KR102595068B1 - 에어포켓을 활용한 안티파울링 수중 센서장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어포켓을 활용한 안티파울링 수중 센서장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 센서가 장착되는 실린더 내부에 에어포켓을 발생시켜 공기층을 제어함으로써, 수중 환경 측정 목적으로 침지시켜 사용되는 센서의 주요부분에 부착되는 스컴 부착을 최소화시키고, 부착된 스컴을 에어포켓을 발생시켜 실린더 하측으로 방출하여 세정할 수 있음으로써, 센서의 오염을 방지하고 센서의 수명을 증대시킬 수 있는, 에어포켓을 활용한 안티파울링 수중 센서장치에 관한 것이다.

Description

에어포켓을 활용한 안티파울링 수중 센서장치 {Anti-Fouling Underwater Sensor Device Using Air-pocket}

본 발명은 에어포켓을 활용한 안티파울링 수중 센서장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 센서가 장착되는 실린더 내부에 에어포켓을 발생시켜 공기층을 제어함으로써, 수중 환경 측정 목적으로 침지시켜 사용되는 센서의 주요부분에 부착되는 스컴 부착을 최소화시키고, 부착된 스컴을 에어포켓을 발생시켜 실린더 하측으로 방출하여 세정할 수 있음으로써, 센서의 오염을 방지하고 센서의 수명을 증대시킬 수 있는, 에어포켓을 활용한 안티파울링 수중 센서장치에 관한 것이다.

최근 전지구적으로 환경 오염에 대한 관심이 높아졌다. 특히, 수중 환경 오염과 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 물은 모든 생명체의 근원이 되기 때문에, 물의 오염 측정과 오염을 개선하기 위한 노력이 요청되고 있다. 수중 환경 오염의 정도는 부유 물질, 악취, 거품, 색깔, 수온 등을 오감으로 확인하여 대략적으로 판단할 수 있다. 또한, 화학적으로 생물에 필요한 적당한 산소와 무기질이 녹아 있으며 독성은 없는지 여부, 생물학적으로 동식물의 생활과 서식에 적당한지 여부 등으로 판단할 수 있다. 다만, 이를 객관적 수치로 나타내기 위해 센서장치를 이용할 필요가 있다.

때문에, 환경 보호를 위한 수중 환경 측정에 있어 pH 농도, 암모니아성 질소, 질산성 질소, 인산염인 농도 및 1 이상의 수중 환경 측정에 필요한 센서를 통해 수질을 관리할 필요가 있다. 수중 환경 측정 방식 및 센서 사용 방식에 따라 단시간에 측정이 끝날 수도 있으나, 장시간을 소요하게 될 수 있다. 또는 수중 환경을 주기적 관리를 위해서는 센서를 장시간 수중에 침지시켜 사용하게 된다. 이 경우, 센서부와 오염수가 장기간 접촉하면서 센서부에 스컴이 부착되거나 수면이 형성되는 부분에 집중적으로 스컴적층이 발생할 수 있다. 따라서, 센서부의 측정값에 오차가 생길 수 있고 센서의 수명이 단축되는 등 여러가지 문제점을 유발할 수 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 기술에서는 별도의 장치, 예를 들어, 초음파 세정, 소수성 도료의 도포, 세정용 브러시, 필터에 의한 세정 방법에 의하여 센서를 주기적으로 세척하였다.

특히, 센서의 스컴을 제거하기 위해서 초음파 세정, 브러시 세정 방식의 경우 세정 과정에서 센서부에 충격을 가하여, 센서의 수명을 감소시킨다는 문제점이 있었고, 도료의 도포는 센서 오염이 예상되는 부위에 직접 도포할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 기본적으로 위와 같은 방식은 별도의 세정 공정이 필요하고, 이를 위하여 센서의 동작을 정지시키고, 세정을 위한 별도의 인력 및 특수한 환경에서 세정공정을 수행해야 한다는 문제점이 있다.

공개특허 10-2011-0093923 (수질측정센서 크리닝 장치)

