KR20230010270A

KR20230010270A - 수처리 인센티브용 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20230010270A
Application number: KR1020237000116A
Authority: KR
Inventors: 티. 리그스 에켈베리; 케네쓰 제이알. 베렌저
Original assignee: 오리진클리어, 인크.
Priority date: 2021-05-05
Filing date: 2022-05-05
Publication date: 2023-01-18
Also published as: CN115589780A; WO2022235968A1

Abstract

수처리 시스템은 물 유입구와 물 배출구가 있는 수처리 스테이션, 유입 유량을 측정하는 유입 센서와 유출 유량을 측정하는 유출 센서, 및 네트워크를 통한 검퓨터로의 연결을 포함한다. 블록체인은 복수의 사용자 단말, P2P 트랜잭션을 등록하기 위한 렛저, 합의 메커니즘을 통해 토큰을 교환함으로써 단말간 P2P 트랜잭션을 가능하게 하는 프로그램을 포함한다. 컴퓨터는 블록체인에 액세스한다. 유입 센서와 유출 센서가 발행한 정보는 컴퓨터로 전송된다. 컴퓨터는 센서에서 제공하는 정보를 기반으로 지정된 수의 토큰을 연관시킨다. 바람직하게, 토큰은 배당금으로 수익원과 연결될 수 있으며 양도 가능성을 통해 금융 시장을 창출할 수 있다.

Description

수처리 인센티브용 시스템 및 방법

본 출원은 2021년 5월 5일에 출원된 미국 가출원 번호 63/184680의 우선권을 주장하며, 그 내용은 전체적으로 참조로 포함된다.

본 발명은 수처리(water treatment)에 관한 것으로, 특히 서비스로서의 수처리에 관한 것이다.

더 구체적으로, 본 발명의 방법은 수처리 비용을 여러 행위자에게 분담시키며 최첨단 수처리 시설을 설치하기 위한 인센티브를 제공하는 것을 목표로 한다.

본 발명은 또한 깨끗한 물과 같은 희소한 자원을 이 자원을 공유하는 주, 카운티, 도시 또는 민간 단체의 공동체 사이에서 관리하는 방법에 관한 것이다.

대수층의 과도한 이용(예: 농업용, 지구 온난화 부작용과 관련된 고르지 않은 강수량, 인구 증가, 산업 공해)과 가뭄으로 인해 일부 지역/주에서는 깨끗한 물이 부족한 자원이 되고 있다.

깨끗한 물에 대한 접근은 공중 보건, 복지 및 경제에 필수적이다.

이 프레임워크에서는, 오염된 물의 거부를 방지함으로써 자원을 보존하는 것이 가장 중요하다.

산업, 개인 또는 농업에 관계없이 인간 활동에 사용되는 대부분의 물은 전처리 또는 정화, 폐수 또는 후처리, 프로세스 재사용 또는 재활용 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있는 처리가 필요하다.

수처리 설비는 수십 년 동안 지속되는 고가의 투자이다.

정화는 예를 들어 환경이나 시립 수도와 같은 수원에서 물을 가져와 의도된 용도에 적합하게 만드는 것을 목표로 한다. 광물화와 같은 다른 단계가 발생할 수 있다.

폐수 처리는 물 또는 물과 오염 물질의 혼합물을, 예를 들어, 환경이나 도시 하수도에서 사용 후 배출하기에 적합하도록 만드는 것을 목표로 한다.

공정 재사용 또는 재활용은 처음 사용한 물을 사용하여 최대 여러 번 재사용할 수 있도록 한다.

특정 과정, 가정, 공장, 도시, 국가의 규모와 같은 관찰의 척도에 따라, 각 타입의 수처리는 위의 3가지 중 하나로 간주될 수 있으며 실제로 관찰 지점에 따라 3가지의 조합일 수 있다.

궁극적으로, 물은 환경에서 가져와 환경으로 재도입된다. 그러나 이러한 전체적인 계획을 고려하더라도, 도시 A는 대수층에서 물을 펌핑할 수 있으며, 예를 들어, 시민들이 폐수로 하수구로 방류함으로써 이 물의 일부는 사용된다. 물은, 예를 들어, 강과 같은 환경으로 방출되기 전에 처리된다. B 시는 전술한 강에서 물을 끌어올려 정화한 후 시민들에게 급수한다.

"물 소비"라고 불리는 것은 사실 순환이다. 그러한 순환에서 선소비는 산업적이든 개인적이든 인간의 활동에 의해 오염된 물이 이 환경에서 추출된 것처럼 깨끗한 환경으로 방출되는 것이다.

유해한 소비는 물이 처리되지 않은 상태로 환경에 방출되는 경우이다.

후자는 유해한 영향을 미칠 수 있으며 실제로 방출된 것보다 훨씬 더 많은 양의 물에 영향을 미칠 수 있을 뿐만 아니라 물의 유출에서 멀리 떨어진 지역에도 영향을 미칠 수 있다. 예로서, 2000년 1월 30일 Bala Mare(루마니아)의 금은 추출 공장에서 실수로 시안화나트륨 및 기타 물질이 포함된 오염된 물을 인근 강으로 방출했다. 오염된 물은 14일 동안 다양한 강에서 800km 이상을 이동하여 다뉴브 강과 흑해로 내려가는 동안 모든 수생 생물을 죽이고 이웃 국가에서 몇 달 동안 물을 일반적으로 사용하기에 적합하지 않게 했다.

극단적으로 가지 않고, 한 사용자의 열악한 폐수 처리는 다른 사용자의 정화 비용에 상당한 영향을 미칠 수 있다.

