KR102237666B1 - 금속 오염물 처리 기능을 구비한 도로 경계석 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로 경계석 구조물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 도로 경계석 구조물은 내부를 통해 빗물이 흐를 수 있도록 유로부가 형성되며, 도로의 일측에 경계석과 함께 설치되는 하우징, 하우징에 설치되어 유로부에 자기장을 형성하는 전자기코일, 유로부에 설치되며 자성 소재로 이루어져 빗물에 포함되어 있는 중금속을 부착시키는 중금속처리기 및 전자기코일을 구동하는 전원을 구비하는 것에 특징이 있다.

Description

금속 오염물 처리 기능을 구비한 도로 경계석 구조물{KERB CAPABLE OF TREATING METAL CONTAMINANTS}

본 발명은 도로 구조물에 관한 것으로서, 특히 차도와 인도를 경계짓거나, 또는 양방향 차로의 경계로 사용되는 도로경계석의 구조에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 도로의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다. 차도(1)와 인도(2)는 단차져서 구분되며, 차도와 인도 사이에는 도로경계석(3)이 일렬로 연속적으로 설치된다. 또한 차도(2)와 도로경계석(3) 사이에는 빗물받이(4)가 설치되어 빗물을 하수관으로 유도한다. 차도(4)는 중앙이 위로 솟아있고 양측으로 갈수록 내려가는 구조이므로 우수는 화살표(a)와 같이 차도(4)의 양측으로 진행하게 된다. 또한 차도에는 미세하게 경사가 형성되며 빗물받이(4)는 경사방향(b)을 따라 낮은 쪽에 설치된다. 강우시 빗물은 화살표(a,b)를 따라 빗물받이(4)로 모여서 하수관으로 배출된다.

한편, 도로의 노면에는 다양한 오염물이 쌓이게 된다. 차량으로부터 발생하는 중금속, 오일류, 타이어분진 등 각종 오염물이 쌓이게 된다. 이러한 오염물들은 우천시 빗물에 쓸려 하수관을 통해 하천, 내만이나 주변 농경지 등으로 배출되며, 일부는 지하수로 유입되어, 환경 오염원으로 작용한다. 특히 강수가 시작된 후 짧은 시간 동안, 즉 초기우수에 의해 오염물이 집중적으로 배출된다.

이에 따라 초기우수에 의한 수질오염 및 토양오염을 막기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있으며, 특히 도로의 빗물받이로부터 하수관으로 가는 경로에 다양한 환경처리설비를 설치하는 기술이 개발되어 왔다.

차도에는 다양한 오염물들이 존재하지만 특히 차량의 브레이크 디스크 및 패드나, 차체로부터 발생하는 중금속 오염물들이 많이 포함되어 있으며, 이들은 미세 파티클 형태로 존재하기 때문에 환경처리설비에서 쉽게 제거하기도 어렵다는 문제가 있다. 빗물받이 측에 설치된 환경설비는 주로 침전 방식이나 필터 방식에 의하여 유기물, 오일류 등을 주로 걸러내지만, 필터 방식으로는 중금속 미세입자를 제거하는데 한계가 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도로에서 우수에 의해 쓸려서 배출되는 중금속이 하수관으로 유입되기 전에 제거할 수 있는 기능을 구비하는 도로경계석 구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금속 오염물 처리 기능을 구비한 도로 경계석 구조물은 내부를 통해 빗물이 흐를 수 있도록 유로부가 형성되며, 도로의 일측에 경계석과 함께 설치되는 하우징; 상기 하우징에 설치되어 상기 유로부에 자기장을 형성하는 전자기코일; 상기 유로부에 설치되며 자성 소재로 이루어져, 빗물에 포함되어 있는 중금속을 부착시키는 중금속처리기; 초기 우수를 감지하는 빗물센서; 및 상기 전자기코일 및 빗물센서를 구동하는 전원;을 구비하는 것에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 중금속처리기는 다수의 침형의 솔이 방사형으로 설치되어 있는 원통형의 롤러 브러쉬로서, 상기 하우징에 착탈가능하게 결합되며, 상기 롤러 브러쉬는 상기 하우징으로부터 분리 후, 회전축에 장착하여 회전시킴으로써 원심력에 의해 중금속을 탈락시킨다.

