KR100768546B1 - 자연형 하천 폭기 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하천수에 난류를 유도하여 산소를 공급함으로써 하천수의 용존산소량을 증가시키는 자연형 하천 폭기 구조물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자연형 하천 폭기 구조물은 하천의 바닥면의 유로상에 설치되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트에 일정 간격으로 배치되고, 상기 베이스 플레이트로부터 상부로 돌출 형성되며 원통 형상 또는 다면체 형상을 갖는 복수개의 폭기부재와, 상기 폭기부재의 외주면으로부터 외측으로 돌출되어 하천수의 난류를 유도하는 복수개의 돌기부재를 구비하며, 상기 폭기부재는 하부로부터 상부로 갈수록 단면이 좁아지는 절두 원추 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 자연형 하천 폭기 구조물은 별도의 동력원을 인가하지 않는 구조물만으로 하천수의 용존산소량을 증가시킬 수 있으며, 별도의 유지 및 관리에 소요되는 비용이 적다는 이점을 제공한다.

Description

자연형 하천 폭기 구조물 {aeration structure of watercourse}

도 1은 본 발명에 따른 자연형 하천 폭기 구조물의 설치상태를 나타낸 정면도,

도 2는 도 1의 자연형 하천 폭기 구조물의 사시도,

도 3은 도 1의 자연형 하천 폭기 구조물의 일부를 도시한 부분 발췌 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100; 자연형 하천 폭기 구조물 10; 베이스 플레이트

20; 폭기부재 30; 돌기부재

본 발명은 자연형 하천 폭기 구조물에 관한 것으로, 더 상세하게는 하천수에 난류를 유도하여 산소를 공급함으로써 하천수의 용존산소량을 증가시키는 자연형 하천 폭기 구조물에 관한 것이다.

하천수는 사람들의 생활과 매우 밀접한 관련이 있다. 농지에 농업용수를 공급하기도 하고, 지하수와 연결되어 사람들의 식수로 사용되기도 한다. 그런데, 산업의 발전과 더불어 하천의 수질오염이 증가하여 사람들에게 악영향을 미치는 경우 가 늘고 있다. 하지만, 폐수 및 생활하수와 같이 하천의 오염에 직접적인 원인이 되는 물질의 유입을 차단하는 방법 이외에는 하천의 오염을 완화하기 위한 별다른 대책이 없는 실정이다. 또한 고의 또는 사고로 인해 오염물질의 방류가 이루어지면 오염물질을 최대한 신속하게 수거 또는 제거하거나 자연정화가 되길 기다리는 것이 최선이었다.

한편, 하천의 오염이 진행되면 하천수의 수온이 상승함과 더불어 오염물질을 섭취하는 미생물들이 번식이 증가하여 하천의 용존산소량은 감소하게 된다. 용존산소량이 감소 되면 수중생물들이 하천수로부터 원활하게 산소를 공급받지 못하기 때문에 수중생물들 역시 개체수가 감소하게 되므로 이로 인한 오염의 악순환이 거듭되게 된다. 따라서, 하천이 오염되면 오염물질의 제거와 더불어 산소를 공급하는 일이 우선적으로 이루어져야 한다.

종래에는 용존산소량을 증가시키기 위한 하천에 인공적으로 산소를 공급하기 위해 산소공급을 위한 별도의 펌프나 기계장치를 사용하였으나, 이러한 펌프 및 기계장치는 구동을 위한 전원 또는 별도의 동력원을 지속적으로 공급해야 하기 때문에 유지 관리에 드는 비용과 노력이 비교적 많이 필요했다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 동력원을 필요로 하지 않고 하천수의 용존산소량을 증가시키는 자연형 하천 폭기 구조물을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자연형 하천 폭기 구조물은 하천의 바닥면의 유로상에 설치되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트에 일정 간격으로 배치되고, 상기 베이스 플레이트로부터 상부로 돌출 형성되며 원통 형상 또는 다면체 형상을 갖는 복수개의 폭기부재와, 상기 폭기부재의 외주면으로부터 외측으로 돌출되어 하천수의 난류를 유도하는 복수개의 돌기부재를 구비한다.

상기 폭기부재는 하부로부터 상부로 갈수록 단면이 좁아지는 절두 원추 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자연형 하천 폭기 구조물에 대해 보다 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자연형 하천 폭기 구조물(100)은 하천의 바닥면에 설치되는 베이스 플레이트(10)와, 베이스 플레이트(10)의 상면으로부터 상부로 돌출되는 폭기부재(20)와, 폭기부재(20)의 외주면으로부터 돌출되는 돌기부재(30)를 구비한다.

베이스 플레이트(10)는 하천의 바닥면과 접촉하도록 하천수의 유로상에 설치되어 폭기부재(20)를 지지한다. 본 실시예에서는 베이스 플레이트(10)가 콘크리트로 형성된 것으로 도시되었다. 따라서 베이스 플레이트(10)는 자중에 의해 하천수의 흐름에 따라 이동되지 않으므로 별도의 고정부재가 필요없다. 반면에 베이스 플레이트(10)가 본 실시예와는 달리 비교적 가벼운 소재로 형성된 경우에는, 하천수의 흐름에 따라 이동하는 것을 방지하도록 베이스 플레이트(10)를 하천의 바닥면에 고정하기 위한 별도의 고정수단을 더 구비할 수도 있다.

