KR102422959B1 - 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치 - Google Patents

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KR102422959B1 KR1020220006274A KR20220006274A KR102422959B1 KR 102422959 B1 KR102422959 B1 KR 102422959B1 KR 1020220006274 A KR1020220006274 A KR 1020220006274A KR 20220006274 A KR20220006274 A KR 20220006274A KR 102422959 B1 KR102422959 B1 KR 102422959B1
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권순덕
이현욱
박현욱
이태우
전재영
한혜진
김미현
이예린
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주식회사 지이테크
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Abstract

본 발명은 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치에 관한 것으로, 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되는 케이스와, 상기 케이스 상에 구비되는 제어부와, 상기 케이스 상에 구비됨과 아울러 일단을 통해 외부로부터 용수를 공급받는 유입배관과, 상기 유입배관 상에 각각의 일단이 연결되어 각각 용수를 공급받음과 아울러 타단은 후방으로 연장되며, 상호 이격 구비되는 다수개의 유입분배관과, 상기 유입분배관 상에 각각 연결 구비되며, 각각에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제1플랜지가 구비되고, 제1플랜지 한 쌍의 사이에는 각각 이물질을 필터링하기 위한 유입여과망이 구비되며, 마주한 각각의 제1플랜지는 제1클램프에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 유입여과부와, 상기 유입분배관 상에 각각 구비되며, 제어부의 제어에 따라 유입분배관 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 유입전자밸브와, 상기 유입전자밸브 각각의 후방에 각각의 일단이 연결 구비되어 내측으로 용수를 공급받으며, 타단은 후방으로 연장됨과 아울러 하측 방향으로 벤딩되어 구비되는 연장관과, 상기 연장관 각각의 타단에 각각의 일단이 연결됨과 아울러 각각의 타단이 하부로 연장되는 관찰관과, 상기 관찰관 각각의 하부에 관체로 형성되어 각각의 일단이 연결 구비됨과 아울러 타단이 하부로 연장되는 채취관이 구비되며, 각각의 채취관 내측 상에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제2플랜지가 구비되고, 제2플랜지 한 쌍의 사이에는 각각 양단이 플랜지 형상을 갖는 원통형으로 형성됨과 아울러 각각은 다단으로 적층되는 다수개의 필터하우징이 구비되며, 필터하우징 각각의 사이에는 원판형으로 형성됨과 아울러 내측에 관통된 다수개의 배출공이 형성되는 필터지지판이 구비되며, 필터지지판의 상부에는 각각 원판형의 메쉬망으로 형성되어 미세플라스틱의 채취를 도모하는 마이크로필터가 구비되고, 마주한 각각의 제2플랜지, 필터하우징은 각각 제2클램프에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 채취부와, 상기 채취부의 채취관 각각의 타단에 각각 연결 구비되며, 제어부의 제어에 의해 채취관 내측의 용수를 외부로 배출하도록 구비되는 제1드레인밸브와, 상기 제1드레인밸브의 상부에 이격 구비됨과 아울러 채취관 각각에 일단이 연결되어 마이크로필터를 지나온 용수를 공급받는 다수개의 배출분배관과, 상기 배출분배관 상에 각각 구비되며, 제어부의 제어에 따라 배출분배관 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 배출전자밸브와, 상기 배출분배관 상에 각각 연결 구비되며, 각각에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제3플랜지가 구비되고, 제3플랜지 한 쌍의 사이에는 각각 이물질을 필터링하기 위한 배출여과망이 구비되며, 마주한 각각의 제3플랜지는 제3클램프에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 배출여과부와, 상기 케이스 상에 구비됨과 아울러 유입배관의 하부에 이격 구비되며, 내측 상에는 배출분배관이 각각 연결 구비되어 배출분배관을 지나온 용수를 공급받는 배출배관과, 상기 케이스의 내측에 구비되어 제어부의 제어에 의해 용수의 이동을 도모하는 펌프와, 상기 유입배관 및 배출배관 각각의 타단에 상부가 연결 구비되며, 하부는 연장되어 펌프와 연결 구비되는 펌프관과, 상기 펌프관 상에 구비되어 제어부의 제어에 따라 유입배관 및 배출배관 사이 펌프관 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 펌프관전자밸브와, 상기 펌프 상에 일단이 연결됨과 아울러 타단이 펌프의 반대 방향으로 연장되어 펌프를 지나온 용수를 공급받아 외부로 배출하는 배출관과, 상기 배출관 상에 연결 구비됨과 아울러 배출관을 지나는 용수의 유량을 측정하여 제어부로 신호를 전달하는 유량센서로 이루어진다.

Description

수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치{Multi-channel sampling apparatus for underwater microplastics}
본 발명은 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치에 관한 것으로, 특히 수중에 포함된 미세플라스틱의 시료를 정량적으로 채취하는데 사용되는 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치에 관한 것이다
일반적으로 미세플라스틱은 5mm 미만 크기의 작은 플라스틱 조각을 말하는 것으로 미세플라스틱은 처음부터 미세플라스틱으로 제조되거나 또는 플라스틱 제품이 부서지면서 생성된다.
