KR20140024782A - 해수를 이용한 인공강우 시스템 - Google Patents

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KR20140024782A
KR20140024782A KR1020120091516A KR20120091516A KR20140024782A KR 20140024782 A KR20140024782 A KR 20140024782A KR 1020120091516 A KR1020120091516 A KR 1020120091516A KR 20120091516 A KR20120091516 A KR 20120091516A KR 20140024782 A KR20140024782 A KR 20140024782A
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Abstract

본 발명은 지열(地熱) 또는 지상 구조물의 열을 이용해 구름발생을 촉진하고 이를 이용해 인공강우를 유도하는 시스템에 대한 것으로, 대기에 구름이 형성되어 있지 않은 조건을 개선하고, 상기 인공강우로 인해 다른 지역이 가뭄이 발생하는 결과를 방지하기 위해,
해양에서 해수 기화현상 촉진지역까지 해수를 송수하는 송수부와
자연적 촉진방법 또는 인위적인 촉진방법 중 어느 하나의 방법으로 기화현상을 촉진하여 인공구름이 형성되도록 구성된 기화부를 포함하여 구성된 해수기화부 및 상기 형성된 인공구름을 이용해 강우를 유도하는 강우유도부를 포함하는 발명으로서,
햇빛에 의한 지면의 온도상승을 감소시킬 수 있고, 조경의 활용에도 효과적이며, 해수에 포함된 부산물을 얻을 수 있으며,
강우를 유발할 수 있음에 따라 재해 경감 및 인공구름을 이용한 구름물리 연구에 이바지할 수 있는 효과가 있다.

Description

해수를 이용한 인공강우 시스템{Artificial Rainfall using Sea Water}
본 발명은 인공강우에 대한 것으로, 지열(地熱) 또는 지상 구조물의 열을 이용해 구름발생을 촉진하고 이를 이용해 인공강우를 유도하는 시스템에 대한 것이다.
인구증가와 경제의 발달은 자원의 수요가 증가하는 결과를 가져왔다.
특히 인간의 생활에 있어 필수요소인 수자원은 산업의 발달과 실생활의 쓰임새의 다양화로 인해 그 수요가 급속히 증가하고 있다.
하지만, 모로코, 리비아, 오만, 이집트 등의 나라와 함께 물부족국가로 분류되어있는 실정을 감안하면 시급히 해결해야할 사항이다.
또한 우리나라는 연평균 강수량 중 많은 양이 여름철에 집중되고 있으며 강수의 지역적, 계절적 편차가 심하고 하천 유역의 경사가 급하여 효율적인 수자원 확보가 쉽지 않은 실정이다.
따라서, 자연상태에서의 수자원공급을 증가시킬 수 있는 인공강우 기술이 효과적인 대안이 될 수 있다.
이에 따라 인공적으로 비를 형성하거나 강우량을 증가시키려는 시도는 계속되어 왔다.
인공강우는 구름에 인공적인 영향을 주어 비가 내리게 하는 방법 또는 그러한 비를 말한다.
상기 인공강우는 구름 속에 씨를 뿌리므로 구름에의 씨뿌리기(cloud seeding)라고도 한다.
상기 인공강우는 1965년 미국 과학원에서 검토한 실험결과에 따르면 지형성 및 저기압성강우계에 대해서는 씨뿌리기(cloud seeding)에 의해 10 ~ 20%의 강수량 증가를 기대할 수 있으나, 적운계의 구름에 대한 실험에서는 씨뿌리기(cloud seeding)가 유효하지 못하다는 결과를 증명했다.
인공강우는 구름이 형성되어 있을 때 인공적으로 비를 내리게 하는 방법이다.
따라서, 대기에 구름이 형성되어 있지 않은 조건에서는 씨뿌리기(cloud seeding) 효과가 나타나지 않는 문제점이 있다.
