WO2021080386A1 - 수면 부유층 제거 장치 - Google Patents

수면 부유층 제거 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2021080386A1
WO2021080386A1 PCT/KR2020/014611 KR2020014611W WO2021080386A1 WO 2021080386 A1 WO2021080386 A1 WO 2021080386A1 KR 2020014611 W KR2020014611 W KR 2020014611W WO 2021080386 A1 WO2021080386 A1 WO 2021080386A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contaminated water
water
contaminated
storage unit
water surface
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/014611
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
권기성
한상훈
김경윤
Original Assignee
주식회사 쉐코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 쉐코 filed Critical 주식회사 쉐코
Priority to KR1020200152561A priority Critical patent/KR102457560B1/ko
Publication of WO2021080386A1 publication Critical patent/WO2021080386A1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B15/04Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • E02B15/048Oil collectors moved over the water skimming the water surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/32Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for for collecting pollution from open water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B15/04Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B15/04Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • E02B15/045Separating means for recovering oil floating on a surface of open water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B15/04Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • E02B15/10Devices for removing the material from the surface
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B15/04Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • E02B15/10Devices for removing the material from the surface
    • E02B15/106Overflow skimmers with suction heads; suction heads
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10Image acquisition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B2035/006Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled
    • B63B2035/008Unmanned surface vessels, e.g. remotely controlled remotely controlled
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/204Keeping clear the surface of open water from oil spills

Definitions

  • the present invention relates to a device for removing a floating layer such as spilled oil, and in particular, a ship type that separates water from floating contaminants such as oil after inhaling contaminated water while floating in a contaminated sea water area to discharge only water. It relates to the device.
  • Oil spill refers to the release of liquid petroleum hydrocarbons into the environment as a result of unintentional human activity.
  • 'Oil' may be refined oil, including crude oil, refined petroleum products (gasoline, diesel, etc.), or by-products, ship's bunker oil, or oily waste. Spilled oil can take months or years to clean up.
  • an emulsifier or a desiccant is introduced into the sea, or a removal method using an adsorption cloth or an automated water dispenser is used.
  • Automated skimmers include Weir Skimmer, Oleophilic Skimmer, Conveyor Skimmer, Centrifugal Skimmer, Hydro-Dynamic Skimmer, Mobile & Stationary (Ship Mounted) Skimmer , A vacuum skimmer, etc., are known, and all of these devices are installed and used in large ships.
  • Oil spill accidents in Korea occur on average 270 times a year, and the amount of oil spilled reaches 700,000 liters. Most oil spills are small-scale accidents under 100L, which account for 70% of the frequency of all accidents.
  • the problem is that all of the existing automation equipment is expensive, large equipment, and it is mainly used in large oil spill accidents because different equipment must be used depending on the oil type, and all small-scale accidents consist of a large number of adsorption bags of conventional labor-intensive work.
  • An object of the present invention is to provide an automated surface floating layer removal device for efficiently responding to a small-scale oil spill accident.
  • the contaminated water inlet portion for receiving contaminated water and the contaminated water introduced through the contaminated water inlet is disposed on the front side of the hull as a ship that is floating on the water surface and is movable.
  • It includes a discharge unit for discharging and a buoyancy device connected to the storage unit, wherein at least a part of the contaminated water inlet unit is located at the same height as the water surface while the hull is floating on the water surface, so that the pollution is carried out as the device moves. It includes an inlet through which water is introduced, the connection part is inclined downward from the horizontal, and a contaminated water transfer means for transferring the contaminated water to the storage tank is disposed, and the storage in a state in which the hull is floating on the water surface. At least a portion of the portion may provide an apparatus for removing a surface floating layer located below the surface of the water.
  • a filtering means for preventing the inflow of solids may be disposed at the inlet.
  • the contaminated water transfer means may include a spiral screw rotated by a motor.
  • connection part may be a cylindrical tube, and one end may be disposed below the water surface of the storage part.
  • the hull is operated unmanned and can be controlled wirelessly or wired.
