KR20090011975A - 수면의 부유폐기물 수거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수면의 부유폐기물 수거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바다, 호소, 하천 등의 수면에 부유하면서 환경에 심각한 폐해를 끼치는 부유폐기물을 선박을 이용하여 수거하는 장치에 관한 것이다.

본 발명의 수면의 부유폐기물 수거장치는 수면에 부유하는 부유폐기물이 유입되는 개구부를 가지며 부유폐기물이 수집되는 그물망과; 상기 개구부의 양측 그물망에 설치되는 부유체와; 상기 부유체와 연결되어 상기 그물망의 개구부 방향으로 상기 부유폐기물을 가이드하여 구집시키는 것으로 선박에 장착되는 견인로프와 연결되는 구집수단;을 구비한다.

이러한 부유폐기물 수거장치에 의하면 넓은 범위에 걸쳐 분포하는 수상의 부유 폐기물을 유입 초기에 짧은 시간에 효율적으로 수거함으로써 부유폐기물에 의한 오염을 많이 감소시킬 수 있다.

부유폐기물, 수거장치

Description

수면의 부유폐기물 수거장치{Apparatus for collection of floating waste on water surface}

본 발명은 수면의 부유폐기물 수거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바다, 호소, 하천 등의 수면에 부유하면서 환경에 심각한 폐해를 끼치는 부유폐기물을 선박을 이용하여 수거하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 바다, 호소, 하천 등의 폐기물의 주요발생원은 크게 육상 기인과 해상 기인으로 대별된다.

육상 기인의 경우 인간의 주거생활과 산업활동에서 필연적으로 발생하는 폐기물이 바다 등으로 유입되는 것으로 주로 내륙이나 연안에 밀집되며, 해상 기인은 수산업이나 선박 운항 등 해양 경제활동에 의해 발생하는 경우가 대부분을 차지한다.

우리나라의 경우 기상특성상 홍수나 태풍이 이어지는 여름철 우기에 육상 폐기물이 집중적으로 바다, 호소나 하천 등으로 유입된다.

특히, 바다로 유입되는 해양 폐기물의 경우 우리나라의 수산업의 구조상 연안어업이 차지하는 비중이 크기 때문에 여기에서 발생하는 어업폐기물이 주원인 중 의 하나이다.

그런데 이들 폐기물은 유입 초기 부유성 재질일지라도 시간이 지남에 따라 수분함량이 높아지고 각종 미생물이나 패각류의 부착에 따른 자체중량 증가로 인해 점차 수중으로 가라앉게 된다.

그리고 바다의 경우 조석활동에 따라 조간대 수역에 쌓이게 됨으로써 해저나 수변구역을 오염시키는 주요 원인 물질이 되어 이들 폐기물에 의한 연안오염이 사회적인 문제점으로 대두하고 있는 실정이다.

이 경우 물리적인 제거 작업이 쉽지 않을 뿐만 아니라 소요되는 인력이나 경비 등이 막대하게 증가하여 수거 자체를 포기하게 되는 경우도 많아 지속적인 오염원으로 발전하게 되는데, 분해되지 않는 플라스틱계열은 조각이나 알갱이로 분산되어 또 다른 환경오염을 유발하는 인자로 작용하기도 한다.

이에 따라 가능한 짧은 시간에 물리적인 수단을 동원하여 수상에 유입되는 부유폐기물을 제거하는 것이 폐기물의 폐해를 방지하기 위한 현실적인 대안이라 할 수 있다.

하지만, 종래의 부유폐기물의 수거방법은 많은 인원과 일반 선박을 동원하여 쪽지그물로 부유 폐기물을 일일이 수거하거나 해양환경관리기관의 폐기물 전용 수거선박으로 부유폐기물을 처리하고 있는 실정이어서 부유 폐기물을 처리하는데 한계가 있다.

특히, 국내에서 운용되는 부유폐기물 전용 수거선박은 대부분 10～30톤 내외의 컨베이어 수거방식인 쌍동선 형태로 수거범위가 거의 선 폭으로 한정되기에 항 내만 등 정체 수역의 부유폐기물이 주 수거대상이며, 우기철에 집중적으로 유입되거나 연안 수역에서 바람이나 조류에 이동하는 부유폐기물에 대해서는 적극적인 대처가 곤란하다.

