KR101435493B1 - Method for cleaning undergrund water intake pipe using pulse discharge - Google Patents

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Abstract

본 발명은 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 지하수 관정 세척방법은, 지하수를 펌핑하기 위하여 지하수가 흐르는 저류층까지 굴착되어 형성되는 관정의 통수성을 유지하기 위한 것으로서, 상호 이격되어 있는 양전극과 음전극 사이에 펄스 방전이 행해지는 방전장치를 지하수 관정에서 지하수가 유입되는 영역에 삽입시키는 장치삽입단계 및 방전장치에 펄스 전원을 공급하여 펄스 방전을 수행하여, 지하수가 관정으로 유입되는 유로로 작용하는 저류층의 공극을 막고 있는 폐쇄물이나 관정에 끼워진 취수관의 유입공을 막고 있는 폐쇄물을 제거하는 펄스방전단계를 구비하는 것에 특징이 있다. The present invention relates to a method of cleaning groundwater wells using pulse discharges. The groundwater gutter cleaning method according to the present invention is for maintaining the water permeability of a gutter formed by excavating to a reservoir through which groundwater flows for pumping groundwater, And a pulse discharge is performed by supplying a pulse power to the discharging device, so that the closed water or the reservoir blocking the pores of the reservoir which acts as a flow passage for the groundwater to the well, And a pulse discharging step of removing the clogging of the inflow hole of the water intake pipe fitted in the water intake pipe.

Description

펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법{Method for cleaning undergrund water intake pipe using pulse discharge} BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of cleaning a groundwater using a pulse discharge,

본 발명은 지하수를 펌핑하기 위하여 설치된 지하수 관정을 유지 및 보수하는 방법에 관한 것으로서, 특히 지하수 취수관 하부의 스크린이 폐쇄되지 않게 하기 위한 지하수 관정 세척방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for maintaining and repairing a groundwater well established for pumping groundwater, and more particularly, to a method for cleaning groundwater wells to prevent a screen under a groundwater intake pipe from being closed.

지하수는 지하의 지층이나 암석층(저류층이라고 함) 사이의 공극을 통해 흐르는 물을 말하는 것으로서, 음용수, 생활용수, 공업용수, 농업용수 등으로 사용할 목적으로 개발하고 있다. 지하수를 개발하기 위하여 지하수가 흐르는 깊이인 저류층까지 지반을 굴착하여 관정을 형성하고, 관정 내부에 수중 모터펌프를 설치한다. 관정 내부에 지하수가 집수되면 수중 모터펌프를 통해 관정 외부로 지하수를 펌핑하여 수용가에서 사용하게 된다. Groundwater refers to water flowing through pores between underground strata and rock layers (called reservoir), and is being developed for use as drinking water, domestic water, industrial water, agricultural water, and so on. In order to develop the groundwater, the ground is excavated up to the reservoir depth where the ground water flows, and the underwater motor pump is installed inside the tunnel. When groundwater is collected inside the tunnel, the underground water is pumped to the outside of the tunnel through an underwater motor pump and used in the customer.

그러나, 지하수 관정은 개발된 후 5년 내지 10년이 경과하면 지하수 취수량이 급격하게 감소하는 문제점이 있다. 취수량이 감소하는 이유는 관정 부분에서 통수성이 저하됨에 따라 나타나는데, 그 이유는 크게 3가지로 분류할 수 있다. However, there is a problem that the amount of groundwater withdrawn sharply decreases after 5 to 10 years from the development of the groundwater canal. The reason for the decrease of the water withdrawal rate is as follows.

지하수는 공극이 형성된 저류층을 통해서 이동되는데, 지하수와 함께 이동되는 토사 슬러지 등이 관정 주위의 저류층 공극을 막아 관정으로 유입되는 지하수량이 줄어드는 경우이다. Groundwater is transported through reservoirs where voids are formed, and groundwater sludge, which is transported along with groundwater, blocks the reservoir pore around the reservoir and reduces the amount of groundwater flowing into the reservoir.

그리고, 지하수 관정을 형성함에 있어서, 지반을 저류층이 형성된 깊이까지 굴착하되 하부에 취수관이 형성되어 있는 파이프를 굴착된 관정에 삽입하는 것이 일반적이다. 취수관은 스크린과 같이 다수의 유입공이 형성되어 있어서 지하수가 이 유입공을 통해 파이프 내로 유입되면 수중 모터펌프에 의해서 지하수가 취수되는 구조이다. 그런데, 토사 슬러지 등이 지하수와 함께 이동되면서 취수관의 유입공들을 막아서 지하수 유입량이 급격하게 감소하게 된다. And, in forming the groundwater well, it is common to excavate the ground to the depth where the reservoir is formed, but the pipe with the drainage pipe formed at the bottom is inserted into the excavated well. The intake pipe has a plurality of inflow holes such as a screen, and when groundwater flows into the pipe through the inflow hole, groundwater is taken by an underwater motor pump. However, as the soil sludge and the like move together with the ground water, the inflow holes of the water intake pipe are blocked, and the inflow amount of the ground water rapidly decreases.

위에서 설명한 2가지 경우가 지하수 취수량이 감소하는 주된 이유이며, 마지막으로는 파이프 내벽에 이물질이 부착되면서 파이프의 단면적을 감소시켜 지하수 취수량을 감소시킬 수 있다. The two cases described above are the main reasons for the decrease in groundwater withdrawal, and finally, as foreign matter adheres to the inner wall of the pipe, the cross-sectional area of the pipe can be reduced to reduce groundwater withdrawal.

이렇게 지하수를 취수하는데 있어서 통수성이 저하되면 다양한 방법들을 통해 통수성을 개선하기 위한 유지, 보수를 시도하고 있으나, 결국 관정의 사용을 중지하거나 폐공처리하는 경우가 빈번하게 나타나고 있다. In this way, when the permeability of the groundwater is lowered, maintenance and repair are attempted to improve the water permeability through various methods. However, the use of the groundwater is stopped or the pumped water treatment is frequently performed.

관정을 유지보수하기 위하여 브러쉬 등을 파이프 내부로 삽입하여 취수관과 파이프를 세척하는 방법 또는 고압의 압축공기 또는 고압수를 취수관 내부에서 분사하여 취수관의 유입공에 끼인 이물질들을 제거하는 방법들이 사용되었다. A method of cleaning a water intake pipe and a pipe by inserting a brush or the like into the pipe for maintenance of the pipe or a method of spraying high-pressure compressed air or high-pressure water from the water intake pipe to remove foreign matter adhering to the inlet pipe of the water intake pipe Respectively.

그러나 이러한 방법들은 파이프 내벽을 청소하는 기능 정도만을 효과적으로 수행할 수 있을 뿐, 취수관의 유입공 또는 저류층의 공극을 폐쇄시킨 부착된 이물질을 제거하기에는 역부족이다. However, these methods can effectively perform only the function of cleaning the inner wall of the pipe, and are insufficient to remove the adhered foreign material that closes the air intake hole of the intake pipe or the reservoir layer.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지하수 관정의 통수성이 저하되는 것을 방지함으로써 지하수 취수량이 일정하게 유지될 수 있는 지하수 관정 세척방법을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of cleaning groundwater wells, which can maintain a constant amount of groundwater withdrawn by preventing deterioration of water permeability of the groundwater well.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지하수 관정 세척방법은, 지하수를 펌핑하기 위하여 지하수가 흐르는 저류층까지 굴착되어 형성되는 관정의 통수성을 유지하기 위한 것으로서, 상호 이격되어 있는 양전극과 음전극 사이에 펄스 방전이 행해지는 방전장치를 상기 지하수 관정에서 지하수가 유입되는 영역에 삽입시키는 장치삽입단계; 및 상기 방전장치에 펄스 전원을 공급하여 펄스 방전을 수행하여, 지하수가 상기 관정으로 유입되는 유로로 작용하는 상기 저류층의 공극을 막고 있는 폐쇄물을 제거하는 펄스방전단계;를 구비한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for cleaning groundwater gauges, which is used for pumping ground water to maintain the water permeability of the gauges excavated to a reservoir through which groundwater flows, A device inserting step of inserting a discharge device in which the discharge is performed into a region where the groundwater flows in the groundwater well; And a pulse discharging step of supplying pulsed power to the discharge device to perform pulse discharge to remove the clogging of the pores of the reservoir layer which acts as a flow path for the groundwater to flow into the reservoir.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지하수 관정 세척방법은, 지하수를 펌핑하기 위하여 지하수가 흐르는 저류층까지 굴착되어 형성되는 관정에 끼워지며 지하수가 유입될 수 있는 다수의 유입공이 형성되어 있는 취수관을 세척함으로써 관정의 통수성을 유지하기 위한 것으로서, 상호 이격되어 있는 양전극과 음전극 사이에 펄스 방전이 행해지는 방전장치를 상기 유입공이 형성된 영역에 삽입시키는 장치삽입단계; 및 상기 방전장치에 펄스 전원을 공급하여 펄스 방전을 수행하여, 지하수가 상기 유입공을 막고 있는 폐쇄물을 제거하는 펄스방전단계;를 구비한다. In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for cleaning groundwater in a sewage pipe having a plurality of inlet holes through which a groundwater can be introduced, A device inserting step of inserting a discharging device for carrying out pulse discharge between the positive electrode and the negative electrode which are spaced apart from each other in a region where the inflow hole is formed; And a pulse discharge step of supplying pulsed power to the discharge device to perform pulse discharge, thereby removing the clogging of the inflow hole by the groundwater.

본 발명에서는, 상기 펄스 방전을 복수 회 수행하되, 상기 펄스 방전에 의하여 발생된 충격파가 상기 폐쇠물을 상기 관정 외부로 밀어내는 압력이 상기 충격파가 상기 저류층으로부터 반사되어 나오는 반사파의 압력보다 커지도록 하는 펄스 방전과, 역으로 상기 반사파의 압력이 상기 폐쇠물을 외부로 밀어 내는 압력보다 커지도록 하는 펄스 방전을 혼재하여 수행하는 것이 바람직하다. In the present invention, the pulse discharge is performed a plurality of times such that the shock wave generated by the pulse discharge pushes the closure to the outside of the tube becomes larger than the pressure of the reflected wave reflected from the reservoir layer It is preferable to perform the pulse discharge and the pulse discharge to make the pressure of the reflected wave larger than the pressure pushing the closure outward.

