KR20170000322A - 친환경 여과 집수조 및 그것을 이용한 우수 재순환 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친환경 여과 집수조 및 그것을 이용한 우수 재순환 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 녹지 구간, 주거 구역, 공장 또는 상업지역, 도로 등에 설치되어 지표면에 내린 우수를 모아 1차로 여과하는 정화 집수정(350); 상기 정화 집수정(350)으로부터 우수 유입관(310)으로 연결되어 우수를 2차로 여과하는 것으로서, 집수통 블록(110)과, 상기 집수통 블록(110) 위에 설치되는 여과 블록(120)과, 상기 여과 블록(120)의 바닥부(122)에 설치되어 우수를 여과하는 여과 필터(130)와, 상기 여과 블록(120)의 상부에 설치되는 유입통 블록(200)과, 상기 유입통 블록(200)의 상면을 덮어 막는 것으로 출입구(212) 및 덮개(216)를 포함하는 여과 집수조(100); 상기 여과 집수조(100)에 우수 배출관(150)으로 연결되어 여과 집수조(100)에서 여과된 용수를 저장하는 우수 저수조(400); 상기 우수 저수조(400)에 저장된 용수를 지상으로 보내기 위한 분배관로(510); 상기 분배관로(510)에 연결되어 상기 우수 저수조(400)에 저장된 용수를 지상으로 뽑는 우수 펌프(500)를 포함하며, 도시환경용수 또는 생활용수로 사용된 용수 및 우수가 상기 정화 집수정(350)으로 회수되어 1차로 여과되며, 이어서 상기 여과 집수조(100)에서 2차로 여과되며, 2차로 여과된 우수가 상기 우수 저수조(400)에 저장된 후 다시 도시환경용수 또는 생활용수로 재사용되는 순환 사이클이 수행된다.

Description

친환경 여과 집수조 및 그것을 이용한 우수 재순환 시스템{Eco-friendly Filtration Grit Chamber AND Rain Water Recirculation System Using Thereof}
본 발명은 친환경 여과 집수조 및 그것을 이용한 우수 재순환 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 우수에 포함된 모래, 협잡물, 기름 등의 지하수 및 하천 오염 물질을 효과적으로 여과할 수 있으며 여과 성능이 높아 버려지는 우수를 재사용 가능하고 환경오염을 줄일 수 있도록 하는 친환경 여과조에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 친환경 여과조에서 여과된 우수를 모은 다음 조경 용수, 도로 청소용수, 생활용수 등으로 재사용하며, 재사용된 용수를 다시 친환경 여과조에서 여과해 모을 수 있도록 하여 도시환경 개선에 기여할 수 있도록 하는 우수 재순환 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 침사조는 빗물에 포함된 토사, 담배꽁초, 비닐, 낙엽 등과 같은 지표의 협잡물을 1차적으로 거르고 침전시킨 다음 하수관로 보냄으로써 하수관로의 배수 기능 저하를 방지하게 된다.
그러나 종래의 침사조들은 배수 중의 모래와 자갈을 침전시키고 낙엽과 같은 거칠고 큰 부유물은 제거 가능하지만 기름과 같은 액체를 비롯하여 비중이나 입자가 작은 오염 물질은 제거하기 어려워, 오염 물질이 그대로 하수구로 배출되어 환경오염을 유발하는 문제가 있다.
예를 들어, 주유소, 차량 정비소, 공사 현장 내의 바닥에는 각종의 기름이나 오염물질이 묻어 있을 가능성이 크므로, 영내 경계부에 침사조를 설치하여 빗물이 하수관로로 나가기 전에 유입되도록 하고 있다. 그러나 종래의 침사조는 우수에 포함된 입자가 작거나 기름 등의 오염 물질을 여과하는 기능이 부족하여 낙엽, 비닐과 같은 큰 오염물질만 거른 채 그대로 하수관로로 배출시켜 버려지므로 하천 오염을 일으키는 한편, 예를 들어, 조경용수, 도로 청소용수, 화장실 수세용수, 공원 분수대 등의 생활용수로 재사용하는 것은 생각할 수도 없다.
대한민국 등록특허공보 등록번호10-0892834호 대한민국 등록특허공보 등록번호10-1015922호 대한민국 등록실용신안공보 등록번호20-0255625호
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은, 모래나 협잡물을 침전시키는 기존의 침사조의 기능 이외에, 빗물에 포함된 기름 등의 오염 물질에 대한 여과기능을 높여 효과적으로 여과할 수 있도록 함으로써 하천이나 지하수 오염을 방지하는 친환경 여과 집수조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 여과재의 수명이 다하였으면 쉽게 교체할 수 있도록 하여, 항상 우수한 여과 기능을 유지하며 여과 집수조의 관리도 쉽게 수행할 수 있도록 하는 친환경 여과 집수조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 도로, 녹지공간, 생활공간의 노면에 내린 우수를 집수하는 단게별로 수차례에 걸쳐 여과하여 저장해 두었다가 도시환경용수나 생활용수로 재사용하고, 사용된 용수를 다시 회수하여 여과하고 재사용함으로써 자원의 낭비를 막고 도시 환경오염이나 하천 환경오염을 크게 줄일 수 있도록 하는 우수 재순환 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 여과 집수조는, 내부에 집수 공간(112)을 형성하도록 바닥과 측면이 막히고 상부가 개방되며 측벽에는 배출관 연결공(114)이 형성된 집수통 블록(110); 상기 집수통 블록(110)의 개방된 상부를 덮어 막고 상기 집수통 블록(110)으로 우수를 내려보내기 위한 통로를 제공하는 것으로, 바닥부(122)를 구비하고, 상기 바닥부(122)에는 하향 관통하는 복수의 우수 통과공(126)이 형성된 여과 블록(120); 상기 여과 블록(120)의 바닥부(122)에 설치되어 상기 우수 통과공(126)으로 들어갈 우수를 여과하는 여과 필터(130); 상기 여과 블록(120)의 상부에 설치되어 우수 유입 공간(202)을 제공하면서, 측벽에는 유입관 연결공(204)이 형성되어 있는 유입통 블록(200); 상기 유입통 블록(200)의 상면을 덮어 막고 작업자가 출입하기 위한 