KR20220154887A

KR20220154887A - 하천 부유물 수거 시스템

Info

Publication number: KR20220154887A
Application number: KR1020210062390A
Authority: KR
Inventors: 김상진
Original assignee: 주식회사두합크린텍
Priority date: 2021-05-14
Filing date: 2021-05-14
Publication date: 2022-11-22
Also published as: KR102539506B1

Abstract

본 발명은 부유물 수거 시스템에 관한 것으로, 큰 하천 또는 바다로 유입되는 소하천의 하류의 둑에 설치된 프레임과; 하천수의 흐름을 가로질러 하천의 수위에 따라 부양 가능하게 상기 프레임에 결합되며 하천수 흐름의 상측 영역에 부유하는 부유물을 설정된 위치로 안내하는 부유물안내가이드를 포함하는 부양장치와; 상기 부유물안내가이드에서 안내된 부유물을 포집하여 수용하는 수거장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 해양 쓰레기의 대부분을 차지하는 부유물이 주로 발생하는 소하천 내지 지류에서 유입되는 부유물을 효과적으로 차단할 수 있고, 부유물을 수거하는 과정에서 별도의 동력 없이 부유물을 수거할 수 있고 수위 변동에 따라 승강 및 하강할 수 있으며, 육상에서 발생하는 쓰레기 중 부유물을 초기에 수거하여 해상 쓰레기를 감소시킬 수 있다.

Description

하천 부유물 수거 시스템 {River Floating Material Collection System}

본 발명은 하천 부유물 수거 시스템으로, 보다 구체적으로 동력을 사용하지 않고 특히 소하천에서 유입되는 부유물을 수거할 수 있도록 구조를 개선한 하천 부유물 수거 시스템에 관한 것이다.

최근 전국적으로 해양 쓰레기가 한해 약 15만톤 이상 발생하고 있으며 수거되는 양보다 발생량이 많은 것이 현실이고 더 심각한 것은 늘어나는 쓰레기양으로 해양환경 오염이 날로 가속화되고 있는 한편 해양생물의 산란과 서식지 파괴 또한 심각해지는 등 조속한 대책 마련 필요성이 강조되고 있는 상황이다.

한편 해안 쓰레기 중에서는 폐플라스틱이 가장 많다. 최근 통계에 의하면 플라스틱 쓰레기는 전체 해안 쓰레기의 60% 정도이다. 이어 목재, 유리 등이 차지한다. 해안가 플라스틱 쓰레기의 유형을 개수 기준으로 보면 음료수 병이나 뚜껑(26.2%)이 가장 많았고, 스티로폼 부표(20.7%), 어업용 밧줄(17.1%), 비닐봉지 등(11.8%)의 순으로 나타났다. 전체 해안 쓰레기 중 외국에서 들어온 쓰레기 비중은 4.1%로, 이 중 중국에서 유입된 쓰레기가 95%를 차지한다.

정부는 육상 쓰레기가 하천에서 바다로 흘러드는 것을 막기 위해 차단막을 확대 설치할 계획이다. 수거한 플라스틱 폐기물의 재활용 방안도 마련하기로 했다. 플라스틱 등 생활폐기물은 바닷물의 염분과 불순물(해양생물 등)이 섞여 있어 재활용이 쉽지 않다는 점이 가장 큰 문제다. 해양쓰레기에 묻은 염분과 이물질을 제거하는 해양쓰레기 전처리시설 구축 등 대안이 필요하다. 해양폐기물의 60% 가량이 하천을 통해 유입되고, 해양페기물의 재활용시설 구축에 막대한 비용이 소요되어 해양유입을 방지하기 위해 유출방지, 수집기술이 요구된다.

최근까지 해양 폐기물은 지자체 내 법인이나 단체를 지원하는 형태로 수거활동을 추진해왔다. 하지만 해양 쓰레기는 수거되는 양보다 발생량이 많은 것이 현실이고 더 심각한 것은 늘어나는 쓰레기양으로 해양 환경오염이 날로 가속화되고 있는 한편 해양 생물의 산란과 서식지 파괴 또한 심각해지는 등 조속한 대책 마련 필요성이 강조되고 있는 상황이다.

