KR101102066B1 - 버켓과 흡입준설을 이용한 어장정화 장치 및 방법 - Google Patents

버켓과 흡입준설을 이용한 어장정화 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 버켓을 이용하여 하천의 퇴적물 중에서 1차로 70 - 80%를 준설하고, 흡입 준설을 이용하여 2차로 20- 30%를 흡입 준설토록 하되, 버켓을 이용한 준설 과정에서 준설물의 수분 및 탁도를 센싱하고, 센싱된 자료를 이용하여 흡입준설의 약품 공급량을 미리 파악하여 준설과정에서 적절한 약품을 투입하여 준설이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 버켓과 흡입준설을 이용한 어장정화 장치 및 방법에 관한 것으로,
제 1 버켓 몸체와 결합되어 퇴적물을 삽입하여 이송하는 제 2 버켓 몸체와; 상기 제 1 버켓 몸체의 사각 테두리면에 부착되는 것으로 제 2 버켓 몸체와 결합시에 기밀작용을 하여 오수가 외부로 빠져 나가는 것을 막는 기밀용 패킹과; 상기 제 1 버켓 몸체 또는 제 2 버켓 몸체의 하단에 설치되며 버켓몸체에 담기는 퇴적물의 습도를 채크하여 수분함량이 기준보다 많을 때에는 퇴적물을 바지선으로 옮겨서 수분을 제거토록 하고, 수분함량이 기준보다 적을 때에는 곧바로 매립장으로 향하도록 정보를 제공하는 습도 센서부와; 상기 제 1 버켓 몸체 또는 제 2 버켓 몸체의 상부에 설치되며 버켓 몸체에 담기는 퇴적물의 탁도를 센싱하여 퇴적물에 공급할 응집제의 양을 결정할 수 있도록 하는 탁도 센서부를 포함하여 구성함이 특징이다.

Description

버켓과 흡입준설을 이용한 어장정화 장치 및 방법{A Fishing Ground Purification and Dredging Unit and Method Using a Bucket and Sucking Dredging}
본 발명은 버켓과 흡입준설을 이용한 어장정화 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 버켓을 이용하여 하천의 퇴적물 중에서 1차로 70 - 80%를 준설하고, 흡입 준설을 이용하여 2차로 20- 30%를 흡입 준설토록 하되, 버켓을 이용한 준설 과정에서 준설물의 수분 및 탁도를 센싱하고, 센싱된 자료를 이용하여 흡입준설의 약품 공급량을 미리 파악하여 준설과정에서 적절한 약품을 투입하여 준설이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 버켓과 흡입준설을 이용한 어장정화 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 준설선은 강, 운하, 항만, 항로의 깊이를 깊게 하기 위한 준설작업을 하며, 물 밑의 흙, 모래, 광물 등을 채취하는 작업, 수중구조물 축조의 기초공사, 해저 폐기물을 끌어올려 제거하는 작업에 사용된다.
그리고, 준설할 수역의 깊이와 바닥의 토질의 종류, 준설된 물질의 운반거리 등에 따라 각각 적당한 설비와 장비를 갖추고 있다. 준설선은 기관을 가지고 자력으로 항해할 수 있는 준설선, 기관이 없고 예인선에 의해서만 이동되는 준설선, 선체에 준설된 흙이나 모래를 담아서 버릴 수 있는 저개식선창 ,즉, 호퍼(hopper)를 갖춘 것 등이 있다.
아울러, 준설선의 기본 형태는 다음 형태와 특징이 있다.
먼저, 디퍼 준설선(dipper dredger)은 동력으로 작동되는 강력한 셔블을 이용하여 물밑 바닥을 퍼 올리는 것으로, 바닥의 토질이 바위가 아닌 경우에는 준설할 수 있도록 형성된 것이다.
그리고, 그래브 준설선(grab dredger)은 그래브 버킷을 줄에 매달아 그래브를 벌린 채 물밑 바닥에 떨어뜨려 흙, 모래, 자갈 등을 퍼서 들어올리는 것으로, 깊이에 제한을 받지 않도록 형성된 것이다.
또한, 래더 준설선(ladder dredger)은 상향식 에스컬레이터와 같이 사다리를 물밑까지 내리고 체인으로 연결된 많은 버킷들이 사다리 주위를 무한궤도로 돌게 하면, 빈 버킷이 사다리의 뒷면을 타고 내려와 바닥의 흙이나 모래 등을 긁어 담아서 사다리의 앞면을 타고 올라간 후 최정점을 지나 내려오는 순간 이들을 활강로에 쏟으면서 자연히 끌어올린 진흙, 모래, 자갈 등이 선창으로 미끄러져 들어가서 모이도록 작동되는 것이다.
