KR102284935B1 - 샘플수 리사이클링이 가능한 ict 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템 - Google Patents

샘플수 리사이클링이 가능한 ict 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템 Download PDF

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황성민
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장애영
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Abstract

본 발명은 통합 상수도 수질 관리 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템은 상수도 배관에 연결되는 채수 연결관; 상기 채수 연결관과 연결되며, 상기 채수 연결관을 통해 인출되는 물을 안정화시키는 제1 저장조; 상기 제1 저장조에 저장된 물로부터 샘플수를 인출하여 잔류 염소 농도를 측정하는 염소 센서; 상기 제1 저장조에 저장된 물로부터 샘플수를 인출하여 유충이 있는지를 감지하는 유충 감지부; 상기 염소 센서 및 상기 유충 감지부와 연결되며, 상기 염소 센서 및 상기 유충 감지부를 거친 샘플수가 저장되는 제2 저장조; 상기 제2 저장조와 연결되어 상기 제2 저장조의 물을 이송시키는 펌프; 상기 제2 저장조로부터 이송되는 물을 여과하는 필터; 상기 필터를 통해 여과된 물이 상기 상수도 배관에 유입되도록 연결되는 퇴수 연결관;을 포함하는 것에 기술적 특징이 있다.

Description

샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템 {ICT-based waterworks water quality management system that enables sample water recycling}
본 발명은 상수도 수질 관리 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는, 샘플수 리사이클링이 가능하고 ICT 기반으로 상수도의 수질을 통합 관리할 수 있는 스마트 수질 관리 시스템에 관한 것이다.
최근 인천광역시 서구를 시작으로 공촌정수장과 부평정수장을 사용하는 인천 북부 일대와 부산 등의 여러 지역의 수돗물에서 유충이 발견되는 등 상수도 관련 수질 문제가 불거지고 있다.
이런 유충 관련 이슈 이외에도 일반적으로, 정수장으로부터 수도관 등을 통해 공급되는 수돗물 오염을 방지하고 인체에 병을 일으킬 수 있는 수인성 병원균의 불활성화를 위하여 차아염소산나트륨(Sodium Hypochlorite, 이하 '염소액' 또는 '약품'이라 함) 등의 소독 약품을 일정량 잔류하도록 규정하고 있다.
특허문헌 1에는 정수장에서 염소액을 투입한 후 일정거리의 수도관에 잔류염소농도가 저하되는 문제를 해결하고, 일정 수준의 잔류 염소가 가정의 수돗물에서 유지될 수 있도록 하는 수도관 염소투입장치 및 그 투입방법에 대해 개시되어 있다.
그러나 특허문헌 1의 기술을 적용한다고 하더라도, 일정수준의 잔류 염소량을 유지할 수는 있으나, 정수장으로부터 상수도관을 통해 가정으로 투입되는 수돗물에 유충을 발견하여 조치를 취하는 것은 불가능한 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-2139556호(2020.07.24.) 한국등록특허 제10-2138641호(2020.07.22.)
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 발명으로, 발명에서 해결하고자 하는 과제는 정수장으로부터 상수도관을 통해 가정으로 투입되는 수돗물에 유충이 있는지를 발견할 수 있고, 통합적으로 상수도의 수질이 관리될 수 있는 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템을 제공하는 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템은 상기 상수도 배관에 연결되는 채수 연결관; 상기 채수 연결관과 연결되며, 상기 채수 연결관을 통해 인출되는 물을 안정화시키는 제1 저장조; 상기 제1 저장조에 저장된 물로부터 샘플수를 인출하여 잔류 염소 농도를 측정하는 염소 센서; 상기 제1 저장조에 저장된 물로부터 샘플수를 인출하여 유충이 있는지를 감지하는 유충 감지부; 상기 염소 센서 및 상기 유충 감지부와 연결되며, 상기 염소 센서 및 상기 유충 감지부를 거친 샘플수가 저장되는 제2 저장조; 상기 제2 저장조와 연결되어 상기 제2 저장조의 물을 이송시키는 펌프; 상기 제2 저장조로부터 이송되는 물을 여과하는 필터; 상기 필터를 통해 여과된 물이 상기 상수도 배관에 유입되도록 연결되는 퇴수 연결관을 포함하는 것에 기술적 특징이 있다.
