KR20050009562A - 수상스키 세트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수면에 직립으로 부상하여 걷거나 전진할 수 있도록 된 수상스키에 관한 것이다.

견고한 소재로 되며 내부가 비고 밀폐되어 인체를 부상시킬 수 있도록 충분한 부력을 갖는 크기로 되고 상판 중앙에 발 지지부(13)가 마련되어 양발에 착용하게 되는 두개의 부양체(10)와, 상기 부양체의 저면에 횡 방향 일정 간격으로 배치되며 각각 핀으로 흰지 결합되어 전진시 수평으로 닫히고 뒤로 밀리는 힘을 받을 시는 스토퍼 장치(32)에 의하여 하향으로 90도 이내까지만 회전되도록 되는 다수의 수중날개(30)와, 중심잡기 보조수단과 전진 보조수단을 제공할 수 있도록 상기 부양체의 축소형으로 수중날개를 포함하여 된 폴 부양체(42)가 폴 대의 손잡이(43) 타단에 볼트 결합으로 이루어진 폴(40)을 이용하여 된 수상스키 세트이다.

또 상기 부양체(10)와 폴 부양체(42))의 내부에 이중의 안전장치로 고무 튜브(20)와 공기 주입구(21)가 더 마련되며 다른 전진수단으로써 상기의 수중날개와 동시에 사용될 수도 있고 독립되어 사용될 수도 있는 프로펠러(50)가 이용된다.

상기 프로렐러는 발뒤꿈치부분에 고정된 발판에 연결되어 수직운동을 하게 되는 수직 래크기어(55)와, 일 방향으로만 회전 되는 프리기어(53)와 회전수를 증폭시킬 수 있는 일련의 기어 세트에 축 결합되어 회전된다.

Description

수상 스키 세트{Water ski set}

사람들은 하늘을 날 듯 물위를 걸어봤으면 하는 희망과 육망을 가지고 있다. 수영을 하거나 물놀이 기구를 가지고 물에서 노는 것과는 달리 수면 위를 바로 서서 걷는다든가 스키를 타듯 물위를 미끄러지듯 달리고 싶어 한다. 그래서인지 이전부터 다양한 수상스키에 관한 출원이 있었다.

기존에 제안된 다수의 방법들은 극히 이론적이고 실용적인 면에서 볼 때도 그 제작이 복잡하고 실제 기능성이 부족한 면이 많았다. 무엇보다도 물위에서 이용하는 것이기 때문에 안정성이 고려되어야 하고 소기의 기능을 충분히 발휘할 수 있어야 되며 제작이 간편하고 저렴해야 한다는 점을 간과한 부분이 많았다.

또 종래의 수상 스포츠로는 수상스키, 윈드서핑보드, 요트 등이 있으며 기타 각종 물놀이 기구들이 있었다.

상기의 것들은 전문가나 숙달한 사람들만이 즐길 수 있고 그 장비나 비용이 고가여서 대중화하기에는 어려운 면이 많을 뿐만 아니라 수상스키나 윈드서핑은 여름 한철과 넓은 수역의 강과 바다에서만 가능한 스포츠들이라는데 문제점이 있다. 또 기타의 물놀이 기구는 지극히 단순하고 스포츠로 즐기기에는 부족한 면이 있었다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 단점들을 극복하여 완전히 새롭고 쇼킹할 만한 신종 수상 스포츠를 제공하고자 하였다.

작은 냇가에서나 강에서나 바다에서나 실내 수영장에서도 가능할 뿐만 아니라 어린이든 성인이든 운동할 수 있는 체력만 있다면 누구든지 기초적인 안전 교육과 기본 이용방법을 습득한 다음 본 발명의 수상신발을 신고 물위에서 즐길 수 있는 수상 놀이 기구 또는 레저 스포츠를 제공하는데 그 목적이 있다.

