KR102582273B1 - Aerosol spray apparatus for increasing availability of a wind LiDAR, and a floating wind resource observation appratus having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해상에서 풍황을 측정하기 위한 윈드 라이다의 가용률을 개선하기 위한 에어로졸 분사장치와 이를 포함하는 해상 부유식 풍황 계측장치에 관한 것으로, 본 발명의 해상 부유식 풍황 계측장치는, 대기 중에 에어로졸을 분사하기 위한 에어로졸 분사장치(100)가 구비된 드론(210)과; 풍황 계측을 위한 윈드 라이다(230)가 설치되는 부유체(220)와; 상기 부유체(220)의 상부에 마련되어 상기 드론(210)이 안착되는 드론 도킹부(240)와; 상기 드론(210)과 무선 통신을 하여 상기 드론(210)의 비행을 제어하게 되는 원격 제어부(250)를 포함한다.The present invention relates to an aerosol injection device for improving the availability of wind lidar for measuring wind conditions at sea and a floating wind measurement device at sea including the same. The floating wind measurement device at sea of the present invention provides aerosol in the air. A drone (210) equipped with an aerosol spray device (100) for spraying; a floating body 220 on which a wind lidar 230 for measuring wind conditions is installed; A drone docking unit 240 provided on the upper part of the floating body 220 and on which the drone 210 is seated; It includes a remote control unit 250 that controls the flight of the drone 210 through wireless communication with the drone 210.
Description
본 발명은 해상에서 풍황을 측정하기 위한 윈드 라이다의 가용률을 개선하기 위한 에어로졸 분사장치와 이를 포함하는 해상 부유식 풍황 계측장치에 관한 것이다.The present invention relates to an aerosol injection device for improving the availability of wind lidar for measuring wind conditions at sea and a floating wind measurement device including the same.
일반적으로 풍향 라이다(LiDAR; Light Detection and Ranging)는 대기 중으로 레이저 빔을 조사하여 대기 중에 존재하는 공기 분자나 에어로졸에 의해 산란된 후방산란 신호를 수신하여 해석함으로써 대기 상태를 관측하는 기술이다. 라이다는 레이저의 파장이 다른 윈드프로파일러(wind profiler)에 비해 짧기 때문에 비교적 먼지 등이 존재하지 않는 대기 상태에서도 바람장을 측정할 수 있는 유리함이 있다. 이는 작은 입자에 의한 전자기파의 산란 세기가 파장에 반비례하기 때문이다(레일리 산란).In general, LiDAR (Light Detection and Ranging) is a technology that observes atmospheric conditions by irradiating a laser beam into the atmosphere and receiving and interpreting backscattered signals scattered by air molecules or aerosols present in the atmosphere. Because the wavelength of the laser is shorter than that of other wind profilers, LIDAR has the advantage of being able to measure wind fields even in atmospheric conditions where there is relatively no dust. This is because the intensity of scattering of electromagnetic waves by small particles is inversely proportional to the wavelength (Rayleigh scattering).
한편, 최근에는 기후 변화에 대응하고 저탄소 경제로 나아가는 전환기에 해상풍력이 현실적으로 대안으로 급부상하고 있으며, 해상풍력 단지는 육상풍력보다 더 풍부한 바람을 확보할 수 있고, 소음이나 자연훼손 등의 문제로부터도 비교적 자유롭다. 또한 대형 터빈 설치와 대규모 단지 건설에도 유리한 조건을 가지고 있다.Meanwhile, in recent years, offshore wind power has emerged as a realistic alternative in response to climate change and in the transition to a low-carbon economy. Offshore wind power complexes can secure more abundant wind than onshore wind power, and are also free from problems such as noise and damage to nature. Relatively free. It also has favorable conditions for installing large turbines and constructing large-scale complexes.
해상풍력 단지를 개발하기 위해서는 상당 기간(최소 1년 이상)의 풍황 자원의 측정이 필요하며, 풍황 계측을 위한 부유식 라이다가 활용되고 있다. 이러한 부유식 라이다는 부유체에 라이다가 설치되며, 라이다는 펄스 레이저와 같은 광원을 조사하는 송신광학계와 대기의 공기 분자나 에어로졸에 의해 반사되어 회귀하는 반사광을 수신하는 수신광학계로 구성된다.In order to develop an offshore wind farm, it is necessary to measure wind conditions over a considerable period of time (at least one year), and floating LiDAR is being used to measure wind conditions. These floating LIDARs are installed on a floating body, and the LIDAR consists of a transmission optical system that irradiates a light source such as a pulse laser and a reception optical system that receives reflected light that is reflected and returned by air molecules or aerosols in the atmosphere. .
