KR101240509B1

KR101240509B1 - 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템

Info

Publication number: KR101240509B1
Application number: KR1020100095866A
Authority: KR
Inventors: 김두근; 김선훈; 기현철; 장원근; 이동길; 김효진; 김회종; 최영완
Original assignee: 한국광기술원
Priority date: 2010-10-01
Filing date: 2010-10-01
Publication date: 2013-03-11
Also published as: KR20120034362A

Abstract

본 발명은 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템에 관한 것으로, 수중의 오염물질을 광촉매 반응에 의하여 정화하는 고도산화처리장치로서 유비쿼터스 센서 네트워크를 활용하여 동작상황을 실시간으로 조절함으로써 수질오염 발견 시에만 정화 시스템을 동작시킬 수 있어 광촉매제의 수명을 증가시킬 수 있도록 하고, 또한 광촉매 양단면을 통해 정화 시스템을 동작시킬 수 있어 효율을 높일 수 있는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템은, 수영장의 수질을 측정할 수 있는 위치에 수질측정센서를 설치하여 용수로로 순환되는 용수의 수질 상태를 측정하는 측정부와; 상기 수영장에서 입출구를 통해 순환되는 용수가 이동하는 용수로의 내부공간에서 입출입이 가능하도록 구성하여 광촉매 정화기의 LED 광원으로 광촉매반응을 일으켜 용수에 포함된 미생물 살균과 수질 정화하도록 하는 고도 산화처리기와; 상기 고도 산화처리기와 접촉하는 용수를 제어되도록 구성하고, 수질측정센서로부터 측정된 신호를 입력받는 원격지의 원격제어신호에 의해 제어되도록 구성하는 수질개선수단; 로 이루어진 것이다.

Description

고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템{Sensor network system using stationary optical source}

본 발명은 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 수중의 오염물질을 광촉매 반응에 의하여 정화하는 고도산화처리장치로서 유비쿼터스 센서 네트워크를 활용하여 동작상황을 실시간으로 조절함으로써 수질오염 발견 시에만 정화 시스템을 동작시킬 수 있어 광촉매제의 수명을 증가시킬 수 있는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템에 관한 것이다.

광촉매 용어 자체는 광반응을 가속시키는 촉매(catalyst of photoreactions)를 지칭할 때 사용된다. 즉, 광촉매는 반응에 직접 참여하여 소모되지 않아야 하며 기존의 광반응에 다른 메커니즘 경로를 제공하여 반응속도를 가속시킨다. 광촉매는 분자 상태로 용액 중에 존재하는 균일계 광촉매와 주로 반도체 물질로서 매질에 입자상으로 분산되어 있는 불균일계 광촉매로 분류할 수 있다. 광촉매중 이산화티타늄이 가장 많이 사용되고 있다. 이는 이산화티타늄이 내산성, 내알카리성 등이 좋으며 인체에 무해하기 때문이다. 각종 오염물질을 무해한 물질로 변화시켜주는 친환경적 소재이다. 광촉매(Photocatalyst) 반응은 태양광이나 형광등에서 방사되는 300 ~ 400nm 대역의 파장영역을 갖는 자외선을 산화티타늄(TiO2)이 코팅된 물체의 표면에 조사하면 마치 가열된 것과 같은 상태가 되어 유기물이나 세균을 소각 분해시킬 뿐만 아니라 각종 오염물 질을 분해시키고, 각종 악취를 제거하게 된다. 광촉매 작용에서 이산화티타늄은 빛을 쪼이면 자외선을 흡수하여 전자와 정공을 발생한다. 이 전자와 정공은 대단히 강한 환원력과 산화력을 갖고 있으며, 특히 정공은 물과 용존산소 등과 반응에 의해 OH radical 과 활성산소를 생성시킨다.

