KR20050015226A

KR20050015226A - 실시간 어장정보 제공시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20050015226A
Application number: KR1020030053960A
Authority: KR
Inventors: 이주; 문영봉; 김영대; 이윤호; 송요일
Original assignee: 대한민국(관리부서:국립수산과학원)
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2005-02-21

Abstract

본 발명은 어장정보 제공시스템에 관한 것으로, 특히 양식환경변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 연안의 환경변화를 관측한 해양자료를 실시간으로 어민들에게 제공하는 어장정보 제공시스템 및 방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 연안에 설치되어 풍향, 풍속, 기온, 습도, 수온, 용존산소, 염분, pH 및 먹이생물양 등의 해양자료를 관측하고, 수집된 해양자료를 무선 송신하는 다수의 원격무선 측정기(10)와; 상기 원격무선 측정기(10)를 제어하기 위한 무선제어지령을 발생하며, 상기 원격무선 측정기(10)로부터 무선 송신되는 해양자료를 수신받아 내부 데이터베이스에 저장하고, 저장된 해양자료를 인터넷(40)과 이동통신망(50)을 통해 이용자 단말기(60)로 전송하는 어장정보서버(30)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

실시간 어장정보 제공시스템 및 방법{REALTIME FARMING FORECAST SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 실시간 어장정보 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 양식환경변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 연안의 환경변화를 관측한 해양자료를 실시간으로 양식 어민들에게 제공하는 어장정보 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.

현재, 연안국의 조업규제로 인하여 이용어장이 축소되어 어획량이 크게 감소하고 있는 반면에 국민의 생활수준의 향상으로 활어수요가 증가함에 따라 양식 수산물의 생산수요도 더욱 증가하고 있다.

우리나라의 동해안은 수심에 따라 수온의 차이가 크고, 한류와 난류의 교차로 인해 지역에 따라 환경변화가 심하게 나타나는데, 이처럼 환경변화가 심하게 발생하면 양식 수산물의 대량 폐사 등이 발생하여 양식 어민들에게 막대한 경제적인 손실을 주게 된다.

예를들어, 동해안의 유일한 양식패류인 참가리비는 1991년도에 본격적으로 양식되어 그 해 6톤이 생산되고, 이후 비약적인 양식기술의 개발로 1993년도에는 200톤, 1996년도에는 1,500톤이 생산되었다. 그러나, 이상해황에 의한 대량 폐사로 인하여 2001년도에는 1996년도의 10%인 151톤만이 생산되어 양식 어민들에게 막대한 피해를 주었다.

현재, 국립수산과학원, 국립해양조사원, 해양연구원 등에서 각 기관의 관측목적에 의거하여 우리나라 연안의 해양관측을 시행하고 있으나, 관측된 해양자료가 관련기관 및 사용자에게 신속하게 제공되지 못함에 따라 양식환경변화에 능동적으로 대처할 수 없다는 문제점이 있었다.

예를들면, 대한민국 특허출원 1998-40616호에는 해양환경 자동경보 및 양식생물보호시스템을 개시하고 있으며, 해양환경 측정수단, 설정수단, 측정치를 표시하는 표시수단, 해양환경 기준치를 저장하는 메모리, 상기 측정치와 기준치를 비교하고 출력포트 및 통신포트를 제어하는 제어부로 구성된다. 그러나, 이러한 해양환경 자동경보 장치는 실시간으로 어장의 환경정보등을 관련기관 및 사용자에게 제공하지 못하며, 연안에서 원거리에 있는 어장 정보 및 수심별 어장 정보를 제공하지 못하는 단점이 있다.

