KR100851467B1 - 부유사량 측정 장치 - Google Patents

부유사량 측정 장치

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Abstract

본 발명은 부유사량 측정 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 부유사량 측정 장치는, 유로를 제공하여 측정 영역을 설정하는 수중 유량 유도체; 상기 수중 유량 유도체의 일측에 설치되어 상기 측정 영역으로 방사선을 발생시키는 방사선 소스; 및 상기 수중 유량 유도체의 타측에 설치되어 상기 측정 영역을 통과한 방사선을 통하여 상기 측정 영역 내의 부유사량을 검출하는 방사선 디텍터를 포함한다.

Description

부유사량 측정 장치 {MEASURING DEVICE OF SUSPENDED SEDIMENT DISCHARGE}
본 발명은 부유사량 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하천에 침수되어 하천에 포함되어 있는 부유사량을 연속적으로 측정할 수 있는 부유사량의 측정 장치에 관한 것이다.
부유사(suspended sediment)는 수중에 부유상태로 유송되는 토사로서, 하천의 일 단면을 통과하는 부유사량(suspended sediment discharge)은 하천의 특성을 결정짓는 중요한 요소 중 하나이다.
특히, 부유사량은 홍수기 때 유사(sediment) 이동의 중요한 하천 수리량이며, 유역 내의 유사 공급량을 결정하여 하상 변동 특성을 규정한다. 따라서, 부유사량은 하상의 변동을 예측할 수 있는 자료가 되고 있다.
종래 부유사량의 측정 방법은, 계측자가 직접 하천의 물을 채취하여 탁도계를 이용하여 물에 포함된 부유사량을 측정하는 것이었다. 그러나, 이러한 종래 부유사량의 측정 방법은 하천의 깊이별로 다양한 수심에서 부유사량을 측정할 수 없으며, 계측자가 측정할 때마다 하천의 물을 직접 채취해야 하는 불편함이 있고, 하천의 연속적인 부유사량을 측정할 수 없는 문제점이 있다.
특히, 종래 부유사량의 측정 방법은 계측자가 직접 하천의 물을 채취해야 하므로, 홍수시 이를 활용하는 것은 거의 불가능한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하천의 부유사량을 하천의 깊이별로 연속적으로 측정할 수 있으며, 평상시뿐만 아니라 홍수시에도 사용할 수 있으며, 무인 작동이 가능한 하천의 부유사량 측정 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부유사량 측정 장치는, 유로를 제공하여 측정 영역을 설정하는 수중 유량 유도체; 상기 수중 유량 유도체의 일측에 설치되어 상기 측정 영역으로 방사선을 발생시키는 방사선 소스; 및 상기 수중 유량 유도체의 타측에 설치되어 상기 측정 영역을 통과한 방사선을 통하여 상기 측정 영역 내의 부유사량을 검출하는 방사선 디텍터를 포함한다.
또한, 상기 수중 유량 유도체에는 압력 센서 및 온도 센서가 설치되어 하천의 밀도와 깊이를 측정할 수 있다.
또한, 상기 부유사량 측정 장치는 상기 방사선 디텍터, 압력 센서 및 온도 센서와 전기적으로 연결되어 데이터를 저장하는 데이터 저장기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터 저장기는 무선 데이터 송신기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 수중 유량 유도체는 견인 케이블에 연결되어 하천에 수직으로 자동 견인될 수 있다.
또한, 상기 부유사량 측정 장치는 상기 수중 유량 유도체의 상태를 확인할 수 있는 모니터링 카메라가 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 수중 유량 유도체는 일 방향으로 형성되는 유로의 양측에 날개부를 포함하여 수중 내에 안정적으로 잠수할 수 있다.
또한, 상기 수중 유량 유도체는 가이드 레일을 따라 견인될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치를 도시한 사시도이고, 도 2은 도 1의 I-I'선을 따라 절개한 부유사량 측정 장치의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치(100)는 수중 유량 유도체(10), 방사선 소스(20), 방사선 디텍터(30), 압력 센서(40) 및 온도 센서(50)를 포함한다.
수중 유량 유도체(10)는 일 방향으로 관통된 유로(점선으로 표시)를 포함한다. 이에 따라, 수중 유량 유도체(10)가 하천에 잠기는 경우, 상기 유로의 입구(12)로부터 출구(14)까지 하천의 흐름이 형성된다. 상기와 같이 형성된 유로는 하천의 부유사량을 측정하기 위한 측정 영역을 설정한다.
수중 유량 유도체(10)의 바디(16) 양측에는 날개(18)가 형성되고, 수중 유량 유도체(10)의 후단부 상단에는 꼬리 날개(19)가 형성되어, 전체적으로 수중 유량 유도체(10)는 비행체 구조를 갖는다. 상기 날개(18)와 꼬리 날개(19)는, 수중 유량 유도체(10)가 수중에서 적절한 양력을 받으면서 안정적으로 동작될 수 있도록 한다.
상기 실시예에서는 유로가 직선형으로 형성되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 유로는 곡선형으로 이루어질 수도 있다. 또한, 수중 유량 유도체(10)의 형상도 수중에서 안정적인 동작이 이루어질 수 있으면 유선형 등 다양하게 변경될 수 있다.
도 2를 참고하면, 수중 유량 유도체(10)에는 유로를 사이에 두고 방사선 소스(20)와 방사선 디텍터(30)가 서로 대향하여 배치된다. 즉, 유로의 일측에는 방사선 소스(20)가 배치되어 유로 내측 즉, 측정 영역으로 방사선을 투과시키고, 유로의 타측에는 방사선 디텍터(30)가 배치되어 상기 측정 영역을 통과한 방사선을 검출하여 측정 영역 내의 부유사의 밀도 등을 측정한다. 방사선 소스(20)와 방사선 디텍터(30)는 공지된 것이 사용된다.
