KR20190085347A - 수질 채수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 수질 채수장치은 양측이 개구된 내부에 공간을 갖는 채수통; 상기 공간을 가로질러 설치한 제2줄 양단에 한 쌍의 덮개를 결합하여 제2줄의 선택적 탄성력 조절에 의해 덮개가 공간의 입구를 개폐시키도록 하는 밀폐부; 상기 한 쌍의 덮개에 각각 연결된 제1줄에 제1막대와 제2막대를 각각 결합과 분리를 가능하도록 설치된 감지부; 상기 제1막대와 제2막대의 결합에 의해 덮개가 공간 입구를 개방시킨 상태에서 감지부를 분리 상태로 전환시켜 제2줄의 탄성력에 의해 덮개가 공간 입구를 밀폐시키도록 하는 구동부; 로 구성한다.

Description

수질 채수장치{Water sampling device}

본 발명은 수질 채수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해당 수심의 유체 시료를 안전하고 정확하게 채집하도록 하는 동시에 드론에 탑재하여 하천 및 해상 수질 오염의 현장 대응 능력을 강화하도록 하는 수질 채수장치에 관한 것이다.

매년 국내 호소 및 해양에서는 대규모 녹조, 적조, 유류 유출 사고 등의 발생으로 수질 오염에 따른 사회, 경제적 피해가 높아지고 있다.

이를 위해 수질 오염 모니터링에는 대부분 선박과 인력을 이용한 직접 조사 방식과 유인항공기를 이용한 항공 예찰 방식을 이용하여 왔다.

상기 항공 예찰 방식은 유인항공기를 이용한 항공 예찰은 단시간 내에 넓은 수질 오염 범위를 파악할 수 있다는 장점이 있으나, 채수를 통한 정밀 조사가 어려울 뿐만 아니라 주기적인 운용에는 막대한 비용이 소요된다.

특히, 상기 항공 예찰 방식의 관측은 특정 연구 및 조사 목적으로 활용하고 있으나, 근거리에 한정되고, 연속 관측이 어려우며, 관측을 하기 위한 비용과 전문 인력이 많이 소요되는 한계가 존재한다.

또한, 항공 예찰 방식은 카메라 등의 촬영수단을 통한 해상 관측에 국한되어 있어, 무인 항공기를 통해 관측할 수 있는 해양 정보는 극히 제한적이다.

그리고, 직접조사 방식은 오염된 해수나 담수를 일정량 채취하여 각종 실험을 통해 그 오염도를 측정하게 되는데, 이를 위해서는 해당 지역의 오염된 시료를 채취하는 채수 과정을 거치게 된다.

이러한 채수를 위해 관측 선박에서 메신저를 투하하여 자동채수기 뚜껑을 닫는 수동식 채수기 혹은 자동채수기와 연결된 선상에서 제어기를 통해 채수신호를 보내는 반자동식 채수기가 사용될 수 있다.

직접 조사 방식의 채수기는 하이로드(Hyroth) 채수기, 밴던(Van dorn) 채수기, 칼럼(Column) 채수기 및 니스킨(Niskin) 채수기, 펌프식(Pump-type) 채수기 등이 있다.

상기 하이로드 채수기는 표층의 시료를 채집하는데 적합하며, 채수기에 채수병(유리제)을 달아 이에 직접 시료를 채집하는 방식이고, 밴던 채수기는 중층의 시료를 채집하는데 적합하며, 대용량의 시료채집이 가능하여 호소(湖沼) 등에 널리 쓰인다.

상기 칼럼 채수기는 채수기의 칼럼 길이에 따라 수직방향으로 일정구간의 시료를 한군데로 모아 채집하기 위해 사용하며, 채수 위치 수질의 수직방향 변화가 커서 수직 방향으로 평균적인 수질을 구하고자 할 때 적합하다.

상기 니스킨 채수기는 다양한 수심에 적용할 수 있고, 외형은 원통형 모양으로 양쪽에 구멍이 있으며, 그 구멍에 와이어가 연결된 마개가 있고, 와이어를 조절하는 메신저(messenger)로 채수를 하는 장치이다.

상기 펌프식 채수기는 표층수와 중층수의 채집에 쓰이며, 물을 지속적으로 끌어올리므로 다층 다량의 채수에 적합하다.

