KR102148787B1

KR102148787B1 - 미세플라스틱 선별 수거 장치 및 이를 포함하는 해안가 청소차

Info

Publication number: KR102148787B1
Application number: KR1020200022956A
Authority: KR
Inventors: 김영식; 이용국; 박병원; 김진하
Original assignee: 한국해양과학기술원
Priority date: 2020-02-25
Filing date: 2020-02-25
Publication date: 2020-08-28

Abstract

해안가에서 모래로부터 일반쓰레기와 미세플라스틱을 선별 수거하는 미세플라스틱 선별 수거 장치가 개시된다. 상기 미세플라스틱 선별 수거 장치는, 복수개의 풀리들과 상기 복수개의 풀리들에 설치된 벨트를 포함하고, 상기 벨트가 수평 이동 구간, 상승 구간 및 하강 구간을 무한 반복하는 플라이트 컨베이어; 해안가의 모랫바닥과 접하도록 상기 벨트에 돌출 설치되어, 상기 수평 이동 구간에서는 상기 상승 구간의 시작 위치까지 일반쓰레기와 미세플라스틱을 모으고, 상기 상승 구간에서는 일반쓰레기와 미세플라스틱을 상승 이동시키는 다수의 돌출 가지들; 상기 플라이트 컨베이어로부터 낙하하는 일반쓰레기를 수거하는 제1 수거부; 상기 벨트에 형성된 홀들을 통해 떨어지는 미세플라스틱과 모래를 분리 선별하되, 모래는 해안가로 배출시키는 분리유닛; 및 상기 모래로부터 분리된 미세플라스틱을 수거하는 제2 수거부를 포함하며, 상기 분리유닛은 1차적으로 싸이클론 원리를 이용한 싸이클론형 분리부와, 2차적으로 정전기에 의해 미세플라스틱이 부착되는 정전기 발생 롤러와, 회전하는 상기 정전기 발생 롤러와 접촉하여, 상기 정전기 발생 롤러에 부착된 미세플라스틱을 분리하는 하나 이상의 분리바를 포함한다.

Description

미세플라스틱 선별 수거 장치 및 이를 포함하는 해안가 청소차{Apparatus for selecting and collecting microplastics and coastal cleaning car including the same}

본 발명은 미세플라스틱 선별 수거 장치 및 이를 포함하는 해안가 청소차에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 운용자가 탑승하여 자가주행 혹은 차량에 의해 견인되거나 또는 다른 주행수단에 의해 해안가를 따라 이동하면서, 해안가의 일반쓰레기와 미세플라스틱을 선별하여 수거하는 미세플라스틱 선별 수거 장치에 관한 것이다.

통상, 미세플라스틱(Micrplastics; MP)은 5㎜ 이하의 작은 플라스틱 입자로 정의된다. 생산 당시부터 5㎜ 이하로 작게 만들어진 플라스틱(흔히, 1차 미세플라스틱이라 함)은 물론이고 인위적 또는 자연적으로 마모되어 5㎜ 이하로 미세화된 플라스틱(흔히, 2차 미세플라스틱이라 함)도 미세플라스틱에 해당한다.

육지에서 버려져 잘게 마모된 플라스틱 폐기물, 치약 또는 화장품 등에 포함된 미세플라스틱 알갱이들(beads)이 쉽게 바다로 유입되고 있다. 또한, 바다로 유입된 미세플라스틱은 바닷속 유해화학물질과 만나 고농축 독성물질이 될 수 있다. 이와 같이 바닷속에 유입되어 독성물질로 된 미세플라스틱을 플랑크톤이 먹이로 오인하여 섭취하며, 먹이사슬을 따라 개체로 이동하여 독성이 축적되고, 결국 이것을 사람이 섭취하게 된다.

한편, 해안가에 많은 양의 쓰레기들이 버려지고 있으며, 이러한 해안가 쓰레기들을 수거하는 다양한 장치가 개발되고 있다. 그러나, 부피가 큰 일반쓰레기를 수거하는 것은 용이한데 반해, 환경에 더욱 치명적이고 눈에 잘 보이지도 않으며 모래와 섞여 있는 미세플라스틱은 수거가 쉽지 않은 상황이다. 또한, 해안가와 인접한 영역에 플랑크톤이 많이 모이기 때문에 해안가를 따라 넓게 분포하는 미세플라스틱을 효과적으로 제거하는 기술이 요구된다.