또한 본 발명에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템은 상기 필터를 통해 여과된 물에 염소를 투입하는 염소 투입 장치;를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템은 상기 염소 센서 및 상기 유충 감지부의 측정 결과를 저장하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 염소 센서, 유충 감지부 및 염소 투입 장치의 동작을 제어하고, 상기 염소 센서 및 상기 유충 감지부의 측정 결과를 관리 서버로 전송하도록 구성될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템은 상기 제어부는 상기 염소 센서에서 측정한 잔류 염소 농도가 소정 기준치 이하인 경우, 상기 염소 투입 장치를 가동하여 염소희석액을 상기 상수도 배관으로 주입시키도록 구성될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템은 상기 제1 저장조에 저장된 물로부터 샘플수를 인출하여 수소 이온 농도(pH)를 측정하는 수소 이온 농도 센서;를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템은 상기 채수 연결관 및 퇴수 연결관 각각에 밸브가 설치되고, 상기 제어부에 의해 상기 채수 연결과의 밸브 및 상기 퇴수 연결관의 밸브가 동작되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상수도의 배관에서 직접 수돗물을 일부 채수하고, 탁도 센서로 탁도를 측정하는 것에 의해 유충이 있는지 감지가 가능해지며, 측정 결과를 관리 서버로 전송함으로써 ICT 기반으로 상수도의 유충 감지가 가능해진다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 탁도 센서 이외에도 염소 센서, 수소이온 농도 센서를 포함하여, 잔류 염소 농도 및 수소이온 농도의 감지가 가능해져 상수도 수질의 통합적인 관리가 가능해진다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다양한 항목의 수질 측정을 위해 채수되는 물이 증가하는데, 이렇게 증가한 물을 여과시켜 다시 상수도의 배관으로 주입시킴으로써, 수질 측정 시 물이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 필터에 의해 여관된 물이 상수도 배관으로 주입되는데, 염소 투입 장치를 가동하여 염소희석액을 상수도 배관으로 주입시킴으로써, 상수도 배관에서 가정의 수도꼭지까지 잔류 염소 농도가 일정하도록 제어가 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템의 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템의 구현 예시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템의 수질 관리 관련 흐름도
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템에 대해 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템의 구현 예시도이다.
도 1을 참조하면 본 발명에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템은 상수도 배관(P)에 연결되는 채수 연결관(200); 채수 연결관(200)과 연결되며, 채수 연결관(200)을 통해 인출되는 물을 안정화시키는 제1 저장조(300); 제1 저장조(300)에 저장된 물로부터 샘플수를 인출하여 잔류 염소 농도를 측정하는 염소 센서(400); 제1 저장조(300)에 저장된 물로부터 샘플수를 인출하여 유충이 있는 지를 감지하는 유충 감지부(500); 염소 센서(400) 및 유충 감지부(500)와 연결되며, 염소 센서(400) 및 유충 감지부(500)를 거친 샘플수가 저장되는 제2 저장조(350); 제2 저장조(350)와 연결되어 제2 저장조(350)의 물을 이송시키는 펌프(100); 제2 저장조(300)로부터 이송되는 물을 여과하는 필터(700); 필터(700)를 통해 여과된 물이 상수도 배관(P)에 유입되도록 연결되는 퇴수 연결관(800)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에서는 상수도 배관(P)에 연결되는 채수 연결관(200)을 통해 상수도 배관(P)의 물을 인출하는데, 상수도 배관(P) 내의 수압이 상대적으로 더 고압 상태이기 때문에 상수도 배관(P)의 물을 인출할 때 펌프를 사용하지 않을 수 있다. 그러나 필요에 따라 부가적으로 펌프를 설치하여 사용할 수도 있다.
제1 저장조(300)는 채수 연결관(200)을 통해 인출되는 물을 안정화시키는 구성요소로서, 채수 연결관(200)을 통해 인출되는 고압 상태의 물을 저장하여 소정 시간 동안 안정화 시키는 역할을 한다.
염소 센서(400)는 제1 저장조(300)에 저장된 물로부터 샘플수를 인출하여 잔류 염소 농도를 측정하는 구성요소이다. 이렇게 측정된 잔류 염소 농도는 상수도 배관(P)에 흐르는 수돗물의 잔류 염소 농도를 일정하기 위해 사용되며, 염소 투입 장치(900)가 염소희석액을 상수도 배관(P)에 투입할 때 사용된다.
