KR101980522B1 - 지중오염 확산방지 모니터링 장치 - Google Patents

지중오염 확산방지 모니터링 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101980522B1
KR101980522B1 KR1020180124458A KR20180124458A KR101980522B1 KR 101980522 B1 KR101980522 B1 KR 101980522B1 KR 1020180124458 A KR1020180124458 A KR 1020180124458A KR 20180124458 A KR20180124458 A KR 20180124458A KR 101980522 B1 KR101980522 B1 KR 101980522B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pipe
groundwater
concentration
terminal
sensor
Prior art date
Application number
KR1020180124458A
Other languages
English (en)
Inventor
김주영
Original Assignee
(주)동명엔터프라이즈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)동명엔터프라이즈 filed Critical (주)동명엔터프라이즈
Priority to KR1020180124458A priority Critical patent/KR101980522B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101980522B1 publication Critical patent/KR101980522B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18Water
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V9/00Prospecting or detecting by methods not provided for in groups G01V1/00 - G01V8/00
    • G01V9/02Determining existence or flow of underground water
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • G06Q50/26Government or public services
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment

Abstract

본 발명의 실시 형태는 지표면과 암반 사이의 지하수층에 도달하도록 수직으로 삽입된 파이프관; 상기 파이프관의 내부 통로에 위치하여, 지하수두 변위를 측정하여 데이터 로거 단말로 전송하는 지하수두 변위 측정 센서; 상기 파이프관의 내부 통로에 위치하여, 지하수의 오염물질 농도를 측정하여 데이터 로거 단말로 전송하는 하나 이상의 오염물질 농도 센서; 상기 파이프관의 내부 통로에 위치하여, 온도를 측정하여 데이터 로거 단말로 전송하는 하나 이상의 온도 센서; 수집되는 지하수두 변위, 오염물질 농도, 및 온도를 콘솔 단말로 전송하는 데이터 로거 단말; 및 상기 데이터 로거 단말로부터 수신되는 지하수두 변위, 오염물질 농도, 및 온도를 실시간으로 관리자 모바일 단말기로 전송하는 콘솔 단말;을 포함할 수 있다.

Description

지중오염 확산방지 모니터링 장치{Apparatus for monitoring underground pollution nonproliferation}
본 발명은 지중오염 확산방지 모니터링 장치로서, 지하수의 오염물질의 확산을 방지하는 지중오염 확산방지 모니터링 장치에 관한 것이다.
지하수는 지구상 물의 1%이하로서, 기반암과 토양의 공간에 들어 있다. 대부분의 지하수의 근원은 강우인데, 이러한 강우는 땅속으로 스며들어 지하수계의 일부분이 되고, 나머지는 땅속을 경유하거나 지면을 흘러내려 바다로 유입된다.
지하에 있는 물을 모두 지하수라 정의 내리진 않는데, 우리나라 지하수 법에서도 지하수를 '지하의 지층이나 암석 사이의 빈틈을 채우고 있는 물'로 정의 내리고 있다.
이러한 지하수는 호수나 해저를 향하여 흐르고 있으며, 그 흐름은 지질의 구성성분에 의해 영향을 받는다. 그 예로서, 석회암 지역의 지하수는 시속 수(m/h)의 속도로 빠르게 이동하는 반면, 대부분의 다른 지역에서는 연간 수m 정도의 느린 속도로 이동한다.
지하수는 중요한 수자원이므로, 이에 대한 효과적인 관리와 이용을 위해서는 먼저 지표상으로 유출되는 지하수의 유속 및 유량을 정확히 측정하는 작업이 선행되어야 한다.
지하수 흐름 및 오염 상태 거동을 분석하기 위한 방안으로 지하수두는 다이버(Data 내부저장 기능)를 이용하고, 오염물질 농도는 관측정에서 오염지하수를 채취하여 GC 분석 측정방법을 이용하고 있다.
그러나 지하수 관리의 중요성이 증대되면서 지하수 흐름과 오염물질 확산을 방지하고 오염정화 및 관리를 위하여 지하수 및 오염상태 거동을 실시간으로 정확하게 모니터링하여 분석할 필요성이 높아지고 있다.