KR 10-0887210(2009.02.27.)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 운용자가 탑승하여 자가주행 혹은 차량에 의해 견인되거나 또는 다른 주행수단에 의해 해안가를 따라 이동하면서, 해안가의 일반쓰레기와 미세플라스틱을 선별하여 수거하는 미세플라스틱 선별 수거 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따라, 해안가에서 모래로부터 일반쓰레기와 미세플라스틱을 선별 수거하는 미세플라스틱 선별 수거 장치가 제공되며, 상기 미세플라스틱 선별 수거 장치는, 복수개의 풀리들과 상기 복수개의 풀리들에 설치된 벨트를 포함하고, 상기 벨트가 수평 이동 구간, 상승 구간 및 하강 구간을 무한 반복하는 플라이트 컨베이어; 해안가의 모랫바닥과 접하도록 상기 벨트에 돌출 설치되어, 상기 수평 이동 구간에서는 상기 상승 구간의 시작 위치까지 일반쓰레기와 미세플라스틱을 모으고, 상기 상승 구간에서는 일반쓰레기와 미세플라스틱을 상승 이동시키는 다수의 돌출 가지들; 상기 플라이트 컨베이어로부터 낙하하는 일반쓰레기를 수거하는 제1 수거부; 상기 벨트에 형성된 홀들을 통해 떨어지는 미세플라스틱과 모래를 분리 선별하되, 모래는 해안가로 배출시키는 분리유닛; 및 상기 모래로부터 분리된 미세플라스틱을 수거하는 제2 수거부를 포함하며, 상기 분리유닛은 정전기에 의해 미세플라스틱이 부착되는 정전기 발생 롤러와, 회전하는 상기 정전기 발생 롤러와 접촉하여, 상기 정전기 발생 롤러에 부착된 미세플라스틱을 분리하는 하나 이상의 분리바를 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 분리유닛은 상기 정전기 발생 롤러의 앞단에서 싸이클론 흐름과 중량 차이에 의해 모래와 미세플라스틱을 분리하는 싸이클론형 분리부를 더 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 분리유닛은 모래를 진동에 의해 아래로 통과시키고 미세플라스틱을 아래로 통과시킴 없이 진동으로 이동시키는 진동 메쉬망을 더 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 상승구간은 저점으로부터 중간점까지의 제1 상승구간과 상기 중간점으로부터 정점까지의 제2 상승구간을 포함하며, 상기 벨트는 상기 제1 상승구간에서 상기 모래와 상기 미세플라스틱을 통과시키는 홀들이 막히고 상기 제2 상승구간 및 상기 하강구간 적어도 일부에서 상기 모래와 상기 미세플라스틱을 통과시키는 홀들이 개방된다.

일 실시예에 따라, 상기 복수개의 풀리들은 상기 저점에 인접하게 배치된 제1 풀리와, 상기 중간점에 인접하게 배치되어 상기 제1 풀리와 함께 상기 제1 상승구간을 한정하는 제2 풀리와, 상기 정점에 인접하게 배치되어 상기 제2 풀리와 함께 상기 제2 상승구간을 한정하는 제3 풀리와, 상기 제3 풀리와 함께 하강 구간을 한정하고 상기 제1 풀리와 함께 수평 이동 구간을 한정하는 제4 풀리와, 상기 하강구간의 벨트를 외측에서 내측을 향해 누르도록 배치된 제5 풀리를 포함하며, 상기 제5 풀리의 누름에 의해 함몰된 상기 하강구간의 벨트와 인접한 확장 공간에 상기 분리유닛이 위치한다.

일 실시예에 따라, 상기 복수개의 풀리들은 상기 저점에 인접하게 배치된 제1 풀리와, 상기 중간점에 인접하게 배치되어 상기 제1 풀리와 함께 상기 제1 상승구간을 한정하는 제2 풀리와, 상기 정점에 인접하게 배치되어 상기 제2 풀리와 함께 상기 제2 상승구간을 한정하는 제3 풀리와, 상기 제3 풀리와 함께 하강 구간을 한정하고 상기 제1 풀리와 함께 수평 이동 구간을 한정하는 제4 풀리를 포함하며, 상기 벨트 내측에서 상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리에 걸쳐 설치된 내부벨트가 상기 제1 상승구간에서 상기 벨트에 형성된 홀들을 막고 있다.

