KR20230099845A - 센서 세척 장치 및 이를 이용한 양식 수조 관리 시스템 - Google Patents

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KR20230099845A
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박진기
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(주)빌리언이십일
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Abstract

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 센서 세척 장치는 어류가 양식되는 양식 수조로부터 물을 입수하기 위한 입수부, 상기 양식 수조의 양식환경정보를 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부, 상기 입수부로부터 물을 입수하고 상기 센서부로 물을 배수하기 위한 동력을 제공하는 펌프부, 상기 센서부로부터 상기 양식 수조를 향해 물을 배출하기 위한 배수부, 및 상기 센서부로부터 상기 양식환경정보를 수집하고, 상기 입수부의 구동을 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있으며, 상기 입수부의 일단에는 상기 센서부로 물이 배출될 때 수류, 초음파 및 폭기를 발생시키는 세척부가 구비될 수 있고, 상기 센서부는 상기 입수부를 거쳐 상기 세척부로부터 배출된 물에 의해 세척됨과 동시에, 상기 배출된 물로부터 상기 양식 수조의 양식환경정보를 수집하도록 구비될 수 있다.

Description

센서 세척 장치 및 이를 이용한 양식 수조 관리 시스템{Sensor Cleaning Device And Management Method Of Aquaculture Tank Using The Same}
본 발명은 센서 세척 장치 및 이를 이용한 복수 개의 양식 수조 관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 육상 양식장에서는 한정된 공간 및 수량(水量)을 기준으로 비교적 많은 양의 어류를 고밀도로 양식한다. 이로 인하여 사료 찌꺼기나 양식어류의 배설물과 같은 각종 고형성분 뿐만 아니라, 양식어류의 대사과정에서 발생한 단백질 성분이나 암모니아 성분 및 이산화탄소 성분 등이 매우 빠른 시간 내에 사육수에 축적되어 사육수가 쉽게 오염된다.
일반적으로, 육상의 실내 양식장에서는 양식수조로부터 배출된 사육수중의 고형물 성분을 침강(沈降)시켜 제거함과 동시에 이산화탄소 성분을 탈기시키는 침전조와, 사육수중의 암모니아 성분과 질소 성분을 미생물에 의하여 제거시키는 생물여과조가 포함된 사육수의 순환여과시스템이 널리 사용되고 있다. 양식장 순환여과시스템에서는 고형물 여과처리를 일차 수행한 이후 미생물 여과처리가 수행되도록 할 수도 있고, 이와 반대의 순서로 여과처리가 수행될 수도 있고 국내 등록특허번호 제10-1996238호에는 모듈형 해수 순환여과시스템에 관하여 개시되어 있다.
순환여과시스템에서 양식장 수질 관리가 중요한데, 이와 관련하여 양식장의 수질을 이루는 요소는 용존산소농도, 수온, 산도(pH), 암모니아 농도, 질소화합물 농도, 아질산염농도, 탁도 등이 있고, 양식장의 수질을 저해하는 주요 오염원으로 양식되는 어류의 배설물과 사체 및 먹다 남은 잔존 사료 등이 있다. 즉, 오염원은 근본적으로 차단하기 어려운 문제이며, 특히 사육수의 재사용이 이루어지는 순환여과시스템에서는 수질 상태를 감시하면서 적시에 오염물을 제거하고 수질개선을 위한 개선조치가 요구된다.
종래의 순화여과시스템의 사육수 관리시스템은 수온이나 염도, 용존산소량과 같은 기본적인 수질정보를 측정하여 관리자에게 제공하는 것을 주 목적으로 하고 있으며, 이러한 관리 시스템은 관리자의 양식 운영 노하우 등에 따라 대처방법이 서로 상이하므로 양식되는 품목의 최적화된 관리가 어려운 문제점이 있기 때문에, 생산비용의 상승 및 출하량 저하와 직결되어 양식효율 감소 및 사료 과잉공급으로 인한 양식장 주변의 수질오염의 원인이 될 수 있다.
이에 양식장 수질정보변화에 따른 급이량 정보, 발생 질병정보, 산소 공급량 정보, 적조발생 예측시기 정보 등을 계산하여 관리자에게 즉시 제공할 수 있도록 사물인터넷시스템이 적용된 양식장 사육수 관리시스템의 개발과 함께 국내 공개특허번호 제10-2012-0076683호에도 이와 관련한 양식장 관리시스템에 관하여 개시되어 있다.
