KR20150100197A - 해빈류 측정장치 및 그 측정장치가 구비된 측정시스템과 이를 이용한 해빈류 측정방법 - Google Patents

해빈류 측정장치 및 그 측정장치가 구비된 측정시스템과 이를 이용한 해빈류 측정방법 Download PDF

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조대근
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한동대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 해빈류측정장치 및 그 측정장치가 구비된 측정시스템과 이를 이용한 해빈류 측정방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 중립부력관(20)의 공간부(21)에 선택적으로 물(w)을 주입시켜 부력을 조절하여 수면위로 노출되는 송신부(10)의 높이를 조절하여 수신부(200)와의 원활한 통신이 가능하도록 하면서도 해빈류에 의해 움직이는 위치변화를 정확히 측정 할 수 있고, 실시간으로 전송받은 위치데이터를 기준좌표와 센서좌표를 비교분석하고, 속도 및 가속도를 계산하여 정확한 위치데이터로 데이터처리부(300)를 통해 보정하며, 선택적으로 디스플레이부(310)를 통해 실시간으로 확인이 가능함과 더불어 저장부(320)에 별도로 저장이 가능하도록 하여 비교적 오차범위가 큰 GPS모듈에서 제공받은 데이터를 다양한 방법으로 비교분석하여 정확한 정보를 제공할 수 있어 신뢰도를 확보 할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Description

해빈류 측정장치 및 그 측정장치가 구비된 측정시스템과 이를 이용한 해빈류 측정방법{Apparatus of measuring wave-induced current and the measuring system and method equipped with the developed apparatus}
본 발명은 해빈류 측정장치 및 그 측정장치가 구비된 측정시스템과 이를 이용한 해빈류 측정방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 해빈류 측정장치로부터 실시간으로 위치데이터를 수신 받아 오차범위를 최소화 하여 정확한 데이터를 확보 할 수 있도록 하여 신뢰도를 향상시킬 수 있는 해빈류 측정장치 및 그 측정장치가 구비된 측정시스템과 이를 이용한 해빈류 측정방법에 관한 것이다.
해류는 해수의 흐름을 통칭하는 것으로 생성원인, 규모, 그리고 위치에 따라 분류되는데, 그 중 해빈류는 파랑에 의한 레디에이션 응력(radiation stress)의 전단 기울기(shear gradient)에 의해 생성되는 해류로서, 연안의 형상이나 해상 구조물 등에 의한 영향을 받아 매우 불규칙한 움직임을 보이는 특성이 있으며, 해빈 침식과 깊은 연관이 있다.
이러한 해빈류를 측정하는 방법에는 오일러 방식과 라그랑지안 방식이 있는데, 오일러 방식은 고정된 한 지점에서 해류의 유속을 측정하여 해석하는 것이고, 라그랑지안 방식은 흐름에 따라 표류하는 물체를 추적하여 해석하는 것이다. 두 방식은 각각의 장단점이 있지만 불규칙한 해빈류를 측정하는 데에는 라그랑지안 방식이 더 합리적이라 할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 측정장치는 위치확인이 가능한 상부의 깃발(1)과, 부력을 유지할 수 있는 부력용 부이(2)와, 하부에 해빈류의 흐름에 의해 회전하는 날개(3)와, 전체적은 무게를 잡아주는 무게추(4)로 구성된다.
상기 측정장치를 해상에 다수 투입하여 그 위치를 추적, 해빈류의 움직임을 관측하는 방식으로 상단에 깃발(1)을 두어 식별 할 수 있도록 하며, 해수면 아래에 열십자 모양의 날개(3)를 통해 해빈류에 의해 움직이도록 설계되어 있다.
상기 종래의 기술의 경우 부이(2)의 부력을 부이 하단 무게추(4)를 조절하여 제어하게 되는데 이는 부이(2) 전체의 무게를 증가시켜 해빈류의 흐름을 정확히 포착하기 힘들게 하고, 해수면 위로 노출되는 부이의 면적이 넓고 가시성을 위해 깃발(1)을 사용하여 바람에 의해 부이(2)가 밀리는 현상이 발생하게 되는 문제점을 갖고 있으며, 이와 함께 해수면과 접하는 면적이 넓음에 따라 해수면 아래 1.5 ~ 2m에 흐르는 해빈류가 아닌 해수면 표면류에 의해 부유하게 되어 정확한 해빈류의 측정을 어렵게 한다.
