KR102300357B1 - 수질 개선형 보 - Google Patents

Abstract

수질 개선형 보에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 수질 개선형 보는: 하천을 가로지르는 횡방향으로 설치되며 상류바닥에서 하류를 향하여 상향 경사지게 설치되는 제1경사부와, 제1경사부에 연이어 설치되며 하류바닥을 향하여 하향 경사지게 설치되는 제2경사부와, 제1경사부와 제2경사부의 하측에 위치하며 일측은 상류바닥과 마주하는 위치에 설치되며 타측은 하류바닥과 마주하는 위치에 설치되는 판 형상의 바닥기초부 및 제1경사부의 양측에서 하측으로 연장되어 하천바닥에 고정되는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수질 개선형 보{WATER QUALITY IMPROVEMENT TYPE DAM}

본 발명은 수질 개선형 보에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이물질과 같은 오염물질은 하류로 용이하게 흘러보내므로 수질이 개선된 물을 저장할 수 있는 수질 개선형 보에 관한 것이다.

일반적으로, 보는 강물을 끌어 들이거나 수위를 높이기 위하여 강을 가로질러 건설하는 구조물이다.

보는 수위를 높이고 필요한 수량(水量)을 확보하기 위해 하천의 일부 또는 전부를 가로막아 만들며, 이러한 보를 보통 취입보라 한다. 우리 나라의 전통적인 재래 보는 대부분 하천에 가로로 적당한 간격마다 말뚝을 박고, 물이 고이는 쪽에 긴 통나무들을 가로질러 설치한다. 그리고 통나무들에 기대어 돌을 놓고 그 위에 흙을 덮어 물을 흐르게 하면서 수심을 높이는 구조물이다.

근래에는 콘크리트 구조물로 보를 만들게 되며, 보의 상류측 면이 수직방향으로 설치되므로, 보의 상류측에 담수된 물의 하측에는 이물질을 포함한 오염물질이 쌓이면서 썩게 되므로 수질을 오염시키는 원인이 된다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2018-0135293호(2018.12.20 공개, 발명의 명칭: 보 우회 구조의 하천의 수질개선장치 및 이를 이용한 하천의 수질개선구조물)에 게시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 이물질과 같은 오염물질은 하류로 용이하게 흘러보내므로 수질이 개선된 물을 저장할 수 있는 수질 개선형 보를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 수질 개선형 보는: 하천을 가로지르는 횡방향으로 설치되며 상류바닥에서 하류를 향하여 상향 경사지게 설치되는 제1경사부와, 제1경사부에 연이어 설치되며 하류바닥을 향하여 하향 경사지게 설치되는 제2경사부와, 제1경사부와 제2경사부의 하측에 위치하며 일측은 상류바닥과 마주하는 위치에 설치되며 타측은 하류바닥과 마주하는 위치에 설치되는 판 형상의 바닥기초부 및 제1경사부의 양측에서 하측으로 연장되어 하천바닥에 고정되는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 제1경사부와 제2경사부를 관통하며 상류바닥과 하류바닥을 연결하는 배출통로부 및 배출통로부를 가로막는 형상으로 설치되며 이동되는 동작에 의해 물의 흐름을 제어하는 수문을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 제1경사부는, 설정된 두께를 가지며 상류바닥에서 하류를 향하여 상향 경사지게 설치되는 외측부재 및 외측부재와 바닥기초부의 사이에 설치되며 외측부재의 하측을 지지하는 내측부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 지지부는, 상류바닥과 마주하는 외측부재의 단부에서 하측으로 연장되어 하천바닥에 수직으로 고정되는 제1고정벽과, 제2경사부와 마주하는 외측부재의 상측에서 하측으로 연장되어 하천바닥에 수직으로 고정되는 제2고정벽과, 제2고정벽의 하측에서 수평방향으로 연장되는 고정베이스부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 제2고정벽의 외측으로 돌출되어 제2경사부의 내측에 위치하는 보강부 및 보강부의 하측으로 연장되어 하천바닥에 고정되는 보강기초부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바닥기초부를 기준으로 제1경사부와 제2경사부가 경사를 이루며 설치된 각도는 동일한 것을 특징으로 한다.

