KR100921533B1 - 부시료 채취보조기구 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코어러의 라이너에 채워진 주상시료에서 부시료를 채취하는데 사용되는 부시료 채취보조기구에 관한 것이다.
본 발명은 소정 길이를 갖는 상면(10), 상기 상면(10)의 일단부에서 하향 절곡되어 연장 형성 측면(20), 상기 상면(10)의 타단부와 상기 측면의 단부가 만나도록 연장 형성된 접면(30)을 갖는 다수의 교란방지벽(100a, 100b, 100c); 상기 어느 하나의 교란방지벽(100a)과 다른 하나의 교란방지벽(100b)이 일정 간격을 두고 배열되도록 하며, 배열된 다수의 교란방지벽(100a, 100b, 100c)의 일측면을 폐쇄하도록 측면(20)에 연결된 절편(200); 을 포함한다
라이너, 주상시료, 부시료, 교란방지벽, 절편
Description
본 발명은 코어러의 라이너에 채워진 주상시료에서 부시료를 채취하는데 사용되는 부시료 채취보조기구에 관한 것이다.
일반적으로 강이나 호수 또는 바다의 바닥면에는 연속되어 적층되는 퇴적층이 형성되며, 상기 퇴적층의 퇴적물을 검사하는 것은 그 시대의 퇴적환경을 파악하여 지구의 역사와 환경을 유추할 수 있는 근거가 된다.
이와 같이, 퇴적층의 연구를 위해서는 연속적으로 나타나는 퇴적층의 퇴적물을 채취하는 것이 중요하며, 일반적으로 퇴적물 시추기를 이용하여 이러한 연속된 퇴적층 시료를 채취하게 된다. 상기 퇴적물 시추기는 진동을 이용한 시추기(Vibracorer), 자유낙하를 이용한 중력 시추기(Free-fall gravity corer), 피스톤 시추기(Piston corer), 상자형 시추기(Box corer) 등이 있다.
상기 진동 시추기는 호수, 습지, 갯벌 등 연안의 퇴적물 채취시 많이 이용되며, 퇴적물 입자에 따라 뚫고 들어가는 깊이는 일반적으로 5 m 정도이다.
상기 중력 시추기는 소정의 무게를 부가하는 웨이트를 설치하여 외부 동력을 사용하지 않고 상기 웨이트의 자중에 의해 퇴적물을 채취하도록 하나, 퇴적물이 채 취된 후 인양 시에 상기 웨이트를 함께 끌어올려야 하므로 상기 인양작업에 큰 동력이 필요한 단점이 있다.
상기 피스톤 시추기는 해저면에서 긴 깊이의 퇴적층을 채취할 때 이용되는 형태로서 최대 38 m(프랑스 마리온 연구선) 깊이의 퇴적층 채취가 보고된 바 있다.
상기 상자형 시추기는 퇴적층의 상부가 교란되거나 제거되는 오차를 막기 위해 고안된 것으로써 약 50cm의 깊이를 갖는 퇴적층을 채취할 수 있다.
도 1, 2을 참고하여 상기 퇴적물 시추기는 목적에 따라 다양한 형태로 형성되나, 일반적으로 하부에 코어 배럴(core barre, 3)이 형성되며, 상기 코어 배럴(3)의 하단부 측에는 퇴적물층 속으로 깊이 투입될 수 있도록 형성된 커팅 헤드(8, cutting head)와, 상기 코어 배럴의 내부에 구비되며 퇴적물이 채취되는 코어 라이너(4, core liner), 및 상기 코어 라이너에 채취된 퇴적물이 유실되는 것을 방지하는 코어 캐쳐(9, core catcher)가 형성된다.
이러한 다양한 시추기에 의해 채취된 주상퇴적물 주상시료로부터 부시료를 채취할 때에는 주상시료가 담긴 라이너(liner)를 길이방향으로 절단한 후 채취한다. 부시료의 채취 간격은 조사하고자 하는 항목의 깊이에 따른 변화가 충분히 나타날 수 있도록 결정하여야 한다.
상기 부시료를 채취할 때 종래 사용되는 방법은 주변의 퇴적물이 옆에 붙게되어 퇴적물이 교란될 우려가 있으며, 함수율이 높은 주상시료의 경우 부시료를 채 취할 때 채취되는 부시료 인근의 퇴적물이 무너져 교란되는 문제점이 있다. 이는 퇴적물의 경우 시간이 지남에 따라 순차적으로 쌓인 것인데 퇴적물의 교란이 발생될 경우 시간에 따른 퇴적물의 분석이 어렵게 되거나 불확실성을 유발시키는 원인이 되기도 한다.