출입구(212)를 구비하는 상판 블록(210); 상기 상판 블록(210)의 출입구(212)를 개폐하기 위한 맨홀 덮개(216)를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 여과 집수조에 있어서, 상기 여과 필터(130)는, 상기 여과 블록(120)의 상기 바닥부(122) 상면에 안착 되는 매트형 필터 부재(140)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 여과 집수조에 있어서, 상기 여과 블록(120)은, 상기 바닥부(122)의 외측 둘레로 바닥부(122)보다 높게 연장되는 테두리부(124)를 구비하고; 상기 여과 필터(130)는, 상기 여과 블록(120)의 테두리부(124)의 안쪽에 삽입되어 상기 바닥부(122)의 상면에 안착되는 매트형 필터 부재(140)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 여과 집수조에 있어서, 상기 여과 필터(130)는, 상기 여과 블록(120)의 바닥부(122)에 형성된 복수의 우수 통과공(126)에 삽입되는 통과공 삽입용 필터 부재(135)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 여과 집수조에 있어서, 상기 복수의 우수 통과공(126)은 위로부터 아래로 갈수록 폭이 작아지는 형태로 이루어지고; 상기 통과공 삽입용 필터 부재(135)는 상기 우수 통과공(126)의 형태에 맞추어 위로부터 아래로 갈수록 폭이 작아지는 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 여과 집수조에 있어서, 상기 매트형 필터 부재(140)는, 상기 여과 블록(120)의 바닥부(122)의 사이즈에 맞추어 재단하여 만든 것으로 미세한 공극을 가지는 메인 필터 매트(142); 상기 메인 필터 매트(142)의 하면에 구비되어 메인 필터 매트(142)의 하면을 보호유지하는 것으로 상기 메인 필터 매트(142)보다 넓은 공극을 가지는 하부 보호 필터 매트(144); 상기 메인 필터 매트(142)의 상면에 구비되어 메인 필터 매트(142)의 상면을 보호유지하며, 상기 메인 필터 매트(142)보다 넓은 공극을 가지는 상부 보호 필터 매트(146); 로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 여과 집수조에 있어서, 상기 메인 필터 매트(142)는 활성탄을 압착하여 판 모양으로 만든 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 여과 집수조에 있어서, 상기 하부 보호 필터 매트(144) 및 상부 보호 필터 매트(146)는 활성 탄소 섬유를 엮어서 판 모양으로 만든 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 여과 집수조에 있어서, 상기 통과공 삽입용 필터 부재(135)는, 여과물질을 우수 통과공(126)의 형태에 맞추어 덩어리로 만든 필터 럼프(136)와, 상기 필터 럼프(136)의 외부를 감싸 보호유지하는 필터 보호망(138)으로 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 여과 집수조에 있어서, 상기 필터 럼프(136)는, 활성탄을 우수 통과공(126)의 형태에 맞추어 덩어리 형태로 압착하여 만든 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 여과 집수조에 있어서, 상기 필터 보호망(138)은, 상기 필터 럼프(136)의 형체를 유지하고 보호하기 위한 금속망 또는 플라스틱 망으로 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 여과 집수조에 있어서, 상기 상판 블록(210)은, 작업자 출입을 위한 출입구(212)와, 상기 출입구(212)를 개폐하는 덮개(216)를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 우수 재순환 시스템은, 녹지 구간, 주거 구역, 공장 또는 상업지역, 도로 등에 설치되어 지표면에 내린 우수를 모아 1차로 여과하는 정화 집수정(350); 상기 정화 집수정(350)으로부터 우수 유입관(310)으로 연결되어 우수를 2차로 여과하는 것으로서, 내부에 집수 공간(112)을 형성하도록 바닥과 측면이 막히고 상부가 개방되며 측벽에는 우수 배출관(150)을 연결하기 위한 배출관 연결공(114)이 형성된 집수통 블록(110)과, 상기 집수통 블록(110)의 상부를 덮어 막고 상기 집수통 블록(110)으로 들어가는 우수를 여과하기 위한 것으로서 바닥부(122)를 구비하고 상기 바닥부(122)에는 하향 관통하는 복수의 우수 통과공(126)이 형성된 여과 블록(120)과, 상기 여과 블록(120)의 바닥부(122)에 설치되어 상기 우수 통과공(126)으로 들어갈 우수를 여과하는 여과 필터(130)와, 상기 여과 블록(120)의 상부에 설치되어 우수 유입 공간(202)을 제공하면서 측벽에는 상기 우수 유입관(310)을 연결하기 위한 유입관 연결공(204)이 형성되어 있는 유입통 블록(200)과, 상기 유입통 블록(200)의 상면을 덮어 막는 것으로 출입구(212) 및 덮개(216)를 포함하는 여과 집수조(100); 상기 여과 집수조(100)의 배출관 연결공(114)으로부터 연장되는 우수 배출관(150)으로 연결되어 여과 집수조(100)에서 여과된 용수를 저장하는 우수 저수조(400); 상기 우수 저수조(400)에 저장된 용수를 지상으로 보내기 위한 분배관로(510); 상기 분배관로(510)에 연결되어 상기 우수 저수조(400)에 저장된 용수를 지상으로 뽑아 도시환경용수 또는 생활용수로 사용하도록 하는 우수 펌프(500)를 포함하며, 도시환경용수 또는 생활용수로 사용된 용수 및 우수가 지표면으로부터 상기 정화 집수정(350)으로 회수됨과 함께 1차로 여과되며, 정화 집수정(350)에서 1차로 여과된 우수가 상기 여과 집수조(100)에서 2차로 여과되며, 여과 집수조(100)에서 2차로 여과된 우수가 상기 우수 저수조(400)에 저장된 후 다시 도시환경용수 또는 생활용수로 재사용되는 순환 사이클이 수행되도록 구성된다.
