KR101065370B1 - 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 강우 시 도로 및 교량의 노면에서 비점오염물질이 다량 포함되어 있는 초기 강우유출수와 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수를 바이패스 수단으로 분리하고 초기 강우유출수 내 비점오염물질은 도로 및 교량이 자연적으로 제공되는 위치에너지를 활용하여 제거할 수 있는 수리동력학적 강우유출수 처리설비에 관한 것이다.

따라서 본 발명에 따른 수리 동력학적 강우유출수 처리설비는 초기 강우유출수를 분리하는 바이패스 수단; 및 도로 및 교량의 위치 특성인 높이 차에 의하여 자연적으로 발생되는 위치에너지를 활용하여, 유입되는 초기 강우유출수를 원통형 챔버 내에서 선회시켜 외부 동력공급 없이 비점오염물질을 제거하는 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

비점오염원, 도로 및 교량, 강우유출수, 바이패스 수단, 비점오염물질 제거수단, 선회, 위치에너지

Description

도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비{Hydraulic dynamic rain-water treatment facilities in roads and bridge using potential energy}

본 발명은 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 도로 및 교량의 노면에서 비점오염물질이 다량 포함되어 있는 초기 강우유출수와 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수를 바이패스 수단으로 분리하고, 초기 강우유출수는 비점오염물질 제거수단에 의하여 처리하고 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수는 바이패스시켜 외부로 유출시키는, 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비에 관한 것이다.

도시지역에서 발생되는 오염원은 크게 점오염원(Point Source Pollution)과 비점오염원(Non-point Source Pollution)으로 구분할 수 있다. 먼저, 점오염원은 가정하수와 산업폐수 등이 배출관을 통해 배출되므로 오염원의 발생 지점(地點)을 쉽게 파악할 수 있는 특성이 있으며, 이로 인하여 점오염원은 오염농도가 매우 높다 하더라도 발생지점이 특정되어 있기 때문에 집중적인 정화를 통하여 용이하게 수질을 처리할 수 있다.

비점오염원에 대하여 설명하면, 도로, 농경지, 주차장 등에 쌓여 있던 비료, 농약, 먼지, 기름성분 등에 의해 우수가 오염될 경우, 오염된 우수는 지표면(地表面)을 따라 이동하기 때문에 발생지점이 분명하지 않게 된다. 즉, 오염된 우수(雨水)와 같이 발생지점이 특정되지 않은 오염원을 비점오염원이라 하며, 이러한 비점오염원으로 인한 오염은 초기에는 오염도가 높지만 시간이 지남에 따라 오염도가 떨어지는 특성을 가지나 오염지역이 넓게 분산되어 있으므로 집중적인 수질처리가 매우 어렵게 되는 문제가 있다. 이와 같은 특성을 기준으로, 수질분야에서는 가정하수, 산업폐수, 축산폐수와 같은 오염원을 점오염원으로 분류하고 있는 반면 도로, 농경지, 주차장, 골프장 등에 쌓여 있는 오염원을 면오염원 또는 비점오염원으로 분류하고 있다.

이와 같은 비점오염원은 넓은 지역에 분산되어 있고 강우 시에만 집중적으로 유출되는 특성으로 인하여, 그동안 오염원으로서 문제의 심각성을 인식하지 못하고 있었으나 오늘날에는 환경오염으로 인하여 우수의 산성화와 함께 비점오염물질의 독성이 부각되면서 관심이 모아지고 있다. 특히 강우 초기에 발생하는 초기 우수(first-flush)로 인한 유출수는 오염물질의 농도가 높고 중금속 등의 독성물질을 함유할 개연성이 크기 때문에, 이에 대한 적절한 대책이 요구되고 있는 실정이다.

