KR102165953B1 - 타원형 수문을 구비한 친환경 보 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타원형 수문을 구비한 친환경 보 시스템에 관한 것으로, 타원형으로 형성된 수문에 의해 하천수에 의해 가해지는 수압을 최소화하고 별도 동력의 필요 없이 단계적으로 수문을 개폐하면서 수자원의 활용을 극대화하되 특히 저수위에서 수자원의 낭비를 줄이고, 생태계 파괴는 최소화할 수 있도록 한 것이다.

Description

타원형 수문을 구비한 친환경 보 시스템{ECO-FRIENDLY STREAM DAM SYSTEM WITH ELLIPTICAL FLOODGATE}

본 발명은 보 시스템에 관한 것으로, 하천수에 의해 가해지는 수압을 최소화하고 별도 동력의 필요 없이 단계적으로 수문을 개폐하면서 수자원의 활용을 극대화하되 특히 저수위에서 수자원의 낭비를 줄이고, 생태계 파괴는 최소화할 수 있도록 한 타원형 수문을 구비한 친환경 보 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 하천과 농수로 등에는 수로를 차단하여 물을 일정량 저수할 수 있는 시설 즉, 보가 필수적으로 설치되어 있는 데, 이와 같은 보는 일정량의 물을 항상 확보해 놓았다가 농업용수 또는 공업용수로 활용할 수 있도록 함과 물론 강수량이 많은 장마철과 같은 우기에 적절한 배수를 유도하여 홍수 등을 미연에 방지를 하도록 하기 위한 역할을 하게 된다.

이와 같은 종래의 보는, 보의 상단을 통해 저수된 물을 월류 배출할 수 있도록 제작되어 있으므로 인해 수질오염과 생태계의 크나큰 파괴를 초래하는 문제점이 있었다. 즉, 물에서 분해된 퇴적 오니가 보에 인접한 바닥면에 다량 적층되어 있기 때문에 수로 바닥을 썩게 하여 수질을 오염시키게 되며, 상, 하류로 수생 생물의 자유로운 이동을 차단하여 생태계의 불균형을 초래했기 때문이었다.

이에 따라, 최근에는 수문을 설치하여 주기적인 방류가 이루어지도록 함으로써 다소나마 생태계의 파괴를 방지할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 이처럼 단순히 수문이 설치된 종래의 보는 수문의 개폐를 위해서 하천의 저수 상황과 수질 상황을 수시로 체크해야 하고 수문 개폐를 위해 관리자를 필요로 하는 등의 번거로움이 있었으며, 수문 개폐를 위해서는 장치의 구조가 복잡하고 별도의 동력이 요구되는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라 수문이 닫혀진 경우에는 보를 중심으로 상류와 하류 쪽 생물들의 교류가 완전히 단절되어 생태계 파괴의 요인이 되는 문제점도 있었다.

