KR101480790B1 - 반자동 개폐식 부니 채취기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해저 및 하저 퇴적물 채취시 퇴적물을 효율적으로 채취하기 위한 부니 채취기에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 중력에 의해 퇴적물 내로 삽입할 있도록 지지하는 본체, 퇴적물 내로 삽입되는 투명 실린더, 투명 실린더와 본체를 고정시키는 클램프, 반자동 개폐식 홀더(holder), 로프와 본체를 고정하는 와이어를 포함하여, 조사선에서 해저 또는 하저의 퇴적층 위로 내려놓으면 본체의 무게로 인해 퇴적층 내에 투명 실린더가 삽입되고, 이때 인양을 위한 로프를 조절하면 개폐식 홀더의 이음새 부분이 풀리면서 스프링으로 인해 홀더가 닫혀 퇴적물을 빠져나가지 않게 잡아주어 표층 주상 퇴적물을 분실 및 교란 없이 채취할 수 있도록 구성됨으로써, 해저 및 하저 표층 퇴적물의 주상코어를 용이하게 채취할 수 있는 동시에, 높이 조절에 따라 유동성이 큰 부니층 채취 및 퇴적층 내 공극수를 효율적으로 채취할 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기가 제공된다.

Description

반자동 개폐식 부니 채취기{Semi-automated open and close fluid mud sampler}

본 발명은 해저 및 하저 퇴적물 시료를 효율적으로 채취하기 위한 부니(腐泥) 채취기에 관한 것으로, 더 상세하게는, 조사선에서 직, 간접적으로 표층 주상퇴적물에 대한 주상시료와 퇴적물 내 공극수 및 유동하는 공극수를 유실 및 교란되지 않은 상태로 용이하게 채취하여 퇴적양상 및 부니층 양상을 보다 정확하게 파악할 수 있도록 하기 위한 반자동 개폐식 부니 채취기에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 해저 및 하저 퇴적물 시료의 채취시 채취된 퇴적물 시료가 소실되거나 교란이 발생하여 정확하고 정밀한 분석이 어려운 문제가 있었던 종래기술의 시료 채취장치 및 채취방법들의 문제점을 해결하기 위해, 별도의 잠수인력이 필요 없이 교란이나 분실을 최소화하면서 표층 퇴적물 및 부니층에 대한 주상 퇴적물 시료를 채취할 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기에 관한 것이다.

아울러, 본 발명은, 상대적으로 넓은 범위 및 깊은 범위의 시료를 한번에 채취함으로 인해 저서 생태계 교란을 발생시키기는 문제가 있었던 종래기술의 시료 채취장치 및 채취방법들의 문제점을 해결하기 위해, 투명 실린더를 이용하여 채취된 시료를 즉시 육안으로 관찰 가능하며, 현장 상황에 맞는 실린더를 교체하여 이용 가능하도록 구성되어 원하는 양의 주상 퇴적물 시료를 필요한 만큼만 용이하게 채취할 수 있고, 소단위의 시료를 넓은 지역에 걸쳐 여러 번 채취할 수 있도록 구성되어 대단위의 범위 내에서 표층 퇴적물의 퇴적양상을 쉽게 파악할 수 있는 동시에, 불필요한 시료 채취량을 감소하여 저서 생태계에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기에 관한 것이다.

일반적으로, 부니(腐泥)란, 호수나 바다의 바닥에 쌓인 죽은 생물이 산소가 적은 상태에서 분해되어 생긴 흑갈색 진흙을 의미하는 것으로, 지질학적으로는 역청질(瀝靑質) 물질이 풍부한 고화(固化)되지 않은 퇴적층을 의미한다.

이러한 부니는 지방질과 납질(蠟質) 물질이 풍부하고 섬유질 물질이 적어 이탄(泥炭)과 구별되고, 부니가 고화되면 유모 셰일, 역청질 셰일 또는 부니탄이 되며, 부니의 주성분은 지방질과 납질이 풍부한 일종의 조류(藻類)이고, 부성분은 광물입자들과 포자(胞子), 진균류, 세균, 무관속 식물이 분해되어 생긴 파편들이며, 부니를 형성하는 유기물질은 환원환경하의 물에 퇴적된다.

따라서 해저의 지질 등과 같은 수중의 환경을 조사하기 위하여는, 상기한 부니와 같은 해저 및 하저 퇴적물에 대한 주상시료를 채취하여 분석하는 것이 효과적이며, 즉, 이와 같이 채취된 해저 및 하저 퇴적물에 대한 주상시료는 지질학적, 지질공학적, 지구화학적 및 저서생물학적 연구 등을 포함하는 매우 광범위한 연구분야에 걸쳐 활용될 수 있다.

또한, 상기한 바와 같은 해저 및 하저 퇴적물 주상시료를 채취하기 위한 종래기술의 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허 제10-1368908호에 제시된 바와 같은 "중력 피스톤 코어 채취기"가 있다.

