KR102051547B1

KR102051547B1 - Ｉｏｔ 기반 스마트 부표

Info

Publication number: KR102051547B1
Application number: KR1020190107050A
Authority: KR
Inventors: 황용희
Original assignee: 주식회사 코바코; 황용희
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2020-01-08

Abstract

IoT 기반 스마트 부표가 개시된다. 본 발명의 IoT 기반 스마트 부표는, 해양 수면상에 부유하며 외부와 통신망을 이용하여 통신가능한 부표로서, 외관을 형성하며 상호 결합되어 내부 수용공간을 형성하며, 센서부와 상기 센서부의 감지정보를 외부 서버로 송신하고 외부 서버로부터 제어신호를 수신하도록 송수신 안테나가 구비되는 한 쌍의 제1 상부 및 하부 하우징; 상기 한 쌍의 제1 상부 및 하부 하우징 내부에 이중구조로 배치되는 한 쌍의 제2 상부 및 하부 하우징; 및 상기 제2 상부 및 하부 하우징에 마련되는 태양광 패널, 상기 태양광 패널에서 생성된 전력을 저장하는 에너지 저장부, 상기 에너지 저장부의 전력을 상기 센서부로 공급하며 그 구동을 제어하고 상기 안테나의 송수신 정보를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제1 상부 하우징에는 상기 제1 상부 및 하부 하우징 내에서 발생한 습기를 제거하기 위한 습기 제거부가 마련되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 제1 상부 하우징에 습기 제거부를 마련함으로써 제1 상부 및 하부 하우징 내에 습기가 발생한 경우 외기 공급에 의해 습기를 효율적으로 제거할 수 있고 내부 전장품이 이상 작동 및 손상되는 것을 방지할 수 있다.

Description

ＩＯＴ 기반 스마트 부표{IoT-based smart buoy}

본 발명은 다양한 센서를 이용하여 해상환경을 모니터링하고 모니터링한 정보를 관리소 서버로 송신하고 서버로부터 제어신호를 수신받아 작동하는 것으로서, 부표 몸체 내에 발생한 습기를 효율적으로 제거할 수 있는 구조가 마련되어 습기에 의해 내부 전장품이 이상 작동 및 손상되는 것을 방지할 수 있는 IoT 기반 스마트 부표에 관한 것이다.

근래 들어 하천 또는 해양 환경 보호의 중요성에 대한 인식이 자리 잡기 시작하면서 하천 또는 해양의 환경 상태를 파악하고 개선시키고자 하는 노력들이 다양하게 기울여지고 있다.

그런데 하천 또는 해양은 그 특성상 다양한 환경 상태를 현장측정을 통해 지속적으로 관측하고 파악하기에는 어려운 점이 많았다. 이를테면 연근해의 일정 범위에서 온도 변화량 측정, 산소요구량 측정, pH 측정 등이 지속적으로 이루어져야 하는 경우, 이를 관측선이나 조사선을 이용하여 직접적으로 수행하게 되면 막대한 인력과 장비를 현장에 계속 상주시켜야 할 뿐만 아니라, 장기간에 걸친 지속적인 관측이 어려운 한계가 있었다.

이러한 한계를 극복하기 위해, 하천 또는 해양 상에 설치되는 부표에 센서 등을 부착하여 측정이 이루어지기도 하며, 이와 관련한 선행기술로서 한국등록특허 제1313306호(이하 특허문헌 1)가 개시되어 있다.

특허문헌 1은 몸체부와, 솔라셀을 포함하는 자가발전부와, 카메라 및 수중 카메라를 통해 모니터링하는 모니터링부, 수중에서 추진력을 발생시키는 추진부와, 모니터링부를 통해 획득된 데이터를 전송하고 제어명령을 원격으로 전송받는 무선통신부와, 근접감지 센서의 감지 결과 및 영상을 분석하여 근접하는 물체를 회피하여 주행이 이루어지도록 추진부를 제어하는 주행제어부를 포함하여, 모니터링부를 통해 수질오염정도와 수중의 생태환경을 파악할 수 있다.

이와 같이 몸체부 내에 다양한 전장 부품이 탑재되는바 소자 구동에 의해 몸체부 내의 온도가 일정부분 상승하게 되며, 특히 겨울철에는 외부온도(저온)와 몸체부 내부온도(고온) 차이 증가에 따라 몸체부 내에서는 결로현상에 따른 습기가 발생하게 된다. 이러한 습기를 신속하게 제거하지 못할 경우 각종 전자소자들의 이상 발생, 전기적인 쇼트 등을 발생시킬 수 있는데 종래에는 몸체부 내의 습기를 신속하게 제거할 수 있는 구조가 마련되어 있지 않았다.

