(72) 발명자 이창희 부산광역시 해운대구 센텀동로 41, 309호 (우동, 센텀벤처타운) 심경철 부산광역시 해운대구 센텀동로 41, 309호 (우동, 센텀벤처타운) - 2 -

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현숙 풍
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1 (19) 대한민국특허청(KR) (12) 등록특허공보(B1) (51) 국제특허분류(Int. Cl.) G06Q 50/26 ( ) (21) 출원번호 (22) 출원일자 2010년04월09일 심사청구일자 2010년04월09일 (65) 공개번호 (43) 공개일자 2011년10월17일 (56) 선행기술조사문헌 KR B1* KR A* KR A* KR B1 *는 심사관에 의하여 인용된 문헌 (45) 공고일자 2012년08월14일 (11) 등록번호 (24) 등록일자 2012년08월08일 (73) 특허권자 정보통신산업진흥원 서울특별시 송파구 중대로 113 (가락동) (72) 발명자 염창열 서울특별시 송파구 중대로 113 NIPA빌딩 14층 전현철 서울특별시 송파구 중대로 113 NIPA빌딩 14층 (뒷면에 계속) (74) 대리인 김동진 전체 청구항 수 : 총 8 항 심사관 : 진상범 (54) 발명의 명칭 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템 (57) 요 약 본 발명은 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 관정에 설치되어 지하수의 상태를 감시하는 관정 모니터링 장치; 양수장에 설치되어 양수의 상태를 감시하는 양수장 모니터링 장치; 하천에 설치되 어 상기 하천의 상태를 촬영하는 생태 촬영장치; 관정 모니터링 장치, 양수장 모니터링 장치로부터 지하수와 양 수의 상태에 대한 데이터를 제공받아 하천의 상태를 분석하고, 생태 촬영장치로부터 하천의 영상을 제공받아, 외 부의 사용자에게 하천의 상태를 분석한 결과와 하천의 영상을 제공하는 통합관제서버;를 포함한다. 이에 의해, 하천의 환경 및 생태를 효율적으로 관리할 수 있으므로, 각종 오염으로 인한 생태 및 시민들의 피해를 사전에 방 지할 수 있다. 또한, 주변 명소의 파노라마 영상, 생태환경정보, 환경생태 콘텐츠를 관광객, 시민, 인터넷 사용 자 등에 제공함으로써, 하천의 환경 및 생태에 대한 대시민 서비스 수준을 향상시킬 수 있다. 대 표 도 - 도10-1 -

B1 *는 심사관에 의하여 인용된 문헌 (45) 공고일자 2012년08월14일 (11) 등록번호 10-1173846 (24) 등록일자 2012년08월08일 (73) 특허권자 정보통신산업진흥원 서울특별시 송파구 중대로 113 (가락동) (72) 발명자 염창열 서울특별시 송파구 중대로 113 NIPA빌딩 14층 전현철 서울특별시 송파구 중대로 113

2 (72) 발명자 이창희 부산광역시 해운대구 센텀동로 41, 309호 (우동, 센텀벤처타운) 심경철 부산광역시 해운대구 센텀동로 41, 309호 (우동, 센텀벤처타운) - 2 -

3 특허청구의 범위 청구항 1 관정에 설치되어 지하수의 상태를 감시하는 관정 모니터링 장치; 양수장에 설치되어 양수의 상태를 감시하는 양수장 모니터링 장치; 하천에 설치되어 상기 하천의 상태를 촬영하는 생태 촬영장치; 상기 관정 모니터링 장치, 상기 양수장 모니터링 장치로부터 지하수와 양수의 상태에 대한 데이터를 제공받아 상기 하천의 상태를 분석하고, 상기 생태 촬영장치로부터 상기 하천의 영상을 제공받아, 외부의 사용자에게 상 기 하천의 상태를 분석한 결과와 상기 하천의 영상을 제공하는 통합관제서버;를 포함하고, 상기 관정 모니터링 장치는, 상기 관정내에 설치되어 수위, 수온, 전기전도도를 측정하는 관정센서와, 상기 관정센서에서 감지된 결과를 표시하는 디지털 표시기와, 상기 관정센서에서 측정한 측정치를 저장하는 관정 데이터 저장부와, 상기 관정센서에서 감지된 결과를 원격지로 전송하는 통신모듈을 포함하며, 상기 양수장 모니터링 장치는, 상기 양수장에 설치되어 수온, 전기전도도, ph, 용존산소량, 탁도 중 하나 이상의 항목을 측정하는 양수장센서 와, 상기 양수장센서에서 감지된 결과를 표시하는 디지털 표시기와, 상기 양수장센서에서 측정한 측정치를 저장하는 양수장 데이터 저장부와, 상기 양수장센서에서 감지된 결과를 원격지로 전송하는 통신모듈을 포함하며, 상기 통합관제서버는, 상기 관정 모니터링 장치로부터 수신된 관정 데이터와 환경요소 간의 상관관계를 분석하 고, 상기 양수장 모니터링 장치로부터 수신된 양수장 데이터와 환경요소 간의 상관관계를 분석하며, 상기 관정 데이터와 상기 양수장 데이터를 각각 시계열 분석하는 분석부를 포함하며, 상기 분석부는 수질경보메뉴얼에 기초하여 상기 관정 모니터링 장치에 의해 측정된 염분을 실시간 분석하는 것 을 특징으로 하는 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템. 청구항 2 삭제 청구항 3 제 1 항에 있어서, 상기 관정 모니터링 장치의 통신모듈은 근거리에서는 지그비 통신 방식으로 통신하고, 원거리에서는 CDMA 통신 방식을 사용하여 상기 통합관제서버와 통신하는 것을 특징으로 하는 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시 스템. 청구항 4 삭제 청구항 5 제 1 항에 있어서, 상기 양수장 모니터링 장치의 통신모듈은, WiFi 통신 방식으로 상기 통합관제서버와 통신하는 것을 특징으로 하 - 3 -

