KR102619929B1 - 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특정 해양구간의 수면에 부유하면서 해양지형의 상태 변화 등을 실시간으로 수집해 제공하되, 해양지형 관측장치의 부양체가 소정 위치에서 지속적으로 해양지형에 관한 관측정보를 수집할 수 있도록 부양체가 뒤집어지거나 파손되지 않도록 하는 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템에 관한 것이다.
보다 더 구체적으로 본 발명은, 스탠드(146)와, 방수케이스(147)와, GPS(144)와, 자세보정센서(142)와, 음향측심기(143)와, 컨트롤러(145)와, 무선통신모듈(141)로 이루어진 관측유닛(140); 부양체(110);로 구성된 해양지형 관측장치(100), 무선통신모듈(210)과, 정보검출모듈(220)과, 저장모듈(230);로 구성된 해양 관측정보 관리기(200)를 포함하여 구성된다.
보다 더 구체적으로 본 발명은, 스탠드(146)와, 방수케이스(147)와, GPS(144)와, 자세보정센서(142)와, 음향측심기(143)와, 컨트롤러(145)와, 무선통신모듈(141)로 이루어진 관측유닛(140); 부양체(110);로 구성된 해양지형 관측장치(100), 무선통신모듈(210)과, 정보검출모듈(220)과, 저장모듈(230);로 구성된 해양 관측정보 관리기(200)를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 특정 해양구간의 수면에 부유하면서 해양지형의 상태 변화 등을 실시간으로 수집해 제공하되, 해양지형 관측장치의 부양체가 소정 위치에서 지속적으로 해양지형에 관한 관측정보를 수집할 수 있도록 부양체가 뒤집어지거나 파손되지 않도록 하는 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템에 관한 것이다.
통상 해저 지형변화 조사는, 수중탐지기를 탐사선박으로 끌고 가면서 수중탐지기로부터 생성된 해저영상을 매개로 지형변화를 확인함으로써 이루어지며, 이러한 종래 기술은 대한민국 등록실용신안 제20-0415471호의 "수중탐지기"가 알려져 있다.
종래의 수중탐지기는, 탐사선박에 의해 끌려가면서 해양지형에 따른 해저영상을 생성하나, 이와 같은 방식의 수중탐지기는, 탐사선박과 연결해주는 와이어가 끊어질 경우, 수중탐지기가 가라앉으면서 분실되기 쉬웠고, 고가의 수중탐지기를 찾기 위해 많은 시간과 비용이 소비되었다.
이에, 상기 수중탐지기의 분실을 방지하며, 안정적으로 해양지형을 확인할 수 있는 해수로의 지형변화 확인 및 해양지형 정보 갱신시스템이 요구되었고, 이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 방편으로 대한민국 특허 등록 제10-0936467호의 "음향 탐사를 통한 해수로의 지형변화 확인 및 해양지형 정보 갱신시스템"이 개시되었다.
특허 등록 제10-0936467호는, 수중탐지기의 탐지기바디에 부양장치 및 표식장치를 구비함으로써, 수중탐지기와 탐사선박을 연결하는 와이어의 연결이 끊어지더라도, 수중탐지기를 용이하게 찾을 수 있도록 되어 있다. 즉, 수중탐지기의 장기간 사용 또는 기타 외력에 의해 인양장치의 인양와이어가 끊어지면서 수중탐지기가 가라앉게 되면, 제어유닛이 부양장치밸브를 개방하여 고압의 압축가스로 부력체를 팽창시킴으로써 부력체의 부력에 의해 수중탐지기가 수면으로 부양되도록 한 것이다.
그렇지만, 이와 같은 수중탐지기를 이용한 해양지형 관측 기술은 관측 일자를 지정해서 그 날짜에만 수중탐지기를 배치해 관측하고, 그 외에는 해양지형을 관측할 수 없었다. 물론 이러한 한계는 해양지형의 변화를 실시간으로 파악할 수 없고, 해양지형 변화에 대한 예측 역시 사실상 불가능하므로, 효율적이고 정확한 해양지형 관측을 수행하는데 한계가 있을 수 밖에 없었다.
따라서, 이와 같은 한계를 극복하기 위해 바다 위에 부양체를 띄우고 고정하는 방식이 개시되고 있으나, 심한 파도 등이 몰아치는 경우 부양체의 구조적 변형이 발생되거나 부양체가 뒤집어져서 파손되는 등 정확한 해저지형 관측정보를 지속적으로 획득할 수 없는 문제점이 있었다.
