KR20170084581A - 초음파를 이용한 유해 조류 제거장치 - Google Patents
초음파를 이용한 유해 조류 제거장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170084581A KR20170084581A KR1020160003796A KR20160003796A KR20170084581A KR 20170084581 A KR20170084581 A KR 20170084581A KR 1020160003796 A KR1020160003796 A KR 1020160003796A KR 20160003796 A KR20160003796 A KR 20160003796A KR 20170084581 A KR20170084581 A KR 20170084581A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- unit
- water
- algae
- harmful
- power
- Prior art date
Links
- 241000195628 Chlorophyta Species 0.000 title abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims abstract description 44
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000009182 swimming Effects 0.000 abstract description 13
- 230000032823 cell division Effects 0.000 abstract description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 abstract description 3
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 abstract description 3
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 abstract description 3
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 26
- 229930002868 chlorophyll a Natural products 0.000 description 20
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 8
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 7
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000192700 Cyanobacteria Species 0.000 description 2
- 239000003619 algicide Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229930002869 chlorophyll b Natural products 0.000 description 2
- NSMUHPMZFPKNMZ-VBYMZDBQSA-M chlorophyll b Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C=O)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 NSMUHPMZFPKNMZ-VBYMZDBQSA-M 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000192701 Microcystis Species 0.000 description 1
- 241000192709 Microcystis sp. Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 230000000895 acaricidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000005791 algae growth Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000011681 asexual reproduction Effects 0.000 description 1
- 238000013465 asexual reproduction Methods 0.000 description 1
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 1
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229930002863 chlorophyll d Natural products 0.000 description 1
- QXWRYZIMSXOOPY-SKHCYZARSA-M chlorophyll d Chemical compound C1([C@H](C2=O)C(=O)OC)=C(N3[Mg]N45)C2=C(C)\C3=C\C(=N2)C(CC)=C(C)\C2=C\C4=C(C=O)C(C)=C5\C=C/2[C@@H](C)[C@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)C1=N\2 QXWRYZIMSXOOPY-SKHCYZARSA-M 0.000 description 1
- 239000001752 chlorophylls and chlorophyllins Substances 0.000 description 1
- 210000003763 chloroplast Anatomy 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 210000003495 flagella Anatomy 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- DGNIJJSSARBJSH-NLJAFYFLSA-L magnesium (E)-3-[(3R)-16-ethenyl-11-ethyl-3-methoxycarbonyl-12,17,21,26-tetramethyl-4-oxo-7,24-diaza-23,25-diazanidahexacyclo[18.2.1.15,8.110,13.115,18.02,6]hexacosa-1(22),2(6),5(26),7,9,11,13,15(24),16,18,20-undecaen-22-yl]prop-2-enoic acid Chemical compound [Mg++].CCc1c(C)c2cc3nc(cc4[n-]c(c(\C=C\C(O)=O)c4C)c4[C@@H](C(=O)OC)C(=O)c5c(C)c(cc1[n-]2)nc45)c(C)c3C=C DGNIJJSSARBJSH-NLJAFYFLSA-L 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000419 plant extract Substances 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 150000004032 porphyrins Chemical group 0.000 description 1
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000014639 sexual reproduction Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 description 1
- 210000003934 vacuole Anatomy 0.000 description 1
- 238000004260 weight control Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
- C02F1/36—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
- A01K63/04—Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/40—Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
- E02B15/04—Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
- H02S40/38—Energy storage means, e.g. batteries, structurally associated with PV modules
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/009—Apparatus with independent power supply, e.g. solar cells, windpower, fuel cells
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2101/00—Point-like light sources
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
Abstract
본 발명은 초음파를 이용한 유해 조류(有害 藻類) 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 녹조현상(綠藻現狀)를 일으키는 대표적인 유해 미세조류(微細藻類)의 생태학적 특성을 고려하여, 호소(湖沼 ; 호수, 늪, 연못, 강), 냉각탑, 관개수로, 양식장, 하수처리장, 식수 저수조, 수영장 등에서 부유 또는 유영하면서 초음파를 조사하여 유해 조류의 세포분열을 억제함으로써 증식을 최소화할 수 있도록 된 초음파를 이용한 녹조류 제거장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 초음파를 이용한 유해 조류(有害 藻類) 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 녹조현상(綠藻現狀)를 일으키는 대표적인 유해 미세조류(微細藻類)의 생태학적 특성을 고려하여, 호소(湖沼 ; 호수, 늪, 연못, 강), 냉각탑, 관개수로, 양식장, 하수처리장, 식수 저수조, 수영장 등에서 부유 또는 유영하면서 초음파를 조사하여 유해 조류의 세포분열을 억제함으로써 증식을 최소화할 수 있도록 된 초음파를 이용한 녹조류 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로, 녹조류(綠藻類)는 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이 색소체(色素體)가 다량의 엽록소(葉綠素)를 가지고 있어서 녹색을 띠는 조류(藻類)를 말한다.
