KR102661151B1 - Water sampling system at the different depth - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 수심별로 해당 수심의 물을 채취하도록 이루어지는 수층별 채수 시스템을 개시한다. 수층별 채수 시스템은, 무인 이동체와, 수중에서 물을 유입시켜 저장하도록 이루어지는 채수부, 및 상기 무인 이동체 및 상기 채수부에 연결되어 상기 채수부를 승강시키도록 이루어지는 권양기를 포함하고, 상기 채수부에는 채수되는 물이 각각 저장되는 복수의 보틀부가 마련되며, 상부 수심에서 상기 복수의 보틀부 중 적어도 일부에 물이 채워짐에 따라 상기 채수부에 작용하는 부력을 감소시켜, 상기 채수부가 하부 수심으로 하강 가능하도록 이루어진다.The present invention discloses a water collection system for each water layer that collects water from each water depth. The water sampling system for each water layer includes an unmanned mobile body, a water sampling unit configured to introduce and store water from underwater, and a winch connected to the unmanned mobile unit and the water sampling unit to raise and lower the water sampling unit, and the water sampling unit includes water sampling unit. A plurality of bottle parts each storing water is provided, and as water fills at least a portion of the plurality of bottle parts in the upper water depth, the buoyancy acting on the water collection unit is reduced, so that the water collection unit can descend to the lower water depth. It comes true.

Description

수층별 채수 시스템{WATER SAMPLING SYSTEM AT THE DIFFERENT DEPTH}Water sampling system for each water layer {WATER SAMPLING SYSTEM AT THE DIFFERENT DEPTH}

본 발명은 수심별로 해당 수심의 물을 채취하도록 이루어지는 수층별 채수 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a water collection system for each water layer that collects water from each water depth.

바다, 강, 호수, 하천 등의 수질을 검사하기 위해서는 수층별로 해당 수심의 물을 채취하는 채수 과정이 필요하다. 종래의 채수 작업은 일정 자격을 갖춘 작업자가 직접 해당 수심에 접근하여 물을 채취하는 방식으로 수행되어왔다. 또한, 종래의 채수 방식 중에는 선박을 채수하고자 하는 지역으로 이동시킨 다음 선박을 이용하여 채수 작업을 수행하는 방식이 있다.In order to test the water quality of oceans, rivers, lakes, streams, etc., a water sampling process is required to collect water from the corresponding water depth for each water layer. Conventional water sampling work has been performed in a way that a worker with certain qualifications directly approaches the water depth and collects water. In addition, among the conventional water sampling methods, there is a method of moving a vessel to an area where water sampling is desired and then performing water sampling work using the vessel.

하지만, 이와 같은 종래의 채수 방식들의 경우 채수 작업을 하는 작업자 또는 선박을 채수 대상 지역으로 이동시키는 과정과, 채수 작업을 하는 작업자가 직접 수중에 투입됨에 따라 각종 사고 발생의 위험성이 존재한다.However, in the case of these conventional water sampling methods, there is a risk of various accidents occurring due to the process of moving the worker or vessel performing the water sampling work to the sampling area and the worker performing the water sampling work being directly put into the water.

이와 같은 문제의 해결을 위하여, 원격으로 조종되는 드론을 이용하여 작업자가 채수 지점에 직접 이동하지 않고도 채수 작업을 수행할 수 있는 방안이 특허문헌 1(대한민국 공개특허공보 제10-2019-0034047호)와 특허문헌 2(대한민국 공개특허공보 제10-2019-0173418호)에 개시되어 있다.To solve this problem, Patent Document 1 (Korean Patent Publication No. 10-2019-0034047) proposes a method of using a remotely controlled drone to perform water sampling without workers having to move directly to the water sampling point. and Patent Document 2 (Korea Patent Publication No. 10-2019-0173418).

하지만, 특허문헌 1에 개시된 '원격 수질 모니터링을 위한 채수장치'의 경우, 외부의 유체를 저장하는 복수의 실린더가 상부 수심에서 하부 수심으로 하강 시에 실린더 내부에 빈 공간에 존재하는 공기에 의해 부력이 발생하게 된다. 이에 따라 복수의 실린더를 하부 수심까지 하강시키는 동작에 반대되는 방향으로 저항이 발생하여 채수장치의 채수 과정에 소요되는 시간이 증가할 수 있다.However, in the case of the 'water sampling device for remote water quality monitoring' disclosed in Patent Document 1, a plurality of cylinders storing external fluid are buoyant by the air existing in the empty space inside the cylinder when descending from the upper water depth to the lower water depth. This happens. Accordingly, resistance is generated in a direction opposite to the operation of lowering the plurality of cylinders to the lower water depth, which may increase the time required for the water sampling process of the water sampling device.

한편, 특허문헌 2에 개시된 '드론을 이용한 채수 시스템'의 경우 채수 지점에 호스를 하강시킨 후 펌핑 동작을 통해 채수통으로 수자원을 채수하는 채수 시스템을 포함한다. 하지만, 심층부의 수자원을 채수하기 위해서는 펌프의 양정 성능이 충분히 확보되어야 하는데 이와 함께 펌프의 크기가 커져 전체적인 채수 시스템을 소형화시키는데 한계를 나타낼 수 있다.Meanwhile, the 'water sampling system using a drone' disclosed in Patent Document 2 includes a water sampling system that lowers a hose to a water sampling point and then collects water into a water sampling tank through a pumping operation. However, in order to collect water resources from deep areas, the head performance of the pump must be sufficiently secured, and the size of the pump increases, which may limit the miniaturization of the overall water collection system.

본 발명의 일 목적은, 채수되는 물의 저장 공간이 상부 수심에서 하부 수심으로 하강 시에 부력에 의한 저항을 극복할 수 있는 수층별 채수 시스템을 제공하는 것이다.One purpose of the present invention is to provide a water collection system for each water layer that can overcome resistance due to buoyancy when the water storage space to be collected is lowered from the upper water depth to the lower water depth.

