KR20210087123A

KR20210087123A - 원격운영 폭기 장치 및 그 시스템

Info

Publication number: KR20210087123A
Application number: KR1020190178643A
Authority: KR
Inventors: 이경백
Original assignee: 한영대학교산학협력단
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2021-07-12
Also published as: KR102436473B1

Abstract

본 발명은 원격운영 폭기 장치 및 그 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 적어도 하나 이상으로 구성되는 부력부재; 상기 부력부재에 의해 수면 위로 부유되고 수면 위의 공기가 유입되도록 동력을 제공하는 모터; 상기 모터에 전원을 공급하는 전원부; 상기 모터의 축 방향으로 길이를 가지고 상기 모터의 축과 연결되어 수면 위 에 존재하는 공기가 유입되고 이동 통로가 되는 제 1유도관; 상기 제 1유도관으로 유입된 공기와 표층수가 유입되는 제 2유도관 및 상기 제 2유도관으로부터 유입된 공기가 수중으로 토출 되도록 하는 임펠러를 포함하는 원격운영 폭기 장치에 관한 것이다.

Description

원격운영 폭기 장치 및 그 시스템{Remote control for aeration device for system the same}

본 발명은 원격운영 폭기 장치 및 그 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 폭기 장치 인버터의 회전속도 및 공기유입량을 상시 제어 관리할 수 있도록 하여, 용수지의 수질을 자동으로 관리할 수 있는 원격운영 폭기 장치 및 그 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 생활하수나 공장폐수에는 인이나 질소등의 물질이 많이 포함되어 있고, 이러한 생활하수나 공장폐수가 유입 되는 하천과 바다의 물은 인산염이나 질산염등의 영양 염류가 증가하여 부영양화를 초래하게 된다. 이러한 부영양화가 발생하면 이를 먹이로 하는 플랑크톤이 갑자기 증가하여 녹조현상이 발생하게 되고 용존산소량이 감소하여 수중생물들이 폐사하는 원인이 된다.

이와 같이 프랭크톤의 번식에 의해 물이 썩게 되는 것을 방지를 위한 방법으로 수중의 용존산소량을 늘리는 방법과 온도가 상대적으로 낮은 심층수를 표층수로 강제로 대류시켜 표층수의 온도를 낮추기 위해 위해, 댐이나 상수원지에 폭기 장치를 설치하게 되는데, 이러한 폭기 장치는 물속에 공기를 불어넣어 물속의 산소를 증가시킴과 동시에 심층의 물을 뒤집어 줌으로써 물의 수질급수를 떨어뜨리는 것을 방지하는 역할을 한다.

이러한 종래의 장치로서 비교적 설비가 거대한 수차에 의한 방식과 중앙집중식 대용량 고정형 폭기 장치를 운영하고 있고, 근래에는 소형화 된 수차식 폭기 장치가 사용 되고 있다.

대한민국공개특허번호 제10-2006-0005136호가 그 대표적인 것이다. 이는 폭기조 내에 고정 설치되어 산소를 공급하되 와류를 발생시키도록 하여 산소용존률을 향상시키고자 하고 있다. 상기 장치는 폭기조 내부에 고정 설치되므로 이의 유지보수가 필요한 경우에는 폭기조 내부의 물을 비운 뒤 비로서 가능하므로 유지보수에 있어서도 상당한 불편함이 발생하였다.

또한, 기존의 폭기 장치는 수동 운영 방식으로 용수지의 오염도를 파악할 수 없으며, 용수 유입량에 따른 용존 산소의 관리가 불가능한 단점이 있다.

[특허문헌 1] 한국공개특허 제10-2006-0005136

본 발명의 목적은 상기 문제점들을 해결하여 공기 유입량을 상시 제어 관리할 수 있도록 하고, 용수지의 수질 관리를 365일 자동으로 관리할 수 있는 원격운영 폭기 장치 및 그 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 원격운영 폭기 장치는, 적어도 하나 이상으로 구성되는 부력부재; 상기 부력부재에 의해 수면 위로 부유되고 수면 위의 공기가 유입되도록 동력을 제공하는 모터; 상기 모터에 전원을 공급하는 전원부; 상기 모터의 축 방향으로 길이를 가지고 상기 모터의 축과 연결되어 수면 위 에 존재하는 공기가 유입되고 이동 통로가 되는 제 1유도관; 상기 제 1유도관으로 유입된 공기와 표층수가 유입되는 제 2유도관 및 상기 제 2유도관으로부터 유입된 공기가 수중으로 토출 되도록 하는 임펠러를 포함할 수 있다.

