KR101981496B1 - 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치 - Google Patents
가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 가두리 양식장 주변의 해수 상태를 모니터링 하기 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가두리 양식장의 발판 상부에 제어 및 통신유닛이 내장된 장치케이스를 배치시키고, 상기 제어 및 통신유닛이 DO센서를 기반으로 하는 해수중의 센서유닛과 접속되도록 하되, 상기 센서유닛을 해저면으로부터 1~2m 높이의 수심층에 배치되는 저층센서와, 가두리 양식장의 가두리그물 내부에 배치되는 표층센서와, 상기 저층센서와 표층센서의 사이에 해당하는 수심층에 배치되는 중층센서로 구분하여 가두리 양식장 주변의 수심층을 따라 최소 3개 이상의 개수로 설치함으로서, 용존산소의 농도가 희박한 빈산소수괴의 발생 및 접근여부를 저층센서와 중층센서와 표층센서에 의한 다각적인 측정작업을 거쳐 실시간으로 보다 정확하게 모니터링 할 수 있도록 함은 물론, 가두리 양식장이 빈산소수괴의 영역에 갇히기 이전에 가두리 양식장의 관리처나 어촌계의 상황실 또는 가두리 양식장 관리인의 휴대폰 등으로 빈산소수괴의 조기경보를 발송시킬 수 있도록 하며, 이를 통하여 가두리 양식장의 위치 이동과 같은 빈산소수괴의 대응조치에 필요한 시간적 여유를 충분히 확보토록 하고, 해당 조치를 적절한 시점에 수행하여 양식생물의 대량 폐사를 미연에 방지할 수 있도록 한 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 가두리 양식장의 발판 상부에 제어 및 통신유닛이 내장된 장치케이스를 배치시키고, 상기 제어 및 통신유닛이 DO센서를 기반으로 하는 해수중의 센서유닛과 접속되도록 하되, 상기 센서유닛을 해저면으로부터 1~2m 높이의 수심층에 배치되는 저층센서와, 가두리 양식장의 가두리그물 내부에 배치되는 표층센서와, 상기 저층센서와 표층센서의 사이에 해당하는 수심층에 배치되는 중층센서로 구분하여 가두리 양식장 주변의 수심층을 따라 최소 3개 이상의 개수로 설치함으로서, 용존산소의 농도가 희박한 빈산소수괴의 발생여부와 가두리그물측으로의 접근여부 및 그 접근속도 등을 저층센서와 중층센서와 표층센서에 의한 다각적인 측정작업을 거쳐 실시간으로 정확하게 모니터링 할 수 있도록 한 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치에 관한 것이다.
일반적으로 빈산소수괴(貧酸素水塊: Oxygen deficient water mass, ODW)라 함은 용존산소(DO: Dissolved oxygen)의 농도가 매우 낮은 물덩어리를 의미하는 것으로서, 어느 수준 이하의 용존산소 농도를 빈산소수괴로 결정지을 것인가에는 논란의 여지가 있지만, 해수중의 용존산소 농도가 2.5 ㎖/L 이하로 떨어지게 되면 저서생물이 폐사하기 시작하고, 해수중의 용존산소 농도가 0.025 ㎖/L 이하로 떨어지게 되면 환원반응이 발생하므로, 통상 2.5 ㎖/L(≒3.6 ㎎/L) 이하의 용존산소 농도를 빈산소수괴라고 한다.
상기와 같은 빈산소수괴의 형성에 가장 큰 영향을 미치는 요인으로서는, 여름철 태양복사열에 의하여 표층수온이 상승하면서 표층수와 저층수 사이의 온도차이로 말미암아 수온이 급격히 변화하는 수온약층(水溫躍層: Thermocline layer)이 발달함에 따른 것인 바, 이러한 수온약층은 수중에서 용존물질의 순환을 차단시키는 불연속층을 형성하기 때문에 용존산소가 상대적으로 풍부한 표층수가 저층수와 쉽게 혼합되지 못하게 되며, 이로 인하여 수온약층(불연속층)의 하부에서는 생물의 호흡에 따라 용존산소의 감소현상이 지속되고, 표층으로부터 침강하는 유기물들이 박테리아에 의해 분해되는 과정에서 수중의 용존산소가 급격히 소모되는 것이다.
상기와 같이 빈산소수괴의 가장 큰 요인이 되는 수온약층은 조류의 소통이 원활하지 못한 반폐쇄성 또는 폐쇄성의 내만 해역에서 주로 나타나는 바, 내만 해역의 경우는 유기물에 의한 수질오염이 심하고, 여름철에는 강우에 의한 담수의 대량 유입으로 수온약층이 한층 더 강화될 뿐만 아니라, 표층수와 저층수간의 염분차이에 의하여 또 다른 불연속층인 밀도성층(密度成層: Stratification) 역시 뚜렷하게 발생하므로 대표적인 빈산소수괴 발생해역이 된다는 것이며, 특히 우리나라의 내만 해역에는 어류를 포함한 각종 수산생물의 양식장이 밀집되어 있으므로, 내륙으로부터 흘러 들어오는 각종 유기성 오염물질에 양식장으로부터 발생하는 유기물이 추가로 축적되어 빈산소수괴가 상습적으로 발생하고 있는 실정이다.
상기와 같은 빈산소수괴는 수중생물의 호흡장애를 유발하게 됨은 물론이고, 더 나아가 무산소 상태로 진행될 경우에는 혐기성 박테리아에 의한 유기물의 분해를 야기시켜 메탄이나 암모니아 또는 황화수소와 같이 악취가 심한 유해가스를 발생시키기 때문에 해당 수역(水域)은 생물이 서식할 수 없는 환경으로 변하게 되며, 굴양식과 같이 수하로프를 이용하는 패류양식에 있어서는 빈산소수괴의 움직임에 따라 하부층에 매달린 양식생물이 폐사될 우려가 있고, 조류의 소통이 원활하지 못한 수역에 설치된 가두리 양식장의 경우도 빈산소수괴 영역에 가두리그물이 갇히게 되면, 빠른 시간내에 양식생물의 집단 폐사가 발생할 가능성이 매우 높게 된다.
그러나, 현재까지는 해저면으로부터 가두리 양식장의 가두리그물측으로 접근해 오는 빈산소수괴를 실시간으로 정확히 감지하여 가두리 양식장의 가두리그물이 빈산소수괴의 영역에 갇히기 이전에 가두리 양식장의 관리처나 어촌계의 상황실 또는 가두리 양식장 관리인의 휴대폰 등으로 빈산소수괴의 조기경보를 발송시킴으로서, 가두리 양식장을 안전한 수역으로 이동시키는 것과 같은 대응조치를 적절한 시점에 신속히 수행할 수 있도록 한 기술이 제공되지 못하였으며, 이에 따라 빈산소수괴의 발생시 가두리 양식장의 양식생물이 집단으로 대량 폐사하는 상황을 효과적으로 방지하기가 어려운 문제점이 있었다.
