KR101335305B1 - 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관 및 그 설치 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관 및 그 설치 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 겨울철 수막재배를 이용하여 시설재배를 함에 있어, 수막재배에 사용되는 지하수를 회수하여 인공함양함으로써, 지하수가 고갈되는 것을 방지하고 안정적으로 수막재배가 이루어질 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 하나의 복합관을 이용하여 인공함양된 지하수가 충분한 온도회복시간을 거쳐 수막재배에 사용되도록 함으로써, 추가적인 관정을 시공하지 않고 하나의 관정에서 지하수의 양수 및 함양(주입)이 동시에 이루어지면서도, 주입된 지하수가 수막재배에 필요한 온도를 충분히 회복할 수 있다.
이에 따라, 재배면적 이외에 시설면적이 협소 또는 전무한 농가에서도 충분한 인공함양 효과와 더불어 안정적인 시설재배가 이루어질 수 있다.
따라서, 시설재배 분야, 수막재배 분야, 친환경 에너지 이용 분야, 수자원 활용 분야 및 지하수의 인공함양 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Description

단공 인공함양을 위한 대구경 복합관 및 그 설치 방법{Large size complex pipe for single well artificial recharge and constructing method thereof}
본 발명은 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관 및 그 설치 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 겨울철 수막재배를 이용하여 시설재배를 함에 있어, 수막재배에 사용되는 지하수를 회수하여 인공함양함으로써, 지하수가 고갈되는 것을 방지하고 안정적으로 수막재배가 이루어질 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 하나의 복합관을 이용하여 인공함양된 지하수가 충분한 온도회복시간을 거쳐 수막재배에 사용되도록 함으로써, 수막재배의 효과와 인공함양의 효과를 모두 만족할 수 있도록 한 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관 및 그 설치 방법에 관한 것이다.
수막재배(Water curtain cultivation)는 2중의 비닐하우스 사이에 지하수를 뿌려 수막을 형성함으로써, 겨울철 비닐하우스 내의 열이 외부로 유출되는 것을 방지하고, 따뜻한 지하수의 열(15℃ 내외)을 하우스의 보온에 이용하는 재배방법을 말한다.
이러한 수막재배는, 비닐하우스 등의 시설을 이용하여 겨울철 작물을 재배하는 시설재배에 있어, 난방비 등을 절감할 수 있는 가장 효과적인 방법 중 하나로 활용되고 있다.
한편, 지하수는 귀중한 수자원으로 그 부존량이 크지만 순환속도가 느리기 때문에, 함양과 양수 사이에 불균형이 발생하게 되면 수위저하, 염수침입, 지반침하 등의 재해를 유발시키게 된다.
특히, 지하수를 수막재배에 사용하게 되면 지하수의 양수량이 크게 증가하기 때문에, 상기에서 언급한 문제점은 더욱 확산될 수 밖에 없다.
따라서, 수막재배를 운용함에 있어서는, 지하수를 인공적으로 공급하여 지하수의 증량을 시도하는 인공함양(Artificial recharge)이 필수적으로 요구되고 있다.
그러나, 수막재배에 사용되어 온도가 낮아진 지하수를 그대로 인공함양 하게 되면, 지중의 지하수 온도가 낮아지면서 수막재배에서 요구되는 지하수의 온도(15℃ 내외)보다 낮아지기 때문에, 효율적인 수막재배가 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
이에 본 발명자는 대한민국 등록특허 제10-1262244호 "우수 인공함양 가능한 지질 순환식 수막재배시스템"(이하, 선행기술이라 함)과 같이, 양수정과 주입정이 충분한 이격거리를 갖도록 형성하여, 주입정으로 주입된 지하수가 양수정까지 이동하는 과정에서 수막재배에 필요한 온도를 회복하도록 함으로써, 지하수위가 낮아지는 것을 방지함은 물론, 수막재배에 필요한 지하수를 균일한 온도에서 안정적으로 공급할 수 있도록 한 기술을 제시한 바 있다.