이러한 녹조류는 6,000여 종으로 이루어져 있다. 녹조류 세포에는 중심 액포가 있으며, 색소체 안에 색소들이 들어 있다. 광합성으로 녹말을 만들어 색소체 안에 있는 피레노이드라고 하는 단백질체에 저장한다. 유성생식하는 종류들이 많으며, 배우자에는 2개 또는 4개의 채찍처럼 생긴 편모가 달려 있다. 무성생식은 세포분열을 하거나, 운동성과 비운동성 포자를 만들거나 분절법으로 이루어진다. 대부분 민물에서 자라는데, 보통 물속에 잠겨 있는 바위 또는 나무에 붙어 있거나 고여 있는 물에 쓰레기처럼 떠서 자라며 땅 위나 바다에 사는 종들도 있다. 자유롭게 떠다니는 아주 작은 조류들은 물속에 사는 생물들에게 양분과 산소를 제공해주는 공급원이기도 하다. 식물의 진화를 연구하는 재료로서 중요시된다.
그러나, 부영양화된 호수나 유속이 느린 하천에서 부유성의 조류, 즉, 식물플랑크톤이 대량 증식하여 수면에 집적함으로써 물색을 현저하게 녹색으로 변화시키게 되는데 이를 녹조현상이라 한다. 이러한 녹조현상은 담수에서만 발생하는데 공장폐수와 생활하수, 비료, 농약, 가축과 사람의 분뇨 등등 각종 육상 오염물질들이 강 또는 호수로 유입되고 수역의 하부에 침작되어 박테리아에 의해 분해되며 분해된 유기물들이 플랑크톤의 먹이가 되는 질소와 인을 생성시켜 해수 및 담수에서 녹조가 발생하게 된다.
이와 같은 녹조가 심화되면 수중의 용존산소를 감소시키며, 독성 녹조 및 각종 녹조 플랑크톤을 생성시켜 어류 및 수생생물을 폐사시키고, 또한 육지로부터 대량 유입된 유기물들이 침전된 수역 저부에는 침전된 중금속들이 수중으로 용출되어 담수를 오염시키고 어류를 중독시키며, 나아가서는 환경파괴 및 자연 미관의 손상 등 많은 문제점을 불러일으키게 된다. 따라서, 종래에는 첨부 도면 도 2에 도시된 바와 같이, 작업자가 배를 타고 호소에 부유하는 유해 조류를 걷어내거나 황토를 공급 확산시키는 것이 고작이었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근까지 유해 조류를 제거하는 기술들이 대거 소개된 바 있는데, 이를 예로 들자면, 대한민국 등록특허공보 제 10-1340245호(유해 조류 방제용 조성물 ; 출원일 : 2010년02월04일) 및 대한민국 등록특허공보 제 10-0456467호(협죽도과 식물 추출액 및 이를 이용한 녹조 현상 원인녹조류 방제방법 ; 출원일 : 2001년12월10일)이 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 선행 기술들은 유해 조류를 제거하기 위해 조성물을 제조한 후, 이를 녹조현상이 심한 호소로 운반하여 공급 확산시켜야 하므로, 조성물 제조작업은 물론 공급 확산작업이 매우 번거로운 문제점이 있었다. 또한, 강이나 호수 같이 광범위한 영역에 이러한 작업을 수행하기 위해서는 다량의 조성물이 요구되므로 유해 조류 제거에 따른 비용과 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하자 창출된 것으로, 녹조현상(綠藻現狀)를 일으키는 대표적인 유해 미세조류(微細藻類)의 생태학적 특성을 고려하여, 호소(湖沼 ; 호수, 늪, 연못, 강), 냉각탑, 관개수로, 양식장, 하수처리장, 식수 저수조, 수영장 등에서 부유 또는 유영하면서 초음파를 조사하여 유해 조류의 세포분열을 억제함으로써 증식을 최소화할 수 있도록 된 초음파를 이용한 녹조류 제거장치를 제공하는데 목적을 두고 있다.
