KR102445794B1 - 양식 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

실시예는 양식 시스템에 관한 것으로, 여과조, 여과조에 연결되며 해수가 유입되는 유입라인, 여과조의 내부에 마련되며 해수를 중력 방향으로 통과시켜 여과하는 여과층, 및 여과조에 연결되며 여과층을 통과한 해수를 양식장으로 토출하는 토출라인을 포함하는 중력식 여과장치; 중력식 여과장치에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보를 수집하는 수집부; 수집부에서 수집된 처리 정보에 기초하여 여과층의 막힘 예상 시기를 예측하는 예측부; 및 예측부에서 예측된 결과에 따라 중력식 여과장치의 작동을 선택적으로 제어하는 제어부;를 포함하는 것에 의하여, 중력식 여과장치의 막힘 예상 시기를 예측하고 중력식 여과장치의 막힘에 효율적으로 대처하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

Description

양식 시스템 및 그 제어방법{AQUACULTURE SYSTEM AND CONTROL METHOD THEROF}
실시예는 양식 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 중력식 여과장치의 막힘 예상 시기를 정확하게 예측하고 효율적으로 관리할 수 있는 양식 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
육상 양식 시스템은, 단위 면적당 생물의 양이 많은 고밀도 양식 방법으로서, 외부환경과 독립되어 외부로부터 유입되는 질병의 감염원을 원천적으로 차단할 수 있고, 생산성 증대를 위한 수온 등 인위적인 환경조절이 가능하여 자연환경에서는 양식이 어렵거나 생산성이 낮은 생물을 대량으로 수용하여 생산할 수 있는 장점으로 인해 널리 이용되고 있다.
일반적으로 육상 양식 시스템은 해안 근처에 설치되며, 다양한 어류(예를 들어, 넙치, 전복)의 양식을 위해 인근 해안에서 해수를 취수하여 사용한다.
한편, 해안에서 취수된 해수에는 부유물질, 유기물질 등의 각종 이물질이 함유되어 있으므로, 해안에서 취수된 해수를 직접 양식장에 공급하면, 양식 효율이 저하되고 어류가 폐사하는 상황이 발생할 수 있으므로, 해안에서 취수된 해수는 여과한 후 사용할 수 있어야 한다.
기존 해수 여과장치 중 하나로서, 해수를 여과층에 중력 방향으로 통과시켜 여과하는 중력식 여과장치가 있다.
그런데, 중력식 여과장치의 여과층에 이물질이 일정 이상 쌓이면, 여과층이 막혀 해수를 여과하는 본연의 역할을 수행할 수 없게 되므로, 중력식 여과장치의 여과층은 주기적으로 역세정될 수 있어야 한다.
그러나, 기존에는 여과층의 막힘 여부 또는 막힘 정도를 정확하게 알기 어려워, 작업자가 여과층의 막힘 여부를 하루에 수차례 일일이 확인하고, 수동으로 여과층을 역세정시켜야 함에 따라 관리 효율 및 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다.
특히, 전라남도와 같이 수심이 얕고 해저지질이 진흙으로 조성되어 있는 환경에서 취수되는 해수는 더욱 많은 이물질을 함유하고 있음으로 인하여, 진흙, 해초, 부유물과 같은 이물질에 의한 여과층의 막힘 현상이 하루에도 몇번씩 빈번하게 발생함에 따라 작업 효율 및 관리 효율이 저하되고, 최적의 양식 환경을 조성하기 어려운 문제점이 있다.
이에 따라, 최근에는 여과층의 막힘 예상 시기를 예측하고 효율적으로 관리하기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.
실시예는 관리 효율 및 작업 효율을 향상시킬 수 있는 양식 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 실시예는 중력식 여과장치의 막힘 예상 시기를 정확하게 예측하고 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 실시예는 중력식 여과장치의 역세정 공정을 자동 또는 원격으로 행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 실시예는 중력식 여과장치를 적시에 역세정할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 실시예는 중력식 여과장치의 역세정에 소요되는 시간을 단축하고, 최적의 양식 환경을 조성할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 실시예는 해수의 취수 위치 및 취수 시간에 구애 받지 않고, 해수의 상태 변화에 능동적으로 대처할 수 있으며, 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양식 시스템은, 여과조, 여과조에 연결되며 해수가 유입되는 유입라인, 여과조의 내부에 마련되며 해수를 중력 방향으로 통과시켜 여과하는 여과층, 및 여과조에 연결되며 여과층을 통과한 해수를 양식장으로 토출하는 토출라인을 포함하는 중력식 여과장치; 중력식 여과장치에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보를 수집하는 수집부; 수집부에서 수집된 처리 정보에 기초하여 여과층의 막힘 예상 시기를 예측하는 예측부; 및 예측부에서 예측된 결과에 따라 중력식 여과장치의 작동을 선택적으로 제어하는 제어부;를 포함한다.
이는, 양식 시스템의 관리 효율 및 작업 효율을 향상시키기 위함이다.
즉, 기존에는 해수를 중력식으로 여과하는 여과층의 막힘 여부 또는 막힘 정도를 정확하게 알기 어려워, 작업자가 여과층의 막힘 여부를 하루에 수차례 일일이 확인하고, 수동으로 여과층을 역세정시켜야 함에 따라 관리 효율 및 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다.
하지만, 실시예는 중력식 여과장치에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보를 수집하는 것에 의하여, 여과층의 막힘 예상 시기를 정확하게 예측하고 효율적으로 관리하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
수집부는 중력식 여과장치에서 여과 처리되는 해수의 유동 상태(흐름), 유동 조건에 대한 처리 정보를 수집한다.
일 예로, 수집부는 여과조로 유입되는 해수의 유입량, 및 여과조로부터 토출되는 해수의 토출량을 수집하는 유량센서를 포함할 수 있다.
