KR101192404B1

KR101192404B1 - 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템

Info

Publication number: KR101192404B1
Application number: KR1020100007442A
Authority: KR
Inventors: 이문기
Original assignee: 이문기
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2012-10-17
Also published as: KR20110087827A

Abstract

본 발명은 다수의 그린댐(Green Dam)을 중앙통제부에서 원격조정하여 제어하고 태양에너지로 방류밸브를 개폐함으로써, 획기적으로 관리비용을 절감하고, 방류구의 크기를 자유롭게 조절하여 갈수기에도 하천의 건천화를 방지하도록, 침전조, 다수의 메디아를 수용하는 미생물처리조, 여과조 및 집수조를 구비하여 빗물의 비점오염물질을 처리하고 정화된 빗물은 배수관으로 방류시키는 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템에 있어서, 상기 침전조, 미생물처리조 및 집수조의 수위를 감지하는 수위감지센서와, 상기 수위감지센서로부터 수위량 감지정보를 수신하는 통신모듈과, 상기 통신모듈이 컴퓨터통신망에 연결되도록 하는 인터페이스를 구비하여 수위상태를 알리는 감지 서버;와 상기 침전조와 미생물처리조 및 집수조의 오염도를 측정하는 각각의 수질측정센서와, 상기 수질측정센서에 의해 측정정보를 수신하는 통신모듈과, 상기 통신모듈이 컴퓨터통신망에 연결되도록 하는 인터페이스를 구비하여 수질오염상태를 알리는 측정 서버;를 포함하고, 상기 감지 서버로부터 감지신호를 컴퓨터통신망을 통해 실시간으로 수신된 감지데이터를 기반으로 상기 배수관에 구비된 방류밸브를 조절하여 방류량을 제어하고, 상기 측정 서버로부터 측정신호를 컴퓨터통신망을 통해 실시간으로 수신된 측정데이터를 기반으로 메디아의 교체시기를 알림으로써 수질정화를 제어하는 제어 서버와, 상기 제어 서버로부터 방류량과 수질정화 제어데이터를 전송받아 모니터링하며 상기 제어 서버를 제어하는 중앙통제부를 포함하는 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어 시스템을 제공한다.

Description

그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템{Protecting Riverhead And Nonpoint Pollution Source Reduction Controlling System Using Green Dam}

본 발명은 소형빗물그릇을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 소형 빗물그릇(이하, 그린댐(Green Dam)이라 함)을 중앙통제부에서 원격조정함으로써 획기적인 관리비용의 절감과 유지관리가 용이하게 이루어지고, 방류밸브를 제어하여 방류구의 크기를 자유롭게 조절함에 따라 갈수기에도 하천의 건천화를 방지할 수 있고 비점오염원도 저감할 수 있는 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 우리나라는 지리적으로 계절별 날씨의 차이가 큰 계절풍 기후에 속하며, 이로 인해 비가 고르게 내리지 못하고 여름철에만 집중되어 봄철과 겨울철에는 가뭄이 들고, 여름철에는 홍수피해가 빈번하게 발생하고 있다.

이러한 피해를 방지하고자 산간계곡이나 하천을 횡단하여 저수, 취수, 토사유출 및 수위상승을 방지하는 구조물로 댐(Dam)을 건설하고 있지만, 우리나라의 지리적 기후적 특성상 댐 상류의 강우량 및 용출수로 이루어지는 댐 수자원은 홍수예방 및 발전을 위해 방류함으로써 갈수기(渴水期)에는 아무런 대책이 없어 봄철이나 겨울철에 댐이 바닥을 드러내는 등 물부족현상이 발생하게 되고, 댐 건설에 대규모의 토목공사를 수반하기 때문에 비용이 많이 들며 주변환경을 파괴함에 따라 민원문제가 발생하는 문제점이 있었다.

더불어 특별한 배출경로를 가진 점오염물질과는 달리, 비점오염물질은 주로 우천시 지표면 빗물과 함께 유출되는 오염물질로서 농지에 살포된 비료나 농약, 토양침식물, 축사유출물, 교통오염물질, 도시노면의 쓰레기 등을 일컫는다.

