KR102217300B1 - Hazardous and noxious substance detection system in ocean environment - Google Patents

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KR102217300B1
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Abstract

본 발명은 위험유해물질 탐지 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 정확하고 신속한 위험유해물질의 탐지를 위해 부유체의 주변 해수에 액화된 위험유해물질 뿐 아니라, 주변 공기에 기화된 위험유해물질까지 탐지할 수 있어, 다양한 위험유해물질이 혼재된 상황에서도 정확하게 대상 물질을 탐지할 수 있는 위험유해물질 탐지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hazardous hazardous substance detection system, and more particularly, not only hazardous hazardous substances liquefied in seawater around a floating body, but also hazardous hazardous substances vaporized in the surrounding air for accurate and rapid detection of hazardous hazardous substances. The present invention relates to a hazardous material detection system capable of detecting a target material accurately even in a situation in which various hazardous and hazardous materials are mixed.

Description

위험유해물질 탐지 시스템 {Hazardous and noxious substance detection system in ocean environment}Hazardous and noxious substance detection system in ocean environment}

본 발명은 위험유해물질 탐지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위험유해물질 유출사고시, 다양한 위험유해물질 중 유출된 위험유해물질을 정확히 탐지하여 정확한 현장 파악을 통한 신속한 초동 대처가 이루어질 수 있도록 하는 위험유해물질 탐지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for detecting dangerous and harmful substances, and more particularly, in the event of a leakage of dangerous and harmful substances, the danger of accurately detecting the leaked dangerous and harmful substances among various dangerous and harmful substances to enable rapid initial response through accurate site identification. It relates to a hazardous substance detection system.

위험유해물질이란, 기름 이외의 물질로서 인체에 해를 주고, 생물자원 및 해양생물에 손해를 끼치며 또는 기타 해양의 정당한 사용을 방해할 가능성이 있는 물질로서, 약 545종의 물질이 지정되어 있으며, 이러한 위험유해물질은 대량 운송과 높은 운송 효율성으로 인해 해상 운송에 크게 의존하고 있는 실정이다.Hazardous and hazardous substances are substances other than oil, which are substances that harm the human body, cause damage to biological resources and marine life, or interfere with the legitimate use of the sea, and about 545 substances are designated. These hazardous and hazardous substances are heavily dependent on sea transportation due to mass transportation and high transportation efficiency.

최근, 원유, 석유정제품 등의 국제 거래가 활성화되면서 위험유해물질의 해상 운송은 지속적으로 증가하는 추세이다.In recent years, as international transactions such as crude oil and refined petroleum products are active, maritime transport of hazardous and hazardous substances is on a continuous increase.

그렇지만, 이러한 위험유해물질의 해상 운송의 증가와 더불어, 해상 운송의 위험성 또한 증가하는 것은 불가피하며 이러한 위험유해물질이 해양에 유출되는 사고 발생시, 심각한 해양 오염과 해양 생태계 파괴, 인적/물적 피해가 발생하는 것은 당연하다.However, along with the increase in sea transportation of such dangerous and harmful substances, it is inevitable that the risk of sea transportation is also increased.In the event of an accident in which such dangerous and harmful substances are leaked into the ocean, serious marine pollution, destruction of marine ecosystems, and human/material damage occur. It is natural to do.

그렇기 때문에, 위험유해물질의 유출 방지와 더불어 유출사고 발생시, 발생하는 피해를 최소화하기 위한 실시간 모니터링 기술과 신속한 대처가 요구되고 있다.Therefore, in order to prevent the leakage of dangerous and harmful substances, and to minimize the damage that occurs in the event of a leakage accident, real-time monitoring technology and rapid response are required.

특히, 위험유해물질의 유출사고 발생시의 초동대응은 유출된 위험유해물질 탐지, 대응 의사 결정, 확산 방지 펜스 전장, 파공 봉쇄로 구성되는데, 신속한 대처를 위해서는 무엇보다 유출된 위험유해물질을 빠르게 탐지하는 것이 가장 중요하다.In particular, the initial response in the event of a spill of dangerous and harmful substances consists of detection of leaked dangerous and harmful substances, decision-making on the response, battlefield of the diffusion prevention fence, and containment. Is the most important.

종래에는, 이러한 위험유해물질 탐지를 인력에 의해 주로 이루어졌으나, 높은 파고와 강한 조류 및 해풍 등 급변하는 해상 기상으로 인해 한계가 존재했다.Conventionally, detection of such dangerous and harmful substances was mainly performed by manpower, but there was a limit due to rapidly changing maritime weather such as high wave height and strong currents and sea breezes.

이에 따라, 무인 장비를 활용한 탐지방법이 활발히 개발되고 있으며, 최근에는 다중 위성을 기반으로 한 위험유해물질 연속 탐지 방법이 개발되었다. 그렇지만, 이러한 다중 위성을 기반으로 한 위험유해물질 연속 탐지 방법은 유출된 위험유해물질의 종류를 구별하는 데에 한계가 있을 뿐 아니라, 기화된 위험유해물질은 탐지가 불가능하며, 기상에 많은 영향을 받는 문제점이 있다.Accordingly, a detection method using unmanned equipment has been actively developed, and recently, a method for continuously detecting hazardous and harmful substances based on multiple satellites has been developed. However, this method of continuous detection of hazardous and hazardous substances based on multiple satellites has limitations in distinguishing the types of leaked hazardous and hazardous substances, and it is impossible to detect vaporized hazardous and hazardous substances, and has a large impact on the weather. There is a problem to receive.

더불어, 무인선에 가스 센서와 이온 센서를 탑재하여 해상에 유출되거나 기화된 위험유해물질을 원격으로 탐지하는 방법이 개발되고 있으나, 해수 염분으로부터의 간섭과 다양한 종류의 위험유해물질에 대한 선택성 문제에서 자유롭지 못하여 정확한 위험유해물질의 측정이 제한될 수 밖에 없다.In addition, a method of remotely detecting hazardous hazardous substances leaked or vaporized on the sea by mounting gas sensors and ion sensors on unmanned ships is being developed. However, in the problem of interference from seawater and selectivity for various kinds of hazardous substances. Because they are not free, accurate measurement of hazardous and hazardous substances is bound to be limited.

특히, 수질 센싱의 경우에는, 해수 안에 염분 등과 같은 다양한 이온의 존재로 인해 정확한 이온의 종류 및 농도를 파악하기가 어려운 문제점이 있으며, 기화된 위험유해물질의 경우에는, 해상의 높은 습도과 염분 등의 해상 환경에 의해 일반적인 가스 센서를 통해서는 정확한 탐지가 어려울 뿐 아니라, 센서의 수명이 급격히 단축될 수 있는 문제점이 있다.In particular, in the case of water quality sensing, it is difficult to determine the exact type and concentration of ions due to the presence of various ions such as salt in seawater, and in the case of vaporized hazardous hazardous substances, high humidity and salt at sea Due to the marine environment, it is difficult to accurately detect through a general gas sensor, and there is a problem that the life of the sensor may be rapidly shortened.

또한, 기화된 위험유해물질을 탐지하기 위한 흡기/배기 시스템의 부재로 인해 해상 공기의 원활한 흐름을 보장하기 못하여 실시간 가스 탐지가 제한되고 있는 문제점이 있다.In addition, due to the absence of an intake/exhaust system for detecting vaporized hazardous and hazardous substances, there is a problem in that real-time gas detection is limited because a smooth flow of sea air is not guaranteed.

이러한 문제점으로 인해, 유출사고 발생시, 어떠한 물질이 유출되었는지 확인하기 어렵기 때문에 사고 수습을 위한 인력의 신속한 접근이 어려울 뿐 아니라, 위험유해물질이 어느 농도로 어느 범위까지 퍼져있는지 파악되지 않아 위험유해물질을 제거하기 위한 필요 약품 규모에 대한 대책 수립이 어려운 문제점이 있다.Due to this problem, it is difficult to determine which material was leaked in the event of a spill, so it is not only difficult for personnel to quickly access the accident to deal with the accident, and it is not known to what concentration and to what extent the hazardous and harmful substances are spread. There is a problem in that it is difficult to establish a measure for the size of the drug required to remove the drug.

