KR20240100588A - 자투리 공간을 활용하는 보조 추진장치를 구비한 해양쓰레기 수거로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자투리 공간을 활용하는 보조 추진장치를 구비한 해양쓰레기 수거로봇에 관한 것으로, 항·포구 내 해양쓰레기가 밀집되는 협소한 공간 또는 계류로프가 많은 지역에서 원활한 운항 및 포집이 가능한 것이다.
이러한 본 발명은, 중앙부에 전후방향으로 관통하는 이격공간을 형성하며 그 이격공간을 사이에 두고 좌편과 우편에 각각 세워진 한 쌍의 측벽부와, 상기 한 쌍의 측벽부 상단부를 수평하게 연결하여 형성된 천정부로 이루어진 역 U자형의 본체 케이싱; 상기 본체 케이싱에 설치되어 상기 본체 케이싱이 이동할 수 있도록 추진력을 제공하는 메인 추진기; 상기 본체 케이싱의 중앙부 이격공간에 설치되어 해수면에 부유하는 해양쓰레기를 상기 본체 케이싱의 전방에서 후방으로 운반하는 컨베이어; 및 상기 컨베이어의 후방에 설치되어 상기 컨베이어가 운반하는 해양쓰레기를 임시 저장하는 수집장치;를 포함하며, 상기 컨베이어는 상기 본체 케이싱의 중앙부 이격공간에 전방에서 후방으로 상향 경사진 형태로 설치되고, 상기 컨베이어의 하측으로 남아 있는 삼각 형태의 자투리 공간에 상기 본체 케이싱 선단부 인근에 도달한 해수가 해양쓰레기와 함께 상기 컨베이어의 전단부를 향하여 이동하도록 흡입력을 발생시키는 보조 추진장치가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

자투리 공간을 활용하는 보조 추진장치를 구비한 해양쓰레기 수거로봇{Marine garbage collection robot with auxiliary propulsion device utilizes leftover space}

본 발명은 부유식 해양쓰레기 수거로봇에 관한 것으로, 특히 항·포구 내 해양쓰레기가 밀집되는 협소한 공간 또는 계류로프가 많은 지역에서 원활한 운항 및 포집이 가능한 해양쓰레기 수거로봇에 관한 것이다.

지구 표면의 약 70%를 차지하는 바다는 온갖 생물의 보고이자 광물자원의 공급처이기도 한다. 그러나, 산업발전과 더불어 자주 발생하고 있는 유류오염사고, 화학·방사성 물질의 방류 등이 해양생태계에 악영향을 미치고 있으며, 여기에 더해 최근에는 육상에서 흘러 들어온 플라스틱 쓰레기, 플라스틱으로 제조된 어망, 어구 등에 의한 해양 생태계 오염이 새로운 환경문제로 대두되고 있는 실정이다.

특히, 플라스틱 제품들은 자연에서 분해되기 어렵고, 소각할 경우 다이옥신 등 인체에 매우 유해한 물질들이 발생할 수 있으므로 사용 후 처리에 특별한 주의가 필요하다. 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS) 성분의 성상으로 이루어진 플라스틱, 폐비닐, 부표, 어구, 폐어망의 폐타이어 등을 포함한 해양쓰레기가 바다에 버려지거나 유실될 경우 장시간 해상에 표류하면서 해양 생물에 많은 피해를 주며, 해변으로 흘러나와서 해안 환경 파괴 및 해안 경관을 해친다. 또한, 이들 해양쓰레기 중에는 어망이나 어구 등과 해저에 침적된 쓰레기는 해양생물의 서식지와 어촌의 어장을 훼손시킴으로써 해양 생태계를 파괴하는 주요 원인이 되고 있다.

상기와 같은 플라스틱 등 해양쓰레기에 의한 해양환경 오염 문제가 심각한 수준에 이르자 이미 수거하기 위한 많은 노력들이 기울여지고 있으며, 한국등록특허공보 제10-1235835호(2013.02.15)에 개시된 '부유 쓰레기 수거 처리용 선박'과 같이 해양쓰레기를 수거하기 위한 장치들이 개발되고 있다. 한국등록특허공보 제10-1235835호에 개시된 해양쓰레기 수거장치의 경우 갈고리가 설치된 컨베이어를 구비하여 이동경로상에 있는 해양쓰레기를 수거할 수 있었다.

하지만 종래기술에 의한 해양쓰레기 수거장치의 경우 컨베이어 선단부에 접촉하는 해양쓰레기들 중 상당수가 컨베이어로부터 측면으로 이탈하면서 수거효율이 별로 좋지 못한 문제점이 있었다.

한국등록특허공보 제10-1235835호(2013.02.15)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 항·포구 내 해양쓰레기가 밀집되는 협소한 공간 또는 계류로프가 많은 지역에서 원활한 운항 및 포집이 가능한 해양쓰레기 수거로봇을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 해양쓰레기 수거로봇은, 중앙부에 전후방향으로 관통하는 이격공간을 형성하며 그 이격공간을 사이에 두고 좌편과 우편에 각각 세워진 한 쌍의 측벽부와, 상기 한 쌍의 측벽부 상단부를 수평하게 연결하여 형성된 천정부로 이루어진 역 U자형의 본체 케이싱; 상기 본체 케이싱에 설치되어 상기 본체 케이싱이 이동할 수 있도록 추진력을 제공하는 메인 추진기; 상기 본체 케이싱의 중앙부 이격공간에 설치되어 해수면에 부유하는 해양쓰레기를 상기 본체 케이싱의 전방에서 후방으로 운반하는 컨베이어; 및 상기 컨베이어의 후방에 설치되어 상기 컨베이어가 운반하는 해양쓰레기를 임시 저장하는 수집장치;를 포함하며, 상기 컨베이어는 상기 본체 케이싱의 이격공간 내에서 전단부의 전면에 벨트의 장력을 조절하기 위한 장력 조절부가 구비된 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 장력 조절부는 상기 컨베이어 측면에 형성된 슬라이드 장공을 따라 전후로 이동시키면서 컨베이어 벨트의 장력을 조절할 수 있도록 한 장력조절 레버와, 상기 장력조절 레버와 연동된 상태로 상기 컨베이어의 전단부 전면에 설치되어 컨베이어의 전방에서 렌치를 이용하여 컨베이어 벨트의 장력을 조절할 수 있도록 한 장력조절 너트로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 컨베이어는 상기 본체 케이싱의 중앙부 이격공간에 전방에서 후방으로 상향 경사진 형태로 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 컨베이어의 벨트에는 해수를 따라 이동하는 해양쓰레기를 걸러내어 컨베이어 벨트를 따라 운반시켜주는 다공성 플레이트 형상의 운반부재가 설치되며, 상기 운반부재는 컨베이어 벨트를 횡방향으로 가로질러 설치되되 상기 컨베이어 벨트의 길이방향으로 이격을 두고 다수 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 운반부재는 상기 컨베이어 벨트를 횡방향으로 가로질러 밀착된 상태로 결합되는 밀착결합부, 상기 밀착결합부로부터 상부로 연장되되 다공성의 몸체를 갖고 연장되고 상기 컨베이어 벨트에 대하여 직교하게 세워진 상태에서 해양쓰레기를 걸러내서 운반시켜주는 직교운반부로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 운반부재에서 직교운반부의 상단부는 상기 컨베이어 벨트의 이동방향을 향하여 상향 경사지게 절곡되어 해양쓰레기가 운반되는 중 이탈되지 않도록 억제하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 컨베이어의 후단부 하측에서 후방으로 하향 경사지게 설치되어 상기 컨베이어 벨트를 따라 운반된 해양쓰레기가 상기 수집장치에 유입되도록 안내하는 유입가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 유입가이드는 상기 운반부재와 대응하는 크기로 형성되어 상기 운반부재가 통과하도록 허용하는 후측 관통홀을 구비하여 상기 운반부재에 남아 있는 해양쓰레기가 상기 후측 관통홀 주변으로 걸러질 수 있도록 유도하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 유입가이드의 좌측단부와 우측단부에는 상방으로 수직하게 형성된 이탈방지부를 구비하여 해양쓰레기의 측방향 이탈을 억제할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 컨베이어는 상기 본체 케이싱의 중앙부 이격공간에 전방에서 후방으로 상향 경사진 형태로 설치되며, 상기 컨베이어의 하측으로 남아 있는 삼각 형태의 자투리 공간에 상기 본체 케이싱 선단부 인근에 도달한 해수가 해양쓰레기와 함께 상기 컨베이어의 전단부를 향하여 이동하도록 흡입력을 발생시키는 보조 추진장치가 더 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 보조 추진장치는, 상기 컨베이어 하측 인근에 대면하여 이격 설치될 수 있도록 경사진 전면을 갖고 해수의 유입 및 유출이 가능한 해수 유입공 및 해수 유출공이 형성된 덕트 케이싱과, 상기 덕트 케이싱의 내부에 설치되어 상기 본체 케이싱 선단부 인근에 도달한 해수가 해양쓰레기와 함께 상기 컨베이어의 전단부를 향하여 이동하도록 흡입력을 발생시키는 보조 추진기를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 덕트 케이싱은 상기 컨베이어 하측 인근에 대면하도록 전방에서 후방으로 상향 경사진 형태로 설치되고 해수 유입공이 형성된 전면 경사플레이트, 상기 전면 경사플레이트의 후단부에 하측으로 수직하게 결합되고 해수 유출공이 형성된 후면 플레이트로 이루어지며, 상기 전면 경사플레이트는 다수의 해수 유입공이 형성된 망사형 플레이트로 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 보조 추진장치는 상기 덕트 케이싱의 개방된 양측면을 차단하는 한 쌍의 측면 부력차단판을 더 포함하며, 상기 측면 부력차단판은 부력을 갖는 부력체로 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 보조 추진장치는 상기 덕트 케이싱의 개방된 하면을 차단하는 하면 부력차단판을 더 포함하며, 상기 하면 부력차단판은 부력을 갖는 부력체로 착탈 가능하도록 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 하면 부력차단판은 단차를 두고 복수 적층된 형태로 구비되어 그 적층된 개수에 따라 부력을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 보조 추진장치에서 보조 추진기는 좌편 및 우편 중 일편에서 길게 형성된 하나의 지지 샤프트에 의해 편심 지지되어 상기 하면 부력차단판에 대한 간섭 없이 공간에 떠 있도록 하며, 상기 지지 샤프트의 일단부는 일편에 위치하는 상기 측면 부력차단판을 관통한 상태로 고정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 본체 케이싱의 선단부에서 중앙부 이격공간에는 후측으로 상향 경사진 플레이트 형태의 가이드부재가 더 설치되어 해수와 함께 이동하는 해양쓰레기를 상기 컨베이어로 안내하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 가이드부재의 후단부에는 상기 컨베이어 벨트에 설치되어 해수를 따라 이동하는 해양쓰레기를 걸러내어 운반시켜주는 플레이트 형상의 운반부재가 통과하도록 허용하면서 해수에 대하여 상기 보조 추진장치에 의한 흡입력을 집중시킬 수 있도록 한 전측 관통홀이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템은, 전술도니 수거로봇; 상기 수거로봇의 위치와 맵을 매칭하여 표시하며, 상기 수거로봇의 원격제어 모드와 자율제어 모드를 관리하고, 상기 수거로봇의 비상정지 및 복귀를 결정하며, 정보 관리를 할 수 있도록 한 사용자 인터페이스부 및 상기 수거로봇과의 무선통신을 관리하는 통신관리부를 구비한 육상 제어장치;를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 수거로봇 광역 관리시스템은 상기 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템이 서로 다른 지역에 각각 설치되고, 각 지역에 설치된 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템의 육상 제어장치를 통해 각 지역에서 운용되는 수거로봇의 원격제어 모드와 자율제어 모드를 관리하고, 비상정지 및 복귀를 결정하며, 정보 관리를 할 수 있도록 한 중앙 관리자 인터페이스부; 및 각 지역에 설치된 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템의 육상 제어장치로부터 운용 중인 해양쓰레기 수거로봇의 정보를 제공받아 저장하는 관리서버;를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 해양쓰레기 수거로봇 운용방법은 전술된 수거로봇에 대하여 원격제어 모드와 자율제어 모드 중 어느 한 모드로 운용하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 해양쓰레기 수거로봇 운용방법은 해수면에서 운항하면서 부유하는 해양쓰레기를 수거하는 전술된 수거로봇과 상기 수거로봇을 육상에서 운용하기 위한 육상 제어장치를 기반으로 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

