KR20180076881A - 유회수 장치 및 유회수 장치를 포함한 유회수 시스템 - Google Patents

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Abstract

유회수 장치는 액체가 유입되는 유입구와 유입구로부터 유입된 액체가 정화되어 생성된 정화수가 배출되는 제1 배출구와 액체로부터 포집된 물질이 배출되는 제2 배출구를 구비하는 본체와, 본체의 제1 배출구에 배치되며 유입구로부터 유입된 액체를 통과시킴으로써 액체에 포함된 물질을 포집하여 정화수를 생성하는 필터를 구비한다.

Description

유회수 장치 및 유회수 장치를 포함한 유회수 시스템{Oil collecting apparatus and oil collecting system having the same}
실시예들은 유회수 장치 및 유회수 장치를 포함한 유회수 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수중의 기름이나 위험유해물질을 신속하게 회수할 수 있는 유회수 장치 및 유회수 시스템에 관한 것이다.
바다나 강에서 기름 유출사고가 발생하는 경우 해수나 강물의 표면에 기름이나 위험유해물질(HNS; Hazardous & Noxious Substance)이 떠다니며 주변으로 빠르게 전파됨으로써 심각한 환경오염을 초래한다. 따라서 기름이나 HNS의 유출사고가 발생하였을 때에는 유출된 기름이나 HNS를 신속히 제거하는 것이 중요하다.
기름이 유출되었을 때는 통상적으로 기름이 떠다니는 수면에 유화제를 살포하여 기름을 바다나 강의 바닥으로 가라앉게 하는 방법이나, 해안까지 오염물질이 전파된 후에 흡착포를 써서 해안의 기름을 제거하는 방법 등이 사용된다. 그러나 유화제는 기름을 바닥에 가라앉혀 2차적인 오염을 발생시키는 문제가 있고, 흡착포에 의한 기름 제거는 오염물질의 전파가 이미 심각하게 진행된 후에야 사용될 수 있는 방법이므로 기름 유출 발생 직후에 신속하게 기름을 회수하는 기술이 요구된다.
한국공개특허 제2011-0121743호는 분리막 펜스와 임시 저장소를 설치하여 물과 부유물질을 비중의 차이를 이용하여 분리한 후, 분리된 부유물질을 선박에 설치된 펌프로 흡입하는 기술을 설명한다. 이러한 방식은 물과 기름의 분리에 시간이 많이 소요되므로, 작업 속도가 느리고 선박에 별도의 펌프를 설치하고 펌프의 작동을 위해 큰 동력이 필요하다.
일본공개특허 제1999-152081호는 선박이 끌고 가는 오일펜스의 후방에 강체판과 정류판을 구비한 막을 설치하여 오염된 해수가 강체판을 지나 정류판을 통과할 때 물과 기름의 비중의 차이를 이용하여 분리된 기름을 막에 포집하고 해수만을 바다로 배출하는 기술을 설명한다. 물과 기름의 비중의 차이로 인해 기름을 분리하는 정류판의 성능을 확보하기 위해 정류판의 길이는 선박의 진행방향을 따라 길게 제작되어야 하고 기름을 포집하여 저장하는 막도 정류판의 길이에 맞추어 길게 형성되어야 한다. 따라서 기름을 저장하는 막에 가해지는 유체의 압력이 강하여 오일펜스가 압력을 견디지 못하고 파손될 수 있으며, 물과 기름의 분리에 시간이 많이 소요되어 작업 속도가 느리다.
일본공개특허 제1999-028459호는 비중에 따라 물과 부유물질을 분리하기 위하여 복수 개의 분리실을 상하방향으로 배치하고, 무거운 액체를 하측의 분리실로 유입시키는 부유물 회수 장치를 설명한다. 이러한 부유물 회수 장치에 의하면 해수가 여러 번에 걸쳐 벽부를 통과하게 함으로써 해수에 포함된 부유물질을 걸러내는 과정을 반복적으로 실시할 수 있다. 그러나 부유물 회수 장치와 선박을 회수관으로 연결하고 선박에는 회수관에 연결되는 별도의 펌프와 분리장치를 설치해야 하므로, 전체 시스템의 구성이 육중하고 복잡해지며 큰 동력이 소요된다.
한국공개특허 제2014-0011843호는 선박이 당기는 오일펜스의 후방에 분리조와 주머니를 차례로 연결하고 1차 분리조에 그물망을 설치하여 타르와 쓰레기를 포함한 해수 중 해수만을 배출시키고, 그물망의 후방에 설치된 언덕배기를 통과한 해수와 타르가 2차 분리조에서 비중 차에 의해 분리한 후 원통형 배수구를 통해 배출하는 기술을 설명한다. 1차 분리조의 그물망은 해수를 통과시키는 구멍을 가지는데, 그물망을 통과하는 해수에 많은 양이 기름이 포함되므로 해수면에 부유하는 기름과 HNS가 완벽히 처리되지 않고 다시 바다로 배출되는 문제점이 있다. 또한 2차 분리조에서 물과 기름의 분리에 시간이 많이 소요되므로 작업 속도가 느리다.
한국 등록특허 제1431672호는 오염된 해수를 선박의 내부로 직접 유입시켜 흡착포 벨트를 이용하여 해수에서 기름을 분리한 후 저장탱크에 분리된 기름을 저장하는 기름 제거선의 기술을 설명한다. 이러한 방식의 기술에 의하면 선박으로 유입된 해수를 수용하며 해수의 흐름을 안내하는 경사판과 흡착포 벨트와 흡착포 벨트를 구동하기 위한 구동장치를 구비하는 특수 선박을 별도로 제작하여야 하며, 저장탱크에 가득 찬 기름을 특수 선박의 외부 장소로 이동시키는 작업이 번거롭다.
한국 공개특허 제2011-0121743호(2011.11.09.) 일본 공개특허 제1999-152081호(1999.06.08.) 일본 공개특허 제1999-028459호(1999.02.02.) 한국 공개특허 제2014-0011843호(2014.01.29.) 한국 등록특허 제1431672호(2014.08.12)
실시예들의 목적은 수중의 기름이나 위험유해물질을 신속하게 회수할 수 있는 유회수 장치 및 유회수 시스템을 제공하는 데 있다.