구체적으로, 상기 시스템이 적용된 양식장 자동 수질관리 장치는 복수의 수조 각각에 장착된 수질계측장치로부터 수질 데이터 또는 위험 요소 감지 데이터를 수신하는 통신부, 상기 수조의 크기, 어류의 종류, 어류의 성장정도, 수조와 연계된 사용자 단말기의 전화번호, 주소 중에서 적어도 하나를 포함하는 수조 정보를 저장하고 상기 수신된 수질 데이터 또는 위험 감지 데이터를 어종별로 분류하여 저장하는 저장부, 그리고 상기 복수의 수조에 장착된 수질계측장치 중 어느 하나로부터 수신된 수질 데이터의 변화량이 기준 값보다 크거나, 위험 요소 감지 데이터를 수신하면, 상기 수조에 대응되는 사용자 단말기로 알림 신호를 전달하는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 상기 장치에 설치되는 수질감지센서는 인력형 또는 수중 설치(거치)형, 관로형 등으로 이루어는데, 상기 인력형은 측정원이 직접해수(담수)를 채취하거나 특정 깊이에 센서를 투하해 측정하는 방식이고, 상기 수중 설치형은 특정 수심에 센서가 고정되는 방식과 도르레 방식으로 상하로 이동하면서 측정하는 방식이며, 상기 관로형은 사육수가 순환하는 파이프에 센서를 설치하는 방식이다. 이때, 상기 인력형은 100% 측정원에게 의존하게 되며, 상기 수중설치형은 센서의 세척이나 보정이 불편하고 센서의 주기적인 세척과 보정이 어려워 센서의 수명이 단축되어 경제적인 부담되고, 상하 이동형 도르레방식은 도르레 케이블의 견고성과 불안정으로 인하여 측정이 안정적이지 못 할 뿐만 아니라, 해양에 설치되는 경우 잠수부를 동원하여 설치 및 수거해야 함으로 비용부담의 원인이 되는 문제점이 있다. 또한, 상기 관로형 역시 센서의 세척 및 보정이 자동화되지 않을 뿐만 아니라 대부분 하나의 관로에 센서가 설치됨으로써 다양한 깊이나 위치에서 사육수를 채취하기 어려운 문제점이 있어 상기 문제점을 해결할 수 있는 장치 개발이 필요하다.
본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 양식 수조로부터 입수된 물을 이용하여 센서를 세척함과 동시에, 상기 양식 수조의 양식환경정보를 감지할 수 있는 센서 세척 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 하나의 센서 세척 장치를 이용하여 복수 개의 양식 수조를 관리할 수 있는 수조 관리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 센서 세척 장치는 어류가 양식되는 양식 수조로부터 물을 입수하기 위한 입수부; 상기 양식 수조의 양식환경정보를 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부; 상기 입수부로부터 물을 입수하고 상기 센서부로 물을 배수하기 위한 동력을 제공하는 펌프부; 상기 센서부로부터 상기 양식 수조를 향해 물을 배출하기 위한 배수부; 및 상기 센서부로부터 상기 양식환경정보를 수집하고, 상기 입수부의 구동을 제어하기 위한 제어부;를 포함할 수 있으며, 상기 입수부의 일단에는 상기 센서부로 물이 배출될 때 수류, 초음파 및 폭기를 발생시키는 세척부가 구비될 수 있고, 상기 센서부는 상기 입수부를 거쳐 상기 세척부로부터 배출된 물에 의해 세척됨과 동시에, 상기 배출된 물로부터 상기 양식 수조의 양식환경정보를 수집하도록 구비될 수 있다.
상기 입수부는, 상기 양식 수조와 상기 펌프부를 연결하는 제1 입수관; 및 상기 펌프부와 상기 센서부를 연결하는 제2 입수관;을 포함할 수 있고, 상기 펌프부는 상기 제1 입수관으로부터 입수된 물을 상기 제2 입수관으로 배출시키기 위한 고압/고속 수류분사 펌프로 구비될 수 있다.
상기 펌프부는 상기 입수부에만 설치되고, 상기 배수부에는 설치되지 않을 수 있다.
상기 센서부는 상기 입수부로부터 입수된 물을 수용하며 상기 하나 이상의 센서를 세척하기 위한 세척 수조를 더 포함할 수 있으며, 상기 세척 수조는 상기 양식수조보다 높은 위치에 배치될 수 있다.
