KR20230140277A - 지하수의 오염을 실시간으로 탐지하는 지하수 오염 탐지 키트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지하수를 공급하는 관정에 적용 가능한 지하수 오염 탐지 키트로서, 관정 내벽에 상응하는 폭 또는 지름을 갖도록 형성되어, 관정 내부에 삽입 설치되며, 지하수 오염 탐지 키트 내부로의 이물질 유입을 방지하는 이물질 필터; 지하수 오염 탐지 키트 상부에 설치되어 이상 기체를 탐지하는 기상 센서; 및 지하수 오염 탐지 키트 하부에 설치되어 지하수에 포함된 오염 물질을 탐지하는 액체 센서를 포함한다.
Description
본 발명은 지하수의 오염을 실시간으로 탐지하는 지하수 오염 탐지 키트에 관한 것으로서, 지하수를 공급하기 위한 관정에 적용하여 해당 관정의 지하수 오염 상태를 실시간으로 확인할 수 있는 오염 탐지 키트에 관한 것이다.
지하수는 지면 아래의 암반층을 포함하는 지층의 빈 공간을 채우고 있는 물로서, 농업용수, 공업용수 및 먹는 샘물로 이용되고 있다.
이러한 지하수를 지상으로 끌어와 공급하기 위해 설치되는 관정은 지하수 이용을 간편하게 해주지만, 관리가 소홀한 경우 관정 주변의 틈으로 오염 물질이 파고들어 지하수에 영향을 미칠 수 있다.
또한, 지하수는 한번 오염되고 나면 이를 다시 정화하여 사용하기 어려운 성질이 있으므로, 관정이 설치된 장소에 대한 지하수 오염 여부를 지속적으로 모니터링하여 오염을 초기에 방지할 필요성이 있다.
이에 본 발명의 발명자는 그런 문제점을 해결하기 위해서 오랫동안 연구하고 시행착오를 거치며 개발한 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 관정 내부에 용이하게 삽입되어 관정에서 공급되는 지하수의 오염 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 지하수 오염 탐지 키트를 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 국면은, 지하수를 공급하는 관정에 적용 가능한 지하수 오염 탐지 키트로서, 관정 내벽에 상응하는 폭 또는 지름을 갖도록 형성되어, 관정 내부에 삽입 설치되며, 지하수 오염 탐지 키트 내부로의 이물질 유입을 방지하는 이물질 필터; 지하수 오염 탐지 키트 상부에 설치되어 이상 기체를 탐지하는 기상 센서; 및 지하수 오염 탐지 키트 하부에 설치되어 지하수에 포함된 오염 물질을 탐지하는 액체 센서를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 지하수 오염 탐지 키트 내부에서 지하수의 수위에 따라 상하로 이동하는 부유재를 더 포함하고, 오염 물질이 탐지되는 경우, 부유재의 위치에 기초하는 오염 위치정보를 함께 생성하여 무선 또는 유선 통신으로 연결된 단말에게 실시간으로 제공할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 관정 내부로 유입되는 지하수의 최대 수위 변화량 보다 일정 길이만큼 더 연장되도록 형성됨으로써, 기상 센서는 관정 내부로 유입된 지하수가 도달하지 못하는 위치에 설치되고, 부유재는 지하수의 모든 수위 변화에 따른 상하 이동을 수행 가능하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이물질 필터는, 내부 스크린망 및 외부 스크린망 사이가 소정 거리 이격되도록 형성된 이중 스크린망; 및 내부 스크린망 및 외부 스크린망 사이에 형성되는 규사층을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 지하수 오염 탐지 키트의 외곽에 길이 방향으로 형성되어 관정 내벽에 지하수 오염 탐지 키트를 안착시키기 위한 안착부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 안착부는,
관정 내벽과 맞닿아 지하수 오염 탐지 키트를 관정 내측으로 누르는 압력을 제공하는 복수의 안착돌기를 포함하고, 안착돌기는, 지하수 오염 탐지 키트의 하측으로 진행될수록 관정 내측으로 경사지는 일면을 갖는 톱니 형태로 형성될 수 있다.
