KR101996140B1 - 수자원 보호 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 다수의 부유체를 통해 수면을 덮음으로써, 햇빛을 차단하거나 물의 증발을 방지하여 수자원을 보호하는 수자원 보호 기구로서, 상기 부유체는, 수면에 떠 있을 수 있도록 부력을 제공하는 이너 쉘(inner shell); 및 상기 이너쉘을 감싸도록 형성되어, 일부는 물에 잠기고 다른 일부는 공기 중에 노출되는 아웃 쉘(out shell);을 포함한다.

Description

수자원 보호 기구 {APPARATUS FOR PROTECTING WATER RESOURCE}

본 발명은 수자원 보호 기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 부유체를 통해 수면을 덮음으로써 햇빛을 차단하거나 물의 증발을 방지하여 수자원을 보호하는 수자원 보호 기구에 관한 것이다.

우리 나라를 비롯하여 세계에 많은 국가들이 열악한 주변 환경과 매우 높은 인구 밀도로 인하여 물 부족 스트레스를 받고 있으며, 이를 해결하기 위해 물 공급 체계 개선과 함께 지속적인 수자원 보호 시설 개발을 하고 있는 중이다.

그러나 개발된 수자원 보호 시설들의 대다수가 설치하는데 많은 비용이 들어가게 되어, 예산에 한계가 있는 지역단체에서는 이를 도입하기 어려워 실제 사용되지 못하고 있는 실정에 있다.

이에, 본 발명자는 적은 비용으로 미국 로스엔제레스 주에서 실제 설치된 바 있는 쉐이드 볼(shade ball)에 대하여 관심을 갖게 되었고, 이를 확인한 결과 다음과 같은 문제점이 있음을 확인하였다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 수자원 보호 기구의 일례인 종래의 쉐이드 볼에 대하여 설명하면, 종래의 쉐이드 볼은 직경이 4인치 정도되는 구 형상의 부력체로, 이를 다수 개 준비하여 수면을 덮음으로써 도 1에 도시된 바와 같이 수분이 증발하여 물이 고갈되는 것을 방지하거나 또는 햇빛을 차단하여 녹조와 같은 오염물질이 생기는 것을 방지하는 것이다.

그런데, 이러한 다수의 쉐이드 볼로 수면을 덮어서 햇빛을 차단하는 과정에서 수면을 통해 들어오는 공기가 유입도 차단하게 되어 생태환경에 예상치 않은 악영향을 주는 문제점이 발생하고 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 쉐이드 볼은 부력을 제공하는 동시에 외형을 구성하는 부분이 단일로 구성되기 때문에, 유입홀(h)을 통해 부유체(1) 내부로 들어온 물이 다시 빠져나가지 못함은 물론 인접한 부유체(1) 사이에 물은 유동하는데 상당한 제약이 있어, 부유체(1) 주변에 박테리아와 같은 오염물질이 발생하는 문제점이 발생하고 있다.

또한, 종래의 쉐이드 볼은 부력을 조절하는 부분이 부유체(1) 내부에 형성된 차단막(2)일 뿐이어서, 부력 조절이 쉽지 않다는 문제점이 있다.

즉, 유입홀(h)을 통해 부유체(1) 내부로 물이 너무 많이 들어오면 비록 차단막(2)이 있다고 하더라도 종래의 쉐이드 볼은 가라앉을 수 밖에 없으며, 물이 들어오기 전에 공기가 가득 차 있으면 종래의 쉐이드 볼은 수면에 떠서 경우에 따라 바람에 날아가버리는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 종래의 쉐이드 볼을 통해 햇빛을 차단하여 녹조와 같은 오염물질이 발생되는 것을 방지할 수는 있을 수 있어도, 이미 발생한 오염물질을 제거할 수는 없다는 문제점도 있다.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명자는 아래와 같은 발명을 하게되었다.

