KR20100019262A - 집어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집어를 위해 다수의 집어등이 선박의 지지장치에 어레이되게 설치된 집어시스템에 관한 것으로서, 선박의 지지장치에 장착되며 상관색온도가 9,000°K 내지 15,000°K인 광을 출사하는 발광모듈이 장착된 제1집어등과, 선박의 지지장치에 장착되며 상관색온도가 5,000°K 내지 8,000°K인 광을 출사하는 발광모듈이 장착된 제2집어등을 구비한다. 이러한 집어시스템에 의하면, 집어에 필요한 조사 각도 및 집어에 효율적인 광을 출사할 수 있으면서도 방열효율도 높일 수 있어 에너지 및 광이용 효율을 높일 수 있는 장점을 제공한다. 또한, 청색광만을 사용하는 집어등과 비교하여 백색광을 사용하기 때문에 어선에서 작업하는 작업자가 작업대상 물체의 색상 판별이 용이하고 편안한 조명환경을 제공받을 수 있어 조업효율도 향상시킨다.

Description

집어시스템{fish luring lamp system}

본 발명은 집어시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 발광다이오드를 이용한 집어시스템에 관한 것이다.

오징어나 갈치를 효과적으로 어획하기 위해 대상 어종을 유집하는 집어등이 일반적으로 널리 사용되고 있다.

현재, 채낚시 어업을 하는 어선들의 집어등을 밝히는 데 사용되는 발전기에 소요되는 유류비는 조업을 위한 전체 유류비의 60% 이상을 차지하고 있을 뿐만 아니라 집어등 교체 경비를 합하면 전체 조업경비의 40% 이상을 차지할 정도로 큰 부담이 되고 있다. 또한 근년에 들어와서는 날로 치솟는 고유가로 인해 어업경영에 막대한 지장을 초래하고 있는 실정이다.

오징어 집어등으로서는 메탈 할라이드 램프가 대부분 이용되고 있다.

그런데, 메탈 할라이드 램프는 통상 소비전력이 1KW 내지 3KW 정도로 매우 커서 전력소모가 많고, 발광시 유리표면의 온도가 매우 높아서 화재 또는 작업자에게 화상을 입힐 염려가 있으며, 수명이 약 3,000 시간 정도로 짧은 단점들을 안고 있다. 또한, 메탈 할라이드 램프는 약 4 내지 5개월 사용하면 집어 성능이 떨어 져 교체해야 하고, 무게가 무겁고 부피가 큰 안정기가 필요하기 때문에 조명에 필요한 부가 설비가 증가 되고, 이러한 부가 설비의 점유에 의해 생선을 저장하기 위한 어창 용적이 감소하게 되는 단점도 있다.

그 밖에도 메탈 할라이드 램프의 빛은 유리구를 통해 공간의 모든 방향으로 방사되기 때문에 집어에 필요한 조사 범위 이외의 영역인 하늘과 갑판에 전체 광량의 60% 내지 70%이상이 불필요하게 소진되고, 메탈할라이드 램프에서 출사되는 광이 적외선 영역에서부터 일부 자외선 영역의 빛까지 발생되고 있어 집어 대상 어류 예를 들면 오징어의 집어에 효율적인 파장 대역의 광 이외의 파장 대역의 광도 출사되기 때문에 전반적으로 집어를 위한 광이용 효율도 크게 떨어지는 단점이 있다.

한편, 청색파장의 빛이 오징어 집어에 효과적이고, 해수에서의 침투깊이가 다른 파장에 비하여 길기 때문에 일부에서 청색 파장의 광을 출사하는 집어등을 시도하고 있지만, 백색광 조명에 비교하여 작업자의 피로도를 증가시켜 조업효율을 저하시키는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 발광다이오드를 이용하여 집어 대상 어류의 집어에 효율적인 파장의 광과, 광출사 각도를 한정되게 제공하여 광이용 및 집어 효율 뿐만아니라 작업자의 작업효율도 높일 수 있는 집어시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 발광다이오드를 이용한 집어등 기구의 방열효율을 높일 수 있도록 된 집어시스템을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 집어시스템은 집어를 위해 다수의 집어등이 선박의 지지장치에 어레이되게 설치된 집어시스템에 있어서, 상기 선박의 지지장치에 장착되며 상관색온도가 9,000°K 내지 15,000°K인 광을 출사하는 발광모듈이 장착된 제1집어등과; 상기 선박의 지지장치에 장착되며 상관색온도가 5,000°K 내지 8,000°K인 광을 출사하는 발광모듈이 장착된 제2집어등;을 구비한다.

바람직하게는 상기 제1 및 제2집어등은 광출사 각도가 60 내지 70°이다.