연안해역의 해양쓰레기 수거방법 및 기술과는 별도로 바다로 유출되는 하천쓰레기 유출방지기술 및 시설이 필요하다. 하천의 경우 국가하천, 지방하천, 소하천 등 관리 주체가 분산되어 있고, 국가하천, 지방하천과 같은 강폭이 넓고, 수심이 깊은 곳은 시설의 도입이 어렵다. 따라서 소하천 위주로 유출을 방지하는 기술 및 시설의 적용이 바람직하다.

또한, 하천·하구쓰레기의 집중 수거나 차단막 설치 등 육상에서 발생하는 쓰레기가 해상으로 유입되는 것을 사전에 차단하는 예방적 노력이 필수이다.

종래에 육상 및 해상에서 이러한 쓰레기들을 차단하거나 수거하기 위한 다양한 방안들이 제안된 바 있다. 등록특허공보 제10-0468438호는 다수의 중량 철 구조물을 하천에 설치하고 그 전면에 펜스 판을 부착해야 하는 등 구조가 복잡하고 시공과 설치가 난해한 단점이 있다.

해상에서는 그물망 구조의 수거장치가 설치되고 있으나 유실, 파손되어 수거장치로는 한계가 있다. 최근 국책과제로 개발되고 있는 한국 등록특허공보 제10-2000527호 “해상 부유쓰레기 차단장치” 는 해상에서 역할이 기대되지만 소하천 용도의 차단, 수집에는 적용의 한계가 있다.

부유 쓰레기가 하천을 통해 바다로 흘러드는 것을 막기 위해서는 지류 소하천에서부터 차단, 수집하는 것이 운영 면이나 효과 면에서 가장 바람직하고, 초기 강우 시 차단, 수집이 용이한 새로운 형태의 장비 개발이 필요하다.

[참고문헌]

등록특허공보 제10-0468438호 (2005.01.31. 공고)

등록특허공보 제10-2177950호 (2020.11.12. 공고)

본 발명의 목적은, 해양 쓰레기의 대부분을 차지하는 부유물이 주로 발생하는 소하천 내지 지류에서 유입되는 부유물을 효과적으로 차단할 수 있는 하천 부유물 수거 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 부유물을 수거하는 과정에서 별도의 동력 없이 부유물을 수거할 수 있고 수위 변동에 따라 승강 및 하강할 수 있는 하천 부유물 수거 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 소하천에 적은 비용으로 간단하고 편리하게 설치, 유지할 수 있고 초기 강수 시 부유물을 수거할 수 있는 하천 부유물 수거 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 육상에서 발생하는 쓰레기 중 부유물을 초기에 수거하여 해상 쓰레기를 감소시켜 하천 생태계 내지 해양 생태계 보존 및 환경오염을 감소시킬 수 있는 부유물 수거 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 큰 하천 또는 바다로 유입되는 소하천의 하류의 둑에 설치된 프레임과; 하천수의 흐름을 가로질러 하천의 수위에 따라 부양 가능하게 상기 프레임에 결합되며 하천수 흐름의 상측 영역에 부유하는 부유물을 설정된 위치로 안내하는 부유물안내가이드를 포함하는 부양장치와; 상기 부유물안내가이드에서 안내된 부유물을 포집하여 수용하는 수거장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유물 수거 시스템에 의하여 달성된다.

또한, 상기 부유물가이드는 하천수의 흐름 방향의 가로방향에 대하여 15 ~ 30 도 범위로 기울어진 경사각도로 배치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 부양장치는 부력에 의하여 하천의 수위에 따라 승강하게 마련된 부양체와, 상기 경사각도를 유지 가능하게 일측은 상기 프레임에 부양베어링에 의하여 결합되고 타측은 상기 부양체와 결합된 부양지지봉을 포함하며, 상기 부양물안내가이드는 상기 부양체의 상측에 결합된 것이 바람직하다.