상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은 수면 또는 수중에서 부유 또는 유영 가능한 본체(11); 유해 조류에 대해 영향을 끼치는 대역의 초음파를 발생시켜 외부로 조사하는 조류제거부(12); 물의 강제 흡입/배출을 통해 주변 물의 순환을 유도하는 호소순환부(13); 상기 흡입 배출되는 물의 수질을 검출하는 수질검출부(14); 광시각적 신호를 출력하여 어두운 환경에서 외부로 동작 상태 및 위치를 표출시키는 식별표시부(15); 통신망(C)을 통해 원격지의 관제부(20)와 접속하여 제어신호와 동작상태신호를 송수신하는 통신부(16); 동작 관련 정보를 입력 설정하는 한편 동작 상태를 표시하는 입/출력부(17); 태양광으로부터 변환된 전원 또는 배터리 전원을 전기회로 부분에 동작 전원으로 공급하는 전원부(18); 상기 각부(12~18)의 동작을 자체적으로 제어하거나, 원격지의 관제부(20)에서 송출된 제어신호에 따라 동작을 제어하는 제어부(19);를 포함하여서 됨을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제해결수단에 의한 본 발명은 호소에 부유 또는 유영하면서 초음파를 물과 유해 조류 방향으로 조사하여 유해 조류의 분해가 이루어지도록 함으로써, 종래 조성물의 유입시키는 것과 비교할 때 약성부산물 발생을 방지하고 유해한 화학성분이 호소에 유입되어 오염시키는 것을 방지함은 물론, 수명을 반영구적으로 유지할 수 있도록 하고, 유지보수 비용과 유해 조류 제거 비용을 저감시키는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 상기 수질검출부(13)에서 검출된 수질에 따라 가변적인 주파수값으로 초음파발생수단(11a)이 초음파를 출력시켜 유해 조류를 분해시켜 제거함으로써, 불필요하게 높은 레벨의 주파수를 지속적으로 조사함으로 인해 주변의 다른 생물에 영향을 주는 것을 최소화하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 상기 수질검출부(13)에서 검출된 수질의 레벨에 대응하여 사전에 설정된 속도값에 따라 호소순환부(12)의 순환 속도가 제어되면서 물의 순환이 이루어지도록 함으로써, 유해 조류의 번식을 미연에 방지하거나 최적의 호소 상태를 유지시키는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 태양광 수집 레벨이 사전에 설정된 레벨 이하가 되면 상기 식별표시부(14)를 점등 또는 점멸시키도록 함으로써, 조도감지센서와 같은 별도의 센서를 구비하지 않고도 식별표시부(14)의 점등 또는 점멸 동작이 이루어지도록 하고, 어두운 환경에서 장치의 동작상태 및 위치를 관리자 또는 주변인이 용이하게 파악할 수 있도록 하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 상기 전원부(18)를 통해 태양광이 수집되는 동안에는 태양광으로부터 변환된 전원을 충전함과 동시에 동작 전원으로 제공하도록 제어하고, 태양광이 수집되지 않거나 충전된 전원이 소진된 경우 배터리 전원을 대체 동작 전원으로 제공하도록 함으로써, 다중적 전원공급이 이루어지도록 함과 동시에 미 전원공급 상태에 놓이게 되는 것을 방지하는 효과를 얻는다.
도 1은 유해 조류(예 ; 녹조류)의 확대도.
도 2는 종래 유해 조류 제거하는 과정을 도시한 사진.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 간략히 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 외형적으로 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 구성을 도시한 사시도.
도 6은 본 발명이 호소에 적용되어 초음파를 조사하는 상태를 예로 도시한 측면도.
도 7은 본 발명에 의해 유해 조류가 파괴되는 상태를 도시한 설명도.
도 8은 본 발명에 의해 유해 조류가 파괴되는 효율을 주파수별로 도시한 그래프.
도 9는 본 발명을 장기간 적용하였을 때 유해 조류가 파괴된 상태를 도시한 그래프.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 사시도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도.
도 2는 종래 유해 조류 제거하는 과정을 도시한 사진.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 간략히 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 외형적으로 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 구성을 도시한 사시도.
도 6은 본 발명이 호소에 적용되어 초음파를 조사하는 상태를 예로 도시한 측면도.
도 7은 본 발명에 의해 유해 조류가 파괴되는 상태를 도시한 설명도.
도 8은 본 발명에 의해 유해 조류가 파괴되는 효율을 주파수별로 도시한 그래프.
도 9는 본 발명을 장기간 적용하였을 때 유해 조류가 파괴된 상태를 도시한 그래프.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 사시도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도.
이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명인 초음파를 이용한 유해 조류 제거장치(10)는 첨부 도면 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수면 또는 수중에서 부유 또는 유영 가능한 본체(11); 유해 조류에 대해 영향을 끼치는 대역의 초음파를 발생시켜 외부로 조사하는 조류제거부(12); 물의 강제 흡입/배출을 통해 주변 물의 순환을 유도하는 호소순환부(13); 상기 흡입 배출되는 물의 수질을 검출하는 수질검출부(14); 광시각적 신호를 출력하여 어두운 환경에서 외부로 동작 상태 및 위치를 표출시키는 식별표시부(15); 통신망(C)을 통해 원격지의 관제부(20)와 접속하여 제어신호와 동작상태신호를 송수신하는 통신부(16); 동작 관련 정보를 입력 설정하는 한편 동작 상태를 표시하는 입/출력부(17); 태양광으로부터 변환된 전원 또는 배터리 전원을 전기회로 부분에 동작 전원으로 공급하는 전원부(18); 상기 각부(12~18)의 동작을 자체적으로 제어하거나, 원격지의 관제부(20)에서 송출된 제어신호에 따라 동작을 제어하는 제어부(19);를 포함하여서 될 수 있다.
여기서, 본 발명 중 상기 본체(11)는 내부 공간을 가진 방수처리된 부력체일 수 있으며, 내부 구성요소 또는 별도의 중량체(미도시)에 의해 중량이 조절된 정도에 따라 수면 또는 수중에서 부유 또는 유영하는 것일 수 있다.
상기 본체(11)는 원형(타원 포함), 다각형(삼각, 사각 등) 또는 선박 형상으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명 중 상기 조류제거부(12)는 본체(11) 내에 마련되어, 유해 조류에 대해 영향을 끼치는 대역의 초음파를 발생시키는 초음파발생수단(12a) 및 상기 본체(12) 외부에 마련되어, 발생된 초음파를 설정 각도로 조사하는 초음파조사수단(12b)을 포함하여서 될 수 있다.
