KR102294365B1 - 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치 - Google Patents

무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치에 관한 것으로서, 무인 이동체인 드론을 활용하여 신속히 유출유를 탐색하고, 유출유의 탐색정보에 따라 방제 계획을 신속히 수립하는 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치에 관한 것이다. 이를 위해 해양 기름 유출사고에 따라 설정된 방제 탐색영역을 비행하면서 촬영된 유출유 탐색영상을 생성 및 전송하는 무인 이동체, 유출유 탐색영상에 기초하여 생성된 유출유 회수 경로를 따라 유출유를 회수하면서 기름과 해수를 비중에 의해 분리하는 유회수기, 유회수부와 착탈식으로 결합 고정되며, 유회수부에서 분리된 기름을 저장하는 회수유 저장부, 유출유 탐색영상에 기초하여 생성된 방제영역을 기초로 방제계획을 수립하며, 방제영역의 기름 회수 좌표정보, 기름 띄 패턴정보 및 해상 기상정보를 기초로 생성된 유출유 회수 경로를 따라 유회수기가 유출유를 회수하도록 제어명령을 생성하는 모선을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치가 개시된다.

Description

무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치{Spilled oil collecting apparatus}
본 발명은 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무인 이동체인 드론을 활용하여 신속히 유출유를 탐색하고, 유출유의 탐색정보에 따라 방제 계획을 신속히 수립하는 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치에 관한 것이다.
해양 오염사고 발생시 기름 유출 확산을 방지하기 위해서는 사고 현장에 신속히 도착하여 각종 장비를 통해 기름 유출 확산을 방지하고 유출된 기름을 회수하는 것이 필요하다. 이때, 바다라는 환경 특성 때문에 배를 타고 이동해야 하기 때문에 사고 현장에 신속히 도착하는 것이 어려우며, 더 나아가 신속한 유출유 회수를 위해 필요한 유출유의 확산 면적을 파악하거나 기름 띄의 성질을 파악하는 것이 어렵다.
또한, 선행특허문헌 KR 10-1857434에 개시된 오일 회수 장치는 비중에 의해 물과 기름을 분리하도록 하는 발명이 개시되어 있으나 이를 실제 바다에 투입하여 유출유를 회수하기 위한 장치로서는 아직 부족한 면이 있고 따라서 개량의 필요성이 대두된다.
대한민국 등록특허공보 10-1857434 대한민국 등록특허공보 10-1538668 대한민국 등록특허공보 10-1534620 대한민국 등록특허공보 10-1736381 대한민국 등록특허공보 10-1710613 대한민국 등록특허공보 10-1779376 대한민국 공개특허공보 10-2017-0138225 대한민국 등록특허공보 10-1857434 대한민국 등록특허공보 10-1921626 대한민국 등록특허공보 10-1930923 대한민국 공개특허공보 10-2019-0059081 대한민국 공개특허공보 10-2019-0076157
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 무인 이동체인 드론을 활용하여 신속히 유출유를 탐색하고, 유출유의 탐색정보에 따라 방제 계획을 신속히 수립할 수 있는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 해양 기름 유출사고에 따라 설정된 방제 탐색영역을 비행하면서 촬영된 유출유 탐색영상을 생성 및 전송하는 무인 이동체, 유출유 탐색영상에 기초하여 생성된 유출유 회수 경로를 따라 유출유를 회수하면서 기름과 해수를 비중에 의해 분리하는 유회수기, 유회수부와 착탈식으로 결합 고정되며, 유회수부에서 분리된 기름을 저장하는 회수유 저장부, 유출유 탐색영상에 기초하여 생성된 방제영역을 기초로 방제계획을 수립하며, 방제영역의 기름 회수 좌표정보, 기름 띄 패턴정보 및 해상 기상정보를 기초로 생성된 유출유 회수 경로를 따라 유회수기가 유출유를 회수하도록 제어명령을 생성하는 모선을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 유회수기는 유출유 회수 시작시에 개방 제어명령에 따라 유회수기의 전방 좌측이 개방되는 좌측 개방부, 및 개방 제어명령에 따라 좌측 개방부와 동기 연동되면서 유회수기의 전방 우측이 개방되는 우측 개방부를 포함하며,
좌측 개방부 및 우측 개방부는 유출유 회수 종료시에 닫힘 제어명령에 따라 동기 연동되어 닫히는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수한다.