또한, 부시료 인근의 퇴적물이 무너지지 않더라도, 특정 구역의 시료를 채취한 이후 보다 효과적으로 채취된 구역을 매울 수 없어 잔여시료가 교란된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 부시료 채취시 부시료 인근의 퇴적물이 교란되지 않게 함으로써 보다 정확하고 안정적으로 채취할 수 있게 하기 위함이다.
본 발명은 퇴적물 시추기의 라이너를 이용하여 채취된 주상시료에서 부시료의 채취를 보조하기 위한 부시료 채취 보조기구에 있어서, 소정 길이를 갖는 상면(10), 상기 상면(10)의 일단부에서 하향 절곡되어 연장 형성 측면(20), 상기 상면(10)의 타단부와 상기 측면의 단부가 만나도록 연장 형성된 접면(30)을 갖는 둘 이상의 교란방지벽(100a, 100b, 100c); 상기 어느 하나의 교란방지벽(100a)과 다른 하나의 교란방지벽(100b)이 일정 간격을 두고 배열되도록 하며, 배열된 둘 이상의 교란방지벽(100a, 100b, 100c)의 일측면을 폐쇄하도록 측면(20)에 연결된 절편(200); 을 포함한다.
여기서 상기 교란방지벽(100a, 100b, 100c)의 접면(30)의 곡률은 상기 라이너의 단부를 기준으로 대략 절반을 그 길이방향으로 절단했을 때, 절단된 상기 라이너의 일측 내주면과 상기 접면(30)이 접하도록 상기 라이너의 곡률과 동일하다.
상기 어느 하나의 교란방지벽(100a)과 다른 하나의 교란방지벽(100a)은 수평 배열되며, 그 간격은 조사 목적에 따라 상이하나 대략적으로 0.5 ~ 1cm이며, 상기 다수의 교란방지벽(100a, 100b, 100c)과 절편(200)의 재질은 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸린(PE)이다.
상기 어느 하나의 교란방지벽(100a)과 다른 하나의 교란방지벽(100b) 사이에 형성된 섹션에 삽입 가능하도록 그 단면의 형상이 교란방지벽(100a, 100b, 100c)과 동일한 별도의 삽입부재(300)가 더 구비되며, 상기 삽입부재(300)의 재질은 스티로폼이다.
상기 부시료를 채취할 때 본 발명에 따른 부시료채취기구를 라이너에 삽입하여 일정 간격으로 퇴적물을 분리시켜 부시료 채취시 주변의 퇴적물이 옆에 붙게되어 퇴적물이 교란될 우려가 없으며, 특히 함수율이 높은 주상시료의 경우 부시료를 채취할 때 채취되는 부시료 인근의 퇴적물이 무너져 교란되는 문제점을 해결할 수 있다. 이에 따라 연속된 퇴적물의 분석을 보다 정확하게 할 수 있고, 신뢰도를 높일 수 있다.
또한, 부시료 인근의 퇴적물이 무너지지 않더라도, 특정 구역의 시료를 채취한 이후 보다 효과적으로 채취된 구역을 매울 수 있어 잔여시료가 교란될 우려를 해소할 수 있다.
본 발명은 코어러의 라이너를 이용하여 채취된 주상시료에서 부시료를 채취 를 보조하기 위핸 부시료 채취 보조기구에 관한 것이다.
도 1 및 2에서 볼 수 있는 바와 같이 주상시료의 시추를 위하여 라이너에 주상시료를 채취하기 위하여 먼저, 릴리즈 레버 암(release lever arm)의 일단에 연결된 케이블(7b)의 끝부분에 트리거 웨이트(6, trigger weight)를 달고, 수중으로 떨어드린다. 상기 트리거 웨이터(6)가 수중 바닥으로 떨어지면 상기 릴리즈 레버 암이 상부로 올라오면서, 그 타단에 연결되며, 웨이트(2, weight), 바렐(3, barrel), 헤드(8, head), 캐쳐(9, catcher), 라이너(4, liner) 등으로 구성된 코어러(corer)가 떨어지게 된다. 여기서, 피스톤(5)이 상기 라이너의 내부에 구비된 경우 피스톤 코어러(piston corer)라 불린다. 피스톤(5)에 연결된 와이어(7a)를 상부에서 끌어올림으로써 주상시료를 채취할 수 있게 된다. 이에 대한 구체적인 작동 설명은 종래 널리 알려진 기술에 해당하므로 생략한다.
