KR100764566B1 - 현장 설치용 퇴적물 산소요구량 측정장치 - Google Patents

현장 설치용 퇴적물 산소요구량 측정장치 Download PDF

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Abstract

개시된 내용은 정체 수역에서 오염된 퇴적물로부터 소모되는 산소량을 현장에서 측정하기 위한 현장 설치용 퇴적물 산소요구량 측정장치에 관한 것이다. 수역의 바닥에는 거치대가 설치되어 있다. 거치대에는 원통이 결합되어 있으며, 원통의 내부에는 퇴적물 산소요구량 측정장치의 본체가 삽입되어 클램프에 의해 견고하게 조여져 있다. 본체는 대략 원통형을 갖고 내부 하단에 네트가 구비되어 있다. 본체의 상부에는 뚜껑이 씌워져 있다. 뚜껑에는 본체의 내부를 향하는 관형의 중심축이 구비되어 있다. 본체의 내부에는 연직 방향을 따라 DO측정 센서가 일정 또는 부등 간격으로 복수개 배열되어 있다. 본체의 내부에는 네트 부근에 교반기가 제공될 수 있으며, 뚜껑 부근에 공기 주입장치가 제공될 수 있다. 본체의 외측면에는 추가 장착되어 있다. 본체의 외부에는 DO측정 센서와 연결되도록 데이터 기록장치가 제공되어 있으며, 데이터 기록장치는 컴퓨터와 연결되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 퇴적물의 산소요구량 측정시 현장 조건을 반영함으로써 측정 오차를 제거할 수 있으며, 하계의 빈 산소 환경 또는 무산소 환경에서 퇴적물의 산소요구량을 측정할 수 있다.
산소요구량, 퇴적물, 정체 수역, 용존산소

