KR101587243B1 - 수심변화가 큰 하천지류에서의 수질측정용 부체 - Google Patents

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Abstract

본 실시예에 의하면, 수질 환경 측정을 위한 부체(Floating Body)로서, 견고한 재질로 제작된 폰툰, 부체를 띄우는 하부부체, 수질측정기를 고정시키는 고정장치 및 부체를 이동시키는데 사용하는 운반손잡이를 개시한다.
본 실시예에 의하면, 수질측정기를 수면으로부터 일부 잠긴 하부부체의 높이 중앙지점에 위치하도록 폰툰에 고정시켜, 수위가 낮은 하천에서도 수질측정의 정확도를 높인 수질측정용 부체를 제공하는 효과가 있다.

Description

수심변화가 큰 하천지류에서의 수질측정용 부체{Floating Body for Monitoring Water Quality under Large Water Level Fluctuation}
본 실시예가 속하는 기술 분야는 수질 환경 측정을 위한 부체(Floating Body)에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수위 변동이 큰 하천 또는 강에서 다항목의 수질 특성을 측정할 수 있는 부체에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
기후 변화는 대기권, 수권(해양, 하천, 호수), 설빙권(눈, 빙하), 암석권(암석, 토양), 생물권(식물, 인류를 포함한 동물) 등으로 구성되는 기후 시스템의 변화를 의미한다. 기후 시스템을 구성하는 요소 중 수권(해양, 하천, 호수)은 사람들의 삶에 크게 영향을 미친다. 대표적인 수권의 변화로는 지속적인 가뭄을 들 수 있다. 수권의 변화는 열파, 한파의 원인이 되기도 한다. 따라서 국가적 차원에서도 환경 변화에 따른 수질 오염을 방지하고 청정 수질을 보전하기 위한 정책이 시행되고 있다. 이를 위해서는 하천, 강, 호수 등에서 지속적으로 수질을 계측할 필요가 있다.
일반적으로 수질을 계측하는 방식은 관측 센서를 구비한 부체(예를 들면, 폰툰, 부이, 선박 등)를 이용하는 방식이 있다. 이러한 수질 측정용 부체를 이용하여 획득된 데이터는 환경학, 생물학 및 자원공학 등을 위한 학술적 자료로 활용될 수 있다.
본 실시예의 배경이 되는 기술은 한국 공개특허공보 제2012-0066168호에 기재되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 수질 측정 부이장치(10)는 부유체(11), 집광판(14), 다항목 센서(15), 유속계(16), 중량추(12) 및 수중앵커(19)을 포함한다. 수질 측정 부이장치(10)는 중량추(12)를 이용하여 자립하는 특징을 갖는다.
수질 측정 부이장치(10)는 부유체(11)에 중량추(12)를 설치하여 균형을 유지한다. 수질 측정 부이장치(10)는 다항목 센서(15)를 수면을 기준으로 부유체(11) 보다 낮은 위치에 설치하여 수질을 측정하고 있다.
국내의 하천 또는 강은 수위가 큰 폭으로 변동하는 특징이 있다. 특히, 여름에는 홍수나 가뭄이 자주 발생하여 수위 변동이 심하다. 경우에 따라서는 하천의 수심이 낮아져 바닥이 보이기도 한다.
이러한 수심이 낮은 상황에서는 도 1에 도시한 수질 측정 부이장치(10)는 부유하기 어려운 문제가 발생한다. 중량추(12)를 이용하여 무게중심을 수중 깊은 곳에 두기 때문이다. 게다가, 수심이 낮은 하천에서 수질 측정 부이장치(10)는 한쪽으로 기울어질 수 밖에 없다. 부유체(110)의 균형을 잡아주는 중량추(12)가 바닥에 접촉되기 때문이다. 이로 인해 다항목 센서(15)를 수직으로 유지시킬 수 없어 측정값의 정확도가 낮아지는 문제가 발생하게 된다.
