KR20170063244A - 생태계 탐사용 드론 - Google Patents

Abstract

본 발명은 야생 동물 또는 방사 야생 동물을 생포하여 생태계의 상태를 용이하게 파악하고 관리하게 하는 생태계 탐사용 드론에 관한 것이다.
본 발명에 의한 생태계 탐사용 드론은 드론 몸체와, 드론 몸체에 연결되어 이륙과 비행을 위한 추력을 발생시키는 추력발생기와, 드론 몸체를 지상에 착륙시키기 위한 착륙대를 포함하며, 드론 몸체에는 야생동물을 포획하는 포획기가 구비된다.
본 발명에 의하면, 접근하기 어려운 지역의 야생동물 또는 방사 야생동물을 용이하게 생포하여 생태계의 상태를 용이하게 파악하고 관리하게 하고, 방사 야생동물이 다치거나 자연 환경에 적응하지 못했을 경우에 용이하게 생포하여 치료하거나 적응 훈련을 시킬 수 있다는 효과가 있다.

Description

생태계 탐사용 드론{Drone for exploring Ecological system}

본 발명은 야생 동물 또는 방사 야생 동물을 생포하여 생태계의 상태를 용이하게 파악하고 관리하게 하는 생태계 탐사용 드론에 관한 것이다.

인간은 자연 속에서 자연의 제약을 극복하며 살아간다. 다시 말해, 자연은 사람들의 생활 조건으로 작용하고 사람들은 자연을 변화시킴으로써 자신들의 생활 환경을 개선해 나간다. 이와 같이 인간의 삶의 조건이 되는 자연과 생활 환경을 가리켜 우리는 생태계(生態界)라 부른다.

생태계는 그 구성 요소인 인구, 자원, 환경이 하나의 체계를 이루고 있기 때문에 균형과 조화가 무엇보다 중요하다. 균형이 흐트러지면 복원이 불가능하거나, 복원에는 대가를 치러야 할 수밖에 없다. 과학 기술의 발달에 힘입은 공업화와 급속한 인구 증가 및 그에 따른 자원 낭비는 이미 이 지구의 생태계를 파괴함으로써 인류의 생존을 위협하는 무서운 요인으로 등장하였다.

우리는 소비라고 하면 써서 없애버리는 것으로 생각한다. 그러나 이 세상에는 써서 없어지는 물건은 없다. 우리가 자연에 버리는 폐기물의 양은 질량 보존의 법칙에 의해 자원으로부터 채취한 자원의 양과 궁극적으로는 같아질 것이다.

환경은, 한편으로는 우리에게 자연 자원의 창고가 되고, 다른 한편으로는 우리가 버린 폐기물을 담아 주는 쓰레기통이 된다. 그러나 창고도 쓰레기통도 한계가 있다. 이렇게 보면 자원 고갈과 환경 오염은 동전의 앞뒤와도 같은 것이다.

지나친 토지의 이용은 토양의 유실을 가져오고, 무분별한 개발은 산림 훼손을 유발하며, 무절제한 사용으로 물이 부족하고, 자원의 소비가 증가는 자원의 고갈을 초래하고 있다. 또한, 석유 에너지의 대량 사용에 따른 대기 오염, 생활 하수 및 공업 용수 그리고 중금속 및 화공 약품에 의한 토양 및 수질 오염 등은 이제 인간에게 재앙으로 다가오고 있다. 산성비, 지구 온난화, 오존층 파괴, 기상 이변 등이 바로 그것이다. 이처럼 환경이 오염되고 파괴됨에 따라 생태계의 균형과 조화가 깨어지면, 결국 먹이 연쇄에서 최고의 포식자인 인류는 생존에 위협을 받게 된다. 이와 같은 현상이 바로 환경 문제이다. 이제 환경 문제는 '삶의 질의 문제' 차원을 넘어서 '생존의 조건' 이라는 관점에서 심각성을 인식할 때가 되었다.