본 발명은 전술한 종래의 쉐이드 볼(shade ball)이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 햇빛을 차단하거나 물의 증발을 방지하여 수자원을 보호하면서도 공기 유입 부족에 따른 생태환경에 예상치 않은 악영향을 주지 않도록 하는 수자원 보호 기구를 제공하고자 한다.

둘째, 부력 조절이 용이함은 물론, 이미 발생한 오염물질까지도 제거할 수 있는 수자원 보호 기구를 제공하고자 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 해결하고자 하는 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수자원 보호 기구는, 다수의 부유체를 통해 수면을 덮음으로써 햇빛을 차단하거나 물의 증발을 방지하여 수자원을 보호하는 기구로서, 상기 부유체는 수면에 떠 있을 수 있도록 부력을 제공하는 이너 쉘(inner shell); 및 상기 이너쉘을 감싸도록 형성되어, 일부는 물에 잠기고 다른 일부는 공기 중에 노출되는 아웃 쉘(out shell);을 포함할 수 있다.

또한, 상기 이너 쉘과 상기 아웃 쉘 사이의 빈 공간으로 물과 공기가 유출입되도록, 상기 아웃 쉘의 표면에는 상기 아웃 쉘의 외부와 내부를 연통시키는 슬릿(slit)이 마련될 수 있다.

이때, 상기 이너 쉘과 상기 아웃 쉘 사이의 빈 공간에는 수질 정화 유닛이 수용되어, 상기 슬릿을 통해 유입된 물이 상기 수질 정화 유닛과 반응한 후 상기 슬릿을 통해 유출됨에 따라, 상기 부유체 주변에 오염된 물을 정화하거나 상기 부유체 주변에 물이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 수질 정화 유닛은, 다공성 천연 광물로 형성되거나, 또는 정화 물질이 코팅된 다수의 볼(ball)로 형성될 수 있는데, 이때 상기 정화 물질은 녹조를 제거하거나 방지하는 물질이거나, 또는 서로 인접하는 상기 부유체의 상기 아웃 쉘 사이에 발생되는 오염물질을 제거하거나 방지하는 물질일 수 있다.

한편, 상기 슬릿은 상기 아웃 쉘의 중심을 기준으로 방사형으로 대칭되도록 상기 아웃 쉘의 표면에 다수 마련될 수 있다.

또한, 상기 슬릿은 상기 이너 쉘과 상기 아웃 쉘 사이의 빈 공간에 수용된 수질 정화 유닛이 상기 아웃 쉘의 외부로 빠져나오지 못하는 단면을 가질 수 있거나, 또는 상기 슬릿이 마련되어 있지 않은 상기 아웃 쉘의 표면에서 햇빛이 반사되는 각도와 다른 각도로 햇빛을 반사시킬 수 있도록, 내벽이 형성될 수 있다.

한편, 상기 이너 쉘은 상기 아웃 쉘 내부 공간의 2분의 1을 차지하는 벌룬(balloon) 형태의 구조물일 수 있다.

한편, 상기 아웃 쉘은 2개의 반구(hemisphere)가 서로 결합된 구(sphere) 형태의 구조물일 수 있으며, 이때 상기 2개의 반구가 결합되는 각각의 부분은 상기 아웃 쉘의 외측 표면으로부터 플랜지(flange) 형태로 돌출 형성될 수 있다.

또한, 상기 아웃 쉘은 수면이 유동함에 따라 수면 주변에 있는 공기를 물로 유입시킬 수 있도록 표면에 돌기가 마련될 수 있거나, 또는 서로 인접하는 상기 부유체의 상기 아웃 쉘 사이의 거리를 조절할 수 있도록 내면에 자석이 장착될 수 있다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 아웃 쉘의 구조 및 형태로 인해 지속적으로 수면 주변의 공기가 물로 공급되도록 하여, 햇빛을 차단하거나 물의 증발을 방지하여 수자원을 보호하면서도 공기 유입 부족에 따른 생태환경에 예상치 않은 악영향을 주지 않을 수 있다.