또 구조가 간단하여 제작이 용이하고 비용이 저렴하여 일반 시민들도 쉽게 이용할 수 있는 아주 대중적인 수상 레저 스포츠를 제공하는데 그 목적이 있다.

또 수상 스포츠이므로 안전성을 고려하여 수영에 미숙한 이용자라도 절대 위험하지 않은 물놀이 기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

마지막으로 앞으로 전진과 물위에서 중심 잡기와 폴에 있어서 실제 작용과 성능이 우수한 수상스키 세트를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부양체의 사시도

도 2는 부양체의 정면도

도 3은 부양체의 밑면도

도 4는 수중날개 결합구조도

(a) : 분해 된 평면도

(b) : 결합된 측면도

도 5는 폴의 사시도 및 정면도

도 6은 프로펠러를 이용한 다른 실시 예

도 7은 기어 시스템의 정면도 및 측면도

도 8은 다수의 프로펠러를 이용한 경우의 정면도

(c) : A-A 단면도

도 9는 일체형 부양체의 측면도

***도면의 주요부분에 대한 부호설명***

10 : 부양체 11 : 부양체 상판

12 : 부양체 저면 13 : 발 지지부

14 : 뒤꿈치 지지대 15 : 발목 밴드

16 : 발등 밴드 17 : 벨크로

20 : 고무 튜브 21 : 공기 주입구

30 : 수중 날개 31 : 수중 날개 고정 핀

32 : 스토퍼 40 : 폴

41 : 폴 대 42 : 폴 부양체

43 : 손잡이 44 : 손목 밴드

45 : 볼트 50 : 프로펠러

51 : 프로펠러 축 52 : 축 기어

53 : 프리 기어 54(1, 2, 3) : 증폭 기어

55 : 수직 래크 기어 56 : 스프링

57 : 승 하강 가이드 핀 58 : 발판

59 : 메인 축 60 : 베벨 기어

70 : 다른 형태의 부양체 71 : 유체 통로

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 양 발에 착용하게 되며 인체를 충분히 부양할 수 있고 또 발을 앞뒤로 움직임으로써 전진이 가능하도록 된 두개의 부양체(10)와 양손에 잡고 중심을 잡는데 도움이 됨과 동시에 뒤로 밀어서 추진력을 얻을 수 있게 되는 두개의 폴(40)로 이루어진다.

수상스키라 함은 일반적으로 모터보트에 로프를 연결하여 타는 것을 연상하게 되는데 본원에서는 눈 위에서 스키를 타듯 수면에 완전히 부상하여 직립으로 서서 물위를 자력으로 미끄러지듯 앞으로 나아가도록 된 것을 말하는 바, 사람이 물위에 완전히 부상하여 바로 서려면 먼저 부력을 생각하게 된다.

부력은 부양체의 부피와 비례하므로 보통 몸무게가 60Kg인 사람을 부상시키기 위해서는 60Kg의 부력 즉 부양체의 부피가 60,000㎤이어야 된다. 본원에 의하면 두개의 부양체(10)에 양발을 지지하게 되므로 하나의 부피가 30,000㎤가 되며 부양체 자체의 무게 및 안전을 고려하여 5~10% 정도 더 크게 하면 될 것으로 본다.

이하 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도1과 2는 부양체를 나타낸 것으로 앞에서 설명한 크기를 갖되 대략의 형태는 배의 축소판으로 하였으며 저면은 평평하게 된다. 즉 일반 스키처럼 종으로 길고 적절한 폭을 가지며 납작하고 앞과 뒷부분은 유선형이며 위로 약간 올라온 형태의 부양체(10)이다. 재질은 가볍고 견고한 플라스틱류, FRP 등으로 하여 내부는 빈 공간이며 완전히 밀폐되도록 한다. 만약 부양체가 파손되어 물이 유입되면 부력이 없어져 위험하므로 또 다른 안전장치로써 부양체 내부에 고무 튜브(20)를 더 마련하고 공기 주입구(21)는 상판 외부에 노출시켜 공기를 주입할 수 있도록 하여 이루어진다.