아울러 본 발명은, 채수되는 물의 저장 공간이 하부 수심에서 다시 상부 수심으로 상승 시에 받게되는 물의 저항을 감소시킬 수 있는 수층별 채수 시스템을 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides a water collection system for each water layer that can reduce the resistance of water when the water storage space is raised from the lower water depth to the upper water depth.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 수층별 채수 시스템은, 무인 이동체; 수중에서 물을 유입시켜 저장하도록 이루어지는 채수부; 및 상기 무인 이동체 및 상기 채수부에 연결되어 상기 채수부를 승강시키도록 이루어지는 권양기를 포함하고, 상기 채수부에는 채수되는 물이 각각 저장되는 복수의 보틀부가 마련되며, 상부 수심에서 상기 복수의 보틀부 중 적어도 일부에 물이 채워짐에 따라 상기 채수부에 작용하는 부력을 감소시켜, 상기 채수부가 하부 수심으로 하강 가능하도록 이루어진다.In order to achieve the purpose of the present invention, a water sampling system for each water layer according to an embodiment of the present invention includes an unmanned mobile device; A water collection unit configured to introduce and store water from underwater; and a winch connected to the unmanned mobile unit and the water sampling unit to raise and lower the water sampling unit, wherein the water sampling unit is provided with a plurality of bottle parts each storing the collected water, and among the plurality of bottle parts at the upper water depth. As at least part of the water is filled, the buoyancy acting on the water sampling unit is reduced, allowing the water sampling unit to descend to the lower water depth.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 보틀부 중 적어도 일부는, 상기 하부 수심으로 하강한 상태에서, 상기 상부 수심에서 채수된 물을 퇴수하고 상기 하부 수심의 물을 채수하여 저장하도록 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, at least some of the plurality of bottle units may be configured to discharge water collected from the upper water depth and collect and store water from the lower water depth while being lowered to the lower water depth. there is.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 보틀부가 상기 하부 수심으로 하강한 상태에서, 상기 보틀부에 저장된 상기 상부 수심의 물을 퇴수하는 단계가 수행되는 시간은 상기 보틀부에 물이 가득찬 상태에서 모두 퇴수되는 데까지 걸리는 시간 보다 길게 설정될 수 있다.According to an example related to the present invention, when the bottle unit is lowered to the lower water depth, the time at which the step of discharging the water of the upper water depth stored in the bottle unit is performed is when the bottle unit is full of water. It can be set longer than the time it takes for all the water to be discharged.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 보틀부에는 상기 보틀부의 내부에 저장된 물의 수위를 감지하는 수위 감지 센서가 구비될 수 있다.According to an example related to the present invention, the bottle unit may be provided with a water level detection sensor that detects the level of water stored inside the bottle unit.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 보틀부는, 수심에 따라 채수 및 퇴수가 이루어지는 제1 보틀; 및 상기 상부 수심에서 물이 채워져 상기 채수부에 작용하는 부력을 감소시키고, 상기 하부 수심에서 상기 상부 수심으로 상승하는 단계에서는 내부에 저장된 물이 비워져 상기 채수부에 부력을 발생시키는 제2 보틀을 구비할 수 있다.According to an example related to the present invention, the bottle unit includes: a first bottle in which water is collected and discharged according to the water depth; And a second bottle that is filled with water from the upper water depth to reduce the buoyancy acting on the water collection unit, and in the step of rising from the lower water depth to the upper water depth, the water stored inside is emptied to generate buoyancy on the water collection unit. can do.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 채수부에 가해지는 압력을 감지하는 제1 센서; 상기 권양기의 로프가 풀린 길이에서, 수면으로부터 상기 무인 이동체의 높이를 뺀 값을 측정하는 제2 센서; 및 상기 채수부를 향하여 수면 아래로 음파를 발생시키고 상기 채수부에서 반사되어 돌아오는 음파를 수신하는 제3 센서를 더 포함하고, 상기 제1 내지 제3 센서 중 적어도 둘 이상에서 측정된 값을 근거로 상기 채수부가 위치하는 지점의 수심을 측정하도록 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, a first sensor that detects pressure applied to the water collection unit; a second sensor measuring a value obtained by subtracting the height of the unmanned mobile object from the water surface from the length at which the rope of the windlass is unwound; and a third sensor that generates sound waves below the water surface toward the water sampling unit and receives sound waves reflected from the water sampling unit, based on values measured by at least two of the first to third sensors. It can be done to measure the water depth at the point where the water sampling unit is located.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 채수부는, 상기 복수의 보틀부가 안착되는 몸체부; 및 상기 몸체부의 상부에 배치되어 상기 복수의 보틀부를 덮도록 형성되며, 유선형(streamlined shape)으로 이루어지는 덮개부를 구비할 수 있다.According to an example related to the present invention, the water collection unit includes a body portion on which the plurality of bottle units are seated; and a cover portion disposed on the body portion to cover the plurality of bottle portions and having a streamlined shape.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 덮개부에는 둘레를 따라 복수의 홀이 형성될 수 있다.According to an example related to the present invention, a plurality of holes may be formed along the circumference of the cover part.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 홀은, 평면에서 바라보았을 때를 기준으로 상기 복수의 보틀부와 중첩되지 않게 배치될 수 있다.According to an example related to the present invention, the plurality of holes may be arranged so as not to overlap the plurality of bottle parts when viewed from a plane.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 보틀부로 물을 유입시키도록 이루어지는 밸브 유닛을 더 포함하고, 상기 밸브 유닛은, 물을 수용하는 수용부; 및 상기 수용부와 각각 연통되며, 상기 수용부로 물이 유입되는 유입구와 상기 수용부로부터 물이 토출되는 토출구를 구비하며, 상기 토출구는 복수로 구비되며 상기 복수의 보틀부와 각각 연결되도록 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, it further includes a valve unit configured to introduce water into the plurality of bottle parts, wherein the valve unit includes: a receiving part for receiving water; and an inlet through which water flows into the accommodating portion and an outlet through which water is discharged from the accommodating portion, each of which communicates with the accommodating portion. The outlet may be provided in plurality and may be connected to each of the plurality of bottle portions. .

상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.The effects of the present invention obtained through the above-described solution are as follows.

수층별 채수 시스템은, 무인 이동체, 채수되는 물을 저장하는 채수부 및 무인 이동체와 채수부에 연결되며 채수부를 승강시키는 권양기를 포함한다. 채수부에는 채수되는 물이 각각 저장되는 복수의 보틀부가 마련된다. 여기에서, 복수의 보틀부 중 적어도 일부에 상부 수심의 물이 채워짐에 따라 채수부에 작용하는 부력이 감소되고, 이에 따라 채수부가 하부 수심으로 하강 가능하도록 이루어진다.The water sampling system for each water layer includes an unmanned mobile body, a water sampling unit that stores the collected water, and a winch that is connected to the unmanned mobile body and the water sampling unit and raises and lowers the water sampling unit. The water collection unit is provided with a plurality of bottle units in which the collected water is respectively stored. Here, as at least a portion of the plurality of bottle units is filled with water from the upper depth, the buoyancy force acting on the water sampler is reduced, and thus the water sampler can be lowered to the lower water depth.

이와 같은 수층별 채수 시스템의 구성에 의하면, 채수부는 복수의 보틀부 내부의 빈 공간에 존재하는 공기에 의한 부력을 극복하고, 상부 수심에서 하부 수심으로 이동하는 하강 동작을 안정적으로 수행할 수 있다.According to this configuration of the water sampling system for each water layer, the water sampling unit can overcome the buoyancy caused by the air existing in the empty space inside the plurality of bottle parts and stably perform a downward movement moving from the upper water depth to the lower water depth.

또한, 본 발명의 수층별 채수 시스템은, 채수부가 복수의 보틀부가 안착되는 몸체부와 몸체부의 상부에 배치되며 복수의 보틀부를 덮는 덮개부를 구비한다. 여기에서, 덮개부는 유선형(streamlinded shape)로 이루어고, 덮개부의 둘레에는 복수의 홀이 형성될 수 있다. 이에 따라, 하부 수심에서 다시 상부 수심으로 상승 하는 채수부의 상승 동작에서 채수부에 가해지는 물의 저항을 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 채수부의 상승 동작이 보다 신속하게 이루어질 수 있는 한편, 채수부의 안정적인 상승 동작을 위해 요구되는 권양기의 성능 조건을 낮출 수 있다.In addition, the water sampling system for each water layer of the present invention includes a body portion on which a plurality of bottle portions are seated, and a cover portion that is disposed on the upper part of the body portion and covers the plurality of bottle portions. Here, the cover part has a streamlined shape, and a plurality of holes may be formed around the cover part. Accordingly, it is possible to reduce the resistance of water applied to the water sampler during the upward movement of the water sampler, which rises from the lower water depth back to the upper water depth. As a result, the lifting operation of the water sampling unit can be performed more quickly, while the performance conditions of the winch required for a stable lifting operation of the water sampling unit can be lowered.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수층별 채수 시스템을 보인 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 복수의 보틀부에 물이 채워지는 모습을 보인 개념도이다.
도 3은 도 2에 도시된 복수의 보틀부에 저장된 물이 퇴수되는 모습을 보인 개념도이다.
도 4는 도 1에 도시된 수층별 채수 시스템이 수중에서 하강하면서 수층별로 물을 채수하는 과정을 보인 개념도이다.
도 5는 도 1에 도시된 채수부를 위에서 바라본 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 보틀부의 다른 일 예를 보인 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시된 수층별 채수 시스템의 다른 일 예를 보인 개념도이다.Figure 1 is a conceptual diagram showing a water sampling system for each water layer according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a conceptual diagram showing a plurality of bottle parts shown in Figure 1 being filled with water.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing water stored in a plurality of bottle units shown in FIG. 2 being discharged.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the process of collecting water for each water layer while the water collection system for each water layer shown in FIG. 1 descends underwater.
Figure 5 is a plan view of the water sampling unit shown in Figure 1 viewed from above.
Figure 6 is a perspective view showing another example of the bottle portion shown in Figure 1.
Figure 7 is a conceptual diagram showing another example of the water sampling system for each water layer shown in Figure 1.

