KR102668878B1 - IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템에 관한 것으로, 도로에 내린 빗물을 우수관으로 흘려보내지 않고 식생부를 통과시켜 초기우수 속에 섞인 비점오염원과 중금속 등을 제거하고, 깨끗이 여과된 빗물을 빗물저류조에 저장하며, 저장된 빗물을 식생부에 설치된 사물인터넷(IoT : Internet of Things)으로부터 인가된 정보에 대응되게 식생부를 제어가능하도록 하여, 상기 식생부의 유지 및 관리에 소요되는 시간과 노력을 최소화할 수 있도록 구성된다.

Description

IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템{Low-impact development and maintenance system using IoT technology}
본 발명은 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도로에 내린 빗물을 우수관으로 흘려보내지 않고 식생부를 통과시켜 초기우수 속에 섞인 비점오염원과 중금속 등을 제거하고, 깨끗이 여과된 빗물을 빗물저류조에 저장하며, 저장된 빗물을 식생부에 설치된 사물인터넷(IoT : Internet of Things)으로부터 인가된 정보에 대응되게 식생부를 제어가능하도록 하여, 상기 식생부의 유지 및 관리에 소요되는 시간과 노력을 최소화할 수 있도록 한 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등 도시개발에 따라 불특정장소에서 불특정하게 수질오염물질을 도시개발에 따른 비점오염원이라 한다.
상기한 비점오염원은, 산업폐수, 축산폐수등 산업화 폐수와는 다른 오염물질로 한강권의 경우 발생되는 오염물질의 약 30% 정도 된다고 한다.
이러한 오염물질이 하수관로 등을 통해 처리될 경우 기존시설이 필요 이상으로 거대해지며, 불특정 오염물질이 유입 시 처리가 곤란한 경우도 발생이 될 수 있다.
이러한 문제로 환경부에서는 비점오염원을 처리하는 대책을 단계적으로 수립하고 있는 실정이며, 현재 여러 업체에서 비점오염저감기술을 이용하여 비점오염을 처리하고 있는 실정이다.
그러나, 상기한 비점오염저감기술은 발생하는 비점오염원을 산업폐수 등 점오염원 처리기법을 활용하여 신속하게 오염원과 함께 발생하는 우수도 하수관 또는 우수관을 통해서 배출시키며 수자원보호는 도외시되어 왔던 것이 현실이다.
또한, 도시개발로 인하여 도로포장률이 높기 때문에 비가 오면 토양으로 우수가 침투하기 어렵고, 침투가 되어도 그 양이 적은 반면 지표면으로 물이 고이는 도시 침수현상이 발생하고 있다.
즉, 도시개발로 인하여 도로포장률은 점점 높아지고, 그에 따라 발생하는 전체 오염물질의 약 30% 정도가 비점오염원인 현 상황에서, 기존의 비점오염저감장치들이 강우유출수의 신속한 배제 및 대규모 공학적인 처리 개념에서 발생하는 여러 가지 문제, 즉 대규모 처리시설의 부지확보에 따르는 자연환경 훼손, 그리고 불특정 오염물질 유입에 따르는 오염부하량 증가와 유지관리비의 증가 및 우수발생 후 처리과정에서 나오는 처리수인 우수를 산업폐수처럼 처리함으로써, 그에 따른 비용증가, 처리된 우수를 자연으로 돌려보내지 않고 우수관, 하수관 등 산업기반시설로 보내 하천 등으로 집중되어 보내지고, 결국 첨두유출량 증가로 강물의 범람, 홍수피해 등 2차적피해가 발생이 되고 있다.
이러한 점을 감안하여, 자연순환형 나무화분 여과시스템이 개발된 바 있다.
상기한 자연순환형 나무화분 여과시스템은, 나무상자와, 테두리 내부에 여재를 설치할 수 있는 적층공간이 형성되어 상기 나무상자 내에 설치되는 여과필터와, 상기 나무상자의 일측면 상부에 형성되어 우수가 유입될 시 이물질 제거를 위한 스크린망이 입구에 설치된 유입구 및 상기 유입구를 통하여 들어온 우수를 일정시간 체류시킬 수 있도록 상기 나무상자와 여과필터 사이에 형성되는 충수공간과, 상기 여과필터의 내부에 형성되는 관목, 교목 또는 초화류 등을 식재할 수 있는 식생공간과, 상기 식생공간 내에 채워지는 식생토 및 투수속도를 높일 수 있는 자갈층 및 상기 식생토와 자갈층을 거쳐 여과된 우수를 배출시키기 위해 상기 자갈층에서 여과필터와 나무상자를 관통하여 설치되는 우수배출관으로 이루어진다.
