KR101400746B1 - 다중 패커를 이용한 시료 채취 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
다중 패커를 이용한 시료 채취 방법 및 장치에 대해서 개시한다.
본 발명의 다중 패커를 이용한 시료 채취 방법 및 장치에 따르면, 다중 패커를 이용하여 시료 채취통을 소정의 심도에서 고정시킬 수 있으므로, 시추공 내의 오염수와는 상관없이 시추공 외부의 시료를 정밀하게 채취할 수 있다.
상기 다중 패커는 질소 가스에 의해서 팽창될 수 있으며, 시료 채취통 내의 시료의 충전량은 카메라 또는 수위 센서에 의해서 달성될 수 있다.
본 발명의 다중 패커를 이용한 시료 채취 방법 및 장치에 따르면, 다중 패커를 이용하여 시료 채취통을 소정의 심도에서 고정시킬 수 있으므로, 시추공 내의 오염수와는 상관없이 시추공 외부의 시료를 정밀하게 채취할 수 있다.
상기 다중 패커는 질소 가스에 의해서 팽창될 수 있으며, 시료 채취통 내의 시료의 충전량은 카메라 또는 수위 센서에 의해서 달성될 수 있다.
Description
본 발명은 시료 채취 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 다중 패커를 이용하여 소정의 심도에서 시추공 외부의 오염되지 않은 시료를 정밀하게 채취하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 쓰레기 매립지나 가축 매몰지 등의 지하수, 원자력 발전소 또는 방사성 폐기물 저장소 부근의 지하수, 또는 지구 온난화의 주범인 CO2를 지중 저장하고 있는 부지의 지하수 등은 침출수 등에 의한 각종 오염이 진행되고 있고, CO2 지중 저장소의 경우에는 이 지중 저장소로부터 유출되는 CO2가 다량 포함되어 있는 것으로 알려져 있다.
이와 같은 지하수의 오염이나 CO2 등의 확산 실태를 파악하기 위해서 시추공(관정)을 천공한 다음 소정의 심도에서 지하수 시료(샘플)를 채취하여 수질을 측정하고 있었다.
여기에서, 소정의 심도라는 것은 심도 300 m, 500 m 등과 같은 심도에서 지하수 시료를 채취할 때의 일정한 심도를 말하는 것이다.
따라서, 동일한 시추공에서 이들 각각의 심도에서 지하수 시료를 채취하는 경우, 소정의 심도에서 지하수 시료를 채취한다고 말할 수 있다.
한편, 지하수 시료를 채취하는 방법은 종래로부터 다수의 방법이 제안되어 있지만, 소정의 심도에서 반복적으로 지하수 시료를 채취하는 경우, 해당 시추공 내의 소정의 심도로부터 지상까지 오염원이 확산되어 해당 심도에서의 정확한 수질을 파악하기 곤란하였다.
즉, 단일 시추공에서 반복적으로 시료 채취통을 투하하고 이를 회수하는 과정에서 상기 시추공 내를 채우고 있는 지하수가 상하로 혼합되어 이 지하수에 포함된 오염물이 상하로 확산되거나 또는 시추공의 깊이에 따라서 다른 농도로 존재하고 있었던 CO2 등의 농도에 변화가 발생하고 있었다.
따라서, 소정의 심도에서 시추공 내의 오염원(CO2 포함)의 혼합에 의한 오염을 회피하여 시추공 외부의 오염되지 않은 시료를 정밀하게 채취하는 방법 및 장치는 아직 제안되지 않았다.
따라서, 본 발명은 다중 패커를 이용한 시료 채취 방법 및 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 바람직한 일 실시예에 따른, 본 발명의 다중 패커를 이용한 시료 채취 방법은, (A) 시료를 채취하기 위한 시료 채취통을 시추공 내에 투하하는 단계; (B) 상기 투하된 시료 채취통이 소정의 심도에 도달했는지를 확인하는 단계; (C) 상기 시료 채취통이 상기 소정의 심도에 도달한 경우, 상기 시료 채취통의 상단의 외측을 둘러싸고 형성된 제 1 패커 및 상기 시료 채취통의 하단의 외측을 둘러싸고 형성된 제 2 패커를 팽창시켜, 상기 제 1 패커 및 상기 제 2 패커가 상기 시추공의 벽에 밀착되도록 하는 단계; (D) 상기 시추공을 이루는 케이싱 외부의 시료를 채취하는 단계; (E) 상기 시료의 채취가 종료되면, 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커를 분리하는 단계; 및 (F) 상기 시료가 충전된 상기 시료 채취통을 상기 시추공으로부터 회수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 바람직한 일 실시예에 따른, 본 발명의 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치는, 시료를 채취하기 위하여 시추공 내로 투하되는 시료 채취통; 상기 시료 채취통의 내측의 일측에 부착되는 시료 채취용 실린더; 상기 시료 채취용 실린더로부터 상기 시료 채취용 실린더의 연장 방향으로 수평으로 이동 돌출 가능하며, 그 내측에는 채취된 시료를 전송하기 위한 전송로를 구비하는 시료 채취용 로드; 상기 시료 채취용 실린더로부터 이동 돌출하는 상기 시료 채취용 로드의 이동 돌출 방향에 대응하여 형성되고 상기 시추공을 이루는 케이싱의 일측벽에 형성되는 시료 채취부; 및 상기 시료 채취통의 상단의 외측을 둘러싸고 부착되는 제 1 패커와, 상기 시료 채취통의 하단의 외측을 둘러싸고 부착되는 제 2 패커;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 바람직한 다른 실시예에 따른, 본 발명의 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치는, 시료를 채취하기 위하여 시추공 내로 투하되는 시료 채취통; 상기 시료 채취통의 내측의 일측에 부착되는 시료 채취용 실린더; 상기 시료 채취용 실린더로부터 돌출하는 시료 채취용 로드; 상기 시료 채취용 실린더로부터 돌출하는 시료 채취용 로드와 대응하여 형성되고 상기 시추공을 이루는 케이싱의 일측벽에 형성되는 시료 채취부; 상기 시료 채취통의 하단에 장착되어 시추공 내의 오염수를 배출하기 위한 오염수 배출통; 상기 시료 채취통의 상단의 외측을 둘러싸고 부착되는 제 1 패커 및 상기 시료 채취통 하부의 상기 오염수 배출통의 하단의 외측을 둘러싸고 부착되는 제 2 패커;를 포함하며, 상기 오염수 배출통에는 상기 제 1 패커 및 상기 제 2 패커 사이의 오염수를 수용하기 위해 개폐될 수 있는 전자 개폐 밸브가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명은 특허청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 설명의 명확성을 위하여 과장되어 기술되어 있을 수 있음을 알아야 한다.
