KR101898712B1 - Integrating monitering system using soak type phycocyanin sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조류를 종류별로 검출하고 이를 모니터링할 수 있는 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated monitoring system using an immersed picosynthetic sensor, and more particularly, to an integrated monitoring system using an immersed picosynthetic sensor capable of detecting and monitoring algae by type.
최근 환경이 급격히 악화되어 수중으로 유입되는 유해물질의 양이 증가되고 있다. 이에 따라 안전한 수자원 확보에 대한 요구가 사회적으로 확산되고 있다.Recently, the environment has rapidly deteriorated, and the amount of harmful substances flowing into the water has been increasing. As a result, the demand for secure water resources is spreading socially.
특히, 부유성 조류(phytoplankton)는 광합성을 하는 수질 미세조류로서, 적정 수온 이상과 빛이 존재하는 환경에서는 바다, 하천, 호수 등 어디에서나 존재한다.In particular, phytoplankton is a water microalgae with photosynthesis. It exists in sea, rivers, lakes, etc., in environments where water temperature and light are present.
이러한 조류는 박테리아성 원핵생물 조류인 시아노 박테리아(cyanobacteria 또는 blue-green algae, 남세균)를 비롯해 진핵생물인 녹조류나 규조류 등 다양한 종이 존재한다.These algae include cyanobacteria (cyanobacteria or blue-green algae), eukaryotic organisms, and various species such as green algae and diatoms.
그리고 조류(algae)가 하천이나 호수에서 과대 번식하여 수화현상을 일으키면 특유의 악취가 발생하고, 수처리 공정에서 문제를 발생시킨다. 특히, 일부 남조류의 경우, 마이크로시스틴(microcystin)과 같은 인체에 유해한 독성물질을 분비하기 때문에 보건환경 문제를 야기한다.And if algae over-breed in rivers or lakes and cause hydration, specific odors are generated and cause problems in the water treatment process. In particular, some cyanobacteria cause health-related environmental problems because they secrete harmful toxins such as microcystin.
한편, 조류는 학술적으로 통상 4가지로 분류할 수 있는데, 녹색을 띤 녹조류, 푸른색을 띤 남조류, 옅은 갈색을 띤 규조류 및 황갈색을 띤 황색편모조류로 분류한다. 이들 조류군은 지역, 환경 및 계절에 따라 우점종을 달리한다. 따라서 호수나 하천의 수질 및 환경을 제대로 관리하고 모니터링하기 위해서는 이들 조류군 각각에 대한 클로로필-a의 농도를 측정하고 감시할 필요가 있다.On the other hand, algae can be classified into four kinds in academic terms: green algae, blue algae, light brown diatoms and yellowish brown algae. These groups of birds are dominated by regions, environments and seasons. Therefore, it is necessary to measure and monitor the concentration of chlorophyll-a in each of these groups of birds to properly monitor and monitor the water quality and environment of lakes and rivers.
통상적으로, 수중 미세조류의 모니터링은 수중에 존재하는 미세조류 분포를 측정하기 위해 미세조류에서 발생된 일차 산물의 비율과 환경요인의 의존도를 정성적으로 측정하여 이루어진다. 그리고 수서생태 시스템의 비이상적인 상태나 억압 상태 등을 통해 모니터링이 이루어질 수 있다. 이때, 수서 생태 시스템이 비이상적인 상태나 억압 상태에 대한 일례로, 녹조(algal blooms), 유독성 물질(toxicsubstances)의 노출 또는 산소결핍(oxygen deficit) 등일 수 있다.Typically, monitoring of microalgae in water is done by qualitatively measuring the proportion of primary products generated in microalgae and the dependence of environmental factors on the distribution of microalgae present in the water. Monitoring can also be achieved through non-ideal conditions or suppressed conditions in the Suseo system. At this time, the Suez Ecological System may be an example of non-ideal state or suppressed state, such as algal blooms, exposure of toxic substances, or oxygen deficit.
모든 조류는 빛에너지를 색소체(pigments)에서 일차로 흡수하고, 흡수된 빛에너지를 최종적으로 광화학계II로 전달한다. 그리고 전달된 빛에너지와 광화학계II에 포함된 클로로필-a를 이용하여 광합성을 통해 조류는 대사활동을 수행한다. 이때, 조류는 과량의 빛에너지가 광화학계II에 전달되면, 대사활동에 이용되는 빛에너지를 제외한 나머지를 형광과 열로 방출한다.All algae first absorb light energy from pigments and finally transfer the absorbed light energy to the photochemical system II. The algae carry out metabolic activities through photosynthesis using transferred light energy and chlorophyll-a contained in photochemical II. At this time, when the excess light energy is transferred to the photochemical system II, the algae emits fluorescence and heat to the remainder excluding the light energy used for metabolism.
광화학계II에 포함된 클로로필-a는 모든 조류에 포함되어 있고, 클로로필-a의 양은 조류의 양과 비례한다. 따라서 같은 세기의 빛을 조사하였을 때, 광화학계II에서 나오는 형광의 양은 조류의 양과 비례하므로, 형광의 양을 측정하면 클로로필-a의 농도를 알 수 있다.Chlorophyll-a contained in Photochemical System II is included in all algae, and the amount of chlorophyll-a is proportional to the amount of algae. Therefore, when the light of the same intensity is irradiated, the amount of fluorescence emitted from the photochemical system II is proportional to the amount of the algae. Therefore, when the amount of fluorescence is measured, the concentration of chlorophyll-a is known.
상기와 같은 원리를 이용하여 종래의 조류 모니터링은 일정량의 시료 채취하고, 채취된 시료를 통해 얻어지는 최종 분석 결과 사이에 소요되는 시간 차이로 인해 상당히 큰 오차가 발생할 수 있다. 그리고 현장에서 직접 측정하거나 연속적으로 측정하는 경우, 조류 군 조성의 다양성에 따라 클로로필-a 양의 측정이 균일하지 않아 측정값에 대한 오차가 커서 실제 현장에서 제대로 응용되지 못하는 실정이다.Conventional algal monitoring using the above-described principle may cause a considerable error due to a time difference between the final analysis results obtained through the sampling of a certain amount of samples. In case of direct measurement or continuous measurement on the field, the measurement of chlorophyll-a amount is not uniform according to the diversity of the composition of the algal group, so that there is a large error in the measurement value and thus it is not applied properly in actual field.