또한, 상기 폭기 장치는, 상기 부력부재 하측에 수중 정화 보조 수단 및 이동 수단으로 보조탱크를 더 포함하고, 상기 보조탱크는, 응집제, pH조절제, EM 중 하나 이상의 약액이 혼합되는 약액탱크; 상기 약액이 분사되는 분사 노즐; 상기 분사 노즐이 분사될 수 있는 밸브; 상기 탱크 끝단에 구비되는 상기 폭기 장치가 이동할 수 있는 프로펠러 및 상기 프로펠러를 구동하는 모터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 폭기장치는, 상기 부유부재의 외측에 결합되고, 외면에 전자석을 구비하는 하우징을 더 포함하고, 상기 하우징간의 결합으로 다수개의 폭기장치가 연결될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 임펠러는, 상부 또는 하부에 구비되어, 상기 임펠러로부터 분산되는 공기 및 표층수를 상측 또는 하측으로 집중하여 분산되도록 하는 가이드판을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드판은, 각도 조절되는 복수의 회동부재를 포함하고, 상기 복수의 회동부재가 각도 조절되어 상기 공기 및 표층수의 분산 각도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 원격운영 폭기 장치 시스템은 폭기 장치; 상기 폭기 장치의 실시간 위치를 파악하는 GPS 위성; 수질 상태를 파악하는 센서부; 상기 폭기 장치의 위치 정보 및 수질 정보를 수신하여 제어 정보를 생성하는 서버; 상기 서버로부터 상기 제어 정보를 수신하여, 상기 폭기 장치의 모터를 제어하는 스마트 컨트롤러 및 상기 서버로부터 정보를 수신하여 상기 폭기 장치를 모니터링 할 수 있도록 하는 관리자 단말기를 포함하는 원격운영 폭기 장치 시스템를 제공할 수 있다.

또한, 상기 센서부는, 수중 내 유입 및 토출되는 공기의 유량을 측정하는 유량 측정 센서; 물의 온도를 측정하는 온도 센서 및 용존 산소량을 측정하는 산소 측정 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 원격운영 폭기 장치 및 그 시스템은 센서부를 통하여 상시 수질 정보를 수집하고, 수집한 수질 정보를 기반으로 폭기 장치를 제어할 수 있는 시스템을 제공함으로써, 수질 개선 효과를 증진시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 원격운영 폭기 장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 원격운영 폭기 장치를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 원격운영 폭기 장치의 보조탱크를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 원격운영 폭기 장치를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 원격운영 폭기 장치를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 원격운영 폭기 장치를 다수 개 연결한 예시도.
도 7의 (a),(b)는 본 발명의 제4실시예에 따른 원격운영 폭기 장치의 상부 또는 하부 가이드 판을 구비한 임펠러의 사시도.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 원격운영 폭기 장치의 상부 및 하부의 회동부재가 접힌 상태인 임펠러의 사시도.
도 9의 (a),(b)는 본 발명의 제4실시예에 따른 원격운영 폭기 장치의 상부 또는 하부의 회동부재가 펼쳐진 상태인 임펠러의 사시도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 원격운영 폭기 장치 시스템의 구성도.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1는 본 발명의 제1실시예에 따른 원격운영 폭기 장치를 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 원격운영 폭기 장치(6)는 수중에 공기를 들여보냄으로써, 용존 산소를 공급하여 수질 오염을 개선할 수 있는 장치로, 부력부재(61), 모터(62), 전원부(63), 제1유도관(64), 제2유도관(65) 및 임펠러(66)를 포함할 수 있다.

부력부재(61)는 폭기 장치(6)의 상부에 위치하며, 적어도 하나 이상으로 구성될 수 있으나, 3개 이상으로 구성되는 것이 가장 바람직하다.

