KR20230116454A - 깊은 수심에서의 친환경 수중퇴적물 제거장치 및 이를 이용한 친환경 수중퇴적물 제거방법 - Google Patents
깊은 수심에서의 친환경 수중퇴적물 제거장치 및 이를 이용한 친환경 수중퇴적물 제거방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 10미터 내지 20미터 범위 깊은 수심의 수중 바닥면에 붙어 있는 수중퇴적물을 제거하되, 수중 바닥면에 박힌 자갈 등을 제외하고 수중에 2차 오염을 야기하지 않으면서 실제 제거가 꼭 필요한 퇴적물만을 외부로 안전하게 배출하도록 적용되는 친환경 수중퇴적물 준설수단에 관한 기술분야의 발명이다.
본 발명은 다수개의 단위부력체가 상호 연결되어 선체의 폭과 길이를 조절하며 원하는 크기로 조립되어 선체를 형성하도록 적용되고, 선체에는 기계실 본체와 오니침전조및 오니흡입펌프가 설치되며, 선체의 일측에는 수중 오니제거작업장치와 연결되는 조립형링크 및 윈치장치가 설치되는 구성을 이루고, 상기 선체에 설치된 조립형링크와 연결되어 깊은 수심에서 수중퇴적물 제거작업을 수행하는 오니제거작업장치는 무한괘도와 연결되어 전진 또는 후진을 하도록 기능하는 작업로보트로 구성되되, 작업로보트가 수중의 오니퇴적물을 흡입하여 선체의 오니침전조로 배출시키는 기능을 수행하면서 선체에 설치된 윈치장치와 오니제거선 사이에 로프가 연결된 구조를 이루어서 작업로보트 또는 무한괘도가 불규칙한 바닥면이나 또는 뻘에 빠졌을 때 선체에 설치된 윈치장치를 이용하여 인양하도록 적용되면서 깊은 수심에서의 수중퇴적물 제거작업이 가능하도록 적용되는 수중퇴적물의 오니제거 준설수단과 관련한 기술이다.
본 발명은 다수개의 단위부력체가 상호 연결되어 선체의 폭과 길이를 조절하며 원하는 크기로 조립되어 선체를 형성하도록 적용되고, 선체에는 기계실 본체와 오니침전조및 오니흡입펌프가 설치되며, 선체의 일측에는 수중 오니제거작업장치와 연결되는 조립형링크 및 윈치장치가 설치되는 구성을 이루고, 상기 선체에 설치된 조립형링크와 연결되어 깊은 수심에서 수중퇴적물 제거작업을 수행하는 오니제거작업장치는 무한괘도와 연결되어 전진 또는 후진을 하도록 기능하는 작업로보트로 구성되되, 작업로보트가 수중의 오니퇴적물을 흡입하여 선체의 오니침전조로 배출시키는 기능을 수행하면서 선체에 설치된 윈치장치와 오니제거선 사이에 로프가 연결된 구조를 이루어서 작업로보트 또는 무한괘도가 불규칙한 바닥면이나 또는 뻘에 빠졌을 때 선체에 설치된 윈치장치를 이용하여 인양하도록 적용되면서 깊은 수심에서의 수중퇴적물 제거작업이 가능하도록 적용되는 수중퇴적물의 오니제거 준설수단과 관련한 기술이다.
Description
본 발명은 10미터 내지 20미터 범위 깊은 수심의 수중 바닥면에 붙어 있는 오니 퇴적물을 제거하되, 수중 바닥면에 박힌 자갈 등을 제외하고 수중에 2차 오염을 야기하지 않으면서 실제 제거가 꼭 필요한 퇴적물만을 외부로 안전하게 배출하도록 적용되는 친환경 오니퇴적물 준설수단에 관한 기술분야의 발명이다.
본 발명의 기술사상은 다수개의 단위부력체가 상호 연결되어 선체의 폭과 길이를 조절하며 원하는 크기로 조립되어 선체를 형성하도록 적용되고, 선체에는 기계실 본체와 오니침전조 및 오니흡입펌프가 설치되며, 선체의 일측에는 수중 오니제거작업장치와 연결되는 조립형 링크 및 윈치장치가 설치되는 구성을 이루고, 상기 선체에 설치된 조립형 링크와 연결되어 깊은 수심에서 오니퇴적물 제거작업을 수행하는 오니제거작업장치는 무한괘도와 열결되어 전진 또는 후진을 하도록 기능하는 작업로보트로 구성되되, 작업로보트가 수중의 오니퇴적물을 흡입하여 선체의 오니침전조로 배출시키는 기능을 수행하면서 선체에 설치된 윈치장치와 오니제거작업장치 사이에 로프가 연결된 구조를 이루어서 작업로보트 또는 무한괘도가 불규칙한 바닥면이나 또는 뻘에 빠졌을 때 선체에 설치된 윈치장치를 이용하여 인양하도록 적용되면서 깊은 수심에서의 수중퇴적물 제거작업이 가능하도록 적용되는 수중퇴적물의 오니제거 준설수단과 관련한 기술이다.
급속한 산업화와 인구증가 및 생활수준 향상으로 각종 용수 수요량은 급증하고 있으며, 이에 따른 오염물질 배출량도 증가하고 있어 하천 및 호소와 바다의 오염이 가속화되어가고 있다.
우리나라의 경우 여름철 태풍이 동반한 강우로 육지의 유기물질이 대량으로 유입됨으로써 수중에 영양염류가 풍부해지고, 일조량과 수온이 적당하여 8월말에 유독성 적조가 대량 발생하게 되는데 유독성 코클로디니움(Cochlodinium polykrikoides)종은 규조류의 성장과는 달리 일반적 제한요인 외에 육지로부터 유입되는 비타민류, 미량금속, 특수유기물 등 증식촉진 물질의 영향을 크게 받는 것으로 알려져 있으며, 특히 이 유독성 종은 휴면포자를 형성하여 겨울철과 같은 부적당한 시기를 저질 중에서 보내다가 증식에 적당한 환경이 되면 이들 포자가 발아하여 표층에 올라와 급격히 번식함으로써 적조를 일으키고 적조생물의 증식과 사멸에 의하여 많은 양의 산소가 소모되면서 산소가 고갈상태에 이르고 이러한 무산소 환경은 수중 생태계를 파괴하므로 이 건 출원발명인은 그동안 하천과 인공호소의 수질을 개선하기 위해 많은 연구를 수행하여 왔고 아래의 특허기술을 개발하여 수질보호에 앞장서 왔다.
본원 발명자의 선출원 등록특허 제10-0451031호 기술에서는 하천의 수중 바닥면을 작업자가 이동하며 오니흡입장치를 이동시키거나 운전하면서 수중바닥의 적층오니를 연속적으로 흡입하여 외부로 배출시킬 수 있는 포터블 오니흡입 제거장치 관련 기술이 개시된바 있다.
본원 발명자의 선출원 등록특허 제10-0508886호 기술에서는 담수호나 하천 등의 수중에 잠수한 상태에서 원격조정에 의해 이동하면서 수중바닥에 침적되어 있는 오니를 준설하는 수중 오니제거 로보트에 관한 기술로 로보트 몸체를 수중에서 이동시키기 위하여 상기 로보트 몸체의 후방에 장착되는 추진용 스크류와 로보트 몸체의 전,후 양측 각각에 회전가능하게 부착된 지지다리에 고정부착된 채 각기 독립적으로 작동하는 주행용 유압모터와 상기 구동용 유압모터에 연결되는 바퀴들과 상기 로보트 몸체의 전방측에 설치되어 오니를 흡입하는 흡입버켓과 흡입버켓의 후단에 장착되어 흡입버켓으로 흡입된 오니를 오니배출호스로 배출시키는 유압펌프로 구성되어 원격조정에 의해 이동하면서 수중바닥에 침적되어 있는 오니를 준설하는 수중 오니제거 로보트에 관련 기술이 개시된바 있다.
본원 발명자의 선출원 등록특허 제10-0543778호에서는 오니제거 준설기의 작업성 및 이동성을 높이고 선체부가 궤도부로부터 자유롭게 거리를 두며 승강할 수 있게 하며 가변적인 수심에서도 선체부가 항상 수면에 부상한 상태에서 이동할 수 있도록 기능하는 수면 부상형 오니 준설기 관련 기술이 개시된바 있다.