또한 외측부재의 하측에 위치하며, 외측부재의 경사면을 따라 상향 경사진 방향으로 유체를 분사하여 외측부재를 따라 이물질을 이송시키는 유체분사부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수질 개선형 보는, 상류바닥에서 하류를 향하여 갈수록 점차적으로 높아지며 경사를 이루는 제1경사부에 의해 담수된 물에 포함된 이물질과 같은 오염물질이 하류로 용이하게 이동할 수 있으므로, 제1경사부의 상류에는 수질이 개선된 물을 저장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선형 보의 구조를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선형 보의 상측으로 물이 흐르는 상태를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선형 보에 수문이 설치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선형 보에 수문이 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1경사부의 하측에 유체분사부가 설치된 상태를 도시한 측면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선형 보를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선형 보의 구조를 개략적으로 도시한 측면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선형 보의 상측으로 물이 흐르는 상태를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선형 보에 수문이 설치된 상태를 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선형 보에 수문이 설치된 상태를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1경사부의 하측에 유체분사부가 설치된 상태를 도시한 측면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선형 보(1)는, 하천(10)을 가로지르는 횡방향(W)으로 설치되며 상류바닥(22)에서 하류(35)를 향하여 상향 경사지게 설치되는 제1경사부(40)와, 제1경사부(40)에 연이어 설치되며 하류바닥(24)을 향하여 하향 경사지게 설치되는 제2경사부(50)와, 제1경사부(40)와 제2경사부(50)의 하측에 위치하며 일측은 상류바닥(22)과 마주하는 위치에 설치되며 타측은 하류바닥(24)과 마주하는 위치에 설치되는 판 형상의 바닥기초부(60) 및 제1경사부(40)의 양측에서 하측으로 연장되어 하천바닥(20)에 고정되는 지지부(70)를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선형 보(1)는, 배출통로부(80)와 수문(82)과 보강부(90)와 보강기초부(92)와 유체분사부(100)를 포함한다. 하천(10)의 횡방향(W)을 따라 설치되는 수질 개선형 보(1)는 상류바닥(22)과 하류바닥(24)에 접한 상태로 설치된다.

하천바닥(20)은 수질 개선형 보(1)를 중심으로 상류바닥(22)과 하류바닥(24)으로 구분된다. 상류바닥(22)은 수질 개선형 보(1)의 상류(30) 측에 위치하며, 하류바닥(24)은 수질 개선형 보(1)의 하류(35) 측에 위치한다.

제1경사부(40)는 하천(10)을 가로지르는 횡방향(W)으로 설치되며, 상류바닥(22)에서 하류(35)를 향하여 상향 경사지게 설치되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 제1경사부(40)는 외측부재(42)와 내측부재(44)를 포함한다.

외측부재(42)는 설정된 두께를 가지며 상류바닥(22)에서 하류(35)를 향하여 상향 경사지게 설치되는 판 형상이다. 외측부재(42)의 내측에는 철근이 설치되어 구조강성을 높일 수 있다.

외측부재(42)는 콘크리트 구조물이며, 10cm 내외의 두께를 가지며 경사지게 설치될 수 있다. 외측부재(42)의 두께는 설치환경에 따라 증감될 수 있음은 물론이다. 외측부재(42)의 하측은 상류바닥(22)과 마주하는 위치에 설치되며, 외측부재(42)의 상측은 제2경사부(50)에 접하며 하천(10)에 잠긴 상태로 설치된다.

내측부재(44)는 외측부재(42)와 바닥기초부(60)의 사이에 설치되며, 외측부재(42)의 하측을 지지하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 내측부재(44)는 토사나 혼합토와 같은 흙이며, 필요에 따라 자갈을 포함한 구조 강성을 위한 부재가 추가될 수도 있다.

이러한 제1경사부(40)의 설치로, 종래 수직보의 자연토사 형성과정을 인의적으로 형성할 수 있으므로, 담수용량을 늘리고 이물질 부용화를 없애며 수질오염을 방지할 수 있다.

제2경사부(50)는 제1경사부(40)에 연이어 하류(35)측에 설치되며, 하류바닥(24)을 향하여 하향 경사지게 설치되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 제2경사부(50)는 토사로 이루어진다.

또한 바닥기초부(60)를 기준으로 제1경사부(40)와 제2경사부(50)가 경사를 이루며 설치된 각도는 동일하다. 따라서 상향 경사진 제1경사부(40)를 따라 이동되는 이물질을 포함한 오염물질은 제1경사부(40)의 상측을 통해 제2경사부(50)의 상측으로 이동된다. 그리고 제2경사부(50)를 따라 하향 경사진 방향으로 이동되며 하류(35)로 이동한다.

제2경사부(50)의 상측에 버드나무 식제 후, 해마다 줄기나 가지를 잘라주기 하면 제2경사부(50)에 버드나무 뿌리만 형성되므로 제2경사부(50)의 구조강성을 강화시킬 수 있다. 이러한 제1경사부(40)와 제2경사부(50)는 하천(10)의 폭방향으로 연장된다.

판 형상의 바닥기초부(60)는 제1경사부(40)와 제2경사부(50)의 하측에 위치하며, 바닥기초부(60)의 일측은 상류바닥(22)과 마주하는 위치에 설치되고, 바닥기초부(60)의 타측은 하류바닥(24)과 마주하는 위치에 설치되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 바닥기초부(60)는 큰크리트 구조물이며, 제1경사부(40)와 마주하는 상류바닥(22)에서 시작해서 제2경사부(50)와 마주하는 하류바닥(24) 까지 연장되는 콘크리트 구조물이다.