한국공개특허 제10-2015-0146036호
본 발명의 기술적 과제는 지하수 흐름과 오염물질 확산을 방지하고 오염정화 및 관리를 위하여 실시간으로 지하수와 오염물질의 흐름을 정확하게 모니터링하여 분석할 수 있는 수단을 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 기술적 과제는 지하수 흐름 및 오염물질 거동을 실시간으로 정확하게 모니터링하여 정확한 분석 과학적인 지하수 관리가 가능하도록 데이터(data)를 필요한 공간에 전송하는데 있다.
본 발명의 실시 형태는 지표면과 암반 사이의 지하수층에 도달하도록 수직으로 삽입된 파이프관; 상기 파이프관의 내부 통로에 위치하여, 지하수두 변위를 측정하여 데이터 로거 단말로 전송하는 지하수두 변위 측정 센서; 상기 파이프관의 내부 통로에 위치하여, 지하수의 오염물질 농도를 측정하여 데이터 로거 단말로 전송하는 하나 이상의 오염물질 농도 센서; 상기 파이프관의 내부 통로에 위치하여, 온도를 측정하여 데이터 로거 단말로 전송하는 하나 이상의 온도 센서; 수집되는 지하수두 변위, 오염물질 농도, 및 온도를 콘솔 단말로 전송하는 데이터 로거 단말; 및 상기 데이터 로거 단말로부터 수신되는 지하수두 변위, 오염물질 농도, 및 온도를 실시간으로 관리자 모바일 단말기로 전송하는 콘솔 단말;을 포함할 수 있다.
상기 파이프관은, 측벽에 구멍이 없는 무공관과 측벽에 구멍이 있는 유공관이 일체형으로 연결된 구조를 가질 수 있다.
지하수로 포화되어 있는 부분을 포화대(飽和帶)라 하고, 포화대의 상부층에 물로 포화되어 있지 않고 공기로 공극(空隙)을 차지하고 있는 부분을 통기대(通氣帶)라고 할 때, 상기 통기대에는 무공관이 배치되어 제1온도 센서가 무공관의 내부에 위치하며, 상기 포화대에는 유공관이 배치되어 상기 지하수두 변위 측정 센서, 오염물질 농도 센서, 제2온도 센서, 및 제3온도 센서가 유공관의 내부에 위치함을 특징으로 할 수 있다.
상기 콘솔 단말은, 통기대의 내부에 위치하는 제1온도 센서, 포화대의 유공관의 내부에 위치하는 제2온도 센서 및 제3온도 센서의 평균 온도를 산출하여 산출된 평균 온도를 관리자 모바일 단말기로 전송함을 특징으로 할 수 있다.
포화대의 유공관의 내부에 위치하는 오염물질 농도센서는, 오염물질 제1농도센서, 오염물질 제2농도센서, 및 오염물질 제3농도센서를 포함하며, 상기 콘솔 단말은, 상기 오염물질 제1농도센서, 오염물질 제2농도센서, 및 오염물질 제3농도센서의 평균 농도를 산출하여 산출된 평균 농도를 오염물질 농도로서 관리자 모바일 단말기로 전송함을 특징으로 할 수 있다.
상기 지하수두 변위 측정 센서를 통해 측정되는 지하수두 변위보다 높게 위치한 오염물질 농도센서에서 측정되는 농도값을 제외하고 나머지 오염물질 농도센서들에서 측정되는 농도값을 이용하여 오염물질 농도를 산출함을 특징으로 할 수 있다.
상기 유공관의 측벽에 형성되는 구멍은, 제1직경을 가지는 복수개의 제1구멍과, 제1직경보다 더 큰 복수개의 제2구멍으로 형성되며, 상기 지하수두 변위 측정 센서가 위치하는 지점의 유공관의 측벽은, 복수개의 제2구멍으로만 형성됨을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 지하수 수위 및 오염물질 농도 등 필요한 데이터(data)를 한 개의 관측정 즉, 동일한 상황에서 실시간으로 정확하게 모니터링 가능하다(지하수두 0.01 mm, 온도 0.01도, 오염물질별로 0.001ppm 구현).
또한 본 발명의 실시 형태에 따르면 측정된 데이터(data)를 원하는 장소에 실시간으로 전송되므로 연구자는 실험실에서 현장상황을 실시간으로 파악하고 분석 할 수 있다.
또한 본 발명의 실시 형태에 따르면 지하수 오염 확산방지를 위한 투수성 반응벽체 등 지하설치 오염확산 방지시설의 성능을 실시간으로 분석 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지중오염 확산방지 모니터링 장치의 구성 블록도.
