KR20230022479A - 어구 분실 예방을 위한 스마트부이 장치와 그 방법 - Google Patents

어구 분실 예방을 위한 스마트부이 장치와 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 어구 분실 예방을 위한 스마트 수중부이장치와 그 방법에 관한 것이다. 상기 부이는 식별을 위한 고유IP정보를 갖으며, 수중에서 통신하는 것과
부이를 수중에 위치시키고, 필요시 이를 부상시키는 장치와 방법을 특징으로 한다.
이를 위해 장기간 사용할 수 있도록 하는 무선충전기술, 저전력회로기술,
수중에 위치한 부이를 정확하고 신속히 탐색하고 찾아내어 부상시키는
수중음파통신기술을 적용하였다. 어구의 절단, 분실을 예방하고 찾아낼
뿐 아니라 어로 활동의 경제성과 편리성 및 환경오염 방지를 지향하며
다 방면 적용가능토록 함을 목적으로 한다.

Description

어구 분실 예방을 위한 스마트부이 장치와 그 방법{The device and mathod of smart underwater Buoy for preventing loss of Fishing net}
본 발명은 어구 분실 예방을 위한 스마트부이 장치와 그 방법에 관한 기술로써 상세하게는 부이(부표) 상단에는 해상통신을 위한 통신부와 하단에는 어구(어망)를 연결하는 캐스트롤 장치, 부이 내부에는 부력부와 전원부 및 송수파부로 구성되며, 식별을 위해 고유 IP를 갖는 것을 특징으로 한다. 또한 조업을 위해 수중에 위치시킨 부이를 수면으로 부상하도록 함에 있어 수중음파통신 이용을 특징으로 한다.
본 발명은 부이에 관한 것으로 부이는 선박의 안전항해를 위한 항로를 표시하거나 항해상의 암초같은 위험물 존재에 대한 경고 또는 물속에 설치된 어구나 닻 등의 물체 위치를 나타낸다.
어로시 어구의 유실이나 도난으로 인해 해상에 설치된 부이가 발견되지 않아 늦도록 작업하거나 분실로 인해 심적, 물적 손실이 크다. 어구의 손실은 폐 어구의 발생으로 이어져 바다 환경에 영향을 끼친다. 어구의 실명제나 부표의 친 환경 소재 사용 과 부이의 스마트화로 조업 환경은 점차 나아지고 있으나, 어구의 분실과 같은 실제적 문제는 해결되지 못하고 있다.
한국등록특허공보 제10-1200895B1 (2012. 11. 07) 한국등록특허공보 제10-1858845B1 (2018. 05. 10)
본 발명은 상기 기술한 문제점들을 기술적으로 해결코자 고안된 것으로서, 어구 설치 후 부이를 해수면 위로 띄우는 종래의 어로 방법을
부이를 수중에 위치시키고, 필요시 수중에 있는 부이를 수중음파통신을 통해 수면으로 올라오게 함으로써 불법어로, 어구 도난과 분실,폐 어구발생으로 인한 환경오염 및 선박 안전 운항과 어구관리 등의 경제적, 정신, 육체적 피로 및 환경피해와 관리에 따른 손실을 줄이고 선제적 예방하며 효율적 조업을 지원코자 한다.
상기 기술적 과제는, 본 발명에 의거, 수중에 부이(부표)를 설치하고, 조업시 수중음파통신으로 수중에 있는 부이를 수면위로 부상시키는 방법이다. 해저 바닦에는 어구(그물)를 설치한다. 어구와 스마트 수중부이 장치(이하 "수중부이"라 칭한다)는 케이블로 연결된다. 케이블은 수중부이 하단에 설치된 캐스트릴 장치(이하 "캐스트릴"라 칭한다)와
연결된다. 캐스트릴은 수중부이 내에 있는 제2 송수파기의 신호에 의거 작동된다.
캐스트릴의 역할은 수중의 부이가 수면으로 부상될 수 있도록 장치에 감겨져 있는 케이블을 푸는 것이다. 수중부이 내부에는 부력장치와 제2송수파기, 전원 및 제어부를 갖는다. 또한 수중부이 상단에는 GPS, RF, LED 경광등이 설치된다. 이는 부이가 물위에 있을 시 부이 위치를 파악할 뿐 만아니라 해상통신과 야간 조업을 위해 부이 위치를 파악할 수 있도록 하였다. 수중부이 전원은 무선 충전 방식을 채택하고 있으며, 제어부는 저전력회로로 설계되어졌다. 수중부이에 설치된 제2송수파기는 선박내의 제1송수파기와 수중음파통신을 통해 교신된다. 송수파기란 수중 음파통신을 이용하여 송신, 수신하는 기기를 일컫으며, 메인시스템(선박)에 제1송수파기, 수중부이에는 제2송수파기를, 그물부이에는 제3송수파기로 구성된다. 선박에 설치된 메인시스템은 해저지형 모니터링맵을 가지며, 지상 관제소 와 통신할 수 있고, 수면 위에 떠 있는 부이와도 통신할 수 있다. 수중부이와 수중그물부이(이하 "그물부이"라 칭한다]는 고유 식별번호 IP를 갖는다. 그물부이는 어구(어망, 그물)위에 설치된다. 그물의 처음과 중간에 설치될 수도 있다. 이는 그물이 분실이나 절단시 그물의 위치를 파악하여 그물을 회수하기 위한 목적이다. 그물부이는 제3송수파기를 포함하고 있다. 통신은 제1송수파기와 수중음파통신으로 이루어지며, 전원으로 무선충전 배터리를 사용한다. 스마트 수중부이 장치는 수심 10-100m이내 설치되며, 일반적 30m이하 수심을 권장한다. 선박의 메인시스템을 통한 수중부이의 위치 식별 통달거리는 3km이내이며, 수중부이 작동거리는 300m이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 부이의 수중 설치 운용은 상기 문제점의 해결함으로써 경제적, 심적, 육체적 뿐만 아니라 어업능률과 환경 개선에도 기여할 수 있다. 또한 어구의 고유식별IP를 통해 어구관리가 용이하고 단순해진다. 설치 어구의 빠르고 정확한 위치와 상태 파악은 조업시간과 능률, 조업환경에 변화를 가져온다.본 발명은 더욱 업그레이드 되며, 다양한 방법과 방면으로 발전될 것이다.
상기에서 본 발명의 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상이나 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.
도 1
Figure pat00001