또한, 수질 측정 부이장치(10)는 중량추(12), 수중앵커(19) 등와 같은 무겁고 복잡한 구조로 되어있어, 작업자가 수질 측정 부이장치(10)를 하천에 설치하거나 육상으로 인양하는 것이 용이하지 않은 단점이 있다.
본 발명의 발명자는 다항목의 수질 특성을 측정할 수 있는 부체로서, 부체는 폰툰과 하부부체로 구성됨을 인식한다.
본 발명의 실시예들은 부력을 받는 하부부체의 개수, 형태, 배치를 적절하게 구성하여, 중량추가 없이도 무게중심을 낮춰 안정성을 높인 수질측정용 부체를 제공하는 것에 발명의 주된 목적이 있다.
본 발명의 실시예들은 수질측정기를 수면으로부터 일부 잠긴 하부부체의 높이 중앙지점에 위치하도록 폰툰에 고정시켜, 수위가 낮은 하천에서도 수질측정의 정확도를 높인 수질측정용 부체를 제공하는 것에 발명의 다른 목적이 있다.
본 발명의 실시예들은 폰툰에 운반손잡이를 고정시켜, 작업자가 하천에 설치하거나 육상으로 인양하기 용이한 수질측정용 부체를 제공하는 것에 발명의 다른 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 수질 환경 측정을 위한 부체(Floating Body)로서, 플레이트(300)와 베이스로 형성되고, 상기 베이스는 가로가 긴 직사각형이고, 견고한 재질로 제작된 폰툰(100), 상기 폰툰(100)의 하단 좌우에 각각 배치된 원통형의 한 쌍의 플로우트체(210, 220)가 좌우 대칭으로 형성되어 상기 폰툰(100)에 결합되고 상기 부체를 띄우는 하부부체(200), 및 상기 폰툰(100)에 결합되어 수질측정기(450)를 고정시키는 고정장치(410)를 포함하며, 상기 폰툰(100)과 상기 하부부체(200)가 일체로 결합되고, 상기 폰툰(100)의 크기가 상기 하부부체(200)의 크기보다 작아서 중량추가 없이도 20 센티미터(cm) 이하의 수심이 낮은 지역에서도 안정적으로 평형을 유지하면서 수면 위에 뜨고, 상기 고정장치(410)는 상기 하부부체(200)가 수면에 일부 잠긴 상태(35) 또는 상기 한 쌍의 플로우트체(210, 220) 중 적어도 하나가 물의 밑바닥에 맞닿은 상태(30)에서도 수질측정기(450)를 수직으로 유지하기 위하여 상기 수질측정기(450)를 상기 하부부체(200)의 높이 중앙지점에 위치시키는 것을 특징으로 하는 수질측정용 부체를 제공한다.
상기 플로우트체(210, 220)의 내부는 부유 폼(Foam)이 충진될 수 있다.
상기 폰툰(100)에 결합되어 유속계(460)를 고정시킬 수 있는 고정장치(420)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 폰툰(100)의 전후좌우 네 방향에 견고하게 결합되고 디귿(ㄷ) 모양을 형성하며 견고한 재질로 제작되어 작업자 두 명이 전후 양쪽 운전손잡이(510, 530) 또는 좌우 양쪽 운반손잡이(520, 540)를 잡고 수질측정용 부체(20)를 들어 이동시키는 데 사용하기 위한 운반손잡이(510, 520, 530, 540)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 폰툰(100)에 연결되어 상기 폰툰(100)을 보호하는 폰툰커버(610, 620)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 폰툰커버(610, 620)에 부착되고, 태양광모듈로 이뤄진 집광판을 추가로 포함할 수 있다.
상기 폰툰커버(610, 620)는 경첩(350)을 이용하여 상기 폰툰(100)과 연결되어 개폐가 가능할 수 있다.