실시예들의 다른 목적은 별도의 동력장치를 설치하지 않고 수중의 기름이나 위험유해물질을 회수할 수 있는 유회수 장치 및 유회수 시스템을 제공하는 데 있다.
실시예들의 또 다른 목적은 기름이나 위험유해물질을 포집하여 높은 수준으로 정화된 물을 바로 배출할 수 있는 유회수 장치 및 유회수 시스템을 제공하는 데 있다.
일 실시예에 관한 유회수 장치는 액체가 유입되는 유입구와 유입구로부터 유입된 액체가 정화되어 생성된 정화수가 배출되는 제1 배출구와 액체로부터 포집된 물질이 배출되는 제2 배출구를 구비하는 본체와, 본체의 제1 배출구에 배치되며 유입구로부터 유입된 액체를 통과시킴으로써 액체에 포함된 물질을 포집하여 정화수를 생성하는 필터를 구비한다.
필터는 친수성을 갖도록 표면 처리된 다공성 소재(porous material)의 그물망(mesh)을 구비할 수 있다.
그물망은 수 마이크로미터 수준의 기공들(pores)을 구비할 수 있다.
그물망의 표면은 1 내지 100 나노미터 범위의 직경을 갖는 고분자 소재의 나노 돌기 구조체를 구비할 수 있다.
그물망은 10 내지 500 메쉬(mesh)의 망 형상의 코어와, 코어의 표면에 배치되는 다공질층과, 직경이 1 내지 100nm 범위이고 길이가 1 내지 10,000nm 범위이며 종횡비가 1 내지 50 이며 다공질층의 표면에 배치되는 고분자 소재의 복수 개의 나노 돌기 구조체와, 나노 돌기 구조체 중 적어도 일부의 단부에 배치된 무기 입자를 구비할 수 있다.
다공질층은 친수성 폴리머를 포함할 수 있고, 코어는 금속, 플라스틱 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 무기 입자는 Ti, Cu, Au, Ag, Cr, Pt, Fe, Al, Si, 이들의 합금, 및 이들의 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
유회수 장치는 유입구와 통하는 제1 격실과 제1 배출구 및 제2 배출구와 통하는 제2 격실을 형성하도록 본체의 내부에서 유입구와 제1 배출구 및 제2 배출구의 사이의 공간에 배치되며 제1 격실과 제2 격실을 연결하는 통로를 구비하는 격벽을 더 구비할 수 있다.
유회수 장치는 통로에 배치되며 통로를 통과하는 액체에 포함된 물질을 병합하는 병합부를 더 구비할 수 있다.
병합부는 서로 평행하게 배치되는 복수 개의 관들을 구비할 수 있고, 관들의 각각의 일단은 제1 격실과 연결될 수 있고 타단은 제2 격실과 연결될 수 있다.
유회수 장치의 본체는 상면과 저면을 구비할 수 있고, 격벽의 일단은 상면에 연결되고 격벽의 타단은 저면을 향하여 연장되며 격벽의 타단에 통로가 형성될 수 있다.
제1 배출구의 적어도 일부분은 본체의 저면과 연결될 수 있고, 유입구와 제2 배출구는 본체의 저면으로부터 상면을 향하여 이격된 위치에 형성될 수 있다.
다른 실시예에 관한 유회수 시스템은 액체의 표면에 뜨는 부체와 부체에 연결되어 액체에 포함된 물질을 포집하는 포집망을 구비하는 울타리와, 울타리와 연결되며 울타리에 의해 포집된 물질과 함께 액체가 유입되는 유입구와 유입구로부터 유입된 액체가 정화되어 생성된 정화수가 배출되는 제1 배출구와 액체로부터 포집된 물질이 배출되는 제2 배출구를 구비하는 본체와, 본체의 제1 배출구에 배치되며 유입구로부터 유입된 액체를 통과시킴으로써 액체에 포함된 물질을 포집하여 정화수를 생성하는 필터를 구비하는 유회수 장치와, 유회수 장치의 제2 배출구와 연결되어 제2 배출구로부터 배출되는 물질을 수용하는 저장부를 구비할 수 있다.
포집망은 수 마이크로미터 수준의 기공들(pores)을 갖는 다공성 소재(porous material)의 그물망(mesh)을 구비할 수 있고, 그물망은 망 형상의 코어와, 상기 코어의 표면에 배치되는 다공질층과, 직경이 1 내지 100nm 범위이고 길이가 1 내지 10,000nm 범위이며 종횡비가 1 내지 50 이며 상기 다공질층의 표면에 배치되는 고분자 소재의 복수 개의 나노 돌기 구조체와, 상기 나노 돌기 구조체 중 적어도 일부의 단부에 배치된 무기 입자를 구비하여 친수성을 갖도록 표면 처리될 수 있다.
저장부는 직경이 1 내지 100nm 범위이고 길이가 1 내지 10,000nm 범위이며 종횡비가 1 내지 50 인 고분자 소재의 나노 돌기 구조체를 구비하여 친수성을 갖도록 표면 처리된 다공성 소재의 다공성막을 구비할 수 있다.
상술한 바와 같은 실시예들에 관한 유회수 장치를 포함한 유회수 시스템은 선박이 고속으로 운행하며 울타리를 끌어서 당기는 동안 울타리에 의해 포집된 물질을 유회수 장치가 신속하게 포집하여 회수하는 처리를 실시할 수 있다.
또한 유회수 장치가 외부의 동력공급에 의존하지 않고 필터의 작용을 이용하여 물질을 포집할 수 있어서, 유회수 장치 및 유회수 시스템의 운용을 위해 선박이나 유회수 시스템 자체에 별도의 동력장치를 설치할 필요가 없다.
또한 유회수 장치의 본체의 필터가 친수성을 갖도록 다공성 소재로 제조되며 표면에 나노 돌기 구조체를 구비하므로, 필터를 통과한 액체의 유분의 농도가 매우 낮아지므로 유회수 장치를 통과하여 높은 수준으로 정화된 물을 바로 배출할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 관한 유회수 장치를 포함한 유회수 시스템의 사용 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 유회수 시스템의 도시한 측면 단면도이다.