한국등록특허공보 제0645331호(2006.11.06)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 하천수에 의해 가해지는 수압을 최소화하고 별도 동력의 필요 없이 단계적으로 수문을 개폐하면서 수자원의 활용을 극대화하되 특히 저수위에서 수자원의 낭비를 줄이고, 생태계 파괴는 최소화할 수 있도록 한 타원형 수문을 구비한 친환경 보 시스템을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 보 시스템은, 하천을 가로질러 시공되고 하천의 상류측으로부터 하류측으로 하천수의 흐름을 허용하는 다수의 수로를 갖는 보; 상기 수로의 좌우 양측벽에 각각 쌍을 이루어 설치된 가이드; 상기 보의 수로에서 하천수의 수위 변화에 따라 승강 가능하도록 설치되되, 좌우 양단부가 상기 가이드에 삽입 설치된 회전축과, 좌측면과 우측면이 타원형 평면으로 형성된 타원형 기둥형상의 몸체로 이루어져서, 하천수의 수위가 낮아지더라도 상기 가이드의 하단부에 회전축이 걸려 지지된 지점이 최저점이 되면서 더 이상 하강하지 않도록 하며, 그 최저점의 상태에서 상기 몸체의 장축이 세워진 상태가 되면 수로의 하단부를 차단하고 상기 몸체의 장축이 눕혀진 상태가 되면 수로의 하단부를 개방하여 상류측 하천수의 흐름을 허용하도록 한 타원형 수문; 상기 보의 상류측에서 링크에 의해 타원형 수문의 몸체와 연결된 상태로 상류측 하천수 수면에 부유하도록 설치되어, 하천수의 수위가 상기 타원형 수문의 최저점보다 낮은 범위의 구간에서 하천수의 수위가 높아짐에 따라 상기 타원형 수문에 비해 상대적으로 더 많이 상승하면서 상기 링크를 통해 상기 타원형 수문 몸체가 장축이 눕혀지는 방향으로 회전력을 제공하고, 하천수의 수위가 상기 타원형 수문의 최저점보다 낮은 범위의 구간에서 하천수의 수위가 낮아짐에 따라 상기 타원형 수문에 비해 상대적으로 더 많이 하강하면서 상기 링크를 통해 상기 타원형 수문 몸체가 장축이 세워지는 방향으로 회전력을 제공하는 회전력 발생부재;를 포함하여, 상류측 하천수의 수위가 상기 타원형 수문의 최저점보다 낮은 범위의 구간에서는, 일정 수치 미만의 수위시 타원형 수문의 몸체 장축이 세워진 상태가 되어 수로의 하단부를 차단하고 있다가 일정 수치 이상으로 수위로 높아지면 타원형 수문이 상승하지 않는 상태를 유지하지만 몸체 장축이 눕혀진 상태가 되도록 점차 회전하면서 상류측 하천수가 수로의 하단부를 통해 더 많이 흘러내리도록 허용하며, 상류측 하천수의 수위가 상기 타원형 수문의 최저점보다 높은 범위의 구간에서는 수위가 높아짐에 따라 타원형 수문이 함께 상승하여 수로를 통해 더 많은 양의 하천수가 흘러내리도록 허용하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 링크의 일단부는 상기 회전력 발생부재의 상부에 회전 가능하도록 힌지결합되고, 상기 링크의 타단부는 상기 타원형 수문의 몸체 좌측면 또는 우측면에서 몸체의 장축 인근 일지점에 회전 가능하게 힌지결합되며, 상기 회전력 발생부재가 상승하여 상기 링크의 경사각도가 상향 경사지게 변화할 때 링크 중간에서 상측으로 걸쳐지면서 상기 타원형 수문의 몸체가 장축이 눕혀지는 방향으로 회전하도록 유도하는 걸림핀이 상기 타원형 수문의 몸체에 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 보에는 수로의 하측에는 하천수가 저수위일 때에도 하천수가 유통하는 생태통로가 더 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 타원형 수문의 내부에는 하천수의 수질 개선을 위한 수질개선제를 저장하는 약제 챔버가 형성되며, 상기 타원형 수문의 외주면에 요입된 형태로 형성된 홈에 상기 약제 챔버에 저장된 수질개선제를 외부로 유출시키기 위한 노즐이 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 타원형 수문은 복수의 단위 수문이 회전축에 끼워져 겹쳐지는 형태로 좌우폭을 확장 가능하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 보의 수로들은 좌우폭과 상하폭 중 적어도 어느 하나가 다르게 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의한 친환경 보 시스템은 별도의 동력을 필요로 하지 않으면서도 타원형 수문의 회전동작, 승강동작으로 이루어지는 단계적 동작에 의해 수로를 점진적으로 개방할 수 있도록 함으로써 저수위에서 하천수의 낭비를 막고 자원으로서 적극 활용할 수 있도록 하였다.

또한, 타원형 수문의 경우 일반적인 판형의 수문에 비해 회전 개폐시 상류측 하천수에 의한 수압을 최소화할 수 있으므로 별도 동력 없이 회전력 발생부재의 부력만으로도 회전시키기가 수월하다. 그러므로 부력에 의한 회전력을 증강시키기 위하여 회전력 발생부재의 크기를 크게 하는 등의 노력을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 생태통로를 마련하고, 하천수가 저수위일 때 저수된 하천수를 수질을 보존할 수 있도록 한 수질개선제를 타원형 수문을 통해 투약할 수 있도록 함으로써 생태계 파괴는 최소화하고 수질을 개선할 수 있도록 하였다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 친환경 보 시스템의 정단면도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 친환경 보 시스템의 구성을 설명하기 위한 측단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 친환경 보 시스템에서 타원형 수문의 구성을 설명하기 위한 분해사시도
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 의한 친환경 보 시스템의 동작 및 작용을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 5는 본 발명의 변형실시예에 의한 친환경 보 시스템의 정단면도

