KR101623543B1 - 토양 오염 감시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 저장 탱크(T)에 설치되어 저장 탱크(T)내의 유류 수위 변화를 감지하기 위한 변위 센서(11)를 구비하는 수위 감지기(LS); 지중(地中)에 매설되어 토양에 누출된 유류를 감지하기 위한 저항 센서(12)를 구비하는 토양의 유류 누출 감지기(SS); 도관(15b)에 설치되어 상기 도관으로부터 누출된 유류를 감지하기 위한 초음파 센서(13)를 구비하는 도관 누출 감지기(DS); 및, 상기 수위 감지기(LS), 상기 토양의 유류 누출 감지기(SS) 및 상기 도관 누출 감지기(DS)로부터 각각 연장되는 통신 케이블(17a,17b,17c)이 연결되는 통합 콘트롤러(C);를 구비하는, 토양 오염 감시 장치가 제공된다.

Description

토양 오염 감시 장치{System For Monitoring Pollution In Soil}
본 발명은 토양 오염 감시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유류 누출에 의한 토양 오염을 방지할 수 있도록 다양한 유형의 감지 장치를 유류 취급 시설의 각각의 설비뿐만 아니라 지중에 직접적으로 설치함으로써 유류 누출에 의한 토양 오염을 통합적으로 감시 및 통제할 수 있는 토양 오염 감시 장치에 관한 것이다.
주유소 및 유류 저장소와 같은 유류 취급 시설에는 유류 저장 탱크뿐만 아니라 유류 분배 및 이송을 위한 다양하고 복잡한 설비가 포함되어 있으며, 각각의 설비로부터 유류 누출 위험성이 존재한다. 누출된 유류는 토양으로 스며들게 되며, 토양을 오염시킨다.
유류 누출에 의한 토양 오염이 장기화되면 지중 환경에 직접적으로 나쁜 영향을 미칠 뿐만 아니라, 주변의 지하수를 오염시킬 수 있다. 따라서 유류 취급 시설 주변의 생활 환경과 농축산업과 같은 산업 환경도 악화되는 결과를 가져온다. 더욱이 유류 취급 시설이 존재했던 지역을 다른 용도로 변경하려는 경우에 장기간 지속된 유류 누출은 토양 오염 복구 비용을 증가시킨다.
유류에 의한 토양 오염을 방지하기 위해서는 토양으로 유출되는 유류를 감지할 수 있어야 한다. 유류 누출 감지 장치는 유류 누출이 예상되는 지역의 토양층에 감지 장치를 설치함으로써 이루어질 수 있다.
한편, 유류 취급 시설에 구비되는 각각의 설비에도 유류 누출 감지 장치를 설치할 필요가 있다. 만약 유류 누출 감지 장치가 각각의 설비에 구비되지 않는다면, 유류가 토양에 스며들고 있다는 사실을 인지하더라도 유류 누출 방지 조치를 즉각적으로 취할 수 없다. 따라서 토양층에 유류 누출 감지 장치와 함께 각각의 설비에도 유류 누출 감지 장치를 설치하고, 이를 통합적으로 관리 제어할 필요가 있다.
유류 누출 감지 장치는 그것이 설치되는 설비 또는 장소의 특징에 따라서 적절한 것이 채택될 필요성이 있다. 예를 들어, 유류 저장 탱크의 누출은 저장 탱크내 유류의 수위를 검출함으로써 감지될 수 있는 반면에, 도관에서의 누출은 도관 표면을 따라서 흐르는 유류를 검출함으로써 감지될 수 있다.
종래 기술에서는 유류 취급 시설 전체에 대한 통합적인 유류 누출 감지가 이루어지지 않고, 필요에 따라 개별 시설별로 관리됨으로써 비용의 측면에서 효율적일 수 없었고, 더욱이 누출이 감지되더라도 대응 조치가 신속하게 이루어질 수 없다는 문제점이 있다.
한편, 특허 공개 2011-0137162 에 따르면, 특정 장소에 설치된 광섬유 센서를 포함하는 오일 검출 센서가 구비된 누유 검지부, 중앙 처리부, 및 웹 서버를 포함하는 누유 감지 시스템의 누유 감지 방법이 개시되어 있다.