도 2 도 3
Figure pat00002
Figure pat00003

도 4 도 5
Figure pat00004
Figure pat00005

도 6 도 7
Figure pat00006

도 8 도 9
Figure pat00007
Figure pat00008

도 1은 본 발명의 실시 예로 부이을 설치, 찾는 방법을 나타낸 구성도 도 2는 설치된 부이의 회수 방법을 나타낸 구성도 도 3은 메인시스템과 연결된 (선박 하단에 위치) 제1송수파기 이미지 도 4는 스마트 수중부이 장치 이미지 도 5는 수중 그물부이 장치 이미지 도 6은 메인시스템 블럭도 도 7은 제1송수파기 블럭도 도 8은 제2송수파기를 포함한 스마트 수중부이 장치 블럭도 도 9는 제3송수파기를 포함한 수중 그물부이 장치 블럭도
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
발명을 설명함에 있어, 발명의 요지를 명료하게 하기위해 공지된 구성이나 기능 설명은 생략한다.
도 1은 수중에 부이를 얼마 깊이로 설치하며, 메인시스템 (선박)에서 어떻게 수중에 있는 부이를 찾는가를 그림으로 표현하였다.
도 2는 메인시스템(선박)에서 어떻게 수중에 있는 부이를 부상시켜 회수하는 방법을 그림으로 표현하였다.
도 3은 메인시스템(선박)의 하부에 위치한 제1송수파기 이미지로 수중에 기 설치된 수중부이와 그물부이를 찾기위해 음파를 발신하고 수신한다.
도 4는 어망과 연결된 스마트 수중부이 장치 이미지로 GPS 위치, RF 통신기능을 가지며, 부이의 야간 조명을 위해 LED조명부를 가진다. 또한 수중음파통신을 위해 제2송수파기와 부력부, 전원부가 있으며, 하단에 캐스트릴 장치를 포함하고 있다
도 5는 수중그물부이 이미지로 그물의 절단, 분실시 찾기위한 대안이며, 제3송수파기와 전원부로 구성되어 있다. 도 6은 도 1의 메인시스템 블럭도이다. 제1송수파기를 포함한다.도 7은 제1송수파기의 블럭도로, 수중에 있는 제2송수파기와 제3송수파기와 통신한다. 도 8은 스마트 수중부이장치의 블럭도이다. 내장되어있는 제2송수파기를 통해 수중에 있는 부이의 상태 즉 거리와 위치를 알 수 있다. 물 위에 있을 시는 해상통신 (RF, GPS)으로 부이 위치와 거리를 알 수 있다. 도 9는 제3송수파기를 포함하는 그물부이 블럭도이다. 도 1과 도 2에서 도시된 바와 같이 본 발명은 어구(그물) 설치시 부이를 수중 10m - 100m 이내에 위치시키며, 필요시(조업을 위해) 수중음파통신을 통해 3km이내 부이를 탐색하여, 위치와 거리가 파악되면300m이내에 서 음파통신으로 수중에 있는 부이를 부상시켜 조업하는 방법이다. 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 조업을 위해 어구(그물, Fishing net)(500)를 해저에 내린다. 어구(500)의 길이가 길면 3km 정도로 길며, 어구(500) 처음과 중간에 수중 그물부이(600)를 설치한다. 이는 어구(500)의 분실이나 절단시 쉽게 찾기 위함이다. 