KR101307157B1

KR101307157B1 - 토양 시료 채취기

Info

Publication number: KR101307157B1
Application number: KR1020120022445A
Authority: KR
Inventors: 임영관; 이정민; 강경선; 정충섭
Original assignee: 한국석유관리원
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2013-09-11

Abstract

본 발명은 모래, 점토, 자갈 등의 퇴적물 단면 조사 및 토양오염도 조사를 위해 토양시료를 채취하는 토양시료 채취기에 관한 것으로, 기존 수동 타격식 토양시료 채취기에 비해 시간과 노동력을 줄일 수 있으며, 차량에 장착된 토양시료 채취기(지오프로브)에 비해 규모가 작아 협소한 장소 또는 차량 진입이 어려운 지역에서도 손쉽게 들고 다닐 수 있는 토양시료 채취기에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 회전식 원동기(스크류식 햄머드릴 형태), 스크류식 토양시료 채취봉, 시료 채취관으로 구성되어져 있으며, 원동기는 스크류식 토양시료 채취봉의 회전방향을 바꿀 수 있어 토양 내에 토양시료 채취봉을 손쉽게 넣고, 뺌으로서 토양시료의 채취를 용이하게 할 수 있는 토양시료 채취기에 관한 것이다.

Description

토양 시료 채취기 {A picking apparatus of soil sample}

암석의 풍화물인 작은 입자의 광물질을 주재료로 하여 지각의 지표면에 쌓이고 여기에 동·식물에서 유래된 유기물이 섞여지고, 공기와 수분을 알맞게 함유하여 식물을 기계적으로 지지할 뿐만 아니라 양분을 저장하거나 공급해 주는 자연체인 토양은 식량생산기능, 지하수 함양기능, 홍수 조절기능, 정화기능 및 생태계, 경관유지기능 등을 지니고 있다. 이러한 토양은 외부환경에 의해 쉽게 오염될 수 있으며, 한번 오염되면 자연 정화되는데 있어 긴 시간이 요구된다.

그리하여 토양 오염도를 분석하기 위해 일정 깊이의 토양시료를 채취하는데, 일반적으로 토양시료 채취기는 크게 원동기가 부착된 토양시료 채취기와 수동으로 채취하는 수동 채취기로 분류할 수 있다.

우선, 지오프로브(geoprobe)와 같은 원동기가 부착된 토양시료 채취기는 차량에 장착하여 사용하며 장비가 커서 차량이 진입할 수 없는 지역이나 협소한 지역에서는 토양시료를 채취할 수 없는 단점을 지니고 있으며, 수동 채취기의 경우 인력으로 채취봉을 지층에 삽입하여 일정 깊이의 토양을 채취해야 하기 때문에 많은 시간과 노동력을 필요로 하는 단점이 있다.

이와 관련된 종래의 기술로 한국등록특허(10-0848876)인 토양시료 채취기가 개시되어 있다.