위의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대해 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
이에 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 해양지형에 대한 관측을 위해 해상에 상주하면서 지정된 구간에 해양지형 변화를 실시간으로 관측하고, 해양지형의 변화 흐름과 변화 방향은 물론 변화 예측까지도 정확히 파악해 수집할 수 있도록 하는 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 부양 보조체를 구비하여 부양체가 해수의 흐름, 파고에 의해 기울어지거나 흔들리더라도 뒤집혀지거나 파손되지 않도록 하여 소정 위치에서 지속적으로 해양지형에 관한 관측정보를 획득할 수 있도록 하는 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템의 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 부양체에 가해지는 파도나 해류에 의한 충격량을 완화 또는 감소시키는 충격완화모듈을 구비하고, 녹조 등과 같은 유해 조류로부터 부양체의 오염 정도를 효율적으로 저감할 수 있는 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템의 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 해상에서 부유 가능한 재질로 형성되는 부양체(110)와, 상기 부양체(110)를 관통하여 상단부는 해상의 공기 중에 위치하고 하단부는 수중에 위치하는 스탠드(146)와, 스탠드(146)의 상단부에 설치되는 방수케이스(147) 및 자세보정센서(142)와, 스탠드(146)의 하단부에 설치되는 음향측심기(143)와, 상기 방수케이스(147)에 수용되는 GPS(144)와, 상기 GPS(144)와 자세보정센서(142)와 음향측심기(143)로부터 각각 위치데이터, 요동방향 데이터, 음향데이터를 수신 및 연산해서 확인된 관측지점의 해저위치와 수심과 위치데이터를 관측정보로 생성하는 컨트롤러(145)를 포함하는 해양지형 관측장치(100); 및 상기 해양지형 관측장치(100)로부터 발신된 관측정보를 수신하고 식별하는 무선통신모듈(210)과, 상기 관측정보에 구성된 관측지점의 해저위치와 수심과 위치데이터를 확인해서 해양지형을 2차원 또는 3차원의 지형이미지로 그래픽화하는 정보검출모듈(220)과, 상기 지형이미지를 시간대별로 저장하는 저장모듈(230);로 구성된 해양 관측정보 관리기(200)를 포함하는 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 부양체(110)의 양측에는 부양 보조체(150)를 더 구비하되, 상기 부양 보조체(150)는, 일측면에 바닷물 유입구(152)가 형성되고, 타측면에 연결홀(153)이 형성되며, 그 내부가 비어 있는 상부 패널(151); 상기 상부 패널(151)의 하부에 형성되되 반원형의 단면을 갖고 상부 패널(151)의 하부로부터 양측으로 돌출되도록 형성되는 하부 패널(154); 및 상기 상부 패널(151)과 부양체(110)의 측면을 연결하되, 내부에 공기 및 바닷물의 유로가 형성되는 연결대(155); 를 포함하고, 상기 연결대(155)는 부양체(110)의 측면에 결합하되, 부양체(110)의 상면에 형성되는 바닷물 배수구(157)와 내부관로(158)를 통해 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 부양체(110)의 하면과 음향측심기(143) 사이의 스탠드(146)의 하단 영역에는, 4개의 수평연결대(161)와 4개의 날개(162)를 구비하는 수평 보조대(160)가 더 구비되고, 상기 스탠드(146)는, 부양체(110)의 중앙 영역에 형성되며 8개의 분지 이동홀(171)을 갖는 스탠드 이동홀(170)에 의해 부양체(110)가 바닷물에 의해 기울어지더라도 스탠드(146) 자체는 그 기울기 각도에 제한을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 부양체(110) 하부에 대향되게 구비되며, 부양체에 작용하는 충격량을 완화하는 충격완화모듈(180)을 더 포함하되, 상기 충격완화모듈(180)은, 자력에 의해 제어되면서 유동하여 부양체 본체에 가해지는 진동이나 충격을 댐핑시키는 MR 엘라스토머 및 상기 MR 엘라스토머에 자력을 제공하는 전자석을 구비하여 MR 엘라스토머의 작동을 제어하는 구동기를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 부양체의 양 측면과 하면에는 세라믹 다공체를 포함한 멤브레인 막을 가진 항조류 레이어를 부착하되, 상기 세라믹 다공체는, EAF 더스트 1 ~ 9 중량%, 폐백토 4 ~ 13 중량%, 석분오니 18 ~ 33 중량%, 적점토 54 ~ 77 중량%를 포함하되, 그 직경은 5 ~ 13mm의 구형으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기의 본 발명은, 해양지형에 대한 관측을 위해 해상에 상주하면서 지정된 구간에 해양지형 변화를 실시간으로 관측하고, 해양지형의 변화 흐름과 변화 방향은 물론 변화 예측까지도 정확히 파악해 수집할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이에 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 해양지형에 대한 관측을 위해 해상에 상주하면서 지정된 구간에 해양지형 변화를 실시간으로 관측하고, 해양지형의 변화 흐름과 변화 방향은 물론 변화 예측까지도 정확히 파악해 수집할 수 있도록 하는 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 부양 보조체를 구비하여 부양체가 해수의 흐름, 파고에 의해 기울어지거나 흔들리더라도 뒤집혀지거나 파손되지 않도록 하여 소정 위치에서 지속적으로 해양지형에 관한 관측정보를 획득할 수 있도록 하는 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템의 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 부양체에 가해지는 파도나 해류에 의한 충격량을 완화 또는 감소시키는 충격완화모듈을 구비하고, 녹조 등과 같은 유해 조류로부터 부양체의 오염 정도를 효율적으로 저감할 수 있는 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템의 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 부양체의 양 측면 하단부에 충격완화모듈을 이용하여 부양체에 가해지는 파도나 해류에 의한 충격량을 감쇠시킬 수 있고, 이와 더불어 세라믹 다공체를 포함한 멤브레인 막을 가진 항조류 레이어에 의해, 유해 조류가 부양체에 달라 붙는 것을 방지하여 부양체의 내구성을 강화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템의 설치 모습을 개략적으로 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템의 구성 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템이 생성한 해양지형의 3차원 이미지를 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 해양지형 관측장치의 일 예시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 해양지형 관측장치가 구비하는 부양체의 평면도 및 배면도.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 해양지형 관측장치가 구비하는 부양보조체의 예시도 및 작용도.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 해양지형 관측장치가 구비하는 수평보조대의 예시도 및 작용도.