아울러, 하이드로릭 준설선(hydraulic dredger)은 흡입식 준설선이라고도 한다. 원심력 펌프로 물밑 바닥의 진흙, 모래, 자갈 등을 물과 함께 퍼올려 수면상에 설치한 파이프를 통해 폐기장소로 보내어 버린다. 또는, 펌프로 퍼올린 물, 흙, 모래, 자갈 등의 혼합물 중에서 물은 배출시키고 흙, 모래, 자갈 등 고체물질만을 선창에 모아서 폐기장소에 폐기한다. 흡입식 준설선 중에는 흡입구 끝에 커터를 설치하여 커터의 회전으로 물밑 바닥의 토질을 흩뜨려 빨려 들어오기 쉽게 한 것과 넓은 면적의 흡입면으로 이용하도록 형성된 것이다.
도 1에 도시한 바와같이, 부두에 접안된 선박(SH)근처에 언로더(100)를 근접시키고, 상기 언로더(100)의 아암(110)에 설치된 레일(112)을 따라 왕복주행되는 트롤리(120)와, 이에 설치된 버켓(130)을 이용하여 이루어진다.
즉, 상기 트롤리(120)내에 설치된 구동모터의 구동원에 의해서 감김,풀림되는 제 1,2홀드와이어(121a)(121b)(122a)(122b)의 하부단에 연결된 버켓(130)을 상기 선박(SH)의 홀드(HD)내로 수직하강시켜 이에 수용된 연.원료를 계속해서 반복적으로 이송하는 한편, 마무리 작업시 집광장비인 도져(Dozzer) 운반작업도 병행하게 된다.
이러한 하역작업에 사용되는 버켓(130)은 좌우한쌍의 버켓부재(131a)(131b)와, 상기 제 1홀드화이어(121a)(121b)의 하부단에 상부면이 연결된 버켓베이스(133), 상기 2홀드와이어(122a)(122b)에 하부단이 연결된 연결베이스(134) 및 상기 버켓부재(131a)(131b)의 일단과 상기 버켓베이스(133)사이를 연결하는 복수개의 링크바(132)로 구성된다. 이에 따라, 상기 버켓베이스(133)의 상부면에 하부단이 연결된 제 1홀드와이어(121a)(121b)의 감김,풀림에 의해서 상기 버켓부재(131a)(131b)는 승하강되며, 승하강된 버켓부재(131a)(131b)는 제 2홀드와이어(122a)(122b)의 감김,풀림에 의해 연결베이스(134)가 승하강되면서 상기 버켓부재(131a)(131b)의 하부단을 오므리거나 벌려 연,원료를 퍼서 하역장소로 운반할 수 있는 것이다.
한편, 연,원료를 하역하는 작업을 장시간 수행할 경우, 상기 버켓부재(131a)(13b)를 트롤리(120)에 지지하[0020] 는 제 1,2홀드와이어(121a)(121b)(122a)(122b)는 45mm의 직경으로 구성됨에도 불구하고, 상기 버켓부재(131a)(131b)의 자체 무게만도 30톤에 이르고, 하역시 연.원료를 포함하면 그 전체무게가 60톤에 이르기 때문에, 고하중의 무게를 지지하는 제 1,2홀드와이어(121a)(121b)(122a)(122b)는 피로하중에 의해서 신장하게 된다. 그리고, 상기 트롤리(120)와 버켓베이스(133)사이를 연결하는 제 1홀드와이어(121a)(121b)의 신장율이 높으며, 그 좌우측 길이편차도 더욱 심하게 발생되어, 좌우한쌍으로 이루어진 버켓부재(131a)(131b)중 보다 신장된 홀드와이어(121a)(121b)측 버켓부재가 하부로 편차만큼 기울어지게 된다.
또한, 도 2 및 도 3은 그래브 버켓 관련하여 종래기술의 다른 실시예(등록특허 제 10-0321895호)로서 그 기술을 설명하면 다음과 같다.
고정볼트(14)에 의해 고정된 블레이드(12)가 한 쌍의 그립퍼(10,11) 하끝단 양측부에 각각 고정되어 있고, 그립퍼(10,11)의 상부에는 가이드(16)의 하단이 힌지핀(18)에 의해 연결되어 있고, 상기 가이드(16)의 상단은 수평 프레임(20)에 삽입되어 고정핀(22)에 의해 고정되어 있다. 상기 수평 프레임(20)의 좌우 외측면에는 와이어(101)와 구름마찰되어 원활하게 안내하도록 롤러 가이드(24)가 고정되어 있고, 상기 수평 프레임(20)의 내측부에는 서로 마주보며 결합되는 한 쌍의 스토퍼(26)가 고정핀(22)에 의해 가이드(16)에 고정되어져 있다. 상기 한 쌍의 스토퍼(26)는 서로 마주보며 결합되는 단부를 요철형상으로 형성시키되 결합된 그 끝단에 약간의 유동성이 발생하도록 라운드형으로 형성하여 결합시키는 것이 바람직하다.
