KR102614302B1 - 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치 - Google Patents

하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치 Download PDF

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류종성
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김정판
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Abstract

본 발명의 목적은 하천으로부터 해양으로 유입되는 수상 오염의 주요 요인인 해양 쓰레기를 포집하여 오탁을 방지하고 확산을 방지하기 위한 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치는, 하천과 연결되는 해양에, 상기 하천과 일정 간격을 두고 이격되어 수직 방향으로 연장되는 제 1 포집부; 일측이 각각 상기 제 1 포집부와 연결되고, 상기 하천을 향해 제 1 포집부와 상기 수직 방향으로 연장되는 복수의 제 2 포집부; 및 일측이 상기 제 2 포집부와 각각 연결되고, 상기 제 1 포집부와 평행하게 연장되되 타측이 일정 간격을 두고 이격되어 서로 대향하는 복수의 제 3 포집부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치{APPARATUS FOR COLLECTING MARINE WASTE OF OCEAN CONNECTING TO RIVER}
본 발명은 해양 쓰레기 포집 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하천으로부터 해양으로 유입되는 해양 쓰레기를 용이하게 포집할 수 있는 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치에 관한 것이다.
미래 사회 자원의 보고라고 여겨지는 바다는 현재 해양 오염 쓰레기로 인해 큰 몸살을 앓고 있다.
이러한 해양 오염 쓰레기 중 가장 많은 비중을 차지하고 있는 것이 플라스틱과 같은 해양 쓰레기이다.
해양 오염 쓰레기 실태 보고(퍼퓰러 사이언스, 2015)에 따르면 해수면 근처에만 대략 27만 톤의 플라스틱 쓰레기가 바다를 떠다니고 있는데, 이는 대왕고래 1,400마리에 해당하는 엄청난 중량이다.
더욱이 시뮬레이션을 통해 10년 내 해양 쓰레기의 유입량이 최소 2배 이상 늘어날 것이라고 예상하고 있는 바, 현재 바다의 해양 오염 쓰레기의 양은 이미 해양 생태계를 위협할 수준을 넘어섰다고 할 수 있다.
이러한 해양 자원의 중요성과 해양 오염 쓰레기의 심각성을 인식하여 세계 각국은 막대한 비용을 지불하면서 해양 오염 쓰레기를 수거하여 처리하고 있다.
특히 바다에 떠다니고 있는 해양 오염 쓰레기인 플라스틱과 같은 합성수지 류의 쓰레기는 자연 분해에만 500년 이상 걸리기 때문에 자연 분해를 기대할 수 없으며, 이에 해양 오염 쓰레기를 수거하여 처리하기 위한 노력의 일환으로 다양한 기술이 개발되고 있다.
한편 하천으로부터 해양으로 유입되는 다양한 쓰레기는 수상 오염의 주요 요인인데, 이러한 해양 쓰레기를 포집하여 오탁을 방지하고 확산을 방지하기 위한 해양 오염 쓰레기를 포집하기 위한 장치의 필요성이 제기되고 있다.