둘째, 부력을 조절하는 이너 쉘을 부유체의 외형을 구성하는 아웃 쉘과 분리하여 두어 부력 조절이 용이함은 물론, 이너 쉘과 아웃 쉘 사이의 빈 공간에 수질 정화 유닛을 두어 이미 발생한 오염물질까지도 제거할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 수자원 보호 기구가 필요한 이유를 설명한 모식도이다.
도 2는 종래의 수자원 보호 기구를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예가 수면을 덮기 전의 형태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예가 수면을 덮은 후의 형태를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예를 구성하는 부유체의 아웃 쉘에 마련된 슬릿을 확대하여 도시한 정면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 슬릿에 의해 햇빛이 반사되는 과정을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예를 구성하는 부유체의 이너 쉘이 변형된 형태를 도시한 단면도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예를 구성하는 아웃 쉘이 변형된 형태를 도시한 단면도이다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 도 3 내지 도 11을 참조하여, 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

여기서, 도 3은 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예가 수면을 덮기 전의 형태를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예가 수면을 덮은 후의 형태를 도시한 단면도이다.

또한, 도 6은 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예를 구성하는 부유체의 아웃 쉘에 마련된 슬릿을 확대하여 도시한 정면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 슬릿에 의해 햇빛이 반사되는 과정을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.

또한, 도 8은 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예를 구성하는 부유체의 이너 쉘이 변형된 형태를 도시한 단면도이고, 도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예를 구성하는 아웃 쉘이 변형된 형태를 도시한 단면도이다.

도 3 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예는 햇빛을 차단하거나 물의 증발을 방지하기 위하여 수면을 덮는 다수의 부유체를 포함하여 구성되며, 이때 부유체는 이너 쉘(inner shell; 100) 및 아웃 쉘(out shell; 200)을 포함하여 구성된다.

여기서, 이너 쉘(100)은 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예를 구성하는 부유체(10)가 수면에 떠 있을 수 있도록 부력을 제공하는 구성으로, 부력을 제공할 수 있다면 어떠한 형상이나 구조를 가져도 무방하다.

즉, 이너 쉘(100)은 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이 구형의 형상을 가져도 무방하고, 도 8에 도시된 바와 같이 수면과 접하는 부분이 평편한 모양을 갖는 반구형의 형상을 가져도 무방하다.

다만, 제조의 편의성을 고려하여 볼 때, 내부가 비어있는 벌룬(balloon) 형태의 플라스틱 단일 구조물로 형성되는 것이 유리할 것이며, 아웃 쉘(200)이 일부만 물에 잠기고 다른 일부는 공기 중에 노출되기 위해서는 아웃 쉘(200) 내부 공간의 2분의 1 정도 차지하는 구조물이 바람직할 것이지만, 이는 하나의 예시일 뿐 이로 인해 권리범위가 제한되지 않음은 당연하다.

한편, 아웃 쉘(200)은 이너 쉘(100)로부터 소정 거리만큼 이격되어 이너 쉘(100)을 감싸도록 형성되어, 이너 쉘(100)에 의해 제공되는 부력에 의해 일부는 물에 잠기고 다른 일부는 공기 중에 노출되는 구성요소이다.

이러한 아웃 쉘(200) 또한 이너 쉘(100)을 감싸고 부분적으로만 물에 잠길 수 있다면 그 형상이나 구조 등은 다양할 수 있으며, 이로 인해 권리범위가 제한되지 않음은 물론이다.

다만, 아웃 쉘(200)의 형상이 수면을 덮는 다수의 부유체(10)의 외형을 결정하는 것인 만큼, 부유체(10)가 수자원 상에 어떻게 배치되는지에 따라 아웃 쉘(200)의 형상도 다양하게 변경될 수 있을 것이다.

일례로, 단순히 다수의 부유체(10)를 수자원 인근 지역에서 뿌린다면 자연스럽게 굴러가서 수면을 덮을 수 있도록 하고, 부유체(10) 상호간에 간섭도 최소화할 수 있도록 하기 위해서는, 아웃 쉘(200)을 구(sphere) 형상으로 형성할 수 있을 것이다.