도 8은 본 발명에 따른 해양지형 관측장치 및 해양 관측정보 관리기의 동작 모습을 개략적으로 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템의 구성 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템이 생성한 해양지형의 3차원 이미지를 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 해양지형 관측장치의 일 예시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 해양지형 관측장치가 구비하는 부양체의 평면도 및 배면도.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 해양지형 관측장치가 구비하는 부양보조체의 예시도 및 작용도.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 해양지형 관측장치가 구비하는 수평보조대의 예시도 및 작용도.
도 8은 본 발명에 따른 해양지형 관측장치 및 해양 관측정보 관리기의 동작 모습을 개략적으로 도시한 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템의 설치 모습을 개략적으로 도시한 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템의 구성 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템이 생성한 해양지형의 3차원 이미지를 도시한 예시도이다.
본 발명의 모니터링시스템은 해상에 상시 부유하면서 해양지형을 관측하는 해양지형 관측장치(100, 100', 100"; 이하 '100')와, 해양지형 관측장치(100)의 관측정보를 수신하여 검출 및 저장하는 해양 관측정보 관리기(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 해양지형 관측장치(100)는 해상 부유를 위한 부양체(110)와, 해양지형을 관측하는 관측유닛(140)을 포함하며, 상기 부양체(110)는 아래에서 다시 자세히 설명하기로 한다.
상기 관측유닛(140)은 무선통신모듈(141)과, 현재 부양체(110)의 위치를 확인해서 위치데이터로 생성하는 GPS(144)와, 부양체(110)의 요동 방향을 감지해서 요동방향 데이터를 생성하는 자세보정센서(142)와, 해양지형으로 음파를 발진하고 반사파를 수신해서 음향데이터를 생성하는 음향측심기(143)와, GPS(144)와 자세보정센서(142)와 음향측심기(143)로부터 상기 위치데이터와 요동방향 데이터와 음향데이터를 각각 수신하면 상기 위치데이터 및 요동방향 데이터를 기준으로 음향데이터의 발진 방향을 연산해서 확인된 관측지점의 해저위치와 수심과 상기 위치데이터와 상기 음향데이터를 관측정보로 생성하며 무선통신모듈(141)을 통해 상기 관측정보를 발신하는 컨트롤러(145)를 포함하여 구성된다.
상기 음향측심기(143)는 직하부의 해양지형 정보를 음향데이터로 획득하는 단빔 음향측심기 또는 다중빔 음향측심기를 적용할 수 있다. 여기서, 다중빔 음향측심기(Multi beam echosounder)는 음파의 송신 및 수신 범위 안에서 바다 밑 횡단면 전체를 동시에 측정할 수 있는 것으로, 본 실시에서 음향측심기(143)는 다중빔 음향측심기를 적용하는 것이 더 바람직할 것이다.
해상에 부유하는 해양지형 관측장치(100)는 해양의 파도 등에 의하여 요동하며, 음향측심기(143)의 음파 발진 방향 또는 상기 요동과 함께 변화가 발생한다. 따라서 상기 자세보정센서(143)는 해양지형 관측장치(100)의 자세정보(pitch, roll)인 요동방향 데이터를 획득하고, 스탠드 하부에 장착되는 음향측심기(143)는 측심량인 음향데이터를 획득하며, 상기 컨트롤러(145)는 상기 요동방향 데이터를 기준으로 해양지형에 대한 음향데이터를 연산해서 관측지점의 해저위치와 수심을 확인하게 된다.
상기 해양 관측정보 관리기(200)는 다수의 해양지형 관측장치(100, 100', 100")로부터 발신된 관측정보를 수신하고 식별하는 무선통신모듈(210)과, 상기 관측정보에 구성된 관측지점의 해저위치와 수심과 상기 위치데이터와 상기 음향데이터를 확인해서 도 3에서 현시한 예와 같은 해양지형을 2차원 또는 3차원의 지형이미지로 그래픽화하는 정보검출모듈(220)과, 상기 이미지를 시간대별로 저장하는 저장모듈(230)을 포함한다.
상기 관측유닛(140)은 제 위치를 유지하는 해양지형 관측장치(100)에 설치되어서 지정된 해양지형에 대한 정보를 수집한다. 따라서 이러한 정보 수집을 통해 해양지형의 변화를 실시간으로 관측하고 변화 내용을 동영상 형태로 연출할 수도 있다. 따라서 본 실시의 해양지형 관측장치(100)는 해양지형의 변화가 빈번한 위치에 상시 배치시켜서 해양지형을 관측하고 지형의 변화를 예측할 수 있다.
상기 관측유닛(140)은 상기 부양체(110) 하부에 적어도 2개 이상 대향되게 구비되며, 부양체(110)에 작용하는 충격량을 완화하는 충격완화모듈(180)을 더 구비할 수 있고, 충격완화모듈(180)의 작동은 컨트롤러(145)에 의해 제어될 수 있는데 이에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 해양지형 관측장치의 일 예시도이다.
본 발명의 해양지형 관측장치(100)는, 수면에서 부유 가능한 재질로 이루어진 부양체(110)와, 해양지형을 관측하는 관측유닛(140)과, 상기 부양체(110)의 양측에 형성되는 부양 보조체(150)를 포함하여 형성된다.
본 발명의 부양체(110)는 평면이 평평한 4각 형상일 수 있으며, 반사도가 높은 재질의 반사판(미도시)이 부양체(110)의 상면에 별도로 부착될 수 있다. 그리고, 부양체(110)의 일측으로부터 와이어(W)가 입출되도록 형성될 수 있다. 상기 부양체(110)는 평판 형상을 이루며, 해상에서 부유를 위해 밀도가 낮으며, 흡수성이 낮은 재질로 형성될 수 있을 것이다.
