KR101965254B1 - 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템 - Google Patents

Abstract

수자원 관리를 통한 재난 방지시스템에 관한 발명이다. 본 발명의 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템은, 산에서 지리적 여건상 빗물을 끌어 모으기에 유리한 장소에 설치되어 상기 빗물을 모으는 다수의 저류조; 및 상기 산의 정상을 비롯해서 능선을 따라 다수 개 배치되며, 상기 저류조의 물을 받아 저장하고 있다가 해당 위치에서의 산불 진화에 사용하는 다수의 저장조를 포함하며, 상기 저류조와 상기 저장조의 역할을 분담해서 수자원을 관리하고 재난을 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

수자원 관리를 통한 재난 방지시스템{Security system for water resource management}

본 발명은 수자원 관리를 통해서 국가적 대재앙을 억제하고 방비할 수 있는 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 수자원 관리를 통해 비가 많은 장마철에 물이 꼭 필요한 적재적소의 장소에 빗물을 가두어 둠으로써 홍수 억제능력을 확보하는 한편, 이렇게 저장된 물을 농업용수나 산림용수로 활용함은 물론, 더 나아가, 대부분의 농촌지역에서 식수나 생활용수로 사용하기 위해 지하수를 무분별하게 개발함으로서 야기되는 많은 문제점을 해소할 수 있도록 빗물을 정수기로 정화하여 농촌지역의 생활용수로 공급함으로서 봄 또는 가을철 가뭄일때에도 물부족 문제를 해결할 수 있고, 특히, 산불을 효과적으로 진화하기 위해 저류조와 저장조를 상호 유기적이고 보완적으로 분산배치하고, 그 주변에 화재를 감지하고 감시할 수 있는 시설을 자동화 함으로서 획기적인 산불예방시스템을 확보할 수 있는 총체적인 수자원관리를 통한 재난 방지시스템에 관한 것이다.

물은 인간뿐만 아니라 모든 생명체에 없어서는 안 될 소중한 자원이다. 우리가 쓰는 물의 양은 계절에 따라 큰 차이가 없지만 1년 동안 내리는 비의 70%가 여름 한철에 집중되는 것으로 보고되고 있다.

이러한 물을 적절히 통제하고 관리하지 않으면 물은 인간에게 커다란 재앙이 되기도 한다. 예컨대, 비가 많은 여름에는 홍수로 귀중한 인명과 재산의 피해가 잦은 반면, 봄, 가을, 겨울에는 가뭄으로 많은 어려움을 겪는다.

이렇듯 지금까지 우리는 하늘에서 내리는 비를 자연현상이라 하여 그 자연현상을 인간의 힘으로 어쩌겠냐며 순응하고 받아들였고, 그 지배를 받으며 살아왔다고 할 수 있다. 즉 비가 너무 많으면 홍수를 걱정하고, 비가 오지 않으면 가뭄을 걱정하며 기우제를 지내며 하늘의 뜻에 따라 순응해 왔다.

한편, 현재 우리나라는 UN에 의해 물 부족국가로 분류되어 있다. 세계 연 평균 강수량은 973mm인데, 우리나라는 무려 1283mm로 세계 연 평균 강수량을 훨씬 웃도는 굉장히 많은 비가 내리는 다우 국가 중 하나이다.

그런데도 물 부족국가가 될 수밖에 없는 현실은 여름 한철에 집중적으로 내리는 빗물을 재대로 관리하고 통제하지 못해서 발생하는 문제이다. 이에 대해 구체적으로 알아본다.

우선, 홍수로 인한 폐해이다. 최근 기후변화에 따라 이상강우에 의한 기습적인 집중호우로 침수피해 발생빈도가 높아지고 있다. 이에 따라 인명 및 재산피해가 급증하고 있다.

서울, 경기, 전라도에서 지난 2년간 침수로 인해 6787억 원의 재산피해를 입었고, 복구비용으로 1조2477억 원, 피해 주민에 대한 보상으로 재난지원금도 883억 원이 소요된 것으로 파악되고 있다.

둘째, 가뭄으로 인한 폐해이다. 봄, 가을에는 물이 부족하여 농작물이 타들어가 고사된다. 가뭄으로 부족한 물을 충당하기 위해 저수지와 댐의 물을 수로를 만들어 끌어오기도 하고, 이마저도 없으면 저지대의 물도 동력의 힘을 빌려 끌어 쓰기도 한다. 지하수도 무분별하게 개발하여 쓰기도 한다. 급기야 저수지와 댐의 물도 고갈되는 극심한 가뭄을 만나면 더 이상 농업용수를 조달하지 못해 농작물이 타들어가고 고사되는 것을 손 놓고 망연자실하게 바라보는 무기력증에 빠지고, 심지어 식수까지도 부족하여 식수차를 동원하여 식수를 어렵게 조달하기도 한다.

또한 봄, 가을 건조기의 산은 온통 낙엽과 말라 죽은 건초로 덮여 있어서 작은 불씨 하나에 불바다가 되어 버리는 화약고와 같다.

그래서 작은 실수로 시작된 산불은 바람을 타고 무섭게 번져 간다. 산에는 낙엽이며 건초에 말라 죽은 나무까지 온통 불에 타기 쉬운 것들로 널려 있지만, 불을 끄기 위해 필요한 물은 없다. 산세가 험해 소방차는 진입을 할 수도 없어서, 겨우 소방헬기로 물을 퍼서 뿌려 보지만 역부족이다.

이처럼 물을 재대로 관리하지 못해서 겪게 되는 국가적 재앙으로 인한 손실은 엄청나게 크다.

그래서 상기와 같은 수자원을 관리하기 위하여 특허등록 제975723호 산불방지 및 홍수조절용 다목적 물탱크와, 특허공개 제2009-12746호 산불 방지장치가 제안된 바 있다.

상기와 같은 특허등록 제975723호의 산불방지 및 홍수조절용 다목적 물탱크는 사람이 별도로 손을 대지 않더라도 물이 자동으로 집수되기도 하고 배출되기도 하여 수위 및 수량이 자동조절 되도록 하는 밸브를 장착한 합성수지류와 같은 성질의 재료로 제작된 물탱크를 산야의 여려 곳에 설치하여 장마기에 저수탱크에 빗물을 받아 모아지면서 저절로 폭우의 피해를 감소시켜 산야에 습도를 높여 산불 방지를 하고 산불이 발생하여도 탱크가 녹아서 탱크 내부의 물이 자동적으로 방출되어 산불을 진화하도록 구성되어 있다.

그러나 상기와 같은 물탱크는 자연적으로 배출되는 물에 의해 임야의 습도를 높여 산불을 예방한다는 것인데, 인화성 물질이 많은 임야에 습도를 조금 높인다고 산불발생을 막을 수 없다.

또한 물탱크를 녹여 버릴 정도로 강해진 산불은 위쪽으로 올라가고, 물탱크에서 방류된 물은 아래로 무의미하게 흘러가 버리게 되므로 위쪽에서 타고 있는 산불을 진화할 수 없다.

산불이 발생할 수 있는 지역에 사용을 할 수 없고 산 정상에 물탱크가 설치된다고 하여도 저장되는 물의 양이 적어 산불을 효율적으로 진화할 수 없는 문제점이 있었다.

그리고 특허공개 제2009-12746호의 산불 방지장치는 자연적 지형물인 계곡의 물을 이용하여 이를 산의 꼭대기 또는 적당한 위치이거나 전면에 걸쳐 살수시설을 하여서 갈수기에 나무에 식생수를 공급해 주기 위한 것과 건조기에 산불방지를 위해 살수하여서 산불을 방지하도록 한 것이다.

