KR20130017893A - 휴대용 수중 탐색장치 - Google Patents

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Abstract

시야가 제한되는 수중에서 잠수부가 지형, 물체, 위치, 또는 환경에 대한 이미지화된 정보를 실시간으로 확인하면서 탐색할 수 있는 휴대용 수중 탐색장치가 개시되어 있다. 이러한 휴대용 수중 탐색장치는 수중의 지형 또는 물체를 탐지하는 소나(sonar)부와; 상기 소나부로부터 입력되는 정보를 처리하는 제어부와; 상기 제어부에 의해 처리된 정보를 입력받아 표시하는 표시부; 및 상기 제어부 및 상기 표시부가 수납되고 외부의 수압으로부터 상기 제어부 및 상기 표시부를 보호할 수 있도록 방수 처리된 케이스를 포함한다.

Description

휴대용 수중 탐색장치{PORTABLE UNDERWATER EXPLORING DEVICE}
본 발명은 휴대용 수중 탐색장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시야가 제한되는 수중에서 잠수부가 지형, 물체, 위치, 또는 환경에 대한 이미지화된 정보를 실시간으로 확인하면서 탐색할 수 있는 휴대용 수중 탐색장치에 관한 것이다.
시야가 제한되는 수중에서 이동, 탐색, 및 작업을 하는 잠수부는 높은 불확실성의 위험에 항상 노출되어 있으며, 이로 인하여 작업의 효율성이 떨어지고 심각한 경우에는 인명 피해까지도 발생하고 있다. 기존의 수중 탐색방법은 개인 또는 여러 명의 잠수부가 일정 구역에서 시각과 손 및 도구에 의한 촉각으로 탐색 작업을 진행하는 것이나, 실시간으로 주변 환경 등을 파악하기 어려워 잠수부의 안전은 물론 탐색 작업의 효율이 매우 저조하여 이에 따른 인적, 시간적 손실이 매우 크다.
한편, 전술한 문제점을 해결하고자 카메라 또는 소나가 장착된 무인잠수정(Remotely Operated Vehicle: ROV), 가령 선행기술문헌(한국공개특허공보 제10-2004-0069648호, 2004.08.06)에 기재된 자율 무인잠수정(Autonomous Underwater Vehicle: AUV)을 이용하여 수중 탐색 작업을 하고 있지만, 장비 및 기술자에 대한 비용이 비싸 일반화되지 않고 있다. 더구나, 이와 같은 무인잠수정을 이용한 수중 탐색 작업은 무인잠수정으로부터 수신된 정보를 모선 또는 수면 위에서 확인하는 것으로, 직접적인 탐색이 필요한 정밀한 수중 탐색 작업은 여전히 잠수부에 의존할 수밖에 없는 것이 현실이다.
한국공개특허공보 제10-2004-0069648호(2004.08.06)
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 시야가 제한되는 수중에서 잠수부가 지형, 물체, 위치, 또는 환경에 대한 이미지화된 정보를 실시간으로 확인하면서 탐색할 수 있는 휴대용 수중 탐색장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 수중 탐색장치는 수중의 지형 또는 물체를 탐지하는 소나(sonar)부와; 상기 소나부로부터 입력되는 정보를 처리하는 제어부와; 상기 제어부에 의해 처리된 정보를 입력받아 표시하는 표시부; 및 상기 제어부 및 상기 표시부가 수납되고 외부의 수압으로부터 상기 제어부 및 상기 표시부를 보호할 수 있도록 방수 처리된 케이스를 포함한다.
또한, 상기 휴대용 수중 탐색장치는 상기 케이스 내부에 수납되고, 상기 제어부에 의해 처리된 정보를 입력받아 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 휴대용 수중 탐색장치는 상기 케이스 내부에 수납되고, 외부 장치가 접속되는 접속부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 휴대용 수중 탐색장치는 상기 케이스 내부에 수납되고, 현재의 위치를 추적하는 위치추적부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 위치추적부로부터 입력되는 정보를 처리할 수 있다.
또한, 상기 휴대용 수중 탐색장치는 상기 케이스 내부에 수납되고, 주변의 영상을 촬영하는 영상취득부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 영상취득부로부터 입력되는 정보를 처리할 수 있다.
또한, 상기 휴대용 수중 탐색장치는 상기 케이스 내부에 수납되고, 주변의 환경을 감지하는 센서부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 센서부로부터 입력되는 정보를 처리할 수 있다.
