KR101893135B1 - 고전압방전과 수압을 혼용한 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 형태는 미리 설정된 기준압력의 수압을 발생시켜 하이브리드 암반 파쇄 프로브로 제공하는 수압펌프; 고전압을 생성하여 하이브리드 암반 파쇄 프로브로 제공하는 고전압 제너레이터; 및 지반에 형성된 구멍 내부인 공내에 위치하여, 상기 수압펌프로부터 제공되는 수압을 배출하며, 상기 고전압 제너레이터로부터 제공되는 고전압을 방출하는 하이브리드 암반 파쇄 프로브;를 포함할 수 있다.

Description

고전압방전과 수압을 혼용한 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치{Module type Rockmass fracturing and Crack expansion Device with High voltage discharge and Water pressure}
본 발명은 암반파쇄 및 균열확장 장치로서, 고전압방전과 수압을 혼용한 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치에 관한 것이다.
지하수는 우리나라 경제발전 초창기에 부족한 농업용수와 공업용수를 공급함으로써 중요한 수자원의 역할을 수행해 왔다.
우리나라 지하수 개발 가능량은 연간 약 129억 톤으로 추정되고 있으며, 현재도 전국의 150여만 개의 지하수 시설에서 연간 약 41억톤의 지하수가 이용되고 있으며, 이는 우리나라 전체 물 이용량의 약 11%에 해당한다(산업통상자원부, 2015).
일반적으로 지하수는 지중에 일정 심도로 굴착하여 형성시킨 우물에서 취수를 하게 되는데, 사용하고자 하는 지하수의 분포여건에 따라 충적 대수층을 개발하기 위한 우물과 암반 대수층을 개발하기 위한 우물로 구분된다.
비교적 깊은 심도의 암반 대수층을 활용하고자 하는 우물의 경우 암반내에서 주요 수로 역할을 하는 불연속면이나 파쇄대의 분포 상태에 따라 취수 가능한 지하수량이 변화하게 된다.
즉, 불연속면이나 파쇄대가 잘 발달된 지역에서는 풍부한 지하수를 확보할 가능성이 높은 반면, 그렇지 않은 경우에는 양수량이 감소하거나 지하수가 산출되지 않아 양수가 불가능한 경우도 빈번하게 나타난다.
또한, 우물이 장기간에 걸쳐 운영되었을 경우 기존의 유로 역할을 하는 부분이 세립토사 등으로 막히거나 화학적인 작용으로 인한 철, 알루미늄, 망간 등의 침전물이 쌓여 투수성을 저감시킴으로써 궁극적으로 취수가능량이 감소한다.
이와 같이 우물 개발시 지하수 산출량이 저조하거나 오래된 노후관정에서 양수량이 사용량을 충족시키지 못할 경우 일반적으로 새로운 위치에서 추가적인 우물을 개발하여 수량을 충족하게 되며, 이때 상당한 경제적 비용이 발생하게 된다.
따라서 신규 우물 개발에서 수량을 충족하지 못하는 경우 추가로 지하수 관정을 개설하지 않고, 기존 우물에 새로운 수로를 형성할 수 있는 수단의 필요성이 중요시되고 있다.
한국공개특허 10-2015-0057618호
본 발명의 기술적 과제는 지중의 암반을 인위적으로 파쇄하여 투수성이 낮은 지반이나 노후 되어 취수량이 저하된 지하수공의 취수 효율을 높일 수 있으며, 궁극적으로 친환경적이면서도 저비용으로 우물의 효율을 개선하는데 하는데 있다.
본 발명의 실시 형태는 미리 설정된 기준압력의 수압을 발생시켜 하이브리드 암반 파쇄 프로브로 제공하는 수압펌프; 고전압을 생성하여 하이브리드 암반 파쇄 프로브로 제공하는 고전압 제너레이터; 및 지반에 형성된 구멍 내부인 공내에 위치하여, 상기 수압펌프로부터 제공되는 수압을 배출하며, 상기 고전압 제너레이터로부터 제공되는 고전압을 방출하는 하이브리드 암반 파쇄 프로브;를 포함할 수 있다.
