KR101789097B1 - 수평취수관정 세척시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수평취수관정을 세척하기 위한 세척시스템에 관한 것으로서, 자세하게는 지하수 또는 강변여과수를 취수하는 수평취수관정 내부를 세척하기 위한 수평취수관정 세척시스템에 있어서, 상기 수평취수관정 내부에 삽입되어 이동가능하되, 상기 수평취수관정의 내부 관찰을 위한 촬영장치 또는 상기 수평취수관정의 내부 세척을 위한 세척장치가 결합될 수 있는 이동체; 상기 수평취수관정 외부에 설치되어, 상기 이동체가 상기 수평취수관정 내부에서 전진할 수 있는 추진력을 제공하는 추진력제공부; 및 상기 추진력제공부에서 제공된 추진력을 상기 이동체에 전달시키기 위한 추진라인을 포함하는 것을 특징으로 하는, 수평취수관정 세척시스템을 제공한다.

Description

수평취수관정 세척시스템{SYSTEM OF CLEANING HORIZONTAL WATER INTAKE PIPE}

본 발명은 지하수 또는 강변여과수를 취수하기 위한 수평취수관정 내부를 세척하기 위한 수평취수관정 세척시스템에 관한 것이다.

지하수는 땅속의 지층이나 암석 사이의 빈틈을 지하수는 땅속의 지층이나 암석 사이의 빈틈을 채우고 있거나 또는 그 빈틈을 흐르는 물을 말한다. 그리고, 강변여과수는 각종 환경오염으로 인해 하천에 흐르는 자연수를 그대로 취수원으로 사용할 수 없게 됨에 따라 그 대안으로 개발된 취수로서, 하천 표류수가 장기간에 걸쳐 강변의 바닥 또는 하천의 측면으로 뚫고 들어가 토양의 자정 능력에 의해 오염물질이 여과되거나 제거된 물을 말한다.

이러한 지하수 또는 강변여과수를 취수하기 위하여 지하수 또는 강변여과수가 흐르는 저류층까지 굴착되어 수직관정이 형성되어 있다. 이러한 관정은 개발된 이후 수년이 경과하면 취수량이 급격하게 감소하게 된다. 이는 취수관정의 유입공 또는 저류층의 공극 등이 이물질 등에 의하여 폐쇄되기 때문이다.

이에 본 발명의 발명자는 취수관정의 유입공 또는 저류층의 공극을 막고 있는 폐쇄물을 제거하는 장치 및 방법을 개발해왔다. 대한민국 특허 제10-1346607호 ?펄스방전장치? 및 대한민국 특허 제10-1435493호 ?펄스 방전을 이용한 지하수 관정 세척방법?과 같이 지속적으로 새로운 기술의 개발 및 개선을 위하여 노력해왔다.

그런데, 보다 넓은 범위에서의 취수를 위하여 수직취수관정에는 방사형으로 수평취수관정이 결합될 수 있다. 이러한 수평취수관정 또한 설치 후 수년이 경과하면 이물질 등에 의하여 취수관정의 유입공 또는 저류층의 공극이 폐쇄되어 취수량이 급격히 감소하고, 수질 오염도가 증가된다. 도 2는 세척 전 수평취수관정 사진이며, 도 2의 사진에서 알 수 있듯이, 이러한 수평취수관정 내부는 이물질로 가득 채워져 있다.

따라서, 이러한 수평취수관정 또한 세척이 반드시 필요하다. 그런데 수평취수관정은 직경이 수십 센치미터로 작고 길이는 수십 미터에 이르기 때문에 내부를 세척하는 것이 매우 어렵다. 수직취수관정과 달리 사람이 들어가서 세척을 진행할 수도 없다. 더욱이 세척뿐만 아니라 수평취수관정 내부의 사진촬영 조차 힘들다. 수평취수관정 내부의 사진촬영도 본 출원인에 의해 촬영된 도 2의 사진이 처음인 것으로로 파악되고 있다.