이와 관련해서, 국내 등록 특허 제10-1751020호("다중 위성 기반 위험유해물질 연속 탐지 방법 및 장치")에서는 다중 위성으로부터 촬영된 다중 위성 이미지를 이용하여 위험유해물질의 탐지 및 유동 정보를 판단하는 방법 및 장치를 개시하고 있다.In this regard, Korean Patent Registration No. 10-1751020 ("Multi-satellite-based continuous detection method and apparatus for hazardous materials") uses multiple satellite images taken from multiple satellites to determine the detection and flow information of hazardous materials. A method and apparatus are disclosed.

국내등록특허 제10-1751020호(등록일 2017.06.20.)Domestic registration patent No. 10-1751020 (registration date 2017.06.20.)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 해수에 유출되어 액화된 위험유해물질과 기화된 위험유해물질을 정확하고 신속하게 탐지할 수 있도록, 다중 HNS 가스 센서를 적용하여 다양한 가스 센서를 유동적으로 선택하여 확장 운용할 수 있으며, 이온 센서와 pH 센서를 동시 적용하여 높은 선택성과 빠른 반응성을 갖고 위험유해물질을 탐지할 수 있는 위험유해물질 탐지 시스템을 제공하는 것이다.The present invention was conceived to solve the problems of the prior art as described above, and applied multiple HNS gas sensors to accurately and quickly detect hazardous hazardous substances that have been liquefied and vaporized in seawater. Therefore, various gas sensors can be flexibly selected for extended operation, and an ion sensor and a pH sensor can be applied simultaneously to provide a hazardous and hazardous material detection system capable of detecting hazardous and hazardous materials with high selectivity and quick reactivity.

본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템은, 위험유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances)의 유출사고시, 유출된 위험유해물질을 탐지하는 시스템에 있어서, 위험유해물질이 유출된 해상을 부유하는 부유체의 외부 공기를 포집하여, 공기에 포함되어 있는 기화된 위험유해물질을 탐지하는 가스센싱모듈(100) 및 상기 부유체가 부유하고 있는 해상의 해수에 포함되어 있는 액화된 위험유해물질을 탐지하는 수질센싱모듈(200)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In the system for detecting dangerous and harmful substances according to an embodiment of the present invention, in the system for detecting the leaked dangerous and harmful substances in the event of a leakage of dangerous and harmful substances (HNS, Hazardous and Noxious Substances), A gas sensing module 100 that captures the outside air of a floating body and detects vaporized hazardous hazardous substances contained in the air, and liquefied hazardous hazardous substances contained in seawater on which the floating body is floating. It is preferable to be configured to include a water quality sensing module 200 to detect.

더 나아가, 상기 가스센싱모듈(100)은 상기 부유체의 외부로 노출 형성되어, 상기 부유체의 외부 공기를 상기 부유체 내부로 유입시키는 공기유입구(110), 상기 공기유입구(110)를 통해서 유입된 공기에 포함되어 있는 수분을 제거하는 필터부(120), 상기 필터부(120)를 통과한 공기를 포집하는 챔버부(130), 상기 챔버부(130) 내부에 설치된 센서를 포함하며, 상기 센서를 이용하여 공기 내에 기화된 위험유해물질을 탐지하는 가스센서부(140) 및 상기 부유체의 외부로 노출 형성되어, 상기 챔버부(130)에 포집되어 있던 공기를 배출시키는 공기배출구(150)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Further, the gas sensing module 100 is formed to be exposed to the outside of the floating body, and flows through the air inlet 110 and the air inlet 110 for introducing the external air of the floating body into the floating body. A filter unit 120 for removing moisture contained in the filtered air, a chamber unit 130 for collecting air that has passed through the filter unit 120, and a sensor installed inside the chamber unit 130, the A gas sensor unit 140 that detects dangerous and harmful substances vaporized in the air using a sensor, and an air outlet 150 that is exposed to the outside of the floating body and discharges the air collected in the chamber unit 130 It is preferable to be configured to include.

더 나아가, 상기 공기유입구(110), 필터부(120), 챔버부(130) 및 공기배출구(150)는 에어 튜브를 통해서 연결되어, 상기 부유체의 외부 공기 내에 포함되어 있는 기화된 위험유해물질을 탐지한 후 배출시키는 것이 바람직하다.Further, the air inlet 110, the filter unit 120, the chamber unit 130, and the air outlet 150 are connected through an air tube, and vaporized hazardous harmful substances contained in the external air of the floating body It is desirable to discharge after detecting

더 나아가, 상기 가스센싱모듈(100)은 상기 공기유입구(110)를 통한 공기의 유입과 상기 공기배출구를 통한 공기의 배출을 제어하는 펌프를 포함하는 펌프부(160)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Further, the gas sensing module 100 is configured to further include a pump unit 160 including a pump that controls the inflow of air through the air inlet 110 and the discharge of air through the air outlet. desirable.

더 나아가, 상기 필터부(120)는 상기 공기유입구(110)를 통해서 유입된 공기의 염분과 수분을 제거하기 위한 적어도 셋 이상의 필터들을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the filter unit 120 includes at least three or more filters for removing salt and moisture from the air introduced through the air inlet 110.

더 나아가, 상기 가스센서부(140)는 탈부착이 가능한 적어도 셋 이상의 HNS 가스 센서로 이루어지는 다중 HNS 가스 센서를 포함하며, 상기 다중 HNS 가스 센서를 이루고 있는 각각의 HNS 가스 센서로부터 공기 내에 포함되어 있는 기화된 위험유해물질을 개별적으로 탐지하는 것이 바람직하다.Further, the gas sensor unit 140 includes multiple HNS gas sensors comprising at least three or more HNS gas sensors that are detachable, and vaporization contained in the air from each HNS gas sensor constituting the multiple HNS gas sensors. It is desirable to individually detect the hazardous and hazardous substances.

더 나아가, 상기 가스센싱모듈(100)은 상기 가스센서부(140)로부터 기화된 위험유해물질의 센싱 데이터를 전달받아, 기설정된 데이터처리기술을 적용하여 위험유해물질의 기화 농도 정보를 분석하는 가스분석부(170)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Furthermore, the gas sensing module 100 receives the sensing data of the hazardous hazardous substances vaporized from the gas sensor unit 140 and analyzes the vaporization concentration information of the hazardous hazardous substances by applying a preset data processing technology. It is preferable to be configured to further include the analysis unit 170.

더 나아가, 상기 가스센싱모듈(100)은 상기 가스센서부(140)로부터 전달받은 상기 센싱 데이터와 상기 가스분석부(170)에서 분석한 상기 기화 농도 정보를 외부로 전달하는 통신부(180)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Further, the gas sensing module 100 further includes a communication unit 180 for transmitting the sensing data received from the gas sensor unit 140 and the vaporization concentration information analyzed by the gas analysis unit 170 to the outside. It is preferable to be configured to include.

더 나아가, 상기 가스센싱모듈(100)은 상기 부유체의 외부로 노출 형성된 공기유입구(110)와 공기배출구(150)로의 해수 유입 차단을 위한 커버부(190)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Further, the gas sensing module 100 is preferably configured to further include an air inlet 110 exposed to the outside of the floating body and a cover unit 190 for blocking seawater inflow to the air outlet 150. .

더 나아가, 상기 커버부(190)는 초발수성 메시 재질(Hydrophobic mesh)로 형성되어, 해수 유입을 차단하는 것이 바람직하다.Further, the cover portion 190 is formed of a super-water-repellent mesh material (Hydrophobic mesh), it is preferable to block the inflow of seawater.

더 나아가, 상기 수질센싱모듈(200)은 상기 부유체의 외부에 설치된 센서를 포함하며, 상기 센서를 이용하여 해수에 포함되어 있는 액화된 위험유해물질을 탐지하는 수질센서부(210) 및 상기 수질센서부(210)로부터 위험유해물질의 센싱 데이터를 전달받아, 기설정된 데이터처리기술을 적용하여 위험유해물질의 액화 농도 정보를 분석하는 수질분석부(220)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Further, the water quality sensing module 200 includes a sensor installed outside the floating body, and a water quality sensor unit 210 for detecting liquefied hazardous and harmful substances contained in seawater using the sensor, and the water quality It is preferable to include a water quality analysis unit 220 that receives sensing data of dangerous and harmful substances from the sensor unit 210 and analyzes information on liquefied concentration of dangerous and harmful substances by applying a preset data processing technology.

