KR20180077841A - 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템 - Google Patents

해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해류와 떠다니는 모래인 유사(流砂, floating sands)를 추적하여 해안 지형과의 관계를 추적하고 이를 장기적으로 확인하여 보다 정확한 해류와 유사 이동을 추적할 수 있는 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 해안에 부유시켜 구성되며 해류에 의해 이동하고 이동한 자신의 위치 및 아이디(ID, Identity)를 주기적으로 전송하는 관측센서; 상기 관측센서로부터 수신한 위치 및 아이디를 수신하여 이를 기록하는 다수의 인공위성; 및 상기 다수의 인공위성들로부터 상기 관측센서의 위치 및 아이디 정보를 수신하는 스테이션;을 포함하여 구성되어 부유하는 다수의 감시센서를 해안에 부유시키고 감지센서들의 위치를 장기간에 걸쳐 확인하여 보다 정확한 해류와 유사 이동을 추적할 수 있는 효과가 있다.

Description

해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템{Monitoring system for tracking movements of current and floating sands}
본 발명은 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해류와 떠다니는 모래인 유사(流砂, floating sands)를 추적하여 해안 지형과의 관계를 추적하고 이를 장기적으로 확인하여 보다 정확한 해류와 유사 이동을 추적할 수 있는 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템에 관한 것이다.
자갈과 모래는 해양과 접한 해안선을 구성하는 중요한 퇴적물이다. 해안에서의 지형은 해류 및 파도 등의 영향에 의해 해안이 유실되거나 퇴적되는 등의 변화가 빈번하게 발생한다. 최근에는 해안과 관련하여 구조물들이 새로 들어서면서 대체적으로 해안의 퇴적된 자갈과 모래 등의 유실되는 경우가 빈번하게 발생하고 있다.
특히, 모래가 유실되고 해안침식이 발생하게 되면, 해안경관이 사라지게 되고, 해수욕장으로 사용되지 못하게 되며, 해안에 접해 있는 구조물까지 구조적인 위험에 처할 수 있게 된다. 또한, 해안에 접해있는 숲과 도로 등도 유실되는 상황에 처하게 된다. 숲과 도로 등의 유실은 사고로 이어질 수 있으며, 기후 변화에도 민감하게 되는 등의 문제가 발생하게 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 해류를 추적하기 위하여 해안에 데이터를 수신하고 전송할 수 있는 다수의 센서들을 설치하여 해류와 유사의 동작과 흐름을 관찰하도록 하여 그 흐름을 관측하여 해류와 유사의 작용과 이에 의해 발생하는 해안선의 변화에 대한 연구가 진행 중에 있다.
그러나, 이와 같은 해상에서 표류하는 센서는 데이터 전송 및 데이터 수신이 가능하도록 구성되어 있어 고용량 베터리를 구성하기 때문에 작은 수의 센서들의 동작만을 관측할 수 있으며, 또한 그 관측 기간이 배터리 용량에 한정되어 있어 오랜 기간동안 해류 및 유사를 연속적으로 관측할 수 없어 수년간에 의해 발생하는 해안 침식의 원인을 밝히기에는 부족하다는 문제점이 있었다.
대한민국등록특허 제10-10-1571561호 (발명의 명칭 : RFID 칩을 구비한 이동 추적 자갈, 그 제작 방법, RFID 칩을 구비한 자갈 이동 추적 장치 및 그 추적 방법)
따라서 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 해류와 떠다니는 모래인 유사를 추적하기 위하여 부유하는 다수의 감시센서를 해안에 부유시키고 감지센서들의 위치를 장기간에 걸쳐 확인하여 보다 정확한 해류와 유사 이동을 추적할 수 있는 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 해류와 떠다니는 모래인 유사를 오랜기간 위치를 추적하기 위하여 부유하는 다수의 감시센서를 해안에 부유시키고 감지센서들의 위치와 아이디를 전송만 하도록 하여 배터리의 사용 기간을 늘리고 이로 인하여 감지센서들의 위치를 장기간 확인할 수 있도록 한 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템은, 해류와 떠다니는 모래인 유사를 오랜기간 위치를 추적하기 위하여 부유하는 감지센서들의 위치와 아이디를 위성을 이용하여 전송만 받도록 하므로 광범위한 영역에 걸쳐 악천후에서도 추적할 수 있으므로 광역을 커버할 수 있는 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템은, 관측센서에 수신기를 구성하지 않도록 하여 경량이면서 초소형으로 제작하므로 해류에 의해 쉽게 이동하므로 보다 정확한 해류 및 유사의 이동을 확인할 수 있는 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템은, 해안에 부유시켜 구성되며 해류에 의해 이동하고 이동한 자신의 위치 및 아이디(ID, Identity)를 주기적으로 전송하는 관측센서; 상기 관측센서로부터 수신한 위치 및 아이디를 수신하여 이를 기록하는 다수의 인공위성; 상기 다수의 인공위성들로부터 상기 관측센서의 위치 및 아이디 정보를 수신하는 스테이션;을 포함하여 구성된다.
상기 관측센서는 100개 이상을 구성하고 이를 해변에 배치한 이후에 위치를 주기적인 관측 시간에 따라 관측하도록 구성될 수 있다.
상기 관측센서는 부력이 조절되도록 구성될 수 있다.
상기 관측센서는 해안에 근접한 위치에 해안에 수평하게 일렬로 배치하여 놓은 이후에 위치를 측정하도록 구성될 수 있다.
상기 관측센서는
상기 주기적인 관측 시간은 하루에 1회로 정하고, 상기 다수의 인공위성 중 통신 가능한 인공위성들로 아이디와 위치 정보를 전송하도록 구성되며, 상기 통신 가능한 인공위성들은 상기 관측센서의 아이디와 위치 정보를 공유하도록 구성될 수 있다.
상기 스테이션은, 상기 관측센서들의 위치를 추적하고 상기 관측센서들의 대응하는 해류와 유사의 이동을 라그랑지언(Lagrangian) 방식의 운동방정식을 이용하여 추적하도록 구성될 수 있다.
따라서 본 발명의 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템은 해류와 떠다니는 모래인 유사를 추적하기 위하여 부유하는 다수의 감시센서를 해안에 부유시키고 감지센서들의 위치를 장기간에 걸쳐 확인하여 보다 정확한 해류와 유사 이동을 추적할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템은, 해류와 떠다니는 모래인 유사를 오랜기간 위치를 추적하기 위하여 부유하는 다수의 감시센서를 해안에 부유시키고 감지센서들의 위치와 아이디만을 전송만 받도록 하여 배터리의 사용 기간을 늘리고 이로 인하여 김지센서들의 위치를 장기간 확인하여 해류와 유사 이동을 장기간 추적할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템은, 해류와 떠다니는 모래인 유사를 오랜기간 위치를 추적하기 위하여 부유하는 감지센서들의 위치와 아이디를 위성을 이용하여 전송만 받도록 하므로 광범위한 영역에 걸쳐 악천후에서도 추적할 수 있으므로 광역을 커버할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템은, 관측센서에 수신기를 구성하지 않도록 하여 경량이면서 초소형으로 제작하므로 해류에 의해 쉽게 이동하므로 보다 정확한 해류 및 유사의 이동을 확인할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템의 구성을 나타낸 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 