현재, 수중의 오염물질을 제거하는 방법으로 널리 사용되고 있는 방법은 활성탄을 이용한 흡착제거, 응집, 펜톤 등의 화학적 산화처리와 미생물을 이용한 처리등이 있다. 그러나 이들의 방법 중 흡착 및 응집의 경우 완전한 오염물질이 분해되지 않으며 흡착 및 응집된 오염물질을 제거하기 위하여 2차 처리과정이 필요로 되며 산화처리의 경우 유기물질이 완전히 이루어지지 않으며 다량의 침전슬러지를 배출함으로 2차 오염을 유발할 수 있다. 비교적 안정적인 방법인 생물학적처리 방법은 처리시간이 길고 운전이 까다로운 문제점을 가지고 있기 때문에 기존의 방식을 개선 및 대체할 새로운 수처리 기술이 필요한 실정이다.

이에 새로운 수처리방법으로 광화학반응을 이용한 광촉매장치가 소개되고 있으며 이는 온도, 오염물질 농도 등에 영향을 받지 않으며 수중의 유, 무기계 오염물질을 산화, 환원시킬 뿐만 아니라 살균이 동시에 수반됨으로 그 관심이 크게 부각되고 있다.

광화학반응을 유발하기 위한 광촉매 물질로는 TiO2, ZnO, CdS, ZrO2, V2O3, WO3 등과 페로브스카이트형 복합금속산화물(SrTiO3) 등이 있다.

그러나, 기존의 광화학반응은 주로 분말 및 입자상의 광촉매 형태를 이용함으로서 분산상이며, 침전성이 좋지 않은 미세한 광촉매 분말 입자(약 0.2㎛)을 회수하기 위해 정밀여과막이나 한외여과막 등 고가의 여과설비가 수반되어야 하는 문제점으로 제기됨에 따라 광촉매반응의 적용시 경제성이 부족하다는 지적이 계속되었으며, 광촉매반응을 이용한 환경오염물질 정화 제품의 보급이 적절히 이루어지지 않고 있었다. 또한 사용시간에 따라 지지체와 코팅된 광촉매 간의 박리현상에 의해 광촉매가 탈리됨으로서 그 효율이 현격히 떨어짐과 동시에 장기간 운전시 효율의 보장이 이루어지지 않는 등의 문제점이 지적되고 있다.