이러한 미세플라스틱은 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 치약, 세정제 또는 스크럽 등에 포함되어 있는데, 예컨대, 150ml 제품에는 대략 280만 개의 미세 플라스틱이 함유돼 있는 것으로 알려져 있으며, 미세플라스틱은 너무 작아 하수처리시설에 걸러지지 않고, 바다와 강으로 그대로 유입된다.
예컨대, 2015년 사이언스지에 실린 <해양 플라스틱 쓰레기> 논문에 따르면, 2010년도에 바다로 유입된 플라스틱 쓰레기는 대략 480만~1,270만t으로 이 플라스틱은 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 또는 나일론 등이 포함된 석유화합물이기 때문에, 다른 오염 물질과 만나 새로운 환경 문제를 야기하게 되며, 또 버려진 플라스틱이 시간이 지나면서 미세플라스틱으로 변하기도 한다. 2015년 영국에서 발표된 <해양 속 작은 플라스틱 쓰레기에 관한 국제 목록> 논문에 따르면, 바닷속에는 최소 15조에서 최대 51조 개의 미세플라스틱이 있는 것으로 추정된다.
상기와 같은 미세플라스틱은 환경을 파괴하는 것은 물론 인간의 건강을 위협한다는 점에서도 문제가 된다. 미세플라스틱을 먹이로 오인해 먹은 강·바다의 생물들을 결국 인간이 섭취하게 되기 때문이다. 미세플라스틱은 장폐색을 유발할 수 있으며 에너지 할당 감소, 성장 등에도 악영향을 미칠 수 있다.
따라서, 종래에는 미세플라스틱 입자들이 유체 내에 포함되어 있는지 여부를 검출하기 위해 주로 작업자가 직접 일일이 유체 내에 그물과 같은 형태 혹은 채(Sieve)를 넣어 시료를 채취하는 방식을 사용하여 왔으나 이는 시료의 채취단계에서부터 외부의 공기에 노출되며, 채취 후에도 분석을 위한 재처리가 필요해 분석결과에 큰 오차를 초래한다는 문제점이 있는 것이었다.
이에, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 맨홀 내의 하수를 흡입하는 흡입부, 흡입부와 호스로 연결되어 하수를 펌핑하기 위한 펌핑부, 펌핑한 시료를 시료저장부로 분배해 주는 분배기, 분배된 시료를 분리하여 저장하는 시료저장부, 일정한 시각에 일정 시간 간격으로 시료를 채수하기 위해 펌핑부와 분배기를 제어할 수 있는 제어부, 및 상기 펌핑부와 분배기와 제어부에 직류전원을 공급하기 위한 전원부를 포함하되, 상기 흡입부와 펌핑부와 분배기와 시료저장부와 제어부 및 전원부가 일체형으로 구성되고, 상기 분배기는 분배기 모터와 분배기 모터의 작동에 따라 회전운동을 직선운동으로 변환해주는 스크류와 스크류의 회전에 따라 이동하는 이동자와 이동자의 이동경로를 안내해주는 슬라이딩과 이동자에 부착된 위치센서와 이동경로의 일측면에 설치된 센서도그와 이동자의 시점에 설치된 시점센서와 이동자의 종점에 설치되는 종점센서와 펌핑부에서 펌핑된 시료를 이동자를 통해 시료저장부로 연결해주는 니플과 분배기 모터와 센서에 연결된 케이블을 보호하는 케이블체인과 과다하게 펌핑된 시료를 배출할 수 있는 배출구로 구성되는 것을 특징으로 하는 기술이 등록특허공보 제10-1795286호에서와 같이 공지된 바 있다.
하지만, 상기와 같은 종래기술은 단순히 맨홀 내의 시료를 자동으로 채수하기 위한 장치로서 채수된 시료 내에서 다시 미세플라스틱을 채취하기 위해서는 별도의 장치가 또다시 필요한 문제점이 있는 것이었다.
따라서, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결한 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치가 요구되고 있는 실정이다.