상기 폰툰(100)은 수납공간을 갖는 폰툰중앙함(800)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 폰툰중앙함(800)을 보호하는 폰툰중앙함커버(810)를 추가로 포함할 수 있다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 수질 환경 측정을 위한 부체(Floating Body)로서, 견고한 재질로 제작된 플레이트(300) 및 세개의 베이스로 형성되고, 상기 세개의 베이스는 가로가 긴 직사각형이고, 상기 세개의 베이스는 상기 플레이트(300)의 하단부에 설치된 폰툰(100), 상기 폰툰(100)의 하단 좌우에 각각 배치된 한 쌍의 플로우트체(210, 220)가 좌우 대칭형태로 제작되어 상기 세개의 베이스 중 양쪽에 위치한 두개의 베이스 각각에 결합되고 상기 부체를 띄우는 하부부체(200), 및 상기 폰툰(100)에 결합되어 수온, 탁도, 용존산소량, 수소이온농도, 총유기탄소량, 유기물질 중 적어도 하나의 수질 특성을 측정하기 위한 수질측정기(450)를 고정시키는 고정장치(410), 상기 폰툰(100)에 연결되고 아치형태로 제작되어 한 쌍의 집광판(710, 720)이 상단에 각각 부착된 좌우 대칭형태의 한 쌍의 폰툰커버(610, 620), 및 상기 세개의 베이스 중 가운데 위치한 하나의 베이스의 내부에 설치되어 상기 부체에 필요한 장치들을 수납할 수 있는 공간을 가지면서 상기 플레이트(300)보다 아래에 위치하여 무게중심을 낮추는 폰툰중앙함(800)을 포함하며, 상기 두개의 베이스와 상기 한 쌍의 플로우트체(210, 220)가 각각 결합되어 일정한 방향을 유지하면서 중량추가 없이도 20 센티미터(cm) 이하의 수심이 낮은 지역에서도 안정적으로 수평을 유지하며 떠있을 수 있고, 상기 한 쌍의 플로우트체(210, 220)와 상기 한 쌍의 폰툰커버(610, 620)가 좌우 대칭형태를 이루어 수면 위에서 180도 회전하더라도 회전전과 동일하게 한 쌍의 집광판(710, 720)이 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 수질측정용 부체를 제공한다.
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이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 부력을 받는 하부부체의 개수, 형태, 배치를 적절하게 구성하여, 중량추가 없이도 수질측정용 부체의 무게중심을 낮춰 안정성을 높이는 효과가 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 수질측정기를 수면으로부터 일부 잠긴 하부부체의 높이 중앙지점에 위치하도록 폰툰에 고정시킴으로써, 수위가 낮은 하천에서도 수질측정용 부체를 이용한 수질측정이 가능하고, 수질측정의 정확도를 높이는 효과가 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 폰툰에 운반손잡이를 고정시킴으로써, 작업자가 수질측정용 부체를 하천에 설치하거나 육상으로 인양하기 용이한 장점이 있다.
도 1은 종래의 수질 측정 부이장치가 수면에 뜬 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체를 예시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체를 예시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체를 예시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체가 수면에 뜬 상태를 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체의 폰툰커버가 열린 상태를 예시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
본 발명의 실시예들에 따른 수질측정용 부체에서 “부체”는 부력을 받아 액체 위에 떠 있는 물체를 의미한다. 여기서 “부체”는 폰툰 또는 부이장치 등의 다른 명칭으로 지칭될 수 있고, 본 발명의 실시예들에 따른 수질측정용 부체의 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체가 안정적으로 수면 위에 뜨는 것을 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체를 예시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체를 예시한 평면도이다. 도면에서는 본 개시의 요지를 흐리지 않는 한도에서 어떤 부품들의 도시를 생략하고 있음을 유의해야 한다. 예컨대, 유속센서는 도 2에 미도시되어 있다.