그러나, 이와 같이 이루어진 종래의 일반적인 자연순환형 나무화분 여과시스템은, 상기한 바와 같이 타이어 분진, 도로 먼지, 매연 속의 중금속 등 각종 오염물질이 유입되면 나무상자 내에 설치되는 블럭 형상의 여과필터를 통하여 식생토가 충진된 내부로 유입되도록 구성되어 있으나, 여과필터의 표면적이 너무 적어 오염물질을 충분히 필터링시키지 못한 채로 식생토측으로 유입시키게 되는 문제점이 있다.
또한, 상기한 바와 같이 종래의 일반적인 자연순환형 나무화분 여과시스템은 식생토 하부에 자갈이 충진되어 있어서, 시간이 경과 됨에 따른 유입된 오염물질에서 발생되는 부유물질과 식생토에서 발생된 부유물 등으로 인해 상기 자갈과 자갈 사이의 공간이 막힘되어 우수배출관측으로 배출 또는 하부배출구를 통하여 배출되는 양이 극히 적어질 수 밖에 없는 문제점이 있다.
이러한 점을 감안하여 특허출원번호 10-2015-0189840호에 전처리 여과시설을 갖는 저영향개발의 수목여과박스가 제안된 바 있다.
살펴보면 종래의 일반적인 전처리 여과시설을 갖는 저영향개발의 수목여과박스는, 비점오염원과 중금속 등이 많은 곳에 설치되어 우수가 유입될 수 있도록 일측면에는 유입구가 형성되고, 내부는 격벽에 의해 필터공간부와 식재공간부로 분할되되, 상기 식재공간부의 바닥면에는 다수의 배출공이 형성되며, 상기 격벽에는 월류용연통홀이 형성되어 구비되는 여과용박스와, 상기 여과용박스의 필터공간부 일면 상부에 일단이 분리 결합가능하게 설치되는 것에 의해 유입구 하부에 위치되어 우수 유입시 이물질을 제거하기 위해 구비되는 스크린망과, 상기 여과용박스의 필터공간부에 삽입되는 것에 의해 상기 스크린망을 기준으로 일측 또는 타측 또는 양측에 내설되어 유입구를 통하여 유입된 우수에 포함된 비점오염원과 중금속 및 염화칼슘을 필터링시켜 식재공간부측으로 공급시킬 수 있도록 구비되는 필터부와, 상기 여과용박스의 식재공간부에 식재되는 나무가 식생가능하도록 충진되는 식생토층 및 상기 식생토층 상부로 충진되어 식생토가 비산되는 것을 방지하고 아울러 인도에서 유입되는 우수에 포함된 비점오염원과 중금속을 필터링가능하도록 구비되는 식생토보호필터층을 포함하되, 상기 여과용박스의 양측에는 관목, 교목, 초화류 등을 식재하기 위해 식생토를 충진시켜 식생토층이 형성될 수 있도록 공간부가 형성되고, 바닥면에는 정화된 빗물을 배출시킬 수 있도록 다수의 배출홀이 천공되어 구비되는 우수안내식재박스와, 상기 우수안내식재박스 상부에 배관되되, 일단은 상기 여과용박스와 연통되어 필터부를 통과하여 정화된 빗물을 내측으로 유입시켜 일부는 저장시키고 나머지 일부는 배출시킬 수 있도록 외주면 상부에는 다수의 배출공이 형성되어 구비되는 안내배관과, 상기 안내배관의 하부에 배관되는 것에 의해 일단은 우수안내식재박스에 위치되고 타단은 정화된 빗물을 저류조측으로 유출시킬 수 있도록 외부에 위치되되, 외주면은 홀이 다수 형성되어 구비되는 저류조용배관으로 구성된 우수안내 식재부를 더 포함하며, 상기 우수안내식재박스의 바닥면 일단이 고정되고, 타단은 안내배관의 타단에 고정되어 상기 안내배관의 높이를 조절가능하도록 플렉시블한 높이조절볼트가 더 구비되고, 상기 필터부는, 우수가 내측으로 인.입출이 용이하게 이루어져 우수를 내측으로 유입시킬 수 있도록 바닥면에는 다수의 우수유입홀이 형성되고, 일면측에는 월류용연통홀과 연통되도록 필터용연통홀이 형성되어 구비되는 통 형상의 필터용하우징과, 상기 필터용하우징에 내설되되, 내부에는 우수가 통과하는 중에 우수에 포함된 중금속을 제거가능하도 직경 5mm~25mm 크기의 제올라이트세라믹이 충진된 제1필터망과, 상기 필터용하우징에 내설되는 것에 의해 제1필터망의 상부면에 안착되되, 내부에는 중금속이 제거된 우수가 통과하는 중에 제설을 위해 살포된 염화칼슘을 제거가능하도록 직경 15mm~25mm 크기의 양이온교환수지가 충진된 제2필터망과, 상기 필터용하우징에 내설되는 것에 의해 제2필터망의 상부면에 안착되되, 내부에는 우수에 포함된 유류를 분해가능하도록 직경 15mm~30mm 크기의 유류분해세라믹담체가 충진된 제3필터망으로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
