KR101946294B1 - 친수성필터를 이용한 누유검출장치 - Google Patents

친수성필터를 이용한 누유검출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유류저장시설로부터 유출된 유류를 포집함에 있어서 유입수의 영향을 배제시켜 유류를 안정적으로 포집함과 함께 유류의 포집 여부 및 포집된 유류의 양을 정확하게 측정할 수 있는 친수성필터를 이용한 누유검출장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 친수성필터를 이용한 누유검출장치는 유류저장시설로부터 유출되는 유류를 포집하는 유류포집장치; 및 상기 유류포집장치에 포집된 유류를 감지하는 유류감지장치;를 포함하여 이루어지며, 상기 유류포집장치는, 유류의 포집 공간을 제공하는 케이스와, 상기 케이스의 상단부에 구비되어 유류의 이동속도를 높이는 역할을 하는 흐름유도매질체와, 상기 케이스의 하단부에 구비되어 유류를 포집함과 함께 유입수를 배출하는 유류 포집부와, 상기 유류 포집부의 하부에 구비되어 유입수는 통과시키고 유류의 통과는 억제시키는 친수성필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

친수성필터를 이용한 누유검출장치{Apparatus for detecting oil leakage using hydrophilic filter}
본 발명은 친수성필터를 이용한 누유검출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유류저장시설로부터 유출된 유류를 포집함에 있어서 유입수의 영향을 배제시켜 유류를 안정적으로 포집함과 함께 유류의 포집 여부 및 포집된 유류의 양을 정확하게 측정할 수 있는 친수성필터를 이용한 누유검출장치에 관한 것이다.
노후 유류저장시설은 누유의 위험이 상존한다. 유류저장시설로부터 누유가 발생되면 유류저장시설 주변의 토양이 오염된다. 유류저장시설의 누유를 감지하기 위해 미감압법(한국등록특허 제899979호 참조), 자외선법 등의 누유감지방법이 적용되고 있다.
그러나, 이러한 종래의 누유감지방법은 내부 직경이 비교적 큰 유류저장탱크에서 미량의 유류가 누출될 경우 탱크 내부의 수위 변화가 미미하여 누유감지가 힘들뿐만 아니라, 유출된 유류에 의해 오염된 토양, 지하수의 위치 및 이들의 오염정도의 파악에 어떠한 정보도 제공할 수 없는 문제점이 있다.
한국등록특허 제899979호 한국공개특허 제2013-106560호 한국등록특허 제1500515호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 유류저장시설로부터 유출된 유류를 포집함에 있어서 유입수의 영향을 배제시켜 유류를 안정적으로 포집함과 함께 유류의 포집 여부 및 포집된 유류의 양을 정확하게 측정할 수 있는 친수성필터를 이용한 누유검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 친수성필터를 이용한 누유검출장치는 유류저장시설로부터 유출되는 유류를 포집하는 유류포집장치; 및 상기 유류포집장치에 포집된 유류를 감지하는 유류감지장치;를 포함하여 이루어지며, 상기 유류포집장치는, 유류의 포집 공간을 제공하는 케이스와, 상기 케이스의 상단부에 구비되어 유류의 이동속도를 높이는 역할을 하는 흐름유도매질체와, 상기 케이스의 하단부에 구비되어 유류를 포집함과 함께 유입수를 배출하는 유류 포집부와, 상기 유류 포집부의 하부에 구비되어 유입수는 통과시키고 유류의 통과는 억제시키는 친수성필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 유류감지장치는, 상기 유류 포집부 내에 구비되어 전기저항변화 또는 전기전도도변화를 측정하는 저항센서와, 상기 저항센서에 의해 측정된 전기저항값 또는 전기전도도값을 통해 유류 포집부에 유류가 존재하는지 여부를 판단하는 유류감지 제어모듈을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 유류감지 제어모듈은 저항센서에 의해 측정된 측정저항값이 미리 설정된 기준저항값을 초과하면 유류가 존재하는 것으로 판단하거나, 상기 유류감지 제어모듈은 측정된 측정전기전도도값이 미리 설정된 기준전기전도도값보다 낮으면 유류가 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 친수성필터를 이용한 누유검출장치.