도 3은 도 1의 유회수 시스템에 포함된 유회수 장치의 상면도이다.
도 4a는 도 1의 유회수 시스템에서 울타리와 유회수 장치를 연결하는 연결장치의 일부분 단면을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4b는 도 1 내지 도 3의 유회수 시스템의 다른 사용 상태를 개략적으로 도시한 상면도이다.
도 4c는 도 1 내지 도 3의 유회수 시스템의 또 다른 사용 상태를 개략적으로 도시한 상면도이다.
도 5는 도 1의 유회수 시스템에서 울타리의 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 울타리에 의해 부유물질이 포집되는 작동 상태를 도시한 설명도이다.
도 7은 도 5에 도시된 울타리와 성능 비교를 위해 예시되는 비교예에 의한 울타리의 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 1의 유회수 시스템의 일부 구성요소들의 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 9a는 다른 실시예에 관한 유회수 장치의 사시도이다.
도 9b는 또 다른 실시예에 관한 유회수 장치의 측면 단면도이다.
도 9c는 또 다른 실시예에 관한 유회수 장치의 측면 단면도이다.
도 10은 도 1의 유회수 시스템의 울타리의 일부분의 구조를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10의 울타리의 일 예의 단면을 도시한 사시도이다.
도 12는 도 10의 울타리의 다른 예의 단면을 도시한 사시도이다.
도 13은 도 11의 울타리의 표면의 나노 돌기 구조체를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 14는 또 다른 실시예에 관한 유회수 시스템의 울타리의 일부분의 단면의 구조를 도시한 단면도이다.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 일 실시예에 관한 유회수 장치를 포함한 유회수 시스템의 사용 상태를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 유회수 시스템의 도시한 측면 단면도이며, 도 3은 도 1의 유회수 시스템에 포함된 유회수 장치의 상면도이고, 도 4는 도 1의 유회수 시스템에서 울타리와 유회수 장치를 연결하는 연결장치의 일부분 단면을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 4a에 나타난 실시예에 관한 유회수 시스템은 부체(11)와 포집망(12)을 구비한 울타리(10)와, 울타리(10)와 연결되어 액체를 정화시키며 액체에 포함된 물질을 포집하는 유회수 장치(20)와, 유회수 장치(20)의 후방에 연결되어 포집된 물질을 수용하는 저장부(30)를 구비한다.
울타리(10)의 부체(11)는 선박(7)에 연결되므로, 울타리(10)가 선박(7)에 연결된 상태에서 선박(7)이 전진하면 선박(7)이 울타리(10)를 끌어서 당김으로써 울타리(10)의 포집망(12)이 수면에 부유하는 물질을 포집할 수 있다.
도 4b는 도 1 내지 도 3의 유회수 시스템의 다른 사용 상태를 개략적으로 도시한 상면도이다.
도 4b에 나타난 사용 상태에서는 두 개의 선박(7a, 7b)이 울타리(10)와 유회수장치(20)와 저장부(30)를 끌고 가며 수면에 부유하는 물질을 포집할 수 있다.
도 4c는 도 1 내지 도 3의 유회수 시스템의 또 다른 사용 상태를 개략적으로 도시한 상면도이다.
도 4c에 나타난 사용 상태에서는 두 개의 선박(7a, 7b)의 사이에 울타리(10)가 연결되고, 다른 두 개의 선박(7b, 7c)의 사이에 울타리(10)가 연결되며, 각각의 울타리(10)에 연결된 유회수장치(20)와 저장부(30)를 통해 수면에 부유하는 물질을 포집하는 작업이 진행된다.
도 5는 도 1의 유회수 시스템에서 울타리의 작동 상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 울타리에 의해 부유물질이 포집되는 작동 상태를 도시한 설명도이다.
울타리(10)는 해수나 강물과 같은 액체의 표면에 뜨는 부력을 갖는 부체(11)와, 부체(11)에 연결되어 액체에 포함된 물질(부유물질)을 포집하는 포집망(12)을 구비한다. 부체(11)는 충분한 부력을 갖도록 스티로폼과 같은 소재로 제작되거나, 공기가 충전된 튜브와 같은 형상으로 제작될 수 있다.
부체(11)에 연결된 포집망(12)은 액체(3)에 포함된 기름이나 위험유해물질과 같은 물질(6)을 포집하는 기능을 수행한다. 포집망(12)은 친수성의 다공성 소재로 그물망 형상으로 제작되며, 포집망(12)의 표면에 나노 돌기 구조체를 구비하므로 기름이나 위험유해물질을 신속히 포집할 수 있다.
도 6을 참조하면, 선박(7)이 울타리(10)를 끌어서 당기는 동안 물질(6)을 포함하는 액체(3)가 울타리(10)의 포집망(12)을 통과하면서 액체(3)에 포함된 물질(6)만이 포집망(12)에 의해 포집되고 정화된 액체(3)만이 포집망(12)을 빠져 나온다. 포집망(12)은 친수성을 가짐과 동시에 기름과 같은 물질(6)을 포집하는 성질을 지니므로, 선박(7)이 울타리(10)를 끌어서 당기는 동안 액체(3)가 포집망(12)을 쉽게 통과함으로써 액체(3)에 의해 울타리(10)의 표면에 가해지는 수압이 최소화될 수 있다.
도 7은 도 5에 도시된 울타리와 성능 비교를 위해 예시되는 비교예에 의한 울타리의 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 7에 도시된 비교예에 의한 울타리는 부체(11)와 액체를 가두는 역할을 하는 포위막(120)을 구비한다. 포위막(120)은 액체와 함께 액체에 포함된 물질을 통과시키지 않고 가두는 기능을 수행할 수 있으므로, 기름과 같은 물질이 퍼져나가는 것을 방지할 수 있다. 그러나 이러한 구조의 울타리는 일시적으로 기름을 포위하여 기름의 확산을 방지하는 목적으로만 사용될 수 있으며, 신속하면서도 연속적으로 기름을 포집하여 회수하는 작업에는 사용될 수 없다.
또한 액체가 포위막(120)을 통과하지 못하므로 포위막(120)의 표면에는 액체에 의한 수압이 작용한다. 따라서 선박이 울타리를 끌어서 당길 때나, 파도가 강한 경우 물질을 포함하는 도 7에 도시된 것과 같이 오염된 액체가 포위막(120)에 부딪힌 후에 포위막(120)의 하단을 통해 빠져나가거나 파도에 의한 압력이 강하여 포위막(120)이 뒤집히기도 한다.
울타리(10)의 후방에는 유회수 장치(20)가 연결된다. 유회수 장치(20)는 울타리(10)에 의해 포집된 물질과 함께 액체를 수용한 후, 액체에 포함된 물질을 걸러서 포집하고 정화된 액체만을 배출하는 기능을 수행한다.
도 1 및 도 2를 참조하면 유회수 장치(20)의 유입구(21i)는 울타리(10)에 연결되므로 울타리(10)에 의해 포집된 물질과 액체가 유입구(21i)를 통해 유회수 장치(20)의 본체(21)로 유입된다. 유회수 장치(20)의 본체(21)에는 필터(25)가 설치되며, 필터(25)에 의해 정화된 정화수는 제1 배출구(21a)를 통해 본체(21)의 외부로 배출된다.
유회수 장치(20)의 후방에는 저장부(30)가 연결된다. 저장부(30)는 유회수 장치(20)의 제2 배출구(21b)에 연결되어 유회수 장치(20)에 의해 포집된 물질을 수용하는 기능을 수행한다.
유회수 장치(20)의 유입구(21i)는 도 4a에 도시된 것과 같은 연결장치에 의해 울타리(10)에 분리 가능하게 연결된다. 유회수 장치(20)의 유입구(21i)는 도 4a에 도시된 연결 플러그(21f)를 구비하고, 연결 플러그(21f)는 울타리(10)에 설치된 커넥터(11f)에 결합된다. 연결 플러그(21f)와 커넥터(11f)의 사이에는 유지 베어링(11b)이 배치되며, 유지 베어링(11b)이 연결 플러그(21f)와 커넥터(11f)의 연결 상태를 유지하는 기능을 한다.
상술한 구성의 연결 플러그(21f)와 커넥터(11f)를 포함하는 연결장치에 의해 유회수 장치(20)의 유입구(21i)가 울타리(10)에 원터치 방식으로 간편하게 체결되고, 유회수 장치(20)의 유입구(21i)가 울타리(10)로부터 분리될 수 있다.
도 8은 도 1의 유회수 시스템의 일부 구성요소들의 작동 상태를 도시한 사시도이다.
유회수 장치(20)는 상면(21t)과 저면(21v)을 구비하며 내부가 비어 있는 본체(21)와, 본체(21)의 내부에 설치된 필터(25)를 구비한다.
본체(21)는 울타리(10)와 연결되며 울타리(10)에 의해 포집된 물질과 함께 액체가 유입되는 유입구(21i)와, 유입구(21i)로부터 유입된 액체가 정화되어 생성된 정화수가 배출되는 제1 배출구(21a)와, 액체로부터 포집된 물질이 배출되는 제2 배출구(21b)를 구비한다. 본체(21)는 플라스틱이나 금속 소재로 제작될 수 있다.
제1 배출구(21a)의 적어도 일부분은 본체(21)의 저면(21v)과 연결된다. 유입구(21i)와 제2 배출구(21b)는 본체(21)의 저면(21v)으로부터 상면(21t)을 향하여 이격된 위치에 형성된다.
제1 배출구(21a)로부터 저면(21v)으로 이어지는 본체(21)의 내벽은 저면(21v)에 대해 경사를 이루는 경사면을 구비할 수 있다. 또한 격벽(21w)의 유입구(21i)를 향하는 면은 저면(21v)에 대해 경사를 이루는 경사면을 구비할 수 있다.
격벽(21w)의 경사면과 유입구(21i)와 이어지는 본체(21)의 내벽의 경사면의 구조로 인하여, 유입구(21i)를 통해 유입된 액체는 본체(21)의 내벽의 경사면을 따라 흐르다가 격벽(21w)의 경사면에 의해 본체(21)의 저면(21v)을 향하도록 액체의 흐름의 방향이 전환된다. 저면(21v)을 향하여 흐르는 액체의 흐름은 격벽(21w)과 저면(21v)의 사이의 통로를 통과하여 필터(25)로 흐른다.
필터(25)는 본체(21)의 제1 배출구(21a)에 배치되어 유입구(21i)로부터 유입된 액체를 통과시키면서 액체에 포함된 물질을 포집하여 정화수를 생성하는 기능을 수행한다.
필터(25)는 친수성을 갖도록 표면 처리된 다공성 소재(porous material)의 그물망을 구비할 수 있다. 필터(25)의 그물망은 수 마이크로미터 수준의 기공들(pores)을 포함함으로써 친수성을 갖도록 제작된다. 또한 그물망의 표면은 고분자 소재의 나노 돌기 구조체를 구비할 수 있다.
이와 같은 구조의 필터(25)는 유입구(21i)로부터 유입된 액체를 통과시킴과 동시에 액체에 포함된 기름이나 위험유해물질 등의 물질을 걸러내어 포집하는 기능을 수행한다. 특히, 필터(25)를 통과한 액체에 포함된 유분의 농도는 유수분리기의 기준으로 요구되는 15 ppm 이하의 범위를 충족하므로, 필터(25)를 통과한 액체를 제1 배출구(21a)를 통해 바다로 배출할 수 있다.
유회수 장치(20)의 본체(21)의 내부에는 제1 격실(20f)과 제2 격실(20r)을 구획하는 격벽(21w)이 설치된다. 제1 격실(20f)은 유입구(21i)와 통하고, 제2 격실(20r)은 제2 배출구(21b)와 통한다. 격벽(21w)은 본체(21)의 내부에서 유입구(21i)와 제1 배출구(21a) 및 제2 배출구(21b)의 사이의 공간에 배치된다.