상기 폭기부재(20)는 베이스 플레이트(10)의 상면으로부터 상방으로 돌출되도록 연장되며 절두원추 형상을 갖는다. 폭기부재(20)는 베이스 플레이트(10)와 마찬가지로 콘크리트를 경화시켜 형성한다. 상기 베이스 플레이트(10)와 일체로 형성된 폭기부재(20)는 하천수의 유로 상에 위치하며, 하부의 단면적이 상부 단면적에 비해 상대적으로 넓은 절두원추형이기 때문에 하천수가 폭기부재(20)의 상측을 통해 더 많이 이동하도록 유도한다.

또한 폭기부재(20)는 하천수에 용존산소량을 증가시키기 위한 것이므로 대기중의 산소가 하천수에 용이하게 용해될 수 있도록 하기 위해 하천수의 수면과 인접한 지점까지 연장되는 것이 바람직하다. 특히 우리 나라의 경우 하천수의 유량이 계절별로 큰 차이가 나기 때문에 하천수의 유량이 상대적으로 가장 많은 여름철에는 하천수의 유량의 증가로 인해 자연형 하천 폭기 구조물(100)이 수면 아래로 잠기게 될 수 있는데, 이러한 경우에도 수면과 폭기부재(20)의 상단부 사이의 이격 거리가 5cm이하가 되도록 폭기부재(20)의 높이가 충분히 높게 형성되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 폭기부재(20)가 원형의 단면을 갖도록 베이스 플레이트(10)로부터 연장되는 것으로 도시되었다. 하지만 폭기부재(20)의 형상은 이에 한정되지 않고, 삼각형, 사각형 또는 그 이상의 다각형의 단면을 갖는 다면체로 형성될 수도 있다. 또한 하나의 베이스 플레이트(10)에 설치되는 폭기부재(20)의 수는 본 실시예에 의해 한정되지 않고, 하천의 유량과 크기에 따라 적절한 숫자의 폭기부재(20)가 설치되도록 할 수 있다.

돌기부재(30)는 폭기부재(20)의 외주면으로부터 외측으로 복수개가 연장된다. 돌기부재(30)는 하천수의 난류유동을 유도하여 수면에 인접한 대기중의 산소가 하천수로 용해되는 것이 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 때문에 하천수의 난류유동을 보다 효과적으로 유도하기 위해 삼각형 또는 사각형의 단면을 갖는 다면체로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 대기중의 산소가 하천수에 용해되는 것은 하천수의 수면과 인접된 영역에서 이루어지기 때문에 돌기부재(30)는 폭기부재(20)의 상측에 주로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 베이스 플레이트(10)와 폭기부재(20)는 콘크리트를 경화시켜 일체로 형성하는 것이 비교적 용이하지만, 돌기부재(30)를 폭기부재(20) 및 베이스 플레이트(10)와 함께 일체로 형성하는 것은 용이하지 않으므로 돌기부재(30)는 상기 폭기부재(20)에 복수개의 결합홈을 형성하고 여기에 따로 제작된 돌기부재(30)를 결합시키는 구조를 가질 수도 있다.

도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 자연형 하천 폭기 구조물(100)의 작용을 설명하면, 하천수는 하천의 유로를 따라 상류에서 하류로 이동하게 된다. 하천수의 유로상에 설치된 폭기부재(20) 및 돌기부재(30)와 하천수가 접촉하게 되면, 하천의 수면상에서는 하천수와 폭기부재(20) 및 돌기부재(30)의 충돌에 의해 바다에서 파도에 의해 대기중의 공기가 바닷물에 용해되듯이, 대기중의 공기가 하천수에 용이하게 용해된다. 수중에서는 상기 하천수가 돌기부재(30)를 통과하면서 난류유동을 하게 된다. 하천수의 흐름이 불규칙하게 되면서 상측에 위치한 하천수가 하측으로 이동하고 하측의 하천수는 상측으로 이동하면서 하천수의 상하 유동이 활발하게 이 루어진다. 이러한 상하유동에 의해 상대적으로 용존산소량이 부족한 하측의 하천수는 수면과 인접한 영역으로 이동하여 대기중의 산소를 공급받게 되며, 이러한 과정이 반복되면서 하천수에는 전체적으로 용존산소량이 증가하게 된다.

상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 자연형 하천 폭기 구조물은 별도의 동력원을 인가하지 않는 구조물만으로 하천수의 용존산소량을 증가시킬 수 있으며, 별도의 유지 및 관리에 소요되는 비용이 적다는 이점을 제공한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. 하천의 바닥면의 유로상에 설치되는 베이스 플레이트;

   상기 베이스 플레이트에 일정 간격으로 배치되고, 상기 베이스 플레이트로부터 상부로 돌출 형성되며 원통 형상 또는 다면체 형상을 갖는 복수개의 폭기부재;

   상기 폭기부재의 외주면으로부터 외측으로 돌출되어 하천수의 난류를 유도하는 복수개의 돌기부재를 구비하는 자연형 하천 폭기 구조물.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 폭기부재는 하부로부터 상부로 갈수록 단면이 좁아지는 절두 원추 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자연형 하천 폭기 구조물.

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