이렇게 수중의 퇴적물에 박힌 코어러를 다시 뽑아올려 퇴적물의 성분, 입도, 함수율 등을 조사하고, 이들로부터 퇴적 환경변화 등 기타 유용한 분석 자료로 활용하게 되는 것이다.
여기서, 해저퇴적물의 특성상 한 지점에서 해저퇴적물 시료를 채취하더라도 퇴적된 시기에 따라 다양한 성분과 입자로 구성되어 있다. 따라서 시료를 채취한 후 부시료를 채취하고 보관, 분석하는 과정에서 해저퇴적물 시료의 동질성 (homogeneity)이 유지되도록 해야 한다.
여기서 도 3 및 4를 참고하여, 상기 라이너(4)에 시추된 주상시료((400)의 분석을 위하여, 상기 라이너(4)의 단면을 기준으로 길이방향(AA´ 방향)으로 절단한 후 스푼(도 6의 S) 등으로 부시료를 채취하여 분석에 사용하게 된다.
도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 부시료 채취 보조기구는 다수의 교란방지벽(100a, 100b, 100c) 및 상기 교란방지벽의 각각의 측면을 연결하는 절편(200)을 포함한다.
먼저, 다수의 교란방지벽(100a, 100b, 100c)은 소정 길이를 갖는 상면(10), 상기 상면(10)의 일단부에서 하향 절곡되어 연장 형성 측면(20), 상기 상면(10)의 타단부와 상기 측면의 단부가 만나도록 연장 형성된 접면(30)으로 구성된다. 여기서, 상기 상면(10)과 측면(20) 사이의 각은 직각인 것이 바람직하다.
또한 상기 교란방지벽(100a, 100b, 100c)의 접면(30)의 곡률은 상기 라이너의 단부를 기준으로 대략 절반을 그 길이방향으로 절단했을 때, 절단된 상기 라이너의 일측 내주면과 상기 접면(30)이 접하도록 상기 라이너(4)의 곡률과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 라이너(4)의 일측 내주면과 상기 접면(30)이 서로 접하게 함으로써 불측의 외부 요인(예를 들면, 외부 충격 등)으로 인하여 특히 함수율이 높은 부시료가 서로 교란되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
또한 상기 어느 하나의 교란방지벽(100a)과 다른 하나의 교란방지벽(100a)은 수평 배열되며, 그 간격은 조사 목적에 따라 상이할 수 있으나 대략적으로 0.5 ~ 1cm인 것이 바람직하다. 이는 통상적인 부시료의 채취에 사용되는 스푼(S) 내지 기 타 채취 기구의 크기를 고려하여 결정된 것이다.
여기서, 도 5를 참고하면 교란방지벽의 개수를 7개로 도시하였으나, 이는 일예에 해당하는 것으로 주상시료에서 1m 간격으로 0.5-1cm의 부시료를 채취할 경우 교란방지벽은 좌우 양측 두 개로 충분하다. 또한, 필요에 따라 다양한 간격으로 다수개의 교란방지벽이 구비될 수 있음은 물론이다.
다음으로 절편(200)은 상기 어느 하나의 교란방지벽(100a)과 다른 하나의 교란방지벽(100b)을 일정 간격을 두고 배열되도록 하며, 배열된 다수의 교란방지벽(100a, 100b, 100c)의 일측면을 폐쇄하도록 측면(20)에 연결된다.
도 5 및 6에 도시된 바와 같이 상기 절편(200)의 경우 다수의 교란방지벽(100a, 100b, 100c)에 의해 구획된 주상시료와 구획되지 않은 주상시료를 서로 대비할 수 있는 역할을 수행하며, 구획되지 않은 주상시료(400)의 보관에도 용이하다.
이와 같은 상기 다수의 교란방지벽(100a, 100b, 100c)과 절편(200)의 재질은 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸린(PE)인 것이 바람직하다. 이는 퇴적물내 포함되어있는 미량금속원소의 측정시 재질에서 발생할 수 있는 인위적인 오염을 방지하기 위함이다. 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE)의 경우 질산 등으로 표면에 부착된 미량금속원소를 제거할 수 있다.