특히, 복수 회 방전을 수행함에 있어서 상기 펄스 방전이 진행되는 방전 시간을 서로 다르게 하며, 첫 번째 진행하는 펄스 방전의 시간을 두 번째 진행하는 펄스 방전의 시간보다 길게 할 수 있다.Particularly, in performing a plurality of discharges, the discharge time during which the pulse discharge progresses may be made different from each other, and the time of the first ongoing pulse discharge may be longer than the time of the second ongoing pulse discharge.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 방전장치를 인상하여 펄스 방전을 수행함으로써, 상기 관정의 상부에 끼워진 상기 상부관의 내벽에 부착된 폐쇠물을 제거하는 내벽 세정단계를 더 구비할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the apparatus may further include an inner wall cleaning step of removing the clogs adhered to the inner wall of the upper tube fitted to the upper portion of the tube by performing the pulse discharge by pulling up the discharge device.

그리고, 본 발명에서 사용하는 상기 방전장치는, 펄스에너지를 공급하는 전원공급장치의 양극 단자에 전기적으로 접속되는 양전극; 상기 양전극의 하단부만 노출된 상태로 상기 양전극을 감싸서 전기적으로 절연하는 제1절연체; 펄스에너지를 공급하는 전원공급장치의 음극 단자에 전기적으로 접속되는 것으로서, 상기 양전극의 하부에 일정 거리 이격되게 배치되어 상기 양전극과의 사이에 플라즈마에 의한 통전 경로를 형성하는 접속부와, 상기 접속부로부터 복수의 갈래로 분기되어 연장되며 전류의 리턴 경로를 형성하는 복수의 리턴부를 구비하는 음전극; 상기 음전극의 접속부를 제외하고 상기 음전극을 감싸서 전기적으로 절연하는 제2절연체; 및 상기 양전극과 음전극을 상기 전원공급장치에 연결하는 케이블;을 포함하여 이루어져, 상기 전원공급장치로부터 상기 펄스에너지가 공급되면 펄스 방전에 의해 상기 양전극과 음전극의 주변의 유체가 플라즈마 상태로 되어 상기 양전극과 음전극 사이에 통전경로를 형성하며, 상기 펄스에너지에 의하여 상기 유체에 파동이 형성되어 상기 관정의 통수성을 저하시키는 폐쇄물을 제거한다. The discharge device used in the present invention includes: a positive electrode electrically connected to a positive terminal of a power supply device for supplying pulse energy; A first insulator surrounding and electrically insulating the positive electrode with only a lower end of the positive electrode exposed; A connection part electrically connected to a negative terminal of a power supply device for supplying pulse energy and arranged at a distance from the lower part of the positive electrode so as to form a conduction path by plasma between the positive electrode and the positive electrode, A negative electrode having a plurality of return portions which are branched and extended for a branch of the current path and form a return path of current; A second insulator which surrounds the negative electrode except the connection portion of the negative electrode and electrically insulates the negative electrode; And a cable connecting the positive electrode and the negative electrode to the power supply device. When the pulse energy is supplied from the power supply device, the fluid around the positive electrode and the negative electrode becomes a plasma state by a pulse discharge, And a negative current is generated between the negative electrode and the negative electrode, and a pulsation is formed in the fluid by the pulse energy, thereby removing the clogging which deteriorates the permeability of the fluid.

그리고 상기 복수의 리턴부는 상기 접속부를 중심으로 대칭되게 배치, 예컨대 상기 복수의 리턴부는 상호 동일한 각도 간격으로 이격되게 배치되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 복수의 리턴부는 상기 접속부를 중심으로 120°각도 간격으로 3개 배치되는 것이 더욱 바람직하다. Preferably, the plurality of return portions are disposed symmetrically with respect to the connection portion, for example, the plurality of return portions are disposed at the same angular interval. More preferably, the plurality of return portions are disposed at three angular intervals of 120 degrees around the connecting portion.

또한, 본 발명에서 사용하는 방전장치에서, 상기 전원공급장치로 리턴되는 전류가 상기 복수의 리턴부를 통해 균등하게 분배되도록, 상기 각 리턴부의 전기 저항의 크기가 결정된다.In the discharge device used in the present invention, the magnitude of the electrical resistance of each return portion is determined so that the current returned to the power supply device is evenly distributed through the plurality of return portions.

또한, 본 발명에서 케이블은 동축케이블이며, 상기 양전극은 동축케이블의 내부 도체와 연결되며, 상기 음전극의 복수의 리턴부는 동축케이블의 외부 도체에 함께 접속된다. Also, in the present invention, the cable is a coaxial cable, the positive electrode is connected to the inner conductor of the coaxial cable, and the plurality of return portions of the negative electrode are connected together to the outer conductor of the coaxial cable.

본 발명에서는 펄스 방전에 의해 취수관의 유입공, 저류층의 공극, 여과층의 공극을 막고 있거나, 취수관의 내벽에 부착되어 있는 폐쇄물을 실질적이며 효과적으로 제거하여 관정의 통수성을 지속적으로 유지되게 할 수 있다. According to the present invention, it is possible to effectively prevent and effectively remove the clogging of the inflow hole of the intake pipe, the air gap of the storage layer, the air gap of the filtration layer or the inner wall of the water intake pipe by pulse discharge, can do.

또한 본 발명은 펄스 에너지의 크기를 조절함으로써 다양한 사이즈의 관정(10)을 세척하는데 범용적으로 사용할 수 있다는 이점도 있다.The present invention also has the advantage that it can be universally used to clean the vessel 10 of various sizes by adjusting the magnitude of the pulse energy.

또한 본 발명에서 펄스방전에 의하여 발생되는 충격파와 반사파의 힘의 특성을 이용하여, 관정의 형태에 따라 취수관의 유입공, 저류층의 공극, 여과층의 공극을 막고 있는 폐쇄물을 효과적으로 제거할 수 있다. Also, according to the present invention, by using the characteristics of the shock wave and the reflected wave generated by the pulse discharge, it is possible to effectively remove the clogging of the inflow hole of the intake pipe, the gap of the reservoir layer, have.

뿐만 아니라, 본 발명에서 사용하는 방전장치는 취수관의 전체 영역에 걸쳐 에너지가 전달되도록, 음전극을 돌출된 접속부와, 접속부로부터 분기되며 전기저항이 균등하며 대칭적으로 배치되는 복수의 리턴부로 구성하였다. 음전극의 독특한 구성에 의하여 펄스 방전에 의하여 형성된 충격파는 방전장치를 중심으로 취수관의 전 영역으로 고르게 전달되어 유입공으로부터 폐쇄물을 효과적으로 제거할 수 있다. In addition, the discharge device used in the present invention is composed of a connection portion protruded from a negative electrode and a plurality of return portions branched from the connection portion and arranged symmetrically with respect to the electric resistance so as to transfer energy over the entire area of the intake pipe . Due to the unique configuration of the negative electrode, the shock wave generated by the pulse discharge is uniformly transmitted to the entire area of the water intake pipe around the discharge device, thereby effectively removing the obstruction from the inflow hole.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법에 대한 개략적 흐름도이다.
도 2는 지하수 관정의 개략적 종단면도이다.
도 3은 펄스방전단계에 사용되는 펄스파워시스템의 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 펄스파워시스템에서 발생되는 힘의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 펄스방전에 의한 충격파 발생 과정을 설명하기 위한 도면다.
도 6은 펄스방전에 사용되는 방전장치의 개략적 사시도이다.
도 7은 도 6의 a-a선 개략적 단면도이다.
도 8은 도 6의 b-b선 개략적 단면도이다.FIG. 1 is a schematic flow chart of a method of cleaning a groundwater well using a pulse discharge according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic vertical cross-sectional view of a groundwater well.
3 is a configuration diagram of a pulse power system used in the pulse discharge step.
4 is a view for explaining a characteristic of a force generated in the pulse power system shown in FIG.
5 is a diagram for explaining a shock wave generating process by pulse discharge.
6 is a schematic perspective view of a discharge device used for pulse discharge.
7 is a schematic cross-sectional view taken along the line aa in Fig.
8 is a schematic cross-sectional view taken along the line bb in Fig.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a method of cleaning groundwater wells using a pulse discharge according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법에 대한 개략적 흐름도이며, 도 2는 지하수 관정의 개략적 종단면도이다. FIG. 1 is a schematic flow chart of a groundwater tank cleaning method using pulse discharge according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of a groundwater tank.

본 발명에 따른 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법(M100, 이하 '지하수 관정 세척방법'이라 한다)의 대상이 되는 것은 지하수 관정이며, 지하수 관정은 다양한 형태로 존재한다. The subject of the groundwater gutter cleaning method (M100, hereinafter referred to as "groundwater gutter cleaning method") using the pulse discharge according to the present invention is a groundwater gauge, and the groundwater gauge exists in various forms.

도 2에 도시된 지하수 관정의 일 예를 참고하면, 관정(10)은 지하수가 흐르는 저류층(r)이 위치하는 심도까지 지반을 굴착하여 형성된다. 그리고 이 관정(10)에는 그 내벽에 관이 밀착되어 매입된다. 관은 관정(10)의 상부에만 매입할 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 관정(10)의 전체 길이에 걸쳐 매입할 수도 있다. Referring to an example of the groundwater well shown in FIG. 2, the well 10 is formed by excavating the ground up to the depth where the reservoir r through which groundwater flows is located. In this case 10, a pipe is closely attached to the inner wall thereof. The tube may be embedded only in the upper portion of the tube 10, or may be embedded over the entire length of the tube 10, as shown in FIG.

관정(10)의 상부에 관을 매입하는 것은 관정(10) 내벽을 지지하여 토사가 붕괴되는 것을 막기 위함이다. 이에 따라, 지표부터 암층으로 이루어지는 등 특수한 지반 조건이 아닌 이상 상부에는 관이 매입되는 것이 일반적이다. The purchase of the pipe at the upper part of the pipe 10 is intended to prevent the collapse of the pavement by supporting the inner wall of the pipe 10. Accordingly, it is common that a pipe is purchased at the upper part of the ground, not a specific ground condition such as a ground layer formed from an earth surface.

