KR20220055169A

KR20220055169A - 심도별 수질 측정 장치 및 이를 이용한 수질 측정 방법

Info

Publication number: KR20220055169A
Application number: KR1020200139370A
Authority: KR
Inventors: 김병우
Original assignee: 한국수자원공사
Priority date: 2020-10-26
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2022-05-03
Also published as: KR102413573B1

Abstract

본 발명은 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치 및 이를 이용한 수질 측정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수질을 측정하기 위한 수질센서(100); 일측 단부에 상기 수질센서(100)가 연결되며, 수질센서(100)에서 측정한 자료를 전송하기 위한 소정 길이를 갖는 케이블(200); 및 상기 케이블(200)을 수용하는 윈치(300)를 포함하되, 상기 윈치(300)는, 소정 형상을 갖는 케이스(310), 및 상기 케이블(200)의 구동을 제어하는 한편, 케이블(200)에서 전송된 자료를 관제소로 송신하는 기능을 수행하기 위한 상기 케이스(310) 외측에 구비된 제어부(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치 및 이를 이용한 수질 측정 방법에 관한 것이다.

Description

심도별 수질 측정 장치 및 이를 이용한 수질 측정 방법{Apparatus For Measuring Quality Of Water By Depth And Measuring Method}

본 발명은 심도별 수질 측정 장치 및 이를 이용한 수질 측정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하수의 심도별 수질과 담염수 경계면 변화를 실시간 및 무인으로 추적 관측할 수 있는 심도별 수질 측정 장치 및 이를 이용한 수질 측정 방법에 관한 것이다.

담염수경계면이란 땅 속에 있는 담수와 해수의 농도차에 의해 형성되는 경계면이다. 강우나 지하수 양수, 보 개방이나 해수의 증가 등 인위적 또는 자연적 변화에 의해 실시간으로 변하는 특성을 가지고 있다.

기존의 담염수 경계면 관측방법은 특정 심도에 센서를 설치해서 시간에 따른 전기전도도를 관찰하거나 특정한 시간에 수직적인 전기전도도의 변화를 관찰하는 방식이 있었다. 이와 같은 방법은 담염수경계면이 센서를 설치한 위치와 달라질 경우 대응할 방법이 없는 문제점이 있었다. 이러한 문제점에 대응하는 방법은 관리자가 사이트 현장을 방문하여 달라진 담염수경계면을 수동으로 찾을 수밖에 없다는 단점이 있다.