잔류 염소 농도는 수돗물에 잔류하고 있는 염소 농도를 의미하는데, 이러한 염소는 수돗물 정수 과정에서 꼭 거쳐야 하는 염소 소독 과정 때문에 생기는 것으로 염소는 소량으로도 멸균력이 뛰어나고 공급 과정에서 병원성 미생물의 번식을 예방하는 역할을 한다.
이러한 잔류 염소 농도는 1ppm 정도로 유지되는 것이 바람직하고, 예를 들어, 0.5~1ppm으로 잔류 염소 농도가 유지되는 것이 바람직하다.
따라서, 잔류 염소 농도는 0.5ppm 이하 또는 1ppm 이하인 경우 염소 투입 장치(900)를 가동하여 염소희석액을 상수도 배관(P)에 투입함으로써, 상수도 배관(P)에 흐르는 수돗물의 잔류 염소 농도를 일정하게 유지할 수 있다.
유충 감지부(500)는 제1 저장조(300)에 저장된 물로부터 샘플수를 인출하여 유충이 있는 지를 감지하는 구성요소로서, 예를 들어 탁도 센서를 이용하여 유충이 있는지를 감지할 수 있다.
탁도는 물의 흐린 정도를 정량적으로 나타낸 지표로서 빛의 통과에 대한 저항도를 나타낸다. 탁도는 여러 가지 부유물질에 의해 발생하며 탁도 입자의 크기는 콜로이드 분산에서 굵은 분산질까지 다양하다.
2020년 우리나라(인천) 수돗물에서 발생된 유충 깔따구 유충으로 알려지고 있으며, 이러한 유충은 유충 감지부(500)의 탁도 측정에 의해 발견될 수 있다. 이런 유충의 크기는 보통 1mm~2.5mm 사이로 알려져 있는데, 탁도 센서가 콜로이드 분산까지 측정이 가능하기 때문에, 탁도 측정에 의해 유충이 발견될 수 있다.
예를 들어 소정 기준치를 미리 설정해 놓고, 기준치를 초과하는 경우 제어부(600)의 판단에 의해 탁도 초과 알림 메시지를 생성하여 관리 서버(1000)로 전송하도록 구성될 수 있다.
우리나라에서는 수돗물 탁도 기준치가 정해져 있는데, 이는 0.5 NUT(Nephelo-metric Turbidity Unit) 이하이다. 따라서 탁도에 대한 소정 기준치는 0.5 NUT로 정해지는 것이 바람직하다.
또한 필요에 따라 탁도 센서는 산란광 측정 방식의 탁도 센서가 적용될 수 있다. 산란광 측정 방식은 일반적으로 입자 크기에 따라 산란 형태를 미리 저장해 놓고 해당 산란 형태를 검출하는 방식으로 사용된다. 본 발명에서는 유충이 소정 길이를 가지기 때문에 단순 입자 크기에 따른 산란 형태가 아닌 소정 길이에 따른 산란 형태가 유충 감지부(500) 또는 제어부(600)에 미리 저장되고, 소정 길이 이상에 따른 산란 형태가 검출되는 경우 유충이 있는 것으로 판단할 수 있다. 이러한 판단은 유충 감지부(500) 또는 제어부(600)에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에서는 염소 센서(400) 및 유충 감지부(500)의 측정 결과를 저장하는 제어부(600)를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(600)는 염소 센서(400) 및 유충 감지부(500)의 측정 결과를 저장하는 구성요소로, 제1 저장조(300), 염소 센서(400), 유충 감지부(500) 및 염소 투입 장치(900)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있으며, 염소 센서(400) 및 유충 감지부(500)의 측정 결과를 관리 서버(1000)로 전송할 수 있다.
필터(700)는 제2 저장조(350)로부터 이송되는 물을 여과하는 구성요소로, 본 발명에서는 필터(700)를 통해 여과된 물이 퇴수 연결관(800)을 통해 상수도 배관(P)에 유입된다.
즉, 본 발명에서는 잔류 염소 농도 측정 시 소요된 물, 유충 감지 시 소요된 물을 그 측정 또는 감지 결과에 관계없이 모두 여과하여 다시 상수도 배관(P)으로 유입시킨다. 즉, 상수도 배관(P)으로부터 채수하는 모든 물을 리사이클링하는 재활용 구조를 갖는다.
