KR20190023422A - 해양관측장비 - Google Patents

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KR20190023422A
KR20190023422A KR1020170109187A KR20170109187A KR20190023422A KR 20190023422 A KR20190023422 A KR 20190023422A KR 1020170109187 A KR1020170109187 A KR 1020170109187A KR 20170109187 A KR20170109187 A KR 20170109187A KR 20190023422 A KR20190023422 A KR 20190023422A
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정민시
신현규
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정민시
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Abstract

본 발명은 해양관측장비에 관한 것으로, 본 발명의 구성은, 해수면에 부유하도록 설치된 부력체; 상기 부력체에 연결 설치된 연결봉과, 상기 연결봉에 설치되어 이미 설정된 해상의 정보를 관측하고 관측된 정보를 송신하는 하나 이상의 관측부재 및 통신부재와, 이미 설정된 무게를 가지며 상기 연결봉의 하부에 구비되어 해수면에서 발생하는 파랑의 파고에 따른 상기 부력체의 승강에 따라 발생하는 상기 연결봉의 흔들림 또는 기울어짐을 최소화하여 상기 연결봉이 중력방향으로 설치된 상태가 유지되도록 하는 무게추를 포함하는 관측체; 및 상기 부력체에 설치되는 하나 이상의 축으로 이루어져 상기 연결봉이 설치되는 연결체;를 포함하여 이루어진다.

Description

해양관측장비{Equipment for observing sea}
본 발명은 해양관측장비에 관한 것으로, 구체적으로는 해수면에서 발생하는 파랑의 파고 또는 파향을 측정하거나, 수온을 감지하거나 또는 조류, 기상상황, 해양생물 등을 관측하는 카메라 등의 관측부재와, 관측된 정보를 송신하는 통신부재를 부력체에 설치하여 해수면에 부유하도록 하되, 중력작용에 의해 균형이 유지되도록 하여 파고에 따른 부력체의 승강에 따라 발생하는 흔들림이나 기울어짐을 최소화함은 물론 중력방향으로의 진동을 완충할 수 있도록 하고, 풍압 또는 조류 등과 같은 외력에 의해 발생하는 회전이나 회동에 안정적인 대응을 이루게 함으로써, 관측효율을 높일 수 있도록 하고, 이러한 관측부재 또는 통신부재가 부력체에 설치되어 중력과 부력작용을 통해 자가발전을 이루는 발전장치와 연결되어 전력을 공급받을 수 있도록 한 해양관측장비에 관한 것이다.
일반적으로, 해양관측이란 해양기상, 해수특성, 해저지질 또는 해류 등을 관측하는 것으로, 관측 탑이나 계류부표(繫留浮標) 또는 표류부표(漂流浮標) 등 다양한 형태의 해양관측소를 통하여 수행된다.
이러한 해양관측소에 있어서, 계류부표 또는 표류부표 형식의 해양관측소는 고정된 구조물이 아닌 부체(浮體)를 이용하는 것으로, 부이(buoy)와 이에 설치된 관측장비 및 통신장비 등으로 구성된다.
종래기술로서, 특허문헌 1은 유선형 형태를 가지며 해수면에 부유하는 부유체와, 부유체 내부에 설치되어 해수면의 파도 높이를 측정하는 파고측정부재와, 파고측정부재와 함께 부유체 내부에 설치되되, 해수면의 파도방향을 측정하는 파향측정부재와, 파고측정부재 및 파향측정부재로부터 파고 및 파향데이터를 전달받아 지상의 기지국으로 전송하는 전송장치로 구성되어, 하나의 해양관측장비만을 이용하여, 파도의 높낮이 및 이동방향에 대한 데이터를 동시에 측정할 수 있도록 한 해수의 파고 및 파향 측정을 위한 해양관측장비를 게시하고 있다.
그러나, 특허문헌 1과 같은 종래의 해양관측장비는 관측장비와 통신장비가 단순히 부유체에 고정되는 형태의 구성이기 때문에, 해수면에서 발생하는 파랑 또는 풍압이나 조류와 같은 외력에 의해 부유체가 승강하거나 회전할 경우, 설치된 장비들 또한 흔들리거나 기울어지거나 회전 또는 회동하게 됨으로써, 정확한 관측과, 관측된 정보의 송신이 어려워 관측효율이 떨어지는 문제가 있었다.
