KR200374506Y1 - 무동력 수상스키 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수상 레저스포츠용 스키에 관한 것으로, 수면 위에 뜨도록 만들어진 한 쌍의 플레이트(Plate)를 좌우 대칭 되는 형태로 각각 동일 측의 폴(Pole)과 일체형으로 연결함으로써 사용자의 다리와 플레이트와 폴이 안정적인 삼각형 구조를 이루어 수면 위에서의 정지 또는 이동간 균형 상태를 유지할 수 있도록 하고 플레이트의 하부(bilge)에 길이방향으로 수로(waterway)를 형성하여 그 내측에 일렬로 다수의 유영지(swimming leg)를 부착함으로써 사용자가 좌우 플레이트를 앞뒤로 움직여 얻을 수 있는 추진력을 최대화하였다. 따라서 본 고안의 장비는 누구나 견인장비 없이 사람의 힘만으로 손쉽게 수면 위에서 균형을 잡고 지면에서 달리는 수준 또는 그 이상의 속도감을 즐길 수 있는 특징을 갖는 장비이다.

Description

무동력 수상스키{Human Powered Water Ski}

본 고안은 수상 레저스포츠용 스키에 관한 것으로, 견인장비 없이 사람의 힘만으로 수면 위에서 균형을 잡고 이동이 가능한 스키에 관한 것이다.

눈(Snow) 위에서 즐기는 스키는 경사면에서의 중력에 의해 추진력을 얻고 플레이트(Plate)를 사용하여 눈 속에 빠지지 않고 방향을 조정하며 폴(Pole)을 사용하여 이동간 균형을 잡는다.

수면 위에서 즐기는 수상스키는 모터보트의 견인에 의해 추진력을 얻지만 스스로 이동방향을 조정할 수는 없다. 게다가 모터보트의 사용은 스포츠를 위한 부가적인 비용을 지속적으로 발생시키며 사고의 위험이 크고 장소의 제한을 초래한다.

사람의 힘만으로 수면 위에서 이동이 가능한 기구들에 대한 발명이 이어지고 있으나 스키와 같이 사람이 선 자세로 이용하는 기구는 균형 문제로 인해 성공적인 이동 모습을 구현하지 못했다. 이는 요동이 심한 수면 위에서의 사람의 이동이 지면에서 움직일 때와 같은 충분한 지지력과 마찰력을 제공받지 못하기 때문이다. 물에 뜨도록 만들어진 한 쌍의 플레이트를 사용하여 물위에 설 경우 사람이 물에 빠지지(drown) 않기 위한 지지력은 수면에 대한 플레이트의 부력으로부터 얻을 수 있으나 각각의 플레이트는 무게중심의 위치가 너무 높아 많은 짐을 실은 배(Ship)처럼 조그만 요동에도 전복될(capsize) 것이므로 안정된 지지가 불가능하고 사용자는 수면과 플레이트 사이의 마찰력이 불충분한 상황에서 전후좌우로 미끄러지지(slip)않고 균형을 잡고 서 있는 데 온 신경을 집중해야 한다. 스케이트(Ice skate)는 얼음 위에서 전후 방향의 움직임만을 허용하기 때문에 사용자의 노력에 의한 숙달이 가능하나 지금까지의 무동력 수상스키는 균형을 잡는 것조차 너무 어려워 속도감을 즐길 수 없었으며 단순히 수면 위에서 조심스레 걷는(walk) 수준의 기술이었다.

종래의 기술을 유형별로 분석하여 문제점을 도출하면 다음과 같다.

첫째, 플레이트가 전복되는 것을 막기 위해 발목을 고정하는 경우 발목의 움직임이 부자연스럽고 답답한 느낌을 주며 익사사고를 유발할 수 있다. 같은 목적으로 플레이트의 폭을 넓히는 경우 좌우측 플레이트가 서로 마찰하여 손상된다.

둘째, 플레이트의 전복과 사용자의 무게중심의 흔들림을 동시에 방지하기 위해 플레이트 높이를 증가시키고 사용자가 발을 딛는 위치를 수면 아래로 과도하게 낮추는 경우 효과적으로 균형상태를 이룰 수 있으나 물의 저항이 커서 속도감을 주지 못한다.