그리고, 일본 특허출원인 공개번호 특개평7-55911호에 개시된 해양관측 시스템은 GPS기술을 이용하며, 해양환경 측정을 위한 관측센서를 포함하는 부유식 부이와 기지국으로 구성된다. 그러나, 이러한 해양관측 시스템 역시 어장 정보를 실시간으로 확인하고자 하는 다수의 이용자들의 요구를 충족시켜 주지 못하는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 양식환경변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 연안의 환경변화를 관측한 해양자료를 실시간으로 다수의 양식 어민들에게 제공하는 실시간 어장정보 제공 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수심별 풍향, 풍속, 기온, 습도, 수온, 용존산소, 염분, pH 및 먹이생물양 등의 해양자료를 관측하고, 수집된 해양자료를 무선 송신하는 다수의 원격무선 측정기와; 상기 원격무선 측정기를 제어하기 위한 무선제어지령을 발생하며, 상기 원격무선 측정기로부터 무선 송신되는 해양자료를 수신받아 내부 데이터베이스에 저장하고, 저장된 해양자료를 인터넷과 이동통신망을 통해 이용자 단말기로 전송하는 어장정보서버를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 원격무선 측정기는 부표와; 상기 부표에 장착되어 풍향과 풍속을 측정하는 풍향·풍속계, 기온과 습도를 측정하는 온도·습도계, 수심별 유향·유속을 측정하는 유향·유속계, 수심별 수온, 용존산소, 염분, pH 및 먹이생물양을 측정하는 다기능 수질측정기, 영양염의 농도를 측정하는 영양염 분석기로 이루어진 다수의 측정기와; 상기 측정기에 의해 관측된 해양자료를 무선 송신하는 송수신부와; 상기 측정기의 작동을 제어하는 동시에 각 측정기에 의해 관측된 해양자료를 상기 송수신부를 통해 주기적 또는 지상의 통제센터의 요청에 따라 어장정보서버로 무선 송신하는 제어부; 및 원격무선 측정기의 동작에 필요한 전원을 발생하는 태양광 전지판을 포함하는 것을 특징으로 한다,

또한, 상기 원격무선 측정기는 위치추적장치(GPS)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 어장정보서버는 원격무선 측정기로부터 무선 송신되는 해양자료를 수신하며 각 원격무선 측정기의 동작을 제어하기 위한 무선제어지령을 송신하는 송수신부와; 상기 송수신부를 통해 수신된 해양자료를 종류별로 분류하여 저장하는 해황 DB와; 정보제공을 요청한 회원의 이용자정보가 저장되는 회원 DB; 상기 해황 DB와 회원 DB에 데이터를 저장하거나 저장된 데이터중 필요한 정보를 찾아 제공하는 데이터 처리부와; 회원이 요청한 어장정보를 해당 회원의 이동통신 단말기로 전송하는 메시지 송신부와; 상기 데이터 처리부를 제어하여 수신되는 해양자료를 해황 DB에 저장하고, 주기적으로 상기 해황 DB와 회원 DB를 액세스하여 정보 요청 회원에게 현재의 어장정보를 문자 메시지의 형태로 상기 메시지 송신부를 통해 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 실시간 어장정보 제공시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 바와같이, 어장에는 풍향, 풍속, 기온, 습도, 수온, 용존산소, 염분, pH 및 먹이생물양(식물플랑크톤의 클로로필 농도) 등을 관측하고 수집된 해양자료를 무선 송신하는 다수의 원격무선 측정기(10)가 설치된다. 이 원격무선 측정기(10)는 지상의 통제센터로부터 전송되는 무선제어지령에 따라 제어되며, 사용되는 주파수 대역에 따라 지상의 통제센터와 직접 또는 이동통신용 기지국(20)을 통해 무선 통신할 수 있도록 구성된다.

한편, 지상의 통제센터에는 어장정보서버(30)가 설치되는데, 이 어장정보서버(30)는 각 원격무선 측정기(10)를 제어하기 위한 무선제어지령을 발생하며, 또한 상기 원격무선 측정기(10)로부터 무선 송신되는 해양자료를 수신받아 내부 데이터베이스에 저장하고, 저장된 해양자료를 인터넷(40)과 이동통신망(50)을 통해 연결된 이용자 단말기(60)로 전송한다.

