KR101311391B1 - Apparatus for culturing micro algae - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플랑크톤 등과 같은 미세조류를 배양하는 미세조류 배양장치에 관한 것으로, 특히 공장 내의 용접공정에서 생성되는 배출가스를 이용하여 미세조류를 효과적을 배양할 수 있는 미세조류배양장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 미세조류배양장치는 적어도 하나의 용접장치에서 생성되는 배출가스를 집진하여 배출하는 배출가스 집진라인; 상기 배출가스 집진라인 상에 설치되어 배출가스의 온도를 조절하는 열교환기; 상기 배출가스 집진라인 상에 설치되어 배출가스의 농도를 조절하는 집진챔버; 상기 배출가스 집진라인의 단부에 연결되어 상기 배출가스에 의해 미세조류를 배양하는 하나 이상의 배양수조; 상기 배양수조 측으로 해수를 공급하는 해수공급부; 및 상기 배양수조 측에서 해수를 회수하는 해수회수부;를 포함한다. The present invention relates to a microalgae culturing apparatus for culturing microalgae, such as plankton, and more particularly, to a microalgae culturing apparatus that can effectively cultivate microalgae using exhaust gas generated in a welding process in a factory.
The microalgae culturing apparatus according to the present invention comprises: an exhaust gas collecting line for collecting and discharging exhaust gases generated by at least one welding apparatus; A heat exchanger installed on the exhaust gas dust collecting line to adjust a temperature of the exhaust gas; A dust collecting chamber installed on the exhaust gas dust collecting line to control the concentration of the exhaust gas; At least one culture tank connected to an end of the exhaust gas dust collecting line for culturing microalgae by the exhaust gas; Sea water supply unit for supplying sea water to the culture tank side; It includes; and a sea water recovery unit for recovering sea water from the culture tank side.

Figure R1020110107530
Figure R1020110107530

Description

미세조류배양장치{APPARATUS FOR CULTURING MICRO ALGAE}Microalgae Culture Apparatus {APPARATUS FOR CULTURING MICRO ALGAE}

본 발명은 플랑크톤 등과 같은 미세조류를 배양하는 미세조류 배양장치에 관한 것으로, 특히 공장 내의 용접공정에서 생성되는 배출가스를 이용하여 미세조류를 효과적을 배양할 수 있고, 배출가스 내의 독성 및 이산화탄소의 저감, 용접공정 시에 발생하는 용접광을 이용한 전력에너지화 등을 용이하게 구현할 수 있는 미세조류배양장치에 관한 것이다. The present invention relates to a microalgae culturing apparatus for culturing microalgae, such as plankton, in particular, it is possible to effectively culture the microalgae using the exhaust gas generated in the welding process in the factory, and to reduce the toxicity and carbon dioxide in the exhaust gas In addition, the present invention relates to a microalgae culturing apparatus that can easily implement power energy using welding light generated during a welding process.

화석자원의 무분별한 사용 때문에 지구 온난화 등의 환경문제와 더불어 에너지 고갈 문제가 심각한 상황임에도 불구하고, 대체 에너지원의 개발에 대한 특별한 진전이 거의 없는 현실이다. There is little progress in the development of alternative energy sources, despite the fact that the problem of depletion of energy is serious with the environmental problems such as global warming because of indiscreet use of fossil resources.

최근에는 대체 에너지원으로서 바이오매스(biomass)가 널리 각광 받고 있는데, 바이오매스라 함은 식물이나 미생물 등을 에너지원으로 이용하는 생물체이며 지구상에서 1년간 생산되는 바이오매스는 석유의 전체 매장량과 맞먹어 적정하게 이용하면 고갈될 염려가 없는 이점이 있다. 바이오매스는 생물체를 열분해시키거나 발효시켜 메테인·에탄올·수소와 같은 연료, 즉 바이오매스에너지를 채취하는 방법이 연구되고 있다. 기존에는 바이오매스를 채취하기 위하여 곡물, 목재 등을 원료로 사용함에 따라 자원 낭비의 문제점이 있었으나, 최근에는 그 자원량이 매우 풍부한 미세조류를 이용한 바이오매스 기술이 개발되고 있다. In recent years, biomass has been widely used as an alternative energy source. Biomass is an organism that uses plants or microorganisms as an energy source. Biomass produced on the earth for one year is suitable to the total reserves of petroleum. There is an advantage that there is no worry of exhaustion when used. Biomass has been studied to extract biomass energy, such as methane, ethanol and hydrogen, by pyrolyzing or fermenting living organisms. Conventionally, there has been a problem of waste of resources by using grains and wood as raw materials in order to collect biomass, but recently biomass technology using microalgae, which have abundant resources, has been developed.

