KR20070032750A - 오염된 하천수를 정화시키는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수문 자체를 원형의 가이드부를 갖는 가이드프레임에 끼워 슬라이딩 회전운동되도록 함으로써 수문을 통해 형성된 저수공간에 갇혀있던 물이 수문의 상부 또는 하부로 배출되도록 함으로써 하천수를 효과적으로 정화하기 위한 슬라이딩 회전식 수문을 이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 양측 지지구조체의 사이에 수로가 형성되고, 양측 지지구조체의 사이에는 수로를 개폐할 수 있는 수문이 연결되며, 수문을 작동시키는 동력수단이 구비되어 수로를 개폐할 수 있도록 구성된 자동보 수문에 있어서, 원판으로 된 양 측판의 일측 사이에 양 측판과 동일한 곡률로 된 수문판을 일체로 연결하여 수문을 구성하고; 수문의 양 측판이 끼워져 회전될 수 있도록 원형의 가이드홀이 각각 형성된 양측 가이드부의 하부에 받침판이 정면상 "

"자 형상으로 연결되면서 가이드홀의 하부 일부와 연속되는 가이드홈이 받침판에 가로방향으로 형성된 가이드프레임을 양측 지지구조체의 외측에 고정하여 수문의 양 측판을 가이드홀에 회전가능하게 수용하면서 수문판을 가이드홈과 슬라이딩가능하게 위치시키며; 양 측판의 중심으로부터 편심된 위치로부터 각각 작동봉을 인출하고 각 작동봉과 양측 지지구조체의 사이에는 동력수단을 각각 연결하여 동력수단의 구동에 의해 수문의 양 측판이 가이드프레임의 각 가이드홀을 따라 회전동작되면서 저수되어 있던 물을 수문판과 가이드홈 사이로 하단 배출하거나, 수문판의 상부로 상단 배출시키면서 수질을 정화시키는 것이다.

정화, 수문, 작동실린더, 배출, 가이드, 어도

Description

오염된 하천수를 정화시키는 방법{Method to purify polluted river water}

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 분해사시도.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 단면도.

도 3a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 하천수 정화용 수문에서 수문판의 볼록한 부분이 저수측에 위치된 저수상태 사시도.

도 3b는 도 3a 상태의 측단면도.

도 4a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 하천수 정화용 수문에서 수문판의 오목한 부분이 저수측에 위치된 저수상태 사시도.

도 4b는 도 4a 상태의 측단면도.

도 5a는 도 3a 및 도 3b 상태에서 수문이 상방향 회전되어 하단배출되는 상태를 나타낸 사시도.

도 5b는 도 5a 상태의 측단면도.

도 6a는 도 4a 및 도 4b 상태에서 수문이 상방향 회전되어 하단배출되는 상태를 나타낸 사시도.

도 6b는 도 6a 상태의 측단면도.

도 7a는 도 3a 및 도 3b 상태에서 수문이 하방향 회전되어 상단배출되는 상태를 나타낸 사시도.

도 7b는 도 7a 상태의 측단면도.

도 8a는 도 4a 및 도 4b 상태에서 수문이 하방향 회전되어 상단배출되는 상태를 나타낸 사시도.

도 8b는 도 8a 상태의 측단면도.

도 9a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 하천수 정화용 수문에서 수문이 최상단에 위치한 상태 사시도.

도 9b는 도 9a 상태의 측단면도.

도 10a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 하천수 정화용 수문에서 수문이 최하단에 위치한 상태 사시도.

도 10b는 도 10a 상태의 측단면도.

도 11은 본 발명의 제 2실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 분해사시도.

도 12는 본 발명의 제 2실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 단면도.

도 13은 본 발명의 제 2실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 저수시 상태도.

도 14는 본 발명의 제 2실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 하단 배출시 상태도.

도 15는 본 발명의 제 2실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 상단 배출시 상태도.

도 16은 본 발명의 제 2실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 완전 개방시 상태도.

도 17은 본 발명의 제 3실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 수문 상세도.

도 18은 본 발명의 제 4실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 구성도.

도 19는 본 발명의 제 5실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 정단면도.

도 20은 본 발명의 제 5실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 가이드 프레임 상세 사시도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 지지구조체 10 : 수문

11 : 측판 11a : 공간부

12 : 수문판 13 : 작동봉

14,24,24',25 : 가이드홈 15 : 볼베어링

16,16' : 회전축 17 : 요홈

18,18' : 피동기어 19 : 패킹부재

20,20' : 가이드프레임 21 : 가이드홀

22 : 가이드부 23 : 받침판

30 : 작동실린더 31,31' : 구동기어

32,32' : 구동모터

본 발명은 오염된 하천수를 정화시키는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수문 자체를 원형의 가이드부를 갖는 가이드프레임에 끼워 슬라이딩 회전운동되 도록 함으로써 수문을 통해 형성된 저수공간에 갇혀있던 물이 수문의 상부 또는 하부로 배출되도록 함으로써 하천수를 효과적으로 정화하기 위한 것이다.

주지하다시피, 하천 또는 저수지와 같은 저수공간으로는 여러 경로를 통해 물이 유입되므로 유입되는 물중에 오염물질들이 다량 포함되어 있음은 자명하다. 따라서, 저수된 물을 정화하기 위해 여러 방법들이 제안되었던 바, 종래 사용되어 오던 수질정화방법들은 자갈 접촉 산화법, 역간 접촉식 산화법, 하수처리장 수질정화법, 염소 투입 정화법 등이 있으나 한결같이 많은 비용이 들고 비용에 비해 그 효과는 미미한 실정이었다.

이를 개선하기 위해 별도의 장치를 통해 수중에서 와류를 형성하여 오염물질을 부유시키고, 이를 걷어냄으로써 수질정화를 구현하도록 한 장치도 등장한 바 있으나, 이는 수질 개선을 위해 별도의 장치를 구비해야 하는 단점이 있음은 물론 그 수질정화영역이 매우 제한적이어서 보다 넓은 범위에서의 수질개선에 취약한 단점이 있었다.

또한, 본 출원인에 의해 창안되어 공지된 특허 공개번호 제 2001-0000343호의 "다단 저수장치를 이용한 자연적인 수질개선방법"의 경우 한개의 수문으로 구성되는 방식이기 때문에 폭기에 의한 자연적인 자정효과가 매우 낮은 결점이 있었으며, 이러한 결점으로 인해 수문의 내부에 가두어져 있는 물과 오염물질들이 결합하면서 발생시키는 물질 뭉침 작용과 물질 결합 작용에 의해 오염이 가중되면서 녹조 현상을 유발시킴으로 인하여 저장된 물을 더욱 더 악화시키는 중대한 결점이 있었다.

여기서, 본 발명의 기술적 가치를 높이기 위하여 본 발명에 적용되는 용어에 대하여 설명한다.

하천수에 함유된 오염된 수질들이 자연적으로 정화되거나 오염이 악화되는 “물질 가속도 현상“과“물질 새치기 작용”과“물질 보존 본능의 법칙”과 물질 뭉침 작용”과 “물질 결합작용“과 ”물질 거부작용”과 “물질 해탈작용“에 대하여 설명한다.

모든 물질은 그 물질이 지니고 있는 질량과 비중의 차이로 인하여 물속으로 유입되는 순간 그 물질들의 비중에 따라 포진하고 있는 위치가 물질별로 틀린 상태를 이루면서 즉 물질별로 각각의 다른 층을 이루면서 흐르게 된다.