그러나 이러한 해상 관측용 부유식 라이다는 육지에서 떨어진 먼 해역에서 관측이 이루어지며, 육지와 달리 해상의 대기는 상당히 청정하여 대기 중의 먼지나 에어로졸 농도(밀도)가 상당히 낮으며, 이는 라이다의 가용률(데이터 회수율)이 저하되는 문제점이 있다.However, these floating LIDARs for marine observation make observations in distant sea areas away from land, and unlike land, the atmosphere at sea is quite clean, so the concentration (density) of dust or aerosol in the air is quite low, which is the reason for the availability of LIDAR. There is a problem that the (data recovery rate) decreases.
본 발명은 해상에서 윈드 라이다의 관측 시에 대기 중의 먼지나 에어로졸 농도가 저하되어 가용률이 저하되는 것을 개선하기 위한 것으로, 윈드 라이다의 가용률을 높이기 위한 에어로졸 분사장치와 이를 포함하는 해상 부유식 풍황 계측장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention is intended to improve the lowering of the availability rate due to a decrease in the concentration of dust or aerosol in the air when observing a wind lidar at sea. The goal is to provide a measuring device.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 해상 부유식 풍황 계측장치는, 대기 중에 에어로졸을 분사하기 위한 에어로졸 분사장치가 구비된 드론과; 풍황 계측을 위한 윈드 라이다가 설치되는 부유체와; 상기 부유체의 상부에 마련되어 상기 드론이 안착되는 드론 도킹부와; 상기 드론과 무선 통신을 하여 상기 드론의 비행을 제어하게 되는 원격 제어부를 포함한다.A floating wind measurement device at sea according to the present invention for achieving this purpose includes a drone equipped with an aerosol spray device for spraying aerosol into the atmosphere; A floating body on which a wind lidar is installed for measuring wind conditions; A drone docking unit provided on the upper part of the floating body and on which the drone is seated; It includes a remote control unit that communicates wirelessly with the drone and controls the flight of the drone.
바람직하게는, 상기 에어로졸 분사장치는 복수 개로 구성되어 로프에 소정 간격 마다 고정되어 상기 드론에 연결된다.Preferably, the aerosol spray device consists of a plurality of devices, is fixed to a rope at predetermined intervals, and is connected to the drone.
상기 에어로졸 분사장치는, 다수의 분사홀이 형성된 분사 하우징과; 상기 분사 하우징 내에 구비되어 에어로졸이 저장된 에어로졸 저장부와; 상기 에어로졸 저장부에 저장된 에어로졸을 상기 분사 하우징 내에 분사하기 위한 분사노즐부와; 상기 에어로졸 저장부에서 상기 분사노즐부로 분사되는 에어로졸의 흐름을 단속하기 위한 밸브 유닛과; 상기 분사 하우징에 구비되어 상기 밸브 유닛의 개폐를 제어하게 되는 제어부와; 상기 제어부에 구비되어 상기 원격 제어부와 무선 통신이 가능한 통신부를 포함한다.The aerosol injection device includes a spray housing having a plurality of spray holes; an aerosol storage unit provided in the injection housing and storing aerosol; a spray nozzle unit for spraying the aerosol stored in the aerosol storage unit into the spray housing; a valve unit for regulating the flow of aerosol sprayed from the aerosol storage unit to the spray nozzle unit; a control unit provided in the injection housing to control opening and closing of the valve unit; It includes a communication unit provided in the control unit and capable of wireless communication with the remote control unit.
