KR20170044980A - 녹조 모니터링 및 제거시스템과 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모니터링 기지국에서 원격으로 장치에 부착되어 있는 CCTV로 상시 모니터링하고 있으면서 녹조 현상이 생길 것 같은지 판단하여 수중에 설치되어 있는 수중펌프를 가동하며 수중에 부착되어 있는 수중카메라와 수중조명으로 수중 생태계를 확인할 수 있는 녹조 모니터링 및 제거시스템과 그 방법에 관한 것으로, 수중에 설치되어 녹조를 제거할 수 있도록 하는 녹조제거수단과, 상기 녹조제거수단에 설치되어 녹조 현상의 발생을 확인하고 모니터링할 수 있는 녹조감지수단과, 상기 녹조제거수단에 전기적으로 연결되어 녹조제거수단을 제어할 수 있도록 하는 제어수단과, 상기 제어수단에 설치되는 원격통신부와, 상기 원격통신부에 전기적으로 연결되어 설치되는 CCTV녹조감시부와, 상기 원격통신부와 CCTV녹조감시부에 원격으로 연결되어 CCTV녹조감시부를 통해 녹조 발생을 체크하고 모니터링하는 모니터링 기지국을 포함한다.
또한, 본 발명은 수중에 발생되는 녹조 현상을 모니터링하고 제거할 수 있는 제거방법으로서, 모니터링 기지국에서 상시 원격으로 CCTV녹조감시부를 이용하여 녹조 발생을 실시간으로 체크하는 단계와, 상기 CCTV녹조감시부의 감시에 따라 녹조가 발생되어 수질이 오염되면 녹조제거수단의 수중펌프를 가동시켜 에어분사부를 통해 에어를 분사시켜 녹조를 제거하는 단계와, 상기 녹조제거수단에 설치되는 수중카메라를 통해 수중 생태계를 모니터링하는 단계와, 상기 수중카메라에 의해 모니터링된 수중 생태계에 오염 발생이 확인되면 주기적으로 수중펌프를 가동시켜 프로세스를 적용하는 단계를 포함한다.
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Description
본 발명은 녹조 모니터링 및 제거시스템과 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모니터링 기지국에서 원격으로 장치에 부착되어 있는 CCTV로 상시 모니터링하고 있으면서 녹조 현상이 생길 것 같은지 판단하여 수중에 설치되어 있는 수중펌프를 가동하며 수중에 부착되어 있는 수중카메라와 수중조명으로 수중 생태계를 확인할 수 있는 녹조 모니터링 및 제거시스템과 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 물의 체류시간이 긴 호수에는 그 유역 내의 산업환경 주거생활환경의 변화로 인하여 부 영양 상태로 변하기가 쉬우며, 이렇게 부영양화된 호수에서는 1차 생산자인 식물플랑크톤이 과잉 증식되는 녹조현상(綠潮現狀, water-bloom)이 발생하게 된다.
이 녹조현상은 호수 수질의 악화로 인하여 물 이용도의 저하, 호수 주변의 악취발생, 저층수의 용존산소 부족상태로 인한 유기물의 불완전한 무기화 및 메탄가스의 발생과 황산염이 황화수소로 환원되므로 인해 악취발생, 수영의 제한은 물론 수생식물에 의한 보트놀이의 제한 등 생활에 피해를 주게 된다.
상기 녹조현상은 호수의 표면에 식물플랑크톤 중 특히 남조류(藍藻類)가 집적하는 현상으로서 보다 구체적으로는 남조류 중의 마이크로시스티스(microcystis)가 군체(群體, colony)를 형성하여 호수의 표면에 매트형상을 이루는 현상이며, 1개 군체의 세포수는 수십 내지 수백개이고 그 크기는 직경이 20㎛에서 200㎛에 이르며 또한 군체가 모여서 수mm에서 수십mm 정도의 덩어리모양을 이루기도 한다.
즉, 마이크로시스티스는 세포내에 공포(空砲)를 갖고 있으며, 이른 아침부터 오전 중에는 광합성에 의해 팽창 부상한 후 공포가 파괴되어 오후에는 침강하는 현상을 반복하며 대량 발생한 경우 전 식물플랑크톤 군집에서 점하는 마이크로시스티스의 우점도가 뚜렷하게 높아지며 하루에도 여러 번 부상과 침강을 반복하기 때문에 수심과 시간에 따라 호수의 농도는 변화한다.
또한 호수의 표면에는 바람에 의한 전단력이 발생하고 이 힘에 의해 물의 흐름이 연속적으로 일어나며 이러한 물의 흐름에 의한 취송류(吹送流, wind-driven current)는 바람이 계속하여 부는 얕은 호수의 경우 물의 점성에 의해 호수의 물을 완전 혼합시키며, 호안의 형상에 따라 수평회전을 하면서 식물플랑크톤을 유속이 느린 곳으로 집적시키게 되고 특히 호수가나 수초가 많은 곳에 식물플랑크톤이 많이 모이게 되는 결과를 초래한다.