그러나, 선행기술의 경우, 수막재배에 사용되던 양수정 이외에도 암반 주입정 및 충적 주입정 등의 주입정 등을 추가로 형성해야 하며, 이로 인해 시설재배에 필요한 재배면적 이외에 인공함양을 위한 시설면적이 요구되는 단점이 있었다.
또한, 전체 시설을 시공하는데 있어서도, 복수 개의 주입정을 따로 형성하기 위한 비용 및 시간이 추가로 소요될 뿐만 아니라, 이를 유지 및 관리하기 위한 비용도 추가로 발생하는 단점이 있었다.
특히, 이외에도 암반 주입정 및 충적 주입정을 시공해야 할 시설면적이 충분하지 않은 경우에는, 선행기술을 적용하기가 어렵다는 단점이 있었다.
한편, 지하의 투수성이 아주 좋고 지하수면이 깊은 일부 지역을 제외한 전세계 대부분의 지역은 지하수면이 관정 바닥보다 지표면에 가까이 위치해 있기 때문에 양수능력보다 주입능력이 떨어진다. 따라서, 한 개의 양수정에서 뽑아올린 물을 주입하기 위해서는 두 개 이상의 주입정이 필요하다.
대한민국 등록특허 제10-1262244호 "우수 인공함양 가능한 지질 순환식 수막재배시스템"
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 수막재배에 사용된 지하수를 인공함양 함에 있어, 추가적인 관정을 시공하지 않고 하나의 관정에서 지하수의 양수 및 함양(주입)이 동시에 이루어지면서도, 주입된 지하수가 수막재배에 필요한 온도를 충분히 회복할 수 있는 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관 및 그 설치 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수막재배에 사용된 지하수를 인공함양 함에 있어, 주입 전에 펌프를 이용해서 양수함으로써 관정내부의 압력을 낮춰주므로 주입량을 양수량 만큼 늘릴 수 있는 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관 및 그 설치 방법을 제공하는데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 하나의 복합관을 이용하여 인공함양된 지하수가 충분한 온도회복시간을 거쳐 수막재배에 사용되도록 함으로써, 시설재배에 필요한 재배면적 이외에 인공함양을 위한 시설면적을 최소화할 수 있는 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관 및 그 설치 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관은, 관정의 상부에 설치되는 고정지지구; 상기 고정지지구의 상부에 결합되는 상부모듈; 상기 관정의 내부에 구성되도록 상기 상부모듈의 하부에 결합되는 하부모듈; 수막재배에 사용되어 회수된 지하수가 상기 상부모듈 및 하부모듈의 내부를 통해 상기 관정 내부에 보충되도록 상기 상부모듈의 상부에 구성되는 주입관; 및 상기 하부모듈 및 상부모듈의 내부를 관통하여 상기 상부모듈의 상부로 연장되도록 구성되며, 상기 관정 내부의 지하수를 수막재배용으로 공급하는 양수관을 포함한다.
또한, 상기 상부모듈의 하부에는, 하부가 개방되어 상기 하부모듈과 연결되는 유도관이 구성되고, 상기 주입관은, 상기 지하수가 상기 유도관의 내부로 공급되는 위치에 구성되며, 상기 양수관은, 상기 유도관의 내부를 관통하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 하부모듈은, 상기 유도관의 하부에 결합되며 적어도 하나의 측면배출공이 형성되는 내부관; 상기 내부관과 이격되어 구성되며 상부종단의 높이가 상기 내부관보다 낮도록 형성되는 외부관; 및 상기 내부관과 외부관의 하부를 밀폐하도록 구성되는 하부판으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 하부판은, 적어도 하나의 하부배출공이 형성될 수 있다.
또한, 상기 고정지지구와 상부모듈의 결합부 및 상기 상부모듈과 하부모듈의 결합부 중 적어도 하나의 결합부에는, 외부로부터 내부를 밀폐시키는 개스킷(Gasket)이 구성될 수 있다.