  • the hull further includes a camera capable of photographing the state of the water surface and a controller equipped with an artificial intelligence algorithm, and the controller determines whether the water surface is contaminated through an image captured by the camera after being placed on the contaminated water surface. It can control the direction and speed as it moves to the contaminated area by grasping and self-determining.
  • the camera may further include an optical sensor capable of determining the transmittance of the water surface.
  • the apparatus for removing the floating layer provided by the present invention, it is possible to quickly respond to an oil spill accident and to perform an efficient purification action.
  • FIG. 1 is a perspective view of a hull according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view of a hull according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a top view of a hull according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view of a state in which the buoyancy device is removed in an embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to a ship-type device for quickly purifying contaminated water while floating on the surface of a contaminated area when pollution occurs at sea level, etc., for this purpose, as a ship floating on the surface and movable, disposed on the front of the hull A contaminated water inlet to receive contaminated water, a storage unit for storing the contaminated water introduced through the contaminated water inlet, a connection unit through which the contaminated water can move by connecting the contaminated water inlet and the storage unit, and the storage unit And a buoyancy device connected to the storage unit and a discharge unit disposed at a lower end of the opposite side of the contaminated water inlet to discharge water separated down by a density difference to the outside of the apparatus, and the contaminated water inlet unit In a floating state, at least a portion is located at the same height as the water surface, and includes an inlet through which the contaminated water is introduced as the device moves, and the connection part is inclined downward from the horizontal, and the contaminated water is transferred to the storage tank part.
  • the apparatus for removing floating layer on the water surface is a ship that is movable while floating on the surface, and may include a screw device for driving and a motor or engine device in the hull.
  • a hull naturally receives contaminated water while moving through a contaminated water area including an inlet at least partially disposed at the same level as the water surface while floating on the water surface.
  • Filtering means may be arranged at the inlet for receiving contaminated water to prevent the ingress of large solids that can cause equipment failure.
  • the filtering means may be in the form of a bar disposed in the horizontal or vertical direction of the inlet for filtering, or may be in the form of a mesh such as a mesh.
  • connection portion which may be in the form of a cylindrical tube.
  • connection portion is inclined downward from the horizontal and a contaminated water transfer means is disposed.
  • a spiral screw that is connected to a motor and rotates may be used.Through this, contaminated water flowing through the inlet port can reach the storage unit smoothly without flowing back to the outside of the device, and even after reaching the storage unit. It is easily transported to the discharge unit disposed behind the storage unit, so that the purified water during transport can be discharged through the discharge unit.
  • At least a part of the storage unit is located under the water surface, so that contaminated water flowing from the same level as the water surface can be smoothly introduced into the storage unit, and the end of the connection for discharging the contaminated water to the storage unit is located under the water surface of the storage unit. By being placed, it can aid in the flow of contaminated water into the reservoir.
  • the contaminated water transferred to the storage unit is separated from the contaminated portion and the non-contaminated portion upwards and downwards, respectively, due to a density difference in the stored state.
  • the water in the uncontaminated portion separated in this way is discharged through a discharge unit that may be disposed under the rear side of the storage unit, thereby purifying the water.
  • the contaminated area floating on top is then removed after the device returns.
  • the discharge unit may simply have a hole shape through which water can escape, and may be a valve that can be opened and closed periodically.
  • a buoyancy device for imparting buoyancy to the hull is connected to and installed in the storage unit.
  • the buoyancy device may be in the form of a tube or tube made of metal or non-metal material that is hollow and sealed, and is disposed on the left and right sides of the hull to balance the hull without interfering with the movement of the hull.
  • Such a surface floating layer removal device can be operated particularly unattended, but it can be miniaturized because it does not require a space for people to ride, and can increase efficiency by quickly moving to and disposing of a contaminated area. Control for unattended operation is possible through wired or various wireless communication methods.
  • a controller equipped with an artificial intelligence algorithm inside the hull is further included in the area where oil has been spilled, and the controller determines the area with oil through the image recognized by the camera and identifies the area where the oil is located. It is also possible to cleanse by adjusting the direction and speed while moving to.