이러한 종래의 문제점들로 인해 최근에는 GPS를 부이에 장착하고 로그(log)를 저장함으로 해빈류를 측정하는 방식이 사용되어 지고 있다. 하지만 GPS를 통해 직접 얻은 위치데이터는 오차가 통상 약 1 ~ 30m에 달하므로 이를 보정하지 않고 직접 사용할 경우 정확한 측정에 어려움을 겪게 되며, 부이 상단에 위치한 안테나단이 수중에 위치하거나 침수되는 경우 GPS 통신위성의 신호 수신율이 떨어지게 되고 심지어 추적에 실패하는 경우가 많이 발생하게 된다.
우선 종래의 기술들을 살펴보면,
등록번호 10-012181 (특) GPS위성으로부터 안테나를 통해 수신된 GPS신호를 입력받아 위치, 속도, 시간과 같은 항법관련 디지털데이터를 구하기 위한 GPS수신모듈과, 해수의 특성을 측정하기 위한 해수 측정수단, 및 GPS수신모듈의 상기 항법관련 데이터와 상기 해수 측정수단으로부터 얻은 해수측정 데이터를 변조한 후 무선신호로서 송신하는 송신수단이 구비된 적어도 하나 이상의 부이와; 수신국에 위치하여 상기 각 부이로부터 송신된 무선신호를 복조하여 항법관련 데이터화 해수측정 데이터를 각각 재생하는 수신부; 관측해역에 대한 지리정보를 미리 입력받아 관측해역을 화면에 디스플레이하고, 상기 수신부로부터 입력된 데이터를 이용하여 상기 부이들의 이동상황을 상기 화면에 디스플레이하여 해류의 유동에 대한 각종 정보를 그래픽 화면으로 보여주는 추적 컴퓨터시스템을 구비한 것이다.
등록번호 10-1223551 (특) 해양의 수직 구조 연속 연직 관측을 위한 것으로서, 해저면에 설치되는 무게추 및 상기 무게추와 연결된 닻으로 이루어진 고정부; 상기 무게추와 하단부가 꼬임 방지용 회전고리에 의해 연결되고, 상단부에도 꼬임 방지용 회전고리가 구비된 연결줄; 중공형으로 형성되고, 후방측 외주면에 수직날개와 수평날개가 구비된 하우징과, 상기 연결줄의 회전고리와 연결되도록 상기 하우징의 일단에 구비되는 연결부와, 부력을 조절하여 양성부력, 중성부력 및 음성부력을 선택적으로 발생시키도록 구성되어 상기 하우징의 전방측 내부에 설치되고 전원공급부를 구비한 부력엔진과, 상기 하우징의 후방측 내부에 설치되는 관측 센서부를 포함하는 부력체를 포함하고, 상기 연결부에는, 상기 연결줄에 작용하는 인장력을 감지하도록 된 인장력센서가 구비되며, 상기 부력체에는, 부력상태를 확인하도록 구비되는 압력센서 및 가속도센서와, 상기 부력엔진과 전원공급부 및 관측 센서부를 제어하고, 상기 압력센서 및 가속도센서로부터 취득한 수심에 대한 데이터와 기 저장된 수심을 비교하여 상기 부력엔진이 사용자가 설정한 얕은 수심 값과 깊은 수심 값에서만 작동하도록 하되, 상기 부력체가 음의 부력으로 하강하여 기 설정된 깊은 수심 값에 도달하면 상기 부력엔진이 양의 부력을 발생하도록 작동제어 하고, 상기 부력체가 양의 부력으로 상승하여 기 설정된 얕은 수심 값에 도달하면 상기 부력엔진이 음의 부력을 발생하도록 작동제어 하며, 상기 인장력센서가 감지한 수치가 설정된 수치 이하로 감지되면 상기 연결줄의 이상으로 감지하여 상기 부력체가 양의 부력으로 상승하도록 제어하기 위한 제어부가 구비되어, 상기 부력체가 상기 연결줄에 의해 상기 고정부와 연결된 상태를 유지하면서 해류 또는 조류에 따라 상기 고정부를 중심으로 자유롭게 움직이고, 상기 부력엔진에 의해 연직방향으로 반복적으로 이동하는 동안 상기 관측 센서부가 해양의 수직공간을 연속적으로 관측하도록 된 것이다.