대한민국 공개 실용신안 제 97-13545호에는 수상 부유 진개물 청소선이 개시되어 있다.

상기 개시된 청소선은 작업시간이 많이 소요되고 수거구와 수집망체의 결합구조가 복잡하여 탈부착에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

대한민국 등록 특허 제 0480960호에는 부유폐기물 수거장치가 구비된 다기능 해양 폐기물 수거선이 개시되어 있다.

상기 개시된 수거선은 선박에 장착되는 크레인에 결합되는 수거장치로 일일이 부유폐기물을 수거하기 때문에 수거범위기 수거장치로 한정되기 때문에 수거 영역이 너무 작아 작업시간이 많이 소요되어 넓은 범위에 분포된 부유폐기물을 수거하는 데 현실적으로 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 크레인이 장착된 수거전용선박에 의해서만 부유폐기물을 수거할 수 있으므로 전용선박이 아닌 선박은 이용할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창출된 것으로, 조류나 바람의 영향으로 넓은 범위에 걸쳐 분포하는 수상의 부유 폐기물을 짧은 시간에 효과적으로 수집하는 수면의 부유 폐기물 수거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 선박의 종류나 크기에 관계없이 1척의 선박으로 운용할 수 있는 수면의 부유 폐기물 수거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수면의 부유 폐기물 수거장치는 수면에 부유하는 부유폐기물이 유입되는 개구부를 가지며 부유폐기물이 수집되는 그물망과; 상기 개구부의 양측 그물망에 설치되는 부유체와; 상기 부유체와 연결되어 상기 그물망의 개구부 방향으로 상기 부유폐기물을 가이드하여 구집시키는 것으로 선박에 장착되는 견인로프와 연결되는 구집수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 견인로프와 상기 구집수단 사이에 상기 구집수단을 수면상에서 일정간격으로 벌려주는 전개판;을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 부유체는 내부에 공기가 주입되어 일정량의 공기를 저장하는 제 1본체와, 상기 제 1본체의 상부에 형성된 밴드고리와, 상기 제 1본체의 외측면에 형성되어 상기 그물망을 고정하는 제 1고정바와, 상기 제 1고정바와 마주하는 상기 제 1본체의 외측면에 형성되어 상기 구집수단과 연결되는 제 2고정바와, 상기 제 1본체의 하부에 형성되며 수면 아래로 잠기도록 제 1웨이트부재를 갖는 제 1스커트부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구집수단은 내부에 공기가 주입되어 일정량의 공기를 저장하는 제 2본체와, 상기 제 2본체의 일측에 설치되어 상기 전개판과 연결되는 제 1연결바와, 상기 제 2본체의 타단에 설치되어 상기 부유체와 연결되는 제 2연결바와, 상기 제 2본체의 하부에 형성되며 수면 아래로 잠기도록 제 2웨이트부재를 갖는 제 2스커트부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 수면의 부유 폐기물 수거장치에 의하면 선박의 예인시 폐기물이 존재하는 수면에 구집수단을 넓게 펼쳐주는 전개장치에 의해 조류나 바람의 영향으로 넓은 범위에 걸쳐 분포하는 수상의 부유 폐기물을 효과적으로 수집할 수 있어 일부 수역만을 제한적으로 관리하던 기존의 시스템과는 달리 짧은 시간에 넓은 수역을 관리할 수 있는 장점이 있다.

