KR102079632B1 - 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템 - Google Patents

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감동환
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Abstract

본 발명은 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템에 관한 것으로서, 유체 내의 부유물질량을 측정하는 측정모듈과, 상기 측정모듈로부터 부유물질량에 대한 정보를 전달받고 상기 부유물질량을 기초로 연산함으로써 BOD 값을 예측하는 연산모듈을 포함하는 센싱부; 유체가 유입되는 공간인 내부공간을 형성하며, 상기 내부공간으로 유입되는 유체의 유동에 와류가 형성되게 하여 유체에 포함되는 오염물질을 유체와 분리하는 처리부; 상기 처리부에 설치되며, 유체에서 분리되는 상기 오염물질이 저장되는 저장부; 외부의 유체를 상기 내부공간으로 제공하며, 상기 처리부의 가상의 중심점에 수직하는 방향으로 상기 처리부의 외면에 설치되며, 상기 센싱부가 설치되는 유입부; 상기 내부공간에 수용된 유체가 외부로 유출되도록 상기 처리부에 연통되는 유출부; 및 상기 센싱부에 무선으로 연결되어 상기 센싱부로부터 전달되는 예측된 BOD 값을 표시하는 단말부를 포함하되, 상기 측정모듈은, 유체가 유입되는 유입공간을 형성하는 본체와, 상기 본체에 설치되며 상기 유입공간으로 적외선을 조사하여 유체 내의 부유물질량을 측정하는 센서와, 상기 본체의 유입공간에 유입되는 이물질을 제거하는 제거모듈을 포함하며, 상기 처리부는, 상기 내부공간을 형성하는 베이스부와, 상기 내부공간의 중심부분에 설치되는 기둥부와, 유체의 유동에 와류가 형성되도록 상기 기둥부의 길이방향을 따라 나선형으로 설치되는 나선가이드부를 포함하며, 상기 본체는, 상기 본체의 변위를 감지하는 자이로센서부와, 상기 변위 값을 상기 센서에 위치적으로 보상해 주는 액추에이터부가 설치되며, 상기 제거모듈은, 상기 본체의 유입공간에 유입된 이물질을 제거하는 블레이드와, 상기 블레이드에 회전력을 제공하는 모터와, 상기 블레이드를 상하로 이동시키는 이동부를 포함하며, 상기 기둥부는, 상기 저장부와 연통되는 중심공간이 형성되며, 상기 중심공간으로 상기 오염물질이 유입될 수 있도록 상기 중심공간과 연통되는 관통홀이 외면에 복수개로 형성되며, 상기 유입부는, 상기 유입부에 포함되는 오염물질의 크기 및 양을 측정하는 센서장치가 설치되며, 상기 관통홀은, 상기 관통홀을 개폐하는 도어가 설치되며, 상기 센서장치는, 상기 유입부에 포함되는 오염물질의 양이 기설정된 양 이상으로 존재하는 경우, 상기 도어를 제어하여 관통홀의 개폐 여부를 조절한다.
본 발명에 따르면, 오염원 모니터링이 실시간으로 가능한 와류형 여과 시스템이 제공된다.

Description

오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템{VORTEX TYPE SYSTEM CAPABLE OF MONITORING POLLUTION SOURCE}
본 발명은 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템에 관한 것이다.
수질의 오염원을 분석하는 방법으로는 생물학적인 방법과 화학적 방법이 등 여러 방법이 있다. 이중 화학적 방법은 용존 산소량(DO, Dissolved Oxygen) 생물학적 산소 요구량(BOD, Biochemical Oxygen Demand), 지표생물을 분석함으로써 수질의 오염을 측정하는 방법이다.
생물학적 산소 요구량은 유체 내의 유기물의 오염 정도를 나타내는 지표로서, 호기성 미생물이 유체 내의 유기물을 분해하는데 필요한 산소의 양을 의미한다. 생물학적 산소 요구량은 유체를 채취하여 용존 산소량을 측정하고, 그 시료를 호기성 미생물이 활동하기 적합한 온도의 상태로 수일간 보관한 후 다시 용존 산소량을 측정한 다음, 그 측정 결과로부터 변화된 용존 산소량의 값을 계산함으로써 결정된다.