등록번호 10-1109460 (특) 수중의 특정 물성을 측정할 수 있는 수중센서부;
상기 수중센서부가 승강할 수 있는 내부 공간을 가지는 몸체; 상기 몸체의 상부에 위치하며 각종 센서, 안테나가 장착되는 상부 프레임부; 및 상기 몸체 또는 상부 프레임부에 설치되어 상기 수중센서부를 자동 또는 수동으로 승강시킬 수 있는 윈
치; 를 포함하고, 상기 몸체의 하부에 상기 수중센서부를 수납하여 상기 수중센서부를 보호하는 완충장치가 형성되며, 상기 수중센서부는 수심센서와, 서로 길이가 다른 연결선을 통해 연결된 복수개의 탁도 센서(turbidity sensor)를 구비한 것이다.
상기한 종래 기술을 보면, 수중 속으로 일정깊이 침수되며 부이가 수면위로 일정부분이 노출되도록 구성되며, 해류에 의해 이동하는 위치를 실시간으로 수신부로 수신할 수 있도록 되어 있으나, 앞서 설명한 종래의 기술처럼 위치데이터의 GPS는 오차 범위가 1 ~ 30m에 달하기 때문에 정확한 데이터를 확보하기 어려운 문제점이 있고, 더불어 쉽게 침수 될 수 있어 수신율이 매우 떨어질 수 있는 문제점을 갖고 있다.
다른 형태의 기술을 보면, 자체 부력 조절이 가능한 부력체를 해저면에 고정된 중량물에 연결하여 조류나 해류에 따라 이동토록 하는 것으로 구성되어 있지만, 이는 해양환경을 확인할 수 있도록 하는 장치일 뿐만 아니라, 실질적으로 수중 속에서 조류나 해류를 따라 이동되기 때문에 수신율이 매우 떨어질 수 있는 문제점을 갖고 있고, 정확한 위치를 측정함에 있어서 오차범위를 최소화 할 수 있는 별도의 장치가 구성되지 않아 정확한 데이터를 얻기 힘든 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 해상에 설치되어 해빈류의 흐름에 따라 움직이는 해빈류 측정장치에 해빈류에 의해 움직이는 위치변화를 실시간으로 제공받을 수 있도록 GPS모듈이 구성된 송신부와 중앙부에 공간부가 구성된 중립부력관을 구성하되, 상기 공간부에 선택적으로 물을 포함시켜 부력을 조절할 수 있게 하여 수면 위로 노출되는 송신부의 높이를 조절할 수 있도록 구성하여 수신부와의 원활한 통신을 할 수 있도록 하고, 상기 송신부로부터 제공받은 위치데이터를 수신 받아 위치데이터를 보정 처리하는 보정처리부가 구성되는 수신부를 구성하되, 수신 받은 위치데이터를 기준좌표와 센서좌표를 비교분석하고, 속도 및 가속도를 계산하여 정확한 위치데이터로 보정 처리하여 정확한 위치정보를 제공하여 신뢰도를 확보 할 수 있도록 하는 해빈류 측정장치 및 그 측정장치가 구비된 측정시스템과 이를 이용한 해빈류 측정방법을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로 완성해낸 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서 해빈류 측정시스템과 연동되게 해상에 설치되는 해빈류 측정장치에 있어서, 상부에 위치를 일정시간 또는 실시간으로 상기 해빈류 측정시스템으로 송신하는 송신부(10)와, 상기 송신부(10)의 일측 길이방향으로 연결 구성되되, 내부에 공간부(21)가 형성되는 중립부력관(20)과, 상기 중립부력관(20)의 하부에 구성되는 부유날개(30)로 구성되어, 상기 공간부(21)에 선택적으로 물(w)을 포함시켜 부력을 조절하여 수면위로 노출되는 송신부(10)의 높이를 조절 할 수 있게 구성하여 상기 기술적 과제를 해결코자 하였고,
GPS모듈과 무선통신모듈을 이용하여 해빈류의 흐름을 측정하는 해빈류 측정시스템에 있어서, 다수의 상기 해빈류 측정장치로부터 각각의 위치데이터를 일정시간 또는 실시간으로 수신부(200)와, 상기 수신부(200)로부터 위치데이터를 전송받아 보정 처리하는 데이터처리부(300)로 구성하여 상기 기술적 과제를 해결코자 하였으며,
상기 해빈류 측정시스템을 이용한 해빈류 측정방법에 있어서는, 다수의 해빈류 측정장치에 각각 중립부력관(20)의 공간부(21)에 선택적으로 물(w)을 포함시켜 수면위로 노출되는 안테나(14)의 높이를 조절하여 해수에 설치하는 설치단계(S100)와, 상기 해빈류 측정장치로부터 각각의 위치데이터를 일정시간 또는 실시간으로 수신부(200)로 송신하는 송신단계(S200)와, 수신 받은 각각의 위치데이터를 데이터처리부(300)로 전송하는 전송단계(S300)와, 전송받은 위치데이터를 기준좌표와 센서좌표를 비교분석하고, 속도 및 가속도를 계산하여 정확한 위치데이터로 보정 처리하는 보정단계(S400)로 이루어지도록 하여 상기 기술적 과제를 해결코자 하였다.