셋째, 추진력을 얻는 방법에 있어 물갈퀴('평판' 또는 'ㄱ'자 형태)를 플레이트의 노출된 하부 또는 측면에 부착하는 경우 물갈퀴가 물의 저항을 받기까지 플레이트를 수면에서 끌어 이동시키는 거리가 너무 길어 불필요한 운동량의 낭비를 초래함은 물론 물갈퀴가 수중 지면에(또는 상대측 플레이트에) 걸려 손상될 가능성이 크다. 게다가 물갈퀴에 의해 밀리는 물의 유선(streamline)이 물갈퀴 주위로 확산되어 소요되는 힘에 비해 추진력은 감소한다.

넷째, 폴을 노처럼 저어 추진력을 얻는 경우 사용자에게 심한 피로감을 준다.

본 고안은 상기 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 장소(바다, 강, 계곡, 수영장 등)에 구애받지 않고 견인장비 없이 수상스키를 즐길 수 있으며 누구나 쉽게 물위에서 안정적으로 균형을 잡고(stable equilibrium) 지면에서 달리는(run) 수준 또는 그 이상의 속도감을 느끼도록 하는 것을 과제로 한다.

세부적인 과제는 다음과 같다.

첫째, 플레이트의 폭을 좁히고 높이를 줄여 유선형(streamline shape)을 이룸과 동시에 발목이 자유로운 상태로 수면에서 균형을 잡는 것이 가능해야 한다.

둘째, 수상스키의 추진력은 다리의 운동으로부터 얻어야 하며 플레이트를 움직이는 보폭이 짧아도 충분한 이동 능력을 발휘해야 한다.

셋째, 추진력을 발생시키는 주된 운동부위는 외부의 충돌로부터 보호되어야 한다.

도 1은 본 고안의 장비를 수면 위에서 사용하는 실시예.

도 2는 상기 장비의 좌측 플레이트의 3차원 입체 도면.

도 3A 내지 도 3D는 상기 좌측 플레이트를 각각 상측, 측면, 하측, 정면에서 바라본 도면.

도 4A 및 도 4B는 상기 좌측 플레이트 후방에 폴이 결합된 구조 및 폴의 움직임을 보인 동작상태도.

도 5A 및 도 5B는 상기 좌측 플레이트의 측면을 절개하여 하부에 일렬로 결합된 유영지의 구조를 보인 도면 및 절개 부위를 확대한 도면.

도 6A 내지 도 6C는 본 고안의 장비가 수면 위에서 이동할 때 유영지의 움직임을 보인 동작상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:플레이트(plate) 2:폴(pole)

3:발판(foothold)

4:유영지(swimming leg) 4a:유영지가 움직이는 범위

5:정지판(stopper)

6:핀이음(pin joint)

본 발명의 무동력 수상스키는 수면에서의 안정평형(stable equilibrium)을 위해 통상적인 스키의 구조에서 탈피하여 플레이트(plate)와 폴(pole)이 일체형으로 연결된다. 도 1에 도시한 상기 수상스키의 실시형태는 사용자의 무게중심이 전후좌우 모든 방향에서 견고한 삼각형 구조에 의해 지지되고 있음을 보인다.

상기 수상스키는 도 2에 도시한 입체도와 같이 플레이트(1) 상부(deck)에는 사용자가 중앙에 발을 딛고 올라 설 수 있도록 발판(3)이 형성되어 있고 플레이트의 선미(stern)에는 폴(2)이 연결된다. 플레이트 하부(bilge)에는 길이방향으로 수로(waterway)가 형성되어 내측 중앙선을 따라 다수의 유영지(4)가 연결되어 있다.

이하, 본 발명의 세부적인 구성 및 작용을 좌측 플레이트에 대한 도면과 함께 설명한다.

도 3A에 도시한 바와 같이 사용자의 몸무게를 지지하기에 충분한 부력을 갖는 플레이트(1)의 상부(deck)에는 중앙에 발판(3)이 형성되어 사용자가 딛고 올라 설 수 있으며 선미(stern)에서 폴(2)과 연결 구조를 갖는다.