이때, 상기 그립퍼(10,11)의 상단부에는 기어박스(28)가 설치되어 있으며, 상기 기어박스(28)의 양측부에는 서로 치합되어 회전하는 한 쌍의 기어(30)가 고정핀(32)에 의해 각각 고정되어짐과 동시에 상기 그립퍼(10,11)의 상단부와 연결되어지고, 격벽(29)에 의해 구획된 기어박스(28)의 중간부분에는 실린더(34)의 하단부가 브라켓(54)에 삽입되어 고정핀(36)에 끼워져서 상기 격벽(29)에 고정되어 있으며, 상기 기어박스(28)의 우측부에는 실린더를 구동시키기 위한 실린더 구동수단(19)이 실린더(34)와 연결되어져서 설치된다.
상기 기어박스(28)의 상부에는 가이드 박스(50)가 수직하게 설치되고, 그 가이드 박스(50)의 내측에는 플레이팅 박스(38)가 끼워지며, 상기 플레이팅 박스(38)의 내측에는 실린더 로드(44)가 구비된 실린더(34)가 설치된다. 그리고, 상기 실린더(34)의 상단부가 플레이팅 박스(38)의 천정면에 고정되고, 상기 실린더 로드(44)의 상단부는 가이드 박스(50)의 천정면에 고정되어 짐과 동시에 상기 실린더 로드(44)가 상하로 승강할 때 상기 가이드 박스(50)와 일체로 움직이도록 고정되어 있다.
한편, 상기 가이드 박스(50)의 양측에는 휠프레임(42)이 각각 고정되어 있고, 상기 휠프레임(42)의 내측에는 와이어(101)가 감겨지는 휠(40)이 고정축(31)에 의해 가이드 박스(50)에 고정되어 있다. 이때, 상기 와이어(101)는 상끝단이 후크(102)에 걸려져 있고, 상기 와이어(101)는 롤러 가이드(24)를 타고 내려와 가이드 박스(50)에 고정된 휠(40)에 감겨져 있으므로 상기 후크(102)를 위로 올리게 되면 휠(40)이 들어 올려지고,상기 휠과 고정된 가이드 박스(50)가 들어 올려진다. 그리고, 상기 가이드 박스(50)에 고정된 실린더 로드(44)가 상승하면서 기어(30)가 서로 맞물려 회전하고 상기 버킷(100)의 그립퍼(10,11)가 양쪽으로 벌려진다.
그러나, 종래 준설 및 어장정화에 사용되는 버켓은 밀폐형이 아니기 때문에 엄청난 부유사가 발생하여 하천을 2차오염 시키는 문제가 있었다.
또한, 버켓을 사용하지 않고 흡입준설만을 시행할 경우 부유사는 현저히 줄어들지만 많은 수분을 준설물 및 오니와 분리하기 위해서는 많은 시간이 사용되어 작업 효율이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 흡입 준설과정에서 약품이 투입되는바, 적정량의 약품을 투입하지 않으면 약품으로 인한 2차 오염이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
즉, 오염물질의 탁도에 따라서 적절한 양의 약품이 투입되어야 하는바, 필요 이상으로 많은 양의 약품이 투입되면 약품으로 인한 2차 오염이 발생하게 되고, 너무 적은 양의 약품이 투입되면 준설물의 처리시간이 많이 소요되는 문제가 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 패킹을 테두리면에 설치한 버켓을 이용하여 준설시 부유사가 발생하는 것을 사전에 차단하는데 그 목적이 있다.
