KR102374823B1 - 해상지주를 활용한 4차산업혁명 해상주거관광생태통합 사물인터넷, 무인 로봇 양식장 - Google Patents
해상지주를 활용한 4차산업혁명 해상주거관광생태통합 사물인터넷, 무인 로봇 양식장 Download PDFInfo
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Abstract
일 실시예에 따른 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템은, 수면 상에 부유하도록 부력을 가지며, 해수의 유출입으로 부력을 조절하는 사물인터넷 기반의 부유식 구조물을 구성하는 부유 조정식 구조체; 상기 부유 조정식 구조체의 상부에 로봇 작업대가 설치되고, 상기 설치된 로봇 작업대를 이용하여 로봇의 작업이 가능한 이동식 로봇 운행 레일; 및 상기 부유 조정식 구조체의 하부에 설치되며, 상기 부유 조정식 구조물에 구성된 부유식 구조물의 제어를 통하여 해수의 유출입이 조절됨에 따라 승하강되는 양식장을 포함하고, 상기 양식장 시스템은, 통신 칩이 장착됨에 따라 구성된 통신 환경을 통하여 상기 양식장의 생태 환경을 자동으로 계측하고, 상기 양식장 시스템에 구성된 각각의 구성 요소와 데이터를 송수신하며, 상기 송수신된 데이터를 원격의 서버와 통신할 수 있다.
Description
아래의 설명은 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장에 관한 것이다.
해상에는 수많은 해상 양식장이 설치되어 있는데 대부분의 해상 양식장은 해저 바닥 고정식으로써 비교적 깊지 않은 해상에 설치되며, 양식장이 고정식으로써 태풍이나 적조등으로 인한 피해를 피해갈 수 없었다. 다시 말해서, 적조는 주로 수면에 가까운 표면에 형성되어 햇빛을 차단하면서 물속의 산소를 소비하여 양식되는 어폐류를 폐사시키는데, 해수면 깊은 곳으로 양식장을 내릴 수만 있다면 적조피해를 피해갈 수 있을 것이다. 마찬가지로 태풍에 의한 풍랑이 발생하는 경우에도 해표면에서는 크게 영향을 받지만 해수면 아래의 깊은 곳에서는 영향을 거의 받지 않아 태풍의 피해로부터도 피해갈 수 있을 것이다.
그렇지만 종래의 해양 양식장은 대부분 고정식으로써 해수면에 부유물체를 설치하고 그 부유물체에 가두리 양식장을 연결한 구조이므로 양식장을 해수면에 대해 위아래로 승하강 시킬 수가 없어서 적조피해 또는 태풍 피해로부터 피해갈 수가 없었다.
일례로, 한국공개특허 제10-2011-0004967호는 부유식 해상 태양광 발전시스템과 이를 이용한 해상 양식장에 관한 것으로, 해상에 부유식 구조물을 설치하고 상부에 태양광 발전 시스템을 구축하고, 수면아래 하부에 양식장 구조물을 설치하여 태양광 발전 시스템에서 얻어진 동력에 의해 양식장의 승하강이 가능하게 하고, 해조류 성장에 도움을 주기 위한 조명이 가능하도록 한 부유식 해상 태양광 발전시스템과 이를 이용한 해상 양식장이 개시되어 있다.
해상에 가변 고정 파일식 구조체 또는 기설치된 해상 풍력 발전기의 본체를 지주로 활용한 해저 조력 발전기와 상부 태양광 발전 시스템을 구축하고, 상대성 이론의 생체 활성화 파동인 솔페지오 432, 528, 963…Hz 음악 파동으로, 로봇 기반 전자동 부유 조정식 먹이순환 생태, 관광통합 해상양식 및 주거 펜션, 선탠, 스노클링 해저생태 부유 조정식 구조물을 설치하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템은, 수면 상에 부유하도록 부력을 가지며, 해수의 유출입으로 부력을 조절하는 사물인터넷 기반의 부유식 구조물을 구성하는 부유 조정식 구조체; 상기 부유 조정식 구조체의 상부에 로봇 작업대가 설치되고, 상기 설치된 로봇 작업대를 이용하여 로봇의 작업이 가능한 이동식 로봇 운행 레일; 및 상기 부유 조정식 구조체의 하부에 설치되며, 상기 부유 조정식 구조체에 구성된 부유식 구조물의 제어를 통하여 해수의 유출입이 조절됨에 따라 승강되는 양식장을 포함하고, 상기 양식장 시스템은, 통신 칩이 장착됨에 따라 구성된 통신 환경을 통하여 상기 양식장의 생태 환경을 자동으로 계측하고, 상기 양식장 시스템에 구성된 각각의 구성 요소와 데이터를 송수신하며, 상기 송수신된 데이터를 원격의 서버와 통신할 수 있다.