일 실시예에 따라, 상기 복수개의 풀리들은 상기 저점에 인접하게 배치된 제1 풀리와, 상기 중간점에 인접하게 배치되어 상기 제1 풀리와 함께 상기 제1 상승구간을 한정하는 제2 풀리와, 상기 정점에 인접하게 배치되어 상기 제2 풀리와 함께 상기 제2 상승구간을 한정하는 제3 풀리와, 상기 제3 풀리와 함께 하강 구간을 한정하고 상기 제1 풀리와 함께 수평 이동 구간을 한정하는 제4 풀리와, 상기 하강구간의 벨트를 외측에서 내측을 향해 누르도록 배치되어 상기 하강구간을 상기 제2 상승구간과 마주하는 제1 하강구간과 상기 제1 하강구간과 90도 이상의 각도로 교차하는 제2 하강구간으로 나누는 제5 풀리를 포함하며, 상기 제2 상승구간의 벨트와 상기 제1 하강구간의 벨트 사이에는 상기 제2 상승구간의 벨트에 형성된 홀들을 통과한 모래 및 미세플라스틱을 상기 제1 하강구간의 벨트에 형성된 홀들로 유도하는 가이드 플레이트들이 형성된다.

일 실시예에 따라, 상기 분리바는 일단이 상기 정전기 발생 롤러와 접하고 타단이 상기 제2 수거부 내에 위치한다.

일 실시예에 따라, 상기 싸이클론형 분리부는 인플로우통로와 아웃플로우통로 사이에서 아래로 연장된 침강통과, 상기 침강통 바닥과 갭을 형성하면서 상기 침강통 내측을 향해 연장되어, 상기 인플로우통로로부터 상기 침강통 내측으로 하강 가이드를 형성하고 상기 침강통 내측으로부터 상기 아웃플로우통로 측으로 상승 가이드를 형성하는 싸이클론 가이드구조와, 상기 싸이클론 가이드구조와 상기 침강통 사이에 싸이클론 흐름을 생성하도록 작동하는 싸이클론 휀을 포함하며, 상기 싸이클론 흐름에 의해, 상대적으로 무거운 모래는 상기 침강통 내로 침강한 후, 상기 침강통의 하부에 형성된 배출홀을 통해 외부로 배출되고, 상대적으로 가벼운 미세플라스틱은 상기 침강통의 내측에서 상기 상승 가이드를 따라 상승하여 상기 아웃플로우통로를 통해 상기 상기 정전기 발생 롤러 측으로 유동한다.

따라서, 본 발명에 따른 미세플라스틱 선별 수거장치는 운용자가 탑승하여 자가주행 혹은 차량에 의해 견인되거나 또는 다른 주행수단에 의해 해안가를 따라 이동하면서, 해안가의 일반쓰레기와 미세플라스틱을 선별하여 쉽게 그리고 효율적으로 수거할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 다른 목적, 이점 및 작용 효과는 이하 실시예의 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다