대한민국 등록특허 제1313306호 (2013.09.24. 등록)

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 부표 몸체 내에 발생한 습기를 효율적으로 제거할 수 있는 구조가 마련되어 습기에 의해 내부 전장품이 이상 작동 및 손상되는 것을 방지할 수 있는 IoT 기반 스마트 부표를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 부표 몸체 내로 해수가 유입되었을 경우 유입된 해수를 전장품이 배치되지 않은 부표 몸체내 공간으로 이동시켜 별도 수집할 수 있는 IoT 기반 스마트 부표를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 해양 수면상에 부유하며 외부와 통신망을 이용하여 통신가능한 부표로서, 외관을 형성하며 상호 결합되어 내부 수용공간을 형성하며, 센서부와 상기 센서부의 감지정보를 외부 서버로 송신하고 외부 서버로부터 제어신호를 수신하도록 송수신 안테나가 구비되는 한 쌍의 제1 상부 및 하부 하우징; 상기 한 쌍의 제1 상부 및 하부 하우징 내부에 이중구조로 배치되는 한 쌍의 제2 상부 및 하부 하우징; 및 상기 제2 상부 및 하부 하우징에 마련되는 태양광 패널, 상기 태양광 패널에서 생성된 전력을 저장하는 에너지 저장부, 상기 에너지 저장부의 전력을 상기 센서부로 공급하며 그 구동을 제어하고 상기 안테나의 송수신 정보를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제1 상부 하우징에는 상기 제1 상부 및 하부 하우징 내에서 발생한 습기를 제거하기 위한 습기 제거부가 마련되는 IoT 기반 스마트 부표가 제공된다.

상기 습기 제거부는, 상기 제1 상부 하우징 내부와 연통하도록 공기유동홀이 형성되며 제1 상부 하우징 외면으로부터 돌출되는 복수의 습기제거 돌출부; 및 상기 공기유동홀 상측을 커버하도록 이루어지되 해수가 상기 공기유동홀 측으로 유입되는 것을 방지함과 더불어 외기가 공기유동홀을 통해 제1 상부 하우징 내측으로 유입되도록 하고 제1 상부 하우징 내부 공기가 외부로 배출되도록 하는 습기제거 덮개를 포함할 수 있다.

상기 습기제거 덮개는, 상기 공기유동홀 상측을 커버하며 내부 공간이 형성되는 덮개 본체; 및 상기 덮개 본체의 단부 둘레방향을 따라 서로 이격되게 복수로 돌출되어 덮개 본체의 단부와 제1 상부 하우징 외면과의 사이에 갭을 형성하도록 제1 상부 하우징 외면에 부착되는 갭 형성돌기를 포함할 수 있다.

상기 제1 상부 하우징은 제1 상부 하우징 몸체와 제1 상부 하우징 몸체의 가장자리에 마련되는 제1 상부 플랜지를 포함하고, 상기 제1 하부 하우징은 제1 하부 하우징 몸체와 제1 하부 하우징 몸체의 가장자리에 마련되어 제1 상부 플랜지와 스크루 결합되는 제1 하부 플랜지를 포함하고, 상기 제1 상부 하우징에는 돌기 또는 홈이 마련되고, 상기 제1 하부 하우징에는 상기 돌기 또는 홈과 대응 결합하도록 홈 또는 돌기가 마련되며, 상기 제1 상부 하우징과 제1 하부 하우징 사이에는 연질의 방수링이 삽입될 수 있다.

상기 제2 하부 하우징 내에는 수면 상에서 균형을 유지하기 위한 무게중심 균형추가 마련될 수 있다.

상기 제2 하부 하우징은 제2 하부 하우징 몸체와 제2 하부 하우징 몸체의 가장자리에 마련되며 상기 제2 상부 하우징의 가장자리와 면접하는 제2 하부 플랜지를 포함하고, 상기 제1 하부 하우징의 내면에는, 상기 제2 하부 플랜지가 안착 가능하며 상기 안착된 상태에서 제2 하부 하우징의 하면과 제1 하부 하우징의 내면 사이에 이격공간이 형성되도록 안착 플레이트가 돌출될 수 있다.

상기 제1 하부 하우징, 제2 상부 하우징 및 제2 하부 하우징에는 상기 제2 상부 하우징 상측의 수분을 제1 하부 하우징 내측 영역으로 유도하기 위한 수분 배출부가 마련될 수 있다.

상기 수분 배출부는, 상기 제2 상부 하우징의 가장자리 둘레를 따라 이격되게 형성되는 복수의 제1 수분배출홀; 상기 복수의 제1 수분배출홀과 각각 연통 가능하도록 상기 제2 하부 플랜지의 둘레를 따라 이격되게 형성되는 복수의 제2 수분배출홀; 및 상기 복수의 제1 수분배출홀, 제2 수분배출홀과 각각 연통 가능하도록 상기 안착 플레이트의 둘레를 따라 이격되게 형성되는 복수의 제3 수분배출홀을 포함할 수 있다.