그러나 상기와 같은 산불 방지장치는 물이 필요로 하는 적당한 위치에 설치한 살수시설에 물을 펌핑하여 효율적으로 사용할 수 있으나 계곡 하류에 설치된 저류조는 공사비용이 많이 들고 집중 호우 시 흘러내리는 토사나 유기물과 같은 불순물이 저류조에 쌓이게 되어 저류조의 저장용량이 현저하게 적어짐은 물론 건조기에 많은 양의 물이 증발되면서 물이 많이 필요한 봄, 가을에 저류조의 역할을 할 수 없는 문제점이 발생된다.

또한 저류조위치에서 산불 발화지점까지 물을 이동시켜 주는 소방호수를 현실적으로 설치할 수도 없는 것으로 이론으로만 가능할 뿐 현실성이 없는 주장이라는 점을 고려해볼 때, 기존에 제안된 바 없는 신개념의 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템에 대한 필요성이 대두된다.

대한민국특허청 출원번호 제10-2004-0032940호 대한민국특허청 출원번호 제10-2006-0037300호 대한민국특허청 출원번호 제10-2008-0122445호 대한민국특허청 출원번호 제10-2014-0067272호

본 발명의 목적은, 수자원 관리를 통해 비가 많은 장마철에 물이 꼭 필요한 적재적소의 장소에 빗물을 가두어 둠으로써 홍수 억제능력을 확보하는 한편, 이렇게 저장된 물을 농업용수나 산림용수로 활용함은 물론 산불 소화설비 구축에도 활용하고, 더 나아가 대부분의 농촌 지역에서 지하수를 개발하여 식수 및 생활용수로 사용하고 있는데 이렇게 저장한 빗물이 정수기를 통해 정화되어 농촌 지역의 생활용수까지 공급하여, 장마철의 홍수피해와 봄, 가을 가뭄일 때 물 부족 등 모든 물 걱정을 모두 해결할 수 있도록 한 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 지리적여건상 빗물을 끌어 모으기 유리한 장소에는 본 발명의 핵심시설인 저류조를 설치한다. 단지, 저류조는 상대적으로 산불을 진화하기에는 불리한 곳에 위치할 수 밖에 없고, 방대한 면적의 산에서 발생하는 산불을 대비한다는 것은 역부족일 수 밖에 없다. 이를 해결하기 위해, 산불을 진화하기 유리한 산정상이나 산능선을 따라 상호유기적으로 연결되어 산불을 효율적으로 진화할 수 있는 간격으로, 저류조에서 끌어 모은 물을 분산하여 저장하고 있다가 산불을 진화할 수 있도록 저장조를 설치한다. 이에 따라, 저류조와 저장조가 상호유기적이고 보완적인 역할을 함으로서 수자원관리를 통한 산불방제시스템을 완성할 수 있는 것이다.

상기 목적은, 산에서 지리적 여건상 빗물을 끌어 모으기에 유리한 장소에 설치되어 상기 빗물을 모으는 다수의 저류조; 및 상기 산의 정상을 비롯해서 능선을 따라 다수 개 배치되며, 상기 저류조의 물을 받아 저장하고 있다가 해당 위치에서의 산불 진화에 사용하는 다수의 저장조를 포함하며, 상기 저류조와 상기 저장조의 역할을 분담해서 수자원을 관리하고 재난을 방지하는 것을 특징으로 하는 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템에 의해 달성될 수 있다.

상기 저류조는, 빗물을 끌어 모으는 유입부; 상기 유입부와 연결되고, 상기 빗물이 저장되는 저장부; 및 상기 저장부 내의 물이 방류되는 방류부를 포함할 수 있다.

상기 저장부는, 저류조측 주탱크; 상기 저류조측 주탱크와 연결되되 상기 저류조측 주탱크 내의 물이 오버플로우(over flow)되어 저장되는 저류조측 메인 보조탱크; 및 상기 저류조측 메인 보조탱크와 연결되되 상기 저류조측 메인 보조탱크 내의 물이 오버플로우되어 저장되는 다수의 저류조측 서브 보조탱크를 포함하며, 상기 저류조측 메인 보조탱크는 필요충족수위만큼 상기 저류조측 서브 보조탱크보다 더 길게 제작될 수 있다.

상기 다수의 저장조는 모두가 저장조측 주탱크와, 저장조측 주탱크 내의 물이 오버플로우(over flow)되어 저장되는 저장조측 보조탱크를 포함하며, 상기 저류조측 메인 보조탱크 내의 물이 제1 저장조측 주탱크로 공급되고 제1 저장조측 보조탱크 내의 물이 그 하부에 배치되는 제2 저장조측 주탱크로 공급될 수 있다.

모든 탱크에는 풍력발전기가 설치되며, 풍력발전기의 회전력으로 탱크 내의 믹서를 회전시킴으로써 탱크 내의 녹조 발생을 예방할 수 있다.

상기 다수의 저류조와 상기 다수의 저장조 주변에 배치되어 해당 구역의 화재를 감지하는 화재 감지센서; 산불 발생 시 상기 화재 감지센서의 감지신호에 기초하여 그 정보를 그 지역 소방관제센터로 전달하도록 컨트롤하는 컨트롤타워; 및 상기 저류조의 주변에 배치되되 초기 산불 진화를 위해 전방과 좌우측에 모두 갖춰지는 물 분사장치를 더 포함할 수 있다.

상기와 같이, 산에 저류조와 저장조를 설치하였다고 하더라고, 여기에 상기 근무자를 배치할수는 없으므로, 화재발생을 감지하고 경보하는 시설과 CCTV와 같은 감시시설을 자동화하여, 소방관제센터에서 조기에 산불발생을 인식하고, 정확한 상황파악을 하여 지역주민에게 알리고, 대피 등의 적절한 조치를 하고, 산불진화를 효과적으로 지휘 통제할 수 있는 체계를 갖출 수 있다.

또한, 산불현장에 소방대원이 도착하기 전에 저류조나 저장조의 시설로 접근하는 산불을 방어하기 위해 저장시설의 주변에 자동분사장치를 설치하여 관제센터에서 원격으로 작동할 수 있도록 함으로서, 최소한의 초동대처를 할 수 있도록 대비할 수 있다.

본 발명에 따르면, 수자원 관리를 통해 비가 많은 장마철에 물이 꼭 필요한 적재적소의 장소에 빗물을 가두어 둠으로써 홍수 억제능력을 확보하는 한편, 이렇게 저장된 물을 농업용수나 산림용수로 활용함은 물론, 더 나아가 대부분의 농촌지역에서는 식수나 생활용수로 사용하기 위해 지하수를 무분별하게 개발함으로서 많은 문제점을 야기하고 있는 데, 이 빗물을 정수기로 정화하여 농촌지역의 생활용수까지 공급함으로서 봄 또는 가을철 가뭄일때도 물 부족문제를 해결할 수 있다.

특히, 산불을 효과적으로 진화하기 위해 저류조와 저장조를 상호 유기적이고 보완적으로 분산배치하고, 그 주변에 화재를 감지하고 감시할 수 있는 시설을 자동화함으로서 획기적인 산불방제시스템을 갖출 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 저류조의 상세도이다.
도 3은 유입부 영역의 확대 구조도이다.
도 4는 저장조의 상세구조도이다.
도 5는 풍력발전기의 배치 구조도이다.
도 6은 도 1의 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템의 제어블록도이다.
도 7은 농촌지역에서의 홍수 조절능력을 보여주기 위해 저류조를 농지(임야)에 설치한 상태의 도면이다.
도 8은 도 7에 적용되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템의 구성도이다.
도 9는 도 8의 제어블록도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

그러나, 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

예컨대, 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있기 때문에 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니기 때문에 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 사전적 의미에 제한되지 않으며, 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 실시예의 설명 중 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하며, 경우에 따라 동일한 참조부호에 대한 설명은 생략하도록 한다.