도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 미세플라스틱 선별 수거 장치를 차량과 분리된 상태로 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 미세플라스틱 선별 수거 장치 및 이와 연결된 차량을 포함하는 해안가 청소기가 해안가에서 미세플라스틱과 일반쓰레기를 선별 수거하는 것을 도시한 측면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 미세플라스틱 선별 수거 장치에 구비된 플라이트 컨베이어를 구체적으로 설명하기 위한 측면도이다.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 미세플라스틱 선별 수거 장치에 구비된 분리유닛과 제1 수거부 및 제2 수거부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세플라스틱 선별 수거 장치를 도시한 측면도이다.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 미세플라스틱 선별 수거 장치를 차량과 분리된 상태로 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 미세플라스틱 선별 수거 장치 및 이와 연결된 차량을 포함하는 해안가 청소기가 해안가에서 미세플라스틱과 일반쓰레기를 선별 수거하는 것을 도시한 측면도이고, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 미세플라스틱 선별 수거 장치에 구비된 플라이트 컨베이어를 구체적으로 설명하기 위한 측면도이고, 도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 미세플라스틱 선별 수거 장치에 구비된 분리유닛과 제1 수거부 및 제2 수거부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세플라스틱 선별 수거 장치를 도시한 측면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 미세플라스틱 선별 수거 장치(1)는, 차량 또는 구동부(2)과 함께 해안가 청소기를 구성하는 것으로서, 모터 또는 내연기관에 의해 구동되는 차량 또는 구동부(2)에 연결되거나 또는 차량 또는 구동부(2)에 일체화되어, 차량 또는 구동부(2)와 함께 해안가를 주행하면서, 해안가에서 모래와 섞여 있는 일반쓰레기(t)와 미세플라스틱(m)을 선별 제거하도록 구성된다. 차량 또는 구동부(2)는 도 2에 도시된 형태에 국한되지 않고 다양한 형태 또는 구조를 가질 수 있다는 것에 유의한다. 또한 상기 미세플라스틱 선별 수거 장치(1)는 운용자가 탑승하여 자가주행가능한 구조를 가질 수도 있고, 일반 차량에 의해 견인되는 구조를 가질 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 미세플라스틱 선별 수거 장치(1)는, 복수개의 풀리들(111, 112, 113, 114, 115)과 상기 복수개의 풀리들(111, 112, 113, 114, 115)들에 설치된 벨트(120)를 포함하고, 상기 벨트(120)가 수평 이동 구간(A), 상승 구간(B1, B2) 및 하강 구간(C1, C2)을 무한 반복하는 플라이트 컨베이어(100)와, 해안가의 모랫바닥과 접하도록 상기 벨트(120)에 돌출 설치되어, 상기 수평 이동 구간(A)에서는 상기 상승 구간(B1, B2)의 시작 위치(즉, 저점)까지 일반쓰레기(t)와 미세플라스틱(m)을 모으고, 상기 상승 구간(B1, B2)에서는 상기 일반쓰레기(t)와 상기 미세플라스틱(m)을 상승 이동시키는 다수의 돌출 가지(200)들과, 상기 플라이트 컨베이어(100)로부터 낙하하는 일반쓰레기를 수거하는 제1 수거부(700)와, 상기 벨트(120)에 형성된 홀들을 통해 떨어지는 미세플라스틱과 모래를 분리 선별하되, 모래는 해안가로 배출시키는 분리유닛(300)과, 상기 모래로부터 분리된 미세플라스틱을 수거하는 제2 수거부(800)를 포함한다.

상기 플라이트 컨베이어(100)는 복수개의 풀리 중 하나가 동력원에 연결되어 회전하는 것에 의해 작동할 수 있다. 상기 동력원은 모터 등 별도의 독립된 동력원일 수 있고, 대안적으로, 상기 차량 또는 구동부(2)의 동력원과 연동하는 동력원일 수도 있다. 상기 플라이트 컨베이어(100)에 있어서, 상기 상승구간(B1, B2)은 가장 낮은 저점으로부터 중간점까지의 제1 상승구간(B1)과 상기 중간점으로부터 가장 높은 정점까지의 제2 상승구간(B1)을 포함한다. 상기 벨트(120)는, 모래와 미세플라스틱을 통과시키는 홀(미도시함)들을 포함하되, 상기 제1 상승구간(B1)에 있어서는, 상기 모래와 상기 미세플라스틱을 통과시키는 벨트(120)의 홀들이 막히고 상기 제2 상승구간 및 상기 하강구간 적어도 일부에서는 상기 모래와 상기 미세플라스틱을 통과시키는 홀들이 개방된다. 그리고, 상기 벨트(120)의 개방된 홀들을 통해 미세플라스틱(m)과 모래들이 통과하여 떨어지며, 상기 분리유닛(300)은, 이하 자세히 설명되는 바와 같이, 상기 홀들을 통해 떨어지는 모래로부터 미세플라스틱(m)을 분리하도록 구성된다.