더 상세하게는, 상기한 등록특허 제10-1368908호에 제시된 중력 피스톤 코어 채취기는, 트리거 암 등을 해상현상에서 조작하는 작업이 복잡하고 기상 악화시에 매우 위험하며, 소형선박에서 사용이 곤란한 데 더하여, 인양시 시료가 유실되는 문제점도 있었던 종래의 피스톤식 자유낙하 주상시료 채취기의 문제점을 해결하기 위해, 해양퇴적물 피스톤식 채취기와 중력 채취기의 장점을 고려하여 트리거 장치가 시료채취관 내부에 위치함으로써, 대형선박이나 와이어, 트리거 암(trigger arm) 등이 필요 없이 해양 퇴적물 시료의 채취가 용이하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 해양 퇴적물시료의 유실을 최소화할 수 있는 중력 피스톤 코어 채취기에 관한 것이다.

아울러, 상기한 바와 같은 해저 및 하저 퇴적물 주상시료를 채취하기 위한 종래기술의 다른 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허 제10-1361142호 및 제10-1361143호에 제시된 바와 같은 "주상시료 채취장치용 안전장치" 및 "비교란 채취가 가능한 주상시료 채취기"가 있다.

더 상세하게는, 상기한 등록특허 제10-1361142호는, 가드 프레임과 채취코어러가 안전 작동부에 의해 해양에 투입될 때에는 분리되고 인양될 때에는 결합됨으로써, 채취코어러가 임의로 가드 프레임으로부터 이격됨에 의해 발생되는 안전사고나 파손과 같은 사고를 미연에 방지할 수 있고, 시료를 비교란 상태로 채취할 수 있도록 구성되는 주상시료 채취장치용 안전장치에 관한 것이다.

또한, 상기한 등록특허 제10-1361143호는, 표층부 채취코어러의 퇴적물 삽입관이 곧바로 표층부에 삽입되도록 구성됨으로 인해 퇴적물 삽입관이 조류의 영향을 받아 수직으로 안정되게 퇴적물에 삽입되지 못하여 비교란 상태에서 시료를 채취하기 곤란하였던 종래의 문제점을 해결하기 위해, 시료 채취코어러의 퇴적물 삽입관이 안정된 자세로 퇴적층에 삽입되어 시료를 비교란 상태로 채취할 수 있고, 시료 채취 코어러를 보호할 수 있도록 구성되는 비교란 채취가 가능한 주상시료 채취기에 관한 것이다.

더욱이, 상기한 바와 같은 해저 및 하저 퇴적물 주상시료를 채취하기 위한 종래기술의 또 다른 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허 제10-1061400호에 제시된 바와 같은 "피스톤식 자유낙하 주상시료 채취기"가 있다.

더 상세하게는, 상기한 등록특허 제10-1061400호는, 종래의 주상시료 채취장비는 조사선의 윈치와 케이블 및 대형 조사선이 요구되고 등 많은 장비와 시간, 기술 및 노력이 요구되는 문제점을 해결하기 위해, 퇴적물 시료 채취시간을 줄이고 표층퇴적물의 교란이 적은 양질의 시료를 채취함과 동시에, 장비의 소형화로 해상크레인이 없는 소형 선박에서도 용이하게 시료를 채취할 수 있는 피스톤식 자유낙하 주상시료 채취기에 관한 것이다.

상기한 바와 같이, 종래, 해저 및 하저 퇴적물에 대한 시료 채취를 위한 여러 가지 장비 및 방법들이 사용되고 있으나, 이러한 종래기술의 방법들에는 다음과 같은 문제가 있는 것이었다.

더 상세하게는, 일반적으로, 해저 및 하저 퇴적물 시료를 채취하기 위한 종래의 장비들은, 크게 나누어, 주상시료 채취기와 표층시료 채취기가 있으며, 먼저, 주상시료 채취기는, 예를 들면, 피스톤 코어러(piston corer)나 바이브로 코어러 등과 같이, 비교적 좁은 범위에 대하여 깊은 깊이의 퇴적물 시료를 채취하기 위한 것이고, 반면, 표층시료 채취기는, 비교적 넓은 범위에 걸쳐 얕은 깊이의 퇴적물 시료를 채취하기 위한 것으로, 예를 들면, 그랩(grap)이나 박스 코어러(box corer) 등이 있다.

그러나 상기한 바와 같은 종래기술의 표층시료 채취기나 주상시료 채취기들을 이용한 기존의 주상시료 채취방식은, 주상시료 채취시 캡쳐(capture)를 통해 퇴적물이 흘러나오지 않도록 하고 있으나, 채취된 퇴적물의 무게와 퇴적물의 특성(특히, 니질(泥質))에 의해 채취된 퇴적물 시료가 소실되어 시료 채취에 어려움이 있었다.

또한, 퇴적물 시료의 경우, 현장에서 채취후 시료의 교란이나 소실이 일어날 상황이 많고, 특히, 사질이나 니질층의 경우에 더 많은 변수가 발생하나, 상기한 바와 같은 종래기술의 표층시료 채취기나 주상시료 채취기들을 이용한 기존의 주상시료 채취방식은, 표층시료 채취시 표층 교란이 발생하여 정확한 퇴적양상을 파악할 수 없는 문제도 있었다.

더욱이, 상기한 바와 같은 종래기술의 표층시료 채취기나 주상시료 채취기들을 이용한 기존의 주상시료 채취방식은, 상대적으로 넓은 범위 및 깊은 범위의 시료를 한번에 채취함으로 인해 저서 생태계 교란을 발생시키기고, 그로 인해 생태계 전체에 걸쳐 악영향을 미치게 되는 문제점도 있는 것이었다.