이러한 문제는 일반적으로 규정을 통해 해결된다. 그러나, 규정은 그 이상에 대한 인센티브를 제공하지 않으며 특정 사례 또는 특정 커뮤니티에 적합하지 않을 수 있는 절충안을 기반으로 한다. 물 소비량을 펌핑하고 폐수를 동일한 강으로 방출하는, 도시 A, B 및 C의 예에서, 도시 A와 도시 B의 하류에 있는 도시 C는 규정을 엄격히 준수하더라도 도시 A와 도시 B보다 더 높은 전처리 및 후처리 비용을 감당할 수 있다.

또한, 수처리는 주로 운영 에너지 사용으로 인해 CO₂를 배출한다. 수질을 개선하기 위해 규제를 강화하면 수처리와 관련된 탄소 배출량이 증가할 수 있다. 일부 타입의 처리는 다른 것보다 방출이 적을 수 있지만, 위에서 언급한 바와 같이, 이러한 설치는 비용이 많이 들고 오래 지속된다. 현재 회사가, 그러한 업그레이드를 경제적으로 적절하게 하기에 충분히 오래 지속되는 투자 회수가 이루어질 수 있는, 탄소 배출량을 줄이기 위해 수처리 설비를 변경하거나 업그레이드할 인센티브나 메커니즘이 존재하지 않는다. 결과적으로, 이러한 업그레이드 비용은 최종 사용자가 지불하게 되지만 전 세계적으로는 유익하다.

영국과 같은 국가에서는 수처리로 연간 1,100만 메트릭 톤(metric tons)의 CO₂가 배출된다. 프랑스와 같은 나라에서는 수처리가 전체 온실가스 배출량의 2%를 차지한다.

본 발명은 다양한 타입의 단일 또는 체인 물 처리 스테이션을 따라 개별적인 물의 양(예: 갤런)을 추적할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은, 가상 공간에서 수처리 시스템과 관련된 트레이딩(trading)을 따르기 위한 그리고 사용자들 간 및/또는 수처리 스테이션들 자체 간의 스마트 계약에서 구현된 토큰 교환 및 규칙을 기반으로 선택된 작업을 트리거하기 위한, 블록체인 기술과 스마트 계약을 사용한다.

본문 전체에서 "수처리"는 넓은 의미로 이해되어야 하며, 주로 물에서 오염 물질을 제거하는 데 관심이 있지만, 간단한 펌핑, 운송 및 배출을 포함하는 급수 시스템의 모든 작업으로 확장된다.

당업자는 본 발명이 수처리의 틀에 개시되어 있지만, 본 발명을 벗어나지 않고 공통 특성을 공유하는 다른 자원에 적용될 수 있음을 이해한다. 본 발명의 시스템 및 방법 또는 그 일부를 사용할 수 있는 자원 또는 처리의 비제한적 예는 임업, 지역 자원(수경재배), 도시 폐기물, GHG 등이다.

전반적인 관점에서, 본 발명의 목표는 전용될 수 없거나 거의 전용되지 않는 자원의 흐름과 재고를 관리하는 것이며, 때로는 일반 상품이라고도 하며 갱신, 생성 또는 정화를 위해 인간의 능력을 넘어서는 자연적 과정을 수반한다. 그러나, 일부 실시예에서, 본 발명은 스트림의 관리 또는 자원의 관리로 제한될 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 시스템은:

- 물 유입구와 물 유출구를 가지며 에너지원이 공급되는 수처리 스테이션;

- 물 유입구에서 유입 유량을 측정하고 그에 따라 유입 정보를 발행하는 유입 센서, 및 물 유출구에서 유출 유량을 측정하고 그에 따라 유출 정보를 발행하는 유출 센서;

- 물 유출구에서 수질 파라미터를 측정하고 수질 정보를 발행하는 수질 센서;

- 네트워크를 통해 컴퓨터에 연결되는 연결부;

- 단말들로서 복수의 사용자, 복수의 토큰, 2개의 단말 및 합의 메커니즘(consensus mechanism)을 통해 토큰을 교환하고 트랜잭션을 렛저(ledger)에 기록함으로써 단말들 간의 피어 투 피어(P2P) 트랜잭션을 가능하게 하는 프로그램 간의 피어 투 피어 트랜잭션을 등록시키기 위한 렛저를 포함하는 블록체인;

- 블록체인에 액세스할 수 있는 컴퓨터;를 포함하고,

- 유입 센서에서 출력된 유입 정보, 유출 센서에서 출력된 유출 정보 및 수질 센서에서 출력된 수질 정보는 네트워크를 통해 컴퓨터로 전송되며, 컴퓨터는 센서들에 의해 공급된 정보를 기반으로 주어진 숫자의 토큰을 연관시킨다.

따라서, 수처리 스테이션에서 처리되는 물의 각 갤런(또는 기타 수량)은 블록체인에 연결된 단말들간에 트레이드가 가능한 토큰과 연결된다.

본 발명은 유리하게는, 개별적으로 또는 기술적으로 작동하는 조합에 따라 고려될 수 있는, 다음의 비제한적인 특정 실시예에 따라 구현된다.

유리하게, 트랜잭션이 발생할 수 있는 블록체인에 연결된 단말은 수처리 시스템의 이해 관계자(stakeholders)가 소유한 단말들을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 시스템은 NFT(대체 불가 토큰, Nonfungible Token) 타입의 토큰으로 구성된다. NFT는 근원지의 보증을 제공하는 특정 타입의 물 갤런에 기인한다. 이러한 근원지의 보증은 지리적 위치, 특정 유형의 처리, 특정 순도 또는 오염 지수와 연결될 수 있다. 즉, 예상 구현에 따라, 전반적인 관점에서 좋은지 나쁜지 물의 양이나 특정 상태를 반영하며, 잠재적으로 수처리 시스템에 대한 원래 투자 비용과 관련이 있고 그에 비례하는 수입이 발생한다. NFT는 작을 수도 있고(즉, 세분화가 없는 1갤런 정도로 작음) 매우 클 수 있으며, 그 자체로 고유한 분수를 분리할 수 있다.