그리고 물속에 있는 조류는, 지역, 환경 및 계절에 따라 달라지므로, 조류의 구성에 따라 일정한 세기의 광원에 대해 광화학계II로부터 방출되는 형광 값에 많은 오차가 발생하기 때문에 조류의 다양성에 따른 농도 값을 정확하게 검출할 수 없는 문제가 있다.Since algae in the water depend on the region, environment and season, many errors occur in the fluorescence emitted from the photochemical system II for a light source of a certain intensity depending on the composition of the algae. Therefore, Can not be accurately detected.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 조류의 종류별로 검출하여 분포를 모니터링할 수 있는 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an integrated monitoring system using an immersed picosyntensible sensor capable of detecting and detecting distribution by type of algae.
본 발명의 일 실시예에 따른 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템은, 조류들이 함유된 물에 침지되며, 상기 물에 함유된 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광 값을 검출하는 측정 유닛; 상기 측정 유닛과 연결되며, 상기 측정 유닛을 제어하고, 상기 측정 유닛에서 검출된 데이터를 수신하는 제어 유닛; 및 상기 제어 유닛에서 데이터를 수신하여 관리하는 관제서버를 포함하고, 상기 측정 유닛은, 상기 조류들에 복수의 파장 대역의 빛을 방출하는 광원 및 상기 조류들에서 발생된 형광 값을 검출하는 피코시아닌 센서를 포함할 수 있다.An integrated monitoring system using an immersed picosy non-sensor according to an embodiment of the present invention includes a measurement unit that is immersed in water containing algae and detects fluorescence values having a plurality of wavelengths generated by algae contained in the water, ; A control unit, connected to the measurement unit, for controlling the measurement unit and receiving data detected by the measurement unit; And a control server for receiving and managing data in the control unit, wherein the measurement unit comprises: a light source for emitting light of a plurality of wavelength bands to the algae; and a light source for emitting light of a plurality of wavelength bands, May include a non-sensor.
이때, 상기 측정 유닛은, 상기 조류들이 함유된 물을 초음파 전처리하는 초음파 발생기 및 상기 조류들의 종류를 검출하기 위해 상기 광원에 의해 조류들이 발생시키는 다파장의 형광 값을 검출하는 다파장 센서를 더 포함하고, 상기 피코시아닌 센서는, 상기 조류들이 발생시키는 다파장의 형광 값 중 어느 하나의 파장에 해당하는 조류의 피코시아닌 형광 값을 검출할 수 있다.The measurement unit may further include an ultrasonic generator for ultrasonic wave pretreatment of the water containing the algae and a multi-wavelength sensor for detecting a multi-wavelength fluorescence value generated by algae by the light source to detect the kind of the algae And the phycocyanin sensor can detect the phycocyanin fluorescence value of the algae corresponding to any one of the multi-wavelength fluorescence values generated by the algae.
그리고 상기 제어 유닛은, 상기 측정 유닛이 상기 물에 침지되도록 제어하고, 상기 초음파 발생기의 구동을 제어하는 공정 제어부; 상기 다파장 센서 및 피코시아닌 센서에서 검출된 형광 값을 포함하는 정보를 수신하는 임베디드 센서노드부; 및 상기 임베디드 센서노드부에서 수신된 정보를 외부의 관제센터로 전송하기 위해 교정 및 보정 처리를 수행하는 데이터 처리부를 포함할 수 있다.The control unit may include: a process control unit that controls the measurement unit to be immersed in the water and controls driving of the ultrasonic generator; An embedded sensor node receiving information including a fluorescence value detected by the multi-wavelength sensor and the phycocyanin sensor; And a data processing unit for performing calibration and correction processing to transmit information received from the embedded sensor node unit to an external control center.
또한, 상기 임베디드 센서노드부는 상기 공정 제어부에 의해 구동되는 구성의 상태, 상기 측정 유닛이 설치된 시설에 인가되는 전원의 상태, 온도, 습도 화재 및 침수 상태에 대한 환경 정보를 수집할 수 있다.In addition, the embedded sensor node unit may collect environment information about a state of a configuration driven by the process control unit, a state of a power source applied to the facility in which the measurement unit is installed, a temperature, a humidity fire, and a flooded state.
여기서, 상기 데이터 처리부는, 상기 측정 유닛에서 측정된 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광 값과 상기 물에 포함된 비조류 물질이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광 값을 비교하여 상기 측정 유닛에서 측정된 형광 값을 교정 및 보정 처리를 수행할 수 있다.Here, the data processing unit compares a fluorescence value having a plurality of wavelengths generated by the algae measured in the measurement unit with a fluorescence value having a plurality of wavelengths generated by the non-algae substance contained in the water, The measured fluorescence value can be calibrated and corrected.
이때, 상기 광원에서 방출되는 빛의 파장은 370nm, 470nm, 520nm, 590nm 및 620nm 파장 대역의 빛일 수 있다.At this time, the wavelength of light emitted from the light source may be 370 nm, 470 nm, 520 nm, 590 nm and 620 nm wavelength band.
그리고 상기 데이터 처리부는, 상기 광원에서 방출된 370nm 파장 대역에 의해 상기 조류들이 발생시키는 형광 값에 대해 교정 및 보정 처리를 수행할 수 있다.The data processing unit may perform calibration and correction processing on fluorescence values generated by the algae by the 370 nm wavelength band emitted from the light source.
여기서, 상기 비조류 물질에 대한 형광 값은, 상기 조류들이 함유된 물을 유리섬유여과지에 여과한 물에 상기 광원에서 방출된 빛에 의해 상기 비조류 물질이 발생시키는 형광 값일 수 있다.Here, the fluorescence value for the non-algae material may be a fluorescence value generated by the non-algae material by the light emitted from the light source in the water filtered through the glass fiber filter paper.