상기 배수부는 적어도 일부가 굴곡진 형상을 가지는 배수관으로 이루어질 수 있으며, 상기 배수관의 일단은 상기 세척 수조에 연결될 수 있고, 상기 배수관의 타단은 상기 양식 수조에 연결될 수 있다.
상기 배수관의 굴곡진 부분의 최대 높이는 상기 세척 수조의 중간 높이보다 높을 수 있다.
상기 세척부는 상기 세척 수조의 바닥면에 설치될 수 있으며, 이 경우 상기 세척부는 상기 입수부로부터 배출되는 물을 수류로 변환시킨 후, 초음파 및 폭기와 함께 상기 센서부를 향해 상기 세척 수조의 바닥면으로부터 수직하게 유동시킬 수 있다.
상기 세척부는 상기 제2 입수관의 일단에 설치될 수 있으며, 이 경우 상기 세척부는 상기 제2 입수관으로부터 배출되는 물을 수류로 변환시킨 후, 초음파 및 폭기와 함께 상기 센서부를 향해 상기 세척 수조의 바닥면과 평행하게 유동시킬 수 있다.
상기 센서 세척 장치는, 상기 센서부의 상부에 구비되어 상기 센서부의 위치를 지지하는 센서 지지부;를 더 포함할 수 있다.
상기 센서 세척 장치는, 상기 센서부와 상기 세척부에 각각 결합되어 상기 센서부의 위치를 고정시키는 센서 고정부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 수조 관리 방법은, 하나의 센서 세척 장치를 이용하여 복수 개의 양식 수조를 관리하기 위한 방법으로서, 상기 수조 관리 방법은 상기 복수 개의 양식 수조 중 하나의 양식 수조로부터 물을 입수한 후 상기 센서 세척 장치에 포함된 세척 수조로 배출시키는 입수 단계; 상기 입수된 물을 수류로 변환시킨 후, 초음파 및 폭기와 함께 상기 센서 세척 장치에 포함된 센서부를 향해 유동시키는 세척 단계; 상기 수류로 변환된 물로부터 상기 하나의 양식 수조의 양식환경정보를 감지하는 센싱 단계; 및 상기 세척 수조로부터 상기 하나의 양식 수조로 물을 배출시키는 배수 단계;를 포함할 수 있으며, 상기 세척 단계 및 상기 센싱 단계는 동시에 수행될 수 있고, 상기 입수 단계, 상기 세척 단계, 상기 센싱 단계 및 상기 배수 단계는 1회의 관리 사이클을 구성할 수 있다.
상기 1회의 관리 사이클이 완료되면, 상기 입수 단계, 상기 세척 단계, 상기 센싱 단계 및 상기 배수 단계는, 상기 복수 개의 양식 수조 중 나머지 양식 수조들에 대하여 순차적으로 반복하여 수행될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 센서 세척 장치에 의하면, 복수 개의 양식 수조로부터 입수된 물을 이용하여 센서부를 세척할 수 있으며, 이와 동시에 상기 복수 개의 양식 수조의 양식환경정보를 감지할 수 있다.
따라서, 복수 개의 양식 수조 각각에 센서부를 설치할 필요가 없고 별도의 센서 세척 수단을 구비할 필요도 없으므로, 수산 양식업을 영위하기 위한 비용이 감소될 수 있으며, 복수 개의 양식 수조를 보다 효율적으로 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 센서 세척 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 수조 관리 방법을 설명하기 위한 모식도들이다.
도 4 내지 도 6은 각각 본 발명의 다른 실시예들에 따른 센서 세척 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 센서 세척 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 센서 세척 장치(100)는 양식 수조(10)로부터 물을 입수한 후, 입수된 물을 이용하여 센서부(130)를 세척할 수 있으며, 이와 동시에 상기 입수된 물을 통해 양식 수조(10)의 양식환경정보를 감지하도록 구비될 수 있다. 이후, 세척 및 감지가 완료된 물은 양식 수조(10)로 배수되도록 구비될 수 있다.