그물부이(600) 역시 고유식별IP를 가지고 있으며, 무선 충전 배터리(605)와 제3송수파기(604)로 구성된다. 제3송수파기(604)는 1개의 송파기와 1개의 수파기를 갖는다. 그물부이(600) 이미지는 도 5에 나타내고 있다. 그물부이(600) 재질은 PE복합소재로 수압에 견딜수 있도록 설계되었으며, 내부는 충진되어있다. 케이블(400)은 어구(600)와 스마트 수중부이 장치(300)를 연결한다. 정확히 말하면 수중부이(300) 하단에 위치한 캐스트릴 장치(이하 "캐스트릴"라 한다)(311)과 연결되어 있다. 캐스트릴(311)은 수중에 위치한 수중부이(300)를 부상시키고자 할 때 사용되며, 제1송수파기(200)의 발신신호를 수중부이(300)내에 있는 제2송수파기(309)에서 받아 수중부이(300)내에 있는 모터(308)를 작동시켜 캐스트릴(311)에 감겨져 있는 케이블이 풀리도록 한다. 스마트 수중부이 장치(300) 상단에는 선박과 통신할 수 있는 무선통신(RF)과 위치인식을 위한 GPS부(301)와 무선충전방식의 전원부(303), 경광을 제어하는 LED제어부(306),물감지(310), 센서제어부(307), 발진부(305), 수신부(306), 제2송수파기(309)를 포함한다. 스마트 수중부이 장치(300)의 중간에 부상을 위한 부력부를, 하단에 케이블을 풀어주는 캐스트릴 장치(311)를 갖추고 있다. 스마트 수중부이 장치(300)는 관리 및 식별을 위해 고유IP를 갖으며, 재질은 PE복합소재로, 압력에 대비하여 충진재로 채워져 있다. 메인시스템(100)은 조업 및 운항을 위한 중앙처리장치(110)와 수중부이(300)와 교신할 수 있는 스마트 통신 모듈(120)을 갖는다. 스마트통신모듈(120)은 배와 부이 위치, 지상과의 통신을 담당하는 무선통신부(121), 수중부이장치(300)와 수중음파통신을 담당하는 송수파모듈(125) 및 이를 제어하는 제어부(123) 및 멀티플렉서(126), 전원부(122)가 있다. 제1송수파기(200)는 수중음파통신을 통해 제2송수파기(300), 제3송수파기(600)과 교신한다. 상기 기술은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 청구 범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
해양수산의 통발, 자망, 안강망 어로작업시 활용. 해양 어로 장비 시장 진.출
해양수산부의 수중 무선 통신 기술 고도화 사업.국방관련
100 메인시스템 200 제1송수파기 400 케이블
110 중앙처리장치 300 스마트수중부이장치 500 어구(그물)
120 스마트 통신모듈 301 통신부 600 수중그물부이
121 통신부 302 LED경광부 601 제어부
122 전원부 303 전원부 602 음파발진부
123 CPU 304 처리부 603 음파수신부
124 발진부 305 발진부 604 제3송수파기
125 8채널 수신부 306 수신부 605 전원부
126 멀티플렉서 307 센서제어부
308 모테제어부
309 제2송수파기
310 물감지센서
311 캐스트릴 장치