본 발명에 의하면, 복수의 파장을 갖는 빛을 조류들에 조사하여 각 파장에 따라 조류들이 발생시키는 형광 값에 따른 조류들을 종류별로 검출하고, 이를 모니터링할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to irradiate light having a plurality of wavelengths to algae, detect algae according to the fluorescence value generated by the algae according to each wavelength, and monitor them.
또한, 비조류 물질에서 발생시키는 형광 값과 조류들이 발생시키는 형광 값을 비교하여 교정 및 보정을 통해 보다 정확한 조류들의 형광 값을 검출할 수 있는 효과가 있다.In addition, the fluorescence value generated from the non-algae material is compared with the fluorescence value generated by the algae, and the fluorescence value of the algae can be detected more accurately through calibration and correction.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템의 측정 유닛을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템의 측정 유닛을 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템의 제어 유닛을 도시한 도면이다.1 is a conceptual diagram illustrating an integrated monitoring system using an immersive picosynthetic sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a measurement unit of an integrated monitoring system using an immersed picosy non-sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view showing a measurement unit of an integrated monitoring system using an immersed picosynthetic sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a control unit of the integrated monitoring system using the immersion type picosynthetic sensor according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.Preferred embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템을 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating an integrated monitoring system using an immersive picosynthetic sensor according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템은, 측정 유닛(100), 세정 유닛(200), 제어 유닛(300) 및 관제서버(400)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an integrated monitoring system using an immersed picosynthetic sensor according to an embodiment of the present invention includes a
측정 유닛(100)은 와이어로프에 연결된 상태에서 제어 유닛(300)에 의해 제어되며, 조류들이 함유된 물에 침지된 상태에서 수중 데이터를 측정한다. 그리고 수중 데이터 측정이 완료된 다음, 수면 위로 상승되어 세정 유닛(200)에 의해 세정될 수 있다.The
세정 유닛(200)은, 세정액 또는 공기를 측정 유닛(100)에 분사하여 측정 유닛(100)의 내부에 잔류된 조류를 제거한다.The
제어 유닛(300)은, 측정 유닛(100)과 연결되며, 측정 유닛(100)과 세정 유닛(200)을 제어하고, 측정 유닛(100)에서 측정된 데이터를 수신한다.The
관제서버(400)은, 제어 유닛(300)에서 각종 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 사용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 컴퓨터, 이동통신 단말기 등일 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템의 측정 유닛(100)을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템의 측정 유닛(100)을 도시한 분해 사시도이다.FIG. 2 is a view illustrating a
도 2 및 도 3을 참조하여, 측정 유닛(100)에 대해 자세하게 설명한다. 측정 유닛(100)은, 조류 검출부(110), pH 검출부(150), 탁도 검출부(170) 및 지지프레임(190)을 포함한다.2 and 3, the
조류 검출부(110)는, 원형 형상을 갖는 지지프레임(190)의 하부에 조류를 검출하고, 수용용기(120), 초음파 발생기(130) 및 센서부(140)를 포함한다.The
수용용기(120)는 조류들이 함유된 물을 포함한다. 이를 위해 수용용기(120)는 하부에 배치된 이너 하우징(121)과 이너 하우징(121)을 감싸는 아우터 하우징(123)을 포함하고, 상부에 배치되며 이너 하우징(121)과 아우터 하우징(123)을 지지하되 아우터 하우징(123)을 회전 구동시키는 구동부(125)을 포함한다.The
이너 하우징(121)은 상면이 개방된 원통 형상으로 형성된다. 그리고 이너 하우징(121)은 내부에 초음파 발생기(130)와 센서부(140)가 배치되고, 이너 하우징(121)의 측벽과 바닥면에 조류들이 함유된 물이 유입되고 배출되는 복수의 제1 홀(122)이 서로 이격된 상태로 형성된다.The
이러한 아우터 하우징(123)은 상면이 개방된 원통 형상으로 형성된다. 그리고 이너 하우징(121)에 대응되게 아우터 하우징(123)의 측벽과 바닥면에 제2 홀(124)이 서로 이격된 상태로 형성된다. 이때, 제2 홀(124)은 제1 홀(122)의 개수와 동일하게 형성되며, 제1 홀(122)이 형성된 위치에 대응되는 위치에 형성된다.The
아우터 하우징(123)은 구동부(125)에 의해 회전될 수 있다. 그에 따라 이너 하우징(121)과 아우터 하우징(123)에 형성된 제1 홀(122) 및 제2 홀(124)이 동일한 위치에 배치되면, 이너 하우징(121)의 내부에 조류들이 포함된 물이 유입된다. 이렇게 물이 이너 하우징(121)에 유입되면 아우터 하우징(123)이 구동부(125)에 의해 회전되어 제1 홀(122) 및 제2 홀(124)의 위치가 엇갈리게 배치되어 이너 하우징(121)으로 유입된 물이 배출되지 않도록 한다. 그리고 이 상태에서 센서부(140)에서 조류가 함유된 물에 대한 측정이 이루어진다.The
측정이 완료되면, 수용용기(120)가 수면 위로 상승한 상태에서, 구동부(125)에 의해 아우터 하우징(123)이 회전되어 이너 하우징(121)과 아우터 하우징(123)에 형성된 제1 홀(122) 및 제2 홀(124)이 동일한 위치에 배치되며, 이너 하우징(121)의 내부에 수용된 물이 외부로 배출된다.When the measurement is completed, the
초음파 발생기(130)는 이너 하우징(121)의 내부에 배치되며, 이너 하우징(121)에 수용된 조류들이 함유된 물에 초음파를 발산한다. 이렇게 조류들이 함유된 물에 초음파를 발산함으로써, 조류들에 대한 형광 값을 검출하기 전에 전처리 공정을 수행한다.The
이러한 초음파 전처리 공정을 수행함으로써, 조류들의 세포벽을 파괴하여 복수의 파장을 갖는 빛에 의해 각 파장에 따라 조류들이 발생시키는 형광 값을 측정할 때, 감도가 높은 측정값을 얻을 수 있다. 본 실시예에서, 초음파 전처리 공정은 1분 이내로 설정할 수 있다.By performing such an ultrasonic pretreatment process, a highly sensitive measurement value can be obtained when the fluorescence value generated by algae along the respective wavelengths is measured by light having a plurality of wavelengths by destroying the cell walls of the algae. In this embodiment, the ultrasonic pretreatment process can be set within 1 minute.