본 발명에 의한 해양쓰레기 수거로봇은 항·포구 내 해양쓰레기가 밀집되는 협소한 공간 또는 계류로프가 많은 지역에서 보조 추진장치에 의해 원활한 포집이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇의 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치를 제외한 측면도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치를 제외한 평면도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치를 제외한 저면도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치를 제외한 정면도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치를 제외한 후면도
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치를 제외한 저면사시도
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 본체 케이싱의 사시도
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 본체 케이싱의 측벽부 내부 구성을 설명하기 위한 부분단면도
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 본체 케이싱의 측벽부 내부 구성을 설명하기 위한 부분단면도
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 본체 케이싱의 측벽부 내부에 설치되는 배터리 및 안테들의 배치 상태도
도 12는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 컨베이어의 사시도
도 13은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 컨베이어의 후면사시도
도 14는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치의 사시도
도 15는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치의 사시도
도 16은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치의 정면도
도 17은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치의 후면사시도
도 18은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치의 장착부재 사시도
도 19는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치의 장착부재와 컨베이어의 유입가이드 간 설치상태를 설명하기 위한 참조도
도 20은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 범퍼 스탠드의 사시도
도 21은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 감지모듈의 분해사시도
도 22는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 감지모듈의 모듈 케이싱 정면도
도 23은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 감지모듈의 모듈 케이싱 후면사시도
도 24는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 감지모듈의 모듈 케이싱 중앙부를 절단한 단면도
도 25는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 감지모듈의 모듈 케이싱 중앙부 좌편을 절단한 단면도
도 26은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 본체 케이싱의 측면 개구부에서 개폐패널을 제거한 상태를 보여주는 참조도
도 27은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 컨베이어와 보조 추진장치의 설치상태를 보여주는 단면사시도
도 28은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 보조 추진장치의 사시도
도 29는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 측면 차단판을 제거한 보조 추진장치의 측면도
도 30은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 측면 차단판을 제거한 보조 추진장치의 후면도
도 31은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 덕트 케이싱을 부분 제거한 보조 추진장치의 사시도
도 32는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템의 구성도
도 33은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템을 기반으로 하는 해양쓰레기 수거로봇 운용방법의 흐름도

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 해양쓰레기 수거로봇에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 지니고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 지니는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

<실시예>

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치를 제외한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치를 제외한 평면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치를 제외한 저면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치를 제외한 정면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치를 제외한 후면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에서 수집장치를 제외한 저면사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇은 본체 케이싱(10), 메인 추진기(20), 컨베이어(30), 수집장치(40), 범퍼 스탠드(50), 감지모듈(60) 및 보조 추진장치(70)를 주요 구성요소로 하여, 해양쓰레기가 밀집되는 협소한 공간 또는 계류로프가 많은 지역에서 원활한 운항 및 해양쓰레기의 효율적인 수거가 가능하도록 구성된다.

이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇에 대해 상세히 설명한다.

상기 본체 케이싱(10)은 중앙부에 전후방향으로 관통하는 이격공간(10a)을 형성하며 그 이격공간(10a)을 사이에 두고 좌편과 우편에 각각 세워진 한 쌍의 측벽부(110a)와, 상기 한 쌍의 측벽부(110a) 상단부를 수평하게 연결하여 형성된 천정부(110b)를 갖는 역 U자형의 터널형 선체로 이루어진다. 이같은 본체 케이싱(10)의 중앙부 이격공간(10a)을 따라 컨베이어(30), 상기 컨베이어(30)의 하측에는 보조 추진장치(70), 본체 케이싱(10)의 중앙부 이격공간(10a) 후방에는 수집장치(40), 양편 측벽부(110a) 하단부 중앙에는 메인 추진기(20), 하부에는 범퍼 스탠드(50), 천정부(110b)의 선단부 중앙에는 감지모듈(60)이 설치된다.

상기 본체 케이싱(10)의 경우 해양쓰레기가 밀집되는 협소한 공간 또는 계류로프가 많은 지역에서 원활한 운항이 이루어지면서도 해양쓰레기에 대한 포집 용적을 극대화할 수 있도록 구성된다. 이를 위해 상기 본체 케이싱(10)은 도 5 및 도 8에 도시된 것처럼 측벽부(110a) 선단부 라인이 최하단부로부터 침로안정유도부(111a)(Course Keeping guide), 변침보조부(111b)((Course Changing guide), 포집보조부(111c)(collection assistance guide)로 이루어진 독특한 구조를 갖는다. 상기 침로안정유도부(111a)는 측벽부(110a)의 최하단부에서 내측면이 수직하게 형성되어 본체 케이싱(10)의 전방 이동 시 파랑이나 로프와 같은 장애물과 충돌로 일시적인 교란 이후에 곧바로 직진성을 회복할 수 있도록 해준다. 상기 변침보조부(111b)는 침로안정유도부(111a)의 상단부에서 외측으로 벌어져서 본체 케이싱(10)의 전방 이동 시 직진 상태에서 방향을 전환하는데 소요되는 시간을 최소화할 수 있도록 해준다. 상기 변침보조부(111b)는 수직방향 기준으로 10도 이상 15도 이하의 각도 중 어느 한 각도를 갖고 외측으로 벌어진 형태로 형성된다. 상기 포집보조부(111c)는 변침보조부(111b)의 상단부로부터 형성되어 흘수선에 위치하며 상측으로 갈수록 점진적으로 외측으로 벌어졌다가 점진적으로 오므라진 형태를 갖는다. 상기 변침보조부(111b)는 흘수선에서 최대로 벌어진 형태가 되어 해양쓰레기에 대한 포집 용적을 극대화할 수 있게 된다. 이에 더해 본체 케이싱(10)의 측벽부(110a)는 컨베이어(30)의 전단부가 위치한 인근 지점으로부터 시작하여 변침보조부(111b)와 포집보조부(111c)가 형성된 측벽부(110a)의 최선단부에 이르기까지 내측면(112)이 오목해지면서 점진적으로 두께가 얇아맵록 형성되어 본체 케이싱(10)의 선단부에서 중앙부 이격공간(10a)의 좌우 폭을 극대화할 수 있도록 한다. 이같은 본체 케이싱(10)의 구성에 따르면 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇을 항·포구 내 해양쓰레기가 밀집되는 협소한 공간 또는 계류로프가 많은 지역에서 안정적이고 원활한 운항이 가능하며 소형화된 컴팩트 타입으로 구성하면서도 해양쓰레기에 대한 포집 용적을 극대화하는 것이 가능한다.

상기 본체 케이싱(10)은 자체적으로 부력을 갖도록 구성된다. 이를 위해 상기 본체 케이싱(10)의 측벽부(110a)는 도 9 및 도 10에 도시된 것처럼 중공의 내부공간(110c)을 구비하여 부력을 갖도록 한다. 상기 측벽부(110a)의 내부공간(110c)에는 메인 추진기(20)를 비롯하여 각종 기기들에 전력을 공급하기 위한 배터리(850)를 비롯하여 전자적인 기기들이 설치되기 때문에 부력을 일정 수준으로 유지하는 것뿐만 아니라 이들 장치들의 침수를 방지하기 위한 방안이 추가적으로 요구된다. 이를 위해 측벽부(110a)의 내부공간(110c)에는 침투한 해수를 감지하는 해수 감지센서(미도시됨)와, 상기 해수 감지센서가 감지한 데이터를 근거로 측벽부(110a) 내부공간(110c)에서 해수의 수위가 일정 이상이면 해수를 배출할 수 있도록 펌핑하는 배수펌프(130)가 설치된다. 상기 배수펌프(130)가 펌핑하는 해수는 측벽부(110a) 후단면 중간높이 지점에 구비된 배출구(114)를 통해 배수되도록 한다.

여기서, 상기 배터리(850)는 도 10에 도시된 것처럼 본체 케이싱(10)의 각 측벽부(110a)에서 전후로 이격을 두고 동일 중량의 것으로 설치된다. 이같은 구성은 도 11에 도시된 것처럼 본체 케이싱(10)의 하부에서 좌편 전측과 후측, 우편 전측과 후측에서 동일 중량의 배터리(850)가 균형 잡히게 분산 배치된 것을 의미하는 것으로 본체 케이싱(10)의 무게중심을 잡아주고 안정적으로 균형을 유지하는데 기여한다. 상기 배터리(850)는 본체 케이싱(10)에 낮은 무게중심에 따른 안정감을 부여하기 위하여 본체 케이싱(10)의 측벽부(110a) 내부공간(110c)에서 다른 전자적인 기기들보다 하부에 설치된다. 이에 따라 상기 배터리(850)의 경우 침수의 위험도 높아진다. 따라서 본체 케이싱(10)의 측벽부(110a) 내부공간(110c)에서 해수 감지센서가 해수를 감지하여 배수펌프(130)가 동작을 시작하는 수위는 배터리(850)의 설치 높이보다 낮게 설정되어 배터리(850)가 침수되지 않도록 한다.

상기 메인 추진기(20)는 해양쓰레기 수거로봇이 운항하도록 추진력을 제공하는 역할을 하는 것으로 본체 케이싱(10) 측벽부(110a)의 하단부에서 선단부와 후단부 사이의 중간 지점에 설치되며 외부 노출된 형태로 설치된다. 상기 메인 추진기(20)는 좌우방향으로 회전 가능한 수직 회전축(20a) 하단부에 지지되어 수직 회전축(20a)에 의해 좌우방향으로 회전 가능하도록 설치된다. 이같은 메인 추진기(20)의 구성에 따르면 전방 및 후방 운항, 방향전환이 신속하고 자유롭게 이루어질 수 있으며, 특히 방향전환 시 제자리에서 회전이 가능할 정도로 선회거리를 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 그리고 상기 메인 추진기(20)가 본체 케이싱(10)에 내장된 형태가 아니라 본체 케이싱(10)으로부터 노출되어 하방 돌출된 형태로 설치된 구성에 의해 본체 케이싱(10)의 크기를 축소하는데 도움이 된다.