상기 양식장 시스템은, 상기 양식장 시스템에서 발생하는 정보를 모니터링함에 따라 획득된 모니터링 정보에 기초하여 상기 해수의 유출입으로 부력을 조절하기 위한 명령을 입력하여 부유식 구조물 또는 상기 로봇을 제어할 수 있다.
상기 부유 조정식 구조체는, 상기 부유 조정식 구조체에 구성된 부유식 구조물을 고정 결합되게 하는 연결 프레임을 포함하고, 상기 연결 프레임을 통하여 적어도 하나 이상의 부유식 구조물이 상호 연결된 형태로 구성될 수 있다.
상기 부유 조정식 구조체는, 상기 연결 프레임을 통하여 구성된 적어도 하나 이상의 부유식 구조물이 격자형 구조로 형성되는 것을 포함하고, 상기 형성된 격자형 구조의 부유식 구조물의 상하부에 탈착이 가능한 기둥 또는 벽체가 설치되고, 상기 설치된 기둥 또는 벽체에 연결하여 주거 시설과 동일한 또는 유사한 형태의 주거 공간의 구조의 조립이 가능할 수 있다.
상기 로봇은, 격자형 구조로 형성된 부유 조정식 구조체에 설치된 로봇 작업대에 기초하여 격자망 레일이 설치되는 것을 포함하고, 상기 양식장 시스템은, 상기 설치된 격자망 레일에 따라 상기 로봇이 운행됨에 따라 상기 로봇의 제어를 통하여 상기 부유 조정식 구조체의 하부에 설치된 양식장을 운영 및 관리할 수 있다.
상기 양식장 시스템은, 상기 부유식 구조물을 통하여 부력을 조절함에 따라 상기 양식장의 염분을 제거하여 담수화로 필터링하고, 상기 필터링된 담수화를 자력, 전기력 분해 방식을 이용하여 알칼리수, 파동수, 육각수를 포함하는 식수 및 양식수로 생성할 수 있다.
상기 양식장 시스템은, 상기 로봇을 통하여 상기 부유 조정식 구조체의 하부에 설치된 양식장의 먹이 순환을 관리시키고, 상기 양식장 또는 해상에 존재하는 미세조류를 이용하여 생성된 바이오 에너지를 획득할 수 있다.
상기 양식장 시스템은, 상기 부유 조정식 구조체의 상하부에 탈부착이 가능한 탈부착 덮개가 설치되고, 상기 설치된 탈부착 덮개를 통하여 상기 부유 조정식 구조체의 상부에 설치된 주거 공간의 구조 또는 상기 부유 조정식 구조체의 하부에 설치된 양식장을 개폐하는 것을 포함하고, 상기 주거 공간의 구조 또는 상기 양식장은 태풍, 쓰나미, 이상고온, 적조를 포함하는 해수면의 이상이 발생하였을 경우, 상기 부유 조정식 구조체에 구성된 부유식 구조물의 높이를 조절하거나, 상기 주거 공간 또는 상기 양식장의 이동이 가능할 수 있다.
상기 양식장 시스템은, 상기 부유 조정식 구조체의 상부에 풍력 발전 또는 태양광 발전 설비를 포함하는 발전 설비가 설치되고, 상기 발전 선비에서 생산되는 전력을 송전하는 콘트롤장치를 포함하고, 상기 설치된 발전 설비에서 생산되는 동력을 이용하여 상기 부유 조정식 구조체의 하부에 설치된 양식장의 승강을 제어할 수 있다.