다른 일 예로, 수집부는 여과조로 유입되는 해수의 유입압력, 및 여과조로부터 토출되는 해수의 토출압력을 수집하는 압력센서를 포함할 수 있다.
또 다른 일 예로, 수집부는 여과조에 유입되는 해수의 수위 레벨을 수집하는 레벨센서를 포함할 수 있다.
예측부는 수집부에서 수집된 처리 정보에 기초하여 여과층의 막힘 예상 시기를 예측한다.
이는, 중력식 여과장치에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태를 알면, 여과층의 막힘 상태 및 막힘 정도를 알 수 있다는 것에 기인한 것이다.
즉, 여과층이 막히지 않은 상태와, 여과층이 막힌 상태(이물질이 쌓인 상태)에서는 여과층을 통과하는 해수의 유량, 압력, 수위 등이 달라지게 된다. 따라서, 해수의 처리 상태(처리 정보)를 알면 여과층의 막힘 상태 및 막힘 정도를 알 수 있게 된다.
일 예로, 여과층의 막힘 정도에 따라 여과조로 유입되는 해수의 유입량 및 여과조로부터 토출되는 해수의 토출량이 달라지게 되므로, 예측부는 해수의 유입량과 해수의 토출량의 편차에 기초하여 막힘 예상 시기를 예측할 수 있다.
다른 일 예로, 여과층의 막힘 정도에 따라 여과조로 유입되는 해수의 유입압력 및 여과조로부터 토출되는 해수의 토출압력이 달라지게 되므로, 예측부는 해수의 유입압력과 해수의 토출압력의 편차(차압)에 기초하여 막힘 예상 시기를 예측할 수 있다.
또 다른 일 예로, 여과층의 막힘 정도에 따라 여과조로 유입되는 해수의 수위 레벨이 달라지게 되므로, 예측부는 해수의 수위 레벨의 편차에 기초하여 막힘 예상 시기를 예측할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템은 중력식 여과장치의 사용 시간에 따른 해수의 처리 상태에 대한 기준 정보가 저장되는 데이터 베이스를 포함한다.
바람직하게, 데이터 베이스에 저장되는 기준 정보에는 해수가 취수(intake)된 위치에 대한 위치 정보와 해수가 취수된 시간에 대한 시간 정보 중 어느 하나 이상이 포함된다.
이는, 취수 지역 또는 취수 시간에 따라 해수의 탁도(turbidity)가 서로 다르다는 것에 기초한 것으로, 취수 지역 또는 취수 시간에 따른 해수의 처리 상태(기준 정보)를 데이터화하기 위함이다.
더욱 바람직하게, 예측부는 수집부에서 수집된 처리 정보와 데이터 베이스에 저장된 기준 정보를 비교하여, 여과층의 막힘 예상 시기를 예측한다. 이와 같이, 데이터 베이스에 저장된 기준 정보와 수집부에서 수집된 처리 정보를 비교하여 여과층의 막힘 예상 시기를 예측하는 것에 의하여, 예측 정확도를 높이고 예측 시간을 보다 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
제어부는 예측부에서 예측된 결과에 따라 해수의 여과 처리를 지속 또는 중단시키거나, 중력식 여과장치의 역세정 처리를 행할 수 있다.
일 예로, 예측부에서 예측된 막힘 예상 시기가 도달하면, 제어부는 여과층의 하부에서 상부로 해수를 역류시켜 여과층을 역세정시키도록 구성된다.
중력식 여과장치의 역세정 처리는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
일 예로, 양식 시스템은, 토출라인에 마련되는 제1밸브, 여과조와 제1밸브의 사이에서 토출라인에 마련되는 제2밸브, 일단은 유입라인에 연결되고, 다른 일단은 제1밸브와 제2밸브의 사이에서 토출라인에 연결되는 연결라인, 및 유입라인에 마련되며, 유입라인을 따라 유입되는 해수의 유동 경로를 선택적으로 토출라인으로 전환하는 제3밸브를 포함하고, 제1밸브 및 제3밸브를 차단하고, 제2밸브가 개방시키면, 해수가 상기 연결라인을 따라 여과층의 하부에서 상부로 역류하며 여과층을 역세정한다.
이와 같이, 제어부의 의한 간단한 밸브 제어(제1밸브 및 제3밸브 차단, 제2밸브 개방)에 의해, 해수의 유입 경로가 선택적으로 전환되도록 하는 것에 의하여, 여과층의 역세정 처리를 위한 처리수를 공급하기 위해 별도의 처리수 라인을 추가적으로 마련할 필요없이, 해수의 여과 처리를 위해 마련된 공급라인 및 토출라인을 그대로 이용하여 여과층을 역세정할 수 있으므로, 설비를 간소화하고 설비 제작 비용을 절감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템은 제어부와 작업자의 개인휴대단말기를 무선 통신 가능하게 연결하는 통신부를 포함하고, 예측부에서 예측된 막힘 예상 시기에 대한 예측 데이터는 통신부를 통해 개인휴대단말기로 전송되고, 작업자는 개인휴대단말기를 통해 중력식 여과장치의 작동을 원격으로 제어 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템은, 유입라인에 마련되는 펌프의 작동 상태를 진단하는 진단부를 포함하고, 펌프의 작동 상태에 대한 진단 데이터는 통신부를 통해 개인휴대단말기로 전송된다.