미설명된 도면부호 70은 관리자 또는 연구자 컴퓨터를 나타낸 것으로, 관측된 해양자료를 바탕으로 시뮬레이션을 통해 해양환경변화를 예보할 수 있도록 상기 어장정보서버(30)는 원격무선 측정기(10)를 통해 관측된 해양자료를 관리자 또는 연구자에게 제공한다.

도 2는 도 1에 도시된 원격무선 측정기의 세부 구성을 나타낸 도면으로, 도 2a는 측정기의 상단부를 나타낸 측면도이고, 도 2b는 측정기의 하단부를 나타낸 측면도이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 원격무선 측정기(10)의 상단부인 부표(11)의 상부에는 지상의 통제센터와의 통신을 위한 안테나(12)가 장착되고, 또한 풍향과 풍속을 측정하는 풍향·풍속계(13)와, 기온과 습도를 측정하는 온도·습도계(14), 및 원격무선 측정기(10)의 동작에 필요한 전원을 발생하는 태양광 전지판(15)이 각각 장착된다.

아울러, 원격무선 측정기(10)의 위치파악을 통해 자연재해로 인한 분실을 최소화하기 위하여 위치추적장치(GPS)를 상기 원격무선 측정기(10)의 상단부에 장착하는 것이 바람직하다.

한편, 원격무선 측정기(10)의 하단부인 부표(11)의 하부에는 도 2b에 도시된 것처럼 유향·유속계(16), 다기능 수질측정기(17)와 영양염 분석기(18)가 장착되는데, 상기 유향·유속계(16)는 수심 2m 간격으로 전파를 발사하여 수직적으로 14지점의 수심별 유향·유속을 측정한다. 이는 해수 흐름이 2cm/sec 이하인 경우에 먹이생물 부족으로 양식생물의 생리학적 장애를 초래할 수 있기 때문이다.

다기능 수질측정기(17)는 수심 0.5m, 15∼20m, 30∼40m에 설치되어 수심별 수온, 용존산소, 염분, pH 및 먹이생물양(식물플랑크톤의 클로로필 농도)을 30분 간격으로 측정하고, 영양염 분석기(18)는 양식생물의 양성수심에 설치되어 4∼6시간 간격으로 먹이생물의 부족과 관련된 영양염의 농도, 즉 질산(N)과 인(P)의 농도를 측정한다.

한편, 부표(11)의 내부에는 원격무선 측정기(10)의 상단부 및 하단부에 각각 장착된 다수의 측정기(13~14,16~18)를 통해 관측된 해양자료를 수집·통합하여 안테나(12)를 통해 지상의 통제센터로 전송하는 회로부가 내장된다. 미설명된 도면부호 19는 원격무선 측정기(10)를 고정하기 위한 앵커를 나타낸 것이다.

도 3은 상기된 원격무선 측정기의 회로적인 내부구성을 나타낸 블럭도로, 원격무선 측정기(10)의 상단부 및 하단부에 각각 장착된 다수의 측정기(13~14,16~18)는 원격무선 측정기(10)의 동작을 제어하는 제어부(81)에 접속되며, 아울러 안테나(12)를 통해 지상의 통제센터와의 통신을 수행하는 송수신부(82)가 상기 제어부(81)에 접속된다.

상기 제어부(81)에는 또한 메모리부(83)가 접속되는데, 이 메모리부(83)에는 각 측정기(13~14,16~18)를 통해 관측된 해양자료가 저장되는 한편 지상의 통제센터로부터 전송되는 무선제어지령의 판독을 위한 제어지령 데이터가 저장된다.

한편, 전원부(85)는 태양광 전지판(15)에 의해 발생된 전원을 회로부가 요구하는 형태와 크기로 변환하여 공급하며, 타이머(84)는 각 측정기(13~14,16~18)를 통해 관측된 해양자료를 지상의 통제센터로 전송하는 전송시기 및 각 측정기(13~14,16~18)의 작동 제어 시기를 제어부(81)에 알려주는 역활을 수행한다.