상기 부유 조정식 구조체의 상부 또는 하부에 휴식 쉘터를 제공하는 주거 시설이 설치될 수 있다.
상기 양식장 시스템은, 상기 양식장의 내부 또는 양식장의 외부의 이상을 감지하기 위하여 센서 정보가 획득하고, 상기 획득된 센서 정보를 이용하여 감지된 양식장 내부 또는 양식장 외부의 이상 정보에 기초하여 해수가 자동으로 조절되는 부유식 구조물을 통하여 관리할 수 있다.
상기 양식장 시스템은, 상기 양식장 시스템의 주변에서 발생하는 423, 528, 963 Hz을 포함하는 솔페지오 파동을 물 또는 공기 중에 전파할 수 있다.
일 실시예에 따른 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템은 해수의 유출입으로 부력을 조절하는 부유식 구조물을 통하여 부유 조정식 구조체에 연결된 양식장의 승하강을 제어함으로써 태풍, 쓰나미, 이상고온, 적조 등의 해수면 이상 시에 위험에 대비할 수 있다.
일 실시예에 따른 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템은 자율적으로 양식장을 운영하여 인건비, 사료비 등을 절감하여 효율성을 높이고, 첨단양식 기술을 적용하여 적정량의 먹이를 제때 공급함으로써 사료비 절감과 함께 바다환경 오염을 감소시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템의 구체적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템의 구체적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 3에서는 도 5의 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템을 구성하는 구성 요소를 참고하여 설명하기로 한다. 양식장 시스템(100)은 부유 조정식 구조체(110), 이동식 로봇 운행 레일(120) 및 양식장(130)을 포함할 수 있다.
사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템(이하 '양식장 시스템'이라고 기재하기로 함)은 주거관광생태통합 양식장을 제공할 수 있다. 양식장 시스템(100)은 주거 요소, 관광 요소와 생태 요소를 통합한 형태를 제공할 수 있다.
양식장 시스템(100)은 수면 상에 부유하도록 부력을 가지며, 해수의 유출입으로 부력을 조절하는 사물인터넷 기반의 부유식 구조물을 구성하는 부유 조정식 구조체(110)를 설치할 수 있다. 이때, 부유식 구조물은 부력을 조절하는 부유물체일 수 있다. 양식장 시스템(100)은 부유 조정식 구조체(110)에 구성된 부유식 구조물을 고정 결합되게 하는 연결 프레임을 포함하고, 연결 프레임을 통하여 적어도 하나 이상의 부유식 구조물이 상호 연결된 형태로 구성할 수 있다. 부유 조정식 구조체(110)는 연결 프레임을 통하여 구성된 적어도 하나 이상의 부유식 구조물이 격자형 구조로 형성될 수 있다. 이때, 부유 조정식 구조체(110)에 구성된 부유식 구조물은 해수의 유출입으로 승강(상승/하강)될 수 있다. 양식장 시스템(100)은 부유 조정식 구조체의 상부에 로봇 작업대가 설치하고, 설치된 로봇 작업대를 이용하여 로봇의 작업이 가능한 이동식 로봇 운행 레일(120)을 포함할 수 있다. 양식장 시스템(100)은 양식장 시스템에서 발생하는 정보를 모니터링함에 따라 획득된 모니터링 정보에 기초하여 해수의 유출임으로 부력을 조절하기 위한 명령을 입력하여 부유식 구조물 또는 로봇을 제어할 수 있다. 예를 들면, 양식장 시스템(100)은 격자형 구조로 형성된 부유 조정식 구조체에 설치된 로봇 작업대에 기초하여 격자망 레일이 설치되며, 설치된 격자망 레일에 따라 로봇이 운행됨에 따라 로봇의 제어를 통하여 부유 조정식 구조체(110)의 하부에 설치된 양식장을 운영 및 관리할 수 있다. 이에, 로봇은 양식장 시스템으로부터 입력된 명령에 따라 제어될 수 있다. 또한, 양식장 시스템(100)은 부유 조정식 구조체(110)에 구성된 적어도 하나 이상의 부유식 구조물로 부력을 조절할 수 있다. 양식장 시스템(100)은 부유식 구조물을 통하여 해수의 유입 및 출입으로 부력을 조절할 수 있다. 부유 조정식 구조체의 하부의 양식장 프레임에 그물이 둘러져 설치될 수 있고, 부유 조정식 구조체의 상부면에 그물 개폐가 구비된 양식장 구조체가 설치될 수 있고, 양식장의 구조체는 각 모서리에 와이어를 통하여 부유 조정식 구조체에 고정 설치될 수 있다.