이같은 메인 추진기(20)가 외부 노출된 형태로 설치됨에 따라 본체 케이싱(10)의 측벽부(110a) 하단부에는 메인 추진기(20)의 상부 일부가 간섭되지 않도록 상측으로 요입된 간섭방지홈(115)이 형성된다. 이로써 메인 추진기(20)를 본체 케이싱(10)과 간섭되지 않도록 하면서 보다 인접한 위치에 설치할 수 있게 된다.

상기 컨베이어(30)는 본체 케이싱(10)의 중앙부 이격공간(10a)에 설치되어 해수면에 부유하는 해양쓰레기를 본체 케이싱(10)의 전방에서 후방으로 운반하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 컨베이어(30)는 본체 케이싱(10)의 중앙부 이격공간(10a)에 전방에서 후방으로 상향 경사진 형태로 설치된다. 상기 컨베이어(30)의 전단부는 본체 케이싱(10)의 중앙부 이격공간(10a)에서 내측으로 들어간 지점에 위치하도록 설치된다. 이처럼 컨베이어(30)의 전단부가 본체 케이싱(10)의 중앙부 이격공간(10a)에서 내측으로 들어간 지점에 위치하게 되면 해양쓰레기에 대한 포집 용적을 극대화한 본체 케이싱(10)의 선단부 기능을 충분히 살릴 수 있게 더 많은 양의 해양쓰레기를 포집할 수 있게 된다.

상기 컨베이어(30)의 전단부 일측에는 도 12의 확대부에 도시된 것처럼 컨베이어(30) 벨트(310)의 장력을 조절하기 위한 장력 조절부(320)가 구비된다. 상기 장력 조절부(320)는 컨베이어(30) 측면에 형성된 슬라이드 장공(322)을 따라 전후로 이동시키면서 컨베이어(30) 벨트(310)의 장력을 조절할 수 있도록 한 장력조절 레버(321)와, 상기 장력조절 레버(321)와 연동되어 컨베이어(30)의 일측 전방에서 렌치를 이용하여 컨베이어(30) 벨트(310)의 장력을 조절할 수 있도록 한 장력조절 너트(323)로 구비될 수 있다. 장력조절 너트(323)의 경우 컨베이어(30)를 본체 케이싱(10)으로부터 분리하거나 분해하지 않더라도 렌치를 이용하여 간단히 조작할 수 있는 장점을 갖는다.

상기 컨베이어(30)는 도 12 내지 도 14에 도시된 것처럼 해수와 함께 이동하는 해양쓰레기를 걸러내어 컨베이어(30) 벨트(310)를 따라 운반시키기 위한 운반부재(330)가 설치된다. 상기 운반부재(330)는 다공성 플레이트 형상을 갖는 부재이며 컨베이어(30) 벨트(310)를 횡방향으로 가로질러 설치되되 컨베이어(30) 벨트(310)의 길이방향을 따라 이격을 두고 다수 설치된다. 상기 운반부재(330)를 보다 구체적으로 살펴보면 컨베이어(30) 벨트(310)를 횡방향으로 가로질러 밀착된 상태로 결합되는 밀착결합부(331), 상기 밀착결합부(331)로부터 상부로 연장되되 다공성의 몸체를 갖고 연장되고 컨베이어(30) 벨트(310)에 대하여 직교하게 세워진 상태에서 해양쓰레기를 걸러내서 운반시켜주는 직교운반부(332)로 이루어진다. 여기서 상기 운반부재(330)의 직교운반부(332) 상단부(332a)는 컨베이어(30) 벨트(310)의 이동방향을 향하여 상향 경사지게 절곡되어 해양쓰레기가 운반되는 중 이탈되지 않도록 억제하는 역할을 한다.

상기 컨베이어(30)는 후단부 하측에서 후방으로 하향 경사지게 설치되어 컨베이어(30) 벨트(310)를 따라 운반된 해양쓰레기가 수집장치(40)에 유입되도록 안내하는 유입가이드(340)를 더 포함한다. 여기서 상기 유입가이드(340)는 운반부재(14)와 대응하는 크기로 형성되어 운반부재(14)가 통과하도록 허용하는 후측 관통홀(341)을 구비하여 운반부재(14)에 남아 있는 해양쓰레기가 후측 관통홀(341) 주변에 걸러지도록 한다. 이렇게 걸러진 해양쓰레기는 유입가이드(340)를 따라 수집장치(40)로 유입된다. 상기 유입가이드(340)의 좌측단부와 우측단부에는 상방으로 수직하게 형성된 이탈방지부(342)를 구비하여 운반된 해양쓰레기의 양이 많을 때 측방향 이탈되지 않도록 억제할 수 있다.

상기 수집장치(40)는 컨베이어(30)의 후방에 설치되어 컨베이어(30)가 운반하는 해양쓰레기를 임시 저장하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 수집장치(40)는 도 15 내지 도 18에 도시된 것처럼 전체적으로 링 형상을 갖고 본체 케이싱(10)의 후단부에 장착되어 컨베이어(30)에 의해 운반된 해양쓰레기를 통과시킬 수 있도록 한 지지 어셈블리(410), 상기 지지 어셈블리(410) 둘레를 따라 입구가 고정되어 지지 어셈블리(410)를 통과하는 해양쓰레기를 임시 저장할 수 있도록 한 그물망(420)과 더불어 지지링(430)과, 상부 활대(440a) 및 하부 활대(440b)와, 클램핑부재(450)와, 차단스틱(460)을 더 포함하여 이루어진다.

상기 수집장치(40)에서 지지 어셈블리(410)는 본체 케이싱(10) 후단부의 좌편과 우편에서 서로 쌍을 이루어 길게 세워진 장착부재(411)와, 상기 그물망(420) 입구가 고정되는 사각의 링 형상으로 형성되며 상기 장착부재(411)에 착탈되는 링부재(412)와, 와이드 손잡이(413)로 이루어진다. 상기 장착부재(411)는 링부재(412)가 외측으로 이탈되지 않도록 접촉하여 지지하는 외측벽(411a)과, 상기 외측벽(411a)의 후단변을 따라 내측으로 직교하게 절곡된 형태로 연장되어 상기 링부재(412)가 후측으로 이탈되지 않도록 접촉하여 지지하는 후측벽(411b)과, 상기 외측벽(411a)의 전단변에서 하단부 일부에 내측으로 직교하게 절곡된 형태로 연장된 지지돌기(411c)로 이루어진다. 상기 장착부재(411)의 외측벽(411a) 후측벽(411b)은 ㄴ자형 단면을 이루면서 링부재(412)를 외측과 후측에서 지지해주며, 여기에 지지돌기(411c)까지 구비되면 ㄷ자형 단면을 이루면서 링부재(412)를 외측 및 후측뿐만 아니라 전측에서까지 보다 안정적으로 지지해준다. 여기서, 상기 지지돌기(411c)가 외측벽(411a) 및 후측벽(411b)과 같이 상하로 길게 형성되는 아니라 상대적으로 짧은 길이로 형성되었다는 점에 유의할 수 있다. 이로써 링부재(412)를 상측으로 길게 들어 올리지 않아도 장착부재(411)에 쉽게 장착하고 탈거할 수 있게 된다. 상기 와이드 손잡이(413)는 링부재(412)의 상단변을 따라 상측으로 이격을 두고 나란히 설치된 봉 형상의 부재이다. 이로써 작업자가 상기 와이드 손잡이(413)를 잡고 그물망(420) 입구가 고정된 링부재(412)를 간단히 들어 올려 상기 링부재(412)와 결합된 그물망(420)까지 들어 올릴 수 있게 된다. 이렇게 구성된 지지 어셈블리(410)은 도 19에 도시된 것처럼 컨베이어(30)의 유입가이드(340)에 대응하는 위치에 설치되어 유입가이드(340)의 안내를 받아 이동하는 해양쓰레기가 그물망(420)에 원활하게 유입되도록 한다.

상기 수집장치(40)에서 지지링(430)은 지지 어셈블리(410)로부터 순차적으로 이격을 두고 위치하면서 그물망(420)을 벌어진 상태로 지지한다. 상기 지지링(430) 역시 지지 어셈블리(410)의 링부재(412)와 더불어 사각의 링 형상으로 형성된다.

상기 상부 활대(440a)는 일정 이상의 외력이 가해지면 쉽게 휘어지지만 다시 원래의 직선 형태로 복귀하려는 탄성을 갖는 플라스틱 부재로 구비되며, 지지 어셈블리(410)의 링부재(412) 상부에 일단부가 결합되고 복수의 지지링(430) 중 가장 후측에 위치하는 지지링(430) 상부에 타단부가 결합된 상태에서 그물망(420)의 상부를 지지한다. 상기 상부 활대(440a)는 서로 X자 형태로 교차하여 구비된다. 상기 하부 활대(440b)는 복수 구비되어 서로 X자 형태로 교차하도록 설치된다. 상기 하부 활대(440b) 역시 상부 활대(440a)와 마찬가지로 일정 이상의 외력이 가해지면 쉽게 휘어지지만 다시 원래의 직선 형태로 복귀하려는 탄성을 갖는 플라스틱 부재로 구비된다. 상기 하부 활대(440b)는 지지 어셈블리(410)의 링부재(412) 하부에 일단부가 결합되고 복수의 지지링(430) 중 가장 후측에 위치하는 지지링(430) 하부에 타단부가 결합된 상태에서 그물망(420)의 하부를 지지한다. 상기 하부 활대(440b)는 서로 X자 형태로 교차하도록 구비된다. 여기서, 상부 활대(440a)와 하부 활대(440b)는 그물망(420)의 외측으로 휘어맵록 즉 상부 활대(440a)의 경우 상측으로 휘어진 상태가 되도록 프리텐션을 부여하고 하부 활대(440b)의 경우 하측으로 휘어진 상태가 되도록 프리텐선을 부여하여 그물망(420)을 벌린 상태를 보다 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.

상기 클램핑부재(450)는 플라스틱이나 스티로폼과 같이 부력을 갖는 소재로 구비되며 그물망(420)의 후단부를 오므린 상태로 모아서 붙잡아준다. 상기 클램핑부재(450)가 그물망(420)의 후단부를 오므린 상태로 붙잡기 위해 슬릿한 틈새로 이루어진 절개부(451)를 구비하고 그 절개부(451)에 그물망(420)의 후단부를 오므린 상태로 끼워 넣어 고정할 수 있다. 이외에도 클램핑부재(450)가 그물망(420)의 후단부를 오므린 상태로 붙잡기 위한 다양한 구성이 가능할 것이다.상기 클램핑부재(450)와 관련하여 부력을 갖도록 구성된다는 점에 주목할 수 있다. 이처럼 클램핑부재(450)가 부력을 갖게 되면 그물망(420)의 후단부가 하측으로 과도하게 쳐지지 않기 때문에 그물망(420)의 형태를 지속적으로 유지할 수 있으며, 그물망(420)으로 인한 본체 케이싱(10) 후단부의 하중 부담을 덜 수 있다.

