KR102199768B1 - 물순환형 도로 세척시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로 주변 지반의 내부에 설치되어 우천시에 초기 우수가 유입되는 집수맨홀와; 상기 집수맨홀와 근접한 위치의 상기 도로 주변 지반의 내부에 마련되어 우수가 저장되도록 하는 지속강우수 저장조와; 상기 지속강우수 저장조에 저장된 우수가 내부로 유입되면서 우수에 포함된 미세입자가 여과되도록 하는 여과장치와; 상기 도로의 중앙 영역에 상기 도로를 따라 일정 길이 이격되게 설치되어 상기 여과조에 의하여 여과가 이루어진 우수가 상기 도로의 표면에 분사되도록 하여 상기 도로의 세척이 이루어지도록 하는 우수배출수단을; 포함한 것을 특징으로 하는 물순환형 도로 세척시스템을 제시함으로써, 빗물을 재활용하여 도로의 이물질을 제거하는데 사용함으로써 주변 환경을 정화하고 도로변에서 식생되는 식재 측으로 수분을 공급하여 식재의 생장을 촉진시킬 수 있도록 함으로써 한정된 수자원을 절약하면서 다양한 용도로 사용이 가능하도록 할 수 있다.

Description

물순환형 도로 세척시스템{WATER CIRCULAR TYPE CLEANING SYSTEM FOR ROAD}

본 발명은 도로 시설물 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 빗물을 재활용하여 도로의 이물질을 제거하고 식생용 용수로 사용할 수 있도록 하여 환경을 정화시킬 수 있는 물순환형 도로 세척시스템에 관한 것이다.

우리나라는 강우 유출량에 비해 1인당 물사용 가능량이 부족한 물부족 국가로 해당되어 물에 대한 효율적 관리의 중요성과 활용가치의 향상에 대한 인식이 더욱 확산되고 있다. 이를 실천하기 위한 방법으로 빗물에 대한 관리와 이용 방법이 최근 활발히 연구 개발중이다.

우리나라 정부에서도 [물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법]을 통해 빗물이용시설에 대한 설치와 관리기준을 마련하여 적극적인 빗물이용방법을 확대하고 있다.

그러나, 빗물 이용시설을 설치하여야 하는 대상 건축물의 규모가 일정 수준이상으로 정해져 있어 소규모 건축물과 같은 시설에 대해서는 빗물을 모아 활용할 수 있는 수단이 마련되어 있지는 않다.

또한, 도시화가 가속화됨에 따라 도로 등과 같은 불투수면의 증가로 빗물이 지하수로 함양되는 것이 어려운 현실이다. 이를 감안할 때 소규모 시설에서 빗물을 직접 확보하여 이용 가능한 수자원을 확보하는 방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 빗물을 재활용하여 도로의 이물질을 제거하는데 사용함으로써 주변 환경을 정화하고 도로변에서 식생되는 식재 측으로 수분을 공급하여 식재의 생장을 촉진시킬 수 있도록 함으로써 한정된 수자원을 절약하면서 다양한 용도로 사용이 가능하도록 할 수 있는 물순환형 도로 세척시스템을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 도로 주변 지반의 내부에 설치되어 우천시에 초기 우수가 유입되는 집수맨홀와; 상기 집수맨홀와 근접한 위치의 상기 도로 주변 지반의 내부에 마련되어 우수가 저장되도록 하는 지속강우수 저장조와; 상기 지속강우수 저장조에 저장된 우수가 내부로 유입되면서 우수에 포함된 미세입자가 여과되도록 하는 여과장치와; 상기 도로의 중앙 영역에 상기 도로를 따라 일정 길이 이격되게 설치되어 상기 여과장치에 의하여 여과가 이루어진 우수가 상기 도로의 표면에 분사되도록 하여 상기 도로의 세척이 이루어지도록 하는 우수배출수단을; 포함한 것을 특징으로 하는 물순환형 도로 세척시스템을 제시한다.

여기서, 상기 집수맨홀와 상기 지속강우수 저장조 사이에는 별도의 초기우수 저장조가 설치되어 상기 집수맨홀에 집수된 오염도가 높은 초기우수는 상기 초기우수 저장조로 유입되어 침전이 추가로 이루어지도록 할 수 있다.