상기 초음파발생수단(12a)은 초음파발생회로(발진회로)를 포함한 초음파발생기일 수 있으며, 상기 유해 조류에 대해 영향을 끼치는 대역의 초음파는 16KHz ~ 2.4MHz 범위 내로서, 그 범위 내에서 특정 주파수로 고정 또는 가변될 수 있다.
또한, 상기 초음파조사수단(12b)은 본체(11) 하방 중앙 또는 일측에 치우쳐서 돌출된 고정바 선단에 마련되는 초음파 진동자 또는 송출 안테나로서, 도 4에서와 같이 고정바 선단에 고정되는 고정형일 수도 있으나, 첨부 도면 도 5에서와 같이 상기 본체(11) 하방에 마련된 브래킷에 축 고정되어, 각도가 사전에 선택적으로 가변될 수도 있으며, 브래킷에 고정된 모터(M)의 회전에 의해 각도가 가변될 수도 있다.
이때, 상기 모터(M)는 일정 주기 마다 설정된 각도가 되도록 회전하거나, 설정된 각도 내에서 일정한 속도로 반복 회전하도록, 제어부(19)의 제어신호에 의해 제어될 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 호소순환부(13)는 본체(11)의 하부에 마련되는 순환경로(13a)인 관체와, 상기 순환경로(13a) 내에 마련되어 제어부(19)의 제어신호에 의해 동작하는 순환펌프(13b)일 수 있다.
상기 호소순환부(13)는 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이 고정바 또는 브래킷의 상방에 관통 형성될 수도 있으나, 상기 본체(11)의 타측에 치우쳐서 돌출 마련될 수도 있다.
이때, 상기 조류제거부(12)와 호소순환부(13)는 본체(11)의 무게 중심을 고려하여 적정한 위치에 마련되는 것이면 만족한다.
또 한편, 본 발명 중 상기 수질검출부(14)는 호소순환부(13)를 구성하는 순환경로(13a)에 마련될 수도 있고, 상기 본체(11)의 하부면에 독립적으로 돌출 마련될 수도 있다.
상기 수질검출부(14)는 chlorophyll-a, 녹조류, 남조류, pH의 농도와 TSS값(총 부유물질의 양), 수온 중 어느 하나 또는 2개 이상이 복합적으로 마련된 센서일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 식별표시부(15)는 본체(11)의 상방 외곽 테두리부분을 따라 내측에 마련되는 LED모듈일 수 있으며, 외부에는 투명한 차단체가 띠 형태로 마련될 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 통신부(16)는 GPS(Global Positioning System ; 전지구적 무선항행 위성시스템(전세계위치확인시스템)) 기능을 갖는 위성통신모듈일 수도 있고, 소형, 저전력 디지털 라디오를 이용해 개인 통신망을 구성하여 통신하기 위한 표준 기술인 IEEE 802.15 표준을 기반으로 하는 지그비(Zigbee) 방식의 모듈일 수 있으며, 그 밖에도 무선통신 가능한 통신모듈이면 만족한다.
또 한편, 본 발명 중 상기 입/출력부(17)는 본체(11)의 상부면 일측 또는 일 측면에 마련되는 것으로, 입력부는 동작을 사전에 설정하거나 선택할 수 있도록 하는 방수처리된 키버튼(전원버튼, 모드선택버튼, 방향버튼, 선택버튼)을 포함한 입력회로일 수 있으며, 출력부는 동작 상태를 확인할 수 있도록 하는 시각적 표시수단으로서 LED(발광다이오드)모듈 또는 액정표시장치와 청각적 표시수단인 스피커 또는 부저일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 전원부(18)는 본체(11) 상부에 광을 수집하는 패널로 이루어진 태양전지(solar cell)로 구성된 모듈(module) 및 필요로 하는 전력으로 변환하는 전력변환회로로 구성된 태양광수집수단(18a); 상기 태양광수집수단(18a)에서 수집 변환된 전기신호를 충전하는 태양광충전수단(18b); 별도의 보조 배터리(18c ; 예 : 리튬이온 배터리)와 전원공급회로;를 포함하여서 구성될 수 있다.
상기 태양광수집수단(18a)의 태양전지(太陽電池 : solar cell, solar battery)는 투명캡에 의해 보호를 받는 것으로, 태양에너지를 전기에너지로 변환할 목적으로 제작된 광전지로서 금속과 반도체의 접촉면 또는 반도체의 pn접합에 빛을 조사(照射)하면 광전효과에 의해 광기전력이 일어나는 것을 이용한 것일 수 있다.