한편, 다양한 생산공장에는 용접공정이 널리 이용되고 있으며, 이러한 용접공정 시에는 각종 유해가스, 용접 흄(fume), 이산화탄소 등을 함유한 배출가스가 배출되고 있으며, 이러한 배출가스에 대한 배출규제를 만족시키기 위한 다양한 연구 개발이 진행되고 있다. On the other hand, the welding process is widely used in various production plants, and during this welding process, exhaust gases containing various harmful gases, welding fumes, carbon dioxide, etc. are discharged, and the emission regulations for these emissions are satisfied. Various research and development is in progress.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 용접공정 시에 발생하는 배출가스 내의 이산화탄소를 이용하여 미세조류를 배양함으로써 배출가스 내의 이산화탄소 저감효과 및 미세조류의 배양효율을 동시에 만족시킬 수 있고, 미세조류의 배양효율 향상을 통한 바이오매스의 수확/에너지 효율을 높일 수 있으며, 배출가스 내의 독성 및 이산화탄소를 효과적으로 저감시키고, 용접공정 시에 발생하는 용접광을 이용한 전력에너지화 등을 용이하게 구현할 수 있는 미세조류배양장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above, by culturing the microalgae using the carbon dioxide in the exhaust gas generated during the welding process can satisfy the carbon dioxide reduction effect and the culture efficiency of the microalgae in the exhaust gas at the same time In addition, it is possible to increase the harvesting / energy efficiency of biomass by improving the cultivation efficiency of microalgae, to effectively reduce the toxicity and carbon dioxide in the exhaust gas, and to easily implement the power energy using the welding light generated during the welding process. The purpose is to provide a microalgal culture apparatus that can be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 미세조류배양장치는, Microalgae culture apparatus according to the present invention for achieving the above object,

적어도 하나의 용접장치에서 생성되는 배출가스를 집진하여 배출하는 배출가스 집진라인;An exhaust gas dust collecting line configured to collect and discharge exhaust gas generated by at least one welding device;

상기 배출가스 집진라인 상에 설치되어 배출가스의 온도를 조절하는 열교환기;A heat exchanger installed on the exhaust gas dust collecting line to adjust a temperature of the exhaust gas;

상기 배출가스 집진라인 상에 설치되어 배출가스의 농도를 조절하는 집진챔버;A dust collecting chamber installed on the exhaust gas dust collecting line to control the concentration of the exhaust gas;

상기 배출가스 집진라인의 단부에 연결되어 상기 배출가스에 의해 미세조류를 배양하는 하나 이상의 배양수조; At least one culture tank connected to an end of the exhaust gas dust collecting line for culturing microalgae by the exhaust gas;

상기 배양수조 측으로 해수를 공급하는 해수공급부; 및Sea water supply unit for supplying sea water to the culture tank side; And

상기 배양수조 측에서 해수를 회수하는 해수회수부;를 포함한다. It includes; seawater recovery unit for recovering seawater from the culture tank side.

상기 해수공급부는 상기 배양수조의 일측에 연결된 해수공급라인, 상기 해수 공급라인 측에 연결되어 해수를 공급하는 해수공급탱크 및 상기 해수공급탱크의 도입구 측에 설치된 전처리필터를 가지는 것을 특징으로 한다. The seawater supply unit is characterized by having a seawater supply line connected to one side of the culture water tank, a seawater supply tank connected to the seawater supply line and supplying seawater and a pretreatment filter installed at the inlet side of the seawater supply tank.