그리고, 상기 집수맨홀와 상기 초기우수 저장조 사이에는 제1연결파이프가 설치되고 상기 집수맨홀와 상기 지속강우수 저장조 사이에는 제2연결파이프가 설치되어 초기우수시에는 상기 제1연결파이프가 개방되고 상기 제2연결파이프는 폐쇄되며, 지속 우수시에는 상기 제1연결파이프가 폐쇄되고 상기 제2연결파이프가 개방될 수 있다.

또한, 상기 집수맨홀에서도 침전이 발생될 수 있도록 상기 제1연결파이프와 제2연결파이프는 각각 상기 집수맨홀의 상부 일측면과 연결될 수 있다.

아울러, 상기 지속강우수 저장조의 상측의 지반 내부에는 지반에서 상기 지속강우수 저장조로 직접 유입되는 우수의 정화를 위한 정화용 여과재가 일정 두께로 적층되게 설치될 수 있다.

그리고, 상기 정화용 여과재 상부의 상기 지반에는 도로 주변의 환경 정비를 위한 식생이 설치될 수 있다.

또한, 상기 식생의 상부에는 우천시 빗물을 집수함과 동시에 보행자에게 그늘을 제공하는 별도의 차양막이 설치될 수 있다.

아울러, 상기 차양막을 지지하는 기둥은 상기 차양막의 상면에서 집수된 우수가 상기 지속강우수 저장조로 유입시킬 수 있도록 상기 지속강우수 저장조와 연통되게 설치될 수 있다.

그리고, 상기 차양막의 하면에는 상기 지속강우수 저장조에 저장된 우수를 기화시켜 안개를 발생시킬 수 있는 안개발생기가 열을 이루도록 복수로 구비될 수 있다.

또한, 상기 우수배출수단은 상기 지속강우수 저장조에 저장된 우수를 공급받아 복수의 물줄기로 분산되어 상기 도로의 표면으로 분사되도록 하는 분사노즐로 구성될 수 있다.

본 발명은 빗물을 재활용하여 도로의 이물질을 제거하는데 사용함으로써 주변 환경을 정화하고 도로변에서 식생되는 식재 측으로 수분을 공급하여 식재의 생장을 촉진시킬 수 있도록 함으로써 한정된 수자원을 절약하면서 다양한 용도로 사용이 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물순환형 도로 세척시스템의 구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물순환형 도로 세척시스템의 동작되는 상태를 도시한 작동도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물순환형 도로 세척시스템의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물순환형 도로 세척시스템의 동작되는 상태를 도시한 작동도이다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 물순환형 도로 세척시스템은, 도로 주변 지반의 내부에 설치되어 우천시에 초기 우수가 유입되는 집수맨홀(100)과; 상기 집수맨홀(100)과 근접한 위치의 상기 도로 주변 지반의 내부에 마련되어 우수가 저장되도록 하는 지속강우수 저장조(200)와; 상기 지속강우수 저장조(200)에 저장된 우수가 내부로 유입되면서 우수에 포함된 미세입자가 여과되도록 하는 여과장치(300)와; 상기 도로의 중앙 영역에 상기 도로를 따라 일정 길이 이격되게 설치되어 상기 여과장치(300)에 의하여 여과가 이루어진 우수가 상기 도로의 표면에 분사되도록 하여 상기 도로의 세척이 이루어지도록 하는 우수배출수단(400)을 포함한 것을 특징으로 한다.

집수맨홀(100)은 도로 주변 지반의 내부에 매립된 형태로 설치되어 우천시의 초기우수가 내부로 유입되도록 함으로써 초기우수가 후술할 초기우수 저장조(500) 측으로 유입되도록 하는 역할을 한다.

집수맨홀(100)의 내부로 우천시의 우수가 유입될 수 있도록 집수맨홀(100)의 상부 일측은 중앙에 비하여 상대적으로 높이가 낮아 우수가 집수되는 도로의 가장자리와 연통파이프(130)를 통하여 연결되어 있다.

그리고, 집수맨홀(100)과 근접한 영역인 집수맨홀(100)과 지속강우수 저장조(200) 사이에는 별도의 초기우수 저장조(500)가 설치되어 집수맨홀(100)에 집수된 오염도가 높은 초기우수는 초기우수 저장조(500)로 유입되어 침전이 이루어지도록 하는 것이 효과적이다.

이를 위하여 집수맨홀(100)과 초기우수 저장조(500) 사이에는 제1연결파이프(110)가 설치되고 집수맨홀(100)와 지속강우수 저장조(200) 사이에는 제2연결파이프(120)가 설치되어 초기우수시에는 제1연결파이프(110)가 개방되고 제2연결파이프(120)는 폐쇄되며, 지속 우수시에는 제1연결파이프(110)가 폐쇄되고 제2연결파이프(120)가 개방되도록 한다.