또한, 상기 태양광충전수단(18b)은 축전지일 수 있으며, 상기 태양광수집수단(18a)와 직접 연결되어 충전이 이루어질 수도 있고, 제어부(19)의 제어하에 충전이 이루어질 수도 있는 것으로, 양자 모두 제어부(19)에 의해 적정용량의 충전이 이루어지면 충전이 차단되고, 완전 방전되면 제어부(19)가 배터리(18c)의 전원을 사용할 수 있도록 전환시키는 것일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 제어부(19)는 상기 입/출력부(17)의 입력신호 또는 원격지의 관제부(20)에서 송출되는 제어신호에 의해 사전에 설정 고정된 주파수값 또는 상기 수질검출부(13)에서 검출된 수질에 따라 가변적인 주파수값으로 초음파발생수단(11a)의 초음파 출력을 제어하고, 상기 수질검출부(13)에서 검출된 수질의 레벨에 대응하여 사전에 설정된 속도값에 따라 호소순환부(12)의 순환 속도 및 동작의 ON/OFF를 제어하고, 태양광 수집 레벨이 사전에 설정된 레벨 이하가 되면 상기 식별표시부(14)를 점등 또는 점멸시키도록 제어하고, 상기 전원부(18)를 통해 태양광이 수집되는 동안에는 태양광으로부터 변환된 전원을 충전함과 동시에 동작 전원으로 제공하도록 제어하고, 태양광이 수집되지 않거나 충전된 전원이 소진된 경우 배터리 전원을 대체 동작 전원으로 제공하도록 제어하고, 상기 각 부의 동작상태를 통신부(16)가 관제부(20)로 송출하도록 제어하거나, 상기 관제부(20)에서 송출된 신호를 통신부(16)가 수신하여 입력시키면 저장한 후 상기 각 제어동작을 수행하고, 동작상태를 입/출력부(17)를 통해 시각적 또는 청각적으로 표출시키는 프로그램이 탑재된 마이크로프로세서 및 제어회로일 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 일실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명인 초음파를 이용한 유해 조류 제거장치(10)는 첨부 도면 도 6 에 도시된 바와 같이, 호소에 부유 또는 유영하면서 초음파를 물과 유해 조류 방향으로 조사하여 유해 조류의 분해가 이루어지도록 함으로써, 종래 조성물의 유입시키는 것과 비교할 때 약성부산물 발생을 방지하고 유해한 화학성분이 호소에 유입되어 오염시키는 것을 방지함은 물론, 수명을 반영구적으로 유지할 수 있도록 하고, 유지보수 비용과 유해 조류 제거 비용을 저감시킨다.
좀 더 구체적으로 설명하자면, 본 발명은 상기 입/출력부(17)의 입력신호 또는 원격지의 관제부(20)에서 송출되는 제어신호에 의해 사전에 설정 고정된 주파수값 또는 상기 수질검출부(13)에서 검출된 수질에 따라 가변적인 주파수값으로 초음파발생수단(11a)이 초음파를 출력하여 유해 조류를 제거한다.
이때, 상기 수질검출부(13)에서 검출된 수질의 레벨에 대응하여 사전에 설정된 속도값에 따라 호소순환부(12)의 순환 속도가 조절되면서 동작하게 되는데, 이 과정에서, 태양광 수집 레벨이 사전에 설정된 레벨 이하가 되면 상기 식별표시부(14)를 점등 또는 점멸시켜 외부에서 동작 상태 및 위치 파악이 가능하게 된다.
또한, 본 발명은 상기 전원부(18)를 통해 태양광이 수집되는 동안에는 태양광으로부터 변환된 전원을 충전함과 동시에 동작 전원으로 제공되고, 태양광이 수집되지 않거나 충전된 전원이 소진된 경우 배터리 전원을 대체 동작 전원으로 제공된다.
본 발명은 상기 각 부의 동작상태를 통신부(16)가 관제부(20)로 송출하거나, 상기 관제부(20)에서 송출된 신호를 통신부(16)가 수신하여 입력시키면 저장한 후 상기 각 제어동작을 수행하고, 동작상태를 입/출력부(17)를 통해 시각적 또는 청각적으로 표출시킨다.
상기와 같이 되는 본 발명은 상기 수질검출부(13)에서 검출된 수질에 따라 가변적인 주파수값으로 초음파발생수단(11a)이 초음파를 출력시켜 유해 조류를 분해시켜 제거함으로써, 불필요하게 높은 레벨의 주파수를 지속적으로 조사함으로 인해 주변의 다른 생물에 영향을 주는 것을 최소화한다.
또한, 본 발명은 상기 수질검출부(13)에서 검출된 수질의 레벨에 대응하여 사전에 설정된 속도값에 따라 호소순환부(12)의 순환 속도가 제어되면서 물의 순환이 이루어지도록 함으로써, 유해 조류의 번식을 미연에 방지하거나 최적의 호소 상태를 유지시킨다.
또한, 본 발명은 태양광 수집 레벨이 사전에 설정된 레벨 이하가 되면 상기 식별표시부(14)를 점등 또는 점멸시키도록 함으로써, 조도감지센서와 같은 별도의 센서를 구비하지 않고도 식별표시부(14)의 점등 또는 점멸 동작이 이루어지도록 하고, 어두운 환경에서 장치의 동작상태 및 위치를 관리자 또는 주변인이 용이하게 파악할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 상기 전원부(18)를 통해 태양광이 수집되는 동안에는 태양광으로부터 변환된 전원을 충전함과 동시에 동작 전원으로 제공하도록 제어하고, 태양광이 수집되지 않거나 충전된 전원이 소진된 경우 배터리 전원을 대체 동작 전원으로 제공하도록 함으로써, 다중적 전원공급이 이루어지도록 함과 동시에 미 전원공급 상태에 놓이게 되는 것을 방지한다.
