KR102626943B1 - 수상 애플리케이션들에서 uv 방사를 위한 안전 개선들 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10)로서: 상기 물체(10)는 UV 방출 소자(210)를 포함하는 생물 오손 방지 시스템(200)을 더 포함하며, 상기 UV 방출 소자(210)는 조사 단계 동안 (ⅰ) 상기 물체(10)의 외면(11)의 부분(111) 및 (ⅱ) 상기 외면(11)의 상기 부분(111)에 인접한 물 중 하나 이상을 UV 방사(221)로 조사하도록 구성되고, 상기 광원(220)은 제 1 UV 방사 레벨과 제 2 UV 방사 레벨 사이에서 적어도 제어 가능하고, 상기 제 1 UV 방사 레벨은 상기 제 2 UV 방사 레벨보다 크며, 상기 물체(10)는 선박(1)과 인프라스트럭쳐 물체(15)로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 상기 물체(10)는 (ⅰ) 상기 물체(10)의 위치, (ⅱ) 상기 물체(10)의 움직임, (ⅲ) 상기 물체(10)로부터 제 2 물체(20)까지의 거리(d), 및 (ⅳ) 상기 물에 대한 상기 외면(11)의 상기 부분(111)의 위치 중 하나 이상의 정보를 포함하는 입력 정보의 함수로서 상기 UV 방사(221)를 제어하도록 구성되는 제어 시스템(300)을 더 포함하는, 상기 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10)를 제공한다.
Description
본 발명은 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체, 특히 선박 또는 인프라스트럭쳐 물체(infrastructural object)에 관한 것이다.
생물 오손 방지(anti-biofouling) 방법들은 본 기술 분야에 알려져 있다. 예를 들어, US2013/0048877호는, 자외선을 발생시키도록 구성된 자외선 광원과, 보호면에 근접하게 배치되어 자외선을 수신하도록 결합되는 광학 매체를 포함하는 보호면에 생물 오손 방지를 위한 시스템으로서, 상기 광학 매체는 보호면에 수직인 두께 방향을 가지며, 두께 방향에 수직인 광학 매체의 2개의 직교 방향들은 보호면에 평행하고, 상기 광학 매체는 자외선의 전파 경로를 제공하여, 자외선이 두께 방향에 직교하는 2개의 직교 방향들 중 적어도 하나로 광학 매체 내에서 이동하고, 광학 매체의 표면을 따르는 지점들에서 자외선의 각 부분들이 광학 매체를 방출하도록 구성되는, 상기 보호면에 생물 오손 방지를 위한 시스템을 기술한다.
생물 오손 또는 생물학적 오손(본 명세서에서는 "오손(fouling)"이라고도 함)은 미생물, 식물, 조류 및/또는 동물이 표면들 상에 축적된 것이다. 생물 오손 유기체들의 품종은 매우 다양하며 따개비들과 해초들의 오손을 훨씬 넘어서고 있다. 일부 추정들에 따르면, 4000이 넘는 유기체들을 포함하는 1700이 넘는 종들이 생물 오손의 원인이 된다. 생물 오손은 생물막 형성과 세균 오손을 포함하는 미세 오손과, 대형 유기체들의 오손인 거시 오손(macfouling)으로 구분된다. 유기체들이 침전되는 것을 방지하는 것을 결정하는 뚜렷한 화학 및 생물학으로 인해, 이들 유기체들은 또한 단단하거나 부드러운 오손 형태들로 분류된다. 석회질(딱딱한) 오손 유기체들로는 따개비들, 피각화 태형 동물들(brisozoans), 연체 동물들, 다모류 및 기타 관 벌레들, 얼룩말 홍합들이 있다. 비-석회질(부드러운) 오손 유기체들의 예들로는 해초, 수관들(hydroids), 조류 및 생물막 "점액(slime)"이 있다. 함께, 이 유기체들은 오손 공동체를 형성한다.
여러 상황들에서 생물 오손은 상당한 문제들을 야기한다. 기계가 작동을 멈추고, 물 입구가 막히고, 선박들의 선체들이 항력 증가로 어려움을 겪는다. 따라서, 오손-방지, 즉 오손 제거 또는 오손 형성을 방지하는 프로세스에 관한 주제가 잘 알려져 있다. 산업 공정들에서는 생물 분산제들이 생물 오손을 제어하는데 이용될 수 있다. 덜 통제된 환경들에서, 유기체들은 살생제들, 열처리들 또는 에너지 펄스들을 사용하여 살해되거나 코팅들로 접근하지 못하게 된다. 유기체들이 부착되는 것을 방지하는 비-독성 기계 전략들은 미끄러운 표면을 가진 재료 또는 코팅을 선택하거나, 불량한 앵커 지점들만을 제공하는 상어들과 돌고래들의 피부와 유사한 나노 케일 표면 토폴로지들의 생성을 포함한다. 선박들의 선체 상의 생물 오손은 항력이 심각하게 증가시켜 연료 소비가 증가시킨다. 연료 소비량이 최대 40% 증가하는 것은 생물 오손에 기인될 수 있는 것으로 추정된다. 대형 유조선들이나 컨테이너 수송선들이 하루 최대 €200.000의 연료를 소비할 수 있으므로, 효율적인 생물 오손 방지 방법으로 상당한 절감이 가능하다.
이것은 놀랍게도, UV 방사를 효과적으로 사용하여 해수 또는 호수, 강, 운하 등의 물과 접촉하는 표면들 상의 생물 오손을 실질적으로 방지할 수 있는 것으로 나타난다. 이에 따라, 특히 자외선 광 또는 방사선(UV)을 사용한 광학적 방법들에 기초한 접근법이 제시된다. 그것은 대부분의 미생물들이 죽거나, 비활성 상태가 되거나, 충분한 UV 광으로 번식할 수 없는 것으로 나타난다. 이 효과는 주로 UV 광의 총량에 의해 좌우된다. 특정 미생물의 90%를 죽이는 전형적인 투여량은 10mW/h/㎡이다. 그러나, 이들 실시예들의 대부분에서, 의도하지 않은 장소에 도달할 수 있는 일부 UV 방사가 있을 수 있다. 이것은 기본적으로 수선 위의 모든 것, 특히 수중 응용에 밀접한 인간을 커버한다. 넓은 바다에서 유람하는 동안, 이것이 발생하지 않을 수 있지만(선박에 탑승한 인원이 여전히 (작은) 위험에 직면할 수 있다고 언급되어야 함에도), 예를 들어 항구에 대면 더 많은 사람들이 보트 근처로 움직일 때 위험이 더 커진다. 이것은 부두 작업자들, 크레인 운전자들, 선박 근처 계류하는 해양 지원 선박들(부두에 대지 않은 측면에서) 등을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 양태는 바람직하게 상술한 단점들 중 하나 이상을 적어도 부분적으로 추가로 제거하는 생물 오손의 방지 또는 감소를 위한 대안적인 시스템 또는 방법을 제공하는 것이다.
제 1 양태에서, 본 발명은 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체를 제공하며, 상기 물체는 UV 방사(또한 "오손-방지 광(anti-fouling light)"으로 나타낼 수 있음)의 (물체의 외면의 부분에 대한) 인가를 위한 UV 방출 소자를 포함하는 생물 오손 방지 시스템(또한 "오손-방지 조명 시스템(anti-fouling lighting system)"으로 나타낼 수 있음)을 더 포함하고, 상기 UV 방출 소자는 특히 하나 이상의 광원들, 특히 더욱 바람직하게는 하나 이상의 고체 상태 광원들을 포함하고, (ⅰ) 상기 외면의 (상기) 부분 및 (ⅱ) 상기 외면의 상기 부분에 인접한 물 중 하나 이상을 (조사 단계 동안) 상기 UV 방사으로 조사하도록 구성되고, 상기 물체는 특히 선박과 인프라스트럭쳐 물체로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
다른 양태에서, 본 발명은 또한 자체적으로 생물 오손 방지 시스템, 즉 UV 방사의 (물체의 외면의 부분에 대한) 인가를 위한 UV 방출 소자를 포함하는 생물 오손 방지 시스템을 제공하며, UV 방출 소자는 하나 이상의 광원들을 포함하고, (ⅰ) 상기 외면의 상기 부분 및 (ⅱ) 상기 외면의 상기 부분에 인접한 물 중 하나 이상을 (조사 단계 동안) 상기 UV 방사으로 조사하도록 구성된다. 본 발명은 특히 물체와 조합한 생물 오손 방지 시스템을 참조하여 더 설명된다.
특히, 물체 또는 생물 오손 방지 시스템은 제어 시스템을 포함한다. 따라서, 물체는 그러한 제어 시스템을 포함하며, 이것은 선택적으로 생물 오손 방지 시스템에 또는 물체의 다른 곳에 통합될 수 있다. 특정 실시예에서, 제어 시스템은 특히, (ⅰ) 물체의 위치, (ⅱ) 물체의 움직임동, (ⅲ) 물체(의 상기 부분)로부터제 2 물체까지의 거리(d), 및 (ⅳ) 물에 대한 외면의 부분의 위치 중 하나 이상의 정보를 포함하는 입력 정보의 함수로서 상기 UV 방사를 제어하도록 구성된다. 따라서, 특히, 생물 오손 방지 시스템은 인간의 UV 방사 노출 위험의 정보를 포함하는 입력 정보의 함수로서 상기 UV 방사를 제어하도록 구성된다.
이러한 생물 오손 방지 시스템을 사용하면, UV 방사가 위험하다고 간주될 수 있는 상황들 또는 응용들에서는 UV 방사가 최소화될 수 있는 반면, UV 방사의 인가가 덜 위험하거나 위험하지 않은 상황들 또는 응용들에서는 UV 방사가 인가될 수 있다. 예를 들어, 생물 오손 유닛은 넓은 바다에서만 또는 물체가 순항 속도로 움직이는 경우 또는 물체 또는 생물 오손 방지 시스템 근처에서 사람이 탐지되지 않는 경우 또는 생물 오손 방지 시스템의 관련 부분이 수선 아래에 있는 경우에만 UV 방사를 제공하도록 구성될 수 있다(또한 하기 추가 참조).
본 명세서에서, 구문 "사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(object that during use is at least partly submerged in water)"은 특히 수중 응용들을 가진 선박들 및 인프라스트럭쳐 물체들과 같은 물체들을 지칭한다. 따라서, 사용 중에 이러한 물체는 일반적으로 바다, 호수, 운하, 강 또는 다른 수로 등의 선박과 같이 물과 접촉할 것이다. 용어 "선박(vessel)"은 예를 들어 항해 보트, 유조선, 유람선, 요트, 페리, 잠수함 등과 같은 예를 들어 보트 또는 선박 등을 지칭한다. 용어 "인프라스트럭쳐 물체(infrastructural object)"는 특히 댐, 수문, 수상 플랫폼(pontoon), 석유 굴착 장치(oilrig) 등과 같이 일반적으로 실질적으로 정지 상태로 배치된 수중 응용들을 지칭할 수 있다. 용어 "인프라스트럭쳐 물체"는 또한 파이프들(예를 들어 발전소에 해양 수를 펌핑하기 위한), 및 냉각 시스템들, 터빈들 등과 같은 (수력) 발전소들의 다른 부분들을 지칭할 수 있다. 용어 "외면(external surface)"은 특히 물과 물리적으로 접촉할 수 있는 표면을 지칭한다. 파이프들의 경우, 이것은 내부 파이프 표면과 외부 파이프 표면 중 하나 이상에 적용될 수 있다. 그러므로, 용어 "외면" 대신에 또한 용어 "오손면(fouling surface)"도 적용될 수 있다. 또한, 이러한 실시예들에서 용어 "수선(water line)"은 또한 예를 들어, 채움 수위를 지칭할 수 있다. 특히, 물체는 해양 응용들, 즉 바다 또는 대양에서의 또는 그 근처에서의 응용을 위해 구성된 물체이다. 이러한 물체들은 사용 중에 적어도 일시적으로 또는 실질적으로 항상 물과 적어도 부분적으로 접촉한다. 물체는 사용 중 물(수선)의 적어도 부분적으로 아래에 있거나 잠수함 응용들과 같이 실질적으로 항상 물(수선) 아래에 있을 수 있다.
이러한 물과의 접촉으로 인해, 상술한 단점들과 함께 생물 오손이 발생할 수 있다. 생물 오손은 그러한 물체의 외면의 표면("표면")에서 발생할 것이다. 보호되어야 할 물체의 (요소)의 표면은 강철을 포함할 수 있지만, 예를 들면 목재, 폴리에스테르, 합성물, 알루미늄, 고무, 하이팔론(hypalon), PVC, 유리 섬유 등으로 구성된 그룹에서 선택된 바와 같은 다른 재료를 선택적으로 또한 포함할 수 있다. 따라서 강철 선체 대신에, 선체는 또한 PVC 선체 또는 폴리에스테르 선체 등이 될 수 있다. 강철 대신에, (기타) 철 합금들과 같은, 다른 철 재료가 또한 사용될 수 있다.