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 친환경 보 시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 친환경 보 시스템의 정단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 친환경 보 시스템의 구성을 설명하기 위한 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 친환경 보 시스템에서 타원형 수문의 구성을 설명하기 위한 분해사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 친환경 보 시스템은 다수의 수로(111)를 갖는 보(110), 가이드(120), 타원형 수문(130), 회전력 발생부재(140) 및 링크(150)를 포함하여 이루어지며, 별도의 동력을 필요로 하지 않으면서도 타원형 수문(130)의 회전동작, 승강동작으로 이루어지는 단계적 동작에 의해 수로(111)를 점진적으로 개방할 수 있도록 한 것이다. 특히 하천수가 저수위인 경우에는 하천수가 과도하게 흘러내리지 않고 저수되도록 제어함으로써 수자원의 낭비를 줄이는 한편, 생태계 파괴는 최소화할 수 있도록 구성된다.

이같은 본 발명에서 주목할 또 다른 한 가지점으로, 판형의 수문을 사용하던 기존방식과 달리 타원형 수문을 사용함으로써 회전 개폐시 상류측 하천수에 의한 수압을 최소화할 수 있도록 마련하였다는 점이다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 친환경 보 시스템에 대해 상기 구성요소들을 중심으로 보다 상세히 설명하도록 한다.

상기 보(110)는 하천을 가로질러 시공되고 하천의 상류측으로부터 하류측으로 하천수의 흐름을 허용하는 다수의 수로(111)를 갖는다. 상기 보(110)의 수로(111)에는 가이드(120)와 타원형 수문(130)이 설치되어 하천수의 방류량을 조절할 수 있도록 하였다. 여기서 상기 보(110)에 형성된 다수의 수로(111)는 획일적으로 형성되는 것보다는 서로 다른 크기를 갖도록 형성될 수 있는데, 도 1에는 좌우폭(너비)이 서로 다른 크기로 형성된 수로(111)를 구비하고 있는 모습을 보이고 있으며, 이같은 수로(111)의 형태에 대응하도록 설치된 타원형 수문(130)이 구비되어 있다. 한편 도 5에서는 수로(111)의 좌우폭뿐만 아니라 상하폭까지 다르게 구비된 변형된 형태를 보여주고 있고, 단위 수문(131a)의 개수를 조절하여 수로(111) 중 일부는 타원형 수문(130)에 의해 차단되지 않고 상시 개방된 상태로 남겨두는 것도 가능함을 보여주고 있다.

상기 가이드(120)는 각 수로(111)의 좌우 양측벽에 쌍을 이루어 설치되어 타원형 수문(130)의 승강을 안내하는 역할을 한다. 여기서 상기 가이드(120)는 도면에 도시된 것처럼 완전히 수직하게 세워져 설치되는 것보다는 상부가 하류측으로 약간 치우친 형태로 경사지게 설치된다. 이는 하천수의 수위가 높아짐에 따라 타원형 수문(130)이 간섭되지 않고 자연스럽게 상승할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 타원형 수문(130)은 보(110)의 수로(111)에서 하천수의 방류량을 조절하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 타원형 수문(130)은 상기 가이드(120)를 따라 승강하도록 좌우 양단부가 가이드(120)에 삽입 설치된 회전축(132)과, 좌측면과 우측면이 타원형 평면으로 형성된 타원형 기둥형상의 몸체(131)로 이루어진다. 이처럼 수문이 타원형으로 이루어지면 일반적인 판형의 수문에 비해 회전 개폐시 상류측 하천수에 의한 수압을 최소화할 수 있으므로 별도 동력 없이 회전력 발생부재의 부력만으로도 회전시키기가 훨씬 수월해진다. 이로써, 부력에 의한 회전력을 증강시키기 위하여 회전력 발생부재의 크기를 크게 하거나 별도의 보조동력을 사용하는 등의 노력을 들이지 않아도 된다는 장점을 갖는다. 이같은 타원형 수문(130)은 도 2 및 도 4a에 도시된 것처럼 상기 몸체(131)가 회전축(132)을 중심으로 함께 회전하여 장축이 세워진 상태가 되면 수로(111)의 하단부를 차단하여 하천수의 흐름을 차단하게 되며 도 4b에 도시된 것처럼 장축이 눕혀진 상태가 되면 수로(111)의 하단부를 통한 하천수의 흐름을 허용하게 된다. 또한, 상기 타원형 수문(130)은 도 4c, 도 4d와 같이 하천수의 수위가 높아지면 보(110)의 수로(111)에서 가이드(120)를 따라 상승할 수 있도록 부력을 갖는 것으로 구비된다.