이와 같이, 작업자가 양식장에서 멀리 떨어진 원거리에서 개인휴대단말기에 전송된 진단 데이터를 통해 펌프의 작동 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 것에 의하여, 펌프를 적시에 수리 또는 교체할 수 있고, 펌프의 과부하에 따른 작동 정지를 사전에 예방하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템은, 토출라인에 연결되며 토출라인에 산소를 공급하는 산소공급라인, 산소공급라인에서 토출라인으로 공급되는 산소의 공급량을 조절하는 레귤레이터, 및 양식장으로 공급된 해수의 용존산소량을 측정하는 산소측정센서를 포함하고, 제어부는 산소측정센서에서 측정된 해수의 용존산소량에 대응하여 레귤레이터를 제어한다.
이와 같이, 양식장에 공급된 해수의 용존산소량에 대응하여 산소 공급량을 조절하는 것에 의하여, 해수의 용존산소량을 일정하기 유지할 수 있으므로, 산소 농도가 낮아짐에 따른 어류의 발육 저하를 방지하고, 양식 효율을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
발명의 바람직한 다른 분야에 따르면, 양식 시스템의 제어방법은, 중력식 여과장치에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보를 수집하는 수집단계; 수집단계에서 수집된 처리 정보에 기초하여 중력식 여과장치의 막힘 예상 시기를 예측하는 예측단계; 및 막힘 예상 시기에 대응하여 중력식 여과장치의 작동을 선택적으로 제어하는 제어단계;를 포함한다.
일 예로, 수집단계에서는 여과조로 유입되는 해수의 유입량, 및 여과조로부터 토출되는 해수의 토출량을 수집하고, 예측단계에서는 해수의 유입량과 해수의 토출량의 편차에 기초하여 막힘 예상 시기를 예측한다.
다른 일 예로, 수집단계에서는 여과조로 유입되는 해수의 유입압력, 및 여과조로부터 토출되는 해수의 토출압력을 수집하고, 예측단계에서는 해수의 유입압력과 해수의 토출압력의 편차에 기초하여 막힘 예상 시기를 예측할 수 있다.
또 다른 일 예로, 수집단계에서는 여과조로 유입되는 해수의 수위 레벨을 수집하고, 예측단계에서는 해수의 수위 레벨의 편차에 기초하여 막힘 예상 시기를 예측한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템의 제어방법은, 중력식 여과장치의 사용 시간에 따른 해수의 처리 상태에 대한 기준 정보를 저장하는 저장단계를 포함하고, 예측단계에서는, 처리 정보와 기준 정보를 비교하여 막힘 예상 시기를 예측한다.
바람직하게, 데이터 베이스에 저장되는 기준 정보에는 해수가 취수(intake)된 위치에 대한 위치 정보와 해수가 취수된 시간에 대한 시간 정보 중 어느 하나 이상이 포함된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 예측단계에서 예측된 막힘 예상 시기가 도달하면, 제어단계에서는 중력식 여과장치의 여과층을 통과하는 해수를 중력 방향의 반대 방향으로 역류시켜 여과층을 역세정한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템의 제어방법은, 예측단계에서 예측된 막힘 예상 시기에 대한 예측 데이터를 작업자의 개인단말기로 송신하는 단계, 및 개인휴대단말기에 수신된 예측 데이터에 기초하여 개인휴대단말기에서 중력식 여과장치의 작동을 원격으로 제어하는 원격제어단계를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 관리 효율 및 작업 효율을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따르면 중력식 여과장치의 막힘 예상 시기를 정확하게 예측하고 효율적으로 관리하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 중력식 여과장치의 역세정 공정을 자동 또는 원격으로 행하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 중력식 여과장치를 적시에 역세정하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 중력식 여과장치의 역세정에 소요되는 시간을 단축하고, 최적의 양식 환경을 조성하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 해수의 취수 위치 및 취수 시간에 구애 받지 않고, 해수의 상태 변화에 능동적으로 대처할 수 있으며, 신뢰성 및 안정성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양식 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 양식 시스템으로서, 중력식 여과장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 양식 시스템으로서, 수집부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 양식 시스템으로서, 해수의 여과 처리 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 양식 시스템으로서, 여과층의 역세정 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 양식 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성요소가 두 개의 구성요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 양식 시스템(10)은, 여과조(110), 여과조(110)에 연결되며 해수가 유입되는 유입라인(130), 여과조(110)의 내부에 마련되며 해수를 중력 방향으로 통과시켜 여과하는 여과층(120), 및 여과조(110)에 연결되며 여과층(120)을 통과한 해수를 양식장(200)으로 토출하는 토출라인(140)을 포함하는 중력식 여과장치(100); 중력식 여과장치(100)에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보를 수집하는 수집부(310); 수집부(310)에서 수집된 처리 정보에 기초하여 여과층(120)의 막힘 예상 시기를 예측하는 예측부(320); 및 예측부(320)에서 예측된 결과에 따라 중력식 여과장치(100)의 작동을 선택적으로 제어하는 제어부(340);를 포함한다.
중력식 여과장치(100)는 해수를 여과 처리하여 양식장(200)에 공급하기 위해 마련된다.
보다 구체적으로, 중력식 여과장치(100)는, 여과조(110), 유입라인(130), 여과층(120), 및 여과조(110)에 연결되며 여과층(120)을 통과한 해수를 토출라인(140)을 포함한다.
여과조(110)의 구조 및 형태는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 여과조(110)는 상부가 개방된 사각 박스 형태로 형성될 수 있으며, 상부 일측에는 해수가 유입되는 유입라인(130)이 연결되고, 하부 일측에는 여과층(120)을 통과하여 여과 처리된 해수가 토출되는 토출라인(140)이 연결된다.
중력식 여과장치(100)를 구성하는 여과조(110)의 개수 및 배열 형태는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 중력식 여과장치(100)는 일렬로 배치되는 복수개의 여과조(110)를 포함할 수 있으며, 복수개의 여과조(110)에는 유입라인(130) 및 토출라인(140)이 병렬 연결 방식으로 개별적으로 연결될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 중력식 여과장치가 단 하나의 여과조를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.