저장하는 관정 데이터 저장부와, 상기 관정센서에서 감지된 결과를 원격지로 전송하는 통신모듈을 포함하며, 상기 양수장 모니터링 장치는, 상기 양수장에 설치되어 수온, 전기전도도, ph, 용존산소량, 탁도 중 하나 이상의 항목을 측정하는 양수장센서 와, 상기 양수장센서에서 감지된 결과를 표시하는 디지털 표시기와, 상기 양수장센서에서 측정한 측정치를 저장하는

4 는 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템. 청구항 6 제 1 항에 있어서, 상기 생태 촬영장치는, 상기 하천의 주요지에 설치되는 촬영기기와, 상기 촬영기기에서 촬영된 영상을 저장하는 영상저장부와, 상기 영상저장부에 저장된 영상을 상기 통합관제서버로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템. 청구항 7 제 6 항에 있어서, 상기 촬영기기는 촬영각도의 조절이 가능한 CCTV를 사용하며, 상기 제어부는 미리 설정된 프로그램 또는 상기 통합관제서버로부터의 지시에 따라 상기 CCTV의 촬영각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템. 청구항 8 삭제 청구항 9 삭제 청구항 10 제 1 항에 있어서, 상기 통합관제서버는, 상기 관정 모니터링 장치로부터 측정에 의해 수위가 미리 설정된 이상의 비율로 급격히 변하거나 이상의 감지시 관계자에게 문자메시지를 작성하는 SMS 작성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템. 청구항 11 제 1 항에 있어서, 상기 통합관제서버는, 상기 생태 촬영장치에서 촬영된 영상과, 상기 관정 모니터링 장치와 상기 양수장 모니터 링 장치에서 감지된 관정 데이터 및 양수장 데이터를 포함하는 다양한 콘텐츠를 표시하는 DID (Digital Information Display)로의 정보 제공을 제어하는 DID 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하천과 지하수 의 수질 및 생태 모니터링 시스템. 청구항 12 제 1 항에 있어서, 상기 통합관제서버는, 상기 생태 촬영장치에서 촬영된 영상과, 상기 관정 모니터링 장치와 상기 양수장 모니터 링 장치에서 감지된 관정 데이터 및 양수장 데이터를 포함하는 다양한 콘텐츠를 표시하는 웹사이트를 관리하는 웹사이트 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템. 명 세 서 [0001] 기 술 분 야 본 발명은 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 실시간으로 관정 및 양수장의 관리가 가능하여 각종 오염으로 인한 생태 및 시민들의 피해를 사전에 방지할 수 있으며, 하천의 환경 및 생태를 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템에 관한 것이 - 4 -

청구항 8 삭제 청구항 9 삭제 청구항 10 제 1 항에 있어서, 상기 통합관제서버는, 상기 관정 모니터링 장치로부터 측정에 의해 수위가 미리 설정된 이상의 비율로 급격히 변하거나 이상의 감지시 관계자에게 문자메시지를 작성하는 SMS 작성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템.

