KR20180024166A - 적조 해소 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해수면의 해수가 유입되는 것을 막아 해저 부근의 저온 해수를 해수면으로 원활하게 분출시킬 수 있는 적조 해소 장치를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 적조 해소 장치는, 해저 부근의 저온 해수를 이용하여 적조를 해소하기 위한 적조 해소 장치로, 해수면 위에 뜨는 부력 부재; 상기 부력 부재에 구비되고 유입부와 토출부를 포함하는 펌프; 상기 펌프의 상기 유입부에 일단이 연결되며 타단이 상기 해저 부근에 놓이는 유입 파이프; 및 상기 부력 부재에 구비되어 상기 토출부에서 토출되는 상기 저온 해수를 상기 해수면으로 안내하는 해수 안내부를 포함한다.
Description
본 발명 적조 피해를 최소화하기 위한 적조 해소 장치에 관한 것이다.
적조는, 플랑크톤이 이상 증식하면서 바다나 강 등의 색이 바뀌는 현상으로, 생태계에 문제를 일으키며 인간의 생활에도 여러 가지 피해를 준다. 플랑크톤이 갑작스레 엄청난 수로 번식하여 바다나 강, 운하, 호수 등의 색깔이 바뀌는데, 일반적으로 물이 붉게 바뀌는 경우가 많아서 붉은 물이라는 의미에서 적조(赤潮)라고 하지만 실제로 바뀌는 색은 원인이 되는 플랑크톤의 색깔에 따라서 다르다.
적조가 일어나는 가장 큰 요인은 물의 부영양화, 즉 물에 유기양분이 너무 많은 경우에 있다. 과거에는 비누나 세제에 포함된 인 성분이 문제가 되었으나 최근에는 영양물질이 공급되어 일어나는 원인 이외에도 연안 개발로 인한 갯벌의 감소가 큰 문제로 떠오르고 있다.
적조가 일어나면 물 속에 녹아 있는 산소 농도가 낮아지기 때문에, 물 속의 산소를 이용해서 호흡을 하는 어패류가 질식하여 폐사하는 일이 많이 발생한다. 그뿐만 아니라 물고기의 아가미에 플랑크톤이 끼여 물리적으로 질식하는 경우도 있다.
하수정비 등을 통해 연안의 부영양화를 억제하는 방식으로 예방하는 것이 중요하며, 이외에도 갯벌을 정비하여 적조를 막기도 한다. 최근에는 플랑크톤에 감염하는 바이러스를 이용하여 적조를 방지하려는 기술이 개발되고 있다.
특히, 이러한 적조 피해를 방지하기 위한 종래 기술로, 한국 등록특허공보 제10-0890361호에 개시된 저층수를 이용한 적조 피해 방지 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상단부가 해수면 상부로 분출되도록 수직으로 수중 설치되는 관형의 몸체(100)와, 상기 몸체(100) 내부에 마련되어 몸체(100)의 하단부로부터 해양 저층수를 양수하여 수직 상승시키는 수중 펌프(200)와, 상기 수중 펌프(200)의 상단에 마련되어 양수되는 저층수에 공기를 혼합하는 혼합수단부(300)로 구성되되, 상기 혼합수단부(300)는, 해수면 밖의 외부 공기를 공기 호스(340)를 통해 유입 받는 유입홀을 측면에 가지고 일 개방부가 수면을 향하도록 구성되는 공기 탱크(310)와, 상기 공기 탱크(310)를 관통하여 개방부 내에 단부를 이루도록 삽설되되 상기 개방부의 직경보다 적은 직경으로 이루어져 수중 펌프(200)에 의한 고압의 저층수를 상단으로 안내하는 가이드관(320)으로 구성되는 아스피레이터(aspirator) 형(type)인 것을 특징으로 하여, 해양의 저층수와 함께 공기를 해수면으로 토출시킴으로써 적조의 피해를 방지하는 기술구성을 가진다.
하지만, 이러한 종래의 저층수를 이용한 적조 피해 방지 장치는, 파도나 밀물 등에 의해 몸체(100)의 상단 분출구보다 해수면의 높이가 높아질 경우, 몸체(100)의 상단 분출구로 해수가 유입되는 문제가 있다. 이리 인해, 상단 분출구로 정상적인 분출이 이루어지지 않아 적조 피해를 막을 수 없을 뿐만 아니라 수중 펌프(200)에 과부하가 걸리면서 수중 펌프(200)가 고장나거나 수명이 단축되는 문제가 있다.