국내 등록특허공보 제10-1865388호
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 하천으로부터 해양으로 유입되는 수상 오염의 주요 요인인 해양 쓰레기를 포집하여 오탁을 방지하고 확산을 방지하기 위한 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치는, 하천과 연결되는 해양에, 상기 하천과 일정 간격을 두고 이격되어 수직 방향으로 연장되는 제 1 포집부; 일측이 각각 상기 제 1 포집부와 연결되고, 상기 하천을 향해 제 1 포집부와 상기 수직 방향으로 연장되는 복수의 제 2 포집부; 및 일측이 상기 제 2 포집부와 각각 연결되고, 상기 제 1 포집부와 평행하게 연장되되 타측이 일정 간격을 두고 이격되어 서로 대향하는 복수의 제 3 포집부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치에서, 상기 제 1 포집부 내지 제 3 포집부는, 복수의 프레임과, 상기 복수의 프레임을 연결하는 그물망 또는 메쉬 형상의 차단망과, 상기 프레임과 상기 차단망을 연결하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치에서, 상기 프레임은 목제 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치에서, 상기 하천과 상기 해양이 연결되는 가상선으로부터 상기 하천과 평행하게 연장되는 안내부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치에서, 상기 안내부는 일측이 서로 대향하는 상기 제 3 포집부의 타측 사이로 진입하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치에서, 상기 제 3 포집부의 타측과 연결되고, 상기 제 2 포집부와 평행하도록 연장되는 역류 방지부;를 포함하며, 상기 역류 방지부는 상기 제 1 포집부와 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치에서, 상기 안내부는, 상기 제 1 포집부 내지 상기 제 3 포집부에 의해 형성되는 포집 공간에 상기 하천으로부터 유입되는 해양 쓰레기를 안내하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치에서, 상기 제 3 포집부와 상기 하천은 일정 간격을 두고 이격되어 있어 상기 하천으로부터 해양을 향해 흐르는 조류가 상기 제 1 포집부 내지 상기 제 3 포집부에 의해 형성되는 포집 공간의 내부와 외부로 분할되어 흐르는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치에서, 상기 안내부는, 복수의 프레임과, 상기 복수의 프레임을 연결하는 그물망 형상 또는 메쉬 형상의 차단망과, 상기 프레임과 상기 차단망을 연결하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치에서, 상기 프레임은 목제 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.
본 발명에 의하면, 하천으로부터 해양으로 유입되는 수상 오염의 주요 요인인 해양 쓰레기를 포집하여 오탁을 방지하고 확산을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치에서 제 1 포집부와, 제 2 포집부와, 제 3 포집부와, 안내부의 구성을 나타내는 도면.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 하천으로부터 해양으로 유입되는 해양 쓰레기를 용이하게 포집할 수 있는 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)를 제공하는 것이다.
좀 더 상세하게는 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)는 하천으로부터 해양으로 유입되는 해양 쓰레기를 포집하는 장치이다.
하천으로부터 조류나 바람 등에 의해 쓰레기가 바다로 유입된다.
이와 같이 하천으로부터 유입되는 해양 쓰레기는 조류에 의해 하천과 연결된 해양으로 밀려오게 된다.
본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)는 하천으로부터 해양으로 조류에 의해 유입되는 해양 쓰레기를 포집한다.
이와 같이 하천으로부터 쓰레기가 조류에 의해 해양(바다)으로 유입되는 것을 방지하기 위해서는 다음과 같은 포집 시설이 필요하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)는 제 1 포집부(300)와, 제 2 포집부(400)와, 제 3 포집부(500)와, 안내부(600)를 포함한다.
제 1 포집부(300)는 하천(100)과 연결되는 해양(200)에, 하천(100)과 일정 간격을 두고 이격되어 수직 방향으로 연장되도록 형성된다.
또한, 복수의 제 2 포집부(400)는 일측이 제 1 포집부(300)의 양단과 각각 연결되되, 하천(100)을 향해 제 1 포집부(300)와 수직 방향으로 연장되도록 형성된다.
한편, 복수의 제 3 포집부(500)는 일측이 제 2 포집부(400)와 각각 연결되고, 제 1 포집부(300)와 평행하게 연장되되, 타측이 일정 간격을 두고 이격되어 서로 대향하도록 형성된다.
즉, 제 1 포집부(300)와, 제 2 포집부(400)와, 제 3 포집부(500)는 하천(100)으로부터 유입되는 쓰레기를 포집할 수 있도록 포집 공간을 형성하게 된다.
이때, 하천(100)으로부터 유입되는 쓰레기가 포집 공간으로 포집될 수 있도록 제 3 포집부(500)는 쓰레기가 유입될 수 있는 개구를 형성하게 된다.
이러한 개구는 상술한 바와 같이 일측이 제 2 포집부(400)와 각각 연결되고, 제 1 포집부(300)와 평행하게 연장되되, 타측이 일정 간격을 두고 이격되어 서로 대향하는 복수의 제 3 포집부(500)에 의해 형성될 수 있다.