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 수중의 오염물질을 광촉매 반응에 의하여 정화하는 고도산화처리장치로서 유비쿼터스 센서 네트워크를 활용하여 동작상황을 실시간으로 조절함으로써 수질오염 발견 시에만 정화 시스템을 동작시킬 수 있어 광촉매제의 수명을 증가시킬 수 있도록 하고, 또한 광촉매 양단면을 통해 정화 시스템을 동작시킬 수 있어 효율을 높일 수 있는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템을 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템은, 수영장의 수질을 측정할 수 있는 위치에 수질측정센서를 설치하여 용수로로 순환되는 용수의 수질 상태를 측정하는 측정부와; 상기 수영장에서 입출구를 통해 순환되는 용수가 이동하는 용수로의 내부공간에서 입출입이 가능하도록 구성하여 광촉매 정화기의 LED 광원으로 광촉매반응을 일으켜 용수에 포함된 미생물 살균과 수질 정화하도록 하는 고도 산화처리기와; 상기 고도 산화처리기와 접촉하는 용수를 제어되도록 구성하고, 수질측정센서로부터 측정된 신호를 입력받는 원격의 원격제어신호에 의해 제어되도록 구성하는 수질개선수단; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 측정부는, 수영장의 내부에 용수의 수질을 측정할 수 있는 위치에 하나 이상의 수질측정센서를 설치하여 수질의 상태를 측정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 측정부는, 수영장의 용수에 대하여 일정 수치의 오염물질을 감지하게 되면 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 고도 산화처리기는, 측정부에서의 용수에 대한 오염물질 감지와 수질오염 여부를 판단으로 정화 시스템 동작에 의해 작동여부를 전송받는 작동감지부와; 상기 용수가 이동하는 용수로의 일측 벽에 입출입이 가능하도록 개폐되는 도어와; 상기 용수로의 하면에 형성된 로드를 따라 왕복이동이 가능하여 도어의 개방으로 용수로 중앙 측으로 이동하게 하는 이동수단; 으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 도어는, 수질오염 판단으로 용수로 일측 벽의 내부 평면에서 정면으로 연이어지게 형성되어 슬라이딩되도록 가이드를 따라 도어가 상, 하 이동하여 개폐되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 도어는, 차폐시 방수를 위하여 고무류로 밀착 방수 처리한 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 이동수단은, 용수로 하면 바닥에서 길이방향으로 고정설치되는 가이드레일과; 상기 가이드레일을 따라 이동하도록 하되 복수개의 광촉매 정화기를 구비하게 설치되어 일측벽 내부에서 입출입을 돕는 운반부재와; 상기 광촉매 정화기를 장착한 운반부재가 왕복이동이 가능하도록 모터를 구동하는 구동부; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 광촉매 정화기는, 전압을 공급하는 전원부와; 복수 개의 LED 유닛을 양측으로 구비하여 광원을 조사하는 LED 모듈; 및 상기 LED 모듈을 결합하여, 상호 이격된 상태로 위치하게 하는 결합부재를 포함하고 LED 유닛에서 조사하는 광원에 의해 광촉매 반응으로 정화하는 광촉매제;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 광촉매제는, 산화티탄(ΤｉＯ₂)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 고도 산화처리기와 광촉매 정화기는 방수를 위하여 방수성 코팅으로 방수 처리한 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 수질개선수단은, 수영장 내부에 직접 연결되는 수질측정센서로 용수의 수질 상태를 실시간으로 측정하여 측정부에서 측정되는 수질 항목들에 대해 최소한 유지되어야 하는 기준치에 해당되는 수질 정보와 비교판단하는 수질유지판단수단과; 상기 용수의 수질 상태 정보를 수집하여 정보를 주기적으로 저장수단에 저장하고, 정보에 근거한 제어동작을 원격지의 원격제어신호에 의해 수행하는 수질 제어수단과; 상기 저장수단에 용수의 수질 상태 정보가 저장된 하나 이상의 상태 정보 제공 서버로부터 상태 정보를 조회하여 제공받는 정보전송 제어서버; 및 상기 정보전송 제어서버로부터 정보를 수집하여 용수의 수질 상태를 알리는 디스플레이부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 수질측정센서로 측정된 값과 수질의 기준치를 비교하여 수질의 유해성 여부를 평가한 수영장 용수에 대한 수질 상태 정보를 디스플레이부 및 정보 저장수단으로 각각 제공하는 센터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 수질 제어수단은, 원격지의 원격제어신호에 의해 고도 산화처리기의 이동수단으로 용수로 내측에 복수개로 광촉매 정화기가 배열되어 용수로로 흐르는 용수와 접촉을 이루도록 하며, LED 모듈에 전원을 인가하여 광원을 조사하는 LED 광원과 광촉매제의 광촉매 반응으로 용수의 오염물질을 정화하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 정보전송 제어서버는, 네트워크를 통해 수질측정센서로 부터 실시간으로 수질검사 데이터를 전송받아 수질검사 데이터를 취합 및 저장하고 종합적으로 비교 분석하여, 수영장 수질 관리의 데이터로 활용하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 디스플레이부는, 수영장 내부에 부착되어 정보를 개시하기 위한 것으로 사용 용수의 교체시기와 관련된 정보 알림과 사용 용수의 수질 상태 정보 표시 및 정보 서비스를 포함한 다양한 디스플레이 정보 목록으로 표시하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 수영장으로 유입되는 용수의 오염물질을 광촉매반응에 의하여 정화하는 고도산화처리로서, 고도산화처리장치의 수로 입구에 유비쿼터스 센서 네트워크를 설치하여, 오염물질 발생여부를 수시로 측정하여, 오염물질 발견시 산화처리장치를 동작시킴으로써, 산화처리장치의 수명을 획기적으로 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 광촉매제의 수명이 다해서 오염물질이 제대로 처리되지 않을 때 유비쿼터스 센서 네트워크를 통해 경보를 줄 수 있는 관리 체계를 구성한 효과가 있다.

이같이, 용수의 살균 정수로 인체에 해로운 유기물 제거와 미생물 살균 등을 처리하여 수영장의 물을 항상 규정된 수질상태로 유지시켜줄 수 효과가 있다.