5 다. [0002] [0003] [0004] 배 경 기 술 하천은 정수 과정을 통해 시민들의 식수원이 되므로, 수질오염, 환경 및 생태를 항상 관리하여야 한다. 주변의 시설로부터 배출되는 음식물찌꺼기, 화학약품, 고온의 배수 등에 의해 하천이 오염되는 경우가 자주 발생하며, 이로 인해, 시민들에게 불쾌감을 줄 수도 있고, 오염물질에 의해 시민들의 건강을 위협할 수도 있다. 또한, 오 염물질에 의해 정수장에서 이전보다 복잡한 정수과정을 거쳐야 하는 경우에는 정수비용이 증가하며, 정수가 완 벽히 이루어지지 아니할 경우 시민들의 건강을 위협할 수도 있다. 즉, 시민들에게 유형 및 무형의 피해를 주게 된다. 한편, 풍부하고 아름다운 생태를 가지고 있는 하천의 경우에도, 관리당국의 홍보부족에 의해 자원을 제대로 활 용하지 못하는 경우가 비일비재하다. 따라서, 하천에 대한 지속적이고 일관성 있는 정보를 제공함으로써, 자원 을 활용하고, 하천 뿐만 아니라 환경 및 생태를 잘 관리하는 도시의 시민으로서의 자긍심을 제고할 필요가 있다. 이렇게 정보를 제공하기 위해서는, 하천의 환경 및 생태에 대한 정보를 수집하고, 수집된 정보를 분석 및 표시 하기 위한 통합되고 복합화된 고도의 서비스 시스템이 구축될 필요가 있다. 발명의 내용 [0005] [0006] 해결하려는 과제 본 발명의 목적은, 통합되고 복합화된 시스템의 구축으로 실시간으로 관정 및 양수장의 관리가 가능하여 각종 오염으로 인한 생태 및 시민들의 피해를 사전에 방지할 수 있도록 하는 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 하천의 환경 및 생태를 효율적으로 관리할 수 있고, 하천의 환경 및 생태에 대한 대시 민 서비스 수준을 향상시킬 수 있도록 하는 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템을 제공하는 것이다. [0007] 과제의 해결 수단 상기 목적은, 관정에 설치되어 지하수의 상태를 감시하는 관정 모니터링 장치; 양수장에 설치되어 양수의 상태 를 감시하는 양수장 모니터링 장치; 하천에 설치되어 상기 하천의 상태를 촬영하는 생태 촬영장치; 상기 관정 모니터링 장치, 상기 양수장 모니터링 장치로부터 지하수와 양수의 상태에 대한 데이터를 제공받아 상기 하천의 상태를 분석하고, 상기 생태 촬영장치로부터 상기 하천의 영상을 제공받아, 외부의 사용자에게 상기 하천의 상 태를 분석한 결과와 상기 하천의 영상을 제공하는 통합관제서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하천과 지하수 의 수질 및 생태 모니터링 시스템에 의해 달성된다. [0008] [0009] 발명의 효과 본 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템에서는 관정과 양수장의 수질오염상태를 실시간으로 측정하고 이를 분석함으로써, 실시간으로 관정 및 양수장의 관리가 가능하다. 또한, 실시간 정보 제공으로 신속한 복구 및 회복이 가능하므로, 각종 오염으로 인한 생태 및 시민들의 피해를 사전에 방지할 수 있다. 또한 생태 촬영장치를 통해 생태체험이 가능한 주변 명소의 파노라마 영상, 생태환경정보, 환경생태 콘텐츠를 관광객, 시민, 인터넷 사용자 등에 제공함으로써, 관광객이나 시민에게 자연생태 학습을 제공하고, 홍보와 녹색 지향의 도시이미지를 제공할 수 있다. 이에 따라, 하천의 환경 및 생태를 효율적으로 관리할 수 있고, 하천의 환경 및 생태에 대한 대시민 서비스 수준을 향상시킬 수 있다. [0010] 도면의 간단한 설명 도 1은 본 발명에 따른 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템의 구성도, 도 2는 도 1의 관정 모니터링 장치의 구성블럭도, 도 3은 도 1의 양수장 모니터링 장치의 구성블럭도, 도 4는 도 1의 생태 촬영장치의 구성블럭도, - 5 -

또한, 오 염물질에 의해 정수장에서 이전보다 복잡한 정수과정을 거쳐야 하는 경우에는 정수비용이 증가하며, 정수가 완 벽히 이루어지지 아니할 경우 시민들의 건강을 위협할 수도 있다. 즉, 시민들에게 유형 및 무형의 피해를 주게 된다.