본원에서, 용어 "오손(fouling)" 또는 "생물 오손(biofouling)" 또는 "생물학적 오손(biological fouling)"은 상호 교환 가능하게 사용된다. 위의 경우, 몇 가지 오손 예들이 제공된다. 생물 오손은 물의 표면 어느 곳에서나 발생할 수 있거나, 물 가까이에서 일시적으로 물(또는 도전성 수성 액체)에 노출되어 발생할 수 있다. 이러한 표면에서 생물 오손은 요소가 수선에 있거나 (바로) 위(예를 들어 두부파(bow wave)로 인해 튀는 물 때문에)와 같은 또는 그 근처에 있을 때 발생할 수 있다. 열대 지방 사이에서는 생물 오손이 몇 시간 내에 발생할 수 있다. 온화한 온도들에서도 제 1(단계의) 오손이 몇 시간 내에 당류들 및 박테리아의 제 1(분자) 수준으로 발생할 것이다.
상기 생물 오손 방지 시스템은 적어도 하나의 UV 방출 소자를 포함한다. 또한, 생물 오손 방지 시스템은 제어 시스템(또한 하기 참조), 지역 에너지 수확 시스템(또한 하기 참조)과 같은 전기 에너지 공급 장치 등을 포함할 수 있다.
용어 "생물 오손 방지 시스템"은 또한 선택적으로 기능적으로 서로 결합된 복수의 그러한 시스템들을 지칭할 수 있으며, 그러한 시스템들은 예를 들면, 단일 제어 시스템을 통해 제어된다. 또한, 생물 오손 방지 시스템은 복수의 그러한 UV 방출 소자들을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 용어 "UV 방출 소자(UV emitting element)"는 (따라서) 복수의 UV 방출 소자들을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 복수의 UV 방출 소자들은 선체와 같은 물체의 외면에 결부될 수 있거나, 그러한 표면에 의해 포함될 수 있는 반면에(또한 하기 참조), 제어 시스템은 선박의 제어실 또는 조타실과 같이 물체 내의 어디에서나 구성될 수 있다.
오손이 발생될 수 있는 표면 또는 영역은 또한 본 명세서에서 부착면으로 나타낸다. 이것은 예를 들어, 선박의 선체 및/또는 광학 매체의 방출면이 될 수 있다(또한 하기 참조). 이를 위해, UV 방출 소자는 생물 오손물의 형성을 방지하고 및/또는 생물 오손물을 제거하기 위해 인가되는 UV 방사(오손-방지 광)를 제공한다. 이 UV 방사(오손-방지 광)는 특히 UV 방사(또한 "UV 광(UV light)"으로도 나타냄)를 적어도 포함한다. 따라서, UV 방출 소자는 특히 UV 방사를 제공하도록 구성된다. 여기에서, UV 방출 소자는 광원을 포함한다. 용어 "광원(light source)"은 2-20(고체 상태) LED 광원들과 같은 복수의 광원들에 관련될 수도 있지만, 더 많은 광원들이 또한 적용될 수 있다. 따라서, 용어 LED는 또한 복수의 LED들을 지칭할 수 있다. 특히, UV 방출 소자는 복수의 광원들을 포함할 수 있다. 따라서 상술된 바와 같이, UV 방출 소자는 하나 이상의 상태(고체 상태) 광원들을 포함한다. LED들은 (OLED들 또는) 고체 상태 LED들(또는 이들 LED들의 조합)일 수 있다. 특히, 광원은 고체 상태 LED들을 포함한다. 따라서, 특히 광원은 하나 이상의 UV-A 및 UVC 광을 제공하도록 구성된 UV LED를 포함한다(또한 하기 참조). UV-A는 세포벽들을 손상시키는 데 사용되는 반면 UVC는 DNA를 손상시키는 데 사용될 수 있다. 따라서, 광원은 특히 UV 방사를 제공하도록 구성된다. 본 명세서에서, 용어 "광원"은 특히 고체 상태의 광원을 지칭한다.
자외선(UV)은 가시 스펙트럼과 X-선 방사 대역의 낮은 파장 극한으로 경계 지어지는 전자기 광의 부분이다. UV 광의 스펙트럼 범위는 규정에 따라 약 100nm 내지 400nm(1nm = 10-9m)이고 사람의 눈에는 보이지 않는다. CIE 분류를 사용하여 UV 스펙트럼은 세 개의 대역들: 315nm 내지 400nm의 UVA(장파), 280nm 내지 315nm의 UVB(중파), 100nm 내지 280nm의 UVC(단파)로 분할된다. 실제로 많은 광생물학자들은 UV 노출로 인한 피부 영향들에 대해 320nm 위 및 아래의 파장의 가중된 영향으로서 종종 증명함으로써 대안적인 정의를 제공한다.
단파 UVC 대역의 광에 의해 강력한 살균 효과가 제공된다. 또한 홍반(피부 붉어짐)과 결막염(눈 점막의 염증)도 이러한 형태의 광에 의해 유발될 수 있다. 이 때문에, 살균 UV-광 램프들이 사용될 때, UVC 누출을 배제하고 이러한 영향들을 피하기 위해 시스템을 설계하는 것이 중요하다. 잠긴 광원들의 경우, 물에 의한 UV 광의 흡수는 액체 표면 위의 인간에게는 UVC 누출이 문제가 되지 않을 수 있을 만큼 강하다. 따라서, 일 실시예에서, UV 방사(오손-방지 광)는 UVC 광을 포함한다. 또 다른 실시예에서, UV 방사는 100nm 내지 300nm, 특히 200nm 내지 300nm, 예컨대 230nm 내지 300nm의 파장 범위로부터 선택된 방사선을 포함한다. 따라서, UV 방사는 특히 UVC 및 최대 약 300nm의 파장의 다른 UV 방사으로부터 선택될 수 있다. 100nm 내지 300nm, 예컨대 200nm 내지 300nm의 범위 내의 파장들에서 좋은 결과가 얻어진다.
상술한 바와 같이, UV 방출 소자는(ⅰ) 상기 외면의 상기 부분 및 (ⅱ) 상기 외면의 상기 부분에 인접한 물 중 하나 이상을 (조사 단계 동안) 상기 UV 방사으로 조사하도록 구성된다. 용어 "부분(part)"은 예를 들면 선체 또는 수문(문)과 같이, 물체의 외면의 부분을 지칭한다. 그러나 용어 "부분"은 또한 선체 또는 수문의 외면과 같이, 실질적으로 전체 외면을 지칭할 수도 있다. 특히, 외면은, 하나 이상의 광원들의 UV 광으로 조사될 수 있거나 또는 하나 이상의 UV 방출 소자들의 UV 방사으로 조사될 수 있는 복수의 부분들을 포함할 수 있다. 각각의 UV 방출 소자는 하나 이상의 부분들을 조사할 수 있다. 또한, 선택적으로, 2개 이상의 UV 방출 소자들의 UV 방사를 수용하는 부분들이 존재할 수 있다.
일반적으로, 두 가지 주요 실시예들이 구별될 수 있다. 실시예들 중 하나는 적어도 조사 단계 동안, 해수와 같은 물(또는 수선 위일 때는 공기)이 있는 UV 방출 소자와 광원 사이에서 외면의 부분이 UV 방사으로 조사되는 것을 포함할 수 있다. 그러한 실시예에서, 상기 부분은 특히 물체의 "원래의(original)" 외면에 의해 포함된다. 그러나, 또 다른 실시예에서, "원래의" 외면은 물체의 "원래의" 외면(선박의 선체와 같은)에 부착되는 모듈, 특히 상대적으로 편평한 모듈로 연장될 수 있으며, 모듈 자체는 실제로 외면을 형성한다. 예를 들어, 이러한 모듈은 선박의 선체와 연관될 수 있으며, 이에 의해 모듈은 외면(의 적어도 부분)을 형성한다. 두 실시예들 모두에서, UV 방출 소자는 특히 방사 출구면을 포함한다(또한 하기 추가 참조). 그러나, 특히 UV 방출 소자가 상기 외면의 부분을 제공할 수 있는 후자의 실시예에서, 이러한 방사선 방출면은 부분을 제공할 수 있다(제 1 부분 및 방사선 방출면이 본질적으로 일치할 수 있으며; 특히 동일한 표면일 수 있으므로).
따라서, 일 실시예에서, UV 방출 소자는 상기 외면에 부착된다. 또 다른 특정 실시예에서, 생물 오손 방지 시스템의 방사선 방출면은 상기 외면의 부분으로서 구성된다. 따라서, 일부 실시예들에서, 물체는 선체를 포함하는 선박을 포함할 수 있으며, 상기 UV 방출 소자는 상기 선체에 부착된다. 용어 "방사선 방출면(radiation escape surface)"은 또한 복수의 방사선 방출면들을 지칭할 수도 있다(또한 하기 참조).
두 일반적인 실시예들에서, UV 방출 소자는 상기 외면의 상기 부분에 인접한 물을 (조사 단계 동안) 상기 UV 방사으로 조사하도록 구성된다. 모듈 자체가 실제로 외면을 형성하는 실시예들에서, UV 방출 소자는 실제로 상기 외면의 부분인 상기 외면의 상기 부분과, 선택적으로 상기 외면의 상기 부분에 인접한 물을 (조사 단계 동안) 상기 UV 방사으로 조사하도록 구성된다. 이로써 생물 오손이 방지 및/또는 감소될 수 있다.
일 실시예에서, 오손으로부터 깨끗하게 유지되어야 할 상당한 양의 보호면, 바람직하게는 전체 보호면, 예를 들면 선박의 선체는 살균 광("오손-방지 광"), 특히 UV 광을 방출하는 층으로 커버될 수 있다.
또 다른 실시예에서, UV 방사(오손-방지 광)는 광섬유와 같은 도파관을 통해 보호면에 제공될 수 있다.
따라서, 일 실시예에서, 오손-방지 조명 시스템은 광학 매체를 포함할 수 있으며, 광학 매체는 부착면에 상기 UV 방사(오손-방지 광)를 제공하도록 구성된 광섬유와 같은 도파관을 포함한다. 예를 들면, UV 방사(오손-방지 광)가 탈출하는 도파관의 표면은 또한 본 명세서에서 방출면으로 나타낸다. 일반적으로, 도파관의 이러한 부분은 적어도 일시적으로 잠수될 수 있다. 방출면으로부터 탈출하는 UV 방사(오손-방지 광)로 인해, 사용 중에 적어도 일시적으로 액체(해수와 같은)에 노출되는 물체의 요소가 조사될 수 있고, 따라서 오손-방지될 수 있다. 그러나, 방출면 자체도 또한 오손-방지될 수 있다. 이 효과는 후술하는 광학 매체를 포함하는 UV 방출 소자의 일부 실시예들에서 사용된다.
광학 매체들을 갖는 실시예들은 또한 WO2014188347호에 기술된다. WO2014188347호의 실시예들은 제어 유닛 및/또는 물 개폐기, 및 본 명세서에 기재된 다른 실시예들과 조합될 수 있기 때문에 본 명세서에 참고로 포함된다.
상술한 바와 같이, UV 방출 소자는 특히 UV 방사선 방출면을 포함할 수 있다. 따라서, 특정 실시예에서, UV 방출 소자는 UV 방사선 방출면을 포함하고, UV 방출 소자는 특히 상기 UV 방출 소자의 상기 UV 방사선 방출면으로부터의 하류에 상기 UV 방사를 제공하도록 구성된다. 이러한 UV 방사선 방출면은 방사선이 UV 방출 소자로부터 탈출하는 광학 윈도우(optical window)일 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, UV 방사선 방출면은 도파관의 표면일 수 있다. 따라서, UV 방사는 UV 방출 소자에서 도파관으로 결합될 수 있고 도파관의 (부분의) 면을 통해 소자로부터 탈출한다. 상기한 바와 같이, 실시예들에서 방사선 방출면은 선택적으로 물체의 외면의 부분으로서 구성될 수 있다.
용어들 "상류(upstream)" 및 "하류(downstream)"는 광 발생 수단(여기서는 특히 제 1 광원)으로부터의 광의 전파에 대한 항목들 또는 특징부들의 배치에 관한 것으로, 광 발생 수단으로부터 광 빔 내의 제 1 위치에 대해, 광 발생 수단에 더 가까운 광 빔의 제 2 위치가 "상류"이고, 광 발생 수단으로부터 더 먼 광 빔 내의 제 3 위치가 "하류"이다.