이하, 본 발명에 관련된 수층별 채수 시스템(100)에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the water sampling system 100 for each water layer related to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In this specification, identical or similar reference numbers are assigned to identical or similar components even in different embodiments, and overlapping descriptions thereof are omitted.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수층별 채수 시스템(100)을 보인 개념도이다. 도 2는 도 1에 도시된 복수의 보틀부(121)에 물이 채워지는 모습을 보인 개념도이다. 도 3은 도 2에 도시된 복수의 보틀부(121)에 저장된 물이 퇴수되는 모습을 보인 개념도이다.Figure 1 is a conceptual diagram showing a water sampling system 100 for each water layer according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a conceptual diagram showing the plurality of bottle parts 121 shown in FIG. 1 being filled with water. FIG. 3 is a conceptual diagram showing water stored in the plurality of bottle parts 121 shown in FIG. 2 being discharged.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 수층별 채수 시스템(100)은 채수 작업을 수행하도록 이루어진다. 채수 작업은 강물이나 바닷물의 물리적 및/또는 화학적 특성을 연구하기 위하여 서로 다른 깊이의 물을 떠올리는 작업을 의미한다. 수층별 채수 시스템(100)은 무인 이동체(110), 채수부(120) 및 권양기(130)를 포함한다.Referring to Figures 1 to 3, the water sampling system 100 for each water layer is configured to perform water sampling work. Water sampling refers to the work of collecting water from different depths to study the physical and/or chemical properties of river water or sea water. The water sampling system 100 for each water layer includes an unmanned mobile device 110, a water sampling unit 120, and a winch 130.

무인 이동체(110)는 무선으로 원격 조종되거나 자율 항법 장치에 의해 자동 조종되도록 이루어질 수 있다. 무인 이동체(110)는 공중, 수중 및 수상 중 적어도 어느 하나에서 이동 가능하게 구성될 수 있다. 도 1 내지 도 6을 참조한 본 발명의 설명에서는 무인 이동체(110)의 일 예로서 드론(drone)을 예로 들어 설명한다. 상기 드론은 공중에서 비행하는 비행체로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 드론은 무인 이동체(110)의 한 가지 예일 뿐, 무인 이동체(110)가 공중에서만 이동 가능하다는 것을 의미하는 것은 아니다.The unmanned vehicle 110 may be remotely controlled wirelessly or may be automatically controlled by an autonomous navigation device. The unmanned mobile device 110 may be configured to move in at least one of the air, underwater, and water. In the description of the present invention with reference to FIGS. 1 to 6, a drone is used as an example of the unmanned mobile device 110. The drone may be an aircraft that flies in the air. Additionally, the drone is only one example of the unmanned mobile device 110, and does not mean that the unmanned mobile device 110 can only move in the air.

채수부(120)는 수중(W)에서 물을 유입시켜 저장하도록 이루어진다. 채수부(120)는 후술하는 권양기(130)에 의해 무인 이동체(110)와 연결된 상태에서 채수통을 채수의 대상이 되는 지역으로 이동하거나 운송 또는 적재 동작을 수행하도록 이루어질 수 있다.The water collection unit 120 is configured to introduce water from underwater (W) and store it. The water collection unit 120 may be connected to the unmanned mobile device 110 by a winch 130, which will be described later, to move the water collection container to an area targeted for water collection, or to perform a transport or loading operation.

권양기(130)는 무인 이동체(110) 및 채수부(120)에 연결되어 채수부(120)를 채수 지역에서 승강시키도록 이루어진다. 권양기(130)는 권양기 바디(131), 권양기 모터(132) 및 로프(133)를 구비할 수 있다. 로프(133)는 내부에 전원 공급 장치와, 취수를 위한 호스(hose)를 구비하는 일체형 케이블 로프로 이루어질 수 있다.The winding machine 130 is connected to the unmanned mobile device 110 and the water collection unit 120 to lift and lower the water collection unit 120 in the water collection area. The windlassing machine 130 may include a winding machine body 131, a winding machine motor 132, and a rope 133. The rope 133 may be made of an integrated cable rope with a power supply device inside and a hose for water intake.

권양기 바디(131)는 권양기(130)의 외관을 형성한다. 본 발명의 도면에서 권양기 바디(131)는 무인 이동체(110) 측에 배치되는 것으로 도시되었으나, 이와 달리 채수부(120) 측에 배치될 수도 있다.The winding machine body 131 forms the exterior of the winding machine 130. In the drawing of the present invention, the windlass body 131 is shown as being disposed on the side of the unmanned mobile device 110, but alternatively, it may be disposed on the water sampling unit 120 side.

권양기 모터(132)는 권양기 바디(131)상에 마련되며 후술하는 로프(133)를 권양기 바디(131)상에 권취시키도록 이루어진다.The winding machine motor 132 is provided on the winding machine body 131 and is configured to wind the rope 133, which will be described later, on the winding machine body 131.

로프(133)는 양측이 각각 권양기 바디(131)와 채수부(120)에 연결되고, 권양기 모터(132)에 의해 권양기 바디(131)상에 권취되도록 이루어진다. 로프(133)는 금속 소재 또는 섬유 소재로 이루어질 수 있다.Both sides of the rope 133 are connected to the windlass body 131 and the water collection unit 120, respectively, and are wound on the windlass body 131 by the windlass motor 132. The rope 133 may be made of a metal material or a fiber material.

또한, 채수부(120)에는 채수 대상 지역에서 채수되는 물이 각각 저장되는 복수의 보틀부(121)가 마련된다.In addition, the water collection unit 120 is provided with a plurality of bottle units 121 in which water collected from the water collection target area is respectively stored.

보틀부(120)의 내부에는 채수되는 물을 저장하기 위한 빈 공간이 형성될 수 있다. 보틀부(120)는 예를 들어 원통형으로 형성될 수 있다. 다만, 보틀부(120)의 형상은 원통형에 한정되는 것은 아니며, 원통형이 아닌 다른 다각형 기둥 형상으로 형성될 수도 있다.An empty space may be formed inside the bottle unit 120 to store the collected water. The bottle portion 120 may be formed, for example, in a cylindrical shape. However, the shape of the bottle portion 120 is not limited to a cylindrical shape, and may be formed in a polygonal pillar shape other than a cylindrical shape.

여기에서, 수층별 채수 시스템(100)은 채수 대상 지역의 상부 수심에서 복수의 보틀부(120) 중 적어도 일부에 물이 채워짐에 따라 상기 채수부(120)에 작용하는 부력을 감소시켜, 채수부(120)가 상부 수심에서 하부 수심으로 원활하게 하강 가능하도록 이루어질 수 있다. 이에 따라, 수층별 채수 시스템(100)의 채수부(120)는 보틀부(121) 내부의 빈 공간으로 인해 수중(W)에서 발생하는 부력을 극복할 수 있다. 결과적으로, 수층별 채수 시스템(100)의 채수부(120)는 권양기(130)가 동작함에 따라 수중(W)에서의 하강 동작을 안정적으로 수행할 수 있다.Here, the water collection system 100 for each water layer reduces the buoyancy force acting on the water collection unit 120 as at least a portion of the plurality of bottle units 120 are filled with water in the upper water depth of the water collection target area, (120) can be made to smoothly descend from the upper water depth to the lower water depth. Accordingly, the water collection unit 120 of the water collection system 100 for each water layer can overcome the buoyancy generated in the water (W) due to the empty space inside the bottle unit 121. As a result, the water sampling unit 120 of the water sampling system 100 for each water layer can stably perform a lowering operation in the water (W) as the winch 130 operates.