또한, 유회수기는 좌측 개방부 및 우측 개방부의 개방에 따라 유회수기의 전방에서 유출유가 유입되는 유출유 유입부, 유출유 유입부를 통해 유입된 유출유를 비중에 의해 유수 분리하는 유수 분리부, 유수 분리부에 의해 분리된 기름을 배출하도록 유수 분리부의 하부면에 배치되며, 회수유 저장부와 착탈식으로 결합 고정되는 기름 배출부, 및 유수 분리부에 의해 분리된 물을 유회수기의 후방으로 배출하도록 배치되는 물 배출부를 포함한다.
또한, 유출유 유입부는 판별된 기름 띄 두께정보와 기름 띄 성질정보에 따라 해수면에 대해 상대적으로 높낮이가 변경됨으로써 유출유가 좌측 개방부 및 우측 개방부의 개방에 따라 효율적으로 유입되도록 한다.
또한, 유수 분리부는 몸체의 전방과 후방에 비해 중심영역의 폭이 넓어지도록 형성됨으로써 유출유 유입부와 물 배출부가 해수면을 기준으로 수평으로 배치되도록 이루어지고, 중심영역에 모인 유출유가 비중에 의해 물과 기름으로 유수 분리된다.
또한, 기름 배출부는 유수 분리부의 중심영역의 후방 하부면에 배치된다.
또한, 회수유 저장부는 저장된 기름의 수위를 감지하는 수위 센서부, 수위 센서부의 감지정보에 따라 회수유 저장부의 교체시기 정보를 생성하는 교체정보 생성부, 및 교체정보를 무인 이동체 또는 모선으로 전송하는 통신부를 포함한다.
또한, 모선은 교체정보의 수신에 따라 유회수기의 현재 위치로 이동하여 회수유 저장부를 교체하도록 운항정보를 생성한다.
또한, 모선은 무인 이동체간 또는 유회수기간 통신 가능 거리를 유지시키도록 거리 유지 제어정보를 지속적으로 송출함으로써 서로 간의 거리를 유지하도록 한다.
한편, 본 발명의 목적은 해양 기름 유출사고에 따라 방제 탐색영역을 무인 비행하도록 무인 이동체에 방제 탐색영역의 좌표를 설정하는 방제 탐색영역 설정부, 방제 탐색영역을 비행하면서 획득되는 유출유 탐색영상을 토대로 유출유를 탐색하는 유출유 탐색부, 유출유 탐색영상을 토대로 기름과 해수를 구분하여 유출유를 판별하는 유출유 판별부, 유출유 판별부의 정보에 기초하여 유출유 회수 경로를 탐색하는 방제 경로 탐색부, 탐색된 유출유 회수 경로를 따라 유출유를 회수하면서 기름과 해수를 비중에 의해 분리하는 유회수부, 및 유회수부와 착탈식으로 결합 고정되며, 유회수부에서 분리된 기름을 저장하는 회수유 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유출유 탐색 및 회수 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 유출유 판별부는 유출유 탐색영상을 토대로 기름의 유출 면적을 판별하고, 기름 유출 면적 및 유출 분포에 따라 방제영역을 구분 설정하는 기름 유출 면적 판별부, 기름 유출 면적 판별부에서 설정한 방제영역에 기초하여 기름 회수 좌표정보를 산출하는 기름 회수 좌표 산출부, 방제영역의 기름 띄 패턴정보를 획득하는 기름 띄 패턴 판별부, 방제영역의 기름 띄 성질을 판별하는 기름 띄 성질 판별부, 및 방제영역의 기름 띄 두께를 판별하는 기름 띄 두께 판별부를 포함한다.