상기 차단스틱(460)은 그물망(420)에 유입된 해양쓰레기가 역류하지 않도록 차단하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 차단스틱(460)은 지지 어셈블리(410)의 링부재(412) 하부 둘레부를 따라 이격을 두고 다수 설치되며, 하단부는 고정되어 일자로 뻗친 상태에서 상단부는 자유단으로 놓아두어 그물망(420) 입구의 하부를 주로 차단하도록 한다. 이같이 설치된 차단스틱(460)은 컨베이어(30)에 의해 운반된 해양쓰레기는 그물망(420) 입구 상부를 통해 자유롭게 유입되도록 허용하지만 일단 그물망(420) 내부로 유입된 해양쓰레기에 대해서는 그물망(420)의 하부를 따라 역류하여 유출되지 않도록 차단해준다. 여기서 차단스틱(460)은 탄성재질을 갖는 것으로 구비되어 자유단인 상단부가 그물망(420)으로 유입되는 해양쓰레기와 접촉하더라도 자연스럽게 탄성을 갖고 휘어지면서 해양쓰레기의 그물망(420)으로 유입되도록 허용할 수 있도록 한다. 하지만 그물망(420) 하부를 따라 역류하여 유출되려는 해양쓰레기에 대해서는 안정적으로 차단하게 된다. 상기 차단스틱(460)으로는 플라스틱을 소재로 제작된 기성제품인 케이블 타이를 그대로 활용할 수 있다. 시중에 나와 있는 케이블 타이의 경우 차단스틱(460)이 요구하는 탄성 특성을 가지며 지지 어셈블리(410)의 링부재(412)에 간단히 묶어서 체결하기 쉬워서 설치도 간편히 할 수 있다는 장점이 있다. 다만, 상기 차단스틱(460)으로 케이블 타이를 사용하는 경우 지지 어셈블리(410)의 링부재(412) 하부 둘레부에 묶어 체결한 상태에서 모두가 상측을 향하도록 정렬하여 세워주어야 한다. 이때 케이블 타이의 길이는 도 16에 도시된 것처럼 동일하지 않아도 되며 상대적으로 긴 것과 짧은 것을 교번하여 배치함으로써 하부에서는 해양쓰레기가 역류하여 유출되지 않도록 긴 것과 짧은 것 모두가 강하게 차단하고 상부에서는 해양쓰레기가 주로 긴 것에 접촉하면서 그물망에 쉽게 유입될 수 있도록 한다.

상기 범퍼 스탠드(50)는 상기 본체 케이싱(10)을 지면에 지지하여 세우는 스탠드 역할과 함께 해양쓰레기를 포함하여 각종 장애물 및 이물질로부터 본체 케이싱(10)과 메인 추진기(20)를 보호하는 범퍼의 역할을 하도록 마련된다. 상기 범퍼 스탠드(50)는 본체 케이싱(10)의 하부에 설치되어 본체 케이싱(10)을 지면에 대하여 지지하고 메인 추진기(20)가 지면과 접촉하여 손상되지 않도록 지면으로부터 일정 높이를 두고 지지하지만 해수면에서 운항 시에는 해수의 저항을 최소화할 수 있도록 선형의 몸체로 이루어진다. 상기 범퍼 스탠드(50)는 전체적으로 선형의 몸체로 이루어진 가운데, 도 20에 도시된 것처럼 전후방향으로 길게 형성되어 본체 케이싱(10)의 측벽부(110a) 하단부를 따라 각각 결합되는 한 쌍의 결합부(510), 좌우방향으로 길게 형성되어 전측에서는 상기 결합부(510) 한 쌍의 선단부를 연결하고 후측에서는 상기 결합부(510) 한 쌍의 후단부를 연결하면서 상기 본체 케이싱(10)의 측벽부(110a) 간 이격공간(10a) 하부를 가로지르는 한 쌍의 횡단부(520), 전측과 후측에 위치한 횡단부(520)의 단부들로부터 각각 외측으로 연장되되 하향 경사지게 사선으로 연장된 경사연장부(530), 전후방향으로 길게 형성되어 전측에 위치한 횡단부(520)에서 하향 경사지게 연장된 경사연장부(530)의 단부와 후측에 위치한 횡단부(520)에서 하향 경사지게 사선으로 연장된 경사연장부(530)의 단부들을 연결하며 지상에서 지면에 접촉하여 지지될 수 있도록 한 한 쌍의 지면지지부(540)로 이루어진다. 여기서 상기 범퍼 스탠드(50)의 경사연장부(530) 중 전측에 위치한 경사연장부(530)는 메인 추진기(20)의 전방으로 위치하여 메인 추진기(20)를 향하는 해양쓰레기를 차단할 수 있도록 한다. 이를 위해 도 5에 도시된 것처럼 수거로봇을 전면에서 바라봤을 때 범퍼 스탠드(50)의 경사연장부(530) 중 전측에 위치한 경사연장부(530)는 전방에서 바라봤을 때 메인 추진기(20)의 전면 중앙부를 경유하여 가로지른 형태로 형성된다. 나아가 범퍼 스탠드(50)의 경사연장부(530)와 지면지지부(540)가 만나는 부위는 도면과 같이 곡선으로 형성되어 본체 케이싱(10) 내부로 포집되지 않고 범퍼 스탠드(50)에 접촉하는 해양쓰레기가 걸린 채로 남아 있지 않고 외측으로 빗겨 나가도록 유도하게 된다. 상기 범퍼 스탠드(50)의 지면지지부(540)는 메인 추진기(20)보다 낮은 위치에 형성되어 상기 범퍼 스탠드(50)의 지면지지부(540)가 지면에 접촉하여 지지될 때 메인 추진기(20)는 지면에 접촉하지 않고 살짝 떠있는 상태가 된다. 이로써 지면으로부터 메인 추진기(20)를 보호할 수 있다. 상기 범퍼 스탠드(50)의 소재로는 본체 케이싱(10)에 대한 지지와 각종 충돌에도 손상되지 않는 충분한 강성을 가지면서 쉽게 부식되지 않도록 스테인리스 스틸이나 그와 상응하는 재질의 소재로 구비된다.

상기 감지모듈(60)은 협소지역 운항을 위하여 외부정보를 수집하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 감지모듈(60)은 도 21 내지 도 23에 도시된 것처럼 본체 케이싱(10) 천정부(110b)의 선단부 중간 지점에 형성된 장착홈(116)에 탑재되는 모듈 케이싱(610)에 3차원 맵 생성을 위한 스테레오 카메라(620), 상기 해양쓰레기 수거로봇이 향하고 있는 방향각을 계측하기 위한 방향각 센서(630), 상기 컨베이어(30)로 유입되는 해양쓰레기의 수거상태를 확인하기 위한 IP 카메라(640)가 설치된 형태로 모듈화된 장치이다. 상기 모듈 케이싱(610)의 전면 상부는 수직면을 기준으로 20도 이내의 상향 경사면(610a)으로 형성되며, 전면 하부에서 중앙부는 도 24에 도시된 것처럼 수직면을 기준으로 15도 이내의 하향 경사면(610b)으로 형성되고 모듈 케이싱(610)의 전면 중 중앙부의 좌편과 우편에 위치한 양측부는 도 25에 도시된 것처럼 수직면을 기준으로 20도 이상 절곡되어 전면 하부의 중앙부보다 더 하향하는 급하향 경사면(610c)으로 형성된다. 이로써 상기 모듈 케이싱(610)의 상향 경사면(610a), 하향 경사면(610b), 급하향 경사면(610c)에 각각 스테레오 카메라(620), 방향각 센서(630), IP 카메라(640)가 설치된다.

이로써 상기 스테레오 카메라(620)는 3차원 맵 생성을 위해 주로 수거로봇의 중앙 및 정면을 주시하면서 좌우반경 110도, 설정거리 4m 범위를 촬영하여 30fps의 영상 데이터를 생성하도록 한다. 여기서 라이다(650)가 추가로 설치될 수 있으며 상기 라이다(650)는 방향각 센서(630)와 같은 자리에 함께 설치될 수 있다. 라이다(650)의 경우 펄스 레이저를 이용한 거리 측정뿐만 아니라 정밀도와 해상도가 높아서 입체적인 상황인식까지 가능하다는 점에서 스테레오 카메라(620)와 함께 보다 정밀한 3차원 맵을 생성하는데 유리하다.

상기 방향각 센서(630)는 수거로봇의 좌표계와 일치하도록 정중앙에 위치하며 수거로봇의 3축 회전각도를 측정하면서 수거로봇이 향하고 있는 방향각을 주로 계측하게 된다. 나아가 상기 위치정보 및 방향정보를 보다 정밀하게 얻기 위하여 방향각 센서(630)와 함께 GPS 수신기(660a, 660b)가 더 설치된다. 여기서 주목할 점은 상기 GPS 수신기(660a, 660b)의 경우, 본체 케이싱(10)의 천정부(110b) 후단부에서 좌편과 우편에 이격을 두고 쌍을 이루어 설치되어 각각 좌표를 생성하도록 한다는 점에 있다. 이로써 GPS 수신기(660a, 660b) 한 쌍에서 생성된 두 개의 좌표를 근거로 수거로봇이 향하고 있는 현재 시점의 방향정보까지 실시간으로 정밀하게 생성할 수 있는 것이다. 한 쌍의 GPS 수신기(660a, 660b) 간 거리가 40cm 이상이면 수거로봇의 정지 상태에서도 충분한 수준의 방향정보를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

상기 IP 카메라(640)는 전방의 하방을 향하면서 해양쓰레기가 본체 케이싱(10)의 중앙부 이격공간(10a)으로 유입되면서 포집되는 상태와 포집된 해양쓰레기가 컨베이어(30)에 유입되는 수거상태를 확인하게 해준다. 상기 본체 케이싱(10)의 천정부(110b)의 선단부에는 감지모듈(60)에 포함된 형태로 IP 카메라(640)가 설치된다면 상기 본체 케이싱(10)의 천정부(110b) 후단부에는 도 6에 도시된 것처럼 후방 카메라(140)이 설치된다. 상기 후방 카메라(140)는 해양쓰레기가 컨베이어(30)에서 수집장치(40)의 그물망(420)으로 유입되는 상태를 확인할 수 있도록 해준다.

상기 모듈 케이싱(610)의 전면에는 상부와 하부를 좌우방향으로 가로지르는 경계라인(L1)이 형성되며 상기 경계라인(L1)을 중심으로 상측에 상향 경사면이 배치되고 하측에 하향 경사면과 급하향 경사면이 배치되어 상기 모듈 케이싱(610)의 전면에서 공기를 상하로 가르는 유선형 형상으로 이루어진다. 여기에 더해 상기 모듈 케이싱(610)의 전면은 중앙부를 제외한 좌측부와 우측부가 양측단으로 갈수록 후방으로 경사지게 형성되어 공기를 좌우로 가를 수 있도록 한다. 이같은 감지모듈(60)의 구성에 의해 스테레오 카메라(620), 방향각 센서(630), IP 카메라(640)가 하나의 모듈로 간단히 장착될 수 있고, 스테레오 카메라(620), 방향각 센서(630), IP 카메라(640)가 각각의 기능을 제대로 수행하기 위해 본체 케이싱(10)에서 최적의 위치에 위치하면서도 본체 케이싱(10)의 외부로 과도하게 돌출되지 않으며 공기의 저항을 줄일 수 있도록 유선형으로 형성되었다는 점에 주목할 수 있다.