원격무선 측정기(10)의 동작을 제어하는 상기 제어부(81)는 타이머(84)를 참조하여 각 측정기(13~14,16~18)의 작동을 제어하는 동시에 각 측정기(13~14,16~18)에 의해 관측된 해양자료를 메모리부(83)에 저장하고, 주기적 또는 지상의 통제센터의 요청에 따라 메모리부(83)에 저장된 해양자료를 송수신부(82)를 통해 지상의 통제센터로 무선 송신한다.

상기한 원격무선 측정기와 서버간의 동작에 대한 실시예는 다음과 같다.

1. 00시 00분 00초

a. 원격 무선 측정기 제어부(81)에서 모드 센서에게 가동 명령 또는 전원을 공급해 줌으로써, 작동을 시작한다.

b. 센서가 안정되는(실제값에 도달하는 시간) 시간을 지연한 후 센서에서 데이터를 제공받아 메모리(83)에 저장한다.

2. 01분

공기중의 온도, 습도, 풍향풍속, 전원의 전압은 아날로그 시그널로 저장됨.

3. 02분

수질측정센서(수온, 염분, 용존산소, PH, 수심, 먹이생물)는 깊이별(표층,중층, 저층)로 식별자(ID)를 주어 원격무선측정기의 한 포트를 이용하여 SDI-12라는 통신방법에 의해 저장된다.

3. 03분에 모든 측정치가 원격무선측정기의 메모리부(83)에 모두 저장됨.

4. 설정된 시간( 예를 들어 05분)이 되면 어장정보 서보의 모뎀과 원결무서측정기의 모뎀이 연결되고 원격무선측정기의 메모리로부터 어장정보로 데이터를 복사해 온다.

여기서 상기의 방법 또는 주기 시간등을 바꾸고자 할 때에는 어장정보 서버에서 원격무선측정기의 프로그램을 바꾼 후 모뎀간 매뉴얼로 연결하고 프로그램을 저장시킨다. 그리고 관측된 데이터는 텍스트(TEXT) 파일로 저장되며 각 항목은 꺽은선 그래프 등으로 디스플레이 된다. 어장정보 서버에 저장된 데이터는 TCP/IP로 인터넷을 통해 디스플레이 되거나, 텍스트로 보여주며 단말기 또는 컴퓨터를 이용한 접속은 일반적인 고유주소로 접속하여 확인할 수 있다. 따라서, 어민들은 장소 및 시간에 관계 없이 실시간으로 상기 어장정보 서버에서 제공되는 정보를 확인할 수 있다.

도 4는 지상의 통제센터에 설치되는 어장정보서버의 내부 구성을 나타낸 블럭도로, 연안에 설치된 원격무선 측정기(10)로부터 무선 송신되는 해양자료를 수신하며 각 원격무선 측정기(10)의 동작을 제어하기 위한 무선제어지령을 송신하는 송수신부(31)가 어장정보서버(30)의 제어부(32)에 접속되어 있다.

또한, 상기 송수신부(31)를 통해 수신되는 해양자료가 저장되는 해황 DB(34)와 정보제공을 요청한 이용자의 회원 DB(35)가 데이터 처리부(33)를 통해 상기 제어부(32)에 접속되어 있는데, 데이터 처리부(33)는 제어부(32)의 제어에 따라 송수신부(31)를 통해 수신되는 해양자료를 해황 DB(34)에 저장하며 또한 회원 가입된 이용자정보, 예를들어 회원 ID, 비밀번호, 이동전화번호, 정보요청지역 등을 회원 DB(35)에 저장하고, 아울러 제어부(32)의 요청에 따라 해황 DB(34)와 회원 DB(35)를 액세스하여 필요한 정보를 찾아 제공하는 역활을 수행한다.

한편, 회원이 요청한 지역의 어장정보를 문자 메시지의 형태로 이동통신망 (50)을 통해 해당 회원의 이동통신 단말기(60)로 전송하는 메시지 송신부(36)가 상기 제어부(32)에 접속되어 있으며, 또한 상기 제어부(32)는 인터페이스부(37)를 통해 인터넷(40)과 접속되어 있다.