본원 발명자의 선출원 등록특허 제10-0729843호에서는 이중의 브러시를 이용하여 수중 바닥면에 단단하게 적층되어 있는 오니를 마치 위에서 빗질하듯이 쓸어내어 제거할 수 있을 뿐 아니라, 특히 브러시의 높낮이와 좌우 길이를 조절함으로서 수중 바닥면이 굴곡이 심할 경우에도 오니를 제거할 수 있는 오니제거장치 관련 기술이 개시된바 있다.
본원 발명자의 선출원 등록특허 제10-0936089호 기술은 인공호수 또는 연못 등의 바닥에 쌓인 오니퇴적물을 흡입, 수거한 후 순간응집제를 투여하여 오니퇴적물을 신속히 응집시켜 응집물을 별도로 분리시키고 정화된 물은 다시 호수나 연못으로 재순환(recycle)시키는 시스템을 이루는 오니처리장치가 제시된바 있다.
출원인의 선출원 등록특허 제10-1017317호 기술에서는 하상의 적층오니를 흡입 제거하기 위하여 흡착수단과 펌핑수단과 배출수 처리수단을 포함하여 이루어지는 수중 오니퇴적물 제거장치에서오니퇴적물 제거작업 현장여건에 따라 수평바 타입의 부러쉬를 이용하거나 또는 수직바 타입의 부러쉬를 이용하거나 필요에 따라 선택적으로 적용할 수 있는 수중 오니퇴적물 제거장치가 개시되어 있다.
출원인의 선출원 등록특허 제10-1106770호 기술은 오니제거작업선과 오니여과장치를 포함하여 이루어지는 수중 오니퇴적물 제거장치에서 오니제거작업선의 후단 하부에는 수중 바닥면에 침적된 오니퇴적물을 닦고 쓸어주는 회전 부러쉬가 수평상태로 설치되는 구성을 이루고, 상기의 오니제거작업선과 로포나 체인이나 탈,부착수단으로 연계되어 이동하는 오니여과장치는 직물제나 합성수지제 여과포로 제공되어 오니퇴적물의 굵은 입자는 잔류시키고, 맑은 물은 여과시키는 구성의 여과포로 구성되는 수중 오니퇴적물 제거장치가 개시된바 있다.
출원인의 선출원 등록특허 제10-1208990호 기술은 수중 밑바닥에서 오니퇴적물을 브러쉬로 닦아내기 이전에 상부나 측부에서 플렉시블 구조의 연질호스를 이용하여 상부 또는 측부에서 고압의 물을 오니퇴적물층에 분사시켜 주는 오니퇴적물 제거장치 관련 기술이 제시된바 있으며. 등록특허 제10-1208991호에서는 고농도 상태의 오니퇴적물의 응집도를 훼손하지 않고 짧은 시간에 고효율로 오니퇴적물을 배출시키는 오니퇴적물 준설장치 및 이를 이용하는 준설방법이 게시된바 있다.
출원인의 선출원 등록특허 제10-1250333호 기술에서는 오니흡착부가 수중바닥면에 잠수되어 바닥면에 침적된 오니층을 분리시켜 오니분리부로 보내주는 기능을 수행하기 위해 고압공기분사노즐과 원통형부러쉬를 이용하되, 고압공기 또는 물공기 분사노즐은 고압공기나 압축된 물공기를 원통형부러쉬의 바닥면 직하부로 분사시켜 바닥면에 가라앉은 오니직접층을 바닥층과 분리시켜 들뜨게 하고, 원통형부러쉬는 들뜬 오니직접층을 오니흡착부의 중앙부로 쓸어 모아주도록 기능하며, 진공흡입공과 연결된 진공흡입부를 통하여 오니부유물이 오니분리부로 이송되어지는 제1단계 공정과 오니분리부는 상부로 진공흡입공을 갖고, 중간에 굵은망 분리수단과 하부로 미세망 분리수단 및 예비정화수 배출관을 포함하는 구성으로 제공되어 오니흡착부에서 유입된 혼탁수 중의 이물질이 굵은망 분리수단 및 미세망 분리수단을 거치며 예비정화된 물을 호수나 연못으로 재순환시켜주는 공정을 포함하여 이루어지는 오니류 흡착/분리방법이 제시되어 있다.
출원인의 선출원 등록특허 제10-1250333호 기술은 오니흡착부와 오니분리부와 운전제어부를 포함하여 제공되는 오니류 흡착/분리방법에서 오니흡착부는 수중바닥면에 잠수되어 바닥면에 침적된 오니층을 분리시켜 오니분리부로 보내주는 기능을 수행하기 위해 고압공기분사노즐과 원통형부러쉬를 이용하되, 고압공기 또는 물공기 분사노즐은 고압공기나 압축된 물공기를 원통형부러쉬의 바닥면 직하부로 분사시켜 바닥면에 가라앉은 오니직접층을 바닥층과 분리시켜 들뜨게 하고, 원통형부러쉬는 들뜬 오니직접층을 오니흡착부의 중앙부로 쓸어 모아주도록 기능하며, 진공흡입공과 연결된 진공흡입부를 통하여 오니부유물이 오니분리부로 이송되어지는 제1단계 공정과 오니분리부는 상부로 진공흡입공을 갖고, 중간에 굵은망 분리수단과 하부로 미세망 분리수단 및 예비정화수 배출관을 포함하는 구성으로 제공되어 오니흡착부에서 유입된 혼탁수 중의 이물질이 굵은망 분리수단 및 미세망 분리수단을 거치며 예비정화된 물을 호수나 연못으로 재순환시켜주는 제2단계 공정을 포함하여 제공되는 오니류 흡착/분리방법 관련 기술이 개시되어 있다.
출원인의 선출원 등록특허 제10-1301527호 기술은 오니퇴적물 제거작업 과정 중에 조류 및 부유물질과 부영양화 원소인 인산염을 동시에 제거하기 위해 오니퇴적물 제거장치의 진행부 전면부에서 마이크로버블 공급장치로부터 수중에 마이크로버블을 공급하여 수중의 조류나 부유물질의 신속한 침강이나 부유를 유도하거나 또는 응집제나 pH조절제를 공급/주입해 줌으로 부유물질 이나 조류, 인삼염을 침강시켜서 바닥면으로 가라앉도록 유도하고 바닥면의 적층오니를 흡입하여 배출하기 위한 오니흡착수단을 갖고 외부의 펌핑수단과 연결되어 수중 바닥 오니퇴적물을 수상으로 펌핑/배출시켜 고액분리장치를 통해 오니퇴적물을 분리시키는 수질정화수단이 제시된바 있다.
출원인의 선출원 등록특허 제10-1334276호 기술에서는 수중 서식 녹조 및 적조물을 처리할 때 별도의 약품처리나 수중생태계에 위해(危害) 공정을 수반하지 않고 단순히 녹조/적조물을 부유체의 중심부 수상(水上)으로 배출시켜 녹조 및 적조물은 여과층을 거쳐 제거하고 물은 여과층을 거쳐 수중으로 환원시키는 구성의 수중 녹조/적조물 제거장치에 관련 기술이 제시되어 있다.
출원인의 선출원 등록특허 제10-1709143호 기술은 부유물질 흡착 및 제거수단을 이용하여 수상에 부유되어 있는 녹조나 적조물 오일성분이 산패되어 수면으로 부상하는 부유물질군과 나뭇잎이나 일반 플라스틱조각들, 스티로폼 알갱이 등의 부유물을 수중 제거하는 기술이 개시된바 있다.
출원인의 선출원 등록특허 제10-1739783호 기술은 오니제거 작업선의 전면에 브러쉬가 장착되는 구조를 이루되, 브러쉬가 좌·우 횡으로 왕복하며 넓은 면적을 빗질하듯이 쓸어주며 부유된 퇴적물을 펌핑해내는 구성으로 적용되어 오니퇴적물의 넓은 면적을 커버하여 작업효율을 높이는 오니 제거공법 관련 기술에서, 오니퇴적물 제거장치의 몸체 전면으로 수평바가 설치되고 수평바의 양단부에는 부러쉬 이동수단에 의해 부러쉬캡 및 부러쉬가 좌·우 횡으로 왕복 이동하며 넓은 면적을 쓸어주며 퇴적물을 분리시키고 브러쉬캡 내부에는 부유된 오니물이 펌핑될 수 있는 배출관이 마련되어 선체나 바지선 또는 외부에 설치되는 펌핑장치에 의해 오니퇴적물을 배출시키는 구성을 포함하여 이루어지는 기술이 제시된바 있다.