여기서, 상기 저장부는 IC메모리, 자기메모리, 및 광메모리 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 접속부는 BATT 포트, USB 포트, A/V 포트, COM 포트, 및 NET 포트 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 접속부를 통해 접속되어 전원을 공급하는 외장형 배터리를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치추적부는 위성항법장치(Global Positioning System: GPS), 및 수중음향 통신장치(acoustic modem) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 영상취득부는 디지털 카메라, 디지털 캠코더, 및 CCTV 카메라 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서부는 수심측정센서, 고도측정센서, 수온측정센서, 유속측정센서, 및 방위각측정센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 시야가 제한되는 수중에서 잠수부가 지형, 물체, 위치, 또는 환경에 대한 이미지화된 정보를 실시간으로 확인하면서 탐색 작업을 진행할 수 있다.
또한, 고가의 무인잠수정을 이용하지 않고 소형의 휴대용 탐색장치를 제공함으로써, 최소한의 비용으로 탐색 작업의 효율을 높일 뿐만 아니라, 안전하면서도 정확한 탐색 작업이 가능하여 인적, 시간적 손실을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 수중 탐색장치의 외관을 도시한 사시도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 수중 탐색장치의 구성을 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 수중 탐색장치의 외관을 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 수중 탐색장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 수중 탐색장치(100)는 소나(sonar)부(110) 등을 통해 탐지된 수중의 지형, 물체, 또는 환경 등에 관한 정보를 처리하여 표시부(130)를 통해 이미지화하여 표시함으로써, 시야가 제한되는 수중에서 잠수부가 안전하고 효율적으로 이동 및 탐색을 수행할 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 수중 탐색장치(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수중의 지형 또는 물체를 탐지하는 소나부(110)와, 소나부(110)로부터 입력되는 정보를 처리하는 제어부(120)와, 제어부(120)에 의해 처리된 정보를 표시하는 표시부(130), 및 방수 처리된 케이스(190)를 포함한다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 수중 탐색장치(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(120)에 의해 처리된 정보를 저장하는 저장부(140)와, 외부 장치(미도시)가 접속되는 접속부(150)와, 현재의 위치를 추적하는 위치추적부(160)와, 주변의 영상을 촬영하는 영상취득부(170), 및 주변의 환경을 감지하는 센서부(180)를 더 포함할 수 있다.
소나부(110)는 케이스(190)의 일측에 결합되어 전방으로 음파를 송, 수신함으로써 수중의 지형 또는 물체에 관한 정보를 취득하고, 이를 제어부(120)로 전달한다. 이와 같은 소나부(110)는 통상의 소나 장비로 구현될 수 있으며, 수중 탐색의 목적에 따라 스스로 음파를 내어 물체를 표정하는 음향탐신기형(액티브소나)뿐 아니라, 음원으로부터의 음파를 측정하여 이를 표정하는 수중청음기형(패스브소나)이 이용될 수도 있다. 다만, 본 발명의 목적에 따라 소나부(110)는 잠수부가 휴대할 수 있는 소형의 장비가 바람직하며, 수중 탐색의 목적에 따라 탐색 거리 또는 식별 해상도를 달리하여 선택될 수 있음은 물론이다.
제어부(120)는 소나부(110)로부터 입력되는 수중의 지형 또는 물체에 관한 정보와, 후술하는 외부 장치(미도시), 위치추적부(160), 영상취득부(170), 또는 센서부(180) 등으로부터 입력되는 위치 또는 환경 등에 관한 정보를 처리하고, 이를 이미지화하여 표시부(130)를 통해 표시하거나, 또는 저장부(140)에 저장한다. 이를 위하여 제어부(120)는 각종 정보를 미리 설정된 방식으로 이미지화하는 프로그램을 구동할 수 있는 마이크로 컴퓨터 등으로 구현될 수 있다. 또한, 제어부(120)는 휴대용 수중 탐색장치(100)의 각 구성의 작동을 제어하고, 외부 장치(미도시) 또는 잠수부에 의해 입력된 명령을 처리하는 기능을 수행하며, 이와 같은 처리 방식은 통상의 프로세스를 이용하여 구현될 수 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
표시부(130)는 케이스(190)의 상부를 향하도록 마련되고, 제어부(120)에 의해 처리되어 이미지화된 수중의 지형, 물체, 또는 환경에 관한 정보를 표시한다. 표시부(130)는 액정디스플레이(LCD), 플라즈마표시패널(PDP), 또는 브라운관(CRT) 등으로 구현될 수 있으며, 시야가 제한되는 수중 환경을 고려하여 적절한 밝기로 조정될 수 있는 것이 바람직하다.