이러한 작용에 의해 비중이 무거운 깨끗한 물들은 하천수의 하층부에 포진한 상태를 이루면서 흐르고, 비중이 가벼운 오염된 물들은 하천수의 상층부에 포진한 상태를 이루면서 흐르게 되는데, 흐르는 속도는 오염이 가중되어 있는 상층부의 하천수가 하층수 보다도 더 빨리 흐르고 있는 것이 현실이다, 이러한 작용이 발생하는 것은 물속에 함유되어 있는 오염물질의 양 즉 오염부하량이 높기 때문이다. 이러한 원리를 "물질 가속도 현상”이라고 정의한다.

하천에 흐르는 물들이 더욱더 오염이 가중되는 이유는 “물질 가속도현상” 과 “물질 뭉침 작용” 때문인데 자세히 설명하면 다음과 같은 현상 때문인 것이다. 지구와 태양계가 회전하면서 발생시키는 중력의 작용에 의해 비중이 가벼운 오염된 물들이 비중이 무거운 깨끗한 물들의 상층부에 포진한 상태를 유지하면서 하천의 하류 부분으로 흐르고 있을 때에 비중이 가벼운 오염된 물들은 수시로 유입되 어 오는 또 다른 오염물질들과 결합하는 "물질 뭉침 작용"에 의해 오염이 악화 되게 됨으로 인하여 하천수의 오염은 더욱더 가중되게 되는 것이다.

다음은 물질 가속도 현상을 역으로 이용하게 되면 발생하게 되는 “물질 새치기 작용”의 과정에 대하여 설명한다. 물질 새치기 작용과 물질 가속도 현상은 상호간에 밀접한 관계가 있다. 물질 새치기 작용이 이루어지는 과정은 오염된 하천수들이 수문의 하부를 통과하려고 할 때에 하천수를 이루고 있는 물들은 비중이 무거운 깨끗한 물들이 비중이 가벼운 오염된 물들을 상층부로 밀어 올려놓은 다음 비중이 가벼운 오염된 물들의 하층부를 통하여 먼저 빠져나가려고 하는 작용을 발휘하게 되는데 이러한 원리를 “물질 새치기 작용“ 이다. 라고 정의한다. 지구상에 존재하는 모든 물질들은 그 물질을 이루고 있는 물질속의 원자량과 분자량에 의해서 그 크기가 똑같다고 해도 그 부피 즉 비중이 틀리기 때문에 물속에 들어가면 그 물질들이 포진하고 있는 위치를 달리할 수밖에 없는 것이다.

다음은 모든 물질들은 그 물질의 본질(本質)적 성분을 본능적으로 보존하려고 하는 “물질 보존 본능의 법칙”과 이러한 작용에 의해서 발휘되는 “물질 뭉침작용”과 물질 밀림작용에 의해 발생 하는 “물질 해탈 작용“에 대해서 설명한다. 물은 물이 지니고 있는 구조적인 특성에 의해서 물 이외의 물질이 물속의 구조 속으로 침투하게 되면 본능적으로 그 침투물질을 받아들이면서 그 물질과 결합 하여 또 다른 물질을 만들어내는 특성이 있다. 본 발명에서는 이러한 작용을 “물질 뭉침 작용”이다, 라고 정의한다.

또한 물의 결정을 이루고 있는 순수 물 분자구조 속에 침투 해 있는 오염물 질들을 털어 내어 순수 물분자를 만들기 위하여 물에 일정한 충격을 가해주게 되면 물의 순수 분자 구조 속에 함유되어 있는 오염물질들은 물분자 속에서 즉시 이탈해 나오는 작용을 “물질 해탈 작용“이다. 라고 정의한다. 즉 외부에서 가해지는 충격의 힘에 의해 오염된 물이 깨끗해지는 작용을 ”물질 해탈 작용“이다. 라고 정의 한다. 상술한 바와 같이 물질 뭉침 작용이 발생되는 이유는 하천수를 가두어 두는 저수 시스템을 콘크리트보, 전도식 수문, 또는 고무댐과 같이 유입되는 하천수를 상단부로 배출하는 방식으로 저수장치를 구성하여주게 되면 이러한 작용에 의해 오염이 가중되게 되는 것이지만, 하천수를 하단부로 배출하는 수문 시스템을 설치하여 주게 되면 물질 새치기 작용과 물질밀림작용과 물질 해탈 작용이 자연적으로 이루어지면서 오염된 하천수가 자연적으로 정화 되게 되는 것이다. 대형의 댐들 또한 이러한 방식에 따라 댐을 구성하여 주게 되면 절대적으로 오염이 가중되지 않는 것이다. 또한 저수시스템의 하층 부분에 포진하고 있는 일부분의 하천수들 만을 배출 하도록 구성된 수문 시스템을 설치하면 오염이 가중되는 이유는 수문이 구성되어 있는 배출부 이외의 부분에 정체 되어 있는 비중이 가벼운 오염된 물들은 비중이 무거운 깨끗한 물들에게 밀리는 물질 밀림 작용에 의해 배출구 이외 부분으로 밀려나가면서 또 다른 오염물질들과 결합하는 물질 뭉침작용에 의해 오염이 더욱더 가중되게 되는 것이다. 물질 밀림작용과 물질 뭉침 작용에 의해 수문의 배출구 이외에 정체 되어 있는 비중이 가벼운 오염된 하천수는 절대적으로 하천의 하류로 이동하는 것 자체가 불가능한 상태에 놓이게 되면서 또 다른 물질들과 결합 하는 물질 결합 작용과 오염된 물질들 끼리 뭉치는 물질 뭉침 작용에 의해 오염이 더욱더 가중 되게 되는 것이다. 자세히는 고무댐의 하단부에 구성되는 일부의 배출구 또는 전도식 수문의 하층부분에 포진하고 있는 일부분의 하층수 만을 선택적으로 배출하도록 구성되는 싸이폰 방식의 수문을 설치하게 되면 비중이 무거운 깨끗한 물들이 비중이 가벼운 물들을 밀어내고 먼저 빠져 나가는 물질 새치기 작용과 물질 밀림작용에 의해 비중이 가벼운 오염된 물들은 비중이 무거운 깨끗한 물들에게 밀리면서 수문의 내부에서 정체된 상태를 유지하고 있을 수밖에 없는 물질 밀림작용에 의해 하류부분으로 절대적으로 빠져 나가지 못하고 있는 상태에서 또다시 오염된 물질끼리 뭉치는 물질 뭉침 작용과 오염된 물질끼리 결합하여 또 다른 물질을 만들어내는 물질 결합작용에 의해 오염이 더욱더 가중 될 수밖에 없는 것이다. 이러한 작용들에 의해서 상단부로 유입수를 배출하는 방식의 수중보를 이용하여 물을 가두어 두게 되면 저수 시스템의 내부에 물을 가두어 두는 동안 오염 물질과 물분자의 물질들 끼리 뭉치면서 발생시키는 물질 뭉침 작용과 물질 결합 작용에 의해 오염이 오히려 가중되게 되는 중대한 문제점들이 있는 것이다.

다음은 "물질보존 본능의 법칙'에 대하여 설명한다.

모든 물질들은 그 물질이 지니고 있는 구조적인 특성에 의해 그 물질만의 구조를 유지하려고 하는 자연적인 특성에 의해 그 물질이 지니고 있는 물질적인 구조 속에 다른 이물질이 침투하여 있으면 그 물질들을 거부하여 밀어내 버리거나 또는 그 물질 또는 오염물질들 속에서 이탈해 나오려고 하는 작용을 발휘하여 그 물질이 지니고 있는 순수한 구조들을 영구히 보존하려고 하는 작용을 본 발명에서는 "물질보존본능의 법칙"이다라고 정의한다.