등록특허공보 제10-1795286호
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 수중에 포함된 미세플라스틱의 정량적 시료의 채취가 용이하도록 하는 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치를 제공하는데에 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되는 케이스와, 상기 케이스 상에 구비되는 제어부와, 상기 케이스 상에 구비됨과 아울러 일단을 통해 외부로부터 용수를 공급받는 유입배관과, 상기 유입배관 상에 각각의 일단이 연결되어 각각 용수를 공급받음과 아울러 타단은 후방으로 연장되며, 상호 이격 구비되는 다수개의 유입분배관과, 상기 유입분배관 상에 각각 연결 구비되며, 각각에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제1플랜지가 구비되고, 제1플랜지 한 쌍의 사이에는 각각 이물질을 필터링하기 위한 유입여과망이 구비되며, 마주한 각각의 제1플랜지는 제1클램프에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 유입여과부와, 상기 유입분배관 상에 각각 구비되며, 제어부의 제어에 따라 유입분배관 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 유입전자밸브와, 상기 유입전자밸브 각각의 후방에 각각의 일단이 연결 구비되어 내측으로 용수를 공급받으며, 타단은 후방으로 연장됨과 아울러 하측 방향으로 벤딩되어 구비되는 연장관과, 상기 연장관 각각의 타단에 각각의 일단이 연결됨과 아울러 각각의 타단이 하부로 연장되는 관찰관과, 상기 관찰관 각각의 하부에 관체로 형성되어 각각의 일단이 연결 구비됨과 아울러 타단이 하부로 연장되는 채취관이 구비되며, 각각의 채취관 내측 상에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제2플랜지가 구비되고, 제2플랜지 한 쌍의 사이에는 각각 양단이 플랜지 형상을 갖는 원통형으로 형성됨과 아울러 각각은 다단으로 적층되는 다수개의 필터하우징이 구비되며, 필터하우징 각각의 사이에는 원판형으로 형성됨과 아울러 내측에 관통된 다수개의 배출공이 형성되는 필터지지판이 구비되며, 필터지지판의 상부에는 각각 원판형의 메쉬망으로 형성되어 미세플라스틱의 채취를 도모하는 마이크로필터가 구비되고, 마주한 각각의 제2플랜지, 필터하우징은 각각 제2클램프에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 채취부와, 상기 채취부의 채취관 각각의 타단에 각각 연결 구비되며, 제어부의 제어에 의해 채취관 내측의 용수를 외부로 배출하도록 구비되는 제1드레인밸브와, 상기 제1드레인밸브의 상부에 이격 구비됨과 아울러 채취관 각각에 일단이 연결되어 마이크로필터를 지나온 용수를 공급받는 다수개의 배출분배관과, 상기 배출분배관 상에 각각 구비되며, 제어부의 제어에 따라 배출분배관 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 배출전자밸브와, 상기 배출분배관 상에 각각 연결 구비되며, 각각에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제3플랜지가 구비되고, 제3플랜지 한 쌍의 사이에는 각각 이물질을 필터링하기 위한 배출여과망이 구비되며, 마주한 각각의 제3플랜지는 제3클램프에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 배출여과부와, 상기 케이스 상에 구비됨과 아울러 유입배관의 하부에 이격 구비되며, 내측 상에는 배출분배관이 각각 연결 구비되어 배출분배관을 지나온 용수를 공급받는 배출배관과, 상기 케이스의 내측에 구비되어 제어부의 제어에 의해 용수의 이동을 도모하는 펌프와, 상기 유입배관 및 배출배관 각각의 타단에 상부가 연결 구비되며, 하부는 연장되어 펌프와 연결 구비되는 펌프관과, 상기 펌프관 상에 구비되어 제어부의 제어에 따라 유입배관 및 배출배관 사이 펌프관 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 펌프관전자밸브와, 상기 펌프 상에 일단이 연결됨과 아울러 타단이 펌프의 반대 방향으로 연장되어 펌프를 지나온 용수를 공급받아 외부로 배출하는 배출관과, 상기 배출관 상에 연결 구비됨과 아울러 배출관을 지나는 용수의 유량을 측정하여 제어부로 신호를 전달하는 유량센서로 이루어지는 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치를 제공한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치는 미세플라스틱의 특징에 부합되지 않는 부피가 큰 이물질을 유입여과부를 통해 용이하게 필터링함으로 채취부 상에서 미세플라스틱 시료를 용이하게 채취할 수 있으며, 미세플라스틱의 시료 채취가 순차적으로 다채널을 통해 이루어짐으로 보다 많은 수의 미세플라스틱의 시료의 채취가 용이하고, 제어부, 유입전자밸브, 배출전자밸브, 펌프, 펌프관전자밸브, 유량센서의 유기적 작동으로 인해 미세플라스틱의 정량적 시료 채취 또한 용이한 이점이 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치의 개략 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치의 일부분 개략 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 채취부의 일부분 개략 사시도이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 보면 본 발명에 의한 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치는 