따라서, 생태계의 상태를 지속적으로 파악하고 관리할 필요가 있다. 종래 초지의 상태 파악과 관련된 기술로, 산림의 관리와 관련하여 "영상 탑재 현상 조사 시스템 및 그 방법"이 한국등록특허 제10-0814720호로 도시되어 있다. 그리고, 종래 드론과 같은 무인비행체를 이용하여 초지를 영상 촬영하여 초지의 성장 상태를 용이하게 파악하고 관리하도록 하며, 가축의 분포 상태 및 질병 유무 상태를 파악할 수 있도록 하고, 급수 설비와 같은 방목장 시설과 ICT 등의 방식으로 연계되어 방목형 산지 생태 축산이 가능하도록 한 무인 비행체를 이용한 산지 생태 축산의 방목형 목장 운용 및 관리 시스템이 한국등록특허 제10-1536095호로 개시되어 있다.

일반적으로 무인비행체는 사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해서 비행하는 비행기나 헬리콥터 모양의 비행체로서 드론(drone)이라고도 한다. 처음에는 공군기나 고사포, 미사일의 연습사격에 적기 대신 표적 구실로 사용되었으나, 점차 무선기술의 발달과 함께 정찰기로 개발되어 적의 내륙 깊숙이 침투하여 정찰, 감시의 용도로도 운용되었다. 근래에 들어 드론에 미사일 등 각종 무기를 장착하여 공격기로도 활용되고 있다. 드론의 활용 목적에 따라 다양한 크기와 성능을 가진 비행체들이 다양하게 개발되고 있는데 대형 비행체의 군사용 뿐만 아니라, 초소형 드론도 활발하게 개발 연구되고 있다. 또한 개인의 취미활동으로 개발되어 상품화된 것도 많이 있다. 정글이나 오지, 화산지역, 자연재해지역, 원자력 발전소 사고지역 등 인간이 접근할 수 없는 지역에 드론을 투입하여 운용한다. 최근에는 드론을 활용하여 수송목적에도 활용하는 등 드론의 활용 범위가 점차 넓어지고 있다. 드론이 개발되던 초기에는 표적드론(target drone), 정찰드론(reconnaissance drone), 감시드론(surveillance drone)으로 분류하였지만 현재는 활용 목적에 따라 더욱 세분화된 분류가 가능하다.

그런데, 야생 동물 또는 방사 야생 동물의 상태 등을 통해 생태계를 더욱 세밀히 조사하기 위해서는 야생동물을 생포하여 조사할 필요가 있으나, 접근하기가 힘든 지역에 서식하는 야생동물을 생포하여 그 환경을 조사하기 어렵다는 문제점이 있었다.

특허문헌 1 : 한국등록특허 제10-0814720호 특허문헌 2 : 한국등록특허 제10-1536095호

본 발명은 상기한 바와 같은 필요성에 따라 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 접근하기 어려운 지역의 야생동물 또는 방사 야생동물을 생포하여 생태계의 상태를 용이하게 파악하고 관리하게 하는 생태계 탐사용 드론을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 생태계 탐사용 드론은 드론 몸체와, 드론 몸체에 연결되어 이륙과 비행을 위한 추력을 발생시키는 추력발생기와, 드론 몸체를 지상에 착륙시키기 위한 착륙대를 포함하며, 드론 몸체에는 야생동물을 포획하는 포획기가 구비된다.

포획기는 펴지고 접히는 그물망을 구비한다. 포획기에는 자화력으로 그물망을 펴지고 접히게 하는 자석부재가 구비된다. 드론 몸체에는 야생동물을 마취시키는 마취기가 설치된다. 마취기에는 소음을 줄이는 소음 감쇠기가 부착된다.

착륙대는 다리의 돌출 길이 또는 다리 사이의 간격을 조정할 수 있게 되어 있다.

본 발명에 의한 생태계 탐사용 드론에 의하면, 접근하기 어려운 지역의 야생동물 또는 방사 야생동물을 용이하게 생포하여 생태계의 상태를 용이하게 파악하고 관리하게 하는 효과가 있다.