이에 호수에서 남조류를 중심으로 한 녹조현상의 발생을 방지하거나 이미 blooming된 상태의 남조류를 제거하기 위해서는 외부에서 유입되어 조류 번식을 촉진시킬 수 있는 P 또는 N 성분을 제거하는 것이 필요하다. 또한 호수나 저수지 같은 경우에는 수리학적 체류시간이 긴 정체 수역으로서 녹조의 가장 큰 원인이 물론 외부에서 유입되는 질소와 인과 같은 오염원이 주원인이지만, 다른 한편으로 물의 흐름이 거의 없는 정체상태에서 더욱더 조류의 성장을 촉진시키는 원인이다.
여기에 원활한 용존산소 공급과 물의 흐름을 줄 수 있다면 수중의 다른 정상적인 생태계를 구성하던 호기성 미생물들의 성장을 상대적으로 촉진시켜 조류의 사멸을 가속화시켜서 우점력을 없앨 수 있다. 실제로 물의 흐름과 산소를 공급하기 위해 작은 연못에 수중 폭기 장치(aerator)를 설치하는 한 예를 볼 수 있다.
기존의 호수정화를 위해 개발된 물리ㆍ화학적 방법(예: 수중 폭기, 화학 약품 투여 등)들은 호수의 규모에 비해 관리비용이 과다하게 투입되어야 하고, 호수 바닥에 침전물을 형성하는 등의 오염원을 제공할 가능성이 높을 뿐만 아니라, 호수자체의 규모가 방대할 경우, 현실적으로 이들 기술들을 적용하여 호수를 정화하는 데는 한계를 나타내고 있다.
한편, 호수의 유입하천과 호수 내에 설치될 수 있는 수질정화공법의 처리효율에 대한 자료가 부족하고, 여러 수질정화공법이 호수 수질개선에 미치는 효과도 미흡한 실정이므로 효과적으로 호수의 수질문제를 해결할 수 있는 기술을 개발하고자 함이 목적이다.
따라서, 호수의 수질문제를 해결하기 위해서 적절한 폭기(aeration) 기능, 물의 흐름과 약품투입을 병행하면 효과적으로 수질을 개선할 수 있다. 상기에서 언급한 것처럼 현재 적용되는 분수 또는 수중에 의한 폭기는 동력비가 과다하고 실제 폭기되는 물의 양이 적어서 큰 호수에는 적용할 수 없는 단점이 있다.
그리고, 호수 내에 응집제를 투입하는 것도 비용이 과다하고 침전물도 바닥에 침전 및 축적되어 혐기화하면 영양염류가 재용출되어 바닥침전물 제거나 지속적인 응집제 투입이 필요하다. 따라서 폭기는 효율이 우수한 순환형으로 설치하여 저부의 물이 상부공기와 노출되는 면을 극대화하도록 하였고, 이때 소요되는 전력은 태양광과 풍력을 동시에 이용하는 하이브리드(hybrid) 시스템으로 외부에서의 전원공급이 필요 없도록 하였다.
그리고, 호수 내에 있는 영양염류는 양이 과다할 경우 천연응집제 또는 황토를 투입하여 응집시키고 호수 내를 호기성 상태로 유지되도록 하여 질소와 인 등과 같은 영얌염류가 호수의 바닥으로부터 재 용출되지 않도록 하였다.
특히, 호수나 저수지에서의 조류의 이상증식의 기본요인으로서 적당한 영양염류, 빛, 수온, 체류시간을 들 수 있고 햇빛의 양이 풍부하고 수온이 높은 여름 정체기의 수면에서 수온약층까지 조류의 증식이 현저하게 나타난다. 호수나 저수지에 유입한 영양염류는 표층에 존재하는 조류가 섭취하여 증식을 촉진한다. 특히 한여름에 성층이 생기기 시작하는 시기에는 충분한 햇빛, 봄에 상하순환, 역전현상에 의해 호수 밑바닥에서 올라오는 영양염류(질소, 인 등) 그리고 호수로 질소, 인 등이 유입되어 단기간에 조류가 증식하여 수화나 담수적조를 발생시킬 수 있다.
주로 여름 정체기에 증식한 조류는 영양염류가 유입되어 증식되지만 그 일부는 사멸 후 호수 바닥에 침전되어 유기물로 퇴적된다. 퇴적된 유기물질들은 당초 호기성 조건에서 박테리아에 의해 분해되며, 분해과정에서 호수 바닥에 있는 용존산소를 소비하게 되어 호수 내의 산소가 부족한 상태를 초래한다.
따라서, 호수 바닥에 산소가 고갈되어 무산소 상태로 변하게 되면 퇴적된 층으로부터 철이나 망간이 환원 용출되어 적수나 흑수 등의 착색장해를 일으키기도 한다.