(제1 실시예)

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템의 구성도, 도 2는 도 1에 도시된 제1 저류조의 상세도, 도 3은 유입부 영역의 확대 구조도, 도 4는 풍력발전기의 배치 구조도, 그리고 도 5는 도 1의 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템의 제어블록도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템은 수자원 관리를 통해 비가 많은 장마철에 물이 꼭 필요한 적재적소의 장소에 빗물을 가두어 둠으로써 홍수 억제능력을 확보하는 한편, 이렇게 저장된 물을 농업용수나 산림용수로 활용함은 물론 산불 소화설비 구축에도 활용하고, 더 나아가 대부분의 농촌 지역에서 지하수를 개발하여 식수 및 생활용수로 사용하고 있는데 이렇게 저장한 빗물이 정수기를 통해 정화되어 농촌 지역의 생활용수까지 공급하여, 장마철의 홍수피해와 봄, 가을 가뭄일 때 물 부족 등 모든 물 걱정을 모두 해결할 수 있도록 한 것이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템은 산에서 지리적 여건상 빗물을 끌어 모으기에 유리한 장소에 설치되어 빗물을 모으는 역할 외에도 아래의 저장조(140a...)들과 마찬가지로 해당 위치에서 산불 진화에 사용하는 다수의 저류조(100a...)와, 산의 정상을 비롯해서 능선을 따라 다수 개 배치되며, 저류조(100a...)의 물을 받아 저장하고 있다가 해당 위치에서의 산불 진화에 사용하는 다수의 저장조(140a...)를 포함하며, 저류조(100a...)와 저장조(140a...)의 역할을 분담해서 수자원을 관리하고 재난을 방지하는 것을 특징으로 한다.

도 1에 보면, 저류조(100a...)는 2개의 제1 및 제2 저류조(100a,100b)가 도시된다. 이는 편의상 도시된 것일 뿐이며, 저류조(100a...)의 개수는 더 많을 수 있으며, 실제 많이 설치되는 것이 바람직하다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 예를 들어, 각 저료조는 주변의 빗물을 끌어 모아 가까운 저장조에 물을 공급하기도 하고, 농업용수나 생활용수가 필요할 때도 공급하지만, 저류조들끼리도 유기적 연결을 할 필요가 있다.

즉, 아래쪽 저류조의 물이 부족하면 위쪽 저류조 보조탱크 측에서 방류하면 자연적 흐름으로 도와줄 수 있고, 특히, 위쪽 저류조에 물이 부족할 경우를 대비하여 제일 밑에서부터 순차적으로 연결된 배관으로 펌프를 이용하여 위쪽으로 물을 퍼올려 줄 수 있도록 함으로서, 언제 어디서든 물이 부족하면 다른 곳에서 물을 보충받을 수 있도록 연결을 한다.

저류조(100a...)들은 산에서 지리적 여건상 빗물을 끌어 모으기에 유리한 장소에 설치되어 빗물을 모으는 역할을 한다.

뿐만 아니라, 저류조(100a...)들 역시, 저장조(140a...)들과 마찬가지로 해당 위치에서 산불 진화에 사용한다. 이를 위해, 저류조(100a...)들에도 소방 시설이 구비될 수 있다. 다시 말해, 저류조(100a...)들에도 화재 발생 시 저장된 물을 사용해서 화재를 진압할 수 있게끔 소방 설비, 즉 소방 호스, 소방 밸브 등의 소방 설비가 구비될 수 있다. 다만, 이들에 대해서는 편의상 생략했다.

이처럼 저류조(100a...)들 역시, 산불 진화를 위해 그 역할을 수행할 수 있으며, 또한 산불 진화에 충분히 도움이 된다.

다만, 위치적으로 볼 때, 다수의 저장조(140a...)에서 산불 진화에 좀 더 효율적이라는 점을 기반으로 설명하도록 한다.

다수의 저장조(140a...)는 저류조(100a...)의 물을 받아 저장하고 있다가 해당 위치에서의 산불 진화에 사용한다. 도 1에는 능선을 따라 많은 수의 저장조(140a...)들이 개시되고 있다.

이때, 다수의 저장조(140a...)들 모두는 저장조측 주탱크(141a...)와, 저장조측 주탱크(141a...) 내의 물이 오버플로우(over flow)되어 저장되는 저장조측 보조탱크(142a...)를 포함한다.

본 발명에서 저류조와 저장조의 탱크를 주탱크와 보조탱크로 구분짓는 가장 중요한 목적은 다음과 같다.

즉, 주탱크의 물은 산불진화를 위해 소방용수로 사용되어지는 것이고, 보조탱크의 물은 예비적 보완적으로 저장하고 있다가 소방용수가 부족하거나 농업용수 및 생활용수가 부족하면 언제든지 사용할 수 있고, 또한, 중요한 것은 장마철이 되어 홍수를 대비해야 할 경우 보조탱크의 물을 모두 방류하여 저장공간을 확보함으로서 홍수를 억제하는 역할을 하는 것이다.

이를 위해, 주탱크에는 언제 발생할 지 모를 산불을 대비하여 언제나 항상 소방용수가 가득 채워져 있어야 한다. 이로 인해, 모든 저류조나 저장조에 물이 저장될 때에는 우선적으로 주탱크를 거쳐서 차고 넘친 물이 보조탱크에 저장되고, 홍수를 대비할 때도 주탱크의 물을 방류하는 경우가 없다. 그리고, 모든 보조탱크의 물을 방류할 때도 곧바로 하천으로 흘려 보내는 것이 아니고, 아래쪽 주탱크의 오래된 물을 밀어내고 새로운 물로 교환하면서 물의 자연흐름으로 순환을 유도하여 새로운 생명력을 불어 넣어줄 수 있다.

이로 인해, 주탱크에는 소방설비가 설치되는 것이고, 보조탱크에는 원격으로 자동조정이 가능한 방류조절밸브를 설치하여 재난관리본부에서 홍수를 대비한 방류를 원하는 대로 가능하게 함으로서 홍수로 인한 재난을 대비하고 극복할 수 있게 된다.

저장조측 주탱크(141a...)는 화재 진압을 위해 항상 물이 저장되어야 한다. 이에 반해, 저장조측 보조탱크(142a...)는 보조적으로 물을 저장했다가 다른 위치에서 물이 필요할 때 방류해서 물을 공급하는 역할을 한다.

이처럼, 저장조측 주탱크(141a...)는 화재 진압을 위해 항상 물이 저장되어야 하며, 화재 발생 시 저장된 물을 사용해야 하기 때문에 저장조측 주탱크(141a...)에는 소방 설비, 즉 소방 호스, 소방 밸브 등의 소방 설비가 구비된다. 다만, 이들의 소방 설비는 통상의 소화전에 설치되는 것에 대응된다는 점에서 편의상 생략했다.

또한 저장조측 보조탱크(142a...)의 방류를 위하여 저장조측 보조탱크(142a...)에는 방류밸브 등의 부속 시설이 구비될 수 있는데, 이 역시 편의상 생략했다.

이러한 경우, 제1 저류조(100a) 측의 물이 제1 저장조측 주탱크(141a)에 저장되고, 제1 저장조측 주탱크(141a)에서 오버플로우된 물이 제1 저장조측 보조탱크(142a)에 저장되고, 제1 저장조측 보조탱크(142a)에서 오버플로우된 물이 제2 저장조측 주탱크(141b)에 저장되고, 제2 저장조측 주탱크(141b)에서 오버플로우된 물이 제2 저장조측 보조탱크(142b)에 저장되는 방식으로 저장조(140a...)들을 이루는 모든 탱크에 물이 늘 저장될 수 있다.