상기 어장정보서버(30)의 제어부(32)는 원격무선 측정기(10)로부터 송신된 해양자료의 수신이 확인되면 데이터 처리부(33)를 제어하여 수신되는 해양자료를 해황 DB(34)에 저장하고, 상기 해황 DB(34)와 회원 DB(35)를 액세스하여 예를들어 3회/일의 주기로 메시지 송신부(36)를 통해 정보제공을 요청한 회원의 이동통신 단말기(60)로 현재의 어장정보를 문자 메시지의 형태로 전송한다.

미설명된 도면부호 38은 원격무선 측정기(10)를 제어하는 제어지령을 입력하기 위한 키입력부를 나타낸 것이다.

다음에는 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 실시간 어장정보 제공시스템의 어장정보 제공방법을 설명한다.

상기된 것처럼, 원격무선 측정기(10)는 다수의 측정기(13~14,16~18)를 통해 관측된 해양자료를 주기적 또는 지상의 통제센터의 요청에 따라 무선 전송하는데, 이 해양자료는 어장정보서버(30)의 해황 DB(34)에 축적되고, 또한 어장정보서버 (30)의 회원 DB(35)에는 회원 ID, 비밀번호, 이동전화번호, 정보요청지역 등의 이용자정보가 저장된다.

이와 같이 해황 DB(34)와 회원 DB(35)에 데이터가 저장된 상태에서 도 5에 도시된 것처럼 기설정된 어장정보 통보시각, 예를 들어 3회/일로 설정된 어장정보 통보시각이 되면(S101), 어장정보서버(30)의 제어부(32)는 데이터 처리부(33)를 통해 해황 DB(34)와 회원 DB(35)를 액세스하여 정보 요청 회원과 해당 회원의 이동전화번호, 정보 요청 지역과 해당 지역의 염분, 수온, 용존산소, pH, 유향유속, 기상자료, 먹이생물 등의 어장정보를 검색하고 이를 메시지 송수신부(36)를 통해 문자메시지의 형태로 해당 회원의 이동통신 단말기(60)로 전송한다(S102~S104).

한편, 특정지역의 어장정보를 원하는 이용자가 인터넷(40)을 통해 어장정보서버(30)에 접속되면(S105), 상기 어장정보서버(30)는 도 6에 도시된 것처럼 어장정보 제공을 위한 인터넷 홈페이지를 사용자 컴퓨터(60)에 디스플레이시키고, 이용자의 정보요청에 따라 데이터 처리부(33)를 통해 해황 DB(34)를 액세스하여 이용자가 요청한 어장정보, 예를들어 도 7에 도시된 것처럼 이용자가 요청한 지역의 어장정보를 제공한다(S106~S108).

상기와 같이 본 발명은 연안의 환경변화를 관측한 해양자료를 문자메시지 또는 인터넷을 통해 실시간으로 제공함에 따라 양식 어민들은 양식환경변화에 능동적으로 대처할 수 있다. 따라서, 이상해황으로 인한 양식 어민들의 피해를 최소화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 어장정보 제공시스템의 전체 구성을 나타낸 도면,

도 2는 도 1의 원격무선 측정기의 세부 구성을 나타낸 도면으로,

도 2a는 측정기의 상단부를 나타낸 측면도,

도 2b는 측정기의 하단부를 나타낸 측면도,

도 3은 도 2의 원격무선 측정기의 회로적인 내부 구성을 나타낸 블럭도,

도 4는 도 1의 어장정보서버의 내부 구성을 나타낸 블럭도,

도 5는 본 발명에 따른 어장정보 제공방법의 흐름도,

도 6은 어장정보 제공을 위한 인터넷 홈페이지의 일예를 나타낸 도면,

도 7은 이용자에게 제공되는 어장정보의 일예를 나타낸 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 원격무선 측정기 11 : 부표