6 도 5는 도 1의 통합관제서버의 구성블럭도, 도 6은 도 5의 분석부에서 분석된 결과를 나타낸 표, 도 7은 DID의 개략적 구성도, 도 8은 그림지도의 예시도, 도 9는 웹사이트의 예시도, 도 10은 본 발명의 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템에서 하천과 지하수를 모니터링하는 과정을 나타낸 흐름도이다. [0011] [0012] [0013] [0014] [0015] [0016] [0017] [0018] [0019] [0020] [0021] 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이 해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관 련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다. 도 1은 본 발명에 따른 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템의 구성도이다. 본 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템에서는, 관정과 양수장의 수질을 지속적으로 감시하고, 수질 감시 결과를 원격지의 통합관제서버(40)에서 통합하여 분석하고 관리한다. 또한, 촬영기기(31)를 통해 하천의 생태를 촬영하고, 촬영된 영상과 수질 감시 결과를 DID(50) (Digital Information Display)와 웹사이트를 통해 디스플레이하여 관계자, 관광객, 및 시민들에게 정보를 제공한다. 본 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템은, 관정에 설치되어 수질을 감시하는 관정 모니터링 장치 (10)와, 양수장에 설치되어 수질을 감시하는 양수장 모니터링 장치(20)와, 하천의 상태를 촬영하는 생태 촬영장 치(30)와, 데이터를 통합하여 분석하는 통합관제서버(40)와, 통합관제서버(40)에서 분석된 결과를 포함하는 다 양한 컨텐츠를 디스플레이하는 DID(50) 및 웹사이트(60)와, SMS 수신기(70)를 포함한다. 여기서, SMS 수신기 (70)는 문자메시지를 수신할 수 있는 여하한 종류의 장치를 포함한다. 도 2는 도 1의 관정 모니터링 장치의 구성블럭도이다. 관정 모니터링 장치(10)는, 농업용, 민방위용, 생활용으로 사용되는 관정에 각각 설치되며, 실시간으로 수질오 염을 모니터링함으로써, 지하수의 각종 오염에 의한 피해를 사전에 방지할 수 있다. 이러한 관정 모니터링 장 치(10)는, 지하수의 수질오염을 측정하는 관정센서(11)와, 관정센서(11)에서 감지된 결과를 표시하는 디지털 표 시기(14)와, 관정센서(11)에서 측정한 값을 외부로 전송 및 출력가능하게 처리하는 데이터 로더(12)와, 관정센 서(11)에서 측정한 측정치를 저장하는 관정 데이터 저장부(13)와, 관정센서(11)에서 감지된 결과를 원격지로 전 송하는 통신모듈(15)과, 관정 모니터링 장치(10)의 작동 제어를 위한 RTU(16)(Remote Test Unit)와, 전원공급원 (17)을 포함한다. 관정센서(11)는 관정 내 지하수에 침지되도록 설치되며, 지하수의 수위, 수온, 염도, 전기전도도를 측정하는 다 중심도측정기를 사용한다. 데이터 로더(12)는 관정센서(11)에서 측정된 수위, 수온, 염도, 전기전도도에 대한 아날로그 값들을 디지털 값 으로 변환하고, 변환된 디지털 값들을 관정 데이터로서 관정 데이터 저장부(13)에 저장한다. 디지털 표시기(14)는 LED 전광판으로 형성되며, 데이터 로더(12)에서 변환된 값들을 표시한다. 통신모듈(15)에서는 프로토콜을 변환하며, 데이터 로더(12)에서 변환되어 관정 데이터 저장부(13)에 저장된 관 정 데이터를 타 관정 모니터링 장치(10) 및/또는 통합관제서버(40)로 전송한다. 통신모듈(15)은 관정 모니터링 장치(10)에 따라, 지그비 (Zigbee) 통신 방식과 CDMA 통신 방식을 모두 지원하도록 제작될 수도 있고, 지그비 통신 방식만을 지원하도록 제작될 수도 있다. 따라서, 1,200m의 통신 거리와 2.5GHz의 통신주파수를 갖는 지그비 통신 방식만을 지원하는 통신모듈(15)을 구 비한 관정 모니터링 장치(10)는, 타 관정 모니터링 장치(10)와만 통신이 가능하다. 반면, 지그비 통신 방식과 - 6 -

아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이 해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다.

