KR102177950B1 - 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치 - Google Patents

Abstract

별도의 구동수단과 동력을 사용하지 않고 밀물과 썰물을 이용해 하천에서 바다로 유입되는 쓰레기와 바다에서 하천으로 유입되는 쓰레기를 효과적으로 차단하고 수거할 수 있는 친환경 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치가 개시되어 있다.
이 개시된 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치는 하천에 수직 방향으로 설치되는 서포트 바; 수위에 따라 서포트 바를 따라 승강하는 플로팅 부재; 플로팅 부재의 양측에 소정 범위내에서 수평 방향으로 회동가능하도록 결합되는 회동 프레임; 회동 프레임에 소정 간격을 두고 설치되는 한 쌍의 풀리; 이 풀리에 체결되는 회전 벨트; 이 회전 벨트의 외측에 부착된 다수개의 쓰레기 수거 포크; 및 회동 프레임의 타단에 결합되어 회동 프레임의 회동을 가이드하는 운동 승강부를 포함한다.

Description

부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치{Floating type apparatus for blocking and collecting ocean garbage}

본 발명은 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 별도의 구동수단과 동력을 사용하지 않고 밀물과 썰물을 이용해 하천에서 바다로 유입되는 쓰레기와 바다에서 하천으로 유입되는 쓰레기를 효과적으로 차단하고 수거할 수 있는 친환경 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치에 관한 것이다.

해양 쓰레기는 인간의 다양한 활동에서 비롯된 것으로서, 근래에 들어 해양 오염과 생태계 파괴의 주범으로서 전지구적인 문제가 되기에 이르렀다. 해양 쓰레기 발생의 주된 원인은 육상에서 버려진 쓰레기들이 하천을 따라 바다로 흘러들어가는 경우와, 어업, 양식, 낚시, 해상활동이나 선박에서 버려지거나 유실된 쓰레기들이 바다를 오염시키는 경우를 들 수 있다. 육상에서 하천을 통해 바다로 유입되는 쓰레기의 양은 해상에서 발생하는 쓰레기의 양에 비해 대체로 두 배이상으로서, 해양 쓰레기의 많은 부분을 차지한다. 따라서, 종래에 육상에서 기인하는 이러한 쓰레기들을 차단하거나 수거하기 위한 다양한 방안들이 제안된 바 있다.

특허 제10-0468438호는, 타워 크레인 본체와 같은 트러스(truss) 구조의 철구조물에 부자(浮子)를 내장하고, 강물의 흐름을 받는 전면에 망으로 된 휀스판을 부착한 땟목식의 부유 쓰레기 차단 유도막을 형성하고, 이를 강물이 흐르는 방향을 따라 일정한 경사 및 상ㆍ하에 다수를 연속으로 이격 설치하여 부유 쓰레기를 차단과 동시에 강의 일측으로 유도하여 집진 통과하게 하는 부유쓰레기 차단 유도 장치를 개시한다.

그러나, 상기 부유쓰레기 차단 유도 장치는 다수의 중량 철구조물을 하천에 설치하고 그 전면에 휀스판을 부착해야 하는 등 구조가 복잡하고 시공과 설치가 난해한 단점이 있다. 또한, 트러스 구조물이 이격되어 설치되므로 이들 사이로 유동해서 빠져나가는 쓰레기에 대해서는 수거가 곤란하다. 더욱이, 하천과 바다가 만나는 지역에서 조수에 따라 물의 흐름이 바뀔 경우 역방향으로 유동하는 쓰레기를 차단하고 수거할 수 없는 한계가 있다.