실시예에 따르면, 수처리 스테이션은 고정형(예를 들어, 수처리 설비 또는 이동형, 예를 들어, 수처리 트레일러 또는 컨테이너)일 수 있다.

유리하게, 수처리 스테이션은 지리적 위치 장치를 포함하고, 지리적 위치 정보는 센서에 의해 생성된 정보와 함께 컴퓨터에 전송된다.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 시스템은 물을 특성화하는 파라미터를 측정하는 수질 유입 센서 또는 수질 유출 센서를 포함하며, 전술한 파라미터는 컴퓨터로 전송된다.

이러한 실시예에서, 수질 유입 센서 또는 수질 유출 센서는 다음 중 하나 이상의 파라미터를 측정하고 있다:

- 온도

- Ph

- 칼슘 함량

- 질산염 함량

- 염소 함량

- 중금속 함량

- 탁도 및 총 부유 물질

- 총 용존 고형물

- 생물학적 산소 요구량

- 화학적 산소 요구량

- 비소 또는 폴리플루오로알킬 물질(polyfluoroalkyl substances, PFAS)과 같은 특정 분자

- 미세플라스틱 함량

위의 목록에 제한되지 않는다.

애플리케이션 및 파라미터에 따라 이러한 측정은 "즉시" 또는 주기적으로 수행될 수 있다. 후자의 경우에, 이들은 측정 전후에 처리된 물의 주어진 양과 관련된 일련의 토큰과 연관될 수 있으며, NFT 보유자가 본질적으로 비례 수익을 받는 방식으로 해당 수량과 관련된 비례 수익 공유와 연관될 수 있다.

이 모든 정보는 토큰과 관련하여 기록된다.

유리하게, 기록된 토큰과의 각 연결은 컴퓨터에 의해 스탬프된 날짜(date-stamped)이다.

일 실시예에 따르면, 수처리 스테이션은 또한 에너지 소비 센서를 포함하고 이 정보를 에너지원 타입과 함께 컴퓨터로 전송한다.

따라서, 결국 이 정보를 지리적 위치 정보 및 날짜 정보와 결합하여, 대응하는 처리의 탄소 풋프린트(footprint)는 토큰과 관련하여 결정되고 기록된다.

토큰이 주어진 수량 및 수질 그리고 토큰의 타입(유틸리티 또는 NFT)과 연관되는 방식, 그리고 트랜잭션에 토큰이 포함되는 방식은 스마트 계약에 정의된 이해 관계자 간에 수행된다. 블록체인을 지배하는 코퍼스는 "암호기술의 법(lex cryptographica)"으로도 알려져 있다.

이를 위해, 본 발명의 시스템은 이러한 트랜잭션을 트리거하는 조건 뿐만 아니라 블록체인에 연결된 2개 이상의 단말 간의 트랜잭션 조건을 규정하는 스마트 계약으로 알려진 프로그램을 포함한다.

트랜잭션은 교환으로 구성될 수 있으며, 여기서 정의된 타입의 토큰의 제1 주어진 양은 하나의 이해 관계자의 이익에 적립되며, 각 금액이 동일한 이해관계자에게 속하는지 아니면 다른 이해관계자에게 속하는지 여부에 따라, 정의된 타입의 제2 주어진 양의 토큰은 다른 이해관계자의 비용으로 인출되거나, 또는 토큰이 폐기될 수 있거나, 또는 한 범주의 특정 양의 토큰을 다른 범주의 다른 양의 토큰으로 대체하는 것으로 구성될 수 있거나, 또는 이들의 조합일 수 있다. 토큰은 또한 토큰이 나타내는 수처리 시스템의 수명이 다하면 "꺼짐 상태"로 전환될 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명의 수처리 시스템을 구현하는 방법에 관한 것이다. 이해 관계자 A와 이해 관계자 B가 각각 보유하고 있는 단말 A와 단말 B는 블록체인으로 연결되며, 스마트 계약은 단말 A와 단말 B 간의 주어진 트랜잭션의 토큰 비용을 정의한다. 트랜잭션은 스마트 계약에 정의된 이벤트에 의해 트리거된다. 방법은:

- 이벤트를 트리거하는 단말 A를 통해 요청을 전송하는 단계;

- 단말 B에 의해 수령 시, 합의 메커니즘을 통해 트랜잭션을 검증하는 단계;

- 스마트 계약의 약관에 따라 단말 A에서 단말 B로 토큰을 인출하거나 입금하는 단계;

- 렛저에 트랜잭션을 기록하는 단계;를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 일정 기간 동안 고정된 양의 토큰이 이해 관계자에게 할당되며, 정보를 토큰에 연결할 때마다 사용 가능한 양이 감소한다.

후자의 변형에 따르면, 고정된 수량의 토큰이, 주어진 시간 프레임 동안, 각 이해 관계자에게 개별적으로 할당된다.

일 실시예에 따르면, 할당된 토큰은, 연관되지 않을 경우, 할당 시간이 지나면 자동으로 폐기된다.

고정된 수의 토큰을 할당하고 스마트 계약을 통한 거래 및 협회 규제를 통해 국가 수준이든 커뮤니티 수준이든 환경 정책을 구현하고 선의의 소비 또는 자원 절약을 위한 인센티브를 제공할 수 있다.