본 발명은 에어포켓을 활용한 안티파울링 수중 센서장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 센서가 장착되는 실린더 내부에 에어포켓을 발생시켜 공기층을 제어함으로써, 수중 환경 측정 목적으로 침지시켜 사용되는 센서의 주요부분에 부착되는 스컴 부착을 최소화시키고, 부착된 스컴을 에어포켓을 발생시켜 실린더 하측으로 방출하여 세정할 수 있음으로써, 센서의 오염을 방지하고 센서의 수명을 증대시키는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 안티파울링 수중 센서장치로서, 관통된 기둥 형태의 실린더; 상기 실린더의 상측면에 고정되는 캡고정부; 상기 실린더와 상기 캡고정부 내부의 공간에 배치되고, 상기 캡고정부에 의하여 일부가 접촉하여 고정되고, 수중의 환경을 측정하는 센서부; 상기 실린더와 상기 캡고정부의 내부의 공간에 배치되고, 상기 실린더와 상기 캡고정부의 내부 공간의 수위를 측정하는 수위감지센서부; 상기 캡고정부를 통하여 상측에서 상기 실린더와 상기 캡고정부의 내부에 공기를 공급하여 공기층을 조절하는 에어공급부; 상기 수위감지센서부에서 센싱된 공간의 수위 및 기설정된 타이머 값에 기초하여, 상기 에어공급부의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 실린더 내부에 삽입되어, 공기 공급에 따라 상기 실린더 하측으로 스컴을 밀어내는 스컴제거부;를 포함하고, 상기 제어부는, 기설정된 시간동안 상기 에어공급부를 제어하여, 상기 실린더와 상기 캡고정부의 내부의 공간에 에어를 주입하여, 상기 센서부가 수중의 유체와의 접촉을 최소화하도록 제어하는, 안티파울링 수중 센서장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 수위감지센서부는, 상기 캡고정부에 실린더의 길이방향에 평행한 방향으로 배치되는 서로 길이가 상이한 복수의 전극봉을 포함하고, 상기 전극봉 각각의 일단은 상기 캡고정부에 결합되어 있고, 상기 복수의 전극봉은 상기 실린더의 서로 이격되어 있고, 상기 제어부는 상기 복수의 전극봉이 유체와 접촉시 발생하는 저항값의 변화에 기초하여 수위를 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 센서부는, 수중 환경을 측정하는 1 이상의 센서가 장착되는 센서프로브; 상기 센서프로브의 일부를 수중 환경에 직접 노출되지 않도록 보호하는 센서보호캡; 상기 센서프로브의 동작과 관련된 회로기판을 내부에 포함하는 센서바디; 및 상기 센서바디와 상기 제어부를 전기적으로 접속시키고, 센서프로브가 측정한 데이터를 송수신하며, 상기 센서부의 전원을 외부로부터 공급받는 센서케이블;을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 캡고정부는, 복수의 에어공급홀이 관통하는 형태로 형성된 플레이트부재; 및 상기 센서부의 일부를 내부에 수용하여 고정하는 관통홀을 갖는 센서지지부;를 포함하고, 상기 에어공급부로부터 공급되는 공기는 상기 에어공급홀을 통하여 실린더 내부로 공급될 수 있고, 상기 제어부의 제어를 통해 상기 에어공급부에서 공급된 공기에 의하여 상기 실린더 내부에 에어포켓을 형성하여, 센서측정이 불필요한 센서대기 구간에서는 상기 센서부와 수중의 유체의 접촉이 발생하지 않게 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 스컴제거부는, 상기 에어공급부에서 공급받은 공기에 의하여 유체의 수위가 하강함에 따라 상기 실린더 내부에서 하측으로 이동하여 상기 실린더 내부의 스컴을 외부로 밀어낼 수 있는 스컴제거부표; 및 상기 스컴제거부표가 하측으로 이동하는 과정에서 상기 스컴제거부표가 수중으로 방출되지 않도록 상기 스컴제거부표의 이동을 제한하는 부표스토퍼;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 스컴제거부표는, 전체적인 외곽선은 상기 실린더의 내벽의 형상에 상응하고, 내부에 상기 센서부의 외벽의 형상에 상응하는 관통홀이 형성되어 있고, 상기 에어공급부에서 공급된 에어가 상기 실린더 내부로 들어옴에 따라, 상기 스컴제거부표는 상기 센서부의 외벽에 가이딩이 되어 상하 이동을 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 제어부는, 상기 실린더 내부에서 수중의 유체가 상기 센서부의 센서프로브와 접촉할 수 있도록 상기 에어공급부의 동작을 제어하고, 상기 센서부의 측정 데이터를 기록하는 센서측정 구간; 및 상기 실린더 내부에서 수중의 유체가 상기 센서부의 센서프로브와 접촉하지 못하도록 상기 에어공급부의 동작을 제어하고, 상기 센서부의 측정 데이터를 기록하지 않는 센서대기 구간;이 교번하여 동작함으로써, 상기 센서부의 수중 노출 시간을 최소화하여, 상기 센서부 주변의 스컴 부착을 예방하고, 센서측정 품질과 수명을 향상시키도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 제어부는, 상기 센서측정 구간에서의 측정 데이터에 기초하여 n차 다항식 회귀함수를 도출하고, 상기 n차 다항식 회귀함수에 기초하여 센서대기 구간에서의 예측된 측정 데이터를 도출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 센서부는, 상기 수중의 pH 농도, 암모니아성 질소, 질산성 질소, 인산염인 농도 및 1 이상의 수중 환경 수치를 센싱할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 센서부는, 상기 수중으로 광을 조사할 수 있는 조사부; 상기 조사부의 외측에 배치되어, 상기 조사부에서 조사된 빛이 투과하는 투과필름; 및 상기 수중으로부터 입사되는 광을 수광하는 수광부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 수처리과정에서 발생하는 찌꺼기인 스컴을 포함한 수중 환경에 센서가 상시 노출되는 것을 방지할 수 있도록 실린더 내부에 에어포켓을 생성함으로써, 센서가 불필요하게 수중에 잠긴 시간을 최소화하고, 수중 환경의 스컴에 대한 노출 시간을 최소화하여, 센서 주요부분의 오염을 예방하는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 수중 환경을 측정하는 센서의 유형에 따라 실린더 내부에 스컴제거부표를 적용하여, 에어공급부의 공기 공급에 의해 실린더 하측으로 센서 외부 및 실린더 내부에 부착된 스컴을 실린더 외부로 방출하여, 센서 주요부분의 스컴을 주기적으로 제거함으로써, 정확도 높은 수중 환경 측정 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 물리적 접촉 또는 충격을 최소화할 수 있는 에어포켓으로 센서 주요부분의 스컴을 제거함으로써, 실시 과정에서 센서부의 내구도를 보존하는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 수중의 오염물질과 반응하여 빛을 내는 형광필름을 제작하는 데 있어 광 투과율이 좋은 소수성 투과필름을 적용하여, 센서 주요부분의 스컴 부착을 예방하고, 신뢰도 있는 데이터를 획득하는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서대기 및 스컴에 의한 센서의 데이터공백을 n차 다항식 회귀 함수를 이용한 데이터예측 과정을 통해, 센싱값의 정확도 향상 효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 안티파울링 수중 센서장치의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안티파울링 수중 센서장치의 전체적인 적용 예시를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안티파울링 수중 센서장치의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수위감지센서부의 원주방향 적용을 예시적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어공급부의 에어포켓 조절 과정 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안티파울링 수중 센서장치의 하측을 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스컴제거부를 적용한 안티파울링 수중 센서장치의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스컴제거부를 적용한 안티파울링 수중 센서장치의 스컴 제거 동작을 개략적으로 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과필름을 적용한 센서부의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서대기 구간의 데이터공백을 처리하는 데이터예측 과정을 개략적으로 도시한다.

