KR101519375B1 - 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소모성 수심수온측정계를 다수 개 장착 가능한 카트리지를 다수 개 적층하여 구성하고 다수의 소모성 수심수온측정계를 통한 계측을 자동으로 제어하며 계측된 정보를 자동으로 기록 및 전송할 수 있는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치 및 방법에 관한 것으로,
상기 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치는, 현재의 위치를 검출하는 GPS; 다수의 XBT(eXpendable BathyThermograph)를 수용하며 상기 다수의 XBT가 구비한 프로브가 지정된 위치에서 투하되도록 구성된 관측프로브 투하부; 상기 다수의 프로브로부터 수신된 상기 관측 데이터를 기록하는 로컬기록부; 및 상기 GPS로부터 검출된 상기 현재 위치와 기설정된 위치가 일치하는 것으로 판단되면 상기 관측프로브 투하부로 하여금 상기 프로브를 투하하도록 제어하는 제어부로 구성되어,
선박, 항공기 및 잠수함 등에서 XBT 관측 시, 다수의 XBT를 제어하여 XBT 관측을 자동으로 수행하고 관측된 관측 데이터를 자동으로 서버로 전송할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR AUTOMATICALLY DISPENSING AND CASTING EXPENDABLE BATHYTHERMOGRAPH}

본 발명은 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 소모성 수심수온측정계를 다수 개 장착 가능한 카트리지를 다수 개 적층하여 구성하고 다수의 소모성 수심수온측정계를 통한 계측을 자동으로 제어하며 계측된 정보를 자동으로 기록 및 전송할 수 있는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치 및 방법에 관한 것이다.

해수의 온도 측정에는 액체 또는 금속의 팽창을 이용한 측정법이 있다. 일반적으로, 액체 또는 금속의 팽창을 이용한 측정법의 일예로는 수은 온도계를 이용하여 측정하는 것이 있다. 우리가 일상 생활에서도 사용하는 수은 온도계는 사용이 쉽고 가격이 저렴하지만 해양 조사에 쓰이기에는 몇 가지 제한사항이 있다.

먼저 수은 온도계는 온도 변화에 의한 금속의 팽창 정도를 이용하지만 이 때 쓰이는 수은의 경우 수압의 영향을 받아 부정확한 데이터를 출력할 수 있다. 따라서 채수 후에 채수된 물의 온도를 측정한다거나 비교적 얕은 수심의 수온을 측정 할 때 이외에는 사용하지 않는다. 또한, 수은 온도계는 별도의 보호 장치가 없기 때문에 파손 우려도 있다.

따라서, 배를 타고 해양 탐사에 나갈 때 수은 온도계를 사용하는 일은 거의 없다. 다음으로는 전기 저항의 변화를 이용한 방법이 있다. 전기를 흘려주었을 때 온도에 따라 미묘한 저항 값 변화가 일어나는데 이것을 실험적으로 측정하여, 각 저항 값 마다 나타나는 온도를 정리하면 실제 해양에서도 온도를 측정 할 수 있게 된다.

이러한 저항 값 또는 전기전도도를 실험을 통해 정리하여 해수에서 적용시킨 것이 수심수온측정계(BathyThermograph, 이하, BT라 약칭함)이다. BT는 해수의 수심별 온도를 계측할 수 있는 온도계이다.

BT는 1938년 미국 기상학자인 칼-구스타프 로스비(Carl-Gustaf Rossby)에 의해 개발되었으며, 1938년 그의 제자인 애델스턴 스필하우스(Athelstan Spilhaus)가 의 우드홀 해양학 연구소(Massachusetts Institute of Technology Wood Hole Oceanographic Institute, MIT-WHOI)와 미해군의 지원을 받아 상용화하였다.

제2차 세계대전 동안 잠수함 작전을 수행하던 미 해군에서는 해수면에서 운영되는 잠수함 탐색 소나의 빔이 특정 수심대역에서 반사되는 현상을 발견하였다. 소나 빔이 특정 수심대역에서 반사되는 현상은 수온변화에 밀접한 연관성을 가지고 있음을 알게 된 것이다. 즉, 탐색 소나의 빔이 특정 수심대역에서 반사되면, 이 특정 수심대역에서는 잠수함을 찾을 수 없게 되므로 잠수함은 보다 안전하게 기동할 수 있게 된다.

BT는 수심에 따른 수온을 관측해주는 장비였으나, 해상 또는 기상 상태에 따라 수온 관측을 수행할 수 없는 경우가 많다. 또한, 선박을 정박시킨 상태로 BT에 연결된 프로브(probe)를 투입 및 회수해야 하는 단점이 있었다. 수온 관측을 위해 선박을 정박시키는 것은, 많은 시간과 자원을 낭비하는 단점이 있다. 이러한 문제점을 고려하여, 수온 관측 시 선박을 정박시키지 않고, 이동 중에 센서를 투하하고, 회수하지 않아도 되는 소모성 수심수온측정계(eXpendable BathyThermograph ; XBT, 이하 XBT라 약칭함)를 개발하게 되었다. 현재까지 XBT는 해군의 대잠전 수행 시 일차적인 환경정보 관측 시스템으로 활용되고 있으며, 선박, 잠수함, 항공기 등 다양한 플랫폼에서 활용할 수 있도록 개발되었다.

도 1은 종래 기술에 따른 XBT의 구성을 나타낸 도면이며, 도 2는 종래 기술에 따라 XBT를 바다에 투하하는 것을 찍은 사진이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, XBT(10)는 콘센트(12), 롤러(14), 전선(16), 안전핀(18), 하우징(20) 및 프로브(22) 등을 포함한다. 프로브(22)는 수심에서 온도를 측정할 수 있는 온도센서가 장착되어 있어 해당 수심의 온도를 측정할 수 있다. 콘센트(12)의 일측은 프로브(22)에 전선(16)을 통해 연결되고 타측은 XBT(10) 외부의 장치에 연결된다. 전선(16)은 프로브와 콘센트(12) 간을 연결하며, 전선(16)은 통신선로와 전력선을 포함한다. 롤러(14)는 전선(16)을 권선하고 있으며, 프로브(22)가 낙하하게 되면 프로브(22)를 따라 전선(16)을 풀어낸다. 안전핀(18)은 프로브(22)를 하우징(20)에 고정시킨다. 하우징(20)은 안전핀(18), 프로브(22) 전선(16) 및 롤러(14)를 수용한다.

