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[한국해양과학기술원] 강한 조류 해역에서도 안정적인 해양 수직 구조 수중 측정장치

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

해양의 수직 구조 연속 연직 관측을 위한 수중 측정장치

보유기관 및 연구자 : 한국해양과학기술원 / 박요섭

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: · 해저면에 관측센서가 내장된 부력체를 줄을 통해 중량물과 연결하여 조류나 해류에 따라 자유롭게 이동하면서 시공간적으로 변화하는 수중의 환경정보를 장기간 연속적으로 측정 할 수 있는 장치

기술개발배경: · 해양을 인류의 미래를 위한 생활의 장으로 기대하면서 해양의 특성을 밝혀내기 위한 노력들이 더 활발함
· 지구 온난화가 가속되면서 지구의 70%를 차지하는 해양의 변화를 관측할 필요성이 대두됨
· 지속적으로 흐르는 해수에 의한 해저면의 침식 및 퇴적 등이 빠르게 이루어지기 때문에 해저면에 대해 수집된 지형적/지리적 정보는 주기적으로 갱신되어야 함

기존기술 한계: · 전동 윈치를 사용하는 수직 연속 관측기는 조류가 강한 곳에서는 수중 윈치와 케이블 사이의 각도가 유효한 환경 설정을 하기 쉽지 않고 전기모터를 기반으로 한 윈치는 기동에 큰 소모전력이 필요함
· 위성 뜰개 및 수중 글라이더는 최고 속도 2노트의 낮은 자체 속도로 인해 해류가 강하고 수심이 낮은 우리나라 남해나 서해안에서는 활용이 어렵고 해류에 떠다니므로 사용자가 원하는 지점에 대한 관측 수행이 불가능

개발기술 특성: · 2노트 이상의 강한 해류 해역에서도 안정적으로 수직공간 관측이 가능함
· 관측 부이나 전동 윈치의 도움 없이 특정한 해양지역에 대한 장기적 연속관측이 가능함
· 전력소모의 대부분을 차지하는 부력엔진의 전력소모를 최소화
· 연결줄이 허용하는 범위 내에서 원하는 지점에 대한 수직 연속 연직 관측이 가능

기술구현: · 부력조절 장치
- 양성부력, 중성부력, 음성부력을 선택적으로 발생시켜 부력체의 엔진이 전원공급부를 내장
- 부력상태를 확인하기 위한 압력센서와 가속도센서가 구비
· 자체 전력 생산
- 부력체의 날개 또는 하우징의 외측에 터빈을 구비하여 조류에 의해 전력을 생산

시장동향: · 세계 비음향 해저지향측량 시스템은 2016년 4억 1,304만 달러에서 연평균 성장률 6.05%로 증가하여 2021년에는 5억 5,401만 달러에 이를 것으로 전망됨

세계 수상 측정장비 시장의 규모와 전망

기술활용분야: 잠수함 운용 경로 분석, 골재자원을 위한 수중 관측, 방파제 및 해양 구조물 설치를 위한 지형분석, 해저 케이블·파이프라인 경로 분석