이때, 구 형상의 아웃 쉘(200)이 이너 쉘(100)을 감싸기 위해서는 아웃 쉘(200)은 2개의 반구(hemisphere; 220)가 서로 결합되는 구조가 유리할 것인데, 이때 2개의 반구(220)를 결합하는 방식은 고주파 융착 결합 방식을 비롯하여, 도 9에 도시된 바와 같이 아웃 쉘(200)의 외측 표면으로부터 플랜지(flange) 형태로 돌출된 2개의 반구(220)에서 결합되는 각각의 부분(222)을 별도의 결합부재(예를 들면, 볼트와 너트)로 결합 방식까지 다양할 수 있다.

여기서, 고주파 융착 결합 방식을 이용하여 2개의 반구(220)를 결합하게 되면 아웃 쉘(200)은 표면이 매끈한 구형이 되어 다수의 부유체(10)가 서로 접할 때의 간섭을 최소화할 수 있다는 이점이 있는 반면, 별도의 결합부재를 통해 2개의 반구(220)를 결합하게 되면, 플랜지(flange) 형태로 돌출된 결합 부분(222)이 경계선 역할을 하여 물에 잠기는 부분과 공기 중에 노출되는 부분을 구획하여 이를 서로 다른 디자인으로 형성할 수 있다는 이점이 있다.

한편, 아웃 쉘(200)에 있어서 물에 잠기는 부분과 공기 중에 노출되는 부분의 경계를 어디로 할 것인가와 관련하여, 물에 잠기는 부분이 지나치게 많을 경우 물의 유동에 의해 부유체(10)가 수시로 가라앉으면서 물의 증발을 막고자 하는 본 발명의 목적을 달성할 수 없을 것이고, 공기 중에 노출되는 부분이 지나치게 많을 경우 공기의 유동에 의해 부유체(10)가 날아가 버려 햇빛을 차단하고자 하는 본 발명의 목적을 달성할 수 없을 것이다.

이에, 물의 증발을 막는 동시에 햇빛을 차단하고자 하는 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는, 아웃 쉘(200)에 있어서 물에 잠기는 부분과 공기 중에 노출되는 부분의 경계가 아웃 쉘(200)의 높이의 2분의 1 지점이 되는 것이 유리할 것이며, 이는 전술한 바와 같이, 이너 쉘(100)에 의해 제공되는 부력에 의해 제어될 수 있을 것이다.

한편, 전술한 바와 같이 아웃 쉘(200)은 이너 쉘(100)로부터 소정 거리 이격되어 이너 쉘(100)을 감싸고 있는 있는 만큼, 이너 쉘(100)과 아웃 쉘(200) 사이에는 빈 공간이 형성될 것이고, 아웃 쉘(200)의 외부와 내부를 연통시키도록 아웃 쉘(200)의 표면에 마련된 슬릿(210)을 통해 빈 공간 내로 물과 공기가 자유롭게 유출입될 수 있기에, 앞서 [발명의 배경이 되는 기술]에서 언급하였던 종래의 쉐이드 볼(shade ball)이 갖는 문제점을 해결할 수 있을 것이다.

이에 대하여 더욱 상세하게 설명하면, 종래의 쉐이드 볼은 전술한 바와 같이 부력을 제공하는 동시에 외형을 구성하는 부분이 단일 구성이기에 부유체(1) 내부로 들어온 물이 다시 빠져나가지 못함은 물론 인접한 부유체(1) 사이에 물은 유동하는데 상당한 제약이 있었지만, 본 발명은 부력을 제공하는 부분과 외형을 구성하는 부분이 나누고 이들 사이에 물과 공기가 유동할 수 있도록 한 복합 구성이기에 부유체(1) 내부로 들어온 물이 다시 빠져나갈 수 있음은 물론 인접한 부유체(1) 사이에 물도 쉽게 유동할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예를 구성하는 부유체(10)는 이너 쉘(100)과 아웃 쉘(200) 사이에는 빈 공간이 형성되고, 슬릿(210)을 통해 물은 물론 공기까지 자유롭게 유출입될 수 있기에, 수중 내 환경조건을 제약하지 않을 수 있음은 물론, 부유체(10) 주변에 박테리아와 같은 오염물질이 발생되는 것을 최소화할 수 있어서, 종래의 쉐이드 볼이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 것이다.