XBT 시스템은 전술한 XBT(10)와 프로브(22)를 투하하는 투하기(도시되지 않음) 및 투하기와 연결된 기록계(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 투하기는 XBT(10)의 콘센트(12)에 접속되는 어댑터를 포함한다. 투하기에 XBT(10)가 장착된 상태에서 프로브(22)가 투하되면, 프로브(22)는 수심에 따른 수온을 계측하고 계측된 수온 데이터를 투하기를 통해 연결된 기록계, 예컨대, 선박 내의 컴퓨터에 기록하게 된다.

투하 담당자는 도 2에서와 같이 권총처럼 생긴 투하기에 XBT(10)를 장착한다. 즉, 투하기와 XBT(10)는 각각 콘센트와 어댑터 형태로 접속하여 전기 및 통신 선로가 연결된다. 투하기의 어댑터에 전기 및 통신 선로를 제공하는 케이블의 일측이 연결되고, 타측은 컴퓨터에 연결된다. 컴퓨터는 내부의 메모리에 프로그램 형태의 기록계를 포함한다.

투하기에 XBT(10)가 장착되면, 투하기는 투하 가능 여부를 기록계에 알려준다. 투하 가능 여부를 확인한 기록계를 관리하는 기록 담당자가 수온 데이터를 기록할 준비가 완료된 것으로 판단하면, 갑판에 있는 투하 담당자에게 장비 상태 여부를 알려준다. 기록 담당자는 날짜 시간 정보, 측정 위치 정보 및 기타 정보를 포함하는 로깅(logging)을 기록한다.

전술한 바와 같이 준비가 완료된 상태에서 관측 지점에 도착하면, 선박은 특정 속도를 유지한다. 투하 담당자는 하우징(20) 측면에 돌출된 안전핀(18)을 제거한다. 안전핀(18)은 프로브(22)와 하우징(20)을 관통하여 프로브(22)가 하우징(20)에 고정되도록 구성되어 있으므로 안전핀(18)이 제거되면 프로브(22)가 하우징(20)으로부터 이탈 가능하게 된다. 안전핀(18)이 제거된 후, 프로브(22)가 자유 낙하할 수 있도록 투하 담당자는 투하기를 하부로 일정 각도를 유지한다. 프로브(22)가 하우징(20)을 이탈하여 해수면으로 투하되면, 롤러(14)에 감겨있던 전선(16)들이 프로브(22)를 따라 풀린다. 프로브(22)는 해수면 아래로 자유 낙하하며 측정된 수심에 따른 수온 데이터를 전선(16)을 통해 컴퓨터로 전송한다. 이 때, 수심의 측정은 낙하속도를 수심으로 변환하는 경험식에 의해 측정 가능하다.

그러나, 전술한 종래 기술의 XBT 시스템은 투하기에 XBT(10)를 장착하는 일과, 투하기에 장착된 XBT(10)에서 안전핀을 뽑고 프로브(22)를 투하하는 일을 전담 요원이 수행하고, 연구실 내부의 관측자 1인이 기록계를 구동하며 실시간으로 들어오는 관측 자료의 질을 평가하여 관측의 적정성 여부를 판단해야 하므로 최소 2인이 필요한 문제점이 있으며, 또한 날짜, 시간, 측정 위치 및 기타 정보를 기록하는 로깅을 연구실 내부의 관측자가 기록해야 하므로 번거로운 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 중국공개특허로 제목이 "Multiple XBT (expendable bathythermograph) probe automatic throwing and measuring system"인 CN103398803호에서는 6개의 캐니스터(Canister)에 XBT를 장착하여 이를 원하는 장소에서 투척하는 장치를 개시하고 있다. 그러나, 이와 같은 장치는 장착한 수 만큼의 투하기를 구비해야 하며 따라서, 구비된 투하기의 수에 대응하는 유한한 수의 XBT만을 장착할 수 있는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 선박, 항공기 및 잠수함 등에서 XBT를 이용한 관측 시에 다수 개의 XBT를 이용한 관측을 자동으로 수행하고 자동으로 기록하며 자동으로 전송할 수 있는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 XBT를 다수 개 수용할 수 있는 카트리지를 다수 개 적층하여 사용할 수 있으므로 다수의 XBT를 이용하여 넓은 지역의 해수의 수심에 따른 수온을 관측할 수 있는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치 및 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 XBT를 다수 개 수용하는 카트리지를 적층하여 사용하므로 카트리지의 하중에 의해 시스템의 기계적 안정성이 향상되는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치 및 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치는, 현재의 위치를 검출하는 GPS; 다수의 XBT(eXpendable BathyThermograph)를 수용하며 상기 다수의 XBT가 구비한 프로브가 지정된 위치에서 투하되도록 구성된 관측프로브 투하부; 상기 다수의 프로브로부터 수신된 상기 관측 데이터를 기록하는 로컬기록부; 및 상기 GPS로부터 검출된 상기 현재 위치와 기설정된 위치가 일치하는 것으로 판단되면 상기 관측프로브 투하부로 하여금 상기 프로브를 투하하도록 제어하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 자동으로 제어되는 소모성 수심수온측정 장치는, 상기 다수의 프로브로부터 수신된 관측 데이터를 수신하는 통신부; 및 상기 통신부로부터 수신된 관측 데이터를 무선으로 수신하며, 상기 기설정된 위치를 상기 통신부를 통해 상기 제어부로 무선으로 전송하는 원격지에 설치된 서버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 관측프로브 투하부는, 상부에 통공이 형성되고 상기 다수의 XBT가 제1 경사로를 따라 이동하도록 구성된 제1 XBT 가이드를 구비하며 상기 제1 XBT 가이드의 하부 단부에는 상기 XBT들 중 하단에 배치된 XBT를 투하하는 투하기가 구비된 투하기 카트리지; 및 상기 다수의 XBT를 수용하며 상기 투하기 카트리지의 상기 통공을 통해 상기 제1 경사로와 연결되는 제2 경사로를 구비하며 상기 통공과 동일축 상의 상부 및 하부에 각각 통공이 형성된 제2 XBT 가이드가 구비된 적재 카트리지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 적재 카트리지는, 적어도 하나의 다른 적재 카트리지를 상부에 적층하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 하는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치.