하천(10)을 흐르는 물에 의한 영향을 많이 받는 제1경사부(40)는 콘크리트 구조물로 형성되나, 제1경사부(40) 대비 적은 힘을 받는 제2경사부(50)는 토사나 흙으로 이루어진다.

지지부(70)는 제1경사부(40)의 양측에서 하측으로 연장되어 하천바닥(20)에 고정되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 지지부(70)는, 상류바닥(22)과 마주하는 외측부재(42)의 단부에서 하측으로 연장되어 하천바닥(20)에 수직으로 고정되는 제1고정벽(72)과, 제2경사부(50)와 마주하는 외측부재(42)의 상측에서 하측으로 연장되어 하천바닥(20)에 수직으로 고정되는 제2고정벽(74)과, 제2고정벽(74)의 하측에서 수평방향으로 연장되는 고정베이스부(76)를 포함한다.

제1고정벽(72)은 제1경사부(40)의 하단에서 하측으로 연장되어 상류바닥(22)의 하측에 수직방향으로 설치된다. 제2고정벽(74)도 제1경사부(40)의 상단에서 하측으로 연장되어 하천바닥(20) 하측에 수직방향으로 설치된다.

제1고정벽(72)과 제2고정벽(74)은 제1경사부(40)와 같은 콘크리트 구조물로 이루어지며, 내측에는 철근이 배치되어 구조강성을 강화시킨다. 또한 고정베이스부(76)는 하천바닥(20)의 하측에서 수평방향으로 연장되며, 제2고정벽(74)의 하측이 연결되어 제2고정벽(74)과 제1경사부(40)의 구조강성을 강화시킬 수 있다.

수질 개선형 보(1)는 담수된 물의 배출을 위해 배출통로부(80)와 수문(82)을 더 포함할 수 있다. 배출통로부(80)는 제1경사부(40)와 제2경사부(50)를 관통하며 상류바닥(22)과 하류바닥(24)을 연결하는 통로를 형성한다.

제1경사부(40)와 제2경사부(50)에는 각각 평평한 면을 갖는 배출통로부(80)가 형성되며, 배출통로부(80)를 가로막는 형상으로 수문(82)이 설치된다. 수문(82)의 동작에 의해 배출통로부(80)를 따라 이동하는 물의 흐름을 제어할 수 있다.

수문(82)은 상하 방향으로 이동될 수 있으며, 경사지게 눕혀졌다가 세워지는 동작을 할 수 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다. 이러한 수문(82)의 이동과 관련된 구성은 통상의 기술자에게 자명한 공지된 기술이므로 이에 따른 상세한 설명은 생략한다.

수질 개선형 보(1)의 길이인 하천(10)의 횡방향(W) 길이에 따라서 수문(82)의 갯수가 결정 될 수 있다. 수문(82)의 폭도 수질 개선형 보(1)의 폭과 하천(10)의 폭 및 사용환경을 고려하여 결정된다.

수문(82)의 높이는 수질 개선형 보(1)의 높이와 같게 할 수 있다. 또한 수문(82)의 설치는 수직방향으로 할 수 있으며, 제1경사면과 같이 경사지게 설치할 수도 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.

또한 수질 개선형 보(1)는, 제2고정벽(74)의 외측으로 돌출되어 제2경사부(50)의 내측에 위치하는 보강부(90) 및 보강부(90)의 하측으로 연장되어 하천바닥(20)에 고정되는 보강기초부(92)를 더 포함한다.

수질 개선형 보(1)의 높이가 높으면 구조강성을 보강하기 위한 보강부(90)와 보강기초부(92)의 설치는 필수 사항이다. 보강부(90) 횡방향(W) 길이는 수질 개선형 보(1)의 높이에 비례하여 증감된다.

또한 일 실시예에 따른 수질 개선형 보(1)는, 외측부재(42)의 하측에 위치하며, 외측부재(42)의 경사면을 따라 상향 경사진 방향으로 유체를 분사하여 외측부재(42)를 따라 이물질을 이송시키는 유체분사부(100)를 더 포함한다.

일 실시예에 따른 유체분사부(100)는 제1경사부(40)의 하측과 마주하는 상류바닥(22)에 설치되며, 제1경사부(40)를 따라 상향 경사진 방향으로 공기를 분사한다. 따라서 하천(10)의 물 속에 있는 이물질이 유체분사부(100)에 의해 형성된 수류를 따라 상향 경사지게 이동된 후 제2경사부(50)를 통해 하류(35)로 이동한다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선형 보(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.

