KR20180003757A - 조류 모니터링 시스템 - Google Patents
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Abstract
조류 모니터링 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 조류 모니터링 시스템은 조류들이 함유된 물에 침지되되 조류들이 함유된 물을 수용한 상태에서 초음파 전처리 후 조류들에 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하여 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광값을 검출하는 조류 검출부를 구비한 측정유닛; 측정유닛에 연결되되 측정유닛을 제어하고 측정유닛으로부터 측정된 데이터를 수신하는 제어유닛; 및 제어유닛으로부터 데이터를 전송받아 디스플레이하는 디스플레이유닛을 포함한다.
Description
본 발명은 조류 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조류들을 종류별로 검출하고 이를 모니터링할 수 있는 조류 모니터링 시스템에 관한 것이다.
최근 환경이 급격히 악화되어 수중으로 유입되는 유해물질의 양이 증가되고 있다. 이에 따라 안전한 수자원 확보에 대한 요구가 사회적으로 확산되고 있다.
특히 부유성 조류(phytoplankton)는 광합성을 하는 수질 미세조류로서, 적정수온 이상과 빛이 존재하는 환경에서는 바다, 하천, 호수 등 어디에서나 존재한다.
이러한 조류는 박테리아성 원핵생물 조류인 cyanobateria(또는 bluegreen algae, 남세균)를 비롯해 진행생물인 녹조류, 규조류 등 다양한 종이 존재한다.
그리고 조류가 하천이나 호수에서 과대 번식하여 수화현상을 일으키면 특유의 악취가 발생하여 수처리 공정에서 문제를 발생시키며, 일부 남조류의 경우 microcystin과 같은 인체에 유해한 독성물질을 분비하기 때문에 보건환경 문제를 야기한다.
한편, 조류는 학술적으로 통상 4가지로 분류할 수 있는데 녹색을 띤 녹조류와, 푸른 녹색을 띤 남조류와, 옅은 갈색을 띤 규조류와, 황갈색을 띤 황색편모조류로 분류된다. 이들 조류군은 지역, 환경 및 계절에 따라 우점종을 달리하기도 하며, 호수나 하천의 수질 및 환경을 제대로 관리하고 모니터링하기 위해서는 이들 조류 군 각각에 대한 클로로필-a의 농도를 측정하고 감시할 필요가 있다.
이를 위해 수중에 존재하는 미세조류 분포를 측정하여 미세조류에 의한 일차 산물의 비율과 그 환경요인의 의존도를 정성적으로 측정한다.
또한, 수중 미세조류의 모니터링은 수서생태 시스템의 비 이상적 또는 억압 상태(예를 들어 algal blooms, toxicsubstances, oxygen deficit 등)를 초기에 확인하는데 편리하게 이용될 수 있다.
일반적으로 조류의 모니터링은 조류에 따른 고유의 색소를 이용하는데 모든 조류는 빛 에너지를 색소(pigments)라는 곳에서 일차적으로 흡수한 후 상기 흡수된 에너지를 최종적으로 광화학계II로 전달한다.
상기 광화학계II는 클로로필-a로 구성되는데 전달된 빛 에너지는 광합성이라는 대사활동에 사용되고, 이때 과량의 빛이 광화학계II에 전달되면 대사활동에 사용되는 빛 에너지를 제외한 나머지는 형광과 열로 방출된다.
상기 광화학계II의 클로로필-a는 모든 조류에 존재하므로 클로로필-a의 양은 곧 조류의 양과 비례하고, 같은 세기의 빛을 조사하였을 경우 광화학계II로부터 나오는 형광의 양은 조류의 양과 비례하며 상기 형광의 양을 측정하면 클로로필-a의 농도를 알 수 있다.
그러나 종래에 사용되는 조류의 모니터링은 일정량의 시료 채취와 얻어지는 최종 분석결과 사이에서 소요되는 시간 차이로 인해 현장에서 직접 측정하거나 연속적으로 측정하는 경우에 조류 군 조성의 다양성에 따른 클로로필-a양의 측정은 측정값의 오차가 커서 실제로 현장에서 제대로 응용되지 못하는 실정이다.