상기 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치는, 수압펌프와 하이브리드 암반 파쇄 프로브사이에 압력을 조절할 수 있는 압력조절장치;를 포함할 수 있다.
상기 하이브리드 암반 파쇄 프로브는, 수압펌프에서 가압된 물과 고전압 제너레이터에서 제공되는 고전압이 유입되는 헤드 모듈; 지반에 형성된 구멍 내부의 벽체인 공벽에 밀착시키는 역할을 하는 패커 모듈; 수압펌프에서 가압된 물이 공내로 주입되는 압력수 배출 모듈; 및 고전압 전기가 방출되는 고전압 방출 모듈;을 포함할 수 있다.
상기 헤드 모듈, 패커 모듈, 압력수 배출 모듈, 및 고전압 방출 모듈의 순서대로 결합 및 분리 가능할 수 있다.
상기 패커 모듈은, 유압 증감에 따라 팽창 및 수축하는 패커 러버; 유압을 전달하는 스테인레스 재질의 관인 유압파이프; 패커 모듈 내의 전기 및 물을 이송하는 관이 통과할 수 있도록 하는 패커 통로관; 상하부에 헤드 모듈 및 압력수 배출 모듈의 결합을 위한 나사구멍; 및 방수를 위한 고무 재질의 오링;을 포함할 수 있다.
상기 압력수 배출 모듈은, 정해진 압력의 물을 물배출구(Water outlet)로이송하는 스테인레스재질로 된 수압파이프; 지상에서 공급되는 물 주입관과 수압파이프를 연결하는 수압호스 연결부; 정해진 압력의 물을 공내로 배출하는 역할을 하는 물배출구; 전기 이송하는 관이 통과할 수 있도록 하는 압력수 배출 통로관; 상하부에 패커 모듈과 및 고전압방출모듈(Discharge module)의 결합을 위한 나사구멍; 및 방수를 위한 고무 재질의 오링;을 포함할 수 있다.
상기 고전압 방출 모듈은, (+)전기선과 연결할 수 있도록 하는 플러스와이어커넥터; (+) 및 (-) 전기의 접지를 방지하는 절연체; 고전압 전기가 방출됨으로써 고에너지의 플라즈마를 발생시키는 역할을 하는 플러스(+) 및 마이너스(-) 고전압 방출팁; 및 압력수 배출 모듈의 결합을 위한 나사구멍;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 고전압방전과 수압을 혼용한 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치를 제공함으로써, 투수성이 낮은 지반이나 노후 되어 취수량이 저하된 지하수공의 취수 효율을 높일 수 있다. 또한 궁극적으로 친환경적이면서도 저비용으로 우물의 효율을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고전압방전과 수압을 혼용한 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치의 구성 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고전압방전과 수압을 혼용한 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치 개념도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 암반 파쇄 프로브의 모식도 및 모듈 구분된 예시 그림.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 암반 파쇄 프로브의 모듈의 상세 그림.
도 5는 플라즈마 방전장치와 가압장치가 실험실에 실제로 설치된 모습의 사진.
도 6은 구속압에 따른 파쇄에 필요한 방전 에너지의 예시 그래프.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고전압 방전으로 파쇄된 실험결과 사진.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 방전 시험의 실험 결과 사진.
도 9는 고전압 방전시 균열 내부로 침투된 프로판트의 실험 결과 사진.
이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고전압방전과 수압을 혼용한 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치의 구성 블록도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고전압방전과 수압을 혼용한 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치 개념도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 암반 파쇄 프로브의 모식도 및 모듈 구분된 예시 그림이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 암반 파쇄 프로브의 모듈의 상세 그림이다.
본 발명은 신규 우물 개발에서 수량을 충족하지 못하는 경우 추가로 지하수 관정을 개설하지 않고 암반을 파쇄시켜 새로운 수로를 형성함으로써 투수특성을 개선하여 궁극적으로 적은 비용으로 취수량을 증대시키도록 한다. 또한 노후 관정에서의 경우에서도 순간적인 충격으로 우물의 취수부 주변의 퇴적물이나 침전물의 효과적인 제거가 가능하고 수압을 동시에 발현시켜 기존 유로를 확장함으로써 투수특성 개선을 통한 취수량 증대가 가능하도록 한다.