이와 같은, 비점오염물질은 대개 많은 우천시에 유출되기 때문에 계절간 배출량의 차이가 크고 예측과 정량화가 어려우며, 인위적 조절이 힘든 기상, 지질, 지형의 조건 등에 영향을 많이 받는 특성을 지니고 있어 제도적으로도 배출기준을 정하기 어려워 수질오염이 계속 가중되고 있다.

따라서, 최근 맨홀주변으로 정화장치를 설비하여 우천시 빗물로부터 비점오염물질을 분리제거하고 빗물은 방류하는 비점오염물질 처리장치가 실시되고 있지만, 설비의 체적이 크지 않으면 여과 효율이 낮아져 그 규모를 크게 함에 따라 설치장소와 공간의 확보가 어렵고, 특히 조 내부로 유입되는 빗물이 이전에 침전 분리된 비점오염물질과 섞이면서 오염됨에 따라 비점오염물질의 여과 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명의 출원인이 종래 출원하여 특허등록된 기술로써 대한민국 등록특허 제10-0883959호에 “초기빗물의 비점오염물질 처리시설”이하, 그린댐(Green Dam)이라 함)의 명칭으로 등록된바 도 1 및 도 2를 참조하여 그 구성을 살펴보면 『통상의 맨홀(2)에 구비된 배수구(4)와 연통 되는 빗물 유입구(11)를 갖추고 바닥에는 유입되는 빗물이 넘치도록 저류하는 월류벽(12)이 세워진 침전조(10)와, 통상의 메디아(26)가 수용되는 미생물 처리조(20)와, 마사 또는 활성탄으로 된 여과재가 내부에 채워진 여과조(30)를 포함하고, 상기 침전조(10)와 미생물 처리조(20) 사이는 중간높이에 유수분리관(52)이 설치된 제1벽체(50)로 구획되고, 또한 상기 미생물 처리조(20)와 여과조(30) 사이로는 빗물이 옆 방향으로 유통되게 하는 통공(57)을 다수 갖춘 제2벽체(55)로 구획되어 있으며, 상기 미생물 처리조(20)의 바닥은 침전조(10) 쪽으로 낮게 연장된 경사상의 헌치(25)로 형성되고, 상기 제1벽체(50)의 하단은 미생물 처리조(20)와 침전조(10) 사이를 연통하는 복귀통로(53)로 형성되어서, 상기 미생물 처리조(20)에 수용된 메디아(26)로부터 낙하하는 미생물 덩어리가 침전조(10) 쪽으로 흘러들어 갈 수 있는 구성으로 되어 있음』을 특징으로 한다.

이어 상기 처리시설에 의한 효과를 살펴보면 작은 크기로 실시할 수 있고, 우천 시 빗물을 일시 저장하는 댐의 기능을 겸하고 있어 집중호우나 국지적 호우가 발생하였을 때에 댐 역할을 나타내어 빗물의 범람을 막아주며, 침전조에 퇴적된 비점오염물질은 따로 수거할 때까지 조 내에 저장 보관되어 오염물질이 침전조 외로 누설될 우려가 없을 뿐만 아니라 침전조의 바닥에 월류벽을 형성하여 빗물이 빠르게 유입되어도 월류벽에 제한되어 천천히 침전조를 채우게 됨으로써 이전에 퇴적된 비점오염물질을 혼탁하게 하는 일이 생기지 않아 우천 직후에 배수되는 빗물에도 비점오염물질이 포함되지 않게 되고, 상기 처리시설을 프리 캐스팅 공법을 적용할 수 있는 구조로서 현장설치가 간편 용이하며, 공사기간의 단축과 시공비용이 절감되는 효과가 있었다.

그러나, 상기 다수의 초기빗물의 비점오염물질 처리시설들을 일일이 관리해야함에 따른 많은 관리비가 소요되고, 더불어 다수의 초기빗물의 비점오염물질 처리시설에서 빗물을 방류함에 있어서 방류밸브를 수동으로 조작할 경우는 불편함이 가중되며 전기를 이용할 경우에는 많은 비용이 소요되는 어려움이 있다.