또한, 방제 탐색영역의 해상 날씨, 풍향, 조류, 해류, 및 파고 중 적어도 하나 이상의 해상 기상정보를 획득하여 방제 경로 탐색부로 전송하는 해상 기상정보 획득부를 더 포함한다.
또한, 방제 경로 탐색부는 기름 회수 좌표정보, 기름 띄 패턴정보, 및 해상 기상정보를 기초로 유회수부의 유출유 회수 경로를 탐색하며,
유출유 회수 경로는 유회수부의 현재 위치를 고려하여 생성된 최초 유출유 회수 경로 좌표와 최후 유출유 회수 경로 좌표를 포함한다.
또한, 모선과 무인 이동체간 통신 가능 거리를 유지시키도록 거리 유지 제어정보를 지속적으로 무인 이동체로 송출함으로써 서로 간의 거리 정보를 탐색하는 거리 유지부를 더 포함하며,
방제 탐색영역 설정부는 거리 유지부의 거리정보에 따라 방제 탐색영역의 좌표를 설정한다.
또한, 무인 이동체는 모선과 주고 받은 정보를 유회수부에 전송하거나 유회수부와 주고 받은 정보를 모선에 전송하는 중계 기능을 수행한다.
또한, 기름 유출 면적 판별부의 방제영역 구분에 따라 복수로 설정된 방제영역의 방제계획 경로를 수립하며, 각각의 방제영역의 기름 회수 좌표정보, 기름 띄 패턴정보 및 해상 기상정보를 기초로 유회수부의 유출유 회수 경로를 복수로 탐색하도록 하는 방제계획 수립부를 더 포함한다.
또한, 유회수부의 유출유 회수 경로 복수 탐색은 복수로 설정된 방제영역 각각의 최초 유출유 회수 경로 좌표와 최후 유출유 회수 경로 좌표를 포함한 유출유 회수 경로 탐색이며,
방제계획 경로는 유회수부의 현재 위치를 고려하여 복수로 설정된 방제영역의 우선순위 방제 계획경로를 포함하며,
복수의 유출유 회수 경로 탐색은 우선순위 방제 계획경로를 고려하여 탐색된다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 무인 이동체인 드론을 활용하여 신속히 유출유를 탐색하고, 유출유의 탐색정보에 따라 방제 계획을 신속히 수립할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유출유 회수를 위한 드론, 유회수기, 회수유 저장부, 및 모선을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방제계획에 따라 유회수기가 가장 가까운 방제영역으로 진입하는 것을 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 방제계획에 따라 유회수기가 기름 띄 패턴을 고려하여 방제영역으로 진입하는 경로를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방제계획에 따라 유회수기가 기름 띄 패턴과 복수의 방제영역을 고려하여 각 방제영역으로 진입하는 경로를 도시한 도면이고,
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 유회수기를 도시한 도면이고,
도 8 내지 10은 본 발명의 일실시예에 따른 좌측 개방부 및 우측 개방부가 개방된 것을 도시한 도면이고,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 회수유 분리부가 탈착되어 유회수기의 몸체를 도시한 도면이고,
도 12 및 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 회수유 분리부를 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 유출유 회수 장치 또는 유출유 회수 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 무인 비행체(100), 유회수부 또는 유회수기(200), 회수유 저장부(300), 및 모선(400)으로 이루어진다.
무인 이동체(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 해양 오염영역 또는 유출유 방제영역(10)의 상공을 비행하면서 촬영된 유출유 탐색영상을 생성한다. 무인 이동체(100)는 드론으로 구체화될 수 있으며, 드론을 활용하여 해양 오염사고 현장으로 투입함으로써 신속히 방제 계획을 수립할 수 있다.