  • the HSV algorithm and semantic segmentation can be adopted to determine whether there is oil on the water.
  • An optical sensor that can additionally determine the transmittance of the water surface may be attached to the camera to determine the transmittance and then set the direction of travel.
  • a contaminated water inlet 20 is disposed on the front of the movable hull 10 in the apparatus for removing the floating layer according to the present invention. Behind the contaminated water inlet unit 20 there is a storage unit 40 in which the introduced contaminated water is stored, and the connection unit 30 connects the contaminated water inlet unit 20 and the storage unit 40 of the hull 10 .
  • the water surface is within the height range of the inlet 21 so that contaminated water can flow in as the hull 10 advances, and the contaminated water can be suspended in this inlet 21.
  • Filtering means 22 are included to prevent the inflow of solids of large size.
  • the filtering means 22 is formed in a vertical bar shape.
  • the storage unit has a lower area 41 that is below the water surface when the hull 10 floats on the water surface.
  • the connection part 30 allows contaminated water to flow down smoothly from the horizontal to the bottom.
  • the end of the connection part 30 communicating with the storage part 40 is in the lower area 41 of the storage part 40. Is placed.
  • a tube 33 and a spiral screw 32 rotated by a motor 31 inside the tube 33 are disposed at the connection part 30.
  • the contaminated water is introduced from the contaminated water inlet 20, and the contaminated water is forcibly transferred to the lower area 41 of the storage unit 40 through the helical screw 32 of the connection unit 30. It can be made to flow smoothly to the rear portion of the storage unit 40 with the discharge unit 50.
  • the contaminated water moves to the back of the storage unit 40, it is separated into a low-density part contaminated by oil and a high non-contaminated part due to the difference in density.
  • the non-contaminated part with high density is located at the rear bottom of the storage part.
  • the contaminated water can be purified by being discharged through the disposed discharge unit 50.
  • a buoyancy device 60 is disposed on the left and right sides of the hull 10, which may be a tube made of a metal or non-metal material that is hollow and watertight.
  • the storage unit 40 requires an additional buoyancy device 60 to provide buoyancy to the hull 10 because the discharge unit 50 is disposed at the bottom so that buoyancy cannot be imparted to the hull 10.
  • These buoyancy devices 60 are arranged on the left and right so as not to affect the forward and backward directions of the hull 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Removal Of Floating Material (AREA)
  • Cleaning Or Clearing Of The Surface Of Open Water (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 소규모 기름 유출 사고에 효율적으로 대응하기 위한 자동화된 수면 부유층 제거 장치를 제공하는 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는 수면에서 부유하면서 이동가능한 선체로서 상기 선체의 전면부에 배치되어 오염수를 받아들이는 오염수 유입부, 상기 오염수 유입부를 통해 유입된 상기 오염수를 저장하는 저장부, 상기 오염수 유입부와 상기 저장부를 연결해 주어 상기 오염수가 이동할 수 있는 연결부, 상기 저장부에서 상기 오염수 유입부의 반대측 하단에 배치되어 밀도차에 의해 아래로 분리되는 물을 장치 밖으로 배출시키는 배출부 및 상기 저장부에 연결되는 부력장치를 포함하고, 상기 오염수 유입부는 상기 선체가 수면에 부유하는 상태에서 적어도 일부가 상기 수면과 같은 높이에 위치하여 상기 장치가 이동함에 따라 상기 오염수가 유입되는 유입구를 포함하고, 상기 연결부는 수평에서 아래로 기울어져 있고, 상기 오염수를 상기 저장탱부로 이송시킬 수 있는 오염수 이송수단이 배치되고, 상기 선체가 수면에 부유하는 상태에서 상기 저장부의 적어도 일부는 수면 아래에 위치하는수면 부유층 제거 장치를 제공할 수 있다.

