KR20120069300A - 수상 이동형 수중정보 수집장치 - Google Patents

수상 이동형 수중정보 수집장치 Download PDF

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KR20120069300A
KR20120069300A KR1020100130796A KR20100130796A KR20120069300A KR 20120069300 A KR20120069300 A KR 20120069300A KR 1020100130796 A KR1020100130796 A KR 1020100130796A KR 20100130796 A KR20100130796 A KR 20100130796A KR 20120069300 A KR20120069300 A KR 20120069300A
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Abstract

본 발명은 수상에서 이동가능한 수중정보 수집장치에 관한 것이다.
본 발명은 수상에서 이동가능한 수중정보 수집장치에 있어서, 외부장치로부터 수상의 목적지 GPS 좌표를 무선으로 수신하고 수집된 수중정보를 무선으로 상기 외부장치로 전송하는 무선통신부; GPS 위성신호를 수신하여 현재의 GPS 좌표를 측위하는 GPS모듈; 상기 무선통신부에서 수신한 목적지 GPS 좌표 및 상기 GPS모듈에서 측위된 현재 GPS 좌표를 이용하여 상기 현재 GPS 좌표에서 상기 목적지 GPS 좌표로의 방향 및 거리를 계산하는 방향/거리계산부; 상기 수중정보 수집장치의 방향을 검출하는 방향검출부; 상기 수중정보 수집장치를 구동시켜 수상에서 선회 및 이동시키는 구동부; 상기 방향검출부에서 검출된 수중정보 수집장치의 방향과, 상기 방향/거리계산부에서 계산된 방향 및 거리를 이용하여 상기 수중정보 수집장치가 상기 목적지 GPS 좌표로 이동하도록 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 목적지 GPS 좌표에서의 수중정보를 수집하는 적어도 하나의 수중센서; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 이동형 수중정보 수집장치를 제공한다.

Description

수상 이동형 수중정보 수집장치{UNDERWATER INFORMATION COLLECTION APPARATUS CAPABLE OF MOVING ON THE WATER}
본 발명은 수상에서 이동가능한 수중정보 수집장치에 관한 것으로서, 특히 외부장치로부터 무선으로 목적지 GPS(Global Positioning System) 좌표를 수신하여 그 수신된 목적지 GPS 좌표로 이동하고 적어도 하나의 수중센서를 이용하여 수중정보를 수집할 수 있는 수상 이동형 수중정보 수집장치에 관한 것이다.
무선 센서네트워크(WSN:Wireless Sensor Network)는 공간적으로 분산된 다수의 무선 노드들로 구성되며, 각 노드는 소형장치로서 주변의 조건들을 감지하는 센싱기능, 감지데이터를 처리하는 처리기능, 센서 정보 혹은 처리결과를 다른 노드로 송수신하는 무선 통신기능을 갖는다. 따라서, 각 노드는 센서와 소형 마이크로컨트롤러, 그리고 무선(RF:Radio Frequency)트랜시버 혹은 무선 통신장치, 배터리와 같은 무선 에너지원을 갖는다. 때로는 주변 환경이나 노드 자체를 제어하기 위한 액추에이터가 노드에 부착되기도 한다.
이러한 무선 센서네트워크(WSN)는 노드들이 갖는 센싱, 통신, 처리, 액추에이터 기능 등을 이용하여 온도, 소리, 진동, 압력, 동작, 오염 정도 등 다양한 물리적 혹은 환경적 조건들을 협력적으로 감시하고 관리하는데 활용된다. 특히, 세계적으로 환경문제가 이슈화되면서 수자원 환경에 무선 센서네트워크를 도입하는 사례가 점차 늘고 있다.
수자원 환경감시에 도입된 무선 센서 네트워크의 경우 지상과는 달리 다수의 센서 노드들을 수중에 위치해야 하기 때문에 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 센서를 수중에 설치하고 관리하는데 많은 어려움이 있다. 수자원 환경에서는 센서를 수중에 설치해야 하므로 설치에 어려움이 있고 유속이 빠르거나 수심이 깊은 지역에서는 전문인력이 필요하며 많은 시간이 소요된다.