특허 제10-1551646호는, 파도에 따라 상,하로 이송되는 플로팅부와, 상기 플로팅부의 상,하 이송에 따라 상측으로 회전구동되면서 해양 부유물 쓰레기를 육지로 이송시키는 바스켓부를 주요 구성으로 하는 해양 부유물 쓰레기 수거용 처리장치를 개시한다. 그러나, 동 문헌의 해양 부유물 쓰레기 수거용 처리장치는 국지적으로 제한된 영역에 설치되어 항구나 부두의 주변에 부유하는 쓰레기만을 수거하는데 그칠 뿐만 아니라, 파도에 따라 승강하는 플로팅부의 동작에 의해 쓰레기를 수거하므로, 동작이 원활하지 못하고 불규칙한 파도의 규모와 크기에 의존하므로 지속적이고 신뢰할 만한 효과를 기대할 수 없다.

한편, 특허 제10-1697219호에 개시된 "부유 쓰레기 처리 시스템"은 내부 임펠러를 회전시켜 하천에서 소용돌이를 발생시키고, 이로 인해 수면에 떠있는 부유 쓰레기를 필터에 의해 처리 수거하도록 구성된다. 이러한 부유 쓰레기 처리 시스템은 다양한 수질 오염 물질에 유연하게 대처할 수 있다는 장점을 가진 반면, 내부 임펠러와 이를 구동시키는 펌프 또는 증속기를 구비하고 별도의 전력을 공급하여야 하므로 가동 및 유지 비용의 부담이 상존하고, 장치 그 자체로도 반환경적인 요소를 가지고 있다는 한계가 있다.

한국 등록특허 제10-0468438호(2005.01.19.) 한국 등록특허 제10-1697219호(2016.10.04.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 하천과 바다가 만나는 지역에서 밀물과 썰물 양자의 경우에 하천폭 전체에 걸쳐 양방향으로 유동하는 쓰레기를 차단하고 수거할 수 있는 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은, 철구조물과 같은 중량 구조물 대신에 단순한 구조의 경량 구성을 채용함으로써 저렴한 비용으로 효과적으로 쓰레기를 차단 및 수거할 수 있는 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 모터나 펌프와 같은 별도의 구동수단과 전력을 사용하지 않고 밀물과 썰물시 발생하는 유속을 이용하여 쓰레기를 수거함으로써 영구적이고 친환경적인 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치는, 하천에 수직 방향으로 설치되는 서포트 바; 수위에 따라 상기 서포트 바를 따라 승강하는 플로팅 부재; 플로팅 부재의 양측에 소정 범위내에서 수평 방향으로 회동가능하도록 결합되는 회동 프레임; 상기 회동 프레임에 소정 간격을 두고 설치되는 한 쌍의 풀리; 상기 풀리에 체결되는 회전 벨트; 상기 회전 벨트의 외측에 부착된 다수개의 쓰레기 수거 포크; 및 상기 회동 프레임의 타단에 결합되어 상기 회동 프레임의 회동을 가이드하는 운동 승강부를 포함할 수 있다.

상기 운동 승강부는, 상기 회전 벨트에 부착된 다수개의 쓰레기 수거 포크 중에서 일방향을 향하는 쓰레기 수거 포크를 수면 아래로 잠기게 하는 한편 반대방향을 향하는 쓰레기 수거 포크는 수면 위로 노출되도록 동작할 수 있다. 이를 위하여 운동 승강부는 중앙의 골을 중심으로 양단의 제1 및 제2 산위치 부분을 가지도록 형성되는 구름대; 및 상기 회동 프레임의 타단에 연결된 채로 상기 구름대 상면에서 왕복 운동하는 이동대차를 포함할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 회동 프레임에 구비되며, 물 속에 잠긴 채로 밀물과 썰물에 대한 저항력을 발생하는 적어도 하나의 스위칭 플레이트를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 회동 프레임에 결합되어 추가적인 부력을 제공하는 보조 플로팅 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 쓰레기 수거 포크는 밀물과 썰물에 대한 저항력을 높이기에 충분한 정도로 넓게 형성되는 몸체부와, 상대적으로 가늘고 긴 복수개의 포크부가 형성될 수 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치는, 하천과 바다가 만나는 지역에서 밀물과 썰물의 경우 모두에 대해서 하천폭 전체에 걸쳐 양방향으로 유동하는 쓰레기를 차단할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치는 철구조물과 같은 중량 구조물 대신에 단순한 구조의 경량 구성을 채용하므로, 저렴한 설치 및 유지 비용으로 효과적으로 쓰레기를 차단 및 수거할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치는 모터나 펌프와 같은 별도의 구동수단과 전력을 사용하지 않고 밀물과 썰물시 발생하는 유속을 이용하여 쓰레기를 수거함으로써 친환경적인 방식으로 영구적으로 쓰레기를 제거할 수 있는 장점을 가진다.