상기 스테레오 카메라(620), 방향각 센서(630), IP 카메라(640)(또는 네트워크 카메라)가 하나의 모듈로 집약한 감지모듈(60)과 더불어 상기 본체 케이싱(10)에는 도시된 것처럼 외부와의 통신을 위한 통신용 안테나들이 설치되며 이같은 통신용 안테나는 외부로 노출되지 않도록 상기 본체 케이싱(10)의 측벽부(110a) 내부공간(110c)에 설치된다. 상기 통신용 안테나로는 도 10 및 도 11에 도시된 것처럼 본체 케이싱(10)의 좌편 측벽부(110a) 내부공간(110c)과 우편 측벽부(110a) 내부공간(110c) 중 적어도 한 곳에 설치된 메인 안테나(810)와, 운항 방향에 따른 통신 음영구역을 제거할 수 있도록 좌편 측벽부(110a) 내부공간(110c) 상부에서 전방과 후방, 우편 측벽부(110a) 내부공간(110c) 상부에서 전방과 후방에 추가로 배치된 서브 안테나(820)를 구비한다. 이처럼 메인 안테나(810)에 더해서 사방으로 배치된 서브 안테나(820)를 구비하게 되면 본체 케이싱(10) 외부로 길게 돌출되는 외부 안테나를 구비하지 않더라도 해수면에서 수거로봇의 자세에 따라 통신 음영구역이 발생하는 문제 없이 외부와 원활한 원거리 통신이 가능해진다. 상기 기판박스(830) 상단부에는 수거로봇의 동작을 원격으로 제어하기 위한 신호를 송수신하는 리모콘 통신 안테나(840)가 더 설치된다.

상기 서브 안테나(820)는 본체 케이싱(10)의 양편 측벽부(110a) 내부공간(110c)에서 전원공급 및 송수신 데이터 처리를 위한 기판을 내장하고 있는 납작한 사각 형태의 기판박스(830) 전단부와 후단부에 각각 설치되어 안테나 모듈(830M)을 이루도록 한다. 이처럼 기판박스(830) 전단부와 후단부에 각각 서브 안테나(820)가 설치되어 하나의 안테나 모듈(830M)을 이루도록 한 구성에 따르면 서브 안테나(820)와 기판박스(830)를 본체 케이싱(10)의 측벽부 (110a) 내부공간(110c)에 일일이 설치해야 하는 번거로움 없이 단번에 설치 가능하며 서브 안테나(820) 간 배치 거리를 맞추지 않아도 설정된 이격거리를 정확하게 맞출 수 있다는 장점이 있다. 나아가 도 26과 같이 본체 케이싱(10)의 양편 측벽부(110a) 상부에는 메인 안테나(810), 기판박스(830) 및 서브 안테나(820)로 이루어진 안테나 모듈(830M)을 측벽부(110a) 내부공간(110c)에 장착하고 분리하기 용이하도록 이들의 설치영역보다 더 넓은 면적을 갖는 측면 개구부(110d)가 형성되고 상기 측면 개구부(110d)를 개폐하기 위한 개폐패널(113)이 설치된다. 상기 기판박스(830) 상단부에는 상기 수거로봇의 동작을 제어하기 위한 리모콘 통신 안테나(840)가 더 설치된다. 상기 메인 안테나(810) 및 서브 안테나(820)의 경우 육상에 위치한 관리실과 통신을 위한 것이라면 상기 리모콘 통신 안테나(840)의 경우 인근에 위치한 리모트 콘트롤러와의 제어신호를 송수신하기 위한 용도로 활용된다는 점에서 차이가 있다.

상기 보조 추진장치(70)는 해양쓰레기의 원활한 포집을 위하여 본체 케이싱(10) 선단부 인근에 도달한 해수가 해양쓰레기와 함께 컨베이어(30)의 전단부를 향하여 이동하도록 흡입력을 발생시켜주는 역할을 한다. 이를 위해 상기 보조 추진장치(70)는 도 28 내지 도 31에 도시된 것처럼 덕트 케이싱(710), 보조 추진기(720), 측면 부력차단판(730), 하면 부력차단판(740) 및 지지 샤프트(750)로 이루어지며, 도 27에 도시된 것처럼 별도의 설치공간을 요구하는 대신 경사지게 설치된 컨베이어(30)의 하측에 활용하기 어려운 삼각 형상으로 남아 있는 삼각의 자투리 공간을 활용함으로써 수거로봇의 컴팩트한 구성에 기여할 수 있도록 하였음에 주목할 수 있다.

상기 보조 추진장치(70)에서 덕트 케이싱(710)은 컨베이어(30) 하측 인근에 대면하면서 전방에서 후방으로 상향 경사진 형태로 설치되고 해수 유입공(711a)이 형성된 전면 경사플레이트(711)와, 상기 전면 경사플레이트(711)의 후단부에 하측으로 수직하게 결합되고 해수 유출공(712a)이 형성된 후면 플레이트(712)로 이루어진다. 여기서 상기 전면 경사플레이트(711)는 다수의 해수 유입공(711a)이 형성된 망사형 플레이트로 구비되어 해수에 포함된 이물질들이 보조 추진기(720)로 향하지 않고 걸러맵록 한다.

상기 보조 추진장치(70)의 보조 추진기(720)는 덕트 케이싱(710)의 전면 경사플레이트(711) 및 후면 플레이트(712) 사이에 형성된 공간에 설치되어 본체 케이싱(10) 선단부 인근에 도달한 해수가 해양쓰레기와 함께 컨베이어(30)의 전단부를 향하여 이동하도록 흡입력을 발생시킨다. 상기 보조 추진기(720)의 경우 좌편과 우편 중 일편에서 길게 형성된 하나의 지지 샤프트(750)에 의해 편심 지지되어 공간에 떠 있는 상태가 되며 상기 지지 샤프트(750)는 일편에 위치한 측면 부력차단판(730)을 관통한 상태로 고정된다. 이처럼 보조 추진기(720)가 지지 샤프트(750)에 의해 지지되어 공간에 떠 있도록 한 구성에 따르면 하면 부력차단판(740)에 대한 간섭이 전혀 없으므로 하면 부력차단판(740)을 교체하기가 쉬워진다. 따라서 부력을 갖는 하면 부력차단판(740)의 교체를 통해 정밀하게 부력을 조절하는 것이 더 쉬워진다. 또한, 보조 추진기(720)가 하나의 지지 샤프트(750)만으로 편심 지지하도록 하여 더욱 단순한 구성을 구현할 수 있는 장점도 있다.

상기 보조 추진장치(70)에서 측면 부력차단판(730)은 삼각 형상을 갖고 덕트 케이싱(710)의 개방된 양측면을 차단하며 부력을 갖는 부력체로 구비된다. 상기 측면 부력차단판(730) 중 어느 하나는 앞서 설명된 것처럼 보조 추진기(720)를 지지하는 지지 샤프트(750)를 관통시켜 고정 및 지지하는 역할도 겸하게 된다. 상기 하면 부력차단판(740)은 덕트 케이싱(710)의 개방된 하면을 차단하며 측면 부력차단판(730)과 마찬가지로 부력을 갖는 부력체로 구비된다. 여기서 상기 하면 부력차단판(740)은 도면과 같이 단차를 두고 복수 적층된 형태로 구비되어 그 적층된 개수에 따라 부력을 조절할 수 있도록 한다. 이처럼 측면 부력차단판(730)과 하면 부력차단판(740)이 전면 경사플레이트(711) 및 후면 플레이트(712)와 같이 얇은 금속성 플레이트로 구비되지 않고 부력체로 구비된 구성에 따르면 해수면에서 보조 추진장치(70)의 설치로 인한 하중 부담을 줄이는데 큰 도움이 된다.

위와 같이 보조 추진장치(70)를 구비함에 따라 상기 본체 케이싱(10)의 선단부에서 중앙부 이격공간(10a)에는 도 27에 도시된 것처럼 해양쓰레기를 컨베이어(30)로 안내하면서 보조 추진장치(70)의 흡입력을 집중시킬 수 있도록 한 가이드부재(120)가 더 설치된다. 상기 가이드부재(120)는 본체 케이싱(10)의 선단부에서 중앙부 이격공간(10a)에 후측으로 상향 경사진 플레이트 형태로 설치되며, 그 후단부에 컨베이어(30)의 운반부재(14)가 통과하도록 허용하면서 해수에 대하여 보조 추진장치(70)에 의한 흡입력을 집중시킬 수 있도록 한 전측 관통홀(121)이 형성된다.

아래에서는 본 발명에 의한 해양쓰레기 수거로봇 운용 제어시스템과 해양쓰레기 수거로봇 운용방법에 대해 설명하기로 한다.

도 32는 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템의 구성도이며, 도 33은 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템을 기반으로 하는 해양쓰레기 수거로봇 운용방법의 흐름도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템은 해수면에서 운항하면서 부유하는 해양쓰레기를 수거하는 해양쓰레기 수거로봇과 상기 수거로봇을 육상에서 운용하기 위한 육상 제어장치로 이루어지며, 상기 육상 제어장치는 사용자 인터페이스부, 통신 관리부, 플랫폼 상태 확인부 및 관리자 인터페이스부를 구비하고, 상기 수거로봇은 원격제어모듈, 자율제어모듈, 플랫폼모니터링모듈, 통신모니터링모듈, 배터리모니터링모듈, 침수방지모듈을 구비한다.

이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템에 대해 상세히 설명한다.

상기 육상 제어장치에서 사용자 인터페이스부는, 상기 수거로봇의 위치와 맵를 매칭하여 표시하며, 수거로봇의 원격제어 모드와 자율제어 모드를 관리하고, 비상정지 및 복귀를 결정하며, 정보 관리를 담당한다. 상기 사용자 인터페이스부는 해양쓰레기 수거대상 지역을 사전에 확보된 맵과 함께 화면에 표시하며, 초기에는 수거로봇의 운항 전 위치와 맵을 매칭하고, 수거로봇인 운항을 시작하면 수거로봇의 운항 중 위치와 맵을 매칭하여 화면에 표시한다.

상기 사용자 인터페이스부는 사용자에 의해 원격제어 모드와 자율제어 모드 중 하나를 선택하게 된다. 사용자가 자율제어 모드를 선택하는 경우, 표시된 화면에 사용자가 입력도구에 의해 수거로봇이 운항할 지점을 입력하면 수거로봇이 경유할 경유점을 생성하며, 생성된 경유점을 2차원 좌표로 변환 및 연결하여 닫힌 면적으로 설정한다. 그러면 상기 수거로봇의 자율제어모듈이 닫힌 면적을 작업영역으로 하여 운항할 수 있는 상태가 된다.

상기 통신 관리부는 상기 수거로봇과의 무선통신을 관리한다. 무선통신은 가장 일반적인 프로토콜 세트 중 하나인 TCP/IP을 기반으로 한다.

상기 플랫폼 상태 확인부는 상기 수거로봇의 위치 및 방향, 구동장치 및 수거장치의 정상동작 여부를 표시한다. 또한, 상기 플랫폼 상태 확인부는 수거로봇의 플랫폼모니터링모듈로부터 보조 추진장치(70)의 정상 동작 여부에 대한 정보를 제공받아 표시한다. 상기 플랫폼 상태 확인부는 수거로봇의 본체 케이싱(10) 측벽부(110a) 내부공간(110c)에서 해수 감지센서가 해수를 감지하여 측정한 수위와 침수 여부를 표시하며, 배터리모니터링모듈이 생성하는 개별 배터리(850) 전압, 소모전류, 온도에 대한 정보도 표시한다. 상기 플랫폼 상태 확인부는 배터리모니터링모듈이 생성한 수거로봇의 배터리(850) 전압, 소모전류, 온도에 대한 정보를 표시한다.