관정(10)의 하부는 주로 저류층(r)에 배치되는데, 관을 하부까지 배치하게 되면 관 내부로 저류층을 흐르는 지하수가 유입되어야 하므로 관의 하부에는 다수의 유입공(11)이 형성된다. The lower part of the tube 10 is mainly disposed in the reservoir layer r. If the tube is disposed to the lower part, the groundwater flowing into the reservoir layer must flow into the tube, so that a plurality of inflow holes 11 are formed in the lower part of the tube.

지하수 취수시설을 만들 때, 관을 관정(10) 전체에 걸쳐 삽입하는 경우가 보편적이며, 일부의 경우에만 관을 관정(10)의 상부에만 매입된다. When making the groundwater withdrawal facility, it is common to insert the tubing over the tub 10, and in some cases the tubing is only embedded at the top of the tub 10.

이러한 2가지 경우를 모두 설명하기 위하여, 본 발명에서는 관이 상부로부터 하부까지 일체로 형성되어 있음에도, 편의상 관의 상부쪽을 상부관(12), 하부에 유입공(11)이 형성된 부분을 취수관(13)이라고 명명하기로 한다. 결국, 본 발명을 설명함에 있어서, 관정(10) 하부에는 관이 매입되지 않는 경우는 상부관(12)만 존재하는 것이며, 관정(10) 전체에 관이 매입되는 경우는 상부관(12)과 취수관(13)이 일체로 또는 상호 결합된 형태로 이루어진 것으로 개념하면 된다. In order to explain both of these cases, in the present invention, although the tube is integrally formed from the upper part to the lower part, the upper part of the tube is referred to as an upper tube 12 and the part where the inflow hole 11 is formed in the lower part is referred to as a take- (13). In the present invention, only the upper pipe 12 is present when the pipe is not buried in the bottom of the pipe 10, and when the pipe is embedded in the entire pipe 10, The water intake pipes 13 may be integrally or mutually coupled.

또한, 일부의 관정에는 취수관(13)이 2개의 관으로 이루어져 이중관 형태를 가지며, 이중관 형태에서는 외측관과 내측관 사이에 자갈 등의 충전재가 채워져 지하수를 여과하는 용도로 사용되기도 한다. 본 발명에서 취수관이라고 함은 이렇게 이중관 형태로 이루어진 것도 포함하는 개념으로 이해되어야 한다. In some of the pipes, the water intake pipe (13) is formed of two pipes and has a double pipe shape. In the case of the double pipe type, the filling pipe between the outer pipe and the inner pipe is filled with the filler to filter the ground water. In the present invention, the term " intake pipe "

한편, 취수관(13)의 내부에는 수중 펌프(14)가 설치된다. 수중 펌프(14)는 관의 하부에 배치되는 것이 일반적이지만, 상부관(12) 쪽에 배치될 수도 있다. 즉, 지하수는 취수관(13)으로부터 상부관(12)까지 충전되므로 상부관(12) 쪽에 수중 펌프를 배치할 수도 있다. On the other hand, an underwater pump 14 is installed inside the water intake pipe 13. The underwater pump 14 is generally disposed at the lower portion of the pipe, but may be disposed at the upper pipe 12 side. That is, since the groundwater is filled from the water intake pipe 13 to the upper pipe 12, an underwater pump may be disposed on the upper pipe 12 side.

수중 펌프(14)에 의하여 펌핑된 지하수를 외부로 토출하도록 흡입관(15)이 마련된다. 흡입관(15)의 하단부는 수정 펌프(14)에 연결되며, 상단부는 지하수 취수 시설물(16)로 연결된다. The suction pipe 15 is provided to discharge the groundwater pumped by the submersible pump 14 to the outside. The lower end of the suction pipe 15 is connected to the quartz crystal pump 14 and the upper end thereof is connected to the groundwater take-in facility 16.

그리고 관정(10)이 오염되는 것을 방지하고자 상부관(12)에는 커버(17)가 개폐가능하게 결합된다. In order to prevent contamination of the duct 10, the cover 17 is coupled to the upper pipe 12 to be openable and closable.

상기한 구성으로 이루어진 관정(10)에서 저류층(r)의 지하수는 취수관(13)의 유입공(11)을 통해 취수관(13) 내부로 인입되며, 수중 펌프(14)는 지하수를 양수하여 수용가에 공급한다. 그러나, 종래기술에서 설명한 바와 같이, 관정을 통해 지하수를 양수하는 기간이 길어지면, 지하수의 취수량이 급격하게 줄어드는 문제점이 있다. 종래기술에서 설명한 바와 같이, 그 이유는 3가지로 나누어 볼 수 있다. 우선 지하수가 흐르는 저류층(퇴적층 또는 암반층)에서 관정(10)으로 통하는 공극이 막히는 경우, 취수관(13)의 유입공(11)이 막히는 경우, 취수관(13) 또는 상부관(12)의 내벽에 폐쇄물이 부착되어 지하수의 유동 단면적이 좁아지는 경우, 취수관 외부에 여과제를 배치하는 경우에 여과제 사이의 공극이 막히는 경우이다. The groundwater of the reservoir layer r is drawn into the intake pipe 13 through the inlet hole 11 of the intake pipe 13 and the underwater pump 14 is pumped And supplies it to the customer. However, as described in the related art, if the period of pumping groundwater through the tunnel is long, there is a problem that the amount of water taken out of the groundwater sharply decreases. As described in the prior art, there are three reasons for this. When the air gap from the reservoir layer (sediment layer or rock layer) through which the ground water flows is blocked and the inflow hole 11 of the water intake pipe 13 is clogged, the inner wall of the water intake pipe 13 or the upper pipe 12 And the gap between the filtration media is clogged when the filtration section of the groundwater is narrowed and the filtration device is disposed outside the water intake pipe.

본 발명에서는 공극 또는 유입공에 끼워져 있거나, 관의 내벽에 붙어 있는 폐쇄물을 제거하여 관정(10) 전체의 통수성을 향상시키는 방법을 제공한다. The present invention provides a method for enhancing the water permeability of the entire cannula 10 by removing the clogged material that is sandwiched between the voids or the inflow hole or attached to the inner wall of the tube.

본 실시예에서는 상부관(12)과 취수관(13)이 매입되어 있으며, 여과층은 없는 형태를 예로 들어 설명하기로 한다. In the present embodiment, the upper pipe 12 and the water intake pipe 13 are embedded, and a description will be made by way of example in which the filter layer is not provided.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지하수 관정 세척방법(M100)은 준비단계(M10), 장치삽입단계(M20), 펄스방전단계(M30), 내벽세정단계(M40) 및 후처리단계(M50)를 구비한다. Referring to FIG. 1, a groundwater tank cleaning method M100 according to an embodiment of the present invention includes a preparation step M10, an apparatus insertion step M20, a pulse discharge step M30, an inner wall cleaning step M40, And a processing step (M50).

준비단계(M10)에서는 관정(10)의 세척을 위한 사전 처리단계로서 우선 상부관(12)의 커버(17)를 개방하고, 수중 펌프(14)를 배출한다. 수중 펌프(14)가 취수관(13) 부근에 설치된 경우는 물론, 상부관(12) 부근에 설치된 경우에도 후술할 펄스방전단계(M30)에서 수행되는 펄스 방전에 의하여 손상될 수 있으므로 배출하는 것이 권장된다. In the preparing step M10, the cover 17 of the upper pipe 12 is first opened and the underwater pump 14 is discharged as a pretreatment step for washing the cannula 10. When the submersible pump 14 is installed in the vicinity of the intake pipe 13 or in the vicinity of the upper pipe 12 because the underwater pump 14 may be damaged by pulse discharge performed in the pulse discharge step M30 to be described later Recommended.

그리고 준비단계(M10)에서는 펄스 방전에 필요한 펄스파워시스템(100)과 방전장치(200)를 마련하고, 장치삽입단계(M20)에서 방전장치(200)를 취수관(13)의 유입공(11)이 형성된 깊이까지 삽입한다. In the preparation step M10, the pulse power system 100 and the discharge device 200 necessary for the pulse discharge are provided. In the device inserting step M20, the discharge device 200 is connected to the inflow hole 11 of the intake pipe 13 ) Is formed.

우선, 도면을 참조하여, 펄스파워시스템(100)에 대하여 상세히 설명한다. 도 3은 펄스방전단계에 사용되는 펄스파워시스템의 구성도이며, 도 4는 도 3에 도시된 펄스파워시스템에서 발생되는 힘의 특성을 설명하기 위한 도면이다.First, the pulse power system 100 will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a configuration diagram of a pulse power system used in the pulse discharge step, and FIG. 4 is a diagram for explaining characteristics of a force generated in the pulse power system shown in FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 펄스파워시스템(100)은 배전부(110), 충전부(120), 에너지저장부(130), 덤프부(140), 충전레벨측정부(150), 제어부(160), 스위치부(170) 및 송전부(180)를 구비한다. 3 and 4, the pulse power system 100 includes a power distribution unit 110, a charging unit 120, an energy storage unit 130, a dump unit 140, a charge level measurement unit 150, 160, a switch unit 170, and a power transmitting unit 180.

충전부(120)는 배전부(110)로부터 입력되는 교류입력전원을 승압한 후 정류한다. 에너지저장부(130)는 충전부(120)로부터 제공된 전원을 인가받아 고압으로 충전한다. 이를 위해 에너지저장부(130)에는 캐패시터(미도시)가 구비된다. 캐패시터의 용량은 펄스파워시스템(100)의 충전전압과 출력에너지의 크기에 따라 결정되며, 복수의 캐패시터가 연결된 캐패시터 뱅크의 형태로 구현될 수 있다. E=½CV2이므로, 충전전압이 10kV일 때 60kJ의 출력에너지를 얻기 위해서는 캐패시터의 용량은 1.2mF으로 결정된다. 에너지저장부(130)에 충전된 전압은 용도에 따라 다르나 대개 수 kV ~ 수십 kV 정도이며, 이 전압은 스위치부(170)의 스위칭 동작에 의해 짧은 시간(예를 들면, 1ms) 동안 펄스파워시스템(100)에 연결되어 있는 부하인 방전장치에 인가되어 고압의 펄스를 부하(방전장치)에 공급한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 지하수 관정 세척방법(M100)에서는 충전전압을 조절하여, 예컨대 대략 10kJ의 출력에너지를 송출할 수 있다. The charging unit 120 boosts the AC input power inputted from the power distributing unit 110, and then rectifies the AC input power. The energy storage unit 130 receives power supplied from the charging unit 120 and charges the battery with a high voltage. To this end, a capacitor (not shown) is provided in the energy storage unit 130. The capacity of the capacitor is determined according to the magnitude of the charging voltage and the output energy of the pulse power system 100, and a plurality of capacitors may be implemented in the form of a connected capacitor bank. Since E = ½CV 2 , the capacity of the capacitor is determined to be 1.2mF in order to obtain an output energy of 60kJ when the charging voltage is 10kV. The voltage charged in the energy storage unit 130 varies from several kV to several tens kV, depending on the application, and this voltage is reduced by a switching operation of the switch unit 170 for a short time (for example, 1 ms) (Discharge device), which is a load connected to the load 100, and supplies a high-pressure pulse to the load (discharge device). In the groundwater tank cleaning method (M100) according to an embodiment of the present invention, the output voltage of about 10 kJ can be output by adjusting the charging voltage.