또한, 상기 하부판은, 상하부방향으로 관통형성되는 연결구가 구성되고, 상기 양수관은, 하부종단부가 상기 연결구의 상부에 연결되고, 상부종단부는 상기 상부모듈의 상부에 구성되도록 상기 상부모듈을 관통하여 구성되는 상부양수관; 및 상부종단부가 상기 연결구의 하부에 연결되고, 하부종단부에 수중펌프가 구성되는 하부양수관을 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부양수관과 연결구의 사이에는 적어도 하나의 양수연결관이 더 구성되고, 상기 상부모듈과 하부모듈의 사이에는 상기 양수연결관에 대응하도록 적어도 하나의 모듈연결관이 더 구성될 수 있다.
또한, 상기 고정지지구와 상부모듈의 결합부, 상기 상부모듈과 모듈연결관의 결합부 및 상기 모듈연결관과 하부모듈 중 적어도 하나의 결합부에는, 외부로부터 내부를 밀폐시키는 개스킷(Gasket)이 구성될 수 있다.
또한, 상기 연결구와 하부양수관의 사이에는 적어도 하나의 양수연결관이 더 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관의 설치 방법은, 관정의 상부에 고정지지구를 설치하는 기초설치단계; 수중펌프와 하부양수관을 결합하여 관정 내부에 삽입하는 수중펌프 결합단계; 상기 하부양수관을 하부모듈의 연결구와 결합하는 하부양수관 결합단계; 주입관 및 상부양수관이 구성된 상부모듈의 하부에, 상기 상부양수관의 하부종단부가 연결구와 연결되도록 하부모듈을 결합하는 상하부모듈 결합단계; 및 상기 수중펌프, 하부양수관 및 하부모듈이 상기 고정지지구의 내부를 통해 상기 관정 내부에 위치하도록 상기 고정지지구의 상부에 상기 상부모듈을 결합하는 복합관 설치단계를 포함한다.
또한, 상기 상하부모듈 결합단계는, 상기 관정의 깊이에 대응하도록, 상기 상부양수관과 연결구의 사이에 적어도 하나의 양수연결관을 결합하고, 상기 양수연결관에 대응하도록 상기 상부모듈과 하부모듈 사이에 적어도 하나의 모듈연결관을 결합하는 하부모듈깊이 조절과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 수중펌프 결합단계는, 상기 관정의 깊이에 대응하도록, 상기 연결구와 하부양수관 사이에 적어도 하나의 양수연결관을 결합하는 수중펌프깊이 조절과정을 포함할 수 있다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 수막재배를 이용하는 시설재배지역에서, 기존에 사용하던 하나의 관정을 이용하여 지하수의 양수 및 함양(주입)이 동시에 이루어질 수 있도록 함으로써, 인공함양을 위한 추가적인 관정의 시공이 불필요하고 시설면적을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 시설재배에 필요한 재배면적 이외에 인공함양을 위한 시설면적을 최소화함으로써, 전체 시설의 시공기간 및 비용과 더불어 유지관리비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 하나의 복합관을 이용하여 지하수의 양수 및 함양을 동시에 수행하면서도, 인공함양된 지하수가 수막재배에 필요한 온도로 충분히 회복할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 복합관은 가압주입이 가능한 밀폐형으로 구성되고, 양수에 의해 압력이 낮아진 상태에서 지하수가 함양(주입)되므로, 지하수의 주입량을 증가시키는 효과를 얻을 수 있다.
이에 따라, 재배면적 이외에 시설면적이 협소 또는 전무한 농가에서도 활용이 가능하므로, 다양한 농가에서 겨울철 시설재배를 함에 있어, 수막재배의 효과와 인공함양의 효과를 모두 만족할 수 있으며, 안정적인 시설재배가 이루어질 수 있는 효과가 있다.
따라서, 시설재배 분야, 수막재배 분야, 친환경 에너지 이용 분야, 수자원 활용 분야 및 지하수의 인공함양 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관의 일 실시예를 설명하는 분해사시도이다.
도 2는 도 1에 나타난 상부모듈의 부분절개 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타난 하부모듈의 부분절개 사시도이다.
도 4는 도 1에 나타난 복합관이 지중에 매설된 상태를 나타내는 설치상태 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 도 4의 복합관을 이용하여 지하수를 양수 및 함양하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명에 의한 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관의 다른 일 실시예를 설명하는 분해사시도이다.
