KR20030010328A - 해중 저수 및 급수 장치 - Google Patents

Abstract

본발명은 구형막 형태의 저수수단을 해중에 고정한 상태에서 수위차를 이용하여 하천수등의 용수를 저수수단에 저장되도록 하고 필요시에 해중의 저수수단에 보관된 용수를 다시 수위차를 이용하여 원하는 양만큼 배출시켜 사용할 수 있게 하는 것에 의해 풍수기(豊水期)때의 넉넉한 물을 비축하여 이를 갈수기(渴水期)때 효율적으로 꺼내 사용할 수 있도록 함으로써 가뭄으로 인한 피해를 최소화할 수 있게 한 것으로, 해수면의 수위 보다 높거나 낮은 범위를 포함하는 높이를 갖는 집수부(1)를 육상에 설치하되, 이 집수부(1) 일측의 해수면 보다 낮은 위치에는 통수공(11)과 배수변(12)을 각각 형성하여 상기 통수공(11)에 해중에 설치되는 송수관(2)의 일단을 연결하고, 상기 송수관(2)에는 구형막 형태로 되는 저수수단(3)을 연결관(31)에 의해 통수 가능하게 다수 연결, 설치하여서 되는 것을 특징으로 하는 해중 저수 및 급수 장치이다.

Description

해중 저수 및 급수 장치{water storage and supply apparatus in under the sea}

본발명은 해중(海中) 저수 및 급수 장치에 관한 것으로, 더욱상세하게는 구형막 형태의 저수수단을 해중에 고정한 상태에서 수위차를 이용하여 하천수 등의 용수를 저수수단에 저장되도록 하고 필요시에 해중의 저수수단에 보관저장된 용수를 다시 수위차를 이용하여 원하는 양만큼 배출시켜 사용할 수 있게 하는 것에 의해 풍수기(豊水期)때의 넉넉한 물을 비축하여 이를 갈수기(渴水期)때 효율적으로꺼내 사용할 수 있도록 함으로써 가뭄으로 인한 피해를 최소화할 수 있게 한 것이다.

근래들어 동절기의 경우 강수량 부족으로 인해 겨울 및 봄 가뭄이 매우 심하게 되어 농작물에 대한 물공급은 물론 일반 생활용수의 부족으로 인해 심한 경우 제한 급수가 이루어지게 되어 생활에 많은 불편을 초래하게 되는 것이었다.

우리나라의 경우 계절 특성상 년중 강수량의 분포가 하절기인 7월과 8월에 1년 강수량의 거의 70~80%가 집중되는데 따라 7~8월의 경우에는 물난리가 일어나게 되고 갈수기인 2월에서 5월 사이에는 강수량이 년중 강수량의 10% 미만일 정도로 비가 내리지 않게 되어 지역에 따라서는 심한 가뭄에 시달리게 되는 문제가 있는 것이어서 그에 따른 치수(治水) 대책이 요구되고 있는 실정이었다.

다시말해 7~8월의 강수량의 증가에 따른 풍수기(豊水期)의 남아도는 물을 저장한 상태에서 이듬해 2~5월의 강수량 감소에 따른 감수기에 저장된 물을 효율적으로 사용할 수 있도록 하기 위한 저수 시설이 요구되는 것이었다.

그러나 상기와 같이 풍수기의 넉넉한 양의 물을 갈수기에 꺼내 사용할 수 있도록 하기 위한 지금까지의 저수시설로서는, 가장 대표적인 것이 댐이나 저수지인 것인바, 이들 댐이나 저수지의 경우 그 시설의 설치 공사 비용이 매우 큰 규모로 소요되게 되어 그 설치가 쉽지 않을 뿐만 아니라 좁은 국토 면적을 갖는 우리나라 실정에서는 댐이나 저수지의 설치가 매우 제한적일 수밖에 없는 문제가 있는 것이었다.

그나마도 상기 댐이나 저수시설의 경우는 내륙지방에 그 설치가 집중되어 있는 것이어서 해안이나 도서지역의 경우에는 지리적인 특성상 그 설치가 곤란할 뿐만 아니라 해수침투의 우려로 인해 지하수의 개발 역시 곤란하여 갈수기에 해안이나 도서지역의 주민들이 받게되는 물로 인한 고통은 매우 심각한 것이어서 보다 근본적인 치수대책이 요구되고 있는 실정이다.