상기 해수회수부는 일단이 상기 배양수조의 타측에 연결된 해수회수라인 및 상기 해수회수라인의 도중에 설치된 수확필터를 가지며, 상기 수확필터를 통해 배출가스에 의해 배양된 미세조류가 수확되며, 상기 해수회수라인의 타단은 상기 해수공급탱크 측에 연결되는 것을 특징으로 한다. The seawater recovery portion has a seawater recovery line connected to the other side of the culture tank and a harvest filter installed in the middle of the seawater recovery line, the microalgae cultured by the exhaust gas is harvested through the harvesting filter, and the seawater recovery line The other end of is characterized in that connected to the sea water supply tank side.

상기 용접장치에 인접하여 하나 이상의 광전지모듈이 설치되고, 상기 광전지모듈은 상기 용접장치에서 생성되는 용접광을 수광하여 전기에너지로 변환하며, 상기 광전지모듈에 의해 생성된 전기에너지가 충전유닛에 충전된다. At least one photovoltaic module is installed adjacent to the welding device, and the photovoltaic module receives welding light generated by the welding device and converts the light into electrical energy, and the electrical energy generated by the photovoltaic module is charged in the charging unit. .

상기 광전지모듈과 충전유닛 사이에는 전력조절유닛이 연결되어 상기 충전유닛에 충전되는 전기에너지의 과충전 및 저전압을 차단하도록 구성된다. A power control unit is connected between the photovoltaic module and the charging unit to block overcharge and low voltage of the electrical energy charged in the charging unit.

본 발명에 의하면, 용접공정 시에 발생하는 배출가스 내의 이산화탄소를 이용하여 미세조류를 배양함으로써 배출가스 내의 이산화탄소 저감효과 및 미세조류의 배양효율을 동시에 향상시킬 수 있으며, 미세조류의 배양효율 향상을 통한 바이오매스의 수확/에너지 효율을 높일 수 있으며, 배출가스 내의 독성 및 이산화탄소를 효과적으로 저감시키고, 용접공정 시에 발생하는 용접광을 이용한 전력에너지화 등을 용이하게 구현할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, by culturing the microalgae using the carbon dioxide in the exhaust gas generated during the welding process, it is possible to simultaneously improve the carbon dioxide reduction effect and the culture efficiency of the microalgae in the exhaust gas, The harvesting / energy efficiency of the biomass can be increased, the toxicity and carbon dioxide in the exhaust gas can be effectively reduced, and power energy using welding light generated during the welding process can be easily implemented.

또한, 본 발명은 용접장치에서 생성된 용접광을 이용하여 전기에너지를 발전하는 용접광 발전부을 통해, 미세조류배양장치의 전원공급부 또는 공장 내의 기타 수요처로 전기에너지를 자급적으로 공급함으로써 이산화탄소의 추가적인 배출이 없는 보다 친환경적인 전원공급시스템을 조성할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention further provides carbon dioxide by supplying the electrical energy to the power supply of the microalgae cultivation device or other demands in the factory through the welding light generating unit for generating electrical energy using the welding light generated in the welding device. There is an advantage to create a more environmentally friendly power supply system without emissions.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류배양장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 다른 미세조류배양장치를 도시한 도면이다. 1 is a view showing a microalgae culture apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view showing another microalgal culture apparatus in another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류배양장치를 도시한 도면이다. 1 is a view showing a microalgae culture apparatus according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 미세조류배양장치(10)는 용접장치(1)의 용접공정을 통해 생성된 용접용 배출가스를 배출하는 배출가스 집진라인(11), 배출가스 집진라인(11)의 도중에 설치된 열교환기(12), 배출가스 집진라인(11)의 도중에 설치된 집진챔버(13), 배출가스 집진라인(11)의 단부에 연결된 하나 이상의 배양수조(15), 배양수조(15) 측으로 해수를 공급하는 해수공급부(20), 및 배양수조(30) 측에서 해수를 회수하는 해수회수부(30)를 포함한다. As shown, the microalgae culture apparatus 10 according to the present invention is an exhaust gas dust collecting line 11 for discharging the exhaust gas for welding generated through the welding process of the welding device 1, the exhaust gas dust collecting line 11 Heat exchanger 12 installed in the middle of), the dust collection chamber 13 installed in the middle of the exhaust gas dust collecting line 11, one or more culture tanks 15, culture tank 15 connected to the end of the exhaust gas dust collecting line 11 It includes a seawater supply unit 20 for supplying seawater to the side, and a seawater recovery unit 30 for recovering seawater from the culture water tank (30).