수질측정용 부체(20)는 폰툰(100) 및 하부부체(200)를 포함한다. 폰툰(100)과 하부부체(200)는 구조적으로 이분화되어 있으나, 이들은 상호 결합되어 일체형의 수질측정용 부체(20)를 형성한다.
폰툰(100)은 수질측정용 부체(20)를 형성하는 기본 프레임으로서, 견고한 재질로 제작된다. 폰툰(100)은 베이스(110, 120, 130)와 플레이트(300)로 형성된다. 베이스(110, 120, 130)는 폰툰(100)의 하단부로서, 하부부체(200)와 결합하는 부분이다. 베이스(110, 120, 130)의 형태는 가로가 긴 직사각형일 수 있다. 플레이트(300)는 폰툰(100)의 상단부로서, 넓은 패널 형태이다. 플레이트(300)는 베이스(110, 120, 130)의 상면에 견고하게 결합하도록 설치된다. 플레이트(300)는 견고한 재질로 되어 있다.
하부부체(200)는 폰툰(100)에 결합되어 수질측정용 부체(20)를 띄운다. 하부부체(200)는 긴 원통형의 플로우트체(210, 220)로 형성된다. 플로우트체(210, 220)는 한 쌍으로 이뤄진다. 한 쌍의 플로우트체(210, 220)는 폰툰(100)의 하단 좌우에 각각 배치된다. 원통형인 플로우트체(210, 220)의 양끝면은 반구형으로 형성될 수 있다. 원통형의 플로우트체(210, 220)의 반지름은 약 20 센티미터(cm)정도일 수 있다.
플로우트체(210, 220)의 내부는 부유 폼(Foam)이 충진되어 하부부체(200)가 파손되더라도 침몰을 방지할 수 있다.
하부부체(200)의 외부 재료는 부유 가능한 재질로 되어 있다. 예컨대, STS, 합성 고무, 플라스틱 등 어느 것을 사용할 수 있다. 비중이 물보다 낮은 재질을 사용할 수 있고, 비중이 물보다 높은 재료를 사용하더라도 하부부체(200)의 내부에 기체(예를 들면, 공기)를 채우는 방식을 사용할 수도 있다. 하부부체(200)는 약 200 킬로그램중(kgf) 정도의 부력을 유지한다.
폰툰(100)과 하부부체(200)는 일체로 형성된다. 예컨대, 폰툰(100)을 형성하는 하나의 베이스(110)와 하부부체(200)를 형성하는 하나의 플로우트체(210)는 일체로 결합될 수 있다.
특히, 도 3에 도시한 바와 같이, 수질측정용 부체(20)는 상단부가 하단부보다 작은 형태이다. 예컨대, 피라미드 구조와 비슷하다. 이로 인해 수면 위에서 균형있게 떠 있을 수 있게 된다. 구체적으로는 폰툰(100)의 크기는 하부부체(200)의 크기 보다 작다. 플레이트(300)와 베이스(110, 120, 130)의 크기는 플로우트체(210, 220)를 합친 크기보다 작다. 플레이트(300)의 두께는 얇고, 베이스(110, 120, 130)의 부피도 작다. 폰툰(100) 보다 하부부체(200)가 상대적으로 높이가 높고 면적이 크므로 하부부체(200)의 일부가 수면아래에 잠긴 상태를 유지하게 된다. 그리고, 수질측정용 부체(20)의 무게 중심이 수질측정용 부체(20)의 하단 중앙에 위치하게 된다. 폰툰(100)의 무게로 인한 중력과 하부부체(200)가 받는 부력이 평형을 이루어, 수질측정용 부체(20)는 균형을 유지하면서 수면 위에 뜨게 된다.
수질측정용 부체(20)는 하부부체(200)의 일부를 수면 아래에 잠수한 상태로 안정된 부력을 제공받는다. 다시 말해 수질측정용 부체(20)는 이층 구조의 폰툰과 하부부체를 이용하여 중량추가 없이도 안정적으로 수면 위에 뜰 수 있게 된다.