여기서, 슬릿(210)은 물과 공기가 이너 쉘(100)과 아웃 쉘(200) 사이의 빈 공간 내외로 자유롭게 유동할 수 있도록 아웃 쉘(200) 표면에 마련되면, 그 형상이나 개수 등은 자유로울 수 있으며 이로 인해 권리범위가 제한되지 않음은 물론이다.

그러나 더욱 상세한 설명을 위해 슬릿(210)이 가질 수 있는 다양한 기술적 특징을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 슬릿(210)은 아웃 쉘(200)의 중심을 기준으로 방사형으로 대칭되게 아웃 쉘(200)의 표면에 다수 마련되는 것이 유리하다.

이는, 이너 쉘(100)과 아웃 쉘(200) 사이의 빈 공간에 물과 공기가 일 방향으로만 유출입될 때 발생되는 문제를 최소화하기 위함이며, 앞서 설명한 바와 같이 아웃 쉘(200)에 있어서 물에 잠기는 부분과 공기 중에 노출되는 부분의 경계가 아웃 쉘(200)의 높이의 2분의 1 지점이 되는 것이 용이하도록 하기 위함이다.

또한, 슬릿(210)은 후술할 수질 정화 유닛(300)이 슬릿(210)을 통해 아웃 쉘(200) 외부로 빠져나오지 못하는 단면을 가지는 것이 유리하다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이 슬릿(210)이 직사각형으로 형성된다면 짧은 변으로 인해 구형의 수질 정화 유닛(300)이 빠져나갈 수 없을 것이지만, 경우에 따라서 구형의 수질 정화 유닛(300)이 변형될 수도 있는 바, 이를 대비하여 슬릿(210)의 가장 긴 변(l)이 수질 정화 유닛(300)의 지경(2R)보다는 짧은 것이 유리할 것이다.

뿐만 아니라, 슬릿(210)은 슬릿(210)이 마련되지 않은 아웃 쉘(200)의 표면에서 햇빛이 반사되는 각도와 다른 각도로 햇빛을 반사시킬 수 있도록 내벽(212)이 형성되는 것이 유리하다.

이는, 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예를 통해 수자원을 덮을 경우, 윤슬과 같이 수자원이 갖는 자연현상에 대한 아름다움을 보지 못하게 되는 문제점을 해결하기 위함이다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 슬릿(210)의 내벽(212)을 경사지게 하면(굳이 경사지게 하지 않고 표면 처리 하는 것도 가능함), 아웃 쉘(200)의 표면에서 햇빛이 반사되는 각도(θ1)와 슬릿(210)의 내벽(212)에서 햇빛이 반사되는 각도(θ2)를 다르게 할 수 있고, 이로 인해 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예를 바라보는 사람 눈에는 다양한 경로로 빛(l1, l2)이 들어와서 마치 윤슬과 같은 미려감을 느낄 수 있을 것이다.

한편, 아웃 쉘(200)에는, 도 10에 도시된 바와 같이, 수면이 유동될 때 수면 주변에 있는 공기가 물에 잘 유입될 수 있도록, 표면에 돌기(230)가 추가적으로 마련될 수 있다.

이는, 부유체(10) 주변에 박테리아와 같은 오염물질이 발생되는 것을 최소화하기 위한 또 하나의 방안으로서, 다수의 부유체(10)가 인접함으로 인해 부유체(10) 사이 공간(P)에 물이 유동되지 않음으로 발생되는 문제를 해결하기 위함이다.