양식장 시스템(100)은 해수의 유출입의 양을 조절하는 사물인터넷 기반의 부유식 구조물의 제어를 통하여 전자동으로 부유 조정식 구조체(110)의 하부에 설치된 양식장(130)의 높낮이를 조절할 수 있다. 이에, 양식장 시스템(100)은 적조 또는 태풍으로부터 피해를 방지할 수 있다.
양식장 시스템(100)은 통신 칩이 장착됨에 따라 구성된 통신 환경을 통하여 양식장의 생태 환경을 자동으로 계측하고, 양식장 시스템(100)에 구성된 각각의 구성 요소와 데이터를 송수신하며, 송수신된 데이터를 원격의 서버와 통신할 수도 있다. 또한, 양식장 시스템(100)은 MQTT, COAP 등의 인터넷 프로토콜과 400~900 Hz RFID, Zigbee, ... , 13.56MHz , 비콘, 블루투스, 5G 이동 통신 칩을 장착하고 스마트 폰과 인터넷 서버 기반의 인공지능(AI) 운영체제를 갖는 스마트 양식장을 제공할 수 있다. 예를 들면, 양식장 시스템(100)은 양식장의 생태, 양식장의 환경을 계측하기 위한 양식장 생태 측정 장치 및 양식장 환경 계측 장치를 더 포함할 수 있다. 또는, 양식장 시스템(100)에서 양식장의 생태, 양식장의 환경이 계측될 수도 있다.
또한, 양식장 시스템(100)은 부유 조정식 구조체(110)의 상부에 풍력 발전 또는 태양광 발전 설비를 포함하는 발전 설비를 설치할 수 있다. 양식장 시스템은 발전 설비에서 생산되는 전력을 송전하는 콘트롤장치를 포함하고, 설치된 발전 설비에서 생산되는 동력을 이용하여 부유 조정식 구조체(110)의 하부에 설치된 양식장의 승강을 제어할 수 있다. 또는, 양식장 시스템(100)은 콘트롤장치로부터 해저 케이블을 통하여 송전되는 전력을 받아 육상 전력으로 송전시킬 수도 있다. 이때, 양식장 시스템(100)에 직접적 또는 간접적으로 해저 케이블이 연결될 수 있다. 또한, 해저에 조력 발전이 설치될 수 있다. 양식장 시스템(100)은 발전 설비를 지지하기 위한 지지대를 기초로 하여 각각의 설비 모듈에서 생산되는 전력을 통합 처리할 수 있다. 발전 설비를 설치함에 있어서, 육상에 설치할 때에 넓은 면적의 땅이 필요하기 때문에 설비의 장소 선정이 어렵고, 주변 환경 영향과 더불어 토지 사용에 다른 민원이 유발되는 문제점과 주변 환경에 의해 햇빛이 조사되는 일조량에 의해 설치 장소가 제한되는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 양식장 시스템(100)은 부유 조정식 구조체(110)의 상하부에 탈부착이 가능한 탈부착 덮개를 설치할 수 있다. 양식장 시스템(100)은 설치된 탈부착 덮개를 통하여 부유 조정식 구조체(110)의 상부에 설치된 주거 공간의 구조 또는 부유식 구조물의 하부에 설치된 양식장(120)을 개폐할 수 있다. 예를 들면, 주거 공간의 구조 또는 양식장은 태풍, 쓰나미, 이상고온, 적조를 포함하는 해수면의 이상이 발생하였을 경우, 부유 조정식 구조체에 구성된 부유식 구조물의 높이를 조절하거나, 주거 공간 또는 양식장의 이동이 가능할 수 있다. 예를 들면, 부유식 구조물 및 별도의 중력 무게추로 해저 가까이 침수시키거나, 복구 시 부유식 구조물의 해수를 자동 배출하여 부력으로 원위치로 복수시킬 수 있다.