본 발명에 따른 해빈류 측정장치 및 그 측정장치가 구비된 측정시스템과 이를 이용한 해빈류 측정방법에 의하면, 중립부력관의 공간부에 선택적으로 물을 주입하여 부력을 조절할 수 있어 수면위로 노출되는 송신부 안테나의 높이를 조절하여 바람의 영향을 최소화하면서도 수신부와의 원활한 통신이 가능하여 정확한 데이터의 송,수신이 가능하고, 수신 받은 위치데이터를 보정 처리함으로써 신뢰도를 향상시킬 수 있는 유용한 발명인 것이다.
도 1은 종래의 해빈류 측정장치를 나타내는 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 정면도
도 4는 본 발명의 송신부를 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 사용상태도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 구성도
도 8은 본 발명의 수신부를 나타내는 도면
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 순서도
본 발명은 해빈류 측정장치로부터 실시간으로 수신 받아 위치데이터의 오차범위를 최소화 하여 정확한 데이터를 확보 할 수 있도록 하여 신뢰도를 향상시킬 수 있는 해빈류 측정장치 및 그 측정장치가 구비된 측정시스템과 이를 이용한 해빈류 측정방법을 제공한다.
이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 2 내지 도 9를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
우선 본 발명을 설명하기에 앞서 그 구성을 도 2 내지 도 5를 참고하여 설명하면, 해빈류 측정시스템과 연동되게 해상에 설치되는 해빈류 측정장치에 있어서, 상부에 위치를 일정시간 또는 실시간으로 상기 해빈류 측정시스템으로 송신하는 송신부(10)와, 상기 송신부(10)의 일측 길이방향으로 연결 구성되되, 내부에 공간부(21)가 형성되는 중립부력관(20)과, 상기 중립부력관(20)의 하부에 회전되게 구성되는 부유날개(30)로 구성되어, 상기 공간부(21)에 선택적으로 물(w)을 포함시켜 부력을 조절하여 수면위로 노출되는 송신부(10)의 높이를 조절 할 수 있게 구성된다.
상기 송신부(10)는 통신기능이 수반된 구성으로서, 해빈류 측정장치(100)의 상부에 구성되되 내부에는 도 4에 도시된 바와 같이 수집된 위치 정보를 일정시간 또는 실시간으로 위치를 송신하는 GPS모듈(11)과, 상기 해빈류 측정시스템과 무선통신이 가능토록 구성되는 무선통신모듈(12)과, 상기 GPS모듈(11)의 위치데이터를 무선통신모듈(12)로 송신이 가능하도록 신호 처리하는 마이크로프로세서(13)와, 상기 해빈류 측정시스템과 송신을 하기 위한 안테나(14)가 구성된다. 즉, 상기 송신부(10)는 해빈류에 의해 이동되는 위치변화를 측정하고, 이를 수신부(200)로 일정시간 또는 실시간으로 전송할 수 있도록 하게 되는 것이다.