또한, 상기 제1집어등은 수면을 향해 광이 조사될 수 있게 상기 지지장치에 설치되되 수면과 나란한 기준선에 대해 광축과의 사이각이 35 내지 45°가 되게 설치되고, 상기 제2집어등은 수면을 향해 광이 조사될 수 있게 상기 지지장치에 설치되되 수면과 나란한 기준선에 대해 광축과의 사이각이 10 내지 20°가 되게 설치된 것이 바람직하다.

상기 지지장치는 상기 선박에 상호 이격되게 설치된 지지대와; 상기 지지대 사이에 연결된 제1 지지선과; 상기 제1지지선보다 높은 위치상에서 상기 지지대 사이에 연결된 제2지지선과; 상기 제1 및 제2 지지선을 가로지르는 방향으로 연결된 서포트바;를 구비하고, 상기 제1집어등은 상기 서포트바 사이에 장착되어 있고, 상기 제2집어등은 상기 제1집어등 보다 높은 위치에서 상기 서포트 바 사이에 장착된다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 및 제2집어등 각각은 상부가 열리되 하방으로 진행될 수 록 폭이 점진적으로 좁아지게 형성된 수용홈을 갖는 본체와; 상기 본체의 상기 수용홈의 바닥면에 장착되어 상기 수용홈의 개구를 향해 광을 출사할 수 있도록 복수 개의 발광다이오드가 마련된 발광모듈과; 상기 본체의 수용홈의 개구를 폐쇄하도록 상기 본체에 결합되는 캡;을 구비한다.

또한, 상기 본체에는 상기 본체의 길이방향을 가로지르는 방향을 따라 상기 본체의 일 측면에서 저면 및 타측면까지 연장되게 상기 본체로부터 돌출된 방열편이 상기 본체의 길이방향을 따라 상호 이격되게 다수 형성되어 있고, 상기 본체의 상면에는 가장자리를 따라 외측으로 확장되게 형성된 리브가 형성되어 있고, 상기 리브에는 상기 방열편 사이 영역에 해당하는 위치에서 대류를 촉진하도록 상하로 관통되는 통기공이 길이방향을 따라 다수 이격되게 형성된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 본체에는 냉각수가 유통될 수 있는 냉각수 유통관;이 더 구비되고, 상기 냉각수 유통관 상호간을 상호 연결하는 연결 관과; 상기 연결관을 통해 유출되는 냉각수를 압축하는 압축기와; 상기 압축기에 의해 압축된 냉각수를 응축하여 상기 냉각수 유통관을 통해 공급하는 응축유니트;를 더 구비한다.

바람직하게는 상기 발광다이오드의 구동을 제어하는 제어부;를 더 구비하고, 상기 제어부는 구동온모드시 상기 발광다이오드가 온/오프를 반복하면서 점멸되게 구동하되, 점등유지시간과 소등유지시간 각각은 0.1 내지 0.3초가 적용된다.

본 발명에 따른 집어시스템에 의하면, 집어에 필요한 조사 각도 및 집어에 효율적인 광을 출사할 수 있으면서도 집어등의 방열효율도 높일 수 있어 에너지 및 광이용 효율을 높일 수 있는 장점을 제공한다. 또한, 청색광만을 사용하는 집어등과 비교하여 백색광을 사용하기 때문에 어선에서 작업하는 작업자가 작업대상 물체의 색상 판별이 용이하고 편안한 조명환경을 제공받을 수 있어 조업효율도 향상시킨다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 집어시스템을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 집어등이 선박에 장착된 집어시스템을 나타내 보인 정면도이고, 도 2는 도 1의 집어등을 분리하여 나타내 보인 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면 집어시스템(10)은 지지대(12), 제1 및 제2 지지 선(21)(22), 서포트 바(30), 제1집어등(100a)과 제2집어등(100b)을 구비한다.

지지장치는 지지대(12), 제1 및 제2 지지선(21)(22), 서포트바(30)를 구비한다.

지지대(12)는 선박(50)에 상호 이격되게 설치되어 있다.

제1 지지선(21)은 지지대(12) 사이에 연결되어 있다.

제2지지선(22)은 제1지지선(21)보다 높은 위치상에서 지지대(12) 사이에 연결되어 있다.

제1 및 제2 지지선(21)(22)은 다수의 제1 및 제2집어등(100a)(100b)을 지지할 수 있는 철선을 적용하는 것이 바람직하다.

서포트 바(30)는 제1 및 제2 지지선(21)(22)을 가로지르는 방향으로 즉 수직방향으로 제1 및 제2 지지선(21)(22) 사이에 연결되어 있다.

제1집어등(100a)은 서포트바(30) 사이에 수평방향으로 열을 지어 다수가 장착되어 있고, 제2집어등(100b)은 제1집어등(100a) 보다 높은 위치에서 수평방향을 열을 지어 다수가 서포트 바(30) 사이에 장착되어 있다.

제1집어등(100a)은 상관색온도(Correlated Color Temperature)가 9,000°K 내지 15,000°K인 광을 출사하는 발광모듈이 적용된다.

