KR20220106315A - 물순환장치를 적용한 열저감 보행공간 조성 시스템 - Google Patents
물순환장치를 적용한 열저감 보행공간 조성 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 빗물을 집수하여 저장하기 위한 저류장치(10), 상기 저류장치에 저장된 물을 보도의 지표면 또는 지중에 분사하여 살포하기 위한 관수장치(20), 및 상기 관수장치를 제어하고 태양광 발전을 통하여 필요한 전기를 생산하는 콘트롤러(30)로 구성되는 열저감 보행공간 조성 시스템을 개시한다. 저류장치(10)는 녹지대 지표면에 설치되어 우수(빗물)를 집수하기 위한 유입부(11), 녹지대 하부 지중에 매설되어 집수된 우수를 여과하기 위한 여과조(12), 및 상기 여과조 하부에 매설되어 여과된 물을 저장하기 위한 저류조(13)로 구성된다. 관수장치(20)는 저류조(13)에 저장된 물을 급수배관(22)으로 공급하기 위한 강압장치(펌프)(21), 공급된 물을 분사하도록 보도블록 하부 공간에 일정한 간격으로 설치되는 급수배관(22), 및 상기 급수배관에 일정한 간격으로 설치된 분사노즐(23)로 구성된다. 콘트롤러(30)는 보도의 지표면 온도를 측정하고, 급수시간과 주기를 측정하는 센서부, 상기 강압장치(21)의 작동을 제어하는 제어부, 지상에 설치된 태양광 패널(31)을 포함하여 전기를 생산하고 공급하는 발전부로 구성된다.
Description
본 발명은 도시의 보행공간(보도)의 온도를 낮추기 위한 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설하여 빗물 및 지하유출수를 이용하여 보행공간의 온도 저감을 위한 시스템에 관한 것이다.
도시지역은 지표면이 주로 건물과 도로로 구성되어 빗물이 땅속으로 스며들지 못하여 토양의 생명력이 점차 상실되어가고 있으며 그에 따른 자연생태적인 환경도 차츰 자취를 감추어가고 있다. 대부분의 불투수지역으로 이루어진 도심지구간에서는 이제까지 토양의 생명력이나 자연생태적 환경 보다는 홍수 방지에 대처하기 위한 방향으로 도시환경을 조성하였다. 그래서 빗물을 도로의 하수관거를 통해 도시외곽 또는 하천이나 강 등으로 신속히 강제 배수하는 방식으로 도시환경이 조성되었다.
그러나 이같은 종래의 도시환경은 빗물의 지하침투를 감소시키고, 그로 인한 토양의 수자원기능을 상실시켜 지하수자원이 고갈되는 현상이 발생하고 있으며, 빗물을 일시에 배출시켜야 하기 때문에 빠른 유속의 우수유출과 첨두유출의 증가로 오히려 홍수를 유발하고 있고, 대기오염과 교통량 증가로 인한 도시내 도로의 비점(非点) 오염이 증가하여 우수와 함께 하천으로 유입됨으로써 하천오염을 초래하는 등, 결국 물 순환에 많은 악영향이 발생하는 것으로 드러나고 있다.
또한 도시지역에서 빗물이 땅속으로 침투하지 못하고 일시에 배출됨으로써 토양의 생태계가 파괴되고, 이는 도시생태계의 훼손으로 이어져 먹이사슬 기반이 축소되고 식생구조가 단순화되며, 나아가 평균기온의 상승이나 기후 양극화현상을 가져와 결국 재난발생으로 이어진다.
위와 같은 도시지역에서의 물 순환의 악영향을 해소하기 위한 시설들이 다양하게 제안되고 있으나, 이러한 시설들은 빗물을 저수하는 기능 위주의 시설들로서 빗물을 저류하면서 침투시켜 지하수 자원을 함양하는 기능은 없고 집중강우 또는 강우지속시 오버플로우(overflow) 되는 빗물을 하수관거를 통해 하천이나 강으로 흘려보내는 정도에 불과하기 때문에 위에서 언급한 토양생태적인 문제를 근본적으로 해결하지 못하고 있다. 또한 종래기술은 비점오염물질을 저감시킨 후 빗물을 저류하면서 침투시키는 기능 없이 일부 침투로 지하수로 함양시키거나 하수관거를 통해 하천이나 강으로 흘려보내는 등 빗물 자원을 낭비하는 문제점이 있고, 식생공간의 외벽 및 저판(바닥면)이 콘크리트로 밀폐되어 주변토양과의 호환성이 없어짐으로써 혐기성 박테리아와 미생물에 의한 식생기반 및 근계의 부패가 우려될 뿐 아니라 근계의 생장에 제한이 발생되어 식물고사의 원인이 되거나 강풍에 의한 식물전도를 초래하는 등 도시 기후변화에 대응하기는 부적합하다.