다음은 "물질보존본능의 법칙"에 의해 발생하는 "물질 거부 작용"에 대하여 설명한다.

모든 물질은 물속에 들어가면 물속에 섞여 있는 물질들과 희석되게 되면서 물의 오염을 가중되게 하는 물질 뭉침 작용이 처음부터 발휘되는 게 아니라 순수 물분자의 구조들이 오염물질을 거부하는 물질 거부 작용에 의해 곧바로 결합되지 못하고 즉 물질과 물질이 뭉치는 뭉침 작용을 거부하고 있다가 일정시간이 지나면서 외부에서 가해지는 분해 작용에 의해 즉 용존산소와 태양열과 미생물과 삼투압작용등과 같은 자연적인 반응에 의해 오염물질들이 서서히 물분자들과 결합하면서 오염물질로 변형되게 되는 것이다. 이 물질들이 또다시 자연적으로 분해되면서 발생시키는 미립자들이 또다시 또다른 물질들과 결합되면서 물의 오염이 가중되는 것이다,이것이 활발히 이루어지면서 발생시키는 것이 바로 육지의 녹조 현상과 바다에서 발생되는 적조현상인 것이다. 태형동물이라고 칭하는 물질은 유기물질과 무기물질들과 뭉치면서 발생시키는 부산물인 것이다.

다음은 물질 분해 작용과 물질 결합 작용과 물질 부상 작용에 대하여 설명한다. 물의 순수 분자들은 순수 물 분자를 유지하고 있으려는 "물질 보존본능의 법칙"에 의해 물질 거부작용이 발생 되면서 또 다른 물질들과 결합하지 않으려고 반응하다가 오염물질들의 강한 점성력에 의해 어쩔 수 없이 다른 물 분자들과 결합하는 물질결합작용에 의해 결합 됨과 동시에 비중이 무거워지면서 하천의 바닥 층에 가라 앉아 있는 상태에서 자연적으로 발생하는 자연적 분해 작용에 의해 그 물질들이 분해되면서 미세한 미립자들을 발생시키게 되는데 미립자로 구성되는 물 분자와 상류에서 밀려오는 오염물질의 일부 물질들과 물질 결합 작용이 이루어지는 반복적인 작용이 발생하게 되는 것이다.

물 분자속에 함유되어 있는 오염물질들은 자연분해되는 자정작용에 의해 미립자로 변하여서 또 다시 저수 층의 상층부로 이동하는 반복적 물질 부상 작용을 발휘하면서 또다시 또 다른 오염물질들과 재차 결합하는 물질 결합 작용에 의해 결합 된 물 분자들은 결합과 동시에 비중이 무거워지면서 저수 층의 바닥에 가라앉게 되는 반복적 작용이 이루어지면서 하천수의 오염을 가중시키게 되는 작용이 바로 "물질 분해 작용"과 "물질 결합 작용"과 "물질 부상 작용"인 것이다.

다음은 "물질마찰작용"과 "물질 분해 작용"과 "물질 결합작용"에 대하여 설명한다.

모든 물질들은 물보다도 가볍거나 물의 비중보다 무겁더라도 물속에 들어가는 순간 물에 가해지는 중력의 작용과 수압의 작용에 의해 발생하는 압력에 의해 깨끗한 물 분자를 이루는 미립자들의 뾰쪽한 부분과 또다른 깨끗한 물분자에 구성되어 있는 미립자의 뾰쪽한 부분들과 활발한 접촉이 이루어 질때에 물분자의 사이사이에 끼어 있는 오염물질의 미립자에 연속적인 타격이 자연적으로 가해지면서 물분자의 사이사이에 끼어 있는 오염물질의 미립자가 서서히 마모가 이루어지면서 오염물질을 이루는 미립자의 존재 자체가 마도되어 사라지게 되면서 오염된 수질이 깨끗한 수질로 변하게 되는 것이다.

이러한 작용에 의해 오염된 수질이 자연적으로 정화 되는 것은 "물질마찰작용에 의한 자연적인 수질정화작용"이다라고 정의하고 "학술용어"는 Hans action.이 다라고 정의한다. 이러한 작용이 이루어지면서 오염된 수질이 자연적으로 정화 되는 작용이 이루어질때에는 산소의 작용이 없이도 오염된 물질들이 자연 분해되는 것이다,

이러한 작용이 이루어지는 과정중에서 불완전 분해된 물질들의 미립자들은 미립자 속에 함유되어 있는 점성력 즉 자력과 또 다른 물질에서 분해된 미립자들 속에 함유되어 있는 점성력과 자력에 의해 오염물질과 깨끗한 물들과의 결합이 이루어지는데 이러한 작용이 바로 "물질 결합작용"인 것이다. 물질들이 분해되면서 발생시키는 미립자들이 점성력과 자력을 자연적으로 가지게 되는 이유는 물 분자들이 물의 내부에서 발생하는 부라운 운동을 활발히 하면서 즉 숫자로 셀수 없을 정도로 많은 이동하면서 물질과 물질을 마모 시키는 물질 마찰운동이 자연적으로 이루어지면서 물질의 표면에서는 표면 장력이 자연적으로 발생하기 때문에 물질의 뾰쪽한 부분에는 물질과 결합하려는 점성력과 물질을 당겨오는 자력이 자연적으로 강해지는 것이다.본 발명에서는 이러한 작용을 "물질 결합작용"이다라고 정의한다.

이러한 과정을 통하여 발생시키는 물질 결합 작용에 의해 탄생 되는 새로운 물질들은 물의 비중 보다도 무거워 지기 때문에 물질 결합이 이루어짐과 동시에 저수 되어있는 하층부분에 침전되면서 퇴적오니로 변하는 것이다.

이때에 발생되는 퇴적오니를 이루고 있는 오염물질들이 물질마찰작용과 또다른 분해작용에 의해 또다시 분해되는 연속적인 과정을 통하여 대량의 미립자들을 또다시 발생 시키게 되는 것이다, 이러한 작용에 의해 분해되면서 발생되는 미립자들 끼리 또다시 물질결합작용과 물질 마찰작용이 이루어지면서 오염된 수질이 자연 적으로 살아나게 되는 것이다, 이러한 작용이 연속적으로 과다하게 발생하게 되면 육상에서는 녹조현상이 바다에서는 적조 현상이 발생하게 되는 것이다.

모든 물질들은 물에 유입되는 순간 물 분자를 이루는 미립자들이 발휘하는 물질 마찰작용과 또다른 물질 분해 작용들에 의해 분해되게 되는 것이다.

일례로 철이 분해되면서 발생시키는 시뻘건 녹물들이 바로 물분자보다도 비중이 더 가벼운 미립자들로서 물 분자들에 의해 분해된 또다른 미립자들과 물질 결합작용이 이루어지면서 하상에 침전되게 되는 것이다 이러한 작용이 연속적으로 이루어질때에 발생하는 물질이 바로 퇴적오니인 것이다.

물속에 함유되어 있는 모든 유기물질들과 무기물질들과 인과 질소들이 물질 마찰작용과 산소와 미생물과 태양열의 작용과 물의 분자들에 자연적으로 분해되는 과정을 통하여 오염된 수질이 비중이 무거운 깨끗한 물로 변하게 되면서 저수장치의 하층부분에 포진하고 있기 때문에 저수장치의 즉 수문의 하단부를 통하여 배출하여 주게 되면 깨끗한 물만을 연속적으로 생산하여 주게 되는 것이다.