또한, 제2집어등(100b)은 상관색온도가 5,000°K 내지 8,000°K인 광을 출사하는 발광모듈이 장착된다.

제1 및 제2 집어등(100a)(100b)에 적용되는 발광모듈(130)의 발광다이오드(135)는 각각 발광 상관색온도 또는 색상을 제외하고 나머지 구조는 동일한 것이 적용되는 것이 바람직하고, 이하에서는 설명의 편의상 집어등으로 총칭하여 그 상세구조를 도 2 및 도 3을 함께 참조하여 설명한다.

집어등(100a)(100b)은 본체(110), 발광모듈(130) 및 캡(150)을 구비한다.

본체(110)는 직사각통형 형태로 형성된 구조가 적용되었고, 기능적으로 구분하면 몸체(111), 방열편(116) 및 리브(118)를 갖는 구조로 되어 있다.

본체(110)의 몸체(111)는 상부가 열린 사각형 개구를 갖으며, 하방으로 진행될 수 록 폭이 점진적으로 좁아지게 테이퍼진 형상으로 형성된 수용홈(112)을 갖는다.

본체(110)에서 출사되는 광의 방사각은 60 내지 70°가 되게 형성된다.

본체(110)의 몸체(111)에는 후술되는 캡(150)을 장착하기 위한 안착홈(117)이 상부에 형성되어 있다.

안착홈(117)은 캡(150)이 장착된 상태에서 본체(110)의 상면 이하의 높이로 장착될 수 있게 본체(110) 내에 하방으로 후퇴되게 형성되어 있다.

몸체(111)의 수용홈(112)을 형성하는 부분으로서, 몸체(111)의 길이방향을 따라 상호 대향되는 내벽(113) 상호간의 사이각(a)은 60 내지 70°로 적용되는 것이 바람직하다.

도시된 예와 다르게 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상부가 열리고 하방으로 진행할 수록 점진적으로 폭이 좁아지게 테이퍼진 반사갓(250)이 몸체(111) 내에 결합되는 방식이 적용될 수 있고, 이 경우 2차 수용홈을 형성하는 반사갓(250)의 상호 대향되는 내벽(213) 상호간의 사이각(b)이 60 내지 70°로 적용되게 형성하는 것이 바람직하다. 반사갓(250)의 저면에는 발광다이오드(135)가 노출될 수 있게 투광홀이 형성되어 있다.

반사갓(250)은 내측면이 경면처리된 알루미늄 판재를 사용하거나, 내측면이 고반사율을 갖도록 은 또는 니켈 도금처리된 것을 적용하는 것이 바람직하다.

한편, 이러한 몸체(111)를 지지선(21)(22)에 결합하기 위한 서포트 바의 구조를 도 6 내지 도 8을 함께 참조하여 설명한다.

먼저, 몸체(111)의 양단에 'ㄱ'자 형으로 형성된 제1브라켓(120)을 저면에서 볼트와 같은 고정부재를 이용하여 고정하고, 제1브라켓(120)의 측면에 형성된 홀은 서포트바(30)에 대응되게 형성된 관통홀(32a)(32b)과 함께 볼트(340)와 같은 고정부재를 이용하여 고정할 수 있도록 되어 있다. 서포트바(30)는 집어등(100a)(100b)을 고정하기 위한 제1브라켓(120)과 지지선(21)(22)과의 의 결합방향을 각각 맞추기 위해 길이방향으로 트위스트되게 절곡된 부분을 갖는 구조로 되어 있다.

또한, 서포트바(30)는 중간에 집어등(100a)(100b)을 결합하기 위한 두개의 결합홀(32a)(32b)이 상호 이격되어 형성되어 있고, 상단에는 제2지지선(22)을 감쌀 수 있게 절곡되어 하부가 열린 클립부분(33)이 형성되어 있다. 클립부분(33)은 볼트가 삽입될 수 있게 대향되는 부분 각각에 결합홀이 형성되어 있다. 또한, 서포트바(30)의 하단에는 제1지지선(21)을 일부 에워싸게 지지할 수 있게 반원형 수용홈이 형성된 제2브라켓(122)이 볼트(340)와 같은 고정부재에 의해 결합할 수 있도록 결합홀(36)이 형성되어 있다.

한편, 몸체(111)를 지지하는 지지구조는 도시된 예와 다른 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.

이러한 지지장치에 의해 장착된 제1 집어등(100a) 및 제2집어등(100b)은 선박(50)에서 출사되는 광의 출사방향이 상호 다르게 장착된다.

제1 집어등(100a)은 선박으로부터 가까운 수 미터 내지 수십미터의 근거리 부분 아래의 심층 예를 들면 수심 100m 내지 200m에 있는 집어대상 어류를 상층으로 유도하여 집어할 수 있도록 도 9에 도시된 바와 같이 제1 집어등(100a)에서 출사되는 광의 방사각(P1)의 중심에 해당하는 광축이 수면을 향하되 수면(So)과 나란한 기준선(S1)과 광축과의 사이각(P1a)이 35 내지 45°가 되게 설치된다.

