KR102447229B1 - 비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치 - Google Patents

비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치 Download PDF

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Abstract

비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치가 개시되며, 상기 비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치는, 내부에 길이 방향을 따라 주배수로가 형성되고, 길이 방향 일단에 상기 주배수로로부터 하측으로 함몰되는 함몰부가 형성되며, 길이 방향 타단에 제1 필터부가 구비되고, 상기 함몰부의 저면 상에 제2 필터부가 구비되는 주배수부를 포함한다.

Description

비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치{PRECAST DRAINAGE TRENCH USING FILTER FOR REDUCTION OF NON-POINT POLLUTANT}
본원은 비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치에 관한 것이다.
일반적으로 비점오염물질은 주로 비가 올 때 지표면 유출수와 함께 유출되는 오염물질로서 농지에 살포된 비료나 농약, 토양침식물, 축사유출물, 교통오염물질, 도시지역의 먼지와 쓰레기, 동물 및 식물의 잔여물, 지표면에 떨어진 대기오염물질 등을 포함할 수 있다.
따라서, 모든 오염물질을 포함한 채 배출되는 빗물이 실제로 주된 비점오염원이 된다. 비점오염물질은 대개 많은 비가 와야 유출되기 때문에 일간, 계절간 배출량의 차이가 크고 예측과 정량화가 어려우며, 인위적 조절이 어려운 기상조건, 지질, 지형 등에 영향을 많이 받는 특성을 지니고 있고, 심각한 환경오염으로 인하여 초기 강우에는 비점오염원의 농도가 높아 환경 파괴가 빈번히 일어나는 등의 문제가 있어 별도로 분리하여 정화 후 방류하는 것이 일반적인 추세이다.
그리고 도로의 가장자리에는 강우시 빗물이 고이는 것을 방지하기 위하여 배수구 및 배수관이 마련되어야하며, 배수관으로 흘러들어온 물은 하천으로 방류되도록 되어 있다.
따라서 근래에 들어, 초기에 떨어진 빗물은 도로나 교량 또는 지붕 등의 오염물질과 섞여 배수관으로 유입되게 되어, 초기의 우수를 정화하기 위한 비점오염저감장치들이 제공된 바 있다.
그러나, 종래의 일반적인 초기우수 분리장치는 전원이 공급되어야만 초기우수 분리장치가 작동을 하게 되어, 강우량이 큰 집중호우나 폭우 등이 발생하면 과부하에 의한 역류현상이 발생하는 문제점이 발생할 수 있었다.
본원의 배경이 되는 기술은 국내 등록특허공보 제10-2215279호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전원 공급 없이도 효율적으로 비점오염물질을 저감시킬 수 있는 비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 비점 오염 절감용 필터를 구비한 배수 트렌치는, 내부에 길이 방향을 따라 주배수로가 형성되고, 길이 방향 일단에 상기 주배수로로부터 하측으로 함몰되는 함몰부가 형성되며, 길이 방향 타단에 제1 필터부가 구비되고, 상기 함몰부의 저면 상에 제2 필터부가 구비될 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 주배수로를 통과하는 비점오염물질의 적어도 일부는 우수와 함께 주배수로를 따라 이동(도로 종 방향으로 이동)하는 과정에서 함몰부내로 낙하함으로써 걸러질 수 있고, 이에 따라, 우수는 비점오염물질이 저감된 상태로 배수 트렌치로부터 배출될 수 있다. 또한, 함몰부 내에 위치하는 비점오염물질의 적어도 일부는 미생물에 의해 분해될 수 있다. 이에 따라, 전원 공급 없이도 효율적으로 비점오염물질을 저감할 수 있는 배수 트렌치가 구현될 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 비점 오염 물질 저감용 필터를 구비한 배수 트렌치의 개략적인 개념 사시도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 비점 오염 물질 저감용 필터를 구비한 배수 트렌치의 일단부 및 일측 이웃 배수 트렌치의 타단부의 개략적인 개념 단면도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 비점 오염 물질 저감용 필터를 구비한 배수 트렌치의 일단부 및 일측 이웃 배수 트렌치의 타단부의 개념 평면도이다.
도 4는 가이드부, 일측 추가배수로, 타측 추가 배수로 등이 형성되는 본원의 일 실시예에 따른 비점 오염 물질 저감용 필터를 구비한 배수 트렌치의 일단부 및 일측 이웃 배수 트렌치의 타단부의 개념 평면도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 비점 오염 물질 저감용 필터를 구비한 배수 트렌치의 차단벽 구조체의 개략적인 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
참고로, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치와 관련된 용어(상측, 상면, 상단, 하측, 하면, 하단, 종 방향, 횡 방향 등)는 도면에 나타나 있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설정한 것이다. 예를 들면 도 1을 보았을 때, 전반적으로 12시 방향이 상측, 전반적으로 12시 방향을 향하는 면이 상면, 전반적으로 12시를 향하는 단부가 상단, 전반적으로 6시 방향이 하측, 전반적으로 6시 방향을 향하는 면이 하면, 전반적으로 6시를 향하는 단부가 하단, 4시-10시 방향이 횡 방향, 2시-8시 방향이 종방향 등이 될 수 있다.