이때, 제1 저류조(100a) 측의 물이 제1 저장조측 주탱크(141a)에 저장될 때는 펌프(P)의 동력이 사용되지만 나머지는 물의 자연적인 흐름에 의해 진행될 수 있다. 특히, 저류조(100a...)들의 하부에 위치되는 저장조(140a...)들의 탱크에 물이 자연적으로 공급되어 저장될 수 있다. 따라서 동력이 필요치 않은 장점이 있다.

제일 아래쪽의 저장조(140a...)들은 다수의 생활용수 저장 및 공급 탱크(101)와 연결됨으로써 해당 지역의 생활용수로 이용될 수 있게끔 한다. 이때, 생활용수란 도 1처럼 농지의 농업용수나 혹은 공장지대의 공업용수가 될 수 있고, 마을의 경우에는 식수가 될 수도 있다. 물론, 식수의 이용을 위해서는 정수필터가 사용되어야 할 것인데, 이에 대해서는 편의상 도시를 생략했다.

저류조(100a...)들의 구조는 모두 동일할 수 있다. 편의를 위해 제1 저류조(100a)의 구조에 대해 도 2 및 도 3을 참조해서 설명한다.

제1 저류조(100a)는 빗물을 끌어 모으는 유입부(110), 유입부(110)와 연결되고, 빗물이 저장되는 저장부(120), 그리고 저장부(120) 내의 물이 방류되는 방류부(130)를 포함할 수 있다.

유입부(110)는 땅을 파고 묻어두어 빗물을 받는 다수의 유공관(111)과, 다수의 유공관(111)에 연통되고 유공관(111)들에서 받아진 빗물을 출수시키는 출수관(112)과, 유공관(111) 및 출수관(112)을 통해 유동되는 빗물이 모아지는 집수정(113)을 포함한다.

집수정(113) 내의 물이 저장부(120)를 이루는 저류조측 주탱크(120a)에 저장될 수 있다.

유공관(111)을 비롯하여 출수관(112)에는 빗물의 1차 필터링을 위한 부직포 필터(114)가 결합될 수 있다. 토사 찌꺼기가 유입되면 아니되기 때문에 이런 조치가 취해진다.

참고적으로 본 실시예에서는 부직포 필터(114)가 출수관(112)에 결합되나 이의 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 다시 말해, 유공관(111)의 외부에 부직포 필터(114)를 감싸 유공관(111)을 묻어주어야 토사가 유공관(111) 내로 유입되지 못한다는 점에서 부직포 필터(114)는 유공관(111)에 결합될 수 있다. 약간의 이물질은 후술할 걸름망(115)을 통해 필터링하면 된다.

유공관(111) 및 출수관(112)을 통해 집수정(113)으로 향하는 빗물은 부직포 필터(114)에 의해 1차로 불순물이 필터링되어 깨끗한 물로 변화된다.

집수정(113)과 저류조(121)에는 공급관(116)이 마련된다. 이때, 공급관(116)의 단부, 즉 집수정(113) 내에 위치되는 공급관(116)의 단부에는 1차로 불순물이 필터링된 물에 대하여 2차로 필터링 작업을 진행하는 걸름망(115)이 마련된다.

이로 인해, 유공관(111) 및 출수관(112)을 통해 집수정(113)으로 향하는 빗물은 부직포 필터(114)에 의해 1차로 불순물이 필터링되며, 이후에 걸름망(115)을 지나면서 2차로 필터링된 후, 공급관(116)을 통해 저류조측 주탱크(120a)로 공급될 수 있다. 이렇게 깨끗이 필터링된 물이 비로소 저류조측 주탱크(120a)에 저장될 수 있다.

그리고, 모든 저장탱크의 입구에는 여과장치가 설치된다. 즉, 저류조의 집수정에서 주탱크에 물이 저장되기 직전에 여과장치를 거치게 되며, 주탱크에서 오버플로우된 물이 보조탱크에 저장되기 직전에도 여과장치를 거치게 됨으로서, 이러한 물이 저장조의 주탱크에 저장될 때에도 여과장치를 거쳐 최대한 안전하게 불순물을 걸러 내어 물을 깨끗하게 할 수 있다.

유입부(110)는 1차적으로 토사유출을 방지하는 동시에 산사태의 대재앙을 막는 역할을 한다. 즉, 걸름망(115)에 의해서 토사를 걸러주기 때문에 토사 유출을 방지할 수 있으며, 더 나아가 산사태 방지에 도움이 될 수 있다.

상기와 같이, 유입부가 되는 유공관을 부직포로 포장하여 토사찌꺼기를 걸러 주는 것은 1차적으로 토사 유출을 방지하고, 궁극적으로 이것은 산사태라는 대재앙까지도 방지하는 역할을 한다는 것이며, 아울러, 유입부에서 1,2차에 걸쳐 토사찌꺼기를 걸러주고 반복적인 여과장치의 여과를 거쳐서 불순물을 계속적으로 걸러줌으로서 생활용수는 물론, 식수로도 활용할 수 있는 여건을 만들어 가는 것이다.

부연 설명을 하면, 비가 오면 그 빗물을 지표면을 흐르면서 점차적으로 그 세력이 커지면서 매우 위험한 상황을 유발하게 되는 데, 이를 억제하기 위해서 비가 오면 빗물의 흐름이 시작되는 발원지의 땅을 파고 유공관을 매설하여, 빗물이 지표면을 따라 흐르지 못하도록 유공관으로 빗물을 끌어 들여 물탱크에 가두어 버림으로서, 빗물이 모여 막강한 세력으로 발달하기 전에 그 세력을 최대한 상쇄시켜 버리는 역할을 하는 것이 유입부의 가장 중요한 역할이다.

또한, 앞서 기술한 것처럼 토사 찌꺼기 등이 유입되지 않게 함으로써 농업용수와 산림용수는 물론 정수기로 정화해서 생활용수나 식수로 사용할 수 있도록 한다.

저장부(120)는 유입부(110)를 통해 유입되는 빗물을 가두어 둠으로써 빗물이 강이나 하천으로 유입되어 세력이 커지는 것을 억제하는 역할을 한다. 따라서 그 용량만큼 홍수억제 능력이 커지는 것이고, 그 빗물이 썩지 않고 온전하게 지켜주는 역할을 함으로써 그 물을 유용하게 활용할 수 있게끔 한다. 그래서 되도록 많은 빗물을 저장할 수 있도록 저장부(120)의 저장시설 규모를 크게 하는 것이 좋다.

저류조측 주탱크(120a), 저류조측 주탱크(120a)와 연결되되 저류조측 주탱크(120a) 내의 물이 오버플로우(over flow)되어 저장되는 저류조측 메인 보조탱크(120b), 그리고 저류조측 메인 보조탱크(120b)와 연결되되 저류조측 메인 보조탱크(120b) 내의 물이 오버플로우되어 저장되는 다수의 저류조측 서브 보조탱크(120c...)를 포함할 수 있다.

이때, 저류조측 주탱크(120a), 저류조측 메인 보조탱크(120b) 및 저류조측 서브 보조탱크(120c...)의 구조와 상호간의 연결관계는, 도 2에서 보는 바와 같이, 저류조측 주탱크(120a)와 저류조측 메인 보조탱크(120b)는 필요충족수위 만큼 서브보조탱크보다 더 깊게 만들어진다.

또한, 주탱크에서 오버플로우된 물은 여과장치(124)를 거쳐 메인보조탱크로 들어가고, 그 밑에는 역공급배관으로 연결하고 역공급조절밸브를 설치하여, 주탱크의 소방용수가 부족하여 긴급보충이 필요할 경우에는 위쪽에 잇는 저장조의 보조탱크의 물을 방류하여 보충받을 수도 있지만, 바로 옆에 있는 보조탱크의 물을 보충받고자 할 때에는 이 역공급배관을 통해 보충받을 수도 있다.