도 2를 참고하면, 양식장 시스템은 부유 조정식 구조체의 하부에 부유 조정식 구조체에 구성된 부유식 구조물의 제어를 통하여 해수의 유출입을 조절하여 승강되는 양식장을 구성할 수 있다.
일례로, 양식장 시스템은 양식장 내에 존재하는 어류의 먹이 행동 데이터에 기반하여 사육 환경에 따라 적정하게 사료를 공급할 수 있다. 예를 들면, 양식장 시스템은 양식장 내의 어류의 종류, 어류의 양, 어류의 행동 등을 관찰하는 먹이 행동 데이터를 획득할 수 있고, 획득된 먹이 행동 데이터에 기반하여 먹이를 주는 시간, 먹이 양 등을 조절할 수 있다. 이때, 양식장 시스템은 조절된 먹이를 주는 시간, 먹이 양에 관한 정보를 로봇에 명령으로 입력하여, 로봇을 통하여 사료를 공급할 수 있도록 제어할 수 있다.
또한, 양식장 시스템은 양식장의 내부 또는 양식장의 외부의 이상을 감지하기 위하여 센서 정보를 획득할 수 있고, 획득된 센서 정보를 이용하여 감지된 양식장 내부 또는 양식장 외부의 이상 정보에 기초하여 해수가 자동으로 조절되는 부유식 구조물을 통하여 양식장을 관리할 수 있다.
또한, 양식장 시스템은 부유 조정식 구조체의 하부에 설치된 양식장의 먹이 순환을 관리시키고, 양식장 또는 해상에 존재하는 미세조류를 이용하여 생성된 바이오 에너지를 획득할 수도 있다. 양식장 시스템은 해양의 미세조류를 이용하여 바이오 에너지를 생산할 뿐만 아니라, 해양 유기물 쓰레기를 재활용할 수 있다. 또한, 양식장 시스템은 빛(예를 들면, 반딧불이)나 해저동물 등을 이용한 생물발광을 통해 전기를 생산할 수도 있다. 또한, 양식장 시스템은 부유식 구조물을 통하여 부력을 조절함에 따라 양식장의 염분을 제거하여 담수화로 필터링하고, 필터링된 담수화를 자력, 전기력 분해 방식을 이용하여 알칼리수, 파동수, 육각수를 포함하는 식수 및 양식수로 생성할 수 있다. 또한, 양식장 시스템은 부유 조정식 구조체의 상부 또는 하부에 조명 설비를 설치하고, 설치된 조명 설비를 구동시킴에 따라 해조류 생산을 제어할 수 있다.
또한, 양식장 시스템은 수중 영상을 통하여 어류의 크기와 무게를 추정할 수 있다. 예를 들면, 양식장의 내부 또는 외부에 수중 촬영이 가능한 카메라가 설치되어 있을 수 있다. 양식장 시스템은 설치된 카메라로부터 획득된 영상 데이터를 전달받고, 전달받은 영상 데이터의 분석을 통하여 어류의 크기 및 무게를 추정할 수 있다.
또한, 양식장 시스템은 물속 산소가 부족할 경우, 용존 산소를 자동으로 공급하도록 조절할 수 있다. 양식장 시스템은 양식장 내부의 산소 정보를 관리함에 따라 물속 산소가 부족할 경우, 용존 산소를 공급할 수 있다.
또한, 양식장 시스템은 양식장 시스템의 주변에서 발생하는 423, 528, 963 Hz을 포함하는 솔페지오 파동을 물 또는 공기 중에 전파할 수 있다. 이에, 해상 양식과 해양 치유를 위한 인체의 상대성 이론 파동 치유 방법으로 치유 과정 중에 솔페지오 파동을 양식장 시스템에 설치된 또는 양식장 시스템과 연동된 음악 전송 장치를 통해 물 또는 공기 중으로 전파될 수 있다.