상기 유류감지장치는, 유류 포집부 내에 구비되어 유류의 수위변화를 측정하는 유류감지 부유장치와, 유류감지 부유장치의 수위값을 미리 설정된 기준수위값과 대비하여 유류 존재 여부 및 존재하는 유류의 양을 측정하는 유류감지 제어모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
이와 함께, 상기 유류감지장치는, 유류 포집부 내에 구비되며, 유류와의 접촉시 수축되는 유류감지 테이프와, 유류감지 테이프의 수축량이 미리 설정된 기준수축량을 초과하면 유류가 존재하는 것으로 판단함과 함께 유류감지 테이프 수축량의 정량값을 통해 유류 포집부에 존재하는 유류의 양을 측정하는 유류감지 제어모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 흐름유도매질체는 모래층 또는 글래스비드층으로 구성되며, 상기 흐름유도매질체의 공극률은 유류포집장치 상부의 토양층 공극률보다 크다.
또한, 상기 유류 포집부는 깔때기 형상을 이루며, 깔때기의 하단에 상기 친수성필터가 구비된다.
본 발명에 따른 친수성필터를 이용한 누유검출장치는 다음과 같은 효과가 있다.
유류포집장치에 친수성필터를 적용함에 따라 유류포집장치에 유류 이외에 유입수가 유입되더라도 친수성필터를 통해 유입수가 배출되도록 함으로써 유류만을 선택적으로 포집할 수 있어 유입수에 의해 유류 포집이 방해되는 것을 배제할 수 있다.
또한, TDR 센서를 이용한 저항센서 방식, 유류감지 부유장치 및 유류감지 테이프 등의 유류감지기술을 적용함에 따라 유류포집장치에 포집된 유류 및 유류의 양을 정확하게 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친수성필터를 이용한 누유검출장치의 구성도.
도 2는 부유감지 부유장치가 적용된 누유검출장치의 구성도.
도 3은 유류감지 테이프가 적용된 누유검출장치의 구성도.
본 발명은 유류저장시설 하부의 토양에 유류포집장치를 매설하여 유류저장시설로부터 유출된 유류를 포집하고, 유류포집장치에 포집된 유류를 유류감지장치를 통해 감지함으로써 유류저장시설의 누유를 검출할 수 있는 기술을 제시한다.
유류저장시설로부터 유출된 유류를 감지하기 위해서는 '유출된 유류의 포집' 및 '포집된 유류에 대한 감지'가 요구된다. 본 발명은 '유출된 유류의 포집'을 위해서 친수성필터가 적용된 유류포집장치의 구성을 제시하며, '포집된 유류에 대한 감지'를 위해서 저항센서를 이용한 유류감지장치, 유류감지 부유장치, 유류감지시약 등의 유류감지기술을 적용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 친수성필터를 이용한 누유검출장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 친수성필터를 이용한 누유검출장치는 유류포집장치(110)와 유류감지수단(120)을 구비한다. 상기 유류포집장치(110)는 유류저장시설(10)의 하부에 매설되어 유류저장시설(10)로부터 유출되는 유류를 포집하며, 상기 유류감지수단(120)은 유류포집장치(110)에 포집된 유류를 감지한다.
상기 유류포집장치(110)는 유류의 포집 공간을 제공하는 케이스를 구비한다. 상기 케이스의 내부공간에 유류가 포집되는데, 유류의 케이스 내부공간으로의 이동을 용이하기 위해 상기 케이스의 상단부에는 흐름유도매질체(112)가 구비된다. 상기 흐름유도매질체(112)는 토양층을 따라 이동된 유류의 이동속도를 증가시켜 케이스 내부공간의 유류 포집효율을 높이는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 흐름유도매질체(112)는 일정 수준 이상의 공극률을 갖는 모래층, 글래스비드층으로 구성될 수 있으며, 흐름유도매질체(112)의 공극률은 유류포집장치(110) 상부의 토양층(S) 공극률보다 커야 한다.