그리고, 물속의 조류는 지역, 환경, 계절에 따라 달라져 조류의 구성에 따라 일정한 세기의 광원에 대해 광화학계II로부터 방출되는 형광 값에 많은 오차가 발생하여 조류의 다양성에 따라 농도 값을 정확하게 검출할 수 없는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 조류들이 함유된 물을 초음파 전처리 후 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하여 각 파장에 따라 조류들이 발생시키는 형광값을 정확하게 검출하여 조류들을 종류별로 검출하고 이를 모니터링할 수 있는 조류 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 조류들이 함유된 물에 침지되되, 조류들이 함유된 물을 수용한 상태에서 초음파 전처리 후 조류들에 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하여 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광값을 검출하는 조류 검출부를 구비한 측정유닛; 상기 측정유닛에 연결되되, 상기 측정유닛을 제어하고 상기 측정유닛으로부터 측정된 데이터를 수신하는 제어유닛; 및 상기 제어유닛으로부터 데이터를 전송받아 디스플레이하는 디스플레이유닛을 포함하는 조류 모니터링 시스템이 제공될 수 있다.
상기 조류 검출부는 조류들이 함유된 물을 수용하는 수용용기; 상기 수용용기의 내부에 배치되되, 조류들이 함유된 물을 초음파 전처리하는 초음파 발생기; 및 상기 수용용기에 수용된 조류들이 함유된 물에 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하여 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광값을 검출하는 센서부를 포함할 수 있다.
상기 센서부는 상기 수용용기의 내부에 마련되는 본체; 상기 본체에 마련되되, 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하는 복수의 광원; 복수의 상기 광원의 세기를 감지하고 조정하는 광원 제어부; 상기 본체에 마련되되, 복수의 상기 광원에 의해 조류들이 발생시키는 다파장의 형광값을 검출하여 조류들을 종류별로 검출하는 다파장 센서; 및 상기 본체에 마련되되, 복수의 상기 광원에 의해 조류들이 발생시키는 다파장의 형광값 중 어느 하나의 파장에 의한 조류의 피코시아닌 형광값을 검출하는 피코시아닌 센서를 포함할 수 있다.
상기 센서부는 상기 본체에 마련되되, 조류들이 함유된 물의 투과도를 검출하는 투과도 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 본체는 측면에 홈부가 형성되며, 상기 홈부의 측벽에는 복수의 상기 광원이 배치되고, 상기 홈부의 상부 내벽에는 상기 다파장 센서와 상기 피코시아닌 센서가 이격되게 배치되고, 상기 홈부의 하부 내벽에는 상기 투과도 센서가 배치될 수 있다.
복수의 상기 광원 각각은 370nm, 470nm, 520nm, 590nm, 620nm 파장을 갖는 UV-LED램프일 수 있다.
상기 수용용기는 상기 초음파 발생기와 상기 센서부가 내재되되, 조류들이 함유된 물이 유입되고 배출되는 복수의 제1 홀이 이격되게 형성된 이너 하우징; 및 상기 이너 하우징을 감싸도록 배치되되, 조류들이 함유된 물이 유입되고 배출되는 복수의 제2 홀이 이격되게 형성되며, 상기 이너 하우징의 외면을 따라 회전되는 아우터 하우징을 포함하며, 상기 아우터 하우징을 회전시켜 상기 제2 홀과 상기 제1 홀이 대향되게 위치되는 경우에 조류들이 함유된 물이 상기 이너 하우징의 내부로 유입되고, 상기 이너 하우징의 내부에 조류들이 함유된 물이 유입된 상태에서 상기 아우터 하우징을 회전시켜 상기 이너 하우징의 내부에 유입된 조류들이 함유된 물이 배출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 수용용기는 상기 이너 하우징과 상기 아우터 하우징의 상부에 연결되어 상기 이너 하우징과 상기 아우터 하우징을 지지하되, 상기 아우터 하우징을 회전 구동시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 측정유닛은 상기 조류 검출부에 인접하게 배치되되, 조류들이 함유된 물의 Ph농도를 검출하는 Ph 검출부; 및 상기 조류 검출부에 인접하게 배치되되, 조류들이 함유된 물의 탁도를 검출하는 탁도 검출부를 더 포함하며, 상기 조류 검출부와 상기 Ph 검출부와 상기 탁도 검출부는 지지 프레임에 연결되어 일체형으로 마련될 수 있다.