사진촬영이 어려운 이유는 카메라를 수평취수관정 내에 삽입하기 조차 어렵기 때문이다. 그 이유는 3가지로 요약될 수 있다.

첫 째, 카메라를 수평취수관정 내부에 삽입하기 위해서는 먼저 카메라를 라인에 연결하여 수평취수관에 삽입하고 연결라인에 수평방향으로 힘을 주어 밀어 넣어야 된다. 그러나 지표에서 모터 등 동력을 이용하여 연결라인을 밀어 넣고자 하는 경우 힘이 수평방향으로 제대로 전달되지 않는다. 즉, 수평취수관은 수십 m 수심에 위치하기 때문에 연결라인을 밀어 넣으면 수직취수관정 부분에서 구부러져서 정작 카메라를 밀어 넣지는 못하고 수직취수관정 내에서 연결라인이 구불구불하게 길이만 길어지는 결과를 낳는다. 일정 세기 이상의 강도가 있는 연결라인이라고 하더라도 수십 m 길이로 연장되다 보면 구부러짐이 발생하기 때문에 카메라에 수평방향으로 힘을 제대로 전달하기가 어렵다. 이를 해결하기 위해서는 수직취수관정의 벽면을 따라 가이드레일을 설치하고 연결라인을 가이드레일에 결합시키는 방법을 고려할 수도 있으나, 과도한 설치비가 들기 때문에 비경제적이다.

둘째, 힘을 수평방향으로 제대로 전달하기 위해서 수평취수관정 입구에서 잠수부가 카메라를 밀어 넣는 것을 고려할 수 있다. 그러나 이 또한 수십 미터 수심에서 잠수부의 잠수시간은 제한되어 있어서, 카메라에 부착된 연결라인을 잠수부의 힘으로 밀어 넣는 것은 용이하지 않다. 더욱이, 잠수부가 연결라인에 부착된 카메라를 들고 수평취수관까지 가는 것도 용이하지 않다. 연결라인은 수직취수관정만 따져도 수십 m의 길이에 달하는데, 연결라인이 가벼우면 부력으로 인하여 잠수부가 수십미터 수심까지 잠수하는 것 자체가 어렵다. 또한 무거운 파이프를 사용하게 되면 작업성이 현저하게 떨어지게 된다.

셋째, 잠수부가 인력으로 연결라인을 통해 카메라를 밀어 넣는 것이 가능하다고 하더라도 수평취수관정 내부는 이물질 등으로 울퉁불퉁 요철이 형성되어 카메라를 수십 m 이상 수평으로 진입시키는데에는 많은 시간이 걸린다. 잠수 시간이 제한되어 있으므로 작업이 쉽지 않다.

카메라를 이용한 사진촬영만 하는 것도 어려운 상황에서 수평관정을 세척하는 작업은 거의 불가능한 것이었다. 예컨대, 솔이나 브러쉬 등을 이용한 수평취수관정 내부의 세척은 그 효과는 차치하고라도 상기한 이유들로 인하여 세척작업 자체가 곤란하였다.

본 발명의 발명자는 이러한 문제를 효과적으로 해결하기 위해서 오랫동안 연구하고 노력한 끝에 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 지하수 또는 강변여과수를 취수하는 수평취수관정 내부를 세척하기 위한 수평취수관정 세척시스템을 제공하고자 한다.

수평취수관정 내부를 관찰할 수 있는 촬영장치 또는 내부를 세척할 수 있는 세척장치를 수평취수관정 내부에 삽입하고 외부에서 전달된 추진력을 이용하여 수평취수관정 내부를 이동하면서 촬영 또는 세척을 진행할 수 있는 세척시스템을 제공하는 것이다.

또한, 촬영장치 또는 세척장치가 결합된 이동체가 수평취수관정 내측면 또는 이에 축적된 이물질의 방해를 받지않고, 내부를 이동할 수 있는 수평취수관정 세척시스템을 제공하고자 한다.