여기서 상기 타원형 수문(130)의 최저점은 회전축(132)이 가이드(120)의 하단부에 걸쳐져 더 이상 하강하지 않도록 지지되는 지점을 일컫는데, 이때의 타원형 수문(130)의 최저점은 상류측 하천수의 최저점보다는 높은 지점에 위치하도록 하는 것이 중요하다. 이로써 상류측 하천수가 타원형 수문(130)의 최저점보다 낮은 범위의 구간에서 상류측 하천수의 수위가 높아지더라도 타원형 수문(130)은 상승하지 않고 회전력 발생부재(140)만이 상승하게 되는데, 이때 타원형 수문(130)은 상승하지 않는 대신 링크(150)로 연결된 회전력 발생부재(140)가 상승할 때 링크(150)를 통해 제공받는 회전력으로 인해 회전축(132)을 중심으로 회전하게 된다. 도 4a 및 도 4b는 이같은 회전동작을 잘 보여주고 있는데, 상류측 하천수의 수위가 상기 타원형 수문(130)의 최저점보다 낮은 범위의 구간에서는, 일정 수치 미만의 수위시 타원형 수문(130)의 몸체(131) 장축이 세워진 상태가 되어 수로(111)의 하단부를 차단하고 있다가 일정 수치 이상으로 수위로 높아지면 타원형 수문(130)이 상승하지 않는 상태를 유지하지만 몸체(131) 장축이 눕혀진 상태가 되도록 점차 회전하면서 상류측 하천수가 수로(111)의 하단부를 통해 더 많이 흘러내리도록 허용하게 된다. 이같이 타원형 수문(130) 몸체(131)의 장축이 세워진 상태에서 눕혀진 상태가 될수록 타원형 수문(130)의 하측으로 수로(111)가 점차 개방되면서 상류측 하천수가 흘러내려갈 수 있게 되며, 타원형 수문(130) 몸체(131)의 장축이 더 눕혀진 상태가 될수록 개방된 정도는 더 커지면서 하천수의 방류량은 증가하게 된다. 이후 상류측 하천수의 수위가 타원형 수문(130)의 최저점보다 높아지면 그 후로는 수위가 더 높아질수록 도 4c 및 도 4d와 같이 타원형 수문(130)이 회전력 발생부재(140)와 함께 상승하게 된다. 이에 따라 타원형 수문(130) 하측으로 수문이 더 넓게 개방되면서 더 많은 양의 하천수가 보(110)의 수로(111)를 통과하여 흘러내리게 되는 것이다.

이같은 타원형 수문(130)의 구성에 따르면 상류측 하천수의 수위가 낮은 경우에는 도 4a에 도시된 것처럼 타원형 수문(130)이 수로(111)의 하단부를 차단함으로써 하천수를 그냥 흘려보내지 않고 농업용수 등의 유효자원으로 적극 활용할 수 있도록 하며, 하천수 수위가 상승함에 따라 타원형 수문(130)의 회전동작과 승강동작이 능동적으로 이루어지면서 하천수의 방류량을 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