본 발명의 향상된 효과와 이점들은 이하의 상세한 설명을 통해서 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명되지만, 이러한 도면은 본 발명의 실시예들을 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치의 개략적인 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치의 일부 구성을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ 부분에 대한 확대 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치에 채용된 회동 프레임과 그것에 부착된 구성요소들을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치의 동작을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치의 동작을 설명하기 위해 일부 구성만을 도시한 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치의 동작을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치의 상세한 구성을 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서의 상세한 설명과 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 명세서에 첨부된 도면들에서 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치의 개략적인 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치의 일부 구성을 개략적으로 보여주는 사시도이다. 또한, 도 3은 도 1의 Ⅲ 부분에 대한 확대 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치는 하천과 바다가 만나는 지점에서, 하천의 폭 방향으로 가로질러 설치되어 하천에서 바다로 흘러들어가는 쓰레기와 반대로 바다에서 하천으로 역유입하는 쓰레기를 차단하고 수거하도록 구성된다.

이를 위해, 상기 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치는, 수위에 따라 승강하는 플로팅 부재(10)와, 그 일단이 상기 플로팅 부재(10)의 양측에 소정 범위내에서 수평 방향으로 회동가능하도록 결합되는 회동 프레임(20)과, 상기 회동 프레임(20)에 회전가능하도록 설치되는 회전 벨트(30)와, 상기 회전 벨트(30)의 외측에 부착된 다수개의 쓰레기 수거 포크(40)와, 상기 회동 프레임(20)의 타단에 결합되어 상기 회동 프레임(20)의 회동을 가이드하는 동시에, 상기 회전 벨트(30)에 부착된 다수개의 쓰레기 수거 포크(40) 중에서 일방향을 향하는 쓰레기 수거 포크(40)를 수면 아래로 잠기게 하는 한편 반대방향을 향하는 쓰레기 수거 포크(40)는 수면 위로 노출되도록 동작하는 운동 승강부(50)를 포함하여 구성된다.

상기 플로팅 부재(10)는 본 발명의 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치가 수면에 부유할 수 있도록 주된 부력을 제공하는 것으로서, 비중이 작은 스티로폼이나 합성수지 등 이미 알려진 다양한 재질의 부유 소재를 사용하여 제작될 수 있다.

상기 플로팅 부재(10)는 서포트 바(60)를 따라 수위에 따라 상하로 승강가능하도록 설치될 수 있다. 상기 서포트 바(60)는 플로팅 부재(10)의 중앙에 형성된 관통공(12)을 통과하도록 결합되어, 플로팅 부재(10)의 승강 운동을 가이드할 수 있다. 이때, 상기 관통공(12)을 충분히 크게 형성하여 상기 플로팅 부재(10)의 승강 운동을 용이하게 할 뿐만 아니라, 약간의 기울어짐에 대해서도 이를 수용할 수 있는 것이 바람직하다. 동시에, 상기 서포트 바(60)는 하천의 깊이에 충분히 상응하는 길이를 가지고 수직방향으로 연장되어 있으며, 그 하단은 하천 바닥에 고정된 고정구조물(70)에 결합되어 고정될 수 있다.