한국공개특허공보 제2019-0045538호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 각종 외적 요인에 의해 심도별 수질이 변화하더라도 심도별 수질을 정확하게 측정 및 관측할 수 있는 심도별 수질 측정 장치 및 이를 이용한 수질 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 관측자가 현장을 방문하지 않아도 담염수경계면 수위와 변화를 원거리에서 확인할 수 있는 심도별 수질 측정 장치 및 이를 이용한 수질 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치는, 수질을 측정하기 위한 수질센서(100); 일측 단부에 상기 수질센서(100)가 연결되며, 수질센서(100)에서 측정한 자료를 전송하기 위한 소정 길이를 갖는 케이블(200); 및 상기 케이블(200)을 수용하는 윈치(300)를 포함하되, 상기 윈치(300)는, 소정 형상을 갖는 케이스(310), 및 상기 케이블(200)의 구동을 제어하는 한편, 케이블(200)에서 전송된 자료를 관제소로 송신하는 기능을 수행하기 위한 상기 케이스(310) 외측에 구비된 제어부(320)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치에서, 상기 케이스(310) 내부에는, 상기 케이블(200)을 감거나 풀기 위한 케이블드럼(330), 및 상기 케이블드럼(330) 전방에 위치하면서 케이블(200)의 소정 부분을 지지하기 위한 롤러(340)를 포함하되, 상기 롤러(340)는 케이블(200)의 미끄러짐을 방지할 수 있도록, 케이블롤러(341) 및 상기 케이블롤러(341)의 외측 가장자리 인근에 위치하는 하나 이상의 가압롤로(342)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치에서, 상기 케이블롤러(341) 인근에는 케이블(200)을 풀기 위한 하강 모터가 구비되고, 상기 케이블드럼(330) 인근에는 케이블(200)을 감기 위한 상승 모터가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치에서, 상기 케이스(310) 내부에는, 케이블(200)에 부착된 수분을 제거하기 위한 배풍부(350)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치에서, 상기 배풍부(350)는 케이블(200)을 개재시킨 상태에서 서로 마주 보면서 위치하는 한 쌍의 제1 몸체부(351)와 제2 몸체부(353)를 포함하되, 상기 제1 몸체부(351)는 소정 깊이 함몰된 제1 수납홈(351(a)) 및 상기 제1 수납홈(351(a)) 아래에 위치하는 제1 슬릿(351(b))을 포함하며, 상기 제1 수납홈(351(a))에는 제1 배풍팬(352)이 수납되고, 상기 제2 몸체부(353)는 소정 깊이 함몰된 제2 수납홈(353(a)) 및 상기 제2 수납홈(353(a)) 상부에 위치하는 제2 슬릿(353(b))을 포함하며, 상기 제2 수납홈(353(a))에는 제2 배풍팬(354)이 수납된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치에서, 상기 제1 수납홈(351(a))에는 소정 거리 이격된 상태로 서로 마주 보는 한 쌍의 경사면이 위치하며, 상기 제1 슬릿(351(b))에는 복수개의 바(bar)가 구비되어 있고, 상기 제2 수납홈(353(a))에는 소정 거리 이격된 상태로 서로 마주 보는 한 쌍의 경사면이 위치하며, 상기 제2 슬릿(353(b))에는 복수개의 바(bar)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치에서, 상기 케이스(310) 내부에는, 케이블(200)의 위치를 제어하기 위한 리미트 센서(370)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치에서, 상기 수질센서(100)와 연결된 케이블(200) 일측 단부 인근에는 센서 트리거(210)가 장착된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치를 이용한 심도별 수질 측정 방법은, (S1) 수질센서(100)와 연결된 케이블(200)을 관측공으로 하강시키는 단계; (S2) 수질센서(100)가 수질을 측정하고, 측정한 수질결과는 제어부(320)에 저장하는 단계; 및 (S3) 수질센서(100)와 연결된 케이블(200)을 관측공으로부터 상승시키는 단계;를 포함하되, 상기 (S1) 단계에서는 정해진 위치에서 소정 시간 정지한 후 다시 하강하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 심도별 수질 측정 방법에서, 상기 (S1) 내지 (S3) 단계는 소정 간격을 두고 복수회 반복 수행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 심도별 수질 측정 장치는 케이블의 미끄럼을 방지할 수 있는 롤로와 물기 제거를 위한 배풍부가 구비되어 있어 케이블의 승하강 거리를 정확하게 측정할 수 있고 따라서 측정결과의 신뢰성을 높일 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명의 심도별 수질 측정 장치는 원격 제어 및 관리가 가능하기 때문에 측정 및 관리비용을 절감할 수 있다는 이점이 있다.

게다가 본 발명의 심도별 수질 측정 장치를 이용한 수질 측정 방법에서는 해당 심도에서의 각종 수질을 정확하게 측정하는 것이 가능할 뿐만 아니라 담염수 경계면의 변화를 쉽게 추적 및 관찰할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치를 일측 방향에서 바라본 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치를 타측 방향에서 바라본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치를 케이스 일부를 제외한 상태에서 후면에서 바라본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치의 내부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치의 내부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치의 제어부를 확대한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치에서 배풍부의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치에서 배풍부를 구성하는 몸체부의 정면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치의 제어부를 구성하는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치를 이용한 수질 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치 및 수질 측정 방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치를 일측 방향에서 바라본 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치를 타측 방향에서 바라본 사시도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치를 케이스 일부를 제외한 상태에서 후면에서 바라본 사시도, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치의 내부 단면도 그리고 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치의 내부 사시도이다.

이들 도 1 내지 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 수질 측정 장치는, 수질센서(100), 케이블(200) 및 윈치(300)를 포함하여 구성된다.

먼저 수질센서(100)는 지하수의 수질, 예를 들어 전기전도도와 수온 등 염분기록계 센서일 수 있고, 또 수심을 동시에 측정함으로써 수심별 염분농도를 확인할 수 있는 센서이다.

케이블(200)은 수질센서(100)에서 측정한 자료를 유선방식으로 전송하고 또 수질센서(100)를 지지하기 위한 것으로 일측 단부에는 수질센서(100)가 연결된 채 타측은 윈치(300)와 연결되어 있다.