Claims (9)

  1. 기존의 조업 방식은 물 위의 부표를 찾아 설치된 어구(그물)를 올리는 방식으로 불법 어로, 어구 분실과 파손 및 환경 오염과 같은 문제점이 발생되고 있다.
    이를 해결함에 있어 부이를 수중에 설치하고 필요시 부이를 수면위로 부상시켜
    조업함으로써 상기 문제를 해결할 수 있다.
    이를 위해 부이는 친 환경소재로 수압에 견딜 수 있어야 하며, 배터리의 무선충전과 저 전력회로, 어구의 관리 및 식별을 위한 고유IP 탑재, 수중 음파통신기술을
    부가하여 선박과 스마트수중부이 장치, 수중그물부이간에 상호 교신할 수 있도록
    개별 송수파기를 갖는 것을 특징으로 하는 스마트수중부이장치.
  2. 수중부이 하단에 위치하며, 신호를 받아 감긴 케이블을 풀어 수중부이를 부상시키는 역할을 담당하는 캐스트릴장치를 포함하는 스마트수중부이장치
  3. 제1항에 있어서, 선박의 메인시스템과 수중부이, 그물부이 간의 통신을
    수중음파통신으로 통신하는 것을 특징으로하는 스마트수중부이장치
  4. 제3항에 있어서, 메인시스템과 수중부이, 그물부이는 각각의 제1, 제2, 제3송수파기를 갖는다. 제1송수파기는 송신1채널과 수신8채널을, 제2송수파기와 제3송수파기는 송신 1채널과 수신 1채널를 갖는 것을 특징으로 하는 스마트수중부이장치
  5. 스마트수중부이와 그물부이의 전원으로 무선 충전 전원을 사용하며, 저 전력회로기술을 채택하고 있는 스마트수중부이장치
  6. 어구(그물)의 절단과 분실시 쉽게 그물을 찾기 위해 그물에 부이장치(그물부이)를
    포함하는 것을 특징으로 하는 스마트수중부이장치
  7. 어구의 식별과 관리를 위해 고유IP 적용을 특징으로 하는 스마트수중부이장치
  8. 수중부이가 쉽게 부상할 수 있도록 부력부를 내재하고, 수압에 견딜 수 있도록
    재질을 PE복합소재 사용과 충진을 특징으로 하는 스마트수중부이장치
  9. 부이에 GPS, RF를 탑재하여 부이 위치와 해상 통신을, 야간 조업을 위해 부이에 LED경광을 부가하여 작업 편리성을 고려한 스마트수중부이장치.
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