또한, 제2집어등(100b)은 선박으로부터 원거리 예를 들면 수십미터 내지 수백미터에 있는 표층 수면부터 수십미터 깊이 내에 있는 집어대상 어류를 선박 부근으로 집어대상 어류의 집어를 유도할 수 있도록 도 9에 도시된 바와 같이 제2집어등(100b)에서 출사되는 광의 방사각(P2)의 중심에 해당하는 광축이 수면을 향하되 수면(So)과 나란한 기준선(S2)과 광축과의 사이각(P2a)이 10 내지 20도가 되게 설치된다.

여기서, 제2집어등(100b)에서 출사되는 광 중 수면과 나란한 방향에 대해 20 내지 30°도 정도 상향으로 광을 출사할 수 있도록 설치하는 이유는 파도에 의해 선박(50)이 좌우로 기울어져 요동되는 것을 고려한 것으로 선박(50)이 기울어졌을 때 과도하게 선박 인근으로만 광이 조사됨으로써 원거리에 있는 집어대상 어류의 집어 효율의 저하를 막을 수 있도록 한 것이다. 따라서, 선박(50)이 기울어졌을 때에도 수면(So)과 나란한 기준선(S2)을 향하는 광이 있도록 함으로써 원거리에 있는 집어대상 어류의 집어유도를 지속적 유도할 수 있다.

이러한 집어등(100a)(100b) 배열구조에서, 제1집어등(100a)에서 출사되는 상관색온도 9,000°K 내지 15,000°K의 광에는 해수에서의 광흡수율이 낮은 청색파장의 성분이 상대적으로 많아 선박 부근에서 수면 깊숙이 침투시킬 수 있는 장점이 있고, 제2집어등(100b)에서 출사되는 상관색온도 5,000°K 내지 8,000°K인 광은 해상안개나 공기 중에서의 광흡수율이 낮은 파장이 긴 성분이 상대적으로 많아서 원거리까지의 전달 효율을 높임으로써, 선박 부근의 심층 및 원거리의 표층의 집어대상어류를 집어하기 위하 집어 효율을 높일 수 있다.

한편, 도시된 예와 다르게 제1 및 제2집어등(100a)(100b)은 상호 수평상으로 열을 지어 배열되되 앞서 설명된 바와 같이 광축이 상호 다르게 배열되거나, 지지선을 중앙에 일열로만 배열하고 양방향으로 방향을 바꾸어가면서 교번적으로 설치할 수 있음은 물론이다.

다시 도 2를 참조하여 설명하면, 방열편(116)은 몸체(111)의 길이방향과 직교하는 방향을 따라 일 측면에서 저면 및 타측면까지 연장되게 몸체(111)로부터 돌출되게 형성되어 있다. 이러한 방열편(116)들은 몸체(111)의 길이방향을 따라 상호 이격되게 다수 형성되어 있다.

리브(118)는 몸체(111) 상면 가장자리를 따라 수평방향으로 외측으로 확장되게 형성되어 있다.

리브(118)에는 방열편(116) 사이 영역에 해당하는 위치에서 대류를 촉진하도록 상하로 관통되는 통기공(119)이 길이방향을 따라 다수 이격되게 형성되어 있다.

본체(110)는 해상에서의 부식을 방지하기 위해 페인트로 도장된 금속소재를 적용하고, 여기서 금속소재는 방열효율이 높은 알루미늄를 적용하는 것이 바람직하다.

발광모듈(130)은 본체(110)의 수용홈(112)의 바닥면에 장착되어 수용홈(112)의 개구를 향해 광을 출사할 수 있도록 회로기판(131)에 복수개의 발광다이오드(135)가 장착되어 있다.

회로기판(131)은 방열성이 좋은 MCPCB(Metal Cored Printed Circuit Board)를 적용한다.

발광다이오드(135)는 앞서 설명된 바와 같이 상관색온도가 5,000°K 내지 8,000°K 또는 9,000°K 내지 15,000K인 백색광을 출사하는 것이 적용된다.

본 실시예로서 청색 발광다이오드칩에 백색광을 출사할 수 있는 형광체 예를 들면 YAG 형광체 또는 실리케이트 계통의 형광체를 도포하여 6500°K의 상관색온도를 갖게 제작된 발광다이오드(135)에 대한 출사광의 스펙트럼을 분석한 결과가 도 10에 도시되어 있다. 도 10을 통해 알 수 있는 바와 같이 60%이상의 광이 오징어 집어에 효율적인 청색에서 녹색계열 범위 파장인 440nm 내지 460nm 대역 및 510 내지 560nm대역에 분포한다.