도 9는 도 8에 나타난 복합관이 지중에 매설된 상태를 나타내는 설치상태 단면도이다.
도 10은 도 9에 나타난 'a'부분의 확대도이다.
도 11은 도 1에 나타난 수막재배용 복합관의 설치 방법에 대한 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 12는 도 8에 나타난 수막재배용 복합관의 설치 방법에 대한 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
본 발명에 따른 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관 및 그 설치 방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관의 일 실시예를 설명하는 분해사시도이고, 도 4는 도 1에 나타난 복합관이 지중에 매설된 상태를 나타내는 설치상태 단면도이다.
도 1을 참조하면, 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관(A)은 고정지지구(100), 상부모듈(200), 하부모듈(300), 주입관(400) 및 양수관(500)을 포함한다.
고정지지구(100)는 도 4에 나타난 바와 같이, 관정(TW, Tube Well)의 상부에 고정설치되며, 복합관(A)의 다른 구성들이 관정 내에서 안정적으로 고정설치되도록 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
상부모듈(200)은 고정지지구(100)의 상부에 결합되며, 관정의 내부와 외부를 차단하도록 원판형으로 형성될 수 있다.
또한, 하부모듈(300)은 관정의 내부에 구성되도록 상부모듈(200)의 하부에 결합된다.
상기의 상부모듈(200) 및 하부모듈(300)에 대한 구체적인 실시예는, 하기에서 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
주입관(400)은 상부모듈(200)의 상부에 구성되며, 수막재배에 사용되어 회수된 지하수가 상부모듈(200) 및 하부모듈(300)의 내부를 통해 관정 내부에 보충되도록 함양하는 역할을 수행할 수 있다.
양수관(500)은 하부모듈(300) 및 상부모듈(200)의 내부를 관통하여 상부모듈(200)의 상부로 연장되도록 구성되며, 관정 내부의 지하수를 수막재배용으로 공급하는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 양수관(500)의 하부종단부에는 지하수를 양수하기 위한 수중펌프(600)가 구성되어 있다.
또한, 양수관(500)은 하부모듈(300)의 상부에 결합되어 상부모듈(200)의 상부로 연장되도록 구성되는 상부양수관(510)과, 하부모듈(300)의 하부에 결합되어 하부종단부에 수중펌프(600)가 구성되는 하부양수관(520)을 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 결합구조를 통해 복합관(A)의 설치 및 유지관리를 용이하게 할 수 있다.
따라서, 수중펌프(600)에 의해 양수된 지하수는 복합관(A)의 중심부를 따라 구성되는 양수관(500)을 통해 수막재배시설로 공급될 수 있으며, 수막재배에 사용된 후에는 주입관(400)으로 회수되어 관정 내부로 주입될 수 있다.
또한, 주입관(400)은 얕은 깊이(심도)로 배치하고, 양수관(500)의 수중펌프(600)는 깊은 깊이(심도)로 배치함으로써, 주입된 지하수가 관정 내에서 충분히 머무르면서 온도를 회복한 후, 수중펌프(600)에 의해 양수되도록 할 수 있다.
한편, 주입관(400)으로 주입되는 지하수는 공기방울을 포함할 수 있는데, 이러한 공기방울이 지하수의 주입과정에서 대수층의 공극으로 침투하게 되면, 대수층의 공벽이 막히는 경우가 발생할 수 있다.
이하에서는, 이러한 문제점을 해결하기 위한 상부모듈(200) 및 하부모듈(300)의 구체적인 실시예에 대하여 살펴보기로 한다.
도 2는 도 1에 나타난 상부모듈의 부분절개 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상부모듈(200)은 하부에 유도관(210)이 구성될 수 있다. 이때, 유도관(210)은 주입관(400)으로 공급되는 지하수가 관정 내부로 공급되도록 하부가 개방된 형태로 구성될 수 있다.
또한, 주입관(400)은 지하수가 유도관(210)의 내부로 공급될 수 있도록 유도관(210)의 내부와 공간적으로 연결되어 구성될 수 있다.