덤프부(140)는 에너지저장부(130)에 구비된 커패시터와 병렬로 설치되며, 서로 직렬연결된 덤프릴레이(미도시)와 덤프저항(미도시)로 구성된다. 덤프릴레이는 제어부의 제어신호에 의해 단속 및 개방되며, 시스템의 안전을 위하여 작동 전후 에너지저장부(130)에 구비된 커패시터에 잔류하는 전하를 덤프(dump) 방전시킨다. 덤프저항은 방전전류를 제한하는 역할을 한다. 충전레벨측정부(150)는 에너지저장부(130)에 구비된 캐패시터에 충전된 전압을 측정한다. The dump unit 140 includes a dump relay (not shown) and a dump resistor (not shown) that are connected in parallel to the capacitors provided in the energy storage unit 130 and are connected to each other in series. The dump relay is interrupted and opened by the control signal of the control unit, and discharges the remaining charge to the capacitor provided in the energy storage unit 130 before and after the operation for the sake of safety of the system. The dump resistor serves to limit the discharge current. The charge level measuring unit 150 measures a voltage charged in the capacitor provided in the energy storage unit 130. [

제어부(160)는 트리거신호를 출력하여 스위치부(170)의 스위칭동작을 제어한다. 예컨대, 충전전압이 대략 5kV일 때 1ms의 폭을 갖는 펄스에 의해 부하에 10kJ의 에너지를 전달하기 위해서는 적어도 2초의 충전시간이 필요하다. 본 실시예에서는 대략 10kJ의 에너지를 전달하므로 스위치부(170)의 동작주기는 이에 상응하여 2초보다 크게 설정(예를 들면, 3초)되어야 한다. The control unit 160 outputs a trigger signal to control the switching operation of the switch unit 170. For example, a charge time of at least 2 seconds is required to deliver 10 kJ of energy to the load by a pulse having a width of 1 ms when the charge voltage is approximately 5 kV. In this embodiment, since the energy of about 10 kJ is transmitted, the operation period of the switch unit 170 should be set to be larger than 2 seconds (for example, 3 seconds) correspondingly.

스위치부(170)는 제어부(160)의 트리거신호에 대응하여 입력되는 구동전원에 의해 단속되어 짧은 시간동안 에너지저장부(130)에 저장되어 있는 에너지를 부하(방전장치)에 제공한다. The switch unit 170 is interrupted by the driving power source input in response to the trigger signal of the controller 160 and supplies the energy stored in the energy storage unit 130 to the load (discharging device) for a short period of time.

송전부(180)는 스위치부(170)의 스위칭 동작에 의해 전달된 고전압·고전류의 펄스를 부하에 전달한다. 후술하겠지만, 펄스파워시스템(100)에서서 펄스가 전달되는 부하는 양전극과 음전극을 갖는 방전장치이다. 송전부(180)를 통해 고전압·고전류의 펄스가 방전장치에 인가되면, 방전장치의 양전극과 음전극 사이에 펄스 방전이 이루어진다. The power transmitting unit 180 transmits pulses of the high voltage and high current delivered by the switching operation of the switch unit 170 to the load. As will be described later, the load to which the pulse is transmitted from the pulse power system 100 is a discharge device having a positive electrode and a negative electrode. When a high-voltage / high-current pulse is applied to the discharge device through the power transmission part 180, a pulse discharge is generated between the positive electrode and the negative electrode of the discharge device.

펄스파워(Pulse power)란 전기방전 현상을 이용한 에너지 압축 기술로서 단위시간당의 에너지 변화량을 나타내는 물리량(dE/dt, 여기서 E와 t는 각각 에너지 및 시간)으로 그 크기는 주어진 에너지를 어느 만큼의 짧은 시간 내에 부하로 방출하느냐에 의해 결정된다. 1J(joule)의 에너지를 1초 동안에 방출하면 1W(watt)의 파워가 되지만 1㎲ (10-6초)의 짧은 시간에 방출하면 단위 시간당의 에너지 변화량이 아주 큰 1MW(106Watt)에 이르는 큰 파워를 가지게 된다. 도 4를 참조하면, 10kJ을 1㎲의 짧은 시간에 방출하면 10MW의 파워를 낸다. Pulse power is an energy compression technique using an electric discharge phenomenon. It is a physical quantity (dE / dt, where E and t are energy and time, respectively) indicating the amount of energy change per unit time. It is determined by whether it emits into the load in time. Releasing energy of 1J (joule) per second if the power of 1W (watt), but up to 1㎲ (10 -6 sec) when released in a short time a very large energy variation per unit time of 1MW (10 6 Watt) It has a big power. Referring to FIG. 4, when 10 kJ is emitted in a short time of 1 s, power of 10 MW is generated.

즉 펄스파워 기술은 일정한 에너지를 매우 짧은 시간에 순간적으로 발산함으로써 매우 큰 힘을 발생하는 기술로서, 에너지저장 장치를 통하여 전력변환 혹은 에너지 압축을 이용하는 기술이다.In other words, pulse power technology is a technique that generates a very large force by instantaneously diverging a certain energy in a very short time, and uses power conversion or energy compression through an energy storage device.

방전장치(200)에서는 상기한 펄스파워시스템(100)으로부터 에너지를 전달받아 펄스 방전이 이루어진다. 도 6은 펄스방전에 사용되는 방전장치의 개략적 사시도이며, 도 7은 도 6의 a-a선 개략적 단면도이고, 도 8은 도 6의 b-b선 개략적 단면도이다.In the discharge device 200, pulse energy is received from the pulse power system 100 and pulse discharge is performed. Fig. 6 is a schematic perspective view of a discharge device used for pulse discharge, Fig. 7 is a schematic sectional view taken along the line a-a in Fig. 6, and Fig. 8 is a schematic sectional view taken along line b-b in Fig.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에서 사용하는 방전장치(200)는 양전극(210), 제1절연체(220), 음전극(230), 제2절연체(240) 및 케이블(미도시)을 구비한다. 6 to 8, a discharge device 200 used in the present invention includes a positive electrode 210, a first insulator 220, a negative electrode 230, a second insulator 240, and a cable (not shown) Respectively.

양전극(210)은 펄스에너지를 공급하는 전원공급장치인 상기 펄스파워시스템(100)의 양극 단자에 전기적으로 접속되고, 음전극(230)은 펄스파워시스템(100)의 음극 단자에 전기적으로 접속된다. 양전극(210)과 음전극(230)은 서로 이격되게 배치되며, 펄스 전원이 공급되면 양전극(210)과 음전극(230) 사이에서 펄스 방전이 이루어진다. The positive electrode 210 is electrically connected to the positive terminal of the pulse power system 100 which is a power supply for supplying pulse energy and the negative electrode 230 is electrically connected to the negative terminal of the pulse power system 100. The positive electrode 210 and the negative electrode 230 are spaced apart from each other. When a pulse power is supplied, a pulse discharge is generated between the positive electrode 210 and the negative electrode 230.

본 실시예에서 양전극(210)은 봉 형상으로 길게 형성되며, 도전선(211)과 연결된다. 이 도전선(211)의 단부는 제1접속단자(212)에 연결된다. 그리고 양전극(210)과 도전선(211)은 제1절연체(220)에 의하여 감싸져서 전기적으로 절연된다. 다만, 양전극(210)의 하단부는 제1절연체(220)에 의하여 감싸지지 않고 외부로 노출된다. In this embodiment, the positive electrode 210 is formed into a long rod and connected to the conductive line 211. The end of the conductive line 211 is connected to the first connection terminal 212. The positive electrode 210 and the conductive line 211 are surrounded by the first insulator 220 and electrically insulated. However, the lower end of the positive electrode 210 is not surrounded by the first insulator 220 but is exposed to the outside.

본 실시예에서 음전극(230)은 접속부(231)와 복수의 리턴부(232)를 구비한다. 접속부(231)는 양전극(220)의 단부로부터 일정 거리 하방으로 이격되어 배치되며, 짧은 봉 형상으로 이루어져 양전극(210)과 동축적으로 배치된다. 전원이 공급되면 접속부(231)와 양전극(210) 사이의 유체 매질을 플라즈마 상태로 형성하여 양전극(210)과의 사이에 절연 파괴를 통해 통전 경로를 형성한다. In this embodiment, the negative electrode 230 includes a connecting portion 231 and a plurality of return portions 232. The connection portion 231 is spaced apart from the end portion of the positive electrode 220 by a certain distance downward and is formed in a short bar shape and disposed coaxially with the positive electrode 210. When a power source is supplied, a fluid medium between the connection part 231 and the positive electrode 210 is formed into a plasma state to form a current path through insulation breakdown between the connection part 231 and the positive electrode 210.

리턴부(232)는 접속부(231)로 유입된 전류가 다시 펄스파워시스템(100)으로 흐르는 경로를 제공한다. 본 실시예에서 복수의 리턴부(232)는 접속부(231)와 일체로 형성되며, 접속부(231)를 중심으로 복수의 갈래로 분기된다.The return portion 232 provides a path through which the current flowing into the connection portion 231 flows back to the pulse power system 100. [ In the present embodiment, the plurality of return portions 232 are formed integrally with the connection portion 231, and branched into a plurality of branches around the connection portion 231. [

음전극(230)의 구성에 있어서 2가지 중요한 사항이 있으며, 후술할 펄스방전에 의한 폐쇄물 제거가 효과적으로 수행되기 위해서는 이 2가지 사항을 모두 만족하는 것이 바람직하다. There are two important points in the configuration of the negative electrode 230, and it is preferable that both of the above two conditions are satisfied in order to effectively remove the clogging by the pulse discharge which will be described later.