이상과 같은 본 발명의 다중 패커를 이용한 시료 채취 방법 및 장치에 따르면, 다중 패커를 이용하여 소정의 심도에서 시추공 외부의 시료를 정밀하게 채취할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 시추공 내의 오염수가 채취되는 시료에 혼입되지 않기 때문에 소정의 심도에서 원하는 시료를 정밀하게 채취할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 순서도.
도 2는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치를 개략적으로 나타낸 수직 단면도.
도 3은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치의 시료 채취통의 내부를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 4는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치의 패커 구조 및 시료 채취통 내부의 실린더의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도.
도 5는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 시료 채취통 및 시료 채취부의 일부의 평단면도.
도 6의 (a) 및 도 6의 (b)는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치가 시추공의 벽의 시료 채취부와 결합되는 순서를 도식적으로 나타낸 단면도.
도 7은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치가 패커 사이의 오염수를 배출하는 구조에 대해서 나타낸 개략 단면도.
도 8은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치에 있어서, 질소 가스를 이용하여 패커를 충전하는 메커니즘을 설명하기 위한 개략 단면도.
도 9는, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치에 있어서, 패커 사이의 오염수 배출 메커니즘 및 상기 패커를 충전하는 메커니즘을 설명하기 위한 개략 단면도.
도 2는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치를 개략적으로 나타낸 수직 단면도.
도 3은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치의 시료 채취통의 내부를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 4는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치의 패커 구조 및 시료 채취통 내부의 실린더의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도.
도 5는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 시료 채취통 및 시료 채취부의 일부의 평단면도.
도 6의 (a) 및 도 6의 (b)는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치가 시추공의 벽의 시료 채취부와 결합되는 순서를 도식적으로 나타낸 단면도.
도 7은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치가 패커 사이의 오염수를 배출하는 구조에 대해서 나타낸 개략 단면도.
도 8은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치에 있어서, 질소 가스를 이용하여 패커를 충전하는 메커니즘을 설명하기 위한 개략 단면도.
도 9는, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치에 있어서, 패커 사이의 오염수 배출 메커니즘 및 상기 패커를 충전하는 메커니즘을 설명하기 위한 개략 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 첨부하는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 방법의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 1에 따르면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 방법은, 시추공에 시료 채취통을 투하시키는 단계(S10), 소정의 심도에 도달했는지를 확인하기 위한 단계(S20), 소정의 심도에 도달한 경우, 제 1 패커와 제 2 패커를 팽창시켜 시추공 벽에 밀착시키는 단계(S30), 시료 채취 단계(S40), 제 1 패커와 제 2 패커 분리 단계(S50), 및 시료 채취통 회수 단계(S60)를 포함하고 있을 수 있다.
먼저, 시추공에 시료 채취통을 투하시키는 단계(S10)는, 소정의 심도에 있는 지하수 시료를 채취하기 위해서 시추공에 시료 채취통을 투하시키는 단계이다.
상기 시료 채취통의 형상이나 기타 구성에 대한 설명은, 예를 들어, 도 2 내지 도 9를 참조하여 후술하기로 한다.
다음으로, 상기 투하된 시료 채취통이 소정의 심도에 도달했는지를 확인하기 위한 단계(S20)가 진행된다.
이때, 상술한 바와 같이, 소정의 심도는 각종 측정 조건 및 범위에 따라서 상이할 수 있다. 예를 들면, 가축 매몰지의 경우 상기 소정의 심도는 10 m 내외일 수 있으며, CO2 저장소 인근의 지하수에서의 CO2 농도를 측정하고자 하는 경우 심도는 300 m, 500 m, 심지어 1000 m일 수도 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 소정의 심도에 지하수가 존재하고 있다고 상정하고 있지만, 이와는 달리 시추공의 내측에 지하수가 존재하지 않을 수 있음을 알아야 한다. 즉, 시료를 채취하고자 하는 심도가 고심도인 경우에는 대개 지하수가 시추공 내를 충전하고 있을 가능성이 높지만, 상대적으로 저심도인 경우에는 지하수가 시추공을 이루는 케이싱 외측에만 존재하고, 시추공 내에는 지하수가 존재하지 않을 수도 있다.
여기에서, 상기 소정의 심도에 도달했는지의 확인은 카메라에 의해서 이루어질 수 있다. 상기 카메라는 시료 채취통의 외측 상단, 구체적으로는 제 1 패커의 하측과 시료 채취용 로드(후술함) 사이에 고정되어 설치되는 것이 바람직하다.
따라서, 시료 채취통을 투하하는 중에, 조작자(operator)는 상기 카메라로부터 전송되는 이미지로부터 상기 시료 채취통이 상기 소정의 심도에 도달하였음을 알 수 있다.
이와는 다르게, 상기 소정의 심도에 도달했는지의 여부는, 상기 시료 채취통의 상단에 부착되는 로프가 풀려나간 길이에 의해서 파악될 수도 있다.