이를 위해 본 발명은 고에너지의 플라즈마와 수압을 동시에 발생시켜 강력한 충격 및 압력파가 암반을 파쇄하고 동시에 수압으로 인해 파쇄된 균열을 인장하는 기술로써 고효율, 저비용의 암반파쇄 및 균열확장 기술이다.
본 발명은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 미리 설정된 기준압력의 수압을 발생시켜 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)로 제공하는 수압펌프(100)와, 수압펌프(100)와 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)사이에 압력을 조절할 수 있는 압력조절장치(200)와, 고전압을 생성하여 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)로 제공하는 고전압 제너레이터(300)와, 지반에 형성된 구멍 내부인 공내에 위치하여 수압펌프(100)로부터 제공되는 수압을 배출하며, 고전압 제너레이터(300)로부터 제공되는 고전압을 방출하는 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)를 포함한다. 이하 상술한다.
수압펌프(100)는, 미리 설정된 기준압력의 수압을 발생시켜 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)로 제공한다. 수압펌프(100)와 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)사이에 압력을 조절할 수 있는 압력조절장치(200)가 구비되어, 수압펌프(100)에서 발생된 수압을 조절할 수 있다. 압력조절장치(200)와 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400) 사이는 호스가 연결되어 호스를 통해 압력을 가지는 물이 이동된다.
고전압 제너레이터(300)는, 고전압을 생성하여 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)로 제공하는 고전압 발생기이다. 이러한 고전압 제너레이터(300)는, 전압을 조절하는 변압기(Transformer)와, 전류를 일정한 방향으로 흐르게 하는 역할을 수행하는 다이오드(Diode)와, 전류의 변화량에 비례해 전압을 유도하는 인덕터(Inductor)와, 생산된 전기를 저장하는 축전지(Capacitor)와, 축전지에 축전된 전기를 하이브리드 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)로 보내는 스위치(Switch)를 구비할 수 있다.
하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)는, 지반에 형성된 구멍 내부(이하, '공내'라 함)에 위치하여, 수압펌프(100)로부터 제공되는 수압을 배출하며, 고전압 제너레이터(300)로부터 제공되는 고전압을 방출한다.
특히 본 발명의 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)는, 수압 배출 기능과 고전압 방출 모듈(440)이 모듈화되어, 모듈간 결합 및 분리가 용이하게 이루어질 수 있다.
일반적으로 시험 및 시공을 위하여 공내 주입하는 다양한 프로브(400)의 경우에는 모듈화되어 있지 않고 전체가 일체식으로 구성되어 있어 프로브(400)의 고장이 발생하는 경우 고장 부위와 관계없이 전체 프로브(400)를 교체하는 방식이며, 이로 인하여 유지관리 비용이 과다하게 소요되는 단점이 있다.
그러나 본 발명에서는 부품별 기대수명을 반영하여 프로브(400)를 모듈화하여 구성함으로써 하이브리드 암반파쇄 프로브(400)의 고장시 문제가 발생한 모듈만을 선택적으로 교체가 가능하다. 이로 인하여 장치 운반의 효율성이 증대되고 유지관리에 필요한 비용을 최소화할 수 있는 장점을 가질 수 있다.
이를 위해 본 발명의 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)는, 도 3에 도시한 바와 같이 4개의 모듈로 구성되어 있으며, 각각의 모듈명은 헤드 모듈(410)(Head Module), 패커 모듈(420)(Packer Module), 압력수 배출 모듈(430)(Water Outlet Module), 고전압 방출 모듈(440)(High Voltage Discharge Module)로 이루어질 수 있다.
즉, 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)는, 도 3에 도시한 바와 같이 수압펌프(100)에서 가압된 물과 고전압 제너레이터(300)에서 제공되는 고전압이 유입되는 헤드 모듈(410)(Head Module)과, 지반에 형성된 구멍 내부의 벽체인 공벽에 밀착시키는 역할을 하는 패커 모듈(420)(Packer Module)과, 수압펌프(100)에서 가압된 물이 공내로 주입되는 압력수 배출 모듈(430)(Water Outlet Module)과, 고전압 전기가 방출되는 고전압 방출 모듈(440)(High Voltage Discharge Module)을 포함할 수 있다.