이와 같이 제 1 포집부(300)와, 제 2 포집부(400)와, 제 3 포집부(500)가 쓰레기 포집 공간을 형성하고, 제 3 포집부(500)가 쓰레기가 유입될 수 있는 개구 형태로 설치됨으로써, 하천으로부터 유입되는 쓰레기가 포집 공간 내에 포집되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)는 안내부(600)를 포함한다.
여기서, 안내부(600)는 하천(100)과 해양(200)이 연결되는 가상선(L)으로부터 하천(600)과 평행하게 연장된다.
좀 더 상세하게는, 안내부(600)의 일측은, 서로 대향하는 제 3 포집부(500)의 타측 사이로 진입하도록 형성된다.
이와 같은 안내부(600)는 하천(100)과 해양(200) 사이에서, 조류 또는 바람에 의해 해양으로(200) 유입되는 해양 쓰레기를 제 1 포집부(300)와, 제 2 포집부(400)와, 제 3 포집부(500)가 형성하는 포집 공간으로 안내한다.
즉, 안내부(600)는 제 1 포집부(300) 내지 제 3 포집부(500)에 의해 형성되는 포집 공간에, 하천(100)으로부터 유입되는 해양 쓰레기를 안내하도록 형성된다.
이러한 안내부(600)는 일측 영역이 서로 대향하는 제 3 포집부(500)의 타측 사이로, 즉 제 3 포집부(500)에 의해 형성된 개구 사이로 하천(100)과 평행하게 연장되도록 형성된다.
또한, 안내부(600)는 하천(100)과 해양(200)이 연결되는 가상선(L)으로부터, 제 1 포집부(300)를 향해 일측이 제 3 포집부(500) 사이로 진입되어 있다.
이와 같이 진입된 안내부(600)는 제 1 포집부(300)와 연결된다.
특히, 제 1 포집부(300)와 연결되는 안내부(600)의 일측은 차단망(620) 없이 프레임만 연결된다.
이에 의해, 제 1 포집부(300) 내지 제 3 포집부(500)에 의해 형성되는 포집 공간이 안내부(600)에 의해 분할되지 않고, 포집된 해양 쓰레기들이 안내부(600)를 기준으로 양측으로 이동될 수 있다.
즉, 안내부(600)와 제 1 포집부(300)가 프레임과 차단망으로 연결되어 있을 경우, 안내부(600)를 기준으로 일측 공간에 해양 쓰레기가 완전히 채워지면 포집 공간 외부로 해양 쓰레기가 유출될 수 있다.
하지만, 상술한 바와 같이 안내부(600)와, 제 1 포집부(300)가 프레임만으로 연결되어 있을 경우, 안내부(600)를 기준으로 일측 공간에 해양 쓰레기가 완전히 채워지더라도 타측 공간에 해양 쓰레기가 완전히 채워지지 않으면 일측 공간의 쓰레기가 프레임 하부를 통해 타측 공간으로 이동함으로써, 포집 공간 외부로 해양 쓰레기가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 해양 쓰레기를 포집하는 포집 공간 내에 부하가 걸리지 않고 해양 쓰레기를 양측으로 분산시키는 효과가 있다.
또한, 안내부(600)와, 제 1 포집부(300)가 프레임으로 연결되어 있을 경우가 안내부(600)와 제 1 포집부(300)가 프레임과 차단망으로 연결되어 있을 경우보다 해양 쓰레기를 수거하기 위한 기간이 연장될 수 있는 효과가 있다.
또한, 안내부(600)와, 제 1 포집부(300)를 연결하는 프레임에 의해 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)의 안전성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)는 역류 방지부(700)를 포함한다.
이러한 역류 방지부(700)는 제 3 포집부(500)의 타측과 연결되고, 제 2 포집부(400)와 평행하게 연장되도록 형성된다.
이와 같은 역류 방지부(700)는 제 1 포집부(300) 내지 제 3 포집부(500)에 의해 형성되는 포집 공간에 포집된 해양 쓰레기가 바람, 조류, 파도 등에 의해 바다로 유입되는 것을 방지하는 차단막으로써의 역할을 수행한다.
한편, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)에서, 제 3 포집부(300)와 하천(100)은 일정 간격을 두고 이격되어 있다.