더불어, 상술한 관측장비와 통신장비에 지속적으로 전력을 공급해줘야 하는데, 종래의 해양관측장비는 관측장비 및 통신장비와 함께 설치된 배터리에 의해 전력 공급이 이루어지도록 하기 때문에, 관측장비와 통신장비에 지속적으로 전력을 공급하기 위해서는, 그 수명이 제한적인 배터리를 주기적으로 교체해야 하는 번거로운 문제가 있었다.
이를 해결하기 위한 종래기술의 예를 들면, 관측장비 및 통신장비와 함께 부유체 상에서 태양광발전을 이루는 태양전지모듈을 설치한 해양관측장비가 있을 수 있겠다.
하지만, 통상적으로 상당한 무게와 부피를 가지는 태양전지모듈을 부유체 상에 설치하기 위해서는, 태양전지모듈의 무게와 부피에 따른 부력의 확보를 위하여 부유체적을 증가시키기 위한 부유체의 추가 구성이 불가피 함에 따라 제작 및 시공비용의 증가를 초래하는 문제가 있었고, 이에 의해 태양전지모듈의 설치를 부유체의 제한된 범위로 한정하게 되면, 관측장비 및 통신장비를 지속적으로 가동시키기 위한 충분한 발전량의 확보가 어려운 문제가 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0117060호(2012.10.24. 공개)
본 발명의 목적은 해수면에서 발생하는 파랑의 파고 또는 파향을 측정하거나, 수온을 감지하거나 또는 조류, 기상상황, 해양생물 등을 관측하는 카메라 등의 관측부재와, 관측된 정보를 송신하는 통신부재를 부력체에 설치하여 해수면에 부유하도록 함에 있어, 중력작용에 의해 균형이 유지되도록 하여 파고에 따른 부력체의 승강에 따라 발생하는 흔들림이나 기울어짐을 최소화함은 물론 중력방향으로의 진동을 완충할 수 있도록 하고, 풍압 또는 조류 등과 같은 외력에 의해 발생하는 회전이나 회동에 안정적인 대응을 이루게 함으로써, 관측효율을 높일 수 있도록 하는 해양관측장비를 제공함에 있다.
그리고, 상술한 바와 같은 해양관측장비를 구성함에 있어, 관측부재 및 통신부재가 설치되는 부력체가 파고에 의해서 승강하는 구조를 이룰 수밖에 없음에 따른, 해양에서 유도해낼 수 있는 중력과 부력작용을 이용하여 자가발전을 이루어 관측부재 및 통신부재에 지속적으로 전력을 공급하는 자가발전유닛을 부력체에 설치할 수 있도록 하는 것 또한 본 발명의 목적에 속하는 것이라 할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 해양관측장비는, 해수면에 부유하도록 설치된 부력체; 상기 부력체에 연결 설치된 연결봉과, 상기 연결봉에 설치되어 이미 설정된 해상의 정보를 관측하고 관측된 정보를 송신하는 하나 이상의 관측부재 및 통신부재와, 이미 설정된 무게를 가지며 상기 연결봉의 하부에 구비되어 해수면에서 발생하는 파랑의 파고에 따른 상기 부력체의 승강에 따라 발생하는 상기 연결봉의 흔들림 또는 기울어짐을 최소화하여 상기 연결봉이 중력방향으로 설치된 상태가 유지되도록 하는 무게추를 포함하는 관측체; 및 상기 부력체에 설치되는 하나 이상의 축으로 이루어져 상기 연결봉이 설치되는 연결체;를 포함한 구성으로 이루어진다.
상기 관측체는, 상기 연결체에 설치되는 부위의 상기 연결봉에 구형의 지지볼을 구비하여 상기 지지볼이 상기 연결체의 단부에 구비된 지지부재 내측에 감싸지도록 설치되는 결합을 이루거나, 상기 연결체의 상기 연결봉이 설치되는 단부에 구비된 지지볼을 상기 연결봉에 구비된 지지부재가 감싸도록 설치되는 결합을 이룰 수 있다.
상기 관측체는, 상기 연결체에 설치되는 부위의 상기 연결봉의 중력방향 중앙부 내측에 구형의 지지홀을 형성하고, 중력방향 중앙부가 내측을 향해 오목한 형상을 이루며, 상기 연결체는 상기 연결봉이 설치되는 부위에 상기 지지홀에 삽입되는 구형의 삽입부재를 구비할 수 있다.