여기서, 케이블(200)은 구리선 또는 광케이블일 수 있으며, 바람직하게는 광케이블이다. 본 발명에서 수질센서(100)가 연결된 케이블(200)은 관측해야 하는 길이가 수백 미터에 달할 수 있고, 따라서 광케이블을 채용할 시 구리선보다 에너지 손실이 적어 장거리 전송에 적합하고, 전송할 수 있는 정보량이 많으며 또한 주변의 케이블로부터 전기적·자기적 장애를 받지 않는다는 장점이 있다.

한편, 수질센서(100)와 연결된 케이블(200) 일측 단부 인근에는 수질센서(100)의 상승 위치를 확인함에 도움을 주는 센서 트리거(210)가 구비되는 것이 바람직하고, 이와 관련하여서는 후술하기로 한다.

그리고 윈치(300)는 지하수 측정이 요구되는 지점에 설치된 관측공 안으로 케이블(200)을 일정한 속도로 상승 또는 하강시키기 위한 것으로, 케이스(310), 제어부(320), 케이블드럼(330), 롤러(340), 배풍부(350), 엉킴 방지부(360), 리미트 센서(370), 구동모터(미도시) 및 엔코더(미도시) 등으로 이루어져 있다.

윈치(300)의 이들 구성에 관해 상세하게 설명하면, 소정 형상을 갖는 케이스(310)는 내부에 구비된 각종 부품들을 외부 충격으로부터 보호하기 위한 것으로, 특히 작업자 쉽게 파지 및 이동시킬 수 있도록 케이스(310) 상면에는 손잡이(311)가 마련되는 것이 바람직하다.

제어부(320)는 케이블(200) 및 윈치(300)를 구성하는 각종 부품들의 구동을 제어하는 한편, 케이블(200)에서 전송된 자료를 관제소로 송신하는 기능을 수행하기 위한 것으로 케이스(310) 외측으로 노출된 상태로 구비된다. 물론 제어부(320)에서는 케이블(200)과 윈치(300)의 작동만을 제어하고, 수집된 자료를 전송하기 위한 데이터 송수신부를 별도로 마련하는 것도 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치의 제어부를 확대한 사시도인 도 6을 참조하면서, 보다 상세하게 설명하면, 전술한 기능을 갖는 제어부(320)는 POWER 버튼(321), Manaul 버튼(322), 조이스틱 스위치(323), IoT 표시등(324), Data 표시등(325), 및 단자(326)들, 예를 들어 FAN 단자(326(a)), Control 단자(326(b)), Debug 단자(326(c)), LTE 단자(326(d)), Sensor 단자(326(e)), GPS 안테나 단자(326(f))로 구성되어 있다.

POWER 버튼(321)은 전원 스위치 및 전원이 가동된 상태를 표시하는 발광다이오드(LED)가 일체형으로 이루어진 것이고, Manaul 버튼(322)은 관측 현장에서 관측관리자가 윈치(300)를 수동으로 조작할 시 수동모드로 전환하기 위한 버튼이다.

그리고 조이스틱 스위치(323)는 수동조작모드에서 수질센서(100)를 하강시키거나 상승시키고자 할 때 사용하며, IoT 표시등(324)은 사물인터넷 무선네트워크에 전송 요구중일 때 점멸하는 한편 사물인터넷 무선네트워크에 접속되었을 때는 점등 상태로 표시된다.

Data 표시등(325)은 사물인터넷 무선네트워크를 통한 데이터 전송여부를 확인하기 위한 것으로, 전송 중일 시에는 점등된다.

한편 FAN 단자(326(a))는 윈치(300) 외부에 팬히터를 두어 윈치(300) 내부를 항온항습 상태로 유지시키고자 할 때 연결하는 접속 단자이고, Control 단자(326(b))는 현장의 관리자와 유선으로 접속하여 관측제어명령을 수신하거나 관측 데이터를 전송하기 위한 인터페이스이다.

Debug 단자(326(c))는 제어 보드의 상태를 정밀하게 파악하기 위한 제조상의 편의를 위한 인터페이스이고, LTE 단자(326(d))는 사물인터넷 무선네트워크에 접속하기 위한 무선 안테나를 접속하기 위한 단자이다. 또 Sensor 단자(326(e))는 윈치(300)를 옥외에 설치할 시, 윈치(300)를 보호하기 위한 함체(미도시)의 도어 개폐 상태를 확인하기 위한 것이고, GPS 안테나 단자(326(f))는 윈치(300)의 정확한 위치 정보를 GPS로 파악할 수 있도록 GPS 안테나가 연결되는 단자이다.