상기와 같은 문제점을 감안하여 대한민국 특허등록 제951787호 정체 수역용의 자가 발전식 수질 정화 장치가 제안된바 있다. 상기 종래의 수질 정화 장치는 태양광 및 풍력에 의해 임펠라가 회전하여 주름관 내부에 잔류하는 물과 임펠라 하단에서는 공급되는 응집제가 잘 섞여지도록 하며 투입된 응집제는 수리적 와류에 의하여 수질 정화 장치를 중심으로 정체 수역의 사방으로 확산시키도록 구성된 구조이다.
응집제를 물에 공급하여 정체 수역의 사방으로 확산시키도록 하는 상기한 대한민국 특허등록 제951787호는 응집제를 탱크에 채워주어야 하는 번거로움과 응집제의 용출로 인해 물의 염분농도가 올라가 물고기의 서식을 방해하는 문제점이 있다.
한편 대한민국 특허공개 제2001-48041호의 전기부상을 이용한 적조 및 녹조 제거방법과 이를 위한 장치에서는 직류전원을 공급받아 전계를 형성하기 위한 다수개의 전극판과, 다수개의 전극판이 교대로 양극과 음극으로 대전되도록 직류전원을 공급하는 전원공급수단과, 하면에는 다수개의 전극판이 일정한 간격마다 수직으로 평행하게 매달리도록 다수개의 전극판 각각과 일체적으로 결합되고, 상면에는 전원공급수단이 안착되며, 전극판과 전원공급수단이 결합된 상태에서 물에 떠 있도록 부력을 제공하는 부력부재를 구비한다.
이 장치를 배에 연결하고 그 뒤에 흡입장치를 연결하여 적조발생지역에 투입하거나, 혹은 취수탑 주변을 이 장치로 에워싸고 그 후방에 역시 흡입장치를 설치하면, 적조 또는 녹조가 다수개의 전극판 사이에 형성된 전계에 의하여 응집되면서 수면위로 부상하고 부상한 적조나 녹조 슬러지는 흡입장치로 제거한다.
상기한 대한민국 특허공개 제2001-48041호는 전극판 사이에 형성된 전계에 의하여 응집되면서 수면위로 부상하고 부상한 적조나 녹조 슬러지는 흡입장치로 제거한다고 기재되어 있으나 전극판 사이에 형성된 전계에 의하여 녹조가 응집되면 무게에 의해 수면 위로 부상하지 못하고 바닥으로 떨어져 쌓여지게 되므로 수면 위로 부상한 적조나 녹조 슬러지는 흡입장치로 제거할 수 없는 문제점과 제거 효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 기존의 녹조 제거장치는 펌프를 사용함으로써, 녹조 제거 범위가 기계의 크기 및 동력에 따라 한정되어 있으며, 녹조의 상태를 모니터링하기 위한 장치가 미흡하고 사용자의 편리성이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 녹조 발생 상습지역에 녹조 모니터링 및 제거장치를 설치하고 상기 모니터링하여 빠른 시간에 녹조를 제거할 수 있도록 하는 녹조 모니터링 및 제거시스템과 그 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 수중에 발생되는 녹조 현상을 모니터링하고 제거할 수 있는 제거시스템으로서, 수중에 설치되어 녹조를 제거할 수 있도록 하는 녹조제거수단과, 상기 녹조제거수단에 설치되어 녹조 현상의 발생을 확인하고 모니터링할 수 있는 녹조감지수단과, 상기 녹조제거수단에 전기적으로 연결되어 녹조제거수단을 제어할 수 있도록 하는 제어수단과, 상기 제어수단에 설치되는 원격통신부와, 상기 원격통신부에 전기적으로 연결되어 설치되는 CCTV녹조감시부와, 상기 원격통신부와 CCTV녹조감시부에 원격으로 연결되어 CCTV녹조감시부를 통해 녹조 발생을 체크하고 모니터링하는 모니터링 기지국을 포함할 수 있다.
상기 녹조제거수단은 에어호스로 연결되어 수중에 설치되는 수중펌프와, 상기 수중펌프에 설치되어 에어를 분사시키는 에어분사부와, 상기 에어호스에 설치되면서 수중펌프를 지지할 수 있도록 수면에 떠있게 되는 부이를 포함할 수 있다.
상기 수중펌프는 제어수단에 전원케이블로 연결되어 전원케이블의 길이에 따라 수중펌프의 이동 거리를 결정할 수 있다.
상기 에어분사부는 수중펌프의 작동으로 에어호스를 통해 수중으로 분사되는 에어가 사방으로 분사될 수 있도록 수중펌프에 적어도 하나 이상으로 설치될 수 있다.
상기 녹조감지수단은 녹조제거수단의 수중펌프에 설치되어 수중 환경의 생태계를 모니터링할 수 있도록 제어수단과 전기적으로 연결되는 수중카메라와, 상기 수중펌프에 설치되어 수중카메라의 정확한 촬영을 위해 수중 내부를 밝혀주는 수중조명을 포함할 수 있다.
상기 수중카메라와 수중조명은 수중 환경의 생태계를 넓게 감지할 수 있도록 수중펌프에 적어도 하나 이상으로 설치될 수 있다.