또한, 일정한 양으로 빗물을 방류하기 때문에 갈수기인 봄철에는 이내 하천에 물이 마르게 되어 하천의 건천화를 방지하지 못하는 미흡한 점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그린댐을 상수원 상류에 많이 만들어 부족한 상수원도 확충하고 임야 등에서 발생하는 비점오염물질도 저감하기 위하여 여러 곳에 설치되는 그린댐의 모든 정보를 중앙통제부로 수신하여 간단하게 원격조정으로 제어함으로써 유지관리가 용이하고 관리비용을 절감하며, 빗물이 방류되는 방류밸브도 평소 축적된 태양에너지로 개폐하는 녹색에너지기술로서 더욱 획기적으로 관리비용을 절감할 수 있는 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 빗물을 방류하는 방류밸브에 따른 방류구의 크기를 중앙통제부에서 원격조정으로 자유롭게 제어하여 강우종료 후에도 확보된 빗물을 지속적으로 배출하고, 갈수기에는 방류구를 아주 작게 조절하여 물이 항상 흐르게 하거나 대수층에 흡수되도록 함으로써, 하천의 건천화를 방지할 수 있는 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어 시스템은 침전조, 다수의 메디아를 수용하는 미생물처리조, 여과조 및 집수조를 구비하여 빗물의 비점오염물질을 처리하고 정화된 빗물은 배수관으로 방류시키는 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템에 있어서, 상기 침전조, 미생물처리조 및 집수조의 수위를 감지하는 수위감지센서와, 상기 수위감지센서로부터 수위량 감지정보를 수신하는 통신모듈과, 상기 통신모듈이 컴퓨터통신망에 연결되도록 하는 인터페이스를 구비하여 수위상태를 알리는 감지 서버;와 상기 침전조와 미생물처리조 및 집수조의 오염도를 측정하는 각각의 수질측정센서와, 상기 수질측정센서로부터 측정정보를 수신하는 통신모듈과, 상기 통신모듈이 컴퓨터통신망에 연결되도록 하는 인터페이스를 구비하여 수질오염상태를 알리는 측정 서버;를 포함하고, 상기 감지 서버로부터 감지신호를 컴퓨터통신망을 통해 실시간으로 수신된 감지데이터를 기반으로 상기 배수관에 구비된 방류밸브를 조절하여 방류량을 제어하고, 상기 측정 서버로부터 측정신호를 컴퓨터통신망을 통해 실시간으로 수신된 측정데이터를 기반으로 메디아의 교체시기를 알림으로써 수질정화를 제어하는 제어 서버와, 상기 제어 서버로부터 방류량과 수질정화 제어데이터를 전송받아 모니터링하며 상기 제어 서버를 제어하는 중앙통제부를 포함하여 이루어진다.

상기 감지 서버는 상기 그린댐의 외부에서 우천시 강우를 감지하여 강우상태를 알리는 강우감지센서와, 상기 강우감지센서로부터 강우감지정보를 수신하는 통신모듈과, 상기 통신모듈이 컴퓨터통신망에 연결되도록 하는 인터페이스를 더 포함하여 이루어진다.

상기 측정 서버는 상기 수질측정센서에 의해 수신받은 각각의 수질오염도측정치를 비교분석하는 측정모듈로 이루어지고, 상기 제어 서버는 상기 측정 서버의 측정모듈이 비교분석한 결과를 수신하여 미생물처리조 및 집수조의 측정치가 침전조의 측정치보다 낮을 경우는 상기 메디아를 그대로 유지하고, 미생물처리조의 측정치와 침전조의 측정치가 동일할 경우에는 메디아의 교체를 알리는 출력신호를 중앙통제부로 전송함으로써 메디아를 교체하여 수질정화를 제어하도록 이루어진다.

상기 제어 서버는 상기 감지 서버를 통해 수신된 수위량의 정보에 따라 방류수위에 도달하면 방류량을 산출하고, 그 방류량에 해당하는 방류시간 및 방류밸브의 회전유격을 조정하여 방류구의 크기를 조절하도록 방류밸브를 제어하도록 한다.

상기 방류밸브의 제어는 태양광에 의해 전원을 공급하도록 평소 태양에너지를 저장하는 태양광 축전부를 더 포함하여 방류밸브를 축전된 태양에너지로 제어하도록 한다.