7 CDMA 통신 방식을 지원하는 통신모듈(15)을 구비한 관정 모니터링 장치(10)는, 근거리에 위치한 타 관정 모니터 링 장치(10)와는 지그비 통신 방식을 사용하여 통신하고, 원거리에 위치한 통합관제서버(40)와는 CDMA 통신 방 식을 사용하여 통신한다. [0022] [0023] [0024] [0025] [0026] [0027] [0028] [0029] 이에 따라, 지그비 통신 방식만 지원하는 통신모듈(15)을 구비한 관정 모니터링 장치(10)에서 수집된 관정 데이 터들은, CDMA 통신 방식을 지원하는 통신모듈(15)을 구비한 타 관정 모니터링 장치(10)로 전달되고, 관정 데이 터를 수신한 타 관정 모니터링 장치(10)에서 관정 데이터를 통합관제서버(40)로 전송한다. RTU(16)는 관정센서(11)를 작동시켜 수질 오염을 측정하도록 제어하고, 측정된 값들을 데이터 로더(12)를 통해 처리한 다음, 통신모듈(15)에서 지원하는 통신 프로토콜을 이용하여 수집된 관정 데이터들을 통합관제서버(40) 로 전송한다. RTU(16)는 외장형으로 제작될 수도 있고 내장형으로 제작될 수도 있으며, 설치되는 장소의 여건 에 따라 선택적으로 설치될 수 있다. 예를 들어, 생활용 관정의 관정 모니터링 장치(10)에는 외장형 RTU(16)를 사용하고, 농업용과 민방위용 관정의 관정 모니터링 장치(10)는 내장형 RTU(16)를 사용할 수 있다. 전원공급원(17)은 전기, 전지 등을 사용할 수 있으며, 본 실시예에서는 태양전지를 사용한다. 이러한 관정 모니터링 장치(10)는, 수질을 24시간 연속으로 측정하여 처리하며, 30일 무조일 상태를 유지하도록 한다. 도 3은 도 1의 양수장 모니터링 장치의 구성블럭도이다. 양수장 모니터링 장치(20)는, 양수장에 설치되어 양수의 수질오염을 감지하는 양수장센서(21)와, 양수장센서 (21)에서 측정한 값을 외부로 전송 및 출력가능하게 처리하는 데이터 로더(22)와, 양수장센서(21)에서 감지된 결과를 원격지로 전송하는 통신모듈(25)과, 양수장센서(21)에서 감지된 결과를 표시하는 디지털 표시기(24)와, 양수장센서(21)에서 측정한 측정치를 저장하는 양수장 데이터 저장부(23)와, RTU(26)를 포함한다. 양수장센서(21)는, 양수장내의 양수내에 침지되도록 설치되며, 수온, 전기전도도, ph, 용존산소량, 탁도 중 하 나 이상의 항목을 측정하는 다항목수질측정기를 사용한다. 데이터 로더(22)는 양수장센서(21)에서 측정된 수온, 전기전도도, ph, 용존산소량, 탁도에 대한 아날로그 값들 을 디지털 값으로 변환하고, 변환된 디지털 값들을 양수장 데이터로서 양수장 데이터 저장부(23)에 저장한다. [0030] [0031] [0032] [0033] [0034] [0035] [0036] [0037] [0038] 통신모듈(25)에서는 프로토콜을 변환하며, 데이터 로더(22)에서 변환되어 양수장 데이터 저장부(23)에 저장된 양수장 데이터를 통합관제서버(40)로 전송한다. 통신모듈(25)은, WiFi 통신 방식을 사용하여 통합관제서버(4 0)와 통신한다. RTU(26)는 양수장센서(21)를 작동시켜 수질 오염을 측정하도록 제어하고, 측정된 값들을 데이터 로더(22)를 통 해 처리한 다음, 통신모듈(25)에서 지원하는 통신 프로토콜을 이용하여 수집된 측정치들을 통합관제서버(40)로 전송한다. 도 4는 도 1의 생태 촬영장치의 구성블럭도이다. 생태 촬영장치(30)는, 하천의 주요지 일부 구간 내지 전 구간에서 하천의 생태를 촬영하여 통합관제서버(40)로 전송하며, 도 4에 도시된 바와 같이, 촬영기기(31), 영상처리부(32), 영상저장부(33), 통신부(34), 제어부(35) 를 포함한다. 촬영기기(31)는 미리 설정된 하천의 주요지에 설치되며, 촬영각도의 조절이 가능한 CCTV를 사용한다. 촬영기기 (31)의 촬영각도는 미리 설정된 프로그램에 따라 정지, 회전, 틸팅하도록 제어될 수도 있고, 통합관제서버(40) 로부터의 직접 제어에 따라 변경될 수도 있다. 촬영기기(31)의 촬영각도를 조절하는 장치의 구성은 당업자라면 이미 용이하게 실시가능한 공지기술이므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 영상처리부(32)는, 촬영기기(31)에서 촬영된 영상을 디지털화하여 영상저장부(33)로 제공한다. 영상저장부(3 3)는, 영상처리부(32)에서 디지털화된 영상을 저장한다. 통신부(34)는 CDMA 나 WiFi 등의 무선 통신 방식을 지 원하며, 통신 프로토콜을 변환한다. 제어부(35)는 영상저장부(33)에 저장된 영상을 인출하여 실시간으로 통합관제서버(40)로 전송한다. 도 5는 도 1의 통합관제서버의 구성블럭도이다. 통합관제서버(40)는, 관정 모니터링 장치(10), 양수장 모니터링 장치(20)로부터 각각 지하수 및 양수의 상태에 - 7 -

모니터링 장치(10)에서 관정 데이터를 통합관제서버(40)로 전송한다. RTU(16)는 관정센서(11)를 작동시켜 수질 오염을 측정하도록 제어하고, 측정된 값들을 데이터 로더(12)를 통해 처리한 다음, 통신모듈(15)에서 지원하는 통신 프로토콜을 이용하여 수집된 관정 데이터들을 통합관제서버(40) 로 전송한다.

