(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
母船と、
前記母船に連結されるワイヤーと、
前記ワイヤーに結合され、母船の移動に従って海底深部内で位置移動し、海底深部で発生する二酸化炭素の流出及び動き監視のために海底深部を連続して動映像撮影するための海底ＣＯ２撮影手段と、
を含み、
前記海底ＣＯ２撮影手段は、
上下に位置する上部と下部とが二分されて相互間に結合される球形の本体と、
前記本体上に、前記本体の外側に露出するように、１つ以上が装着され、海底深部のＣＯ２を感知するためのＣＯ２感知センサと、
前記本体の上部の内部に１つ以上が装着されるカメラと、
前記カメラに隣接配置される照明と、
前記本体の上部と下部のうち、いずれか１つに、 本体の外側に露出するように、装着される水深測定機と、
前記ＣＯ２感知センサによる感知信号、カメラから獲得された動映像による映像信号、水深測定機による測定信号のうち、いずれか１つ以上を母船に送信、及びカメラ駆動のための制御信号を母船から受信するための通信部と、
を含み、
前記本体の下部にまたは前記本体の両側部の外面には、重心及び均衡を維持できるように重量体が備えることを特徴とする、海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システム。
【請求項２】
前記カメラは多数を備えて放射状構造で配列することを特徴とする、請求項１に記載の海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システム。
【請求項３】
前記カメラは赤外線カメラであることを特徴とする、請求項１に記載の海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システム。
【請求項４】
前記水深測定機は音響測深機または圧力計であることを特徴とする、請求項１に記載の海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システム。
【請求項５】
前記ＣＯ２感知センサ、カメラ、照明、水深測定機、通信部に電源を供給するための電源部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システム。
【請求項６】
前記本体は光の透過性がある透明な部分が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システム及び方法に関し、より詳しくは、一定深さ以上の深度を有する海底深部内で動映像撮影を遂行することができるようにし、海底深部内で二酸化炭素が流出されるか否かが監視できるようにし、海底深部内の二酸化炭素の動きを連続して動映像撮影できるようにするためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、二酸化炭素（ＣＯ２）は温室気体中の１つであって、大気中にその濃度が高くなれば地球大気の温度が上がり、反対に、濃度が低くなれば気温も低くなるようになる。また、海水によく溶けて、一定深さまでは沈殿されて積もるようになる。
【０００３】
大気中の二酸化炭素圧力（分圧）が海水中の二酸化炭素圧力より高ければ、二酸化炭素は海水に溶け込み、これとは反対に、海水中の二酸化炭素圧力が高ければ、海水から大気中に二酸化炭素が放出される。
【０００４】
これは、海底山脈を形成するなどの地殻循環活動を称するが、二酸化炭素が沈殿された地殻を地球内部に引き込んで火山活動や海底火山を通じてまた吹き付けて、この際、二酸化炭素は気体の形態に噴出されて海水中に溶け込むようになり、海水の二酸化炭素圧力を高める役割をする。
【０００５】
このような地殻循環活動により海中の二酸化炭素の圧力が維持され、大気と海との間の二酸化炭素量が均衡をなすようになる。
【０００６】
即ち、海水中には二酸化炭素が存在するが、前述したように、地殻循環活動により大気中の二酸化炭素が溶け込む場合があり、海洋生物の呼吸で生成される場合がある。
【０００７】
このように、二酸化炭素の動きを通じてなされている地殻循環活動などを調査及び研究することに有用に活用できるようにし、特に本発明では海底深部で発生する二酸化炭素の流動及び流出などを監視できるように動映像撮影する技術を模索しようとする。
【０００８】
これを通じて、海底試錐孔などのための海底地質探査及び調査にも有用に活用できるようにしようとする。
【０００９】
一方、先行技術において、海底深部で発生する二酸化炭素の監視のために連続して動映像撮影する技術は容易に探すことができず、以下の先行技術の特許文献は、ｐＨ測定用指示薬を混ぜた水に二酸化炭素ガスを注入し、これをディジタルイメージ化することによって、非接触方式により二酸化炭素が溶けた炭酸水の正確な局部的ｐＨ測定は勿論、二酸化炭素の挙動を含んだ状態変化に対して定量化した情報を得ることができる二酸化炭素挙動モニタリングシステム及び方法の構成に対して開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】大韓民国登録特許第１０−１２２５５０８号（２０１３．０１．２３．公告）（発明の名称：二酸化炭素挙動モニタリングシステム及び方法）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、６０００〜７０００ｍの深い深度を有する海底深部内に投入及び動映像撮影を遂行することができるようにし、これを通じて深度の深い海底深部で二酸化炭素が流出されるか否かを監視できるようにし、深度の深い海底深部内での二酸化炭素の動きを連続して動映像撮影できるようにした海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システム及び方法を提供することをその目的とする。