상기와 같은 누유 감지 방법은 상기 누유 검지부가 상기 오일 검출 센서를 통해 검출된 오일을 검지하는 단계; 상기 중앙 처리부가 인터넷, 무선 통신, 및 지리정보시스템(GIS) 중 적어도 하나를 이용하여 상기 검출된 오일의 검지 상태 정보를 수신하는 단계; 및 상기 중앙 처리부가 상기 수신된 오일의 검지 상태 정보를 특정 웹 서버에 전송하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 종래 기술에서는 유류 취급 시설의 다양한 설비에 적절한 유류 누출 감지 장치를 제공하지 않는다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 개선된 토양 오염 감시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유류 취급 시설의 각각의 시설별로 적절한 유류 누출 감지 장치를 구비한 토양 오염 감시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 운용 및 관리가 효율적으로 이루어질 수 있고 유류 누출시에 신속한 대응 조치가 가능한 토양 오염 감시 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면,
저장 탱크에 설치되어 저장 탱크내의 유류 수위 변화를 감지하기 위한 변위 센서를 구비하는 수위 감지기;
지중(地中)에 매설되어 토양에 누출된 유류를 감지하기 위한 저항 센서를 구비하는 토양의 유류 누출 감지기;
도관에 설치되어 상기 도관으로부터 누출된 유류를 감지하기 위한 초음파 센서를 구비하는 도관 누출 감지기; 및,
상기 수위 감지기, 상기 토양의 유류 누출 감지기 및 상기 도관 누출 감지기로부터 각각 연장되는 통신 케이블이 연결되는 통합 콘트롤러;를 구비하는, 토양 오염 감시 장치가 제공된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 수위 감지기에 구비된 변위 센서는: 저장 탱크의 외부에 설치되며 전류 펄스를 송신하는 동시에 전류 펄스에 의해 발생된 초음파를 수신하는 제어몸체부; 상기 제어몸체부의 하부에 설치되어 유류가 저장된 저장 탱크의 덮개에 고정될 수 있는 고정부; 상기 고정부의 하부에 연결되며, 유류에 수용되는 로드 형상의 자왜선부; 상기 자왜선부의 외측 둘레면을 감싸도록 설치되며, 유류면에 부유하여 상기 자왜선부를 따라 상하방향으로 이동하는 영구자석으로 이루어진 마그넷부;를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 토양의 유류 누출 감지기는: 절두 원추부 및 원통부로 이루어지고 지중(地中)에 매설되는 퍼넬(funnel); 상기 퍼넬의 원통부에 삽입되는 저항 센서; 및, 상기 원통부의 하부에 설치되어 퍼넬에 집적된 유류를 배출시킬 수 있는 밸브;를 구비한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 도관 누출 감지 장치는 초음파 발진부 및 초음파 수신부를 구비함으로써, 상기 초음파 수신부의 표면에 누출된 유류를 통한 초음파 속도의 변화로부터 유류 누출 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 토양의 유류 누출 감지기는 유류 누출이 예상되는 지역의 지중에 복수로 매설되고, 상기 도관 누출 감지기는 도관을 따라서 유류 누출이 예상되는 지점에서 복수로 설치된다.
본 발명에 따른 토양 오염 감시 장치에서는 감지 장치를 유류 취급 시설의 토양층에 직접적으로 설치할 뿐만 아니라, 각각의 설비마다 적절한 감지 장치를 설치함으로써 유류 누출에 대한 감시가 통합적이고 신뢰성 있게 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 토양 오염 감시 장치는 운용 및 관리가 효율적으로 이루어질 수 있으며, 유류 누출을 감지할 경우에 신속한 대응 조치가 이루어질 수 있게 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 토양 오염 감시 장치의 전체적인 구성이 개략적으로 도시하는 구성도이다.
도 2 는 수위 감지기(LS)에 구비된 변위 센서(11)의 일 예를 개략적으로 도시한다.
도 3 은 변위 센서의 작동 원리를 나타낸다.
도 4 는 토양의 유류 누출 감지기를 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도 5 는 저항 센서의 구성을 나타내는 개략적인 사시도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 토양 오염 감시 장치의 전체적인 구성이 개략적으로 도시하는 구성도이다.
도면을 참조하면, 유류를 저장하기 위한 저장 탱크(T)는 지중(地中)에 매설되고, 상기 저장 탱크(T)로 유류를 가압 이송하기 위한 펌프(P) 및, 상기 저장 탱크(T)에 저장된 유류를 분배하기 위한 주유기와 같은 분배기(D)는 지상에 설치된다. 저장 탱크(T)와 펌프(P)는 도관(15a)을 통해서 연결되고, 저장 탱크(T)와 분배기(D)는 다른 도관(15b)을 통해서 연결된다.