본원은 비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치에 관한 것이다.
이하에서는, 본원의 일 실시예에 따른 비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치(이하 '본 배수 트렌치'라 함)(a1)에 대해 설명한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 비점 오염 물질 저감용 필터를 구비한 배수 트렌치의 개략적인 개념 사시도이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 비점 오염 물질 저감용 필터를 구비한 배수 트렌치의 일단부 및 일측 이웃 배수 트렌치의 타단부의 개략적인 개념 단면도이며, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 비점 오염 물질 저감용 필터를 구비한 배수 트렌치의 일단부 및 일측 이웃 배수 트렌치의 타단부의 개념 평면도이고, 도 4는 가이드부, 일측 추가배수로, 타측 추가 배수로 등이 형성되는 본원의 일 실시예에 따른 비점 오염 물질 저감용 필터를 구비한 배수 트렌치의 일단부 및 일측 이웃 배수 트렌치의 타단부의 개념 평면도이며, 도 5는 본원의 일 실시예에 따른 비점 오염 물질 저감용 필터를 구비한 배수 트렌치의 차단벽 구조체의 개략적인 단면도이다
본 배수 트렌치(a1)는 공장에서 블록 형태로 미리 제작될 수 있다. 예시적으로, 본 배수 트렌치(a1)는 철근콘크리트 재질의 블록일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 배수 트렌치(a1)는 주철과 같은 금속 재질이거나, 철근 이외에 다른 보강재와 조합된 콘크리트 재질로 구비될수 있다. 다른 예로, 본 배수 트렌치(a1)는 FRP(Fiber Reinforced Plastic) 재질로 제조될 수 있다. 또한, 주배수부(1)와 평면집수부(2)는 도로 또는 교량의 보도와 차도에서 작용될 수 있는 하중(이를테면 차량 하중, 보도의 군중 하중 등)을 고려하여 설계하여 제조함이 바람직하다.
참고로, 본원에 있어서, 주배수부(1)(또는 본 배수 트렌치(a1))의 길이 방향은 종 방향을 의미할 수 있다. 이러한 종 방향은 본 배수 트렌치(a1)가 배치되는 도로 또는 교량의 종 방향을 의미할 수 있다. 또한, 주배수부(1)의 폭 방향은 횡 방향을 의미할 수 있다. 횡 방향은 본 배수 트렌치(a1)가 배치되는 도로 또는 교량의 횡 방향을 의미할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 배수 트렌치(a1)는 주배수부(1)를 포함한다. 도 1을 참조하면, 주배수부(1)는 내부에 길이 방향을 따라 주배수로(11)가 형성된다. 주 배수부(1)는 상측으로 개구될 수 있는데, 도면에는 도시되지 않았지만, 상측 개구부에는 스틸 그레이팅이 배치되는 형태로 개구될 수 있다. 스틸 그레이팅은 통상의 기술자에게 자명한 구성이므로 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 주배수부(1)는 길이 방향 일단에 주배수로(11)로부터 하측으로 함몰되는 함몰부(12)가 형성된다. 이에 따라, 주배수로(11)를 통과하는 비점오염물질의 적어도 일부는 우수와 함께 주배수로(11)를 따라 이동(도로 종 방향으로 이동)하는 과정에서 함몰부(12)내로 낙하할 수 있다. 이에 따라, 본 배수 트렌치(a1)를 통과하는 우수는 비점오염물질이 저감된 상태로 본 배수 트렌치(a1)로부터 배출될 수 있다. 참고로, 함몰부(12) 내로 우수가 낙하하더라도, 계속되는 우수의 이동에 의해 우수는 함몰부(12)로부터 주배수로(11)로 이동하며 본 배수트렌치를 통과할 수 있다.
또한, 참고로, 함몰부(12) 내로 낙하한 비점오염물질은 작업자의 작업 등에 의해 제거될 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 주 배수부(1)는 상측으로 개구되되, 스틸 그레이팅이 배치될 수 있는데, 작업자는 함몰부(12) 내의 비점오염물질 제거시, 스틸 그레이팅을 제거한 후 함몰부(12) 내의 비점오염물질을 제거하고, 스틸그레이팅을 재배치할 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 함몰부(12)의 저면 상에는 제2 필터부(14)가 구비된다. 제2 필터부(14)는 함몰부(12) 내의 비점오염물질의 적어도 일부를 분해하는 미생물이 서식할 수 있다. 이에 따라, 함몰부(12) 내로 낙하되어 함몰부(12) 내에 위치하는 비점오염물질의 적어도 일부는 미생물에 의해 분해될 수 있다. 이러한 경우, 함몰부(12) 내의 비점오염물질을 제거하는 작업이 별도로 수행될 필요가 없을 수도 있고, 또는, 함몰부(12) 내의 비점오염물질을 제거하는 작업을 수행한 후 다음 작업까지의 기간이 길어질 수 있다(제거 작업의 주기가 길어질 수 있다).