따라서 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여는, 채취된 퇴적물 시료가 소실되거나 교란이 발생하는 것을 방지하여 퇴적양상 및 퇴적물 내 공극수 등을 효율적으로 채취, 채수할 수 있고, 시료의 정확성 및 정밀성을 높일 수 있으며, 소단위의 시료를 여러 번 채취할 수 있어 넓은 범위에 걸쳐 표층 퇴적물의 퇴적양상을 용이하게 파악할 수 있는 동시에, 전체적인 시료 채취량을 감소하여 저서 생태계에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 구성되는 새로운 구성의 부니 채취기를 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제공되지 못하고 있는 실정이다.

[선행기술문헌]

1. 한국 등록특허 제10-1368908호 (2014.02.24.)

2. 한국 등록특허 제10-1361142호 (2014.02.04.)

3. 한국 등록특허 제10-1361143호(2014.02.04.)

4. 한국 등록특허 제10-1061400호(2011.08.26.)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 해저 및 하저 퇴적물 시료의 채취시 채취된 퇴적물 시료가 소실되거나 교란이 발생하여 정확하고 정밀한 분석이 어려웠던 종래기술의 시료 채취장치 및 채취방법들의 문제점을 해결하기 위해, 기존의 주상시료 채취기와 표층시료 채취기 장점만을 취합하여, 사질, 니질 퇴적물 및 부니 채취시 시료 채취와 동시에 입구를 밀폐할 수 있는 개폐식 홀더를 포함하여 별도의 잠수인력이 필요 없이 교란이나 분실을 최소화하면서 표층 퇴적물 및 부니층에 대한 주상 퇴적물 시료 및 퇴적물 내 공극수를 효율적으로 채취, 채수할 수 있도록 구성됨으로써, 시료의 정확성 및 정밀성을 높일 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 상대적으로 넓은 범위 및 깊은 범위의 시료를 한번에 채취함으로 인해 저서 생태계 교란을 발생시키기는 문제가 있었던 종래기술의 시료 채취장치 및 채취방법들의 문제점을 해결하기 위해, 소단위의 시료를 넓은 지역에 걸쳐 여러 번 채취할 수 있도록 구성됨으로써 대단위의 범위 내에서 표층 퇴적물의 퇴적양상을 쉽게 파악할 수 있는 동시에, 불필요한 시료 채취량을 감소하여 저서 생태계에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기를 제공하고자 하는 것이다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은, 투명 실린더를 이용하여 구성됨으로써 채취된 시료를 육안으로 관찰 가능하여 채취 즉시 현장의 상황을 체크할 수 있으며, 현장 상황에 맞는 실린더를 교체하여 이용 가능하도록 구성됨으로써 기존의 방식에 비해 원하는 양의 주상 퇴적물 시료를 용이하게 채취할 수 있어 시료채취 현장의 저서 생태계 교란을 최소화할 수 있는 동시에, 필요한 시료량에 따라 실린더의 높이를 조절하여 퇴적물 채취높이를 조절할 수 있어 공극수와 공극수가 빠져나오는 수층의 환경 또는 현장의 퇴적환경을 그대로 재현할 수 있으므로 실험결과의 정확성과 정밀성을 더욱 높일 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 해저 및 하저 퇴적물 시료의 채취시 채취된 퇴적물 시료가 소실되거나 교란이 발생하여 정확하고 정밀한 분석이 어렵고, 넓은 범위 및 깊은 범위의 시료를 한번에 채취함으로 인해 저서 생태계 교란을 발생시키기는 문제가 있었던 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 별도의 잠수인력이 필요 없이 교란이나 분실을 최소화하면서 표층 퇴적물 및 부니층에 대한 주상 퇴적물 시료를 채취할 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기에 있어서, 중력에 의해 퇴적물 내로 삽입할 있도록 금속을 포함하는 무게가 있는 재질을 이용하여 사각형의 판 형태로 형성되는 본체; 상기 본체의 중심부에 장착되어 상기 퇴적물 내로 삽입되는 원통 형태로 형성되는 투명 실린더; 상기 투명 실린더를 고정시키기 위해 상기 본체의 중심부에 설치되는 클램프; 상기 투명 실린더를 개폐하기 위해 긴 막대나 봉의 끝단에 상기 투명 실린더의 하단을 개폐하기 위한 덮개가 부착된 형태로 형성되는 홀더; 및 상기 홀더의 개폐동작을 위한 동력을 인가하기 위해 상기 본체의 상면에 설치되는 스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반자동 개폐식 부니 채취기가 제공된다.