Description

수면 부유층 제거 장치
본 발명은 유출된 기름과 같은 수면 부유층을 제거하는 장치에 관한 것으로, 특히 오염된 해수역을 부유하여 다니면서 오염된 물을 흡입한 후 기름 등과 같은 부유 오염물과 물을 분리시켜 물만을 배출시키는 선박형 장치에 관한 것이다.
기름 유출은 액체 석유 탄화수소를 고의가 아닌 인간의 활동의 결과로 주변 환경에 유출하는 것을 말한다. '기름'은 원유를 포함하여 정제된 기름, 정제된 석유 제품(가솔린, 디젤 등), 또는 부산물, 배의 벙커유, 유성의 폐기물이 될 수도 있다. 유출된 기름은 정화에 여러 달에서 여러 해가 걸릴 수도 있다.
이와 같은 유출된 기름을 제거하기 위해 유화제나 흡습제가 해상에 투입되거나, 흡착포를 이용한 제거 또는 자동화된 유수기를 이용한 제거 방법 등이 사용된다.
자동화된 유수기는 위어식 유회수기(Weir Skimmer), 흡착식 유회수기(Oleophilic Skimmer), 컨베이어식 유회수기(Conveyor Skimmer), 원심력식 유회수기(Hydro-Dynamic Skimmer), 이동식 & 고정식(선박 장착형) 유회수기, 진공식 유회수기(Vacuum Skimmer) 등이 알려져 있는데, 이들 장치는 모두 대형 선박 등에 설치되어 사용된다.
국내에서의 기름 유출 사고는 연 평균 270여회 발생하고 유출되는 기름의 양은 70만L에 달한다. 대부분의 기름 유출은 100L 이하 작은 규모 사고이며, 이는 전체 사고의 빈도 수의 70%를 차지한다. 문제는 기존의 자동화 장비들은 모두 고가의 대형 장비로 기름 유종에 따라 다른 장비를 써야한다는 이유로 대형 기름 유출 사고에 주로 사용되고 작은 규모의 사고는 모두 재래식 노동집약형 작업의 흡착포 작업이 다수를 이룬다.
그 과정에서 방제자들에게 기름냄새, 두통, 허리 통증등의 산업재해가 발생되며 자연스럽게 노동시간은 늘어나 초동대치가 힘들어지며 폐기물의 양은 늘어나게 되는 구조이다.
본 발명의 목적은 소규모 기름 유출 사고에 효율적으로 대응하기 위한 자동화된 수면 부유층 제거 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는 수면에서 부유하면서 이동가능한 선체로서 상기 선체의 전면부에 배치되어 오염수를 받아들이는 오염수 유입부, 상기 오염수 유입부를 통해 유입된 상기 오염수를 저장하는 저장부, 상기 오염수 유입부와 상기 저장부를 연결해 주어 상기 오염수가 이동할 수 있는 연결부, 상기 저장부에서 상기 오염수 유입부의 반대측 하단에 배치되어 밀도차에 의해 아래로 분리되는 물을 장치 밖으로 배출시키는 배출부 및 상기 저장부에 연결되는 부력장치를 포함하고, 상기 오염수 유입부는 상기 선체가 수면에 부유하는 상태에서 적어도 일부가 상기 수면과 같은 높이에 위치하여 상기 장치가 이동함에 따라 상기 오염수가 유입되는 유입구를 포함하고, 상기 연결부는 수평에서 아래로 기울어져 있고, 상기 오염수를 상기 저장탱부로 이송시킬 수 있는 오염수 이송수단이 배치되고, 상기 선체가 수면에 부유하는 상태에서 상기 저장부의 적어도 일부는 수면 아래에 위치하는수면 부유층 제거 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 유입구에는 고형물의 유입을 막기 위한 여과수단이 배치될 수 있다.
또한, 상기 오염수 이송수단은 모터에 의해 회전하는 나선형 스크류를 포함할 수 있다.
또한, 상기 연결부는 원통형 튜브이고, 일단부는 상기 저장부의 수면 아래 부분에 배치될 수 있다.
또한, 상기 선체는 무인으로 작동되고, 무선 또는 유선으로 제어될 수 있다.