본 발명은 그 의미 중 하나에 따라 이하에서 개시되며, 결코 제한적이지 않으며, 도 1 및 2를 참조한다.
도 1은 시스템의 구성요소를 나타낸다.
도 2는 시장 및 투자 인센티브를 생성하기 위해 본 발명의 시스템이 사용되는 방법을 도시한다.

도 1은 본 발명의 시스템의 기본 구성요소의 예시적인 실시예에 따른 수처리 스테이션(110)을 포함한다. 물의 유입 스트림(111)은 스테이션으로 유입되고 물 유출 스트림(112)은 처리된 후 스테이션을 떠난다.

유입 스트림(111)은 대수층과 같은 천연 자원의 펌핑에서 나올 수 있거나, 또는, 예를 들어, 수처리 스테이션(110)이 특정 산업 공정에 적합하도록 상수도를 전처리 또는 정화하는 경우의, 다른 수처리 장치의 유출 스트림일 수 있다.

유출 스트림(112)은 환경 내로 배출될 수 있거나 다른 수처리 스테이션에 의해 수행되는 추가 처리의 유입 스트림일 수 있다.

위에서 알 수 있듯이, 수처리 스테이션은, 직렬 또는 병렬 또는 이들의 조합으로 연결된, 체인의 고유한 링크일 수도 있고 훨씬 더 광범위한 수처리 체인의 링크일 수도 있으며, 체인의 길이는 관찰 규모에 따라 다르다.

수처리 스테이션(110)은 고정형일 수도 있고 이동형일 수도 있으며, 예를 들어, 트레일러나 트럭에 설치하고 특정 처리를 수행하기 위해 한 위치에서 다른 위치로 이동할 수 있다.

다시 한번, 각 위치에서, 수처리 스테이션은 단독으로 고려되거나 더 넓은 처리 체인에 삽입될 수 있다.

수처리 스테이션(110)은 GPS와 같은 위성(191) 포지셔닝을 통해 휴대 전화 네트워크 또는 종래 기술에서 알려진 임의의 다른 타입의 비콘을 통해 지리적 위치를 찾는다.

수처리 스테이션은 그 위치에서 전원(195)에 연결된다. 이러한 전원은 그리드의 전기, 태양광 패널, 발전기, 배터리 또는 연료 전지와 같은 다른 소스에서 제공하는 에너지일 수 있으나 이 목록에 제한되지 않는다.

이 전원의 특성에 따라, 수처리 스테이션의 위치 및 날짜, 이 전원을 통해 공급되는 에너지에는 시간이 지남에 따라 달라질 수 있는 주어진 탄소 풋프린트가 있다.

유입 센서(121)는 수처리 스테이션에서 처리될 물의 유입 흐름을 측정한다.

유출 센서(122)는 처리된 물의 유출 흐름을 측정한다.

일 실시예에 따르면, 수처리 스테이션은, 유입 스트림 및/또는 유출 스트림에서 측정하는, 수질 센서(123, 124)로 알려진 하나 이상의 추가 센서를 포함한다. 임의의 정보는:

- 온도

- Ph

- 칼슘 함량

- 질산염 함량

- 염소 함량

- 중금속 함량

- 탁도 및 총 부유 물질

- 총 용존 고형물

- 생물학적 산소 요구량

- 화학적 산소 요구량

- 비소 또는 폴리플루오로알킬 물질(PFAS)과 같은 특정 분자

- 미세플라스틱 함량

을 포함한다.

또는 이들의 조합에서, 각 센서(121, 122, 123, 124)에서 발행된 정보는 유선 또는 무선 연결 또는 이들의 조합을 통해 통신 모듈(130)로 전송된다.

이를 위해, 수처리 스테이션은, 각 센서에서 발행한 정보, 전력 소비량, 지리적 위치를 포함하는, 각종 정보를 수집하는 통신 모듈(130)을 포함하며, 예시적인 실시예에 따라, 정보를 네트워크(190)를 통해 컴퓨터(150)로 전송한다.

컴퓨터는 메모리 수단, 계산 수단 및 호스트 컴퓨터 프로그램을 포함한다.

컴퓨터(150)는 블록체인(170)에 단말로 연결된다.

블록체인은 복수의 단말(150, 151, 152) 간의 피어 투 피어 트랜잭션을 수행할 목적으로 복수의 단말(150, 151, 152) 간의 하나 이상의 네트워크를 통해 관계를 설정한다.

블록체인 기술은 종래기술로부터 알려져 있으므로 자세히 설명하지 않는다.

간단히 요약하면, 블록체인이 작동하려면 변경 방지 렛저(ledger)(175)가 필요하며, 이는 실제로 트랜잭션을 블록으로 기록하고 블록을 서로 쌓(체인 연결)는 일종의 데이터베이스이다. 따라서, 이는 전체 체인이 수정되지 않는 한 하나의 블록을 변경할 수 없는, 두 단말 간의 합법적인 트랜잭션을 증명하는 합의 메커니즘이며, 합의 메커니즘을 구현하는 프로그램과 렛저 기록이다.

블록체인은 본질적으로 분산되어 있으며 중앙 서버가 필요하지 않다. 따라서, 블록체인은 어떤 크기로도 커질 수 있으며 트랜잭션 스택을 구성하는 블록체인의 이미지는 각 단말에 복제된다. 따라서, 시스템은 견고하며 적어도 하나의 단말이 여전히 존재한다면 대규모 정전 후에도 재구축될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 시스템에 의해 구현되는 바와 같이, 단말들간 트랜잭션은 토큰을 통해 이루어진다.

토큰은 트랜잭션을 통해 블록체인에서 순환하는 가상 객체이다. 블록체인이 암호화폐에 제한되지 않고 트랜잭션을 사고파는 데 사용된다고 하더라도, 그러한 객체의 잘 알려진 예는 BITCOIN®이다.