비록 본 명세서에서는 상기 플로팅 부재(10)가 중심에 관통공(12)이 형성된 원통형의 부재로 설명되어 있으나, 이것에 한정되지 않고 그 형태와 크기는 다양하게 변형될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

상기 플로팅 부재(10)의 양측에는 하천에 유동하는 쓰레기를 차단하고 수거하기 위한 구성의 하나로서, 회동 프레임(20)이 설치될 수 있다. 이러한 회동 프레임(20)의 구성을 보다 상세하게 도시한 도 4를 함께 참조하면, 상기 회동 프레임(20)의 일단은 예컨대, 힌지 결합(h) 등에 의해 상기 플로팅 부재(10)에 대해 수평 방향으로 소정 범위 내에서 회동가능하도록 결합되는데, 이것은 후술하는 바와 같이 밀물과 썰물에 따라 상기 회동 프레임(20)이 하천 방향과 바다 방향으로 회동하기 위함이다. 나아가, 상기 힌지 결합(h)은 충분한 유격을 가지도록 형성되어, 상기 회동 프레임(20)이 상기 플로팅 부재(10)에 대해서 소정 각도로 기울어지는 경우에도 이를 수용할 수 있을 정도로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 회동 프레임(20)은 후술하는 바와 같이 회전 벨트(30)와 풀리 등의 구성들을 지지하기에 적절한 정도의 강성을 가지면서도 비교적 경량인 재질, 예를 들어, 목재나 플라스틱 등의 합성수지로 제작될 수 있으나, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다.

이를 위해, 상기 회동 프레임(20)에는 물 속에 잠긴 채로 밀물과 썰물에 대한 저항력을 발생하기 위한 스위칭 플레이트(22)가 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 상기 스위칭 플레이트(22)는 밀물과 썰물의 유속에 저항하는 힘을 구동력으로 삼아 상기 회동 프레임(20)을 회동시키기 위한 것으로서, 유속에 따른 구동력을 최대한 얻을 수 있도록 넓은 판 형태로 형성되며, 그 형상이나 크기가 본 발명에 의해 특별히 제한되는 것은 아니다.

상기 회동 프레임(20)은 상기 회전 벨트(30)를 지지하는 프레임으로서도 기능하는데, 이를 위해 상기 회동 프레임(20)의 상면에는 회전 벨트(30)가 체결되어 회전하기 위한 한 쌍의 풀리(24a, 24b)가 상호 적절한 간격으로 이격된 채로 설치될 수 있다.

상기 한 쌍의 풀리(24a, 24b)는 후술하는 회전 벨트(30)를 적절히 지지하고 회전시키기에 적합한 구성을 가지며, 그 형태나 크기 등에 특별한 제한은 없는 것으로 이해되어야 한다.

전술한 바와 같이, 상기 회동 프레임(20)은 상기 플로팅 부재(10)에 일단이 결합되어 부력을 제공받지만, 이것에 더하여 추가적인 부력을 제공하기 위해 복수개의 보조 플로팅 부재(26)가 더 구비될 수 있다. 상기 보조 플로팅 부재(26)는 전술한 플로팅 부재(10)와 실질적으로 동일한 재질로 구성될 수 있으며, 도시된 바와 같이 회전 벨트(30)의 회전을 방해하지 않기 위해 원통형으로 형성될 수 있지만, 그 외 다른 형태의 구성도 얼마든지 채용 가능하다.

한편, 상기 한 쌍의 풀리(24a, 24b)에는 회전 벨트(30)가 회전 가능하도록 체결된다. 이러한 회전 벨트(30)는 고무나 합성수지, 섬유와 같은 다양한 재질로 제작될 수 있다. 비록 도면에서는 상세히 도시되지 않았으나, 상기 회전 벨트(30)가 회전할 경우 상기 한 쌍의 풀리(24a, 24b)에서 이탈하지 않도록 방지하는 적절한 구성이 더 채용될 수 있으며, 이러한 구성은 이미 당업계에 잘 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 회전 벨트(30)의 외측면에는 다수개의 쓰레기 수거 포크(40)가 부착될 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 쓰레기 수거 포크(40)는 대체로 두 가지 기능을 수행하게 되는데, 첫째는 밀물과 썰물의 유속에 저항하는 저항체로 작용하여 이로부터 구동력을 발생시킴으로써 상기 회전 벨트(30)를 회전시키는 것이며, 둘째는 수상에 부유하는 쓰레기를 직접적으로 포획하거나 걸러서 수거하는 것이다.