상기한 바와 같은 송신부(10)는 이러한 기능을 수행하기 위해서는 각각의 구성들이 연결 구성되어야 한다.
여기서, 상기 송신부(10)는 해수면의 아래로 일정부분이 포함되기 때문에 외부에서 내부로 물이 스며들지 않도록 구성되고, 내부에 구성되는 GPS모듈(11), 무선통신모듈(12), 마이크로프로세서(13) 및 안테나(14)는 통상적인 공지기술을 적용하여 사용할 수도 있고, 수신부(200)와의 거리에 따라서 선택적으로 제품이 가변될 수가 있으며 본 발명의 실시 예로써 한정짓지 아니한다.
또한, 상기 송신부(10)에는 각각의 구성들과 연결되어 전체적인 전원을 인가하는 배터리(15)가 더 포함되어 구성되어, 해수면 아래에서 전원이 인가되도록 하여 지속적인 측정을 할 수 있도록 하기 위한 것이다.
한편, 상기 송신부(10)의 하부에서 길이방향으로 연장되는 중립부력관(20)이 구성되는데, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 내부에 공간부(21)가 형성되는데, 상기 공간부(21)에는 선택적으로 물(w)을 주입시켜 부력을 조절할 수 있도록 하여 수중위로 노출되는 송신부(10)의 높이를 조절할 수 있게 하는 것이다.
즉, 상기 공간부(21)로 주입하는 물(w)을 주입하되, 일정량을 주입하게 되면 물(w)이 주입된 공간 이외의 공간부(21)에는 공기가 있기 때문에 그 공기로 인해 부력을 조절하여 상기 송신부(10)의 높이를 조절할 수 있게 되는 것이다.
예를 들면, 해수면의 속으로 해빈류 측정장치를 설치하되, 상기 공간부(21)에 공기의 양보다 물(w)의 양이 많아지게 되면 해수면으로 노출되는 송신부(10)의 높이가 낮아지게 될 것이고, 상기 물(w)의 양보다 공기의 양이 많아지게 되면 해수면으로 노출되는 송신부(10)의 높이가 높아지게 되는 것이다.
상기한 바와 같이 중립부력관(20)의 공간부(21)에 물(w)을 주입하여 선택적으로 해수면으로 노출되는 송신부(10)의 높이를 조절할 수 있게 되는데, 상기 송신부(10)가 해수면의 상부로 높게 설치될 경우 바람 등과 같은 영향으로 해빈류에 의한 위치변화를 정확하게 측정할 수 없기 때문에 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 송신부(10)의 안테나(14)가 수신부(200)와의 원활한 통신이 가능할 수 있을 정도의 높이로 설치될 수 있게 공간부(21)로 주입되는 물(w)을 적절하게 주입시켜 설치하는 것이 바람직하다.
이렇게 되면 상기 송신부(10)의 일부가 해수면의 아래로 위치되어 바람 등의 외부영향을 받지 않도록 하면서도 안테나(14)는 별도로 해수면의 상부로 위치되기 때문에 수신부(200)와의 원활한 통신이 되어 일정시간 또는 실시간으로 위치데이터의 누락 없이 본연의 목적을 용이하게 수행할 수 있게 되는 것이다.
종래에 있어서, 부력을 가질 수 있는 부이와, 하부에 무게추를 구성하여 중심을 잡아 줄 수 있도록 하였지만, 부이가 해수면의 해류와 바람의 영향을 많이 받기 때문에 온전히 해빈류에 의한 위치변화를 얻을 수가 없었지만, 본 발명의 중립부력관을 통해, 해수면위로 송신부(10)의 안테나(14)만 노출될 수 있도록 하여 원활한 통신이 가능토록 하면서도 해빈류에 의한 위치변화를 정확하게 측정할 수 있게 되고, 해빈류 측정에 방해가 되는 바람 등의 영향을 제거 할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 중립부력관(20)의 경우 물(w)을 주입함에 있어서 도시하진 않았지만 일측에 투입구를 구성하여 물(w)을 주입할 수 있도록 하며, 상기 투입구로 물(w)을 주입한 후, 공간부(21)에 주입된 물(w)과 공기가 빠져나오지 않도록 투입구를 막는 막음부재를 구성할 수도 있으며, 통상의 구성을 적용하여 구성할 수도 있다.