상기 측정유닛이 수심에 따른 측정을 완료한 후 수면 위로 상승된 경우에, 상기 측정유닛에 잔류하는 조류를 제거하기 위해 세정액 또는 공기를 분사하여 상기 측정유닛을 세정하는 세정유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제어유닛은 상기 측정유닛에 연결되어 상기 측정유닛의 위치 및 상기 측정유닛의 구동을 제어하고 상기 세정유닛을 제어하는 공정제어부; 상기 측정유닛으로부터 측정된 데이터를 수신하고, 환경센서로부터 대기온도와 습도와 수위에 관한 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 및 상기 측정유닛으로부터 측정된 데이터를 보정처리하여 상기 디스플레이유닛에 전송하는 데이터 처리부를 포함할 수 있다.
상기 데이터 수신부는 보안센서로부터 출입자 유무, 출입문 상태 데이터를 취득하여 상기 데이터 처리부로 전송할 수 있다.
상기 디스플레이유닛은 상기 데이터 처리부로부터 데이터를 수신하는 수신부; 상기 수신부에서 수신된 데이터를 저장하는 저장부; 및 상기 저장부에 저장된 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 조류들이 함유된 물을 초음파로 전처리하여 조류들의 세포벽을 파괴함으로써 복수의 파장을 갖는 빛에 의해 각 파장에 따라 조류들이 발생시키는 형광값을 더욱 효율적으로 검출할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예는 복수의 파장을 갖는 빛을 조류들에 조사하여 각 파장에 따라 조류들이 발생시키는 형광값에 따른 조류들을 종류별로 검출하고 이를 모니터링할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조류 모니터링 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 측정유닛을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 측정유닛을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조류 검출부를 나타내는 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 조류 검출부의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제어유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 디스플레이유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 측정유닛을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 측정유닛을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조류 검출부를 나타내는 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 조류 검출부의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제어유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 디스플레이유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 조류 모니터링 시스템을 나타내는 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 측정유닛을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 측정유닛을 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 조류 검출부를 나타내는 분해사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 조류 검출부의 동작을 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 제어유닛의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 7은 본 발명에 따른 디스플레이유닛의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 조류 모니터링 시스템은 조류 검출부(110)와 Ph 검출부(150)와 탁도 검출부(170)를 일체로 구비한 측정유닛(100)과, 측정을 완료한 후 측정유닛(100)을 세정하는 세정유닛(200)과, 측정유닛(100)에 연결되어 측정유닛(100)을 제어하고 측정유닛(100)으로부터 측정된 데이터를 수신하는 제어유닛(300)과, 제어유닛(300)으로부터 데이터를 전송받아 디스플레이하는 디스플레이유닛(400)을 포함한다.
본 실시예에 따른 측정유닛(100)은 현장에서 연속적으로 수중 미세조류와 수중 Ph농도와 탁도 등을 검출한다.
이를 위해 측정유닛(100)은 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이 조류 검출부(110)와 Ph 검출부(150)와 탁도 검출부(170)가 지지 프레임(190)에 연결되어 일체형으로 마련된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 측정유닛(100)은 와이어로프에 연결된 상태에서 후술할 제어유닛(300)에 의해 제어되어 조류들이 함유된 물에 침지된 후 수중 데이터를 측정하며, 수중 데이터 측정이 완료된 후 다시 수면 위로 상승된 후 세정과정을 거친다.