여기서, 상기 본체는, 고정핀이나 리벳을 이용하여 상기 홀더가 미리 정해진 일정한 각도 범위로 회동 가능하도록 고정하기 위해 상기 본체의 상면에 설치되는 홀더연결부; 정확한 위치에서 상기 퇴적물 시료의 채취가 가능하도록 물의 저항력을 최소화하기 위해 상기 본체에 형성되는 복수의 관통공; 상기 채취기를 견인하기 위한 와이어 또는 로프를 연결하기 위해 상기 본체의 상면에 설치되는 복수의 연결고리; 각각의 상기 연결고리에 연결된 상기 와이어 또는 상기 로프의 타단이 하나로 연결되어 상기 채취기를 운반 및 상하 이동시키기 위한 견인줄; 상기 견인줄의 하단에 연결되는 갈고리 형태의 제 1 걸림쇠; 및 상기 제 1 걸림쇠와 맞물리도록 갈고리 형태로 형성되고 상기 클램프의 상단 및 상기 홀더의 중간 부분과 각각 와이어 또는 로프를 통해 동시에 연결되는 제 2 걸림쇠를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스프링은, 일단이 상기 홀더의 끝단과 연결되고, 타단은 상기 본체의 상면에 연결되어 고정됨으로써, 상기 홀더가 상기 투명 실린더의 하단을 폐쇄한 상태가 초기 상태이고, 개방된 상태가 늘어난 상태로 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 채취기는, 채취 위치에 도착한 후, 상기 제 1 걸림쇠 및 상기 제 2 걸림쇠를 서로 결합하여 상기 홀더가 들어 올려지도록 하여 상기 스프링이 늘어난 상태에서 상기 투명 실린더가 개방된 상태로 상기 채취기를 하강시켜 상기 투명 실린더가 퇴적물 내로 삽입되도록 함으로써 상기 퇴적물 시료를 채취하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 상기 채취기는, 상기 퇴적물 시료의 채취중 상기 견인줄을 계속 풀어주면, 상기 제 1 걸림쇠 및 상기 제 2 걸림쇠의 연결이 해제되고 상기 스프링에 가해지는 인장력이 해제되어, 상기 스프링의 탄성에 의해 상기 홀더가 끌어 당겨짐으로써 상기 투명 실린더의 하단이 자동적으로 폐쇄되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 채취기는, 상기 퇴적물 시료의 채취 후 상기 투명 실린더가 밀폐된 상태에서 상기 견인줄을 당겨 상기 채취기를 끌어올림으로써, 유실이나 교란을 최소화하면서 상기 퇴적물 시료를 채취할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 투명 실린더는, 채취된 시료를 육안으로 관찰 가능하도록 플라스틱을 포함하는 투명한 재질을 이용하여 형성됨으로써, 상기 퇴적물 시료의 채취 즉시 채취 현장의 상황을 파악할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 투명 실린더는, 여러 가지의 크기 및 형태를 가지는 투명 실린더를 미리 복수로 준비하여 두고, 채취현장의 상황 및 필요에 따라 적절한 투명 실린더를 선택하여 사용하도록 구성됨으로써, 상기 퇴적물 시료를 필요한 양만큼만 채취하는 것에 의해 시료채취 현장의 저서 생태계 교란을 최소화할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 상기 투명 실린더는, 여러 가지의 크기 및 형태를 가지는 투명 실린더를 미리 복수로 준비하여 두고, 채취현장의 상황 및 필요에 따라 적절한 투명 실린더를 선택하여 사용하도록 구성됨으로써, 필요한 시료량에 따라 상기 투명 실린더의 높이를 조절하여 퇴적물 채취 높이를 조절하는 것에 의해 공극수와 공극수가 빠져나오는 수층의 환경 또는 채취현장의 퇴적환경을 그대로 재현할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 반자동 개폐식 부니 채취기를 이용한 해저 및 하저 퇴적물 시료 채취방법에 있어서, 상기 부니 채취기의 걸림쇠를 서로 결합하여 상기 부니 채취기의 홀더가 들어 올려지도록 하여 상기 부니 채취기의 투명 실린더가 개방된 상태에서 상기 부니 채취기를 하강시켜 상기 투명 실린더가 채취 위치의 퇴적물 내로 삽입되도록 함으로써 상기 퇴적물 시료를 채취하는 단계; 상기 부니 채취기의 견인줄을 풀어주어 상기 부니 채취기의 걸림쇠의 연결이 해제되도록 함으로써 상기 부니 채취기의 스프링의 탄성에 의해 상기 부니 채취기의 홀더가 상기 부니 채취기의 투명 실린더의 하단을 폐쇄하도록 하는 단계; 상기 부니 채취기의 견인줄을 당겨 상기 부니 채취기의 투명 실린더가 밀폐된 상태의 상기 부니 채취기를 끌어올리는 단계; 및 채취된 상기 퇴적물 시료를 분석하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해저 및 하저 퇴적물 시료 채취방법이 제공된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사질, 니질 퇴적물 및 부니 채취시 시료 채취와 동시에 입구를 밀폐할 수 있는 개폐식 홀더를 포함하여 별도의 잠수인력이 필요 없이 교란이나 분실을 최소화하면서 표층 퇴적물 및 부니층에 대한 주상 퇴적물 시료와 퇴적물 내 공극수 및 유동하는 공극수를 효율적으로 채취, 채수할 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기가 제공됨으로써, 기존의 주상시료 채취기와 표층시료 채취기 장점만을 취합하여 시료의 정확성 및 정밀성을 높일 수 있으며, 그것에 의해, 해저 및 하저 퇴적물 시료의 채취시 채취된 퇴적물 시료가 소실되거나 교란이 발생하여 정확하고 정밀한 분석이 어려웠던 종래기술의 시료 채취장치 및 채취방법들의 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 소단위의 시료를 넓은 지역에 걸쳐 여러 번 채취할 수 있도록 구성되어 대단위의 범위 내에서 표층 퇴적물의 퇴적양상을 쉽게 파악할 수 있는 동시에, 불필요한 시료 채취량을 감소하여 저서 생태계에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기가 제공됨으로써, 상대적으로 넓은 범위 및 깊은 범위의 시료를 한번에 채취함으로 인해 저서 생태계 교란을 발생시키기는 문제가 있었던 종래기술의 시료 채취장치 및 채취방법들의 문제점을 해결할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따르면, 투명 실린더를 이용하는 것에 의해 채취된 시료를 육안으로 관찰 가능하여 채취 즉시 현장의 상황을 체크할 수 있고, 현장 상황에 맞는 실린더를 교체하여 이용 가능하도록 구성되어 기존의 방식에 비해 원하는 양의 주상 퇴적물 시료를 용이하게 채취할 수 있으며, 필요한 시료량에 따라 실린더의 높이를 조절하여 퇴적물 채취높이를 조절할 수 있어 공극수와 공극수가 빠져나오는 수층의 환경 또는 현장의 퇴적환경을 그대로 재현할 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기가 제공됨으로써, 시료채취 현장의 저서 생태계 교란을 최소화할 수 있는 동시에, 실험결과의 정확성과 정밀성을 더욱 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 다른 반자동 개폐식 부니채취기의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기의 투명 실린더를 개폐하는 동작을 설명하기 위한 도면으로, 투명 실린더가 개방된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기의 투명 실린더를 개폐하는 동작을 설명하기 위한 도면으로, 투명 실린더가 폐쇄된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기를 이용한 퇴적물 시료 채취방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.

