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KR20250018628A - 수중 이물질 제거 장치 및 그 방법 - Google Patents

수중 이물질 제거 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR20250018628A
KR20250018628A KR1020230099455A KR20230099455A KR20250018628A KR 20250018628 A KR20250018628 A KR 20250018628A KR 1020230099455 A KR1020230099455 A KR 1020230099455A KR 20230099455 A KR20230099455 A KR 20230099455A KR 20250018628 A KR20250018628 A KR 20250018628A
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heating cutting
foreign matter
removal device
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홍영진
최재연
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한국로봇융합연구원
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Abstract

수중에서 구조물에 있는 이물질을 제거하는 제거 장치 및 제거 방법이 개시된다. 본 명세서에서 개시되는 발명은 열을 이용하여 구조물에 있는 이물질을 제거하여, 이물질을 효율적으로 제거하며 구조물의 손상을 최소화할 수 있다.

Description

수중 이물질 제거 장치 및 그 방법{Foreign object removal device in underwater and method using them}
장치 및 이를 이용하여 이물질을 제거하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 이물질을 열커팅하여 구조물을 보호하며 이물질을 제거할 수 있는 수중 이물질 제거 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
선박은 사람이나 물건을 물 위에서 운송할 수 있는 교통 수단을 의미한다. 인류의 발전으로 항공기, 자동차 등을 이용하여 운송을 하나, 선박은 물의 부력을 이용하여 운송을 하므로 무거운 물건을 보다 효율적으로 운송할 수 있다. 따라서 기술이 발전됨에도 선박은 더욱 널리 활용되고 있다.
선박은 엔진, 터빈 등을 활용하여 프로펠러의 회전을 발생하고, 프로펠러의 회전으로 바다 내에서 추진력이 발생되어 이동될 수 있다.
그러나 바다는 다양한 생물 및 다양한 부유물이 공존하는 장소이므로, 바다에 노출된 프로펠러에는 생물, 부유물, 이물질 등이 고정되는 문제가 발생된다. 특히, 바다에 있는 로프, 끈, 천 등 다양한 물체가 프로펠러의 회전에 따라 회전되어 프로펠러에 감겨 프로펠러의 움직임을 방해하는 경우가 빈번하다. 이를 해결하기 위하여 프로펠러의 이물질을 제거하는 제거 장치가 활용된다.
프로펠러에 이물질을 제거하는 제거 장치는 다양한 종류를 가진다.
일례로 종래의 기술인 국내 특허 출원번호 2019-0103044와 같은 경우 프로펠러 그 자체를 개조하여 프로펠러의 동작에 따라 이물질을 제거하고, 국내 특허 출원번호 2022-0146288와 같이 별도의 수중에서 움직이는 로봇을 활용하여 이물질을 제거한다.
그러나 프로펠러 그 자체를 활용하는 기술의 경우, 이물질 제거의 효율이 높지 않으며, 이물질을 제거하는 프로펠러 자체가 이물질을 제거하기 위하여 추가된 구성으로 인하여 손상되는 경우가 발생된다.
또한, 별도의 로봇을 활용하는 경우 프로펠러의 이물질을 물리적으로 제거하는데 이때 프로펠러 자체를 손상시키기도 한다.
국내 특허 출원번호 10-2019-0103044, 2020.09.22 공개 국내 특허 출원번호 10-2022-0146288, 2023.03.30 공개
일 실시예에 의한 본 발명은 전술한 문제점을 해결한 것으로 선박의 구조물(프로펠러)에 고정되는 이물질을 구조물의 손상없이 효율적으로 제거할 수 있는 수중 이물질 제거 장치 및 수중 이물질 제거 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
일 실시예에 의한 본 발명인 선박 구조물 내 이물질을 제거하는 수중 이물질 제거 장치는 설정된 방향으로 이동될 수 있는 암부, 전원을 인가하는 전원부 및 상기 암부의 일측에 위치되어 상기 암부의 움직임에 따라 움직여 선박의 이물질과 맞닿으며, 상기 전원부로부터 전원이 공급되면 열을 형성하여 상기 이물질을 열커팅하는 발열커팅부를 포함할 수 있다.
