KR200307946Y1 - 하천정화기구의 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 하천에 설치되어 수질을 자연정화시키는 하천정화기구의 설치구조에 관한 것으로, 하천의 바닥면에 일렬로 매설되는 둘 이상의 고정석과, 이 고정석의 상면으로 단단히 입설되는 포스트와, 서로 이웃하는 포스트들에 수평방향으로 고정되는 둘 이상의 가로대 및, 양단이 가로대에 각각 고정되고 수직방향으로 배치되며 그 길이방향으로 홈이 형성된 가이드로 이루어진 한쌍의 고정대에; 망의 둘레부에 형상유지를 위한 테두리가 형성되고 테두리의 상면에는 망을 둘러싸는 측벽이 배치되어 소정의 안착부를 이루면서 각 모서리부에는 제1고정구가 구비된 지지망과, 상기 안착부에 얹혀지고 수생식물이 식재되는 배양판과, 둘레부에 형상유지를 위한 테두리가 형성되고 배양판의 상면으로 안착되면서 별도의 고정부재를 매개로 상기 측벽에 고정되는 상부망 및, 수중에서 우수한 부상력을 받는 재질로 되어 상기 지지망의 둘레부에 하나이상 고정배치되는 부력부재로 이루어진 식재부가; 상기 제1고정구에 상응하는 제2고정구와, 상기 가이드의 홈에 끼워져 가이드의 길이방향으로 슬라이딩 되는 미끄럼부로 구성된 고정부재를 매개로 유동가능하게 고정되어서 수위에 따라 승강될 수 있도록 된 것이다.

Description

하천정화기구의 설치구조{Establishing structure for sewage disposal facilities}

본 고안은 하천에 설치되어 수질을 자연정화시키는 하천정화기구의 설치구조에 관한 것이다.

산업의 발전과 인구증가로 인해 하천을 오염시키는 폐수 또는 생활하수와 같은 오염물질들이 아무런 여과없이 방출되어 수질을 오염시키고 있으며, 이로인해 그 주변에 서식하는 각종 생명체들이 사라지면서 자연생태계가 파괴되고 있다. 또한, 이런 자연생태계의 파손은 수질의 자연정화 자체를 불가능하게 하므로 오염된 하천은 계속적으로 악화되면서 그 문제는 더욱 심각해졌으며, 인공적으로 이를 복원하기 위해서는 엄청난 복구비가 필요하였다.

이에, 하천으로 오폐수를 방류하기 전 별도의 하수처리시설을 통해 오폐수를 충분히 정화시키고 있다. 하지만 이러한 처리공정은 주로 부유물이나 유기물의 제거에만 편중되어 부영양화의 결정적인 요소인 질소 또는 인과 같은 영양염류 관리 및 제거에는 다소 미흡하였다. 한편, 이러한 영양염류의 계속적인 방류에 의한 농도증가는 하천등과 같은 공공수역의 부영양화를 심화시켜 녹조현상 등의 2차오염을 야기하였다.

그러나, 상기한 영양염류의 제거에는 물리화학적 고도처리시설이 요구되었으며, 이를 설치ㆍ유지하기 위해서는 막대한 재원이 요구되어 경제적으로 큰 부담이었다.

최근에는 이러한 문제점을 보완하기 위해 수생식물을 활용한 자연정화처리 기술이 시도되고 있으며, 그 효과는 다양한 실험과 관찰을 통해 입증되고 있다.(한국도시환경학회지 제1권 제1호 참고)

일반적으로, 담수성 수생식물은 도시와 농업활동으로부터 부하된 영양물질(질소, 인)로 오염된 수체에서도 자연적으로 성장할 뿐만아니라 상기 영양물질을 성장원으로 소비하므로, 이를 이용한 자연정화처리는 물리화학적 처리에 비해 경비가 매우 저렴하면서도 미생물적 처리에 비해 가시적이며 벌킹(Bulking)의 문제점 없이 수역의 부영양화를 효과적으로 방지한다는 장점이 있다.

