하천에 수평으로 떠 있는 병형 GPS 드리프터
Build Manual · v0.1

병형 드리프터 제작 매뉴얼

페트병을 부력체로 삼아, 실제 부유쓰레기처럼 흐르며 위치를 전송하는 저비용 시민과학 추적기. 사람이 물에 들어가지 않고 제방·교량에서 방류·회수합니다.

▲ 개념 이미지(AI 생성). 실제 현장 사진은 2026년 실증 후 교체합니다.

개요

드리프터는 수평형(롤 안정) 구조가 핵심입니다. 무거운 배터리·봉돌을 병 안쪽 배(belly)면에 몰아 무게중심을 낮추면, 병이 수면에 옆으로 누워 떠도 굴러 뒤집히지 않고(롤 안정) 보드·안테나가 있는 등(상부)면이 항상 위를 향합니다(약 50% 잠김). 실제 페트병이 눕는 방식이라 실제 부유쓰레기의 표류를 그대로 모사합니다. 형광 밴드·QR로 회수를 돕습니다.

법적 주의(전파·하천). 셀룰러 전송 기기는 KC 인증 모듈을 쓰거나 통신사에 개통한 SIM으로 운용하십시오(자작 무선기 임의 송신 금지). 하천 방류는 회수를 전제로 하며(부유물 유기 아님), 소하천은 관리청(구청) 사전 협조·신고 절차를 따릅니다. 상세는 govpack 행정 문서 참조.

구조 한눈에 보기

수평 단면 도해 — 부품이 병 안에서 어디에 놓이는지. (실물은 수면에 옆으로 누워 뜨는 수평형입니다 — 무게추를 배면에 두어 롤 안정.)

a b c d e f g a LTE Cat.1 + GNSS 보드 b 안테나 (수면 위로) c 배터리 (무게추 겸용) d 무게추·봉돌 (최하부) e O-ring 방수 밀봉 f EVA 부력재 g 형광 밴드 · QR ▶ 무게추(d)를 배(belly)면에 몰아 무게중심을 낮추면 옆으로 누워 떠도 굴러 뒤집히지 않고 등면(안테나 b)이 위 — 롤 안정. 단면 A–A · 무게중심↓
병형 드리프터 수평 구조 단면도(자체 제작 · 개념 도해, 실측 아님) — 부품 배치와 수평 롤 안정 원리

1. 준비물 (BOM)

1대 기준. 하우징·통신 방식은 예산과 목적에 맞춰 선택합니다.

드리프터 부품 배치: 페트병·GPS보드·배터리·O링·EVA폼·형광테이프·QR·파라코드
부품 배치 예시(AI 생성 개념 이미지)
부품사양(예)용도
하우징500~750 mL 투명 PET 병 또는 소형 두레박부력체 · 쓰레기 형상 모사
측위·통신 보드LTE Cat.1 bis + GNSS (KC 인증 모듈) 또는 Sinotrack ST-901L위치 측정·전송
배터리리튬 18650 + 방수 홀더전원(하단 배치로 무게추 겸용)
무게추낚시 봉돌 · 스테인리스 너트무게중심 하강(배면 배치·롤 안정)
밀봉병목 규격 O-ring + 뚜껑 + 실리콘 그리스방수
부력재EVA 폼상단 부력·복원
시인성·회수형광 오렌지 테이프 · 방수 QR/연락처 스티커 · 파라코드 2~3 mm발견·회수
실링3M 5200 · 에폭시 · 글루건관통부·이음부 방수
하우징 절개 — 페트병 측면 정비창
조립 예시(AI 생성) — 하우징 절개 — 페트병 측면 정비창

2하우징 준비

CUT · 절개와 세척

투명 PET 병을 깨끗이 세척·건조합니다. 전자부·배터리를 넣고 정비할 수 있도록 필요 시 바닥 또는 측면에 정비용 개구부를 냅니다(방수 뚜껑으로 재밀봉 가능하게).

