KR101017065B1

KR101017065B1 - 센서를 이용한 현장용 실시간 직관식 토양오염도 진단장치

Info

Publication number: KR101017065B1
Application number: KR1020040009087A
Authority: KR
Inventors: 박재우; 신화영; 이준명; 곽무영
Original assignee: 주식회사 드림바이오스
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2011-03-11
Also published as: KR20050080914A

Abstract

본 발명은 토양오염도 조사시 현장에서 토양시료를 채취하지 않고 센서를 장착한 직관식 관입방식을 이용하여 진단함으로써, 토양시료를 직접 채취, 운반, 보관, 분석, 평가하는 일련의 작업과정 등에서 발생하는 막대한 비용과 시간을 획기적으로 절감할 수 있는 현장용 실시간 직관식 토양오염도 진단장치에 관한 것으로서, 실시간으로 제공되는 데이터에 의해 전문가가 현장에서 신속하게 부지평가를 판단할 수 있도록 하여 보다 효율적이고 정밀한 토양오염도 조사를 수행할 수 있는 장치이다.

본 발명의 토양오염도 진단장치는 유류 등의 오염을 측정하는 토양오염 측정센서(15), 지질정보 등을 측정할 수 있는 지질정보 측정센서(14), 관입깊이를 측정하는 관입깊이 측정기(5), 각 센서류의 측정정보를 취합, 전송, 데이터베이스화 할 수 있는 계측기(6,7,8), 관입에 필요한 로드 및 토양시추장비로 구성되어 있으며 각각의 센서를 이용해, 토양오염도, 지질정보, 관입깊이를 통합하여 토양오염 진단에 필요한 자료를 현장에서 실시간으로 수집할 수 있다.

토양오염 측정장치, 토양오염 진단장치, 실시간 토양오염 분석 평가

Description

센서를 이용한 현장용 실시간 직관식 토양오염도 진단장치{On-site realtime direct-push type site assessment device with sensors}

도 1은 본 발명에 따른 실시간 토양오염도 진단장치의 구성을 나타낸 구성도

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 지중관입 및 관입깊이 측정기의 작업순서도

도 3은 토양오염 및 지질정보 측정기 및 관입로드의 연결 구성도

도 4는 통합운영 소프트웨어 실시예

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 토양오염 및 지질정보 측정 어셈블리 2 : 관입로드 연결 어댑터

3 : 지중관입 및 인발기 4 : 센서연결형 관입로드 보관기

5 : 관입깊이 측정기 6 : 센서 출력신호 처리계측기

7 : 지질정보 계측기 8 : 토양오염 계측기

9 : 컴퓨터 10 : 토양시추기 타격햄머부

11 : 변위센서 12 : 관입로드

13 : 토양시추기 지면 지지대 14 : 지질정보 측정센서

15 : 토양오염 측정센서 16 : 기타 측정센서

17 : 보관대 18 : 연결고리

19 : 줄

본 발명은 토양오염도 조사시 현장에서 토양시료를 채취하지 않고 센서를 장착한 직관식 관입방식을 이용하여 진단함으로써, 토양시료를 직접 채취, 운반, 보관, 분석, 평가하는 일련의 작업과정 등에서 발생하는 막대한 비용과 시간을 획기적으로 절감할 수 있는 센서를 이용한 현장용 실시간 직관식 토양오염도 진단장치에 관한 것이다.

국내 환경정책 가운데 가장 늦게 시작된 토양오염 관리는 1996년 토양환경보전법의 제정 및 시행 이후, 본격적인 조사와 정화가 이루어지고 있다.

그러나 기존의 토양시료 채취를 통한 조사작업은 현장에서 작업자가 시료를 채취하고 이를 실험실로 옮긴 후에 실험실 분석을 거친 데이터를 사무실에서 관리자가 통합하는 각각의 과정이 독립적으로 분리된 형태로 토양오염도 분석결과를 파악하기까지 상당한 비용 및 시간이 소요되며, 현장에서의 기초적인 정보가 극히 제한되어 시료채취지점을 선정하기 때문에, 불필요하거나 관계없는 시료를 채취하는 경우가 빈번히 발생하여 신속하고 효과적인 토양오염도 조사 수행 및 복원방안 제 시에는 미흡한 실정이다.

