KR102414425B1 - 해조류 양식용 수온 연동 기능성 발광부자 - Google Patents

해조류 양식용 수온 연동 기능성 발광부자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해조류 양성에 있어서 중요한 해수 수온을 실시간으로 감지하고 설정된 수온범위 분포에 따라 다른 색의 LED광원 및 발광횟수로 발광이 가능한 해조류 양식용 수온 연동 발광부자를 제공함으로써, 원거리에서 사용자가 보다 용이하게 해조류 양성장의 수온을 파악할 수 있는 효과가 있다.

Description

해조류 양식용 수온 연동 기능성 발광부자{Functional light-emitting element linked to water temperature for seaweed culture.}
본 발명은 해조류 양식용으로 사용되는 기능성 발광부자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해조류 양식장치가 설치된 양식장의 해상에 설치되어 해조류 양식이 이루어지는 지역의 수온을 실시간으로 감지하고, 감지된 수온이 발광장치로 연동되어 설정된 수온범위에 따라 다양한 색깔의 발광횟수로 표시함으로써 원거리에서도 용이하게 양식장의 수온을 파악할 수 있는 해조류 양식용 수온연동 기능성 발광부자에 관한 것이다.
해조류 양식을 위해서는 해조류가 부착되는 지지대에 부자를 결속하여 바다에 띄우고 이 지지대의 해조류 종자가 부착된 양성로프 또는 장치를 설치하게 된다. 이때, 해조류 양식용 부자는 스티로폼으로 성형된 것을 직접 지지대에 끈으로 결속되어 설치된다.
그러나, 스티로폼과 마대는 태양광과 해수에 열화되어 쉽게 부식되고 훼손됨으로 부력을 상실하게될 뿐만 아니라 환경을 오염시키게 된다. 최근에는 반원통 형상의 PE 및 합성수지 재질의 부구 커버로 스티로폼을 감싸 보호할 수 있도록 하는 부자가 사용되고 있다.
이러한 부자는 통상적으로 장방형의 원형 스티로폼을 사용하는 것이 일반적이었는데, 상기와 같이 스티로폼으로 된 부자의 경우 태양광이나 해수에 의해 쉽게 부식되고 파손되므로 부력 상실에 따라 부자의 사용 수명이 극히 짧은 문제점을 노출하고 있었으며, 잡물이 제품에 붙어 파손되거나 분리된 스티로폼 조각은 환경을 오염시키는 것으로 지적되므로 근자에 들어서는 PP, PE 등으로 된 원통형 부자를 사용하는 것이 보편적이다.
종래에는 단순한 부력을 강화하고 내구성이 향상된 기능이 부여된 부자 제공에 노력을 하였으나 최근에는 야간에 부자를 표시할 수 있는 표지기능까지 포함한 부자가 제공되고 있고, 국내 등록특허번호 제10-1236277호에는 발광부자가 게시되어 있다.
이와 같은 발광형 부표는 대부분 야간에 빛의 밝기를 이용하여 어장의 표시, 항로의 표시 그리고 해역의 표시를 설치목적으로 하고 있다. 한편, 수온이 생육조건 중 중요한 요소인 해조류의 경우, 양식장에서 수온의 측정과 표지는 필수적이다.
그러나, 통상적인 해양의 해조류 양식장에서 수온 측정은 해안과 상당한 거리에 위치하고 있어 실제 현장의 수온을 실시간으로 측정하기는 어려운 실정이다. 이에 본 발명은 해조류 양식장에서 중요한 고려요소인 수온에 대한 정보를 직관적으로 현장에서 측정 및 표지가 가능한 해조류 양식용 수온 연동 발광부자을 제공하고자 한다.
