KR20030003800A - 네트워크와 수서 생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하천 및 호수의 수질검사장치로서 수서생물과 박테리아 등을 이용하여 수질을 검사하고 그 결과를 네트워크를 통해 관리자에게 알려주는 네트워크와 수서생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치에 관한 것이다.
하천 및 호수의 수질의 오염상태를 조기에 측정하여 경고할 수 있도록, 하천 및 호수의 물을 실시간으로 수집하고 수서생물, 발광박테리아, 각종 센서 등을 이용하여 오염도를 측정하고 그 측정한 결과를 웹서버를 통해 관리자 모니터로 디스플레이하여 수질의 오염 상태를 알려주는 발명이다.
이에 따라 관리자는 실시간으로 수질의 상태를 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있으며, 인터넷을 이용할 수 있으므로 관리자가 현장이 아닌 원거리에서도 수질의 오염상태를 알 수 있는 편리한 효과가 있다. 또한, 실시간으로 물을 채수하는 채수장치를 구비함으로써 오염상태의 물을 직접 수집하여 추후 증거 제시용으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 하천 및 호수의 수질검사장치로서 더 상세하게는 수서생물과 박테리아를 이용하여 수질을 검사하고 그 결과를 네트워크를 통해 관리자에게 알려주는 네트워크와 수서생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 과학기술의 발전과 더불어 인간의 편의를 위한 각종 제품이 생산되고 그 생산을 위해 공장이 설립된다. 또한, 인간의 편의를 위한 제품 중 자동차와 같은 동력장치는 연료를 연소작용을 통해 에너지를 동력으로 바꾸고 그 결과로서 인간에게 유해한 배기가스가 배출된다. 그리고 공장도 마찬가지로 제품을 생산하기 위해 각종 동력장치를 사용하고 제품의 세척 및 가공을 위해 물을 필요로 하고 그 결과로서 폐수가 배출된다.
이러한 결과로 말미암아 현재 세계의 자연환경은 오염되어 가고 있으며 그 예로서 산성비 및 이상기후 현상이나, 우리나라의 1991년 발생한 낙동강 페놀오염사고와 같은 특히 수자원을 오염시키는 각종 사고가 발생하고 있다.
물론, 기존에도 각종 방법을 동원하여 수질을 측정하여 항시 하천이나 호수의 오염도를 측정하였으나, 큰 사고를 예방할 수 없었고 사고 이후에는 더욱 감시를 강화하고 있으나 그 감시 및 측정방법에 있어서 물 사용자들을 안심시킬 수 없었던 문제점이 있었고,
수질측정을 위한 업무에 소요되는 인력, 경비, 시간이 과다하여 비효율적인 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제시된 것으로서, 본 발명의 첫번째 목적은 수서 생물 및 발광 박테리아를 사용하여 물의 오염도를 측정하는 것이며,
두번째 목적은 수질검사장치에 사용되는 각종 장치의 측정데이터를 수집하여 네트워크를 통하여 관리자에게 실시간으로 통보하여 조기에 수질의 오염을 알 수 있도록 하는 네트워크와 수서 생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명인 네트워크와 수서생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치의구조도
도 2는 본 발명인 네트워크와 수서생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치의 시스템 블록도
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1 : 측정수 2 : 채수장치
3 : 냉각기 4 : 탁도측정부
5 : 물고기활동수조 5a : 물고기활동감시렌즈
5b : 물고기접촉감지센서 6 : 측정센서부
6a : pH센서부 6b : DO센서부
6c : 전기전도도센서부 6d : 수온센서부
7 : 발광박테리아배양조 8 : BOD측정부
9 : 발광박테리아이용측정부 10 : 순환펌프
11 : 조류측정부 12 : 배수구
13 : 예비용물고기수조 14 : 수집조
15 : 데이터수집부 16 : 웹서버
17 : 모니터
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 관하여 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에서 이용되는 수서생물이란 일반적으로 물고기를 칭하는 것으로 물을 거슬러 가는 역류성을 이용하여 오염물질을 먹고 폐사 혹은 빈사상태의 운동성을 가지는 특성을 이용하여 오염도를 측정한다.