여기서, 초음파 발생기(130)는 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환하는 진동자, 진동자에 연결되고 물에서 초음파를 발생시켜 분사, 분쇄 및 유화시키는 공구혼 및 진동자에 연결되어 진동자를 제어하는 발진기를 포함할 수 있다.Here, the
센서부(140)는 수용용기(120)에 수용된 조류들이 함유된 물에 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하여 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광 값을 검출한다.The
센서부(140)는 본체(141), 복수의 광원(143), 광원(143) 제어부, 다파장 센서(145), 피코시아닌 센서(146, pHycocyanin Sensor) 및 투과도 센서(149)를 포함한다.The
본체(141)는 이너 하우징(121)의 내부에 배치되며, 상부가 구동부(125)의 하면에 결합된다. 이러한 본체(141)는 광원(143), 다파장 센서(145), 피코시아닌 센서(146) 및 투과도 센서(149)를 지지하며, 측면에 조류를 향해 빛을 조사하고 조류에서 발생되는 형광을 용이하게 검출할 수 있게 홈부(142)가 형성될 수 있다.The
복수의 광원(143)은 홈부(142)의 측면에 배치되며, 복수의 파장을 갖는 빛을 방출할 수 있다. 본 실시예에서, 복수의 광원(143)은 각각 370nm, 470nm, 520nm, 590nm, 620nm 파장을 갖는 LED 램프가 이용될 수 있다.The plurality of
370nm 파장을 갖는 LED 램프는 비조류를 검출하는데 사용되고, 470nm 및 520nm 파장을 갖는 LED 램프는 녹조류와 규조류를 검출하는데 사용되며, 590nm 파장을 갖는 LED 램프는 편모 조류를 검출하는데 사용되고, 620nm 파장을 갖는 LED 램프는 남조류를 검출하는데 사용된다.An LED lamp having a wavelength of 370 nm is used for detecting non-algae, an LED lamp having wavelengths of 470 nm and 520 nm is used for detecting green alga and diatoms, an LED lamp having a wavelength of 590 nm is used for detecting algae, LED lamps are used to detect cyanobacteria.
복수의 광원(143)은 각각의 파장별로 빛을 발생시킨다. 그에 따라, 복수의 광원(143)에서 발생된 빛은 이너 하우징(121)에 수용된 물에 포함된 조류들을 향해 조사된다. 이렇게 조류들에 조사된 빛에 의해 조류들은 광합성을 수행하고, 남은 에너지를 형광으로 방출한다. 복수의 광원(143)은 파장에 따라 순차적으로 온/오프 구동될 수 있고, 필요에 따라 동시에 구동될 수도 있다.The plurality of
광원(143) 제어부는 복수의 광원(143)에서 방생되는 빛의 세기를 감지하고 조절한다. 그에 따라 복수의 광원(143)에서 방출되는 빛이 일정하지 않으면, 빛의 세기가 일정하도록 복수의 광원(143)을 제어할 수 있다.The
다파장 센서(145)는 다양한 파장을 갖는 복수의 광원(143)에서 조사되는 빛에 의해 조류들이 방출하는 형광을 검출하여 조류들의 종류를 검출할 수 있다.The
이렇게 다파장 센서(145)에서 측정된 형광을 이용하여 제어 유닛(300)은 측정된 형광의 스펙트럼을 분석하고, 분석된 형광 스펙트럼을 조류 판단용 기준값과 대비하여 조류의 종류를 검출할 수 있다.Using the fluorescence measured by the
여기서, 조류 판단용 기준값은 녹조류, 남조류, 규조류 및 편모조류에 대한 기준 값일 수 있다.Here, the reference value for algae judgment may be a reference value for algae, cyanobacteria, diatom algae and flagella algae.
피코시아닌 센서(146)는 620nm 파장을 갖는 광원(143)에서 발생한 빛을 남조류에 조사하면, 남조류에서 방출된 형광값을 검출하여 남조류의 분포를 확인하기 위해 구비된다. 본 실시예에서, 피코시아닌 센서(146)를 통해 검출된 남조류의 분포는 다파장 센서(145)를 통해 검출된 남조류의 분포와 비교하여 남조류의 분포에 대해 보다 정확성을 높일 수 있다.The
이때, 조류들의 분포를 측정할 때, 물에는 조류들 외에 비조류가 포함될 수 있다. 그에 따라 조류의 분포를 측정할 때, 비조류 물질에 의해 영향이 미칠 수 있으므로, 이에 대한 간섭 테스트가 필요하다. 비조류 물질이 미치는 영향이 있는 경우, UV-LED를 통해 비조류 뮬질의 형광을 측정하고, 수학적인 계산을 통해 그 갑섭 영향을 배제할 수 있다.At this time, when measuring the distribution of algae, water may include algae as well as algae. Therefore, when measuring the distribution of algae, interference testing is required, as it may be affected by non-algae materials. If there is an effect of the non-algae material, the fluorescence of the non-algae mule can be measured through the UV-LED and mathematical calculations can be used to rule out the effect of that interference.