구체적으로, 센서 세척 장치(100)는, 어류가 양식되는 양식 수조(10)로부터 물을 입수하기 위한 입수부(11), 양식 수조(10)의 양식환경정보를 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부(130), 센서부(130)로부터 양식 수조(10)를 향해 물을 배출하기 위한 배수부(19), 및 센서부(130)로부터 상기 양식환경정보를 수집하고 입수부(11)의 구동을 제어하기 위한 제어부(150)를 포함할 수 있다. 이때, 입수부(11)의 일단에는 센서부(130)로 물이 배출될 때 수류, 초음파 및 폭기를 발생시키는 세척부(160)가 구비될 수 있으며, 센서부(130)는 입수부(11)를 거쳐 세척부(160)로부터 배출된 물에 의해 세척됨과 동시에, 상기 배출된 물로부터 양식 수조(10)의 상기 양식환경정보를 수집하도록 구비될 수 있다.
입수부(11)는 양식 수조(10)에 연결된 제1 입수관(13), 제1 입수관(13)로부터 물을 입수하고 센서부(130)로 물을 배수하기 위한 동력을 제공하는 펌프부(15), 및 펌프부(15)와 센서부(130)를 연결하는 제2 입수관(17)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 펌프부(15)는 제1 입수관(13)으로부터 입수된 물을 제2 입수관(17)으로 배출시키기 위한 고압/고속 수류분사 펌프로 구비될 수 있다.
센서 세척 장치(100)는 입수부(11)로부터 입수된 물을 수용하며 센서부(130)에 포함된 상기 하나 이상의 센서를 세척하기 위한 세척 수조(120), 및 세척 수조(120)를 커버하며 외관을 형성하는 센서 세척 하우징(110)을 더 포함할 수 있다. 이때, 세척 수조(120) 및 센서 세척 하우징(110)은 각각 양식 수조(10)보다 높은 위치에 배치될 수 있다.
한편, 펌프부(15)는 입수부(11)에만 설치되고, 배수부(19)에는 설치되지 않을 수 있으나, 배수부(19)는 적어도 일부가 굴곡진 형상을 가지는 배수관으로 이루어질 수 있으며, 상기 배수관의 일단은 센서 세척 하우징(110)을 관통하여 세척 수조(120)에 연결될 수 있고, 상기 배수관의 타단은 양식 수조(10)에 연결될 수 있다. 따라서, 세척 수조(120)에 수용된 물은 별도의 펌프 내지 모터를 사용하지 않고도 사이펀 현상에 의해 양식 수조(10)로 배출될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 배수관의 굴곡진 부분의 최대 높이는 세척 수조(120)의 바닥면, 바람직하게는 세척 수조(120)의 중간 높이보다 높을 수 있으며, 이에 따라 사이펀 현상을 이용한 세척 수조(120)에 수용된 물의 배수 과정이 촉진될 수 있다. 비록 도시하지는 않았으나, 상기 배수관의 굴곡진 부분의 최대 높이는 세척 수조(120)의 상부면 높이보다 높을 수도 있다.
세척부(160)는 세척 수조(120)의 바닥면에 설치될 수 있으며, 이 경우 세척부(160)는 입수부(11)로부터 배출되는 물을 수류로 변환시킨 후, 초음파 및 폭기와 함께 센서부(130)를 향해 세척 수조(120)의 바닥면으로부터 수직하게 유동시킬 수 있다.
세척부(160)는 세척 수조(120) 또는 센서 세척 하우징(110)의 하부에 설치된 세척부 고정부재(170)를 통해 고정될 수 있다.
이때, 센서부(130)에 의해 감지되는 양식환경정보는 수온, 산도(pH), 암모니아 농도, 질소화합물 농도, 아질산염농도, 탁도 등 다양한 정보를 포함할 수 있으나, 감지의 대상이 되는 물이 수류로 변환된 후 산소를 포함하는 폭기가 함께 사용되므로 용존산소농도는 포함하지 않을 수 있다. 즉, 센서부(130)는 용존산소농도는 측정하지 않도록 구비될 수 있으며, 용존산소농도를 측정하기 위한 용존산소농도 측정부(도시되지 않음)가 양식 수조(10)에 별도로 설치될 수 있다.
한편, 센서 세척 장치(100)는, 센서부(130)의 상부에 구비되어 센서부(130)의 위치를 지지하는 센서 지지부(140)를 더 포함할 수 있다.