또한, 부유 폐기물을 전용선박으로만 수거하던 기존의 방법에서 탈피하여 선박의 종류에 관계없이 1척의 소형 선박으로도 운용할 수 있어 여름철 내수면이나 연안 해역에 집중되는 부유 폐기물을 유입초기부터 짧은 시간에 효율적으로 수거함으로써 부유폐기물에 의한 오염을 크게 감소시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수면의 부유폐기물 수거장치를 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수면의 부유폐기물 수거장치가 선박에 설 치되어 부유폐기물을 수거하는 상태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 부유폐기물 수거장치에 적용되는 전개판과 구집수단을 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 1의 부유폐기물 수거장치에 적용되는 부유체와 그물망을 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 부유 폐기물 수거장치(10)는 선박(5)에 설치되는 견인로프(7)에 연결되는 전개판(20)과, 전개판(20)과 연결되어 부유폐기물(3)을 모으는 구집수단(30)과, 구집수단(30)과 연결되는 부유체(50)와, 부유체(50)와 연결되어 부유폐기물(3)이 수집되는 그물망(70)을 구비한다.

선박(5)은 본 발명의 부유폐기물 수거장치(10)를 예인하기 위한 것으로서, 폐기물 수거 전용선박뿐만 아니라 일반선박을 이용하여 예인하는 것이 가능하다. 또한 대형 선박뿐만 아니라 소형선박을 이용해서도 충분히 예인할 수 있다.

부유폐기물 수거장치(10)와 연결되는 좌우 한 쌍의 견인로프(7)는 일단은 선박(5)의 선미나 선측에 고정되고 타단은 부유폐기물 수거장치(10) 방향으로 방사상으로 연장되어 전개판(20)과 각각 연결된다.

전개판(20)은 중앙부분이 볼록한 직사각형으로 방패형상을 가지면 일정거리 이격된 좌우 한 쌍으로 구비된다. 이러한 전개판(20)은 선박(5)의 진행시 상부의 일부분만 남겨두고 물속에 잠긴다. 전개판(20)의 상부 일부분은 수면 위로 부상할 수 있도록 전개판(20)의 상단에는 PVC부자(21)가 설치된다.

좌우 한 쌍의 전개판(20)에 각각 연결되는 구집수단(30)은 선박(5)의 진행시 전개판(20)에 의해 수면상에서 넓은 간격으로 벌어진다. 이렇게 일정한 전개각도를 가지도록 좌우 한 쌍의 구집수단(30)이 서로 벌어져 한 쌍의 구집수단(30)이 마주 보는 수면상의 공간으로 부유폐기물(5)이 모이게 된다. 이러한 전개판(20)을 갖는 부유폐기물 수거장치(10)에 의해 넓은 수면에 분포된 부유폐기물(3)을 짧은 시간에 수거할 수 있다.

전개판(20)에 의해 전개되어 넓은 수면에 분포하는 부유폐기물(3)을 모으는 구집수단(30)의 소해 범위는 전개판(20)의 전개력에 의해 결정된다.

전개판(20)의 전개력은 전개판(20)의 구조 및 크기, 진행각도 등에 따라 정해지는 데, 기본적으로 전개판(20)의 크기가 가장 큰 요인이므로 현장에서 운용의 편이성을 위해서는 전개판(20)의 크기는 작으면서 전개력은 높은 구조를 갖는 것이 중요하다.

따라서 일반 소형 선박도 본 발명의 부유폐기물 수거장치(10)를 이용할 수 있도록 전개판(20)의 가로 길이는 80 내지 120cm이고 세로의 길이는 60 내지 100cm 인 것이 바람직하다.

크기가 80×60cm보다 작으면 전개력이 약해 구집수단(30)의 전개각도가 충분하지 않고 120×100cm 이상이면 수면의 마찰저항이 커지고 전개각도가 너무 커 선박(5)의 예인 작업이 어렵다.

전개판(20)과 로프(27)에 의해 연결되는 구집수단(30)은 부유폐기물(3)을 가이드하여 그물망(70)의 방향으로 모으는 역할을 한다.

구집수단(30)의 제 2본체(31)는 내부에 공기가 일정량 저장될 수 있는 공간을 가지며 내부에 공기를 주입하기 위한 공기주입구(33)가 외측에 형성된다.