그러나 상기와 같은 종래의 방법들 중 하이로드 채수기는 채수병의 강도가 약해 쉽게 깨지는 단점이 있고, 밴던채수기는 수중에서 선박으로 올려질 때 약간의 진공이 밴던 채수기 내부에 형성될 때까지 채집된 물의 손실이 발생하며, 칼럼 채수기는 길이가 긴 외형으로써, 수평방향 채수에 적합하지 않다.

또한, 니스킨 채수기는 수직 방향 채수에 널리 쓰이며, 수직으로 채수를 하기 위해서는 무게 추를 이용하여 흔들림을 방지해야하고, 메신저는 선상에서 채수기로 정확하게 내려가야 한다.

이러한 과정에서 유속으로 인한 기울어짐, 메신저의 경로 이탈 등의 문제가 있다.

니스킨 채수기의 문제를 해결하기 위하여, 공개특허공보 제10-2009-0070182호는 자석 메신저를 이용한 채수장치에 관한 것으로, 메신저에 자석을 장착한 자석 메신저를 구성하고, 채수기에 자석 메신저를 낙하시켜 채수 성공률을 높여주는 기술이 개시되고 있다.

그러나 상기와 같은 표층수 채집 방법은 표층수에 극미량으로 존재하는 중금속 및 유기오염물질의 함량을 정량 할 때, 니스킨 채수기 자체에 의한 오염과 선박에 기인하는 도료, 배기가스 등의 오염원에 의한 표층수의 오염을 방지할 수 없는 문제점이 있다.

또한 상기의 채집 방법을 이용하여 대량의 시료를 채집할 경우에는 채집 용기 크기로 인해 수회의 반복 작업이 필요하기 때문에 시간적, 비용적인 부담이 가중된다는 문제점이 있다.

상기와 같은 채수기를 이용하여 직접 조사방식을 수행할 경우 많은 인력과 시간이 소요되며, 더욱이 이러한 수동식 또는 반자동식 채수기를 사용하기 위해서는 선박 운항이 가능하아여만 한다.

이처럼 선박 운항 여부에 의존하는 자동채수기로는 부유퇴적물의 농도, 해저면으로 부터 오염물질 용출 등 악천후 시 정보가 특히 중요한 항목분석을 위한 채수에 한계가 있다.

그러나, 직접 조사 방식은 선박을 이용하여야 하기 때문에 많은 비용, 시간, 인력이 소요되며 암초와 시설물 등으로 인해 접근이 불가능할 경우 대규모 수질 오염이 발생하여도 신속한 모니터링이 어려워 정밀 조사를 통한 정확한 실태 파악이 어려운 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0379027호,(2003.03.25.) 대한민국 공개특허 제10-0566541호,(2006.03.24.)

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 수질 채수장치는 드론에 탑재하여 하천 및 해상 수질 오염의 현장 대응 능력을 강화하도록 하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 드론을 이용한 신속한 원거리 모니터링 가능하도록 하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 해당 수심의 유체 시료를 외부의 오염 요인으로부터 안전하고 정확하게 수집하여 해당 수심에 맞춘 수질 오염 상태를 모니터링 할 수 있도록 하는 데 있다.

그리고, 본 발명의 목적은 촬영 카메라와 수중 카메라를 통해 수질의 상태를 화면으로 확인할 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수질 채수장치는 양측이 개구된 내부에 공간을 갖는 채수통; 상기 공간을 가로질러 설치한 제2줄 양단에 한 쌍의 덮개를 결합하여 제2줄의 선택적 탄성력 조절에 의해 덮개가 공간의 입구를 개폐시키도록 하는 밀폐부와, 상기 한 쌍의 덮개에 각각 연결된 제1줄에 제1막대와 제2막대를 각각 결합과 분리를 가능하도록 설치된 감지부; 상기 제1막대와 제2막대의 결합에 의해 덮개가 공간 입구를 개방시킨 상태에서 감지부를 분리 상태로 전환시켜 제2줄의 탄성력에 의해 덮개가 공간 입구를 밀폐시키도록 하는 구동부; 로 구성한다.

본 발명에 따르면, 상기 공간은 입구가 라운드 처리된다.

본 발명에 따르면, 상기 덮개는 구 형상으로 형성되되, 상기 덮개의 일부는 내부가 중공이고 외부와 연통되는 흐름공이 형성되고, 다른 일부는 공간의 입구 단부와 밀착되는 곡률을 갖도록 구성한다.