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되는 케이스(10)와, 상기 케이스(10) 상에 구비되는 제어부(12)와, 상기 케이스(10) 상에 구비됨과 아울러 일단을 통해 외부로부터 용수를 공급받는 유입배관(14)과, 상기 유입배관(14) 상에 각각의 일단이 연결되어 각각 용수를 공급받음과 아울러 타단은 후방으로 연장되며, 상호 이격 구비되는 다수개의 유입분배관(16)과, 상기 유입분배관(16) 상에 각각 연결 구비되며, 각각에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제1플랜지(18)가 구비되고, 제1플랜지(18) 한 쌍의 사이에는 각각 이물질을 필터링하기 위한 유입여과망(20)이 구비되며, 마주한 각각의 제1플랜지(18)는 제1클램프(22)에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 유입여과부(24)와, 상기 유입분배관(16) 상에 각각 구비되며, 제어부(12)의 제어에 따라 유입분배관(16) 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 유입전자밸브(26)와, 상기 유입전자밸브(26) 각각의 후방에 각각의 일단이 연결 구비되어 내측으로 용수를 공급받으며, 타단은 후방으로 연장됨과 아울러 하측 방향으로 벤딩되어 구비되는 연장관(28)과, 상기 연장관(28) 각각의 타단에 각각의 일단이 연결됨과 아울러 각각의 타단이 하부로 연장되는 관찰관(30)과, 상기 관찰관(30) 각각의 하부에 관체로 형성되어 각각의 일단이 연결 구비됨과 아울러 타단이 하부로 연장되는 채취관(32)이 구비되며, 각각의 채취관(32) 내측 상에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제2플랜지(34)가 구비되고, 제2플랜지(34) 한 쌍의 사이에는 각각 양단이 플랜지 형상을 갖는 원통형으로 형성됨과 아울러 각각은 다단으로 적층되는 다수개의 필터하우징(36)이 구비되며, 필터하우징(36) 각각의 사이에는 원판형으로 형성됨과 아울러 내측에 관통된 다수개의 배출공(38)이 형성되는 필터지지판(40)이 구비되며, 필터지지판(40)의 상부에는 각각 원판형의 메쉬망으로 형성되어 미세플라스틱의 채취를 도모하는 마이크로필터(42)가 구비되고, 마주한 각각의 제2플랜지(34), 필터하우징(36)은 각각 제2클램프(44)에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 채취부(46)와, 상기 채취부(46)의 채취관(32) 각각의 타단에 각각 연결 구비되며, 제어부(12)의 제어에 의해 채취관(32) 내측의 용수를 외부로 배출하도록 구비되는 제1드레인밸브(48)와, 상기 제1드레인밸브(48)의 상부에 이격 구비됨과 아울러 채취관(32) 각각에 일단이 연결되어 마이크로필터(42)를 지나온 용수를 공급받는 다수개의 배출분배관(50)과, 상기 배출분배관(50) 상에 각각 구비되며, 제어부(12)의 제어에 따라 배출분배관(50) 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 배출전자밸브(52)와, 상기 배출분배관(50) 상에 각각 연결 구비되며, 각각에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제3플랜지(54)가 구비되고, 제3플랜지(54) 한 쌍의 사이에는 각각 이물질을 필터링하기 위한 배출여과망(56)이 구비되며, 마주한 각각의 제3플랜지(54)는 제3클램프(58)에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 배출여과부(60)와, 상기 케이스(10) 상에 구비됨과 유입배관(14)의 하부에 이격 구비되며, 내측 상에는 배출분배관(50)이 각각 연결 구비되어 배출분배관(50)을 지나온 용수를 공급받는 배출배관(62)과, 상기 케이스(10)의 내측에 구비되어 제어부(12)의 제어에 의해 용수의 이동을 도모하는 펌프(64)와, 상기 유입배관(14) 및 배출배관(62) 각각의 타단에 상부가 연결 구비되며, 하부는 연장되어 펌프(64)와 연결 구비되는 펌프관(66)과, 상기 펌프관(66) 상에 구비되어 제어부(12)의 제어에 따라 유입배관(14) 및 배출배관(62) 사이 펌프관(66) 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 펌프관전자밸브(68)와, 상기 펌프(64) 상에 일단이 연결됨과 아울러 타단이 펌프(64)의 반대 방향으로 연장되어 펌프(64)를 지나온 용수를 공급받아 외부로 배출하는 배출관(70)과, 상기 배출관(70) 상에 연결 구비됨과 아울러 배출관(70)을 지나는 용수의 유량을 측정하여 제어부(12)로 신호를 전달하는 유량센서(72)로 이루어진다.
먼저, 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되는 케이스(10)가 구비된다.
이때, 상기 케이스(10)는 프로파일로 형성되는 것이나 내측에 수용 가능한 공간이 형성될 수 있는 것이라면 어떠한 것을 사용하여 제작하여도 무방한 것이며, 이동의 편의성을 위해 하부에 다수개의 바퀴가 구비되어 사용될 수도 있는 것이다.
또한, 상기 케이스(10) 상에는 판형으로 형성되는 미도시된 커버가 형성되어 밀폐를 도모함이 바람직함과 아울러 여닫을 수 있는 도어 또한 형성되어 사용됨이 바람직한 것이다.
상기 케이스(10) 상에는 제어부(12)가 구비된다.
이때, 상기 제어부(12) 상에는 후술되는 유입전자밸브(26), 제1드레인밸브(48), 배출전자밸브(52), 펌프(64), 펌프관전자밸브(68), 유량센서(72), 압력센서(78)가 연결되어 상호 유기적으로 신호를 전달함과 아울러 제어부(12)의 설정값에 의해 제어되는 것이며, 이로 인해 미세플라스틱의 정량적 시료 채취가 용이해지는 것이다.