상기한 정화기능을 갖는 수생식물로는, 질소와 인 제거를 위한 생이가래, 영양염류 및 카드뮴과 납과 같은 중금속 제거를 위한 미나리, 축산폐수 처리를 위한 물옥잠, 줄, 부들, 꽃창포, 토란 및, 하수처리를 위한 애기부들, 꽃창포, 미나리등이 실험 및 실시된 바 있으며 지금도 다양안 수종을 적용하여 연구하고 있는 실정이다. 하지만 자연정화처리에 활용되는 상기한 수생식물들은 생활형에 따라 오염물질의 흡수ㆍ제거기능과 재배, 수집, 운반의 편리함, 재이용성에 따라 각각 장단점을 갖는데, 일예로, 미나리등 정수식물은 뿌리와 줄기의 발달도가 높고 밀생하여 부착미생물에 의한 유기물 처리기능은 크나 체내의 질소, 인의 함량이 낮고 성장속도가 느려 영양염류의 흡수기능이 약하며 수거가 어렵지만 사료나 비료로서의 재이용은 크다. 반면, 부수식물의 부레옥잠은 처리기능이 뛰어나나 과밀하게 성장한 경우 수표면에서 공기와의 산소유통을 차단하여 용존산소를 결핍시키며, 내한성이낮아 국내 자연수역에서의 적용은 시기적으로 제한적이고 수분함량이 높아 운반이 쉽지 않다. 이외에도, 좀개구리밥은 정수식물과 부수식물의 문제점은 갖지 않으나 생체량이 작고 뿌리와 줄기의 발달이 적어 영양염류의 제거기능이 상대적으로 떨어진다.(랩뱅크 기술연구소 참고)

하지만 상기한 수생식물들로부터 보다 효율적인 수질정화 효과를 얻기 위해서는 수생식물들이 하천의 가장자리에 집중되기 보다는 하천의 중간을 포함한 넓은 범위로 적절하게 배치되어져야 하며, 이를 위해선 부수식물 이외의 수생식물들은 별도의 지지체로 그 몸체가 식재되어 지지되어야 했다. 따라서, 부수식물을 포함한 수생식물을 이용해서 수질을 자연정화시키는 기술은 대부분 수면위를 부유하는 수생식물들의 유실을 방지하기 위해 호수 또는 저수지등과 같이 물의 흐름이 거의 없는 곳에서만 활용되었다.

한편, 하천등과 같은 유수의 수질을 수생식물을 활용해 자연정화시키기 위해서는 부수식물 또는 지지체에 고정된 수생식물이 유력에 의해 유실되지 않도록 단속하는 별도의 구조물이 요구되는데, 이러한 구조물은 계절적으로 급변하는 하천의 유량이 고려되고 있지 못하여 수위에 따른 수생식물의 위치를 조절할 수가 없었으며, 이로인해 유량이 많아져 수위가 높아지면 식재된 수생식물이 잠기게 되고 수위가 낮아지면 물과 접하질 못해 고사하거나 정화기능을 발휘하지 못하는 문제가 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 유력을갖는 하천에 배치되어 유실되지 않도록 단단히 고정되는 한편, 수위에 관계없이 자연정화기술을 통해 효과적으로 수질을 정화시킬 수 있는 하천정화기구의 설치구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 설치구조에 활용되는 구성요소들간의 연결모습을 도시한 요부분해 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 설치구조에 따라 설치된 모습을 도시한 단면도이다.