전자의 기능을 위해, 상기 쓰레기 수거 포크(40)의 몸체부는 밀물과 썰물에 대한 저항력을 높이기에 충분한 정도로 넓게 형성되며, 후자의 기능을 위해 상기 쓰레기 수거 포크(40)에는 상대적으로 가늘고 긴 복수개의 포크부가 형성될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 포크부 대신에 메쉬 구조의 거름망이 채용될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 쓰레기 수거 포크(40)는 회전 벨트(30)의 외측 표면에 대해서 대략 수직방향을 향하도록 부착되어 있으며, 그 몸체부가 수면에 대해 수직으로 형성되어 밀물과 썰물시에 물의 흐름에 저항할 수 있도록 구성될 수 있다.

또 다른 대안으로서, 비록 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 쓰레기 수거 포크(40)의 몸체부는 상기 회전 벨트(30)에 대해서 소정 각도 경사지도록 설치될 수도 있다. 요컨대, 상기 쓰레기 수거 포크(40)의 구성과, 쓰레기 수거 포크(40)가 상기 회전 벨트(30)에 부착되는 구조는 밀물과 썰물의 흐름에 최대한의 저항력을 발휘하여 상기 회전 벨트(30)의 회전력을 높이는 동시에 수상에 유동하는 쓰레기를 효과적으로 걸러서 수거하는 기능을 달성할 수 있는 기능을 달성하는 범위 내에서 다양한 변형과 채택이 가능하다.

상기 회동 프레임(20)의 타단은 하천의 제방까지 연장되며, 그 타단에는 운동 승강부(50)가 구비된다. 상기 운동 승강부(50)는 상기 회전 벨트(30)에 부착된 다수개의 쓰레기 수거 포크(40) 중에서 일방향을 향하는 쓰레기 수거 포크(40)를 수면 아래로 잠기게 하는 한편 반대방향을 향하는 쓰레기 수거 포크(40)는 수면 위로 노출되도록 동작할 수 있다.

이를 위해, 상기 운동 승강부(50)는 양단의 산(도 6의 52M 참조)과 중앙의 골(도 6의 52V 참조)을 가지도록 형성되는 구름대(52)와, 상기 회동 프레임(20)의 타단에 연결된 채로 상기 구름대(52) 상면에서 왕복 운동하는 이동대차(54)를 포함할 수 있다.

도시된 바와 같이, 상기 이동대차(54)는 상기 구름대(52) 상면에서 왕복 운동하고, 이때 구름대(52)에 형성된 산(52M)과 골(52V)에 따라서 그 높이가 변화하게 된다. 동시에, 상기 이동대차(54)가 구름대(52)의 산(52M) 부위에 도달한 경우에는, 상기 회동 프레임(20)과 회전 벨트(30)를 소정 각도로 경사지게 기울여 일방향의 쓰레기 수거 포크(40)는 수중에 잠기도록 하고 타방향의 쓰레기 수거 포크(40)는 수중 밖으로 노출되도록 하는데, 이것에 대한 상세한 동작은 후술하기로 한다.

바람직하게, 상기 이동대차(54)가 구름대(52) 상면에서 이동할 때 이탈을 방지하기 위해서 구름대(52)의 가장자리에는 이탈방지벽(56)이 더 형성될 수 있다.