한편, 상기 제어부(12) 상에는 터치패널과, 다수개의 조작버튼 등이 구비되어 사용되는 것이며, 비상정지 등의 버튼, 미도시된 알람을 위한 스피커 또한 구비되어 사용됨이 바람직한 것이다.
상기 케이스(10) 상에 구비됨과 아울러 일단을 통해 외부로부터 용수를 공급받는 유입배관(14)이 구비된다.
이때, 상기 유입배관(14)의 일단 상에는 용수의 역류를 방지하는 미도시된 체크밸브가 구비되어 사용될 수도 있는 것이다.
한편, 상기 유입배관(14) 상에는 각각 용수의 압력을 측정하여 제어부(12)로 신호를 전달하는 압력센서(78)가 구비되어 사용됨이 바람직한 것이며, 이로 인해 후술되는 유입여과부(24), 채취부(46) 상에 이물질이 누적되어 펌프(64)가 손상되는 것이 방지되는 것이다.
또한, 상기 유입배관(14) 상에 각각의 일단이 연결되어 각각 용수를 공급받음과 아울러 타단은 후방으로 연장되며, 상호 이격 구비되는 다수개의 유입분배관(16)이 구비된다.
한편, 상기 유입분배관(16) 상에 각각 연결 구비되며, 각각에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제1플랜지(18)가 구비되고, 제1플랜지(18) 한 쌍의 사이에는 각각 이물질을 필터링하기 위한 유입여과망(20)이 구비되며, 마주한 각각의 제1플랜지(18)는 제1클램프(22)에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 유입여과부(24)가 구비된다.
이때, 상기 유입여과부(24)의 유입여과망(20)은 메쉬 형태로 형성되어 구비되는 것이며, 미세플라스틱의 특징에 부합되지 않는 부피가 큰 이물질을 필터링하기 위해 구비되는 것이다.
그리고, 제1플랜지(18)가 상호 마주하는 사이에는 용수의 누수를 방지하기 위한 오링을 갖는 실링부(80)가 구비되어 사용됨이 바람직한 것이다.
이때, 상기 실링부(80)는 후술되는 제2플랜지(34), 필터하우징(36)이 상호 마주하는 사이에도 용수의 누수를 방지하기 위해 사용됨이 더욱 바람직한 것이다.
상기 유입분배관(16) 상에 각각 구비되며, 제어부(12)의 제어에 따라 유입분배관(16) 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 유입전자밸브(26)가 구비된다.
이때, 상기 유입전자밸브(26) 다수개는 상호 제어부(12)의 제어에 따라 순차적으로 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 것이며, 다수개 중 어느 하나가 개방될 시에는 나머지가 차단 작동되는 것이며, 이에 따라 대응되는 위치의 후술되는 배출전자밸브(52) 또한 어느 하나가 개방될 시에는 나머지가 차단 작동되어 미세플라스틱의 시료 채취가 순차적으로 다채널을 통해 이루어질 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 유입분배관(16) 각각의 유입여과부(24), 유입전자밸브(26) 사이에는 수동으로 유입분배관(16) 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방할 수 있는 유입제어밸브(74)가 각각 연결 구비됨이 바람직한 것이며, 이로 인해 유입전자밸브(26)의 오작동 시에 용이하게 용수의 흐름을 차단할 수 있게 되는 것이다.
상기 유입전자밸브(26) 각각의 후방에 각각의 일단이 연결 구비되어 내측으로 용수를 공급받으며, 타단은 후방으로 연장됨과 아울러 하측 방향으로 벤딩되는 연장관(28)이 구비된다.
이때, 상기 연장관(28)은 플랙시블하게 형성되는 것이며, 유입여과부(24) 상에 이물질이 과도하게 누적되어 압력센서(78)의 신호를 전달받은 제어부(12)에서 알림이 발생될 시에 용이하게 유입여과부(24) 상에 누적된 이물질을 제거한 후 다시 사용할 수 있도록 함이 바람직한 것이다.
상기 연장관(28) 각각의 타단에 각각의 일단이 연결됨과 아울러 각각의 타단이 하부로 연장되는 관찰관(30)이 구비된다.
이때, 상기 관찰관(30)은 용수 흐름을 용이하게 확인하여 용수 흐름의 이상유무를 손쉽게 판단할 수 있도록 투명하게 형성되는 것이다.
상기 관찰관(30) 각각의 하부에 관체로 형성되어 각각의 일단이 연결 구비됨과 아울러 타단이 하부로 연장되는 채취관(32)이 구비되며, 각각의 채취관(32) 내측 상에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제2플랜지(34)가 구비되고, 제2플랜지(34) 한 쌍의 사이에는 각각 양단이 플랜지 형상을 갖는 원통형으로 형성됨과 아울러 각각은 다단으로 적층되는 다수개의 필터하우징(36)이 구비되며, 필터하우징(36) 각각의 사이에는 원판형으로 형성됨과 아울러 내측에 관통된 다수개의 배출공(38)이 형성되는 필터지지판(40)이 구비되며, 필터지지판(40)의 상부에는 각각 원판형의 메쉬망으로 형성되어 미세플라스틱의 채취를 도모하는 마이크로필터(42)가 구비되고, 마주한 각각의 제2플랜지(34), 필터하우징(36)은 각각 제2클램프(44)에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 채취부(46)가 구비된다.