본 발명에 따른 우수 재순환 시스템에 있어서, 상기 정화 집수정(350)은,
우수를 받는 집수공간을 형성하는 상부가 개구 되며 측벽에는 상기 우수 유입관(310)이 접속되는 용기 모양의 본체 블록(360); 상기 본체 블록(360)의 개구된 상부를 덮는 덮개 블록(370); 을 포함하며, 상기 덮개 블록(370)에는, 지표면으로부터 우수를 유입시키기 위한 표면수 유입공(372) 및 지표면 아래로 침투한 우수를 유입시키기 위한 침투수 유입공(374)이 형성되고 상기 표면수 유입공(372)의 입구에 그릴(380)이 설치하여 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 우수 재순환 시스템에 있어서, 상기 우수 저수조(400)에는, 저장된 용수를 외부 우수관으로 내보내거나 용량 초과시 배출하기 위한 추가 배출관(600)을 연결할 수 있다.
본 발명에 따르면, 여과 집수조는, 지표면에 내린 우수를 집수정을 통해 쉽게 유입시키고, 유입된 우수를 여과 필터를 통해 수단계에 걸쳐 정밀하게 여과시키며, 여과된 용수를 우수 저수조에 저장할 수 있는 구조를 가짐으로써, 우수에 포함된 기름 등의 오염물질이나 미세한 입자 물질까지 세밀하게 여과시킬 수 있다.
따라서, 주유소나 차량 정비소와 같이 필연적으로 빗물에 기름이 섞여 들어갈 수밖에 없는 지역에 설치하는 경우 지하수 및 하천 오염을 방지할 수 있다.
또한, 여과 필터는 매트형의 필터와 럼프형의 필터로 이루어져서 한 번에 들어낼 수 있으므로 분리와 교체가 매우 쉽고, 여과 집수조를 항상 우수한 기능이 유지되는 상태로 관리할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 우수 재순환 시스템은, 지표면에 내린 우수를 집수정을 통해 1차 여과하여 수집하고, 수집된 우수를 여과 집수조에 유입시켜 여과 필터를 통해 수단계에 걸쳐 2차로 정밀하게 여과시키며, 여과된 용수를 우수 저수조에 저장해 두고, 저장된 용수를 그대로 도시환경용수나 생활용수로 사용할 수 있으므로, 종래에 버려지는 우수, 도시환경용수, 생활용수를 회수하여 재사용이 가능해 지고, 저장된 용수를 그대로 하수관로로 흘려보내더라도 종래에 비해 환경오염을 크게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 여과 집수조의 조립 상태 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 여과 집수조의 조립 상태 외부 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 여과 집수조의 분리상태 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 여과 집수조의 집수통 블록, 여과 블록 및 여과 필터(130)를 보인 사시도이다.
도 5는 도 4의 분리 사시도이다.
도 6은 도 4의 분리 상태 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 여과 집수조의 설치 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 우수 재순환 시스템을 위한 여과 집수조와 정화 집수정의 연결 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 우수 재순환 시스템을 나타내는 계통도이다.
도 10은 본 발명에 따른 우수 재순환 시스템의 실제 순환 사이클을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명에 따른 친환경 여과 집수조 및 그것을 이용한 우수 재순환 시스템을 양호한 실시예를 통해 자세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 여과 집수조를 나타내는 것으로서, 도 3에는 조립 상태 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 조립 상태 외부 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 분리상태 사시도가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 여과 집수조(100)는, 내부에 집수공간(112)을 형성하는 용기 형태의 집수통 블록(110)과, 집수통 블록(110)의 상부를 덮어 막는 여과 블록(120)과, 여과 블록(120)에 설치되어 빗물을 여과하는 여과 필터(130)와, 여과 블록(120)의 상부에 설치되어 우수 유입 공간(202)을 제공하는 유입통 블록(200)과, 유입통 블록(200)의 상면을 덮어 막는 상판 블록(210)을 포함한다.
더 구체적으로, 집수통 블록(110)은, 내부에 집수 공간(112)을 형성하도록 바닥과 측면이 막히고 상부가 개방된 형태를 가지며, 그것의 측벽에는 후술하는 우수 저수조(400)로 우수를 보내기 위한 배출관 연결공(114)이 형성된다.
여과 블록(120)은, 집수통 블록(110)의 개방된 상부를 덮어 막으며, 우수를 여과하여 집수통 블록(110)에 내려보내기 위한 통로를 제공하는 블록으로서, 바닥부(122)를 구비하며, 바닥부(122)에는 하향 관통하는 복수의 우수 통과공(126)이 형성된다.
여과 필터(130)는, 여과 블록(120)의 바닥부(122)에 설치되어 우수 통과공(126)으로 들어갈 우수를 여과하는 역할을 한다.
이처럼, 여과 블록(120)에 복수의 우수 통과공(126)을 형성하고, 그 우수 통과공(126)으로 들어갈 우수를 별도의 여과 필터(130)를 통해 여과하는 것에 의해 세밀한 여과가 가능해진다.
유입통 블록(200)은, 여과 블록(120)의 상부에 설치되어 우수 유입 공간(202)을 제공하는 블록으로서, 그것의 측벽에는 후술하는 정화 집수정(350)으로부터 1차 여과된 우수를 유입시키기 위한 유입관 연결공(204)이 형성된다.
상판 블록(210)은, 유입통 블록(200)의 상면을 덮어 막으며, 지표면으로부터 작업자가 출입하기 위한 출입구(212)를 가진다.