상기 암부는 일측이 개방된 배치홈이 형성되며, 상기 발열커팅부는 상기 배치홈에 위치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 암부는 상기 배치홈을 사이에 두고 대칭되는 형상으로 형성되고, 상기 배치홈의 크기가 변형될 수 있으며, 상기 발열커팅부는 상기 암부의 대칭되는 부분에 연결되며, 플렉시블하게 형성되어 상기 암부의 움직임에 따라 변형될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 발열커팅부의 세로길이는 상기 배치홈의 세로길이보다 적어도 짧지 않은 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 발열커팅부는 제1발열커팅부 및 제2발열커팅부로 구성되며 제1발열커팅부의 일면과 상기 제2발열커팅부의 타면이 전부 맞닿지 않도록 상기 암부에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 발열커팅부를 커버하며 배치되는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 커버는 상기 암부의 일측과 타측으로 이동 가능하게 형성되어 타측으로 이동되면 상기 발열커팅부를 상기 암부의 일측에서 노출시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 암부에는 상기 배치홈의 개방된 방향을 따라서 신호를 송신하는 송신부와 반사된 신호를 수신하는 수신부가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 수신부에 수신된 신호와 기설정된 기준신호를 비교하여 이물질 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어부에 기설정된 기준신호는 상기 송신부가 송신한 신호에서 추출된 기준값에서 설정된 오차값을 연산하여 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 의한 본 발명인 수중 이물질 제거 방법은 제어부가 신호를 구조물(10)로 송신하는 송신부와 반사된 신호를 받는 수신부를 이용하여 선박 구조물의 이물질 여부를 확인하는 확인단계, 암부를 상기 구조물과 방향으로 이동시키는 이동단계, 상기 암부에 위치된 발열커팅부에 열을 인가하여 열을 발생하는 예열단계 및 상기 암부를 이동시켜 상기 발열커팅부를 이용하여 상기 구조물에 위치된 이물질을 열커팅하는 열커팅단계를 포함할 수 있다.
상기 예열단계 전 상기 암부를 폐쇄하는 커버를 제거하는 커버제거단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 열커팅단계 후, 상기 제어부가 상기 송신부와 수신부를 이용하여 수신된 신호를 이용하여 상기 구조물이 제거되는지를 확인하는 재확인단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
전술한 본 발명에 의하면 발열커팅부를 이용하여 열커팅으로 이물질을 제거하므로 구조물이 손상없이 이물질을 쉽게 제거할 수 있으며, 송신부, 수신부를 이용하여 구조물에 이물질이 제대로 제거되었는지 아닌지를 정확하게 파악할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 본 발명인 수중 이물질 제거 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 본 발명의 발열커팅부의 세로길이와 암부의 세로길이를 대비하여 도시한 것이다.
도 3에서 (a)는 배치홈에 이물질이 감겨진 구조물이 위치되지 않은 경우에 발열커팅부의 상태를 도시한 것이며, (b)는 배치홈에 이물질이 감겨진 구조물이 위치된 경우의 발열커팅부의 상태를 도시한 것이다.
도 4에서 (a)는 커버에 감싸진 암부의 단면을 도시한 것이며, (b)는 커버의 이동으로 인하여 암부가 노출된 상태 및 일부 암부와 커버의 부분을 확대 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 송신부의 신호의 세기, 구조물에 이물질이 감겨진 경우와 그렇지 않은 경우에 수신부에 수신되는 신호의 세기를 비교하여 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 수중 이물질 제거 장치를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 수중 이물질 제거 방법의 순서도이다.
이하, 본 발명의 일실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
이하에서 본 발명에서 설명되는 수중 이물질 제거 장치는 수중 내 움직일 수 있는 로봇의 암 부분만을 확대하여 도시하였다. 본 발명의 수중 이물질 제거 장치는 로봇, AUV 등 수중에서 자동으로 움직일 수 있는 장치의 일부 구성이면 문제되지 않을 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 본 발명인 수중 이물질 제거 장치의 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 수중 이물질 제거 장치는 암부(100), 발열커팅부(110), 전원부(115), 커버(120), 송신부(131), 수신부(132), 배치홈(160)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은제거부(190)를 추가로 포함할 수 있다.