상기의 부양체 상판 중앙에는 발 지지부(13)가 마련되는데 발바닥 접촉면은 미끄럽지 않으면서 부드러운 소재로 하여야 맨발로 이용할 경우 불편함이 없을 것이다. 발 지지부(13)는 뒤꿈치 지지대(14)와 발목 밴드(15)와 발등 밴드(16)와 발바닥 접촉부가 일체형으로 되도록 하여 부양체의 상판에 완전히 접착 고정되도록 하여 된다. 또 발목, 발등 밴드의 체결 수단으로는 밸크로(찍찍이)와 같이 쉽게 붙이고 땔 수 있는 방법을 택함이 좋다. 미숙자가 본 발명의 수상스키를 이용 중 물위에서 넘어진다면 머리는 무겁고 발은 뜨게 되므로 쉽게 일어나지 못하고 허우적거리다가 위험할 수도 있다. 본원에 의한 부양체의 부력이 70Kg이상 되므로 발에 착용한 채로 일어서기가 쉽지 않을 것으로 판단된다. 그러한 경우에 부양체를 빨리 벗은 다음 그것을 붙잡고 구조를 기다리는 것이 현명한 방법이므로 안전 측면에서 부양체를 쉽게 벗을 수 있도록 되는 것이 중요하다. 그래서 발을 지지하고 체결된 부분은 잘 벗겨지지 않지만 필요할 때는 쉽게 풀고 벗을 수 있는 방법이 좋은 것이다. 물론 처음 이용자는 안전교육과 충분한 기초 훈련을 익힌 다음 이용하도록 해야 할 것이다.

도3, 4는 전진 수단인 수중 날개를 나타낸 것으로 물갈퀴 역할을 하여 물의 저항을 받아 앞으로 나가도록 하기 위한 것이다.

부양체의 저면(12)에 횡 방향으로 일정 간격을 두고 다수의 수중날개(30)가 설치되며 부양체의 몸체 저면에 핀(31)으로 흰지 결합되어 뒤에서부터 하향으로 90도 이내의 범위에서만 자유롭게 움직이도록 흰지 연결부의 전방에 스토퍼(32)가 마련된다.

또 상기한 수중날개의 형상은 밋밋하고 평평한 것 보다는 오목한 편이 좋을 것이다. 흰지 결합부는 핀을 꽂아 회전해야 하기 때문에 직선으로 곧게 하지만 그 외 부분은 안으로 굽어서 전체적으로 오목한 형태로 하여 가능한 많은 물을 안을 수 있도록 한 것이다.

전진 원리를 자세히 설명하면 왼발의 부양체를 앞으로 밀게 되면 왼발의 수중날개(30)가 뒤로 회전하여 저면에 가깝게 붙게 되어 물의 저항을 받지 않게 되며 오른발의 수중날개는 뒤로 밀리는 힘을 받아 수중 날개가 아래로 스토퍼 위치까지 회전하여 물을 안고 있는 상황이 되어 물의 저항을 받게 되므로 오른발이 뒤로 많이 밀리지 않고 왼발의 전진이 가능한 것이다. 반대로 오른발의 부양체를 앞으로 끌면 수중날개가 뒤로 접히고 왼발의 수중날개가 아래로 펴져서 물의 저항을 받아 오른발이 실제로 나아가게 된다.

즉 한 발이 전진하면 그 발의 수중날개는 접히고 다른 발의 수중날개가 펴지고, 또 접히고 펴지고 하는 동작이 반복된다.

상기 부양체는 부피가 상당히 크기 때문에 물에서 들어올리기 보다는 좌우 발을 번갈아 가며 수면에서 미끄러지듯이 좌우 발을 앞뒤로 끌고 밀어주는 동작을 반복하면 전진할 수 있게 되는 것이다.