격벽(21w)의 일단은 본체(21)의 상면(21t)에 연결되고, 격벽(21w)의 타단은 본체(21)의 저면(21v)을 향하여 연장된다. 격벽(21w)의 타단은 본체(21)의 저면(21v)으로부터 이격되므로, 격벽(21w)은 격벽(21w)의 타단과 본체(21)의 저면(21v)의 사이에는 제1 격실(20f)과 제2 격실(20r)을 연결하는 통로를 구비한다.
유회수 장치(20)의 제2 배출구(21b)에는 저장부(30)는 유회수 장치(20)에 의해 회수되어 제2 배출구(21b)로부터 배출되는 물질을 수용한다. 저장부(30)는 플라스틱이나 금속 소재에 의해 내부가 빈 구조로 제작된다.
저장부(30)는 내부에 다공성막(30f)을 구비할 수 있다. 유회수 장치(20)의 필터(25)에 의해 액체에 포함된 물질이 유회수 장치(20)의 외부로 배출되지만, 유회수 장치(20)에 포집된 물질이 저장부(30)로 전달될 때에 일부 액체도 함께 저장부(30)로 전달될 수 있다.
저장부(30)의 다공성막(30f)은 수 마이크로미터 수준의 기공들(pores)을 구비하는 소재로 제작되며, 다공성막(30f)의 표면은 고분자 소재의 나노 돌기 구조체를 구비하여 친수성을 갖도록 표면처리된다. 따라서 저장부(30)의 다공성막(30f)은 저장부(30)의 내부에서 액체와 물질을 분리하는 기능을 수행할 수 있다.
유회수 장치(20)와 울타리(10)가 연결장치에 의해 연결되는 것과 같이, 저장부(30)와 유회수 장치(20)도 원터치 방식의 연결장치에 의해 분리 가능하게 연결될 수 있다. 따라서 저장부(30)의 내부에 물질이 가득 찬 경우에는, 저장부(30)를 유회수 장치(20)로부터 분리하고 내부가 빈 새로운 저장부(30)를 유회수 장치(20)에 연결함으로써 유회수 처리작업을 계속 진행할 수 있다.
상술한 바와 같은 유회수 장치(20)는 선박이 고속으로 운행하며 울타리(10)를 끌어서 당기는 경우에도 울타리(10)에 의해 포집된 물질을 신속하게 포집하여 회수하는 처리를 실시할 수 있다. 또한 유회수 장치(20)가 외부의 동력공급에 의존하지 않고 필터(25)의 작용을 이용하여 물질을 포집할 수 있어서, 유회수 장치(20) 및 유회수 시스템의 운용을 위해 선박이나 유회수 시스템 자체에 별도의 동력장치를 설치할 필요가 없다.
도 9a는 다른 실시예에 관한 유회수 장치의 사시도이다.
도 9a에 나타난 실시예에 관한 유회수 장치는 도 8에 도시된 실시예에 관한 유회수 장치의 구성과 전체적으로 유사하므로, 도 8의 유회수 장치와 동일한 구성요소에 대해서는 도 9a에서도 동일한 도면부호를 사용하였다.
유회수 장치는 본체(21)의 내부에서 격벽(21w)과 본체(21)의 저면(21v)의 사이의 통로에 배치되는 병합부(40)를 더 구비한다. 병합부(40)는 서로 평행하게 겹치게 배치되는 복수 개의 관들을 구비한다. 복수 개의 관들의 각각의 일단은 유입구(21i)와 통하는 제1 격실(20f)과 연결되고, 관들의 각각의 타단은 제1 배출구(21a) 및 제2 배출구(21b)와 통하는 제2 격실(20r)과 연결된다. 병합부(40)는 제1 격실(20f)의 액체와 물질을 제2 격실(20r)로 통과시키면서, 물질이 더 큰 덩어리로 뭉치도록 물질을 병합시키는 기능을 한다.
병합부(40)가 액체에 포함된 물질을 더 큰 덩어리로 병합시킴으로써, 병합부(40)를 통과한 물질이 병합부(40)의 하류에 배치된 필터(25)를 통과할 때 필터(25)에 의해 포집되는 작용이 더 효과적으로 이루어질 수 있다.
도 9b는 또 다른 실시예에 관한 유회수 장치의 측면 단면도이다.
도 9b에 나타난 실시예에 관한 유회수 장치는 내부가 비어 있는 본체(21)와, 본체(21)에 설치된 필터(25)를 구비한다.
본체(21)는 포집된 물질과 함께 액체가 유입되는 유입구(21i)와, 유입구(21i)로부터 유입된 액체가 정화되어 생성된 정화수가 배출되는 제1 배출구(21a)와, 액체로부터 포집된 물질이 배출되는 제2 배출구(21b)를 구비한다. 본체(21)는 내부 저면에 유입구(21i)에서부터 제2 배출구(21b)를 향하여 점차적으로 상승하도록 기울어진 저항면(21s)을 구비한다.
저항면(21s)에 제1 배출구(21a)가 형성되고 필터(25)는 본체(21)의 저항면(21s)의 제1 배출구(21a)에 배치된다. 따라서 유입구(21i)로부터 유입된 액체가 제2 배출구(21b)를 향하여 흐르는 동안 액체에는 저항면(21s)에 의해 흐름 방향을 거스르는 저항력이 작용한다. 액체가 저항면(21s)을 따라 흐르다가 필터(25)의 위치를 통과하는 중에 필터(25)를 통해 액체에 포함된 물질이 포집된다. 따라서 제1 배출구(21a)를 통해 정화수가 본체(21)의 외부로 배출된다.
도 9c는 또 다른 실시예에 관한 유회수 장치의 측면 단면도이다.
도 9c에 나타난 실시예에 관한 유회수 장치는 내부가 비어 있는 본체(21)와, 본체(21)에 설치된 필터(25)를 구비한다.
본체(21)는 포집된 물질과 함께 액체가 유입되는 유입구(21i)와, 유입구(21i)로부터 유입된 액체가 정화되어 생성된 정화수가 배출되는 제1 배출구(21a)와, 액체로부터 포집된 물질이 배출되는 제2 배출구(21b)를 구비한다. 본체(21)는 내부 저면에 유입구(21i)에서부터 제2 배출구(21b)를 향하여 점차적으로 하강하도록 기울어진 저항면(21s)을 구비한다.