수층별 채수 시스템(100)은 복수의 보틀부(121)로 물을 유입시키도록 이루어지는 밸브 유닛(140)을 더 포함할 수 있다.The water collection system 100 for each water layer may further include a valve unit 140 configured to introduce water into the plurality of bottle units 121.

밸브 유닛(140)은, 수용부(141), 유입구(142) 및 토출구(143)를 구비할 수 있다.The valve unit 140 may include a receiving portion 141, an inlet 142, and an outlet 143.

수용부(141)는 물을 수용하도록 내부의 빈 공간이 형성될 수 있다. 본 발명의 수용부(141)는, 복수의 보틀부(121)의 상부에 배치되는 것으로 도시되었으나, 복수의 보틀부(121)의 하부에 배치될 수도 있다. 수용부(141)가 복수의 보틀부(121)의 하부에 배치되는 경우 유입구(142)는 채수부(120)의 상부가 아닌 하부를 향하도록 형성될 수 있다.The receiving portion 141 may have an empty space formed therein to accommodate water. The receiving portion 141 of the present invention is shown as being disposed at the upper part of the plurality of bottle portions 121, but may also be disposed at the lower portion of the plurality of bottle portions 121. When the receiving part 141 is disposed at the lower part of the plurality of bottle parts 121, the inlet 142 may be formed to face the lower part of the water collecting part 120 rather than the upper part.

유입구(142)는 상기 수용부(141)와 연통되며 수용부(141)로 물이 유입되도록 형성된다.The inlet 142 communicates with the receiving portion 141 and is formed to allow water to flow into the receiving portion 141.

토출구(143)는 상기 수용부(141)와 연통되고 수용부(141)로부터 물이 토출되도록 형성된다. 토출구(143)의 크기는 유입구(142)의 크기와 동일하거나 서로 상이하게 형성될 수 있다. 다만, 수용부(141)로 유입되고 토출되는 물의 유동이 원활하게 이루어질 수 있도록, 유입구(142)와 토출구(143)의 크기는 서로 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.The discharge port 143 communicates with the receiving portion 141 and is formed to discharge water from the receiving portion 141. The size of the discharge port 143 may be the same as or different from the size of the inlet port 142. However, so that the water flowing into and out of the receiving portion 141 can flow smoothly, it is preferable that the inlet 142 and the outlet 143 have the same size.

여기에서, 상기 토출구(143)는 복수로 구비되고 상기 복수의 보틀부(121)와 각각 연결되도록 이루어질 수 있다.Here, the discharge ports 143 may be provided in plural numbers and may be connected to the plurality of bottle parts 121, respectively.

이와 같은 밸브 유닛(140)의 구성에 의하면, 복수의 보틀부(121)에 물을 유입시켜 저장하기 위한 구성을 보다 간소화할 수 있다.According to this configuration of the valve unit 140, the configuration for introducing and storing water into the plurality of bottle units 121 can be simplified.

도 2를 참조하면, 밸브 유닛(140)은 채수부(120)가 수중(W)으로 투입된 상태에서, 유입구(142)가 개방되어 수용부(141)로 물이 유입되고, 수용부(141)로 유입된 물은 수용부(141)의 내부에 수용된다. 이때, 복수의 보틀부(121) 중 어느 하나와 연결된 토출구(143)가 개방되어 수용부(141)에 수용된 물이 개방된 토출구(143)와 연결된 보틀부(121)의 내부로 유입되어 저장된다.Referring to FIG. 2, in the valve unit 140, when the water collecting unit 120 is put into the water (W), the inlet 142 is opened and water flows into the receiving part 141, and the receiving part 141 The water flowing into is accommodated inside the receiving portion 141. At this time, the discharge port 143 connected to one of the plurality of bottle portions 121 is opened, and the water contained in the receiving portion 141 flows into the inside of the bottle portion 121 connected to the open discharge port 143 and is stored. .

본 발명의 도 2에서는 밸브 유닛(140)에 구비되는 복수의 토출구(143) 중 어느 하나만 개방된 상태로 도시되었으나, 이와 달리 2개 이상의 토출구(143)가 개방되어 복수의 보틀부(121)의 내부로 수용부(141)에 수용된 물이 유입되도록 제어될 수도 있다.In FIG. 2 of the present invention, only one of the plurality of discharge ports 143 provided in the valve unit 140 is shown in an open state. However, unlike this, two or more discharge ports 143 are open to allow the plurality of bottle parts 121 to be opened. The water contained in the receiving portion 141 may be controlled to flow into the inside.

또한, 도 3을 참조하면, 복수의 보틀부(121) 중 어느 하나에 물이 저장된 상태에서, 보틀부(121)에 마련되는 퇴수구(121h)가 개방됨에 따라 보틀부(121)에 저장된 물의 퇴수 과정이 수행될 수 있다.In addition, referring to FIG. 3, in a state where water is stored in one of the plurality of bottle parts 121, the water stored in the bottle part 121 is discharged as the drain port 121h provided in the bottle part 121 is opened. A drainage process may be performed.

한편, 도 5는 도 1에 도시된 채수부(120)를 위에서 바라본 평면도이고, 도 6은 도 1에 도시된 보틀부(121)의 다른 일 예를 보인 사시도이다.Meanwhile, Figure 5 is a plan view of the water collection unit 120 shown in Figure 1 from above, and Figure 6 is a perspective view showing another example of the bottle unit 121 shown in Figure 1.

도 1 내지 도 3과 함께 도 5 및 도 6을 더 참조하여 설명하면, 채수부(120)는 몸체부(122) 및 덮개부(123)를 구비할 수 있다.If further described with reference to FIGS. 5 and 6 along with FIGS. 1 to 3, the water collection unit 120 may include a body portion 122 and a cover portion 123.

몸체부(122)는 상기 복수의 보틀부(121)가 안착 가능한 공간을 제공한다.The body portion 122 provides a space in which the plurality of bottle portions 121 can be seated.

덮개부(123)는 몸체부(122)의 상부에 배치되어 상기 복수의 보틀부(121)를 덮도록 형성될 수 있다. 덮개부(123)는 채수부(120)가 수중(W)에서 상승하는 과정에서 물에 의한 저항을 줄이도록 유선형(streamlined shape)으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 도면에서 덮개부(123)의 상기 유선형은 원뿔 형상으로 도시되었으나, 덮개부(123)는 원뿔 형상이 아닌 다른 유선형의 구조를 갖도록 형성될 수도 있다. 한편, 도 6을 참조하면, 복수의 보틀부(121)의 상부도, 채수부(120)의 수중(W)에서의 상승 과정에서 물에 의한 저항을 줄이도록 상기 유선형으로 이루어질 수 있다.The cover part 123 may be formed to cover the plurality of bottle parts 121 by being disposed on the upper part of the body part 122. The cover portion 123 may have a streamlined shape to reduce resistance caused by water while the water collecting portion 120 rises from the water (W). In the drawings of the present invention, the streamlined shape of the cover portion 123 is shown as a cone shape, but the cover portion 123 may be formed to have a streamlined structure other than a cone shape. Meanwhile, referring to FIG. 6, the upper part of the plurality of bottle units 121 may also have the streamlined shape to reduce resistance caused by water during the process of raising the water collection unit 120 from the water (W).

또한, 덮개부(123)에는 덮개부(123)의 둘레를 따라 복수의 홀(123a)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 채수부(120)가 수중(W)에서 상승하는 과정에서 상기 복수의 홀(123a)을 통해 물이 통과됨에 따라 채수부(120)에 작용하는 물에 의한 저항을 보다 줄일 수 있다. 즉, 덮개부(123)에 형성되는 복수의 홀(123a)에 의해 물의 저항을 발생시키는 면적이 감소되고, 이에 따라 채수부(120)의 수중(W)에서의 상승 동작이 보다 신속하게 이루어질 수 있는 한편, 채수부(120)의 안정적인 상승 동작을 위해 요구되는 권양기(130)의 성능 조건을 낮출 수 있다.Additionally, a plurality of holes 123a may be formed in the cover portion 123 along the circumference of the cover portion 123. Accordingly, as water passes through the plurality of holes 123a while the water collection unit 120 rises from the water W, the resistance caused by water acting on the water collection unit 120 can be further reduced. That is, the area that generates water resistance is reduced by the plurality of holes 123a formed in the cover part 123, and thus the upward movement of the water collection unit 120 in the water (W) can be performed more quickly. On the other hand, the performance conditions of the lifter 130 required for a stable upward operation of the water collection unit 120 can be lowered.