또한, 저층수와 함께 공기를 분출시키기 위해 번잡한 구성의 혼합수단부(300)가 구비되므로 제품 단가, 수리비, 그리고 유지 관리비 등이 상승되는 문제가 있다. 특히, 파도나 밀물 등에 의해 공기 호스(340)의 상단 유입구보다 해수면의 높이가 높아질 경우, 공기 호스(340)의 상단 유입구로 적조가 있는 표층수가 유입되어 몸체(100)의 상단 분출구로 분출되므로 2차 적조 피해가 발생되는 문제가 있다.
본 발명의 기술적 과제는, 해수면의 해수가 유입되는 것을 막아 해저 부근의 저온 해수를 해수면으로 원활하게 분출시킬 수 있는 적조 해소 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는, 해수면에 대해 저온 해수의 분출 반경을 넓힐 수 있는 적조 해소 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 적조 해소 장치는, 해저 부근의 저온 해수를 이용하여 적조를 해소하기 위한 적조 해소 장치로, 해수면 위에 뜨는 부력 부재; 상기 부력 부재에 구비되고 유입부와 토출부를 포함하는 펌프; 상기 펌프의 상기 유입부에 일단이 연결되며 타단이 상기 해저 부근에 놓이는 유입 파이프; 및 상기 부력 부재에 구비되어 상기 토출부에서 토출되는 상기 저온 해수를 상기 해수면으로 안내하는 해수 안내부를 포함한다.
일 예로, 상기 해수 안내부는, 상기 토출부에 연결되어 메인 안내관; 및 상기 메인 안내관에서 사방으로 분지되는 복수의 분지관; 및 상기 각각의 분지관에 구비되어 상기 저온 해수를 상기 해수면으로 안내하는 하나 이상의 분사 노즐을 포함할 수 있다.
다른 예로, 상기 해수 안내부는, 상기 토출부와 간격을 두고 구비되되 상기 토출부를 향해 저면이 놓이도록 구비되어 상기 저면을 통해 상기 저온 해수를 상기 해수면으로 안내하는 해수 안내판; 및 상기 해수 안내판과 상기 부력 부재 사이에 구비되어 상기 부력 부재에 상기 해수 안내판을 지지시키는 지지 프레임을 포함할 수 있다.
상기 해수 안내판은, 상기 토출부를 기준으로 반경 방향으로 갈수록 점점 높아지는 역 원뿔 형상 또는 역 원뿔대 형상을 가질 수 있다.
또 다른 예로, 상기 해수 안내부는, 상기 부력 부재에 구비되며 상기 해수면으로 안내되는 상기 저온 해수로 송풍하는 송풍팬을 더 포함할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 적조 해소 장치는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 부력 부재와, 펌프와, 유입 파이프와, 그리고 해수 안내부를 포함하는 기술구성을 제공하므로, 부력 부재에 의해 펌프의 토출부나 해수 안내부가 항상 해수면 위에 놓일 수 있게 됨에 따라, 파도나 밀물 등에 의해 해수면이 높아지더라도 펌프의 토출부나 해수 안내부로 표층수가 유입되는 것을 막을 수 있어, 해저 부근의 저온 해수를 적조가 있는 해수면으로 원활하게 분출시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 해수 안내부에 송풍팬이 더 포함되는 기술구성을 제공하므로, 해수면에 대해 저온 해수의 분출 반경을 넓힐 수 있어, 넓게 퍼진 적조도 용이하게 해소시킬 수 있다.
도 1은 종래의 저층수를 이용한 적조 피해 방지 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적조 해소 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적조 해소 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 적조 해소 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적조 해소 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적조 해소 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 적조 해소 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적조 해소 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 적조 해소 장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 해저 부근의 저온 해수를 이용하여 적조를 해소하기 위한 적조 해소 장치로, 부력 부재(110)와, 펌프(120)와, 유입 파이프(130)와, 그리고 해수 안내부(140)를 포함한다. 이하, 도 2를 계속 참조하여, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.
부력 부재(110)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 해수면 위에 뜨는 구성요소로, 스티로폼이나 공기 튜브 등으로 구현될 수 있다. 따라서, 부력 부재(110)에 의해 해수 안내부(140)가 항상 해수면 위에 놓일 수 있게 됨에 따라, 파도나 밀물 등에 의해 해수면이 높아지더라도 해수 안내부(140)로 표층수가 유입되는 것을 막을 수 있어, 해저 부근의 저온 해수를 적조가 있는 해수면으로 원활하게 분출시킬 수 있다.