또한, 상기 선체에는 수면의 상태를 촬영할 수 있는 카메라와, 인공지능 알고리듬을 탑재한 컨트롤러를 더 포함하여, 오염된 수면에 배치된 후 상기 카메라를 통해 촬영되는 영상을 통해 상기 컨트롤러가 수면의 오염 여부를 파악하고 자체적으로 판단하여 오염지역으로 이동하면서 방향과 속도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 카메라는 수면의 투과율을 판단할 수 있는 광센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 수면 부유층 제거 장치를 통해 기름 유출 사고에 대해 빠른 대응과 효율적인 정화 작용이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체의 상면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 부력장치가 제거된 상태의 사시도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 해수면 등에 있어 오염이 발생하면 오염지역의 수면에서 부유하면서 신속하게 오염수를 정화하기 위한 선박형 장치에 관한 것으로, 이를 위해 수면에서 부유하면서 이동가능한 선체로서, 상기 선체의 전면부에 배치되어 오염수를 받아들이는 오염수 유입부, 상기 오염수 유입부를 통해 유입된 상기 오염수를 저장하는 저장부, 상기 오염수 유입부와 상기 저장부를 연결해 주어 상기 오염수가 이동할 수 있는 연결부, 상기 저장부에서 상기 오염수 유입부의 반대측 하단에 배치되어 밀도차에 의해 아래로 분리되는 물을 장치 밖으로 배출시키는 배출부 및 상기 저장부에 연결되는 부력장치를 포함하고, 상기 오염수 유입부는 상기 선체가 수면에 부유하는 상태에서 적어도 일부가 상기 수면과 같은 높이에 위치하여 상기 장치가 이동함에 따라 상기 오염수가 유입되는 유입구를 포함하고, 상기 연결부는 수평에서 아래로 기울어져 있고, 상기 오염수를 상기 저장탱부로 이송시킬 수 있는 오염수 이송수단이 배치되고, 상기 선체가 수면에 부유하는 상태에서 상기 저장부의 적어도 일부는 수면 아래에 위치하는 수면 부유층 제거 장치를 제공한다.
본 발명에 따르는 수면 부유층 제거 장치는 수면에서 부유하면서 이동가능한 선체로서, 선체 내에는 구동을 위한 스크류 장치와 모터 또는 엔진 장치를 포함할 수 있다. 이러한 선체는 수면에 부유하는 상태에서 적어도 일부가 수면과 같은 높이에 배치되는 유입구를 포함하여 오염수역을 이동하면서 자연스럽게 오염수를 받아들이게 된다.
오염수를 받아들이는 유입구에는 장치의 고장을 유발할 수 있는 큰 고형물을 유입을 막기 위해 여과수단이 배치될 수도 있다. 여과수단은 여과를 위해 유입구의 가로 또는 세로 방향으로 배치되는 바 형태일 수 있고, 메쉬와 같은 망 형태일 수도 있다.
이렇게 유입되는 오염수는 원통형 튜브 형태일 수 있는 연결부를 통해 저장부로 이송되는데, 원활한 오염수의 이송을 위해서 연결부는 수평에서 아래로 기울어져 있고 오염수 이송수단이 배치된다. 오염수 이송수단으로는 모터가 연결되어 회전하는 나선형 스크류가 사용될 수 있는데, 이를 통해 유입구를 통해 유입된 오염수는 장치 외부로 역류하지 않고 원활하게 저장부에 도달할 수 있고 저장부에 도달한 이후에도 저장부 뒤쪽에 배치되는 배출부까지 쉽게 이송되어 이송 중에 정화된 물이 배출부를 통해 배출될 수 있다.
또한, 저장부의 적어도 일부는 수면 아래에 위치함으로써 수면과 같은 높이에서 유입되는 오염수가 원활하게 저장부로 유입되는 것을 도울 수 있는데, 오염수를 저장부로 배출하는 연결부의 단부는 이러한 저장부의 수면 아래 부분에 배치됨으로써 오염수의 저장부로의 흐름을 도울 수 있다.