KR 848876 B1 (2008.07.22.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량이 진입할 수 없는 지역의 토양 시료를 채취하는 경우, 기존의 수동 토양시료 채취기에 비해 시간과 노동력을 절감할 수 있는 토양시료 채취기를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 토양시료 채취기는, 일측에 회전 및 타격이 가능한 동력전달부(110)가 형성되는 회전식 원동기(100); 몸체(210)의 내부가 중공되게 관형으로 형성되어 외주면에 나선형의 스크류(220)가 형성되고, 일단에 상기 동력전달부(110)에 결합되도록 장착부(230)가 형성되는 토양시료 채취봉(200); 상기 토양시료 채취봉(200)의 중공된 내부에 삽입되며, 내부에 중공부(310)가 형성되어 관형으로 형성되는 시료 채취관(300); 및 상기 토양시료 채취봉(200)의 타단에 결합되어 상기 시료 채취관(300)이 상기 토양시료 채취봉(200)에 고정되도록 하며, 내부가 중공되게 형성되고 외주면에 나선형의 스크류(410)가 형성되는 고정캡(400); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전식 원동기(100)는 전기식, 배터리식 또는 연료식인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전식 원동기(100)는 정방향 회전 및 역방향 회전이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 토양시료 채취봉(200)은 몸체(210)의 양단에 연결부(211)가 형성되어, 상기 장착부(230)는 일단의 연결부(211)에 결합되고 상기 고정캡(400)은 타단의 연결부(211)에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 토양시료 채취봉(200)은 다수개가 서로 연결되며, 상기 장착부(230) 및 고정캡(400)은 가장 바깥쪽 토양시료 채취봉(200)의 연결부(211)에 각각 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 토양시료 채취기는, 기존 차량이 부착된 원동기형태의 토양시료채취기(geoprobe)로 토양시료를 채취할 수 없는 지역이나, 인력으로 토양시료를 채취하는데 있어 많은 시간과 노동력이 필요한 장소에서 손쉽게 토양시료를 채취할 수 있어 효과적인 지질연구뿐만 아니라 토양오염 조사를 용이하게 할 수 있어 토양정밀조사, 토양환경평가, 토양정화 등의 업무를 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 토양시료 채취기를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 도 1의 조립 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 토양시료 채취봉, 장착부, 시료 채취관 및 고정캡의 분해 단면도.
도 4는 도 3의 조립 단면도.
도 5는 본 발명의 토양시료 채취기의 다른 실시예를 나타낸 분해 단면도.
도 6은 도 5의 조립 단면도.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 토양시료 채취기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 토양시료 채취기를 나타낸 분해 및 조립 사시도도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 토양시료 채취기(1000)는, 일측에 회전 및 타격이 가능한 동력전달부(110)가 형성되는 회전식 원동기(100); 몸체(210)의 내부가 중공되게 관형으로 형성되어 외주면에 나선형의 스크류(220)가 형성되고, 일단에 상기 동력전달부(110)에 결합되도록 장착부(230)가 형성되는 토양시료 채취봉(200); 상기 토양시료 채취봉(200)의 중공된 내부에 삽입되며, 내부에 중공부(310)가 형성되어 관형으로 형성되는 시료 채취관(300); 및 상기 토양시료 채취봉(200)의 타단에 결합되어 상기 시료 채취관(300)이 상기 토양시료 채취봉(200)에 고정되도록 하며, 내부가 중공되게 형성되고 외주면에 나선형의 스크류(410)가 형성되는 고정캡(400); 을 포함하여 이루어진다.

우선, 상기 회전식 원동기(100)는 회전 및 타격이 가능하도록 일반적인 해머 드릴(hammer drill)이 사용될 수 있다. 상기 해머 드릴은 일측에 드릴 형태의 비트(날)를 장착할 수 있으며, 회전 및 타격을 가해 콘크리트 등에 구멍을 뚫을 수 있도록 구성된다. 그리고 상기 해머 드릴에 비트가 장착되는 부분이 상기 동력전달부(110)에 해당된다.

그리고 상기 토양시료 채취봉(200)은 몸체(210)의 외주면에 나선형의 스크류(220)가 형성되어 회전에 의해 토양에 삽입될 수 있도록 형성되며, 그 내부는 중공되어 관형으로 형성되어 양단이 개방되게 형성된다. 이때, 그 일측에 장착부(230)가 형성되어 상기 회전식 원동기(100)의 동력전달부(110)에 결합될 수 있도록 구성된다. 즉, 상기 장착부(230)가 상기 동력전달부(110)에 삽입되는 형태로 결합되어 상기 회전식 원동기(100)를 작동시키면 상기 토양시료 채취봉(200)이 회전되면서 동시에 타격되어 토양에 삽입될 수 있다.

이때, 상기 장착부(230)는 다양한 형태로 형성될 수 있으며 해머 드릴 비트가 해머 드릴에 삽입되어 결합되는 부분의 형태와 동일하게 형성될 수 있다. 즉, 해머 드릴의 종류에 따라 그 형상 및 구조가 달라질 수 있으므로 사용되는 해머 드릴에 맞도록 그 형태가 형성될 수 있다.

그리고 상기 시료 채취관(300)은 내부에 중공부(310)가 형성되어 토양에 삽입 시 상기 중공부(310)에 토양시료가 채워지는 부분이며, 상기 시료 채취관(300)은 상기 토양시료 채취봉(200)의 중공된 내부에 삽입되어 상기 시료 채취관(300)의 외주면은 상기 토양시료 채취봉(200)의 내주면에 밀착되도록 결합된다. 이때, 상기 시료 채취관(300)은 PETG(Polyethylene Terephthalate Glycol)와 같은 폴리머 재질로 형성되어 얇은 관형의 라이너 형태로 형성될 수 있다.