도 3을 참고하면, 양식장 시스템은 부유 조정식 구조체에 구성된 부유식 구조물을 고정 결합되게 하는 연결 프레임을 포함하고, 연결 프레임을 통하여 적어도 하나 이상의 부유식 구조물이 상호 연결된 형태로 구성할 수 있다. 양식장 시스템은 연결 프레임을 통하여 구성된 적어도 하나 이상의 부유식 구조물이 격자형 구조로 형성될 수 있다. 양식장 시스템은 형성된 격자형 구조의 부유식 구조물의 상하부에 탈착이 가능한 기둥 또는 벽체를 설치하고, 설치된 기둥 또는 벽체에 연결하여 주거 시설과 동일한 또는 유사한 형태의 주거 공간의 구조의 조립이 가능하도록 구성할 수 있다. 예를 들면, 기둥 또는 벽체는 자동으로 폴딩, 이동, 탈착이 가능할 수 있다.
또한, 양식장 시스템에서 부유 조정식 구조체의 상부 또는 하부에 휴식 쉘터를 제공하는 주거 시설이 설치될 수 있다. 휴식 셀터 이외에도 수영 풀장, 선탠 비치, 펜션 등 주거와 관련된 시설이 설치될 수 있다.
또한, 양식장 시스템은 부유 조정식 구조체의 상하부에 탈부착이 가능한 탈부착 덮개를 설치할 수 있다. 양식장 시스템은 설치된 탈부착 덮개를 통하여 부유 조정식 구조체의 상부에 설치된 주거 공간의 구조 또는 부유식 구조물의 하부에 설치된 양식장을 개폐할 수 있다. 주거 공간의 구조 또는 양식장은 태풍, 쓰나미, 이상고온, 적조를 포함하는 해수면의 이상이 발생하였을 경우, 부유 조정식 구조체에 구성된 부유식 구조물의 높이를 조절하거나, 주거 공간 또는 양식장의 이동이 가능할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템의 구체적인 동작을 설명하기 위한 도면이다.
양식장 시스템은 4차 산업혁명 해상 주거관광생태통합 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장을 제공할 수 있다. 양식장 시스템은 MQTT, COAP 등의 인터넷 프로토콜과 400~900 Hz RFID, Zigbee, ... , 13.56MHz , 비콘, 블루투스, 5G 이동 통신 칩을 장착하고 스마트 폰과 인터넷 서버 기반의 인공지능(AI) 운영체제를 갖는 스마트 양식장을 제공할 수 있다. 예를 들면, 양식장 시스템은 5G 통신 환경을 구성할 수 있다.
양식장 시스템은 수면 상에 부유하도록 부력을 가지며, 해수의 유출입으로 부력을 조절하는 사물인터넷 기반의 부유식 구조물을 구성하는 부유 조정식 구조를 포함하고, 부유 조정식 구조체의 상부에 로봇 작업대가 설치되고, 설치된 로봇 작업대를 이용하여 로봇의 작업이 가능한 이동식 로봇 운행 레일을 통하여 로봇을 제어하여 부유 조정식 구조체의 하부에 설치된 양식장을 운영 및 관리할 수 있다. 또한, 양식장 시스템은 부유 조정식 구조체에 구성된 부유식 구조물의 제어를 통하여 해수의 유출입을 조절하여 승강시킬 수 있다.
양식장 시스템은 무선 인터넷을 통하여 양식장 주변 또는 양식장에 설치된 센서들로부터 센서 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 어군 탐지를 위한 어군 탐지 센서가 존재할 수 있고, 또는, 양식장 환경을 측정하기 위한 센서가 존재할 수 있다. 또한, 양식장 시스템은 어군 탐지 및 양식장 환경을 측정하기 위한 각각의 센서가 설치될 수 있고, 또는 복수 개의 센서를 이용하여 획득된 센서 정보를 이용하여 어군 탐지 및 양식장 환경이 측정될 수 있다. 양식장 시스템은 주기적으로 어군 탐지 및 양식장 환경을 측정한 결과를 저장할 수 있고, 저장된 결과를 분석할 수 있다.