본 실시예에 있어서, 상기 복수개의 풀리들(111, 112, 113, 114, 115)은 상기 저점에 인접하게 배치된 제1 풀리(111)와, 상기 중간점에 인접하게 배치되어 상기 제1 풀리(111)와 함께 상기 제1 상승구간(B1)을 한정하는 제2 풀리(112)와, 상기 정점에 인접하게 배치되어 상기 제2 풀리(112)와 함께 상기 제2 상승구간(B2)을 한정하는 제3 풀리(113)와, 상기 제3 풀리(113)와 함께 하강 구간(C1, C2)을 한정하고 상기 제1 풀리(111)와 함께 수평 이동 구간을 한정하는 제4 풀리(114)와, 상기 하강구간(C1, C2)의 벨트(120)를 외측에서 내측을 향해 누르도록 배치된 제5 풀리(115)를 포함하며, 상기 제5 풀리(115)의 누름에 의해 함몰된 상기 하강구간(C1, C2)의 벨트(120)와 인접한 확장 공간에 상기 분리유닛(300)이 위치하는 것이 바람직하다. 상기 디플렉터(900)는, 상기 벨트(120)가 수평 이동 구간(A)으로부터 상기 제1 상승 구간(B1)으로 전환될 때, 상기 수평 이동 구간(A)에서 상기 벨트(120)에 설치된 돌출 가지(200)에 의해 모아지면서 이송된 일반쓰레기(t) 및 미세플라스틱(m)이 이탈 없이 상기 제1 상승구간(B1)의 벨트(120)에 올라타도록, 상기 일반쓰레기(t) 및 미세플라스틱(m)의 전방을 막는 역할을 한다. 본 실시예에서, 상기 디플렉터(900)는 상기 수평 이동 구간(A)과 상기 제1 상승 구간(B1)이 만나는 저점의 전방에서 시작하여 상기 제1 상승구간(B1)의 적어도 일부를 덮도록 연장되어 있다.

또한, 상기 플라이트 컨베이어(100)는 상기 벨트(120)의 내측에서 상기 제1 풀리(111)와 상기 제2 풀리(112)에 걸쳐 설치된 내부벨트(190)를 더 포함한다. 이때, 상기 내부벨트(190)는 상기 제1 상승구간(B1)에서 상기 벨트(120)에 형성된 홀들을 막도록 구성된다. 따라서, 상기 제1 상승구간(B1)의 벨트 아래 공간에는 모래와 미세플라스틱의 배출이 이루어지지 않으며, 상기 벨트(120)가 제2 상승구간(B2)을 이동한 후, 상기 제1 상승구간(B1)의 벨트 아래 공간, 즉, 상기 제5 풀리(115)의 벨트 누름에 의해 확장된 공간으로 모래와 미세플라스틱의 배출이 이루어진다. 그리고, 이 확장된 공간에는 전술한 바와 같이 미세플라스틱과 모래를 분리하는 분리유닛(300)이 배치되어 있다.

또한, 상기 제5 풀리(115)는 상기 하강구간(C1, C2)의 벨트(12)를 외측에서 내측을 향해 누르도록 배치되어, 상기 하강구간(C1, C2)을 상기 제2 상승구간(B2)과 마주하는 제1 하강구간(C1)과 상기 제1 하강구간(C1)과 90도 이상의 각도로 교차하는 제2 하강구간(C2)으로 나눈다. 또한, 상기 제2 상승구간(B2)의 벨트(120)와 상기 제1 하강구간(C1)의 벨트(120) 사이에는 상기 제2 상승구간(B2)의 벨트(120)에 형성된 홀들을 통과한 모래 및 미세플라스틱을 상기 제1 하강구간(C1)의 벨트(120)에 형성된 홀들로 유도하는 가이드 플레이트들(181, 182)이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 돌출 가지(200)에 의해 걸린 채 상기 벨트(120)를 타고 상기 제2 상승구간(B2)의 정점까지 상승한 일반쓰레기(t)들은 벨트(120)가 상기 제2 상승구간(B2)으로부터 상기 제1 하강구간(C1)으로 전환되는 것에 의해, 상기 플라이트 컨베이어(100)의 정점에서 아래로 낙하하여, 통 형상의 제1 수거부(700) 내로 수거된다. 이때, 상기 플라이트 컨베이어(100)로부터 떨어지는 일반쓰레기(t)를 상기 제1 수거부(700) 내로 안내하도록 경사면을 갖는 제1 가이드부(720)가 더 제공될 수 있다.

상기 제1 가이드부(720)는, 일반쓰레기를 가이드하는 역할과 더불어, 상기 분리유닛(300)이 배치된 공간과 일반쓰레기가 떨어지는 공간을 분리 구획하는 역할도 한다. 또한, 상기 제1 가이드부(720)의 상단에서 상기 제1 가이드부(720)와 교차하는 제2 가이드부(730)가 추가로 더 제공되는데, 상기 제2 가이드부(730)는 벨트(120)에 형성된 홀을 통과하여 떨어진 모래와 미세플라스틱을 분리유닛(300)의 상류측으로 가이드하는 역할을 한다.