또한, 도 5를 참조하면, 덮개부(123)의 둘레에 형성되는 복수의 홀(123a)은 평면에서 바라보았을 때를 기준으로 상기 복수의 보틀부(121)와 중첩되지 않게 배치될 수 있다. 이와 같은 복수의 홀(123a)의 구조에 의하면 복수의 홀(123a)을 통과한 물이 복수의 보틀부(121)에 부딪히지 않고 통과하여 물에 의한 추가적인 저항을 발생시키지 않는다. 또한, 몸체부(122)의 바닥면에는, 복수의 홀(123a)을 통과한 물이 추가적인 저항을 발생시키지 않고 채수부(120)를 통과할 수 있도록, 평면에서 바라보았을 때를 기준으로, 상기 복수의 홀(123a)과 오버랩되는 몸체부 바닥홀(122a)이 형성될 수 있다.Additionally, referring to FIG. 5, the plurality of holes 123a formed around the cover part 123 may be arranged so as not to overlap the plurality of bottle parts 121 when viewed from a plan view. According to this structure of the plurality of holes 123a, water passing through the plurality of holes 123a passes without hitting the plurality of bottle parts 121 and does not generate additional resistance due to the water. In addition, on the bottom surface of the body portion 122, when viewed from a plane, the water passing through the plurality of holes 123a can pass through the water collecting portion 120 without generating additional resistance. A body bottom hole 122a that overlaps a plurality of holes 123a may be formed.

한편, 도 5를 참조하면, 보틀부(121)는 제1 보틀(121a) 및 제2 보틀(121b)를 구비할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 5, the bottle unit 121 may include a first bottle 121a and a second bottle 121b.

제1 보틀(121a)은 수심에 따라 채수와 퇴수가 이루어진다. 제1 보틀(121a)은 복수로 구비될 수 있다.The first bottle 121a collects and discharges water depending on the water depth. The first bottle 121a may be provided in plural numbers.

제2 보틀(121b)은 상부 수심에서는 물이 채워져 채수부(120)에 작용하는 부력을 감소시키고, 하부 수심에서 다시 상부 수심으로 상승하는 단계에서는 내부에 저장된 물이 비워져 채수부(120)에 부력을 발생시키도록 이루어진다.The second bottle (121b) is filled with water at the upper water depth to reduce the buoyancy force acting on the water collection unit 120, and in the stage of rising from the lower water depth back to the upper water depth, the water stored inside is emptied to create buoyancy on the water collection unit 120. It is done to generate.

구체적으로, 수층별 채수 시스템(100)은, 채수부(120)가 하부 수심에서 상부 수심으로 상승하는 단계에서, 제2 보틀부(121b)의 내부로 압축공기가 공급되도록 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제2 보틀부(121b)의 내부에 저장되어 있던 물은 외부로 배출되고 제2 보틀부(121b) 내부의 빈 공간으로 압축공기가 채워져 채수부(120)에 부력을 발생시킬 수 있다. 채수부(120)에는 채수부(120)가 하부 수심에서 상부 수심으로 상승하는 단계에서 제2 보틀부(121b)의 내부로 공급되는 압축공기를 저장하는 압축공기 저장부(미도시)가 마련될 수 있다.Specifically, the water sampling system 100 for each water layer may be configured to supply compressed air into the second bottle unit 121b when the water sampling unit 120 rises from the lower water depth to the upper water depth. Accordingly, the water stored inside the second bottle unit 121b is discharged to the outside, and the empty space inside the second bottle unit 121b is filled with compressed air, thereby generating buoyancy in the water collection unit 120. . The water sampling unit 120 will be provided with a compressed air storage unit (not shown) that stores the compressed air supplied to the inside of the second bottle unit 121b during the stage in which the water sampling unit 120 rises from the lower water depth to the upper water depth. You can.

이와 같이, 본 발명의 채수부(120)는 수층별로 채수를 수행하는 제1 보틀(121a)과 함께 제2 보틀(121b)을 더 구비하여, 채수부(120)의 수중에서의 상승 동작과 하강 동작이 수행되는 과정이 보다 신속하게 이루어질 수 있다.In this way, the water collection unit 120 of the present invention further includes a second bottle (121b) along with a first bottle (121a) that performs water sampling for each water layer, so that the water collection unit 120 rises in the water and The process of performing the lowering operation can be accomplished more quickly.

한편, 수층별 채수 시스템(100)은 제1 센서(151), 제2 센서(152) 및 제3 센서(153)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the water sampling system 100 for each water layer may further include a first sensor 151, a second sensor 152, and a third sensor 153.

제1 센서(151)는 채수부(120)에 가해지는 압력을 감지하도록 이루어질 수 있다. 제1 센서(151)는 채수부(120)상에 배치될 수 있다. 제1 센서(151)는 채수부(120)와 함께 수중(W)에 투입되어 수압을 측정하도록 이루어질 수 있다.The first sensor 151 may be configured to sense the pressure applied to the water collection unit 120. The first sensor 151 may be placed on the water sampling unit 120. The first sensor 151 may be inserted into the water (W) together with the water sampling unit 120 to measure water pressure.

제2 센서(152)는 수중(W)에서 로프(133)가 투입된 길이를 측정하도록 이루어질 수 있다. 제2 센서(152)는 권양기(130)의 로프(133)가 풀린 길이에서, 채수 대상 지역의 수면으로부터 무인 이동체(110)의 높이를 뺀 값을 측정하도록 이루어질 수 있다. 제2 센서(152)는 예를 들어, 권양기(130)상에 배치될 수 있다.The second sensor 152 may be configured to measure the length of the rope 133 inserted in the water (W). The second sensor 152 may be configured to measure the length of the rope 133 of the windlass 130 minus the height of the unmanned mobile device 110 from the water surface of the water collection target area. The second sensor 152 may be placed on the windlass 130, for example.

제3 센서(153)는 채수부(120)를 향하여 수면 아래로 음파를 발생시키고 채수부(120)에서 반사되어 돌아오는 음파를 수신하도록 이루어질 수 있다. 제3 센서(153)는 예를 들어, 무인 이동체(110)상에 배치될 수 있다.The third sensor 153 may generate sound waves below the water surface toward the water sampling unit 120 and receive sound waves reflected and returned from the water sampling unit 120. The third sensor 153 may be placed on the unmanned mobile device 110, for example.

여기에서, 수층별 채수 시스템(100)은, 제1 내지 제3 센서(151,152,153) 중 적어도 둘 이상에서 측정된 값을 근거로 채수부(120)가 위치하는 지점의 수심을 측정하도록 이루어질 수 있다. 이와 같이, 수층별 채수 시스템(100)은 채수 지점의 수심을 2가지 이상의 방식으로 측정된 데이터를 이용하여 획득함에 따라, 채수 지점의 수심에 대한 정확도를 보다 향상시킬 수 있다.Here, the water sampling system 100 for each water layer may be configured to measure the water depth at the point where the water sampling unit 120 is located based on values measured by at least two of the first to third sensors 151, 152, and 153. In this way, the water sampling system 100 for each water layer can further improve the accuracy of the water depth of the sampling point by obtaining the water depth of the sampling point using data measured in two or more ways.

또한, 수층별 채수 시스템(100)은 제4 센서(154)를 더 포함할 수 있다.Additionally, the water sampling system 100 for each water layer may further include a fourth sensor 154.