무인 이동체(100)에는 도면에는 도시되어 있지 않으나 분광 카메라부, 유출유 탐색부, 유출유 판별부, 방제 경로 탐색부 및 통신부를 포함할 수 있다.
분광 카메라부는 해양 오염영역 상공 비행시 제어신호에 따라 방제 탐색영역을 촬영한다. 방제 탐색영역은 무인 이동체(100)가 무인 비행으로 자동으로 비행할 수 있도록 좌표로 설정될 수 있다. 무인 이동체(100)는 방제 탐색영역을 비행하면서 해양사고로 인해 유출된 기름 오염지역을 신속히 탐색하고, 기름 유출을 판별하여 이를 모선(400)으로 전송한다.
유출유 탐색부는 영상 처리부를 포함하며, 분광 카메라부로부터 입력된 유출유 탐색영상을 토대로 방제 탐색영역에 존재하는 유출유를 탐색한다. 즉, 유출유 탐색부는 1차적으로 유출유 탐색영상으로부터 유출유가 존재하는지를 판별하고, 2차적으로는 후술하는 유출유 판별부가 좀 더 세부적으로 판별한다.
유출유 판별부는 유출유 탐색영상을 토대로 기름과 해수를 구분하고, 유출된 기름정보를 판별한다. 기름정보는 기름 유출 면적, 기름 띄 패턴, 기름 띄 성질, 및 기름 띄 두께 정보일 수 있다.
기름 유출 면적 판별부는 유출유 탐색영상을 토대로 기름의 유출 면적을 판별하고, 기름 유출 면적에 따라 방제영역을 구분 설정한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 기름 유출 면적 판별부는 기름 유출 면적 및 기름 유출 분포에 따라 방제영역을 제1,2,3,4 방제영역(10a,10b,10c,10d)으로 구분 구획 설정할 수 있다.
기름 회수 좌표 산출부는 기름 유출 면적 판별부에서 설정한 복수의 방제영역에 기초하여 유출유 회수 좌표정보를 산출한다. 즉, 제1,2,3,4 방제영역 (10a,10b,10c,10d)의 각각의 면적에 대한 회수 좌표를 산출하고, 더 나아가 각 면적에 대한 중심 좌표를 산출한다. 회수 좌표 및 중심 좌표에 따라 후술하는 유출유 회수 경로가 탐색된다.
기름 띄 패턴 판별부는 유출유 방제영역(10)의 기름 띄 패턴정보를 획득한다. 즉, 도 2와 같은 제1 실시예의 경우에는 유출된 기름이 모여 있는 경우이고, 도 3와 같은 제2 실시예의 경우에는 유출된 기름이 모여 있지 않고 흩어져 있는 경우이고, 도 4와 같은 제3 실시예의 경우에는 기름이 각각의 영역으로 구분되어 흩어져 있는 경우이다. 기름 띠 패턴 판별부는 이러한 기름 띄의 패턴을 판별한다. 유출유 회수 경로는 앞서 설명한 회수 좌표, 중심 좌표와 추가적으로 기름 띠 패턴에 따라 경로가 탐색되는 것이 바람직하다.
기름 띄 성질 판별부는 유출유 방제영역(10)의 기름 띄 성질을 판별한다. 기름 띄 성질은 유출된 기름이 고점도, 중점도 및 저점도 중 어떤 성질을 가지는지 이며, 판별된 기름 성질에 따라 후술하는 유회수기(200)의 유수 분리 방법이 필요에 따라 변경될 수 있다.
기름 띄 두께 판별부는 유출유 방제영역(10)의 기름 띄 두께를 판별한다. 판별된 기름 띄 두께에 따라 후술하는 유회수기(200)의 유출유 유입부(231)의 높이가 필요에 따라 변경될 수 있다.