본 실시예에 따른 측정유닛(100)은 원형의 지지프레임의 하부에 조류를 검출하는 조류 검출부(110)와, Ph농도를 검출하는 Ph 검출부(150)와 탁도를 검출하는 탁도 검출부(170)가 상호 이격되게 연결되어 지지된 일체형으로 형성된다. 이는 수중 환경정보와 함께 조류들을 동시에 검출하기 위함이다.
그리고, 각각의 조류 검출부(110)와 Ph 검출부(150)와 탁도 검출부(170)에 의해 측정된 데이터는 유선 또는 무선을 통해 제어유닛(300)의 데이터 수신부(330)로 전송된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 조류 검출부(110)는 조류들이 함유된 물을 수용한 상태에서 초음파 전처리 후 조류들에 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하여 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광값을 검출하여 조류들을 종류별로 검출할 수 있다.
조류 검출부(110)는 조류들이 함유된 물을 수용하는 수용용기(120)와, 수용용기(120)의 내부에 배치되어 조류들이 함유된 물을 초음파 전처리하는 초음파 발생기(130)와, 수용용기(120)에 수용된 조류들이 함유된 물에 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하여 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광값을 검출하는 센서부(140)를 포함한다.
수용용기(120)는 조류들이 함유된 물을 수용하도록 하부는 이너 하우징(inner housing,121)과 이너 하우징(121)을 감싸는 아우터 하우징(outer housing,123)으로 구성되며, 상부는 이너 하우징(121)과 아우터 하우징(123)을 지지하되 아우터 하우징(123)을 회전구동시키는 구동부(125)로 구성된다.
이너 하우징(121)의 내부에는 초음파 발생기(130)와 센서부(140)가 내재된다. 그리고 이너 하우징(121)의 측벽과 바닥면에는 조류들이 함유된 물이 유입되고 배출되는 복수의 제1 홀(122)이 상호 이격되게 형성된다.
상기와 같은 이너 하우징(121)에 대응하여 아우터 하우징(123)의 측벽과 바닥면에는 이너 하우징(121)의 제1 홀(122)의 개수 및 크기와 제1 홀(122)의 위치에 대응되는 위치에 복수의 제2 홀(124)이 상호 이격되게 형성된다.
상기와 같이 구성되는 이너 하우징(121)과 아우터 하우징(123)에 의해 이너 하우징(121)의 내부에 조류들이 함유된 물을 수용하는 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 5에서 도시한 바와 같이, 아우터 하우징(123)은 이너 하우징(121)을 감싸도록 배치되고, 아우터 하우징(123)은 상부에 마련된 구동부(125)에 의해 이너 하우징(121)의 외면을 따라 시계 또는 반시계 방향으로 회전된다.
아우터 하우징(123)의 회전에 의해 제2 홀(124)과 제1 홀(122)이 대향되게 위치되는 경우에 제2 홀(124)과 제1 홀(122)은 연통되어 조류들이 함유된 물이 이너 하우징(121)의 내부로 유입되며, 이너 하우징(121)의 내부에 조류들이 함유된 물이 유입된 경우에 제2 홀(124)과 제1 홀(122)이 각각 이너 하우징(121) 및 아우터 하우징(123)의 측벽 및 바닥면에 제1 홀(122)과 제2 홀(124)이 형성되지 않은 영역에 대향되게 아우터 하우징(123)을 더 회전시켜 이너 하우징(121)의 내부로 유입된 물이 외부로 배출되지 않도록 한다.
이와 반대로, 측정이 완료된 후 측정유닛(100)을 수면 위로 상승한 상태에서 이너 하우징(121)에 수용된 물을 배출하고자 하는 경우에, 아우터 하우징(123)을 회전시켜 제2 홀(124)과 제1 홀(122)이 대향되게 위치되게 하여 제1 홀(122) 및 제2 홀(124)을 통해 이너 하우징(121)에 수용된 물이 외부로 배출되게 한다.
그리고 초음파 발생기(130)는 이너 하우징(121)의 내부에 배치되며 이너 하우징(121)에 수용된 조류들이 함유된 물에 초음파를 발산하여 조류들에 대한 형광값을 검출하기 전에 전처리 공정을 수행한다.