둘째, 일반적으로 수중센서는 방수, 수식, 불순물 유입, 수압 등의 방지기능을 가져야 하므로 일반 센서들에 비해 매우 고가이며 수중정보를 수집하기 위해서는 수중에 골고루 센서들을 많이 배치해야 하므로 막대한 비용이 초래된다.
셋째, 수자원 환경에서는 센서들이 고정되어 있기 때문에 센서가 배치된 위치 이외의 다른 위치에서는 모니터링이 당장 불가능하다. 다른 새로운 위치에서의 모니터링을 위해서는 센서를 새로 설치해야 하는 번거로움이 있다.
넷째, 중간 노드의 고장으로 인한 통신불능이 발생하면 네트워크로부터 다수의 센서들이 고립될 수 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 수상에서 이동이 가능하고 다양한 위치에서 수중정보를 수집할 수 있는 수상 이동형 수중정보 수집장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 수중에 물리적으로 분리되어 설치된 다수의 수중센서와 음파신호를 이용한 통신을 수행하여 중간 노드로서 외부장치와 연결하는 수상 이동형 수중정보 수집장치를 제공한다.
나아가, 본 발명의 또 다른 목적은 적은 비용으로 넓은 수자원 환경에 대한 수중정보를 수집할 수 있도록 하는 수상 이동형 수중정보 수집장치를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
수상에서 이동가능한 수중정보 수집장치에 있어서, 외부장치로부터 수상의 목적지 GPS 좌표를 무선으로 수신하고 수집된 수중정보를 무선으로 상기 외부장치로 전송하는 무선통신부; GPS 위성신호를 수신하여 현재의 GPS 좌표를 측위하는 GPS모듈; 상기 무선통신부에서 수신한 목적지 GPS 좌표 및 상기 GPS모듈에서 측위된 현재 GPS 좌표를 이용하여 상기 현재 GPS 좌표에서 상기 목적지 GPS 좌표로의 방향 및 거리를 계산하는 방향/거리계산부; 상기 수중정보 수집장치의 방향을 검출하는 방향검출부; 상기 수중정보 수집장치를 구동시켜 수상에서 선회 및 이동시키는 구동부; 상기 방향검출부에서 검출된 수중정보 수집장치의 방향과, 상기 방향/거리계산부에서 계산된 방향 및 거리를 이용하여 상기 수중정보 수집장치가 상기 목적지 GPS 좌표로 이동하도록 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 목적지 GPS 좌표에서의 수중정보를 수집하는 적어도 하나의 수중센서; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 이동형 수중정보 수집장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기한 수중정보 수집장치는 상기 수상지역에 대한 전자지도를 저장하는 데이터베이스(DB); 및 상기 전자지도에 상기 현재 GPS 좌표 및 목적지 GPS 좌표를 매핑시키는 매핑부; 를 더 포함하고, 상기 무선통신부는 상기 현재 GPS 좌표 및 목적지 GPS 좌표가 매핑된 전자지도를 무선으로 상기 외부장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 구동부는, 상기 수중정보 수집장치에 서로 대칭되도록 형성되며 상기 수집장치의 방향 선회 및 거리 이동이 가능하도록 추진력을 발생시키는 다수의 추진수단; 및 상기 다수의 추진수단에 각각 대응되며 상기 제어부로부터의 제어신호에 따라 상기 각 추진수단을 상호 독립적으로 구동시키는 다수의 구동수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 각 추진수단은 날개의 회전력을 이용하여 물을 일 방향으로 밀어내어 상기 수중정보 수집장치에 추진력을 발생시키는 프로펠러를 포함한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 수중센서는 수중의 수온, 조류, 수심, 수질, 조류를 포함한 정보를 수집하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 수중센서는 수중에 대한 영상을 촬영하는 수중카메라를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 목적지 GPS 좌표 및 현재 GPS 좌표의 일치여부를 확인하여 상기 목적지 GPS 좌표에 도착함을 판단하고 상기 목적지 GPS 좌표에 도착한 것으로 판단하면 상기 수중센서로 수집신호를 출력하고 상기 수중센서는 상기 출력되는 수집신호에 따라 수중정보를 수집한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 무선통신부는 CDMA 망을 이용하여 상기 외부장치와 정보를 송수신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기한 수중정보 