참고로, 제2 필터부(14)는 흡착, 여과되는 물에 함유된 비점오염물질을 미생물이 번식하여 생물학적 분해를 일으키는 곳으로, 통상의 볏짚, 갈대 또는 보릿대 등을 가마니 형태로 엮어서 제조된 것일 수 있다. 이러한 제12 필터부(14)는 다종의 미생물이 서식하기에 좋은 곳으로, 미생물의 비점오염저감물질의 분해를 통해 하천 유입 전에 비점오염물질들을 상당히 저감시키는 것으로서, 하천이나 호수로 유출될 물(본 배수 트렌치(a1)를 통과하는 물)의 수질을 개선할 수 있도록 구비될 수 있다.
또한, 제2 필터부(14)는 볏짚, 갈대 또는 보릿대를 엮어서 가마니형태로 제공될 수 있는데, 친환경소재 매트로 다른 석유화학 제품의 매트보다는 탁월하게 비점오염물질을 침전, 흡착시키며, 미생물서식의 생물학적 분해를 통해 질소, 인, 고농의 박테리아, 바이러스 등을 정화하여 수질 개선의 효과를 증대할 수 있을 수 있다. 또한, 제2 필터부(14)는 다양한 수단에 의해 함몰부(12)의 바닥면 상에 고정될 수 있다. 또한, 제2 필터부(14)는 탈거가능할 수 있다. 이에 따라, 제2 필터부(14)는 교체 가능하다. 즉, 제2 필터부(14)는 탈·부착이 가능한 것으로, 일정주기마다 교체가 가능하여 미생물의 번식을 촉진할 수 있다. 제2 필터부(14)는 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 주배수부(1)는 길이 방향 타단에 제1 필터부(13)가 구비된다. 예를 들어, 제1 필터부(13)는 주배수부(1)의 길이 방향 타단의 저면으로부터 상측으로 돌출되어 주배수부(1)의 폭 방향으로 연장 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 필터부(13)는 매쉬망일 수 있다. 이에 따라, 제1 필터부(13)는 주배수로를 통과하는 우수의 비점오염물질의 적어도 일부의 통과를 차단할 수 있다. 또한, 제1 필터부(13)는 상하 방향에 대하여 비스듬하게 상측으로 돌출될 수 있다.
또한, 제1 필터부(13)는 주배수로(11)를 통과하는 비점오염물질의 적어도 일부가 본 배수 트렌치(a1)의 길이 방향 타측으로 이웃하는 타측 이웃 배수 트렌치(a2)의 함몰부(12)로 이동되도록 비점오염물질의 적어도 일부의 이동을 가이드 할 수 있다. 구체적으로, 제1 필터부(13)는 주배부수(11)의 길이방향 타측으로부터 일측으로 이동하는 비점오염물질의 적어도 일부가 타측 이웃 본 배수 트렌치(a2)의 함몰부(12)로 이동되게 할 수 있다. 예를 들어, 오염수는 타측 으로부터 일측으로 이동하며 흐를 수 있고, 이에 따라, 비점오염물질의 적어도 일부는 타측으로부터 일측으로 이동할 수 있으며, 이동 과정에서 제1 필터부(13)에 걸려 타측 이웃 본 배수 트렌치(a2)의 함몰부(12) 내로 낙하하게 될 수 있다. 이러한 과정을 위해, 본 배수 트렌치(a1) 적용시, 본 배수 트렌치(a1)는, 오염수가 길이 방향(종 방향)타측으로부터 일측으로 흐르는데 적용될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 주배수부(1)는 타측 추가 배수로(17)를 포함할 수 있다. 타측 추가 배수로(17)는 주배수부(1)의 타단부의 폭 방향 양 측면 각각과 제1 필터부(13)의 폭 방향 양 측 단부 각각 사이에 간격이 형성되도록, 주배수로(11)의 타단부로부터 폭 방향 양 외측 각각으로 확장 형성될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 주배수부(1)는 일측 추가 배수로(16)를 포함할 수 있다. 일측 추가 배수로(16)는 타측 추가 배수로(17)와 연통되게, 주배수로(11)의 일단부로부터 폭 방향 양 외측 각각으로 확장 형성될 수 있다.