상기 부양체(110)는, 해저면에 위치한 앵커(A)와 와이어(W)를 매개로 연결되어서 해상에 정박될 수 있으며, 부양체(110) 내부에는 와이어를 감거나 풀 수 있는 롤러 및 권취기를 별도로 구비하는 것도 가능하다.
상기 관측유닛(140)은 무선통신모듈(141)과 자세보정센서(142)와 음향측심기(143)와 GPS(144)와 컨트롤러(145)와 더불어서, 부양체(110)를 관통하여 상단부는 해상의 공기 중에 위치하고 하단부는 수중에 위치하는 막대 형상의 스탠드(146)와, 무선통신모듈(141)과 GPS(144)와 컨트롤러(145)를 수용하며 스탠드(146)의 상기 상단부에 설치되는 방수케이스(147)를 포함하여 형성된다.
또한, 상기 관측유닛(140)은, 상기 부양체(110)의 하면과 음향측심기(143) 사이의 스탠드(146)의 하단 영역에 형성되며, 4개의 수평연결대(161)와 4개의 날개(162)를 구비하는 수평 보조대(160)와, 상기 부양체(110) 하부에 적어도 2개 이상이 대향되게 구비되며, 부양체(110)에 작용하는 충격량을 완화하는 충격완화모듈(180)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 방수케이스(147)는 방수가 반드시 요구되는 무선통신모듈(141)과 GPS(144)와 컨트롤러(145)를 감싸 보호하며, 해수면으로부터 가급적 원격에 배치된다.
참고로, 상기 관측유닛(140)의 구성요소에서 음향측심기(143)와 충격완화모듈(180)을 제외한 다른 구성유닛(141, 142, 144, 145)는 스탠드(146)의 상단부에 비치되고, 음향측심기(143)는 해양지형 관측을 위해 스탠드(146)의 하단부에 비치되며, 충격완화모듈(180)은 부양체(110)의 하면에 별도로 비치되게 된다.
이외에도 무선통신모듈(141)은 안정된 무선통신을 위해서 충분한 길이의 안테나(141a)가 스탠드(146)의 상단에 설치될 수 있다.
상기 부양 보조체(150)는, 일측면에 복수의 바닷물 유입구(152)가 형성되고, 타측면에 연결홀(153)이 형성되며 그 내부가 비어 있는 상부 패널(151)과, 상기 상부 패널(151)의 하부에 형성되되 반원형의 단면을 갖고 상부 패널(151)의 하부로부터 양측으로 돌출되도록 형성되는 하부 패널(154)을 포함하여 형성된다.
상기 상부 패널(151)과 하부 패널(151)은 부양체(110)와 동일한 재질로 형성될 수 있는데, 해상에서 부유를 위해 밀도가 낮으며, 흡수성이 낮은 재질로 형성될 수 있을 것이다.
예를 들면, 부양체(110), 상부 패널(151) 및 하부 패널(151)은, 내부에 동공을 가진 폴리에틸렌(polyethylene) 소재, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 소재 또는 EPS(expanded polystyrene) 소재 중에서 적어도 하나 이상의 소재를 이용하여 형성될 수 있을 것이다.
그리고, 상기 부양 보조체(150)는, 상부 패널(151)과 부양체(110)의 측면을 연결하되, 내부에 공기 및 바닷물의 유로가 형성되는 연결대(155)를 포함하여 형성된다.
상기 연결대(155)는 그 일단이 상부 패널(151)의 일측에 형성되는 연결홀(153)에 삽입되고, 다른 일단이 부양체(110)의 측면에 형성되는 홀에 삽입되게 된다. 이 때, 상기 연결대(155)는 부양체(110)의 측면에 결합하되, 부양체(110)의 상면에 형성되는 바닷물 배수구(157)와 내부관로(158)를 통해 연결되게 된다(도 6d 참조).
상기 부양 보조체(150)는 부양체(110)의 양측에 2개가 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 부양 보조체(150)에 의하여, 부양체(110)가 파도 등에 의해 해수면으로부터 상하로 요동치더라도, 해수면 아래로 가라앉는 부양보조체(150)의 바닷물 유입구(152)에 의해 유입되는 바닷물이 연결대(155) 및 내부관로(158)와 바닷물 배수구(157)를 통해 부양체(110) 외부로 다시 유출됨으로써, 부양체(110)가 다시 수평 상태로 회복될 수 있고, 아울러 바닷물이 부양체(110) 및 부양보조체(150)의 전체 중량에 더해짐으로써 부양체(110)의 요동을 저감시키고 나아가 그 내구성을 향상시키는 기능까지 수행할 수 있다.
또한, 상기 부양 보조체(150)는 평상 시에 부양체(110)의 내부공간으로 연통되는 공기 유로가 형성되므로, 부양체(150)와 부유되는 상태에서는 전체 부력에 영향을 미치지 않게 된다.
또한, 상기 하부 패널(154)은 반원형의 단면을 갖고 상부 패널(151)의 하부로부터 양측으로 돌출되도록 형성되되, 부양체(110)에 가까운 쪽이 더 수면 아래로 연장되도록 형성되므로, 부양체(110) 양 측으로부터 밀려오는 파고, 해수의 흐름에 대해 상기 부양체(110)의 요동을 더욱 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 관측 유닛(140)은, 상기 부양체(110)의 하면과 음향측심기(143) 사이의 스탠드(146)의 하단 영역에, 4개의 수평연결대(161)와 4개의 날개(162)를 구비하는 수평 보조대(160)를 더 구비할 수 있다.