한편, 상기 분리유닛(300)은 정전기에 의해 미세플라스틱(m)이 부착되는 정전기 발생 롤러(342)와, 상기 정전기 발생 롤러(340)의 외주면 일 지점과 접촉하여, 상기 정전기 발생 롤러(342)에 부착된 미세플라스틱을 분리하는 복수개의 분리바(344)를 포함한다. 상기 정전기 발생 롤러(342)는, 미세플라스틱 선별 수거 장치(1)의 프레임 일측에 회전가능하게 설치되는 것으로서, 모터 등에 의해 회전 구동된다. 또한, 상기 정전기 발생 롤러(342)는 정전기를 발생하며, 이러한 정전기에 의해, 미세플라스틱(m)이 상기 정전기 발생 롤러(342)의 외주면에 부착된다. 또한, 상기 분리바(344)는 일단이 상기 정전기 발생 롤러(342)와 접하고 타단이 상기 제2 수거부(344) 내에 위치한다. 더 나아가, 상기 분리바(344)는 상기 정전기 발생 롤러(342)와 접해 있는 일단으로부터 상기 제2 수거부(344) 내에 위치한 타단을 향해 점진적으로 낮아지는 경사판 구조로 되어 있으며, 따라서, 상기 정전기 발생 롤러(342)로부터 분리된 미세플라스틱을 상기 제2 수거부(344)까지 정체 없이 잘 가이드 해줄 수 있다.

또한, 상기 분리유닛(300)은 정전기 발생 롤러(342)에 앞서서 모래와 미세플라스틱(m)을 받아 일차로 필터 기능을 수행하는 싸이클론형 분리부(320)를 더 포함한다. 상기 싸이클론형 분리 부(320)는 정전기 발생 롤러(342)의 앞단에서 싸이클론 흐름과 중량 차이에 의해 모래와 미세플라스틱을 분리하도록 구성된다.

본 실시예에 있어서, 상기 싸이클론형 분리부(320)는 인플로우통로(321)와 아웃플로우통로(322) 사이에서 아래로 연장된 침강통(323)과, 상기 침강통(323)의 바닥과 갭을 형성하면서 상기 침강통(233) 내측을 향해 연장되어, 상기 인플로우통로(321)로부터 상기 침강통(323) 내측으로 하강 가이드를 형성하고 상기 침강통(323) 내측으로부터 상기 아웃플로우통로(322) 측으로 상승 가이드를 형성하는 싸이클론 가이드구조(324)와, 상기 싸이클론 가이드구조(324)와 상기 침강통(323) 사이에 싸이클론 흐름을 생성하도록 작동하는 싸이클론 휀(325)을 포함한다. 상기 싸이클론 흐름에 의해, 상대적으로 무거운 모래는 상기 침강통(323) 내로 침강한 후, 상기 침강통(323)의 하부에 형성된 배출홀(3232)을 통해 외부로 배출되고, 상대적으로 가벼운 미세플라스틱은 상기 침강통(323)의 내측에서 상기 상승 가이드를 따라 상승하여 상기 아웃플로우통로(322)를 통해 상기 정전기 발생 롤러(342) 측으로 유동한다. 상기 싸이클론형 분리부(320)가 상기 벨트(120)의 홀들을 통과하는 모래와 미세플라스틱을 모두 커버지 못하는 경우에는, 상기 싸이클론 분리부(320)의 주변에 상류측 진동 메쉬망(350)이 마련될 수 있다. 상기 상류측 진동 메쉬망(350)의 진동에 의해, 모래는 상기 상류측 진동 메쉬망(350)의 메쉬홀들을 통해 아래로 배출되는 한편, 상기 미세플라스틱은 상기 정전기 발생 롤러(342)의 정전기가 미치는 영역까지 상기 상류측 진동 메쉬망(350)을 타고 이동한다.

전술한 싸이클론형 분리부(320) 및 상기 상류측 진동 메쉬망(350)에 의해 모래로부터 1차 분리된 미세플라스틱은 상기 정전기 발생 롤러(342) 부근, 즉, 정전기가 미치는 거리적 범위 내로 이동한 후, 상기 정전기 발생 롤러(342)와 상기 분리바(344)에 의해 모래로부터 2차 분리된다.

