KR20050059576A - 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템에 관한 것으로, 그 목적은 단위 부선을 복수개 결합하여 부선을 형성하고, 상기 부선에 설치되어진 크레인의 단부에 설치된 준설펌프의 흡입구를 유동을 방지하도록 하는 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템을 제공함에 있다. 이는 일정한 규격으로 이루어지고, 분리가능한 단위 부선을 복수개 조립하여 수상에 부상시킨 부선과, 상기 부선의 길이방향 일측면에 설치된 크레인의 단부에 설치되고, 흡입구를 통해 유입된 오니를 압축공기를 이용하여 외부로 배출시키는 준설펌프와, 상기 준설펌프의 흡입구의 유동을 방지하도록 상기 부선의 길이방향 타측에 설치된 위치조정수단과, 상기 준설펌프의 흡입구와 부선에 각각 설치되어 수압 및 초음파에 의해 수심을 파악하는 수심계 및 에코 사운더와, 상기 수심계와 에코사운더에 의해 파악된 정도에 의해 모니터링하여 작업을 진행시키도록 부선의 상측에 설치된 제어부와, 상기 부선의 폭방향 양측에 설치되고, 부선을 이동시키도록 와이어의 단부에 닻이 결합되어진 이동 및 복귀 윈치를 포함하는 것이다.

Description

부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템{DREDGING SYSTEM WITHOUT SECONDARY POLLUTION BY FLOATING MATTERS}
본 발명은 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단위 부선을 복수개 결합하여 부선을 형성하고, 상기 부선에 설치되어진 크레인의 단부에 설치된 준설펌프의 흡입구의 유동을 방지하며, 준설펌프에서 사용한 압축공기를 처리하는 과정에서 발생되는 미세분진을 제거하고, 축적된 오니의 두께에 따라 선택적으로 준설펌프의 흡입구를 변경하도록 하는 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 해저, 강, 호수 등의 수중에는 무분별한 폐기물, 오염물질에 의해 퇴적물인 오니가 쌓여 부영양화를 초래하고 해양의 경우에는 적조현상 등이 발생되어 수중의 생태계가 파괴되는 심각한 문제가 있다.
따라서, 상기와 같이 수중에 오니가 축적되면 이를 준설하여 주기적으로 제거해주기 위한 시스템이 개발되어 사용되고 있다.
상기와 같이 수중 오니를 제거하기 위한 시스템 중에서 부선(pontoon)를 수중에 부상시키고, 상기 부선에 설치된 크래인의 단부에 설치된 준설펌프의 흡입구를 통해 오니를 흡입한 후 이를 배출관을 통해 바신(basin)으로 이동시키고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 수중 오니제거 시스템은 부선이 일체로 되어 있어 이동시 부피 및 크기로 인하여 도로 운반이 불가능한 문제점이 있다.
또한, 오니를 제거하는 작업중에 준설펌프가 흔들려 오니 제거 위치에 정확하게 펌프를 안착시키지 못하는 문제점이 있다.
또한, 준설공정중에서 사용되는 압축공기에 의해 대기중으로 압축공기와 함께 소량의 분진이 배출되어 2차 오염이 발생되고 이에 따라 환경민원이 발생될 뿐만 아니라 상수원댐에는 적용하지 못하는 것이다.
또한, 수심계만을 이용하여 수심을 파악하고 있어 작업지점의 실시간 수심이 확인되지 않아 작업효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 단위 부선을 복수개 결합하여 부선을 형성하고, 상기 부선에 설치되어진 크레인의 단부에 설치된 준설펌프의 흡입구를 유동을 방지하도록 하는 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 준설펌프에서 사용한 압축공기를 처리하는 과정에서 발생되는 미세분진을 제거할 수 있는 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 준설펌프의 흡입구를 변경하여 축척된 오니의 두께에 따라 선택적으로 사용하도록 하는 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템을 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일정한 규격으로 이루어지고, 분리가능한 단위 부선을 복수개 조립하여 수상에 부상시킨 부선과, 상기 부선의 길이방향 일측면에 설치된 크레인의 단부에 설치되고, 흡입구를 통해 유입된 오니를 압축공기를 이용하여 외부로 배출시키는 준설펌프와, 상기 준설펌프의 흡입구의 유동을 방지하도록 상기 부선의 길이방향 타측에 설치된 위치조정수단과, 상기 준설펌프의 흡입구와 부선에 각각 설치되어 수압 및 초음파에 의해 수심을 파악하는 수심계 및 에코 사운더와, 상기 수심계와 에코사운더에 의해 파악된 정도에 의해 모니터링하여 작업을 진행시키도록 부선의 상측에 설치된 제어부와, 상기 부선의 폭방향 양측에 설치되고, 부선을 이동시키도록 와이어의 단부에 닻이 결합되어진 이동 및 복귀 윈치를 포함하는 것이다.