다시 도 1 내지 5를 참조하면서, 계속해서 설명하면 케이블드럼(330)은 케이블(200)을 감아 놓기 위한 것이며, 도면부호 331은 케이블드럼(330)으로부터 케이블(200)이 벗어나는 것을 방지하기 위한 ‘H’ 단면 형상으로 이루어진 드럼 제방이다.

롤러(340)는 케이블(200)의 승하강시 미끄러지는 것을 방지하기 위한 것이다. 구체적으로 케이블드럼(330) 전방에 위치하면서 케이블(200)을 지지하는 롤러(340)는 케이블롤러(341)와, 케이블롤러(341)의 외측 가장자리 인근에 위치하는 하나 이상의 가압롤로(342)로 이루어지며, 케이블(200)은 이들 케이블롤러(341)와 가압롤로(342) 사이 맞물린 상태로 위치한다.

배풍부(350)는 케이블(200)에 부착된 수분을 제거하기 위한 것이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치에서 배풍부의 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치에서 배풍부를 구성하는 몸체부의 정면도이다.

도 7 및 8을 참조하면서 배풍부(350)와 관련하여 상세하게 설명하면, 수질 측정을 위해 관측공으로 투입된 케이블(200)에는 수분이 부착하게 되는데, 배풍부(350)는 이러한 수분을 제거하기 위한 구성이다.

배풍부(350)는 케이블(200)을 개재시킨 상태에서 서로 마주 보면서 위치하는 한 쌍의 제1 몸체부(351)와 제2 몸체부(353), 이들 제1 몸체부(351)와 제2 몸체부(353)에 각각 장착되는 제1 팬(352)과 제2 팬(354)으로 구성된다.

먼저, 제1 몸체부(351)에는 소정 깊이 함몰된 제1 수납홈(351(a))과 제1 수납홈(351(a)) 아래에 위치하는 제1 슬릿(351(b))이 구비되어 있으며, 제1 팬(352)은 제1 수납홈(351(a))에 위치하게 된다. 그리고 제2 몸체부(353)의 경우에도, 소정 깊이 함몰된 제2 수납홈(353(a))과 제2 수납홈(353(a)) 상부에 위치하는 제2 슬릿(353(b))이 구비되어 있고, 제2 수납홈(353(a))에는 제2 팬(354)이 수납된다.

이와 같이, 제1 팬(352)과 제2 팬(354)은 소정 거리 이격된 채 서로 대각지게 위치하고 있는데, 이는 이들 제1 팬(352)과 제2 배풍팬(354)에서 생성된 바람이 서로 부딪히지 않도록 하기 위함이다.

한편, 제1 수납홈(351(a))과 제2 수납홈(353(a))에는 소정 거리 이격된 상태로 서로 마주 보는 한 쌍의 경사면이 위치하고 있어, 제1 팬(352)과 제2 팬(354)에서의 바람을 케이블(200)을 향해 집중적으로 공급할 수 있어 건조 효율을 높일 수 있다.

게다가 제1 슬릿(351(b))과 제2 슬릿(353(b))에는 복수개의 바(bar)가 구비되어 있는데, 이는 팬에서 발생한 바람이 강하더라도 슬릿으로 케이블(200)이 돌출하는 것을 방지하기 위한 것이다.

다시 도 1 내지 5를 참조하면, 엉킴 방지부(360)는 케이블(200)을 감거나 풀 때 엉킴 현상이 발생하지 않도록 케이블(200)을 좌우로 이동시키기 위한 것이다.

리미트 센서(370)는 케이블(200)의 위치를 확인 및 제어하기 위한 것이다. 구체적으로 리미트 센서(370)는 수직 리미트 센서(371)와 수평 리미트 센서(372)로 이루어지는데, 수직 리미트 센서(371)는 전술한 케이블(200)에 연결되어 있는 센서 트리거(210)의 위치를 감지하는 센서이고, 또 수평 리미트 센서(372)는 케이블(200)이 엉킴 방지부(360) 좌·우측 끝단에 도달했는지를 감지하는 센서이다.

비록 도면에는 도시하지 않았지만, 구동모터는 케이블(200)의 승하강을 유도하기 위한 것으로, 하강 모터(미도시)와 상승 모터(미도시)로 이루어진다. 구체적으로, 하강 모터는 케이블롤러(341) 인근에 위치하면서 케이블(200)을 풀어 주기 위한 모터이고, 상승 모터는 케이블드럼(330) 인근에 위치하면서 케이블(200)을 감기 위한 모터이다.

