KR200255981Y1 - 중소댐용 부유물 수거 소형폰툰 - Google Patents

Abstract

본 고안은 저수량 5억톤 미만의 중소형 댐에서 장마철마다 상류로부터 댐으로 유입되는 부유물의 수거를 용이하게 할 수 있도록 기존의 부유물 수거용 선박이 연중 사용빈도가 아주 적어 그 가동율이 작은 반면 선박으로 등록되어 있어 정기적인 검사를 받아야 함과 아울러 유지보수 및 검사비용이 만만치 않게 들었던 문제점을 해소하고자, 동력선을 1년 내내 보유할 필요없이 부유물 수거용 컨베이어를 설치한 작은 규모의 폰툰에 선외기를 필요시 부착하여 부유물을 수거하는데 사용할 수 있도록 한 것으로, 1쌍의 선체(1, 1')가 서로 이격된 상태로 양측에 평행하게 배치되고, 이 양측 선체(1, 1')의 상부에 걸쳐 갑판(2)이 형성되며, 갑판(2)의 전방 중앙에는 부유물 수거용 컨베이어(3)가 설치되고, 갑판(2)의 후방에는 선외기(4)가 설치된 것에 있어서, 상기 선체 (1, 1')는 ㄷ형강(21)으로 이루어진 틀 내에 다수개의 스티로폼통(11)이 보호막(12)내부에 감싸여져서 이루어지고, 상기 컨베이어(3)는 와이어 바이스(31)에 의해 각도조절이 가능하게 설치되며, 이 컨베이어(3)는 소형 엔진(32)의 회전력을 전달받아 구동되고, 갑판(2)의 후방과 일측을 제외한 둘레에는 안전 난간(5)이 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

중소댐용 부유물 수거 소형폰툰 {Floating Sewage Removing Small Pontoon on Middle or Small Dam}

본 고안은 중소댐용 부유물 수거 소형폰툰에 관한 것으로, 중소규모의 댐에서 장마철마다 상류로부터 댐으로 유입되는 부유물의 수거를 용이하게 할 수 있도록 기존의 부유물 수거용 선박이 연중 사용빈도가 아주 적어 그 가동율이 작은 반면 동력선으로 등록되어 있어 정기적인 검사를 받아야 함과 아울러 유지보수 및 검사비용이 만만치 않게 들었던 문제점을 해소하고자, 동력선을 1년 내내 보유할 필요없이 부유물 수거용 컨베이어가 설치된 작은 규모의 폰툰에 선외기를 필요시 부착하여 장마철에 부유물을 수거하는데 사용할 수 있도록 한 것이다.

현재, 국내의 여러 댐에서 장마철에 대량으로 발생하는 부유물을 가장 효과적으로 수거하는 방식은 댐규모, 수몰선의 형태, 중장비 및 덤프 트럭의 진입가능여부, 댐 내 풍량 및 풍향, 여수로 방류여부 등에 따라 정해지는데, 이 중 차단막 수거방식은 저수지 내에 차단막(와이어 로프 그물)을 설치하여 로프에 걸려 있는 부유물을 그물로 에워싸고 육지에서 중장비로 그물을 장비 진입이 가능한 육지 가까이 끌어와서 굴삭기로 부유물을 끌어모아 트럭에 상차하여 처리시설로 보내는 방법이며, 선박 또는 폰툰을 이용한 수거방식은 차단막을 댐 상류에 모두 설치할 수가 없어 설치하지 않은 지역에서 유입되는 부유물과 차단막을 월류하는 부유물이 국지적으로 소량씩 여러 장소에 산재하는 경우에 사용하는 방법으로써, 이는 부유물 수거선 또는 폰툰을 이용하여 수거하게 되는데, 선박 또는 폰툰을 하역이 가능한 장소로 이동시켜 인력이나 기타 장비로 하역시킨 후 인력이나 장비로 트럭에 상차한 후 반출하는 것이다.

본 고안과 관련된 종래기술로는 본 출원인의 특허출원 제2000-40018호의 부유물 수거용 선박을 예로 들 수 있는데, 이는 1쌍의 선체가 서로 이격된 상태로 양측에 평행하게 배치되고, 이 양측 선체의 상부에 걸쳐 갑판이 형성되어 캐터매런형을 이루며 선수에는 수면위에 떠 있는 부유물의 수거를 위한 수거장치가 구비되고, 선미에는 선박의 동력으로 선외기가 설치된 것을 특징으로 하는 것으로, 이는 한국수자원공사의 관할하에 있는 대청댐, 소양강댐, 충주댐, 안동댐 등의 저수량 10억톤 이상의 대형댐에서 효과적으로 사용할 수 있는 부유물 수거용 대형 선박이었다.