8 대한 수질오염 데이터인 관정 데이터와 양수장 데이터를 제공받고, 생태 촬영장치(30)로부터 촬영된 하천의 이 미지를 제공받는다. 이러한 통합관제서버(40)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 하천의 상태를 분석하는 분석부 (41), DID (Digital Information Display) 제어부(46), 웹페이지 DB(48), 웹사이트 관리부(47), SMS 작성부 (49), 정보 DB(43), 영상 DB(44), 통신부(42), 서버관리부(45)를 포함한다. [0039] [0040] [0041] [0042] [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] [0048] [0049] 분석부(41)는, 관정 모니터링 장치(10), 양수장 모니터링 장치(20)로부터 각각 지하수 및 양수의 상태에 대한 수질오염 데이터를 제공받아, 관정 모니터링 장치(10) 및 양수장 모니터링 장치(20)로부터 수신된 관정 데이터 및 양수장 데이터와 환경요소 간의 상관관계를 분석하고, 관정 데이터 및 양수장 데이터를 시계열 분석한다. 이러한 통계적 기법을 적용한 분석 및 예측을 통해, 분석부(41)는 하천의 생태를 분석한다. 분석부(41)는 미리 제작된 수질경보매뉴얼에 따라 분석을 수행한다. 수질경보매뉴얼은, 지하수의 염도 및 전기 전도도 변화에 따른 염해 피해를 파악하기 위해 국내 및 국외의 문헌조사를 실시하고, 이를 토대로 국내 지하수 용도별 이용관련 기준을 정리한 다음, 선진국의 지하수 사용 기준과 관리 실태를 파악하여 제작된다. 또한, 수 질경보매뉴얼에는 염해 피해 기준 및 경보 단계에 따른 대응방안이 포함되며, 여기에는 서낙동강 하구역의 지하 수 수질경보 체계와, 지하수 사용 용도별 관리 매뉴얼이 포함된다. 이러한 수질경보매뉴얼을 이용하여, 분석부 (41)는 관정 모니터링 장치(10)를 통해 측정된 염분, EC와 상관관계가 높은 주요 물질을 실시간 분석하고, 염분, EC와 주요물질을 SPSS 통계분석한다. 분석된 결과의 예는, 도 6에 도시되어 있으며, 분석된 결과는 수질오염 데이터와 함께 정보 DB(43)에 저장된다. 정보 DB(43)에는 분석부(41)에서 분석된 결과와 함께, DID(50)와 웹사이트(60)를 통해 제공되는 다양한 정보, 예를 들면, 하천의 역사, 하천 이야기, 환경생태 모니터링 지도, 날씨 및 조석 정보, 그림지도 및 GIS에 포함되 는 다양한 정보가 저장된다. 영상 DB(44)에는, 생태 촬영장치(30)로부터 촬영된 하천의 이미지가 저장된다. DID 제어부(46)는, DID(50)에 표시되는 정보를 관리하고, DID(50)를 통한 사용자의 입력에 따라 정보 DB(43)와 영상 DB(44)에 저장된 정보와 영상을 DID(50)에 표시한다. 도 7은 DID의 개략적 구성도이다 도 7에서는 DID에서 표시되는 컨텐츠의 주제를 낙동강으로 설정한 예를 보이고 있으나, 다른 하천이나 강을 컨 텐츠의 주제로 정할 수도 있음은 물론이다. DID(50)의 상부 영역에는 하천의 생태 및 환경에 관련된 동영상과 실시간 낙동강 하구의 영상이 표시되는 상부 디스플레이부(51)가 형성되어 있고, DID(50)의 중앙 영역과 하단 영역에는 낙동강의 역사, 낙동강 하구이야기, 을숙도 체험, U-환경 생태 모니터링 지도, 날씨 및 조석정보, 언어를 선택할 수 있는 다수의 선택버튼(53)이 형 성되어 있다. 그리고 DID(50)의 하부 영역에는 다수의 선택버튼(53)을 통해 선택된 컨텐츠에 대한 상세정보가 표시되는 하부 디스플레이부(55)가 형성되어 있고, 하부 디스플레이부(55)에는 컨텐츠가 표시되지 않는 동안에 는 그림지도 및 GIS가 표시된다. 이러한 DID(50)에 표시되는 컨텐츠 중, 낙동강의 역사에는 낙동강의 유래, 낙동강의 발원지, 낙동강과 함께한 지역문화, 하구역 사주 변천사 보기 등의 정보를 포함하고, 낙동강 하구이야기는 낙동강 하구 섬, 낙동강 하구 주변 명소, 낙동강 하구의 사계 등의 정보가 포함된다. 그리고 을숙도 체험에는 을숙도 생물들, 을숙도 체험동 영상, 을숙도 생태계 학습체험놀이 등의 정보가 포함되고, U-환경 생태 모니터링 지도에는 관정/양수장 수질모 니터링, CCTV 생태모니터링, 낙동강하구/을숙도, 철새공원, 낙동강 주위 그린웨이 등의 정보가 포함되며, 이러 한 정보는 CCTV, VR, 교통공사 등이 연계되어 제공된다. 한편, 그림지도(80)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 구역으로 나뉘어 있으며, 일측에는 지도의 확대/축소/ 이동 등의 지도 조작을 위한 지도 툴바(81)와, 지도 툴바를 숨기기 위한 빠른숨기기 버튼(83)이 형성되어 있다. 사용자가 그림지도에서 원하는 구역을 클릭하면, 해당 구역의 영상과 정보가 별도의 팝업창(85)에 표시된다. [0050] [0051] 이러한 DID(50)는 하천에 설치된 에코센터, 문화회관, 전망대 등 관광객이 찾는 장소에 설치되어 관광객에게 하 천에 대한 정보를 제공함으로써, 자연생태 학습이 가능하도록 하고 하천 및 하천 주변 지역의 홍보를 도모할 수 있다. 웹페이지 DB(48)는, 개인 사용자 또는 관계자의 컴퓨터로 제공되는 웹사이트(60)를 구성하는 각 웹페이지에 포 - 8 -