이때, 상기 마이크로필터(42)는 적층된 각각 상부 위치한 것보다 하부에 위치한 것이 순차적으로 점차 작은 공극을 갖은 것들로 구비되는 것이며, 이로 인해 다양한 크기를 갖는 미세플라스틱 시료들을 크기별로 용이하게 채취할 수 있는 것이다.
또한, 상기 제2플랜지(34), 필터하우징(36) 또한 제1플랜지(18)와 마찬가지로 상호 마주하는 사이에 용수의 누수를 방지하기 위한 오링을 갖는 실링부(80)가 구비되어 사용됨이 바람직한 것이다.
한편, 상기 본 발명에서의 마이크로필터(42)는 폴리에스터, 스테인레스, 테프론 중 선택된 어느 하나로 제작되어 사용되는 것이나 이는 그 범위를 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 필터지지판(40)은 마이크로필터(42)의 형태 변형을 방지하기 위해 구비되는 것으로 부식에 강한 스테인레스 재질로 형성되는 것이 바람직한 것이나 이 또한 부식에 강한 재질이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방한 것이다.
상기 채취부(46)의 채취관(32) 각각의 타단에 각각 연결 구비되며, 제어부(12)의 제어에 의해 채취관(32) 내측의 용수를 외부로 배출하도록 구비되는 제1드레인밸브(48)가 구비된다.
이때, 상기 제1드레인밸브(48)는 제어부(12)의 제어에 의해 대응되는 채취부(46) 상에 용수가 정상적으로 이동 중에는 잠김 상태로 대기하게 되는 것이며, 대응되는 채취부(46) 상에서 미세플라스틱의 시료 채취가 종료된 시점에서 제어부(12)의 제어에 의해 열림되어 채취관(32) 내측의 용수를 외부로 배출하게 되는 것이고, 이로 인해 채취부(46) 상에는 용수가 제거된 미세플라스틱 만의 시료 채취가 가능해지는 것이다.
상기 제1드레인밸브(48)의 상부에 이격 구비됨과 아울러 채취관(32) 각각에 일단이 연결되어 마이크로필터(42)를 지나온 용수를 공급받는 다수개의 배출분배관(50)이 구비된다.
상기 배출분배관(50) 상에 각각 구비되며, 제어부(12)의 제어에 따라 배출분배관(50) 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하는 배출전자밸브(52)가 구비된다.
이때, 상기 배출전자밸브(52)는 각각 제어부(12)의 제어에 따라 같은 라인으로 대응 연결되는 유입전자밸브(26)와 동일하게 작동되는 것이다.
또한, 상기 배출분배관(50) 각각의 배출여과부(60), 배출전자밸브(52) 사이에는 수동으로 배출분배관(50) 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방할 수 있는 배출제어밸브(76)가 각각 연결 구비되어 배출전자밸브(52)의 오작동에 대응할 수 있게 사용됨이 바람직한 것이다.
상기 배출분배관(50) 상에 각각 연결 구비되며, 각각에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제3플랜지(54)가 구비되고, 제3플랜지(54) 한 쌍의 사이에는 각각 이물질을 필터링하기 위한 배출여과망(56)이 구비되며, 마주한 각각의 제3플랜지(54)는 제3클램프(58)에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 배출여과부(60)가 구비된다.
이때, 상기 배출여과부(60)는 이물질이 후술되는 펌프(64)를 손상시키는 것을 방지하기 위해 구비되는 것임과 아울러 용이하게 배출분배관(50)을 후술되는 배출배관(62)으로부터 분리할 수 있도록 구비되는 것이다.
상기 케이스(10) 상에 구비됨과 아울러 유입배관(14)의 하부에 이격 구비되며, 내측 상에는 배출분배관(50)이 각각 연결 구비되어 배출분배관(50)을 지나온 용수를 공급받는 배출배관(62)이 구비된다.
이때, 상기 배출배관(62)의 일단은 제어부(12)의 제어에 의해 작동되는 미도시된 전자밸브에 의해 용수의 이동이 차단 상태로 유지되는 것이나 용수를 역세하여 외부로 배출할 시에는 전자밸브를 열림 상태로 전환하여 역세 배출수를 외부로 배출하게 되는 것이다.
또한, 배출배관(62) 상에는 용수의 압력을 측정하여 제어부(12)로 신호를 전달하는 압력센서(78)가 구비되어 사용됨이 바람직한 것이다.