방사선 디텍터(30)는 상기 측정 영역을 통과한 방사선의 투과 정도를 감지하여 부유사량을 데이터로 산정한다. 즉, 부유사량이 많으면 방사선의 투과도는 낮아지고, 부유사량이 적으면 방사선의 투과도는 높아지는 원리를 이용함으로써, 방사선 디텍터(30)는 측정 영역 내의 부유사의 밀도 등을 측정할 수 있다.
또한, 수중 유량 유도체(10)의 일측에는 압력 센서(40) 및 온도 센서(50)가 설치된다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치(100)는 측정 영역의 압력 및 온도를 이용하여 물의 밀도 및 하천의 깊이를 산정할 수 있다.
상기에서 설명한 수중 유량 유도체(10)는 견인 케이블(60)에 고정되어 상하로 이동된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치의 일 사용 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치의 다른 사용 상태를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치의 또 다른 사용 상태를 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치(100)는 수동 견인 장치(70)에 의해 상하로 견인된다. 수동 견인 장치(70)는 교량(200) 위에 설치되며, 다수의 지지 프레임(72) 및 견인 케이블(60)을 감거나 푸는 권취 릴(74)을 포함한다. 사용자는 권취 릴(74)을 회전시켜 견인 케이블(60)에 고정된 부유사량 측정 장치(100)를 하천의 깊이별로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치(100)는 다양한 하천의 깊이에서 부유사량의 밀도를 용이하게 측정할 수 있다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치(100)는 자동 견인 장치(80)에 의해 견인될 수 있다. 자동 견인 장치(80)는 견인 케이블(60)을 감는 권취 롤러(81), 권취 롤러(81)를 회전시키는 구동부인 모터(82), 데이터 저장기(83), 무선 데이터 송신기(84) 및 모니터링 카메라(85)를 포함한다.
데이터 저장기(data logger, 83)는 방사선 디텍터(30), 압력 센서(40) 및 온도 센서(50)에 의해 감지된 부유사의 농도, 온도 등의 데이터를 저장한다. 이를 위해, 데이터 저장기(83)는 방사선 디텍터(30), 압력 센서(40) 및 온도 센서(50)와 전기적으로 연결된다.
여기서, 상기 견인 케이블(60)은, 부유사량 측정 장치(100)를 견인하는 기능뿐만 아니라 전기신호를 전송하는 전선의 기능을 수행하여 상기 데이터 저장기(83)와 방사선 디텍터(30), 압력 센서(40) 및 온도 센서(50)를 서로 전기적으로 연결할 수 있다.
무선 데이터 송신기(84)는 데이터 저장기(83)에 저장된 데이터를 수신부(미도시)에 송신하여 원거리의 사용자가 데이터를 확인할 수 있도록 한다.
또한, 모니터링 카메라(85)는 부유사량 측정 장치(100)의 동작 상태를 확인할 수 있도록 한다.
따라서, 상기와 같은 자동 견인 장치를 사용함으로써, 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치(100)는 무인으로 운영이 가능하게 된다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치(100)는 교량 기둥에 일 방향으로 설치된 가이드 레일(90)을 따라 상하 방향으로 견인될 수 있다. 이를 위해, 부유사량 측정 장치(100)는 가이드 레일(90)에 안착되어 이동하도록 연결부재(90)에 고정된다. 이때, 부유사량 측정 장치(100)는 견인 케이블(60)에도 동시에 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치(100)는 홍수시에도 고정된 위치에서 안정적으로 하천의 부유사량을 측정할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 부유사량 측정 장치는 방사선을 이용하여 하천의 부유수량을 측정함으로써, 일 지점에서 연속적인 부유사량의 측정이 가능하고, 하천의 깊이별로 부유사의 농도를 용이하게 산정할 수 있으며, 무인 시스템으로 운영하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 부유사량 측정 장치는 홍수시에도 안정적으로 부유사량을 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치를 도시한 사시도이다.
도 2은 도 1의 I-I'선을 따라 절개한 부유사량 측정 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치의 일 사용 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치의 다른 사용 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부유사량 측정 장치의 또 다른 사용 상태를 나타낸 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 수중 유량 유도체 12: 입구
14: 출구 16: 바디
18: 날개 19: 꼬리 날개
20: 방사선 소스 30: 방사선 디텍터
40: 압력 센서 50: 온도 센서
60: 견인 케이블 70: 수동 견인 장치
72: 지지 프레임 74: 권취 릴
80: 자동 견인 장치 81: 권취 롤러
82: 모터 83: 데이터 저장기
84: 무선 데이터 송신기 85: 모니터링 카메라
90: 가이드 레일 92: 연결 부재
100: 부유사량 측정 장치 200: 교량