그리고, 메인보조탱크에서 오버플로우 된 물은 여과장치를 거쳐 서브보조탱크에 저장되고, 메인보조탱크의 필요충족수위에는 역공급배관을 설치하고 여기에는 조절밸브를 설치하지 않는다.

그 외에, 추가적으로 설치하는 서브보조탱크도 같은 방식으로 연결하면 서브보조탱크의 수압에 의해 자연적으로 흘러서 메인보조탱크에 물이 모이도록 함으로서, 메인보조탱크에만 방류배관과 다른 저류조나 저장조와 연결되는 공급배관을 설치하여도 서브보조탱크의 물을 활용할 수 있는 구조가 될 수 있다.

앞에서 언급하였듯이, 주탱크의 물은 소방용수로 사용되어져야 하므로, 주탱크의 하단에는 소화설비와 연결할 수 있는 공급배관과 저류조 방어를 위한 자동분사장치에 물을 공급하는 배관을 설치하여 산불을 진화할 수 있도록 한다.

그리고, 메인보조탱크에는 다른 저류조나 저장조에 연결되는 공급배관을 설치하고, 펌프를 이용해서 물을 공급할 수 있고, 방류배관에는 원격으로 자동조정이 가능한 조절밸브를 설치하여 필요할 때 마다 방류를 한다. 방류배관은 마지막 서브보조탱크의 오버플로우관과 연결되어 아래쪽 저장조의 주탱크로 연결되도록 하여 계속 분산 저장되는 것이다.

저류조측 주탱크(120a), 저류조측 메인 보조탱크(120b) 및 저류조측 서브 보조탱크(120c...)는 상호간 역공급배관(122)에 의해 연결된다. 이때, 저류조측 주탱크(120a)와 저류조측 메인 보조탱크(120b) 사이의 역공급배관(122)에는 밸브(123)가 마련됨으로써 저류조측 메인 보조탱크(120b) 내에 필요충족수위만큼 물이 없는 경우에 강제로 공급되게 한다.

방류부(130)는 저장부(120) 내의 물을 방류시킨다. 1차로 저류조측 주탱크(120a) 내의 물이 펌프(P)의 가동으로 제1 배관(131)을 통해 제1 저장조측 주탱크(141a)로 향할 수 있다. 그리고, 저류조측 메인 보조탱크(120b)에는 방류배관(132)이 마련되되 방류배관(132)에는 방류밸브(133)가 원격으로 온/오프된다.

상기 저장부에서 언급하였듯이, 저류조나 저장조의 주탱크의 물은 모두 언제 발생할지 모를 산불을 진화하기 위해 항상 저장되어 있어야 하므로, 직접적으로 방류를 하는 경우는 없다. 방류배관은 저류조의 메인보조탱크와 저장조의 보조탱크에 설치하고, 여기에는 원격으로 조정이 가능한 자동조절밸브를 설치하여 지휘통제소에서 모든 보조탱크의 물을 방류할 수 있다.

방류부의 중요한 역할은, 이렇게 방류된 물이 그냥 하천으로 흘러 가는 것이 아니고, 아래쪽의 저장조를 순차적으로 거치면서 오래된 물을 밀어내고 새로운 물이 저장되는 순환을 하면서 물은 생기를 찾을 수 있다.

그리고, 이와 같이 방류를 통해 보조탱크에 새로운 저장공간을 확보함으로서 홍수를 대비할 수 있은 준비를 하는 역할을 하는 것이다.

저류조(100a...)의 주변에서 저류조(100a...)를 향해 산불이 접근하는 경우를 대비해서, 혹은 초기 산불 진화를 위해서 저류조(100a...)의 주변에는 물 분사장치(125)가 마련된다.

자세히 도시하지는 않았지만, 물 분사장치(125)의 주변에는 산불 감지 센서(미도시)와, 자동 분사 장치(미도시)가 부속될 수 있다.

물 분사장치(125)는 초기 산불 진화의 목적으로 요긴하게 사용되기 때문에 초기 산불을 감지를 위해 전술한 산불 감지 센서(미도시)의 도움이 필요하며, 또한 산불 발생 시 자동 분사 장치(미도시)에 의해 물 분사장치(125)를 통해 물이 분사되면서 초기에 산불을 진화할 수 있게끔 한다.

실제, 초기 산불을 진화하면 산불이 확산되는 것을 방지할 수 있기 때문에 대단히 그 효과가 높다고 할 수 있다.

다시 말해, 초기 산불 진화를 위해 물 분사장치(125)의 중요성은 대단히 높다 할 수 있다. 이때, 본 실시예에서 물 분사장치(125)는 전방과 좌우측에 모두 갖춰질 수 있다. 물 분사장치(125)는 후술할 컨트롤타워(180)에 의해 컨트롤된다.

컨트롤타워(180)는 산불 감지 센서(미도시)의 신호를 감지해서 자동 분사 장치(미도시)의 동작을 자동으로 컨트롤함으로써 물 분사장치(125)가 초기에 산불을 진화할 수 있게끔 컨트롤한다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 저류조(100a...)와 저장조(140a...)를 이루는 모든 탱크에는 풍력발전기(150)가 설치되며, 풍력발전기(150)의 회전력으로 탱크 내의 믹서(151)를 회전시키는 구조를 갖는다. 이럴 경우, 탱크 내의 물이 정체되지 않고 계속 흔들리기 때문에 녹조 발생을 예방할 수 있다.

우리나라의 강우량은 70%이상이 여름 장마철에 집중되어 있다. 이 장마철에 빗물을 저장했다가 그 해 여름부터 가을까지의 농업용수와, 다음해 봄의 농업용수와, 생활용수 및 소방용수로 활용하려면 다음 장마철이 될 때까지 1년 동안은 물탱크에 물을 저장하고 있어야 한다. 1년 동안 물을 탱크속에 가만히 가두어 두기만 한다면 녹조가 발생하여 물은 썩게 된다. 물이 썩게 되면 애써 저장한 물을 사용하는 데 제한이 따를 수 밖에 없다. 그리고, 여기서 발생한 찌꺼기는 시설물에도 여러가지 해악을 끼치게 된다. 따라서, 이에 대한 대책으로 탱크위에 풍력발전기를 설치하여 그 회전력으로 탱크속의 믹서기를 반복적으로 돌려주어 물이 정체되지 않게 계속 흔들어 줌으로서 물에 산소를 공급해 주는 역할을 하기 때문에 녹조를 예방할 수 있다.

물론, 이의 동작 외에도 제1 저류조(100a) 측의 물이 제1 저장조측 주탱크(141a)에 저장되고, 제1 저장조측 주탱크(141a)에서 오버플로우된 물이 제1 저장조측 보조탱크(142a)에 저장되고, 제1 저장조측 보조탱크(142a)에서 오버플로우된 물이 제2 저장조측 주탱크(141b)에 저장되고, 제2 저장조측 주탱크(141b)에서 오버플로우된 물이 제2 저장조측 보조탱크(142b)에 저장되는 방식으로 저장조(140a...)들을 이루는 모든 탱크에 물이 이동 저장되는 운동에 의해서도 녹조 발생이 저지된다.

그리고 풍력발전기(150)가 설치될 경우, 풍력발전기(150)의 발전 동력을 축전지를 이용해서 저장할 경우, 펌프(P), 화재 감지센서(170), 램프(미도시) 등을 자체적으로 구동시킬 수 있는 동력원이 될 수 있다. 물론, 이와 같은 자체 동력원은 풍력발전기(150) 외에도 추가적으로 설치 가능한 태양전지판 등을 이용할 수도 있을 것이다.