생물학적 산소 요구량의 측정은 수질 오염의 측정에 필수적이지만 상술한 바와 같이 종래의 경우 그 측정 과정이 복잡하여 많은 인력과 시간이 투여되는 문제가 있다. 이러한 측정 과정의 복잡성은 상수원의 오염원을 모니터링하는데 큰 장애가 되고 있다.
상술한 배경하에서, 본 발명자는 와류형 오염제거 장치에 오염원을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 구성을 추가적으로 부착함으로써, 기존 시설을 이용하면서도 오염원을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 시스템을 개발하고 그 효과를 확인하여, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 유체 내의 부유물질량을 측정하는 측정모듈과, 상기 측정모듈로부터 부유물질량에 대한 정보를 전달받고 상기 부유물질량을 기초로 연산함으로써 BOD 값을 예측하는 연산모듈을 포함하는 센싱부; 유체가 유입되는 공간인 내부공간을 형성하며, 상기 내부공간으로 유입되는 유체의 유동에 와류가 형성되게 하여 유체에 포함되는 오염물질을 유체와 분리하는 처리부; 상기 처리부에 설치되며, 유체에서 분리되는 상기 오염물질이 저장되는 저장부; 외부의 유체를 상기 내부공간으로 제공하며, 상기 처리부의 가상의 중심점에 수직하는 방향으로 상기 처리부의 외면에 설치되며, 상기 센싱부가 설치되는 유입부; 상기 내부공간에 수용된 유체가 외부로 유출되도록 상기 처리부에 연통되는 유출부; 및 상기 센싱부에 무선으로 연결되어 상기 센싱부로부터 전달되는 예측된 BOD 값을 표시하는 단말부를 포함하되, 상기 측정모듈은, 유체가 유입되는 유입공간을 형성하는 본체와, 상기 본체에 설치되며 상기 유입공간으로 적외선을 조사하여 유체 내의 부유물질량을 측정하는 센서와, 상기 본체의 유입공간에 유입되는 이물질을 제거하는 제거모듈을 포함하며, 상기 처리부는, 상기 내부공간을 형성하는 베이스부와, 상기 내부공간의 중심부분에 설치되는 기둥부와, 유체의 유동에 와류가 형성되도록 상기 기둥부의 길이방향을 따라 나선형으로 설치되는 나선가이드부를 포함하며, 상기 본체는, 상기 본체의 변위를 감지하는 자이로센서부와, 상기 변위 값을 상기 센서에 위치적으로 보상해 주는 액추에이터부가 설치되며, 상기 제거모듈은, 상기 본체의 유입공간에 유입된 이물질을 제거하는 블레이드와, 상기 블레이드에 회전력을 제공하는 모터와, 상기 블레이드를 상하로 이동시키는 이동부를 포함하며, 상기 기둥부는, 상기 저장부와 연통되는 중심공간이 형성되며, 상기 중심공간으로 상기 오염물질이 유입될 수 있도록 상기 중심공간과 연통되는 관통홀이 외면에 복수개로 형성되며, 상기 유입부는, 상기 유입부에 포함되는 오염물질의 크기 및 양을 측정하는 센서장치가 설치되며, 상기 관통홀은, 상기 관통홀을 개폐하는 도어가 설치되며, 상기 센서장치는, 상기 유입부에 포함되는 오염물질의 양이 기설정된 양 이상으로 존재하는 경우, 상기 도어를 제어하여 관통홀의 개폐 여부를 조절하는 것을 특징으로 하는 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템에 의해 달성된다.
또한, 본 발명은, 상기 처리부의 내부에 설치되며, 상기 내부공간을 형성하는 상기 처리부의 내주면의 접선방향으로 유체가 유입되도록 유체를 가이드하는 배플부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 연산모듈은, 유체에서 상기 부유물질량의 거동에 따라 변화되는 패턴을 기초로 상기 BOD 값을 예측할 수 있다.
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또한, 상기 배플부는, 상기 유입부에서 상기 내부공간으로 유입되는 유체의 유동을 수평한 방향에서 가이드하는 1차배플과, 상기 유입부에서 상기 내부공간으로 유입되는 유체의 유동을 수직한 방향에서 가이드하는 2차배플을 포함할 수 있다.