특히, (고체 상태의) 광원은 제 1 UV 방사 레벨과 제 2 UV 방사 레벨 사이에서 적어도 제어 가능하며, 제 1 UV 방사 레벨은 제 2 UV 방사 레벨보다 크다(제 2 UV 방사 레벨은 제 1 방사 레벨보다 작거나 심지어 0일 수도 있다). 따라서, 일 실시예에서, 광원은 스위칭 오프될 수 있고 스위칭 온될 수 있다(방사 단계 동안). 또한, 선택적으로 UV 방사의 세기는 단계적 또는 연속적인 UV 방사 세기 제어와 같이 이들 두 단계들 사이에서 제어될 수 있다. 따라서, 광원은 특히 제어 가능하다(따라서 UV 방사 세기도 제어 가능하다).
상술한 바와 같이, 제어 시스템은 특히, (ⅰ) 물체의 위치, (ⅱ) 물체의 움직임, (ⅲ) 물체(의 상기 부분)로부터 제 2 물체까지의 거리(d), 및 (ⅳ) 물에 대한 외면의 부분의 위치 중 하나 이상의 정보를 포함하는 입력 정보의 함수로서 상기 UV 방사를 제어하도록 구성된다.
일 실시예에서, 제어 시스템은 UV 방출 소자를, 물체의 위치가 제 1 미리 결정된 위치에 따를 때는 제 1 UV 방사 레벨로, 그리고 물체의 위치가 제 2 미리 결정된 위치에 따를 때는 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위성 항법의 도움을 받는 것과 같이 위치 데이터에 기초하여, 물체의 위치를 알 수 있고, 제어 시스템은 그 후에 그런 위치가 항구에서와 같이 예를 들면 인간에 대한 UV 노출에 대해 위험을 강화하는지 또는 강이나 바다에서와 같이 위험이 없거나 감소되는지의 여부를 결정할 수 있다. 용어 "미리 결정된 위치(predetermined location)"는 또한 "넓은 바다(open sea)", "해안에서 1 마일 이상(more than 1 mile offshore)" 등과 같은 지리적 영역들과 같은 복수의 미리 결정된 위치들을 지칭할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제어 시스템은 UV 방출 소자를, 물체가 적어도 미리 결정된 최소 속도의 속도를 가질 때는 제 1 UV 방사 레벨로, 그리고 물체의 속도가 상기 미리 결정된 최소 속도 미만일 때는 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 물체의 속도가 0일 때, 물체가 예를 들어, 정비 중일 수 있거나, 선박이 항구에 있을 수 있거나, 또는 사람들이 수문 위를 걸어갈 수 있거나 등이기 때문에, 인간에 대한 UV 노출 위험이 더 높을 수 있는 가능성이 있다. 그러나 속도가 0이 아니거나 일정한 임계값 위인 경우, 일반적으로 사람들이 외면의 관련 부분(들)의 근처에 있지 않고(또는 짧은 시간 기간 동안에만), 일반적으로 물(수선) 바로 위에, 수선에 및 수선 아래에 있을 것이므로 이러한 위험들은 실질적으로 감소될 것이다.
또 다른 실시예에서, 제어 시스템은 UV 방출 소자를, 제 2 물체에 대한 물체의 거리(d)가 적어도 미리 규정된 임계값을 충족할 때는 제 1 UV 방사 레벨로, 그리고 제 2 물체에 대한 물체의 거리(d)가 미리 규정된 임계값 미만일 때는 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성될 수 있다. 제 2 물체는 인간이거나 또는 임의의 다른 살아있는 또는 살아있지 않은 물체일 수 있으며, 일반적으로 적어도 약 1dm3의 부피를 갖는다. 일반적으로, 이 실시예는 다른 물체들을 감지하도록 구성된 센서를 포함할 수 있다. 따라서, 물체 또는 일 실시예에서 생물 오손 방지 시스템(또는 둘 모두)은 (ⅰ) 제 2 물체와 (ⅱ) 제 2 물체의 움직임 중 하나 이상을 감지하도록 구성되고 대응하는 센서 신호를 발생하도록 구성된 센서를 더 포함할 수 있고, 제어 시스템은 UV 방사를 상기 센서 신호의 함수로서 제어하도록 구성된다. 따라서, 예를 들어, 넓은 바다에서, 또는 강에서, 제 2 물체가 (종종) 감지되지 않을 수 있는 반면, 예를 들면 항구에서는 사람들이 감지될 수 있다. 전자의 상황에서는 UV 방사가 인가될 수 있고; 후자의 상황에서는 UV 방사가 감소되거나 스위칭 오프될 수 있다. 센서는 예를 들어, 온도 센서 또는 모션 센서 등을 포함할 수 있다. 또한, 용어 "센서(sensor)"는 복수의 센서들을 지칭할 수 있으며, 그 중 선택적으로 둘 이상이 상이한 특성들을 감지하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 제어 시스템은 복수의 제어 시스템들을 포함한다. 예를 들어, 선박은 제어 시스템을 마스터 제어 시스템으로서 포함할 수 있으며, 각각의 생물 오손 방지 시스템은 슬레이브 제어 시스템을 포함한다. 선택적으로, 제어 시스템은 물체의 외부, 즉 물체로부터 원격에서 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 물체로부터 원격인 마스터 제어 시스템은 물체에 의해 포함된 슬레이브 제어 시스템(생물 오손 방지 시스템과 같은)을 제어한다. 따라서 예를 들어 (마스터) 제어 시스템이 멀리 떨어져 있을 수 있거나; 또는 선박 위가 아니라, 운송 회사들의 통제실과 같이 해안에 있을 수 있다. 이러한 마스터 제어 시스템은 복수의 물체들의 오손-방지 시스템들을 제어하도록 구성될 수 있다.
인간의 원하지 않는 UV 방사 노출 위험을 감소시키는 비교적 간단한 방법은 물(수선) 아래에만 UV 방사를 인가할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 제어 시스템은 UV 방출 소자를, 부분 및 UV 방사선 방출면 중 하나 이상이 물(수선) 아래에 있을 때는 제 1 UV 방사 레벨로, 그리고 부분 및 UV 방사선 방출면 중 하나 이상이 물(수선) 위에 있을 때는 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성된다. 이것은 (ⅰ) 물(수선)을 감지하도록 구성된 센서와, (ⅱ) 선적에 관한 정보 중 하나 이상의 사용을 포함할 수 있다. 이에 기초하여, 제어 시스템은 UV 방사가 물(수선) 아래에 있는 외면의 부분에만 실질적으로 인가될 수 있는지의 여부를 결정할 수 있다. 이 실시예에서, 방사선은 일반적으로 부분이 물(수선) 아래에 있을 때만 인가될 수 있지만, 선택적으로 UV 방사선 방출면은 물(수선) 위에 있을 수 있거나 또한 물(수선) 아래에 있을 수도 있기 때문에 여전히 복수의 변형들이 있을 수 있음을 유념한다. 후자의 변형에서는 위험을 더욱 최소화할 수 있다. 따라서, 특히 제어 시스템은 UV 방출 소자를, UV 방사선 방출면이 물(수선) 아래에 있을 때는 제 1 UV 방사 레벨로, UV 방사선 방출면이 물(수선) 위에 있을 때는 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성된다. 선택적으로 또는 부가적으로, 특히 일 실시예에서, 제어 시스템은 UV 방출 소자를, 부분(및 UV 방사선 방출면)이 물(즉, 특히 수선) 아래에 있을 때는 제 1 UV 방사 레벨로, 부분이 물(즉, 특히 수선) 위에 있을 때는 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성된다. 물을 감지하도록 구성된 센서를 사용할 때 이러한 센서는 방사선 방출면에 가깝게 구성될 수 있지만, 상기 표면보다 (사용중 물체에 대해) 적어도 10cm 이상, 특히 적어도 20cm 이상, 예컨대 10cm 내지 100cm 이상의 범위에서 20cm 내지 50cm 이상과 같이 더 높게 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, UV 방사는 센서 및 이에 따른 방사선 방출면이 물(수선) 아래에 있을 때에만 발생될 수 있다(또한 하기 참조). 이러한 방식으로, 따라서 UV 광은 적어도 예를 들어 수선보다 50cm 아래에만 UV 광이 방출될 것이라는 것을 보장할 수 있고; 이는 광의 상당 부분을 흡수하기에 충분하다. '온(on)' 레벨의 절대 세기에 따라, 본질적으로 안전한 시스템을 달성하기 위해 50cm보다 낮거나 높은 값이 설계될 수 있다.
상술한 바와 같이, 물체 또는 생물 오손 방지 시스템은 복수의 방사선 방출면들을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 이것은 복수의 생물 오손 방지 시스템들을 지칭할 수 있다. 그러나, 대안적으로 또는 부가적으로, 실시예들에서, 이것은 복수의 UV 방사 방출 소자들을 포함하는 생물 오손 방지 시스템을 지칭할 수 있다. 따라서, 이러한 생물 오손 방지 시스템은 특히 UV 방사를 제공하기 위한 복수의 광원들을 포함할 수 있다. 그러나 대안적으로 또는 부가적으로, 실시예들에서, 이것은 (또한) UV 방사를 제공하도록 구성된 복수의 광원들을 포함하는 UV 방출 소자를 지칭할 수 있다. 단일 UV 방사선 방출면을 갖는 UV 방출 소자는 (여전히) 복수의 광원들을 포함할 수 있음을 유념한다.
특히, UV 방출 소자가 복수의 광원들 및 복수의 UV 방사선 방출면들을 포함할 때, 특히 이러한 표면 각각이 하나 이상의 광원들에 의해 처리되는 경우, 및/또는 생물 오손 방지 시스템이 복수의 UV 방출 소자들을 포함할 때, 광원들의 제어에 의해 외면의 상이한 부분들을 독립적으로 처리하는 것이 가능하다. 따라서, 상이한 UV 방사선 방출면들을 물체의 상이한 높이들(특히 물체의 사용 중에 규정된 높이)로 배치함으로써, 실질적으로 부분 및 자외선 방사선 방출면 중 하나 이상이 물(수선) 아래에 있는 해당 부분들에만 인가하는 UV 방사으로 조사하는 것이 가능하다.
따라서, 특정 실시예에서, 생물 오손 방지 시스템은 복수의 광원들, 복수의 방사선 방출면들 및 복수의 상기 부분들을 포함하고, 복수의 광원들은 상기 복수의 방사선 방출면들을 통해 상기 복수의 부분들에 상기 UV 방사를 제공하도록 구성되고, 상기 복수의 부분들은 물체의 상이한 높이들로 구성된다. 특히, 제어 시스템은 상기 입력 정보의 함수로서 (고체 상태의) 광원들을 개별적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 제어 시스템은 물(즉, 수선)에 대한 외면의 부분들의 위치들의 함수로서 광원들을 개별적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 생물 오손 방지 시스템은 관련 방사선 방출면 및/또는 부분 근처에서 물을 감지하는 센서 또는 다른 소자를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 방사선 방출면은 부분을 포함할 수 있음을 다시 한번 유념한다. 선택적으로 또는 부가적으로, 물에 대한 외면의 위치의 정보를 포함하는 입력 정보는 선박의 선적에 기초한다. 또한, 이러한 방식으로, 제어 시스템은 예를 들면 물에 대한 외면의 부분들의 위치들의 함수로서 UV 방사를 제어할 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 제어 시스템은 예를 들면 물에 대한 UV 방사선 방출면들의 위치들의 함수로서 UV 방사를 제어할 수 있다. 그러나, 제어 시스템은 또한, 특히 물체가 선박일 때 물체의 드래프트(draught)를 계산하고 및/또는 드래프트에 관한 정보를 외부 소스로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 따라서, 다른 실시예에서, 입력 정보는 물체의 계산된 드래프트를 포함한다. 다른 실시예들에서, 물체가 선박이 아니면, 물에 대한 외면의 위치의 정보를 포함하는 입력 정보는 인프라스트럭쳐 물체에 대한 수선(또는 수위)에 기초할 수 있다.
선박들의 경우, 급격히 변하는 수선에 대해 및 인프라스트럭쳐 물체들에 대해 파도가 만들어질 수 있으며, 선택적으로 조수(또는 채움 수위)가 수선의 차이를 만들 수 있다. 따라서, 특히 제어 유닛 및 선택 사양의 센서는 이러한 변화들을 따르도록(따라갈 수 있도록) 구성된다. 예를 들어, 센서는 연속적으로, 또는 그러한 변화들을 따를 수 있는 빈도로 주기적으로 감지하도록 구성될 수 있다.