더 나아가, 상기 수질센서부(210)는 이온 농도와 pH 농도의 동시 측정을 위한 이온 센서와 pH 센서를 포함하며, 각각의 센서로부터 전송받은 센싱 정보들을 이용하여 해수 내에 액화된 위험유해물질을 탐지하는 것이 바람직하다.Furthermore, the water quality sensor unit 210 includes an ion sensor and a pH sensor for simultaneous measurement of the ion concentration and the pH concentration, and detects hazardous and harmful substances liquefied in seawater using sensing information transmitted from each sensor. It is desirable to do.

더 나아가, 상기 수질센싱모듈(200)은 상기 수질센서부(210)에 포함된 상기 센서의 설치 높이 조절을 위한 고정수단(230)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Further, the water quality sensing module 200 is preferably configured to further include a fixing means 230 for adjusting the installation height of the sensor included in the water quality sensor unit 210.

더 나아가, 상기 수질센싱모듈(200)은 상기 수질센서부(210)로부터 전달받은 상기 센싱 데이터와 상기 수질분석부(220)에서 분석한 상기 액화 농도 정보를 외부로 전달하는 통신부(240)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Further, the water quality sensing module 200 further includes a communication unit 240 for transmitting the sensing data received from the water quality sensor unit 210 and the liquefied concentration information analyzed by the water quality analysis unit 220 to the outside. It is preferable to be configured to include.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 위험유해물질 탐지 시스템은 위험유해물질 유출사고시, 다양한 위험유해물질 중 유출된 위험유해물질을 정확히 탐지함으로써, 이미 발생된 유출사고를 사전에 방지할 수는 없지만, 유출사고의 신속한 초동 대처가 이뤄질 수 있도록 할 수 있다.The hazardous and hazardous material detection system of the present invention having the configuration as described above cannot prevent a leak that has already occurred by accurately detecting the leaked hazardous and hazardous material among various hazardous and hazardous materials when a hazardous and hazardous material is leaked. It can make it possible to quickly respond to a spill accident.

상세하게는, 유출사고 발생시, 어떠한 물질이 유출되었는지 확인하기 어려울 경우, 사고 수습을 위한 인력의 접근이 어려운 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 위험유해물질 탐지 시스템은 유출된 위험유해물질을 정확히 탐지하여, 해당하는 위험유해물질에 맞는 방산 도구를 선택할 수 있도록 하는 장점이 있다.Specifically, in order to solve the problem that it is difficult for personnel to access the accident when it is difficult to determine which material has been leaked when a spill accident occurs, the dangerous and harmful substances detection system of the present invention accurately detects the leaked dangerous and harmful substances. Thus, there is an advantage of allowing you to select a defense tool suitable for the corresponding dangerous and harmful substances.

또한, 유출사고 발생시, 위험유해물질이 어느 농도로 어느 범위까지 퍼져있는지 파악되지 않을 경우, 위험유해물질을 제거하기 위한 필요 약품 규모에 대한 대책 수립이 어려운 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 위험유해물질 탐지 시스템은 유출된 위험유해물질을 정확히 탐지하여, 특정 사고 지역에 위치에 따른 위험유해물질의 농도를 매핑할 수 있어, 정확한 사고 범위와 그 정도를 신속히 파악하여, 이를 통한 유출사고 수습을 위한 자원을 빠른 시간 내에 수립할 수 있어 경제적으로 많은 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.In addition, in order to solve the problem that it is difficult to establish a measure for the size of a necessary drug for removing the dangerous and harmful substances when it is not known to what concentration and to which range the dangerous and harmful substances occur, The substance detection system accurately detects spilled hazardous and hazardous substances and maps the concentration of hazardous and hazardous substances according to their location in a specific accident area, so that the exact scope and extent of the accident can be quickly identified, and through this, Since resources can be established in a short time, there is an advantage of saving a lot of cost economically.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템의 가스센싱모듈(100)을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템의 가스센싱모듈(100)에 포함되어 있는 필터부(120)를 통한 염분/수분 제거 성능 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템의 가스센싱모듈(100)에 포함되어 있는 가스센서부(140)를 통한 기화 위험유해물질 탐지 성능 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템의 가스센싱모듈(100)에 포함되어 있는 커버부(190)를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템의 수질센싱모듈(200)에 포함되어 있는 수질센서부(210)와 이를 고정하기 위한 고정수단(230)을 나타낸 예시도이다.1 is a diagram showing the configuration of a hazardous and hazardous substance detection system according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are exemplary diagrams showing the gas sensing module 100 of the system for detecting hazardous substances according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the performance of removing salt/water through the filter unit 120 included in the gas sensing module 100 of the system for detecting dangerous and harmful substances according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the detection performance of dangerous and hazardous substances vaporized through the gas sensor unit 140 included in the gas sensing module 100 of the system for detecting dangerous and hazardous substances according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view showing a cover unit 190 included in the gas sensing module 100 of the system for detecting dangerous and harmful substances according to an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary view showing a water quality sensor unit 210 included in the water quality sensing module 200 of a hazardous and harmful substance detection system according to an embodiment of the present invention and a fixing means 230 for fixing the same.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 위험유해물질 탐지 시스템을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, a system for detecting dangerous and harmful substances of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The drawings introduced below are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms. In addition, the same reference numbers throughout the specification indicate the same elements.

이 때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.In this case, unless there are other definitions in the technical terms and scientific terms used, they have the meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and the gist of the present invention in the following description and accompanying drawings A description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure will be omitted.

더불어, 시스템은 필요한 기능을 수행하기 위하여 조직화되고 규칙적으로 상호 작용하는 장치, 기구 및 수단 등을 포함하는 구성 요소들의 집합을 의미한다.In addition, the system refers to a set of components including devices, devices, and means that are organized and regularly interact to perform a required function.

본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템은 위험유해물질 유출사고 발생시, 다양한 위험유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances) 중 유출된 위험유해물질을 정확히 탐지함으로써, 이미 발생된 유출사고를 사전에 방지할 수는 없지만, 유출사고의 신속한 초동 대처가 이뤄질 수 있도록 할 수 있는 위험유해물질 탐지 시스템에 관한 것이다.The system for detecting hazardous and hazardous substances according to an embodiment of the present invention accurately detects the leaked hazardous and hazardous substances among various hazardous and hazardous substances (HNS, Hazardous and Noxious Substances) when a hazardous and hazardous substance leakage occurs, thereby preventing an already occurring leakage accident Although it cannot be prevented in advance, it relates to a hazardous and hazardous substance detection system that can enable rapid initial response to a spill accident.

상세하게는, 해상에서의 위험유해물질 유출사고 발생시, 사고를 수습하기 위한 인력을 투입하기에 앞서서, 본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템이 적용된 부유체를 먼저 투입시켜 유출된 위험유해물질이 무엇인지 정확히 탐지하여 해당하는 위험유해물질에 맞는 방산 도구를 선택할 수 있도록 하며, 특정 사고 지역에 위치에 따른 위험유해물질의 농도를 매핑할 수 있어, 정확한 사고 범위와 그 정도를 신속히 파악하여, 이를 통한 유출사고 수습을 위한 자원을 빠른 시간 내에 수립할 수 있도록 유출된 위험유해물질에 대한 다양한 정보들을 제공할 수 있다.In detail, in the event of a hazardous hazardous substance spill accident at sea, prior to the input of manpower to correct the accident, a floating body to which the hazardous hazardous substance detection system according to an embodiment of the present invention is applied is first introduced and the leaked risk Accurately detects what hazardous substances are and allows you to select a defense tool suitable for the corresponding hazardous substances, and maps the concentration of hazardous substances according to their location in a specific accident area, so that the exact scope and extent of the accident can be quickly identified. Thus, it is possible to provide a variety of information on the spilled hazardous and harmful substances so that resources for dealing with a spill accident can be established in a short time.