이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '~부', '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 '~부', 혹은 '~모듈'등은 1 이상의 물리적 부재, 1 이상의 하드웨어, 1 이상의 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 혹은 1 이상의 소프트웨어를 통하여 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '~부' 혹은 '~모듈'가 있는 경우, 각각의 '~부' 혹은 '~모듈은'은 각각의 1 이상의 물리적 부재, 1 이상의 하드웨어, 1 이상의 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 혹은 1 이상의 소프트웨어에 의하여 구현될 수도 있지만, 이에 한정되지 않고 복수의 '~부' 혹은 '~모듈'를 구현함에 있어서, 중복적으로 적용되는 1 이상의 하드웨어, 1 이상의 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 혹은 1 이상의 소프트웨어가 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 하드웨어, 제2 하드웨어, 제1 소프트웨어가 있고, A부, B부, C부, D부가 있는 경우, A부는 제1 하드웨어 및 제1 소프트웨어의 조합에 의하여 구현되고, B부는 제1 하드웨어와 제2 소프트웨어의 조합에 의하여 구현되고, C부는 제2하드웨어에 의하여 구현되고, D부는 제1 소프트웨어에 구현될 수도 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 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.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥 상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨팅 장치를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 프로그램은 PC 기반의 프로그램 또는 모바일 단말 전용의 어플리케이션으로 구성될 수 있다. 본 발명이 적용되는 애플리케이션은 파일 배포 시스템이 제공하는 파일을 통해 이용자 단말에 설치될 수 있다. 일 예로, 파일 배포 시스템은 이용자 단말이기의 요청에 따라 상기 파일을 전송하는 파일 전송부(미도시)를 포함할 수 있다.

도 1은 안티파울링 수중 센서장치(100)의 구성을 설명하는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 안티파울링 수중 센서장치(100)로서, 관통된 기둥 형태의 실린더(300); 상기 실린더(300)의 상측면에 고정되는 캡고정부(302); 상기 실린더(300)와 상기 캡고정부(302) 내부의 공간에 배치되고, 상기 캡고정부(302)에 의하여 일부가 접촉하여 고정되고, 수중의 환경을 측정하는 센서부(210); 상기 실린더(300)와 상기 캡고정부(302)의 내부의 공간에 배치되고, 상기 실린더(300)와 상기 캡고정부(302)의 내부 공간의 수위를 측정하는 수위감지센서부(220); 상기 캡고정부(302)를 통하여 상측에서 상기 실린더(300)와 상기 캡고정부(302)의 내부에 공기를 공급하여 공기층(10)을 조절하는 에어공급부(230); 및 상기 수위감지센서부(220)에서 센싱된 공간의 수위 및 기설정된 타이머 값에 기초하여, 상기 에어공급부(230)의 동작을 제어하는 제어부(200);를 포함하고, 상기 제어부(200)는, 기설정된 시간동안 상기 에어공급부(230)를 제어하여, 상기 실린더(300)와 상기 캡고정부(302)의 내부의 공간에 에어를 주입하여, 상기 센서부(210)가 수중의 유체와의 접촉을 최소화하도록 제어할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안티파울링 수중 센서장치(100)의 전체적인 적용 예시를 개략적으로 도시한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안티파울링 수중 센서장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한다.