참조사항으로서, 빈산소수괴의 발생이 예상되는 수역에 설치되어 빈산소수괴의 감지시 해당 수역의 해수중으로 기포를 공급시키도록 한 부유식 빈산소수괴 생물서식지 산소공급장치가 대한민국 공개특허 제 10-2014-0010607호(2014년 01월 27일 공개)에 기재되어 알려져 있으나, 이는 가두리 양식장의 가두리그물로 빈산소수괴가 접근하는지의 여부와 그 접근속도 등에 대한 세부적인 판단 및 대응기준을 제시할 수 없기 때문에, 가두리 양식장 전용의 빈산소수괴 모니터링에 적용하기에는 부적합한 문제점이 있었다.
특히, 외부의 공기를 기포 형태로 하여 해수중으로 공급시키는 방식을 통해서는 용존산소의 농도를 빠른 시간내에 적절한 수준으로 상승 및 유지시킬 수 없기 때문에 양식생물의 확실한 생존을 보장하기도 어려운 문제점이 있었으며, 이를 방지하기 위해서는 고속회전이 가능한 대용량의 임펠러를 적용시켜야 하는 바, 해당 문헌에 기재된 태양광 집열판만으로는 이에 필요한 전력을 충당할 수 없으므로 전력의 수급에도 많은 차질을 빚게 되고, 임펠러의 안정적인 가동을 위하여 대용량의 배터리를 추가로 포함시키게 되면, 해당 장치의 부피와 하중이 매우 크게 되어 이를 해수면상에 부유식으로 설치하는 데에도 많은 어려움이 야기되며, 빈산소수괴의 감지를 위한 센서의 표면에 해양생물이 대량으로 부착될 경우, 센서의 고장이나 오작동이 발생하여 장치의 기능을 제대로 수행할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가두리 양식장의 발판 상부에 제어 및 통신유닛이 내장된 장치케이스를 배치시키고, 상기 제어 및 통신유닛이 DO센서를 기반으로 하는 해수중의 센서유닛과 접속되도록 하되, 상기 센서유닛을 해저면으로부터 1~2m 높이의 수심층에 배치되는 저층센서와, 가두리 양식장의 가두리그물 내부에 배치되는 표층센서와, 상기 저층센서와 표층센서의 사이에 해당하는 수심층에 배치되는 중층센서로 구분하여 가두리 양식장 주변의 수심층을 따라 최소 3개 이상의 개수로 설치함으로서, 빈산소수괴의 발생여부와 가두리그물측으로의 접근여부 및 그 접근속도 등을 저층센서와 중층센서와 표층센서에 의한 다각적인 측정작업을 거쳐 실시간으로 보다 정확하게 모니터링 할 수 있도록 함은 물론, 가두리 양식장이 빈산소수괴의 영역에 갇히기 이전에 가두리 양식장의 관리처나 어촌계의 상황실 또는 가두리 양식장 관리인의 휴대폰 등으로 빈산소수괴의 조기경보를 발송시킬 수 있도록 한 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치를 제공하는 것이 제 1의 기술적 과제가 된다.
이와 더불어, 액화산소 또는 고압산소가 충진된 산소탱크를 장치케이스와 함께 가두리 양식장의 발판상에 배치시키고, 상기 산소탱크가 에어호스를 거쳐 가두리그물의 내측 바닥에 배치된 기포분산기와 연결 설치되도록 하는 한편, 상기 산소탱크의 토출구에는 장치케이스의 제어 및 통신유닛과 접속되어 그 개폐작동이 자동적으로 제어되는 전동밸브를 설치함으로서, 가두리그물과 인접한 위치의 중층센서 또는 가두리그물 내부의 표층센서에 의한 빈산소수괴의 감지시, 산소탱크로부터 에어호스와 기포분산기를 거쳐 높은 순도의 산소가스가 가두리그물의 내부공간에 집중적으로 공급될 수 있도록 하며, 이를 통하여 빈산소수괴의 경보 발령 후 가두리 양식장이 설치된 수역에 관리자가 도착하여 가두리 양식장을 안전한 수역으로 이동시키는 작업을 수행하는데 까지 걸리는 시간동안 가두리그물 내부의 용존산소 농도를 적절한 수준으로 안정되게 유지시켜 양식생물의 확실한 생존을 보장할 수 있는 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치를 제공하는 것이 제 2의 기술적 과제가 된다.
다른 한편으로, 상기 각각의 센서유닛은, 구리 소재로 제작된 파이프 형상의 센서하우징 하단 내측에 알루미늄 소재로 제작된 원통 형상의 전극소켓을 삽입시키되, 상기 센서하우징과 전극소켓이 일정한 간격을 두고 이격되도록 하고, 상기 센서하우징의 하측부에는 해수의 유동을 위한 절개통로를 형성시키는 한편, 상기 절개통로의 직상부에 해당하는 위치에는 소정의 두께를 가지는 원판 형태의 센서홀더를 센서하우징의 내측에 조립 설치하며, 상기 센서홀더의 중앙부에 DO센서를 수직 방향으로 관통 설치하고, 상기 센서하우징의 상단측에 DO센서의 센서케이블이 통과되는 케이블구멍을 형성시킴으로서, 센서하우징을 이루는 구리 소재 자체의 안티파울링(Anti-fouling) 기능과 더불어 구리 소재의 센서하우징과 알루미늄 소재의 전극소켓 사이에서 해수전지의 원리로 발생하는 미세전류를 이용하여 해조류나 따개비 또는 치패 등의 해양부착생물에 대한 안티파울링 기능을 극대화시킬 수 있도록 하며, 이를 통하여 DO센서의 고장이나 오작동을 미연에 방지함으로서 빈산소수괴의 모니터링 기능을 보다 더 정확하고 확실하게 수행할 수 있는 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치를 제공하는 것이 제 3의 기술적 과제가 된다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 따른 모니터링 장치는, 가두리 양식장의 발판 상부에 배치되는 장치케이스와, 상기 장치케이스의 내부에 설치되는 제어 및 통신유닛과, 상기 장치케이스로부터 연장되어 해수중으로 드리워지는 센서케이블과, 상기 센서케이블상에 매달려 설치되는 센서유닛을 포함하여서 이루어지고, 상기 제어 및 통신유닛은, 컨트롤러와 배터리와 데이터로거와 통신모듈을 포함하여서 이루어지며, 상기 센서유닛은 센서케이블에 의하여 데이터로거와 접속되는 DO센서를 포함하여서 이루어지는 한편, 해저면으로부터 1~2m 높이의 수심층에 배치되는 저층센서와, 가두리 양식장의 가두리그물 내부에 배치되는 표층센서와, 상기 저층센서와 표층센서의 사이에 해당하는 수심층에 배치되는 중층센서로 하여 최소 3개 이상의 갯수로 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 장치케이스의 상단측 덮개 부분에는 태양전지패널이 설치되고, 상기 배터리는 태양전지패널로부터 생산된 전기를 저장하도록 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 각각의 센서유닛과 연결되는 센서케이블은 장치케이스로부터 해수중으로 연장되는 케이블로프와 함께 결속 설치되고, 상기 저층센서와 중층센서의 센서케이블은 하나의 케이블로프와 결속 설치되며, 상기 저층센서와 중층센서를 결속하는 케이블로프의 하단측과 중앙측에는 앵커와 계류부자가 각각 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.