상기 센서부는, 해수 온도를 측정하는 온도센서, 해수 염분을 측정하는 염도센서, 해수의 용존산소량을 측정하는 용존산소량센서, 해수에 포함된 방사능을 측정하는 방사능센서 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 센서부는 그 감지포인트가 외부에 노출되도록 상기 제1 하부 하우징에 설치될 수 있다.

상기 제1 상부 하우징은 투명 재질로 이루어지고, 상기 제2 상부 하우징에는 상기 제1 상부 하우징을 투과한 빛을 이용하여 발전가능하도록 상기 태양광 패널이 마련되고 제1 상부 하우징을 통과하여 주변 영역을 촬영하도록 카메라가 설치될 수 있다.

상기 제1 상부 하우징과 제1 하부 하우징의 연결부위에 결합되는 충격방지링을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 하부 하우징 하부에는 앵커를 설치하기 위한 앵커 고정부가 일체로 마련될 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 IoT 기반 스마트 부표에 의하면, 제1 상부 하우징에 습기 제거부를 마련함으로써 제1 상부 및 하부 하우징 내에 습기가 발생한 경우 외기 공급에 의해 습기를 효율적으로 제거할 수 있고 내부 전장품이 이상 작동 및 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 습기 제거부를 습기제거 돌출부와 습기제거 덮개로 구성하여 공기의 유동은 허용하여 내부 습기를 제거하면서 해수의 내부 유입은 일정이상 방지할 수 있다.

또한, 제1 하부 하우징, 제2 상부 하우징 및 제2 하부 하우징에 수분 배출부를 마련함으로써, 파도에 의해 부표가 흔들려서 내부로 미세하게나마 해수가 유입되는 경우에도 유입된 해수를 전장품이 배치되지 않은 제1 하부 하우징 내측 바닥측으로 유도시켜 수집하여 전장품의 이상 및 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반 스마트 부표를 나타내는 사시도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반 스마트 부표의 제어 관계를 나타내는 블록도,
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반 스마트 부표에서 내부 습기제거를 위한 관련 구성을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반 스마트 부표에서 내부 수분 배출을 위한 구조를 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IoT 기반 스마트 부표(이하, '스마트 부표')는 다양한 센서를 이용하여 해상환경을 모니터링하고 모니터링한 정보를 지상(또는 별도 해상 구조물)의 서버(호스트)로 송신하여 원격지에서 관리자가 현장 방문없이 해상환경을 확인할 수 있을 뿐만 아니라 필요시 서버에서 클라이언트(즉 스마트 부표)로 제어신호를 전달하여 원격지에서 용이하게 구동을 제어할 수 있도록 이루어진다. 이러한 스마트 부표는 양식장, 선박의 입출항 관리를 위한 항만 등 다양한 장소에 설치되어 사용 가능하다.

이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 부표는 해양 수면상에 부유하며 외부와 통신망(LoRa, LTE, 5G 등)을 이용하여 통신가능한 것으로서, 한 쌍의 제1 상부 및 하부 하우징(100,200), 한 쌍의 제2 상부 및 하부 하우징(300,400) 및 충격방지링(500)을 포함한다.

먼저, 제1 상부 하우징(100)과 제1 하부 하우징(200)은 해수와 직접적으로 접촉 가능한 외관을 형성하며 상호 결합되어 그 내측에 내부 수용공간을 형성한다. 여기서, 도 3에 도시한 바와 같이 제1 하부 하우징(200)에는 해상환경을 모니터링하기 위한 다양한 센서로 이루어진 센서부(210)가 설치되고, 제1 상부 하우징(100)에는 센서부(210)의 감지정보를 외부 서버로 송신하고 외부 서버로부터 제어신호를 수신하도록 송수신 안테나(110)가 구비된다. 센서부(210)에 대한 보다 구체적인 설명은 후술한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 제1 상부 하우징(100)은 빛(태양 빛)과 전파를 투과할 수 있는 투명 재질로 이루어지며, 내부 공간을 갖는 제1 상부 하우징 몸체(120)와 제1 상부 하우징 몸체(120)의 가장자리에 마련되는 제1 상부 플랜지(130)를 포함한다.