【００１２】
本発明は、一定深さ以上の深度を有する海底深部をより有用に撮影できるようにしながら海底深部内に発生する二酸化炭素の動きを連続して撮影することによって、深い深度を有する海底深部内の二酸化炭素の流出を監視することは勿論、地殻循環活動などの調査及び研究をはじめとして海底試錐孔などのための海底地質探査及び調査にも有用に活用できるようにした海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システム及び方法を提供することを他の目的とする。
【００１３】
本発明は、海底の深い深部で発生する二酸化炭素の流出監視または動きを連続して撮影するに当たって、効率性を期することができるようにした海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システム及び方法を提供することを更に他の目的とする。
【００１４】
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていない更に他の課題は以下の記載から通常の技術者に明確に理解されることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記の課題を解決するために、本発明の好ましい実施形態に係る海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システムは、母船、前記母船に連結されるワイヤー、前記ワイヤーに結合され、母船の移動に従って海底深部内で位置移動され、海底深部で発生する二酸化炭素の流出及び動き監視のために海底深部を連続して動映像撮影するための海底ＣＯ２撮影手段を含むことを特徴とする。
【００１６】
ここで、前記海底ＣＯ２撮影手段は、上下に位置する上部と下部とが二分されて相互間に結合される球形の本体、前記本体上に１つ以上が装着され、海底深部のＣＯ２を感知するためのＣＯ２感知センサ、前記本体の上部と下部のうち、いずれか１つの内部に１つ以上が装着されるカメラ、前記カメラに隣接配置される照明、前記本体の上部と下部のうち、いずれか１つに装着される水深測定機、前記ＣＯ２感知センサによる感知信号、カメラから獲得された動映像による映像信号、水深測定機による測定信号のうち、いずれか１つ以上を母船に送信、及びカメラ駆動のための制御信号を母船から受信するための通信部を含むように構成することができる。
【００１７】
この際、前記本体の下部には重量体を内在させたり吊るしたりして重心及び均衡が維持できるように備えることができる。
【００１８】
また、前記本体の両側部の外面に重量体を装着して重心及び均衡が維持できるように備えることができる。
【００１９】
また、前記カメラは多数を備えて放射状構造で配列することができる。
【００２０】
また、前記カメラは赤外線カメラのものが好ましい。
【００２１】
また、前記水深測定機は音響測深機または圧力計のものが好ましい。
【００２２】
付け加えて、前記ＣＯ２感知センサ、カメラ、照明、水深測定機、通信部に電源を供給するための電源部をさらに含むことができる。
【００２３】
また、前記本体は光の透過性がある透明な部分が備えられるものが好ましい。
【００２４】
一方、前記課題を解決するために、本発明の好ましい実施形態に係る海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影方法は、（Ａ）母船に連結された海底ＣＯ２撮影手段を海底深部に投入するステップ、（Ｂ）前記海底ＣＯ２撮影手段に備えられたカメラを通じて海底深部を動映像撮影するステップ、（Ｃ）前記母船を移動して海底深部に投入した海底ＣＯ２撮影手段を位置移動しながら海底深部を連続して動映像撮影するステップ、（Ｄ）前記海底深部の動映像撮影中、ＣＯ２感知センサにＣＯ２感知信号があるかを確認するステップ、（Ｅ）前記ＣＯ２感知センサによる感知信号時、海底深部のＣＯ２発生地点及び周辺を連続して動映像撮影するステップ、（Ｆ）前記（Ｂ）ステップ、（Ｃ）ステップ、（Ｅ）ステップを通じて撮影された動映像は、海底ＣＯ２撮影手段に格納されると共に、母船にリアルタイム転送するステップを含むことを特徴とする。
【００２５】
ここで、前記（Ｂ）ステップ、（Ｃ）ステップ、（Ｅ）ステップの動映像撮影においては、放射状構造で配列された多数のカメラを通じて海底深部に対していろいろな方向から同時多発的に動映像を撮影するように構成することができる。
【００２６】
その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明及び添付図面に含まれている。