나아가, 상기 타원형 수문(130)은 도 3에 도시된 것처럼 중앙에 끼움공(132a)을 구비한 복수의 단위 수문(131a)이 회전축(132)에 끼워져 겹쳐지는 형태로 좌우폭을 확장 가능하도록 이루어진다. 이같은 구성에 따르면 크기가 다른 여러 종류의 타원형 수문(130)을 일일이 제조할 필요 없이 간단히 현장에서 단위 수문(131a)을 조립하는 방법으로 마련할 수 있다. 이로써 도 1에 도시된 것처럼 다양한 크기를 갖는 수로(111)를 마련하고 그에 적합한 크기의 타원형 수문(130)을 설치하기가 용이해지면서 현장 상황에 맞는 맞춤식 친환경 보 시스템을 저렴한 비용으로 구축하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 타원형 수문(130)의 내부에는 하천수의 수질 개선을 위한 수질개선제를 저장하도록 약제 챔버가 형성되어 있으며, 상기 타원형 수문(130)의 외주면에는 상기 약제 챔버에 저장된 수질개선제를 외부로 유출시켜 하천수에 투약하기 위한 노즐(134)이 설치된다. 이같은 노즐(134)은 도 3의 확대부에서 볼 수 있는 것처럼 상기 타원형 수문(130)의 외주면에서 안쪽으로 요입된 홈(133)에 설치되도록 하여 타원형 수문(130) 몸체(131)의 외주면 외측으로 돌출되지 않도록 한다. 상기 노즐(134)은 원터치 스위치 방식에 의해 스위치(134a)를 한 번 누른 상태에서는 내부에 저장된 수질개선제를 유출할 수 있도록 유출구가 개방된 상태가 되고 두 번 누른 상태에서는 유출구가 폐쇄된 상태가 되어 수질개선제가 유출되지 않도록 구성된다. 그러면 작업자가 직접 수질개선제의 유출 허용 여부를 제어할 수 있다. 뿐만 아니라 상기 노즐(134)은 솔레노이드 밸브로 구비되어 작업자가 원격지에서 개폐 상태를 편리하게 제어할 수 있도록 구성될 수도 있다. 이처럼 타원형 수문(130)에 수질개선제를 저장하고 유출시킬 수 있도록 한 구성은 각각의 단위 수문(131a) 모두에 적용할 수도 있으나 타원형 수문(130)을 구성하는 단위 수문(131a) 중 하나에만 적용하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 타원형 수문(130) 내부에 저장되는 수질개선제의 경우 주로 저수위에서 보(110)의 상류측에 정체되어 있는 하천수의 수질을 보존 또는 개선하기 위한 역할을 하는 것으로 바실러스(Bacillus sp.)균을 위주로 하는 호기성 균제를 포함하는 약제이거나 정체 수역에서 이상 증식하는 녹조, 남조, 적조의 증식을 차단하는 약제일 수도 있다. 수질개선제의 경우 하천수의 수질을 보존 또는 개선하기 위한 역할을 하면서 자연을 훼손하는 것이 아니라면 시중에서 판매되고 있거나 개발된 공지의 것을 활용할 수 있다. 예컨대, 한국등록특허공보 제1834375호(2018.02.26.)에 개시된 친환경 바이오 수역 복원제, 호기성 균제 등은 상기 수질개선제로서 활용하기 적합한 약제 중 한가지라 할 수 있다.