상기 제어수단은 녹조제거수단과 녹조감지수단에 전기적으로 연결되어 녹조제거수단과 녹조감지수단을 제어할 수 있도록 하는 제어부와, 상기 녹조제거수단과 녹조감지수단에 전원을 공급할 수 있는 전원충전부를 포함할 수 있다.
상기 제어수단의 상부에는 원격통신부와 CCTV녹조감시부가 설치될 수 있도록 지지기둥이 설치될 수 있다.
상기 지지기둥에는 전기에너지를 생성시켜 전기로 이용할 수 있도록 태양광 발전기가 설치될 수 있다.
상기 지지기둥에는 전원케이블이 연결되어 녹조제거수단의 수중펌프가 원활하게 이동되면서 원운동할 수 있도록 슬립링이 설치될 수 있다.
상기 모니터링 기지국에는 원격통신부와 CCTV녹조감시부에서 통신된 신호를 모니터링할 수 있는 모니터링부와, 상기 제어수단을 제어하여 녹조제거수단과 녹조감지수단을 작동시키기 위한 조작부가 설치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수중에 발생되는 녹조 현상을 모니터링하고 제거할 수 있는 제거방법으로서, 모니터링 기지국에서 상시 원격으로 CCTV녹조감시부를 이용하여 녹조 발생을 실시간으로 체크하는 단계와, 상기 CCTV녹조감시부의 감시에 따라 녹조가 발생되어 수질이 오염되면 녹조제거수단의 수중펌프를 가동시켜 에어분사부를 통해 에어를 분사시켜 녹조를 제거하는 단계와, 상기 녹조제거수단에 설치되는 수중카메라를 통해 수중 생태계를 모니터링하는 단계와, 상기 수중카메라에 의해 모니터링된 수중 생태계에 오염 발생이 확인되면 주기적으로 수중펌프를 가동시켜 프로세스를 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 모니터링 기지국에서 녹조 발생을 실시간으로 체크하는 단계에 있어, 상기 CCTV녹조감시부에서 수중의 녹조 상태를 감시하면서 원격통신부에 의해 모니터링 기지국의 모니터링부에 실시간으로 모니터링될 수 있게 된다.
상기 녹조제거수단의 수중펌프를 가동시켜 녹조를 제거할 수 있는 단계에 있어, 상기 CCTV녹조감시부에서 수중의 녹조 상태를 감시하여 모니터링 기지국의 모니터링부에서 모니터링되면 조작부의 조작에 따라 원격통신부에서 신호를 전달받아 제어수단의 제어에 의해 수중펌프가 작동되면서 에어호스로 에어가 주입되고 에어분사부를 통해 에어가 수중으로 분사되어 수중의 녹조를 제거할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템과 그 방법에 의하면, 수중의 수질 오염 상태를 CCTV녹조감시부에서 실시간으로 감시하여 모니터링 기지국에서 원격으로 신호를 전달받아 즉각적으로 수중펌프를 작동시켜 에어를 분사하여 녹조를 제거할 수 있게 됨으로써 녹조를 빠른 시간에 모니터링하고 방지할 수 있어 수질 오염을 최대한 억제할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 수중펌프에 수중카메라와 수중조명을 설치하게 되어 수중 환경의 생태계를 실시간으로 모니터링하여 주기적인 수중펌프의 가동으로 녹조 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 CCTV녹조감시부와 수중카메라를 통해 실시간으로 수중 생태계 환경을 모니터링하고 즉각적으로 녹조를 제거할 수 있게 되어 작업자 편의성과 녹조 발생에 대비하여 상시 가동할 수 있으며 수중 생태계 보호에도 큰 역할을 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 전체 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 수중펌프의 작동상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 전체 시스템을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 제어수단의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 모니터링 기지국의 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거방법을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제어방법을 도시한 플로차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 수중펌프의 작동상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 전체 시스템을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 제어수단의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 모니터링 기지국의 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거방법을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제어방법을 도시한 플로차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 전체 구성을 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 수중펌프의 작동상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 전체 시스템을 도시한 흐름도이며, 도 4는 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 제어수단의 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템의 모니터링 기지국의 구성도이며, 도 6은 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제거방법을 도시한 블록도이고, 도 7은 본 발명에 따른 녹조 모니터링 및 제어방법을 도시한 플로차트이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 녹조 모니터링 및 제거시스템은, 녹조제거수단(100)과, 녹조감지수단(200)과, 제어수단(300)과, 원격통신부(500)와, CCTV녹조감시부(600)와, 모니터링 기지국(700)을 포함하게 된다.
상기 녹조제거수단(100)은 수중(10)에 설치되어 녹조 발생시 에어를 이용하여 녹조를 제거할 수 있는 것으로, 수중펌프(110)와, 에어분사부(120)와, 부이(140)를 포함하게 된다.
상기 수중펌프(110)는 에어호스(130)에 연결되면서 에어호스(130)를 통해 주입되는 에어를 수중(10)으로 분사시킬 수 있도록 수중(10)에 설치되어지게 된다.