이하에서는, 본 발명의 안티파울링 수중 센서장치(100)의 구조에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 안티파울링 수중 센서장치(100)는, 제어부(200); 센서부(210); 수위감지센서부(220); 에어공급부(230); 실린더(300);를 포함한다.

제어부(200)는, 상기 안티파울링 수중 센서장치의 모든 동작을 제어하며, 수중 환경 측정 데이터를 획득 및 저장할 수 있다.

센서부(210)는, 상기 센서부(210)의 주요부분인 센서프로브(211), 상기 센서부(210)와 상기 제어부(200)가 연결되어 상기 센서부(210)의 전원과 데이터를 송수신하는 센서케이블(212), 상기 센서부(210)의 데이터를 처리하는 회로기판을 내장하는 몸통부인 센서바디(213), 상기 센서프로브(211)를 보호하는 센서보호캡(214)가 포함되어 있고, 상기 센서부(210)에서는 광을 수광하는 수광부(216) 및 광을 조사하는 조사부(217)를 포함하며, 센싱값을 상기 제어부(200)에 송수신할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센서부(210)는, 수중 환경을 측정하는 1 이상의 센서가 장착되는 센서프로브(211); 상기 센서프로브(211)의 일부를 수중 환경에 직접 노출되지 않도록 보호하는 센서보호캡(214); 상기 센서프로브(211)의 동작과 관련된 회로기판을 내부에 포함하는 센서바디(213); 및 상기 센서바디(213)와 상기 제어부(200)를 전기적으로 접속시키고, 센서프로브(211)가 측정한 데이터를 송수신하며, 상기 센서부(210)의 전원을 외부로부터 공급받는 센서케이블(212);을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명 일 실시예에 따른 상기 센서부(210)는, 상기 수중의 pH 농도, 암모니아성 질소, 질산성 질소, 인산염인 농도 및 1 이상의 수중 환경 수치를 센싱할 수 있다.

수위감지센서부(220)는, 접촉식 정전용량 레벨 센서로써, 전극봉의 유체 접촉 수위에 따라 전자회로의 콘덴서 용량이 가변적으로 변하는 복수의 전극봉이며, 수위 감지 역할을 하는 복수의 센서가 상기 센서부(210)가 수중 환경에 노출된 정도를 모니터링하고, 제어부(200)에 전달되도록 한다. 본 발명의 다른 실시예에서 수위감지센서부(220)는, 수위 감지 센서로써, 접촉식으로 부유물을 활용하여 수위 측정이 가능한 플로트 스위치, 접촉식으로 수압을 활용하여 수위를 감지하는 압력식 수위계, 접촉식 또는 비접촉식으로 수위를 센싱하는 초음파 레벨 센서, 및 정전용량을 측정하여 비접촉식으로 수위를 감지하는 정전용량식 센서의 형태로도 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 수위감지센서부(220)는, 상기 캡고정부(302)에 실린더(300)의 길이방향에 평행한 방향으로 배치되는 서로 길이가 상이한 복수의 전극봉을 포함하고, 상기 전극봉 각각의 일단은 상기 캡고정부(302)에 결합되어 있고, 상기 복수의 전극봉은 상기 실린더(300)의 서로 이격되어 있고, 상기 제어부(200)는 상기 복수의 전극봉이 유체와 접촉시 발생하는 저항값의 변화에 기초하여 수위를 결정하도록 할 수 있다.

에어공급부(230)는, 공기를 공급하는 에어호스(231), 상기 에어호스(231)가 연결되는 에어공급홀(232)을 포함한다. 또한, 상기 제어부(200)의 기설정된 타이머 값에 의해 상기 에어공급부(230)의 공기 주입 동작이 제어될 수 있다. 바람직하게는, 상기 에어공급부(230)에서 주입하는 공기는 대기권 또는 공기를 저장하는 별도의 에어탱크로부터 공기를 공급받을 수 있다.

실린더(300)는, 상기 에어공급부(230)에 의해 주입된 공기를 가두어 에어포켓을 생성하고, 센서측정(S101)이 불필요한 센서대기(S102) 구간에서 상기 제어부(200)의 제어에 의해 상기 센서부(210)의 주요부분을 수중에 직접 노출되지 않도록 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더(300)의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한다.