이 때, 상기 부유체는 무인 부유체 또는 유인 부유체일 수 있으며, 유인 부유체보다는 무인 부유체가 좀 더 바람직하다. 또한, 상술한 바와 같이, 유인 부유체일 경우, 유출사고 현장에 인력 투입에 앞서서 본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템을 통해서 획득되는 유출된 위험유해물질에 대한 다양한 정보들을 제공받는 것이 바람직하다.In this case, the floating body may be an unmanned floating body or a manned floating body, and an unmanned floating body is more preferable than a manned floating body. In addition, as described above, in the case of a manned floating object, various information on the leaked hazardous hazardous material obtained through the hazardous hazardous material detection system according to an embodiment of the present invention is provided prior to the input of manpower to the leak accident site. It is desirable.

더불어, 무인 부유체일 경우, 무인 부유체의 동력을 제어하기 위한 동력 제어부(미도시)와 동력 제어 신호를 송신받는 통신부(미도시)가 무인 부유체에 구비되는 것이 바람직하며, 이러한 부유체를 통한 위험유해물질을 먼저 탐지하는 방법은 인체에 노출될 경우 유해한 위험유해물질 유출사고 현장에서는 널리 이용되고 있는 방법이기 때문에, 부유체의 구동은 널리 공지되어 있는 기술에 불과하다.In addition, in the case of an unmanned floating body, it is preferable that a power control unit (not shown) for controlling the power of the unmanned floating body and a communication unit (not shown) to receive the power control signal are provided on the unmanned floating body. Since the method of first detecting the hazardous and harmful substances through the method is widely used in the site of a hazardous hazardous substance leakage accident when exposed to the human body, the operation of the floating body is only a well-known technology.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템을 나타낸 구성도로서, 도 1을 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템을 상세히 설명한다.FIG. 1 is a block diagram showing a system for detecting dangerous and harmful substances according to an exemplary embodiment of the present invention, and a system for detecting dangerous and harmful substances according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템은 위험유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances)의 유출사고 발생시, 유출된 위험유해물질의 종류, 사고범위 및 유출 농도 등을 탐지하기 위한 시스템으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 가스센싱모듈(100) 및 수질센싱모듈(200)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Hazardous and harmful substances detection system according to an embodiment of the present invention is a system for detecting the type, accident range, and concentration of spilled dangerous and hazardous substances when a spill of dangerous and hazardous substances (HNS, Hazardous and Noxious Substances) occurs. , As shown in FIG. 1, it is preferable to be configured to include a gas sensing module 100 and a water quality sensing module 200.

각 구성에 대해서 자세히 알아보자면,To learn more about each configuration,

상기 가스센싱모듈(100)은 위험유해물질이 유출된 해상을 부유하는 부유체의 외부 공기(주변 공기)를 포집하여, 공기에 포함되어 있는 기화된 위험유해물질을 탐지하는 것이 바람직하다.It is preferable that the gas sensing module 100 collects the outside air (ambient air) of a floating body floating on the sea from which the hazardous and harmful substances have leaked, and detects vaporized hazardous hazardous substances contained in the air.

이 때, 탐지되는 위험유해물질은 가스 형태로 이루어져 있는 위험유해물질인 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the detected hazardous and hazardous material is a hazardous and hazardous material in the form of a gas.

또한, 상기 수질센싱모듈(200)은 상기 부유체가 부유하고 있는 해상의 해수에 포함되어 있는 액화된 위험유해물질을 탐지하는 것이 바람직하며, 이 때, 탐지되는 위험유해물질은 부유성/용해성의 위험유해물질인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the water quality sensing module 200 detects liquefied hazardous and hazardous substances contained in seawater on which the floating body is floating, and at this time, the detected hazardous and hazardous substances are floating/solubility hazards. It is preferable that it is a hazardous substance.

즉, 발생하는 유출사고의 원인물질에 따라 상기 가스센싱모듈(100)과 수질센싱모듈(200) 모두에서 위험유해물질이 탐지되거나, 각각에서 탐지될 수 있다.That is, according to the cause of the leakage accident that occurs, dangerous and harmful substances may be detected in both the gas sensing module 100 and the water quality sensing module 200 or may be detected in each.

상기 가스센싱모듈(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 부유체 내부로 상기 부유체의 외부 공기를 포집하여 포함되어 있는 기화된 위험유해물질을 탐지한 후, 다시 상기 부유체의 외부로 배출시키는 것이 바람직하다.As shown in FIGS. 2 and 3, the gas sensing module 100 collects external air of the floating body and detects vaporized hazardous substances contained therein, and then the floating body It is preferable to discharge to the outside of the.

이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 공기유입구(110), 필터부(120), 챔버부(130), 가스센서부(140) 및 공기배출구(150)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.To this end, as shown in FIG. 1, it is preferable to include an air inlet 110, a filter unit 120, a chamber unit 130, a gas sensor unit 140, and an air outlet 150.

상기 공기유입구(110)는 상기 부유체의 외부로 노출 형성되어 상기 공기유입구(110)를 통해서 상기 부유체의 외부 공기를 상기 부유체 내부로 유입시킬 수 있다. 이 때, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 펌프부(160)를 이용하여 공기의 유입을 제어할 수 있다.The air inlet 110 may be formed to be exposed to the outside of the floating body and allow external air of the floating body to be introduced into the floating body through the air inlet 110. In this case, as shown in FIGS. 2 and 3, the inflow of air may be controlled by using the pump unit 160.

즉, 상기 펌프부(160)는 상기 공기유입구(110)를 통한 공기의 유입을 제어하기 위한 펌프를 포함하여 구성되는 것이 바람직하며, 펌프의 동작을 통해서 원활하게 외부 공기를 유입시킬 수 있다.That is, the pump unit 160 is preferably configured to include a pump for controlling the inflow of air through the air inlet 110, it is possible to smoothly inflow outside air through the operation of the pump.

더불어, 상기 공기유입구(110)를 통해서 유입된 외부 공기는 에어 튜브를 통해서 상기 필터부(120)로 전달되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the external air introduced through the air inlet 110 is transmitted to the filter unit 120 through an air tube.

상기 필터부(120)는 상기 공기유입구(110)를 통해서 유입된 공기에 포함되어 있는 수분을 제거하는 것이 바람직하다.It is preferable that the filter unit 120 removes moisture contained in the air introduced through the air inlet 110.

상세하게는, 해상 기체에 많은 염기가 수분에 포함되어 있어, 센서 자체의 수면 뿐 아니라, 위험유해물질 탐지 시스템의 부식을 야기할 수 있다.In detail, since water contains a lot of base in the sea gas, it may cause corrosion of not only the water surface of the sensor itself, but also the detection system for hazardous substances.

특히, 유입된 공기에 수분이 많이 포함되어 있을 경우에는, 가스 농도 측정의 정확도가 낮아지기 때문에, 이러한 문제점들을 해소하기 위하여, 상기 필터부(120)를 구성하여, 유입된 공기에 포함되어 있는 수분을 제거하는 것이 바람직하다.In particular, when the introduced air contains a lot of moisture, the accuracy of the measurement of the gas concentration is lowered. In order to solve these problems, the filter unit 120 is configured to collect moisture contained in the introduced air. It is desirable to remove.

즉, 상기 필터부(120)는 상기 공기유입구(110)를 통해서 유입된 공기의 염분과 수분을 제거하기 위한 적어도 셋 이상의 필터들을 포함하여 구성되는 것이 바람직하며, 이를 통해서 상기 챔버부(130)에서 이루어질 상기 가스센서부(140)를 통한 기화된 위험유해물질의 탐지의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 상기 가스센서부(140)에 포함되어 있는 HNS 가스 센서 자체의 수명을 증가시킬 수 있다.That is, the filter unit 120 is preferably configured to include at least three or more filters for removing the salt and moisture of the air introduced through the air inlet 110, through which the chamber unit 130 It is possible to improve the accuracy of detection of the vaporized hazardous hazardous substances through the gas sensor unit 140 to be made, and increase the life of the HNS gas sensor itself included in the gas sensor unit 140.