본 발명에 따르면, 상기 감지부는 상기 제1막대의 내부 구멍에 제2막대를 결합 및 분리 가능하도록 하고, 상기 제1막대와 제2막대에는 연통공을 각각 형성시켜 상기 구동부를 통해 직선왕복 운동하는 로드가 연통공을 관통되게 결합되도록 구성한다.

본 발명에 따르면, 상기 채수통에는 수심을 측정하는 압력센싱부와, 상기 압력센싱부의 수심 값을 통해 상기 구동부를 컨트롤 하여 밀폐수단의 동작시키는 제어수단이 설치된다.

본 발명에 따르면, 상기 수질 채수장치는 조정수단을 통해 무인 운항되는 드론에 탑재된다.

본 발명에 따르면, 상기 제어수단은 드론의 조정수단으로부터 명령된 수심 값과 압력센싱부의 수심 값을 비교하여 일치 여부를 판단한다.

본 발명에 따르면, 상기 제어수단과 조정수단은 무선의 통신수단을 통해 신호 값이 교류된다.

본 발명에 따르면, 상기 수질 채수장치는 드론에 연결줄로 연결되고, 상기 연결줄은 드론에 설치된 권양기에 의해 길이가 조절된다.

본 발명에 따르면, 상기 연결줄에는 수중 카메라가 설치된다.

본 발명에 따르면, 상기 수질 채수장치는 드론에 연결줄로 연결된다.

본 발명에 따르면, 상기 연결줄은 드론에 설치된 권양기에 의해 길이가 조절된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 수질 채수장치는 양측이 개구된 내부에 공간을 갖는 채수통; 상기 공간을 가로질러 설치한 제2줄 양단에 한 쌍의 덮개를 결합하여 제2줄의 선택적 탄성력 조절에 의해 덮개가 공간의 입구를 개폐시키도록 하는 밀폐부와, 상기 한 쌍의 덮개에 각각 연결된 제1줄에 제1막대와 제2막대를 각각 결합과 분리를 가능하도록 설치된 감지부; 상기 제1막대와 제2막대의 결합에 의해 덮개가 공간 입구를 개방시킨 상태에서 감지부를 분리 상태로 전환시켜 제2줄의 탄성력에 의해 덮개가 공간 입구를 밀폐시키도록 하는 구동부; 로 구성한다.

상기와 같이 구성된 수질 채수장치를 드론에 탑재하여 기존 선박을 이용한 모니터링 보다 드론을 이용한 신속한 원거리 모니터링 가능한 효과가 있다.

이는 암초와 시설물 등으로 인해 접근이 어려운 장소의 모니터링 가능한 효과가 있다.

또한, 수질 채수장치를 드론에 탑재시켜 기존 유인항공기, 선박을 이용한 채수 및 모니터링에 비해 모니터링 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 드론을 통해 수질 채수장치의 이동성을 향상시켜 적조, 녹조 발생에 대한 신속한 모니터링을 통해 상황 대처 능력 강화 및 효율적인 의사 결정 지원하는 효과가 있다.

또한, 수질 채수장치는 해당 수심의 유체 시료를 외부의 오염 요인으로부터 안전하고 정확하게 수집하여 해당 수심에 맞춘 수질 오염 상태를 모니터링 할 수 있도록 한다.

이는, 기존 단순히 물을 채수하는 방식의 경우 해당 수심의 시료만을 안전하게 수집하기 어려운 단점이 있었고, 자동 방식 경우 유체에 취약하기 때문에 장치의 오작동을 유발시킬 수 있는 단점이 있었다.

반면, 본 발명의 경우 제2줄의 탄성력 및 수압에 의해 덮개의 밀폐상태를 긴밀하게 유지할 수 있도록 하여 안전한 수질 채수를 가능하도록 하는 효과가 있다.

그리고, 촬영 카메라와 수중 카메라를 통해 수질의 상태를 화면으로 확인할 수 있어 보다 다양한 수질 정보를 취득할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술의 채수기를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 수질 채수장치를 드론에 탑재한 상태를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 수질 채수장치를 탑재한 드론의 운영 상태를 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명의 수질 채수장치를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 수질 채수장치를 나타낸 정면도.
도 6은 본 발명의 수질 채수장치의 작동 전 상태를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 수질 채수장치의 작동 후 상태를 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명의 수질 채수장치의 감지부와 구동부를 나타낸 단면도.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않기 위하여 생략한다.