또한, 이하의 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략히 하기 위해 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다.

즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 해저 및 하저 퇴적물 시료의 채취시 채취된 퇴적물 시료가 소실되거나 교란이 발생하여 정확하고 정밀한 분석이 어려웠던 종래기술의 시료 채취장치 및 채취방법들의 문제점을 해결하기 위해, 기존의 주상시료 채취기와 표층시료 채취기 장점만을 취합하여, 사질, 니질 퇴적물 및 부니 채취시 시료 채취와 동시에 입구를 밀폐할 수 있는 개폐식 홀더를 포함하여 별도의 잠수인력이 필요 없이 교란이나 분실을 최소화하면서 표층 퇴적물 및 부니층에 대한 주상 퇴적물 시료와 퇴적물 내 공극수 및 유동하는 공극수를 효율적으로 채취, 채수할 수 있도록 구성됨으로써, 시료의 정확성 및 정밀성을 높일 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 상대적으로 넓은 범위 및 깊은 범위의 시료를 한번에 채취함으로 인해 저서 생태계 교란을 발생시키기는 문제가 있었던 종래기술의 시료 채취장치 및 채취방법들의 문제점을 해결하기 위해, 소단위의 시료를 넓은 지역에 걸쳐 여러 번 채취할 수 있도록 구성됨으로써 대단위의 범위 내에서 표층 퇴적물의 퇴적양상을 쉽게 파악할 수 있는 동시에, 불필요한 시료 채취량을 감소하여 저서 생태계에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기에 관한 것이다.

아울러, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 투명 실린더를 이용하여 구성됨으로써 채취된 시료를 육안으로 관찰 가능하여 채취 즉시 현장의 상황을 체크할 수 있으며, 현장 상황에 맞는 실린더를 교체하여 이용 가능하도록 구성됨으로써 기존의 방식에 비해 원하는 양의 주상 퇴적물 시료를 용이하게 채취할 수 있어 시료채취 현장의 저서 생태계 교란을 최소화할 수 있는 동시에, 필요한 시료량에 따라 실린더의 높이를 조절하여 퇴적물 채취높이를 조절할 수 있어 공극수와 공극수가 빠져나오는 수층의 환경 또는 현장의 퇴적환경을 그대로 재현할 수 있으므로 실험결과의 정확성과 정밀성을 더욱 높일 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기에 관한 것이다.

계속해서, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기(10)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기(10)는, 크게 나누어, 예를 들면, 중력에 의해 퇴적물 내로 삽입할 있도록 금속 등과 같이 무게가 있는 재질로 사각형의 판 형태로 형성되는 본체(11)와, 플라스틱과 같이 투명한 재질로 형성되어 상기한 본체(11)의 중심부에 장착되고 퇴적물 내로 삽입되는 원통 형태로 형성되는 투명 실린더(12)를 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기한 본체(11)에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 정확한 위치에서 시료의 채취가 가능하도록 채취시 물의 저항력을 최소화하기 위해 복수의 관통공(13)이 형성되어 있으며, 또한, 중심부에는 투명 실린더(12)를 고정시키기 위한 클램프(14)가 설치되고, 클램프(14)의 일측에는, 긴 막대나 봉의 끝단에 투명 실린더(12)의 하단을 개폐하기 위한 덮개가 부착된 형태로 형성되는 홀더(15)가 고정핀이나 리벳 등을 이용하여 일정 각도 범위로 회동 가능하도록 고정되는 홀더연결부(16)와 홀더(15)의 개폐동작을 위한 스프링(17)이 각각 설치되어 있다.