이와 같은 본 발명의 초음파를 이용한 유해 조류 제거는, 초음파 조사로 인해 발생하는 음향 기포화 현상을 이용한 것으로, 유해한 조류에 초음파 조사하면 기포가 생성되고 붕괴가 반복되면서 물리 화학적 분해 작용이 발생함으로 인해 이루어진다.
상기에서 기포가 붕괴시 순간적으로 온도와 압력이 급격히 상승(상온/대기압->5,000K/1,000bar)하게 되고, OH라디컬(Hvdroxvl Radical 수산기 ; O3+H2O=OH+OH2-) 생성으로 인해 미생물의 살균 및 화학적 세포 분해가 발생하여 제거가 이루어진다.(모든 오염물질을 안전한 물 (H2O) 과 이산화탄소 (CO2)로 환원시켜 인체에 무해하게 한다)
이러한 사실은 실험을 통해 확인할 수 있었으며, 이는 첨부 도면 도 7에 도시된 바와 같이, 공기주머니가 있는 청록조에 대해 초음파를 조사하게 되면 청록조류 세포벽을 손상시키고 공기주머니 파괴를 통해 부력 손실로 호소바닥에 가라앉게 되고, 녹조류에 대해 초음파를 조사하게 되면 세포파괴 세포벽에서 세포막 분리로 녹조류가 사멸되는 것을 확인할 수 있었다.
좀 더 구체적으로 설명하자면, 채집된 조류에 초음파를 처리하지 않은 대조구와 초음파를 주파수별 (45 kHz, 50 kHz, 70 kHz, 90 kHz)로 5시간 동안 처리한 실험군을 설정하였다. 이 후 1시간 간격으로 chlorophyll-a의 농도 변화를 측정하여 녹조류에 영향을 미치는 초음파 주파수를 조사하였다.(첨부 도면 도 8 참조)
이때, 조류 잔존률 분석을 위해 세포 현존량 (cells mL-1)을 이용하지 않고 chlorophyll-a의 농도(mg L-1)를 이용하였는데 이는, 실험에 사용된 조류인 Microcystis sp의 경우 군체를 형성하고 있어 이차원적인 현미경 상으로 개체수를 파악하기 힘들고, 초음파 처리 후 엽록체가 파괴되어도 세포벽을 유지하고 있어 세포 현존량을 정확히 파악하기 힘들기 때문이다. 따라서 주파수에 따른 조류제거 실험은 chlorophyll-a의 농도를 이용하여 계산하였다.
초음파를 처리하지 않은 대조구의 경우 chlorophyll-a의 농도가 16.9% 증가하였는데, 이는 녹조 생물이 세포분열을 통한 생물량의 증가로 인해 chlorophyll-a의 농도가 증가한 것으로 판단된다.
각 주파수별 chlorophylla의 잔존율을 분석한 결과 45 kHz에서 chlorophyll-a의 농도가 2시간까지 감소하였으나, 2시간 이후부터 증가하기 시작하여 5시간 이후 chlorophyll-a의 농도가 1.04% 증가하였고, 50 kHz의 경우 4시간까지 chlorophyll-a의 농도가 꾸준히 증가하는 경향을 보였으나, 4시간 이후 급격히 감소하여 chlorophyll-a의 농도가 10.76% 감소하였다.
그리고, 70 kHz의 경우 chlorophyll-a의 농도가 비교적 일정하게 감소하는 경향을 보여 5시간 이후 chlorophyll-a의 농도가 12.85% 감소하였다. 90 kHz의 경우 3시간까지 chlorophyll-a의 농도가 증가하였으나, 3시간 이후부터 감소하기 시작하여 chlorophyll-a의 농도가 5.95%가 감소하였다.
따라서, 본 실험에서 가장 많은 chlorophylla의 제거율을 보인 주파수는 10.76%를 제거한 50 kHz와 12.85%를 제거한 70 kHz로 나타났다. 이 중 70 kHz는 다른 주파수에 비해chlorophyll-a의 농도를 일정하게 감소시키고 있어 수화현상을 일으키는 Microcystis sp.를 제거하는데 가장 효과적인 초음파 주파수 영역으로 조사되었다. Guangming et al. (2006)은 chlorophyll-a의 농도가 초음파 노출 초기에 크게 감소하고, 일정 시간이 지나면서 안정화되어 감소하지 않는 것으로 보고하였고, Lee et al. (2008)은 초음파의 주파수(28 kHz, 40 kHz)와 전력(40 W, 80 W, 120 W)의 비교실험에서 주파수는 공동의 크기가 작고 파동의 간격이 큰 28 kHz에서 조류제거 효율이 높고, 전력이 높은 조건일 때에 chlorophylla의 제거 효율이 높다고 보고한 바 있다.
그러나, 본 실험에서는 저주파가 아닌 70 kHz에서 chlorophyll-a의 농도의 감소가 가장 크게 나타났는데 이는 초음파의 전력(W) 차이로 인한 결과로 판단된다.