보다 더 바람직한 실시예로서의 본 발명에 따른 모니터링 장치는, 액화산소 또는 고압산소가 충진된 산소탱크와, 상기 산소탱크로부터 가두리 양식장의 가두리그물 내부로 연장되는 에어호스와, 상기 에어호스와 연결된 상태로 가두리그물의 내측 바닥면에 설치되는 기포분산기를 추가로 포함하여서 이루어지며, 상기 산소탱크는 장치케이스와 함께 가두리 양식장의 발판 상부에 배치되고, 상기 산소탱크의 토출구에는 제어 및 통신유닛의 컨트롤러와 접속되는 전동밸브가 설치되는 한편, 상기 전동밸브의 출구측에는 산소가스의 토출량을 제어하는 유량조절밸브가 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 센서유닛은, 하단부가 개구된 파이프 형상의 센서하우징과, 상기 센서하우징의 하부 내측에 조립 설치되는 센서홀더와, 상기 센서하우징의 하단 내측에 조립 설치되는 전극소켓을 추가로 포함하여서 이루어지며, 상기 센서하우징은 구리 소재로 제작되고, 상기 전극소켓은 알루미늄 소재로 제작되며, 상기 센서홀더와 전극소켓의 사이에 해당하는 센서하우징의 하측부에는 센서하우징의 둘레 방향을 따라 일정한 간격을 두고 최소 2개 이상의 해수유동용 절개통로가 형성되고, 상기 센서하우징의 상단측에는 DO센서의 센서케이블이 관통되는 케이블구멍이 형성되며, 상기 센서홀더의 외주면은 센서하우징의 내주면과 밀착 설치되고, 상기 센서홀더의 중앙부에는 DO센서의 장착구멍이 관통 형성되며, 상기 전극소켓은 상,하단부가 개구된 원통 형상으로 하여 센서하우징의 내주면과 일정한 간격을 두고 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
추가적인 사항으로서, 상기 전극소켓의 상단측 외주면과 하단측 외주면에는 전극소켓을 센서하우징의 하단 내측에 끼움 고정식으로 장착시키기 위한 플라스틱 또는 경질고무 소재의 장착플랜지가 연결 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 각각의 장착플랜지에는 최소 1개 이상의 유동구멍이 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 상부측 장착플랜지에 형성되는 유동구멍과 하부측 장착플랜지에 형성되는 유동구멍은 일정한 각도범위를 두고 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하며, 상기 센서홀더의 바닥면 외주연부에는 얇은 막대 형상을 가지는 최소 2개 이상의 조립다리가 소정의 길이만큼 하부 방향으로 돌출 형성되고, 상기 각각의 조립다리는 센서하우징의 절개통로 사이에 해당하는 위치에 맞추어 센서홀더상에 배치되며, 상기 각각의 조립다리에는 조립나사의 체결공이 형성되고, 상기 각각의 절개통로 사이에 해당하는 센서하우징의 하측부에도 센서홀더의 조립다리와 대응되는 위치에 맞추어 조립나사의 체결공이 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 센서홀더의 장착구멍 내주면에는 DO센서의 끼움식 고정을 위한 연질 소재의 장착링이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 가두리 양식장이 설치된 수역에서의 빈산소수괴 발생여부와 가두리그물측으로의 접근여부 및 그 접근속도 등을 저층센서와 중층센서와 표층센서에 의한 다각적인 측정작업을 거쳐 실시간으로 보다 정확하게 모니터링 할 수 있는 효과를 제공함은 물론이고, 가두리 양식장이 빈산소수괴의 영역에 갇히기 이전에 가두리 양식장의 관리처나 어촌계의 상황실 또는 가두리 양식장 관리인의 휴대폰 등으로 빈산소수괴의 조기경보를 발송시킴으로서, 가두리 양식장의 위치 이동과 같은 빈산소수괴의 대응조치에 필요한 시간적 여유를 충분히 확보토록 하고, 해당 조치를 적절한 시점에 수행하여 양식생물의 대량 폐사를 미연에 방지할 수 있는 효과를 제공하며, 데이터로거에 저장된 정보를 이용하여 빈산소수괴의 발생시점으로부터 소멸시점까지의 환경요인별 상관관계를 분석토록 함으로서, 빈산소수괴의 발생 메커니즘을 규명하는 연구자료로도 활용이 가능토록 하는 효과를 제공한다.
특히, 가두리그물과 인접한 위치의 중층센서 또는 가두리그물 내부의 표층센서에 의한 빈산소수괴의 감지시, 산소탱크로부터 에어호스와 기포분산기를 거쳐 높은 순도의 산소가스가 가두리그물의 내부공간에 집중적으로 공급될 수 있도록 함으로서, 빈산소수괴의 경보 발령 후 가두리 양식장이 설치된 수역에 관리자가 도착하여 가두리 양식장을 안전한 수역으로 이동시키는 작업을 수행하는데 까지 걸리는 시간동안 가두리그물 내부의 용존산소 농도를 적절한 수준으로 안정되게 유지시켜 양식생물의 확실한 생존을 보장할 수 있는 효과를 제공하고, 해수전지 원리에 의한 미세전류를 이용하여 안티파울링 기능을 극대화시킨 센서유닛을 사용함으로서, 해조류나 따개비 또는 치패(稚貝) 등의 해양부착생물이 DO센서의 주변에 들러 붙지 못하도록 하는 효과를 제공하며, 이를 통하여 DO센서의 고장이나 오작동을 미연에 방지함으로서 빈산소수괴의 모니터링 기능을 보다 더 정확하고 확실하게 수행할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
추가적인 사항으로서, 상기 센서유닛을 이루는 전극소켓의 상단측과 하단측에 각각 설치되어 센서하우징과의 스페이서(Spacer) 기능을 수행하는 장착플랜지상에 해수의 유동구멍을 엇갈리게 배치시킴에 따라, 해수전지의 원리에 의하여 센서하우징과 전극소켓 사이의 좁은 공간에서 발생하는 열이 자연적인 대류현상에 의한 내.외부 해수간의 교환식 유동에 편승하여 센서하우징의 외부로 배출되도록 함으로서, 센서하우징과 전극소켓의 사이에 일정한 수준의 미세전류가 지속적으로 발생되게 하여 해양부착생물에 대한 안티파울링 성능 및 빈산소수괴의 모니터링 성능을 보다 더 크게 향상시킬 수 있는 효과를 제공하며, DO센서의 장착을 위한 센서홀더와 알루미늄 전극소켓을 센서하우징의 내측에 나사 조립식과 끼움식으로 착탈 가능하게 설치하고, 상기 DO센서 역시 센서홀더의 장착구멍상에 끼움식으로 착탈 가능하게 설치함으로서, 센서유닛의 조립과 설치작업 및 DO센서의 교체작업을 매우 손쉽고 간단하게 수행할 수 있는 등의 유용한 효과를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 빈산소수괴 모니터링 장치의 설치상태도.