먼저, 비조류 물질을 분리하기 위해, 하천에서 직접 채수하여 유리섬유여과지(GF/C, 47mm)에 여과시키고, 여과지를 통과한 물을 시료로 사용한다. 이때, 여과지를 통과한 시료에 조류가 없는 것으로 가정한다. 시료를 측정용 셀에 넣고 370nm, 470nm, 520nm, 590nm, 620nm 파장의 빛을 시료에 조사한다. 그리고 여과 전후의 데이터를 비교하여 비조류 물질의 간섭을 확인한다.First, in order to separate non-algae materials, they are directly taken from rivers, filtered through glass fiber filter paper (GF / C, 47 mm), and water passed through the filter paper is used as a sample. At this time, it is assumed that there is no bird in the sample passed through the filter paper. The sample is placed in a measuring cell, and the sample is irradiated with light having wavelengths of 370 nm, 470 nm, 520 nm, 590 nm and 620 nm. The data before and after filtration are compared to confirm the interference of non-algae materials.
표 1은 증류수 데이터이고, 표 2는 여과 전 하천에 대한 데이터이며, 표 3은 유리섬유여과지로 여과한 시료에 대한 데이터이다.Table 1 shows the distilled water data, Table 2 shows the data before the filtration, and Table 3 shows the data of the samples filtered with the glass fiber filter paper.
상기와 같이, 여과 전후의 데이터를 비교하면, 조류 파장대역에서 측정값이 0에 가까이 되거나, 현저히 줄어든 것을 확인할 수 있다. 이는 조류가 여과로 인해 대부분 걸러진다는 것을 의미한다. 다만, UV 파장대(370nm)에서는 여전히 여과 전과 비슷한 값이 나타나는 것을 확인할 수 있다. 즉, 비조류 형광 물질은 UV 파장대역에서 다른 파장보다 더 높은 형광 특성이 있는 것을 알 수 있으며, 조류 측정에 영향을 줄 수 있는 비조류 형광물질을 UV 파장대에서 감지할 수 있다.As described above, when the data before and after the filtration are compared, it can be confirmed that the measured value in the algae wavelength band is close to 0 or significantly reduced. This means that the algae are mostly filtered by filtration. However, at the UV wavelength range (370 nm), it can be seen that a value similar to that before filtration still appears. That is, the non-algae fluorescent material has a fluorescence characteristic higher than other wavelengths in the UV wavelength band, and the non-algae fluorescent material capable of influencing the algae measurement can be detected at the UV wavelength band.
투과도 센서(149)는 조류들이 함유된 물에 대한 빛의 투과도를 검출한다.The
pH 검출부(150) 및 탁도 검출부(170)는 각각 조류 검출부(110)에 인접하게 배치되며, 각각 물의 pH 농도와 탁도를 검출할 수 있다.The
지지프레임(190)은 도 2에 도시된 바와 같이, 조류 검출부(110), pH 검출부(150) 및 탁도 검출부(170)가 결합되며, 원형 형상을 가질 수 있다.As shown in FIG. 2, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템의 제어 유닛을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a control unit of the integrated monitoring system using the immersion type picosynthetic sensor according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 4를 참조하면, 제어 유닛(300)은 측정 유닛(100)과 연결되며, 측정 유닛(100)의 위치 및 구동을 제어한다. 이를 위해 제어 유닛(300)은 데이터 처리부(310), 임베디드 센서노드부(320) 및 공정 제어부(330)를 포함한다.1 and 4, the
본 실시예에서, 제어 유닛(300)은, 측정 유닛(100)을 통해 수집된 데이터와 무인 수처리 시설의 환경 및 보안 정보에 대한 데이터를 취합하여 실시간으로 관제서버(400)에 전송한다. 그에 따라 본 실시예에 따른 제어 유닛(300)을 통해, 원격 및 현장에서 수시로 모니터링이 가능하고, 조류에 대한 정보와 함께 시설의 환경 및 보안 데이터에 대해 지능적인 연동을 통해 공정 지원을 향상시킬 수 있다.In this embodiment, the
데이터 처리부(310)는, 피코시아닌 센서(146)로부터 피코시아닌 농도 데이터를 취득하고, 취득한 데이터의 정확성을 위한 교정 및 보정 처리를 수행한다. 그에 따라 관제서버(400)에서 인식할 수 있는 형태로 변환된 정보를 관제서버(400)로 전송할 수 있다.The
임베디드 센서노드부(320)는 측정 유닛(100)에 포함된 피코시아닌 센서(146)에서 피코시아닌 농도, pH 및 탁도에 대한 데이터와 피코시아닌 센서(146)의 위치 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 데이터 처리부(310)로 전송한다.The embedded
또한, 임베디드 센서노드부(320)는 측정 유닛(100) 이외에 환경 센서를 통해 수위, 전원상태, 시설상태에 대한 데이터를 취득할 수 있으며, 보안 센서를 통해 출입자 유무, 출입문 상태에 대한 데이터를 취득할 수 있다. 이렇게 환경 센서 및 보안 센서를 통해 취득한 데이터를 데이터 처리부(310)로 전송한다.In addition to the
공정 제어부(330)는 측정 유닛(100)에 포함된 피코시아닌 센서(146)를 구동하기 위해, 측정 유닛(100)의 위치를 조절하기 위한 모터를 제어하고, 측정 유닛(100)의 위치를 제어한다. 그리고 다파장 센서(145) 및 피코시아닌 센서(146)에서 측정이 이루어지기 전에 초음파 전처리를 위해 초음파 발생기(130)를 제어할 수 있다. 또한, 측정 유닛(100)의 세정을 위해 세정 유닛(200)의 동작을 제어할 수 있다. 그리고 출입통제를 취한 출입제어 등 조류 측정공정과 보안통제에 필요한 제어를 수행한다.The
즉, 임베디드 센서노드부(320)는 다파장 센서(145), 피코시아니 센서, 투과도 센서(149), pH 검출부(150) 및 탁도 검출부(170)에서 측정되거나 검출된 정보를 수집하고, 수집된 정보를 데이터 처리부(310)로 전송한다. 또한 임베디드 센서노드부(320)는 조류들이 포함된 물의 수온 상태, 수위 상태, 측정 유닛(100)에 연결된 케이블 리미트 상태, 측정 유닛(100)을 움직이기 위한 구동부(125)에 포함된 모터의 상태 등에 대한 정보를 추가로 수집할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템이 설치된 시설에 인가되는 전원설비에 대한 상태, 온도, 습도, 화재 및 침수 등의 환경적인 정보를 수지반다. 그리고 시설의 출입자, 출입문 상태 등에 대한 보안 정보도 수집하며, 시설에 카메라가 설치된 경우 수면에 대한 영상 및 시설의 출입문에 대한 영상을 수집한다.That is, the embedded
그리고 공정 제어부(330)는 측정 유닛(100)을 제어하며, 또한, 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템이 설치된 시설의 출입문의 개폐를 제어할 수 있다. The
한편, 상기 이너 하우징(121)의 표면에는 부식현상을 방지하기 위해 토일트리아졸 20중량%, 벤즈이미다졸 15중량%, 트리옥틸아민 10중량%, 하프늄 15중량%, 산화알루미늄40중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 구성된 도포층이 형성된다. 여기서, 토일트리아졸, 벤즈이미자졸 및 트리옥틸아민은 부식방지 및 변색방지 등의 역할을 한다. 하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다. 산화알루미늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다. 상기 구성 성분의 비율 및 코팅두께를 상기와 같이 수치한정한 이유는, 본 발명자가 수차례시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다. On the other hand, the surface of the
또한, 상기 아우터 하우징(123)의 외부면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물이 도포된 오염방지도포층이 형성될수 있다. 상기 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트가1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다. 상기 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다. 상기 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.In addition, the outer surface of the
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기재 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.On the other hand, as a method of applying the present anti-fouling coating composition onto a substrate, it is preferable to coat it by a spray method. The thickness of the final coated film on the substrate is preferably 500 to 2000 angstroms, more preferably 1000 to 2000 angstroms. When the thickness of the coating film is less than 500 ANGSTROM, there is a problem that it deteriorates in the case of a high-temperature heat treatment. When the thickness is more than 2000 ANGSTROM, crystallization of a coated surface tends to occur.