이와 같이 물이 저수되어 있는 하층부를 통하여 상류에서 흘러 내려오는 물을 배출하여 주게 되면 물질 새치기 작용과 비중의 법칙에 따라 물질이 지니고 있는 비중의 차이에 따라 자연적으로 분류되는 층류 작용에 의해 물질이 지니고 있는 고유 질량 별로 포진하고 있는 위치가 틀리기 때문에 물질 결합 작용이 이루어 지지 않으므로 인하여 오염이 가중되지 아니하고 오히려 오염된 수질이 자연적으로 정화되는 작용이 이루어 지게 되는 것이다.

따라서, 물을 일정한 장소에 오랜시간 가두어두게 되면 물질분해작용과 물질 결합작용에 의해 오염이 더욱더 가중되므로 저수공간에 저수되어 있는 물은 항상 만수위를 유지하면서 상류에서 내려오는 물을 수문의 하단부를 통해 수시로 방류하는 방법이 하천수의 오염을 방지할 수 있는 가장 좋은 방법이며, 또한 저수공간의 물을 수문의 하단부를 통하여 방류하는 방법을 이용하여 주게 되면 물속에 함유된 물질끼리 결합하는 물질결합작용에 의해 뭉쳐진 퇴적오니와 같은 오염물질을 배출하여주면서 동시에 물질 가속도 현상, 물질 새치기 현상, 물질 분해 작용, 물질 부상 작용 등을 발생 시켜 오염된 수질을 자연적으로 정화 시켜줌과 함께 수문의 상단부로도 하천의 상류에서 유입되는 약간의 물을 배출하여 물의 상부에 부유하는 비중이 가벼운 오염된 물질들과 수문의 하단부를 통하여 배출되는 비중이 무거운 깨끗한 물들과 희석시켜주는 방법을 이용하여 오염된 수질을 정화 시켜줌이 가장 바람직한 것이다.

그러나, 일반적인 수문의 경우 수문의 지지축이 지지구조체의 하부측에 위치되어 수위에 따라 전도되면서 저수된 물을 수문의 상부로 배출해주는 전도식 수문과, 수문의 지지축이 지지구조체의 상부에 위치되어 저수된 물을 수문의 하부로 배출해주는 부상식 수문과 같이 그 지지축이 고정되어 있어 저수공간에 저수되어 있는 물을 수문의 상단 또는 하단으로만 배출할 수 있도록 정해져 있기 때문에 하천수를 정화하는데 한계가 있었고, 수문이 폐쇄된 상태에서는 저수공간에 저수된 물이 정체될 수밖에 없어 물질 뭉침작용에 의한 퇴적오니의 발생과 같이 수질이 급격하게 오염되는 단점이 있는 것이었으며, 또한 물고기가 상류로 이동하고자 하여도 그 이동통로가 폐쇄되어 있어 생태계가 파괴되는 원인이 되고 있다.

이를 감안하여 반달형으로 구성된 수문판과 그 양측에 직각방향으로 형성된 양측판으로 구성된 회전식 수문이 제안된 바 있으나, 이러한 회전식 수문을 구동하는 동력수단은 통상 구동모터와 감속기어군 또는 작동실린더와 다단의 링크, 커넥팅로드 등으로 이루어지는 것이므로 그 동력전달 메커니즘이 매우 복잡하여 에너지 손실이 많음은 물론 에러발생 가능성도 큰 것이었고, 수문에 동력을 제공하는 동력수단과 그 전달수단이 수문의 양측판에 형성되어 있는 회전축에 직접 연결되어 있으므로 위치적으로 저수공간에 저수되어 있는 물 또는 물속에 포함된 이물질과 직접 접촉할 수밖에 없어 쉽게 고장날 수밖에 없는 것이었다.

아울러, 상기한 회전식 수문이 폐쇄된 상태에서는 전술한 일반적인 수문과 마찬가지로 저수공간에 저수된 물이 정체되어 수질의 오염을 가속화하게 됨은 물론 물고기의 이동통로를 폐쇄하게 되어 생태계를 파괴하는 문제는 여전히 내재하고 있는 것이었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 수문판의 양측에 원판으로 된 양 측판을 구성하고, 이러한 양 측판을 원형의 가이드홀에 수용되게 하며, 양 측판과 지지구조체의 사이에 동력수단을 연결하여 동력수단의 구동에 의해 수문의 양 측판이 가이드홀을 따라 회전동작되면서 선택적으로 하단배출식 또는 상단배출식으로 작동되게 함으로써 저수공간의 물을 방류하면서 보다 효과적으로 수질을 정화할 수 있도록 하고, 배수 조절을 용이하게 함은 물론 물고기가 소상할 수 있는 어도를 형성할 수 있도록 한 오염된 하천수를 정화시키는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

다른 견지로는, 회전축을 지지구조체에 고정한 상태로 그 반대측 단부를 양측판에 회전가능하게 고정하고, 양 측판의 내부에는 공간부를 각각 형성하여 일측면에 피동기어를 형성하며, 회전축의 공간부 위치에는 구동모터를 고정하면서 그 축에는 피동기어와 맞물리는 구동기어를 고정하여 구동기어의 정역회전에 따라 양측판과 수문판을 회전시키면서 수로를 개폐토록 함으로써 수문으로서 요구되는 적정한 힘과 회전속도를 제공해줄 수 있고, 수문을 회전시키기 위한 동력수단이 매우 간단함은 물론 이러한 동력수단이 차지하는 부피가 매우 작아 작업성을 향상시킬 수 있음은 물론 하천의 크기에 비해 수문의 크기를 상대적으로 크게 구현할 수 있으므로 홍수시 물을 빠른 시간내에 방류할 수 있어 범람을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

이하, 본 발명을 제시된 실시예와 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

[제 1실시예]

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 하천수 정화용 수문의 단면도이며, 도 3a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 하천수 정화용 수문에서 수문판의 볼록한 부분이 저수측에 위치된 저수상태 사시도이고, 도 3b는 도 3a 상태의 측단면도이며, 도 4a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 하천수 정화용 수문에서 수문판의 오목한 부분이 저 수측에 위치된 저수상태 사시도이고, 도 4b는 도 4a 상태의 측단면도이며, 도 5a는 도 3a 및 도 3b 상태에서 수문이 상방향 회전되어 하단배출되는 상태를 나타낸 사시도이고, 도 5b는 도 5a 상태의 측단면도이며, 도 6a는 도 4a 및 도 4b 상태에서 수문이 상방향 회전되어 하단배출되는 상태를 나타낸 사시도이고, 도 6b는 도 6a 상태의 측단면도이며, 도 7a는 도 3a 및 도 3b 상태에서 수문이 하방향 회전되어 상단배출되는 상태를 나타낸 사시도이고, 도 7b는 도 7a 상태의 측단면도이며, 도 8a는 도 4a 및 도 4b 상태에서 수문이 하방향 회전되어 상단배출되는 상태를 나타낸 사시도이고, 도 8b는 도 8a 상태의 측단면도이며, 도 9a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 하천수 정화용 수문에서 수문이 최상단에 위치한 상태 사시도이고, 도 9b는 도 9a 상태의 측단면도이며, 도 10a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 하천수 정화용 수문에서 수문이 최하단에 위치한 상태 사시도이고, 도 10b는 도 10a 상태의 측단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 오염된 하천수를 정화시키는 방법에 적용되는 하천수 정화용 수문은, 양측 지지구조체(1)의 사이에 수로가 형성되고, 양측 지지구조체(1)의 사이에는 수로를 개폐할 수 있는 수문(10)이 연결되며, 수문(10)을 작동시키는 동력수단이 구비되어 수로를 개폐할 수 있도록 구성되는데, 원판으로 된 양 측판(11)의 일측 사이에 양 측판(11)과 동일한 곡률로 된 수문판(12)이 일체로 연결되어 수문(10)을 이루고, 수문(10)의 양 측판(11)이 끼워져 회전될 수 있도록 원형의 가이드홀(21)이 각각 형성된 양측 가이드부(22)의 하부에 받침판(23)이 정면상 "