그리고 상기 토양시료 채취봉(200)의 내부에 상기 시료 채취관(300)이 삽입된 후, 상기 고정캡(400)이 상기 토양시료 채취봉(200)의 타측에 고정되어 상기 시료 채취관(300)이 상기 토양시료 채취봉(200)에 고정된다. 즉, 상기 고정캡(400)에 의해 상기 시료 채취관(300)이 길이방향으로 이동되지 않도록 고정된다. 또한, 상기 고정캡(400)은 내부가 중공되게 형성되고 외주면에 나선형의 스크류(410)가 형성되어 상기 토양시료 채취봉(200)과 함께 회전시 스크류(410)에 의해 토양 속으로 삽입될 수 있도록 형성되며, 토양 속으로 삽입 시 상기 고정캡(400)의 중공부를 통해 시료 채취관(300)의 중공부(310)에 토양이 채워질 수 있도록 구성된다. 또한, 도 4와 같이 상기 고정캡(400)은 내주면이 상기 시료 채취관(300)의 내주면과 일치하도록 형성된다.

이와 같이 본원 발명의 토양시료 채취기(1000)는 회전식 원동기(100)인 해머 드릴의 동력전달부(110)에 상기 토양시료 채취봉(200)의 장착부(230)가 결합되어 회전되고 동시에 타격을 가할 수 있도록 형성되며, 상기 토양시료 채취봉(200)의 내부에는 토양 시료를 채취할 수 있도록 시료 채취관(300)이 삽입된다. 그리하여 상기 토양시료 채취봉(200)의 타측에 결합된 고정캡(400)을 지면에 대고 상기 회전식 원동기(100)를 작동(회전 및 타격)시키면 상기 토양시료 채취봉(200) 및 고정캡(400)의 외주면에 형성된 나선형의 스크류(220,410)에 의해 토양 속으로 삽입될 수 있으며, 이때 상기 시료 채취관(300)의 중공부(310)에 토양 시료가 채워질 수 있다.

그러므로 본 발명의 토양시료 채취기는, 종래의 차량에 부착된 원동기형태의 토양시료채취기(geoprobe)로 토양시료를 채취할 수 없는 지역이나, 인력으로 토양시료를 채취하는데 있어 많은 시간과 노동력이 필요한 장소에서 손쉽게 토양시료를 채취할 수 있어 효과적인 지질연구뿐만 아니라 토양오염 조사를 용이하게 할 수 있어 토양정밀조사, 토양환경평가, 토양정화 등의 업무를 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 회전식 원동기(100)는 전기식, 배터리식 또는 연료식으로 형성될 수 있다. 즉, 별도의 외부 전원에 전선을 연결하여 전기로 동력을 발생시킬 수 있으며, 휴대가 간편하고 별도의 외부 전원이 필요 없도록 배터리를 사용할 수도 있다. 또한, 연료를 사용한 엔진을 이용하여 직접 동력을 발생시킬 수도 있으며, 연료를 사용한 엔진으로 전기를 발전시켜 전기식으로 사용할 수도 있다.

또한, 상기 회전식 원동기(100)는 정방향 회전 및 역방향 회전이 가능하도록 형성된다. 즉, 상기 회전식 원동기(100)를 정방향으로 회전시키면서 토양 속으로 상기 토양시료 채취봉(200)을 삽입시켜 시료 채취관(300)에 토양 시료가 채워지도록 한 후, 상기 회전식 원동기(100)를 역방향으로 회전시키면 토양으로부터 상기 토양시료 채취봉(200)을 꺼내기 용이하게 된다.

또한, 상기 토양시료 채취봉(200)은 몸체(210)의 양단에 연결부(211)가 형성되어, 상기 장착부(230)는 일단의 연결부(211)에 결합되고 상기 고정캡(400)은 타단의 연결부(211)에 결합될 수 있다.

이는 도 3 및 도 4와 같이 상기 토양시료 채취봉(200)의 양단에 암나사와 수나사 형태로 각각 연결부(211)가 형성되어, 양단에 각각 상기 장착부(230)와 고정캡(400)이 탈착 가능하도록 결합되는 구성이다. 즉, 상기 장착부(230)와 고정캡(400)의 분해 및 조립이 가능하므로 토양시료 채취봉(200)의 내부에 삽입된 시료 채취관(300)을 빼내기 용이하며, 각 부분의 마모 및 파손시 일부분만 교체 또는 수리하여 사용할 수 있는 장점이 있다.

