KR102495937B1

KR102495937B1 - 김 활성처리제 농도 제어 시스템

Info

Publication number: KR102495937B1
Application number: KR1020220165918A
Authority: KR
Inventors: 이재건
Original assignee: 호리바코리아 주식회사
Priority date: 2022-12-01
Filing date: 2022-12-01
Publication date: 2023-02-06

Abstract

본 발명은 김 활성처리제 농도 제어 시스템에 관한 것으로, 김활성처리제를 이용하여 김발을 세척하는 김발 세척부와, 상기 김발 세척부에 김 활성처리제가 균일한 농도를 유지하도록 하는 약품 공급부와, 상기 김발 세척부 및 약품 공급부의 동작을 제어하고 전원을 공급하는 제어 판넬부 및 각부의 동작을 제어하는 사용자 명령을 전달하고, 각부의 동작 상태를 표시하는 동작 판넬부를 포함하는 김 활성처리제 농도 제어 시스템을 제공한다.

Description

김 활성처리제 농도 제어 시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING CONCENTRATION OF ACTIVE TREATMENT AGENT FOR LAVER FARMING}

본 발명은 김 활성처리제 농도 제어 시스템에 관한 것으로, 김 양식어장에서 원활한 김성장을 위해 사용되는 활성처리제의 농도를 정확하게 인지하여 적정한 양의 활성처리제가 투입되도록 하는 김 활성처리제 농도 제어 시스템을 제공한다.

김 양식에서 활성처리제 사용은 1970년대 일본에서 처음 개발되어 김발에 사용되었다. 이는 김 엽체는 산에 강한 반면, 파래나 규조류 등은 상대적으로 산에 약하다는 과학적 원리를 이용한 것이다. 즉, 김발에 산처리를 함으로서 망에 부착된 잡조류 뿐만 아니라 갯병을 유발하는 잡균등을 제거하는 효과를 얻을 수 있기 때문이다.

이와 같은 활성처리제에 관하여 정부에서는 김 양식 활성처리제 사용기준에 관한 고시를 발표하여 활성처리제에 관한 사용을 규제하고 있다. 이에, 고시내에 정해진 기준에 따라 활성 처리제를 사용하여야 하지만, 어느 정도 즉, 활성 처리제의 농도를 정확하게 인지하지 못한 상태에서 불균일하게 도포됨으로 인해 균일한 품질의 김을 생산하기 어려운 문제가 발생한다.

(특허 문헌 1) 한국등록특허공보 제10-2342443호 (특허 문헌 2) 한국등록특허공보 제10-0366899호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 활성처리제가 저장된 탱크내의 농도를 측정하여, 균일한 농도의 활성처리제를 김에 분사하는 기술은 있지만, 활성처리제가 투입되는 영역 즉, 넓은 김발 영역에서 활성처리제가 균일한 농도로 투입되는지를 확인하지 못하였지만, 본 발명에서는 김 양식 영역의 활성처리제 농도를 측정하고, 활성처리제를 도포하는 김발세척부의 약품 분사량을 조절하여 활성처리제가 과투입되는 현상을 방지하고, 균일한 농도로 김발에 투입될 수 있도록 하는 김 활성처리제 농도 제어 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 김활성처리제를 이용하여 김발을 세척하는 김발 세척부와, 상기 김발 세척부에 김 활성처리제가 균일한 농도를 유지하도록 하는 약품 공급부와, 상기 김발 세척부 및 약품 공급부의 동작을 제어하고 전원을 공급하는 제어 판넬부 및 각부의 동작을 제어하는 사용자 명령을 전달하고, 각부의 동작 상태를 표시하는 동작 판넬부를 포함하는 김 활성처리제 농도 제어 시스템을 제공한다.

상기 약품 공급부는 김 활성처리제가 저장된 약품 저장부와, 농도 제어 신호에 따라 약품 저장부에 저장된 김 활성처리제를 제공하는 공급펌프부와, 공급 펌프부로부터 제공된 김 활성처리제를 김발 세척부에 공급하는 노즐부와, 김발 세척부에 설치되어 김 활성처리제의 농도를 측정하는 센서부와, 외부와 통신하는 약품 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공급펌프부는 약품 저장부와 공급 펌프부 사이에 위치한 입력 배관과, 공급 펌프부와 노즐부 사이에 위치한 출력 배관과, 입력 배관과 출력 배관 사이에 위치하여 약품 저장부의 김 활성처리제를 노즐부에 공급하는 펌프와, 농도 제어 신호에 따라 펌프의 회전수를 제어하는 펌프 제어부를 포함하고, 센서부는 pH 센서를 사용하여 김발 세척부 내의 김 활성처리제의 농도를 측정하고, 상기 펌프 제어부는 전압 또는 주파수 조절 방식을 통해 펌프의 회전수를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어 판넬부는 각부에 전원을 공급하는 전원부와, 약품 공급부와 동작 판넬부간 통신을 수행하는 제어 통신부와, 약품 공급부로 부터 제공된 pH측정 값을 변환하여 제어부에 제공하는 신호 변환부와, 사용자 명령 신호에 따라 각 부의 동작을 제어하되, 변환된 pH측정 값을 분석하여 농도 제어 신호를 생성하여 김발 세척부의 김활성처리제의 농도를 일정하게 유지하는 제어부를 포함하고, 동작 판넬부는 사용자의 명령을 입력받고 각부의 동작을 표시하는 HMI부와, 약품 공급부의 수동운전 또는 정지 운전을 선택하는 운전 스위치부와, 약품 공급부 내의 펌프 동작 모드를 제어하는 펌프 동작 스위치부와, 이상 발생시 알람을 발생시키는 알람부와, 외부와 통신을 수행하는 동작 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 신호 변환부는 약품 공급부를 통해 제공된 pH측정 값을 변환하여 변환된 pH측정 값을 생성하되 4 내지 20mA의 전류 출력을 갖는 신호로 변환 출력하고, 상기 제어부는 사용자 명령 신호와 변환된 pH측정 값과 저장된 기준 값을 바탕으로 농도 제어 신호를 생성하여 김발 세척부의 김활성처리제 농도를 목표하는 농도로 일정하게 유지하는 것을 특징으로 한다.