다만, 이 경우에는 정확한 시료 채취 지점에 도달했는지에 대해서는 지상의 조작자가 알 수 있는 방법이 없으므로, 로프의 길이에만 의존하여 상기 소정의 심도에 도달했는지를 파악하는 것 보다는 상기 카메라가 전송해 주는 영상 이미지를 참고하여 상기 소정의 심도에 도달하였는지를 확인하는 것이 바람직하다.
다음으로, 소정의 심도에 도달한 경우, 제 1 패커와 제 2 패커를 팽창시켜 시추공 벽에 밀착시키는 단계(S30)를 수행한다.
본 단계(S30)는 시료 채취통의 상단과 하단에 부착에 부착된 제 1 패커와 제 2 패커를 질소 가스를 사용하여 팽창시키고, 이 질소 가스의 팽창에 의해서 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커가 시추공의 벽, 즉 케이싱에 밀착되는 단계이다.
본 단계(S30)에서 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커가 시추공의 벽에 밀착되면, 상기 소정의 심도에 존재하는 지하수는 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커 사이에 고착될 수 있다.
이때, 상술한 바와 같이, 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커 사이에 고착된 지하수는 오염된 지하수일 가능성이 높기 때문에, 이 고착된 지하수는 시료로서 바람직하지 않다고 판단하고, 시추공을 이루는 케이싱의 외부에 존재하는 지하수를 시료로서 채취하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 고착된 지하수를 처리하는 방법의 하나로서는, 예를 들어, 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.
다음으로, 시료 채취 단계(S40)는, 팽창된 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커가 시추공의 벽, 즉 케이싱에 밀착된 상태에서, 상술한 바와 같이, 시추공을 이루는 케이싱 외부의 지하수를 시료로서 채취하는 단계이다.
본 시료 채취 단계(S40)에서, 채취되는 시료의 양을 확인하는 방법, 및 기타 시료를 채취하는 구체적인 메커니즘에 대해서는, 도 3 내지 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)를 참조하여 후술하기로 한다.
본 시료 채취 단계(S40)에서 시료 채취가 종료되면, 다음의 제 1 패커와 제 2 패커 분리 단계(S50)가 진행된다.
제 1 패커와 제 2 패커 분리 단계(S50)는, 상기 제 1 패커와 제 2 패커를 팽창시켜 시추공 벽에 밀착시키는 단계(S30)에서 팽창된 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커 내의 질소 가스를 배출하는 단계이다.
상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커 내부의 질소 가스를 배출하게 되면, 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커는 팽창된 상태로부터 수축된 상태로 변형되며, 이와 같이 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커가 수축하게 되면, 상기 시추공의 케이싱 벽으로부터 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커가 분리되며, 따라서 다음 단계로 진행할 수 있게 된다.
마지막으로, 시료 채취통 회수 단계(S60)는, 상술한 바와 같이, 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커가 수축한 이후에, 시료 채취통 자체를 회수하는 단계이다.
상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커가 수축한 경우에는, 시료 채취통을 회수하더라도 상기 제 1 패커와 상기 2 패커가 시추공의 케이싱 벽과 충돌하는 등의 우려는 해소될 수 있다.
상기 제 1 패커와 상기 2 패커, 또는 시료 채취통 자체가 시추공의 케이싱 벽과 충돌하여 파손되거나 고장나는 것을 최대한 회피하기 위해서, 상기 시료 채취통의 최상단과 최하단에 각각 충돌 방지용 범프(bump)가 형성되어 있을 수 있다.
이 경우, 상기 충돌 방지용 범프의 높이는, 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커가 충분히 수축하였을 때의 높이보다는 적어도 높게 설정되는 것이 바람직하다.
이상으로 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 방법에 대해서 개략적으로 설명하였으며, 이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치에 대해서 설명하기로 한다.
도 2는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치를 개략적으로 나타낸 수직 단면도이다.
도 2로부터, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치는, 케이싱(2)으로 이루어지는 시추공(3)의 내부에 투하되는 시료 채취통(100)을 포함한다.
상기 시추공(3)은 지반(1)의 일부에 고정된 고정 지지대(6)의 아래에 위치할 수 있다.
이때, 상기 시료 채취통(100)의 상부에는 로프(5)가 상기 고정 지지대(6)의 하측에 형성된 로프걸이(7)에 현수되어 있을 수 있다. 상기 로프(5)는, 상기 고정 지지대(6)와 다소 이격되어 설치된 호이스트 모터(8)에 화살표 방향으로 권취되어 있을 수 있다.
도 2는 상기 시료 채취통(100)이 소정의 심도에 도달하여 고정되어 있는 경우를 나타낸 것이므로, 상기 호이스트 모터(8)는 회전하지 않는 상태로 도시되어 있다.
다음으로, 상기 시료 채취통(100)의 구성에 대해서 설명한다.
상기 시료 채취통(100)은, 크게 보아, 세 부분으로 나뉠 수 있는데, 본체(110), 상부측(130), 및 하부측(120)이 그것이다.
본체(110)에는 제 1 지지대(111)가 상단부에 고정되어 있다.
상기 제 1 지지대(11)에 부착될 수 있는 여러 가지 구성 요소에 대해서는, 도 3을 참조하여 후술한다.
상기 본체(110)는 시료(4)를 채취하기 위한 시료 채취 공간(A)을 구비하고 있으며, 상기 시료 채취 공간(A)은 바람직하게는 시추공(3)에 투하되기 전에 진공 처리될 수 있다.
여기에서, 진공이란 실험실 수준의 고진공을 의미하는 것이 아니라, 본체(110) 내부의 시료 채취 공간(A)의 압력이 상기 본체(110) 외부 공간의 압력에 비해서 현저하게 낮은 수준이면 충분하다.
본체(110)에 진공을 형성하는 이유는, 시료(4)로서 채취되는 지하수를 더욱 신속하게 채취하기 위한 것으로, 상대적으로 고압력 상태로 존재하는 시료(4)가, 상대적으로 고진공인 본체(110) 내로 신속하게 밀려 들어갈 수 있도록 하기 위함이다.