그러나, 이와 같이 구성된 상기한 종래의 일반적인 전처리 여과시설을 갖는 저영향개발의 수목여과박스는, 비점오염원과 중금속 등이 깨끗하게 여과되고, 여과된 빗물을 나무가 식재되는 식생공간부측으로 유입시켜 빗물저류침투조에 저장하거나 땅속으로 침투될 수 있도록 구성되어 있어서, 필터링되지 않은 비점오염원과 중금속 등이 식생공간부측으로 유입되는 것을 방지할 수는 있으나, 상기한 전처리 여과시설을 갖는 저영향개발의 수목여과박스를 능동적이면서 효과적으로 적용하는데 한계를 가지는 바, 이를 개선시킴으로써 효율적으로 유지 및 관리하도록 하는 기술이 필요하게 되었다.
특허출원번호 10-2015-0189840호, 출원일; 2015년12월30일
이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 도로에 내린 빗물을 우수관으로 흘려보내지 않고 식생부를 통과시켜 초기우수 속에 섞인 비점오염원과 중금속 등을 제거하고, 깨끗이 여과된 빗물을 빗물저류조에 저장하며, 저장된 빗물을 식생부에 설치된 사물인터넷(IoT : Internet of Things)으로부터 인가된 정보에 대응되게 식생부를 제어가능하도록 하여, 상기 식생부의 유지 및 관리에 소요되는 시간과 노력을 최소화할 수 있도록 한 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 기술이 진행되면서 명확해질 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템으로써, 비점오염원과 중금속 등이 많은 곳에 설치되어 우수가 유입될 수 있도록 상부에는 유입구(110a)가 형성되고, 내부는 바닥면으로부터 세워지되, 유동홀(111a)이 하부에 형성된 격벽(111)에 의해 제1,2공간부(110b,110c)가 형성되게 이분할되고, 제1공간부(110b)의 바닥면에는 배출공(111d)이 형성되며, 일면에는 유출용 홀(111e)이 형성되어 구비되는 여과용 전처리조(110)와, 상기 여과용 전처리조(110)의 제2공간부(110c)에 삽입 설치되는 것에 의해 상기 유입구(110a)를 통하여 유입된 우수에 포함된 비점오염원과 중금속 및 염화칼슘을 필터링시킬 수 있도록 구비되는 필터부(120)와, 상기 여과용 전처리조(110)의 유출용 홀(111e)이 형성된 면에 일면이 연결 설치되어 화초 또는 나무를 식재하기 위해 식생토층(131)이 만들어질 수 있도록 공간부가 형성되고, 타면 하부에는 배관용 홀이 형성되어 구비되는 우수안내 식재부(130)와, 상기 배관용 홀을 통하여 우수안내 식재부(130)의 바닥면에 배관된 유공관(140)과 연결되어 상기 유공관(140)을 통하여 배출되는 빗물을 저장가능하도록 구비되는 저류조(150)와, 상기 우수안내 식재부(130)의 식생토층(131)에 매설되어 상기 식생토층(131)의 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 감지가능하도록 구비되는 EC센서 및 수분감지센서(160,170)와, 상기 EC센서 및 수분감지센서(160,170)로부터 전송된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 저장하고, 저장된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 DB서버(181)로 통신망을 통하여 전송하여 모니터(182)에 디스플레이됨에 따른 관리자에 의해 입력된 정보에 대응되게 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 상기 우수안내 식재부(130)측으로 공급하여 관리가능하도록 구비되는 식재부 관리수단(180)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 우수안내 식재부(130)에는 일단이 우수관(210)과 연결되고 타단은 식생토층(131) 상면보다 돌출되게 배관되어 상기 여과용 전처리조(110)를 통하여 정화된 빗물이 짧은 시간안에 많이 유입됨에 따른 정화된 빗을 상기 우수관(210)측으로 배출시킬 수 있도록 오버플로우관(220)이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템에 따르면, 도로에 내린 빗물을 우수관으로 흘려보내지 않고 식생부를 통과시켜 초기우수 속에 섞인 비점오염원과 중금속 등을 제거하고, 깨끗이 여과된 빗물을 빗물저류조에 