그리고 발광박테리아를 이용하여 오염되지 않은 물에서 발광되고 오염된 물에서는 발광하지 않는 특성을 이용하여 오염도를 측정한다.
도 1은 본 발명인 네트워크와 수서생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치의구조도이다.
도 1을 참조하여 본 발명의 구조에 대하여 설명하면, 하천 및 호수에 흐르는 물을 유입시켜 오염도를 측정할 수 있는 측정수(1)(도 1에서 화살표는 파이프를 통하여 흐르는 측정수의 방향을 의미한다.)가 실시간으로 수집되는 수집조(14)와, 수집조(14)로 수집된 측정수(1)를 소정의 량 만큼 채수하여 오염 발생시 후에 그 증거로서 사용할 수 있도록 하는 채수장치(2)와, 수집조(14)로 수집된 측정수(1)가 유입되어 측정수(1)의 흐린정도인 탁도(濁度)를 측정하고 측정한 측정수(1)를 배수구(12)를 통하여 배출시키는 탁도측정부(4)와, 수집조(14)로 유입된 측정수(1)의 온도가 상승하였을 경우 물고기가 활동하기에 적합한 온도로 냉각시키는 냉각기(3)와, 물고기가 활동하고 있는 수조로서 냉각기(3)를 거친 측정수(1)가 유입되고 계속하여 유입량 만큼 배수구(12) 및 순환펌프(10)로 배출시키는 물고기활동수조(5)와, 상기에서 물고기활동수조(5)는 물고기의 활동을 동영상으로 감시하기 위한 6개의 물고기활동감시렌즈(5a)와 물고기가 오염에 의해 운동성이 떨어지면 역류하지 못하므로 우측방향으로 이동하게 되므로 그 이동된 물고기의 접촉을 센서로서 감지하는 물고기접촉감지센서(5b)를 구비한다.
그리고 물고기의 활동을 원활히 하기 위해 물고기활동수조(5)에서 배출된 측정수(1)를 회전시켜 다시 물고기활동수조(5)로 유입시켜 측정수(1)를 계속하여 회전시키는 순환펌프(10)와, 수집조(14)로 유입된 측정수(1)의 수소이온농도(pH)를 측정하는 pH센서부(6a)와 용존산소(DO: Deserved Oxygen)량을 측정하는 DO센서부(6b)와 전기전도도(Conductivity)를 측정하는 전기전도도센서부(6c)와 수온을 측정하는 수온센서부(6d)를 구비하여 측정후 측정수(1)를 배수구(12)로 배출시키는 측정센서부(6)와, 수집조(14)로 유입된 측정수(1)의 생물학적산소요구량(BOD: Biological Oxygen Demand)을 측정하는 BOD측정부(8)와, 측정수(1)의 오염도를 측정하기 위한 발광박테리아를 배양하는 발광박테리아배양조(7)와, 수집조(14)로 유입된 측정수(1)의 오염도를 측정하기 위해 발광박테리아배양조(7)로부터 유입된 발광박테리아가 서식하도록 하여 그 발광정도로부터 오염도를 측정하는 발광박테리아이용측정부(9)와, 수집조(14)로 유입된 측정수(1)의 Algae(조류(藻類))의 분포정도를 측정하고 배수구(12)를 통하여 배출시키는 조류측정부(11)와, 물고기활동수조(5)에 공급되는 물고기를 배양하는 예비 용물고기수조(13)와, 상기 각 장치에서 배출되는 측정수(1)가 최종적으로 외부로 배출되는 배수구(12)로 구성된다.
상기의 구성에서는 네트워크와 관련된 구성에 대해서는 도시되지 않았으며 이에 관해서는 도 2를 참조하여 본 발명의 전기 및 전자적인 네트워크 시스템에 관하여 상세히 설명하도록 하겠다.