용접장치(1)가 대상물(2)을 용접하는 과정에서 생성된 배출가스를 배출하는 배출가스 집진라인(11)의 일단에는 배출가스를 집진하는 집진구(11a)가 구비되고, 이 집진구(11a)를 통해 용접용 배출가스가 효율적으로 집진된 후에 배출가스 집진라인(11)을 통해 이송된다. At one end of the exhaust gas dust collecting line 11 for discharging the exhaust gas generated in the process in which the welding device 1 welds the object 2, a dust collecting port 11a for collecting the exhaust gas is provided. After the exhaust gas for welding is efficiently collected through 11a), it is transferred through the exhaust gas dust collecting line 11.

열교환기(12)는 배출가스 집진라인(11)의 도중에 설치되어 이송되는 배출가스의 온도를 적절히 냉각시킨다. 한편, 용접공정 도중에 발생한 배출가스는 그 온도가 상대적으로 고온이므로 그 상태로 배양수조(15) 내로 유입되면 배양수조(15)에 의한 미세조류배양이 원활하게 이루어지지 못할 수 있다. 이에 본 발명은 열교환기(12)에 의해 배출가스의 온도를 미세조류의 배양에 적합한 온도로 조절하도록 냉각시킴으로써 배양수조(15)의 미세조류 배양효율을 향상시킬 수 있다. The heat exchanger 12 is installed in the middle of the exhaust gas dust collecting line 11 to properly cool the temperature of the exhaust gas to be transported. On the other hand, the exhaust gas generated during the welding process is relatively high temperature, so if introduced into the culture tank 15 in that state may not be smoothly microalgae culture by the culture tank (15). Accordingly, the present invention can improve the microalgal culture efficiency of the culture tank 15 by cooling the heat of the exhaust gas to adjust the temperature of the exhaust gas to a temperature suitable for the culture of the microalgae.

예컨대, 여름철의 경우에는 열교환기(12)의 냉각성능을 높여 배출가스의 온도를 적절히 냉각시킬 수 있다. 겨울철의 경우에는 열교환기(12)의 냉각성능을 상대적으로 낮춰 배출가스의 온도를 약간만 냉각시킬 수 있다. 이에, 겨울철의 배출가스는 여름철에 비해 높은 고온 상태로 배양수조(15) 내에서 저온의 해수와 접촉함으로써 해수의 수온을 적절히 조절함으로써 미세조류 배양효율을 높일 수도 있다. For example, in the case of the summer season, the cooling performance of the heat exchanger 12 can be increased and the temperature of the exhaust gas can be appropriately cooled. In winter, the cooling performance of the heat exchanger 12 may be relatively lowered to cool the exhaust gas only slightly. Thus, the exhaust gas of the winter season can be improved in microalgae cultivation efficiency by appropriately adjusting the water temperature of the sea water by contacting the seawater of low temperature in the culture water tank 15 in a higher temperature than in the summer.

집진챔버(13)는 배출가스 집진라인(11)의 도중에 설치되고, 집진챔버(13)는 그 내부에 배출가스 집진라인(11)의 단면적 보다 넓은 수용공간을 가진다. 이에 집진챔버(13)는 배출가스 집진라인(11)을 통해 이송되는 배출가스를 일정시간동안 수용함에 따라 배출가스 내의 이산화탄소가 집진챔버(13) 내에 균일하게 분포되어 배출가스의 농도가 적절히 조절된다. 이와 같이, 본 발명은 집진챔버(13)를 통해 배출가스의 농도를 미세조류의 배양에 적합한 농도로 조절함으로써 배양수조(15)의 미세조류 배양효율을 향상시킬 수 있다. The dust collecting chamber 13 is installed in the middle of the exhaust gas dust collecting line 11, and the dust collecting chamber 13 has a receiving space larger than the cross-sectional area of the exhaust gas dust collecting line 11 therein. Accordingly, since the dust collecting chamber 13 accommodates the exhaust gas conveyed through the exhaust gas dust collecting line 11 for a certain period of time, the carbon dioxide in the exhaust gas is uniformly distributed in the dust collecting chamber 13 so that the concentration of the exhaust gas is appropriately adjusted . As described above, the present invention can improve the microalgal culture efficiency of the culture tank 15 by adjusting the concentration of the exhaust gas through the dust collection chamber 13 to a concentration suitable for the culture of the microalgae.