제4 센서(154)는 채수부(120)의 저면과 수중(W)의 바닥 영역 사이에 거리를 측정 가능하도록 이루어질 수 있다. 제4 센서(154)는 채수부(120)의 하부 측면 영역에 배치될 수 있다. The fourth sensor 154 may be configured to measure the distance between the bottom of the water collection unit 120 and the bottom area of the water (W). The fourth sensor 154 may be placed in the lower side area of the water collection unit 120.

수층별 채수 시스템(100)은 제4 센서(154)에 의해 채수부(120)의 저면이 수중(W)의 바닥 영역에 닿는 것이 감지되는 경우, 권양기(130)를 제어하여 채수부(120)를 다시 상승시키도록 이루어질 수 있다. 이에 따라, 채수부(120)가 수중(W)에서 하강하는 과정에서 수중(W)의 바닥 영역에 충돌하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.When the bottom of the water collection unit 120 is detected to be in contact with the bottom area of the water (W) by the fourth sensor 154, the water sampling system 100 for each water layer controls the winch 130 to collect the water sampling unit 120. This can be done to raise again. Accordingly, it is possible to prevent the water collecting unit 120 from being damaged by colliding with the bottom area of the water (W) during the process of descending from the water (W).

한편, 보틀부(121)에는 수위 감지 센서(121s)가 구비될 수 있다.Meanwhile, the bottle unit 121 may be provided with a water level detection sensor 121s.

수위 감지 센서(121s)는 보틀부(121)의 내부에 저장된 물의 수위를 감지 가능하도록 이루어질 수 있다. 이에 따라, 수층별 채수 시스템(100)은 상기 수위 감지 센서(121s)를 통해 보틀부(121)로 유입되는 물의 채수 정도를 판별하거나, 각각의 보틀부(121)의 내부에 저장된 물의 퇴수 정도 및 퇴수 완료 여부를 판별할 수 있다.The water level detection sensor 121s may be configured to detect the level of water stored inside the bottle unit 121. Accordingly, the water collection system 100 for each water layer determines the degree of sampling of water flowing into the bottle unit 121 through the water level detection sensor 121s, or determines the degree of withdrawal of water stored inside each bottle unit 121 and the degree of withdrawal of water stored inside each bottle unit 121. It is possible to determine whether drainage has been completed.

이하, 상기 수층별 채수 시스템(100)이 수층별로 물을 채수하는 과정에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the process of collecting water for each water layer by the water collection system 100 for each water layer will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 도 1에 도시된 수층별 채수 시스템(100)이 수중에서 하강하면서 수층별로 물을 채수하는 과정을 보인 개념도이다.FIG. 4 is a conceptual diagram showing the process of collecting water for each water layer while the water collection system 100 for each water layer shown in FIG. 1 descends underwater.

도 4를 참조하면, 수층별 채수 시스템(100)은 무인 이동체(110)에 의해 채수부(120)가 채수 대상 지역으로 이동한 상태에서 권양기(130)에 의해 채수부(120)가 수중(W)으로 투입되고, 채수 대상 지역의 수층별로 채수부(120)에 마련되는 복수의 보틀부(121)로 물을 유입시켜 저장하도록 이루어진다. 예를 들어, 채수 대상 지역의 수층은 도 4에 도시된 바와 같이 제1 수심(D1), 제2 수심(D2) 및 제3 수심(D3)으로 갈수록 수심이 깊어지게 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, in the water collection system 100 for each water layer, the water collection unit 120 is moved to the water collection target area by the unmanned mobile object 110, and the water collection unit 120 is underwater (W) by the winch 130. ), and the water is stored by flowing into a plurality of bottle units 121 provided in the water collection unit 120 for each water layer in the water collection target area. For example, the water layer in the water collection target area may be formed to become deeper as it goes toward the first water depth (D1), the second water depth (D2), and the third water depth (D3), as shown in FIG. 4.

수층별 채수 시스템(100)은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3 수심(D1,D2,D3) 중 가장 상부 수심인 제1 수심(D1)에서, 채수부(120)에 마련되는 복수의 보틀부(121) 전체에 물을 각각 채수하도록 이루어질 수 있다. 이와 같은 채수 과정에서 복수의 보틀부(121)의 내부에 존재하는 공기에 의한 부력을 모두 제거할 수 있다. 도 4의 (a)에서는 3개의 보틀부(121) 모두에 채수가 완료된 상태의 모습을 보이고 있다.As shown in (a) of FIG. 4, the water sampling system 100 for each water layer is a water sampling unit 120 at the first water depth (D1), which is the uppermost water depth among the first to third water depths (D1, D2, and D3). Water may be collected from each of the plurality of bottle parts 121 provided in . In this water sampling process, all buoyancy due to air existing inside the plurality of bottle parts 121 can be removed. In Figure 4 (a), water sampling is completed in all three bottle parts 121.

다음으로, 수층별 채수 시스템(100)은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 제1 수심(D1)에서 채수부(120)의 부력이 제거된 상태에서, 권양기(130)의 로프(133)가 더 풀려짐에 따라 제1 수심(D1)에 비해 하부 수심인 제2 수심(D2)으로 채수부(120)를 하강시킨다. 채수부(120)는 제2 수심(D2)으로 하강한 상태에서 제2 수심(D2)에 비해 상부 수심인 제1 수심(D1)에서 채수된 물을 퇴수하고, 제2 수심(D2)의 물을 채수하여 저장하도록 이루어질 수 있다.Next, the water sampling system 100 for each water layer is operated by the rope 133 of the winch 130 in a state in which the buoyancy of the water sampling unit 120 is removed at the first water depth D1 as shown in (b) of FIG. ) is further released, the water sampling unit 120 is lowered to the second water depth (D2), which is lower than the first water depth (D1). The water collection unit 120 discharges the water collected at the first water depth (D1), which is an upper water depth compared to the second water depth (D2), while descending to the second water depth (D2), and discharges the water at the second water depth (D2). It can be made to collect and store.

도 4의 (b)에서는 3개의 보틀부(121) 중 가장 좌측에 위치한 보틀부(121)에 채워졌던 제1 수심(D1)의 물이 퇴수되고 제2 수심(D2)의 물이 채워진 상태의 모습을 보이고 있다. 이때, 3개의 보틀부(121) 중 중간에 위치한 보틀부(121)와 가장 우측에 위치한 보틀부(121)에는 제1 수심(D1)에서 채워진 물이 그대로 저장된 상태에 있는 모습을 보이고 있다.In Figure 4 (b), the water of the first water depth (D1) filled in the bottle part (121) located on the leftmost of the three bottle parts (121) is discharged and the water of the second water depth (D2) is filled. It's showing up. At this time, among the three bottle parts 121, the bottle part 121 located in the middle and the bottle part 121 located on the rightmost side appear to be storing water filled at the first water depth D1.

마지막으로, 수층별 채수 시스템(100)은 제2 수심(D2)에서 채수부(120)를 더 하강시켜, 제3 수심(D3)까지 이동시킬 수 있다. 제3 수심(D3)으로 하강한 채수부(120)는 복수의 보틀부(121) 중 중간에 위치한 보틀부(121)에 저장된 제1 수심(D1) 수심에서 채수된 물을 퇴수하고, 비워진 내부 빈 공간으로 제3 수심(D3)의 물을 유입시켜 저장하도록 이루어질 수 있다. 도 4의 (b)에서는 3개의 보틀부(121) 중 가장 좌측의 보틀부(121)에는 제2 수심(D2)에서 채수된 물이 저장되고, 중간에 위치한 보틀부(121)네는 제3 수심(D3)에서 채수된 물이 저장되며, 가장 우측에 위치하는 보틀부(121)에는 제1 수심(D1)에서 채수된 물이 그대로 저장된 상태의 모습을 보이고 있다. Finally, the water sampling system 100 for each water layer may further lower the water sampling unit 120 from the second water depth D2 and move it to the third water depth D3. The water collection unit 120, which has descended to the third water depth (D3), discharges the water collected at the first water depth (D1) stored in the bottle unit 121 located in the middle among the plurality of bottle units 121, and empties the inside. Water of the third water depth (D3) can be introduced into the empty space and stored. In Figure 4 (b), the leftmost bottle part 121 among the three bottle parts 121 stores water collected at the second water depth D2, and the bottle parts 121 located in the middle store the third water depth D2. The water collected from the water depth D3 is stored, and the bottle part 121 located on the far right shows the water collected from the first water depth D1 stored as is.