아울러, 고도 산화처리기에 다수의 LED 모듈과 일정 간격으로 광촉매제가 구성된 살균장치를 수영장의 용수에 잠수시켜, 자외선에 의한 광화학 반응에 따른 용수의 살균 및 정화작용 시간 단축으로 살균효율성을 극대화하는 효과가 있으므로 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템의 고도 산화처리기를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템의 고도 산화처리기 이동 수단을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템의 광촉매 정화기를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템의 광촉매 정화기 세부 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템의 수질개선수단을 세부적으로 도시한 도면.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

수영장의 수질을 측정할 수 있는 위치에 수질측정센서를 설치하여 용수로로 순환되는 용수의 수질 상태를 측정하는 측정부와;

상기 수영장에서 입출구를 통해 순환되는 용수가 이동하는 용수로의 내부공간에서 입출입이 가능하도록 구성하여 광촉매 정화기의 LED 광원으로 광촉매반응을 일으켜 용수에 포함된 미생물 살균과 수질 정화하도록 하는 고도 산화처리기와;

상기 고도 산화처리기와 접촉하는 용수를 제어되도록 구성하고, 수질측정센서로부터 측정된 신호를 입력받는 원격지의 원격제어신호에 의해 제어되도록 구성하는 수질개선수단; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템을 제공함으로써 달성하였다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여 상세하게 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템의 구성을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템은 수중의 오염물질을 광촉매 반응에 의하여 정화하는 고도 산화처리장치로서 유비쿼터스 센서 네트워크를 활용하여 동작상황을 실시간으로 조절함으로써 수질오염 발견 시에만 정화 시스템을 동작시킬 수 있어 광촉매제(246)의 수명을 증가시킬 수 있는 것이다.

이러한, 상기 수질 정화 시스템은 기본적으로 센서들로 이루어진 측정부(100)와 용수를 처리하는 고도 산화처리기(200), 상기 측정부(100)와 고도 산화처리기(200)를 제어하여 수질을 개선하기 위해 네트워크 관리하는 수질개선수단(300)으로 구성된다.

먼저, 상기 측정부(100)는 수영장(20)의 수질을 측정할 수 있는 위치에 수질측정센서(110)를 설치하여 순환되는 용수의 수질 상태를 측정한다.

상기 측정부(100)는 수영장(20)의 내부에 용수의 수질을 측정할 수 있는 위치에 하나 이상의 수질측정센서(110)를 설치하여 수질의 상태를 측정한다.

또한, 상기 측정부(100)는 수영장(20)의 용수에 대하여 일정 수치의 오염물질을 감지하게 되면 신호를 원격지의 센터 제어부(400)에 전송한다.

이러한, 상기 수영장(20)의 용수가 일정 수치 이상으로 오염물질이 감지되면 용수의 오염물질을 제거하기 위해 운영되는 고도 산화처리기(200)가 용수로(10) 측으로 이동하여 용수와 직접 접촉하면서 광촉매 반응으로 용수를 정화한다.

상기 고도 산화처리기(200)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 수영장(20)에서 입출구를 통해 순환되는 용수가 이동하는 용수로(10)의 내부공간에서 입출입이 가능하도록 구성하여 광촉매 정화기(240)의 LED 광원으로 광촉매 반응을 일으켜 용수에 포함된 미생물 살균과 수질 정화하도록 하는 것이다.

이같은, 상기 고도 산화처리기(200)는 도 2에 도시한 바와 같이 크게 작동감지부(210), 도어(220), 이동수단(230), 광촉매 정화기(240)으로 구성된다.

먼저, 상기 작동감지부(210)는 측정부(100)와 연계되는 것으로 측정부(100)에서의 용수에 대한 오염물질 감지와 수질오염 여부를 판단으로 정화 시스템 동작에 의해 작동여부를 전송받아 고도 산화처리기(200)가 동작하도록 한다.

아울러, 상기 작동감지부(210)의 작동 명령에 따라 용수로(10)의 일측면에 형성된 도어(220)는 용수가 이동하는 용수로(10)의 일측 벽에 입출입이 가능하도록 개폐되는 것이다.

