KR20210065414A - 수중 미세플라스틱 포집장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상향식 회전 물레방아를 이용한 수중 미세플라스틱 포집장치에 관한 것으로, 물레방아를 회전시키기 위해 수면 위에서 태양광발전 하는 유닛; 일정각도 기울기와 굴곡이 형성되어 있어 물을 한쪽으로 편향시키는 챔버; 상기 챔버는 최종단으로 갈수록 상기 바닥면의 일부분에 일정 크기의 다공성이 존재하는 그물망형태로 개구되어 이루어짐을 포함; 상기 챔버의 최종단에 부착되어 있는 것을 특징으로 상기 미세플라스틱 입자를 크기별로 포집하는 포집 거름망; 및 미세플라스틱이 포집되는 상기 포집 거름망은 탈·부착이 가능한 포집망을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면 바다에 태양광 발전하는 상향식 회전 물레방아 포집장치 설치하여, 챔버의 형상에 따라 물의 흐름을 한쪽으로 편향시켜 회전하며, 상향 회전 시 수중의 미세플라스틱을 입자 크기별로 포집하고 포집된 미세플라스틱을 보다 손쉽게 처리할 수 있다.

Description

수중 미세플라스틱 포집장치 {collecting apparatus for platic}

본 발명은 상향식 회전 물레방아를 이용한 미세플라스틱 포집장치에 관한 것으로, 상세하게는 바다에 수차의 필요없이 태양광발전에 의해 물레방아를 회전시키고, 일정각도 기울기와 굴곡이 형성되어 있는 챔버에 의해 물의 흐름을 한쪽으로 편향시키고, 상기 챔버는 최종단으로 갈수록 상기 바닥면의 일부분에 일정 크기의 다공성이 존재하는 그물망형태로 개구되어 있고 상기 챔버의 최종단에 부착되어 있는 것을 특징으로 상기 미세플라스틱 입자를 크기별로 포집하는 포집 거름망 및 미세플라스틱이 포집되는 상기 포집 거름망은 탈·부착이 가능한 포집망을 포함하는 것을 특징으로 하여 수중에 부유하고 있는 미세플라스틱을 효과적으로 포집망에 포집할 수 있으며 포집된 미세플라스틱을 보다 손쉽게 처리할 수 있다.

육지에서 해양으로 유입되는 생활쓰레기 중 플라스틱 따위가 있다.

이러한 플라스틱에는 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등의 재질이 있는데, 바다에 유입되는 과정에서 풍화 및 침식 작용으로 분해되어 작은 입자로 쪼개어 진다.

이렇게 작은 입자로 쪼개어진 입자들은 크기에 따라 매크로, 메조, 미세, 나노 플라스틱 등으로 분류된다.

이러한 미세플라스틱은 동·식물성 플랑크톤 및 바다생물체가 먹이로 오인하여 섭취함으로써 소화기 장애와 질병 및 죽음을 유발한다.

나아가 이러한 바다생물체를 인간이 섭취함으로써 축적되어 인간에게도 악영향을 미친다. 그 때문에 미세 플라스틱은 신속하고 적절하게 수거되어야할 필요성이 있다.

이에, 전 세계적으로 플라스틱을 수거하기 위해 노력중이며 대한민국도 무인 청소 선박 등을 개발하여 해양 쓰레기를 수거하고 있다.

하지만 이미 해상에 유입된 많은 양의 미세플라스틱을 포집하는 방법은 쉽지 않다.

따라서 작은 입자로 쪼개어진 미세 플라스틱이 생태계에 악영향을 끼친다는 점을 고려하여, 수중 미세플라스틱을 포집하기 위한 별도의 장치에 대한 필요성이 대두된다.

본 발명의 목적은 편의성이 높고 효율적인 구조로 보다 효과적으로 수중의 미세플라스틱 포집할 수 있으며, 결과적으로 해양생태계에 악영향을 미치는 수중 미세플라스틱을 포집하는 포집장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 상향식 회전 물레방아를 이용한 수중 미세플라스틱 포집장치에 관한 것으로, 물레방아를 회전시키기 위해 수면 위에서 태양광발전 하는 유닛; 일정각도 기울기와 굴곡이 형성되어 있어 물을 한쪽으로 편향시키는 챔버; 상기 챔버는 최종단으로 갈수록 상기 바닥면의 일부분에 일정 크기의 다공성이 존재하는 그물망형태로 개구되어 이루어짐을 포함; 상기 챔버의 최종단에 부착되어 있는 것을 특징으로 상기 미세플라스틱 입자를 크기별로 포집하는 포집 거름망; 및 미세플라스틱이 포집되는 상기 포집 거름망은 탈·부착이 가능한 포집망을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 미세플라스틱 포집장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면 바다에 태양광 발전하는 상향식 회전 물레방아 포집장치 설치하여, 챔버의 형상에 따라 물의 흐름을 한쪽으로 편향시켜 회전하며, 상향 회전 시 수중의 미세플라스틱을 입자 크기별로 포집하고 포집된 미세플라스틱을 보다 손쉽게 처리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수중 미세플라스틱 수거장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3는 도 1의 챔버 끝 단의 상세도이다.
도 4는 도 3의 측면도이다.
도 5는 도 1의 탈·부착 포집 거름망 상세도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.