제1 하부 하우징(200)은 제1 상부 하우징과 대략 대칭 구조로 이루어지고, 내부 공간을 갖는 제1 하부 하우징 몸체(220)와 제1 하부 하우징 몸체(220)의 가장자리에 마련되어 제1 상부 플랜지(130)와 스크루 결합되는 제1 하부 플랜지(230)를 포함한다. 관련 도면에 도시한 바와 같이, 파도에 의한 표면 타격시 충격포인트를 원활하게 분산시켜 내구성을 증대시키도록 제1 상부 하우징 몸체(120), 제1 하부 하우징 몸체(220)는 대략 반구형으로 이루어지는 것이 바람직하다. 제1 상부 플랜지와 제1 하부 플랜지에는 스크루 체결홀이 마련된다.

제1 상부 하우징(100)은 예를 들어 아크릴 재질로 이루어질 수 있고, 제1 하부 하우징(200)은 PE, PA, PP 등의 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.

한편, 후술하는 바와 같이, 제1 상부 하우징(100)과 제1 하부 하우징(200) 내에는 부표 구동에 관계된 다수의 전장부품과 전력 저장을 위한 에너지 저장부 등이 마련되는바 이러한 구성들의 보수, 교체를 위해 제1 상부 하우징(100)과 제1 하부 하우징(200)은 분리 가능하도록 결합되어야 한다. 하지만 이와 같은 분리가능 결합구조는 해수가 제1 상부 하우징과 제1 하부 하우징 내로 유입될 수 있는 여지를 제공하는바, 본 발명은 상기 한 쌍의 하우징이 서로 분리가능하도록 결합되면서 내측으로의 해수 유입을 방지하는 결합구조를 제공한다.

구체적으로, 서로 대향하는 제1 상부 하우징 몸체(120)의 하부에는 돌기 또는 홈이 마련되고, 마찬가지로 서로 대향하는 제1 하부 하우징 몸체(220)의 상부에는 상기 돌기 또는 홈과 대응 결합하도록 홈 또는 돌기가 마련될 수 있으며, 돌기의 돌출거리를 일정이상 증가시킴으로써 전술한 해수의 내측 유입을 더욱 방지할 수 있다. 도 4에는 일 예로 제1 상부 하우징 몸체(120)에 돌기(140)가 마련되고 제1 하부 하우징 몸체(220)에 홈(240)이 마련된 경우가 도시되어 있으나, 반대의 경우도 가능함은 물론이다.

또한, 제1 상부 하우징(100)과 제1 하부 하우징(200) 사이에는 연질의 방수링(250)이 삽입되어 플라스틱재질로 이루어지는 제1 상부 하우징과 제1 하부 하우징의 사출시 발생하는 미세치수 오차를 커버하여 제1 상부 플랜지(130)와 제1 하부 플랜지(230)의 사이틈으로 해수가 유입되는 것을 방지할 수 있고 상호 결합을 위해 스크루 체결시 가압에 의한 파손을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 도 3에 도시한 바와 같이, 센서부(210)는 해수 온도를 측정하는 온도센서(211), 해수 염분을 측정하는 염도센서(212), 해수의 용존산소량을 측정하는 용존산소량센서(213), 해수에 포함된 방사능을 측정하는 방사능센서(214) 중 적어도 하나를 포함한다. 이러한 센서들은 해수와 직접적으로 접촉함에 따라 해상환경을 감지하는 것으로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 센서부(210)는 그 감지포인트(215)가 외부(해수)에 노출되도록 제1 하부 하우징(200)의 하부 영역에 설치되는 것이 바람직하다.

온도센서, 염도센서의 감지정보는 해상 적조 현상 관리를 위한 필요 정보를 제공하며, 방사능센서의 감지정보는 현재 세계적으로 이슈화되고 있는 북한, 일본의 방사능 폐기물 해상 유출 감지정보를 제공할 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 하부 하우징(200) 하부에는 부표를 해수면 상에 고정하기 위한 용도의 앵커를 연결하기 위한 앵커 고정부(260)가 일체로 마련된다. 앵커 고정부(260)가 일체로 형성되지 않고 별도 제작후 부착되는 경우에는 파도로 인한 제1 상/하부 하우징의 반복적인 상하 움직임으로 인해 부착 부분에 미세 크랙이 발생할 수 있는데 본 발명은 앵커 고정부(260)를 제1 하부 하우징 하부에 일체로 형성함으로써 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 상부 하우징(100)과 제1 하부 하우징(200)의 연결부위에는 충격방지링(500)이 더 결합되며, 충격방지링(500)은 제1 상부/하부 하우징이 해상의 주변 구조물, 예를 들면 양식장 프레임 등에 부딪혀서 충격이 직접적으로 가해지는 것을 방지하도록 충격흡수 보호기능을 수행한다. 이러한 충격방지링(500)은 일정 이상의 탄성을 갖도록 이루어지는 링 형상으로 이루어져 그 내측으로 제1 상/하부 하우징 결합체가 삽입되어 결합되며 엔지니어링 러버 재질로 이루어질 수 있다.