수집장치는 상기 적어도 하나의 수중센서 중 적어도 일부는 상기 수중정보 수집장치에서 분리되어 수중에 설치되며 상기 분리된 수중센서와 음파신호를 송수신한다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서, 상기한 수중정보 수집장치는 상기 외부장치의 신호 및 상기 수중정보 수집장치의 음파신호를 상호 변환하여 상기 외부장치와 수중센서를 서로 연결하는 게이트웨이모듈을 더 포함할 수도 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 수상 이동형 수중정보 수집장치는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 센서를 수중에 고정하는 기존의 기술과는 달리 수상에서 이동할 수 있으므로 다양한 위치에서 수중정보를 수집할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 외부장치에서 설정한 좌표로 이동가능하며 그 설정 좌표를 수시로 변경할 수 있으므로 하나의 센서로 원하는 좌표에서 수중정보를 수집할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 적은 비용으로 넓은 수자원 환경에서 수중정보를 수집할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 수중센서가 이동하면서 수중정보를 수집하기 때문에 종래의 여러 수중센서의 고정배치에 따른 수중센서의 설치비용이 줄어드는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 짧은 시간 내에 넓은 지역의 수중정보를 수집할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수상 이동형 수중정보 수집장치의 블록 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 수상 이동형 수중정보 수집장치의 구현 예.
도 3은 본 발명에 따른 수상 이동형 수중정보 수집장치의 구동부의 구현 예.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수중센서의 위치를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신부의 블럭 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 전자지도의 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 수중정보 수집장치의 선회 및 이동을 보이는 도면.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수상 이동형 수중정보 수집장치의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수상 이동형 수중정보 수집장치의 구현 예이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 수상 이동형 수중정보 수집장치(100)는 무선통신부(110), GPS모듈(120), 방향/거리계산부(130), 방향검출부(140), 구동부(150), 제어부(160), 적어도 하나의 수중센서(170)를 포함하여 구성된다. 한편, 본 발명의 다른 실시 예에서는 상기한 수중정보 수집장치(100)는 매핑부(180) 및 데이터베이스(DB)(190)를 더 포함할 수도 있다. 이러한 본 발명에 따른 수상 이동형 수중정보 수집장치(100)는 바람직하게는 수상에서 위치 및 이동할 수 있도록 예컨대, 보트 내에 구현될 수 있다.
무선통신부(110)는 외부장치(210)와 무선으로 통신하는 기능을 수행한다. 특히, 무선통신부(110)는 외부장치(210)로부터 전송되는 수상에서의 목적지 GPS 좌표를 무선으로 수신하고, 후술하는 각각의 수중센서(170)에서 수집한 수중정보를 무선으로 외부장치(210)로 전송한다. 이러한 외부장치(210)는 예컨대 지상의 관제센터 서버나 관리자 단말을 포함할 수 있으며, 무선통신망을 이용하여 수중정보 수집장치(100)를 원격지에서 제어, 관리 및 모니터링하는 역할 등을 수행한다. 이때, 무선통신망은 코드분할다중접속(CDMA:code division multi access)망, 무선근거리통신망(wireless LAN), 무선(RF:radio frequency) 신호 등 다양한 방식을 이용할 수 있다.
GPS모듈(120)은 다수의 GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 위성신호를 수신하는 GPS 수신기(미도시)를 포함하며 상기 GPS 수신기에서 수신된 GPS 위성신호를 이용하여 수중정보 수집장치(100)의 현재 GPS 좌표를 측위한다.