한편, 복수의 보틀부(121)가 상기 상부 수심에서 상기 하부 수심으로 하강한 상태에서, 보틀부(121)에 저장된 상기 상부 수심의 물을 퇴수하는 단계가 수행되는 시간은 보틀부(121)에 물이 가득찬 상태에서 모두 퇴수되는 데까지 걸리는 시간 보다 길게 설정되도록 이루어질 수 있다. 즉, 수층별 채수 시스템(100)은 각각의 보틀부(121)에 저장된 물이 퇴수되는 시간을, 각각의 보틀부(121)에 저장된 물이 가득찬 상태에서 모두 퇴수되는 데 걸리는 시간보다 과잉으로 설정하도록 이루어질 수 있다. Meanwhile, in a state in which the plurality of bottle units 121 are lowered from the upper water depth to the lower water depth, the time at which the step of discharging the water of the upper water depth stored in the bottle unit 121 is performed is performed in the bottle unit 121. It can be set to be longer than the time it takes for all water to drain from a full state. That is, the water collection system 100 for each water layer sets the time for the water stored in each bottle unit 121 to be discharged by an excess of the time it takes for all the water stored in each bottle unit 121 to be discharged when it is full. It can be done to set.

이에 따라, 하부 수심에서 보틀부(121)의 퇴수와 채수가 차례로 수행되는 과정에서, 상부 수심에서 채수된 물이 보틀부(121) 내부에 잔류하지 않고 완전히 제거된 상태어서 하부 수심의 물이 채수될 수 있다. 결과적으로, 상부 수심의 물과 하부 수심에서 채수되는 물이 서로 섞이지 않아 수층별로 채수되는 물로부터 얻어지는 수질 검사 데어터의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.Accordingly, in the process of sequentially discharging and collecting water from the bottle unit 121 from the lower water depth, the water collected from the upper water depth is completely removed without remaining inside the bottle unit 121, so that the water from the lower water depth is collected. It can be. As a result, the water collected from the upper water depth and the water collected from the lower water depth do not mix with each other, thereby improving the reliability of water quality test data obtained from water collected from each water layer.

이하, 도 7을 참조하여 도 1에 도시된 수층별 채수 시스템(100)의 다른 일 예에 대하여 설명한다.Hereinafter, another example of the water sampling system 100 for each water layer shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 7.

도 7은 도 1에 도시된 수층별 채수 시스템(100)의 다른 일 예를 보인 개념도이다.FIG. 7 is a conceptual diagram showing another example of the water sampling system 100 for each water layer shown in FIG. 1.

도 7을 참조하면, 수층별 채수 시스템(100)은, 도 1에 도시된 수층별 채수 시스템(100)과 달리 무인 이동체(110)의 일 예로서 공중에서 비행하는 상기 드론이 아닌 수상에서 이동하는 무인 수상체로 이루어질 수 있다. 상기 무인 수상체는, 도 7에 도시된 바와 같이 수상에서 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 무선으로 원격 조종되거나 자율 항법 장치에 의해 자동 조종되도록 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 7, the water sampling system 100 for each water layer is an example of an unmanned mobile object 110, unlike the water sampling system 100 for each water layer shown in FIG. It may consist of an unmanned aquatic vehicle. The unmanned water vehicle may be configured to move on the water, as shown in FIG. 7, and may be remotely controlled wirelessly or automatically controlled by an autonomous navigation device.

상기 무인 수상체는 상기 드론에 비하여, 공중에서의 비행을 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않아 채수 대상 지역에 대한 제약을 상대적으로 덜 받게 되는 장점을 갖는다.Compared to the drone, the unmanned aquatic vehicle has the advantage of not requiring a separate space for flight in the air and thus being subject to relatively fewer restrictions on the area to be collected.

한편, 도 7에 도시된 수층별 채수 시스템(100)에서 상기 무인 수상체로 이루어지는 무인 이동체(110)를 제외한 나머지 구성들인, 채수부(120), 권양기(130), 밸브 유닛(140), 제1 내지 제4 센서(151,152,153,154)과 그 관련 구성들은, 앞서 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 수층별 채수 시스템(100)의 채수부(120), 권양기(130), 밸브 유닛(140), 제1 내지 제4 센서(151,152,153,154) 및 그 관련 구성들과 동일하거나 유사한 특징을 갖도록 이루어질 수 있다.Meanwhile, in the water sampling system 100 for each water layer shown in FIG. 7, the remaining components excluding the unmanned mobile body 110 made of the unmanned aquatic vehicle include a water sampling unit 120, a lifter 130, a valve unit 140, and a first to fourth sensors 151, 152, 153, and 154 and their related components are the water sampling unit 120, winder 130, valve unit 140, first to fourth sensors 151, 152, 153, and 154 and their related components may have the same or similar characteristics.

따라서, 도 7에 도시된 수층별 채수 시스템(100)의 채수부(120), 권양기(130), 밸브 유닛(140), 제1 내지 제3 센서(151,152,153)과 그 관련 구성들에 대한 설명은, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 수층별 채수 시스템(100)에 대한 설명으로 대신하기로 한다.Therefore, the description of the water sampling unit 120, lifter 130, valve unit 140, first to third sensors 151, 152, 153 and their related components of the water sampling system 100 for each water layer shown in FIG. , this will be replaced with a description of the water sampling system 100 for each water layer described with reference to FIGS. 1 to 6.

전술한 내용은 단지 예시적인 것에 불과하며, 설명된 실시예들의 범주 및 기술적 사상을 벗어남이 없이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.The foregoing content is merely illustrative, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope and technical spirit of the described embodiments. The above-described embodiments can be implemented individually or in any combination.

100 : 수층별 채수 시스템
110 : 무인 이동체
120 : 채수부
121 : 보틀부
121a : 제1 보틀
121b : 제2 보틀
121h : 퇴수구
121p : 보틀부 몸체
121q : 보틀부 덮개
121s : 수위 감지 센서
122 : 몸체부
122a : 몸체부 바닥홀
123 : 덮개부
123a : 홀
130 : 권양기
131 : 권양기 바디
132 : 권양기 모터
133 : 로프
140 : 밸브 유닛
141 : 수용부
142 : 유입구
143 : 토출구
151 : 제1 센서
152 : 제2 센서
153 : 제3 센서
154 : 제4 센서
W : 수중100: Water sampling system for each water layer
110: unmanned vehicle
120: water collection unit
121: Bottle part
121a: first bottle
121b: second bottle
121h: Drainage outlet
121p: Bottle body
121q: Bottle compartment cover
121s: Water level sensor
122: body part
122a: Body bottom hole
123: cover part
123a: hole
130: Wind lifter
131: Windlass body
132: Windlass motor
133 : Rope
140: valve unit
141: Receiving part
142: inlet
143: discharge port
151: first sensor
152: second sensor
153: third sensor
154: fourth sensor
W: Underwater

Claims (10)