상기 회전력 발생부재(140)는 하천수의 저수위에서 수위 변화에 따라 타원형 수문(130)을의 회전시켜주는 역할을 한다. 상기 회전력 발생부재(140)는 보(110)의 상류측에서 링크(150)에 의해 타원형 수문(130)의 몸체(131)와 연결된 상태로 수면에 부유하도록 설치된다. 이를 위해 상기 회전력 발생부재(140)는 상류측 하천수 수면에 부유하는 플로트(141)와 상기 플로트(141)의 상부에 설치되어 링크(150)와 결합되는 연결체(142)로 이루어진다. 여기서 상기 링크(150)의 일단부는 회전력 발생부재(140)의 연결체(142)에 회전 가능하도록 힌지(152)결합되고, 상기 링크(150)의 타단부는 상기 타원형 수문(130)의 몸체(131) 좌측면 또는 우측면 일지점에 회전 가능하게 힌지(151)결합된다. 그리고 타원형 수문(130)의 몸체(131)에는 상기 회전력 발생부재(140)가 상승하여 상기 링크(150)의 경사각도가 상향 경사지게 변화할 때 링크(150) 중간에 걸쳐지면서 타원형 수문(130)의 몸체(131)의 장축이 눕혀지는 방향으로 회전하도록 유도하는 걸림핀(153)이 설치된다. 이같은 걸림핀(153)은 도면에 따르면 링크(150)의 상측에 걸쳐지도록 설치된 것으로 도시되었으나 타원형 수문(130)의 정방향 회전(장축이 눕혀지는 방향)뿐만 아니라, 역방향 회전(장축이 세워지는 방향)으로 고려하여 링크(150)의 하측에 걸쳐지도록 추가 설치될 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 친환경 보 시스템의 작용 및 동작을 첨부된 도 4a 내지 도 4d에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 4a에는 상류측 하천수가 저수위인 경우에 타원형 수문(130)의 몸체(131) 장축이 세워져 있는 초기상태의 모습이 도시되었다. 이처럼 상류측 하천수의 수위가 상기 타원형 수문(130)의 최저점보다 낮은 범위의 구간에서는 일정 수치 미만의 수위시 타원형 수문(130)의 몸체(131) 장축이 세워진 상태가 되어 수로(111)의 하단부를 차단하게 된다. 이로써, 저수위의 상류측 하천수가 보(110)의 수로(111)를 통해 그냥 흘러내려가지 않고 저수된 상태를 유지할 수 있으므로 농업용수 등의 자원으로 보다 적극 활용하는 것이 가능해진다. 단, 이같이 저수위의 상류측 하천수가 타원형 수문(130)에 의해 흘러내려가지 않도록 차단된 상태에서도 수로(111)의 하측으로 형성된 생태통로(112)는 개방되어 미량의 하천수가 계속 흐르고 있는 상태를 유지하고 있으며 작은 물고기들이 통행할 수 있다.

상류측 하천수의 수위가 상기 타원형 수문(130)의 최저점보다 낮은 범위의 구간에서 상류측 하천수의 수위가 점차 증가하면 타원형 수문(130)은 거의 상승하지 않고 회전력 발생부재(140)만 상대적으로 더 많이 상승하면서 링크(150)를 통해 타원형 수문(130)에 대한 회전력으로 작용한다. 이에 따라 타원형 수문(130)의 몸체(131) 장축이 눕혀진 상태가 되는 방향으로 회전하면서 그 하측으로 하천수가 흘러내려갈 수 있도록 수로(111)의 하단부가 점차 개방되며 도 4b와 같이 몸체(131) 장축이 완전히 눕혀질 때까지 점차 넓어진다. 이때 타원형 수문(130)이 회전하여 도 4a에서 도 4b에 이르는 동안 타원형 수문(130)의 하측으로 형성되는 개방 상태가 점진적으로 넓어지면서 수위 증가에 하천수의 방류량도 정밀하게 증대된다는 점에 주목할 수 있다. 이로써 저수위에서 하천수가 자원으로 활용되지 않고 과도하게 방류되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이후 타원형 수문(130)의 몸체(131) 장축이 완전히 눕혀진 상태에서 수위가 더 높아지면 타원형 수문(130)이 회전력 발생부재(140)와 함께 상승하면서 도 4c와 도 4d에서 볼 수 있는 것처럼 수로(111)의 하단부 일부만이 아니라 전면 개방한 상태가 되며 하천수의 방류량은 더욱 증대된다.

이처럼 본 발명의 실시예에 의한 친환경 보 시스템은 저수위시 타원형 수문(130)이 상류측 하천수가 흘러내려가지 않도록 차단하는 1단계, 이후 상류측 하천수의 수위가 높아짐에 따라 타원형 수문(130)이 상승하지 않고 회전력 발생부재(140)만 상승하면서 타원형 수문(130)의 몸체(131) 장축이 눕혀지는 방향으로 회전하도록 유도함으로써 타원형 수문(130)의 몸체(131)가 회전한 정도에 따라 하천수의 방류량을 정밀 조절하는 2단계, 이후 상류측 하천수의 수위가 더 높아짐에 따라 타원형 수문(130)과 회전력 발생부재(140) 모두 상승하면서 수로(111)를 전면적으로 개방하는 3단계에 걸쳐 하천수의 방류량을 조절함으로써 하천수가 낭비되지 않고 자원으로써 보다 적극적으로 활용하게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

110 : 보 111 : 수로
112 : 생태통로 120 : 가이드
130 : 타원형 수문 131 : (수문의) 몸체
131a : 단위 수문 132 : (수문의) 회전축
140 : 회전력 발생부재 150 : 링크

Claims (6)