방향/거리계산부(130)는 상기 무선수신부(110)에서 수신한 목적지 GPS 좌표와 상기 GPS모듈(120)에서 측위한 현재의 GPS 좌표를 이용하여 상기 현재의 GPS 좌표를 기준으로 하여 목적지 GPS 좌표로의 방향 및 거리를 계산한다. 예컨대, 수상에서는 고도 좌표가 실질적으로 동일하므로 동경 및 북위 좌표를 이용하여 방향 및 거리를 계산할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 상기 방향은 진북방향에 대한 방향각으로 구해질 수 있다. 이러한 GPS 좌표는 다양한 형식으로 나타낼 수 있다. 예컨대, $GPRMC,114455.532,A,3735.0079,N,12701.6446,E,0.000000,121.61,110706와 같은 $GPRMC의 형식으로 나타낼 수 있다.
방향검출부(140)는 수중정보 수집장치(110)가 현재 향하고 있는 방향, 즉 방향각을 검출한다. 여기서, 방향검출부(140)는 바람직하게는 측위된 GPS 좌표에서의 진북방향을 우선 검출하고 이러한 진북방향에 대한 수중정보 수집장치(100)의 방향을 검출한다. 이러한 방향검출부(140)는 자이로스코프 센서를 포함할 수 있다.
구동부(150)는 수중정보 수집장치(100)를 구동시켜 수상에서 선회 및 이동시킨다. 특히 구동부(150)는 먼저 현재 GPS 좌표에서 수중정보 수집장치(100)가 목적지 GPS 좌표 방향으로 향하도록 선회시킨 후 목적지 GPS 좌표로 이동시키거나 선회 및 이동을 번갈아 수행하면서 목적지 GPS 좌표에 도달하도록 할 수도 있다.
제어부(160)는 수중정보 수집장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 본 발명의 제어부(160)는 방향검출부(140)에서 검출한 수중정보 수집장치(100)의 방향과, 방향/거리계산부(130)에서 계산한 목적지 GPS 좌표로의 방향 및 거리를 이용하여 구동부(150)에 의해 수중정보 수집장치(100)를 목적지 GPS 좌표로 이동시키기 위해 상기 구동부(150)의 동작을 제어한다.
수중센서(170)는 수중정보 수집장치(100)가 목적지 GPS 좌표로 이동 중에 또는 이동한 이후에 수중정보를 수집한다. 이러한 수중센서(170)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있으며 소정의 센서인터페이스를 통해 제어부(160)와 연결된다. 여기서, 수중센서(170)는 제어부(160)로부터 출력되는 수집신호에 따라 수중정보의 수집을 시작한다. 일례로 제어부(160)가 목적지 GPS 좌표 및 현재 GPS 좌표의 일치 여부를 실시간으로 확인하여 수중정보 수집장치(100)가 목적지 GPS 좌표에 도착함을 판단하고 목적지 GPS 좌표에 도착한 것으로 판단하면 수중센서(170)로 수집신호를 출력한다. 다른 예로, 제어부(160)는 내부 프로그램에 따라 수중정보 수집장치(100)가 목적지 GPS 좌표로 이동하는 중에 수중센서(170)로 수집신호를 출력할 수도 있다.