이는 하천(100)으로부터 해양(200)을 향해 흐르는 조류가 제 1 포집부(300) 내지 제 3 포집부(500)에 의해 형성되는 포집 공간의 내부와 외부로 분할되어 흐르게 된다.
즉, 제 3 포집부(300)와 하천(100)이 일정 간격을 두고 이격되어 있지 않을 경우, 하천(100)으로부터 해양(200)으로 흐르는 조류의 세기에 의해, 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)가 파손되거나, 해양 바닥에 고정되어 있는 후술하는 복수의 프레임이 부러지거나, 해양 바닥으로부터 뽑힐 수 있다.
하지만, 상술한 바와 같이 본 발명에서는 제 3 포집부(300)와 하천(100)은 일정 간격을 두고 이격되어 있기 때문에, 하천(100)으로부터 해양(200)을 향해 흐르는 조류가 제 1 포집부(300) 내지 제 3 포집부(500)에 의해 형성되는 포집 공간의 내부와 외부로 분할되어 흐르게 된다.
이는 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)가 파손되지 않고 유지되는 효과가 있다.
또한, 하천(100)으로부터 해양(200)으로 유입되는 조류는 분할되어 흐르게 되지만, 하천(100)으로부터 해양으로 유입되는 쓰레기는 안내부(600)를 타고 제 1 포집부(300) 내지 제 3 포집부(500)에 의해 형성되는 포집 공간으로 포집된다.
해당 안내부(600)는 하천(100)으로부터 해양(200)으로 유입되는 쓰레기를 이와 같은 포집 공간 내로 포집시키는 효과가 있다.
즉, 안내부(600)를 기준으로 좌측 또는 우측에서, 하천(100)으로부터 해양(200)으로 흐르는 조류에 의해 유입되는 해양 쓰레기는 안내부(600)의 안내에 따라 제 1 포집부(300) 내지 제 3 포집부(500)에 의해 형성되는 포집 공간 내로 포집될 수 있다.
이후, 조수 간만의 차를 이용하여 썰물일 때, 포집 공간 내에 포집되어 있는 해양 쓰레기를 수거하게 된다.
특히, 해안가로 유입되는 해양 쓰레기 포집 장치(1000)의 설치 이후에는 다음과 같은 수거 시기를 정할 수 있다.
물때표 기준으로 수거 시간과, 수거 인력 양과, 수거 날짜를 정할 수 있다.
기존의 해양 쓰레기의 수거는 정확한 날짜와 시간을 정해놓고 수거 활동을 하지 않았다.
하지만, 본 발명에 따른 해안가로 유입되는 해양 쓰레기 포집 장치(1000)의 설치 이후에는 수거 시기를 정할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)는 해양 쓰레기의 과다 포집을 감지하는 센서부와, 무선 통신부와, 전원부와, 센서부의 감지 정보를 분석하여 해양 쓰레기의 양 및 하중의 포집 상태를 실시간 모니터링하는 관제 서버를 포함할 수도 있다.
이러한 구성에 의해 해양 쓰레기의 포집 상태와 초과 여부에 대한 정량적 데이터를 확보하고, 포집 상태와 초과 여부에 따라 대응하여 해양 쓰레기를 적시에 수거하도록 할 수 있다.
센서부는 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710) 상단에 결합되어 해안가(100)와, 제 1 포집부(300) 내지 제 3 포집부(500)가 형성하는 포집 공간에 대한 해양 쓰레기의 과다 포집을 감지한다.
즉, 센서부는 해양 쓰레기가 미리 설정된 관측 기준선을 넘어서서 과다 포집되는지 여부를 감지하여 관제 서버로 무선전송한다.
여기서, 센서부는 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710) 상단에 수광부와 집광부로 각각 분리 형성된 적외선 센서 또는 초음파 센서로 구성되어서, 해양 쓰레기의 가상의 관측 기준선 초과 여부를 감지할 수 있다.
무선 통신부는 수면 상부로 노출되어 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710) 상단 상단에 형성되어 센서부에 의해 감지된 감지 정보를 위성 통신의 무선 네트워크를 통해 관제 서버로 실시간 무선 전송한다.