상기 케이스의 하단부에는 유류의 저류 및 유입수의 배수를 위한 유류 포집부(113)가 구비된다. 상기 유류 포집부(113)는 기구적으로 깔때기 형상으로 구성할 수 있으며, 상기 유류 포집부(113)의 하단 즉, 깔때기의 하단에는 친수성필터(114)가 구비된다.
상기 친수성필터(114)는 친수성을 띠는 여과막으로서, 물은 통과시키고 유류는 통과시키지 않는 특성을 갖는다. 이에 따라, 유입수와 유류가 흐름유도매질체(112)를 투과하여 케이스 내의 유류 포집부(113)에 포집된 경우, 유입수는 친수성필터(114)를 통과하여 배출되는 반면 유류는 친수성필터(114)에 의해 막혀 유류 포집부(113)에 포집된 상태를 이루게 된다.
상술한 바와 같은 친수성필터(114)가 적용된 유류포집장치(110)의 구조를 통해 유류저장시설(10)로부터 유출된 유류를 효과적으로 포집할 수 있으며, 우수 또는 지하수 등의 유입수가 유류와 함께 포집되더라도 유류는 포집하고 유입수는 배출되는 방식임에 따라 유입수에 의해 유류 포집 기능이 영향을 받는 것을 배제시킬 수 있다.
한편, 유류포집장치(110)에 포집된 유류를 감지하기 위해 전술한 바와 같이 유류감지수단(120)이 구비된다. 상기 유류감지수단(120)은 다양한 실시 형태로 구성할 수 있다. 구체적으로, 상기 유류감지수단(120)은 저항센서(121)를 이용하는 방식(도 1 참조), 유류감지 부유장치(211)를 이용하는 방식(도 2 참조), 유류감지 테이프(311)를 이용하는 방식(도 3 참조) 등으로 구성할 수 있다.
저항센서(121)를 이용하는 방식에 대해 설명하면 다음과 같다.
저항센서(121)는 매질의 전기저항 변화를 감지하는 센서로서, 도 1에 도시한 바와 같이 유류 포집부(113) 내에 장착되어 유류 포집부(113) 내의 저항변화를 측정한다. 상기 저항센서(121)는 다양한 원리의 저항센서(121)가 적용될 수 있으며, 일 실시예로 TDR(time domain reflectometry) 원리로 동작되는 TDR 센서가 적용될 수 있다. TDR 센서는 매질의 유전율을 기반으로 토양의 수분함량을 측정하는 용도로 널리 이용되고 있는데, 매질의 전기저항, 전기전도도 등의 전기적 특성 측정 또한 가능하다. 따라서, 매질의 전기적 특성 변화를 측정할 수 있는 TDR 센서를 저항센서(121)로 이용 가능하다.
상기 저항센서(121)는 유류 포집부(113) 내에 장착되며, 유류감지 제어모듈(122)에 의해 제어된다. 상기 유류감지 제어모듈(122)은 저항센서(121)에 의해 측정된 전기저항값 또는 전기전도도값을 통해 유류 포집부(113)에 유류가 존재하는지 여부를 판단하는 역할을 한다. 상기 유류감지 제어모듈(122)에는 기준저항값 또는 기준전기전도도값이 미리 저장되어 있으며, 저항센서(121)에 의해 측정된 측정저항값이 기준저항값을 초과하면 유류가 존재하는 것으로 인식하거나 저항센서(121)에 의해 측정된 측정전기전도도값이 기준전기전도도값보다 낮으면 유류가 존재하는 것으로 인식한다.
저항센서(121)를 이용한 전기저항값 측정 과정은 세부적으로, 유류감지 제어모듈(122)의 제어 하에 저항센서(121)가 전기신호를 발생시키고 해당 전기신호의 반사신호를 수득하여 유류감지 제어모듈(122)이 반사신호를 분석함으로써 유류 포집부(113) 내의 전기저항 또는 전기전도도를 측정하는 방식으로 진행되며, 측정된 저항값 또는 측정된 전기전도도값을 이용한 유류 존재 여부의 판단 과정은 상술한 바와 같다.