상기 적재 카트리지는, 상부에 형성된 다수 개의 돌기와 상기 다수 개의 돌기와 대응하여 결합하는 된 다수 개의 홈이 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 통신부는, VHF(Very High Frequency) 신호를 이용한 무선통신, SSB(Single Side Band) 신호를 이용한 무선통신 및 위성을 이용한 무선통신 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 서버와 통신하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소모성 수심수온측정계 연속 투하 방법은, 다수의 XBT(eXpendable BathyThermograph)를 관측프로브 투하부에 장착하는 장착 과정; GPS를 이용하여 현재의 위치를 검출하는 검출 과정; 상기 GPS로부터 검출된 상기 현재 위치와 기설정된 위치가 일치하는 것으로 판단되면 상기 관측프로브 투하부로 하여금 상기 XBT에 구비된 프로브를 투하하도록 하는 투하 과정; 상기 프로브가 투하된 지점에서 관측된 관측 정보를 수집하는 수집 과정; 상기 프로브로부터 수신된 관측 데이터를 수신하는 수신 과정; 및 상기 관측 데이터를 원격지에 설치된 서버로 전송하는 전송 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 장착 과정은, 상기 관측프로브 투하부를 구성하는 투하기 카트리지에 상기 다수의 XBT를 수용하는 제1 수용 과정; 상기 하부의 XBT를 투하기 카트리지에 포함된 투하기에 장착하는 장착 과정; 상기 관측프로브 투하부를 구성하는 다수의 적재 카트리지에 상기 다수의 XBT를 수용하는 제2 수용 과정; 및 상기 다수의 적재 카트리지 중 적어도 하나의 적재 카트리지를 상기 투하기 카트리 상에 적층하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

제1 수용 과정은, 상기 XBT가 상기 투하기에 투입되었음 감지하는 과정;

상기 XBT를 파지하는 과정; 및 상기 XBT와 상기 투하기의 통신선로 및 전기선로를 연결하는 과정을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 투하 과정은, 상기 XBT의 안전핀을 제거하는 과정; 및 상기 투하기에 형성된 경사에 의해 상기 XBT의 프로브가 투하되는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전송 과정 이후, 상기 프로브가 임계치 수심을 초과하였는지 또는 프로브가 투하된 이후 임계치 시간을 초과하였는 지의 여부를 판단하는 판단 과정; 상기 판단 과정에서의 판단 결과 임계치 수심을 초과한 경우 및 임계치 시간을 초과한 경우 중 적어도 어느 한 경우이면 상기 프로브와 연결된 전선을 자르는 과정; 상기 브로브가 제거된 XBT와 상기 투하기의 통신선로 및 전기선로를 연결을 분리하는 과정; 및 상기 프로브가 제거된 XBT를 회수하는 과정을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성을 가지는 본 발명의 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치 및 방법은 선박, 항공기 및 잠수함 등에서 XBT 관측 시, 다수의 XBT를 제어하여 XBT 관측을 자동으로 수행하고 관측된 관측 데이터를 자동으로 서버로 전송할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치 및 방법은 소모성 수심수온장치를 다수 개 수용할 수 있는 카트리지를 다수 개 적층하여 사용할 수 있으므로 매우 많은 소모성 수심수온장치를 이용하여 넓은 지역에서의 수심에 따른 수온을 관측할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치 및 방법은 소모성 수심수온장치를 다수 개 수용하는 카트리지들을 적층하여 사용하므로 카트리지의 하중에 의해 시스템의 기계적 안정성이 향상되는 효과를 제공한다.

도 1은 종래 기술에 따른 XBT의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 종래 기술에 따라 XBT를 바다에 투하하는 것을 찍은 사진.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소모성 수심수온측정계를 자동으로 제어 하는 장치의 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도 3의 구성을 보다 상세하게 나타낸 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 도 4의 관측프로브 투하부 중 일부를 나타낸 도면.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 프로브를 투하하는 과정을 설명하기 위한 사시도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 소모성 수심수온측정 장치를 자동으로 제어하는 과정을 나타낸 순서도.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 도 11의 XBT를 투하기에 장착하는 과정을 보다 상세하게 나타낸 순서도.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 도 11의 프로브 투하 및 계측하는 과정을 보다 상세하게 나타낸 순서도.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 도 11의 측정을 완료하는 과정을 보다 상세하게 나타낸 순서도.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소모성 수심수온측정계를 자동으로 제어 하는 장치의 블록 구성도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도 3의 구성을 보다 상세하게 나타낸 블록 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 도 4의 관측프로브 투하부 중 일부를 보다 상세하게 나타낸 도면이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명은 전원부(100), 통신부(200), 관측프로브 투하부(300), GPS(Global Positioning System)(400), 로컬기록부(500) 및 제어부(600)로 구성된다. 또한, 본 발명에 따른 장치는 외부에 설치된 서버(700)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

전원부(100)는 통신부(200), 관측프로브 투하부(300), GPS(400), 로컬기록부(500) 및 제어부(600)에 전원을 공급한다. 전원부(100)는 화석 에너지를 공급받아 공급된 에너지를 전기에너지로 변환한 후 변환된 전기에너지를 축전하여 축전된 전기에너지를 안정적으로 공급하는 장치일 수 있다. 전원부(100)는 전기 에너지를 축전한 배터리 일 수 있다. 또는 전원부(100)는 태양광을 전기에너지로 변환하여 변환된 전기 에너지를 축전하여 축전된 전기 에너지를 안정적으로 공급하는 장치일 수 있다. 또는 전원부(100)는 축전지 또는 배터리를 각각 본 발명의 시스템에 병렬로 연결하고 각각의 전압 수준을 판단하여 전압 수준이 안정적인 배터리 또는 축전지 중 어느 하나를 본 발명의 시스템에 연결하여 전압을 공급하도록 제어하는 장치를 포함할 수 있다.

예컨대, 전원부(100)는 태양광패널(130)과 태양광전지(140)를 포함하여 구성될 수 있다. 또는 전원부(100)는 풍력발전기 및 풍력발전기에 의해 발생된 에너지를 전기에너지로 저장하는 축전지를 포함하여 구성될 수 있다. 태양광패널(130)은 태양광을 집광하여 집광된 태양광 에너지를 전기로 변환한다. 태양광전지(140)는 태양광패널(130)로부터 전기 에너지를 전송 받아 축전한다. 태양광전지(140)는 통신부(200), 관측프로브 투하부(300), GPS(400), 로컬기록부(500) 및 제어부(600)에 전원을 인가한다.

통신부(200)는 근거리, 중거리 또는 장거리에 위치한 서버(700)와 통신할 수 있다. 통신부(200)는 근거리의 서버(700)와 통신하기 위하여 VHF(Very High Frequency) 신호를 이용하여 무선 통신할 수 있다. 통신부(200)는 중거리의 서버(700)와 통신하기 위하여 SSB(Single Side Band) 신호를 이용하여 무선 통신할 수 있다. 통신부(200)는 근거리, 중거리 및 원거리의 서버(700)와 무선 통신하기 위하여 위성(satellite)을 이용하여 통신할 수 있다. 또한 통신부(200)는 선박 내의 장치들 간의 통신을 위한 유선 무선의 통신 채널을 제공할 수 있다.