저장부(140)는 제어부(120)에 의해 처리된 수중의 지형, 물체, 또는 환경에 관한 정보를 저장한다. 이와 같이 저장부(140)에 저장된 정보는 수중 탐색이 종료된 후에도, 잠수부가 수중 탐색 과정에서 얻어진 정보를 확인하고 이를 재가공하는데 유용하게 이용될 수 있다. 저장부(140) 통상적인 하드 디스크를 포함한 자기메모리, 광메모리, 또는 IC메모리 등으로 마련될 수 있다.
접속부(150)는 다양한 외부 장치(미도시)가 접속되어 제어부(120)로 각종 정보를 추가적으로 제공하거나, 또는 제어부(120)로부터 제공되는 각종 정보를 처리하여 출력한다. 일반적인 비디오/오디오 장치를 비롯하여, 넓은 범위의 수중 표면을 이미화할 수 있는 측면주사 소나(side-scan sonar), 극히 좁은 지향성을 지니게 하여 보다 구체적인 탐색이 가능한 주사식 소나(scanning sonar), 멀티빔에코사운더(multibeam echo sounder)와 같은 탐색장치, 또는 도플러유속계(doppler velocimeter), 구배측정기(gradiometer), 자기력계(magnetometer), 수중카메라(underwater camera)와 같은 측정장치를 접속부(150)를 통해 연결함으로써, 휴대용 수중 탐색장치(100)의 활용성을 보다 확장할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 후술하는 바와 같이 위치추적부(160), 영상취득부(170), 및 센서부(180)가 케이스(190) 내부에 마련되는 것으로 기재하고 있으나, 탐사의 목적에 따라 이들 구성이 접속부(150)를 통해 접속되는 외부 장치(미도시)로 마련될 수도 있다. 이상과 같은 외부 장치(미도시)의 접속을 위해, 접속부(150)는 BATT 포트, USB 포트, A/V 포트, COM 포트, 또는 NET 포트와 같은 다양한 입/출력 포트를 구비할 수 있다. 특히, 장시간의 탐색이 필요한 경우나, 또는 위급 상황의 경우에, BATT 포트를 통해 외장형 배터리를 연결함으로써, 여분의 전원공급원을 확보할 수도 있다. 아울러, NET 포트를 통해 무선통신장치를 연결하는 경우, 모선 또는 수면과 실시간으로 통신이 가능하여 보다 효율적인 탐색이 가능할 것이다.
위치추적부(160)는 휴대용 수중 탐색장치(100), 보다 정확하게는 휴대용 수중 탐색장치(100)를 사용하는 잠수부의 현재 위치를 추적하여 이에 관한 정보를 제어부(120)에 전달한다. 제어부(120)는 위치추적부(160)로부터 입력되는 현재의 위치에 관한 정보를 처리하고, 이를 이미지화하여 표시부(130)를 통해 표시하거나, 또는 저장부(140)에 저장한다. 위치추적부(160)는 통상적인 위성항법장치(Global Positioning System: GPS), 수중음향 통신장치(acoustic modem) 등으로 구현될 수 있으며, 잠수부는 표시부(130)에 표시된 현재 위치를 확인하면서 수중 탐색을 수행할 수 있어, 이동거리를 최소화할 수 있다. 또한, 수중 탐색 작업이 종료된 후에는, 저장부(140)에 저장된 위치 정보로부터 이동경로를 파악하고, 이후의 수중 탐색을 계획할 때, 이동경로의 중복 등을 최소화할 수도 있다.
영상취득부(170)는 수중 탐색 작업 도중에 주변을 촬영한 정지영상 또는 동영상 정보를 제어부(120)에 전달한다. 제어부(120)는 영상취득부(170)로부터 입력되는 영상 정보를 처리하고, 이를 이미지화하여 표시부(130)를 통해 표시하거나, 또는 저장부(140)에 저장한다. 영상취득부(170)는 통상적인 디지털 카메라, 디지털 캠코더, 또는 CCTV 카메라 등으로 구현될 수 있으며, 특수한 탐색 목적의 경우 적외선 카메라와 같은 특수 카메라가 이용될 수도 있다. 잠수부는 소나부(110)를 통해 식별이 불가능한 물체 등을 표시부(130)에 표시된 영상을 통해 보다 자세하게 확인하여 보다 안전한 탐색이 가능하다. 또한, 탐색 작업이 종료된 후에는, 저장부(140)에 저장된 영상으로부터 짧은 탐색 시간 내에 확인하지 못했던 사항을 재검토할 수도 있다.