또한, 여과조(110)의 상부에는 역세(backwash)수(여과층을 역세정하는데 사용된 물)을 모아 배출시키기 위한 트렌치(미도시)가 형성될 수 있다.
여과층(120)은 여과조(110)의 내부 공간을 수평으로 구획하도록 배치되며, 중력에 의한 수두로 해수를 통과시켜 여과하도록 마련된다. 즉, 여과조(110)로 유입된 해수는 중력 방향을 따라 여과층(120)을 통과하면서 여과 처리된다.
여기서, 해수를 여과 처리한다 함은, 해수에 포함에 진흙, 해초, 부유물 등의 이물질을 걸려내는 것으로 정의된다.
여과층(120)은 해수를 중력 방향으로 통과시켜 여과 처리할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 여과층(120)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
여과층(120)은 통상의 자갈, 모래, 무연탄 등의 매체(media)로 구성될 수 있으며, 여과층(120)을 구성하는 매체의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 여과층(120)은 단일 매체로 이루어진 단일층으로 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 여과층을 복수개의 매체를 포함하며 입자의 크기와 밀도로 구분되어 적층된 복합층으로 형성하는 것도 가능하다.
유입라인(130)은 양식장 인근의 취수원(예를 들어, 인근 해안)에서 해수를 취수하여 여과조(110)에 공급하도록 마련되며, 유입라인(130)에는 유입라인(130)을 따라 공급되는 해수를 펌핑하기 위한 펌프(134)가 마련된다.
토출라인(140)은 여과층(120)을 통과하여 여과 처리된 처리수(해수)를 양식장(200)으로 공급하도록 마련된다. 일 예로, 양식장(200)에는 복수개의 양식조(미도시)가 마련될 수 있으며, 토출라인(140)은 복수개의 양식조에 각각 개별적으로 여과 처리된 해수를 공급하도록 구성된다.
수집부(310)는 중력식 여과장치(100)에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보를 수집하기 위해 마련된다.
여기서, 중력식 여과장치(100)에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보라 함은, 중력식 여과장치(100)에서 여과 처리되는 해수의 유동 상태(흐름), 유동 조건을 모두 포함하는 개념으로 정의된다.
일 예로, 도 3을 참조하면, 수집부(310)는 여과조(110)로 유입되는 해수의 유입량, 및 여과조(110)로부터 토출되는 해수의 토출량을 수집하는 유량센서(312)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 유량센서(312)는 유입라인(130) 및 토출라인(140)에 각각 마련될 수 있으며, 유입라인(130)에 마련되는 유량센서(312)를 통해 여과조(110)로 유입되는 해수의 유입량을 수집할 수 있고, 토출라인(140)에 마련되는 유량센서(312)를 통해 여과조(110)로부터 토출되는 해수의 토출량을 수집할 수 있다.
유량센서(312)로서는 유입라인(130) 및 토출라인(140)을 따라 유동되는 해수의 유량을 측정할 수 있는 통상의 유량측정센서가 사용될 수 있으며, 유량센서(312)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
다른 일 예로, 도 4를 참조하면, 수집부(310)는 여과조(110)로 유입되는 해수의 유입압력, 및 여과조(110)로부터 토출되는 해수의 토출압력을 수집하는 압력센서(314)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 압력센서(314)는 유입라인(130) 및 토출라인(140)에 각각 마련될 수 있으며, 유입라인(130)에 마련되는 압력센서(314)를 통해 여과조(110)로 유입되는 해수의 유입압력을 수집할 수 있고, 토출라인(140)에 마련되는 압력센서(314)를 통해 여과조(110)로부터 토출되는 해수의 토출압력을 수집할 수 있다.
압력센서(314)로서는 유입라인(130) 및 토출라인(140)을 따라 유동되는 해수의 압력을 측정할 수 있는 통상의 압력측정센서가 사용될 수 있으며, 압력센서(314)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
또 다른 일 예로, 도 5를 참조하면, 수집부(310)는 여과조(110)에 유입되는 해수의 수위 레벨을 수집하는 레벨센서(316)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 레벨센서(316)는 여과조(110)에 마련될 수 있으며, 레벨센서(316)를 통해 여과조(110)에 유입되는 해수의 수위 레벨을 수집할 수 있다.
레벨센서(316)로서는 해수의 수위 레벨을 수집할 수 있는 접촉식 레벨센서(316)(예를 들어, 플로트 스위치) 또는 비접촉식 레벨센서(316)(예를 들어, 초음파 레벨센서, 정전 용량 레벨센서)가 사용될 수 있으며, 레벨센서(316)의 종류 및 측정 방식에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
예측부(320)는 수집부(310)에서 수집된 처리 정보에 기초하여 여과층(120)의 막힘 예상 시기를 예측한다.
이는, 중력식 여과장치(100)에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태를 알면, 여과층(120)의 막힘 상태 및 막힘 정도를 알 수 있다는 것에 기인한 것이다.
즉, 여과층(120)이 막히지 않은 상태와, 여과층(120)이 막힌 상태(이물질이 쌓인 상태)에서는 여과층(120)을 통과하는 해수의 유량, 압력, 수위 등이 달라지게 된다. 따라서, 해수의 처리 상태(처리 정보)를 알면 여과층(120)의 막힘 상태 및 막힘 정도를 알 수 있게 된다.
일 예로, 여과층(120)의 막힘 정도에 따라 여과조(110)로 유입되는 해수의 유입량 및 여과조(110)로부터 토출되는 해수의 토출량이 달라지게 되므로, 예측부(320)는 해수의 유입량과 해수의 토출량의 편차에 기초하여 막힘 예상 시기를 예측할 수 있다.
