KR200351886Y1

KR200351886Y1 - 선박 탑재형 해양 심층수 취수 시스템

Info

Publication number: KR200351886Y1
Application number: KR20-2004-0005121U
Authority: KR
Inventors: 최무웅
Original assignee: 최무웅
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2004-06-04

Abstract

본 고안은 선박 탑재형 해양 심층수 취수 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 바다 심층의 수압과 해수면과의 높은 압력차를 이용하여 심층수를 용이하게 취수하고, 이를 역삼투 방식으로 담수와 소금을 동시에 생산할 수 있는 선박 탑재형 심층수 취수 시스템에 관한 것으로서, 위치추적장치(11)가 장치된 선박(10)의 선상에 심층수 저수조(12), 역삼투막(13), 담수조(14), 히팅로울러가 장치된 증발기 및 모터로 구동되는 릴(15)이 각각 고정 배치되는 구조로 이루어지되, 상기 릴(15)은 호스(17)로 200m 이하의 해저 심층수에 도달될 수 있는 중력부재(16)와 연결된 구조로 이루어져 있고, 상기 호스(17)는 모터에 의해 정,역회전되는 릴(15)에 감겨져 감겼다 풀렸다 하며, 그 일단은 심층수 저수조(12)에 연결되어 있고, 타단은 상기 중력부재(15)의 중앙부에 일체로 형성된 하광상협 형상의 파이프(18)의 선단부에 결합되는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

Description

선박 탑재형 해양 심층수 취수 시스템{A Sea Depth Water System Get Loading Type On Ship}

본 고안은 선박 탑재형 해양 심층수 취수 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 바다 심층의 수압과 해수면과의 높은 압력차를 이용하여 심층수를 용이하게 취수하고, 이를 역삼투 방식으로 담수와 소금을 동시에 생산할 수 있는 선박 탑재형 해양 심층수 취수 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 식용수는 지상 광천수(암반수, 샘물) 또는 강물을 정수하거나, 바닷물을 담수화하는 것이나, 물이 비교적 부족한 경우에 비용이 많이 추가적으로 부담되는 바닷물의 담수화가 사용되고 있다.

그러나 산업의 급속한 발전으로 인구집중과 공업용수의 필요성이 날로 늘어남에도 불구하고, 이 산업발전의 역기능으로 물의 오염이 심각한 상태여서 식용수나 공업용수의 부족을 재촉하는 결과가 진행되고 있다.

따라서, 상기 일부 오염된 물이나 강물 등을 식용으로 하기 위하여 정수함에 있어 고비용의 설비와 노력이 투자되어야 하는 부담이 있다. 그럼에도 식용수로서의 적함성에 논란이 반복되고 있고, 의문의 소지는 여전하다.

이상의 물문제와 물부족 현상 및 계절적 가뭄에 안정적으로 물문제를 해결하기 위하여 바닷물을 담수화하여 사용하는 것이 현실의 대안이라 하겠다.

한편, 해양 심층수는 해수가 광합성에 이해 유기물 생산이 일어나지 않고, 분해는 탁월하며, 겨울철에 연직혼합(상하의 해수가 각란, 혼합현상)의 도달 심도200m 이하에 밀도류로 존재한 것을 말한다.

이 해양 심층수의 생성은 남극의 웨텔해와 북극의 그린랜드 부근에서 지질시대를 통하여 생성된 빙하가 기후변화 현상으로 초당 40메가톤(1메가톤은 100만톤)씩 융해 냉각된 물이 해양수를 강하하며 이루어지고, 이 강하 압력으로 해저에 도달하면서 수평이동이 이루어지며, 이와같이 이동하는 빙하수는 우리나라 동해안까지 오는데 약 2000년의 기간이 걸리는 것으로 알려져 있다.

그리고, 이 해양 심층수에는 지질시대의 정보를 포함하여 저온 안정성, 숙성성과 풍부한 미네랄(약 60종류로 알려져 있음)이 포함되어 있다고 알려져 있고, 또한 인체에는 무해하면서도 유해한 성분들을 억제, 제거시키는 효능이 있다고 알려져 있다.

본 고안은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 필요한 양의 물을 전천후 안정적으로 공급할 수 있는 해수를 담수화 함에 있어, 기왕에 인체에 유익한 해양 심층수를 취수하여 역삼투 방식으로 담수와 소금을 동시에 생산할 수 있는 선박 탑재형 해양 심층수 취수 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 일정한 크기의 선박으로서 그 선상에 위치추적장치(GPS)와 심층수 저수조, 역삼투막, 담수조, 히팅로울러가 장치된 증발기 및 모터로 구동되는 릴이 각각 고정 배치되어 있고, 상기 릴은 중력부재와 호스로 연결된 구조로 이루어져 있다.

도 1은 본 고안의 선박 탑재형 해양 심층수 취수 개념을 나타낸 측면도.

도 2는 본 고안을 이용하여 담수 및 소금을 얻는 단계의 흐름도.