즉, 물이 공기 또는 다른 물과 순환되지 않고 실질적으로 고여있게 되면, 소위 물이 썩는다고 하여 물에 박테리아와 같은 오염물질이 발생되는데, 아웃 쉘(200) 표면에 돌기(230)가 있으면, 너울과 같이 물이 제자리에서 운동하게 될 때 아웃 쉘(200)이 자연스레 조금씩 회전하게 되면서 돌기(230)를 통해 수면 주변에 있는 공기(A)가 물 속으로 강제 유입되게 되어 실질적으로 물이 고여있지 않는 것과 같이 되어 소위 물이 썩지 않도록 할 수 있다.

이때, 돌기(230)의 형상이나 크기는 아웃 쉘(200)이 회전할 때 수면 주변에 있는 공기(A)가 물 속으로 유입될 수 있도록 한다면 이에 대한 제안은 없다. 즉, 도 10에서 변형된 돌기(230')와 같이 수면을 향하는 부분이 더욱 만곡되어 공기(A)가 더 많이 물 속으로 유입되도록 할 수도 있겠지만, 이로 인해 사용자가 부유체(10)를 파지할 때 상해를 입지 않아야 함은 당연하다.

한편, 아웃 쉘(200)에는. 도 11에 도시된 바와 같이, 서로 인접하는 부유체(10)의 아웃 쉘(200) 간 거리를 조절할 수 있도록 내면에 자석(240)이 추가적으로 장착될 수 있다.

이때, 자석(240)은 아웃 쉘(200)이 수면 위에 일정 수준 잠긴 채 자유롭게 떠 있도록 하는 것을 방해하지 않을 정도로 가벼워야 할 것이나, 그렇지 못한 경우에는 자석을 아웃 쉘(200) 중심을 기준으로 상호 대칭적으로 배치하여 아웃 쉘(200)이 자유롭게 떠 있도록 하는 것을 방해하지 않도록 하여야 할 것이다.

만약, 자석(240)을 일 부분만 장착한다면, 아웃 쉘(200)의 중심을 기준으로 자석(240) 장착된 부분에 대칭되는 부분에는 중심추(244)를 장착하여 전술한 바와 같이 아웃 쉘(200)이 자유롭게 떠 있도록 하는 것을 방해하지 않는 것이 바람직하다.

또한, 아웃 쉘(200) 내부는 물과 공기가 수시로 드나드는 만큼, 자석(240)이 녹슬어 제 기능을 발휘하지 못할 수 있으므로, 커버(242)를 이용하여 자석(240)을 덮도록 하는 것이 유리할 것이다.

또한, 자석(240)으로 인해 서로 인접하는 부유체(10)의 아웃 쉘(200) 간 거리를 조절하는데 있어서, 도 11에 도시된 바와 같이 다른 극의 자석(240)을 이용하여 2개의 아웃 쉘(200)을 완전히 접하도록 할 수도 있지만, 도시되지는 않았지만 서로 반대되는 극의 자석(240)을 이용하여 2개의 아웃 쉘(200)이 접하는 것을 최대한 막을 수도 있을 것이며, 이러한 기술적 특징들로 인해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않음은 당연하다.

한편, 이너 쉘(100)과 아웃 쉘(200) 사이의 빈 공간에는 수질 정화 유닛(300)이 수용될 수 있는데, 슬릿(210)을 통해 유입된 물이 수질 정화 유닛(300)과 반응한 후 슬릿(210)을 통해 다시 유출됨에 따라, 부유체(10) 주변에 오염된 물을 정화하거나 부유체(10) 주변에 물이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

이때, 수질 정화 유닛(300)은 이너 쉘(100)과 아웃 쉘(200) 사이의 빈 공간에 수용되어 부유체(10) 주변에 오염된 물을 정화하거나 부유체(10) 주변에 물이 오염되는 것을 방지할 수 있다면 그 구성이나 형상은 다양할 수 있다.

일례로, 수질 정화 유닛(300)은 일라이트(illite)나 제올라이트(zeolite)와 같은 다공성 천연 광물일 수 있다.