상세하게는, 상기 필터부(120)는 상기 가스센서부(140)에 포함되어 있는 HNS 가스 센서를 해염으로부터 보호하고 습기로부터의 간섭을 제거하여 정확한 위험유해물질을 탐지할 수 있도록 구성된 것으로, 수분 미스트를 차단하는 Electrode 필터, 미세수분을 흡착하는 활성탄(Activated Carbon) 필터, 초미세 수분/염분을 흡착하는 HEPA(High Efficiency Particulate Air) 필터들을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In detail, the filter unit 120 is configured to protect the HNS gas sensor included in the gas sensor unit 140 from sea salt and remove interference from moisture to accurately detect hazardous and harmful substances. It is preferable to include an Electrode filter for blocking mist, an activated carbon filter for adsorbing fine moisture, and a HEPA (High Efficiency Particulate Air) filter for adsorbing ultrafine moisture/salt.

상기 필터부(120)는 상술한 바와 같이, 적어도 3단계의 여과재로 구성되어 있어 도 4에 도시된 바와 같이, 기화된 위험유해물질로부터 염분과 수분을 효과적으로 제거할 수 있어, 상기 가스센서부(140)에 포함되어 있는 다중 HNS 가스 센서의 성능을 대폭 강화시킬 수 있을 뿐 아니라, 수명 또한 증가시킬 수 있다.As described above, the filter unit 120 is composed of a filter medium of at least three stages, and as shown in FIG. 4, it is possible to effectively remove salt and moisture from vaporized hazardous and harmful substances, and the gas sensor unit ( 140) not only can significantly enhance the performance of multiple HNS gas sensors, but also increase the lifespan.

도 4는 20, 40, 60, 80 %의 상대습도에서 상기 필터부(120)를 통과한 공기의 수분을 필터링한 결과 그래프로서, 최소 셋 이상의 필터가 운용되어야 습기로 인한 센서의 영향이 대부분 사라짐을 확인할 수 있다.4 is a graph showing the results of filtering the moisture in the air passing through the filter unit 120 at a relative humidity of 20, 40, 60, and 80%, and most of the sensor effects due to moisture disappear only when at least three filters are operated. can confirm.

더불어, 해염은 반드시 수분을 통해서만 대기중에 존재할 수 있기 때문에, 상기 필터부(120)를 통해서 수분을 제거함으로써, 해염이 제거됨은 당연하다.In addition, since sea salt can exist in the atmosphere only through moisture, it is natural that sea salt is removed by removing moisture through the filter unit 120.

상기 챔버부(130)는 상기 필터부(120)를 통과한 공기를 포집하는 것이 바람직하며, 상기 필터부(120)를 통과한 공기는 에어 튜브를 통해서 상기 챔버부(130)로 전달되는 것이 바람직하다.It is preferable that the chamber unit 130 collects the air that has passed through the filter unit 120, and the air that has passed through the filter unit 120 is preferably transferred to the chamber unit 130 through an air tube. Do.

상기 가스센서부(140)는 상기 챔버부(130) 내에 구비되는 것이 바람직하며, 구비 위치를 한정하는 것은 아니다.The gas sensor unit 140 is preferably provided in the chamber unit 130, and the position is not limited.

상기 가스센서부(140)는 상기 챔버부(130) 내부에 설치된 센서들을 포함하며, 상기 센서들을 이용하여 전달받은 상기 필터부(120)를 통과하여 상기 챔버부(130)에 포집되어 있는 공기 내에 기화된 위험유해물질을 탐지하는 것이 바람직하다.The gas sensor unit 140 includes sensors installed inside the chamber unit 130, and passes through the filter unit 120 received using the sensors, and passes through the air collected in the chamber unit 130. It is desirable to detect vaporized hazardous substances.

상기 가스센서부(140)는 탈부착이 가능한 적어도 셋 이상의 HNS 가스 센서로 이루어지는 다중 HNS 가스 센서를 포함하며, 상기 다중 HNS 가스 센서를 이루고 있는 각각의 HNS 가스 센서들을 이용하여 각각의 HNS 가스 센서들 개별적으로 상기 챔버부(130) 내에 포집되어 있는 공기에 포함되어 있는 위험유해물질을 탐지하는 것이 바람직하다.The gas sensor unit 140 includes a multiple HNS gas sensor consisting of at least three or more HNS gas sensors that are detachable, and each HNS gas sensor is individually configured by using each of the HNS gas sensors constituting the multiple HNS gas sensors. As a result, it is preferable to detect dangerous and harmful substances contained in the air collected in the chamber unit 130.

상세하게는, 상기 가스센서부(140)는 적어도 셋 이상의 전기화학식 HNS 가스 센서가 장착되어 상기 다중 HNS 가스 센서를 이룰 수 있으며, 탐지하고자 하는 위험유해물질의 종류에 따라 HNS 가스 센서를 교체하여 운용할 수 있다. 즉, 위험유해물질의 유출사고 발생시, 예상되는 위험유해물질에 따라 선택적으로 전기화학식 HNS 가스 센서를 상기 다중 HNS 가스 센서(모듈)에 부착하는 것이 바람직하다.Specifically, the gas sensor unit 140 is equipped with at least three or more electrochemical HNS gas sensors to form the multiple HNS gas sensors, and operates by replacing the HNS gas sensor according to the type of hazardous substances to be detected. can do. That is, it is preferable to selectively attach an electrochemical HNS gas sensor to the multiple HNS gas sensors (modules) according to the expected dangerous and harmful substances when an accident of leakage of dangerous and harmful substances occurs.

이 때, 가장 대표적인 HNS 가스 센서로는 암모니아 탐지를 위한 HNS 가스 센서, 톨루엔 탐지를 위한 HNS 가스 센서 및 벤젠 탐지를 위한 HNS 가스 센서가 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 상술한 바와 같이, 탐지하고자 하는 위험유해물질의 종류에 따라 원하는 HNS가스 센서로 교체하여 상기 다중 HNS 가스 센서를 이룰 수 있다.At this time, the most representative HNS gas sensors include an HNS gas sensor for ammonia detection, an HNS gas sensor for toluene detection, and an HNS gas sensor for benzene detection, but this is only an embodiment of the present invention, as described above. Likewise, the multiple HNS gas sensor can be achieved by replacing the HNS gas sensor with a desired HNS gas sensor according to the type of dangerous and harmful substances to be detected.

이 때, 탐지하고자 하는 위험유해물질의 정보는 상술한 바와 같이, 위험유해물질은 유출될 경우, 심각한 해양 오염과 해양 생태계 파괴, 인적/물적 피해가 발생할 가능성이 높기 때문에 해상 운송을 원할 경우, 사전에 위험유해물질이 선적되는 위치와 품종 등을 작성하여 관리하고 있기 때문에 탐지하고자 하는 위험유해물질의 정보를 획득할 수 있다.At this time, the information on the dangerous and harmful substances to be detected is as described above. If dangerous and harmful substances are leaked, serious marine pollution, destruction of the marine ecosystem, and human/material damage are likely to occur. Since the location and variety of dangerous and hazardous substances are written and managed, information on the hazardous and hazardous substances to be detected can be obtained.

상기 공기배출구(150)는 상기 공기유입구(110)와 마찬가지로, 상기 부유체의 외부로 노출 형성되어 상기 공기배출구(150)를 통해서 상기 챔버부(140)에 포집되어 있던 공기를 상기 부유체의 외부로 배출시킬 수 있다. 또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 펌프부(160)를 이용하여 공기의 배출을 제어할 수 있다.The air outlet 150, like the air inlet 110, is formed to be exposed to the outside of the floating body and collects the air collected in the chamber 140 through the air outlet 150 to the outside of the floating body. Can be discharged as. In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, the discharge of air may be controlled using the pump unit 160.

상기 펌프부(160)를 통해서 원활하게 상기 챔버부(140)에 포집되어 있던 공기를 상기 부유체의 외부로 배출시킬 수 있으며, 상기 챔버부(140)에 포집되어 있던 공기는 에어 튜브를 통해서 상기 공기배출구(150)로 전달되어 외부로 배출되는 것이 바람직하다.The air collected in the chamber unit 140 can be smoothly discharged to the outside of the floating body through the pump unit 160, and the air collected in the chamber unit 140 is discharged through the air tube. It is preferable that it is delivered to the air outlet 150 and discharged to the outside.