따라서, 본체(110) 내부에 쓸데없이 고진공을 형성할 필요는 없음을 알아야 한다.
다음으로, 상부측(130)은 상기 본체(110)의 상부에 결합되는 부분으로 헤드(head)에 상당한다. 상부측(130)의 내측에는, 필요하다면, 시료 채취에 필요한 부품들이 내장될 수도 있다.
본 상부측(130)은, 도면에 도시한 바와 같이, 본체(110)의 외측에 별도로 부착될 수 있으며, 다르게는 본체(110)와 일체로 형성될 수도 있다.
본체(110)에 상부측(130)을 별도로 부착하여 형성하거나 본체(110)와 일체로 형성하거나 상관없이 상기 상부측(130)의 형상은 깔때기 형상인 것이 바람직하다.
상부측(130)의 형상을 깔때기 형상으로 형성하는 경우, 시료 채취가 완료된 다음, 시료 채취통(100)을 회수할 때 시추공(3) 상부로부터의 저항을 줄일 수 있다는 추가적인 장점을 기대할 수 있다.
다음으로, 하부측(120)은 본체(110)의 하부에 고정되는 것으로, 결합부(150)를 통해서 고정되는 것이 바람직하다.
상기 결합부(150)는 나사 결합과 같은 방법에 의해서 또는 클램프(미도시)를 사용하는 결합부일 수도 있다. 요컨대, 결합부(150)는 본체(110)와 하부측(120)을 결합하는 구성이라면 어떠한 구성을 채택하여도 무방하다.
하부측(120)은, 바람직하게는 웨이트일 수 있다. 상기 하부측(120)이 웨이트로 이루어지는 경우, 시료 채취통(100)의 시추공(3) 내로의 투하가 더욱 용이해질 수 있다. 다르게는, 상기 하부측(120)에는, 후술하는 도 8에서와 같이 질소 가스 공급 탱크의 구성을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 질소 가스 공급 탱크의 구성을 더 포함하더라도 웨이트는 생략되지 않는 것이 바람직하다.
상기 웨이트는, 바람직하게는 납으로 형성된 추일 수 있다. 웨이트는, 환경을 고려하였을 때 납 이외의 다른 소재로도 형성될 수 있다.
본체(110)에 하부측(120)을 별도로 부착하여 형성하거나 본체(110)와 일체로 형성하거나 상관없이 상기 하부측(120)의 형상은 깔때기 형상인 것이 바람직하다.
상부측(130)의 경우에서와 마찬가지로 상부 하부측(120)의 형상을 깔때기 형상으로 형성하는 경우, 시료 채취를 위해서 시추공(3) 내로 시료 채취통(100)을 투하할 때 시추공(3) 하부로부터의 투하 속도를 높일 수 있다는 추가적인 장점을 기대할 수 있다.
다음으로, 시료 채취통(100)은, 상기 시료 채취통(100)을 이루는 본체(110)의 상단의 외측을 둘러싸고 부착되는 제 1 패커(140)와, 상기 시료 채취통(100)을 이루는 본체(110)의 하단의 외측을 둘러싸고 부착되는 제 2 패커(142)의 구성을 더 포함하는 것이 바람직하다.
도 2는, 시료 채취통(100)이 소정의 심도에 도달하여, 상기 제 1 패커(140)와 상기 제 2 패커(142)가 시추공(3)의 케이싱(2)에 밀착된 상태를 나타내고 있다.
상기 시료 채취통(100)이 소정의 심도에 도달하였는지의 확인은, 상술한 바와 같이, 시료 채취통의 외측 상단, 구체적으로는 제 1 패커의 하측과 시료 채취용 로드(220) 사이에 고정되어 설치되는 카메라(미도시)에 의해서 확인될 수 있다. 따라서, 시료 채취통(100)을 시추공(3)에 투하하는 중에, 조작자가 상기 카메라로부터 전송되는 이미지로부터 상기 시료 채취통이 상기 소정의 심도에 도달하였음을 확인할 수 있다.
이때, 상기 제 1 패커(140)와 상기 제 2 패커(142)는, 질소 가스 공급 탱크(미도시, 도 8 참조)로부터 공급되는 질소 가스에 의해서 팽창될 수 있다. 질소 가스 공급 탱크로부터의 질소 가스의 공급 메커니즘에 대해서는 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
질소 가스에 의해서 상기 제 1 패커(140)와 상기 제 2 패커(142)가 팽창하게 되면, 상기 제 1 패커(140)와 상기 제 2 패커(142) 사이, 및 본체(110)와 시추공(3)을 이루는 케이싱(2) 사이에는, 상술한 바와 같이, 오염수가 존재할 수 있다.
다르게는, 소정의 심도에서의 시추공(3)에 오염수가 없는 경우도 가능하지만, 기본적으로는, 시추공(3) 내부는 오염수로 충전되어 있다고 가정하고 설명하기로 한다.
상기 오염수는, 본 발명에서 채취하고자 하는 시료(4)의 성분과는 다른 성분이 포함되어 있을 가능성이 높기 때문에, 시료(4)와는 분리되어 처리되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 오염수를 분리하여 처리하는 방법에 대해서는 도 7을 참조하여 후술한다.
이상과 같이, 제 1 패커(140)와 제 2 패커(142)에 의해서 시료 채취통(100)을 이루는 본체(110)가 고정되면, 시료 채취용 로드(220)가 수평 방향으로 돌출하여, 시추공(3)을 이루는 케이싱(2)의 일측벽에 형성한 시료 채취부(미도시, 도 4 내지 도 6의 (a) 및 도 6의 (b) 참조)에 도달하고, 계속하여 케이싱(2)을 통과하여, 시료(4)에 도달한 다음, 상기 시료 채취용 로드(220)의 내측을 통하여 상기 시료(4)를 채취할 수 있다.