또한, 방사 야생동물이 다치거나 자연 환경에 적응하지 못했을 경우에 용이하게 생포하여 치료하거나 적응 훈련을 시킬 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생태계 탐사용 드론을 나타내는 입면 구성도이다.
도 2는 도 1의 추력발생기를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 포획기와 착륙대를 나타내는 저면도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 도 3의 포획기의 그물이 펴지고 접히는 상태를 설명하는 작용 설명도이다.
도 5는 도 1의 마취기를 나타내는 구성도이다.
도 6의 (a) 및 (b)은 도 1의 착륙대의 다리가 조정되는 상태를 설명하는 작용 설명도이다.
도 7은 도 1의 착륙대가 물체를 잡은 상태를 나타내는 작용 설명도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생태계 탐사용 드론을 나타내는 입면 구성도이고, 도 2는 도 1의 추력발생기를 나타내는 평면도이며, 도 3은 도 1의 포획기와 착륙대를 나타내는 저면도이다. 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 생태계 탐사용 드론(100)은 드론 몸체(110)와, 추력 발생기(120)와, 착륙대(130)와, 포획기(140)와, 마취기(150)를 포함한다.

드론 몸체(110)의 중앙에는 무선 신호 또는 GPS 무선 신호를 송수신하는 안테나(111a)를 포함하는 무선 송수신기(111)가 설치되고, 드론 몸체(110)의 전면에는 생태계 또는 동물을 화상으로 관찰하기 위한 카메라(112)가 설치된다. 또한 드론 몸체(110)에는 드론(100)을 전체적으로 제어하는 제어기(도시 안됨)가 설치되는 한편, 카메라로 촬영된 화상을 표시하는 모니터(도시안됨)가 설치된다.

추력 발생기(120)는 드론 몸체(110)의 상측에 설치된 프로펠러(121)와 추진기 모터(122)를 포함하며, 이륙과 비행을 위한 추력을 발생시킨다.

착륙대(130)는 드론 몸체(110)의 하측으로 다리(131)가 돌출되고, 두 개의 다리(131) 단부에 각각 다리 발(132)이 달린 프레임으로서, 드론 몸체(110)를 지상에 착륙시키기 위한 부분이다. 다리 발(132) 사이의 간격은 벌어지고 좁혀질 수 있게 되어 있다(도 6 참조). 다리(131)는 상하 방향으로 돌출 길이가 조정될 수 있으며, 이륙 후에는 드론 몸체(110) 속으로 인입될 수도 있다. 다리(131)에는 관절부(131a)가 형성되는 한편 센서가 부착된다. 착륙대(130)에 바퀴가 달려 이동할 수도 있다.

포획기(140)는 야생동물 또는 방사 야생동물을 포획하기 위한 것으로서, 펴지고 접히는 그물망(141)을 구비한다. 그물망(141)은 두 개의 자석봉(142)사이에 연결되며, 자석봉(142)은 가이드 부재(143)를 타고 이송하게 되어 있다. 포획기(140)는 드론 몸체(110)의 하측에 착륙대(130)의 다리(131) 사이에 설치된다. 포획기(140)에는 야생동물의 종류에 따라 야생동물을 유인하기 위한 유인물이 설치된다.

자석봉(142, 자석부재)은 전기를 공급함에 따라 자화되는 전자석으로 되어 있으며, 자석봉(142)이 자화되면 두 개의 자석봉(142)이 서로 끌어당겨서 그물망(141)이 접히게 되어 있다. 도 4의 (a)은 자석봉(142)에 전류가 공급되지 않은 상태로서, 자석봉(142) 사이의 간격이 벌어져 그물망(141)이 펼쳐진 상태를 나타낸다. 그물망(141)이 펼쳐질 때는 착륙대(130)의 다리(131) 사이의 간격이 벌어지게 되어있다. 도 4의 (b)는 자석봉(142)에 전류가 공급되어, 자석봉(142)의 서로 밀착됨에 따라 그물망(141)이 접힌 상태를 나타낸다.