이 때, 상기 공기유입구(110)와 공기배출구(150)는 상술한 바와 같이, 상기 부유체의 외부로 노출 형성되되, 상기 공기배출구(150)를 통해서 배출된 공기가 상기 공기유입구(110)를 통해서 다시 상기 부유체의 내부로 유입되지 않도록 일정 간격을 두고 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the air inlet 110 and the air outlet 150 are exposed to the outside of the floating body, as described above, and the air discharged through the air outlet 150 passes through the air inlet 110 It is preferable that they are formed at regular intervals so as not to flow into the inside of the floating body again.

또한, 상기 부유체의 외부로 노출 형성된 상기 공기유입구(110)와 공기배출구(150)로의 해수 유입 차단을 위한 커버부(190)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a cover unit 190 for blocking seawater inflow to the air inlet 110 and the air outlet 150 exposed to the outside of the floating body.

상기 커버부(190)는 일명 해수유입 방지 커버로서, 상기 부유체의 외부로 노출 형성된 상기 공기유입구(110)와 공기배출구(150)의 상부를 덮는 형태로 상기 부유체의 외부에 부착 형성되는 것이 바람직하다.The cover unit 190 is a so-called seawater inflow prevention cover, which is attached to the outside of the floating body in a form that covers the upper portions of the air inlet 110 and the air outlet 150 exposed to the outside of the floating body. desirable.

특히, 상기 커버부(190)는 초발수성 메시(Hydrophobic mesh) 재질로 형성되어 도 6에 도시된 바와 같이, 해수의 유입은 차단하고 공기의 유입/배출은 원활하게 할 수 있다. 상세하게는, 상기 커버부(190) 자체가 초발수성 메시 재질로 형성되거나, 상기 커버부(190)의 내부에 공기가 유입될 수 있을 만한 구역에 초발수성 메시 재질로 형성되는 별도의 추가수단을 구비하여, 해수의 유입을 방지하는 것이 가장 바람직하다.In particular, the cover unit 190 is formed of a super-water repellent mesh (Hydrophobic mesh) material, as shown in Fig. 6, it is possible to block the inflow of seawater and smooth the inflow/exhaust of air. Specifically, the cover unit 190 itself is formed of a super-water-repellent mesh material, or a separate additional means formed of a super-water-repellent mesh material in a region where air can be introduced into the cover unit 190 It is most preferable to provide it to prevent the inflow of seawater.

또한, 상기 커버부(190)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 공기유입구(110)와 공기배출구(150)의 상부에 일정 공간을 형성할 수 있도록 커버함으로써, 높은 파고로 인한 해수 유입을 차단하고, 안전하게 외부 공기만 상기 공기유입구(110)를 통해서 유입될 수 있으며, 상기 공기배출구(150)를 통해서 해수가 역류하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the cover unit 190 covers the air inlet 110 and the air outlet 150 to form a predetermined space above the air inlet 110 and the air outlet 150, as shown in FIG. In addition, only external air can be safely introduced through the air inlet 110, and seawater can be prevented from flowing back through the air outlet 150.

본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템은 상기 가스센서부(140)의 센싱 결과를 이용하여 위험유해물질의 농도를 분석하기 위한, 가스분석부(170)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The system for detecting dangerous and harmful substances according to an embodiment of the present invention is configured to further include a gas analysis unit 170 for analyzing the concentration of the dangerous and harmful substances using the sensing result of the gas sensor unit 140. desirable.

상기 가스분석부(170)는 상기 가스센서부(140)에 포함되어 있는 상기 다중 HNS 가스 센서, 즉, 다수의 HNS 가스 센서들 독립적으로 상기 챔버부(140)에 포집되어 있는 공기에 포함되어 있는 기화된 위험유해물질을 탐지한 개별 센싱 데이터를 전달받아, 출력되는 전압을 측정하여 위험유해물질의 농도를 감지할 수 있다.The gas analysis unit 170 includes the multiple HNS gas sensors included in the gas sensor unit 140, that is, a plurality of HNS gas sensors independently included in the air collected in the chamber unit 140 By receiving individual sensing data that detects vaporized hazardous hazardous substances, and measuring the output voltage, the concentration of hazardous hazardous substances can be detected.

즉, 상기 가스분석부(170)는 미리 설정된 데이터처리기술을 적용하여 위험유해물질의 기화 농도 정보를 분석하는 것이 바람직하며, 상기 데이터처리기술로, 주성분 분석, 머신 러닝 등을 적용하여 선택성과 정확도가 높은 위험유해물질의 기화 농도 정보를 분석할 수 있다.That is, it is preferable that the gas analysis unit 170 analyzes the vaporization concentration information of hazardous substances by applying a preset data processing technology. As the data processing technology, selectivity and accuracy are applied by applying principal component analysis, machine learning, etc. It is possible to analyze the vaporization concentration information of high-risk hazardous substances.

도 5는 상기 가스센서부(140)를 이용한 다양한 고농도(500, 200, 100, 50 ppm)의 암모니아, 톨루엔, 벤젠 가스에 대한 탐지 결과 그래프로서, 각각의 센서의 반응성은 전압으로 출력되며, 그 값을 선형 피팅한 결과 각각 97.2, 91.5, 96.8 %의 매우 높은 결정계수(R2)값을 나타내는 것을 확인할 수 있다.5 is a graph of detection results for various high concentrations (500, 200, 100, 50 ppm) of ammonia, toluene, and benzene gas using the gas sensor unit 140, and the reactivity of each sensor is output as a voltage. As a result of linear fitting the values, it can be seen that the values of the coefficient of determination (R 2 ) are very high, of 97.2, 91.5, and 96.8%, respectively.

더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템은 상기 가스분석부(170)에서 분석한 상기 기화 농도 정보를 외부로 전달할 수 있는 통신부(180)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the system for detecting hazardous and harmful substances according to an embodiment of the present invention further includes a communication unit 180 capable of transmitting the vaporization concentration information analyzed by the gas analysis unit 170 to the outside.

상기 통신부(180)를 통해서 상기 가스센서부(140)로부터 전달받은 개별 센싱 데이터도 함께 외부로 전달할 수 있으며, 외부에서는 전달받은 정보들을 실시간 모니터링함으로써 부유체가 위치한 주변 공기에 기화된 위험유해물질의 종류 정보와 농도 정보를 실시간으로 확인할 수 있다.Individual sensing data transmitted from the gas sensor unit 140 through the communication unit 180 may also be transmitted to the outside, and the types of hazardous substances vaporized in the surrounding air where the floating body is located by monitoring the information received from the outside in real time. Information and concentration information can be checked in real time.

상기 수질센싱모듈(200)은 수질센서부(210) 및 수질분석부(220)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The water quality sensing module 200 is preferably configured to include a water quality sensor unit 210 and a water quality analysis unit 220.

상기 수질센서부(210)는 상기 부유체의 외부에 설치된 센서들을 포함하며, 상기 센서들을 이용하여 상기 부유체의 주변 해수에 포함되어 있는 액화된 위험유해물질을 탐지할 수 있다.The water quality sensor unit 210 may include sensors installed outside the floating body, and may detect liquefied hazardous and harmful substances contained in seawater surrounding the floating body using the sensors.

이 때, 상기 수질센서부(210)는 상기 부유체의 외부면에 부착 설치되거나, 도 7에 도시된 바와 같이, 고정수단(230)을 통해서 상기 부유체의 외부에 고정 설치되는 것이 바람직하다.At this time, the water quality sensor unit 210 is attached to the outer surface of the floating body or, as shown in FIG. 7, it is preferable that the water quality sensor unit 210 is fixedly installed outside the floating body through a fixing means 230.

즉, 상기 수질센서부(210)는 높은 파고와 강한 조류 및 해풍 등 급변하는 해상 기상에 영향이 없도록 상기 부유체의 외부에 견고하게 설치되는 것이 바람직하며, 상기 고정수단(230)을 통해서 상기 수질센서부(210)에 포함된 상기 센서의 설치 높이 조절을 수행할 수 있따.That is, the water quality sensor unit 210 is preferably firmly installed outside the floating body so as not to affect the rapidly changing maritime weather such as high wave height, strong tide, and sea breeze, and the water quality through the fixing means 230 It is possible to adjust the installation height of the sensor included in the sensor unit 210.