배양수조(15)는 배출가스 집진라인(11)의 타단부에 설치되고, 배양수조(15)에는 해수 등과 같은 배양액이 충전되어 있다. 배출가스 집진라인(11)을 통해 이송되는 배출가스가 배양수조(15) 내로 유입되면, 해수 내의 미세조류는 배출가스 내에서 광합성을 하면서 배출가스 내의 이산화탄소, 질소산화물, 유황산화물 등을 흡수함으로써 효율적으로 배양되고, 이와 더불어 배출가스 내의 이산화탄소 등이 효과적으로 저감된다. 한편, 미세조류의 배양과정에서 이산화탄소, 질소산화물, 유황산화물 등이 저감된 배출가스는 배양수조(15)의 일측에 형성된 배출구(15a)를 통해 배출된다. The culture water tank 15 is installed at the other end of the exhaust gas dust collecting line 11, and the culture water tank 15 is filled with a culture liquid such as seawater. When the exhaust gas transported through the exhaust gas dust collecting line 11 is introduced into the culture water tank 15, the microalgae in the sea water efficiently absorb carbon dioxide, nitrogen oxide, sulfur oxide, etc. in the exhaust gas while photosynthesis in the exhaust gas. And carbon dioxide in the exhaust gas is effectively reduced. On the other hand, the exhaust gas is reduced carbon dioxide, nitrogen oxides, sulfur oxides and the like in the culture process of the microalgae is discharged through the discharge port (15a) formed on one side of the culture tank (15).

배양수조(15)는 태양광 또는 인공광 등의 투과가 용이하도록 투명한 합성수지, 유리 등과 같은 투명한 재질로 이루어지고, 이에 배양수조(15) 내에서 미세조류의 광합성이 용이하게 이루어진다. The culture tank 15 is made of a transparent material such as transparent synthetic resin, glass, etc. to facilitate the transmission of sunlight or artificial light, such that the photosynthesis of the microalgae in the culture tank 15 is easily made.

한편, 본 발명은 배양수조(15)가 공장 등과 같은 실내공간에 배치됨에 따라 외부의 태양광의 흡수가 용이하지 못하므로, 배양수조(15)에 인접하여 LED광원 등과 같은 인공광원(미도시)이 설치되고, 인공광원(미도시)은 모든 가시광선을 조사하도록 구성될 수 있다. On the other hand, the present invention is not easy to absorb the external sunlight as the culture tank 15 is disposed in the indoor space, such as factories, artificial light source (not shown) such as LED light source adjacent to the culture tank 15 Installed, the artificial light source (not shown) can be configured to irradiate all visible light.

그리고, 배양수조(15)에는 미세조류의 배양에 적합한 최적 수온을 유지/관리할 수 있는 수온관리시스템(미도시)이 설치될 수 있다. In addition, the culture water tank 15 may be a water temperature management system (not shown) that can maintain / manage the optimum water temperature suitable for the culture of microalgae.

배양수조(15)의 일측에는 해수공급부(20)가 설치되고, 해수공급부(20)는 배양수조(15)의 일측에 연결된 해수공급라인(21) 및 해수공급라인(21)측에 연결되어 해수를 공급하는 해수공급탱크(22)로 이루어진다. 해수공급탱크(22)의 도입구 측에는 전처리필터(23)가 설치되고, 이 전처리필터(23)에 의해 해수공급탱크(22)로 도입되는 해수 내의 각종 이물질이 여과된다. One side of the culture water tank 15 is provided with a sea water supply unit 20, the sea water supply unit 20 is connected to the sea water supply line 21 and the sea water supply line 21 connected to one side of the culture water tank 15 sea water It consists of a seawater supply tank 22 for supplying the. A pretreatment filter 23 is provided at the inlet side of the seawater supply tank 22 to filter various foreign substances in seawater introduced into the seawater supply tank 22 by the pretreatment filter 23.