감지센서가 부력이 조절되어 부력에 따라 부유 높이를 달리하는 상태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 관측센서들을 해안가에 대하여 수평하게 위치시킨 상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 관측센서들을 해안가에 대하여 수직하게 위치시킨 상태를 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템의 구성을 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 감지센서가 부력이 조절되어 부력에 따라 부유 높이를 달리하는 상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 관측센서들을 해안가에 대하여 수평하게 위치시킨 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 관측센서들을 해안가에 대하여 수직하게 위치시킨 상태를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템은, 다수의 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n), 다수의 인공위성(200-1, 200-2, ..., 200-m) 및 스테이션(300)을 포함하여 구성된다.
먼저, 다수의 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)는 해상(20)에 구성되고, 스테이션(300)은 일반적으로는 육상(10)에 구성한다. 도면에서는 스테이션(300)을 육상의 육상(10)에 구성하였지만, 연구를 위해 마련된 수상(20)의 연구선에 스테이션(300)이 구성될 수도 있다.
먼저, 다수의 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)는 해안에 부유시켜 구성되며 해류에 의해 이동하고 이동한 자신의 위치 및 아이디(ID, Identity)를 주기적으로 다수의 인공위성(200-1, 200-2, ..., 200-m)으로 전송한다. 다수의 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)는 주기적으로 관측하되, 예컨대, 상기 주기적인 관측 시간은 하루에 1회로 정하고, 상기 다수의 인공위성(200-1, 200-2, ..., 200-m)들로 아이디와 위치 정보를 전송하도록 구성될 수 있다. 이때, 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)는 인공위성(200-1, 200-2, ..., 200-m)으로 위치와 아이디를 일방향으로만 전송하며, 관측센서()는 인공위성으로부터 어떤 데이터를 수신하지 않도록 하여 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)에 구성된 배터리의 사용시간을 늘이도록 구성된다. 또한, 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)에는 수신기를 구성하지 않아 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)에 구성되는 중량 및 부피를 획기적으로 줄일 수 있다. 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)의 중량을 줄이게 되면, 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)는 해류에 보다 민감하게 움직이게 되므로 해류의 이동을 보다 정밀하게 측정할 수 있게 된다. 한편, 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)는 많을수록 보다 정밀한 해류의 이동과 유수의 이동을 체크할 수 있다. 따라서, 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)에 수신기를 구성하지 않도록 함으로써 저비용으로 보다 많은 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)를 구성하여 해류의 흐름과 유사의 흐름을 관측할 수 있다.
관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)는 100개 이상을 구성하고 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)를 해변에 배치한 이후에 위치를 주기적인 관측 시간에 따라 관측하도록 구성될 수 있다. 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)들은 도 2에서와 같이 부력이 조절되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 해변으로 밀려와서 일반인에게 포획되는 경우가 발생할 수 있으므로 부력을 조정하여 낮은 수심의 수중에서 움직이도록 조정될 수 있다. 또는 부유력을 높여 수중의 구조물에 걸려 고정되는 것을 방지할 수 있다.
도 3에서와 같이 해류 및 유사를 측정하기 위하여 초기에 육상(10)에 근접한 해상(20)에 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)들을 수평하게 일렬로 배치하여 놓은 이후에 해류에 의해 이동하게 되며 이후에 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)들의 위치를 측정하여 해류와 유사의 흐름을 측정하도록 구성될 수 있다.
또는, 도 4에서와 같이 해류 및 유사를 측정하기 위하여 초기에 해안에 대하여 수직한 방향으로 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)들을 배치한 이후 해류에 동작에 따라 이동하는 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)들의 움직임을 장기간에 걸쳐 측정하여 해류와 유사의 흐름을 측정하도록 구성될 수 있다.
다수의 인공위성(200-1, 200-2, ..., 200-m)은 다수의 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)로부터 수신한 위치 및 아이디를 수신하여 기록한다. 인공위성(200-1, 200-2, ..., 200-m)들 중 GPS(Global Positioning System)와 관련된 위성은 항행위성이며, 건물들의 영향을 받을 수는 있으나 날씨의 영향이 적어 해상에서는 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)의 아이디와 위치 정보를 잘 수신할 수 있다. 그러나, 인공위성(200-1, 200-2, ..., 200-n)의 상태에 따라 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)들의 위치를 공유하도록 하여 데이터의 통일성을 높일 수 있다.
스테이션(300)은 육상(10)에 구성되며 다수의 인공위성(200-1, 200-2, ..., 200-m)들로부터 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)의 위치 및 아이디 정보를 수신한다.
스테이션(300)은 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)들의 위치를 추적하고 라그랑지언(Lagrangian) 방식의 운동방정식을 이용하여 추적된 관측센서(100-1, 100-2, ..., 100-n)들의 대응하는 해류와 유사의 이동을 추적한다.
상기 본 발명의 내용은 도면에 도식된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 육상 20 : 해상
100-1, 100-2, ..., 100-n : 관측센서
200-1, 200-2, ..., 200-m : 인공위성
300 : 스테이션