Description

현장 설치용 퇴적물 산소요구량 측정장치{A DEVICE FOR MEASURING THE OXYGEN DEMAND OF THE DEPOSITS IN THE WATER AREA}
도 1은 본 발명에 따른 퇴적물 산소요구량 측정장치의 설치 상태 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 퇴적물 산소요구량 측정장치 및 주변장치의 설치 상태 단면도, 및
도 3은 본 발명에 따른 퇴적물 산소요구량 측정장치의 평면도.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 뚜껑 120 : 본체
130 : 원통 140 : 거치대
150 : 네트 160 : 추
170, 270 : 클램프 210 : 교반기
220 : 케이블 230 : DO측정 센서
240 : 데이터 기록장치 260 : 컴퓨터
300 : 공기주입 장치
본 발명은 정체 수역의 오염된 퇴적물로부터 소모되는 산소량을 현장에서 측정하기 위한 현장 설치용 퇴적물 산소요구량 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 하천·호소·해역 등의 자연 수역에 생활하수나 산업폐수가 방류되면, 폐수 중에 포함되어 있는 유기물에 의해 자연 수질이 오염되고, 정체 수역에서는 오염물질의 침전으로 퇴적물이 오염된다.
이러한 자연 수역의 퇴적물 오염 정도를 측정하는 방법으로는 퇴적물의 산소요구량을 측정하는 방법이 사용되고 있다.
산소요구량은 유기물이 산화하는 데 소모하는 산소의 양을 나타내는 것이다. 따라서, 퇴적물의 산소요구량은 하천이나 호소의 하층 부분인 정체 수역의 용존산소 농도 변화에 영향을 미치는 중요한 요인이 된다.
종래에는 퇴적물의 산소요구량을 측정할 때, 현장의 퇴적물 코어와 해수 등을 채취하여 실험실에서 측정하였다.
그러나, 이러한 종래 기술에 따른 퇴적물의 산소요구량 측정방법에 따르면 다음과 같은 문제점이 발생되었다.
즉, 퇴적물의 용존산소 요구량을 실험실에서 측정하였기 때문에, 현장 퇴적물의 교란, 상층수의 환경 조건 등이 반영되지 못하여 측정오차가 발생하였다.
또한, 하계(夏季)에 빈번하게 발생하는 빈 산소 상태 또는 무산소 상태에서는 퇴적물의 산소요구량 측정이 불가능하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 첫 번째 목적은, 현장 조건을 반영하여 측정 오차를 제거하기 위한 현장 설치용 퇴적물 산소요구량 측정장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 두 번째 목적은, 하계의 빈 산소 환경 또는 무산소 환경에서 퇴적물의 산소요구량 측정이 가능한 현장 설치용 퇴적물 산소요구량 측정장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 퇴적물 산소요구량 측정장치는, 대략 원통형을 갖고 내부 하단에 네트가 구비되어 있는 본체;
외부로부터의 공기 공급을 차단하기 위해 본체의 상부에 씌워져 있고, 본체의 내부를 향하는 관형의 중심축이 구비되어 있는 뚜껑; 및
본체의 내부에 연직 방향을 따라 일정 또는 부등 간격으로 복수개 배열되어 있는 DO측정 센서를 포함한다.
바람직하게는, 퇴적물 산소요구량 측정장치는,
수역의 바닥에 삽입되는 복수개의 고정용 다리; 및 복수개의 다리에 의해 지지되는 평평한 플레이트를 포함하여 이루어지는 거치대를 더 포함하고,
거치대의 플레이트에는 본체를 지지하도록 원통이 결합되어 있으며, 원통의 내부에는 본체가 삽입되어 클램프에 의해 견고하게 조여져 있다.
바람직하게는, 본체의 내부에는 네트 부근에 교반기가 제공되어 있다.
바람직하게는, 본체의 내부에는 뚜껑 부근에 공기 주입장치가 제공되어 있다.
바람직하게는, 본체의 외측면에는 본체가 안정적으로 설치되도록 추가 장착되어 있다.
바람직하게는, 본체의 외부에는 DO측정 센서와 연결되도록 데이터 기록장치가 제공되어 있으며, 데이터 기록장치는 컴퓨터와 연결되어 있다.
바람직하게는, 뚜껑의 중심축에는 연직 방향을 따라 복수개의 연결관이 방사상으로 결합되어 있고, 각 연결관에는 커버관이 각각 결합되어 있으며, 각 커버관에는 DO측정 센서가 클램프에 의해 고정되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 실험실 환경에서의 환경 매개 변수가 현장 조건을 반영하지 못하여 발생하는 측정 오차를 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 실험실 조건에서는 발생하지 않으나 현장에서는 실제로 빈번하게 발생하는 빈 산소 환경 및 무산소 환경에서 산소요구량을 측정할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 퇴적물 산소요구량 측정장치와 주변장치를 현장에 설치한 상태가 나타나 있다.
도 1을 참조하면, 퇴적물 산소요구량 측정장치는 하천·호소·해역 등의 정체된 수역에 설치되는 것으로, 평평하지 않은 자연 수역의 바닥을 고려하여 거치대(140)가 설치된 후 본체(120)가 설치되어 있다.
거치대(140)는 수역의 바닥에 삽입되는 복수개의 고정용 다리(144)와, 복수 개의 다리(144)에 의해 지지되는 평평한 플레이트(142)를 포함하여 이루어져 있다. 거치대(140)의 플레이트(142)에는 구멍이 제공되어 있고, 이 구멍에는 본체(120)를 지지하도록 원통(130)이 결합되어 있다. 원통(130)의 내부에는 본체(120)가 삽입되어 있고, 원통(130)과 본체(120)는 클램프(170)에 의해 서로 견고하게 조여져 결합되어 있다.
본체(120)는 대략 원통형을 갖고, 내부 하단에는 네트(150)가 설치되어 있다. 네트(150)는 산소요구량 측정시 하부에서 퇴적물이 융기하여 영향을 주는 것을 제거하기 위한 것이다. 본체(120)의 상부에는 뚜껑(110)이 씌워져 있다. 뚜껑(110)은 외부로부터 산소 공급을 차단함으로써, 본체(120) 내부의 산소요구량 측정시 외부의 영향을 제거하기 위한 것이다. 뚜껑(110)에는 공기 주입장치(300, 도 2참조)를 장착하기 위한 구멍(112)이 제공되어 있다. 한편, 도시되어 있지 않으나, 이 구멍(112)에는 마개가 결합될 수 있으며, 측정시 구멍(112)을 폐쇄한 상태로 측정한다. 또한, 뚜껑(110)에는 DO측정 센서(230, 도 2참조)를 고정하기 위한 중심축(114)이 제공되어 있다.
본체(120)의 외측면에는 본체(120)가 안정적으로 설치되도록 추(160)가 장착되어 있다.
도 2를 참조하면, 퇴적물 산소요구량 측정장치의 본체(120)의 내부에는 연직 방향을 따라 DO측정 센서(230)가 일정 또는 부등 간격으로 복수개 배열되어 있다. 뚜껑(110)의 상부에는 DO측정 센서(230)와 연결되도록 데이터 기록장치(240)가 제공되어 있다. 데이터 기록장치(240)는 컴퓨터(260)와 연결되어 있다.
여기서, 도 3을 참조하면, 뚜껑(110)의 중심축(114)에는 연직 방향을 따라 복수개의 연결관(116)이 방사상으로 결합되어 있고, 각 연결관(116)에는 DO측정 센서(230)를 고정시키기 위해 커버관(118)이 각각 결합되어 있다. DO측정 센서(230)는 각 커버관(118)에 클램프(270)에 의해 고정되어 있다. DO측정 센서(230)는 연결선(220)에 의해 데이터 기록장치(240)에 연결되어 있다.
다시, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 퇴적물 산소요구량 측정장치의 작동을 설명한다.
DO측정 센서(230)는 연직 방향으로 농도차를 갖는 용존산소량을 측정하는데, 설치된 각 지점에서 용존산소의 농도 변화를 시간에 따라 측정한다. 그 다음, DO측정 센서(230)는 실시간으로 측정된 데이터를 연결선(220)을 통해 일정 시간 간격으로 컴퓨터(260)에 전송한다. 그러면, 컴퓨터(260)는 본체(120) 내부의 시간에 따른 용존산소 총량을 계산하고, 이 계산된 총량 정보 및 용존산소 소비량을 실시간으로 산정하여 제시한다.
한편, 중심축(114)의 하측 단부에는 교반기(210)가 제공되어 있다. 교반기(210)는 측정장치 내부의 성층 현상을 파괴하기 위하여 설치되어 있다. 즉, 정체 수역에서는 성층 현상으로 인해 유기물의 산소 소비가 미미하여 산소요구량 측정이 정확하게 이루어지지 않았는데, 교반기(210)가 이러한 성층 현상을 부분적으로 파괴하는 역할을 할 수 있다.
또한, 뚜껑(110)의 구멍(112)을 통해서는 공기 주입장치(300)가 제공될 수 있다.
퇴적물 산소요구량 측정장치를 사용할 때, 그 내부에 용존 산소가 고갈되어 있는 경우에는 용존산소 총량의 변화가 없어 산소요구량 측정이 불가능하였다. 그래서, 공기 주입장치(300)를 초기에 가동하여, 본체(120) 내부에 일정한 수준(예를 들면, 5.0mg/L)이상의 용존산소 농도 조건을 조성한 후, 산소요구량 측정을 수행하는 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 퇴적물 산소요구량 측정장치는, 실험실 환경에서의 환경 매개 변수가 현장 조건을 반영하지 못하여 발생하는 측정 오차를 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 산소요구량 측정장치는 공기 주입장치 및 교반기를 구비함으로써, 실험실 조건에서는 발생하지 않으나 현장에서는 실제로 빈번하게 발생하는 빈 산소 환경 및 무산소 환경에서 산소요구량을 측정할 수 있도록 한다.
이상에서는 본 발명을 여러 가지 실시예로 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예들에 한정되지 아니하며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 퇴적물의 산소요구량 측정시 현장 조건을 반영함으로써 측정 오차를 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 하계의 빈 산소 환경 또는 무산소 환경에서 퇴적물의 산소요구량을 측정할 수 있다.