펌프(120)는, 이의 유입부(121)에 연결된 유입 파이프(130)와 함께 해저 부근의 저온 해수를 이의 토출부(122)로 펌핑하는 구성요소이다. 이러한 펌프(120)는, 일 예로 도 2에 도시된 바와 같이 부력 부재(110)의 위에 구비되어 해수면 위에 놓일 수도 있고, 다른 예로 도시되지는 않았지만, 부력 부재에 별도의 고정 브라켓을 통해 구비되어 수중에 놓일 수도 있다.
유입 파이프(130)는, 해저 부근의 저온 해수를 펌프(120)의 유입부(121)로 안내하는 구성요소로, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 일단이 펌프(120)의 유입부(121)에 연결되며 그 타단이 해저 부근에 놓인다. 나아가, 유입 파이프(130)는 해수의 흐름에도 직진도를 유지할 수 있도록 딱딱한 재질로 이루어질 수 있다. 그러나, 유입 파이프(130) 중 해저 부근에 놓이는 타단부는 해저와의 충돌에도 부서지지 않도록 딱딱한 재질이 아닌 유연한 재질로 이루어질 수 있다.
해수 안내부(140)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 부력 부재(110)에 구비되어 토출부(122)에서 토출되는 저온 해수를 해수면으로 안내하는 구성요소이다. 일 예로, 해수 안내부(140)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 안내관(141), 복수의 분지관(142), 그리고 하나 이상의 분사 노즐(143)을 포함할 수 있다. 메인 안내관(141)은 토출부(122)에 연결되고, 각각의 분지관(142)은 메인 안내관(141)에서 사방으로 분지되며, 그리고 하나 이상의 분사 노즐(143)은 각각의 분지관(142)에 구비되어 저온 해수를 해수면으로 분사시킨다.
따라서, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 펌프(120)가 구동되면, 해저 부근의 저온 해수가 유입 파이프(130)를 따라 펌프(120)의 토출부(122)로 안내되고, 계속해서 메인 안내관(141) 및 복수의 분지관(142)을 따라 안내된 후 각각의 분지관(142)에 구비된 하나 이상의 분사 노즐(143)을 통해 적조가 있는 해수면으로 분사될 수 있다. 특히, 부력 부재(110)에 의해 분사 노즐(143)이 항상 해수면 위에 놓일 수 있게 됨에 따라, 파도나 밀물 등에 의해 해수면이 높아지더라도 분사 노즐(143)로 표층수가 유입되는 것을 막을 수 있어, 해저 부근의 저온 해수를 적조가 있는 해수면으로 원활하게 분출시킬 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 적조 해소 장치에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적조 해소 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 적조 해소 장치(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 해수 안내부(240)를 제외하고는 상술한 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로, 이하에서는 해수 안내부(240) 위주로 설명한다.
해수 안내부(240)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 해수 안내판(241)과 지지 프레임(242)을 포함할 수 있다. 해수 안내판(241)은 상향으로 놓인 펌프(120)의 토출부(122)와 간격을 두고 구비되되 토출부(122)를 향해 저면이 놓이도록 구비되어 저면을 통해 펌프(120)의 토출부(122)에서 토출되는 저온 해수를 해수면으로 안내하는 역할을 하고, 지지 프레임(242)은 해수 안내판(241)과 부력 부재(110) 사이에 구비되어 부력 부재(110)에 해수 안내판(241)을 지지시키는 역할을 한다.
따라서, 펌프(120)가 구동되면, 해저 부근의 저온 해수가 유입 파이프(130)를 따라 펌프(120)의 토출부(122)로 안내되고, 계속해서 해수 안내판(241)의 저면으로 토출되고 나서, 해수 안내판(241)의 저면을 따라 이동된 후 적조가 있는 해수면으로 분사될 수 있다.
특히, 해수 안내판(241)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 토출부(122)를 기준으로 반경 방향으로 갈수록 점점 높아지는 역 원뿔 형상 또는 역 원뿔대 형상을 가질 수 있다. 따라서, 펌프(120)의 토출부를 통해 토출되는 저온 해수는 포물선을 그리며 멀리 안내될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 적조 해소 장치에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 적조 해소 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 적조 해소 장치(300)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 해수 안내부(340)에 송풍팬(343)이 더 포함되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 제2 실시예와 동일하므로, 이하에서는 송풍팬(343) 위주로 설명한다.