저항면(21s)에 제1 배출구(21a)가 형성되고 필터(25)는 본체(21)의 저항면(21s)의 제1 배출구(21a)에 배치된다. 액체가 저항면(21s)을 따라 흐르다가 필터(25)의 위치를 통과하는 중에 필터(25)를 통해 액체에 포함된 물질이 포집된다. 따라서 제1 배출구(21a)를 통해 정화수가 본체(21)의 외부로 배출된다.
도 10은 도 1의 유회수 시스템의 울타리의 일부분의 구조를 도시한 사시도이다.
도 10에 도시된 포집망(12)은 수 마이크로미터 수준의 기공들을 갖는 다공성 소재의 그물망(12b)으로 제작되었다. 그물망(12b)은 고분자 소재의 나노 돌기 구조체(12n)를 구비하여 친수성을 갖도록 표면 처리된다.
포집망(12)은 물이 통과할 수 있는 격자 구멍(mesh hole)을 갖는 망 형상을 갖는 그물망(12b)으로 제작될 수 있다. 실시예는 그물망(120b)의 격자 구멍(mesh hole)의 형상이나 직조 방법에 의해 제한되지 않는다.
포집망(12)은 예를 들어 10 내지 500 메쉬(mesh)의 망 형상으로 제작될 수 있다. 이와 같은 메쉬 범위에서 물이 포집망(12)을 통과하여 빠져나가고, 기름만 선택적으로 걸러질 수 있다. 포집망(12)이 500메쉬를 초과하면 메쉬 크기가 과도하게 작아 물이 빠져나가는 속도가 현저히 떨어져 유수분리 효율에 문제가 생길 수 있고, 10메쉬 미만이면 메쉬 크기가 과도하게 커서 기름까지 빠져나갈 염려가 있다.
도 11은 도 10의 울타리의 일 예의 단면을 도시한 사시도이다.
그물망(12b)은 예를 들어 금속이나 경질의 플라스틱 소재로 제작되는 망 형상의 코어(12c)와, 코어(12c)의 표면에 배치되는 다공질층(12p)과, 다공질층(12p)의 표면에 배치되는 복수 개의 나노 돌기 구조체(12n)를 구비한다. 다공질층(12p)은 수 마이크로미터 수준의 기공들을 구비함으로써 친수성을 갖도록 제작된다. 나노 돌기 구조체(12n)는 1 내지 100 나노미터 범위의 직경을 갖는다.
코어(12c)는 일정 수준 이상의 강도를 갖도록 금속, 플라스틱, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
코어(12c)에 사용 가능한 금속은 철(Fe), 알루미늄(Al), 스테인레스 강(stainless steel), 구리(Cu), 백금(Pt), 금(Au), 은 (Ag), 티타늄(Ti), 실리콘 (Si), 또는 이들의 합금일 수 있으며, 이들의 조합을 포함할 수 있다.
코어(12c)에 사용 가능한 플라스틱은 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 이들의 공중합체, 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
코어(12c)의 표면에 피복되는 다공질층(12p)은 먼저 코어(12c)를 그물망 형상으로 제작한 후에 그물망 형상의 코어(12c)를 폴리머 코팅 용액에 디핑하는 방법에 의해 코어(12c)의 표면에 폴리머 코팅층을 코팅함으로써 형성될 수 있다.
다공질층(12p)은 강도가 높고 친수성의 고분자를 포함할 수 있다. 이러한 고분자로는 예를 들어 폴리(N-이소프로필아크릴아마이드)(PNIPAm), 폴리(2-히드록시에틸 메타크릴레이트)(PHEMA), 폴리실세스퀴녹산(PSQ), 폴리우레탄(PU), 폴리(에틸렌 글리콜)(PEG), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리비닐알콜(PVA) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다공질층(12p)은 코어(12c)의 격자 기공(mesh hole)이 막히지 않도록 코어(12c)를 피복한다. 격자 기공이 막히면 물이 빠져나갈 공간이 부족해지므로, 포집망(12)에 가해지는 수압이 높아질 수 있고, 유수분리 기능이 제대로 발현되지 않을 수 있다.
표 1에 나타난 바 같이, 상기 친수성 고분자들은 표면에너지가 높고 접촉각이 낮기 때문에 친수성이 극대화된 다공질층(12p)을 형성할 수 있다.
고분자 표면 에너지
(mJ/m2) 		접촉각
(°)
PNIPAm 38.9 75
PHEMA 57.6 59
PU 37.5 77.5
PEG 41.3 45
PEI 59.5 68
PMMA 41.1 68-72
PVA 38.5 60.6
도 12는 도 10의 울타리의 다른 예의 단면을 도시한 사시도이다.
그물망(12b)은 예를 들어 금속이나 경질의 플라스틱 소재로 제작되는 코어(12c)와, 접착층(12a)을 개재하여 코어(12c)의 표면에 배치되는 다공질층(12p)과, 다공질층(12p)의 표면에 배치되는 복수 개의 나노 돌기 구조체(12n)를 구비한다. 다공질층(12p)은 수 마이크로미터 수준의 기공들을 구비함으로써 친수성을 갖도록 제작된다. 도 11 및 도 12에 나타난 것과 같은 구성의 그물망(12b)을 포함하는 포집망(12)은 물에 대한 높은 젖음성을 가지므로 물을 쉽게 통과시킨다. 따라서 포집망(12)에 기름과 물이 혼합된 액체를 통과시키면 물은 포집망(12)을 쉽게 통과하지만, 기름은 물에 대한 척력으로 인해 포집망(12)을 통과하지 못하고 포집망(12)에 의해 걸러져 포집된다.
도 13은 도 11의 울타리의 표면의 나노 돌기 구조체를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 13에 도시된 것과 같이 나노 돌기 구조체(12n)는 균일한 간격으로 배치되며 나노 사이즈를 갖는 복수 개의 돌출부(12n')와, 돌출부(12n')의 단부에 배치되는 무기 입자(12n'')를 구비한다.