이때, 상기 수중펌프(110)는 제어수단(300)과 전원케이블(330)로 연결되어 제어수단(300)의 제어에 따라 작동되어지게 된다.
즉, 상기 수중펌프(110)가 수중(10)에 설치되면서 제어수단(300)에 전원케이블(330)로 연결되어지게 되어 전원케이블(330)의 길이에 따라 수중펌프(110)의 이동 거리를 결정할 수 있게 된다.
이에 상기 수중펌프(110)의 이동 거리를 전원케이블(330)의 길이로 결정할 수 있게 되어 고정식 보다는 많은 지역에 대한 녹조를 제거해줄 수 있게 된다.
상기 에어분사부(120)는 수중펌프(110)의 측부에 설치되어 에어호스(130)를 통해 주입되는 에어를 수중(10)에 분사시켜 녹조를 제거할 수 있게 된다.
한편, 상기 에어분사부(120)는 수중펌프(110)의 작동에 따라 에어호스(130)로 주입되는 에어를 수중(10)으로 분사시킬 때 에어가 사방으로 분사될 수 있도록 수중펌프(110)에 적어도 하나 이상으로 설치되어지게 된다.
이에 상기 에어분사부(120)를 수중펌프(110)에 적어도 하나 이상으로 설치하게 됨으로써 수중펌프(110)의 작동에 따라 에어호스(130)를 통해 에어가 주입되면서 에어분사부(120)로 분사되어질 때 에어가 수중(10)의 사방으로 분사될 수 있어 수중(10)에 발생된 녹조를 빠른 시간 내에 효율적으로 제거할 수 있게 된다.
상기 부이(140)는 에어호스(130)의 외부에 설치되되 수중펌프(110)를 지지할 수 있도록 수면(11)에 떠있게 된다.
즉, 상기 부이(140)가 수면(11)에 부상해 있으면서 에어호스(130)를 잡아주게 되어 상기 에어호스(130)에 연결되는 수중펌프(110)를 안정적으로 지지할 수 있게 된다.
그리고, 도 2에서와 같이 상기 수중펌프(110)의 작동으로 에어분사부(120)를 통해 에어가 분사되면서 수중펌프(110)가 에어 젯(air jet) 역할을 할 때 상기 수중펌프(110)가 승,하강되면서 원활하게 원운동할 수 있도록 한다.
상기 녹조감지수단(200)은 녹조제거수단(100)에 설치되어 수중(10)의 녹조 현상 발생을 실시간으로 확인하면서 모니터링하는 것으로, 상기 수중펌프(110)에 설치되어 수중 환경의 생태계를 실시간으로 촬영하여 모니터링할 수 있도록 하는 수중카메라(210)와, 상기 수중펌프(110)에 설치되어 수중카메라(210)의 정확한 촬영을 위해 수중(10) 내부를 밝혀주는 수중조명(220)을 포함하게 된다.
상기 수중카메라(210)는 제어수단(300)과 전기적으로 연결되어지게 된다.
또한, 상기 수중카메라(210)는 수중 환경의 생태계를 최대한 넓게 감지할 수 있도록 수중펌프(110)에 적어도 하나 이상으로 설치됨이 바람직하다.
이와 함께, 상기 수중조명(220)도 수중카메라(210)와 같이 적어도 하나 이상으로 설치되어 수중카메라(210)에서 촬영되는 영상을 선명하게 유지시킬 수 있도록 한다.
상기 제어수단(300)은 녹조제거수단(100)에 전기적으로 연결되어 녹조제거수단(100)을 제어할 수 있게 된다.
또한, 상기 제어수단(300)은 녹조감지수단(200)과 전기적으로 연결되어 수중카메라(210)와 수중조명(220)의 작동상태를 제어할 수 있게 된다.
도 4에서와 같이, 상기 제어수단(300)은 녹조제거수단(100)과 녹조감지수단(200)에 전기적으로 연결되어 녹조제거수단(100)과 녹조감지수단(200)을 제어할 수 있도록 하는 제어부(310)와, 상기 녹조제거수단(100)과 녹조감지수단(200)에 전원을 공급할 수 있는 전원충전부(320)를 포함하게 된다.
상기에서 제어수단(300)의 상부에는 하기에서 설명된 원격통신부(500)와 CCTV녹조감시부(600)가 설치될 수 있도록 하는 지지기둥(400)이 설치되어지게 된다.
즉, 상기 제어수단(300)에 수직으로 지지기둥(400)이 설치되고 상기 지지기둥(400)의 상부에 수면(11) 위로하여 원격통신부(500)와 CCTV녹조감시부(600)가 설치되어지게 된다.
상기 지지기둥(400)에는 태양열을 이용하여 전기에너지를 생성시켜 전기로 이용할 수 있도록 태양광 발전기(800)가 설치되어지게 된다.
이때, 상기 태양광 발전기(800)는 지지기둥(400)에 설치되면서 수면(11) 위로 태양을 향하도록 설치되어지게 된다.