다음으로, 도 2를 참조하여 유류감지 부유장치를 이용하여 유류를 감지하는 방식에 대해 설명하기로 한다. 유류감지 부유장치(211)는 유류 포집부(113) 내의 유류 수위변화를 측정하는 것으로서, 유류의 수위변화를 통해 유류 포집부(113) 내의 유류 존재 여부 및 유류 포집부(113) 내에 존재하는 유류의 양을 감지할 수 있다. 유류감지 부유장치(211)의 위치 변화는 유류감지 제어모듈(212)에 의해 감지되며, 상기 유류감지 제어모듈(212)은 유류감지 부유장치(211)의 수위값을 미리 설정된 기준수위값과 대비하여 유류 존재 여부 및 존재하는 유류의 양을 측정할 수 있다.
다음으로, 도 3을 참조하여 유류감지 테이프를 이용하여 유류를 감지하는 방식에 대해 설명하기로 한다. 유류감지 테이프(311)는 유류와의 접촉시 수축되는 특성을 갖는다. 유류감지 테이프(311)가 유류 포집부(113) 내에 구비된 상태에서, 유류감지 테이프(311)가 유류와 접촉하면 해당 유류감지 테이프(311)는 수축되며, 유류감지 테이프(311)의 수축량을 유류감지 제어모듈(312)을 통해 측정함과 함께 유류감지 테이프(311)의 수축량이 미리 설정된 기준수축량을 초과하면 유류가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 유류감지 테이프 수축량의 정량값을 통해 유류 포집부(113)에 존재하는 유류의 양을 추정할 수도 있다. 상기 유류감지 테이프(311)는 PET(Poly Ethylene Terephthalate) 또는 PI(polyimide) 재질로 구성될 수 있다.
S : 토양 10 : 유류저장시설
110 : 유류포집장치 111 : 케이스
112 : 흐름유도매질체 113 : 유류 포집부
114 : 친수성필터 121 : 저항센서
122, 212, 312 : 유류감지 제어모듈
211 : 유류감지 부유장치 311 : 유류감지 테이프

Claims (7)

  1. 유류저장시설로부터 유출되는 유류를 포집하는 유류포집장치; 및
    상기 유류포집장치에 포집된 유류를 감지하는 유류감지장치;를 포함하여 이루어지며,
    상기 유류포집장치는,
    유류의 포집 공간을 제공하는 케이스와,
    상기 케이스의 상단부에 구비되어 유류의 이동속도를 높이는 역할을 하는 흐름유도매질체와,
    상기 케이스의 하단부에 구비되어 유류를 포집함과 함께 유입수를 배출하는 유류 포집부와,
    상기 유류 포집부의 하부에 구비되어 유입수는 통과시키고 유류의 통과는 억제시키는 친수성필터를 포함하여 구성되며,
    상기 유류감지장치는,
    유류 포집부 내에 구비되며, 유류와의 접촉시 수축되는 유류감지 테이프와,
    유류감지 테이프의 수축량이 미리 설정된 기준수축량을 초과하면 유류가 존재하는 것으로 판단함과 함께 유류감지 테이프 수축량의 정량값을 통해 유류 포집부에 존재하는 유류의 양을 측정하는 유류감지 제어모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 친수성필터를 이용한 누유검출장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 흐름유도매질체는 모래층 또는 글래스비드층으로 구성되며, 상기 흐름유도매질체의 공극률은 유류포집장치 상부의 토양층 공극률보다 큰 것을 특징으로 하는 친수성필터를 이용한 누유검출장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 유류 포집부는 깔때기 형상을 이루며, 깔때기의 하단에 상기 친수성필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 친수성필터를 이용한 누유검출장치.
KR1020170121802A 2017-09-21 2017-09-21 친수성필터를 이용한 누유검출장치 KR101946294B1 (ko)

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