1. 하천을 가로질러 시공되고 하천의 상류측으로부터 하류측으로 하천수의 흐름을 허용하는 다수의 수로를 갖는 보;
   상기 수로의 좌우 양측벽에 각각 쌍을 이루어 설치된 가이드;
   상기 보의 수로에서 하천수의 수위 변화에 따라 승강 가능하도록 설치되되, 좌우 양단부가 상기 가이드에 삽입 설치된 회전축과, 좌측면과 우측면이 타원형 평면으로 형성된 타원형 기둥형상의 몸체로 이루어져서, 하천수의 수위가 낮아지더라도 상기 가이드의 하단부에 회전축이 걸려 지지된 지점이 최저점이 되면서 더 이상 하강하지 않도록 하며, 그 최저점의 상태에서 상기 몸체의 장축이 세워진 상태가 되면 수로의 하단부를 차단하고 상기 몸체의 장축이 눕혀진 상태가 되면 수로의 하단부를 개방하여 상류측 하천수의 흐름을 허용하도록 한 타원형 수문;
   상기 보의 상류측에서 링크에 의해 타원형 수문의 몸체와 연결된 상태로 상류측 하천수 수면에 부유하도록 설치되어, 하천수의 수위가 상기 타원형 수문의 최저점보다 낮은 범위의 구간에서 하천수의 수위가 높아짐에 따라 상기 타원형 수문에 비해 상대적으로 더 많이 상승하면서 상기 링크를 통해 상기 타원형 수문 몸체가 장축이 눕혀지는 방향으로 회전력을 제공하고, 하천수의 수위가 상기 타원형 수문의 최저점보다 낮은 범위의 구간에서 하천수의 수위가 낮아짐에 따라 상기 타원형 수문에 비해 상대적으로 더 많이 하강하면서 상기 링크를 통해 상기 타원형 수문 몸체가 장축이 세워지는 방향으로 회전력을 제공하는 회전력 발생부재;를 포함하여,
   상류측 하천수의 수위가 상기 타원형 수문의 최저점보다 낮은 범위의 구간에서는, 일정 수치 미만의 수위시 타원형 수문의 몸체 장축이 세워진 상태가 되어 수로의 하단부를 차단하고 있다가 일정 수치 이상으로 수위로 높아지면 타원형 수문이 상승하지 않는 상태를 유지하지만 몸체 장축이 눕혀진 상태가 되도록 점차 회전하면서 상류측 하천수가 수로의 하단부를 통해 흘러내리도록 허용하며,
   상류측 하천수의 수위가 상기 타원형 수문의 최저점보다 높은 범위의 구간에서는 수위가 높아짐에 따라 타원형 수문이 함께 상승하여 수로를 통해 더 많은 양의 하천수가 흘러내리도록 허용하는 것을 특징으로 하는 보 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 링크의 일단부는 상기 회전력 발생부재의 상부에 회전 가능하도록 힌지결합되고, 상기 링크의 타단부는 상기 타원형 수문의 몸체 좌측면 또는 우측면에서 몸체의 장축 인근 일지점에 회전 가능하게 힌지결합되며,
   상기 회전력 발생부재가 상승하여 상기 링크의 경사각도가 상향 경사지게 변화할 때 링크 중간에서 상측으로 걸쳐지면서 상기 타원형 수문의 몸체가 장축이 눕혀지는 방향으로 회전하도록 유도하는 걸림핀이 상기 타원형 수문의 몸체에 설치된 것을 특징으로 하는 보 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보에는 수로의 하측에는 하천수가 저수위일 때에도 하천수가 유통하는 생태통로가 더 형성된 것을 특징으로 하는 보 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 타원형 수문의 내부에는 하천수의 수질 개선을 위한 수질개선제를 저장하는 약제 챔버가 형성되며, 상기 타원형 수문의 외주면에 요입된 형태로 형성된 홈에 상기 약제 챔버에 저장된 수질개선제를 외부로 유출시키기 위한 노즐이 설치된 것을 특징으로 하는 보 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 타원형 수문은 복수의 단위 수문이 회전축에 끼워져 겹쳐지는 형태로 좌우폭을 확장 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 보 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 보의 수로들은 좌우폭과 상하폭 중 적어도 어느 하나가 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 보 시스템.

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