한편, 본 실시예에 따른 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템은 화재 감지센서(170)와, 컨트롤타워(180)를 더 포함한다.

화재 감지센서(170)는 다수의 저류조(100a...)와 다수의 저장조(140a...) 주변에 배치되어 해당 구역의 화재를 감지한다.

그리고 컨트롤타워(180)는 산불 발생 시 화재 감지센서(180)의 감지신호에 기초하여 그 정보를 그 지역 소방관제센터로 전달하도록 컨트롤한다.

뿐만 아니라 컨트롤타워(180)는 각 밸브들의 온/오프(on/off) 동작을 원격으로 컨트롤하고, 물 분사장치(125)를 컨트롤한다.

이러한 역할을 수행하는 컨트롤타워(180)는 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 그리고 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.

중앙처리장치(181)는 본 실시예에서 산불 발생 시 화재 감지센서(180)의 감지신호에 기초하여 그 정보를 그 지역 소방관제센터로 전달하도록 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.

메모리(182, MEMORY)는 중앙처리장치(181)와 연결된다. 메모리(182)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.

서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(181)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(183)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 컨트롤타워(180)는 불 발생 시 화재 감지센서(180)의 감지신호에 기초하여 그 정보를 그 지역 소방관제센터로 전달하도록 컨트롤한다. 이때, 컨트롤타워(180)가 불 발생 시 화재 감지센서(180)의 감지신호에 기초하여 그 정보를 그 지역 소방관제센터로 전달하도록 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(182)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(182)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.

본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명은 단순 시스템인 종전처럼 빗물이 모여 흘러가는 계곡이나 강물을 활용하는 것이 아니다. 즉 도 1의 그림에서 비가 내려 계곡을 따라 빗물의 흐름이 형성되기 전에, 다시 말해 비가 내리자마자 땅속에 설치한 유입부(110)의 유공관(111)으로 빗물을 유도하여 1차, 2차로 불순물을 걸러낸 후, 깨끗한 물을 저장시설인 저장부(120)의 저류조(121)에 저장하는 것이다.

이러한 방식으로 물을 저장하는 경우, 장마철에는 홍수피해를 줄이고, 건조기에는 물이 부족하여 발생하는 국가적대재앙을 막을 수 있다. 즉 빗물이 무작정 흘러내리지 않기 때문에 장마철에는 홍수피해를 줄일 수 있다.

또한 저장된 물을 필요에 따라 농업용수, 산림용수, 공업용수 등으로 활용이 가능하며, 또한 산불이 발생했을 때는 소방용수로도 사용할 수 있다.

특히, 산 정상으로의 물 공급이 가능하기 때문에 산 정상으로 확산되는 불을 진화하는 데에 상당히 유리한 효과를 제공할 수 있다.

본 발명에 대해 종합해서 다시 설명하면, 본 발명은 농업용수가 필요한 농지나 산불이 발생했을 때 소방용수가 필요한 임야의 그 수요지에 저장시설을 만들고, 비가 많이 와서 국가적으로 홍수걱정을 할 때 그 저장시설 주변에 내린 빗물을 계곡이나 하천으로 흘러가지 못하게 저장시설에 끌어 모아 가두어 둠으로써 1차적으로 홍수억제를 할 수 있고, 그 수요지에서 물이 필요할 때는 언제든지 사용할 수 있도록 하는 것이 본 발명의 2차적인 목적이다.

적재적소에 충분한 저장시설을 하고, 각 농지에서도 자기 농지에 필요한 농업용수 조달을 위해 저장시설을 만들어 물을 저장한다면 그 각각의 저장시설이 모여 국가적재난이라 할 수 있는 홍수를 억제할 수 있는 국가의 재난 방지시스템이 될 수 있다.

그러므로 홍수억제를 위한 물을 통제하기 위해서는 비가 오는 시간동안에 계곡이든 하천이든 물이 모여서 그 세력이 커지는 곳으로 물이 나가지 못하게 가두어 두어야 한다는 것이다.

한편, 앞서도 언급한 것처럼 간절하게 물을 필요로 하는 곳이 있다. 이렇게 물이 넘쳐날 때는 물을 간절하게 필요로 하는 곳에 저장시설만 만들어 놓으면 손쉽게 저장할 수 있는 물을 유효적절하게 활용할 수 있게 하여 물 때문에 발생하는 국가적 재앙을 방비하고자 하는 것이다.

다만, 종전처럼 물을 강 하류에 댐으로 저장했다가 물이 필요할 때 물을 필요로 하는 장소로 끌어가기 위해 많은 대가를 치르기 보다는 본 발명과 같은 저장시설을 물을 필요로 하는 그 장소에 저장을 했다가 필요할 때 언제든지 사용할 수 있게 함으로써 건조기의 농지에서는 물 걱정을 하지 않고 농사를 지을 수 있고, 또한 임야에서 산불이 발생했을 때는 소방헬기로 저수지의 물을 퍼 나를 필요 없이 저장한 물을 이용하여 산불을 효율적으로 조기에 진화를 할 수 있다면 귀중한 산림을 지킬 수 있을 것이다.

따라서 장마철에 비가 많이 와서 국가적으로 홍수를 걱정하고 있을 때 산이든 농지든 공장이든 도시의 건물이든 어떠한 곳이든 저장시설을 만들어 빗물이 하천이나 계곡으로 나가 물의 세력이 발달하지 못하게 함으로서 홍수억제 능력을 키우는 한편, 이렇게 저장한 물을 유효적절하게 사용함으로써 물이 부족하여 발생하는 국가적 재앙을 막고, 아울러 물 부족국가라는 오명에서도 벗어날 수 있게 할 수 있다.

반복적으로 설명하는 것처럼 본 발명은 홍수 억제만을 목적으로 하는 것이 아니라 그렇게 저장한 물을 유효적절하게 사용하고자 하는 것이므로 저장시설의 위치와 수요지의 위치가 다르면 그 물을 사용하기 위해 또 다른 비용이 발생하게 되므로 물을 필요로 하는 수요지에 저장시설을 구축해서 사용하는데 아무런 대가를 지불하지 않고 사용할 수 있도록 하고자 하는 것이다.

농지에서는 농사를 짓는데 필요한 물을 그 농지에 내린 빗물을 저장해서 농업용수가 필요할 때 언제든지 사용하고, 임야에서는 산불이 났을 때 산불진화를 위해서나 갈수기에 산림용수로 필요한 물을 그 임야의 적제적소에 배치하여 필요할 때 언제든지 사용할 수 있도록 하고자 하는 것이다.

참고로, 저장시설을 마련하기 위해서는 즉 저류조(121)를 포함하는 저장부(120)의 구축을 위해서는 아래의 데이터를 활용할 필요가 있다.

첫째, 국지성 집중호우라 하여 시간당 몇 mm의 비가 어느 지역에 집중적으로 내렸다는 기록

둘째, 특정 태풍이 지나가면서 몇 mm의 비를 뿌리고 갔다는 기록

셋째, 언제부터 시작된 비가 언제까지 계속해서 내려 몇mm가 왔다는 기록

넷째, 우리나라 연평균 강수량이 몇 mm라는 기록

위의 여러 가지 데이터 중에서 어디에 기준을 두느냐에 따라 저류조의 규모가 달라지고 이는 곧 공사비의 크기가 달라질 수 있다.

홍수 억제를 하기 위해 비가 오고 있는 시간동안에는 그 장소에 내린 빗물을 그 저장시설에 가두어 두어야 하므로 위의 데이터 중 세 번째의 기록에 초점을 맞추어 그 장소의 면적에 해당 강수량을 곱하면 그 장소의 면적에 내리는 최대 빗물의 총량이 된다.

