KR102525508B1 - 녹조 억제 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부력체에 의해 수면에 부유되고, 장치의 골격을 형성하는 본체; 상기 본체의 상부에 설치되고 태양에너지를 받아 전기를 생산하는 태양전지판; 상기 본체에 설치되고 상기 태양전지판에서 생산된 전기를 저장하는 배터리부; 상기 배터리부로부터 전기를 공급받아 회전력을 발생하는 구동부; 상기 태양전지판 하부에 위치하고 상기 본체의 중심에 설치되어 상층부의 물을 하층부로 끌어내리기 위한 안내 유로를 형성하는 버켓부; 상기 본체의 중심선상에 수직으로 설치되고 상기 구동부의 회전력을 전달받아 회전하는 임펠러축의 하단에 구비되고 상기 버켓부의 안내 유로 내에 위치하여 상층부의 물을 하층부로 끌어내리기 위한 회전류를 발생하는 임펠라; 및 상기 버켓부의 안내 유로 하단에 결합되어 회전류가 발생된 상층부의 물을 하층부로 안내하여 배출하는 주름관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 녹조 억제 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 태양광발전에 의해 충전된 전기에너지를 이용하여 임펠러를 회전시켜 슬러지 및 녹조류가 발생되어 있는 상층수의 물을 하층수로 끌어내려 하층수의 저온수와 접촉되게 함으로써 자연적으로 녹조류의 분산 및 파괴가 일어나게 하고, 물의 지속적인 순환을 통해 녹조류의 응집현상을 억제시켜 수질을 개선시키는 효과가 있다.

Description

녹조 억제 장치{Apparatus for removing green algae}
본 발명은 녹조 억제 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 수질오염이 심한 강과 넓은 호수, 저수지의 상부에 발생되어 있는 슬러지 및 녹조류를 따뜻한 물과 함께 하부로 끌어내려 하층의 저온수와 접촉, 분산시킴으로써 녹조류를 파괴하고 녹조류의 응집현상을 억제하는 녹조 억제 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 늪이나 호수와 같은 소호(沼湖)나, 보 등에 의해 유속이 인위적으로 늦추어진 강의 경우, 물의 내부적 순환이 활발하게 이루어지지 못하여, 표층과 중간층과 심층에서의 수온의 차이가 발생하게 된다. 이러한 현상은 물의 밀도차에 의한 성층화 현상을 유발한다. 성층화란, 물의 층이 형성되는 것을 의미 한다. 말하자면, 상대적으로 온도가 높은 표층수, 온도가 낮은 저층수가 섞이지 않고 층을 이루는 것이다.
이와 같이, 성층화가 진행되면, 수면으로부터 대략 1미터 수심의 영역은 높은 수온과 다량의 영양염류로 인해 녹조류 등의 조류가 급성장하게 되며, 중층 이하는 햇볕이 닿지 않아 수생 식물들이 광합성을 하지 못하게 됨으로써 산소 농도가 급격히 낮아지며 혐기화 된다.
이러한 혐기화에 따라 바닥면에 쌓여 있던 각종 오염물질이 용출되어 물의 오염이 가속화 되며, 가령, 수중생물들이 집단 폐사하고 수질의 급격한 악화로 인하여 악취가 발생함은 물론 생태계가 전체적으로 파괴된다.
특히 우리나라의 경우, 하천과 호수의 대부분이 중영양 또는 부영양 상태로서 녹조발생 가능성이 매우 높고, 녹조 피해는 여름철 고수온 기에 만성적으로 겪는 고질적인 문제이다. 이로 인해 매년 막대한 예산과 노력이 투입되고 있으며, 상수원을 중심으로 국민에게 먹는 물에 대한 불신을 초래하는 사회적 문제로 확대되고 있은 실정이다.
여하튼, 이미 녹조가 발생하였다면, 당연히, 녹조를 최대한 신속하게 제거하여야 한다. 녹조를 제거하기 위한 방법으로서, 응집살포제인 황토를 뿌리거나, 미생물을 살포하는 경우도 있는데, 이는 녹조를 일시적으로 가라앉히는 것일 뿐 오히려 수중 생태계를 교란시킬 수 있다.
또한, 선박에 녹조 처리장치를 설치하여 녹조를 흡입 및 여과 처리하는 방법도 제안되어 있으나, 이는 유지관리 비용이 높아 장기적으로 사용하기에는 비용 측면에서 큰 부담이 되고 있다.