도 1에서는, 제어부(150)가 센서 세척 하우징(110)의 상부면에 설치되어 외부로 노출되어 있는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 개념은 반드시 이에 한정되지 않으며, 제어부(150)의 설치 위치는 센서부(130)로부터 상기 양식환경정보를 수집하고 입수부(11)의 구동을 제어할 수 있는 경우에 있어서 특별히 제한되지 않는다.
일 실시예에 있어서, 센서부(130), 센서 지지부(140) 및 제어부(150)는 세척 수조(120)의 바닥면으로부터 수직한 방향으로 순차적으로 배치될 수 있으며, 센서부(130)와 제어부(150)는 센서 지지부(140) 내부에 마련된 배선을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 센서 세척 장치(100)는 별도로 마련된 수조 관리 모듈(200)과 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 작동이 제어될 수 있다.
수조 관리 모듈(200)은 센서 세척 장치(100)의 구동을 제어하고 센서부(130)로부터 감지된 상기 양식환경정보를 저장 및 분석하기 위한 관리부(210)와 사용자 단말기(220)로 구성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 펌프부(15)는 제어부(150)와 관계없이 관리부(210)와의 무선 통신을 통해 구동 개시신호 또는 구동 정지신호를 송수신하지 않은 상태에서 제어될 수 있으나, 본 발명의 개념은 반드시 이에 한정되지 않으며, 펌프부(15)는 제어부(150)가 무선 통신을 통해 관리부(210)로부터 구동 개시신호 또는 구동 정지신호를 수신한 후, 제어부(150)와의 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 구동이 제어될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 센서 세척 장치(100)에 의하면, 세척부(160)를 통해 양식 수조(10)로부터 입수된 물을 수류로 변환시킨 후 초음파 및 폭기를 함께 사용하여 센서부(130)를 세척할 수 있으며, 이때 센서부(130)는 세척과 동시에 양식 수조(10)의 양식환경정보를 감지하도록 구비될 수 있다. 따라서, 센서부(130)의 세척과 양식환경정보 감지가 동시에 이루어질 수 있으므로, 수조 관리의 효율성이 증대될 수 있다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 수조 관리 방법을 설명하기 위한 모식도들이다.
도 2 및 도 3을 참조로 설명되는 수조 관리 방법은, 도 1을 참조로 설명한 센서 세척 장치(100)와 실질적으로 동일한 장치를 포함하므로, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하며, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 수조 관리 시스템(1)은 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40) 및 한 개의 센서 세척 장치(100)를 포함할 수 있으며, 한 개의 센서 세척 장치(100)는 양식 수조의 개수에 대응하는 개수의 입수부(11, 21, 31, 41)와 배수부(19, 29, 39, 49)를 포함하여 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40)에 각각 연결될 수 있다.
도 2에서는 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40)가 4개의 양식 수조로 구비된 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 개념은 반드시 이에 한정되지 않으며, 복수 개의 양식 수조는 4개보다 많거나 적은 개수로 구비될 수도 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 본 발명에 따른 수조 관리 방법은 하나의 센서 세척 장치(100)를 이용하여 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40)를 관리하기 위한 방법으로서, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 수조 관리 방법(S1)은 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40) 중 하나의 양식 수조로부터 물을 입수한 후 센서 세척 장치(100)에 포함된 세척 수조(120)로 배출시키는 입수 단계(S10), 상기 입수된 물을 수류로 변환시킨 후, 초음파 및 폭기와 함께 센서 세척 장치(100)에 포함된 센서부(130)를 향해 유동시키는 세척 단계(S20), 상기 수류로 변환된 물로부터 상기 하나의 양식 수조의 양식환경정보를 감지하는 센싱 단계(S30), 및 세척 수조(120)로부터 상기 하나의 양식 수조로 물을 배출시키는 배수 단계(S40)를 포함할 수 있다. 이때, 세척 단계(S20) 및 센싱 단계(S30)는 동시에 수행될 수 있으며, 입수 단계(S10), 세척 단계(S20), 센싱 단계(S30) 및 배수 단계(S40)는 1회의 관리 사이클을 구성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 1회의 관리 사이클이 완료되면, 입수 단계(S10), 세척 단계(S20), 센싱 단계(S30) 및 배수 단계(S40)는, 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40) 중 나머지 양식 수조들에 대하여 순차적으로 반복하여 수행될 수 있다.