제1연결파이프(110)와 제2연결파이프(120)를 각각 선택적으로 개폐시킴으로써 초기 우수시에는 우수의 오염도가 상대적으로 높기 때문에 이러한 초기 우수는 제1연결파이프(110)를 통하여 초기우수 저장조(500)로 유입되도록 하고, 지속 우수는 우수의 오염도가 상대적으로 낮기 때문에 이러한 지속 우수는 제2연결파이프(120)를 통하여 지속강우수 저장조(200)로 유입되도록 할 수 있다.

그리고, 집수맨홀(100)에서도 침전이 발생될 수 있도록 제1연결파이프(110)와 제2연결파이프(120)는 각각 집수맨홀(100)의 상부 일측면과 연결되도록 함으로써 집수맨홀(100)의 내부에서도 초기 우수가 일정 시간동안 머무르면서 침전이 이루어지도록 할 수도 있다.

지속강우수 저장조(200)는 우천시 내리는 빗물을 집수하여 저장할 수 있도록 일정한 수용공간을 구비한 장방 형상의 부재로서, 지반의 내부에 매립된 형태로 설치되어 외부로 노출되지 않도록 하여 외부의 이물질의 유입을 방지할 수 있도록 하는 것이 효과적이다.

다만, 지속강우수 저장조(200)에는 상대적으로 오염도가 높은 초기우수의 경우에는 제2연결파이프(120)가 폐쇄되도록 하여 유입되지 않도록 하고, 지속적인 강우시의 상대적으로 오염도가 낮은 지속 강우수가 제2연결파이프(120)가 개방되도록 하여 내부로 유입되게 하는 것이 바람직하다.

집수맨홀(100) 내부로 집수된 우수가 지속강우수 저장조(200)의 내부로 유입될 수 있도록 집수맨홀(100)과 지속강우수 저장조(200)는 제2연결파이프(120)를 통하여 연결되어 있다.

지속강우수 저장조(200)의 상측의 지반 내부에는 지반에서 상기 지속강우수 저장조(200)로 직접 유입되는 우수의 정화를 위한 정화용 여과재(210)가 일정 두께로 적층되게 설치되어 있다.

지속강우수 저장조(200)의 상측에 정화용 여과재(210)가 설치됨으로써 우천시에 지속강우수 저장조(200)의 상측에 내린 강우는 정화용 여과재(210)를 통하여 여과가 이루어진 후에 직접적으로 지속강우수 저장조(200) 측으로 유입되도록 하여 지속강우수 저장조(200)의 집수 효율을 높일 수 있도록 하는 것이 효과적이다.

그리고, 정화용 여과재(210) 상부의 상기 지반에는 도로 주변의 환경 정비를 위한 식생(220)이 설치될 수 있다.

또한, 식생(220)의 상부에는 우천시 빗물을 집수함과 동시에 보행자에게 그늘을 제공하는 별도의 차양막(230)이 설치되는데, 차양막(230)을 지지하는 기둥(231)은 차양막(230)의 상면에서 집수된 우수가 지속강우수 저장조(200)로 유입시킬 수 있도록 지속강우수 저장조(200)와 연통되게 설치되어 있다.

기둥(231)의 내부에는 별도의 필터가 설치되어 기둥(231)을 따라 유동하는 우수는 상기 필터를 통하여 여과가 이루어진 후에 지속강우수 저장조(200)로 유입될 수 있도록 하는 것이 효과적이다.

그리고, 차양막(230)의 하면에는 지속강우수 저장조(200)에 저장된 우수를 기화시켜 안개를 발생시킬 수 있는 안개발생기(232)가 열을 이루도록 복수로 구비됨으로써, 지속강우수 저장조(200)에 저장된 우수를 공급받아 안개를 발생시킴으로써 대기 중에 포함되어 있는 미세먼지를 제거할 수 있도록 한다.

한편, 여과장치(300)는 지속강우수 저장조(200)에 저장된 우수가 내부로 유입되면서 우수에 포함된 미세입자가 여과되도록 하는 역할을 하며, 이를 위하여 여과장치(300)의 일측은 지속강우수 저장조(200)와 연통되게 설치되어 있다.