다른 일 예로, 여과층(120)의 막힘 정도에 따라 여과조(110)로 유입되는 해수의 유입압력 및 여과조(110)로부터 토출되는 해수의 토출압력이 달라지게 되므로, 예측부(320)는 해수의 유입압력과 해수의 토출압력의 편차(차압)에 기초하여 막힘 예상 시기를 예측할 수 있다.
또 다른 일 예로, 여과층(120)의 막힘 정도에 따라 여과조(110)로 유입되는 해수의 수위 레벨이 달라지게 되므로, 예측부(320)는 해수의 수위 레벨의 편차에 기초하여 막힘 예상 시기를 예측할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템(10)은 중력식 여과장치(100)의 사용 시간에 따른 해수의 처리 상태에 대한 기준 정보가 저장되는 데이터 베이스(330)를 포함한다.
데이터 베이스(330)에는 여과층(120)의 사용 시간(해수가 여과 처리되는 시간)에 따른 해수의 처리 상태에 대한 기준 정보(예를 들어, 유량, 압력, 수위 레벨)가 미리 저장되며, 수집부(310)에서 신규로 수집된 처리 정보 역시 기준 정보로 함께 저장된다.
바람직하게, 데이터 베이스(330)에 저장되는 기준 정보에는 해수가 취수(intake)된 위치에 대한 위치 정보와 해수가 취수된 시간에 대한 시간 정보 중 어느 하나 이상이 포함된다.
이는, 취수 지역 또는 취수 시간에 따라 해수의 탁도(turbidity)가 서로 다르다는 것에 기초한 것으로, 취수 지역 또는 취수 시간에 따른 해수의 처리 상태(기준 정보)를 데이터화하기 위함이다.
예를 들어, 서해(또는 남해)와 같이 조석간만의 차가 큰 지역은 조류의 속도가 빠른 특성을 가지므로, 이 지역(서해)에서 취수된 해수는 탁도가 높은 특성을 갖는다. 반면, 동해와 같이 조석간만의 차가 낮은 지역에서는 조류의 속도가 상대적으로 느리므로, 이 지역(동해)에서 취수된 해수는 탁도가 낮은 특성을 갖는다.
또한, 해수의 탁도는 밀물때, 썰물때, 밀물과 썰물이 바뀌는 시점 등과 같이 취수 시간에 따라 다른 특성을 갖는다.
따라서, 해수의 처리 상태에 대한 기준 정보는, 탁도가 높은 해수를 여과 처리하거나, 탁도가 낮은 해수를 여과 처리함에 따라 달라지게 되므로, 데이터 베이스(330)에 저장되는 기준 정보에는 해수가 취수된 위치에 대한 위치 정보와 해수가 취수된 시간이 포함되는 것이 바람직하다.
참고로, 데이터 베이스(330)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 베이스(330)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 예측부(320)는 수집부(310)에서 수집된 처리 정보와 데이터 베이스(330)에 저장된 기준 정보(빅데이터 정보)를 비교하여, 여과층(120)의 막힘 예상 시기를 예측한다.
이와 같이, 데이터 베이스(330)에 저장된 기준 정보와 수집부(310)에서 수집된 처리 정보를 비교하여 여과층(120)의 막힘 예상 시기를 예측하는 것에 의하여, 예측 정확도를 높이고 예측 시간을 보다 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
제어부(340)는 예측부(320)에서 예측된 결과에 따라 중력식 여과장치(100)의 작동을 선택적으로 제어한다.
여기서, 예측부(320)에서 예측된 결과에 따라 중력식 여과장치(100)의 작동을 선택적으로 제어한다 함은, 예측부(320)에서 예측된 결과에 따라 해수의 여과 처리를 지속 또는 중단시키거나, 중력식 여과장치(100)의 역세정 처리를 행하는 것으로 정의된다.
일 예로, 예측부(320)에서 예측된 막힘 예상 시기가 도달하면, 제어부(340)는 여과층(120)의 하부에서 상부로 해수를 역류시켜 여과층(120)을 역세정시키도록 구성된다.
참고로, 실시예에서 여과층(120)을 역세정시킨다 함은, 여과조(110)에서 해수를 역류(해수를 여과층(120)의 하부에서 상부로 통과)시켜 여과층(120)에 걸러진 이물질을 여과층(120)으로부터 분리시키는 것으로 정의된다.
바람직하게, 중력식 여과장치(100)의 역세정 처리는 복수개의 여과조(110)별로 개별적(순차적)으로 행해지는 것이 바람직하다.
이는 중력식 여과장치(100)가 역세정 처리되는 중에, 양식장(200)으로의 해수(여과 처리된 해수) 공급이 중단되는 것을 방지하기 위함이다.
또한, 중력식 여과장치(100)의 역세정 처리 시점은 요구되는 조건 및 처리 환경에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
바람직하게, 중력식 여과장치(100)의 역세정 처리는 여과층(120)이 이물질에 의해 완전히 막히기 전에 행해지는 것이 바람직하다.
가령, 여과층(120)의 막힘 정도를 제1단계(예를 들어, 여과층의 막힘 정도가 1~50%인 상태), 제2단계(예를 들어, 여과층의 막힘 정도가 51~80%인 상태), 제3단계(예를 들어, 여과층의 막힘 정도가 81~100%인 상태)로 구분할 시, 여과층(120)의 역세정 처리는 제2단계에서 행해지는 것이 바람직하다.
이는, 여과층(120)의 막힘 정도가 높아질수록 여과층(120)의 역세정 처리에 소요되는 시간이 증가하는 것에 기인한 것으로, 여과층(120)이 이물질에 의해 완전히 막히기 전에 여과층(120)을 역세정 처리하는 것에 의하여, 여과층(120)의 역세정 시간을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 여과층의 막힘 정도가 전술한 제3단계 또는 제1단계인 상태에서 여과층의 역세정을 행하는 것도 가능하다.
