KR101093762B1 - 빗물 저장 및 수질 보전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빗물을 이용하여 친환경적으로 밭작물을 재배하기 위한 빗물 저장시스템임과 동시에 모은 빗물의 수질을 보전하기 위한 수질 보전 시스템으로서, 기본적으로 내린 빗물을 모으는 다수개의 저류지(10), 및 상기 다수개의 저류지에서 흘러 온 물을 저장하는 저수탱크(20)를 포함한다.

상기 저류지(10)는 바닥면에 방수시트(12)가 형성되고, 상기 방수 시트상에는 토사를 분리하기 위해 다수개의 걸림돌출부(14a)가 형성되고 걸림돌출부 사이의 홈부(14b)에는 물이 빠지는 미세구멍(14c)이 형성된 돌기 필터(14)가 구비되며, 중심부분에 설치되어 저류지의 물을 유출시키는 유도컵(16)이 설치되되, 상기 유도컵은 내부에 거름망을 구비하고, 주위의 방수시트보다 높은 턱을 지니며,

상기 저수탱크(20)는 피라미드 구조를 지니는 덮개(22)가 형성되고, 상기 덮개는 차광막으로 덮혀 있고 하부는 로프 격자망(23)이 형성되며, 수질 정화를 위해서 유입관(24)의 끝단부는 상기 덮개 내부의 중심 상부에 위치하여 물이 저수탱크로 떨어지도록 구성된다.

빗물, 저장, 수질

Description

빗물 저장 및 수질 보전 시스템{SYSTEM FOR STORING RAINWATER AND KEEPING THE RAINWATER QUALITY}

본 발명은 빗물을 이용하여 친환경적으로 밭작물을 재배하기 위한 빗물 저장시스템임과 동시에 모은 빗물의 수질을 보전하기 위한 수질 보전 시스템으로서, 보다 상세하게는 산이 많은 우리나라의 지형적 특징으로 인해 잘 발달되어 있는 산등성이 지표면을 활용하여 빗물을 수집하고, 이를 저장하며, 수질의 보전을 담보하여 밭작물 재배를 위한 관개용수, 산촌 마을의 생활용수, 및/또느 산림지역의 산불 방지 비상 방화수로서 사용할 수 있도록 발명된, 빗물 저장 및 수질 보전 시스템에 관한 것이다.

산지가 많은 우리나라는 지형적으로 산자락의 경사지에 경작지(밭)가 조성되어 있다보니 저수지 물을 공급받을 수 있는 논에 비하여, 관개시설에 대한 혜택이 거의 없어 이상 기후로 가뭄이 계속되면 하늘만 쳐다보다가 밭농사를 망치게 되는 사례가 많았다. 특히, 지구 온난화로 인하여 우리나라는 극심한 물 가뭄에 시달리게 될 것으로 예상된다.

종래에도, 관개 시설에 대한 연구 및 특허가 다수 출원된 바 있으나, 그 구 조가 복잡하고, 환경을 고려하지 않은 재료의 사용, 경제성을 고려하지 않는 구성 등으로 인하여, 실용화되고 있지 못한 실정이다.

본 발명자는 이러한 관개시설에 대한 연구로 특허출원 제10-2009-0023599호(친환경 밭작물용 빗물자원 저장 및 분배 시스템)에 대해서 출원한 바 있다. 상기 발명 기술을 개량 발전시켜, 수집한 빗물이 썩지 않고 빗물의 수질을 잘 보전하여, 밭작물 재배를 위한 관개용수, 산촌 마을의 생활용수, 산림지역의 산불 방지 비상 방화수로서 사용할 수 있는 연구의 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 빗물을 수집함과 동시에 이의 수질을 보전하여 밭작물 재배를 위한 관개용수, 산촌 마을의 생활용수, 산림지역의 산불 방지 비상 방화수 등 유용하게 사용할 수 있도록 고안된 빗물 저장 및 수질 보전 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한, 빗물을 이용한 빗물 저장 및 수질 보전 시스템으로서, 내린 빗물을 모으는 다수개의 저류지(10), 및 상기 다수개의 저류지에서 흘러 온 물을 저장하는 저수탱크(20)를 포함하되,