상기 김발 세척부는 김발이 이동하는 이동 공간과 이동 공간에 마련되고 김활성처리제가 저장된 김활성처리제 공간을 갖는 몸체부와, 이동 공간을 이동하는 김발에 고압의 김활성처리제는 분사하는 김활성처리제 분사부와, 김발이 이동 공간을 따라 이동하도록 몸체부를 이동시키는 동력부와, 외부와 통신하는 세척 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 김활성처리제 분사부는 김발의 이동 공간에 위치하여 김활성처리제를 고압으로 분사하는 고압 분사 노즐부와, 김활성처리제 공간의 김활성처리제를 고압 분사 노즐부에 제공하는 고압 펌프와, 고압 펌프의 동작을 제어하는 고압 펌브 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고압 분사 노즐부는 김발의 이동 방향에 대하여 수직한 방향의 직선 바 형태로 형성되고, 그 바 하측면에 다수의 분사 노즐을 포함하여 김발 표면의 불순물을 제거하고, 상기 고압 펌프부는 입력단이 몸체부내의 김활성처리제 공간에 위치하고, 출력단이 고압 분사 노즐부에 위치하여 몸체부에 김발이 침지되는 공간의 김활성처리제를 고압 분사 노즐부에 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 김발 세척부는 김발이 이동하는 이동 공간을 갖는 몸체부과, 이동 공간을 따라 이동하는 김발에 고압의 김활성처리제를 분사하는 다수의 고압 분사 노즐부과, 분사된 김활성처리제가 모이고 저장되는 용기부와, 용기부에 저장된 김활성처리제를 다수의 고압 분사 노즐에 제공하는 고압 펌프부와, 고압 펌프부의 동작을 제어하는 고압 펌프 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다수의 고압 분사 노즐부는 다수의 노즐이 형성된 막대 바 형상으로 제작되고, 김발의 이동 방향과 수직한 방향으로 복수개 배치되어, 이동 공간 전체에 김활성처리제가 분사되고, 상기 다수의 고압 분사 노즐부를 통해 분사되는 김활성처리제의 농도가 서로 다르고, 상기 용기부 내에 김활성처리제의 용량을 체그하는 용량 감지부를 더 포함하여 용기부내의 김활성처리제의 용량을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 김발 세척 영역의 김활성처리제의 농도를 실시간으로 감지하고, 그 감지 결과를 이용하여 동일 농도의 김활성처리제를 이용하여 김발을 세척할 수 있다.

또한, 본 발명은 김활성처리제가 분사되는 펌프부의 인버터 제어를 통해 필요양만큼의 김활성처리제를 자동으로 공급하고, 김활성처리제의 농도를 오랜 시간 일정하게 유지할 수 있고, 기기의 이상유무를 쉽게 파악할 수 있다.

또한, 김발 표면의 불순물을 제거함과 동시에 약품 과투입으로 인한 손실을 줄이고, 노폐물의 제거는 물론 김생산량 증대와 균일 품질의 김을 생산할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 김 활성처리제 농도 제어 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 약품 공급부의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 공급 펌프부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 제어 판넬부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 동작 판넬부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 김 활성처리제 농도 제어 시스템의 동작방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 김 활성처리제 농도 제어 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 김발세척부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 김활성처리제 분사부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 약품 공급부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 제어 판넬부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 동작 판넬부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 김 활성처리제 농도 제어 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 김발 세척부를 설명하기 위한 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석 되어야 할 것이다. 이러한 이유로 본 발명의 김 활성처리제 농도 제어 시스템의 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.

본 명세서에서, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등의 관계적인 용어는, 그러한 엔티티 또는 액션 간의 실제 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지 않고 다른 엔티티나 액션과 하나의 엔티티 또는 액션을 구별하는 데에만 사용될 수 있다. 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)" 또는 그 다른 변형은, 구성요소의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치가 구성요소만을 포함하지 않지만 그러한 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치에 명시적으로 열거되거나 내재되지 않은 다른 구성요소를 포함할 수 있도록, 비배타적인 포함물을 커버하도록 의도된다. "하나의 ~를 포함하다"로 진행되는 하나의 구성요소는, 더 이상의 제한없이, 구성요소를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치 내에 부가적인 동일한 구성요소의 존재를 배제한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 김 활성처리제 농도 제어 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.

도 2는 일 실시예에 따른 약품 공급부의 블록도이다.

도 3은 일 실시예에 따른 공급 펌프부를 설명하기 위한 블록도이다.

도 4는 일 실시예에 따른 제어 판넬부를 설명하기 위한 블록도이다.

도 5는 일 실시예에 따른 동작 판넬부를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 김 활성처리제 농도 제어 시스템은 김활성처리제를 이용하여 김발(10)을 세척하는 김발 세척부(100)와, 김발 세척부(100)에 김 활성처리제가 균일한 농도를 유지하도록 하는 약품 공급부(200)와, 김발 세척부(100) 및 약품 공급부(200)의 동작을 제어하고 전원을 공급하는 제어 판넬부(300)와, 각부의 동작을 제어하는 사용자 명령을 전달하고, 각부의 동작 상태를 표시하는 동작 판넬부(400)를 포함한다.

김 활성처리제는 유기산, 산성전해수 및 고염처리제 또는 영양물질을 주성분으로 구성하여 김의 성장 촉진은 물론, 병해 방제와 잡초를 제거하여 김 생산성을 향상시키고 있다. 따라서, 김발에 김 활성처리제가 일정한 농도로 정확하게 투입하는 것이 필요하고, 이를 통해 균일한 품질의 김을 생산하는 것이 가능해진다.

김발 세척부(100)는 김 활성처리제에 김발을 침지하여 김발을 세척하는 다양한 구성과 형태를 갖는 것이 효과적이다.

김발은 바다에 고정되어 있기 때문에 김발 세척부(100)가 이동하면서 김발을 세척하는 것이 효과적이다. 이를 위해 김발 세척부(100)는 김 활성처리제가 저장된 김활성처리제 공간과, 김발을 따라 상기 공간을 이동시켜 김발 전체가 김활성처리제에 침지되도록 하여 세척을 수행하는 동력부를 포함한다. 이를 위해 김발 세척부를 별도의 선박 형태로 제작하여 김발을 세척하는 것도 가능하다.

약품 공급부(200)는 김 활성처리제가 저장된 약품 저장부(210)와, 농도 제어 신호에 따라 약품 저장부(210)에 저장된 김 활성처리제를 제공하는 공급펌프부(220)와, 공급 펌프부(220)로부터 제공된 김 활성처리제를 김발 세척부(100)에 공급하는 노즐부(230)와, 김발 세척부(100)에 설치되어 김 활성처리제의 농도를 측정하는 센서부(240)와, 외부와 통신하는 약품 통신부(250)를 포함한다.

약품 저장부(210)는 저장 탱크 형태로 제작되어 김발 세척부(100)에 장착되고, 그 내측에 김 활성처리제가 저장되어 있는 것이 효과적이다. 약품 저장부(210)에는 약액인 김 활성처리제의 용량을 측정하고, 이를 통신을 통하여 제어 판넬부(300)에 제공할 수 있다. 이를 통해 약품 저장부(210)내에 어느 정도의 김 활성처리제가 저장되었는지 확인이 가능하다.

공급펌프부(220)는 약품 저장부(210)와 공급 펌프부(220) 사이에 위치한 입력 배관(221)과, 공급 펌프부(220)와 노즐부(230) 사이에 위치한 출력 배관(222)과, 입력 배관(221)과 출력 배관(222) 사이에 위치하여 약품 저장부(210)의 김 활성처리제를 노즐부(230)에 공급하는 펌프(223)와, 농도 제어 신호에 따라 펌프(223)의 회전수를 제어하는 펌프 제어부(224)를 포함한다.

본 실시예의 공급 펌프부(220)는 인버터 제어방식을 통해 공급 펌프부(220)가 제어되어 종래의 마그네틱 구동 방식에 따라 펌프가 최대 회전수로만 구동되는 것이 아니라 농도 제어 신호에 따라 펌프(223)에 제공되는 주파수를 조절하여 펌프(223)의 회전수를 변화를 주어 김발 세척부(100)내의 김 활성처리제의 농도를 설정된 농도로 오랜 시간 유지할 수 있고, 펌프(223) 이상 감지를 적용하여 펌프(223)에 대한 고장 진단을 모니터링할 수 있다.

이에 따라, 펌프 제어부(224)는 펌프 회전수 제어를 위해 주파수를 조절하는 것이 효과적이다. 물론, 펌프 제어부(224)는 전압 제어도 가능한 것이 효과적이다. 전압 제어를 통해서도 펌프(223)의 회전수를 제어하는 것이 가능하다.

노즐부(230)는 공급 펌프부(220)로 부터 제공된 김 활성처리제를 김발 세척부(100)에 공급하되, 농도가 낮아져 많은 양의 김 활성처리제가 공급되는 경우, 노즐을 통해 고압으로 김 활성처리제를 공급하여 단시간내에 김 활성처리제가 김발 세척부(100) 내에 균일한 농도가 되도록 할 수 있다.

센서부(240)는 pH 센서를 사용하여 김발 세척부(100) 내의 김 활성처리제의 농도를 측정하는 것이 효과적이다. 즉, 전기화학적 측정원리를 통해 김발 세척부(100)의 김 활성처리제 용액의 pH값에 비례하는 기전력을 발생시켜 pH값을 측정하는 것이 효과적이다.

약품 통신부(250)는 센서부(240)에서 측정된 pH측정 값을 제어 판넬부(300)에 제공하고, 판넬부의 농도 제어 신호를 제공 받는다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이 약품 저장부(210)의 용액의 저장 용량 및 공급 펌프부의 이상 발생 유무도 제어 판넬부(300) 및 동작 판넬부(400)에 제공하는 것이 가능하다. 이뿐 아니라 제어 판넬부(300) 및 동작 판넬부(400)로 부터의 각종의 제어신호도 제공받을 수 있다. 약품 통신부(250)는 유선 통신 및/또는 무선 통신 방식을 모두 사용가능하다.

제어 판넬부(300)는 각부에 전원을 공급하는 전원부(310)와, 약품 공급부(200)와 동작 판넬부(400)간 통신을 수행하는 제어 통신부(320)와, 약품 공급부(200)로 부터 제공된 pH측정 값을 변환하여 제어부(340)에 제공하는 신호 변환부(330)와, 사용자 명령 신호에 따라 각 부의 동작을 제어하되, 변환된 pH측정 값을 분석하여 농도 제어 신호를 생성하여 김발 세척부(100)의 김활성처리제의 농도를 일정하게 유지하는 제어부(340)를 포함한다.

전원부(310)는 배터리와 같은 이동 저장 가능한 전원을 사용하거나, 직접 발전을 통해 생성된 전원을 사용하는 것이 가능하다. 물론, 이둘을 융합하여 사용할 수도 있다. 본 실시예의 전원부(310)는 필요에 따라 전원을 가변시키는 트렌스를 포함하여 각 부에 맞는 전원을 제공하는 것도 가능하다.

제어 통신부(320)는 약품 통신부(250)와 통신을 통해 pH 측정 값을 제공 받고, 농도 제어 신호와 사용자 명령 신호를 전달한다. 또한, 약품 통신부(250)를 통해 김발 세척부(100) 및 약품 공급부(200)의 동작 상태 정보를 제공 받고, 이를 동작 판넬부(400)에 제공하는 것도 가능하다. 또한, 제어 통신부(320)는 동작 판넬부(400)에 제공 받은 pH 측정 값을 제공하고, 사용자로 부터 입력된 사용자 명령 신호를 제공 받을 수 있다.

신호 변환부(330)는 약품 공급부(200)를 통해 제공된 pH측정 값을 변환하여 변환된 pH측정 값을 생성한다. 이를 통해 약품 공급부(200)의 센서부(240)를 통해 측정된 pH측정 값을 전기적인 신호로 변환할 수 있게 되어 제어부(340)에서 이를 사용할 수 있게 된다. 이때, 신호 변환부(330)는 4 내지 20mA의 전류 출력을 갖는 신호로 변환 출력하는 것이 효과적이다.

제어부(340)는 사용자 명령 신호와 변환된 pH측정 값과 저장된 기준 값을 바탕으로 농도 제어 신호를 생성한다.

저장된 기준 값은 사용자가 동작 판넬부(400)를 통해 입력한 pH 값인 것이 효과적이고, 이를 제어부(340)는 저장하고 있다가 실시간으로 입력된 변환된 pH측정 값과 대비하여 김발 세척부(100)의 김활성처리제 농도를 목표하는 농도로 일정하게 유지할 수 있게 된다.

농도 제어 신호는 공급펌프부(220)의 펌프 주파수를 조절하기 위한 신호로 펌프(223)의 회전수에 변화를 주어 김발 세척부(100)에 제공되는 김활성처리제의 투입량을 제어할 수 있다. 사용자 명령 신호는 김활성처리제 투입을 자동 및 수동으로 할 수 있고, 수동일 경우에는 농도 제어 신호는 펌프 회전수를 최대로 동작하도록 한다. 이를 통해 신호의 폭을 사용자가 직접 조정하여 원하는 양 만큼의 김활성처리제를 투입하는 것이 가능하도록 할 수 있다.

자동일 경우에는 농도 제어 신호는 기 저장된 기준 값을 바탕으로 측정되어 변환된 pH측정 값간의 차이를 바탕으로 펌프 회전수를 조절하기 위한 주파수 변환 신호를 생성하게 된다. 또한, 본 실시예에서는 측정되고 변환된 pH측정값과 기 저장된 기준 값 간에 오차 범위 내에서 차이가 발생하지 않는 경우 상기 농도 제어 신호는 펌프 회전수를 최소로 동작하도록 한다. 이와 같이 펌프(223)를 멈추지 않고, 최소 회전수로 동작하여 소량의 김활성처리제가 투입되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 김발 세척부(100)는 김발을 이동하면서 김발을 세척하기 때문에, 새로운 김발 영역이 계속하여 김활성처리제 공간으로 들어오게 된다. 이로인해 김발이 품고 있던 해수가 계속적으로 김활성처리제로 들어오게 되어 김활성처리제의 농도가 지속적으로 감소할 수 있게 된다. 따라서, 펌프(223)를 최소 회전수로 동작시켜 이러한 이슈 발생을 감소시킬 수 있다. 물론, 김발이 품고 있는 해수의 양에 따라 김활성처리제의 농도가 급격하게 감소할 수 있고, 이 경우에는 농도 제어 신호를 통해 펌프(223)의 회전수를 제어하여 김활성처리제의 투입량을 증가시키는 것이 효과적이다.

제어부(340)는 약품 공급부(200)의 동작 신호들을 제공 받고, 이 동작 신호에 이상이 발생하는지 여부를 판단하고, 그 판단 결과를 동작 판넬부(400)에 제공할 수 있다.

동작 판넬부(400)는 사용자의 명령을 입력받고 각부의 동작을 표시하는 HMI부(410)와, 약품 공급부(200)의 수동운전 또는 정지 운전을 선택하는 운전 스위치부(420)와, 약품 공급부(200) 내의 펌프 동작 모드를 제어하는 펌프 동작 스위치부(430)와, 이상 발생시 알람을 발생시키는 알람부(440)와, 외부와 통신을 수행하는 동작 통신부(450)를 포함한다.

HMI부(410)는 사용자로 부터 pH 기준 값을 입력받고 이를 제어 판넬부(300)로 제공한다. 또한, HMI부(410)는 현재 각부의 동작 상태는 물론, 동작 이력도 표시하여 사용자가 확인할 수 있도록 한다. HMI부(410)를 통해 약품 공급부(200)가 자동으로 운전되도록 할 수 있다. HMI의 전원은 별도의 HMI 전환스위치에 의해 제공되는 것이 효과적이다.

운전 스위치부(420)는 사용자가 약품 공급부의 운전을 수동으로 진행하거나 긴급 상황에 운전을 정지하기 위해 사용한다. 이는 초기 김발 세척부(100)의 김활성처리제 공간내에 김활성처리제를 투입하는 경우 사용하는 것이 효과적이다. 또한, 수동 모드는 HMI를 통해 사용자가 설정한 농도에 관계없이 약품 공급부(200)의 펌프부(220)를 동작시키는 것이 효과적이다. 이때, 운전/정지 스위치를 통해 김활성처리제를 최대량으로 공급하거나 차단하는 것이 가능하다.

펌프 동작 스위치(430)는 펌프부(220) 동작 온/오프를 제어하는 것이 효과적이다.

알람부(440)는 제어 판넬부(300)를 통해 약품 공급부(200)의 동작신호 중 이상이 발생한 신호를 감지하는 경우 알람이 울리게 된다. 이를 통해 김발 세척부(100) 및 약품 공급부(200)등의 이상 발생을 알리게 되고, 사용자가 이에 대응할 수 있도록 한다. 알람부(440)를 통해 김발 세척부(100) 및 약품 공급부(200)의 경고, 고장 및 이상을 통지하고, 사용자는 문제를 인지하고, 문제가 발생한 알람부(440)의 동작을 정지하고, 이에 대응하는 처치를 수행하게 된다.

동작 통신부(450)는 제어 판넬부(300) 또는 약품 공급부(200)와 유/무선 통신을 통해 통신을 진행하고, 이를 통해 다양한 신호를 전달하고, 제공 받는 것이 효과적이다.

동작 통신부(450)는 무선 통신을 통해 사용자 단말과 통신이 가능하고, 이를 통해 사용자가 원거리에서 동작 판넬부(400)를 무선으로 조작하여 김발 세척부(100), 약품 공급부(200), 제어 판넬부(300)를 제어하는 것이 가능하게 된다.

하기에서는 상술한 구성을 갖는 김 활성처리제 농도 제어 시스템의 동작방법을 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 김 활성처리제 농도 제어 시스템의 동작방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 김발 세척부(100)의 김활성처리제 공간에 수동 제어를 통해 약품 공급부(200)의 김활성처리제를 충진한다(S110).

동작 판넬부(400)를 통해 약품 공급부(200)의 동작을 자동으로 설정한다. 이후, 김발 세척부(100)에 김발이 이동하면서 세척되도록 한다(S120).

김발이 세척되는 동안 약품 공급부(200)의 센서부(240)를 통해 김발 세척부(100) 내의 김활성처리제의 pH농도를 실시간으로 측정한다(S130).

측정된 pH 농도값은 제어 판넬부(300)로 전달되고, 제어 판넬부(300)는 저장된 기준 값과 비교하여 pH 농도값이 기준값 보다 낮아진 경우에는 펌프(223)의 주파수를 제어하는 농도 제어 신호를 생성하고, 이를 약품 공급부(200)에 제공한다(S140). 약품 공급부(200)는 농도 제어 신호에 따라 공급 펌프부의 펌프의 주파수를 제어하여 펌프의 회전수를 조절하게 되고, 이에 따라 노즐부(230)를 통해 김발 세척부(100)에 제공되는 김활성처리제의 투입량을 변화시켜 김활성처리제의 농도를 일정하게 유지하도록 한다(S150).

물론, 약품 공급부(200)의 공급 펌프부(220)는 측정된 pH 농도값이 기준 값과 비교하여 오차 범위 이내인 경우에는 농도 제어 신호는 공급 펌프부(220)의 최소 주파수로 동작하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 다양한 변형을 통한 다른 실시가 가능하다. 하기에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 김 활성처리제 농도 제어 시스템에 관하여 설명한다. 후술되는 설명중 상술한 설명과 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 설명의 기술은 상술한 실시예에 적용될 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 김 활성처리제 농도 제어 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.

도 8은 다른 실시예에 따른 김발세척부를 설명하기 위한 블록도이다.

도 9는 다른 실시예에 따른 김활성처리제 분사부를 설명하기 위한 블록도이다.

도 10은 다른 실시예에 따른 약품 공급부를 설명하기 위한 블록도이다.

도 11은 다른 실시예에 따른 제어 판넬부를 설명하기 위한 블록도이다.

도 12는 다른 실시예에 따른 동작 판넬부를 설명하기 위한 블록도이다.

도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같이 김 활성처리제 농도 제어 시스템은 김활성처리제를 김발 표면에 분사하고, 김발(10)을 김활성처리제에 침지시켜 김발(10)을 세척하는 김발 세척부(1100)와, 김발에 공급되는 김활성처리제의 농도를 일정하게 유지하는 약품 공급부(1200)와, 김발 세척부(1100) 및 약품 공급부(1200)의 동작을 제어하고 전원을 공급하는 제어 판넬부(1300)와, 각부의 동작을 제어하는 사용자 명령을 전달하고, 각부의 동작 상태를 표시하는 동작 판넬부(1400)를 포함한다.

본 실시예의 김발 세척부(1100)는 김발을 김활성처리제에 담그어 잡초제거, 병해 방제 및 성장 촉진을 수행할 뿐만 아니라, 김발에 고압의 김활성처리제를 분사하여 김발에 부착되어 있는 불순물을 제거할 수 있다.

김발 세척부(1100)는 김발이 이동하는 이동 공간과, 이동 공간에 마련되고 김활성처리제가 저장된 김활성처리제 공간을 갖는 몸체부(1110)와, 이동 공간을 이동하는 김발에 고압의 김활성처리제는 분사하는 김활성처리제 분사부(1120)와, 김발이 이동 공간을 따라 이동하도록 몸체부(1110)를 이동시키는 동력부(1130)와, 외부와 통신하는 세척 통신부(1140)를 포함한다.

몸체부(1110)로 별도의 선박을 사용하는 것이 효과적이고, 선박의 선수를 통해 김발이 유입되고, 선미를 통해 다시 바다로 돌아 가는 것이 효과적이다. 즉, 선박의 선수에서 선미까지 김발이 이동하는 이동 공간이 마련된다. 선박의 몸체 즉, 선체 중앙 영역에 김활성처리제 공간이 위치하여 선박이 이동하는 경우, 김발이 김활성처리제 공간에 침지될 수 있는 구조를 갖는 것이 효과적이다.

김활성처리제 분사부(1120)는 김발의 이동 공간에 위치하여 김활성처리제를 고압으로 분사하는 고압 분사 노즐부(1121)와, 김활성처리제 공간의 김활성처리제를 고압 분사 노즐부(1121)에 제공하는 고압 펌프(1122)와, 고압 펌프(1122)의 동작을 제어하는 고압 펌브 제어부(1123)를 포함한다.

고압 분사 노즐부(1121)는 몸체부(1110)의 전단 즉, 선수 영역에 설치되어 바다에서 올라오는 김발 표면의 불순물을 사전에 제거하도록 하는 것이 효과적이다. 고압 분사 노즐부(1121)는 김발의 이동 방향에 대하여 수직한 방향의 직선 바 형태로 형성되고, 그 바 하측면에 다수의 분사 노즐을 포함하고 있는 것이 효과적이다. 이를 통해 김발 전체의 불순물 세척이 가능하다. 또한, 본 실시예에서는 고압 분사 노즐부를 통해 김활성처리제를 분사함으로 인해 표면 불순물 제거는 물론, 김활성처리제를 김발에 코팅하는 것도 가능하다.

고압 펌프부(1122)는 입력단이 몸체부내의 김활성처리제 공간에 위치하고, 출력단이 고압 분사 노즐부(1121)에 위치하여 몸체부(1110)에 김발이 침지되는 공간의 김활성처리제를 고압 분사 노즐부(1121)에 제공하는 것이 가능하다. 이를 통해 김활성처리제의 활용성을 높일 수 있게 된다.

고압 펌프 제어부(1123)는 고압 펌프부(1122)의 동작을 제어하여 김발에 분사되는 김활성처리제의 분사량과 분사 압력을 제어하는 것이 가능하다. 이를 통해 김발 표면의 불순물의 부착 정도에 따라 분사량과 분사 압력을 조절하는 것이 가능하게 된다.

동력부(1130)는 몸체부(1110)를 전방 또는 후방으로 이동시켜 고정된 김발이 몸체부(1110)의 이동 공간을 따라 이동할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

약품 공급부(1200)는 김 활성처리제가 저장된 약품 저장부(1210)와, 농도 제어 신호에 따라 약품 저장부(1210)에 저장된 김 활성처리제를 제공하는 공급펌프부(1220)와, 공급 펌프부(1220)로부터 제공된 김 활성처리제를 김발 세척부(1100)에 공급하는 노즐부(1230)와, 김발 세척부(1100)에 설치되어 김 활성처리제의 농도를 측정하는 센서부(1240)와, 외부와 통신하는 약품 통신부(1250)를 포함한다.

공급펌프부(1220)는 약품 저장부(1210)와 공급 펌프부(1220) 사이에 위치한 입력 배관과, 공급 펌프부(1220)와 노즐부(1230) 사이에 위치한 출력 배관과, 입력 배관과 출력 배관 사이에 위치하여 약품 저장부(1210)의 김 활성처리제를 노즐부(1230)에 공급하는 펌프와, 농도 제어 신호에 따라 펌프의 회전수를 제어하는 펌프 제어부를 포함한다.

본 실시예의 펌프 제어부는 펌프에 제공되는 주파수와 전압을 변화시켜 펌프의 회전수를 조절하는 것이 효과적이다. 이를 통해 김발 세척부(1100)의 김활성처리제 공간의 활성처리제의 농도를 균일하게 유지할 수 있게 된다.

센서부(1240)는 김발 세척부(1100)의 몸체부(1110)에 저장된 김활성처리제의 pH농도를 측정한다. 이를 통해 김발 세척부(1100)를 통해 김발에 분사되는 김활성처리제와 김발이 침지되어 세척되는 영역의 김활성처리제의 농도를 설정된 범위 내로 유지관리하는 것이 가능하다.

제어 판넬부(1300)는 각부에 전원을 공급하는 전원부(1310)와, 김발 세척부(1100), 약품 공급부(1200) 및 동작 판넬부(1400)간 통신을 수행하는 제어 통신부(1320)와, 약품 공급부(1200)로 부터 제공된 pH측정 값을 변환하여 제어부(1340)에 제공하는 신호 변환부(1330)와, 사용자 명령 신호에 따라 각 부의 동작을 제어하되, 변환된 pH측정 값을 분석하여 농도 제어 신호를 생성하여 김발 세척부(1100)의 김활성처리제 농도를 일정하게 유지하는 제어부(1340)를 포함한다.

동작 판넬부(1400)는 사용자의 명령을 입력받고 각부의 동작을 표시하는 HMI부(1410)와, 약품 공급부(1200) 및 김발 세척부(1100)의 수동운전 또는 정지 운전을 선택하는 운전 스위치부(1420)와, 약품 공급부(1200) 및 김발 세척부(1100) 내의 펌프 동작 모드를 제어하는 펌프 동작 스위치부(1430)와, 이상 발생시 알람을 발생시키는 알람부(1440)와, 외부와 통신을 수행하는 동작 통신부(1450)를 포함한다.

또한 본 발명은, 상술한 구조에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다. 하기에서는 본 다른 실시예에 따른 변형예에 관하여 설명한다.

본 변형예의 김발 세척부(1100)를 통해 김발이 인입되는 선수 영역과 김발이 인출되는 선미 영역 각각에 김발 세척을 위한 분사부(1120)가 위치하는 것이 가능하다.

즉, 김발 세척부(1100)는 몸체부(1110)의 전단에 배치된 제1 분사부와 몸체의 후단에 배치된 제2 분사부를 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 분사부는 김활성처리제가 아닌 바닷물을 사용하여 김발 표면의 불순물을 제거하고, 제2 분사부는 김활성처리제를 분사하여 김활성처리제에 침지된 이후의 김발 표면을 세척하는 것이 가능하다.

이를 위해 김발 세척부(1100)는 두개의 고압 분사 노즐부(1121)를 갖고, 두개의 고압 펌프부(1122)를 갖는 것이 효과적이다. 따라서, 일 고압 분사 노즐부는 일 고압 펌프부를 통해 바닷물을 제공 받아 이를 분사하고, 다른 일 고압 분사 노즐부는 다른 고압 펌프부를 통해 김활성처리제를 제공 받아 이를 분사하는 것이 가능하다.

또한, 이에 한정되지 않고, 제1 및 제2 분사부 모두에 동일한 액상 물질이 제공되는 것도 가능하다. 즉, 제1 및 제2 분사부에 바닷물 또는 김활성처리제가 모두 공급될 수도 있다. 이경우, 김발 세척부(1100)는 두개의 고압 분사 노즐(1121)을 갖고, 하나의 고압 펌프부(1122)를 포함하는 것이 효과적이다.

본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 또 다른 실시가 가능하다. 하기에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 김 활성처리제 농도 제어 시스템에 관하여 설명한다. 후술되는 설명중 상술한 설명들과 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 설명의 기술은 상술한 실시예에 적용될 수 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 김 활성처리제 농도 제어 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.

도 14는 또 다른 실시예에 따른 김발 세척부를 설명하기 위한 블록도이다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 김 활성처리제 농도 제어 시스템은 김활성처리제를 분사하여 김발(10)을 세척하는 김발 세척부(2100)와, 김발 세척부(2100)에 김 활성처리제가 균일한 농도를 유지하도록 하는 약품 공급부(2200)와, 김발 세척부(2100) 및 약품 공급부(2200)의 동작을 제어하고 전원을 공급하는 제어 판넬부(2300)와, 각부의 동작을 제어하는 사용자 명령을 전달하고, 각부의 동작 상태를 표시하는 동작 판넬부(2400)를 포함한다.

김발 세척부(2100)는 김발이 이동하는 이동 공간을 갖는 몸체부(2110)과, 이동 공간을 따라 이동하는 김발에 고압의 김활성처리제를 분사하는 다수의 고압 분사 노즐부(2120)과, 분사된 김활성처리제가 모이고 저장되는 용기부(2130)와, 용기부(2130)에 저장된 김활성처리제를 다수의 고압 분사 노즐(2120)에 제공하는 고압 펌프부(2140)와, 고압 펌프부(2140)의 동작을 제어하는 고압 펌프 제어부(2150)를 포함한다.

본 실시예에서는 김발이 김활성처리제에 침지되지 않고, 이동 공간을 이동하면서 고압 분사 노즐부(2120)에 의해 뿌려지도록 하여 김활성처리제의 사용량과 농도 제어를 더욱 효율적으로 하는 것이 가능하다.

본 실시예에서는 다수의 고압 분사 노즐부(2120)는 다수의 노즐이 형성된 막대 바 형상으로 제작되고, 몸체부(2110)의 이동 공간과 수직한 방향으로 복수개 배치된다. 이를 통해 고압 분사 노즐부(2120)에 의해 이동 공간 전체에 김활성처리제가 분사되도록 하는 것이 가능하다.

또한, 용기부(2130)는 분사된 김활성처리제가 모이고, 저장되어 이를 재활용할 수 있도록 하고, 약품 공급부(2200)로 부터 추가적인 김활성처리제를 제공 받아 그 농도를 일정하게 유지되도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해 약품 공급부(2200)는 앞서 설명한 실시예와 같이 용기부(2130)내의 김활성처리제의 pH농도를 측정하고, 제어 판넬부(2300)는 측정된 pH 농도 값을 이용하여 농도 제어 신호를 생성하고, 농도 제어 신호에 따라 약품 공급부(2200)는 용기부(2130)에 추가적인 김활성처리제를 공급하는 것이 효과적이다.

또한, 본 실시예의 김발 세척부(2100)는 용기부(2130) 내에 김활성처리제의 용량을 체크하는 용량 감지부(2160)를 더 포함한다. 이때, 용량 감지부(2160)는 용기부(2130)내의 김활성처리제의 용량을 감지하고, 그 결과를 제어판넬부(2300)에 제공한다. 제어 판넬부(2300)는 용량 감지 결과 설정된 기준 용량보다 작을 경우에는 김활성처리제는 추가 투입하도록 하는 추가 투입 신호를 생성한다. 이 추가 투입 신호에 따라 약품 공급부(2200)의 펌프부가 동작하여 김활성처리제를 용기부(2130)에 제공하여 용기부(2130)내의 김활성처리제 용량도 일정하게 유지하도록 하는 것이 가능하다. 이는 김활성처리제가 다수의 고압 분사 노즐부(2120)를 통해 분사되기 때문에 용기부로 다시 회수되는 김활성처리제의 양이 줄어들 수 있기 때문에 그 용량을 감지하여 일정하게 유지하는 것이 중요하다.