또 다른 특정 실시예에서, 물체는 물 개폐기를 더 포함하며, 생물 오손 방지 시스템은 물 개폐기가 물, 특히 해수와 같은 도전성 물과 물리적으로 접촉할 때, 상기 UV 방사를 상기 부분에 제공하도록 구성된다. 물 개폐기는 특히 본 명세서에서 물과 접촉시 전기 장치를 스위칭 온 또는 오프, 특히 스위칭 온할 수 있는 전기 스위치로서 규정된다. 따라서 물 개폐기는 특히 전기 물 개폐기이다. 또한, 용어 "물 개폐기(water switch)"는 복수의 물 개폐기들을 지칭할 수도 있다. 일반적으로, 각각의 물 개폐기는 단일 광원 또는 광원들의 서브 세트 또는 UV 방출 소자 또는 UV 방출 소자들의 서브 세트에 기능적으로 결합될 수 있다.
물 개폐기의 다른 이점은 예를 들면 제어 시스템과 조합될 수 있다. 이러한 제어 시스템은 예를 들어, UV 방사를 제공하도록 UV 방출 소자에 지시할 수 있다. 물 개폐기는 추가 안전 밸브가 될 수 있으며, 실제로 물 개폐기가 물과 물리적으로 접촉할 때 UV 방사를 실제로 허용한다. 따라서, 또 다른 양태에서, 본 발명은 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체를 제공하며, 상기 물체는 UV 방출 소자를 포함하는 생물 오손 방지 시스템을 더 포함하며, 상기 UV 방출 소자는 하나 이상의 광원들을 포함하고, (ⅰ) 상기 물체의 (상기) 외면의 부분 및 (ⅱ) 상기 외면의 상기 부분에 인접한 물 중 하나 이상을 조사 단계 동안 UV 방사으로 조사하도록 구성되고, 상기 물체는 선박과 인프라스트럭쳐 물체로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 상기 물체는 물 개폐기를 더 포함하고, 상기 생물 오손 방지 시스템은 물 개폐기가 물과 물리적으로 접촉하고 있는 것에 의존하여 상기 UV 방사를 상기 부분에 제공하도록 구성된다.
특히, 부분과 물 개폐기는 동일한 높이로 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 부분이 잠길 때, 물 개폐기는 UV 방출 소자를 스위칭 온할 수 있는 반면, 부분이 잠기지 않을 때, 물 개폐기는 UV 방출 소자를 스위칭 오프할 수 있다. 이러한 생물 오손 방지 시스템을 사용하면, UV 방사가 위험하다고 간주될 수 있는 상황들 또는 응용들에서는 UV 방사가 최소화될 수 있는 반면, UV 방사의 인가가 덜 위험하거나 위험하지 않은 상황들 또는 응용들에서는 UV 방사가 인가될 수 있다. 상기한 바와 같이, 상기 생물 오손 방지 시스템은 복수의 광원들, 복수의 방사선 방출면들 및 복수의 상기 부분들을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 광원들은 상기 UV 방사를 상기 복수의 방사선 방출면들을 통해 상기 복수의 부분들에 제공하도록 구성되고, 상기 복수의 부분들은 물체의 상이한 높이들로 구성된다. 또한, 특히, 생물 오손 방지 시스템은 복수의 부분들의 높이들로 구성된 복수의 상기 물 개폐기들을 더 포함할 수 있으며, 생물 오손 방지 시스템은 각각의 물 개폐기들이 (도전성) 물과 물리적으로 접촉할 때 상기 UV 방사를 상기 부분들에 제공하도록 구성된다. 따라서, 이러한 방식으로, 실질적으로 드래프트 또는 물(수선)에 관계없이, 물(수선) 아래에 있는 외면 부분들에만 UV 방사가 제공되기 때문에 원하는 안전이 보장될 수 있다. 따라서, 물체는 상이한 높이들로 구성된 복수의 UV 방출 소자들을 포함할 수 있다. 또한, 물체는, 상이한 높이들로 구성되고 물 개폐기들과 실질적으로 동일한 높이에서 각각의 UV 방출 소자들의 광원(들)을 스위칭 온하도록 구성된 복수의 물 개폐기들을 포함할 수 있다. 물체는 외면의 상이한 높이들에서 인가된 복수의 UV 방출 소자들 및 상이한 높이들로 배치된 복수의 물 개폐기들을 포함할 수 있으며, UV-방출 소자들 및 물 개폐기들은 기능적으로 접속되고, 높이들은 물체의 사용 중에 외면에 대해 규정되며, 생물 오손 방지 시스템은 관련된 하나 이상의 물-개폐기들이 도전성 물과 물리적으로 접촉하는 것에 따라 하나 이상의 UV 방출 소자들에 상기 UV 방사를 제공하도록 구성된다.
물 개폐기를 사용할 때, 이러한 물 개폐기는 방사선 방출면에 가깝게 구성될 수 있지만, 상기 표면보다 (사용 중에 물체에 대해) 적어도 10cm 이상, 특히 적어도 20cm 이상, 예컨대 10cm 내지 100cm 이상의 범위에서 20cm 내지 50cm 이상과 같이 더 높게 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, UV 방사는 물 개폐기 및 이에 따른 방사선 방출면이 물(수선) 아래에 있을 때만 발생될 수 있다(또한 하기 추가 참조).
이러한 방식으로, 따라서 UV 광은 적어도 예를 들어 수선보다 50cm 아래에만 UV 광이 방출될 것이라는 것을 보장할 수 있고; 이는 광의 상당 부분을 흡수하기에 충분하다. 'on' 레벨의 절대 세기에 따라, 본질적으로 안전한 시스템을 달성하기 위해 50cm보다 낮거나 높은 값이 설계될 수 있다.
물 개폐기는 일 실시예에서 (전기적으로) 도전성 물과 물리적으로 접촉할 때 전자 회로를 폐쇄하도록 구성될 수 있다. 대안적인 또는 부가적인 실시예에서, 물 개폐기는 물을 감지하도록 구성된 센서를 포함할 수 있고 센서가 물과 물리적으로 접촉할 때 센서 신호를 제공하도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 물체 또는 생물 오손 방지 시스템은, 전기 에너지를 창출하고 상기 에너지를 상기 생물 오손 방지 시스템에 제공하도록 구성된 국부 에너지 창출 시스템을 더 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 생물 오손 방지 시스템은 본관(mains), 심지어 예를 들면 선박 상의 국부적 본관과 실질적으로 무관할 수 있다. 특정 실시예에서, 국부 에너지 창출 시스템은 상기 생물 오손 방지 시스템에 의해 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 국부 에너지 창출 시스템은 태양 전지, 물에서 작동하는 터빈, 파도의 압력으로 작동하는 압전 소자 등으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
예를 들어, 일 실시예에서 태양 전지들은 건현(freeboard)에 구성될 수 있고 UV 방출 소자들은 건현 아래에 구성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 물 움직임 등으로 인한 물의 흐름 또는 압력으로부터 에너지를 유도할 수 있는 터빈 및/또는 소자 및 UV 방출 소자가 건현 아래에 구성된다.
용어 "국부 에너지 창출 시스템(local energy harvesting system)"은 복수의 그러한 국부 에너지 창출 시스템들을 지칭할 수 있다. 그러한 국부 에너지 창출 시스템 각각은 하나 이상의 생물 오손 방지 시스템들과 기능적으로 결합될 수 있다. 대안적으로, 이러한 국부 에너지 창출 시스템 각각은 하나 이상의 UV 방출 소자들과 기능적으로 결합될 수 있다. 특히, 물 개폐기들과 관련하여 상술한 바와 같이, 특히 국부 에너지 창출 시스템들은 복수의 부분들 또는 UV 방사선 방출면의 높이들에서 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 부분 및/또는 UV 방사선 방출면이 잠긴 경우에만, 특히 적어도 UV 방사선 방출면이 잠긴 경우, 에너지가 창출될 수 있다. 이러한 방식으로, UV 방사는 조건들이 비교적 안전할 때만 자동으로 스위칭 온될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 에너지는 희생 전극의 사용으로 물로부터 창출될 수 있다. 특히, 이러한 희생 전극은 부분 또는 UV 방사선 방출면의 높이에서 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 국부 에너지 창출 시스템은 (ⅰ) 광원의 제 1 전극과 전기 접속된 희생 전극 및 (ⅱ) 광원의 제 2 전극과 전기 접속된 제 2 에너지 시스템 전극을 포함하며, 에너지 시스템은 희생 전극 및 제 2 에너지 시스템 전극이 (도전성) 물과 전기적으로 접촉할 때 상기 생물 오손 방지 시스템에 전력을 제공하도록 구성된다. 용어 "희생 전극(sacrificial electrode)"은 또한 복수의 희생 전극들에 관련될 수 있다.
따라서, 다른 실시예에서, 희생 전극은 물 개폐기에 의해 포함되며, 생물 오손 방지 시스템은 희생 전극이 물과 물리적으로 접촉하는 것에 따라 상기 UV 방사를 상기 부분에 제공하도록 구성된다. 따라서, 물 개폐기 및 에너지 창출 시스템은 적어도 부분적으로 통합될 수 있으며, 희생 전극은 희생 전극으로서 그리고 특히 희생 전극이 물과 물리적으로 접촉할 때만 닫힌 전기 회로를 제공할 수 있는 물 개폐기의 필수 소자로서 구성된다.
특정 실시예에서, 희생 전극은 아연 및 마그네슘 중 하나 이상을 포함한다. 희생 전극은 광원, UV 방출 장치, 생물 오손 방지 시스템의 제 1 극 또는 전극 또는 단자와 각각 전기 접속되고, 국부 에너지 창출 시스템의 제 2 전극(또한 "제 2 에너지 시스템 전극(second energy system electrode)"으로도 나타냄)은 광원, UV 방출 장치, 생물 오손 방지 시스템의 제 2 극 또는 전극 또는 단자와 각각 전기 접속될 것이다.
다른 실시예에서, 제 2 에너지 시스템 전극은 강철과 같은 강철 판을 포함한다. 그러나 예를 들면 강철 대신 또는 강철 외에도, 특히 탄소, 흑연, 코크스, 백금, 강철 상의 흑피, 높은 실리콘 주철, 구리, 황동, 청동, 납 및 주철(흑연화되지 않음) 중 하나 이상과 같은 다른 재료들이 또한 적용될 수 있다. 구문 "희생 전극은 아연 및 마그네슘 중 하나 이상을 포함한다(wherein the sacrificial electrode comprises one or more of zinc and magnesium)"는 또한 아연 및/또는 마그네슘을 포함하는 합금을 포함하는 희생 전극들을 지칭할 수 있다. 그러나, 희생 전극은 또한 아연 및/또는 마그네슘으로 실질적으로 구성될 수도 있다. 어떤 종류의 알루미늄 또는 알루미늄 합금들과 같은 다른 재료들이 또한 적용될 수 있다.
예를 들어, 각각 LED의 다른 단자에 접속되고 모두 물에 잠긴 하나의 구리 전극 및 하나의 아연 전극은 전압(및 이에 따른 전류)을 생성할 수 있다. 일단 물 위에 뜨면, 전류의 생성은 자동으로 즉시 중단될 것이다.
또 다른 실시예에서, UV 방사는 경고 정보를 수반할 수 있다. 예를 들어, UV 방사가 스위칭 온 되면, 특히 물(수선) 위에 있을 때, 하나 이상의 사운드 신호 및 광 신호가 제공될 수 있다. 사운드 신호 및/또는 광 신호는 음성 텍스트, 투사된 텍스트 또는 정보를 포함하는 광 구성(디스플레이와 유사)과 같은 경고 정보를 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, UV 방출 소자는 UV 방사의 부분을 흡수하고 가시 발광 재료 광(즉, UV 방사으로 여기될 때 발광 재료에 의해 발생된 가시 광)으로 변환되도록 구성된 발광 재료를 포함하며, 광원 및 상기 발광 재료는 외면으로부터 멀어지는 방향으로 발산하는 상기 가시 발광 재료 광을 제공하도록 구성된다. 선택적으로, 생물 오손 방지 시스템은 상기 발광 재료 광을 펄스 방식으로 제공하도록 구성된다. 따라서, 이러한 방식으로, 물체로부터 멀리 떨어진 사람(및 이에 따른 물체로부터의 외부)은 발광, 예를 들면 적색 깜박임 광을 인지할 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, UV 방출 소자는 적어도 부분이 외면으로부터 멀어지는 방향으로 방출하는 가시적인 제 2 광원 광을 제공하도록 구성된 제 2 광원을 포함한다. 다시, 선택적으로, 생물 오손 방지 시스템은 상기 가시적인 제 2 광원 광을 펄스 방식으로 제공하도록 구성될 수 있다. 따라서, 이러한 방식으로, 물체로부터 멀리 떨어진 사람(및 이에 따른 물체로부터의 외부)은 가시적인 제 2 광원 광, 예를 들면 적색 깜박임 광을 인지할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 생물 오손 방지 시스템은 또한 외면으로부터 멀어지는 방향으로 광 빔으로서 발산하는 가시 광을 제공하도록 구성될 수 있으며, 상기 광빔은 경고 사인의 형상을 가진 단면을 갖는다. 이 가시 광은 실시예들에서 제 2 광원 및 발광 재료 중 하나 이상에 의해 제공될 수 있다. 따라서, 제 2 광원들은 경고 신호 구성으로 구성될 수 있으며, 이는 제 2 광원들이 스위칭 온될 때 특히 가시적일 수 있다.