다음으로 본 발명에 따른 에어로졸 분사장치는, 다수의 분사홀이 형성된 중공 형상의 분사 하우징과; 상기 분사 하우징 내에 구비되어 에어로졸이 저장된 에어로졸 저장부와; 상기 에어로졸 저장부에 저장된 에어로졸을 상기 분사 하우징 내에 분사하기 위한 분사노즐부와; 상기 에어로졸 저장부에서 상기 분사노즐부로 분사되는 에어로졸의 흐름을 단속하기 위한 밸브 유닛과; 상기 분사 하우징에 구비되어 상기 밸브 유닛의 개폐를 제어하게 되는 제어부를 포함한다.Next, the aerosol injection device according to the present invention includes a hollow injection housing in which a plurality of injection holes are formed; an aerosol storage unit provided in the injection housing and storing aerosol; a spray nozzle unit for spraying the aerosol stored in the aerosol storage unit into the spray housing; a valve unit for controlling the flow of aerosol sprayed from the aerosol storage unit to the spray nozzle unit; It includes a control unit provided in the injection housing to control opening and closing of the valve unit.
바람직하게는, 상기 분사 하우징은, 내부 공간을 구획하는 칸막이를 더 포함하며, 상기 분사노즐부와 상기 밸브 유닛은 상기 칸막이에 의해 구획된 공간에 각각 구비된다.Preferably, the injection housing further includes a partition dividing an internal space, and the injection nozzle unit and the valve unit are respectively provided in the space partitioned by the partition.
바람직하게는, 상기 분사노즐부는, 상기 밸브 유닛을 중심으로 방사형으로 마련된 복수 개의 분사노즐로 구성된다.Preferably, the injection nozzle unit is composed of a plurality of injection nozzles provided radially around the valve unit.
바람직하게는, 상기 제어부는 상기 밸브 유닛을 원거리에서 제어하기 위한 무선 통신이 가능한 통신부를 더 포함한다.Preferably, the control unit further includes a communication unit capable of wireless communication for controlling the valve unit from a distance.
본 발명의 해상 부유식 풍황 계측장치는, 대기 중에 에어로졸을 분사하기 위한 에어로졸 분사장치가 구비된 드론과, 풍황 계측을 위한 윈드 라이다가 설치되는 부유체와, 부유체의 상부에 마련되어 드론이 안착되는 드론 도킹부와, 드론과 무선 통신을 하여 드론의 비행을 제어하게 되는 원격 제어부를 포함하여, 윈드 라이다의 가용률이 저하되는 경우에 에어로졸 분사장치가 구비된 드론을 이용하여 대기 중에 에어로졸을 분사하여 에어로졸 농도를 높임으로써 윈드 라이다의 가용률을 높일 수 있는 효과가 있다.The floating wind measurement device at sea of the present invention includes a drone equipped with an aerosol spray device for spraying aerosol into the atmosphere, a floating body on which a wind lidar is installed for measuring wind conditions, and a floating body on which the drone is seated. Including a drone docking unit and a remote control unit that controls the flight of the drone through wireless communication with the drone, a drone equipped with an aerosol spray device is used to spray aerosol into the air in case the availability rate of the wind lidar decreases. This has the effect of increasing the availability rate of wind lidar by increasing the aerosol concentration.
또한 본 발명의 에어로졸 분사장치는, 다수의 분사홀이 형성된 중공 형상의 분사 하우징과, 분사 하우징 내에 구비되는 에어로졸 저장부와, 에어로졸 저장부에 저장된 에어로졸을 분사 하우징 내에 분사하기 위한 분사노즐부와, 에어로졸 저장부에서 분사노즐부로 분사되는 에어로졸의 흐름을 단속하기 위한 밸브 유닛과, 분사 하우징에 구비되어 상기 밸브 유닛의 개폐를 제어하게 되는 제어부를 포함하여 에어로졸이 대기 중에 자연스럽게 분사가 이루어져 에어로졸의 직접 분사에 의해 풍향에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the aerosol injection device of the present invention includes a hollow injection housing with a plurality of injection holes formed, an aerosol storage unit provided in the injection housing, a spray nozzle unit for spraying the aerosol stored in the aerosol storage unit into the injection housing, It includes a valve unit for controlling the flow of aerosol sprayed from the aerosol storage unit to the spray nozzle unit, and a control unit provided in the spray housing to control the opening and closing of the valve unit, so that the aerosol is naturally sprayed into the atmosphere, resulting in direct spraying of the aerosol. This has the effect of minimizing the impact on wind direction.