그리고, 부력에 의한 저항으로 수십 미터 지하 수중에 파이프 등을 밀어 넣는 것이 쉽지 않은데, 이러한 문제를 해결할 수 있는 수평취수관정 세척시스템을 제공하고자 한다.

이와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 지하수 또는 강변여과수를 취수하는 수평취수관정 내부를 세척하기 위한 수평취수관정 세척시스템에 있어서,

상기 수평취수관정 내부에 삽입되어 이동가능하되, 상기 수평취수관정의 내부 관찰을 위한 촬영장치 또는 상기 수평취수관정의 내부 세척을 위한 세척장치가 결합될 수 있는 이동체;

상기 수평취수관정 외부에 설치되어, 상기 이동체가 상기 수평취수관정 내부에서 전진할 수 있는 추진력을 제공하는 추진력제공부; 및

상기 추진력제공부에서 제공된 추진력을 상기 이동체에 전달시키기 위한 추진라인을 포함하는 것을 특징으로 하는, 수평취수관정 세척시스템을 제공한다.

이때, 상기 추진력제공부는 상기 수평취수관정 전단 주위에 설치될 수 있다.

또한, 상기 추진력제공부는, 마주하는 한 쌍의 롤러; 한 쌍의 상기 롤러에 회전동력을 제공하는 동력부를 포함하고, 한 쌍의 상기 롤러 사이에 상기 추진라인이 끼워져 한 쌍의 상기 롤러가 회전함에 따라 상기 추진라인이 이동하여 상기 이동체를 추진할 수 있게 된다.

상기 추진라인은 지상까지 연장되되 벤딩가능할 수 있다.

또한, 상기 추진라인은 물보다 비중이 크거나 같은 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 추진라인은, 상기 추진력제공부에서 제공된 추진력을 상기 이동체에 전달하여 상기 이동체가 전진이동할 수 있을 정도의 충분한 강성을 지닐 수 있다.

상기 이동체는, 상기 촬영장치 또는 상기 세척장치를 수용가능한 수용공간이 형성되어, 상기 촬영장치 또는 상기 세척장치가 결합될 수 있다.

또한 본 발명은 상기 이동체의 둘레를 따라 결합되어 상기 수평취수관정 내측면과 접촉됨으로서, 상기 수평취수관정 내부에서 상기 이동체가 직진 이동할 수 있도록 보조하는 복수의 이동보조부를 포함할 수 있다.

상기 이동보조부는, 상기 이동체의 이동시 회전하여 상기 수평취수관정 내측면과의 마찰력을 줄일 수 있는 바퀴를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 이동보조부는, 상기 이동체의 길이방향을 따라 형성되고, 중앙부위가 외향만곡된 장방향 탄성체를 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 세척시스템을 이용하면 세척이 어려웠던 수평취수관정을 용이하고 효과적으로세척할 수 있게 된다.

또한, 본 발명을 이용하면 수평취수관정 내부를 관찰할 수 있는 촬영장치 또는 내부를 세척할 수 있는 세척장치를 수평취수관정 내부에 삽입하고 외부에서 전달된 추진력을 이용하여 수평취수관정 내부를 이동하면서 촬영 또는 세척을 진행할 수 있다.

그리고, 본 발명을 이용하면 또한, 촬영장치 또는 세척장치가 결합된 이동체가 수평취수관정 내측면 또는 이에 축적된 이물질의 방해를 받지않고 내부를 이동할 수 있다.

그리고, 물보다 비중이 크거나 같은 재질의 추진라인을 이용하여 부력의 저항에 의하여 수십 미터 지하로 추진라인을 용이하게 이동시킬 수 있다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수평취수관정 세척시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 A 부분인 추진력제공부 및 추진라인을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 펄스방전장치 및 추진라인이 이동체의 결합된 내부 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 이동체 둘레를 따라 복수의 바퀴가 결합된 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 이동체 둘레를 따라 복수의 장방형 탄성체가 결합된 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 바퀴달린 이동체가 추진라인에 의하여 추진력을 전달받아 수평취수관정 내부를 이동하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 장방형 탄성체가 달린 이동체가 추진라인에 의하여 추진력을 전달받아 수평취수관정 내부를 이동하는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 수평취수관정의 세척 전 모습을 촬영한 사진이다.
도 9는 수평취수관정의 세척 후 모습을 촬영한 사진이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수평취수관정 세척시스템에 대하여 상세히 설명한다.