또 다른 실시예에서, 생물 오손 방지 시스템은 (ⅰ) 물과 물리적으로 접촉하고 있는 센서와, (ⅱ) 물과 물리적으로 접촉하고 있는 부분 중 하나 이상을 나타내는 센서 신호를 제공하도록 구성된 센서, 및 상기 센서 신호의 함수로서 상기 UV 방사를 제공하도록 구성된 제어 시스템을 더 포함할 수 있다.
또한, 물체의 어떤 부분들이 실질적으로 항상 물(수선) 아래에 있을 수 있다는 사실이 고려될 수도 있다. 물체가 선박을 포함하는 일 실시예에서, UV 방사선 방출면은 물체의 사용 중에 물(수선) 아래의 영구적인 위치에서 물체의 외면에 구성될 수 있다. 예를 들어, 이것은 제로 선적인 선박의 만재 흘수선이 될 수 있다. 그러나, 이 실시예는 또한 인프라스트럭쳐 물체에도 적용될 수 있다. 그러나 때로는 여름에 더 낮은 수준들(그리고 겨울에는 더 높은 수준들)을 고려해야 할 수도 있다. UV 방사선 방출면이 실질적으로 항상 물(수선) 아래에 있을 수 있다는 사실은 전체 생물 오손 방지 시스템이 물(수선) 아래에 있어야 함을 의미하지 않는다.
취해질 수 있는 다른 예방 조치는 UV 방사의 방향과 관련될 수 있다. 특정 실시예에서, UV 방출 소자는 지구 표면에 수직으로부터 0° 내지 90°의 각도 내, 예컨대 0° 내지 45°의 각도 내의 방향으로 그리고 사용 중인 물체에 대해, 물체 아래의 방향으로 UV 방사의 파워의 적어도 80%, 예컨대 90% 이상, 또는 심지어 실질적으로 전부를 제공하도록 구성된다.
생물 오손 방지 시스템은 특히 물체의 부분 또는 이 부분에 인접한 물에 UV 방사를 제공하도록 구성된다. 이것은 특히 조사 단계 동안 UV 방사가 인가된다는 것을 의미한다. 따라서, UV 방사가 전혀 인가되지 않는 기간들이 임의로 있을 수도 있다. 이것은 (따라서) 예를 들면 UV 방출 소자들 중 하나 이상의 제어 시스템 스위칭에 기인한 것일 뿐만 아니라, 낮과 밤 또는 수온 등과 같이 미리 규정된 설정들에 기인할 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, UV 방사는 펄스 방식으로 인가된다.
따라서, 특정 실시예 또는 양태에서, 생물 오손 방지 시스템은 오손-방지 광(즉, UV 방사)을 상기 부착면 또는 이에 인접한 물에 제공함으로써, 사용중에 물에 적어도 일시적으로 노출되는 물체의 부착면 상에 생물 오손을 방지 또는 감소시키기 위해 구성되며, 생물 오손 방지 시스템은 (ⅰ) 상기 오손-방지 광을 발생시키도록 구성된 광원; 및(ⅱ) (ⅰ) 생물 오손 위험에 관한 피드백 신호와 (ⅱ) 오손-방지 광의 세기를 시간에 따라 변화시키는 타이머 중 하나 이상의 함수로서 오손-방지 광의 세기를 제어하도록 구성된 제어 시스템을 포함하는 조명 모듈을 포함한다. 특히, 생물 오손 방지 시스템은 상기 오손-방지 광을 광학 매체를 통해 상기 부착면에 상기 오손 방지 광을 제공하도록 구성될 수 있으며, 상기 조명 모듈은(ⅱ) UV 방사(오손-방지 광)의 적어도 일부를 수신하도록 구성된 상기 광학 매체를 포함하고, 상기 광학 매체는 상기 UV 방사(오손-방지 광)의 적어도 일부를 제공하도록 구성된 방출면을 포함한다. 또한, 특히 광학 매체는 도파관 및 광섬유 중 하나 이상을 포함하며, UV 방사(오손-방지 광)는 특히 UVB 및 UVC 광 중 하나 이상을 포함한다. 이들 도파관들 및 광학 매체들은 본 명세서에서 더 상세하게 설명하지 않는다.
광학 매체는 또한 보호면에 도포하기 위한 (실리콘) 포일로서 제공될 수 있으며, 포일은 오손-방지 광을 발생시키기 위한 적어도 하나의 광원 및 포일에 걸쳐 UV 방사를 분포시키기 위한 시트형 광학 매체를 포함한다. 실시예들에서, 포일은 0.2cm 내지 2cm와 같이 0.1cm 내지 5cm와 같이 몇 밀리미터 내지 수 센티미터 정도의 크기의 두께를 갖는다. 실시예들에서, 포일은 두께 방향에 수직인 임의의 방향으로 실질적으로 제한되지 않아 수십 또는 수백 제곱 미터 정도의 크기를 갖는 실질적으로 큰 포일을 제공한다. 포일은 오손-방지 타일을 제공하기 위해, 포일의 두께 방향에 수직인 2개의 직각 방향들로 실질적으로 크기-제한될 수 있고; 다른 실시예에서, 포일은 오손-방지 포일의 연장된 스트립을 제공하기 위해, 포일의 두께 방향에 수직인 한 방향으로만 실질적으로 크기-제한된다. 따라서, 광학 매체 및 심지어 조명 모듈은 타일 또는 스트립으로서 제공될 수 있다. 타일 또는 스트립은(실리콘) 포일을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 조명 모듈은 UV 방사를 발생시키기 위한 2차원 격자의 광원들을 포함하고, 광학 매체는 2차원 격자의 광원들로부터 UV 방사의 적어도 일부를 광학 매체에 걸쳐 분포시키도록 구성되어, 광학 모듈의 광 방출면을 나가는 UV 방사의 2차원 분포를 제공한다. 광원들의 2차원 격자는 치킨-와이어 구조, 밀집 구조, 행/열 구조, 또는 임의의 다른 적절한 규칙적 또는 불규칙적 구조로 배열될 수 있다. 격자 내의 이웃하는 광원들 사이의 물리적 거리는 격자에 걸쳐 고정될 수 있거나, 예를 들어 오손-방지 효과를 제공하는데 필요한 광 출력 전력의 함수로서 또는 보호면(예를 들면, 선박의 선체 상의 위치) 상의 조명 모듈의 위치의 함수로서 변할 수 있다. 2차원 격자의 광원들을 제공하는 이점들은 UV 방사가 UV 방사 조명으로 보호될 영역들에 근접하게 생성될 수 있고, 이것은 광학 매체 또는 광 가이드에서의 손실들을 감소시키고, 이것은 배광의 균질성이 증가한다는 점을 포함한다. 바람직하게, UV 방사는 일반적으로 방출면에 걸쳐 균질하게 분포되고; 이는 부착이 다른 곳에서 발생할 수 있는 조명이 저조한 영역들을 줄이거나 방지하며, 동시에 오손-방지에 필요한 것보다 많은 광으로 다른 영역들의 과도한-조명으로 인한 에너지 낭비를 줄이거나 방지한다. 일 실시예에서, 격자는 광학 매체에 포함된다. 또 다른 실시예에서, 격자는(실리콘) 포일에 의해 포함될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 광학 매체는 보호면에 근접하게(선택적으로 부착된 것을 포함) 배치될 수 있고 자외선 광을 수신하도록 결합될 수 있으며, 광학 매체는 보호면에 수직인 두께 방향을 가지며, 두께 방향에 직교하는 광학 매체의 두 직교 방향은 보호면에 평행하며, 광학 매체는 자외선 광이 두께 방향에 직교하는 두 직교 방향들 중 적어도 하나에서 광학 매체 내를 이동하도록, 그리고 자외선 광의 각각의 부분들이 광학 매체의 표면을 따르는 지점들에서, 광학 매체를 탈출하도록 자외선 광의 전파 경로를 제공하도록 구성된다.
다른 양태에서, 본 발명은 또한 사용 중에 물에 적어도 일시적으로 노출되는 물체의 외면의 (부분의) (생물) 오손-방지 방법을 제공하며, 상기 방법은: 본 명세서에 규정된 생물 오손 방지 시스템을 물체에 제공하는 단계, 선택적으로 (ⅰ) 피드백 신호(생물 오손 위험 및/또는 인간의 UV 방사 노출 위험과 관련)와, (ⅱ) UV 방사(오손-방지 광)의 세기를 (주기적으로) 변화시키는 타이머 중 하나 이상의 함수로서, (물체의 사용 중에) UV 방사를 발생시키는 단계, 및 (조사 단계 동안) 상기 UV 방사를 외면(의 부분)에 제공하는 단계를 포함한다. 이러한 피드백 신호는 센서에 의해 제공될 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 사용 중에 물에 적어도 일시적으로 노출되는 물체에 생물 오손 방지 시스템을 제공하는 방법을 제공하며, 상기 방법은, 물체에 통합하는 것 및/또는 외면에 부착하는 것과 같이, 물체의 외면의 부분 및 상기 부분에 인접한 물(사용 중에) 중 하나 이상에 상기 UV 방사를 제공하도록 구성된 UV 방출 소자를 구비한 생물 오손 방지 시스템을 배와 같은 물체에 제공하는 단계를 포함한다. 특히, UV 방출 소자는 외면에 부착되거나, 외면의 (제 1) 부분으로서 구성될 수도 있다.
용어들 "가시(visible)", "가시 광(visible light)" 또는 "가시 방출(visible emission)"은 약 380nm 내지 780nm 범위의 파장을 갖는 광을 지칭한다.
본 발명의 실시예들은 지금부터 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 단지 예로서 기술될 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 일부 일반적인 양태들을 개략적으로 도시한 도면들.
도 2a 내지 도 2f는 일부 실시예들 및 변형예들을 개략적으로 도시한 도면들.
도 3a 및 도 3b는 일부 추가 실시예들 및 변형예들을 개략적으로 도시한 도면들.
도 4a 내지 도 4e는 일부 추가 실시예들 및 변형예들을 개략적으로 도시한 도면들.
도 5a 내지 도 5c는 일부 추가 실시예들 및 변형예들을 개략적으로 도시한 도면들.
도면들은 반드시 비례적인 것은 아니다.
도 1a 내지 도 1c는 일부 일반적인 양태들을 개략적으로 도시한 도면들.
도 2a 내지 도 2f는 일부 실시예들 및 변형예들을 개략적으로 도시한 도면들.
도 3a 및 도 3b는 일부 추가 실시예들 및 변형예들을 개략적으로 도시한 도면들.
도 4a 내지 도 4e는 일부 추가 실시예들 및 변형예들을 개략적으로 도시한 도면들.
도 5a 내지 도 5c는 일부 추가 실시예들 및 변형예들을 개략적으로 도시한 도면들.
도면들은 반드시 비례적인 것은 아니다.
도 1a 및 도 1b는 사용 중에 적어도 부분적으로 물(2)에 잠긴 물체(10)의 실시예들을 개략적으로 도시하며, 수선(13)을 참조한다. 또한 하기에서 참조할 수 있는 선박 또는 수문과 같은 물체(10)는 특히 선체 또는 부분과 같은 물체(10)의 외면(11)의 부분(111)에 UV 방사(221)를 인가하기 위한, UV 방출 소자(210)를 포함하는 생물 오손 방지 시스템(200)을 더 포함한다. 여기서, 생물 오손 방지 시스템(200), 보다 특히 UV 방출 소자(210)가 바깥 면의 부분이고, 그에 의해 사실상 바깥 면의 부분을 형성하거나(도 1a), 또는 UV 방출 소자(210)가 바깥 면을 조사하도록 구성되고 선박의 선체와 같은 바깥 면의 부분을 반드시 형성하지는 않는(도 1b) 두 실시예들이 도시된다. 예를 들어, 물체(10)는 선박(1) 및 인프라스트럭쳐 물체(15)로 구성된 그룹으로부터 선택된다(또한 하기 참조).
UV 방출 소자(210)는 하나 이상의 광원들(220)을 포함하며, 따라서 특히 (ⅰ) 상기 외면(11)의 상기 부분(111) 및 (ⅱ) 상기 외면(11)의 상기 부분(111)에 인접한 물 중 하나 이상을 조사 단계 동안 상기 UV 방사(221)로 조사하도록 구성될 수 있다. 이전의 변형예는 특히 도 1b의 실시예를 적용하고, 후자의 실시예는 특히 도 1a 및 도 1b의 두 실시예들에 적용한다. 그러나, UV 방출 소자(210)의 외면이 물체(10)의 외면으로 구성될 때, 당연히 부분(1111)은 그 자체로 UV 방사(21)로 조사된다.