여기서, 하강 모터와 상승 모터는 정밀 구동 및 제어가 가능하도록 마이크로 스테핑 모터인 것이 바람직하다.

한편, 심도별 수질을 측정하기 위해서는 케이블(200)이 어느 정도 관측공 안으로 하강 또는 상승하였는지를 정확하게 측정해야 하며, 따라서 엔코더(미도시)가 구비되는 것이 바람직하고, 일예로 케이블롤러(341) 인근에 엔코더가 구비되어 케이블(200)의 상승 및 하강 길이를 정밀하게 계량할 수 있다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 장치의 제어부를 구성하는 블록도이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 제어부에는 관측 자료를 전송하는 데이터 처리부, 수동/자동 선택 콘트롤 명령을 읽고 LED로 상태 표시를 나타내는 OP부, 케이블 상승과 하강 운동을 위한 모터 구동과 엔코더의 펄스를 카운트하는 윈치제어부, 윈치 구동에 필요한 태양광 발전세트로부터 공급되는 DC전원에서 시스템이 필요로 하는 DC전원을 변환하는 전원관리부, 관측 자료를 메모리에 저장하고 관리하는 데이터 로거부, GPS 위치 감지부, 관측 자료를 전송하고 콘트롤 명령을 수신하는 무선모뎀부로 구성될 수 있다.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 수질 측정 방법은 (S1) 수질센서(100)와 연결된 케이블(200)을 관측공으로 하강시키는 단계; (S2) 수질센서(100)가 수질을 측정하고, 측정한 수질결과는 제어부(320)에 저장하는 단계; 및 (S3) 수질센서(100)와 연결된 케이블(200)을 관측공으로부터 상승시키는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 (S1) 단계와 관련하여 구체적으로 설명하면, 수질 측정이 요구되는 관측공 안으로 케이블(200)을 하강시키는 단계이다. 이때, 미리 심도를 결정한 후 해당 심도에 도달할 때까지 케이블(200)을 하강시키거나, 또는 소정 조건 예를 들어 담염수경계면에 해당되는 심도까지 하강시키는 단계이다.

여기서, 담염수경계면에 해당되는 심도 위치는 전기전도도 등을 연속적으로 측정하면서 미리 설정해둔 기준치 범위에 해당되는지로부터 판단할 수 있으나, 이에 제한하지 않으며, 기준치 범위에 미달하는 경우 계속해서 하강시켜야 함은 자명하다.

(S2) 단계는 측정시각, 수질 측정값 및 케이블 길이 등 각종 정보를 데이터 로거부에 기록 저장하는 단계이다. 이때, 심도별 정확한 수질 측정이 가능하도록 해당 심도에서 소정 기간 승하강이 정지되는 것이 바람직하다.

한편, 특정 심도에서의 수질 측정이 완료된 후, 상이한 심도의 수질을 측정하기 위하여 다시 (S1)가 수행될 수도 있다.

(S3) 단계는 수질 측정이 완료되어 케이블(200)을 회수하거나, 승강시키면서 심도별 수질을 측정하거나, 또는 담염수경계면을 추적하는 단계를 포함한다.

예를 들어, (S2) 단계에서의 심도가 최하위 심도에 해당될 시, 케이블(200)을 상승시키면서 소정 심도별로 수질을 측정할 수 있다.

또 (S2) 단계에서의 측정값이 염수 영역에 해당될 시, 담염수경계면을 찾기 위하여 케이블(200)을 승강시키면서 담염수경계면에 해당되는 위치를 탐색할 수 있다.

한편, 상기와 같은 (S1) 단계 내지 (S3) 단계는 복수회 반복적으로 수행될 수 있다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

100 : 수질센서
200 : 케이블
210 : 센서 트리거
300 : 윈치
310 : 케이스 311 : 손잡이
320 : 제어부
321 : POWER 버튼 322 : Manaul 버튼
323 : 조이스틱 스위치 324 : IoT 표시등
325 : Data 표시등
326 : 단자
326(a) : FAN 단자 326(b) : Control 단자
326(c) : Debug 단자 326(d) : LTE 단자
326(e) : Sensor 단자 326(f) : GPS 안테나 단자
330 : 케이블드럼
331 : 드럼 제방
340 : 롤러
341 : 케이블롤러 342 : 가압롤러
350 : 배풍부
351 : 제1 몸체부
351(a) : 제1 수납홈 351(b) : 제1 슬릿
352 : 제1 팬
353 : 제2 몸체부
353(a) : 제2 수납홈 353(b) : 제2 슬릿
354 : 제2 팬
360 : 엉킴 방지부
370 : 리미트 센서
371 : 수직 리미트 센서 372 : 수평 리미트 센서