또한, 상기 부양체는 설정된 길이로 마련되어 하천의 폭에 따라 상기 부양지지봉에 병렬로 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 비 등으로 인해 과도한 하천수의 흐름에 따라 상기 부양지지봉에 작용하는 압력이 설정된 크기 이상인 경우 상기 부양지지봉에 탄성 변형되는 탄성변형부를 포함하거나 꺾이는 꺾임유도부룰 포함하여 상기 경사각도를 유지하지 못하고 하천수의 흐름을 따라 상기 부양지지봉 및 상기 부양체는 상기 프레임측으로 이동되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수거장치는. 상기 부유물안내가이드에 의하여 안내된 부유물을 포집하고 하천수를 포함하는 유체는 통과 가능하게 마련된 수거망과 상기 수거망을 상기 프레임에 지지하는 수거망지지부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수거장치는 하천의 둑에 근접되게 위치하며 상기 부유장치는 상기 수거장치의 내측인 하천 중앙 영역에 한 쌍으로 상기 경사각도를 유지 가능하게 상기 프레임에 결합된 것이 바람직하다.

또한, 상기 프레임은 상기 수거장치를 지지하는 수거프레임과 상기 수거프레임에 결합되어 상기 부양장치를 지지하는 부양프레임을 포함하고, 상기 수거프레임의 바닥측에 관통 형성된 수거망개부에 결합된 부유물을 포집하는 망 형상의 수거망을 포함하며, 상기 수거프레임의 상류측 폭은 하류측 폭보다 작은 것이 바람직하다.

이에, 본 발명에 따르면, 해양 쓰레기의 대부분을 차지하는 부유물이 주로 발생하는 소하천 내지 지류에서 유입되는 부유물을 효과적으로 차단할 수 있는 하천 부유물 수거 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 부유물을 수거하는 과정에서 별도의 동력 없이 부유물을 수거할 수 있고 수위 변동에 따라 승강 및 하강할 수 있는 하천 부유물 수거 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 소하천에 적은 비용으로 간단하고 편리하게 설치, 유지할 수 있고 초기 강수 시 부유물을 수거할 수 있는 하천 부유물 수거 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 육상에서 발생하는 쓰레기 중 부유물을 초기에 수거하여 해상 쓰레기를 감소시켜 하천 생태계 내지 해양 생태계 보존 및 환경오염을 감소시킬 수 있는 부유물 수거 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하천 부유물 수거 시스템의 평면도,
도 2은 도 1의 부분단면도,
도 3은 부유장치의 단면도,
도 4a 및 도 4b는 부유장치가 탄성 변형되는 구성과 꺾이는 구성을 도시한 도면,
도 5은 부유장치에 설정 이상의 부하가 걸리는 경우를 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명에 따른 하천 부유물 수거 시스템(100, 이하에서 ‘부유물 수거 시스템’이라 함)에 대하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하천 부유물 수거 시스템의 평면도이고, 도 2는 도 1의 부분단면도이며, 도 3은 부유장치의 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 부유장치가 탄성 변형되는 구성과 꺾이는 구성을 도시한 도면이며, 도 5은 부유장치에 설정 이상의 부하가 걸리는 경우를 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명을 보다 상세하게 설명하기에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서 설명의 편의상 도 1을 기준으로 소하천 내지 지류의 물인 하천수가 유입되는 측을 상류라고 하고 상류에서 본 발명의 부유물 수거 시스템(100)을 통과하여 보다 큰 하천 내지 본류로 향하는 측을 하류라고 한다.

아울러 본 발명에서 부유물이라고 하는 것은 앞에서 설명한 해양 쓰레기 중 대다수를 차지하는 폐슬라스틱, 병, 스티로폼, 목재 등을 포함하여 하천수의 상부에 부유할 수 있는 물체를 통합하여 부르는 것으로 한다.