본 발명의 일 예에 따르면, 상기 하우징의 도로측 측면에는 우수시 빗물을 유입하도록 힌지가능하게 도어부가 설치되며, 상기 도어부에 의하여 개방되는 입구부에는 부피가 큰 오물의 유입을 방지하는 그릴이 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 도로 경계석을 중금속을 제거할 수 있는 환경처리설비로 활용함으로써, 도로에 쌓인 중금속 오염물이 우수에 의하여 쓸려 나갈 때 이들을 제거할 수 있는 기술을 제공한다. 이를 통해 도로의 중금속 오염물을 일상적으로 제거할 수 있어 하수의 오염부하를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

특히 롤러 브러쉬 형태의 중금속 처리기를 활용함으로써 중금속 미세 입자의 제거율이 향상될 뿐만 아니라, 부착된 중금속을 다시 분리해 내는 것도 용이하다는 이점이 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 도로의 우수 배출을 설명하기 위한 개략적 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 도로 경계석 구조물의 개략적 사시도이다.
도 3은 도 2의 a-a선 개략적 단면도이다.
도 4는 도 2의 b-b선 개략적 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 도로 경계석 구조물이 연속적으로 배치된 상태를 나타낸 도면이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 예에 따른 도로 경계석 구조물의 개략적 사시도이며, 도 3은 도 2의 a-a선 개략적 단면도이고, 도 4는 도 2의 b-b선 개략적 단면도이며, 도 5는 도 2에 도시된 도로 경계석 구조물이 연속적으로 배치된 상태를 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 예에 따른 도로 경계석 구조물(100)은 하우징(10), 전자기코일(20), 중금속처리기(30)를 구비한다.

하우징(10)은 도로와 차도 사이를 구분짓는 도로 경계석들과 일렬로 함께 설치된다. 하우징(10)은 형태에 있어서 제한은 없지만, 보통의 도로 경계석의 형태와 규격과 동일하게 일방향으로 긴 직육면체 구조로 이루어진다. 다만, 보통의 도로 경계석은 콘크리트 구조물로 내부가 꽉 채워져 있지만, 하우징(10)은 길이방향을 따라 일측(11) 및/또는 타측(12)이 개방되어 있는 중공형으로 이루어져 그 내부를 통해 빗물이 흐를 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도로 경계석 구조물이 연속해서 3개가 일렬로 배치된 경우, 빗물의 진행방향을 따라 상단에 배치된 하우징의 경우 하우징(10a)의 일측(상측)은 막혀 있고 타측(하측)은 개방되어 있으며, 중간에 배치된 하우징(10b)은 일측과 타측이 모두 개방되어 중공형이며, 하단에 배치된 하우징(10c)의 경우 일측(상측)은 개방되고, 하측은 막혀 있는 구조이다. 이에 따라 하우징 내측을 따라 유로부(13)가 형성되다.

그리고 하우징(10)의 일면(도로측)에는 도어부(15)가 마련된다. 이 도어부(15)는 유로부(13)를 개방 및 폐쇄하도록 하우징(10)에 힌지가능하게 결합된다. 즉 회동핀(14)을 매개로 도어부(15)가 하우징에 결합되며, 도시하지는 않았지만, 회동량을 제한하는 스토퍼가 마련될 수 있다. 도어부(15)는 도 5에 도시된 바와 같이 빗물을 유로부(13)로 유입시키거나, 반대로 유로부(13)를 통과한 빗물을 다시 외부로 배출시키기도 한다. 또한 본 발명에 따른 도로 경계석 구조물이 3개 이상 일렬로 배치되는 경우라면, 도 5에서 참조번호 10b로 표시된 경계석 구조물과 같이 중간에 배치된 경계석 구조물에는 도어부가 마련되지 않을 수도 있다. 도어부(15)에 의하여 유로부(13)가 개방되면, 빗물 중에 부피가 큰 오물이 유입될 수 있는 바, 그 입구에는 격자 형태의 그릴(16)이 설치될 수 있다.

하우징은 기존의 도로 경계석과 함께 도로에 설치되므로 일정한 강도가 보장되어야 한다. 기존 도로 경계석은 내부가 충진되어 있지만, 본 발명에 따른 도로 경계석 구조물은 내부에 유로부가 형성되는 바, 하우징이 높은 강도의 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 고강도 콘크리트나 철근 콘크리트 등의 재질로 마련되거나, 철골 프레임을 사용할 수 있을 것이다.