상기 저류지(10)는 바닥면에 방수시트(12)가 형성되고, 상기 방수 시트상에는 토사를 분리하기 위해 다수개의 걸림돌출부(14a)가 형성되고 걸림돌출부 사이의 홈부(14b)에는 물이 빠지는 미세구멍(14c)이 형성된 돌기 필터(14)가 구비되며, 중심부분에 설치되어 저류지의 물을 유출시키는 유도컵(16)이 설치되되, 상기 유도컵은 내부에 거름망을 구비하고, 주위의 방수시트보다 높은 턱을 지니며,

상기 저수탱크(20)는 피라미드 구조를 지니는 덮개(22)가 형성되고, 상기 덮개는 차광막으로 덮혀 있고 하부는 로프 격자망(23)이 형성되며, 수질 정화를 위해서 상기 저수탱크로 물을 유입하는 유입관(24)의 끝단부는 상기 덮개 내부의 중심 상부에 위치하여 물이 저수탱크로 떨어지도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 저수탱크의 하부 바닥면은 중앙부분이 볼록한 형상을 지 니며, 상기 바닥면의 상대적으로 낮은 부분에는 유도컵(26)이 형성되며, 상기 유도컵의 내부에는 이물질을 거르기 위한 거름망이 형성된다.

보다 바람직하게는 상기 유입관의 끝단부에는 분사노즐이 설치된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 빗물 저장 및 수질 보전 시스템은 저류지에 굵은 토사를 걸려내기 위한 돌기필터와 유도컵을 설치하여 깨끗한 물이 저장탱크로 유입되도록 하고, 저류지에서 흘러온 빗물을 저장하는 저장탱크에는 폭기 효과를 거둘수 있도록 구성하여 저장탱크 내의 수질을 보전하고, 피라미드 구조로 형성된 덮개는 차광막으로 형성하여 빗물의 수질을 일정한 수준 이상으로 유지시켜, 친환경적으로 빗물을 활용할 수 있도록 한다.

이와 같이 개발된 빗물 저장 및 수질 보전 시스템은 빗물의 수질을 유지하면서 빗물을 저장할 수 있음으로, 빗물을 밭작물 재배용 관개용수 또는 산지마을 사람들의 생활용수로도 이용하게 할 수 있으며, 산불 발생시 화재진압용 방화수로도 사용될 수 있는 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.

이하, 도면을 첨부로 하여, 본 발명의 빗물을 이용한 빗물 저장 및 수질 보전 시스템에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 빗물 저장 및 수질 보전 시스템은 다수개의 저류지와 저장탱크를 포함하는 데, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 저류지의 개략도이다.

산등성이에 내린 빗물이 지표면을 따라 자연스런 흐름을 형성하게 되는 데, 저류지(10)는 빗물을 집수하기 용이한 오목한 지형에 위치하는 빗물을 수집하는 부분이다.

도 1을 참조하면, 저류지의 바닥면에는 방수시트(12)가 형성된다. 방수시트(12)는 저류지에 모인 물이 지하로 스며드는 것을 방지하기 위한 것으로서, 오목한 지형에 방수 시트를 펴서 빗물이 지표면으로 스며드는 것을 방지한다.

방수시트(12)상에는 돌기필터(14)가 구비된다. 돌기필터(14)는 빗물에 포함된 굵은 토사(18)를 빠르게 가라않히고 쉽게 가라앉지 않은 미세 토양입자는 물과함께 분리해 내기 위한 것으로, 굵은 토사를 분리하기 위해 다수개의 걸림돌출부(14a)가 형성되고, 걸림돌출부 사이에는 홈부(14b)가 형성되고, 홈부(14b)에는 물과 함께 미세토양입자가 빠지도록 미세구멍(14c)이 형성된 구조를 지닌다. 이 돌기필터(14)는 방수시트 표면에 테이프 등으로 고정설치해 두었다고 일정시간이 지나 저류지를 청소할 경우에, 돌기필터(14)를 쉽게 들어내서 홈부에 걸린 굵은 토사를 떨어냄으로서 저류지 및 돌기필터의 청소를 용이하게 할 수 있다.