본 발명에 따른 토양 오염 감시 장치는 저장 탱크(T)에 설치되어 저장 탱크(T)내의 유류 수위 변화를 감지하기 위한 변위 센서(11)를 구비하는 수위 감지기(LS), 지중(地中)에 매설되어 토양에 누출된 유류를 감지하기 위한 저항 센서(12)를 구비하는 토양의 유류 누출 감지기(SS), 분배기(D)의 도관(15b)에 설치되어 상기 도관으로부터 누출된 유류를 감지하기 위한 초음파 센서(13)를 구비하는 도관 누출 감지기(DS) 및, 상기 수위 감지기(LS), 상기 토양의 유류 누출 감지기(SS) 및 상기 도관 누출 감지기(DS)로부터 각각 연장되는 통신 케이블(17a,17b,17c)이 연결되는 통합 콘트롤러(C)를 구비한다.
수위 감지기(LS)는 저장 탱크(T)내에 저장된 유류의 수위를 감지하며, 유류의 수위 변화로부터 유류 누출을 검출할 수 있다. 수위 감지기(LS)에는 변위 센서(11)가 구비된다. 상기 변위 센서(11)는 예를 들어 본 출원인의 특허 출원 2012-0028197 에 개시된 변위 센서와 같이 자왜 현상을 응용한 센서일 수 있다.
도 2 는 수위 감지기(LS)에 구비된 변위 센서(11)의 일 예를 개략적으로 도시하며, 도 3 은 상기 변위 센서의 작동 원리를 나타낸다.
도면을 참조하면, 변위 센서(11)는, 저장 탱크(T)의 외부에 설치되며 전류 펄스를 송신하는 동시에 전류 펄스에 의해 발생된 초음파를 수신하는 제어몸체부(B)와, 상기 제어몸체부(B)의 하부에 설치되어 유류가 저장된 유류 저장탱크(T)의 덮개에 고정될 수 있는 고정부(20)와, 상기 고정부(20)의 하부에 연결되며, 계측하고자 하는 유류에 수용되는 로드 형상의 자왜선부(30)와, 상기 자왜선부(30)의 외측 둘레면을 감싸도록 설치되며, 유류면에 부유하여 상기 자왜선부(30)를 따라 상하방향으로 이동하는 영구자석으로 이루어진 마그넷부(40)를 포함하여 구성된다.여기서, 상기 마그넷부(40)는 내부에 영구자석이 수용되어 유류의 부력에 의해 위치 변동이 가능한 플로트(float)이다.
도 3 은 도 2 에 도시된 변위 센서의 작동 원리를 설명하는 설명도이다.
도면을 참조하면, 상기 제어몸체부(10)에서 발생된 전류 펄스는 자왜선부(30)의 원주방향으로 자기장을 생성시키고, 상기 자왜선부(30)를 따라 상하방향으로 이동하는 마그넷부(40)의 영구자석은 자왜선부(30)에 축방향의 자기장을 생성시키게 된다. 이에 따라, 상기 자왜선부(30)에서 생성되는 원주방향의 자기장과 상기 마그넷부(40)에서 생성되는 축방향의 자기장이 서로 교차하여 합성 자기장(은선으로 표시)을 유도하게 된다. 이때, 상기 합성 자기장은 기계적 진동파인 초음파로 자왜선부(30)에 전파되고, 이로 인해 비틀림 왜곡이 발생된다.
따라서, 상기와 같이 자왜선부(30)를 따라 초음속으로 전파되는 초음파의 전파 시간, 즉 상기 제어몸체부(B)로부터 전류 펄스를 가한 시간부터 마그넷부(40)의 위치에서 반사파를 일으켜 다시 제어몸체부(B)로 복귀하는 시간을 측정하고, 그 측정된 시간을 거리로 환산하게 된다. 결국, 상기 제어몸체부(B)와 상기 마그넷부(40) 사이의 거리로부터 유류의 수위를 계측하게 된다. 만약, 저장 탱크(T)에 대한 유류의 의도적인 공급 및 배출 없이 저장 탱크(T)내 유류의 수위에서 변화가 있을 경우 유류 누출을 판정하게 된다. 변위 센서(11)로부터 감지된 수위는 통신 케이블(17b)을 통해 통합 콘트롤러(C)에서 모니터할 수 있다.
