코리올리 힘, 환경분야 특허기술에 접목
이 같은 힘의 원리를 프랑스의 코리올리가 이론적으로 유도하였다 하여 코리올리 힘 또는 전향력(轉向力)으로 부르며, 이는 회전하는 물체 위에서 보이는 가상적인 힘으로 원심력과 같은 개념의 힘이다.
이와 같은 지구의 코리올리힘을 특허기술에 접목한 특허출원은 ‘81년 이후부터 출원이 되어 지난해까지 총 654건으로, 매년 꾸준한 증가세를 보이고 있으며, 최근 들어서 그 출원이 급증하는 추세를 보이고 있다.
‘81~’95년(15년간) : 81건(12.4%), ‘96~’00년(5년간) : 217건(33.2%),
‘01~’06년(6년간) : 356건(54.5%) 출원
이 같은 출원은 그동안 각종 계측기기 등의 물리학 분야가 383건으로 총출원의 58.6%를 점유하고 있고, 처리조작, 기계, 전기 등 다양한 분야에 출원이 되고 있다.
특히, 환경 분야에서는 코리올리힘의 원리를 이용한 출원이 전무하다시피 하다가, 최근 들어 이 힘의 원리가 환경 분야에도 새롭게 접목되고 있다는 것이 주목된다.
환경 분야 출원 총 12건 중 11건이 2001년 이후에 출원
환경 분야에서의 대표적인 출원 사례를 보면, 정수장이나 하수처리장 등에 사용되고 있는 수처리 시설의 침전조나 농축조에 코리올리힘을 이용할 수 있는 구조의 경사판과 슬러지 인발관을 설치하여 슬러지의 침전과 농축 인발 효과를 대폭 향상시키는 기술이 출원되었다.
원형 침전지에 경사판을 설치할 경우, 미세 플록의 형성을 촉진시켜 피처리수의 흐름이 원활히 이루어질 수 있도록 함으로써 슬러지의 침전효율이 향상
농축조 하단부의 슬러지 인발관 설치로, 인발된 슬러지의 농도를 높여, 기존 구조에 비해 시설용량과 가동시간을 각각 1/5로 줄일 수 있음
기타 지구 자전력, 즉 코리올리힘을 이용한 특허출원은 각종 계측장치 등 산업 전반에 다양하게 적용되고 있는 것으로 나타났다.
완구용 비행원반(부메랑), 회전 작용을 하는 낚시용 찌, 배기가스정화장치, 살균물탱크, 광촉매 활성기판, 제철소 슬러지 유출 방지장치, 세탁기의 스너브 바, 배수용 홈통, 원심 터보기계, 가스터빈, 와류형 피스톤, 자이로스코프, 각속도 측정 장치, 질량유량계 등
코리올리힘 [Coriolis' force]이란?
1828년 프랑스의 G.G.코리올리(Gustave Gaspard Coriolis, 1792.5.21~1843.9.19)가 이론적으로 유도하여 코리올리힘이라 하며, 전향력(轉向力)이라고도 한다. 원심력(遠心力)과 마찬가지로 회전하는 물체 위에서 그 운동을 보는 경우에 나타나는 가상적(假想的)인 힘으로, 그 크기는 운동체의 속력에 비례하고 운동방향에 수직으로 작용한다. 이를테면, 북극(N)에서 지구 밖의 별(P) 방향과 일치하는 지구상의 O 방향으로 미사일을 발사 했을 때 미사일이 비행 중에 발생한 지구의 자전 거리만큼 미사일은 오른 쪽으로 휘어 도달한다고 생각하는 것이다.
또, 이 힘을 상정하면 어떤 지점의 바로 위에서 지상으로 낙하하는 물체는 북반구에서는 그 지점보다도 서쪽으로 쏠리고, 남반구에서는 동쪽으로 쏠리게 되는데, 이와 같은 빗나감이 생기는 것도 실제로 확인되고 있다. 따라서 이 힘은 북반구에서는 진행방향의 오른쪽, 남반구에서는 그 반대쪽으로 작용하고, 그 크기는 적도에서 가장 크며, 극에서는 0이다. 대부분 소용돌이 현상으로 나타나는 이 힘은 우리나라와 같은 지구 북반구에서는 시계 반대방향으로, 호주와 같은 남반구에서는 시계방향으로 소용돌이가 발생한다.
[코리올리힘의 작용사례]
1) 태풍의 회오리
2) 욕조나 배수구에서 물이 빠질 때는 한쪽 방향으로 발생하는 소용돌이
3) 뜨거운 물에 커피를 탈 때 수면 위 커피의 소용돌이
특허청 개요
특허청은 특허와 실용 신안, 디자인(의장) 및 상표에 관한 사무와 이에 대한 심사, 심판 사무를 수행하는 산업통상자원부 소속 행정기관이다. 대전에 본부를 두고 있다. 조직은 기획조정관, 산업재산정책국, 정보기획국, 고객협력국, 상표디자인심사국, 기계금속건설심사국, 화학생명공학심사국, 전기전자심사국, 정보통신심사국으로 구성되어 있다. 소속기관으로 특허심판원과 특허청서울사무소, 국제지식재산연수원 등이 있다.
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