저류지의 중심부분, 즉 저류지의 최저점 위치에는 고인 빗물을 저장탱크로 유도하기 위한 유도컵(16)이 설치된다. 유도컵의 하부는 배관과 연결되어 저수탱크(20)와 연결된다. 유도컵(16)은 주위의 방수시트보다 높은 턱을 지니는 데, 이는 토사가 함유된 채 저류지로 흘러들어온 빗물 중 일단 토사를 가라앉히고 유도컵의 턱을 넘어오는 빗물만 취하여 저수탱크로 유출시키도록 하기 위해서이다. 유도컵 내부에는 토사 등의 이물질을 제거하기 위한 거름망(도시되지 않음)이 설치된다.

저류지에 모인 물은 유도컵을 통해 저수탱크(20)와 연결된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 저류지 및 저장탱크의 연결관계 및 구성을 설명하기 위한 개략도이다.

도 2를 참조하면, 저류지에서 흘러 온 물은 저수탱크(20)에 저장되는 데, 저수탱크로 연결되는 저류지는 1개 이상, 필요에 따라 수십개 이상이 될 수도 있음은 물론이다.

저류조의 물은 저수탱크(20)에 설치된 집합관(27), 수동 밸브(28), 자동 밸브(29)를 통해서 유입관(24)을 따라 저장탱크로 유입된다. 집합관의 내부에는 거름망(도시되지 않음)이 형성되어 있고, 수동밸브(28)은 작업자에 의해 수동으로 온오프시키는 밸브이며, 자동밸브(29)는 저장탱크내의 부표에 연결되어 저장탱크내의 수위에 따라 온오프되는 밸브이다. 집합관, 수동밸브, 자동밸브는 필요에 따라 취사선택하여 전부 또는 일부만을 구비할 수 있음은 물론이다.

저수탱크(20)는 바람직하게는 피라미드 구조를 지니는 덮개(22)가 형성된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 덮개의 구조를 나타내는 개략도이다.

도 3을 참조하면, 저수탱크(20)의 덮개(22)는 피라미드 구조를 지니는 데, 피라미드 구조는 구조적으로 안정될 뿐만아니라, 하부의 정사각형 지지대 부분를 단단한 재료를 이용하여 그 구조를 안정화시킬 수 있고, 하부의 정사각형 지지대의 상부에 형성하는 4방향의 삼각형 상부면을, 하부의 정사각형 지지대와 힌지로 연결함으로써, 손쉽게 설치할 수 있다는 장점 또한 지니고 있다.

바람직하게는, 덮개는 바람과 빗물은 통과시키고 낙엽, 먼지 등의 이물질과 빛은 차단시키도록, 차광막(도시되지 않음)으로 덮혀 있다. 이는 저수탱크의 수질을 보전하기 위한 중요한 요소라 할 수 있다.

피라미드 구조의 하부 정사각형 지지대에는 로프 격자망(23)이 형성된다. 이는 피라미드 구조의 시설의 안전도를 보강함과 동시에 무단의 침입자의 익사를 방지하기 위한 안전장치로서의 역할을 수행하는 것이다.

저류지에서 저장탱크로 유입되는 물은 폭기 방식으로 유입된다. 즉, 저장탱크로 유입되는 유입관(24)의 끝단부를 덮개 내부의 중심 상부에 위치시켜, 물이 저수탱크로 떨어지도록 구성함으로써, 저장탱크의 물속에 공기를 불어넣어 저장탱크의 수질을 보전하는 역할을 수행하게 한다. 다시 말해, 빗물이 저수탱크로 유입될 때 공기(산소)와의 접촉을 최대화시킴으로서 저장탱크의 물속 용존 산소량을 높여 저장탱크의 수질을 보전하기 위한 중요한 사항이라 할 것이다. 저장탱크(20)는 저류지보다 표고차가 크게 발생되는 위치에 위치함으로, 자연 낙차에 의해 무동력으로 폭기 기능을 가능하게 함으로 에너지 측면에서 효율적이며, 저장탱크의 수면으로부터 최대한 높은 곳에 위치하여야 효과를 최대화할 수 있음으로 유입관의 끝단부를 피라미드 구조인 덮개의 내부 중심 부분에 설치함으로써 그 효과를 최대화 할 수 있다.