본 발명은 관정의 규격 및 해당 지역의 지하수 특성에 기초한 형태로 설계되어 어느 관정에도 적용 가능한 지하수 오염 탐지 키트를 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 이미 설치된 관정에도 용이하게 적용 가능하고, 지하수의 오염 여부를 실시간으로 확인가능하도록 하여 관정을 이용한 지하수 공급이 안전하게 이루어지도록 하는 효과가 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 지면을 굴착하여 시공된 관정의 구조를 간략하게 설명하기 위한 참조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하수의 오염을 실시간으로 탐지하는 지하수 오염 탐지 키트의 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안착부의 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하수의 오염을 실시간으로 탐지하는 지하수 오염 탐지 키트의 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안착부의 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 지면을 굴착하여 시공된 관정의 구조를 간략하게 설명하기 위한 참조도이다.
도 1을 참조하면, 관정은 지면(10) 아래 방향으로 수직하게 굴착된 공간에 설치되는 것이 일반적이다. 지면(10)이 굴착된 부분 주변은 그라우팅(20)이 수행되어 굴착에 따라 약화된 지반을 보강하여 지면의 무너짐을 방지할 수 있다. 굴착된 공간의 외곽에는 내부에 설치될 관정(40)을 보호하고 관정의 설치를 용이하게 하기 위한 케이싱 작업(30)이 수행될 수 있다. 여기에서, 관정(40)은 일부분이 타공되어 지하에 흐르는 지하수가 내부로 유입될 수 있는 유공관을 포함하는 개념으로서 서술하였다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지하수의 오염을 실시간으로 탐지하는 지하수 오염 탐지 키트 (100)(이하, 탐지 키트라 칭함)에 대한 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
도 2를 참조하면, 탐지 키트(100)는 지하수를 공급하는 관정에 적용 가능한 것으로, 관정 내벽에 상응하는 폭 또는 지름을 갖도록 형성되어, 관정 내부에 삽입 설치될 수 있다.
이러한, 탐지 키트(100)는 크게 이물질 필터(110), 기상 센서(120), 액체 센서(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
이물질 필터(110)는 탐지 키트(100) 내부로의 이물질 유입을 방지하기 위한 목적으로 탐지 키트(100)의 외곽에 형성된다.
기상 센서(120)는 탐지 키트(100) 상부에 설치되어 이상 기체를 탐지할 수 있다. 여기에서, 이상 기체라 함은, 휘발성유기화합물(VOC)를 포함할 수 있으며, 지하의 토양 또는 지하수의 오염 징후를 탐지할 수 있는 독성 기체들이 이에 해당할 수 있다.
액체 센서(130)는 탐지 키트(100) 하부에 설치되어 지하수에 포함된 오염 물질을 탐지할 수 있다. 액체 센서(130)는 탐지 키트(100) 하부에 설치되므로 관정 내부로 유입된 지하수에 잠긴 상태로 지하수의 성분을 측정하게 되며, 이물질 필터(110)에 의해 이물질이 필터링된 지하수의 성분을 측정하여 지하수의 오염 여부를 정확하게 판단할 수 있게 된다. 액체 센서(130)는 예를 들어, 유류 성분, 질산성 질소 및 중금속 성분 등을 측정한 정보를 사용자의 단말로 제공함으로써, 사용자가 지하수 오염 상태를 확인할 수 있도록 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 탐지 키트(100)는 탐지 키트(100) 내부에서 지하수의 수위에 따라 상하로 이동하는 부유재(140)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 탐지 키트(100)는 액체 센서(130)에 의해 오염 물질이 탐지되는 경우, 부유재(140)의 위치에 기초하는 오염 위치정보를 함께 생성하여 무선 또는 유선 통신으로 연결된 단말에게 실시간으로 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 탐지 키트(100)는 관정 내부로 유입되는 지하수의 최대 수위 변화량 보다 일정 길이만큼 더 연장되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 기상 센서(120)는 관정 내부로 유입된 지하수가 도달하지 못하는 위치의 탐지 키트(100) 상부에 설치되고, 부유재(140)는 지하수의 모든 수위 변화에 따른 상하 이동을 수행 가능하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 지하수의 수위 변화 범위가 최대 1m인 경우, 탐지 키트(100)는 1.5m의 길이를 갖도록 형성될 수 있으며, 기상 센서(120)는 탐지 키트(100)의 하단으로부터 1.3m 이상의 높이에 설치될 수 있다. 또한, 부유재(140)는 지하수의 수위 변화가 탐지 키트(100)가 설치된 위치 내에서 이루어지므로, 모든 지하수의 수위 변화를 추종 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이물질 필터(110)는 내부 스크린망 및 외부 스크린망 사이가 소정 거리 이격되도록 형성된 이중 스크린망 및 내부 스크린망 및 외부 스크린망 사이에 형성되는 규사층을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 탐지 키트(100)의 외곽에 길이 방향으로 형성 또는 부착되어 관정 내벽에 탐지 키트(100)를 안착시키기 위한 안착부(150)를 더 포함할 수 있다.