도 2는 지하수층의 구조를 도시한 그림.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유공관과 무공관으로 된 파이프관의 예시 그림.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 지하수층에 위치하는 각 센서를 도시한 그림.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 지하수두 변위에 따라서 오염물질의 농도 산출에 적용되는 오염물질 농도센서의 결정 예시 설명 그림.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 지하수두 변위 측정 센서가 위치한 지점에 형성된 제2직경을 가진 제2구멍을 도시한 그림.
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 지중오염 확산방지 모니터링 장치의 구성 블록도이며, 도 2는 지하수층의 구조를 도시한 그림이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유공관과 무공관으로 된 파이프관의 예시 그림이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 지하수층에 위치하는 각 센서를 도시한 그림이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 지하수두 변위에 따라서 오염물질의 농도 산출에 적용되는 오염물질 농도센서의 결정 예시 설명 그림이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 지하수두 변위 측정 센서가 위치한 지점에 형성된 제2직경을 가진 제2구멍을 도시한 그림이다.
본 발명의 지중오염 확산방지 모니터링 장치는, 지하수 흐름 및 오염물질 거동을 실시간으로 정확하게 모니터링하여 데이터가 필요한 곳에 전송함으로써 정확한 분석 과학적인 지하수 관리가 가능하도록 하였다.
따라서 본 발명의 지중오염 확산방지 모니터링 장치는, 지하수 관측정에 모니터링 장비를 설치하여 실시간으로 지하수 흐름과 오염물질농도를 측정하는 방법으로 ① 자기장의 원리를 이용하여 지하수위를 실시간으로 측정하는 변위센서, ② 오염물질별 농도를 실시간으로 측정 하는 센서 ③ 지하수위 및 오염거동 Data를 실시간으로 필요한 장소에 보내주는 IoT 기반 송수신 기능을 가지게 된다. 각종 센서에서 실시간으로 측정된 Data 는 Console에서 수집하고 분석하여 IoT 기반 모바일 시스템을 이용하여 필요한 장소에 실시간으로 전송될 수 있다.
이를 위하여 본 발명의 지중오염 확산방지 모니터링 장치는, 도 1에 도시한 바와 같이 파이프관(10), 지하수두 변위 측정 센서(110), 오염물질 농도 센서(120), 온도 센서(130), 데이터 로거 단말(200), 및 콘솔 단말(300)로 포함할 수 있다.
파이프관(10)은, 표면과 암반 사이의 지하수층에 도달하도록 수직으로 삽입되는 통로관이다.
알려진 바와 같이 지하수는, 지표면과 암반 사이의 공간에 들어 있는데, 지하수는 지표면으로부터 750m 이내에서 산출된다. 도 2에 도시한 바와 같이 지표면에서 암반 사이의 공간은 물이 포함된 양에 따라 위에서부터 아래로 지표면, 토양, 통기대(通氣帶,불포화대), 지하수면, 포화대(飽和帶), 암반으로 구분된다. 이중 통기대(通氣帶)는 지하의 흙이나 암석 내의 공극이 주로 공기로 채워진 공간이다. 이 공간은 물이 일부분 포함되어 있지만 그 양이 매우 적어 해당 공간을 완전히 포화시키지는 못한다고 해서 불포화대라고도 불린다. 포화대(飽和帶)는 흙이나 암석 내의 모든 공극이 물로 채워져 있는 공간이며, 포화대에 놓여 있는 투수성이 높은 암석 또는 토양을 대수층이라 한다. 통기대(通氣帶)와 포화대(飽和帶)의 경계면은 지하수면이라 한다. 본 발명에서는 포화대를 지하수층이라 부르기로 한다.
본 발명의 파이프관(10)은, 지하수층 + 1000mm 위치까지 도달하도록 설치될 수 있는데, 이러한 파이프관(10)은, 도 3에 도시한 바와 같이 측면에 구멍이 없는 무공관과, 측벽에 구멍이 있는 유공관이 일체형으로 연결된 구조를 가진다. 도 4에 도시한 바와 같이 통기대에는 무공관이 배치되며, 포화대에는 무공관이 배치되도록 한다.
참고로, 유공관(有孔管, Perforated Drain Pipe)이라 함은, 지하에 매설하는 관체에 다수의 구멍이 있는 배수용 관으로서, 집수, 배수하는 경우에 사용한다. 재질은 폴리에틸렌, 강관 등을 사용하며, 단면은 주로 주름관의 원형이다. 무공관(無孔管)은, 유공관과 달리 측벽에 구멍이 없는 파이프관(10)을 말한다.