구체적으로, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 실린더(300)는, 상기 실린더(300)의 플레이트 부재인 캡고정부(302), 상기 센서부(210)와 결합되는 센서지지부(303)를 포함한다. 또한, 상기 캡고정부(302)에는, 상기 수위감지센서부(220)의 전원을 공급하는 전원공급부(101), 상기 수위감지센서부(220)가 상기 실린더(300)과 연결되는 복수의 수위감지센서 접속부(221), 상기 에어공급부(230)에서 에어를 공급하는 주입구인 복수의 에어공급홀(232)을 포함할 수 있다.

또한, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 수위감지센서부(220)은 복수의 수위감지센서 전극봉이 상기 실린더(300)에 부착된다. 길이가 가장 짧은 1 이상의 최상단측 수위감지센서 전극봉은 상기 실린더(300) 내부 수위가 상기 캡고정부(302) 이상으로 수위가 최고치에 도달하지 않고, 스컴을 포함한 유체가 상기 에어호스(231)에 혼입하면서 발생할 수 있는 에어호스(231) 및 배관 계통의 막힘을 방지하도록, 상기 실린더(300) 내부에 공기를 공급하여 수위를 조절한다. 길이가 가장 긴 1 이상의 최하측 수위감지센서 전극봉은 상기 에어공급부(230)가 필요 이상의 공기를 상기 실린더(300) 내부로 공급을 하지 않도록 한다. 길이가 중간 정도인 1 이상의 중단측 수위감지센서 전극봉은 상기 실린더(300) 내부의 수위를 센싱할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수위감지센서부(220)의 수평 또는 원주방향 적용을 예시적으로 도시한다. 전술한 바와 같이, 상기 수위감지센서부(220)는 상기 실린더(300) 길이와 평행한 방향으로 설치되어, 내부 유체의 수위를 측정할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 수위감지센서부(220)는, 상기 실린더(300)에 수평 또는 원주방향으로 설치되어, 복수의 센싱한 수위 데이터를 상기 제어부(200)로 전송하여 상기 실린더(300) 내부의 수위를 판별할 수 있으며, 내부에 상기 전극봉이 설치되지 않아 회전식 세척부를 설치할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어공급부(230)의 에어포켓 조절 과정 개략적으로 도시한다.

S100단계에서는, 수중 센서장치가 수중 환경 측정에 필요한 최소한의 시간동안 수중에 노출되도록 제어한다. 구체적으로, S104단계에서는 수중 센서장치를 수중 환경에 침지시키는 최초의 단계이다.

수중에 센서침지(S104)한 이후, 상기 제어부(200)의 기설정된 타이머 값에 의하여 센서측정(S101) 및 센서대기(S102)를 반복한다. 기설정된 타이머 값은 수중 환경 측정 주기이며, 센서측정(S101)을 위해 수중 환경에 노출되어야 하는 최소한의 시간을 센서측정(S101) 시간 구간으로 정하고, 그 이외에 센서측정(S101)이 불필요한 시간 구간을 센서대기(S102) 구간으로 설정한다. 바람직하게는, 상기 제어부(200)의 센서대기(S102)를 수행하는 방식은 상기 센서부(210)의 전원을 종료하여 센싱을 일시 중지하거나, 전원을 종료하지 않고 상기 센서부(210)의 센서측정(S101)을 일시 중단하는 방식으로 진행할 수 있다.

한편, 상기 제어부(200)는, 상기 수위감지센서부(220)에서 센싱된 수위를 측정하여, 센서측정(S101) 구간에서는 수중 환경을 측정할 수 있도록, 센서가 충분히 수중에 잠기도록 한다. 바람직하게는, 에어공급부(230)의 에어호스(231)를 통해 실린더(300) 내부 공기층(10)을 제거하고, 실린더(300) 내부의 수위를 높이도록 제어한다. 센서대기(S102) 구간에서는 수중 환경에 센서가 노출되어 스컴(12)이 부착되지 않도록, 에어공급부(230)에서 공기를 공급하여, 실린더(300) 내부에 공기층(10)만이 존재하도록 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(200)는, 상기 실린더(300) 내부에서 수중의 유체가 상기 센서부(210)의 센서프로브(211)와 접촉할 수 있도록 상기 에어공급부(230)의 동작을 제어하고, 상기 센서부(210)의 측정 데이터를 기록하는 센서측정(S101) 구간; 상기 실린더(300) 내부에서 수중의 유체가 상기 센서부(210)의 센서프로브(211)와 접촉하지 못하도록 상기 에어공급부(230)의 동작을 제어하고, 상기 센서부(210)의 측정 데이터를 기록하지 않는 센서대기(S102) 구간;이 교번하여 동작함으로써, 상기 센서부(210)의 수중 노출 시간을 최소화하여, 상기 센서부(210) 주변의 스컴(12) 부착을 예방하고, 센서측정(S101) 품질과 수명을 향상시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(210)의 하측을 개략적으로 도시한다. 구체적으로, 도 7은 상기 안티파울링 수중 센서장치(100)를 밑에서 위로 올려다본 형상에 해당한다. 전술한 바와 같이, 상기 실린더(300)에는, 상기 센서프로브(211)와 상기 센서보호캡(214)를 포함하는 상기 센서부(210), 상기 수위감지센서부(220), 상기 에어공급부(230)가 결합되어, 상기 안티파울링 수중 센서장치(100)의 역할을 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 상기 실린더(300)은 실린더외벽(301)을 통해 상기 에어공급부(230)에서 공급받은 공기를 가두어 에어포켓을 생성할 수 있다. 또한, 상기 실린더(300)는 상기 에어공급부(230)에서 공급하는 에어에 의해 수중으로 스컴(12)이 방출되도록 하측이 개방된 형상을 가지며, 필터 또는 덮개가 설치되지 않아, 필터 교체와 세정에 필요한 인력 및 별도의 세정 공정을 수행하지 않도록 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스컴제거부(310)를 적용한 안티파울링 수중 센서장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스컴제거부(310)를 적용한 안티파울링 수중 센서장치(100)의 동작을 개략적으로 도시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스컴제거부(310)는, 상기 에어공급부(230)에서 공급받은 공기에 의하여 유체의 수위가 하강함에 따라 상기 실린더(300) 내부에서 하측으로 이동하여 상기 실린더(300) 내부의 스컴(12)을 외부로 밀어낼 수 있는 스컴제거부표(311); 상기 스컴제거부표(311)가 하측으로 이동하는 과정에서 상기 스컴제거부표(311)가 수중으로 방출되지 않도록 상기 스컴제거부표(311)의 이동을 제한하는 부표스토퍼(312);를 포함할 수 있다.