이러한 구성으로 형성되는 일 실시예에 의한 본 발명은 구조물(10)에 고정되는 이물질(20)을 안전하게 제거할 수 있다.
여기서, 구조물(10)은 프로펠러와 같이 선박의 일부 구성으로 철, 스테인레스 등과 같이 금속 소재인 열에 강한 재질로 형성되며, 이물질(20)은 로프, 끈, 천 등으로 열이 가해지면 열에 의하여 커팅될 수 있는 소재로 제조될 수 있다. 본 발명은 열을 이용하여 이물질(20)을 커팅하여 구조물(10)에서 이물질(20)을 제거할 수 있다. 그러므로 열이 구조물(10)에 닿게 된다 하여도, 구조물(10)의 손상이 발생되지 않을 수 있다.
암부(100)는 본 발명의 뼈대가 되는 구성이다. 암부(100)는 로봇암의 형상으로 형성될 수 있다. 암부(100)는 견고한 재질로 제조되며, 내부에 공간이 형성되어 각종 전자장치가 위치될 수 있다. 암부(100)는 단면이 'U'의 형상으로 형성될 수 있다. 암부(100)는 배치홈(160)을 기준으로 양측이 대칭되는 형상으로 형성될 수 있다. 그러므로 암부(100)는 구조물(10)의 양단을 그립하는 형태로 형성될 수 있다. 또한, 암부(100)는 암부(100)를 기준으로 다양한 구성들이 위치될 수 있다.
발열커팅부(110)는 암부(100)의 일측에 위치될 수 있다. 발열커팅부(110)는 배치홈(160)을 가로지르며 암부(100)에 고정될 수 있다. 발열커팅부(110)는 제1발열커팅부, 제2발열커팅부를 포함할 수 있다(제1, 제2는 구분을 위하여 지칭한 것임). 제1발열커팅부와 제2발열커팅부는 일례로 크로스되는 형태로 형성될 수 있다. 다만, 제1발열커팅부와 제2발열커팅부는 반드시 크로스되는 형태로 배치되는 것은 아니며, 모든 면이 맞닿으며 일치되도록 배치되지 않으면 문제되지 않을 수 있다.
즉, 제1발열커팅부가 I의 형상과 같이 배치되고, 제2발열커팅부가 I의 형상과 같이 배치되며, 제1발열커팅부의 일면 전체가 제2발열커팅부의 타면과 맞닿으며 배치되지 않으면 문제되지 않을 수 있다. 발열커팅부(110)는 전원부(115)의 동작에 따라 열을 발생할 수 있다.
따라서 이물질(20)이 있는 구조물(10)이 배치홈(160)에 위치되는 경우, 발열커팅부(110)의 열에 의하여 이물질(20)이 발열커팅부(110)와 맞닿게 되고, 그러므로 이물질(20)은 발열커팅부(110)에 의하여 열 커팅될 수 있다.
전원부(115)는 미도시된 로봇의 본체 또는 AUV의 본체에 위치되며, 신호에 따라 전원을 발열커팅부(110)에 공급하도록 할 수 있다. 그러므로 발열커팅부(110)는 가열되고, 맞닿게 되는 이물질(20)을 열 커팅 할 수 있다.
커버(120)는 암부(100)를 보호하는 역할을 할 수 있다. 따라서 암부(100)는 커버(120)로 인하여 외부에 노출되지 않을 수 있다. 커버(120)는 도면상 도시되어 있지 않으나, 실링재가 도포될 수 있다. 따라서 본 발명은 수중 내 있더라도 커버(120) 내로 물의 유입이 되는 것이 방지될 수 있다.
커버(120)는 도 1을 기준으로 암부(100)의 좌, 우를 따라 이동될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 커버(120)가 좌측(보다 정확하게는 좌상측)으로 이동되는 경우 암부(100)는 외부로 노출될 수 있다. 따라서 커버(120)는 암부(100), 발열커팅부(110)를 외부로부터 보호하면서 동시에 발열커팅부(110)가 수중 내 노출되는 시간을 최소화할 수 있다.