지하수두 변위 측정 센서(110)는, 파이프관(10)의 내부 통로에 위치하여, 지하수두 변위를 측정하여 데이터 로거 단말(200)로 전송한다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이 지하수두 변위 측정 센서(110)는, 측정되는 지하수두 변위를 실시간으로 데이터 로거 단말(200)로 전송한다. 참고로, 지하수두(groundwater head)라 함은, 지하수층에 존재하는 지하수의 상층부를 말한다. 따라서 지하수두 변위는, 지하수층에 존재하는 지하수의 수면 높이를 말한다.
오염물질 농도 센서(120)는, 도 4에 도시한 바와 같이 파이프관(10)의 내부 통로에 위치하여, 지하수의 오염물질 농도를 측정하여 데이터 로거 단말(200)로 전송한다.
온도 센서(130)는, 도 4에 도시한 바와 같이 파이프관(10)의 내부 통로에 위치하여, 온도를 측정하여 데이터 로거 단말(200)로 전송한다.
측정되는 오염물질 농도, 온도, 지하수두 변위 측정값은, 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 데이터 로거 단말(200)로 전송될 수 있는데, 이더넷(Ethernet), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus), IEEE 1394, 직렬통신(serial communication) 및 병렬 통신(parallel communication)과 같은 유선 통신 방식이 사용될 수 있으며, 적외선 통신(Infrared Radiation), 블루투스(Bluetooth), 홈 RF(Radio Frequency) 및 무선 랜(Wireless LAN)과 같은 무선 통신 방식이 사용될 수도 있다.
데이터 로거 단말(200)은, 수집되는 지하수두 변위, 오염물질 농도, 및 온도를 콘솔 단말(300)로 전송한다. 데이터 로거(data logger)라 함은, 계측에서 그 온도, 유량, 압력 등의 공정변수를 아날로그로 입력받아, 그것을 A-D 변환기에 의해 디지털량으로 변환한 다음 자동 기록하는 단말이다. 따라서 데이터 로거 단말(200)의 내부에 마련된 저장체에 지하수두 변위, 오염물질 농도, 및 온도의 값이 저장될 수 있는데, 이러한 저장체는 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive), SSD 드라이브(Solid State Drive), 플래시메모리(Flash Memory), CF카드(Compact Flash Card), SD카드(Secure Digital Card), SM카드(Smart Media Card), MMC 카드(Multi-Media Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈로서 장치의 내부에 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 장치에 구비되어 있을 수도 있다.
콘솔 단말(300)은, 콘솔 단말(300)로부터 수신되는 지하수두 변위, 오염물질 농도, 및 온도를 실시간으로 관리자 모바일 단말기(400)로 전송한다. 여기서 관리자 모바일 단말기(400)는, 관리자가 사용하는 스마트폰 등이 해당될 수 있다. 도면에서는 스마트폰(smart phone)을 예로 들어 설명하나, 스마트폰만 아니라 데스크탑 PC(desktop PC), 태블릿 PC(tablet PC), 슬레이트 PC(slate PC), 노트북 컴퓨터(notebook computer) 등이 해당될 수 있다. 물론, 본 발명이 적용 가능한 단말기는 상술한 종류에 한정되지 않고, 외부 장치와 통신이 가능한 단말기를 모두 포함할 수 있음은 당연하다.
따라서 관리자는, 자신의 스마트폰 등을 통하여 지하수두 변위, 오염물질 농도, 및 온도의 값을 실시간으로 받아 볼 수 있어, 관리자는 그에 맞는 대처를 수립할 수 있다.
한편, 본 발명의 온도 센서(130)는, 복수개로 구비될 수 있는데, 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이 통기대에 배치된 무공관의 내부에 위치하는 제1온도센서(130a)와, 포화대에 배치된 유공관의 내부에 위치하는 제2온도센서(130b) 및 제3온도센서(130c)가 위치할 수 있다.