이너 하우징(121)의 내부에서 초음파 전처리 공정은 조류들의 세포벽을 파괴함으로써 복수의 파장을 갖는 빛에 의해 각 파장에 따라 조류들이 발생시키는 형광값을 측정함에 있어서 더 감도가 좋은 측정값을 얻을 수 있다.
본 실시예에서 초음파 전처리 공정은 1분 이내로 설정하였으나, 본 발명의 권리범위기 이에 의해 한정되는 것은 아니다.
초음파 발생기(130)는 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환하는 진동자(미도시)와, 진동자에 연결되고 물에 투입되어 초음파를 발생시키어 분사, 분쇄, 유화시키는 공구혼(미도시)과, 진동자에 연결되어 진동자를 제어하는 발진기(미도시)를 포함한다.
그리고 센서부(140)는 수용용기(120)에 수용된 조류들이 함유된 물에 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하여 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광값을 검출한다.
도 4를 참조하면, 센서부(140)는 본체(141)와, 본체(141)에 마련되어 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하는 복수의 광원(142)과, 복수의 광원(142)의 세기를 감지하고 조정하는 광원 제어부(미도시)와, 본체(141)에 마련되는 다파장 센서(145)와, 본체(141)에 마련되어 조류의 피코시아닌 형광값을 검출하는 피코시아닌 센서(146)와, 본체(141)에 마련되어 물의 투과도를 검출하는 투과도 센서(147)를 포함한다.
본체(141)는 이너 하우징(121)의 내부에 마련되며 상부가 구동부(125)의 하면에 결합된다. 그리고 본체(141)는 광원(142)과, 다파장 센서(145)와, 피코시아닌 센서(146)와, 투과도 센서(147)를 지지한다.
구체적으로, 본체(141)의 측면에는 조류를 향하여 용이하게 빛을 조사하고, 조류에서 발생되는 형광을 용이하게 검출할 수 있도록 "ㄷ"자 형상의 홈부(142)가 형성된다.
즉, 홈부(142)의 측벽에는 복수의 파장을 갖는 복수의 광원(142)이 배치되고, 홈부(142)의 상부 내벽에는 다파장 센서(145)와 피코시아닌 센서(146)가 이격되게 배치되고, 홈부(142)의 하부 내벽에는 투과도 센서(147)가 배치된다.
복수의 광원(142)은 각각 370nm, 470nm, 520nm, 590nm, 620nm 파장을 갖는 UV-LED램프로 구성된다.
370nm 파장을 갖는 UV-LED램프는 비조류를 검출하는 데 사용되며, 470nm 파장을 갖는 UV-LED램프는 녹조류와 규조류를 검출하는데 사용되며, 520nm 파장을 갖는 UV-LED램프는 녹조류와 규조류를 구분하는데 사용되며, 590nm 파장을 갖는 UV-LED램프는 편모조류를 검출하는데 사용되며, 620nm 파장을 갖는 UV-LED램프는 남조류를 검출하는데 사용된다.
복수의 광원(142)은 각각의 파장별로 빛을 발생시키고 홈부(142) 내에 존재하는 조류들에 빛을 조사한다. 그러면 조류들은 조사되는 빛을 이용하여 광합성을 수행하고, 남은 에너지를 형광으로 방사한다. 복수의 광원(142)은 순차적으로 온/오프되면서 조류에 광을 조사하거나 동시에 조류에 광을 조사할 수 있다.
광원 제어부는 복수의 광원(142)에서 발생되는 빛의 세기를 감지하고 빛의 세기를 조정하며, 빛의 세기가 일정하지 않을 경우 빛의 세기를 일정하도록 만들어 준다.
그리고 다파장 센서(145)는 다파장의 갖는 복수의 광원(142)에서 조사되는 빛에 의해 조류들이 방사하는 형광을 검출하여 조류들을 종류별로 검출한다.