따라서, 녹조가 발생하기 전에 물을 순환시켜 물의 성층화를 방지하는 것이 매우 중요하다. 물이 활발하게 순환되면 표층에서의 녹조의 발생을 거의 방지할 수 있기 때문이다.
이러한 이유로 본 출원인 대한민국 등록특허 제10-1569916호에 풍력을 이용하여 임펠러를 회전시켜 저층수와 중층수 및 상층수의 물이 강제로 혼합되도록 함으로써 용존산소가 부족한 저층수에 산소를 충분히 공급하여 수질을 개선시키는 것이 가능한 풍력 에너지를 이용한 물 순환장치를 개시한 바 있다.
그러나, 종래의 물 순환장치는 풍력을 이용하기 위해 바람에 의해 회전되는 하나 이상의 프로펠러를 구비해야 하다 보니 부피 및 무게가 커지고 이로 인하여 부력수단의 크기도 커져야 하며, 장치의 전체적인 부피 및 무게가 커서 설치의 어려움이 있는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 물 순환장치는 저층수를 표층으로 끌어올려 물을 순환시킴으로써 녹조 발생을 억제하는 것이나, 다양하고 많은 실험을 통해 슬러지 및 녹조류가 발생되어 있는 상층수의 물을 하층수로 끌어내려 하층수의 저온수와 접촉을 통해 녹조류를 분산 및 파괴하는 것이 녹조 억제 효과가 크다는 것을 확인하였으며, 이를 기반으로 본 발명의 녹제 억제장치를 개시하고자 한다.
대한민국등록특허 제10-1942221호(등록일 2019.01.18) 대한민국등록특허 제10-1569916호(등록일 2015.11.11)
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,
본 발명의 목적은 태양광발전에 의해 충전된 전기에너지를 이용하여 임펠러를 회전시켜 슬러지 및 녹조류가 발생되어 있는 상층수의 물을 하층수로 끌어내려 하층수의 저온수와 접촉을 통해 녹조류의 분산 및 파괴가 일어나게 하고, 물의 지속적인 순환을 통해 녹조류의 응집현상을 억제하여 수질을 개선하는 녹조억제장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 일실시 예에 따른 녹조 억제 장치는 부력체에 의해 수면에 부유되고, 장치의 골격을 형성하는 본체; 상기 본체의 상부에 설치되고 태양에너지를 받아 전기를 생산하는 태양전지판; 상기 본체에 설치되고 상기 태양전지판에서 생산된 전기를 저장하는 배터리부; 상기 배터리부로부터 전기를 공급받아 회전력을 발생하는 구동부; 상기 태양전지판 하부에 위치하고 상기 본체의 중심에 설치되어 상층부의 물을 하층부로 끌어내리기 위한 안내 유로를 형성하는 버켓부; 상기 본체의 중심선상에 수직으로 설치되고 상기 구동부의 회전력을 전달받아 회전하는 임펠러축의 하단에 구비되고 상기 버켓부의 안내 유로 내에 위치하여 상층부의 물을 하층부로 끌어내리기 위한 회전류를 발생하는 임펠라; 및 상기 버켓부의 안내 유로 하단에 결합되어 회전류가 발생된 상층부의 물을 하층부로 안내하여 배출하는 주름관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 버켓부는 외측부가 상기 본체의 결합되어 지지되고, 중심부에 상기 안내유로가 형성되며, 상기 외측부로부터 상기 중심부의 안내 유로를 향해 하향 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 임펠러는 회전 시 상층부의 물을 하층부로 강제 공급하기 위해 나선 형태로 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주름관은 상,하 방향으로 신축되어 수역의 깊이에 따라 길이가 조절되고, 상기 주름관의 하단부에는 상기 버켓부의 안내유로로 유입된 상층부의 물이 배출되는 배출구가 구비되며, 상기 배출구에는 다수의 레그에 의해 지지되는 베이스 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주름관의 베이스 플레이트 양단에는 상기 본체와 연결되어 수역의 깊이에 따라 주름관의 길이를 늘였다 줄였다 조절하는 케이블이 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 구동부는 상기 배터리부로부터 전기를 공급받아 회전력을 발생하는 구동모터와 상기 구동모터의 회전력을 상기 임펠러축에 전달하는 동력전달부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 더하여, 상기 본체에는 외부단말기와 신호를 송수신하는 무선통신모듈과, 상기 무선통신모듈에 수신된 신호에 따라 각 구동부의 동작을 컨트롤하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 태양광발전에 의해 충전된 전기에너지를 이용하여 임펠러를 회전시켜 슬러지 및 녹조류가 발생되어 있는 상층수의 물을 하층수로 끌어내려 하층수의 저온수와 접촉되게 함으로써 자연적으로 녹조류의 분산 및 파괴가 일어나게 하고, 물의 지속적인 순환을 통해 녹조류의 응집현상을 억제시켜 수질을 개선시키는 효과가 있다.