국내 등록특허번호 제10-1236277호에는 해상에 설치되어 있는 해조류 및 패류 양식장, 정치망, 자망, 통발, 주낙 등의 어구의 주위에 설치하여 파랑에 의한 자가 발전으로 발광기능을 가지도록 한 자가발전형 발광부자에 관하여 개시하고 있다. 국내 공개특허번호 제10-2017-0108907호에는 어망에 장착되어 어망의 위치 정보, 식별 부호, 전력 상황, 센싱된 신호 등을 무선으로 전송하여 GPS 플로터에 표시할 수 있도록 하는 어망 감시용 전자 부이에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-0259748호에는 내부가 비어있는 길다란 형상의 포스트; 상기 포스트의 상단이 삽입고정되도록 중공이 형성되고 그 상단에 프레넬렌즈를 덮어 씌워 장착할 수 있도록 갓형으로 연장된 렌즈브래킷; 상기 렌즈브래킷의 상단에 장착되며 그 내부의 브래킷에 솔라패널과 엘이디의 점멸회로가 설치되는 프레넬렌즈; 상기 포스트의 소정 위치에 한쌍의 클램프로 설치되는 부양체; 상기 포스트의 하단에 결합되며 그 내부에 충방전용 배터리가 장착되는 웨이트엔드가 구비되는 엘이디 점멸부이에 관하여 게시하고 있다. 국내 공개실용신안번호 제20-2008-0006170호에는 엘이디(LED) 전구와, 이 엘이디(LED) 전구를 지지하는 루프와, 내부에 건전지를 내장할 수 있도록 한 건전지 수납부와 그리고 광센서가 내장된 부이 및 그 하부에 무게 중심추가 일체형으로 결합되고, 상기 루프는 엘이디(LED) 전구의 높낮이를 조절할 수 있도록 상단 루프, 중간단 루프 및 하단 루프가 결합된 해양용 위치 표시등에 관하여 게시하고 있다.
통상적인 해조류 양성장치는 해안과 상당한 거리의 양식장에 위치하고 있어 실제 현장의 정확한 수온을 파악하기 어려웠던 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 해조류 양식이 이루어지는 지역의 수온을 실시간으로 감지하고, 감지된 수온이 연동되어 설정된 수온 범위에 따라 다양한 색깔의 LED광원과 발광 횟수로 표시함으로써 원거리에서도 용이하게 수온을 파악할 수 있는 해조류 양식용 수온연동 기능성 발광부자을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 해조류 양식용 수온 연동 발광부자는 수중에 부유하여 수온을 감지하여 설정된 수온에 따른 파장의 LED광원의 빛이 방사되는 부자 본체; 해수의 수온을 실시간으로 감지하는 수온 센서부; 상기 부자 본체 내부에 설치되고 수온 센서부와 연동되어 실시간으로 감지된 수온 값에 따른 색광과 발광횟수로 방사하는 발광부; 상기 부자 본체 내부에 설치되어 태양광에 의해서 발전되는 전원에 의해 발광부 및 수온 센서부에 전력을 공급하는 전원부로 이루어진 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 해조류 양식용 수온 연동 발광부자는 태양광이 내부로 투광되고 LED광원의 빛이 외부로 방사될 수 있는 투명 또는 반투명 재질로 수표에 부력을 가지고 부유하는 발광 케이스와, 상기 발광케이스 어느 한 측면에는 해수가 유통되어 실시간으로 수온을 감지하는 해수유통 케이스로 이루어지고, 수온을 감지하여 설정된 수온에 따른 색파장이 방사되는 부자 본체; 상기 해수 유통 케이스 내에 설치되어 해수의 수온을 실시간으로 감지하는 수온 센서부; 상기 부자 본체 내부에 설치되고 수온 센서부와 연동되어 실시간으로 감지된 수온범위에 따라 LED 광원의 색과 발광횟수로 방사하는 발광부; 상기 부자 본체 내부에 설치되어 태양광에 의해서 발전되는 전력에 의해 발광부 및 수온 센서부에 전원을 공급하는 전원부로 이루어진 것일 수 있다.
상기 해수유통 케이스 어느 한 측면에는 해수가 프레임 내부로 유입될 수 있는 다수의 유통공이 형성되어 수온 센서부가 수온을 실시간으로 감지할 수 있는 것일 수 있다. 상기 발광부는 발광케이스 내부에 설치되고, 하나 이상의 LED모듈을 포함하여 수온 범위별 방사되는 LED광원의 색깔과 발광횟수가 수온센서부에 실시간으로 감지된 수온과 연동되어 발광하는 것일 수 있다.
본 발명은 해조류 양식에 있어서 중요한 해수 수온을 실시간으로 감지하고 설정된 수온범위 분포에 따라 서로 다른 LED광원의 색과 발광횟수로 발광이 가능한 부자를 제공함으로써, 원거리에서 사용자가 보다 용이하게 해조류 양성장의 수온을 파악하여 어장을 사용하는 어민에게 수온에 따른 어장작업 및 관리기능을 수립하는 기초적이고, 중요한 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 해조류 양식용 수온 연동 발광부자 모식도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 해조류 양식용 수온 연동 발광부자 모식도를 나타낸다.
