KR20160101747A - 선박의 파울링 제거용 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 선박의 파울링 문제를 안전하고 편리하게 해결할 수 있는 파울링 제거용 로봇과 그 제어시스템을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적에 따라 본 발명은 선박 외벽면에 착지하여 파울링 및/또는 슬라임을 제거할 수 있는 블레이드를 구비한 로봇을 제공한다. 상기 파울링 제거용 로봇은 몸체 배면에 와이퍼형 블레이드를 구비하고 몸체 측면에 이동을 위한 바퀴를 구비하고, 바퀴의 구동 및 방향을 제어하는 조향장치가 구비되며, 이를 원격으로 제어하는 소형 RC카 형태를 띠고 있다.

Description

선박의 파울링 제거용 로봇{ANTI-FOULING ROBOT}

본 발명은 선박의 파울링을 제거하는 로봇에 관한 것이다.

선박의 저면 등 물에 잠기는 부분의 외벽에는 각종 생물체와 오염물질이 부착되며, 이른바 이를 파울링(fouling)이라 한다. 파울링 현상은 마찰저항을 심화시키기 때문에 선박의 항해속도를 늦추며, 이로 인해 선박의 에너지 효율을 낮추는 문제가 있다. 선박의 파울링을 제거하는 방안으로는, 사람이 직접 정박 중인 선박 외벽면에 접근하여 도구를 이용한 제거작업을 실시하고 있다(도 1 참조). 이러한 수동 작업은 산업재해위험이 크다는 점에서 문제된다.

한편, 선박의 파울링 문제를 해결하기 위해, 외벽면에 방오 페인팅 등을 실시하기도 하나, 상당 시간이 지나면 생물체의 부착이 진행되어 같은 문제에 봉착된다. 대한민국 공개특허 제10-2011-0066661호는 선박의 추진장치인 프로펠러에 파울링 형상이 발생되는 것을 막기 위한 방안으로 진동을 부여하고 있다. 그러나 선박 외벽면에 대한 조치에 대해서는 언급하지 않는다.

따라서 본 발명의 목적은 선박의 파울링 문제를 안전하고 편리하게 해결할 수 있는 파울링 제거용 로봇과 그 제어시스템을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적에 따라 본 발명은 선박 외벽면에 착지하여 파울링 및/또는 슬라임을 제거할 수 있는 블레이드를 구비한 로봇을 제공한다. 상기 파울링 제거용 로봇은 몸체 배면에 와이퍼형 블레이드를 구비하고 몸체 측면에 이동을 위한 바퀴를 구비하고, 바퀴의 구동 및 방향을 제어하는 조향장치가 구비되며, 이를 원격으로 제어하는 소형 RC카 형태를 띠고 있다.

또한, 상기 파울링 제거용 로봇은 유선으로 에너지 공급을 받아 정박중인 선박외벽면을 이동하면서 파울링을 제거하며, 수중 카메라를 구비하여 영상을 전송하여 로봇 앞에 펼쳐진 시야를 보면서 원격제어기를 통해 로봇의 이동 방향을 제어할 수 있게 구성하였다.

또한, 상기 블레이드는 로봇 몸체의 배면을 수평으로 하여 이에 대해 경사진 면으로 배치함으로써 바퀴가 구동되어 로봇이 이동할 때, 파울링 또는 슬라임을 효율적으로 긁어낼 수 있다.

또한, 상기 로봇의 바퀴는 그 내부에 영구자석 또는 전자석을 구비하여 자성체로 된 선박 외벽면에 쉽게 착지할 수 있게 하였고, 바퀴의 직경은 로봇 몸체 두께를 초과하는 여유있는 치수로 하여 곡면에서도 자유로이 이동할 수 있게 하였다. 즉, 바퀴의 곡률반경은 선박의 선두 또는 선미의 곡면부분의 곡률반경과 비슷하도록 하였다.

본 발명에 따르면 사람이 직접 수중에서 들어가 파울링 제거작업을 하던 것을 로봇이 대체함으로써 산업재해위험을 없앨 수 있다.

즉, 본 발명에 따르면 RC카 형태의 로봇의 배면에 다수 구비된 블레이드를 이용하여 로봇이 이동함에 따라 파울링 및/또는 슬라임을 제거함으로써 안전하고 편리하다.

또한, 본 발명의 RC카 형태의 로봇은 크기와 구동력 등의 성능을 항구별 입출항 선박에 따라 맞춤식으로 제공할 수 있다.