또한 버켓으로 준설물을 퍼올리는 과정에서 수분 함유량을 파악하여 수분함유량이 많은 경우에는 바지선에 옮겨담아 안정화 시킨후 상등수를 배출한 다음 퇴적물을 분리토록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 준설물의 탁도를 파악하여 적절한 약품을 적용하여 약품으로 인한 2차 하천오염을 막으면서 동시에 빠른 속도로 물과 퇴적물 및 오니를 분리토록 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
본 발명은 퇴적물을 담을 수 있는 공간부를 갖는 삼각통 형태의 제 1 버켓 몸체(100)와; 상기 제 1 버켓 몸체에 대응되어 설치되는 것으로 퇴적물을 담을 수 있는 공간부를 갖는 삼각통 형태이며 제 1 버켓 몸체와 결합되어 퇴적물을 삽입하여 이송하는 제 2 버켓 몸체(200)와; 상기 제 1 버켓 몸체의 사각 테두리면에 부착되는 것으로 제 2 버켓 몸체와 결합시에 기밀작용을 하여 오수가 외부로 빠져 나가는 것을 막는 기밀용 패킹(300)과; 상기 제 1 버켓 몸체 또는 제 2 버켓 몸체의 하단에 설치되며 버켓몸체에 담기는 퇴적물의 습도를 채크하여 수분함량이 기준보다 많을 때에는 퇴적물을 바지선으로 옮겨서 수분을 제거토록 하고, 수분함량이 기준보다 적을 때에는 곧바로 매립장으로 향하도록 정보를 제공하는 습도 센서부(400)와; 상기 제 1 버켓 몸체 또는 제 2 버켓 몸체의 상부에 설치되며 버켓 몸체에 담기는 퇴적물의 탁도를 센싱하여 퇴적물에 공급할 응집제의 양을 결정할 수 있도록 하는 탁도 센서부(500)와; 상기 습도 센서부와 탁도 센서부와 전기적으로 연결되어 정보를 입력받으며 습도가 일정이하이면 탁도 센서부의 정보를 무시하여 퇴적물이 매립장으로 향하도록 정보를 제공하고, 습도가 일정 이상이면 탁도 센서부의 정보를 이용하여 퇴적물을 응집시킬 약품의 양을 결정할 수 있도록 정보를 제공하는 제어부(600)와; 상기 제어부로 전달받은 퇴적물의 탁도 정보에 따라서 탁도가 기준이상이면 약품 공급량을 기준보다 더 투입토록하고, 탁도가 기준이하이면 약품 공급량을 기준보다 덜 투입하도록 펌프를 제어하는 응집제 공급부(700)와; 상기 제 1 버켓 몸체 및 제 2 버켓 몸체의 구동에 대한 제어신호를 인가하며, 제어부(600)에서 습도가 일정 이하인 정보가 입력되면 버켓 몸체를 매립장쪽으로 향하도록 하여 퇴적물에서 수분 분리를 하지 않고 매립장으로 이동시키는 메인 조작판(800)을 포함하여 구성함이 특징이다.
또한, 상기 습도 센서부(400)는, 버켓 몸체의 상부에 절연체(410)를 부착하고, 상기 절연체(410)에 2개의 도전체(420, 430)를 일정 간격을 두고 설치하며, 상기 도전체 사이에 퇴적물이 체워진 상태에서 도전체 사이의 전기저항값으로 퇴적물의 수분을 체크하는 컨트롤러(440)를 구비하고, 컨트롤러와 연결되어 제어부에 수분값을 전송하는 통신모듈을 구비하고, 도전체(420, 430)와 컨트롤러(440) 및 무선통신모듈(450)을 케이징하는 하우징(460)을 구비하여 이루어진 것이 특징이다.
또한, 탁도 센서부(500)는, 빛을 발광하는 발광부(510)와, 발광부(510)에서 발광된 빛을 수광하는 수광부(520)와, 발광부(510)에서 발광된 빛의 세기와 수광부(520)에서 수광된 빛의 세기를 이용하여 측정된 물의 탁도를 제어부로 전송하는 통신모듈(530) 및, 합성수지제로 이루어지며, 탁도 센서부의 각종 전자부품을 케이징하여 외부 수분으로부터 보호하는 하우징(540)을 포함하여 이루어짐이 특징이다.
또한, 제 1 버켓 몸체 또는 제 2 버켓 몸체의 하단에 설치되는 습도 센서부(400)로 버켓 몸체에 담겨지는 퇴적물의 습도를 센싱하는 단계와; 제 1 버켓 몸체 또는 제 2 버켓 몸체의 상부에 설치되며 탁도 센서부로 버켓 몸체에 담기는 퇴적물의 탁도를 센싱하는 단계와; 상기 습도 센서부와 탁도 센서부의 정보를 제어부에서 입력받아 습도가 일정이하이면 탁도 센서부의 정보를 무시하여 퇴적물이 매립장으로 향하도록 제어신호를 출력하는 단계와; 상기 습도 센서부와 탁도 센서부의 정보를 제어부에서 입력받아 습도가 일정이상이면 탁도 센서부의 정보를 이용하여 퇴적물을 응집시킬 약품의 양을 결정할 수 있도록 정보를 제공하는 단계와; 탁도가 기준이상이면 약품 공급량을 기준보다 더 투입토록하고, 탁도가 기준이하이면 약품 공급량을 기준보다 덜 투입하도록 펌프를 제어하는 단계로 이루어짐이 특징이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 패킹을 테두리면에 설치한 버켓을 이용하기 때문에 준설시 부유사가 발생하는 것을 사전에 차단하는 효과가 있다.