한편, 청색 발광다이오드칩에 백색광을 출사할 수 있게 형광체 예를 들면 YAG 형광체 또는 실리케이트 계통의 형광체를 도포하여 10,000°K의 상관색온도를 갖게 제작된 발광다이오드(135)에 대한 출사광의 스펙트럼을 분석한 결과가 도 11에 도시되어 있다. 여기서 상관색온도 차이를 발생시키는 방법의 예로서 적용하는 형광체와 봉지재로 사용하는 투명실리콘과의 배합 중량비율을 조절하면 된다.

도 11을 통해 알 수 있는 바와 같이 상관색온도의 상승에 의해 440nm 내지 460nm 대역의 광량비중이 도 10의 6,500°K의 상관색온도 보다 더 증가 된다.

캡(150)은 본체(110)의 수용홈(112)의 개구를 폐쇄하도록 본체(110)에 결합되어 있다.

바람직하게는 캡(150)은 투명소재로 형성된다.

참조부호 154는 캡(150)과 본체(110)의 안착홈(117) 사이에 삽입되는 실링용 패드이다.

한편, 캡(150)이 곡률을 갖는 렌즈형태로 적용되는 경우 본체(110)에서 출사되는 광의 방사각이 60 내지 70°가 되도록 몸체(111)의 수용홈 구조 및 캡(150)의 곡률을 적절하게 적용하면 된다.

이러한 구조의 집어등(100a)(100b)은 발광다이오드(135)에서 발생되는 열이 회로기판(131) 및 본체(110)를 통해 방열될 수 있어 고출력화가 가능하고, 출사되는 광의 파장 대역이 오징어 집어에 효율적인 440nm 내지 460nm 대역 및 510 내지 560nm 대역이면서도 광출사 각도가 60 내지 70°로 제한됨으로써 광이용 효율을 높일 수 있는 장점을 제공한다.

한편 집어등의 또 다른 구조를 도 12를 참조하여 설명한다.

도 12를 참조하면, 집어등의 본체는 방열용 메인기판(410), 회로기판(430), 반사경(470)을 구비한다.

방열용 메인기판(410)은 금속소재로 된 판형의 베이스 플레이트(412)와, 베 이스 플레이트(412) 위에 형성된 절연층(414) 및 절연층(414) 위에 도전소재로 형성된 도전 패턴(416)을 갖는 구조로 되어 있다.

발광다이오드(135)은 도전패턴(116)을 통해 회로기판(430)과 접속된다.

회로기판(430)은 방열용 메인기판(410)의 가장자리부분에 장착되어 도전패턴(416) 과 전선 접속용 단자패드(434)를 상호 전기적으로 접속시킨다.

반사경(470)은 회로기판(430) 상부에 접합되어 있다.

반사경(470)은 발광다이오드(135)으로부터 측면으로 출사된 광을 전방으로 집속할 수 있게 형성되어 있다.

즉, 반사경(470)은 발광다이오드(135)가 노출될 수 있게 중앙에 상부가 넓고 하부가 좁은 상하 관통형 개구를 갖는 구조로 되어 있다.

투명캡(490)은 반사경(470)의 개구를 밀폐되게 폐쇄하면서 광을 투과시킬 수 있도록 반사경(470)의 상단에 형성된 안착홈을 통해 결합되어 있다.

투명캡(490)은 확산 또는 집광을 유도하기 위한 프레즈넬 렌즈 구조 또는 또 다른 형태의 렌즈구조로 형성된 것이 적용될 수 있다. 또한, 투명캡(490)은 도시된 예와 다르게 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명소재로 반사경(470) 내부공간을 충진하여 형성될 수도 있다.

참조부호 530은 베이스 플레이트(412) 하부에 접합된 보조 플레이트이다.

보조 플레이트(530)는 방열능력을 확장하기 위해 적용된 것으로 방열능력이 높은 금속소재 예를 들면 알루미늄 또는 구리 소재로 형성된 것을 적용한다.

전선(520)은 피복된 심선이 단자 패드(434)에 삽입되어 단자패드(434)와 납 땜에 의해 결합되어 있다.

한편, 캡슐 몰딩부(540)는 방수성과 염수에 대한 내부식성을 확보하기 위해 형성된 것으로 보조 플레이트(530)의 저부가 노출되게 투명캡(490)의 가장자리 영역으로부터 회로기판(430), 보조 플레이트(530)의 측면까지 밀폐되게 몰딩 처리되어 있다. 캡슐 몰딩부(540)는 방수성과 부식에 강한 소재 예를 들면 에폭시, 우레탄 소재 그 밖의 플라스틱소재를 적용하여 몰딩하면 된다.

또한, 방열능력을 확장하기 위해 저부에 상호 이격된 다수의 방열편(552)이 지지플레이트(551)에 어레이된 방열핀 구조체(550)가 보조 플레이트(530)의 저부에 결합된 구조가 도시되어 있고, 도 13에는 냉각수가 유통될 수 있는 냉각수 유통관(570)이 보조 플레이트(530)의 저부에 결합된 구조가 도시되어 있다.