지하수 또는 강변여과수를 취수하기 위하여 지하에 물이 흐르는 저류층까지 지반을 굴착하여 수직취수관정(V)을 형성한다. 또한, 보다 넓은 범위에서의 취수를 위하여 수직취수관정(V)에 방사형으로 수평취수관정(H)을 형성할 수 있다.

수평취수관정(H)을 세척하기 위해서 잠수부 등이 수직취수관정(V)을 잠수하여 수평취수관정(H)까지 도달한 다음, 수평취수관정(H) 내로 세척장치 등을 삽입하고 수평취수관정(H) 내부를 세척할 수 있다. 그러나 일반적으로 잠수부는 수십미터에 달하는 수직취수관정(V)을 잠수하여 머무를 수 있는 시간은 제한되어 있고, 수평취수관정(H)의 세척 작업 또한 용이하지 않다. 따라서, 잠수부가 수직취수관정(V)을 잠수하여 수평취수관정(H)까지 도달한 다음, 수평취수관정(H) 내로 세척장치를 삽입하는 행위 이상을 진행하기는 무리가 있다.

따라서, 잠수부에 의하여 수평취수관정(H) 내에 세척장치를 삽입한 다음 세척장치를 수평취수관정(H) 내부로 이동시키면서 세척을 진행하기 위한 시스템이 요구된다. 본 발명은 이러한 수평취수관정을 세척하기 위한 세척시스템에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수평취수관정 세척시스템을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 도 1의 A 부분인 추진력제공부(200) 및 추진라인(300)을 확대한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수평취수관정 시스템은 수평취수관정 내부를 이동하는 이동체(100), 외부에서 이동체(100)가 이동할 수 있는 추진력을 제공하는 추진력제공부(200), 이를 전달하는 추진라인(300)을 포함한다.

이동체(100)는 수평취수관정 내부에서 삽입되어 수평취수관정 내부를 이동가능하다. 이때 이동체(100)는 실제 촬영장치 또는 세척장치를 수평취수관정 내부에서 이동시키기 위한 보조장치이다. 즉, 이동체(100)는 수평취수관정 내부의 상태를 파악하기 위하여, 수평취수관정 내부에 촬영장치를 삽입하여야 하거나, 내부의 세척을 위하여 세척장치를 삽입하여 이동시키기 위한 것이다.

촬영장치의 예로 카메라를 들 수 있다. 카메라가 수평취수관정 내부에 삽입되어 수중을 이동하면서 촬영을 진행하기 위하여 카메라를 안정적으로 이동시켜줄 장치가 요구된다. 이동체(100)는 수평취수관정 내부에서 안정적으로 이동하기 위하여 기둥형으로 형성되고, 내부에는 카메라를 수용가능한 수용공간(P)이 형성되어 있다. 즉, 수용공간(P)에 카메라가 결합된 기둥형인 이동체(100)는 수평취수관정의 내부에 삽입되고, 외부에서 전해지는 동력에 의하여 수평취수관정 내부를 안정적으로 이동할 수 있다.

또한, 세척장치의 예로 펄스방전장치(S)를 들 수 있다. 마찬가지로 수용공간(P)에 펄스방전장치가 결합된 기둥형인 이동체(100)는 수평취수관정 내부에서 안정적으로 이동할 수 있다.

펄스방전장치(S)를 이용한 수평취수관정의 세척은 취수관정의 유입공 또는 저류층에서 취수관정으로 통하는 공극 등을 세척하여 관정 전체의 통수성을 향상시키는 것이다.