Claims (7)

  1. 대략 원통형을 갖고, 내부 하단에 네트(150)가 구비되어 있는 본체(120);
    외부로부터의 공기 공급을 차단하기 위해 상기 본체(120)의 상부에 씌워져 있고, 상기 본체(120)의 내부를 향하는 관형의 중심축(114)이 구비되어 있는 뚜껑(110); 및
    상기 본체(120)의 내부에 연직 방향을 따라 일정 또는 부등 간격으로 복수개 배열되어 있는 DO측정 센서(230)를 포함하는 퇴적물 산소요구량 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 퇴적물 산소요구량 측정장치는,
    수역의 바닥에 삽입되는 복수개의 고정용 다리(144); 및
    상기 복수개의 다리(144)에 의해 지지되는 평평한 플레이트(142)를 포함하여 이루어지는 거치대(140)를 더 포함하고,
    상기 거치대(140)의 플레이트(142)에는 상기 본체(120)를 지지하도록 원통(130)이 결합되어 있으며, 상기 원통(130)의 내부에는 상기 본체(120)가 삽입되어 클램프(170)에 의해 견고하게 조여져 있는 것을 특징으로 하는 퇴적물 산소요구량 측정장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 본체(120)의 내부에는 상기 네트(150) 부근에 교반기(210)가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 퇴적물 산소요구량 측정 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 본체(120)의 내부에는 상기 뚜껑(110) 부근에 공기 주입장치(300)가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 퇴적물 산소요구량 측정장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 본체(120)의 외측면에는 본체(120)가 안정적으로 설치되도록 추(160)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 퇴적물 산소요구량 측정장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 본체(120)의 외부에는 상기 DO측정 센서(230)와 연결되도록 데이터 기록장치(240)가 제공되어 있으며, 상기 데이터 기록장치(240)는 컴퓨터(260)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 퇴적물 산소요구량 측정장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 뚜껑(110)의 중심축(114)에는 연직 방향을 따라 복수개의 연결관(116)이 방사상으로 결합되어 있고, 상기 각 연결관(116)에는 커버관(118)이 각각 결합되어 있으며, 상기 각 커버관(118)에는 상기 DO측정 센서(230)가 클램프(270)에 의해 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 퇴적물 산소요구량 측정장치.
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