따라서 커버(120)는 전원부(115)가 동작되어 발열커팅부(110)가 설정된 온도가 될 때까지 물과 발열커팅부(110)의 접촉을 막을 수 있다. 커버(120)는 발열커팅부(110)가 설정된 온도 이상으로 되는 경우 도 1과 같이 암부(100)의 좌측으로 이동되어 발열커팅부(110)가 외부에 노출되도록 할 수 있다.
커버(120)는 메인커버(121), 텐션힌지부(122), 도어부(123)를 포함하는데, 커버(120)에 대한 설명은 후술하여 자세히 설명하도록 하겠다.
송신부(131)와 수신부(132)는 암부(100)에 위치되는데 그 위치는 발열커팅부(110)와 중첩되지 않는 위치일 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 송신부(131), 수신부(132)는 암부(100)에서 배치홈(160)에 의하여 개방된 부분을 향하여 배치될 수 있다.
송신부(131)는 설정된 대역의 신호를 송신하고, 수신부(132)는 반사된 신호를 수신할 수 있다. 여기서 송신부(131)가 송신하는 신호는 초음파일 수 있다. 송신부(131)와 수신부(132)는 제어부(150)와 연결되어 있으며, 수신부(132)에 수신되는 신호의 강도를 통하여 구조물(10)에 이물질(20)이 위치됨을 인지할 수 있다. 그러므로 본 발명은 구조물(10)에 이물질(20)이 위치되어 있는지 아닌지를 확인할 수 있으며, 이물질(20)이 제대로 제거되었는지, 아닌지를 정확하게 확인할 수 있다.
제어부(150)는 송신부(131), 수신부(132)와 연결되어 있으며, 미도시된 이동장치(커버(120)와 연결)와 연결되어 있을 수 있다. 제어부(150)는 송신부(131)를 동작하여 신호가 송신되도록 할 수 있고, 수신부(132)에 수신된 신호의 세기 등을 확인할 수 있다. 또한, 미도시된 이동장치를 통하여 커버(120)가 이동되도록 할 수 있다. 제어부(150)의 동작은 후술하여 자세히 설명하도록 하겠다.
배치홈(160)은 암부(100)의 일측에 형성될 수 있다. 따라서 암부(100)가 "U"의 형상으로 형성될 수 있도록 하며, 발열커팅부(110), 송신부(131), 수신부(132) 등이 배치될 수 있는 공간을 형성할 수 있다.
제거부(190)는 커버(120)의 일측(도어부(123)의 반대측)에 형성될 수 있다. 제거부(190)는 미도시된 펌프와 연결될 수 있다. 제거부(190)는 커버(120)의 내외를 연통할 수 있다. 따라서 제거부(190)는 제어부(150)의 제어에 따라 동작되어 커버(120) 내에 위치된 물을 제거할 수 있다.
이러한 구성으로 형성되는 본 발명은 커버(120)가 동작되어 암부(100)를 노출하고, 배치홈(160)에 이물질(20)이 있는 구조물(10)이 배치되는 경우 송신부(131), 수신부(132)를 이용하여 이물질(20) 여부를 확인하고, 발열커팅부(110)를 이용하여 이물질(20)을 제거할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 본 발명의 발열커팅부의 세로길이와 암부의 세로길이를 대비하여 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 발열커팅부(110)의 세로길이(l1)는 암부(100)의 세로길이(l2)보다 더 길게 형성될 수 있다. 여기서 암부(100)의 세로길이(l2)는 배치홈(160)의 세로길이(l2)일 수 있다. 그러므로 발열커팅부(110)가 암부(100)의 배치홈(160)의 세로방향(l2)을 따라서 배치되는 경우 발열커팅부(110)는 텐션이 유지된 상태가 아닌 상태로 배치될 수 있다.
한편, 암부(100)는 관절 등으로 구성되어 도 2를 기준으로 세로길이(l2)가 길어지도록 형성될 수 있다. 그러므로 다양한 단면 직경을 가지는 이물질(20)이 있는 구조물(10)은 암부(100)의 배치홈(160)에 배치될 수 있다. 한편, 발열커팅부(110)는 암부(100)의 세로길이(l2)가 길어진다 하여도 암부(100)의 세로길이(l2)보다는 항상 긴 세로길이(l1)를 가질 수 있다.