도 4 는 토양의 유류 누출 감지기의 일 예를 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도면을 참조하면, 토양의 유류 누출 감지기(SS)는 절두 원추부(50a) 및 원통부(50b)로 이루어지고 지중(地中)에 매설되는 퍼넬(funnel, 50)과, 상기 퍼넬(50)의 원통부(50b)에 삽입되는 저항 센서(12)와, 상기 저항 센서(12)로부터 통신 케이블(17a)이 연장된다. 퍼넬(50)은 절두 원추부(50a)를 구비한다. 퍼넬(50)이 지중에 매설되었을 때 절두 원추부(50a)의 확장된 상부는 위를 향함으로써, 토양에 스며든 유류를 퍼넬(50)의 내부로 유인한다. 절두 원추부(50a)의 내부 표면에는 다수의 홈(50c)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 다수의 홈(50c)은 상부로부터 원통부(50b)를 향하여 연장된다. 누출된 유류는 다수의 홈(50c)을 따라서 원통부(50b)로 모일 수 있다.
절두 원추부(50a)의 하부에는 원통부(50b)가 연장된다. 원통부(10b)의 내부에는 저항 센서(12)가 삽입되어 설치된다. 원통부(50b)의 직경은 저항 센서(12)의 크기에 적합하도록 정해지는 것이 바람직하다. 저항 센서(12)의 외표면과 원통부(10b) 사이에는 미세한 간극이 형성됨으로써 유체가 아래로 흐를 수 있다.
원통부(50b)의 하부에는 밸브(55)가 구비될 수 있다. 상기 밸브(55)는 개구가 형성된 차단 부재(55a) 및 상기 개구를 개폐할 수 있는 셔터(55b)를 구비하며, 상기 셔터(55b)는 도시되지 않은 액튜에이터로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 밸브(55)가 개방되면 퍼넬(50) 내부에 유입된 유체가 중력에 의해 자연스럽게 배출될 수 있다. 밸브(55)가 폐쇄되면 퍼넬(50)의 내부에는 물 또는 누출된 유류가 고일 수 있다.
저항 센서(12)는 예를 들어 에폭시(51a)로 피복된 상태로 원통부(10b) 안에 설치되는 것이 바람직하다. 저항 센서(12)의 하부로부터 통신 케이블(12)이 연장된다. 저항 센서(12)는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 저항 센서는 베이스 필름(58)과, 상기 베이스 필름의 상부 표면에 증착된 도전성 스트립 라인(conductive strip line, 59)을 구비할 수 있다. 상기 도전성 스트립 라인(59)은 다공성 폴리머 또는 도전성 폴리머 등의 고분자 화합물로 형성된다. 유류가 상기 도전성 스트립 라인에 접촉하면 도전성 스트립 라인(59)의 저항값이 변화하게 되며, 따라서 유류가 누출되었음을 감지할 수 있다. 베이스 필름(58)은 둥글게 말린 상태로 저항 센서(12)에 구비될 수 있다. 또한 도시되지 않은 보호용 피복이 상기 베이스 필름(58)을 덮을 수 있으며, 보호용 피복에 유류가 스며들 수 있는 다공성 구조가 구비될 수 있다. 저항 센서(12)의 구체적인 구성에 관하여 여기에서 상세하게 설명하지 않기로 한다. 당업자는 상기와 같은 저항 센서뿐만 아니라 다양한 다른 유형의 저항 센서가 이용될 수 있다는 점을 이해할 것이다.
선택적으로, 상기 퍼넬(50)의 상부에는 미세 구멍(53a)이 다수 형성된 플레이트(53)가 배치될 수 있다. 플레이트(53)가 구비된 상태에서 지중(地中)에 매설되었을 때 퍼넬(50)의 절두 원추부(50a) 내부는 빈 공간이 된다. 누출된 유류는 플레이트(53)의 미세 구멍(53a)을 통해 퍼넬(50)의 내부로 유인되어 저항 센서(12)에 의해 감지된다. 플레이트(53)가 구비되는 경우에는 지중 환경 변화에 의해 저항 센서(12)가 손상되거나 퍼넬(50) 자체가 손상될 가능성을 감소시킬 수 있다. 저항 센서(12)는 에폭시(51a)로 감싸이는 것이 바람직하다.
다시 도 1 을 참조하면, 도관 누출 감지기(DS)에 구비된 초음파 센서(13)는 도면에서 확대되어 도시된 바와 같이 도관(15b)의 일측에 부착된 초음파 발진부(13a) 및, 상기 초음파 발진부(13a)에 대향되게 설치된 초음파 수신부(13b)를 구비한다. 초음파 발진부(13a)와 초음파 수신부(13b)의 위치는 서로 바뀌어 배치될 수도 있다. 초음파 발진부(13a)로부터 발진된 초음파는 초음파 수신부(13b)에서 수신된다.