또한, 다수 개의 부력부재(61)는 프레임(68)으로 연결될 수 있다.

또한, 부력부재(61)는 모터(62)를 수면 위에 안정적으로 부유시킬 수 있는 소재가 사용될 수 있으며, 이는 스티로폼, 플라스틱, 고무 등이 대표적이며 이에 한정되지 않는다.

모터(62)는 제어 정보를 스마트 컨트롤러(5)를 통해 수신하여, 수중으로 공기를 들여보낼 수 있게 동력을 공급하는 장치일 수 있다.

또한, 모터(62)는 모터(62)를 둘러싸는 모터 하우징(69)을 더 포함할 수 있으며, 부력부재(61)를 연결하는 프레임(68)의 상측에 모터 하우징(69)과 연결되어 위치할 수 있다.

또한, 전원부(63)는 모터(62)에 전원을 공급하는 장치로, 전원부(63)를 작동시키면 모터(62)에 전원이 공급되어, 폭기 장치(6)의 구동이 시작됨과 동시에 제1유도관(64), 제2유도관(65) 및 임펠러(66)가 같이 회전을 할 수 있다.

이에 따라, 수면 위의 공기가 제1유도관(64)으로 유입되어 제2유도관(65)을 통해 임펠러(66)로 토출될 수 있다.

또한, 모터(62)는 회전 속도를 조절하여 폭기 장치(6)의 공기 유입량을 조절할 수 있다.

제1유도관(64)은 수면 위의 공기가 유입되는 부분으로, 모터(62) 하단에 연결되어 축방향으로 소정의 길이를 가질 수 있으며, 공기가 유입되는 제1홀(640)을 포함할 수 있다.

제1유도관(64)의 소재는 스테인레스인 것이 가장 바람직하나, GFPR, CFRP 등 부식되지 않는 다양한 소재가 적용 가능하며, 이에 한정되지는 않는다.

제2유도관(65)은 제1유도관(64) 끝단에 형성되어, 제1유도관(64)으로 유입된 공기와 표층수가 만나 함께 유입되는 부분으로, 표층수가 유입되는 제2홀(650)을 포함하며, 축방향으로 소정의 길이를 가질 수 있다.

또한, 제2유도관(65)은 수심에 따라 길이 조절이 가능할 수 있으며, 제2유도관(65)의 끝단에 임펠러(66)가 설치될 수 있다.

제2유도관(65)의 소재는 스테인레스인 것이 가장 바람직하나, GFPR, CFRP 등 다양한 소재가 적용 가능하며, 이에 한정되지는 않는다.

임펠러(66)는 제 2유도관(65)으로부터 유입된 공기가 수중으로 토출 되도록 하는 것으로, 상판, 하판 및 상판과 하판 사이에 형성된 다수개의 임펠러 격판(660)을 포함할 수 있다. 이 때, 임펠러 격판(660)은 방사형으로 배치되어 원심력에 의해 원주 방향으로 공기가 배출시킬 수 있다. 또한, 임펠러(66)는 임펠러 격판(660)의 개수와 회전 속도 조절을 통해, 수중으로 유입된 공기 입자의 크기를 미세버블부터 나노버블까지 다양하게 조절이 가능하여 용존 산소량을 조절할 수 있다.

도 2은 본 발명의 제2실시예에 따른 원격운영 폭기 장치를 도시한 사시도이며, 도 3는 보조탱크를 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 3를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 원격운영 폭기 장치는 보조탱크(70)를 더 포함할 수 있다.

보조탱크(70)는 부력부재(61)의 하면에 설치되어, 수질 정화 및 폭기 장치의 이동에 도움을 줄 수 있다.

보조탱크(70)는 약액탱크(71), 분사 노즐(72), 밸브(73), 프로펠러(74), 프로펠러 모터(62) 및 격벽(76)를 포함할 수 있다.

약액탱크(71)는 수질 정화에 도움이 되는 약액을 저장하는 탱크로, 분사 노즐(72)을 통해 수중에 분사될 수 있다.

또한, 약액탱크(71)는 응집제, pH조절제 및 EM 중 하나 이상을 혼합하여 저장할 수 있고, 이에 한정되지 않는다.