이에 따르면, 우수의 적어도 일부는 주배수로(11)를 통해 타측에서 일측으로 이동되다가 일측 추가 배수로(16) 및 타측 이웃 배수 트렌치(a2)의 타측 추가 배수로(17)를 통해 타측 이웃 배수 트렌치(a2)의 주배수로(11)로 이동될 수 있다.
즉, 주배수로(11)를 따라 흐르던 우수의 적어도 일부는 주배수로(11)로부터 타측 이웃 배수 트렌치(a2)의 주배수로(11)이동할 수 있고(이 과정에서 함몰부(12)가 형성된 부분을 지날 수 있음), 우수의 다른 적어도 일부는 일측 추가 배수로(16) 및 본 배수 트렌치(a1)의 일측으로 이웃하는 일측 이웃 배수 트렌치의 타측 추가 배수로(17)를 통해 일측 이웃 배수 트렌치(a2)의 주배수로(11)로 이동될 수 있다. 다시 말해, 타측 이웃 배수 트렌치(a2)의 주배수로(11)를 따라 흐르던 우수의 적어도 일부는 타측 이웃 배수 트렌치(a2)의 주배수로(11)로부터 본 배수 트렌치(a1)의 주배수로(11)이동할 수 있고(이 과정에서 함몰부(12)가 형성된 부분을 지날 수 있음), 우수의 다른 적어도 일부는 타측 이웃 배수 트렌치(a2)의 일측 추가 배수로(16) 및 본 배수 트렌치(a1)의 타측 추가 배수로(17)를 통해 주배수로(11)로 유입될 수 있고, 일측 추가 배수로(16) 및 본 배수 트렌치(a1)의 타측 추가 배수로(15)를 통과하는 우수의 적어도 일부는 후술하는 가이드부(18)에 의해 제1 필터부(13)를 통과하며 역류할 수 있으며, 이에 따라, 제1 필터부(13)에 걸려있던 이물질들이 제1 필터부(13)로부터 탈거될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 주배수부(1)는 제1 필터부(13)의 주배수부(1)의 길이 방향 일측에서 주배수부(1)의 폭 방향 양 측면 각각으로부터 주배수부(1)의 폭 방향 내측으로 돌출되어, 주배수부(1)의 길이 방향 일측으로 이동하며 타측 이웃 배수 트렌치(a2)의 일측 추가 배수로(16) 및 본 배수 트렌치(a1)의 타측 추가 배수로(17)를 통과하는 우수의 적어도 일부가 주배수부(1)의 길이 방향 타측으로 이동하도록 가이드하는 가이드부(18)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 가이드부(18)는 적어도 일부가 제1 필터부(13)의 적어도 일부와 대향하게 돌출되되, 가이드부(18)의 타면에는 내측을 향할수록 주배수부(1)의 길이 방향 일측을 향하는 경사면이 형성될 수 있다. 이에 따라, 타측 이웃 배수 트렌치(a2)의 일측 추가 배수로(16) 및 본 배수 트렌치(a1)의 타측 추가 배수로(17)를 통과하는 우수의 적어도 일부는 본 배수 트렌치(a1)의 타측 추가 배수로(17)로부터 주배수로(1)로 진입하는 과정에서 가이드부(18)에 부딪혀 본 배수 트렌치(a1)의 길이 방향 타측을 향하게 될 수 있고(역류), 그에 따라, 제1 필터부(13)를 통과하며 타측 이웃 배수 트렌치(a2)의 함몰부(12)로 이동하게 될 수 있으며, 따라서, 제1 필터부(13)에 걸려있던 이물질들이 역류하는 우수의 흐름에 의해 제1 필터부(13)로부터 탈거되며 함몰부(12)로 낙하될 수 있다.
즉, 본원에 의하면, 우수가 타측 이웃 배수 트렌치(a2)로부터 본 배수 트렌치(a1)을 통과하며 이동하는 과정에서, 비점오염물질의 적어도 일부는 함몰부(12) 내로 낙하할 수 있고, 함몰부(12)로 낙하하지 않은 비점오염물질의 적어도 일부는 제1 필터부(13)에 의해 추가 이동이 제한될 수 있고, 추가 이동이 제한되며 함몰부(12)로 낙하할 수 있고, 함몰부(12)로 낙하하지 않고, 제1 필터부(13)에 걸린 비점오염물질은 타측 이웃 배수 트렌치(a2)의 일측 추가 배수로(16) 및 본 배수 트렌치(a1)의 타측 추가 배수로(17)를 통과하는 우수의 적어도 일부가 가이드부(18)에 의해 역 방향으로 이동하며 제1 필터부(13)에 외력을 가함에 따라 제1 필터부(13)로부터 탈거되어 함몰부(12)로 낙하될 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 본 배수 트렌치(a1)는 저면으로부터 길이 방향 타측으로 연장되는 삽입부(19)를 포함할 수 있다. 삽입부(19)는 타측 이웃 배수 트렌치(a2)(이를 테면, 주배수로(1)로)에 일측으로부터 타측으로 삽입될 수 있다. 이러한 경우, 삽입부(19)의 적어도 일부는 함몰부(12)의 일부를 덮을 수 있다. 이러한 삽입부(19)에 의하면 본 배수 트렌치(a1)와 이웃 배수 트렌치(a2)의 연결성이 증가할 수 있다.