상기 부양체(110)는 그 중앙 영역에 형성되며 8개의 분지 이동홀(171)을 갖는 스탠드 이동홀(170)을 더 구비할 수 있다. 이 때, 상기 스탠드(146)는 스탠드 이동홀(170)의 중심에 결합되되, 부양체(110)가 파도, 파고에 의해 기울어지더라도 스탠드(146) 자체는 분지 이동홀(171) 및 스탠드 스토퍼(172)에 의해 기울어지는 각도가 제한되어 급격한 기울어짐으로 인한 스탠드의 파손을 방지할 수 있다.
한편, 상기 관측유닛(140)은 상기 부양체(110) 하부에 대향되게 적어도 2개 이상 구비되며, 부양체에 작용하는 충격량을 완화하는 충격완화모듈(180)을 더 포함할 수 있다.
상기 충격완화모듈(180)은, 자력에 의해 제어되면서 유동하여 부양체 본체에 가해지는 진동이나 충격을 댐핑시키는 MR 엘라스토머 및 상기 MR 엘라스토머에 자력을 제공하는 전자석을 구비하는 구동기를 포함하여 형성될 수 있다.
한편, 상기 부양체(110)의 각 겉면에는 세라믹 다공체를 포함한 멤브레인 막을 가진 항조류 레이어(미도시)가 더 부착될 수 있다.
상기 세라믹 다공체는, EAF 더스트 1 ~ 9 중량%, 폐백토 4 ~ 13 중량%, 석분오니 18 ~ 33 중량%, 적점토 54 ~ 77 중량%를 포함하되, 그 직경은 5 ~ 13mm의 구형으로 형성되는 것이 바람직하다.
물론, 상기 항조류 레이어는, 부양체(110) 상에 형성되는 바닷물 배수구(157), 스탠드 이동홀(170), 충격완화모듈(180)이 형성되는 부위를 제외하고 부착될 수도 있을 것이다.
이와 같이 부양체(110)의 각 겉면에 항조류 레이어를 더 부착하면, 적조를 일으키는 유해조류 생일이 부양체(110)에 달라붙어 성장하는 것을 방지하므로, 부양체(110)의 내구성 향상에 조력할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 해양지형 관측장치가 구비하는 부양체의 평면도 및 배면도이다.
전술한 바대로, 부양 보조체(150)의 상부 패널(151)의 바닷물 유입구(152)를 통해 유입되는 바닷물은 연결대(155), 내부 관로(158)을 통해 다수의 바닷물 배구수(157)로 유출될 수 있도록 형성된다.
참고로, 본 발명에서 연결대(155)의 직경은 내부 관로(158) 및 바닷물 배수구(157)보다 크게 형성되므로, 하나의 연결대(155)에 다수의 내부 관로(158)로 분지식으로 연결되며, 그 내부관로(158)의 숫자에 맞춰 다수의 바닷물 배수구(157)가 형성될 수 있을 것이다. 위와 같이 다수의 내부 관로(158) 및 바닷물 배수구(157)를 통해 유입되는 바닷물을 분산하여 배출함으로써 부양체(110) 내부의 일영역에 전해질 수 있는 중량 및 충격량을 감소시킬 수 있다.
그리고, 상기 부양체(110)는 그 중앙 영역에 형성되며 8개의 분지 이동홀(171)을 갖는 스탠드 이동홀(170)을 더 구비할 수 있다. 상기 스탠드 이동홀(170)에 중심부에는 스탠드(146)가 끼워지되, 부양체(110)가 파고 등에 의해 기울어질 때, 스탠드(146)는 8개의 분지 이동홀(171) 중 어느 하나로 삽입 이동하되, 스탠드 스토퍼(172)에 의해 그 이동 거리는 제한되게 된다.
즉, 상기 스탠드(146)는 스탠드 이동홀(170)의 중심에 결합되되, 부양체(110)가 파도, 파고에 의해 기울어지더라도 스탠드(146) 자체는 분지 이동홀(171) 및 스탠드 스토퍼(172)에 의해 기울어지는 각도가 제한되어 급격한 기울어짐으로 인한 스탠드의 구부러짐 등의 파손을 방지할 수 있다.
본 발명에서 상기 스탠드(146)는, 크롬(Cr) 9∼14 중량%, 텅스텐(W) 2∼4중량%, 티타늄(Ti) 0.7∼3.7 중량%, 주석(Sn) 2∼6 중량%, 몰리브덴(Mo) 2∼3 중량%, 망간(Mn) 0.8∼1.1 중량%, 철(Fe) 2∼3 중량%, 및 탄소(C) 0.1 ∼ 1 중량%, 규소(Si) 0.2∼3 중량% 및 잔부는 니켈(Ni)로 형성되는 니켈계 합금으로 형성될 수 있다.
위의 니켈계 합금으로 스탠드(146)를 형성하는 경우, 기존의 스테인레스계 소재와는 달리 마찰계수가 작아서 반복마찰을 하는 경우라도, 마찰면이 미려하므로 기밀성이 저하되는 문제를 해결할 수 있고, 합금의 윤활성, 내마모성, 탄성 및 내식성 등이 향상되게 된다.