응집제는 수중의 미세입자를 응집, 유기물질 및 잔류물을 제거하여 수질 오염을 개선할 수 있는 것으로, 알루미늄염이 가장 바람직하나 이에 한정되지 않는다.

알루미늄염은 저렴한 비용으로 수질을 개선할 수 있고, 부영양화를 억제하는데 매우 효과적이고 경제성 있는 방법으로 평가되고 있으며, 탁수가 발생하는 수중에서 부유물질을 조속히 침강시키는 방법으로 사용되고 있다.

이 때, 알루미늄 응집제는 산성을 띠므로, pH가 6이하로 낮아지지 않도록 투여해야 한다.

또한, 알루미늄 응집제를 사용할 때, 소량의 고분자 응집제를 함께 사용하면 응집 효과가 증진된다. 이에 대표적인 고분자 PAA(Polyacryl amide)를 사용하는 것이 가장 바람직하며, 이 때 고분자 응집제의 첨가량은 알루미늄 응집제의 1%정도이다.

pH조절제는 수중 pH를 적정 범위인 5.8-6.7로 조절하여 수질 오염을 개선할 수 있는 것으로, 보통 이산화탄소와 황산을 사용하며, 이에 한정하지는 않는다.

EM은 유익한 미생물의 조합으로 개발된 액상의 미생물 혼합 배양액이며, 오염된 수중에 투입됨으로써, 수질 정화에 도움을 줄 수 있다.

분사 노즐(72)은 약액탱크(71)의 하부에 한 개 이상이 설치되어 약액이 분사될 수 있게 하는 것이다.

밸브(73)는 약액탱크(71)가 분사 노즐(72)을 통해 수중에 분사될 수 있도록 조절해주는 것으로, 각각의 분사 노즐(72)에 설치될 수 있다.

또한, 밸브(73)는 자동밸브로 원격으로 조절 가능하며, 스마트 컨트롤러(5)가 서버(4)로부터 오염 신호를 수신하여 폭기 장치(6)로 전송하거나, 관리자 단말기(3)가 폭기 장치(6)로 오염 신호를 전송할 경우, 자동으로 밸브(73)가 열리고, 수중에 약액이 분사될 수 있다.

프로펠러(74)는 보조탱크(70) 끝단에 설치되어, 폭기 장치(6)가 이동할 수 있도록 하는 장치로, 관리자 단말기(3)로부터 이동 정보를 수신하면 프로펠러(74)가 작동하여 목적지로 이동할 수 있다.

프로펠러 모터(62)는 프로펠러(74)를 구동하는 것으로, 프로펠러(74)와 연결되어 보조탱크(70)의 내부에 위치할 수 있다.

격벽(76)은 프로펠러 모터(62)와 약액탱크(71)를 분리하는 벽으로, 보조탱크(70) 내부에 설치될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 원격운영 폭기 장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 원격운영 폭기 장치를 도시한 단면도이며, 도 6은 원격운영 폭기 장치를 도시한 예시도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 원격운영 폭기 장치는 하우징(80)를 더 포함할 수 있다.

하우징(80)은 부력부재(61)의 외측에 결합되고, 외면에 전자석을 구비하는 것으로, 다수 개의 폭기 장치(6)가 연결될 수 있도록 하는 장치이다.

하우징(80)은 내측 중간에 끼움부(81)를 포함하며, 끼움부(81)는 모터하우징(69)에 결합될 수 있다.

또한, 하우징(80)은 각형 형태이며, 각의 수는 한정되지 않으나, 다수 개의 폭기 장치가 안정적으로 결합하기 위하여 팔각형이 가장 바람직하다.

이에 따라, 다수 개의 폭기 장치를 연결하여, 하천의 넓은 면적에 대응할 수 있으며, 수질 오염 정도가 심한 곳에서도 연결하여 집중적으로 대처할 수 있다.

하우징(80)은 외면에 전자석을 구비하여, 하우징(80)에 전류가 통하면 하우징(80)이 결합된 다른 폭기 장치(6)와 연결되고, 전류가 통하지 않으면 연결되지 않을 수 있다.