또한, 상기 단위 부선 중의 어느 하나에 설치되고, 상기 준설펌프에서 사용하고 남은 압축공기를 대기압 상태로 만드는 과정에서 발생된 미세분진을 제거하는 분진제거수단을 더 포함하는 것이다.
또한, 상기 단위 부선의 결합부위에는 돌출편이 형성되고, 상기 돌출편을 연결봉으로 관통하여 결합시키는 것이다.
또한, 상기 준설펌프의 흡입구는 메쉬가 작은 망형태로 이루어지고, 상기 흡입구의 상측에 철판을 착탈 가능하게 설치한 것이다.
또한, 상기 위치조정수단은 상기 부선의 상측에 설치되고, 와이어 단부를 상기 준설펌프의 흡입구에 고정시킨 포지션 윈치와, 상기 부선의 상부와 측면에 설치되어 와이어의 마찰을 감소시킨 복수개의 페어 리더로 이루어진 것이다.
또한, 상기 분진제거수단 내부에 경사면을 형성시키는 처리탱크와, 상기 경사면의 상부에 준설펌프에 유입된 압축공기가 공급되는 유입관과, 상기 경사면의 하부에 상기 유입관에서 유입된 압축공기를 배출시키는 배출관과, 상기 유입관을 통해 공급되는 압축공기에 포함된 분진을 다시 상기 준설펌프로 복귀시키도록 경사면의 하측에 설치된 배출펌프로 구성된 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 수중 오니제거 시스템을 나타낸 도면이다.
도시한 바와 같이 수중 오니제거 시스템은 부선(10), 준설펌프(20), 위치조정수단(30), 수심계(40) 및 에코사운더(41), 제어부(50), 이동 및 복귀윈치(60)(61), 분진제거수단(70)을 포함하고 있다.
상기 부선(10)은 일정한 규격으로 이루어지고, 분리가능한 단위 부선(11)을 복수개 조립하여 수상에 부상시키는 것으로, 상기 단위 부선(11)의 결합부위에는 돌출편(11a)이 형성되고, 상기 돌출편(11a)을 연결봉(12)으로 관통하는 결합시키는 것이다.(도 1의 "A"부 및 도 3참조)
상기 돌출편(11a) 및 연결봉(12)은 열처리하여 파도나 바람에 의해 부선(10)이 흔들려도 마모에 강하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 준설펌프(20)는 상기 부선(10)의 길이방향 일측면에 설치된 크레인(13)의 단부에 설치되고, 흡입구(21)를 통해 유입된 오니를 압축공기를 이용하여 외부로 배출시키는 것이며, 상기 크레인(13)에는 승하강 윈치(14)가 설치되어 상기 준설펌프(20)을 하측으로 이동시켜 오니를 흡입할 수 있게 된다.
상기와 같은 준설펌프(20)는 이탈리아 뉴마(pneuma)사에서 제작한 압축공기를 이용한 펌프로서, 그 구조는 도 4에 도시한 바와 같이 실린더(22)에 오니흡입파이프(23) 및 오니배출파이프(24)가 형성됨과 아울러 공기공급파이프(25)가 설치되어 있다.
또한, 상기 오니흡입파이프(23)에는 흡입밸브(26)가 설치되고, 오니배출파이프(24)에는 배출밸브(27)가 설치되어 있다.
상기와 같이 구성된 준설펌프(20)는 수압에 의해 물과 오니가 혼합된 상태로 오니흡입파이프(23)를 통해 실린더(22) 내부로 유입되고, 실린더(22)가 물과 오니에 의해 충진되면 흡입밸브(26)는 자체 무게에 의하여 닫히게 된다.
상기와 같이 실린더(22) 내부에 물과 오니가 충진된 상태에서 공기공급파이프(25)를 통해 압축공기가 공급되며, 이때 실린더(22) 내부의 오니배출파이프(24)를 통해 실린더(22) 외부로 배출되고, 실린더(22) 내부가 거의 비워지면 실린더(22) 내부를 대기압과 같게 하기 위하여 디스트리뷰터(distributors)(86)로 실린더(22) 내부의 잔여 공기를 제거하게 되며, 상기와 같은 과정을 반복함으로서, 오니를 제거하게 된다.