본 발명에 따른 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템에 의하면, 여러 곳에 설치되는 그린댐의 모든 정보관리를 중앙통제부에서 수신하여 원격으로 간단하게 조정함으로써, 그린댐의 일괄적인 제어가 가능하여 유지관리가 용이하고, 관리비용을 절감되는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템에 의하면, 평소 맑은 날씨에 태양광을 통해 에너지를 축적하였다가 방류밸브의 개폐시 중앙통제부에서 원격조정하는 태양에너지를 활용한 녹색에너지기술로서 전력과 인력의 소요를 줄여 더욱 획기적으로 관리비용을 절감하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템에 의하면, 중앙통제부에서 원격조정으로 방류밸브를 제어하여 방류구의 배출크기를 자유롭게 조절함으로써, 강우종료 후에도 그린댐에 확보된 빗물을 지속적으로 배출할 수 있고, 갈수기에는 방류구의 크기를 더욱 좁게 조절하여 물이 항시 흐르거나 대수층에 흡수됨에 따라 하천의 건천화를 방지할 수 있는 효과를 얻는다.

도 1은 종래 발명에 따른 처리시설의 구조를 나타내는 측단면도이다.
도 2는 종래 발명에 따른 처리시설의 외관 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제어시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 서버의 수신관계를 나타내는 기능블록도이다.

다음으로 본 발명에 따른 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템의 바람직한 실시예는 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 침전조(10), 다수의 메디아(26)를 수용하는 미생물처리조(20), 여과조(30) 및 집수조(40)를 구비하여 빗물의 비점오염물질을 처리하고 정화된 빗물은 배수관(64)으로 방류시키는 그린댐(100)을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템에 있어서, 감지 서버(110), 측정 서버(120), 제어 서버(130) 및 중앙통제부(140)로 이루어진다.

상기 감지 서버(110)는 상기 그린댐(100)내의 수위상태를 알리는 감지 서버(110a)와, 상기 그린댐(100)의 외부에서 강우상태를 알리는 감지서버(110b)로 구성된다.

상기 수위를 알리는 감지 서버(110a)는 수위감지센서(111)와, 통신모듈(112)과, 컴퓨터통신망(150)에 연결되도록 하는 인터페이스(114)로 이루어진다.

상기 수위감지센서(111)는 상기 침전조(10), 미생물처리조(20) 및 집수조(40)에 저장된 물 수위를 감지하는 센서로서, 구체적으로는 초음파를 송/수신하여 반사되어 돌아오는 시간을 거리로 환산함에 따라 감지하는 초음파방식의 센서를 사용함으로써 수위량을 구체적으로 알 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 통신모듈(112)은 상기 수위감지센서(111)에서 감지한 물의 수위량 정보를 수신한다.

상기 제어 서버(130) 및 중앙통제부(140)는 상기 침전조(10), 미생물처리조(20) 및 집수조(40)의 수위량의 정보를 관리자가 정보확인 할 수 있도록 해당 침전조(10), 미생물처리조(20) 및 집수조(40)가 설치되어 있는 그린댐(100)의 위치, 감지한 시간 및 수위량 등을 표시하는 형태가 바람직하다.

상기 인터페이스(114)는 상기 통신모듈(112)이 컴퓨터통신망(150)에 연결되어 정보수신을 가능하게 하는 접속기로서 유/무선 모두 가능하나 많은 댐(100)들과 연결하여 정보수신을 함에 따라 무선 인터페이스(114)를 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 인터페이스(114)는 전파가 일정방향이 아닌 방사형으로 전방향 신호가 가능하고, 전파가 반사 및 굴절되는 특성이 있어 장애물을 무시할 수 있는 RF(Radio Frequency) 무선통신을 적용함이 바람직하다.

상기 그린댐(100)의 외부에서 강우상태를 알리는 감지 서버(110b)는 우천시 강우를 감지하는 강우감지센서(116)와, 상기 강우감지센서(116)로부터 강우감지정보를 수신하는 통신모듈(117)과, 상기 통신모듈(117)이 컴퓨터통신망(150)에 연결되도록 하는 인터페이스(119)를 구비하여 강우상태를 알리도록 이루어진다.

상기 강우감지센서(116)는 센서 내부에 내장된 발광다이오드에서 적외선을 방출시켜 우천시에 떨어지는 빗물이 적외선 빛을 굴절함으로써 강우를 감지하게 된다.