도 7의 (a),(b)는 본 발명의 제4실시예에 따른 원격운영 폭기 장치의 상부 또는 하부 가이드 판을 구비한 임펠러의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 원격운영 폭기 장치의 상부 및 하부의 회동부재가 접힌 상태인 임펠러의 사시도이며, 도 9의 (a),(b)는 본 발명의 제4실시예에 따른 원격운영 폭기 장치의 상부 또는 하부의 회동부재가 펼쳐진 상태인 임펠러의 사시도이다.

도 7 내지 도 9을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 원격운영 폭기 장치의 임펠러(66)는 가이드판(67)을 더 포함할 수 있다.

가이드판(67)은 임펠러(66)의 상측 또는 하측에 형성되어, 공기 및 표층수를 상측 또는 하측으로 집중하여 분산되도록 할 수 있다.

또한 가이드판(67)은 상부 가이드 판(600) 및 하부 가이드 판(610)을 포함할 수 있다.

상부 가이드 판(600)은 임펠러(66)의 상측에 구비되어, 임펠러(66)로부터 토출되는 공기를 심층수쪽으로 집중하여 분산되도록 할 수 있다.

이에 따라, 상부 가이드 판(600)은 수중의 강제대류를 통하여 표층수의 수온을 낮춤으로써, 표층수 영역에 분포된 유해미생물이나 광합성 녹조류의 번식속도를 지연시키는 효과가 있다.

하부 가이드 판(610)은 임펠러(66)의 하측에 구비되어, 임펠러(66)로부터 분산되는 공기를 표층수쪽으로 집중하여 분산되도록 할 수 있다.

이에 따라, 하부 가이드 판(610)은 표층수의 용전산소량을 빠르게 증가시켜 수질급수를 양호하게 할 수 있다.

상부 가이드 판(600)은 복수의 상부 회동부재(620)를 포함할 수 있다.

상부 회동부재(620)는 세로 길이가 가로 길이보다 긴 직사각형 모양으로 형성될 수 있고, 임펠러(66)의 상측에 각각의 회동 축으로 연결되어 임펠러(66)의 바깥 방향으로 회동할 수 있다.

또한, 상부 회동부재(620)는 임펠러(66)가 시계방향으로 회전할 때에만 수평으로 회동할 수 있도록 일정 각도로 비틀어져 구비될 수 있다.

하부 가이드 판(610)은 복수의 하부 회동부재(630)를 포함할 수 있다.

하부 회동부재(630)는 세로 길이가 가로 길이보다 긴 직사각형 모양으로 형성될 수 있고, 임펠러(66)의 하측에 각각의 회동 축으로 연결되어 임펠러(66)의 바깥 방향으로 회동할 수 있다.

또한, 하부 회동부재(630)는 임펠러(66)가 반시계방향으로 회전할 때에만 수평으로 회동할 수 있도록 일정 각도로 비틀어져 구비될 수 있다.

이로써 임펠러(66)의 회전 방향에 따라 상부 회동부재(620) 또는 하부 회동부재(630) 중 어느 한쪽만이 회동하여 펼쳐진 상태로 유지될 수 있어 임펠러(66)로 하여금 표층수 및 공기의 혼합물을 상측 또는 하측 중 어느 한곳으로 집중하여 분사시킬 수 있다.

이로써, 회전 방향에 따라 상측 또는 하측 어느 한 방향을 선택하여 그 방향으로 집중 분사되도록 할 수 있어 상황에 따른 보다 효과적인 수질 개선이 가능한 효과가 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 원격운영 폭기 장치 시스템의 구성도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 원격운영 폭기 장치 및 그 시스템은, GPS위성(1), 센서부(2), 서버(4), 스마트 컨트롤러(5), 관리자 단말기(3) 및 폭기 장치(6)를 포함할 수 있다.

먼저 GPS위성(1)은 폭기 장치(6)의 실시간 위치를 파악하고, 서버(4)로 위치 신호를 전송할 수 있다.

또한, GPS위성(1)의 형태는 한정되지 않고, 와이파이위치서비스(WPS), 블루투스(Bluetooth), 비콘(Beacon) 등으로 대체될 수 있다.