그리고, 여과장치(300)에서 우수를 여과하는 방법은 다양한 방법이 가능하지만, 본 발명에 따른 물순환형 도로 세척시스템의 경우에는 우수가 여과장치(300)의 하부에서부터 내부로 유입되어 점진적으로 높이가 높아지면서 여과장치(300)의 내부에 설치된 여과부재(310)를 통과하면서 여과가 이루어지도록 한다.

또한, 상기 여과부재(310)의 상측에는 부표가 구비되어 우수가 여과장치(300)의 내부로 유입되면 부표(320)가 우수에 의하여 승강이동하면서 여과부재(310)를 상호 밀착시킴으로써 여과부재(310)와 여과부재(310) 사이의 공극을 축소시켜 여과가 이루어지도록 하게 된다.

우수배출수단(400)은 상기 지속강우수 저장조(200)에 저장된 우수를 공급받아 복수의 물줄기로 분산되어 상기 도로의 표면으로 분사되도록 하는 분사노즐로 구성되며, 상기 분사노즐은 도로 측으로 우수의 균일한 분사를 위하여 회전 가능하도록 설치될 수도 있다.

본 발명에 따른 물순환형 도로 세척시스템은 버스정류장의 지면 하부에 설치되고, 차양막(230)에 설치된 안개발생기(232)가 버스정류장의 벽면에 설치되어 버스정류장의 벽면에 조성된 식생 측으로 수분을 공급하도록 하여 식생이 안개발생기(232)로부터 수분을 공급받아서 성장되도록 함으로써 버스정류장을 친환경적으로 조성하여 버스정류장를 이용하는 승객들에게 쾌적함을 제공하도록 할 수도 있다.

다만, 안개발생기(232)는 식생 측으로 수분을 공급할 수 있는 장치라면 어떠한 형태라도 무방하다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 물순환형 도로 세척시스템이 운용되는 과정은 다음과 같다.

우선, 우천시에 도로에 내린 우수는 상대적으로 높이가 낮은 도로의 가장자리로 이동하여 모인 후에 연통파이프(130)를 통하여 집수맨홀(100)의 내부로 유입된다.

그리고, 그와 동시에 차양막(230)의 상측에 내린 우수는 차양막(230)을 일정 높이에서 지지하고 있는 기둥(231)을 통과하면서 필터에 의하여 여과된 후에 집수맨홀(100)의 내부로 유입된다.

초기우수가 초기우수 저장소(100)에 지속적으로 유입되면 유입된 초기우수는 지속우수에 비하여 오염도가 상대적으로 높기 때문에 제1연결파이프(110)를 통하여 초기우수 저장조(500)로 유입시킨 후에 일정 시간 침전이 이루어지도록 하게 된다.

일정 시간 침전이 이루어진 후에 초기우수에 포함된 이물질이 어느 정도 제거된 후에는 지속강우수 저장조(200)의 내부로 유입된다.

그리고, 우천이 지속되어 대기중이나 도로 표면에 이물질이 어느 정도 제거되어 초기우수 저장조(500)에 집수된 후에 침전이 이루어지는 동안 내리는 지속우수는 초기우수와 마찬가지로 연통파이프(130)와 차양막(230)의 기둥(231)을 통하여 집수맨홀(100)의 내부로 유입된다.

집수맨홀(100)의 내부로 유입된 지속우수는 제2연결파이프(120)를 통하여 지속강우수 저장조(200)의 내부로 유입된 되고, 지속강우수 저장조(200)의 상부로 내리는 우수는 식생 측으로 공급되어 식생의 생육을 도모하게 되고, 남은 우수는 여과재(210)를 통과하면서 여과가 이루어진 후에 지속강우수 저장조(200)의 내부로 유입된다.

여과가 이루어지면서 지속강우수 저장조(200)로 유입된 우수의 일부는 차양막(230)에 구비된 안개발생기(232)로 공급되어 안개발생기(232)에서 안개를 형성하여 분사가 이루어지도록 함으로써 대기 중에 존재하는 미세먼지를 제거하는데 사용되고 미세먼지를 제거 완료한 후에는 다시 여과재(210)를 통과하여 지속강우수 저장조(200)로 유입된다.

그리고, 지속강우수 저장조(200)로 유입된 우수 중에서 나머지는 여과장치(300)의 내부로 유입되어 여과부재(310)에 의하여 추가적인 여과가 이루어진 후에 우수배출수단(400)인 분사노즐을 통하여 도로로 분사되어 도로를 세척하게 된다.