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본 발명에 따르면, 기존 시설을 이용하면서도 오염원을 실시간으로 모니터링 할 수 있게되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, BOD 값을 확인하기 위해 복잡한 과정을 거칠 필요없이 상대적으로 용이한 적외선 타입의 부유물질량 측정을 이용하여 BOD 값을 용이하게 예측할 수 있다. 이에 따르면, 상수원의 오염원을 빠른 시간 내에 확인 하는 것이 가능하여, 상수원에 적절한 조치를 적시에 취할 수 있는 효과가 기대될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 유입부를 처리부의 외면의 중심부분에 수직하게 설치하는 것이 가능해져, 종래에 유입 파이프가 처리부의 접선방향에 설치될 때에 비해 시공이 용이하고, 결합부분에서 안정적으로 내구성이 확보될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템의 전체 구성도 이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템의 사시도 이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템을 평면에서 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템의 작동을 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템의 센싱부의 세부구성간 전기적인 연결을 도시한 것이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템의 측정모듈을 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야한다.
그리고 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
지금부터 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템의 전체 구성도 이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템의 사시도 이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템을 평면에서 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템의 작동을 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템의 센싱부의 세부구성간 전기적인 연결을 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템의 측정모듈을 도시한 것이다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템(100)는 센싱부(110)와, 처리부(120)와, 저장부(130)와, 유입부(140)와, 유출부(150)와 배플부(160)와 단말부(170)를 포함한다.
센싱부(110)는 오염원을 모니터링하는 구성으로, 후술하는 유입부(140)에 설치된다. 이러한 센싱부(110)는, 보다 상세하게, 측정모듈(111)과, 연산모듈(112)을 포함한다.
측정모듈(111)은 유체 내의 부유물질량을 측정하는 것으로서, 유체에 접촉될수 있도록 후술하는 유입부(140) 내부에 배치되며, 후술하는 연산모듈(112)에 연결되어 측정한 부유물질량에 대한 정보를 연산모듈(112)로 전달한다.
부유물질량(SS, Suspended Solids)은 입경 2mm 이하의 물질의 양(㎎/ℓ 또는 ppm)을 의미하는 것으로, 여기서 부유물은 물에 용해되지 않고 수중에 현탁되어 있는 유기물 및 유기물을 함유하는 고형물을 의미한다. 보다 상세하게, 부유물은 유체 시료를 공극이 0.1% 인 여과지를 사용하여 여과시킬 때 여과되지 않는 현탁물질을 의미한다.
부유물질량은 유체 시료를 여과시켜서 고형물을 포집하고 건조시킨 후, 그 전후의 무게차에 의해서 고형물의 농도를 구하고 mg/ℓ 또는 ppm의 단위로 나타냄으로써 측정되는데, 최근에 부유물질량은 적외선을 이용하여 실시간으로도 측정이 가능하다.
한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 측정모듈(111)은 보다 상세하게 본체(111a)와 센서(111b)와 제거모듈(111c)을 포함할 수 있다.
본체(111a)는 유체가 유입되는 공간인 유입공간(g)을 일단에 형성하는 것으로서, 내부에는 후술하는 센서(111b)와 제거모듈(111c)이 설치되며, 센서(111b)에서 생성되는 전기적인 신호를 후술하는 연산모듈(112)로 전달하는 회로 등이 내부에 설치된다.
유체의 강한 흐름에 따라 본체(111a)에 가진이 발생되는 경우 본체(111a)에 설치된 센서(111b)도 함께 진동되어 부유물질량 측정에 오류가 발생될 수 있다. 따라서, 본체(111a)에는 본체(111a)의 흔들림, 진동을 감지하여 물리적으로 진동 값을 센서(111b)에 보상해 주는 장치(자이로센서 및 액추에이터)가 설치되는 것이 바람직하다.
센서(111b)는 유입공간(g)으로 적외선으로 조사하여 유체 내의 부유물질량을 측정하는 것으로서, 상술한 본체(111a)부에 설치되며 후술하는 연산모듈(112)에 전기적으로 연결되어 측정한 부유물질량을 연산모듈(112)로 전달한다.