그러나, 70 kHz 영역의 주파수가 세포의 사멸과 손상 및 불활성화에 따라 유리된 chlorophyll-a의 농도와 체내 잔여 농도에 대한 정보는 차후 추가적인 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
참고로, 엽록소 또는 클로로필은 광합성의 핵심 분자로 빛에너지를 흡수하는 안테나 역할을 하는 색소이다. 엽록소에는 엽록소a, 엽록소b, 엽록소c, 엽록소d, 엽록소e와 박테리오클로로필 a와 b등으로 여러 가지 종류가 있다. 포르피린링 가운데에 마그네슘 이온이 들어있는 형태이며, 약 200여개의 엽록소가 모여 하나의 반응 중심 엽록소로 에너지를 전달한다.
상기와 같은 유해 조류 제거를 장기간 실시할 경우, 첨부 도면 도 9에 도시된 바와 같이, 계절에 따른 수온의 차이로 인해 정도의 차이는 있을 수 있으나, 초기 일정 기간 동안에는 큰 변화가 없다가 2~7일 이 경과한 후부터는 급격히 유해 조류가 제거되는 것을 확인할 수 있었다.
상기와 같은 본 발명은 상기 호소순환부(13)의 물의 강체 흡입/배출 동작으로도 호소를 유영할 수 있으나, 첨부 도면 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(19)의 제어 신호에 의해 동작하여 추진동력을 발생시키는 추진력발생수단과 상기 추진력발생수단의 축에 결합되어 회전하는 추진체를 포함하여 구성된 추진부(13')가 본체(11) 하부면 일측 단 양측에 더 마련될 수 있다.
이때, 상기 추진력발생수단은 모터이고 추진체는 프로펠러 또는 임펠러일 수 있다.
이때, 상기 추진부(13')는 본체(11) 하부면 일측 단 양측에서 하향 형성된 블레이드 선단부에 마련되는 원통체 내측 중앙에 고정 마려될 수 있다.
이와 같이 되면, 사전에 설정된 경로(동선)에 따라 제어부(19)의 제어 동작하에 유영하면서 초음파를 조사하여 유해 조류를 제거할 수도 있고, 원격지의 관제부(20)에서 송출하는 제어신호에 의해 제어부(19)의 제어 동작하에 유영하면서 초음파를 조사하여 유해 조류를 제거할 수도 있으며, GPS에 의해 특정 영역(GPS 상에서 호소로 인식되는 영역)을 벗어나지 않는 범위 내에서 유영하면서 조류를 제거할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은 상기 태양광수집수단의 투명캡 또는 초음파를 조사하는 부분 또는 식별표시부 부분을 일정 주기로 세정 동작하는 와이퍼가 더 마련될 수도 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10 : 유해 조류 제거장치 11 : 본체
12 : 조류제거부 12a : 초음파발생수단
12b : 초음파조사수단 13 : 호소순환부
13a : 순환경로 13b : 순환펌프
13' : 추진부 14 : 수질검출부
15 : 식별표시부 16 : 통신부
17 : 입/출력부 18 : 전원부
18a : 태양광수집수단 18b : 태양광충전수단
18c : 배터리 19 : 제어부
20 : 관제부
12 : 조류제거부 12a : 초음파발생수단
12b : 초음파조사수단 13 : 호소순환부
13a : 순환경로 13b : 순환펌프
13' : 추진부 14 : 수질검출부
15 : 식별표시부 16 : 통신부
17 : 입/출력부 18 : 전원부
18a : 태양광수집수단 18b : 태양광충전수단
18c : 배터리 19 : 제어부
20 : 관제부
Claims (4)
- 수면 또는 수중에서 부유 또는 유영 가능한 본체(11); 유해 조류에 대해 영향을 끼치는 대역의 초음파를 발생시켜 외부로 조사하는 조류제거부(12); 물의 강제 흡입/배출을 통해 주변 물의 순환을 유도하는 호소순환부(13); 상기 흡입 배출되는 물의 수질을 검출하는 수질검출부(14); 광시각적 신호를 출력하여 어두운 환경에서 외부로 동작 상태 및 위치를 표출시키는 식별표시부(15); 통신망(C)을 통해 원격지의 관제부(20)와 접속하여 제어신호와 동작상태신호를 송수신하는 통신부(16); 동작 관련 정보를 입력 설정하는 한편 동작 상태를 표시하는 입/출력부(17); 태양광으로부터 변환된 전원 또는 배터리 전원을 전기회로 부분에 동작 전원으로 공급하는 전원부(18); 상기 각부(12~18)의 동작을 자체적으로 제어하거나, 원격지의 관제부(20)에서 송출된 제어신호에 따라 동작을 제어하는 제어부(19);를 포함하는 초음파를 이용한 유해 조류 제거장치.
- 청구항1에 있어서,
상기 유해 조류에 대해 영향을 끼치는 대역의 초음파는 16KHz ~ 2.4MHz 범위 내로서, 그 범위 내에서 특정 주파수로 고정 또는 가변되면서 조사되는 초음파를 이용한 유해 조류 제거장치.