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. 즉 펄스파워 기술은 일정한 에너지를 매우 짧은 시간에 순간적으로 발산함으로써 매우 큰 힘을 발생하는 기술로서, 에너지저장 장치를 통하여 전력변환 혹은 에너지 압축을 이용하는 기술이다.

본 발명에 따른 펄스방전장치(S)에 의하여 펄스방전이 이루어지면, 충격파 및 반사파가 발생하여 취수관정 내부의 유입공 또는 저류층의 공극에 부착된 폐쇄물을 유입공이나 공극으로부터 분리시켜 제거할 수 있게 된다.

추진력제공부(200)는 이동체(100)가 수평취수관정 내부에서 이동할 수 있는 추진력을 제공한다. 이때, 추진력제공부(200)는 수평취수관정 외부에 설치된다. 바람직하게는 추진력제공부(200)는 수평취수관정 전단 주위에 설치될 수 있다. 수평취수관정 전단 주위에서 추진력을 발생시키고 이러한 힘을 이동체(100)에 전달시킨다.

추진라인(300)은 추진력제공부(200)에서 발생된 추진력을 이동체(100)에 전달시키는 기능을 하게 된다. 즉, 추진력제공부(200)와 이동체(100)를 연결하여 추진력제공부(200)의 추진력이 이동체(100)에 전달된다.

추진력 제공부가 수평취수관정 전단 주위에 설치되어야 추진라인(300)을 통하여 추진력을 이동체(100)에 제대로 전달할 수 있게 된다. 즉, 추진력제공부(200)에서 추진라인(300)을 통하여 전달하는 추진력은 추진라인(300)을 직진이동시키는 힘이다. 따라서, 수평취수관정 전단 주위에서 직진이동을 위한 추진력을 발생시키고 이 힘이 추진라인(300)을 통하여 직진이동하여 이동체(100)에 전달되게 되는 것이다. 따라서, 추진라인은 추진력제공부에서 제공된 추진력을 이동체에 전달하여 이동체가 전진이동할 수 있을 정도의 충분한 강성을 지녀야 한다. 너무 강성이 약하여 소프트하게 되면 추진력을 제대로 전달하지 못하여 이동체의 전진이동시킬 수 없게 된다. 따라서, 추진라인으로 일정 강성 이상을 지닌 다양한 종류의 파이프가 사용될 수 있다.

이때, 추진라인(300)은 지상까지 연결될 수 있다. 이는 촬영 또는 세척을 마친 이동체(100)의 회수를 위한 것이다. 즉, 수평취수관정 내부에서 전진하여 촬영 또는 세척을 마친 이동체(100)는 수평취수관정의 후단에 위치하게 된다. 이를 수평취수관정 전단의 원위치까지 복귀시키기 위하여 추진라인(300)에 잡아당김력(E)이 요구된다. 따라서, 추진라인(300)이 지상까지 연결되어 있으면, 지상에서 추진라인(300)에 용이하게 인력(E)을 제공할 수 있게 된다.

지상에서의 인력이 수직취수관정을 거쳐 수평취수관정 내부의 이동체에 전달되기 위해서 추진라인은 벤딩가능하여야 한다. 즉, 수직취수관정과 수평취수관정의 연결부 주위에서 추진라인이 벤딩되어 추진라인의 수직라인과 수평라인을 형성시킬 수 있다.

추진라인은 잠수부에 의하여 추진라인 단부에 결합된 이동체와 함께 또는 개별적으로 지상으로부터 수평취수관정 입구까지 이동될 수 있다. 이때, 이동체와 함께 수중을 이동시에는 이동체의 하중에 의하여 수십미터 지하로의 이동이 용이할 수 있다. 그러나 이동체와 별개로 추진라인이 수십미터 지하의 수중으로 이동시 부력의 저항이 만만치 않다. 따라서 이때 추진라인은 물보다 비중이 크거나 물보다 같아야 한다. 물보다 비중이 상당히 크게되면 지하의 수중으로 이동이 용이하지만, 이를 다시 회수하기는 쉽지 않기 때문에 바람직하게는 물과 비중이 동일하거나 또는 아주 조금 물보다 비중이 큰 것이 바람직하다.