중력식 여과장치(100)의 역세정 처리는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템(10)은, 토출라인(140)에 마련되는 제1밸브(142), 여과조(110)와 제1밸브(142)의 사이에서 토출라인(140)에 마련되는 제2밸브(144), 일단은 유입라인(130)에 연결되고, 다른 일단은 제1밸브(142)와 제2밸브(144)의 사이에서 토출라인(140)에 연결되는 연결라인(150), 및 유입라인(130)에 마련되며, 유입라인(130)을 따라 유입되는 해수의 유동 경로를 선택적으로 토출라인(140)으로 전환하는 제3밸브(132)를 포함한다.
도 6을 참조하면, 중력식 여과장치(100)의 정상적인 여과 처리시에는, 제1밸브(142) 및 제2밸브(144)는 차단되고, 제3밸브(132)는 개방되며, 해수는 연결라인(150)을 따라 여과조(110)의 내부(여과층(120)의 상부)로 유입되어 여과 처리된다.
반면, 도 7을 참조하면, 중력식 여과장치(100)의 역세정시에는, 제1밸브(142) 및 제3밸브(132)는 차단되고, 제2밸브(144)는 개방되며, 해수가 연결라인(150)을 따라 여과층(120)의 하부에서 상부로 역류하며 여과층(120)을 역세정한다.
이와 같이, 실시예는 제어부(340)의 의한 간단한 밸브 제어(제1밸브 및 제3밸브 차단, 제2밸브 개방)에 의해, 해수의 유입 경로가 선택적으로 전환(해수가 유입라인을 따라 여과조로 유입 vs 해수가 토출라인을 따라 여과조로 유입)되도록 하는 것에 의하여, 여과층(120)의 역세정 처리를 위한 처리수를 공급하기 위해 별도의 처리수 라인을 추가적으로 마련할 필요없이, 해수의 여과 처리를 위해 마련된 공급라인 및 토출라인(140)을 그대로 이용하여 여과층(120)을 역세정할 수 있으므로, 설비를 간소화하고 설비 제작 비용을 절감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 예측부에서 예측된 결과에 따라 여과층을 역세정하기 위한 처리수가 별도의 처리수 라인을 통해 여과조로 공급되도록 구성하는 것도 가능하다.
참고로, 제어부(340)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리 및/또는 스토리지에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템(10)은 제어부(340)와 작업자의 개인휴대단말기(400)를 무선 통신 가능하게 연결하는 통신부(350)를 포함한다.
여기서, 개인휴대단말기(400)라 함은, 스마트폰, PDA, 핸드헬드 PC, 휴대폰, MP3 플레이어 등을 포함할 수 있으며, 개인휴대단말기(400)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
통신부(350)로서는 제어부(340)와 개인휴대단말기(400)를 무선 통신 가능하게 연결할 수 있는 다양한 통신수단(예를 들어, 무선 랜 모듈, 블루투스 모듈, 지그비 모듈)이 사용될 수 있으며, 통신부(350)의 종류 및 통신 방식에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
예측부(320)에서 예측된 막힘 예상 시기에 대한 예측 데이터는 통신부(350)를 통해 개인휴대단말기(400)로 전송될 수 있고, 작업자는 양식장(200)에서 멀리 떨어진 원거리에서 개인휴대단말기(400)에 전송된 예측 데이터를 통해 여과층(120)의 막힘 상태를 확인(감시)할 수 있다.
또한, 작업자는 개인휴대단말기(400)를 통해 중력식 여과장치(100)의 작동을 원격으로 제어하는 것도 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템(10)은, 유입라인(130)에 마련되는 펌프(134)의 작동 상태를 진단하는 진단부(360)를 포함한다.
진단부(360)는 펌프(134)의 전압, 전력, 회전수, 압력수두 등을 측정하여 펌프(134)의 작동 상태(정상 운전 여부, 고장 여부)를 진단할 수 있다.
바람직하게, 펌프(134)의 작동 상태에 대한 진단 데이터는 통신부(350)를 통해 개인휴대단말기(400)로 전송된다.
이와 같이, 작업자가 양식장(200)에서 멀리 떨어진 원거리에서 개인휴대단말기(400)에 전송된 진단 데이터를 통해 펌프(134)의 작동 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 것에 의하여, 펌프(134)를 적시에 수리 또는 교체할 수 있고, 펌프(134)의 과부하에 따른 작동 정지를 사전에 예방하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템(10)은, 토출라인(140)에 연결되며 토출라인(140)에 산소를 공급하는 산소공급라인(160), 산소공급라인(160)에서 토출라인(140)으로 공급되는 산소의 공급량을 조절하는 레귤레이터(162), 및 양식장(200)으로 공급된 해수의 용존산소량을 측정하는 산소측정센서(210)를 포함하고, 제어부(340)는 산소측정센서(210)에서 측정된 해수의 용존산소량에 대응하여 레귤레이터(162)를 제어한다.
산소공급라인(160)의 일단은 액화 산소탱크(미도시)에 연결되고, 다른 일단은 토출라인(140)에 연결되며, 토출라인(140)을 따라 양식장(200)으로 공급되는 해수에 산소를 공급하도록 마련된다.
레귤레이터(162)는 산소공급라인(160)에 연결되어 토출라인(140)으로 공급되는 산소의 공급량을 조절한다. 레귤레이터(162)로서는 산소공급라인(160)에서 토출라인(140)으로 공급되는 산소의 공급량을 조절할 수 있는 다양한 조절수단이 사용될 수 있으며, 레귤레이터(162)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
산소측정센서(210)는 양식장(200)에 공급된 해수의 용존산소량을 측정하도록 마련된다. 바람직하게, 산소측정센서(210)는 양식장(200)을 이루는 복수개의 양식조에 각각 개별적으로 마련된다.