도 2는 도 1의 평면도.
도 3은 도 1의 측면도.
도 4는 도 1의 요부 확대도.
도 5는 본 발명에 따른 빈산소수괴 모니터링 장치의 개략적인 배선도.
도 6은 본 발명에 사용되는 센서유닛의 분해사시도.
도 7은 도 6에 도시된 센서하우징의 외관사시도.
도 8은 도 7의 정단면도.
도 9는 도 6에 도시된 센서홀더의 외관사시도.
도 10은 도 9의 정단면도.
도 11은 도 6에 도시된 전극소켓의 외관사시도.
도 12는 도 11의 평면도.
도 13은 도 12의 A-A선 단면도.
도 14는 도 6의 조립된 상태의 외관사시도.
도 15는 도 14의 정단면도.
도 16은 도 15의 요부 발췌 확대도.
도 2는 도 1의 평면도.
도 3은 도 1의 측면도.
도 4는 도 1의 요부 확대도.
도 5는 본 발명에 따른 빈산소수괴 모니터링 장치의 개략적인 배선도.
도 6은 본 발명에 사용되는 센서유닛의 분해사시도.
도 7은 도 6에 도시된 센서하우징의 외관사시도.
도 8은 도 7의 정단면도.
도 9는 도 6에 도시된 센서홀더의 외관사시도.
도 10은 도 9의 정단면도.
도 11은 도 6에 도시된 전극소켓의 외관사시도.
도 12는 도 11의 평면도.
도 13은 도 12의 A-A선 단면도.
도 14는 도 6의 조립된 상태의 외관사시도.
도 15는 도 14의 정단면도.
도 16은 도 15의 요부 발췌 확대도.
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치는 도 1 내지 도 5에 걸쳐 도시된 바와 같이, 가두리 양식장(30)의 발판(32) 상부에 배치되는 장치케이스(21)와, 상기 장치케이스(21)의 내부에 설치되는 제어 및 통신유닛과, 상기 장치케이스(21)로부터 연장되어 해수중으로 드리워지는 센서케이블(11a)과, 상기 센서케이블(11a)상에 매달려 설치되는 센서유닛(Sensor unit)(10)을 기본적으로 포함하여 구성되는 것이며, 상기 가두리 양식장(30)은 공지된 바와 같이 가두리그물(31)의 상단측 주연부를 따라 발판(32)이 연결 설치되고, 상기 발판(32)의 하부에 부력재(33)가 설치된 것이다.
도 4를 기준으로 할 경우, 상기 장치케이스(21)는 상단측에 덮개가 구비된 사각 박스 형태를 가지는 한편, 그 하부측에는 장치케이스(21)를 가두리 양식장(30)의 발판(32)상에 안정적으로 고정시켜 놓기 위한 프레임 구조물로서의 장치베이스(23)가 설치되어 있고, 장치케이스(21)의 일측 벽면에는 센서케이블(11a)의 배선을 위한 케이블포트(Cable port)(24)가 제공되어 있는 바, 상기 덮개 부분과 케이블포트(24) 부분이 포함된 장치케이스(21) 자체는 해수의 유입이 불가능하도록 수밀(水密) 처리를 행하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제어 및 통신유닛은 도 5에서와 같이, 컨트롤러(25)와 배터리(26)와 데이터로거(27)와 통신모듈(28)을 기본적인 구성요소로 포함하여서 이루어지고, 필요시 GPS(29)를 제어 및 통신유닛에 추가로 설치할 수도 있으며, 상기 센서유닛(10)은 센서케이블(11a)에 의하여 데이터로거(27)와 접속되는 용존산소 측정용 DO센서(11)를 기본적인 구성요소로 포함하여서 이루어진다.
상기 컨트롤러(25)는 배터리(26)에 저장된 전력을 제어 및 통신유닛을 이루는 각 부품으로 분산 공급시키는 기능과 함께 DO센서(11)로부터 데이터로거(27)를 거쳐 입력된 정보를 바탕으로 본 발명의 모니터링 장치(20)를 총괄적으로 제어하는 기능을 담당하고, 상기 통신모듈(28)은 CDMA 등과 같은 디지털 무선통신 시스템을 이용하여 DO센서(11)로부터 데이터로거(27)를 통하여 수집된 빈산소수괴의 정보를 가두리 양식장(30)의 관리처나 어촌계의 상황실 또는 가두리 양식장(30) 관리자의 휴대폰 등으로 전송시키는 기능을 담당하는 것이다.
상기와 같이 DO센서(11)를 이용한 빈산소수괴의 효율적인 정보수집 측면을 고려하여 도 3에서와 같이, 상기 센서유닛(10)을 해저면으로부터 1~2m 높이의 수심층에 배치되는 저층센서와, 가두리 양식장(30)의 가두리그물(31) 내부에 배치되는 표층센서와, 상기 저층센서와 표층센서의 사이에 해당하는 수심층에 배치되는 중층센서로 하여 최소 3개 이상의 갯수로 설치함으로서, 빈산소수괴의 발생여부와 가두리그물(31)측으로의 접근여부 및 그 접근속도 등을 각각의 센서유닛(10)을 통하여 실시간으로 보다 정확하게 측정 및 모니터링 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도면상 1개의 저층센서와 1개의 중층센서 및 1개의 표층센서로 하여 총 3개의 센서유닛(10)이 설치된 것으로 도시되어 있으나, 가두리 양식장(30)이 설치되는 수역의 수심에 맞추어 2개 또는 3개의 중층센서를 요구하는 수심층마다 단계적으로 배치시켜 놓을 수도 있으며, 각각의 센서유닛(10)과 연결되는 센서케이블(11a)은 장치케이스(21)로부터 해수중으로 연장되는 케이블로프(12)와 함께 결속시켜 놓음으로서, 각각의 센서유닛(10)을 센서케이블(11a)과 함께 해수중으로 손쉽게 드리울 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
특히, 상기 저층센서와 중층센서의 센서케이블(11a)은 하나의 케이블로프(12)와 결속시키되, 해당 케이블로프(12)의 하단측과 중앙측에 앵커(14)와 계류부자(13)를 각각 연결 설치함으로서, 중층센서가 요구하는 수심층에서 안정적으로 계류(繫留)되게 하는 것이 바람직하고, 각각의 케이블로프(12)는 장치베이스(23)상에 제공된 결속고리 등에 상단측 부분을 묶어 놓은 상태에서 센서케이블(11a)과 함께 해수중으로 드리우는 것이 바람직하며, 상기 계류부자(13)는 앵커(14)의 침강력보다 낮은 부력의 소형 부자를 사용하고, 상기 앵커(14)는 가두리 양식장(30) 주변의 해저면상에 박히도록 설치하는 것이 바람직하다.