구체적으로, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 스컴제거부(310)는 실린더(300) 내부 및 상기 센서부(210) 외부에 장착되는 스컴제거부표(311)와 실린더(300) 최하측에 부착하는 부표스토퍼(312)를 적용한 것이다. 스컴제거부표(311)는 상기 에어공급부(230)에서 공급받은 공기의 압력에 의해 하측으로 스컴을 배출할 수 있다. 부표스토퍼(312)는 상기 실린더(300)의 하측에 적용되며, 상기 스컴제거부표(311)의 스컴(12)을 배출하는 과정에서, 실린더(300) 외부의 유체로 이탈하지 않도록 한다. 또한, 부표스토퍼(312)는 스컴제거부표(311)의 밑면이 실린더(300) 최하측까지 운동하여 스컴(12)이 완전히 수중으로 배출될 수 있도록, 상기 실린더(300)의 최하측에 설치될 수 있다.

또한, 도8의 (b)는 상기 스컴제거부표(311)의 형태를 대략적으로 설명한 도면이다. 상기 스컴제거부표는(311), 상기 실린더(300)의 내벽의 형태에 맞는 기둥 형태를 가지며, 내부의 수면에 부상하여 상측과 하측으로 이동이 가능하며, 상기 센서바디(213)와 상기 수위감지센서부(220)를 통과시켜 스컴(12)을 상기 실린더(300) 내부에서 외부로 밀어낼 수 있다. 바람직하게는, 상기 스컴제거부표(311)는 상기 실린더(300) 내부의 유체층(11) 수면 위에 띄울 수 있을 정도로 밀도가 작고, 스컴(12)과 유체층(11)을 흡수하지 않는 안티파울링 재료로 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스컴제거부표(311)는, 전체적인 외곽선은 상기 실린더(300)의 내벽의 형상에 상응하고, 내부에 상기 센서부(210)의 외벽의 형상에 상응하는 관통홀이 형성되어 있고, 상기 에어공급부(230)에서 공급된 에어가 상기 실린더(300) 내부로 들어옴에 따라, 상기 스컴제거부표(311)는 상기 센서부(210)의 외벽에 가이딩이 되어 상하 이동을 수행할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스컴제거부(310)를 적용한 안티파울링 수중 센서장치의 스컴 제거 동작을 개략적으로 도시한다. 전술한 바와 같이, 상기 실린더(300)에 상기 스컴제거부표(311)와 상기 부표스토퍼(312)를 적용한 경우, 상기 제어부(200)에 의해 스컴(12)을 상기 실린더(300) 외부 수중으로 밀어내며 세정하도록 제어하는 동작이다.

구체적으로, 상기 에어공급부(230)의 공기 공급을 통해 상기 실린더(300) 내부에 에어포켓을 생성하며, 수면 위에 떠 있는 상기 스컴제거부표(311)를 이용하여 스컴(12)을 밀어낼 수 있도록 한다.

상기 제어부(200)는 상기 복수의 수위감지센서부(220)가 상기 실린더(300) 내부의 유체층(11) 수위가 최하측까지 낮아진 것을 인식하면, 상기 에어공급부(230)의 공기 공급을 멈춘다. 이 때, 상기 스컴제거부표(311)의 하측은 상기 부표스토퍼(312)에 의해 실린더(300) 최하측까지 하강하여 정지한 상태이며, 실린더(300) 내부의 유체층(11)과 부착된 스컴(12)을 모두 밀어낸다.