도 3에서 (a)는 배치홈에 이물질이 감겨진 구조물이 위치되지 않은 경우에 발열커팅부의 상태를 도시한 것이며, (b)는 배치홈에 이물질이 감겨진 구조물이 위치된 경우의 발열커팅부의 상태를 도시한 것이다.
도 2를 통하여 설명한 바와 같이 발열커팅부(110)의 세로길이(l1)는 항상 암부(100)의 세로길이(l2)보다 길게 형성된다. 그러므로 발열커팅부(110)가 제1발열커팅부, 제2발열커팅부로 구성되고, 상호 'X'의 형상으로 암부(100)의 배치홈(160)에 위치되도 여유가 있을 수 있다.
따라서 도 3에서 (a)에 도시된 바와 같이 발열커팅부(110)는 여유있는 길이를 가지며 위치될 수 있다. 그러므로 도 3에서 (b)에 도시된 바와 같이, 이물질(20)이 있는 구조물(10)이 암부(100)의 배치홈(160)에 배치되는 경우 발열커팅부(110)의 길이로 인하여 발열커팅부(110)는 이물질(20)을 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 그러므로 발열커팅부(110)는 일점에서 이물질(20)을 열커팅하지 않고, 넓은 범위에서 이물질(20)과 맞닿아 이물질(20)을 열커팅할 수 있다. 따라서 이물질(20)은 효율적으로 제거될 수 있다.
한편, 발열커팅부(110)로 인하여 이물질(20)이 있는 구조물(10)은 발열커팅부(110)와 맞닿음으로 인하여 배치홈(160)의 특정한 위치에 위치될 수 있다. 따라서 구조물(10)은 배치홈(160)에 위치 시 송신부(131), 수신부(132)로부터 설정된 거리에 위치될 수 있다. 그러므로 송신부(131), 수신부(132)가 송신, 수신하는 신호로 인하여 이물질(20)은 그 유무가 정확히 측정될 수 있다.
도 4에서 (a)는 커버에 감싸진 암부의 단면을 도시한 것이며, (b)는 커버의 이동으로 인하여 암부가 노출된 상태 및 일부 암부와 커버의 부분을 확대 도시한 것이다.
본 발명은 도 4의 (a), (b)에서 확인될 수 있듯이 암부(100)가 커버(120)에 감싸여 질수도 있으며, 그렇지 않고 외부에 노출될 수 있다. 따라서 각 구성들은 보호됨과 동시에 발열커팅부(110)의 수중 노출 시간이 제어될 수 있다.
도 4의 (a)에서 확인될 수 있듯이, 본 발명의 암부(100), 발열커팅부(110), 송신부(131), 수신부(132)는 커버(120)에 의하여 감싸지며 위치될 수 있다. 커버(120)는 메인커버(121), 텐션힌지부(122), 도어부(123)를 포함할 수 있다. 또한, 가이드부(124)를 포함할 수 있다.
메인커버(121)는 암부(100)를 모두 감싸는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 도 4에서 (a)에 도시된 바와 같이 암부(100)의 좌측, 우측을 모두 감싸는 부분일 수 있다.
텐션힌지부(122)는 메인커버(121)의 일측에 형성될 수 있다. 텐션힌지부(122)는 도어부(123)와 메인커버(121)를 힌지 연결하는 부분일 수 있다. 텐션힌지부(122)는 텐션을 가지는 스프링 또는 탄성부로 구성되어 도어부(123)를 도 4의 (a)와 같은 위치로 유지되도록 할 수 있다.
도어부(123)는 두개의 피스로 구성되며, 일측이 각각 텐션힌지부(122)에 연결되고, 타측이 상호 중첩되는 형상으로 배치될 수 있다. 그러므로 커버(120)의 위치에 따라 암부(100)는 커버(120)에서 노출되거나 폐쇄될 수 있다.
커버(120)는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 길이방향을 따라서 돌출된 형상으로 형성된 가이드부(124)를 포함하고, 이 가이드부(124)는 암부(100)의 좌측에 길이방향을 따라 형성된 홈에 끼워질 수 있다. 커버(120)가 움직이기 전에는 커버(120)에 의하여 암부(100)가 폐쇄될 수 있다. 여기서 추가적으로 제거부(190)는 메인커버(121)를 연통하며 형성될 수 있다.