상기 강우감지센서(116)로부터 강우상태를 감지한 정보는 상기 인터페이스(119)에 의해 연결된 컴퓨터통신망(150)을 통해 전송되어 상기 통신모듈(117)에서 수신함으로서 상기 중앙통제부(140)로 해당 그린댐(100)이 설치되어 있는 위치와 감지한 시간 등의 정보를 제공하도록 한다.

상기 인터페이스(119)도 전파의 반사 및 굴절로 장애물을 무시할 수 있는 RF 무선통신을 적용한 무선 인터페이스(119)를 사용함이 바람직하다.

상기 측정서버(120)는 오염도를 측정하는 수질측정센서(121)와, 정보를 수신하는 통신모듈(122)과, 컴퓨터통신망(150)에 연결하는 인터페이스(124)로 이루어진다.

상기 수질측정센서(121)는 상기 침전조(10), 미생물처리조(20) 및 집수조(40)에 각각 설치되어 물의 오염도를 측정한다.

상기 물의 오염도를 측정하는 수질측정센서(121)는 물의 흐린 정도를 나타내는 것으로서 광학적으로 검출되는 탁도센서와 수소이온에 감응하여 측정하는 유리막형 센서가 있으며, 현재 넓은 분야에서 일상사용되고 있는 유리막형 센서 중에 PH센서를 적용함이 바람직하다.

상기 제어 서버(130) 및 중앙통제부(140)는 상기 침전조(10)와 미생물처리조(20), 집수조(40) 각각의 오염도를 상기 수질측정센서(121)에서 감지한 정보를 수신한다. 즉, 상기 침전조(10)와 미생물처리조(20), 집수조(40) 각각의 수질측정정보를 상기 제어 서버(130) 및 중앙통제부(140)에서 수신하여 관리자가 정보를 확인할 수 있도록 그린댐(100)의 위치, 감지한 시간 및 오염도측정치 등을 표시하도록 이루어진다.

상기 인터페이스(124)는 상기 수질측정센서(121)의 측정치를 통신모듈(122)이 컴퓨터통신망(150)에 연결되어 정보수신을 가능하게 한다.

상기 인터페이스(124)도 전파의 반사 및 굴절로 장애물을 무시할 수 있는 RF 무선통신을 적용한 무선 인터페이스(119)를 사용함이 바람직하다.

상기 측정 서버(120)는 수질측정센서(121)에서 측정한 침전조(10)와 미생물처리조(20), 집수조(40) 각각의 수질오염측정치를 비교분석하는 측정모듈(123)을 포함하여 이루어진다.

상기 제어 서버(130)는 상기 측정 서버(120)의 측정모듈(123)이 비교분석한 결과를 수신하여 미생물처리조(20) 및 집수조(40)의 측정치가 침전조(10)의 측정치보다 낮을 경우는 상기 메디아(26)를 그대로 유지하고, 미생물처리조(20) 및 집수조(40)의 측정치와 침전조(10)의 측정치가 동일할 경우에는 메디아(26)의 교체를 알리는 출력신호를 중앙통제부(140)로 전송하여 메디아(26)를 교체함으로써 수질정화를 제어하도록 한다.

상기 제어 서버(130)는 배수관(64)에 구비된 방류밸브(60)를 조절하여 방류량을 제어한다.

다시 말해, 상기 제어 서버(130)는 상기 감지 서버(110a)를 통해 수신된 수위량의 정보에 따라 방류수위에 도달하면 방류량을 산출하고, 그 방류량에 해당하는 방류시간 및 방류밸브(60)의 회전유격을 조정하여 방류구(64a)의 크기를 조절하도록 방류밸브(60)를 제어하도록 한다.

상기 방류밸브(60)의 제어는 태양광에 의해 전원을 공급하도록 평소 태양에너지를 저장하는 태양광 축전부(160)를 더 포함하여 이루어진다.

상기 태양광 축전부(160)는 상기 중앙통제부(140)와 연결하여 에너지축전 여부를 확인할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 중앙통제부(140)는 많은 그린댐(100)을 일괄적으로 통제하는 것으로서 감지결과와 측정결과를 컴퓨터통신망(150)을 통해 수신하고 제어 서버(130)로 방류량과 수질정화를 제어하도록 이루어진다.

다음으로 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템의 작동관계를 살펴본다.