본 발명 일 실시예에 따른 추진력제공부(200)는 마주하는 한 쌍의 롤러 및 한 쌍의 롤러에 회전동력을 제공하는 동력부를 제시한다. 동력부에서 제공된 회전동력을 한 쌍의 마주하는 롤러를 회전시킨다. 이때, 추진라인(300)은 회전하는 롤러 사이를 통과하도록 배치된다.

추진라인(300)을 이동시켜 이동체(100)에 전진이동시 요구되는 추진력을 전달하기 위하여, 한 쌍의 롤러 사이에 추진라인(300)이 삽입 통과되도록 형성함으로써, 롤러의 회전에 따라 롤러와 추진라인(300)의 마찰력에 의하여 추진라인(300)이 이동하게 된다.

이때, 한 쌍의 롤러의 외주면은 마찰계수가 높은 우레탄 등으로 형성되어 마찰력을 높임으로써 추진라인(300)이 이동되지 않고, 롤러가 겉도는 슬립(slip)현상을 방지할 수 있다. 또한, 한 쌍의 롤러 사이를 통과하는 추진라인(300)의 슬립(slip)을 방지하기 위하여 롤러 또는 이와 접하는 추진라인(300)에 서로 대응하는 요철부를 형성할 수도 있다. 즉, 추진라인(300)이 롤러와 접하는 표면적을 넓혀 마찰력을 증가시킴으로써 슬립현상을 방지할 수도 있다.

본 발명에서는 추진력제공 방법으로 상술한 롤러의 회전에 의한 추진력 제공하는 것을 제시하고 있지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것이 아니고, 다양한 방법에 의하여 추진라인의 이동을 위한 추진력이 제공될 수 있음은 자명하다.

본 발명에 따른 이동보조부는 이동체(100)의 둘레를 따라 결합되고, 이동체(100)가 수평취수관정 내부에서 전진이동 또는 회수를 위한 후진이동시 수평취수관정 내측면과 접촉됨으로써, 수평취수관정 내에서의 이동체(100)의 직진 이동을 보조하게 된다. 이러한 이동보조부는 이동체(100)의 둘레를 따라 복수로 형성된다.

도 4는 본 발명에 따른 이동체(100) 둘레를 따라 복수의 바퀴(400)가 결합된 것을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 이동체(100) 둘레를 따라 복수의 장방형 탄성체(500)가 결합된 것을 나타낸 도면이다.

도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 이동보조부는 이동체(100)의 둘레를 따라 일정간격 이격되어 형성되고, 바람직하게는 이동체(100) 측면에서 둘레를 따라 90도 각을 이루며 각각 형성될 수 있다.

이러한 이동보조부는 수평취수관정 내측면과의 마찰력을 줄이고, 이동체(100)의 직진이동을 보조하게 된다. 즉, 수평취수관정 내부에서 이동체(100)가 스무드(smooth)하게 이동가능하도록 돕는다.