상기 연결체는, 상기 부력체에 중력방향으로 연결 설치되는 직립축; 및 상기 직립축의 상부에 구비된 회동지지부에 단부가 결합을 이루어 풍압 또는 조류의 발생에 따른 전후방향 또는 중력방향에 수직을 이루는 방향으로 회동을 이루는 회동축;을 포함할 수 있다.
상기 회동지지부는, 상기 직립축의 상단에 중력방향 또는 중력방향에 수직을 이루는 방향으로 상호 이격된 상태로 마주하도록 설치된 한 쌍의 결합판과, 한 쌍의 상기 결합판 사이에 연결 설치된 고정축을 포함하여 이루어지고, 상기 회동축은 단부에 상기 고정축에 설치되는 고정판을 구비하며, 상기 회동지지부는 코일스프링으로 이루어져 상기 고정축의 외주연을 감으면서 한 쌍의 상기 결합판 중 어느 하나와 상기 고정판에 고정되는 설치를 이루는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
상기 연결체는 상기 부력체 상에 상기 직립축과 연결되도록 설치되어 상기 부력체의 승강에 따라 발생하는 상기 직립축의 중력방향 진동이 완충되도록 하는 완충부를 더 포함한 구성으로 이루어지고, 상기 완충부는, 상기 부력체에 설치되는 하우징블록; 상기 하우징블록의 상기 직립축과 연결을 이루는 단부에 형성된 완충홀; 상기 완충홀에 설치되어 상기 직립축의 중력방향 진동에 의해 슬라이딩 승강하는 완충슬라이더; 상기 완충홀의 형성에 의한 상기 하우징블록의 내측 상면 또는 하면과 상기 완충슬라이더를 연결하도록 설치되는 완충부재; 및 상기 완충슬라이더에서 상기 하우징블록의 외측으로 연장되어 상기 직립축에 고정되는 고정바;를 포함할 수 있다.
상기 부력체에 연결 설치되는 자가발전유닛을 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 구성에 의하면, 해수면에서 발생하는 파랑의 파고 또는 파향을 측정하거나, 수온을 감지하거나 또는 조류, 기상상황, 해양생물 등을 관측하는 카메라 등의 관측부재와, 관측된 정보를 송신하는 통신부재를 부력체에 설치하여 해수면에 부유하도록 함에 있어, 무게추에 의한 중력작용에 의해 연결봉의 균형이 유지됨으로써, 파고에 따른 부력체의 승강에 따라 발생하는 관측부재 및 통신부재의 흔들림이나 기울어짐을 최소화할 수 있게 된다.
이러한 상태에서, 완충부를 통해, 관측체가 연결 설치되는 직립축에서 부력체의 승강에 따라 발생하는 중력방향으로의 진동을 완충시킴으로써, 관측부재 및 통신부재의 진동을 감쇄시킬 수 있게 된다.
이와 동시에, 연결봉, 직립축 또는 회동축 간의 결합관계에 있어, 지지볼과 이를 감싸는 지지부재의 결합구조, 지지홀에 삽입되는 삽입부재의 결합구조 및 회동지지부의 고정축에 설치되는 회동축 고정판의 결합구조를 통해, 풍압 또는 조류 등과 같은 외력에 의해 발생하는 회전이나 회동에 안정적이고 유연하게 대응할 수 있게 됨으로써, 상술한 효과들과 함께 결과적으로는 해양관측장비의 관측효율을 높일 수 있는 효과를 유발할 수 있게 된다.
그리고, 해양관측장비를 구성함에 있어, 일측 단부가 중력체와 연결을 이룬 와이어의 타측 단부가 해저면 또는 수중의 중량체에 고정된 채, 부력체의 내측에 설치된 하나 이상의 회전체에 맞닿으며 거치된 상태에서, 파고에 대응하는 부력체의 승강에 따라 상하 이동하여 회전체를 회전시키고, 이에 따른 동력을 발전체에 전달하여 자가발전을 이루는 자가발전유닛이 관측부재 및 통신부재와 연결을 이루도록 함으로써, 중력과 부력작용에 의해 자가발전을 이룬 전력을 관측부재 및 통신부재에 지속적으로 공급할 수 있게 된다.