이와 더불어, 상기 장치케이스(21)를 이루는 덮개의 상부 표면 전체에 걸쳐 태양전지패널(22)을 설치하고, 상기 태양전지패널(22)로부터 생산된 전력이 컨트롤러(25)를 거쳐 배터리(26)에 저장될 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 본 발명의 모니터링 장치(20)는 기포분산용 임펠러와 같이 과도한 전력소모가 발생하는 부품이 사용되지 아니하므로, 소용량의 배터리(26)를 태양전지패널(22)과 함께 설치하는 것만으로도 별도의 추가적인 전력공급없이 모니터링 장치(20)의 가동을 수 개월 이상 지속시킬 수 있다.
보다 더 바람직한 실시예로서는, 액화산소 또는 고압산소가 충진된 산소탱크(17)와, 상기 산소탱크(17)로부터 가두리 양식장(30)의 가두리그물(31) 내부로 연장되는 에어호스(15)와, 상기 에어호스(15)와 연결된 상태로 가두리그물(31)의 내측 바닥면에 설치되는 기포분산기(16)를 모니터링 장치(20)에 추가로 포함시킴으로서, 가두리그물(31)과 인접한 위치의 중층센서 또는 가두리그물(31) 내부의 표층센서에 의한 빈산소수괴의 감지시, 산소탱크(17)로부터 에어호스(15)와 기포분산기(16)를 거쳐 높은 순도의 산소가스가 가두리그물(31)의 내부공간에 집중적으로 공급될 수 있도록 하는 것이다.
상기 산소탱크(17)는 프레임 구조물이 되는 장치베이스(23)의 내측에 별도의 출납식(出納式) 탱크케이스(17a)를 마련하여 해당 케이스의 내부에 놓아 두는 것이 바람직하고, 상기 산소탱크(17)의 토출구에는 장치케이스(21)의 케이블포트(24)를 거쳐 제어 및 통신유닛의 컨트롤러(25)와 접속되는 전동밸브(18)를 설치함으로서, 가두리그물(31)을 통한 산소가스의 공급이 필요하다고 판단된 시점에 컨트롤러(25)가 전동밸브(18)를 즉시 개방시킬 수 있도록 한다.
이와 더불어, 상기 전동밸브(18)의 출구측에는 산소가스의 토출량을 제어하는 유량조절밸브(19)를 설치함으로서, 산소가스의 시간당 공급량을 일정하게 유지시켜 산소탱크(17)에 충진된 액화산소 또는 고압산소가 불필요하게 빨리 소진되는 것을 방지토록 하는 것이 바람직하며, 이를 통하여 저용량의 소형 산소탱크(17)를 사용하더라도 빈산소수괴의 경보 발령 후 관리자가 가두리 양식장(30)이 설치된 곳으로 도착하는데 걸리는 시간(통상 2시간 내외) 동안 가두리그물(31)을 통한 산소가스의 공급을 중단없이 지속적으로 수행할 수 있는 것이다.
그리고, 도 2를 기준으로 할 경우 본 발명에 사용되는 상기 기포분산기(16)는, 가두리그물(31)의 내측 바닥면을 커버할 수 있도록 일정한 간격을 두고 배치되는 다수 개(도면상 5개)의 기포분산용 파이프와, 상기 각 기포분산용 파이프의 일측단(도면상 우측단)을 연결하는 하나의 연결용 파이프로 구성되어 있으며, 상기 연결용 파이프의 가운데 부분이 산소탱크(17)로부터 연장되는 에어호스(15)와 연결되도록 이루어져 있는 바, 이외에도 가두리그물(31)의 내측 바닥면에 걸쳐 산소가스의 공급을 골고루 수행할 수 있는 것이라면 어떠한 형태의 기포분산기가 적용되더라도 무방함을 밝혀두는 바이다.
본 발명의 또 다른 요부를 이루는 구성요소로서의 상기 센서유닛(10)은 도 6 내지 도 16에 걸쳐 도시된 바와 같이, DO센서(11)에 의한 용존산소의 농도측정을 통하여 빈산소수괴의 발생여부 등을 감지할 수 있도록, 하단부가 개구된 파이프 형상으로 제작되는 센서하우징(1)과, 상기 DO센서(11)를 센서하우징(1)의 내부 중앙에 위치시킬 수 있도록 센서하우징(1)의 하부 내측에 조립 설치되는 센서홀더(4)와, 상기 센서하우징(1)의 하단 내측에 조립 설치되는 전극소켓(8)을 기본적인 구성요소로 포함하여서 이루어진다.
통상 해수중의 용존산소 농도를 측정하는 DO센서(11)는 LED 광원으로부터 형광막으로 특정 파장의 빛을 투사시킨 다음, 이 형광막으로부터 발산되는 형광을 기초로 용존산소의 농도를 측정하는 방식의 광센서가 널리 사용되므로, 이러한 광센서로서의 DO센서(11) 작동에 부합되도록 하단부가 개구된 파이프 형상의 센서하우징(1)을 적용시킨 것이며, 광센서 이외에도 다른 여러 가지 방식의 DO센서(11)가 사용될 수도 있는 바, 상기 센서하우징(1)의 외관 형태 자체는 DO센서(11)의 종류에 맞추어 변경이 가능함을 밝혀두는 바이다.
본 발명에 사용되는 센서유닛(10)은 해수전지의 원리, 즉 리튬(Li) 이온과 유사한 특성을 가지는 해수중의 나트륨(Na) 이온을 매개체로 하여 해수중에서 전자(e)를 잃는 산화반응을 담당하는 (-)금속전극체와 해수중에서 전자(e)를 얻는 환원반응을 담당하는 (+)금속전극체 사이에 전류가 흐르게 되는 원리를 안티파울링에 적용시킨 것으로서, 해수전지에 의한 전력 생산이 주된 목적이 아니라 DO센서(11)의 측정작업에 지장을 초래하지 않으면서 해조류나 따개비 또는 치패 등과 같은 해양생물의 부착을 방지할 수 있는 0.4~0.7V 수준의 미세전류를 발생시키는 것이 그 주된 목적이다.