이렇게 저장부로 이송된 오염수는 저장된 상태에서 밀도차에 의해 오염된 부분과 오염되지 않은 부분이 각각 위와 아래로 분리되게 된다. 이렇게 분리된 오염되지 않은 부분의 물은 저장부의 뒤편 아래에 배치될 수 있는 배출부를 통해 배출함으로써 정화작용을 하게 된다. 이후 위에 떠 있는 오염된 부분은 장치가 돌아온 후 제거된다. 배출부는 단순히 물이 빠져나갈 수 있는 구멍 형상일 수 있고, 주기적으로 개폐가 가능한 밸브일 수 있다.
이렇게 저장부는 배출부로 인해 지속적 또는 일시적 개방 상태이어서 선체에 부력을 유지시켜주지 못하기 때문에 선체에 부력을 부여하기 위한 부력 장치가 저장부에 연결되어 설치된다. 부력장치는 속이 비어서 밀폐되어 있는 금속 또는 비금속 재질의 관 또는 튜브 형태일 수 있는데, 선체의 좌우에 배치되어 선체의 이동을 방해하지 않으면서 선체의 균형을 잡아줄 수 있다.
이러한 수면 부유층 제거 장치는 특히 무인으로 작동할 수 있는데, 사람이 탈 수 있는 공간이 필요없으므로 소형화가 가능하고 오염 지역으로 신속히 이동하여 배치시킴으로써 효율성을 높일 수 있다. 무인으로 작동하기 위한 제어는 유선 또는 다양한 무선 통신 방법으로 가능하다.
또한, 선체 내부에 인공지능 알고리듬을 탑재한 컨트롤러를 더 포함하여 기름이 유출된 지역에 배치된 후 카메라를 통해 인식되는 영상을 통해 컨트롤러가 자체적으로 판단해서 기름이 있는 부분을 파악하여 기름이 있는 부분으로 이동하면서 방향과 속도를 조절하여 정화 작업을 할 수도 있다.
이러한 영상 인식을 위해서는 HSV 알고리즘과 시멘틱 세그멘테이션(sementic segmentation)을 채택하여 물 위에 기름이 있는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 머신 러닝 프로그램을 통해 지속적인 학습을 통해 해수면의 햇빛이나 그림자의 영향을 받지 않도록 할 수 있다.
카메라에는 추가적으로 수면의 투과율을 판단할 수 있는 광센서를 부착하여 투과율을 판단한 후 진행 방향을 설정할 수도 있다.
본 발명에 따른 수면 부유층 제거 장치를 도면을 통해 보다 상세히 설명한다.
도 1 내지 4는 본 발명에 따르는 일 실시예를 나타낸다. 본 발명에 따르는 수면 부유층 제거 장치에서 이동가능한 선체(10)의 전면에는 오염수 유입부(20)가 배치된다. 오염수 유입부(20) 보다 뒤에는 유입된 오염수가 저장되는 저장부(40)가 있게 되고, 연결부(30)는 선체(10)의 오염수 유입부(20)와 저장부(40)를 연결해 준다.
선체(10)가 수면에 부유하는 상태에서 수면은 유입구(21)의 높이 범위 내에 있게 되어 선체(10)의 전진에 따라 오염수가 유입될 수 있게 되고 이러한 유입구(21)에는 오염수에 부유할 수 있는 큰 크기의 고형물의 유입을 막기 위해 여과수단(22)이 포함된다. 본 실시예에서 여과수단(22)은 수직방향의 바 형태로 형성되었다.
저장부는 선체(10)가 수면에서 부유할 때 수면보다 아래에 있게 되는 하부영역(41)이 있게 된다. 연결부(30)는 수평에서 아래를 향해서 오염수가 원활하게 아래로 흐를 수 있게 되는데, 이를 위해 연결부(30)가 저장부(40)와 소통하는 단부는 저장부(40)의 하부영역(41)에 배치된다.