저장하며, 저장된 빗물을 식생부에 설치된 사물인터넷으로부터 인가된 정보에 대응되게 식생부를 제어할 수 있어서, 상기 식생부의 유지 및 관리에 소요되는 시간과 노력을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 저장조의 저장공간부를 확보할 수 있어서 침수를 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템의 여과용 전처리조를 확대도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템의 여과용 전처리조에 연결되는 우수안내 식재부를 확대도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템의 저류조를 확대도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템의 슬러지걸름용 필터부를 도시한 도면이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템의 일실시 예를 들어 상세하게 설명한다.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템(100)은, 비점오염원과 중금속 등이 많은 곳에 설치되어 우수가 유입될 수 있도록 상부에는 유입구(110a)가 형성되고, 내부는 바닥면으로부터 세워지되, 유동홀(111a)이 하부에 형성된 격벽(111)에 의해 제1,2공간부(110b,110c)가 형성되게 이분할되고, 제1공간부(110b)의 바닥면에는 배출공(111d)이 형성되며, 일면에는 유출용 홀(111e)이 형성되어 구비되는 여과용 전처리조(110)와, 상기 여과용 전처리조(110)의 제2공간부(110c)에 삽입 설치되는 것에 의해 상기 유입구(110a)를 통하여 유입된 우수에 포함된 비점오염원과 중금속 및 염화칼슘을 필터링시킬 수 있도록 구비되는 필터부(120)와, 상기 여과용 전처리조(110)의 유출용 홀(111e)이 형성된 면에 일면이 연결 설치되어 화초 또는 나무를 식재하기 위해 식생토층(131)이 만들어질 수 있도록 공간부가 형성되고, 타면 하부에는 배관용 홀(도면부호 생략)이 형성되어 구비되는 우수안내 식재부(130)와, 상기 배관용 홀을 통하여 우수안내 식재부(130)의 바닥면에 배관된 유공관(140)과 연결되어 상기 유공관(140)을 통하여 배출되는 빗물을 저장가능하도록 구비되는 저류조(150)와, 상기 우수안내 식재부(130)의 식생토층(131)에 매설되어 상기 식생토층(131)의 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값(수분건조도)을 감지가능하도록 구비되는 EC센서 및 수분감지센서(160,170)와, 상기 EC센서 및 수분감지센서(160,170)로부터 전송된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 저장하고, 저장된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 통신망을 통하여 DB서버(181) 또는 관리자의 휴대폰으로 전송함에 따른 하는 상기 DB서버(181) 또는 관리자로부터 송출되는 관리신호에 대응되게 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 상기 우수안내 식재부(130)측으로 공급하여 관리가능하도록 구비되는 식재부 관리수단(180)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기한 여과용 전처리조(110)에 형성된 유출용 홀(111e)에는 슬러지를 걸름시킬 수 있도록 부직포 또는 스펀지를 포함한 슬러지걸름용 필터부(190)가 더 구비된다.
또한, 상기한 여과용 전처리조(110)의 유입구(110a) 하부에는 우수와 함께 상기 유입구(110a)를 통하여 유입되는 협잡물을 걸름시킬 수 있도록 협잡물 제거망(200)이 더 구비된다.
그리고, 상기한 우수안내 식재부(130)에는 일단이 우수관(210)과 연결되고 타단은 식생토층(131) 상면보다 돌출되게 배관되어 상기 여과용 전처리조(110)를 통하여 정화된 빗물이 짧은 시간안에 많이 유입됨에 따른 정화된 빗을 상기 우수관(210)측으로 배출시킬 수 있도록 오버플로우관(220)이 더 구비된다.