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 0.1 몰 및 암포프로피오네이트 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.The anti-contamination coating composition may be prepared by adding 0.1 mol of alkanolamide and 0.05 mol of amphopropionate to 1000 mL of distilled water, followed by stirring.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It should be understood that the scope of the present invention is to be understood as the scope of the following claims and their equivalents.
100: 측정 유닛
110: 조류 검출부 120: 수용용기
121: 이너 하우징 122: 제1 홀
123: 아우터 하우징 124: 제2 홀
125: 구동부 130: 초음파 발생기
140: 센서부 141: 본체
142: 홈부 143: 광원
145: 다파장 센서 146: 피코시아닌 센서
149: 투과도 센서
150: pH 검출부 170: 탁도 검출부
190: 지지프레임
200: 세정 유닛
300: 제어 유닛
310: 데이터 처리부 320: 임베디드 센서노드부
330: 공정 제어부
400: 관제서버100: Measurement unit
110: Bird detection unit 120: Receiving container
121: Inner housing 122: First hole
123: outer housing 124: second hole
125: driving part 130: ultrasonic generator
140: sensor unit 141:
142: groove portion 143: light source
145: Multi-wavelength sensor 146: Pico sensor
149: Transmittance sensor
150: pH detector 170: turbidity detector
190: Support frame
200: Cleaning unit
300: control unit
310: Data processing unit 320: Embedded sensor node unit
330: Process control unit
400: control server
Claims (8)
상기 측정 유닛과 연결되며, 상기 측정 유닛을 제어하고, 상기 측정 유닛에서 검출된 데이터를 수신하는 제어 유닛; 및
상기 제어 유닛에서 데이터를 수신하여 관리하는 관제서버를 포함하고,
상기 측정 유닛은, 상기 조류들에 복수의 파장 대역의 빛을 방출하는 광원 및 상기 조류들에서 발생된 형광 값을 검출하는 피코시아닌 센서를 포함하며,
상기 측정 유닛은, 상기 조류들이 함유된 물을 초음파 전처리하는 초음파 발생기 및 상기 조류들의 종류를 검출하기 위해 상기 광원에 의해 조류들이 발생시키는 다파장의 형광 값을 검출하는 다파장 센서를 더 포함하고,
상기 피코시아닌 센서는, 상기 조류들이 발생시키는 다파장의 형광 값 중 어느 하나의 파장에 해당하는 조류의 피코시아닌 형광 값을 검출하며,
상기 제어 유닛은,
상기 측정 유닛이 상기 물에 침지되도록 제어하고, 상기 초음파 발생기의 구동을 제어하는 공정 제어부;
상기 다파장 센서 및 피코시아닌 센서에서 검출된 형광 값을 포함하는 정보를 수신하되, 상기 공정 제어부에 의해 구동되는 구성의 상태, 상기 측정 유닛이 설치된 시설에 인가되는 전원의 상태, 온도, 습도 화재 및 침수 상태에 대한 환경 정보를 수집하는 임베디드 센서노드부; 및
상기 임베디드 센서노드부에서 수신된 정보를 외부의 관제센터로 전송하기 위해 교정 및 보정 처리를 수행하되, 상기 측정 유닛에서 측정된 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광 값과 상기 물에 포함된 비조류 물질이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광 값을 비교하여 상기 측정 유닛에서 측정된 형광 값을 교정 및 보정 처리를 수행하는 데이터 처리부를 포함하고,
상기 비조류 물질에 대한 형광 값은, 상기 조류들이 함유된 물을 유리섬유여과지에 여과한 물에 상기 광원에서 방출된 빛에 의해 상기 비조류 물질이 발생시키는 형광 값이며,
상기 측정 유닛은
조류들이 함유된 물에 초음파를 발산하여 조류들에 대한 형광 값을 검출하기 전에 전처리 공정을 수행하고, 상기 전처리 공정이 수행된 물에 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하여 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광 값을 검출하되, 다파장센서를 통하여 복수의 광원에서 조사되는 빛에 의해 조류들이 방출하는 형광을 검출하고, 피코시아닌 센서를 통하여 620nm 파장을 갖는 광원에서 발생한 빛을 남조류에 조사하면 남조류에서 방출된 형광값을 검출하며, 투과도 센서를 통하여 조류들이 함유된 물에 대한 빛의 투과도를 검출하고, pH 검출부 및 탁도 검출부를 통하여 각각 물의 pH 농도와 탁도를 검출하며,