또한, 물의 교반을 통해 정체된 물을 순환시키고, 물속에 산소를 공급하여 생화학적 산소요구량(BOD)를 충족시킴으로써 수중 정화 미생물의 활동 및 미생물의 서식처 조성을 활성화시키게 되며 아울러 수질 정화 능력을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 원격제어기술을 통해 관리 및 운용이 용이하고, 태양광 에너지를 흡수하여 생산된 전기에너지로 전원을 공급함으로써 에너지를 절약할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 녹조 억제 장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 녹조 억제 장치를 도시한 정면도.
도 3은는 본 발명의 일실시 예에 따른 녹조 억제 장치에서 버켓부를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 녹조 억제 장치에서 임펠러 및 주름관의 구성 및 상층수를 하층수로 순환시키는 물의 흐름을 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 녹조 억제 장치 제어방식의 일예를 도시한 블록도.
이하의 본 발명에 대한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시 예이고 해당 실시 예에 대한 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시하기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한 각각의 기재된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
발명의 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시 예에 따른 녹조 억제 장치는 본체(100), 태양전지판(200), 배터리부(300), 구동부(400), 버켓부(500), 임펠라(600), 주름관(700)을 포함한다.
먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본체(100)는 다수의 부력체(110)가 연결되어 수면위에 부유되는 부유프레임(120)과, 부유프레임(120)의 상면에 수직으로 세워져 골격을 형성하는 지지프레임(130)을 포함하여 구성된다. 그리고, 수평의 부유프레임(120)과 수직의 지지프레임(130)은 상호 지지력을 확보하기 위한 지지부재(140)에 의해 지탱된다.
여기서, 부력체(110)는 80kg이상의 부력이 가능한 4개의 부력체가 장착되나, 부력체(110)의 개수나 사이즈는 본체(100)의 무게에 따라 다르게 설계될 수 있다.
그리고, 본체(100)의 지지프레임(130) 상부에는 태양전지판(200)이 설치된다.
태양전지판(200)은 지붕의 형태로 하나 또는 둘 이상이 설치되며, 태양에너지를 받아 전기를 생산하고, 생산된 전기를 배터리로 전달한다. 바람직하게는 300W급 태양전지판 3장이 45도로 배치되어 태양광 입사각에 관계없이 상시 발전이 가능하게 설치된다.
배터리부(300)는 본체(100)의 부유프레임(120) 상에 설치되어 태양전지판(200)에서 생산된 전기를 저장한다. 그리고, 배터리부(300)에 저장된 전기는 구동부(400)의 구동전원으로 사용한다. 여기서, 배터리부(300)는 방수 밀폐형 구조의 보관함에 내장된다.
그리고, 태양전지판(200) 하부에는 본체(100)의 지지프레임(130)에 설치되어 상층부의 물을 하층부로 끌어내리기 위한 안내유로(510)를 형성하는 버켓부(500)가 구비된다.
도 3에 도시된 바와 같이 버켓부(500)는 접시형태의 원판형태로 구비되고, 외측부가 본체(100)의 지지프레임(130)에 결합되어 지지되고, 중심부에 안내유로(510)가 형성되며, 외측부로부터 중심부의 안내유로(510)를 향해 하향 경사면(520)이 형성된다. 즉, 버켓부(500)의 경사면(520)은 중심부에 형성된 안내유로(510)의 높이가 버켓부(500)의 외측부보다 낮아 버켓부(500)가 물에 잠길 때, 상층수가 버켓부(500)의 안내유로(510)로 유입되게 안내하는 역할을 한다.
그리고, 버켓부(500)의 안내유로(510) 내에는 임펠라(600)가 구비된다.