이제까지 부양체와 수중날개를 이용하여 전진하는 원리를 설명하였는데 문제는 상기의 부양체만으로 물 위에서 중심을 잡고 잘 서있을 수 있을까 하는 점이다. 특히 물은 파랑 등에 의해 계속 출렁이기 때문에 쉽지 않다는 것이다.

본 발명에서는 이점을 중시하여 도5에 도시된 바와 같이 손잡이가 마련된 폴대(41)와 손잡이부(43)의 타단에 볼트 결합하여 앞뒤로 자유롭게 움직이게 되며 길고 납작한 형태의 폴 부양체(42)와 상기 폴 부양체의 저면에 부양체(10)에 채용된 것과 똑같은 수중날개를 결합하여 된 폴(40)을 더 마련하게 되었다. 상기 폴 부양체(42)는 양발에 착용토록 되는 부양체(10)의 축소형으로 좀더 납작하여 가능한 수면 저항을 많이 받을 수 있도록 함과 동시에 그 저면에도 역시 수중날개를 마련하여 눈 스키의 폴과 같이 양손에 잡고 뒤로 밀었을 때 강력한 추진력을 얻을 수 있도록 하였다. 폴 부양체(42)의 구조 및 수중날개의 구조와 작동 원리는 전술한 부양체 및 수중날개와 같으며 폴 부양체의 크기는 대략 부양체의 20%정도이다.

물위에 떠있는 상태에서는 발보다 손의 힘을 쓰기가 더 용이하므로 폴을 이용하여 얻을 수 있는 추진력이 더 클 것으로 본다. 또한 넓적한 폴 부양체가 구비된 폴은 지팡이 역할을 하게 되므로 좌우 중심을 잡기가 용이해진다. 이로써 발과 손을 다 사용하여 계속적으로 추진력을 얻어 상당한 속도를 낼 수 있게 되며 속도가 있는 상황에서는 서 있거나 느린 속도보다는 중심잡기도 훨씬 쉬운 수상스키 세트를 제공하게 된 것이다.

또 물 위에서 폴을 놓치는 일이 없도록 손잡이 부(43)에 손목밴드를 부착하였으며 수상스키로 전진하다가 원하는 위치에서 정지하고자 하면 상기의 폴을 들어서 전진할 때와 반대 방향으로 하여 물의 저항을 받도록 하면 될 것이다.

따라서 부양체(10)와 폴(40)이 한 조가 되어 절묘한 조화를 이루는 본 발명의 수상스키는 특별한 기술 없이도 누구나 즐길 수 있게 되었으며 특히 부양체와 폴의 저면에 마련된 수중날개로 인하여 매우 우수한 전진 기능을 제공하는 수상스키 세트이다.

도6은 부양체의 추진력을 얻기 위한 다른 실시 예로써 프로펠러를 이용한 것이며 도7은 기어시스템의 정면도와 측면도이다.

수직 래크기어(55)가 상하로 왕복운동을 하도록 되고 상기 래크기어에 맞물려 회전하되 래크기어가 상승할 때는 회전하지 않고 발로 눌러서 하강할 때만 회전되도록 된 자유기어(53)와 또 직경이 배가 되는 다수의 기어(1, 2, 3)를 이용하여 회전수를 증폭시켜서 프로펠러 축 기어(52)에 연결하여 프로펠러의 회전수를 늘리도록 하였다. 상기 래크기어는 발 지지대의 뒤꿈치 부분(14)에 연결 고정하도록 된 발판(58)에 고정되어 있으며 상기 발판은 4개의 승하강 가이드 핀(57)에 의해 흔들림 없이 상하 운동을 하도록 된다. 또 발을 들었을 때 발판의 상승이 용이하도록 승하강가이드 핀에 스프링(56)을 장치하되 밟을 때 힘의 낭비를 줄이기 위해 너무 강하지 않은 스프링을 채용하였다.