상기 광원에서 방출되는 빛의 파장은 370nm, 470nm, 520nm, 590nm 및 620nm 파장 대역의 빛이고,
상기 데이터 처리부는, 상기 광원에서 방출된 370nm 파장 대역에 의해 상기 조류들이 발생시키는 형광 값에 대해 교정 및 보정 처리를 수행하며,
상기 측정 유닛은, 와이어로프에 연결된 상태에서 제어 유닛에 의해 제어되며, 조류들이 함유된 물에 침지된 상태에서 상기 물에 함유된 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광 값을 측정하고, 상기 측정이 완료된 다음, 수면 위로 상승되어 세정 유닛에 의해 세정되며,
상기 세정 유닛은, 세정액 또는 공기를 상기 측정 유닛에 분사하여 상기 측정 유닛의 내부에 잔류된 조류를 제거하고,
상기 측정 유닛은
원형 형상을 갖는 지지프레임의 하부에 조류를 검출하고,
조류들이 함유된 물을 포함하되, 하부에 배치된 이너 하우징과 이너 하우징을 감싸는 아우터 하우징을 포함하고, 상부에 배치되며 이너 하우징과 아우터 하우징을 지지하되 아우터 하우징을 회전 구동시키는 구동부를 포함하는 수용용기와, 이너 하우징의 내부에 배치되며, 이너 하우징에 수용된 조류들이 함유된 물에 초음파를 발산하는 초음파 발생기와, 수용용기에 수용된 조류들이 함유된 물에 복수의 파장을 갖는 빛을 조사하여 조류들이 발생시키는 복수의 파장을 갖는 형광 값을 검출센서부를 포함하는 조류 검출부;
상기 조류 검출부에 인접하게 배치되며, 물의 pH 농도를 검출하는 pH 검출부;
상기 조류 검출부에 인접하게 배치되며, 물의 탁도를 검출하는 탁도 검출부; 및
상기 조류 검출부, pH 검출부 및 탁도 검출부가 결합되며, 원형 형상을 가지지는 지지프레임;을 포함하고,
상기 이너 하우징은 상면이 개방된 원통 형상으로 형성되고, 내부에 초음파 발생기와 센서부가 배치되고, 측벽과 바닥면에 조류들이 함유된 물이 유입되고 배출되는 복수의 제1 홀이 서로 이격된 상태로 형성되며,
상기 아우터 하우징은 상면이 개방된 원통 형상으로 형성되고, 이너 하우징에 대응되도록 측벽과 바닥면에 제2 홀이 서로 이격된 상태로 형성되되, 상기 제2 홀은 제1 홀의 개수와 동일하게 형성되며, 제1 홀이 형성된 위치에 대응되는 위치에 형성되고,
상기 아우터 하우징은 구동부에 의해 회전되고, 이너 하우징과 아우터 하우징에 형성된 제1 홀 및 제2 홀이 동일한 위치에 배치되면, 이너 하우징의 내부에 조류들이 포함된 물이 유입되고, 그 상태에서 아우터 하우징이 구동부에 의해 회전되어 제1 홀 및 제2 홀의 위치가 엇갈리게 배치되어 이너 하우징으로 유입된 물이 배출되지 않도록 하고, 이 상태에서 센서부에서 조류가 함유된 물에 대한 측정이 이루어지도록 하며, 측정이 완료되면, 수용용기가 수면 위로 상승한 상태에서, 구동부에 의해 아우터 하우징이 회전되어 이너 하우징과 아우터 하우징에 형성된 제1 홀 및 제2 홀이 동일한 위치에 배치되며, 이너 하우징의 내부에 수용된 물이 외부로 배출되고,
상기 센서부는
이너 하우징의 내부에 배치되며, 상부가 구동부의 하면에 결합되고, 광원, 다파장 센서, 피코시아닌 센서 및 투과도 센서를 지지하며, 측면에 조류를 향해 빛을 조사하고 조류에서 발생되는 형광을 용이하게 검출할 수 있게 홈부가 형성되는 본체;
홈부의 측면에 배치되며, 복수의 파장을 갖는 빛을 이너 하우징에 수용된 물에 포함된 조류들을 향해 방출하는 복수의 광원;
복수의 광원에서 발생되는 빛의 세기를 감지하고 조절하는 광원 제어부;
다양한 파장을 갖는 복수의 광원에서 조사되는 빛에 의해 조류들이 방출하는 형광을 검출하여 조류들의 종류를 검출하는 다파장 센서;
620nm 파장을 갖는 광원에서 발생한 빛을 남조류에 조사하면, 남조류에서 방출된 형광값을 검출하여 남조류의 분포를 확인하기 위해 구비되는 피코시아닌 센서; 및
조류들이 함유된 물에 대한 빛의 투과도를 검출하는 투과도 센서를 포함하며,
상기 이너 하우징의 표면에는 부식현상을 방지하기 위해 토일트리아졸 20중량%, 벤즈이미다졸 15중량%, 트리옥틸아민 10중량%, 하프늄 15중량%, 산화알루미늄40중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 구성된 도포층이 형성되고,
상기 아우터 하우징의 외부면에는 오염 방지도포용 조성물이 스프레이법에 의해 500 ~ 2000Å 의 두께로 도포된 오염방지도포층이 형성되되, 상기 오염 방지 도포용 조성물은 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트가1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 알카놀아마이드 및 암포프로피오네이트의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%인 침지형 피코시아닌 센서를 이용한 통합 모니터링 시스템.