일례로, 양식장 시스템은 양식장 환경 측정 센서를 통하여 어체를 측정할 수 있고, 또는 어군을 탐지할 수 있다. 양식장 시스템은 어체 및 어군을 탐지함에 따라 어류를 선별할 수 있다. 또한, 양식장 시스템은 양식장의 사육 환경을 제어할 수 있다. 예를 들면, 양식장 시스템은 양식장 주변의 온도, 습도, 풍속 등의 외부 환경 정보와 양식장 내부의 어체, 어군의 상태 정보를 포함하는 내부 환경 정보를 이용하여 사육 환경을 조절할 수 있다.
또한, 양식장 시스템은 자동으로 먹이를 공급할 수 있다. 예를 들면, 양식장 시스템은 양식장 시스템에 구성된 이동식 로봇 운행 레일에 따라 로봇을 이동하도록 제어할 수 있다. 로봇이 양식장 시스템으로부터 입력된 명령에 따라 설정된 위치에 먹이를 공급할 수 있다.
또한, 양식장의 내부에 그물망을 청소하는 로봇이 존재할 수 있다. 상기 로봇은 그물망의 상태에 따라 그물망을 청소할 수 있다. 이때, 그물망을 청소하는 로봇은 그물망을 이동하면서 그물망에 붙어있는 이물질을 제거할 수 있다.
추가적으로, 양식장 시스템은 양식장 감시용 드론을 양식장 주변에 띄울 수 있다. 이때, 양식장 감시용 드론은 양식장을 감시하기 위한 것으로, 양식장 주변을 감시하고, 이상이 발생하였을 경우 경보를 발생시키거나 양식장 시스템으로 이상 여부를 포함하는 메시지를 전달할 수 있다. 양식장 시스템은 감시용 드론으로부터 전달받은 메시지로부터 양식장의 이상 여부를 판단할 수 있다. 또한, 양식장 시스템 주변에 수중 드론이 존재할 수 있다. 양식장 시스템은 수중 드론과 연동하여 수중 드론과 양식장 시스템과 관련된 정보를 송수신할 수 있다.
또한, 양식장 시스템은 전원 공급을 수행 및 제어할 수 있다. 양식장 시스템은 발전 설비를 통하여 생산되는 전력을 무선 통신을 통하여 제어할 수 있다. 양식장 시스템은 발전 설비를 통하여 생산되는 전력을 양식장에 필요한 곳으로 전달할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Claims (12)
- 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템에 있어서,
수면 상에 부유하도록 부력을 가지며, 해수의 유출입으로 부력을 조절하는 사물인터넷 기반의 부유식 구조물을 구성하는 부유 조정식 구조체;
상기 부유 조정식 구조체의 상부에 로봇 작업대가 설치되고, 상기 설치된 로봇 작업대를 이용하여 로봇의 작업이 가능한 이동식 로봇 운행 레일; 및
상기 부유 조정식 구조체의 하부에 설치되며, 상기 부유 조정식 구조체에 구성된 부유식 구조물의 제어를 통하여 해수의 유출입이 조절됨에 따라 승강되는 양식장
을 포함하고,
상기 양식장 시스템은, 통신 칩이 장착됨에 따라 구성된 통신 환경을 통하여 상기 양식장의 생태 환경을 자동으로 계측하고, 상기 양식장 시스템에 구성된 각각의 구성 요소와 데이터를 송수신하며, 상기 송수신된 데이터를 원격의 서버와 통신하고, 상기 양식장 시스템에서 발생하는 정보를 모니터링함에 따라 획득된 모니터링 정보에 기초하여 상기 해수의 유출입으로 부력을 조절하기 위한 명령을 입력하여 부유식 구조물 또는 상기 로봇을 제어하고, 상기 로봇 작업대에 설치된 레일에 따라 상기 로봇이 운행됨에 따라 상기 로봇의 제어를 통하여 상기 부유 조정식 구조체의 하부에 설치된 양식장을 운영 및 관리하고, 상기 부유식 구조물의 상하부에 설치된 기둥 또는 벽체에 연결하여 주거 공간을 제공하고, 상기 부유 조정식 구조체의 상하부에 탈부착이 가능한 탈부착 덮개가 설치되고, 상기 설치된 탈부착 덮개를 통하여 상기 부유 조정식 구조체의 상부에 설치된 주거 공간의 구조 또는 상기 부유 조정식 구조체의 하부에 설치된 양식장을 개폐하는 것을 포함하는
사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 부유 조정식 구조체는,
상기 부유 조정식 구조체에 구성된 부유식 구조물을 고정 결합되게 하는 연결 프레임을 포함하고, 상기 연결 프레임을 통하여 적어도 하나 이상의 부유식 구조물이 상호 연결된 형태로 구성되는
것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 부유 조정식 구조체는,