도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 상향식 회전 물레방아를 이용한 수중 미세플라스틱 포집장치(10)이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상향식 회전 물레방아를 이용한 수중 미세플라스틱 포집장치(10)는 수면에 설치되며, 보다 상세하게는 일정 부분이 수중에 잠기도록 설치되어, 수면에 인접한 물을 이용한 상향식 회전 물레방아(1); 상기 물레방아(1)의 회전력을 전달하는 동력전달부(11); 상기 동력전달부(11)와 연결된 주축(35); 상기 주축(35)과 연결된 발전장치(23); 상기 발전장치(23)와 태양광 패널(21)과 연결된 이음부(19); 상기 발전장치(23)는 상기 태양광 패널을 통해 얻는 태양에너지를 전력으로 전환시켜 발전 및 저장하는 발전장치 등을 포함한다.

또한, 동력전달부(11)의 회전력을 보조적으로 증가시켜 안정적으로 회전할 수 있도록 하는 종동축(33)을 포함한다.

상기 물레방아(1)는 다수의 격벽 구조가 원주방향으로 연속 배열 및 구획되어 물이 수용되는 다수의 챔버(31)가 형성된 회전륜(35)과 종동축(33)과 중심에 결합되는 주축(35)으로 구성되어 태양광 발전을 통해 회전된다.

상기 주축(35)의 한 쪽 끝단은 동력전달부(11)를 통해 발전장치(23)에 연결된다.

양측의 지지대(37)에는 부력부(38)가 포함된다.

상기 종동축(33)의 챔버(31)는 회전륜(32)을 기준으로 일정한 기울기로 배열 및 형성되어 물이 한쪽 방향으로 편향되어 흐르며, 상기 챔버(31)는 최종단으로 갈수록 상기 바닥면의 일부분에 일정 크기의 다공성이 존재하는 그물망형태로 개구되어 이루어진다.

상기 챔버(31)의 최종단 및 회전륜(35) 측면에 장착되어있는 규칙적이고 일정 크기의 배열을 특징으로 하는 포집 거름망(36)이 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서 물이 챔버(31)에 담긴 상태에서 상향식으로 회전되면 일부의 물이 편향되어 다공을 통해 유출되면서 포집 거름망(36)을 통과한다.

발전장치(23)는 상기 물레방아(1) 주축(35)에 연결되어 회전 구동되는 주동기어(41); 상기 주동기어와 결합되어 종속 회전되는 종동기어(43)로 구성된다.

주동기어(41)와 종동기어(43)은 서로 맞물려 결합되어 회전될 수 있다.

상기 종동기어(43)와 주축(35)가 연결되어 있어, 태양광 패널(21)을 통해 생성된 전력이 발전장치(23)에서 발전 및 저장하여 주축(35)으로 전달되어 회전 구동시킨다.

한편 주축(35)이 상향식 회전함에 챔버(31) 또한 회전하며, 이때 챔버의 상기특징에 의해 물이 편향되어 다공을 통해 유출되면서 포집 거름망(36)을 통과하는데, 물 속에 부유하고 있는 미세 플라스틱들은 포집 거름망(36)을 통과하지 못하고 포집된다.

상기 포집 거름망(36)은 주축(35)에 탈·부착이 가능한 포집망을 포함하는 것을 특징으로 하여 보다 손쉽게 포집된 미세 플라스틱을 처리할 수 있도록 하기 위한 것이다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 목적의 범위로부터의 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 유사한 종사에 속한 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다. 따라서 그러한 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 해야함이 마땅하다.

