[한국해양과학기술원] 최소한의 동력을 활용하여 모든 수심에서 적용이 가능한 수중 글라이더 운영 기술
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최고관리자 0 Comments 1 Views 20-11-10 15:46 기계본문
- 분야 : 기계 개발상태 4 9
기술완성도
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TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
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TRL08
시작품 인증/
표준화- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
- 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
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TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
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TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
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TRL05
시제품 제작/
성능평가- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
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TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
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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
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TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
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TRL01
기초 이론/
실험- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
- 기술개요
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· 본 기술은 수중을 수직 강하 및 상승하면서 관측하는 운동을 제어하기 위한 부력 조절 장치, 부력 제어 방법 및 이를 이용한 수중 글라이더에 관한 기술임
· 최소한의 동력을 사용하면서 모든 해양의 수심에서 수중 글라이더의 운영이 가능하며, 압력 평형이 이루어지도록 보상하는 시스템을 채택함으로써 어떠한 수심에서도 동일한 힘으로 부력을 조절
- 기존기술 대비 개선점
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· 기존의 수중 글라이더는 1500m 수심대역의 주변 압력을 밀어내기 위한 추동력이 부족
· 추동력을 높이기 위해서는 모터가 커지고 에너지 사용량이 많아지는데, 이는 수중 글라이더의 장기 운영 성능을 악화시키는 요인임
- 기술 구현 내용
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· 해수가 자유롭게 유입되는 제1 공간과 선택적으로 해수가 유입되는 제2 공간으로 구분되는 피스톤 유닛
· 피스톤 유닛의 제1 공간과 제2 공간의 압력을 감지하는 압력 감지 유닛
· 피스톤 유닛에 연결되고 제1 공간과 제2 공간의 크기를 가변시키도록 피스톤 유닛을 작동시키는 작동 유닛
· 제2 공간에 유입된 해수를 해양으로 배출시켜 부력을 발생시키는 부력 생성 유닛
[부력 조절 장치]
- 특장점
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· 부력 조절 장치 및 수중 글라이더
· 수중 글라이더 내부에 부력 조절 장치가 탑재되어 부력을 조절
· 수중 글라이더의 피스톤 유닛부의 내부측 공간에 해수를 유입시키는 밸브를 부착하여 내/외부의 압력이 평형이 되도록 구현
· 피스톤 내부측 공간에 형성, 해수의 양을 감지하는 센서인 레벨 감지 유닛부 적용
[본 발명의 일 실시예에 의한 수중 글라이더를 나타내는 사시도]
- 기술동향
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· 수중 글라이더와 같이, 사람이 탑승하지 않는 무인형 해양로봇 관련 기술분야의 국내 활용 사례는 한국해양과학기술원의 6000m급 심해 무인잠수정 “해미래”, 천해용 자율 무인잠수정 “이심이”, ㈜한화의 수중탐색용 자율무인잠수정 등이 있음
· 특히, 부력엔진이 채용된 수중 글라이더의 경우 해군에서 활용 중에 있으며, Argo float network을 대체할 차세대 수중 관측 플랫폼으로 대두되고 있음
· 전 세계적으로 4개 회사에서 부력엔진을 채용한 글라이더를 상용 판매하고 있음
- 시장동향
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· 전 세계 해양 로봇 시장 규모를 살펴보면, 전체의 60% 이상이 군수용으로 소비되고 있음
· 민수용도 개발되고 있지만 그 비율이 상대적으로 매우 작음
· 군수용을 제외한 AUV(자율형 무인잠수정)는 대부분 연구용이라고 볼 수 있음
[전 세계 해양 로봇 시장 규모]