통신부(200)는 선박 내의 장치들 간의 통신 채널을 제공하며 근거리의 서버(700)와 통신할 수 있는 근거리 통신부(200), 중거리에 위치한 서버(700)와의 통신 채널을 제공하는 중거리 통신부(200) 및 위성 통신부(200)를 포함한다. 선박 내의 장치들 간의 통신 채널을 제공하기 위한 근거리 통신부(200)의 채널은 유선으로 제공될 수도 있으며, 무선으로 제공될 수도 있다. 특히, 관측프로브 투하부(300)와 통신부(200) 간의 데이터 전송은 직렬통신을 이용하여 구현할 수 있다. 예컨대, 관측프로브 투하부(300)와 통신부(200) 간은 LAN(Local Area Network), RS232c, RS422, RS485 등의 직렬 통신일 수 있다. 근거리 통신부(200)는 통신 선로를 통해 XBT(110)로부터 수신한 대응하는 수심에 따른 수온 데이터를 제어부(600)의 제어에 따라 서버(700) 및/또는 로컬기록부(500)로 전송할 수 있다.

위성 통신부(200), 중거리 통신부(200) 및 근거리 통신부(200)는 상호 보완적으로 서버(700)와 통신할 수 있다. 예컨대, 중거리 통신부(200)의 감도가 좋지 않은 경우 위성 통신부(200) 및 중거리 통신부(200)중 어느 하나를 사용하여 서버(700)와 통신할 수 있다. 또는 근거리 통신부(200), 위성 통신부(200) 및 중거리 통신부(200)는 개별적으로 각기 다른 서버(700)에 수온 데이터를 각각 전송할 수도 있다. 예컨대, 육지에 제1 서버(710)가 있으며, 모선에 제2 서버(720)가 있고, 각각의 서버들(710, 720)에 XBT를 통해 수집된 수온 데이터를 전송하는 경우, 근거리 통신부(200) 및 중거리 통신부(200) 중 어느 하나는 제2 서버(720)에 통신 채널을 제공하고, 위성 통신부(210)는 제1 서버(710)에 통신 채널을 각각 제공할 수 있다. 또는, 근거리 통신부(220) 또는 중거리 통신부(230)가 제1 서버(710) 및 제2 서버(720)에 각각 통신 채널들을 제공할 수 있다. 또는 위성 통신부(210)가 제1 서버(710) 및 제2 서버(720)에 각각 통신 채널들을 제공할 수도 있다.

관측프로브 투하부(300)는 하나의 투하기 카트리지(310) 및 하나 이상의 적재 카트리지(320, ..., 330)를 포함할 수 있다. 투하기 카트리지(310)는 경사로를 갖는 c자 형태 또는 경사로를 갖는 지그재그 형태의 제1 XBT 가이드(332-1)를 갖는다. XBT 가이드(332-1)는 상부가 통공되어 있으며, 상부 통공은 상부에 배치되는 적재 카트리지(320)의 제2 XBT 가이드(332-2)의 하부 통공과 연결되어 구성된다. 제1 XBT 가이드(332-1)는 다수 개의 XBT(110)를 수용하며, XBT(110)가 사용되고 폐기되면, 다음 XBT(110)들이 차례로 하부로 하나씩 옮겨지도록 경사가 형성되어 있다. 또한, 제1 XBT 가이드(332-1)의 하부 단부에는 투하기(340)가 구성되어 있다. 투하기(340)는 XBT(110)를 자동으로 제어부(600) 및 통신부(200)와 연결하여 투하된 XBT(110)의 프로브(122)가 전송하는 수심의 수온을 기록 또는 전송할 수 있다. 투하기(340)의 구성 및 작동에 대해서는 후술하는 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

적재 카트리지(320)는 경사로를 갖는 'c'자 형태 또는 경사로를 갖는 지그재그 형태의 제2 XBT 가이드(332-2)를 갖는다. 적재 카트리지(320)의 제2 XBT 가이드(332-2)는 다수 개의 XBT(110)를 수용하며, XBT(110)가 사용되고 폐기되면, 차례로 다음 XBT(110)들이 하부로 하나씩 중력에 의해 이동하도록 형성된 경사를 갖는다. 제2 XBT 가이드(332-2)는 적재 카트리지(320)를 c자 형태 또는 지그재그 형태로 관통하여 상부 및 하부로 통공되어 있으며, 상부 및 하부에 형성된 통공은 동일 축 상에 배치된다. 즉, 적재 카트리지(320)는 투하기 카트리지(310) 상에 적층하면 제2 XBT 가이드(332-2)의 하부 통공이 제1 XBT 가이드(332-1)의 상부 통공과 일치하도록 구성된다. 이와 같이 일치된 제1 및 제2 XBT 가이드(332-1, 332-2)의 통공은 XBT(110)가 중력에 의해 자동으로 이동하는 통로가 된다.

투하기 카트리지(310) 및 적재 카트리지(320)의 케이스(334, 336)의 상부에는 일정한 패턴으로 돌기(324)들이 형성되어 있다. 적재 카트리지(320)의 케이스(336)의 하부에는 돌기(324)와 동일한 패턴으로 형성되어 돌기(324)와 결합시키기 위한 홈(326)을 형성하여 구성할 수 있다. 즉, 투하기 카트리지(310) 또는 적재 카트리지(320) 케이스(334, 336)의 상부는 다른 적재 카트리지(..., 330) 케이스의 하부와 맞물리도록 구성되어 XBT 가이드들(332-1, 332-2, ...) 간의 통공들이 어긋나는 것을 방지할 수 있다.

적재 카트리지(320)의 돌기(324) 및 홈(326)은 적재 카트리지(320)의 상층의 태양광패널(130) 및 태양광전지(140)를 전기적으로 연결하며, 태양광전지(140)로부터 전력을 공급받는 전력을 상부의 통신부(200), GPS(400), 로컬기록부(500), 제어부(600)에 공급하며, 투하기(340)에도 전력을 공급한다. 또한, 돌기(324) 및 홈(326)은 통신선로의 역할을 한다. 예컨대, 즉, 다수의 돌기(324) 중 일측의 돌기(324) 에 각각 커넥터 핀을 배선하고, 이에 대응하여 홈(326)에 커넥터 핀과 연결하는 커넥터 핀홀더를 배선하여 구성하여 커넥터와 커넥터 핀에 의해 통신 채널을 제공하고, 전력공급을 할 수 있도록 구성할 수 있다.