이와 같은, 해양관측장비는 해양은 물론, 호수, 저수지, 댐 또는 공유수면과 같은 수상에도, 그 설치가 가능함으로써, 다양한 수상환경에 적용시킬 수 있게 된다.
도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 해양관측장비를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 해양관측장비의 부력체에 자가발전유닛이 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 상술한 본 발명의 목적을 구현하기 위한 바람직한 실시 구성과 이들 구성에 따른 작용관계에 대하여 설명하겠으며, 종래와 동일 내지 동일 범주에 있는 기술구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 해수면에서 발생하는 파랑의 파고 또는 파향을 측정하거나, 수온을 감지하거나 또는 조류, 기상상황, 해양생물 등을 관측하는 카메라 등의 관측부재와, 관측된 정보를 송신하는 통신부재를 부력체에 설치하여 해수면에 부유하도록 하되, 중력작용에 의해 균형이 유지되도록 하여 파고에 따른 부력체의 승강에 따라 발생하는 흔들림이나 기울어짐을 최소화함은 물론 중력방향으로의 진동을 완충할 수 있도록 하고, 풍압 또는 조류 등과 같은 외력에 의해 발생하는 회전이나 회동에 안정적인 대응을 이루게 함으로써, 관측효율을 높일 수 있도록 하고, 이러한 관측부재 또는 통신부재가 부력체에 설치되어 중력과 부력작용을 통해 자가발전을 이루는 발전장치와 연결되어 전력을 공급받을 수 있도록 한 해양관측장비에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 구성은, 도 1 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 크게 부력체(100), 관측체(200) 및 연결체(300)를 포함하여 이루어진다.
이렇게 구성된 본 발명의 부력체(100)는, 도 1 내지 도 8과 같이, 이미 설정된 폭과 길이를 가지며 수면에 부유하도록 설치되는 것으로, 단일체의 폰툰(Pontoon)으로 이루어지거나, 그 내측을 구획하는 복수개의 격벽을 구비하여 구획된 공간들을 다수의 폰툰을 채운 것으로 이루어질 수 있다.
이러한 부력체(100)는 통상적으로 해양, 호수, 저수지, 댐 또는 공유수면과 같은 수상에 부유시키기 위한 매개체로서 사용되는 것과 동일 또는 유사한 것으로, 그 구조 또는 형상에 제한을 두지 않음은 물론, 그에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 관측체(200)는, 도 1 내지 도 8과 같이, 상술한 부력체(100)에 연결 설치된 연결봉(210)과, 연결봉(210)에 설치되어 이미 설정된 해상의 정보를 관측하고 관측된 정보를 송신하는 하나 이상의 관측부재(220) 및 통신부재(230)와, 이미 설정된 무게를 가지며 연결봉(210)의 하부에 구비되어 해수면에서 발생하는 파랑의 파고에 따른 부력체(100)의 승강에 따라 발생하는 연결봉(210)의 흔들림 또는 기울어짐을 중력작용에 의해 최소화하여 연결봉(210)이 중력방향으로 직립하여 설치된 상태가 유지되도록 하는 무게추(240)를 포함한 구성으로 이루어진다.
여기에서, 연결봉(210)은 이미 설정된 중력방향으로의 길이를 가지며, 상술한 부력체(100)의 상측 또는 부력체(100)를 벗어난 외측에서 부력체(100)에 연결 고정되도록 중력방향으로 직립하여 설치되고, 그 횡단면의 형상은 원형 또는 다각형으로 이루어질 수 있다.
이러한 연결봉(210)의 상부에 설치되는 관측부재(220)는 해수면에서 발생하는 파랑의 파고 또는 파향을 측정하거나, 수온을 감지하거나 또는 조류, 기상상황, 해양생물 등을 관측하는 카메라 등으로 이루어질 수 있다.
그리고, 상술한 관측부재(220)와 연결을 이루며 연결봉(210)의 상부에 설치되는 통신부재(230)는 관측부재(220)를 통해 관측된 정보를 이미 설정된 해상 또는 육상에 구비된 기지국에 송신할 수 있다.
또한, 관측체(200)는, 상술한 연결봉(210)에 관측부재(220) 및 통신부재(230) 외에 해양경계등이 설치될 수 있다.