이때, 상기한 스프링(17)은, 일단이 상기한 홀더(15)의 끝단과 연결되고 타단은 본체(11)의 상면에 연결되어 고정됨으로써, 홀더(15)가 투명 실린더(12)의 하단을 폐쇄한 상태가 초기 상태이고 개방된 상태가 늘어난 상태가 되도록 설치된다.

아울러, 상기한 본체(11)의 상면에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 복수의 연결고리(18)가 형성되고, 각각의 연결고리(18)에는 와이어(또는 로프)(19)가 연결되며, 각 와이어의 타단이 본체(11)의 상부에서 견인줄(20)과 하나로 연결되어 이러한 견인줄(20)을 통해 채취기(10)를 운반 및 상하 이동시킬 수 있도록 구성된다.

더욱이, 견인줄(20)의 하단에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 갈고리 형태의 걸림쇠(21)가 연결되어 있고, 이에 맞물리는 걸림쇠(22)가 클램프(14)의 상단 및 홀더(15) 중간 부분과 각각 와이어(또는 로프)(23)를 통해 동시에 연결되어 상기한 홀더(15)의 개폐스위치의 역할을 하도록 구성되어 있다.

더 상세하게는, 도 2 및 도 3을 참조하면, 도 2 및 도 3은 각각 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기(10)의 투명 실린더(12)를 개폐하는 동작을 설명하기 위한 도면으로, 도 2는 투명 실린더(12)가 개방된 상태이고, 도 3은 투명 실린더(12)가 폐쇄된 상태를 각각 나타내고 있다.

즉, 선박 등을 이용하여 채취 위치에 도착한 후, 도 2에 나타낸 바와 같이, 걸림쇠(21, 22)를 서로 결합하여 홀더(15)가 들어 올려지도록 하여 투명 실린더(12)가 개방된 상태에서 부니 채취기(10)를 하강시켜 투명 실린더(12)가 퇴적물 내로 삽입되도록 함으로써 시료를 채취한다.

이때, 일측단이 홀더(15)에 연결된 스프링(17)은 홀더가 들어 올려지는 것에 의해 늘어난 상태가 된다.

계속해서, 견인줄(20)을 계속 풀어주면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 걸림쇠(21, 22)의 연결이 자연히 해제되고, 그것에 의해, 스프링(17)에 가해지는 인장력이 해제되어 스프링(17)의 탄성에 의해 홀더(15)가 끌어 당겨져 자동적으로 투명 실린더(12)의 하단을 폐쇄하게 된다.

그 후, 상기한 바와 같이 하여 투명 실린더(12)가 밀폐된 상태의 부니 채취기(10)를 견인줄(20)을 당겨 끌어올림으로써, 유실이나 교란을 최소화하면서 용이하게 표층 주상퇴적물 시료를 채취할 수 있으며, 그것에 의해, 채취된 퇴적물 시료를 분석하여 퇴적물 및 현장의 저서환경과 퇴적물을 통한 공극수 유출 및 표층 퇴적양상을 보다 정확하고 용이하게 파악할 수 있다.

여기서, 상기한 투명 실린더(12)는, 채취된 시료를 육안으로 관찰 가능하도록 플라스틱과 같이 투명한 재질을 이용하여 형성됨으로써, 채취 즉시 현장의 상황을 파악할 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 상기한 투명 실린더(12)는, 실험 방법과 조사 형태에 따라 그 길이를 조절할 수 있도록, 현장 상황에 따라 적절한 실린더를 교체하여 이용 가능하도록 구성될 수 있다.

즉, 상기한 투명 실린더(12)는, 여러 가지의 투명 실린더를 미리 준비하여 두고 필요에 따라 적절한 크기 및 형태의 투명 실린더를 선택하여 사용하도록 구성됨으로써, 기존의 방식에 비해 원하는 양의 주상 퇴적물 시료를 용이하게 채취할 수 있어 시료채취 현장의 저서 생태계 교란을 최소화할 수 있다.

아울러, 상기한 투명 실린더(12)는, 상기한 바와 같이 필요에 따라 적절한 크기 및 형태의 투명 실린더를 선택하여 사용하도록 구성됨으로써, 필요한 시료량에 따라 실린더의 높이를 조절하여 퇴적물 채취 높이를 조절할 수 있으므로 공극수와 공극수가 빠져나오는 수층의 환경 또는 현장의 퇴적환경을 그대로 재현할 수 있으며, 그것에 의해, 실험결과의 정확성과 정밀성을 더욱 높일 수 있다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 통하여, 본 발명의 실시예에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기(10)에 따르면, 중력에 의해 퇴적물 내로 삽입할 있도록 지지하는 본체(11), 퇴적물 내로 삽입되는 투명 실린더(12), 투명 실린더(12)와 본체(11)를 고정시키는 클램프(14), 스프링(17)에 의해 개폐되는 홀더(15), 본체(11)를 고정하는 와이어(또는 로프)(19, 23)를 포함하여, 조사선에서 해저 또는 하저의 퇴적층 위로 채취기(10)를 내려놓으면, 본체(11)의 무게로 인해 퇴적층 내에 투명 실린더(12)가 삽입되고, 이때, 견인줄(20)을 조절하는 것에 의해 걸림쇠(21, 22)의 결합이 풀리면 스프링(17)의 탄성에 의해 홀더(15)가 닫혀 퇴적물이 빠져나가지 않도록 투명 실린더(12)를 밀폐함으로써, 해저 및 하저 표층 퇴적물의 주상코어를 분실 및 교란 없이 용이하게 채취할 수 있는 동시에, 투명 실린더(12)의 높이를 조절하여 유동성이 큰 부니층 채취 및 퇴적층 내 공극수를 효율적으로 채취할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기(10)에 따르면, 물에 의한 부력을 줄이기 위해 본체(11)의 사방에 복수의 관통공(13)을 형성하여 목표한 지점에 정확하게 설치할 수 있으며, 투명 실린더(12)와 본체(11)를 클램프(14)로 고정시켜 분리결합이 가능하도록 구성됨으로써 여러 장소의 시료를 용이하게 채취할 수 있다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기(10)에 따르면, 여러 가지의 투명 실린더를 미리 준비하여 두고 필요에 따라 적절한 크기 및 형태의 투명 실린더를 선택하여 사용하도록 구성됨으로써, 기존의 방식에 비해 원하는 양의 주상 퇴적물 시료를 용이하게 채취할 수 있어 시료채취 현장의 저서 생태계 교란을 최소화할 수 있는 동시에, 필요한 시료량에 따라 실린더의 높이를 조절하여 퇴적물 채취 높이를 조절할 수 있으므로 채취현장의 퇴적환경을 그대로 재현할 수 있어 실험결과의 정확성과 정밀성을 더욱 높일 수 있다.