상기 도어(220)는 측정부(100)의 수질오염 판단으로 용수로(10) 일측 벽의 내부 평면에서 정면으로 연이어지게 형성되어 슬라이딩되도록 가이드를 따라 도어(220)가 상, 하 이동하여 개폐된다.

이때, 상기 도어(220)는 차폐시 방수를 위하여 고무(222)류로 밀착 방수 처리한 것이다.

상기 도어(220)의 개폐에 따라 용수로(10)의 하면에 형성된 로드를 따라 고도 산화처리기(200)를 왕복이동이 가능하게 하는 이동수단(230)으로 용수로(10) 중앙 측으로 이동하게 한다.

상기 이동수단(230)은 고도 산화처리기(200)가 이동할 수 있도록 용수로(10) 하면 바닥에 가이드레일(232)이 길이방향으로 고정설치된다.

그리고, 상기 가이드레일(232)을 따라 이동하도록 결합된 운반부재(234)는 복수개의 광촉매 정화기(240)를 구비하게 설치되어 일측벽 내부에서 입출입을 돕는다.

아울러, 상기 광촉매 정화기(240)를 장착한 운반부재(234)가 왕복이동이 가능하도록 모터를 구동하는 구동부(236)가 용수로(10) 일측 벽 내부에 구성된다.

상기 운반부재(234)에 장착되는 광촉매 정화기(240)는 복수 개로 분리되어 설치가능하며, 수영장(20) 물을 살균, 여과 및 순환하기 위한 것이다.

여기서, 상기 광촉매 정화기(240)는 운반부재(234)에 개별적으로 탈부착 가능하도록 구비되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 광촉매 정화기(240)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 전원부(248)에 의해 외부의 전압을 공급받아 전달하게 되며, 전원 공급에 광원을 조사하는 LED 모듈(242)은 복수 개의 LED 유닛을 양측으로 구비한다.

상기 전원부(248)는 광촉매 정화기(240)에 외부의 전원을 공급할 수 있도록 하는 장치로서, 용수에 잠수됨에 따라 수밀성을 유지되도록 방수 처리가 되어 있는 것이다.

상기 광촉매 정화기(240)는 다수의 LED 모듈(242)을 구비하며, 다수의 LED 모듈(242)과 소정의 간격을 유지하면서 양측에 광촉매제(246)가 유지되도록 지지하게 되는 것이다.

즉, 상기 LED 모듈(242)과 결합하게 되는 광촉매제(246)는 양측 상호 이격된 상태로 위치하게 하는 결합부재(244)에 의해 LED 모듈(242)에서 조사하는 광원에 의해 광촉매 반응으로 용수와 접촉하여 정화한다.

여기서, 상기 광촉매제(246)는 일실시예로 적용한 산화티탄(ΤｉＯ₂)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 LED 모듈(242)과 결합하게 되는 광촉매제(246)는 LED 모듈(242)에서 조사되는 자외선에 의해 상기 광촉매 원판에 코팅된 산화티탄(ΤｉＯ₂)이 광화학 반응을 일으키게 된다.

여기에서, 상기 광화학 반응(또는 '광촉매 반응'이라고도 함)이란 산화티탄(또는 '이산화티타늄'이라고도 함)은 자외선(400㎚)을 받으면, 전자(electron), 전공대(electron hole)가 형성되어 강한 산화력을 가진 하이드록시 라디칼(-OH)과 슈퍼 옥사이드를 생성한다.

그리고 상기 하이드록시 라디칼과 슈퍼 옥사이드가 유기 화합물을 산화 분해시켜 물과 탄산가스로 변화시키게 되는바, 이러한 원리를 이용하여 공기 중 오염물질을 산화 분해시켜 물과 탄산가스로 변화시키고 수중의 오염 물질인 유기화합물을 분해시켜 물과 탄산가스로 변화시키며, 세균 또한 유기화합물이므로 광촉매의 강한 산화작용에 의해 산화 분해되어 살균되는 것이다.

그러므로 용수에 함유된 각종의 병원균 또는 유기화합물을 산화 분해시켜 상기 음용수를 살균, 정화하게 되는 것이다.