필요에 따라서는 폭기 효과를 높이기 위해서 유입관의 끝단에 도시된 바와 같이 분사노즐(25)을 설치하여 물을 하부쪽으로 분사하도록 구성함으로써, 폭기 효과를 증대시킬 수도 있다.

저수탱크의 하부 바닥면은 중앙부분이 볼록한 형상을 지니며, 상기 바닥면의 상대적으로 낮은 부분에는 유도컵(26)이 형성되며, 상기 유도컵의 내부에는 이물질을 거르기 위한 거름망이 설치된다. 유도컵(26)에서 배출되는 물은 보다 큰 규모의 다른 저장탱크 또는 사용처(밭, 가정) 등으로 배출된다. 저수탱크의 하부바다면은 중앙부분이 볼록한 형상을 지님으로, 유도컵(26) 쪽으로 물의 흐름이 발생하면 바닥면의 슬러지는 유도컵 속으로 빨려 들어가 유도컵 내의 거름망(도시되지 않음)에 걸리게 된다. 사용자는 일정한 간격으로 거름망을 청소해 줌으로써 저수탱크에서 빠져 나가는 물의 수질을 보전할 수 있는 것이다.

저수탱크(20)는 하나만이 설치되는 것이 아니라, 다수개가 연속적으로 설치되어 사용처에 전달되는 구조를 가질 수 있음은 물론이다.

이상에서 전술한 내용은 바람직한 실시예에 따른 일예에 불과할 뿐이며, 상기의 실시예에 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위에서 나타나며, 당해 기술분야의 당업자에 의해 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다 할 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 저류지의 개략도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 저류지 및 저장탱크의 연결관계 및 구성을 설명하기 위한 개략도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 덮개의 구조를 나타내는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 저류지 12: 방수시트

14: 돌기필터 14a: 걸림돌출부

14b: 홈부 14c: 미세구멍

16: 유도컵 18: 굵은 토사

20: 저장탱크 22: 덮개

23: 로프 격자망 24: 유입관

25: 분사노즐 26: 유도컵

27: 집수관 28: 수동밸브

29: 자동밸브

Claims (3)

1. 빗물을 이용한 빗물 저장 및 수질 보전 시스템에 있어서,

   내린 빗물을 모으는 다수개의 저류지(10), 및

   상기 다수개의 저류지에서 흘러 온 물을 저장하는 저수탱크(20)를 포함하되,

   상기 저류지(10)는 바닥면에 방수시트(12)가 형성되고, 상기 방수 시트상에는 토사를 분리하기 위해 다수개의 걸림돌출부(14a)가 형성되고 걸림돌출부 사이의 홈부(14b)에는 물이 빠지는 미세구멍(14c)이 형성된 돌기 필터(14)가 구비되며, 중심부분에 설치되어 저류지의 물을 유출시키는 유도컵(16)이 설치되되, 상기 유도컵은 내부에 거름망을 구비하고, 주위의 방수시트보다 높은 턱을 지니며,

   상기 저수탱크(20)는 피라미드 구조를 지니는 덮개(22)가 형성되고, 상기 덮개는 차광막으로 덮혀 있고 하부는 로프 격자망(23)이 형성되며, 수질 정화를 위해서 상기 저수탱크로 물을 유입하는 유입관(24)의 끝단부는 상기 덮개 내부의 중심 상부에 위치하여 물이 저수탱크로 떨어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 빗물 저장 및 수질 보전 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 저수탱크의 하부 바닥면은 중앙부분이 볼록한 형상을 지니며,

   상기 바닥면의 상대적으로 낮은 부분에는 유도컵(26)이 형성되며, 상기 유도컵의 내부에는 이물질을 거르기 위한 거름망이 형성된 것을 특징으로 하는 빗물 저장 및 수질 보전 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 유입관의 끝단부에는 분사노즐이 설치되는 것을 특징으로 하는 빗물 저장 및 수질 보전 시스템.

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