제어부(150)가 동작하여(미도시된 이동장치를 동작) 커버(120)를 도 4의 (a), (b)를 기준으로 좌측으로 이동시키면, 가이드부(124)에 의하여 직선으로 가이드되며 이동될 수 있다. 이때, 도어부(123)는 암부(100)의 우측 부분과 맞닿게 된다. 그러므로 메인커버(121)가 좌측으로 움직임에 따라 도어부(123)는 텐션힌지부(122)를 기준으로 회동되게 된다. 메인커버(121)의 이동 정도에 따라 도어부(123)의 회동 정도는 더욱 커지게 되고, 최종적으로 암부(100)는 커버(120)의 외측으로 노출될 수 있다.
따라서 본 발명은 필요한 경우 제거부(190)가 동작되어 커버(120) 내 위치된 물을 제거하고 도 4의 (a)의 상태에서 전원부(115)(도 1 참조)가 동작되어 발열커팅부(110)를 높은 온도로 만들고, 커버(120)가 도 4의 (b)의 상태가 되어 발열커팅부(110)가 외부에 노출되도록 할 수 있다.
한편, 발열커팅부(110)가 외부에 노출될 필요가 없으면 도 4의 (b)의 상태에서 (a)의 상태로 커버(120)가 암부(100)의 우측으로 이동되면 암부(100)는 커버에 감싸질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 송신부의 신호의 세기, 구조물에 이물질이 감겨진 경우와 그렇지 않은 경우에 수신부에 수신되는 신호의 세기를 비교하여 도시한 것이다.
송신부(131)는 신호(초음파)를 송신하고, 수신부(132)는 구조물(10) 또는 이물질(20)에 의하여 반사된 신호를 수신한다.
도 5에서 실선은 송신부(131)가 송신한 신호를 도시한 것이고, 점선은 구조물(10)에서 반사된 신호를 도시한 것이며, 일점쇄선은 이물질(20)에 의하여 반사된 신호를 도시한 것이다.
신호는 재질에 따라 흡수율이 다르다.
그러므로 금속 재질인 구조물(10)에서 반사되는 신호는 섬유재질인 이물질(20)에서 반사되는 신호보다 세기가 셀 것이다. 즉, 신호는 이물질(20)이 있는 경우 이물질(20)에 흡수되어 수신부(132)에 수신되는 신호의 세기는 도 5에서 일점쇄선으로 도시된 바와 같이 작아질 것이다.
본 발명은 이러한 특성을 이용하여, 이물질(20) 여부를 알 수 있다. 즉, 수신부(132)에서 점선으로 도시된 것과 같은 강도로 신호가 수신되는 경우 구조물(10)에 이물질(20)이 있지 않다고 판단하고, 일점쇄선으로 도시된 것과 같은 강도로 신호가 수신되는 경우 구조물(10)에 이물질(20)이 위치되어 있다고 판단할 수 있다.
즉, 수신부(132)에 점선과 같이 도시된 신호를 제어부(150)가 기준신호로 설정할 수 있다. 즉, 이러한 신호의 세기는 제어부(150)에 기준값으로 설정될 수 있다. 기준값은 송신부(131)가 송신한 신호의 세기에서 이물질(20)이 없는 구조물(10)에 반사되어 수신되는 수신부(132)의 신호의 세기에서 허용 가능한 오차값을 연산한 결과일 수 있다.
따라서 제어부(150)는 기준값에 기설정된 오차값을 연산한 값인 결과값보다 작은 값을 가지는 세기의 신호가 수신부(132)에 수신되면, 구조물에 이물질이 있다고 판단할 수 있다.
한편, 구조물(10)은 도 3의 (b)를 통하여 설명한 바와 같이 발열커팅부(110)로 인하여 암부(100)에 위치되는 위치가 설정될 수 있다. 따라서 송신부(131), 수신부(132)는 정확하게 구조물(10)에 이물질(20)이 있는지 없는지를 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 수중 이물질 제거 장치를 도시한 것이다.