도 2는 본 발명인 네트워크와 수서생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치의 시스템 블록도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 도 1에서 설명한 바와 같이, 6개의 물고기활동감시렌즈(5a)에서 촬영된 각 물고기의 활동 동영상과,
오염된 측정수(1) 속에서 운동성을 잃고 역류하지 못하여 물고기활동수조(5)의 우측에 설치된 물고기접촉감지센서(5b)에 접촉하는 경우 그 접촉신호와,
측정센서부(6)의 pH센서부(6a), DO센서부(6b), 전기전도도센서부(6c), 수온 센서부(6d)에서 측정된 수소이온농도, 용존산소, 전기전도도, 수온 신호값과, BOD측정부(8)에서 측정한 생물학적산소요구량의 측정값과, 발광박테리아이용측정부(9)에서 측정한 발광박테리아의 발광값과,
조류측정부(11)에서 측정한 조류의 분포값 등 상기 모든 신호값을 수신하여 웹서버(16)로 데이터로 송신하는 데이터수집부(15)와,
데이터수집부(15)에서 네트워크로 송신된 데이터 값을 관리자가 모니터링 할수 있는 상태로 전환하기 위해 소정 프로그램에 의해 데이터를 변환시키는 웹서버(16)와,
상기 웹서버(16)와 네트워크로 연결된 모니터(17)를 통하여 관리자에게 현재의 유입된 측정수(1)의 상태를 편리하게 알 수 있도록 소정 방식으로 디스플레이시키는 모니터(17)로 구성된다.
이상의 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예의 작용에 관하여 도 1 및 도 2를 참조하고, 측정수(1)의 오염상태가 생물학적산소요구량이 부족한 경우를 예를 들어 설명하도록 하겠다.
측정수(1)가 수집조(14)를 통하여 유입되면, 채수장치(2)는 유입된 측정수(1)를 소정량 저장시키고, 측정센서부(6) 및 탁도측정부(4)로 먼저 유입된다.
측정센서부(6)로 유입된 측정수(1)는 pH센서부(6a), DO센서부(6b), 전기전도도센서부(6c), 수온센서부(6d)에서 각각의 센서의 기능에 의해 해당값을 측정하여데이터수집부(15)로 송신하고 유입된 측정수(1)는 배수구(12)를 통해 외부로 배출된다. 그리고 탁도측정부(4)는 유입된 측정수(1)의 탁도를 측정하여 해당값을 데이터수집부(15)로 송신하고 배수구(12)를 통해 측정수(1)를 외부로 배출한다.
수집조(14)를 통해 유입된 측정수(1)는 측정센서부(6) 및 탁도측정부(4)로 먼저 유입됨과 동시에 냉각기(3)를 거쳐서 물고기활동수조(5) 및 BOD측정부(8), 발광박테리이용측정부(9)로 유입된다.
물고기활동수조(5)는 물고기활동감시렌즈(5a)를 통해 현재 물고기의 운동을 동영상 신호로 데이터수집부(15)로 송신하고 물고기접촉감지센서(5b)는 물고기의 접촉이 있는가 없는가 감시하여 그 신호값을 데이터수집부(15)로 송신한다.
그리고 순환펌프(10)는 물고기활동수조(5)의 측정수(1)를 계속하여 순환시킨다.
또한 BOD측정부(8)는 유입된 측정수(1)의 생물학적산소요구량을 측정값을 측정하고 그 결과값을 데이터수집부(15)로 송신한다. 마찬가지로 발광박테리아이용측 정부(9)는 수집조(14)를 통해 유입된 측정수(1)에 발광박테리아배양조(7)에서 유입된 발광박테리아가 어느 정도로 발광하는가를 측정하여 그 결과값을 데이터수집부(15)로 송신한다.
마지막으로 조류측정부(11)는 현재 측정수(1)의 조류의 분포값을 데이터수집부(15)로 송신한다.