12 : 안테나 13 : 풍향·풍속계

14 : 온도·습도계 15 : 태양광 전지판

16 : 유향·유속계 17 : 다기능 수질측정기

18 : 영양염 분석기 30 : 어장정보서버

40 : 인터넷 50 : 이동통신망

60 : 이용자 단말기

Claims

수심별 풍향, 풍속, 기온, 습도, 수온, 용존산소, 염분, pH 및 먹이생물양 등의 해양자료를 관측하고, 수집된 해양자료를 무선 송신하는 다수의 원격무선 측정기(10)와;

상기 원격무선 측정기(10)를 제어하기 위한 무선제어지령을 발생하며, 상기 원격무선 측정기(10)로부터 무선 송신되는 해양자료를 수신받아 내부 데이터베이스에 저장하고, 저장된 해양자료를 인터넷(40)과 이동통신망(50)을 통해 이용자 단말기(60)로 전송하는 어장정보서버(30)를 구비하는 것을 특징으로 하는 실시간 어장정보 제공시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 원격무선 측정기(10)는,

부표(11)와;

상기 부표(11)에 장착되어 풍향과 풍속을 측정하는 풍향·풍속계(13), 기온과 습도를 측정하는 온도·습도계(14), 수심별 유향·유속을 측정하는 유향·유속계(16), 수심별 수온, 용존산소, 염분, pH 및 먹이생물양을 측정하는 다기능 수질측정기(17), 영양염의 농도를 측정하는 영양염 분석기(18)로 이루어진 다수의 측정기와;

상기 측정기에 의해 관측된 해양자료를 무선 송신하는 송수신부(82)와;

상기 측정기의 작동을 제어하는 동시에 각 측정기에 의해 관측된 해양자료를 상기 송수신부(82)를 통해 주기적 또는 지상의 통제센터의 요청에 따라 어장정보서버로 무선 송신하는 제어부(81); 및

원격무선 측정기(10)의 동작에 필요한 전원을 발생하는 태양광 전지판(15)을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 어장정보 제공시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 원격무선 측정기(10)는,

위치추적장치(GPS)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 어장정보 제공시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 어장정보서버(30)는,

상기 원격무선 측정기(10)로부터 무선 송신되는 해양자료를 수신하며 각 원격무선 측정기(10)의 동작을 제어하기 위한 무선제어지령을 송신하는 송수신부(31)와;

상기 송수신부(31)를 통해 수신된 해양자료가 종류별로 구분되어 저장되는 해황 DB(34)와;

정보제공을 요청한 회원의 이용자정보가 저장되는 회원 DB(35);

상기 해황 DB(34)와 회원 DB(35)에 데이터를 저장하거나 저장된 데이터중 필요한 정보를 찾아 제공하는 데이터 처리부(33)와;

회원이 요청한 어장정보를 해당 회원의 이동통신 단말기(60)로 전송하는 메시지 송신부(36)와;

상기 데이터 처리부(33)를 제어하여 수신되는 해양자료를 해황 DB(34)에 저장하고, 주기적으로 상기 해황 DB(34)와 회원 DB(35)를 액세스하여 정보 요청 회원에게 현재의 어장정보를 문자 메시지의 형태로 상기 메시지 송신부(36)를 통해 전송하는 제어부(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 어장정보 제공시스템.
실시간 어장정보 제공 방법에 있어서,

어장에 설치된 다수의 원격무선측정기에 의해 수심별 풍향, 풍속, 기온, 습도, 수온, 용존산소, 염분, pH 및 먹이생물양 등의 해양자료를 관측하는 과정;

상기 수집된 해양자료를 모뎀을 통해 소정 서버로 전송하는 과정;

상기 서버는 수신되는 해양자료를 구분하여 내부 데이터베이스에 저장하는 과정;

이용자의 요구에 따라, 상기 저장된 해양자료를 인터넷과 이동통신망을 통해 이용자 단말로 제공하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 실시간 어장정보 제공 방법.