이를 위해서, 상기 시료 채취용 로드(220)의 내측은 중공 형상으로 형성되는 전송로(미도시)가 마련되어 있는 것이 바람직하며, 그 선단은 오염수는 차단하고 시료(4)는 선택적으로 수용할 수 있도록 개폐 가능한 커버(미도시)가 부착되어 있는 것이 바람직하다.
상기 시료 채취용 로드(220)가 오염수 중에서 이동할 때는 상기 커버가 폐쇄되어 있다가, 시료(4)에 도달한 다음에는 상기 커버를 개방시키고, 상술한 전송로를 따라서 상기 시료(4)를 본체(110) 내로 공급하는 구성이면 특히 바람직하다.
다음으로, 도 3은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치의 시료 채취통의 내부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은, 시료 채취통(100) 중의 본체(110)의 내부만 확대하여 도시한 것으로, 일부 구성은 도 2의 구성과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
도 3으로부터, 본체(110)의 내부에는 상단에 제 1 지지대(111)가 형성되어 있음을 알 수 있다.
상기 제 1 지지대(111)에는, 예를 들어, 시료(4)가 얼마나 차 있는 지를 확인하기 위한 수위계(112), 또는 상기 시료(4)의 채취량 또는 충전량을 영상 이미지로 확인하기 위한 카메라(117)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
도 3에서 도면 부호 116은 상기 카메라(117)의 원활한 동작을 보증하기 위한 조명 장치인 것이 특히 바람직하다.
여기에서 상기 수위계(112)는 각각 상단의 수위를 검출할 수 있는 상단 수위 센서(112a), 중단의 수위를 검출할 수 있는 중단 수위 센서(112b), 하단의 수위를 검출할 수 있는 하단 수위 센서(112c)를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 수위계(112)의 상단/하단/중단에 설치된 각 센서(112a, 112b, 112c) 중의 하나에까지 시료(4)가 충전되면, 지상의 조작자는 그 사실을 파악할 수 있다.
다르게는, 지상의 조작자는 상기 카메라(117)로부터의 영상을 통해서 시료(4)의 수위를 파악할 수도 있다.
또 다르게는 도시하지 않았지만, 초음파 등의 비접촉식으로 수위를 측정할 수 있는 수위계를 상기 제 1 지지대(111)에 고정하여 설치할 수도 있다.
여기에서, 도면 부호 118은 각각 수위계(112), 조명 장치(116), 및 카메라(117)의 구성을 상기 제 1 지지대(111)에 고정하기 위한 고정 장치를 나타낸다.
다음으로, 도 4는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치의 패커 구조 및 시료 채취통 내부의 실린더의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4로부터, 시료 채취통 본체의 상단의 외측을 둘러싸고 부착되는 제 1 패커(140)와, 상기 시료 채취통의 하단의 외측을 둘러싸고 부착되는 제 2 패커(142)에 대해서 명확하게 알 수 있다.
상기 제 1 패커(140)와 상기 제 2 패커(142)는 질소 가스 공급 탱크(미도시)로부터 공급되는 질소 가스에 의해서 팽창된다는 점에 대해서는 이미 설명한 바가 있다.
또한, 도 4로부터, 시료 채취통 본체의 가운데 정도에 형성한 제 2 지지대(119), 상기 제 2 지지대(119)에 현수되어 고정 부착된 시료 채취용 실린더(200), 및 상기 시료 채취용 실린더(200)로부터 상기 시료 채취용 실린더(200)의 연장 방향으로 수평으로 이동 돌출되고, 그 내측에는 채취된 시료를 전송하기 위한 전송로가 구비된 시료 채취용 로드(220)의 구성을 확인할 수 있다.
또한, 도 4로부터, 상기 시료 채취용 실린더(200)로부터 이동 돌출하는 상기 시료 채취용 로드(220)의 이동 돌출 방향에 대응하여 형성되고 상기 시추공(3)을 이루는 케이싱(2)의 일측벽에 시료 채취부가 형성되어 있음을 알 수 있다.
상기 시료 채취부의 구성에 대해서는 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는, 상기 시료 채취용 로드(220)가 상기 시료 채취부에 진입하기 직전의 상태를 나타내고 있다.
다음으로, 도 5는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 시료 채취통 및 시료 채취부의 일부의 평단면도이다.
도 5에 따르면, 시추공(3)을 이루는 케이싱(2)의 일측벽에 시료 채취부의 일부가 형성되어 있고, 제 2 지지대(119)에 현수되어 고정된 시료 채취용 실린더(200)와, 상기 시료 채취용 실린더(200)로부터 수평으로 돌출하는 시료 채취용 로드(220)의 구성이 도시되어 있다.
도 5의 시료 채취부의 구체적인 구성에 대해서는 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)를 참조하여 설명하기로 하며, 도 5에서 시료는 도시되어 있지 않다.
도 5로부터, 상기 시료 채취용 실린더(200)는 상기 시료 채취부와 대응하여 형성되어 있음을 알아야 한다.
상기 시료 채취용 로드(220)는 시료 채취용 실린더(200)로부터 수평 방향으로 연장되어 이동하면서, 상기 시료 채취부를 개방하게 된다.
이때, 시료 채취용 로드(220)가 상기 시료 채취부를 개방한 위치를 도면 부호 255로 나타내었다.
이때, 상기 시료 채취부가 개방된 위치를 구성할 수 있도록 하기 위해서는 상기 개방된 위치(255)의 구성은 바람직하게는 상하로 개폐 가능한 게이트의 구성일 수 있다.
이때, 도면에서 보았을 때, 상기 상하로 개폐 가능한 게이트의 구성은, 좌우로 개폐 가능한 게이트의 구성일 수도 있으며, 일측으로만 개폐 가능한 것이 아니라 양문형 게이트에서와 같이 양측으로 개폐 가능한 구성도 가능함을 알아야 한다.
상기 게이트의 구성에 대해서는 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)를 참조하여 설명하기로 한다.