상판 블록(210)에는 출입구(212)를 개폐하기 위한 맨홀 덮개(216)가 설치된다. 맨홀 덮개(216)는 여과 집수조(100) 매립시에 상판 블록(210)의 상면에 맨홀 설치부(214)를 콘크리트 타설에 의해 돋아 올려서 설치할 수 있다.
맨홀 덮개(216)는, 일반적인 맨홀 덮개와 마찬가지로. 인상용 고리를 구비할 수 있고, 내부 가스 방출이나 우수의 미소한 유입을 위한 아주 작은 구멍들을 가질 수도 있다.
집수통 블록(110), 여과 블록(120), 유입통 블록(200) 및 상판 블록(210)은 콘크리트 구조물로 이루어지며, 필요에 따라서는 플라스틱으로 구성할 수도 있다.
이러한 여과 집수조(100)는, 유입관 연결공(204)을 통해 유입통 블록(200)의 우수 유입 공간(202)으로 우수가 유입되며, 유입된 우수는 여과 블록(120)에 구비된 여과 필터(130)를 통해 여과되면서 우수 통과공(126)을 통해 집수통 블록(110)의 집수 공간(112)으로 떨어진다. 집수 공간(112)에 들어온 여과된 우수는 용수로서 사용하기 위해 배출관 연결공(114)을 통해 후술하는 우수 저수조(400)로 배출된다.
다음으로, 도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 여과 집수조(100)의 구성요소인 집수통 블록(110), 여과 블록(120) 및 여과 필터(130)를 자세하게 보인 것으로서, 도 4에는 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 분리 사시도가 도시되어 있으며, 도 6에는 분리 상태 단면도가 도시되어 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 여과 블록(120)에는 여과 필터(130)가 그대로 들어내어 교체 가능하게 설치된다.
여과 블록(120)은 바닥부(122)를 가진다. 여과 블록(120)의 바닥부(122)에 하향 관통하는 복수의 우수 통과공(126)이 형성되고, 여과 필터(130)는 복수의 우수 통과공(126)의 입구 부분에 설치된다. 따라서 유입통 블록(200)의 우수 유입 공간(202)으로 유입된 우수는 여과 필터(130)를 통과하면서 여과된 다음 복수의 우수 통과공(126)을 통해 집수통 블록(110)의 집수 공간(112)으로 떨어진다.
여과 필터(130)는, 여과 블록(120)의 바닥부(122) 상면에 안착 되는 매트형 필터 부재(140)를 포함한다.
또한, 여과 필터(130)는, 여과 블록(120)의 바닥부(122)에 형성된 복수의 우수 통과공(126)에 삽입되는 통과공 삽입용 필터 부재(135)를 더 포함한다.
매트형 필터 부재(140)는 여과 블록(120)의 바닥부(122) 상면에 안착 되고 바닥부(122)에 의해 지지 된다.
여과 블록(120)은, 바닥부(122)의 외측 둘레로 바닥부(122)보다 높게 연장되는 테두리부(124)를 구비한다. 그에 따라 매트형 필터 부재(140)는 여과 블록(120)의 테두리부(124)의 안쪽에 삽입되어 보호되므로 불필요하게 움직이거나 변형되지 않게 된다.
매트형 필터 부재(140)가 여과 블록(120)의 바닥부(122)에 안착 되는 구성에 따라 매트형 필터 부재(140)의 교체가 쉬워진다. 또한, 매트형 필터 부재(140)가 여과 블록(120)의 테두리부(124) 안쪽에 자리 잡도록 구성함에 따라, 매트형 필터 부재(140)의 훼손이나 분실도 방지할 수 있다.
여기서, 매트형 필터 부재(140)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 메인 필터 매트(142)와, 메인 필터 매트(142)의 하부와 상부를 덮는 하부 보호 필터 매트(144) 및 상부 보호 필터 매트(146)로 이루어진다. 매트형 필터 부재(140)는 '매트형'으로 이루어지므로, 교체 시에는, 상부 보호 필터 매트(146), 메인 필터 매트(142), 하부 호보 필터 매트(144)를 각각 1장씩 들어내거나 3장을 한꺼번에 들어낼 수 있으므로 교체가 매우 쉽다.
메인 필터 매트(142)는, 여과재를 여과 블록(120)의 바닥부(122)의 사이즈에 맞추어 재단하여 만든 것으로 미세한 공극을 가져 기름과 같은 미세한 입자의 물질까지 여과할 수 있도록 이루어진다.
하부 보호 필터 매트(144)는, 메인 필터 매트(142)의 하면에 구비되어 메인 필터 매트(142)의 하면을 보호유지한다. 이러한 하부 보호 필터 매트(144)는 메인 필터 매트(142)보다 넓은 공극을 가져, 메인 필터 매트(142)를 통과한 빗물이 원활히 통과하도록 한다.
상부 보호 필터 매트(146)는, 메인 필터 매트(142)의 상면에 구비되어 메인 필터 매트(142)의 상면을 보호유지한다. 이러한 상부 보호 필터 매트(146)는 메인 필터 매트(142)보다 넓은 공극을 가져, 빗물에 포함된 비교적 큰 입자의 이물질이나 오염물질을 여과해 준다.
본 발명에서, 메인 필터 매트(142)는 활성탄을 평평하게 압착하여 만든 것이 바람직하다. 빗물에 포함된 기름 등의 오염물질은 활성탄으로 이루어진 메인 필터 매트(142)에 포획된다.
하부 보호 필터 매트(144) 및 상부 보호 필터 매트(146)는 활성 탄소 섬유를 엮어서 만든 것을 사용할 수 있다.