- 첨부도면의 주요부분에 대한 용어설명 -

100 ; 식재부 110 ; 지지망

111 ; 측벽 112 ; 테두리

113 ; 안착부 114 ; 망

115 ; 제1고정구

120 ; 배양판 130 ; 상부망

131 ; 테두리 140 ; 부력부재

141 ; 리브 150 ; 고정부재

151 ; 미끄럼부 152 ; 제2고정구

200 ; 고정대 210 ; 포스트

220 ; 가로대 230 ; 고정석

240 ; 가이드 241 ; 홈

A ; 바닥면

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은,

하천의 바닥면에 일렬로 매설되는 둘 이상의 고정석과, 이 고정석의 상면으로 단단히 입설되는 포스트와, 서로 이웃하는 포스트들에 수평방향으로 고정되는 둘 이상의 가로대 및, 양단이 가로대에 각각 고정되고 수직방향으로 배치되며 그 길이방향으로 홈이 형성된 가이드로 이루어진 한쌍의 고정대에; 망의 둘레부에 형상유지를 위한 테두리가 형성되고 테두리의 상면에는 망을 둘러싸는 측벽이 배치되어 소정의 안착부를 이루면서 각 모서리부에는 제1고정구가 구비된 지지망과, 상기 안착부에 얹혀지고 수생식물이 식재되는 배양판과, 둘레부에 형상유지를 위한 테두리가 형성되고 배양판의 상면으로 안착되면서 별도의 고정부재를 매개로 상기 측벽에 고정되는 상부망 및, 수중에서 우수한 부상력을 받는 재질로 되어 상기 지지망의 둘레부에 하나이상 고정배치되는 부력부재로 이루어진 식재부가; 상기 제1고정구에 상응하는 제2고정구와, 상기 가이드의 홈에 끼워져 가이드의 길이방향으로 슬라이딩 되는 미끄럼부로 구성된 고정부재를 매개로 유동가능하게 고정되어서 수위에 따라 승강될 수 있도록 된 것이다.

이하 본 고안을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 설치구조에 활용되는 구성요소들간의 연결모습을 도시한 요부분해 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 설치구조에 따라 설치된 모습을 도시한 단면도인바 이를 참조하면, 본 고안에 따른 하천정화기구의 설치구조는 수질개선을 위해 자연정화기능이 우수한 수생식물이 식재되는 식재부(100)가 하천의 바닥면(A)에 입설된 고정대(200)로 고정되며, 특히, 상기 식재부(100)가 하천의 수위에 따라 승강되면서 항시 수면상에 위치되도록 된 것이다.

이때, 상기 고정대(200)는 바닥면(A)에 일정간격으로 단단히 고정되는 둘 이상의 포스트(210)와, 이웃하는 포스트(210)들을 상호 연결시키는 둘 이상의 가로대(220)와, 양단이 가로대(220)에 각각 고정되어 수직으로 배치되고 길이방향으로 홈(241)이 형성되어진 가이드(240)가 하나이상 구비된다. 이때, 상기 포스트(210)는 지반이 다소 약한 하천의 바닥면(A)에 입설되는 것이므로, 포스트(210)를 입설하기 전에 고정석(230)을 바닥면(A)에 매설시키고 그 상면에 포스트(210)을 입설함으로서 지지력을 보강한다.

여기서, 상기 고정대(200)는 후술될 식재부(100)를 안정적으로 고정시킴으로서 하천의 유력에 의한 파손 및 식재부(100)의 유실을 방지할 수 있는데, 이를 위해 상기 고정대(200)를 둘 이상 배치시켜 상기 식재부(100)의 측부를 지지하는 것이 바람직하다.

한편, 정화효율을 높이기 위해 상기 고정대(200)를 일렬로 배치시켜서 식재부(100)가 하천을 종단하도록 하여 하천수와의 접촉기회를 늘릴 수도 있는데, 이를 위해 상기 고정대(200)를 독립적으로 제조하여 각각 설치할 수 있다. 하지만 제조상의 편의와 제조비 절감을 위해서, 하천의 종단방향을 따라 바닥면(A)에 다수의 고정성(230)을 등간격으로 매설하고, 그위헤 포스트(210)를 입설한 후, 둘 이상의 가로대(220)를 계속적으로 연결시킬 수도 있으며, 이외에도 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서 보다 다양하게 변형실시될 수 있음은 물론이다.

계속해서, 상기 식재부(100)는 수질정화효과가 있는 수생식물이 식재되는 곳으로서, 망(114)의 형상유지를 위해 테두리(112)를 구비하고 이 테두리(112)를 따라 상방으로 측벽(111)이 배치ㆍ고정되어 상기 망(114)을 밑면으로 하는 소정규격의 안착부(113)가 형성되어진 지지망(110)과, 안착부(113) 안으로 얹혀지고 수생식물이 식재되는 배양판(120)과, 상기 배양판(120)의 파손을 방지하여 수생식물이 유력에 의해 유실되는 것을 방지하는 상부망(130) 및, 상기 지지망(110)의 측부에 리브(141)를 매개로 고정되어서 하천의 부력에 의해 수면으로 부상될 수 있는 하나이상의 부력부재(140)로 이루어진다.(도 1에 도시된 부력부재의 위치와 도 2에 도시된 부력부재의 위치가 바뀌어 도시되고 있는데, 이는 도 1에 도시되지는 않았지만 부력부재가 지지망의 둘레면 어디라도 배치될 수도 있음을 보이기 위함이다.)