이때, 상기 토양시료 채취봉(200)은 다수개가 서로 연결되며, 상기 장착부(230) 및 고정캡(400)은 가장 바깥쪽 토양시료 채취봉(200)의 연결부(211)에 각각 결합될 수 있다.

이는 상기 토양시료 채취봉(200)을 다수개 연결하여 지하 깊은 곳까지 연속적으로 삽입하기 위한 구성으로, 상기 도 5 및 도 6과 같이 토양시료 채취봉(200)의 양단에 각각 암나사 및 수나사 형태로 연결부(211)를 형성하여 다수개의 토양시료 채취봉(200)을 길게 연결할 수 있도록 하는 것이다. 그리고 상기 장착부(230)는 다수개가 연결된 토양시료 채취봉(200)의 가장 상측의 연결부(211)에 결합되어 길게 연결된 토양시료 채취봉(200)을 회전식 원동기(100)에 결합할 수 있으며, 가장 하측의 연결부(211)에는 고정캡(400)이 결합되어 길게 연결된 다수개의 토양시료 채취봉(200) 내부에 삽입된 다수개의 시료 채취관(300)들이 고정되도록 구성되는 것이다.

그리하여 지하 깊은 곳의 토양을 채취하는 경우, 하나의 토양시료 채취봉(200)의 연결부(211)에 장착부(230)를 결합하여 이를 회전식 원동기(100)에 결합한 후 회전 및 타격을 하여 토양 속으로 상기 토양시료 채취봉(200)을 삽입시키고, 원동기(100)와 장착부(230)를 토양 속에 삽입된 토양시료 채취봉(200)에서 분리한 후 다른 토양시료 채취봉(200)을 상기 토양 속에 삽입된 토양시료 채취봉(200)과 연결시킨다. 그리고 상기 장착부(230)를 연결된 토양시료 채취봉(200)의 연결부(211)에 다시 결합하고 회전식 원동기(100)를 결합하여, 2개가 연결된 상태로 토양시료 채취봉(200)을 회전 및 타격하여 토양 속으로 삽입시킨다. 이와 같은 과정을 반복하여 상기 토양시료 채취봉(200)을 연결하여 삽입이 가능하므로 지하 깊은 곳의 토양 시료를 채취할 수 있다. 또한, 상기 토양시료 채취봉(200)을 토양에서 빼낼 때에는 상기 회전식 원동기(100)를 역방향으로 회전시키면서 상기한 토양시료 채취봉(200)의 연결 과정을 반대로 진행하면 된다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : (본 발명의) 토양시료 채취기
100 : 회전식 원동기 110 : 동력전달부
200 : 토양시료 채취봉
210 : 몸체 211 : 연결부
220 : 스크류 230 : 장착부
300 : 시료 채취관 310 : 중공부
400 : 고정캡 410 : 스크류

Claims

일측에 회전 및 타격이 가능한 동력전달부(110)가 형성되는 회전식 원동기(100);
몸체(210)의 내부가 중공되게 관형으로 형성되어 외주면에 나선형의 스크류(220)가 형성되고, 일단에 상기 동력전달부(110)에 결합되도록 장착부(230)가 형성되는 토양시료 채취봉(200);
상기 토양시료 채취봉(200)의 중공된 내부에 삽입되며, 내부에 중공부(310)가 형성되어 관형으로 형성되는 시료 채취관(300); 및
상기 토양시료 채취봉(200)의 타단에 결합되어 상기 시료 채취관(300)이 상기 토양시료 채취봉(200)에 고정되도록 하며, 내부가 중공되게 형성되고 외주면에 나선형의 스크류(410)가 형성되는 고정캡(400); 을 포함하며,
상기 회전식 원동기(100)는 전기식, 배터리식 또는 연료식 해머드릴(hammer drill)이고, 정방향 회전 및 역방향 회전이 가능하며,
상기 고정캡(400)은 내주면이 상기 시료 채취관(300)의 내주면과 일치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 토양시료 채취기.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 토양시료 채취봉(200)은 몸체(210)의 양단에 연결부(211)가 형성되어, 상기 장착부(230)는 일단의 연결부(211)에 결합되고 상기 고정캡(400)은 타단의 연결부(211)에 결합되는 것을 특징으로 하는 토양시료 채취기.
제4항에 있어서,
상기 토양시료 채취봉(200)은 다수개가 서로 연결되며, 상기 장착부(230) 및 고정캡(400)은 가장 바깥쪽 토양시료 채취봉(200)의 연결부(211)에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 토양시료 채취기.