한편, 매핑부(180)는 데이터베이스(DB)(190)에 미리 저장되어 있는 특정 수상지역에 대한 전자지도에 목적지 GPS 좌표를 매핑시키는 기능을 수행한다. 이때, 무선통신부(110)는 목적지 GPS 좌표가 매핑된 전자지도를 무선으로 외부장치로 전송한다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 본 발명의 수중정보 수집장치(100)는 각 기능부에 전원을 공급하는 전원부(미도시)를 포함한다. 이러한 전원부는 예컨대 배터리, 발전기 등으로 구현될 수 있으며 수중정보 수집장치(100)로 동작 전원을 제공한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 수상 이동형 수중정보 수집장치(100)는 바람직하게는 수상에서 자유롭게 선회 및 이동가능한 보트(200)에 구현된다. 이러한 수중정보 수집장치(100)는 수상에서 상기한 바와 같이 CDMA 통신을 이용하여 지상의 외부장치(210)와 정보를 송수신할 수 있다. 외부장치(210)와 다수의 수중정보 수집장치(100) 간의 통신을 위하여 중간에 다수의 기지국(220)이 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 수상 이동형 수중정보 수집장치에서의 구동부의 구현 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 수상 이동형 수중정보 수집장치(100)가 일례로 수상에서 보트(200)에 구현되는 경우 구동부(150)는 보트(200)를 추진시키는 다수의 추진수단(151) 및 각 추진수단(151)을 구동하는 구동수단(152)을 포함한다.
추진수단(151)은 보트(200)의 진행방향에 대하여 서로 대칭되도록 형성되며 보트(200)의 방향 선회 및 거리 이동이 가능하도록 추진력을 발생시킨다.
구동수단(152)은 각 추진수단(151)에 각각 대응되며 제어부(160)로부터의 제어신호에 따라 추진수단(151)을 상호 독립적으로 구동시킨다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서 추진수단(151)은 날개의 회전력을 이용하여 물을 일 방향으로 밀어내어 보트(200)에 회전력 및 추진력을 발생시키는 프로펠러를 포함하고 구동수단(152)은 모터를 포함한다. 이때, 보트(200)의 선회는 각 프로펠러를 서로 다른 힘으로 구동하여 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수중센서의 위치를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 수상 이동형 수중정보 수집장치(100)의 수중센서(170)는 수집하고자 하는 수중정보에 따라 다수의 개수로 설치된다. 예컨대, 본 발명에 따른 수중센서(170)는 바람직하게는 수상에 위치한 보트(200)에 연결된 다수의 수중센서(171)와, 보트(200)로부터 물리적으로 분리되어 수중에 설치된 다수의 수중센서(172)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에서 본 발명의 수중정보 수집장치(100)는 보트(200)의 이동에 따라 수중에 설치된 다수의 수중센서(172)와 음파신호를 이용하여 통신한다. 이를 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수중정보 수집장치(100)는 도 1에 도시된 구성에서 게이트웨이모듈(320)을 더 포함한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신부의 블럭 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선통신부(110)는 게이트웨이모듈(310)을 더 포함할 수 있다.
게이트웨이모듈(310)은 외부장치(410)의 신호 및 상기 물리적으로 분리되어 수중에 설치된 적어도 일부의 수중센서(172)의 신호를 상호 변환함으로써 외부장치(410)와 이들 수중센서(172)를 서로 연결하는 기능을 수행한다. 즉, 게이트웨이모듈(310)은 수중센서(172)와 지상의 외부장치(410)와 연결하되, 적어도 일부의 수중센서(172)로부터 수신되는 음파신호를 외부장치(410)로 전송할 수 있는 무선신호로 변환하거나 반대로 무선신호를 음파신호로 변환한다. 이를 위하여 게이트웨이모듈(320)은 수중센서(172)와 지상의 외부장치(410) 간의 통신을 수행하기 위한 프로토콜 스택 및 운영시스템을 구비함이 바람직하다.
도 6은 본 발명에 따른 전자지도의 예시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 수중정보 수집장치(100)는 매핑부(180)에서 GPS모듈(120)에서 측위된 수중정보 수집장치(100)의 현재 GPS 좌표(X1,Y1,Z1)와 외부장치(210)로부터 수신된 목적지 GPS 좌표(X2,Y2,Z2)를 전자지도(610)에 매핑시키고, 그 매핑된 결과를 외부장치(210)에 전송한다. 이러한 전자지도(610)는 데이터베이스(190)에 미리 저장되어 있다. 이로써 지상의 외부장치(210)에서는 수신된 전자지도(610)를 이용하여 현재 수중정보 수집장치(100)가 어느 위치에 있는지, 그리고 어느 위치로 이동할 것인지를 확인 및 모니터링할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 수중정보 수집장치의 선회 및 이동방법을 보이는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수중정보 수집장치(100)에서는 GPS모듈(120)에서 현재 GPS 좌표(B1)를 측위하고 방향검출부(140)에서 측위된 현재 GPS 좌표(B1)를 기준으로 하여 수중정보 수집장치(100)의 진행방향, 즉 보트(200)의 진행방향(θB1)을 검출한다. 또한, 방향/거리계산부(130)에서 상기 측위된 현재 GPS 좌표(B1)를 기준으로 하여 목적지 GPS 좌표(T)까지의 방향(θT1) 및 거리(L1)를 계산한다. 여기서, 상기한 방향(θB1,θT1)은 진북방향을 기준으로 한 방향각으로 표시될 수 있다.
상기와 같이 현재 GSP 좌표(B1), 그 좌표(B1)에서의 보트(200)의 진행방향(θB1), 목적지 GPS 좌표(T)까지의 방향(θT1) 및 거리(L1)를 이용하여 제어부(160)는 구동부(150)를 제어함으로써 수중정보 수집장치(100), 즉 보트(200)를 선회 및 이동시켜 목적지 GPS 좌표(T)로 이동시킨다.
한편, 목적지 GPS 좌표(T)로의 이동 중에 미리 설정된 주기에 따라 현재 GPS 좌표(B2), 그 좌표(B2)에서의 보트(200)의 진행방향(θB2) 및 목적지 GPS 좌표(T)까지의 방향(θT2), 거리(L2)를 계산하여 보트(200)를 선회 및 이동시킨다. 이러한 과정을 반복하여 최종적으로 목적지 GPS 좌표(T)에 도달한다.
상기한 본 발명의 수상 이동형 수중정보 수집장치(100)는 외부장치(210)로부터 무선통신을 통해 목적지 GPS 좌표를 수신받으면 그 목적지 GPS 좌표로 수상에서 이동하여 특정 목적, 예컨대 수중센서를 이용하여 수중정보의 수집이 가능하게 된다. 물론 목적지 GPS 좌표로 이동중에도 수중정보 수집이 가능하다. 또한, 수중센서 중 일부는 수중정보 수집장치(100)와 물리적으로 분리되어 수중에 설치되는 경우에도 수중정보 수집장치(100)는 그 분리설치된 수중센서와 음파신호를 이용한 통신을 수행하여 수중정보를 외부장치(210)로 중계하는 중계 노드로서의 역할도 수행할 수 있다.
이러한 수정정보 수집장치(100)는 바람직하게는 보트에 구현되어 넓은 수상지역으로 자유롭게 이동이 가능하고, 보트에 다양한 수중센서를 설치 및 교체하여 원하는 물리량을 측정할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
무선 센서네트워크(WSN)의 각 노드들이 갖는 센싱, 통신, 처리, 액추에이터 기능 등을 이용하여 온도, 소리, 진동, 압력, 동작, 오염 정도 등 다양한 물리적 혹은 환경적 조건들을 협력적으로 감시하고 관리하는데 활용된다. 특히, 세계적으로 환경문제가 이슈화되면서 수자원 환경에 무선 센서네트워크를 도입하는 사례가 점차 늘고 있다. 그런데, 수중환경에 대한 무선 센서의 설치 및 관리의 어려움으로 인해 수중정보의 수집에 제약이 따른다.
이러한 측면에서 볼 때, 본 발명의 수상 이동형 수중정보 수집장치는 수상에서 이동이 가능하므로 넓은 지역에서 다양한 수중정보를 수집할 수 있다는 점에서 수자원 환경에 대한 정보 수집에 매우 유용하게 적용될 수 있다.
100 : 수중정보 수집장치 110 : 무선통신부
120 : GPS 모듈 130 : 방향/거리계산부
140 : 방향검출부 150 : 구동부
160 : 제어부 170 : 수중센서
180 : 매핑부 190 : 데이터베이스(DB)
200 : 보트 210 : 외부장치
310 : 음파통신부 320 : 게이트웨이모듈

Claims (10)

  1. 수상에서 이동가능한 수중정보 수집장치에 있어서,
    외부장치로부터 수상의 목적지 GPS 좌표를 무선으로 수신하고 수집된 수중정보를 상기 외부장치로 무선으로 전송하는 무선통신부;
    GPS 위성신호를 수신하여 현재의 GPS 좌표를 측위하는 GPS모듈;
    상기 무선통신부에서 수신한 목적지 GPS 좌표 및 상기 GPS모듈에서 측위된 현재 GPS 좌표를 이용하여 상기 현재 GPS 좌표에서 상기 목적지 GPS 좌표로의 방향 및 거리를 계산하는 방향/거리계산부;
    상기 수중정보 수집장치의 방향을 검출하는 방향검출부;
    상기 수중정보 수집장치를 구동시켜 수상에서 선회 및 이동시키는 구동부;
    상기 방향검출부에서 검출된 수중정보 수집장치의 방향과, 상기 방향/거리계산부에서 계산된 방향 및 거리를 이용하여 상기 수중정보 수집장치가 상기 목적지 GPS 좌표로 이동하도록 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부; 및
    상기 목적지 GPS 좌표에서의 수중정보를 수집하는 적어도 하나의 수중센서; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 이동형 수중정보 수집장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수상지역에 대한 전자지도를 저장하는 데이터베이스(DB); 및
    상기 전자지도에 상기 현재 GPS 좌표 및 목적지 GPS 좌표를 매핑시키는 매핑부; 를 더 포함하고, 상기 무선통신부는 상기 현재 GPS 좌표 및 목적지 GPS 좌표가 매핑된 전자지도를 무선으로 상기 외부장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 수상 이동형 수중정보 수집장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 수중정보 수집장치에 서로 대칭되도록 형성되며 상기 수집장치의 방향 선회 및 거리 이동이 가능하도록 추진력을 발생시키는 다수의 추진수단; 및
    상기 다수의 추진수단에 각각 대응되며 상기 제어부로부터의 제어신호에 따라 상기 각 추진수단을 상호 독립적으로 구동시키는 다수의 구동수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 이동형 수중정보 수집장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 각 추진수단은 날개의 회전력을 이용하여 물을 일 방향으로 밀어내어 상기 수중정보 수집장치에 추진력을 발생시키는 프로펠러를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 이동형 수중정보 수집장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수중센서는 수중의 수온, 조류, 수심, 수질, 조류를 포함한 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 수상 이동형 수중정보 수집장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수중센서는 수중에 대한 영상을 촬영하는 수중카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 이동형 수중정보 수집장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 목적지 GPS 좌표 및 현재 GPS 좌표의 일치여부를 확인하여 상기 목적지 GPS 좌표에 도착함을 판단하고 상기 목적지 GPS 좌표에 도착한 것으로 판단하면 상기 수중센서로 수집신호를 출력하고 상기 수중센서는 상기 출력되는 수집신호에 따라 수중정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 수상 이동형 수중정보 수집장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무선통신부는 CDMA 망을 이용하여 상기 외부장치와 정보를 송수신하는 것을 특징으로 하는 수상 이동형 수중정보 수집장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수중센서 중 적어도 일부는 상기 수중정보 수집장치에서 분리되어 수중에 설치되며 상기 수중에 분리되어 설치된 수중센서와 음파신호를 송수신하는 음파통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 이동형 수중정보 수집장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 무선통신부는,
    상기 외부장치의 신호 및 상기 음파통신부에서의 음파신호를 상호 변환하여 상기 외부장치와 상기 수중에 분리되어 설치된 수중센서를 서로 연결하는 게이트웨이모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 이동형 수중정보 수집장치.
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