적재 카트리지(320) 케이스(334, 336)의 상부는 다른 적재 카트리지(..., 330) 케이스의 하부와 맞물리도록 하기 위하여 투하기 카트리지(310)의 상부에는 다수의 돌기(324)들을 형성할 수 있으며, 적재 카트리지(320)의 하부에는 다수의 돌기(324)들에 대응하는 패턴으로 홈(322)들을 형성할 수 있다. 즉, 돌기(324)들과 홈(322)들이 대응하여 맞물림으로써 투하기 카트리지(310) 내의 제1 XBT 가이드(332-1)의 상부 통공과 적재 카트리지(320) 내의 제2 XBT 가이드(332-2)의 하부 통공이 일치하여 맞물린다. 또한, 홈(322)과 돌기(324)에 의해 맞물림으로써 적재 카트리지들(320, ..., 330)은 외부의 충격에 의해 흔들리지 않게 된다.

다수 개의 XBT(110)를 수용하는 적재 카트리지들(320, ..., 330)은 이론상으로는 무한대로 적층 가능하므로 다량의 XBT(110)들을 수용할 수 있다. 예컨대, 하나의 적재 카트리지(320)가 대략 20개 내지 50개의 XBT(110)를 수용할 수 있다. 따라서, 하나의 적재 카트리지(320)에 수용되는 XBT를 35개라고 가정하고, 투하기 카트리지(310)와 적재 카트리지들(320, ...330)을 합쳐 10층으로 적층하면, 10층으로 적층된 카트리지들은 350개의 XBT(110)들을 수용할 수 있다. 이는 350 곳의 해수의 수온을 계측할 수 있음을 의미한다. 그러나, 이는 일 예에 불과하며, 필요에 따라 적재 카트리지들(320, ..., 330)을 더 많이 적층하고 다수 개의 XBT들을 수용하여 다수 장소의 해수의 수온을 자동으로 측정할 수 있다. 또한, 투하기 카트리지(310) 및 적재 카트리지(320)들을 높게 적층하는 경우 카트리지들의 붕괴를 방지하기 위한 추가 구조물을 설치할 수도 있다.

GPS(400)는 선박, 항공기 또는 잠수함 등의 위치를 검출할 수 있다. GPS(400)는 GPS 수신기로 3개 이상의 위성으로부터 정확한 시간과 거리를 측정하여 3개의 각각 다른 거리를 삼각측량법에 따라서 계산하여 현재의 위치를 산출한다. 또는 보다 정확한 위치를 측정하기 위하여 3개의 위성으로부터 거리와 시간 정보를 얻고 1개 위성으로 를 수정하여 현 위치를 산출할 수 있다. 따라서, 가능한 많은 위성으로부터 시간과 거리 정보를 수신할수록 정확한 현위치가 산출된다.

GPS(400)에 의해 산출된 위치 정보는 일정 시간 간격으로 제어부(600)에 제공되며, 제어부(600)는 서버(700)로부터 전송된 위치 정보를 비교하여 비교 결과 허용 범위 내의 오차로 일치하는 위치인 것으로 판단되면, 해수면에 프로브를 투하하여 수심에 따른 수온을 측정할 수 있다. 또는 제어부(600)는 GPS(400)에 의해 산출된 위치 정보와 로컬기록부(500)에 저장된 위치 정보를 비교하여 비교 결과 험용 범위 내의 오차로 일치하는 위치인 것으로 판단되면 해수면에 프로브를 투하하여 수심에 따른 수온을 측정할 수 있다. 또한, GPS(400)는 위도ㅇ경도ㅇ의 위치뿐만 아니라 3차원의 속도 정보와 함께 정확한 시간 정보를 획득한다.

로컬기록부(500)는 제어부(600)와 근거리 무선통신 또는 유선으로 연결된 저장장치 또는 PC일 수 있으며, 제어부(600)는 XBT(110)들로부터 측정된 수온 데이터를 로컬기록부(500)에 기록하도록 제어할 수 있다. XBT(110)들로부터 측정된 수온 데이터는 제어부(600)의 제어에 따라 서버(700)로 전송될 수 있다. 전술한 수온 데이터는 로깅 데이터를 포함한다. 로깅 데이터는 측정 날짜 시간 정보, 측정 위치 정보 및 기타 정보를 포함한다. 서버(700) 또는 로컬기록부(500)에 기록되는 수심에 따른 수온 데이터는 로깅 정보를 포함하며 그래프 형태, 예컨대, X-Y그래프(X축 수심, Y축 온도) 형태로 기록 될 수 있다. 또한, 수심에 따른 수온 데이터는 기타 형태의 그래프로도 기록될 수 있으며, 기록표 형태의 테이블로도 기록 될 수도 있다.

로컬기록부(500)는 측정하고자 하는 장소의 위치 정보들을 저장할 수 있다. 제어부(600)는 로컬기록부(500)에 기록된 위치를 판독하고 GPS(400)에서 산출한 위치와 비교하여 기설정된 오차 범위 내라고 판단되면, 자동으로 XBT(110)를 투하하여 수심에 따른 수온을 측정하고 측정된 기록표를 로컬기록부(500)에 저장할 수 있다. 제어부(600)는 로컬기록부(500)에 저장된 위치에 도달하였는 지를 판단하여 지정된 위치인 것으로 판단되면 자동으로 수온을 측정할 수 있다. 또한, 측정된 수온 데이터는 로컬기록부(500)에 저장하거나 통신부(200)를 통해 서버(700)로도 무선으로 전송될 수 있다.

로컬기록부(500)는 일정한 거리 간격 또는 시간을 저장할 수 있다. 제어부(600)는 로컬기록부(500)에 기록된 일정 거리 간격마다 또는 지정된 시간에 자동으로 XBT를 투하하여 수심에 따른 수온을 측정하고 측정된 기록표를 로컬기록부(500) 또는 서버(700)로 전송하거나 저장할 수 있다.

제어부(600)는 전술한 바와 같이 서버(700)로부터의 명령 또는 로컬기록부(500)에 기록된 프로그램에 따라 관측프로브 투하부(300)를 제어하여 관측프로브 투하부(300)의 XBT(110)들로 하여금 관측된 수온 데이터를 수집하도록 하고 수온 데이터를 서버(700) 및/또는 로컬기록부(500)로 전송 또는 기록하도록 제어한다. 예컨대, 제어부(600)는 로컬기록부(500)에 기록된 위치와 GPS(400)의 위치를 비교하여 일정 오차 범위 내에서 일치하는 것으로 판단되면, XBT(110)로부터 관측된 수온 데이터를 수집하도록 하고 수집된 수온 데이터를 서버(700) 및/또는 로컬기록부(500)로 전송 또는 기록하도록 제어한다.