하천수의 폭에 따라 부양지지봉(177)은 하나만 설치될 수도 있고(미도시), 한 쌍으로 설치될 수 있지만 설명의 편의상 도 1에 도시된 바와 같이 부양지지봉(177)이 한 쌍으로 하천수의 중앙 부분이 상류측을 향하여 경사각도(도 1의 ‘A’ 참조)를 유지하고 부양장치(170)의 양측인 하천의 둑에 인접되게 수거장치(150)가 위치한 것으로 가정한다.

본 발명에 따른 부유물 수거 시스템(100)은, 큰 하천 또는 하천으로 유입되는 소하천의 하류의 둑에 지지된 프레임(130)과; 하천수의 흐름을 가로질러 하천의 수위에 따라 부양 가능하게 상기 프레임(130)에 결합되며 하천수의 상측에 부유하는 부유물을 설정된 위치로 안내하는 부유물안내가이드(173)를 포함하는 부양장치(170)와; 상기 부양장치(170)에서 안내된 부유물을 포집하여 수용하는 수거장치(150);를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 부양장치(170)의 부유물안내가이드(173)는 하천수의 흐름 방향의 가로방향에 대하여 15 ~ 30 도 범위로 기울어진 경사각도(도 1의 ‘A’참조)로 배치된 것이 바람직하다.

프레임(130)은 소하천이나 다소 큰 하천의 지류 등의 둑을 따라 설치된 구조물로 수거장치(150)를 지지하는 수거프레임(135)과 수거프레임(135)에서 연장되어 부양장치(170)를 지지하는 부양프레임(133)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

수거프레임(135)은 모여진 부유물을 수거하는 부유물을 포집되어 수용되고 하천수를 통과하는 망 형상의 수거망(155)을 탈부착할 수 있는 철구조물이나 콘크리트 구조물을 포함한다. 수거프레임(135)에는 수거장치(150)에 의하여 수거된 부유물이 수거망(155)으로 안내될 수 있도록 하천의 바닥측에 수거망개구(153)가 관통 형성되어 있는 것이 바람직하다.

수거프레임(135)은 상측이 다소 좁고 하측이 넓게 형성된 상측은 개방되고 상측의 폭(도 1의 ‘W1’ 참조)은 하측의 폭(도 1의 ‘W2’ 참조)보다 더 좁은 것이 바람직하다. 이러한 구조에 의하여 초기 강우 시에 수위 상승으로 수거프레임(135)의 상측에 수거된 부유물이 부양장치(170)가 도 5와 같은 상태로 수거장치(150)측으로 부유물을 안내하지 못하더라도 수거프레임(135)의 ‘ㄷ’자형 상측 공간에 수집된 부유물을 안정적으로 포집한 상태를 유지할 수 있다(도 5의 좌우측의 ‘부유물’ 참조). 이렇게 수거프레임(135)에 수집된 부유물은 수위가 낮아지면 수위를 따라 하강하여 수거망개구(153)를 통해 수거망(155)으로 유입될 수 있다.

수거망(155)은 수거망개구(153) 주위에 결합된 미도시된 ‘ㄱ’자를 포함하는 다양한 형상의 공지의 착탈 수단에 의하여 수거망개구(153)에 착탈 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

이러한 수거망(155)에 부유물이 다량 포집되면 소형의 차량에 설치된 크레인 등을 이용하여 수거망(155)을 수거망개구(153)에서 분리하여 수거망(155)에 포집된 부유물을 회수하고 수거망(155)을 재활용하거나 수거망(155)과 부유물을 동시에 회수하고 부유물을 회수한 새로운 수거망(155)을 수거망개구(153)에 위치시킬 수 있다. 이러한 방법으로 수거망(155)을 내구성을 갖는 동안 재활용이 가능하다.

부양프레임(133)은 수거프레임(135)보다 더 하천의 둑에서 떨어진 위치에서 수거프레임(135)과 결합되어 부양장치(170)를 지지하는 구조물로 철재, 합성수지재 또는 콘크리트 구조물일 수 있다.

부양프레임(133)에는 하천수의 수위에 따라 상하로 이동하는 부양지지봉(177)의 프레임축(177d)을 상하로 이동 가능하게 플라스틱 베어링을 포함하는 부유베어링(175)이 결합되어 있다.