상기 어느 하나의 교란방지벽(100a)과 다른 하나의 교란방지벽(100b) 사이에 형성된 섹션에 삽입 가능하도록 그 단면의 형상이 교란방지벽(100a, 100b, 100c)과 동일한 별도의 삽입부재(300)가 더 구비되며, 상기 삽입부재(300)의 재질은 스티로폼이다. 일반적으로 스티로폼은 다양한 두께로 제작이 가능하며 사용자가 쉽게 원하는 형태로 가공이 가능하다. 또한 묽은 염산이나 질산으로 세척이 가능하여 삽입부재 사용시 발생할 수 있는 인위적인 오염을 방지할 수 있다.
상기 삽입부재(300)는 주상시료가 교란방지벽(100a, 100b, 100c)에 의해 구획된 특정 섹션의 주상시료(400)가 소진되었을 경우 명확히 구분하기 위해서 필요한 것이며, 상기 삽입부재(300)의 두께는 교란방지벽간의 간격을 고려하여 상기 교란방지벽이 소진된 주상시료에 의해 생긴 특정 섹션측으로 절곡되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
상기 교란방지벽(100a, 100b, 100c)의 두께는 최대한 얇은 것이 좋을 것이며, 이를 위하여 최소한의 경도를 유지하도록 함으로써 손실되는 시료를 최소화할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
본 발명에 따른 부시료 채취 보조기구와 관련하여, 교란방지벽(100a, 100b, 100c)의 단면형상이 첨부된 도면을 참조하면 부채꼴 형상으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 상기 라이너의 단면의 형상의 형상을 고려하여 다양한 형상 으로 제작 사용될 수 있음은 물론이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 것에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 종래 피스톤 코어러의 작동 순서를 도시한 개념도.
도 2는 종래 피스톤 코어러 중 하부를 도시한 개념도.
도 3은 주상시료가 채취된 라이너를 도시한 개념도.
도 4는 주상시료가 채취된 라이너를 절개한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 부시료 채취 보조기구 분해 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 부시료 채취 보조기구의 실시예를 도시한 개념도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
상면 : 10 측면 : 20
접면 : 30 교란방지벽 : 100a, 100b, 100c
절편 : 200 삽입부재 : 300
Claims (6)
- 소정 길이를 갖는 상면(10), 상기 상면(10)의 일부에서 하향 절곡되어 연장 형성된 측면(20), 상기 상면(10)의 타단부와 상기 측면의 단부가 만나도록 연장 형성된 접면(30)을 갖는 둘 이상의 교란방지벽(100a, 100b, 100c);상기 어느 하나의 교란방지벽(100a)과 다른 하나의 교란방지벽(100b)이 일정 간격을 두고 배열되도록 하며, 배열된 둘 이상의 교란방지벽(100a, 100b, 100c)의 일측면을 폐쇄하도록 측면(20)에 연결된 절편(200);상기 어느 하나의 교란방지벽(100a)과 다른 하나의 교란방지벽(100b) 사이에 형성된 섹션에 삽입 가능하도록 그 단면의 형상의 교란방지벽(100a, 100b, 100c)과 동일한 별도의 삽입부재(300);를 포함하되, 코어러의 라이너(4)를 이용하여 채취된 주상시료에서 부시료의 채취를 보조하기 위하여 길이방향으로 절단된 라이너(4)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 부시료 채취 보조기구.
- 제 1 항에 있어서,상기 교란방지벽(100a, 100b, 100c)의 접면(30)의 곡률은 상기 라이너의 단부를 기준으로 대략 절반을 그 길이방향으로 절단했을 때, 절단된 상기 라이너의 일측 내주면과 상기 접면(30)이 접하도록 상기 라이너의 곡률과 동일한 것을 특징으로 하는 부시료 채취 보조기구.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 어느 하나의 교란방지벽(100a)과 다른 하나의 교란방지벽(100a)은 수평 배열되며, 그 간격은 0.5 ~ 1cm인 것을 특징으로 하는 부시료 채취 보조기구.
- 제 3 항에 있어서,상기 다수의 교란방지벽(100a, 100b, 100c)과 절편(200)의 재질은 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸린(PE)인 것을 특징으로 하는 부시료 채취 보조기구.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 삽입부재(300)의 재질은 스티로폼인 것을 특징으로 하는 부시료 채취 보조기구.
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