따라서 본발명의 목적은 상기와 같이 치수를 위한 댐이나 저수지의 설치 또는 지하수의 개발이 곤란한 해안이나 도서지역에서 갈수기에 겪게되는 물로 인한 고통을 해소하기 위하여 일정 크기를 갖는 구형막 형태의 저수수단을 해중에 설치하고, 이 저수수단에 하천수(용수)가 공급되게 하기 위하여 하천수를 저장하기 위한 집수부를 그 내부공간의 높이가 해수면의 높이 범주내에 있도록 설치한 상태에서 집수부의 개구부와 저수수단을 급, 배수관으로 연결되게 하여 필요에 따라 상기 저수수단에 대해 수위차를 이용하여 하천수(용수)가 자연스럽게 공급되거나 저수수단으로부터 집수부로 배출되게 하여 풍수기때 물을 저장한 후 갈수기때 저장된 물을 꺼내 사용할 수 있도록 하여 보다 확실한 치수가 이루어지도록 한 해중 저수 및 급수 장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 저수 및 급수 장치의 설치 상태 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 저수 및 급수 장치의 집수부의 확대도.

도 3a 내지 3c는 본 발명에 의한 저수 및 급수 장치의 작동상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 집수부 2 : 송수관 3 : 저수수단 4 : 앵커부재

11 : 통수공 12 : 배수변 13 : 체수부 31 : 연결관

34 : 보강네트 33 : 연결끈

상기한 목적을 달성하기 위하여 본발명의 해중 저수 및 급수 장치는, 해수면의 수위 보다 높거나 낮은 범위를 포함하는 높이를 갖는 집수부(1)를 육상에 설치하되, 이 집수부(1) 일측의 해수면 보다 낮은 위치에는 통수공(11)과 배수변(12)을 각각 형성하여 상기 통수공(11)에 해중에 설치되는 송수관(2)의 일단을 연결하고,상기 송수관(2)에는 구형막 형태로 되는 저수수단(3)을 연결관(31)에 의해 통수 가능하게 다수 연결, 설치하여서 되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 있어서 저수수단(3)의 외면에는 보강네트(34)를 설치하되, 이 보강네트(34)는 연결끈(33)에 의해 앵커부재(4)와 연결되게 한 것을 특징으로 한다.

이하 본발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 해중 저수 및 급수 장치의 구성을 나타내는 설치 상태 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 해중 저수 및 급수 장치의 구성을 나타내는 집수부의 확대도이며, 도 3a 내지 3c는 본 발명에 의한 해중 저수 및 급수 장치의 작동상태도로서, 그 구성은 집수부(1), 송수관(2) 및 저수수단(3)으로 이루어진다.

상기한 집수부(1)는 하천수 등의 용수를 일정 수위 이상 유지될 수 있도록 모아 수위차를 이용하여 저수수단(3)으로 자연 송수하기 위해 해안가에 인접한 육상에 일정 크기의 공간을 갖도록 설치되는 것으로, 그 크기(높이)는 해수면의 높이 보다 일정 부분 높거나 낮은 범위를 포함하는 크기로 구성되며, 집수부(1)의 일측(해수면 지향측)의 해수면 높이 보다 낮은 위치에는 통수공(11)을 설치하여 이 통수공(11)을 통해 저수수단(3)으로 하천수를 공급되게 하거나 저수수단(3)에 저장된 하천수를 집수부(1)로 공급되도록 하며, 집수부(1)의 타측에는 필요시 저수수단(3)으로 부터 공급된 물을 배출시켜 사용할 수 있도록 한 배수변(12)을 설치하고 있으며 상기 집수부(1)의 상측으로는 저수수단(3)에 저장하기 위해 집수부(1)로 공급되는 하천수에 대해 자연 정화처리가 이루어지도록 하기 위한 일정 크기의 공간을 갖는 다수의 체수부(13)를 형성하고 있다.

상기한 송수관(2)은 PVC 나선관 등으로 되어 타단은 밀폐된채 그 일단이 상기 집수부(1) 일측의 해수면 높이 보다 낮은 위치에 형성되는 통수공(11)에 연결되어 집수부(1)내에 해수면 높이 보다 높은 수위로 고인 하천수를 수위차에 의해 저수수단(3)으로 자연 송수되도록 하거나 필요시 집수부(1)내의 수위를 해수면 높이 보다 낮추는 경우 저수수단(3)내에 저장된 하천수가 집수부(1)로 송수되도록 하기 위해 해중에 위치되는 부분은 잠김 상태로 유지되며, 그 외면에는 다수의 저수수단(3)과 연결되는 연결관(31)과 별도의 조인트 부재(22)에 의해 연결되어 하천수가 양방향으로 선택적으로 통수되도록 하고 있다.

또한 상기한 송수관(2)은 PVC재는 물론 지형 및 수압차에 따라 송수관(2)내에 고여 있는 하천수도 수압차에 의해 배출될 수 있도록 고강도 폴리에틸렌 또는 특수 처리된 비닐호스로 이루어 질수도 있다.