센서부(2)는 폭기 장치(6) 주변의 수질 상태를 파악하여, 서버(4)로 수질 정보를 전송할 수 있다. 또한, 유량 측정 센서, 탁도 센서, 온도 센서, 산소 측정 센서 등 중 하나 이상을 포함하며, 이에 한정되지 않는다.

유량 측정 센서는 수중 내 유입되는 유량을 측정하는 센서로, 수중 오염도에 따라 필요한 용존산소량의 확보를 위해, 수중 내 유입되는 유량을 파악하여. 임펠러(66)의 회전속도를 제어할 수 있다.

탁도 센서는 물의 흐린 정도를 측정하는 센서로, 탁도가 흐릴수록 수중 오염이 심한 것으로 판단할 수 있다.

탁도의 발생원은 자연적, 인위적인 원인으로 인한 유기물과 무기물의 유입요인으로 나뉘며, 자연적 요인의 예로는 홍수, 수중의 성장한 미생물, 바위의 침식 등이 있고, 인위적인 요인에는 가정하수, 산업폐수, 매립지침출수 등이 있다.

온도 센서는 수중 온도를 측정하는 센서로, 수중 온도가 높아지면 용존 산소량은 감소하기 때문에, 수중 오염 정도를 판단할 수 있다.

산소 측정 센서는 용존 산소량을 측정하는 센서로, 용존 산소량이 낮을수록 수중 오염이 심하다고 판단할 수 있다. 어패류 또는 호기성 미생물은 수중에 녹아있는 산소를 통하여 호흡을 하기 때문에, 용존 산소량이 낮아지면 어패류는 사멸하게 되고, 호기성 미생물은 증식이나 생장활동을 멈추게 된다.

또한 식물도 뿌리 호흡을 할 때, 주로 용존 산소를 이용하며, 용존 산소라 낮아지면 생장이 둔화되거나 멈추게 된다. 이에 따라 물속에 유기물이 많아지면 용존 산소량이 낮아지기 때문에 용존 산소는 수중 오염 정도를 측정할 수 있다.

이 때, 센서부(2)에 수집된 수질 정보는 서버(4)로 전송되어, 서버(4)를 통해 판단 정보로 구분될 수 있으며, 판단 정보는 수질 오염 정도에 따라, 수질 나쁨, 수질 보통 및 수질 좋음 정보로 구분될 수 있다.

관리자 단말기(3)는 서버(4)로부터 판단 정보를 수신하여, 수질 상태를 파악하고, 폭기 장치(6)를 모니터링 할 수 있는 것으로, 서버(4)를 통해 스마트 컨트롤러(5)로 작동 정보를 전송하여, 폭기 장치(6)를 원격운영할 수 있다.

이 때, 관리자 단말기(3)는 서버(4)로부터 수신한 판단 정보에 따라, 서버(4)를 통해 스마트 컨트롤러(5)로 작동 정보를 전송함으로써, 폭기 장치(6)의 공기 유입량을 조절할 수 있다.

또한, 관리자 단말기(3)는 관리자 단말기(3)에 이동 정보가 입력되면, 서버(4)를 통해 스마트 컨트롤러(5)로 전송하여, 폭기 장치(6)가 이동하게 할 수 있다.

서버(4)는 GPS위성(1)으로부터 위치 정보를 수신하고, 센서부(2)로부터 수질 정보를 수신하여, 제어 정보를 생성하는 것으로 스마트 컨트롤러(5)로 제어 정보를 전송할 수 있다.

또한, 서버(4)는 GPS위성(1)으로부터 수신한 위치 정보와 센서부(2)로부터 수신한 수질 정보를 토대로 판단 정보를 생성하고, 관리자 단말기(3)로 전송하여, 관리자 단말기(3)로 하여금 작동 정보를 입력하게 할 수 있다.

또한, 서버(4)는 관리자 단말기(3)로부터 작동 정보를 수신하여, 스마트 컨트롤러(5)로 전송할 수 있다.

스마트 컨트롤러(5)는 서버(4)로부터 제어 정보 및 작동 정보를 수신하여, 폭기 장치(6)의 모터를 제어하는 것으로, 모터(62)의 회전 속도를 제어함으로써, 폭기 장치(6)의 공기 유입량을 조절할 수 있다.