상기 관리자 인터페이스부는 관리자를 위한 것으로 전술된 사용자 인터페이스부와 별도로 구비되며 사용자 인터페이스부와 마찬가지로 수거로봇의 원격제어 모드와 자율제어 모드를 관리하고, 비상정지 및 복귀를 결정하며, 정보 관리를 수행할 수 있다. 상기 관리자 인터페이스부의 경우 사용자 인터페이스부보다 높은 권한을 갖고 사용자 인터페이스부의 모든 기능을 수행할 수 있도록 한 것은 물론, 사용자 인터페이스부를 제어할 수 있는 관리자 기능도 추가된다.

한편, 상기 수거로봇의 원격제어모듈은, 상기 육상 제어장치로부터 받은 원격제어 명령에 따라 구동장치인 메인 추진기(20) 및 수거장치인 컨베이어(30)를 제어하기 위한 신호를 생성한다. 이로써 수거로봇이 원격제어 모드에 따라 작업영역을 운항하면서 해양쓰레기를 수거하게 된다.

상기 자율제어모듈은 육상 제어장치로부터 받은 자율제어 명령에 따라 구동장치 및 수거장치를 제어하기 위한 신호를 생성한다. 이로써 수거로봇이 자율제어 모드에 따라 작업영역을 운항하면서 해양쓰레기를 수거하게 된다. 상기 자율제어모듈은 상기 육상제어장치로부터 지정된 경유점으로 운항하기 위한 경유점 제어 알고리즘과 상기 수거로봇의 운항 중 장애물을 회피하기 위한 장애물 회피 알고리즘을 구비한다. 이로써 상기 자율제어모듈은 사용자 인터페이스부에서 설정한 닫힌 면적을 작업영역으로 하여 수거로봇이 작업영역을 전체적으로 운항하면서 해양쓰레기를 수거하도록 구동장치와 수거장치를 제어하게 된다.

여기서 상기 자율제어모듈은 수거로봇의 단면적을 기준으로 하여 작업영역을 전체적으로 운항하도록 제어한다. 이때 상기 자율제어모듈은 해양쓰레기에 대한 수거로봇의 수거효율을 높이기 위해 작업영역에서 한 번 지나간 지역은 다시 지나가지 않도록 제어한다. 그리고 수거로봇의 에너지 효율을 극대화하기 위해 수거로봇이 작업영역을 전체적으로 운항할 때 선회동작 횟수를 최소화하도록 제어한다.

예컨대, 상기 수거로봇이 운항하는 영역에 장애물만 없다면 상기 작업영역을 운항하면서 선회동작 횟수를 최소화할 수 있도록 작업영역의 중심부에서 출발하여 나선을 그리면서 작업영역의 둘레부까지 점진적으로 넓혀가는 형태로 운항하게 되면 급격한 선회동작 없이 작업영역을 운항할 수 있다. 만일 작업영역에 장애물이 존재하면 그 장애물들을 고려하여 운항 방향에 일부 변화를 주는 정도로 운항방향을 변경하면 된다. 나아가 상기 자율제어모듈은 수거로봇의 선단부에서 포집되는 해양쓰레기의 양을 고려하여 해양쓰레기 양이 증가할수록 그에 비례하여 보조 추진장치(70)의 흡입력을 높이도록 제어하는 역할도 수행한다.

상기 플랫폼모니터링모듈은, 상기 수거로봇의 위치 및 방향, 구동장치 및 수거장치의 정상동작 여부에 대한 정보를 생성한다. 나아가 상기 플랫폼모니터링모듈은 운항 지역의 3차원 맵을 주변정보로 생성한다. 여기서 3차원 맵 생성을 위해 수거로봇에 스테레오 카메라(620)와 라이다(650) 중 적어도 어느 하나가 설치되며, 바람직하게는 스테레오 카메라(620)와 라이다(650) 모두 설치되어 서로를 보완토록 하는 것이 좋다.

여기서, 상기 플랫폼모니터링모듈에서 위치정보 및 방향정보를 생성하기 위하여 수거로봇이 향하고 있는 방향각을 계측하는 방향각 센서(630)가 수거로봇의 선단부에서 전방을 향해 설치된다. 나아가 상기 위치정보 및 방향정보를 보다 정밀하게 생성하기 위하여 수거로봇에 방향각 센서(630)와 함께 GPS 수신기(660a, 660b)가 더 설치된다. 여기서 주목할 점은 상기 GPS 수신기(660a, 660b)는 수거로봇의 상면 후단부 좌편과 우편에 이격을 두고 쌍을 이루어 설치되어 각각 좌표를 생성하도록 한다는 점이다. 이로써 상기 플랫폼모니터링모듈에서 GPS 수신기(660a, 660b) 한 쌍에서 생성된 두 개의 좌표를 근거로 수거로봇이 향하고 있는 현재 시점의 방향정보까지 실시간으로 정밀하게 생성할 수 있는 것이다. 한 쌍의 GPS 수신기(660a, 660b) 간 거리는 40cm 이상이면 수거로봇의 정지 상태에서도 충분한 수준의 방향정보를 얻을 수 있는 것으로 확인되었다.

상기 플랫폼모니터링모듈에서 수거장치인 컨베이어(30)의 정상동작 여부에 대한 정보를 생성하기 위하여 수거로봇의 선단부에 해양쓰레기가 본체 케이싱(10)의 선단부에서 포집된 후 컨베이어(30)로 유입되는 상태를 촬영하는 IP 카메라(640)가 설치되고 상기 수거로봇의 후단부에는 해양쓰레기가 컨베이어(30)에서 그물망(420)으로 유입되는 상태를 촬영하는 후방 카메라(140)가 설치된다. 이들 IP 카메라(640)와 후방 카메라(140)가 생성한 영상정보들을 근거로 상기 플랫폼모니터링모듈이 수거장치인 컨베이어(30)의 정상 동작 여부를 판단한다.

상기 수거로봇의 플랫폼모니터링모듈은 보조 추진장치(70)에 대해서도 정상동작 여부에 대한 정보를 생성하여, 상기 육상제어장치의 플랫폼 상태 확인부가 상기 플랫폼모니터링모듈로부터 보조 추진장치(70)의 정상 동작 여부에 대한 정보를 제공받아 표시할 수 있도록 한다. 상기 보조 추진장치(70)의 정상 동작 여부 확인은 수거로봇의 선단부에 설치된 IP 카메라(640)가 생성하는 영상정보를 근거로 이루어질 수도 있고, 보조 추진장치(70)에 구비된 보조 추진기(720)로부터 피드백을 받아 이루어질 수도 있다. 이로써 육상제어장치의 플랫폼 상태 확인부가 플랫폼모니터링모듈로부터 보조 추진장치(70)의 정상 동작 여부에 대한 정보를 제공받아 더 표시할 수 있다.

상기 통신모니터링모듈은, 육상 제어장치와의 통신지연, 끊김, 연결에 대한 정보를 생성한다. 이와 관련하여 본 발명에 따른 수거로봇의 경우 통신지연, 끊김현상의 문제를 야기하는 음영구역을 최소화할 수 있도록 안테나 설계를 최적화하였다. 즉, 본체 케이싱(10)에 상기 육상 제어장치와의 통신을 위한 통신용 안테나가 설치되되 외부로 노출되어 돌출되지 않도록 상기 본체 케이싱(10)의 측벽부(110a) 내부공간(110c)에 설치되며, 좌편 측벽부(110a) 내부공간(110c)과 우편 측벽부(110a) 내부공간(110c) 중 적어도 한 곳에 설치된 메인 안테나(810)와, 운항 방향에 따른 통신 음역구역을 제거할 수 있도록 좌편 측벽부(110a) 내부공간(110c) 상부에서 전방과 후방, 우편 측벽부(110a) 내부공간(110c) 상부에서 전방과 후방에 추가 배치된 서브 안테나(820)를 구비한다. 이로써 작업영역에서 수거로봇의 운항으로 인한 음영구역 발생의 문제를 해소할 수 있다. 여기서 상기 서브 안테나(820)는 상기 본체 케이싱(10)의 측벽부(110a) 내부공간(110c)에서 전원공급 및 송수신 데이터 처리를 위한 기판을 내장하고 있는 납작한 사각 형태의 기판박스(830) 전단부와 후단부에 각각 설치되어 안테나 모듈을 이루도록 한다. 이로써 서브 안테나(820)와 기판박스(830)를 본체 케이싱(10)의 측벽부(110a) 내부공간(110c)에 일일이 설치해야 하는 번거로움 없이 단번에 설치 가능하며 서브 안테나(820) 간 배치 거리를 맞추지 않아도 설정된 이격거리를 정확하게 맞출 수 있다는 장점이 있다.

상기 배터리모니터링모듈은 수거로봇의 배터리(850) 전압, 소모전류, 온도에 대한 정보를 생성한다. 본 발명의 경우 저중심 균형을 위해 본체 케이싱(10)의 좌편 전측과 후측, 우편 전측과 후측에 설치된 각각의 배터리(850)에 대해 개별적으로 배터리(850) 전압, 소모전류, 온도에 대한 정보를 생성한다는 점에 주목할 수 있다.

상기 침수방지모듈은, 상기 수거로봇에서 해수 감지센서가 감지한 해수의 데이터를 근거로 측벽부(110a) 내부공간(110c)에서 해수의 수위가 일정 이상이면 배수펌프(130)를 동작시켜 해수를 배출하도록 한다. 여기서 배수펌프(130)가 동작을 시작하는 수위는 배터리(850)의 설치 높이보다 낮게 설정되어 배터리(850)의 침수를 방지할 수 있도록 한다.

한편, 전술된 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템 다수를 중앙 관리자 인터페이스부가 통합함으로써 보다 광범위한 규모의 수거로봇 광역 관리시스템을 구축하는 것이 가능하다. 중앙 관리자 인터페이스부는 여러 지역에 설치된 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템을 통해 각 지역에서 운용되는 수거로봇의 원격제어 모드와 자율제어 모드를 관리하고, 비상정지 및 복귀를 결정하며, 정보를 관리하는 중앙 통합적인 역할을 수행한다.

또한, 각 지역에 설치된 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템의 육상 제어장치로부터 운용 중인 해양쓰레기 수거로봇의 정보를 제공받아 저장하는 관리서버를 구비한다.