센서(111b)는 보다 상세하게, 유입공간(g)으로 적외선을 조사한 다음 반사되는 적외선을 수광하는 과정에서 유입공간(g)내에 유동되는 유체에 포함되는 부유물에 의해 적외선이 변화되는 패턴을 분석함으로써 부유물질량을 측정한다. 상술한 바와 같은 센서(111b)는 적외선을 이용하여 실시간으로 유체 내 부유물질량을 측정할 수 있으므로, 센서(111b)에 따르면 시간에 흐름에 따른 부유물질량에 대한 함수값을 획득할 수 있다.
제거모듈(111c)은 유입공간에 수초 등의 이물질이 유입되어 센서(111b)의 센싱을 장애가되는 경우, 수초 등의 이물질을 제거하는 것으로서, 회전력을 제공하는 모터와 모터에 의해 회전하여 수초 등을 제거하는 블레이드로 구성될 수 있다.
블레이드는 상하로 이동가능하게 마련될 수 있는데, 센서(111b)에서 센싱상황을 모니터링 하고 있다가 수초 등이 유입공간에 유입되어 있다고 판단하는 경우 센서(111b)에서 발생되는 알람신호에 의해 블레이드는 하측으로 이동한다. 이후, 블레이드는 모터의 동작에 의해서 회전되는데, 회전에 의해 수초 등이 제거되면, 센서(111b)에서 발생되는 확인신호에 의해 블레이드는 정지하고, 상측으로 이동한다.
상술한 바와 같은 과정으로 동작하는 제거모듈(111c)에 따르면, 여과장치 내에서 부유물질량을 측정할 때에 발생할 수 있는 수초 등의 이물질 유입에 의한 센서(111b)의 센싱 오류를 크게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
연산모듈(112)은 측정모듈(111)로부터 부유물질량에 대한 정보를 전달받고, 부유물질량을 기초로 연산함으로써 BOD 값을 예측하는 것으로서, 상술한 센서(111b)에 전기적으로 연결되며, 예측된 BOD 값을 외부로 표시한다.
부유물질량의 거동은 BOD의 거동과 유사한 패턴을 가지는 것으로 연구된 바 있다. 따라서 부유물질량의 거동을 알 수 있는 경우에는 BOD에 대한 거동도 유사한 형태로 예측할 수 있다.
연산모듈(112)은 유체에서 부유물질량의 거동에 따라 변화되는 패턴을 기초로 상기 BOD 값을 예측할 수 있다. 센서(111b)에서 측정되는 실시간 부유물질량 값에 따르면, 시간에 흐름에 따른 부유물질량에 대한 함수값이 도출될 수 있는데, 이러한 함수값은 상술한 바와 같이 부유물질량의 거동에 해당되는 바, 이 함수값에 유체의 특성 및 여과장치 내의 상태에 대한 가중치를 반영하면, 현재 유체의 BOD 값에 대한 함수값, 즉, 거동이 예측될 수 있는 것이다.
상술한 바와 같은 연산모듈(112)의 예측 연산에 따르면, BOD 값을 확인하기 위해 복잡한 과정을 거칠 필요없이 상대적으로 용이한 적외선 타입의 부유물질량의 측정을 이용하여 BOD 값을 용이하게 예측할 수 있다.
한편, 연산모듈(112)은 후술하는 단말부(170)에 무선으로 통신가능하게 연결되어 예측한 BOD 값을 단말부(170)에서 표시 가능하도록 단말부(170)에 정보를 전달한다. 이러한 연산모듈(112)에 따르면, 외부에서도 BOD 값이 실시간으로 확인될 수 있는 효과가 있다.
처리부(120)는 유체가 유입되는 공간인 내부공간으로 유입되는 유체의 유동에 와류가 형성되게 하여 유체에 포함되는 오염물질을 유체와 분리하는 것으로서, 외벽부 내부에 수용되되 지지대(r)에 의해 지지되며, 후술하는 유입부(140)가 내부공간에 연통되도록 설치된다.
처리부(120)는 보다 상세하게, 베이스부(121)와 기둥부(122)와 나선가이드부(123)를 포함한다.
베이스부(121)는 원통형으로 마련되며 상술한 내부공간을 형성하는 것으로서, 내부공간에는 후술하는 기둥부(122)가 수직으로 삽입 설치된다. 또한, 내부공간의 상면을 형성하는 부분에는 내부스크린(s)이 설치될 수 있다.