이렇게 구성되는 관측체(200)의 연결봉(210) 하단에 이미 설정된 무게를 갖는 무게추(240)가 구비됨으로써, 해수면에서 발생하는 파랑의 파고 또는 파향을 측정하거나, 수온을 감지하거나 또는 조류, 기상상황, 해양생물 등을 관측하는 카메라 등의 관측부재와, 관측된 정보를 송신하는 통신부재를 부력체에 설치하여 해수면에 부유하도록 함에 있어, 중력작용에 의해 연결봉(210)의 균형이 유지됨에 따라, 파고에 따른 부력체(100)의 승강에 따라 발생하는 관측부재(220) 및 통신부재(230)의 흔들림이나 기울어짐을 최소화할 수 있게 된다.
아울러, 관측체(200)는, 도 2 내지 도 5와 같이, 후술하는 연결체(300)에 설치되는 부위, 즉 회동축(360) 단부와 인접한 연결봉(210)에 구형의 지지볼(211)을 구비하여 지지볼(211)이 연결체(300)의 회동축(360) 단부에 구비된 지지부재(310) 내측에 감싸지도록 설치되는 결합을 이루거나, 연결체(300)의 연결봉(210)이 설치되는 회동축(360)의 단부에 구비된 지지볼(320)을 연결봉(210)에 구비된 지지부재(212)가 감싸도록 설치되는 결합을 이룰 수 있다.
여기에서, 상술한 연결봉(210)의 지지볼(211) 또는 지지부재(212)는 연결봉(210)의 중력방향 중앙부에 구비되어 무게추(240)에 의한 연결봉(210)의 균형 유지가 효과적으로 이루어지도록 함이 바람직하다.
그리고, 상술한 연결봉(210)의 지지볼(211) 및 지지부재(212)는, 각각 대응하는 후술할 연결체(300)의 회동축(360) 단부에 구비된 지지부재(310) 및 지지볼(320)과, 통상의 볼베어링과 유사하게, 회전볼(미도시)을 통한 연결을 이룰 수 있고, 이때 지지볼(211, 320)을 감싸는 지지부재(212, 310)는 베어링과 유사한 형상으로 이루어질 수 있다.
이를 통해, 풍압 또는 조류 등과 같은 외력에 의해 발생하는 연결봉(210)의 회전이나 회동에 안정적이고 유연하게 대응할 수 있게 됨으로써, 상술한 무게추(240)의 균형 유지효과와 함께 관측효율을 높일 수 있는 효과를 유발할 수 있다.
더불어, 지지볼(211, 320)과 지지부재(212, 310)의 결합관계에 있어, 서로 밀착을 이루며 지지부재(212, 310)가 지지볼(211, 320)을 감싸는 결합구조로 구성함으로써, 연결봉(210)의 회전 또는 회동시 마찰을 유발함에 따라, 상술한 무게추(240)와의 연동을 통해, 연결봉(210)의 회전 또는 회동을 어느 정도 잡아주면서 그 균형 또한 유지할 수 있게 된다.
나아가, 상술한 연결봉(210)과 후술하는 연결체(300)의 회동축(260)은 기어 톱니들의 치합을 이루는 것과 유사한 결합관계를 이루도록 하여, 관측부재(220)가 관측을 수행하는 각도를 이미 설정된 각도로 조절할 수 있고, 이러한 연결봉(210) 또는 회동축(260)에 전력을 공급하여 각도의 변경을 이루게 할 수 있다.
한편, 관측체(200)는, 도 6과 같이, 후술하는 연결체(300)에 설치되는 부위, 즉 회동축(360)에 인접한 연결봉(210)의 중력방향 중앙부 내측에 구형의 지지홀(213)을 형성하고, 중력방향 중앙부가 내측을 향해 오목한 형상을 이루며, 이때 연결체(300)는 연결봉(210)이 설치되는 부위인 회동축(260)의 단부에 지지홀(213)에 삽입되는 구형의 삽입부재(330)를 구비할 수 있다.
이를 통해, 풍압 또는 조류 등과 같은 외력에 의해 발생하는 연결봉(210)의 회전이나 회동에 안정적이고 유연하게 대응할 수 있게 되고, 연결봉(210)의 중앙부가 내측으로 오목한 형상을 이룸으로써, 회전이나 회동시 후술하는 연결체(300)의 회동축(360)과 접촉되는 것을 억제하여 기재의 파손을 방지할 수 있게 된다.