다른 실시예에 의한 수중 이물질 제거 장치는 제1고정부(170), 제2고정부(180)를 포함할 수 있다. 일반적으로 구조물(10)은 금속 재질로 형성된다. 그리고 금속 재질의 자성은 이물질(20)이 있다 하여도 섬유 재질인 이물질(20)에 의하여 차단되지 않는다. 제1고정부(170), 제2고정부(180)는 전원부(115)(도 1 참조)에 의하여 전원이 공급되면 자력을 형성할 수 있다. 따라서 이물질(20)은 제1고정부(170) 또는 제2고정부(180)에 의하여 고정될 수 있다.
제1고정부(170)는 암부(100)에 위치되며 이물질(20)이 아닌 다른 부분에 고정이 필요한 경우 고정될 수 있으며, 제2고정부(180)는 발열커팅부(110)의 후측에 위치되어 구조물(10)이 암부(100)에 위치되는 경우, 자력을 통하여 구조물(10)을 고정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 수중 이물질 제거 방법의 순서도이다.
일 실시예에 의한 수중 이물질 제거 방법은 확인단계(S100), 이동단계(S200), 예열단계(S300), 열커팅단계(S400), 재확인단계(S600)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 의한 수중 이물질 제거 방법은 전술하여 설명한 일 실시예에 의한 수중 이물질 제거 장치를 이용하여 구조물(10)에 있는 이물질(20)을 제거할 수 있다.
확인단계(S100)는 송신부(131), 수신부(132)를 이용하여 구조물(10)의 이물질(20)이 있는지 여부를 판단하는 단계이다. 제어부(150)는 제어신호를 인가하여 송신부(131)를 동작하여 구조물(10) 방향으로 신호를 송신한다. 그리고 제어부(150)는 수신부(132)를 통하여 반사된 신호를 확인한다. 제어부(150)는 수신부(132)의 기준신호의 기준값에서 오차값을 뺀 결과값보다 수신부(132)에 수신된 신호의 세기(값)이 작으면 구조물(10)에 이물질(20)이 있다고 확인할 수 있다.
이동단계(S200)는 암부(100)의 배치홈(160)에 구조물(10)이 대응되도록 위치시키는 단계이다. 여기서, 이동단계(S200)와 동시에 커버제거단계(S500)가 수행될 수 있다.
커버제거단계(S500)는 암부(100)를 감싸는 커버(120)를 일방향으로 이동시켜 커버(120)를 제거하는 단계이다. 여기서 커버(120)는 도 4의 (a), (b)를 통하여 설명한 커버(120)로, 커버(120)를 일방향으로 이동하여 암부(100)를 노출하는 것일 수 있다.
한편, 커버제거단계(S500)가 수행되지 않고, 예열단계(S300)가 수행될 수 있다. 예열단계(S300)는 전원부(115)가 동작되어 발열커팅부(110)에 열을 발생하는 단계이다. 그러므로 발열커팅부(110)는 발열이 수행될 수 있다. 그후 커버제거단계(S500)가 수행될 수 있다.
여기서 커버제거단계(S500)의 수행 시간에 따라 이동단계(S200)는 의미가 약간 다를 수 있다.
커버제거단계(S500)와 동시에 이동단계(S200)가 수행되면, 이동단계(S200)는 암부(100)의 배치홈(160)에 구조물(10)을 위치시키는 것일 수 있다. 그렇지 않고 커버제거단계(S500)가 예열단계(S300) 이후에 동작되면, 이동단계(S200)는 암부(100)가 구조물(10)에 인접하여 위치되는 단계일 수 있다.
열커팅단계(S400)는 암부(100)를 이동시켜 발열커팅부(110)를 이용하여 구조물(10)에 위치된 이물질(20)을 열커팅하는 단계일 수 있다. 여기서 열커팅단계(S400)가 수행되어 발열커팅부(110)가 이물질(20)을 커팅하고, 구조물(10)에 닿게 된다 하여도 구조물(10)의 소재로 인하여 문제가 되지 않을 수 있다.