전원부는 센서부와 무선 통신부로 구동 전원을 공급하는데, 태양광 발전기, 파력 발전기, 조력 발전기, 해수온도차 발전기 또는 소형풍력 발전기 중에 적어도 하나 이상을 포함하는 재생 에너지 발전기로 구성되어서, 외부 전원 공급 없이 자체 전원에 의해 반영구적으로 구동 전원을 공급할 수 있다.
관제 서버는 무선 통신부로부터 전송된 센서부의 감지 정보를 각각 분석하여, 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)에 의해 포집된 해양 쓰레기의 양 및 하중의 포집 상태와 가상의 관측 기준선 초과 여부를 실시간 모니터링하여, 해양 쓰레기의 포집 상태와 초과 여부에 대한 정량적 데이터를 확보하고, 포집 상태와 초과 여부에 따라 대응하여 해양 쓰레기를 적시에 수거하도록 하여, 해양 쓰레기의 과도한 하중에 의한 차단망(320, 420, 520, 620, 720)의 손상 또는 파손을 미연에 방지하고, 해양 쓰레기의 차단망(320, 420, 520, 620, 720) 포집 초과로 인한 해양 쓰레기의 확산을 미연에 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치에서 제 1 포집부와, 제 2 포집부와, 제 3 포집부와, 안내부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)에서 제 1 포집부(300)와, 제 2 포집부(400)와, 제 3 포집부(500)와, 안내부(600)는 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710)과, 차단망(320, 420, 520, 620, 720)과, 연결부(330, 430, 530, 630, 730)를 포함한다.
복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710)은 해수에 의한 부식이 발생하지 않는 재질(CFRP : carbon fiber reinforced plastics 또는 GFRP: glass fiber reinforced plastic)로 제작되거나, 스틸로 제작된 후 부식 방지액으로 코팅이 되어 제작되거나, 부식을 방지할 수 있는 음극 방식 장치(cathodic protection system)를 부착하여, 염분과 염소에 의한 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710)의 부식을 최소화하거나 미연에 방지할 수 있다.
또는 이러한 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710)은 목제 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)가 태풍, 강풍, 집중 호우 등에 의해 파손될 경우, 다른 하나의 해양 쓰레기가 될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)에서, 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710)은 목제 재질로 형성함으로써, 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)가 파손되더라도 플라스틱 등과 다르게 해양 쓰레기가 되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이러한 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710)은 예를 들어, 만조 수위를 기준으로 1.2 m 이상 높게 설치하는 것이 바람직하다.
이는 해수면 상승의 가속화와 강풍이나 파도에 의해 포집된 해양 쓰레기가 다시 바다로 유입되는 것을 차단하기 위함이다.
또한, 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710)은 해저면에 고정되는 프레임 형태의 고정형 프레임으로 구성되거나, 일부는 고정형 프레임으로 구성되고 다른 일부는 해저면에 형성된 계류 앵커에 계류선을 통해 고정되는 부유형 프레임으로 구성될 수도 있다.
즉, 해양의 수심과 조류 또는 해류 상태에 따라, 선택적으로, 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710)은 고정형 프레임으로 구성되거나, 부유형 프레임으로 구성되거나, 고정형 프레임과 부유형 프레임의 복합형으로 구성될 수 있다.
차단망(320, 420, 520, 620, 720)은 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710) 전체에 연결되며, 그물망 또는 메쉬 형상으로 형성된다.
또한, 차단망(320, 420, 520, 620, 720)은 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710)에서 상부에 연결되며, 그물망 또는 메쉬 형상으로 형성될 수도 있다.
이와 같은 차단망(320, 420, 520, 620, 720)이 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710)의 상부에서 연결되는 이유는 하부를 통해 어류 등이 통과하기 위함이다.
또한, 차단망(320, 420, 520, 620, 720)은 수거 대상 쓰레기의 크기와 유형에 따라 다양한 유형의 그물을 사용할 수 있다.
버려진 어구나 유령 그물과 같이 큰 쓰레기의 경우, 해양 생물이 포획되지 않도록 그물망 크기가 큰 특수 설계된 그물을 사용하고, 작은 쓰레기의 경우 더 가는 그물을 사용할 수 있지만, 부수적 어획물(실수로 해양 생물을 포획하는 것)을 최소화하기 위해 주의를 기울여야 한다.