특허 제1440988호는 빗물의 생태적 순환과정을 용이하게 하여 빗물의 오염물질을 제거하고 지하수 자원을 함양시키며 지속적인 식물성장이 가능하도록 저영향개발(Low Impact Development) 방식의 가로환경 식재플랜터 구조물(Planting Structure for Street Trees)을 개시한다(2013.04.04. 출원).
특허 제1595805호는 저영향개발 방식의 가로환경 식재플랜터 구조물에 있어서, 집수된 빗물을 저장하고 여과하여 가로수를 식재하기 위한 식재플랜터 구조물을 개시한다(2014.03.17. 출원).
본 발명자는 빗물이나 지하유출수를 저장하여 여름철 혹서기에 보행공간(보도)의 온도를 저감시키고, 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간의 생태계를 보호할 수 있도록 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설하는 본 발명의 시스템을 개발하기에 이른 것이다.
본 발명의 목적은 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설된 구조물에 빗물이나 지하유출수를 저장하여 순환시킴으로써 여름철 혹서기에 보행공간(보도)의 온도를 저감시키기 위한 열저감 보행공간 조성 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설된 구조물에 빗물이나 지하유출수를 저장하여 순환시킴으로써 저영향개발(Low Impact Development) 효과를 갖는 도시지역의 자연생태환경을 복원할 수 있는 열저감 보행공간 조성 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 태양광 발전에 의해 생산된 전기를 이용하여 시스템을 가동함으로써 별도의 운전 비용이 필요하지 않은 열저감 보행공간 조성 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 저류조에 빗물이나 지하유출수를 저류시킴으로써 집중강우 또는 강우지속시 홍수조절의 역할을 담당하고, 하천 또는 지하수자원으로 유입될 수 있는 비점오염물질을 최소화하여 다양한 수자원을 보호할 수 있는 열저감 보행공간 조성 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 열저감 보행공간 조성 시스템은 빗물을 집수하여 저장하기 위한 저류장치(10), 상기 저류장치에 저장된 물을 보도의 지표면 또는 지중에 분사하여 살포하기 위한 관수장치(20), 및 상기 관수장치를 제어하고 태양광 발전을 통하여 필요한 전기를 생산하는 콘트롤러(30)로 구성된다.
저류장치(10)는 녹지대 지표면에 설치되어 우수(빗물)를 집수하기 위한 유입부(11), 녹지대 하부 지중에 매설되어 집수된 우수를 여과하기 위한 여과조(12), 및 상기 여과조 하부에 매설되어 여과된 물을 저장하기 위한 저류조(13)로 구성된다.
관수장치(20)는 저류조(13)에 저장된 물을 급수배관(22)으로 공급하기 위한 강압장치(펌프)(21), 공급된 물을 보도의 지표면 또는 지중에 분사하도록 보도블록 하부 공간에 일정한 간격으로 설치되는 급수배관(22), 및 상기 급수배관에 일정한 간격으로 설치된 분사노즐(23)로 구성된다.
본 발명의 열저감 보행공간 조성 시스템은 여름철 혹서기에 가동하여 보행공간(보도)의 온도를 저감시키기 위한 제1 목적을 갖지만, 겨울철이나 봄가을에도 건조한 기후인 경우 또는 생태계의 보호를 위하여 지반에 수분이 필요한 경우에 가동할 수 있다.
콘트롤러(30)는 보도의 지표면 온도를 측정하고, 급수시간과 주기를 측정하는 센서부(도시되지 않음), 상기 강압장치(21)의 작동을 제어하는 제어부(도시되지 않음), 지상에 설치된 태양광 패널(31)을 포함하여 전기를 생산하고 공급하는 발전부(도시되지 않음)로 구성된다.
상기 급수배관은 분사노즐(23)이 일정한 간격으로 설치되는 대신에 일정한 주기로 물이 한 방울씩 배출되는 점적배관(24)이 사용될 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 구체적인 내용을 하기에 상세히 설명한다.
본 발명은 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설된 구조물에 빗물이나 지하유출수를 저장하여 순환시킴으로써 여름철 혹서기에 보행공간(보도)의 온도를 저감시키고, 저영향개발(Low Impact Development) 효과를 갖는 도시지역의 자연생태환경을 복원할 수 있고, 태양광 발전에 의해 생산된 전기를 이용하여 시스템을 가동함으로써 별도의 운전 비용이 필요하지 않은 열저감 보행공간 조성 시스템을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설된 본 발명의 한 구체예에 따른 열저감 보행공간 조성 시스템의 개략적인 단면 구성도이다.
도 2는 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설된 도 1의 한 구체예에 따른 열저감 보행공간 조성 시스템의 개략적인 평면 구성도이다.
도 3은 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설된 본 발명의 다른 구체예에 따른 열저감 보행공간 조성 시스템의 개략적인 평면 구성도이다.
도 4는 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설된 본 발명의 또다른 구체예에 따른 열저감 보행공간 조성 시스템으로, 점적배관(24)이 매설된 시스템의 개략적인 평면 구성도이다.
도 2는 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설된 도 1의 한 구체예에 따른 열저감 보행공간 조성 시스템의 개략적인 평면 구성도이다.
도 3은 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설된 본 발명의 다른 구체예에 따른 열저감 보행공간 조성 시스템의 개략적인 평면 구성도이다.
도 4는 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설된 본 발명의 또다른 구체예에 따른 열저감 보행공간 조성 시스템으로, 점적배관(24)이 매설된 시스템의 개략적인 평면 구성도이다.
본 발명은 도시의 보행공간(보도)의 온도를 낮추기 위한 시스템에 관한 것으로, 도시의 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설하여 빗물 및 지하유출수를 이용하여 보행공간의 온도 저감을 위한 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 열저감 보행공간 조성 시스템은 빗물을 집수하여 저장하기 위한 저류장치(10), 상기 저류장치에 저장된 물을 보도의 지표면 또는 지중에 분사하여 살포하기 위한 관수장치(20), 및 상기 관수장치를 제어하고 태양광 발전을 통하여 필요한 전기를 생산하는 콘트롤러(30)로 구성된다.
도 1은 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설된 본 발명의 한 구체예에 따른 열저감 보행공간 조성 시스템의 개략적인 단면 구성도이고, 도 1의 한 구체예에 따른 열저감 보행공간 조성 시스템의 개략적인 평면 구성도이다.
저류장치(10)는 녹지대 지표면에 설치되어 우수(빗물)를 집수하기 위한 유입부(11), 녹지대 하부 지중에 매설되어 집수된 우수를 여과하기 위한 여과조(12), 및 상기 여과조 하부에 매설되어 여과된 물을 저장하기 위한 저류조(13)로 구성된다.
유입부(11)에는 우수뿐만 아니라 재이용수도 집수된다. 빗물을 집수하기 위한 유입부(11)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서의 당업자에 의해 용이하게 실시될 수 있다.
여과조(12)는 자갈, 모래, 우드칩 등이 혼합되거나 각각 별개의 층으로 적층된 종래의 공지된 구조로 형성될 수 있다. 구체적으로, 혼합쇄석, 숯, 모래, 펄라이트, 제올라이트, 암면(rock wool), 미사, 식양토, 파쇄목, 코코피트 등의 혼합재가 바람직한 여과층을 형성할 수 있고, 이러한 여과층을 포함하는 여과조(12)는 본 발명이 속하는 기술 분야에의 당업자에 의해 용이하게 실시될 수 있다.
저류조(13)는 통상적인 보도와 녹지대로 이루어진 경우에 폭이 약 1∼1.5m, 길이가 약 2∼3m, 높이가 약 2∼3m인 고강도 콘크리트로 제작된 콘크리트 구조물이다. 저류조(13)의 크기는 이에 한정되지 않고, 보도의 상황에 적합하게 축소되거나 확대될 수 있다. 지하유출수도 여과조(12)를 거쳐 저류조(13)에 저장될 수 있다.
관수장치(20)는 저류조(13)에 저장된 물을 급수배관(22)으로 공급하기 위한 강압장치(펌프)(21), 공급된 물을 보도의 지표면 또는 지중에 분사하도록 보도블록 하부 공간에 일정한 간격으로 설치되는 급수배관(22), 및 상기 급수배관에 일정한 간격으로 설치된 분사노즐(23)로 구성된다. 저류조(13)에서 강압장치(21)에 물을 펌핑하는 부분의 배관은 50∼100mm의 직경을 갖고, 보도블록 하부 공간에 설치되는 급수배관(22)은 10∼30mm의 직경을 갖는 것이 바람직하다. 급수배관의 크기도 이에 한정되지 않고, 보도의 상황에 적합하게 축소되거나 확대될 수 있다.
본 발명의 열저감 보행공간 조성 시스템은 여름철 혹서기에 가동하여 보행공간(보도)의 온도를 저감시키기 위한 제1 목적을 갖지만, 겨울철이나 봄가을에도 건조한 기후인 경우 또는 생태계의 보호를 위하여 지반에 수분이 필요한 경우에 가동할 수 있다.
콘트롤러(30)는 보도의 지표면 온도와 습도를 측정하고, 급수시간과 주기를 측정하는 센서부(도시되지 않음), 상기 강압장치(21)의 작동을 제어하는 제어부(도시되지 않음), 지상에 설치된 태양광 패널(31)을 포함하여 전기를 생산하고 공급하는 발전부(도시되지 않음)로 구성된다. 본 발명의 콘트롤러(30)를 구성하는 센서부, 제어부, 및 지상에 설치된 태양광 패널(31)을 포함한 발전부는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 실시될 수 있다.
도 3은 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설된 본 발명의 다른 구체예에 따른 열저감 보행공간 조성 시스템의 개략적인 평면 구성도이다. 급수배관(22)이 보도 양쪽 가장자리를 따라 지중에 설치되고, 일정한 간격으로 횡방향의 급수배관이 설치될 수 있다. 이러한 급수배관(22)의 배치설계는 본 발명의 시스템이 설치되는 보도의 현장상황에 따라 변경될 수 있으며, 이러한 변경은 당업자에 의해 용이하게 실시될 수 있다.
상기 급수배관은 분사노즐(23)이 일정한 간격으로 설치되는 대신에 일정한 주기로 물이 한 방울씩 배출되는 점적배관(24)이 사용될 수도 있다. 도 4는 보도 및 주변 녹지대의 하부 지하 공간에 매설된 본 발명의 또다른 구체예에 따른 열저감 보행공간 조성 시스템으로, 점적배관(24)이 매설된 시스템의 개략적인 평면 구성도이다.
본 발명의 열저감 보행공간 조성 시스템은 여름철 혹서기에 보도의 온도를 저감시킬 뿐만 아니라, 겨울이나 봄가을에도 건조한 기후인 경우 또는 생태계의 보호를 위하여 지반에 수분이 필요한 경우에 별도의 외부 동력 없이 가동할 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 및 변경은 모두 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 하며, 하기 기재되는 특허청구범위는 본 발명의 보호범위를 구체적으로 한정하게 될 것이다.
Claims (6)
- 녹지대와 보행공간(보도)으로 이루어진 보도에서 녹지대 하부에 설치되어 빗물을 집수하고 저장하기 위한 저류장치(10);
상기 저류장치에 저장된 물을 보도의 지표면 또는 지중에 분사하여 살포하기 위한 관수장치(20); 및
상기 관수장치를 제어하고 태양광 발전을 통하여 필요한 전기를 생산하는 콘트롤러(30);
로 구성되는 것을 특징으로 하는 열저감 보행공간 조성 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 저류장치(10)는 녹지대 지표면에 설치되어 우수(빗물)를 집수하기 위한 유입부(11), 녹지대 하부 지중에 매설되어 집수된 우수를 여과하기 위한 여과조(12), 및 상기 여과조 하부에 매설되어 여과된 물을 저장하기 위한 저류조(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열저감 보행공간 조성 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 관수장치(20)는 저류조(13)에 저장된 물을 급수배관(22)으로 공급하기 위한 강압장치(펌프)(21), 공급된 물을 보도의 지표면 또는 지중에 분사하도록 보도블록 하부 공간에 일정한 간격으로 설치되는 급수배관(22), 및 상기 급수배관에 일정한 간격으로 설치된 분사노즐(23)로 구성되는 것을 특징으로 하는 열저감 보행공간 조성 시스템.
- 제3항에 있어서, 상기 콘트롤러(30)는 보도의 지표면 온도와 습도를 측정하고, 급수시간과 주기를 측정하는 센서부, 상기 강압장치(21)의 작동을 제어하는 제어부, 지상에 설치된 태양광 패널(31)을 포함하여 전기를 생산하고 공급하는 발전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열저감 보행공간 조성 시스템.
- 제3항에 있어서, 상기 급수배관은 일정한 주기로 물이 한 방울씩 배출되는 점적배관(24)인 것을 특징으로 하는 열저감 보행공간 조성 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 여과조(12)는 혼합쇄석, 숯, 모래, 펄라이트, 제올라이트, 암면(rock wool), 미사, 식양토, 파쇄목, 및 코코피트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 혼합재로 이루어진 여과층이 형성되는 것을 특징으로 하는 열저감 보행공간 조성 시스템.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210009103A KR20220106315A (ko) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | 물순환장치를 적용한 열저감 보행공간 조성 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| KR20220106315A true KR20220106315A (ko) | 2022-07-29 |
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Country Status (1)
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| KR (1) | KR20220106315A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115287963A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-11-04 | 江苏明悦建设工程有限公司 | 高效渗排水生态市政园路 |
| CN116180840A (zh) * | 2023-02-07 | 2023-05-30 | 国合绿材科技(江苏)有限公司 | 一种海绵城市下凹绿地雨水收集工艺、系统 |
-
2021
- 2021-01-22 KR KR1020210009103A patent/KR20220106315A/ko not_active Application Discontinuation
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| CN115287963B (zh) * | 2022-08-17 | 2023-08-18 | 江苏明悦建设工程有限公司 | 高效渗排水生态市政园路 |
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| CN116180840B (zh) * | 2023-02-07 | 2023-12-15 | 上海勘测设计研究院有限公司 | 一种海绵城市下凹绿地雨水收集工艺、系统 |
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