계속해서, 도 4를 참조하면, 도 4는 상기한 바와 같은 도 1 내지 도 3에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기를 이용한 퇴적물 시료 채취방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.

즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기(10)를 이용한 퇴적물 시료 채취방법은, 크게 나누어, 먼저, 부니 채취기(10)의 걸림쇠(21, 22)를 서로 결합하여 홀더(15)가 들어 올려지도록 하여 투명 실린더(12)가 개방된 상태에서 부니 채취기(10)를 하강시켜 투명 실린더(12)가 채취 위치의 퇴적물 내로 삽입되도록 함으로써 시료를 채취하는 단계(S41)와, 계속해서, 견인줄(20)을 풀어주어 걸림쇠(21, 22)의 연결이 해제되도록 하여 스프링(17)의 탄성에 의해 홀더(15)가 투명 실린더(12)의 하단을 폐쇄하도록 하는 단계(S42)와, 그 후, 견인줄(20)을 당겨 투명 실린더(12)가 밀폐된 상태의 부니 채취기(10)를 끌어올림으로써 표층 주상퇴적물 시료를 채취하는 단계(S43) 및 채취된 퇴적물 시료를 분석하는 단계(S44)를 포함하여 구성될 수 있다.

따라서 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기를 구현할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기를 구현하는 것에 의해, 본 발명에 따르면, 사질, 니질 퇴적물 및 부니 채취시 시료 채취와 동시에 입구를 밀폐할 수 있는 개폐식 홀더를 포함하여 별도의 잠수인력이 필요 없이 교란이나 분실을 최소화하면서 표층 퇴적물 및 부니층에 대한 주상 퇴적물 시료와 퇴적물 내 공극수 및 유동하는 공극수를 효율적으로 채취, 채수할 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기가 제공됨으로써, 기존의 주상시료 채취기와 표층시료 채취기 장점만을 취합하여 시료의 정확성 및 정밀성을 높일 수 있으며, 그것에 의해, 해저 및 하저 퇴적물 시료의 채취시 채취된 퇴적물 시료가 소실되거나 교란이 발생하여 정확하고 정밀한 분석이 어려웠던 종래기술의 시료 채취장치 및 채취방법들의 문제점을 해결할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따르면, 소단위의 시료를 넓은 지역에 걸쳐 여러 번 채취할 수 있도록 구성되어 대단위의 범위 내에서 표층 퇴적물의 퇴적양상을 쉽게 파악할 수 있는 동시에, 불필요한 시료 채취량을 감소하여 저서 생태계에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기가 제공됨으로써, 상대적으로 넓은 범위 및 깊은 범위의 시료를 한번에 채취함으로 인해 저서 생태계 교란을 발생시키기는 문제가 있었던 종래기술의 시료 채취장치 및 채취방법들의 문제점을 해결할 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따르면, 투명 실린더를 이용하는 것에 의해 채취된 시료를 육안으로 관찰 가능하여 채취 즉시 현장의 상황을 체크할 수 있고, 현장 상황에 맞는 실린더를 교체하여 이용 가능하도록 구성되어 기존의 방식에 비해 원하는 양의 주상 퇴적물 시료를 용이하게 채취할 수 있으며, 필요한 시료량에 따라 실린더의 높이를 조절하여 퇴적물 채취높이를 조절할 수 있어 공극수와 공극수가 빠져나오는 수층의 환경 또는 현장의 퇴적환경을 그대로 재현할 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기가 제공됨으로써, 시료채취 현장의 저서 생태계 교란을 최소화할 수 있는 동시에, 실험결과의 정확성과 정밀성을 더욱 높일 수 있다.

이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 반자동 개폐식 부니 채취기의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.