하우징(10)에는 전자기코일(20)이 설치된다. 전자기코일(20)은 유로부(13)에 자기장을 형성하기 위한 것으로서, 전류가 인가되면 자기장을 형성하는 전자석이다. 본 예에서 전자기코일(20)은 하우징(10)의 내측 천정면과 바닥면에 각각 마주하게 설치되어, 전류가 인가되면 유로부(13)에는 자기장이 형성된다. 전류의 세기에 따라 자력의 크기를 결정할 수 있다. 전자기코일(20)은 후술할 전원부와 연결된다. 본 예에서는 전자기코일이 상하로 한 쌍 설치되지만, 상부측에 하나만 설치될 수도 있다.

중금속처리기(30)는 빗물에 포함되어 있는 중금속을 제거하기 위한 것으로서, 유로부(13)의 내측, 전자기코일(20)의 사이에 설치된다. 중금속처리기(30)는 자성소재로 이루어져 자기장이 형성된 영역에서는 자화되어 자석으로 작용한다. 봉 예에서 중금속처리기(30)는 롤러 브러쉬 형태를 사용한다. 즉, 중심축봉(31)이 길게 배치되고, 중심축봉에 동축적으로 원통형 장착부(32)가 결합되며, 장착부(32)에는 침형의 솔(33)이 방사형으로 꽂아져 설치된다. 침형의 솔(33)은 스틸 소재로 이루어져 자기장 내에서 자석으로 작용한다. 빗물에 포함되어 있는 자성 중금속은 유로부를 지나면서 중금속 처리기의 침형 솔(33)에 부착된다. 솔(33)은 직경이 0.3mm 이하로 매우 얇게 형성되고, 자석으로 작용하는 면적이 매우 넓게 형성된다는 점에 특징이 있다. 같은 크기의 원통형 자석을 사용하는 것과 비교하면 수십배 이상의 비표면적이 형성된다. 비표면적이 클수록 중금속 제거효율이 향상되기 때문에 본 예와 같이 롤러 브러쉬 형태의 중금속 처리기를 사용하면 이점이 크다.

또한 빗물 내 중금속은 주로 자동차의 디스크, 패드, 차체 등에서 탈락되어 나온 것으로서 입자 사이즈가 매우 미세하게 형성되는데, 이러한 미세입자들은 평판형이나 원통형 자석에는 잘 부착되지 않고, 한 번 부착된 후에도 유속에 의하여 다시 쓸려 내려갈 수 있다. 그러나 본 예와 같이 미세한 침상 솔을 자석으로 활용하면, 자력에 의한 부착성도 향상될 뿐만 아니라, 일단 부착되면 유속이 빠른 경우에도 쉽게 탈락되지 않는 이점도 있다. 빗물은 침상의 솔들 사이를 통해 유동하게 되는데, 침상의 솔들이 일종의 미세 필터 역할을 수행함으로써 미세 중금속 입자들을 용이하게 제거할 수 있다.

한편, 롤러 브러쉬 형태의 중금속 처리기(30)를 사용하는 경우 또 다른 이점은 추후 중금속을 처리기로부터 제거하기가 용이하다는 것이다. 미세한 솔들이 엉켜 있는 브러쉬 형태에 중금속이 부착된 경우 자화가 해제되었다고 해도, 브러쉬 내에서 중금속을 제거하기가 쉽지 않다는 문제점이 있다. 그러나 본 발명에서 사용하는 롤러 브러쉬의 경우 침상의 솔(33)이 중심축봉(31)을 기준으로 방사형으로 형성되어 있기 때문에 원심력을 이용하면 중금속을 쉽게 제거할 수 있다는 이점이 있다. 중금속 처리기(30)는 하우징(10)의 거치대(17)에 장착되어 있는데, 이를 하우징으로부터 분리한 후 모터 등 회전수단을 중심축봉에 연결한다. 중심축봉을 회전축으로 하여 중금속 처리기(30)를 회전시키면 솔(33)에 부착되어 있는 중금속은 원심력에 의하여 반경방향을 따라 쉽게 제거될 수 있다. 일정한 방향성을 가지지 않고 솔들이 엉켜 있는 구조와는 달리 롤러 브러쉬는 미세한 솔들에 의해서 이루어지지만, 이 솔들이 특정한 방향성(방사구조)을 가지므로 중금속을 다시 분리해 내기가 용이하다. 물론, 중금속 처리기는 자기장코일에서 벗어나 있으므로, 더 이상 자석으로 작용하지 않는다. 우수에 의하여 중금속 처리기가 중금속을 제거한 후에 중금속 처리기를 수거하여 중금속을 분리하거나, 또는 청소차량에 회전수단을 장착하여 현장에서 중금속 처리기로부터 중금속을 분리한 후 다시 장착하는 방식으로 사용할 수 있다.