또한, 제1 필터부(13)는 주배수부(1)의 폭 방향을 중심으로 회전 가능하도록, 힌지결합부(132)에 의해 주배수부(1)의 저면과 힌지 결합될 수 있다. 이에 따라, 제1 필터부(13)는 우수의 흐름에 따라 그에 작용되는 외력에 대해 자유롭게 회전될 수 있다. 다만, 힌지결합부(132)는 제1 필터부(13)가 상하 방향과 폭 방향 타측을 향하는 방향 사이의 각도 범위내에서 제1 필터부(13)가 회전 가능하게 구비될 수 있다. 또한, 삽입부(19)는 필터부(13)가 폭방향 타측을 향하게 되면 제1 필터부(13)를 지지할 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 본 배수 트렌치(a1)는 평면집수부(2)를 포함한다. 평면집수부(2)는 주배수부(1)의 적어도 일부와 이웃할 수 있다. 또한, 평면집수부(2)는 상면 개구부(21)를 통한 평면집수가 이루어질 수 있다. 또한, 평면집수부(2)는 내부에 보조배수로(22)가 형성될 수 있다. 상면 개구부(21)를 통해 평면집수된 우수는 보조배수로(22)로 유입될 수 있다. 보조배수로(22)는 주배수로(11)와 연통될 수 있다.
또한, 보조배수로(22)와 주배수로(11) 사이에는 비점오염물질 중 적어도 일부의 이동을 차단하도록 상향 돌출된 차단벽 구조체(23)가 형성될 수 있다.
차단벽 구조체(23)는 소정의 최저 높이를 가질 수 있다. 비점오염물질 중 적어도 일부는, 소정의 최저 높이(h1)를 갖는 차단벽 구조체(23)의 상단보다 아래쪽으로 가라앉는 형태로 필터링되어, 보조배수로(22)에서 주배수로(11)로의 이동이 차단될 수 있다.
예시적으로 도 1을 참조하여 설명하면, 우천시 차도노면의 우수가 차도 구배를 따라 평면집수부(2) 측으로 흘러 들면, 상면 개구부(21)에 설치된 스틸 그레이팅(도면부호 미부여)을 통해 보조배수로(22)로의 평면집수가 이루어지게 될 수 있다. 강우가 소정 시간 이상 지속되면 보조배수로(22)에 집수되는 우수의 수위가 점점 올라가게 된다. 수위가 차단벽 구조체(23)의 높이 이상 증가하는 수준으로 강우가 지속되면 보조배수로(22) 상의 우수 중 일부는 차단벽 구조체(23)의 상측을 지나 주배수로(11)로 이동하여 주배수로(11)를 통한 배수가 이루어지게 된다. 이때, 비점오염물질 중 입자가 큰 모래, 자갈, 금속류 등과 같이 우수보다 밀도가 큰 물질은 차단벽 구조체(23)의 상측으로 부유하지 못하고 차단벽 구조체(23)의 상단보다 아래쪽으로 침강되므로, 주배수로(11)로의 이동이 차단되고 보조배수로(22)에 남아 있게 될 수 있다.
이와 같이 주배수로(111)와 보조배수로(22)를 소정의 높이를 갖는 차단벽(23)을 통해 구획하고, 보조배수로(22)로 1차적인 평면집수가 이루어지며, 주된 배수는 주배수로(11)로 이루어지도록 함으로써, 본 측구 구조체를 통해 집수 되는 초기 우수에 다량 포함되는 비점오염물질 중 밀도나 비중이 큰 물질을 주배수로(11)로 진입하지 못하도록 필터링할 수 있다. 또한, 주배수로(11)로 비점오염물질이 유입되더라도, 유입된 비점오염물질의 적어도 일부도 전술한 함몰부(12)로 낙하됨으로써, 우수로부터 제거될 수 있고, 우수를 따라 이동되는 비점오염물질도 전술한 제1 필터부(13)에 의해 걸려 이동이 차단되며 함몰부(12) 내로 이동될 수 있다. 이와 같이, 본 배수 트렌치(a1)는 비점오염을 저감시켜 우수를 이동시켜 배출할 수 있다. 또한 보조배수로(22)는 평면집수를 위한 상면 개구부(21)를 가지므로, 상기와 같이 필터링되어 보조배수로(22) 상에 누적된 비점오염물질은 상면 개구부(21)를 통해 쉽게 제거할 수있다. 또한, 함몰부(12) 내의 비점오염물질 역시, 적어도 일부는 제2 필터부(14)의 미생물에 의해 분해될 수 있다. 또한, 함몰부(12) 내의 비점오염물질이 제거되어야 할 필요가 있을 경우, 전술한 주배수부(1)의 상면 개구부를 통해 쉽게 제거될 수 있다. 이에 따라, 본 배수 트렌치(a1)는 유지관리에 있어서도 유리한 장점을 가진
또한, 도 5를 참조하면, 차단벽 구조체(23)는 보조배수로(22)와 주배수로(11) 사이에서 상향 돌출되고 상면에 하측으로 함몰되어 상기 차단벽의 길이 방향으로 연장되는 함몰통로(2311)가 형성되는 주벽(231)을 포함할 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 차단벽 구조체(23)는 하부는 함몰통로(2311)에 삽입 배치되되, 주벽(231)에 대하여 상대적으로 상하 이동 가능하게 구비되는 보조벽(232)을 포함할 수 있다.