블록체인 내의 트랜잭션 약관은 스마트 계약이라고도 하는 컴퓨터 프로그램에 의해 정의된다.

스마트 계약은 이벤트 발생 시 트랜잭션을 트리거한다. 그러한 이벤트는 블록체인 내부에 있거나 블록체인 외부에서 발생하지만 발생 정보는 블록체인에 입력된다.

그러한 트랜잭션은 채무자와 채권자 사이의 토큰 교환, 토큰의 폐기 또는 소각, 한 종류의 토큰을 이후에 설명된 다른 종류의 토큰으로 대체하거나 또는 토큰의 생성 또는 발행일 수 있다.

렛저(175)의 경우에서 언급한 바와 같이, 일단 구현되면, 스마트 계약은 변경 방지이며, 다른 스마트 계약의 실행으로 그러한 수정이 가능할 때 이에 따라 코딩되지 않는 한, 남용될 수 없으며 수정될 수 없다.

결과로서, 토큰을 포함하지 않는 특정 종류의 트랜잭션은 그러한 수정의 코딩된 기능의 제한 내에서 기존 스마트 계약의 조건을 수정하는 것으로 구성된다.

렛저와 같이, 스마트 계약은 중앙 서버에서 저장 및 실행되지 않고 블록체인의 각 단말에 복제되며, 따라서, 예를 들어, 사이버 공격을 통해 쉽게 변경될 수 없으며, 실용적인 관점에서 변경 방지이다.

블록체인의 스마트 계약 코퍼스는 그러한 블록체인의 트랜잭션을 지배하는 법을 정의하며 때때로 "암호기술의 법(lex cryptographica)"이라고 한다.

예시적인 실시예에 따르면, 시스템은 하나 이상의 수처리 스테이션 및 관련 컴퓨터(150)와의 초기 트랜잭션을 수집하고 중앙 집중화하는 특정 단말(155)을 포함한다. 따라서, 그러한 특정 단말(155)은 수처리 시스템의 감독 단말이다.

도 1로 돌아가서, 컴퓨터(150)에 의해 호스팅되고 스마트 계약으로 알려진 특정 프로그램은 주어진 번호 및 일종의 토큰을 통신 모듈(130)에 의해 컴퓨터에 제공되는 정보와 연관시킨다.

이러한 연관은 트랜잭션을 통해 수행되며 다양한 이유에 따라, 토큰 생성, 초기 재고에서 토큰 소멸 또는 한 종류의 토큰을 다른 종류로 대체함으로써, 크레딧(credit) 및 데빗(debit) 메커니즘을 통해 이루어질 수 있다.

이후에 몇 가지 비제한적인 예가 제공되지만, 당업자는 원리가 매우 다양한 경우에 적용될 수 있음을 이해한다.

예를 들어, 감독 단말(155)은, 제공된 정보와 스마트 계약에 따라, 처음에 투자자를 통해 획득한 토큰 배치를 소유하고 주어진 수의 토큰을 컴퓨터(150)로 전송(크레딧)한다.

수처리 스테이션(110)에 연결된 컴퓨터(150) 외에, 다른 단말(151, 152)은 전체 물 소비 및 처리 체인의 이해 관계자가 구현하는 다른 물 처리 스테이션에 연결된다.

이미 언급된 바와 같이, "수처리"라는 용어는 넓은 의미로 이해되어야 하며 실제로는 물 스트림이 흐르는 "스테이션"이다.

예로서, 수돗물을 소비하고 백야드와 하수도에서 수도를 거부하는 최종 사용자는 "물 처리 스테이션"이다. 따라서, 블록체인은 물리적 수처리 시스템의 이해관계자를 연결하며 이론적으로는 그 범위가 무한하지만 셀로 구성될 수 있다.

이 예시적인 실시예에서, 셀(101, 102)은 블록체인에서 단말(150, 152)로 대표되는 다수의 이해 관계자를 모을 수 있다.

특정 커뮤니티의 이해 관계자에 대응할 수 있는 주어진 셀(101, 102)에서, 이러한 이해관계자 간의 관계/트랜잭션은 바로 이 셀의 이해관계자에게만 영향을 미치거나 특정 조건을 갖는 스마트 계약과 전체 블록체인에 영향을 미치는 스마트 계약의 조합으로 정의된다.

도 1에 도시된 예시적인 실시예에 따르면, 상이한 셀(101, 102)은 그들의 단말기(150, 151)로 표현되는 다른 이해관계자를 포함할 수 있다. 따라서, 두 개의 셀에는 공통의 이해관계자가 있을 수 있으며 이러한 이해관계자는 서로 다른 암호기술의 법(lex cryptographica)의 이미지에 의해 지배될 수 있다.

이해할 수 있는 바와 같이, 소규모 셀에 관한 규칙은 셀 간의 관계를 정의하는 규칙보다 더 상세하고 구체적일 수 있다.

또한, 서브셀(101, 102)의 프로젝션을 수집하는 슈퍼셀(103)은 지리적 또는 다른 고려사항에 따라 정의될 수 있다. 결과적으로, 예를 들어 국가 수준의 전체 물 네트워크는 상호 연결된 셀과 슈퍼셀로 구성된 블록체인에 의해 가상 공간에서 표현될 수 있으며, 규제 중 일부는 현지화되었으며 나머지는 전체 네트워크에 퍼져 있다.

셀 또는 슈퍼셀 간의 트랜잭션은 대응하는 셀 레벨에서 정의된 스마트 계약에 의해 결정된다.

각 단말은 고유 식별자와 단일 또는 셀 멤버십 빔으로 식별된다. 각 셀은 식별자와 슈퍼셀 구성원의 단일 프레임 또는 프레임 등으로 정의된다.