이와 같이, 주입관(400)으로 공급되는 지하수가 유도관(210)의 내부로 공급되면, 지하수에 포함된 공기방울이 관정의 벽측을 따라 이동하여 대수층의 공극으로 침투되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 양수관(500) 중 상부양수관(510)은 유도관(210)의 내부를 관통하여, 상부모듈(200)의 상부로 관통되도록 구성될 수 있다.
도 3은 도 1에 나타난 하부모듈의 부분절개 사시도이다.
도 3을 참조하면, 하부모듈(300)은 도 2에 나타난 유도관(210)의 하부에 결합되도록 구성될 수 있으며, 유도관(210)으로 공급되는 지하수가 일시적으로 저장되도록 상부가 개방된 형태로 구성될 수 있다.
또한, 하부모듈(300)은 내부관(310) 및 외부관(320)의 이중관 형태로 구성될 수 있으며, 하부에는 내부관(310)과 외부관(320)의 하부를 밀폐하도록 하부판(330)이 구성될 수 있다.
내부관(310)은 유도관(210)의 하부에 결합될 수 있으며, 측면을 따라 적어도 하나의 측면배출공(311)이 형성될 수 있다.
또한, 외부관(320)은 내부관(310)으로부터 이격되어 구성될 수 있으며, 상부종단의 높이가 내부관(310)에 비하여 상대적으로 낮도록 형성될 수 있다.
따라서, 하부모듈(300)로 공급된 지하수는 내부관(310)에 형성된 측면배출공(311)을 통해 외부관(320)으로 이동할 수 있으며, 외부관(320)으로 이동된 지하수는 외부관(320)에 의해 관정 내벽에 직접 부딪히지 않으면서 외부관(320)의 상부를 통해 외부로 배출되어 관정 내부로 공급될 수 있다.
한편, 주입관(400)을 통해 공급되는 지하수는 주입관(400)에 충분히 채워지지 않은 상태에서 공급될 수 있으며, 이 경우에는 주입관(400)에서 난류가 형성되어 지하수의 주입능력이 저하될 수 있다. 특히, 이러한 난류에 의해 주입관(400) 내부에서 공기방울이 생성될 수 있다.
본 발명에서는 하부판(330)에 의해 하부가 막힌 내부관(310) 내에서 지하수가 일차적으로 저장되도록 하여 지하수의 이동에 저항을 줌으로써, 주입관(400)으로 공급되는 지하수의 압력이 낮은 경우에도 주입관(400) 내부에 지하수가 완전히 채워질 수 있도록 할 수 있다.
따라서, 주입관(400) 내에서의 난류발생을 미연에 방지하고, 공기방울이 지하수와 함께 관정 내부로 유입되어, 대수층의 공극으로 침투되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 하부판(330)은 도 3에 나타난 바와 같이, 적어도 하나의 하부배출공(331)이 형성될 수 있다.
이러한 하부배출공(331)은 내부관(310) 내에서 저장되는 지하수에 의해 과도한 압력이 가해지는 것을 방지하고, 주입되는 물과 함께 들어올 수 있는 모래와 같은 이물질이 쌓이는 것을 방지하기 위한 것으로, 하부배출공(331)의 크기 및 개수는, 복합관(A)이 설치되는 관정의 크기(또는 내부관의 직경) 및 관정 내부로 함양되는 지하수의 양 등에 의해 다양하게 적용될 수 있다.
또한, 하부판(330)에는 상하부방향으로 관통형성되는 연결구(340)가 구성될 수 있으며, 양수관(500) 중 상부양수관(510)은 연결구(340)의 상부와 연결되도록 구성될 수 있고, 양수관(500) 중 하부양수관(520)은 연결구(340)의 하부와 연결되도록 구성될 수 있다.
도 1에 나타난 복합관(A)이 도 4에 나타난 바와 같이 관정(TW)에 설치된 후, 지하수를 양수 및 함양하는 과정을 살펴보면 아래와 같다.
도 5 내지 도 7은 도 4의 복합관을 이용하여 지하수를 양수 및 함양하는 과정을 설명하는 도면이다.