여기에서, 후술하는 연결체(300)의 회동축(360)은, 삽입부재(330)로부터 외측으로 더 연장된 부위가 상술한 지지홀(213)을 관통하여 연결봉(210)의 외측으로 돌출된 구조로 이루어질 수 있고, 삽입부재(330)를 구비하지 않은 채, 회동축(360)의 단부가 지지홀(213)를 관통하는 설치를 이룰 수 있다.
아울러, 본 발명의 연결체(300)는, 도 1 내지 도 7과 같이, 상술한 부력체(100)에 설치되는 하나 이상의 축으로 이루어져 연결봉(210)이 설치되는 것으로, 부력체(100)에 중력방향으로 연결 설치되는 직립축(340)과, 이 직립축(340)의 상부에 구비된 회동지지부(350)에 단부가 중력방향에 수직을 이루는 방향으로 결합을 이루어 풍압 또는 조류의 발생에 따른 전후방향 또는 중력방향에 수직을 이루는 방향으로 회동을 이루는 회동축(360)을 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.
여기에서, 회동축(360)이 이루는 전후방향의 회동은, 도 2 및 도 3에 도시된 도면을 기준으로 하여, 직립축(340)에 대하여 연결축(210)의 연결 설치가 이루어지는 방향 또는 그 방향에 있는 부위를 지칭하는 것으로 하고, 후방은 전방의 반대방향 또는 그 방향에 있는 부위를 지칭하는 것으로 한다.
이러한 연결체(300)의 회동지지부(350)는, 상술한 직립축(340)의 상단에 중력방향 또는 중력방향에 수직을 이루는 방향으로 상호 이격된 상태로 마주하도록 설치된 한 쌍의 결합판(351)과, 한 쌍의 결합판(351)에 연결 설치된 고정축(352)을 포함하여 이루어지고, 이때 회동축(360)은 단부에 고정축(352)에 설치되는 고정판(361)을 구비한 구성으로 이루어질 수 있다.
그리고, 회동지지부(350)는 통상의 코일스프링으로 이루어져 고정축(352)의 외주연을 감으면서 한 쌍의 결합판(351) 중 어느 하나와 고정판(361)에 고정되는 설치를 이루는 탄성부재(353)를 더 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.
이를 통해, 풍압 또는 조류 등과 같은 외력에 의해 발생하는 회동축(360)의 회전이나 회동을 지지하며 안정적이고 유연하게 대응할 수 있게 됨으로써, 상술한 효과들과 함께, 결과적으로는 본 발명에 따른 해양관측장비의 관측효율을 높일 수 있게 되는 것이다.
이러한 연결체(300)는, 고정축(352)과 고정판(361)이 기어 톱니들의 치합을 이루는 것과 유사한 결합관계를 이루도록 하여, 회동축(360)이 전후방향 또는 중력방향에 수직을 이루는 방향으로 회동하는 각도를 조절하여 관측부재(220)가 관측을 수행하는 각도를 이미 설정된 각도로 조절할 수 있고, 이러한 고정축(3520)에 전력을 공급하여 각도의 변경을 이루게 할 수 있다.
또한, 연결체(300)는, 도 6과 같이, 상술한 부력체(100) 상에 고정 설치되어 직립축(340)과 연결을 이루는 연결축(380)을 더 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.
여기에서, 연결축(380)은, 직립축(340)이 상술한 연결봉(210)과 유사하게 다방향의 회전 또는 회동이 가능하도록 하는 직립축(340)의 결합을 이룰 수 있고, 이때 직립축(340)은 하단에 이미 설정된 무게를 가지는 중량추(341)를 구비함으로써, 중력작용에 의해 직립축(340)의 균형이 유지됨에 따라, 파고에 따른 부력체(100)의 승강에 따라 발생하는 관측부재(220) 및 통신부재(230)의 흔들림이나 기울어짐을 최소화할 수 있게 된다.
한편, 연결체(300)는, 도 7과 같이, 상술한 부력체(100) 상에 직립축(340)과 연결되도록 설치되어 부력체(100)의 승강에 따라 발생하는 직립축(340)의 중력방향 진동이 완충되도록 하는 완충부(370)를 더 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.