임펠라(600)는 본체(100)의 중심선상에 수직으로 설치되는 임펠라축(610)의 하단에 구비되어 버켓부(500)의 안내유로(510) 내에 위치한다.
여기서, 임펠라축(610)은 상부측의 일단이 지지프레임(130)의 상단부에 구비되는 상부플레이트(150)의 중싱부에 베어링을 통해 회전 가능하게 결합되어 구동부(400)의 회전력을 전달받아 회전된다.
구동부(400)는 배터리부(300)로부터 전기를 공급받아 회전력을 발생하는 구동모터(410)와, 구동모터(410)의 회전력을 임펠라축(610)에 전달하는 동력전달부(420)를 포함하여 구성되며, 여기서, 동력전달부(420)는 임펠러축(610)에 결합되는 기어부(421)와, 구동모터(410)의 회전력을 기어부(421)에 전달하는 체인(422)으로 구성된다. 즉, 배터리부(300)로부터 전기를 공급받아 구동하는 구동모터(410)의 회전력은 동력전달부(420)인 체인(422)과 기어부(421)를 통해 임펠러축(610)에 전달된다.
이때, 구동부(400)의 구동모터(410)는 동력전달부(420)를 통해 회전력을 임펠러축(610)에 전달하는 형태로 구비될 수도 있으나, 임펠러축(610)에 결합되어 임펠러 축(610)을 직접 회전시키도록 구비될 수도 있다.
또한, 임펠러(610)는 회전 시 상층부의 물을 하층부로 강제 공급하기 위해 나선 형태로 구비될 수 있다.
그리고, 버켓부(500)의 안내유로(510) 하단에는 안내유로(510)로 유입된 물을 하층부로 안내하는 주름관(700)이 결합된다.
주름관(700)은 신축되어 수역의 깊이에 따라 길이가 조절되고, 주름관(700)의 하단부에는 버켓부(500)의 안내유로(510)로 유입된 상층부의 물이 배출되는 배출구(710)가 구비되며, 배출구(710)에는 다수의 레그(721)에 의해 지지되는 베이스 플레이트(720))가 구비된다.
그리고, 베이스 플레이트(720) 양단에는 본체(100)와 연결되어 수역의 깊이에 따라 주름관(700)의 길이를 늘였다 줄였다 조절하는 케이블(730)이 구비된다. 케이블은 주름관(700)의 길이를 조절하여 하단부의 배출구(710)가 수역의 하층부에 위치하게 한다.
이에 더하여, 본체(100)에는 외부단말기(20)와 신호를 송수신하는 무선통신모듈(800)과, 무선통신모듈(800)에 수신된 신호에 따라 각 구동부의 동작을 컨트롤하는 제어부(900)가 더 된다. 즉, 녹조 억제장치(10)는 수상에 배치되기 때문에 외부단말기(20)인 핸드형 무선 로더를 사용하여 녹조 억제장치(1000)의 동작을 컨트롤할 수 있다. 이때, 핸드형 무선 로더는 현재 MOTOR RPM등 PV값들을 LCD창에 표시해주고, 각종 설정값들을 제어부에 전송하여 수상에 배치된 녹조억제장치를 컨트롤 할 수 있으며, 배터리부의 충전상태를 확인할 수 있고, 구동모터의 운전/정지를 선택할 수 있으며, 임펠러의 회전속도를 조절할 수 있다
상기와 같이 구성된 녹조 억제장치(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 수질오염이 심한 강이나 넓은 호수, 저수지 등의 수상에 설치된다. 이때, 버켓부(500)는 물에 잠기는 상태가 되고, 버켓부(500)의 안내유로 내에 위치한 임펠라(600)도 물속에 잠기는 상태가 되게 설치된다.
그리고, 본체(100)의 상부에 지붕형태로 설치된 태양전지판(200)은 태양광 또는 태양열을 집광한 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 전기를 생산하고, 생산된 전기를 배터리부(300)에 충전한다. 배터리부(300)에 충전된 전기는 구동부(400)의 구동전원으로 사용되어 구동모터(410)를 구동시키고, 구동모터(410)의 회전력은 동력전달부(420)인 체인과 기어를 통해 임펠러축(610)을 회전시키며, 임펠러축(610)의 회전력에 의해 임펠러(600)가 회전하게 된다.