먼저, 도 5에 나타난 바와 같이, 수중펌프(600)가 동작되면 관정 내의 지하수가 하부양수관(520), 연결구(340) 및 상부양수관(510)을 따라 양수될 수 있고, 관정 내의 지하수 수위는 낮아질 수 있다.
이후, 도 6에 나타난 바와 같이 지하수가 주입관(400)을 통해 공급되면, 하부모듈(300)의 내부관(310)에 일시적으로 저장될 수 있다.
이때, 하부판(330)에 형성된 하부배출공(331)을 통해 소량의 지하수가 관정 내부로 공급되면서, 내부관(310)에 저장되는 지하수의 수위는 높아질 수 있으며, 도 7에 나타난 바와 같이 내부관(310)의 지하수 수위가 높아짐에 따라 내부관(310)의 측면배출공(311)으로 배출된 지하수가 외부관(320)의 상부를 넘어 관정 내부로 공급될 수 있다.
또한, 내부관(310) 내부의 지하수 수위가 상부모듈(200)의 상부까지 높아지게 되면, 주입관(400) 내부의 지하수 압력을 상승시키면서 난류의 발생 및 공기방울의 생성을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 하부모듈(300)의 깊이(심도)와 수중펌프(600)의 깊이(심도) 차이에 의해 주입관(400)을 통해 함양되는 지하수가 온도를 회복할 수 있는 시간을 갖도록 하기 위한 것이다.
이러한 지하수의 온도회복시간은 관정의 크기 및 깊이에 따라 달라지므로, 복합관(A)이 설치되는 관정에 따라 하부모듈(300)의 깊이와 수중펌프(600)의 깊이를 조절할 필요가 있다.
도 8은 본 발명에 의한 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관의 다른 일 실시예를 설명하는 분해사시도이고, 도 9는 도 8에 나타난 복합관이 지중에 매설된 상태를 나타내는 설치상태 단면도이다.
도 8을 참조하면, 상부양수관(510)과 연결구(340)의 사이에는 적어도 하나의 양수연결관(700)이 더 구성될 수 있으며, 상부모듈(200)과 하부모듈(300)의 사이에는 양수연결관(700)에 대응하도록 적어도 하나의 모듈연결관(800)이 더 구성될 수 있다.
또한, 연결구(340)와 하부양수관(520)의 사이에도 적어도 하나의 양수연결관(700)이 구성될 수 있다.
이와 같이, 양수연결관(700) 및 모듈연결관(800)을 이용하여, 하부모듈(300) 및 수중펌프(600)의 깊이를 조절하게 되면, 복합관(A)의 설치 및 회수가 용이하며, 복합관(A)의 사용 도중에도 하부모듈(300) 및 수중펌프(600)의 깊이를 조절할 수 있는 장점이 있다.
도 10은 도 9에 나타난 'a'부분의 확대도이다.
도 10을 참조하면, 고정지지구(100)와 상부모듈(200)의 결합부(미부호, 각 구성에서 수직방향으로 연장형성된 부분) 사이에 개스킷(Gasket)(910)을 구성하여, 복합관(A)의 내부와 외부를 밀폐시킬 수 있다.
또한, 고정지지구(100)의 결합부, 개스킷(910) 및 상부모듈(200)의 결합부는 볼트(920), 너트(930) 및 와셔(Washer)에 의해 결합될 수 있다.
이러한 결합구조는 도 9에 나타난 바와 같이, 상부모듈(200)과 모듈연결관(800)의 결합부 및 모듈연결관(800)과 하부모듈(300)의 결합부에도 동일 내지 유사하게 적용될 수 있다.
또한, 도 4에 나타난 바와 같이, 모듈연결관(800)이 구성되지 않는 경우에는 상부모듈(200)과 하부모듈(300)의 결합부에 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 복합관(A)은 가압주입이 가능한 밀폐형으로 구성되고, 양수에 의해 압력이 낮아진 상태에서 지하수가 함양(주입)되므로, 지하수의 주입량을 증가시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 10에서, 개스킷(910), 볼트(920), 너트(930) 및 와셔(Washer)를 포함하는 결합수단(900)은, 복합관(A)의 내부와 외부를 차단하여 내부를 밀폐시킬 수 있는 것이라면 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
이하에서, 도 4를 참조하여 본 발명의 복합관(A)을 설치하는 방법을 살펴보기로 한다.