출원인의 선출원 등록특허 제10-1815701호 기술은 오니제거 작업선과 함께 이동할 수 있는 캡 형태의 하우징 몸체 내부에 회전부러쉬와 톱니형 컷터를 내장시켜 수초를 절단하고 오니 퇴적물과 함께 배출하는 2중의 효과를 얻고자 하는 관련기술이 제시된바 있다.
출원인의 선출원 등록특허 제10-1893392호 기술은 오니퇴적물 제거장치가 캡 형태의 하향 하우징을 이루고 하우징의 상단에는 부러쉬 회전모터가 설치되고 하우징 내부로는 컷터형 다단 부러쉬가 하향으로 설치되는 구조를 이루고 회전모터에 의해 다단 부러쉬가 횡으로 회전되며 전진하여 수중의 수초를 절단함과 동시에 바닥면을 쓸어주고 하우징의 일측으로는 부유된 오니퇴적물이 펌핑될 수 있는 배출관이 마련되어 배출호스 및 펌핑장치에 의해 오니퇴적물 및 수초를 외부로 배출시키는 수중 오니퇴적물 제거장치가 제시되어 있다.
출원인의 선출원 등록특허 10-1933382호 기술은 고성능 GPS와 GNSS를 활용한 다목적 준설 관리 시스템 관련기술로 저수지나 4대강과 같이 정확한 물속 깊이 측정이 안 되는 상황에서도, 고 정밀지도 위에 그리드를 가상으로 그리고 그리드를 따라 이동하는 로그를 분석하여 준설작업이 가능하도록 서버와 네트워크로 연결된 클라이언트로 이루어진 준설 관리 시스템에서, 지피에스 상태 허용 기준이 일정치 이상일 경우에만 지피에스 신호를 인식하는 cm급 고정밀 지피에스 모듈 장비와 지도 이미지를 서로 이어 붙여 고정밀지도로 생성하는 고정밀지도 생성부와 상기 cm급 고정밀 지피에스 모듈 장비가 상기 고정밀지도 위에 상기 지피에스 신호에 따라 그리는 궤적을 지피에스 로그 기록으로 저장하는 지피에스 로그 기록부와 상기 고정밀지도 이미지와 상기 지피에스 로그 기록을 합하여 상기 cm급 고정밀 지피에스 모듈 장비가 준설하면서 진행하는 방향에 따라 그리는 궤적을 누적하여 표시하는 표시부를 포함하는 고성능 GPS와 GNSS를 활용한 다목적 준설 관리 시스템 관련 기술이 제시된바 있다.
출원인의 선출원 등록특허 10-2207358호 기술은 수중 오니퇴적물 제거장치가 보다 넓은 공간을 청소할 수 있도록 하여 작업의 효율을 높이기 위해 수중 이동수단을 갖는 하체부와 수면위로 부상하는 상체부의 연결부위에 턴테이블을 설치하여 상체부가 하체부와 관계없이 회전할 수 있도록 하고 상체부의 전면에 붐을 설치하고 붐의 끝단에 브러시하우징을 설치함으로써, 브러시하우징이 턴테이블을 중심축으로 하여 회전이동하면서 수중 바닥면을 청소할 수 있도록 하고 붐이 브러시하우징의 높낮이, 거리, 기울기를 조절할 수 있는 수중 오니퇴적물 제거장치 관련 기술이 개시된바 있다.
출원인의 선출원 등록특허 10-2207359호 기술은 관리형 하천이나 인공호수 바닷가 등에서 서로 다른 종류의 수초나 가시파래류가 발생하였을 때, 제거대상인 수초나 가시파래류의 수거대상물에 따라 최적으로 적용될 수 있는 가시파래류 제거관련 기술이 개시된바 있다.
출원인의 선출원 등록특허 10-2258861호 기술은 하천, 호수 등에서 발생하는 수초 및 오니혼탁물을 제거하기 위해 오염물수집장치와 2종의 오염물여과장치가 현장여건에 따라 함께 연계되어 적용되거나 또는 선택적으로 사용되는 수중발생 퇴적물 제거방법 및 제거장치 관련 기술이 개시된바 있다.
이 건 출원발명인은 상기와 같은 기술을 통하여 국내 일산호수공원, 인천송도호수공원, 세종시호수공원 등의 수질정화작업을 전담하여 왔는바, 상기와 같은 인공호수들은 그 수심이 10미터 이내여서 상기 제시된 특허기술이 가능하도록 적용하여 왔으나 최근에는 수심 10미터 ~ 30미터 범위의 깊은 수역에서 수중오염퇴적물이 극심하여 생태계 교란이 우러된다는 연구결과에 따라 깊은 수심에서 수변생태계 건강을 위협하는 유해물질 저감대책이 필요하다는 판단에 따라 수중 10미터 이상 범위의 깊은 수심에서 바닥면에 가라앉은 침적물만을 분리하여 안전하게 환경친화적으로 제거하기 위한 수중퇴적물 제거장치 및 이를 이용한 환경친화적 수중퇴적물 제거방법이 요구되어 개발된 기술이다.
본 발명은 수심 10미터 이상 범위의 깊은 수역에서 수중의 오니퇴적물을 생태계 교란이 우려가 없는 공법으로 수심 바닥면에 가라앉은 수중퇴적물을 분리하여 안전하게 외부로 배출/제거하기 위한 친환경 수중퇴적물 제거장치 및 이를 이용한 친환경 수중퇴적물 제거방법을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
본 발명은 수심 10미터 내지 20미터 범위의 깊은 수심에서 수중 바닥면에 붙어 있는 수중퇴적물을 제거하기 위한 수중퇴적물 준설방법에서 수중 바닥면에 박힌 자갈 등을 제외하고 수중에 2차 오염을 야기하지 않으면서 실제 제거가 필요한 퇴적물만을 외부로 배출하는 공법에서 녹조의 원인물질인 휴면포자도 함께 제거하는 친환경 수중퇴적물 제거방법을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
본 발명의 기술사상은 10미터 내지 20미터 범위의 깊은 수심에서 수중 바닥면에 붙어 있는 수중퇴적물을 제거하기 위한 수중퇴적물 준설방법에서 수중 바닥면에 침적되어 있는 퇴적물 오니층을 수중에 2차 오염을 야기하지 않으면서 실제 제거가 필요한 퇴적물만을 외부로 배출하도록 적용되는 준설방법에 적용되기 위한 기술이다.
본 발명의 기술사상은 10미터 내지 20미터 범위의 깊은 수심에서의 작업을 수행하기 위한 선체는 하나의 몸체로 제공되는 경우 육상에서 준설작업을 요하는 수역으로 현장 이동이 용이하지 않으므로 본 발명에서는 화물차량에 싣고 현장으로 이동이 가능한 크기의 선체부품으로 분리되어 현장으로 이동하고 수역근처로 이동된 부품상태를 조립하여 완성품을 이루기 위한 조립 또는 작업완료 후 다시 분해시켜 이동이 용이한 구조를 이루기 위해 일 적용예로 스테인레스 판재를 이용하여 가로*세로*길이가 90㎝*90㎝*300㎝ 정도 크기의 직육면체 형태의 단위부력체를 다수개 만들어서 사용할 수 있는데, 예를 들어 길이 15미터 규격의 선체길이와 폭 3.6미터 정도의 규격으로 만들고 싶으면 3미터 길이의 단위부력체 5개를 연결하여 15미터 길이를 이루고 측면 폭으로 4줄로 연결하는 경우 폭 360㎝ * 길이 1500㎝의 선체모형을 이루도록 적용될 수 있다.