이하에서, 상기한 본 발명에 따른 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템을 첨부된 도면 도 1 내지 도 5를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기한 본 발명에 따른 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템의 여과용 전처리조(110)는, 비점오염원과 중금속 등이 많은 보도와 도로 경계석 사이에 설치되어 우수가 유입될 수 있도록 상부에는 유입구(110a)가 형성되고, 내부는 바닥면으로부터 세워지되, 유동홀(111a)이 하부에 형성된 격벽(111)에 의해 제1,2공간부(110b,110c)가 형성되게 이분할되고, 제1공간부(110b)의 바닥면에는 배출공(111d)이 형성되며, 일면에는 유출용 홀(111e)이 형성되어 구비된다.
여기서, 상기한 여과용 전처리조(110)는 볼트 및 너트 그리고 고정용앵글을 통하여 현장에서 조립 설치가능하도록 압출서형 콘크리트 패널로 구성된다.
상기한 필터부(120)는, 상기 여과용 전처리조(110)의 제2공간부(110c)에 삽입 설치되는 것에 의해 상기 유입구(110a)를 통하여 유입된 우수에 포함된 비점오염원과 중금속 및 염화칼슘을 필터링시킬 수 있도록 구비된다.
즉, 상기한 필터부(120)는 상기 여과용 전처리조(110)의 제2공간부(110c)에 삽입 설치되는 것에 의해 격벽(111)의 유동홀(111a)을 통하여 유동하는 우수를 내측으로 유입시켜 유출시킬 수 있도록 상,하면은 다공판으로 형성되어 구비되는 통 형상의 필터용하우징과, 상기 필터용하우징(131)에 내설되되, 내부에는 우수가 통과하는 중에 우수에 포함된 중금속을 제거가능하도 직경 5mm~25mm 크기의 제올라이트세라믹이 충진된 제1필터망과, 상기 필터용하우징에 내설되는 것에 의해 제1필터망의 상부면에 안착되되, 내부에는 중금속이 제거된 우수가 통과하는 중에 제설을 위해 살포된 염화칼슘을 제거가능하도록 직경 15mm~25mm 크기의 양이온교환수지가 충진된 제2필터망과, 상기 필터용하우징에 내설되는 것에 의해 제2필터망의 상부면에 안착되되, 내부에는 우수에 포함된 유류를 분해가능하도록 직경 15mm~30mm 크기의 유류분해세라믹담체가 충진된 제3필터망으로 구성된다.
여기서, 상기한 제1필터망에 충진된 제올라이트세라믹은 Si와 Al의 몰 비율(Si/Al)이 1인 구조로 Na12[Al12Si12O48].27H2O의 분자식을 갖는 제올라이트 4A로 제조된다.
또한, 상기한 제2필터망에 충진된 양이온교환수지(Cation exchange resin)는 산성 수산기(-OH), 카르복실기(-COOH), 술폰산기(-SO3H) 등의 산성기가 결합되어 있는 고분자산으로 양이온을 방출하여 피처리수의 양이온을 포착가능한 수지이다.
한편, 상기한 제1,2,3필터망에 충진되는 제올라이트세라믹과 양이온교환수지 그리고 유류분해세라믹담체의 크기는 상기한 각 크기 이하의 크기일 경우, 우수의 흐름이 느려져 도로로 역류될 수 있고, 각 크기 이상의 크기일 경우 공극이 커져서 비접촉된 우수가 많아 기능을 수행하지 못한 채 우수안내 식재부(130)측으로 월류시키게 되므로 바람직하게는 상기한 크기로 각각 구성하는 것이 바람직하다.
상기한 우수안내 식재부(130)는, 상기 여과용 전처리조(110)의 유출용 홀(111e)이 형성된 면에 일면이 연결 설치되어 화초 또는 나무를 식재하기 위해 식생토층이 만들어질 수 있도록 공간부가 형성되고, 타면 하부에는 상기 유공관(140)을 배관시킬 수 있도록 배관용 홀이 형성되며, 다른 면에는 상기 오버플로우관(220)을 배관시킬 수 있도록 배출관용 홀(도면부호 생략)이 형성되어 구비된다.
여기서, 상기한 식생토층(131)은, 우수안내 식재부(130)의 바닥으로부터 빗물의 유출이 용이하게 이루어지도록 구비되는 쇄석(131a)과, 상기 쇄석(131a) 상부에 설치되어 이물질이 쇄석(131a) 사이로 유입되는 것을 방지하도록 구비되는 부직포(131b)와, 상기 부직포(131b) 상면에 적층되어 식물 식재시 성장을 위해 구비되는 식생토(131c)와, 상기 식생토(131c) 상면에 적층되어 강한 바람에 의해 식생토(131c)가 날리는 것을 방지하기 위해 구비되는 멀칭세라믹(131d)으로 구성된다.