[0039] [0040] [0041] [0042] [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] [0048] [0049] 분석부(41)는, 관정 모니터링 장치(10), 양수장 모니터링 장치(20)로부터 각각 지하수 및 양수의 상태에 대한 수질오염 데이터를 제공받아, 관정 모니터링 장치(10) 및 양수장 모니터링 장치(20)로부터 수신된

9 함된 정보들과, 각 웹페이지에 링크된 정보들의 주소를 저장한다. [0052] [0053] [0054] [0055] [0056] [0057] [0058] [0059] [0060] [0061] [0062] [0063] [0064] [0065] [0066] 이러한 웹사이트(60)는 어린이용과 어른용으로 분리되어 제작될 수 있다. 어린이용 웹사이트(60)의 경우, 생물 의 다양성 등 어린이에게 적합한 멀티미디어 콘텐츠가 제공되고, 어른용 웹사이트(60)의 경우, 생태체험과 함께, 농업이나 생활상의 피해를 방지할 수 있는 관정 데이터, 양수장 데이터, 동영상 등이 제공된다. 웹사이트 관리부(47)는, 웹사이트(60)에 정보를 업로드하고, 개인 사용자 또는 관계자의 입력에 따라 정보 DB(43) 또는 영상 DB(44)에 저장된 정보 또는 영상을 제공한다. 웹사이트(60)는 도 9에 도시된 바와 같이, 구성되며, DID(50)와 마찬가지로 낙동강의 역사, 낙동강 하구이야기, 을숙도 체험, U-환경 생태 모니터링 지도, 날씨 및 조석정보 등의 정보가 제공된다. 이와 함께, 웹사이트(60) 에는 검색, 사용자 로그인, 다국어 지원 등이 포함된다. SMS 작성부(49)는 관정 모니터링 장치(10)와 양수장 모니터링 장치(20)로부터 측정된 수질데이터와, 분석부(4 1)에서 분석된 분석데이터를 기초로 하여 관정 또는 양수장에서 이상이 발생하면, 이상 내용을 작성하여 관계자 의 SMS 수신기(70)로 문자메시지가 제공되도록 외부의 SMS 서버로 전송한다. 예를 들어, 관정에서 측정한 단 시간내에 급격히 낮아지거나 높아지면, SMS 작성부(49)는 관계자에게 수위의 이상을 알리는 문자메시지를 작성 하여 SMS 서버로 전송한다. 통신부(42)는, 관정 모니터링 장치(10)와의 통신을 위한 CDMA 통신 방식, 양수장 모니터링 장치(20)와의 통신을 위한 WiFi 통신 방식, 인터넷을 모두 지원한다. 서버관리부(45)는, 다음과 같이 통합관제서버(40)를 제어한다. 1) 관정 모니터링 장치(10)와 양수장 모니터링 장치(20)로부터 측정된 수질 데이터가 수신되면, 서버관리부(4 5)는 수질 데이터를 분석부(41)로 전달하여 분석되도록 하고, 분석된 결과와 수질 데이터를 정보 DB(43)에 저장 한다. 이와 동시에, 서버관리부(45)는 분석된 결과를 DID(50)와 웹사이트(60)로 업로드한다. 2) 서버관리부(45)는 생태 촬영장치(30)에서 촬영한 동영상을 영상저장부(33)에 저장하는 한편, DID(50)와 웹사 이트(60)에 업로드한다. 3) 분석부(41)에서 분석된 결과와 수질 데이터에서 이상이 감지되면, 서버관리부(45)는 이상내용을 SMS 작성부 (49)로 전달하여 관계자의 SMS 수신기(70)로 문자메시지가 전송되도록 한다. 이러한 구성에 의한 하천과 지하수의 수질 및 생태 모니터링 시스템에서 하천과 지하수를 모니터링하는 과정을 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 관정 모니터링 장치(10)의 관정센서(11)에서 지하수의 수위, 수온, 염도, 전기전도도를 측정하면(S1010), 데이 터 로더(12)는 수위, 수온, 염도, 전기전도도에 대한 아날로그 값들을 디지털 값으로 변환한다(S1015). RTU(16)는 변환된 디지털 값들을 관정 데이터 저장부(13)에 저장하고, 디지털 표시기(24)에 표시한다(S1020). 그런 다음, RTU(16)는 실시간으로 통신모듈(15)을 통해 인접한 타 관정 모니터링 장치(10) 또는 통합관제서버 (40)로 디지털 값으로 변환된 관정 데이터를 전송한다(S1025). 양수장 모니터링 장치(20)의 양수장센서(21)에서 수온, 전기전도도, ph, 용존산소량, 탁도가 측정되면(S1011), 데이터 로더(22)는 수온, 전기전도도, ph, 용존산소량, 탁도에 대한 아날로그 값들을 디지털 값으로 변환한다 (S1016). RTU(26)는 변환된 디지털 값들을 양수장 데이터 저장부(23)에 저장하고, 디지털표시기(24)에 표시하 는 한편(S1021), 통신모듈(25)을 통해 양수장 데이터를 통합관제서버(40)로 전송한다(S1025). 생태 촬영장치(30)는, CCTV를 이용하여 촬영된 동영상을 처리한 다음(S1012, S1017), 영상저장부(33)에 저장하 고(S1022), 처리된 하천의 생태 동영상을 통합관제서버(40)로 전송한다(S1027). 통합관제서버(40)에서는, 관정 모니터링 장치(10)로부터의 관정 데이터와, 양수장 모니터링 장치(20)로부터 양 수장 데이터가 수신되면, 분석부(41)를 동작시켜 관정 데이터 및 양수장 데이터와 환경요소 간의 상관관계를 분 석하고, 관정 데이터 및 양수장 데이터를 시계열 분석하도록 한다(S1030). 서버관리부(45)는 분석된 결과를 정보 DB(43)에 저장시키는 한편(S1035), DID(50)로 전송 및 웹페이지 DB(48)에 정보가 저장된 정보 DB(43)의 주소를 저장하고(S1040), 사용자가 DID(50) 또는 웹사이트(60)로 접속할 경우 저 장된 정보를 제공한다(S1045). 또한, 서버관리부(45)는 생태 촬영장치(30)로부터의 동영상을 영상 DB(44)에 저 장한다(S1032). 그런 다음, 서버관리부(45)는 동영상을 DID(50)로 전송하는 동시에, 웹페이지 DB(48)에 정보가 - 9 -

