KR101787581B1

KR101787581B1 - 부유형 녹조 및 적조 예방장치

Info

Publication number: KR101787581B1
Application number: KR1020170037039A
Authority: KR
Inventors: 안병준; 주정식
Original assignee: 코리아엔텍 주식회사
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2017-03-23
Publication date: 2017-10-18

Abstract

본 발명은 부상체에 의해 수면 상에 부상되는 부상 유닛; 상기 부상 유닛에 결합되며, 외부 공기를 수중에서 버블로 분사시킬 수 있게 형성된 분사 유닛; 상기 수중에서 상기 부상 유닛과 연결되도록 설치되고, 상기 수중에서 상기 분사 유닛으로부터 분출된 상기 버블의 부력에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전 유닛; 및 입력 정보에 따라 상기 분사 유닛을 구동시켜 상기 회전 유닛이 회전되도록 제어하는 제어 유닛;을 포함하고, 상기 회전 유닛은, 상기 수중에 위치하도록 상기 부상 유닛과 연결되는 회전 몸체; 상기 회전 몸체에 회전 가능하게 결합되는 로터리휠; 상기 로터리휠을 따라 배치되는 복수 개로 구비되며, 일측에 형성되는 개구를 통해 상기 버블을 내부 공간으로 수용하고, 상기 로터리휠의 회전구간에 따라 상기 버블이 포집된 후 배출되도록 각 위치에서 상기 로터리휠에 대하여 선회 가능하게 설치되는 버킷부; 및 상기 로터리휠의 상측에 위치되어, 상기 버킷부 중 상사점을 통과하는 버킷부가 접촉에 의해 상기 로터리휠의 회전 반대방향으로 기울여질 수 있게 형성되는 기울임부를 포함하는, 부유형 녹조 및 적조 예방장치에 관한 것이다.

Description

부유형 녹조 및 적조 예방장치{FLOATING TYPE APPARATUS PREVENTING GREEN ALGALE AND RED TIDE}

본 발명은 수온, 부영양화, 느린 유속 등에 의해 강이나 바다에서 발생되는 녹조 현상 및 적조 현상을 방지하거나 저감시킬 수 있는 부유형 녹조 및 적조 예방장치에 관한 것이다.

일반적으로 녹조 현상 및 적조 현상은 생활하수, 산업 폐기물, 가축 배설물과 같은 부영양화된 유기질 물질이 강이나 바다로 대량 유입되고, 이에 따라 식물성 플랑크톤의 과도한 번식으로 발생된다.

이렇게 증식된 플랑크톤은 수명이 짧기 때문에 시체가 급격히 늘어나게 되고, 이 시체들이 모여 점성이 높은 녹조와 적조를 형성하게 된다.

이러한 녹조 및 적조 현상이 발생되면 초음파 제거 방법, 녹조 제거선, 황토 뿌리기, 살조제 살포 등의 방식을 통해 해당 현상을 일부 저감시킬 수 있다.

하지만, 일단 녹조 및 적조가 발생하면 그 개체수가 기하급수적으로 증식하고, 그 발생 면적도 방대하기 때문에 녹조 및 적조의 발생 후의 제거 효과는 적은 반면, 그 제거 비용은 과도하게 발생되는 문제점이 있다. 따라서, 녹조와 적조의 제거 방법 개발보다는 사전에 해당 현상의 발생을 억제할 수 있는 예방법의 개발이 요구되었다.

이에 따라, 최근에는 수차를 이용한 수표면 강제순환장치, 마이크로 버블링의 수증폭기장치 등이 개발되어 일부 이용되고 있다. 하지만, 이러한 기존 기술들은 녹조 및 적조 발생 우려 지역의 성층 현상을 방지하지 못하거나, 수중의 빈산소 수괴를 방지하는데 한계가 있다. 또한, 전원공급에 있어서 태양광 발전 모듈을 적용한 장치들도 있으나, 이는 일몰 이후까지 지속적인 가동을 위해서는 외부로부터 전원을 공급 받아야만 가동이되는 기술이므로, 자체 발전을 통한 안정적인 장치 운영에 어려움이 있다.

따라서, 녹조와 적조 발생 우려 현장들에서 수증폭기를 통해 수중에 산소를 공급하여 빈산소수괴를 예방하고, 성층현상을 방지할 수 있으면서도 외부로부터의 전원공급없이 안정적으로 운영 가능한 장치의 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 주변 환경에 한정되지 않고 자동으로 지속 작업 가능한 부유형 녹조 및 적조 예방장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 구현하기 위한 부유형 녹조 및 적조 예방장치는, 부상체에 의해 수면 상에 부상되는 부상 유닛; 상기 부상 유닛에 결합되며, 외부 공기를 수중에서 버블로 분사시킬 수 있게 형성된 분사 유닛; 상기 수중에서 상기 부상 유닛과 연결되도록 설치되고, 상기 수중에서 상기 분사 유닛으로부터 분출된 상기 버블의 부력에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전 유닛; 및 입력 정보에 따라 상기 분사 유닛을 구동시켜 상기 회전 유닛이 회전되도록 제어하는 제어 유닛;을 포함하고, 상기 회전 유닛은, 상기 수중에 위치하도록 상기 부상 유닛과 연결되는 회전 몸체; 상기 회전 몸체에 회전 가능하게 결합되는 로터리휠; 상기 로터리휠을 따라 배치되는 복수 개로 구비되며, 일측에 형성되는 개구를 통해 상기 버블을 내부 공간으로 수용하고, 상기 로터리휠의 회전구간에 따라 상기 버블이 포집된 후 배출되도록 각 위치에서 상기 로터리휠에 대하여 선회 가능하게 설치되는 버킷부; 및 상기 로터리휠의 상측에 위치되어, 상기 버킷부 중 상사점을 통과하는 버킷부가 접촉에 의해 상기 로터리휠의 회전 반대방향으로 기울여질 수 있게 형성되는 기울임부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 회전 유닛에 연결되고, 상기 회전 유닛의 회전에 따라 제1 전기를 생산할 수 있게 구성된 제1 발전 유닛을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 발전 유닛에서 생산되는 상기 제1 전기를 축전 전기로 저장하고, 이에 대한 축전 정보를 생성하는 축전 유닛을 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 축전 정보를 기초하여 상기 축전 전기를 상기 분사 유닛에게 전달하도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 부상 유닛 상에 설치되어 태양광을 통해 발전을 실시하고 이에 따라 생성되는 제2 전기를 상기 분사 유닛 및 상기 축전 유닛 중 적어도 어느 하나에 제공하는 제2 발전 유닛;을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 버킷부는, 상기 로터리휠에 대한 회전중심을 가지며, 외력의 비작용시 자중이 갖는 무게중심의 상기 회전중심과 편심에 의하여 세워진 자세를 갖도록 설치되는 버킷 몸체; 및 상기 개구의 반대측에 형성되어, 상기 버킷 몸체가 상기 버블을 포집하지 않고 상기 수중에 있을 때, 상기 개구가 하방을 향하는 자세를 갖도록 부력을 제공할 수 있게 형성된 부력체;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 버킷 몸체는, 상기 기울임부에 비스듬하게 접촉할 수 있게 포물면을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 부력체는, 상기 버킷 몸체의 포물면 꼭지점의 내측에 설치될 수 있다.
여기서, 상기 기울임부는, 상기 로터리휠의 상측에서 수평으로 연장된 바 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 기울임부는, 상기 로터리휠의 상측에서 상기 버킷 몸체와 접촉하며 롤러 형태로 회전될 수 있게 구성될 수 있다.
여기서, 상기 분사 유닛은, 상기 외부 공기를 주입하고 이를 상기 수중으로 전달하도록 상기 부상 유닛 상에 설치되는 브로워; 및 일단은 상기 브로워에 연결되고, 분사홀이 형성되는 타단은 상기 버킷부보다 낮은 위치에서 배치되는 버블 분사부;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 분사홀은, 상기 버블에 의해 상기 회전 유닛이 지속적으로 회전될 수 있도록, 상기 버킷부가 하사점에서 상사점으로 이동되는 구간에 대응하는 회전 반원의 하부에 위치할 수 있다.
여기서, 상기 부상 유닛을 이동 영역을 한정하기 위한 고정 유닛을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 부상 유닛에서 상기 수중으로 상기 회전 유닛을 이동시키기 위한 이동 유닛을 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 입력 정보에 따라 상기 이동 유닛의 구동을 제어할 수 있다.
여기서, 외부 단말기와 통신하기 위한 통신 유닛을 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 외부 단말기에서 전송되는 원격 제어 정보에 따라 상기 분사 유닛의 구동을 제어할 수 있다.
여기서, 환경 정보를 수집하기 위한 센서 유닛을 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 환경 정보에 기초하여 상기 분사 유닛의 구동을 제어할 수 있다.