현재 미국, 유럽 등의 선진국에서는 이러한 문제점을 근본적으로 해결하기 위하여 각종 센서를 이용한 토양오염 측정 및 통합진단시스템을 개발하고 있는 실정이나, 대부분이 일정깊이에 관측정을 미리 착정하여 고정방식으로 측정하는 등 단일구조의 모니터링 방식이 대부분이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 기존의 문제점을 보완하기 위해 창안한 것으로, 작업자가 디피티(D.P.T : Direct Push Tools) 등의 토양시추장비를 이용해 본 장치를 지중으로 관입시키면, 관입과 동시에 토양오염도, 지질정보, 관입깊이가 실시간으로 모니터링되어 현장에서 신속하게 토양 오염 분포를 파악할 수 있는 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 토양오염도 진단장치는 토양오염 및 지질정보 측정 어셈블리(1), 지중관입 및 인발기(3), 센서연결형 관입로드 보관기(4), 관입깊이 측정기(5), 센서 출력신호 처리계측기(6), 지질정보 계측기(7), 토양오염 계측기(8)로 구성되어진다.

상기 토양오염 및 지질정보 측정 어셈블리(1)는 토양오염 측정센서(15)와, 지질정보 측정센서(14), 및 기타 측정센서(16)가 장착되어져 하나의 어셈블리로 장착된 형태로 지중으로 관입되어지며, 이때 상기 각각의 측정센서(14,15,16)가 토양의 오염도 및 지질정보 등을 측정하여 지질정보 계측기(7)와 토양오염 계측기(8)를 통해 센서 출력신호 처리계측기(6) 및 컴퓨터(9)로 측정값을 전송하게 되는 것이다.

상기 토양오염 측정센서(15)는 유류 등의 물질의 농도에 따라 값이 달라지는 자외선을 이용한 형광 측정센서로 이루어지게 된다.

상기 지질정보 측정센서(14)는 토양의 지질학적 특성을 측정하는 데에 널리 이용되어온 전기전도도 센서로 이루어지게 된다.

또한 추후의 기타 측정센서(16)를 추가 장착할 수 있도록 하여 편의성 및 확장성을 도모하게 된다.

이에 상기의 각 센서(14,15,16)들이 장착된 토양오염 및 지질정보 측정 어셈블리(1)를 지중으로 관입시키면 그 값은 각각의 토양오염 계측기(8), 지질정보 계측기(7), 및 센서 출력신호 처리계측기(6)를 통해 컴퓨터(9)로 데이터가 취합되게 된다.

상기 관입로드 및 인발기(3)와 관입로드(12)는 기존의 토양시추장비에서 사용되는 것과 달리 센서류의 신호선이 인입되어 연결되므로, 각각의 관입로드(12)를 쉽게 체결하고 분리하기 위해 신호선을 지그재그 형태로 연결하며 상기 관입로드(12)들이 서로 엉키지 않도록 센서연결형 관입로드 보관기(14)의 보관대(17)에 고정하여 보관시키게 된다.

이에 작업, 세척 또는 보수시에 쉽게 탈부착이 가능하도록 하였고, 또한 관입 및 인발을 위한 악세서리가 신호선에 방해받지 않기 위해 지중관입 및 인발기(3)의 측면에 장공(3a)이 형성되어지게 된다.

상기 관입깊이 측정기(5)는 기존의 토양시추장비에 쉽게 장착이 가능하도록 설계되었으며, 토양시추장비가 첨부된 도면 도 2a 및 도 2b에서와 같이 관입로드(12)의 상부에서부터 토양시추기 타격햄머부(10)를 타격하여 지면까지 관입시킨 후, 첨부된 도면 도 2c에서와 같이 토양시추기 타격햄머부(10)를 들어올리고 다음의 관입로드(12)를 추가연결하는 방식에 착안하여 관입깊이 측정기(5)중 변위센서(11)는 토양시추기 타격햄머부(10)에 연결되어지고, 연결고리(18)는 토양시추장비 구성품중 지면과 가까이 있는 토양시추기 지면 지지대(13)에 연결하여 그 사이의 간격 변화를 누적식으로 측정하여 관입깊이를 측정하는 방식이다.

또한 상기 관입깊이 측정기(5)는 줄이 감겨 있는 도르래가 회전하면 회전도르래에 장착된 회전식 가변저항의 저항값이 변하는 변위센서(11)의 원리를 이용한 것이다.