나노 돌기 구조체(12n)는 다공질층(12p)이 피복된 코어(12c)를 수직 방향으로 플라즈마 처리를 함으로써 형성될 수 있기 때문에, 나노 돌기 구조체는 다공질층(12p)의 상부 및/또는 하부 표면에 형성될 수 있다. 또한 돌출부(12n')는 다공질층(12p) 표면의 곡률에 관계없이 도 13에서 코어(12c)의 중심을 수평하게 가로지르는 방향에 대하여 수직 방향으로 배열될 수 있다.
돌출부(12n')는 직경이 1 내지 100nm 범위이고, 길이가 1 내지 10,000nm 범위이며, 종횡비가 1 내지 50 일 수 있다. 돌출부(12n')는 나노 헤어(nano-hair), 나노 섬유(nan-fiber), 나노 필라(nano-pillar), 나노 로드(nano-rod) 또는 나노 와이어(nano-wire)와 같은 형태로서 다공질층(12p)의 표면에 나노 돌기 구조체(12n)를 형성한다.
돌출부(12n')의 적어도 일부의 단부에는 무기 입자(12n")가 배치된다. 무기 입자(12n")는 복수개가 뭉쳐져서 클러스터를 형성할 수 있다. 또한 거의 대부분의 또는 모든 돌출부(12n')의 단부에 무기 입자(12n")가 배치될 수도 있지만, 플라즈마 처리에 의한 식각 공정에서 일부 무기 입자(12n")가 깎여 떨어져 나갈 수 있으므로, 모든 돌출부(12n')의 단부에 무기 입자(12n")가 배치되지 않을 수도 있다.
무기 입자(12n")는 유수분리 용도에 따라 적합한 표면 특성을 부여할 수 있는 금속 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다.
무기 입자(12n")는 물이 포집망을 통과하고 기름은 포집망을 통과하지 못하록 친수성 내지 초친수성을 부여하는 금속 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다. 금속 또는 금속 산화물은 금속 망 구조체로부터 유래될 수 있다. 예를 들어, 무기 입자는 Ti, Cu, Au, Ag, Cr, Pt, Fe, Al, Si, 이들의 합금, 이들의 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 나노 돌기 구조체를 형성하는 돌출부(12n')의 단부에 TiO2를 포함하는 무기 입자(12n")가 배치된 경우, 나노 돌기 구조체 자체가 가질 수 있는 친수성 표면 특성이 더욱 더 초친수성으로 개질시킬 수 있다.
나노 돌기 구조체는 나노 구조가 형성된 기재 표면에 친수성을 부여하는 무기 입자와의 화학결합에 의하여, 물에 대한 접촉각이 20도 이하의 초친수 표면 특성을 가질 수 있다.
이와 같은 초친수 표면을 갖는 포집망은 표면 에너지의 상태가 매우 높은 상태이며, 따라서 표면 에너지가 낮은 기름에 대해서는 친유 특성을 가질 수 있다. 그러나 물속에서는 기름이 포집망에 흡수되지 않고, 구형의 방울 형태를 유지하는 초소유성(Superoleophobicity)을 나타낸다. 이에 따라, 나노 돌기 구조체는 물속에서 예를 들어 140도 이상의 높은 수중 기름에 대한 접촉각을 가질 수 있다.
도 14는 또 다른 실시예에 관한 유회수 시스템의 울타리의 일부분의 단면의 구조를 도시한 단면도이다.
도 14에 나타난 실시예에 관한 유회수 시스템의 울타리는 다공성 소재로 제작된 그물망(12b)의 표면에 요홈 형상으로 형성되는 나노 돌기 구조체(12n)를 구비한다.
울타리는 나노 돌기 구조체(12n)에 의해 초친수 특성을 가지므로, 울타리에 물과 같은 액체(3)와 기름과 같은 물질(6)이 접촉할 때 물이 친수성의 다공성 기재의 표면과 접하여 액체(3)와 그물망(12b)의 사이의 강한 결합으로 인해 울타리의 표면에 수막이 형성된다.
물질(6)은 수막이 형성된 그물망(12b)의 표면의 수막에 의한 반발로 인해 울타리의 기공 사이를 통과하지 못하므로 물질(6)은 울타리에 의해 포집될 수 있다.
도 10 내지 도 14에 도시된 실시예들에서의 울타리에 포함되는 그물망의 구성은 유회수 장치의 필터와 저장부의 다공성막에 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 실시예들에 대한 구성과 효과에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
3: 액체 20f: 제1 격실
6: 물질 20r: 제2 격실
7: 선박 21w: 격벽
10: 울타리 21: 본체
11: 부체 21t: 상면
11b: 유지 베어링 21f: 연결 플러그
11f: 커넥터 21i: 유입구
12b: 그물망 21v: 저면
12n: 나노 돌기 구조체 21a: 제1 배출구
12p: 다공질층 21b: 제2 배출구
12a: 접착층 25: 필터
12c: 코어 30f: 다공성막
12: 포집망 30: 저장부
20: 유회수 장치 40: 병합부

Claims (20)

  1. 액체가 유입되는 유입구와, 상기 유입구로부터 유입된 상기 액체가 정화되어 생성된 정화수가 배출되는 제1 배출구와, 상기 액체로부터 포집된 물질이 배출되는 제2 배출구를 구비하는 본체; 및
    상기 본체의 상기 제1 배출구에 배치되며 상기 유입구로부터 유입된 상기 액체를 통과시킴으로써 상기 액체에 포함된 상기 물질을 포집하여 상기 정화수를 생성하는 필터;를 구비하는, 유회수 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터는 친수성을 갖도록 표면 처리된 다공성 소재(porous material)의 그물망(mesh)을 구비하는, 유회수 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 그물망은 10 내지 500 메쉬(mesh)의 망 형상의 코어와, 상기 코어의 표면에 배치되는 다공질층과, 직경이 1 내지 100nm 범위이고 길이가 1 내지 10,000nm 범위이며 종횡비가 1 내지 50 이며 상기 다공질층의 표면에 배치되는 고분자 소재의 복수 개의 나노 돌기 구조체와, 상기 나노 돌기 구조체 중 적어도 일부의 단부에 배치된 무기 입자를 구비하는, 유회수 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다공질층은 친수성 폴리머를 포함하고, 상기 코어는 금속, 플라스틱 또는 이들의 조합을 포함하며, 상기 무기 입자는 Ti, Cu, Au, Ag, Cr, Pt, Fe, Al, Si, 이들의 합금, 및 이들의 산화물 중 적어도 하나를 포함하는, 유회수 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유입구와 통하는 제1 격실과 상기 제1 배출구 및 상기 제2 배출구와 통하는 제2 격실을 형성하도록 상기 본체의 내부에서 상기 유입구와 상기 제1 배출구 및 상기 제2 배출구의 사이의 공간에 배치되며, 상기 제1 격실과 상기 제2 격실을 연결하는 통로를 구비하는 격벽을 더 구비하는, 유회수 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 통로에 배치되며 상기 통로를 통과하는 상기 액체에 포함된 상기 물질을 병합하는 병합부를 더 구비하는, 유회수 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 병합부는 서로 평행하게 배치되는 복수 개의 관들을 구비하고, 상기 관들의 각각의 일단은 상기 제1 격실과 연결되고 타단은 상기 제2 격실과 연결되는, 유회수 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 본체는 상면과 저면을 구비하고, 상기 격벽의 일단은 상기 상면에 연결되고 상기 격벽의 타단은 상기 저면을 향하여 연장되며 상기 격벽의 타단에 상기 통로가 형성된, 유회수 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 배출구의 적어도 일부분은 상기 본체의 상기 저면과 연결되고, 상기 유입구와 상기 제2 배출구는 상기 본체의 상기 저면으로부터 상기 상면을 향하여 이격된 위치에 형성되는, 유회수 장치.