다음, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 상부 하우징(300)과 제2 하부 하우징(400)은 제1 상부 및 하부 하우징(100,200) 내부에 제1 상부 및 하부 하우징(100,200)과는 부분적으로 이격되게 이중구조로 배치된다. 여기서, '이중구조'라 함은 한 쌍의 제1 상/하부 하우징 내에 또 다른 한 쌍의 제2 상/하부 하우징이 배치됨을 의미한다.

제2 상부 하우징(300)은 평판 형상의 제2 상부 플레이트(310)와 그 상측에 돌출되는 제2 상부 돌출블록(320)을 포함하며, 하측에서 바라보았을때 제2 상부 돌출블록 내측은 오목하게 공간이 형성되어도 무방하고 별도의 판에 의해 폐쇄되어도 무방하다. 이러한 제2 상부 돌출블록(320)에는 다양한 전장품이 설치되는데 이에 대해서는 후술한다.

도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 하부 하우징(400)은 제2 하부 하우징 몸체(410)와 제2 하부 하우징 몸체(410)의 가장자리에 마련되며 제2 상부 하우징(300)의 가장자리와 면접하는 제2 하부 플랜지(420)를 포함한다. 제2 하부 하우징 몸체(410)는 제1 하부 하우징 몸체와 대응하게 대략 반구형으로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 하부 하우징(200), 구체적으로 제1 하부 하우징 몸체(220)의 내면에는 제2 하부 플랜지(420)가 안착 가능하며 안착된 상태에서 제2 하부 하우징(400)의 하면과 제1 하부 하우징(200)의 내면 사이에 이격공간이 형성되도록 안착 플레이트(270)가 돌출된다.

본 발명의 실시예에서는, 도 2 및 도 6에 도시한 바와 같이 제2 하부 플랜지(420)가 안착 플레이트(270)에 안착된 상태에서 다수의 스크루를 이용하여 체결함으로써 제1 하부 하우징(200)에 대해 제2 하부 하우징(400)을 고정 결합할 수 있다. 덧붙이자면, 제2 상부 하우징(300)의 제2 상부 플레이트(310), 제2 하부 하우징(400)의 제2 하부 플랜지(420), 제1 하부 하우징(200)의 안착 플레이트(270)에는 각각 대응하는 위치에 스크루 체결을 위한 스크루 체결홀(280)이 마련되어 있고, 각각의 스크루 체결홀이 서로 연통하도록 위치시킨 후 스크루 체결을 통해 제1 하부 하우징(200), 제2 상부 하우징(300) 및 제2 하부 하우징(400)을 서로 일체로 결합할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 상부 및 하부 하우징는 제1 상부 하우징(100)을 통과한 태양 빛을 이용하여 전력을 생산하도록 태양광 패널(330)이 설치된다. 또한 제2 하부 하우징(400) 내에는 태양광 패널(330)에서 생성된 전력을 저장하는 에너지 저장부(430, ESS), 에너지 저장부(430)의 전력을 센서부(온도센서, 염도센서, 용존산소량센서, 방사능센서 등)로 공급하며 그 구동을 제어하고 송수신 안테나(110)의 송수신 정보를 제어하는 제어부(440) 등이 설치될 수 있다.

또한, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 하부 하우징(400) 내에는 수면 상에서 균형을 유지하기 위한 무게중심 균형추(450)가 마련된다. 전술한 앵커 고정부(260)에 앵커(미도시)를 고정하지 않고 부유식 부표로서 설치하는 경우, 파도에 따라 부표 몸체가 기울어져 파손, 내부로의 해수 유입 등이 발생할 가능성이 상승한다.

본 발명은 이러한 현상이 발생하는 것을 방지하도록 제2 하부 하우징(400)내에 부연하자면 전체 부표에서 상대적으로 하측 영역을 차지하는 제2 하부 하우징 내에 무게중심 균형추(450)를 설치하여 파도의 영향에도 직립한 자세를 일정하게 유지하도록 함으로써 전술한 문제의 발생을 방지할 수 있다.

한편, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 상부 하우징(300)에는 제1 상부 하우징(100)을 통과하여 주변영역(예를 들면 양식장 등)을 촬영하도록 카메라(340)가 설치되고, 제2 상부 하우징(300)과 제2 하부 하우징(400)에는 파도에 따른 부표의 움직임을 추출하여 파고변화 분석을 하도록 3축 가속도센서(460)가 마련되고, 부표의 위치 추적을 위해 GPS 센서(470)가 마련된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제어부(440)는 센서부(210)의 감지정보, 카메라(340)의 촬영영상 이미지, 3축 가속도센서(460)의 감지정보, GPS 센서(470) 위치정보를 전달받아 송수신 안테나(110)를 통해 서버(480)로 전송하도록 제어하며, 또한 서버(480)로부터 송수신 안테나(110)로 수신된 제어명령을 통해 각 센서부(210), 카메라(340) 등의 구동을 제어할 수 있다. 여기서, 송수신 안테나(110)와 서버(480) 간의 양방향 통신은 LoRa, LTE, 5G 등을 이용할 수 있다.

