KR20000012549U - 다단계 지하수 시료채취장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 한 지점에서 상하방향으로 다단계에 위치한 지하수 시료를 채취하기 위한 장치에 관한 것으로, 다단계로 길이방향의 신장이 가능함으로서 어느 한 지점의 수직방향에 대한 지하수 시료를 그 깊이별로 서로 혼합되지 않도록 함으로서 정확한 시료를 손쉽게 채취할수 있는 다단계 지하수 시료채취장치에 관한 것이다.

본 고안은, 한 지점에서 상하방향으로 다단계에 위치한 지하수 시료를 채취하기 위한 장치에 있어서, 수직으로 로드가 위치되는 승강 실린더; 상기 승강 실린더의 로드에 장착되고 상하로 다단계로 절첩가능하며, 측방에는 다수개의 스크린이 장착되고, 상기 스크린에 연결된 도관을 내장한 지하수 채취봉; 상기 채취봉의 도관에 각각 연결되어 흡입압력을 부여하는 펌프; 및, 상기 도관에 각각 연결되어 상기 채취봉으로부터 펌핑되어온 지하수 시료를 각각 담는 지하수 저장통;을 포함함을 특징으로 하는 다단계 지하수 시료채취장치를 제공한다.

본 고안에 의하면, 채취봉을 다단계로 길이방향의 신장이 가능하도록 하고 이를 지중에 박아 신장시킴으로서, 어느 한 지점의 수직방향에 대한 지하수 시료를 그 깊이별로 서로 혼합되지 않도록 채취할수 있음으로서 정확한 시료를 손쉽게 채취할수 있는 효과가 얻어지는 것이다.

Description

다단계 지하수 시료채취장치

본 고안은 한 지점에서 상하방향으로 다단계에 위치한 지하수 시료를 채취하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 다단계로 길이방향의 신장이 가능함으로서 어느 한 지점의 수직방향에 대한 지하수 시료를 그 깊이별로 서로 혼합되지 않도록 함으로서 정확한 시료를 손쉽게 채취할수 있는 다단계 지하수 시료채취장치에 관한 것이다.

일반적으로, 지하수 오염지역에 있어서, 오염물질은 통상 지하 대수층을 때라서 수직, 수평으로 분포하게되는 데 이러한 경우, 그 농도분포를 수직적으로 결정하기 위해서는 오염지역의 한 지점에서 다단계에 걸쳐서 지하수 시료를 채취할 필요가 있다.

이러한 지하수의 오염은 대부분 지하수가 이동하는 방향으로 오염물질은 수직, 수평으로 분포하게 되며, 이들 오염원의 공간적인 범위의 정확한 정의는 오염지역의 효율적인 복구를 위한 중요한 인자가 된다. 종래의 수직으로 퍼져 있는 오염원의 분포는 관측정을 수개씩 묶어서 다발식으로 지하 대수층에 설치하거나 별도로 분리된 관측정을 개별적으로 좁은 간격을 두고서 한 장소에 깊이별로 3개 혹은 4개씩 설치하는 것이다.

먼저, 다발식으로 설치된 지하수 관측정은 각 깊이에 위치된 스크린을 통하여 지하수가 포집되며, 이렇게 각 깊이에서 포집된 지하수는 관측정의 내부에 설치된 호스를 통하여 펌핑되어 지표면의 시료 채취통까지 이동하게 된다. 그리고 다발식 지하수 채취기를 설치하기 위해서는 먼저 굴착기를 이용하여 다발식 지하수 측정기가 들어갈수 있도록 충분히 큰 구멍을 형성하고, 다발식 시료채취기를 구멍내에 위치시키며, 구멍에서 파낸 흙을 다시 채우면서 스크린이 위치한 깊이에 도달하게 되면 직경 2mm이하의 모래를 스크린에 채우고, 스크린의 상,하단에 점토를 채워서 스크린의 윗부분, 아래부분을 통항 지하수의 유입을 차단하고, 각 깊이에 설치된 스크린 주위의 지하수만 유입되도록 인위적인 조치를 취하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 기술은 각 깊이에 설치된 스크린을 통하여 그 해당깊이 주위의 지하수만 유입되는 것이 아니라 스크린 양방 차단벽으로 사용된 점토층의 투과계수가 높은 부분을 통하여 상하로 지하수사 서로 혼입되는 경우가 빈번하게 발생된다.