따라서 헤드 모듈(410), 패커 모듈(420), 압력수 배출 모듈(430), 고전압 방출 모듈(440)의 순서대로 결합 및 분리 가능하게 되어, 하이브리드 암반파쇄 프로브(400)의 고장시 문제가 발생한 모듈만을 선택적으로 교체가 가능하여, 장치 운반의 효율성이 증대되고 유지관리에 필요한 비용을 최소화할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)를 이루는, 헤드 모듈(410)(Head Module), 패커 모듈(420)(Packer Module), 압력수 배출 모듈(430)(Water Outlet Module), 고전압 방출 모듈(440)(High Voltage Discharge Module) 각각에 대하여 상술하기로 한다.
헤드 모듈(410)(Head Module)은, 도 4에 도시한 바와 같이 수압펌프(100)에서 가압된 물과 고전압 제너레이터(300)에서 제공되는 고전압이 유입되는 모듈이다. 이를 위해 공내에서 프로브(400)를 하부 또는 상부로 이동할 수 있게 하는 와이어를 연결할 수 있는 와이어 연결고리, (-)전극을 연결하여 프로브(400) 몸체로 전기가 유동할 수 있도록 하는 마이너스와이어커넥터((-) Wire connector)와 패커 모듈(420)과의 결합을 위한 나사구멍(Fixing bolt hole), 방수를 위한 고무 재질의 오링(O-ring)으로 구성될 수 있다.
패커 모듈(420)(Packer Module)은, 도 4에 도시한 바와 같이 유압 증감에 따라 팽창 및 수축하는 패커 러버(Packer rubber)와, 유압을 전달하는 스테인레스 재질의 관인 유압파이프(Pressure steel pipe)와, 패커 모듈(420) 내의 전기 및 물을 이송하는 관이 통과할 수 있도록 하는 패커 통로관(Paths of water hose and electric wire)과, 상하부에 헤드 모듈(410)과 및 압력수 배출 모듈(430)의 결합을 위한 나사구멍(Fixing bolt hole)와, 방수를 위한 고무 재질의 오링(O-ring)으로 구성된다.
패커 러버(Packer rubber)의 역할은 유압이 증가하면 팽창하여 고무재질의 패커를 공벽에 밀착시킴으로써 패커 상부로 수압의 전달을 방지하여 궁극적으로 하부 압력수배출모듈에서 유출되는 물이 상부로 이동하지 않고 파쇄된 균열을 따라 이동하게 하는 역할을 수행함. 또한, 유압을 제거하면 패커가 수축하여 공내에서 자유롭게 이동할 수 있는 여건이 조성될 수 있다.
압력수 배출 모듈(430)(Water Outlet Module)은, 도 4에 도시한 바와 같이 정해진 압력의 물을 물배출구(Water outlet)로 이송하는 스테인레스 재질로 된 수압파이프(Water steel pipe), 지상에서 공급되는 물 주입관과 수압파이프를 연결하는 수압호스 연결부(Hose connector)와, 정해진 압력의 물을 공내로 배출하는 역할을 하는 물배출구(Water outlet)와, 전기 이송하는 관이 통과할 수 있도록 하는 압력수 배출 통로관(Paths of electric wire)과, 상하부에 패커 모듈(420)과 및 고전압 방출 모듈(440)(Discharge module)의 결합을 위한 나사구멍(Fixing bolt hole), 방수를 위한 고무 재질의 오링(O-ring)을 포함할 수 있다.
고전압 방출 모듈(440)(High Voltage Discharge Module)은, 도 4에 도시한 바와 같이 (+)전기선과 연결할 수 있도록 하는 플러스와이어커넥터((+) Wire connector)와, (+) 및 (-) 전기의 접지를 방지하는 절연체와, 고전압 전기가 방출됨으로써 고에너지의 플라즈마를 발생시키는 역할을 하는 플러스(+) 및 마이너스(-) 고전압 방출팁(High voltage discharge tip)과, 압력수 배출 모듈(430)의 결합을 위한 나사구멍(Fixing bolt hole)을 포함할 수 있다.