따라서, 해수전지의 원리를 이용하여 0.4~0.7V 수준의 미세전류를 발생시킬 수 있는 것이라면 상기 센서하우징(1)과 전극소켓(8)은 어떠한 금속전극체를 사용하더라도 무방하지만, 본 발명에 적용되는 센서하우징(1)의 소재는 그 자체만으로도 일정 수준의 안티파울링 기능을 수행할 수 있는 구리(Cu)로 하고, 상기 전극소켓(8)에 적용되는 소재는 구리와 함께 0.4~0.7V 수준의 미세전류를 발생시키기에 적합한 알루미늄(Al)으로 하는 것이 가장 바람직하다고 볼 수 있으며, 알루미늄 전극소켓(8)을 대신하여 아연 재질의 전극소켓(8)을 사용하는 것도 가능하다.
이와 더불어, 상기 센서홀더(4)와 전극소켓(8)의 사이에 해당하는 센서하우징(1)의 하측부에는 DO센서(11)를 통한 해수의 원활한 흐름을 유도하여 측정작업의 신뢰도를 보다 더 향상시킬 수 있도록 센서하우징(1)의 둘레 방향을 따라 일정한 간격을 두고 최소 2개 이상의 해수유동용 절개통로(2)가 형성되어 있으며, 상기 센서하우징(1)의 상단측에는 제어 및 통신유닛의 데이터로거(27)를 DO센서(11)와 접속시키기 위한 센서케이블(11a)이 센서하우징(1)의 내부공간으로 도입될 수 있도록 하는 케이블구멍(3)이 형성되어 있다.
도 7 및 도 8을 기준으로 할 경우, 상기 센서하우징(1)에 형성되는 각각의 절개통로(2)는 장공(長空)의 형태로 하여 센서하우징(1)의 하측부를 따라 총 6개가 수직 방향으로 절개 형성되어 있고, 상기 케이블구멍(3)은 센서하우징(1)의 상단면 중앙측에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 상기 절개통로(2)의 형태와 개수 및 배치상태와 케이블구멍(3)이 형성되는 위치는 도면에 도시된 형태와 위치로 한정되지 않고 다양하게 변경이 가능함을 밝혀두는 바이다.
그리고, 상기 센서홀더(4)는 도 9 및 도 10에서와 같이, 소정의 두께를 가지는 원판 형태로 제작하여 그 외주면이 센서하우징(1)의 내주면과 밀착되도록 이루어지는 한편, 상기 센서홀더(4)의 중앙부에 DO센서(11)의 장착구멍(5)이 형성되어 있고, 해당 장착구멍(5)을 통하여 DO센서(11)가 수직 방향으로 삽입 설치됨으로서 DO센서(11)의 하단측 센싱팁(Sensing tip) 부분이 센서하우징(1)의 하단 개구부를 향하게 되는 것이며, 상기 장착구멍(5)의 내주면에는 DO센서(11)를 끼움식으로 착탈 가능하게 장착시킬 수 있도록 고무 등의 연질 소재가 되는 장착링(5a)이 설치되어 있다.
보다 더 바람직하게는, 상기 센서홀더(4)의 바닥면 외주연부를 따라 얇은 막대 형상을 가지는 최소 2개 이상(도면상 3개)의 조립다리(6)를 소정의 길이만큼 하부 방향으로 돌출 형성시키되, 각각의 조립다리(6)가 센서하우징(1)의 절개통로(2) 사이에 해당하는 위치에 맞추어 센서홀더(4)상에 배치되도록 하고, 상기 각각의 조립다리(6)마다 조립나사(7)의 체결공(6a)을 형성시키는 것이며, 도 7에서와 같이 각각의 절개통로(2) 사이에 해당하는 센서하우징(1)의 하측부에도 센서홀더(4)의 조립다리(6)와 대응되는 위치에 맞추어 조립나사(7)의 체결공(1a)을 형성시키게 된다.
상기와 같은 방식으로 센서홀더(4)를 제작하게 되면, 도 14 및 도 15에서와 같이 DO센서(11)와 함께 센서하우징(1)의 내측 하부로 삽입시킨 센서홀더(4)를 조립나사(7)에 의하여 요구하는 위치에 견고하게 고정시켜 놓을 수 있는 바, 센서홀더(4)를 센서하우징(1)의 내측 하부로 삽입시키는 작업시 불필요한 마찰을 최소화시킬 수 있도록 센서홀더(4)의 외주면을 따라 요홈부(4a)가 형성되어 있으며, 필요시 상기 조립다리(6)를 형성시키지 않고 센서홀더(4)의 요홈부(4a)에 연질 소재의 장착링을 설치하여 센서홀더(4)를 센서하우징(1)의 내측에 끼움식으로 조립시켜 놓을 수도 있음은 물론이다.
이와 더불어, 상기 전극소켓(8)은 도 11 내지 도 13에서와 같이, 상,하단부가 개구된 원통 형상으로 하여 센서하우징(1)의 내주면과 일정한 간격을 두고 이격되도록 배치되는 것이며, 상기 전극소켓(8)의 상단측 외주면과 하단측 외주면에는 전극소켓(8)을 센서하우징(1)의 하단 내측에 끼움 고정식으로 착탈 가능하게 장착시키기 위한 장착플랜지(9)가 연결 설치되어 있고, 상기 각각의 장착플랜지(9)에는 최소 1개 이상(도면상 2개)의 유동구멍(9a)이 형성되어 있다.
상기 장착플랜지(9)는 플라스틱이나 경질고무와 같은 비전도체 소재를 이용하여 센서하우징(1)과 전극소켓(8)을 일정 간격으로 이격시키는 스페이서(Spacer)의 기능을 수행하도록 링(Ring) 형상으로 제작되는 것이고, 상기 장착플랜지(9)의 대표적인 소재로서는 PVC를 들 수 있으며, 이러한 장착플랜지(9)를 사용하는 대신에 센서하우징(1)의 내주면을 따라 일정한 간격을 두고 다수 개의 방사상 지지살을 돌출 형성시켜 전극소켓(8)을 끼움식으로 장착시키는 방식도 가능하다.
그리고, 상기 유동구멍(9a)은 도 16에서와 같이, 해수전지의 원리에 의하여 센서하우징(1)과 전극소켓(8) 사이의 좁은 공간에서 발생하는 열이 자연적인 대류현상에 의한 내.외부 해수간의 교환식 유동에 편승하여 센서하우징(1)의 외부로 배출되도록 한 것으로서, 상부측 장착플랜지(9)에 형성되는 유동구멍(9a)이 센서하우징(1)과 전극소켓(8) 사이의 내부공간에서 가열된 해수의 배출구를 제공하는 것이고, 하부측 장착플랜지(9)에 형성되는 유동구멍(9a)이 외부의 차가운 해수가 유입되는 유입구를 제공하는 것이다.