삭제

상기와 같이 구성되는 부유형 녹조 및 적조 예방장치에 의하면, 수상에 설치되어 외부 공기를 자동으로 수중으로 주입하여 수중에서 버블링시킴으로써, 빈산소층을 방지할 수 있다.

또한, 수중 버블링을 통해 하층부의 물이 상층부로 부상되게 함으로써 성층현상을 방지할 수 있다.

또한, 수중에 분출되는 버블의 부력에 의해 회전 발전을 실시하여, 운영 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 태양광 발전을 실시하여 운영 비용을 보다 저감시킬 수 있다.

또한, 외부 단말기와 원격 통신을 통해 운영 관리의 편리성을 향상시킬 수 있다.

또한, 주변 환경에 따라 자동 제어되도록 설계하여 대처 능력을 보다 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유형 녹조 및 적조 예방장치(1000)의 전체 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유형 녹조 및 적조 예방장치(1000)의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 분사 유닛(3300) 및 회전 유닛(3400)을 구비하는 부유형 녹조 및 적조 예방장치(3000)를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7의 부유형 녹조 및 적조 예방장치(1000', 2000', 3000')가 복수로 구성되어 동작하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유형 녹조 및 적조 예방장치의 구성 간의 관계를 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 도 1 내지 도 9에서 제시된 부유형 녹조 및 적조 예방장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부유형 녹조 및 적조 예방장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유형 녹조 및 적조 예방장치(1000)의 전체 구성을 설명하기 위한 개념도이다.

도시된 바와 같이, 바다와 강과 같이 물이 존재하여 녹조 현상이나 적조 현상이 발생 가능한 지역의 수면 상에 부유형 녹조 및 적조 예방장치(1000)(이하 '예방장치'라 함)를 설치할 수 있다.

예방장치(1000)는, 부상체(1130)를 구비한 부상 유닛(1100)에 의해 수면상에 부상될 수 있으며, 이때, 부상 유닛(1100)의 하부에 설치되어 있는 회전 유닛(1400)은 수중에 위치할 수 있다.

회전 유닛(1400)은, 부상 유닛(1100) 상에 설치되는 분사 유닛(1300)의 끝단이 하부에 설치되어, 분사 유닛(1300)에서 제공되는 외부 공기가 수중에서 버블(B)로 변환되는 경우, 해당 버블(B)의 부력에 의해 회전될 수 있다. 이때, 회전 유닛(1400)은 제1 발전 유닛(1500)이 결합되어 있어 회전 유닛(1400)의 회전에 의해 제1 발전 유닛(1500)이 발전되어 제1 전기를 생산할 수 있다. 생산된 제1 전기는 부상 유닛(1100) 상에 설치되는 축전 유닛(1700)에 전달되어 축전될 수 있다.

또한, 부상 유닛(1100) 상에는 태양광에 의해 발전되는 제2 발전 유닛(1600)이 추가로 설치되어 제1 발전 유닛(1500)에서 생산되는 제1 전기와 제2 발전 유닛(1600)에서 생산되는 제2 전기가 제어 유닛(2300)의 제어에 따라 분사 유닛(1300) 및 축전 유닛(1700) 중 적어도 어느 하나에 제공되어 장치 구동력으로 이용되거나 축전될 수 있다.

이와 같은 예방장치(1000)에 의하면, 수면 상에서 장치를 부상시킨 상태로, 외부 공기를 버블(B) 형태로 수중으로 공급하여 용존 산소량을 증가시킬 수 있다. 또한, 수중으로 유입된 버블(B)의 부력에 의해 회전 유닛(1400)의 회전이 발생하면 이에 따라 발전이 가능하고 해당 발전으로 생산된 전기를 장치 운용에 이용함으로써, 운용 비용을 저감시킬 수 있다. 뿐만아니라, 태양광에 의한 추가적인 발전도 실시하여 장치의 전기 공급 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

이상은, 예방장치(1000)의 대략적인 구조 및 동작 방법에 대하여 설명하였다. 도 2 내지 도 6에서는 예방장치(1000)의 세부 구성들에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유형 녹조 및 적조 예방장치(1000)의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도시된 바와 같이, 예방장치(1000)는, 부상 유닛(1100), 이동 유닛(1200), 분사 유닛(1300), 회전 유닛(1400), 제1 발전 유닛(1500), 제2 발전 유닛(1600), 축전 유닛(1700), 고정 유닛(1800), 통신 유닛(1900), 센서 유닛(2100), 및 제어 유닛(2300)을 포함할 수 있다.

먼저, 도 2에서처럼 부상 유닛(1100)은, 예방장치(1000)를 수면 상에 부상시키기 위한 수단으로 부상 몸체(1110), 부상체(1130), 부상 홀(1150)을 구비할 수 있다.

부상 몸체(1110)는, 부상 유닛(1100)의 하우징 수단으로 직접적으로 수면 상에 부상되는 부위이다. 이러한 부상 몸체(1110)는 높이가 낮고 너비가 넓게 형성되는 육면체 구조로 형성될 수 있다. 또는, 복수의 연결대가 서로 교차되어 형성되는 골격 구조로 형성될 수도 있다. 본 실시에에서는 육면체 구조로 형성되는 부상 몸체(1110)를 일 예로하여 설명하도록 한다.