또한, 여과 블록(120)에 형성된 복수의 우수 통과공(126)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 위로부터 아래로 갈수록 폭이 작아지는 형태로 이루어질 수 있다. 그에 따라 통과공 삽입용 필터 부재(135)도 우수 통과공(126)의 형태에 대응하여 위로부터 아래로 갈수록 폭이 작아지는 형태로 구성할 수 있다. 이와 같이 우수 통과공(126)과 통과공 삽입용 필터 부재(135)를 위로부터 아래로 갈수록 폭이 작아지는 형태로 구성하는 것에 의해, 통과공 삽입용 필터 부재(135)를 위쪽에서 그대로 들어낼 수 있으므로 교체가 매우 쉽다.
통과공 삽입용 필터 부재(135)는, 여과물질을 우수 통과공(126)의 형상에 맞추어 덩어리 형태로 만든 필터 럼프(Filter Lump)(132)와, 필터 럼프(136)의 외부를 감싸 보호유지하는 필터 보호망(138)으로 구성된다.
필터 럼프(136)의 여과물질로서는 활성탄을 사용할 수 있으며, 활성탄을 우수 통과공(126)의 형태에 맞추어 덩어리 형태로 압착하여 만들 수 있다.
필터 보호망(138)은, 필터 럼프(136)의 형체를 유지하고 보호하기 위한 금속망 또는 플라스틱 망으로 구성할 수 있다.
집수통 블록(110) 및 여과 블록(120)으로 이루어지는 구조물의 크기는, 예를 들어, 가로 약 2000~4000mm, 세로 2000~4000mm, 높이 1400~1800mm로 구성할 수 있으나, 우수의 양, 설치 위치, 설치 개수 등의 조건을 고려하여 크기는 자유롭게 설정할 수 있다.
다음으로, 도 7에는 본 발명에 따른 여과 집수조(100)의 설치 상태를 나타내는 단면도가 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 여과 집수조(100)는 지표면 아래로 터파기를 한 후 매설하는데, 맨홀 덮개(216)가 지표면 밖으로 드러나게 설치한다.
여과 집수조(100)의 집수통 블록(110)에 형성된 배출관 연결공(114)에는 우수 배출관(150)이 접속된다. 우수 배출관(150)은 후술하는 우수 저수조(400)에 연결된다.
그리고 유입통 블록(200)에 형성된 유입관 연결공(204)에는 우수 유입관(310)이 접속된다. 우수 유입관(310)은 후술하는 정화 집수정(350)에 연결된다.
우수가 우수 유입관(310)을 통해 유입통 블록(200)의 우수 유입 공간(202)으로 들어와서 가장 먼저 매트형 필터 부재(140)의 상부 보호 필터 매트(146)를 통과하면서 비교적 큰 입자의 오염물질이 걸러진다.
상부 보호 필터 매트(146)를 통과하면서 여과된 우수는 그 아래의 메인 필터 매트(142)를 통과하면서 정밀하게 여과된다. 메인 필터 매트(142)는 공극이 미세한 필터 재료로 이루어지므로, 기름 등과 같이 입자가 미세한 오염 물질이 포획된다.
이와 같이 하여 매트형 필터 부재(140)를 통과하면서 여과된 빗물은 여과 블록(120)의 복수의 우수 통과공(126)에 삽입되어 있는 통과공 삽입용 필터 부재(135)를 통과하면서 또다시 여과된다.
통과공 삽입용 필터 부재(135)의 필터 럼프(136)의 공극은 매트형 필터 부재(140)의 메인 필터 매트(142)의 공극과 동일하거나 좀 더 미세한 것으로 구성하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 집수통 블록(110) 안으로 유입되는 우수는, 그것의 유입 과정에서 상부 보호 필터 매트(146), 메인 필터 매트(142), 하부 호보 필터 매트(144) 및 여과 필터(130)들을 통해 수단계에 걸쳐 정밀하게 여과된 것이기 때문에, 그것을 그대로 도시환경용수나 생활용수로 사용할 수 있다. 따라서 버려지는 우수의 재사용이 가능해지고, 그대로 하수관로로 흘려보내더라도 종래에 비해 환경오염을 크게 줄일 수 있다.
또한, 매트형 필터 부재(140)는 여과 집수조(100) 상부에서 메인 필터 매트(142), 하부 보호 필터 매트(144) 및 상부 보호 필터 매트(146)를 한꺼번에 들어내어 교체할 수 있다.
또한, 통과공 삽입용 필터 부재(135)는 필터 럼프(136)와 필터 보호망(138)을 한꺼번에 들어내어 모두 교체하거나, 필터 보호망(138)의 상태가 양호하면 필터 럼프(136)만을 교체하여 사용할 수 있다. 필터 보호망(138)은 세척하여 재사용할 수 도 있다.
이와 같이 매트형 필터 부재(140)와 통과공 삽입용 필터 부재(135)가 교체가 쉽게 구성되어 있으므로, 유지보수가 쉽고 여과 집수조(100)를 항상 우수한 기능이 유지되는 상태로 관리할 수 있다.
다음으로, 도 8에는 본 발명에 따른 우수 재순환 시스템을 위한 여과 집수조(100)와 정화 집수정(350)의 연결 상태를 나타내는 단면도가 도시되어 있다.
정화 집수정(350)은, 녹지 구간, 주거 구역, 공장 또는 상업지역, 도로 등에 설치되어 지표면에 내린 우수를 모아 1차로 여과하는 구조물이다.
정화 집수정(350)으로부터 우수 유입관(310)이 연장되어 여과 집수조(100)의 유입통 블록(200)에 연결되며, 우수는 여과 집수조(100)에서 전술한 바와 같이 2차로 더 정밀하게 여과된다.