계속해서 전술된 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템을 기반으로 하여 이루어지는 해양쓰레기 수거로봇 운용방법에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 의한 해양쓰레기 수거로봇 운용방법은 도 33에 도시된 것처럼 운항 전 위치와 맵 매칭 및 표시단계(S01), 제어 모드 선택단계(S02), 경유점 생성단계(S03), 자율제어 명령 생성단계(S04), 자율제어 운항 및 수거작업 착수단계(S05), 원격제어 명령 생성단계(S06), 원격제어 운항 및 수거작업 착수(S07), 위치정보와 방향정보 생성단계(S08), 운항 중 위치와 맵 매칭 및 표시단계(S09), 구동장치 및 수거장치의 정상동작 여부 확인 및 표시단계(S10), 내부 수위 및 침수 여부 확인 및 표시단계(S13), 개별 배터리 상태 확인 및 표시단계(S12), 보조 추진장치의 정상동작 여부 확인 및 표시단계(S13), 수거로봇 복귀단계(S14)를 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 경유점 생성단계(S03), 자율제어 명령 생성단계(S04) 및 자율제어 운항 및 수거작업 착수단계(S05)는로 이루어지는 일련의 단계들은 앞선 제어 모드 선택단계(S02)에서 자율제어 모드를 선택하였을 때 진행되며, 상기 자율제어 명령 생성단계(S04), 자율제어 운항 및 수거작업 착수단계(S05), 원격제어 명령 생성단계(S06) 및 원격제어 운항 및 수거작업 착수(S07)로 이루어지는 일련의 단계들은 앞선 제어 모드 선택단계(S02)에서 원격제어 모드를 선택하였을 때 진행된다.

아래에서는 상기 각 단계들을 중심으로 설명한다.

상기 운항 전 위치와 맵 매칭 및 표시단계(S01)에서는 육상 제어장치의 사용자 인터페이스부에서 수거로봇의 운항 전 위치와 맵을 매칭하여 화면에 표시한다. 이로써 사용자가 해양쓰레기 수거를 위한 사전 현황을 시각적으로 명확히 파악할 수 있다.

상기 제어 모드 선택단계(S02)에서는 사용자가 해양쓰레기 수거를 위한 사전 현황을 파악한 후 사용자 인터페이스부에서 수거로봇에 대한 원격제어 모드와 자율제어 모드 중 어느 하나를 선택하게 된다. 사용자의 이같은 선택에 따라 수거로봇이 원격제어 모드에 의해 수동으로 운항 및 수거작업을 수행하거나 자율제어 모드에 의해 자동으로 운항 및 수거작업을 수행할 수 있게 된다.

만일 상기 사용자 인터페이스부에서 자율제어 모드를 선택하였다면 경유점 생성단계(S03), 자율제어 명령 생성단계(S04), 자율제어 운항 및 수거작업 착수단계(S05)가 순차적으로 진행된다.

상기 경유점 생성단계(S03)에서는 사용자 인터페이스부에서 수거로봇이 경유하기 위한 경유점을 생성하게 된다. 이를 위해 사용자 인터페이스부에서 수거로봇의 운항 전 위치와 맵이 매칭되어 화면에 표시된 상태에서, 사용자가 입력도구를 사용하여 수거로봇이 운항할 지점을 입력하면 수거로봇이 경유할 경유점을 생성하며, 생성된 경유점을 2차원 좌표로 변환하게 된다. 이어서 생성된 경유점을 2차원 좌표로 변환한 후 이들을 연결하여 닫힌 면적으로 설정한다.

상기 자율제어 명령 생성단계(S04)에서는 사용자 인터페이스부에서 수거로봇이 경유점을 경유하도록 자율제어 명령을 생성하여 무선통신을 통해 수거로봇에 전달한다. 이로써 수거로봇의 운항 시 전달받은 자율제어 명령에 따라 구동장치를 동작시켜 경유점을 경유하여 운항할 수 있게 된다.

상기 자율제어 운항 및 수거작업 착수단계(S05)에서는 수거로봇의 자율제어모듈이 상기 사용자 인터페이스부에서 전달받은 자율제어 명령에 따라 구동장치인 메인 추진기(20)를 동작시켜 경유점을 경유하여 운항하면서 해양쓰레기를 수거하는 작업에 착수하게 된다. 이처럼 전달받은 자율제어 명령에 따라 운항 시 상기 수거로봇의 자율제어모듈은 경유점으로 운항하기 위한 경유점 제어 알고리즘을 따라 운항하되, 장애물 회피 알고리즘을 적용하여 운항 중 장애물을 회피하도록 한다. 상기 수거로봇의 자율제어모듈은 상기 인터페이스부에서 설정한 닫힌 면적을 작업영역으로 하여 운항하면서 해양쓰레기를 수거하도록 구동장치인 메인 추진기(20)와 수거장치인 컨베이어(30)가 동작하도록 제어한다.

여기서 상기 자율제어모듈은 수거로봇이 자신의 단면적을 기준으로 하여 상기 작업영역을 전체적으로 운항하도록 제어하며, 해양쓰레기에 대한 수거로봇의 수거효율을 높이기 위해 작업영역에서 한 번 지나간 지역은 다시 지나가지 않도록 제어한다. 이때 상기 자율제어모듈은 수거로봇의 에너지 효율을 극대화하기 위해 수거로봇이 작업영역을 전체적으로 운항할 때 선회동작 횟수를 최소화하도록 제어하는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 수거로봇이 작업영역을 운항하면서 선회동작 횟수를 최소화할 수 있도록 작업영역의 중심부에서 출발하여 나선을 그리면서 작업영역의 둘레부까지 넓혀가는 형태로 운항하는 것을 기본값으로 하며, 장애물이 있는 경우 장애물을 회피하여 운항 방향에 부분적으로 변화를 주지만 나선을 그리면서 운항하는 기본틀은 그대로 유지하도록 제어한다.

만일 상기 사용자 인터페이스부에서 원격제어 모드를 선택하였다면 원격제어 명령 생성단계(S06), 원격제어 운항 및 수거작업 착수(S07)가 순차적으로 진행된다.

상기 원격제어 명령 생성단계(S06)에서는 사용자 인터페이스부에서 사용자의 입력에 의한 원격제어 명령을 생성하여 무선통신을 통해 수거로봇에 전달한다. 이로써 수거로봇의 운항 시 전달받은 원격제어 명령에 따라 구동장치를 동작시켜 운항할 수 있게 된다.

상기 원격제어 운항 및 수거작업 착수(S07)에서는 수거로봇의 원격제어모듈이 사용자 인터페이스부에서 전달받은 원격제어 명령에 따라 구동장치인 메인 추진기(20)를 동작시켜 운항하면서 해양쓰레기를 수거하는 작업에 착수하게 된다. 원격제어 모드의 경우 사용자가 사용자 인터페이스부를 통해 수시로 입력하여 원격제어 명령을 생성하게 된다.

상기 위치정보와 방향정보 생성단계(S08)에서는 상기 수거로봇의 플랫폼모니터링모듈에서 운항 중 위치정보와 방향정보를 생성하게 된다. 이를 위해 수거로봇에 전방을 향해 설치된 방향각 센서(630)가 수거로봇이 향하고 있는 방향각을 계측하여 정보를 생성한다. 나아가 상기 플랫폼모니터링모듈에서 위치정보 및 방향정보를 보다 정밀하게 생성하기 위하여 상기 수거로봇에 방향각 센서(630)와 함께 GPS 수신기(660a, 660b)가 더 설치되어 수거로봇의 좌표를 생성한다. 여기서 상기 GPS 수신기(660a, 660b)는 상기 수거로봇의 좌편과 우편에 이격을 두고 쌍을 이루어 설치되어 각각 좌표를 생성하도록 함으로써 상기 플랫폼모니터링모듈에서 GPS 수신기(660a, 660b) 한 쌍에서 생성된 좌표를 근거로 수거로봇이 향하고 있는 현재 시점의 방향정보까지 실시간 생성할 수 있도록 한다. 한 쌍의 GPS 수신기(660a, 660b) 간 거리는 40cm 이상이면 수거로봇의 정지 상태에서도 방향정보를 얻을 수 있는 것으로 확인되었다.

상기 운항 중 위치와 맵 매칭 및 표시단계(S09)에서는 전단계에서 수거로봇이 생성한 위치정보 및 방향정보에 근거하여 육상 제어장치의 사용자 인터페이스부에서 수거로봇의 운항 중 위치와 맵을 매칭하여 실시간으로 표시한다.

상기 구동장치 및 수거장치의 정상동작 여부 확인 및 표시단계(S10)에서는 상기 수거로봇의 플랫폼모니터링모듈에서 구동장치인 메인 추진기(20)와 수거장치인 컨베이어(30)의 정상동작 여부에 대한 정보를 생성한다. 메인 추진기(20)의 경우 전기회로의 피드백을 통해 회전속도 등의 정보를 얻을 수 있으므로 정상동작 여부를 쉽게 확인할 수 있으나, 컨베이어(30)의 경우 본체 케이싱(10)을 통해 포집된 해양쓰레기가 실제로 원활하게 수거되고 있는지에 대해 확인이 필요하다. 따라서 수거로봇의 본체 케이싱(10) 선단부에는 IP 카메라(640)가 설치되어 해양쓰레기가 본체 케이싱(10)의 선단부에서 포집된 후 수거장치인 컨베이어(30)로 유입되는 상태를 촬영하며, 상기 수거로봇의 본체 케이싱(10) 후단부에는 후방 카메라(140)가 설치되어 해양쓰레기가 수거장치인 컨베이어(30)에서 그물망(420)으로 유입되는 상태를 촬영하여 영상정보를 생성하고 이로부터 수거장치인 컨베이어(30)의 정상동작 여부를 확인할 수 있다. 수거로봇의 구동장치인 메인 추진기(20)와 수거장치인 컨베이어(30)의 정상동작 여부가 확인되었다면 육상 제어장치의 플랫폼 상태 확인부에서 이를 표시한다.

상기 내부 수위 및 침수 여부 확인 및 표시단계(S13)에서는 수거로봇의 본체 케이싱(10) 측벽부(110a) 내부공간(110c)에서 배수펌프(130)에 내장된 형태로 설치된 해수 감지센서가 침투한 해수를 감지하여 수위를 측정하고 측정된 수위가 상기 측벽부(110a) 내부공간(110c)에 설치된 전자기기보다 높으면 침수인 것으로 판단한다. 이렇게 측정된 수위와 침수 여부에 대한 정보는 수거로봇의 플랫폼모니터링모듈로부터 육상 제어장치의 플랫폼 상태 확인부로 제공되어 표시하게 된다.

한편, 수거로봇의 플랫폼모니터링모듈과 별도로 구비된 침수방지모듈은 해수 감지센서가 감지한 해수의 데이터를 근거로 측벽부(110a) 내부공간(110c)에서 해수의 수위가 일정 수위 이상이면 배수펌프(130)를 동작시켜 해수를 배출한다.

상기 개별 배터리 상태 확인 및 표시단계(S12)에서는 수거로봇의 배터리모니터링모듈이 본체 케이싱(10)의 좌편 전측과 후측, 우편 전측과 후측에 설치된 각각의 배터리(850)에 대해 개별적으로 배터리(850) 전압, 소모전류, 온도에 대한 정보를 생성하며, 육상 제어장치의 플랫폼 상태 확인부에서 배터리모니터링모듈로부터 정보를 제공받아 각각의 배터리(850)에 대해 전압, 소모전류, 온도를 표시한다. 상기 배터리(850) 네 개는 모두 측벽부(110a) 내부공간(110c) 하부에 동일 중량을 갖고 설치되어 본체 케이싱(10)의 저중심 균형을 유지시킬 수 있도록 한다.