상세하게는, 상기 부유체의 자체 무게 등을 고려하여 상기 수질센서부(210)에 포함되어 있는 상기 센서들이 상시 해수면 아래에 위치할 수 있도록 상기 고정수단(230)을 이용하여 상기 부유체의 외부에 설치되는 고정 높이의 위치를 조절하는 것이 바람직하다.In detail, by using the fixing means 230 to allow the sensors included in the water quality sensor unit 210 to be located below the sea level in consideration of the weight of the floating body, etc. It is desirable to adjust the position of the fixed height installed on.

이에 따라 상기 고정수단(230)은 파이프/브라켓 구조인 것이 바람직하며, 유압 실린더 등 다양하게 적용하여 고정시킬 수 있어 이에 대해 한정하는 것은 아니다.Accordingly, the fixing means 230 is preferably a pipe/bracket structure, and it is not limited thereto since it can be fixed by applying variously such as a hydraulic cylinder.

상기 수질센서부(210)는 이온 농도와 pH 농도를 동시 측정하기 위한 이온 센서와 pH 센서를 모두 포함하여 구성되는 것이 바람직하며, 각각의 센서들로부터 해수 내에 액화된 위험유해물질을 개별적으로 탐지한 후, 센싱 정보들을 종합하여 액화된 위험유해물질의 종류와 농도를 판단할 수 있다.The water quality sensor unit 210 is preferably configured to include both an ion sensor and a pH sensor for measuring the ion concentration and the pH concentration at the same time, and individually detecting the hazardous harmful substances liquefied in seawater from the respective sensors. After that, by synthesizing the sensing information, it is possible to determine the type and concentration of the liquefied hazardous hazardous substance.

또한, 해수에 유출되어 액화된 위험유해물질의 농도를 정확히 판단한 후, 상기 수질센서부(210)는 케이블을 통해서 상기 수질분석부(220)와 연결되어 상기 수질센서부(210)에서의 센싱 데이터를 상기 수질분석부(220)로 전달할 수 있다. 이 때, 상기 케이블은 외부 충격 및 해염에 의한 부식으로부터 보호하기 위해 방염 및 방식 재질로 쌓여있는 것이 바람직하다.In addition, after accurately determining the concentration of hazardous and hazardous substances that have been leaked into seawater and liquefied, the water quality sensor unit 210 is connected to the water quality analysis unit 220 through a cable, and the sensing data of the water quality sensor unit 210 Can be delivered to the water quality analysis unit 220. At this time, the cable is preferably stacked with a flame-proof and anti-corrosive material to protect from external impact and corrosion caused by sea salt.

상기 수질분석부(220)는 상기 수질센서부(210)로부터 전달받은 위험유해물질의 개별 센싱 데이터를 전달받아, 미리 설정된 데이터처리기술을 적용하여 위험유해물질의 액화 농도 정보를 분석할 수 있다.The water quality analysis unit 220 may receive individual sensing data of the dangerous and harmful substances transmitted from the water quality sensor unit 210 and analyze the liquefied concentration information of the dangerous and harmful substances by applying a preset data processing technology.

상기 수질센싱모듈(200) 역시, 통신부(240)를 더 포함하여 구성됨으로써, 상기 수질센서부(210)로부터 전달받은 상기 센싱 데이터와 상기 수질 분석부(220)에서 분석한 상기 액화 농도 정보를 외부로 전달할 수 있다.The water quality sensing module 200 also includes a communication unit 240, so that the sensing data received from the water quality sensor unit 210 and the liquefied concentration information analyzed by the water quality analysis unit 220 are externally Can be delivered to.

외부에서는 전달받은 정보들을 실시간 모니터링함으로써 부유체가 위치한 주변 해수에 액화된 위험유해물질의 종류 정보와 농도 정보를 실시간으로 확인할 수 있다.By monitoring the information received from the outside in real time, information on the type and concentration of hazardous substances liquefied in the sea water around the floating body can be checked in real time.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 가스센싱모듈(100)과 수질센싱모듈(200)을 구성함에 따라, 상기 가스센싱모듈(100)에 포함되어 있는 통신부(180)와 상기 수질센싱모듈(200)에 포함되어 있는 통신부(240)가 하나의 통신모듈로 이루어져 외부로의 통신을 수행하는 것이 가장 바람직하다.At this time, by configuring the gas sensing module 100 and the water quality sensing module 200 according to an embodiment of the present invention, the communication unit 180 and the water quality sensing module included in the gas sensing module 100 It is most preferable that the communication unit 240 included in the 200 is composed of one communication module to perform external communication.

즉, 다시 말하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위험유해물질 탐지 시스템은 정확하고 신속한 위험유해물질의 탐지를 위해 부유체의 주변 해수에 액화된 위험유해물질 뿐 아니라, 주변 공기에 기화된 위험유해물질까지 탐지할 수 있어, 다양한 위험유해물질이 혼재된 상황에서도 정확하게 대상 물질을 탐지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 유동적으로 선택 및 확장 운용할 수 있는 다중 HNS 가스 센서를 구비함으로써, 높은 선택성과 정확성을 갖고 능동적이고 신속하게 대상 물질을 탐지할 수 있는 장점이 있다. 더불어, 해상 환경에 적합하도록 필터부, 커버부를 추가 형성함으로써 탐지의 정확도와 유지보수의 용이성을 향상시킬 수 있다.That is, in other words, the system for detecting dangerous and harmful substances according to an embodiment of the present invention includes not only dangerous substances liquefied in sea water around the floating body, but also dangerous substances vaporized in the surrounding air for accurate and rapid detection of dangerous substances. Since it can detect even substances, it has the advantage of being able to accurately detect a target substance even in a situation in which various hazardous and harmful substances are mixed. In addition, by providing multiple HNS gas sensors that can be flexibly selected and extended and operated, there is an advantage of being able to actively and quickly detect a target material with high selectivity and accuracy. In addition, detection accuracy and ease of maintenance can be improved by additionally forming a filter unit and a cover unit to suit the marine environment.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, in the present invention, specific matters such as specific components, etc. and limited embodiments have been described, but this is provided only to aid in a more general understanding of the present invention, and the present invention is limited to the above-described embodiment. It is not, and those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs can make various modifications and variations from this description.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be determined, and all things equivalent or equivalent to the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the spirit of the present invention. .

100 : 가스센싱모듈
110 : 공기유입구 120 : 필터부
130 : 챔버부 140 : 가스센서부
150 : 공기배출구 160 : 펌프부
170 : 가스분석부 180 : 통신부
190 : 커버부
200 : 수질센싱모듈
210 : 수질센서부 220 : 수질분석부
230 : 고정수단 240 : 통신부100: gas sensing module
110: air inlet 120: filter unit
130: chamber unit 140: gas sensor unit
150: air outlet 160: pump part
170: gas analysis unit 180: communication unit
190: cover part
200: water quality sensing module
210: water quality sensor unit 220: water quality analysis unit
230: fixing means 240: communication unit

Claims (14)