따라서 본 발명의 단위부력체를 측면 폭으로 서로 연결하기 쉬운 구조로 단위부력체의 단부에 연결구조를 갖도록 만들고 상호 연결시켜 선체의 폭과 길이를 조절하며 원하는 크기로 조립되어 선체를 형성하도록 적용되고, 선체에는 전체 엔진 등을 포함한 기계실 본체가 설치되고, 멀리 10미터 내지 20미터 범위의 깊은 수역에서 보내오는 수중퇴적물을 담아서 상등수와 침전물을 분리시키는 기능을 수행하는 오니침전조와 오니흡입펌프가 선체 중앙부 위치에 설치되도록 적용될 수 있으며, 선체의 저부 일측에는 수심 10미터 내지 20미터 범위의 깊은 수역에서 수중 오니제거작업을 수행하는 장치와 연결되는 조립형링크 및 윈치장치가 설치되는 구성으로 제공될 수 있다.
상기 선체에 설치된 조립형링크는 수심에 따라 다수개가 연결되어 선체에서 10미터 이상 깊은 수심으로 진입하여 오니퇴적물 제거작업을 수행하는 오니제거작업장치는 무한괘도와 열결되어 전진 또는 후진을 하도록 기능하는 작업로보트 형태로 구성될 수 있으며, 작업로보트는 오니를 흡입하는 흡입버켓하우징이 반타원 형태로 제공될 수 있으며 반타원 형상의 흡입버켓하우징 내부에 브러쉬가 회전하도록 설치되어 수중바닥면의 오니를 브러쉬가 일측으로 쓸어서 하우징 내부로 부유시킬 때 하우징 외부로 유출되지 않도록 흡입버켓하우징의 하단 외연으로는 오니유출방지패드가 설치되어 부유된 오니퇴적물이 흡입버켓하우징 외부로 유출 및 확산되지 않도록 기능하며, 흡입버켓하우징 내부로 부유된 오니퇴적물은 흡입버켓하우징 일측에 마련된 배출구와 이에 연결된 오니배출호스 및 오니흡입펌프를 통하여 선체의 오니침전조로 배출시키는 기능을 수행하는 작업로보트로 기능하도록 육상 또는 선체에서 원격조정에 의해 수중바닥면에 침적되어 있는 오니퇴적물을 선체 또는 외부로 배출하도록 준설작업이 수행된다.
상기 선체에 설치된 윈치장치와 오니제거작업장치 사이로는 로프가 연결된 구조를 이루어서 오니제거작업장치를 이루는 작업로보트나 또는 무한괘도가 수중의 불규칙한 바닥면이나 또는 진흙 뻘 등에 빠졌을 때 선체에 설치된 윈치장치를 이용하여 인양하도록 적용되면서 깊은 수심에서의 수중퇴적물 제거작업이 가능하도록 적용되는 수중퇴적물의 오니제거 준설방법으로 적용되는 기술사상의 발명이다.
본 발명 기술이 적용되는 수중퇴적물의 오니제거 준설방법에서 상기 흡입버켓하우징의 일측으로는 수중으로 고압공기 또는 고압수를 분사하는 분사노즐이 설치되어 수중 바닥면의 자갈 사이에 부착된 침적물을 향해 고압공기를 분사하거나 또는 고압수를 분사시켜 침적물을 분리시키도록 적용되는 구성이 바람직하다.
통상적으로 수심 10미터 이상 수역의 바닥면에는 뿌였케 부유물이 가라앉아 있거나, 또는 주위 환경오염이 심한경우 활동성을 잃어버리고 세포막의 표면에 강한 막을 형성하여 휴면 상태로 부유하는 포자인 휴면포자가 많이 발생하는바, 부유물이나 휴면포자를 상부로 부유시킬 필요가 있을 때는 수심으로 미세기포를 분사하여 휴면포자의 분리효율을 높이도록 적용시키는 것이 바람직한바, 미세기포는 통상적으로 50㎛ ~ 100㎛의 직경을 지닌 미세한 가스입자를 의미하는데 물속에서의 미세 기포는 작은 부력에 의하여 낮은 상승속도로 물속에서 장시간 체류하게 되어 완전 용해도 가능하게 되며 기포의 크기가 미세해짐에 따라 수가 증가하고 계면 면적이 증가하는 동시에 기포의 내부압력이 증가하여 수중에서의 기체의 용해율이 향상되고 물속에서 부유물질 및 수생생물 등에 부착되는 특성을 갖는데 국내 한국기계연구원에서는 미세기포를 발생시키는 발생장치에서 인라인(IN-LINE) 방식으로 레이저 회절법을 이용하여 0.08㎛ ~ 1,400㎛범위에서 측정할 수 있는 기포계측기 및 인라인 측정 기술을 보유하고 기술자문도 해주고 있는 실정이고 국내 씨앤아이 및 네가트론사 등의 기업에서 미세기포 발생장치 모듈 및 장치를 개발하여 보급하고 있는 실정이므로, 본 발명에서도 친환경 수중퇴적물의 오니제거 준설을 위해 흡입버켓하우징의 일측에서 미세기포를 발생하는 버블노즐이 설치되어 부유물층이나 휴면포자층에 미세기포를 분사 시키도록 적용하고자 하였다.
또한, 본 발명의 수중퇴적물의 오니제거 준설방법에서는 상기 선체 상부에 예를 들면 폭 3.4미터, 길이 12미터 정도 크기의 오니침전조가 설치되어 저부의 작업로보트의 배출호스 및 오니이송펌프를 통해 보내오는 오니흡착퇴적물을 받아 보관하면서 비중 침적을 유도하도록 제공되는 오니침전조는 다단계의 지그 재그 방해판이 S자 형태로 설치되는 구조를 이루어서 다수 단계의 방해판을 거치며 침전을 유도하고 최종단계에서 월류부를 통하여 배출되는 배출수를 이용하여 수중 고압세척수로 재활용하도록 적용되는 구성이 바람직하였다.
또한, 상기 선체에 설치되는 오니침전조의 저부는 삼각형 형태의 굴곡부 또는 오목홈 형태로 저부로 모여 침전한 침전물이 일측에 모이도록 적용되고 저부에 모인 친전물은 압송스크류에 의해 오니침전조의 상부쪽으로 보내지고 상부쪽에는 서로 대응구조의 2개의 탈수압착롤러의 설치구조를 이루고 탈수압착롤러를 경유하면서 액체는 다시 오니침전조로 보내지고 탈수압착롤러를 경유한 고형물은 별도의 저류조에 모아서 외부로 배출되도록 적용되는 구성이 바람직하다.
또한 본 발명 기술은 수심 10미터 이상의 깊은 수심 바닥면에 가라앉은 수중퇴적물을 분리하여 수중에 2차오염을 야기하기 않고 안전하게 외부로 배출/제거하기 위한 수단으로 선체(100)의 외연이나 작업장 주변을 부유체(92)가 매달린 로프(91)나 체인이나 탈, 부착수단으로 선체에 연계되는 부유물퍼짐 방지장치(90)가 설치되고, 로프(91) 저변으로는 미세그물망 형태의 직물제나 합성수지제 여과포로 구성된 오니여과포(93)가 설치된 구성을 이루어서 그 내부에 부유물층을 수용하여 오니퇴적물의 굵은 입자는 내부에 잔류시키고, 맑은 물은 여과시키는 구성으로 적용되고, 내부에 모인 잔류물은 외부 육상으로 배출하여 2차 처리부서나 또는 재활용 부서로 보내지는 구성이 바람직하다.
따라서 본 발명의 기술사상은 깊은 수심에서의 수중퇴적물의 오니제거 준설장치로서, 다수개의 단위부력체가 상호 연결되어 선체의 폭과 길이를 조절하며 원하는 크기로 조립되어 형성되는 선체와, 상기 선체에는 기계실 본체와 오니침전조 및 오니흡입펌프가 설치되며, 상기 선체의 일측에는 수중 오니제거장치와 연결되는 조립형링크 및 윈치장치가 설치되는 구성으로 선체를 이루고, 상기 선체에 설치된 조립형링크와 연결되어 깊은 수심에서 오니퇴적물 제거작업을 수행하도록 기능하는 오니제거작업장치는 무한괘도가 열결되어 전진 또는 후진을 하면서 수중퇴적물을 흡입 및 배출하도록 기능하는 작업로보트로 구성되되, 작업로보트는 오니를 흡입하는 흡입버켓하우징 내부에 브러쉬가 설치되어 수중바닥면의 오니를 브러쉬가 쓸어서 하우징 내부로 부유시키도록 기능하고 흡입버켓하우징의 외연 저부쪽으로는 오니유출방지패드가 설치되어 부유된 오니퇴적물이 확산되지 않도록 기능하며, 흡입버켓하우징 내부로 부유된 오니퇴적물은 흡입버켓하우징의 일측에 마련된 배출구와 이에 연결된 오니배출호스 및 오니흡입펌프를 통하여 선체의 오니침전조로 배출시키는 기능을 수행하는 작업로보트로 구성되어 원격조정에 의해 수중바닥면을 이동하면서 바닥면에 침적되어 있는 오니퇴적물을 준설하도록 기능하며, 상기 선체에 설치된 윈치장치와 오니제거작업장치 사이에 로프가 연결된 구조를 이루어서 작업로보트 또는 무한괘도가 불규칙한 바닥면이나 또는 뻘에 빠졌을 때 선체에 설치된 윈치장치를 이용하여 인양하도록 적용되면서 깊은 수심에서의 수중퇴적물 제거작업이 가능하도록 제공되는 수중퇴적물의 오니제거 준설장치로 적용되는 기술사상의 발명이다.