방제 경로 탐색부는 상술한 기름 회수 좌표정보, 기름 띄 패턴정보, 및 해상 기상정보를 기초로 유출유 회수 경로를 탐색한다. 즉, 방제 경로 탐색부는 후술하는 유회수기(200)가 제1,2,3,4 방제영역(10a,10b,10c,10d) 내에서 유출유를 회수하기 위한 경로를 탐색 및 생성한다. 유출유 회수 경로는 최적 경로 탐색 또는 최단 경로 탐색으로 탐색될 수 있다. 최적 경로 탐색은 가장 빠른 시간 내에 유출된 기름을 회수하는 경로를 탐색하며, 최단 경로 탐색은 유회수기의 이동거리가 가장 짧도록 하는 경로를 탐색한다.
한편, 모선(400)은 방제계획 수립부를 포함한다. 방제계획 수립부는 상술한 기름 유출 면적 판별부의 제1,2,3,4 방제영역(10a,10b,10c,10d)의 구분에 따라 복수로 설정된 방제영역(10a,10b,10c,10d)의 방제계획 경로를 수립한다. 또한, 각각의 방제영역(10a,10b,10c,10d)의 기름 회수 좌표정보, 기름 띄 패턴정보 및 해상 기상정보를 기초로 유회수부의 유출유 회수 경로를 복수로 탐색하도록 방제 경로 탐색부에 제어신호를 전송한다.
한편, 유회수부의 유출유 회수 경로 복수 탐색은 복수로 설정된 방제영역(10a,10b,10c,10d) 각각의 최초 유출유 회수 경로 좌표와 최후 유출유 회수 경로 좌표를 포함한 유출유 회수 경로 탐색이다.
또한, 방제계획 경로는 유회수부의 현재 위치를 고려하여 복수로 설정된 방제영역(10a,10b,10c,10d)의 우선순위 방제 계획경로를 포함하며, 각 방제영역(10a,10b,10c,10d)의 유출유 회수 경로 탐색은 우선순위 방제 계획경로를 고려하여 탐색된다.
도 2를 참조하여 상술한 방제계획 경로의 제1 예를 설명하면, 방제계획 수립부는 유회수기(200)의 현재 위치와 방제영역(10a)을 고려하여 유회수기의 방제계획 경로를 탐색 및 설정한다. 즉, 도 2의 방제영역(10a)은 유출유가 일정 면적내에 모여 있기 때문에 유회수기가 어느 방향으로 방제영역에 진입하더라도 문제가 없다. 따라서 방제계획 수립부는 유회수기(200)의 헤딩방향에서 최단거리에 있는 최초 회수 좌표로 진입하도록 계획 경로를 생성한다.
도 3을 참고하여 상술한 방제계획 경로의 제2 예를 설명하면, 방제계획 수립부는 유회수기(200)의 현재 위치와 방제영역(10a) 및 더 나아가 기름 띄 패턴과 조류를 고려하여 유회수기의 방제계획 경로를 탐색 및 설정한다. 즉, 도 3의 방제영역(10a)은 기름 띄 패턴을 가지면서 일정 면적 내에 모여 있다. 따라서 방제계획 수립부는 유회수기(200)가 기름 띄 패턴으로 이루어진 유출유를 회수하기 쉽도록 유회수기의 헤딩방향으로부터 멀어진 최초 회수 좌표로 진입하도록 계획 경로를 생성한다.