배양수조(15)의 타측에는 해수회수부(30)가 설치되고, 해수회수부(30)는 배양수조(15) 내에서 배출가스의 이산화탄소에 의해 배양이 이루어진 고농도의 해수를 회수하도록 구성된다. 해수회수부(30)는 배양수조(15)의 타측에 연결된 해수회수라인(31) 및 해수회수라인(31)의 도중에 설치되어 미세조류를 여과하여 수확하는 수확필터(32)를 가진다. 한편, 해수회수라인(31)의 일단은 배양수조(15)의 타측에 연결되고, 해수회수라인(31)의 타단은 해수공급부(20)의 해수공급탱크(22) 측으로 연결되며, 이에 미세조류가 수확된 나머지 해수는 해수공급부(20)를 통해 재순환될 수 있으므로 해수 소모량을 줄일 수 있는 장점이 있다. The other side of the culture tank 15 is provided with a seawater recovery unit 30, the seawater recovery unit 30 is configured to recover a high concentration of seawater cultured by the carbon dioxide of the exhaust gas in the culture water tank (15). The seawater recovery unit 30 has a harvesting filter 32 installed in the middle of the seawater recovery line 31 and the seawater recovery line 31 connected to the other side of the culture water tank 15 to filter and harvest microalgae. On the other hand, one end of the seawater recovery line 31 is connected to the other side of the culture tank 15, the other end of the seawater recovery line 31 is connected to the seawater supply tank 22 side of the seawater supply unit 20, microalgae Since the remaining sea water is harvested can be recycled through the sea water supply unit 20 has the advantage of reducing sea water consumption.

한편, 배양수조(15)는 복수의 배양수조로 구성될 수 있고, 복수의 배양수조(15)는 배출가스 집진라인(11) 측에 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. On the other hand, the culture tank 15 may be composed of a plurality of culture tank, the plurality of culture tank 15 may be connected in series or parallel to the exhaust gas dust collecting line (11) side.

또한, 복수의 배양수조(15)는 해수공급라인(21) 측에 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. In addition, the plurality of culture tanks 15 may be connected in series or in parallel to the sea water supply line (21).

본 발명에 의한 미세조류장치(10)는 집진구(11a), 열교환기(12), 배양수조(13), 해수공급탱크(22) 등으로 전원을 적절히 분배하여 공급하는 전원공급부(35)가 설치된다. The microalgae apparatus 10 according to the present invention includes a power supply unit 35 for properly distributing and supplying power to a dust collecting port 11a, a heat exchanger 12, a culture water tank 13, a seawater supply tank 22, and the like. Is installed.

한편, 본 발명은 용접장치(1)에 인접하여 용접광 발전부(50)가 설치되고, 이 용접광 발전부(50)는 용접장치(1)의 용접공정 중에 발생하는 용접광을 이용하여 전기에너지를 생성하고, 이렇게 생성된 전기에너지를 미세조류배양장치(10)의 전원공급부(35) 또는 공장 내의 기타 수요처로 공급함으로써 보다 친환경적인 전원공급시스템을 조성할 수 있는 장점이 있다. Meanwhile, in the present invention, a welding light generator 50 is provided adjacent to the welding device 1, and the welding light generator 50 is electrically operated using the welding light generated during the welding process of the welding device 1. By generating energy and supplying the generated electrical energy to the power supply unit 35 of the microalgae cultivation apparatus 10 or other demands in the factory, there is an advantage that a more environmentally friendly power supply system can be formed.

용접광 발전부(50)는 용접장치(1)에 인접하여 설치된 하나 이상의 광전지모듈(51)을 포함하고, 광전지모듈(51)은 용접장치(1)에 의해 대상물(2)이 용접되는 과정에 발생하는 용접광을 수광하며, 그 수광된 용접광을 이용하여 전기에너지를 생성하도록 구성된다. The welding light generator 50 includes at least one photovoltaic module 51 installed adjacent to the welding device 1, and the photovoltaic module 51 is in the process of welding the object 2 by the welding device 1. And receives the generated welding light, and generates electrical energy using the received welding light.