여기에서, 완충부(370)는, 상술한 부력체(100)에 설치되는 하우징블록(371)과, 하우징블록(372)의 직립축(340)과 연결을 이루는 단부에 형성된 완충홀(372)과, 완충홀(372)에 설치되어 직립축(340)의 중력방향 진동에 의해 슬라이딩 승강하는 완충슬라이더(373)와, 통상의 탄성스프링 또는 공기압에 의한 압축과 팽창을 이룰 수 있는 튜브로 이루어져 완충홀(372)의 형성에 의한 하우징블록(371)의 내측 상면 또는 하면과 완충슬라이더(373)를 연결하도록 설치되는 완충부재(374)와, 완충슬라이더(373)에서 하우징블록(371)의 외측으로 연장되어 직립축(340)에 고정되는 고정바(375)를 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.
이러한 완충부(370)의 구성을 통해, 관측체(200)가 설치되는 직립축(340)에서 부력체(100)의 승강에 따라 중력방향으로의 진동이 발생할 경우, 완충부재(374)의 탄성력 또는 튜브의 압축과 팽창에 의해, 완충홀(372)의 형성에 의한 하우징블록(371)의 내벽면에 마찰을 이루는 완충슬라이더(373)의 슬라이딩 승강을 완화시킴으로써, 이에 연결된 직립축(340)에서 발생하는 중력방향으로의 진동을 완충시킴에 따라, 관측부재(220) 및 통신부재(230)의 진동을 감쇄시킬 수 있게 된다.
아울러, 본 발명의 해양관측장비는, 도 8과 같이, 상술한 부력체(100)에 연결 설치되는 자가발전유닛(400)을 더 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.
여기에서, 자가발전유닛(400)은, 상술한 부력체(100) 내측의 설치공간(110)에 구비된 하나 이상의 회전축(411)과, 회전축(411)에 설치된 하나 이상의 회전체(412)와, 회전축(411)과 연결을 이루어 회전체(412)의 회전에 따른 동력을 전달받는 발전체(413)를 구비한 발전부(410) 및 회전축(411)에 맞닿으며 거치된 상태에서 해수면에서 발생하는 파랑의 파고에 대응하는 부력체(100)의 승강에 따라 상하 이동하여 회전체(412)를 회전시키도록, 일측 단부가 수중의 중력체(422)에 연결되며, 타측 단부가 고정을 이루는 와이어(421)로 이루어진 구동부(420)를 포함하여 이루어진다.
이를 통해, 일측 단부가 중력체(422)와 연결을 이룬 와이어(421)의 타측 단부가 해저면 또는 수중의 중량체에 고정된 채, 부력체(100)의 내측에 설치된 하나 이상의 회전체(412)에 맞닿으며 거치된 상태에서, 파고에 대응하는 부력체(100)의 승강에 따라 상하 이동하여 회전체(412)를 회전시키고, 이에 따른 동력을 발전체(413)에 전달하여 자가발전을 이루는 자가발전유닛(400)이 관측부재(220) 및 통신부재(230)와 연결을 이루도록 함으로써, 중력과 부력작용에 의해 자가발전을 이룬 전력을 관측부재(220) 및 통신부재(230)에 지속적으로 공급할 수 있게 된다.
이와 같은, 해양관측장비는 해양은 물론, 호수, 저수지, 댐 또는 공유수면과 같은 수상에도, 그 설치가 가능함으로써, 다양한 수상환경에 적용시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
100 : 부력체 110 : 설치공간
200 : 관측체 210 : 연결봉
211 : 지지볼 212 : 지지부재
213 : 지지홀 220 : 관측부재
230 : 통신부재 240 : 무게추
300 : 연결체 310 : 지지부재
320 : 지지볼 330 : 삽입부재
340 : 직립축 341 : 중량추
350 : 회동지지부 351 : 결합판
352 : 고정축 353 : 탄성부재
360 : 회동축 361 : 고정판
370 : 완충부 371 : 하우징블록
372 : 완충홀 373 : 완충슬라이더
374 : 완충부재 375 : 고정바
380 : 연결축 400 : 자가발전유닛
410 : 발전부 411 : 회전축
412 : 회전체 413 : 발전체
420 : 구동부 421 : 와이어
422 : 중력체

Claims (7)

  1. 해수면에 부유하도록 설치된 부력체(100);
    상기 부력체(100)에 연결 설치된 연결봉(210)과, 상기 연결봉(210)에 설치되어 이미 설정된 해상의 정보를 관측하고 관측된 정보를 송신하는 하나 이상의 관측부재(220) 및 통신부재(230)와, 이미 설정된 무게를 가지며 상기 연결봉(210)의 하부에 구비되어 해수면에서 발생하는 파랑의 파고에 따른 상기 부력체(100)의 승강에 따라 발생하는 상기 연결봉(210)의 흔들림 또는 기울어짐을 최소화하여 상기 연결봉(210)이 중력방향으로 설치된 상태가 유지되도록 하는 무게추(240)를 포함하는 관측체(200); 및