이렇게 모든 신호가 데이터수집부(15)로 송신되면, 데이터수집부(15)는 각 신호를 묶음 데이터로 처리하여 웹서버(16)로 송신하고 웹서버는 프로그램에 의해각 데이터를 분석하고, 모니터(17)를 통하여 관리자가 측정수(1)의 오염상태를 체크하기 편한 상태로 디스플레이 시킨다.
그런데 본 실시예에서는 측정수의 생물학적산소요구량이 부족한 경우를 예를 들었기 때문에 상기 BOD측정부(8)에서 송신된 신호값은 데이터수집부(15)를 통해 웹서버(16)로 전송되어 모니터(17) 상에 생물학적산소요구량이 기준치보다 부족하다는 결과값의 디스플레이와 함께 경고메시지가 관리자에게 전달된다.
또한, 생물학적산소요구량이 부족하게 되면 물고기활동수조(5)에서 활동하는 물고기는 오염된 물 때문에 점차 운동성이 감소되고 운동성이 감소되어 역류하지 못하는 모습이 물고기활동감시렌즈(5a)를 통해 역시 모니터에 디스플레이되어 관리자는 현재 측정수(1)가 오염상태임을 알 수 있게 된다. 그리고, 운동성이 감소되어 역류하지 못하는 물고기는 물고기활동수조(5)의 우측으로 밀려나게 되고 그 결과 물고기접촉감지센서(5b)에 접촉함으로써 현재 물고기의 운동성이 저하되었다는 것을 모니터(17)를 통해 관리자에게 전달되게 된다.
그리고, 발광박테리아이용측정부(9)에서도 마찬가지로 발광박테리아가 생물학적산소요구량이 부족하게 되므로 기존에 발광정도가 떨어지게 되고 그 결과값은 모니터를 통해 디스플레이되어 관리자는 현재 측정수(1)가 오염되었음을 알게 된다.
위에서 설명한 바와 같이 생물학적산소요구량이 부족함으로써 가장 먼저 BOD 측정부(8)가 그 결과값을 송신함으로써 모니터(17)를 통해 관리자에게 생물학적산소요구량에 관한 오염상태임을 경고한다. 그 다음 물고기활동수조(5)가 운동성이저하된 물고기의 활동성을 영상 및 접촉신호로서 오염신호를 발생하고, 발광박테리아이용측정부(9)가 발광박테리아의 발광정도로서 오염신호를 발생하여 모니터(17)는 오염상태를 관리자에게 경고할 수 있다.
상기 경고신호를 받은 관리자는 측정수(1)가 계속해서 유입, 배출되기 때문에 현재의 측정수(1)가 계속 유지되지 않으므로 현 측정수(1)가 오염상태라는 것을 데이터값이 아닌 실제의 측정수(1)로 보여줄 수 있도록 채수장치(2)에 저장된 측정 수(1)를 채수(採水)하여 현재의 수질상태가 오염상태였음을 그 이후에 보여줄 수 있다.
상기의 실시예는 생물학적산소요구량을 예를 들어 설명하였지만, 기타 측정수(1)의 탁도, 수소이온농도, 용존산소, 전기전도도, 수온, 조류 분포값 등 다양한 수질관련 오염도를 웹서버(16)와 인터넷을 포함한 네트워크를 통하여 관리자에게 디스플레이할 수 있다.
이상의 모든 과정을 거치면 본 발명이 의도하는 대로 네트워크와 수서 생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치가 구현된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정된 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변환 및 변경이 가능한 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명은 하천 및 호수의 수질의 오염상태를 조기에 측정하여 경고할 수 있도록, 하천 및 호수의 물을 계속해서 수집하고 각종 센서 및 수서생물, 발광박테리아 등을 이용하여 오염도를 측정하고 그 측정한 결과를 웹서버를 통해 관리자 모니터로 디스플레이하여 수질의 오염 상태를 알림으로써 관리자가 실시간으로 수질의 상태를 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있으며, 인터넷을 이용할 수 있으므로 관리자가 현장이 아닌 원거리에서도 수질의 오염상태를 알 수 있는 편리한 효과가 있다 또한, 실시간으로 물을 채수하는 채수장치를 구비함으로써 오염상태의 물을 직접 수집하여 추후 증거 제시용으로 사용할수 있는 효과가 있다.