첫 째, 펄스파워시스템(100)으로 리턴되는 전류가 복수의 리턴부(232) 각각에서 균등하게 흘러야 한다는 것이다. 종래에는 지하에 구멍을 굴착하고 몰탈을 채워 말뚝을 형성하는 기술에서, 몰탈 내부로 방전장치를 삽입하여 양전극과 음전극 사이에서 펄스방전을 일으켜 구멍을 확장하는 기술이 시도되었다. 그 기술에서, 양전극은 중앙에 배치되고 음전극은 원통형으로 음전극을 감싸는 형태로 이루어졌으며, 양전극과 음전극 사이에는 몰탈이 놓여졌다. 펄스방전이 이루어지면 전류가 음전극을 통해 리턴되는데, 몰탈이 가지는 재료적 불균일성 등으로 인하여 양전극과 음전극 사이의 영역에서 전기저항값이 모두 다르게 나타나는 바, 전기저항이 가장 작은 영역만으로 통전 경로가 형성된다. 즉, 양전극을 중심으로 원형으로 음전극이 배치된 구조에서, 양전극과 음전극의 어느 한 지점 사이에서만 통전 경로가 형성된 상태로 방전이 이루어지면, 펄스방전에 의한 에너지도 그 부분에서만 발생하게 된다. 이에 천공된 구멍이 전체적으로 고르게 확장되는 것이 아니라, 어느 한 방향으로만 편향되게 확장되는 문제점이 있었다. First, the current returned to the pulse power system 100 must flow uniformly in each of the plurality of return units 232. Conventionally, in a technique of drilling a hole in a basement and filling a mortar to form a pile, a technique of extending a hole by causing a pulse discharge between the positive electrode and the negative electrode by inserting a discharging device into the mortar has been attempted. In the technique, the positive electrode is disposed at the center, the negative electrode is cylindrical, and the negative electrode is formed so as to surround the negative electrode, and a mortar is placed between the positive electrode and the negative electrode. When the pulse discharge is performed, the electric current is returned through the negative electrode. Since the electric resistance value is different in the region between the positive electrode and the negative electrode due to the material unevenness of the mortar, the electric current path is formed only in the region having the smallest electric resistance . In other words, in the structure in which the negative electrode is disposed in a circular shape with the positive electrode as a center, if the discharge is performed in a state in which the energizing path is formed only between any one of the positive electrode and the negative electrode, the energy due to the pulse discharge also occurs. Thus, there is a problem that the perforated hole does not extend evenly as a whole but extends in a deflected direction in only one direction.

본 발명에서는 상기한 문제점을 해결하고자 상기한 바와 같이 접속부와 복수의 리턴부의 구조로 음전극을 구성하였다. In order to solve the above problems, the present invention has constructed a negative electrode with a structure of a connecting portion and a plurality of return portions as described above.

즉, 방전장치(200)의 중앙에 배치된 양전극(210)과 음전극(230) 사이에 형성되는 통전 경로가 양전극(210)을 중심으로 어느 일측으로만 형성되는 것이 아니라 양전극(210)을 중심으로 대칭적으로 형성되어야 한다. That is, the energizing path formed between the positive electrode 210 and the negative electrode 230 disposed at the center of the discharger 200 is not formed only on one side of the positive electrode 210 but on the other side of the positive electrode 210 Should be symmetrically formed.

이에 본 발명에서는 양전극(220)의 직하부에 음전극(230)의 접속부(231)를 돌출되게 배치하여 양전극(220)과 접속부(231) 사이에 일차적으로 통전 경로가 형성되게 하였다. 그리고 복수의 리턴부(232)는 전기저항이 거의 유사하므로 접속부(231)로 전류는 복수의 리턴부(232)로 균등하게 분배되어 펄스파워시스템(100)으로 리턴된다. 리턴부(232)들의 재료가 다르거나 길이 등이 다르면 전기저항에서 상호 차이가 발생하여 전류가 균등하게 분배되지 못하는 문제가 발생하므로 복수의 리턴부(232)는 전기저항이 균등한 범위 내에서 형성되어야 한다. 이에 본 발명에서는 우선 접속부에서 일차적으로 통전 경로를 형성하고 전기저항이 같은 복수의 리턴부를 통해 균등하게 전기가 분배되게 함으로써, 종래기술과 같이 음전극 중 어느 한 지점으로만 전류의 리턴 경로가 형성되는 것을 방지하였다. 여기서, 전류가 균등하게 분배된다고 하는 것의 개념은, 전류의 세기가 완전히 동일하다는 것이 아니라, 전류의 세기에서는 차이가 있지만 복수의 리턴부에 모두 전류가 흐른다는 의미이다. 전류가 복수의 리턴부로 모두 흐르는 경우 펄스파워에 의한 충격파가 리턴부들 사이로 전파될 수 있기 때문이다. In the present invention, the connection portion 231 of the negative electrode 230 protrudes immediately below the positive electrode 220 so that a current path is formed primarily between the positive electrode 220 and the connection portion 231. Since the plurality of return units 232 have substantially the same electrical resistance, the current is uniformly distributed to the plurality of return units 232 to the connection unit 231 and returned to the pulse power system 100. If the materials of the return parts 232 are different or the lengths are different, there arises a problem that electric currents are not evenly distributed due to mutual differences in electric resistance, so that the plurality of return parts 232 are formed in a uniform range of electric resistance . Therefore, in the present invention, first, a current carrying path is formed in the connecting portion and electricity is uniformly distributed through a plurality of return portions having the same electric resistance, so that a current return path is formed only at one of the negative electrodes Respectively. Here, the concept that the current is distributed evenly is not that the current intensity is completely equal but that the current flows in all the plurality of return portions though the current intensity is different. When the current flows all over the plurality of return portions, the shock wave due to the pulse power can propagate to the return portions.

둘 째, 리턴부(232)들은 전기저항이 서로 균등하다고 할지라도 물리적으로 대칭되게 배치되어야 한다. 양전극(210)을 중심으로 리턴부가 어느 일측으로 편중되게 배치되면 펄스방전시 에너지도 어느 일측으로 편중되므로 취수관 전체 영역에 걸쳐 고르게 에너지를 전달할 수 없게 된다. 여기서, 물리적으로 대칭된다고 하는 개념은 양전극(210) 또는 접속부(231)를 중심으로 복수의 리턴부가 180°간격으로 2개, 120°간격으로 3개, 90°간격으로 4개, 72°간격으로 5개 등으로 복수의 리턴부들 사이의 각도 간격이 동일한 것을 의미한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 펄스 방전에 의하여 생긴 충격파(w)는 리턴부(232)들 사이로 전파되는데, 리턴부들이 양전극을 중심으로 대칭적으로 배치되지 않으면 에너지의 전달도 리턴부가 편중된 영역에서만 발생되므로 바람직하지 않다. Second, the return portions 232 should be physically symmetrically arranged even if the electrical resistances are equal to each other. When the return portion is disposed in a certain direction with the center of the anode 210 as a center, the energy of the pulse discharge is biased to one side, and energy can not be uniformly distributed over the entire region of the intake pipe. Here, the concept of being physically symmetrical is that a plurality of return portions are arranged at 180 ° intervals, 3 intervals at 120 ° intervals, 4 intervals at 90 ° intervals, and 72 ° intervals at intervals of 90 ° around the positive electrode 210 or the connection portion 231 5 " means that the angular intervals between the plurality of return portions are the same. 8, the shock wave w generated by the pulse discharge propagates through the return portions 232. If the return portions are not disposed symmetrically with respect to the positive electrode, It is not preferable.

음전극(230)은 제2절연체(240) 또는 제1절연체(220)와 제2절연체(240)에 의하여 감싸져 전기적으로 외부와 절연된다. 음전극(230)의 접속부(231) 상단은 제2절연체(240)에 의해 감싸지지 않고 노출된 상태로 남겨둔다. 다만, 음전극의 리턴부는 절연체에 의하여 감싸지지 않아도 무방하며, 도면처럼 리턴부가 완전히 감싸지는 방식이 아니라 복수의 리턴부를 외부에서만 함께 감싸고 있어도 된다. The negative electrode 230 is surrounded by the second insulator 240 or the first insulator 220 and the second insulator 240 to be electrically insulated from the outside. The upper end of the connection portion 231 of the negative electrode 230 is not covered by the second insulator 240 but is left exposed. However, the return portion of the cathode electrode may not be surrounded by the insulator, and the return portion may not be completely wrapped as shown in the drawing, but a plurality of return portions may be wrapped only on the outside.

상기한 구성으로 이루어진 양전극과 음전극을 펄스파워시스템(100)과 연결된 케이블(미도시)에 전기적으로 접속시키기 위해서 다양한 형태의 구성이 채용될 수 있으며, 본 실시예에서 그 일 예로 채용한 커넥터(233), 연결소켓(250) 및 제2접속단자(251)에 대하여 설명한다. Various configurations may be employed to electrically connect the positive electrode and the negative electrode of the above configuration to a cable (not shown) connected to the pulse power system 100. In this embodiment, the connector 233 ), The connection socket 250 and the second connection terminal 251 will be described.

커넥터(233)는 중공형의 도전체로 이루어져 복수의 리턴부(232)가 접속된다. 그리고 커넥터(233)의 상부 내주면에는 나사산이 형성된다. 커넥터(233)는 제1절연체(220)와 제2절연체(240)에 의하여 함께 감싸져 전기적으로 절연된다. The connector 233 is made of a hollow conductor and connected to a plurality of return portions 232. A thread is formed on the inner peripheral surface of the connector 233. The connector 233 is enclosed by the first insulator 220 and the second insulator 240 to be electrically insulated.