보다 더 바람직하게는, 상부측 장착플랜지(9)에 형성되는 유동구멍(9a)과 하부측 장착플랜지(9)에 형성되는 유동구멍(9a)이 일정한 각도범위를 두고 서로 엇갈리게 배치되도록 함으로서, 하부측 장착플랜지(9)의 유동구멍(9a)을 거쳐 외부의 해수가 유입될 경우 센서하우징(1)과 전극소켓(8) 사이의 내부공간에 저장된 해수가 전극소켓(8)의 외주면을 선회(旋回)하여 상부측 장착플랜지(9)의 유동구멍(9a)으로 배출되도록 할 수 있으며, 이를 통하여 센서하우징(1)과 전극소켓(8)의 사이에서 저장 및 가열된 해수가 특정 구역에서 정체됨이 없이 상부측 장착플랜지(9)의 유동구멍(9a)을 거쳐 전량(全量) 외부로 빠져 나가게 할 수 있는 것이다.
본 발명에 사용되는 센서유닛(10)의 경량화를 달성토록 하면서도 산화반응에 따라 비교적 빠른 속도로 부식이 진행되는 전극소켓(8)의 교체주기가 불필요하게 짧아지지 않도록, 센서하우징(1)과 전극소켓(8)은 2±0.5mm의 두께(t)를 가지도록 제작하는 것이 바람직하고, 안티파울링에 필요한 미세전류의 안정적인 생성과 상,하부측 장착플랜지(9)의 유동구멍(9a)을 통한 해수의 원활한 교체를 동시에 달성할 수 있도록, 센서하우징(1)과 전극소켓(8) 사이의 간격(d)은 5±0.5mm의 범위내로 하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따르면, 가두리 양식장(30)이 설치된 수역에서의 빈산소수괴 발생여부와 가두리그물(31)측으로의 접근여부 및 그 접근속도 등을 저층센서와 중층센서와 표층센서에 의한 다각적인 측정작업을 거쳐 실시간으로 보다 정확하게 모니터링 할 수 있음은 물론이고, 가두리 양식장(30)이 빈산소수괴의 영역에 갇히기 이전에 가두리 양식장(30)의 관리처나 어촌계의 상황실 또는 가두리 양식장(30) 관리인의 휴대폰 등으로 빈산소수괴의 조기경보를 발송시킬 수 있다.
이를 통하여, 가두리 양식장(30)의 위치 이동과 같은 빈산소수괴의 대응조치에 필요한 시간적 여유를 충분히 확보할 수 있고, 해당 조치를 적절한 시점에 수행하여 양식생물의 대량 폐사를 미연에 방지할 수 있으며, 데이터로거(27)에 저장된 정보를 이용하여 빈산소수괴의 발생시점으로부터 소멸시점까지의 환경요인별 상관관계를 분석토록 함으로서, 빈산소수괴의 발생 메커니즘을 규명하는 연구자료로도 활용이 가능하게 된다.
특히, 가두리그물(31)과 인접한 위치의 중층센서 또는 가두리그물(31) 내부의 표층센서에 의한 빈산소수괴의 감지시, 산소탱크(17)로부터 에어호스(15)와 기포분산기(16)를 거쳐 높은 순도의 산소가스가 가두리그물(31)의 내부공간에 집중적으로 공급될 수 있도록 함으로서, 빈산소수괴의 경보 발령 후 가두리 양식장(30)이 설치된 수역에 관리자가 도착하여 가두리 양식장(30)을 안전한 수역으로 이동시키는 작업을 수행하는데 까지 걸리는 시간동안 가두리그물(31) 내부의 용존산소 농도를 적절한 수준으로 안정되게 유지시켜 양식생물의 확실한 생존을 보장할 수 있는 것이다.
다른 한편으로, 구리 소재로 제작된 센서하우징(1) 자체의 안티파울링 기능과 함께, 해수전지의 원리로 발생하는 미세전류를 병용(竝用)하여 안티파울링 기능을 극대화시킨 센서유닛(10)을 사용함으로서, 해조류나 따개비 또는 치패 등의 해양부착생물이 DO센서(11)의 주변에 들러 붙는 현상을 원천적으로 차단시킬 수 있으며, 이를 통하여 DO센서(11)의 고장이나 오작동을 미연에 방지함으로서 빈산소수괴의 모니터링 기능을 보다 더 정확하고 확실하게 수행할 수 있다.
추가적인 사항으로서, 상기 센서유닛(10)을 이루는 전극소켓(8)의 상단측과 하단측에 각각 설치되어 센서하우징(1)과의 스페이서 기능을 수행하는 장착플랜지(9)상에 해수의 유동구멍(9a)을 엇갈리게 배치시킴에 따라, 해수전지의 원리에 의하여 센서하우징(1)과 전극소켓(8) 사이의 좁은 공간에서 발생하는 열이 자연적인 대류현상에 의한 내.외부 해수간의 교환식 유동에 편승하여 센서하우징(1)의 외부로 배출되도록 함으로서, 센서하우징(1)과 전극소켓(8)의 사이에 일정한 수준의 미세전류가 지속적으로 발생되게 하여 해양부착생물에 대한 안티파울링 성능 및 빈산소수괴의 모니터링 성능을 보다 더 크게 향상시킬 수 있다.
이와 더불어, DO센서(11)의 장착을 위한 센서홀더(4)와 알루미늄 전극소켓(8)을 센서하우징(1)의 내측에 나사 조립식과 끼움식으로 착탈 가능하게 설치하고, 상기 DO센서(11) 역시 센서홀더(4)의 장착구멍(5)상에 끼움식으로 착탈 가능하게 설치함으로서, 센서유닛(10)의 조립과 설치작업 및 DO센서(11)의 교체작업을 매우 손쉽고 간단하게 수행할 수 있도록 하는 등, 가두리 양식장(30)에 설치되어 해당 수역에서 발생하는 빈산소수괴의 모니터링 작업에 최적화된 기술을 제공할 수 있는 것이다.