한편, 상기 중립부력관(20)의 하부에 구성되는 부유날개(30)는 도 2, 3, 5, 6에 도시된 바와 같이 다수의 날개로 형성되며 해빈류의 변화에 의해 위치가 자연스레 유동할 수 있도록 구성되되, 개별적으로 회전하지 않고, 해빈류 측정장치(100)가 전체적으로 회전될 수 있도록 구성된다. 다수개로 형성된 날개가 해빈류의 변화에 의해 회전됨과 동시에 상기 해빈류 측정장치(100)가 회전되게 되는 것이다.
또한, 상기 부유날개(30)의 날개는 본 발명에서는 4개가 구성되는 것으로 도시하였지만, 필요에 따라서 많게 또는 적게 구성하여 사용할 수도 있으면 본 발명의 실시 예로써 한정짓지 아니한다.
즉, 상기 부유날개(30)는 수심 속에서 흐르는 해빈류를 효과적으로 포착하여 유동할 수 있도록 하게 되는 것이다.
상기한 본 발명의 해빈류 측정장치를 이용한 해빈류 측정시스템을 보면, 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 상기 해빈류 측정장치(100)와, 다수의 상기 해빈류 측정장치로부터 각각의 위치데이터를 일정시간 또는 실시간으로 수신부(200)와, 상기 수신부(200)로부터 위치데이터를 전송받아 보정 처리하는 데이터처리부(300)로 구성된다.
상기 수신부(200)는 송신부(10)와의 무선통신이 가능하도록 도 8에 도시된 바와 같이 각각의 상기 해빈류 측정장치(100)의 위치데이터를 일정시간 또는 실시간으로 수집하는 GPS모듈(210)과, 각각의 상기 해빈류 측정장치(100)와 무선통신이 가능하도록 구성되는 무선통신모듈(220)과, 수집된 정보를 신호 처리하는 마이크로프로세서(230)와, 상기 해빈류 측정장치(100)와 수신을 하기 위한 안테나(240)로 구성된다.
상기 수신부(200)의 GPS모듈(210), 무선통신모듈(220), 마이크로프로세서(230), 안테나(240)는 앞서 설명한 해빈류 측정장치(100)의 구성과 동일한 역할을 수행함으로써 각각의 구성들에 대한 설명은 생략한다.
상기 수신부(200)의 경우 송신부(100)와의 무선통신 가능한 거리에 알맞은 곳에 설치되어 상기 송신부(100)와 원활한 무선통신이 가능토록 구성되는 것이다.
또한, 상기 수신부(200)에는 도시하진 않았지만 각각의 구성들과 연결되어 전원을 인가하는 전원부(201) 또는 배터리(203)가 구성될 수가 있다.
다시 말해, 상기 수신부(200)의 위치를 선택적으로 변경하여야 하는 경우 별도의 배터리(203)를 구성시켜 사용할 수가 있으며, 상기 수신부(200)가 일정한 곳에 고정되어 설치될 경우 지속적인 전원을 인가 받을 수 있는 전원부(201)를 구성시켜 사용할 수가 있는 것이다.
한편, 상기 데이터처리부(300)는 수신부(200)로부터 위치데이터를 전송받아 보정하되, GPS의 경우 오차범위가 작게는 1m에서 많게는 30m의 오차가 발생하기 때문에 정확한 데이터를 확보 할 수 있도록 설정된 기준좌표와 센서좌표를 비교분석하고, 해빈류에 의해 이동된 해빈류 측정장치(100)의 속도 및 가속도를 비교 분석하여 위치를 표시 하여 보정 처리된 데이터를 얻을 수 있게 되는 것이다.
또한, 도 8에 상기 보정 처리된 데이터를 사용자들이 확인 할 수 있도록 화면상으로 디스플레이하는 디스플레이부(310)와, 상기 보정 처리된 데이터를 별도로 저장하는 저장부(320)가 더 포함되어 구성된다.
상기 저장부(320)는 별도의 컴퓨터기기의 구성인 하드디스크 또는 USB와 같은 통상의 구성으로 구성될 수 있다.