상기 센서 출력신호 처리계측기(6)는 토양오염 계측기(8), 지질정보 계측기(7), 관입깊이 측정기(5)의 신호를 전송받아 컴퓨터(9)로 통합 전송하는 역할을 하며, 원거리 컴퓨터에서도 전송받을 수 있는 CDMA 무선모듈을 장착하여 무선통신도 가능하도록 한 것이다.

상기의 기기들에 의해 진단된 토양오염, 지질정보, 관입깊이의 측정값을 통 합하여 데이터베이스하, 그래프화하여 조사부지의 지점별, 깊이별 토양오염 분포를 현장에서 신속하게 파악할 수 있도록 통합운영 소프트웨어를 도입하였으며, 이로 인하여 조사부지내의 토양을 임의적으로 채취하여 그 오염도를 측정하는 종래의 방식에 비해 전문가의 도움없이 조사부지에 대한 기초적인 오염정보를 구체적으로 파악할 수 있으므로 보다 체계적으로 부지 조사작업을 수행할 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 현장용 실시간 직관식 토양오염도 진단장치를 이용하면 토양시추장비를 이용해 지중으로 관입됨과 동시에 토양오염 측정이 가능하므로 임의 지점의 불필요한 반복적 깊이별 시료채취 등으로 인한 시간과 비용소모적인 작업을 배제하고, 지점당 한번의 관입만으로 센서에 의해 깊이별 측정이 가능하고, 단지 센서 측정결과와의 비교분석을 위한 최소한의 시료채취만으로도 부지조사에 필요한 전반적인 정보를 얻을 수 있어 경제적이면서도 체계적이며 정밀한 토양오염 조사작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims

센서류의 신호선이 인입되어 연결되어져 토양을 시추하기 위한 지중관입 및 인발기(3), 및 관입로드(12)와;

상기 관입로드(12)를 고정하기 위해 보관대(17)가 구비된 센서연결형 관입로드 보관기(4)와;

상기 관입로드(12)로부터 시추된 토양의 깊이를 측정하게 되며, 관입로드(12)를 타격하기 위한 토양시추기 타격햄머부(10)에 연결되어진 변위센서(11)와, 상기 변위센서(11)와 줄(19)로 연결되어지게 토양시추기 지면 지지대(13)에 연결된 연결고리(18)로 구성되어진 관입깊이 측정기(5)와;

상기 관입로드(12)와 관입로드 연결 어댑터(2)로 연결되어지며, 토양오염 측정센서(15)와 지질정보 측정센서(14), 및 기타 측정센서(16)가 장착되어 시추된 지중으로 관입되면서 토양의 오염 및 지질에 대한 정보를 측정하게 되는 토양오염 및 지질정보 측정 어셈블리(1)와;

상기 토양오염 및 지질정보 측정 어셈블리(1)와 전기적으로 연결되어 토양오염 측정센서(15)로 부터 측정된 토양의 오염도를 계측하게 되는 토양오염 계측기(8); 및 상기 지질정보 측정센서(14)로 부터 측정된 지질에 대한 정보를 계측하게 되는 지질정보 계측기(7)와;

상기의 토양오염 계측기(8), 지질정보 계측기(7), 및 관입깊이 측정기(5)의 신호를 전송받아 컴퓨터(9)로 통합 전송하게 되는 센서 출력신호 처리계측기(6);

로 구성되어진 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 현장용 실시간 직관식 토양오염도 진단장치.
제 1 항에 있어서,

상기 토양오염 측정센서(15)는 유류의 농도에 따라 값이 달라지는 자외선을 이용한 형광 측정센서로 이루어짐을 특징으로 하는 센서를 이용한 현장용 실시간 직관식 토양오염도 진단장치.
제 1 항에 있어서,

상기 지질정보 측정센서(14)는 토양의 지질학적 특성을 측정하는 데에 사용되는 전기전도도 측정센서로 이루어짐을 특징으로 하는 센서를 이용한 현장용 실시간 직관식 토양오염도 진단장치.
제 1 항에 있어서,

상기 관입로드(12)는 적어도 하나 이상으로 구성되어지되 각각의 관입로드(12)에 연결되어진 신호선을 체결 및 분리가 용이하도록 지그재그 형태로 구성함을 특징으로 하는 센서를 이용한 현장용 실시간 직관식 토양오염도 진단장치.