또한, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다.

즉, 다수의 고압 분사 노즐부(2120)를 통해 분사되는 김활성처리제의 농도가 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 김발이 도입되는 초기 영역에는 그 농도가 낮다가 마지막에는 그 농도가 높을 수 있다. 또한, 사용의 설정에 따라 그 농도가 변화되는 것도 가능하다.

이뿐만 아니라, 김발 세척부(2100)의 끝단에는 바다의 유속을 측정하는 유속 측정부를 두고, 유속이 기준값 보다 클 경우에는 분사되는 김활성처리제의 농도를 높게하고, 유속이 기준과 같거나 낮을 경우에는 기준 농도의 김활성처리제를 분사하는 것이 가능하다. 이는 김발 세척부(2100)를 통해 세척이 완료된 김발은 바다에 잠기게 되고, 일정시간 후에 김활성처리제가 씻겨 나가게 된다. 이 경우, 바다의 유속이 빠를 경우에는 씻겨 나가는 시간이 빠르기 때문에 그 구간에는 고농도의 김활성처리제를 분사하고, 유속이 빠르지 않는 구간에는 기준 농도의 김활성처리제를 분사하는 것이 효과적이다.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100, 1100, 2100: 김발 세척부 200, 1200, 2200: 약품 공급부
210: 약품 저장부 220: 공급펌프부
230: 노즐부 240: 센서부
250: 약품 통신부 300, 1300, 2300: 제어 판넬부
310: 전원부 320: 제어 통신부
330: 신호 변환부 340: 제어부
400, 1400, 2400: 동작 판넬부 410: HMI부
420: 운전 스위치부 430: 펌프 동작 스위치부
440: 알람부 450: 동작 통신부
1110: 몸체부 1120: 김활성처리제 분사부
1130: 동력부 1140: 세척 통신부
2120: 고압 분사 노즐부 2130: 용기부
2140: 고압 펌프부 2150: 고압 펌프 제어부
2160: 용량감지부

Claims

김활성처리제를 이용하여 김발을 세척하는 김발 세척부;
상기 김발 세척부에 김 활성처리제가 균일한 농도를 유지하도록 하는 약품 공급부;
상기 김발 세척부 및 약품 공급부의 동작을 제어하고 전원을 공급하는 제어 판넬부; 및
각부의 동작을 제어하는 사용자 명령을 전달하고, 각부의 동작 상태를 표시하는 동작 판넬부;를 포함하며,
상기 제어 판넬부는 각부에 전원을 공급하는 전원부와, 약품 공급부와 동작 판넬부간 통신을 수행하는 제어 통신부와, 약품 공급부로 부터 제공된 pH측정 값을 변환하여 제어부에 제공하는 신호 변환부와, 사용자 명령 신호에 따라 각 부의 동작을 제어하되, 변환된 pH측정 값을 분석하여 농도 제어 신호를 생성하여 김발 세척부의 김활성처리제의 농도를 일정하게 유지하는 제어부를 포함하고,
상기 동작 판넬부는 사용자의 명령을 입력받고 각부의 동작을 표시하는 HMI부와, 약품 공급부의 수동운전 또는 정지 운전을 선택하는 운전 스위치부와, 약품 공급부 내의 펌프 동작 모드를 제어하는 펌프 동작 스위치부와, 이상 발생시 알람을 발생시키는 알람부와, 외부와 통신을 수행하는 동작 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 김 활성처리제 농도 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 약품 공급부는 김 활성처리제가 저장된 약품 저장부와, 농도 제어 신호에 따라 약품 저장부에 저장된 김 활성처리제를 제공하는 공급펌프부와, 공급 펌프부로부터 제공된 김 활성처리제를 김발 세척부에 공급하는 노즐부와, 김발 세척부에 설치되어 김 활성처리제의 농도를 측정하는 센서부와, 외부와 통신하는 약품 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 김 활성처리제 농도 제어 시스템.
제2항에 있어서,
상기 공급펌프부는 약품 저장부와 공급 펌프부 사이에 위치한 입력 배관과, 공급 펌프부와 노즐부 사이에 위치한 출력 배관과, 입력 배관과 출력 배관 사이에 위치하여 약품 저장부의 김 활성처리제를 노즐부에 공급하는 펌프와, 농도 제어 신호에 따라 펌프의 회전수를 제어하는 펌프 제어부를 포함하고,
센서부는 pH 센서를 사용하여 김발 세척부 내의 김 활성처리제의 농도를 측정하고, 상기 펌프 제어부는 전압 또는 주파수 조절 방식을 통해 펌프의 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 김 활성처리제 농도 제어 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 신호 변환부는 약품 공급부를 통해 제공된 pH측정 값을 변환하여 변환된 pH측정 값을 생성하되 4 내지 20mA의 전류 출력을 갖는 신호로 변환 출력하고,
상기 제어부는 사용자 명령 신호와 변환된 pH측정 값과 저장된 기준 값을 바탕으로 농도 제어 신호를 생성하여 김발 세척부의 김활성처리제 농도를 목표하는 농도로 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 김 활성처리제 농도 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 김발 세척부는 김발이 이동하는 이동 공간과 이동 공간에 마련되고 김활성처리제가 저장된 김활성처리제 공간을 갖는 몸체부와, 이동 공간을 이동하는 김발에 고압의 김활성처리제는 분사하는 김활성처리제 분사부와, 김발이 이동 공간을 따라 이동하도록 몸체부를 이동시키는 동력부와, 외부와 통신하는 세척 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 김 활성처리제 농도 제어 시스템.