도 3a은 본 고안의 심층수을 얻기위한 호스가 중력부재와 일체로된 파이프와 연결되는 상태를 나타낸 분리 사시도.

도 3b는 도 3a의 측 단면도.

도 4는 도 2의 시스템 순차 배치상태를 나타낸 도면.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 선박 11 : 위치추적장치

12 : 심층수 저수조 13 : 역삼투막

14 : 담수조 15 : 릴

16 : 중력부재 17 : 호스

18 : 파이프

이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면, 도 1은 본 고안의 선박 탑재형 해양 심층수 취수 개념을 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 고안을 이용하여 담수 및 소금을 얻는 단계의 흐름 개략도이며, 도 3은 본 고안의 심층수을 얻기위한 호스가 연결된 파이프와 파이프가 고정된 중력부재의 부품 측면도이고, 도 4는 도 2의 시스템 배치상태를 나타낸 도면이다.

상기 도시된 바와 같이, 선박(10)에는 육상과 해상의 동일한 위치로 반복 이동하며 작업할 수 있는 위치추적장치(11)가 장치되어 있고, 그 선상에는 심층수 저수조(12), 역삼투막(13), 담수조(14), 히팅로울러가 장치된 증발기(Y) 및 모터로 구동되는 릴(15)이 각각 고정 배치되어 있으며, 상기 릴(15)은 호스(17)로 200m 이하의 해저 심층수에 도달될 수 있는 중력부재(16)와 연결된 구조로 이루어져 있다.

상기 호스(17)는 모터에 의해 정,역회전되는 릴(15)에 감겨져 감겼다 풀렸다 하며, 그 일단은 심층수 저수조(12)에 연결되어 있고, 타단은 상기 중력부재(15)의 중앙부에 일체로 형성된 하광상협 형상의 파이프(18)의 선단부에 결합되는 구조로 이루어져 있다.

미설명 부호 19은 이물질 유입을 방지하는 철망이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

해양 심층수는 태양광이 도달되지 않는 수심 200m 이하를 말하는 것이나 본 고안에서는 각종 미네랄과 다양한 무기물이 풍부하며, 수온 2~3℃로서 미생물 및부유물이 극히 적어 충분히 안정된 수심 400~500m의 심층수를 취수할 수 있도록 한 것이다.

또한, 해수를 담수화 함에 있어서는 약 40~50Kg/㎠의 압력이 필요하고, 이는 수심 400~500m의 수압에 해당되므로 여기에 상기 취수 파이프(18)가 일체로 된 중력부재(16)의 무게가 '0'이 되는 조건으로 조정한다.

상기 위치추적장치(11)는 육상과 해양 심층수 취수 장소를 반복하여 왕래 함에 있어, 동일한 장소와 이송로를 추적하게 하는 것으로, 전천후 안전한 항해에 유용하다.

이와 같이 선박(10)이 위치추적장치(11)를 따라 해양 심층수 취수 장소에 도착되면, 릴(15)을 구동하여 릴에 감겨 있는 호스(17)를 풀어 호스와 연결된 중력부재(16)를 수중으로 침지시키며, 이의 중력에 의해 심도 400~500m에 이르게 한다.

그러면, 심층수는 심도의 압력에 의해 압력이 개방된 파이프(18)와 호스(17)를 통하여 심층수 저장조(12)로 취수되고, 그 압력이 유지된채 역삼투막(13)을 통하여 담수와 고농도염수로 분리되어 담수는 담수조(14)로, 고농도염수는 히팅로울러가 장치된 증발기를 통하여 소금을 얻을 수 있다.

선박의 선상에서 작업이 원활하게 이루어져 해양 심층수의 담수와 소금으로 만선이 되면, 상기 릴(15)을 역회전 구동시켜 호스(17)를 감아 상기 중력부재(16)를 선박의 선상으로 끌어 고정시킨후, 육상으로 이동하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 해양 심층수의 담수화 및 소금을 얻을 수 있는 장치가 선박에 탑재되어 있어 신속하고 용이하게 항해하며 원하는 안정된 담수 및 소금을 얻을 수 있는 효과가 있고, 이에 대한 작업이 수심의 수압을 이용하여 이루어지는 것으로 경제성의 효과가 있다.

Claims

해양 심층수를 취수함에 있어서, 위치추적장치(11)가 장치된 선박(10)의 선상에 심층수 저수조(12), 역삼투막(13), 담수조(14), 히팅로울러가 장치된 증발기 및 모터로 구동되는 릴(15)이 각각 고정 배치되는 구조로 이루어지되, 상기 릴(15)은 호스(17)로 200m 이하의 해저 심층수에 도달될 수 있는 중력부재(16)와 연결된 구조로 이루어져 있고, 상기 호스(17)는 모터에 의해 정,역회전되는 릴(15)에 감겨져 감겼다 풀렸다 하며, 그 일단은 심층수 저수조(12)에 연결되어 있고, 타단은 상기 중력부재(15)의 중앙부에 일체로 형성된 하광상협 형상의 파이프(18)의 선단부에 결합되는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 선박 탑재형 해양 심층수 취수 시스템.