이와 같이 다공성 천연 광물인 경우에는 우리나라 강원 영동지역이 많은 양이 매설되어 있어 쉽게 구할 수 있다는 이점 이외에, 화학 물질로 구성된 수질 정화 유닛(300)이 포함된 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예의 경우 수자원이 식수와 관련된 물일 때에는 사용을 위해서 많은 인허가가 필요할 것인데, 다공성 천연 광물인 경우에는 이러한 인허가가 필요없다는 이점도 있다.

또한, 다른 일례로, 수질 정화 유닛(300)은 정화 물질이 코팅된 다수의 볼(ball)로 형성될 수 있다.

이때, 수질 정화 유닛(300)을 볼로 형성하는 것은 수질 정화 유닛(300)이 물과 공기가 자유롭게 유출입되는 이너 쉘(100)과 아웃 쉘(200) 사이의 빈 공간에 수용되기 때문으로, 더욱 상세하게는 물과 공기의 유동으로 수질 정화 유닛(300) 상호간에 충돌로 인해 파손되는 것을 최소화하가 위해 볼로 형성하는 것이다.

또한, 정화 물질은 녹조를 제거하거나 방지하는 물질이거나, 또는 전술한 바와 같이 인접한 아웃 쉘(200) 사이에 발생되는 박테리아와 같은 오염물질을 제거하거나 발생을 방지하는 물질일 수 있다.

이에 대하여, 더욱 상세하게 예를 들어 설명하면, 볼에 코팅되는 정화 물질은 슬릿(210)을 통해 이너 쉘(100)과 아웃 쉘(200) 사이의 빈 공간으로 물이 들어오면 물과 반응하여 서서히 용해되면서 유출되면 녹조와 반응하여 녹조의 생육을 단시간에 억제할 수 있는 녹조제거제일 수 있다.

이때, 녹조제거제는 당업계에서 통상적으로 활용되는 다양한 소재를 활용할 수 있을 것인데, 예컨대 분말 형상의 녹조제거제를 글리세린 등과 같은 결합제와 혼합한 혼합용액이거나, 또는 응집제, 규조토, 황산동, 석회, 수산화 마그네슘, 이산화염소, 살조제(algicide) 등이 있을 수 있다. 물론, 이 경우에 있어서 환경 독성을 야기하지 않는 친환경 소재여야 할 것이다.

또한, 정화 물질은 산화제의 역할을 하여 단시간에 녹조의 생육을 억제할 수 있으면서도 동시에 박테리아의 생육 또한 효과적으로 저해할 수 있는 이산화염소를 사용할 수도 있을 것이다.

한편, 볼에 코팅되는 정화 물질은 다양한 두께로 코팅될 수 있으며, 수중에 발생된 녹조의 발생 농도에 따라 볼에 코팅된 정화 물질의 두께가 다른 것을 사용할 수 있다. 즉, 고농도로 녹조가 발생된 경우 두꺼운 두께의 정화물질이 코팅된 볼을 수질 정화 유닛(300)으로 사용하여 단시간에 수면에 발생된 고농도의 녹조를 제거할 수 있을 것이다.

이와 같이 정화 물질의 볼에 코팅하는 방법은 정화 물질을 볼에 분무하는 방법, 볼을 정화 물질이 담겨져 있는 수용체 내에 침지시키는 방법 등 다양할 수 있으며, 볼에 코팅되는 정화 물질의 두께를 조절하는 방법 또한 다른 화학 물질을 통해 조절하는 방법, 코팅하는 과정을 1회 이상 반복 수행함으로 조절하는 방법 등 다양할 수 있으며, 이러한 방법들은 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다고 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수자원 보호 기구의 일 실시예는 다양한 방법으로 인해 수자원에 설치되고 회수될 수 있으며, 이 역시 본 발명의 권리범위를 제한하지 않음은 물론이다.

또한, 본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면들은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다.