광전지모듈(51)은 pn접합구조를 가진 태양전지(solar cell)의 일종으로, 외부로부터 광자(photon)가 광전지모듈의 내부로 흡수되면 광자가 지닌 에너지에 의해 태양전지 내부에서 전자(electron)와 정공(hole)의 쌍(e-h pair)이 생성된다. 생성된 전자-정공 쌍은 pn접합에서 발생한 전기장에 의해 전자는 n형 반도체로 이동하고 정공은 p형 반도체로 이동해서 각각의 표면에 있는 전극에서 수집되어 전기에너지를 생성한다. The photovoltaic module 51 is a kind of solar cell having a pn junction structure. When a photon is absorbed into the photovoltaic module from the outside, the photovoltaic module 51 is connected to electrons inside the solar cell by energy of the photons. A pair of holes is created. The generated electron-hole pairs move electrons to n-type semiconductors and holes move to p-type semiconductors by electric fields generated at pn junctions, which are collected at electrodes on each surface to generate electrical energy.

이렇게 광전지모듈(51)에서 생성된 직류 전기에너지는 충전유닛(52)에 충전되고, 광전지모듈(51)과 충전유닛(52) 사이에는 전력조절유닛(53, charge controller)이 연결되어 충전유닛(52)측에 충전되는 전기에너지의 과충전 및 저전압을 차단함으로써 충전유닛(52) 측에 전기에너지의 안정적인 충전을 구현한다. The direct current electrical energy generated by the photovoltaic module 51 is charged in the charging unit 52, and a power controller 53 (charge controller) is connected between the photovoltaic module 51 and the charging unit 52 so that the charging unit ( By blocking the overcharging and low voltage of the electrical energy charged to the 52) side realizes the stable charging of the electrical energy to the charging unit 52 side.

그리고, 충전유닛(52)는 미세조류배양장치(10)의 전원공급부(35) 또는 공장 내의 기타 수요처로 전기에너지를 공급하도록 구성된다.In addition, the charging unit 52 is configured to supply electrical energy to the power supply unit 35 of the microalgae cultivation apparatus 10 or other demand destination in the factory.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 용접공정 시에 발생하는 배출가스 내의 이산화탄소를 이용하여 미세조류를 배양함으로써 배출가스 내의 이산화탄소 저감효과 및 미세조류의 배양효율을 동시에 향상시킬 수 있으며, 미세조류의 배양효율 향상을 통한 바이오매스의 수확/에너지 효율을 높일 수 있으며, 배출가스 내의 독성 및 이산화탄소를 효과적으로 저감시키고, 용접공정 시에 발생하는 용접광을 이용한 전력에너지화 등을 용이하게 구현할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention as described above, by culturing the microalgae using the carbon dioxide in the exhaust gas generated during the welding process, it is possible to simultaneously improve the carbon dioxide reduction effect and the culture efficiency of the microalgae in the exhaust gas, the culture efficiency of the microalgae The biomass can be harvested and improved in energy efficiency, and the toxicity and carbon dioxide in the exhaust gas can be effectively reduced, and power energy can be easily implemented using welding light generated during the welding process.

또한, 본 발명은 용접장치(1)에서 생성된 용접광을 이용하여 전기에너지를 발전하는 용접광 발전부(50)을 통해, 미세조류배양장치(10)의 전원공급부(35) 또는 공장 내의 기타 수요처로 전기에너지가 자급적으로 공급되도록 함으로써 이산화탄소의 추가적인 배출이 없는 보다 친환경적인 전원공급시스템을 조성할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention through the welding light generating unit 50 for generating electrical energy using the welding light generated in the welding device 1, the power supply unit 35 of the microalgae culture apparatus 10 or other in the factory By supplying electric energy to customers on their own, there is an advantage to create a more eco-friendly power supply system without additional emissions of carbon dioxide.