서버(700)는 선박과 원거리 통신하는 무선통신 장치를 구비한 PC일 수 있다. 서버(700)는 위치 정보들을 선박의 통신부(200)에 전송하여 선박에 설치된 XBT 자동 제어 장치로 하여금 해당 위치에서 수심에 따른 수온을 측정하도록 제어할 수 있다. 지정된 위치에서 측정된 수온 데이터는 통신부(200)를 통해 서버(700)로도 무선으로 전송될 수 있다. 이와 같이 서버(700)로 전송된 수온 데이터는 서버(700)에 기록될 수 있다. 또는 지정된 위치에서 측정된 수온 데이터는 로컬기록부(500)로 전송되어 기록될 수 있다.

또한, 서버(700)는 일정한 거리 간격 정보, 또는 특정 시간 정보를 선박의 통신부(200)로 전송하여 선박에 설치된 XBT 자동 제어 장치로 하여금 일정 거리 간격, 또는 지정된 시간에 수심에 따른 수온을 측정하도록 제어할 수 있다. 측정된 수온 데이터는 통신부(200)를 통해 서버(700)로 무선으로 전송되어 기록될 수 있다. 일정 거리 간격으로 측정된 수온 데이터는 로컬기록부(500)로 전송되어 기록될 수 있다.

도 6 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 프로브를 투하하는 과정을 설명하기 위한 사시도이다. 도 6을 참조하면, 센서(342)는 XBT(110)가 투하기(340)에 투입되었음을 인지한다. 또는 센서(342)는 XBT(110)가 투하기(340)에 존재함을 감지한다. 센서(342)는 투하기에 물체가 있는 지의 여부를 확인할 수 있는 물체감지센서일 수 있다. 센서(342)는 투하기(340)로의 XBT(110)의 투입 또는 투하기(340)에 XBT(110)가 존재함을 감지하면, 제어부(600)는 홀더(360)로 하여금 XBT(110)를 파지하여 회전시키도록 하고, 회전에 의해 안전핀(118)이 안전핀제거고리(350)에 걸리도록 한다. 안전핀(118)이 안전핀제거고리(350)에 걸리면, XBT(110)의 콘센트(112)는 투하기(340)의 어댑터(346)와 결합 가능하도록 배치되다. 예컨대, 홀더(360)가 시계 방향으로 회전하는 중에 안전핀(118)은 안전핀제거고리(350)에 걸려 고정되는 위치가 발생한다. 이 고정되는 위치에서 XBT(110)의 콘센트(112)의 구멍의 위치는 일정하게 배치되며, 이때 콘센트(112)의 구멍에 대응하여 어댑터(346)의 핀이 맞물리도록 배치할 수 있다. 이때, 어댑터(346) 및 콘센트(112)에는 각각 3개의 핀과 3개의 구멍을 가지며, 2개의 핀과 대응하는 2개의 구멍은 전원부(100)로부터 프로브(122)에 전원을 공급하기 위한 물리적인 통로가 되며, 1개의 핀과 1개의 접촉구는 통신부(200)와 프로브(122)간의 물리적인 통신 통로가 된다. 구멍의 내측에는 핀을 전기적으로 연결하기 위한 홀더가 내장되어 어뎁터(346)와 전선(116)과의 물리적인 통로를 제공한다. 한편, 설명되지 않은 도면 부호 114는 전선(116)을 권선하고 있는 롤러(114)를 나타낸다.

도 7을 참조하면, XBT(110)의 콘센트(112)와 투하기(340)의 어댑터(346)가 맞물리는 위치에 배치되도록 고정된 상태에서 어댑터(346)와 연결된 제1 리니어모터(344)가 전진 작동하면 제1 리니어모터(344)에 연결된 어댑터(346)가 전진하여 XBT(110)의 콘센트(112)에 연결된다.

도 8을 참조하면, 제어부(600)의 판단에 의해 선박이 수온을 측정할 위치에 도달하였다고 판단되면, 안전핀(118)은 안전핀제거고리(350)에 걸려 있는 상태에서 안전핀제거고리(350)에 연결된 제2 리니어모터(348)가 후진 작동하여 제거된다. 안전핀제거고리(350)는 원위치로 복귀한다. 안전핀(118)이 제거되면, 투하기(340)에 형성된 경사에 의해 프로브(122)는 XBT(110)의 개구부(124) 및 투하기(340)의 투하구(356)를 통해 자유 낙하하게 되고, 프로브(110)는 해수 상에서 수심에 따른 수온 데이터를 통신부(200)로 전송한다. 투하기(340)에 형성된 경사는 프로브(122)가 자유 낙하할 수 있도록 투하구(356)가 형성된 부분이 어댑터(346)가 형성된 부분보다 낮게 형성된다.

도 9를 참조하면, 임계치 수심 또는 임계치 시간을 초과하는 경우 회전모터(352)에 의해 회전 구동하는 커터(354)로 전선(116)을 자르고 수온 계측을 종료할 수 있다. 계측이 종료된 이후에는 XBT(110)를 고정시킨 상태에서 제1 리니어모터(344)가 후진하여 콘센트(112)로부터 어댑터(346)를 분리시킨다. 즉, 설정된 임계치 이상의 수심에 대한 수온은 기록하지 않도록 설정할 수 있다.

도 10을 참조하면, 프로브(122)와 일부 전선(116)이 분리된 여분의 XBT는 하부 개폐구(358)가 열려 낙하하여 회수된다. 도 6에서와 같이 회수된 이후 새로운 XBT(110)가 XBT 가이드(332-1, 332-2)의 경사로를 따라 투하기(340)에 수용된다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따라 소모성 수심수온측정 장치를 자동으로 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다. 도 11을 참조하면, 먼저 S1102과정에서 사용자는 수온을 검출할 위치들에 대응하는 수 이상의 XBT(110)를 투하기 카트리지(310) 및 적재 카트리지(320)들에 수용시킨다. 사용자는 투하기 카트리지(310) 위에 적재 카트리지(320)들을 적층한다. 예컨대, 로컬기록부(500)에 저장된 프로그램 상에서 검출할 위치가 100곳이고, 투하기 카트리지(310) 및 적재 카트리지(320)에 각각 30개의 XBT()가 수용되는 경우면, 하나의 투하기 카트리지(310)와 3개의 적재 카트리지(320)를 적층시켜 관측프로브 투하부(300)를 구성함으로써, 관측프로브 투하부(300)가 100개 내지 120개의 XBT(110)를 수용할 수 있도록 할 수 있다.