부양장치(170)는 하천수에 잠겨서 부양장치(170)의 나머지 구성에 부력을 제공하는 부양체(171)와, 하부는 부양체(171)와 결합되고 상부는 하천수 수위보다 상측으로 노출되어 하천수 상측에 부유하는 부유물을 수거장치(150)측으로 안내하는 부유물안내가이드(173)와, 부양체(171)가 도 1과 같은 경사각도를 유지할 수 있도록 부양체(171) 및 부유물안내가이드(173)를 하천수 흐름의 가로방향으로 경사지게 위치 유지시키는 부양지지봉(177)을 포함하는 것이 바람직하다.

부양체(171)는 물속에 잠기거나 필요에 따라 부분적으로 물 위로 노출되어 부양장치(170)에 부력을 제공하는 것으로 폴리스틸렌 수지 발포제인 스티로폼(styrofoam), 부력을 제공할 수 있는 합성수지제 등의 공지의 재질을 포함하는 것이 바람직하다.

부양체(171)에는 부양지지봉(177)이 결합될 수 있는 봉결합홀(171b)과 부유물안내가이드(173)가 결합될 수 있는 가이드결합홀(171a)이 각각 구비되어 있다.

이러한 부양체(171)는 하천수의 폭에 적절하게 부양지지봉(177)의 길이방향을 따라 병렬로 배치될 수 있도록 설정된 길이로 제작되어 하천수의 폭에 따라 필요한 개수만큼 부양지지봉(177)에 결합하여 사용할 수 있어 설치, 유지 등이 매우 편리하다.

부유물안내가이드(173)는 하측은 부양체(171)에 결합되고 상측은 하천수 수위보다 높게 노출될 수 있는 판 형상을 포함하고 부양체(171)에 결합되어 하천수의 흐름방향의 가로방향과 하천수 수위에 경사각도를 유지하면서 하천수에 노출되어 있다.

이렇게 하천수 상측으로 설정된 각도인 경사각도를 유지하면서 하천수 상측으로 노출된 부유물안내가이드(173)에 의하여 하천수 상측을 따라 흐르든 부유물이 수거장치(150)측으로 안내되어 이동할 수 있다.

부양지지봉(177)은 둥글거나 사각형의 긴 막대 형상으로 구비되는 것이 바람직하다. 부양지지봉(177)의 일 단부인 부양프레임(133)측에서는 하천수의 수위에 따라 상하로 이동 가능하게 프레임축(177d)이 부유베어링(175)과 결합되며 타 단부인 하천수의 중앙측에서는 각 부양지지봉(177)이 경사각도를 유지하면서 부양체(171)에 의하여 수위에 따라 상하로 이동할 수 있도록 상호 맞물리는 단부맞물림부(177a)가 구비되어 부양지지봉(177)이 서로 맞물린 상태를 유지할 수 있다.

부양지지봉(177)은 막대 형상의 본체(미도시), 프레임축(177d) 및 단부맞물림부(177a)뿐만 아니라 탄성변형부(177b) 및 꺾임유도부(177c)를 구비하는 것이 바람직하다.

단부맞물림부(177a)는 도 4a에 도시된 바와 같이 단부걸림부(177a-1)와 단부물림부(177a-2)를 포함하여 상호 맞물린 상태를 유지할 수 있다. 이러한 단부맞물림부(177a)의 구조는 다른 공지의 수단으로 구비될 수 있다.

탄성변형부(177b) 또는 꺾임유도부(177c)는 하천에 설치된 부양장치(170)가 하천수의 흐름 등으로 인해 설정된 이상으로 압력을 받는 경우 탄성 변형하거나 꺾여 도 5에 도시된 바와 같이 한 쌍의 부양지지봉(177), 부양체(171) 및 부유물안내가이드(173)가 분리되어 하천수의 흐름 방향으로 프레임축(177d)에만 부양지지봉(177) 등이 지지된 상태를 유지하도록 하는 기능을 한다. 즉, 탄성변형부(177b) 또는 꺾임유도부(177c)는 하천수의 흐름 등으로 인해 설정된 이상으로 부양장치(170)가 압력을 받는 경우 부양지지봉(177)이 줄어들거나 뒤틀리거나 꺾이는 등 변형되어 단부맞물림부(177a)가 결합된 상태를 유지할 수 없게 된다.