본 발명 기술이 구현되는 실시양태는 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용란에서 도면과 함께 상세하게 설명된다.
종래의 기술에서는 수심 10미터 내지 30미터 범위의 깊은 수역에서 수중퇴적물을 제거하기 위한 기술이 전무한 상태였기 때문에 수중생태계 교란의 우려가 컸음에도 이에 대한 대비책이 없이 막연한 불안감만을 갖고 있었는바, 본 발명에서 개시되는 기술로 인하여 수중생태계 교란의 우려가 없는 공법으로 수심 바닥면에 가라앉은 수중퇴적물만을 분리하여 안전하게 외부로 배출/제거하기 위한 수중침적물 제거수단을 제공하는 효과를 갖는다.
본 발명은 수중 바닥면에 박힌 자갈 등을 제외하고 수중에 2차 오염을 야기하지 않으면서 실제 제거가 필요한 퇴적물만을 외부로 배출하는 공법을 제공하여 안전하고 안정적인 수자원 확보와 건강한 하천 및 호소 수질의 유지보전을 위한 개선방안을 제시하고 더욱 최근 문제가 되고 있는 휴먼포자에 대하여 미세기포 발포노즐을 통해 녹조 원인물질인 휴먼포자도 함께 제거하는 친환경 수중퇴침적물 제거방법을 제공하는 효과를 갖는다.
도 1 : 본 발명의 기술사상이 적용되어 깊은 수심에서의 수중퇴적물의 오니제거 준설작업을 수행하기 위한 작업장치의 예시도
도 2 : 본 발명에서 오니제거 준설작업을 수행하기 위한 각각의 기능별로 부품형태로 구분하여 설명하기 위한 실시양태의 부품예시도
도 3 : 본 발명 기술에 적용되는 단위부력체와 링크의 연결구조를 나타낸 적용예시도
도 4 : 본 발명 기술에 적용되는 부유물퍼짐 방지장치의 적용예시도.
도 2 : 본 발명에서 오니제거 준설작업을 수행하기 위한 각각의 기능별로 부품형태로 구분하여 설명하기 위한 실시양태의 부품예시도
도 3 : 본 발명 기술에 적용되는 단위부력체와 링크의 연결구조를 나타낸 적용예시도
도 4 : 본 발명 기술에 적용되는 부유물퍼짐 방지장치의 적용예시도.
본 발명은 10미터 이상의 깊은 수심에서의 수중 바닥면에 붙어 있는 수중퇴적물을 제거하되, 수중에 2차 오염을 야기하지 않으면서 수중의 자갈이나 생태계를 휘손하지 않으면 실제 제거가 꼭 필요한 퇴적물만을 외부로 안전하게 배출하도록 적용되는 친환경 수중퇴적물 준설수단과 관련한 기술사상의 발명이다.
본 발명의 기술구성을 설명하기 위해 도 1에서는 본 발명의 기술사상이 적용되어 깊은 수심에서의 수중퇴적물의 오니제거 준설작업을 수행하기 위한 작업장치의 일 적용예시도를 타나낸 것이고, 도 2는 본 발명에서 오니제거 준설작업을 수행하기 위한 각각의 부품별로 수행하는 역할을 설명하기 위한 실시양태의 부품예시도를 나타낸 것이며, 도 3에서는 본 발명 기술에 적용되는 오니저류조의 적용예시도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명 기술에 적용되는 부유물퍼짐 방지장치의 적용예시도를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명 기술에 적용되는 조립형링크의 적용예시도를 나타낸 것이다.
도 1은 본 발명 기술사상의 개요를 설명하기 위해 수상에 부유한 선체와 일정 수심 깊이에서 수중퇴적물의 오니제거 준설작업장치의 구조를 개략적으로 설명하기 위해 도 1a에서는 본 발명 기술의 수중퇴적물의 오니제거 준설작업장치를 측면도 형태로 나타낸 것이고, 도 1b에서는 본 발명 기술의 수중퇴적물의 오니제거 준설작업장치의 특징부를 설명하기 위해 사시도 형태로 나타낸 것이고, 도 1c에서는 도 1b에서 선체의 프레임 구조와 무한궤도의 결합구조를 이루기 전 분해상태를 나타낸 것이며, 도 1d에서는 선체의 프레임이 결합되고 그 프레임 상부에 독립적으로 설치되는 기계실 본체(30)와 오니침전조(40)와 세척수저류조(48)가 결합되기 전 상태를 나타낸 것이다.
도 1에 제시되는 수중퇴적물 오니제거 준설작업장치는 크게 선체(100)와 오니제거작업장치(50)로 대별할 수 있고, 선체는 수상에 부유한 상태에서 선체내부에 운전을 제어하기 위한 기계실 본체(30)와 오니침전조(40) 및 오니흡입펌프(31) 등이 설치되도록 적용되고 수중에 잠수하여 오니제거작업을 수행하는 오니제거작업장치(50)는 수중 오니퇴적물 제거작업을 수행하도록 기능하는 작업로보트(70)와 무한괘도(60)가 연결결합부(51)에 의해 하나의 결합체로 제공되는 오니제거작업장치(50)가 선체(100)와 링크축(21)에 의해 연결된 상태에서 수중에서 전진 또는 후진을 하며 수중 오니퇴적물 제거작업을 수행하도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
선체는 도 3a에 제시되는 실시양태의 도면과 같이 개개의 단위부력체(10) 다수개가 결합되어 조립부력체(20)를 이루고, 또한 도 1c의 도면과 같이 다수개의 단위부력체(10)가 결합되어 선체의 측면을 형성하는 조립부력체(20) 형태로, 예를 들어 길이 15미터 규격의 선체길이와 폭 3.6미터 정도의 규격으로 만들고 싶으면 3미터 길이의 단위부력체 5개를 연결하여 15미터 길이를 이루고 측면 폭으로 4줄로 연결하는 경우 폭 360㎝ * 길이 1500㎝의 선체모형을 이루도록 적용될 수 있는바, 도 1c에서는 4개의 단위부력체가 결합되어 1200㎝의 길이를 갖도록 결합되어 선체 지지프레임(33)을 이루며 두개의 장축형태의 지지프레임(33)에는 다수개의 종축지지대(34)가 받침부 형태로 연결되어 선체의 양 측면부를 형성하도록 도 1d와 같은 상태를 이루고 그 상부에 운전을 제어하기 위한 기계실 본체(30)와 오니침전조(40) 및 오니흡입펌프(31) 등이 설치되도록 적용되는 형태로 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
상기 선체(100)의 지지프레임(33) 일측에는 수중 오니제거작업장치(50)와 연결되는 링크축(21)이 결합되는 구조를 이루는데 오니제거작업장치(50)에서 무한괘도(60)의 구동부(61)가 실린 선체지지프레임(62)에도 링크연결부(63) 및 윈치장치의 로프연결부(64)가 마련되고 선체지지프레임(33)의 저부 일측에도 링크축연결부(35)가 설치되는 구조를 이루어서 수심에 따라 길이가 조절될 수 있는 링크축(21)이 선체의 링크축연결부(35)과 오니제거작업장치(50)의 링크연결부(63) 사이에 링크축(21)이 설치되는 구조를 이루는 한편 선체(100)의 전면 일측에는 윈치장치(80)의 로프(82)가 수심의 바닥면에서 작업하는 오니제거작업장치(50)의 로프연결부(64)와 연결되어 오니제거작업장치(50)가 깊은 수심에서 작업하기 적합하도록 위치와 각도를 조절하면서 수중오니제거작업을 수행하게 적용될 수 있다.
