KR20210142425A - 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 높이 조절을 통해 송신 전극을 수중의 원하는 수심에 위치시킬 수 있는 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치는, 수중에 양측이 노출된 중공관; 상기 중공관의 양단에 장착되는 송신 전극; 및 상기 중공관을 중심축으로 하여 상기 중공관의 일부분을 감싼 형태로 결합되는 부력체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치{DEVICE FOR GENERATING UNDERWATER ELECTRIC FIELD WITH A FUNCTION OF ADJUSTING BUOYANCY}

본 발명은 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부력을 조절하여 수심을 조절할 수 있는 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수중에서 운항되는 무인 잠수정 또는 잠수함의 위치를 파악하기 위해 음파 또는 전자기파를 이용한다.

수중 물체를 탐지하는 방법 중 음파를 이용하는 것이 국내 특허 공개 1999-0078351호에 수중 물체를 탐지하는 장치로서 개시되어 있다.

그러나 이 음파를 이용하여 수중 물체를 탐지하는 장치는 조류가 강하여 소음이 큰 지역이나 온도 및 염도차가 있는 수층이 혼합되는 지역에서는 음파를 이용한 수중 물체 탐지가 어려운 문제점이 있었다.

수중 물체를 탐지하는 방법 중 전자기파를 이용한 것이, 미국 특허 등록 제5,598,152호에 전자기파를 이용한 기뢰 탐지시스템으로서 개시되어 있다.

그러나 이 전자기파를 이용한 기뢰 탐지시스템은 수중 비클(AUV)이 이동하면서 순차적으로 기뢰를 탐지하는 방식이므로 정지된 기뢰를 탐지하는 데에는 적합한 방법이지만 이동 물체를 탐지하기에는 부적합하다.

따라서 위와 같은 선행 특허들의 문제점을 해결하기 위해, 국내 특허 등록 제1,521,473호가 개시되었다.

이러한 상기 제1,521,473호의 특허에는 조류가 강하여 소음이 큰 지역이나 온도 및 염도차가 있는 수층이 혼합되는 지역에서도 이동 물체를 탐지할 수 있는 수중 탐지 장치가 개시되어 있다.

이것은 수중에 전류를 흘려주어 인공적으로 전기장을 형성시키고, 수중 물체에 의해 전기장 교란이 발생하면 이를 측정하여 탐지하는 방법 및 시스템이다.

이러한 수중 전기장을 이용하는 방법 중 석유 탐사에 주로 활용되는 Marine CSEM(Controlled Source Electromagnetic) 탐사의 경우, 다수의 수신 센서를 해저면에 배치시키고 전기장 발생 장치를 견인하면서 자료를 취득한다.

한편, 통상적인 수중 견인 전기장 활용 탐사는 2개의 전류 전극과 수 개의 전위 전극으로 구성된 스트리머 케이블을 선박이 견인한다.

하지만, 종래에는 수중 견인 전기장 활용 탐사를 수행시 파도나 해수의 압력으로 인해 송신 전극을 원하는 위치에 위치시키기가 어려운 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1521473호

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 높이 조절을 통해 송신 전극을 수중의 원하는 수심에 위치시킬 수 있는 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치는, 수중에 양측이 노출된 중공관; 상기 중공관의 양단에 장착되는 송신 전극; 및 상기 중공관을 중심축으로 하여 상기 중공관의 일부분을 감싼 형태로 결합되는 부력체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치에서, 측면에 수통공을 갖고 상기 부력체의 외경면을 감싼 형태의 관체형으로 형성되는 그물관; 및 상기 그물관의 양단에는 물에 의한 상기 부력체의 파손을 방지하기 위한 보호캡;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치에서, 상기 송신 전극이 물에 잠길 경우, 상기 송신 전극에 연결된 송신기에 의해 수중 전기장을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치에서, 상기 그물관의 외경면에는 압력 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치에서, 상기 부력체에 에어를 주입시 상기 그물관 외부로 물이 빠져 상기 송신 전극이 상승하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치에서, 상기 부력체 내의 에어를 토출시 상기 그물관 내부로 물이 들어가 상기 송신 전극이 하강하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치에서, 상기 압력 센서에 의해 상기 전기장 발생 장치의 현재 수심을 확인가능한 것을 특징으로 한다.

기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.

본 발명에 의하면, 높이 조절을 통해 송신 전극을 수중의 원하는 수심에 위치시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치의 외부 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 수중 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치의 내부 구성을 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치의 동작 관계를 나타내는 정면도.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.

또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치의 외부 구성을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치의 내부 구성을 나타내는 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치(100)는, 부력체(110)와, 중공관(120)과, 송신 전극(130)을 포함한다.

전기장 발생 장치(100)는 예를 들어 부력체(110)의 부력 조절을 통해 송신 전극(130)이 물에 잠기게 되면 전기장을 발생시키는 장치이다.

부력체(110)는 중공관(120)을 중심축으로 하여 중공관(120)의 일부분을 감싼 형태로 결합된다.

이러한 부력체(110)는 기체나 액체 속에서 위로 떠오르는 물체를 말하며, 부력체(110) 내부의 에어 양에 따라 수심에서의 부력체(110)의 높이를 조절할 수 있다.

즉, 부력체(110) 내에 에어의 공급양에 따라, 부력체(110)가 팽창 또는 수축을 하게 된다.

이에 의해, 수심에서의 부력체(110)의 높이를 조절할 수 있다.