Claims (6)
- 하천 및 호수의 수질의 오염도를 검사하는 장치에 있어서,하천 및 호수에 흐르는 물이 실시간으로 수집되는 수집조(14)와,수집조(14)로 수집된 측정수(1)를 소정의 량 만큼 채수(採水)하는 채수장치(2)와,수집조(14)로 수집된 측정수(1)의 탁도(濁度)를 측정하는 탁도측정부(4)와, 물고기가 활동하는 수조인 물고기활동수조(5)와,물고기의 활동이 원활할 수 있도록 물고기활동수조(5)에서 배출된 측정수(1)를 회전시켜 다시 물고기활동수조(5)로 유입시키는 순환펌프(10)와,수집조(14)로 유입된 측정수(1)의 수소이온농도(pH), 용존산소량, 전기전도도(Conductivity), 수온을 측정하는 각 센서를 구비하여 그 값을 측정하는 측정센서부(6)와,수집조(14)로 유입된 측정수(1)의 생물학적산소요구량(BOD)를 측정하는 BOD 측정부(8)와,발광박테리아배양조(7)로부터 유입된 발광박테리아가 서식하도록 하여 그 발광정도로부터 오염도를 측정하는 발광박테리아이용측정부(9)와,수집조(14)로 유입된 측정수(1)의 조류(慶類)의 분포정도를 측정하는 조류측정부(11)와,상기 각 장치에서 측정된 값을 수집하는 데이터수집부(15)와,상기 데이터수집부(15)를 통해 수집된 측정값을 네트워크를 통해 관리자의 모니터(17)로 전송하는 웹서버(16)를 포함하는 네트워크와 수서 생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 수질검사장치는,수집조(14)로부터 물고기활동수조(5)로 유입되는 측정수(1)의 온도가 상승하였을 경우 물고기가 활동하기에 적합한 온도로 냉각시키는 냉각기(3)와,각 장치에서 배출되는 측정수(1)가 최종적으로 외부로 배출되는 배수구(12)와,물고기활동수조(5)에 공급되는 물고기를 배양하는 예비용물고기수조(13)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크와 수서 생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 물고기 활동수조는,물고기의 활동을 동영상으로 감시하기 위한 소정 개수의 물고기활동감시렌즈(5a)와,운동성이 떨어져 우측방향으로 이동한 물고기의 접촉을 센서로서 감지하는 물고기접촉감지센서(5b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 네트워크와 수서 생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 측정감지센서는,수집조(14)로 유입된 측정수(1)의 수소이온농도(pH)를 측정하는 pH센서부(6a)와,용존산소(DO)량을 측정하는 DO센서부(6b)와,전기전도도(Conductivity)를 측정하는 전기전도도센서부(6c)와,수온을 측정하는 수온센서부(6d)를 구성된 것을 특징으로 하는 네트워크와 수서 생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한항에 있어서, 상기 수질검사장치의 물의 회전은,수집조(14)로부터 유입된 물이 실시간으로 계속해서 배수구(12)를 통하여 배출되는 것을 특징으로 하는 네트워크와 수서 생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한항에 있어서, 수질오염의 오염을 알리는 디스플레이 데이터는,데이터수집부(15)로부터 수집한 각 측정값을 데이터로 웹서버(16)에 전송시키고, 웹서버(16)는 상기 측정 데이터를 소정 프로그램에 의해 처리하여 관리자가 모니터(17)를 통하여 수질 상태 및 경고메시지를 알 수 있도록 처리되는 것을 특징으로 하는 네트워크와 수서 생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020010039367A KR20030003800A (ko) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 네트워크와 수서 생물, 박테리아를 이용한 수질검사장치 |
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| KR20030003800A true KR20030003800A (ko) | 2003-01-14 |
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ID=27713092
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