덧붙여, 송수신 안테나(110)를 통해 서버(480)로 전송된 신호는 다시 서버(480)에서 개별 관리자(사용자)의 스마트기기로 전송 가능하며 관리자는 스마트기기 앱을 통해 편리하게 수신정보를 확인할 수 있다. 마찬가지로 관리자는 스마트기기 앱을 통해 스마트 부표를 제어하기 위한 구동신호를 서버(480)로 전송할 수 있고 서버(480)는 수신된 제어신호를 기초로 다시 송수신 안테나(110)로 제어신호를 전달하여 관리자가 원격지에서 스마트 부표의 구동을 제어할 수 있다.

한편, 부표 내에는 그 내부에 설치된 다양한 전자소자들로부터 발생하는 열로 인해 일정이상 온도가 상승하게 되며, 특히 겨울철에는 외부온도(저온)와 제1 상부 하우징(100), 제1 하부 하우징(200)의 내부온도(고온) 차이 증가에 따라 상기 하우징 내에 습기가 발생하게 된다.

이러한 습기를 신속하게 제거하지 못할 경우 각종 전자소자들의 이상 발생, 전기적인 쇼트 등을 발생시킬 수 있는바, 본 발명은 이러한 습기발생을 방지할 수 있는 구조를 추가적으로 제공하며, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 제1 상부 하우징(100)에 제1 상부 및 하부 하우징(100,200) 내에서 발생한 습기를 제거하기 위한 습기 제거부(600)가 마련된다.

구체적으로, 습기 제거부(600)는 복수의 습기제거 돌출부(610)와 습기제거 덮개(620)를 포함한다.

도 5에 도시한 바와 같이 습기제거 돌출부(610)는 제1 상부 하우징(100) 내부와 연통하도록 공기유동홀(611)이 형성되며 제1 상부 하우징(100) 외면으로부터 복수개 돌출된다.

습기제거 덮개(620)는 공기유동홀(611) 상측을 커버하도록 이루어져서 해수의 하우징 내측 유입은 일정 이상 방지하고 공기는 유동 가능하도록 이루어지며, 구체적으로 해수가 공기유동홀(611)을 통해 제1 상부 하우징(100) 내로 유입되는 것을 방지함과 더불어 외기가 공기유동홀(611)을 통해 제1 상부 하우징(100) 내측으로 유입되도록 하고 제1 상부 하우징(100) 내부 공기가 공기유동홀(611)을 통해 외부로 배출되도록 이루어진다.

이러한 습기제거 덮개(620)는 습기제거 돌출부(610)로부터 이격되어 공기유동홀(611) 상측을 커버하며 내부 공간이 형성되는 용기 구조의 덮개 본체(621)와, 덮개 본체(621)의 단부 둘레방향을 따라 서로 이격되게 복수로 돌출되어 덮개 본체(621)의 단부와 제1 상부 하우징(100) 외면과의 사이에 갭(G)을 형성하도록 제1 상부 하우징(100) 외면에 부착되는 갭 형성돌기(622)를 포함한다. 여기서, 습기제거 덮개(620)는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있고 갭 형성돌기(622)는 제1 상부 하우징 외면에 융착을 통해 일체로 부착 가능하다.

여기서, 갭(G) 높이는 해수가 습기제거 덮개(620) 내측으로 일정량 이상 유입되지 않도록 일정 이하의 수치로 적용되는 것이 바람직하며, 해수는 갭(G)을 통해 습기제거 덮개(620) 내측으로 유입되더라도 습기제거 돌출부(610)의 돌출 높이에 의해 공기유동홀(611) 측으로의 유입이 일정부분 제한될 수 있으며, 반면에 공기는 자유롭게 유동 가능하여 전술한 바와 같이 제1 상부 하우징(100), 제1 하부 하우징(200) 내에 습기 발생시 효율적으로 제거 가능하다. 여기서, 갭 형성돌기(622)에는 별도의 절개부를 형성하여 해수의 유동(습기제거 덮개 내로 유입된 후 외부로 배출) 경로를 다양화시킬 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 무게중심 균형추(450)에 의해 제1 상부 하우징(100)과 제1 하부 하우징(200)이 직립 상태로 해수면 상에 부유하더라도 파도에 의해 순간적으로 일측으로 기울어질 수 있으며 이때 미세하나마 해수가 공기유동홀(611) 내로 유입되는 상황이 발생할 수도 있다. 이 경우 제1 상부 하우징(100)내로 해수가 유입되어 다수 전장부품의 파손, 이상작동을 초래하는 문제가 생길 수 있다.