이와 관련하여, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안착부(150)의 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
도 3의 (a)를 참조하면, 안착부(150)는 관정(유공관) 내벽과 맞닿아 탐지 키트(100)를 관정 내측으로 누르는 압력을 제공하는 복수의 안착돌기(151)를 포함하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 안착부(150) 및 안착돌기(151)는 탄력성이 있는 실리콘 또는 이와 대등한 성질을 갖는 소재로 구성될 수 있다.
또한, 안착돌기(151)는 탐지 키트(100)의 하측으로 진행될수록 관정 내측으로 경사지는 일면을 갖는 톱니 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 이미 설치된 관정의 지상 입구를 통해 탐지 키트(100)를 밀어넣어 삽입할 경우, 탐지 키트(100)는 관정을 따라 쉽게 하강하게 되며, 관정의 하단에 탐지 키트(100)의 하단이 도달한 후에는 관정 내벽으로부터 압력을 받는 복수의 안착돌기(151)가 탐지 키트(100)를 관정 내벽에 안착시키게 된다.
이 때, 관정을 이용한 지하수 공급이 이루어져 탐지 키트(100)를 상방으로 밀어올리는 압력이 작용하더라도, 안착돌기(151)의 일면이 관정 내측으로 경사지도록 형성됨에 따라 탐지 키트(100)가 상방 압력을 견디고 기존 안착된 위치에 고정될 수 있다.
도 3의 (b)를 참조하면, 복수의 안착돌기(151)가 형성되는 안착부(150)는 탐지 키트(100)의 외곽에 일정 간격으로 형성 또는 부착됨으로써, 탐지 키트(100)의 관정 내벽에 대한 고정력을 강화시킬 수 있다.
안착부(150)를 도 3과 같은 형태로 구성하면, 탐지 키트(100)와 관정(유공관) 내벽 간의 맞닿는 면적을 최소하하여 관정 내부로의 지하수 유입을 방해하지 않을 수 있으면서도, 탐지 키트(100)를 안정적으로 관정 내벽에 고정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안착부(150)의 다른 형태를 설명하기 위한 참조도이다.
도 4의 (b)를 참조하면, 안착부(150)는 탐지 키트(100)의 관정 내벽에 대한 고정력을 극대화하기 위해 이물질 필터(110) 또는 탐지 키트(100)의 외주면을 따라 전방위적으로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 탄성을 갖는 복수의 안착돌기(151)는 관정 내벽과 맞닿는 면적이 매우 넓어지게 되므로, 관정에 형성된 지하수 유입공을 막게될 수 있다.