도 3는 본 발명의 해조류 양식용 수온 연동 발광부자 모식도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 해조류 양식용 수온 연동 발광부자에 설치된 수온센서부를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 해조류 양식용 수온 연동 발광부자에 설치된 발광부를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 수온범위에 따라 설정된 발광부의 광원색과 점등횟수를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 해조류 양식용 수온 연동 발광부자가 설치된 해조류 양성장치를 나타낸다.
이하, 본 발명의 해조류 양식용 수온 연동 발광부자와 관련한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3는 본 발명의 해조류 양식용 수온 연동 발광부자 모식도를 나타낸다. 본 발명의 해조류 양식용 수온 연동 발광부자는 해수면에 부유하여 수온을 감지하여 설정된 수온에 따른 LED광원이 특정의 색 또는 파장 값으로 방사되는 부자 본체(100); 해수의 수온을 실시간으로 감지하는 수온 센서부(121); 부자 본체 내부에 설치되고 상기 수온 센서부와 연동되어 감지된 수온에 따른 색으로 LED 광원을 방사하는 발광부(200); 상기 부자 본체 내부에 설치되어 태양광에 의해서 발전되는 전기에 의해 발광부 및 수온 센서부에 전원을 공급하는 전원부(300)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 부자 본체(100)는 태양광이 내부로 투광하고 LED광원이 외부로 방사될 수 있는 투명 또는 반투명 재질의 발광케이스(110)로 이루어지고, 상기 발광케이스 어느 한 측면에는 해수가 유통되어 실시간으로 수온을 감지하는 해수유통 케이스(120)가 설치되어 이루어질 수 있다.
본 발명의 발광케이스(110) 내부에는 전원부와 발광부가 설치되어 발광케이스는 상기 전원부 및 발광부를 해중 환경으로부터 보호할 수 있는 내구성과 해수 표면에 부유할 수 있는 크기 및 무게로 형성된다.
또한, 발광케이스 내부에는 기체가 충전될 수 있는 내부공간이 형성되어 부력을 가지도록 한다. 발광케이스는 태양광이 케이스 내부로 투광하고 내부에 설치된 발광부의 LED 광원이 외부로 방사하기 용이한 투명 또는 반투명 재질로 형성된다. 발광케이스 어느 한 측면에는 외부로부터 전원부 및 발광부가 내부공간으로 진입할 수 있는 주입구가 하나 이상 형성되고 상기 주입구를 개폐할 수 있는 개폐장치가 설치될 수 있다.
도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면 상기 주입구에 해수유통 케이스가 설치됨으로써 상기 주입구를 개폐할 수 있는 마개 역할을 동시에 수행하도록 형성되었으나 이에 한정되지 않고, 도 3에 도시된 바와 같이 양단에 개폐구 및 개폐장치가 설치되도록 형성할 수 있다. 또한, 발광케이스 어느 한 측면에는 해조류 양성장치, 막대기, 침자 등과 연결될 수 있는 연결프레임(122)이 설치되어 통상적인 해조류 양성장치와 연결되어 부자 역할을 동시에 수행할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 해조류 양식용 수온 연동 발광부자에 설치된 수온센서부를 나타낸다. 해수 유통케이스(120)는 상기 발광케이스 어느 한 측면에 해중에 잠입되도록 설치되어 프레임 내부로 해수가 실시간으로 유통되도록 유통공(123)이 하나 이상 형성되고, 발광케이스 내부에는 유통공으로 유입된 해수의 수온을 감지할 수 있는 수온센서부(121)가 설치된다.
도 5는 본 발명의 해조류 양식용 수온 연동 발광부자에 설치된 발광부를 나타낸다. 본 발명의 발광부(200)는 발광케이스 내부에 설치되고 하나 이상의 LED모듈을 포함하여 이루어진다. 발광부는 상기 전원부로부터 전원을 공급받아 상기 수온 센서부에서 감지된 수온에 따라 색깔을 달리하여 빛을 발하는 구성요소이다.
이에 발광부에는 제어부가 포함되어 LED모듈은 제어부에 의해 상기 수온센서부로 감지된 수온 범위별 설정된 광원 색을 방사할 수 있을 뿐만 아니라 감지된 수온별 범위에 따른 LED 모듈의 점등횟수를 설정하여 방사시킴으로써 원거리에서 실시간으로 해상의 수온을 표시하는 지표가 될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 LED 모듈은 백색 LED모듈, 황색 LED모듈, 녹색LED 모듈, 청색 LED모듈, 적색 LED모듈 중 하나 이상이 선택되어 이루어질 수 있으나, 사용자의 설정에 따라 상기 색은 가감될 수 있다.