전원은 전자기코일(20)에 전류를 공급하고, 도어부(15)를 구동하기 위한 것이다. 본 실시예에서는 전원으로 태양전지(40)가 사용된다. 태양전지(40)는 하우징(10)의 상면에 부착되며, 하우징(10) 내측에 마련된 배터리(41)에 연결된다. 태양전지에 의하여 만들어진 전기에너지는 배터리에 저장된다. 또한 배터리(41)는 전자기코일(30)과 도선(42)에 의하여 연결되어 전류를 공급한다. 물론 전원으로는 태양전지 이외에 별도의 배터리가 사용될 수도 있다.

한편, 하우징(10)의 일면(차도 측)에는 빗물센서(50)가 장착된다. 빗물센서(50)는 도로의 갓길을 따라 흐르는 우수를 감지하게 된다. 이에 빗물센서(50)는 하우징의 하측에 장착되는 것이 바람직하다. 또한 빗물센서(50)는 복수의 지점에 설치되어, 복수의 지점에서 모두 빗물이 인식될 때 우수가 발생한 것으로 판단한다.

즉, 도시하지는 않았지만, 본 예에서는 콘트롤러가 마련되어 전원(40), 빗물센서(50) 및 도어부(15)의 구동모터(미도시)를 제어한다. 예컨대, 복수의 빗물센서(50)에서 모두 우수가 감지되면, 도어부(15)를 개방하여 빗물을 하우징(10) 내부로 유입시키고, 배터리(41) 전자기코일(20)로 전류를 공급하여 중금속처리기(30)를 자화시켜, 빗물 내 중금속을 처리한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 도로 경계석 구조물(100)은 기존의 도로 경계석과 함께 설치되어 도로와 차도를 구분짓는 경계석으로 기능하지만, 빗물에 포함된 중금속을 제거할 수 있는 환경처리설비로서 기능한다. 기존의 우수받이 하부에 초기우수의 오염원을 제거하기 위한 설비들이 마련되었으나, 중금속을 제거하기는 곤란하였으며, 특히 집중 우수의 경우 용량이 너무 많아서 미세 사이즈로 형성된 중금속 입자의 제거는 사실상 불가능하였다. 본 발명은 도로 경계석을 활용하여 미세 중금속을 일상적으로 제거할 수 있다는 이점이 있다.

특히 롤러 브러쉬 형태의 중금속 처리기를 활용함으로써, 미세 중금속 입자의 제거율이 우수할 뿐만 아니라, 중금속 처리기로부터 중금속을 분리해 내는 것도 용이하다는 이점이 있다.

본 발명에 따른 도로 경계석 구조물을 활용하여, 도로 내 중금속 오염물을 일상적으로 제거할 수 있을 것으로 기대한다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수 없음을 다시 한 번 첨언한다.

100 ... 금속 오염물 처리 기능을 구비한 도로 경계석 구조물
10 ... 하우징, 13 ... 유로부, 15 ... 도어부
20 ... 전자기코일, 30 ... 중금속 처리기, 33 ... 솔
40 ... 태양전지, 41 ... 배터리, 50 ... 빗물센서

Claims (3)

1. 내부를 통해 빗물이 흐를 수 있도록 유로부가 형성되며, 도로의 일측에 경계석과 함께 설치되는 하우징;
   상기 하우징에 설치되어 상기 유로부에 자기장을 형성하는 전자기코일;
   상기 유로부에 설치되며 자성 소재로 이루어져, 빗물에 포함되어 있는 중금속을 부착시키는 중금속처리기; 및
   상기 전자기코일을 구동하는 전원;을 구비하며,
   상기 중금속처리기는 다수의 침형의 솔이 방사형으로 설치되어 있는 원통형의 롤러 브러쉬로서, 상기 하우징에 착탈가능하게 결합되며,
   상기 롤러 브러쉬는 상기 하우징으로부터 분리 후, 회전축에 장착하여 회전시킴으로써 원심력에 의해 중금속을 탈락시키는 것을 특징으로 하는 도로 경계석 구조물.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 하우징의 도로측 측면에는 상기 유로부를 개방 및 폐쇄하도록 힌지가능하게 설치되는 도어부와, 부피가 큰 오물의 유입을 방지하도록 상기 도어부에 의하여 개방되는 유로부의 입구에 설치되는 그릴을 더 구비하며,
   초기 우수를 감지하여 상기 도어부를 개방하도록 상기 하우징에 설치되는 빗물센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 도로 경계석 구조물.

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