도 4의 (a)를 참조하면, 복수의 안착돌기(151)는 관정의 지하수 유입공을 통한 지하수 유입이 방해되지 않도록, 내부를 가로지르는 관통홀을 포함할 수 있다. 관통홀은 관정 내벽과 탐지 키트(100)의 이물질 필터(110) 사이 경로를 연결함으로써, 지하수가 탐지 키트(100) 내부로 용이하게 유입되도록 할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
Claims (6)
- 지하수를 공급하는 관정에 적용 가능한 지하수 오염 탐지 키트로서,
관정 내벽에 상응하는 폭 또는 지름을 갖도록 형성되어, 관정 내부에 삽입 설치되며,
지하수 오염 탐지 키트 내부로의 이물질 유입을 방지하는 이물질 필터;
지하수 오염 탐지 키트 상부에 설치되어 이상 기체를 탐지하는 기상 센서; 및
지하수 오염 탐지 키트 하부에 설치되어 지하수에 포함된 오염 물질을 탐지하는 액체 센서를 포함하는,
지하수의 오염을 실시간으로 탐지하는 지하수 오염 탐지 키트.
- 제1항에 있어서,
지하수 오염 탐지 키트 내부에서 지하수의 수위에 따라 상하로 이동하는 부유재를 더 포함하고,
오염 물질이 탐지되는 경우, 부유재의 위치에 기초하는 오염 위치정보를 함께 생성하여 무선 또는 유선 통신으로 연결된 단말에게 실시간으로 제공하는 것을 특징으로 하는,
지하수의 오염을 실시간으로 탐지하는 지하수 오염 탐지 키트.
- 제2항에 있어서,
관정 내부로 유입되는 지하수의 최대 수위 변화량 보다 일정 길이만큼 더 연장되도록 형성됨으로써,
기상 센서는 관정 내부로 유입된 지하수가 도달하지 못하는 위치에 설치되고,
부유재는 지하수의 모든 수위 변화에 따른 상하 이동을 수행 가능하도록 설정되는 것을 특징으로 하는,
지하수의 오염을 실시간으로 탐지하는 지하수 오염 탐지 키트.
- 제1항에 있어서,
이물질 필터는,
내부 스크린망 및 외부 스크린망 사이가 소정 거리 이격되도록 형성된 이중 스크린망; 및
내부 스크린망 및 외부 스크린망 사이에 형성되는 규사층을 포함하는 것을 특징으로 하는,
지하수의 오염을 실시간으로 탐지하는 지하수 오염 탐지 키트.
- 제1항에 있어서,
지하수 오염 탐지 키트의 외곽에 길이 방향으로 형성되어 관정 내벽에 지하수 오염 탐지 키트를 안착시키기 위한 안착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
지하수의 오염을 실시간으로 탐지하는 지하수 오염 탐지 키트.
- 제5항에 있어서,
안착부는,
관정 내벽과 맞닿아 지하수 오염 탐지 키트를 관정 내측으로 누르는 압력을 제공하는 복수의 안착돌기를 포함하고,
안착돌기는,
지하수 오염 탐지 키트의 하측으로 진행될수록 관정 내측으로 경사지는 일면을 갖는 톱니 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는,
지하수의 오염을 실시간으로 탐지하는 지하수 오염 탐지 키트.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990064635A (ko) * | 1999-04-22 | 1999-08-05 | 김정렬 | 지하수 취수관정 오염방지 시공방법 및 그 장치 |
| KR20030050589A (ko) * | 2001-12-19 | 2003-06-25 | 서용식 | 매립지의 매립관과 침출수 추출 및 복원장치 |
| KR101794789B1 (ko) * | 2016-11-18 | 2017-11-08 | (주)동명엔터프라이즈 | 관정에 포집된 유류에서 발생하는 유해가스를 이용하여 유류저장시설의 누유를 검출하는 누유검출장치 |
| KR101980636B1 (ko) * | 2019-02-25 | 2019-08-28 | 한국지질자원연구원 | 지하수 수위 및 수질 모니터링 시스템 |
-
2022
- 2022-03-29 KR KR1020220039218A patent/KR102612836B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990064635A (ko) * | 1999-04-22 | 1999-08-05 | 김정렬 | 지하수 취수관정 오염방지 시공방법 및 그 장치 |
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| KR101980636B1 (ko) * | 2019-02-25 | 2019-08-28 | 한국지질자원연구원 | 지하수 수위 및 수질 모니터링 시스템 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102612836B1 (ko) | 2023-12-11 |
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