도 4를 참고하여 상술한 방제계획 경로의 제3 예를 설명하면, 방제계획 수립부는 유회수기(200)의 현재 위치와 복수의 방제영역(10a,10b,10c,10d) 및 더 나아가 기름 띄 패턴과 조류를 고려하여 유회수기의 방제계획 경로를 탐색 및 설정한다. 즉, 도 4의 방제영역(10a,10b,10c,10d)은 복수로 구분 구획되어 있으며, 기름 띄 패턴을 가지면서 일정 면적 내에 모여 있다. 따라서 방제계획 수립부는 유회수기(200)의 현재 위치를 고려하여 복수로 설정된 방제영역(10a,10b,10c,10d)의 우선순위 방제 계획경로를 생성한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 방제계획 수립부는 가장 먼저 제4 방제영역(10d)의 최초 회수 좌표로 이동하도록 계획경로를 생성하며, 제4 방제영역(10d)의 최후 회수 좌표를 고려하여 제3 방제영역(10c)의 최초 회수 좌표로 이동하도록 계획경로를 생성한다. 이와 같은 원리로 유회수기의 방제계획 경로는 제1,2,3 우선순위 이동경로(13a,13b,13c)를 따라 이동하도록 생성된다.
한편, 복수의 유출유 회수 경로 탐색은 상술한 우선순위 방제 계획경로를 고려하여 각각의 방제영역에서 최적 또는 최단 경로가 탐색된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 제4 방제영역(10d)에서 제3 방제영역(10c)으로 제1 우선순위 이동경로(13a)를 따라 유회수기(200)가 이동하기 때문에 제3 방제영역(10c)의 유출유 회수 경로 탐색은 제1 우선순위 이동경로(13a)를 고려하여 최초 회수 좌표가 설정되고 이에 따라 최적 또는 최단 경로를 탐색하도록 하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 유출유의 기름 띄가 모여 있거나 흩어진 경우 또는 기름 띄가 패턴을 가지는 경우 각각 유출유 회수 경로 탐색 및 방제 계획경로의 탐색이 달라질 수 있다. 또한, 상술한 유출유 탐색부, 유출유 판별부, 방제 경로 탐색부는 상술한 바와 같이 무인 이동체(100)에 구비될 수도 있고 무인 이동체(100)의 성능 여부에 따라 모선(400)에 구비하도록 할 수 있다. 모선(400)에 구비하는 경우에 무인 이동체(100)는 촬영된 영상을 모선(400)으로 전송하면 된다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 유회수부 또는 유회수기(200)는 탐색된 방제 계획경로 및 유출유 회수 경로를 따라 유출유를 회수하면서 기름과 해수를 비중에 의해 분리한다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 유회수기(200)의 전방은 유출유 회수시에 제어명령에 따라 개방되는 좌측 개방부(221)와 우측 개방부(222)를 구비한다. 좌측 개방부 및 우측 개방부는 유출유 회수 시작시에 개방 제어명령에 따라 개방됨으로써 유출유가 전방으로부터 유입되도록 한다. 좌측 개방부 및 우측 개방부는 유출유 회수 종료시에 닫힘 제어명령에 따라 서로 동기 연동되어 닫힘으로써 유출유가 유입되지 않도록 한다. 개방 제어명령은 또한 좌측 개방부(221) 및 우측 개방부(222)의 개방 정도를 조정하도록 함으로써 유출유의 유입량을 조절할 수 있다. 유출유의 유입량이 필요 이상으로 많은 경우에는 비중에 의한 유수 분리가 원활하지 않을 수 있기 때문이다.
유회수기는 회수유 분리부(230)를 포함한다. 회수유 분리부의 몸체는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 몸체의 전방과 후방에 비해 중심영역의 폭이 넓어지도록 형성됨으로써 유출유 유입부와 물 배출부가 해수면을 기준으로 수평으로 배치되도록 이루어지고, 중심영역에 모인 유출유가 비중에 의해 물과 기름으로 유수 분리되도록 한다.
몸체의 유출유 유입부는 좌측 개방부 및 우측 개방부의 개방에 따라 유회수기의 전방에서부터 유출유가 유입되도록 배치 형성된다. 유수 분리부는 몸체의 중심영역에서 유출유 유입부를 통해 유입된 유출유를 비중에 의해 유수 분리한다. 기름 배출부는 유수 분리부에 의해 분리된 기름을 배출하도록 유수 분리부의 중심영역의 후방 하부면에 배치 형성되며, 회수유 저장부와 착탈식으로 결합 고정된다. 물 배출부는 유수 분리부에 의해 분리된 물을 유회수기의 후방으로 배출하도록 배치 형성된다.