즉, 예를 들어, 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40)가 제1 양식 수조(10), 제2 양식 수조(20), 제3 양식 수조(30) 및 제4 양식 수조(40)로 이루어진 경우, 제1 양식 수조(10)에 대해 입수 단계(S10), 세척 단계(S20), 센싱 단계(S30) 및 배수 단계(S40)로 구성된 관리 사이클을 1회 수행될 수 있으며, 이후 제2 양식 수조(20), 제3 양식 수조(30) 및 제4 양식 수조(40) 각각에 대해 입수 단계(S10), 세척 단계(S20), 센싱 단계(S30) 및 배수 단계(S40)로 구성된 관리 사이클이 순차적으로 반복하여 수행될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 수조 관리 시스템(1)은 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40) 및 한 개의 센서 세척 장치(100)를 포함할 수 있으며, 한 개의 센서 세척 장치(100)는 양식 수조의 개수보다 적은 개수의 입수부와 배수부를 포함하여 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40)에 각각 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 양식 수조(10)와 제2 양식 수조(20)는 하나의 입수부를 통해 센서 세척 장치(100)에 연결될 수 있으며, 상기 하나의 입수부는 제1 공동 입수관(51), 제1 양식 수조 입수관(511), 제2 양식 수조 입수관(512), 및 제1 양식 수조 입수관(511)과 제2 양식 수조 입수관(512) 사이에 설치되어 제1 양식 수조(10) 또는 제2 양식 수조(20)로부터 물이 입수되는 경로를 제어하는 제1 입수 밸브(52)를 포함할 수 있다.
이와 유사하게, 제3 양식 수조(30)와 제4 양식 수조(40)도 하나의 입수부를 통해 센서 세척 장치(100)에 연결될 수 있으며, 상기 하나의 입수부는 제2 공동 입수관(55), 제3 양식 수조 입수관(553), 제4 양식 수조 입수관(554), 및 제3 양식 수조 입수관(553)과 제4 양식 수조 입수관(554) 사이에 설치되어 제3 양식 수조(30) 또는 제4 양식 수조(40)로부터 물이 입수되는 경로를 제어하는 제2 입수 밸브(56)를 포함할 수 있다.
한편, 제1 양식 수조(10)와 제4 양식 수조(40)는 하나의 배수부를 통해 센서 세척 장치(100)에 연결될 수 있으며, 상기 하나의 배수부는 제1 공동 배수관(57), 제1 양식 수조 배수관(571), 제4 양식 수조 배수관(574), 및 제1 양식 수조 배수관(571)과 제4 양식 수조 배수관(574) 사이에 설치되어 제1 양식 수조(10) 또는 제4 양식 수조(40)로부터 물이 입수되는 경로를 제어하는 제1 배수 밸브(58)를 포함할 수 있다.
이와 유사하게, 제2 양식 수조(20)와 제3 양식 수조(30)도 하나의 배수부를 통해 센서 세척 장치(100)에 연결될 수 있으며, 상기 하나의 배수부는 제2 공동 배수관(53), 제2 양식 수조 배수관(532), 제3 양식 수조 배수관(533), 및 제2 양식 수조 배수관(532)과 제3 양식 수조 배수관(533) 사이에 설치되어 제2 양식 수조(20) 또는 제3 양식 수조(30)로부터 물이 입수되는 경로를 제어하는 제2 배수 밸브(54)를 포함할 수 있다.
도 3에서는, 제1 양식 수조(10)와 제2 양식 수조(20)가 하나의 입수부를 공유하고, 제3 양식 수조(30)와 제4 양식 수조(40)가 다른 하나의 입수부를 공유하며, 제1 양식 수조(10)와 제4 양식 수조(40)가 하나의 배수부를 공유하고, 제2 양식 수조(20)와 제3 양식 수조(30)가 다른 하나의 배수부를 공유하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 개념은 반드시 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 내지 제4 양식 수조(10, 20, 30, 40)는 필요에 따라 입수관과 배수관의 배치 구조를 적절하게 변경할 수 있으며, 입수관과 배수관이 서로 동일한 양식 수조를 연결하도록 배치될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 센서 세척 장치(100)에 의하면, 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40)로부터 입수된 물을 이용하여 센서부(130)를 세척할 수 있으며, 이와 동시에 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40) 각각의 양식환경정보를 감지할 수 있다.