이와 같은 차단망(320, 420, 520, 620, 720)은 다단으로 형성될 수 있다.
즉, 그물망 또는 메쉬 형상의 크기에 따라 차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 다단으로 형성할 수 있다.
예컨대, 제 1 단의 차단망(320, 420, 520, 620, 720)은 그물망 형상 또는 메쉬 형상을 대형으로 형성함으로써 대형 크기의 해양 쓰레기를 차단하도록 한다.
또한, 제 2 단의 차단망(320, 420, 520, 620, 720)은 그물망 형상 또는 메쉬 형상을 중간형으로 형성함으로써 중간형 크기의 해양 쓰레기를 차단하도록 한다.
마찬가지로, 제 3 단의 차단망(320, 420, 520, 620, 720)은 그물망 형상 또는 메쉬 형상을 소형으로 형성함으로써 소형 크기의 해양 쓰레기를 차단하도록 한다.
이와 같이 차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 다단으로 형성할 경우, 해양 쓰레기를 수거시 상술한 해양 쓰레기를 크기별로 분류할 수 있는 장점이 있다.
또한, 차단망(320, 420, 520, 620, 720)은 경우에 따라 원격 조작 차량(ROV) 또는 자율 수중 차량(AUV)을 사용하여 수중에 그물을 배치하고 조작할 수도 있다.
차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 해수 속으로 견인하면서 차단망(320, 420, 520, 620, 720)에 잔해물을 수집하고, 주기적으로 차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 다시 끌어올려 수거한 쓰레기를 제거하고 분류하게 된다.
연결부(330, 430, 530, 630)는 복수의 프레임(310, 410, 510, 610, 710)과 차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 연결한다.
이후, 분류 및 폐기를 위해, 수거된 쓰레기를 분류하여 재활용 가능한 물질은 재활용을 위해 분리하고 재활용이 불가능한 품목은 적절히 폐기한다.
경우에 따라 해양 쓰레기는 이 문제에 대한 인식을 높이기 위해 예술 작품이나 교육용 전시물을 만드는 데 사용될 수도 있다.
모니터링 및 평가를 위해 수거된 쓰레기의 양과 종류, 부수적인 어획물에 대한 데이터를 기록하고 분석하여 정화 활동의 효과를 평가하고 향후 전략을 수립한다.
한편, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치(1000)에서는, 해양 쓰레기 수거를 위해 차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 사용할 때 가장 우려되는 문제 중 하나는 혼획으로 알려진 해양 생물의 우발적 포획이다.
물고기, 거북이, 기타 수생 생물이 그물에 얽히거나 갇혀 스트레스, 부상, 심지어 사망에 이를 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같은 혼획을 감소시키기 위해서는 다음과 같은 기술을 적용할 수 있다.
선택적 차단망(320, 420, 520, 620, 720) 크기를 이용한다.
즉, 차단망(320, 420, 520, 620, 720) 크기가 작은 해양 생물이 통과할 수 있을 만큼 충분히 큰 차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 사용하여 목표 쓰레기를 포획할 경우, 수거 효율을 유지하면서 혼획을 줄일 수 있다.
또한, 시각적 및 청각적 억제 장치를 이용한다.
즉, 시각적(예: 밝은 색상의 그물) 또는 청각적 억제 장치(예: 핑거 또는 수중 스피커)를 사용하여 해양 생물에게 차단망(320, 420, 520, 620, 720)의 존재를 경고하고 해당 지역을 피하도록 유도할 수 있다.
좀 더 상세하게는 시각적 및 청각적 억제 장치는 해양 생물에게 차단망(320, 420, 520, 620, 720)의 존재를 경고하고 해당 지역을 피하도록 유도하여 혼획을 줄이도록 설계될 수 있다.
시각적 억제 장치로는 밝은 색상의 차단망(320, 420, 520, 620, 720) 소재에 눈에 잘 띄는 색상(예: 네온 오렌지 또는 노란색)을 사용하여 해양 생물의 눈에 잘 띄도록 하여, 엉킴을 방지하고 혼획을 줄일 수 있다.