기둥부(122)는 원기둥 형상으로 마련되며, 내부공간의 중심부분에 수직으로 설치되는 것으로서, 외주면에는 후술하는 나선가이드부(123)가 길이방향을 따라 설치된다.
한편, 기둥부(122)의 내부에는 중심공간이 형성되며, 기둥부(122)의 외면에는 상술한 중심공간에 연통되는 관통홀이 복수개로 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기둥부(122)의 중심공간은 후술하는 저장부(120)에 연통되는 바, 상술한 기둥부(122)의 중심공간 및 관통홀에 따르면, 후술하는 나선가이드부(123)를 따라 이동되는 유체의 유동에 와류가 형성됨으로서 유체로부터 분리된 오염물질 중 상대적으로 가벼운 일부는 관통홀을 통해 중심공간을 따라 저장부(120)로 즉시 이동될 수 있다. 즉, 상술한 바와 같은 기둥부(122)의 구조에 따르면, 후술하는 스크린부(160)에 의해서 필터링되지 않을 크기는 작고 무게는 무거운 오염물질이 유체로부터 효과적으로 제거될 수 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 유입부(140)에는 유입부(140)에 포함되는 오염물질의 크기 및 양을 간접적으로 측정하는 센서장치(미도시)가 설치될 수 있고, 관통홀에는 개폐가능한 도어(미도시)가 설치될 수 있다. 센서장치(미도시)의 센싱에 따라, 크기가 관통홀 크기 이하의 오염물질이 기설정된 양 이상으로 존재하는 것이 파악되는 경우, 센서장치(미도시)는 도어(미도시)를 제어함으로써 관통홀의 개폐 여부를 조절할 수 있다. 상술한 센서장치(미도시)와 도어(미도시)에 따르면, 오염물질의 크기 및 양에 따라 효율적으로 오염물질 제거가 실시될 수 있다. 상기와 같은 도어(미도시)의 제어가 필요한 이유는 도어(미도시)의 개방이 와류의 형성을 저해할 수 있기 때문이다.
나선가이드부(123)는 기둥부(122)의 길이방향을 따라 나선형으로 설치되는 것으로서, 나선가이드부(123)에 따르면, 유체가 나선가이드부(123)를 따라 이동함에 따라 유체의 유동에 와류가 형성된다.
유체의 유동에 와류가 형성되면, 원심력에 따라 유체에 포함되는 오염물질이 유체와 쉽게 분리될 수 있다.
나선가이드부(123)에 따라 분리된 오염물질은 나선가이드부(123)를 따라 하측 방향으로 이동되어 후술하는 저장부(120)에 저장된다.
저장부(120)는 상술한 처리부(120)에 의해 유체에서 분리되는 오염물질이 저장되는 것으로서, 처리부(120)의 하측에 설치된다. 저장부(120)에 저장된 오염물질은 외부의 펌핑장치에 의해서 외부로 배출될 수 있다.
유입부(140)는 외부의 유체를 내부공간으로 제공하는 것으로서, 원통형의 파이프로 마련되어 처리부(120)의 가상의 중심점에 수직하는 방향으로 처리부(120)의 외면에 설치된다.
종래의 와류형 장치의 경우 와류 발생을 위해 원형 처리조의 곡면 부분에 접선 방향에 맞추어 유입 파이프를 설치하였다. 그러나 상기의 종래 방식으로 설치되는 접선 방향의 유입 파이프는 접선 방향의 구조상 시공이 까다로운 점이 있고, 결합부분에서 내구성이 떨어지는 문제가 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 유입부(140)의 설치방식에 따르면, 종래에 유입부(140)가 처리부(120)의 접선방향에 설치될 때에 비해 시공이 용이하고, 결합부분에서 안정적으로 내구성이 확보될 수 있는 효과가 있다.
유출부(150)는 내부공간에 유입된 유체에 포함되는 오염물질이 제거된 후 유체가 다시 외부로 유출되도록 처리부(120)에 연통되는 것으로서, 외벽부에 설치된다.
배플부(150)는 내부공간을 형성하는 처리부(120)의 내주면의 접선방향으로 유체가 유입되도록 유체를 가이드하는 것으로서, 상술한 베이스부(121)의 내부에 설치된다.