또한 연결부(30)에는 튜브(33)와 튜브(33) 내부에 모터(31)에 의해 회전하는 나선형 스크류(32)가 배치된다.
선체(10)가 전진함에 따라 오염수 유입부(20)로부터 오염수가 유입되고 이를 연결부(30)의 나선형 스크류(32)를 통해 저장부(40)의 하부영역(41)으로 강제 이송시킴으로써 오염수가 배출부(50)가 있는 저장부(40)의 뒷부분까지 원활하게 흐를 수 있게 할 수 있다.
오염수는 저장부(40)의 뒷부분까지 이동하면서 밀도차에 의해 기름에 의해 오염된 밀도가 낮은 부분과 오염되지 않은 밀도가 높은 부분으로 분리되는데 밀도가 높은 오염되지 않은 부분은 저장부의 뒤쪽 하단에 배치되는 배출부(50)를 통해 배출됨으로써 오염수의 정화가 가능하게 된다.
선체(10)의 좌우에는 부력장치(60)가 배치되는데, 이는 속이 비어서 수밀된 금속 또는 비금속 재질의 튜브가 될 수 있다. 저장부(40)는 하단에 배출부(50)가 배치되어 선체(10)에 부력을 부여할 수 없기 때문에 선체(10)에 부력을 주기 위해 추가적인 부력장치(60)가 필요하다. 이러한 부력장치(60)는 선체(10)의 전후진 방향에서 영향을 주지 않기 위해 좌우에 배치하였다.
본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

Claims (7)

  1. 수면에서 부유하면서 이동가능한 선체로서,
    상기 선체의 전면부에 배치되어 오염수를 받아들이는 오염수 유입부;
    상기 오염수 유입부를 통해 유입된 상기 오염수를 저장하는 저장부;
    상기 오염수 유입부와 상기 저장부를 연결해 주어 상기 오염수가 이동할 수 있는 연결부;
    상기 저장부에서 상기 오염수 유입부의 반대측 하단에 배치되어 밀도차에 의해 아래로 분리되는 물을 장치 밖으로 배출시키는 배출부; 및
    상기 저장부에 연결되는 부력장치;를 포함하고,
    상기 오염수 유입부는 상기 선체가 수면에 부유하는 상태에서 적어도 일부가 상기 수면과 같은 높이에 위치하여 상기 장치가 이동함에 따라 상기 오염수가 유입되는 유입구를 포함하고,
    상기 연결부는 수평에서 아래로 기울어져 있고, 상기 오염수를 상기 저장탱부로 이송시킬 수 있는 오염수 이송수단이 배치되고,
    상기 선체가 수면에 부유하는 상태에서 상기 저장부의 적어도 일부는 수면 아래에 위치하는,
    수면 부유층 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입구에는 고형물의 유입을 막기 위한 여과수단이 배치되는, 수면 부유층 제거 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 오염수 이송수단은 모터에 의해 회전하는 나선형 스크류를 포함하는, 수면 부유층 제거 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부는 원통형 튜브이고, 일단부는 상기 저장부의 수면 아래 부분에 배치되는, 수면 부유층 제거 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 선체는 무인으로 작동되고, 무선 또는 유선으로 제어될 수 있는, 수면 부유층 제거 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 선체에는 수면의 상태를 촬영할 수 있는 카메라와, 인공지능 알고리듬을 탑재한 컨트롤러를 더 포함하여, 오염된 수면에 배치된 후 상기 카메라를 통해 촬영되는 영상을 통해 상기 컨트롤러가 수면의 오염 여부를 파악하고 자체적으로 판단하여 오염지역으로 이동하면서 방향과 속도를 조절할 수 있는, 수면 부유층 제거 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 카메라는 수면의 투과율을 판단할 수 있는 광센서를 더 포함하는, 수면 부유층 제거 장치.