도 6의 (a) 및 도 6의 (b)는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치가 시추공의 벽의 시료 채취부와 결합되는 순서를 도식적으로 나타낸 단면도이다.
도 6의 (a) 및 도 6의 (b)로부터, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치로부터 돌출된 시료 채취용 실린더(200, 미도시)의 시료 채취용 로드(220)가 시추공(3)의 벽, 즉 케이싱(2)에 형성된 시료 채취부와 결합되는 순서를 알 수 있다.
먼저, 도 6의 (a)로부터 알 수 있는 바와 같이, 시료 채취용 로드(220)는 시료 채취용 실린더(200)로부터 돌출 연장되어, 시추공(3)의 벽에 형성된 시료 채취부로 접근할 수 있다.
이때, 케이싱의 시료 채취부는, 상기 시료 채취용 로드(220)가 진입할 수 있도록 상기 시료 채취용 로드(220)가 진입함에 따라서 상하로 개폐될 수 있는 게이트(250)의 구성을 포함하고 있는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 게이트(250)의 상하 개폐를 더욱 용이하게 하기 위해서 상기 게이트(250)의 상측 일측에는 회전축(252)이 마련되어 있을 수 있다.
또한, 케이싱의 시료 채취부는, 상기 시료 채취용 로드(220)가 상기 게이트(250)로 용이하게 진입할 수 있도록 가이드(guide)하는 상측 가이드 블록(260)과 하측 가이드 블록(265)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 상측 가이드 블록(260)과 상기 하측 가이드 블록(265)은, 도시한 바와 같이, 가이드가 용이하게 이루어질 수 있도록 가이드하는 측면이 경사진 블록의 형태로 고정되어 설치되는 것이 바람직하다.
이와 동시에, 상기 경사진 일측면은 상기 시료 채취용 로드(220)가 진입하는 방향으로 향해서 개방, 즉 상기 시료 채취용 로드(220)가 도면의 좌측에서 우측으로 진입하는 경우에는 상기 상측 가이드 블록(260)과 상기 하측 가이드 블록(265)이 ">" 형상으로, 반대로, 상기 시료 채취용 로드(220)가 도면의 우측에서 좌측으로 진입하는 경우에는 상기 상측 가이드 블록(260)과 상기 하측 가이드 블록(265)이 "<" 형상으로 형성되어 있는 것이 특히 바람직하다.
다음으로, 도 6의 (b)로부터, 상기 시료 채취용 로드(220)가 상기 게이트(250)를 완전히 밀어 최대 개방 위치에 도달된 다음에도 계속 진행하여 상기 시료 채취용 로드(220)가 상기 게이트의 최대 개방 위치를 지나서 조금 더 연장되어 있음을 알 수 있다.
이는 상기 시료 채취용 로드(220)가 상기 게이트(250)의 하측에 존재하는 경우, 상술한 바와 같이, 오염수를 통과하여 진행하였기 때문에 불가피한 오염수의 잔존을 최대한 억제하기 위함이다.
구체적으로, 도 6의 (b)에서, 시료(4)는 지하에서 정수압을 받고 있기 때문에, 시추공(3) 내의 오염수와도 사실상 동일한 압력 상태로 존재하고 있다고 가정한다.
따라서, 상기 시료 채취용 로드(220)가 상기 오염수를 통과하여 진행할 때 상기 시료 채취용 로드(220)의 선단 부근에도 일부 오염수가 존재할 가능성이 높기 때문에, 이와 같은 불가피한 오염수를 배제하기 위함이다.
상기 상측 가이드 블록(260)과 상기 하측 가이드 블록(265)은 지하수에서의 부식을 피할 수 있는 탄성체 재질, 예를 들면, 천연 고무나 합성 고무 또는 기타 탄성이 풍부한 합성 플라스틱으로 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 7은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치가 패커 사이의 오염수를 배출하는 구조에 대해서 나타낸 개략 단면도이다.
도 7로부터, 제 1 패커(140)와 제 2 패커(142) 사이의 오염수를 배출하는 구조, 즉 시료 채취통 본체의 하부에 부착한 오염수 배출통(400) 내부로 상기 오염수를 배출하는 구조에 대해서 알 수 있다.
이때, 상기 오염수 배출통(400)의 일측에는 바람직하게는 전자 개폐 밸브(420)가 설치되어 있을 수 있다. 도 7에서, 상기 전자 개폐 밸브(420)는 상기 오염수 배출통(400)의 일측에만 설치된 것으로 도시되어 있으나, 더욱 신속한 상기 오염수의 배출을 위해서는 상기 오염수 배출통(400)의 양측, 또는 두 개 이상의 전자 개폐 밸브를 설치할 수도 있다.
상기 전자 개폐 밸브(420)가 상기 오염수 배출통(400)의 양측에 배치되어 설치된 경우, 도면 좌측의 실선 화살표와 도면 우측의 점선 화살표로 그와 같은 정황을 알 수 있게 도시하였다.
여기에서, 상기 전자 개폐 밸브(400)는 제 2 패커(142)의 상측에 배치되어 설치되는 것이 바람직하며, 따라서 상기 제 1 패커(140)와 상기 제 2 패커(142) 사이의 오염수는 시료 채취 공간(A)이 아니라 오염수 배출 공간(B)으로 용이하게 배출될 수 있다.
도 7로부터, 시료 채취통과 오염수 배출통(400)은 일체로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 도 7에 도시한 오염수 배출통(400)은, 상술한 바와 같이, 시료 채취 공간(A)과 마찬가지로, 진공 처리되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 진공 처리는, 시료 채취 공간(A)으로의 시료 채취를 용이하게 하는 것과 마찬가지로, 상기 오염수 배출통(400)으로의 오염수의 배출을 용이하게 할 수 있다.
다음으로, 도 8은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치에 있어서, 질소 가스를 이용하여 패커를 충전하는 메커니즘을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 8로부터, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라서 다중 패커를 충전하는 메커니즘에 대해서 설명한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 상기 다중 패커(140, 142)를 충전하여 팽창시키는 방법으로 질소 가스를 이용하여 상기 다중 패커(140, 142)를 충전/팽창시키고 있다.