한편, 상기 LED 모듈(242)과 결합한 광촉매제(246)는 LED 모듈(242)을 통해 조사되는 자외선이 자유롭게 소통되도록 형성함이 바람직하다.

여기서, 상기 광촉매 정화기(240)를 포함한 고도 산화처리기(200)는 용수에 잠수됨에 따라 수밀성을 유지되도록 방수를 위하여 방수성 코팅으로 방수 처리한다.

한편, 상기 광촉매 정화기(240)의 결합부재(244)는 용수에 잠수된 상태를 유지하므로, 부식되지 않는 재질로 형성됨이 바람직한 것으로, 금속제 또는 세라믹등으로 형성됨이 바람직하며, 상기 금속재인 경우 스테인레스로 형성됨이 바람직하고, 경우에 따라서 외주에 코팅층을 형성될 수 있다.

이러한 구성을 이루는 고도 산화처리기(200)는 수질 정화 시스템이 고정식으로 되어 있는 것으로, 처리대상 원수는 광촉매가 설치되어 있는 유속이 느려지게 만드는 용수로를 통해 지나가고 광촉매반응에 의해 처리된 후 배출되게 된다.

한편, 본 발명의 고도 산화처리기(200)와 접촉하는 용수를 제어하도록 구성한 수질개선수단(300)으로 수질측정센서(110)로부터 측정된 신호를 입력받는 원격지의 원격제어신호에 의해 제어되도록 구성한다.

이러한, 상기 수질개선수단(300)은 도 6에 도시한 바와 같이 용수를 정화하도록 제어하게 되는 것으로 수질유지판단수단(310)에 의해 수영장(10) 내부에 직접 연결되는 수질측정센서(110)로 용수의 수질 상태를 실시간으로 측정하여 측정부(100)에서 측정되는 수질 항목들에 대해 최소한 유지되어야 하는 기준치에 해당되는 수질 정보와 비교판단 한다.

상기 수질유지판단수단(310)에서는 유지 수질 입력된 정보를 통해 사용 용수의 수질 측정 항목들에 대해 각각 최소한 유지되어야 하는 기준치정보를 입력되어 있도록 한다.

따라서 사용 용수의 수질을 평가할 수 있는 항목 중 임의의 항목이 입력된 기준치 정보를 초과할 경우에 해당 수질은 이용자에게 유해한 수질이라고 평가되면 입력된 기준치 정보는 센터 제어부(400)로 전송된다.

그리고, 상기 수질유지판단수단(310)으로 용수의 수질 상태 정보를 수집하여 정보를 주기적으로 저장수단(322)에 저장하는 수질 제어수단(320)에 의해 정보에 근거한 제어동작을 원격지의 원격제어신호로 수행한다.

이렇게, 상기 저장수단(322)에 용수의 수질 상태 정보가 저장된 저장수단(322)에 하나 이상의 상태 정보 제공 서버로부터 상태 정보를 조회하여 제공받는 정보전송 제어서버(330)가 구성된다.

상기 정보전송 제어서버(330)로부터 정보를 수집하여 용수의 수질 상태를 알리는 디스플레이부(340)로 이루어진다.

아울러, 수질측정센서(110)로 측정된 값과 수질의 기준치를 비교하여 수질의 유해성 여부를 평가한 수영장(20) 용수에 대한 수질 상태 정보를 디스플레이부(340) 및 정보 저장수단(322)으로 각각 제공하는 센터 제어부(400)를 포함한다.

상기 센터 제어부(400)는 수영장(20) 용수의 수질이 정상적인지 아니면 오염되었는지를 판단하며, 만약, 센터 제어부(400)에서 용수의 수질이 오염되었다고 판단하는 경우, 수질개선을 위해 관리자의 조작 또는 자동으로 원격제어신호가 발생되어 고도 산화처리기(200)를 운영하는 조작이 실행된다.

아울러, 수질 제어수단(320)은 센터 제어부(400)의 원격제어신호에 의해 고도 산화처리기(200)의 이동수단(230)으로 용수로 내측에 복수개로 광촉매 정화기(340)가 배열되어 용수로로 흐르는 용수와 접촉을 이루도록 하며, LED 모듈(242)에 전원을 인가하여 광원을 조사하는 LED 광원과 광촉매제(244)의 광촉매 반응으로 용수의 오염물질을 정화하는 것이다.