부상 몸체(1110)는, 그 상부면에 후술하는 장치들을 설치할 수 있는 면적을 가질 수 있으며, 물에 부상될 수 있는 수지와 같은 재질로 이루어지거나 또는 후술하는 부상체(1130)에 의해 부상되도록 금속판, 금속대 등으로 구성될 수 있다. 부상 몸체(1110)가 수지와 같은 구조로 구성되는 경우에는, 자체 부력만으로도 부상될 수 있다.

또한, 부상 몸체(1110)는 본 실시예에서는 도시하지 않았으나, 복수의 패널이 서로 결합되는 구조를 가질 수 있다. 예컨데, 복수의 패널이 결합 부재에 의해 연결되어 하나의 부상 몸체(1110)를 구성할 수 있다. 이러한 경우, 각 패널은 결합 부재에 의해 연결된 상태이므로, 파도와 같은 물결이 발생하는 경우, 물결에 따라 자연스러운 웨이브 운동이 이루어질 수 있다.

부상체(1130)는, 부력에 의해 부상 몸체(1110)를 수면 상으로 부상시키기 위한 수단으로, 부상 몸체(1110)의 측면 또는 하부면에 결합될 수 있다. 이러한 부상체(1130)는 수면 상에서 부상 가능한 재질(수지 등)이나 구조(내부 공간 및 및 밀폐 구조)를 가질 수 있다. 또한, 부상체(1130)는 복수로 구성되어 부상 몸체(1110)의 양측면 또는 모든 측면에 결합되거나, 부상 몸체(1110)의 하부면에서 부상 몸체(1110)를 지지하도록 설치될 수도 있다. 뿐만아니라, 부상체(1130)는 부상 몸체(1110)와 탈착 가능하게 형성되어 용이하게 교체될 수 있다.

부상 홀(1150)은, 후술하는 분사 유닛(1300)을 수중으로 이동시키거나 수중에서 수면 위로 이동시키기 위한 통로 수단으로, 부상 몸체(1110)의 상부면과 하부면으로 관통하도록 형성될 수 있다. 이러한 부상 홀(1150)은, 본 실시예에서는 사각 형상으로 형성되었지만, 이에 한정된 것은 아니며 원형, 다각형 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 부상 유닛(1100)은 도시하지 않은 방수막을 구비할 수도 있다. 방수막은, 파도나 빗물과 같은 액체가 부상 몸체(1110) 상에 배치되는 장치들에게 전달되는 것을 방지하기 위한 수단으로, 부상 몸체(1110)의 측면 둘레를 따라 높이 방향으로 연장되어 선택적으로 개폐되도록 형성될 수 있다.

이동 유닛(1200)은, 회전 유닛(1400)을 부상 몸체(1110) 상에서 수중으로 이동시키기 위한 수단으로, 부상 홀(1150)에서 수중 방향으로 연장되도록 설치될 수 있다. 이러한 이동 유닛(1200)은 회전 유닛(1400)을 감쌀 수 있는 구조를 가질 수 있으며, 끝단은 회전 유닛(1400)을 고정 시킬 수 있는 고정 부재가 구비될 수도 있다.

또한, 본 실시예에서는 구체적으로 도시되지 않았으나, 이동 유닛(1200)은 구동기를 구비하여 부상 홀(1150)에 대해 승하강 및 회전 가능한 구조를 가질 수 있다. 다시말해, 이동 유닛(1200)은 회전 유닛(1400)을 수용한체로 구동기에 의해 수중 방향을 향해 하강될 수 있고, 반대로 회전 유닛(1400)이 수중에 위치하는 경우, 이를 부상 몸체(1110) 상으로 승강시킬 수 있다.

뿐만아니라, 부상 홀(1150)의 내측 둘레를 따라 레일이 형성되고, 이동 유닛(1200)은 해당 레일을 따라 회전되는 구조를 가질 수도 있다. 이러한 경우, 회전 유닛(1400)은 수중에 위치한 상태에서 이동 유닛(1200)의 회전에 따라 회전될 수도 있다.

분사 유닛(1300)은, 도 3에서처럼 외부 공기를 수중으로 공급하여 버블(B)을 발생시키기 위한 수단으로, 브로워(1310), 분사관(1320), 버블 분사부(1330)를 포함할 수 있다.

브로워(1310)는, 펌프나 피스톤과 같은 구동기의 동작에 의해 일측을 통해 외부 공기를 흡입하고, 타측을 통해 흡입된 외부 공기를 배출시킬 수 있다.

분사관(1320)은, 브로워(1310)의 타측과 연결되어 브로워(1310)에서 흡입된 공기를 이동시기 위한 이동 통로 수단일 수 있다. 이를 위해 분사관(1320)은 내부에 공간부가 형성되는 관체로 형성될 수 있다. 또한, 본 도면에서는 도시하지 않았으나, 분사관(1320)은 브로워(1310)나 부상 몸체(1110)의 일측에 설치되는 권선기에 의해 그 길이가 조절될 수도 있다. 본 실시예에서는 분사관(1320)이 부상 몸체(1110)의 측면을 통해 수중으로 연결되는 구조를 도시하였으나, 이에 한정된 것은 아니며, 부상 홀(1150)을 통해서도 버블 분사부(1330)와 연결될 수 있다.

버블 분사부(1330)는, 브로워(1310)에서 제공되는 외부 공기를 수중에서 배출시키기 위한 수단으로, 일단이 개방되고 내부 공간을 갖는 바와 같은 형상을 가질 수 있다. 또한, 버블 분사부(1330)는 수면을 향하는 일측에 복수의 분사 홀(1331)이 내부 공간과 연통되도록 형성될 수 있다. 따라서, 버블 분사부(1330)는 개방된 일단을 통해 분사관(1320)과 연결되고, 분사관(1320)을 통해 유입되는 외부 공기는 버블 분사부(1330)의 내부 공간을 따라 이동되고 분사 홀(1331)을 통해 수면을 향해 버블로 분사될 수 있다.

이때, 버블 분사부(1330)는, 버블(B)에 의해 후술하는 회전 유닛(1400)이 지속적으로 회전될 수 있도록, 버킷부(1430)가 하사점에서 상사점으로 이동되는 구간에 대응하는 회전 반원의 하부에 위치할 수 있다. 다시 말해, 버블 분사부(1330)는 회전 유닛(1400)을 양방향으로 구분하는 가상의 수직 중심축을 기준으로 어느 한 방향에 위치하는 버킷부(1430)에만 버블(B)을 제공할 수 있도록 회전 유닛(1400)의 하부에 배치될 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 도시하지 않았으나 버블 분사부(1330)는 복수의 분사 홀(1331)을 선택적으로 개폐하기 위한 분사 개폐부를 구비할 수 있다. 분사 개폐부는 복수의 분사 홀(1331) 각각에 대응되도록 배치되어 개폐 신호에 따라 자동으로 전체 또는 개별적인 개폐가 이루어질 수 있다.