한편, 차단막 수거방식은 대부분의 댐에서 적용하여 그 효과 또한 높은 것으로 입증되고 있으나, 선박 또는 폰툰을 이용한 수거방식으로 댐 별로 나름대로의 부유물 수거에 문제점을 가지고 있다. 그러므로 중소형 댐 예를 들면, 보령댐은 1차적으로 차단막 수거방식을 적용하고, 2차적으로 선박 또는 폰툰 수거방식에서 나타난 문제점을 분석하고 해결책을 찾아 보령댐과 같이 5억톤 이내의 중규모 댐에 적합한 수거설비를 제안하고자 하는 것이다.

한국수자원공사에서 부유물 수거에 사용하는 선박은 연중 사용빈도가 아주적어 그 가동율이 작다. 그에 반해 선박의 경우 정기적인 검사를 받아야 하므로 유지보수비 및 검사비용 또한 상당하다. 중규모 댐은 부유물의 발생량이 적으므로 관리가 까다로운 동력선을 1년 내내 보유할 필요가 없이 작은 규모의 폰툰에 선외기를 필요시 부착하여 운영하는 것이 아주 효과적일 것이다.

필요시 선외기를 부착할 수 있는 비동력선인 폰툰에 엔진의 동력을 이용한 부유물 수거용 컨베이어를 장착하여 부유물 수거작업을 수행하면 작업효과가 커지므로 폰툰방식을 채택하기로 한다.

본 고안의 부유물 수거용 폰툰에서는 스티로폼을 부력통으로 사용하여 스티로폼이 부력성이 양호하고 폰툰의 전체 무게도 가벼워지며, 부유물을 가득 실어도 폰툰의 가라앉는 높이가 낮아 선외기의 설치높이를 조절하지 않아도 되도록 하였다.

또, 상기한 본 출원인의 선행기술은 가운데를 벌린 상태에서 양측에 선체를 놓고 그 위에 갑판을 덮은 구조로서, 여기에서의 선체는 공장에서 생산하는 FRP재질의 선체이고 그 위에 철판으로 갑판을 덮고, 갑판 위에 발전실과 선실의 공간을 위한 구조물, 크레인 장비 그리고 발전실 내 발전기의 중량을 고려해 볼 때, 본 고안의 폰툰은 스티로폼과 그 위에 ㄷ형강과 철판으로 제작하는 아주 소형이고 무게가 가벼워 취급과 이동속도가 빠르게 되며, 선박이 대형일 경우 수면에서 갑판까지의 높이가 높아 컨베이어에 의한 부유물 수거효율이 떨어지는 문제점이 있는 반면, 본 고안은 스티로폼이 물에 잠기는 높이가 15센티미터 정도이고 수면에서 갑판까지의 높이가 25센티미터 정도이어서 컨베이어의 각도가 완만하므로 부유물의 수거효율이 높아지게 된다.

또한, 선행기술에는 컨베이어와 크레인을 움직이는데 필요한 유압모터를 가동하기 위해서는 전기가 필요하므로 발전기가 필요하였으며, 엔진이 발전기를 돌리면 전기가 발생하는데, 이는 효율이 상당히 떨어지는 문제점이 있었는데 반해, 본 고안의 폰툰에서는 동력원이 전기가 아니고 소형 엔진에서 동력을 직접 전달받아 컨베이어를 가동하는 방식을 채택함으로써 동력전달효율을 높이고 전체 설비의 간소화 및 경량화를 도모할 수 있도록 한다.

또한, 컨베이어의 각도조절에 있어서도 기존의 유압실린더 대신 컨베이어의 크기가 작고 무게도 가벼우므로 사람이 손으로 힘을 주어 작동하는 와이어 바이스로 컨베이어의 각도를 조절할 수 있도록 한다.

본 고안의 장점으로서 폰툰은 우리나라에서 가장 많은 중소규모 댐에서 아주 효율적으로 사용할 수 있도록 소형화, 경량화 하였고, 이 때문에 취급이 용이하여 유지비용이 적게 들고 제작비가 저렴하다.