도 4 내지 도 5을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체가 수질을 측정하기 위한 구조를 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체를 예시한 측면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체가 수면 위에 뜬 상태를 예시한 도면이다.
수질측정용 부체(20)는 폰툰(100), 하부부체(200) 및 고정장치(410)를 포함한다. 수질측정용 부체(20)는 수질측정기(450)를 이용하여 다항목의 수질 특성을 측정한다.
고정장치(410)는 수질측정기(450)를 수질측정용 부체(20)에 고정시킨다. 고정장치(410)는 폰툰(100)에 견고하게 결합하도록 설치된다. 고정장치(410, 420)는 복수개일 수 있으며, 수질측정기(450) 외에도 유속계(460)를 수질측정용 부체(20)에 고정시킬 수 있다.
수질측정기(450)는 다항목의 수질 특성을 측정할 수 있는 장치이다. 수질측정용 부체(20)는 수질측정기(450)를 이용하여 수질과 관련된 정보를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 예컨대, 수온, 탁도, 용존산소량, 수소이온농도, 총유기탄소량, 유기물질(예를 들면, 질산염) 등을 측정하고 측정 데이터를 수집한다. 측정되는 항목은 정기적으로 또는 임의로 변경되거나 갱신될 수 있다.
종래 부유장치는 다항목 센서를 부유체 보다 낮게 설치하여 수질을 측정하므로, 수위가 낮은 하천에서는 수질 측정하는 것이 곤란하다. 게다가 부유체의 균형을 잡아주는 중량추가 바닥에 접촉되므로, 종래 부유장치는 한쪽으로 기울어질 수 밖에 없다. 이로 인해 다항목 센서를 수직으로 유지시킬 수 없어 측정값의 정확도가 낮아지게 된다.
반면에 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체(20)는 고정장치(410)를 이용하여 수질측정기(450)를 하부부체(200)의 높이 중앙지점에 위치시킨다.
따라서, 도 5에 도시하는 바와 같이, 하부부체(200)가 수면에 일부 잠긴 상태(35) 또는 플로우트체(210, 220)가 물의 밑바닥에 맞닿은 상태(30)에서도 수질측정기(450)는 수직으로 유지된다. 플로우트체(210, 220)는 좌우 동형이므로 물의 바닥과 접해도 평형을 유지하며, 수질측정기(450)는 항상 수직을 유지함을 알 수 있다. 이로 인해, 정확도가 높은 수질 측정값을 얻을 수 있다.
하부부체(200)의 원통 반지름은 약 20 센티미터(cm) 정도면, 수질측정용 부체(20)는 최대 20 센티미터(cm) 정도 잠긴다. 따라서, 수질측정용 부체(20)는 수심이 낮은 장소(예를 들면, 20 센티미터 미만의 수심)에서도 운용이 가능하다. 뿐만 아니라 수위 변동이 심한 장소에서도 운용이 가능하다. 특히 우리나라와 같이 홍수기와 갈수기 간에 수위차가 심한 하천에서 수질을 측정하는데 적합하다.
고장장치(420)에는 유속계(460)가 추가적으로 고정된다. 유속계(460)는 유체 흐름의 속도를 측정하는 장치다. 유속을 측정하는 방식은 다양하고, 유속계(460)는 프로펠러의 회전수가 유속에 비례하는 것을 이용한 회전식, 베르누이의 정리를 이용한 피토관식, 전열선의 온도 변화를 전기 저항으로 바꿔 계측하는 전기저항식, 초음파나 레이저의 도플러 효과를 이용한 도플러식 등이 사용될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여 작업자가 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체를 운반하기 위한 구조를 설명한다. 수질측정용 부체(20)는 폰툰(100), 하부부체(200), 고정장치(410) 및 운반손잡이(510)를 포함한다.