이때, 상기 질소 가스는 도 8에서 질소 가스 공급 탱크(300)의 내부에 충전되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 질소 가스 공급 탱크(300)부터의 질소 가스의 공급은, 도시하지 않은, 질소 가스 공급관을 통해서 상기 제 1 패커(140) 및 상기 제 2 패커(142)로 공급되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 질소 가스 공급관은 상기 질소 가스 공급 탱크(300)로부터, 상기 시료 채취 공간(A), 즉 시료 채취통의 내측 공간을 통해서 상기 제 1 패커(140)와 상기 제 2 패커(142)로 연결되어 있는 것이 바람직하다.
도 8에서, 도면 부호 120은, 상술한 바와 같이, 하부측으로서 웨이트(weight)인 것이 바람직하며, 시료 채취통의 상측부와 상기 웨이트의 하측부에 외측으로 돌출한 범프(bump)가 각각 형성되어, 상기 제 1 패커(140)와 상기 제 2 패커(142)의 이동 중의 파손을 방지할 수 있으면 더욱 바람직하다.
다음으로 도 9는, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른, 다중 패커를 이용한 시료 채취 장치에 있어서, 패커 사이의 오염수 배출 메커니즘 및 상기 패커를 충전하는 메커니즘을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 9에 도시한 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 다중 패커를 구비한 시료 채취 장치는, 시료 채취 공간(A), 오염수 배출 공간(B), 질소 가스 공급 탱크(300), 및 하부측(120), 즉 웨이트의 구성을 구비하고 있다.
이때, 상기 오염수 배출 공간(B) 및 질소 가스 공급 탱크(300)의 설치 위치는 상하가 변동되어도 무방하지만, 시료 채취 공간(A)과 하부측(120)의 위치는 도시된 위치대로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
도 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 소정의 심도에 시료 채취통이 도달하면, 질소 가스 공급 탱크(300)로부터 질소 가스를 공급하여 제 1 패커(140)와 제 2 패커(142)를 팽창시켜 시료 채취통을 케이싱(2)의 벽에 고정하고, 이어서 시추공(3)의 내부에 있는 오염수를 오염수 배출 공간(B)으로 배출시킨 다음, 시료 채취용 실린더(200)로부터 돌출되는 시료 채취용 로드(220)에 의해서 채취되는 시료를 상기 시료 채취 공간(A)으로 채취할 수 있다.
시료의 채취량, 즉 시료 충전량은, 상술한 바와 같이, 수위계(112)와 같은 수위 센서 또는 카메라(117)와 같은 광학식 처리 장치 등에 의해서 확인될 수 있으며, 시료 채취가 종료되면, 지상으로부터 상기 로프(5)를 끌어 올려, 시료 채취통을 최종적으로 회수할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 시추공(3) 내의 오염수는 완전히 배제하고, 케이싱(2) 외부의 온전한 시료만 채취할 수 있다.
더욱이, 질소 가스를 이용하여 다중 패커를 고정할 수 있으므로, 소정의 심도에서 정밀하게 시료를 채취할 수 있다.
이상과 같이 한정된 실시예와 도면에 의해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 잘 알 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 이상의 기재에 포함된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되고, 후술하는 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하며, 특허청구범위와 균등하거나 등가적인 변형은 모두 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
S10 : 시추공에 시료 채취통을 투하시키는 단계
S20 : 소정의 심도에 도달했는지를 확인하기 위한 단계
S30 : 제 1 패커와 제 2 패커를 팽창시켜 시추공 벽에 밀착시키는 단계
S40 : 시료 채취 단계
S50 : 제 1 패커와 제 2 패커 분리 단계
S60 : 시료 채취통 회수 단계
1 : 지반 2 : 케이싱
3 : 시추공 4 : 시료
5 : 로프 6 : 고정 지지대
7 : 로프걸이 8 : 호이스트 모터
100 : 시료 채취통 110 : 본체
111 : 제 1 지지대 112 : 수위계
112a : 상단 수위 센서
112b : 중단 수위 센서
112c : 하단 수위 센서
116 : 조명 장치 117 : 카메라
118 : 고정 장치 119 : 제 2 지지대
120 : 하부측 130 : 상부측
140 : 제 1 패커 142 : 제 2 패커
150 : 결합부 200 : 시료 채취용 실린더
220 : 시료 채취용 로드 252 : 회전축
250 : 게이트 255 : 개방 위치
260 : 상측 가이드 블록 265 : 하측 가이드 블록
300 : 질소 가스 공급 탱크
400 : 오염수 배출통 420 : 전자 개폐 밸브
A : 시료 채취 공간 B : 오염수 배출 공간
S20 : 소정의 심도에 도달했는지를 확인하기 위한 단계
S30 : 제 1 패커와 제 2 패커를 팽창시켜 시추공 벽에 밀착시키는 단계
S40 : 시료 채취 단계
S50 : 제 1 패커와 제 2 패커 분리 단계
S60 : 시료 채취통 회수 단계
1 : 지반 2 : 케이싱
3 : 시추공 4 : 시료
5 : 로프 6 : 고정 지지대
7 : 로프걸이 8 : 호이스트 모터
100 : 시료 채취통 110 : 본체
111 : 제 1 지지대 112 : 수위계
112a : 상단 수위 센서
112b : 중단 수위 센서
112c : 하단 수위 센서
116 : 조명 장치 117 : 카메라
118 : 고정 장치 119 : 제 2 지지대
120 : 하부측 130 : 상부측
140 : 제 1 패커 142 : 제 2 패커
150 : 결합부 200 : 시료 채취용 실린더
220 : 시료 채취용 로드 252 : 회전축
250 : 게이트 255 : 개방 위치
260 : 상측 가이드 블록 265 : 하측 가이드 블록
300 : 질소 가스 공급 탱크
400 : 오염수 배출통 420 : 전자 개폐 밸브
A : 시료 채취 공간 B : 오염수 배출 공간
Claims (12)
- (A) 시료를 채취하기 위한 시료 채취통을 시추공 내에 투하하는 단계;