연결소켓(250)은 커넥터(233)와의 결합을 통해 음전극(230)을 펄스파워시스템(100)과 연결되는 케이블(미도시)에 전기적으로 접속시키기 위한 것이다. 본 실시예에서 연결소켓(250)은 원통형의 도전체로 형성되며 하단부 외주면에 나사산이 형성되어 커넥터(233)에 나사결합됨으로써 전기적으로 접속된다. The connection socket 250 is for electrically connecting the negative electrode 230 to the cable (not shown) connected to the pulse power system 100 through engagement with the connector 233. [ In this embodiment, the connection socket 250 is formed of a cylindrical conductor, and a screw thread is formed on the outer peripheral surface of the lower end portion to be electrically connected to the connector 233 by screwing.

연결소켓(250)의 내측에는 펄스파워시스템(100)과 연결된 전선(252)이 배치되며, 전선(252)의 하단부에는 제2접속단자(251)가 마련되어 제1접속단자(212)와 결합된다. A wire 252 connected to the pulse power system 100 is disposed inside the connection socket 250 and a second connection terminal 251 is provided at a lower end of the wire 252 to be coupled to the first connection terminal 212 .

즉, 본 실시예에서 양전극(210)은 도전선(211), 제1접속단자(212), 제2접속단자(251), 전선(252) 및 케이블을 통해 펄스파워시스템(100)과 연결된다. 그리고 음전극(230)은 커넥터(233), 연결소켓(250) 및 케이블을 통해 펄스파워시스템(100)과 연결된다. 본 실시예에서 펄스파워시스템과 연결된 케이블은 동축케이블이 사용된다. 동축케이블은 공지의 부재로서 중공형의 외부 도체와, 이 외부 도체 내측의 내부 도체로 이루어지는데, 연결소켓(250)은 외부 도체에 전선(252)은 내부 도체에 연결된다. That is, in this embodiment, the positive electrode 210 is connected to the pulse power system 100 through the conductive line 211, the first connection terminal 212, the second connection terminal 251, the electric line 252 and the cable . The negative electrode 230 is connected to the pulse power system 100 via a connector 233, a connection socket 250, and a cable. In this embodiment, a cable connected to the pulse power system uses a coaxial cable. The coaxial cable is a known member having a hollow outer conductor and an inner conductor inside the outer conductor. The connection socket 250 is connected to the outer conductor and the wire 252 is connected to the inner conductor.

그리고 음전극의 접속부는 양전극 쪽으로 접근 및 이격되는 방향을 따라 위치이동 가능하다. 이는 양전극과 음전극의 접속부 사이의 간격을 조절하기 위함이다. 이에 따라, 음전극이 하부와 상부로 나누어져, 상부는 하부에 나사결합되는 방식을 취하면, 상부와 하부 상의 나사체결 정도를 조절하여 양전극과 음전극 접속부 사이의 간격을 조절할 수 있다. 또한, 음전극의 접속부를 교체할 수도 있다. And the connecting portion of the negative electrode is movable along the direction of approaching and separating toward the positive electrode. This is to control the distance between the connection part of the positive electrode and the negative electrode. Accordingly, when the cathode electrode is divided into the lower portion and the upper portion and the upper portion is screwed to the lower portion, the gap between the anode and the cathode electrode connection portion can be adjusted by adjusting the screw tightness on the upper portion and the lower portion. Further, the connection portion of the negative electrode may be replaced.

상기한 구성으로 이루어진 펄스파워시스템(100)과 방전장치(200)가 마련되고, 방전장치(200)를 케이블에 매단 상태로 취수관(13)에 삽입한 후, 펄스방전단계(M30)를 수행한다. 펄스방전단계(M30)에서는 펄스파워시스템(100)을 스위칭하여 방전장치(200)에서 펄스방전이 이루어지게 한다. 이렇게 펄스방전이 이루어지면 충격파 및 반사파가 발생하여 취수관(13) 내부의 유입공(11)을 막고 있는 폐쇄물이 제거된다. 또한 취수관(13) 외측의 저류층의 공극(취수관이 있는 경우와 없는 경우 모두 포함)이나, 여과층에서의 공극(취수관 외부에 여과층을 형성한 경우)을 막고 있는 폐쇄물이 제거된다. The pulse power system 100 and the discharge device 200 having the above-described configuration are provided. The discharge device 200 is inserted into the water intake pipe 13 while being connected to the cable, and then the pulse discharge step M30 is performed do. In the pulse discharge step M30, the pulse power system 100 is switched to cause the discharge device 200 to perform pulse discharge. When pulse discharge is performed in this way, shock waves and reflected waves are generated, and the clogging of the inflow hole 11 inside the water intake pipe 13 is removed. In addition, the clogging of the air gap (including the case where the water intake pipe is present or not) and the air gap (when the filtration layer is formed outside the water intake pipe) in the filtration layer are removed from the reservoir outside the water intake pipe 13 .

이하, 매질(유체매질, 본 발명에서는 지하수) 내에서의 펄스방전 과정 및 작용에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 5는 펄스방전에 의한 충격파 발생 과정을 설명하기 위한 도면이다. Hereinafter, the pulse discharge process and its operation in a medium (fluid medium, groundwater in the present invention) will be described with reference to the drawings. 5 is a view for explaining a shock wave generating process by pulse discharge.

펄스파워시스템(100)으로부터 방전장치(200)로 펄스에너지가 공급되면 전자 사태(electron avalance)를 통해 유체 매질을 플라즈마 상태로 형성한다. 전자 사태가 반복적으로 확장되면서 음전극와 양전극 사이에 도전율이 큰 플라즈마 상태의 방전로를 형성('스트리머(streamer)'라고 한다)한다. 스트리머가 형성되면 양전극과 음전극 사이가 스트리머로 교락되어 절연파괴가 일어남으로써 양전극과 음전극 사이가 통전된다.  When pulse energy is supplied from the pulse power system 100 to the discharge device 200, the fluid medium is formed into a plasma state through an electron avalance. As the electric field repeatedly expands, a discharge path of a plasma state having a high conductivity between the negative electrode and the positive electrode is formed (referred to as a 'streamer'). When a streamer is formed, a bridge between the positive electrode and the negative electrode is interrupted by a streamer, and insulation breakdown occurs, thereby energizing the positive electrode and the negative electrode.

이렇게 통전 경로를 통해 대전력의 전기에너지가 매질로 전달된다. 이에 따라, 양전극과 음전극 주변의 매질은 고압 및 고온상태가 되며 유체 매질에서 버블이 형성되며, 버블은 팽창하면서 유체매질에 파동을 일으킨다. 버블의 팽창에 의한 파동은 충격파로 전환되어 유체 매질을 통해 취수관(13)의 내벽에 전달된다. 취수관(13) 내벽(또는 저류층이나 여과층)과 유체 매질(지하수)는 임피던스가 현저히 다르기 때문에 이 경계면에서 충격파가 반사되어 반사파가 생겨난다. Thus, electric energy of large electric power is transmitted to the medium through the electric conduction path. As a result, the medium around the positive electrode and the negative electrode becomes a state of high pressure and high temperature, a bubble is formed in the fluid medium, and the bubble swells and causes a wave in the fluid medium. The wave caused by the expansion of the bubble is converted into a shock wave and transmitted to the inner wall of the water intake pipe 13 through the fluid medium. Since the inner wall (or reservoir or filtration layer) of the intake pipe (13) and the fluid medium (groundwater) have considerably different impedances, shock waves are reflected at the interface and a reflected wave is generated.

충격파는 취수관 유입공(11), 저류층(r)의 공극 또는 여과층의 공극을 막고 있는 폐쇄물에 전달되어 유입공(11)이나 공극으로부터 분리될 수 있게 한다. 여기서 충격파는 폐쇄물을 외부로 밀어내는 방향으로 작용하는데, 반사파는 폐쇄물을 관정 내부로 끌어내는 방향으로 작용한다. 이에 따라, 충격파와 반사파는 폐쇄물을 양측으로 흔들어 유입공으로부터 제거하게 된다. The shock wave is transmitted to the intake pipe inlet hole 11, the reservoir blocking the pores of the reservoir layer (r) or the pores of the filtration layer, and can be separated from the inflow hole (11) or the pores. Here, the shock wave acts in the direction of pushing the closure outward, and the reflected wave acts in the direction of pulling the closure into the canopy. Accordingly, the shock wave and the reflected wave shake the closure to both sides and remove it from the inflow hole.

충격파는 취수관의 유입공으로부터 폐쇄물을 제거하는데 충분한 힘을 발휘하는데, 예컨대 10-4-10-5초의 시간에 1kj의 에너지는 펄스파워로 환산하면 0.2~0.834g 무게의 다이너마이트가 폭발할 때 생기는 힘과 동일한 수준이 된다. 그러나, 충격파의 영향범위는 중심으로부터 반경 1.2m로 한정됨으로써 주변에는 1.2m 지점 밖에서는 영향을 미치지 않는다. 뿐만 아니라, 펄스충격파의 힘은 폭발중심부에서 매우 크지만 폭발중심부에서 멀어짐에 따라 급격하게 감소된다. 즉, 폭발중심부에서는 그 힘이 108Pa 이며, 반경 0.20m 범위에서는 107Pa이며, 반경 1.0m 범위에서는 3.566Pa이고, 반경 1.2미터에선 1.326Pa이 된다. 이에 따라, 펄스방전에 의한 소음, 진동 등 민원이 발생할 우려가 없으며 주변의 지반구조를 취약하게 하지도 않는다는 장점이 있다. The shockwave exerts enough force to remove the clogs from the inlet of the intake pipe. For example, at a time of 10 -4 -10 -5 seconds, the energy of 1 kj is equivalent to 0.2-0.834 g when the dynamite explosions It is at the same level as the force generated. However, the impact range of the shock wave is limited to a radius of 1.2 m from the center, so that it does not affect the vicinity of 1.2 m. In addition, the force of the pulse shock wave is very large at the center of the explosion but decreases sharply away from the center of the explosion. That is, the force is 10 8 Pa at the center of the explosion, 10 7 Pa at the radius of 0.20 m, 3.56 6 Pa at the radius of 1.0 m, and 1.32 6 Pa at the radius of 1.2 m. Accordingly, there is no risk of complaints such as noise and vibration due to pulse discharge, and there is an advantage that the surrounding ground structure is not weakened.