또한, 버켓으로 준설물을 퍼올리는 과정에서 수분 함유량을 파악하여 수분함유량이 많은 경우에는 바지선에 옮겨담아 안정화 시킨후 상등수를 배출한 다음 퇴적물을 분리하기 때문에 분리 효율을 높일 수 있다.
또한, 준설물의 탁도를 파악하여 적절한 약품을 적용하여 약품으로 인한 2차 하천오염을 막으면서 동시에 빠른 속도로 물과 퇴적물 및 오니를 분리토록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 준설장치 실시예도.
도 2는 종래의 버켓 장치 실시예도.
도 3은 종래의 버켓 장치 동작 상태도.
도 4는 본 발명의 전체 구성도.
도 5는 본 발명의 습도 센서부 구성도.
도 6은 본 발명의 탁도 센서부 구성도.
도 7은 탁도와 응집제 투입량 관계도.
도 8은 본 발명의 회로구성 블록도.
도 9는 본 발명의 동작 플로우 챠트.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.
만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 이하 실시예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.
결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이다.
도 4 및 도 8은 본 발명의 전체 구성도 및 신호 흐름을 나타낸 블록도로서,
본 발명의 버켓은 제 1 버켓 몸체(100)와, 제 2 버켓 몸체(200)와, 기밀용 패킹(300)과, 습도 센서부(400)와, 탁도 센서부(500)와, 제어부(600)와, 응집제 공급부(700) 및, 메인 조작반(800)으로 이루어진다.
상기 제 1 버켓 몸체(100)는 퇴적물을 담을 수 있는 공간부를 갖는 삼각통 형태이다.
상기 제 2 버켓 몸체(200)는 제 1 버켓 몸체에 대응되어 설치되는 것으로 퇴적물을 담을 수 있는 공간부를 갖는 삼각통 형태이며 제 1 버켓 몸체와 결합되어 퇴적물을 삽입하여 이송한다.
상기 기밀용 패킹(300)은 제 1 버켓 몸체의 사각 테두리면에 부착되는 것으로 제 2 버켓 몸체와 결합시에 기밀작용을 하여 오수가 외부로 빠져 나가는 것을 막는다.
상기 습도 센서부(400)는 제 1 버켓 몸체 또는 제 2 버켓 몸체의 하단에 설치되며 버켓몸체에 담기는 퇴적물의 습도를 채크하여 수분함량이 기준보다 많을 때에는 퇴적물을 바지선으로 옮겨서 수분을 제거토록 하고, 수분함량이 기준보다 적을 때에는 곧바로 매립장으로 향하도록 정보를 제공한다.
상기 탁도 센서부(500)는 제 1 버켓 몸체 또는 제 2 버켓 몸체의 상부에 설치되며 버켓 몸체에 담기는 퇴적물의 탁도를 센싱하여 퇴적물에 공급할 응집제의 양을 결정할 수 있도록 한다.
상기 제어부(600)는 상기 습도 센서부와 탁도 센서부와 전기적으로 연결되어 정보를 입력받으며 습도가 일정이하이면 탁도 센서부의 정보를 무시하여 퇴적물이 매립장으로 향하도록 정보를 제공하고, 습도가 일정 이상이면 탁도 센서부의 정보를 이용하여 퇴적물을 응집시킬 약품의 양을 결정할 수 있도록 정보를 제공한다.
상기 응집제 공급부(700)는 퇴적물이 임시 저장되는 바지선 일단에 설치되어 퇴적물 저장영역에 응집제를 공급하여 퇴적물을 침전시키며, 이때 탁도가 기준이상이면 약품 공급량을 기준보다 더 투입토록하고, 탁도가 기준이하이면 약품 공급량을 기준보다 덜 투입하도록 펌프를 제어한다.
상기 메인 조작반(800)은 제 1 버켓 몸체 및 제 2 버켓 몸체의 구동에 대한 제어신호를 인가하며, 제어부(600)에서 습도가 일정 이하인 정보가 입력되면 버켓 몸체를 매립장쪽으로 향하도록 하여 퇴적물에서 수분 분리를 하지 않고 매립장으로 이동시킨다.
또한, 본 고안에 설치된 습도 센서부(400)는 도 5에 도시한 바와 같이 버켓 몸체의 상부에 절연체(410)를 부착하고, 상기 절연체(410)에 2개의 도전체(420, 430)를 일정 간격을 두고 설치하며, 상기 도전체(420, 430)에 컨트롤러(440)를 연결하여, 상기 도전체 사이에 퇴적물이 체워진 상태에서 도전체 사이의 전기저항값으로 퇴적물의 수분을 체크한다.