이러한 도 9의 실시예는, 상기 센서부(210)와 상기 실린더외벽(301), 수위감지센서부(220) 또한 스컴제거부표(311)가 실린더 내부와 상기 센서부(210) 표면에 부착된 스컴(12)이 제거되어, 에어포켓과 스컴제거부표(311)를 이용하여 적은 물리적 충격으로 상기 센서부(210)를 주기적으로 세정할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 투과필름(215)을 적용한 센서부(210)의 구성을 개략적으로 도시한다.

구체적으로, 도 10의 (a)는, 상기 센서보호캡(214)에 투과필름(215)을 부착한 예시이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센서부(210)는, 상기 수중으로 광을 조사할 수 있는 조사부(217); 상기 조사부(217)의 외측에 배치되어, 상기 조사부(217)에서 조사된 빛이 투과하는 투과필름(215); 및 상기 수중으로부터 입사되는 광을 수광하는 수광부(216);를 포함할 수 있다.

한편, 도 10의 (b)는 상기 센서프로브(211)의 하측을 개략적으로 도시한다. 상기 센서프로브(211)의 끝단에는 상기 수중으로부터 입사되는 광을 수광하는 수광부(216)와 광을 조사할 수 있는 조사부(217)를 포함한다. 또한, 수중 환경에서 상기 수광부(216)와 상기 조사부(217)로 입력되는 빛을 투과시키고, 광 투과율이 우수하며, 스컴(12) 부착을 최소화할 수 있는 소수성 표면을 가지는 투과필름(215)을 적용하여, 상기 센서부(210)의 데이터 측정 정확도를 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서대기(S102) 구간의 데이터공백을 처리하는 데이터예측 과정을 개략적으로 도시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(200)는, 상기 센서측정(S101) 구간에서의 측정 데이터에 기초하여 n차 다항식 회귀함수를 도출하고, 상기 n차 다항식 회귀함수에 기초하여 센서대기(S102) 구간에서의 예측된 측정 데이터를 도출할 수 있다.

전술한 바와 같이, S100단계에서는, 상기 제어부(200)의 기설정된 타이머 값에 따라, 센서침지(S104) 이후 센서측정(S101)과 센서대기(S102)를 반복할 수 있다.

구체적으로, 제1모드(S200)에서는, S100단계에서 센서대기(S102) 구간에 발생하는 데이터공백(S202)을 나타낸다. 바람직하게는, 상기 센서부(210)에서 측정한 수중 환경 센싱값은 연속적인 값을 가져야 한다. 하지만, S201단계 이후 센서대기(S102) 구간에서는 수중 환경 센싱값은 0 또는 스컴(12)에 의한 불연속적인 오류값을 가지므로, 상기 제어부(200)에서 데이터공백(S202) 구간을 처리하지 않으면, 센서대기(S102) 시간 구간은 편차가 매우 큰 데이터공백(S202)으로 남게 된다. 결과적으로, S203단계와 같이 상기 제어부(200)에 저장되는 수중 환경 센싱값의 편차가 커져, 센싱값의 정확도가 낮아지는 문제점이 있다.

한편, 제2모드(S300)에서는, 제1모드(S200)에서 발생하는 문제점을 해결하는 과정이다. S301단계에서 측정한 센싱값을 상기 제어부(200)로 전송한다. S302단계에서는 상기 제어부(200)에서 센싱값을 예측하는 과정을 진행하여, 센서대기(S102) 구간의 공백을 편차가 적은 n차 다항식 회귀함수를 대입하여, 편차가 적은 정확한 센싱값을 도출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, S303단계와 같이 n차 다항식 회귀함수를 데이터공백(S202) 구간에 적용하여, 정확도 높은 데이터를 얻을 수 있으며, 예측된 데이터는 상기 제어부(200)에 저장되어 반복되는 데이터예측(S302)의 학습 데이터로 활용될 수 있으며, 데이터예측(S302)의 정확도 또한 향상될 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨팅 장치 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (10)