탄성변형부(177b)는 도 4a에 도시된 바와 같이 긴 막대 형상의 부양지지봉(177) 내부에 스프링을 포함하고 있어 부양지지봉(177)은 외력에 의하여 길이방향으로 수축할 수 있다. 이러한 구조에 의하여 부양지지봉(177)의 길이는 조절될 수 있다.

꺾임유도부(177c)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 꺾임힌지(177c-1)와, 꺾임힌지(177c-1)가 길이방향으로 탄성가압될 수 있는 꺾임스프링(177c-2)과, 꺾임힌지(177c-1)가 외력에 의하여 회전 운동을 하면서 꺾일 수 있도록 공간을 형성한 힌지슬롯(177c-3)을 구비하고 있다. 이러한 구조에 의하여 설정된 이상의 외력이 작용하면 부양지지봉(177)은 꺾임힌지(177c-1)를 중심축선으로 하여 힌지슬롯(177c-3)의 개방된 방향으로 꺾일 수 있다.

즉, 탄성변형부(177b) 및/또는 꺾임유도부(177c)에 의하여 하천수의 흐름을 따라 많은 량의 부유물이 한꺼번에 유입되는 경우 설정된 압력 이상으로 도달하기 전에 유입되는 부유물은 부양장치(170)에 의하여 수거장치(150)측으로 유도될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 하천수 압력이나 하천수의 흐름이나 부유물 등으로 인해 부양장치(170)에 설정된 이상의 압력(도 5의 ‘Fw’ 참조)이 작용하면 탄성변형부(177b)에 의하여 부양지지봉(177)의 경사각도(도 5의 경사각도 ‘A’ 참조)가 줄어들어 단부맞물림부(177a)가 하측으로 이동하면서 한 쌍의 부양지지봉(177)은 맞물림 해제되어 각각 부양프레임(133)에 지지되면서 하천수 흐름을 따라 위치하게 된다.

다른 한편, 꺾임유도부(177c)의 작동(꺾임스프링의 길이방향 탄성변형력을 하천수 등의 압력에 따른 비틀림, 모멘트 등이 극복하는 경우)에 의하여 부양지지봉(177)이 꺾이거나 비틀려 한 쌍의 부양지지봉(177)은 꺾이고 맞물림 해제되어 각각 부양프레임(133)에 지지되면서 하천수 흐름을 따라 위치하게 된다.

즉 본 발명에 따르면 통상적인 수위에서도 부양장치(170)를 통해 부유물을 수거할 수 있다.

다른 한편, 특히 초기 강우 시 하천수를 따라 유입되는 부유물을 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 부양장치(170)가 수거장치(150)측으로 유도하여 부양프레임(133)의 하류측으로 오목하게 형성된 공간으로 안내하였다가 하천수의 수위가 낮아지면 부양프레임(133)측의 수위를 따라 하강하면서 수거망개구(153)를 통해 수거망(155)에 수거될 수 있다.

수거망(155)에 수집된 부유물은 공지의 수단인 차량 크레인 등을 통해 수거하고 수거망(155)을 재활용할 수 있음은 앞에서 설명한 바와 같다.

또한, 부양장치(170)에서 상류측에서 떠 내려온 부유물과 접촉하는 부양체(171), 부유물안내가이드(173) 영역에는 부유물이 경사각도에 의하여 수거장치로 안내되더라도 부유물과 마찰력을 감소시켜 보다 효과적으로 안내될 수 있도록 부양체(171), 부유물안내가이드(173) 등의 상류측 부유물과 접촉되는 영역에 부유물이 접촉되어 마찰력이 줄어들어 미끄러지면서 수거장치로 안내될 수 있도록 표면이 매끄러운 판재 등의 마찰감소부재(미도시)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 육상에서 발생하는 쓰레기 중 부유물을 초기에 수거하여 해상 쓰레기를 감소시켜 하천 생태계 내지 해양 생태계 보존 및 환경오염을 감소시킬 수 있는 부유물 수거 시스템을 제공할 수 있다