상기한 식생토(131c)는, 정화된 빗물을 빨리 침투시킬 수 있고 아울러 미생물이 서식가능한 다공성 모래(Porous Sand) 10~85중량%와, 습지에서 사용되어 미생물과 영양분이 함유된 멀칭세라믹을 파쇄기를 통하여 파쇄시킨 멀칭세라믹 5~30중량%와, 빗물을 보습할 수 있는 점토 5~30중량%와, 식재된 나무측으로 영양분을 공급할 수 있는 부엽토 5~30중량%로 구성된다.
상기한 멀칭세라믹(131d)은, 황토분말 40중량부 내지 80중량부와, 점토분말 20중량부 내지 60중량부와, 수분 15중량부 내지 20중량부와, 규산나트륨 01중량부 내지 05중량부와, 제지슬러지 5중량부 내지 15중량부로 구성된 혼합물을 이송컨베이어와 성형부 그리고 소성로를 포함한 세라믹멀칭석 제조장치를 통하여 제조된다.
상기한 저류조(150)는 상기 배관용 홀을 통하여 우수안내 식재부(130)의 쇄석(131a)에 매립되게 배관된 유공관(140)과 연결되어 상기 유공관(140)을 통하여 배출되는 빗물을 저장가능도록 구비된다.
또한, 상기한 저류조(150)의 상부에는 너무 많은 양의 빗물이 저장됨에 따른 빗물을 우수관측으로 바이패스시키기 위해 구비되는 바이패스관을 설치할 수 있도록 바이패스관용 홀(151)이 더 형성되어 구비된다.
상기한 EC센서 및 수분감지센서(160,170)는 상기 우수안내 식재부(130)의 식생토층(131)에 매설되어 식생토층의 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 감지하여 상기 식재부 관리수단(180)측으로 전송시킬 수 있도록 구비된다.
상기한 식재부 관리수단(180)은 상기 EC센서 및 수분감지센서(160,170)로부터 전송된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 저장하고, 저장된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 통신망을 통하여 DB서버(181) 또는 관리자의 휴대폰으로 전송함에 따른 하는 상기 DB서버(181) 또는 관리자로부터 송출되는 관리신호에 대응되게 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 상기 우수안내 식재부(130)측으로 공급하여 관리가능하도록 구비된다.
즉, 상기한 식재부 관리수단(180)은, 상기 EC센서 및 수분감지센서(160,170)로부터 전송된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 저장하고, 저장된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 통신망을 통하여 DB서버(181) 또는 관리자 휴대폰으로 전송가능하게 구비되는 식재부 관리용 제어부(183)와, 상기 저류조(150) 바닥에 설치되어 상기 DB서버(181) 또는 관리자 휴대폰을 통하여 상기 식재부 관리용 제어부(183)측으로 전송된 제어신호에 대응되게 상기 식재부 관리용 제어부(183)의 제어에 의해 구동하여 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 공급가능하도록 구비되는 공급펌프(184)와, 상기 공급펌프(184)에 일단이 연결되고, 타단은 상기 우수안내 식재부(130)에 충진된 식생토층(131) 상면에 배관되되, 외주면에는 공급홀이 일정 간격으로 형성되어 구비되는 공급관(185)과, 상기 공급관(185) 상에 설치되어 상기 식재부 관리용 제어부(183)의 제어에 대응되게 구동하여 상기 공급관(185)을 개폐가능하게 구비되는 공급용 전동밸브(186)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기한 저류조(150) 내측 상부에 설치되어 상기 저류조(150) 내에 저장된 빗물의 저장 높이를 센싱하여 이를 상기 식재부 관리용 제어부(183)측으로 전송함에 따른 관리자가 상기 저장조(150)내의 빗물 저장상태를 알 수 있도록 초음파 수위감지센서(187)가 더 구비된다.
그리고, 상기한 식재부 관리수단(180)의 공급용 전동밸브(186) 전단에는, 일단이 상기 공급관(185)에 연결되고 타단은 우수관(210)에 연결되도록 배관되어, 비가 온다라는 일기예보에 따라 관리자가 휴대폰을 통하여 제어신호를 전송하는 것에 의해 상기 식재부 관리용 제어부(183)의 제어 대응되게 상기 공급관(185)이 폐쇄와 함께 공급펌프(184)의 구동하여 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 우수관(210)측으로 배출시킬 수 있도록 저류조저장확보용 전동밸브(188a)가 부설된 저류조저장확보용 배관(188)이 더 구비된다.