이럴 경우, 콘솔 단말(300)은, 통기대의 내부에 위치하는 제1온도센서(130a), 포화대의 유공관의 내부에 위치하는 제2온도센서(130b) 및 제3온도센서(130c)의 평균 온도를 산출하여 산출된 평균 온도를 관리자 모바일 단말기(400)로 전송하게 된다. 예를 들어, 제1온도센서(130a)의 측정값이 4.5℃, 제2온도센서(130b)의 측정값이 2℃, 제3온도센서(130c)의 측정값이 5.5℃이라 할 때, 관리자 모바일 단말기(400)로 전송되는 온도는 이들의 평균값인 4℃가 된다. 냉각수가 유입되는 등의 이유로 어느 특정 지점 온도가 급격히 낮아질 수 있는데, 이러한 점을 고려하여 어느 특정 지점의 온도가 아니라 전체 평균 온도가 제공됨으로써 정확한 모니터링이 가능하게 된다. 필요할 경우 각 온도 센서(130)의 측정값을 개별적으로 제공할 수도 있다.
마찬가지로 본 발명의 포화대의 유공관의 내부에 위치하는 오염물질 농도센서는, 도 4에 도시한 바와 같이 오염물질 제1농도센서(120a), 오염물질 제2농도센서(120b), 및 오염물질 제3농도센서(120c)를 포함할 수 있다.
콘솔 단말(300)은, 오염물질 제1농도센서(120a), 오염물질 제2농도센서(120b), 및 오염물질 제3농도센서(120c)의 평균 농도를 산출하여 산출된 평균 농도를 오염물질 농도로서 관리자 모바일 단말기(400)로 전송하도록 구현한다. 따라서 어느 특정 지점의 오염물질 농고가 아니라 전체 평균 농도가 제공됨으로써 정확한 모니터링이 가능하게 된다. 필요할 경우 각 오염물질 농도 센서(120)의 측정값을 개별적으로 제공할 수도 있다.
나아가, 오염물질 농도의 정확한 측정을 위하여 지하수두 변위 측정 센서(110)를 통해 측정되는 지하수두 변위보다 높게 위치한 오염물질 농도센서에서 측정되는 농도값을 제외하고 나머지 오염물질 농도센서들에서 측정되는 농도값을 이용하여 오염물질 농도를 산출하도록 구현할 수 있다.
예를 들어, 도 5(a)에 도시한 바와 같이 지하수두 변위가 제일 높이 위치한 오염물질 제1농도센서(120a)의 위치보다 더 높을 경우, 오염물질 제1농도센서(120a), 오염물질 제2농도센서(120b), 오염물질 제3농도센서(120c)의 측정 농도값의 평균을 산출하도록 한다. 이는 오염물질 제1농도센서(120a), 오염물질 제2농도센서(120b), 오염물질 제3농도센서(120c) 모두 지하수에 존재하기 때문에 지하수 오염물질 측정치가 정확하기 때문이다.
반면에, 지하수두 높이가 변화되어 도 5(a)에 도시한 바와 같이 지하수두 변위가 제일 높이 위치한 오염물질 제1농도센서(120a)의 위치보다 더 낮을 경우, 오염물질 제1농도센서(120a)를 제외하고, 오염물질 제2농도센서(120b)과 오염물질 제3농도센서(120c)만의 측정 농도값 평균을 산출하도록 한다. 이는 오염물질 제1농도센서(120a)는 지하수에 존재하지 않고, 오염물질 제2농도센서(120b)와 오염물질 제3농도센서(120c)만 지하수에 존재하기 때문에 오염물질 제2농도센서(120b)와 오염물질 제3농도센서(120c)만을 이용하여 지하수 오염물질 농도를 측정하여 정확한 측정이 이루어지도록 하기 위함이다.
한편, 유공관의 측벽에 형성되는 구멍은, 도 6에 도시한 바와 같이 제1직경을 가지는 복수개의 제1구멍과, 제1직경보다 더 큰 복수개의 제2구멍으로 형성되며, 지하수두 변위 측정 센서(110)가 위치하는 지점의 유공관의 측벽은, 복수개의 제2구멍으로만 형성되도록 한다.
이는, 파이프관(10) 내부로 오염물질의 유입을 방지하기 위하여 구멍을 작게 할 필요가 있지만, 이럴 경우 지하수두 변위의 측정을 실시간으로 정확하게 측정하기 어렵기 때문이다. 따라서 지하수두 변위 측정 센서(110)가 위치한 지점만이라도 더 큰 구멍을 형성하여 정확한 지하수두 변위 측정이 가능하도록 하기 위함이다.
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.