예를 들어, 염소 센서(400)가 측정한 잔류 염소 농도는 1ppm 이상이거나 탁도 센서(400)가 측정한 탁도가 0.5 NUT 이하인 경우에는 일반적인 수돗물의 기준치에 부합하기 때문에 추가적인 정수나 어떠한 알림을 할 필요는 없다.
그러나 염소 센서(400)를 이용한 측정, 유충 감지부(500)를 이용한 측정 모두 상수도 배관(P)에서 수돗물을 인출하여 이루어지는 것이기 때문에 이러한 측정 과정에서 의도치 않게 새로운 이물질이 첨가될 수 있다.
이에 따라 본 발명에서는 이러한 이물질 제거를 위해 필터(700)를 통해 제1 저장조(300)에 저장된 물, 잔류 염소 농도 측정 시 소요된 물, 유충 감지 시 소요된 물을 여과하는 것이다.
본 발명에서는 필요에 따라 제1 저장조(300)에 저장된 물을 인출하여 수소 이온 농도(pH)를 측정하는 수소 이온 농도 센서(미도시);를 더 포함하여 구성될 수 있는데, 이렇게 수소 이온 농도 센서가 더 설치되는 경우에는 필터(700)를 통해 수소 이온 농도 측정 시 소요된 물도 모두 여과하여 다시 상수도 배관(P)으로 유입시킬 수 있다.
이처럼 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다양한 항목의 수질 측정을 위해 채수되는 물이 증가하는데, 수질 측정 이후 물을 재활용하지 않고 그대로 하수도로 버린다면 물이 많이 낭비되는 문제가 될 수 있다.
본 발명에서는 다양한 항목의 수질 측정을 위해 채수된 물을 여과시켜 다시 상수도의 배관으로 주입시킴으로써, 물이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필터(700)를 통해 여과된 물에 염소를 투입하는 염소 투입 장치(900)를 포함하여 구성될 수 있다.
염소 투입 장치(900)는 염소 센서(500)에서 측정한 잔류 염소 농도가 소정 기준치 이하인 경우, 제어부(600)에 의해 가동되어 염소희석액을 상수도 배관(P)으로 주입시킬 수 있다.
이와 같이 염소희석액을 만들기 위해 본 발명은 염소 투입 장치(900)와 연결되는 약품 탱크(950)를 포함하여 구성될 수 있다.
위에서 살펴본 바와 같이 잔류 염소 농도는 1ppm 정도로 유지되는 것이 바람직한데, 제어부(600)는 염소 투입 장치(900) 및 약품 탱크(950)를 가동시켜 염소희석액의 양 또는 염소희석액에 포함되는 염소 농도를 조절하여 상수도 배관(P)에 흐르는 수돗물의 잔류 염소 농도를 일정하게 유지시킬 수 있다.
본 발명은 다양한 종류의 수질 측정을 위해 꽤 많은 양의 수돗물을 상수도 배관(P)으로부터 인출하게 되는데, 이를 다시 상수도 배관(P)에 주입하게 되면 상수도 배관(P)의 잔류 염소 농도가 하락할 수 있다. 특히 본 발명에서는 필터(700)를 통한 여과 과정을 거치기 때문에 필터(700)를 거친 물은 잔류 염소 농도가 대폭 하락할 수 있기 때문에, 상수도 배관(P)에 흐르는 수돗물의 잔류 염소 농도를 일정하게 유지시키기 위해 염소 투입 장치(900)를 통해 염소희석액을 만들어 상수도 배관(P)에 주입할 필요성이 있다.
본 발명은 펌프(100)를 통해 인출하는 만큼의 수돗물이 그대로 다시 주입되는 구조이기 때문에, 제1 저장조(300)에 저장된 양 만큼의 수돗물이 상수도 배관(P)으로 다시 주입되는 것으로 볼 수 있다. 따라서 제1 저장조(300)에 수위 감지 센서(미도시)가 설치되어 제1 저장조(300)에 저장된 물의 양을 측정하고, 이렇게 측정된 제1 저장조(300)의 물의 양에 기초하여 염소희석액의 양 또는 염소희석액에 포함되는 염소 농도를 조절하는 것이 바람직하다.
