KR101647282B1 - 해양 취수관의 해양생물 부착방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해양 취수관의 해양생물 부착방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해양에 시설된 취수관에 해양생물의 부착을 방지하여 해양취수관로를 관리 운영하는데 용이하게 하고 지속가능하게 사용할 수 있도록 하는 해양 취수관의 해양생물 부착방지장치에 관한 것이다.
본 발명의 해양 취수관의 해양생물 부착방지장치는 바닷물이 유입되는 취수관의 내측으로 노출되는 전극을 포함하는 전극부와, 전극에 전원을 공급하기 위한 전원공급부와, 전원공급부에서 상기 전극으로 공급되는 전원을 제어하여 상기 전극에 전원을 간헐적으로 인가하는 제어기를 구비한다.

Description

해양 취수관의 해양생물 부착방지장치{marine organism adhesion prevening device of marine intake pipe}

본 발명은 해양 취수관의 해양생물 부착방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해양에 시설된 취수관에 해양생물의 부착을 방지하여 해양취수관로를 관리 운영하는데 용이하게 하고 지속가능하게 사용할 수 있도록 하는 해양 취수관의 해양생물 부착방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 해양에서 바닷물을 취수하여 양식하는 양식장이나 아쿠아리움, 냉각용수로 바닷물을 취수하는 발전소 및 공장 등 많은 곳에서 바닷물을 육지로 끌어오는 취수관을 해양에 설치하여 사용하고 있다. 그리고 일반 횟집 등에서도 바닷물을 취수하여 생물을 관리하고 있다.

이와 같이 많은 곳에서 취수관을 시설하여 해수를 취수하지만 시간이 지남에 따라 취수관의 입구 주변에는 조개류나 조류 등의 다양한 해양 부착생물이 부착하게 되고 이로 인해 취수관이 막히거나 오염물질이 유입이 되고 있다. 또한 유입된 오염물질로 인해 고가의 해수펌프 등이 파손되거나 수리를 요하는 상황이 발생되기도 한다.

통상적으로 취수관에 해양생물이 부착하는 과정을 설명하면, 먼저 해수 취수관의 표면에 유기물(단백질)이 부착한다. 그리고 이 유기물을 기초로 박테리아가 착생 및 번식을 하여 박테리아 층을 형성한다. 이 후, 박테리아 층에 해수 중의 유기물이나 오니(슬러지) 등이 부착하여 슬라임 층을 형성하면, 슬라임 층 위에 조류가 착생하고 이 조류를 발판으로 해양생물의 유생이 부착/번식/성장을 하게 된다.

이와 같이 해양생물 부착을 방지하기 위해 기존에는 취수관의 입구에 유입방지망을 설치하여 방지하고 있는 실정이다. 하지만 유입방지망에도 해양부착생물이 부착하여 효과가 거의 없는 실정이다. 따라서 이를 제거하기 위하여 잠수사를 동원하여 수작업으로 위험하게 제거하고 있는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제 1020100017854호에는 전기화학적 방법에 의한 해양 생물 부착방지 장치가 개시되어 있다.

하지만, 해수를 전기분해하여 해수 취수구를 살균함으로 해양생물을 부착하지 못하도록 하는 기술은 전기를 지속적으로 흘려줘야 함으로 써 효율이 좋지 못하거나 과도한 전기분해로 인하여 취수된 해수에 전기분해된 과잉 이온들이 함유되어 양식 생물 생장에 영향을 끼치게 되는 단점이 있다.

대한민국 공개특허 제 1020100017854호: 해양 생물 부착방지 장치

본 발명은 상기 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 해양 취수관의 입구 주위에 전극을 설치하고 간헐적으로 전원을 인가함으로써 전기적 충격에 의해 취수관로에 부착생물이 부착하지 못하게 하여 전기분해에 의한 과잉 이온의 발생으로 환경오염을 유발하지 않는 해양 취수관의 해양생물 부착방지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 취수관의 내주면에 진동을 가하여 취수관의 내주면에 부착된 부착물을 효과적으로 탈리시킬 수 있는 해양 취수관의 해양생물 부착방지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해양 취수관의 해양생물 부착방지장치는 바닷물이 유입되는 취수관의 내측으로 노출되는 전극을 포함하는 전극부와; 상기 전극에 전원을 공급하기 위한 전원공급부와; 상기 전원공급부에서 상기 전극으로 공급되는 전원을 제어하여 상기 전극에 전원을 간헐적으로 인가하는 제어기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 취수관의 내주면에 진동을 가하여 상기 취수관의 내주면에 부착된 부착물을 탈리시키는 진동발생유닛;을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 진동발생유닛은 상기 취수관에 설치되어 상기 취수관의 내측으로 진동을 가하는 진동자와, 상기 진동자와 연결되어 상기 진동자를 진동시키는 초음파발생기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 진동자와 상기 전극은 상기 취수관의 내경 중심을 기준으로 상기 내경 중심의 주위에 일정 간격으로 다수가 설치되되 상기 진동자와 상기 전극이 상호 번갈아 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 전극부는 상기 전원공급부와 연결되어 상기 전극이 결합되며 상기 취수관과 전기적으로 절연되는 절연단자와, 상기 절연단자를 상기 취수관의 내주면서 지지하는 지지브라켓트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 해양 취수관에 설치된 전극에 전류를 공급하여 전기적 충격과 전기분해로 발생된 염소 등과 같은 이온들에 의해 해양생물의 부착을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 전극에 상시적으로 전류를 공급하는 것이 아니라 간헐적으로 전기를 공급하므로 과잉 이온이 전기분해로 발생되지 않아 환경오염을 유발하지 않는 장점을 갖는다.

또한, 취수관의 내주면에 진동자를 설치하여 취수관의 내주면 표면에 진동을 가함으로써 부착된 채로 사멸된 해양생물을 취수관의 표면으로부터 탈리시키고, 사멸된 해양 생물유생이 재부착하는 것을 방지한다.

본 발명을 사용하여 기존에 시설되어 있는 해양 양식장 및 수산생물 관리업체의 해수 취수관로, 각 공장 및 발전소 등의 냉각용 해수관로 등에 시설하여 기존의 불편한 점을 해소할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양생물 부착방지장치가 설치된 해양 취수관을 보여주는 측면도이고,
도 2는 도 1에 설치된 해양생물 부착방지장치의 요부를 발췌한 사시도이고,
도 3은 도 2의 정면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 해양생물 부착방지장치의 요부를 나타낸 정면도이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 해양생물 부착방지장치의 요부를 나타낸 일부절개 사시도이고,
도 6은 도 1에 적용된 해양생물 부착방지장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양 취수관의 해양생물 부착방지장치에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 3 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 해양 취수관의 해양생물 부착방지장치는 바닷물이 유입되는 취수관(5)의 내측으로 노출되는 전극(15)을 포함하는 전극부(10)와, 전극(15)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부와, 전원공급부에서 전극(15)으로 공급되는 전원을 제어하여 전극(15)에 전원을 간헐적으로 인가하는 제어기(30)를 구비한다.

통상적으로 해양 취수관(5)은 양식장, 수족관, 발전소, 횟집 등과 같이 해수를 이용하는 육상의 시설물에서부터 연결되어 해양까지 연장되어 수중에 위치한다. 취수관(5)은 다수의 파이프들을 연결하여 해양까지 길게 연장시킨다.

본 발명은 취수관(5)의 내측, 특히 취수관의 입구 주위에 조개류나 조류 등의 다양한 해양 부착생물의 부착을 막기 위한 것이다. 본 발명은 전기화학적 방법과 물리적 진동방법에 의해 해양 부착생물의 부착을 막고, 부착된 해양 부착생물들을 탈리시킨다.

전극부(10)는 취수관(5)에 설치된다. 전극부(10)는 적어도 양극과 음극으로 이루어진 2개가 한쌍으로 설치된다. 도시된 예에서 전극부(10)는 4쌍이 일정 간격으로 설치된다.

전극부(10)는 일 예로 전원공급부와 연결되어 취수관(5)과 전기적으로 절연되는 절연단자(11)와, 절연단자(11)에 결합되어 취수관(5)의 내측으로 노출되는 전극(15)을 포함한다.

절연단자(11)는 취수관(5)의 입구 주위에 설치된다. 도시된 예에서 절연단자(11)는 취수관(5)의 외부에서 내부로 관통하도록 설치된다. 절연단자(11)는 취수관(5)과 전기적으로 절연될 수 있도록 절연물질로 피복되거나 절연물질로 성형될 수 있다.

전극(15)은 절연단자(11)에 결합되어 바닷물이 유입되는 취수관(5)의 내측으로 노출되도록 설치된다. 전극(15)은 절연단자(11)의 내부에서 후술할 전원공급부의 케이블(25)과 전기적으로 연결된다. 전극(15)은 나란하게 위치하는 한쌍의 양극(17)과 음극(19)을 구비한다.

양극(17)과 음극(19)은 해수에 적합한 금속 재질로 이루어진다. 가령, 티타늄, 탄탈륨, 모넬, 스테인레스스틸 등이 있다. 그리고 양극(17)과 음극(19)은 티타늄 모재에 루테륨, 주석, 이리듐, 백금, 로듐, 팔라듐 등의 백금족 귀금속 등을 코팅하여 형성할 수 있다.

전극(15)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부는 전원(20)과, 전원(20)과 연결되어 전기 에너지를 전극으로 공급하는 케이블(25)로 이루어진다. 전원(20)으로 상용전원이나 축전지를 이용할 수 있다. 상용전원일 경우 육상에 설치된 컨트롤박스(31)에 연결되어 케이블(25)과 연결될 수 있다. 그리고 축전지일 경우 컨트롤박스(31)의 내부에 설치되어 케이블(25)과 연결될 수 있다.

케이블(25)은 전원(20)과 연결되어 수중으로 연장된다. 케이블(25)은 취수관(5)을 따라 전극부까지 연장된다. 이러한 케이블(25)은 전극부의 절연단자(11)에 결합된 전극(15)과 전기적으로 연결된다.

제어기(30)는 전원공급부에서 전극으로 공급되는 전원(20)을 제어하여 상기 전극(15)에 전원을 간헐적으로 인가하도록 한다. 제어기(30)는 통상적인 컴퓨터 장치로 구축되며, 제어부, 입력부, 출력부를 구비하한다.

제어부(35)는 입력부(33)에서 설정된 시간에 의해 전극(15)에 간헐적으로 전원을 공급한다. 제어부(35)는 육상에 설치된 컨트롤박스(31) 내부에 설치될 수 있다. 제어부(35)는 마이크로프로세스와 각종 구동 회로로 이루어지는 통상적인 구조를 갖는다.

입력부(33)는 각종 장치의 구동 및 시간 설정 등을 제어할 수 있도록 컨트롤박스(31)의 전면에 마련된다. 입력부(33)는 각종 버튼이나 터치스크린 방식에 의해 조작될 수 있다.

출력부는 컨트롤박스(31)의 전면에 설치되는 디스플레이로 이루어질 수 있다.

제어부의 제어에 전원이 간헐적으로 전극(15)에 공급되면, 양극(17)으로부터 음극(19)으로 전류 흐름이 형성된다. 이에 따라 주위의 해양생물에 전기적 충격을 가하므로 해양생물들을 사멸시킨다. 또한, 해수의 전기분해에 의해 염소, 산소 등과 같은 다양한 이온들이 발생하여 해양생물의 부착을 방지한다.

본 발명은 취수관의 입구에 전극을 설치하여 미세전류를 간헐적으로 흘려줌으로서 해양생물이 부착초기 유생단계에 취수관로 입구에 부착이 되지 못하고 탈락이 될 수 있도록 한다. 또한 전기공급을 간헐적으로 흘려 줘 해양 부착생물의 유생을 쇼크사시켜 사멸시킬 수 있다.

본 발명은 해양생물의 부착방지 효과를 더욱 높이고, 부착 해양생물을 탈리시킬 수 있도록 진동발생유닛을 더 구비할 수 있다.

진동발생유닛은 취수관(5)의 내주면에 물리적 진동을 가한다.

진동발생유닛은 취수관(5)에 설치되어 취수관의 내측으로 진동을 가하는 진동자(40)와, 진동자(40)와 연결되어 진동자(40)를 진동시키는 초음파발생기(45)를 구비한다.

진동자(40)는 취수관(5)의 내주면에 일정 간격으로 다수가 설치된다. 도시된 예에서 진동자(40)는 전극들(15) 사이에 설치된다.

가령, 도 3에 잘 나타난 바와 같이 진동자(40)와 전극(15)은 취수관(5)의 내경 중심을 기준으로 내경 중심의 주위에 일정 간격으로 다수가 설치된다. 그리고 진동자(40)와 전극(15)이 상호 번갈아 위치하도록 설치되어 진동자와 전극에 의한 효과를 높이도록 한다. 도 3에서는 진동자들(40) 사이에 양극(17) 및 음극(19)으로 이루어진 한 쌍의 전극(15)이 배치된다. 그리고 이와 달리 도 4에 나타난 바와 같이 양극(17)과 음극(19) 사이에 진동자가 배치될 수 있다. 즉, 취수관(5)의 내주면에 양극(17)과 음극(19)이 번갈아 가면서 배치되고, 양극(17)과 음극(19) 사이마다 진동자(40)가 배치되는 구조를 갖는다.

진동자(40)는 초음파 발생기(45)로부터 인가되는 고주파 전류를 기계적 진동으로 변환시키는 통상적인 구조를 갖는다. 가령 진동자(40)는 압전세라믹 몸체와, 압전세라믹 몸체를 에워싸는 전극과, 압전세라믹 몸체에 구비된 방사전극으로 이루어진다.

초음파발생기(45)는 통상적인 구조를 갖는 것으로서, 내부에 초음파 발진 회로부가 마련되어 고주파 전류를 생성한다. 초음파발생기(45)는 컨트롤박스(31) 내부에 설치될 수 있다. 컨트롤박스(31) 내부에 초음파발생기(45)가 설치된 경우 초음파발생기(45)와 진동자(40)는 연결케이블(45)에 의해 연결된다. 이 경우 연결케이블은 전원을 공급하는 전원용 케이블(25)과 함께 수중으로 연장될 수 있다.

진동발생유닛은 상술한 초음파 진동 외에도 모터와 편심캠을 이용하여 기계적 진동을 발생시키거나 솔레노이드를 이용하여 기계적 진동을 발생시킬 수 있다.

제어부(35)의 제어에 의해 초음파발생기(45)에 전원이 공급되면 취수관(5)에 설치된 진동자(45)를 진동시킨다. 이러한 진동자(45)의 진동은 취수관(5)의 내측으로 전달되어 취수관(5)의 내주면 주위를 미세하게 진동시킨다. 이와 같은 초음파 진동에 취수관(5)의 내주면에 부착된 해양생물 또는 다양한 부착기질 등을 탈리시키고, 해양생물의 부착을 방지한다.

본 발명의 또 다른 실시 예로 전극부의 예를 도 5에 도시하고 있다.

도 5를 참조하면, 전극부(60)는 전원공급부와 연결되어 전극(65)이 결합되며 취수관(5)과 전기적으로 절연되는 절연단자(61)와, 절연단자(61)를 취수관(5)의 내주면서 지지하는 지지브라켓트(63)를 포함한다. 도시된 예에서 양극(65)과 음극(67) 사이에 진동자(40)가 배치된다.

이상에서 본 발명은 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

5: 취수관 10: 전극부
11: 절연단자 15: 전극
20: 전원 25: 케이블
40: 진동자

Claims (5)

1. 바닷물이 유입되는 취수관의 입구 주위에 설치되는 절연단자와, 상기 절연단자에 결합되어 상기 취수관의 내측으로 노출되며 나란하게 위치하는 한쌍의 양극과 음극으로 이루어진 전극을 포함하는 전극부와;
   상기 전극에 전원을 공급하기 위한 전원공급부와;
   상기 전원공급부에서 상기 전극으로 공급되는 전원을 제어하여 상기 전극에 전원을 간헐적으로 인가하는 제어기;를 구비하고,
   상기 취수관의 내주면에 진동을 가하여 상기 취수관의 내주면에 부착된 부착물을 탈리시키는 진동발생유닛;을 더 구비하며,
   상기 진동발생유닛은 상기 취수관의 내주면에 일정 간격으로 설치되어 상기 취수관의 내측으로 진동을 가하는 진동자와, 상기 진동자와 연결되어 상기 진동자를 진동시키는 초음파발생기를 구비하고,
   상기 진동자와 상기 전극은 상기 취수관의 내경 중심을 기준으로 상기 내경 중심의 주위에 일정 간격으로 다수가 설치되되 상기 진동자와 상기 전극이 상호 번갈아 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 해양 취수관의 해양생물 부착방지장치.
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5. 제 1항에 있어서, 상기 전극부는 상기 전원공급부와 연결되어 상기 전극이 결합되며 상기 취수관과 전기적으로 절연되는 절연단자와, 상기 절연단자를 상기 취수관의 내주면서 지지하는 지지브라켓트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 취수관의 해양생물 부착방지장치.
   

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