결국, 상기에서 설명한 수압펌프(100), 압력조절장치(200), 고전압 제너레이터(300)와, 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)를 구비하고, 하이브리드 암반 파쇄 프로브(400)는, 헤드 모듈(410)(Head Module), 패커 모듈(420)(Packer Module), 압력수 배출 모듈(430)(Water Outlet Module), 고전압 방출 모듈(440)(High Voltage Discharge Module)를 구비함으로써, 본 발명은, 콘덴서에 축적한 에너지를 매질(액체) 내에 매우 짧은 시간 안에 고에너지의 플라즈마를 발생시키고 그 때 발생된 강력한 충격 및 압력파가 주위의 매질을 통해 퍼져나가 암반을 파쇄하고 우물 주위에 형성되어 있는 퇴적물 또는 침전물을 교란하여 제거하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 파쇄된 암반의 균열부르는 일정압력의 수압이 작용하여 균열을 확장시키는 역할을 수행함으로써 궁극적으로 투수특성을 개선하여 취수효율을 높이는 작용을 할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 고전압 방전을 통한 실험실에서의 실험 결과를 도 5 내지 도 9와 함께 설명하기로 한다.
도 5는 플라즈마 방전장치와 가압장치가 실험실에 실제로 설치된 모습의 사진이며, 도 6은 구속압에 따른 파쇄에 필요한 방전 에너지의 예시 그래프이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 고전압 방전으로 파쇄된 실험결과 사진이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 방전 시험의 실험 결과 사진이며, 도 9는 고전압 방전시 균열 내부로 침투된 프로판트의 실험 결과 사진이다.
실험을 위하여 도 5과 같이 플라즈마 방전장치와 가압장치를 실험실에 구비하였다. 플라즈마 방전장치는 축전기(capacitor)에 저장된 전기에너지를 방전 프로브(400)(discharge probe)를 통해 빠르게 방전시켜 순간적으로 큰 충격/압력파를 발생시킨다. 이때 방전 프로브(400)의 외관은 금속재질로 되어있어 그라운드(-) 전극으로 사용되며, (+) 전극은 내구성이 강한 엔지니어링 플라스틱 절연체로 프로브(400) 외관과 분리되어 있도록 한다.
고전압 방전장치의 유효성을 검증하기 위해 셰일과 유사한 강도(압축강도 47MPa, 인장강도 3.3 MPa)를 갖는 콘크리트 몰탈 재료로 한 변의 길이가 200 mm인 정육면체 시료를 제작하여 고전압 아크-펄스 파쇄시험에 사용한다.
0~25 MPa 범위의 정수압(σ1=σ2=σ3)의 구속압력을 받는 시료에 약 6~18 kJ 범위의 방전 에너지를 인가하여 도 6에 도시한 바와 같이 구속압력에 따른 시료 파쇄에 필요한 방전에너지 확인할 수 있다.
다양한 조건의 구속압 환경에서 고전압 펄스-아크 파쇄시험을 실시하였는데, 도 7에 도시한 바와 같이 정수압 조건(좌)과 편차응력 조건(우)에서 고전압 방전으로 파쇄된 시료를 통하여, 정수압 조건에서는 파쇄 균열이 방사형으로 발생하였고 방향별로 응력이 서로 다른 편차응력 조건(σ1>σ2>σ3)의 경우에는 최대주응력 방향과 평향하게 균열이 발생되어 기존의 수압파쇄 기술과 유사한 결과가 도출됨을 알 수 있다.
또한 충분한 파쇄 조건에 미치지 못하는 방전 에너지로 여러번 연속하여 방전하는 다중 방전시험을 실시한 결과, 도 8에 도시한 다중 방전시험에서 방전 횟수에 따라 발생된 균열의 형태를 통하여, 방전 횟수가 늘어날수록 균열의 연장되는 효과를 확인하였으며, 여러 번의 방전에도 시추공의 벽면이 손상되지 않는 것을 확인할 수 있었다.