Claims

심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치로서,
수질을 측정하기 위한 수질센서(100);
일측 단부에 상기 수질센서(100)가 연결되며, 수질센서(100)에서 측정한 자료를 전송하기 위한 소정 길이를 갖는 케이블(200); 및
상기 케이블(200)을 수용하는 윈치(300)를 포함하되,
상기 윈치(300)는, 소정 형상을 갖는 케이스(310), 및 상기 케이블(200)의 구동을 제어하는 한편, 케이블(200)에서 전송된 자료를 관제소로 송신하는 기능을 수행하기 위한 상기 케이스(310) 외측에 구비된 제어부(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 케이스(310) 내부에는, 상기 케이블(200)을 감거나 풀기 위한 케이블드럼(330), 및 상기 케이블드럼(330) 전방에 위치하면서 케이블(200)의 소정 부분을 지지하기 위한 롤러(340)를 포함하되,
상기 롤러(340)는 케이블(200)의 미끄러짐을 방지할 수 있도록, 케이블롤러(341) 및 상기 케이블롤러(341)의 외측 가장자리 인근에 위치하는 하나 이상의 가압롤로(342)로 이루어진 것을 특징으로 하는 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치.
제2항에 있어서,
상기 케이블롤러(341) 인근에는 케이블(200)을 풀기 위한 하강 모터가 구비되고, 상기 케이블드럼(330) 인근에는 케이블(200)을 감기 위한 상승 모터가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 케이스(310) 내부에는, 케이블(200)에 부착된 수분을 제거하기 위한 배풍부(350)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치.
제4항에 있어서,
상기 배풍부(350)는 케이블(200)을 개재시킨 상태에서 서로 마주 보면서 위치하는 한 쌍의 제1 몸체부(351)와 제2 몸체부(353)를 포함하되,
상기 제1 몸체부(351)는 소정 깊이 함몰된 제1 수납홈(351(a)) 및 상기 제1 수납홈(351(a)) 아래에 위치하는 제1 슬릿(351(b))을 포함하며, 상기 제1 수납홈(351(a))에는 제1 배풍팬(352)이 수납되고,
상기 제2 몸체부(353)는 소정 깊이 함몰된 제2 수납홈(353(a)) 및 상기 제2 수납홈(353(a)) 상부에 위치하는 제2 슬릿(353(b))을 포함하며, 상기 제2 수납홈(353(a))에는 제2 배풍팬(354)이 수납된 것을 특징으로 하는 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 수납홈(351(a))에는 소정 거리 이격된 상태로 서로 마주 보는 한 쌍의 경사면이 위치하며, 상기 제1 슬릿(351(b))에는 복수개의 바(bar)가 구비되어 있고,
상기 제2 수납홈(353(a))에는 소정 거리 이격된 상태로 서로 마주 보는 한 쌍의 경사면이 위치하며, 상기 제2 슬릿(353(b))에는 복수개의 바(bar)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 케이스(310) 내부에는, 케이블(200)의 위치를 제어하기 위한 리미트 센서(370)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치.
제7항에 있어서,
상기 수질센서(100)와 연결된 케이블(200) 일측 단부 인근에는 센서 트리거(210)가 장착된 것을 특징으로 하는 심도별 수질을 측정하기 위한 수질 측정 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 수질 측정 장치를 이용한 심도별 수질 측정 방법에서,
(S1) 수질센서(100)와 연결된 케이블(200)을 관측공으로 하강시키는 단계;
(S2) 수질센서(100)가 수질을 측정하고, 측정한 수질결과는 제어부(320)에 저장하는 단계; 및
(S3) 수질센서(100)와 연결된 케이블(200)을 관측공으로부터 상승시키는 단계;를 포함하되,
상기 (S1) 단계에서는 정해진 위치에서 소정 시간 정지한 후 다시 하강하는 것을 특징으로 하는 수질 측정 장치를 이용한 심도별 수질 측정 방법.
제9항에 있어서,
상기 (S1) 내지 (S3) 단계는 소정 간격을 두고 복수회 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 수질 측정 장치를 이용한 심도별 수질 측정 방법.