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유식 풍황 계측장치의 전체 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 분사장치가 구비된 드론을 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 분사장치의 단면 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 분사장치의 분사노즐부의 평면 구성도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유식 풍황 계측장치의 에어로졸 분사 과정을 예시하여 설명하기 위한 도면.1 is an overall configuration diagram of an offshore floating wind measurement device according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a diagram showing a drone equipped with an aerosol injection device according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a cross-sectional configuration of an aerosol injection device according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a plan view of the spray nozzle portion of the aerosol spray device according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is a diagram for illustrating and illustrating the aerosol spraying process of the offshore floating wind measurement device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The specific structural or functional descriptions presented in the embodiments of the present invention are merely illustrative for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms. In addition, it should not be construed as being limited to the embodiments described in this specification, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, terms such as first and/or second may be used to describe various components, but the components are not limited to the above terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, for example, within the scope of the rights according to the concept of the present invention, the first component may be named the second component, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is said to be “connected” or “connected” to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to the other component, but that other components may exist in between. something to do. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “in direct contact” with another component, it should be understood that there are no other components in between. Other expressions to describe the relationship between components, such as “between” and “immediately between” or “adjacent to” and “directly adjacent to”, should be interpreted similarly.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of implemented features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, but are intended to indicate the presence of one or more other features or numbers, It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
종래기술에서 설명한 것과 같이, 해상 관측용 부유식 라이다를 이용한 풍황 계측장치는 육지에서 떨어진 먼 해역에서 관측이 이루어지고, 해상의 대기는 육지와는 달리 상당히 청정하여 먼지나 에어로졸 농도(밀도)가 상당히 낮으며, 이는 먼지나 에어로졸에 의해 반사되어 회귀하는 반사광이 적어서 라이다의 가용률(데이터 회수율)이 떨어지는 문제점이 있다.As explained in the prior art, wind measurement devices using floating lidar for marine observation make observations in distant sea areas away from land, and the atmosphere at sea is quite clean, unlike land, so the concentration (density) of dust or aerosol is low. It is quite low, and there is a problem in that the usability rate (data recovery rate) of the LIDAR is low because there is little reflected light that is reflected and returned by dust or aerosol.