또한 상기 선체의 저부 일측에 설치된 조립형 링크축(21)과 연결되어 깊은 수심에서 오니퇴적물 제거작업을 수행하는 오니제거작업장치(50)는 무한괘도(60)와 작업로보트(70)가 연결결합부(51)에 의해 결합되어 무한괘도의 회전에 의해 전진 또는 후진을 하며 수중 오니퇴적물 제거작업을 수행하도록 기능하면서 무한괘도(60)와 연결되어 수중작업을 하는 작업로보트(70)는 도 2a에 제시된 바와 같이 오니를 흡입하는 흡입버켓하우징(71) 내부에 브러쉬(72)가 설치되어 수중바닥면의 오니를 브러쉬(72)가 쓸어서 하우징 내부로 부유시키도록 기능하고 흡입버켓하우징(71)의 하단 외연으로는 오니유출방지패드(73)가 설치되어 부유된 오니퇴적물이 확산되지 않도록 기능하며, 흡입버켓하우징(71) 내부로 부유된 오니퇴적물은 흡입버켓하우징(71) 상부 일측에 마련된 배출구(74)와 이에 연결된 오니배출호스(32) 및 선체에 설치된 오니흡입펌프(31)를 통하여 선체(100)의 오니침전조(40)로 배출시키는 기능을 수행하는 작업로보트(70)로 구성되어 육상이나 또는 선체에서 원격조정에 의해 수중바닥면을 이동하면서 바닥면에 침적되어 있는 수중퇴적물을 준설하도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
상기 선체에 설치된 윈치장치(80)의 로프(82)와 오니제거작업장치(50)의 로프연결부(64) 사이에서 윈치장치(80)의 윈치롤(82)에 로프(83)가 연결된 구조를 이루어서 작업로보트(70) 또는 무한괘도(60)가 수중의 불규칙한 바닥면 또는 뻘에 빠졌을 때 선체에 설치된 윈치장치(80)를 이용하여 인양하도록 적용되면서 깊은 수심에서의 수중퇴적물 제거작업이 가능하도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이며, 도면의 복잡성을 피하기 위해 도시하지는 않았지만 선체의 전면 일측에 거리조절축이 설치되어 윈치장치(80)와 연결되는 로프(83)와 오니제거작업장치(50) 사이의 거리나 위치를 조절해주도록 적용될 수 있다.
따라서 본 발명은 단위부력체(10) 다수개가 상호 연결되어 조립부력체(20)를 이루는 형태로 선체의 폭과 길이를 조절하며, 원하는 크기로 조립되어 형성되는 선체(100)에는 기계실 본체(30)와 오니침전조(40) 및 오니흡입펌프(31) 등이 설치되고, 상기 선체의 일측에는 수중 오니제거장치와 연결되는 조립형 링크축(21) 및 윈치장치(80)가 설치되는 구성으로 선체가 제공되고, 상기 선체에 설치된 링크(21)와 연결되어 깊은 수심에서 오니퇴적물 제거작업을 수행하도록 기능하는 오니제거작업장치(50)는 무한괘도(60)가 열결되어 전진 또는 후진을 하면서 수중퇴적물을 흡입 및 배출하도록 기능하는 작업로보트(70)로 구성된다.
이 작업로보트(70)는 오니를 흡입하는 흡입버켓하우징(71) 내부에 브러쉬(72)가 설치되어 수중바닥면의 오니를 브러쉬(72)가 쓸어서 하우징 내부로 부유시키도록 기능하고 흡입버켓하우징(71)의 외연 저부쪽으로는 오니유출방지패드(73)가 설치되어 부유된 오니퇴적물이 확산되지 않도록 기능하며, 흡입버켓하우징(71) 내부로 부유된 오니퇴적물은 흡입버켓하우징(71)의 일측에 마련된 배출구(74)와 이에 연결된 오니배출호스(32) 및 오니흡입펌프(31)를 통하여 선체(100)의 오니침전조(40)로 배출시키는 기능을 수행하는 작업로보트(70)로 구성되어 육상이나 선체에서 원격조정에 의해 수중바닥면을 이동하면서 바닥면에 침적되어 있는 오니퇴적물을 준설하도록 적용되는 기술로 기능할 때 선체(100)에 설치된 윈치장치(80)와 오니제거작업장치(50) 사이에 로프(83)가 연결된 구조를 이루어서 작업로보트(70) 또는 무한괘도(60)가 불규칙한 바닥면이나 또는 뻘에 빠졌을 때 선체(100)에 설치된 윈치장치(80)를 이용하여 인양하도록 적용되면서 깊은 수심에서의 수중퇴적물 제거작업이 가능하도록 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명에서 오니제거 준설작업을 수행하기 위한 각각의 부품별로 수행하는 역할을 설명하기 위한 실시양태의 부품예시도를 나타낸 도면으로, 도 2a에서는 본 발명 기술로 제공되는 오니제거작업장치(50)에서 무한괘도(60)를 분리시킨 작업로보트(70)의 구성을 나타낸 것으로, 작업로보트(70)는 오니를 흡입하는 흡입버켓하우징(71) 내부에 브러쉬(72)가 설치되어 수중바닥면의 오니를 브러쉬(72)가 쓸어서 하우징 내부로 부유시키도록 기능하고 흡입버켓하우징(71)의 외연 저부쪽으로는 오니유출방지패드(73)가 설치되어 부유된 오니퇴적물이 확산되지 않도록 기능하며, 흡입버켓하우징(71) 내부로 부유된 오니퇴적물은 흡입버켓하우징의 일측에 마련된 배출구(74)와 도 1에서 제시되는바와 같이 배출구(74)에 연결된 오니배출호스(32) 및 오니흡입펌프(31)를 통하여 선체(100)의 오니침전조(40)로 배출시키는 기능을 수행하는 작업로보트(70)로 적용될 수 있고, 이때 상기 흡입버켓하우징(71)의 일측으로는 수중으로 고압공기 또는 고압수를 분사하는 분사노즐(75)이 설치되어 수중 바닥면에 견고하게 부착된 수중침적물을 분리시켜 부유되도록 적용되거나 또는 흡입버켓하우징의 일측에 미세기포를 분사하는 버블노즐(76)이 설치되어 부유물이나 수심으로 미세기포를 분사시켜 휴면포자의 분리효율을 높이도록 적용되는바, 이 때 수중 바닥면의 적층된 오니가 오랫동안 단단하게 쌓인 오니제거층에 고압공기나 브러시 솔질만으로 제거되지 않을 경우에는 흡입버켓하우징(71) 앞부분에 오니덩어리 파쇄기능을 갖는 파쇄장치를 부착하여 사용할 수 있는바, 오니 파쇄장치 관련 기술은 출원인의 선등록신용신안 제20-0393717호에서 상세하게 개시되어 있으므로 도면은 생략하였다.
도 2b에서는 상기 도 2a의 작업로보트(70)와 연결되는 무한괘도(60)의 표시를 생략한 상태에서 본 발명 기술에 적용되는 윈치장치(80)는 로프감김부(81)와 로프지지롤(82)과 로프(83)로 구성되고 무한괘도(60)의 지지프레임(62)에는 선체로부터 연결되는 링크(21)와 연결되기 위한 링크연결부(63) 및 윈치장치(80)의 로프(83)와 연결되기 위한 로프연결부(64)가 각각 마련되어 연결되는 구성을 이루어서 작업로보트(70) 또는 무한괘도(60)가 수중의 뻘 등에 빠졌을 때 윈치장치(80)를 이용하여 들어 올릴 수 있음을 나타내고자 한 것이다.