참고적으로 도 1에 도시된 바와 같은 구성을 A라고 가정하면, 상수도 배관(P)을 따라 정수장으로부터 가정까지 소정 구간마다 n개 설치될 수 있다. 이는 도 2에서 확인할 수 있다.
도 2를 참고하여 예를 들면, 5km 또는 10km 마다 A의 구성이 설치되어 하나의 큰 시스템으로 운용될 수 있다. 이를 통해 ICT 기반의 통합적인 수질 관리가 가능해진다.
또한 이러한 큰 시스템 운용에 따라 전체적으로 채수되는 물의 양이 증가할 수 있는데, 본 발명에서는 채수되는 물은 모두 여과되어 상수도 배관(P)으로 다시 주입되기 때문에 물이 전혀 낭비되지 않는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템의 수질 관리 관련 흐름도이다.
도 3을 참조하여, 본 발명에서 통합적인 수질 관리 프로세스에 대해 살펴본다.
상수도 배관(P)으로부터 수돗물을 인출하는 단계(S100);
염소 센서(400) 및 유충 감지부(500)를 통해 잔류 염소 농도 측정 및 유충 감지하는 단계(S200);
측정 및 감지 결과를 제어부(600)에 저장하고, 측정 및 감지 결과를 서버(1000)로 전송하는 단계(S300);
관리 서버(1000)가 측정 결과에 기초하여 어떤 지점 또는 어떤 구간에서 문제가 발생한 것인지 판단하는 단계(S400);
관리 서버(1000)는 각 지점에서의 측정 결과를 저장하고, 측정 결과에 기초하여 어떤 지점에서 유충이 검출된 경우, 해당 지점과 해당 지점 이전 지점 사이 구간에서 유충 관련 문제가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이러한 관리 서버(1000)의 판단에 의해 수돗물의 수질 문제가 발생한 경우 어떠한 지점 또는 어떠한 구간에서 문제가 발생했는지 명확하게 판단할 수 있어 빠른 대응이 가능한 효과가 있다.
필터(700)가 제2 저장조(350)로부터 이송되는 물을 여과하는 단계(S500);
염소 투입 장치(900)가 제어부(600)에 의해 가동되어 염소희석액을 상수도 배관(P)으로 주입시키는 단계(S600);
를 통해 통합적인 수질 관리 프로세스가 진행될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 채수 연결관(200)에 설치되는 채수 밸브(250) 및 퇴수 연결관(800)에 설치되는 퇴수 밸브(850)를 포함하여 구성될 수 있다.
기본적으로 본 발명에서는 상수도 배관(P)의 수돗물을 인출할 때, 실시간으로 계속 인출하여 샘플수를 측정하고, 여과 및 염수 투입 후 다시 투입하는 리사이클링 구조를 가진다.
그러나 필요에 따라 상수도 배관(P)으로부터 인출을 중지할 수 있다. 예를 들어 보수 또는 정비가 필요한 경우이다. 이때는 제어부(600)에 의해 채수 밸브(250) 및 퇴수 밸브(850)의 동작이 제어되도록 구성될 수 있다.
이처럼 본 발명의 일 실시예에 따르면 상수도 배관(P)의 수돗물을 인출하는 동안은 채수 밸브(250)가 개방되고, 그 외에는 폐쇄될 수 있다.
그리고 필터(700)를 통해 여과된 물{염소 투입 장치(900)를 포함하는 경우에는 염소희석액도 포함됨}은 상수도 배관(P)으로 주입되는데, 이렇게 주입되는 동안 퇴수 밸브(850)가 개방되고, 그 외에는 폐쇄될 수 있다.
본 발명에서는 다양한 항목의 수질을 측정하기 위해 많은 양의 수돗물을 상수도 배관(P)으로부터 인출하게 되는데, 인출 지점에서 많은 양의 물을 인출하고 주입 지점에서 다시 많은 양을 주입하게 되면 상수도 배관(P)의 수압에 변화를 주게 되고, 이러한 수압 변화가 반복되면 상수도 배관(P)에 충격을 가해 내구성이 저하될 수 있다.
특히 주입 지점에서 일시에 수돗물을 주입하는 경우에 큰 수압 변화를 일으킬 수 있다.