제어부(340)는 산소측정센서(210)에서 측정된 해수의 용존산소량에 대응하여 레귤레이터(162)를 제어(양식조 별로 개별 제어)한다.
이와 같이, 양식장(200)에 공급된 해수의 용존산소량에 대응하여 산소 공급량을 조절하는 것에 의하여, 해수의 용존산소량을 일정하기 유지할 수 있으므로, 산소 농도가 낮아짐에 따른 어류의 발육 저하를 방지하고, 양식 효율을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 양식 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 블록도이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템의 제어방법은, 중력식 여과장치(100)에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보를 수집하는 수집단계(S10); 수집단계에서 수집된 처리 정보에 기초하여 중력식 여과장치(100)의 막힘 예상 시기를 예측하는 예측단계(S30); 및 막힘 예상 시기에 대응하여 중력식 여과장치(100)의 작동을 선택적으로 제어하는 제어단계(S30);를 포함한다.
먼저, 중력식 여과장치(100)에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보를 수집한다.
수집단계(S10)에서는 중력식 여과장치(100)에서 여과 처리되는 해수의 유동 상태(흐름), 유동 조건에 대한 처리 정보를 수집한다.
일 예로, 수집단계(S10)에서는 여과조(110)로 유입되는 해수의 유입량, 및 여과조(110)로부터 토출되는 해수의 토출량을 수집하여, 중력식 여과장치(100)에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보를 수집할 수 있다.
다른 일 예로, 수집단계(S10)에서는 여과조(110)로 유입되는 해수의 유입압력, 및 여과조(110)로부터 토출되는 해수의 토출압력을 수집하여, 중력식 여과장치(100)에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보를 수집할 수 있다.
또 다른 일 예로, 수집단계(S10)에서는 여과조(110)로 유입되는 해수의 수위 레벨을 수집하여, 중력식 여과장치(100)에서 여과 처리되는 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보를 수집할 수 있다.
다음, 수집단계에서 수집된 처리 정보에 기초하여 중력식 여과장치(100)의 막힘 예상 시기를 예측한다.(S20)
예측단계(S20)에서는 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보에 기초하여, 여과층(120)의 막힘 상태 및 막힘 정도를 예측한다.
일 예로, 여과층(120)의 막힘 정도에 따라 여과조(110)로 유입되는 해수의 유입량 및 여과조(110)로부터 토출되는 해수의 토출량이 달라지게 되므로, 예측단계(S20)에서는 해수의 유입량과 해수의 토출량의 편차에 기초하여 막힘 예상 시기를 예측할 수 있다.
다른 일 예로, 여과층(120)의 막힘 정도에 따라 여과조(110)로 유입되는 해수의 유입압력 및 여과조(110)로부터 토출되는 해수의 토출압력이 달라지게 되므로, 예측단계(S20)에서는 해수의 유입압력과 해수의 토출압력의 편차(차압)에 기초하여 막힘 예상 시기를 예측할 수 있다.
또 다른 일 예로, 여과층(120)의 막힘 정도에 따라 여과조(110)로 유입되는 해수의 수위 레벨이 달라지게 되므로, 예측단계(S20)에서는 해수의 수위 레벨의 편차에 기초하여 막힘 예상 시기를 예측할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템(10)의 제어방법은, 중력식 여과장치(100)의 사용 시간에 따른 해수의 처리 상태에 대한 기준 정보를 저장하는 저장단계를 포함하고, 예측단계에서는, 처리 정보와 기준 정보를 비교하여, 막힘 예상 시기를 예측한다.
데이터 베이스(330)에는 여과층(120)의 사용 시간(해수가 여과 처리되는 시간)에 따른 해수의 처리 상태에 대한 기준 정보(예를 들어, 유량, 압력, 수위 레벨)가 미리 저장되며, 수집부(310)에서 신규로 수집된 처리 정보 역시 기준 정보로 함께 저장된다.
바람직하게, 데이터 베이스(330)에 저장되는 기준 정보에는 해수가 취수(intake)된 위치에 대한 위치 정보와 해수가 취수된 시간에 대한 시간 정보 중 어느 하나 이상이 포함된다.
다음, 막힘 예상 시기에 대응하여 중력식 여과장치(100)의 작동을 선택적으로 제어한다.(S30)
제어단계(S30)에서는 예측단계(S20)에서 예측된 결과에 따라 해수의 여과 처리를 지속 또는 중단시키거나, 중력식 여과장치(100)의 역세정 처리를 행한다.
일 예로, 예측단계에서 예측된 막힘 예상 시기가 도달하면, 제어단계에서는 중력식 여과장치(100)의 여과층(120)을 통과하는 해수를 중력 방향의 반대 방향으로 역류시켜 여과층(120)을 역세정한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 양식 시스템(10)의 제어방법은, 예측단계에서 예측된 막힘 예상 시기에 대한 예측 데이터를 작업자의 개인단말기로 송신하는 단계(S40), 및 개인휴대단말기(400)에 수신된 예측 데이터에 기초하여 개인휴대단말기(400)에서 중력식 여과장치(100)의 작동을 원격으로 제어하는 원격제어단계(S50)를 포함할 수 있다.