또한 대기에 형성된 구름에 인공강우를 실시하여 성공하는 경우에도 이로 인해 다른 지역에 행해질 수 있는 강우(降雨)를 방지하여 다른 지역이 가뭄이 발생할 수도 있는 결과를 가져오는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대기에 구름이 형성되지 않아 강우(降雨)가 발생하지 못하는 기상조건을 개선하는 데 있다.
또한, 특정한 지역에 실시한 인공강우로 인해 상기 특정한 지역의 인근지역이 가뭄이 발생할 수도 있는 결과를 방지하는 데 있다.
해수의 송수 및 상기 송수된 해수에 기화현상이 촉진되도록 하여 인공구름(70)이 형성되도록 유도하는 해수기화부(10) 및 상기 형성된 인공구름(70)을 이용해 강우를 유도하는 강우유도부(20)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 해수기화부(10)는 해양에서 해수 기화지역까지 해수를 송수하는 송수부(30)와 상기 송수된 해수에 기화현상이 촉진되도록 구성된 기화부(50)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 송수부(30)는 지형을 이용하여 수로를 형성하는 방법(36)과 복수의 송수관을 구성하는 방법(34)을 포함한 방법 중 어느 하나의 방법과 해수 제어수단(32)을 포함하여 해양으로부터 상기 기화부(50)에 해수를 송수하는 것을 특징으로 한다.
상기 기화부(50)는 상기 송수부(30)를 통해 송수된 해수를 태양에 노출하여 자연적으로 기화현상을 촉진하는 자연적 촉진방법(12)과 인위적으로 발생하는 열기를 이용해 기화현상을 촉진하는 인위적 촉진방법(15) 중 어느 하나의 방법으로 기화현상을 촉진하는 것을 특징으로 한다.
상기 자연적 촉진방법(12)에 있어서 하나의 방법은 모세관 현상을 이용한 복수의 인공나무(40)를 구성한 뒤 자연적으로 기화현상을 촉진하는 것을 특징으로 한다.
상기 자연적 촉진방법(12)에 있어서 하나의 방법은 지형의 높낮이를 이용한 폭포(53) 또는 압력을 이용한 분수(55) 중 어느 하나의 방법으로 자연적으로 기화현상을 촉진하는 것을 특징으로 한다.
상기 자연적 촉진방법(12)에 있어서 하나의 방법은 해수의 표면 면적을 이용해 기화현상을 촉진하기 위해 야외형 수족관(56) 또는 어류양식장(57)을 구성하는 방법 중 어느 하나의 방법으로 자연적으로 기화현상을 촉진하는 것을 특징으로 한다.
상기 인위적 촉진방법(15)에 있어서 하나의 방법은 건물의 외부에 설치되는 냉방장치실외기(61)의 구성에 해수 기화장치(59)를 포함해 구성하여 인위적으로 기화현상을 촉진하는 것을 특징으로 한다.
상기 인위적 촉진방법(15)에 있어서 하나의 방법은 산업현장의 기계 및 화구(63) 중 어느 하나에 해수 기화장치(59)를 포함해 구성하여, 상기 기계 및 화구(63)에서 배출되는 열기를 이용해 해수의 기화현상을 촉진하는 것을 특징으로 한다.
상기 강우유도부(20)는
상기 해수기화부(10)에 의해 형성된 인공구름(70)에 열기구를 포함한 비행체(80) 중 어느 하나를 이용하여, 구름씨(90)를 뿌리는 방법 및 이온제너레이터를 이용하는 방법과 정전기장을 이용하는 방법 중 어느 하나의 방법을 상기 인공구름(70)에 사용하여 인공강우가 형성되도록 유도하는 것을 특징으로 한다.