비록 본 발명의 일 실시예에서, 상기 운동 승강부(50)로서 구름대(52)와 이동대차(54)의 구성을 설명하였으나, 이는 단지 일 예에 불과하며, 상기 회동 프레임(20)의 타단을 수평방향으로 소정 범위 내에서 회동하도록 가이드하는 동시에 회동 프레임(20)과 회전 벨트(30)를 소정 각도로 기울일 수 있는 어떠한 구성도 채용가능한 것으로 이해되어야 한다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치의 동작에 대해서 살펴보기로 한다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 두 가지 방향이 정의된다. 하천의 상류 또는 하류에서 바다쪽을 향하는 방향을 "바다 방향"으로 정의하고, 반대로 바다에서 하천을 향하는 방향을 "하천 방향"으로 정의한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치의 동작을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치가 하천과 바다가 만나는 지역에서, 하천에 폭방향으로 가로질러 설치된 예를 도시한다. 또한, 도 5에서는, 바다 방향으로 물이 흐르는 상태를 도시하며, 이것은 조수 간만의 차가 있는 지역에서 썰물인 경우에도 해당한다.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치의 플로팅 부재(10)는 하천 밑바닥에 설치된 고정구조물(70)에 고정되어 하천 수면 위로 연장되어 있는 서포트 바(60)에 설치되며, 수위에 따라 상하로 승강가능하다.

상기 플로팅 부재(10)는 대체로 하천의 폭방향을 기준으로 중심부에 위치하게 되며, 따라서 그 양측에 설치되어 있는 회동 프레임(20)과 회전 벨트(30)는 하천의 중심부로부터 제방을 향해 양쪽으로 연장된 채로 설치될 수 있다. 도 5에서 선(L)은 제방과 하천의 경계선을 가리킨다.

이 경우, 상기 구름대(52)와 이동대차(54)를 포함하는 운동 승강부(50)는 경계선(L) 바깥쪽의 제방 위에 위치한다. 통상적으로, 제방보다는 하천의 수위가 더 낮으므로 상기 회전 벨트(30)는 상기 운동 승강부(50)가 위치한 부근에서는 하천의 수면 바깥으로 노출된 상태가 된다.

이 상태에서, 상기 플로팅 부재(10)는 그 일단이 결합된 회동 프레임(20)에 하천의 수위에 따라 적절한 부력을 제공하는데, 상기 부력은 회전 벨트(30)에 부착된 쓰레기 수거 포크(40)가 수면에 반잠수상태로 잠겨서 물의 흐름에 대한 저항력을 발휘하는 동시에 부유하는 쓰레기를 수거할 수 있을 정도로 설정되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 회동 프레임(20)은 그것에 부착된 보조 플로팅 부재(26)들에 의해서도 추가적인 부력을 제공받는다. 이러한 부력의 총합은 위에서 언급된 쓰레기 수거 포크(40)의 기능을 달성하기에 적절한 정도로 설정되어야 한다.

다시 도 5로 돌아가, 하천의 물이 바다 방향으로 흐르는 경우 또는 썰물에 따라 물이 바다 방향으로 흐르는 경우에(이하, 이러한 경우를 포괄하여 "썰물시"라고 함), 회동 프레임(20)에 구비된 스위칭 플레이트(22)는 물의 흐름에 따른 저항에 의해 바다 방향으로 후퇴하고, 이에 따라 회동 프레임(20) 역시 도시된 바와 같이 바다 방향으로 회동하게 된다.

이 경우, 회동 프레임(20)의 타단에 결합된 이동대차(54)는 구름대(52) 상면 위에서 이동하여 도 6에 도시된 바와 같이, 일측의 산(52M) 위치(이하 "제1 산위치"라고 함)에 도달하게 된다.

이에 따라, 이동대차(54)와 결합된 상기 회동 프레임(20)과 회전 벨트(30)는 소정 각도(q)만큼 기울어지게 되는데, 이러한 동작은 일방향(즉, 하천 방향)을 향하는 쓰레기 수거 포크(40)는 수면에 대해 적절한 깊이로 잠기도록 하는 반면, 타방향(즉, 바다 방향)을 향하는 쓰레기 수거 포크(40)는 수면 밖으로 노출되도록 한다.

따라서, 이러한 상태에서는 일방향(하천 방향)의 쓰레기 수거 포크(40)는 물의 흐름에 대해 더욱 큰 저항력을 발휘할 수 있고, 타방향(바다 방향)의 쓰레기 수거 포크(40)는 물과의 마찰 저항을 발생하지 않기 때문에, 상기 회전 벨트(30)를 회전시키기 위한 구동력은 증대될 수 있다.