도 8에 도시된 정화 집수정(350)은, 녹지 구간, 주거 구역, 공장 또는 상업지역, 도로 등의 지표면에 내린 우수를 직접 받는 집수정을 하나의 예로 보여주고 있다. 그러나 지표면에 내린 우수를 수로관에서 먼저 받고, 수로관을 흘러온 우수를 받아 모으는 집수정의 형태도 가능하다. 본 발명에 따른 수로관과 연계하지 않고 단독으로 설치되어 지표면에 내린 우수를 직접 받을 수 있도록 하여, 지역에 관계없이 자유롭게 설치할 수 있고, 시공도 간편한 집수정이다.
도 8에 예시한 정화 집수정(350)은, 우수를 받는 집수공간을 형성하는 상부가 개구 되며 측벽에는 우수 유입관(310)이 접속되는 용기 모양의 본체 블록(360)과, 본체 블록(360)의 개구된 상부를 덮는 덮개 블록(370)을 포함한다.
또한, 덮개 블록(370)에는, 지표면으로부터 우수를 유입시키기 위한 표면수 유입공(372) 및 지표면(4) 아래로 침투한 우수를 유입시키기 위한 침투수 유입공(374)이 형성된다. 표면수 유입공(372)의 입구에는 유입구 그릴(380)이 설치된다. 유입구 그릴(380)에서 낙엽, 비닐, 나무 조각 등의 비교적 입자가 큰 오염물질이 걸러진다.
우수는 지표면을 따라 흘러 유입구 그릴(380)로 유입되어 표면수 유입공(372)을 통해 본체 블록(360) 안으로 떨어져 모인다.
또한, 지표면 아래로 스며든 침투수는 덮개 블록(370)의 상면을 따라 흘러 침투수 유입공(374)을 통해 본체 블록(360) 안으로 떨어져 모인다.
우수 유입관(310)은 본체 블록(360)의 측벽에 바닥보다 높은 위치에 접속할 수 있다. 그러면, 우수 유입관(310)의 아래쪽 바닥에 모래나 흙과 같은 입자를 침전시킬 수 있다.
유입통 블록(200)의 우수 유입관(310) 접속부의 위치, 즉 유입관 연결공(204)의 위치는 정화 집수정(350)의 접속부의 위치보나 낮은 곳에 위치시킨다. 이것에 의해 정화 집수정(350)에 모인 우수가 우수 유입관(310)을 자연스럽게 내려서 흘러 유입통 블록(200)으로 들어갈 수 있다.
다음으로, 도 9 내지 도 10은 본 발명에 따른 우수 재순환 시스템을 나타내는 것으로서, 도 9에는 계통도가 도시되어 있고, 도 10에는 실제의 순환 사이클을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
우선, 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 우수 재순환 시스템은, 녹지 구간, 주거 구역, 공장 또는 상업지역, 도로 등에 설치되어 지표면으로부터 우수를 받아 1차로 여과하여 모으는 정화 집수정(350)과, 상기 정화 집수정(350)과 우수 유입관(310)으로 연결되어 정화 집수정(350)으로부터 유입되는 우수를 2차로 여과하는 여과 집수조(100)와, 여과 집수조(100)의 배출관 연결공(114)으로부터 연장되는 우수 배출관(150)으로 연결되어 여과 집수조(100)에서 여과된 용수를 저장하는 우수 저수조(400)와, 우수 저수조(400)에 저장된 용수를 지상으로 보내기 위한 분배관로(510)와, 우수 저수조(400)에 저장된 용수를 지상으로 뽑아 도시환경용수 또는 생활용수로 사용하도록 분배관로(510)에 설치되는 우수 펌프(500)를 포함한다.
구체적으로, 녹지 구간, 주거 구역, 공장 또는 상업지역, 도로 등에는 정화 집수정(350)이 설치되어, 지표면에 내린 우수를 받아 1차로 여과하여 모은다.
정화 집수정(350)들은 우수 유입관(310)을 통해 여과 집수조(100)에 연결되며, 그것에 의해 정화 집수정(350)에 의해 1차로 여과된 우수가 여과 집수조(100)로 유입되면서 전술한 여과 필터(130)에 의해 수 단계에 걸쳐 2차로 여과된다.
여과 집수조(100)의 용량이나 설치 개수는 정화 집수정(350)의 용량이나 설치 개수에 맞추어 증감한다.
여과 집수조(100)는 우수 배출관(150)을 통해 우수 저수조(400)에 연결되며, 그것에 의해 여과 집수조(100)에 의해 2차로 여과되어 재사용 가능하게 된 우수는 우수 저수조(400)에 저장된다.
우수 저수조(400)로부터는 분배관로(510)가 설치되고, 분배관로(510)에는 우수 펌프(500)가 설치되며, 그것에 의해 우수 저수조(400)에 저장된 잘 여과된 용수는 지상으로 보내져서 조경용수, 도로 청소용수 등의 도시환경용수로 되거나, 화장실 수세, 공장 청소, 소방용수, 분수대 용수 등의 생활용수로 사용된다.
우수 저수조(400)에는 추가 배출관(600)을 구비할 수 있다. 추가 배출관(600)에 의하면, 우수 저수조(400)에 저장된 용수의 용량이 초과할 때 별도의 외부 우수관을 통해 하천으로 배출할 수 있으며, 우수 저수조(400) 청소나 정비 시 우수 저수조(400)를 비우기 위해 별도의 외부 우수관으로 내보낼 수 있다.
도 10에 도시되 바와 같이, 본 발명에 따른 우수 재순환 시스템에 의하면, 도시환경용수 또는 생활용수로 사용된 용수 및 우수가 지표면으로부터 정화 집수정(350)으로 회수됨과 함께 1차로 여과되며, 정화 집수정(350)에서 1차로 여과된 우수가 상기 여과 집수조(100)에서 2차로 여과되며, 여과 집수조(100)에서 2차로 여과된 우수가 상기 우수 저수조(400)에 저장된 후 다시 도시환경용수 또는 생활용수로 재사용되는 순환 사이클이 수행된다.