또한, 상기 분리유닛(300)은 상기 정전기 발생 롤러(342)의 작용에 의해 상기 미세플라스틱으로부터 분리된 모래와 상기 정전기 발생 롤러(342)에 부착되지 못한 잔여 미세플라스틱을 받아서 진동시키는 하류측 진동 메쉬망(360)을 더 포함한다. 상기 하류측 진동 메쉬망(360)의 진동에 의해, 모래는 상기 하류측 진동 메쉬망(360)을 통해 아래로 배출된다. 도시하지는 않았지만, 진동에 의해 이동되는 미세플라스틱의 유입을 허용하는 별도의 입구부가 상기 제2 수거부(800)의 일측에 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세플라스틱 선별 수거 장치를 도시한 측면도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 미세 플라스틱 선별 수거 장치는, 앞선 실시예의 싸이클론형 분리부(320)가 생략된다. 대신에, 상류측 진동 메쉬망(350)이 상기 벨트(120)의 홀들을 통과하여 떨어지는 모래와 미세플라스틱을 모두 커버하도록 배치된다. 상기 상류측 진동 메쉬망(350)의 진동에 의해, 모래는 상기 상류측 진동 메쉬망(350)의 메쉬홀들을 통해 아래로 배출되는 한편, 상기 미세플라스틱(m)은 상기 정전기 발생 롤러(342)의 정전기가 미치는 영역까지 상기 상류측 진동 메쉬망(350)을 타고 이동한다.

나머지 구성은 앞선 실시예와 거의 동일하므로 중복을 피하기 위해 설명을 생략한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 운용자가 탑승하여 자가주행 혹은 차량에 의해 견인되거나 또는 다른 주행수단에 의해 해안가를 따라 이동하면서, 해안가의 일반쓰레기와 미세플라스틱을 선별하여 쉽게 그리고 효율적으로 수거할 수 있는 이점이 있다.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

100.................................플라이트 컨베이어
111, 112, 113, 114, 115............ 풀리
120.................................벨트
200.................................돌출 가지
300.................................분리유닛
342.................................정전기 발생 롤러
344.................................분리바
700.................................제1 수거부
700.................................제2 수거부