조류 검출은 다파장 센서(145)에서 측정되는 형광의 스펙트럼을 분석하고, 분석된 형광의 스펙트럼을 미리 설정된 조류 판단용 기준값과 대비하여 조류 별로 분류한다.
조류 판단용 기준값은 녹조류, 남조류, 규조류, 편모조류 등을 판단하기 위한 각 조류별 판단 값으로 검출된 형광 빛에 포함된 특정 파장에 따라 조류의 종류를 결정할 수 있다.
따라서 복수의 광원(142)에서 발산되는 복수의 파장을 갖는 빛을 조류들에 조사하고 조류들에서 방사되는 형광값을 측정하고, 측정된 형광값을 표준 스펙트럼에 매칭시켜 조류들의 종류 및 분포를 검출한다.
한편, 본 실시예에서는 본체(141)에 다파장 센서(145)와 더불어 피코시아닌 센서(146)가 별개로 구비된다. 피코시아닌 센서(146)는 620nm 파장을 갖는 광원(142)에서 발생한 빛을 남조류에 조사한 경우에, 남조류에서 방사되는 형광값을 검출하여 남조류의 분포를 알 수 있다. 또한 본 실시예에서는 다파장 센서(145)에서 검출된 남조류의 분포와 피코시아닌 센서(146)에서 검출된 남조류의 분포 등을 비교하여 측정의 정확성을 확인할 수 있다.
또한, 투과도 센서(147)에 의해 조류들이 함유된 물에 대한 빛의 투과도를 검출할 수 있다.
그리고 측정유닛(100)을 조류들이 함유된 물에 침지시켜 수심에 따른 수중 미세조류와 수중 Ph농도와 탁도 등을 검출 완료한 경우에, 측정유닛(100)을 수면 위로 상승시키고 아우터 하우징(123)을 회전시켜 이너 하우징(121)의 내부에 수용된 물을 배출한다.
그리고 세정유닛(200)으로 세정액 또는 공기를 측정유닛(100)에 분사하여 측정유닛(100), 특히 이너 하우징(121)의 내부에 잔류하는 조류를 제거한다.
전술한 바와 같이, 측정유닛(100)을 이용하여 수중 미세조류와 수중 Ph농도와 탁도 등을 검출하고, 검출 후에 세정유닛(200)을 구동하여 측정유닛(100)을 세정하는 일련의 동작은 제어유닛(300)에 의해 이뤄진다.
이를 위해 도 6에서 도시한 바와 같이 제어유닛(300)은 측정유닛(100)에 연결되어 측정유닛(100)의 위치 및 측정유닛(100)의 구동을 제어하는 공정제어부(310)를 포함한다. 또한 공정제어부(310)는 세정유닛(200)에 연결되어 측정완료 후 측정유닛(100)을 세정하도록 세정유닛(200)을 제어한다.
구체적으로 공정제어부(310)는 측정유닛(100)을 수심에 따른 측정을 위해 측정유닛(100)을 수중에 침지시키고 측정이 완료된 후 측정유닛(100)을 수면 위로 상승시키도록 제어한다. 또한 공정제어부(310)는 측정유닛(100)을 이루는 조류 검출부(110)와 Ph 검출부(150) 및 탁도 검출부(170)를 제어하여 필요한 측정작업을 수행하도록 한다.
또한 제어유닛(300)은 데이터 수신부(330)와, 데이터 처리부(350)를 더 포함한다.
데이터 수신부(330)는 측정유닛(100)으로부터 측정된 각종 데이터와 측정유닛(100)의 전원상태에 관한 데이터를 수신하며, 환경센서(미도시)로부터 대기온도와 습도 및 수위에 관한 데이터를 수신한다. 또한 데이터 수신부(330)는 보안센서(미도시)로부터 시설물을 출입한 출입자 유무와, 시설물의 출입문 상태 데이터를 취득할 수 있다.