10. 반자동 개폐식 부니 채취기 11. 본체
12. 투명 실린더 13. 관통공
14. 클램프 15. 홀더
16. 홀더연결부 17. 스프링
18. 연결고리 19. 와이어(또는 로프)
20. 견인줄 21. 걸림쇠
22. 걸림쇠 23. 와이어(또는 로프)

Claims (10)

1. 표층 퇴적물 및 부니층에 대한 주상 퇴적물 시료를 채취할 수 있도록 구성되는 반자동 개폐식 부니 채취기에 있어서,
   중력에 의해 퇴적물 내로 삽입할 수 있도록 금속을 포함하는 무게가 있는 재질을 이용하여 사각형의 판 형태로 형성되는 본체;
   상기 본체의 중심부에 장착되어 상기 퇴적물 내로 삽입되는 원통 형태로 형성되는 투명 실린더;
   상기 투명 실린더를 고정시키기 위해 상기 본체의 중심부에 설치되는 클램프;
   상기 투명 실린더를 개폐하기 위해 긴 막대나 봉의 끝단에 상기 투명 실린더의 하단을 개폐하기 위한 덮개가 부착된 형태로 형성되는 홀더; 및
   상기 홀더의 개폐동작을 위한 동력을 인가하기 위해 상기 본체의 상면에 설치되는 스프링;을 포함하여 구성되고,
   상기 본체는,
   고정핀이나 리벳을 이용하여 상기 홀더가 미리 정해진 일정한 각도 범위로 회동 가능하도록 고정하기 위해 상기 본체의 상면에 설치되는 홀더연결부;
   정확한 위치에서 상기 퇴적물 시료의 채취가 가능하도록 물의 저항력을 최소화하기 위해 상기 본체에 형성되는 복수의 관통공;
   상기 채취기를 견인하기 위한 와이어 또는 로프를 연결하기 위해 상기 본체의 상면에 설치되는 복수의 연결고리;
   각각의 상기 연결고리에 연결된 상기 와이어 또는 상기 로프의 타단이 하나로 연결되어 상기 채취기를 운반 및 상하 이동시키기 위한 견인줄;
   상기 견인줄의 하단에 연결되는 갈고리 형태의 제 1 걸림쇠; 및
   상기 제 1 걸림쇠와 맞물리도록 갈고리 형태로 형성되고 상기 클램프의 상단 및 상기 홀더의 중간 부분과 각각 와이어 또는 로프를 통해 동시에 연결되는 제 2 걸림쇠를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반자동 개폐식 부니 채취기.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 스프링은,
   일단이 상기 홀더의 끝단과 연결되고, 타단은 상기 본체의 상면에 연결되어 고정됨으로써, 상기 홀더가 상기 투명 실린더의 하단을 폐쇄한 상태가 초기 상태이고, 개방된 상태가 늘어난 상태로 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 반자동 개폐식 부니 채취기.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 채취기는,
   채취 위치에 도착한 후, 상기 제 1 걸림쇠 및 상기 제 2 걸림쇠를 서로 결합하여 상기 홀더가 들어 올려지도록 하여 상기 스프링이 늘어난 상태에서 상기 투명 실린더가 개방된 상태로 상기 채취기를 하강시켜 상기 투명 실린더가 퇴적물 내로 삽입되도록 함으로써 상기 퇴적물 시료를 채취하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 반자동 개폐식 부니 채취기.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 채취기는,
   상기 퇴적물 시료의 채취중 상기 견인줄을 계속 풀어주면, 상기 제 1 걸림쇠 및 상기 제 2 걸림쇠의 연결이 해제되고 상기 스프링에 가해지는 인장력이 해제되어, 상기 스프링의 탄성에 의해 상기 홀더가 끌어 당겨짐으로써 상기 투명 실린더의 하단이 자동적으로 폐쇄되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 반자동 개폐식 부니 채취기.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 채취기는,
   상기 퇴적물 시료의 채취 후 상기 투명 실린더가 밀폐된 상태에서 상기 견인줄을 당겨 상기 채취기를 끌어올림으로써, 유실이나 교란을 최소화하면서 상기 퇴적물 시료를 채취할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 반자동 개폐식 부니 채취기.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 투명 실린더는,
   채취된 시료를 육안으로 관찰 가능하도록 플라스틱을 포함하는 투명한 재질을 이용하여 형성됨으로써,
   상기 퇴적물 시료의 채취 즉시 채취 현장의 상황을 파악할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 반자동 개폐식 부니 채취기.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 투명 실린더는,
   여러 가지의 크기 및 형태를 가지는 투명 실린더를 미리 복수로 준비하여 두고, 채취현장에서 투명 실린더를 선택하여 사용하도록 구성됨으로써,
   상기 퇴적물 시료를 필요한 양만큼만 채취하는 것에 의해 시료채취 현장의 저서 생태계 교란을 최소화할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 반자동 개폐식 부니 채취기.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 투명 실린더는,
   여러 가지의 크기 및 형태를 가지는 투명 실린더를 미리 복수로 준비하여 두고, 채취현장에서 투명 실린더를 선택하여 사용하도록 구성됨으로써,
   필요한 시료량에 따라 상기 투명 실린더의 높이를 조절하여 퇴적물 채취 높이를 조절하는 것에 의해 공극수와 공극수가 빠져나오는 수층의 환경 또는 채취현장의 퇴적환경을 그대로 재현할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 반자동 개폐식 부니 채취기.
   
10. 삭제

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