냉각수 유통관(570)은 도 2의 본체(110)에도 형성될 수 있음은 물론이다.

한편, 냉각수 유통관(570)이 적용되는 경우 도 14에 도시된 바와 같이 냉각수 유통관(570) 상호간을 연결관(610)을 통해 직렬상으로 연결하고, 냉각수의 출구측에 접속된 연결관(610a)을 통해 유출되는 냉각수를 압축하는 압축기(620)와, 압축기(620)에서 압축된 냉각수를 응축하는 응축유니트(630)를 설치하여 입구측 연결관(610b)을 통해 냉각수를 공급할 수 있는 냉각시스템을 적용할 수 있다.

참조부호 632는 응축용 팬이고, 참조부호 640은 냉각수 보조 탱크이다.

한편, 발광모듈(130)은 연속구동방식모다 점멸을 반복하는 구동이 집어효율이 높음을 확인하였고, 이러한 점멸구동의 제어회로의 일 예가 도 15에 도시되어 있다.

도 15를 참조하면, 제어부(미도시)로부터 제어신호 입력단자(161)를 통해 입력되는 구동신호에 따라 스위칭 소자인 FET(167)를 제어하는 구동부(163)에 의해 발광다이오드(135)를 온/오프 구동한다. 참조부호 165는 버퍼이다.

이러한 발광모듈을 구동하는 구동온모드시 제어부는 발광다이오드가 온/오프를 반복하면서 점멸되게 구동하되, 점등유지시간과 소등유지시간 각각은 0.1 내지 0.3초가 되게 하는 것이 바람직하다.

한편, 오징어 집어를 위한 반응 특성을 알아보기 위해 어획한 살오징어를 수조에 넣고 시험을 수행하였다. 어획된 살오징어는 수조에 넣은 후 2-3일을 경과한 후에는 빛에 대하여 반응하는 정도가 떨어지기 때문에 어군행동 실험은 전날 밤 어획한 살오징어를 당일 아침에 수조에 넣고 순치시킨 후, 당일 밤 해가 진후부터 수행하였다. 수조의 수온은 실험일자에 따라 10-23℃ 범위였으며, 수온에 대한 영향이 없도록 실험의 유형을 고르게 분포하였다.

< 실험수조 및 장치 >

살오징어의 어군행동 관찰을 용이하게 하고 이동거리를 정량적으로 나타내기 위하여 실험 수조는 길이는 20m, 폭과 높이는 각각 0.8m이고 바닥으로부터 수면까지의 높이는 0.7m로 하였다. 또한 20m 수조를 1.25m씩 16개 구간으로 나누어 빛에 일정시간 유집된 살오징어의 위치를 파악할 수 있도록 하였다.

실험에 사용한 LED 램프는 1W LED 소자를 7×7로 배열한 약 50W의 램프를 사용하였으며 램프의 종류는 파장에 따라 나타나는 백색, 적색, 황색, 녹색, 청색 계열의 5종을 각각 적용하였다. 또한, 램프 앞쪽에는 각 30°인 반사갓을 부착하였고 첫 번째 구간 바닥과 두 번째 구간 바닥의 경계에서 빛의 양음이 위치하도록 LED 램프의 각도를 맞추었다. 이렇게 한 것은 살오징어의 음영 영역에 대한 특성도 확인하기 위한 것이다.

먼저, 첫번째 실험은 어두운 곳에서 수조의 한쪽에만 5종의 램프를 각각 차례로 위치시키고 살오징어 30마리를 수조의 한가운데로 길이 방향 1m의 폭 구간에 가둔 후, 빛을 약 30초간 비추고 그물틀을 제거하여 자유롭게 움직일 수 있도록 하고, 5분이 경과한 다음, 각 구간별 살오징어의 개체수를 기록하였다. 두 번째 실험은 파장이 서로 다른 LED 램프 2종을 수조의 양끝에 위치시켜 서로 마주보도록 정렬시키고 첫 번째 실험과 마찬가지로 살오징어 30마리를 수조의 한가운데로 길이 방향 1m의 폭 구간에 가둔 후, 빛을 약 30초간 비추고 그물틀을 제거하여 5분이 경과한 다음의 각 구간별 살오징어의 개체수를 기록하였다. 세 번째 실험은 백색등과 청색등에 대하여 서로 같은 파장의 LED 램프를 수조의 양끝에 위치시켜 서로 마주보도록 정렬시키고 한쪽의 램프는 0. 1 내지 0.3초 간격으로 점멸하도록 하고 다른 한쪽의 램프는 계속 켜지도록 둔 상태에서 두 번째 실험과 같이 수조의 각 구간별 개체수를 기록하였다. 네 번째 실험의 방법은 두 번째와 같으며 앞선 실험에서 유집효과가 가장 좋은 청색광에 있어서 파장에 대한 더욱 정확한 정보를 얻기 위하여 파장 450nm와 490nm, 450nm와 460nm의 램프를 다시 설치하여 서로 비교하였다.