또한, 차단벽 구조체(23)는 함몰통로(2311)의 저면과 보조벽(232)의 하면 사이에 구비되어, 보조벽(232)을 지지하고, 미리 설정된 온도를 기준으로 저온인 제1 상태에서는 변형 가능하고, 상기 미리 설정된 온도를 기준으로 고온인 제2 상태에서는 초기 형상으로 복원되는 SMA 스프링(Shape Memory Alloy Spring)(233) 복수 개를 포함할 수 있다.
SMA 스프링(233)은 미리 설정된 온도보다 저온인 제1 상태에서는 외력이 가해지면 초기 형태를 유지하지 못하고 가해진 외력에 따라 변형 가능하고, 미리
설정된 온도보다 고온인 제2 상태에서는 다시 초기 형태로 복원되려는 형상 기억 효과(shape memory effect)를 가질 수 있다. 이에 따라, . SMA 스프링(233)이 제1 상태(외력 작용에 따라 쉽게 변형되는 저온 상태)일 때의 스프링 상수는 SMA 스프링(233)이 제2 상태(초기 형태를 유지하려는 상태)일 때의 스프링 상수보다 작을 수 있다.
이에 따라, SMA 스프링(233)은 제1 상태가 되면, 작용되는 외력에 의해 초기 형태를 유지하지 못하고 쉽게 변형되는 특성에 따라, 보조벽(232)의 하중을 포함하는 하측으로 작용하는 외력에 의해 압축 변형될 수 있다. 이에 따라, 보조벽(232)은 SMA 스프링(233)이 제2 상태인 경우 대비 주벽(231)에 대해 상대적으로 하향 이동할 수 있고, 차단벽 구조체(23)의 높이는 낮아질 수 있다.
또한, 제2 상태인 SMA 스프링(233)은 제2 상태가 되면, 변형되기 이전의 형태(초기 형태)로 되돌아가는 특성에 따라 제1 상태에서의 SMA 스프링(233)에 비해 상대적으로 신장되면서 상측 방향으로 선형 구동할 수 있고, 이에 따라, 보조벽(232)은 SMA 스프링(233)이 제1 상태인 경우 대비 주벽(231)에 대해 상대적으로 상향 이동할 수 있고, 차단벽 구조체(23)의 높이는 높아질 수 있다.
이와 같이, 본 배수 트렌치(a1)는 상술한 바와 같은 특성들을 갖는 SMA 스프링(233)을 이용해 부가적인 기계 장치 없이 계절에 따라 보조벽(232)을 주벽(231)에 대하여 상대적으로 상하 이동시켜 차단벽 구조체(23)의 높이를 능동적으로 조절할 수 있다.
또한, 제1 상태는 미리 설정된 온도보다 저온인 상태일 수 있는데, 이는 낮은 온도가 형성되는 환경, 예를 들어, 동절기(이를 테면, 늦가을, 겨울, 초봄 등)에 형성될 수 있다. 또한, 제2 상태는 미리 설정된 온도보다 고온인 상태일 수 있는데, 상대적으로 높은 온도가 형성되는 환경, 예를 들어, 하절기(이를 테면, 늦봄, 여름, 초가을)에 형성될 수 있다. 이에 따라, 미리 설정된 온도는 동절기와 하절기 사이의 경계가 되는 온도로 설정될 수 있다.
일반적으로, 한국은 제2 상태가 형성될 수 있는 하절기에 강우량이 크고, 제1 상태가 형성될 수 있는 동절기에 강우량이 작을 수 있다. 전술한 바에 따르면, 강우량이 큰 하절기에 제2 상태가 되어 SMA 스프링(233)이 신장됨에 따라 차단벽 구조체(23)의 높이가 동절기 대비 높아질 수 있고, 강우량이 작은 동절기에 제1 상태가 되어 SMA 스프링(233)이 축소됨에 따라 차단벽 구조체(23)의 높이가 복구되며 하절기 대비 낮아질 수 있다.