다시 말해, 해상에 다수개로 설치되는 해빈류 측정장치(100)로부터 각각의 위치데이터를 송신 받아 수신부(200)에서 이를 취합하여 재차 데이터처리부(300)로 전송 시켜 보정 처리 하여 정확한 데이터를 확보 할 수 있게 되는 것이다.
종래에 있어서, GPS를 이용하여 해빈류를 측정할 수 있도록 구성되어 있었지만, 원활한 통신이 어려워 실시간으로 측정되는 해빈류의 흐름에 대한 위치데이터가 전송되지 못하여 일부 누락이 되는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 각각의 위치데이터를 수신 받아 취합하여 오차범위에 대한 별도의 수단이 없어 정확한 데이터를 확보하기 어려웠다.
하지만 본 발명에서는 앞서 설명한 해빈류 측정장치(100)의 구성으로 인해 실시간으로 측정되는 해빈류의 흐름을 정확하게 측정할 수 있으며 측정된 위치데이터를 수신 받아 오차범위를 줄여 보정 처리하게 됨으로써, 정확한 데이터를 확보 할 수 있어 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
상기한 바와 같은 해빈류 측정장치가 구비된 해빈류 측정시스템을 이용한 해빈류 측정방법에 있어서, 도 9에 도시된 바와 같이 다수의 해빈류 측정장치에 각각 중립부력관(20)의 공간부(21)에 선택적으로 물(w)을 포함시켜 수면 위로 노출되는 안테나(14)의 높이를 조절하여 해수에 설치하는 설치단계(S100)와, 상기 해빈류 측정장치로부터 각각의 위치데이터를 일정시간 또는 실시간으로 수신부(200)로 송신하는 송신단계(S200)와, 수신 받은 각각의 위치데이터를 데이터처리부(300)로 전송하는 전송단계(S300)와, 전송받은 위치데이터를 기준좌표와 센서좌표를 비교분석하고, 속도 및 가속도를 계산하여 정확한 위치데이터로 보정 처리하는 보정단계(S400)로 이루어지는 것이다.
즉, 해수면의 아래에 다수의 해빈류 측정장치(100)를 설치하되, 해수면의 상부로 안테나(14)가 일정부분 노출될 수 있도록 부력을 조절한 후, 수신부(200)가 설치된 곳과 원활한 통신이 가능토록 설치하여, 각각의 해빈류 측정장치(100)로부터 일정시간 또는 실시간으로 수신되는 위치데이터를 수신 받아 상기한 데이터처리부(300)를 통해 오차범위를 최소화 시켜 보정 처리 하게 되는 것이다.
또한, 상기 보정단계(S400) 후, 보정된 위치데이터를 선택적으로 디스플레이부(310)를 통해 확인하며 필요에 따라서 저장부(320)에 저장하여 보관하여 추후 사용될 수 있도록 하는 것이다.
본 발명에 따른 해빈류 측정장치 및 그 측정장치가 구비된 측정시스템과 이를 이용한 해빈류 측정방법에 의하면, 중립부력관(20)의 공간부(21)에 선택적으로 물(w)을 주입하여 부력을 조절할 수 있어 수면위로 노출되는 송신부(100)의 안테나(14)의 높이를 조절하여 바람의 영향을 최소화하면서도 수신부(200)와의 원활한 통신이 가능하여 정확한 데이터의 송,수신이 가능하고, 수신 받은 위치데이터를 보정 처리함으로써 신뢰도를 향상시킬 수 있는 유용한 발명인 것이다.