무인 이동체;
수중에서 물을 유입시켜 저장하도록 이루어지는 채수부; 및
상기 무인 이동체 및 상기 채수부에 연결되어 상기 채수부를 승강시키도록 이루어지는 권양기를 포함하고,
상기 채수부에는 채수되는 물이 각각 저장되는 복수의 보틀부가 마련되며,
상부 수심에서 상기 복수의 보틀부 중 적어도 일부에 물이 채워짐에 따라 상기 채수부에 작용하는 부력을 감소시켜, 상기 채수부가 하부 수심으로 하강 가능하도록 이루어지고,
상기 채수부는,
상기 복수의 보틀부가 안착되는 몸체부; 및
상기 몸체부의 상부에 배치되어 상기 복수의 보틀부를 덮도록 형성되며, 유선형(streamlined shape)으로 이루어지는 덮개부를 구비하며,
상기 덮개부에는 둘레를 따라 복수의 홀이 형성되고,
상기 복수의 홀은, 평면에서 바라보았을 때를 기준으로 상기 복수의 보틀부와 중첩되지 않게 배치되며,
상기 복수의 홀을 통과한 물이 추가적인 저항을 발생시키지 않고 상기 채수부를 통과할 수 있도록, 평면에서 바라보았을 때를 기준으로, 상기 복수의 홀과 오버랩되는 몸체부 바닥홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 수층별 채수 시스템.unmanned vehicle;
A water collection unit configured to introduce and store water from underwater; and
A lifter connected to the unmanned mobile device and the water sampling unit to raise and lower the water sampling unit,
The water collection unit is provided with a plurality of bottle units each storing the collected water,
As water fills at least a portion of the plurality of bottle parts in the upper water depth, the buoyancy force acting on the water sampling unit is reduced, so that the water sampling unit can descend to the lower water depth,
The water collection unit,
a body portion on which the plurality of bottle portions are seated; and
a cover portion disposed on the body portion and formed to cover the plurality of bottle portions and having a streamlined shape;
A plurality of holes are formed along the circumference of the cover portion,
The plurality of holes are arranged so as not to overlap the plurality of bottle parts when viewed from a plane,
Characterized in that a body bottom hole that overlaps the plurality of holes is formed when viewed from a plane so that water that has passed through the plurality of holes can pass through the water collection unit without generating additional resistance. Water collection system for each water layer. 제1항에 있어서,
상기 복수의 보틀부 중 적어도 일부는, 상기 하부 수심으로 하강한 상태에서, 상기 상부 수심에서 채수된 물을 퇴수하고 상기 하부 수심의 물을 채수하여 저장하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 수층별 채수 시스템.According to paragraph 1,
A water collection system for each water layer, wherein at least some of the plurality of bottle parts, in a state of being lowered to the lower water depth, discharge water collected from the upper water depth and collect and store water from the lower water depth. 제2항에 있어서,
상기 보틀부가 상기 하부 수심으로 하강한 상태에서, 상기 보틀부에 저장된 상기 상부 수심의 물을 퇴수하는 단계가 수행되는 시간은 상기 보틀부에 물이 가득찬 상태에서 모두 퇴수되는 데까지 걸리는 시간 보다 길게 설정되는 것을 특징으로 하는 수층별 채수 시스템.According to paragraph 2,
In a state in which the bottle unit is lowered to the lower water depth, the time for performing the step of discharging the water in the upper water depth stored in the bottle unit is set to be longer than the time it takes for all water to be discharged from the bottle unit being filled with water. A water collection system for each water layer, characterized in that 제2항에 있어서,
상기 보틀부에는 상기 보틀부의 내부에 저장된 물의 수위를 감지하는 수위 감지 센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 수층별 채수 시스템.According to paragraph 2,
A water sampling system for each water layer, characterized in that the bottle unit is equipped with a water level detection sensor that detects the level of water stored inside the bottle unit. 제1항에 있어서,
상기 보틀부는,
수심에 따라 채수 및 퇴수가 이루어지는 제1 보틀; 및
상기 상부 수심에서 물이 채워져 상기 채수부에 작용하는 부력을 감소시키고, 상기 하부 수심에서 상기 상부 수심으로 상승하는 단계에서는 내부에 저장된 물이 비워져 상기 채수부에 부력을 발생시키는 제2 보틀을 구비하는 수층별 채수 시스템.According to paragraph 1,
The bottle part,
A first bottle in which water is collected and discharged according to the water depth; and
A second bottle is filled with water in the upper water depth to reduce the buoyancy acting on the water collection unit, and in the step of rising from the lower water depth to the upper water depth, the water stored inside is emptied to generate buoyancy in the water collection unit. Water collection system for each water layer. 제1항에 있어서,
상기 채수부에 가해지는 압력을 감지하는 제1 센서;
상기 권양기의 로프가 풀린 길이에서, 수면으로부터 상기 무인 이동체의 높이를 뺀 값을 측정하는 제2 센서; 및
상기 채수부를 향하여 수면 아래로 음파를 발생시키고 상기 채수부에서 반사되어 돌아오는 음파를 수신하는 제3 센서를 더 포함하고,
상기 제1 내지 제3 센서 중 적어도 둘 이상에서 측정된 값을 근거로 상기 채수부가 위치하는 지점의 수심을 측정하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 수층별 채수 시스템.According to paragraph 1,
A first sensor that detects pressure applied to the water sampling unit;
a second sensor measuring a value obtained by subtracting the height of the unmanned mobile object from the water surface from the length at which the rope of the windlass is unwound; and
It further includes a third sensor that generates sound waves below the water surface toward the water sampling unit and receives sound waves reflected and returned from the water sampling unit,
A water sampling system for each water layer, characterized in that it measures the water depth at the point where the water sampling unit is located based on values measured by at least two of the first to third sensors. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 보틀부로 물을 유입시키도록 이루어지는 밸브 유닛을 더 포함하고,
상기 밸브 유닛은,
물을 수용하는 수용부; 및
상기 수용부와 각각 연통되며, 상기 수용부로 물이 유입되는 유입구와 상기 수용부로부터 물이 토출되는 토출구를 구비하며,
상기 토출구는 복수로 구비되며 상기 복수의 보틀부와 각각 연결되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 수층별 채수 시스템.According to paragraph 1,
Further comprising a valve unit configured to allow water to flow into the plurality of bottle parts,
The valve unit is,
A receiving portion for receiving water; and
Each is in communication with the receiving portion and has an inlet through which water flows into the receiving portion and an outlet through which water is discharged from the receiving portion,
A water sampling system for each water layer, characterized in that the discharge port is provided in plurality and is connected to the plurality of bottle parts, respectively.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101257004B1 (en) * 2012-07-30 2013-04-26 한국지질자원연구원 Underground fluid sample extraction system at a certain depth
KR101604475B1 (en) * 2015-06-15 2016-03-17 엘아이지넥스원 주식회사 Autonomous movable buoy and method using it
KR101678105B1 (en) 2015-09-09 2016-11-30 순천대학교 산학협력단 Measurement system of river using in wireless flying apparatus
KR102013802B1 (en) * 2019-01-30 2019-08-27 대한민국 System for Surveying Geospatial Information of River bottom using drone and Driving Method thereof
KR102211839B1 (en) 2020-08-24 2021-02-03 (주)청담이엠텍 Auto water sampler apparatus
KR102212387B1 (en) * 2019-03-26 2021-02-04 (주) 아이렘기술개발 Water sampling device for remote monitoring of water quality

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102301174B1 (en) * 2019-12-23 2021-09-10 (주)이음이엔지 Automated water sampling system and a dron using the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101257004B1 (en) * 2012-07-30 2013-04-26 한국지질자원연구원 Underground fluid sample extraction system at a certain depth
KR101604475B1 (en) * 2015-06-15 2016-03-17 엘아이지넥스원 주식회사 Autonomous movable buoy and method using it
KR101678105B1 (en) 2015-09-09 2016-11-30 순천대학교 산학협력단 Measurement system of river using in wireless flying apparatus
KR102013802B1 (en) * 2019-01-30 2019-08-27 대한민국 System for Surveying Geospatial Information of River bottom using drone and Driving Method thereof
KR102212387B1 (en) * 2019-03-26 2021-02-04 (주) 아이렘기술개발 Water sampling device for remote monitoring of water quality
KR102211839B1 (en) 2020-08-24 2021-02-03 (주)청담이엠텍 Auto water sampler apparatus

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