이러한 규모에 맞게 저장시설을 하면 홍수 억제능력은 갖추었다고 할 수 있겠으나, 만일 물의 수요량이 이보다 더 많다면 또 거기에 시설규모를 맞출 수도 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 수자원 관리를 통해 비가 많은 장마철에 물이 꼭 필요한 적재적소의 장소에 빗물을 저장하여 홍수 억제능력을 확보하는 한편, 이렇게 저장된 물을 농업용수와 산림용수로 활용함은 물론 산불 소화설비 구축에도 활용함으로써 장마철에는 홍수로 인한 인명과 재산의 피해를 줄일 수 있고, 건조기에는 농업용수 부족으로 인한 농작물의 피해도 줄일 수 있게 된다.

본 발명의 효과에 대해 좀 더 부연한다. 지금까지는 물을 제대로 통제하고 관리하기 보다는 물의 지배를 받으며 비가 너무 많이 올 때는 홍수 걱정을 하며 버리기 급급하다가 비가 오지 않아 물이 없을 때는 많은 비용을 지불하고 물을 써야 하며, 그마저도 구할 수 없어서 국가적 재앙을 겪기도 하였고, 그 재앙을 복구하기 위해 또 천문학적인 비용을 사용하였는데, 이렇게 물이 넘쳐날 때 물을 꼭 필요로 하는 곳에 저장시설을 설치하면 설치한 만큼 홍수억제 능력은 증가하게 되고, 또한 그렇게 저장한 물은 아무런 비용부담 없이 풍족하고 유효적절하게 사용함으로써 물 부족국가라는 오명에서도 벗어날 수 있을 것이다.

이와 같이 저장시설을 설치함으로써 홍수를 억제하여 홍수로 인한 피해와 그 복구비용을 줄일 수 있고, 부족한 물도 비용부담 없이 사용함으로써 물이 없어 발생하는 여러 가지 국가적 재앙에 대한 피해와 복구비용도 줄일 수 있어서 이에 대한 경제적 효과는 금액으로 환산할 수 없을 만큼 크다고 할 수 있다.

(제2 실시예)

도 6은 농촌지역에서의 홍수 조절능력을 보여주기 위해 저류조를 농지(임야)에 설치한 상태의 도면, 도 7은 도 6에 적용되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템의 구성도, 그리고 도 8은 도 7의 제어블록도이다.

이들 도면을 참조하되 본 발명에 따른 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템은 역시, 수자원 관리를 통해 비가 많은 장마철에 물이 꼭 필요한 적재적소의 장소에 빗물을 저장하여 홍수 억제능력을 확보하는 한편, 이렇게 저장된 물을 농업용수와 산림용수로 활용함은 물론 산불 소화설비 구축에도 활용함으로써 장마철에는 홍수로 인한 인명과 재산의 피해를 줄일 수 있고, 건조기에는 농업용수 부족으로 인한 농작물의 피해도 줄일 수 있도록 한 것이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 경우 농지(임야)를 그 예로 하고 있는데, 각 농지에 저류조(221)를 매설하여 그 농지에 내린 빗물이 저장되게 함으로써 농지 사이를 흐르는 도랑물이나 계곡물이 줄어들 수 있도록 할 수 있으며, 이로 인해 결국 도랑물이나 계곡물이 하천 또는 강물로 유입되는 양이 적어진다. 따라서 홍수를 억제할 수 있어 홍수 조절능력이 상향될 수 있다.

도 6과 같은 농지(임야)에 적용될 수 있는 본 발명에 따른 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템에 대해 도 7을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템 역시, 유입부(110), 저장부(220) 및 방류부(230)를 포함할 수 있으며, 이들의 컨트롤을 위하여 컨트롤타워(240)가 갖춰질 수 있다.

본 발명에서 유입부(110)의 구조는 전술한 실시예와 동일하다. 즉 유입부(110)은 땅을 파고 묻어두어 빗물을 받는 다수의 유공관(111)과, 다수의 유공관(111)에 연통되고 상기 유공관(111)들에서 받아진 빗물을 출수시키는 출수관(112)과, 유공관(111) 및 출수관(112)을 통해 유동되는 빗물이 모아지는 집수정(113)을 포함한다. 집수정(113) 내의 물이 저류조용 주탱크(221)로 공급되어 저류조용 주탱크(221)에 저장될 수 있다.

유공관(111)을 비롯하여 출수관(112)에는 빗물의 1차 필터링을 위한 부직포 필터(114)가 결합된다. 참고적으로 본 실시예에서는 부직포 필터(114)가 출수관(112)에 결합되나 이의 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

예컨대, 전술한 것처럼 유공관(111)이 부직포, 예컨대 부직포 필터(111a)로 감싸진 상태가 될 수도 있다. 이럴 경우, 유공관(111)을 통해 빗물이 유입될 때, 1차적으로 걸러질 수 있다.

유공관(111) 및 출수관(112)을 통해 집수정(113)으로 향하는 빗물은 부직포 필터(114)에 의해 1차로 불순물이 필터링되어 깨끗한 물로 변화된다.

집수정(113)과 저류조용 주탱크(221)에는 공급관(116)이 마련된다. 이때, 공급관(116)의 단부, 즉 집수정(113) 내에 위치되는 공급관(116)의 단부에는 1차로 불순물이 필터링된 물에 대하여 2차로 필터링 작업을 진행하는 걸름망(115)이 마련된다. 걸름망(115)에 의해서 토사를 걸러주기 때문에 토사 유출을 방지할 수 있으며, 더 나아가 산사태 방지에 도움이 될 수 있다.

결과적으로, 유공관(111) 및 출수관(112)을 통해 집수정(113)으로 향하는 빗물은 부직포 필터(114)에 의해 1차로 불순물이 필터링되며, 이후에 걸름망(115)을 지나면서 2차로 필터링된 후, 공급관(116)을 통해 저류조용 주탱크(221)로 공급될 수 있다. 이렇게 깨끗이 필터링된 물이 비로소 저류조용 주탱크(221)에 저장될 수 있다.

저장부(220)는 유입부(110)와 연결되는 저류조용 주탱크(221)와, 저류조용 주탱크(221)에 연결되는 다수의 저류조용 보조탱크(222)를 포함한다. 도면에는 2개의 저류조용 보조탱크(222)가 마련되나 이의 개수에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

한편, 농지에 저장해야 할 물의 양은 당연히 1년 동안 그 농지에서 농사를 짓기 위해 필요한 물의 양이 될 것이다.

그런데 위의 강수량 데이터 중에서 강수량을 대비한 홍수 억제능력에 필요한 탱크 용량, 즉 저류조용 주탱크(221)의 용량이 1년 동안 그 농지의 농업용수의 양보다 많다면 큰 쪽의 용량에 맞추어야 할 것이다. 따라서 저류조용 주탱크(221)는 보조적으로 더 연결해서 사용할 수 있다. 이를 위해 다수의 저류조용 보조탱크(222)가 적용될 수 있다.

저류조용 주탱크(221)에는 저류조용 주탱크(221) 내에 마련되는 주탱크 파이프(223)와, 주탱크 파이프(223)에 연결되는 제2 펌프(224)와, 농지에 물을 뿌려주는 분사장치(225)가 갖춰질 수 있다. 따라서 제2 펌프(224)의 동작 시 저류조용 주탱크(221) 내의 물이 주탱크 파이프(223)를 통해 유동된 후, 분사장치(225)를 통해서 농지에 뿌려질 수 있다.