즉, 퇴적물에 수분이 많을 경우에는 도전체(420, 430) 사이의 전기저항이 적어지며, 퇴적물에 수분이 적을 경우에는 도전체(420, 430) 사이의 전기저항이 커지게 됨으로써 상기 도전체와 연결되는 컨트롤러(440)에서 도전체 사이의 저항값을 읽어들여 프로그램 연산에 의해 퇴적물(10)의 습도를 정확하게 판독가능하며, 상기 판독된 결과에 따라서 수분의 함량이 많을 때는 바지선으로 옮겨서 상등수를 분리한 후 남은 침전물을 육상 매립장 또는 침전물 처리장 등으로 옮긴다.
그리고, 수분함량이 기준 이하일 경우에는 곧바로 육상 매립장 또는 침전물 처리장으로 옮겨서 처리한다.
그리고, 무선 통신모듈(450)을 이용하여 제어부에 수분값을 전송한다. 미설명부호 460은 하우징으로서 도전체(420, 430)와 컨트롤러(440) 및 무선통신모듈(450)을 케이징하는 것이다. 즉, 상기 하우징은 물이 전기부품에 침투하는 것을 막기 위해 합성수지제로 제작되어 버켓 몸체에 고정시키는 것이 바람직하며, 기밀 구조를 갖도록 설치되어야 함은 물론이다.
본 발명은 제 1 몸체 또는 제 2 몸체의 상부에 탁도 센서부(500)를 구비하는바, 상기 탁도 센서부(500)는 도 6에 도시한 바와 같이, 빛을 발광하는 발광부(510)와, 발광부(510)에서 발광된 빛을 수광하는 수광부(520)를 각각 하나씩 구비하여 발광부(510)에서 발광된 빛의 세기와 수광부(520)에서 수광된 빛의 세기를 이용하여 이물질이 함유된 물(20)의 탁도를 측정한다. 그리고 통신모듈(530)을 구비하여 제어부(600)에 무선으로 탁도 정보를 출력한다. 미설명부호 540은 하우징으로서 합성수지제로 이루어지며, 탁도 센서부의 각종 전자부품을 케이징하여 외부 수분으로부터 보호하는 역할을 한다.
즉, 발광부(510)에서 일정량의 세기로 빛을 발광하면 물 속에 부유하는 입자에 의하여 산란되는 빛을 제외한 나머지 빛을 수광부(520)에서 수광하여 물의 탁도를 측정한다. 이때, 측정되는 탁도(f)는 아래의 [식 1]에 의한 함수값으로 구할 수 있다.
[식 1]
f (탁도) = α × (수광부에 수광된 빛의 양/발광부에서 발광된 빛의 양) 여기서, α는 비례상수이며, 물의 탁도가 높아질수록 발광부(510)에서 발광된 빛의 양보다 수광부(520)에 수광되는 빛의 양이 줄어 들어 [식 1]의 함수값은 작아진다.
그리고, 탁도가 높은 경우에는 발광부(510)에서 발광한 빛 중 많은 양이 물 속의 입자에 의해 산란되어 일부의 빛만이 수광부(520)에 수광되므로 [식 1]의 함수값이 작아지고, 탁도가 낮은 경우에는 발광부(510)에서 발광한 많은 양의 빛이 물을 투과하여 수광부(520)에 수광되므로 [식 1]의 함수값은 커지게 된다.
상기와 같은 구성에 의해서 측정한 탁도에 따라서 바지선에 임시저장되는 퇴적물에 대한 약품의 투입량을 결정하게 된다.
응집제로는 Fe, Al 염이 주로 사용되며, 황산알루미늄(Al2(SO4)3.18H20, Alum), 황산제1철(FeSO4.7H2O), 황산제2철(Fe2(SO4)3), 염화제2철(FeCl3.6H2O), 폴리염화알루미늄(PAC), 암모늄명반(Al2(SO4)3.(NH4)2SO4.24H2O), 알루민산나트륨(NaAlO2) 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 탁도 센서부(500)와 제어부(600)는 무선으로 신호를 통신할 수 있도록 통신모듈(530)이 설치된다. 상기 통신모듈(530)은 상기 탁도 센서부(500)에서 감지된 탁도값 또는 상기 탁도 센서부(500)의 초기 설정값을 입력하거나 작동을 제어하기 위한 제어신호를 론웍스, 모드버스, 이더넷, RS-232c, RS-485 등의 무선방식 또는 4 내지 20mA 범위의 전류출력값으로 변환하여 송수신하도록 이루어진다. 상기와 같이 설치된 통신모듈로 인하여 상기 탁도 센서부(500)가 상기 제어부(600)로부터 원격지에 위치되더라도 간편하게 설치하거나 제어하는 것이 가능하게된다.