또한, 상기 준설펌프(20)의 흡입구(21)는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 메쉬가 작은 망형태로 이루어지고, 상기 흡입구(21)의 상측에 철판(21a)을 착탈 가능하게 설치한 것이다.
상기 철판(21a)을 흡입구(21)에 착탈하기 위해서는 여러가지 방법 및 구조가 있을 수 있으나, 바람직하게는 흡입구(21) 측에 결합편(21b)을 돌출형성시키고, 이에 대응하도록 철판(21a)에 결합구(21c)를 설치하도록 상호 결합되도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 도 6의 (가)상태의 흡입구(21)는 오니층이 두꺼운 경우, 약 50㎝ 이상인 경우에 사용되는 것이고, 도 6의 (나)상태의 흡입구(21)는 오니층이 적을 경우, 약 50㎝ 이하인 경우에 (가)상태의 흡입구(21)에 철판(21a)을 부착시키게 되는 것이다.
또한, 상기 흡입구(21)의 메쉬를 적게 함으로서, 퇴적오니만 흡입되고, 골재가 흡입되는 것은 방지할 수 있다.
또한, 상기 흡입구(21)를 통해 흡입된 오니는 배출관을 통해 바신(basin)(15)으로 이동하게 된다.
상기 위치조정수단(30)은 상기 준설펌프(20)의 흡입구(21)의 유동을 방지하도록 상기 부선(10)의 길이방향 타측에 설치된 것으로, 상기 부선(10)의 상측에 설치되고, 와이어 단부를 상기 준설펌프(20)의 흡입구(21)에 고정시킨 포지션 윈치(31)와, 상기 부선(10)의 상부와 측면에 설치되어 와이어의 마찰을 감소시킨 복수개의 페어 리더(32)로 이루어져 있다.
상기 수심계(40) 및 에코 사운더(41)는 상기 준설펌프(20)의 흡입구(21) 및 상기 부선(10)에 각각 설치되어 수압 및 초음파에 의해 수심을 파악하는 것이다.
상기 제어부(50)는 상기 수심계(40)와 에코사운더(41)에 의해 파악된 정보에 의해 모니터링하여 작업을 진행시키도록 부선(10)의 상측에 설치된 것이다.
상기 이동 및 복귀 윈치(60)(61)는 상기 부선(10)의 폭방향 양측에 설치되고, 부선(10)을 이동시키도록 와이어의 단부에 닻((60a)(61a)이 결합되어진 것이다.
즉, 부선(10)의 전진, 후진에 따라 이동 및 복귀 윈치(60)(61)의 와이어를 조정하여 원하는 위치로 이동되도록 한다.
상기 분진제거수단(70)은 도 1 및 도 7에 도시한 바와 같이 상기 단위 부선(11) 중의 어느 하나에 설치되고, 상기 준설펌프(20)에서 사용하고 남은 압축공기를 대기압 상태로 만드는 과정에서 발생된 미세분진을 제거하는 것으로, 내부에 경사면(71a)을 형성시키는 처리탱크(71)와, 상기 경사면(71a)의 상부에 준설펌프(20)에서 유입된 압축공기가 공급되는 유입관(72)과, 상기 경사면(71a)의 하부에 상기 유입관(72)에서 유입된 압축공기를 배출시키는 배출관(73)과, 상기 유입관(72)을 통해 공급되는 압축공기에 내에 포함된 분진을 다시 상기 준설펌프(20)로 복귀시키도록 경사면(71a)의 하측에 설치된 배출펌프(74)로 구성된 것이다.
즉, 상기 준설펌프(20)의 디스트리뷰터(86)에서 배출된 압축공기를 유입관(72)을 통해 처리탱크(71)로 유입시키고, 상기 처리탱크(71)내에 유입된 압축공기는 배출관(73)을 통해 외부로 배출되며, 압축공기내에 포함된 분진은 처리탱크(71)의 경사면(71a)을 따라 하방으로 모이게 한 후 배출펌프(74)에 의해 다시 준설펌프(20)로 복귀시키게 된다.
한편, 미설명 부호 80은 발전기, 81은 윈치용 유압탱크, 82는 준설펌프용 유압탱크, 83은 공기압축기, 84는 진공장치, 85은 D-GPS, 86은 디스트리뷰터를 나타내고 있다.