이에 따라, 폭기 장치(6)는 GPS위성(1)으로부터 수신한 위치정보와 센서부(2)로부터 수집된 수질 정보를 토대로 서버(4)와 스마트 컨트롤러(5)를 통해 자동으로 운영될 수 있으며, 관리자 단말기(3)로부터 입력된 작동 정보를 서버(4)와 스마트 컨트롤러(5)를 통해 원격운영이 가능하여 수질 개선을 할 수 있다.

이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.

1 : GPS위성
2 : 센서부
3 : 관리자 단말기
4 : 서버
5 : 스마트 컨트롤러
6 : 폭기 장치
61: 부력부재
62: 모터
63: 전원부
64: 제1유도관
65: 제2유도관
66: 임펠러
67: 가이드판
68: 프레임
69: 모터하우징
70: 보조탱크
71: 약액탱크
72: 분사노즐
73: 밸브
74: 프로펠러
75: 프로펠러 모터
76: 격벽
80: 하우징
81: 끼움부
600: 상부 가이드 판
610: 하부 가이드 판
620: 상부 회동부재
630: 하부 회동부재
640: 제1홀
650: 제2홀
660: 임펠러 격판

Claims

적어도 하나 이상으로 구성되는 부력부재;
상기 부력부재에 의해 수면 위로 부유되고 수면 위의 공기가 유입되도록 동력을 제공하는 모터;
상기 모터에 전원을 공급하는 전원부;
상기 모터의 축 방향으로 길이를 가지고 상기 모터의 축과 연결되어 수면 위 에 존재하는 공기가 유입되고 이동 통로가 되는 제 1유도관;
상기 제 1유도관으로 유입된 공기와 표층수가 유입되는 제 2유도관 및
상기 제 2유도관으로부터 유입된 공기가 수중으로 토출 되도록 하는 임펠러를 포함하는 원격운영 폭기 장치.
제 1항에 있어서,
상기 폭기 장치는,
상기 부력부재 하측에 수중 정화 보조 수단 및 이동 수단으로 보조탱크를 더 포함하고,
상기 보조탱크는,
응집제, pH조절제, EM 중 하나 이상의 약액이 혼합되는 약액탱크;
상기 약액이 분사되는 분사 노즐;
상기 분사 노즐이 분사될 수 있는 밸브;
상기 탱크 끝단에 구비되는 상기 폭기 장치가 이동할 수 있는 프로펠러 및
상기 프로펠러를 구동하는 모터를 포함하는 원격운영 폭기 장치.
제 1항에 있어서,
상기 폭기장치는,
상기 부유부재의 외측에 결합되고, 외면에 전자석을 구비하는 하우징을 더 포함하고,
상기 하우징간의 결합으로 다수개의 폭기장치가 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 원격운영 폭기 장치.
제 1항에 있어서,
상기 임펠러는,
상부 또는 하부에 구비되어, 상기 임펠러로부터 분산되는 공기 및 표층수를 상측 또는 하측으로 집중하여 분산되도록 하는 가이드판을 더 포함하는 원격운영 폭기 장치.
제 4항에 있어서,
상기 가이드판은,
각도 조절되는 복수의 회동부재를 포함하고,
상기 복수의 회동부재가 각도 조절되어 상기 공기 및 표층수의 분산 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 원격운영 폭기 장치.
원격운영 폭기 장치;
상기 폭기 장치의 실시간 위치를 파악하는 GPS 위성;
수질 상태를 파악하는 센서부;
상기 폭기 장치의 위치 정보 및 수질 정보를 수신하여 제어 정보를 생성하는 서버;
상기 서버로부터 상기 제어 정보를 수신하여, 상기 폭기 장치의 모터를 제어하는 스마트 컨트롤러 및
상기 서버로부터 정보를 수신하여 상기 폭기 장치를 모니터링 할 수 있도록 하는 관리자 단말기를 포함하는 원격운영 폭기 장치 시스템.
제 7항에 있어서,
상기 센서부는,
수중 내 유입 및 토출되는 공기의 유량을 측정하는 유량 측정 센서;
물의 온도를 측정하는 온도 센서 및
용존 산소량을 측정하는 산소 측정 센서 중 하나 이상을 포함하는 원격운영 폭기 장치 시스템.