센서부(180)는 수심, 고도, 수온, 유속, 방위각과 같은 주변의 환경을 감지하고, 이에 관한 정보를 제어부(120)에 전달한다. 제어부(120)는 센서부(180)로부터 입력되는 주변 환경에 관한 정보를 처리하고, 이를 이미지화하여 표시부(130)를 통해 표시하거나, 또는 저장부(140)에 저장한다. 이를 위하여, 센서부(180)는 해수면으로부터의 깊이를 측정하는 수심측정센서, 해저면으로부터의 높이를 측정하는 고도측정센서, 해수의 온도를 측정하는 수온측정센서, 해수의 유속을 측정하는 유속측정센서, 또는 휴대용 수중 측정장치(100)의 전방이 향하고 있는 방향을 측정하는 방위각측정센서 등을 포함할 수 있다. 잠수부는 표시부(130)에 표시된 환경 정보를 확인하면서 보다 안전하게 이동 및 탐색을 수행할 수 있다.
케이스(190)는 전술한 바와 같은 휴대용 수중 탐색장치(100)의 각 구성요소인 제어부(120), 표시부(130), 저장부(140), 접속부(150), 위치추적부(160), 영상취득부(170), 및 센서부(180)가 수납되며, 외부의 수압으로부터 이들 구성들을 보호할 수 있도록 방수 처리된다. 케이스(190)는 일반적으로 잠수부가 활동할 수 있는 일정 수심, 가령 수심 100미터 이상에서 방수가 가능하도록 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 케이스(190)의 양 측면에는 잠수부가 휴대용 수중 탐색장치(100)를 파지하고 유영할 수 있는 손잡이(191)가 마련될 수 있다. 아울러, 케이스(190)의 상면에는 잠수부가 탐색 도중 휴대용 수중 탐색장치(100)를 간단히 조작을 할 수 있는 입력수단(192)이 마련될 수 있다. 이 때, 손잡이(191) 또는 입력수단(192)은 두꺼운 장갑과 같은 잠수 장비를 착용하고도 파지 또는 조작이 가능하도록 마련되는 것이 바람직하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 휴대용 수중 탐색장치 110: 소나부
120: 제어부 130: 표시부
140: 저장부 150: 접속부
160: 위치추적부 170: 영상취득부
180: 센서부 190: 케이스
191: 손잡이 192: 입력수단

Claims (12)

  1. 수중의 지형 또는 물체를 탐지하는 소나(sonar)부와;
    상기 소나부로부터 입력되는 정보를 처리하는 제어부와;
    상기 제어부에 의해 처리된 정보를 입력받아 표시하는 표시부; 및
    상기 제어부 및 상기 표시부가 수납되고 외부의 수압으로부터 상기 제어부 및 상기 표시부를 보호할 수 있도록 방수 처리된 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 수중 탐색장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스 내부에 수납되고, 상기 제어부에 의해 처리된 정보를 입력받아 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 수중 탐색장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 케이스 내부에 수납되고, 외부 장치가 접속되는 접속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 수중 탐색 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 케이스 내부에 수납되고, 현재의 위치를 추적하는 위치추적부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 위치추적부로부터 입력되는 정보를 처리하는 것을 특징으로 휴대용 수중 탐색장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 케이스 내부에 수납되고, 주변의 영상을 촬영하는 영상취득부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 영상취득부로부터 입력되는 정보를 처리하는 것을 특징으로 휴대용 수중 탐색장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 케이스 내부에 수납되고, 주변의 환경을 감지하는 센서부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 센서부로부터 입력되는 정보를 처리하는 것을 특징으로 휴대용 수중 탐색장치.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장부는 IC메모리, 자기메모리, 및 광메모리 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 수중 탐색장치.
  8. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접속부는 BATT 포트, USB 포트, A/V 포트, COM 포트, 및 NET 포트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 수중 탐색장치.
  9. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접속부를 통해 접속되어 전원을 공급하는 외장형 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 수중 탐색장치.
  10. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치추적부는 위성항법장치(Global Positioning System: GPS), 및 수중음향 통신장치(acoustic modem) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 수중 탐색장치.
  11. 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상취득부는 디지털 카메라, 디지털 캠코더, 및 CCTV 카메라 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 수중 탐색장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 센서부는 수심측정센서, 고도측정센서, 수온측정센서, 유속측정센서, 및 방위각측정센서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 수중 탐색장치.
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