여기서, 정보전송 제어서버(330)는 네트워크를 통해 수질측정센서(110)로 부터 실시간으로 수질검사 데이터를 전송받아 수질검사 데이터를 취합 및 저장하고 종합적으로 비교 분석하여, 수영장(20) 수질 관리의 데이터로 활용하는 것이다.

상기 정보전송 제어서버(330)는 수질 평가결과가 수질이 오염 또는 나쁜 것으로 얻어진 경우에, 센터 제어부(400)는 사용 용수의 현재 수질 상태가 나쁜 상태임을 알리기 위한 정보를 제공한다. 이에 따라 관리자는 사용 용수가 정화 시기가 되었음을 인식하게 되어 관리자는 고도 산화처리기(200)를 운영하게 되고, 사용 용수는 빠른 시간 내에 정화되는 것이다.

그리고, 수질측정센서(110)로 부터 실시간으로 수질검사 데이터가 양호상태로 얻어지면, 센터 제어부(400)는 수질 양호 상태를 알리는 정보를 정보전송 제어서버(330)를 통해 수질제어수단(320)으로 제공하고, 이에 따라 고도 산화처리기(200)를 운영을 중단하게 되어 효율적으로 고도 산화처리기(200)를 운영할 수 있다.

한편, 디스플레이부(340)는 수영장(20) 내부에 부착되어 정보를 개시하기 위한 것으로 사용 용수의 교체시기와 관련된 정보 알림과 사용 용수의 수질 상태 정보 표시 및 정보 서비스를 포함한 다양한 디스플레이 정보 목록으로 표시하는 것이다.

아울러, 수영장(20)을 이용하는 사람들은 디스플레이부(340)를 통해 수질 정보를 관람하게 된다.

이때, 정보전송 제어서버(330)로부터 전송받은 정보는 디스플레이부(340)로 정보를 제공하며, 제공되는 정보는 수질 상태가 양호한지 나쁜 지를 알리는 정보만 제공될 수 있으나 각 항목들에 대한 수치 정보도 함께 제공되도록 구현될 수도 있다.

더욱이, 수집된 수질검사 데이터를 디스플레이부(340)를 통해 고객들에게 공개함으로써 용수에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 수중의 오염물질을 광촉매 반응에 의하여 정화하는 시스템을 유비쿼터스 센서 네트워크를 활용하여 동작상황을 실시간으로 조절할 수 있도록 한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10:용수로 100:측정부
110:수질측정센서 200:고도 산화처리기
210:작동감지부 220:도어
222:고무 230:이동수단
232:가이드레일 234:운반부재
236:구동부 240:광촉매 정화기
242:LED 모듈 244:결합부재
246:광촉매제 248:전원부
300:수질개선수단 310:수질유지판단수단
320:수질 제어수단 322:저장수단
330:정보전송 제어서버 340:디스플레이부