【００２７】
本発明の利点及び／又は特徴、そしてそれらを達成する方法は添付の図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になる。しかしながら、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものでなく、互いに異なる多様な形態に具現され、単に本実施形態は本発明の開示が完全であるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に本発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、母船の位置によって海底深部に投入される海底ＣＯ２撮影手段の撮影位置を異なるようにすることができ、６０００〜７０００ｍ深度を有する海底深部内に球形本体を含む海底ＣＯ２撮影手段を無難に投入することができ、海底ＣＯ２撮影手段に備えられたカメラを通じて６０００〜７０００ｍ深度を有する海底深部に対して連続して動映像撮影を実施することができ、これをリアルタイムに母船側に転送することができ、これを通じて海底の深い深部でＣＯ２が流出されているか否か、及び海底深部で発生するＣＯ２の動きを母船で容易に監視できるようにする有用性を達成することができる。
【００２９】
本発明は、６０００〜７０００ｍ深度を有する海底深部に対していろいろな方向から同時多発的に動映像を撮影することができ、深度の深い海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視または動きを連続して撮影することに効率性を図ることができる。
【００３０】
本発明は、深度の深い海底深部で発生するＣＯ２の動きを監視することができ、６０００〜７０００ｍ深度を有する海底深部内の物性変化を予測することができ、海底地質構造などを把握することに有用に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の好ましい実施形態に係る海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システムを示す概略的な構成図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態に係る海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システムを示すブロック構成図である。
【図３】本発明における海底ＣＯ２撮影手段を説明するために示す斜視図である。
【図４】本発明に係る海底ＣＯ２撮影手段における本体の分離状態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システムにおける構成要素間の信号体系を説明するために示すブロック図である。
【図６】本発明における海底ＣＯ２撮影手段の重心及び均衡のための構造を説明するために示す一例示図である。
【図７】本発明における海底ＣＯ２撮影手段の重心及び均衡のための構造を説明するために示す他の例示図である。
【図８】本発明におけるカメラ設置の一例示を示す図である。
【図９】本発明におけるカメラ設置の他の例示を示す図である。
【図１０】本発明の好ましい実施形態に係る海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影方法を説明するために示すブロック流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施形態に対して詳細に説明すれば、次の通りである。
【００３３】
図１及び図２に示すように、本発明の好ましい実施形態に係る海底深部で発生する二酸化炭素の監視のための動映像撮影システムは、６０００〜７０００ｍ深度を有する海底深部内に投入することができ、深い深度内で作用する圧力に耐えることができるようにしたものであって、母船１１０と、前記母船１１０に連結されるワイヤー１２０、及び前記ワイヤー１２０に結合され、母船１１０の移動に従って海底深部内で位置移動し、海底深部で発生する二酸化炭素（ＣＯ２）の流出及び動きなどを監視するために海底深部を連続して動映像撮影するための海底ＣＯ２撮影手段１３０を含んでなされる。
【００３４】
前記海底ＣＯ２撮影手段１３０は、図２から図９に示すように、上下位置する上部１３１ａと下部１３１ｂとが二分されて相互間に結合される構造を有する本体１３１、前記本体１３１の上に１つ以上が装着され、海底深部のＣＯ２を感知するためのＣＯ２感知センサ１３２、前記本体１３１の上部１３１ａと下部１３１ｂのうち、いずれか１つの内部に１つ以上が装着されるカメラ１３３、前記カメラ１３３に隣接配置される照明１３４、前記本体１３１の上部と下部のうち、いずれか１つに装着される水深測定機１３５、及び前記ＣＯ２感知センサ１３２による感知信号、カメラ１３３から獲得された動映像による映像信号、水深測定機１３５による測定信号のうちのいずれか１つ以上を母船に送信及びカメラ１３３の駆動のための制御信号を母船１１０から受信するための通信部１３６を含むように構成することができる。