도 11은 도 1에 나타난 수막재배용 복합관의 설치 방법에 대한 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 먼저 관정의 상부에 고정지지구(100)를 설치한다(단계 S100). 이때, 고정지지구(100)의 관정 사이에 그라우팅(Grating)을 수행함으로써, 고정지지구(100)가 보다 견고하게 설치 및 지지되도록 함과 동시에 복합관(A)의 내부와 외부가 차단되어 내부가 밀폐되도록 할 수 있다.
다음으로, 수중펌프(600)와 하부양수관(520)을 결합하여 관정 내부에 삽입한다(단계 S200). 지상펌프를 사용하는 경우엔 수중펌프 결합단계(단계 S200) 를 생략한다.
또한, 상기 하부양수관(520)의 상부종단부를 하부모듈(300)의 연결구(340) 의 하부종단부와 결합하여 관정내부로 삽입한다(단계 S300).
다음으로, 주입관(400) 및 상부양수관(510)이 구성된 상부모듈(200)의 하부에, 상부양수관(510)의 하부종단부가 연결구(340)와 연결되도록 하부모듈(300)을 결합하여 관정내부로 삽입한다(단계 S400).
또한, 상부모듈(200)과 하부모듈(300)은 도 10에 나타난 바와 같이 개스킷(910), 볼트(920), 너트(930) 및 와셔(Washer)를 포함하는 결합수단(900)을 이용하여 내부가 밀폐되도록 결합할 수 있다.
마지막으로, 결합된 수중펌프(600), 하부양수관(520) 및 하부모듈(300)이, 고정지지구(100)의 내부를 통해 관정 내부에 위치하도록 하여, 고정지지구(100)의 상부에 상부모듈(200)을 결합한다(단계 S500). 이때, 고정지지구(100)와 상부모듈(200)은 개스킷(910), 볼트(920), 너트(930) 및 와셔(Washer)를 포함하는 결합수단(900)에 의해 결합될 수 있음은 당연하다.
따라서, 복합관(A)의 각 구성들을 현장에서 직접 결합하여 용이하게 설치할 수 있다.
이하에서는, 도 9를 참조하여 본 발명의 복합관(A)을 설치하는 방법을 살펴보기로 한다.
도 12는 도 8에 나타난 수막재배용 복합관의 설치 방법에 대한 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 수중펌프 결합단계(단계 S200)에서, 연결구(340)와 하부양수관(520) 사이에 적어도 하나의 양수연결관(700)을 결합함으로써, 수중펌프(600)의 깊이(심도)를 조절할 수 있다(과정 S210).
또한, 상하부모듈 결합단계(단계 S400)에서, 복합관(A)이 설치되는 관정의 깊이에 대응하여, 상부양수관(200)과 연결구(34)의 사이에 적어도 하나의 양수연결관(700)을 결합할 수 있고, 결합된 양수연결관(700)에 대응하도록 상부모듈(200)과 하부모듈(300) 사이에 적어도 하나의 모듈연결관(800)을 결합함으로써, 하부모듈의 깊이(심도)를 조절할 수 있다(과정 S410).
따라서, 본 발명의 복합관(A)이 설치되는 관정의 깊이, 양수 및 주입(함양)되는 지하수의 양, 지중의 지하수의 양 및 흐름, 그리고 주변환경이나 날씨 등에 따라, 하부모듈의 깊이(심도) 및 수중펌프(600)의 깊이(심도)를 자유롭게 조절할 수 있다.