결과적으로, 상기와 같은 동작에 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 플로팅 부재(10)의 우측에 위치한 회전 벨트(30)는 반시계방향으로 회전하고, 좌측에 위치한 회전 벨트(30)는 시계방향으로 회전한다. 다시 말해, 양측의 회전 벨트(30) 모두는, 물의 흐름에 저항하는 쓰레기 수거 포크(40)(즉, 하천 방향을 향하는 쓰레기 수거 포크)가 하천의 중심에서 제방쪽으로 이동하는 방향으로 회전하는 것이다.

쓰레기 수거 동작에 있어서, 우선 하천에서 바다쪽으로 유입되는 쓰레기는 하천에 폭방향으로 걸쳐져 있는 회전벨트에 의해 일차적으로 차단되는 동시에, 상기 회전 벨트(30)가 회전하면서, 그 외측에 부착된 쓰레기 수거 포크(40)가 상기 쓰레기를 포획하거나 걸러서 제방쪽으로 이송하게 된다.

이어서, 제방까지 이송된 쓰레기는 제방 위에 별도로 설치된 수거함(80)에 떨어져 쌓이게 되는데, 이때 회전 벨트(30)가 회전하는 궤적의 끝부분(즉, 풀리(24a)가 위치한 부분)에서 상기 쓰레기 수거 포크(40)의 이동방향이 급격하게 전환되는 동작에 기인해 쓰레기가 쓰레기 수거 포크(40)로부터 분리될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 비록 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 쓰레기 수거 포크(40)와 접촉하여 쓰레기를 분리시키는 분리부재가 별도로 구비될 수도 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치는 물의 흐름이 반대로 바뀌더라도 동일한 작용으로 쓰레기를 차단 및 수거할 수 있는데, 이러한 동작은 도 7을 참조로 설명한다.

도 7은 썰물에서 밀물로 바뀌어 물의 흐름이 하천 방향으로 역류하는 경우(이하 "밀물시"라 함), 본 발명에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치의 작동 상태를 보여준다.

구체적으로, 밀물시에 역방향으로 흐르는 물의 흐름에 의해 회동 프레임(20)에 구비된 스위칭 플레이트(22)는 물의 저항을 받아 하천 방향으로 후퇴하고, 이에 따라 회동 프레임(20) 역시 도시된 바와 같이 하천 방향으로 회동하게 된다.

이 경우, 회동 프레임(20)의 타단에 결합된 이동대차(54)는 구름대(52) 상면 위에서 이동하여 도 6에 도시된 바와 같이, 반대측의 산(52M) 위치(이하 "제2 산위치"라고 함)에 도달하게 된다.

이때, 이동대차(54)와 결합된 상기 회동 프레임(20)과 회전 벨트(30)는 소정 각도만큼 반대방향으로 경사지게 기울어지게 되고, 이 상태에서 일방향(즉, 바다 방향)을 향하는 쓰레기 수거 포크(40)는 수면에 대해 적절한 깊이로 잠기도록 하는 반면, 타방향(즉, 하천 방향)을 향하는 쓰레기 수거 포크(40)는 수면 밖으로 노출된다.

따라서, 이러한 상태에서는 일방향(바다 방향)의 쓰레기 수거 포크(40)는 물의 흐름에 대해 더욱 큰 저항력을 발휘할 수 있고, 타방향(하천 방향)의 쓰레기 수거 포크(40)는 물과의 마찰 저항을 발생하지 않으므로, 상기 회전 벨트(30)를 회전시키기 위한 구동력은 증대될 수 있다.