송풍팬(343)은, 부력 부재(110)에 구비되며 해수면으로 안내되는 저온 해수로 송풍하는 역할을 한다. 따라서, 해수 안내판(241)의 저면을 따라 이동되는 저온 해수에 송풍에 따른 모멘텀이 부가되어 저온 해수를 더 멀리까지 적조가 있는 해수면으로 안내할 수 있다. 궁극적으로, 해수면에 대해 저온 해수의 분출 반경을 넓힐 수 있어, 넓게 퍼진 적조도 용이하게 해소시킬 수 있다.
나아가, 도시되지는 않았지만, 이러한 송풍팬은 상술한 본 발명의 제1 실시예에 적용될 수도 있음을 당연할 것이다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 적조 해소 장치(100)(200)(300)는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 부력 부재(110)와, 펌프(120)와, 유입 파이프(130)와, 그리고 해수 안내부(140)(240)(340)를 포함하는 기술구성을 제공하므로, 부력 부재(110)에 의해 펌프(120)의 토출부(122)나 해수 안내부(140)(240)(340)가 항상 해수면 위에 놓일 수 있게 됨에 따라, 파도나 밀물 등에 의해 해수면이 높아지더라도 펌프(120)의 토출부(122)나 해수 안내부(140)(240)(340)로 표층수가 유입되는 것을 막을 수 있어, 해저 부근의 저온 해수를 적조가 있는 해수면으로 원활하게 분출시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 해수 안내부(140)(240)(340)에 송풍팬(343)이 더 포함되는 기술구성을 제공하므로, 해수면에 대해 저온 해수의 분출 반경을 넓힐 수 있어, 넓게 퍼진 적조도 용이하게 해소시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100, 200, 300: 적조 해소 장치
110: 부력 부재
120: 펌프 121: 유입부
122: 토출부 130: 유입 파이프
140, 240, 340: 해수 안내부 141: 메인 안내관
142: 분지관 143: 분사 노즐
241: 해수 안내판 242: 지지 프레임
343: 송풍팬
120: 펌프 121: 유입부
122: 토출부 130: 유입 파이프
140, 240, 340: 해수 안내부 141: 메인 안내관
142: 분지관 143: 분사 노즐
241: 해수 안내판 242: 지지 프레임
343: 송풍팬
Claims (5)
- 해저 부근의 저온 해수를 이용하여 적조를 해소하기 위한 적조 해소 장치로,
해수면 위에 뜨는 부력 부재;
상기 부력 부재에 구비되고 유입부와 토출부를 포함하는 펌프;
상기 펌프의 상기 유입부에 일단이 연결되며 타단이 상기 해저 부근에 놓이는 유입 파이프; 및
상기 부력 부재에 구비되어 상기 토출부에서 토출되는 상기 저온 해수를 상기 해수면으로 안내하는 해수 안내부
를 포함하는
적조 해소 장치. - 제1항에서,
상기 해수 안내부는,
상기 토출부에 연결되어 메인 안내관; 및
상기 메인 안내관에서 사방으로 분지되는 복수의 분지관; 및
상기 각각의 분지관에 구비되어 상기 저온 해수를 상기 해수면으로 안내하는 하나 이상의 분사 노즐
을 포함하는
적조 해소 장치. - 제1항에서,
상기 해수 안내부는,
상기 토출부와 간격을 두고 구비되되 상기 토출부를 향해 저면이 놓이도록 구비되어 상기 저면을 통해 상기 저온 해수를 상기 해수면으로 안내하는 해수 안내판; 및
상기 해수 안내판과 상기 부력 부재 사이에 구비되어 상기 부력 부재에 상기 해수 안내판을 지지시키는 지지 프레임
을 포함하는
적조 해소 장치. - 제3항에서,
상기 해수 안내판은,
상기 토출부를 기준으로 반경 방향으로 갈수록 점점 높아지는 역 원뿔 형상 또는 역 원뿔대 형상을 가지는
적조 해소 장치. - 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
상기 해수 안내부는,
상기 부력 부재에 구비되며 상기 해수면으로 안내되는 상기 저온 해수로 송풍하는 송풍팬
을 더 포함하는
적조 해소 장치.
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