1. 안티파울링 수중 센서장치로서,
   관통된 기둥 형태의 실린더;
   상기 실린더의 상측면에 고정되는 캡고정부;
   상기 실린더와 상기 캡고정부 내부의 공간에 배치되고, 상기 캡고정부에 의하여 일부가 접촉하여 고정되고, 수중의 환경을 측정하는 센서부;
   상기 실린더와 상기 캡고정부의 내부의 공간에 배치되고, 상기 실린더와 상기 캡고정부의 내부 공간의 수위를 측정하는 수위감지센서부;
   상기 캡고정부를 통하여 상측에서 상기 실린더와 상기 캡고정부의 내부에 공기를 공급하여 공기층을 조절하는 에어공급부;
   상기 수위감지센서부에서 센싱된 공간의 수위 및 기설정된 타이머 값에 기초하여, 상기 에어공급부의 동작을 제어하는 제어부; 및
   상기 실린더 내부에 삽입되어, 공기 공급에 따라 상기 실린더 하측으로 스컴을 밀어내는 스컴제거부;를 포함하고,
   상기 제어부는, 기설정된 시간동안 상기 에어공급부를 제어하여, 상기 실린더와 상기 캡고정부의 내부의 공간에 에어를 주입하여, 상기 센서부가 수중의 유체와의 접촉을 최소화하도록 제어하고,
   상기 스컴제거부는,
   상기 에어공급부에서 공급받은 공기에 의하여 유체의 수위가 하강함에 따라 상기 실린더 내부에서 하측으로 이동하여 상기 실린더 내부의 스컴을 외부로 밀어낼 수 있는 스컴제거부표; 및
   상기 스컴제거부표가 하측으로 이동하는 과정에서 상기 스컴제거부표가 수중으로 방출되지 않도록 상기 스컴제거부표의 이동을 제한하는 부표스토퍼;를 포함하는, 안티파울링 수중 센서장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 수위감지센서부는,
   상기 캡고정부에 실린더의 길이방향에 평행한 방향으로 배치되는 서로 길이가 상이한 복수의 전극봉을 포함하고,
   상기 전극봉 각각의 일단은 상기 캡고정부에 결합되어 있고,
   상기 복수의 전극봉은 상기 실린더의 서로 이격되어 있고,
   상기 제어부는 상기 복수의 전극봉 이 유체와 접촉시 발생하는 저항값의 변화에 기초하여 수위를 결정하는, 안티파울링 수중 센서장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서부는,
   수중 환경을 측정하는 1 이상의 센서가 장착되는 센서프로브;
   상기 센서프로브의 일부를 수중 환경에 직접 노출되지 않도록 보호하는 센서보호캡;
   상기 센서프로브의 동작과 관련된 회로기판을 내부에 포함하는 센서바디; 및
   상기 센서바디와 상기 제어부를 전기적으로 접속시키고, 센서프로브가 측정한 데이터를 송수신하며, 상기 센서부의 전원을 외부로부터 공급받는 센서케이블;을 포함하는, 안티파울링 수중 센서장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 캡고정부는,
   복수의 에어공급홀이 관통하는 형태로 형성된 플레이트부재; 및
   상기 센서부의 일부를 내부에 수용하여 고정하는 관통홀을 갖는 센서지지부;를 포함하고,
   상기 에어공급부로부터 공급되는 공기는 상기 에어공급홀을 통하여 실린더 내부로 공급될 수 있고,
   상기 제어부의 제어를 통해 상기 에어공급부에서 공급된 공기에 의하여 상기 실린더 내부에 에어포켓을 형성하여, 센서측정이 불필요한 센서대기 구간에서는 상기 센서부와 수중의 유체의 접촉이 발생하지 않게 하는, 안티파울링 수중 센서장치.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 스컴제거부표는,
   전체적인 외곽선은 상기 실린더의 내벽의 형상에 상응하고,
   내부에 상기 센서부의 외벽의 형상에 상응하는 관통홀이 형성되어 있고,
   상기 에어공급부에서 공급된 에어가 상기 실린더 내부로 들어옴에 따라, 상기 스컴제거부표는 상기 센서부의 외벽에 가이딩이 되어 상하 이동을 수행할 수 있는, 안티파울링 수중 센서장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 실린더 내부에서 수중의 유체가 상기 센서부의 센서프로브와 접촉할 수 있도록 상기 에어공급부의 동작을 제어하고, 상기 센서부의 측정 데이터를 기록하는 센서측정 구간; 및
   상기 실린더 내부에서 수중의 유체가 상기 센서부의 센서프로브와 접촉하지 못하도록 상기 에어공급부의 동작을 제어하고, 상기 센서부의 측정 데이터를 기록하지 않는 센서대기 구간;이 교번하여 동작함으로써, 상기 센서부의 수중 노출 시간을 최소화하여, 상기 센서부 주변의 스컴 부착을 예방하고, 센서측정 품질과 수명을 향상시킬 수 있는, 안티파울링 수중 센서장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 센서측정 구간에서의 측정 데이터에 기초하여 n차 다항식 회귀함수를 도출하고, 상기 n차 다항식 회귀함수에 기초하여 센서대기 구간에서의 예측된 측정 데이터를 도출하는, 안티파울링 수중 센서장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서부는,
   상기 수중의 pH 농도, 암모니아성 질소, 질산성 질소, 인산염인 농도 및 1 이상의 수중 환경 수치를 센싱하는, 안티파울링 수중 센서장치.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 수중으로 광을 조사할 수 있는 조사부;
    상기 조사부의 외측에 배치되어, 상기 조사부에서 조사된 빛이 투과하는 투과필름; 및
    상기 수중으로부터 입사되는 광을 수광하는 수광부;를 포함하는, 안티파울링 수중 센서장치.
    

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