작업자는 운반손잡이(510)를 사용하여 수질측정용 부체(20)를 이동시킨다. 운반손잡이(510)는 폰툰(100)에 견고하게 결합하도록 설치된다. 운반손잡이(510)는 견고한 재질로 제작된다. 운반손잡이(510)의 형태는 작업자가 편하게 잡고 들 수 있는 형태로 제작된다. 예컨대, 운반손잡이(510)의 형태는 디귿(ㄷ) 모양일 수 있다.
운반손잡이(510)는 복수개일 수 있고, 폰툰(100)의 네 방향 중 어느 하나에 결합될 수 있다. 예컨대, 운반손잡이(510, 520, 530, 540)가 폰툰(100)의 전후좌우 네 방향으로 설치되면, 작업자 두 명이 전후 양쪽 운전손잡이(510, 530) 또는 좌우 양쪽 운반손잡이(520, 540)를 잡고 수질측정용 부체(20)를 들어 이동시킬 수 있다. 한편, 작업자 한 명이 운반손잡이(510, 520, 530, 540) 중 하나를 잡고 당기거나 밀면서 수면 위에 떠있는 수질측정용 부체(20)를 이동시킬 수도 있다.
도 3을 참조하면, 운반손잡이(510)는 수질측정용 부체(20)의 가장 바깥부분에 돌출되어 있으므로 작업자가 발을 내딛거나 하체를 이동할 수 있는 공간이 확보된다. 게다가 하부부체(200)가 원통형이므로 작업자가 수질측정용 부체(20)를 들고 걷는데 필요한 공간이 넉넉하게 확보된다.
종래 부유장치는 무겁고 운반손잡이에 대응하는 구조가 없으므로, 작업자가 인력을 이용하여 부유장치를 이동시키는 것이 곤란하다. 크레인을 이용하는 경우 인양 작업에 많은 시간과 공수가 소요될 수 밖에 없다. 반면에 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체(20)는 가볍고(예를 들면, 80 킬로그램(kg)) 간단한 구조로 되어있고, 운반손잡이(510)가 결합되어 있으므로, 작업자가 수질측정용 부체(20)를 하천에 설치하거나 육상으로 인양하는 것이 지극히 용이한 장점이 있다.
도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체의 폰툰커버가 열린 상태를 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질측정용 부체의 폰툰커버가 열린 상태를 예시한 도면이다.
수질측정용 부체(20)는 폰툰(100), 하부부체(200), 고정장치(410), 폰툰커버(610) 및 집광판(710)을 포함한다.
폰툰커버(610)는 폰툰(100)에 연결된다. 폰툰커버(610)는 견고한 재질로 제작되어 폰툰(100)을 보호한다. 폰툰커버(610)는 하나 또는 복수개일 수 있다. 예컨대, 폰툰커버가 두개인 경우 한 쌍의 폰툰커버(610, 620)는 아치형으로 형성될 수 있다. 폰툰커버(610, 620)는 폰툰(100)의 플레이트(300)에 연결된다. 폰툰커버(610, 620)는 플레이트(300)의 양끝에 연결되어 대향 배치될 수 있다.
폰툰커버(610, 620)는 개폐가 가능한 구조이다. 폰툰커버(610, 620)는 플레이트(300)와 경첩(350)으로 연결되는데, 경첩(350)은 필요에 따라 복수개로 구성될 수 있다.
집광판(710)은 태양광모듈로 형성된다. 태양광모듈은 입사한 태양광의 태양에너지를 전기에너지로 변환한다. 집광판(710)을 통하여 얻어진 에너지는 수질측정기(450), 유속계(460) 등에 전원으로 공급된다.
태양광모듈을 포함하는 집광판(710)은 폰툰커버(610, 620)에 설치된다. 집광판(710)이 부착된 폰툰커버(610, 620)의 상단부가 플레이트(300)와 경사각을 갖게 집광판(710)이 설치된다. 경사방향은 집광판(710)의 평평한 면에 태양광이 수직으로 입사되도록 하는 방향이다. 도 1을 참조하여 경사를 설명하면, 집광판(710)이 부착된 폰툰커버(610, 620)의 상단부와 플레이트(300)가 맞닿는 직선이 긴 원통형인 플로우트체(210, 220)의 중심축과 평행하도록 집광판(710)이 설치된다. 이로 인해 집광판(710)은 태양에너지의 집광율을 극대화시킬 수 있는 구조를 갖는다.