이상에서 본 발명에 의한 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관 및 그 설치 방법에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지는 것이므로, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
A : 복합관
100 : 고정지지구
200 : 상부모듈 210 : 유도관
300 : 하부모듈
310 : 내부관 311 : 측면배출공
320 : 외부관
330 : 하부판 331 : 하부배출공
340 : 연결구
400 : 주입관 500 : 양수관
510 : 상부양수관 520 : 하부양수관
600 : 수중펌프 700 : 양수연결관
800 : 모듈연결관
900 : 결합수단
910 : 개스킷(Gasket) 920 : 볼트
930 : 너트 940 : 와셔(Washer)

Claims (12)

  1. 관정의 상부에 설치되는 고정지지구;
    상기 고정지지구의 상부에 결합되는 상부모듈;
    상기 관정의 내부에 구성되도록 상기 상부모듈의 하부에 결합되는 하부모듈;
    수막재배에 사용되어 회수된 지하수가 상기 상부모듈 및 하부모듈의 내부를 통해 상기 관정 내부에 보충되도록 상기 상부모듈의 상부에 구성되는 주입관; 및
    상기 하부모듈 및 상부모듈의 내부를 관통하여 상기 상부모듈의 상부로 연장되도록 구성되며, 상기 관정 내부의 지하수를 수막재배용으로 공급하는 양수관을 포함하고,
    상기 상부모듈의 하부에는,
    하부가 개방되어 상기 하부모듈과 연결되는 유도관이 구성되며,
    상기 하부모듈은,
    상기 유도관의 하부에 결합되며 적어도 하나의 측면배출공이 형성되는 내부관;
    상기 내부관과 이격되어 구성되며 상부종단의 높이가 상기 내부관보다 낮도록 형성되는 외부관; 및
    상기 내부관과 외부관의 하부를 밀폐하도록 구성되는 하부판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 주입관은,
    상기 지하수가 상기 유도관의 내부로 공급되는 위치에 구성되며,
    상기 양수관은,
    상기 유도관의 내부를 관통하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 하부판은,
    적어도 하나의 하부배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 고정지지구와 상부모듈의 결합부 및 상기 상부모듈과 하부모듈의 결합부 중 적어도 하나의 결합부에는,
    외부로부터 내부를 밀폐시키는 개스킷(Gasket)이 구성되는 것을 특징으로 하는 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 하부판은,
    상하부방향으로 관통형성되는 연결구가 구성되고,
    상기 양수관은,
    하부종단부가 상기 연결구의 상부에 연결되고, 상부종단부는 상기 상부모듈의 상부에 구성되도록 상기 상부모듈을 관통하여 구성되는 상부양수관; 및
    상부종단부가 상기 연결구의 하부에 연결되고, 하부종단부에 수중펌프가 구성되는 하부양수관을 포함하는 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 상부양수관과 연결구의 사이에는 적어도 하나의 양수연결관이 더 구성되고,
    상기 상부모듈과 하부모듈의 사이에는 상기 양수연결관에 대응하도록 적어도 하나의 모듈연결관이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 고정지지구와 상부모듈의 결합부, 상기 상부모듈과 모듈연결관의 결합부 및 상기 모듈연결관과 하부모듈 중 적어도 하나의 결합부에는,
    외부로부터 내부를 밀폐시키는 개스킷(Gasket)이 구성되는 것을 특징으로 하는 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 연결구와 하부양수관의 사이에는 적어도 하나의 양수연결관이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 단공 인공함양을 위한 대구경 복합관.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008240484A (ja) 2007-03-29 2008-10-09 Hazama Corp 地表部又は地上部への給水装置
KR100888039B1 (ko) 2007-02-01 2009-03-09 주식회사 지지케이 지하수를 이용한 수막 재배시설 난방 및 지하수 환원장치
KR101172269B1 (ko) 2010-05-04 2012-08-09 한국지질자원연구원 비닐하우스의 광투과율 저하를 막기 위한 수막재배장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100888039B1 (ko) 2007-02-01 2009-03-09 주식회사 지지케이 지하수를 이용한 수막 재배시설 난방 및 지하수 환원장치
KR100787184B1 (ko) 2007-02-20 2007-12-21 소인섭 지중온과 우수활용장치
JP2008240484A (ja) 2007-03-29 2008-10-09 Hazama Corp 地表部又は地上部への給水装置
KR101172269B1 (ko) 2010-05-04 2012-08-09 한국지질자원연구원 비닐하우스의 광투과율 저하를 막기 위한 수막재배장치 및 방법

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