【００３５】
この際、前記ＣＯ２感知センサ１３２、カメラ１３３、照明１３４、水深測定機１３５、及び通信部１３６に電源を供給するための電源部１３７をさらに含む。
【００３６】
前記電源部１３７は、本体１３１内に装着されて備えられるバッテリーが好ましいが、時には母船１１０から電源の供給を受けることができるように母船に連結される電源ケーブルでありうる。
【００３７】
前記海底ＣＯ２撮影手段１３０は、ワイヤー１２０と共に母船１１０の内部に備え付けることができるように備えることによって、必要によって海底に投入して使用することができるように構成することが好ましい。
【００３８】
ここで、前記本体１３１、即ち上部１３１ａと下部１３１ｂにはその内部にカメラ１３３と照明１３４、水深測定機１３５、通信部１３６などの構成要素を容易に装着及び固定設置するためにフレームやブラケット（図示せず）などが具備できる。
【００３９】
前記本体１３１の上部１３１ａと下部１３１ｂは、セパレーター構造で相互対応する雌雄結合構造を有し、結合状態で密閉性及び防水性を有するように備えることが好ましいが、結合部位にＯリングなどが使用できる。
【００４０】
前記本体１３１の下部１３１ｂには、図６に示す例示のように、重量体１４２を内在させたり錘形態に外側下面に吊るしたりして海底ＣＯ２撮影手段１３０の重心及び均衡が維持できるように備えることが好ましい。
【００４１】
また、図７に示す例示のように、前記本体１３１の両側部の外面には均等な重さを有する重量体１４４を装着して重心及び均衡を維持できるように備えることもできる。
【００４２】
ここで、前述した記載の例示から分かるように、重量体１４２、１４４の構成を通じては６０００〜７０００ｍの深度を有する海底深部内に海底ＣＯ２撮影手段１３０をより容易に投入して配置できるようにし、機構的結合を通じて海底ＣＯ２撮影手段１３０に対する重心及び均衡を維持できるようにすることによって、深い深度の海底深部内の動映像撮影をより有用に実施できるようにしたものである。
【００４３】
即ち、本体１３１が海底深部に位置されても上部１３１ａが常に上側に位置するように重心及びバランスを取るためのものであって、カメラ１３３がどの一方向に傾く現象を防止するためのものである。
【００４４】
延いては、前記下部１３１ｂ自体を重量体で構成することもできる。
【００４５】
付け加えて、前記本体１３１はジャイロセンサなどのセンサを装着することによって、重心を取るように構成することもできる。
【００４６】
前記本体１３１は、図示したように、深度の深い海底深部内に作用される圧力によく耐えることができ、かつ６０００~７０００ｍになる海底深部内での位置移動に従う抵抗を極小化して、移動の容易性も具現できるように、球形の形体に構成することが好ましい。
【００４７】
前記本体１３１は、カメラ１３３の内在を通じての動映像撮影の容易性のために光の透過性がある透明な部分が備えられるようにする。
【００４８】
一例に、前記本体１３１は海底深部内に作用する水圧などの圧力によく耐えることができるように、球形圧力容器の形態を有し、かつカメラ１３３が装着される位置の前方に光の透過性を有する透明部が含まれるように構成することができる。
【００４９】
前記ＣＯ２感知センサ１３２は、本体１３１上に装着し、かつ本体の外側に露出するように装着し、海底深部内のＣＯ２感知効率を高めるために、多数個を設置することが好ましい。
【００５０】
前記カメラ１３３は、本体１３１の上部１３１ａと下部１３１ｂのうち、いずれか１つの内部に装着できるが、上部１３１ａに装着することがより好ましいということができ、多数を備えて東西南北の四方位に対して最大限多い方位がカバーできるように配列することが好ましい。
【００５１】
このような多数の配列を通じては海底深部に対していろいろな方向から同時多発的に動映像を撮影できるようにするので、二酸化炭素の流出監視のための効率性を高めることができる。
【００５２】
この際、前記カメラ１３３は多数を備え、かつ円周方向に対して放射状構造で配列できるが、図８の例示のように、３個のカメラを三角形態に配置することができ、時には図９の例示のように、４個のカメラを四角形態に配置することができるなど、多様な配置が可能である。
【００５３】
付け加えて、前記カメラ１３３は海底深部の暗い状況を考慮して鮮明な画質を獲得し、識別力を具現できるように赤外線カメラを使用することが好ましい。
【００５４】
前記照明１３４は、カメラ１３３の周辺を明るく照らして動映像撮影の解像度を一層高めるためのものであって、ＬＥＤが好ましい。
【００５５】
前記照明１３４は、カメラ１３３の設置個数に対応するように備えられる。
【００５６】
前記水深測定機１３５は、海底深部の水深を測定し、海底ＣＯ２撮影手段１３０の投入位置を指定及び把握するためのものであって、音波を用いて水深を測定する音響測深機、または海底深部内に作用する圧力を用いて水深を測定する圧力計で構成することができる。
【００５７】
この際、前記水深測定機１３５は本体１３１の内部または本体上に装着し、かつ本体の外側に露出するように装着することができる。
【００５８】
前記通信部１３６は、有線方式または無線方式で構成することができる。