특정한 실시예에 따르면, 다른 종류의 단말기(160)는 블록체인(170)에 연결될 수 있다. 이러한 단말(160)은 수처리 시스템의 직접적인 일부가 아니며 블록체인을 "물 네트워크 외부" 타입의 트랜잭션에 연결하는 데 사용된다. 예시적인 실시예로서, 전술한 단말기는 금융 서비스 제공자가 토큰을 획득하거나 교환할 수 있도록 허용할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 블록체인에서 순환하고 스마트 계약에 의해 지배되는 트랜잭션에 관련된 토큰은 2개의 타입이다.

제1 타입은 유틸리티 토큰이라고 한다. 이러한 토큰은 무형의 자산이며 어느 정도는 BITCOIN®과 같은 암호화폐와 비교할 수 있다.

다른 타입은 NFT(대체 불가능 토큰, Nonfungible Token)라고 한다. 토큰은 본질적으로 무형이지만, NFT는 식별된 자산 또는 처리와 연관될 수 있다.

식별에 의해, 다음 중 일부 또는 전부로 이해되어야 한다:

- 지리적 위치

- 특정 타입의 수처리

- 처리일

- 특정 공급 수질(센서에 의해 평가됨)

- 특정 타입 또는 특정 수처리 설비

목록은 비제한적이다.

그러한 토큰이 사용될 수 있는 방식의 예로서, 수처리 시스템에 투자하려는 투자자, 환경을 의식하고 고품질 수처리를 선호하는 전술한 투자자, 또는 저탄소 풋프린트 처리, 또는 중금속으로 또는 특정 지리적 영역에서 오염된 물의 처리는 요구 사항에 따라 유틸리티 토큰을 구입할 것이다.

이러한 토큰을 구입함으로써, 투자자는 수처리 시설을 구현하기 위한 자금을 제공하며, 전술한 토큰은 단일 재료 설치에만 제한되지 않는다.

투자자의 예시적인 실시예에 따르면, 투자자가 투자와 관련된 요구 사항을 표현했지만, 이러한 요구 사항은 그가 구매하는 토큰에 첨부되지 않으며, "요구 사항 블라인드"이지만 스마트 계약에 정의되어 있다.

투자자의 요구사항에 따르면, 해당 요구 사항을 충족하는 신규 또는 기존 설치가 실행될 때, 관련된 토큰은 NFT 타입이며, 토큰은 날짜, 처리된 수질, 지리적 위치, 탄소 발자국 등의 일부 또는 전부와 구체적으로 연관되어 있음을 의미한다.

투자자의 요건을 충족하는 NFT는, 하나 이상의 스마트 계약 및 관련 트랜잭션을 통해 전술한 투자자가 소유한 유틸리티 토큰으로 대체된다. 전술한 새로운 일반 유틸리티 토큰은 다른 요구 사항이 있는 다른 투자자에게 다시 한 번 판매될 수 있다.

유틸리티 토큰으로 대체되는 NFT는, 투자자의 요구 사항을 충족하는 경우, 복수의 셀 또는 슈퍼셀에서 나올 수 있음을 이해해야 한다.

실제로, 투자자는, 요구 사항을 충족하는 처리된 물의 양이며 반드시 자체적으로 소비하거나 거주 지역에서 소비되는 물의 양일 필요는 없는, 투자 자산으로 표현되는 수처리 시스템의 지분으로 처리 용량에 투자한다. 투자자는 다른 나라에 살고 있을 수도 있다.

한편, 요구 사항을 충족하고 NFT를 생성하는 처리된 물도 개인 또는 커뮤니티에 청구된다.

전체적인 관점에서, 시간이 지날수록 양질의 물 부족 현상이 심화되고 규제가 강화되면서, 그러한 처리 비용이 증가한다. 이 비용은 생활비 조정으로 최종 사용자 가입 계약에 포함될 수 있다.

결과적으로, 엄격한 요구 사항으로 대량의 유틸리티 토큰을 구매하는 투자자는 해당 유틸리티 토큰에 대해 기본 자산의 총 평생 수익보다 적은 금액을 지불할 가능성이 높다. 따라서, 토큰은 액면가나 초기 가치 이상의 내재적 가치를 가지며, 수처리 설비를 운영하는 회사와 같은 다른 이해관계자와 투자자가 공유할 수 있는 이익이 있다.

이러한 이익은 추가 유틸리티 토큰, 다른 암호 화폐 또는 신탁 통화의 형태로 투자자에게 지급될 수 있다.

이러한 방식으로, 수처리 시스템의 이해 관계자는 전술한 시스템을 지속적으로 개선하기 위해 자금을 모을 수 있다.

즉, 이러한 예시적인 실시예에서, 수처리 시스템에 대한 투자에 해당하는 투자자가 구매한 유틸리티 토큰은 처리된 물의 양과 품질에 따라 이익에 대한 수익원을 생성한다.

요구사항과 관련하여, 이들은 수처리 시스템의 관리 당국이 다양한 투자 수준에 해당하는 사전 정의된 묶음으로 제안될 수 있고, 수익원 및 그에 따라 수처리의 다양한 성능, 각 번들은 블록체인에 구현된 사전 정의된 스마트 계약과 연관된다.

투자자가 구매한 유틸리티 토큰은 특정 설치에 연결되어 있지 않으므로, 그러나 실제로 블록체인이 적용되는 전체 네트워크의 성능에 대해 토큰은 그들이 자금을 조달하는 장비의 소유권에 영향을 미치지 않고 다른 당사자에게 자유롭게 전송될 수 있다.

사실, 각 토큰에는 투자자가 안분 비례로 권리를 갖는 모든 미래 수익 지분 전체가 포함된다.