1 : 상향식 회전 물레방아 1 : 수중 미세플라스틱 포집장치
11 : 동력전달부 19 : 이음부
21 : 태양광 패널 23 : 발전장치
31 : 챔버 32 : 회전륜
33 : 종동축 35 : 주축
36 : 포집 거름망 37 : 지지대
38 : 부력부 41 : 주동기어
43 : 종동기어

Claims (5)

1. 물레방아를 회전시키기 위해 수면 위에서 태양광발전 하는 유닛;
   일정각도 기울기와 굴곡이 형성되어 있어 물을 한쪽으로 편향시키는 챔버;
   상기 챔버는 최종단으로 갈수록 상기 바닥면의 일부분에 일정 크기의 다공성이 존재하는 그물망형태로 개구되어 있는 형태를 포함;
   상기 챔버의 최종단에 부착되어 있는 것을 특징으로 상기 미세플라스틱 입자를 크기별로 포집하는 포집 거름망;
   상기 포집 거름망은 탈·부착이 가능한 포집 거름망을 포함한다.
   다수의 격벽 구조가 원주방향으로 연속 배열되어 구획되며 물이 수용되는 챔버와 회전륜, 태양광 발전 에너지에 의해 회전되는 물레방아;
   상기 물레방아의 주축 및 지지대에 연결되어 태양광을 통해 전력을 생산하는 태양광 발전 장치 및 동력전달부;
   상기 발전장치는 주축과 연결되며, 주동기어를 구동시켜 종동기어와 맞물려 회전하여 종동기어와 연결되어 있는 동력이 전달되는 주축;
   상기 태양광발전 장치와 보조 구동장치의 작동의 선택적 제어를 통해 전력 생산이 원활히 이루어지게 하는 모든 제어부;를 포함하는 상향식 회전 물레방아 발전 장치에 있어,
   상기 회전륜의 챔버의 경우 일정각도 기울기와 굴곡이 형성되어 있어 물을 한쪽으로 편향시키며, 상기 바닥면의 일부분에 일정 크기의 그물망형태가 형성되어 일부는 막혀있고 일부는 개구되어 있는 형태를 포함;
   상기 챔버의 최종단에 부착되어 있는 것을 특징으로 상기 미세플라스틱 입자를 크기별로 포집하는 포집 거름망;
   상기 포집 거름망은 탈·부착이 가능한 포집 거름망을 포함한다.
   
2. 다수의 격벽 구조가 원주방향으로 연속 배열되어 구획되며 물이 수용되는 챔버와 회전륜, 태양광 발전 에너지에 의해 회전되는 물레방아;
   상기 물레방아의 주축 및 지지대에 연결되어 태양광을 통해 전력을 생산하는 태양광 발전 장치 및 동력전달부;
   상기 발전장치는 주축과 연결되며, 주동기어를 구동시켜 종동기어와 맞물려 회전하여 종동기어와 연결되어 있는 동력이 전달되는 주축;
   상기 태양광발전 장치와 보조 구동장치의 작동의 선택적 제어를 통해 전력 생산이 원활히 이루어지게 하는 모든 제어부;를 포함하는 상향식 회전 물레방아 발전 장치에 있어,
   상기 회전륜의 챔버의 경우 일정각도 기울기와 굴곡이 형성되어 있어 물을 한쪽으로 편향시키며, 상기 바닥면의 일부분에 일정 크기의 그물망형태가 형성되어 일부는 막혀있고 일부는 개구되어 있는 형태를 포함;
   수면에 장착되며 상기 물레방아가 상향축으로 회전을 함에 물이 챔버에 수용되며, 유입구를 통해 흡입된 물이 날개의 형태에 의해 한쪽으로 편향 이동되고 반대쪽 토출구를 통해 토출시키는 형태로 구성된 물 순환부;를 포함하는 물레방아를 이용한 상향식 회전 발전 장치에 있어서,
   상기 회전륜의 챔버의 경우
   챔버가 일정각도 기울기와 굴곡이 형성되어 있고, 상기 바닥면의 일부분에 일정 크기의 다공성이 존재하는 그물망형태가 형성되어 일부는 막혀있고 일부는 개구되어 크기별로 포집하는 특징으로 하는 물레방아를 이용한 상향 회전식 포집 장치.
   
3. 제 1항, 2항에 있어서,
   상기 챔버는 최종단으로 갈수록 상기 바닥면의 일부분에 일정 크기의 다공성이 존재하는 그물망형태로 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 물레방아를 이용한 상향 회전식 포집 장치.
   
4. 제 1항, 2항에 있어서,
   상기 챔버 날개의 최종단과 물레방아 측면에 장착되어있는 규칙적이고 일정 크기의 배열을 특징으로 하는 포집 거름망이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 물레방아를 이용한 상향 회전식 포집 장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 챔버 날개의 최종단과 물레방아 측면에 장착되어있는 규칙적이고 일정 크기의 배열을 특징으로 하는 포집 거름망은 걸이 형식의 탈·부착이 가능한 포집망을 특징으로 하는 물레방아를 이용한 상향 회전식 포집 장치.
   

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