1 : 센서하우징 1a,6a : 체결공 2 : 절개통로
3 : 케이블구멍 4 : 센서홀더 4a : 요홈부
5 : 장착구멍 5a : 장착링 6 : 조립다리
7 : 조립나사 8 : 전극소켓 9 : 장착플랜지
9a : 유동구멍 10 : 센서유닛 11 : DO센서
11a : 센서케이블 12 : 케이블로프 13 : 계류부자
14 : 앵커 15 : 에어호스 16 : 기포분산기
17 : 산소탱크 17a : 탱크케이스 18 : 전동밸브
18a : 접속케이블 19 : 유량조절밸브 20 : 모니터링 장치
21 : 장치케이스 22 : 태양전지패널 23 : 장치베이스
24 : 케이블포트 25 : 컨트롤러 26 : 배터리
27 : 데이터로거 28 : 통신모듈 29 : GPS
30 : 가두리 양식장 31 : 가두리그물 32 : 발판
33 : 부력재 t : 두께 d : 간격
3 : 케이블구멍 4 : 센서홀더 4a : 요홈부
5 : 장착구멍 5a : 장착링 6 : 조립다리
7 : 조립나사 8 : 전극소켓 9 : 장착플랜지
9a : 유동구멍 10 : 센서유닛 11 : DO센서
11a : 센서케이블 12 : 케이블로프 13 : 계류부자
14 : 앵커 15 : 에어호스 16 : 기포분산기
17 : 산소탱크 17a : 탱크케이스 18 : 전동밸브
18a : 접속케이블 19 : 유량조절밸브 20 : 모니터링 장치
21 : 장치케이스 22 : 태양전지패널 23 : 장치베이스
24 : 케이블포트 25 : 컨트롤러 26 : 배터리
27 : 데이터로거 28 : 통신모듈 29 : GPS
30 : 가두리 양식장 31 : 가두리그물 32 : 발판
33 : 부력재 t : 두께 d : 간격
Claims (11)
- 가두리 양식장 주변의 해수 상태를 모니터링 하는 장치에 있어서,
상기 모니터링 장치는, 가두리 양식장(30)의 발판(32) 상부에 배치되는 장치케이스(21)와, 상기 장치케이스(21)의 내부에 설치되는 제어 및 통신유닛과, 상기 장치케이스(21)로부터 연장되어 해수중으로 드리워지는 센서케이블(11a)과, 상기 센서케이블(11a)상에 매달려 설치되는 센서유닛(10)을 포함하여서 이루어지고, 상기 제어 및 통신유닛은, 컨트롤러(25)와 배터리(26)와 데이터로거(27)와 통신모듈(28)을 포함하여서 이루어지며,
상기 센서유닛(10)은 센서케이블(11a)에 의하여 데이터로거(27)와 접속되는 DO센서(11)를 포함하여서 이루어지는 한편, 해저면으로부터 1~2m 높이의 수심층에 배치되는 저층센서와, 가두리 양식장(30)의 가두리그물(31) 내부에 배치되는 표층센서와, 상기 저층센서와 표층센서의 사이에 해당하는 수심층에 배치되는 중층센서로 하여 최소 3개 이상의 갯수로 설치되며,
상기 센서유닛(10)은, 하단부가 개구된 파이프 형상의 센서하우징(1)과, 상기 센서하우징(1)의 하부 내측에 조립 설치되는 센서홀더(4)와, 상기 센서하우징(1)의 하단 내측에 조립 설치되는 전극소켓(8)을 추가로 포함하여서 이루어지며, 상기 센서하우징(1)은 구리(Cu) 소재로 제작되고, 상기 전극소켓(8)은 알루미늄(Al) 소재로 제작되며,
상기 센서홀더(4)와 전극소켓(8)의 사이에 해당하는 센서하우징(1)의 하측부에는 센서하우징(1)의 둘레 방향을 따라 일정한 간격을 두고 최소 2개 이상의 해수유동용 절개통로(2)가 형성되고, 상기 센서하우징(1)의 상단측에는 DO센서(11)의 센서케이블(11a)이 관통되는 케이블구멍(3)이 형성되며,
상기 센서홀더(4)의 외주면은 센서하우징(1)의 내주면과 밀착 설치되고, 상기 센서홀더(4)의 중앙부에는 DO센서(11)의 장착구멍(5)이 관통 형성되며, 상기 전극소켓(8)은 상,하단부가 개구된 원통 형상으로 하여 센서하우징(1)의 내주면과 일정한 간격을 두고 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 장치케이스(21)의 상단측 덮개 부분에는 태양전지패널(22)이 설치되고, 상기 제어 및 통신유닛의 배터리(26)는 태양전지패널(22)로부터 생산된 전기를 저장하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 각각의 센서유닛(10)과 연결되는 센서케이블(11a)은 장치케이스(21)로부터 해수중으로 연장되는 케이블로프(12)와 함께 결속 설치되고, 상기 저층센서와 중층센서의 센서케이블(11a)은 하나의 케이블로프(12)와 결속 설치되며,
상기 저층센서와 중층센서를 결속하는 케이블로프(12)의 하단측과 중앙측에는 앵커(14)와 계류부자(13)가 각각 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 모니터링 장치는, 액화산소 또는 고압산소가 충진된 산소탱크(17)와, 상기 산소탱크(17)로부터 가두리 양식장(30)의 가두리그물(31) 내부로 연장되는 에어호스(15)와, 상기 에어호스(15)와 연결된 상태로 가두리그물(31)의 내측 바닥면에 설치되는 기포분산기(16)를 추가로 포함하여서 이루어지며,
상기 산소탱크(17)는 장치케이스(21)와 함께 가두리 양식장(30)의 발판(32) 상부에 배치되고, 상기 산소탱크(17)의 토출구에는 제어 및 통신유닛의 컨트롤러(25)와 접속되는 전동밸브(18)가 설치되는 것을 특징으로 하는 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치. - 제 4항에 있어서, 상기 전동밸브(18)의 출구측에는 산소가스의 토출량을 제어하는 유량조절밸브(19)가 설치되는 것을 특징으로 하는 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치.
- 삭제
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전극소켓(8)의 상단측 외주면과 하단측 외주면에는 전극소켓(8)을 센서하우징(1)의 하단 내측에 끼움 고정식으로 장착시키기 위한 플라스틱 또는 경질고무 소재의 장착플랜지(9)가 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치.
- 제 7항에 있어서, 상기 각각의 장착플랜지(9)에는 최소 1개 이상의 유동구멍(9a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치.
- 제 8항에 있어서, 상기 상부측 장착플랜지(9)에 형성되는 유동구멍(9a)과 하부측 장착플랜지(9)에 형성되는 유동구멍(9a)은 일정한 각도범위를 두고 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서홀더(4)의 바닥면 외주연부에는 얇은 막대 형상을 가지는 최소 2개 이상의 조립다리(6)가 소정의 길이만큼 하부 방향으로 돌출 형성되고, 상기 각각의 조립다리(6)는 센서하우징(1)의 절개통로(2) 사이에 해당하는 위치에 맞추어 센서홀더(4)상에 배치되며,
상기 각각의 조립다리(6)에는 조립나사(7)의 체결공(6a)이 형성되고, 상기 각각의 절개통로(2) 사이에 해당하는 센서하우징(1)의 하측부에도 센서홀더(4)의 조립다리(6)와 대응되는 위치에 맞추어 조립나사(7)의 체결공(1a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치. - 제 10항에 있어서, 상기 센서홀더(4)의 장착구멍(5) 내주면에는 DO센서(11)의 끼움식 고정을 위한 연질 소재의 장착링(5a)이 설치되는 것을 특징으로 하는 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치.
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| KR1020180084751A KR101981496B1 (ko) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치 |
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Publications (1)
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| KR1020180084751A KR101981496B1 (ko) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | 가두리 양식장의 실시간 빈산소수괴 모니터링 장치 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101981496B1 (ko) |
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- 2018-07-20 KR KR1020180084751A patent/KR101981496B1/ko active IP Right Grant
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