  10. 액체의 표면에 뜨는 부체와 상기 부체에 연결되어 상기 액체에 포함된 물질을 포집하는 포집망을 구비하는 울타리;
    상기 울타리와 연결되며 상기 울타리에 의해 포집된 상기 물질과 함께 상기 액체가 유입되는 유입구와 상기 유입구로부터 유입된 상기 액체가 정화되어 생성된 정화수가 배출되는 제1 배출구와 상기 액체로부터 포집된 물질이 배출되는 제2 배출구를 구비하는 본체와, 상기 본체의 상기 제1 배출구에 배치되며 상기 유입구로부터 유입된 상기 액체를 통과시킴으로써 상기 액체에 포함된 상기 물질을 포집하여 상기 정화수를 생성하는 필터를 구비하는 유회수 장치; 및
    상기 유회수 장치의 상기 제2 배출구와 연결되어 상기 제2 배출구로부터 배출되는 상기 물질을 수용하는 저장부;를 구비하는, 유회수 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 필터는 친수성을 갖도록 표면 처리된 다공성 소재(porous material)의 그물망(mesh)을 포함하는, 유회수 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 그물망은 10 내지 500 메쉬(mesh)의 망 형상의 코어와, 상기 코어의 표면에 배치되는 다공질층과, 직경이 1 내지 100nm 범위이고 길이가 1 내지 10,000nm 범위이며 종횡비가 1 내지 50 이며 상기 다공질층의 표면에 배치되는 고분자 소재의 복수 개의 나노 돌기 구조체와, 상기 나노 돌기 구조체 중 적어도 일부의 단부에 배치된 무기 입자를 구비하는, 유회수 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 다공질층은 친수성 폴리머를 포함하고, 상기 코어는 금속, 플라스틱 또는 이들의 조합을 포함하며, 상기 무기 입자는 Ti, Cu, Au, Ag, Cr, Pt, Fe, Al, Si, 이들의 합금, 및 이들의 산화물 중 적어도 하나를 포함하는, 유회수 시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 유회수 장치는 상기 유입구와 통하는 제1 격실과 상기 제1 배출구 및 상기 제2 배출구와 통하는 제2 격실을 형성하도록 상기 본체의 내부에서 상기 유입구와 상기 제1 배출구 및 상기 제2 배출구의 사이의 공간에 배치되며, 상기 제1 격실과 상기 제2 격실을 연결하는 통로를 구비하는 격벽을 더 구비하는, 유회수 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 유회수 장치는 상기 통로에 배치되며 상기 통로를 통과하는 상기 액체에 포함된 상기 물질을 병합하는 병합부를 더 구비하는, 유회수 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 병합부는 서로 평행하게 배치되는 복수 개의 관들을 구비하고, 상기 관들의 각각의 일단은 상기 제1 격실과 연결되고 타단은 상기 제2 격실과 연결되는, 유회수 시스템.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 본체는 상면과 저면을 구비하고, 상기 격벽의 일단은 상기 상면에 연결되고 상기 격벽의 타단은 상기 저면을 향하여 연장되며 상기 격벽의 타단에 상기 통로가 형성된, 유회수 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 배출구의 적어도 일부분은 상기 본체의 상기 저면과 연결되고, 상기 유입구와 상기 제2 배출구는 상기 본체의 상기 저면으로부터 상기 상면을 향하여 이격된 위치에 형성되는, 유회수 시스템.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 포집망은 다공성 소재(porous material)의 그물망(mesh)을 구비하고, 상기 그물망은 망 형상의 코어와, 상기 코어의 표면에 배치되는 다공질층과, 직경이 1 내지 100nm 범위이고 길이가 1 내지 10,000nm 범위이며 종횡비가 1 내지 50 이며 상기 다공질층의 표면에 배치되는 고분자 소재의 복수 개의 나노 돌기 구조체와, 상기 나노 돌기 구조체 중 적어도 일부의 단부에 배치된 무기 입자를 구비하여 친수성을 갖도록 표면 처리된, 유회수 시스템.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 저장부는 직경이 1 내지 100nm 범위이고 길이가 1 내지 10,000nm 범위이며 종횡비가 1 내지 50 인 고분자 소재의 나노 돌기 구조체를 구비하여 친수성을 갖도록 표면 처리된 다공성 소재의 다공성막을 구비하는, 유회수 시스템.
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