상기한 저수수단(3)은 고밀도 및 고강도의 폴리에틸렌 등의 합성수지재로 되어 체적 변화가 가능한 막구조체로 되는 일정 크기의 구형막으로 이루어지는 것으로서, 해중에 일정 깊이 잠기는 상태로 설치되는 송수관(2)에 연결된 연결관(31)에 조인트 부재(32)에 의해 연결되어 송수관(2)을 통해 하천수를 공급받아 저장할 수 있거나 저장된 하천수를 수위차에 따른 해수압에 의해 집수부(1)로 송수할 수 있도록 하고 있을 뿐만 아니라, 상기 저수수단(3)은, 어류나 선박등에 의해 손상되는것을 막고 해수압에 의한 사용 수명 저하를 막기 위해 그 외면에 강성이 뛰어난 그물망 형태의 보강네트(34)를 둘러 설치하고 있으며, 이 보강네트(34)에는 부력이나 해수의 조류에 의해 저수수단(3)에 가해지는 외력에 견딜 수 있도록 하기 위한 연결끈(33)을 설치하여 연결끈(33)의 타단은 별도의 앵커부재(4)와 연결되어 저수수단(3)에 대한 확실한 위치 고정이 이루어지도록 하고 있다.

또한 각 조인트 부재(22)(32)에 의해 송수관(2)과 저수수단(3)을 통수 가능한 상태로 연결하는 연결관(31)은 가요성(flexible)을 갖는 합성수지 나선관으로 되어 그 길이는 상기 연결끈(33)의 길이 보다 길게 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 의한 해중 저수 및 급수 장치의 설치, 작동 상태에 대하여 설명한다.

먼저 장마철 등의 풍수기에 하천수를 본 발명의 해중 저수 및 급수 장치 저수수단(3)에 저장하려 하는 경우에는 하천수 수로(16)의 개폐 밸브(15)를 열어 필터(14)를 거쳐 공급되는 하천수가 다수의 체수부(13)를 순차적으로 거쳐 어느 정도 정화된 상태로 집수부(1)에 공급되게 하고 이렇게 공급된 하천수의 집수부(1)내의 수위가 해수면 수위 보다 높아지게 되면 수위차에 따른 수압차에 의해 집수부(1)내의 해수면 수위 보다 높은 위치에 있는 하천수는 일측의 통수공(11)을 통해 송수관(2)으로 유입되게 되고, 이렇게 송수관(2)으로 유입되는 하천수는 연결관(31)을 거쳐 저수수단(3)으로 보내지게 되는 식으로 집수부(1)내로 공급되는 하천수가 해수면 수위 보다 높은 상태가 유지되도록 공급되는 한 집수부(1) 내의 해수면 수위 보다 높은 위치에 있는 하천수는 지속적으로 저수수단(3)으로 보내져저장되게 되고, 저수수단(3)에 정해진 양만큼의 하천수가 저장되게 되면 개폐밸브(15)를 이용하여 집수부(1)에 대한 하천수의 공급을 차단함으로써 집수부(1)내의 하천수 수위가 점차 하강하여 해수면 수위와 동일한 높이가 되게 되면 저수수단(3)으로의 하천수 공급은 자연스럽게 중단되게 되어 저수수단(3)내에 하천수를 저장상태로 유지, 보관할 수 있게 되는 것으로, 이때 집수부(1)내의 수위가 해수면의 수위 보다 낮게 유지하지 않는 한 저수수단(3)내에 담겨 저장된 하천수는 집수부(1)측으로 역류되지 않게 되어 저장 보관 상태를 유지할 수 있게 된다.