도 2는 본 발명의 수질 채수장치를 드론에 탑재한 상태를 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명의 수질 채수장치를 탑재한 드론의 운영 상태를 나타낸 구성도이며, 도 4는 본 발명의 수질 채수장치를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 수질 채수장치를 나타낸 정면도이며, 도 6은 본 발명의 수질 채수장치의 작동 전 상태를 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명의 수질 채수장치의 작동 후 상태를 나타낸 단면도이며, 도 8은 본 발명의 수질 채수장치의 감지부와 구동부를 나타낸 단면도이다.

도 4 내지 도 8에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 수질 채수장치(100)은 채수통(110), 밀폐부(140), 감지부(150) 및 구동부(120)로 구성한다.

상기 채수통(110)은 양측이 개구된 내부에 공간(미부호)이 형성된다.

상기 밀폐부(140)는 상기 공간을 가로질러 설치한 제2줄(154) 양단에 한 쌍의 덮개(141)를 결합하여 제2줄(154)의 선택적 탄성력 조절에 의해 덮개(141)가 공간의 입구를 개폐시키도록 한다.

즉, 상기 공간에는 탄성력을 갖는 제2줄(154)이 가로질러 설치되고 상기 제2줄(154)의 양단에 구 형상의 덮개(141)가 각각 결합된다.

상기 제2줄(154)은 압축 상태를 유지하려는 탄성력을 갖도록 하여 한 쌍의 덮개(141)가 공간의 입구를 폐쇄시킨 상태를 유지할 수 있다.

이때, 덮개(141)는 구 형상으로 형성되어 구면체의 곡률을 갖는 밀착면(144)이 원형의 내주연을 갖는 공간의 입구 단부에 밀착되어 공간 내부를 밀폐시킬 수 있다.

특히, 상기 덮개(141)의 일부는 내부가 중공이고 외부와 연통되는 흐름공(142)이 형성되고, 다른 일부는 공간의 입구 단부와 밀착되는 곡률을 갖는 밀폐면(144)으로 구성한다.

또한, 상기 공간은 입구가 라운드 처리되어 덮개(141)의 밀폐면(144)과 면접촉되도록 하여 공간의 밀폐성을 더욱 향상시킨다.

그리고, 상기 흐름공(142)은 해저 시료를 공간 내부로 수집하고 난 후 덮개(141)를 통해 공간의 밀폐시킨 상태에서 채수통(110)을 회수하기 위해 수면 위로 위치 복귀될 때 채수통(110) 외부로 돌출된 덮개(141)가 유체 저항을 최소화 시키기 위함이다.

이는, 상기 흐름공(142)을 통해 채수통(110)의 복귀 과정에서 유체 저항에 의해 덮개(141)가 공간의 밀폐상태를 긴밀하게 유지시킬 수 있다.

상기 감지부(150)는 상기 한 쌍의 덮개(141)에 각각 연결된 제1줄(143)에 제1막대(152)와 제2막대(153)를 각각 결합과 분리를 가능하도록 한다.

상기 감지부(150)는 제1막대(152)와 제2막대(153)이 결합 상태이면 제1줄 (143)을 통해 당겨져 덮개(141)가 공간에서 이탈된 상태에서 채수통(110) 상부측에 위치되고, 상기 제2줄(154)은 인장된 상태이다.

이때, 상기 제1막대(152)와 제2막대(153)의 감지막대(151) 결합 및 분리 상태는 구동부(120)를 통해 결정된다.

여기서, 상기 구동부(120)는 상기 제1막대(152)와 제2막대(153)의 결합에 의해 덮개(141)가 공간 입구를 개방시킨 상태에서 감지부(150)를 분리 상태로 전환시켜 제2줄(154)의 탄성력에 의해 덮개(141)가 공간 입구를 밀폐시키도록 한다.

즉, 상기 감지부(150)는 상기 제1막대(152)의 내부 구멍에 제2막대(153)를 결합 및 분리 가능하도록 하고, 상기 제1막대(152)와 제2막대(153)에는 연통공 (155)을 각각 형성시켜 상기 구동부(120)를 통해 직선왕복 운동하는 로드(미부호)가 연통공(155)을 관통되게 결합되도록 한다.