플레이트(plate)와 폴(pole)의 연결 방법은 도 3B에 도시한 바와 같이 핀이음(6) 방식이며(도 4A에 확대 모습 도시) 이에 따라 도 4B에 보이듯 폴(2)의 움직임은 플레이트(1)의 길이방향 중심선을 포함하는 수직 평면에 대한 원운동만이 허용되고 사용자가 손잡이(2a)를 잡고 폴(2)을 좌우로(진행방향에 대해) 움직이면 플레이트(1)도 동일 방향으로 기울게 된다. 이러한 구조는 사용자에게 수면의 요동으로 인한 플레이트의 전복(capsize) 및 이에 따라 발이 물에 빠지는(drown) 것을 방지할 통제력을 제공함은 물론 사용자가 앞뒤로 미끄러지는(slip) 것을 방지하는 지팡이 역할도 한다.

도 3C에 도시한 바와 같이 플레이트의 하부에는 길이방향으로 다수의 유영지(4)가 연결되어 있으며 각 유영지(4)의 전방에는 정지판(5)이 위치한다. 플레이트의 정면도를 도 3D에 도시하였으며, 플레이트(1)의 하부(bilge) 중앙에 길이방향으로 수로(waterway)를 형성하고 그 안에 유영지(4)를 연결하였음을 보인다. 이러한 구조는 유영지(swimming leg)를 외부의 충돌로부터 보호함은 물론 물의 흐름을 일직선으로 통제하여 효율적으로 추진력을 얻는 것을 가능하게 한다.

유영지(swimming leg)와 정지판(stopper)의 관계는 플레이트의 측면을 일부 절개한 도 5A 및 그 확대 모습을 도시한 도 5B에서 보이며, 유영지(4)가 움직일 수 있는 범위(4a)는 정지판(5)에 의해 최대 90도(degree)로 제한된다.

사용자가 본 고안의 장비를 이용하여 수면 위에서 속도를 내는 원리를 도 6A 내지 도 6C에서 설명한다. 사용자가 플레이트를 전방으로 밀면 도 6A에 도시한 바와 같이 플레이트 하부(bilge)의 유영지(4)들이 후방으로 접혀(fold) 수로(waterway)를 따라 물을 통과시키며 이어서 플레이트를 후방으로 밀면 물의 저항에 의해 유영지(4)들이 펼쳐져(unfold) 도 6B의 모습을 거쳐 도 6C에 도시한 바와 같이 정지판(5)에 걸려 멈춤으로써 플레이트 하부(bilge)의 수로(waterway)에 물을 가둬 직후방으로 보낸다. 이 때 발생한 유동(flow)의 운동량에 대한 상대적인 추진력으로 사용자의 무게중심은 전방으로 가속되며, 좌우 플레이트를 앞뒤로 엇갈리게 이동시킴으로써 지속적인 추진력을 얻을 수 있다.

본 고안의 장비를 사용하면 장소(바다, 강, 계곡, 수영장 등)에 구애받지 않고 견인장비 없이 수상스키를 즐길 수 있으며 누구나 쉽게 물위에서 안정적으로 균형(stable equilibrium)을 잡음은 물론 강한 추진력으로 지면에서 달리는(run) 수준 또는 그 이상의 속도감을 느낄 수 있다.

Claims (5)

1. 부력을 갖는 한 쌍의 플레이트(plate)가 좌우 대칭 되는 형태로 각각 동일 측의 폴(pole)과 일체형으로 연결되고 플레이트의 하부(bilge)에 길이방향으로 수로(waterway)를 형성함을 특징으로 하는 무동력 수상스키.
2. 제 1항에 있어서 플레이트 상부(deck)의 중앙에는 홈을 파서 발판(foothold)이 형성됨을 특징으로 하는 무동력 수상스키.
3. 제 1항에 있어서 플레이트 상부의 선미(stern)에는 폴이 핀연결(pin joint) 방식으로 연결됨을 특징으로 하는 무동력 수상스키.
4. 제 1항에 있어서 플레이트 하부에 길이방향으로 형성된 수로의 내측으로 다수의 유영지(swimming leg)를 연결함을 특징으로 하는 무동력 수상스키.
5. 제 4항에 있어서 수로의 내측에 연결된 각각의 유영지 전방에 정지판(stopper)을 부착하여 유영지의 회전 각도를 90도 이내로 제한함을 특징으로 하는 무동력 수상스키.