이와같이 풍수기에 풍부한 하천수를 정화하여 저수수단(3)을 이용해 해중에 보관하던 상태에서 갈수기에 심한 가뭄으로 인해 용수가 필요하게 되는 경우에는, 집수부(1)내에 해수면의 수위와 동일한 높이의 수위가 유지되도록 저장된 하천수를 집수부(1) 일측의 배수변(12)을 이용해 배출시키게 되면 집수부(1)내에 담겨진 하천수의 수위가 낮아지게 되고, 이렇게 집수부(1)내의 하천수 수위가 낮아지게 됨에 따라 동일 수위에 의한 힘(수압)의 균형이 깨지면서 저수수단(3)내에 저장되었던 하천수가 집수부(1)내의 하천수 수위와 해수면의 수위간의 수위차에 따른 수압차에 의해 연결관(31)과 송수관(2)을 통해 집수부(1)측으로 배출되게 되고 이렇게 수압차에 의해 집수부(1)내로 배출되는 저수수단(3)내의 하천수는 배수변(12)을 통해 집수부(1) 외부로 배출되게 되어 해중의 저수수단(3)내에 담겨 저장된 하천수를 간편하게 꺼내 쓸 수 있게 되는 것인데, 이때 저수수단(3)으로부터 집수부(1)내로 배출, 공급되는 하천수의 공급을 중단시키고자 할 때에는 집수부(1) 외부로 하천수를 배출하는 통로인 배수변(12)을 잠그게 되면 집수부(1)내에 저수수단(3)으로부터 배출, 공급되는 하천수가 점차 차오르게 되고 이렇게 집수부(1)내에 차오르는 저수수단(3)으로부터 공급된 하천수의 수위가 해수면의 수위와 동일 높이가 되면 저수수단(3)에 가해지는 해수압과 집수부(1)내의 하천수에 가해지는 수압의 세기가 동일하게 되어 더 이상 저수수단(3)내에 담겨 저장된 하천수의 공급은 이루어지지 않게 되는 힘(수압)의 균형이 이루어지게 되므로 아주 자연스럽고 간편하게 저수수단(3)내에 담겨 저장된 물에 대한 공급을 중단시킬 수 있게 된다.

이후 필요에 의해 다시 해중의 저수수단(3)으로부터 용수를 공급받고자 하는 경우는 앞서 설명한바와 같이 집수부(1) 일측의 배수변(12)을 열어 집수부(1)내의 수위가 해수면의 수위 보다 낮아지게 하면 수위차에 의한 수압차에 의해 저수수단(3)으로 부터 집수부(1)로 용수가 공급되게 되고, 저수수단(3)으로부터의 용수 공급을 중단시키고자 하는 경우에는 열었던 배수변(12)을 잠금으로써 집수부(1)내의 수위가 해수면의 수위와 동일 높이가 되게 하여 수압차가 발생되지 않게 하면 저수수단(3)으로부터의 용수 공급이 중단되도록 하는 식으로 저수수단(3)내에 저장된 용수를 필요시마다 집수부(1)를 통해 그때그때 배출되도록 하여 사용할 수 있게 된다.

상기 구성에 있어서 집수부(1)의 통수공(11)과 연결되어 해중에 잠기도록 설치되는 송수관(2)에 조인트 부재(22)에 의해 연결되는 연결관(31)의 수를 하나가 아닌 두 개 이상의 다수개로 하여 각각의 연결관(31) 마다 조인트 부재(32)를 연결하여 구형막 형태의 저수수단(3)을 다수 설치함으로써 풍수기에 많은 양의 하천수를 다수의 저수수단(3)에 담아 저장할 수 있게 할 수도 있다.

이상에서와 같이 본발명은 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 반드시 여기에만 한정되는것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

이상의 설명에서 분명히 알수있듯이 본발명의 해중 저수 및 급수 장치에 의하면, 갈수기때 가뭄에 의한 피해를 막을 수 있도록 하기 위해 풍수기때 풍족한 양의 물(하천수)를 모아 담을 수 있도록 해수면의 수면 높이가 포함되는 높이를 갖는 집수부를 육상에 설치하고 이 집수구 일측에는 해중의 구형막 형태로 되는 저수수단과 연결되게 송수관을 연결 설치하여 저수수단과 집수부를 통수 상태로 유지되도록 함으로써 집수부와 해수면의 수위차에 따른 수압차에 의해 풍수기때 집수부의 수위를 해수면 수위 보다 높여 집수부내의 하천수가 송수관을 거쳐 저수수단에 저장되도록 하고 갈수기때 필요에 따라 집수부의 수위를 해수면 수위 보다 낮춤으로써 저수수단에 저장된 하천수가 배출되도록 하여 각종 용수로서 사용할 수 있도록 하는 것에 의해 홍수 또는 가뭄에 의한 피해 발생을 미연에 방지할 수 있게 되는 등의 유용한 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 해수면의 수위 보다 높거나 낮은 범위를 포함하는 높이를 갖는 집수부(1)를 육상에 설치하되, 이 집수부(1) 일측의 해수면 보다 낮은 위치에는 통수공(11)과 배수변(12)을 각각 형성하여 상기 통수공(11)에 해중에 설치되는 송수관(2)의 일단을 연결하고, 상기 송수관(2)에는 구형막 형태로 되는 저수수단(3)을 연결관(31)에 의해 통수 가능하게 다수 연결, 설치하여서 되는 것을 특징으로 하는 해중 저수 및 급수 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 저수수단(3)의 외면에는 보강네트(34)를 설치하되, 이 보강네트(34)는 연결끈(33)에 의해 해중의 앵커부재(4)와 연결되게 한 것을 특징으로 하는 해중 저수 및 급수 장치.