본 발명은 이와 같은 상황을 통해 제2 상부 하우징(300) 상측 공간, 즉 제1 상부 하우징(100) 내로 유입된 해수(수분)나 하우징 내에서 발생한 수분을 하측으로 배출하기 위한 구조가 추가적으로 마련된다.

이를 위해, 도 2 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 하부 하우징(200), 제2 상부 하우징(300) 및 제2 하부 하우징(400)에는 제2 상부 하우징(300) 상측의 수분을 제1 하부 하우징(200) 내측 영역으로 유도하기 위한 수분 배출부(700)가 마련된다.

수분 배출부(700)는 제2 상부 하우징(300)의 가장자리 둘레를 따라 이격되게 형성되는 복수의 제1 수분배출홀(710), 복수의 제1 수분배출홀(710)과 각각 연통 가능하도록 제2 하부 플랜지(420)의 둘레를 따라 이격되게 형성되는 복수의 제2 수분배출홀(720), 복수의 제1 수분배출홀(710), 제2 수분배출홀(720)과 각각 연통 가능하도록 안착 플레이트(270)의 둘레를 따라 이격되게 형성되는 복수의 제3 수분배출홀(730)을 포함한다.

즉, 제1 하부 하우징(200)에 대해 제2 상부 하우징(300)과 제2 하부 하우징(400)을 스크루 체결하여 결합했을때 복수의 제1 내지 제3 수분배출홀(710,720,730)은 서로 연통 상태가 되며, 따라서 제1 상부 하우징(100) 내측으로 유입되거나 그 내부에서 발생한 수분은 제1 내지 제3 수분배출홀(710,720,730)을 통해 하방으로 배출 가능하다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제3 수분배출홀(730)을 통과한 수분은 제1 하부 하우징(200)의 내측 오목한 공간 내에 수집되며 부표의 주기적인 점검시 작업자는 제1 상부 및 하부 하우징(100,200), 제2 상부 및 하부 하우징(300,400)의 결합을 분리한 후 내부에 수집된 물을 제거할 수 있다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

100: 제1 상부 하우징
110: 송수신 안테나
140: 돌기
200: 제1 하부 하우징
210: 센서부
215: 감지포인트
240: 홈
250: 방수링
260: 앵커 고정부
270: 안착 플레이트
300: 제2 상부 하우징
330: 태양광 패널
340: 카메라
400: 제2 하부 하우징
430: 에너지 저장부
440: 제어부
450: 무게중심 균형추
500: 충격방지링
600: 습기 제거부
610: 습기제거 돌출부
611: 공기유동홀
620: 습기제거 덮개
621: 덮개 본체
622: 갭 형성돌기
700: 수분 배출부
710: 제1 수분배출홀
720: 제2 수분배출홀
730: 제3 수분배출홀