또 상기와 같이 부양체를 관통하거나 그 내부에 기어 세트를 설치함에 있어 본원에서는 도면에 도시하지 않았지만 밀폐된 공간을 확보하기 위해 별도의 격벽을 설치해야 됨을 밝혀 둔다.

도8은 상기한 기어의 원리로 메인 축을 회전시켜 3개의 프로펠러를 장치하여 실시한 예를 보여준다.

여기서는 부양체(70)의 구조와 프로펠러의 위치가 다른 것을 볼 수 있는데 프로펠러의 회전에 따라 유체의 흐름을 원활히 할 수 있도록 저면이 종 방향으로 양쪽은 높고 중앙은 둥근 터널 형태의 유체 통로(71)가 마련된 것이 특징이다. 이와 같이 중앙에 둥그렇게 마련된 유체 통로에 프로펠러를 위치하되 프로펠러가 소정의 각도만큼 아래로 향하게 되며 그 일단은 메인 샤프트(59)에서 베벨기어(60)로 연결되어 회전을 하게 된다. 또 상기의 스크루의 크기는 상기의 유체 통로 내에서 회전 가능하도록 되며 상기와 같은 구조에서는 스크루를 2개 이상 다수 설치할 수가 있어 힘의 이익률을 높일 수 있는 장점이 있다. 보통 하나의 축에 하나의 프로펠러를 장착하게 되는데 힘의 이익률을 높이기 위해 스크루의 크기를 무한정 크게 할 수 없는 상황이라면 상기와 같은 방법으로 다수의 스크루를 장치하여 일의 효율을 훨씬 높일 수 있는 것이다. 다수의 스크루를 돌리려면 그만큼 힘은 더 들지라도 힘을 낭비하지 않는 효율성을 생각해 본다면 스크루의 수를 선택적으로 조절하여 이용하면 될 것이다.

상기와 같이 더 많은 추진력을 얻을 수 있도록 프로펠러를 이용하게 되었으며 발 또는 뒤꿈치를 위아래로 반복운동을 하기만 하면 전진이 가능하도록 된 수상스키 세트를 제공하게 된다.

또 상기와 같이 프로펠러를 하나 또는 다수 이용할 경우 발판을 밟은 쪽으로 힘의 중심이 이동하여 중심을 잃을 수도 있으며 전진이 원활하지 않을 수도 있을 것이다. 즉 발판을 밟아서 프로펠러를 강하게 회전시키면 그 발만 앞으로 쭉 나아가고 다른 발은 뒤에 처지는 불균형이 발생할 경우를 대비하여 적절한 간격으로 교호 이동하도록 좌우 부양체를 소정의 로프를 이용하여 연결하거나 일체형으로 제작하는 방법을 택할 수 있다.(도9) 일체형으로 하면 좌우 발을 하나의 부양체에 지지하고 좌우 발을 상하로 움직이면서 발판을 발아주면 좌우 프로펠러가 연속 회전하면서 안전하고 자연스럽게 전진하게 되는 것이다.

또 상기와 같이 프로펠러를 하나 또는 다수를 이용하는 방법에 있어서 발판을 밟아서 축을 회전시키는 대신 소정의 모터를 이용하는 방법도 있을 것이다.(미도시) 모터를 장착하게 되면 아주 빠른 속도를 낼 수도 있어 더욱 스릴 있는 레저 스포츠를 즐길 수 있게 된다. 그러나 모터를 장착하여 너무 빠른 속도를 낼 경우 위험할 수도 있으므로 무엇보다도 안전을 고려하여야 할 것으로 본다. 이 때도 폴은 필수이다.

상기한 바와 같이 본 발명의 수상스키는 수상 레저스포츠로써 충분한 기능을 갖도록 되었으며 안전성도 충분히 고려된 수상스키 세트를 제공하게 되었다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 수상스키는 안전성과 수상스키로써의 성능이 우수하고 대체적으로 구조가 간단하여 제작이 용이 하다는 장점을 갖는다.