도 1은 종래 사람이 직접 파울링을 제거하는 모습을 보여주는 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 파울링 제거용 로봇의 사시도 이다.
도 3은 본 발명의 파울링 제거용 로봇의 선체 착지를 위한 자석 구성을 설명하기 위해 바퀴를 투명하게 한 사시도 이다.
도 4는 본 발명의 파울링 제거용 로봇의 사진이다.
도 5는 본 발명의 파울링 제거용 로봇이 전력공급선에 연결된 상태에서 작업하는 것을 보여주는 개요도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 2를 보면, 본 발명의 파울링 제거용 로봇의 사시도가 나와 있다. 좌측은 위쪽에서 본 사시도 이고 우측은 아래쪽에서 올려다본 사시도 이다. 전체적으로 소형 RC 카와 유사한 외관을 보여주지만 몸체(100) 배면에는 블레이드(150)가 배치되어 있다. 몸체(100) 내부에는 바퀴를 구동하고 방향을 제어하는 조향장치를 제어하는 구동 모듈이 들어있으며, 이러한 구동 모듈은 RC카용 상품을 구입하여 조립하는 것으로 제작될 수 있다. 블레이드(150)는 자동차 앞유리용 와이퍼 블레이드와 같은 고무 패킹을 구비하도록 제작하여 몸체 배면에 고정부재로 고정할 수 있다.

이와 같이 제작된 파울링 제거용 로봇은 선박의 외벽 면에 착지 된 상태를 유지하면서 전진하여야 하며, 전진 동작 시 블레이드(150)가 파울링 또는 슬라임을 제거하게 된다. 따라서 로봇이 선박 외벽 면에서 이탈되지 않고 부착되어 있도록 하여야 한다. 본 발명은 이를 위해 로봇의 바퀴(200) 안에 자석(300)을 설치하여 철판과 같은 자성체로 된 선박 외벽면에 부착되게 하였다. 자석(300)은 전자석으로 구성하여 코일에 전원이 접속되게 하는 것이 바람직하나, 가볍고 어느 정도 부착력이 강한 영구자석을 배치할 수도 있다. 본 실시예에서는 전자석을 설치하였다.

바퀴(200)의 크기는 선박 외벽면의 곡면부분의 곡률반경과 비슷하게 하는 것이 좋다. 로봇이 선두나 선미의 곡면에서 좀 더 밀착을 유지하여 이동하기 쉽기 때문이다. 그에 따라 바퀴의 직경은 상당히 큰 것을 선택하게 되며, 실제 구현된 모습을 보여주는 도 4의 사진에서와 같이 몸체(100) 두께에 비해 4 배 정도 되는 직경으로 구성되었다.

이와 같은 파울링 제거용 로봇의 전력 공급은 전선(500)을 구비하도록 하여 전원에 접속시키는 것이 바람직하다. 물속에서 동작 중 배터리 아웃으로 로봇을 회수하기 어려워질 수 있기 때문에 배터리 방식은 권장할만한 하지 않다. 그러나 배터리를 이용할 수 있다.

이러한 유선 방식의 전원 공급으로 구동되는 파울링 제거용 로봇의 동작은 리모크 콘트롤러에 의한다. 수중에서 구동되기 때문에 동작하는 모습이 보이지 않아 진행 경로를 바람직하지 못하게 설정할 위험이 있으므로, 이를 보완하기 위해, 도 4에서와 같이 카메라(400)를 장착시켰다. 몸체로부터 상부로 돌출된 막대 끝에 구형 카메라 모듈 안착부를 구성하고 여기에 카메라(400)를 설치하여 수중 시야를 확보함으로써 효율적인 조작이 가능하다. 즉, 선박 내 또는 정박중인 항구와 같이 로봇의 원격조종자는 디스플레이 기기(스마트 폰, 태블릿 기기, 또는 일반 컴퓨터 등)를 통해 수중 시야를 보면서 리모트 콘트롤러를 조작할 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100: 몸체
150: 블레이드
200: 바퀴
300: 자석
400: 카메라
500: 전선

Claims (5)

1. 선박 외벽면에 착지하여 파울링 또는 슬라임을 제거할 수 있는 로봇으로서,
   로봇 몸체;
   상기 몸체 배면에 구비된 블레이드;
   상기 몸체 측면에 이동을 위한 바퀴;
   상기 바퀴의 구동 및 방향을 제어하는 조향장치;
   바퀴의 구동 및 조향장치를 제어하는 구동모듈; 및
   상기 구동모듈을 원격으로 제어하는 리모트 콘트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파울링 또는 슬라임을 제거용 로봇.
2. 제1항에 있어서, 상기 로봇의 바퀴는 그 내부에 영구자석 또는 전자석을 구비하여 자성체로 된 선박 외벽면에 착지상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 파울링 또는 슬라임을 제거용 로봇.
3. 제1항에 있어서, 상기 블레이드는 로봇 몸체의 배면을 수평으로 하여 이에 대해 경사진 면으로 배치됨으로써 바퀴가 구동되어 로봇이 이동할 때, 파울링 또는 슬라임을 긁어내어 제거하는 것을 특징으로 하는 파울링 또는 슬라임을 제거용 로봇.
4. 제1항에 있어서, 상기 로봇은 카메라를 구비하여 디스플레이 기기로 영상을 전송하는 것을 특징으로 하는 파울링 또는 슬라임을 제거용 로봇.
5. 제1항에 있어서, 바퀴의 크기는, 선박의 외벽면이 이루는 곡면부분의 곡률반경에 맞추어 결정되며, 몸체 두께에 비해 더 큰 직경으로 구성되는 것을 특징으로 하는 파울링 또는 슬라임을 제거용 로봇.
   
   
   

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