제 2본체(31)는 일자형의 고무튜브로 형성되어 내부에 든 공기를 제거하면 접어서 작은 부피로 만들 수 있으므로 이동이 간편하다. 물론 경질의 합성수지의 내부에 공기를 채우거나 발포합성수지, 고밀도 스티로품을 사용할 수 있다. 또한 금속파이프의 내부에 발포성 합성수지나 부력재를 채워서 사용할 수 있음은 물론이다. 이외에도 제 2본체(31)는 부유폐기물(3)에 의한 파손을 방지할 수 있고 수면에 부유할 수 있는 다양한 소재를 이용할 수 있다.

제 2본체(31)의 좌우 양 측면에는 제 1연결바(35)와 제 2연결바(37)가 각각 설치된다. 제 1연결바(35)는 전개판(20)과 로프(27)에 의해 연결되고 제 2연결바(37)는 부유체(50)와 로프(39)에 의해 연결된다.

제 2본체(31)의 하부에는 제 2웨이트부재를 갖는 제 2스커트부(43)가 형성된다. 제 2스커트부(43)에는 일정중량의 제 2웨이트부재를 구비함으로써 물속에 잠기도록 한다. 제 2웨이트 부재는 스커트부(43)가 물속에 잠길 수 있도록 일정한 중량을 갖는다.

제 2웨이트부재는 도시된 바와 같이 제 1연결바(35)와 제 2연결바(37)를 연결하는 체인(45)으로 형성된다. 물론 이외에도 일정한 중량을 갖는 추나 구슬 등의 일정한 중량체를 스커트부(43)에 설치하여 사용할 수 있다.

따라서 구집수단(30)의 제 2본체(31)는 수면에 부상하고 제 2스커트부(43)는 물속에 잠겨있으므로 일정 정도 물속에 잠긴 부유폐기물(3)도 수거할 수 있다.

구집수단(30)은 수면 위로 노출되는 높이가 50 내지 70 cm이고 수면에 잠기는 깊이는 20cm로 유지하는 것이 바람직하다. 이는 수면에 부유하는 부유폐기물(3)이 수면 위로 부상하는 높이가 주로 1m 이하이기 때문이다.

제 2본체(31)의 길이는 선박의 규모와 운용의 편이성을 고려하여 적당한 크기로 사용한다. 바람직하게는 소형선박으로도 이용할 수 있도록 3 내지 5m의 길이의 제 2본체(31)를 사용한다.

부유체(50)는 구집수단(30)과 연결되어 그물망(70)을 지지한다.

부유체(50)는 내부에 공기가 주입되어 일정량의 공기를 저장하는 제 1본체(51)를 갖는다. 제 1본체(51)의 외측면에는 내부에 공기를 주입할 수 있도록 공기주입구(53)가 형성되고 제 1본체(51)의 상부에는 그물망(70)을 결합시키는 밴드고리(55)가 형성된다. 이러한 밴드고리(55)는 제 1본체(51)의 이동시 크레인에 의해 고정되는 고리역할을 하기도 한다.

제 1본체(51)의 외측면에는 상부에서 하부방향으로 제 1고정바(55)가 형성된다.제 1고정바(55)에는 구집수단(30)과 연결된다. 그리고 제 1고정바(55)와 마주하는 제 1본체(51)의 외측면에는 상부에서 하부방향으로 제 2고정바(57)가 형성된다. 제 2고정바(57)에는 그물망(70)이 고정된다.

제 1본체(51)의 하부에는 제 1웨이트부재를 갖는 제 1스커트부(60)가 형성된다. 제 1스커트부(60)는 제 1웨이트부재에 의해 물속에 잠긴다. 제 1웨이트부재는 제 1고정바(55)와 제 2고정바(57)를 연결하는 체인(63)으로 형성된다. 물론 이외에도 일정한 중량을 갖는 추나 구슬 등의 일정한 중량체를 제 1스커트부(60)에 설치하여 사용할 수 있다.

이러한 부유체(50)는 그물망(70)의 개구부(73)를 수면에서 일정한 높이로 유지되도록 하여 구집수단(30)에 의해 구집된 부유폐기물(3)이 그물망(70)의 개구 부(73)로 용이하게 유입되도록 한다.