특히 도로 및 교량의 노면에 발생되는 강우유출수는 강우의 초기에 비점오염물질을 다량 함유하고 있으나 현재까지는 비점오염물질이 포함되어 있는 강우유출수를 상기 도로의 옆이나 교량의 밑으로 그대로 배출하고 있는 실정이어서, 결국 하천이나 호수가 오염되는 문제가 있다. 따라서 도로 및 교량에 설치되어 초기 강우유출수에 포함되어 있는 비점오염물질을 효과적으로 제거하는 설비가 필요하다. 더욱이 일부 도로 및 교량은 지면에 비하여 높은 곳에 위치하므로 이러한 특성을 이용하여 외부의 동력공급 없이 자체의 위치에너지를 활용하는 처리설비가 바람직하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 도로 및 교량의 노면에서 발생되는 초기의 강우유출수에 포함된 비점오염물질을 제거하기 위해, 상기 도로 및 교량의 하면에서 노면과 연결된 바이스패스 수단에 의해 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수를 그대로 배출하고, 초기 강우유출수는 바이패스 수단에 설치된 개폐수단에 의해 흐름을 상기 바이패스 수단과 연결된 비점오염물질 제거수단 쪽으로 전환시키고, 도로 및 교량의 노면에서 낙하하는 강우유출수의 위치에너지로 상기 비점오염물질 제거수단 내에서 상기 초기 강우유출수를 선회시킴으로써 초기 강우유출수 내에 다량 포함되어 있는 비점오염물질을 제거하는 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 개폐수단으로 체크밸브 또는 솔레노이드밸브를 사용하는 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 솔레노이드밸브는 우적센서의 작동에 의해 개폐되는 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비는, 도로 및 교량의 노면에서 초기 강우유출수 내 포함되어 있는 비점오염물질을 처리하기 위하여, 초기 강우유출수와 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수를 분리하는 바이패스 수단 및 초기 강우유출수 내 비점오염물질을 제거하는 비점오염물질 제거수단을 포함하여 이루어지되, 상기 바이패스 수단은 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수를 바이 패스시키는 바이패스관; 초기 강우유출수가 상기 비점오염물질 제거수단으로 유입될 수 있도록 상기 바이패스관의 일측면에 연결된 연결통로관; 및 상기 바이패스관의 내부에 설치되어, 초기 강우유출수와 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수를 분리하여, 초기 강우유출수는 상기 연결통로관으로 유입되도록 하고 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수는 상기 바이패스관을 통하여 외부로 유출되도록 유도하는 개폐수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 물론, 상기 개폐수단은 강우유출수를 분리하는 기능을 달성하면 되는 것이어서 반드시 바이패스관의 내부에 설치되어야 하는 것은 아니며, 연결통로관의 내부에 설치될 수도 있다. 덧붙여, 상기 강우유출수 처리 설비는 후술하는 위치에너지를 활용하기 위하여 상기 도로 및 교량의 노면보다 낮은 곳에 위치하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 개폐수단은 상기 연결통로관이 연결되는 상기 바이패스관의 연결부의 뒤쪽에 위치하여, 초기 강우 시 상기 바이패스관을 폐쇄함으로써 상기 초기 강우유출수가 상기 연결통로관으로 유입되도록 유도하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 비점오염물질 제거수단은 아래로 좁아지는 콘 형태의 콘부가 하부에 형성되어 있는 원통형 챔버; 상기 원통형 챔버의 하부 끝단에 형성되어 있는 하부 배출부; 및 상기 원통형 챔버의 측면에 형성되어 있는 월류 유출부;를 포함하여 이루어지되, 상기 도로 및 교량과 상기 비점오염물질 제거수단의 높이 차에 따라 자연적으로 발생되는 위치에너지에 의하여, 상기 초기 강우유출수가 상기 원통형 챔버의 내부에서 선회될 수 있도록, 상기 연결통로관은 초기 강우유출수의 유입 방향이 상기 원통형 챔버의 중심축을 벗어나면서 상기 원통형 챔버의 측면에 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 개폐수단은 강우유출수의 강우유출량에 따라 개폐되는 체크밸브인 것이 바람직하며, 또한 상기 개폐수단은 강우유출수의 강우유출량에 따라 개폐되는 솔레노이드밸브이며, 상기 강우유출수의 강우유출량은 우적센서에 의해 감지되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비에 의하면, 강우시 도로 및 교량의 노면에서 발생되는 초기 강우유출수에 포함되어 있는 비점오염물질을 아주 효율적으로 제거하는 효과가 있고, 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수는 비점오염물질이 거의 없으므로 그대로 배출하여 적절한 때에만 비점오염물질을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 도로 및 교량의 아래에 비점오염물질 제거수단을 형성하므로, 도로 및 교량의 위치 특성을 이용하여, 즉 높이 차에 따라 자연적으로 발생되는 위치에너지를 활용하므로 외부 동력공급 없이 자체적으로 초기 강우유출수 내에 포함되어 있는 비점오염물질을 처리하는 경제적인 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비의 개략적인 모습을 보여주는 설치개념도를 도시한 것이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비는 초기 강우유출수와 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수를 분리하는 바이패스 수단(1) 및 초기 강우유출수 내 비점오염물질을 제거하는 비점오염물질 제거수단(2)을 포함하여 이루어진다. 즉, 도로 및 교량(3)의 하부면에 연결되어, 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수는 바이패스 수단(1)을 통하여 하천이나 호수(4)로 그대로 배출되고 초기 강우유출수는 상기 바이패스 수단(1)과 연결되어 있는 비점오염물질 제거수단(2)에 의하여 비점오염물질이 제거되어 배출된다.