본 발명에서 지칭하는 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 p형 반도체와 n형 반도체를 접합시키고, 전자와 정공 이접합면에서 결합하면서 빛을 발하는 소자를 지칭한다. LED모듈의 광원으로 사용되는 LED소자는, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)에 직접 실장 하기 위해서 표면실장소자(Surface Mount Device; SMD) 방식으로 만들어지며, 상기 LED 소자는 상기 PCB에 복수 개가 정렬 배치되어 결합된다. 이에 본 발명에 따른 회로기판은 바람직하게는 PCB기판으로 구현될 수 있다.또한, 추가적으로 회로기판 면에는 LED램프가 구동할 수 있도록 접속단자 및 이와 대향하는 타면에는 구동IC가 설치될 수 있다.
본 발명의 LED모듈은 하나 이상의 종류로 색을 방사할 수 있는 다수개의 LED모듈이 360도 방향으로 설치되어 360도 방향으로 광원이 방사될 수 있도록 하고, 상,하방향으로 다단으로 설치됨으로써 시인성을 향상시킴으로써 원거리 또는 다방향에서 광원의 표시를 확인할 수 있도록 한다.
본 발명의 전원부(300)는 발광케이스를 투과하는 태양광에 의해서 전기를 생성하도록 발전하는 솔라셀과, 상기 솔라셀과 전기적으로 연결되어 발전된 전기를 축전하는 배터리를 포함할 수 있다. 상기 배터리는 해수표면에 부유시 부력을 상실하지 않도록 경량한 것으로 설치되는 것이 바람직하다.
전원부는 태양광에 의해 발전된 전기 에너지를 상기 수온센서부 및 발광부에 제공함으로써 부이가 외부 전원공급과 부품의 소모 없이 반영구적으로 작동하도록 할 수 있으며 배터리에 저장된 에너지를 공급함으로써 야간에도 발광이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 솔라셀은 사각판상의 솔라셀이 경사지게 좌우 한쌍 배치되도록 설치하여 태양을 지향할 수 있도록 설치한다. 상기 솔라셀은 바람직하게는 30도 경사로 태양을 지향할 수 있는 것이 적절하고 상기 각도는 변경가능하도록 솔라셀 하부에 지지체를 설치할 수 있으며, 판넬의 하부에는 플라스틱 활동면을 구성하여 태양광 판넬이 회전하여 발전효율을 높일 수 있다.
또한, 추가적으로 솔라셀 하부에 베어링을 설치하고 배터리에 저장된 전기에너지를 매개로 솔라셀이 회전 가능하도록 설치함으로써 다방향에서 태양열의 충전이 가능하도록 하였다.
<실시예 1> 수온범위에 따른 발광부 설정
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 수온범위에 따라 설정된 발광부의 광원색과 점등횟수를 나타낸다. 본 발명의 실시예 1에 따르면 수온의 범위는 10℃ 이하의 수온에서는 황색 LED모듈이 작동하고 발광횟수는 연속 2회 하도록 하고, 10 ~ 13℃에서는 황색 LED모듈이 연속 5회 점등하도록 설정하였다. 이에 다시마와 미역의 생육에 적합한 약5~10℃와 가까운 수온의 표시가 가능하다.
수온 13℃ ~ 16℃의 범위가 녹색LED모듈 이 연속으로 5회 점등하도록 설정하였다. 또한, 16℃ ~ 19℃가 청색LED모듈, 19℃ ~ 22℃ 적색 LED모듈으로 발광하도록 하였다. 본 발명의 실시예 1에 따르면 해조류양식의 주요 생산범위인 10℃ ~ 22℃의 범위에서는 점멸 회수가 연속으로 5회 진행하도록 하였다.
<실시예 2> 해조류 양식용 수온연동 발광부자가 설치된 해조류 양성장치
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 해조류 양식용 수온 연동 발광부자가 설치된 해조류 양성장치를 나타낸다. 본 발명의 실시예 2에 따른 해조류 양식용 수온 연동 발광부자가 설치된 해조류 양성장치는 해저면 상세 고정 설되는 다수개의 계류장치와, 상기 계류 장치 상단에 연결 설치되는 계류로프와, 상기 계류로프의 말단부와 연결되고 해수면과 평행하게 설치되어 해조류의 생육이 이루어지는 해조류 양성장치(A)와, 상기 해조류 양성장치와 연결 고정되고 일정 간격으로 하나 이상 설치되어 수온을 실시간으로 감지하여 수온범위에 따른 색깔의 LED광원 및 점등횟수로 수온을 표시하는 해조류 양식용 수온 연동 발광부자(S)가 일정 간격으로 하나 이상 설치되어 이루어질 수 있다.
