온수 사용시 낭비되는 냉수 재사용을 통한 물절약 시스템에 사용되는 스마트 3-Way 전동 밸브 제어에 관한 연구

Smart 3-Way Electric Valve Control Prototype for a Water Saving System

본 논문에서는 물절약 시스템에 관한 연구로 최근 한국은 물 부족 국가로 지정되었으며 특히, 많은 비용을 들여 국민이 사용할 수 있도록 생활용수를 만들어서 사용도 하지 않고 그냥 오수로 버려지는 물은 에너지의 과소비로 지구온난화에 일조하고 있으며 각국의 탄소배출 저감 노력에도 역행하는 상황이 반복되어 지고 있는 상황이다. 세면시 온수가 나오기 전까지 흐르는 찬물을 3-Way 전동밸브 제어를 통해 모아서 재사용이 가능하기 위해 본 논문을 제안하였다. 이를 위하여 물의 흐름과 온도를 센서를 통해 감지하고 마이크로프로세서로 통해 설정하고 샤워 시설정 온도가 도달할 때까지 전동밸브를 제어를 통해 찬물 저장소에 저장하고 설정 온도에 도달하면 밸브를 개방하여 냉수 재사용을 통해 버려지는 냉수를 절약할 수 있도록 하는데 목적을 두었다. 그리고 시스템 시제품 제작을 통해 성능과 물 절약량을 분석하여 논문에서 제안했던 내용을 검증하였다.

This paper focuses on the water conservation system in Korea, which has recently been designated as a water-scarce country. In particular, generating domestic water for use is extremely costly. Water not used and simply discarded as sewage contributes to global warming due to excessive consumption of energy, which counters the collaborative efforts of countries to reduce carbon emissions. Therefore, we detected the temperature of water through a sensor using microprocessors. The purpose was to store cold water in the cold water reservoir by controlling the electric valve until the set temperature reached a preset value. The discarded cold water was then saved and reused when the valve opened upon reaching the set temperature. Through the production of a system prototype, the performance and water savings were analyzed to verify the proposed method.