초음파 발진부(13a)로부터 발진되어 초음파 수신부(13b)에서 수신되는 초음파는 그것이 전파되는 매질에 따라서 전파 속도가 상이하게 될 것이다. 따라서 도관(15b)으로부터 유류가 외부로 누출되면, 누출된 유류는 초음파 수신부(13b)의 표면상에 흐르게 되고, 결과적으로 초음파 수신부(13b)에서 수신되는 초음파의 속도가 달라진다. 즉, 상기 초음파 수신부(13b)는 도관(15b)의 외표면으로 누출된 유류에 의하여 속도가 변화된 초음파를 수신한 후, 수신된 초음파에 대응하는 전기적 신호를 생성하고, 초음파 증폭기(미도시) 및 통신 케이블(17c)을 통해 통합 콘트롤러(C)로 송신한다. 통합 콘트롤러(C)에서는 초음파의 속도의 전기적 신호를 분석함으로써 도관(15b)에서 누출이 발생되고 있는지 판단할 수 있다.
도면에 도시된 예에서는 분배기(D)에 연결된 도관(15b)의 일 지점에만 도관 누출 감지기(DS)가 설치된 것으로 예시되어 있으나, 필요에 따라서 도관(15b) 뿐만 아니라 다른 도관(15a)을 따라서 복수의 지점에 도관 누출 감지기(DS)를 설치할 수 있다. 또한 저장 탱크(T)의 표면에도 동일한 유형의 누출 감지기가 설치될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
토양의 유류 누출 감지기(SS), 수위 감지기(LS) 및, 도관 누출 감지기(DS) 각각은 통신 케이블(17a,17b,17c)을 통하여 통합 콘트롤러(C)에 연결될 수 있다. 각각의 감지가와 통합 콘트롤러(C) 사이의 통신은 예를 들어 RS-485 통신 방식을 이용하여 수행될 수 있다. 공지된 바와 같이 RS-485 통신 방식은 100 kbps 에서 대략 1,200 미터의 전송 거리를 가지므로, 광범위한 지역에 다수의 유류 누출 감지 장치를 설치하는 이용될 수 있다. 또한 데이터 전송에 그라운드(ground)를 사용하지 않으므로 장거리 전송이 가능하다는 장점을 가진다. 통신 케이블(17a,17b,17c)은 손상을 방지하기 위하여 피복으로 감싸거나 케이블 보호용 튜브에 삽입된 상태로 지중에 매설되는 것이 바람직하다.
위와 같이 구성된 본 발명의 토양 오염 감시 장치는 각각의 감지기로부터의 감지 신호를 통합 콘트롤러(C)에서 수신하여 분석함으로써 유류의 누출 여부 및 그로 인한 토양 오염을 감시 및 통제할 수 있다. 토양의 유류 누출 감지기(SS)에서는 토양에 스며든 유류를 직접적으로 감지할 수 있으므로, 유류 누출이 예상되는 지역의 지중에 토양의 유류 누출 감지기(SS)를 복수로 설치하는 것이 바람직하다. 도 1 에 도시된 예에서는 펌프(P) 및 분배기(D)의 하부에 토양의 유류 누출 감지기(SS)가 설치되는 것으로 예시되었으나, 다른 지역에도 설치될 수 있다. 한편, 저장 탱크(T)에 설치된 수위 감지기(LS)는 저장 탱크(T)내 유류의 수위 변화를 감지함으로써 유류 누출 여부를 판단할 수 있게 한다. 또한, 도관으로부터의 누출이 예상되는 곳에 도관 누출 감지기(DS)를 복수로 설치하여 유류 누출 여부를 판단할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
11. 변위 센서 12. 저항 센서
13. 초음파 센서 15a.15b. 도관

Claims (5)

  1. 저장 탱크(T)에 설치되어 저장 탱크(T)내의 유류 수위 변화를 감지하기 위한 변위 센서(11)를 구비하는 수위 감지기(LS);
    지중(地中)에 매설되어 토양에 누출된 유류를 감지하기 위한 저항 센서(12)를 구비하는 토양의 유류 누출 감지기(SS);
    도관(15b)에 설치되어 상기 도관으로부터 누출된 유류를 감지하기 위한 초음파 센서(13)를 구비하는 도관 누출 감지기(DS); 및,
    상기 수위 감지기(LS), 상기 토양의 유류 누출 감지기(SS) 및 상기 도관 누출 감지기(DS)로부터 각각 연장되는 통신 케이블(17a,17b,17c)이 연결되는 통합 콘트롤러(C);
    를 포함하되,
    상기 토양의 유류 누출 감지기(SS)는:
    절두 원추부(50a) 및 원통부(50b)로 이루어지고 지중(地中)에 매설되는 퍼넬(funnel, 50);
    상기 퍼넬(50)의 원통부(50b)에 삽입되는 저항 센서(12); 및,
    상기 원통부(50b)의 하부에 설치되어 퍼넬에 집적된 유류를 배출시킬 수 있는 밸브(55);를 구비하는 토양 오염 감시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수위 감지기(LS)에 구비된 변위 센서(11)는:
    저장 탱크(T)의 외부에 설치되며 전류 펄스를 송신하는 동시에 전류 펄스에 의해 발생된 초음파를 수신하는 제어몸체부(B);