위의 예는 본 발명의 시스템을 사용하는 유일한 방법이 아니다.

전술한 예와 완전히 호환되는 다른 예시적인 실시예로서, 본 발명의 시스템은 이해당사자들 사이에서 수자원을 관리하기 위해 사용될 수 있다.

이를 위해, 예를 들어, 지배 당국은 감독 단말(155)을 통해 고정된 양의 토큰을 하나 이상의 셀의 이해관계자에게 할당한다.

이 고정된 양의 토큰은 주어진 시간 프레임에 할당될 수 있다. 즉, 해당 토큰은, 예를 들어, 할당 후 지정된 시간이 지나면 자동으로 폐기된다.

특정 트랜잭션을 통해, 당국은 스마트 계약 수정을 통해 이해 관계자 간의 규칙을 구현한다. 이러한 규칙은, 수처리 토큰과 관련된 파라미터에 따라, 할당된 토큰의 파기 기간 또는 소비되거나 대체되는 토큰의 수를 설정할 수 있다.

초기에 할당된 토큰이 용수 시스템의 이해 관계자가 자원에 양수할 수 있는 연간 물의 양을 나타내는 경우, 이해 관계자의 물 소비량은, 이해 관계자 또는 동일한 셀에 속한 이해 관계자가 구현하는 수처리 품질에 따라, 일정 속도로 공제될 수 있다.

예를 들어, 후처리가 센서에 의해 실시간으로 측정되는 고품질의 물을 제공하는 경우, 결과적으로 소비된 물 1갤런은 할당된 토큰 하나를 폐기하게 된다.

그러나, 후처리의 품질이 좋지 않거나 물이 환경에 방출되기 전에 후처리되지 않은 경우, 결과적으로 1갤런의 물을 소비하면 처음에 할당된 토큰 2개 또는 1.5개가 폐기된다.

이러한 모든 트랜잭션은 스마트 계약을 통해 준 실시간으로 자동으로 수행된다.

일단 이해관계자 또는 이해관계자 그룹이 더 이상 할당된 토큰을 소유하지 않으면, 동일한 셀 또는 이웃 셀에 속하는 다른 이해 관계자로부터 그러한 토큰을 획득해야 한다.

이를 위해, 본 발명의 시스템은 블록체인 레벨에서 디지털 경매 메커니즘을 포함하며, 물을 절약하고/절약하거나 고급 수처리를 구현하는 신중한 이해 관계자는 저장된 권리를 다른 사람에게 양보함으로써 보상을 받을 수 있다.

당업자는 이러한 경매 메커니즘과 기금 모금 메커니즘을 결합하면 커뮤니티에서 이러한 서비스에 즉시 자금을 조달하여 최첨단 수처리 및 물 관리 서비스를 구현하는 데 도움이 될 수 있다는 것을 이해한다.

추가적으로, 본 발명의 시스템은 특정 컴퓨터 프로그램, 분쟁 해결을 위한 스마트 계약을 포함한다. 이러한 프로그램은 그에 따라 코딩된 스마트 계약의 수행을 수정하거나 중지하는 데 사용될 수 있으며 중재 기관에 의해 특정 단말(160)을 통해 트리거되고 구현될 수 있다.

위에 개시된 예시적인 실시예는 시스템 사용자에게 제공함으로써 본 발명이 의도한 목적을 달성함을 나타내며 본 발명의 방법은 수처리 시스템의 지속적인 개선 및 린 경영(lean management)을 위한 강력한 인센티브이다.

각 토큰은 소량의 처리된 물, 즉 갤런 또는 쿼트에 실시간으로 연결될 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 세분성은 토큰 및 스마트 계약에서 제공하는 자동화를 통해 가능하다. 대안적으로, NFT 표현의 토큰은 매우 많은 양의 처리된 물을 나타낼 수 있으며 고유한 NFT 분수 기능은 소량을 나타낸다.

특히, 본 발명의 시스템 및 방법은 자본 집약적 영역에서 더 큰 투자의 미시적 부분과 더 큰 지불의 미시적 부분을 허용한다. 이러한 금융 흐름은 이러한 모든 트랜잭션을 자동화하여 수처리 시스템의 성능에 강력하게 맞춰져 있다.

거시적인 문제를 해결하는 이러한 마이크로 파이낸싱은 기존의 수단으로는 불가능하다. 즉, 블록체인 없으면, 일반적인 오류, 고객 서비스 문제 등으로 백 오피스에서 배당금 계정 업데이트가 필요하며 기본적으로 이익은 필요한 회계 및 관리 구조에 의해 흡수되기 때문이다.

블록체인과 토큰 및 스마트 계약이 제공하는 이점이 없으면, 이러한 소액 투자는 로컬 레벨 이상으로 구현하기 어려울 것이다.

따라서 도 2는 본 발명의 시스템이 수처리 수익을 나타내는 NFT 또는 토큰이 있는 시장을 설정하기 위해 구현되며, 이는 수도 요금 인플레이션, 사막화 및 달러 인플레이션으로 인해 가치가 증가할 것으로 예측되어 2차 시장 가격 책정, 레버리지, 옵션 및 기타 금융 시장 장치의 기초를 이룬다.

이 예시적인 실시예에 따르면, 수처리 시스템은, 예를 들어, ICO에서 "초기 동전 제공"과 같이 투자자가 미리 구입한 토큰으로 변환되는 초기 투자로 자금을 조달한다.

발행된 토큰의 초기 수는 수처리 시스템의 구현 비용과 주어진 상각 기간 프레임(amortization time frame) 동안 처리될 예상 물의 양에 따라 다르다.