그리고 데이터 처리부(350)는 데이터 수신부(330)에서 취득한 각종 데이터를 수신하고 이를 디스플레이유닛(400)에 전송한다. 특히 데이터 처리부(350)는 측정유닛(100)으로부터 측정된 데이터에 혼재된 노이즈 및 조류 검출부(110)의 다파장 센서(145)와 피코시아닌 센서(146)에서 검출된 데이터에 대한 보정처리 후 디스플레이유닛(400)에 전송할 수 있다.
디스플레이유닛(400)은 데이터 처리부(350)에서 수신한 각종 데이터를 수신하여 사용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 컴퓨터, 이동통신 단말기 등에 디스플레이한다.
이를 위해 도 7에서 도시한 바와 같이 디스플레이유닛(400)은 수신부(410)와, 저장부(430)와, 디스플레이부(450)를 포함한다.
수신부(410)는 데이터 처리부(350)로부터 각종 데이터를 수신하며, 저장부(430)는 수신부(410)로부터 데이터를 수신한 후 이를 저장한다. 또한 디스플레이부(450)는 저장부(430)에 저장된 데이터를 컴퓨터, 이동통신 단말기 등에 디스플레이하여 사용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 측정유닛 110: 조류 검출부
120: 수용용기 121: 이너 하우징
123: 아우터 하우징 125: 구동부
130: 초음파 발생기 140: 센서부
141: 본체 142: 홈부
143: 광원 145: 다파장 센서
146: 피코시아닌 센서 147: 투과도 센서
150: Ph 검출부 170: 탁도 검출부
200: 세정유닛 300: 제어유닛
400: 디스플레이유닛
120: 수용용기 121: 이너 하우징
123: 아우터 하우징 125: 구동부
130: 초음파 발생기 140: 센서부
141: 본체 142: 홈부
143: 광원 145: 다파장 센서
146: 피코시아닌 센서 147: 투과도 센서
150: Ph 검출부 170: 탁도 검출부
200: 세정유닛 300: 제어유닛
400: 디스플레이유닛
Claims (13)
- 조류들이 함유된 물에 침지되되, 조류들이 함유된 물을 수용한 상태에서 초음파 전처리 후 조류들에 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하여 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광값을 검출하는 조류 검출부를 구비한 측정유닛;
상기 측정유닛에 연결되되, 상기 측정유닛을 제어하고 상기 측정유닛으로부터 측정된 데이터를 수신하는 제어유닛; 및
상기 제어유닛으로부터 데이터를 전송받아 디스플레이하는 디스플레이유닛을 포함하는 조류 모니터링 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 조류 검출부는,
조류들이 함유된 물을 수용하는 수용용기;
상기 수용용기의 내부에 배치되되, 조류들이 함유된 물을 초음파 전처리하는 초음파 발생기; 및
상기 수용용기에 수용된 조류들이 함유된 물에 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하여 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광값을 검출하는 센서부를 포함하는 조류 모니터링 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 수용용기의 내부에 마련되는 본체;
상기 본체에 마련되되, 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하는 복수의 광원;
복수의 상기 광원의 세기를 감지하고 조정하는 광원 제어부;
상기 본체에 마련되되, 복수의 상기 광원에 의해 조류들이 발생시키는 다파장의 형광값을 검출하여 조류들을 종류별로 검출하는 다파장 센서; 및
상기 본체에 마련되되, 복수의 상기 광원에 의해 조류들이 발생시키는 다파장의 형광값 중 어느 하나의 파장에 의한 조류의 피코시아닌 형광값을 검출하는 피코시아닌 센서를 포함하는 조류 모니터링 시스템.
- 제3항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 본체에 마련되되, 조류들이 함유된 물의 투과도를 검출하는 투과도 센서를 더 포함하는 조류 모니터링 시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 본체는 측면에 홈부가 형성되며,
상기 홈부의 측벽에는 복수의 상기 광원이 배치되고, 상기 홈부의 상부 내벽에는 상기 다파장 센서와 상기 피코시아닌 센서가 이격되게 배치되고, 상기 홈부의 하부 내벽에는 상기 투과도 센서가 배치되는 조류의 모니터링 시스템.