    상기 제어몸체부(B)의 하부에 설치되어 유류가 저장된 저장 탱크(T)의 덮개에 고정될 수 있는 고정부(20);
    상기 고정부(20)의 하부에 연결되며, 유류에 수용되는 로드 형상의 자왜선부(30);
    상기 자왜선부(30)의 외측 둘레면을 감싸도록 설치되며, 유류면에 부유하여 상기 자왜선부(30)를 따라 상하방향으로 이동하는 영구자석으로 이루어진 마그넷부(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 토양 오염 감시 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도관 누출 감지 장치(DS)는 초음파 발진부 및 초음파 수신부를 구비함으로써, 상기 초음파 수신부의 표면에 누출된 유류를 통한 초음파 속도의 변화로부터 유류 누출 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 토양 오염 감시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 토양의 유류 누출 감지기(SS)는 유류 누출이 예상되는 지역의 지중에 복수로 매설되고, 상기 도관 누출 감지기(DS)는 도관을 따라서 유류 누출이 예상되는 지점에서 복수로 설치되는 것을 특징으로 하는, 토양 오염 감시 장치.



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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101837398B1 (ko) 2017-09-25 2018-03-13 셀파이엔씨 주식회사 지하수오염 특성 조사장치
KR101911594B1 (ko) 2016-06-01 2018-10-24 고려대학교 산학협력단 누유 검출 장치 및 시스템
KR20180129000A (ko) * 2017-05-24 2018-12-05 고려대학교 산학협력단 토양수분/전기전도도 센서 및 수리제어를 이용한 누유 검출 장치 및 누유검출방법
CN112415340A (zh) * 2020-10-27 2021-02-26 清华大学 用于观测接地体周围土壤三维放电形貌的装置及方法
KR102338915B1 (ko) * 2020-11-19 2021-12-14 (주)동명엔터프라이즈 토양 및 지하수 오염탐지 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006084299A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Tokiko Techno Kk 環境汚染監視システム
KR101526962B1 (ko) * 2015-01-22 2015-06-11 (주)동명엔터프라이즈 토양, 지하수오염 예방을 위한 주유소의 누유 검출 및 유류 저장시설용 레벨 측정 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006084299A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Tokiko Techno Kk 環境汚染監視システム
KR101526962B1 (ko) * 2015-01-22 2015-06-11 (주)동명엔터프라이즈 토양, 지하수오염 예방을 위한 주유소의 누유 검출 및 유류 저장시설용 레벨 측정 시스템

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101911594B1 (ko) 2016-06-01 2018-10-24 고려대학교 산학협력단 누유 검출 장치 및 시스템
KR20180129000A (ko) * 2017-05-24 2018-12-05 고려대학교 산학협력단 토양수분/전기전도도 센서 및 수리제어를 이용한 누유 검출 장치 및 누유검출방법
KR101997962B1 (ko) 2017-05-24 2019-07-09 고려대학교 산학협력단 토양수분/전기전도도 센서 및 수리제어를 이용한 누유 검출 장치 및 누유검출방법
KR101837398B1 (ko) 2017-09-25 2018-03-13 셀파이엔씨 주식회사 지하수오염 특성 조사장치
CN112415340A (zh) * 2020-10-27 2021-02-26 清华大学 用于观测接地体周围土壤三维放电形貌的装置及方法
CN112415340B (zh) * 2020-10-27 2021-12-21 清华大学 用于观测接地棒周围土壤三维放电形貌的装置及方法
KR102338915B1 (ko) * 2020-11-19 2021-12-14 (주)동명엔터프라이즈 토양 및 지하수 오염탐지 시스템

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