예시적인 실시예에서, NFT는 처리된 물의 양과 품질 및 스마트 계약에 정의된 조건에 따라 생성된다.

도 1로 돌아가서, 그러한 실시예에서, NFT는 컴퓨터(150)와 감독 단말(155) 간의 블록체인 트랜잭션을 통해 생성된다.

이러한 NFT는 가치와 관련된 투자자 및 이해 관계자에게 추가로 이전될 수 있다.

투자자와 이해관계자는 이들 NFT를 시장에 내놓을 수 있다.

결과적으로, NFT는 수처리 시스템에 대한 투자에 대한 소유자의 기여도와 그에 따른 지불 흐름(예: 수익 공유 또는 배당금)을 특징으로 할 수 있다.

Claims

수처리(water treatment) 시스템으로서, 상기 수처리 시스템은:
- 물 유입구와 물 유출구를 가지며 에너지원이 공급되는 수처리 스테이션;
- 상기 물 유입구에서 유입 유량을 측정하고 그에 따른 유입 정보를 발행하는 유입 센서, 및 상기 물 유출구에서 유출 유량을 측정하고 그에 따라 유출 정보를 발행하는 유출 센서;
- 상기 물 유출구에서 수질 파라미터를 측정하고 수질 정보를 발행하는 수질 센서;
- 네트워크를 통해 컴퓨터에 연결되는 연결부;
- 단말들로서 복수의 사용자, 복수의 토큰, 2개의 단말들 간 피어 투 피어 트랜잭션(peer to peer transaction)을 등록하기 위한 렛저(ledger)를 포함하는 블록체인, 및 합의 메커니즘(consensus mechanism)을 통해 토큰을 교환함으로써 그리고 상기 트랜잭션을 상기 렛저 내에 기록함으로써 단말들 간의 피어 투 피어 트랜잭션을 가능하게 하는 프로그램
을 포함하고,
- 상기 컴퓨터는 상기 블록체인에 액세스할 수 있으며,
- 상기 유입 센서에 의해 발행된 상기 유입 정보, 상기 유출 센서에 의해 발행된 상기 유출 정보, 및 상기 수질 센서에 의해 발행된 상기 수질 정보는 상기 네트워크를 통해 상기 컴퓨터로 전송되고,
- 상기 컴퓨터는 상기 센서들에 의해 공급된 상기 정보에 기반하여 상기 토큰을 주어진 수로 연관시키는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 블록체인에 연결되며, 트랜잭션이 발생할 수 있는 상기 단말들은 수처리 시스템의 이해 관계자(stakeholders)가 소유한 단말들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 토큰은 근원지의 보증으로서 상기 수처리 스테이션과 연관된 대체 불가 토큰(NFT, Non Fungible Token) 타입인 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 수처리 스테이션은 고정형인 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 수처리 스테이션은 이동형인 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 수처리 시스템은 지리적 위치 장치를 포함하고, 상기 지리적 위치 정보는 상기 센서들에 의해 발행된 상기 정보와 함께 상기 컴퓨터에 전송되는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 물 유입구에서 수질 파라미터를 측정하고 상기 컴퓨터에 전송된 유입 수질 정보를 발행하는 수질 유입 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제7항에 있어서, 상기 수질 유입 센서 및 상기 수질 유출 센서는:
- 온도,
- Ph,
- 칼슘 함량,
- 질산염 함량,
- 염소 함량,
- 중금속 함량,
- 탁도 및 총 부유 물질,
- 총 용존 고형물,
- 생물학적 산소 요구량,
- 화학적 산소 요구량,
- 비소 또는 폴리플루오로알킬 물질(polyfluoroalkyl substances, PFAS)과 같은 특정 분자,
- 미세플라스틱 함량
중 적어도 하나의 파라미터를 측정하는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제8항에 있어서, 상기 수질 유입 센서 및 상기 수질 유출 센서에 의해 발행된 정보는 상기 토큰과 연관되어 기록되는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 수처리 스테이션은 또한 에너지 소비 센서를 포함하고, 상기 에너지 소비 센서에 의해 발행된 정보는 상기 에너지원의 타입과 함께 상기 컴퓨터에 전송되는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 트랜잭션을 트리거하기 위한 조건뿐만 아니라 상기 블록체인에 연결된 2개 이상의 단말들 간에 트랜잭션 조건을 결정하는 스마트 계약으로 알려진 컴퓨터 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 시스템.
제2항의 수처리 시스템을 구현하는 방법으로서, 이해 관계자 A가 보유하는 단말 A와 이해 관계자 B가 보유하는 단말 B 각각은 상기 블록체인에 연결되어 있으며, 스마트 계약은 비용을 단말 A와 단말 B 사이의 주어진 트랜잭션의 토큰으로 정의하고, 상기 트랜잭션은 상기 스마트 계약 내에 정의된 이벤트에 의해 트리거되며, 상기 방법은:
- 이벤트를 트리거하는 단말 A를 통해 요청을 전송하는 단계;
- 상기 요청을 단말 B에서 수신하면, 상기 합의 메커니즘을 통해 트랜잭션을 검증하는 단계;
- 상기 스마트 계약의 약관에 따라, 단말 A에서 단말 B로 토큰을 출금 또는 입금하는 단계;
- 상기 렛저 내에 상기 트랜잭션을 기록하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 고정된 양의 토큰이 주어진 시간 프레임에 걸쳐서 이해 관계자 A와 B에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 할당된 토큰은 주어진 시간이 할당을 경화한 후에 자동으로 폐기되는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 방법은 제3항의 수처리 시스템에 의해 구현되되, 상기 초기에 할당된 토큰은 유틸리티 토큰 타입이며, 트랜잭션은 유틸리티 토큰을 NFT로 대체하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.