한편, 상기 태양광 발전기(800)는 태양의 방향에 따라 회전될 수 있도록 설치되되 상기의 태양광 발전기(800)의 기술 구성 및 태양광 발전기(800)를 회전시키는 기술 구조는 이미 공지되어 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 상기 지지기둥(400)에는 전원케이블(330)이 연결되어 녹조제거수단(100)의 수중펌프(110)가 원활하게 이동되면서 원운동할 수 있도록 복수개의 슬립링(410)이 설치되어지게 된다.
상기 원격통신부(500)는 지지기둥(400)에 설치되면서 제어수단(300)에 전기적으로 연결되어 모니터링 기지국(700)과 원격으로 통신할 수 있게 된다.
상기 CCTV녹조감시부(600)는 지지기둥(400)의 상부에 설치되어 수질 오염을 실시간으로 감시할 수 있게 된다.
상기의 CCTV녹조감시부(600)는 최대한 넓은 범위를 감시하여 수질 오염의 감시 범위를 최대화할 수 있도록 지지기둥(400)에 적어도 하나 이상으로 설치되어짐이 바람직하다.
상기 모니터링 기지국(700)은 원격통신부(500)와 CCTV녹조감시부(600)에 원격으로 연결되어 CCTV녹조감시부(600)와 녹조감지수단(200)에서 모니터링된 수중 환경의 생태계를 체크하고 모니터링할 수 있게 된다.
도 5에서와 같이, 상기의 모니터링 기지국(700)에는 원격통신부(500)와 CCTV녹조감시부(600)에서 통신된 신호를 모니터링할 수 있는 모니터링부(710)와, 상기 제어수단(300)을 제어하여 녹조제거수단(100)과 녹조감지수단(200)을 작동시키기 위한 조작부(720)가 설치되어지게 된다.
이에 상기 CCTV녹조감시부(600)에서 수질 오염 상태를 실시간으로 감시하고 상기 수중카메라(110)에서 수중 환경의 생태계를 촬영한 모니터를 상기 모니터링부(710)에서 실시간으로 모니터링하면서 녹조 발생을 용이하게 체크할 수 있게 된다.
그리고, 상기 모니터링부(710)에서 녹조 발생이 체크되면 상기 조작부(720)의 조작에 따라 상기 제어수단(300)이 신호를 전달받아 녹조제거수단(100)이 작동되면서 녹조를 제거할 수 있게 된다.
도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 녹조 모니터링 및 제어방법에 있어서, 모니터링 기지국(700)에서 상시 원격으로 CCTV녹조감시부(600)를 이용하여 수중(10)의 녹조 발생을 실시간으로 체크하는 단계(S100)와, 상기 CCTV녹조감시부(600)의 감시에 따라 수중(10)에 녹조가 발생되어 수질이 오염되면 녹조제거수단(100)의 수중펌프(110)를 가동시켜 에어분사부(120)를 통해 에어를 분사시켜 수중(10)의 녹조를 제거하는 단계(S200)와, 상기 녹조제거수단(100)에 설치되는 수중카메라(210)를 통해 수중 환경의 생태계를 모니터링하는 단계(S300)와, 상기 수중카메라(210)에 의해 모니터링된 수중 환경 생태계에 오염 발생이 확인되면 주기적으로 수중펌프(110)를 가동시켜 프로세스를 적용하는 단계(S400)를 포함하게 된다.
상기 모니터링 기지국(700)에서 CTV녹조감시부(600)를 이용하여 녹조 발생을 체크하는 단계(S100)는, 상기 CCTV녹조감시부(600)에서 수질 오염 상태를 실시간으로 감시하면서 원격통신부(500)에 의해 모니터링 기지국(700)의 모니터링부(710)에 즉각적으로 모니터링되어 바로 수질 오염 상태를 체크할 수 있게 된다.
즉, 상기 CCTV녹조감시부(600)에서 수질 오염 상태가 확인되면 상기 CCTV녹조감시부(600)에서 촬영된 영상이 원격통신부(500)를 통해 상시 원격으로 모니터링부(710)에 즉각 모니터링될 수 있게 된다.
상기 CCTV녹조감시부(600)의 감시에 따라 녹조가 발생되면 수중펌프(110)를 가동시켜 녹조를 제거하는 단계(S200)에 있어, 상기 CCTV녹조감시부(600)에서 수중(10)의 녹조 상태가 감지되면 모니터링 기지국(700)의 모니터링부(710)에서 즉각 모니터링되고 조작부(720)의 조작에 따라 원격통신부(500)에서 신호를 전달받아 제어수단(300)의 제어에 의해 수중펌프(110)가 작동되면서 에어호스(130)로 에어가 주입되고 에어분사부(120)를 통해 에어가 수중(10)으로 분사되어 수중(10)에 발생된 녹조를 제거할 수 있게 된다.
상기와 같이 본 발명의 녹조 모니터링 및 제거시스템과 그 방법에 따른 작용상태를 살펴보면 아래와 같다.