따라서, 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40) 각각에 대해 센서부(130)를 설치할 필요가 없고, 별도의 센서 세척 수단을 구비할 필요도 없으므로, 수산 양식업을 영위하기 위한 비용이 감소될 수 있으며, 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40)를 보다 효율적으로 관리할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 각각 본 발명의 다른 실시예들에 따른 센서 세척 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 4 내지 도 6를 참조로 설명되는 센서 세척 장치(100)는, 일부 구성의 배치 구조를 제외하면, 도 1을 참조로 설명한 센서 세척 장치와 유사하므로, 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 센서 세척 장치(100)는 입수부(11)에 설치되어 입수되는 물로부터 이물질을 필터링하기 위한 필터 부재(12, 14, 16)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 필터 부재(12, 14, 16)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 양식 수조(10)와 연결된 제1 입수관(13)의 일단에 설치된 제1 필터 부재(12), 및 펌프부(15)와 연결된 제1 입수관(13)의 타단에 설치된 제2 필터 부재(16)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 필터 부재(12, 14, 16)는 상기 제1 입수관(13)의 일단과 상기 제1 입수관(13)의 타단 사이에 설치되는 제3 필터 부재(14)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 양식 수조(10)로부터 입수되는 물은 필터 부재(12, 14, 16)를 통해, 양식 수조(10)에 존재하는 사료찌꺼기와 같은 고형물질이 걸러진 상태로 센서 세척 장치(100)에 입수될 수 있다.
도 4에서는, 3개의 필터 부재가 제1 입수관(13)에 설치된 것을 도시하고 있으나, 필터 부재의 개수는 특별히 제한되지 않으며, 3개보다 적거나 많은 필터부재가 설치될 수도 있다.
또한, 비록 도시하지는 않았으나, 필터 부재는 제2 입수관(17) 및/또는 배수부(19)에도 설치될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 세척부(160)는 제2 입수관(17)의 일단에 설치될 수 있으며, 이 경우 세척부(160)는 제2 입수관(17)으로부터 배출되는 물을 수류로 변환시킨 후, 초음파 및 폭기와 함께 센서부(130)를 향해 상기 세척 수조(120)의 바닥면과 평행하게 유동시킬 수 있다.
이 경우에도, 배수부(19)는 적어도 일부가 굴곡진 형상을 가지는 배수관으로 이루어질 수 있으며, 상기 배수관의 일단은 센서 세척 하우징(110)을 관통하여 세척 수조(120)에 연결될 수 있고, 상기 배수관의 타단은 양식 수조(10)에 연결될 수 있다. 따라서, 세척 수조(120)에 수용된 물은 별도의 펌프 내지 모터를 사용하지 않고도 사이펀 현상에 의해 양식 수조(10)로 배출될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 펌프부(15)로부터 멀어지는 방향에 위치한 제2 입수관(17)의 말단부는 센서부(130)의 저면과 상면 사이의 위치에 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 제2 입수관(17)의 말단부는 센서 세척 하우징(110)을 관통하여 세척 수조(120)에 연결된 상기 배수관의 일단보다 높은 위치에 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 센서 세척 장치(100)는 센서부(130)와 세척부(160)에 각각 결합되어 센서부(130)의 위치를 고정시키기 위한 센서 고정부(180);를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 센서 세척 장치(100)는 센서부(130)의 상부에 구비되어 센서부(130)의 위치를 지지하는 센서 지지부(140)를 포함하지 않을 수 있으며, 제어부(150)도 센서 세척 하우징(110)의 상부면에 설치되어 외부로 노출되지 않고, 세척부(160)를 고정시키기 위해 세척 수조(120) 또는 센서 세척 하우징(110)의 하부에 설치된 세척부 고정부재(170)에 내장되도록 배치될 수 있다.