그리고, 상기 케이스(10)의 내측에 구비되어 제어부(12)의 제어에 의해 용수의 이동을 도모하는 펌프(64)가 구비된다.
또한, 상기 유입배관(14) 및 배출배관(62) 각각의 타단에 상부가 연결 구비되며, 하부는 연장되어 펌프(64)와 연결 구비되는 펌프관(66)이 구비됨과 아울러 상기 펌프관(66) 상에 구비되어 제어부(12)의 제어에 따라 유입배관(14) 및 배출배관(62) 사이 펌프관(66) 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하는 펌프관전자밸브(68)가 구비된다.
이때, 상기 펌프관전자밸브(68)는 정상적으로 미세플라스틱의 채취 시에는 항상 용수의 이동이 차단된 상태로 유지되는 것이나 용수를 역세하여 외부로 배출할 시에는 열림 상태로 전환되는 것이다.
상기 펌프(64) 상에 일단이 연결됨과 아울러 타단이 펌프(64)의 반대 방향으로 연장되어 펌프(64)를 지나온 용수를 공급받아 외부로 배출하는 배출관(70)이 구비된다.
또한, 상기 배출관(70) 상에 연결 구비됨과 아울러 배출관(70)을 지나는 용수의 유량을 측정하여 제어부(12)로 신호를 전달하는 유량센서(72)가 구비된다.
이때, 상기 유량센서(72)로 인해 미세플라스틱의 정량적 시료 채취가 가능해지는 것이다.
한편, 본 발명에 의한 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치 상의 용수 이동 과정은 하기와 같다.
먼저, 상기 유입배관(14)을 따라 미세플라스틱을 포함하는 용수가 공급되며, 유입배관(14)을 지나온 용수는 유입분배관(16)과 유입여과부(24)를 지나며 1차로 미세플라스틱의 특징에 부합되지 않는 미세플라스틱에 비해 부피가 큰 이물질을 필터링됨과 아울러 연장관(28)과 관찰관(30)으로 순차 공급된다. 이후 미세플라스틱을 포함한 용수는 채취부(46)를 지나며 용수에 포함된 미세플라스틱이 채취부(46) 상에 포집됨과 아울러 미세플라스틱이 제거된 용수는 배출분배관(50)으로 공급된다. 이후 용수는 배출여과망(56)을 지나 배출배관(62)으로 공급되며. 배출배관(56)을 지나온 용수는 펌프관(66)을 지나 펌프(64)로 공급되고, 펌프(64)를 지나온 용수는 배출관(70) 및 유량센서(72)를 지나 외부로 배출된다.
이때, 본 발명에 의한 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치 상에서 용수의 이동은 일측 방향에 위치한 유입분배관(16)에서 타측 방향 또는 타측 방향에 위치한 유입분배관(16)에서 일측 방향으로 순차적으로 진행되는 것이다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치는 미세플라스틱의 특징에 부합되지 않는 부피가 큰 이물질을 유입여과부(24)를 통해 용이하게 필터링함으로 채취부(46) 상에서 미세플라스틱 시료를 용이하게 채취할 수 있으며, 미세플라스틱의 시료 채취가 순차적으로 다채널을 통해 이루어짐으로 보다 많은 수의 미세플라스틱의 시료의 채취가 용이하고, 제어부(12), 유입전자밸브(26), 배출전자밸브(52), 펌프관전자밸브(68), 유량센서(72)의 유기적 작동으로 인해 미세플라스틱의 정량적 시료 채취 또한 용이한 이점이 있는 것이다.
10 : 케이스 12 : 제어부
14 : 유입배관 16 : 유입분배관
18 : 제1플랜지 20 : 유입여과망
22 : 제1클램프 24 : 유입여과부
26 : 유입전자밸브 28 : 연장관
30 : 관찰관 32 : 채취관
34 : 제2플랜지 36 : 필터하우징
38 : 배출공 40 : 필터지지판
42 : 마이크로필터 44 : 제2클램프
46 : 채취부 48 : 제1드레인밸브
50 : 배출분배관 52 : 배출전자밸브
54 : 제3플랜지 56 : 배출여과망
58 : 제3클램프 60 : 배출여과부
62 : 배출배관 64 : 펌프
66 : 펌프관 68 : 펌프관전자밸브
70 : 배출관 72 : 유량센서
74 : 유입제어밸브 76 : 배출제어밸브
78 : 압력센서 80 : 실링부

Claims (5)

  1. 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되는 케이스(10);
    상기 케이스(10) 상에 구비되는 제어부(12);
    상기 케이스(10) 상에 구비됨과 아울러 일단을 통해 외부로부터 용수를 공급받는 유입배관(14);
    상기 유입배관(14) 상에 각각의 일단이 연결되어 각각 용수를 공급받음과 아울러 타단은 후방으로 연장되며, 상호 이격 구비되는 다수개의 유입분배관(16);
    상기 유입분배관(16) 상에 각각 연결 구비되며, 각각에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제1플랜지(18)가 구비되고, 제1플랜지(18) 한 쌍의 사이에는 각각 이물질을 필터링하기 위한 유입여과망(20)이 구비되며, 마주한 각각의 제1플랜지(18)는 제1클램프(22)에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 유입여과부(24);