여기서 본 발명의 여러 실시예들을 도시하여 설명하였지만 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100 : 부유물 수거 시스템 130 : 프레임
133 : 부양프레임 135 : 수거프레임
150 : 수거장치 153 : 수거망개구
155 : 수거망
170 : 부양장치 171 : 부양체
171a : 가이드결합홀 171b : 봉결합홀
173 : 부유물안내가이드 175 : 부유베어링
177 : 부양지지봉 177a : 단부맞물림부
177a-1 : 단부걸림부 177a-2 : 단부물림부
177b : 탄성변형부 177c : 꺾임유도부
177c-1 : 꺾임힌지 177c-2 : 힌지스프링
177c-3 : 꺾임슬롯 177d : 프레임축

Claims

큰 하천 또는 바다로 유입되는 소하천의 하류의 둑에 설치된 프레임과;
하천수의 흐름을 가로질러 하천의 수위에 따라 부양 가능하게 상기 프레임에 결합되며 하천수 흐름의 상측 영역에 부유하는 부유물을 설정된 위치로 안내하는 부유물안내가이드를 포함하는 부양장치와;
상기 부유물안내가이드에서 안내된 부유물을 포집하여 수용하는 수거장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유물 수거 시스템.
제1항에 있어서,
상기 부유물가이드는 하천수의 흐름 방향의 가로방향에 대하여 15 ~ 30 도 범위로 기울어진 경사각도로 배치된 것을 특징으로 하는 부유물 수거 시스템.
제2항에 있어서,
상기 부양장치는
부력에 의하여 하천의 수위에 따라 승강하게 마련된 부양체와, 상기 경사각도를 유지 가능하게 일측은 상기 프레임에 부양베어링에 의하여 결합되고 타측은 상기 부양체와 결합된 부양지지봉을 포함하며,
상기 부양물안내가이드는 상기 부양체의 상측에 결합된 것을 특징으로 하는 부유물 수거 시스템
제3항에 있어서,
상기 부양체는 설정된 길이로 마련되어 하천의 폭에 따라 상기 부양지지봉에 병렬로 결합되는 것을 특징으로 하는 부유물 수거 시스템
제3항 또는 제4항에 있어서,
비 등으로 인해 과도한 하천수의 흐름에 따라 상기 부양지지봉에 작용하는 압력이 설정된 크기 이상인 경우 상기 부양지지봉에 탄성 변형되는 탄성변형부를 포함하거나 꺾이는 꺾임유도부룰 포함하여 상기 경사각도를 유지하지 못하고 하천수의 흐름을 따라 상기 부양지지봉 및 상기 부양체는 상기 프레임측으로 이동되는 것을 특징으로 하는 부유물 수거 시스템.
제1항에 있어서,
상기 수거장치는. 상기 부유물안내가이드에 의하여 안내된 부유물을 포집하고 하천수를 포함하는 유체는 통과 가능하게 마련된 수거망과 상기 수거망을 상기 프레임에 지지하는 수거망지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유물 수거 시스템.
제2항에 있어서,
상기 수거장치는 하천의 둑에 근접되게 위치하며 상기 부유장치는 상기 수거장치의 내측인 하천 중앙 영역에 한 쌍으로 상기 경사각도를 유지 가능하게 상기 프레임에 결합된 것을 특징으로 하는 부유물 수거 시스템.
제1항에 있어서,
상기 프레임은 상기 수거장치를 지지하는 수거프레임과 상기 수거프레임에 결합되어 상기 부양장치를 지지하는 부양프레임을 포함하고,
상기 수거프레임의 바닥측에 관통 형성된 수거망개부에 결합된 부유물을 포집하는 망 형상의 수거망을 포함하며,
상기 수거프레임의 상류측 폭은 하류측 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 부유물 수거 시스템.