도 2는 본 발명에 따른 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비 중 바이패스 수단의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 바이패스 수단(1)은 바이패스관(1a), 연결통로관(1c) 및 개폐수단(1b)을 포함하여 이루어진다. 상기 바이패스관(1a)은 초기 강우유출수와 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수를 분리하는 수단이며, 원통형의 긴 관 형태로 중기 이후의 강우유출수는 상기 바이패스관(1a)을 통하여 그대로 외부로 배출된다. 상기 연결통로관(1c)은 상기 바이패스관(1a)의 일측면에 연결되어 초기 강우유출수를 비점오염물질 제거수단(2)으로 유입시키는 수단이다. 상기 개폐수단(1b)은 상기 바이패스관(1a)의 내부에 설치되어, 초기 강우유출수와 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수를 분리하는 수단으로, 즉 상기 연결통로관(1c)이 연결되는 상기 바이패스관(1a)의 연결부의 뒤쪽에 위치하여, 초기 강우 시 상기 바이패스관(1a)을 폐쇄함으로써 초기 강우유출수가 상기 연결통로관(1c)으로 유입되도록 유도하는 수단이다.

상기 연결통로관(1c)은 BMP 연결통로관으로 명명할 수도 있다. BMP(Best Management Practices)는 비점오염원(NPS)에 의해 초래되는 오염량을 수질 목표에 상응하는 수준으로 줄이거나 억제하는 권장된 수단으로서, 기술적, 경제적, 행정적으로 볼 때 가장 효율적으로 실현 가능한 방법을 의미하며, 초기 강우유출수에 포함되어 있는 비점오염물질을 제거하는 본 발명의 목적에 비추어 보면, 초기 강우유출수를 비점오염물질 제거수단으로 유입시키는 통로를 의미한다는 면에서, 상기 연결통로관(1c)을 BMP 연결통로관으로 명명할 수 있으나 본 발명의 명세서에서는 연결통로관(1c)으로 간결하게 명명한다. BMP 즉, 비점오염물질 제거수단은 다양한 관련 기술이 공지되어 있으며, 본 발명에서는 도로 및 교량의 위치에너지를 활용하는 비점오염물질 제거수단을 개시한다.