배플부(150)에 따르면, 유입부(140)를 처리부(120)의 외주면의 접선방향에 대해 설치하지 않더라도 유체가 내부공간을 형성하는 처리부(120)의 내주면의 접선방향으로 유입될 수 있는 바, 유입부(140)를 처리부(120)의 가상의 중심점에 수직하는 방향으로 처리부(120)의 외면에 설치하는 것이 가능하다는 이점이 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 배플부(150)는 보다 상세하게, 수평배플(161)과 수직배플(162)을 포함할 수 있다.
수평배플(161)은 유입부(140)에서 내부공간으로 유입되는 유체의 유동을 수평한 방향에서 가이드 하는 것으로서, 평판의 플레이트로 마련되어 지면의 방향에 대해 수평하게 설치될 수 있다. 이러한 수평배플(161)은 복수개로 마련되어 유입부(140)와 베이스부(121)가 연통되는 지점인 연통부분에 나란하게 각각 설치될 수 있다. 수평배플(161)에 따르면, 유입부(140)에서 내부공간 측으로 유입되는 유체가 수평하게 내부공간으로 유동될 수 있다.
수직배플(162)은 유입부(140)에서 내부공간으로 유입되는 유체의 유동을 수직한 방향에서 가이드하는 것으로서, 베이스부(121)에 설치된다.
수직배플(162)은 유입부(140)와 베이스부(121)가 연통되는 지점에서 부터 설치되어 나선형으로 휘어져 내부공간을 형성하는 외주면에 접하는 접선 중 어느 하나의 접선 방향을 따라 설치된다.
이러한 수직배플(162)에 따르면, 수평배플(161)을 통과하여 수평하게 유도된 유체가 2차적으로 수직방향으로 유도되어 내부공간에 유입되는 순간, 내부공간을 형성하는 외주면에 접하는 접선 중 어느 하나의 접선 방향으로 유입될 수 있다.
이러한 수평배플(161) 및 수직배플(162)에 따르면, 유체가 내부공간을 형성하는 처리부(120)의 내주면의 접선방향으로 유입될 수 있는 바, 유입부(140)를 처리부(120)의 가상의 중심점에 수직하는 방향으로 처리부(120)의 외면에 설치하는 것이 가능하다는 이점이 있다.
단말부(170)는 센싱부(110)로부터 전달되는 예측된 BOD 값을 표시하는 것으로서, 센싱부(110)에 무선으로 연결된다. 이러한 단말부는 휴대가능한 스마트폰(Smart Phone)과 같은 단말장치로 마련될 수 있다.
이러한 단말부(170)에는 전용 어플리케이션이 설치되는데, 전용 어플리케이션에 따르면 상기 센싱부(110)가 설치된 위치에서의 부유물질량, BOD 값 등이 실시간으로 모니터링 될 수 있고, 센서(111b)의 오염상태 상태 등도 확인될 수 있다.