"자 형상으로 연결되면서 가이드홀(21)의 하부 일부 와 연속되는 가이드홈(24)이 받침판(23)에 가로방향으로 형성된 가이드프레임(20)이 양측 지지구조체(1)의 외측에 고정되어 수문(10)의 양 측판(11)이 가이드홀(21)에 회전가능하게 수용되면서 수문판(12)이 가이드홈(24)과 슬라이딩가능하게 위치되며, 양 측판(11)의 중심으로부터 편심된 위치로부터 각각 작동봉(13)이 인출되고 각 작동봉(13)과 양측 지지구조체(1)의 사이에는 동력수단이 각각 연결되어 동력수단의 구동에 의해 수문(10)의 양 측판(11)이 가이드프레임(20)의 각 가이드홀(21)을 따라 회전동작되면서 수문판(12)과 가이드홈(24) 사이로 물을 하단 배출하거나, 수문판(12)의 상부로 물을 상단 배출하도록 구성된 것이다.

이때, 본 발명에 따른 동력수단은 기어전달방식, 로프제어방식, 실린더방식, 크랭크방식 등 다양하게 적용할 수 있으며, 본 발명의 제 1실시예에서는 실린더방식을 채택한 것으로, 각 작동봉(13)은 각 측판(11)의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 다른 위치로부터 각각 인출되고, 2개의 작동실린더(30)가 서로 다른 각도에서 지지구조체(1)와 각 작동봉(13)의 사이에 서로 연결되어 신축되면서 수문(10)을 360°각도로 회전시킬 수 있도록 구성된다.

또한, 양 측판(11)과 가이드프레임(20) 각 가이드홀(21)의 접촉부위에는 서로 대응되는 단면상 반원형의 가이드홈(14)(25)이 각각 형성되고, 각 가이드홈(14)(25)의 사이에는 볼베어링(15)이 삽입되어 수문(10)의 회전동작이 부드럽게 이루어지도록 하면서 수문(10)이 가이드홀(21)로부터 빠져나오지 못하도록 구성되며, 양 측판(11)과 가이드프레임(20) 각 가이드홀(21)의 접촉부위에는 패킹부재(19)가 개재되어 물이 작동실린더(30)가 수납되어 있는 공간측으로 유입되지 못 하도록 막아주게 된다.

이와 같이 구성된 상태에서 각 작동실린더(30)를 수축 또는 신장시키게 되면 수문의 양 측판(11)이 당겨지거나 밀리게 되고, 수문(10)의 양 측판(11)은 가이드프레임(20)의 가이드홀(21)에 수용되어 있어 수문(10)의 양 측판(11)이 당겨지거나 밀리게 되면 그 방향으로 회전될 수 있는 것이다.

또한, 수문(10)의 양 측판(11)과 가이드프레임(20)의 가이드홀(21) 사이의 접촉부위에는 각각 가이드홈(14)(25)이 형성되어 그 사이에 볼 베어링(15)이 삽입되어 있으므로 수문(10)의 회전시 마찰을 최소한으로 줄여주어 회전이 보다 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

유입 수량이 많지 않을 경우에는 도 3 및 도 4와 같이 각 작동실린더(30)를 수축 또는 신장시켜 수문판(12)의 볼록한 부위 또는 오목한 부위가 저수측을 향하도록 한 상태에서 수문판(12)의 하단부를 가이드프레임(20)의 받침판(23)에 형성되어 있는 가이드홈(24)을 벗어나지 않는 위치에 위치시키게 되며, 그러면 수문판(12)과 가이드홈(24)의 사이가 밀착되어 있고, 또 수문판(12) 양측에 위치된 양 측판(11)과 가이드프레임(20)의 가이드홀(21) 사이에는 패킹부재(19)가 개재되어 있으므로 물이 누수되지 않고 저수공간에 지속적으로 차오르게 된다.

이때, 물이 저수공간에 오랜시간 머무르게 되면 자연분해되는 것보다 물질뭉침작용에 의해 오염물질이 증가되어 하천수를 오염시키게 됨은 전술한 바 있으며, 따라서 물이 저수공간에 어느 정도 채워진 상태에서는 수시로 물을 배출해주어야 한다.

이를 위해 도 5 및 도 6과 같이 각 작동실린더(30)를 수축 또는 신장시켜 수문(10)을 상방향으로 회전시키게 되면 수문(10)의 수문판(12)과 가이드프레임(20)의 가이드홈(24) 사이가 이격되어 그 사이로 저수공간의 하층부에 포진된 물이 빠져나갈 수 있으며, 이러한 과정에서 물질 뭉침 작용에 의해 하천의 바닥에 퇴적되어 있던 퇴적오니와 같은 이물질이 하천수와 같이 빠져나가면서 물질 가속도 작용, 물질 새치기 현상, 물질 해탈 작용, 물질 부상 작용이 발생되어 수질이 정화될 수 있는 것이다.

또한, 이와 같이 수문(10)의 수문판(12)과 가이드프레임(20)의 가이드홈(24) 사이가 이격되면 물고기가 상류로 이동할 때 물고기의 이동통로를 형성해줄 수 있어 생태계를 보존할 수 있는 이점이 있다.

물론, 이와 같이 수문(10)의 하단부로 물을 배출하더라도 저수된 물의 상층부에는 비중이 가벼운 오염된 물질이 포진하고 있으며, 이러한 오염된 물질이 시간이 지남에 따라 새로이 유입되는 오염물질과 뭉쳐지는 물질 뭉침작용으로 오염을 가중 시킬 수 있음은 전술한 바 있다.

따라서, 도 7 및 도 8과 같이 도 5 또는 도 6과는 반대로 작동실린더(30)를 수축 또는 신장시켜 수문(10)을 하방향으로 회전시키게 되면 저수공간의 물이 수문의 상단부로 빠져나가면서 저수된 물의 상층부에 포진하고 있는 비중이 가벼운 오염된 물질들을 배출시킬 수 있어 수질을 정화시킬 수 있는 것이다.

물론, 이러한 수분의 회전동작은 도시하지는 않았지만 저수공간에 설치한 센서를 통해 수질의 오염상태를 감지하여 자동으로 동력장치를 컨트롤해줌으로써 자 동으로 작동되게 할 수도 있고, 관리자가 직접 수동으로 컨트롤할 수도 있음은 자명하다.

또한, 도 9와 같이 비가 내려 유입수량 또는 하수량이 증가하여 저수공간에 물이 빠른 시간내에 불어나는 경우 그 저수량을 빠른 시간내에 조절할 수 있도록 수문판(12)을 최상단에 위치시킬 수도 있음은 자명하다.