도 2c에서는 본 발명의 선체에 설치되는 오니침전조(40)의 일 적용예 구성을 나타낸 것으로, 본 발명 기술에 적용되는 오니침전조(40)의 외통체(41) 내부에는 다수개의 격벽(43a,43b...)이 지그재그 흐름을 유도하도록 설치되어 오니흡입펌프(31)로부터 펌핑된 오니혼탁물이 입구부(42)로 유입되어 체류시간을 갖고 무거운 입자가 저부로 침강을 유도하며 외통체(41)의 저부로는 삼각형 형태든 또는 오목홈 형태로 저부로 가라앉은 침전물이 가라앉도록 유도하고 저부 가라앉은 침전물은 일측으로 모이는 구조를 이루고 일측으로 모인 침전물은 압송스크류(45)를 통해 상부측으로 보내지고 압송스크류를 통해 상부쪽으로 보내진 침전물은 서로 대응구조를 이룬 두개의 탈수압착롤러(46a, 46b)가 서로 마주보고 회전하는 구조를 이루도록 설치된다.
또한, 도면에서는 보이지 않으나 구동모터에 의해 압송스크류(45)가 저부의 오니퇴적물층을 상부로 압송시켜 탈수압착롤러(46a, 46b)를 경유한 고형물은 별도의 고형물저류조(47)에 모아서 외부로 배출되도록 적용되고 탈수된 액체는 다시 오니침전조(40)에서 떨어져서 침강을 계속하는 구조로 적용되며 오니침전조(40)의 최종 격벽(43n) 후측에 월류벽(44)을 거친 맑은 물은 배출관(44a)을 통해 저류조(48)로 보내지고 저류조에 모인 물은 다시 세척수압송펌프(49)에 의해 고압세척수호스(49a)를 통해 작업로보트(70)의 흡입버켓하우징(71)에 설치된 고압수 분사노즐(75)을 통해 수중 바닥면에 고압수를 분사시켜 자갈 상부에 엉겨붙은 오니퇴적층을 분리시겨 배출시키도록 기능할 수 있음을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명 기술에 적용되는 단위부력체와 링크의 연결구조의 일 적용예시를 나타낸 것으로 도 3a는 단위부력체의 연결구조를 나타낸 것이고 도 3b는 링크의 연결구조를 나타낸 것이다.
도 3a에 제시되는 하나의 단위부력체(10)는 일 적용예로 스테인레스 판재를 이용하여 가로 * 세로 * 길이가 90㎝*90㎝*300㎝ 정도 크기의 직육면체 형태의 구조를 갖는 단위부력체(10) 다수개로 만들어서 사용할 수 있는데, 이때 단위부력체(10)의 강도를 높여주면서 단위부력체(10) 끼리의 결합과정에서 쉽게 상호 연결/조립되는 구조를 이루기 위해 단위부력체(10)를 이루는 측벽부(11)의 중앙부에는 ㄷ자형 오목홈 형태의 절곡부(12)를 형성하고 단위부력체(10)의 양단부에는 사각형상의 연결편(13)이 나사결합을 이루기 위한 구멍(14)을 갖도록 제공되는 단위부력체(10) 다수개가 화물차량으로 현장에 운반된 후 단위부력체(10)끼리의 결합을 통해 원하는 선체의 길이를 이루고자 할 때 이웃하는 단위부력체(10)의 연결편(13)끼리 맞댄 구조를 이루고 볼트 및 너트 끼움구조로 조립부력체(20)를 만들며 선체의 폭과 길이를 조절하며 원하는 크기로 조립하여 예를 들어 길이 15미터 규격의 선체길이와 폭 3.6미터 정도의 규격으로 만들고 싶으면 3미터 길이의 단위부력체 5개를 연결하여 15미터 길이를 이루고 측면 폭으로 단위부력체(10)를 4줄로 연결하는 경우 폭 360㎝ * 길이 1500㎝의 선체모형을 이루도록 적용될 수 있다.
또는 사각형상의 연결편(13)이 없는 상태로 단위부력체(10) 측벽부에 형성된 오목홈 형상의 절곡부(12)에 끼움되는 크기의 장축연결축을 이용하여 단위부력체(10)의 양 측면부를 압박하여 결합시킨 구성으로도 원하는 선체모형을 이루도록 적용될 수 있음도 물론이다.
도 3b는 링크의 연결구조를 나타낸 것으로, 예를 들어 약 3미터 길이로 제공되는 링크축(21) 양단부에 힌지연결부(22)가 형성되어 서로 대응구조의 힌지연결부(22)를 맞대고 볼트(23) 및 너트(24)를 이용하여 결합시키는 형태로 원하는 길이를 조절하여 사용할 수 있음을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명 기술에 적용되는 부유물퍼짐 방지장치의 적용예시도를 나타낸 것으로, 본 발명의 오니퇴적물 준설작업은 궁극적으로 수심 10미터 이상의 깊은 수심 바닥면에 가라앉은 수중퇴적물을 분리하여 수중에 2차오염을 야기하지 않고 안전하게 외부로 배출/제거하기 위한 환경친화적 수중침적물 제거수단을 제공하기 위한 과제를 갖고 시작된 발명이므로, 본 발명 기술로 제공되는 도 1의 선체(100)의 외연이나 그 주변을 부유체(92)가 매달린 로프(91)나 체인이나 탈, 부착수단으로 선체에 연계되는 부유물퍼짐 방지장치(90)로 설치되는 구성을 이루고 로프(91) 저변으로는 메쉬그물망 형태의 직물제나 합성수지제 여과포로 구성된 오니여과포(93)가 설치된 구성을 이루고 오니여과포(93)는 만약의 경우에 유출되는 오니퇴적물의 굵은 입자는 부유물퍼짐 방지장치(90) 내부에 잔류시키고, 오니여과포(93)를 통과하는 맑은 물은 수역으로 다시 환원시키는 구성으로 적용되어서 수중에 2차오염을 야기하지 않는 친환경공법이 적용되는 수중퇴적물의 오니제거 준설방법으로 구현될 수 있음을 나타낸 것이다.
본 발명 출원기술은 수심 10미터 이상의 깊은 수역에서 수중퇴적물 제거작업을 수행하는 작업로보트(70) 전면에 수중 카메라가 설치되어 수질상태를 탐색하며 외부에서 원격조정하며 작업을 수행하게 될 것이나 만약에 수중 바닥면을 외부에서 확인할 수 없을 정도로 오염상태가 심각한 상황이면 출원인의 선등록특허 제10-1933382호에 개시된 기술을 접목시켜 고성능 GPS와 GNSS를 활용한 다목적 준설 관리 시스템 기술을 활용하여 혼탁한 저수지나 4대강과 같이 정확한 물속 깊이 측정이 안 되는 상황에서도, 고 정밀지도 위에 그리드를 가상으로 그리고 그리드를 따라 이동하는 로그를 분석하여 준설작업이 가능하도록 서버와 네트워크로 연결된 준설 관리시스템이 적용되어 사용될 수 있음은 물론이다.
이상의 기술구성에 대한 설명은 본 발명에서 새롭게 개시되는 부분을 중심적으로 명세서에 기재/설명하고자 한 것이나, 이 건 출원서의 발명의 배경이 되는 종래기술란에서 열거한 출원인의 선등록 특허기술에서 이미 개시된 많은 기술들이 본 본 발명 기술에 접목되어 사용될 수 있음을 물론이며 따라서 선출원 등록특허기술에서 개시된 기술을 구태어 복잡하게 다시 설명할 필요는 없을 것이므로 출원인의 선출원 등록특허기술에서 개시된 기술의 기재는 대부분 생략하였음을 밝힌다.