이에 본 발명은 라이다를 통한 풍황 계측 과정에서 가용률이 저하되는 상황이 발생되면, 해상의 대기 중에 에어로졸을 분사하여 라이다 가용률을 개선하고자 하는 것이다. 또한 대기 중에 임위적으로 에어로졸을 분사하는 과정에서 대기 중에 에어로졸을 직접 분사하는 경우에 풍황에 영향을 줄 수 있으므로, 에어로졸이 대기 중에 자연스럽게 분사되어 풍황에 미치는 영향을 최소화하고자 하는 것이며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적인 실시예를 설명한다. Accordingly, the present invention seeks to improve the LiDAR availability rate by spraying aerosol into the atmosphere at sea when a situation occurs in which the availability rate decreases in the process of measuring wind conditions through LiDAR. In addition, in the process of randomly spraying aerosols into the atmosphere, direct spraying of aerosols into the atmosphere may affect wind conditions. Therefore, the aim is to minimize the impact on wind conditions by naturally spraying aerosols into the atmosphere. In the following, the attached Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유식 풍황 계측장치의 전체 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 분사장치가 구비된 드론을 보여주는 도면이다.Figure 1 is an overall configuration diagram of an offshore floating wind measurement device according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a diagram showing a drone equipped with an aerosol injection device according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 해상 부유식 풍황 계측장치는, 에어로졸 분사장치(100)가 구비된 드론(210), 윈드 라이다(230)가 설치되는 부유체(220), 부유체(220)의 상부에 마련되어 드론(210)이 안착되는 드론 도킹부(240) 및 드론(210)과 무선 통신을 하는 원격 제어부(250)를 포함한다.Referring to Figures 1 and 2, the offshore floating wind measurement device according to this embodiment includes a
부유체(220)는 해상 구조물의 부력을 제공하게 되며, 해저면에 고정되는 계류선(221)에 의해 해수면 상의 일정 위치에 고정될 수 있다. 계류선(151)은 해저면에 설치된 앵커(222)에 연결될 수 있으며, 앵커(222)는 부유체(220)에 가해지는 파동에너지에 의해 부유체(220)가 요동하지 않는 정도로 충분한 무게를 갖는 것이 바람직하다.The
드론 도킹부(240)는 부유체(220)의 상부에 평탄하게 마련되어 드론(210)의 이착륙이 이루어지며, 드론(240)이 안착된 상태에서 드론(210)의 무선 충전을 위한 무선충전 수단이 구비될 수 있다.The
원격 제어부(250)는 드론(210)의 비행을 제어하기 위한 것으로, 원격 제어부(250)는 윈드 라이다(230)의 계측 상태를 모니터링하고 데이터 가용률(데이터 회수율)이 떨어지는 것이 확인되면 드론(210)을 운행하여 에어로졸 분사장치(100)를 통해 대기 중에 에어로졸을 분사하여 대기 중의 에어로졸 농도를 높여 라이다의 가용률을 높일 수 있다.The
한편, 원격 제어부(250)는 육지에 마련된 관리서버(미도시)와 통신이 가능할 수 있으며, 육지의 관리서버에서 원격 제어부(250)를 통하여 드론(210)의 비행을 제어할 수 있다. 부유체(220)는 드론(210)의 운영 또는 관리를 위하여 별도의 CCTV가 설치되어 드론의 유지 관리를 보조할 수 있다.Meanwhile, the
도 1에서는 부유체(220)의 상부에 하나의 드론(210)이 위치하는 것을 예시하고 있으나, 드론 도킹부(240)의 드론(210)은 복수 개일 수 있다.Although FIG. 1 illustrates that one
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 분사장치가 구비된 드론을 보여주는 도면이다.Figure 2 is a diagram showing a drone equipped with an aerosol injection device according to an embodiment of the present invention.
도 2에 예시된 것과 같이, 본 실시예에서 에어로졸 분사장치(100)는 로프(101)에 소정 간격마다 고정되어 무인 비행체인 드론(210)에 연결된다. 드론(210)은 외부의 무선 신호 또는 사전 프로그램된 경로에 따라 자율 비행이 가능한 공지의 무인 비행체에 의해 제공되며, 본 실시예에서 드론(210)은 부유체(220)의 원격 제어부(250)에 의해 통제되어 운용이 이루어진다.As illustrated in FIG. 2, in this embodiment, the
윈드 라이다의 가용률 저하 시에 윈드 라이다의 측정 범위 전체에 에어로졸을 분사하기 위하여 드론(210)의 하단에 로프(101)를 매개로 하여 일정 간격 마다 에어로졸 분사장치(100)가 고정되어 넓은 범위의 대기 중에 동시에 에어로졸의 분사가 이루어진다.In order to spray aerosol over the entire measurement range of the wind lidar when the availability of the wind lidar decreases, the
바람작하게는, 로프(101)의 최하단에 무게추(102)가 고정되며, 무게추(102)는 드론(210)의 비행 중에 에어로졸 분사장치(100)의 흔들림과 바람에 의한 영향을 최소화한다.Preferably, the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 분사장치의 단면 구성도이다.Figure 3 is a cross-sectional configuration diagram of an aerosol injection device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면, 본 실시예의 에어로졸 분사장치(100)는, 분사홀(111)이 형성된 분사 하우징(110)과, 분사 하우징(110) 내에 구비되는 에어로졸 저장부(120)와, 에어로졸 저장부(120)에 저장된 에어로졸을 분사 하우징(110) 내에 분사하기 위한 분사노즐부(130)(140)와, 에어로졸 저장부(120)에서 분사노즐부(130)로 분사되는 에어로졸의 흐름을 단속하기 위한 밸브 유닛(150)(160)과, 분사 하우징(110)에 구비되어 밸브 유닛(150)(160)의 개폐를 제어하게 되는 제어부(170)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the