S1106과정에서 사용자가 전원을 켜면 전원부(100)가 구동된다. 전원부(100)의 구동은 태양광패널(130)로부터 축전된 태양광전지(140)의 전원이 본 발명에 따른 시스템에 인가되는 것이다. 또는 화석에너지를 이용하여 축전한 축전지나 배터리가 본 발명에 따른 시스템에 전력을 공급할 수도 있다.

S1108과정에서 제어부(600)는 투하기(340)에 구성된 어댑터(346)가 XBT(110)의 콘센트(112)에 장착되도록 제1 리니어모터(344)를 제어한다. 전원은 전원부(100)로부터 어댑터(346), 어댑터(346)와 연결된 콘센트(112) 및 전선(116)을 통해 프로브(122)에 인가된다.

S1110과정에서 GPS(400)는 일정 시간 간격으로 현재 선박의 위치를 검출한다.

S1112과정에서 제어부(600)는 GPS(400)로부터 검출되는 현재 선박의 위치와 로컬기록부(500)에 기록된 프로그램 상의 위치가 일정 오차 범위 내에서 일치하는 지의 여부를 판단한다. 즉, 제어부(600)는 현재의 위치가 지정된 위치인지의 여부를 판단한다.

제어부(600)는 S1112과정에서 판단하여 현재 위치가 지정된 위치인 것으로 판단되면, S1114과정에서 XBT(110)를 투하하여 해당 지역의 수온을 계측하도록 한다. S1116과정에서 계측된 수온 데이터는 전선(116)을 따라 어댑터(346) 및 어댑터(346)와 연결된 콘센트(112)를 통해 통신부(200)로 전송되고, 통신부(200)는 제어부(600)에 제어에 따라 계측 데이터를 로컬기록부(500) 및/또는 서버(700)로 전송한다.

S1118과정에서 제어부(600)는 프로브(122)가 일정 수심을 초과하거나 일정 시간을 초과한 것으로 판단되면 계측을 종료한다. 전송이 완료된 XBT(110)는 전선(116)을 절단한다. 그리고 나머지 전선(116), 콘센트(112) 및 하우징(120)을 포함하는 여분의 XBT는 수거된다.

S1120과정에서 제어부(600)는 다음 XBT(110)가 투하기(340)에 투입된 후 XBT(110)가 투하기(340)에 장착되도록 제어한다. S1122과정에서 제어부(600)는 모든 설정된 지역에 대한 수온 측정이 완료되었는 지의 여부를 판단한다.

S1122과정에서 판단하여 수온을 측정이 완료되지 않은 경우, 즉, 지정된 위치가 남아 있는 경우에는 GPS(400)를 구동하여 위치를 검출하는 S1110과정 내지 S1122과정을 반복하여 지정된 위치들에서의 수온을 측정할 수 있다.

S1122과정에서 판단하여 수온을 측정하도록 지정된 위치가 남아 있지 않은 것으로 판단되면 측정을 종료한다.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 도 11의 XBT를 투하기에 장착하는 과정을 보다 상세하게 나타낸 순서도이다. 도 12를 참조하면, S1202과정에서 센서(342)는 XBT(110)가 투하기(340)에 투입되었음 또는 존재함을 감지한다. 센서(342)가 XBT(110)의 투하 또는 XBT(110)가 존재함을 함을 감지하면, S1204과정에서 제어부(600)는 홀더(360)로 하여금 XBT(110)를 파지하도록 한다.

S1206과정에서 제어부(600)는 홀더(360)를 회전시켜 안전핀(118)이 안전핀제거고리(350)에 걸리도록 제어한다. 이때, XBT(110)의 회전에 의해 XBT(110)의 콘센트(112)는 투하기(340)의 배치된 어댑터(346)에 연결 가능한 위치에 배치된다.

S1208과정에서 XBT(110)의 콘센트(112)와 투하기(340)의 어댑터(346)가 연결되는 위치에 배치되도록 고정된 상태에서 제어부(600)는 어댑터(346)에 일체로 연결된 제1 리니어모터(344)를 XBT(110)의 콘센트(112)를 향해 전진 작동하도록 제어하여 콘센트(112)에 어댑터(346)를 연결시킨다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 도 11의 프로브 투하 및 계측하는 과정을 보다 상세하게 나타낸 순서도이다. 도 13을 참조하면, 제어부(600)의 판단에 의해 선박이 수온을 측정할 위치에 도달하였다고 판단되면, S1302과정에서 안전핀(118)이 안전핀제거고리(350)에 걸려 있는 상태에서 제어부(600)는 안전핀제거고리(350)의 타측에 일체로 연결된 제2 리니어모터(348)를 후진 작동하도록 제어하여 안전핀(118)이 XBT(110)로부터 제거되도록 한다. 안전핀(118)이 제거되면, S1204과정에서 투하기(340)에 형성된 경사에 의해 프로브(122)가 투하구(356)를 통해 자유 낙하하여 해수면에 투하된다. S1206과정에서 제어부(600)는 안전핀제거고리(350)의 타측에 연결된 제2 리니터모터(348)를 전진하도록 하여 안전핀제거고리(350)가 원위치로 복귀되도록 제어한다. 투하된 프로브(122)는 수심에 따른 온도 데이터를 통신부(200)로 전송한다.

도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 도 11의 측정을 완료하는 과정을 보다 상세하게 나타낸 순서도이다. 도 14을 참조하면, S1402과정에서 제어부(600)는 프로브(122)가 임계치 수심을 초과하였는지 또는 프로브(122)가 투하된 이후 임계치 시간을 초과하였는 지의 여부를 판단한다.

S1402과정에서의 판단 결과 임계치 수심을 초과한 경우 및 임계치 시간을 초과한 경우 중 적어도 어느 한 경우인 경우면, S1404과정에서 제어부(600)는 회전모터(352)에 의해 회전 구동하는 커터(354)를 작동시켜 전선(116)을 자르고 수온 계측을 종료할 수 있다. 이 때, 잘려진 전선(116) 및 프로브(122)는 회수되지 않는다.

S1406과정에서 제어부(600)는 XBT(110)가 홀더(360)에 의해 고정된 상태에서 제1 리니어모터(346)를 후진시켜 어댑터(346)가 XBT의 콘센트(112)로부터 분리되도록 제어한다. S1408과정에서 제어부(600)는 하부 개폐구(358)가 열리도록 하여 프로브(122)가 제거된 XBT가 회수될 수 있도록 제어한다. 새로운 XBT(110)가 XBT 가이드(332-1, 332-2, ...)의 경사로를 따라 중력에 의해 투하기(340)에 수용된다.