수질 개선형 보(1)에 의해 담수된 하천(10)의 바닥을 보면, 담수된 곳 깊은 곳에서 하류(35) 쪽을 향하여 바닥이 서서히 높아지는 자연 순환형 보의 형상을 이룬다.

상류(30)에서 하류(35)로 이동되는 물은 수질 개선형 보(1)에 의해 일정한 깊이로 저장된다. 이때 물 속에 있는 이물질과 오염물질은 제1경사부(40)를 따라 상향 경사지게 이동된 후 제2경사부(50)를 따라 하향 경사지게 낙하된 후 하류(35)로 흘러간다.

그리고 필요에 따라 유체분사부(100)가 동작되어 제1경사부(40)로 고압의 공기를 분사하므로 물속에 있는 이물질과 오염물질이 제1경사부(40)를 따라 제2경사부(50)로 이동되는 동작을 보다 용이하게 할 수 있다. 또한 공기방울과 오염물질이 접하는 면적이 증가하므로 오염물질의 제거도 용이하게 이루어진다. 따라서 수질 개선형 보(1)에 의해 담수된 물의 수질이 개선된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 상류바닥(22)에서 하류(35)를 향하여 갈수록 점차적으로 높아지며 경사를 이루는 제1경사부(40)에 의해 담수된 물에 포함된 이물질과 같은 오염물질이 하류(35)로 용이하게 이동할 수 있으므로, 제1경사부(40)의 상류(30)에는 수질이 개선된 물을 저장할 수 있다. 또한 수질 개선형 보(1)의 높이가 높을수록 담수된 수질이 오염되지 않으며, 기존 시공보다 공사비를 축소시킬 수 있다. 또한 본 발명에 의한 수질 개선형 보(1)는, 자연 순환적이며 담수된 곳에는 이물질과 흙탕물이 혼합된 상태로 적재되지 않으므로 부용화 현상으로 인한 수질 오염을 감소시킨다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1: 수질 개선형 보 10: 하천
20: 하천바닥 22: 상류바닥
24: 하류바닥 30: 상류
35: 하류 40: 제1경사부
42: 외측부재 44: 내측부재
50: 제2경사부 60: 바닥기초부
70: 지지부 72: 제1고정벽
74: 제2고정벽 76: 고정베이스부
80: 배출통로부 82: 수문
90: 보강부 92: 보강기초부
100: 유체분사부 W: 횡방향

Claims (7)

1. 하천을 가로지르는 횡방향으로 설치되며, 상류바닥에서 하류를 향하여 상향 경사지게 설치되는 제1경사부;
   상기 제1경사부에 연이어 설치되며, 하류바닥을 향하여 하향 경사지게 설치되는 제2경사부;
   상기 제1경사부와 상기 제2경사부의 하측에 위치하며, 일측은 상기 상류바닥과 마주하는 위치에 설치되며 타측은 상기 하류바닥과 마주하는 위치에 설치되는 판 형상의 바닥기초부;
   상기 제1경사부의 양측에서 하측으로 연장되어 하천바닥에 고정되는 지지부;
   상기 제1경사부와 상기 제2경사부를 관통하며, 상기 상류바닥과 상기 하류바닥을 연결하는 배출통로부;
   상기 배출통로부를 가로막는 형상으로 설치되며, 이동되는 동작에 의해 물의 흐름을 제어하는 수문;
   상기 제1경사부는 설정된 두께를 가지며 상류바닥에서 하류를 향하여 상향 경사지게 설치되는 외측부재; 및 상기 외측부재와 상기 바닥기초부의 사이에 설치되며, 상기 외측부재의 하측을 지지하는 내측부재를 포함하며,
   상기 지지부는 상류바닥과 마주하는 상기 외측부재의 단부에서 하측으로 연장되어 하천바닥에 수직으로 고정되는 제1고정벽; 상기 제2경사부와 마주하는 상기 외측부재의 상측에서 하측으로 연장되어 하천바닥에 수직으로 고정되는 제2고정벽; 및 상기 제2고정벽의 하측에서 수평방향으로 연장되는 고정베이스부를 포함하고,
   상기 외측부재의 하측에 위치하며, 상기 외측부재의 경사면을 따라 상향 경사진 방향으로 유체를 분사하여 상기 외측부재를 따라 이물질을 이송시키는 유체분사부;
   상기 제2고정벽의 외측으로 돌출되어 상기 제2경사부의 내측에 위치하는 보강부; 및
   상기 보강부의 하측으로 연장되어 하천바닥에 고정되는 보강기초부를 포함하며,
   상기 바닥기초부를 기준으로 상기 제1경사부와 상기 제2경사부가 경사를 이루며 설치된 각도는 동일하며,
   상기 제1경사부는 콘크리트 구조물로 형성되나, 상기 제1경사부 대비 적은 힘을 받는 상기 제2경사부는 토사나 흙으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수질 개선형 보.
   
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