본 발명의 스탠드 스토퍼(172)는 고무재질의 탄성체 조성물로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 스텐드 스토퍼(172)는, 에틸렌프로필렌다이엔고무(EPDM) 100 중량부에 대하여, 카본블랙 34 내지 58 중량부, 디펜타메틸렌티우람테트라설파이드 및 N-옥시디에틸렌 술펜아미드가 1:1의 중량비율로 혼합되는 가교촉진제 2 내지 6 중량부, 트리메틸 퀴놀린 4 내지 9 중량부, 산화주석 2 내지 7 중량부 및 황 0.4 내지 1 중량부를 포함하는 탄성체 조성물로 형성될 수 있다.
위와 같은 탄성체 조성물로 스탠드 스토퍼(172)를 형성하면, 인장강도 230 ~ 240 kgf/cm2, KSM 6518에 따른 진동절연성은 1.9~2.6의 범위 내에서 기계적 물성 향상, 진동소음 성능향상 및 내구성 향상 등의 효과를 가져올 수 있다.
한편, 도 5b를 참조하면, 본 발명은, 상기 부양체(110) 하부에 대향되게 적어도 2개 이상 구비되며, 부양체에 작용하는 충격량을 완화하는 충격완화모듈(180)을 더 포함할 수 있다.
상기 충격완화모듈(180)은, 자력에 의해 제어되면서 유동하여 부양체 본체에 가해지는 진동이나 충격을 댐핑시키는 MR 엘라스토머 및 상기 MR 엘라스토머에 자력을 제공하는 전자석을 구비하는 구동기(미도시)를 그 내부에 포함하여 형성될 수 있다.
상기 충격완화모듈(180)은, 부양체(100)에 작용하는 충격량 또는 운동량을 자력을 이용하여 댐핑시키는 기능을 수행하는데, 상기 부양체(100)의 하면 양 측방에 서로 대향되도록 복수의 충격완화모듈(180)을 구비하고, 자력을 이용하여 연화되거나 경화되면서 부양체에 가해지는 파도나 해류에 의한 운동량을 감쇠할 수 있다.
상기 충격완화모듈(180)은, 부양체의 하단 일 영역에 착탈 가능하게 설치될 수 있으며, 상기 전자석은 컨트롤러(145)의 제어에 의해 자성이 부여되거나 자극이 조정될 수 있다.
본 발명은 댐핑 작용을 이용하여 MR 엘라스토머는 부양체(100)에 충격이 전달되어 충격량이 작용할 시에 자력을 이용하여 충격완화모듈(180)을 형성하는 부재 자체를 경직시켜서 경화하여 일정 부분의 충격량의 감쇠시키는 댐핑 작용이 가능해진다. 댐핑(damping)은 탐촉자에서 댐퍼에 의해 불필요한 진동이 흡수되는 현상으로, 전기적 또는 기계적으로 연속하는 사이클 진폭을 감소시켜 펄스 압력을 받는 탐촉자로부터 신호의 지속을 제한하는 것을 의미한다.
본 발명의 MR 엘라스토머는 자성유체와 탄성중합체가 혼합된 재료이며, 여기서, 자성유체(magnetic fluid)란, 오일 등의 용매에 자성입자가 분산되어 있는 일종의 서스펜션 액체로, 외부 자기장이 없으면 액체의 역할을 하고, 외부 자기장이 가해지면 자성입자가 일렬로 배열해서 고체의 성질을 가지는 물질이고, 탄성중합체(elastomer)는 외력(外力)을 가해서 잡아당기면 몇 배나 늘어나고, 외력을 제거하면 원래의 길이로 돌아가는 성질을 가지는 고분자 화합물이라 할 수 있다.
상기 MR 엘라스토머 구동기는 MR 엘라스토머에 자력을 제공하는 전자석을 구비하여 MR 엘라스토머의 작동을 제어할 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 해양지형 관측장치가 구비하는 부양보조체의 예시도 및 작용도이다.
도 6a는 부양 보조체(150)의 정면도로서, 2개의 연결홀(153)이 형성된 상부 패널(151)과 하부 패널(154)을 도시하고 있고, 도 6c는 부양 보조체(150)의 후면도로서, 3개의 바닷물 유입구(152)가 형성된 형성된 상부 패널(151)과 하부 패널(154)을 도시하고 있다.
이와 같이 본 발명의 부양 보조체(150)는, 일측면에 복수의 바닷물 유입구(152)가 형성되고, 타측면에 연결홀(153)이 형성되며 그 내부가 비어 있는 상부 패널(151)과, 그 하단에 형성되는 하부 패널(154)을 구비한다.
도 6b는 부양 보조체(150)의 일측면도이다.
상기 하부 패널(154)은, 부양 보조체의 상부 패널(151) 하부에 형성되되, 측면에서 볼 때 반원형의 단면을 갖고 상부 패널(151)의 하부로부터 양측으로 돌출되도록 형성되는 하부 패널(154)을 포함하여 형성된다.
또한, 상기 하부 패널(154)은, 부양체(110)에 가까운 쪽으로 돌출 연장되는 밑단이 그 반대측으로 돌출 연장되는 밑단보다 하부에 위치하도록 높이차(d)를 갖도록 형성된다. 이와 같이 하부 패널(154)을 형성하면, 부양 보조체(150)의 무게 중심이 부양체(110)에 가까운 측으로 형성되고, 더 나아가 부양체(110)로 다가오는 해류로부터 부양체(110)를 보호하여 부양체(110)의 요동을 저감시키는 기능을 수행할 수 있다.
참고로, 도 6b는 상부패널(151)의 바닷물 유입구(152)가 연결홀(153)보다 낮은 위치로 도시되어 있으나, 발명의 필요에 따라 바닷물 유입구(152)가 연결홀(153)보다 높은 위치에 형성되는 것도 가능하다.