따라서, 상기 저류조(150)의 저장공간을 미리 확보할 수 있어서 많은 양의 빗물을 저장할 수 있으므로 인해 도로 및 주택의 침수를 예방할 수 있다.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템을 이용하여 우수안내 식재부에 식재된 식물을 관리하고자 할 경우, 첨부된 도면 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 여과용 전처리조(110)의 유입구(110a)를 통하여 빗물이 유입되면, 상기 유입구(110a) 하부에 설치된, 협잡물 제거망(200)에 의해 빗물에 포함되어 유입되는 낙엽, 담배꽁초와 같은 이물질이 제거되면서 상기 여과용 전처리조(110)의 제1공간부(110b)에 저장된다.
상기 제1공간부(110b)에 저장된 빗물은 일부가 배출공(111d)을 통하여 배출되고 나머지 일부는 격벽(111)에 형성된 유동홀(111a)을 통하여 제2공간부(110c)측으로 유입된다.
상기 제2공간부(110c)측으로 계속 유입된 빗물은 상기 제2공간부(110c)에 설치된 필터부(120)를 통하여 필터링된 후, 유출용 홀(111e)을 통하여 우수안내 식재부(130)측으로 유입된다.
상기 우수안내 식재부(130)측으로 유입된 정화된 빗물은 식생토층(131)을 지나 유공관(140)으로 유입되고, 상기 유공관(140)측으로 유입된 정화된 빗물은 상기 유공관(140)을 통하여 저류조(150)에 저장된다.
한편, 수일 동안 비가 오지 않을 경우, 이때에는 저류조(150)에 저장된 빗물을 상기 우수안내 식재부(130)측으로 공급시켜 식재된 식물측으로 빗물을 공급하게 된다.
즉, 상기 우수안내 식재부(130)의 식생토층(131)에 매설된 EC센서 및 수분감지센서(160,170)로부터 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 식재부 관리용 제어부(183)으로 전송되면, 상기 식재부 관리용 제어부(183)는 전송된 정보를 DB서버(181)측으로 통신망을 통하여 전송시키게 되고, 상기 DB서버(181)측에 전송된 정보는 모니터(182)에 디스플레이 된다.
이후, 상기 DB서버(181)는 전송된 전지전도도의 값과 수분건조도를 예입력된 전지전도도의 값과 수분건조도를 비교하여, 설정값과 다를 경우, 상기 저류조(150)에 실장된 공급펌프(184)를 구동시키기 위한 제어신호를 상기 식재부 관리용 제어부(183)측으로 전송한다.
따라서, 상기한 저류조(150)에 실장된 공급펌프(184)가 구동하게 되고, 그로 인해 상기 저류조(150)에 저장된 빗물은 공급관(185)을 통하여 상기 우수안내 식재부(130)의 식생토층(131) 상면에 분사되어 식재된 식물측으로 물을 공급하게 된다.
한편, 비가 많이 온다라는 일기예보가 있을 경우, 관리자의 휴대폰으로 전송된 제어신호에 의해 상기 식재부 관리용 제어부(183)를 통해 공급용 전동밸브(186)이 구동하여 공급관(185)이 폐쇄되고, 저류조저장확보용 전동밸브(188a)가 구동하여 저류조저장확보용 배관(188)이 개방됨과 아울러 공급펌프(184)가 구동하게 된다.
그로 인해, 상기 저류조(150)에 저장된 빗물은 저류조저장확보용 배관(188)을 통해 우수관(210)측으로 배수된다.