상기 분사노즐에서 분사되어 도로를 세척 완료한 우수는 상대적으로 높이가 낮은 도로의 가장자리로 유동하여 연통파이프(310)를 통하여 다시 집수맨홀(100)로 유입되어 상술할 과정을 반복적으로 진행하면서 도로의 세척이 이루어지도록 한다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 물순환형 도로 세척시스템은 빗물을 재활용하여 도로의 이물질을 제거하는데 사용함으로써 주변 환경을 정화하고 도로변에서 식생되는 식재 측으로 수분을 공급하여 식재의 생장을 촉진시킬 수 있도록 함으로써 한정된 수자원을 절약하면서 다양한 용도로 사용이 가능하도록 할 수 있게 된다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 집수맨홀 110 : 제1연결파이프
120 : 제2연결파이프 130 : 연통파이프
200 : 지속강우수 저장조 210 : 여과재
220 : 식생 230 : 차양막
231 : 기둥 232 : 안개발생기
300 : 여과장치 400 : 우수배출수단
500 : 초기우수 저장조

Claims (10)

1. 도로 주변 지반의 내부에 설치되어 우천시에 초기 우수가 유입되는 집수맨홀(100)과;
   상기 집수맨홀(100)과 근접한 위치의 상기 도로 주변 지반의 내부에 마련되어 우수가 저장되도록 하는 지속강우수 저장조(200)와;
   상기 지속강우수 저장조(200)에 저장된 우수가 내부로 유입되면서 우수에 포함된 미세입자가 여과되도록 하는 여과장치(300)와;
   상기 도로의 중앙 영역에 상기 도로를 따라 일정 길이 이격되게 설치되어 상기 여과장치(300)에 의하여 여과가 이루어진 우수가 상기 도로의 표면에 분사되도록 하여 상기 도로의 세척이 이루어지도록 하는 우수배출수단(400)을; 포함하고,
   상기 지속강우수 저장조(200)의 상측의 지반 내부에는 지반에서 상기 지속강우수 저장조(200)로 직접 유입되는 우수의 정화를 위한 정화용 여과재(210)가 일정 두께로 적층되게 설치되며, 상기 정화용 여과재(210) 상부의 상기 지반에는 도로 주변의 환경 정비를 위한 식생(220)이 설치되고, 상기 식생(220)의 상부에는 우천시 빗물을 집수함과 동시에 보행자에게 그늘을 제공하는 별도의 차양막(230)이 설치되며, 상기 차양막(230)을 지지하는 기둥(231)은 상기 차양막(230)의 상면에서 집수된 우수가 상기 지속강우수 저장조(200)로 유입시킬 수 있도록 상기 지속강우수 저장조(200)와 연통되게 설치된 것을 특징으로 하는 물순환형 도로 세척시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 집수맨홀(100)과 상기 지속강우수 저장조(200) 사이에는 별도의 초기우수 저장조(500)가 설치되어 상기 집수맨홀(100)에 집수된 오염도가 높은 초기우수는 상기 초기우수 저장조(500)로 유입되어 침전이 추가로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 물순환형 도로 세척시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 집수맨홀(100)과 상기 초기우수 저장조(500) 사이에는 제1연결파이프(110)가 설치되고 상기 집수맨홀(100)과 상기 지속강우수 저장조(200) 사이에는 제2연결파이프(120)가 설치되어 초기우수시에는 상기 제1연결파이프(110)가 개방되고 상기 제2연결파이프(120)는 폐쇄되며, 지속 우수시에는 상기 제1연결파이프(110)가 폐쇄되고 상기 제2연결파이프(120)가 개방되는 것을 특징으로 하는 물순환형 도로 세척시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 집수맨홀(100)에서도 침전이 발생될 수 있도록 상기 제1연결파이프(110)와 제2연결파이프(120)는 각각 상기 집수맨홀(100)의 상부 일측면과 연결된 것을 특징으로 하는 물순환형 도로 세척시스템.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 차양막(230)의 하면에는 상기 지속강우수 저장조(200)에 저장된 우수를 기화시켜 안개를 발생시킬 수 있는 안개발생기(232)가 열을 이루도록 복수로 구비된 것을 특징으로 하는 물순환형 도로 세척시스템.
10. 제1항 내지 제4항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우수배출수단(400)은 상기 지속강우수 저장조(200)에 저장된 우수를 공급받아 복수의 물줄기로 분산되어 상기 도로의 표면으로 분사되도록 하는 분사노즐로 구성된 것을 특징으로 하는 물순환형 도로 세척시스템.

Images