- 청구항1에 있어서,
상기 통신부(16)는 GPS기능을 갖는 위성통신모듈인 초음파를 이용한 유해 조류 제거장치.
- 청구항1에 있어서,
상기 제어부(19)의 제어 신호에 의해 동작하여 추진동력을 발생시키는 추진력발생수단과 상기 추진력발생수단의 축에 결합되어 회전하는 추진체를 포함하여 구성된 추진부(13')가 본체(11) 하부면 일측 단 양측에 더 마련된 초음파를 이용한 유해 조류 제거장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160003796A KR101775960B1 (ko) | 2016-01-12 | 2016-01-12 | 초음파를 이용한 유해 조류 제거장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160003796A KR101775960B1 (ko) | 2016-01-12 | 2016-01-12 | 초음파를 이용한 유해 조류 제거장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170084581A true KR20170084581A (ko) | 2017-07-20 |
| KR101775960B1 KR101775960B1 (ko) | 2017-09-07 |
Family
ID=59443472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160003796A KR101775960B1 (ko) | 2016-01-12 | 2016-01-12 | 초음파를 이용한 유해 조류 제거장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101775960B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102071452B1 (ko) * | 2019-02-15 | 2020-02-03 | 코리아베르톨드(주) | 초음파를 이용한 조류제거장치 |
| KR20200099970A (ko) * | 2020-01-21 | 2020-08-25 | 코리아베르톨드(주) | 초음파를 이용한 조류제거장치 |
| KR102365026B1 (ko) * | 2021-09-07 | 2022-02-23 | (주)에니스환경건설 | 초음파 반응벽체 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102113529B1 (ko) | 2018-06-18 | 2020-05-21 | 금오공과대학교 산학협력단 | 녹조 제거 초음파 장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100752786B1 (ko) * | 2007-05-16 | 2007-08-29 | 이길준 | 초음파와 태양광을 이용한 조류제거 장치 |
| KR101375586B1 (ko) * | 2012-09-19 | 2014-03-27 | 정일교 | 태양광을 이용한 수평 회전식 초음파 녹조제거 부유 시스템 |
-
2016
- 2016-01-12 KR KR1020160003796A patent/KR101775960B1/ko active IP Right Grant
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102071452B1 (ko) * | 2019-02-15 | 2020-02-03 | 코리아베르톨드(주) | 초음파를 이용한 조류제거장치 |
| KR20200099970A (ko) * | 2020-01-21 | 2020-08-25 | 코리아베르톨드(주) | 초음파를 이용한 조류제거장치 |
| KR102365026B1 (ko) * | 2021-09-07 | 2022-02-23 | (주)에니스환경건설 | 초음파 반응벽체 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101775960B1 (ko) | 2017-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101602571B1 (ko) | Uv-c램프와 초음파발생장치를 이용한 녹조제거장치 | |
| KR101775960B1 (ko) | 초음파를 이용한 유해 조류 제거장치 | |
| ES2553663T3 (es) | Procedimiento para la utilización de vinaza | |
| JP2006314954A (ja) | 水域浄化方法 | |
| KR101834305B1 (ko) | 유해 조류 제거장치 | |
| KR20150051649A (ko) | 어류의 서식과 관찰이 가능한 생태 수영장 | |
| KR102651694B1 (ko) | 에너지제로 생태순환형 농수축산 통합생산시스템 | |
| KR101051208B1 (ko) | 오염수처리 및 조경기능을 갖는 다기능 조류제어 생태정화 식물섬 장치 | |
| JP3957721B2 (ja) | 魚類の養殖装置並びにその方法 | |
| KR101487522B1 (ko) | 자외선을 이용한 표층조류 살조장치 | |
| US9809471B2 (en) | Method of disposal of cyanobacteria in stagnant waters and equipment for its implementation | |
| KR101991169B1 (ko) | 실시간 수질 감시 및 수질 개선 로봇 | |
| JP2006314281A (ja) | 魚貝類養殖方法 | |
| CN216584406U (zh) | 一种风光互补可移动式湖泊水体智能净化船 | |
| KR20150144418A (ko) | 수중펌프를 이용한 수질정화장치 | |
| JP2014212723A (ja) | 水棲生物養殖装置および水棲生物養殖方法、ならびに植物水耕栽培装置および植物水耕栽培方法 | |
| WO2016098711A1 (ja) | 浄化システムおよびそれを用いた浄化方法、および、藻類増殖抑制方法、および水流発生装置、および浄化装置 | |
| US20200239333A1 (en) | System, Method, and Apparatus for Reducing Harmful Microorganisms from a Body of Water | |
| CN207877316U (zh) | 一种蓝藻水华的处理装置 | |
| CN205337240U (zh) | 用于水上运载工具的鱼菜共生与水耕农业自助补给装置 | |
| US20190023590A1 (en) | Water activator transducer | |
| CN205874111U (zh) | 一种藻类生长抑制装置 | |
| CN214546849U (zh) | 用异硫氰酸烯丙酯治理蓝藻的设备 | |
| RU2142919C1 (ru) | Способ очищения природных и сточных вод и устройство "плавучая отмель" для его осуществления | |
| Lupu et al. | Equipment for water ozonation in fish breeding lakes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |