KR20160039970A - 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치 및 그 측정방법 - Google Patents

흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치 및 그 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치는, 고압의 공기가 생성되는 공기압 공급장치(C), 상기 공기압 공급장치(C)로부터 공급받은 고압의 공기가 토출되는 에어노즐(120), 상기 각 에어노즐(120)로부터 토출되는 고압의 공기가 유입되며, 내부공간에 저장되는 흙 시료(113)를 가압시켜, 간극수(W)가 생성되는 시료압착조(110), 및 상기 시료압착조(110)로부터 유입되는 간극수(W)가 내부 저장공간에 집수되며, 내부 저장공간에는 상기 간극수(W)의 염분농도가 측정되는 염분농도 측정센서(150)가 배치되는 간극수 저장수조(140)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치 및 그 운용방법에 따르면, 외부의 공기압 공급장치로부터 공급되는 고압의 공기를 상기 흙 시료가 담겨있는 시료압착조에 유입시키고, 흙 시료로부터 압착토출되는 간극수를 별도의 저장수조에 집수시키어서, 이로부터 염분농도를 측정함으로써, 상기 흙 시료가 가지고 있는 전단 및 압밀 특성을 파악할 수 있는 효과가 있다.

Description

흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치 및 그 측정방법{Device for determining the salinity from saline soils and measuring method of the same}
본 발명은 자연시료 속에 함유된 염분농도 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로서, 특히 채취된 흙 시료 속에 함유되어 있는 간극수의 염분을 추출할 수 있도록, 외부의 공기압 공급장치로부터 공급되는 고압의 공기를 상기 흙 시료가 담겨있는 복수개의 시료압착조에 유입시키고, 흙 시료로부터 압착토출되는 간극수를 별도의 저장수조에 집수시키어서, 이로부터 염분농도를 측정하여 흙 시료내의 염분농도의 평균값을 구함으로써, 상기 흙 시료가 가지고 있는 공학적 특성을 파악할 수 있도록 하는 '흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치 및 그 측정방법'에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 복수개의 시료압착조 중에서 적어도 하나는 상부 필터조립체와 하부 필터조립체가 순차적이면서, 특히 수직 또는 수평방향으로 배치되고, 상기 상부 필터조립체와 하부 필터조립체 사이의 공간에 흙 시료를 적층배치시킴으로써, 해당 에어노즐을 통하여 고압의 공기가 공급됨에 따라, 상기 흙 시료의 중앙면이 슬라이딩되어 가압에 의한 전단(shear)이 발생되어, 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도측정과 동시에, 흙 시료의 전단응력을 함께 측정할 수 있다.
또한, 본 발명은, 복수개의 시료압착조 중에서 적어도 하나는 수평 또는 수직방향으로 선택적으로 배치되고, 상부 필터조립체와 하부 필터조립체가 순차적이면서, 상기 상부 필터조립체와 하부 필터조립체 사이의 공간에 흙 시료를 적층배치시킴으로써, 압밀(consolidation)도 측정가능한 것을 특징으로 한다.
일반적으로, 해저 또는 연안에서 채취되는 흙 시료는 저마다 고유의 염분농도를 가진다. 이에 따라 이들의 채취된 흙 시료는 염분농도에 따라 흙의 공학적 특성에 영향을 미치게 된다.
이러한 이유는 염분농도로 인해 서로 다른 흙의 구조와 배열이 발생하기 때문으로 알려져 있다. 예를 들어, 염분농도는 아터버거 한계(Atterberg limits)에 영향을 미친다.
아터버거 한계는 액성한계와 소성한계로 구분되며 흙의 연경도(consistency)를 결정하는 중요한 인자이다. 여기서, 액성한계는 액성(liquid state)을 나타내는 최소 함수비로 정의하는데, 일라이트(illite) 점토의 경우, 염분농도가 0 g/L에서 30 g/L로 증가할 때 이들의 값이 다르게 나타난다.
특히, 염분농도가 0 g/L에서 1 g/L로 작은 증가를 보이는 경우에도 액성한계의 증가가 관측된다.
반면, 벤토나이트처럼 팽윤성이 높은 점토(몬모릴로나이트)는 염분농도가 0 g/L에서 30g/L로 증가할 때 액성한계가 급격하게 감소하는 경향을 보인다. 따라서 얼마만큼의 염분농도를 함유하는가에 따라 흙의 액소성 특성이 달라진다.
이렇게 얻어진 흙의 연경도는 흙이 가지고 있는 고유의 전단응력(즉, 공학적 특성)과 관련되며, 결과적으로 흙 속에 함유된 염분농도는 토질특성에 지대한 영향을 미치게 된다. 추가하여 염분을 함유한 흙에 대한 건설사업, 토목재료 활용, 연안지질재해, 벤토나이트의 활용성 및 해저산사태의 유동성 평가 등에서도 염분농도는 정확히 측정되어져야할 중요한 인자이다.
따라서, 채취된 상기 흙 시료 속에 함유되어 있는 간극수의 염분을 추출할 수 있는 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치의 필요성이 대두되었다.
이에, 한국 등록특허공보 제10-0629320호에서는, 염분 측정 장치와 관련하여 "염분을 측정하는 장치에 있어서, 4개의 임피던스(Z1,Z2,Z3,Z4) 소자를 마름모꼴로 접속하고 대향하는 코너를 각각 전원 분기와 검출기 분기로 브릿지한 회로를 통해, 전원 분기단에 전원 인가시 Z1Z2=Z3Z4의 조건과 검출기 분기단의 전위차가 영이 되어 전류가 흐르지 않는 조건을 만족하는 평형 상태를 이루는 브릿지 구조에, 표준 해수 실린더와 측정 해수 실린더를 차동형 브릿지 형태로 적용하여 표준 해수와 측정 해수의 전기전도도를 측정한 후, 측정된 전기전도도의 차이를 통해 측정 해수의 염분을 측정할 수 있도록 구성되며, 상기 표준 해수 실린더는 절연판으로 절연된 전극판이 형성된 각각의 상,하 마개를 구비하되 상부 마개는 상하 이동이 가능하고, 상기 측정 해수 실린더는 절연판으로 절연된 전극판이 형성된 각각의 상,하 마개를 구비하되 실린더 벽의 일부가 개방되어 해수의 유출입이 가능한 것을 특징으로 하는 차동형 염분 센서; 상기 차동형 염분 센서에 교류 전원을 공급하기 위한 전원 공급 수단; 및 상기 차동형 염분 센서와 전원 공급 수단을 수납하되 차동형 염분 센서의 실린더로 사용 가능한 원통형의 홈을 형성한 하우징으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차동형 염분 센서를 이용한 염분 측정 장치"가 제안되었다.
한편, 한국 등록특허공보 제10-0441945호 (2004년07월16일 등록)에서는, 염분측정장치와 관련하여 "전류를 측정하는 전류트랜스퍼머(4), 상기 전류트랜스퍼머(4)에서 출력되는 측정되어진 전류의 값을 디지탈 신호로 변환하여 출력하는 A/D변환기(5), 상기 A/D변환기(5)에서 출력하는 신호를 입력하여 디지탈신호를 처리하는 DSP(6), 상기 DSP(6)에 연결되어 데이타를 송수신하는 송수신기(7)를 포함하는 디지탈변환제어기(10)와, 상기 송수신기(7)에서 출력하는 신호를 받아 데이타를 분석하여 저장하는 컴퓨터(30)와, 상기 송수신기(7)를 통해 DSP(6)로부터 데이타를 받아 표시하거나 측정 기준값을 변화시키기 위해 조작하는 표시/조작기(20)와 상기 전류트랜스퍼머(4)의 한 입력단에 연결되는 전도도센서(15) 및 상기 A/D변환기(5)의 한 입력단에 연결되는 상기 습도센서(16)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 염분측정장치"가 제안되었다.
그러나, 상기와 같이 구성되는 종래기술에도 불구하고, 해저 또는 연안에서 채취되는 흙 시료가 가지고 있는 공학적 특성을 파악할 수 있도록 하는 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치 및 그 운용방법의 개발이 지속적으로 요구되어 왔다.
[선행기술문헌]
1. 한국 등록특허공보 제10-0629320호 (2006년09월21일 등록)
2. 한국 등록특허공보 제10-0441945호 (2004년07월16일 등록)
본 발명은, 외부의 공기압 공급장치로부터 공급되는 고압의 공기를 상기 흙 시료가 담겨있는 시료압착조에 유입시키고, 흙 시료로부터 압착토출되는 간극수를 별도의 저장수조에 집수시키어서, 이로부터 염분농도를 측정함으로써, 상기 흙 시료가 가지고 있는 공학적 특성을 파악할 수 있도록 하는 '흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치 및 그 측정방법'을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 복수개의 시료압착조 중에서 적어도 하나는 상부 필터조립체와 하부 필터조립체가 순차적이면서, 특히 수직 또는 수평방향으로 배치되고, 상부 필터조립체와 하부 필터조립체 사이의 공간에 흙 시료를 적층배치시킴으로써, 해당 에어노즐을 통하여 고압의 공기가 공급됨에 따라, 상기 흙 시료의 중앙면이 슬라이딩되어 가압에 의한 전단(shear)이 발생되어, 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도측정과 동시에, 흙 시료의 전단응력까지도 함께 측정할 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.
그리고, 본 발명은, 복수개의 시료압착조 중에서 적어도 하나는 수평 또는 수직방향으로 선택적으로 배치되고, 상부 필터조립체와 하부 필터조립체가 순차적이면서, 상기 상부 필터조립체와 하부 필터조립체 사이의 공간에 흙 시료를 적층배치시킴으로써, 압밀(consolidation)을 측정하도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
즉, 본 발명은, 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도측정과 동시에 전단응력 또는 압밀도 동시에 혹은 선택적으로 측정할 수 있는 목적이 있다.
본 발명의 일실시예의 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치는, 고압의 공기가 생성되는 공기압 공급장치(C), 상기 공기압 공급장치(C)로부터 공급받은 고압의 공기가 토출되는 에어노즐(120), 상기 각 에어노즐(120)로부터 토출되는 고압의 공기가 유입되며, 내부공간에 저장되는 흙 시료(113)를 가압시켜, 간극수(W)가 생성되는 시료압착조(110), 및 상기 시료압착조(110)로부터 유입되는 간극수(W)가 내부 저장공간에 집수되며, 내부 저장공간에는 상기 간극수(W)의 염분농도가 측정되는 염분농도 측정센서(150)가 배치되는 간극수 저장수조(140)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 시료압착조(110)에는 상부 필터조립체(111), 그리고 하부 필터조립체(112)가 순차적으로 적층되며, 상기 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112) 사이의 공간에 흙 시료(113)가 적층배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112)가 순차적이면서, 수직 또는 수평방향으로 배치되고, 상기 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112) 사이의 공간에 흙 시료(113)가 적층배치됨으로써, 상기 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급됨에 따라, 상기 흙 시료(113)의 중앙면이 슬라이딩되어 가압에 의한 전단(shear)이 발생되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112)는, 각각 상/하부측 제1 금속필터(111a,112a), 상/하부측 종이필터(111b,112b), 그리고 상/하부측 제2 금속필터(111c,112c)가 순차적으로 적층배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 상/하부측 제1 금속필터(111a,112a)에는 다수개의 관통공(h)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부측 제1 금속필터(111a)는, 상기 에어노즐(120)을 향하는 중앙부에는 관통공 미형성부(R)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112)는, 각각 대향되게 배치되는 한 쌍의 금속필터가 스페이서(S)에 의하여 이격되게 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 한 쌍의 금속필터는, 각각 다수개의 관통공(h)이 상하방향으로 동일 중심선상에서 연통되지는 않도록 배열되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치는, 고압의 공기가 생성되는 공기압 공급장치(C), 상기 공기압 공급장치(C)로부터 공급받은 고압의 공기가 토출되는 에어노즐(120), 상기 각 에어노즐(120)로부터 토출되는 고압의 공기가 유입되며, 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112) 사이에 생성되는 내부공간에 저장되는 흙 시료(113)를 가압시켜, 간극수(W)가 생성되는 시료압착조(110), 및 상기 시료압착조(110)로부터 유입되는 간극수(W)가 내부 저장공간에 집수되며, 내부 저장공간에는 상기 간극수(W)의 염분농도가 측정되는 염분농도 측정센서(150)가 배치되는 간극수 저장수조(140)를 포함하며, 상기 에어노즐(120)에 연결되는 상기 시료압착조(110)에 전달되는 고압의 공기에 의하여, 상기 흙 시료(113)의 중앙면이 슬라이딩되어 단층이 형성되고, 이때 가해진 전단응력은 하부 필터조립체(112)의 일측에 구비되는 로드셀(Lc)에서 측정되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 본 발명의 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치는, 고압의 공기가 생성되는 공기압 공급장치(C), 상기 공기압 공급장치(C)로부터 공급받은 고압의 공기가 토출되는 에어노즐(120), 상기 각 에어노즐(120)로부터 토출되는 고압의 공기가 유입되며, 게이지(Ga)가 설치되어 있는 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112) 사이에 생성되는 내부공간에 저장되는 흙 시료(113)를 가압시켜, 간극수(W)가 생성되는 시료압착조(110), 및 상기 시료압착조(110)로부터 유입되는 간극수(W)가 내부 저장공간에 집수되며, 내부 저장공간에는 상기 간극수(W)의 염분농도가 측정되는 염분농도 측정센서(150)가 배치되는 간극수 저장수조(140)를 포함하며, 상기 에어노즐(120)에 연결되는 상기 시료압착조(110)에 전달되는 고압의 공기에 의하여, 상기 흙 시료(113)는 최초 간격 e1 상태에서 일정시간 경과하면, 간격이 더 이격되어 이격된 거리는 상기 게이지(Ga)에서 측정되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치의 측정방법은, 상부 필터조립체(111)가 개봉되는 단계, 상부 필터조립체(111)가 개봉되어 있는 시료압착조(110) 내부 공간에, 채취된 흙 시료(113)가 설정된 양만큼 담겨지는 단계, 흙 시료(113)가 담겨진 상측면에, 상부 필터조립체(111)가 각각 적층가압되는 단계, 공기압 공급장치(C)가 작동개시되는 단계, 상부 필터조립체(111)가 각각 적층가압된 상태에서, 각각의 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급되는 단계, 고압의 공기가 가해짐에 따라, 흙 시료(113)에 함유되어 있는 간극수(W)가 하방으로 토출되는 단계, 토출된 각각의 간극수(W)가 간극수 저장수조(140)에 집수되는 단계, 집수가 완료된 다음, 간극수 저장수조(140) 내부 바닥면에 설치되어 있는 염분농도 측정센서(150)로부터 염분농도가 측정되는 단계, 및 간극수 저장수조(140)에 집수된 간극수(W)에 있어서, 측정된 상기 염분농도가 컴퓨터에 의하여 데이터 처리되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상부 필터조립체(111)가 각각 적층가압된 상태에서, 각각의 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급되는 단계에 있어서, 상부 필터조립체(111)를 구성하는 금속필터에는 관통공(h)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상부 필터조립체(111)가 각각 적층가압된 상태에서, 각각의 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급되는 단계에 있어서, 상부 필터조립체(111)를 구성하는 한 쌍의 금속필터는 스페이서(S)에 의하여 이격되며, 와류(V)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치 및 그 측정방법에 따르면, 외부의 공기압 공급장치로부터 공급되는 고압의 공기를 상기 흙 시료가 담겨있는 시료압착조에 유입시키고, 흙 시료로부터 압착토출되는 간극수를 별도의 간극수 저장수조에 집수시키어서, 이로부터 염분농도를 정확하게 측정할 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치 및 그 측정방법에 따르면, 다수개의 시료압착조로부터 별도의 간극수 저장수조에 집수시킨 간극수를 활용하고, 이로부터 염분농도를 측정함으로써, 상기 흙 시료가 가지고 있는 공학적 특성을 파악할 수 있도록 할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명의 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치 및 그 측정방법에 따르면, 별도의 간극수 저장수조에 집수시킨 간극수를 활용하여 이로부터 염분농도를 측정하되, 이때 측정된 염분농도와 관련된 측정 데이터를 별도의 컴퓨터를 활용하여 연산처리 함으로써, 특정지역에서 채취되는 흙 시료와 관련하여 체계적인 염분농도와 관련된 측정 데이터의 관리가 용이할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치 및 그 측정방법에 따르면, 복수개의 시료압착조 중에서 적어도 하나는 수평방향 또는 수직방향으로 선택적으로 배치되고, 특정의 상기 시료압착조에서는 상부 필터조립체가 적층가압된 상태에서, 해당 에어노즐을 통하여 고압의 공기가 공급됨에 따라, 상기 흙 시료의 중앙면이 슬라이딩되어 가압에 의한 전단(shear)이 발생되어, 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도측정과 동시에, 전단응력을 측정할 수 있도록 하는데 또 다른 효과가 있다.
뿐만아니라, 복수개의 시료압착조 중 적어도 하나를 수평 또는 수직방향으로 선택적으로 배치하며, 시료압착조 내부에 상부 필터조립체와 하부 필터조립체를 설치하고 그 사이 공간에 흙 시료를 적층배치시킴으로써, 시료 압착조에 가해지는 공기압력에 의한 흙 시료의 압축정도를 계측하여 압밀(consolidation)을 측정하는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치에 있어서, 시료압착조에 흙 시료가 담겨지는 과정을 나타낸 개략도이다.
도 3은 시료압착조에 흙 시료가 담겨진 상태에서, 에어노즐에서 공급되는 고압의 공기에 의하여 흙 시료로부터 간극수가 압착토출되는 과정을 나타낸 개략도이다.
도 4는 간극수 저장수조에 집수된 간극수로부터 염분농도가 측정되는 것을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치 및 막음부가 구비된 상부 필터조립체를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치에 있어서, 스페이서가 구비된 상부 필터조립체와 와류가 생성되는 것을 나타낸 개략도이다.
도 7은 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치에 있어서, 복수개의 시료압착조 중에서 수평방향으로 배치되는 시료압착조에서 발생되는 전단현상을 도시한 개략도이다.
도 8은 복수개의 시료압착조 중에서 수직방향으로 배치되는 시료압착조에서 발생되는 전단현상을 도시한 개략도이다.
도 9는 복수개의 시료압착조 중에서 수직방향으로 배치되는 시료압착조에서 발생되는 압밀현상을 도시한 개략도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치는, 일명, 컴프레셔(compressor)라 칭하며, 고압의 공기가 생성되는 공기압 공급장치(C)와 상기 공기압 공급장치(C)로부터 공급되는 고압의 공기가 유입되며, 내측에 배치되는 상부 필터조립체(111), 흙 시료(113), 하부 필터조립체(112)가 순차적으로 적층되는 시료압착조(110)를 구비하여, 상기 유입되는 고압의 공기에 의하여 압착되어 상기 흙 시료(113)로부터 생성되는 간극수(W)를 활용하여, 상기 흙 시료(113)가 가지고 있는 공학적 특성을 파악할 수 있도록 하는 장치이다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치를 구성하는 각 구성요소와 이들의 연결관계, 그리고 이로 인한 작용효과를 구체적으로 살펴본다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분추출 시험장치는, 고압의 공기가 공기압 공급장치(C)로부터 생성되고, 여기서 생성된 고압의 공기는 다수개소로 분기되어 에어노즐(120)을 통해 각각 토출된다. 각 에어노즐(120)로부터 토출된 고압의 공기는 시료압착조(110) 내부의 흙 시료(113)를 가압시켜, 간극수(W)를 생성시키게 된다.
상기 시료압착조(110)로부터 유입된 간극수(W)는 간극수 저장수조(140)에 집수되어 저장되며, 그 내부에 배치된 염분농도 측정센서(150)에 의해 간극수(W)의 염분농도를 측정한다.
그리고, 상기 시료압착조(110)에는 상부 필터조립체(111), 그리고 하부 필터조립체(112)가 순차적으로 적층되며, 상기 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112) 사이의 공간에 흙 시료(113)가 적층배치된다.
또한, 상기 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112)는, 각각 상/하부측 제1 금속필터(111a,112a), 상/하부측 종이필터(111b,112a), 그리고 상/하부측 제2 금속필터(111c,112b)가 순차적으로 적층배치된다.
특히, 상기 상/하부측 제1 금속필터(111a,112a)에는 다수개의 관통공(h)이 구비되는 것을 특징으로 하며, 상기 상부측 제1 금속필터(111a)는, 상기 에어노즐(120)에 대향되는 중앙부에는 관통공 미형성부(R)가 구비될 수도 있다.
여기서, 제1, 제2 금속필터(111a,112a; 111c,112b)를 외부에 배치하고, 그 사이에 종이필터(111b,112a)를 배치하는 것은 고압의 공기압에 의해 흙 시료(113)의 공극에 함유된 간극수를 배출시킬 때 흙 시료가 공기압에 의해 시료 압착조(110)조 외부로 비산하는 문제를 해결하기 위해 배치한 것이고, 특히 종이필터(111b,112a)가 이러한 비산을 막아줄 수 있는데 종이필터(111b,112a)만 흙 시료(113)의 외부에 배치시 종이필터(111b,112a)가 고압의 공기압에 의해 파손될 우려가 있으므로 이를 방지하기 위해 종이필터(111b,112a)의 외부에 제1, 제2금속필터(111a,112a; 111c,112b)를 배치시킨 것이다.
이에 부가하여 제1 금속필터(111a)의 경우, 에어노즐(120)에 대향되는 중앙부에는 관통공(h)을 형성시키지 않은 관통공 미형성부(R)가 있는데 이는 에어노즐(120)에서 고압의 공기가 분사될 때 제1금속필터(111a)에 균일하게 관통공(h)이 형성된다면 공기의 유로가 가장 짧은 중앙부를 통해 하부로 배출될 가능성이 커 이럴 경우, 흙 시료(113)의 공극에서 간극수를 전체적으로 배출하는데 한계가 발생하게 되므로 공기 유로가 가장 짧은 곳은 막아 시료압착조(110)의 측면을 따라 공기가 이동하면서 흙 시료(113) 내부의 간극수를 모두 균일하게 배출시키게 하기 위함이다.
더욱이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치에 있어서, 상기 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112)는, 각각 대향되게 배치되는 한 쌍의 금속필터가 스페이서(S)에 의하여 이격되게 배치되고, 상기 한 쌍의 금속필터는, 각각 다수개의 관통공(h)이 상하방향으로 동일 중심선상에서 연통되지는 않도록 배열되는 것을 특징으로 한다.
즉, 에어노즐(120)을 통하여 각각 토출되는 고압의 공기는 상기 상부 필터조립체(111)를 통하여서 그대로 상기 흙 시료(113)에 전달되는데, 이때, 필터조립체에서 고압의 공기가 한 쌍의 금속필터를 통과하면서 관통홀(h)이 서로 엇갈리게 배치되어 와류가 발생되며, 이는 고압의 공기가 흙 시료(113)의 공극을 전체적으로 모두 이동하면서 간극수(W)를 토출시키는데 보다 효과적이다.
또한, 본 발명의 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치는, 도 1에 도시된 것 외에도, 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이 복수개의 시료압착조 중에서 적어도 하나는 수평방향 또는 수직방향으로 선택적으로 배치되고, 상부 필터조립체와 하부 필터조립체가 순차적이면서, 상기 상부 필터조립체와 하부 필터조립체 사이의 공간에 흙 시료를 적층배치시킴으로써, 해당 에어노즐을 통하여 고압의 공기가 공급됨에 따라, 상기 흙 시료의 중앙면이 슬라이딩되어 가압에 의한 전단(shear)이 발생되도록 구성되거나, 도 9에 도시된 바와 같이 압밀(consolidation)이 발생되도록 구성될 수도 있다.
이렇게 도 7 내지 8과 같이 시료압착조 중 어느 하나를 전단응력을 측정할 수 있는 시료압착조로 구성하거나 도 9와 같이 압밀을 측정할 수 있는 시료압착조로 구성함으로써, 흙시료의 간극수 측정과 동시에 전단응력, 압밀을 동시에 혹은 이들 중 적어도 하나 이상을 선택적으로 측정할 수 있는 시스템을 구성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치에 있어서, 시료압착조에 흙 시료가 담겨지는 과정을 나타낸 개략도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치는, 각각의 시료압착조(110)의 상단부 커버를 개봉시키고, 상단부가 개봉된 상기 각각의 시료압착조(110)에 내부 공간의 하부 필터조립체(112)의 상측으로부터 충분한 양의 흙 시료(113)를 적층시키고 나서, 상기 적층된 충분한 양의 흙 시료(113)의 상측에 제거되었던 상부 필터조립체(111)를 각각 적층가압시킴으로써, 준비가 완료된다.
도 3은 시료압착조에 흙 시료가 담겨진 상태에서, 에어노즐에서 공급되는 고압의 공기에 의하여 흙 시료로부터 간극수가 압착토출되는 과정을 나타낸 개략도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치에 따르면, 충분한 양의 상기 흙 시료(113)의 입자들 사이에는 공극(pore space)이 형성되어 있는데, 상기 공극에는 간극수(W)가 저장되어 있어서, 충분한 양의 상기 흙 시료(113)에 공기압 공급장치(C)로부터 고압의 공기가 공급됨으로써, 상기 공극으로부터 간극수(W)가 간극수 토출노즐(130)을 따라 안내되면서, 하측방향으로 토출된다.
도 4는 간극수 저장수조에 집수된 간극수로부터 염분농도가 측정되는 것을 나타낸 개략도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치는, 간극수(W)가 생성되는 시료압착조(110), 및 상기 시료압착조(110)로부터 유입되는 간극수(W)가 내부 저장공간에 집수되며, 내부에 상기 간극수(W)의 염분농도가 측정되는 염분농도 측정센서(150)가 배치된 간극수 저장수조(140)를 포함한다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 염분농도 측정센서(150)에 의하여 간극수 저장수조(140)의 바닥면에 저장되는 상기 간극수(W)의 염분농도가 측정되고, 측정된 상기 간극수(W)의 염분농도는 컴퓨터(160)에 의하여 연산처리되고, 연산처리된 상기 간극수(W)의 염분농도는 컴퓨터모니터(M)에 그래프로써 표시되고, 특정지역에서 채취되는 흙 시료(113)와 관련하여, 체계적인 염분농도와 관련된 측정 데이터의 관리가 용이하게 관리될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치 및 막음부가 구비된 상부 필터조립체를 나타낸 개략도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상/하부측 제1 금속필터(111a,112a)에는 다수개의 관통공(h)이 구비되는 것을 특징으로 하는 것과는 달리, 상부측 제1 금속필터(111a)는, 상기 에어노즐(120)에 대향되는 중앙부에는 관통공 미형성부(R)가 구비될 수 있다.
*이미 설명드린바와 같이, 관통공 미형성부(R)는 막음부 역할을 수행하며, 공급되는 다량의 고압의 공기가 관통공 미형성부(R)에서 막힌 상태에서 주변의 다수개의 관통공(h)을 통하여 하측방향으로 유입됨으로써, 공극으로부터 간극수(W)가 효과적으로 토출된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치에 있어서, 스페이서가 구비된 상부 필터조립체를 이용하여 와류를 생성하는 것을 나타낸 개략도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112)는, 각각 대향되게 배치되는 한 쌍의 금속필터(T)가 스페이서(S)에 의하여 이격되게 배치되고, 상기 한 쌍의 금속필터(T)는, 각각 다수개의 관통공(h)이 상하방향으로 동일 중심선상에서 연통되지는 않도록 배열되어 있다.
따라서, 상기와 같이 각각 다수개의 관통공(h)이 상하방향으로 동일 중심선상에서 연통되지는 않고, 지그재그 형상으로 배치됨으로써, 상기와 같이 스페이서(S) 구비된 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112)에서는 와류(V)가 형성되어, 공극으로부터 간극수(W)가 보다 더 효과적으로 생성된다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치는, 상부 필터조립체(111)가 개봉되는 단계(S110), 상부 필터조립체(111)가 개봉되어 있는 각각의 시료압착조(110) 내부 공간에, 채취된 흙 시료(113)가 각각 설정된 양만큼 담겨지는 단계(S120), 흙 시료(113)가 담겨진 상측면에, 상부 필터조립체(111)가 각각 적층가압되는 단계(S130); 공기압 공급장치(C)가 작동개시되는 단계(S140), 상부 필터조립체(111)가 각각 적층가압된 상태에서, 각각의 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급되는 단계(S150), 고압의 공기가 가해짐에 따라, 각각의 흙 시료(113)에 함유되어 있는 간극수(W)가 하방으로 토출되는 단계(S160), 토출된 각각의 간극수(W)가 간극수 저장수조(140)에 집수되는 단계(S170), 집수가 완료된 다음, 간극수 저장수조(140) 내부에 설치되어 있는 염분농도 측정센서(150)로부터 염분농도가 측정되는 단계(S180), 및 간극수 저장수조(140)에 집수된 간극수(W)에 있어서, 측정된 상기 염분농도가 컴퓨터(160)에 의하여 데이터가 처리되는 단계(S190)를 포함하여 작동되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상부 필터조립체(111)가 각각 적층가압된 상태에서, 각각의 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급되는 단계에 있어서, 상부 필터조립체(111)를 구성하는 금속필터(111a,111c,T)에는 관통공(h)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상부 필터조립체(111)가 각각 적층가압된 상태에서, 각각의 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급되는 단계;에 있어서, 상부 필터조립체(111)를 구성하는 한 쌍의 금속필터(T)는 스페이서(S)에 의하여 이격되며, 와류(V)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
도 7은 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치에 있어서, 복수개의 시료압착조 중에서 수평방향으로 배치되는 시료압착조에서 발생되는 전단현상을 도시한 개략도이고, 도 8은 복수개의 시료압착조 중에서 수직방향으로 배치되는 시료압착조에서 발생되는 전단현상을 도시한 개략도이다.
즉, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치에 따르면, 복수개의 시료압착조 중에서 수평방향으로 배치되는 시료압착조에서 상부 필터조립체(111)가 적층가압된 상태에서, 해당 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급됨에 따라, 상기 흙 시료(113)의 중앙면이 슬라이딩되어 단층이 생성됨에 따라, 가압에 의한 전단(shear)이 발생된다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치에 따르면, 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도측정과 동시에, 복수개의 시료압착조 중에서 수직 또는 수평방향으로 배치되는 시료압착조를 활용함으로써, 흙 시료의 전단응력까지도 측정할 수 있다.
이때, 복수개의 시료압착조 중에서 수직 또는 수평방향으로 배치되는 시료압착조를 활용하여, 흙 시료의 전단응력을 측정하는 경우에는, 상기 에어노즐(120)의 직하면(도 8 참고) 또는 인접하는 면(도 7 참고)을 경계를 기준하여, 전단이 발생되는 것을 알 수 있다.
이때, 도 8에 도시된 바와 같이, 전단이 발생되는 하부 필터조립체(112) 일측에는 로드셀(Lc)이 장착되어 있어서, 도 8의 (변경전)에 도시되어 있듯이 전단이 발생되기 이전의 초기 상태에서, 해당 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급됨에 따라, 상기 흙 시료(113)의 중앙면이 슬라이딩되어 단층이 형성되면서 이때 가해진 전단응력은 상기 로드셀(Lc)에서 측정된다.
보다 구체적으로 전단이 발생되기 이전에는 흙 시료(113a, 113b)가 수평을 유지하고 있으나 흙 시료 (113b)의 수직상방에 위치한 에어노즐(120)을 통해 가압이 이루어지면 흙 시료(113)의 중앙면에서 슬라이딩이 이루어지면서 전단이 발생하고 이는 도 8의 변경후 도면에 도시되어 있다.
전단응력은 단층을 형성하면서 슬라이딩된 흙 시료(113b)가 하부측 제1 금속필터(112a)와 연결부재(114)에 의해 연결된 로드셀(Lc)에 힘이 전달되어 측정가능해진다.
더욱이, 본 발명의 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치는, 상기 에어노즐(120)을 통하여 각각 토출되는 고압의 공기는 상기 상부 필터조립체(111)를 통하여서 그대로 상기 흙 시료(113)에 전달된다.
이때, 상기 상부 필터조립체(111)는, 일정한 두께로 형성되며, 별도로 관통공(h)이 없는 것으로서, 고압의 공기가 가해져도 변형이 생기지 않는 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
도 9는 복수개의 시료압착조 중에서 수직방향으로 배치되는 시료압착조에서 발생되는 압밀현상을 도시한 개략도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치에 따르면, 복수개의 시료압착조 중에서 수직방향으로 배치되는 시료압착조에서 상부 필터조립체(111)가 적층가압된 상태에서, 해당 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급됨에 따라, 상기 흙 시료(113)는 최초 간격 e1 상태에서 t1 시간 경과하게 되면 점점 더 간격이 벌어져서 e2로 되고, t2 시간만큼 더 경과하게 되면 점점 더 간격이 벌어져서 마침내 e3에 다다르게 되는데, 이때 상기 간격(e2,e3)은 별도의 게이지(Ga)를 활용하여 측정가능하고 이를 통해 흙 시료의 압밀상태를 측정가능하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치 및 그 운용방법에 따르면, 외부의 공기압 공급장치(C)로부터 공급되는 고압의 공기를 상기 흙 시료(113)가 담겨있는 시료압착조(110)에 유입시키고, 흙 시료(113)로부터 압착토출되는 간극수(W)를 별도의 간극수 저장수조(140)에 집수시키어서, 이로부터 염분농도를 정확하게 측정할 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치 및 그 운용방법에 따르면, 다수개의 시료압착조(110)로부터 별도의 간극수 저장수조(140)에 집수시킨 간극수(W)를 활용하고, 이로부터 염분농도를 측정함으로써, 상기 흙 시료(113)가 가지고 있는 공학적 특성을 파악할 수 있도록 할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치 및 그 운용방법에 따르면, 별도의 간극수 저장수조(140)에 집수시킨 간극수(W)를 활용하여 이로부터 염분농도를 측정하되, 이때 측정된 염분농도와 관련된 측정 데이터를 별도의 컴퓨터(160)를 활용하여 연산처리 함으로써, 특정지역에서 채취되는 흙 시료(113)와 관련하여, 체계적인 염분농도와 관련된 측정 데이터의 관리가 용이하게 관리될 수 있는 또 다른 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도 측정장치 및 그 운용방법에 따르면, 수평방향으로 배치되는 특정의 시료압착조(110)에서는, 상부 필터조립체(111)가 적층가압된 상태에서, 해당 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급됨에 따라, 상기 흙 시료(113)의 중앙면이 슬라이딩되어 가압에 의한 전단(shear)이 발생되어, 흙 시료속에 함유된 간극수의 염분농도측정과 동시에, 흙 시료의 전단응력을 함께 측정할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110 : 시료압착조 111 : 상부 필터조립체
111a : 상부측 제1 금속필터 111b : 상부측 종이필터
111c : 상부측 제2 금속필터 112 : 하부 필터조립체
112a : 하부측 제1 금속필터 112b : 하부측 종이필터
112c : 하부측 제2 금속필터 113 : 흙 시료
114: 연결부재
120 : 에어노즐 130 : 간극수 토출노즐
140 : 간극수 저장수조 150 : 염분농도 측정센서
160 : 컴퓨터 C : 공기압 공급장치
G : 공기흐름 Ga : 게이지
h : 관통공 Lc : 로드셀
M : 컴퓨터모니터 R : 관통공 미형성부
S : 스페이서 T : 금속필터
V : 와류 W : 간극수

Claims (13)

  1. 고압의 공기가 생성되는 공기압 공급장치(C);
    상기 공기압 공급장치(C)로부터 공급받은 고압의 공기가 토출되는 에어노즐(120);
    상기 에어노즐(120)로부터 토출되는 고압의 공기가 유입되며, 내부공간에 저장되는 흙 시료(113)를 가압시켜, 간극수(W)가 생성되는 시료압착조(110); 및
    상기 시료압착조(110)로부터 유입되는 간극수(W)가 내부 저장공간에 집수되며, 내부 저장공간에는 상기 간극수(W)의 염분농도가 측정되는 염분농도 측정센서(150)가 배치되는 간극수 저장수조(140);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 시료압착조(110)에는 상부 필터조립체(111), 그리고 하부 필터조립체(112)가 순차적으로 적층되며, 상기 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112) 사이의 공간에 흙 시료(113)가 적층배치되는 것을 특징으로 하는 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112)가 순차적이면서, 수직 또는 수평방향으로 배치되고, 상기 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112) 사이의 공간에 흙 시료(113)가 적층배치됨으로써, 상기 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급됨에 따라, 상기 흙 시료(113)의 중앙면이 슬라이딩되어 가압에 의한 전단(shear)이 발생되는 것을 특징으로 하는 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112)는, 각각 상/하부측 제1 금속필터(111a,112a), 상/하부측 종이필터(111b,112b), 그리고 상/하부측 제2 금속필터(111c,112c)가 순차적으로 적층배치되는 것을 특징으로 하는 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 상/하부측 제1 금속필터(111a,112a)에는 다수개의 관통공(h)이 구비되는 것을 특징으로 하는 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 상부측 제1 금속필터(111a)는, 상기 에어노즐(120)을 향하는 중앙부에는 관통공 미형성부(R)가 구비되는 것을 특징으로 하는 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112)는, 각각 대향되게 배치되는 한 쌍의 금속필터가 스페이서(S)에 의하여 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 한 쌍의 금속필터는, 각각 다수개의 관통공(h)이 상하방향으로 동일 중심선상에서 연통되지는 않도록 배열되는 것을 특징으로 하는 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치.