Claims

수영장의 수질을 측정할 수 있는 위치에 수질측정센서를 설치하여 용수로로 순환되는 용수의 수질 상태를 측정하는 측정부와;
상기 수영장에서 입출구를 통해 순환되는 용수가 이동하는 용수로의 내부공간에서 입출입이 가능하도록 구성하여 광촉매 정화기의 LED 광원으로 광촉매반응을 일으켜 용수에 포함된 미생물 살균과 수질 정화하도록 하는 고도 산화처리기와;
상기 고도 산화처리기와 접촉하는 용수를 제어되도록 구성하고, 수질측정센서로부터 측정된 신호를 입력받는 원격지의 원격제어신호에 의해 제어되도록 구성하는 수질개선수단;을 포함하되,
상기 고도 산화처리기는,
측정부에서의 용수에 대한 오염물질 감지와 수질오염 여부를 판단으로 정화 시스템 동작에 의해 작동여부를 전송받는 작동감지부와;
상기 용수가 이동하는 용수로의 일측 벽에 입출입이 가능하도록 개폐되는 도어와;
상기 용수로의 하면에 형성된 로드를 따라 왕복이동이 가능하여 도어의 개방으로 용수로 중앙 측으로 이동하게 하는 이동수단을 포함하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 측정부는,
수영장의 내부에 용수의 수질을 측정할 수 있는 위치에 하나 이상의 수질측정센서를 설치하여 수질의 상태를 측정하는 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 측정부는,
수영장의 용수에 대하여 일정 수치의 오염물질을 감지하게 되면 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 도어는,
수질오염 판단으로 용수로 일측 벽의 내부 평면에서 정면으로 연이어지게 형성되어 슬라이딩되도록 가이드를 따라 도어가 상, 하 이동하여 개폐되는 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
제5항에 있어서,
상기 도어는,
차폐시 방수를 위하여 고무류로 밀착 방수 처리한 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 이동수단은,
용수로 하면 바닥에서 길이방향으로 고정설치되는 가이드레일과;
상기 가이드레일을 따라 이동하도록 하되 복수개의 광촉매 정화기를 구비하게 설치되어 일측벽 내부에서 입출입을 돕는 운반부재와;
상기 광촉매 정화기를 장착한 운반부재가 왕복이동이 가능하도록 모터를 구동하는 구동부; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 광촉매 정화기는,
전압을 공급하는 전원부와;
복수 개의 LED 유닛을 양측으로 구비하여 광원을 조사하는 LED 모듈; 및
상기 LED 모듈을 결합하여, 상호 이격된 상태로 위치하게 하는 결합부재를 포함하고 LED 유닛에서 조사하는 광원에 의해 광촉매 반응으로 정화하는 광촉매제;로 이루어진 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
제8항에 있어서,
상기 광촉매제는,
산화티탄(ΤｉＯ₂)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
제1항 또는 제8항에 있어서,
상기 고도 산화처리기와 광촉매 정화기는 방수를 위하여 방수성 코팅으로 방수 처리한 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 수질개선수단은,
수영장 내부에 직접 연결되는 수질측정센서로 용수의 수질 상태를 실시간으로 측정하여 측정부에서 측정되는 수질 항목들에 대해 최소한 유지되어야 하는 기준치에 해당되는 수질 정보와 비교판단하는 수질유지판단수단과;
상기 용수의 수질 상태 정보를 수집하여 정보를 주기적으로 저장수단에 저장하고, 정보에 근거한 제어동작을 원격지의 원격제어신호에 의해 수행하는 수질 제어수단과;
상기 저장수단에 용수의 수질 상태 정보가 저장된 하나 이상의 상태 정보 제공 서버로부터 상태 정보를 조회하여 제공받는 정보전송 제어서버; 및
상기 정보전송 제어서버로부터 정보를 수집하여 용수의 수질 상태를 알리는 디스플레이부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
제11항에 있어서,
상기 수질측정센서로 측정된 값과 수질의 기준치를 비교하여 수질의 유해성 여부를 평가한 수영장 용수에 대한 수질 상태 정보를 디스플레이부 및 정보 저장수단으로 각각 제공하는 센터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
제11항에 있어서,
상기 수질 제어수단은,
원격지의 원격제어신호에 의해 고도 산화처리기의 이동수단으로 용수로 내측에 복수개로 광촉매 정화기가 배열되어 용수로로 흐르는 용수와 접촉을 이루도록 하며, LED 모듈에 전원을 인가하여 광원을 조사하는 LED 광원과 광촉매제의 광촉매 반응으로 용수의 오염물질을 정화하는 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
제11항에 있어서,
상기 정보전송 제어서버는,
네트워크를 통해 수질측정센서로 부터 실시간으로 수질검사 데이터를 전송받아 수질검사 데이터를 취합 및 저장하고 종합적으로 비교 분석하여, 수영장 수질 관리의 데이터로 활용하는 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
제11항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
수영장 내부에 부착되어 정보를 개시하기 위한 것으로 사용 용수의 교체시기와 관련된 정보 알림과 사용 용수의 수질 상태 정보 표시 및 정보 서비스를 포함한 다양한 디스플레이 정보 목록으로 표시하는 것을 특징으로 하는 고정식 광원을 이용한 센서 네트워크 시스템.
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