10 : 단위부력체 11 : 단위부력체 측벽부
12 : 절곡부 13 : 연결편
14 : 나사구멍 20 : 조립부력체
21 : 링크축 22 : 힌지연결부
30 : 기계실 본체 31 : 오니흡입펌프
32 : 오니배출호스 33 : 선체지지프레임
34 : 종축연결부 35 : 링크축연결부
40 : 오니침전조 41 : 외통체
42 : 입구부 43 : 격벽
44 : 월류벽 45 : 압송스크류
46 : 탈수압착롤러 47 : 고형물저류조
48 : 세척수저류조 49 : 세척수압송펌프
50 : 오니제거작업장치 51 : 연결결합부
60 : 무한괘도 61 : 무한괘도구동부
62 : 지지프레임 63 : 링크연결부 64 : 로프연결부 70 : 작업로보트
71 : 흡입버켓하우징 72 : 브러쉬
73 : 오니유출방지패드 74 : 배출구
75 : 고압수 분사노즐 76 : 미세기포분사 버블노즐
80 : 윈치장치 90 : 부유물퍼짐 방지장치
91 : 연결로프 92 : 부유체
93 : 오니여과포 100 : 선체
12 : 절곡부 13 : 연결편
14 : 나사구멍 20 : 조립부력체
21 : 링크축 22 : 힌지연결부
30 : 기계실 본체 31 : 오니흡입펌프
32 : 오니배출호스 33 : 선체지지프레임
34 : 종축연결부 35 : 링크축연결부
40 : 오니침전조 41 : 외통체
42 : 입구부 43 : 격벽
44 : 월류벽 45 : 압송스크류
46 : 탈수압착롤러 47 : 고형물저류조
48 : 세척수저류조 49 : 세척수압송펌프
50 : 오니제거작업장치 51 : 연결결합부
60 : 무한괘도 61 : 무한괘도구동부
62 : 지지프레임 63 : 링크연결부 64 : 로프연결부 70 : 작업로보트
71 : 흡입버켓하우징 72 : 브러쉬
73 : 오니유출방지패드 74 : 배출구
75 : 고압수 분사노즐 76 : 미세기포분사 버블노즐
80 : 윈치장치 90 : 부유물퍼짐 방지장치
91 : 연결로프 92 : 부유체
93 : 오니여과포 100 : 선체
Claims (6)
- 깊은 수심에서의 수중퇴적물의 오니제거 준설방법에 있어서,
다수개의 단위부력체가 상호 연결되어 선체의 폭과 길이를 조절하며 원하는 크기로 조립되어 선체를 형성하도록 적용되고, 선체에는 기계실 본체와 오니침전조및 오니흡입펌프가 설치되며, 선체의 일측에는 수중 오니제거작업장치와 연결되는 조립형링크 및 윈치장치가 설치되는 구성을 이루고,
상기 선체에 설치된 조립형링크와 연결되어 깊은 수심에서 오니퇴적물 제거작업을 수행하는 오니제거작업장치는 무한괘도와 열결되어 전진 또는 후진을 하도록 기능하는 작업로보트로 구성되되, 작업로보트는 오니를 흡입하는 흡입버켓하우징 내부에 브러쉬가 설치되어 수중바닥면의 오니를 브러쉬가 쓸어서 하우징 내부로 부유시키도록 기능하고 흡입버켓하우징의 하단 외연으로는 오니유출방지패드가 설치되어 부유된 오니퇴적물이 확산되지 않도록 기능하며, 흡입버켓하우징 내부로 부유된 오니퇴적물은 흡입버켓하우징 상부 일측에 마련된 배출구와 이에 연결된 오니배출호스 및 오니흡입펌프를 통하여 선체의 오니침전조로 배출시키는 기능을 수행하는 작업로보트로 구성되어 원격조정에 의해 수중바닥면을 이동하면서 바닥면에 침적되어 있는 오니퇴적물을 준설하도록 적용되며,
상기 선체에 설치된 윈치장치와 오니제거선 사이에 로프가 연결된 구조를 이루어서 작업로보트 또는 무한괘도가 불규칙한 바닥면이나 또는 뻘에 빠졌을 때 선체에 설치된 윈치장치를 이용하여 인양하도록 적용되면서 깊은 수심에서의 수중퇴적물 제거작업이 가능하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 수중퇴적물의 오니제거 준설방법. - 제1항에 있어서,
상기 흡입버켓하우징의 일측에 수중으로 고압공기 또는 고압수를 분사하는 분사노즐이 설치되어 수중 바닥면에 부착된 수중퇴적물을 분리시켜 부유되도록 적용되거나 또는 흡입버켓하우징의 일측에 미세기포를 분사하는 버블노즐이 설치되어 부유물이나 수심으로 미세기포를 분사시켜 휴면포자의 분리효율을 높이도록 적용되는 것을 특징으로 하는 수중퇴적물의 오니제거 준설방법. - 제1항에 있어서,
상기 선체에 설치되는 오니침전조는 다단계의 지그 재그 방해판이 설치되는 구조를 이루고 최종단계에서 배출되는 배출수를 이용하여 수중 고압세척수로 재활용하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 수중퇴적물의 오니제거 준설방법. - 제1항에 있어서,
상기 선체에 설치되는 오니침전조 저부로 침전한 침전물은 압송스크류에 의해 탈수압착롤러로 보내지고 탈수압착롤러를 경유한 고형물은 별도의 저류조에 모아서 외부로 배출되도록 적용되는 것을 특징으로 하는 수중퇴적물의 오니제거 준설방법. - 제1항에 있어서,
상기 선체의 일측에 로프나 체인이나 탈, 부착수단으로 연계되는 부유물 유도장치와 연결된 오니여과장치나 또는 수중부유물 집적지역에는 그물망 형태의 직물제나 합성수지제 여과포로 구성된 오니여과장치가 설치되어 오니퇴적물의 굵은 입자는 잔류시키고, 맑은 물은 여과시키는 구성으로 적용되는 것을 특징으로 하는 수중퇴적물의 오니제거 준설방법. - 깊은 수심에서의 수중퇴적물의 오니제거 준설장치에 있어서,
다수개의 단위부력체가 상호 연결되어 선체의 폭과 길이를 조절하며 원하는 크기로 조립되어 형성되는 선체와,
상기 선체에는 기계실 본체와 오니침전조 및 오니흡입펌프가 설치되며,
상기 선체의 일측에는 수중 오니제거장치와 연결되는 조립형링크 및 윈치장치가 설치되는 구성으로 선체를 이루고,
상기 선체에 설치된 조립형링크와 연결되어 깊은 수심에서 수중퇴적물 제거작업을 수행하도록 기능하는 오니제거작업장치는 무한괘도가 열결되어 전진 또는 후진을 하면서 수중퇴적물을 흡입 및 배출하도록 기능하는 작업로보트로 구성되되, 작업로보트는 오니를 흡입하는 흡입버켓하우징 내부에 브러쉬가 설치되어 수중바닥면의 오니를 브러쉬가 쓸어서 하우징 내부로 부유시키도록 기능하고 흡입버켓하우징의 외연 저부쪽으로는 오니유출방지패드가 설치되어 부유된 오니퇴적물이 확산되지 않도록 기능하며, 흡입버켓하우징 내부로 부유된 오니퇴적물은 흡입버켓하우징 의 일측에 마련된 배출구와 이에 연결된 오니배출호스 및 오니흡입펌프를 통하여 선체의 오니침전조로 배출시키는 기능을 수행하는 작업로보트로 구성되어 원격조정에 의해 수중바닥면을 이동하면서 바닥면에 침적되어 있는 수중퇴적물을 준설하도록 기능하며,
상기 선체에 설치된 윈치장치와 오니제거작업장치 사이에 로프가 연결된 구조를 이루어서 작업로보트 또는 무한괘도가 불규칙한 바닥면이나 또는 뻘에 빠졌을 때 선체에 설치된 윈치장치를 이용하여 인양하도록 적용되면서 깊은 수심에서의 수중퇴적물 제거작업이 가능하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 수중퇴적물의 오니제거 준설장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220013412A KR20230116454A (ko) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 깊은 수심에서의 친환경 수중퇴적물 제거장치 및 이를 이용한 친환경 수중퇴적물 제거방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220013412A KR20230116454A (ko) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 깊은 수심에서의 친환경 수중퇴적물 제거장치 및 이를 이용한 친환경 수중퇴적물 제거방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR20230116454A true KR20230116454A (ko) | 2023-08-04 |
Family
ID=87568675
Family Applications (1)
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| KR1020220013412A KR20230116454A (ko) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 깊은 수심에서의 친환경 수중퇴적물 제거장치 및 이를 이용한 친환경 수중퇴적물 제거방법 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR20230116454A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117446956A (zh) * | 2023-10-20 | 2024-01-26 | 武汉中科水生生态环境股份有限公司 | 河沟内源污染治理系统以及治理方法 |
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2022
- 2022-01-28 KR KR1020220013412A patent/KR20230116454A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117446956A (zh) * | 2023-10-20 | 2024-01-26 | 武汉中科水生生态环境股份有限公司 | 河沟内源污染治理系统以及治理方法 |
| CN117446956B (zh) * | 2023-10-20 | 2024-06-11 | 武汉中科水生生态环境股份有限公司 | 河沟内源污染治理系统以及治理方法 |
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