Claims

해안가에서 모래로부터 일반쓰레기와 미세플라스틱을 선별 수거하는 미세플라스틱 선별 수거 장치에 있어서:
복수개의 풀리들과 상기 복수개의 풀리들에 설치된 벨트를 포함하고, 상기 벨트가 수평 이동 구간, 상승 구간 및 하강 구간을 무한 반복하는 플라이트 컨베이어;
해안가의 모랫바닥과 접하도록 상기 벨트에 돌출 설치되어, 상기 수평 이동 구간에서는 상기 상승 구간의 시작 위치까지 일반쓰레기와 미세플라스틱을 모으고, 상기 상승 구간에서는 일반쓰레기와 미세플라스틱을 상승 이동시키는 다수의 돌출 가지들;
상기 플라이트 컨베이어로부터 낙하하는 일반쓰레기를 수거하는 제1 수거부;
상기 벨트에 형성된 홀들을 통해 떨어지는 미세플라스틱과 모래를 분리 선별하되, 모래는 해안가로 배출시키는 분리유닛; 및
상기 모래로부터 분리된 미세플라스틱을 수거하는 제2 수거부를 포함하며,
상기 분리유닛은 정전기에 의해 미세플라스틱이 부착되는 정전기 발생 롤러와, 회전하는 상기 정전기 발생 롤러와 접촉하여, 상기 정전기 발생 롤러에 부착된 미세플라스틱을 분리하는 하나 이상의 분리바를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 플라스틱 선별 수거 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분리유닛은 상기 정전기 발생 롤러의 앞단에서 싸이클론 흐름과 중량 차이에 의해 모래와 미세플라스틱을 분리하는 싸이클론형 분리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 플라스틱 선별 수거 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분리유닛은 모래를 진동에 의해 아래로 통과시키고 미세플라스틱을 아래로 통과시킴 없이 진동으로 이동시키는 진동 메쉬망을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 플라스틱 선별 수거 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 상승구간은 저점으로부터 중간점까지의 제1 상승구간과 상기 중간점으로부터 정점까지의 제2 상승구간을 포함하며, 상기 벨트는 상기 제1 상승구간에서 상기 모래와 상기 미세플라스틱을 통과시키는 홀들이 막히고 상기 제2 상승구간 및 상기 하강구간 적어도 일부에서 상기 모래와 상기 미세플라스틱을 통과시키는 홀들이 개방된 것을 특징으로 하는 미세 플라스틱 선별 수거 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 복수개의 풀리들은 상기 저점에 인접하게 배치된 제1 풀리와, 상기 중간점에 인접하게 배치되어 상기 제1 풀리와 함께 상기 제1 상승구간을 한정하는 제2 풀리와, 상기 정점에 인접하게 배치되어 상기 제2 풀리와 함께 상기 제2 상승구간을 한정하는 제3 풀리와, 상기 제3 풀리와 함께 하강 구간을 한정하고 상기 제1 풀리와 함께 수평 이동 구간을 한정하는 제4 풀리와, 상기 하강구간의 벨트를 외측에서 내측을 향해 누르도록 배치된 제5 풀리를 포함하며, 상기 제5 풀리의 누름에 의해 함몰된 상기 하강구간의 벨트와 인접한 확장 공간에 상기 분리유닛이 위치하는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 선별 수거 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 복수개의 풀리들은 상기 저점에 인접하게 배치된 제1 풀리와, 상기 중간점에 인접하게 배치되어 상기 제1 풀리와 함께 상기 제1 상승구간을 한정하는 제2 풀리와, 상기 정점에 인접하게 배치되어 상기 제2 풀리와 함께 상기 제2 상승구간을 한정하는 제3 풀리와, 상기 제3 풀리와 함께 하강 구간을 한정하고 상기 제1 풀리와 함께 수평 이동 구간을 한정하는 제4 풀리를 포함하며, 상기 벨트 내측에서 상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리에 걸쳐 설치된 내부벨트가 상기 제1 상승구간에서 상기 벨트에 형성된 홀들을 막고 있는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 선별 수거 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 복수개의 풀리들은 상기 저점에 인접하게 배치된 제1 풀리와, 상기 중간점에 인접하게 배치되어 상기 제1 풀리와 함께 상기 제1 상승구간을 한정하는 제2 풀리와, 상기 정점에 인접하게 배치되어 상기 제2 풀리와 함께 상기 제2 상승구간을 한정하는 제3 풀리와, 상기 제3 풀리와 함께 하강 구간을 한정하고 상기 제1 풀리와 함께 수평 이동 구간을 한정하는 제4 풀리와, 상기 하강구간의 벨트를 외측에서 내측을 향해 누르도록 배치되어 상기 하강구간을 상기 제2 상승구간과 마주하는 제1 하강구간과 상기 제1 하강구간과 90도 이상의 각도로 교차하는 제2 하강구간으로 나누는 제5 풀리를 포함하며, 상기 제2 상승구간의 벨트와 상기 제1 하강구간의 벨트 사이에는 상기 제2 상승구간의 벨트에 형성된 홀들을 통과한 모래 및 미세플라스틱을 상기 제1 하강구간의 벨트에 형성된 홀들로 유도하는 가이드 플레이트들이 형성된 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 선별 수거 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분리바는 일단이 상기 정전기 발생 롤러와 접하고 타단이 상기 제2 수거부 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 선별 수거 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 싸이클론형 분리부는 인플로우통로와 아웃플로우통로 사이에서 아래로 연장된 침강통과, 상기 침강통 바닥과 갭을 형성하면서 상기 침강통 내측을 향해 연장되어, 상기 인플로우통로로부터 상기 침강통 내측으로 하강 가이드를 형성하고 상기 침강통 내측으로부터 상기 아웃플로우통로 측으로 상승 가이드를 형성하는 싸이클론 가이드구조와, 상기 싸이클론 가이드구조와 상기 침강통 사이에 싸이클론 흐름을 생성하도록 작동하는 싸이클론 휀을 포함하며, 상기 싸이클론 흐름에 의해, 상대적으로 무거운 모래는 상기 침강통 내로 침강한 후, 상기 침강통의 하부에 형성된 배출홀을 통해 외부로 배출되고, 상대적으로 가벼운 미세플라스틱은 상기 침강통의 내측에서 상기 상승 가이드를 따라 상승하여 상기 아웃플로우통로를 통해 상기 상기 정전기 발생 롤러 측으로 유동하는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 선별 수거 장치.
청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 상기 미세플라스틱 선별 수거 장치; 및
상기 미세플라스틱 선별 수거 장치에 포함되어 운용자가 직접 탑승하여 자가주행하거나 상기 미세플라스틱 선별수거장치를 견인하는 차량을 포함하는 것을 특징으로 하는 해안가 청소기.
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