나아가, 분사 유닛(1300)은 버블 분사부(1330)의 각도를 조절하기 위해 도시하지 않은 분사 각도 조절부를 포함할 수도 있다. 분사 각도 조절부를 수중에서 버블 분사부(1330)의 수평 각도를 조절하기 위한 수단으로 버블 분사부(1330)가 회전 유닛(1400) 또는 이동 유닛(1200)의 일측에 결합되는 지점에 설치되어 회전 유닛(1400) 또는 이동 유닛(1200)에 대하여 버블 분사부(1330)의 각도를 조절할 수 있다. 버블 분사부(1330)의 각도가 변화되면 이에 따라 분사 홀(1331)에서 발생되는 버블(B)의 분사 방향이나 형상 역시 변화될 수 있다.

회전 유닛(1400)은, 수중에 배치되도록 부상 유닛(1100)과 연결되어 수중에서 분사 유닛(1300)으로부터 분출된 버블(B)의 부력에 의해 회전되기 위한 수단으로, 회전 몸체(1410), 로터리휠(1420), 버킷부(1430), 및 기울임부(1440)를 포함할 수 있다.

회전 몸체(1410)는, 회전 유닛(1400)의 하우징으로 부상 유닛(1100)과 연결되어 예방장치(1000)가 수면 상에 부상되는 경우, 수중에 위치할 수 있다. 다시말해, 회전 몸체(1410)는, 부상 몸체(1110)와 연결되는 이동 유닛(1200)에 연결되어, 이동 유닛(1200)을 따라 이동 가능하게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 회전 몸체(1410)의 상부가 이동 유닛(1200)의 하부와 연결되는 구성으로 도시되었으나 이에 한정된 것은 아니며, 이동 유닛(1200)이 회전 몸체(1410)의 둘레 및 하부면을 감싸도록 구성될 수도 있다. 이러한 회전 몸체(1410)는, 적어도 어느 한 면이 개방되는 다면체 또는 원통형으로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 상부면과 양측면이 개방된 육면체 구조를 예로하여 설명하도록 한다.

이렇게, 회전 몸체(1410)의 상부면 및 측면이 개방되는 경우, 개방된 면을 따라서 물이 내부로 유입될 수 있다. 이때, 회전 유닛(1400)은 회전 몸체(1410)의 개방되지 않은 정면 및 후면의 중심부를 서로 연결하는 회전축(1411)을 구비할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 도시하지 않았으나, 회전 몸체(1410)는 개방된 각 면을 덮도록 형성되는 망체와 결합될 수도 있다. 망체는 수중에서 이물질 등이 버킷부(1430)에 접촉하는 것을 방지하기 위한 수단으로 복수의 홀을 구비할 수도 있다.

로터리휠(1420)은, 부력 몸체에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 다시 말해, 로터리휠(1420)은 쳇바퀴와 유사한 구조로 형성되어 회전축(1411)을 중심으로 회전 몸체(1410) 내부에서 회전될 수 있다.

버킷부(1430)는, 로터리휠(1420)을 따라 배치되는 복수 개로 구비되며, 일측에 형성되는 개구를 통해 분사 유닛(1300)에서 제공되는 버블을 내부 공간으로 수용하고, 로터리휠(1420)의 회전구간에 따라 버블이 포집된 후 배출되도록 각 위치에서 로터리휠(1420)에 대하여 선회 가능하게 설치될 수 있다. 이를 위해 버킷부(1430)는, 버킷 몸체(1431) 및 부력체(1433)를 포함할 수 있다.

버킷 몸체(1431)는, 일측이 개구되고 내부 공간을 구비하는 원통 형상, 다면체로 이루어질 수 있으며, 본 실시예에서는 도 4 및 도 5에서처럼 '∩' 형상으로 형성된 구조를 일 예로 설명하도록 한다. 이러한 버킷 몸체(1431)는, 로터리휠(1420)에 대한 회전 중심(1432)을 가지며, 외력의 비작용시 자중이 갖는 무게중심의 회전 중심(1432)과 편심에 의하여 세워진 자세를 갖도록 설치될 수 있다. 여기서, '세워진 자세'는 수중에서 버블을 포집할 수 없는 '위로 개방된 상태'를 말할 수 있다. 반대로, '엎어진 자세'는 수중에서 버블의 포집이 가능한 '아래로 개방된 상태'를 말할 수 있다. 이러한, 버킷 몸체(1431)는, 후술하는 기울임부(1440)와 비스듬히 접촉할 수 있게 포물면을 가질 수 있다.

회전 중심(1432)은, 도 5 (a)에처럼 버킷 몸체(1431)의 일측 및 타측에서 너비 방향으로 연장되는 회전축(1411)으로, 도 4에서와 같이 로터리휠(1420)에 각각 결합되어 외력의 작용 시, 버킷 몸체(1431)가 회전 중심(1432)을 축으로 회전될 수 있다.

또한, 다른 실시예의 버킷부(1430')는 도 5의 (b)에서와 같이 버킷 몸체(1431) 외면의 양측면에서 너비 방향으로 연장되는 버킷 날개(1435)를 포함할 수도 있다. 버킷 날개(1435)는 평면형 또는 굴곡형 등으로 연장되는 구조를 가질 수 있으며, 버킷 몸체(1431)를 따라 회전하며 수중에 물의 유동력을 발생시킬 수 있다.

부력체(1433)는, 개구의 반대측에 형성되어 버킷 몸체(1431)가 버블을 포집하지 않고 수중에 있을 때 개구가 바닥면을 향하는 엎어진 자세를 갖도록 부력을 제공할 수 있다. 본 실시예에서의 부력체(1433)는 개구의 반대측에 위치하는 버킷 몸체(1431)의 내부에 설치되었으나, 이에 한정된 것은 아니며, 개구의 반대측에서 버킷 몸체(1431)의 외부에 설치될 수도 있다. 이러한 경우, 부력체(1433)는 연결 부재를 통해 개구의 반대측에 위치하는 버킷 몸체(1431)의 꼭지 부위와 연결될 수 있다.

부력체(1433)가 버킷 몸체(1431)의 외부에서 포물면의 꼭지 부위와 연결되는 경우에는, 비중이 작은 구(Shell) 및 수지 폼이나, 수압에 의해 수축이 가능한 고무 등에 의해 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

부력체(1433)가 버킷 몸체(1431)의 내부, 다시말해 포물면의 꼭지 부위 내부에 설치되는 경우에는 가스 챔버 형태로 형성될 수 있다. 이때, 부력체(1433)는 부력을 조절할 수 있게 형성될 수 있다. 구체적으로, 부력체(1433)는 가스 챔버의 가스의 양을 조절하는 조절밸브를 갖거나, 고체 형상으로된 부력체(1433)의 부피를 가변시킬 수 있는 조절용 파스너 등을 포함할 수 있다.