또한 수압파쇄 기술을 이용한 천연가스 개발 시 균열의 틈이 닫히는 현상을 방지하기 위해 물에 프로판트(proppant) 혼합하여 사용하는데, 도 9에 도시한 바와 같이 고전압 방전시 균열 내부로 침투된 프로판트의 형태를 통하여, 고전압 방전을 이용한 파쇄방법에서도 프로판트의 균열내 침투 가능함을 확인할 수 있었다. 도 9에 도시한 바와 같이 염색된 글라스비드 프로판트를 사용한 고전압 방전시험에서 250~425 ㎛ 크기의 프로판트 들이 균열 내부로 침투되는 것을 확인할 수 있었다.
상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.
100:수압펌프 200:압력조절장치
300:고전압 제너레이터 400:하이브리드 암반파쇄 프로브
410:헤드 모듈 420:패커 모듈
430:압력수 배출 모듈 440:고전압 방출 모듈

Claims (7)

  1. 미리 설정된 기준압력의 수압을 발생시켜 하이브리드 암반 파쇄 프로브로 제공하는 수압펌프;
    고전압을 생성하여 하이브리드 암반 파쇄 프로브로 제공하는 고전압 제너레이터; 및
    지반에 형성된 구멍 내부인 공내에 위치하여, 상기 수압펌프로부터 제공되는 수압을 배출하며, 상기 고전압 제너레이터로부터 제공되는 고전압을 방출하는 하이브리드 암반 파쇄 프로브;를 포함하되,
    상기 하이브리드 암반 파쇄 프로브는,
    수압펌프에서 가압된 물과 고전압 제너레이터에서 제공되는 고전압이 유입되는 헤드 모듈;
    지반에 형성된 구멍 내부의 벽체인 공벽에 밀착시키는 역할을 하는 패커 모듈;
    수압펌프에서 가압된 물이 공내로 주입되는 압력수 배출 모듈; 및
    고전압 전기가 방출되는 고전압 방출 모듈;를 포함하고,
    상기 패커 모듈은,
    유압 증감에 따라 팽창 및 수축하는 패커 러버;
    유압을 전달하는 스테인레스 재질의 관인 유압파이프;
    패커 모듈 내의 전기 및 물을 이송하는 관이 통과할 수 있도록 하는 패커 통로관;
    상하부에 헤드 모듈 및 압력수 배출 모듈의 결합을 위한 나사구멍; 및
    방수를 위한 고무 재질의 오링;을 포함하는 고전압방전과 수압을 혼용한 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치는,
    수압펌프와 하이브리드 암반 파쇄 프로브사이에 압력을 조절할 수 있는 압력조절장치;를 포함하는 고전압방전과 수압을 혼용한 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 헤드 모듈, 패커 모듈, 압력수 배출 모듈, 및 고전압 방출 모듈의 순서대로 결합 및 분리 가능함을 특징으로 하는 고전압방전과 수압을 혼용한 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 압력수 배출 모듈은,
    정해진 압력의 물을 물배출구(Water outlet)로이송하는 스테인레스 재질로 된 수압파이프;
    지상에서 공급되는 물 주입관과 수압파이프를 연결하는 수압호스 연결부;
    정해진 압력의 물을 공내로 배출하는 역할을 하는 물배출구;
    전기 이송하는 관이 통과할 수 있도록 하는 압력수 배출 통로관;
    상하부에 패커 모듈과 및 고전압방출모듈(Discharge module)의 결합을 위한 나사구멍; 및
    방수를 위한 고무 재질의 오링;
    을 포함하는 고전압방전과 수압을 혼용한 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 고전압 방출 모듈은,
    (+)전기선과 연결할 수 있도록 하는 플러스와이어커넥터;
    (+) 및 (-) 전기의 접지를 방지하는 절연체;
    고전압 전기가 방출됨으로써 고에너지의 플라즈마를 발생시키는 역할을 하는 플러스(+) 및 마이너스(-) 고전압 방출팁; 및
    압력수 배출 모듈의 결합을 위한 나사구멍;
    을 포함하는 고전압방전과 수압을 혼용한 모듈형 암반파쇄 및 균열확장 장치.
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KR101710476B1 (ko) * 2016-08-24 2017-03-14 영인산업 주식회사 수압을 이용하여 암반절개를 위한 패커

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