재확인단계(S600)는 송신부(131), 수신부(132)가 동작되어 암부(100)의 배치홈(160)에 위치된 구조물(10)에 이물질(20)이 제거되었는지 확인하는 단계이다. 여기서 송신부(131), 수신부(132)를 이용하는 방식은 전술한 도 5를 통하여 설명한 바와 유사할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 암부
110 : 발열커팅부
115 : 전원부
120 : 커버
121 : 메인커버
122 : 텐션힌지부
123 : 도어부
124 : 가이드부
131 : 송신부
132 : 수신부
150 : 제어부
160 : 배치홈
170 : 제1고정부
180 : 제2고정부
190 : 제거부

Claims (13)

  1. 선박 구조물 내 이물질을 제거하는 수중 이물질 제거 장치에 있어서,
    설정된 방향으로 이동될 수 있는 암부;
    전원을 인가하는 전원부; 및
    상기 암부의 일측에 위치되어 상기 암부의 움직임에 따라 움직여 선박의 이물질과 맞닿으며, 상기 전원부로부터 전원이 공급되면 열을 형성하여 상기 이물질을 열커팅하는 발열커팅부
    를 포함하는 수중 이물질 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 암부는
    일측이 개방된 배치홈이 형성되며,
    상기 발열커팅부는 상기 배치홈에 위치되는 것
    을 특징으로 하는 수중 이물질 제거 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 암부는
    상기 배치홈을 사이에 두고 대칭되는 형상으로 형성되고,
    상기 배치홈의 크기가 변형되도록 대칭되는 형상이 움직일 수 있으며,
    상기 발열커팅부는 상기 암부의 대칭되는 부분에 연결되며, 상기 암부의 움직임에 따라 변형될 수 있는 것
    을 특징으로 하는 수중 이물질 제거 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 발열커팅부의 세로길이는 상기 배치홈의 세로길이보다 적어도 짧지 않은 것
    을 특징으로 하는 수중 이물질 제거 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 발열커팅부는
    제1발열커팅부 및 제2발열커팅부로 구성되며 제1발열커팅부의 일면과 상기 제2발열커팅부의 타면이 전부 맞닿지 않도록 상기 암부에 연결되는 것
    을 특징으로 하는 수중 이물질 제거 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발열커팅부를 커버하며 배치되는 커버를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 수중 이물질 제거 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커버는
    상기 암부의 일측과 타측으로 이동 가능하게 형성되어
    타측으로 이동되면 상기 발열커팅부를 상기 암부의 일측에서 노출시키는 것
    을 특징으로 하는 수중 이물질 제거 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 암부에는
    상기 배치홈의 개방된 방향을 따라서 신호를 송신하는 송신부와 반사된 신호를 수신하는 수신부가 배치되는 것
    을 특징으로 하는 수중 이물질 제거 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수신부에 수신된 신호와 기설정된 기준신호를 비교하여 이물질 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 수중 이물질 제거 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부에 기설정된 기준신호는
    상기 구조물에 이물질이 없는 경우 상기 수신부에 수신된 신호의 세기의 값인 기준값에 기설정된 오차값을 연산하여 설정되는 것
    을 특징으로 하는 수중 이물질 제거 장치.
  11. 수중 이물질 제거 방법에 있어서,
    제어부가 신호를 구조물로 송신하는 송신부와 반사된 신호를 받는 수신부를 이용하여 구조물에 신호를 송신하고 수신하여 상기 구조물에 이물질 여부를 확인하는 확인단계;
    암부를 상기 구조물과 방향으로 이동시키는 이동단계;
    상기 암부에 위치된 발열커팅부에 열을 인가하여 열을 발생하는 예열단계; 및
    상기 암부를 이동시켜 상기 발열커팅부를 이용하여 상기 구조물에 위치된 이물질을 열커팅하는 열커팅단계
    를 포함하는 수중 이물질 제거 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 예열단계 전
    상기 암부를 폐쇄하는 커버를 제거하는 커버제거단계를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 수중 이물질 제거 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 열커팅단계 후,
    상기 제어부가 상기 송신부와 수신부를 이용하여 수신된 신호를 이용하여 상기 구조물이 제거되는지를 확인하는 재확인단계를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 수중 이물질 제거 방법.
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