상기 계류장치는 통상적으로 수하식 해조류 채묘시설에 설치되는 계류 닻 또는 계류 블록구조로 구현될 수 있고, 해저바닥부에 복수개 설치되어 해조류 양성장치가 설치 위치에 고정되도록 한다. 계류로프는 일단은 계류장치와 연결되고 타단은 해조류 양성장치와 연결되어 해조류 양성장치가 수평하게 전개되도록 고정시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 해조류 양성장치는 해조류 종묘가 가이식된 씨줄과, 씨줄을 부착하여 어린 유엽이 성장할 수 있도록 기질부를 제공하는 어미줄로 이루어진 채묘로프가 상, 하, 전, 후, 좌우로 하나 이상 연결되어 해수면과 평행하도록 전개 설치된다.
이때 본 발명의 해조류 양식용 수온연동 발광부자는 상기 해조류 양성장치 상단에 하나 이상 고정장치를 매개로 연결고정되어 해조류 양성장치를 상향으로 전개시킬 수 있도록 하며 수온을 실시간으로 감지하여 LED광원색 또는 발광횟수등으로 수온을 표시할 수 있다.
본 발명은 실시간 수온과 연동되어 수온범위에 따른 LED광원색 또는 발광횟수등으로 수온을 표시할 수 있는 부자를 제공함으로써, 해조류 양식 관련 어업인이 실제 수온측정을 하지 않아도 원거리에서 수온에 관한 정보를 제공하여 어장관리가 용이함으로 작업능률을 향상시킴으로 산업상 이용가능성이 있다.
S: 해조류 양식용 수온 연동 발광부자
A: 해조류 양성장치
100: 부자본체 110: 발광케이스
120: 해수유통 케이스 121: 수온 센서부
122: 연결프레임 123: 유통공
200: 발광부 300: 전원부

Claims (3)

  1. 태양광이 내부로 투광하고 LED 광원이 외부로 방사될 수 있는 투명 또는 반투명재질로 내부에 기체가 충진되어 수면상에 부유하도록 일정한 부력체 역할을 하는 발광케이스와 상기 발광케이스 내부에는 태양광에 의해서 발전 충전되는 태양광 전지와 수온 센서부와 연동되어 실시간으로 감지된 수온 값을 LED 광원의 색으로 표시하는 발광부가 일체로 형성되며,
    상기 발광케이스 어느 한 측면에는 해중에 잠입되도록 설치되어 프레임 내부로 해수가 실시간으로 유통되도록 유통공이 형성되는 해수 유통케이스로 이루어지며, 상기 해수 유통케이스 내부에는 해수의 수온을 실시간으로 감지하는 수온 센서부가 형성되는 것을 특징으로 하는 해조류 양식용 수온연동 기능성 발광부자
  2. 청구항 1에 있어서, 수온 값을 LED 광원의 색으로 표시하는 발광부는 해조류양식의 주요 생산범위인 10℃ ~ 22℃의 범위에서 발광회수는 연속으로 5회하도록 하고, 수온 범위 10℃ 이하 및 22℃ 이상의 수온에서 발광횟수는 연속으로 2회하도록 설정된 것을 특징으로 하는 해조류 양식용 수온연동 기능성 발광부자
  3. 삭제
KR1020220002265A 2022-01-06 2022-01-06 해조류 양식용 수온 연동 기능성 발광부자 KR102414425B1 (ko)

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Title
국내 공개실용신안번호 제20-2008-0006170호에는 엘이디(LED) 전구와, 이 엘이디(LED) 전구를 지지하는 루프와, 내부에 건전지를 내장할 수 있도록 한 건전지 수납부와 그리고 광센서가 내장된 부이 및 그 하부에 무게 중심추가 일체형으로 결합되고, 상기 루프는 엘이디(LED) 전구의 높낮이를 조절할 수 있도록 상단 루프, 중간단 루프 및 하단 루프가 결합된 해양용 위치 표시등에 관하여 게시하고 있다.

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