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상호 이격시킨 양전극 및 음전극으로 이루어지는 전극을 수용하고, 원수가 내부를 통과하게 한 전극모듈(100); 양전극 및 음전극 사이의 전압을 조절하여 축전식 탈염(CDI : Capacitive deionization) 공정을 수행하게 할 전원공급장치(200); 원수 대신에 세정수를 전극모듈(100)에 투입하여 전극 세정 공정을 수행하게 할 세정장치(300); 전극모듈(100)의 내부로 부분 삽입시켜 삽입한 부분의 단부에서 전극 표면을 향한 광 경로를 제공하게 한 광섬유(410)와, 광섬유(410)를 회전시켜 전극 표면을 향한 광 경로를 변화시키는 회동수단(440, 450)을 포함한 광섬유 프로브(400); 회동수단(440, 450)으로 광섬유(410)을 회전시키며 전극 표면을 상기 광섬유 프로브(400)를 통해 광간섭 단층촬영(OCT : optical coherence tomography)하여 전극 표면의 단층 이미지를 얻는 광간섭 단층촬영 장치(500); 상기 전원공급장치(200)를 제어하여 축전식 탈염 공정을 수행시키는 탈염 제어부(610)와, 상기 광간섭 단층촬영 장치(500)로 얻는 단층 이미지를 분석하여 측정한 오염도에 따라 세정 여부를 결정하는 오염도 분석부(620)와, 세정하기로 결정할 시에 상기 세정장치(300)를 가동시켜 전극 세정 공정을 수행시키는 세정 제어부(630)를 포함한 제어모듈(600);을 포함한 축전식 탈염 시스템
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제 1항에 있어서,상기 회동수단은 상기 광섬유(410)의 길이방향을 축 방향으로 하여 상기 광섬유(410)을 회전시키는 축전식 탈염 시스템
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제 2항에 있어서,상기 광섬유 프로브(400)의 회동수단은 상기 광섬유(410) 중에 상기 전극모듈(100)의 외부로 노출된 부위를 파지하는 파지블록(440)을 모터(450)로 회전시켜서 상기 광섬유(410)를 회전시키는 축전식 탈염 시스템
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제 1항에 있어서,상기 광섬유(410)는 상기 회동수단(440, 450)으로 회동하는 부분(410a)과 상기 광간섭 단층촬영 장치(500)에 연결하는 부분(410b)으로 분리되되, 양 단부끼리 동축으로 마주하게 하여 광학적으로 연결되게 한 축전식 탈염 시스템
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제 1항에 있어서,상기 광섬유(410)에서 상기 전극 모듈(100)에 삽입된 부분은 보호 커버(420)로 감싸되 보호 커버(420) 내부에서 회전 가능하게 하고, 단부에 그린 렌즈(411) 및 프리즘(412)이 연결되어 프리즘(412)에 의한 외주면 방향의 광 경로가 보호 커버(420)에 조성한 투명창(421)을 통해 전극 표면을 향하게 한 축전식 탈염 시스템
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제 1항에 있어서,상기 오염도 분석부(620)는 오염도를 정량화한 값으로 측정하여, 오염도 크기, 오염도의 변화 속도, 및 오염도의 변화 속도에 따라 기설정 오염도에 도달하는데 소요되는 예측 경과 시간 중에 적어도 어느 하나에 따라 세정 또는 교체하기로 결정하는 축전식 탈염 시스템
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제 1항에 있어서,상기 오염도 분석부(620)는 세정 후 오염도 또는 세정 전후 오염도 감소량에 따라 전극 교체하는 것으로 결정하는 축전식 탈염 시스템
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제 1항에 있어서,상기 오염도 분석부(620)는 오염도를 정량화한 값으로 검출한 전극의 단층 이미지로 사전 학습하여 상기 광간섭 단층촬영 장치(500)로 얻는 단층 이미지의 입력에 따라 오염도를 출력하는 인공 신경망으로 오염도를 측정하는 축전식 탈염 시스템
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제 1항에 있어서,상기 오염도 분석부(620)는 오염되지 않은 전극을 사용하여 축전식 탈염 공정을 수행하는 중에 얻는 단층 이미지를 사용하여 오염 전과 상대적 평가한 오염도를 출력하도록 딥 러닝(deep learning) 기술로 학습시킨 인공 신경망으로 오염도를 측정하는 축전식 탈염 시스템
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제 1항에 있어서,상기 세정 제어부(630)는 오염도 크기, 오염도의 변화 속도, 및 오염도의 변화 속도에 따라 기설정 오염도에 도달하는데 소요되는 예측 경과 시간 중에 적어도 어느 하나에 따라 세정수 투입 시간 또는 세정수 투입량을 조절하도록 상기 세정장치(300)를 제어하는 축전식 탈염 시스템
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제 1항에 있어서,상기 광섬유 프로브(400)는 상기 전극모듈(100)에 수용한 복수의 전극 중에 어느 하나의 표면 위에 놓이도록 설치되고, 상기 세정 제어부(630)는 상기 광간섭 단층촬영 장치(500)에서 단층 이미지를 얻는 면적 대비 하나의 전극 표면 면적의 비율과 상기 전극모듈(100)에 수용한 전극의 개수를 반영하여 세정수 투입 시간 또는 세정수 투입량을 조절하도록 상기 세정장치(300)를 제어하는 축전식 탈염 시스템
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제 1항에 있어서,상기 세정장치(300)는 상기 전극모듈(100)에 원수 공급하는 원수 유입관(10)에 설치한 3웨이 밸브(11)를 통해서 세정수를 상기 전극모듈(100)에 투입하고, 상기 전극모듈(100)에서 축전식 탈염처리되어 통과하는 처리수를 배출하는 처리부 배출관(20)에 설치한 3웨이 밸브(11)를 통해서 세정수를 투입할 때와 축전식 탈염 동작 중 탈착할 때에 분리 배출되게 하는 축전식 탈염 시스템
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