밀폐된 공간(100)에서 상기 기화부의 인위적 유도방법(15) 중 어느 하나의 방법을 선택해서 해수에 기화현상을 유도하여 인공구름(70)을 형성할 때, 냉각장치 또는 정전기장발생장치(95) 중 어느 하나를 이용하여 인공강우가 형성되도록 유도하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 해수를 이용한 인공강우 시스템은,
햇빛에 의한 지면의 온도상승을 감소시킬 수 있고, 조경의 활용에도 효과적이며, 해수에 포함된 염화나트륨 및 염화칼슘을 포함한 부산물을 얻을 수 있으며,
한정적으로 강우를 유발할 수 있음에 따라 수자원 확보, 산불 등과 같은 재해 경감 및 인공구름을 이용한 구름물리 연구에 이바지할 수 있는 효과가 있다.
제 1도는 본 발명에 의한 전체과정의 개략적인 과정을 보인 예시도.
제 2도는 본 발명에 의한 송수부의 개략적인 구조를 보인 사시도.
제 3도는 본 발명에 의한 인공나무의 구조를 보인 구조도.
제 4도는 본 발명에 의한 폭포 및 분수의 개략적인 구조를 보인 사시도.
제 5도는 본 발명에 의한 수족관 및 양식장의 개략적인 구조를 보인 사시도.
제 6도는 본 발명에 의한 인위적 유도방법의 개략적인 구조를 보인 사시도.
제 7도는 본 발명에 의한 강우유도부의 개략적인 구조를 보인 예시도.
제 8도는 본 발명에 의한 밀폐된 공간에서 인공강우 시스템의 개략적인 구조를 보인 예시도.
제 9도는 본 발명에 의한 전체과정의 개략적인 과정을 보인 흐름도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
여기서, 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
제 1도는 본 발명에 의한 전체과정의 개략적인 과정을 보인 예시도이고, 제 2도는 본 발명에 의한 송수부의 개략적인 구조를 보인 사시도이며, 제 3도는 본 발명에 의한 인공나무의 구조를 보인 구조도이고, 제 4도는 본 발명에 의한 폭포 및 분수의 개략적인 구조를 보인 사시도이며, 제 5도는 본 발명에 의한 수족관 및 양식장의 개략적인 구조를 보인 사시도이고, 제 6도는 본 발명에 의한 인위적 유도방법의 개략적인 구조를 보인 사시도이며, 제 7도는 본 발명에 의한 강우유도부의 개략적인 구조를 보인 예시도이고, 제 8도는 본 발명에 의한 밀폐된 공간에서 인공강우 시스템의 개략적인 구조를 보인 예시도이며, 제 9도는 본 발명에 의한 전체과정의 개략적인 과정을 보인 흐름도이다.
도 9에 도시된 바와 같이,
본 발명인 해수를 이용한 인공강우 시스템은 해양에서 해수 기화현상 촉진지역까지 해수를 송수(送水)하는 송수부(30)와 자연적 촉진방법(12) 또는 인위적 촉진방법(15) 중 어느 하나의 방법으로 기화현상을 촉진하여 인공구름(70)이 형성되도록 구성된 기화부(50)를 포함한 해수기화부(10) 및 상기 형성된 인공구름(70)을 이용해 인공강우를 유도하는 강우유도부(20)를 포함하여 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이,
상기 송수부(30)는
중력에 의해 물은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 원리를 이용하기 위해 육지지형의 높낮이를 이용해 수로를 형성하는 지형을 이용하여 수로를 형성하는 방법(36)과 해수에 의한 부식을 방지하기 위해 스테인리스 또는 합성수지의 재질로 구성된 복수의 송수관을 연결하여 구성하는 복수의 송수관을 구성하는 방법(34)을 포함한 방법 중 어느 하나의 방법으로 구성된다.
또한, 상기 지형을 이용하여 수로를 형성하는 방법(36)과 복수의 송수관을 구성하는 방법(34)에 있어서 해수 제어수단(32)을 포함하여 구성하여 해양으로부터 상기 기화부(50)에 해수를 송수하는 과정에서 과도(過度)한 해수의 유입으로 인한 문제의 발생을 방지하게 된다.