먼저, 항시 기상정보를 감지하는 강우감지센서(116)는 우천시 빗물이 감지되면 인터페이스(119)를 통해 컴퓨터통신망(150)과 연결된 통신모듈(117)로 강우중임을 알리는 감지신호를 송/수신하여 감지 서버(110b)를 통해 중앙통제부(140)에서는 실시간으로 강우정보를 알 수 있게 된다.

이어, 우천으로 그린댐(100) 내로 유입되는 빗물의 수위량은 수위감지센서(111)에서 감지하여 인터페이스(114)에 의해 연결된 컴퓨터통신망(150)을 거쳐 통신모듈(112)로 송/수신함으로서 감지 서버(110a)를 통해 중앙통제부(140)에서는 그린댐(100)으로 유입된 수위량 정보를 획득한다.

이때, 감지 서버(110a)를 통해 중앙통제부(140)에 수신된 수위량 정보를 기초로 중앙통제부(140)에서는 제어 서버(130)에 관리자가 명령을 입력하여 방류 여부를 결정하여 제어하게 된다.

즉, 감지 서버(110a)로 수신된 수위량 정보에 따라 방류수위에 도달하면 방류시간과 방류량을 산출한 데이터를 통해 그 방류량에 해당하는 방류시간 및 방류밸브(60)의 회전유격을 조정하여 방류구(64a)의 크기를 조절한다.

다시 말해, 강우량이 많을 때에는 방류밸브(60)의 많은 회전유격에 따른 제어로 방류구(64a)를 많이 개폐하여 많은 양의 빗물이 방출되도록 하고, 강우량이 적은 때에는 방류밸브(60)의 회전유격을 적게 하여 방류구(64a)를 조금만 개폐함으로써 적은 양의 빗물이 방출되도록 제어하는 것이다.

더불어, 방류밸브(60)의 제어는 태양광 축전부(160)에서 태양광에 의해 전원을 공급하도록 평소 맑은 날씨에 태양광 에너지를 축전하여 저장하고, 태양광 축전부(160)의 에너지축전 여부는 중앙통제부(140)에서 확인할 수 있게 된다.

그리고, 침전조(10)와 미생물처리조(20) 및 집수조(40)에 각각 저장된 빗물의 오염도를 수질측정센서(121)가 측정하고, 측정정보는 제어 서버(130) 및 중앙통제부(140)에서 수신하여 관리자가 해당 그린댐(100)의 수질오염도를 확인할 수 있게 된다.

이어, 측정 서버(120)를 통해 중앙통제부(140)에 수신된 정보를 기반으로 제어 서버(130)로 관리자가 명령을 입력하여 제어 서버(130)에서 수질정화를 제어하게 한다.

다시 말해, 수질측정센서(121)에서 측정한 침전조(10)의 오염치와 미생물처리조(20) 및 집수조(40)에서 측정한 각각의 오염치를 제어 서버(130) 및 중앙통제부(140)에서 수신하고, 측정된 수질측정정보를 기초로 측정모듈(123)에서 비교분석하여 미생물처리조(20) 및 집수조(40)의 측정치가 침전조(10)의 측정치보다 낮을 경우는 상기 메디아(26)를 그대로 유지하고, 미생물처리조(20) 및 집수조(40)의 측정치와 침전조(10)의 측정치가 동일할 경우에는 메디아(26)의 교체를 알리는 신호를 하여 중앙통제부(140)로 전송함으로써 메디아(26)를 교체하여 수질정화를 제어한다.

즉, 본 발명에 따른 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템에 의하면, 여러 곳에 설치되는 그린댐의 모든 정보관리를 중앙통제부에서 수신하여 원격으로 간단하게 조정함으로써, 그린댐의 일괄적인 제어가 가능하여 유지관리가 용이하고, 관리비용을 절감되는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라, 평소 맑은 날씨에 태양광을 통해 에너지를 축적하였다가 방류밸브의 개폐시 중앙통제부에서 원격조정하는 태양에너지를 활용한 녹색에너지기술로서 전력과 인력의 소요를 줄여 더욱 획기적으로 관리비용을 절감하는 효과가 있다.