이때, 상기 상부망(130)의 형상유지를 위해 그 둘레부에는 단단한 테두리(131)가 형성되는 것이 바람직하며, 내구성이 매우약한 배양판(120)이 하천수에 의해 부식되거나 파손되면서 유실되지 않도록 이를 단속하는 상부망(130)의 기능을 보다 효과적으로 발휘하도록 하기 위해, 상기 측벽(111)에 단단히 고정시키는 것이 바람직하다. 한편, 상기 식재부(110)는 사각형상을 이루는 것이 효과적인 측면에서나 제조 및 설치작업상의 편의를 유리하다.

또한, 식재부(110)의 각 모서리부에는 상기 고정대(200)와의 결속을 위해 제1고정구(115)가 구비된다.

이외에도, 상기 부력부재(140)는 상기 지지망(110)의 측부에 하나이상 구비되어 하천수의 부력을 받아 상기 식재부(110)를 항시 수면상에 부상시키도록 하는 것으로서, 고분자합성수지재로 된 공기통 또는 발포성 수지로 된 저밀도 부재가 이용될 수 있으며, 본 고안에서는 우수한 부상력을 갖는 부재라면 상기한 실시예에 한정되지 않고 무엇이든지 활용가능하다.

계속해서, 상기 식재부(100)는 상기 고정대(200)에 설치되는데, 이때 식재부(100)의 모서리부에 각각 구비된 제1고정구(115)에 상응하는 제2고정구(152)와, 상기 홈(241)에 상응하는 미끄럼부(151)를 구비한 고정부재(150)가 매개가 되어 상기 식재부(100)를 유동가능하게 고정시킨다. 이때, 상기 제1고정구(115)와 제2고정구(152)가 상호 단단히 체결되고, 미끄럼부(151)는 홈(241)에 끼워져 가이드(240)를 따라 수직방향으로 승강될 수 있도록 고정되면서 이와 연결된 식재부(100)도 수위에 따라 고정위치가 변할 수 있게 된다. 이때, 하천의 수위에 따라 식재부(100)의 고정위치를 변동시킬 수 있는 힘은 상기 부력부재(140)가 지닌 부상력에 있음을 앞서 기술한 바 있다.

이때, 상기 제1ㆍ2고정구(115, 152)는 서로 상응하는 구멍이 형성되어 별도의 고정부재(미도시됨)를 매개로 단단히 끼워져 고정되는 방식이 활용될 수 있다.

이상 상기와 같은 본 고안에 따르면,

오염된 수질에 대한 자연정화기능을 갖는 수생식물이 식재되는 식재부에는 수면으로의 부상력을 갖는 부력부재가 보강되고, 이에 대응하여 상기 식재부가 하천수의 유력에 의한 유실없이도 수위에 따라 승강될 수 있도록 가이드가 구비된 고정대에 유동가능하게 고정됨으로서, 유량에 따라 수위의 변화가 심하고 소정의 유력을 갖는 하천에서도 무리없이 상기 수생식물을 배양하여 자연정화효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 하천의 바닥면에 일렬로 매설되는 둘 이상의 고정석과, 이 고정석의 상면으로 단단히 입설되는 포스트와, 서로 이웃하는 포스트들에 수평방향으로 고정되는 둘 이상의 가로대 및, 양단이 가로대에 각각 고정되고 수직방향으로 배치되며 그 길이방향으로 홈이 형성된 가이드로 이루어진 한쌍의 고정대에; 망의 둘레부에 형상유지를 위한 테두리가 형성되고 테두리의 상면에는 망을 둘러싸는 측벽이 배치되어 소정의 안착부를 이루며 각 모서리부에는 제1고정구가 구비되는 지지망과, 상기 안착부에 얹혀지고 수생식물이 식재되는 배양판과, 둘레부에 형상유지를 위한 테두리가 형성되고 배양판의 상면으로 안착되면서 별도의 고정부재를 매개로 상기 측벽에 고정되는 상부망 및, 수중에서 우수한 부상력을 받는 재질로 되어 상기 지지망의 둘레부에 하나이상 고정배치되는 부력부재로 이루어진 식재부가; 상기 제1고정구에 상응하는 제2고정구와, 상기 가이드의 홈에 끼워져 가이드의 길이방향으로 슬라이딩 되는 미끄럼부로 구성된 고정부재를 매개로 유동가능하게 고정되어서 수위에 따라 승강될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 하천정화기구의 설치구조.