이때, 상기 송수부(30)를 통해 해수를 송수하는 과정에서 해수의 누수로 인한 인근지역에 피해를 주지않도록 상기 지형을 이용하여 수로를 형성하는 방법(36) 및 복수의 송수관을 구성하는 방법(34) 중 어느 하나와 해수 제어수단(32)을 포함하여 구성된 방법에 있어서 세심한 방수처리에 유념(留念)하는 것이 바람직하다.
따라서 누수의 예방을 위해 상기 지형을 이용하여 수로를 형성하는 방법(36) 및 복수의 송수관을 구성하는 방법(34)에 있어서 이중으로 상기 수로 및 송수관을 구성할 수 있다.
상기 기화부(50)는
상기 송수부(30)를 통해 송수된 해수를 태양에 노출하여 자연적으로 기화현상을 촉진하는 자연적 촉진방법(12)과 인위적으로 발생하는 열기를 이용해 기화현상을 촉진하는 인위적 촉진방법(15) 중 어느 하나의 방법으로 기화현상을 촉진하게 된다.
이에 따라서 인공구름(70)의 형성 및 해당지역의 온도가 감소하는 효과를 얻을 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이,
상기 자연적 촉진방법(12)에 있어서 하나의 방법은
제한된 지역에서 태양에 노출되는 해수의 표면면적을 크게 하기 위해, 관(管)(42)과 그물모양의 인공 잎(44)으로 구성된 액체의 모세관 현상을 이용한 복수의 인공나무(40)를 구성한 뒤 자연적으로 기화현상을 촉진하게 된다.
따라서, 인공구름(70)의 형성 및 온도감소의 효과를 얻을 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이,
상기 자연적 촉진방법(12)에 있어서 하나의 방법은
좁은 지역에서 태양에 노출되는 해수의 표면면적을 크게 하기 위해, 상기 좁은 지역 지형의 높이 차이가 심할 때, 물의 높낮이를 이용한 폭포(53)를 구성하고, 상기 좁은 지역 지형의 높이 차이가 없을 때, 물의 압력을 이용한 분수(55)를 구성하게 된다.
이때, 상기 폭포(53)의 구성에 있어서 해수의 낙하지점에 바위 또는 인공구조물을 포함한 장애물 중 어느 하나를 구성할 때, 상기 낙하지점에서 해수가 상기 장애물에 부딪혀 공중으로 해수 물방울이 분산되어 기화현상이 촉진되는 결과가 발생한다.
따라서, 상기 폭포(53) 또는 분수(55)를 이용한 방법 중 어느 하나의 방법으로 자연적으로 기화현상을 촉진할 때, 인공구름(70)의 형성 및 조경의 효과와 온도감소의 효과를 얻을 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이,
상기 자연적 촉진방법(12)에 있어서 하나의 방법은
넓은 지역에서 태양에 노출되는 해수의 표면면적을 크게 하기 위해, 야외형 수족관(56) 또는 어류양식장(57)을 구성하는 방법 중 어느 하나의 방법으로 자연적으로 기화현상을 촉진하게 된다.
이때, 당업자의 선택에 따라 어류에게 산소의 공급 및 추가적인 기화를 촉진하기 위해, 도면에 도시된 바와 같이 복수의 수차(64) 또는 가압분사장치(66) 중 어느 하나를 포함해 구성하여, 상기 복수의 수차(64) 또는 가압분사장치(66) 중 어느 하나가 작동할 때, 해수 물방울이 분산되어 기화현상이 촉진되는 결과를 얻는다.
또한, 상기 야외형 수족관(56)을 구성해 기화현상을 촉진할 때, 인공구름(70)의 형성 및 조경의 효과와 어류학습효과도 얻을 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이,
상기 인위적 촉진방법(15)에 있어서 하나의 방법은
건물의 측벽 또는 옥상을 포함한 건물의 외부에 설치되는 냉방장치실외기(61)의 구성에 해수 기화장치(59)를 포함해 구성하여 인위적으로 기화현상을 촉진하게 된다.