수질측정용 부체(20)는 좌우 대칭을 이룬다. 플로우트체(210, 220) 및 집광판(710)도 좌우 대칭 구조이다. 이는 수질측정용 부체(20)가 하천의 수면 위에서 뜬 상태를 유지할 때, 하부부체(200)를 형성하는 원통형의 플로우트체(210, 220)가 일정한 방향을 유지하며 떠있게 되는 데, 작업자가 수질측정용 부체(20)를 수면 위에 띄울 때 태양 또는 물결의 방향을 고려할 필요가 없어 누구나 쉽게 설치가 가능하다. 게다가, 수질측정용 부체(20)가 풍랑에 의해 수면 위에서 180도 회전하더라도 회전전과 동일하게 집광판(710)이 작동하게 된다.
폰툰커버(610, 620)에는 경고등이 추가로 부착될 수 있다. 경고등(미도시)은 발광하는 장치이다. 특히 야간에 작업자가 수질측정용 부체(20)의 존재 및 위치를 알 수 있다.
플레이트(300)의 중앙에는 폰툰내부함(800)이 설치된다. 폰툰(100)의 베이스(110, 120, 130) 중 하나에 설치될 수 있다. 폰툰내부함(800)에는 제어장치 기타 수질측정용 부체(20)에 필요한 장치들을 수납할 수 있는 공간이 마련되어 있다.
수질측정용 부체(20)는 폰툰중앙함(800)을 보호하는 폰툰중앙함커버(810)를 추가로 포함할 수 있다. 폰툰중앙함커버(810)는 방수재질로 제작되어 제어장치 기타 수질측정용 부체(20)에 필요한 장치들이 물과 접촉하는 것을 미연에 방지한다.
커버를 부착한 본 실시예에 따른 수질측정용 부체(20)는 마치 거북선과 같은 외형으로, 무게중심이 낮고, 수심이 낮은 지역에서의 부유가 우수함을 알 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
20: 수질측정용 부체
100: 폰툰
110, 120, 130: 베이스
200: 하부부체
210, 220: 플로우트체
300: 플레이트
350: 경첩
410, 420: 고정장치
450: 수질측정기
460: 유속계
510, 520, 530, 540: 운반손잡이
610, 620: 폰툰커버
710, 720: 집광판
800: 폰툰중앙함
810: 폰툰중앙함커버

Claims (16)

  1. 수질 환경 측정을 위한 부체(Floating Body)로서,
    플레이트(300)와 베이스로 형성되고, 상기 베이스는 가로가 긴 직사각형이고, 견고한 재질로 제작된 폰툰(100);
    상기 폰툰(100)의 하단 좌우에 각각 배치된 원통형의 한 쌍의 플로우트체(210, 220)가 좌우 대칭으로 형성되어 상기 폰툰(100)에 결합되고 상기 부체를 띄우는 하부부체(200); 및
    상기 폰툰(100)에 결합되어 수질측정기(450)를 고정시키는 고정장치(410)
    를 포함하며,
    상기 폰툰(100)과 상기 하부부체(200)가 일체로 결합되고, 상기 폰툰(100)의 크기가 상기 하부부체(200)의 크기보다 작아서 중량추가 없이도 20 센티미터(cm) 이하의 수심이 낮은 지역에서도 안정적으로 평형을 유지하면서 수면 위에 뜨고,
    상기 고정장치(410)는 상기 하부부체(200)가 수면에 일부 잠긴 상태(35) 또는 상기 한 쌍의 플로우트체(210, 220) 중 적어도 하나가 물의 밑바닥에 맞닿은 상태(30)에서도 수질측정기(450)를 수직으로 유지하기 위하여 상기 수질측정기(450)를 상기 하부부체(200)의 높이 중앙지점에 위치시키는 것을 특징으로 하는 수질측정용 부체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 플로우트체(210, 220)의 내부는 부유 폼(Foam)이 충진되는 것을 특징으로 하는 수질측정용 부체.