따라서, UV 방출 소자(210)는 UV 방사선 방출면(230)을 포함하고, UV 방출 소자(210)는 상기 UV 방출 소자(210)의 UV 방사선 방출면(230)으로부터의 하류에 상기 UV 방사(221)를 제공하도록 구성된다.
특히, 광원(220)은 제 1 UV 방사 레벨과 제 2 UV 방사 레벨 사이에서 적어도 제어 가능하며, 제 1 UV 방사 레벨은 제 2 UV 방사 레벨보다 크고 제 2 UV 방사 레벨은 제 1 방사 레벨보다 작다(예를 들어, 0을 포함).
특정 실시예에서, 물체(10)는 (ⅰ) 물체(10)의 위치, (ⅱ) 물체(10)의 움직임, (ⅲ) 물체(10)로부터 제 2 물체(20)까지의 거리(d), 및 (ⅳ) 물에 대한 외면(11)의 부분(111)의 위치 중 하나 이상의 정보를 포함하는 입력 정보의 함수로서 상기 UV 방사(221)를 제어하도록 구성되는 제어 시스템(300)을 더 포함한다. 이것은 다른 도면들 중에서 도 2a 내지 도 2f에 더 상세히 설명된다.
상술한 바와 같이, 참조번호(1)로 표시된 용어 "선박"은 도 1c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 예를 들어 항해 보트, 유조선, 유람선, 요트, 페리, 잠수함(도 1c에서 참조번호(10d)) 등과 같은 예를 들어 보트 또는 선박(도 1c에서 참조번호(10a)) 등을 지칭할 수 있다. 참조번호(15)로 표시된 용어 "인프라스트럭쳐 물체"는 특히 댐/수문(도 1c에서 참조번호(10e/10f)), 수상 플랫폼(도 1c에서 참조번호(10c)), 석유 굴착 장치(도 1c에서 참조번호(10b)) 등과 같이 일반적으로 실질적으로 정지 상태로 배치된 수중 응용들을 지칭할 수 있다.
상술한 바와 같이, 물체(10)는 (ⅰ) 물체(10)의 위치, (ⅱ) 물체(10)의 움직임, (ⅲ) 물체(10)(의 상기 부분)로부터 제 2 물체(20)까지의 거리(d), 및 (ⅳ) 물에 대한 외면(11)의 부분(111)의 위치 중 하나 이상의 정보를 포함하는 입력 정보의 함수로서 상기 UV 방사(221)를 제어하도록 구성되는 제어 시스템(300)을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 물체, 특히 선박(10)의 위치는 넓은 물(open water)에서 UV 방사를 스위칭 온할 수 있는 반면, UV 방출 소자(210)는 항구에서 스위칭 오프될 수 있다. 위성 네비게이션이 예를 들어 (물체의 위치를 결정하기 위해) 사용될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 제어 시스템(300)은 UV 방출 소자(210)를, 물체(10)의 위치가 제 1 미리 결정된 위치를 따를 때는 제 1 UV 방사 레벨로, 그리고 물체(10)의 위치가 제 2 미리 결정된 위치를 따를 때는 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성된다.
선택적으로 또는 부가적으로, 제어 시스템(300)은 UV 방출 소자(210)를, 물체(10)가 적어도 미리 결정된 최소 속도의 속도를 가질 때는 제 1 UV 방사 레벨로, 그리고 물체(10)의 속도가 상기 미리 결정된 최소 속도 미만일 때는 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성될 수 있다. 저속은 고속보다는 UV 방출 소자(210) 부근에 사람이 있을 가능성이 더 높다는 것을 나타낼 수 있다.
선택적으로 또는 부가적으로, 제어 시스템(300)은 UV 방출 소자(210)를, 제 2 물체(20)에 대한 물체(10)의 거리(d)가 적어도 미리 규정된 임계값을 충족할 때는 제 1 UV 방사 레벨로, 그리고 제 2 물체(20)에 대한 물체(10)의 거리(d)가 미리 규정된 임계값 미만일 때는 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성될 수 있다. 이것은 도 2a에 개략적으로 도시된다.
본 명세서에서 표시된 하나 이상의 파라미터들의 함수로서 UV 방출 소자(210)를 제어하기 위해, 물체(10)는 (ⅰ) 제 2 물체(20)와 (ⅱ) 제 2 물체(20)의 움직임 중 하나 이상을 감지하도록 구성되고 대응하는 센서 신호를 발생하도록 구성된 센서(310)를 더 포함할 수 있으며 도 2a를 참조한다. 제어 시스템(300)은 특히 상기 UV 방사(221)를 상기 센서 신호의 함수로서 제어하도록 구성될 수 있다. 제 2 물체는 고정되거나 움직일 수 있다. 또한, 제 2 물체는 예를 들어, 인간(도 2a의 예 참조) 또는 부두와 같이 움직이지 않는 곳(도 2a 참조)일 수 있다. 센서는 선택적으로 생물-오손-방지 시스템(200)에 의해 포함될 수 있다(도 2b 참조).
도 2b는 여기서 예를 들면 일체화된 제어 시스템(300) 및 일체화된 센서(310)를 포함하는 생물 오손 방지 시스템(200)의 실시예를 보다 상세히 개략적으로 도시한다.
도 2c는 예를 들어 복수의 UV 방출 소자들(210)(여기서는 선박(1)의 선체(21)와 연관)를 갖는 선박 벽 또는 인프라스트럭쳐 물체의 벽과 같은 물체(10)의 외면(11)을 개략적으로 도시한다. 선택적으로 또는 부가적으로, 복수의 기능적으로 결합되거나 독립적으로 기능하는 생물 오손 방지 시스템(200)이 적용될 수 있다.
예를 들어, 슬레이브 제어 시스템(도시되지 않음)이 종속된 마스터 제어 시스템일 수 있는 단일 제어 시스템(300)은 UV 방출 소자(210)를, 부분(111) 및 UV 방사선 방출면(230) 중 하나 이상이 수선(13) 아래에 있을 때는 제 1 UV 방사 레벨로, 그리고 부분(111) 및 UV 방사선 방출면(230) 중 하나 이상이 수선(13) 위에 있을 때는 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성될 수 있다고 가정한다. 예를 들어, 물(수선) 아래의 모든 UV 방출 소자들(210)은 스위칭 온될 수 있지만, 물(수선) 위의 모든 소자들은 스위칭 오프될 수 있다. 개략도 2c에서, 수선(3) 위의 UV 방출 소자(210) 중 하나가 예를 들어, 제어 시스템이 그러한 UV 방출 소자(210)를 스위칭 온하는 것이 안전하다고 결정한 경우에 스위칭됨을 유념한다. 물 개폐기와 같은 추가적인 보호 장치를 사용하여 대체 또는 추가 제어로 사용될 수도 있다(또한 하기 참조).
도 2c는 또한 생물 오손 방지 시스템(200)이 (복수의 광원을 갖는) 복수의 UV 방출 소자들(210), 복수의 방사선 방출면들(230), 및 복수의 상기 부분들(111)을 포함하고, 상기 복수의 광원들(220)은 상기 복수의 방사선 방출면들(230)을 통해 상기 복수의 부분들(111)에 상기 UV 방사(221)를 제공하도록 구성되며, 상기 복수의 부분들(111)은 물체(10)의 상이한 높이들에서 구성되고, 제어 시스템(300)은 상기 입력 정보의 함수로서 광원들(220)을 개별적으로 제어하도록 구성되는 실시예를 개략적으로 도시한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제어 시스템(300)은 물에 대한 외면(11)의 부분들(111)의 위치들의 함수로서 광원들(220)을 개별적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 제 1 변형예에서, 물에 대한 외면(11)의 위치의 정보를 포함하는 입력 정보는 선박(1)의 선적에 기초한다(도 2c에 개략적으로 도시됨). 제 2 변형예에서, 물에 대한 외면(11)의 위치의 정보를 포함하는 입력 정보는 인프라스트럭쳐 물체(15)에 대한 수선에 기초한다.
도 2d는 대안적으로 또는 부가적으로 물체(10)가 물 개폐기(400)를 더 포함하고, 생물 오손 방지 시스템(200)이 물 개폐기가 물과 물리적으로 접촉하는 것에 따라 상기 UV 방사(221)를 상기 부분(111)에 제공하도록 구성되는 실시예를 개략적으로 도시한다. 도 2d에서, 물 개폐기는 물과 접촉하고 있다. 예를 들어, 해수의 전기 전도성에 의해, 전기 회로는 폐쇄될 수 있으며, 이에 의해 광원(220)은 UV 방사를 제공할 수 있다. 생물 오손 방지 시스템은 물 개폐기들(400) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 선택적으로, 물 개폐기(400) 및 광원(220)은 예를 들어, 신호를 증폭하는 전자 장치 등을 갖춘 더 큰 회로의 부분일 수 있다. 도 2d는 다른 도면들과 마찬가지로 개략도이다.
도 2e는 생물 오손 방지 시스템(200)이 복수의 UV 방출 소자(210)(복수의 광원들을 구비), 복수의 방사선 방출면들(230), 및 복수의 상기 부분들(111)을 포함하고, 상기 복수의 광원들(220)은 상기 복수의 방사선 방출면들(230)을 통해 상기 복수의 부분들(111)에 상기 UV 방사(221)를 제공하도록 구성되며, 상기 복수의 부분들(111)은 물체(10)의 상이한 높이들에서 구성되고, 복수의 부분들(111)의 높이들에서 구성된 복수의 상기 물 개폐기들(400)을 더 포함하고, 생체 오손-방지 시스템(200)은 각각의 물 개폐기들(400)이 물과 물리적으로 접촉하고 있을 때 상기 UV 방사(221)를 상기 부분들(111)에 제공하도록 구성되는 일 실시예를 개략적으로 도시한다. 물론, 도 2e의 실시예는 선택적으로 도 2c에 개략적으로 도시된 실시예와 조합될 수 있다.
도 2f는 물체(10)의 실시예로서 선박(1)이 복수의 생물 오손 방지 시스템들(200), 및/또는 복수의 UV 방출 소자들(210)을 포함하는 하나 이상의 이러한 생물 오손 방지 시스템들(200)을 포함하는 일 실시예를 개략적으로 도시한다. 물(수선)에 대해서와 같이 특정의 이러한 생물 오손 방지 시스템(200)의 높이 및/또는 UV 방출 소자들(210)의 높이에 따라, 각각의 UV 방출 소자들(210)이 스위칭 온될 수 있다.
도 3a는 물체, 여기서는 특히 생물 오손 방지 시스템(200)이 전기 에너지를 창출하고 상기 에너지를 상기 생물 오손 방지 시스템(200)에 제공하도록 구성된 국부 에너지 창출 시스템(500)을 더 포함하는 일 실시예를 개략적으로 도시한다. 여기서, 선박이 물에서 움직일 때 전기 에너지를 제공할 수 있는 터빈이 예로 도시된다. 따라서, 실시예들에서, 국부 에너지 창출 시스템(500)은 상기 생물 오손 방지 시스템(200)에 의해 포함된다. 국부 에너지 창출 시스템(500)은 예를 들어, 태양 전지, 물에서 작동하는 터빈, 파도의 압력으로 작동하는 압전 소자 등을 포함할 수 있다.
특히, 물과 접촉시 전기 에너지를 제공하는 국부 에너지 창출 시스템들, 특히 물에 잠겨 물의 움직임을 받을 때 전기 에너지를 제공하는 에너지 창출 시스템들이 적용될 수 있다. 도 3b는 물(수선)에 대해서와 같이 특정 생물 오손 방지 시스템(200)의 높이 및/또는 UV 방출 소자들(210)의 높이에 따라, 각각의 UV 방출 소자들(210)이 국부 에너지 창출 시스템(500)으로부터 전기 에너지를 수신할 수 있는 일 실시예를 개략적으로 도시한다. 따라서, 특히 국부 에너지 창출 시스템(500)은 물에서 작동하는 터빈 및 파동의 압력으로 작동하는 압전 소자 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
선택적으로 또는 부가적으로, 국부 에너지 창출 시스템은 (ⅰ) 광원(220)의 제 1 전극과 전기적으로 접속된 희생 전극, 및 (ⅱ) 광원(220)의 제 2 전극과 전기적으로 접속된 제 2 에너지 시스템 전극을 포함하고, 상기 에너지 시스템은 희생 전극 및 제 2 에너지 시스템 전극이 물과 전기적으로 접촉할 때 상기 생물 오손 방지 시스템(200)에 전력을 제공하도록 구성된다. 또한, 이러한 실시예는 도 3b의 구성으로 구현될 수 있다(또한 도 5a 내지 도 5c의 이 실시예를 참조). 물론, 도 3b의 실시예는 도 2c 및 도 2e 중 하나 이상에 개략적으로 도시된 실시예들과 선택적으로 조합될 수 있다.