분사 하우징(110)은 중공의 원통 형상을 가지며, 측면 둘레를 따라서 다수의 분사홀(111)이 형성되어 분사홀(111)을 통해 에어로졸의 분사가 이루어진다.The
에어로졸 저장부(120)는 분사 하우징(110)의 내부에 구비되어 에어로졸을 저장하며, 바람직하게는, 에어로졸 저장부(120)는 분사 하우징(110)의 중앙에 내부 공간을 수평하게 구획하는 칸막이(112)와 함께 고정되고 에어로졸 저장부(120)의 상단과 하단에 각각 제1분사노즐부(130)와 제2분사노즐부(140)가 구비된다.The
제1분사노즐부(130)와 제2분사노즐부(140)는 각각 제1밸브 유닛(150)과 제2밸브 유닛(160)이 구비되어 에어로졸 저장부(120)에 저장된 에어로졸은 제1밸브 유닛(150)과 제2밸브 유닛(160)의 개폐 조작에 의해 에어로졸의 분사가 이루어진다.The first
제1 및 제2밸브 유닛(150)(160)은 전기적인 제어 신호에 의해 개폐가 이루어지는 전자식 밸브에 의해 제공될 수 있으며, 에어로졸 저장부 내에 에어로졸의 토출압을 발생시키기 위한 펌프(121)가 구비되고 이 펌프(121)와 연동되어 외부의 전기적인 제어 신호에 의해 개폐가 이루어진다.The first and
특히, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 분사장치의 분사노즐부의 평면 구성도로서, 제1분사노즐부는 제1밸브 유닛(150)을 중심으로 방사형으로 마련된 복수 개의 분사노즐(131)(132)(133)(134)로 구성될 수 있으며, 다수 분사노즐(131)(132)(133)(134)에 의해 사방으로 분사된 에어로졸은 분사 하우징(110) 내에 균일하게 분포하여 자연스럽게 분사홀(111)을 통해 바깥으로 배기된다.In particular, Figure 4 is a plan view of the spray nozzle portion of the aerosol spray device according to an embodiment of the present invention, wherein the first spray nozzle portion includes a plurality of spray nozzles 131 (131) provided radially around the
제어부(170)는 제1 및 제2밸브 유닛(150)(160)과 함께 펌프(121)의 구동을 제어하게 되며, 타이머를 포함하여 일정 분사 주기마다 자동으로 에어로졸의 분사가 이루어질 수 있다.The control unit 170 controls the operation of the
바람직하게는, 제어부(170)는 외부와 통신을 위한 통신부(180)를 더 포함하며, 이 통신부(180)는 부유체(220)의 원격 제어부(250)와 통신이 이루어져 원격 제어부(250)를 통해 각 밸브 유닛(150)(160)의 개폐 제어가 가능하여 에어로졸의 반수 주기 또는 시작과 종료의 제어가 이루어질 수 있다.Preferably, the control unit 170 further includes a
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해상 부유식 풍황 계측장치의 에어로졸 분사 과정을 예시하여 설명하기 위한 도면이다.Figure 5 is a diagram for illustrating and illustrating the aerosol spraying process of the floating wind measurement device on the sea according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참고하면, 해상풍력 단지의 개발을 위한 풍황 자료의 조사를 위하여 풍황 계측에 사용되는 윈드 라이다(240)의 측정 범위(L1)는 대략 40m ~ 200m이며, 해상풍력 타워의 블레이드 높이를 고려하여 주로 측정 대상이 되는 높이(L2)는 대략 60m ~ 160m이다. 따라서 윈드 라이다(230)에서 풍황 계측 과정에서 가용률(데이터 회수율)이 떨어지는 경우에는 측정 대상 높이(L2)에 대해 에어로졸의 농도를 높여줄 필요가 있다.Referring to FIG. 5, the measurement range (L1) of the
본 실시예에서는 다수의 에어로졸 분사장치(100)가 구비된 두 개의 드론(210A)(210B)이 사용될 수 있으며, 각 드론(210A)(210B)은 적당한 길이(L3)(L4)의 로프에 구비된 복수의 에어로졸 분사장치(100)가 구비되어 상하 방향으로 수직하게 배치되어 에어로졸을 분사하여 측정 대상 높이(L2)에 에어로졸의 농도를 높여 윈드 라이다(230)의 가용률을 높일 수 있다. 한편, 부유체(220)의 원격 제어부(250)는 윈드 라이다(240)의 계측 상황을 계속 모니터링하여 윈드 라이다(240)의 가용률이 회복되는 경우에는 에어로졸의 분사를 중단하고 드론(210A)(210B)을 다시 드론 도킹부(240)로 복귀시킨다.In this embodiment, two drones (210A) (210B) equipped with a plurality of aerosol injection devices (100) can be used, and each drone (210A) (210B) is equipped with a rope of appropriate length (L3) (L4). A plurality of
한편, 도 2에서는 두 개의 드론(210A)(210B)을 이용하여 측정 대상 높이의 에어로졸 분사가 이루어지는 것을 예시하고 있으나, 측정 대상 높이에 따라서 측정 대상 높이를 두 개 이상의 구간으로 나누어서 해당 구간에 에어로졸 분사가 이루어질 수 있도록 두 개 이상의 드론이 활용될 수 있다.Meanwhile, Figure 2 illustrates that aerosol spraying is performed at the height of the measurement target using two
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention as is known in the technical field to which the present invention pertains. It will be clear to those who have the knowledge of.