  9. 고압의 공기가 생성되는 공기압 공급장치(C);
    상기 공기압 공급장치(C)로부터 공급받은 고압의 공기가 토출되는 에어노즐(120);
    상기 에어노즐(120)로부터 토출되는 고압의 공기가 유입되며, 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112) 사이에 생성되는 내부공간에 저장되는 흙 시료(113)를 가압시켜, 간극수(W)가 생성되는 시료압착조(110); 및
    상기 시료압착조(110)로부터 유입되는 간극수(W)가 내부 저장공간에 집수되며, 내부 저장공간에는 상기 간극수(W)의 염분농도가 측정되는 염분농도 측정센서(150)가 배치되는 간극수 저장수조(140);
    를 포함하며,
    상기 에어노즐(120)에 연결되는 상기 시료압착조(110)에 전달되는 고압의 공기에 의하여, 상기 흙 시료(113)의 중앙면이 슬라이딩되어 단층이 형성되고, 이때 가해진 전단응력은 하부 필터조립체(112)의 일측에 구비되는 로드셀(Lc)에서 측정되는 것을 특징으로 하는 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치.
  10. 고압의 공기가 생성되는 공기압 공급장치(C);
    상기 공기압 공급장치(C)로부터 공급받은 고압의 공기가 토출되는 에어노즐(120);
    상기 각 에어노즐(120)로부터 토출되는 고압의 공기가 유입되며, 게이지(Ga)가 설치되어 있는 상부 필터조립체(111)와 하부 필터조립체(112) 사이에 생성되는 내부공간에 저장되는 흙 시료(113)를 가압시켜, 간극수(W)가 생성되는 시료압착조(110); 및
    상기 시료압착조(110)로부터 유입되는 간극수(W)가 내부 저장공간에 집수되며, 내부 저장공간에는 상기 간극수(W)의 염분농도가 측정되는 염분농도 측정센서(150)가 배치되는 간극수 저장수조(140);
    를 포함하며,
    상기 에어노즐(120)에 연결되는 상기 시료압착조(110)에 전달되는 고압의 공기에 의하여, 상기 흙 시료(113)는 최초 간격 e1 상태에서 일정시간 경과하면, 간격이 더 이격되어 이격된 거리는 상기 게이지(Ga)에서 측정되어 상기 흙 시료의 압밀을 측정하는 것을 특징으로 하는 흙 시료 속에 함유된 간극수의 염분측정장치.
  11. 상부 필터조립체(111)가 개봉되는 단계;
    상부 필터조립체(111)가 개봉되어 있는 시료압착조(110) 내부 공간에, 채취된 흙 시료(113)가 설정된 양만큼 담겨지는 단계;
    흙 시료(113)가 담겨진 상측면에, 상부 필터조립체(111)가 적층가압되는 단계;
    공기압 공급장치(C)가 작동개시되는 단계;
    상부 필터조립체(111)가 적층가압된 상태에서, 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급되는 단계;
    고압의 공기가 가해짐에 따라, 흙 시료(113)에 함유되어 있는 간극수(W)가 하방으로 토출되는 단계;
    토출된 간극수(W)가 간극수 저장수조(140)에 집수되는 집수단계;
    집수가 완료된 다음, 간극수 저장수조(140) 내부에 설치되어 있는 염분농도 측정센서(150)로부터 염분농도가 측정되는 염분농도 측정 단계; 및
    간극수 저장수조(140)에 집수된 간극수(W)에 있어서, 측정된 상기 염분농도가 컴퓨터에 의하여 데이터가 처리되는 데이터 처리 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 염분농도측정방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상부 필터조립체(111)가 각각 적층가압된 상태에서, 각각의 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급되는 단계에 있어서,
    상부 필터조립체(111)를 구성하는 금속필터에는 관통공(h)이 구비되는 것을 특징으로 하는 염분농도측정방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상부 필터조립체(111)가 각각 적층가압된 상태에서, 각각의 에어노즐(120)을 통하여 고압의 공기가 공급되는 단계에 있어서,
    상부 필터조립체(111)를 구성하는 한 쌍의 금속필터는 스페이서(S)에 의하여 이격되며, 와류(V)가 형성되는 것을 특징으로 하는 염분농도측정방법.
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