도 6d는 부양 보조체(150)의 작용 모습을 도시하고 있다.
상기 부양 보조체(150)는, 상부 패널(151)과 부양체(110)의 측면을 연결하되, 내부에 공기 및 바닷물의 유로가 형성되는 연결대(155)를 포함하여 형성된다.
상기 연결대(155)는 그 일단이 상부 패널(151)의 일측에 형성되는 연결홀(153)에 삽입되고, 다른 일단이 부양체(110)의 측면에 형성되는 홀에 삽입되게 된다. 이 때, 상기 연결대(155)는 부양체(110)의 측면에 결합하되, 부양체(110)의 상면에 형성되는 바닷물 배수구(157)와 내부관로(158)를 통해 연결되게 된다.
이와 같은 형성되는 부양 보조체(150)에 의하여, 부양체(110)가 파도 등에 의해 해수면으로부터 상하로 요동치더라도, 해수면 아래로 가라앉는 일측 부양보조체(150)의 바닷물 유입구(152)에 의해 유입되는 바닷물이 연결대(155) 및 내부관로(158)와 바닷물 배수구(157)를 통해 부양체(110) 외부로 다시 유출됨으로써, 부양체(110)가 다시 수평 상태로 회복될 수 있고, 아울러 바닷물이 부양체(110) 및 부양보조체(150)의 전체 중량에 더해짐으로써 부양체(110)의 요동을 저감시키고 나아가 그 내구성을 향상시키는 기능까지 수행할 수 있다.
그리고, 상기 부양체(110) 및 부양 보조체(150)는 평시에 외부에서 내부공간으로 연통되는 공기유통로가 형성되어 해상에서 안정적인 상태로 일체로 부유되도록 함으로써 최초 설치 후 파손 등의 위험성이 저감되고, 그에 따른 유지 보수 등의 관리가 크게 요구되지 않아 사용이 편리하고 경제적인 장점을 갖는다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 해양지형 관측장치가 구비하는 수평보조대의 예시도 및 작용도이다.
본 발명은, 상기 부양체(110)의 하면과 음향측심기(143) 사이의 스탠드(146)의 하단 영역에, 4개의 수평연결대(161)와 4개의 날개(162)를 구비하는 수평 보조대(160)를 더 구비할 수 있다.
도 7c 및 도 7d를 참조하면, 수평 보조대(160)를 설치하기 위해, 상기 스탠드(146)는 그 하부 영역에 직경이 줄어드는 수평보조홀(146a)을 형성하고, 수평 보조대(160)의 수평연결대(161)는 수평보조홀(146a)에 결합되는 베어링(163)에 결합된다.
이 때, 수평 보조홀(146a)이 형성되는 스탠드의 겉면과 베어링(163) 사이에는 소정의 이격거리(146d)가 형성되도록 약한 결합을 하게 된다. 이는 베어링(163)과 연결되는 수평연결대(161)및 날개(162)가 스탠드(146)의 움직임과 일체화되어 움직이지 않고, 도 7b에서 볼 수 있듯이 수평 보조대(160)가 스탠드(146)의 이동 방향과 다소 어긋나게 이동하여 부양체(110) 및 스탠드(146)의 움직임에 제한을 가하는 방향으로 힘을 받게 하기 위함이다.
그리고, 전술한 바대로, 부양체(110)의 중앙 영역에는 스탠드 이동홀(170)이 형성된다.
즉, 부양체(110)가 파고 등에 의해 한 쪽으로 기울어지는 경우, 스탠드(146)는 스탠드 이동홀(170)의 분지 이동홀(171) 및 스탠드 스토퍼(172)에 의해 그 기울어짐이 제한됨과 더불어, 스탠드(146)와 약한 결합을 하고 있는 수평 보조대(160)가 스탠드의 이동방향에 대해 걸림턱 역할을 수행함으로써, 부양체(110)의 하중 등으로 인한 스탠드(146)의 편중을 보상하게 된다.
결국, 해상에서 부양하는 해양지형 관측장치(100)가 편중으로 인해 기울어지는 문제를 관측 유닛(140)에 대해 수평 보조대(160) 및 스탠드 이동홀(170)이 그 기울어짐을 보상해서 스탠드의 파손을 방지하고 보다 더 정밀한 해저 지형 측정이 가능해 진다.
도 8은 본 발명에 따른 해양지형 관측장치 및 해양 관측정보 관리기의 동작 모습을 개략적으로 도시한 예시도이다.
이상 설명한 본 실시의 해양지형 관측장치(100)는 도 8의 (a)도면과 같이 해수의 수위가 높아지면 와이어(W)가 풀리면서 앵커(A)가 위치한 지점에 안정적으로 정지하며 정박하고, 해수의 수위가 낮아지면 와이어(W)를 감아서 조류에 의한 이동을 저지하므로 이 역시 앵커(A)가 위치한 지점에 안정적으로 정지하며 정박할 수 있다.
따라서 수위 변화에 상관없이 해양지형 관측장치(100)는 제 위치를 유지하면서, 지정된 범위의 해양지형을 정밀하게 관측할 수 있다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
100: 해양지형 관측장치 110: 부양체
140: 관측 유닛 141: 무선통신모듈
142: 자세보정센서 143: 음향측심기
144: GPS 145: 컨트롤러
146: 스탠드 146a: 스탠드 홈
147: 방수케이스 150: 부유보조체
151: 상부 패널 152: 바닷물 유입구
153: 연결홀 154: 하부 패널
155: 연결대 157: 바닷물 배수구
158: 내부관로 160: 수평보조대
161: 수평연결대 162: 날개
163: 베어링 170: 스탠드 이동홀
171: 분지 이동홀 172: 스탠드 스토퍼
180: 충격완화모듈 A; 앵커
W; 와이어
140: 관측 유닛 141: 무선통신모듈
142: 자세보정센서 143: 음향측심기
144: GPS 145: 컨트롤러
146: 스탠드 146a: 스탠드 홈
147: 방수케이스 150: 부유보조체
151: 상부 패널 152: 바닷물 유입구
153: 연결홀 154: 하부 패널
155: 연결대 157: 바닷물 배수구
158: 내부관로 160: 수평보조대
161: 수평연결대 162: 날개
163: 베어링 170: 스탠드 이동홀
171: 분지 이동홀 172: 스탠드 스토퍼
180: 충격완화모듈 A; 앵커
W; 와이어
Claims (1)
- 해상에서 부유 가능한 재질로 형성되는 부양체(110)와, 상기 부양체(110)를 관통하여 상단부는 해상의 공기 중에 위치하고 하단부는 수중에 위치하는 스탠드(146)와, 스탠드(146)의 상단부에 설치되는 방수케이스(147) 및 자세보정센서(142)와, 스탠드(146)의 하단부에 설치되는 음향측심기(143)와, 상기 방수케이스(147)에 수용되는 GPS(144)와, 상기 GPS(144)와 자세보정센서(142)와 음향측심기(143)로부터 각각 위치데이터, 요동방향 데이터, 음향데이터를 수신 및 연산해서 확인된 관측지점의 해저위치와 수심과 위치데이터를 관측정보로 생성하는 컨트롤러(145)를 포함하는 해양지형 관측장치(100); 및
상기 해양지형 관측장치(100)로부터 발신된 관측정보를 수신하고 식별하는 무선통신모듈(210)과, 상기 관측정보에 구성된 관측지점의 해저위치와 수심과 위치데이터를 확인해서 해양지형을 2차원 또는 3차원의 지형이미지로 그래픽화하는 정보검출모듈(220)과, 상기 지형이미지를 시간대별로 저장하는 저장모듈(230);로 구성된 해양 관측정보 관리기(200)를 포함하되,
상기 부양체(110)의 양측에는 부양 보존체(150)를 더 구비하되, 상기 부양 보존체(150)는,
일측면에 바닷물 유입구(152)가 형성되고, 타측면에 연결홀(153)이 형성되며, 그 내부가 비어 있는 상부 패널(151);
상기 상부 패널(151)의 하부에 형성되되 반원형의 단면을 갖고 상부 패널(151)의 하부로부터 양측으로 돌출되도록 형성되는 하부 패널(154); 및
상기 상부 패널(151)과 부양체(110)의 측면을 연결하되, 내부에 공기 및 바닷물의 유로가 형성되는 연결대(155); 를 포함하고,
상기 연결대(155)는 부양체(110)의 측면에 결합하되, 부양체(110)의 상면에 형성되는 바닷물 배수구(157)와 내부관로(158)를 통해 연결되며,
상기 부양체(110)의 하면과 음향측심기(143) 사이의 스탠드(146)의 하단 영역에는, 4개의 수평연결대(161)와 4개의 날개(162)를 구비하는 수평 보조대(160)가 더 구비되고,
상기 스탠드(146)는, 부양체(110)의 중앙 영역에 형성되며 8개의 분지 이동홀(171)을 갖는 스탠드 이동홀(170)에 의해 부양체(110)가 바닷물에 의해 기울어지더라도 스탠드(146) 자체는 그 기울기 각도에 제한을 갖는 것을 특징으로 하는 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230126008A KR102619929B1 (ko) | 2023-09-21 | 2023-09-21 | 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102619929B1 true KR102619929B1 (ko) | 2024-01-02 |
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ID=89511992
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| KR1020230126008A KR102619929B1 (ko) | 2023-09-21 | 2023-09-21 | 실시간 해양지형 변화 관측용 모니터링시스템 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR102619929B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040092421A (ko) * | 2003-04-24 | 2004-11-03 | 김남천 | 정체수역의 수질 개선 장치 |
| KR101899293B1 (ko) * | 2018-01-04 | 2018-09-17 | (주)더모스트 | 해저 관측지형의 입체이미지 자동 출력방식을 갖춘 해양 전용 지형탐사시스템 |
| KR101957037B1 (ko) * | 2017-09-08 | 2019-03-11 | 울산대학교 산학협력단 | 양식장 겸용 부유식 해상풍력발전장치 |
| CN109689493B (zh) * | 2016-07-26 | 2021-06-22 | 昌夷科技有限公司 | 漂浮式水上支撑装置 |
-
2023
- 2023-09-21 KR KR1020230126008A patent/KR102619929B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040092421A (ko) * | 2003-04-24 | 2004-11-03 | 김남천 | 정체수역의 수질 개선 장치 |
| CN109689493B (zh) * | 2016-07-26 | 2021-06-22 | 昌夷科技有限公司 | 漂浮式水上支撑装置 |
| KR101957037B1 (ko) * | 2017-09-08 | 2019-03-11 | 울산대학교 산학협력단 | 양식장 겸용 부유식 해상풍력발전장치 |
| KR101899293B1 (ko) * | 2018-01-04 | 2018-09-17 | (주)더모스트 | 해저 관측지형의 입체이미지 자동 출력방식을 갖춘 해양 전용 지형탐사시스템 |
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