전술한 실시예에서는 XBT(110)에 수심에 따른 수온을 측정하는 프로브(122)가 수온 데이터를 수집하는 것으로 설명하였지만, XBT(110)는 투하되는 프로브(122)를 개조하여 해수의 밀도, 음파의 속도, 해수의 흐름, 해수의 염도 등을 관측하는 기능을 갖도록 할 수 있다. 즉, XBT(110)에 다른 기능을 갖는 프로브(122)를 연결하여 기타의 다른 관측 데이트를 수집할 수도 있다. 또한, 전술한 실시예에서는 해양에서 운항하는 선박의 예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 장치는 해양에서 운항되는 항공기 또는 잠수함 등에 장착하여 사용될 수도 있다.

상기 본 발명의 내용은 도면에 도시된 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.

100 : 전원부 110 : 프로브
112 : 콘센트 114 : 롤러
116 : 전선 118 : 안전핀
120 : 하우징 122 : 콘센트
124 : 개구부 130 : 태양광패널
140 : 태양광전지 200 : 통신부
210 : 위성 통신부 220 : 근거리 통신부
230 : 원거리 통신부 300 : 관측프로브 투하부
310 : 투하기 카트리지 320, 330 : 적재 카트리지
322 : 홈 324 : 돌기
332-1, 332-2 : XBT 가이드 334, 336 : 케이스
340 : 투하기 342 : 센서
344, 348 : 리니어모터 346 : 어댑터
350 : 안전핀제거고리 352 : 회전모터
354 : 커터 356 : 투하구
358 : 개폐구 360 : 홀더
400 : GPS 500 : 로컬기록부
600 : 제어부 700, 710, 720 : 서버

Claims (11)

1. 현재의 위치를 검출하는 GPS(Global Positioning System);
   다수의 XBT(eXpendable BathyThermograph)를 수용하며 상기 다수의 XBT가 구비한 프로브(probe)가 지정된 위치에서 투하되도록 구성된 관측프로브 투하부;
   상기 프로브로부터 수신된 상기 관측 데이터를 기록하는 로컬기록부; 및
   상기 GPS(Global Positioning System)로부터 검출된 상기 현재 위치와 기설정된 위치가 일치하는 것으로 판단되면 상기 관측프로브 투하부로 하여금 상기 프로브를 투하하도록 제어하는 제어부로 구성되고,
   상기 관측프로브 투하부는,
   상부에 통공이 형성되고 상기 다수의 XBT가 제1 경사로를 따라 이동하도록 구성된 제1 XBT 가이드를 구비하며 상기 제1 XBT 가이드의 하부 단부에는 상기 XBT들 중 하단에 배치된 XBT를 투하하는 투하기가 구비된 투하기 카트리지; 및
   상기 다수의 XBT를 수용하며 상기 투하기 카트리지의 상기 통공을 통해 상기 제1 경사로와 연결되는 제2 경사로를 구비하며 상기 통공과 동일축 상의 상부 및 하부에 각각 통공이 형성된 제2 XBT 가이드가 구비된 적재 카트리지를 포함하는 것을 특징으로 하는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 XBT로부터 수신된 관측 데이터를 수신하는 통신부; 및
   상기 통신부로부터 수신된 관측 데이터를 무선으로 수신하며, 관측 위치를 상기 통신부를 통해 상기 제어부로 무선으로 전송하는 원격지에 설치된 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 적재 카트리지는,
   상부에 형성된 다수 개의 돌기와 상기 다수 개의 돌기와 대응하여 결합하는 다수 개의 홈이 구성되는 것을 특징으로 하는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 돌기 및 홈은,
   커넥터로 연결되어 전지로부터 공급받은 전력을 상기 통신부, 상기 GPS 상기 제어부 및 상기 투하기로 공급하고, 상기 통신부, 상기 GPS 상기 제어부 및 상기 투하기 간에 통신 채널을 제공하는 것을 특징으로 하는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치.
   
6. 제2항에 있어서, 상기 통신부는,
   VHF(Very High Frequency) 신호를 이용한 무선통신, SSB(Single Side Band) 신호를 이용한 무선통신 및 위성을 이용한 무선통신 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 서버와 통신하는 것을 특징으로 하는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 장치.
   
7. 다수의 XBT(eXpendable BathyThermograph)를 관측프로브 투하부에 장착하는 장착 과정;
   GPS(Global Positioning System)를 이용하여 현재의 위치를 검출하는 검출 과정;
   상기 GPS로부터 검출된 상기 현재의 위치와 기설정된 위치가 일치하는 것으로 판단되면 상기 관측프로브 투하부로 하여금 상기 XBT에 구비된 프로브를 투하하는 투하 과정;
   상기 프로브가 투하된 지점에서 관측된 관측 정보를 수집하는 수집 과정;
   상기 프로브로부터 수신된 관측 데이터를 수신하는 수신 과정; 및
   상기 관측 데이터를 원격지에 설치된 서버로 전송하는 전송 과정을 포함하고,
   상기 장착 과정은,
   상기 관측프로브 투하부를 구성하는 투하기 카트리지에 상기 다수의 XBT를 수용하는 제1 수용 과정;
   상기 하부의 XBT를 투하기 카트리지에 포함된 투하기에 장착하는 장착 과정;
   상기 관측프로브 투하부를 구성하는 다수의 적재 카트리지에 상기 다수의 XBT를 수용하는 제2 수용 과정; 및
   상기 다수의 적재 카트리지 중 적어도 하나의 적재 카트리지를 상기 투하기 카트리 상에 적층하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 방법.
   
8. 삭제
9. 제7항에 있어서, 제1 수용 과정은,
   상기 XBT가 상기 투하기에 투입되었음 감지하는 과정;
   상기 XBT를 파지하는 과정; 및
   상기 XBT와 상기 투하기의 통신선로 및 전기선로를 연결하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 방법.
   
10. 제7항에 있어서, 상기 투하 과정은,
    상기 XBT의 안전핀을 제거하는 과정; 및
    상기 관측프로브 투하부에 형성된 경사에 의해 상기 XBT의 프로브가 투하되는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 방법.
    
11. 제10항에 있어서, 상기 전송 과정 이후,
    상기 프로브가 임계치 수심을 초과하였는지 또는 상기 프로브가 투하된 이후 임계치 시간을 초과하였는 지의 여부를 판단하는 판단 과정;
    상기 판단 과정에서의 판단 결과 임계치 수심을 초과한 경우 및 임계치 시간을 초과한 경우 중 적어도 어느 한 경우이면 상기 프로브와 연결된 전선을 자르는 과정;
    상기 프로브가 제거된 XBT와 상기 관측프로브 투하부의 통신선로 및 전기선로 연결을 분리하는 과정; 및
    상기 프로브가 제거된 XBT를 회수하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소모성 수심수온측정계 연속 투하 방법.

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