아울러, 상기 채수통(110)에는 수심을 측정하는 압력센싱부(130)와, 상기 압력센싱부(130)의 수심 값을 통해 상기 구동부(120)를 컨트롤하여 밀폐부(140)의 동작시키는 제어수단(40)이 설치된다.

이는, 채수통(110)이 해당 수심에 도달하면 수압을 통해 수심을 센싱하는 압력센싱부(130)의 검출된 수심 값과 제어수단(40)에 저장된 해당 수심 값이 일치되면 상기 제어수단(40)은 구동부(120)를 동작시킨다.

상기 구동부(120)의 동작은 직선 왕복 운동이 가능한 로드를 구동시켜 감지막대(151)의 연통공(155)에 결합된 로드의 결합 상태를 결정한다.

여기서, 연통공(155)의 일측은 로드가 결합되고 타측은 실링(156)이 결합되어 연통공(155) 내부로 유체의 유입을 방지하여 로드의 동작에 오류가 없도록 한다.

상기와 같이 구성된 수질 채수장치(100)의 작용은 아래와 같다.

상기 수질 채수장치(100)를 해저로 투입할 때 채수통(110)의 공간은 개방된 상태이다.

즉, 상기 감지부(150)의 제1막대(152)와 제2막대(153)는 상호 결합되고 구동부 (120)의 로드가 연통공(155)에 결합되어 제1막대(152)와 제2막대(153)의 결합 상태가 단속된다.

상기의 감지부(150) 결합 상태에서 수질 채수장치(100)를 해저로 이동시키면 공간 내부로 해저의 유체가 유입된다.

여기서, 채수통(110)이 해저로 이동할수록 수압에 의해 채수통(110)이 위치한 해당 수심의 시료가 교류되면서 해당 수심의 유체가 유입된다.

그리고, 상기 채수통(110)의 수심 깊이는 압력센싱부(130)를 통해 실시간 측정되어 수심 값을 검출한다.

해당 수심에 채수통(110)이 도달하면 제어수단(40)이 압력센싱부(130)의 검출 값과 제어수단(40)에 미리 입력된 수심 값과 비교 산출하여 일치 여부가 판단되면 제어수단(40)은 구동부(120)를 동작시킨다.

이에 제어수단(40)의 동작 신호에 의해 상기 구동부(120)은 로드를 후진 구동시켜 감지막대(151)의 연통공(155)에서 이탈시켜 제1막대(152)와 제2막대 (153)의 결합 상태를 해제시킨다.

이후, 상기 제1줄(143)의 탄성력 복귀를 통해 덮개(141)가 이동하여 채수통(110)의 공간을 밀폐시키는 동시에 덮개(141)의 이동에 의해 제1막대(152)와 제2막대(153)의 결합 상태가 해제된다.

이렇게 채수통(110)의 공간을 덮개(141)가 밀폐시켜 해당 수심의 유체를 공간 내부로 수집한다.

이후, 채수통(110)을 회수하기 위해 수면 위로 끌어 올릴 때 채수통(110) 외부로 노출된 덮개(141)에는 유체 저항이 발생한다.

즉, 상기 흐름공(142)는 해저 시료를 공간 내부로 수집하고 난 후 덮개 (141)를 통해 공간의 밀폐시킨 상태에서 채수통(110)을 회수하기 위해 수면 위로 위치 복귀될 때 채수통(110) 외부로 돌출된 덮개(141)가 유체 저항이 발생한다.

여기서 덮개(141)에는 흐름공(142)이 형성되어 유체가 덮개(141)를 관통하여 흐름 되도록 하여 유체 저항을 최소화 시켜 채수통(110)의 복귀 과정에서 유체 저항에 의해 덮개(141)이 공간의 밀폐상태를 긴밀하게 유지시킬 수 있어 안전한 수질 채수를 가능하도록 한다.

상기와 같은 수질 채수장치(100)은 해당 수심의 유체 시료를 외부의 오염 요인으로부터 안전하게 수집하여 해당 수심에 맞춘 수질 오염 상태를 모니터링 할 수 있도록 한다.

이는, 기존 단순히 물을 채수하는 방식의 경우 해당 수심의 시료만을 안전하게 수집하기 어려운 단점이 있었고, 자동 방식 경우 유체에 취약하기 때문에 장치의 오작동을 유발시킬 수 있는 단점이 있었다.