(B) 상기 투하된 시료 채취통이 소정의 심도에 도달했는지를 확인하는 단계;
(C) 상기 시료 채취통이 상기 소정의 심도에 도달한 경우, 상기 시료 채취통의 상단의 외측을 둘러싸고 형성된 제 1 패커 및 상기 시료 채취통의 하단의 외측을 둘러싸고 형성된 제 2 패커를 팽창시켜, 상기 제 1 패커 및 상기 제 2 패커가 상기 시추공의 벽에 밀착되도록 하는 단계;
(D) 상기 시추공을 이루는 케이싱 외부의 시료를 채취하는 단계;
(E) 상기 시료의 채취가 종료되면, 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커를 분리하는 단계; 및
(F) 상기 시료가 충전된 상기 시료 채취통을 상기 시추공으로부터 회수하는 단계;를 포함하며,
상기 (D) 단계는, 상기 소정의 심도에서, 상기 시료 채취통의 내측에 설치된 실린더의 시료 채취용 로드를 상기 실린더의 연장 방향이고 또한 수평 방향으로 돌출시켜서, 상기 시추공의 벽에 형성한 시료 채취부에 형성한 개폐 가능한 게이트를 지나서, 상기 시추공을 이루는 케이싱 외부의 시료를 상기 시료 채취통 내로 채취하는 단계를 더 포함하고,
상기 시료 채취통의 하단에 장착되어 있는 오염수 배출통을 통해 상기 시추공 내의 오염수를 배출하며,
상기 오염수 배출통에 형성되어 있는 전자 개폐 밸브의 개폐 동작에 의해 상기 제 1 패커 및 상기 제 2 패커 사이의 오염수를 수용하는 것을 특징으로 하는,
다중 패커를 이용한 시료 채취 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (C) 단계에 있어서, 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커의 팽창은, 상기 시료 채취통의 하단에 형성된 질소 가스 공급 탱크로부터 공급되는 질소 가스에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 하는,
다중 패커를 이용한 시료 채취 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (B) 단계에 있어서, 상기 시료 채취통이 상기 소정의 심도에 도달했는지의 확인은 카메라에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 하는,
다중 패커를 이용한 시료 채취 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 (D) 단계 이전에, 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커 사이의 오염수를 상기 시료 채취통의 하단에 형성한 오염수 배출통으로 배출시켜, 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커 사이의 오염수를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
다중 패커를 이용한 시료 채취 방법.
- 삭제
- 삭제
- 시료를 채취하기 위하여 시추공 내로 투하되는 시료 채취통;
상기 시료 채취통의 내측의 일측에 부착되는 시료 채취용 실린더;
상기 시료 채취용 실린더로부터 돌출하는 시료 채취용 로드;
상기 시료 채취용 실린더로부터 돌출하는 시료 채취용 로드와 대응하여 형성되고 상기 시추공을 이루는 케이싱의 일측벽에 형성되는 시료 채취부;
상기 시료 채취통의 하단에 장착되어 시추공 내의 오염수를 배출하기 위한 오염수 배출통;
상기 시료 채취통의 상단의 외측을 둘러싸고 부착되는 제 1 패커 및 상기 시료 채취통 하부의 상기 오염수 배출통의 하단의 외측을 둘러싸고 부착되는 제 2 패커;를 포함하며,
상기 오염수 배출통에는 상기 제 1 패커 및 상기 제 2 패커 사이의 오염수를 수용하기 위해 개폐될 수 있는 전자 개폐 밸브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
다중 패커를 이용한 시료 채취 장치.
- 제 7 항에 있어서,
상기 시추공을 이루는 케이싱의 일측벽에 형성되는 시료 채취부는,
상기 시료 채취용 실린더로부터 돌출하는 시료 채취용 로드의 정확한 시료 채취를 위해서 가이드하는 가이드 블록; 및
상기 시료 채취용 실린더로부터 돌출하는 시료 채취용 로드가 진입할 수 있도록 개폐 가능한 게이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
다중 패커를 이용한 시료 채취 장치.
- 제 7 항에 있어서,
상기 시료 채취통의 하부에는 상기 제 1 패커와 상기 제 2 패커의 팽창을 위해서 질소 가스를 공급하기 위한 질소 가스 공급 탱크가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
다중 패커를 이용한 시료 채취 장치.
- 제 7 항에 있어서,
상기 시료 채취통의 내부에는, 시료 채취량을 측정하기 위한 수위 센서 또는 상기 시료 채취량을 촬영하기 위한 카메라 중 하나 이상이 더 포함되는 것을 특징으로 하는,
다중 패커를 이용한 시료 채취 장치.
- 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 패커의 하측 및 상기 시료 채취용 로드 사이에는 상기 시료 채취용 로드가 상기 시료 채취부와의 결합을 점검하기 위한 카메라가 더 설치되는 것을 특징으로 하는,
다중 패커를 이용한 시료 채취 장치.
- 제 7 항에 있어서,
상기 시료 채취용 실린더는, 상기 시료 채취통의 내측에서 수평 방향으로 형성되는 지지대에 고정되어 설치되는 것을 특징으로 하는,
다중 패커를 이용한 시료 채취 장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020130087299A KR101400746B1 (ko) | 2013-07-24 | 2013-07-24 | 다중 패커를 이용한 시료 채취 방법 및 장치 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101400746B1 true KR101400746B1 (ko) | 2014-05-29 |
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ID=50895617
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| KR1020130087299A KR101400746B1 (ko) | 2013-07-24 | 2013-07-24 | 다중 패커를 이용한 시료 채취 방법 및 장치 |
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