10:파이프관 110:지하수두 변위 측정센서
120:오염물질 농도센서 130:온도센서
200:데이터 로거 단말 300:콘솔 단말

Claims (7)

  1. 지표면과 암반 사이의 지하수층에 도달하도록 수직으로 삽입되고, 측벽에 구멍이 없는 무공관과 측벽에 구멍이 있는 유공관이 일체형을 연결된 구조를 갖는 파이프관;
    상기 파이프관의 내부 통로에 위치하여, 지하수두 변위를 측정하여 데이터 로거 단말로 전송하는 지하수두 변위 측정 센서;
    상기 파이프관의 내부 통로에 위치하여, 지하수의 오염물질 농도를 측정하여 데이터 로거 단말로 전송하는 하나 이상의 오염물질 농도 센서;
    상기 파이프관의 내부 통로에 위치하여, 온도를 측정하여 데이터 로거 단말로 전송하는 하나 이상의 온도 센서;
    수집되는 지하수두 변위, 오염물질 농도, 및 온도를 콘솔 단말로 전송하는 데이터 로거 단말; 및
    상기 데이터 로거 단말로부터 수신되는 지하수두 변위, 오염물질 농도, 및 온도를 실시간으로 관리자 모바일 단말기로 전송하는 콘솔 단말을 포함하되,
    지하수로 포화되어 있는 부분을 포화대(飽和帶)라 하고, 상기 포화대의 상부층에 물로 포화되어 있지 않고 공기로 공극(空隙)을 차지하고 있는 부분을 통기대(通氣帶)라고 할 때,
    상기 통기대에는 상기 무공관이 배치되어 제1온도 센서가 상기 무공관의 내부에 위치하며, 상기 포화대에는 상기 유공관이 배치되어 상기 지하수두 변위 측정 센서, 오염물질 농도 센서, 제2온도 센서, 및 제3온도 센서가 상기 유공관의 내부에 위치하고,
    상기 포화대의 유공관의 내부에 위치하는 오염물질 농도센서는, 상기 파이프관의 내부 통로에 상기 파이프관의 길이 방향을 따라 최상위 위치에 배치되는 제1농도센서, 상기 제1농도센서보다 낮은 위치에 배치되는 제2농도센서 및 상기 제2농도센서보다 낮은 위치에 배치되는 제3농도센서를 포함하며,
    상기 콘솔 단말은, 상기 제1농도센서, 상기 제2농도센서 및 상기 제3농도센서의 평균 농도를 산출하여 산출된 평균 농도를 오염물질 농도로서 관리자 모바일 단말기로 전송하고,
    상기 지하수두 변위 측정 센서를 통해 측정되는 지하수두 변위가 상기 제1농도센서의 위치보다 낮을 경우에 상기 제1농도센서의 측정 농도값을 제외하고 상기 제2농도센서 및 상기 제3농도센서의 측정 농도값의 평균값을 이용하여 오염물질 농도를 산출함을 특징으로 하는
    지중오염 확산방지 모니터링 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 콘솔 단말은,
    통기대의 내부에 위치하는 제1온도 센서, 포화대의 유공관의 내부에 위치하는 제2온도 센서 및 제3온도 센서의 평균 온도를 산출하여 산출된 평균 온도를 관리자 모바일 단말기로 전송함을 특징으로 하는 지중오염 확산방지 모니터링 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 유공관의 측벽에 형성되는 구멍은, 제1직경을 가지는 복수개의 제1구멍과, 제1직경보다 더 큰 복수개의 제2구멍으로 형성되며,
    상기 지하수두 변위 측정 센서가 위치하는 지점의 유공관의 측벽은, 복수개의 제2구멍으로만 형성됨을 특징으로 하는 지중오염 확산방지 모니터링 장치.
