KR102663640B1 - 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치 - Google Patents

무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치가 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치는 모선의 중앙 부위에 일단이 결합되어 있고 타단이 무인잠수정을 내부에 수용하는 가이드 프레임에 결합되어 상기 모선의 폭 방향으로 접철되는 제 1 링크 구조체; 상기 제 1 링크 구조체와 이격되며 일단이 상기 모선에 결합되어 있고 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되어 상기 모선의 길이 방향으로 접철되는 제 2 링크 구조체; 및 상기 모선의 중앙 부위에 일단이 결합되어 있고 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되어 동력을 발생시키는 동력 발생부재; 를 포함한다.

Description

무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치 {Launch and Recovery System for Autonomous Underwater Vehicle Mounted on Unmanned Ship}
본 발명은 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무인잠수정(autonomous underwater vehicle, AUV)을 안전하게 진회수 할 수 있는 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치에 관한 것이다.
일반적으로 수중 탐색이나, 잠수부가 접근할 수 없는 심해에서 운용하는 설비의 설치나 수리 및 구조 임무 지원 등을 위해 무인잠수정이 운용된다.
최근에는 수심 3000m 심해의 해저면에 설치하는 시추(Drilling) 장비의 설치와 보수 및 영상 수집 등을 위해 상용화된 무인잠수정(AUV)이 운용되고 있다. 이러한 무인잠수정에는 심해의 강한 수압에도 견딜 수 있도록 특수 제작된 카메라와 조명 및 다수의 로봇팔이 장착되어 있고, 용도에 따라 수중에서 로봇팔을 교체하면서 작업을 하거나 해저의 물체를 회수하고 있다.
무인잠수정의 진회수장치(launch and recovery system, LARS)는 무인잠수정을 진수 및 회수시키는 장비이다.
대한민국 등록특허공보 제10-2196850호에는 잠수정의 진수 및 회수가 가능한 선박이 개시되어 있다.
종래기술은 단지 잠수정의 진수 및 회수가 가능한 잠수정 회수부를 구비하여 구성되어 있다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-2206091호에는 잠수정의 진수 및 회수가 가능한 선박이 개시되어 있다.
종래기술은 링크부재를 이용하여 모선을 중심으로 무인잠수정을 모선의 수직 방향으로 이동시킬 목적으로 구성될 있으나, 불가피하게 수평 방향으로도 함께 이동이 발생됨으로써 무게중심의 변화가 동반되는 단점이 있다.
또한, 종래기술은 무인잠수정을 이동시키는데 무인잠수정의 하중에 대한 구조적인 취약함과 불안정성을 가지는 문제가 있다. 즉, 종래기술은 강성이 약하고, 약간 강성을 보강하기 위해 단면2차모멘트가 큰 부재를 사용하여도 강성이 부족하며 하중이 증가하게 된다.
대한민국 등록특허공보 제10-2196850호 대한민국 등록특허공보 제10-2206091호
본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 무인잠수정의 손상을 방지하고 안정적으로 진회수 할 수 있는 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 모선의 중앙 부위에 일단이 결합되어 있고 타단이 무인잠수정을 내부에 수용하는 가이드 프레임에 결합되어 상기 모선의 폭 방향으로 접철되는 제 1 링크 구조체; 상기 제 1 링크 구조체와 이격되며 일단이 상기 모선에 결합되어 있고 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되어 상기 모선의 길이 방향으로 접철되는 제 2 링크 구조체; 및 상기 모선의 중앙 부위에 일단이 결합되어 있고 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되어 동력을 발생시키는 동력 발생부재; 를 포함하고, 상기 제 1 링크 구조체 및 상기 제 2 링크 구조체는 평면을 기준으로 상호 수직 방향으로 접철된다.
상기 동력 발생부재는 동력을 발생시켜 상기 제 1 링크 구조체 및 상기 제 2 링크 구조체가 전개 또는 접철되며 상기 가이드 프레임을 상기 모선의 수직 방향으로 이동시킨다.
상기 제 1 링크 구조체는 상기 모선에 일단이 회전 가능하게 결합되는 제 1 상측 프레임 부재; 및 상기 제 1 상측 프레임 부재의 타단에 일단이 회전 가능하게 결합되며 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되는 제 1 하측 프레임 부재; 를 포함한다.
상기 제 2 링크 구조체는 상기 모선에 일단이 회전 가능하게 결합되는 제 2 상측 프레임 부재; 및 상기 제 2 상측 프레임 부재의 타단에 일단이 회전 가능하게 결합되며 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되는 제 2 하측 프레임 부재; 를 포함한다.
상기 제 2 링크 구조체에 대향하여 일단이 상기 모선에 결합되어 있고 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되어 상기 모선의 길이 방향으로 접철되는 제 3 링크 구조체를 더 포함한다.
상기 제 2 링크 구조체 및 상기 제 3 링크 구조체는 상호 평형하게 접철된다.
상기 동력 발생부재는 유압 실린더부재이다.
본 발명에 따른 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 유기적인 구조적 특성으로 인하여 강성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 진회수 작동 범위에 대한 제약이 적다.
셋째, 하중을 감소시켜 하중에 대한 영향이 적다.
넷째, 부피가 작아 물의 영향이 적다.
다섯째, 가이드 프레임 내부에 수용되는 무인잠수정의 이동을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치가 모선에 결합되어 있는 예를 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치가 전개되어 있는 예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치가 접철되어 있는 예를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치에 결합되는 가이드 프레임의 내부에 수용되는 무인잠수정을 나타내는 모식도이다.
이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치가 모선에 결합되어 있는 예를 개략적으로 나타내는 모식도이고, 도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치가 전개되어 있는 예를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치가 접철되어 있는 예를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치에 결합되는 가이드 프레임의 내부에 수용되는 무인잠수정을 나타내는 모식도이다.
도 1 내지 도 4를 함께 참조하면 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치(1000)는 제 1 링크 구조체(100), 제 2 링크 구조체(200), 제 3 링크 구조체(300) 및 동력 발생부재(400)를 포함하여 구성되어 있다.
제 1 링크 구조체(100)는 모선(1)의 하부 중앙 부위에 일단이 결합되어 있고 타단이 무인잠수정(12)을 내부에 수용하는 가이드 프레임(10)에 결합되어 모선(1)의 폭 방향으로 접철된다. 여기서, 접철은 접철되는 회전축을 기준으로 접철되는 것을 지칭한다. 즉, 제 1 링크 구조체(100)는 제 1 상측 프레임 부재(110)와 결합되는 제 1 하측 프레임 부재(120)가 연결되어 회전되는 회전축을 기준으로 회전축이 모선(1)의 길이 방향에 수직인 폭 방향(도면에서 좌우 방향)을 향하는 상태에서 접철된다.
제 1 링크 구조체(100)는 모선(1)에 일단이 회전 가능하게 결합되는 제 1 상측 프레임 부재(110) 및 제 1 상측 프레임 부재(110)의 타단에 일단이 회전 가능하게 결합되며 타단이 가이드 프레임(10)에 결합되는 제 1 하측 프레임 부재(120)를 포함하여 구성되어 있다.
제 1 상측 프레임 부재(110)는 모선(1)에 회전 가능하게 결합되되, 제 1 결합부재(21)가 이용되어 결합될 수 있다.
제 1 하측 프레임 부재(120)는 가이드 프레임(10)에 회전 가능하게 결합되되, 제 1 연결부재(31)가 이용되어 결합될 수 있다.
제 1 결합부재(21)와 제 1 연결부재(31)는 플레이트 형상이 바람직하다.
제 1 결합부재(21)와 제 1 연결부재(31)에는 제 1 상측 프레임 부재(110)와 제 1 하측 프레임 부재(120)가 회전 가능하게 결합되는 결합 돌출부가 각각 형성되어 있다. 결합 돌출부에는 볼트 또는 리벳과 같은 체결부재에 의해 결합이 이루어진다.
제 1 결합부재(21)와 제 1 연결부재(31)에는 평면을 기준으로 동축상에 연결구멍이 각각 형성되어 있다.
연결구멍(21-1, 31-1)에는 무인잠수정(12)의 이동을 방지하기 위한 동력 발생부재(400)가 수직 방향으로 결합된다.
본 발명에 따르면 동력 발생부재(400)는 모선(1)의 중앙 부위에 일단이 결합되어 있고 타단이 가이드 프레임(10)에 결합되어 동력을 발생시킨다.
하나의 예를 들어, 동력 발생부재(400)는 모선(1)의 중앙 부위에 일단이 결합되어 있고 제 1 결합부재(21)의 연결구멍(21-1)을 관통하여 제 1 연결부재의 연결구멍(31-1)에 결합되어 있어 동력을 발생시킨다.
제 2 링크 구조체(200)는 제 1 링크 구조체(100)와 이격되며 제 2 링크 구조체(200)는 일단이 모선(1)에 결합되어 있고 타단이 가이드 프레임(10)에 결합되어 모선(1)의 길이 방향으로 접철된다. 즉, 제 2 링크 구조체(200)는 제 2 상측 프레임 부재(210)와 결합되는 제 2 하측 프레임 부재(220)가 연결되어 회전되는 회전축을 기준으로 회전축이 모선(1)의 길이 방향에 평행한 길이 방향(도면에서 전후 방향)을 향하는 상태에서 접철된다.
제 2 링크 구조체(200)의 회전축은 평면을 기준으로 접철된 상태에서 모선(1)의 중심선의 좌측에 위치하게 된다.
제 2 링크 구조체(200)는 모선(1)에 일단이 회전 가능하게 결합되는 제 2 상측 프레임 부재(210) 및 제 2 상측 프레임 부재(210)의 타단에 일단이 회전 가능하게 결합되며 타단이 가이드 프레임(10)에 결합되는 제 2 하측 프레임 부재(220)를 포함하여 구성되어 있다.
제 2 상측 프레임 부재(210)는 모선(1)에 회전 가능하게 결합되되, 제 2 결합부재(22)가 이용되어 결합될 수 있다.
제 2 하측 프레임 부재(220)는 가이드 프레임(10)에 회전 가능하게 결합되되, 제 2 연결부재(32)가 이용되어 결합될 수 있다.
제 1 링크 구조체(100) 및 제 2 링크 구조체(200)는 평면을 기준으로 상호 수직 방향으로 접철된다.
제 3 링크 구조체(300)는 제 1 링크 구조체(100)와 이격되어 있으며, 제 3 링크 구조체(300)의 일단이 모선(1)에 회전 가능하게 결합되어 있고 타단이 가이드 프레임(10)에 회전 가능하게 결합되어 모선(1)의 길이 방향으로 접철된다. 제 3 링크 구조체(300)는 제 2 링크 구조체(200)와 반대 방향으로 접철되는 것이 바람직하다. 즉, 제 3 링크 구조체(300)는 제 3 상측 프레임 부재(310)와 결합되는 제 3 하측 프레임 부재(320)가 연결되어 회전되는 회전축을 기준으로 회전축이 모선(1)의 길이 방향에 평행한 길이 방향(도면에서 전후 방향)을 향하는 상태에서 접철된다. 그리고, 제 3 링크 구조체(300)의 회전축은 평면을 기준으로 접철된 상태에서 모선(1)의 중심선의 우측에 위치하게 된다.
제 3 링크 구조체(300)는 모선(1)에 회전 가능하게 결합되는 제 3 상측 프레임 부재(310) 및 제 3 상측 프레임 부재(310)의 타단에 일단이 회전 가능하게 결합되며 타단이 가이드 프레임(10)에 결합되는 제 3 하측 프레임 부재(320)를 포함하여 구성되어 있다.
제 3 상측 프레임 부재(310)는 모선(1)에 회전 가능하게 결합되되, 제 3 결합부재(23)가 이용되어 결합될 수 있다.
제 3 하측 프레임 부재(320)는 가이드 프레임(10)에 회전 가능하게 결합되되, 제 3 연결부재(33)가 이용되어 결합될 수 있다.
제 2 링크 구조체(200) 및 제 3 링크 구조체(300)는 상호 평형하게 접철된다. 이에 따라, 가이드 프레임(10)이 일측으로 기울지 않은 상태로 수직 방향으로 이동하게 된다.
제 2 링크 구조체(200)가 좌측으로 접히게 되면 제 3 링크 구조체(300)는 좌측으로 접히게 되는 것이 바람직하다.
동력 발생부재(400)는 동력을 발생시켜 제 1 링크 구조체(100), 제 2 링크 구조체(200) 및 제 3 링크 구조체(300)가 전개 또는 접철되며 가이드 프레임(10)을 모선(1)의 하부에서 수중의 수직 방향으로 이동시키게 된다.
동력 발생부재(400)는 하나의 예로서 유압 실린더부재가 바람직하다.
본 발명에 따르면 제 1 링크 구조체(100), 제 2 링크 구조체(200) 및 제 3 링크 구조체(300)를 예로 들어 설명하였으나, 복수개의 링크 구조체가 제 2 링크 구조체(200), 제 3 링크 구조체(300)에 인접하게 더 포함되어 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 동력 발생부재(400)를 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
제어부는 연산 처리를 수행하는 마이크로컨트롤러 및 데이터를 저장하는 메모리를 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 함께 참조하여 본 발명에 따른 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치(1000)의 작동 관계를 설명하면, 무인잠수정(12)을 내부에 수용하는 가이드 프레임(10)이 모선(1)에 접힌 상태에서 하방으로 이동되는 경우에, 동력 발생부재(400)가 동력을 발생시키게 된다.
동력 발생부재(400)가 작동하게 되면 제 1 링크 구조체(100)는 모선(1)의 길이 방향의 전방으로 접힌 상태에서, 모선(1)의 하방으로 펴져 전개된다.
제 2 링크 구조체(200)는 평면을 기준으로 제 1 링크 구조체(100)와 상호 수직 방향인 모선(1)의 길이 방향의 좌측 방향으로 접힌 상태에서 모선(1)의 하방으로 펴져 전개된다.