PCT/KR2020/014611 2019-10-23 2020-10-23 수면 부유층 제거 장치 WO2021080386A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200152561A KR102457560B1 (ko) 2019-10-23 2020-11-16 수면 부유층 제거 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190132070 2019-10-23
KR10-2019-0132070 2019-10-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021080386A1 true WO2021080386A1 (ko) 2021-04-29

Family

ID=75620548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/014611 WO2021080386A1 (ko) 2019-10-23 2020-10-23 수면 부유층 제거 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102457560B1 (ko)
WO (1) WO2021080386A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10258793A (ja) * 1997-03-18 1998-09-29 Daiwa Kogyo Kk 流出油回収装置
KR100215917B1 (ko) * 1997-06-16 1999-08-16 김복중 기름 수거 장치
KR20090104338A (ko) * 2008-03-31 2009-10-06 박강원 기름 수거용 선박
KR20140025875A (ko) * 2012-08-23 2014-03-05 이근섭 유수 분리기능의 선박
KR101818713B1 (ko) * 2015-11-19 2018-01-23 (주)오토켐코리아 기름 포집 로봇 군집 시스템

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970023712U (ko) * 1995-11-13 1997-06-20 이복환 유출유 회수장치
KR200323120Y1 (ko) * 2003-05-19 2003-08-14 주식회사삼안건설기술공사 항만용 해수면 부유물 제거장치
KR101594532B1 (ko) * 2014-02-21 2016-02-16 창원대학교 산학협력단 흡착포 살포장치가 구비된 무인쌍동선 및 그 운용방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10258793A (ja) * 1997-03-18 1998-09-29 Daiwa Kogyo Kk 流出油回収装置
KR100215917B1 (ko) * 1997-06-16 1999-08-16 김복중 기름 수거 장치
KR20090104338A (ko) * 2008-03-31 2009-10-06 박강원 기름 수거용 선박
KR20140025875A (ko) * 2012-08-23 2014-03-05 이근섭 유수 분리기능의 선박
KR101818713B1 (ko) * 2015-11-19 2018-01-23 (주)오토켐코리아 기름 포집 로봇 군집 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220054141A (ko) 2022-05-02
KR102457560B1 (ko) 2022-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5236585A (en) Oil accumulator
KR102078452B1 (ko) 수중 오염물 제거장치
CN113655797A (zh) 用于清理水面油污和漂浮物的清污船、清污控制系统及清污控制方法
US3700107A (en) Apparatus for recovery of floating substances
US5066407A (en) Petrochemical recovery machine
KR100239829B1 (ko) 해상 유출기름 수거처리장치 및 처리방법
CN1425484A (zh) 自控浮阀油水分离装置
WO2021080386A1 (ko) 수면 부유층 제거 장치
WO2021080387A1 (ko) 유수분리장치를 포함하는 수면 부유층 제거 장치
DE1459407B1 (de) Schwimmfähige, in bezug auf den Wasserspiegel flut- und lenzbare Vorrichtung zur Beseitigung von auf der Oberfläche eines Gewäßers schwimmenden verunreinigungen
CN2571463Y (zh) 一种含油废水液面油水分离装置
KR101246897B1 (ko) 수상오염 방제선박
DE19854317B4 (de) Verfahren zum Entfernen eines auf der Oberfläche einer Flüssigkeit schwimmenden Stoffes
CN116395790A (zh) 一种海洋生态修复设备
US4410426A (en) Beach cleaning method and apparatus therefor
KR20190061685A (ko) 자동화 유회수 유/무인 선박
CN115594245A (zh) 一种工业废水处理用气浮法净化装置
KR101728209B1 (ko) 기름 방재 및 기름 회수용 선박
KR102204377B1 (ko) 유수분리장치를 이용한 방제시스템
KR20020089937A (ko) 해저 폐기물 수거장치 및 그 예인선
US4302339A (en) Beach cleaning method
KR102681213B1 (ko) 자항식 유회수기
CN217781963U (zh) 一种水面污物清理装置
RU2768089C1 (ru) Мобильное устройство для комплексной очистки воды в техногенном водоеме
WO1994024374A1 (en) Oil removing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20878411

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205 DATED 12.09.2022)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20878411

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1