결과적으로, 상기와 같은 동작에 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 플로팅 부재(10)의 우측에 위치한 회전 벨트(30)는 시계방향으로 회전하고, 좌측에 위치한 회전 벨트(30)는 반시계방향으로 회전한다. 다시 말해, 양측의 회전 벨트(30) 모두는, 물의 흐름에 저항하는 쓰레기 수거 포크(40)(즉, 바다 방향을 향하는 쓰레기 수거 포크)가 하천의 중심에서 제방쪽으로 이동하는 방향으로 회전하게 된다.

전술한 바와 마찬가지로, 우선 바다에서 하천쪽으로 밀물과 함께 유입되는 쓰레기는 하천에 폭방향으로 걸쳐져 있는 회전벨트에 의해 일차적으로 차단되는 동시에, 상기 회전 벨트(30)가 회전하면서, 그 외측에 부착된 쓰레기 수거 포크(40)가 쓰레기를 포획하거나 걸러서 제방쪽으로 이송하게 된다.

이어서, 제방까지 이송된 쓰레기는 제방 위에 별도로 설치된 수거함(80)에 떨어져 쌓이게 되는데, 이때 회전 벨트(30)가 회전하는 궤적의 끝부분(즉, 풀리(24a)가 위치한 부분)에서 상기 쓰레기 수거 포크(40)의 이동방향이 급격하게 전환되는 동작에 기인해 쓰레기가 쓰레기 수거 포크(40)로부터 분리되거나, 또 다른 대안으로서, 도시되지 않은 분리부재가 상기 쓰레기 수거 포크(40)와 접촉하여 쓰레기를 분리시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치는 밀물시와 썰물시에 하천과 바다쪽에서 유입되는 해양 쓰레기를 효과적으로 차단하여 수거할 수 있으며, 밀물과 썰물시 유속에 의해 구동되므로 별도의 구동수단과 동력을 필요로 하지 않는다.

상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

10: 플로팅 부재 12: 관통공
20: 회동 프레임 22: 스위칭 플레이트
24a,24b: 풀리 26: 보조 플로팅 부재
30: 회전 벨트 40: 쓰레기 수거 포크
50: 운동 승강부 52: 구름대
54: 이동대차 60: 서포트 바
70: 고정구조물 80: 수거함

Claims (6)

1. 삭제
2. 하천에 수직 방향으로 설치되는 서포트 바;
   수위에 따라 상기 서포트 바를 따라 승강하는 플로팅 부재;
   플로팅 부재의 양측에 소정 범위내에서 수평 방향으로 회동가능하도록 결합되는 회동 프레임;
   상기 회동 프레임에 소정 간격을 두고 설치되는 한 쌍의 풀리;
   상기 풀리에 체결되는 회전 벨트;
   상기 회전 벨트의 외측에 부착된 다수개의 쓰레기 수거 포크; 및
   상기 회동 프레임의 타단에 결합되어 상기 회동 프레임의 회동을 가이드하는 운동 승강부를 포함하고,
   상기 운동 승강부는,
   상기 회전 벨트에 부착된 다수개의 쓰레기 수거 포크 중에서 일방향을 향하는 쓰레기 수거 포크를 수면 아래로 잠기게 하는 한편 반대방향을 향하는 쓰레기 수거 포크는 수면 위로 노출되도록 동작하는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 운동 승강부는,
   중앙의 골을 중심으로 양단의 제1 및 제2 산위치 부분을 가지도록 형성되는 구름대; 및
   상기 회동 프레임의 타단에 연결된 채로 상기 구름대 상면에서 왕복 운동하는 이동대차를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 회동 프레임에 구비되며, 물 속에 잠긴 채로 밀물과 썰물에 대한 저항력을 발생하는 적어도 하나의 스위칭 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치.
5. 제2항에 있어서,
   상기 회동 프레임에 결합되어 추가적인 부력을 제공하는 보조 플로팅 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치.
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 쓰레기 수거 포크는
   밀물과 썰물에 대한 저항력을 높이도록 넓게 형성되는 몸체부와, 상대적으로 가늘고 긴 복수개의 포크부가 형성된 것을 특징으로 하는 부유식 해양 쓰레기 차단 수거 장치.

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