  • 라벨 제거, 내부 완전 건조
  • 절개면은 사포로 다듬어 케이블·손 보호
정비 개구부는 최소화할수록 방수에 유리. 뚜껑만으로 조립 가능하면 절개 생략.
배면 무게추 — 배터리·봉돌 배면 고정
조립 예시(AI 생성) — 배면 무게추 — 배터리·봉돌 배면 고정

3하단 무게추

BALLAST · 무게중심 낮추기

배터리(방수 홀더)와 봉돌을 병 안쪽 배(belly)면(눕혔을 때 가장 아래가 되는 면)에 단단히 고정합니다. 이 하중이 롤 복원력을 만들어, 물살에 흔들려도 병이 굴러 뒤집히지 않고 등면(안테나)이 위로 유지됩니다.

  • 배터리는 접착·폼으로 유동 없이 고정
  • 봉돌 양은 수조 테스트(7단계)로 미세조정
원리 무게중심을 부심(浮心)보다 아래로 → 롤 복원 모멘트(굴러 뒤집힘 방지).
상단 전자부 — GPS 보드·안테나 위로
조립 예시(AI 생성) — 상단 전자부 — GPS 보드·안테나 위로

4상단 전자부

ELECTRONICS · 측위·통신

측위·통신 보드를 병 상부에 배치하고, GNSS/셀룰러 안테나는 뚜껑을 관통해 수면 위로 향하게 합니다. 안테나가 물에 잠기면 수신·전송률이 급락합니다.

  • 전송 주기 설정(예 30분) — 배터리 수명과 균형
  • 실내에서 개통·측위 정상 확인 후 밀봉
통신 KC 인증 Cat.1 모듈 또는 통신사 개통 SIM. 자작 무선 임의 송신 금지.
방수 밀봉 — 덮개·O링·실란트
조립 예시(AI 생성) — 방수 밀봉 — 덮개·O링·실란트

5방수 밀봉

SEAL · 침수 차단

병목에 O-ring을 끼우고 실리콘 그리스를 얇게 발라 뚜껑을 체결합니다. 안테나·케이블 관통부와 정비 개구부는 실링재로 완전히 막습니다.

  • 관통부는 글루건·에폭시·3M 5200으로 이중 실링
  • 물에 담가 기포 새는지 누수 점검
등급 장시간 표류·강우 대비 최소 IP67 수준을 목표.
부력·마감 — 형광밴드·QR·파라코드
조립 예시(AI 생성) — 부력·마감 — 형광밴드·QR·파라코드

6부력·마감

BUOYANCY & FINISH · 시인성·회수

상단(뚜껑 쪽)에 EVA 폼을 채워 부력과 복원을 보강하고, 중앙에 형광 오렌지 밴드, 측면에 방수 QR·연락처 스티커("습득 시 연락")를 붙입니다. 뚜껑 고리에 파라코드를 매어 회수·계류에 씁니다.

  • QR은 회수 안내 페이지로 연결
  • 형광 밴드는 수면 위 노출부에
회수율 시인성·연락처·끈이 회수율을 좌우 — 100% 회수 원칙.
수조 검증 — 수평 부양·롤 안정
조립 예시(AI 생성) — 수조 검증(수평 부양·롤 안정)

7수조 검증

TEST · 방류 전 필수

수조·양동이에 띄워 수평 부양롤 안정을 확인합니다. 병을 손으로 굴려도 등면(안테나)이 다시 위로 와야 합니다. 잠김 정도(약 50%)는 봉돌·폼으로 조정하고, 이 상태에서 측위·전송이 서버에 정상 수신되는지 확인합니다.

  • 안테나 팁이 수면 위로 노출되는지
  • 수 시간 방치 후 누수·표류 안정성 점검
합격 기준 롤 안정 + 안테나 노출 + 서버 수신 3박자 충족 시 방류 가능.
현장 하천에 방류된 드리프터
방류 예시(AI 생성 개념 이미지)

8현장 방류·회수

DEPLOY · 안전·회수 전제

사람은 물에 들어가지 않습니다. 제방·교량 위에서 파라코드를 이용해 안전하게 방류하고, 예상 좌초 지점(핫스팟)에서 회수합니다. 방류 전 관리청(구청) 협조·신고 절차를 마치고, 회수 계획을 함께 세웁니다.

  • 2인 1조, 구명조끼·장대 등 안전장비
  • 방류 시각·좌표 기록, 회수 후 데이터 정리
데이터 궤적·좌초 지점은 동일 스키마(CSV/GeoJSON)로 정리해 모델 보정에 사용.

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