웹사이트 관리부(47)는, 웹사이트(60)에 정보를 업로드하고, 개인 사용자 또는 관계자의 입력에 따라 정보 DB(43) 또는 영상 DB(44)에 저장된 정보 또는 영상을 제공한다.

10 저장된 정보 DB(43)의 주소를 저장하고(S1040), 저장된 동영상을 DID(50) 또는 웹사이트(60)를 통해 제공한다 (S1045). [0067] [0068] 한편, 서버관리부(45)는 관정 데이터, 양수장 데이터 및 분석된 결과에 기초하여 하천 및 지하수의 환경 및 생 태에 이상이 발생한 경우, SMS 작성부(49)를 동작시켜 담당자에게 이상 내용을 알린다. 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한 정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통 상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다. [0069] 부호의 설명 10 : 관정 모니터링 장치 20 : 양수장 모니터링 장치 30 : 생태 촬영장치 40 : 통합관제서버 50 : DID 60 : 웹사이트 70 : SMS 수신기 도면 도면1 도면2-10 -

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한 정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통 상의 지식을 가진 자에

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이 발명을 지원한 국가연구개발사업 과제고유번호 A1100-0801-2739 부처명 지식경제부 연구관리전문기관 연구사업명 IT핵심기술개발 연구과제명 융합형 포털서비스를 위한 이용자 참여형 방송기술개발 기여율 주관기관 전자부품연구원 연구기간 2008년 03월 01일 ~ 2

이 발명을 지원한 국가연구개발사업 과제고유번호 A1100-0801-2739 부처명 지식경제부 연구관리전문기관 연구사업명 IT핵심기술개발 연구과제명 융합형 포털서비스를 위한 이용자 참여형 방송기술개발 기여율 주관기관 전자부품연구원 연구기간 2008년 03월 01일 ~ 2 (51) Int. Cl. (19) 대한민국특허청(KR) (12) 등록특허공보(B1) G06Q 30/00 (2006.01) G06Q 50/00 (2006.01) (21) 출원번호 10-2008-0133476 (22) 출원일자 2008년12월24일 심사청구일자 2008년12월24일 (65) 공개번호 10-2010-0074918 (43) 공개일자 2010년07월02일