그리고, 제 3 링크 구조체(300)는 모선(1)의 길이 방향의 우측 방향으로 접힌 상태에서 모선(1)의 하방으로 펴져 전개된다.
제 1 링크 구조체(100), 제 2 링크 구조체(200) 및 제 3 링크 구조체(300)는 위와 같은 접철 과정이 함께 이루어진다.
이에 따라, 모선(1)의 하부에 밀착되어 있는 가이드 프레임(10)의 내부에 수용되어 있는 무인잠수정(12)의 위치가 하부 수직 방향으로 이동하게 된다.
이와 반대로, 무인잠수정(12)의 위치가 모선(1)의 하부에 밀착되는 경우에는 상기와 반대 순서로 이루어지게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치는 유기적인 구조적 특성으로 인하여 강성을 향상시킬 수 있고, 진회수 작동 범위에 대한 제약이 적으며, 하중을 감소시켜 하중에 대한 영향이 적고, 부피가 작아 물의 영향이 적다.
또한, 가이드 프레임 내부에 수용되는 무인잠수정의 이동을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다.
1: 모선
10: 가이드 프레임
12: 무인잠수정
21: 제 1 결합부재
22: 제 2 결합부재
23: 제 3 결합부재
31: 제 1 연결부재
32: 제 2 연결부재
33: 제 3 연결부재
21-1, 31-1: 연결구멍
100: 제 1 링크 구조체
110: 제 1 상측 프레임 부재
120: 제 1 하측 프레임 부재
200: 제 2 링크 구조체
210: 제 2 상측 프레임 부재
220: 제 2 하측 프레임 부재
300: 제 3 링크 구조체
310: 제 3 상측 프레임 부재
320: 제 3 하측 프레임 부재
400: 동력 발생부재
1000: 무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치

Claims (7)

  1. 모선의 중앙 부위에 일단이 결합되어 있고 타단이 무인잠수정을 내부에 수용하는 가이드 프레임에 결합되어 상기 모선의 폭 방향으로 접철되는 제 1 링크 구조체;
    상기 제 1 링크 구조체와 이격되며 일단이 상기 모선에 결합되어 있고 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되어 상기 모선의 길이 방향으로 접철되는 제 2 링크 구조체; 및
    상기 모선의 중앙 부위에 일단이 결합되어 있고 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되어 동력을 발생시키는 동력 발생부재; 를 포함하고,
    상기 제 1 링크 구조체 및 상기 제 2 링크 구조체는 평면을 기준으로 상호 수직 방향으로 접철되고,
    상기 제 1 링크 구조체는,
    상기 모선에 일단이 회전 가능하게 결합되는 제 1 상측 프레임 부재; 및
    상기 제 1 상측 프레임 부재의 타단에 일단이 회전 가능하게 결합되며 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되는 제 1 하측 프레임 부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력 발생부재는 동력을 발생시켜 상기 제 1 링크 구조체 및 상기 제 2 링크 구조체가 전개 또는 접철되며 상기 가이드 프레임을 상기 모선의 수직 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는
    무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치.
  3. 삭제
  4. 모선의 중앙 부위에 일단이 결합되어 있고 타단이 무인잠수정을 내부에 수용하는 가이드 프레임에 결합되어 상기 모선의 폭 방향으로 접철되는 제 1 링크 구조체;
    상기 제 1 링크 구조체와 이격되며 일단이 상기 모선에 결합되어 있고 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되어 상기 모선의 길이 방향으로 접철되는 제 2 링크 구조체; 및
    상기 모선의 중앙 부위에 일단이 결합되어 있고 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되어 동력을 발생시키는 동력 발생부재; 를 포함하고,
    상기 제 1 링크 구조체 및 상기 제 2 링크 구조체는 평면을 기준으로 상호 수직 방향으로 접철되고,
    상기 제 2 링크 구조체는,
    상기 모선에 일단이 회전 가능하게 결합되는 제 2 상측 프레임 부재; 및
    상기 제 2 상측 프레임 부재의 타단에 일단이 회전 가능하게 결합되며 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되는 제 2 하측 프레임 부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 링크 구조체에 대향하여 일단이 상기 모선에 결합되어 있고 타단이 상기 가이드 프레임에 결합되어 상기 모선의 길이 방향으로 접철되는 제 3 링크 구조체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 링크 구조체 및 상기 제 3 링크 구조체는 평형하게 접철되는 것을 특징으로 하는
    무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치.
  7. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 동력 발생부재는 유압 실린더부재인 것을 특징으로 하는
    무인선박에 장착되는 무인잠수정용 진회수장치.
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