강우량이 클 때 차단벽 구조체(23)의 높이가 낮으면, 평면집수부(2)로 유입된 우수의 비점오염물질의 평면집수부(2)에서 필터링되는 양이 줄어들 수 있다. 또한, 강우량이 작을 때 차단벽 구조체(23)의 높이가 높으면, 평면집수부(2)로 유입된 우수의 주배수부(1)로 이동하지 못하고 평면집수부(2)에 고이게 되는 양이 증가할 수 있으며, 이러한 경우, 평면집수부(2)에 고인 우수가 썩게되므로 악취의 주범이 될 수 있다. 이 점을 고려하여, 강우량이 큰 시기에는 강우량이 작은 시기보다 늘어난 우수량에 대비하여 비점오염물질의 필터링량이 커지도록 차단벽 구조체(23)의 높이는 강우량이 작은 시기 대비 높아짐이 바람직하고, 강우량이 작은 시기에는 평면집수부(2)에 우수가 고이지 않도록 차단벽 구조체(23)의 높이가 강우량이 큰 시기보다 작아짐이 바람직하다.
본원에 따르면, 강우량이 큰 하절기에 제2 상태가 되어 SMA 스프링(233)이 신장됨에 따라 차단벽 구조체(23)의 높이가 동절기 대비 높아질 수 있고, 강우량이 작은 동절기에 제1 상태가 되어 SMA 스프링(233)이 축소됨에 따라 차단벽 구조체(23)의 높이가 복구되며 하절기 대비 낮아질 수 있으므로, 차단벽 구조체(23)가 강우량이 큰 하절기 및 강우량이 작은 동절기 각각에서 적합한 높이를 가질 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 차단벽 구조체(23)는 함몰통로(2311)의 저면 상에 구비되는 복수의 영구자석(235)을 포함할 수 있다. 복수의 영구자석(235)은 함몰통로(2311)의 저면 중 SMA 스프링(233)이 구비되지 않은 곳에 복수개가 분산 배치될 수 있다. 예를 들어, SMA 스프링(233)은 주벽(231)의 폭 방향으로 가운데에서 주벽(231)의 길이 방향으로 간격을 두고 복수개 배치될 수 있다. 또한, 복수의 영구자석(235)은 주벽(231)의 폭 방향으로 SMA 스프링(233)의 일측 및 타측 각각에서 주벽(231)의 길이 방향으로 간격을 두고 복수 개 배치될 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 차단벽 수조체(23)는 보조벽(232)의 하면 상에서 복수의 영구자석(235) 각각과 대향하게 구비되는 복수의 자력 반응 유닛(234)을 포함할 수 있다. 복수의 자력 반응 유닛(234) 각각은 복수의 영구자석(235) 각각과 일대일 대응되게 배치될 수 있고, 복수의 영구자석(235) 각각과의 사이에 인력을 작용할 수 있다. 예를 들어, 복수의 자력 반응 유닛(234)은 금속을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.
이러한 경우, 전술한, 제1 상태인 SMA 스프링(233)은 보조벽(232)의 하중 및 복수의 영구자석(235)과 복수의 자력 반응 유닛(234) 사이의 인력을 포함하는 하측으로 작용하는 외력에 의해 압축 변형될 수 있고, 제2 상태인 SMA 스프링(233)은 형상 복원시 상기 하측으로 작용하는 외력보다 큰 복원력을 가지고 형상 복원되며 보조벽(232)을 상측으로 이동시킬 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 차닥벽 구조체(23)는 보조벽(232)의 폭 방향 일측 및 타측 각각에 구비되는 제1 및 제2 방수부재(236)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 방수부재(236)는 상단이 보조벽(232)의 일측면에 고정되고, 하단이 주벽(231)의 상면 중 함몰통로(2311)의 일측에 위치하는 부분에 고정되며, 보조벽(232)의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 제2 방수부재(236)는 상단이 보조벽(232)의 타측면에 고정되고, 하단이 주벽(231)의 상면 중 함몰통로(2311)의 타측에 위치하는 부분에 고정되며, 보조벽(232)의 길이 방향으로 연장될 수 있다.
이러한, 제1 및 제2 방수부재(236)는 제1 및 제2 방수부재(236)가 구비되지 않는 경우 대비 함몰 통로(2311) 내로의 우수의 유입을 방지할 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 제1 및 제2 방수부재(236)는 보조벽(232)의 상하 이동에 연동되어 신장 또는 축소 가능하도록 자바라 타입으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 방수부재(236)는 보조벽(232)의 상향 이동시 절첩된 것이 펴지며 신장될 수 있고, 보조벽(232)의 하향 이동시 다시 절첩되며 축소될 수 있다.