Claims (6)

  1. 해안에 부유시켜 구성되며 해류에 의해 이동하고 이동한 자신의 위치 및 아이디(ID, Identity)를 주기적으로 전송하는 관측센서;
    상기 관측센서로부터 수신한 위치 및 아이디를 수신하여 이를 기록하는 다수의 인공위성; 및
    상기 다수의 인공위성들로부터 상기 관측센서의 위치 및 아이디 정보를 수신하는 스테이션;을 포함하는 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 관측센서는,
    100개 이상을 구성하고 이를 해변에 배치한 이후에 위치를 주기적인 관측 시간에 따라 관측하도록 구성되는 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 관측센서는,
    부력이 조절되도록 구성되는 것인 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 관측센서는,
    해안에 근접한 위치에 해안에 수평하게 일렬로 배치하거나 수직하게 일렬로 배치하여 놓은 이후에 위치를 측정하도록 구성되는 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 상기 관측센서는,
    상기 주기적인 관측 시간은 하루에 1회로 정하고, 상기 다수의 인공위성 중 통신 가능한 인공위성들로 아이디와 위치 정보를 전송하도록 구성되며, 상기 인공위성들은 상기 관측센서의 아이디와 위치 정보를 공유하도록 구성되는 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템.
  6. 제2항에 있어서, 상기 스테이션은,
    상기 관측센서들의 위치를 추적하고 상기 관측센서들의 대응하는 해류와 유사의 이동을 라그랑지언(Lagrangian) 방식의 운동방정식을 이용하여 추적하도록 구성되는 해류와 유사 이동을 추적하기 위한 모니터링 시스템.
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