이때, 당업자의 작업 용이성의 판단에 따라,
도면에 도시된 바와 같이 상기 냉방장치실외기(61)에서 밖으로 배출되는 풍력을 이용해 해수의 기화현상을 촉진하는 방법 또는 해수를 냉방장치의 냉각수로 활용하여 기화현상을 촉진하는 방법 중 어느 하나의 방법을 선택할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이,
상기 인위적 촉진방법(15)에 있어서 하나의 방법은
산업현장의 기계 및 화구(63)에 해수 기화장치(59)를 구성하여, 상기 기계 및 화구(63)에서 배출되는 열기를 이용해 해수의 기화현상을 촉진하게 된다.
이때, 당업자의 작업 용이성 판단에 따라,
도면에 도시된 바와 같이 화구(63) 내부에 해수 기화장치(59)를 구성해서 산업현장 내부에서 배출되는 열기를 이용하여 기화현상을 촉진하거나 또는 상기 산업현장의 기계 및 화구(63)에 액체순환 냉각장치와 일측에 액체 기화 배출구가 형성된 해수저장고를 포함하여 구성한 뒤 기화현상을 촉진하는 방법 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이,
상기 강우유도부(20)는
열기구를 포함한 비행체(80) 중 어느 하나를 이용하여,
상기 인공구름(70)에 드라이아이스 및 아이오딘화은 또는 염분입자를 포함한 빙정형성 또는 물분자의 병합을 촉진하는 물질 중 어느 하나를 뿌려 인공적으로 인공강우를 형성하는 구름씨(90)를 뿌리는 방법과
이온화된 흠습성 에어졸을 구성하여 인공구름(70) 내부에 뿌려서 작은 구름 방울들이 음 이온에 의해 반대 전하가 생성되도록 하여, 크기가 작은 물방울들은 정전기에 의해 성장이 가속화되고, 수증기들이 상기 반대 전하가 생성된 물방울에 증착되며 전기합체에 의해 계속 성장하여 인공강우를 형성하는 이온제네레이터 및 정전기장을 이용하는 방법 중 어느 하나를 이용하여 인공강우를 유도하게 된다.
이때, 상기 열기구를 포함한 비행체(80) 중 어느 하나를 이용함에 있어서,
열기구를 이용할 때,
상기 열기구에 냉매를 이용한 냉각장치를 포함해 구성하여 상기 냉각장치의 열기는 상기 열기구의 구피(球皮) 내부로 보내고 냉기는 상기 인공구름에 배출하도록 구성할 수도 있다.
도 8에 도시된 바와 같이,
태양에 노출되는 해수의 표면면적을 구성할 수 없지만 넓은 면적의 밀폐된 공간의 구성이 가능할 때, 상기 밀폐된 공간(100)에서 상기 인위적 촉진방법(15) 중 어느 하나를 선택해서 해수에 기화현상을 촉진하여 인공구름을 형성할 때, 냉각장치 또는 정전기장발생장치(95) 중 어느 하나를 이용하여 인공강우가 형성되도록 유도할 수 있다.
10: 해수기화부. 12: 자연적 촉진방법.
15: 인위적 촉진방법. 20: 강우유도부.
30: 송수부. 34: 복수의 송수관을 구성하는 방법.
36: 지형을 이용하여 수로를 형성하는 방법
40: 인공나무. 42: 관(管).
44: 인공 잎. 50: 기화부.
53: 폭포. 55:분수.
56: 야외형 수족관. 57: 어류 양식장.
59: 해수 기화장치. 61: 냉방장치실외기.
63: 화구. 64: 수차.
66: 가압분사장치. 70:인공구름.
80: 열기구를 포함한 비행체.
90: 구름씨.
95:냉각장치 또는 정전기발생장치.
100: 밀폐된 공간.