10 : 송신부 11 : GPS모듈 12 : 무선통신모듈
13 : 마이크로프로세서 14 : 안테나 15 : 배터리
20 : 중립부력관 21 : 공간부
30 : 부유날개 100 : 해빈류 측정장치
200 : 수신부 201 : 배터리 203 : 전원부
210 : GPS모듈 220 : 무선통신모듈 230 : 마이크로프로세서
240 : 안테나
300 : 데이터처리부 310 : 디스플레이부 320 : 저장부
S100 : 설치단계 S200 : 송신단계 S300 : 전송단계
S400 : 보정단계

Claims (9)

  1. 해빈류 측정시스템과 연동되게 해상에 설치되는 해빈류 측정장치에 있어서,
    상부에 위치를 일정시간 또는 실시간으로 상기 해빈류 측정시스템으로 송신하는 송신부(10);
    상기 송신부(10)의 일측 길이방향으로 연결 구성되되, 내부에 공간부(21)가 형성되는 중립부력관(20);
    상기 중립부력관(20)의 하부에 구성되는 부유날개(30); 로 구성되어,
    상기 공간부(21)에 선택적으로 물(w)을 포함시켜 부력을 조절하여 수면위로 노출되는 송신부(10)의 높이를 조절 할 수 있게 구성되는 것을 특징으로 하는 해빈류 측정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 송신부(10)는,
    수집된 위치 정보를 일정시간 또는 실시간으로 위치를 송신하는 GPS모듈(11)과,
    상기 해빈류 측정시스템과 무선통신이 가능토록 구성되는 무선통신모듈(12)과,
    상기 GPS모듈(11)의 위치데이터를 무선통신모듈(12)로 송신이 가능하도록 신호 처리하는 마이크로프로세서(13)와,
    상기 해빈류 측정시스템과 송신을 하기 위한 안테나(14)로 구성되는 것을 특징으로 하는 해빈류 측정장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 송신부(10)에는 각각의 구성들과 연결되어 전체적인 전원을 인가하는 배터리(15)가 구성되는 것을 특징으로 하는 해빈류 측정장치.
  4. GPS모듈과 무선통신모듈을 이용하여 해빈류의 흐름을 측정하는 해빈류 측정시스템에 있어서,
    제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항으로 구성되는 다수의 해빈류 측정장치;
    다수의 상기 해빈류 측정장치로부터 각각의 위치데이터를 일정시간 또는 실시간으로 전송 받는 수신부(200);
    상기 수신부(200)로부터 위치데이터를 전송받아 보정 처리하는 데이터처리부(300); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 해빈류 측정장치가 구비된 해빈류 측정시스템.

  5. 제 4항에 있어서,
    상기 수신부(200)는,
    각각의 상기 해빈류 측정장치의 위치데이터를 일정시간 또는 실시간으로 수집하는 GPS모듈(210)과,
    각각의 상기 해빈류 측정장치와 무선통신이 가능하도록 구성되는 무선통신모듈(220)과,
    수집된 정보를 신호 처리하는 마이크로프로세서(230)와,
    상기 해빈류 측정장치와 수신을 하기 위한 안테나(240)로 구성되는 것을 특징으로 하는 해빈류 측정장치가 구비된 해빈류 측정시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 수신부(200)에는 각각의 구성들과 연결되어 전원을 인가하는 전원부(201) 또는 배터리(203)가 구성되는 것을 특징으로 하는 해빈류 측정장치가 구비된 해빈류 측정시스템.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 데이터처리부(300)는 보정 처리된 데이터를 화면에 디스플레이하는 디스플레이부(310)와 보정 처리된 데이터를 저장하는 저장부(320)가 구성되는 것을 특징으로 하는 해빈류 측정장치가 구비된 해빈류 측정시스템.
  8. 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 해빈류 측정장치가 구비된 해빈류 측정시스템을 이용하되,
    다수의 해빈류 측정장치에 각각 중립부력관(20)의 공간부(21)에 선택적으로 물(w)을 포함시켜 수면위로 노출되는 안테나(14)의 높이를 조절하여 해수에 설치하는 설치단계(S100);
    상기 해빈류 측정장치로부터 각각의 위치데이터를 일정시간 또는 실시간으로 수신부(200)로 송신하는 송신단계(S200);
    수신 받은 각각의 위치데이터를 데이터처리부(300)로 전송하는 전송단계(S300);
    전송받은 위치데이터를 기준좌표와 센서좌표를 비교분석하고, 속도 및 가속도를 계산하여 정확한 위치데이터로 보정 처리하는 보정단계(S400); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 해빈류 측정장치가 구비된 해빈류 측정시스템을 이용한 해빈류측정방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 보정단계(S400) 후, 보정된 위치데이터를 디스플레이부(310)를 통해 확인 또는 저장부(320)에 저장하는 것을 특징으로 하는 해빈류 측정장치가 구비된 해빈류 측정시스템을 이용한 해빈류 측정방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101979228B1 (ko) * 2017-12-22 2019-05-16 한국해양과학기술원 무선 수중 음향 센싱 장치

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