한편, 이상에서는 복수 개의 양식 수조(10, 20, 30, 40)가 순환 여과식 양식에 사용되는 것을 기초로 설명하였으나, 본 발명의 개념은 반드시 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 장치/방법/시스템은 전술한 분야 이외에 지중 양식, 유수식 양식 및 가두리 양식에 적용될 수도 있고, 필요에 따라 배수부(19)는 수조 외부로 물을 배수하도록 구비될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 다양한 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (12)

  1. 어류가 양식되는 양식 수조로부터 물을 입수하기 위한 입수부;
    상기 양식 수조의 양식환경정보를 감지하기 위한 하나 이상의 센서를 포함하는 센서부;
    상기 입수부로부터 물을 입수하고 상기 센서부로 물을 배수하기 위한 동력을 제공하는 펌프부;
    상기 센서부로부터 상기 양식 수조를 향해 물을 배출하기 위한 배수부; 및
    상기 센서부로부터 상기 양식환경정보를 수집하고, 상기 입수부의 구동을 제어하기 위한 제어부;를 포함하며,
    상기 입수부의 일단에는 상기 센서부로 물이 배출될 때 수류, 초음파 및 폭기를 발생시키는 세척부가 구비되고, 그리고
    상기 센서부는 상기 입수부를 거쳐 상기 세척부로부터 배출된 물에 의해 세척됨과 동시에, 상기 배출된 물로부터 상기 양식 수조의 양식환경정보를 수집하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 센서 세척 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입수부는,
    상기 양식 수조와 상기 펌프부를 연결하는 제1 입수관; 및
    상기 펌프부와 상기 센서부를 연결하는 제2 입수관;을 포함하고,
    상기 펌프부는 상기 제1 입수관으로부터 입수된 물을 상기 제2 입수관으로 배출시키기 위한 고압/고속 수류분사 펌프로 구비되는 것을 특징으로 하는 센서 세척 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 펌프부는 상기 입수부에만 설치되고, 상기 배수부에는 설치되지 않는 것을 특징으로 하는 센서 세척 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 입수부로부터 입수된 물을 수용하며 상기 하나 이상의 센서를 세척하기 위한 세척 수조를 더 포함하고,
    상기 세척 수조는 상기 양식수조보다 높은 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 센서 세척 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배수부는 적어도 일부가 굴곡진 형상을 가지는 배수관으로 이루어지며, 상기 배수관의 일단은 상기 세척 수조에 연결되고, 상기 배수관의 타단은 상기 양식 수조에 연결되는 것을 특징으로 하는 센서 세척 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배수관의 굴곡진 부분의 최대 높이는 상기 세척 수조의 중간 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 센서 세척 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 세척부는 상기 세척 수조의 바닥면에 설치되며,
    상기 세척부는 상기 입수부로부터 배출되는 물을 수류로 변환시킨 후, 초음파 및 폭기와 함께 상기 센서부를 향해 상기 세척 수조의 바닥면으로부터 수직하게 유동시키는 것을 특징으로 하는 센서 세척 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 세척부는 상기 제2 입수관의 일단에 설치되며,
    상기 세척부는 상기 제2 입수관으로부터 배출되는 물을 수류로 변환시킨 후, 초음파 및 폭기와 함께 상기 센서부를 향해 상기 세척 수조의 바닥면과 평행하게 유동시키는 것을 특징으로 하는 센서 세척 장치.
  9. 제1항에 있어서 ,
    상기 센서부의 상부에 구비되어 상기 센서부의 위치를 지지하는 센서 지지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 세척 장치.
  10. 제1항에 있어서 ,
    상기 센서부와 상기 세척부에 각각 결합되어 상기 센서부의 위치를 고정시키는 센서 고정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 세척 장치.
  11. 하나의 센서 세척 장치를 이용하여 복수 개의 양식 수조를 관리하기 위한 방법으로서,
    상기 복수 개의 양식 수조 중 하나의 양식 수조로부터 물을 입수한 후 상기 센서 세척 장치에 포함된 세척 수조로 배출시키는 입수 단계;
    상기 입수된 물을 수류로 변환시킨 후, 초음파 및 폭기와 함께 상기 센서 세척 장치에 포함된 센서부를 향해 유동시키는 세척 단계;
    상기 수류로 변환된 물로부터 상기 하나의 양식 수조의 양식환경정보를 감지하는 센싱 단계; 및
    상기 세척 수조로부터 상기 하나의 양식 수조로 물을 배출시키는 배수 단계;를 포함하며,
    상기 세척 단계 및 상기 센싱 단계는 동시에 수행되고,
    상기 입수 단계, 상기 세척 단계, 상기 센싱 단계 및 상기 배수 단계는 1회의 관리 사이클을 구성하는 것을 특징으로 하는 수조 관리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 1회의 관리 사이클이 완료되면, 상기 입수 단계, 상기 세척 단계, 상기 센싱 단계 및 상기 배수 단계는, 상기 복수 개의 양식 수조 중 나머지 양식 수조들에 대하여 순차적으로 반복하여 수행되는 것을 특징으로 하는 수조 관리 방법.
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