상기 연결 프레임을 통하여 구성된 적어도 하나 이상의 부유식 구조물이 격자형 구조로 형성되는 것을 포함하고,
상기 형성된 격자형 구조의 부유식 구조물의 상하부에 탈착이 가능한 기둥 또는 벽체가 설치되고, 상기 설치된 기둥 또는 벽체에 연결하여 주거 시설과 동일한 또는 유사한 형태의 주거 공간의 구조의 조립이 가능한
것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 이동식 로봇 운행 레일은,
격자형 구조로 형성된 부유 조정식 구조체에 설치된 로봇 작업대에 기초하여 격자망 레일이 설치되는 것을 포함하는
것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 양식장 시스템은,
상기 부유식 구조물을 통하여 부력을 조절함에 따라 상기 양식장의 염분을 제거하여 담수화로 필터링하고, 상기 필터링된 담수화를 자력, 전기력 분해 방식을 이용하여 알칼리수, 파동수, 육각수를 포함하는 식수 및 양식수로 생성하는
것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 양식장 시스템은,
상기 로봇을 통하여 상기 부유 조정식 구조체의 하부에 설치된 양식장의 먹이 순환을 관리시키고, 상기 양식장 또는 해상에 존재하는 미세조류를 이용하여 생성된 바이오 에너지를 획득하는
것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 양식장 시스템은,
상기 주거 공간의 구조 또는 상기 양식장은 태풍, 쓰나미, 이상고온, 적조를 포함하는 해수면의 이상이 발생하였을 경우, 상기 부유 조정식 구조체에 구성된 부유식 구조물의 높이를 조절하거나, 상기 주거 공간 또는 상기 양식장의 이동이 가능한
것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 양식장 시스템은,
상기 부유 조정식 구조체의 상부에 풍력 발전 또는 태양광 발전 설비를 포함하는 발전 설비가 설치되고, 상기 발전 설비에서 생산되는 전력을 송전하는 콘트롤장치를 포함하고, 상기 설치된 발전 설비에서 생산되는 동력을 이용하여 상기 부유 조정식 구조체의 하부에 설치된 양식장의 승강을 제어하는
것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 부유 조정식 구조체의 상부 또는 하부에 휴식 쉘터를 제공하는 주거 시설이 설치되는
것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 양식장 시스템은,
상기 양식장의 내부 또는 양식장의 외부의 이상을 감지하기 위하여 센서 정보가 획득하고, 상기 획득된 센서 정보를 이용하여 감지된 양식장 내부 또는 양식장 외부의 이상 정보에 기초하여 해수가 자동으로 조절되는 부유식 구조물을 통하여 관리하는
것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 양식장 시스템은,
상기 양식장 시스템의 주변에서 발생하는 423, 528, 963 Hz을 포함하는 솔페지오 파동을 물 또는 공기 중에 전파하는
것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반의 무인 로봇 양식장 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190140933A KR102374823B1 (ko) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 해상지주를 활용한 4차산업혁명 해상주거관광생태통합 사물인터넷, 무인 로봇 양식장 |
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| KR1020190140933A KR102374823B1 (ko) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 해상지주를 활용한 4차산업혁명 해상주거관광생태통합 사물인터넷, 무인 로봇 양식장 |
Publications (2)
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