Claims

해양 수면상에 부유하며 외부와 통신망을 이용하여 통신가능한 부표로서,
외관을 형성하며 상호 결합되어 내부 수용공간을 형성하며, 센서부(210)와 상기 센서부의 감지정보를 외부 서버로 송신하고 외부 서버로부터 제어신호를 수신하도록 송수신 안테나(110)가 구비되는 한 쌍의 제1 상부 및 하부 하우징(100,200);
상기 한 쌍의 제1 상부 및 하부 하우징(100,200) 내부에 이중구조로 배치되는 한 쌍의 제2 상부 및 하부 하우징(300,400); 및
상기 제2 상부 및 하부 하우징(300,400)에 마련되는 태양광 패널(330), 상기 태양광 패널에서 생성된 전력을 저장하는 에너지 저장부(430), 상기 에너지 저장부의 전력을 상기 센서부(210)로 공급하며 그 구동을 제어하고 상기 송수신 안테나(110)의 송수신 정보를 제어하는 제어부(440)를 포함하며,
상기 제1 상부 하우징(100)에는 상기 제1 상부 및 하부 하우징(100,200) 내에서 발생한 습기를 제거하기 위한 습기 제거부(600)가 마련되고,
상기 제2 하부 하우징(400)은 제2 하부 하우징 몸체(410)와 제2 하부 하우징 몸체(410)의 가장자리에 마련되며 상기 제2 상부 하우징(300)의 가장자리와 면접하는 제2 하부 플랜지(420)를 포함하고,
상기 제1 하부 하우징(200)의 내면에는, 상기 제2 하부 플랜지(420)가 안착 가능하며 상기 안착된 상태에서 제2 하부 하우징(400)의 하면과 제1 하부 하우징(200)의 내면 사이에 이격공간이 형성되도록 안착 플레이트(270)가 돌출되며,
상기 제1 하부 하우징(200), 제2 상부 하우징(300) 및 제2 하부 하우징(400)에는 상기 제2 상부 하우징(300) 상측의 수분을 제1 하부 하우징(200) 내측 영역으로 유도하기 위한 수분 배출부(700)가 마련되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 부표.
제1항에 있어서,
상기 습기 제거부(600)는,
상기 제1 상부 하우징(100) 내부와 연통하도록 공기유동홀(611)이 형성되며 제1 상부 하우징 외면으로부터 돌출되는 복수의 습기제거 돌출부(610); 및
상기 공기유동홀(611) 상측을 커버하도록 이루어지되 해수가 상기 공기유동홀(611) 측으로 유입되는 것을 방지함과 더불어 외기가 공기유동홀을 통해 제1 상부 하우징(100) 내측으로 유입되도록 하고 제1 상부 하우징(100) 내부 공기가 외부로 배출되도록 하는 습기제거 덮개(620)를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 부표.
제2항에 있어서,
상기 습기제거 덮개(620)는,
상기 공기유동홀(611) 상측을 커버하며 내부 공간이 형성되는 덮개 본체(621); 및
상기 덮개 본체(621)의 단부 둘레방향을 따라 서로 이격되게 복수로 돌출되어 덮개 본체(621)의 단부와 제1 상부 하우징(100) 외면과의 사이에 갭을 형성하도록 제1 상부 하우징 외면에 부착되는 갭 형성돌기(622)를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 부표.
제1항에 있어서,
상기 제1 상부 하우징(100)은 제1 상부 하우징 몸체(120)와 제1 상부 하우징 몸체(120)의 가장자리에 마련되는 제1 상부 플랜지(130)를 포함하고, 상기 제1 하부 하우징(200)은 제1 하부 하우징 몸체(220)와 제1 하부 하우징 몸체의 가장자리에 마련되어 제1 상부 플랜지(130)와 스크루 결합되는 제1 하부 플랜지(230)를 포함하고,
상기 제1 상부 하우징(100)에는 돌기(140) 또는 홈이 마련되고, 상기 제1 하부 하우징(200)에는 상기 돌기(140) 또는 홈과 대응 결합하도록 홈(240) 또는 돌기가 마련되며,
상기 제1 상부 하우징(100)과 제1 하부 하우징(200) 사이에는 연질의 방수링(250)이 삽입되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 부표.
제1항에 있어서,
상기 제2 하부 하우징(400) 내에는 수면 상에서 균형을 유지하기 위한 무게중심 균형추(450)가 마련되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 부표.
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제1항에 있어서,
상기 수분 배출부(700)는,
상기 제2 상부 하우징(300)의 가장자리 둘레를 따라 이격되게 형성되는 복수의 제1 수분배출홀(710);
상기 복수의 제1 수분배출홀(710)과 각각 연통 가능하도록 상기 제2 하부 플랜지(420)의 둘레를 따라 이격되게 형성되는 복수의 제2 수분배출홀(720); 및
상기 복수의 제1 수분배출홀(710), 제2 수분배출홀(720)과 각각 연통 가능하도록 상기 안착 플레이트(270)의 둘레를 따라 이격되게 형성되는 복수의 제3 수분배출홀(730)을 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 부표.
제1항에 있어서,
상기 센서부(210)는, 해수 온도를 측정하는 온도센서, 해수 염분을 측정하는 염도센서, 해수의 용존산소량을 측정하는 용존산소량센서, 해수에 포함된 방사능을 측정하는 방사능센서 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 센서부는 그 감지포인트(215)가 외부에 노출되도록 상기 제1 하부 하우징(200)에 설치되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 부표.
제1항에 있어서,
상기 제1 상부 하우징(100)은 투명 재질로 이루어지고, 상기 제2 상부 하우징(300)에는 상기 제1 상부 하우징(100)을 투과한 빛을 이용하여 발전가능하도록 상기 태양광 패널(330)이 마련되고 제1 상부 하우징(100)을 통과하여 주변 영역을 촬영하도록 카메라(340)가 설치되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 부표.
제1항에 있어서,
상기 제1 상부 하우징(100)과 제1 하부 하우징(200)의 연결부위에 결합되는 충격방지링(500)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 부표.
제1항에 있어서,
상기 제1 하부 하우징(200) 하부에는 앵커를 설치하기 위한 앵커 고정부(260)가 일체로 마련되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반 스마트 부표.