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 부유체
100 : 이너 쉘
200 : 아웃 쉘
210 : 슬릿
212 : 슬릿의 내벽
220 : 아웃 쉘을 구성하는 반구
222 : 2개의 반구가 결합되는 부분
230, 230' : 돌기
240 : 자석
242 : 커버
244 : 중심추
300 : 수질 정화 유닛

Claims (15)

1. 다수의 부유체를 통해 수면을 덮음으로써, 햇빛을 차단하거나 물의 증발을 방지하여 수자원을 보호하는 기구로서,
   상기 부유체는,
   수면에 떠 있을 수 있도록 부력을 제공하는 이너 쉘(inner shell); 및
   상기 이너쉘을 감싸도록 형성되어, 일부는 물에 잠기고 다른 일부는 공기 중에 노출되고, 수면이 유동함에 따라 수면 주변에 있는 공기를 물로 유입시킬 수 있도록 수면을 향하는 부분이 만곡되어 공기를 포집하는 공간이 형성되는 돌기가 표면에 마련되며, 서로 인접하는 부유체 사이의 거리를 조절할 수 있도록 내면에 자석이 장착되는 아웃 쉘(out shell);을 포함하는,
   수자원 보호 기구.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 이너 쉘과 상기 아웃 쉘 사이의 빈 공간으로 물과 공기가 유출입되도록, 상기 아웃 쉘의 표면에는 상기 아웃 쉘의 외부와 내부를 연통시키는 슬릿(slit)이 마련되는 것을 특징으로 하는,
   수자원 보호 기구.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 이너 쉘과 상기 아웃 쉘 사이의 빈 공간에는 수질 정화 유닛이 수용되어, 상기 슬릿을 통해 유입된 물이 상기 수질 정화 유닛과 반응한 후 상기 슬릿을 통해 유출됨에 따라, 상기 부유체 주변에 오염된 물을 정화하거나 상기 부유체 주변에 물이 오염되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는,
   수자원 보호 기구.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 수질 정화 유닛은,
   다공성 천연 광물로 형성되는 것을 특징으로 하는,
   수자원 보호 기구.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 수질 정화 유닛은,
   정화 물질이 코팅된 다수의 볼(ball)로 형성되는 것을 특징으로 하는,
   수자원 보호 기구.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 정화 물질은,
   녹조를 제거하거나 방지하는 물질인 것을 특징으로 하는,
   수자원 보호 기구.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 정화 물질은,
   서로 인접하는 상기 부유체의 상기 아웃 쉘 사이에 발생되는 오염물질을 제거하거나 방지하는 물질인 것을 특징으로 하는,
   수자원 보호 기구.
   
8. 제2항에 있어서,
   상기 슬릿은,
   상기 아웃 쉘의 중심을 기준으로 방사형으로 대칭되도록 상기 아웃 쉘의 표면에 다수 마련되는 것을 특징으로 하는,
   수자원 보호 기구.
   
9. 제2항에 있어서,
   상기 슬릿은,
   상기 이너 쉘과 상기 아웃 쉘 사이의 빈 공간에 수용된 수질 정화 유닛이 상기 아웃 쉘의 외부로 빠져나오지 못하는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는,
   수자원 보호 기구.
   
10. 제2항에 있어서,
    상기 슬릿은,
    상기 슬릿이 마련되어 있지 않은 상기 아웃 쉘의 표면에서 햇빛이 반사되는 각도와 다른 각도로 햇빛을 반사시킬 수 있도록, 내벽이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
    수자원 보호 기구.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 이너 쉘은,
    상기 아웃 쉘 내부 공간의 2분의 1을 차지하는 벌룬(balloon) 형태의 구조물인 것을 특징으로 하는,
    수자원 보호 기구.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 아웃 쉘은,
    2개의 반구(hemisphere)가 서로 결합된 구(sphere) 형태의 구조물인 것을 특징으로 하는,
    수자원 보호 기구.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 2개의 반구가 결합되는 각각의 부분은 상기 아웃 쉘의 외측 표면으로부터 플랜지(flange) 형태로 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
    수자원 보호 기구.
    
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