임펠러(600)가 회전하게 되면, 버켓부(500)가 잠긴 상층부의 고온수가 녹조류와 함께 버켓부(500)의 안내유로(510)로 유입되고, 안내유로(510) 내에서 회전류를 발생하여 주름관(700)을 타고 하층부로 이동하여 배출구(710)로 배출된다. 이때, 주름관(700)의 배출구(710)로 배출된 상층수는 하층수와 혼합되어 물을 순환시키고, 아울러 녹조류는 하층부의 저온수와 접촉을 통해 분산 및 파괴가 일어난다. 즉, 상층수의 오염원인 녹조류 및 슬러지를 하층부의 저온수와 접촉시켜 자연적으로 분산 및 파괴시킴으로써 녹조류 및 슬러지의 응집현상을 억제시키고, 상층수와 하층수를 지속적으로 순환시킴과 동시에 용존산소를 하층수에 공급하여 수질을 개선시키게 된다.
이와 같이 본 발명은 태양광발전에 의해 충전된 전기에너지를 이용하여 임펠러를 회전시켜 슬러지 및 녹조류가 발생되어 있는 상층수의 물을 하층수로 끌어내려 하층수의 저온수와 접촉되게 함으로써 자연적으로 녹조류의 분산 및 파괴가 일어나게 하고, 물의 지속적인 순환을 통해 녹조류의 응집현상을 억제시켜 수질을 개선시키게 된다.
또한, 물의 교반을 통해 정체된 물을 순환시키고, 물속에 산소를 공급하여 생화학적 산소요구량(BOD)를 충족시킴으로써 수중 정화 미생물의 활동 및 미생물의 서식처 조성을 활성화시키게 되며 아울러 수질 정화 능력을 향상시키게 된다.
또한, 원격제어기술을 통해 관리 및 운용이 용이하고, 태양광 에너지를 흡수하여 생산된 전기에너지로 전원을 공급함으로써 에너지를 절약할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들로 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.
10: 녹조 억제장치 100: 본체
110: 부력체 120: 부유프레임
130: 지지프레임 140: 지지부재
150: 상부플레이트 200: 태양전지판
300: 배터리부 400: 구동부
410: 구동모터 420: 동력전달부
500: 버켓부 510: 안내유로
520: 경사면 600: 임펠라
610: 임펠라축 700: 주름관
710: 배출구 720: 베이스 플레이트
721: 레그 730: 케이블
800: 무선통신모듈 900: 제어부
20: 외부단말기

Claims (7)

  1. 부력체(110)에 의해 수면에 부유되고, 장치의 골격을 형성하는 본체(100);
    상기 본체의 상부에 설치되고 태양에너지를 받아 전기를 생산하는 태양전지판(200);
    상기 본체에 설치되고 상기 태양전지판에서 생산된 전기를 저장하는 배터리부(300);
    상기 배터리부로부터 전기를 공급받아 회전력을 발생하는 구동부(400);
    상기 태양전지판 하부에 위치하고 상기 본체의 중심에 설치되어 상층부의 물을 하층부로 끌어내리기 위한 안내 유로를 형성하는 버켓부(500);
    상기 본체의 중심선상에 수직으로 설치되고 상기 구동부의 회전력을 전달받아 회전하는 임펠러축(610)의 하단에 구비되고 상기 버켓부의 안내 유로 내에 위치하여 상층부의 물을 하층부로 끌어내리기 위한 회전류를 발생하는 임펠라(600); 및
    상기 버켓부의 안내 유로 하단에 결합되어 회전류가 발생된 상층부의 물을 하층부로 안내하여 배출하는 주름관(700);을 포함하고,
    상기 임펠러(600)는 회전 시 상층부의 물을 하층부로 강제 공급하기 위해 나선 형태로 구비되고,
    상기 구동부(400)는 상기 배터리부로부터 전기를 공급받아 회전력을 발생하는 구동모터(410)와 상기 구동모터의 회전력을 상기 임펠러축(610)에 전달하는 동력전달부(420)를 포함하고,
    상기 동력전달부(420)는 임펠러축(610)에 결합되는 기어부(421)와, 구동모터(410)의 회전력을 기어부(421)에 전달하는 체인(422)으로 구성되어 상기 배터리부(300)로부터 전기를 공급받아 구동하는 구동모터(410)의 회전력이 체인(422)과 기어부(421)를 통해 임펠러축(610)에 전달되고,
    상기 본체(100)에는 외부단말기와 신호를 송수신하는 무선통신모듈(800)과, 상기 무선통신모듈에 수신된 신호에 따라 각 구동부의 동작을 컨트롤하는 제어부(900)를 더 포함하고,
    상기 본체(100)는, 다수의 부력체(110)가 연결되어 수면위에 부유되는 부유프레임(120)과, 부유프레임(120)의 상면에 수직으로 세워져 골격을 형성하는 지지프레임(130)과, 수평의 부유프레임(120)과 수직의 지지프레임(130)은 상호 지지력을 확보하기 위한 지지부재(140)을 포함하고,