도 4a는 UV LED들과 같은 광원들(210)이 격자로 배열되고 일련의 병렬 접속들로 접속된 치킨-와이어 실시예를 도시한다. LED들은 납땜, 접착, 또는 LED들을 치킨 와이어들에 접속하기 위한 임의의 다른 공지된 전기 접속 기술을 통해 노드들에 장착될 수 있다. 하나 이상의 LED들이 각 노드에 배치될 수 있다. DC 또는 AC 구동이 구현될 수 있다. AC가 사용되는 경우, 반-병렬 구성의 LED 쌍이 사용될 수 있다. 본 기술 분야의 통상의 기술자는 각 노드에서 반-병렬 구성으로 된 하나보다 많은 LED 쌍이 사용될 수 있다는 것을 알고 있다. 치킨-와이어 격자의 실제 크기와 격자의 UV LED들 간 거리는 하모니카 구조를 늘려 조정될 수 있다. 치킨-와이어 격자는 광학 매체에 임베딩될 수 있다. 상기에는 특히 적극적인 방지 응용들이 기술되는데, 물과의 접촉, 센서의 신호 등에 따라 생물 오손 방지 시스템(200)이 스위칭 오프되거나, 특정 UV 방출 소자들(210) 또는 특정 광원들(220)을 스위칭 오프한다. 그러나, 대안적으로 또는 부가적으로, 또한 경고 신호들 또는 메시지들이 사람에게 위험을 경고하기 위해 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명은 또한 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10)를 제공하며, 상기 물체(10)는 특히 UV 방사(221)를 물체(10)의 외면(11)의 부분(111)에 인가하기 위해 UV 방출 소자(210)를 포함하는 생물 오손 방지 시스템(200)을 더 포함하고, UV 방출 소자(210)는 하나 이상의 광원들(220)을 포함하고, 조사 단계 동안 (ⅰ) 상기 외면(11)의 상기 부분(111) 및 (ⅱ) 상기 외면(11)의 상기 부분(111)에 인접한 물 중 하나 이상을 상기 UV 방사(221)로 조사하도록 구성되고, 상기 UV 방출 소자(210)는 UV 방사선 방출면(230)을 포함하고, 상기 UV 방출 소자(210)는 상기 UV 방출 소자(210)의 상기 UV 방사선 방출면(230)으로부터의 하류에 상기 UV 방사(221)를 제공하도록 구성되고, 하나 이상의 기능들이 하기에 나타난다.
예를 들어, 일 실시예에서, UV 방출 소자(210)는 UV 방사(221)의 부분을 흡수하고 가시 광(261)으로 변환하도록 구성된 발광 재료(260)를 포함하며, 광원(220) 및 상기 발광 재료(260)는 외면(11)으로부터 멀어지는 방향으로 발산하는(도 4b 참조) 상기 가시 광(261)을 제공하도록 구성된다(도 4a 내지도 4b 참조). 일반적 가시 광은 참조 번호(291)로 표시되고, 가시적인 발광 재료 광은 참조 번호(261)로 표시된다. 예를 들어, 대안적으로 또는 부가적으로, UV 방출 소자(210)는 특히 적색 광인 가시적인 제 2 광원 광(281)을 제공하도록 구성된 제 2 광원(280)을 포함하고, 가시적인 제 2 광원 광 중 적어도 일부는 외면(11)으로부터 멀어지는 방향으로 발산한다(예를 들어, 도 4a에 또한 도시된 이 변형예를 참조). 도 4a는, UV 방사(221)(및 이에 따른 선택적으로 또한 가시 광(291))를 제공하기 위해 UV 방출 소자(210)에서 사용될 수 있는 LED 격자를 개략적으로 도시한다.
도 4b 및 도 4d(그러나 도 4c에도 또한 선택적으로 암시적으로)에 개략적으로 도시된 특정 실시예에서, 생물 오손 방지 시스템(200)은 외면(11)으로부터 멀어지는 방향으로 광 빔(292)으로서 발산하는 가시 광(291)을 제공하도록 더 구성될 수 있으며, 광 빔(292)은 경고 사인의 형상을 가진 단면을 갖는다. 도 4c는 이러한 경고 신호를 제공할 수 있는 광원들(280)의 배치를 개략적으로 도시한다(도 4d 참조). 도 4c는 가시 광(291)을 발생시키도록 구성된 광원들(280)을 개략적으로 도시하는(도 4d 참조) 것을 유념한다. UV 광원들(220)은 나머지 영역을 채운다. 광원(280)은 경고 신호 구성으로 배열된다(그리고 예를 들어 도 4d에 도시된 빔에 이를 수 있다). 가시 광 방출 광원들(280) 대신에, 발광 재료와 조합하여 또는 이러한 변형들의 조합을 조합하여 UV 방출 광원들(220)이 또한 적용될 수 있음을 유념한다.
또 다른 특정 실시예에서, 물체(10)는 예를 들어, 선박(1)을 포함하고, UV 방사선 방출면(230)은 물체(10)의 사용 중에 물(수선) 아래의 영구적인 위치에서 물체(10)의 외면(11)에 구성된다. 예를 들어, 선박을 가정하면, UV 방출 소자(들)는 열대 담수 만재 흘수선(TF) 아래, 또는 담수 만재 흘수선(F) 아래, 또는 열대 지역 만재 흘수선(T) 아래, 또는 심지어 하기 만재 흘수선(S) 아래, 또는 심지어 동기 만재 흘수선(W) 아래, 또는 심지어 동기 북대서양 만재 흘수선(WNA) 아래에서 구성될 수 있다. 따라서, 실시예들에서, 건현은 UV 방사으로부터(및 UV 방출 소자(들)로부터) 자유롭게 유지될 수 있다.
도 4e에 개략적으로 도시된 또 다른 실시예에서, UV 방출 소자(210)는 지구 표면에 수직 P으로부터 0° 내지 90°의 각도 θ 내의 방향으로 그리고 사용 중인 물체(10)에 대해, 물체(10) 아래의 방향으로 UV 방사의 파워의 적어도 80%를 제공하도록 구성된다.
도 5a 내지 도 5c는 생물 오손 방지 시스템 및 그 응용의 일부 양태들을 개략적으로 도시한다. 본 발명의 일 양태는 예를 들어, (강철) 외면(11) 및 희생 전극(510)이 부착된 물체(10)에서 이미 이용 가능할 수 있는 전기 회로에 UV LED들 및/또는 다른 광원들을 삽입하는 것이며, UV 방출 소자(210)가 없는 상황(도 5a)과 광원이 있는 상황(도 5b 및 도 5c)과의 비교를 위해 도 5a 내지 도 5c를 참조한다. 점선은 강철 외면(11)을 통과하는 전기 귀환 경로를 예로 나타낸다. 강철 선체(21), 여기서는 외면(11)은 제 2 에너지 소스 전극(570)으로서 역할을 할 수 있다. 이러한 방식으로, 광원 또는 UV 방출 소자(210)에 전력을 공급하는데 사용될 수 있는 에너지 시스템(500)이 제공된다. 도 5b는 외면(11)을 조명할 수 있고 에너지 시스템(500)에 의해 전력이 공급될 수 있는 UV 방출 소자(210)의 도입을 도시한다.
도 5c는 예시적으로 UV 방출 소자(210)가 광학 매체(270)에 의해 포함되는 생물 오손 방지 시스템(200)의 일 실시예(여기에서 또한 닫힌 단위의 실시예에서)를 보다 상세히 개략적으로 도시한다. 생물 오손 방지 시스템은 이 실시예와 관련하여 더욱 명확해졌지만, 본 발명은 이 실시예에 제한되지 않는다. 도 5c는 UV 방사(오손-방지 광)(221)를 상기 외면(11)에 제공함으로써, 사용 중에 도전성 수성 액체에 적어도 일시적으로 노출되는 물체(10)의 외면(11) 상에 (물 관련된) 생물 오손을 방지 또는 감소시키기 위해 구성된 생물 오손 방지 시스템(200)을 개략적으로 도시한다.
대안적으로 또는 부가적으로, 국부 에너지 창출 시스템(500)은 (ⅰ) 광원 또는 시스템(200) 또는 UV 방출 소자(210)의 제 1 전극(도시되지 않음)과 전기적으로 접속된 희생 전극(510) 및 (ⅱ) 광원 또는 시스템(200) 또는 UV 방출 소자(210)의 제 2 전극(도시되지 않음)과 전기적으로 접속된 제 2 에너지 시스템 전극(570)을 포함하고, 에너지 시스템(500)은 희생 전극(510) 및 제 2 에너지 시스템 전극(570)이 물과 전기적으로 접촉할 때 상기 생물 오손 방지 시스템(200)에 전력을 제공하도록 구성된다.
따라서, 여기서 광학적 및/또는 전기적 접근법들은 UV 방사를 사용할 때 추가적인 안전성을 제공하도록 제안된다. 이러한 접근법들 중 하나 이상이 동시에 적용될 수 있다.
광학 접근법들에는 다른 것들이 포함된다:
UV LED와 직렬 접속된 가시 광 LED들의 사용: UV 광은 인간에게 해롭다. 더 위험한 것은 그것이 보이지 않는다는 사실이다. 이것은 인간이 UV 광에 노출되었을 때 시각적, 청각적 또는 임의의 다른 경고 사인들이 없음을 의미한다(이것은 또한 일광 화상이 흔한 이유를 설명한다). 여기서 제안된 안전 아이디어는 가시 LED(예를 들면, 밝은 적색)를 UV LED와 직렬로 접속하는 것이다. 직렬 접속으로 인해 UV LED가 켜지면 가시 LED가 "항상" 켜져 있어 명확하게 가시적인 경고 사인이 제공된다.
직접 직렬 접속에서 보이는 가시 + UV 광의 조합은 매우 기본적인 안전 빌딩 블록이 될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 다수의 가시 LED들이 선박의 선체 상의 패턴으로 구성되어, 예를 들어, 삼각형이나 느낌표와 같은 경고 기호를 보여줄 수 있다.
다른 접근법은 UV 소스 근처의 코팅에 형광체를 임베딩하는 것이다. 이 형광체는 UV 광을 가시 광 파장으로 변환해야 한다. 다시, 형광체는 경고를 전달하는 패턴으로 구성될 수 있다; 상기와 같다.
전기적 접근법에는 다른 것들도 포함된다:
LED들은 물과 접촉할 때만 스위칭 온된다. 상이한 실시예들이 구상될 수 있다:
o 물과의 (일시적) 접촉으로 스위치가 플리핑되고(flips) LED들의 전체 시스템(또는 서브섹션)이 켜져 있다(미리-결정된 시간 기간 동안).
o LED 레벨: LED의 제 2 전극이 물에 직접 연결되어 있어 LED가 잠길 때만 폐회로가 확보되고; 물은 복귀 전극임을 의미한다.
o 대안적으로, 물은 각 개별 LED(또는 LED들의 섹션)에 대해 회로의 작은 틈새를 닫을 수 있다.
또한, 기계적 및 시스템 접근법들이 본 명세서에서 제안된다. 이러한 접근법들 중 하나 이상이 동시에 적용될 수 있다. '시스템 접근법들(system approaches)'은 특히 전체 응용(전체 선박과 같이)의 안전성이 시스템 수준에서 제어된다는 것을 의미한다. 즉, 전체 시스템(또는 대형 부분들 또는 서브섹션들)이 한 번에 제어된다.
시스템 접근법들에는 다른 것들도 포함된다:
UV 광은 주로 선체의 하측(및 바깥측)으로 방출되기 때문에 선박에 탑승한 사람들은 UV 방출 층들에 대한 시선이 거의 없다. 따라서 그들은 UV에 노출될 위험이 없다. 이것은 보트 밖의 사람들에게는 다르다; 보트가 항구에 도킹될 때 가장 관련이 많다. 이 시나리오에서는 사람들이 부두를 걸으면서 작은 공급 선박들이 보트(연료 공급 선박들 등) 주변을 항해 중이다.
일 실시예는 움직임 및/또는 존재(소형 보트들 또는 차량들의 작은 엔진들과 인간에 의해 발생된 적외선을 통해)를 검출하는 센서를 사용하는 것이다. 움직임이나 존재가 검출되면 전체 UV 시스템(또는 그 일부)이(일시적으로) 스위칭 오프될 것이다. 아이디어는 존재 또는 움직임이 검출될 때 집 외부(즉, 현관)의 광이 턴 온되는 일반 가정용 시스템들과 유사하지만 반대된다. 우리는 우리의 (UV) 광들을 스위칭 오프한다.