또한, 수심에서 부력체(110)의 위치를 일정하게 유지시키기 위해, 부력체(110) 내에는 추 등을 포함할 수 있다.

이러한 추에 의해 부력체(110)의 무게를 조정할 수 있음과 아울러 수심에서 전기장 발생 장치(100)가 원하는 위치에 고정되도록 할 수도 있다.

하지만, 이러한 추 등을 포함하는 부력체(110)에도 불구하고, 파도나 해수의 압력 등에 의해 전기장 발생 장치(100)가 원하는 위치로부터 변동될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치(100)는 후술하는 바와 같은 추가 구성을 가진다.

또한, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치(100)는 추 등을 사용하지 않고 이용할 수도 있고, 추 등을 이용한 상태에서 사용할 수도 있다.

즉, 추 등을 이용한 상태에서 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치(100)를 이용하면, 추 등을 사용하지 않을 경우보다 좀 더 수중에서 견고히 지지될 수 있는 효과를 가진다.

중공관(120)은 부력체(110)에 의해 감싸지지 않은 부분, 즉 양측이 수중에 노출된다.

중공관(120)은 중공형의 관체로 형성됨과 아울러 비전도체로 이루어진다.

이러한 중공관(120)은 전기장 발생 장치(100)의 중심 축을 이루며, 부력체(110)에 의해 일부가 감싸지면서 양단의 단부가 노출된다.

이러한 중공관(120)의 양단에는 송신 전극(130)이 장착된다.

이러한 송신 전극(130)은 수중 전기장을 발생시키는 역할을 수행한다.

또한, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치는 압력 센서(140)와, 그물관(150)과, 보호캡(160)을 포함한다.

압력 센서(140)는 그물관(150)의 외경면에 포함된다.

이러한 압력 센서(140)는 송신 전극(130)의 현재 수심을 확인가능하다.

일반적으로 압력 센서(140)는 기계적 압력이나 유체의 압력을 측정하는 센서를 말하며 본 발명에서는 유체의 압력을 측정하는 센서이다.

이러한 압력 센서(140)는 이미 공지된 내용이므로, 그 자세한 설명을 생략하도록 한다.

그물관(150)은 측면에 수통공(151)을 갖고 부력체(110)의 외경면을 감싼 형태의 관체형으로 형성된다.

한편, 보호캡(160)은 그물관(150)의 양단에 밀봉 장착되며, 물에 의한 부력체(110)의 파손을 방지하기 위한 역할을 수행한다.

이와 같은 전기장 발생 장치(100)의 구성에 의해, 송신 전극(130)이 물에 잠길 경우, 송신 전극(130)에 연결된 송신기(도시 생략)에 의해 수중 전기장을 발생시키게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치의 동작 관계를 나타내는 정면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치(100)에서, 송신 전극(130)이 상승 또는 하강하는 것을 나타낸다.

즉, 부력체(110)에 에어를 주입시 부력체(110)가 팽창하여 그물관(150) 외부로 물이 빠져나가 송신 전극(130)이 상승하게 된다.

또한, 부력체(110) 내에서 에어를 토출시 부력체(110)가 수축하여 그물관(150) 내부로 물이 들어가 송신 전극(130)이 하강하게 된다.

여기서, 물은 예를 들어 해수일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치(100)에서 부력체(110) 내에 에어를 주입하거나 토출하는 에어 펌프(미도시) 등을 더 포함할 수도 있다.

즉, 에어 펌프(미도시) 등을 통해 부력체(110) 내에 에어가 공급 또는 토출되어 부력체(110)가 팽창 또는 수축됨으로써, 수중 전기장 발생 장치(100)의 그물관(150)을 통해 물이 출입하게 된다.

이러한 물의 출입에 의해 송신 전극(130)이 상승 또는 하강하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 높이 조절을 통해 송신 전극(130)을 원하는 수심에 위치시킬 수 있는 효과가 있다.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.

100 : 부력 조절이 가능한 전기장 발생 장치
110 : 부력체
120 : 중공관
130 : 송신 전극
140 : 압력 센서
150 : 그물관
151 : 소통공
160 : 보호캡

Claims (7)

1. 수중에 양측이 노출된 중공관;
   상기 중공관의 양단에 장착되는 송신 전극; 및
   상기 중공관을 중심축으로 하여 상기 중공관의 일부분을 감싼 형태로 결합되는 부력체;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   측면에 수통공을 갖고 상기 부력체의 외경면을 감싼 형태의 관체형으로 형성되는 그물관; 및
   상기 그물관의 양단에는 물에 의한 상기 부력체의 파손을 방지하기 위한 보호캡;을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 송신 전극이 물에 잠길 경우, 상기 송신 전극에 연결된 송신기에 의해 수중 전기장을 발생시키는 것을 특징으로 하는,
   부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 그물관의 외경면에는 압력 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 부력체에 에어를 주입시 상기 그물관 외부로 물이 빠져 상기 송신 전극이 상승하는 것을 특징으로 하는,
   부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치.
   
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 부력체 내의 에어를 토출시 상기 그물관 내부로 물이 들어가 상기 송신 전극이 하강하는 것을 특징으로 하는,
   부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치.
   
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 압력 센서에 의해 상기 송신 전극의 현재 수심을 확인가능한 것을 특징으로 하는,
   부력 조절이 가능한 수중 전기장 발생 장치.
   

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