첫 번째 실험은 각 5회씩 실험하여 25회, 두 번째, 세 번째, 네 번째 실험은 각 10회씩 실험하여 100회, 20회, 20회를 수행하였다. 사용전력은 동일한 에너지를 공급한다는 원칙을 두고 28W의 전력을 공급하였다.

또한 실험에 사용한 LED 램프의 파장 특성을 정확히 측정하기 위해 파장별 스펙트럼 분석이 가능한 분광조도계(Spectro meter USB4000, THOR Co.)를 이용하여 각 LED 램프의 파장을 분석하였다. 측정 위치는 램프로부터 5m 거리에서 수행하였다.

백색광은 주로 청색광과 녹색광 및 일부 노랑색 파장이 혼합된 것으로 나타났고 일부 노랑색 파장이 혼합되다. 각 램프의 파장 값은 적색광은 634㎚, 황색광은 596㎚, 녹색광은 523㎚, 청색광은 454㎚ 전후로 나타났고 광출력은 같은 순서로 작았으나 모두 비슷한 값이었다.

< 살오징어의 LED 램프 색상별 선호도 >

살오징어의 LED 램프 색상별 선호도를 조사한 결과 선호도가 가장 높은 램프는 청색등이었고 그 다음으로 백색등과 녹색등이었으며 선호도가 가장 낮은 램프는 적색등이었고 그 다음으로 황색등이었다. 특이한 것은 예상과 달리, 살오징어는 적색이나 황색 파장에는 양주광성 행동보다는 음주광성 행동이 더 많은 것으로 나타났다. 또한 수조의 중심부에 위치한 살오징어는 그물틀을 제거하자마자 처음에는 빛에 대한 호기심이 많은 쪽으로 이동하였다가 나중에는 수조의 맨 양끝 음영부분에 위치하는 특성을 보였다. 그리고 5분이 경과한 후에는 음영 구간 다음 구간인 가장 밝은 구간에 위치한 살오징어는 비교적 적었다. 5분의 경과시간동안 2-3마리 정도가 수조를 왕복하는 운동을 하였고 나머지는 큰 운동이 없었다. 즉, 살오징어는 청색등과 녹색등 및 백색등에 대해서는 양주광성 행동을, 적색등과 황색등에는 음주광성 행동을 보인 후, 수조 끝까지 이동하였다가 가장자리 어두운 곳에 위치하 는 경우가 가장 많았다.

< 살오징어의 LED 램프 상시등과 점멸등 간 선호도 >

살오징어의 LED 램프 상시등과 점멸등 간 선호도 비교 결과, 청색등과 백색등 모두 상시등보다 점멸등이 우세하였다. 이동한 살오징어 수의 정량적 값으로는 청색등 점멸등(34.3%)이 상시등(23.7%)보다 10.6% 높게 나타났고 백색등 점멸등(38%)이 상시등(26%)보다 12.6% 높게 나타났다. 따라서 살오징어는 점멸등에 많은 호기심을 갖는 것으로 판단된다.

< 살오징어의 청색 LED 램프 간 선호도 >

살오징어의 청색 LED 램프 간 선호도를 비교한 결과 파장 450nm 램프와 파장 490nm 램프의 선호도 비교 실험에서는 450nm 램프가 우세하였다. 이동한 살오징어 수의 정량적 값으로는 450nm 램프(44.3%)가 490nm 램프(32%)보다 12.3% 높게 나타났다. 또 파장 450nm 램프와 파장 460nm 램프의 선호도 비교 실험에서는 450nm 램프(37.3%)가 460nm 램프(35.8%)보다 1.5% 우세한 것으로 나타나 두 가지 램프는 유집 성능이 같다고 할 수 있다. 따라서 청색 LED 램프 중에서도 파장이 450-460nm 구간의 짧은 파장대의 램프가 살오징어에 대한 유집 성능이 높다고 판단된다.

한편, 이러한 실험결과에 의하면, 단순 집어 효율관점에서는 집어를 위해 청색광을 사용하는 것이 바람직할 수 있으나, 작업현장에서 채낚기 작업을 하는 작업자는 청색광만이 조사될 때 작업대상 물체 및 주변환경에 대한 색상판별에 어려움이 있고, 쉽게 피로를 느껴 장시간의 정상적인 작업이 어렵다는 문제점이 발생된다.