    상기 유입분배관(16) 상에 각각 구비되며, 제어부(12)의 제어에 따라 유입분배관(16) 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 유입전자밸브(26);
    상기 유입전자밸브(26) 각각의 후방에 각각의 일단이 연결 구비되어 내측으로 용수를 공급받으며, 타단은 후방으로 연장됨과 아울러 하측 방향으로 벤딩되어 구비되는 연장관(28);
    상기 연장관(28) 각각의 타단에 각각의 일단이 연결됨과 아울러 각각의 타단이 하부로 연장되는 관찰관(30);
    상기 관찰관(30) 각각의 하부에 관체로 형성되어 각각의 일단이 연결 구비됨과 아울러 타단이 하부로 연장되는 채취관(32)이 구비되며, 각각의 채취관(32) 내측 상에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제2플랜지(34)가 구비되고, 제2플랜지(34) 한 쌍의 사이에는 각각 양단이 플랜지 형상을 갖는 원통형으로 형성됨과 아울러 각각은 다단으로 적층되는 다수개의 필터하우징(36)이 구비되며, 필터하우징(36) 각각의 사이에는 원판형으로 형성됨과 아울러 내측에 관통된 다수개의 배출공(38)이 형성되는 필터지지판(40)이 구비되며, 필터지지판(40)의 상부에는 각각 원판형의 메쉬망으로 형성되어 미세플라스틱의 채취를 도모하는 마이크로필터(42)가 구비되고, 마주한 각각의 제2플랜지(34), 필터하우징(36)은 각각 제2클램프(44)에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 채취부(46);
    상기 채취부(46)의 채취관(32) 각각의 타단에 각각 연결 구비되며, 제어부(12)의 제어에 의해 채취관(32) 내측의 용수를 외부로 배출하도록 구비되는 제1드레인밸브(48);
    상기 제1드레인밸브(48)의 상부에 이격 구비됨과 아울러 채취관(32) 각각에 일단이 연결되어 마이크로필터(42)를 지나온 용수를 공급받는 다수개의 배출분배관(50);
    상기 배출분배관(50) 상에 각각 구비되며, 제어부(12)의 제어에 따라 배출분배관(50) 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 배출전자밸브(52);
    상기 배출분배관(50) 상에 각각 연결 구비되며, 각각에는 큰 직경을 갖는 방향이 마주하도록 대칭 형성되는 한 쌍의 제3플랜지(54)가 구비되고, 제3플랜지(54) 한 쌍의 사이에는 각각 이물질을 필터링하기 위한 배출여과망(56)이 구비되며, 마주한 각각의 제3플랜지(54)는 제3클램프(58)에 의해 누수가 방지되도록 연결 고정되는 다수개의 배출여과부(60);
    상기 케이스(10) 상에 구비됨과 아울러 유입배관(14)의 하부에 이격 구비되며, 내측 상에는 배출분배관(50)이 각각 연결 구비되어 배출분배관(50)을 지나온 용수를 공급받는 배출배관(62);
    상기 케이스(10)의 내측에 구비되어 제어부(12)의 제어에 의해 용수의 이동을 도모하는 펌프(64);
    상기 유입배관(14) 및 배출배관(62) 각각의 타단에 상부가 연결 구비되며, 하부는 연장되어 펌프(64)와 연결 구비되는 펌프관(66);
    상기 펌프관(66) 상에 구비되어 제어부(12)의 제어에 따라 유입배관(14) 및 배출배관(62) 사이 펌프관(66) 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방하도록 구비되는 펌프관전자밸브(68);
    상기 펌프(64) 상에 일단이 연결됨과 아울러 타단이 펌프(64)의 반대 방향으로 연장되어 펌프(64)를 지나온 용수를 공급받아 외부로 배출하는 배출관(70);
    상기 배출관(70) 상에 연결 구비됨과 아울러 배출관(70)을 지나는 용수의 유량을 측정하여 제어부(12)로 신호를 전달하는 유량센서(72);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유입분배관(16) 각각의 유입여과부(24), 유입전자밸브(26) 사이 및 배출분배관(50) 각각의 배출여과부(60), 배출전자밸브(52) 사이에는 수동으로 유입분배관(16) 또는 배출분배관(50) 상의 용수 흐름을 차단 또는 개방할 수 있는 유입제어밸브(74) 및 배출제어밸브(76)가 각각 연결 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연장관(28)은 플랙시블하게 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 관찰관(30)은 용수 흐름을 확인할 수 있도록 투명하게 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유입배관(14) 및 배출배관(62) 상에는 각각 용수의 압력을 측정하여 제어부로 신호를 전달하는 압력센서(78)가 각각 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 미세플라스틱용 다채널 시료채취장치.
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