유출유 유입부는 기름 띄 두께정보와 기름 띄 성질정보에 따라 해수면에 대해 상대적으로 높낮이가 변경됨으로써 유출유가 좌측 개방부 및 우측 개방부의 개방에 따라 효율적으로 유입되도록 할 수 있다. 즉, 기름 띄 두께가 얇은 경우에는 해수면에 대해 상대적으로 유출유 유입부가 덜 잠기도록 위치 조정되고, 기름 띄 두께가 두꺼운 경우에는 해수면에 대해 상대적으로 유출유 유입부가 더 잠기도록 위치 조정될 수 있다. 다만, 이러한 위치 조정은 조류와 파고 등 해상 기상정보도 고려하여 조정되는 것이 바람직하다.
회수유 저장부(300)는 유회수기(200)를 따라 부력에 의해 해수면을 떠다니며, 기름 배출부와 착탈식으로 결합 고정됨으로써 기름이 가득 찼으면 교체될 수 있다. 회수유 저장부(300)에는 회수된 기름의 양을 파악할 수 있는 수위 센서부가 배치되어 기름의 저장량에 따라 수위 정보를 생성하며, 만 수위가 된 경우 교체정보 생성부에서 수거 메시지를 생성하여 무인 이동체(100) 또는 모선(400)으로 전송하도록 한다.
모선(400)은 유출유 탐색영상에 기초하여 생성된 방제영역을 기초로 방제계획을 수립하며, 방제 계획경로 및 유출유 회수 경로를 따라 유회수기가 유출유를 회수하도록 제어명령을 생성한다. 모선(400)은 무인 이동체(100)로 방제 탐색영역을 설정하여 전송할 수 있으며, 무인 이동체(100)는 수신된 방제 탐색영역을 따라 비행하면서 영상을 촬영한다.
한편, 모선(400)에는 해상 기상정보 획득부와 거리 유지부가 구비될 수 있다. 해상 기상정보 획득부는 방제 탐색영역의 해상 날씨, 풍향, 조류, 해류, 및 파고 중 적어도 하나 이상의 해상 기상정보를 획득하며, 획득한 해상 기상정보를 방제계획 수립부 및 방제 경로 탐색부로 전송하여 경로 탐색시 참조하도록 한다.
거리 유지부는 모선과 무인 비행체 간 또는 모선과 유회수기 간 통신 가능 거리를 유지시키도록 거리 유지 제어정보를 지속적으로 송출함으로써 서로 간의 거리 정보를 탐색하고 적정 거리가 유지되도록 한다.
한편, 모선(400)에는 회수유 저장부가 복수로 구비되며, 회수유 저장부에서 전송된 수거 메시지에 따라 회수유 저장부를 언제라도 교체하도록 할 수 있다.
상술한 무인 이동체, 유회수기, 및 모선에는 각각의 프로토콜에 맞는 통신모듈이 탑재되어 원활한 정보 전송이 가능하도록 한다.