상술한 바와 같은 센싱부(110)와, 처리부(120)와, 저장부(130)와, 유입부(140)와, 유출부(150)와 배플부(160)와 단말부(170)를 포함하는 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템(100)에 따르면, 기존 시설을 이용하면서도 오염원을 실시간으로 모니터링 할 수 있게되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템(100)에 따르면, BOD 값을 확인하기 위해 복잡한 과정을 거칠 필요없이 상대적으로 용이한 적외선 타입의 부유물질량 측정을 이용하여 BOD 값을 용이하게 예측할 수 있다. 이에 따르면, 상수원의 오염원을 빠른 시간 내에 확인 하는 것이 가능하여, 상수원에 적절한 조치를 적시에 취할 수 있는 효과가 기대될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템(100)에 따르면, 유입부(140)를 처리부(120)의 외면의 중심부분에 수직하게 설치하는 것이 가능해져, 종래에 유입 파이프가 처리부(120)의 접선방향에 설치될 때에 비해 시공이 용이하고, 결합부분에서 안정적으로 내구성이 확보될 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석 되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
그리고 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 본 발명의 일실시예에 따른 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템
110 : 센싱부
111 : 측정모듈
111a : 본체
111b : 센서
111c : 제거모듈
112 : 연산모듈
120 : 처리부
121 : 베이스부
122 : 기둥부
123 : 나선가이드부
130 : 저장부
140 : 유입부
150 : 유출부
160 : 배플부
161 : 수평배플
162 : 수직배플
170 : 단말부
s : 내부스크린
g : 유입공간

Claims (5)

  1. 유체 내의 부유물질량을 측정하는 측정모듈과, 상기 측정모듈로부터 부유물질량에 대한 정보를 전달받고 상기 부유물질량을 기초로 연산함으로써 BOD 값을 예측하는 연산모듈을 포함하는 센싱부;
    유체가 유입되는 공간인 내부공간을 형성하며, 상기 내부공간으로 유입되는 유체의 유동에 와류가 형성되게 하여 유체에 포함되는 오염물질을 유체와 분리하는 처리부;
    상기 처리부에 설치되며, 유체에서 분리되는 상기 오염물질이 저장되는 저장부;
    외부의 유체를 상기 내부공간으로 제공하며, 상기 처리부의 가상의 중심점에 수직하는 방향으로 상기 처리부의 외면에 설치되며, 상기 센싱부가 설치되는 유입부;
    상기 내부공간에 수용된 유체가 외부로 유출되도록 상기 처리부에 연통되는 유출부; 및
    상기 센싱부에 무선으로 연결되어 상기 센싱부로부터 전달되는 예측된 BOD 값을 표시하는 단말부를 포함하되,
    상기 측정모듈은,
    유체가 유입되는 유입공간을 형성하는 본체와, 상기 본체에 설치되며 상기 유입공간으로 적외선을 조사하여 유체 내의 부유물질량을 측정하는 센서와, 상기 본체의 유입공간에 유입되는 이물질을 제거하는 제거모듈을 포함하며,
    상기 처리부는,
    상기 내부공간을 형성하는 베이스부와, 상기 내부공간의 중심부분에 설치되는 기둥부와, 유체의 유동에 와류가 형성되도록 상기 기둥부의 길이방향을 따라 나선형으로 설치되는 나선가이드부를 포함하며,
    상기 본체는,
    상기 본체의 변위를 감지하는 자이로센서부와, 상기 변위 값을 상기 센서에 위치적으로 보상해 주는 액추에이터부가 설치되며,
    상기 제거모듈은,
    상기 본체의 유입공간에 유입된 이물질을 제거하는 블레이드와, 상기 블레이드에 회전력을 제공하는 모터와, 상기 블레이드를 상하로 이동시키는 이동부를 포함하며,
    상기 기둥부는,
    상기 저장부와 연통되는 중심공간이 형성되며, 상기 중심공간으로 상기 오염물질이 유입될 수 있도록 상기 중심공간과 연통되는 관통홀이 외면에 복수개로 형성되며,
    상기 유입부는,
    상기 유입부에 포함되는 오염물질의 크기 및 양을 측정하는 센서장치가 설치되며,
    상기 관통홀은,
    상기 관통홀을 개폐하는 도어가 설치되며,
    상기 센서장치는,
    상기 유입부에 포함되는 오염물질의 양이 기설정된 양 이상으로 존재하는 경우, 상기 도어를 제어하여 관통홀의 개폐 여부를 조절하는 것을 특징으로 하는 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리부의 내부에 설치되며, 상기 내부공간을 형성하는 상기 처리부의 내주면의 접선방향으로 유체가 유입되도록 유체를 가이드하는 배플부를 더 포함하는 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 연산모듈은,
    유체에서 상기 부유물질량의 거동에 따라 변화되는 패턴을 기초로 상기 BOD 값을 예측하는 것을 특징으로 하는 오염원 모니터링이 가능한 와류형 여과 시스템.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100455654B1 (ko) * 2002-02-04 2004-11-06 주식회사 팬지아이십일 부유물질 농도 분석기와 소프트웨어 센서기술을 이용한수처리시설 방류수 유기물질농도 예측시스템
JP3123449U (ja) * 2005-12-12 2006-07-20 協伸工業株式会社 螺旋流入式ストレーナ
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KR200448858Y1 (ko) * 2009-11-19 2010-05-27 김대연 부유물질 측정용 렌즈방식센서의 구조

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