유 등을 충진하는 방식이 아니라 부력부재(40) 등을 부가하는 방법을 사용하여 외부에서 가해지는 충격에 케이블이 쉽게 손상되지 않는다는 장점을 얻을 수 있으며, 이와 같은 방법으로 수십 미터 내지 수백 미터의 길이로 케이블을 구성하여 탐지 범위와 성능을 향상시킬 수 있고 케이블 자체에 중성부력을 제공하여 별도의 중성부력 예인 케이블을 생략할 수 있으며 외형상 일반 케이블과 같이 구성하여 유지 및 관리의 편의성까지 향상시킬 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
10 : 음파 센서모듈
20 : 회로모듈
30 : 연결부재
40 : 부력부재
50 : 절연재
60 : 인장재
70 : 외부 시스층
100 : 음파 탐지 케이블
200 : 음성 부력 케이블
300 : 음파 탐지 선박

Claims (17)

  1. 음파 탐지를 위하여 케이블의 길이방향으로 미리 결정된 간격으로 배치되는 복수 개의 음파 센서모듈 및 상기 음파 센서모듈에서 감지된 신호를 처리하거나 전력 공급을 위한 복수 개의 회로모듈 및 케이블의 길이방향으로 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈을 일렬로 연결하는 연결부재;를 포함하여 구성되는 케이블 코어;
    상기 케이블 코어를 구성하는 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈을 연결하는 상기 연결부재의 연결 영역에 구비되는 부력부재;
    상기 부력부재 외부를 감싸는 절연재;
    상기 절연재 외부를 나선형으로 감싸는 와이어 형태의 인장재;을 포함하며,
    상기 케이블 코어를 구성하는 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈의 외경은 서로 대응되는 크기를 갖고,
    상기 부력부재는 케이블의 길이방향으로 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈을 제외하고 상기 연결부재에 의한 연결 영역을 원통형으로 감싸며,
    음성 부력을 갖는 예인 케이블에 일단이 연결되어 예인 가능하고, 수중에서 중성 부력을 가지며 수십 미터(m) 내지 수백 미터(m)의 길이를 가지며,
    상기 음파 센서모듈은 미리 결정된 간격으로 케이블 전체 영역에 분산하여 배치되고,
    상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈은 미리 결정된 순서로 일렬로 배치되며,
    상기 연결부재가 연결 케이블이고, 음파 탐지 선박으로부터 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈을 연결하는 신호의 송수신 및 전력을 공급하기 위한 도체 와이어는 상기 연결 케이블 내부에 수용되되 상기 도체 와이어는 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈의 연결 부위에서만 상기 연결 케이블 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 음파 탐지 케이블.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부력부재는 발포성 물질로 구성되며, 발포 방식으로 충진되는 것을 특징으로 하는 음파 탐지 케이블.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부력부재는 부력을 가지는 원통형 자재인 것을 특징으로 하는 음파 탐지 케이블.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 절연재의 내면은 상기 코어의 음파 센서모듈과 접촉되도록 감싸는 것을 특징으로 하는 음파 탐지 케이블.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재의 외경은 수십 밀리미터(mm)인 것을 특징으로 하는 음파 탐지 케이블.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 음파 센서모듈의 외경 및 상기 음파 센서모듈의 길이는 수십 밀리미터(mm) 내지 수백 밀리미터(mm)인 것을 특징으로 하는 음파 탐지 케이블.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 음파 센서모듈에서 탐지된 신호의 송수신 및 전력 공급은 인접한 회로모듈에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 음파 탐지 케이블.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 인장재는 상기 절연재의 표면 차단율이 100% 이하가 되는 권선 밀도로 상기 절연재 외표면에 권선되는 것을 특징으로 하는 음파 탐지 케이블.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 인장재 외부를 감싸는 외부 시스층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음파 탐지 케이블.
  17. 음파 탐지 케이블로서,
    복수 개의 음파 센서모듈;
    상기 센서모듈과 음파 신호를 송수신하거나 상기 음파 센서모듈로 전력을 공급하기 위하여 상기 음파 탐지 케이블로서,
    복수 개의 음파 센서모듈;
    상기 센서모듈과 음파 신호를 송수신하거나 상기 음파 센서모듈로 전력을 공급하기 위하여 상기 음파 센서모듈과 도체 와이어로 연결되는 복수 개의 회로모듈;
    상기 음파 센서모듈 및 상기 회로모듈 사이에 배치되는 복수 개의 부력부재;
    상기 음파 센서모듈 및 상기 회로모듈을 일렬로 연결하고 상기 부력부재를 관통하는 연결부재;를 포함하고,
    상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈의 외경은 각각 서로 대응되는 크기를 갖고,
    상기 복수 개의 부력부재는 상기 케이블의 길이방향으로 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈을 제외하고 상기 연결부재에 의한 연결 영역을 원통형으로 감싸며,
    상기 복수 개의 부력부재 외측에 와이어 형태의 인장재가 구비되며,
    상기 음파 센서모듈은 미리 결정된 간격으로 케이블 전체 영역에 분산하여 배치되고,
    상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈은 미리 결정된 순서로 일렬로 배치되며,
    상기 연결부재가 연결 케이블이고, 음파 탐지 선박으로부터 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈을 연결하는 신호의 송수신 및 전력을 공급하기 위한 도체 와이어는 상기 연결 케이블 내부에 수용되되 상기 도체 와이어는 상기 음파 센서모듈과 상기 회로모듈의 연결 부위에서만 상기 연결 케이블 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 음파 탐지 케이블.
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