본 발명은 이러한 큰 수압 변화를 방지하기 위해 인출 지점에서 인출이 시작될 때의 수돗물이 주입 지점에 도착할 때, 여과된 수돗물 주입을 시작하도록 구성될 수 있다.
본 발명이 이러한 동작을 보이려면 유속 센서(미도시) 및 퇴수 저장 탱크(미도시)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
유속 센서는 인출 지점 즉, 상수도 배관(P)과 채수 연결관(200)이 연결된 부분에서 상수도 배관(P) 내에 설치되는 것이 바람직하고, 퇴수 저장 탱크는 필터(700)를 통해 여과된 물이 저장되도록 연결 즉, 퇴수 저장 탱크는 필터(700)와 퇴수 연결관(800) 사이에 연결되는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 통해 인출이 시작될 때의 수돗물이 주입 지점에 도착할 때, 여과된 수돗물 주입을 시작하도록 동작할 수 있는데, 인출이 시작될 때의 수돗물이 주입 지점에 도착할 때에는 주입 지점에서 수압이 상당히 낮아져 있는 상태가 된다. 따라서 이때 퇴수 저장 탱크에 저장되어 있는 물을 주입시키면 주입 지점에서 수압 변화를 최소화할 수 있다.
따라서 수압 변화가 반복되어 상수도 배관(P)에 내구성에 영향을 주어 상수도 배관(P)의 변형 가능성 및 파손 가능성을 높이는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.
위에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 펌프
200: 인출 연결관
250: 인출 밸브
300: 제1 저장조
350: 제2 저장조
400: 염소 센서
500: 유충 감지부
600: 제어부
700: 필터
800: 퇴수 연결관
850: 퇴수 밸브
900: 염소 투입 장치
950: 약품 탱크
1000: 관리 서버

Claims (6)

  1. 상수도 배관에 연결되는 채수 연결관;
    상기 채수 연결관과 연결되며, 상기 채수 연결관을 통해 인출되는 고압 상태의 물을 소정 시간 동안 안정화시키는 제1 저장조;
    상기 제1 저장조에 저장된 물로부터 샘플수를 인출하여 잔류 염소 농도를 측정하는 염소 센서;
    상기 제1 저장조에 저장된 물로부터 샘플수를 인출하여 유충이 있는지를 감지하는 유충 감지부;
    상기 염소 센서 및 상기 유충 감지부와 연결되며, 상기 염소 센서 및 상기 유충 감지부를 거친 샘플수가 저장되는 제2 저장조;
    상기 제2 저장조와 연결되어 상기 제2 저장조의 물을 이송시키는 펌프;
    상기 제2 저장조로부터 이송되는 물을 여과하는 필터;
    상기 필터를 통해 여과된 물이 상기 상수도 배관에 유입되도록 연결되는 퇴수 연결관을 포함하고,
    상기 제1 저장조와 상기 제2 저장조 사이에 상기 염소 센서 및 상기 유충감지부가 병렬적으로 연결되고,
    상기 상수도 배관에서 상기 채수연결관을 통해 채수된 물은 상기 퇴수연결관을 통해 상기 상수도 배관으로 유입됨으로써, 채수된 물이 재활용 되는 것
    을 특징으로 하는 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터를 통해 여과된 물에 염소를 투입하는 염소 투입 장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 염소 센서 및 상기 유충 감지부의 측정 결과를 저장하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 염소 센서, 유충 감지부 및 염소 투입 장치의 동작을 제어하고,
    상기 염소 센서 및 상기 유충 감지부의 측정 결과를 관리 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 염소 센서에서 측정한 잔류 염소 농도가 소정 기준치 이하인 경우, 상기 염소 투입 장치를 가동하여 염소희석액을 상기 상수도 배관으로 주입시키는 것을 특징으로 하는 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 저장조에 저장된 물로부터 샘플수를 인출하여 수소 이온 농도(pH)를 측정하는 수소 이온 농도 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 채수 연결관 및 퇴수 연결관 각각에 밸브가 설치되고,
    상기 제어부에 의해 상기 채수 연결관의 밸브 및 상기 퇴수 연결관의 밸브가 동작되는 것을 특징으로 하는 샘플수 리사이클링이 가능한 ICT 기반 통합 상수도 수질 관리 시스템.
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