수평취수관정 내측면에는 폐쇄물이 부착되어 있고, 부착된 폐쇄물은 수평취수관정 내측면에 많은 요철을 형성한다. 이러한 폐쇄물 때문에 이동체(100)의 전진 또는 후진 이동이 방해를 받게 된다. 이때, 이동체(100)의 둘레를 따라 복수의 이동보조부가 결합되어 폐쇄물과의 마찰력을 줄이고 유연하게 이동체(100)를 수평취수관정 내에서 이동시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따른 이동보조부는 2가지 실시예를 제시한다. 하나는 이동체(100)의 직진이동을 돕기위하여 이동체(100) 둘레를 따라 형성된 바퀴(400)이고, 다른 하나는 이동체(100) 둘레를 따라 형성된 장방형 탄성체(500)이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이동보조부인 복수의 바퀴(400)는 도 4에 도시된 바와 같이, 이동체(100)의 둘레를 따라 90도의 각을 이루며 4개의 바퀴(400)가 하나의 세트로 구성된다. 도면에는 4개의 바퀴(400)로 이루어진 세트가 3개로 구성되어 있지만 바퀴(400)의 개수 및 세트의 개수에 본 발명의 권리가 제한되는 것은 아니다. 이러한 이동체(100)를 둘레싼 바퀴(400)는 수평취수관정의 내측면 또는 내측면에 부착된 폐쇄물 위를 회전하면서 이동체(100)가 부드럽게 직진이동하는 것을 돕는다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동장치에 이동보조부로서 장방향 탄성체가 결합된 것을 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 4개의 장방향 탄성체가 90도의 각을 이루며 결합되어 있다. 이러한 장방향 탄성체는 이동체(100) 자체가 수평취수관정 내측에 직접 접촉하는 것을 방지하고, 이동체(100) 대신 탄성 성질을 가진 물질이 내측면 또는 수평취수관정에 형성된 폐쇄물과 접촉하여 탄성체 자체가 상하로 이동하면서 이동체(100)의 유연한 이동을 보조하게 된다.

본 발명에서는 이동보조부의 구성으로 상술한 2가지를 제시하고 있지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것이 아니고, 다양한 방법에 의하여 이동체(100)의 전진을 보조하는 이동보조부의 구성이 가능함은 자명하다.

도 6은 본 발명에 따른 바퀴(400)달린 이동체(100)가 추진라인(300)에 의하여 추진력을 전달받아 수평취수관정 내부를 이동하는 것을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 장방형 탄성체(500)가 달린 이동체(100)가 추진라인(300)에 의하여 추진력을 전달받아 수평취수관정 내부를 이동하는 것을 나타낸 도면이다. 도 6 내지 도 7 및 상술한 복수의 이동보조부의 설명에서 알 수 있듯이, 복수의 이동보조부를 구비한 이동장치는 수평취수관정 내측면에서 유연하게 전진 또는 후진이동이 가능하다.

이하, 본 발명에 따른 수평취수관정 세척시스템을 이용한 수평취수관정 내부의 촬영 및 세척의 과정을 상세히 설명한다.

수평취수관정의 내부의 세척을 결정하기 위해서는 먼저 수평취수관정의 내부 상태를 확인할 필요가 있다. 따라서, 수평취수관정 촬영장치를 수평취수관정 내부에 삽입하여 내부 상태를 관찰한다. 이 경우 잠수부는 촬영장치가 결합된 이동체(100)를 가지고 수직취수관정을 잠수하여 수평취수관정에 도달한다. 이때 이동체(100)에는 추진라인(300)이 연결되어 있고, 이러한 추진라인(300)은 지상까지 연장되어 연결될 수 있다. 수평취수관정에 도달한 잠수부는 촬영장치가 결합된 이동체(100)를 수평취수관정에 삽입한 다음, 추진라인(300)에 추진력제공부(200)를 연결하고 지상으로 나오게 된다. 이후 추진력제공부(200)의 동작에 의하여 추진라인(300)이 추진동력을 촬영장치가 결합된 이동체(100)에 전달하게 된다. 이동체(100)는 수평취수관정 내부를 전진 이동하면서 촬영을 하게 된다.

수평취수관정 내부 촬영 결과를 바탕으로 세척여부를 판단하고, 세척이 필요하다고 판단이되면, 이동체(100)를 회수하고 다시 세척장치를 삽입하여 세척을 진행한다. 이때 이동체(100)의 회수는 지상까지 연결된 추진라인(300)을 지상에서 릴 등의 장치 또는 인력으로 잡아담김으로써 이루어질 수 있다. 추진라인(300)이 잡아당겨져 이동체(100)가 수평취수관정 전단에 위치하게 되면, 잠수부가 다시 잠수하여 이동체(100)에 결합된 촬영장치를 분리하고, 이에 대신하여 세척장치를 결합시킨다. 이후 이동체(100)를 수평취수관정 내부로 재위치시킨 다음, 추진력제공부(200)가 동작하여 이동체(100)를 이동시키면서 수평취수관정 내부를 세척할 수 있게 된다. 촬영장치의 회수와 마찬가지로 세척장치 또한 지상에 설치된 릴 등의 장치 등으로 추진라인(300)을 잡아당겨 회수할 수 있게 된다.