상기 CCTV녹조감시부(600)에서 수중(10)의 녹조 상태를 상시 감시하면서 CCTV녹조감시부(600)에서 감시된 영상이 원격통신부(500)를 통해 모니터링 기지국(700)의 모니터링부(710)에 실시간으루 원격 통신되어 모니터링부(710)를 보면서 녹조 상태를 상시 체크할 수 있게 된다.
그리고, 상기 CCTV녹조감시부(600)에서 녹조 발생이 감지되면 상기 모니터링부(710)에 나타나게 되고 즉각적으로 원격통신부(500)로 원격으로 신호를 보내 제어수단(300)을 제어하여 녹조제거수단(100)을 가동시키게 된다.
상기 녹조제거수단(100)을 가동시킴에 따라 수중펌프(110)가 작동되면서 에어호스(130)를 통해 에어가 유입되고 상기 에어분사부(120)를 통해 에어가 수중(10)으로 분사되어지게 된다.
이때, 상기 수중펌프(110)를 작동시켜 에어분사부(120)를 통해 에어가 분사되어질 때 상기 수중펌프(110)가 에어 젯(air jet) 역할을 하게 됨으로써 앞으로 나아가려는 현상이 생겨 슬립링(410)이 설치되어 있는 지지기둥(400)으로부터 원운동을 하게 되어 넓은 지역의 녹조를 제거할 수 있게 된다.
이와 함께, 상기 수중펌프(110)는 전원케이블(330)에 연결되어 전원케이블(330)의 길이에 따라 수중펌프(110)의 이동 거리가 결정되며 고정식 보다는 많은 지역에 대한 녹조를 제거할 수 있음과 수중펌프(110)가 연결되는 에어호스(130)가 수면(11)에 부상된 부이(140)에 연결됨으로써 수중펌프(110)가 부이(140)로부터 회전될 수 있어 녹조 제거 범위를 크게 할 수 있다.
또한, 상기 수중펌프(110)에 수중카메라(210)가 설치됨으로써 수중카메라(210)가 수중 환경의 생태계를 실시간으로 모니터링하여 생태계 오염 시 주기적으로 수중펌프(110)를 가동시켜 수중 환경의 생태계를 항상 깨끗하게 유지할 수 있는 것이다.
따라서, 상기 모니터링 기지국(700)에서 원격으로 지지기둥(400)에 설치되어 있는 CCTV녹조감시부(600)를 통해 상시 모니터링하고 있으면서 녹조 현상이 생길 것 같은지 판단하여 수중(10)에 설치되어 있는 수중펌프(110)를 가동시켜 녹조를 제거하며 수중(10)에 설치되어 있는 수중카메라(210)와 수중조명(220)으로 수중 생태계를 상시 확인할 수 있게 된다.
이상에서와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10 : 수중 11 : 수면
100 : 녹조제거수단 110 : 수중펌프
120 : 에어분사부 130 : 에어호스
140 : 부이 200 : 녹조감지수단
210 : 수중카메라 220 : 수중조명
300 : 제어수단 310 : 제어부
320 : 전원충전부 330 : 전원케이블
400 : 지지기둥 410 : 슬립링
500 : 원격통신부 600 : CCTV녹조감시부
700 : 모니터링 기지국 710 : 모니터링부
720 : 조작부 800 : 태양광 발전기
100 : 녹조제거수단 110 : 수중펌프
120 : 에어분사부 130 : 에어호스
140 : 부이 200 : 녹조감지수단
210 : 수중카메라 220 : 수중조명
300 : 제어수단 310 : 제어부
320 : 전원충전부 330 : 전원케이블
400 : 지지기둥 410 : 슬립링
500 : 원격통신부 600 : CCTV녹조감시부
700 : 모니터링 기지국 710 : 모니터링부
720 : 조작부 800 : 태양광 발전기
Claims (14)
- 수중에 설치되어 녹조를 제거할 수 있도록 하는 녹조제거수단;
상기 녹조제거수단에 설치되어 녹조 현상의 발생을 확인하고 모니터링할 수 있는 녹조감지수단;
상기 녹조제거수단에 전기적으로 연결되어 녹조제거수단을 제어할 수 있도록 하는 제어수단;
상기 제어수단에 설치되는 원격통신부;
상기 원격통신부에 전기적으로 연결되어 설치되는 CCTV녹조감시부; 및
상기 원격통신부와 CCTV녹조감시부에 원격으로 연결되어 CCTV녹조감시부를 통해 녹조 발생을 체크하고 모니터링하는 모니터링 기지국;
을 포함하는 녹조 모니터링 및 제거시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 녹조제거수단은,
에어호스로 연결되고 제어수단에 전기적으로 연결되어 수중에 설치되는 수중펌프;
상기 수중펌프에 설치되어 에어를 분사시키는 에어분사부; 및
상기 에어호스에 설치되면서 수중펌프를 지지할 수 있도록 수면에 떠있게 되는 부이;
를 포함하는 녹조 모니터링 및 제거시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 수중펌프는 제어수단에 전원케이블로 연결되어 전원케이블의 길이에 따라 수중펌프의 이동 거리를 결정하는 것을 특징으로 하는 녹조 모니터링 및 제거시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 에어분사부는 수중펌프의 작동으로 에어호스를 통해 수중으로 분사되는 에어가 사방으로 분사될 수 있도록 수중펌프에 적어도 하나 이상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 녹조 모니터링 및 제거시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 녹조감지수단은 녹조제거수단의 수중펌프에 설치되어 수중 환경의 생태계를 모니터링할 수 있도록 제어수단과 전기적으로 연결되는 수중카메라와, 상기 수중펌프에 설치되어 수중카메라의 정확한 촬영을 위해 수중 내부를 밝혀주는 수중조명을 포함하는 녹조 모니터링 및 제거시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 수중카메라와 수중조명은 수중 환경의 생태계를 넓게 감지할 