반면, 본 발명의 경우 제2줄(154)의 탄성력 및 수압에 의해 덮개(141)의 밀폐상태를 긴밀하게 유지할 수 있도록 하여 안전한 수질 채수를 가능하도록 하는 효과가 있다.

도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 수질 채수장치(100)는 조정수단 (80)을 통해 무인 운항되는 드론(20)에 탑재되어 보다 효율적인 수질 채수를 가능하도록 한다.

즉, 드론 20은 지피에스(GPS) 위성수신센서 및 아이엔에스(INS) 관성항법장치를 포함하는 자동 운항장치가 탑재되어 입력된 좌표에 따라 목표지점으로 자동 운항한 후 다시 원위치로 복귀하도록 구성되며, 원격 조정이 가능하도록 원격조정기를 구비한다.

상기 드론(20)은 이동통신망을 통하여 관제서버인 조정수단(80)과 무선 접속하여 조정수단(80)으로부터 비행할 항로를 입력받아, 지정된 항로를 따라서 비행한다.

이와 같은, 드론(20)은 조정수단(80)을 통해 원격 조정이 가능하고, 입력된 좌표에 따라 목표지점으로 자동 운항하고 복귀하도록 된 드론(20)의 구조 및 기술은 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

여기서, 이동통신망은 일반적인 셀룰러(Cellular) 방식의 통신망을 의미하며, 셀룰러 방식은 일정한 반경의 서비스 영역 또는 셀(Cell)을 갖는 기지국 또는 안테나 시설을 일정 간격 단위로 반복 시설하여 운용하므로 전체서비스 영역을 넓히는 방식으로 섬과 일부 해상이 포함되는 전국을 서비스 영역으로 형성한다.

그리고, 드론 20에는 촬영카메라(미도시)가 장착되어 드론(20)이 이동하는 영역의 영상을 획득하고 관제서버인 조정수단(80)을 통해 촬영 범위 및 촬영 방향이 원격으로 조정된다.

이러한 드론(20)에는 수질 채수장치(100)가 탑재되어 해당 장소의 시료를 수집한다.

이때, 상기 수질 채수장치(100)는 드론(20)에 연결줄(60) 및 연결수단(50)으로 연결되어 드론(20)과 일체로 이동되고 드론(20)의 운항 고도 조절을 통해 수질 채수장치(100)를 해저의 해당 수심으로 침수시킨다.

또한, 상기 연결줄(60)은 드론(20)에 설치된 권양기에 의해 길이가 조절되어 드론(20)의 고도 조절 운항이 필요 없이 해당 수심에 수질 채수장치(100)를 위치시킬 수 있다.

결국, 상기 드론(20)은 관제소인 조정수단(80)을 통해 입력되는 좌표에 따라 자동 운항장치를 제어하여 드론(20)이 조정수단(80)을 통해 특정해역으로 자동 운항하도록 하고, 촬영 카메라가 촬영한 영상을 실시간으로 관제소인 조정수단(80)으로 송신한다.

또한, 드론(20)은 조정수단(80)에서 송신되는 제어신호를 수신하여 제어신호에 따라 권양기를 통해 연결줄(60)을 하강 작동시켜 수질 채수장치(100)를 해상으로 투하한다.

이때, 수질 채수장치(100)에는 압력센싱부(130)이 설치되어 수심 값을 제어수단(40)를 통해 조정수단(80)과 교류시켜 해당 수심에 수질 채수장치(100)가 도달하도록 한다.

그리고, 수질 채수장치(100)를 통해 해저의 시료 수집이 완료되면 권양기 동작 또는 드론(20)의 고도를 상승시켜 수질 채수장치(100)를 회수한 다음 조정수단 (80)에 입력된 좌표에 따라 관제소로 복귀되도록 한다.

상기와 같이 구성된 수질 채수장치(100)을 드론(20)에 탑재하여 기존 선박을 이용한 모니터링 보다 드론(20)을 이용한 신속한 원거리 모니터링 가능한 효과가 있다.

이는 암초와 시설물 등으로 인해 접근이 어려운 장소의 모니터링 가능한 효과가 있다.

또한, 수질 채수장치(100)을 드론(20)에 탑재시켜 기존 유인항공기, 선박을 이한 채수 및 모니터링에 비해 모니터링 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 드론(20)을 통해 수질 채수장치(100)의 이동성을 향상시켜 적조, 녹조 발생에 대한 신속한 모니터링을 통해 상황 대처 능력 강화 및 효율적인 의사 결정 지원하는 효과가 있다.