도 1은 본 고안에 의한 댐 부유물 수거용 폰툰의 사시도,

도 2는 본 고안에 의한 댐 부유물 수거용 폰툰의 평면도,

도 3은 본 고안에 의한 댐 부유물 수거용 폰툰의 측면도,

도 4는 본 고안에 의한 댐 부유물 수거용 폰툰의 사용상태를 도시한 측면도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1' : 선체 2 : 갑판

3 : 컨베이어 4 : 선외기

5 : 안전난간 11 : 스티로폼통

12 : 보호막 14 : 철판

15 : 플랫 바 21 : ㄷ형강

22 : 철판 23 : 연장부

24 : 선외기 설치부 31 : 와이어 바이스

32 : 소형 엔진 33 : 인양 고리

34 : 아이들 풀리 35 : 감속기

36 : V 벨트

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 댐 부유물 수거용 폰툰의 사시도이고, 도 2는 본 고안에 의한 댐 부유물 수거용 폰툰의 평면도이며, 도 3은 본 고안에 의한 댐 부유물 수거용 폰툰의 측면도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 본 고안은 스티로폼통으로 이루어진 좌우 1쌍의 선체(1, 1')가 서로 이격된 상태로 양측에 평행하게 배치되어 있고, 이 양측 선체(1, 1')의 상부에 걸쳐 평평한 갑판(2)이 놓여져 있으며, 이 갑판(2)의 선수에는 수면위에 떠 있는 부유물의 수거를 위한 컨베이어(3)가 구비되고, 갑판(2)의 선미에는 폰툰의 이동을 위한 동력원으로 선외기(4)가 분리가능하게 부착되어 있다.

본 고안은 상기 도면에 도시한 바와 같이 양측의 선체(1, 1')가 ㄷ형강(21)으로 이루어진 틀 내에 설치한 다수개의 스티로폼통(11)을 부력원으로 사용하고 있으므로 스티로폼통이 부력성이 양호하고 폰툰의 전체무게도 가벼우며, 부유물을 가득 실어도 폰툰의 가라앉는 높이가 낮아 선외기(4)의 설치높이를 조절하지 않아도 운행이 가능하도록 되어 있으며, 스티로폼으로 된 선체(1, 1')위에 ㄷ형강(21)과 미끄럼방지 처리된 철판(22)으로 갑판을 설치하도록 되어 있으므로 전체적인 폰툰의 무게가 가벼워 필요시 육상으로 들어 올리거나 다시 수면위로 진수시키는 등의 작업이 용이함은 물론 수상에서의 이동속도가 빠르게 되며, 스티로폼통이 물에 잠기는 높이가 15센티미터 정도이고 수면에서 갑판(2)까지의 높이가 25센티미터 정도이어서 컨베이어(3)의 각도가 완만하게 되므로 부유물의 수거효율을 높일 수 있도록 되어 있다.

또한 상기 선체(1, 1')를 이루는 스티로폼통(11)의 외측에는 방수천으로 된 보호막(12)을 씌움으로써 스티로폼통의 파손에 의한 문제점을 해소할 수 있도록 하였고, 선체(1, 1')의 전방에는 ㄷ형강(13)의 전면에 철판(14)을 부착한 범퍼를 설치함으로써 충돌시 스티로폼통의 파손을 방지할 수 있도록 하였다.

본 고안의 폰툰에서, 상기 컨베이어(3)의 동력은 전기가 아니고 소형 엔진(32)에서 동력을 직접 전달받아 컨베이어(3)를 가동하는 구조로 이루어져 있으므로 발전기 등이 설비가 필요없을 뿐만 아니라 폰툰 위에 설치되는 전체 설비의 간소화 및 경량화를 도모할 수 있도록 하였다.

또한, 컨베이어(3)의 각도조절에 있어서도 기존의 유압실린더 대신 컨베이어의 크기가 작고 무게도 가벼우므로 사람이 손으로 힘을 주어 작동하는 와이어 바이스(31)로 컨베이어(3)의 각도를 조절할 수 있도록 하였다.

상기 컨베이어(3)의 전방에는 충돌에 견딜 수 있도록 ㄱ형강으로 범퍼를 형성하고, 폰툰을 장기간 사용치 않을 경우에는 컨베이어 인양을 위한 장치의 부하가 걸리지 않도록 간이형 컨베이어 스톱퍼를 추가로 설치하며, 상기 컨베이어를 구동시키기 위한 소형 엔진, 아이들 풀리, 감속기의 보호를 위한 보호 커버를 추가로 구비한다.

도면중 미설명 부호 33은 인양고리이고, 부호 34는 아이들 풀리이며, 부호 35는 감속기, 부호 37은 와이어이다.