따라서, 상기 저류조(150)는 빗물을 저장시킬 수 있는 저장공간부를 확보할 수 있어서, 많은 비로 인한 도로 및 주택의 침부를 예방할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 ; IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템
110 ; 여과용 전처리조 120 ; 필터부
130 ; 우수안내 식재부 140 ; 유공관
150 ; 저류조 160 ; EC센서
170 ; 수분감지센서 180 ; 식재부 관리수단
190 ; 슬러지걸름용 필터부 200 ; 협잡물 제거망
210 ; 우수관 220 ; 오버플로우관

Claims (5)

  1. IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템에 있어서,
    비점오염원과 중금속 등이 많은 곳에 설치되어 우수가 유입될 수 있도록 상부에는 유입구(110a)가 형성되고, 내부는 바닥면으로부터 세워지되, 유동홀(111a)이 하부에 형성된 격벽(111)에 의해 제1,2공간부(110b,110c)가 형성되게 이분할되고, 제1공간부(110b)의 바닥면에는 배출공(111d)이 형성되며, 일면에는 유출용 홀(111e)이 형성되어 구비되는 여과용 전처리조(110)와;
    상기 여과용 전처리조(110)의 제2공간부(110c)에 삽입 설치되는 것에 의해 상기 유입구(110a)를 통하여 유입된 우수에 포함된 비점오염원과 중금속 및 염화칼슘을 필터링시킬 수 있도록 구비되는 필터부(120)와;
    상기 여과용 전처리조(110)의 유출용 홀(111e)이 형성된 면에 일면이 연결 설치되어 화초 또는 나무를 식재하기 위해 식생토층(131)이 만들어질 수 있도록 공간부가 형성되고, 타면 하부에는 배관용 홀이 형성되어 구비되는 우수안내 식재부(130)와;
    상기 배관용 홀을 통하여 우수안내 식재부(130)의 바닥면에 배관된 유공관(140)과 연결되어 상기 유공관(140)을 통하여 배출되는 빗물을 저장가능하도록 구비되는 저류조(150)와;
    상기 우수안내 식재부(130)의 식생토층(131)에 매설되어 상기 식생토층(131)의 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 감지가능하도록 구비되는 EC센서 및 수분감지센서(160,170)와;
    상기 EC센서 및 수분감지센서(160,170)로부터 전송된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 저장하고, 저장된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 DB서버(181)로 통신망을 통하여 전송하여 모니터(182)에 디스플레이됨에 따른 관리자에 의해 입력된 정보에 대응되게 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 상기 우수안내 식재부(130)측으로 공급하여 관리가능하도록 구비되는 식재부 관리수단(180)을
    포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 우수안내 식재부(130)에는 일단이 우수관(210)과 연결되고 타단은 식생토층(131) 상면보다 돌출되게 배관되어 상기 여과용 전처리조(110)를 통하여 정화된 빗물이 짧은 시간안에 많이 유입됨에 따른 정화된 빗을 상기 우수관(210)측으로 배출시킬 수 있도록 오버플로우관(220)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 식재부 관리수단(180)은, 식재부 관리수단(180)은, 상기 EC센서 및 수분감지센서(160,170)로부터 전송된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 저장하고, 저장된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 통신망을 통하여 DB서버(181) 또는 관리자 휴대폰으로 전송가능하게 구비되는 식재부 관리용 제어부(183)와, 상기 저류조(150) 바닥에 설치되어 상기 DB서버(181) 또는 관리자 휴대폰을 통하여 상기 식재부 관리용 제어부(183)측으로 전송된 제어신호에 대응되게 상기 식재부 관리용 제어부(183)의 제어에 의해 구동하여 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 공급가능하도록 구비되는 공급펌프(184)와, 상기 공급펌프(184)에 일단이 연결되고, 타단은 상기 우수안내 식재부(130)에 충진된 식생토층(131) 상면에 배관되되, 외주면에는 공급홀이 일정 간격으로 형성되어 구비되는 공급관(185)과, 상기 공급관(185) 상에 설치되어 상기 식재부 관리용 제어부(183)의 제어에 대응되게 구동하여 상기 공급관(185)을 개폐가능하게 구비되는 공급용 전동밸브(186)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 저류조(150) 내측 상부에 설치되어 상기 저류조(150) 내에 저장된 빗물의 저장 높이를 센싱하여 이를 상기 식재부 관리용 제어부(183)측으로 전송함에 따른 관리자가 상기 저류조(150)내의 빗물 저장상태를 알 수 있도록 초음파 수위감지센서(187)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 식재부 관리수단(180)의 공급용 전동밸브(186) 전단에는, 일단이 상기 공급관(185)에 연결되고 타단은 우수관(210)에 연결되도록 배관되어, 비가 온다라는 일기예보에 따라 관리자가 휴대폰을 통하여 제어신호를 전송하는 것에 의해 상기 식재부 관리용 제어부(183)의 제어 대응되게 상기 공급관(185)이 폐쇄와 함께 공급펌프(184)의 구동하여 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 우수관(210)측으로 배출시킬 수 있도록 저류조저장확보용 전동밸브(188a)가 부설된 저류조저장확보용 배관(188)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 저영향개발 유지관리 시스템.
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