마취기(150)는 야생동물을 마취시키기 위한 것으로서, 드론 몸체(110)의 하측에 설치된다. 마취기(150)는 마취 총 형태로 되어 있으며, 마취기(150)에는 마취기의 마취물을 발사하는 순간에 발생하는 소음을 줄이기 위한 소음 감쇠기(160)가 설치된다. 마취기(150)에는 소음 감쇠기(160)를 용이하게 설치하고 이탈되지 않게 하는 나선형 홈이 형성될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 생태계 탐사용 드론(110)은 무선 제어를 통해 추력발생기(120)가 작동하여 이륙하여 탐사하고자 하는 지역으로 이동하여 지상에 착지하여 된다. 착륙대(130)의 다리발(132) 사이의 간격은 도 6에 도시한 바와 같이 조정할 수 있게 되어 있다. 도 6의 (a)는 다리발 사이의 간격(L1)이 벌어진 상태이고, 도 6의 (b)는 다리발 사이의 간격(L2)이 좁혀진 상태이다. 다리(131)에 부착된 센서의 감지와 제어부의 제어에 따라 착륙시에는 착지할 때까지 서서히 다리 사이의 간격이 줄어지게 할 수 있다.

드론 몸체(110)가 야생동물을 포획할 때에는 도시하지 않은 센서의 신호에 따라 포획기(140)의 자석봉(142)에 전원이 공급되지 않게 하면, 양측의 자석봉(142)이 벌어져 그물망(141)이 펼쳐지게 되어 하측으로 펴지게 된다. 그물망(141)이 펼쳐질 때는 착륙대(130)의 다리발(132) 사이가 벌어져 간섭되지 않게 하는 것이 바람직하다.

또한, 야생동물을 마취시킬 필요가 있을 경우에는 마취기(150)를 작동시켜 야생동물을 마취시킨다. 이때, 도 7에 도시한 바와 같이 다리발(132)이 지상의 물체(M)를 잡아서 드론 몸체(110)가 움직이지 않게 하여 마취기(150)의 작동으로 인한 관성력을 줄인다. 그리고, 소음 감쇠기(160)는 마취기(150) 작동으로 인한 소음을 감소시켜 동물에게 소음피해를 줄이게 한다.

생태계 탐사용 드론(100)의 탐사 작업은 일반적인 탐사 로봇의 작용과 유사하므로 자세한 설명은 생략한다. 바퀴가 달린 착륙대(130)는 이륙과 비행을 하지 않고 단거리를 이동하여 탐사할 수도 있다.

한편, 마취기(150)를 작동시켜 야생동물을 마취시킨 후에는 카메라(112)를 통한 관찰에 따라 야생동물의 위치를 확인하고, 비행하여 착륙하면서 도7에 도시한 물체(M)를 파지하는 하는 것과 같이 야생동물을 파지하여 이동시킬 수도 있고, 지상 제어 센터에서 화면으로 마취상태를 확인한 후 접근 가능한 곳에는 탐사자가 직접 가서 야생동물의 상태를 관찰할 수도 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

110 : 드론 몸체 111 : 무선 송수신기
112 : 카메라 120 : 추력 발생기
121 : 프로펠러 122 : 추진 모터
130 : 착륙대 131 : 다리
132 : 다리발 140 : 포획기
141 : 그물망 142 : 자석봉
150 : 마취기 160 : 소음 감쇠기

Claims (5)

1. 드론 몸체와,
   상기 드론 몸체에 연결되어 이륙과 비행을 위한 추력을 발생시키는 추력발생기와,
   상기 드론 몸체를 지상에 착륙시키기 위한 착륙대를 포함하며,
   상기 드론 몸체에는 야생동물을 포획하는 포획기가 구비되는 것을 특징으로 하는 생태계 탐사용 드론.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 포획기는 펴지고 접히는 그물망을 구비하는 것을 특징으로 하는 생태계 탐사용 드론.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 포획기에는 자화력으로 상기 그물망을 펴지고 접히게 하는 자석부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 생태계 탐사용 드론.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 드론 몸체에는 야생동물을 마취시키는 마취기가 설치되는 것을 특징으로 하는 생태계 탐사용 드론.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 마취기에는 소음을 줄이는 소음 감쇠기가 부착되는 것을 특징으로 하는 생태계 탐사용 드론.

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