상기 개폐수단(1b)의 일례로써 상기 바이패스관(1a)에서 흐르는 강우유출수의 유량에 따라 작동하는 체크밸브(1b1)를 사용할 수 있다. 즉 유량이 적은 초기 강우유출수는 상기 체크밸브(1b1)가 닫히면서 흐름이 전환되어 상기 연결통로관(1c)으로 유입되고, 유량이 많아지는 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수는 상기 체크밸브(1b1)가 열리면서 상기 바이패스관(1a)을 통하여 하천이나 호수로 배출된다. 또한, 상기 개폐수단(1b)의 다른 예로써 솔레노이드밸브(1b2)를 사용할 수 있으며, 작동 원리는 상기 체크밸브(1b1)와 동일하나 솔레노이드밸브(1b2)의 경우 우적센서(미도시)가 연결되어 강우유출수의 유량을 감지함으로써 작동하게 된다. 즉 강우를 감지함으로써, 상기 솔레노이드밸브(1b2)가 작동되고 어느 정도까지의 초기 강우시까지는 상기 솔레노이드밸브(1b2)에 의하여 상기 체크밸브(1b1)와 같은 개폐판이 닫혀 있지만 그 이후의 중기 강우부터는 상기 솔레노이드 밸브(1b2)에 의해 상기 개폐판이 열리게 된다. 상기 체크밸브(1b1) 또는 솔레노이드밸브(1b2)의 작동을 위한 전원의 공급은 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 체크밸브(1b1) 또는 솔레노이드밸브(1b2)에 태양전지판(1d)을 연결하여 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서 상기 도로 및 교량(3)의 노면 위로 비가 내릴 때, 비점오염물질이 다량 함유되어 있는 초기 강우유출수는 상기 바이패스 수단(1)의 바이패스관(1a)에 연결되어 있는 상기 연결통로관(1c)으로 우회하여 흐르게 되고 후술하는 비점오염물질 제거수단(2)에 의하여 비점오염물질이 제거된 후 외부로 배출된다. 초기 강우 이후 오염물질을 거의 포함하지 않는 강우유출수는 상기 개폐수단(1b)의 작동에 의해 상기 바이패스관(1a)을 통하여 그대로 외부로 배출된다.

도 3은 본 발명에 따른 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비의 개략적인 설치상태도를 도시한 것이다. 도 4는 본 발명에 따른 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비의 비점오염물질 제거수단의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 3 및 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 도로 및 교량(3)의 강우유출수 처리설비에 있어서 비점오염물질을 제거하는 비점오염물질 제거수단(2)은 상기 바이패스 수단(1)의 바이패스관(1a)에 연결된 연결통로관(1c)에 연결되어 있다. 상기 비점오염물질 제거수단(2)은 원통형 챔버(2a), 상기 원통형 챔버(2a)의 하부 끝단에 형성되어 있는 하부 배출부(2e), 및 상기 원통형 챔버(2a)의 측면에 형성되어 있는 월류 배출부(2b)를 포함하여 이루어진다.

상기 원통형 챔버(2a)는 아래로 좁아지는 콘 형태의 콘부(2d)가 하부에 형성되어 있는 원통 형태이며, 일측면에 상기 연결통로관(1c)이 연결되어 초기 강우유출수가 유입되게 된다. 특히 유입되는 초기 강우유출수는 상기 도로 및 교량(3)과 상기 비점오염물질 제거수단(2)의 높이 차이에 따른 자연적으로 발생되는 위치에너지에 의하여 상기 원통형 챔버(2a)의 내부에서 선회하게 된다. 또한 상기 원통형 챔버(2a) 내부에서 상기 초기 강우유출수의 선회류가 효과적으로 발생되도록, 상기 연결통로관(1c)은 상기 강우유출수의 유입 방향이 상기 원통형 챔버(2a)의 중심축을 벗어나면서 상기 원통형 챔버(2a)의 측면에 연결되는 것이 바람직하며, 또한 상기 연결통로관(1c)은 상기 원통형 챔버(2a)의 외주면에 접선 방향으로 연결되는 것이 더욱 바람직하다.

즉, 상기 도로 및 교량(3)의 노면에서 상기 바이패스관(1a)의 연결통로관(1c)까지의 높이(h), 즉 높이 차에 따른 위치에너지에 의하여 유입되는 초기 강우유출수가 상기 비점오염물질 제거수단(2)의 본체가 되는 상기 원통형 챔버(2a) 내에서 일방향으로 선회(swirl)하게 된다. 이에 대하여 상세하게 설명하면, 높이 차에 따른 위치에너지에 의하여 유입되는 초기 강우유출수는 상기 원통형 챔버(2a) 내로 강하게 유입되며, 상기 원통형 챔버(2a)의 내부에서 원심력으로 의하여 입자상 오염물질은 상기 콘부(2d)로 이동하여 상기 하부 배출부(2e)를 통하여 외부로 배출된다. 또한 가벼운 물질은 처리된 물과 함께 상부로 이동하여, 상기 월류 배출부(2b)를 통하여 외부로 배출된다. 즉 본 발명에 따른 수리 동력학적 강우유출수 처리설비에 있어서, 위치에너지에 의하여 유입되는 초기 강우유출수가 상기 원통형 챔버(2a) 내에서 강하게 선회하면서, 초기 강우유출수 내 비점오염물질이 용이하게 제거된다. 더욱이 초기 강우유출수가 상기 원통형 챔버(2a)의 중심축을 벗어나도록 유입되므로, 상기 원통형 챔버(2a) 내부에서 초기 강우유출수는 강하게 선회하게 되고 결국 상기 초기 강우유출수 내 비점오염물질이 하부로 이동하여 더욱 용이하게 제거된다. 여기서, 상기 월류 유출부(2b)는 강우유출수가 유입되는 연결통로관(1c) 보다 위에 위치할 수 있으며, 이에 따라 상기 원통형 챔버(2a) 내에서 선회하는 강우유출수는 위로 이동하여 외부로 배출된다. 또한 높이 차에 따른 위치에너지의 크기가 큰 경우, 상기 월류유출부(2b)는 상기 원통형 챔버(2a)의 상면에 위치할 수도 있다.