한편, 본 실시예에서 펄스방전을 수행할 때 충격파와 반사파의 압력 차이를 조절하여 수행한다. 상기한 바와 같이, 충격파는 폐쇄물을 외부로 밀어내는 방향으로 작용하지만, 반사파는 폐쇄물을 안으로 당기는 방향으로 작용한다. On the other hand, in the present embodiment, the pressure difference between the shock wave and the reflected wave is adjusted when the pulse discharge is performed. As described above, the shock wave acts in the direction of pushing the closure outward, but the reflected wave acts in the direction of pulling the closure inward.

예컨대, 취수관이 설치되지 않은 경우 저류층 공극을 막고 있는 폐쇄물을 제거하는 데엔ㄴ 외부로 밀어내는 힘보다 안으로 당기는 힘의 작용이 크다. 이러한 경우 반사파에 의한 압력이 커지도록 펄스방전을 수행하는 것이 유리하다. 즉, 펄스방전을 수행하에 있어서, 충격파가 주로 작용되게 하는 경우와 반사파가 주로 작용되게 하는 경우가 있으며, 펄스방전을 한 지점에서 복수 회 수행하는 경우 펄스방전의 방식을 혼재해서 사용할 수 있다. For example, in the absence of a water intake pipe, the action of pulling inward is stronger than the force exerted to the outside to remove the obstruction blocking the reservoir pore. In this case, it is advantageous to perform the pulse discharge so that the pressure due to the reflected wave becomes large. That is, there is a case where the shock wave is mainly applied and a reflected wave is mainly applied when the pulse discharge is performed, and when the pulse discharge is performed plural times at the point where the pulse discharge is performed, the pulse discharge method can be used in combination.

펄스방전을 조절하는 것은 방전 시간의 조절에 의하여 가능하다. 즉, 펄스방전에서 충격파가 우세하게 작용해야 하는 경우 방전 시간을 길게 설정하며, 반사파가 우세하게 작용해야 하는 경우 방전 시간을 짧게 설정한다. The pulse discharge can be controlled by adjusting the discharge time. That is, the discharge time is set to be long when the shock wave should dominate in the pulse discharge, and the discharge time is set to be short if the reflected wave should dominate.

예컨대, 2회의 펄스 방전을 수행하면서 외부로 밀어내는 힘이 우세하게 작용하도록 방전 시간을 길게 한 후, 다시 안으로 당기는 힘이 우세하게 작용하도록 동일한 전기에너지에 대하여 방전 시간을 짧게 한다. For example, the discharging time is made longer so that the pushing force externally is exerted while performing two pulse discharges, and then the discharging time is shortened for the same electric energy so that the pulling force again dominates.

이렇게 펄스 방전에 의한 충격파와 반사파가 작용하는 힘의 특성을 이용하여 관정의 통수성을 저하시키는 폐쇄물을 제거할 수 있다. By using the characteristics of the force acting on the shock wave and the reflected wave by the pulse discharge, it is possible to remove the clogging which reduces the water permeability of the tube.

펄스방전단계(M30)가 끝나면, 방전장치(200)를 상부로 인상시키면서 취수관(13)의 내벽 또는 상부관(12)의 내벽에 부착되어 지하수의 유동 단면적을 좁게 만들고 있는 폐쇄물을 제거하기 위한 내벽세정단계(M40)를 수행한다. 내벽세정단계(M40)는 펄스방저단계(M30)와 마찬가지로, 펄스파워시스템(100)에서 전원을 공급하여 방전장치(200)에서 펄스방전이 일어나면, 취수관 또는 상부관 내벽에 부착되어 있던 폐쇄물이 내벽으로부터 이탈되어 제거된다. When the pulse discharging step M30 is completed, the discharge device 200 is lifted up to the upper wall of the water intake pipe 13 or the inner wall of the upper pipe 12 to remove the clogging water, An inner wall cleaning step M40 is performed. In the inner wall cleaning step M40, similarly to the pulse protection step M30, when pulse power is generated in the discharge device 200 by supplying power from the pulse power system 100, Is removed from the inner wall and removed.

이렇게 취수관의 유입공이나 저류층의 공극 또는 취수관이나 상부관의 내벽으로부터 제거된 폐쇄물들은 관정(10) 내부를 오염시킬 수 있으므로, 후처리단계(M50)에서는 수중 펌프를 다시 설치하여 지하수를 양수하여 폐쇄물로 오염된 지하수를 강제 배출시킨다. 그리고 지하수를 양수하기 전에 브러쉬를 이용하여 취수관과 상부관의 내벽을 세척하는 과정을 선택적으로 수행할 수도 있다. In this post-treatment step (M50), the submersible pump is re-installed so that the groundwater can be pumped to the amphibious water tank Thereby forcibly discharging the contaminated groundwater. In addition, the process of cleaning the intake pipe and the inner wall of the upper pipe using a brush may be selectively performed before the groundwater is pumped.

이상에서 설명한 바와 같이, 기존에 브러쉬나 압축공기에 의한 세척에 의하여 폐쇄물을 제거하는 방법이 거의 효과가 없었으나, 본 발명에서는 펄스 방전에 의해 폐쇄물을 실질적으로 제거할 수 있게 되었다. As described above, the conventional method of removing the clogs by washing with a brush or compressed air has little effect, but in the present invention, the clogging can be substantially removed by the pulse discharge.

또한 본 발명은 펄스 에너지의 크기를 조절함으로써 다양한 사이즈의 관정(10)을 세척하는데 범용적으로 사용할 수 있다는 이점도 있다.The present invention also has the advantage that it can be universally used to clean the vessel 10 of various sizes by adjusting the magnitude of the pulse energy.

또한 본 발명에서 펄스방전에 의하여 발생되는 충격파와 반사파의 힘의 특성을 이용하여, 관정의 형태에 따라 취수관(13)의 유입공, 저류층(r)의 공극, 여과층의 공극을 막고 있는 폐쇄물을 효과적으로 제거할 수 있다. Further, by using the characteristics of the shock wave and the reflected wave generated by the pulse discharge in the present invention, it is possible to control the inflow hole of the intake pipe 13, the air gap of the reservoir layer r, Water can be effectively removed.

뿐만 아니라, 본 발명에서 사용하는 방전장치는 취수관의 전체 영역에 걸쳐 에너지가 전달되도록, 돌출된 접속부(231)와 접속부(231)로부터 대칭적으로 분기되며 전기저항이 균등한 복수의 리턴부(232)로 음전극(230)을 구성하였다. 이러한 음전극(230)의 구성에 의하여 펄스 방전에 의하여 형성된 충격파는 방전장치(200)를 중심으로 취수관(13)의 전 영역으로 전달되어 유입공(11)으로부터 폐쇄물을 효과적으로 제거할 수 있다. In addition, the discharge device used in the present invention includes a protruding connection portion 231 and a plurality of return portions (hereinafter referred to as " protruding portions ") symmetrically branched from the connection portion 231 and having an equal electrical resistance 232 to form the negative electrode 230. Due to the configuration of the negative electrode 230, the shock wave generated by the pulse discharge can be transmitted to the entire area of the water intake pipe 13 around the discharge device 200 to effectively remove the obstruction from the inflow hole 11.

지금까지, 본 발명에서 지하수의 개념은 지하를 따라 흐르는 물을 통칭하는 것으로서, 근래에 강변이나 하천의 물을 지하로 유입 및 여과시켜 사용하는 강변여과수와 같은 형태도 지하수의 개념으로 포괄할 수 있다. Until now, the concept of groundwater in the present invention refers to the water flowing along the underground, and in recent years, forms such as riverside filtration that are used by inflow and filtration of water from rivers or rivers to the underground can also be covered by the concept of groundwater .

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation and that those skilled in the art will recognize that various modifications and equivalent arrangements may be made therein. It will be possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

10 ... 관정 11 ... 유입공
12 ... 상부관 13 ... 취수관
100 ... 펄스파워시스템 110 ... 배전부
120 ... 충전부 130 ... 에너지저장부
140 ... 덤프부 150 ... 충전레벨측정부
160 ... 제어부 170 ... 스위치부
180 ... 송전부 200 ... 방전장치
210 ... 양전극 220 ... 제1절연체
230 ... 음전극 231 ... 접속부
232 ... 리턴부 233 ... 커넥터
240 ... 제2절연체 250 ... 연결소켓10 ... Jangjeong 11 ... Incoming ball
12 ... upper tube 13 ... intake pipe
100 ... pulse power system 110 ... power distribution unit
120 ... charging unit 130 ... energy storage unit
140 ... Dump part 150 ... Charging level measuring part
160 ... control unit 170 ... switch unit
180 ... transmission part 200 ... discharge device
210 ... positive electrode 220 ... first insulator
230 ... negative electrode 231 ... connection
232 ... return portion 233 ... connector
240 ... second insulator 250 ... connection socket

Claims (16)