본 고안은 상기 갑판(2)의 선수부 양측이 스티로폼통(11)보다 전방으로 약 40센티미터 정도 연장형성되어 있으므로, 이 연장부(23)에서 작업자가 서서 갈고리를 사용하여 수면위에 떠 있는 부유물을 컨베이어 쪽으로 유도하는 작업을 편리하게 할 수 있도록 되어 있으며, 갑판의 연장부(23)하부에는 부유물의 유동성이 좋아지도록 스티로폼을 설치하지 않았다.

또한, 갑판(2)의 선미부에 형성되는 선외기(4)를 위한 설치부(24)에는 그 중앙에 선외기를 설치하기 위한 ㄷ형강을 부착하고, 그 양측에 도시안된 연료통을 놓아 두는 장소와 선외기의 조종을 위한 조종석을 형성한다.

상기 컨베이어(3)의 각도를 조절하기 위한 와이어(37)는 컨베이어(3)의 정 중앙에서 올리고 내리도록 와이어(37)의 길이가 대칭이 되도록 하여 컨베이어(3)가 한쪽으로 쏠리므로써 부하가 편중되지 않도록 한다.

도 4는 본 고안에 의한 댐 부유물 수거용 폰툰의 사용상태를 도시한 측면도로서, 컨베이어(3)의 선단부가 수면 아래로 향하도록 와이어 바이스(31)를 조작한 상태에서 소형 엔진(32)을 구동시키면, 컨베이어(3)가 무한궤도식으로 회전하면서 수면위에 떠있는 각종 부유물을 갑판(2)위로 연속적으로 끌어 올리게 되는데, 작업자는 갑판(2)위에 올라온 부유물을 갑판(2)의 다른 곳으로 이동시킴으로써 부유물의 연속인양작업이 가능하도록 해주며, 이때 선외기(4)를 저속으로 회전시키면 폰툰이 느린 속도로 전진하면서 부유물이 떠 있는 곳을 따라서 천천히 이동하면서 부유물의 수거작업을 할 수 있게 되는 것이다.

갑판(2)위에 부유물이 가득 차게 되면 와이어 바이스(31)를 상기와는 반대로 조작하여 컨베이어(3)를 선체 위로 들어 올린 후 수거한 부유물을 하역하기 위한 장소로 이동한다.

본 고안의 폰툰은 갑판의 한쪽에는 안전 난간을 설치하지 않았으므로 부유물의 하역작업을 용이하게 할 수 있다.

본 고안의 폰툰은 전체적인 중량이 가벼우므로 장마철이 아닌 시기에는 수면위에 띄워 놓을 필요 없이 이를 인양하여 보관할 수 있으므로 관리의 편의를 도모할 수 있음과 아울러 사용연한도 연장시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 우리나라 댐의 대부분을 차지하는 저수량 5억톤 미만의 중소규모의 댐에서 장마철 상류로부터 떠내려 온 부유물의 수거를 저렴한 비용으로 처리할 수 있는 선외기 및 컨베이어 부착형 폰툰을 제공함으로써 여름철 상수원수의 공급에 차질을 빚게 되는 것을 방지할 수 있음과 아울러, 본 장비는 선박으로 등록하지 않고도 운용할 수 있으므로 유지관리비가 저렴하게 드는 실용적인 효과를 갖는다.

Claims (2)

1쌍의 선체가 서로 이격된 상태로 양측에 평행하게 배치되고, 이 양측 선체의 상부에 걸쳐 갑판이 형성되며, 갑판의 전방 중앙에는 부유물 수거용 컨베이어가 설치되고, 갑판의 후방에는 선외기가 설치된 것에 있어서,

상기 선체(1, 1')는 ㄷ형강(21)으로 이루어진 틀 내에 다수개의 스티로폼통 (11)이 보호막(12)내부에 감싸여져서 이루어지고, 상기 컨베이어(3)는 와이어 바이스(31)에 의해 각도조절이 가능하게 설치되며, 이 컨베이어(3)는 소형 엔진(32)의 회전력을 전달받아 구동되고, 갑판(2)의 후방과 일측을 제외한 둘레에는 안전 난간(5)이 설치된 것을 특징으로 하는 중소댐용 부유물 수거 소형폰툰.

청구항 1에 있어서,

상기 갑판(2)의 선수부 양측은 스티로폼통(11)보다 전방으로 연장형성된 연장부(23)가 형성되고, 이 연장부(23)의 하부에는 부유물의 유동성이 좋아지도록 스티로폼을 설치하지 않은 것을 특징으로 하는 중소댐용 부유물 수거 소형폰툰.