그러므로, 각 깊이를 대표하는 특정 오염물질의 농도를 결정할 수가 없다. 결과적으로 다발식 관측정 설치에 소요된 비용만 낭비되는 것이다.

한편, 개별식 관측정의 깊이가 서로 다르게 3개씩 혹은 4개씩 2내지 3m의 좁은 간격으로 삼각형을 위치시켜서 해당 오염물질의 수직분포를 측정하게 되면, 이 방식은 엄밀하게 말하면 한 지점에서 농도의 수직분포를 측정하는 것이 아니다. 이는 이미 각 관측정은 그 깊이는 다르지만 공간적으로 수미터씩 떨어져 있기 때문에 만약, 토양의 지질상태가 균일하지 못하고 매우 복잡한 상태로 존재하는 경우, 그 지질조건이 결국 지하수 오염원이 수직분포에 영향을 미치게 된다.

실제로 이러한 예는 지하수 조사시 지질이 풍화과정에 있을 경우 많이 목격된다. 즉, 지질의 풍화과정이 진행중이라면, 그 특정지역의 지질은 풍화과정의 진행정도에 따라서 동일 지점이라도 현격한 다른 양상을 나타내고 있기 때문이다.

따라서, 상기와 같은 개별식 측정방식은 정확한 지하수 시료를 얻을수 없게 되는 문제점을 갖는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 다단계로 길이방향의 신장이 가능함으로서 어느 한 지점의 수직방향에 대한 지하수 시료를 그 깊이별로 서로 혼합되지 않도록 함으로서 정확한 시료를 손쉽게 채취할수 있는 다단계 지하수 시료채취장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 다단계 지하수 시료채취장치를 도시한 구성도;

도 2는 본 고안에 따른 다단계 지하수 시료채취장치를 상세히 도시한 단면도;

도 3은 본 고안에 따른 다단계 지하수 시료채취장치의 작동상태를 도시한 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

5..... 로드 10..... 승강 실린더

20.... 채취봉 22..... 제 1파이프부재

32..... 제 2파이프부재 42..... 제 3파이프부재

52..... 제 4파이프부재 60..... 상판

70..... 펌프 80..... 지하수 저장통

F...... 플렉시블 도관 S...... 스크린

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 한 지점에서 상하방향으로 다단계에 위치한 지하수 시료를 채취하기 위한 장치에 있어서, 수직으로 로드가 위치되는 승강 실린더; 상기 승강 실린더의 로드에 장착되고 상하로 다단계로 절첩가능하며, 측방에는 다수개의 스크린이 장착되고, 상기 스크린에 연결된 도관을 내장한 지하수 채취봉; 상기 채취봉의 도관에 각각 연결되어 흡입압력을 부여하는 펌프; 및, 상기 도관에 각각 연결되어 상기 채취봉으로부터 펌핑되어온 지하수 시료를 각각 담는 지하수 저장통;을 포함함을 특징으로 하는 다단계 지하수 시료채취장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 다단계 지하수 시료채취장치(1)는 도 1에 전체적으로 도시된 바와 같이, 한 지점에서 상하방향으로 다단계에 위치한 지하수 시료를 채취하기 위한 것으로서, 수직으로 로드(5)가 위치되는 승강 실린더(10)를 갖는 바, 상기 승강 실린더(10)는 유압 혹은 공압시스템(12)에 의해서 구동되는 것으로, 이는 자동차(14)의 뒷칸에 장착되어 이동 가능하거나, 별도의 받침대(미도시)등을 이용하여 위치이동가능 하도록 장착될수 있고, 지표면을 향하여 수직으로 위치되는 것이다.