또한, 차단망(320, 420, 520, 620, 720)에 반사 소재(예: 테이프, 패널 또는 LED 조명)를 부착하여 야간이나 어두운 바다와 같이 조도가 낮은 환경에서 가시성을 높이도록 한다.
또한, 차단망(320, 420, 520, 620, 720) 옆에 튼튼하고 투명한 소재로 만든 커튼이나 패널과 같은 시각적 차단막을 설치하여 해양 생물이 차단망(320, 420, 520, 620, 720)에서 멀어지도록 유도한다.
청각적 억제 장치로는 돌고래나 돌고래와 같은 해양 포유류가 그물에 접근하는 것을 막기 위해 간헐적으로 고주파를 방출하는 핑거와 같은 수중 장치를 이용한다.
이러한 핑거는 차단망(320, 420, 520, 620, 720)에 직접 부착하거나 근처에 매달아 놓을 수 있다.
또한, 수중 스피커는 천적의 울음소리부터 비특이적 소음까지 다양한 소리를 방송하여 해양 생물이 그물 주변으로 접근하지 못하도록 할 수 있다.
대상 어종과 특정 환경에 따라 선택할 수 있는 소리의 종류를 다르게 표출할 수 있다.
또한, 부유식 차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 이용하면 해양 생물이 차단망(320, 420, 520, 620, 720) 아래에서 안전하게 헤엄칠 수 있도록 하면서 쓰레기를 그물 쪽으로 유도할 수 있다.
또한, 적응형 차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 설계한다.
즉, 다양한 수심, 쓰레기 유형 및 수질 조건에 적응할 수 있는 차단망(320, 420, 520, 620, 720) 디자인을 개발하여 전반적인 효율성을 높이며, 차단망(320, 420, 520, 620, 720) 크기, 깊이 또는 모양을 조절할 수 있는 차단망(320, 420, 520, 620, 720)이 포함될 수 있다.
실시간 모니터링을 수행한다.
차단망(320, 420, 520, 620, 720)에 카메라, 센서 또는 기타 모니터링 장치를 장착하여 주변 해양 생물의 존재를 감지한다.
혼획이 감지되면 차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 일시적으로 철수하거나 조정하여 피해를 최소화할 수 있다.
다른 정화 기술과 통합한다.
차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 원격 조작 차량(ROV), 자율 수중 차량(AUV) 또는 특수 스키밍 장치와 같은 다른 해양 쓰레기 수거 기술과 결합한다.
이러한 기술은 특정 유형의 쓰레기를 대상으로 하거나 차단망(320, 420, 520, 620, 720)만으로는 접근하기 어려운 지역에 도달하는 데 사용할 수 있다.
정기적인 유지보수 및 점검을 수행한다.
차단망(320, 420, 520, 620, 720)이 양호한 상태를 유지하고 의도한 대로 작동하는지 확인하기 위해 정기적으로 유지보수 및 점검을 실시한다.
여기서, 손상, 오염 또는 얽힌 해양 생물이 있는지 확인하고 문제가 있는 경우 즉시 해결하도록 한다.
데이터 기반하여 차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 배포한다.
해양 쓰레기 농도, 해류, 해양 생물의 존재 여부에 대한 데이터를 사용하여 차단망(320, 420, 520, 620, 720)의 전략적 배치에 정보를 제공함으로써 해양 생태계에 대한 잠재적 피해를 최소화하면서 쓰레기를 수거할 수 있는 가장 효과적인 위치에 차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 배치할 수 있도록 한다.
또한, 혼획의 위험이 낮은 특정 시간대 또는 특정 계절에 대상 해양 생물이 가장 활동적이지 않은 시간에 차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 배치한다.
해양 생물의 분포와 이동에 대한 데이터를 기반(위치 기반)으로 혼획 가능성이 가장 적은 해역에 차단망(320, 420, 520, 620, 720)을 배치한다.
버블 커튼은 물기둥에 기포 장벽을 만들어 해양 생물이 해당 해역으로 들어오는 것을 막을 수 있다.
이러한 버블 커튼은 그물과 함께 사용하여 부수 어획을 최소화하고 쓰레기를 수거 지점으로 유도할 수 있다.
머신러닝 및 AI 구현: 인공지능(AI)과 머신러닝 알고리즘을 활용하여 실시간 모니터링 데이터를 분석하고, 해양 생물의 움직임을 예측하고, 그에 따라 차단망(320, 420, 520, 620, 720) 배치 또는 운영을 조정하여 혼획을 최소화하고 효율성을 개선할 수 있다.
따라서, 시각 및 청각적 억제 장치를 통합하면 그물 기반 해양 쓰레기 수거에 대한 보다 환경적으로 책임감 있는 접근 방식을 만들어 혼획을 최소화하고 성능과 효율성을 극대화할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 하천으로부터 해양으로 유입되는 수상 오염의 주요 요인인 해양 쓰레기를 포집하여 오탁을 방지하고 확산을 방지하는 효과가 있다.
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.
100 : 하천
200 : 해양
300 : 제 1 포집부
310 : 프레임
320 : 차단망
330 : 연결부
400 : 제 2 포집부
410 : 프레임
420 : 차단망
430 : 연결부
500 : 제 3 포집부
510 : 프레임
520 : 차단망
530 : 연결부
600 : 안내부
610 : 프레임
620 : 차단망
630 : 연결부
700 : 역류 방지부
710 : 프레임
720 : 차단망
730 : 연결부
L : 가상선
1000 : 하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치

Claims (10)

  1. 하천과 연결되는 해양에, 상기 하천과 일정 간격을 두고 이격되어 수직 방향으로 연장되는 제 1 포집부;
    일측이 각각 상기 제 1 포집부와 연결되고, 상기 하천을 향해 제 1 포집부와 상기 수직 방향으로 연장되는 복수의 제 2 포집부; 및
    일측이 상기 제 2 포집부와 각각 연결되고, 상기 제 1 포집부와 평행하게 연장되되 타측이 일정 간격을 두고 이격되어 서로 대향하는 복수의 제 3 포집부;를 포함하며,
    상기 제 3 포집부의 타측과 연결되고, 상기 제 2 포집부와 평행하도록 연장되는 역류 방지부;를 포함하며,
    상기 역류 방지부는 상기 제 1 포집부와 서로 이격되어 있으며,
    상기 제 1 포집부 내지 제 3 포집부는,
    복수의 프레임과,
    상기 복수의 프레임을 연결하는 그물망 또는 메쉬 형상의 차단망과,
    상기 프레임과 상기 차단망을 연결하는 연결부;를 포함하며,
    상기 복수의 프레임은 만조 수위를 기준으로 1.2 m 이상 높게 설치되며,
    상기 하천과 상기 해양이 연결되는 가상선으로부터 상기 하천과 평행하게 연장되는 안내부;를 포함하며,
    상기 제 1 포집부와 연결되는 상기 안내부의 일측은 차단망 없이 프레임만 연결되는 것을 특징으로 하는,
    하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임은 목제 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 안내부는 일측이 서로 대향하는 상기 제 3 포집부의 타측 사이로 진입하는 것을 특징으로 하는,
    하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 안내부는,
    상기 제 1 포집부 내지 상기 제 3 포집부에 의해 형성되는 포집 공간에 상기 하천으로부터 유입되는 해양 쓰레기를 안내하는 것을 특징으로 하는,
    하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 포집부와 상기 하천은 일정 간격을 두고 이격되어 있어 상기 하천으로부터 해양을 향해 흐르는 조류가 상기 제 1 포집부 내지 상기 제 3 포집부에 의해 형성되는 포집 공간의 내부와 외부로 분할되어 흐르는 것을 특징으로 하는,
    하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 안내부는,
    복수의 프레임과,
    상기 복수의 프레임을 연결하는 그물망 형상 또는 메쉬 형상의 차단망과,
    상기 프레임과 상기 차단망을 연결하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프레임은 목제 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    하천과 연결되는 해양의 해양 쓰레기 포집 장치.
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