기울임부(1440)는, 버킷부(1430)를 기울어지도록 하기 위한 수단으로, 로터리휠(1420)의 상측에 위치되어 버킷부(1430) 중 상사점을 통과하는 버킷부(1430)를 접촉하여 로터리휠(1420)의 반대방향으로 기울여지게 할 수 있다. 이러한 기울임부는, 로터리휠(1420)의 상측에서 수평으로 연장된 바 형태로 형성되거나, 로터리휠(1420)의 상측에서 버킷 몸체(1431)와 접촉하며 롤러 형태로 회전될 수 있게 구성될 수도 있다. 후자의 경우, 버킷 본체와 기울임부 사이의 마찰력을 저감시킬 수 있으며, 그에 따라 에너지 변환 효율도 개선될 수 있다.

제1 발전 유닛(1500)은, 본 실시예에서 구체적으로 도시하지 않았으나 회전 유닛(1400)의 회전에 따라 제1 전기를 생산하는 수단일 수 있다. 따라서, 제1 발전 유닛(1500)은 회전 유닛(1400)과 결합되어 회전 유닛(1400)의 회전력을 전달받을 수 있다.

이와 같은 회전 유닛(1400) 및 제1 발전 유닛(1500)의 구동 방법은 도 3을 참고하여 설명하도록 한다.

최초, 로터리휠(1420)에 복수의 버킷부(1430)가 설치되고, 이들이 모두 수중에 위치하는 상태를 가질 수 있다. 버킷 몸체(1431)는 개방 영역을 가지므로 버킷 몸체(1431)의 내부는 모두 물이 가득 차있는 상태이며, 버킷 몸체(1431) 내부에 배치되는 버킷부(1430) 역시 모두 물에 잠겨 있는 상태일 수 있다. 이때, 모든 버킷부(1430)는 포물면의 꼭지 부위에 설치된 부력체(1433)에 의해 엎어진 자세를 가질 수 있다.

이후, 버킷부(1430)가 하사점에서 상사점으로 이동되는 구간에 대응하는 회전 반원의 하부에 위치하는 분사 유닛(1300)의 분사 홀(1331)을 통해 버블이 공급되면, 해당 위치에 배치되는 버킷부(1430)들에 버블이 수용될 수 있다.

버블이 내부 공간으로 유입되는 버킷부(1430)는 버블의 부력에 의해 상승하게 되고, 버킷부(1430)와 결합되는 로터리휠(1420)이 회전축(1411)을 중심으로 회전 가능하게 설치됨에 따라, 버킷부(1430)는 회전축(1411)을 중심으로 상승 선회하는 동작을 가질 수 있다.

이때, 로터리휠(1420)의 상측에는 기울임부(1440)가 설치되어 있어, 버킷부(1430)가 회전 선회 중 포물면이 기울임부(1440)에 의해 접촉되면, 해당 접촉에 따라 회전 중심(1432)을 축으로 로터리휠(1420)의 반대방향으로 기울여질 수 있다.

버킷부(1430)가 기울여지면 버킷부(1430) 내부 공간에 수용되었던 버블은 수중으로 분출되어 수면 상으로 배출될 수 있다. 버킷부(1430)는 로터리휠(1420)에 소정 간격으로 이격되는 복수 개가 설치됨에 따라 상술한 동작들이 연속되어 회전력이 지속될 수 있다. 따라서, 버블(B)을 분출한 버킷부(1430)는 다시 물을 내부 공간으로 수용하고, 꼭지 부위에 설치된 부력체(1433)의 부력에 의해 기울어진 자세에서 다시 엎어진 자세로 돌아올 수 있다.

이러한 엎어진 자세 -> 버블 수용 -> 상승 선회 -> 기울어짐 -> 버블 방출 -> 엎어진 자세...의 연속되는 과정을 통해 지속적인 회전이 발생되고, 이때 발생되는 회전력은 제1 발전 유닛(1500)으로 전가되어 제1 발전 유닛(1500)을 통해 제1 전기가 생산될 수 있다.

제2 발전 유닛(1600, 도 1 이하생략)은, 본 실시예에서는 구체적으로 도시되어 있지 않아 도 1을 참고하여 설명하도록 한다. 제2 발전 유닛은 태양광을 이용해 태양광 전기를 생산하기 위한 수단으로 부상 몸체(1110) 상에 설치될 수 있다. 이때, 제2 발전 유닛은 부상 몸체(1110) 상에서 높이 방향으로 연장되는 복수의 태양광 지지대와, 태양광 지지대에 의해 지지되어 설치되는 태양광 패널을 포함할 수 있다. 이렇게 생산되는 태양광 전기는 분사 유닛(1300) 및 축전 유닛(1700) 중 어느 하나에 제공될 수 있다.

축전 유닛(1700)은, 제1 발전 유닛(1500)에서 생산된 제1 전기와 제2 발전 유닛에서 생산된 제2 전기를 전달받아 이를 축전 전기로 축전할 수 있다. 이러한 축전 유닛(1700)은, 탈착 가능한 배터리로 구성될 수 있으며, 외면에는 방수막이 설치될 수 있다.

고정 유닛(1800)은, 도 6에서처럼 예방장치(1000)의 이동을 제한하기 위한 수단으로, 권선부(1810), 고정줄(1830), 및 돛(1850)을 포함할 수 있다.

권선부(1810)는, 부상 몸체(1110) 상에 설치되어 회전 구동될 수 있다. 고정줄(1830)은, 일측이 권선부(1810)에 결합되고 타단은 돛(1850)에 연결될 수 있다. 돛(1850)은, 금속 또는 밀도가 높은 재질 및 구조로 이루어져 고정줄(1830)에 연결된 상태로 수중의 바닥면에 잠길 수 있다. 다시말해, 고정 유닛(1800)은 선박에서 돛을 내려 선박을 고정하기 위한 수단과 유사한 방법을 통해 돛(1850)을 권선부(1810)의 회전력으로 수중으로 내리거나 감아 올리는 동작을 통해 예방장치(1000)의 이동을 제한할 수 있다.

또한, 고정 유닛(1800)은 이에 한정된 것은 아니며, 다른 수단도 적용될 수 있다. 예컨데, 일측은 부상 몸체(1110)에 설치되고, 타측은 육지의 고정 부재와 연결되도록 연장되는 연결대를 가질 수도 있다. 이때, 연결대는 부상 몸체(1110)에 설치되는 권선부를 통해 육지와의 길이가 조절될 수 있다.

통신 유닛(1900)은, 외부 단말기와 통신하기 위한 수단으로, 외부 단말기는 사용자의 단말기 또는 관리 서버가 포함될 수 있다. 이러한 통신 유닛(1900)은 외부 단말기로부터 전송되는 원격 제어 정보를 수신하거나, 예방장치(1000)에서 발생되는 정보들을 외부 단말기로 전송할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 9 및 도 10에서 후술하도록 한다.

센서 유닛(2100)은, 환경 정보를 수집하기 위한 수단으로, 본 실시예에서는 수온 정보 및 기온 정보를 수집하기 위한 온도 센서, GPS 좌표 정보를 수집하기 위한 GPS 모듈, 주변 이미지 정보를 수집하기 위한 비전 센서, 음향 정보를 수집하기 위한 음향 센서, 예방장치(1000)의 수평 정보를 수집하기 위한 수평 센서, 및 수중의 물 성분에 대한 성분 정보를 수집하기 위한 성분 센서 등을 포함할 수 있다. 이들을 구체적인 동작 방법은 도 9 및 도 10에서 후술하도록 한다.

제어 유닛(2300)은, 상술한 구성들을 제어하기 위한 수단으로, 본 실시예에서는 도시하지 않은 사용자 입력부로부터 입력되는 입력 정보가 수신되는 이를 기초하여 분사 유닛(1300)을 시켜 회전 유닛(1400)이 구동되도록 제어할 수 있다. 또는 통신부를 통해 외부 단말기로부터 원격 제어 정보가 수신되면 이에 따라 대응되는 구성들을 제어할 수도 있다. 제어부에 관한 설명은 도 9 및 도 10에서 후술하도록 한다.

또한, 본 실시예에서 도시하지 않았으나, 예방장치(1000)는 알림 유닛 및 조명 유닛을 더 포함할 수도 있다.

알림 유닛은, 예방장치(1000)의 동작 상태가 오류인 경우, 또는 현재 예방장치(1000)의 위치를 알리기 위한 수단으로, 스피커부나 발광부 등을 구비하여 음성, 경고음 등의 음향 정보를 출력하거나, 적색광 및 녹색광과 같은 색상광을 점멸하도록 구성될 수 있다.

조명 유닛은, LED 모듈과 같은 조명부로 구성되어 예방장치(1000) 또는 주변 환경을 선택적으로 조명할 수 있다. 이때, 조명 유닛은, 각도 조절 또는 회전 가능하게 구성되어 다중 방향으로 조명할 수도 있다.

이상은, 예방장치(1000)의 세부적인 구성에 대하여 설명하였다. 도 7 및 도 8에서는 복수의 분사 유닛(3300, 도 7) 및 회전 유닛(3400, 도 7)을 구비하는 예방장치(30000, 도 7)와 복수의 예방장치(1000', 2000', 3000', 도 8)의 구동 방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 분사 유닛(3300) 및 회전 유닛(3400)을 구비하는 부유형 녹조 및 적조 예방장치(3000)를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 도 7의 부유형 녹조 및 적조 예방장치(1000', 2000', 3000')가 복수로 구성되어 동작하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

먼저 도 7에 도시된 바와 같이, 예방장치는 도 1 내지 도 6의 예방장치(1000, 도 1)와 대체로 유사하나 복수의 분사 유닛(3300) 및 회전 유닛(3400)을 구비한다는 점에서 차이가 있다.

복수의 분사 유닛(3300)은, 부상 유닛(3100) 상에서 서로 다른 위치에 각각 배치되어 대응되는 회전 유닛(3400)을 향해 버블을 분사할 수 있다.

복수의 회전 유닛(3400)은, 서로 다른 위치에서 수중에 위치하도록 부상 유닛(3100)과 각각 연결될 수 있다. 구체적으로는 복수의 회전 유닛(3400)이 각각의 이동 유닛(미도시)과 결합될 수 있다. 본 실시예에서의 이동 유닛은 설명의 용이성을 위해 도시되지 않았으나, 도 2 및 도 3의 이동 유닛(1200, 도 2)과 같이 부상 유닛(3100)에서 각각의 회전 유닛(3400)에 대응되도록 설치될 수 있으며, 이러한 경우 분사 유닛(3300)과 이동 유닛의 배치 관계가 재설정될 수도 있다.

본 실시예에서는 설명의 용이성을 위해 복수의 분사 유닛(3300) 및 복수의 회전 유닛(3400)이 각각 4개로 구성되어(상부 모서리 가려진 부분 포함), 부상 유닛(3100)의 각 모서리 영역에 설치되고 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 실험 및 공정 조건에 따라 구성의 개 수 및 위치는 조정될 수 있다.

이렇게 설치되는 복수의 분사 유닛(3300) 및 복수의 회전 유닛(3400)은, 도 1 내지 도 6에서 상술한 바와 같은 동작을 통해 녹조 및 적조 발생 방지작업을 실시할 수 있다. 각 장치의 개 수가 증가함에 따라 이에 따른 외부 공기의 주입 속도 등이 보다 빠르게 이루어질 수 있고, 작업 대상 면적 역시 확대될 수 있다.

또한, 이렇게 복수의 분사 유닛(3300) 및 회전 유닛(3400)을 통해 도 8에서와 같은 이동 작업 역시 가능할 수 있다.

회전 유닛(3400)은 수중에서 회전을 실시함에 따라 물의 대한 유동을 발생시킬 수 있다. 이는, 마치 선박의 스크류와 같은 기능을 함에 따라 해당 회전을 통해 예방장치(3000)의 이동이 발생될 수 있다.

따라서, 도 8의 (a)에서처럼 복수의 예방장치(1000', 2000', 3000')가 서로 다른 위치에 배치되어 작업하고 있는 상황에서, 사용자의 입력 정보나 외부 단말기에서 수신되는 원격 제어 정보에 예방장치(1000', 2000', 3000')의 이동을 요청하는 이동 요청 정보가 수신될 수 있다.

이러한 경우, 제어 유닛(2300, 도 1 이하생략)은 앞서 상술한 GPS 모듈을 통해 각 예방장치(1000', 2000', 3000')의 위치 정보를 분석하고, 이동 요청 정보에 대응되는 위치로 이동하도록 회전 유닛(3400)의 회전을 제어할 수 있다. 이때, 회전 유닛(3400)은 부상 유닛(3100)에 회전 가능한 이동 유닛과 결합되어 있으므로, 제어 유닛은 요청된 위치를 향하도록 이동 유닛을 회전시킬 수 있다. 이동 유닛이 회전되면 회전 유닛(3400) 역시 이에 따라 회전되므로, 해당 위치를 향해 이동될 수 있다.

이렇게 도 8의 (b)처럼 각 예방장치(1000', 2000', 3000')의 이동이 완료되면 이들은 도시하지 않은 결합 부재에 의해 서로 결합될 수 있다. 이때 결합 부재는 부상 유닛(3100)에 일측에 설치될 수 있으며, 물리적인 자성체나 전기적인 전자 자석이 적용되거나, 걸개나 홈부와 같은 구조가 적용될 수도 있다. 또한, 결합 부재는 물리적인 힘에 의해 수동으로 조작될 수도 있고, 전기적인 신호에 따라 자동으로 개폐 및 체결이 이루어질 수도 있다. 뿐만아니라, 복수의 예방장치(1000', 2000', 3000')는 서로의 위치를 판단하기 위해 상술한 비전 센서나 추가적인 적외선 센서, GPS 등이 구비되어 적용될 수도 있다.

게다가, 예방장치(1000', 2000', 3000')의 추진력을 증가시키기 위해 수중을 향해 회전되는 스크류부를 더 포함하여, 예방장치(1000', 2000', 3000')의 이동에 이용할 수도 있다.

이와 같은 예방장치(1000', 2000', 3000')에 의하면, 사용자의 의도나 정해진 설정(작업 시간 정보 및 작업 상태 정보)에 따라 예방장치(1000', 2000', 3000')를 이동시켜 작업할 수 있어, 작업 효율성을 보다 향상시킬 수 있다.

이상은, 복수의 분사 유닛(3300) 및 회전 유닛(3400)을 구비하는 예방장치(3000)와 이들을 이용한 작업 방법에 대하여 설명하였다. 도 9 및 도 10에서는 제어 유닛의 제어에 의한 예방장치의 동작 방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 예방장치의 구성 간의 관계를 설명하기 위한 블록도이고, 도 10은 도 1 내지 도 9에서 제시된 예방장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 9는 구성 관계를 참고하기 위해 도시한 것이며, 상술한 구성에 대하여 동작 방법에 대한 설명이므로, 도면 부호는 생략하도록 한다.

우선, 본 실시예에서는 예방장치가 작업 대상 영역에 배치되어 작업 대기 중인 상태로 위치하는 것을 전제로 한다.

이렇게 대기 중인 상태에서, 일반적으로 제어 유닛은 사용자 입력부를 통해 입력 정보가 수신되거나, 통신부를 통해 원격 제어 정보가 수신되는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 입력 정보 또는 원격 제어 정보에 작업 시작에 관한 작업 시작 정보가 포함된 경우, 제어 유닛은 이에 기초하여 분사 유닛을 구동시킬 수 있다.

이와 다르게 제어 유닛은, 최초 장치 구동 이전에 각 구성들의 동작 상태에 관한 동작 상태 정보와 환경 정보를 수신할 수 있다(S11).

제어 유닛은, 각 구성들이 전송하는 상태 정보를 메모리부(미도시)에 저장되어 있는 상태 정보 기준값과 비교하여 이들의 상태를 판단하고, 이에 대한 동작 상태 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛은 회전 유닛의 회전 정도를 감지하여 이에 대한 회전 정보를 생성하는 회전 센서가 구비되고, 회전 센서로부터 수신되는 회전 정보를 메모리부에 저장된 회전 정보 기준값과 비교하여, 이에 대한 동작 상태 정보를 생성할 수 있다. 또한, 축전지로부터 축전 정도에 대한 축정 정보를 수신하여 이를 축전 기준값과 비교하여 관련된 동작 상태 정보를 생성할 수도 있다. 이렇게 제어부는 각 구성들에 동작을 감지하는 센서 유닛으로부터 이들의 상태 정보를 수신하여 이를 기준값과 비교하여 이에 대한 동작 상태 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 동작 상태 정보에 축전 정보가 포함된 경우, 제어 유닛은 축전 정보에 기초하여 충분히 회전 유닛을 구동할 전기가 축전된 상태(예를 들어 2시간 가동 가능)에서만 축전된 전기를 분사 유닛에 제공하도록 자체적으로 판단하여 장치를 구동시킬 수 있다.

뿐만아니라, 제어부는 센서 유닛으로부터 수집되는 환경 정보를 수신할 수 있다. 온도 센서로부터 수집되는 기온 및 수온에 관한 온도 정보, GPS 모듈로부터 수집되는 GPS 좌표 정보, 비전 센서로부터 수집되는 주변 이미지 정보, 음향 센서로부터 수집되는 음향 정보, 수평 센서로부터 수집되는 예방장치의 기울기 정도에 대한 수평 정보, 및 성분 센서로부터 수집되는 수중 성분 정도에 대한 성분 정보 등이 이에 포함될 수 있다.

제어 유닛은, 이렇게 동작 상태 정보 및 환경 정보가 수집되면 이를 디스플레이부(미도시)에 출력하거나 외부 단말기로 전송하도록 통신부를 제어할 수 있다(S13). 디스플레이부는, 각종 정보들을 시각적으로 출력하기 위한 수단으로 상술한 사용자 입력부와 통합되어 터치스크린으로 구성될 수 있으며 제어 유닛에 설치될 수 있다. 만약 디스플레이부에 해당 정보들이 출력되면, 예방장치에 탑승하는 사용자가 이를 확인하여 현재 상태를 판단할 수 있다. 반면, 관리 서버나 사용자 단말기와 같은 외부 단말기로 해당 정보들이 전송되면 사용자는 외부에서도 이를 용이하게 확인할 수 있다.

이렇게 동작 상태 정보 및 환경 정보를 외부 단말기로 전송한 뒤, 제어 유닛은 외부 단말기로부터 이에 대한 응답으로 원격 제어 정보를 수신되는지 여부를 판단할 수 있다(S15).

만약 원격 제어 정보가 수신되면, 제어 유닛은 해당 정보에 기초하여 관련 구성들을 제어할 수 있다(S17).

원격 제어 정보는, 사용자가 자신의 사용자 단말기를 통해 동작 상태 정보 및 환경 정보를 확인하고 이에 대응되는 제어를 요청하는 사용자 요청 정보일 수 있다. 또한, 원격 제어 정보는, 관리 서버에 수신되는 경우, 관리 서버에 저장된 데이터 베이스와 전송된 동작 상태 정보 및 환경 정보를 비교하여 자동으로 생성되는 응답 정보인 자동 서버 응답 정보일 수 있다.

먼저, 원격 제어 정보가 사용자 단말기로부터 수신되는 경우에 대해서 설명하도록 한다.

사용자는 자신의 사용자 단말기로 전송된 예방장치의 동작 상태 정보 및 환경 정보를 확인할 수 있다. 사용자는 동작 상태 정보를 확인하여, 각 구성들이 제대로 동작되고 있는지 여부를 판단할 수 있고, 만약 동작 상태 정보에 장치에 이상에 관한 장치 오류 정보가 포함되는 경우, 사용자는 장치의 구동을 정지시키는 정지 정보를 원격 제어 정보에 포함시켜 예방장치로 전송시킬 수 있다.

또한, 사용자는 환경 정보에 포함된 성분 정보, 주변 이미지 정보, 성분 정보 등을 확인하고, 해당 작업 대상 영역에 대한 충분한 작업이 이루어졌는 경우, 예방장치를 다음 작업 대상 영역으로 이동시키기 위한 이동 정보를 원격 제어 정보에 포함시켜 전송할 수도 있다.

뿐만아니라, 사용자는 환경 정보에 포함된 주변 이미지 정보 및 수평 정보 등을 참고하여 예방장치의 기울기 정보와 물결이 치는 주변 이미지 정보를 확인하여 예방장치가 손상될 수 있는 환경(과도한 파도, 비 등)이 형성되면, 작업 대기 또는 작업 중단 및 이동에 관한 작업 수정 정보를 원격 제어 정보에 포함하여 전송할 수 있다.

이렇게 사용자 단말기로부터 상술한 원격 제어 정보가 수신되면, 제어 유닛은 이에 따라 예방장치의 구동을 제어할 수 있다.

다음, 원격 제어 정보가 관리 서버로부터 수신되는 경우에 대하여 설명하도록 한다.