Claims (11)

  1. 해수의 송수 및 상기 송수된 해수에 기화현상이 촉진되도록 하여 인공구름이 형성되도록 유도하는 해수기화부;및
    상기 형성된 인공구름을 이용해 강우를 유도하는 강우유도부를 포함하여 구성된 해수를 이용한 인공강우 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 해수기화부는
    해양에서 해수 기화지역까지 해수를 송수하는 송수부와 상기 송수된 해수에 기화현상이 촉진되도록 구성된 기화부를 포함하여 구성된 해수를 이용한 인공강우 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 송수부는
    지형을 이용하여 수로를 형성하는 방법과 복수의 송수관을 구성하는 방법을 포함한 방법 중 어느 하나의 방법과 해수 제어수단을 포함하여 해양으로부터 상기 기화부에 해수를 송수하는 해수를 이용한 인공강우 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 기화부는
    상기 송수부를 통해 송수된 해수를 태양에 노출하여 자연적으로 기화현상을 촉진하는 자연적 촉진방법과 인위적으로 발생하는 열기를 이용해 기화현상을 촉진하는 인위적 촉진방법 중 어느 하나의 방법으로 기화현상을 촉진하는 해수를 이용한 인공강우 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 자연적 촉진방법에 있어서 하나의 방법은
    모세관 현상을 이용한 복수의 인공나무를 구성한 뒤 자연적으로 기화현상을 촉진하는 해수를 이용한 인공강우 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 자연적 촉진방법에 있어서 하나의 방법은
    지형의 높낮이를 이용한 폭포 또는 압력을 이용한 분수 중 어느 하나의 방법으로 자연적으로 기화현상을 촉진하는 해수를 이용한 인공강우 시스템.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 자연적 촉진방법에 있어서 하나의 방법은
    해수의 표면 면적을 이용해 기화현상을 촉진하기 위해 야외형 수족관 또는 어류양식장을 구성하는 방법 중 어느 하나의 방법으로 자연적으로 기화현상을 촉진하는 해수를 이용한 인공강우 시스템.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 인위적 촉진방법에 있어서 하나의 방법은
    건물의 외부에 설치되는 냉방장치실외기의 구성에 해수 기화장치를 포함해 구성하여 인위적으로 기화현상을 촉진하는 해수를 이용한 인공강우 시스템.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 인위적 촉진방법에 있어서 하나의 방법은
    산업현장의 기계 및 화구 중 어느 하나에 해수 기화장치를 포함해 구성하여, 상기 기계 및 화구에서 배출되는 열기를 이용해 해수의 기화현상을 촉진하는 해수를 이용한 인공강우 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 강우유도부는
    상기 해수기화부에 의해 형성된 인공구름에 열기구를 포함한 비행체 중 어느 하나를 이용하여, 구름씨를 뿌리는 방법 및 이온제너레이터를 이용하는 방법과 정전기장을 이용하는 방법 중 어느 하나의 방법을 상기 인공구름에 사용하여 인공강우를 형성하도록 유도하는 해수를 이용한 인공강우 시스템.
  11. 밀폐된 공간에서 상기 기화부의 인위적 촉진방법 중 어느 하나의 방법을 선택해서 해수에 기화현상을 촉진하여 인공구름을 형성할 때, 냉각장치 또는 정전기장발생장치 중 어느 하나를 이용하여 인공강우가 형성되도록 유도하는 해수를 이용한 인공강우 시스템.
KR1020120091516A 2012-08-21 2012-08-21 해수를 이용한 인공강우 시스템 KR20140024782A (ko)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160017171A (ko) 2014-07-31 2016-02-16 부경대학교 산학협력단 인공강우, 안개, 폭염, 대기오염, 이슬, 서리, 어는 비 조절을 위한 대류 촉발 기구와 그 방법
KR101660652B1 (ko) * 2015-11-13 2016-09-27 강석관 인공강우 생성장치
CN107278735A (zh) * 2016-04-11 2017-10-24 林邦彦 促使局部地区降雨的覆盖体及方法

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