정리하면, 상기 초기 강우유출수가 상기 연결통로관(1c)을 통하여 상기 비점오염물질 제거수단(2)의 상기 원통형 챔버(2a) 내로 유입되면, 상기 초기 강우유출수는 상술한 바와 같이 높이 차에 따른 위치에너지에 의해 상기 원통형 챔버(2a) 내에서 선회되며, 결국 원심력 및 중력에 의하여 상기 초기 강우유출수에 포함된 비점오염물질은 입자(2c) 형태로 상기 원통형 챔버(2a)의 하부에 이동되어 포집되며, 비점오염물질이 제거되어 정화된 초기 강우유출수는 상기 월류 배출부(2b)를 통하여 외부로 배출되어 하천이나 호수로 배출된다. 이때, 원통형 챔버(2a)에 의하여 입자형태로 포집된 비점오염물질은 상기 원통형 챔버(2a)의 아래쪽에 차량을 이용하여 버켓 같은 것을 받쳐놓고 배출시키면 된다. 이는 하나의 예로써 다른 방법으로도 얼마든지 포집된 비점오염물질을 배출시킬 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비의 처리능력을 보여주는 그래프를 도시한 것이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 그래프는 세로축에 강우유출수의 유량 또는 비점오염물질의 오염농도를 나타내고 가로축에 시간을 나타내어, 비점오염물질의 오염농도 변화와 강우유출수의 유량의 변화 및 그 관계를 보여주고 있다. 상기 그래프에 따르면, 초기의 강우유출수는 비점오염물질의 농도 및 유량의 변화에 따라 일정 수준의 강우 유출량(V)이 상기 바이패스 수단(1)의 상기 바이패스관(1a)에 연결된 상기 연결통로관(1c)을 통하여 상기 비점오염물질 제거수단(2)으로 유입되어 처리된다. 여기서, 상기 V는 비점오염물질을 처리할 수 있는 강우유출수의 처리용량으로써, 설계강우유출량(WQv) 즉, WQv=V가 된다. 또한, 설계유량보다 많은 강우유출수는 비점오염물질을 거의 함유하지 않은 상태이므로 상기 바이패스 수단(1)의 상기 바이패스관(1a)을 통하여 그대로 배출되는 것을 보여주고 있다.

여기서, 본 발명에 따른 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비의 동작에 대하여 설명한다.

강우 시 도로 및 교량(3)에서 발생되는 강우유출수는 바이패스 수단(1)의 바이패스관(1a)으로 유입되며, 특히 강우 초기 시, 상기 바이패스 수단(1) 내부에 형 성되어 있는 개폐수단(1b)에 의하여 상기 바이패스관(1a)이 폐쇄됨으로서, 초기 강우유출수는 상기 바이패스관(1a)에 연결되어 있는 연결통로관(1c)을 통하여 비점오염물질 제거수단(2)으로 이동된다. 반면 강우 중기 이후의 강우유출수는 상기 개폐수단(1b)이 열려져 상기 바이패스관(1a)을 통하여 그대로 외부로 배출된다.