참고로, 주배수부(1) 및 평면집수부(2)는 프리캐스트 방식에 의해 제조될 수 있다. 이는 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 주배수부
11: 주배수로
12: 함몰부
13: 제1 필터부
132: 힌지결합부
14: 제2 필터부
15: 타측 추가 배수로
16: 일측 추가 배수로
18: 가이드부
19: 삽입부
2: 평면집수부
21: 상면개구부
22: 보조배수로
23: 차단벽 구조체
231: 주벽
2311: 함몰 통로
232: 보조벽
233: SMA 스프링
234: 자력 반응 유닛
235: 영구자석
236: 제1 방수부재, 제2 방수부재
a1: 배수 트렌치
a2: 타측 이웃 배수 트렌치

Claims (8)

  1. 배수 트렌치에 있어서,
    내부에 길이 방향을 따라 주배수로가 형성되고, 길이 방향 일단에 상기 주배수로로부터 하측으로 함몰되는 함몰부가 형성되며, 길이 방향 타단에 제1 필터부가 구비되고, 상기 함몰부의 저면 상에 제2 필터부가 구비되는 주배수부를 포함하되,
    상기 주배수부의 적어도 일부와 이웃하여, 상면 개구부를 통한 평면집수가 이루어지고 내부에 보조배수로가 형성되는 평면집수부를 더 포함하되,
    상기 보조배수로와 상기 주배수로 사이에는 비점오염물질 중 적어도 일부의 이동을 차단하도록 상향 돌출된 차단벽 구조체가 형성되고,
    상기 차단벽 구조체는,
    상기 보조배수로와 상기 주배수로 사이에서 상향 돌출되고 상면으로부터 하측으로 함몰되어 상기 차단벽의 길이 방향으로 연장되는 함몰통로가 형성되는 주벽;
    하부는 상기 함몰통로에 삽입 배치되되, 상기 주벽에 대하여 상대적으로 상하 이동 가능하게 구비되는 보조벽; 및
    상기 함몰통로의 저면과 상기 보조벽의 하면 사이에 구비되어, 상기 보조벽을 지지하고, 미리 설정된 온도를 기준으로 저온인 제1 상태에서는 변형 가능하고, 상기 미리 설정된 온도를 기준으로 고온인 제2 상태에서는 초기 형상으로 복원되는 SMA 스프링(Shape Memory Alloy Spring) 복수 개를 포함하고,
    상기 SMA 스프링이 상기 제1 상태일 때의 스프링 상수는 상기 SMA 스프링이 상기 제2 상태일 때의 스프링 상수보다 작으며,
    상기 제1 상태인 SMA 스프링은 상기 보조벽의 하중을 포함하는 하측으로 작용하는 외력에 의해 압축 변형되고,
    상기 제2 상태인 SMA 스프링은 원래 형상으로 형상 복원되면서 상기 보조벽을 상측으로 이동시키는 것인, 비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 함몰부는 비점오염물질의 적어도 일부가 상기 함몰부로 낙하하도록 제공되는 것인, 비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 필터부는 상기 함몰부 내의 비점오염물질의 적어도 일부를 분해하는 미생물이 서식하는 것인, 비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 필터부는,
    상기 주배수부의 길이 방향 타단의 저면으로부터 상측으로 돌출되어 상기 주배수부의 폭 방향으로 연장되 구비되고,
    상기 주배수로를 통과하는 비점오염물질의 적어도 일부가 상기 배수 트렌치의 타측으로 이웃하는 타측 이웃 배수 트렌치의 상기 함몰부로 이동되도록 비점오염물질의 적어도 일부의 이동을 가이드하는 것인, 비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 주배수부는,
    타단부의 폭 방향 양 측면 각각과 상기 제1 필터부의 폭 방향 양 측 단부 각각 사이에 간격이 형성되도록, 상기 주배수로의 타단부로부터 폭 방향 양 외측 각각으로 확장 형성되는 타측 추가 배수로; 및
    일단부에 상기 타측 추가 배수로와 연통되게 상기 주배수로의 일단부로부터 폭 방향 양 외측 각각으로 확장 형성되는 일측 추가 배수로를 포함하는 것인, 비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 주배수부는, 상기 제1 필터부의 상기 주배수부의 길이 방향 일측에서 상기 주배수부의 폭 방향 양 측면 각각으로부터 상기 주배수부의 폭 방향 내측으로 돌출되어, 상기 주배수부의 길이 방향 일측으로 이동하며 상기 타측 이웃 배수 트렌치의 일측 추가 배수로 및 상기 타측 추가 배수로를 통과하는 오수의 적어도 일부가 상기 주배수부의 길이 방향 타측으로 이동하도록 가이드하는 가이드부를 더 포함하는 것인, 비점 오염 저감용 필터를 구비한 프리캐스트 배수 트렌치.
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