그리고, 상기 승강 실린더(10)의 로드(5)에 장착되고 상하로 다단계로 절첩가능한 지하수 채취봉(20)이 갖춰지는 바, 상기 채취봉(20)은 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 다수개의 원통형 파이프부재로 이루어지는 것으로서 가장 하단의 제 1파이프부재(22)는 하단부분이 뾰쪽한 원추형 모서리(24)와 그 둘레의 직경이 확대된 단턱(26)을 이루고, 상부측은 직경이 작아진 축소부(28)를 이루며, 상단부에는 단턱(28a)이 돌출되어 있다.

그리고, 상기 축소부(28)에는 양측면에 각각 구멍(30)이 형성되고, 해당 구멍(30)에는 스크린(S)이 장착되며, 상기 스크린(S)은 축소부(28)의 내측에서 플렉시블 도관(F)이 연결되어 상부측으로 연장되어 있다.

그리고, 상기 제 1파이프부재(22)의 상부측에 위치된 제 2파이프부재(32)는 하단부분이 상기 제 1파이프부재(22)의 축소부(28) 외측으로 끼워져서 하단모서리에 내측으로 향한 단턱(33)을 형성하고, 상부측은 제 1파이프부재(22)와 유사하게 직경이 작아진 축소부(35)를 이루며, 상단부에는 단턱(37)이 돌출되어 있다. 그리고, 상기 축소부(35)에는 양측면에 각각 구멍(39)이 형성되고, 해당 구멍에는 스크린(S)이 장착되며, 상기 스크린(S)은 축소부(35)의 내측에서 플렉시블 도관(F)이 연결되어 상부측으로 연장되어 있다.

상기 제 2파이프부재(32)의 상부측에 위치된 제 3파이프부재(42)는 하단부분이 상기 제 2파이프부재(32)의 축소부(35) 외측으로 끼워져서 하단모서리에 내측으로 향한 단턱(43)을 형성하고, 상부측은 제 2파이프부재(32)와 유사하게 직경이 작아진 축소부(46)를 이루며, 상단부에는 단턱(48)이 돌출되어 있다. 그리고, 상기 축소부(46)에는 양측면에 각각 구멍(50)이 형성되고, 해당 구멍(50)에는 스크린(S)이 장착되며, 상기 스크린(S)은 축소부(46)의 내측에서 플렉시블 도관(F)이 연결되어 상부측으로 연장되어 있다.

그리고, 상기 제 3파이프부재(42)의 상부측에 위치된 제 4파이프부재(52)는 가장 상단에 위치된 것으로서, 이는 하단부분이 상기 제 3파이프부재(42)의 축소부 (46)외측으로 끼워져서 하단모서리에 내측으로 향한 단턱(54)을 형성하고, 상부측은 승강 실린더(10)의 로드(5)에 연결되며,상기 제 1, 2 및 3 파이프부재(22)(32)(42)로부터 연장되어온 플렉시블 도관(F)들이 통과되는 관통공(58)을 상판(60)에 형성하고 있다.