위험유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances)의 유출사고시, 유출된 위험유해물질을 탐지하는 시스템에 있어서,
위험유해물질이 유출된 해상을 부유하는 부유체의 외부 공기를 포집하여, 공기에 포함되어 있는 기화된 위험유해물질을 탐지하는 가스센싱모듈(100); 및
상기 부유체가 부유하고 있는 해상의 해수에 포함되어 있는 액화된 위험유해물질을 탐지하는 수질센싱모듈(200);
을 포함하여 구성되며,
상기 가스센싱모듈(100)은
상기 부유체의 외부로 노출 형성되어, 상기 부유체의 외부 공기를 상기 부유체 내부로 유입시키는 공기유입구(110);
적어도 셋 이상의 필터들을 포함하여 구성되어, 상기 공기유입구(110)를 통해서 유입된 외부 공기에 포함되어 있는 염분과 수분을 제거하는 필터부(120);
상기 필터부(120)를 통과한 염분과 수분이 제거된 공기를 포집하는 챔버부(130);
상기 챔버부(130) 내부에 탈부착이 가능하도록 설치되어, 탐지하고자 하는 위험유해물질에 따라 선택적으로 교체 및 확장 가능한 센서들을 포함하며, 상기 센서들을 이용하여 공기 내에 기화된 위험유해물질을 탐지하는 가스센서부(140);
상기 부유체의 외부로 노출 형성되어, 상기 챔버부(130)에 포집되어 있던 공기를 배출시키는 공기배출부(150); 및
상기 부유체의 외부로 노출 형성된 상기 공기유입구(110)와 공기배출부(150)로의 해수 유입 차단을 위한 커버부(190);
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위험유해물질 탐지 시스템.
In a system that detects spilled hazardous and hazardous substances in the event of a spill of hazardous and hazardous substances (HNS, Hazardous and Noxious Substances),
A gas sensing module 100 that collects the outside air of a floating body floating on the sea from which the hazardous hazardous material has leaked, and detects vaporized hazardous hazardous material contained in the air; And
A water quality sensing module 200 for detecting liquefied hazardous hazardous substances contained in seawater on which the floating body is floating;
Consists of including,
The gas sensing module 100 is
An air inlet 110 formed to be exposed to the outside of the floating body to introduce external air of the floating body into the floating body;
A filter unit 120 configured to include at least three or more filters to remove salt and moisture contained in the external air introduced through the air inlet 110;
A chamber unit 130 for collecting the air from which salt and moisture have passed through the filter unit 120;
A gas that is installed to be detachably attached to the inside of the chamber unit 130, includes sensors that can be selectively replaced and expanded according to the hazardous substances to be detected, and detects hazardous substances vaporized in the air using the sensors A sensor unit 140;
An air discharge unit 150 that is exposed to the outside of the floating body and discharges the air collected in the chamber unit 130; And
A cover part 190 for blocking seawater inflow to the air inlet 110 and the air discharge part 150 exposed to the outside of the floating body;
Hazardous and harmful substances detection system, characterized in that configured to further include.
 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 공기유입구(110), 필터부(120), 챔버부(130) 및 공기배출구(150)는 에어 튜브를 통해서 연결되어, 상기 부유체의 외부 공기 내에 포함되어 있는 기화된 위험유해물질을 탐지한 후 배출시키는 것을 특징으로 하는 위험유해물질 탐지 시스템.
The method of claim 1,
The air inlet 110, the filter unit 120, the chamber unit 130, and the air outlet 150 are connected through an air tube to detect vaporized hazardous and harmful substances contained in the external air of the floating body. Hazardous and harmful substances detection system, characterized in that the discharge after.
 제 3항에 있어서,
상기 가스센싱모듈(100)은
상기 공기유입구(110)를 통한 공기의 유입과 상기 공기배출구를 통한 공기의 배출을 제어하는 펌프를 포함하는 펌프부(160);
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위험유해물질 탐지 시스템.
The method of claim 3,
The gas sensing module 100 is
A pump unit 160 including a pump for controlling inflow of air through the air inlet 110 and discharge of air through the air outlet;
Hazardous and harmful substances detection system, characterized in that configured to further include.
 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 가스센서부(140)는
탈부착이 가능한 적어도 셋 이상의 HNS 가스 센서로 이루어지는 다중 HNS 가스 센서를 포함하며, 상기 다중 HNS 가스 센서를 이루고 있는 각각의 HNS 가스 센서로부터 공기 내에 포함되어 있는 기화된 위험유해물질을 개별적으로 탐지하는 것을 특징으로 하는 위험유해물질 탐지 시스템.
The method of claim 1,
The gas sensor unit 140 is
Including a multi-HNS gas sensor consisting of at least three or more HNS gas sensors that can be attached and detachable, characterized by individually detecting vaporized hazardous hazardous substances contained in the air from each HNS gas sensor constituting the multi-HNS gas sensor Hazardous materials detection system.
 제 1항에 있어서,
상기 가스센싱모듈(100)은
상기 가스센서부(140)로부터 기화된 위험유해물질의 센싱 데이터를 전달받아, 기설정된 데이터처리기술을 적용하여 위험유해물질의 기화 농도 정보를 분석하는 가스분석부(170);
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위험유해물질 탐지 시스템.
The method of claim 1,
The gas sensing module 100 is
A gas analysis unit 170 for receiving sensing data of the vaporized dangerous and harmful substances from the gas sensor unit 140 and analyzing vaporization concentration information of the dangerous and harmful substances by applying a preset data processing technology;
Hazardous and harmful substances detection system, characterized in that configured to further include.
 제 7항에 있어서,
상기 가스센싱모듈(100)은
상기 가스센서부(140)로부터 전달받은 상기 센싱 데이터와 상기 가스분석부(170)에서 분석한 상기 기화 농도 정보를 외부로 전달하는 통신부(180);
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위험유해물질 탐지 시스템.
The method of claim 7,
The gas sensing module 100 is
A communication unit 180 for transmitting the sensing data received from the gas sensor unit 140 and the vaporization concentration information analyzed by the gas analysis unit 170 to the outside;
Hazardous and harmful substances detection system, characterized in that configured to further include.
 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 커버부(190)는
초발수성 메시 재질(Hydrophobic mesh)로 형성되어, 해수 유입을 차단하는 것을 특징으로 하는 위험유해물질 탐지 시스템.
The method of claim 1,
The cover part 190 is
Hazardous and harmful substances detection system, characterized in that it is formed of a super water-repellent mesh material (Hydrophobic mesh) to block the inflow of seawater.
 제 1항에 있어서,
상기 수질센싱모듈(200)은
상기 부유체의 외부에 설치된 센서를 포함하며, 상기 센서를 이용하여 해수에 포함되어 있는 액화된 위험유해물질을 탐지하는 수질센서부(210); 및
상기 수질센서부(210)로부터 위험유해물질의 센싱 데이터를 전달받아, 기설정된 데이터처리기술을 적용하여 위험유해물질의 액화 농도 정보를 분석하는 수질분석부(220);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위험유해물질 탐지 시스템.
The method of claim 1,
The water quality sensing module 200 is
A water quality sensor unit 210 including a sensor installed outside the floating body and detecting liquefied hazardous and harmful substances contained in seawater using the sensor; And
A water quality analysis unit 220 that receives sensing data of dangerous and harmful substances from the water quality sensor unit 210 and analyzes information on liquefied concentration of dangerous and harmful substances by applying a preset data processing technology;
Hazardous and harmful substances detection system, characterized in that configured to include.
 제 11항에 있어서,
상기 수질센서부(210)는
이온 농도와 pH 농도의 동시 측정을 위한 이온 센서와 pH 센서를 포함하며, 각각의 센서로부터 전송받은 센싱 정보들을 이용하여 해수 내에 액화된 위험유해물질을 탐지하는 것을 특징으로 하는 위험유해물질 탐지 시스템.
The method of claim 11,
The water quality sensor unit 210
A hazardous hazardous substance detection system comprising an ion sensor and a pH sensor for simultaneous measurement of ion concentration and pH concentration, and detecting hazardous hazardous substances liquefied in seawater using sensing information transmitted from each sensor.
 제 11항에 있어서,
상기 수질센싱모듈(200)은
상기 수질센서부(210)에 포함된 상기 센서의 설치 높이 조절을 위한 고정수단(230);
을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위험유해물질 탐지 시스템.
The method of claim 11,
The water quality sensing module 200 is
Fixing means 230 for adjusting the installation height of the sensor included in the water quality sensor unit 210;
Hazardous and harmful substances detection system, characterized in that configured to further include.
 제 11항에 있어서,
상기 수질센싱모듈(200)은
상기 수질센서부(210)로부터 전달받은 상기 센싱 데이터와 상기 수질분석부(220)에서 분석한 상기 액화 농도 정보를 외부로 전달하는 통신부(240);
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위험유해물질 탐지 시스템.


The method of claim 11,
The water quality sensing module 200 is
A communication unit 240 for transmitting the sensing data received from the water quality sensor unit 210 and the liquefied concentration information analyzed by the water quality analysis unit 220 to the outside;
Hazardous and harmful substances detection system, characterized in that configured to further include.
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