상기 비점오염물질 제거수단(2)으로 유입되는 초기 강우유출수는 상기 도로 및 교량(3)과 상기 비점오염물질 제거수단(2) 사이의 높이의 차에 따라 자연적으로 발생되는 위치에너지에 의하여 원통형 챔버(2a) 내에서 강하게 선회하게 되며, 이로 인하여 입자상 오염물질은 하부로 이동하여 하부 배출부(2e)를 통하여 외부로 배출되고 물과 가벼운 입자은 위로 이동하여 월류 배출부(2b)를 통하여 외부로 배출되게 된다. 결국, 상기 원통형 챔버(2a) 내에서 초기 강우유출수가 선회됨으로서, 외부 동력공급 없이 자체적으로 강우유출수 내 비점오염물질을 제거하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비의 개략적인 모습을 보여주는 설치개념도.
도 2는 본 발명에 따른 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비 중 바이패스 수단의 일 실시예를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비의 개략적인 설치상태도.
도 4는 본 발명에 따른 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비의 비점오염물질 제거수단의 일 실시예를 설명하기 위한 도면.

삭제

삭제

삭제

삭제

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 바이패스 수단 1a : 바이패스관

1b : 개폐수단 1b1 : 체크밸브

1b2 : 솔레노이드밸브 1c : 연결통로관

1d : 태양전지판 2 : 비점오염물질 제거수단

2a : 원통형 챔버 2b : 월류 배출부

2c : 비점오염물질 2d : 콘부

2e : 하부 배출부 3 : 도로 및 교량

4 : 하천이나 호수

Claims (6)

1. 강우 시 도로 및 교량의 노면에서 초기 강우유출수 내 포함되어 있는 비점오염물질을 처리하는 강우유출수 처리설비에 있어서,

   상기 강우유출수 처리설비는, 초기 강우유출수와 초기 강우 이후 강우유출수를 분리하는 바이패스 수단 및 초기 강우유출수 내 비점오염물질을 제거하는 비점오염물질 제거수단을 포함하여 이루어지되,

   상기 바이패스 수단은,

   초기 강우 이후 강우유출수를 바이패스시키는 바이패스관;

   상기 초기 강우유출수가 상기 비점오염물질 제거수단으로 유입되도록 상기 바이패스관의 일측면과 상기 비점오염물질 제거수단에 연결된 연결통로관; 및

   상기 초기 강우유출수와 상기 초기 강우 이후 강우유출수를 분리하여, 상기 초기 강우유출수는 상기 연결통로관으로 유입되도록 하고 상기 초기 강우 이후 강우유출수는 상기 바이패스관을 통하여 외부로 유출되도록 유도하는 개폐수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 개폐수단은, 상기 연결통로관이 연결되는 상기 바이패스관의 연결부의 뒤쪽에 위치하여, 초기 강우 시 상기 바이패스관을 폐쇄함으로써 상기 초기 강우유출수가 상기 연결통로관으로 유입되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 비점오염물질 제거수단은,

   아래로 좁아지는 콘 형태의 콘부가 하부에 형성되어 있는 원통형 챔버;

   상기 원통형 챔버의 하부 끝단에 형성되어 있는 하부 배출부; 및

   상기 원통형 챔버의 측면에 형성되어 있는 월류 유출부;를 포함하여 이루어지되, 상기 도로 및 교량의 노면보다 낮은 곳에 위치하며,

   상기 도로 및 교량과 상기 비점오염물질 제거수단의 높이 차에 따른 위치에너지에 의하여 상기 원통형 챔버의 내부로 유입되는 상기 초기 강우유출수가 선회될 수 있도록, 상기 연결통로관은 상기 초기 강우유출수의 유입 방향이 상기 원통형 챔버의 중심축을 벗어나도록 상기 원통형 챔버의 측면에 연결되는 것을 특징으로 하는 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 개폐수단은, 강우유출수의 강우유출량에 따라 개폐되는 체크밸브인 것을 특징으로 하는 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 개폐수단은, 강우유출수의 강우유출량에 따라 개폐되는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 하는 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 강우유출수의 강우유출량은 우적센서에 의해 감지하는 것을 특징으로 하는 도로 및 교량의 위치에너지를 활용한 수리 동력학적 강우유출수 처리설비.

Images