또한, 수질 채수장치(100)는 해당 수심의 유체 시료를 외부의 오염 요인으로부터 안전하고 정확하게 수집하여 해당 수심에 맞춘 수질 오염 상태를 모니터링 할 수 있도록 한다.

이는, 기존 단순히 물을 채수하는 방식의 경우 해당 수심의 시료만을 안전하게 수집하기 어려운 단점이 있었고, 자동 방식 경우 유체에 취약하기 때문에 장치의 오작동을 유발시킬 수 있는 단점이 있었다.

반면, 본 발명의 경우 제2줄(154)의 탄성력 및 수압에 의해 덮개(141)의 밀폐상태를 긴밀하게 유지할 수 있도록 하여 안전한 수질 채수를 가능하도록 하는 효과가 있다.

그리고, 촬영 카메라와 수중 카메라를 통해 수질의 상태를 화면으로 확인할 수 있어 보다 다양한 수질 정보를 취득할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

10 : 드론용 채수장치 20 : 드론
30 : 통신수단 40 : 제어수단
50 : 연결수단 60 : 연결줄
70 : 수중카메라 80 : 조정수단
100 : 체수장치 110 : 채수통
120 : 구동부 130 : 압력센싱부
140 : 밀폐부 141 : 덮개
142 : 흐름공 143 : 제1줄
144 : 밀폐면 150 : 감지부
151 : 감지막대 152 : 제1막대
153 : 제2막대 154 : 제2줄
155 : 연통공 156 : 실링

Claims (10)

1. 양측이 개구된 내부에 공간을 갖는 채수통;
   상기 공간을 가로질러 설치한 제2줄 양단에 한 쌍의 덮개를 결합하여 제2줄의 선택적 탄성력 조절에 의해 덮개가 공간의 입구를 개폐시키도록 하는 밀폐부와,
   상기 한 쌍의 덮개에 각각 연결된 제1줄에 제1막대와 제2막대를 각각 결합과 분리를 가능하도록 설치된 감지부;
   상기 제1막대와 제2막대의 결합에 의해 덮개가 공간 입구를 개방시킨 상태에서 감지부를 분리 상태로 전환시켜 제2줄의 탄성력에 의해 덮개가 공간 입구를 밀폐시키도록 하는 구동부;
   로 구성한 것을 특징으로 하는 수질 채수장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 공간은,
   입구가 라운드 처리됨을 특징으로 하는 수질 채수장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 덮개는 구 형상으로 형성되되,
   상기 덮개의 일부는 내부가 중공이고 외부와 연통되는 흐름공이 형성되고,
   다른 일부는 공간의 입구 단부와 밀착되는 곡률을 갖는 밀착면으로 구성한 것을 특징으로 하는 수질 채수장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 감지부는,
   상기 제1막대의 내부 구멍에 제2막대를 결합 및 분리 가능하도록 하고,
   상기 제1막대와 제2막대에는 연통공을 각각 형성시켜
   상기 구동부를 통해 직선왕복 운동하는 로드가 연통공을 관통되게 결합되도록 구성한 것을 특징으로 하는 수질 채수장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 채수통에는 수심을 측정하는 압력센싱부와,
   상기 압력센싱부의 수심 값을 통해 상기 구동부를 컨트롤 하여 밀폐수단의 동작시키는 제어수단이 설치됨을 특징으로 하는 수질 채수장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 수질 채수장치는,
   조정수단을 통해 무인 운항되는 드론에 탑재되는 것을 특징으로 하는 수질 채수장치.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 제어수단은 드론의 조정수단으로부터 명령된 수심 값과 압력센싱부의 수심 값을 비교하여 일치 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 수질 채수장치.
   
8. 제5항에 있어서,
   상기 제어수단과 조정수단은 무선의 통신수단을 통해 신호 값이 교류되는 것을 특징으로 하는 수질 채수장치.
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 수질 채수장치는 드론에 연결줄로 연결되고,
   상기 연결줄은 드론에 설치된 권양기에 의해 길이가 조절되는 것을 특징으로 하는 수질 채수장치.
   
10. 제6항에 있어서,
    상기 연결줄에는 수중 카메라가 설치됨을 특징으로 하는 수질 채수장치.

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