Claims (8)

  1. 하천에 침수되어 부유사량을 측정하는 부유사량 측정 장치로서,
    유로를 제공하여 측정 영역을 설정하는 수중 유량 유도체;
    상기 수중 유량 유도체의 일측에 설치되어 상기 측정 영역으로 방사선을 발생시키는 방사선 소스; 및
    상기 수중 유량 유도체의 타측에 설치되어 상기 측정 영역을 통과한 방사선을 통하여 상기 측정 영역 내의 부유사량을 검출하는 방사선 디텍터를 포함하며,
    상기 수중 유량 유도체는 가이드 레일을 따라 견인되는 것을 특징으로 하는 부유사량 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수중 유량 유도체에는 압력 센서 및 온도 센서가 설치되어 하천의 밀도와 깊이를 측정하는 것을 특징으로 하는 부유사량 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방사선 디텍터, 압력 센서 및 온도 센서와 전기적으로 연결되어 데이터를 저장하는 데이터 저장기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유사량 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 저장기는 무선 데이터 송신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유사량 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수중 유량 유도체는 견인 케이블에 연결되어 하천에 수직으로 자동 견인되는 것을 특징으로 하는 부유사량 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수중 유량 유도체의 상태를 확인할 수 있는 모니터링 카메라가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 부유사량 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수중 유량 유도체는 일 방향으로 형성되는 유로의 양측에 날개부를 포함하여 수중 내에 안정적으로 잠수하는 것을 특징으로 하는 부유사량 측정 장치.
  8. 삭제
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103616256A (zh) * 2013-11-29 2014-03-05 济南盛泰电子科技有限公司 一种河流采沙取样装置
KR101761343B1 (ko) * 2016-03-30 2017-07-26 한국해양과학기술원 부유사 측정장치의 검보정시스템
KR20180083147A (ko) * 2017-01-12 2018-07-20 한국교통대학교산학협력단 휴대용 소류사 채취기
KR102122604B1 (ko) 2019-04-19 2020-06-12 주식회사 하이드로봇테크앤리서치 공간 부유사 관측을 위한 관측 부이를 구비하는 실시간 데이터 수집 시스템
KR102143649B1 (ko) 2019-04-26 2020-08-11 주식회사 하이드로봇테크앤리서치 오탁 방지막의 부유토사의 농도 관측 부이를 구비하는 실시간 효율 산정 시스템
CN112781933A (zh) * 2021-01-13 2021-05-11 安徽理工大学 一种悬移质泥沙的过滤式采样器及采样方法
KR102292587B1 (ko) 2020-12-17 2021-08-23 재단법인 한국수자원조사기술원 부유사 측정 장치 및 그를 이용한 부유사 측정 방법
WO2022086073A1 (ko) * 2020-10-23 2022-04-28 주식회사 하백소프트 하천용 유량 및 수질 측정장치

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B. Berke & L. Rakoczi, "Latest achievements in the development of nuclear suspended sediment gauges", Erosion and Sediment Transport Measurement(Proceedings of the Florence Symposium), June 1981*
J.N. Lygouras, et al., THETIS: an underwater remotely operated vehicle for water pollution measurements, Microprocessors and Microsystems 22, pp. 227-237, 1998*

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103616256A (zh) * 2013-11-29 2014-03-05 济南盛泰电子科技有限公司 一种河流采沙取样装置
CN103616256B (zh) * 2013-11-29 2015-07-15 济南盛泰电子科技有限公司 一种河流采沙取样装置
KR101761343B1 (ko) * 2016-03-30 2017-07-26 한국해양과학기술원 부유사 측정장치의 검보정시스템
KR20180083147A (ko) * 2017-01-12 2018-07-20 한국교통대학교산학협력단 휴대용 소류사 채취기
KR102122604B1 (ko) 2019-04-19 2020-06-12 주식회사 하이드로봇테크앤리서치 공간 부유사 관측을 위한 관측 부이를 구비하는 실시간 데이터 수집 시스템
KR102143649B1 (ko) 2019-04-26 2020-08-11 주식회사 하이드로봇테크앤리서치 오탁 방지막의 부유토사의 농도 관측 부이를 구비하는 실시간 효율 산정 시스템
WO2022086073A1 (ko) * 2020-10-23 2022-04-28 주식회사 하백소프트 하천용 유량 및 수질 측정장치
KR102292587B1 (ko) 2020-12-17 2021-08-23 재단법인 한국수자원조사기술원 부유사 측정 장치 및 그를 이용한 부유사 측정 방법
CN112781933A (zh) * 2021-01-13 2021-05-11 安徽理工大学 一种悬移质泥沙的过滤式采样器及采样方法

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