수 있도록 수중펌프에 적어도 하나 이상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 녹조 모니터링 및 제거시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어수단은 녹조제거수단과 녹조감지수단에 전기적으로 연결되어 녹조제거수단과 녹조감지수단을 제어할 수 있도록 하는 제어부와, 상기 녹조제거수단과 녹조감지수단에 전원을 공급할 수 있는 전원충전부를 포함하는 녹조 모니터링 및 제거시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어수단의 상부에는 원격통신부와 CCTV녹조감시부가 설치될 수 있도록 지지기둥이 설치되는 것을 특징으로 하는 녹조 모니터링 및 제거시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 지지기둥에는 전기에너지를 생성시켜 전기로 이용할 수 있도록 태양광 발전기가 설치되는 것을 특징으로 하는 녹조 모니터링 및 제거시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 지지기둥에는 전원케이블이 연결되어 녹조제거수단의 수중펌프가 원활하게 이동되면서 원운동할 수 있도록 슬립링이 설치되는 것을 특징으로 하는 녹조 모니터링 및 제거시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 모니터링 기지국에는 원격통신부와 CCTV녹조감시부에서 통신된 신호를 모니터링할 수 있는 모니터링부와, 상기 제어수단을 제어하여 녹조제거수단과 녹조감지수단을 작동시키기 위한 조작부가 설치되는 것을 특징으로 하는 녹조 모니터링 및 제거시스템. - 모니터링 기지국에서 상시 원격으로 CCTV녹조감시부를 이용하여 녹조 발생을 실시간으로 체크하는 단계;
상기 CCTV녹조감시부의 감시에 따라 녹조가 발생되어 수질이 오염되면 녹조제거수단의 수중펌프를 가동시켜 에어분사부를 통해 에어를 분사시켜 녹조를 제거하는 단계;
상기 녹조제거수단에 설치되는 수중카메라를 통해 수중 생태계를 모니터링하는 단계; 및
상기 수중카메라에 의해 모니터링된 수중 생태계에 오염 발생이 확인되면 주기적으로 수중펌프를 가동시켜 프로세스를 적용하는 단계;
를 포함하는 녹조 모니터링 및 제거방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 모니터링 기지국에서 녹조 발생을 실시간으로 체크하는 단계에 있어, 상기 CCTV녹조감시부에서 수중의 녹조 상태를 감시하면서 원격통신부에 의해 모니터링 기지국의 모니터링부에 실시간으로 모니터링될 수 있는 것을 특징으로 하는 녹조 모니터링 및 제거방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 녹조제거수단의 수중펌프를 가동시켜 녹조를 제거하는 단계에 있어, 상기 CCTV녹조감시부에서 수중의 녹조 상태를 감시하여 모니터링 기지국의 모니터링부에서 모니터링되면 조작부의 조작에 따라 원격통신부에서 신호를 전달받아 제어수단의 제어에 의해 수중펌프가 작동되면서 에어호스로 에어가 주입되고 에어분사부를 통해 에어가 수중으로 분사되어 수중의 녹조를 제거하는 것을 특징으로 하는 녹조 모니터링 및 제거방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150144768A KR20170044980A (ko) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | 녹조 모니터링 및 제거시스템과 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150144768A KR20170044980A (ko) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | 녹조 모니터링 및 제거시스템과 그 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170044980A true KR20170044980A (ko) | 2017-04-26 |
Family
ID=58705015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150144768A KR20170044980A (ko) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | 녹조 모니터링 및 제거시스템과 그 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20170044980A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101871986B1 (ko) * | 2017-11-06 | 2018-06-28 | (주)에코센스 | 부생가스 제습기능이 있는 부생가스 측정장치 |
| KR102170671B1 (ko) * | 2019-12-03 | 2020-10-28 | 한국스마트환경 주식회사 | 스마트 수질정화장치 |
| KR20200142610A (ko) * | 2019-06-12 | 2020-12-23 | 부산광역시 | 취수탑용 녹조차단 스크린장치 |
-
2015
- 2015-10-16 KR KR1020150144768A patent/KR20170044980A/ko unknown
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR102170671B1 (ko) * | 2019-12-03 | 2020-10-28 | 한국스마트환경 주식회사 | 스마트 수질정화장치 |
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