지하수를 펌핑하기 위하여 지하수가 흐르는 저류층까지 굴착되어 형성되는 관정의 통수성을 유지하기 위한 것으로서,
상호 이격되어 있는 양전극과 음전극 사이에 펄스 방전이 행해지는 방전장치를 상기 지하수 관정에서 지하수가 유입되는 영역에 삽입시키는 장치삽입단계; 및
상기 방전장치에 펄스 전원을 공급하여 펄스 방전을 수행하여, 지하수가 상기 관정으로 유입되는 유로로 작용하는 상기 저류층의 공극을 막고 있는 폐쇄물을 제거하는 펄스방전단계;를 구비하며,
상기 방전장치는,
펄스에너지를 공급하는 전원공급장치의 양극 단자에 전기적으로 접속되는 양전극;
상기 양전극의 하단부만 노출된 상태로 상기 양전극을 감싸서 전기적으로 절연하는 제1절연체;
펄스에너지를 공급하는 전원공급장치의 음극 단자에 전기적으로 접속되는 것으로서, 상기 양전극의 하부에 일정 거리 이격되게 배치되어 상기 양전극과의 사이에 플라즈마에 의한 통전 경로를 형성하는 접속부와, 상기 접속부로부터 복수의 갈래로 분기되어 연장되며 전류의 리턴 경로를 형성하는 복수의 리턴부를 구비하는 음전극; 및
상기 양전극과 음전극을 상기 전원공급장치에 연결하는 케이블;을 포함하여 이루어져,
상기 전원공급장치로부터 상기 펄스에너지가 공급되면 펄스 방전에 의해 상기 양전극과 음전극의 주변의 유체가 플라즈마 상태로 되어 상기 양전극과 음전극 사이에 통전경로를 형성하며, 상기 펄스에너지에 의하여 상기 유체에 파동이 형성되어 상기 관정의 통수성을 저하시키는 폐쇄물을 제거하는 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. In order to maintain the water permeability of the reservoir formed by excavation to a reservoir through which groundwater flows to pump the groundwater,
A device inserting step of inserting a discharge device in which a pulse discharge is performed between a positive electrode and a negative electrode which are spaced apart from each other, into a region where groundwater flows in the groundwater well; And
And a pulse discharge step of supplying pulsed power to the discharge device to perform pulse discharge to remove a clogging material blocking the air gap of the reservoir layer serving as a channel through which groundwater flows into the reservoir,
The discharge device includes:
A positive electrode electrically connected to a positive terminal of a power supply for supplying pulse energy;
A first insulator surrounding and electrically insulating the positive electrode with only a lower end of the positive electrode exposed;
A connection part electrically connected to a negative terminal of a power supply device for supplying pulse energy and arranged at a distance from the lower part of the positive electrode so as to form a conduction path by plasma between the positive electrode and the positive electrode, A negative electrode having a plurality of return portions which are branched and extended for a branch of the current path and form a return path of current; And
And a cable connecting the positive electrode and the negative electrode to the power supply device,
Wherein when the pulse energy is supplied from the power supply unit, a fluid in the vicinity of the positive electrode and the negative electrode becomes a plasma state by a pulse discharge to form a current path between the positive electrode and the negative electrode, And removing the clogging material which deteriorates the water permeability of the tubular structure. 지하수를 펌핑하기 위하여 지하수가 흐르는 저류층까지 굴착되어 형성되는 관정에 끼워지며 지하수가 유입될 수 있는 다수의 유입공이 형성되어 있는 취수관을 세척함으로써 관정의 통수성을 유지하기 위한 것으로서,
상호 이격되어 있는 양전극과 음전극 사이에 펄스 방전이 행해지는 방전장치를 상기 유입공이 형성된 영역에 삽입시키는 장치삽입단계; 및
상기 방전장치에 펄스 전원을 공급하여 펄스 방전을 수행하여, 지하수가 상기 유입공을 막고 있는 폐쇄물을 제거하는 펄스방전단계;를 구비하며,
상기 방전장치는,
펄스에너지를 공급하는 전원공급장치의 양극 단자에 전기적으로 접속되는 양전극;
상기 양전극의 하단부만 노출된 상태로 상기 양전극을 감싸서 전기적으로 절연하는 제1절연체;
펄스에너지를 공급하는 전원공급장치의 음극 단자에 전기적으로 접속되는 것으로서, 상기 양전극의 하부에 일정 거리 이격되게 배치되어 상기 양전극과의 사이에 플라즈마에 의한 통전 경로를 형성하는 접속부와, 상기 접속부로부터 복수의 갈래로 분기되어 연장되며 전류의 리턴 경로를 형성하는 복수의 리턴부를 구비하는 음전극; 및
상기 양전극과 음전극을 상기 전원공급장치에 연결하는 케이블;을 포함하여 이루어져,
상기 전원공급장치로부터 상기 펄스에너지가 공급되면 펄스 방전에 의해 상기 양전극과 음전극의 주변의 유체가 플라즈마 상태로 되어 상기 양전극과 음전극 사이에 통전경로를 형성하며, 상기 펄스에너지에 의하여 상기 유체에 파동이 형성되어 상기 관정의 통수성을 저하시키는 폐쇄물을 제거하는 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. The present invention relates to an apparatus and method for maintaining groundwater flowability by cleaning a water intake pipe formed by excavating to a reservoir through which groundwater flows and pouring groundwater and having a plurality of inflow holes into which groundwater can flow,
A device inserting step of inserting a discharge device in which a pulse discharge is performed between a positive electrode and a negative electrode which are spaced apart from each other, into an area where the inflow hole is formed; And
And a pulse discharge step of supplying pulsed power to the discharge device to perform pulse discharge to remove the clogging of the inflow hole by the groundwater,
The discharge device includes:
A positive electrode electrically connected to a positive terminal of a power supply for supplying pulse energy;
A first insulator surrounding and electrically insulating the positive electrode with only a lower end of the positive electrode exposed;
A connection part electrically connected to a negative terminal of a power supply device for supplying pulse energy and arranged at a distance from the lower part of the positive electrode so as to form a conduction path by plasma between the positive electrode and the positive electrode, A negative electrode having a plurality of return portions which are branched and extended for a branch of the current path and form a return path of current; And
And a cable connecting the positive electrode and the negative electrode to the power supply device,
Wherein when the pulse energy is supplied from the power supply unit, a fluid in the vicinity of the positive electrode and the negative electrode becomes a plasma state by a pulse discharge to form a current path between the positive electrode and the negative electrode, And removing the clogging material which deteriorates the water permeability of the tubular structure. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 펄스 방전을 복수 회 수행하되,
상기 펄스 방전에 의하여 발생된 충격파가 상기 폐쇄물을 상기 관정 외부로 밀어내는 압력이 상기 충격파가 상기 저류층으로부터 반사되어 나오는 반사파의 압력의 크기를 조절하여 수행하는 것을 특징으로 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. 3. The method according to claim 1 or 2,
The pulse discharge is performed a plurality of times,
Wherein a pressure of the shock wave generated by the pulse discharge pushes the closure to the outside of the tube is controlled by controlling a magnitude of a pressure of a reflected wave reflected from the reservoir layer. Way. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 펄스 방전이 진행되는 방전 시간을 서로 다르게 하는 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the discharge time of the pulse discharge is made different from the discharge time of the pulse discharge. 제4항에 있어서,
상기 펄스 방전을 2회 이상 수행하되,
첫 번째 진행하는 펄스 방전의 시간을 두 번째 진행하는 펄스 방전의 시간보다 길게 하는 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. 5. The method of claim 4,
The pulse discharge is performed two or more times,
Wherein the time of the first ongoing pulse discharge is made longer than the time of the second ongoing pulse discharge. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 관정의 상부에 상부관이 끼워지며,
상기 방전장치를 인상하여 펄스 방전을 수행함으로써, 상기 관정에 끼워진 상기 상부관의 내벽에 부착된 폐쇄물을 제거하는 내벽 세정단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. 3. The method according to claim 1 or 2,
An upper pipe is fitted on the upper part of the pipe,
Further comprising an inner wall cleaning step of removing the clogs adhered to the inner wall of the upper pipe inserted into the pipe by performing pulse discharge by pulling up the discharge device. 삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 리턴부는 상기 접속부를 중심으로 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the plurality of return parts are arranged symmetrically with respect to the connection part. 제8항에 있어서,
상기 복수의 리턴부는 상호 동일한 각도 간격으로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. 9. The method of claim 8,
Wherein the plurality of return parts are spaced apart at equal angular intervals from one another. 제9항에 있어서,
상기 복수의 리턴부는 상기 접속부를 중심으로 120°각도 간격으로 3개 또는 90°각도 간격으로 4개 배치되는 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. 10. The method of claim 9,
Wherein the plurality of return portions are disposed at three angular intervals of 120 ° around the connecting portion or at four angular intervals of 90 ° with respect to the connecting portion. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전원공급장치로 리턴되는 전류가 상기 복수의 리턴부를 통해 균등하게 분배되도록, 상기 각 리턴부의 전기 저항의 크기가 결정되는 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a magnitude of electrical resistance of each return portion is determined such that a current returned to the power supply device is evenly distributed through the plurality of return portions. 제11항에 있어서,
상기 케이블은 내부 도체와, 상기 내부 도체를 감싸며 배치되며 상기 내부 도체와 절연되어 있는 외부 도체를 구비하는 동축케이블이며,
상기 양전극은 상기 동축 케이블의 내부 도체와 연결되어 접속되며,
상기 복수의 리턴부는 상기 동축케이블의 외부 도체에 함께 접속되어,
상기 전원공급장치로 리턴되는 전류가 상기 복수의 리턴부를 통해 균등하게 분배되도록, 상기 각 리턴부의 전기 저항의 크기가 결정되는 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. 12. The method of claim 11,
The cable is a coaxial cable having an inner conductor, an outer conductor disposed around the inner conductor and insulated from the inner conductor,
Wherein the positive electrode is connected to an inner conductor of the coaxial cable,
Wherein the plurality of return portions are connected together to an outer conductor of the coaxial cable,
Wherein a magnitude of electrical resistance of each return portion is determined such that a current returned to the power supply device is evenly distributed through the plurality of return portions. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 양전극은 상하방향으로 배치되며,
상기 음전극의 접속부는 상기 양전극의 하측에 동축상으로 배치되며,
상기 음전극의 각 리턴부는 상기 접속부의 하부에서 분기되는 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the positive electrode is arranged in a vertical direction,
The connecting portion of the negative electrode is disposed coaxially below the positive electrode,
Wherein each return portion of the negative electrode is branched at a lower portion of the connection portion. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 음전극의 접속부를 제외하고 상기 음전극을 감싸서 전기적으로 절연하는 제2절연체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. 3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising a second insulator for covering the negative electrode except for the connecting portion of the negative electrode to electrically isolate the negative electrode. 제14항에 있어서,
상기 제2절연체는 상기 복수의 리턴부를 모두 함께 감싸도록 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. 15. The method of claim 14,
Wherein the second insulator is integrally formed to enclose all of the plurality of return portions together. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 음전극의 접속부는 상기 양전극에 접근 및 이격되는 방향을 따라 위치이동 가능한 것을 특징으로 하는 펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the connection portion of the negative electrode is movable along a direction in which the positive electrode is moved toward and away from the positive electrode.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2004089874A (en) 2002-08-30 2004-03-25 Ebara Corp In-liquid discharge device
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079312A (en) 2002-08-15 2004-03-11 Ebara Corp Discharge device equipped with shock absorbing mechanism
JP2004081119A (en) 2002-08-27 2004-03-18 Ebara Corp Method for carrying out removal and antisticking of aquatic organism
JP2004089874A (en) 2002-08-30 2004-03-25 Ebara Corp In-liquid discharge device
KR20110059935A (en) * 2009-11-30 2011-06-08 씨앤에치아이앤씨(주) Cleaning apparatus of underground water well using power bubble cleaning system

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