따라서, 작업자의 시각적 피로도를 완화시키면서도 집어효율을 높일 수 있도록 앞서 설명된 바와 같이 청색 발광다이오드칩에 YAG 또는 실리게이드계열의 형광체를 도포하여 생성되는 백색광을 이용하면 작업자의 시각적 피로도를 완화시키면서도 주파장인 440 내지 460nm인 청색광과, 510nm 내지 560nm인 녹색광에 의해 집어효율도 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 집어등이 선박에 장착된 집어시스템을 나타내 보인 정면도이고,

도 2는 도 1의 집어등을 분리하여 나타내 보인 사시도이고,

도 3은 도 2의 집어등의 측면도이고,

도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 집어등을 분리하여 나타내 보인 사시도이고,

도 5는 도 4의 집어등의 측면도이고,

도 6은 도 1의 집어등이 서포트 바에 지지된 상태를 나타내 보인 사시도이고,

도 7은 도 1의 집어등의 일부를 발췌하여 확대 도시한 정면도이고,

도 8은 도 7의 집어등의 측면도이고,

도 9는 도 1의 집어시스템의 제1 집어등과 제2집어등의 바람직한 설치 각도를 설명하기 위해 도시한 측면도이고,

도 10은 상관색온도 6500K의 스펙트럼을 나타내 보인 도면이고,

도 11은 상관색온도 10,000K의 스펙트럼을 나타내 보인 도면이다.

도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 집어등을 나타내 보인 단면도이고,

도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 집어등을 나타내 보인 단면도이고,

도 14는 집어등을 수냉식으로 냉각하기 위한 냉각 시스템의 일 예를 나타내 보인 도면이고,

도 15는 발광모듈의 제어계통 회로의 일 예를 나타내 보인 도면이다.

Claims (8)

1. 집어를 위해 다수의 집어등이 선박의 지지장치에 어레이되게 설치된 집어시스템에 있어서,

   상기 선박의 지지장치에 장착되며 상관색온도가 9,000°K 내지 15,000°K인 광을 출사하는 발광모듈이 장착된 제1집어등과;

   상기 선박의 지지장치에 장착되며 상관색온도가 5,000°K 내지 8,000°K인 광을 출사하는 발광모듈이 장착된 제2집어등;을 구비하는 것을 특징으로 하는 집어시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2집어등은 광출사 각도가 60 내지 70°인 것을 특징으로 하는 집어시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1집어등은 수면을 향해 광이 조사될 수 있게 상기 지지장치에 설치되되 수면과 나란한 기준선에 대해 광축과의 사이각이 35 내지 45°가 되게 설치되고,

   상기 제2집어등은 수면을 향해 광이 조사될 수 있게 상기 지지장치에 설치되되 수면과 나란한 기준선에 대해 광축과의 사이각이 10 내지 20°가 되게 설치된 것을 특징으로 하는 집어시스템.
4. 제3항에 있어서,

   상기 지지장치는

   상기 선박에 상호 이격되게 설치된 지지대와;

   상기 지지대 사이에 연결된 제1 지지선과;

   상기 제1지지선보다 높은 위치상에서 상기 지지대 사이에 연결된 제2지지선과;

   상기 제1 및 제2 지지선을 가로지르는 방향으로 연결된 서포트바;를 구비하고,

   상기 제1집어등은 상기 서포트바 사이에 장착되어 있고,

   상기 제2집어등은 상기 제1집어등 보다 높은 위치에서 상기 서포트 바 사이에 장착된 것을 특징으로 하는 집어 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2집어등 각각은 상부가 열리되 하방으로 진행될 수 록 폭이 점진적으로 좁아지게 형성된 수용홈을 갖는 본체와;

   상기 본체의 상기 수용홈의 바닥면에 장착되어 상기 수용홈의 개구를 향해 광을 출사할 수 있도록 복수 개의 발광다이오드가 마련된 발광모듈과;

   상기 본체의 수용홈의 개구를 폐쇄하도록 상기 본체에 결합되는 캡;을 구비하는 것을 특징으로 하는 집어 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 본체에는

   상기 본체의 길이방향을 가로지르는 방향을 따라 상기 본체의 일 측면에서 저면 및 타측면까지 연장되게 상기 본체로부터 돌출된 방열편이 상기 본체의 길이방향을 따라 상호 이격되게 다수 형성되어 있고,

   상기 본체의 상면에는 가장자리를 따라 외측으로 확장되게 형성된 리브가 형성되어 있고, 상기 리브에는 상기 방열편 사이 영역에 해당하는 위치에서 대류를 촉진하도록 상하로 관통되는 통기공이 길이방향을 따라 다수 이격되게 형성된 것을 특징으로 하는 집어시스템.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 본체에는 냉각수가 유통될 수 있는 냉각수 유통관;이 더 구비되고,

   상기 냉각수 유통관 상호간을 상호 연결하는 연결관과;

   상기 연결관을 통해 유출되는 냉각수를 압축하는 압축기와;

   상기 압축기에 의해 압축된 냉각수를 응축하여 상기 냉각수 유통관을 통해 공급하는 응축유니트;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 집어시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 발광다이오드의 구동을 제어하는 제어부;를 더 구비하고,

   상기 제어부는 구동온모드시 상기 발광다이오드가 온/오프를 반복하면서 점멸되게 구동하되, 점등유지시간과 소등유지시간 각각은 0.1 내지 0.3초인 것을 특징으로 하는 집어 시스템.

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