또한, 상기 채취봉(20)의 도관(F)에 각각 연결되어 흡입압력을 부여하는 펌프(70)와, 및, 상기 도관(F)에 각각 연결되어 상기 채취봉(20)으로부터 펌핑되어온 지하수 시료를 각각 담는 지하수 저장통(80)을 갖추며, 상기 지하수 저장통(80)은 펌프(70)의 전단측에 위치되거나, 혹은 후단측에 위치될수 있는 것이며, 이러한 배치관계는 무관하게 상기 지하수 저장통(80)은 각각의 도관(F)에 연결되어 상기 펌프(70)에 의해서 도관(F)에 흡입압력이 부여되고, 지하수가 상승되어 외부로 배출되면 이러한 지하수 시료들을 각각 저장통(80)의 내부에 분리하여 담을 수 있는 것이면 무방한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 다단계 지하수 시료채취장치(1)는 지하수 시료를 채취하고자 하는 경우 승강실린더(10)가 작동하여 그 로드(5)를 하강시킴으로서 상기 로드(5)에 연결된 채취봉(20)이 유압 혹은 공압의 힘에 의해서 지표면의 내부로 박히도록 한다. 이러한 경우 채취봉(20)의 각각 파이프부재(22)(32)(42)들은 축소부(28)(35)(46)의 하부모서리에, 상기 축소부(28)(35)(46)들이 끼워진 상부측 부재의 하단 모서리의 단턱(33)(43)(54)들이 지지되어 하나의 원기둥형상을 이루기 때문에 쉽게 지표면의 내부로 삽입된다.

이러한 경우, 각각의 파이프부재(22)(32)(42)에 형성된 스크린(S)들은 각각의 상부측에 위치된 파이프부재(32)(42)(52)들내에 위치되기 때문에 지하면에 노출되지 않는 것이다. 그리고, 이러한 상태에서 원하는 목표의 깊이까지 채취봉(20)이 삽입되면, 승강실린더(10)의 로드(5)를 다소 상승 시키게 되면, 상기 제 1파이프부재(22)의 하단에 형성된 직경이 확대된 고리형 단턱(26)이 지중에 걸리어 다소 상승저항이 발생하게 되고 상부측의 제 4파이프부재(52)가 상승되면서 제 3파이프부재(42)의 축소부(46)에 형성된 단턱(48)과 제 4파이프부재(52)의 하단모서리에 형성된 단턱(54)이 걸리면서 제 4파이프부재(52)가 제 3파이프부재(42)를 상승시키게 되며, 제 3파이프부재(42)의 상승은 제 2파이프부재(32)의 축소부(35)에 형성된 단턱(37)과 제 3파이프부재(42)의 하단모서리에 형성된 단턱(43)이 걸리면서 제 3파이프부재(42)가 제 2파이프부재(32)를 상승시키게 되며, 상기 제 2파이프부재(32)의 상승은 상기 제 1파이프부재(22)의 축소부(28) 단턱(28a)과 제 2 파이프부재(32)의 단턱(33)이 걸리도록 하여 제 1파이프부재(22)의 축소부(28)가 외부로 들어나도록 한다.

이와 같은 제 2,3 및 4파이프부재(22)(32)(42)의 상승은 각각의 부재의 축소부들을 노출시키고, 상기 축소부들에 장착된 스크린(S)들을 외부로 노출시키어 도 3에 도시된 바와 같이 스크린(S)들을 통하여 해당 깊이의 지하수들이 도관(F)으로 유입되도록 하는 것이고, 이러한 상태에서 지상의 펌프(70)가 작동하게 되면, 상기 도관(F)들에는 각각 흡인력이 작동되어 지하수들을 흡인하게 되고, 이와 같이 채취된 지하수 시료들은 지하수 저장통(80)에 담기어 보관되는 것이다.

그리고, 상기와 같이 지하수 시료들을 채취한 다음에는 채취봉(20)을 지중으로부터 상부로 뽑아 올리게 되며, 이때에는 승강실린더(10)의 로드(5)를 상승시키도록 더욱 들어 올려서 제 4파이프부재(52)가 제 3파이프부재(42)를 상승시키고, 제 3파이프부재(42)가 제 2파이프부재(32)를 상승시키며, 제 3파이프부재(42)가 제 2파이프부재(32)를 상승시키고, 제 2파이프부재(32)가 제 1파이프부재(22)를 상승시키는 과정을 통하여 채취봉(20)을 지상으로 인출하는 것이다.