한편, 홍수와 같이 물이 급격하게 불어나고 나뭇가지와 같은 대형 이물질이 같이 떠내려오는 경우에는 수문(10)과 부딪히는 수압을 최소화하고, 수문(10)과 대형 이물질이 부딪히지 않도록 하기 위하여 도 10과 같이 각 작동실린더(30)를 구동하여 수문(10)을 최하단부에 위치시키게 되며, 그러면 물과 이물질들이 수문판(12)의 위쪽으로 모두 빠른 속도로 빠져나가 수문(10)을 안전하게 보호해줄 수 있는 것이다.

그리고, 본 발명의 제 1실시예에서는 도시하지 않았으나 상기와 같은 구성을 갖는 하천수 정화용 수문을 하천의 경사진 부위에 다단계로 설치하여 물이 다단의 수문을 빠져나오면 보다 효과적으로 정화되게 구성할 수도 있으며, 이러한 변형된 실시예 역시 본 발명의 권리범위에 속함은 자명하다.

[제 2실시예]

도 11 내지 도 16은 본 발명의 제 2실시예에 따른 오염된 하천수를 정화시키는 방법에 적용되는 하천수 정화용 수문을 나타낸 것으로, 모든 기술적 구성은 본 발명의 제 1실시예와 동일하며, 다만 각 작동봉(13)을 각 양 측판(11)의 동일 위치 로부터 각각 인출하고, 동력수단으로 작동실린더(30)를 구비하여 각 작동봉(13)과 지지구조체(1)의 사이에 각 작동실린더(30)를 비스듬히 동일한 위치에 연결하여 구성한 것이며, 양 측판(11)의 중심으로부터 외측으로 회전축(16)을 각각 인출하고, 회전축(16)이 각각 회전가능하게 고정되는 축받이(2)를 지지구조체(1)에 각각 고정하여 수문(1)이 이를 중심으로 회전되도록 구성한 것이다.

이와 같이 구성하게 되면 각 작동실린더(30)의 스트로크 범위내에서 최대한 수축시켰을 때 수문판(12)과 가이드홈(24)의 사이가 이격되어 저수된 물이 수문(10)의 하단으로 배출되면서 오염된 수질을 개선할 수 있고, 이러한 상태에서 작동실린더(30)를 약간 신장시키게 되면 물이 저수상태가 되며, 이러한 상태에서 작동실린더(30)를 약간 더 신장시키게 되면 물이 수문판(12)의 상부로 배출되어 비중이 가벼운 오염된 물질을 배출할 수 있고, 작동실린더(30)를 최대한 신장시키게 되면 수문판(12)이 최하단부에 위치되어 홍수와 같은 급격한 수량증가 및 큰 이물질 유입시에 대처할 수 있게 된다.

따라서, 이러한 본 발명의 제 2실시예에 따를 경우 수문판(12)의 하단배출시 상태에서부터 최하단부에 위치되는 위치까지 수문판(12)의 최대회전각도는 100 ~ 120°정도되지만 본 발명에서 목적으로 하는 수문(10)의 하단으로 물을 배출하거나, 수문(10)의 상단으로 물을 배출하거나, 수문(10)을 바닥부와 완전히 밀착시키는 동작을 모두 수행할 수 있는 것이다.

[제 3실시예]

도 17은 본 발명의 제 3실시예에 따른 오염된 하천수를 정화시키는 방법에 적용되는 하천수 정화용 수문의 구성도로서, 양 측판(11)의 중심으로부터 외측으로 회전축(16)을 각각 인출하고, 회전축(16)이 각각 회전가능하게 고정되는 축받이(2)를 지지구조체(1)에 각각 고정하여 수문(10)이 이를 중심으로 회전되게 하며, 회전축(16)에는 전방 또는 후방을 향해 45°방향으로 작동봉(13)을 연결하고, 동력수단으로서 작동실린더(30)를 구비하여 이를 지지구조체(1)와 작동봉(13)의 사이에 연결해주는 것으로, 이와 같이 하면 전술한 제 2실시예와 같이 수문판(12)의 하단배출시 상태에서부터 최하단부에 위치되는 위치까지 수문판(12)의 최대회전각도를 100 ~ 120°정도의 범위에서 회전시키면서 수문(10)의 하단으로 물을 배출하거나, 수문(10)의 상단으로 물을 배출하거나, 수문(10)을 바닥부와 완전히 밀착시키는 동작을 모두 수행할 수 있게 된다.

[제 4실시예]

도 18은 본 발명의 제 4실시예에 따른 오염된 하천수를 정화시키는 방법에 적용되는 하천수 정화용 수문의 단면도로서, 양 측판(11)의 외측에는 그 테두리를 제외하고 요홈(17)을 형성하면서 그 테두리 내주면에는 피동기어(18)를 형성하며, 동력수단으로서 구동기어(31)를 갖는 구동모터(32)를 구비하여 이를 지지구조체(1)에 고정하면서 그 구동기어(31)를 피동기어(18)와 맞물림시킨 것으로, 구동기어(31)의 정역회전에 따라 구동기어(31)가 회전되면 피동기어(18)는 구동기어(31)보다는 기어비가 크게 되므로 구동모터(32)의 회전력이 감속된 상태로 피동기 어(18)에 전달되고, 이러한 회전력에 의해 수문판(12)이 360°방향으로 회전되면서 본 발명의 제 1실시예와 동등하게 수문(10)의 하단으로 물을 배출하거나, 수문(10)의 상단으로 물을 배출하거나, 수문(10)을 최상단부에 위치시켜 보다 빠른 속도로 물을 배출하여 수위를 유지하거나, 수문(10)을 최하단부에 위치시켜 홍수와 같은 급격한 유입량증가 및 대형 이물질에 대한 원활한 대처가 이루어질 수 있는 것이다.

물론, 이와 같이 기어결합으로 이루어지는 경우에는 도시하지는 않았지만 회전축(16)에 피동기어를 형성하여 구동모터의 구동기어가 이 피동기어와 직접 맞물림되게 하거나, 양 측판(11)의 외측면에 피동기어를 형성하고 구동모터의 구동기어를 웜기어식으로 연결하여 구동모터의 회전력을 감속전달하거나, 구동기어와 피동기어의 사이에 별도의 감속기어군을 더 설치할 수도 있는 것으로, 이러한 변형된 실시예들 역시 본 발명의 권리범위에 속함은 자명한 것이다.

또한, 본 발명의 제 1실시예 내지 제 4실시예에 적용되는 베어링 부재는 공지되어 있는 지수 부재와 결합하여 구성되는 리데나 또는 붓싱 또는 비철금속 철판을 좁게 절단하여 만든 링 또는 통 파이프를 원형으로 구성하여 만든 링 또는 오일리스 베어링과 같은 부재를 사용하여도 본 발명의 회전 부재를 구성할 수가 있는 것이므로 이러한 설계 변경은 모두가 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

[제 5실시예]

도 19는 본 발명의 제 5실시예에 따른 오염된 하천수를 정화시키는 방법에 적용되는 하천수 정화용 수문의 단면도이고, 도 20은 본 발명의 제 5실시예에 따른 가이드 프레임의 상세 사시도로서, 정면상 "

"자 형상으로 이루어지면서 하부면에는 수문(10)의 양 측판(11)과 수문판(12)이 가이드되도록 이와 동일한 곡률로 가이드홈(24')이 가로방향으로 형성된 가이드프레임(20')을 양측 지지구조체(1)의 외측에 고정하여 수문(10)의 양 측판(11)과 수문판(12)을 가이드홈(24)과 슬라이딩가능하게 위치시키며, 수문(10)의 회전중심을 이루는 회전축(16')은 양 측판(11)의 중앙에 회전가능하게 고정하면서 그 반대측 단부는 가이드프레임(20')을 관통하여 지지구조체(1)에 고정하고, 양 측판(11)의 내측에는 공간부(11a)를 형성하여 그 일측 벽면에 링형상으로 피동기어(18')를 형성하며, 회전축(16')의 공간부 위치에는 구동모터(32')를 고정하며, 구동모터(32')의 축에는 피동기어(18')와 맞물리는 구동기어(31')를 고정한 것이다.