상기 제어부(600)는 탁도 센서부(500)로부터 탁도 수치를 받아 응집제 주입부(700)를 제어하는 역할을 수행한다. 상기 탁도 수치가 기준 수치를 초과하면 응집 상태가 좋지 않은 것으로 평가하여 응집제의 주입량을 증가시킬 수 있고, 탁도 수치가 기준 수치 미만이면 응집 상태가 충분히 좋은 것으로 평가하여 응집제의 추가적 주입을 중지할 수 있다. 제어부는 응집 상태 평가부 내 탁도계 또는 응집제 주입부에 포함될 수 있다. 탁도와 최적의 응집제 주입량의 관계는 실험값에 따라 설정될 수 있다.
응집제 주입부(700)는 상기 제어부(600)의 제어 하에서 응집제를 원수에 주입하는 역할을 수행한다. 응집제 주입부(600)는 측정된 탁도 수치와 기준 수치의 차이에 해당하는 응집제 양을 연속적으로 주입할 수도 있고 펌프형식으로 불연속으로 주입할 수도 있다.
즉, 상기 응집제 주입부(700)는 응집제 저장탱크(710)와 응집제 토출펌프(720)로 이루어지며, 제어부(600)의 제어하에 응집제 저장탱크(710)에 저장된 응집제를 원수의 탁도에 해당하는 양만큼 공급토록 한다.
도 7은 본 발명의 약품 투입장치에 의해 투입되는 약품량과 탁도의 상관관계가 도시된 그래프로서, 원수의 탁도가 5NTU 내지 20NTU 정도의 낮은 농도로 유입될 경우에는 비례적으로 증가되는 투입율 그래프에 의한 PID 제어를 수행하고, 원수의 탁도가 수십 NTU 또는 수백 NTU로 기하급수적으로 증가되면 작업자의 경험적 요인에 의해 비선형적으로 조정된 투입율 그래프 또는 다단계로 작성된 테이블에 의한 PID 제어를 수행한다. 여기서, NTU(Nepholometric Turbidity Unit)는 수처리 분야에서 투과광(90°)측정에 사용되는 단위로서, U.S.EPA(Environmental Protection Agency)의 규정단위이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
즉, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아니라 설명하기 위한 것이기 때문에 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 보호범위는 아래 청구범위의 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제 1 버켓 몸체
200: 제 2 버켓 몸체
300: 기밀용 패킹
400: 습도 센서부
500: 탁도 센서부
600: 제어부
700: 응집제 공급부
800: 메인 조작반

Claims (4)

  1. 퇴적물을 담을 수 있는 공간부를 갖는 삼각통 형태의 제 1 버켓 몸체(100)와; 상기 제 1 버켓 몸체에 대응되어 설치되는 것으로 퇴적물을 담을 수 있는 공간부를 갖는 삼각통 형태이며 제 1 버켓 몸체와 결합되어 퇴적물을 삽입하여 이송하는 제 2 버켓 몸체(200)와; 상기 제 1 버켓 몸체의 사각 테두리면에 부착되는 것으로 제 2 버켓 몸체와 결합시에 기밀작용을 하여 오수가 외부로 빠져 나가는 것을 막는 기밀용 패킹(300)과; 상기 제 1 버켓 몸체 및 제 2 버켓 몸체의 구동에 대한 제어신호를 인가하는 제어부 및 조작판으로 이루어진 버켓과 흡입준설을 이용한 어장정화 장치에 있어서,
    제 1 버켓 몸체 또는 제 2 버켓 몸체의 하단에 설치되며 버켓몸체에 담기는 퇴적물의 습도를 채크하여 수분함량이 기준보다 많을 때에는 퇴적물을 바지선으로 옮겨서 수분을 제거토록 하고, 수분함량이 기준보다 적을 때에는 곧바로 매립장으로 향하도록 정보를 제공하는 습도 센서부(400)와;
    상기 제 1 버켓 몸체 또는 제 2 버켓 몸체의 상부에 설치되며 버켓 몸체에 담기는 퇴적물의 탁도를 센싱하여 퇴적물에 공급할 응집제의 양을 결정할 수 있도록 하는 탁도 센서부(500)와;
    상기 습도 센서부와 탁도 센서부와 전기적으로 연결되어 정보를 입력받으며 습도가 일정이하이면 탁도 센서부의 정보를 무시하여 퇴적물이 매립장으로 향하도록 정보를 제공하고, 습도가 일정 이상이면 탁도 센서부의 정보를 이용하여 퇴적물을 응집시킬 약품의 양을 결정할 수 있도록 정보를 제공하는 제어부(600)와;
    상기 제어부로 전달받은 퇴적물의 탁도 정보에 따라서 탁도가 기준이상이면 약품 공급량을 기준보다 더 투입토록하고, 탁도가 기준이하이면 약품 공급량을 기준보다 덜 투입하도록 펌프를 제어하는 응집제 공급부(700)와;