A measurement unit which is immersed in water containing algae and detects a fluorescence value having a plurality of wavelengths generated by the algae contained in the water;
A control unit, connected to the measurement unit, for controlling the measurement unit and receiving data detected by the measurement unit; And
And a control server for receiving and managing data in the control unit,
Wherein the measurement unit includes a light source emitting light of a plurality of wavelength bands to the algae and a phycocyanin sensor detecting a fluorescence value generated in the algae,
Wherein the measuring unit further comprises an ultrasonic generator for ultrasonic wave pretreatment of the water containing the algae and a multi-wavelength sensor for detecting a multi-wavelength fluorescence value generated by algae by the light source to detect the kind of the algae,
Wherein the phycocyanin sensor detects a phycocyanin fluorescence value of algae corresponding to a wavelength of one of the multi-wavelength fluorescence values generated by the algae,
Wherein the control unit comprises:
A process control unit for controlling the measurement unit to be immersed in the water and controlling the driving of the ultrasonic generator;
A state of a configuration driven by the process control unit, a state of a power source applied to the facility in which the measurement unit is installed, a temperature, a humidity, and a fire And an embedded sensor node unit for collecting environment information on a flooded state; And
And a calibration unit for performing calibration and correction processing to transmit information received from the embedded sensor node unit to an external control center, wherein a fluorescent value having a plurality of wavelengths generated by the algae measured in the measurement unit, And a data processing unit for comparing the fluorescence values having a plurality of wavelengths generated by the algae material and for calibrating and correcting the fluorescence values measured by the measurement unit,
The fluorescence value for the non-algae material is a fluorescence value generated by the non-algae material by the light emitted from the light source into the water filtered through the glass fiber filter paper,
The measuring unit
A pretreatment process is performed before the fluorescence value of the algae is detected by emitting ultrasonic waves to the water containing the algae, and a plurality of wavelengths generated by algae by irradiating the pretreated water with light having a plurality of wavelengths, The fluorescence emitted by the algae is detected by the light emitted from the plurality of light sources through the multi-wavelength sensor, and the light emitted from the light source having the wavelength of 620 nm through the phycocyanin sensor is irradiated to the cyanobacteria Detecting the fluorescence value emitted from the blue algae, detecting the transmittance of light to the water containing the algae through the permeance sensor, detecting the pH and turbidity of the water through the pH detector and the turbidity detector,
The wavelength of light emitted from the light source is 370 nm, 470 nm, 520 nm, 590 nm and 620 nm wavelength band,
Wherein the data processing unit performs calibration and correction processing on fluorescence values generated by the algae by the 370 nm wavelength band emitted from the light source,
Wherein the measurement unit is configured to measure a fluorescence value having a plurality of wavelengths generated by algae contained in the water while being immersed in water containing algae and being controlled by a control unit in a state of being connected to a wire rope, Is then completed, is raised above the water surface and is cleaned by the cleaning unit,
Wherein the cleaning unit is configured to inject a cleaning liquid or air into the measurement unit to remove residual algae inside the measurement unit,
The measuring unit
A bird is detected at a lower portion of the support frame having a circular shape,
And a driving part for supporting the inner housing and the outer housing and driving the outer housing to rotate, wherein the inner housing includes an inner housing disposed at a lower portion and an outer housing surrounding the inner housing, An ultrasonic generator disposed inside the inner housing for emitting ultrasonic waves to the water containing the algae contained in the inner housing; and an ultrasonic generator for generating algae by irradiating the water containing the algae contained in the container with light having a plurality of wavelengths A bird's eye detection unit including a detection sensor unit for detecting a fluorescence value having a plurality of wavelengths;
A pH detecting unit disposed adjacent to the algae detecting unit and detecting a pH concentration of water;
A turbidity detecting unit disposed adjacent to the algae detecting unit and detecting turbidity of water; And
And a support frame having a circular shape and coupled to the algae detecting unit, the pH detecting unit, and the turbidity detecting unit,
Wherein the inner housing is formed in a cylindrical shape with an opened top surface, an ultrasonic generator and a sensor portion are disposed therein, and a plurality of first holes into which water containing algae are introduced and discharged are spaced apart from each other Lt; / RTI &
The outer housing is formed in a cylindrical shape with an opened top surface, and the second holes are formed on the side wall and the bottom surface so as to correspond to the inner housing, and the second holes are formed to have the same number as the first holes , At a position corresponding to the position where the first hole is formed,
When the first and second holes formed in the inner housing and the outer housing are disposed at the same position, water containing algae flows into the inner housing, and in this state, the outer housing And the first hole and the second hole are alternately arranged so that water flowing into the inner housing is not discharged. In this state, the sensor unit measures the water containing algae, The outer housing is rotated by the driving unit so that the first and second holes formed in the inner housing and the outer housing are disposed at the same position and the water contained in the inner housing Is discharged to the outside,
The sensor unit
The upper part is coupled to the lower surface of the driving part, and supports a light source, a multi-wavelength sensor, a phycocyanin sensor and a transmittance sensor, and irradiates light toward the bird on the side surface and facilitates fluorescence A groove formed in the body so as to be detectable;
A plurality of light sources disposed on the side surface of the groove and emitting light having a plurality of wavelengths toward algae contained in water contained in the inner housing;
A light source control unit for sensing and adjusting intensity of light generated from a plurality of light sources;
A multi-wavelength sensor that detects fluorescence emitted from algae by light emitted from a plurality of light sources having various wavelengths and detects the kinds of algae;
A phycocyanin sensor provided to detect the fluorescence value emitted from the cyanobacteria and to confirm the distribution of the cyanobacteria when the light emitted from the light source having the wavelength of 620 nm is irradiated to the cyanobacteria; And
And a transmittance sensor for detecting the transmittance of light to the water containing algae,
In order to prevent corrosion, the surface of the inner housing is composed of 20 wt% of tolytriazole, 15 wt% of benzimidazole, 10 wt% of trioctylamine, 15 wt% of hafnium and 40 wt% of aluminum oxide, A coating layer composed of 8 mu m is formed,
The outer surface of the outer housing is coated with a composition for preventing contamination by spraying to a thickness of 500 to 2000 Å. The coating composition for preventing contamination includes alkanolamide and amphopropionate 1 to 0.01: 1 to 2: 1, and the total content of alkanolamide and amphopropionate is 1 to 10% by weight based on the total aqueous solution.
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