이때, 피동기어(18')와 구동기어(31')는 링기어 형상으로서 피동기어(18')의 기어비가 구동기어(31')보다는 크게 구성됨은 자명하며, 이러한 피동기어(18')와 구동기어(31')는 베벨기어, 웜기어, 헬리컬기어 등 동력을 감속하여 직각방향으로 전달할 수 있는 구조이면 어떠한 기어방식이든 적용가능하다. 도면상에는 이러한 구동기어(31')와 피동기어(18')가 베벨기어로 구성된 것을 예로 하여 도시하였다.

이와 같이 구성된 상태에서 피동기어(18')는 구동기어(31')보다는 기어비가 크게 구성되므로 구동기어(31')가 회전되면 구동모터(32')의 회전력이 감속된 상태로 피동기어(18')에 전달되고, 구동모터(32')가 고정되어 있는 회전축(16')은 지지 구조체(1)에 고정되어 있으므로 피동기어(18')가 회전되면 회전축(16')과 구동모터(32)는 고정된 상태를 유지한 채 수문판(12)과 양 측판(11)이 회전축(16')을 중심으로 360°방향으로 회전되면서 본 발명의 제 1실시예와 동등하게 수문(10)의 하단으로 물을 배출하거나, 수문(10)의 상단으로 물을 배출하거나, 수문(10)을 최상단부에 위치시켜 보다 빠른 속도로 물을 배출하여 수위를 유지하거나, 수문(10)을 최하단부에 위치시켜 홍수와 같은 급격한 유입량 증가 및 대형 이물질에 대한 원활한 대처가 이루어질 수 있는 것이다.

이러한 본 발명의 제 5실시예에 따르게 되면 상기와 같이 회전수문으로서의 기본적인 기능은 완벽하게 수행할 수 있으며, 수문(10)을 회전시키는 동작수단이 모두 수문(10)의 양 측판(11) 내부에 수납되므로 지지구조체(1)에 별도의 수납공간을 형성하지 않아도 되어 작업성을 향상시킬 수 있고, 하천의 폭에 비해 상대적으로 큰 크기의 수문(1)을 구축할 수 있어 홍수와 같이 수위가 급격하게 증가하는 경우 보다 빠른 방류가 가능해지므로 범람과 같은 위기상황의 발생을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 도면상에 도시하지는 않았지만 양 측판(11)과 지지구조체(1)의 사이, 회전축(16')과 양 측판(11)의 사이에는 패킹부재를 각각 구비하여 저수공간의 물이 양 측판(11)과 지지구조체(1)의 사이 틈새 또는 회전축(16')과 양 측판(11)의 사이 틈새로 누수되는 것을 방지하게 된다.

그리고, 본 발명의 제 4실시예 또는 제 5실시예에 적용되는 구동모터(32)(32')는 일반적인 전동모터를 적용할 수도 있고, 유압모터를 적용할 수도 있 는 것이므로 모터의 종류에 대해 특별하게 제한하지 않으며, 이러한 구동모터(32)(32')에 전원 또는 유압을 인가시킬 수 있도록 전원선 또는 유압라인은 지지구조체(1)와 회전축(16')을 통해 구동모터(32)(32')와 연결하면 되는 것이다.

또한, 본 발명의 제 1실시예 내지 제 5실시예에서는 수문(10)에 동력을 전달하여 회전시킬 수 있는 동력수단으로서 실린더와 모터를 예로 하였지만 이외에도 수문에 동력을 전달하여 수문을 회전시킬 수 있는 수단이면 어떠한 것들도 모두 본 발명에 적용 가능한 것이므로 동력수단을 변경하여 구성하였다하더라도 본 발명의 권리범위에 속함은 당연한 것이다.

또한, 본 발명의 제 5실시예에서는 구동기어(31')가 피동기어(18')와 직접 기어결합되는 것을 예시하였지만 경우에 따라서는 구동기어(31')와 피동기어(18')의 사이에 감속기어군을 개재할 수 있음은 자명하며, 이러한 변형된 실시예 역시 본 발명의 권리범위에 속함은 당연한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 저수되어있던 물을 선택적으로 수문의 하단 또는 수문의 상단으로 배출할 수 있으므로 하천수에 포함된 오염된 물질들이 자연적으로 정화되도록 작용하는“물질 가속도 현상“과“물질 새치기 작용”과 “물질 보존 본능의 법칙”과 물질 뭉침 작용”과 “물질 결합작용“과 ”물질 거부작용”과 “물질 해탈작용“과 ”물질 분해작용”들이 자연적으로 발생하면서 오염된 하천수를 깨끗하게 정화시켜주는 작용을 발휘하기 때문에 오염된 하천수가 원천적으로 깨끗하게 정화되는 중대한 작용효과가 있는 것이다.

즉 오염된 물이 저수공간에 머무르는 동안 자연적으로 정화됨은 물론이려니와 오염물질끼리 뭉쳐지면서 발생하는 물질뭉침 현상을 원천적으로 차단할 수 있음으로 인하여 새로운 오염물질을 생성하는 2차 오염을 방지하여주는 작용효과와, 물이 배출되면서 낙차에 의해 폭기가 일어나게 되어 물 자체의 자연 정화작용과 함께 폭기에 의한 이물질 부유를 통해 보다 적극적인 수질정화를 구현할 수 있게 되며, 이러한 구조로 구성되는 수문들이 경사진 부위에 다단으로 설치되는 경우에는 물이 각 단계를 거치면서 보다 확실하게 자연 정화될 수 있는 것이다.

따라서, 이러한 시스템을 적용하게 되면 대형 하천의 경우에도 적은 비용을 들여서 손쉽게 오염된 하천수를 정화시킬 수 있으며, 자연에 의해 자연적으로 발생되는 자연정화 시스템을 이용하기 때문에 완전무결한 깨끗한 하천수를 만들어 낼 수 있고, 염소와 불소와 같은 화학 약품을 사용하지 않고서도 깨끗한 물을 만들어 낼 수 있는 작용효과가 있는 것이다. 대형 댐에 적용되는 경우 댐 내부에서의 퇴적오니의 발생을 줄일 수 있고, 상기와 같은 작용들로 인하여 발생되는 녹조현상들을 원천적으로 방지할 수 있는 중대한 작용효과가 있는 것이다.

또한, 육지의 하천에서 발생되는 오염된 하천수들이 바다로 흘러 들어가면서 발생시키는 적조 현상을 원천적으로 차단시켜주는 중대한 작용효과가 있다.

또한 아무리 많은 물을 가두어 두어도 저장된 물이 썩지 않기 때문에 대용량의 물을 가두어 둘 수가 있을 뿐만 아니라 물을 가두어 둠으로 인하여 발생되는 모세관 현상에 의해 하천 인근의 산과 들에는 수분의 함유량이 높은 상태의 토질의 상태를 유지하고 있음으로 인하여 산에서 자라나는 나무들의 성장을 촉진하여 주는 중대한 작용효과가 있으며 이러한 작용에 의해 가뭄에 따른 토지의 사막화를 막아주는 작용이 이루어지면서 사막을 옥토로 바꾸어주는 중대한 작용효과가 있다.