    상기 제 1 버켓 몸체 및 제 2 버켓 몸체의 구동에 대한 제어신호를 인가하며, 제어부(600)에서 습도가 일정 이하인 정보가 입력되면 버켓 몸체를 매립장쪽으로 향하도록 하여 퇴적물에서 수분 분리를 하지 않고 매립장으로 이동시키는 메인 조작판(800)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 버켓과 흡입준설을 이용한 어장정화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 습도 센서부(400)는,
    버켓 몸체의 상부에 절연체(410)를 부착하고,
    상기 절연체(410)에 2개의 도전체(420, 430)를 일정 간격을 두고 설치하며,
    상기 도전체 사이에 퇴적물이 체워진 상태에서 도전체 사이의 전기저항값으로 퇴적물의 수분을 체크하는 컨트롤러(440)를 구비하고,
    컨트롤러와 연결되어 제어부에 수분값을 전송하는 통신모듈을 구비하고,
    도전체(420, 430)와 컨트롤러(440) 및 무선통신모듈(450)을 케이징하는 하우징(460)을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 버켓과 흡입준설을 이용한 어장정화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    탁도 센서부(500)는,
    빛을 발광하는 발광부(510)와,
    발광부(510)에서 발광된 빛을 수광하는 수광부(520)와,
    발광부(510)에서 발광된 빛의 세기와 수광부(520)에서 수광된 빛의 세기를 이용하여 측정된 물의 탁도를 제어부로 전송하는 통신모듈(530) 및,
    합성수지제로 이루어지며, 탁도 센서부의 각종 전자부품을 케이징하여 외부 수분으로부터 보호하는 하우징(540)을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 버켓과 흡입준설을 이용한 어장정화 장치.
  4. 제 1 버켓 몸체 또는 제 2 버켓 몸체의 하단에 설치되는 습도 센서부(400)로 버켓 몸체에 담겨지는 퇴적물의 습도를 센싱하는 단계(S10)와;
    제 1 버켓 몸체 또는 제 2 버켓 몸체의 상부에 설치되며 탁도 센서부로 버켓 몸체에 담기는 퇴적물의 탁도를 센싱하는 단계(S20)와;
    상기 습도 센서부와 탁도 센서부의 정보를 제어부에서 입력받아 습도가 일정이하이면 탁도 센서부의 정보를 무시하여 퇴적물이 매립장으로 향하도록 제어신호를 출력하는 단계(S30)와;
    상기 습도 센서부와 탁도 센서부의 정보를 제어부에서 입력받아 습도가 일정이상이면 탁도 센서부의 정보를 이용하여 퇴적물을 응집시킬 약품의 양을 결정할 수 있도록 정보를 제공하는 단계(S40)와;
    탁도가 기준이상이면 약품 공급량을 기준보다 더 투입토록하고, 탁도가 기준이하이면 약품 공급량을 기준보다 덜 투입하도록 펌프를 제어하는 단계(S50)로 이루어짐을 특징으로 하는 버켓과 흡입준설을 이용한 어장정화 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07268898A (ja) * 1994-03-31 1995-10-17 Masago Kogyo Kk 油圧グラブバケット
JP2006027830A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Toa Harbor Works Co Ltd グラブ浚渫施工支援装置および浚渫方法
JP2008045378A (ja) * 2006-08-21 2008-02-28 Kojimagumi:Kk グラブバケット式揚土装置およびスラリ状土砂の空気圧式輸送システム
JP2008274585A (ja) * 2007-04-26 2008-11-13 Toa Harbor Works Co Ltd 浚渫支援システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07268898A (ja) * 1994-03-31 1995-10-17 Masago Kogyo Kk 油圧グラブバケット
JP2006027830A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Toa Harbor Works Co Ltd グラブ浚渫施工支援装置および浚渫方法
JP2008045378A (ja) * 2006-08-21 2008-02-28 Kojimagumi:Kk グラブバケット式揚土装置およびスラリ状土砂の空気圧式輸送システム
JP2008274585A (ja) * 2007-04-26 2008-11-13 Toa Harbor Works Co Ltd 浚渫支援システム

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