선택적으로, 또한 타이머는 움직임이 검출되지 않는 미리 결정된 시간 후에 다시 광을 스위칭 온하기 위해 사용될 수 있다.
디자인 접근법들에는 다른 것들도 포함된다:
UV 광에 대한 물의 흡수가 상당히 높기 때문에, 수선 위의 LED들만(또는 처음 내지 0.50m 이내) 실제적으로 인간(이들이 수선 위에 있고 보트 주위를 헤엄치지 않는다고 가정)에게 도달하는 광을 방출할 수 있다. 따라서 LED들만이 보트의 '더 깊은(deeper)' 섹션들 상에 구성할 수 있고, 및/또는 넓은 바다 위를 항해할 때와 같은 '본질적으로 안전한(inherently safe)' 상황들에서 상위 섹션들(수선에 가까운)을 턴 온할 수 있다. 이는 예를 들어, LED들이 개별적으로 제어될 수 있는 예를 들면 1 미터 높이의 수평 스트라이프 섹션들에서 배열되도록 요구할 수 있다. 실제로 선박의 선적은 어떤 섹션들을 턴 온할지를 결정하는 데 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, LED들은 보트의 가장 낮은 부분에만 적용된다; 그것은 빈 용기이더라도 수선 위로 올라가지 않는다.
광학 구조에서 LED들의 레이아웃은 광이 주로 외향으로(모든 응용들에 필요에 따라) 그리고 하향으로 발광되도록 설계될 수 있다. 이것은 "수선 위로 탈출하는(escaping to above the waterline)" 임의의 UV 광을 완전히 없앨 수는 없지만, 그 양을 엄격하게 제한할 것이다.
따라서, UV 기반의 오손-방지 시스템에 대한 안전성 향상이 제안된다. 다양한 실시예들은 개별적으로 및/또는 하나 이상의 조합들로 사용될 수 있다. 따라서, 사람의 눈에 도달하는 UV 광의 위험이 실질적으로 감소될 수 있다(수용 가능한 수준으로).
본 명세서에서 "실질적으로 모든 광("substantially all light")" 또는 "실질적으로 구성하는(substantially consists)"에서와 같이, 용어 "실질적으로(substantially)"는 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 이해될 것이다. 용어 "실질적으로"는 또한 "전적으로(entirely)", "완전히(completely)", "모두(all)" 등의 실시예들을 포함할 수 있다. 따라서, 실시예들에서 형용사는 실질적으로 또한 제거될 수 있다. 적용 가능한 경우, 용어 "실질적으로"는 90% 이상, 예컨대 95% 이상, 특히 99% 이상, 더욱 더 특히 99.5% 이상, 100%를 포함하는 것과 관련될 수 있다. 용어 "포함한다(comprise)"는 또한, 용어 "포함한다"가 "구성한다(consists of)"를 의미하는 실시예들을 포함한다. 용어 "및/또는(and/or)"은 "및/또는" 전후에 언급된 항목들 중 하나 이상에 관련된다. 예를 들어, 구문 "항목 1 및/또는 항목 2(item 1 and/or item 2)" 및 유사한 구문들은 항목 1 및 항목 2 중 하나 이상과 관련될 수 있다. 일 실시예에서는 용어 "포함하는"이 "구성하는"을 나타낼 수 있지만 다른 실시예에서는 또한 "적어도 규정된 종들 및 선택적으로 하나 이상의 다른 종들을 포함하는(containing at least the defined species and optionally one or more other species)"을 나타낼 수도 있다.
또한, 상세한 설명 및 청구 범위에서 용어들 제 1, 제 2, 제 3 등은 유사한 소자들을 구별하기 위해 사용되며, 반드시 순차적 또는 연대순으로 기술하는 것은 아니다. 그렇게 사용된 용어들은 적절한 상황들 하에서 교환 가능하고 본 명세서에 기술된 본 발명의 실시예들은 본 명세서에 기재되거나 예시된 것 이외의 다른 순서들로 동작될 수 있음을 이해해야 한다.
본 명세서의 장치들은 특히 동작 중에 기술된다. 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백한 바와 같이, 본 발명은 동작 방법들 또는 동작중인 장치들에 제한되지 않는다.
상술한 실시예들은 본 발명을 제한하기보다는 예시적이고, 본 기술 분야의 통상의 기술자는 첨부된 청구 범위의 범위를 벗어나지 않고 많은 대안적인 실시예들을 설계할 수 있음을 유념해야 한다. 청구 범위에서, 괄호 안의 임의의 참조 부호들은 청구 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 동사 "포함하다" 및 그 활용형의 사용은 청구 범위에 명시된 소자들 또는 단계들 이외의 소자들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 소자에 선행하는 관사("a" 또는 "an")는 복수의 그러한 소자들의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 개별 소자들을 포함하는 하드웨어에 의해 그리고 적절하게 프로그래밍된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 여러 수단들을 열거하는 장치 청구항에서, 이들 수단들 중 몇몇은 하나의 동일한 하드웨어 항목에 의해 구현될 수 있다. 특정 측정치들이 서로 다른 종속항들에서 인용된다는 단순한 사실만으로 이 측정치들의 조합이 활용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다.
본 발명은 또한 상세한 설명에 기술된 및/또는 첨부 도면들에 도시된 하나 이상의 특징 부분들을 포함하는 장치에 적용된다. 본 발명은 또한 상세한 설명에 기술된 및/또는 첨부 도면들에 도시된 하나 이상의 특징 부분들을 포함하는 방법 또는 프로세스에 관한 것이다.
이 특허에서 논의된 다양한 양태들은 추가적인 이점들을 제공하기 위해 조합될 수 있다. 또한, 일부 특징들은 하나 이상의 분할 출원들을 위한 기반을 형성할 수 있다.
Claims (15)
- 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10)에 있어서:
상기 물체(10)는 UV 방출 소자(210)를 포함하는 생물 오손 방지 시스템(200)을 더 포함하며, 상기 UV 방출 소자(210)는 조사 단계 동안 (ⅰ) 상기 물체(10)의 외면(11)의 부분(111) 및 (ⅱ) 상기 외면(11)의 상기 부분(111)에 인접한 물 중 하나 이상을 UV 방사(221)로 조사하도록 구성되고, 광원(220)은 제 1 UV 방사 레벨과 제 2 UV 방사 레벨 사이에서 적어도 제어 가능하고, 상기 제 1 UV 방사 레벨은 상기 제 2 UV 방사 레벨보다 크고, 상기 물체(10)는 선박(1)과 인프라스트럭쳐 물체(15)로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 상기 물체(10)는 (ⅰ) 상기 물체(10)의 위치, (ⅱ) 상기 물체(10)의 움직임, (ⅲ) 상기 물체(10)로부터 제 2 물체(20)까지의 거리(d), 및 (ⅳ) 상기 물에 대한 상기 외면(11)의 상기 부분(111)의 위치 중 하나 이상의 정보를 포함하는 입력 정보의 함수로서 상기 UV 방사(221)를 제어하도록 구성되는 제어 시스템(300)을 더 포함하는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 제 1 항에 있어서,
상기 제어 시스템(300)은 상기 UV 방출 소자(210)를, 상기 물체(10)의 상기 위치가 제 1 미리 결정된 위치에 따를 때는 상기 제 1 UV 방사 레벨로, 그리고 상기 물체(10)의 상기 위치가 제 2 미리 결정된 위치에 따를 때는 상기 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성되는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제어 시스템(300)은 상기 UV 방출 소자(210)를, 상기 물체(10)가 적어도 미리 결정된 최소 속도의 속도를 가질 때는 상기 제 1 UV 방사 레벨로, 그리고 상기 물체(10)의 상기 속도가 상기 미리 결정된 최소 속도 미만일 때는 상기 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성되는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제어 시스템(300)은 상기 UV 방출 소자(210)를, 상기 제 2 물체(20)에 대한 상기 물체(10)의 상기 거리(d)가 적어도 미리 규정된 임계값을 충족할 때는 상기 제 1 UV 방사 레벨로, 그리고 상기 제 2 물체(20)에 대한 상기 물체(10)의 상기 거리(d)가 상기 미리 규정된 임계값 미만일 때는 상기 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성되는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
(ⅰ) 제 2 물체(20)의 존재 및 (ⅱ) 상기 제 2 물체(20)의 움직임 중 하나 이상을 감지하도록 구성되고, 대응하는 센서 신호를 발생하도록 구성된 센서(310)를 더 포함하고, 상기 제어 시스템(300)은 상기 UV 방사(221)를 상기 센서 신호의 함수로서 제어하도록 구성되는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제어 시스템(300)은 상기 UV 방출 소자(210)를, 상기 부분(111)이 상기 물 아래에 있을 때는 상기 제 1 UV 방사 레벨로, 그리고 상기 부분(111)이 상기 물 위에 있을 때는 상기 제 2 UV 방사 레벨로 제어하도록 구성되는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 UV 방출 소자(210)는 UV 방사선 방출면(230)을 포함하고, 상기 UV 방출 소자(210)는 상기 UV 방출 소자(210)의 상기 UV 방사선 방출면(230)으로부터의 하류에 상기 UV 방사(221)를 제공하도록 구성되고, 상기 생물 오손 방지 시스템(200)은 복수의 광원들(220), 복수의 방사선 방출면들(230) 및 복수의 상기 부분들(111)을 포함하고, 상기 복수의 광원들(220)은 상기 복수의 방사선 방출면들(23)을 통해 상기 복수의 부분들(111)에 상기 UV 방사(221)를 제공하도록 구성되고, 상기 복수의 부분들(111)은 상기 물체(10)의 상이한 높이들에서 구성되고, 상기 제어 시스템(300)은 상기 입력 정보의 함수로서 상기 광원들(220)을 개별적으로 제어하도록 구성되는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 제 7 항에 있어서,
상기 제어 시스템(300)은 상기 외면(11)의 상기 부분들(111)의 상기 물에 대한 위치들의 함수로서 상기 광원들(220)을 개별적으로 제어하도록 구성되는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 물에 대한 상기 외면(11)의 상기 위치의 정보를 포함하는 상기 입력 정보는 상기 선박(1)의 선적(loading)에 기초하는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 물에 대한 상기 외면(11)의 상기 위치의 정보를 포함하는 상기 입력 정보는 상기 인프라스트럭쳐 물체(15)에 대한 수선(water line)에 기초하는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 UV 방출 소자(210)는 UV 방사선 방출면(230)을 포함하고, 상기 UV 방출 소자(210)는 상기 UV 방출 소자(210)의 상기 UV 방사선 방출면(230)으로부터의 하류에 상기 UV 방사(221)를 제공하도록 구성되고, 상기 생물 오손 방지 시스템(200)의 상기 방사선 방출면(230)은 상기 외면(11)의 부분으로서 구성되는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 물체(10)는 선체(21)를 포함하는 선박(1)을 포함하고, 상기 UV 방출 소자(210)는 상기 선체(21)에 부착되는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
(ⅰ) 상기 생물 오손 방지 시스템(200)은 또한 상기 외면(11)으로부터 멀어지는 방향으로 광 빔(292)으로서 발산하는 가시 광(291)을 제공하도록 구성되고, 상기 광 빔(292)이 경고 사인의 형상을 갖는 단면을 가지는 것, 및 (ⅱ) 상기 UV 방출 소자(210)는 적어도 일부가 상기 외면(11)으로부터 멀어지는 방향으로 발산하는 가시적인 제 2 광원 광(281)을 제공하도록 구성된 제 2 광원(280)을 포함하는 것 중 하나 이상이 적용되는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 UV 방출 소자(210)는 UV 방사선 방출면(230)을 포함하고, 상기 UV 방출 소자(210)는 상기 UV 방출 소자(210)의 상기 UV 방사선 방출면(230)으로부터의 하류에 상기 UV 방사(221)를 제공하도록 구성되고, 상기 부분(111)은 상기 방사선 방출면(230)을 포함하는, 사용 중에 적어도 부분적으로 물에 잠긴 물체(10). - 사용 중에 적어도 일시적으로 물에 노출되는 물체(10)에 제 1 항 또는 제 2 항에 정의된 생물 오손 방지 시스템(200)을 제공하는 방법에 있어서:
상기 물체(10)의 외면(11)의 부분(111)과 상기 부분(111)에 인접한 물 중 하나 이상에 상기 UV 방사(221)를 제공하도록 구성된 상기 UV 방출 소자(210)를 갖는 상기 물체에 상기 생물 오손 방지 시스템(200)을 제공하는 단계를 포함하는, 생물 오손 방지 시스템(200)을 제공하는 방법.
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