100 : 에어로졸 분사장치 110 : 분사 하우징
120 : 에어로졸 저장부 130, 140 : 분사노즐부
150, 160 : 밸브 유닛 170 : 제어부
180 : 통신부 210 : 드론
220 : 부유체 230 : 윈드 라이다
240 : 드론 도킹부 250 : 원격 제어부100: Aerosol spray device 110: Spray housing
120:
150, 160: valve unit 170: control unit
180: Communication Department 210: Drone
220: floating body 230: wind lidar
240: drone docking unit 250: remote control unit
Claims (7)
풍황 계측을 위한 윈드 라이다가 설치되는 부유체와;
상기 부유체의 상부에 마련되어 상기 드론이 안착되는 드론 도킹부와;
상기 드론과 무선 통신을 하여 상기 드론의 비행을 제어하게 되는 원격 제어부를 포함하며,
상기 에어로졸 분사장치는,
폐쇄된 내부 공간을 갖고 관통 형성된 다수의 분사홀이 형성된 분사 하우징과;
상기 분사 하우징 내에 구비되어 에어로졸이 저장된 에어로졸 저장부와;
상기 에어로졸 저장부에 저장된 에어로졸을 상기 분사 하우징 내에 분사하기 위한 분사노즐부와;
상기 에어로졸 저장부에서 상기 분사노즐부로 분사되는 에어로졸의 흐름을 단속하기 위한 밸브 유닛과;
상기 분사 하우징에 구비되어 상기 밸브 유닛의 개폐를 제어하게 되는 제어부와;
상기 제어부에 구비되어 상기 원격 제어부와 무선 통신이 가능한 통신부를 포함하는 해상 부유식 풍황 계측장치.A drone equipped with an aerosol spray device for spraying aerosol into the atmosphere;
A floating body on which a wind lidar is installed for measuring wind conditions;
A drone docking unit provided on the upper part of the floating body and on which the drone is seated;
It includes a remote control unit that controls the flight of the drone through wireless communication with the drone,
The aerosol injection device,
a spray housing having a closed internal space and a plurality of spray holes formed therethrough;
an aerosol storage unit provided in the injection housing and storing aerosol;
a spray nozzle unit for spraying the aerosol stored in the aerosol storage unit into the spray housing;
a valve unit for controlling the flow of aerosol sprayed from the aerosol storage unit to the spray nozzle unit;
a control unit provided in the injection housing to control opening and closing of the valve unit;
A floating wind measurement device at sea, including a communication unit provided in the control unit and capable of wireless communication with the remote control unit.
폐쇄된 내부 공간을 갖고 관통 형성된 다수의 분사홀이 형성된 분사 하우징과;
상기 분사 하우징 내에 구비되어 에어로졸이 저장된 에어로졸 저장부와;
상기 에어로졸 저장부에 저장된 에어로졸을 상기 분사 하우징 내에 분사하기 위한 분사노즐부와;
상기 에어로졸 저장부에서 상기 분사노즐부로 분사되는 에어로졸의 흐름을 단속하기 위한 밸브 유닛과;
상기 분사 하우징에 구비되어 상기 밸브 유닛의 개폐를 제어하게 되는 제어부를 포함하는 에어로졸 분사장치.An aerosol spray device connected to a drone to spray aerosol at sea,
a spray housing having a closed internal space and a plurality of spray holes formed therethrough;
an aerosol storage unit provided in the injection housing and storing aerosol;
a spray nozzle unit for spraying the aerosol stored in the aerosol storage unit into the spray housing;
a valve unit for controlling the flow of aerosol sprayed from the aerosol storage unit to the spray nozzle unit;
An aerosol injection device including a control unit provided in the injection housing to control opening and closing of the valve unit.
상기 분사노즐부와 상기 밸브 유닛은 상기 칸막이에 의해 구획된 공간에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 분사장치.The method of claim 4, wherein the injection housing further includes a partition dividing the internal space,
An aerosol injection device, characterized in that the injection nozzle unit and the valve unit are each provided in a space partitioned by the partition.
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