【００５９】
一方、図１０は本発明の好ましい実施形態に係る海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影方法を説明するために示すブロック流れ図であって、前述した構成からなる海底深部で発生する二酸化炭素の流出監視のための動映像撮影システムを用いるものである。
【００６０】
図１０のように、ワイヤー１２０を介して母船１１０に連結された海底ＣＯ２撮影手段１３０を海底６０００〜７０００ｍの深度上に位置するように投入する（Ｓ１０）。
【００６１】
この際、母船１１０では海底ＣＯ２撮影手段１３０に備えられて作動する水深測定機１３５での信号を通じて水深を把握して海底ＣＯ２撮影手段１３０を海底深部の所望の位置に投入するようになる。
【００６２】
前記母船１１０に連結された海底ＣＯ２撮影手段１３０を海底深部に投入した状態では海底ＣＯ２撮影手段１３０に備えられたカメラ１３３に駆動信号を転送することによって、カメラ１３３を駆動して深度６０００~７０００ｍになる海底深部を動映像撮影する（Ｓ２０）。
【００６３】
この際、カメラ１３３を通じての海底深部の動映像撮影時、照明１３４を明るくすることができるように制御する。
【００６４】
次に、前記カメラ１３３を用いた海底深部の動映像撮影は、母船１１０を移動することによって、海底深部に投入した海底ＣＯ２撮影手段１３０の位置を移動しながら海底深部を連続して動映像撮影する（Ｓ３０）。
【００６５】
この際、海底ＣＯ２撮影手段１３０はワイヤー１２０を介して母船１１０に連結された状態で母船１１０の移動に従ってガイドされて深度６０００~７０００ｍになる海底深部内を移動するようになる。
【００６６】
前記海底ＣＯ２撮影手段１３０に備えられたカメラ１３３を通じて海底深部の動映像を撮影する中に、母船１１０ではＣＯ２感知センサ１３２から海底深部で発生するＣＯ２に対する感知信号があるかを確認する（Ｓ４０）。
【００６７】
前記ＣＯ２感知センサ１３２による感知信号が発生すれば、母船１１０では移動を一時停止した状態でＣＯ２が感知された海底深部のＣＯ２発生地点及びその周辺を連続し、かつ集中的に動映像撮影する（Ｓ５０）。
【００６８】
この際、母船１１０では感知されたＣＯ２の濃度によって動映像撮影程度を決定するようになり、海底深部で発生するＣＯ２の流出程度や動きを監視するようになる。
【００６９】
また、海底深部のＣＯ２発生地点及びその周辺に対する動映像撮影データを通じて海底地殻循環活動をはじめとして海底地質状態などを確認することができる。
【００７０】
前記ステップＳ２０、ステップＳ３０、ステップＳ５０を通じて連続して撮影される動映像は、海底ＣＯ２撮影手段１３０に格納されると共に、通信部１３６を通じて母船１１０にリアルタイム転送する（Ｓ６０）。
【００７１】
ここで、海底ＣＯ２撮影手段１３０にカメラ１３３が放射状構造で多数配列された構造設計を有する場合には、海底深部に対していろいろな方向から同時多発的に動映像を撮影するので、海底深部に対する動映像撮影に従う効率性を高めることができる。
【００７２】
このように、本発明では母船１１０の位置によって一定深さ以上の海底深部に投入された海底ＣＯ２撮影手段１３０の撮影位置が変わるようになり、海底ＣＯ２撮影手段１３０ではカメラ１３３を通じて海底深部に対して連続して動映像撮影を実施することができ、これをリアルタイムに母船１１０側に転送するシステム及び方法を提供するものであって、母船１１０でモニターリングを通じて深度の深い海底深部内でＣＯ２が流出されているか否か、及び海底深部で発生するＣＯ２の動きを監視することができる。
【００７３】
以上、一部の実施形態を挙げて本発明の好ましい実施形態に対して説明したが、このような説明は例示的なものに過ぎないものであって、いかなる意味でもこれによって本発明が制限されることと解釈できず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、以上の説明から本発明を多様に変形または修正して実施するか、または本発明と均等な実施を行なうことができる点をよく理解することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１１０    母船
１２０    ワイヤー
１３０    海底ＣＯ２撮影手段
１３１    本体
１３１ａ    上部
１３１ｂ    下部
１３２    ＣＯ２感知センサ
１３３    カメラ
１３４    照明
１３５    水深測定機
１３６    通信部
１３７    電源部
１４２、１４４    重量体
【図１】
0006002739.tif 000002
【図２】
0006002739.tif 000003
【図３】
0006002739.tif 000004
【図４】
0006002739.tif 000005
【図５】
0006002739.tif 000006
【図６】
0006002739.tif 000007
【図７】
0006002739.tif 000008
【図８】
0006002739.tif 000009
【図９】
0006002739.tif 000010
【図１０】
0006002739.tif 000011