전술한 것처럼 유입부(110)를 통해 유입되는 물은 1차적으로 저장부(220)의 저류조용 주탱크(221)로 저장되며, 이후 저류조용 보조탱크(222)들로 공급된다. 저류조용 주탱크(221) 내의 물이 저류조용 주탱크(221)들로 공급되기 위에 이들 사이에는 오버플로우 파이프(226)가 마련된다. 이에, 저류조용 주탱크(221)의 물이 차고 넘치면 오버플로우 파이프(226)를 통해 넘치는 물이 저류조용 보조탱크(222)들로 공급된다.

마지막에 배치되는 저류조용 보조탱크(222)에는 방류 파이프(227)가 연결된다. 따라서 마지막의 저류조용 보조탱크(222)에 용량 이상으로 공급되는 물은 방류 파이프(227)를 통해서 하천이나 도랑으로 방류된다.

한편, 저류조용 주탱크(221)와 저류조용 보조탱크(222)들에는 저류조용 보조탱크(222) 내의 물을 저류조용 주탱크(221)로 역공급하는 역흐름 보충라인(228)이 마련된다. 예컨대, 저류조용 주탱크(221) 내의 물이 최저필요충족수위(L1)보다 떨어지게 되면 저류조용 보조탱크(222) 내의 물을 역으로 공급받을 수 있다. 이를 위해 역흐름 보충라인(228)이 마련되는 것이다. 즉 도면처럼 역흐름 보충라인(228)을 설치하게 되면 저류조용 보조탱크(222)의 수압과 자연현상에 의해 저류조용 보조탱크(222) 내의 물이 자연적으로 흘러 저류조용 주탱크(221) 내로 향할 수 있다. 물론, 이와 같은 현상의 구현을 위해서는 저류조용 주탱크(221)가 저류조용 보조탱크(222)보다 더 깊게 매설되어야 하는데, 이때는 저류조용 주탱크(221)의 최저필요충족수위(L1)보다 더 깊게 매설하면 된다.

방류부(230)는 앞서도 기술한 것처럼 홍수조절을 위해 필요한 중요한 구성요소로서 저류조용 주탱크(221)와 저류조용 보조탱크(222)에 각각 결합되는 방류용 탱크배관(231)과, 방류용 탱크배관(231)을 개폐하는 탱크배관 개폐밸브(232)를 포함한다.

이때, 방류용 탱크배관(231)은 이웃된 도랑이나 하천까지 매설하여 장마철에 많은 비가 예상되면 재난관리본부의 지시에 따라 탱크배관 개폐밸브(232)를 온(on)시켜 저류조용 주탱크(221)와 저류조용 보조탱크(222)에 새로 물을 저장할 수 있는 저장공간을 만들어 둘 필요가 있다.

이와 같은 탱크배관 개폐밸브(232)는 제2 펌프(224)와 함께 컨트롤타워(240)에 의해 원격으로 자동 컨트롤될 수 있다.

본 실시예가 적용되더라도 이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 수자원 관리를 통해 비가 많은 장마철에 물이 꼭 필요한 적재적소의 장소에 빗물을 저장하여 홍수 억제능력을 확보하는 한편, 이렇게 저장된 물을 농업용수와 산림용수로 활용함은 물론 산불 소화설비 구축에도 활용함으로써 장마철에는 홍수로 인한 인명과 재산의 피해를 줄일 수 있고, 건조기에는 농업용수 부족으로 인한 농작물의 피해도 줄일 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100a : 제1 저류조 100b : 제2 저류조
110 : 유입부 120 : 저장부
130 : 방류부 140a: 제1 저장조
140b: 제2 저장조 140c: 제3 저장조
141a : 제1 저장조측 주탱크 142a : 제1 저장조측 보조탱크
141b : 제2 저장조측 주탱크 142b : 제2 저장조측 보조탱크
150 : 풍력발전기 151 : 믹서
170 : 화재 감지센서 180 : 컨트롤타워

Claims (6)

1. 산에서 지리적 여건상 빗물을 끌어 모으기에 유리한 장소에 설치되어 상기 빗물을 모으는 다수의 저류조; 및
   상기 산의 정상을 비롯해서 능선을 따라 다수 개 배치되며, 상기 저류조의 물을 받아 저장하고 있다가 해당 위치에서의 산불 진화에 사용하는 다수의 저장조를 포함하고,
   상기 저류조는,
   빗물을 끌어 모으는 유입부;
   상기 유입부와 연결되고, 상기 빗물이 저장되는 저장부; 및
   상기 저장부 내의 물이 방류되는 방류부를 포함하되,
   상기 유입부는,
   땅을 파고 묻어두어 빗물을 받는 다수의 유공관;
   상기 다수의 유공관에 연통되고 상기 다수의 유공관에 받아진 빗물을 출수시키는 출수관; 및
   상기 유공관 및 상기 출수관을 통해 유동되는 빗물이 부직포 필터에 의해 필터링된 후 필터링된 빗물이 모아지는 집수정을 포함하며,
   상기 저류조와 상기 저장조의 역할을 분담해서 수자원을 관리하고 재난을 방지하는 것을 특징으로 하는 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 저장부는,
   저류조측 주탱크;
   상기 저류조측 주탱크와 연결되되 상기 저류조측 주탱크 내의 물이 오버플로(over flow)되어 저장되는 저류조측 메인 보조탱크-상기 저류조측 주탱크는 상기 저류조측 메인 보조탱크보다 깊게 매립됨-; 및
   상기 저류조측 메인 보조탱크와 연결되되 상기 저류조측 메인 보조탱크 내의 물이 오버플로되어 저장되는 다수의 저류조측 서브 보조탱크를 포함하며,
   상기 저류조측 메인 보조탱크는 필요충족수위만큼 상기 저류조측 서브 보조탱크보다 더 길게 제작되는 것을 특징으로 하는 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 다수의 저장조는,
   모두가 저장조측 주탱크와, 저장조측 주탱크 내의 물이 오버플로우(over flow)되어 저장되는 저장조측 보조탱크;
   를 포함하며,
   상기 저류조측 메인 보조탱크 내의 물이 제1 저장조측 주탱크로 공급되고, 제1 저장조측 보조탱크 내의 물이 오버플로우되어 그 밑에 있는 제2저장조 및 제3저장조에 공급되는 모든 저류조와 저장조는 서로 유기적으로 연결되어 산불을 방비-상기 저류조측 메인 보조탱크 내의 물이 상기 제1 저장조측 주탱크로 공급시에만 동력이 필요함-하는 것을 특징으로 하는 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   저류조와 저장조의 모든 탱크에는 풍력발전기가 설치되며, 풍력발전기의 회전력으로 탱크 내의 믹서를 구동하여 물을 계속 움직일 수 있게 하여 녹조를 방지하고, 풍력발전기와 태양광발전을 이용하여 전기를 생산하여 축전기에 저장하였다가 시설물 주변의 조명과 자동화 시설을 작동할 수 있는 동력으로 활용하도록 함으로서 전격공급이 어려운 산간에서 자동화가 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상시 근무자가 없는 상기 다수의 저류조와 상기 다수의 저장조 주변에 배치되어 해당 구역의 화재를 감지하고, 화재 감지시 즉시 관제센터에 경보하는 화재 감지센서;
   화재발생장소의 위치를 알려주는 GPS와 화재상황을 계속적으로 감시하고 관찰하는 CCTV;
   상기 다수의 저류조와 저장조의 주변에 배치되어 초기에 산불 진화를 위해 전방과 좌,우에 갖추어지는 자동분사장치 및 소방용수가 부족한 저류조나 저장조에 소방용수를 긴급보충할 수 있도록 관제센터에서 원격으로 방류밸브와 펌프작동을 자동조정가는 하도록 하는 컨트롤타워;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수자원 관리를 통한 재난 방지시스템.

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