더불어, 중앙통제부에서 원격조정으로 방류밸브를 제어하여 방류구의 배출크기를 자유롭게 조절함으로써, 강우종료 후에도 그린댐에 확보된 빗물을 지속적으로 배출할 수 있고, 갈수기에는 방류구의 크기를 더욱 좁게 조절하여 물이 항시 흐르거나 대수층에 흡수됨에 따라 하천의 건천화를 방지할 수 있는 효과를 얻는다.

상기에서는 본 발명에 따른 그린댐을 이용한 상수원 보호 및 비점오염원 저감 제어시스템의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 기술사상이 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 및 변경하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 : 침전조 20 : 미생물처리조
26 : 메디아 30 : 여과조
40 : 집수조 60 : 방류밸브
64 : 배수관 64a : 방류구
100 : 그린댐 110,110a,110b : 감지서버
111 : 수위감지센서 112,117,122 : 통신모듈
114,119,124 : 인터페이스 116 : 강우감지센서
120 : 측정서버 121 : 수질측정센서
123 : 측정모듈 130 : 제어 서버
140 : 중앙통신부 160 : 태양광 축전부

Claims

침전조, 다수의 메디아를 수용하는 미생물처리조, 여과조 및 집수조를 구비하여 빗물의 비점오염물질을 처리하고 정화된 빗물은 배수관으로 방류시키는 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어시스템에 있어서,
상기 침전조, 미생물처리조 및 집수조의 수위를 감지하는 각각의 수위감지센서와, 상기 수위감지센서로부터 수위량 감지정보를 수신하는 통신모듈과, 상기 통신모듈이 컴퓨터통신망에 연결되도록 하는 인터페이스를 구비하여 수위상태를 알리는 감지 서버; 와
상기 침전조와 미생물처리조 및 집수조의 오염도를 측정하는 각각의 수질측정센서와, 상기 수질측정센서로부터 오염도측정정보를 수신하는 통신모듈과, 상기 통신모듈이 컴퓨터통신망에 연결되도록 하는 인터페이스를 구비하여 수질오염상태를 알리는 측정 서버; 를 포함하고,
상기 감지 서버로부터 감지신호를 컴퓨터통신망을 통해 실시간으로 수신된 감지데이터를 기반으로 상기 배수관에 구비된 방류밸브를 조절하여 방류량을 제어하고, 상기 측정 서버로부터 측정신호를 컴퓨터통신망을 통해 실시간으로 수신된 측정데이터를 기반으로 메디아의 교체시기를 알림으로써 수질정화를 제어하는 제어 서버; 와
상기 제어 서버로부터 방류량과 수질정화 제어데이터를 전송받아 모니터링하며 상기 제어 서버를 제어하는 중앙통제부를 포함하는 것을 특징으로 하는 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 감지 서버는, 상기 그린댐의 외부에서 우천시 강우를 감지하여 강우상태를 알리는 강우감지센서와, 상기 강우감지센서로부터 강우감지정보를 수신하는 통신모듈과, 상기 통신모듈이 컴퓨터통신망에 연결되도록 하는 인터페이스를 더 포함하는 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 측정 서버는, 상기 수질측정센서에 의해 수신받은 각각의 수질오염도측정치를 비교분석하는 측정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 제어 서버는, 상기 측정 서버의 측정모듈이 비교분석한 결과를 수신하여 미생물처리조 및 집수조의 측정치가 침전조의 측정치보다 낮을 경우는 상기 메디아를 그대로 유지하고, 미생물처리조 및 집수조의 측정치와 침전조의 측정치가 동일할 경우에는 메디아의 교체를 알리는 출력신호를 중앙통제부로 전송함으로써 메디아를 교체하여 수질정화를 제어하는 것을 특징으로 하는 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 서버는, 상기 감지 서버를 통해 수신된 수위량의 정보에 따라 방류수위에 도달하면 방류량을 산출하고, 그 방류량에 해당하는 방류시간 및 방류밸브의 회전유격을 조정하여 방류구의 크기를 조절하도록 방류밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어 시스템.
청구항 1 내지 청구항 5중 어느한 항에 있어서,
상기 방류밸브의 제어는 태양광에 의해 전원을 공급하도록 평소 태양에너지를 저장하는 태양광 축전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그린댐을 이용한 상수원보호 및 비점오염원 저감 제어 시스템.