부유폐기물(3)이 최종적으로 수집되는 그물망(70)은 자루형상으로 형성되며 수면에 부유되는 부유폐기물(3)이 유입되는 개구부(73)를 가진다. 여기에서 일 실시 예로 상기 그물망(70)의 모양을 사각형의 형상으로 도시하였으나 원형이나 기타 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

개구부(73)의 하부 그물망(70)은 수면에서 일정깊이로 잠겨 수면밑으로 일정 깊이 잠겨있는 폐기물(3)도 수거할 수 있도록 한다. 따라서 개구부(73)의 하부 그물망(70)에는 일정한 중량을 갖는 추 등이 설치될 수 있다.

그물망(70)은 수집된 폐기물(3)을 선박(5)이 예인하거나 육상으로 인양되는 데 지장이 없고 폐기물(3)과 함께 처리되거나 재사용될 수 있다.

이러한 그물망(70) 외에도 폐기물(3)이 수집될 수 있는 자루형상을 가지고 물이 배수될 수 있는 구조라면 그물망(70) 외에도 다양한 수집장치가 사용될 수 있음은 물론이다.

그물망(70)은 하면보다 상면과 양측면이 선박(5)의 방향으로 돌출되도록 삼각형 형상의 날개그물(75)이 형성된다. 그물망(70)의 크기는 일반 선박에 폐기물이 수집된 그물망(70)을 인양할 수 있는 크레인이 없다는 점과 선박에서의 운용의 편이성을 고려하여 적당한 크기로 형성한다.

그리고 도시된 바와 달리 본 발명의 부유폐기물 수거장치는 수심이 아주 얕거나 좁은 범위에 부유폐기물(3)이 밀집된 경우에는 전개판(20)을 이용하지 않고 구집수단(30)과, 부유체(50)와, 그물망(70)을 이용하여 부유폐기물(3)을 수거할 수 있음은 물론이다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수면의 부유폐기물 수거장치가 선박에 설치되어 부유폐기물을 수거하는 상태를 나타내는 사시도이고,

도 2는 도 1의 부유폐기물 수거장치에 적용되는 전개판과 구집수단을 나타내는 사시도이고,

도 3은 도 1의 부유폐기물 수거장치에 적용되는 부유쳬와 그물망을 나타내는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

3: 부유폐기물 5: 선박

7: 견인로프 20: 전개판

30: 구집수단 50: 부유체

70: 그물망

Claims (4)

1. 수면에 부유하는 부유폐기물이 유입되는 개구부를 가지며 부유폐기물이 수집되는 그물망과;

   상기 개구부의 양측 그물망에 설치되는 부유체와;

   상기 부유체와 연결되어 상기 그물망의 개구부 방향으로 상기 부유폐기물을 가이드하여 구집시키는 것으로 선박에 장착되는 견인로프와 연결되는 구집수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 수면의 부유폐기물 수거장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 견인로프와 상기 구집수단 사이에 상기 구집수단을 수면상에서 일정간격으로 벌려주는 전개판;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수면의 부유폐기물 수거장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 부유체는 내부에 공기가 주입되어 일정량의 공기를 저장하는 제 1본체와, 상기 제 1본체의 상부에 형성된 밴드고리와, 상기 제 1본체의 외측면에 형성되어 상기 그물망을 고정하는 제 1고정바와, 상기 제 1고정바와 마주하는 상기 제 1본체의 외측면에 형성되어 상기 구집수단과 연결되는 제 2고정바와, 상기 제 1본체의 하부에 형성되며 수면 아래로 잠기도록 제 1웨이트부재를 갖는 제 1스커트부를 구비하는 것을 특징으로 하는 수면의 부유폐기물 수거장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 구집수단은 내부에 공기가 주입되어 일정량의 공기를 저장하는 제 2본체와, 상기 제 2본체의 일측에 설치되어 상기 전개판과 연결되는 제 1연결바와, 상기 제 2본체의 타단에 설치되어 상기 부유체와 연결되는 제 2연결바와, 상기 제 2본체의 하부에 형성되며 수면 아래로 잠기도록 제 2웨이트부재를 갖는 제 2스커트부를 구비하는 것을 특징으로 하는 수면의 부유 폐기물 수거장치.

Images