상술한 바와 같이, 예방장치에서 생성된 동작 상태 정보 및 환경 정보는 제어 유닛에 의해 관리 서버에 전송될 수 있다. 이러한 경우, 관리 서버는 수신된 정보들을 데이터 베이스에 저장된 자동 서버 응답 정보들과 비교하여 이중 대응되는 자동 서버 응답 정보를 선별하여 이를 원격 제어 정보로 예방장치에 전송할 수 있다.

예컨데, 예방장치에서 관리 서버로 전송되는 동작 상태 정보에 장치의 이상에 관한 장치 오류 정보가 포함되는 경우, 관리 서버는 데이터 베이스 중, 장치 오류 정보에 대응되는 자동 서버 응답 정보를 검색하고, 검색이 완료되면 이를 원격 제어 정보로 예방장치에 전송할 수 있다.

따라서, 관리 서버는 예방장치에서 전송되는 정보들을 데이터 베이스에 저장된 정보와 매칭하여 자동으로 응답 정보를 선택하여 전송할 수 있다. 이에 따라, 예방장치는 사용자의 수동적인 입력없이 자동 응답에 따라 제어될 수 있다. 이때, 관리 서버의 데이터 베이스는 설정된 주기 또는 상시적으로 업데이트될 수 있다.

이와 같이, 부유형 녹조 및 적조 예방장치는 장치에서 생성되는 정보들을 외부 단말기에 전송하여, 관리 서버나 사용자 단말기와 같은 외부 단말기로부터 생성된 원격 제어 정보에 따라 자동 제어될 수 있다.

상기와 같은 부유형 녹조 및 적조 예방장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

1000: 예방장치 1700: 축전 유닛
1100: 부상 유닛 1800: 고정 유닛
1200: 이동 유닛 1900: 통신 유닛
1300: 분사 유닛 2100: 센서 유닛
1400: 회전 유닛 2300: 제어 유닛
1500: 제1 발전 유닛
1600: 제2 발전 유닛

Claims

부상체에 의해 수면 상에 부상되는 부상 유닛;
상기 부상 유닛에 결합되며, 외부 공기를 수중에서 버블로 분사시킬 수 있게 형성된 분사 유닛;
상기 수중에서 상기 부상 유닛과 연결되도록 설치되고, 상기 수중에서 상기 분사 유닛으로부터 분출된 상기 버블의 부력에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전 유닛; 및
입력 정보에 따라 상기 분사 유닛을 구동시켜 상기 회전 유닛이 회전되도록 제어하는 제어 유닛;을 포함하고,
상기 회전 유닛은,
상기 수중에 위치하도록 상기 부상 유닛과 연결되는 회전 몸체;
상기 회전 몸체에 회전 가능하게 결합되는 로터리휠;
상기 로터리휠을 따라 배치되는 복수 개로 구비되며, 일측에 형성되는 개구를 통해 상기 버블을 내부 공간으로 수용하고, 상기 로터리휠의 회전구간에 따라 상기 버블이 포집된 후 배출되도록 각 위치에서 상기 로터리휠에 대하여 선회 가능하게 설치되는 버킷부; 및
상기 로터리휠의 상측에 위치되어, 상기 버킷부 중 상사점을 통과하는 버킷부가 접촉에 의해 상기 로터리휠의 회전 반대방향으로 기울여질 수 있게 형성되는 기울임부를 포함하는, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
제1항에 있어서,
상기 회전 유닛에 연결되고, 상기 회전 유닛의 회전에 따라 제1 전기를 생산할 수 있게 구성된 제1 발전 유닛을 더 포함하는, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 발전 유닛에서 생산되는 상기 제1 전기를 축전 전기로 저장하고, 이에 대한 축전 정보를 생성하는 축전 유닛을 더 포함하고,
상기 제어 유닛은,
상기 축전 정보를 기초하여 상기 축전 전기를 상기 분사 유닛에게 전달하도록 제어하는, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
제3항에 있어서,
상기 부상 유닛 상에 설치되어 태양광을 통해 발전을 실시하고 이에 따라 생성되는 제2 전기를 상기 분사 유닛 및 상기 축전 유닛 중 적어도 어느 하나에 제공하는 제2 발전 유닛;을 더 포함하는, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
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제1항에 있어서,
상기 버킷부는,
상기 로터리휠에 대한 회전중심을 가지며, 외력의 비작용시 자중이 갖는 무게중심의 상기 회전중심과 편심에 의하여 세워진 자세를 갖도록 설치되는 버킷 몸체; 및
상기 개구의 반대측에 형성되어, 상기 버킷 몸체가 상기 버블을 포집하지 않고 상기 수중에 있을 때, 상기 개구가 하방을 향하는 자세를 갖도록 부력을 제공할 수 있게 형성된 부력체;를 포함하는, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
제6항에 있어서,
상기 버킷 몸체는,
상기 기울임부에 비스듬하게 접촉할 수 있게 포물면을 포함하는, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
제7항에 있어서,
상기 부력체는,
상기 버킷 몸체의 포물면 꼭지점의 내측에 설치된, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
제1항에 있어서,
상기 기울임부는,
상기 로터리휠의 상측에서 수평으로 연장된 바 형태로 형성된, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
제6항에 있어서,
상기 기울임부는,
상기 로터리휠의 상측에서 상기 버킷 몸체와 접촉하며 롤러 형태로 회전될 수 있게 구성된, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
제1항에 있어서,
상기 분사 유닛은,
상기 외부 공기를 주입하고 이를 상기 수중으로 전달하도록 상기 부상 유닛 상에 설치되는 브로워; 및
일단은 상기 브로워에 연결되고, 분사홀이 형성되는 타단은 상기 버킷부보다 낮은 위치에서 배치되는 버블 분사부;를 포함하는, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
제11항에 있어서,
상기 분사홀은,
상기 버블에 의해 상기 회전 유닛이 지속적으로 회전될 수 있도록, 상기 버킷부가 하사점에서 상사점으로 이동되는 구간에 대응하는 회전 반원의 하부에 위치하는, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
제1항에 있어서,
상기 부상 유닛을 이동 영역을 한정하기 위한 고정 유닛을 더 포함하는, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
제1항에 있어서,
상기 부상 유닛에서 상기 수중으로 상기 회전 유닛을 이동시키기 위한 이동 유닛을 더 포함하고,
상기 제어 유닛은,
상기 입력 정보에 따라 상기 이동 유닛의 구동을 제어하는, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
제1항에 있어서,
외부 단말기와 통신하기 위한 통신 유닛을 더 포함하고,
상기 제어 유닛은,
상기 외부 단말기에서 전송되는 원격 제어 정보에 따라 상기 분사 유닛의 구동을 제어하는, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.
제1항에 있어서,
환경 정보를 수집하기 위한 센서 유닛을 더 포함하고,
상기 제어 유닛은,
상기 환경 정보에 기초하여 상기 분사 유닛의 구동을 제어하는, 부유형 녹조 및 적조 예방장치.