따라서, 종래에는 버려지던 우수를 재사용할 수 있고, 우수를 하수관로로 흘려보내더라도 정화 집수정(350)과 여과 집수조(100)에 의해 여과된 이후가 되기 때문에 종래에 비해 도시 환경오염이나 하천 환경오염을 크게 줄일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.
100: 여과 집수정
110: 집수통 블록
112: 집수 공간
114: 배출관 연결공
120: 여과 블록
122: 바닥부
124: 테두리부
126: 우수 통과공
130: 여과 필터
135: 통과공 삽입용 필터 부재
136: 필터 럼프
138: 필터 보호망
140: 매트형 필터 부재
142: 메인 필터 매트
144: 하부 보호 필터 매트
146: 상부 보호 필터 매트
150: 우수 배출관
200: 유입통 블록
202: 우수 유입 공간
204: 유입관 연결공
210: 상판 블록
212: 출입구
214: 맨홀 설치부
216: 맨홀 덮개
300: 정화 집수정
310: 우수 유입관
350: 정화 집수정
360: 본체 블록
370: 덮개 블록
372: 표면수 유입공
374: 침투수 유입공
380: 유입구 그릴
400: 우수 저수조
500: 우수 펌프
510: 용수 분배 관로
600: 추가 배출관

Claims (25)

  1. 내부에 집수 공간(112)을 형성하도록 바닥과 측면이 막히고 상부가 개방되며 측벽에는 배출관 연결공(114)이 형성된 집수통 블록(110);
    상기 집수통 블록(110)의 개방된 상부를 덮어 막고 상기 집수통 블록(110)으로 우수를 내려보내기 위한 통로를 제공하는 것으로, 바닥부(122)를 구비하고, 상기 바닥부(122)에는 하향 관통하는 복수의 우수 통과공(126)이 형성된 여과 블록(120);
    상기 여과 블록(120)의 바닥부(122)에 설치되어 상기 우수 통과공(126)으로 들어갈 우수를 여과하는 여과 필터(130);
    상기 여과 블록(120)의 상부에 설치되어 우수 유입 공간(202)을 제공하면서, 측벽에는 유입관 연결공(204)이 형성되어 있는 유입통 블록(200);
    상기 유입통 블록(200)의 상면을 덮어 막고 작업자가 출입하기 위한 출입구(212)를 구비하는 상판 블록(210); 및
    상기 상판 블록(210)의 출입구(212)를 개폐하기 위한 맨홀 덮개(216)를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과 집수조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 여과 필터(130)는, 상기 여과 블록(120)의 상기 바닥부(122) 상면에 안착 되는 매트형 필터 부재(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과 집수조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 여과 블록(120)은, 상기 바닥부(122)의 외측 둘레로 바닥부(122)보다 높게 연장되는 테두리부(124)를 구비하고,
    상기 여과 필터(130)는, 상기 여과 블록(120)의 테두리부(124)의 안쪽에 삽입되어 상기 바닥부(122)의 상면에 안착되는 매트형 필터 부재(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과 집수조.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 여과 필터(130)는, 상기 여과 블록(120)의 바닥부(122)에 형성된 복수의 우수 통과공(126)에 삽입되는 통과공 삽입용 필터 부재(135)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 여과 집수조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 우수 통과공(126)은 위로부터 아래로 갈수록 폭이 작아지는 형태로 이루어지고,
    상기 통과공 삽입용 필터 부재(135)는 상기 우수 통과공(126)의 형태에 맞추어 위로부터 아래로 갈수록 폭이 작아지는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 집수조.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 매트형 필터 부재(140)는,
    상기 여과 블록(120)의 바닥부(122)의 사이즈에 맞추어 재단하여 만든 것으로 미세한 공극을 가지는 메인 필터 매트(142);
    상기 메인 필터 매트(142)의 하면에 구비되어 메인 필터 매트(142)의 하면을 보호유지하는 것으로 상기 메인 필터 매트(142)보다 넓은 공극을 가지는 하부 보호 필터 매트(144);
    상기 메인 필터 매트(142)의 상면에 구비되어 메인 필터 매트(142)의 상면을 보호유지하며, 상기 메인 필터 매트(142)보다 넓은 공극을 가지는 상부 보호 필터 매트(146); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 집수조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 메인 필터 매트(142)는 활성탄을 압착하여 판 모양으로 만든 것을 특징으로 하는 여과 집수조.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 하부 보호 필터 매트(144) 및 상부 보호 필터 매트(146)는 활성 탄소 섬유를 엮어서 판 모양으로 만든 것을 특징으로 하는 여과 집수조.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 통과공 삽입용 필터 부재(135)는, 여과물질을 우수 통과공(126)의 형태에 맞추어 덩어리로 만든 필터 럼프(136)와, 상기 필터 럼프(136)의 외부를 감싸 보호유지하는 필터 보호망(138)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 집수조.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 필터 럼프(136)는, 활성탄을 우수 통과공(126)의 형태에 맞추어 덩어리 형태로 압착하여 만든 것을 특징으로 하는 여과 집수조.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 필터 보호망(138)은, 상기 필터 럼프(136)의 형체를 유지하고 보호하기 위한 금속망 또는 플라스틱 망으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 집수조.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 상판 블록(210)은, 작업자 출입을 위한 출입구(212)와, 상기 출입구(212)를 개폐하는 덮개(216)를 구비하는 것을 특징으로 하는 여과 집수조.
  13. 녹지 구간, 주거 구역, 공장 또는 상업지역, 도로 등에 설치되어 지표면에 내린 우수를 모아 1차로 여과하는 정화 집수정(350);
    상기 정화 집수정(350)으로부터 우수 유입관(310)으로 연결되어 우수를 2차로 여과하는 것으로서, 내부에 집수 공간(112)을 형성하도록 바닥과 측면이 막히고 상부가 개방되며 측벽에는 우수 배출관(150)을 연결하기 위한 배출관 연결공(114)이 형성된 집수통 블록(110)과, 상기 집수통 블록(110)의 상부를 덮어 막고 상기 집수통 블록(110)으로 들어가는 우수를 여과하기 위한 것으로서 바닥부(122)를 구비하고 상기 바닥부(122)에는 하향 관통하는 복수의 우수 통과공(126)이 형성된 여과 블록(120)과, 상기 여과 블록(120)의 바닥부(122)에 설치되어 상기 우수 통과공(126)으로 들어갈 우수를 여과하는 여과 필터(130)와, 상기 여과 블록(120)의 상부에 설치되어 우수 유입 공간(202)을 제공하면서 측벽에는 상기 우수 유입관(310)을 연결하기 위한 유입관 연결공(204)이 형성되어 있는 유입통 블록(200)과, 상기 유입통 블록(200)의 상면을 덮어 막는 것으로 출입구(212) 및 덮개(216)를 포함하는 여과 집수조(100);
    상기 여과 집수조(100)의 배출관 연결공(114)으로부터 연장되는 우수 배출관(150)으로 연결되어 여과 집수조(100)에서 여과된 용수를 저장하는 우수 저수조(400);
    상기 우수 저수조(400)에 저장된 용수를 지상으로 보내기 위한 분배관로(510); 및
    상기 분배관로(510)에 연결되어 상기 우수 저수조(400)에 저장된 용수를 지상으로 뽑아 도시환경용수 또는 생활용수로 사용하도록 하는 우수 펌프(500)를 포함하며,
    도시환경용수 또는 생활용수로 사용된 용수 및 우수가 지표면으로부터 상기 정화 집수정(350)으로 회수됨과 함께 1차로 여과되며, 정화 집수정(350)에서 1차로 여과된 우수가 상기 여과 집수조(100)에서 2차로 여과되며, 여과 집수조(100)에서 2차로 여과된 우수가 상기 우수 저수조(400)에 저장된 후 다시 도시환경용수 또는 생활용수로 재사용되는 순환 사이클이 수행되는 우수 재순환 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 여과 필터(130)는, 상기 여과 블록(120)의 상기 바닥부(122) 상면에 안착 되는 매트형 필터 부재(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 우수 재순환 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 여과 블록(120)은, 상기 바닥부(122)의 외측 둘레로 바닥부(122)보다 높게 연장되는 테두리부(124)를 구비하고,
    상기 여과 필터(130)는, 상기 여과 블록(120)의 테두리부(124)의 안쪽에 삽입되어 상기 바닥부(122)의 상면에 안착되는 매트형 필터 부재(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 우수 재순환 시스템.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 여과 필터(130)는, 상기 여과 블록(120)의 바닥부(122)에 형성된 복수의 우수 통과공(126)에 삽입되는 통과공 삽입용 필터 부재(135)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우수 재순환 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 통과공 삽입용 필터 부재(135)는, 여과물질을 우수 통과공(126)의 형태에 맞추어 덩어리로 만든 필터 럼프(136)와, 상기 필터 럼프(136)의 외부를 감싸 보호유지하는 필터 보호망(138)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 우수 재순환 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 필터 럼프(136)는, 활성탄을 우수 통과공(126)의 형태에 맞추어 덩어리 형태로 압착하여 만든 것을 특징으로 하는 우수 재순환 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 필터 보호망(138)은, 상기 필터 럼프(136)의 형체를 유지하고 보호하기 위한 금속망 또는 플라스틱 망으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 우수 재순환 시스템.
  20. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 매트형 필터 부재(140)는,
    상기 여과 블록(120)의 바닥부(122)의 사이즈에 맞추어 재단하여 만든 것으로 미세한 공극을 가지는 메인 필터 매트(142);
    상기 메인 필터 매트(142)의 하면에 구비되어 메인 필터 매트(142)의 하면을 보호유지하는 것으로 상기 메인 필터 매트(142)보다 넓은 공극을 가지는 하부 보호 필터 매트(144);
    상기 메인 필터 매트(142)의 상면에 구비되어 메인 필터 매트(142)의 상면을 보호유지하며, 상기 메인 필터 매트(142)보다 넓은 공극을 가지는 상부 보호 필터 매트(146); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 우수 재순환 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 메인 필터 매트(142)는 활성탄을 압착하여 판 모양으로 만든 것을 특징으로 하는 우수 재순환 시스템.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 하부 보호 필터 매트(144) 및 상부 보호 필터 매트(146)는 활성 탄소 섬유를 엮어서 판 모양으로 만든 것을 특징으로 하는 우수 재순환 시스템.
  23. 제13항에 있어서,
    상기 상판 블록(210)은, 작업자 출입을 위한 출입구(212)와, 상기 출입구(212)를 개폐하는 덮개(216)를 구비하는 것을 특징으로 하는 우수 재순환 시스템.
  24. 제13항에 있어서,
    상기 정화 집수정(350)은,
    우수를 받는 집수공간을 형성하는 상부가 개구 되며 측벽에는 상기 우수 유입관(310)이 접속되는 용기 모양의 본체 블록(360); 및
    상기 본체 블록(360)의 개구된 상부를 덮는 덮개 블록(370); 을 포함하며,
    상기 덮개 블록(370)에는, 지표면으로부터 우수를 유입시키기 위한 표면수 유입공(372) 및 지표면 아래로 침투한 우수를 유입시키기 위한 침투수 유입공(374)이 형성되고 상기 표면수 유입공(372)의 입구에 그릴(380)이 설치된 것을 특징으로 하는 우수 재순환 시스템.
  25. 제13항에 있어서,
    상기 우수 저수조(400)에는, 저장된 용수를 외부 우수관으로 내보내거나 용량 초과시 배출하기 위한 추가 배출관(600)이 연결되는 것을 특징으로 하는 우수 재순환 시스템.
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