상기 보조 추진장치의 정상동작 여부 확인 및 표시단계(S13)에서는 수거로봇의 플랫폼모니터링모듈이 보조 추진장치(70)에 대해서 정상동작 여부에 대한 정보를 생성하고, 육상제어장치의 플랫폼 상태 확인부는 플랫폼모니터링모듈로부터 보조 추진장치(70)의 정상동작 여부에 대한 정보를 제공받아 표시한다. 상기 보조 추진장치(70)의 경우에도 보조 추진기(720)의 전기회로의 피드백을 통해 회전속도 등의 정보를 얻을 수 있으므로 정상동작 여부를 쉽게 확인할 수 있다. 참고로 보조 추진장치(70)는 경사진 형태로 설치된 컨베이어(30)의 하측으로 남아 있는 삼각 형태의 자투리 공간에 설치되어 수거로봇의 본체 케이싱(10) 선단부 인근에 도달한 해수가 해양쓰레기와 함께 컨베이어(30)의 전단부를 향하여 이동하도록 흡입력을 발생시키는 역할을 한다.

또한, 전술된 단계들에 추가하여 무선통신을 관리하는 단계가 더 포함될 수 있다. 이 단계에서는 수거로봇의 통신모니터링모듈이 육상 제어장치와의 통신지연, 끊김, 연결에 대한 정보를 생성하며, 육상 제어장치의 통신관리부에서 상기 통신모니터링모듈에서 제공받은 정보를 근거로 무선통신이 정상적으로 이루어지는지 여부를 확인한다. 본 발명의 경우 수거 로봇과 육상 제어장치와의 통신을 위하여 수거로봇의 본체 케이싱(10) 측벽부(110a) 내부공간(110c)에 설치된 메인 안테나(810) 외에 운항 방향에 따른 통신 음역구역을 제거할 수 있도록 좌편 측벽부(110a) 내부공간(110c) 상부에서 전방과 후방, 우편 측벽부(110a) 내부공간(110c) 상부에서 전방과 후방에 각각 서브 안테나(820)를 추가 배치하여 송수신한다.

상기 수거로봇 복귀단계(S14)에서는 해양쓰레기 수거가 완료되면 수거로봇을 원위치 복귀시킨다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

10: 본체 케이싱 110a: 측벽부
110b: 천정부 120: 가이드부재
130: 배수펌프 20: 메인 추진기
30: 컨베이어 310: (컨베이어) 벨트
320: 장력 조절부 330: 운반부재
340: 유입가이드 40: 수집장치
410: 지지 어셈블리 420: 그물망
430: 지지링 440a: 상부 활대
440b: 하부 활대 450: 클램핑부재
460: 차단스틱 50: 범퍼 스탠드
510: 결합부 520: 횡당부
530: 경사연장부 540: 지면지지부
60: 감지모듈 610: 모듈 케이싱
620: 스테레오 카메라 630: 방향각 센서
640: IP 카메라 650: 라이다
660a, 660b: GPS 수신기 70: 보조 추진장치
710: 덕트 케이싱 720: 보조 추진기
730: 측면 부력차단판 740: 하면 부력차단판
750: 지지 샤프트 810: 메인 안테나
820: 서브 안테나 830: 기판박스
840: 리모콘 통신 안테나 850: 배터리

Claims (20)

1. 중앙부에 전후방향으로 관통하는 이격공간을 형성하며 그 이격공간을 사이에 두고 좌편과 우편에 각각 세워진 한 쌍의 측벽부와, 상기 한 쌍의 측벽부 상단부를 수평하게 연결하여 형성된 천정부로 이루어진 역 U자형의 본체 케이싱;
   상기 본체 케이싱에 설치되어 상기 본체 케이싱이 이동할 수 있도록 추진력을 제공하는 메인 추진기;
   상기 본체 케이싱의 중앙부 이격공간에 설치되어 해수면에 부유하는 해양쓰레기를 상기 본체 케이싱의 전방에서 후방으로 운반하는 컨베이어; 및
   상기 컨베이어의 후방에 설치되어 상기 컨베이어가 운반하는 해양쓰레기를 임시 저장하는 수집장치;를 포함하며,
   상기 컨베이어는 상기 본체 케이싱의 중앙부 이격공간에 전방에서 후방으로 상향 경사진 형태로 설치되고, 상기 컨베이어의 하측으로 남아 있는 삼각 형태의 자투리 공간에 상기 본체 케이싱 선단부 인근에 도달한 해수가 해양쓰레기와 함께 상기 컨베이어의 전단부를 향하여 이동하도록 흡입력을 발생시키는 보조 추진장치가 더 설치된 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보조 추진장치는, 상기 컨베이어 하측 인근에 대면하여 이격 설치될 수 있도록 경사진 전면을 갖고 해수의 유입 및 유출이 가능한 해수 유입공 및 해수 유출공이 형성된 덕트 케이싱과, 상기 덕트 케이싱의 내부에 설치되어 상기 본체 케이싱 선단부 인근에 도달한 해수가 해양쓰레기와 함께 상기 컨베이어의 전단부를 향하여 이동하도록 흡입력을 발생시키는 보조 추진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
3. 제2항에 있어서,
   상기 덕트 케이싱은 상기 컨베이어 하측 인근에 대면하도록 전방에서 후방으로 상향 경사진 형태로 설치되고 해수 유입공이 형성된 전면 경사플레이트, 상기 전면 경사플레이트의 후단부에 하측으로 수직하게 결합되고 해수 유출공이 형성된 후면 플레이트로 이루어지며,
   상기 전면 경사플레이트는 다수의 해수 유입공이 형성된 망사형 플레이트로 구비된 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
4. 제3항에 있어서,
   상기 보조 추진장치는 상기 덕트 케이싱의 개방된 양측면을 차단하는 한 쌍의 측면 부력차단판을 더 포함하며, 상기 측면 부력차단판은 부력을 갖는 부력체로 구비된 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
5. 제4항에 있어서,
   상기 보조 추진장치는 상기 덕트 케이싱의 개방된 하면을 차단하는 하면 부력차단판을 더 포함하며, 상기 하면 부력차단판은 부력을 갖는 부력체로 착탈 가능하도록 구비된 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
6. 제5항에 있어서,
   상기 하면 부력차단판은 단차를 두고 복수 적층된 형태로 구비되어 그 적층된 개수에 따라 부력을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
7. 제6항에 있어서,
   상기 보조 추진장치에서 보조 추진기는 좌편 및 우편 중 일편에서 길게 형성된 하나의 지지 샤프트에 의해 편심 지지되어 상기 하면 부력차단판에 대한 간섭 없이 공간에 떠 있도록 하며, 상기 지지 샤프트의 일단부는 일편에 위치하는 상기 측면 부력차단판을 관통한 상태로 고정되는 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
8. 제5항에 있어서,
   상기 본체 케이싱의 선단부에서 중앙부 이격공간에는 후측으로 상향 경사진 플레이트 형태의 가이드부재가 더 설치되어 해수와 함께 이동하는 해양쓰레기를 상기 컨베이어로 안내하는 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
9. 제5항에 있어서,
   상기 가이드부재의 후단부에는 상기 컨베이어 벨트에 설치되어 해수를 따라 이동하는 해양쓰레기를 걸러내어 운반시켜주는 플레이트 형상의 운반부재가 통과하도록 허용하면서 해수에 대하여 상기 보조 추진장치에 의한 흡입력을 집중시킬 수 있도록 한 전측 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
10. 제9항에 있어서,
    상기 컨베이어의 벨트에는 해수를 따라 이동하는 해양쓰레기를 걸러내어 컨베이어 벨트를 따라 운반시켜주는 다공성 플레이트 형상의 운반부재가 설치되며, 상기 운반부재는 컨베이어 벨트를 횡방향으로 가로질러 설치되되 상기 컨베이어 벨트의 길이방향으로 이격을 두고 다수 설치된 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
11. 제10항에 있어서,
    상기 운반부재는 상기 컨베이어 벨트를 횡방향으로 가로질러 밀착된 상태로 결합되는 밀착결합부, 상기 밀착결합부로부터 상부로 연장되되 다공성의 몸체를 갖고 연장되고 상기 컨베이어 벨트에 대하여 직교하게 세워진 상태에서 해양쓰레기를 걸러내서 운반시켜주는 직교운반부로 이루어진 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
12. 제11항에 있어서,
    상기 운반부재에서 직교운반부의 상단부는 상기 컨베이어 벨트의 이동방향을 향하여 상향 경사지게 절곡되어 해양쓰레기가 운반되는 중 이탈되지 않도록 억제하는 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
13. 제11항에 있어서,
    상기 컨베이어의 후단부 하측에서 후방으로 하향 경사지게 설치되어 상기 컨베이어 벨트를 따라 운반된 해양쓰레기가 상기 수집장치에 유입되도록 안내하는 유입가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
14. 제13항에 있어서,
    상기 유입가이드는 상기 운반부재와 대응하는 크기로 형성되어 상기 운반부재가 통과하도록 허용하는 후측 관통홀을 구비하여 상기 운반부재에 남아 있는 해양쓰레기가 상기 후측 관통홀 주변으로 걸러질 수 있도록 유도하는 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
15. 제14항에 있어서,
    상기 유입가이드의 좌측단부와 우측단부에는 상방으로 수직하게 형성된 이탈방지부를 구비하여 해양쓰레기의 측방향 이탈을 억제할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
16. 제10항에 있어서,
    상기 컨베이어는 상기 본체 케이싱의 이격공간 내에서 전단부의 전면에 벨트의 장력을 조절하기 위한 장력 조절부가 구비되며,
    상기 장력 조절부는 상기 컨베이어 측면에 형성된 슬라이드 장공을 따라 전후로 이동시키면서 컨베이어 벨트의 장력을 조절할 수 있도록 한 장력조절 레버와, 상기 장력조절 레버와 연동된 상태로 상기 컨베이어의 전단부 전면에 설치되어 컨베이어의 전방에서 렌치를 이용하여 컨베이어 벨트의 장력을 조절할 수 있도록 한 장력조절 너트로 구비되는 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 수거로봇;
    상기 수거로봇의 위치와 맵을 매칭하여 표시하며, 상기 수거로봇의 원격제어 모드와 자율제어 모드를 관리하고, 상기 수거로봇의 비상정지 및 복귀를 결정하며, 정보 관리를 할 수 있도록 한 사용자 인터페이스부 및 상기 수거로봇과의 무선통신을 관리하는 통신관리부를 구비한 육상 제어장치;
    를 포함하는 것을 특징을 하는 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템.
18. 제17항의 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템이 서로 다른 지역에 각각 설치되고,
    각 지역에 설치된 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템의 육상 제어장치를 통해 각 지역에서 운용되는 수거로봇의 원격제어 모드와 자율제어 모드를 관리하고, 비상정지 및 복귀를 결정하며, 정보 관리를 할 수 있도록 한 중앙 관리자 인터페이스부; 및
    각 지역에 설치된 해양쓰레기 수거로봇 운용제어시스템의 육상 제어장치로부터 운용 중인 해양쓰레기 수거로봇의 정보를 제공받아 저장하는 관리서버;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수거로봇 광역 관리시스템.
19. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 수거로봇에 대하여 원격제어 모드와 자율제어 모드 중 어느 한 모드로 운용하는 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇 운용방법.
20. 해수면에서 운항하면서 부유하는 해양쓰레기를 수거하는 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 수거로봇과 상기 수거로봇을 육상에서 운용하기 위한 육상 제어장치를 기반으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 해양쓰레기 수거로봇 운용방법.