상기에서와 같이 본 고안에 의하면, 채취봉(20)을 다단계로 길이방향의 신장이 가능하도록 하고 이를 지중에 박아 신장시킴으로서, 어느 한 지점의 수직방향에 대한 지하수 시료를 그 깊이별로 서로 혼합되지 않도록 채취할수 있음으로서 정확한 시료를 손쉽게 채취할수 있는 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (2)

1. 한 지점에서 상하방향으로 다단계에 위치한 지하수 시료를 채취하기 위한 장치에 있어서, 수직으로 로드(5)가 위치되는 승강 실린더(10); 상기 승강 실린더(10)의 로드(5)에 장착되고 상하로 다단계로 절첩가능하며, 측방에는 다수개의 스크린(S)이 장착되고, 상기 스크린(S)에 연결된 도관(F)을 내장한 지하수 채취봉(20); 상기 채취봉(20)의 도관(F)에 각각 연결되어 흡입압력을 부여하는 펌프(70); 및, 상기 도관(F)에 각각 연결되어 상기 채취봉(20)으로부터 펌핑되어온 지하수 시료를 각각 담는 지하수 저장통(80);을 포함함을 특징으로 하는 다단계 지하수 시료채취장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 채취봉(20)은 다수개의 원통형 파이프부재(22)(32)(42)(52)로 이루어지고, 가장 하단의 제 1파이프부재(22)는 하단부분이 뾰쪽한 원추형 모서리(24)와 그 둘레의 직경이 확대된 단턱(26)을 이루고, 상부측은 직경이 작아진 축소부(28)를 이루며, 상단부에는 단턱(28a)이 돌출되고, 상기 축소부(28)에는 양측면에 각각 구멍(30)이 형성되고, 해당 구멍(30)에는 스크린(S)이 장착되며, 상기 스크린(S)은 축소부(28)의 내측에서 플렉시블 도관(F)이 연결되어 상부측으로 연장되며;

   상기 제 1파이프부재(22)의 상부측에 위치된 제 2파이프부재(32)는 하단부분이 상기 제 1파이프부재(22)의 축소부(28) 외측으로 끼워져서 하단모서리에 내측으로 향한 단턱(33)을 형성하고, 상부측은 제 1파이프부재(22)와 유사하게 직경이 작아진 축소부(35)를 이루며, 상단부에는 단턱(37)이 돌출되고, 상기 축소부(35)에는 양측면에 각각 구멍(39)이 형성되고, 해당 구멍에는 스크린(S)이 장착되며, 상기 스크린(S)은 축소부(35)의 내측에서 플렉시블 도관(F)이 연결되어 상부측으로 연장되며;

   상기 제 2파이프부재(32)의 상부측에 위치된 제 3파이프부재(42)는 하단부분이 상기 제 2파이프부재(32)의 축소부(35) 외측으로 끼워져서 하단모서리에 내측으로 향한 단턱(43)을 형성하고, 상부측은 제 2파이프부재(32)와 유사하게 직경이 작아진 축소부(46)를 이루며, 상단부에는 단턱(48)이 돌출되고, 상기 축소부(46)에는 양측면에 각각 구멍(50)이 형성되고, 해당 구멍(50)에는 스크린(S)이 장착되며, 상기 스크린(S)은 축소부(46)의 내측에서 플렉시블 도관(F)이 연결되어 상부측으로 연장되며;

   상기 제 3파이프부재(42)의 상부측에 위치된 제 4파이프부재(52)는 그 하단부분이 상기 제 3파이프부재(42)의 축소부 (46)외측으로 끼워져서 하단모서리에 내측으로 향한 단턱(54)을 형성하고, 상부측은 승강 실린더(10)의 로드(5)에 연결되며, 상기 제 1, 2 및 3 파이프부재(22)(32)(42)로부터 연장되어온 플렉시블 도관(F)들이 통과되는 관통공(58)을 상판(60)에 형성하도록 구성됨을 특징으로 하는 다단계 지하수 시료채취장치.