1: 용접장치 2: 대상물
11: 배출가스 집진라인 12: 열교환기
13: 집진챔버 15: 배양수조
20: 해수공급부 30: 해수회수부
51: 광전지모듈 52: 충전유닛
53: 전력조절유닛1: welding device 2: object
11: exhaust gas dust collection line 12: heat exchanger
13: Dust collection chamber 15: Culture tank
20: seawater supply unit 30: seawater recovery unit
51: photovoltaic module 52: charging unit
53: power control unit

Claims (5)

적어도 하나의 용접장치에서 생성되는 배출가스를 집진하여 배출하는 배출가스 집진라인;
상기 배출가스 집진라인 상에 설치되어 배출가스의 온도를 조절하는 열교환기;
상기 배출가스 집진라인 상에 설치되어 배출가스의 농도를 조절하는 집진챔버;
상기 배출가스 집진라인의 단부에 연결되어 상기 배출가스에 의해 미세조류를 배양하는 하나 이상의 배양수조;
상기 배양수조 측으로 해수를 공급하는 해수공급부; 및
상기 배양수조 측에서 해수를 회수하는 해수회수부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세조류배양장치.An exhaust gas dust collecting line configured to collect and discharge exhaust gas generated by at least one welding device;
A heat exchanger installed on the exhaust gas dust collecting line to adjust a temperature of the exhaust gas;
A dust collecting chamber installed on the exhaust gas dust collecting line to control the concentration of the exhaust gas;
At least one culture tank connected to an end of the exhaust gas dust collecting line for culturing microalgae by the exhaust gas;
Sea water supply unit for supplying sea water to the culture tank side; And
Microalgal culture apparatus comprising a; seawater recovery unit for recovering seawater from the culture tank side. 제1항에 있어서,
상기 해수공급부는 상기 배양수조의 일측에 연결된 해수공급라인, 상기 해수 공급라인 측에 연결되어 해수를 공급하는 해수공급탱크 및 상기 해수공급탱크의 도입구 측에 설치된 전처리필터를 가지는 것을 특징으로 하는 미세조류배양장치.The method of claim 1,
The seawater supply unit has a seawater supply line connected to one side of the culture water tank, a seawater supply tank connected to the seawater supply line and supplying seawater and a pretreatment filter installed at the inlet side of the seawater supply tank. Algae culture device. 제2항에 있어서,
상기 해수회수부는 일단이 상기 배양수조의 타측에 연결된 해수회수라인 및 상기 해수회수라인의 도중에 설치된 수확필터를 가지며, 상기 수확필터를 통해 배출가스에 의해 배양된 미세조류가 수확되며, 상기 해수회수라인의 타단은 상기 해수공급탱크 측에 연결되는 것을 특징으로 하는 미세조류배양장치. The method of claim 2,
The seawater recovery portion has a seawater recovery line connected to the other side of the culture tank and a harvest filter installed in the middle of the seawater recovery line, the microalgae cultured by the exhaust gas is harvested through the harvesting filter, and the seawater recovery line The other end of the microalgae culture apparatus, characterized in that connected to the sea water supply tank side. 제1항에 있어서,
상기 용접장치에 인접하여 하나 이상의 광전지모듈이 설치되고, 상기 광전지모듈은 상기 용접장치에서 생성되는 용접광을 수광하여 전기에너지로 변환하며, 상기 광전지모듈에 의해 생성된 전기에너지가 충전유닛에 충전되는 것을 특징으로 하는 미세조류배양장치.The method of claim 1,
At least one photovoltaic module is installed adjacent to the welding device, and the photovoltaic module receives welding light generated by the welding device and converts the light into electrical energy, and the electrical energy generated by the photovoltaic module is charged in the charging unit. Microalgae culture apparatus, characterized in that. 제4항에 있어서,
상기 광전지모듈과 충전유닛 사이에는 전력조절유닛이 연결되어 상기 충전유닛에 충전되는 전기에너지의 과충전 및 저전압을 차단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미세조류배양장치. 5. The method of claim 4,
A power control unit is connected between the photovoltaic module and the charging unit is microalgae culture apparatus, characterized in that configured to block the overcharge and low voltage of the electrical energy charged in the charging unit.
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