본 발명에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 부선(10)은 단위 부선(11)으로 분리하여 오니 제거장소에 신속하게 이동할 수 있고, 부선(10)의 결합부위에 형성된 결합편(11a)과 연결봉(12)을 이용하여 부선(10)을 조립하여 수상에 부상시킴과 아울러 크레인(13) 및 준설펌프(20) 등을 부선(10)에 설치하여 수중 오니를 제거할 수 있도록 준비한다.
상기와 같은 상태에서 발전기(80), 유압 윈치(81), 공기압축기(83), 준설펌프(20), 수심계(40) 및 에코 사운더(41) 등의 전원을 인가하고, 이동 및 복귀 윈치(60)(61)의 와이어를 감거나 풀어서 작업위치에 위치하게 된다.
이때 인공위성을 이용한 D-GPS(85)를 이용하여 정확한 준설 위치를 찾을 수 있으며, 준설위치에 도달하면 공기 압축기(83)의 밸브를 개방하여 준설펌프(20)의 공기공급파이프(25)로 압축공기를 보낼수 있는 상태로 만든다.
그리고, 크레인(13)에 설치된 승하강 윈치(14)를 이용하여 준설펌프(20)를 수중 바닥으로 하강시키게 된다.
이때 수중 오니층의 두께에 따라 준설펌프(20)의 흡입구(21)에 철판(21a) 등을 부착하게 된다. 즉, 오니층이 50㎝이상이면 철판(21a)을 부착하지 않고, 오니층이 50㎝이하이면 철판(21a)을 부착하여 흡입구(21)를 축소시킨 상태에서 준설펌프(20)로 오니를 흡입하게 된다.
또한, 준설펌프(20)에 설치된 수심계(40)과 에코 사운더(41)를 이용하여 제어부(50)에서 모니터링하고, 작업자는 실시간으로 수심을 파악하면서 작업을 진행시킬 수 있게 된다.
상기의 오니의 흡입은 준설펌프(20)에 의해 이루어지는데 이는 준설펌프(20)의 실린더(22) 내부에 오니흡입파이프(23)를 통해 물과 오니가 혼합된 상태로 유입되게 하고, 실린더(22)가 물과 오니에 의해 충진되면 흡입밸브(26)는 자체 무게 의하여 닫히게 된다.
상기와 같이 실린더(22) 내부에 물과 오니가 충진된 상태에서 공기압축기(83)에서 형성된 압축공기가 공기공급파이프(25)를 통해 실린더(22) 내부로 공급되며, 이로 인해 실린더(22) 내부의 오니는 오니배출파이프(24)를 통해 실린더(22) 외부로 배출되어 배출라인을 통해 바신(15)으로 이동된다.
오니가 실린더(22) 내부에서 비워지면 실린더(22) 내부를 대기압과 같게 하기 위하여 디스트리뷰터(86)로 실린더(22) 내부의 잔여 공기를 제거하게 되며, 상기와 같은 과정을 반복함으로서, 수중의 오니를 제거하게 된다.
이때 디스트리뷰터(86)에서 제거되는 압축공기는 분진제거수단(70)의 유입관(72)을 통해 처리탱크(71)로 유입되고, 상기 처리탱크(71)내에 유입된 압축공기는 배출관(73)을 통해 외부로 배출된다.
그리고, 압축공기내에 포함된 분진은 처리탱크(71)의 경사면(71a)을 따라 하방으로 모이게 한 후 배출펌프(74)에 의해 다시 준설펌프(20)로 복귀되도록 함으로서, 압축공기에 의한 2차 오염이 발생되지 않아 상수원댐 등에서 사용가능하며, 환경 민원발생도 일어나지 않게 된다.
또한, 준설펌프(20)에 의해 오니층이 제거되면, 다시 이동 및 복귀윈치(60)(61)를 이용하여 작업위치를 변경하고, 상기에 기술한 바와 같은 작업을 반복하여 오니를 제거하게 되며, 다른 작업장소로 이동하기 위해서는 조립되어진 단위 부선(10)을 분리하여 신속하게 이동하여 다시 조립한 상태에서 사용하게 된다.
이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 수중 오니제거 시스템은 단위 부선을 복수개 결합하여 부선을 형성함으로서, 분해 및 조립이 용이하고 신속하게 이동할 수 있어 경제적이다.