Claims (8)

1. 양측 지지구조체(1)의 사이에 수로가 형성되고, 상기 양측 지지구조체(1)의 사이에는 상기 수로를 개폐할 수 있는 수문(10)이 연결되며, 상기 수문(10)을 작동시키는 동력수단이 구비되어 상기 수로를 개폐할 수 있도록 구성된 자동보 수문에 있어서,

   원판으로 된 양 측판(11)의 일측 사이에 상기 양 측판(11)과 동일한 곡률로 된 수문판(12)을 일체로 연결하여 상기 수문(10)을 구성하고;

   상기 수문(10)의 양 측판(11)이 끼워져 회전될 수 있도록 원형의 가이드홀(21)이 각각 형성된 양측 가이드부(22)의 하부에 받침판(23)이 정면상 "

   

   "자 형상으로 연결되면서 상기 가이드홀(21)의 하부 일부와 연속되는 가이드홈(24)이 상기 받침판(23)에 가로방향으로 형성된 가이드프레임(20)을 상기 양측 지지구조체(1)의 외측에 고정하여 상기 수문(10)의 양 측판(11)을 상기 가이드홀(21)에 회전가능하게 수용하면서 상기 수문판(12)을 상기 가이드홈(24)과 슬라이딩가능하게 위치시키며;

   상기 양 측판(11)의 중심으로부터 편심된 위치로부터 각각 작동봉(13)을 인출하고 상기 각 작동봉(13)과 상기 양측 지지구조체(1)의 사이에는 상기 동력수단을 각각 연결하여 상기 동력수단의 구동에 의해 상기 수문(10)의 양 측판(11)이 상기 가이드프레임(20)의 각 가이드홀(21)을 따라 회전동작되면서 저수되어 있던 물을 상기 수문판(12)과 상기 가이드홈(24) 사이로 하단 배출하거나, 상기 수문 판(12)의 상부로 상단 배출시키면서 수질을 정화시키는 것을 특징으로 하는 오염된 하천수를 정화시키는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 작동봉(13)은 상기 각 측판(11)의 중심을 기준으로 서로 대칭이 되는 다른 위치로부터 각각 인출하고, 상기 동력수단으로서 작동실린더(30)를 구성하여 상기 각 작동실린더(30)를 서로 다른 각도에서 상기 지지구조체(1)와 상기 각 작동봉(13)의 사이에 서로 연결하여 상기 작동실린더(30)의 신축에 따라 상기 수문(10)을 360°각도로 회전시키면서 수질을 정화시키는 것을 특징으로 하는 오염된 하천수를 정화시키는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 작동봉(13)을 상기 양 측판(11)의 동일 위치로부터 각각 인출하고, 상기 동력수단으로서 작동실린더(30)를 구성하여 이를 상기 지지구조체(1)와 상기 각 작동봉(13)의 사이에 비스듬히 동일한 위치에 연결하여 상기 작동실린더(30)의 신축에 따라 상기 수문(10)을 100 ~ 120°각도로 회전시키면서 수질을 정화시키는 것을 특징으로 하는 오염된 하천수를 정화시키는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 양 측판(11)의 중심으로부터 외측으로 회전축(16)을 각각 인출하고, 상 기 회전축(16)이 각각 회전가능하게 고정되는 축받이(2)를 상기 지지구조체(1)에 각각 고정하여 상기 수문(10)이 이를 중심으로 회전되도록 하고, 상기 회전축(16)에는 전방 또는 후방을 향해 45°방향으로 작동봉(13)을 연결하며, 상기 동력수단으로서 작동실린더(30)를 구성하여 이를 상기 지지구조체(1)와 상기 각 작동봉(13)의 사이에 서로 연결하여 상기 작동실린더(30)의 신축에 따라 상기 수문(10)을 100 ~ 120°각도로 회전시키면서 수질을 정화시키는 것을 특징으로 하는 오염된 하천수를 정화시키는 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 양 측판(11)의 외측에는 그 테두리를 제외하고 요홈(17)을 형성하면서 그 테두리 내주면에는 피동기어(18)를 형성하고, 상기 동력수단으로는 구동기어(31)를 갖는 구동모터(32)를 구성하며, 상기 구동모터(32)를 상기 지지구조체(1)에 고정하면서 그 구동기어(31)를 상기 피동기어(18)와 맞물림시켜 상기 구동모터(32)의 정역회전에 따라 상기 수문(10)을 360°회전시키면서 수질을 정화시키는 것을 특징으로 하는 오염된 하천수를 정화시키는 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 양 측판(11)과 상기 가이드프레임(20) 각 가이드홀(21)의 접촉부위에는 서로 대응되는 단면상 반원형의 가이드홈(14)(25)을 각각 형성하고, 상기 각 가이드홈(14)(25)의 사이에는 볼베어링(15)을 삽입하여 상기 수문(10)의 회전동작에 조 력하도록 하는 것을 특징으로 하는 오염된 하천수를 정화시키는 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 양 측판(11)과 상기 가이드프레임(20)의 각 가이드홀(21) 접촉부위에는 패킹부재(19)를 개재하여 상기 동력수단측으로 물이 유입되는 것을 방지해주도록 하는 것을 특징으로 하는 오염된 하천수를 정화시키는 방법.
8. 양측 지지구조체(1)의 사이에 수로가 형성되고, 상기 양측 지지구조체(1)의 사이에는 상기 수로를 개폐할 수 있는 수문(10)이 연결되며, 상기 수문(10)을 작동시키는 동력수단이 구비되어 상기 수로를 개폐할 수 있도록 구성된 자동보 수문에 있어서,

   원판으로 된 양 측판(11)의 일측 사이에 상기 양 측판(11)과 동일한 곡률로 된 수문판(12)을 일체로 연결하여 상기 수문(10)을 구성하고;

   정면상 "

   

   "자 형상으로 이루어지면서 하부면에는 상기 수문(10)의 양 측판(11)과 수문판(12)이 가이드되도록 이와 동일한 곡률로 가이드홈(24')이 가로방향으로 형성된 가이드프레임(20')을 상기 양측 지지구조체(1)의 외측에 고정하여 상기 수문(10)의 양 측판(11)과 수문판(12)을 상기 가이드홈(24')과 슬라이딩가능하게 위치시키며;

   상기 양측판(11)의 외측 중앙에는 회전축(16')을 회전가능하게 각각 고정하면서 상기 회전축(16')이 상기 가이드프레임(20')을 통과하여 상기 지지구조체(1) 에 각각 고정되게 하고, 상기 양 측판(11)의 내측에는 공간부(11a)를 형성하여 그 일측 벽면에 링형상으로 피동기어(18')를 형성하며, 상기 회전축(16')의 공간부 위치에는 상기 동력수단을 이루는 구동모터(32')를 고정하면서 상기 구동모터(32')의 축에는 피동기어(18')와 맞물리는 구동기어(31')를 고정하여 상기 구동모터(32')의 구동에 의해 상기 수문(10)이 회전되면서 저수되어 있던 물을 상기 수문판(12)과 상기 가이드홈(24) 사이로 하단 배출하거나, 상기 수문판(12)의 상부로 상단 배출시키면서 수질을 정화시키는 것을 특징으로 하는 오염된 하천수를 정화시키는 방법.

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