    상기 부력체(100)에 설치되는 하나 이상의 축으로 이루어져 상기 연결봉(210)이 설치되는 연결체(300);를 포함하는 해양관측장비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 관측체(200)는,
    상기 연결체(300)에 설치되는 부위의 상기 연결봉(210)에 구형의 지지볼(211)을 구비하여 상기 지지볼(211)이 상기 연결체(300)의 단부에 구비된 지지부재(310) 내측에 감싸지도록 설치되는 결합을 이루거나,
    상기 연결체(300)의 상기 연결봉(210)이 설치되는 단부에 구비된 지지볼(320)을 상기 연결봉(210)에 구비된 지지부재(212)가 감싸도록 설치되는 결합을 이룸을 특징으로 하는 해양관측장비.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 관측체(200)는, 상기 연결체(300)에 설치되는 부위의 상기 연결봉(210)의 중력방향 중앙부 내측에 구형의 지지홀(213)을 형성하고, 중력방향 중앙부가 내측을 향해 오목한 형상을 이루며,
    상기 연결체(300)는 상기 연결봉(210)이 설치되는 부위에 상기 지지홀(213)에 삽입되는 구형의 삽입부재(330)를 구비함을 특징으로 하는 해양관측장비.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 연결체(300)는,
    상기 부력체(100)에 중력방향으로 연결 설치되는 직립축(340); 및
    상기 직립축(340)의 상부에 구비된 회동지지부(350)에 단부가 결합을 이루어 풍압 또는 조류의 발생에 따른 전후방향 또는 중력방향에 수직을 이루는 방향으로 회동을 이루는 회동축(360);을 포함함을 특징으로 하는 해양관측장비.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 회동지지부(350)는, 상기 직립축(340)의 상단에 중력방향 또는 중력방향에 수직을 이루는 방향으로 상호 이격된 상태로 마주하도록 설치된 한 쌍의 결합판(351)과, 한 쌍의 상기 결합판(351)에 연결 설치된 고정축(352)을 포함하여 이루어지고,
    상기 회동축(360)은 단부에 상기 고정축(352)에 설치되는 고정판(361)을 구비하며,
    상기 회동지지부(350)는 코일스프링으로 이루어져 상기 고정축(352)의 외주연을 감으면서 한 쌍의 상기 결합판(351) 중 어느 하나와 상기 고정판(361)에 고정되는 설치를 이루는 탄성부재(353)를 더 포함함을 특징으로 하는 해양관측장비.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 연결체(300)는 상기 부력체(100) 상에 상기 직립축(340)과 연결되도록 설치되어 상기 부력체(100)의 승강에 따라 발생하는 상기 직립축(340)의 중력방향 진동이 완충되도록 하는 완충부(370)를 더 포함한 구성으로 이루어지고,
    상기 완충부(370)는,
    상기 부력체(100)에 설치되는 하우징블록(371);
    상기 하우징블록(372)의 상기 직립축(340)과 연결을 이루는 단부에 형성된 완충홀(372);
    상기 완충홀(372)에 설치되어 상기 직립축(340)의 중력방향 진동에 의해 슬라이딩 승강하는 완충슬라이더(373);
    상기 완충홀(372)의 형성에 의한 상기 하우징블록(371)의 내측 상면 또는 하면과 상기 완충슬라이더(373)를 연결하도록 설치되는 완충부재(374); 및
    상기 완충슬라이더(373)에서 상기 하우징블록(371)의 외측으로 연장되어 상기 직립축(340)에 고정되는 고정바(375);를 포함함을 특징으로 하는 해양관측장비.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부력체(100)에 연결 설치되는 자가발전유닛(400)을 더 포함하는 해양발전장치.
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KR20220136003A (ko) 2021-03-31 2022-10-07 (주)대한엔지니어링 위성항법시스템 및 관성측정장치를 이용한 해양기상관측장비, 그리고 그 장비의 구동법

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