또한, 크레인의 단부에 설치된 준설펌프 흡입구의 유동을 방지하도록 하여 작업효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 준설펌프에서 사용한 압축공기를 처리하는 과정에서 발생되는 미세분진을 제거할 수 있어 상수원댐 등에서 사용할 수 있으며, 환경민원의 발생을 없앨수 있다.
또한, 준설펌프의 흡입구를 변경하여 축척된 오니의 두께에 따라 선택적으로 사용하도록 하여 퇴적오니만을 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템을 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템을 나타낸 정면도.
도 3은 도 1의 "A"의 측면을 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템의 단위 부선이 결합되는 구조를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 준설펌프를 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 준설펌프의 흡입구를 나타낸 도면.
도 6은 도 5의 B부를 나타낸 사시도로서, (가)는 오니층이 두꺼운 경우를 나타내고, (나)는 오니층이 적을 경우에 사용하는 경우를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 분진제거수단을 나타낸 설명하기 위한 도면.
(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10: 부선 11: 단위 부선
11a: 돌출편 12: 연결봉
13: 크레인 20: 준설펌프
21: 흡입구 21a: 철판
22: 실린더 23: 흡입오니파이프
24: 오니배출파이프 25: 공기공급파이프
26: 흡입밸브 27: 배출밸브
30: 위치조정수단 31: 포지션 윈치
32: 페어 리더 40: 수심계
41: 에코 사운더 50: 제어부
60, 61: 이동 및 복귀윈치 70: 분진제거수단
71: 처리탱크 71a:경사면
72: 유입관 73: 배출관
74: 배출펌프

Claims (6)

  1. 일정한 규격으로 이루어지고, 분리가능한 단위 부선(11)을 복수개 조립하여 수상에 부상시킨 부선(10);
    상기 부선(10)의 길이방향 일측면에 설치된 크레인(13)의 단부에 설치되고, 흡입구(21)를 통해 유입된 오니를 압축공기를 이용하여 외부로 배출시키는 준설펌프(20);
    상기 준설펌프(20)의 흡입구(21)의 유동을 방지하도록 상기 부선(10)의 길이방향 타측에 설치된 위치조정수단(30);
    상기 준설펌프(20)의 흡입구(21)및 부선(10)에 각각 설치되어 수압 및 초음파에 의해 수심을 파악하는 수심계(40) 및 에코 사운더(41);
    상기 수심계(40)와 에코 사운더(41)에 의해 파악된 정도에 의해 모니터링하여 작업을 진행시키도록 부선(10)의 상측에 설치된 제어부(50); 및
    상기 부선(10)의 폭방향 양측에 설치되고, 부선(10)을 이동시키도록 와이어의 단부에 닻(60a)이 결합되어진 이동 및 복귀 윈치(60)(61); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단위 부선(11) 중의 어느 하나에 설치되고, 상기 준설펌프(20)에서 사용하고 남은 압축공기를 대기압 상태로 만드는 과정에서 발생된 미세분진을 제거하는 분진제거수단(70)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단위 부선(11)의 결합부위에는 돌출편(11a)이 형성되고, 상기 돌출편(11a)을 연결봉(12)으로 관통하여 결합시키는 것을 특징으로 하는 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 준설펌프(20)의 흡입구(21)는 메쉬가 작은 망형태로 이루어지고, 상기 흡입구(21)의 상측에 철판(21a)을 착탈가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 위치조정수단(30)은 상기 부선(10)의 상측에 설치되고, 와이어 단부를 상기 준설펌프(20)의 흡입구(21)에 고정시킨 포지션 윈치(31)와, 상기 부선(10)의 상부와 측면에 설치되어 와이어의 마찰을 감소시킨 복수개의 페어 리더(32)로 이루어진 것을 특징으로 하는 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템.
  6. 제2항에 있어서, 상기 분진제거수단(70) 내부에 경사면(71a)을 형성시키는 처리탱크(71)와, 상기 경사면(71a)의 상부에 준설펌프(20)에 유입된 압축공기가 공급되는 유입관(72)과, 상기 경사면(71a)의 하부에 상기 유입관(72)에서 유입된 압축공기를 배출시키는 배출관(73)과, 상기 유입관(72)을 통해 공급되는 압축공기에 포함된 분진을 다시 상기 준설펌프(20)로 복귀시키도록 경사면의 하측에 설치된 배출펌프(74)로 구성된 것을 특징으로 하는 부유물에 의한 2차 오염이 없는 준설 시스템.
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