예측단계에서 예측된 막힘 예상 시기에 대한 예측 데이터는 무선 통신으로 작업자의 개인단말기로 송신(S40)될 수 있으며, 작업자는 양식장(200)에서 멀리 떨어진 원거리에서 개인휴대단말기(400)에 전송된 예측 데이터를 통해 여과층(120)의 막힘 상태를 확인(감시)하고, 중력식 여과장치(100)의 작동을 원격으로 제어(S50)할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 작업자의 개인휴대단말기(400)에는 양식장(200)으로 공급된 해수의 용존산소량에 대한 측정 데이터, 및 펌프(134)의 작동 상태에 대한 진단 데이터가 함께 송신될 수 있으며, 작업자는 개인휴대단말기(400)에 전송된 측정 데이터 및 진단 데이터를 통해 양식장(200)으로 공급된 해수의 산소 농도 상태 및 펌프(134)의 작동 상태를 양식장(200)에서 멀리 떨어진 원거리에서 실시간으로 확인할 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 양식 시스템 100 : 중력식 여과장치
110 : 여과조 120 : 여과층
130 : 유입라인 132 : 제3밸브
134 : 펌프 140 : 토출라인
142 : 제1밸브 144 : 제2밸브
150 : 연결라인 160 : 산소공급라인
162 : 레귤레이터 200 : 양식장
210 : 산소측정센서 310 : 수집부
312 : 유량센서 314 : 압력센서
316 : 레벨센서 320 : 예측부
330 : 데이터 베이스 340 : 제어부
350 : 통신부 360 : 진단부
400 : 개인휴대단말기

Claims (19)

  1. 여과조, 상기 여과조에 연결되며 해수가 유입되는 유입라인, 상기 여과조의 내부에 마련되며 상기 해수를 중력 방향으로 통과시켜 여과하는 여과층, 및 상기 여과조에 연결되며 상기 여과층을 통과한 상기 해수를 양식장으로 토출하는 토출라인을 포함하는 중력식 여과장치;
    상기 중력식 여과장치에서 여과 처리되는 상기 해수의 처리 상태에 대한 처리 정보를 수집하는 수집부;
    상기 수집부에서 수집된 상기 처리 정보에 기초하여 상기 여과층의 막힘 예상 시기를 예측하는 예측부;
    상기 예측부에서 예측된 결과에 따라 상기 중력식 여과장치의 작동을 선택적으로 제어하는 제어부;
    상기 토출라인에 연결되며, 상기 토출라인에 산소를 공급하는 산소공급라인;
    상기 산소공급라인에서 상기 토출라인으로 공급되는 산소의 공급량을 조절하는 레귤레이터;
    상기 토출라인에 마련되는 제1밸브;
    상기 여과조와 상기 제1밸브의 사이에서 상기 토출라인에 마련되는 제2밸브;
    일단은 상기 유입라인에 연결되고, 다른 일단은 상기 제1밸브와 상기 제2밸브의 사이에서 상기 토출라인에 연결되는 연결라인; 및
    상기 유입라인에 마련되며, 상기 유입라인을 따라 유입되는 상기 해수의 유동 경로를 선택적으로 상기 토출라인으로 전환하는 제3밸브;를 포함하고,
    상기 제1밸브 및 상기 제3밸브를 차단하고, 상기 제2밸브를 개방시키면, 상기 해수가 상기 연결라인을 따라 상기 여과층의 하부에서 상부로 역류하며 상기 여과층을 역세정하는 양식 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수집부는, 상기 여과조로 유입되는 상기 해수의 유입량, 및 상기 여과조로부터 토출되는 상기 해수의 토출량을 수집하는 유량센서를 포함하고,
    상기 예측부는, 상기 해수의 유입량과 상기 해수의 토출량의 편차에 기초하여 상기 막힘 예상 시기를 예측하는 양식 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수집부는, 상기 여과조로 유입되는 상기 해수의 유입압력, 및 상기 여과조부터 토출되는 상기 해수의 토출압력을 수집하는 압력센서를 포함하고,
    상기 예측부는, 상기 해수의 유입압력과 상기 해수의 토출압력의 편차에 기초하여 상기 막힘 예상 시기를 예측하는 양식 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수집부는, 상기 여과조에 유입되는 상기 해수의 수위 레벨을 수집하는 레벨센서를 포함하고,
    상기 예측부는, 상기 해수의 수위 레벨의 편차에 기초하여 상기 막힘 예상 시기를 예측하는 양식 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중력식 여과장치의 사용 시간에 따른 상기 해수의 처리 상태에 대한 기준 정보가 저장되는 데이터 베이스를 포함하고,
    상기 예측부는, 상기 수집부에서 수집된 상기 처리 정보와 상기 데이터 베이스에 저장된 상기 기준 정보를 비교하여, 상기 막힘 예상 시기를 예측하는 양식 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기준 정보는, 해수가 취수(intake)된 위치에 대한 위치 정보와 해수가 취수된 시간에 대한 시간 정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 양식 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 예측부에서 예측된 상기 막힘 예상 시기가 도달하면,
    상기 제어부는 상기 여과층의 하부에서 상부로 상기 해수를 역류시켜 상기 여과층을 역세정하는 양식 시스템.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부와 작업자의 개인휴대단말기를 무선 통신 가능하게 연결하는 통신부를 포함하고,
    상기 예측부에서 예측된 상기 막힘 예상 시기에 대한 예측 데이터는 상기 통신부를 통해 상기 개인휴대단말기로 전송되고,
    상기 개인휴대단말기에서 상기 중력식 여과장치의 작동을 원격으로 제어 가능한 양식 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 유입라인에 마련되는 펌프의 작동 상태를 진단하는 진단부를 포함하고,
    상기 펌프의 작동 상태에 대한 진단 데이터는 상기 통신부를 통해 상기 개인휴대단말기로 전송되는 양식 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 양식장으로 공급된 상기 해수의 용존산소량을 측정하는 산소측정센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 산소측정센서에서 측정된 상기 해수의 용존산소량에 대응하여 상기 레귤레이터를 제어하는 양식 시스템.
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