    상기 태양전지판(200)은 지붕의 형태로 300W급 태양전지판 3장이 45도로 배치되어 태양광 입사각에 관계없이 상시 발전이 가능하게 설치되며, 태양에너지를 받아 전기를 생산한 뒤 생산된 전기를 배터리부(300)로 전달하고,
    상기 배터리부(300)는 버킷부(500) 하방에 위치한 본체(100)의 부유프레임(120) 상에 설치되되, 버킷부(500)의 수중 침강 시 방수를 위해 방수 밀폐형 구조의 보관함에 내장되는 것을 특징으로 하는,
    녹조 억제 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버켓부는 외측부가 상기 본체의 결합되어 지지되고, 중심부에 상기 안내유로가 형성되며, 상기 외측부로부터 상기 중심부의 안내 유로를 향해 하향 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 녹조 억제 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주름관은 상,하 방향으로 신축되어 수역의 깊이에 따라 길이가 조절되고, 상기 주름관의 하단부에는 상기 버켓부의 안내유로로 유입된 상층부의 물이 배출되는 배출구가 구비되며, 상기 배출구에는 다수의 레그에 의해 지지되는 베이스 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 녹조 억제 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 주름관의 베이스 플레이트 양단에는 상기 본체와 연결되어 수역의 깊이에 따라 주름관의 길이를 늘였다 줄였다 조절하는 케이블이 구비되는 것을 특징으로 하는 녹조 억제 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000308897A (ja) 1999-04-27 2000-11-07 Mitsuyoshi Hatanaka 水質浄化装置及び水流造成装置
KR101048970B1 (ko) * 2011-02-16 2011-07-12 (주)에코코 공원 및 호수에 설치되는 물순환장치
KR101227595B1 (ko) 2012-08-21 2013-01-29 허종형 조류증식 억제장치
CN104773819A (zh) 2007-08-24 2015-07-15 普莱克斯技术有限公司 采用高溶解氧水平的活性污泥废水处理系统
KR101556698B1 (ko) * 2015-04-30 2015-10-01 디엔텍 (주) 태양광 발전을 이용한 위치이동이 가능한 호소수질개선장치
KR101569916B1 (ko) 2014-12-03 2015-11-17 주식회사 한주하이테크 풍력 에너지를 이용한 물순환 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101189783B1 (ko) * 2010-03-15 2012-10-15 (주)에이엔티이십일 호소수의 수질 정화장치
KR101219732B1 (ko) * 2011-02-28 2013-02-05 (주)에이엔티이십일 호소수의 수질 정화장치 및 그 제어방법
KR101230963B1 (ko) * 2011-05-02 2013-02-07 한국해양과학기술원 수질 개선 장치
KR102219088B1 (ko) * 2018-10-29 2021-02-23 주식회사 씨앤씨솔루션 수질정화장치
KR101942221B1 (ko) 2018-11-07 2019-04-11 주식회사 미래이앤아이 물순환장치 제어 및 모니터링 시스템 및 물순환장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000308897A (ja) 1999-04-27 2000-11-07 Mitsuyoshi Hatanaka 水質浄化装置及び水流造成装置
CN104773819A (zh) 2007-08-24 2015-07-15 普莱克斯技术有限公司 采用高溶解氧水平的活性污泥废水处理系统
KR101048970B1 (ko) * 2011-02-16 2011-07-12 (주)에코코 공원 및 호수에 설치되는 물순환장치
KR101227595B1 (ko) 2012-08-21 2013-01-29 허종형 조류증식 억제장치
KR101569916B1 (ko) 2014-12-03 2015-11-17 주식회사 한주하이테크 풍력 에너지를 이용한 물순환 장치
KR101556698B1 (ko) * 2015-04-30 2015-10-01 디엔텍 (주) 태양광 발전을 이용한 위치이동이 가능한 호소수질개선장치

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