KR1020180124458A 2018-10-18 2018-10-18 지중오염 확산방지 모니터링 장치 KR101980522B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180124458A KR101980522B1 (ko) 2018-10-18 2018-10-18 지중오염 확산방지 모니터링 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180124458A KR101980522B1 (ko) 2018-10-18 2018-10-18 지중오염 확산방지 모니터링 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101980522B1 true KR101980522B1 (ko) 2019-05-21

Family

ID=66676111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180124458A KR101980522B1 (ko) 2018-10-18 2018-10-18 지중오염 확산방지 모니터링 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101980522B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102338916B1 (ko) * 2020-11-19 2021-12-14 (주)동명엔터프라이즈 지하수 오염탐지 센서용 수직관정
KR102629155B1 (ko) 2023-06-01 2024-01-25 주식회사 도화엔지니어링 지하수 오염물질 실시간 모니터링 시스템 및 그 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07324964A (ja) * 1994-04-07 1995-12-12 Nobuo Nakayama 地下水位計
KR100955600B1 (ko) * 2009-08-25 2010-05-03 (주)명성지오시스템 현장주변 또는 원격지에서 모니터링 가능한 지하수위 자동계측 시스템
JP2013526706A (ja) * 2010-05-10 2013-06-24 グラウンドスウェル テクノロジーズ,インコーポレイテッド 地下水盆貯留追跡、浄化性能の監視および最適化のための方法および装置
KR101279778B1 (ko) * 2011-11-03 2013-07-03 박영웅 인라인 지하수 시료채취에 의한 라돈농도 측정 방법 및 장치
KR20150146036A (ko) 2014-06-20 2015-12-31 한국지질자원연구원 지하수 관측용 모니터링 프로브

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07324964A (ja) * 1994-04-07 1995-12-12 Nobuo Nakayama 地下水位計
KR100955600B1 (ko) * 2009-08-25 2010-05-03 (주)명성지오시스템 현장주변 또는 원격지에서 모니터링 가능한 지하수위 자동계측 시스템
JP2013526706A (ja) * 2010-05-10 2013-06-24 グラウンドスウェル テクノロジーズ,インコーポレイテッド 地下水盆貯留追跡、浄化性能の監視および最適化のための方法および装置
KR101279778B1 (ko) * 2011-11-03 2013-07-03 박영웅 인라인 지하수 시료채취에 의한 라돈농도 측정 방법 및 장치
KR20150146036A (ko) 2014-06-20 2015-12-31 한국지질자원연구원 지하수 관측용 모니터링 프로브

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102338916B1 (ko) * 2020-11-19 2021-12-14 (주)동명엔터프라이즈 지하수 오염탐지 센서용 수직관정
KR102629155B1 (ko) 2023-06-01 2024-01-25 주식회사 도화엔지니어링 지하수 오염물질 실시간 모니터링 시스템 및 그 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gouze et al. Non‐Fickian dispersion in porous media: 1. Multiscale measurements using single‐well injection withdrawal tracer tests
Cao et al. A distributed measurement method for in-situ soil moisture content by using carbon-fiber heated cable
US6098448A (en) In situ measurement apparatus and method of measuring soil permeability and fluid flow
KR101980522B1 (ko) 지중오염 확산방지 모니터링 장치
US11150166B2 (en) Method for sampling groundwater
KR101610232B1 (ko) 지표투수 시험기 및 이의 배치 방법
US10901117B2 (en) Devices and methods for measuring temperature, oxidation reduction potential, and water-level within a subsurface formation
Mawer et al. Characterizing heterogeneity in infiltration rates during managed aquifer recharge
US10180360B1 (en) Distributed temperature sensor probe
Su et al. Using multiple environmental methods to estimate groundwater discharge into an arid lake (Dakebo Lake, Inner Mongolia, China)
Martin et al. Monitoring well responses to karst conduit head fluctuations: Implications for fluid exchange and matrix transmissivity in the Floridan aquifer
Gannon et al. Lateral water flux in the unsaturated zone: A mechanism for the formation of spatial soil heterogeneity in a headwater catchment
KR20140121740A (ko) 모관 흡수력 측정을 통한 비탈면의 안전도 모니터링 장치 및 방법
CN101324062B (zh) 地下连续墙成槽施工中护壁泥浆压力的测试方法及装置
CN108360581A (zh) 贯入式防污隔离墙墙体渗透系数原位测试装置及方法
CN112832756A (zh) 一种地下水环境质量评价方法
Griffith et al. The North Wyke Farm Platform: methodologies used in the remote sensing of the quantity and quality of drainage water
González-Arteaga et al. Characterisation of the water content distribution beneath building foundations
KR102338915B1 (ko) 토양 및 지하수 오염탐지 시스템
US10018582B2 (en) Permanent soil and subsoil measurement probe
KR102140759B1 (ko) 이원화 측정 가능한 지하수 오염방지 측정 장치
CN205617348U (zh) 对地基孔隙水压力进行监测的装置
Elkeshky Temperature effect on the soil water retention characteristic
Aurelia et al. 14C analyses of groundwater from the Botucatu aquifer system in Brazil
CN208533583U (zh) 贯入式防污隔离墙墙体渗透系数原位测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant