KR102638595B1 - 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템은 유로공간이 구비된 상부몸체와 상부몸체 하부에 위치하는 하부몸체로 구성된다. 상기 상부몸체가 유로공간을 구비함으로써 일정 규모의 우수를 저류할 수 있다. 또한 상기 유로공간에 마련된 유입체류조와 여과조의 기능으로 인해 유입되는 우수중에 포함된 고형물질을 효율적으로 제거할 수 있어 후속 식생토양층의 정화기능을 오래 지속시킬 수 있다. 또한 제설제가 많이 사용되는 시기에 상기 상부몸체에 마련된 차폐문을 폐쇄하고 수목보호부재를 설치하여 강설유출수의 유입을 차단할 수 있어 제설제에 의한 수목의 피해를 최소화할 수 있다. 또한 부지상황, 수목뿌리의 크기 등에 따라 상기 상부몸체와 하부몸체의 연결결합방식을 달리 적용할 수 있어 현장특성을 반영한 시스템 구현이 가능하다. 또한 기존 설치된 트리박스의 설치상황에 따라 상부몸체을 변형적용할 수 있어 상기 기존 트리박스를 새로운 트리박스 필터시스템으로 개조할 수 있다.
Description
본 발명은 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 개폐가능한 차폐문, 유입체류조 및 여과조, 잔류수침투부재, 수목보호부재 등을 구비하여 비점오염물질이 포함된 초기우수를 나무가 식재된 박스 내에 유입시켜 식생토양층의 여과 및 나무의 생화학적 반응 등을 통해 비점오염물질을 저감시킬 수 있고, 특히, 토사 또는 제설제 등으로부터 수목을 보호할 수 있는 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템에 관한 것이다.
비점오염물질을 저감시키기 위한 시설로는 크게 자연형 저감시설과 장치형 저감시설로 나뉠 수 있으며, 자연형 저감시설에 속하는 트리박스 필터시스템은 우수가 맨홀 등의 시설로 유입되기 전 가로수 조경공간에 주로 설치되므로 추가적인 부지소요가 적어 시가화 지역의 도로에 적용하기 용이한 시설이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 트리박스 필터시스템은 일측 상단에 도로를 향해 배치되는 인입구(13), 내부 바닥에 마련되는 통공(21), 및 일측 하단에 마련되는 배출공(22) 등이 구비된 박스체(6)와, 박스체(6) 내부 하단에 충전되는 여재층(200)과, 여재층 상부에 충전되는 식생토양층(60)과, 상기 식생토양층(60)과 인입구(13) 사이에 마련되는 전여재층(100)과, 상기 배출공(22)에 연결되는 배출관(24)을 포함하여 구성된다.
상기 인입구(13)를 통해 유입된 도로(1) 우수와 상기 박스체(6) 상부면을 통해 유입된 보도(4) 우수는 상기 전여재층(100)을 거치면서 일부 고형물질이 제거된 후 상기 식생토양층(60)에 유입되며, 상기 식생토양층(60)에서 여과 및 수목의 생화학적 반응 등을 통해 오염물질이 제거된다. 이후 우수는 상기 여재층(200)을 통해 좀 더 정화 및 집수된 후 상기 바닥통공(21)을 통해 지하로 침투되거나 상기 뱌출관(24)를 통해 우수관로 또는 일정 수조로 유출된다.
이와 같은 구성에서 종래 트리박스 필터시스템은 비점오염물질이 포함된 도로 유출수가 직접 전여재층을 통해 식생토양층으로 유입되기 때문에 하기와 같은 문제점들을 지니게 된다.
먼저, 동절기 눈이 많이 오는 시기에 도로 및 보도에서 유출되는 비점오염물질 중에는 염화칼슘이 주원료인 제설제가 포함되며, 이것이 트리박스 필터시스템내로 유입되어 수목이 염해로 인해 생장을 저해받거나 고사되기도 한다. 따라서 동절기 제설제가 많이 사용되는 시기에는 강설유출수가 트리박스 필터시스템으로 유입되지 않도록 하는 조치가 필요하다.
그 다음, 전여재층이 우수 중에 포함된 토사에 의해 폐색되어 우수 유입이 제한되거나 전여재층을 자주 교체해야 허는 문제점이 있으며, 고형물질 제거율이 낮은 전여재층을 통해 다량의 고형물질이 직접 식생토양층에 유입되어 토양공극이 막힘으로써 본래의 토양여과 기능이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 토사나 부유물질 등의 오염물질을 최대한 제거한 후 식생토양층에 유입시키는 것이 필요하다.
그 다음, 강우유출수 관리능력 측면에서 기존 트리박스 필터시스템은 여과, 침투, 지하수 함양 능력은 효과적인 반면 저류능력은 그다지 효과적이지 못하다. 저류능력은 수질개선뿐만 아니라 수량측면에서 홍수예방, 수로보호 등에 기여하는 부가적인 효과를 갖고 있다. 따라서 개개의 트리박스 필터시스템에서 소용량이나마 저류기능을 좀 더 확보하는 것이 전체적인 물 관리 및 순환시스템을 구축하는데 유리하다.
한편, 기존 트리박스 필터시스템은 가변성이 적어 가로수 식재지역 또는 가로수의 특성 등을 제대로 반영하지 못하는 단점이 있다. 따라서 식재지역의 부지 상황, 식재 가로수의 뿌리크기 등을 최대한 반영할 수 있으며, 기존 설치된 가로수 트리박스에도 적용가능한 새로운 구성을 갖춘 트리박스 필터시스템이 필요하다.
본 발명은 이러한 문제점 또는 필요성을 해결하고자 하는 것으로서, 동절기 제설제가 많이 사용되는 시기에 제설제가 포함된 강설유출수가 트리박스의 인입구 또는 상단면를 통해 유입되거나 운행 차량 바퀴 등 외력에 의해 상단면을 튀어 넘어 유입되는 것을 최소화할 수 있는 수목보호가 가능한 트리 박스 필터시스템을 제공하고자 한다.
또한 우수가 식생토양층에 유입되기 전에 토사, 부유물질 등을 최대한 제거할 수 있는 공간을 별도로 컴팩트하게 마련하여 저류기능을 구비함과 아울러 식생토양층의 본래의 여과기능을 비롯한 비점오염물질 제거기능을 오래 지속할 수 있는 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템을 제공하고자 한다.
또한 상부몸체와 하부몸체를 별도로 구성하고, 상부몸체와 하부몸체의 연결방식을 달리하여 부지상황, 가로수 특성 등에 대응할 수 있도록 하며, 종래 가로수 식재지역의 설치상황을 반영하는 상부몸체의 변형적용을 통해 기존 설치된 트리 박스에도 적용할 수 있는 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 동절기 제설제가 많이 사용되는 시기에 제설제가 포함된 강설유출수가 트리박스의 인입구 또는 상단면를 통해 유입되거나 운행 차량 바퀴 등 외력에 의해 상단면을 튀어 넘어 유입되는 것을 최소화할 뿐만 아니라 동시에 우수가 식생토양층에 유입되기 전에 토사, 부유물질 등을 최대한 제거할 수 있는 공간을 별도로 컴팩트하게 마련하여 저류기능을 구비함과 아울러 식생토양층의 본래의 여과기능을 비롯한 비점오염물질 제거기능을 오래 지속할 수 있고, 유기적 결합에 의해 종래 가로수 식재지역의 설치상황을 반영하는 분리가능한 상부몸체의 변형적용을 통해 기존 설치된 트리 박스에도 적용할 수 있는 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템을 제공하는 것입니다.
본 발명의 목적은 동절기 제설제가 많이 사용되는 시기에 제설제가 포함된 강설유출수가 트리박스의 인입구 또는 상단면를 통해 유입되거나 운행 차량 바퀴 등 외력에 의해 상단면을 튀어 넘어 유입되는 것을 최소화할 뿐만 아니라 동시에 우수가 식생토양층에 유입되기 전에 토사, 부유물질 등을 최대한 제거할 수 있는 공간을 별도로 컴팩트하게 마련하여 저류기능을 구비함과 아울러 식생토양층의 본래의 여과기능을 비롯한 비점오염물질 제거기능을 오래 지속할 수 있고, 유기적 결합에 의해 종래 가로수 식재지역의 설치상황을 반영하는 분리가능한 상부몸체의 변형적용을 통해 기존 설치된 트리 박스에도 적용할 수 있는 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템을 제공하는 것입니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템은, 상, 하부가 개방된 제 1 식생공간과, 상기 제 1 식생공간 주위에 우수를 일정시간 체류시키고 비점오염물질을 여과한 후 상기 식생공간으로 이동시키는 유로공간이 형성되고, 적어도 일부가 분리되어 조립가능한 상부몸체; 및
상기 상부몸체와 별개로 형성되어 상기 상부몸체에 대해 상기 유로공간 내측또는 외측에 대해 상기 제 1 식생공간과 연통하는 제 2 식생공간을 하부에 형성하도록 결합되는 박스형태의 하부몸체를 포함하며,
상기 상부몸체는 상기 제 1 식생공간을 형성하는 내벽과, 상기 내벽을 둘러싸고 하단이 연결되어 상단이 개방된 유로공간을 형성하는 외벽을 구비하며,
상기 인입구로부터 유입되는 우수를 체류시키기 위해 전방에 형성된 제 1 유로공간과, 상기 제 1 유로공간에 대해 후방에 형성되어 상기 제 1 유로공간으로부터 유입된 우수를 여과하기 위한 제 2 유로공간을 포함하되,
상기 제 1 식생공간은 상기 제 2 유로공간으로 3방향 둘러싸게 편향 설치되며,
상기 제 1 유로공간과 상기 제 2 유로공간을 나누도록 상기 내벽과 상기 외벽 사이에 일체형으로 또는 칸막이형태로 탈부착가능하게 설치되는 월류웨어를 포함하며, 상기 월류웨어는 그 상단 높이가 상기 인입구의 하단 높이와 같은 높이로 구성되고,
상기 월류웨어 하부에 형성되어 상기 제 1 유로공간으로부터 상기 제 2 유로공간으로 잔류수를 침투시키위한 제 1 침투부재설치공과,
상기 제 2 유로공간으로부터 상기 제 1 식생공간으로 잔류수를 침투시키기 위하여 상기 내벽의 하부에 형성된 제 2 침투부재설치공을 포함하며,
상기 제 1 침투부재설치공과 상기 제 2 침투부재설치공에는 상기 잔류수를 일방향으로 안내하가는 잔류수침투부재가 설치되며,
상기 인입구로부터 유입된 우수를 일정시간 체류시키기 위하여 상기 제 1 유로공간에 마련되는 유입체류조와, 상기 인입구를 차폐하여 우수의 유입을 차단하기 위한 차폐문과, 상기 제 1 및 제2 침투부재설치공에 설치되는 일방향 잔류수침투부재를 더 포함하며,
상기 차폐문은 상기 인입구에 대해 개방시 상기 인입구를 마주보고 하향 경사지게 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부몸체와 별개로 형성되어 상기 상부몸체에 대해 상기 유로공간 내측또는 외측에 대해 상기 제 1 식생공간과 연통하는 제 2 식생공간을 하부에 형성하도록 결합되는 박스형태의 하부몸체를 포함하며,
상기 상부몸체는 상기 제 1 식생공간을 형성하는 내벽과, 상기 내벽을 둘러싸고 하단이 연결되어 상단이 개방된 유로공간을 형성하는 외벽을 구비하며,
상기 인입구로부터 유입되는 우수를 체류시키기 위해 전방에 형성된 제 1 유로공간과, 상기 제 1 유로공간에 대해 후방에 형성되어 상기 제 1 유로공간으로부터 유입된 우수를 여과하기 위한 제 2 유로공간을 포함하되,
상기 제 1 식생공간은 상기 제 2 유로공간으로 3방향 둘러싸게 편향 설치되며,
상기 제 1 유로공간과 상기 제 2 유로공간을 나누도록 상기 내벽과 상기 외벽 사이에 일체형으로 또는 칸막이형태로 탈부착가능하게 설치되는 월류웨어를 포함하며, 상기 월류웨어는 그 상단 높이가 상기 인입구의 하단 높이와 같은 높이로 구성되고,
상기 월류웨어 하부에 형성되어 상기 제 1 유로공간으로부터 상기 제 2 유로공간으로 잔류수를 침투시키위한 제 1 침투부재설치공과,
상기 제 2 유로공간으로부터 상기 제 1 식생공간으로 잔류수를 침투시키기 위하여 상기 내벽의 하부에 형성된 제 2 침투부재설치공을 포함하며,
상기 제 1 침투부재설치공과 상기 제 2 침투부재설치공에는 상기 잔류수를 일방향으로 안내하가는 잔류수침투부재가 설치되며,
상기 인입구로부터 유입된 우수를 일정시간 체류시키기 위하여 상기 제 1 유로공간에 마련되는 유입체류조와, 상기 인입구를 차폐하여 우수의 유입을 차단하기 위한 차폐문과, 상기 제 1 및 제2 침투부재설치공에 설치되는 일방향 잔류수침투부재를 더 포함하며,
상기 차폐문은 상기 인입구에 대해 개방시 상기 인입구를 마주보고 하향 경사지게 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템은, 도로에서 발생하는 강우 또는 강설 유출수가 인입되는 인입구에 개폐가능한 차폐문을 설치하고, 제설제가 많이 사용되는 동절기에 인입구를 폐쇄함으로써, 또한 상부몸체 상단에 구비된 지지대설치공을 이용하여 수목보호부재를 설치함으로써, 도로 또는 보도로부터 제설제가 포함된 강설유출수가 트리박스 필터시스템내로 유입되는 것을 최소화시켜 제설제에 의한 수목피해를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템은, 우수가 식생토양층에 유입되기 전에 유입체류조 및 여재층 통해 토사, 부유물질 등의 고형물질을 효율적으로 제거함으로써, 식생토양층의 공극막힘을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 본래의 식생토양층의 여과기능과 나무의 생화학적 반응을 오래 지속시켜 도로로부터 유출되는 비점오염물질을 장기간 안정적으로 제거하는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템은, 유입체류조 및 여과조의 유로공간을 구비함으로써 소용량일지라도 저류공간을 구비하게 하고, 다수개 적용되는 지역의 경우 다량의 저류능력을 보유하게 함으로써 수질개선, 지하수 함양, 홍수예방 등 전체적인 물 관리 및 순환시스템을 구축하는데 기여하는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템은, 상부몸체와 하부몸체로 구성되며, 상부몸체와 하부몸체의 연결방식을 다르게 하여 구성할 수 있다. 또한 상부몸체를 분리해서 제작하고 하부몸체에 연결할 수도 있기 때문에 부지상황, 식재 수목의 크기 등의 현장상황을 반영하는 현장맞춤형 시스템을 다양하게 구축할 수 있는 효과가 있다.
또한 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템은, 상부몸체만을 변형적용시켜 기설치된 트리박스에 대해서도 적용할 수 있기 때문에 기존 가로수가 식재된 지역에도 적용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템에 의하면, 동절기 제설제가 많이 사용되는 시기에 제설제가 포함된 강설유출수가 트리박스의 인입구 또는 상단면를 통해 유입되거나 운행 차량 바퀴 등 외력에 의해 상단면을 튀어 넘어 유입되는 것을 최소화할 뿐만 아니라 동시에 우수가 식생토양층에 유입되기 전에 토사, 부유물질 등을 최대한 제거할 수 있는 공간을 별도로 컴팩트하게 마련하여 저류기능을 구비함과 아울러 식생토양층의 본래의 여과기능을 비롯한 비점오염물질 제거기능을 오래 지속할 수 있고, 유기적 결합에 의해 종래 가로수 식재지역의 설치상황을 반영하는 분리가능한 상부몸체의 변형적용을 통해 기존 설치된 트리 박스에도 적용할 수 있다.
도 1은 종래 트리박스 필터시스템 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템의 개략적인 분해 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템을 구성하는 상부몸체 및 하부몸체의 평면도 및 그 A-A선과 B-B선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템에 설치된 잔류수침투부재의 구조를 설명하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템에 사용되는 제 1 여재층을 구성하는 메쉬케이스를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템에 사용되는 수목보호부재의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템의 작동방법을 설명하기 위한 평면도 및 그 C-C선 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템의 상부몸체와 하부몸체의 다양한 연결결합방식을 나타내는 단면사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템의 상부몸체를 변형시켜 기존 트리박스에 적용하는 다양한 실시예를 나타내는 평면사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템의 개략적인 분해 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템을 구성하는 상부몸체 및 하부몸체의 평면도 및 그 A-A선과 B-B선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템에 설치된 잔류수침투부재의 구조를 설명하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템에 사용되는 제 1 여재층을 구성하는 메쉬케이스를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템에 사용되는 수목보호부재의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템의 작동방법을 설명하기 위한 평면도 및 그 C-C선 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템의 상부몸체와 하부몸체의 다양한 연결결합방식을 나타내는 단면사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템의 상부몸체를 변형시켜 기존 트리박스에 적용하는 다양한 실시예를 나타내는 평면사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.
이하 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
본 명세서에 있어서, 우수, 강우의 범위에는 동절기에 눈이 녹아 유출되는 강설유출수도 포함된다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리박스 필터시스템은, 상, 하부가 개방된 제 1 식생공간(S1)과, 상기 제 1 식생공간(S1) 주위에 우수를 일정시간 체류시킨 후 상기 식생공간(S1)으로 이동시키는 유로공간(W)이 형성된 상부몸체(10)와, 상기 상부몸체(10)와 별개로 형성되고, 상기 제 1 식생공간(S1)과 연통하는 제 2 식생공간(S2)을 형성하는 하부몸체(20)로 구성된다.
상기 상부몸체(10)는 상, 하부가 개방된 육면체 형상일 수 있는 내벽(11)과, 상기 내벽(11)을 둘러싸는 외벽(12)이 서로 하단은 연결되고 상단은 개방되도록 구성되어 상기 내벽(11)으로 둘러싸인 내측에 식생공간(S1)을 형성하고 상기 내벽(11)의 외측과 상기 외벽(12)의 내측 사이에는 상단이 개방된 유로공간(W)를 형성하는 구조물이다.
상기 상부몸체(10)는 도로(1)의 경계석(2)과 인접한 상기 외벽(12) 상부 일측에 도로(1)로부터 유출되는 강우유출수가 인입되는 인입구(13)가 형성되고, 상기 인입구(13)는 상부몸체(10)와 인접하는 경계석(2) 중 우수유입용 경계석(2a)의 중앙부에 형성된 개구와 연통하도록 구성되며, 상기 개구에는 조대물질의 유입을 차단하기 위해 스크린(21a)이 구비되는 것이 바람직하다.
상기 우수유입용 경계석(2a)은 일반경계석(2b)과 동일한 외형규격을 가지고 콘크리트 혹은 주철로서 성형되어 제작될 수 있다.
상기 우수유입용 경계석(2a)이 필요없는 장소에 트리 박스 필터시스템을 설치하는 경우, 상기 인입구(13)를 통해 직접 우수와 함께 조대물질이 유입되지 않도록 조대물질의 유입을 차단하기 위한 스크린(21a)을 상기 인입구(13)에 삽입설치하는 것이 바람직하다.
상기 상부몸체의 외벽(12) 상단은 보도(4)의 우수가 유입될 수 있도록 상기 보도(4)의 높이(H)와 동일한 높이(H)를 가지며, 상기 내벽(11)의 상단 높이(h)는 가로수 식재 후 최종적으로 수목보호판(7)이 상기 내벽(11)과 상기 외벽(12) 사이에 위치하게 되므로 상기 외벽((12) 상단의 높이(H)보다 상기 수목보호판(7)의 두께(α) 만큼 작은 것이 바람직하다.
상기 인입구(13)로부터 유입되는 우수를 상기 제 1 식생공간(S1) 주위에 일정시간 체류시킨 후 비점오염물질이 제거된 우수를 상기 식생공간(S1)으로 이동시킬 수 있도록 상기 상부몸체(10)의 유로공간(W) 전방에 고형물질을 침강제거시키기 위해 마련된 제 1 유로공간(W1)을 형성하고, 상기 제 1 유로공간(W1)에 대해 후방에 상기 제 1 유로공간(W1)으로부터 유입된 우수를 여과하기 위한 제 2 유로공간(W2)을 형성하는 월류웨어(14)가 형성될 수 있다.
상기 월류웨어(14)는 상기 내벽(11)과 상기 외벽 사이에 설치되는 간이벽체로 그 상단 높이(h")가 상기 인입구(13)의 하단 높이와 같은 높이로 구성되어 상기 인입구(13)로부터 유입된 우수가 어느 정도는 상기 제 1 유로공간(W1)에 잔류하고, 상기 월류웨어(14)의 상단 높이(h")를 초과하면 월류하여 상기 제 2 유로공간(W2)으로 이동하게 할 수 있다.
상기 월류웨어(14) 하부에는 강우 종료 이후 상기 제 1 유로공간(W1)의 잔류수를 후방의 상기 제 2 유로공간(W2)으로 침투시킬 수 있는 제 1 침투부재설치공(15a)이 마련된다.
또한, 적어도 1 이상의 유입공(16)이 상기 제 1 유로공간(W1) 및 제 2 유로공간(W2)에서 고형물질이 침강제거되고 여과된 우수를 상기 식생공간(S1)으로 유입시킬 수 있도록, 상기 제 2 유로공간(W2)에서 상기 내벽(11)을 관통하여 형성된다.
예컨데, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 내벽(11)이 사각형 고리형태일 때, 상기 내벽(11)의 3면, 보다 구체적으로는 상기 월류웨어(14) 후방에 대해서만 상기 내벽(11)에 관통하여 상기 식생공간(S1)에 연통하게 형성될 수 있다.
상기 유입공(16)의 상단 높이(ℓ)는 (식 1)에 나타낸 바와 같이, 상기 월류웨어(14)로부터 유출되는 우수가 여과되어 상기 식생공간(S1)으로 용이하게 유입될 수 있도록 상기 월류웨어(14) 상단 높이(h")보다 낮게 구성되는 것이 바람직하다.
(식 1) 유입공의 상단 높이(ℓ)= 월류웨어 상단 높이(h")-β
(여기서, β는 양의 정수임)
(여기서, β는 양의 정수임)
상기 제 2 유로공간(W2)의 하부에는 강우 종료후 상기 제 2 유로공간에 남아있는 잔류수를 상기 식생공간(S1)으로 침투시킬 수 있는 제 2 침투부재설치공(15b)이 상기 내벽(11)을 관통하여 상기 식생공간(S1)에 연통하게 적어도 1 이상 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부몸체(10)의 상기 외벽(12) 상단 네귀퉁이에는 수직으로 일정길이의 원통형 홈형태인 지지대설치공(17)이 마련되어 동절기 제설제가 사용되는 시기에 강설유출수가 수목으로 유입되는 것을 방지하기 위해 후술하는 수목보호부재(90)중 펜스지지대(91)가 수직으로 결합될 수 있다.
상기 지지대설치공(17)은 플라스틱 혹은 스테인리스 재질의 원통형 소재를 상기 상부몸체 외벽(12) 성형시 삽입시켜 상기 상부몸체(10)와 일체화시켜 구성할 수 있다.
이때 상기 소재는 내부에 암나사가 구비된 소재를 사용하고, 상기 펜스지지대(91) 또한 상기 암나사에 대응하는 숫나사를 구비한 소재를 사용함으로써, 상기 지지대설치공(17)에 상기 펜스지지대(91)가 용이하게 탈부착할수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 지지대설치공(17)은 지지대가 설치되지 않는 기간에는 보호용 캡을 상부에 삽입설치하여 외부로부터 이물질의 유입을 방지할 수 있다.
이때 상기 소재는 내부에 암나사가 구비된 소재를 사용하고, 상기 펜스지지대(91) 또한 상기 암나사에 대응하는 숫나사를 구비한 소재를 사용함으로써, 상기 지지대설치공(17)에 상기 펜스지지대(91)가 용이하게 탈부착할수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 지지대설치공(17)은 지지대가 설치되지 않는 기간에는 보호용 캡을 상부에 삽입설치하여 외부로부터 이물질의 유입을 방지할 수 있다.
상기 상부몸체(10)는 전체를 콘크리트로 성형할 수 있으며, 상기 외벽(12) 및 상기 외벽(12)과 내벽(11)이 연결되는 하부 부분만 콘크리트로 하고 상기 내벽(11)과 상기 월류웨어(14) 부분은 PE 등 합성수지 소재로 구성할 수도 있다.
또한, 상기 월류웨어(14)는 상기 상부몸체(10)와 일체형으로 구성하지 않고 상기 내벽(11)과 상기 외벽(12) 사이에 결합용 체결수단, 예컨대 홈과 돌기를 형성하여, 칸막이형식으로 탈부착이 가능하도록 구성할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 상부몸체와 동일한 요소로 구성되는 어떠한 발명도 본 발명의 범주에 포함될 수 있는 것이다.
상기 인입구(13)로부터 유입된 우수를 일정시간 체류시켜 고형물질을 효율적으로 침강시켜 제거하기 위한 유입체류조(30)가 상기 상부몸체(10)의 상기 인입구(13)로부터 양측 월류웨어(14) 사이에 마련되는 상기 제 1 유로공간(W1)에 마련되며, 상기 인입구(13)를 차폐하여 우수의 유입을 차단할 수 있는 차폐문(31)이 상기 인입구(13)에 대해 하향 경사지게 위치할 수 있으며, 강우이후 상기 제 1 유로공간(W1)에 남아있는 잔류수를 최종적으로 상기 식생공간(S1)으로 침투시키기 위하여 상기 월류웨어(14)에 형성되는 제 1 침투부재설치공(15a)에 설치되는 일방향 잔류수침투부재(32)를 더 포함할 수 있다.
상기 차폐문(31)은 우수가 유입되는 상기 인입구(13)를 개폐할 수 있는 구조를 갖도록 설계되며, 그 일례로서 인입구를 덮을 수 있는 크기의 사각형상의 판을 일측은 상기 외벽(12) 내측의 상단과 상기 인입구(13) 상단 사이에 상하로 운동가능하도록 고정하고 타측은 거치용 고리를 형성시켜 상기 내벽(11) 외측 상부에 마련되는 내벽 고리에 연결수단을 통해 고정하도록 구성할 수 있다.
즉, 상기 거치용 고리와 내벽 고리 사이에 연결수단을 해체하는 경우 상기 차폐문(31)이 상기 인입구(13)에 밀착되어 상기 인입구(13)를 폐쇄할 수 있고, 상기 연결수단으로 결속하는 경우 상기 차폐문(31)이 상향이동하여 고정됨으로써 상기 인입구(13)를 개방할 수 있다.
따라서 동절기 제설제가 많이 사용되는 시기에 도로로부터 트리박스 필터시스템(3)내로 우수의 유입을 차단시킬 수 있어 제설제에 의한 수목(5)의 피해를 최소화할 수 있다.
상기 차폐문(31)은 폐쇄시 좀 더 확실하게 우수의 유입을 차단할 수 있도록 상기 인입구(13)의 4변과 접촉하는 부분에 고무등 팩킹부재을 설치하는 것이 바람직하며, 스테인리스 또는 합성수지 재질로 제작될 수 있다.
한편, 상기 차폐문(31)은 상기 인입구(13)를 개폐할 수 있는 기능 이외에 개방시 우수에 포함된 고형물질을 효과적으로 제거할 수 있는 기능을 발휘할 수 있다.
상기 차폐문(31)은 개방시 상기 인입구(13)를 마주보고 하향 경사지게 위치하는데, 이러한 구성에 의해, 상기 차폐문(31)은 고형물질의 침강효율을 향상시키는 경사판 역할을 수행함으로써 우수에 포함된 고형물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
즉, 일반적으로 고형물질의 침강효율은 체류시간보다는 침강면적에 더 큰 영향을 받게 되는데, 경사판 설치시 그만큼 침강면적이 증가되는 효과가 얻어지며, 또한 유입된 우수에 포함된 고형물질이 우수와 함께 경사판에 충돌한 후 하향이동함에 따라 침강속도가 빨라져 고형물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 잔류수침투부재(32)는 강우 이후 상기 유입체류조(30)에 남아있는 잔류수를 후방에 위치하는 상기 제 2 유로공간(W2)에 형성될 여과조(40)를 거쳐 최종 식생공간(S1)으로 서서히 침투시키기 위한 수단으로서,상기 유입체류조(30) 양측 월류웨어(14)의 하단부에 위치하는 상기 제 1 침투부재설치공(15a)에 상기 유입체류조(30)에서 상기 여과조(40) 방향으로 삽입되어 설치된다.
상기 잔류수침투부재(32)는 상기 제 1 침투부재설치공(15)에 삽입고정되며, 일단이 개방되고 타단이 폐쇄된 다공성 관 구조의 외부케이스(321)와 상기 외부케이스(321)에 삽입 및 탈착될 수 있으며, 일단이 개방되고 타단이 폐쇄된 다공성 관 구조이되, 다공성 부분(343)이 여과시트(344)로 감싸지는 내부케이스(322)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 외부케이스(321)는 상기 내부케이스(322)를 보호하기 위한 것으로서, 외경이 상기 제 1 침투부재설치공(15a)에 딱맞는 크기를 갖으며, 일단은 상기 제 1 침투부재설치공(15a)에 걸려 밀착되게 고정되게끔 원주에 걸쳐서 플랜지부(331)가 형성되고 타단은 진행방향으로 삽입이 용이 하도록 뾰족부(333)가 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 내부케이스(322)를 용이하게 삽입 및 탈착시키기 위해 내부에 일단으로부터 일정길이 암나사부(332)가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 외부케이스(321)는 일단의 암나사부(332)와 타단의 뾰족부(333) 사이에 복수개의 관통공(330)이 형성되어 있어 유입된 우수가 원활하게 통수될 있다.
상기 내부케이스(322)는 상기 외부케이스(321)의 일단에 마련된 암나사부(332)에 대응하는 숫나사부(342)를 외부에 일정길이 구비한 삽입탈착부(341)와, 상기 외부케이스(321)에 삽입되고 복수개의 관통공(330)이 구비되는 다공부(343)와, 상기 다공부(343)을 둘러싸는 여과시트(344)로 구성된다. 상기 여과시트(344)는 미세 모래입자를 거를 수 있는 섬유필터를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 여과시트를 제외한 모든 잔류수침투부재는 합성수지 또는 스테인리스 재질의 관을 사용할 수 있다.
상기 잔류수침투부재(32)는 상기 여과시트(344)가 미세모래입자를 거를 수 있는 정도의 작은 공경을 구비하고 작은 여과면적으로 설치되기 때문에 강우 이후 상기 유입체류조(30)의 잔류수를 서서히 상기 여과조(40)로 침투시킬 수 있으며, 상기 여과시트(344)의 공경이 폐색되어 침투속도가 너무 느리게 되는 경우에는 상기 잔류수침투부재(32)의 내부케이스(322)를 탈착시켜 상기 여과시트(344)를 교체하는 것이 바람직하다.
상기 여과조(40)는 상기 유입체류조(30)에서 유출되는 우수를 여과시켜 고형물질을 좀 더 제거하기 위한 공간으로서 상기 상부몸체 월류웨어(14)의 후방으로 연결된 상기 제 2 유로공간(W2)에 마련되며, 고형물질을 여과하기 위한 여과재가 적층되는 제 1 여재층(41)과, 상기 여과조(40)에 남아있는 잔류수를 상기 식생공간(S1)으로 침투시키기 위한 잔류수침투부재(42)를 포함하여 구성된다.
상기 제 1 여재층(41)은 상기 월류웨어(14)에서 넘어오는 우수가 용이하게 유입될 수 있도록 상기 월류웨어(14) 후방과 상기 제 1 유로공간(W1) 하단에서 약간 이격시켜 형성하는 것이 바람직하며, 여재의 교체나 시설점검 등의 관리작업을 용이하게 하기 위해 상기 여재를 도 5에 도시된 바와 같이, 단위 규격의 메쉬케이스(43)에 담아 적층시키는 형태로 구성하는 것이 바람직하다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 메쉬케이스(43)는 단일여재를 충진하도록 구성될 수도 있으며, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 복수의 여재를 충진하도록 다층 예컨대 2층으로 구성될 수도 있다.
상기 메쉬케이스(43)는 육면체 형상의 프레임(431)과 상기 프레임(431)의 육면을 둘러싸는 망(432)으로 구성되며, 상기 여과조(40) 바닥에서 상기 메쉬케이스(43)내에 담기는 상기 제 1 여재층(41)이 일정높이 이격될 수 있도록 상기 프레임(431)의 하부에 레그프레임(431a)을 일정길이 연장형성할 수 있다.
상기 메쉬케이스(43)는 여과재를 적층 및 반출할 수 있도록 일측면에 개폐가능한 수직개폐문(433)을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 여과조(40) 바닥에서 상기 제1 여재층(41)이 일정높이 이격되게 구성하기 위해서 상기 프레임(431) 하부에 레그프레임(431a)을 형성하는 대신에, 상기 여과조(40) 양측면, 즉 상기 내벽(11)과 상기 외벽(12)에 대해 일정높이 지지대를 형성하고 상기 메쉬케이스(43)를 상기 지지대에 거치할 수도 있다.
또한 상기 메쉬케이스(43) 상부면에는 상기 메쉬케이스(43)를 이동하기 편리하도록 손잡이(미도시)가 하나 이상 구비될 수 있으며, 상기 수직개폐문(433) 상부면에도 상기 수직개폐문(433)의 개폐가 용이하도록 손잡이가 구비될 수 있다.
상기 제1 여재층(41)에 사용되는 여과재는 우드칩, 세라믹 등의 일반적인 고정상 여재를 사용할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 특성상 도로에서 유입되는 우수는 상기 제 1 여재층(41)의 하부로 유입되어 상향류여과가 이루어지며, 보도면에서 유입되는 우수는 상기 제 1 여재층(41)의 상부로 유입되어 하향류여과가 수행되는 바, 상기 제 1 여재층(41)의 하층은 상향류여과에 적합한 섬유볼 등의 부상여재를, 상층은 하향류여과에 적합한 고정상여재를 각각 적층해서 사용할 수도 있으며, 이러한 경우에 상기 메쉬케이스(43)는 각각의 여과재를 적층할 수 있도록 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 2층 구조로 하는 것이 바람직하다.
상기 여과조(40)에서 상기 제 1 여재층(41)에 의해 여과되어 정화된 우수는 상기 상부몸체(10)의 상기 복수개의 유입공(16)을 통해 상기 식생공간(S1)으로 유입하게 된다.
상기 잔류수침투부재(42)는 강우 이후 상기 여과조(40)에 남아있는 잔류수를 상기 식생공간(S1)으로 서서히 침투시키기 위한 수단으로서, 상기 여과조(40) 하부에 하나 이상 구비되는 상기 상부몸체(10)의 제 2 침투부재설치공(15b)에 상기 여과조(40)에서 상기 식생공간(S1)방향으로 삽입되어 설치된다.
상기 잔류수침투부재(42)는 상기 유입체류조(32)에 설치되는 잔류수침투부재(32)와 동일하게 일방향으로 구성되는 바, 상세한 설명은 생략한다.
상기 하부몸체(20)는 상기 상부몸체(10)를 지지하며, 그 하부에 설치되고, 상부가 개방되어 상기 상부몸체의 식생공간(S1)과 연통되는 식생공간(S2)을 구비하며, 하부 바닥에 다수의 바닥통공(21)이 형성되고, 일측 측벽(23) 하단에 배출공이 형성되는 박스 형상의 구조물이다.
상기 바닥통공(21)은 상기 식생공간을 통해 정화된 우수를 지하로 침투시키기 위한 것이며, 상기 배출공(22)은 상기 정화된 우수를 우수관로 또는 일정수조로 배출시키는 배출관(24)을 설치하기 위한 것이다. 상기 하부몸체(20)는 콘크리트로 성형되는 것이 바람직하다.
상기 상부몸체(10) 및 하부몸체(20)가 연결되어 형성되는 식생공간(S)에는 하측방향으로 제 2 여재층(50), 식생토양층(60), 침하방지막(70) 및 제 3 여재층(80)이 차례로 형성된다.
상기 제 2 여재층(50)은 상기 상부몸체(10)의 여과조(40)에서 유출되는 우수를 한번 더 여과시켜 하층에 형성되는 상기 식생토양층(60)에 유입시키기 위한 구성으로서, 상기 여과조(40)에서 식생공간(S1)으로 우수가 유입되는 유입공(16)의 위치에 대응하여 상기 상부몸체 내벽(11) 내측 둘레에 배치된다.
상기 제 2 여재층(50)은 상기 제 1 여재층(41)과 마찬가지로 여재를 메쉬케이스에 담아 적층시키는 형태로 구성하는 것이 바람직하되, 상기 제 1 여재층(41)의 경우와는 달리 여재층을 하부로부터 이격시킬 필요가 없으므로 여재층 하부에서 레그수직프레임(431a)을 연장시켜 구성할 필요는 없다.
상기 제 2 여재층(50)을 구성하는 여재로는 왕겨숯이 바람직하다.
왕겨숯은 왕겨가 탄화하는 과정에서 수 많은 미세 기공이 형성되는데, 이러한 기공으로 인해 흡착능력이 우수하므로 용존유기물, 중금속 등의 비점오염물질을 흡착하여 제거할 수 있다. 또한 왕겨숯은 자기 체적의 수배이상의 수분을 보유할 수 있어 우수의 저류용량 확대와 수목으로의 수분공급에 기여할 수 있다.
상기 식생토양층(60)은 수목의 뿌리가 위치하고 식생용 토양이 채워지는 층으로서, 상기 제2 여재층(50)으로부터 유입되는 우수중의 비점오염물질을 수목뿌리에 의한 흡착 및 흡수, 토양에 의한 여과 및 흡착, 미생물의 의한 생물학적 분해 등의 기작을 통해 제거할 수 있다.
상기 침하방지막(70)은 상기 식생토양층(60)으로부터 토사의 유출을 차단함으로써 침하를 방지함과 동시에 하부에 위치하는 제3 여재층(80)을 토사의 유입으로부터 보호하기 위한 것이다. 또한 여과기능을 수행함으로써 우수 중에 포함된 고형물질을 최종 여과하기 위한 것이다.
상기 침하방지막(70)은 토사를 거를 수 있고 투수성이 양호하며, 충분한 강도를 지닌 것이라면 토목섬유를 포함하여 어떠한 소재를 사용해도 무방하다.
상기 제 3 여재층(80)은 상기 침하방지막(70)을 통해 유출되는 최종 정화된 우수를 집수하여 상기 하부몸체의 바닥통공(21)을 통해 지하로 침투시키거나 배출관(24)을 통해 외부로 배출시키기 위한 공간으로서, 모래 또는 자갈로 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 식생토양층(60)의 여과용량을 초과하는 과량의 우수가 유입되는 경우, 상기 식생토양층의 상부쪽 식생공간으로 우수가 점점 차오르게 되는데, 일정수위 이상이 되면 우수가 바로 월류관(미도시)을 통해 우수관로 등으로 배출될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템(3)은 상기 상부몸체(10) 둘레에 수목보호를 위한 수목보호부재(90)를 더 포함할 수 있다.
상기 수목보호부재(90)는 상기 상부몸체(10) 상단의 네귀퉁이에 마련된 지지대설치공(17)에 결합되어 수목보호용 펜스를 설치하기 위한 펜스지지대(91), 상기 펜스지지대(91) 사이에 연결 결합되어 강설유출수의 유입을 방지하는 보호펜스(92) 및 상기 펜스지지대(91)와 보호펜스(92)를 결합시키기 위한 결합부재(93)를 포함하여 구성된다.
상기 펜스지지대(91)는 상기 지지대설치공(17)에 구비된 암나사 부분에 대응하여 수직으로 결합가능하도록 일단이 일정길이의 숫나사부(911)를 구비한 봉 형상으로서, 플라스틱 또는 스테인리스의 단일소재로 구성하거나 숫나사 부분과 그 외 나머지 부분을 상기 두 소재로 다르게 하여 구성할 수 있다.
또한 상기 펜스지지대(91)에는 상기 보호펜스와의 고정결합을 용이하게 해주는 고정구멍(912)이 관통공 또는 외부에 부착된 구멍 형태로서 하나 이상 구비될 수 있다.
상기 보호펜스(92)는 강설유출수가 외력에 의해 튀어올라 상기 상부몸체 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 외벽펜스(921)와 중력에 의해 상기 상부몸체 상단면으로 흘러들어 유입되는 것을 방지하기 위한 하부펜스(922)를 포함하여 구성된다.
상기 외벽펜스(921)는 상기 펜스지지대(91) 사이를 전체적으로 감싸는 높이, 즉 상기 펜스지지대(91)의 높이와 동등이상의 높이를 가지며, 제설제가 포함된 강우유출수가 수목쪽으로 튀어오를 수 있는 방향에 대항하여 설치하게 되므로, 현장상황에 따라 특정방향에 대해서 그 설치를 생략할 수 있다.
예를 들어, 제설제가 사용되지 않고 사람왕래가 적은 보도인 경우 도로를 등지고 보도을 향하는 외벽펜스는 생략할 수 있다.
상기 외벽펜스(921)의 높이는 외력에 의해 수목쪽으로 튀어오르는 강설유출수를 충분하게 막을 수 있는 높이로서 사전에 설계에 의해 결정된다.
또한 하나의 트리박스 필터시스템(3)에 구비된 상기 펜스지지대(91)만을 연결하여 하나의 수목을 보호하는 외벽펜스(921)를 설치할 수도 있고, 이웃하는 복수개의 트리박스 필터시스템(3)에 구비된 펜스지지대(91)와 연결하여 복수개의 수목을 보호하는 외벽펜스(921)를 설치할 수도 있으며, 후자의 경우 이웃하는 트리박스 필터시스템(3) 사이에 펜스지지대(91)가 추가적으로 더 설치될 수 있다.
상기 외벽펜스(921)는 조경을 감안하여 짚, 갈대, 싸리 등 천연소재를 규격에 맞도록 엮어서 가공하는 것이 바람직하며, 상기 펜스지지대(91)와 결합고정시, 상기 펜스지지대(91)에 마련된 상기 고정구멍(912)과 상기 외벽펜스(921)의 일부분을 끈 등의 고정수단(941)으로 결속함으로써 결합고정시킬 수 있다. 이때 상기 고정수단은 천연소재로 된 끈을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 하부펜스(922)는 강우유출수가 중력에 의해 상기 상부몸체 상단면으로 흘러들어 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 두 개의 펜스지지대(91) 사이에서 사각형상의 수직판(922a)이 상기 상부봄체(10) 상단면에 밀착되어 일정길이 높이를 가지고 설치됨으로써 강우유출수가 상기 상부몸체(10) 상단면으로 흘러들어 유입되는 것을 방지할 수 있다. 상기 하부펜스(922)는 상기 상부몸체(10) 상단면과의 밀착면적을 크게 할 수 있도록 상기 수직판(922a)의 하부면이 수평으로 일방향 또는 쌍방향으로 약간 돌출되는 밀착부(922b)가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 수직판(922a)은 합성수지 재질로 제작할 수 있다. 상기 밀착부(922b)는 상기 수직판(922a)의 눌림에 의해 상기 상부몸체 상단면에 좀 더 밀착도가 증가될 수 있도록 유연한 재질로 하며, 상기 수직판(922a)과 일체화되어 제작되거나 별도로 제작하여 삽입방식에 의해 상기 수직판(922a)의 하부면에 고정될 수 있다.
상기 결합부재(93)는 상기 펜스지지대(91) 하부에 삽입되어 고정될 수 있도록 수직으로 일정길이 삽입공(931)이 구비되고, 상기 삽입공에 대해 직각의 양방향으로 수직 결합홈(932)이 구비되어 있어 상기 펜스지지대(91) 사이에서 상기 하부펜스(922)가 삽입되어 고정될 수 있도록 한다. 상기 결합부재(93)는 상기 하부펜스(922)가 일방향으로만 삽입되는 경우를 감안하여 일방향으로만 결합홈(93a)이 구비되어 제작될 수 있다.
상기 삽입공(931)은 상기 펜스지지대(91)의 굵기에, 상기 결합홈(932)은 하부펜스의 두께에, 상기 결합부재(93)의 높이는 상기 하부펜스(922)의 높이에 각각 삽입고정 가능한 크기를 갖는 것이 바람직하다.
상기 결합부재(93)는 상기 펜스지지대(91)에 삽입되어, 그리고 상기 하부펜스(922)는 이웃하는 상기 결합부재(93) 양측면에 삽입되어 상기 상부몸체(10) 상단면에 밀착되어 위치함으로써 강설유출수가 상기 상부몸체(10) 상단면으로 흘러들어 유입되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
상기 하부펜스(922)는 상기 외벽펜스(921)와 마찬가지로 상부몸체(10) 상단면으로 우수가 흘러드는 방향에 대항하여 설치하게 되므로, 현장상황에 따라 특정방향에 대해서 그 설치를 생략할 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템의 작동을 도 7a 및 도 7b를 참조하여 요약하면 다음과 같다.
우수시 도로에서 발생한 강우유출수는 먼저 스크린(21a)이 구비된 경계석(2a)을 거치면서 조대물질이 제거된 후 상부몸체의 인입구(13)를 통해 상기 제 1 유로공간(W1)에 마련되는 유입체류조(30)로 유입된다.
이때 유입되는 우수는 상기 인입구(13)와 마주보고 하향으로 경사진 차폐문(31)에 충돌하여 하향이동되고 다시 상향이동하여 상기 월류웨어(14)를 통해 상기 월류웨어(14) 후방으로 연결되는 상기 제 2 유로공간(W2)에 마련되는 여과조(40)로 유입된다.
이 과정에서 우수는 일정시간 쳬류하게 되고 침강효율을 향상시키는 경사판 역할을 하는 상기 차폐문(31)에 의해 우수중에 포함된 고형물질이 효율적으로 제거된다.
상기 여과조(40)에 유입된 우수는 바닥으로부터 상향류를 형성하며 차오르고 상기 여과조(40)에 마련된 상기 제 1 여재층(41)을 상향여과하여 통과한 후 상기 상부몸체(10)의 상기 내벽(11)에 마련된 상기 복수개의 유입공(16)을 통해 식생공간(S1)으로 유입된다.
한편, 보도(4)에서 발생하는 강우유출수는 상기 상부몸체(10)의 상단으로부터 유입되어 상기 제 1 여재층(41)을 하향여과하여 통과한 후 상기 복수개의 유입공(16)을 통해 상기 식생공간(S1)으로 유입하게 된다.
이러한 여과과정에서 우수중에 포함된 고형물질이 좀 더 제거된다. 이와 같이 상기 상부몸체(10)의 유로공간(W)에 마련되는 상기 유입체류조(30)와 여과조(40)로 인해 일정규모 우수의 저류공간이 확보되고 토사 등 고형물질이 효율적으로 제거될 수 있다.
상기 유입공(16)을 통해 상기 식생공간(S1)으로 유입된 우수는 상기 유입공(16)에 대응하여 배치되는 상기 제 2 여재층(50)을 통과하면서 한층 더 정화된 후 식생토양층(60)으로 유입된다.
상기 제 2 여재층(50)을 구성하는 왕겨숯은 흡착능력이 우수하므로 우수중에 포함된 미세 고형물질, 용존유기물, 중금속 등의 비점오염물질을 제거할 수 있다.
이와 같이 상기 식생토양층(60)에 우수가 유입되기 전에 고형물질 등 비점오염물질을 효율적으로 제거함으로써 상기 식생토양층(60)이 공극막힘 없이 본래의 비점오염물질 제거기능을 오래 지속할 수 있는 것이다.
상기 식생토양층(60)에 유입된 우수는 수목뿌리에 의한 흡착 및 흡수, 토양에 의한 여과 및 흡착, 미생물의 의한 생물학적 분해 등의 기작을 통해 재차 정화된 뒤 침하방지막(70)을 거쳐 상기 제 3 여재층(80)으로 유입된다.
상기 침하방지막(70)은 토사의 유출을 차단함으로써 상기 식생토양층(60)의 침하를 방지하는 동시에 최종적으로 우수를 여과시켜 정화한다.
상기 제 3 여재층(80)에 유입되어 집수된 우수는 상기 하부몸체(20) 바닥에 마련된 바닥통공(21)을 통해 지하로 침투되거나 상기 하부몸체 일측 측벽(23)에 마련된 배출공(22)을 연결하는 배출관(24)을 통해 우수관로 또는 일정수조로 배출된다.
한편, 강우 이후 상기 유입체류조(30)에 남아있는 잔류수는 상기 월류웨어(14) 하부에 구비된 상기 잔류수침투부재(32)를 통해 상기 여과조(40)로 일방향 침투되며, 상기 여과조(40)에 남아있는 잔류수는 상기 여과조(40) 하부에 구비된 상기 잔류수침투부재(42)를 통해 일방향으로 식생토양층(60)으로 서서히 침투된다.
여기서, 상기 여과조(40)로 유입된 일부 우수가 상기 제 1 여재층(41)을 통과하지 않고 바로 상기 식생토양층(60)으로 유입될 수 있으나 상기 잔류수침투부재(42)에 의해 고형물질이 거의 제거되고 상기 잔류수침투부재(42)를 통과하는 우수의 침투속도가 매우 느리기 때문에 상기 식생토양층(60)에 미치는 영향은 미미하다.
또한 상기 식생토양층(60)의 여과용량을 초과하는 과량의 우수가 유입되어 상기 식생토양층(60)의 상부쪽으로 일정수위에 도달하게 되면 식생공간(S1)에 구비된 월류관(미도시)을 통해 바로 우수관로 등으로 배출된다
한편, 동절기 제설제가 많이 사용되는 시기에는 제설제에 의해 수목이 피해받지 않도록 강설유출수가 트리박스 필터시스템내로 유입되지 않도록 하는 조치가 필요하다.
도로에서 발생하는 강설유출수는 상기 상부몸체의 인입구(13)에 마련되는 차폐문(31)을 폐쇄함으로써 그 유입을 차단할 수 있다.
또한 도로에서 운행차량 바퀴 등에 의해 튀어올라 상부몸체(10) 내부로 유입되거나 보도로부터 중력에 의해 상기 상부몸체(10) 상단을 통해 흘러들어 유입되는 강설유출수는 수목보호부재(90)를 설치함으로써 그 유입을 최소화할 수 있다.
이제 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 변형 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템을 설명한다.
본 발명의 변형 실시예에 따른 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템은 도 8에 도시된 바와 같이, 부지상황, 수목뿌리의 크기 등에 따라 상기 상부몸체(10)와 상기 하부몸체(20)의 결합 방식을 달리할 수 있다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 상부몸체(10)의 유로공간(W)이 상기 하부몸체(20) 측벽 외부에 위치하도록 결합할 수도 있으며, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 상부몸체(10)의 유로공간(W)이 상기 하부몸체(20')의 측벽(23) 내부에 위치하도록 결합할 수도 있으며, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 상부몸체(10)의 유로공간(W)이 상기 하부몸체(20') 측벽(23) 내부에 위치하되, 상기 상부몸체(10)를 분리제작하여 향후 결합할 수도 있다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 상부몸체(10)의 유로공간(W)이 상기 하부몸체(20) 측벽 외부에 위치하도록 결합하면, 상기 상부몸체(10)의 유로공간(W)을 확장할 수 있어 부지상황에 여유가 있고 우수의 저류용량을 확대하고자 하는 곳에 트리 박스 필터시스템을 설치하는 경우에 적합하다.
또한 상부몸체의 식생공간(S1)과 하부몸체의 식생공간(S2)이 동일한 수평단면적을 갖도록 설치되어 상대적으로 상기 상부몸체의 식생공간(S1) 수평단면적이 크기 때문에 뿌리가 큰 수목(5)도 식재할 수 있다.
도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 상부몸체(10)의 유로공간(W)이 상기 하부몸체(20')의 측벽(23) 내부에 위치하도록 결합하면, 상기 상부몸체의 유로공간(W)을 확장하는데 제한적이라 부지상황에 여유가 적은 곳에 트리 박스 필터시스템(3)을 설치하는 경우에 적합하다.
또한 상기 상부몸체(10)의 식생공간(S1)이 하부몸체의 식생공간(S2)보다 적은 수평단면적을 가지고 설치되기 때문에 상대적으로 상기 상부몸체의 식생공간 크기가 작아 뿌리의 크기가 작은 수목(5)을 식재하는데 적합하다.
도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 상부몸체(10)의 유로공간(W)이 상기 하부몸체(20') 측벽(23) 내부에 위치하되, 상기 상부몸체(10)를 분리제작하면, 상기 상부몸체(10')의 유로공간(W)을 확장하는데 제한적이라 부지상황에 여유가 적은 곳에 트리박스 필터시스템(3)을 설치하는 경우에 적합하되, 상기 상부몸체(10)가 분리제작되고 수목(5)을 식재한 후에 연결결합되어 설치되기 때문에 뿌리의 크기에 상관없이 수목(5)을 식재할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 트리박스 필터시스템(3)은 부지상황, 수목 뿌리의 크기 등을 감안하여 상기 상부몸체(10) 및 하부몸체(20)의 결합방식을 달리하여 설치할 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 트리박스 필터시스템(3)은 상부몸체(10)만을 기존 설치된 트리박스(8)에 적용시켜 새로운 트리박스 필터시스템으로 개조할 수 있는 특징이 있다.
즉, 기존 트리박스(8) 주위를 굴착한 후 상기 기존 트리박스(8) 측벽에 상기 상부몸체의 유로공간(W)과 연통할 수 있는 통로를 타공하여 마련하고 상기 상부몸체(10)를 상기 기존 트리박스(8) 주위에 설치하게 되면 상기 상부몸체의 유로공간(W)에 유입된 우수가 상기 통로를 통하여 상기 기존 트리박스(8)의 식생토양층으로 유입됨으로써 우수를 처리할 수 있는 것이다.
이 때 상기 기존 트리박스(8)는 식생토양층 상단 높이가 대부분 상기 상부몸체의 인입구(13) 높이보다 높은 보도면 약간 아래에 위치하여 여재층을 통해 식생공간으로 우수를 유입시키기 어렵고 자체 내에 수목보호부재가 구비되지 않는 등 신설 설치하는 경우에 비해 많은 제약이 따르므로 상기 상부몸체(10)는 우수의 저류용량 확보와 우수 중 일부 고형물질 제거만을 고려하는 차원에서 적용하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 상부몸체(10)의 구성요소 중 유입공(16)과 지지대설치공(17), 유입체류조의 구성요소 중 차폐문(31), 및 여과조의 구성요소 중 제 1 여재층(41)을 생략하고, 상부몸체 구성요소 중 내벽(11), 외벽(12), 인입구(13), 월류웨어(14) 및 제 1 및 제2 침투부재설치공(15a, 15b), 유입체류조(30)와 여과조의 구성요소 중 잔류수침투부재(32, 42)만을 적용하여 구성하는 것이 바람직하다.
또한 기존 트리박스(8)의 설치상황에 따라 상기 상부몸체의 적용방식을 달리하여 설치할 필요가 있다. 예를 들어, 부지상황이 여유가 적은 곳에 기존 트리박스(8)가 설치되어 있는 경우, 상기 상부몸체(10)는 내벽(11)과 외벽(12)을 모두 콘크리트로 성형하여 적용하면 부지면적을 많이 차지하므로 상기 내벽(11)과 외벽(12)을 합성수지로 하여 유로공간을 구성하거나, 기존 트리박스(8)의 측벽을 상기 상부몸체의 내벽(11)으로 하고 외벽(12)만 적용하여 유로공간을 구성할 필요가 있다.
또한 기존 트리박스(8)가 경계석(2)과 바로 인접하여 설치되어 있는 경우, 상기 상부몸체(10)는 유로공간(W) 중 경계석(2)과 접하는 일측면의 유로공간(W1)은 생략하고 나머지 세측면의 유로공간(W2)만 적용하여 설치할 필요가 있다.
도 9는 기존 트리박스에 본 발명의 상부몸체를 적용시키는 몇가지 예를 도시한 것이다. 본 발명이 여기에 국한되는 것은 아니며, 도시된 예를 참조하여 다양하게 변형된 형태의 적용도 본 발명의 범주에 속한다 할 것이다.
도 9의 (a)는 기존 트리박스(8)와 일반 경계석(2b) 사이에 유로공간을 조성할 수 있는 공간이 존재하는 경우로서, 일반 경계석(2b)을 우수유입용 경계석(2a)으로 교체하고, 합성수지 소재로 분리제작된 상부몸체(10a)를 적용한 예이다.
도 9의 (b)는 기존 트리박스(8)가 일반 경계석(2b)에 인접하여 설치되어 유로공간을 조성할 수 없는 경우로서, 일반 경계석(2b)을 우수유입용 경계석(2a)으로 교체하고, 합성수지소재로 일측면의 유로공간을 생략하고 제작한 상부몸체(10b)를 적용한 예이다.
도 9의 (c)는 도 9의 (a)와 같은 경우에 적용하되, 기존 트리박스(8) 측벽을 상부몸체의 내벽으로 하고, 상기 외벽(12)과 월류웨어(14)만을 콘크리트로 분리제작한 상부몸체(10c)를 적용한 예이다.
상기 (a)와 (b)의 경우에도 상기 (c)와 같이 기존 트리박스의 측벽을 상기 상부몸체의 내벽으로 하여 유로공간을 조성할 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템은 유로공간(W)이 구비된 상부몸체(10)와 상기 상부몸체(10) 하부에 위치하는 하부몸체(20)로 구성된다.
상기 상부몸체(10)가 유로공간(W)을 구비함으로써 일정 규모의 우수를 저류할 수 있다. 또한 상기 유로공간(W)에 마련된 유입체류조(30)와 여과조(40)의 기능으로 인해 유입되는 우수중에 포함된 고형물질을 효율적으로 제거할 수 있어 후속 식생토양층(60)의 정화기능을 오래 지속시킬 수 있다.
또한 제설제가 많이 사용되는 시기에 상기 상부몸체에 마련된 차폐문(31)을 폐쇄하고 수목보호부재(90)를 설치하여 강설유출수의 유입을 차단할 수 있어 제설제에 의한 수목의 피해를 최소화할 수 있다.
또한 부지상황, 수목뿌리의 크기 등에 따라 상기 상부몸체(10)와 하부몸체(20)의 연결결합방식을 달리 적용할 수 있어 현장특성을 반영한 시스템구현이 가능하다. 또한 기존 설치된 트리박스(8)의 설치상황에 따라 상부몸체(10)을 변형적용할 수 있어 상기 기존 트리박스(8)를 새로운 트리박스 필터시스템(3)으로 개조할 수 있다.
1: 도로 2: 경계석
3: 트리박스 필터시스템 4: 보도
5: 수목 6: 박스체
7: 수목보호판 8: 기존 트리박스
10: 상부몸체 11: 내벽
12: 외벽 13: 인입구
14: 월류웨어 15a, 15b: 제 1 및 제 2 침투부재설치공
16: 유입공, 17: 지지대설치공
S: 식생공간 W: 유로공간
20: 하부몸체 21: 바닥통공
22: 배출공 23: 측벽
24: 배출관 30: 유입체류조
31: 차폐문 32: 잔류수침투부재
40: 여과조 41: 제1 여재층
42: 잔류수침투부재 43: 메쉬케이스
50: 제2 여재층 60: 식생토양층
70: 침하방지막 80: 제3 여재층
90: 수목보호부재
3: 트리박스 필터시스템 4: 보도
5: 수목 6: 박스체
7: 수목보호판 8: 기존 트리박스
10: 상부몸체 11: 내벽
12: 외벽 13: 인입구
14: 월류웨어 15a, 15b: 제 1 및 제 2 침투부재설치공
16: 유입공, 17: 지지대설치공
S: 식생공간 W: 유로공간
20: 하부몸체 21: 바닥통공
22: 배출공 23: 측벽
24: 배출관 30: 유입체류조
31: 차폐문 32: 잔류수침투부재
40: 여과조 41: 제1 여재층
42: 잔류수침투부재 43: 메쉬케이스
50: 제2 여재층 60: 식생토양층
70: 침하방지막 80: 제3 여재층
90: 수목보호부재
Claims (13)
- 상, 하부가 개방된 제 1 식생공간과, 상기 제 1 식생공간 주위에 우수를 일정시간 체류시키고 비점오염물질을 여과한 후 상기 식생공간으로 이동시키는 유로공간이 형성되고, 적어도 일부가 분리되어 조립가능한 상부몸체; 및
상기 상부몸체와 별개로 형성되어 상기 상부몸체에 대해 상기 유로공간 내측또는 외측에 대해 상기 제 1 식생공간과 연통하는 제 2 식생공간을 하부에 형성하도록 결합되는 박스형태의 하부몸체를 포함하며,
상기 상부몸체는 상기 제 1 식생공간을 형성하는 내벽과, 상기 내벽을 둘러싸고 하단이 연결되어 상단이 개방된 유로공간을 형성하는 외벽을 구비하며,
인입구로부터 유입되는 우수를 체류시키기 위해 전방에 형성된 제 1 유로공간과, 상기 제 1 유로공간에 대해 후방에 형성되어 상기 제 1 유로공간으로부터 유입된 우수를 여과하기 위한 제 2 유로공간을 포함하되,
상기 제 1 식생공간은 상기 제 2 유로공간으로 3방향 둘러싸게 편향 설치되며,
상기 제 1 유로공간과 상기 제 2 유로공간을 나누도록 상기 내벽과 상기 외벽 사이에 일체형으로 또는 칸막이형태로 탈부착가능하게 설치되는 월류웨어를 포함하며, 상기 월류웨어는 그 상단 높이가 상기 인입구의 하단 높이와 같은 높이로 구성되고,
상기 월류웨어 하부에 형성되어 상기 제 1 유로공간으로부터 상기 제 2 유로공간으로 잔류수를 침투시키위한 제 1 침투부재설치공과,
상기 제 2 유로공간으로부터 상기 제 1 식생공간으로 잔류수를 침투시키기 위하여 상기 내벽의 하부에 형성된 제 2 침투부재설치공을 포함하며,
상기 제 1 침투부재설치공과 상기 제 2 침투부재설치공에는 상기 잔류수를 일방향으로 안내하가는 잔류수침투부재가 설치되며,
상기 인입구로부터 유입된 우수를 일정시간 체류시키기 위하여 상기 제 1 유로공간에 마련되는 유입체류조와, 상기 인입구를 차폐하여 우수의 유입을 차단하기 위한 차폐문과, 상기 제 1 및 제2 침투부재설치공에 설치되는 일방향 잔류수침투부재를 더 포함하며,
상기 차폐문은 상기 인입구에 대해 개방시 상기 인입구를 마주보고 하향 경사지게 위치하는 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 유로공간에서 고형물질이 침강제거되고 상기 제 2 유로공간에서 여과된 우수를 상기 제 1 식생공간으로 유입시키기 위하여 상기 제 2 유로공간에 대해서만 상기 내벽을 관통하여 적어도 1 이상의 유입공이 형성된 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부몸체의 상기 외벽 상단에는 수직으로 일정길이의 지지대설치공이 더 형성되며, 상기 지지대설치공에는 동절기 제설제가 유입되는 것을 방지하기 위한 수목보호부재가 설치되며,
상기 수목보호부재는 상기 지지대설치공에 결합되어 수목보호용 펜스를 설치하기 위한 펜스지지대, 상기 펜스지지대 사이에 연결 결합되어 강설유출수의 유입을 방지하는 보호펜스 및 상기 펜스지지대와 보호펜스를 결합시키기 위한 결합부재를 포함하는 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 잔류수침투부재는 일단이 개방되고 타단이 폐쇄된 다공성 관 구조의 외부케이스와 상기 외부케이스에 삽입 및 탈착되며, 일단이 개방되고 타단이 폐쇄된 다공성 관 구조로 다공성 부분이 여과시트로 감싸지는 내부케이스를 포함하는 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 유로공간 후방으로 연결된 상기 제 2 유로공간에 마련되며, 고형물질을 여과하기 위한 여과재가 적층되는 제 1 여재층이 설치된 여과조를 포함하며,
상기 제 1 여재층은, 상기 월류웨어 후방과 상기 제 1 유로공간 하단에서 약간 이격시켜 형성하고, 단위 규격의 메쉬케이스에 담아 적층시키는 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 메쉬케이스는 상기 제 1 여재층의 하층은 상향류여과에 적합한 부상여재를, 상층은 하향류여과에 적합한 고정상여재를 각각 적층하도록 다층구조로 이루어지는 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템. - 제 11 항에 있어서,
상기 상부몸체 및 상기 하부몸체가 연결되어 형성되는 제 2 식생공간에는 하측방향으로 제 2 여재층, 상기 제 2 여재층으로부터 유입되는 우수중의 비점오염물질을 제거하는 식생토양층, 상기 식생토양층으로부터의 토사 유출을 방지하기 위하한 침하방지막, 및 제 3 여재층이 차례로 형성되며, 상기 제 2 여재층은 상기 여과조에서 상기 제 2 식생공간으로 우수가 유입되는 유입공의 위치에 대응하여 상기 상부몸체 내벽 내측 둘레에 배치되는 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부몸체의 상기 유로공간이 상기 하부몸체 측벽 외부에 위치하도록 결합되거나, 상기 상부몸체의 유로공간이 상기 하부몸체의 측벽 내부에 위치하도록 결합되거나 상기 상부몸체의 유로공간이 상기 하부몸체 측벽 내부에 위치하고 상기 상부몸체가 적어도 일부가 분리되어 조립가능한 수목보호가 가능한 트리박스 필터시스템.
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