따라서 저렴한 비용으로 제공될 수 있고 좁은 수역에서도 즐길 수 있어 대중적인 레저 스포츠로써 충분한 것이다. 깊고 넓은 곳 보다는 오히려 수심이 낮고 잔잔한 곳이 본 발명의 수상 스키를 이용하기에 더 좋은 곳이다. 부양체를 양발에 착용하고 물위를 걷는다거나 물위에서 스키처럼 지칠 수 있다면 그 얼마나 스릴 있고 멋진 일인가? 수영을 하거나 물놀이 기구를 가지고 물속에서 노는 것과는 완전히 차원이 다를 것이다.

또 우리나라의 대부분의 스포츠는 외국에서 들어온 것뿐인데 우리나라에서 개발되어 외국으로 퍼질 수 있는 세계적인 스포츠로 발전시켜 나갈 수 있으며 수출증대 효과도 클 것으로 본다.

본 발명으로 모든 사람들이 부담 없이 멋진 수상스포츠를 즐기면서 스트레스도 풀고 건강을 유지할 수 있게 된 수상스키 세트를 제공하게 된 것이다.

Claims (7)

1. 수상스키에 있어서,

   가볍고 견고한 소재로 되며 내부가 비고 밀폐되어 인체를 부상시킬 수 있도록 충분한 부력을 갖는 크기로 되고 상판 중앙에 발 지지부가 마련되어 양발에 착용하게 되는 두개의 부양체(10)와,

   상기 부양체의 저면에 횡 방향 일정 간격으로 배치되며 각각 핀으로 흰지 결합되어 전진시 수평으로 닫히고 뒤로 밀리는 힘을 받을 시는 스토퍼(32) 장치에 의하여 하향으로 90도 이내까지만 회전되도록 된 다수의 수중날개(30)와,

   손잡이가 구비된 폴 대(41)와 상기 부양체의 축소형으로 수중날개를 포함한 폴 부양체(42)가 폴 대의 손잡이(43) 타단에 볼트 결합하여 이루어진 폴(40)을 이용하여 된 것을 특징으로 하는 수상스키 세트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 부양체(10)와 폴 부양체(40)의 내부에 이중의 안전장치로 고무 튜브와 공기 주입구가 더 마련되어 이루어진 것을 특징으로 하는 수상스키 세트.
3. 제1항에 있어서,

   흰지 연결부는 직선으로 되고 그 외의 가장자리는 안으로 구부러져 전체적으로 오목한 형상을 갖는 수중날개를 이용하여 되는 수상스키 세트.
4. 4개의 승하강 가이드 핀에 지지되며 스프링에 의해 올라오게 되는 발판은 발지지부의 뒤꿈치부분에 고정되고 상기 발판에 연결되어 수직운동을 하게 되는 수직 래크기어(55)와,

   상기 수직 래크기어에 의해서 일 방향으로만 회전 되는 프리기어(53)와,

   상기 프리기어와 결합되어 회전수를 증폭할 수 있는 다수의 기어 세트와,

   상기 기어 세트에 축 결합된 프로펠러를 전진수단으로 이용하여 된 것을 특징으로 하는 수상스키 세트.
5. 제1항과 4항에 있어서,

   종 방향으로 중앙이 둥근 터널 형태의 유체통로(71)가 마련된 부양체(70)와,

   프로펠러가 하향으로 기울어져 상기 유체 통로에 위치하되 일단은 메인 축(59)에 베벨기어(60)로 연결되어 동력을 전달 받아 회전하게 되는 다수의 프로펠러를 이용하여 된 수상스키 세트.
6. 제 4항에 있어서,

   좌우가 일체형으로 되어 하나의 상판에 양발을 지지하도록 된 부양체를 이용하여 되는 수상스키 세트.
7. 제4항에 있어서,

   소정의 모터를 이용하여 프로펠러를 구동하게 되는 것을 특징으로 하는 수상스키 세트.(미도시)