도 8은 수평취수관정의 세척 전 모습을 촬영한 사진이고, 도 9는 수평취수관정의 세척 후 모습을 촬영한 사진이다.

도 8에서 보는 바와 같이, 수평취수관정 내부는 오랜 시간이 경과하게 되면 취수관정의 유입공 또는 저류층의 공극 등이 이물질 등에 의하여 폐쇄되어 취수량이 급격하게 된다. 이러한 수평취수관정을 본 발명에 따른 시스템을 이용하여 세척하게 되면, 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 수평취수관정의 유입공에 부착된 이물질이 제거되어 통수성이 향상된다. 이러한 세척을 통하여 원상태 취수량의 100%를 회복할 수는 없지만 상당부분 원상태의 취수량에 근접할 수 있고, 또한 그만큼의 수질개선 효과도 얻을 수 있다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

Claims (10)

1. 지하수 또는 강변여과수를 취수하는 수평취수관정 내부를 세척하기 위한 수평취수관정 세척시스템에 있어서,
   상기 수평취수관정 내부에 삽입되어 이동가능하되, 상기 수평취수관정의 내부 관찰을 위한 촬영장치 또는 상기 수평취수관정의 내부 세척을 위한 세척장치가 결합될 수 있는 이동체;
   상기 수평취수관정 외부에 설치되어, 상기 이동체가 상기 수평취수관정 내부에서 전진할 수 있는 추진력을 제공하는 추진력제공부; 및
   상기 추진력제공부에서 제공된 추진력을 상기 이동체에 전달시키기 위한 추진라인을 포함하고,
   상기 이동체의 둘레를 따라 결합되어 상기 수평취수관정 내측면과 접촉됨으로서, 상기 수평취수관정 내부에서 상기 이동체가 직진 이동할 수 있도록 보조하는 복수의 이동보조부를 더 포함하고,
   상기 이동보조부는,
   상기 이동체의 이동시 회전하여 상기 수평취수관정 내측면과의 마찰력을 줄일 수 있는 바퀴 또는 상기 이동체의 길이방향을 따라 형성되고, 중앙부위가 외향만곡된 장방향 탄성체 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는, 수평취수관정 세척시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 추진력제공부는 상기 수평취수관정 전단 주위에 설치되는 것을 특징으로 하는, 수평취수관정 세척시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 추진력제공부는,.
   마주하는 한 쌍의 롤러;
   한 쌍의 상기 롤러에 회전동력을 제공하는 동력부를 포함하고,
   한 쌍의 상기 롤러 사이에 상기 추진라인이 끼워져 한 쌍의 상기 롤러가 회전함에 따라 상기 추진라인이 이동하여 상기 이동체를 추진할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는, 수평취수관정 세척시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 추진라인은, 지상까지 연장되되 벤딩가능한것을 특징으로 하는, 수평취수관정 세척시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 추진라인은, 물보다 비중이 크거나 같은 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는, 수평취수관정 세척시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 추진라인은, 상기 추진력제공부에서 제공된 추진력을 상기 이동체에 전달하여 상기 이동체가 전진이동할 수 있을 정도의 충분한 강성을 지니는 것을 특징으로 하는, 수평취수관정 세척시스템.
7. 제1항에 있어서,
   상기 이동체는,
   상기 촬영장치 또는 상기 세척장치를 수용가능한 수용공간이 형성되어, 상기 촬영장치 또는 상기 세척장치가 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는, 수평취수관정 세척시스템.
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