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 폰툰(100)에 결합되어 유속계(460)를 고정시킬 수 있는 고정장치(420)를 추가로 포함하는 수질측정용 부체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 폰툰(100)의 전후좌우 네 방향에 견고하게 결합되고 디귿(ㄷ) 모양을 형성하며 견고한 재질로 제작되어 작업자 두 명이 전후 양쪽 운전손잡이(510, 530) 또는 좌우 양쪽 운반손잡이(520, 540)를 잡고 상기 부체를 들어 이동시키는 데 사용하기 위한 운반손잡이(510, 520, 530, 540)를 추가로 포함하는 수질측정용 부체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 폰툰(100)에 연결되어 상기 폰툰(100)을 보호하는 폰툰커버(610, 620)를 추가로 포함하는 수질측정용 부체.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 폰툰커버(610, 620)에 부착되고, 태양광모듈로 이뤄진 집광판을 추가로 포함하는 수질측정용 부체.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 폰툰커버(610, 620)는 경첩(350)을 이용하여 상기 폰툰(100)과 연결되어 개폐가 가능한 것을 특징으로 하는 수질측정용 부체.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 폰툰(100)은 수납공간을 갖는 폰툰중앙함(800)을 추가로 포함하는 수질측정용 부체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 폰툰중앙함(800)을 보호하는 폰툰중앙함커버(810)를 추가로 포함하는 수질측정용 부체.
  16. 수질 환경 측정을 위한 부체(Floating Body)로서,
    견고한 재질로 제작된 플레이트(300) 및 세개의 베이스로 형성되고, 상기 세개의 베이스는 가로가 긴 직사각형이고, 상기 세개의 베이스는 상기 플레이트(300)의 하단부에 설치된 폰툰(100);
    상기 폰툰(100)의 하단 좌우에 각각 배치된 한 쌍의 플로우트체(210, 220)가 좌우 대칭형태로 제작되어 상기 세개의 베이스 중 양쪽에 위치한 두개의 베이스 각각에 결합되고 상기 부체를 띄우는 하부부체(200); 및
    상기 폰툰(100)에 결합되어 수온, 탁도, 용존산소량, 수소이온농도, 총유기탄소량, 유기물질 중 적어도 하나의 수질 특성을 측정하기 위한 수질측정기(450)를 고정시키는 고정장치(410);
    상기 폰툰(100)에 연결되고 아치형태로 제작되어 한 쌍의 집광판(710, 720)이 상단에 각각 부착된 좌우 대칭형태의 한 쌍의 폰툰커버(610, 620); 및
    상기 세개의 베이스 중 가운데 위치한 하나의 베이스의 내부에 설치되어 상기 부체에 필요한 장치들을 수납할 수 있는 공간을 가지면서 상기 플레이트(300)보다 아래에 위치하여 무게중심을 낮추는 폰툰중앙함(800)
    을 포함하며,
    상기 두개의 베이스와 상기 한 쌍의 플로우트체(210, 220)가 각각 결합되어 일정한 방향을 유지하면서 중량추가 없이도 20 센티미터(cm) 이하의 수심이 낮은 지역에서도 안정적으로 수평을 유지하며 떠있을 수 있고, 상기 한 쌍의 플로우트체(210, 220)와 상기 한 쌍의 폰툰커버(610, 620)가 좌우 대칭형태를 이루어 수면 위에서 180도 회전하더라도 회전전과 동일하게 한 쌍의 집광판(710, 720)이 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 수질측정용 부체.
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