본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 본 발명의 구성요소는 본 발명의 설명의 편의를 위하여 설명하였을 뿐 여기에서 설명되지 아니한 구성요소가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 추가될 수 있다.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
10 : 해양 오염영역 또는 유출유 방제영역
10a : 제1 방제영역
10b : 제2 방제영역
10c : 제3 방제영역
10d : 제4 방제영역
11 : 기름 띄
12 : 해수
13a : 제1 우선순위 이동경로
13b : 제2 우선순위 이동경로
13c : 제3 우선순위 이동경로
100 : 무인 이동체 또는 드론
200 : 유회수부 또는 유회수기 또는 무인 유회수기
210 : 구동부
220 : 개방부
221 : 좌측 개방부
222 : 우측 개방부
230 : 회수유 분리부
231 : 유출유 유입부
232 : 유수 분리부
233 : 기름 배출부
234 : 물 배출부
300 : 회수유 저장부 또는 기름 저장부
400 : 모선

Claims (9)

  1. 해양 기름 유출사고에 따라 설정된 방제 탐색영역을 비행하면서 촬영된 유출유 탐색영상을 생성 및 전송하는 무인 이동체,
    상기 유출유 탐색영상에 기초하여 생성된 유출유 회수 경로를 따라 유출유를 회수하면서 기름과 해수를 비중에 의해 분리하는 유회수기,
    상기 유회수기와 착탈식으로 결합 고정되며, 상기 유회수기에서 분리된 기름을 저장하는 회수유 저장부,
    상기 유출유 탐색영상에 기초하여 생성된 방제영역을 기초로 방제계획을 수립하며, 상기 방제영역의 기름 회수 좌표정보, 기름 띄 패턴정보 및 해상 기상정보를 기초로 생성된 유출유 회수 경로를 따라 상기 유회수기가 유출유를 회수하도록 제어명령을 생성하는 모선을 포함하며,
    상기 모선은,
    무인 이동체 간 또는 유회수기 간 통신 가능 거리를 유지시키도록 거리 유지 제어정보를 지속적으로 송출함으로써 서로 간의 거리를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유회수기는,
    상기 유출유 회수 시작시에 개방 제어명령에 따라 유회수기의 전방 좌측이 개방되는 좌측 개방부, 및
    상기 개방 제어명령에 따라 상기 좌측 개방부와 동기 연동되면서 유회수기의 전방 우측이 개방되는 우측 개방부를 포함하며,
    상기 좌측 개방부 및 우측 개방부는 유출유 회수 종료시에 닫힘 제어명령에 따라 동기 연동되어 닫히는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유회수기는,
    상기 좌측 개방부 및 우측 개방부의 개방에 따라 상기 유회수기의 전방에서 유출유가 유입되는 유출유 유입부,
    상기 유출유 유입부를 통해 유입된 유출유를 비중에 의해 유수 분리하는 유수 분리부,
    상기 유수 분리부에 의해 분리된 기름을 배출하도록 상기 유수 분리부의 하부면에 배치되며, 상기 회수유 저장부와 착탈식으로 결합 고정되는 기름 배출부, 및
    상기 유수 분리부에 의해 분리된 물을 상기 유회수기의 후방으로 배출하도록 배치되는 물 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유출유 유입부는,
    판별된 기름 띄 두께정보와 기름 띄 성질정보에 따라 해수면에 대해 상대적으로 높낮이가 변경됨으로써 상기 유출유가 상기 좌측 개방부 및 우측 개방부의 개방에 따라 효율적으로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 유수 분리부는,
    몸체의 전방과 후방에 비해 중심영역의 폭이 넓어지도록 형성됨으로써 상기 유출유 유입부와 물 배출부가 해수면을 기준으로 수평으로 배치되도록 이루어지고, 상기 중심영역에 모인 유출유가 비중에 의해 물과 기름으로 유수 분리되는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기름 배출부는,
    상기 유수 분리부의 중심영역의 후방 하부면에 배치되는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 회수유 저장부는,
    저장된 기름의 수위를 감지하는 수위 센서부,
    상기 수위 센서부의 감지정보에 따라 상기 회수유 저장부의 교체시기 정보를 생성하는 교체정보 생성부, 및
    상기 교체정보를 무인 이동체 또는 모선으로 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 모선은,
    상기 교체정보의 수신에 따라 상기 유회수기의 현재 위치로 이동하여 회수유 저장부를 교체하도록 운항정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와 연동되어 유출유를 회수하는 유출유 회수 장치.
  9. 삭제
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