- 제3항에 있어서,
복수의 상기 광원 각각은 370nm, 470nm, 520nm, 590nm, 620nm 파장을 갖는 UV-LED램프인 조류의 모니터링 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 수용용기는,
상기 초음파 발생기와 상기 센서부가 내재되되, 조류들이 함유된 물이 유입되고 배출되는 복수의 제1 홀이 이격되게 형성된 이너 하우징; 및
상기 이너 하우징을 감싸도록 배치되되, 조류들이 함유된 물이 유입되고 배출되는 복수의 제2 홀이 이격되게 형성되며, 상기 이너 하우징의 외면을 따라 회전되는 아우터 하우징을 포함하며,
상기 아우터 하우징을 회전시켜 상기 제2 홀과 상기 제1 홀이 대향되게 위치되는 경우에 조류들이 함유된 물이 상기 이너 하우징의 내부로 유입되고, 상기 이너 하우징의 내부에 조류들이 함유된 물이 유입된 상태에서 상기 아우터 하우징을 회전시켜 상기 이너 하우징의 내부에 유입된 조류들이 함유된 물이 배출되는 것을 방지하는 조류의 모니터링 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 수용용기는,
상기 이너 하우징과 상기 아우터 하우징의 상부에 연결되어 상기 이너 하우징과 상기 아우터 하우징을 지지하되, 상기 아우터 하우징을 회전 구동시키는 구동부를 더 포함하는 조류의 모니터링 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 측정유닛은,
상기 조류 검출부에 인접하게 배치되되, 조류들이 함유된 물의 Ph 농도를 검출하는 Ph 검출부; 및
상기 조류 검출부에 인접하게 배치되되, 조류들이 함유된 물의 탁도를 검출하는 탁도 검출부를 더 포함하며,
상기 조류 검출부와 상기 Ph 검출부와 상기 탁도 검출부는 지지 프레임에 연결되어 일체형으로 마련되는 조류의 모니터링 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 측정유닛이 수심에 따른 측정을 완료한 후 수면 위로 상승된 경우에, 상기 측정유닛에 잔류하는 조류를 제거하기 위해 세정액 또는 공기를 분사하여 상기 측정유닛을 세정하는 세정유닛을 더 포함하는 조류의 모니터링 시스템.
- 제10항에 있어서,
상기 제어유닛은,
상기 측정유닛에 연결되어 상기 측정유닛의 위치 및 상기 측정유닛의 구동을 제어하고 상기 세정유닛을 제어하는 공정제어부;
상기 측정유닛으로부터 측정된 데이터를 수신하고, 환경센서로부터 대기온도와 습도와 수위에 관한 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 및
상기 측정유닛으로부터 측정된 데이터를 보정처리하여 상기 디스플레이유닛에 전송하는 데이터 처리부를 포함하는 조류의 모니터링 시스템.
- 제11항에 있어서,
상기 데이터 수신부는,
보안센서로부터 출입자 유무, 출입문 상태 데이터를 취득하여 상기 데이터 처리부로 전송하는 조류의 모니터링 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 디스플레이유닛은,
상기 데이터 처리부로부터 데이터를 수신하는 수신부;
상기 수신부에서 수신된 데이터를 저장하는 저장부; 및
상기 저장부에 저장된 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 조류의 모니터링 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020160083255A KR20180003757A (ko) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | 조류 모니터링 시스템 |
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|---|---|---|---|
| KR1020160083255A KR20180003757A (ko) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | 조류 모니터링 시스템 |
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|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101898712B1 (ko) * | 2018-04-10 | 2018-09-13 | (주)테크윈시스템 | 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템 |
| KR20200020412A (ko) | 2018-08-17 | 2020-02-26 | (주)엠큐빅 | 플로우 셀을 이용한 미세조류 연속 모니터링 장치 |
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-
2016
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| KR102501578B1 (ko) | 2021-08-19 | 2023-02-23 | (주)엠큐빅 | 플로우 셀을 이용하는 조류 분석장치 |
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