KR20200109478A - 물탱크를 활용한 하천재방시스템 및 녹조제거시스템을 통한 수자원관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
물탱크를 활용한 하천제방 시스템에 관한 발명이다. 본 발명의 물탱크를 활용한 하천제방 시스템은, 물길을 한곳으로 모이게 산골짜기에 매설되는 다수의 유공관; 여과작용을 수행하되 상기 다수의 유공관을 통해 물이 모이는 장소를 이루는 집수정; 상기 집수정과 연결되고 상기 집수정 내의 물이 저장되는 다수의 물탱크; 및 상기 다수의 물탱크의 제일 마지막 물탱크와 연결되는 메인 저장탱크를 포함한다.
Description
본 발명은 물탱크를 활용한 하천제방 시스템 및 녹조제거 시스템을 통한 수자원관리에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 기습적인 집중호우로 많은 비가 내리는 경우, 홍수로 하천제방이 범람하여 침수피해가 발생하는 것을 막기 위해 빗물 관리를 통해서 하천으로 유입되는 빗물 양을 최대한 인위적으로 조절하는 능력을 확보할 수 있는 물탱크를 활용한 하천제방시스템에 관한 것과, 호소나 유속이 느린 하천에 영양염류가 과다유입되면 이것이 부영양화되어 녹조류가 크게 늘어 물빛이 녹색으로 변하는 녹조현상으로 인해서, 수중 생태계가 파괴되고 우리의 식수원을 오염시키는 등 많은 문제점을 일으키고 있으므로 녹조로 오염된 물에서 녹조를 제거하여 건강한 물을 만드는 시스템을 통하여 수자원을 건강하게 관리할 수 있는 것에 관한 것이다.
하천제방(river levee)은 하천의 범람을 막기 위해 쌓아놓은 뚝을 일컫는다. 하천은 평소에 계곡의 가장 낮은 곳을 흐르나 강수량이 많아지면 하천의 수위가 상승하게 되는데 이때 상당히 큰 하천 폭이 형성되어 유출되고 평야부에서는 그 범위가 더욱 넓다.
그러므로 이러한 하천의 주변에 거주하는 사람들은 제방을 축조하여 그 하천 폭을 제한한다.
따라서 그 한정된 수량 내에서 흐르지 않고 그 이상의 홍수가 내습하게 되면 범람하여 재해가 된다.
한편, 우리나라는 1년 중 70%의 비가 여름 한 철에 집중적으로 오고, 또한 최근에는 기후변화에 따라 이상 강우에 의한 기습적인 집중호우로 침수피해 발생빈도가 높아지고 있다.
이에 따라 인명과 재산의 피해가 급증하고 있다. 그런데 이러한 재난사고는 정말 인간으로서 감당할 수 없을 정도로 많은 비가 와서 발생할 수도 있지만, 대부분은 예측하고 철저한 준비를 했더라면 충분하게 극복할 수 있었을 텐데, 안일한 대처로 인해 피해를 키우고 자초한 것으로 생각할 때 안타까운 일이 아닐 수 없다.
홍수로 인한 침수피해는 하천의 흡수능력을 고려하지 않고, 무계획적인 방류로 인해 하천 재방이 범람하여 발생할 수도 있고, 거세진 물길에 산에서 토사와 나무 등 온갖 쓰레기가 쓸려 내려와 하천의 물길을 막아 하천의 범람을 초래하는 때도 있다.
특히, 산에 내린 빗물에 의해 토사가 유실되고 방치된 통나무까지 쓸려 내려와 하천의 물길을 막고 댐이나 저수지 그리고 해양으로 유입되어 각종 오염을 유발하는 원인이 되고 있다.
이에 이러한 피해를 줄이거나 막기 위해 지금까지는 사방댐을 만들어 일차적으로 걸러주고는 있지만, 사방댐의 한계는 큰나무나 큰 돌은 걸러 줄 수 있지만, 빗물에 녹아 있는 작은 입자의 토사까지는 걸러주지 못하기 때문에 하천제방이 범람하여 침수피해가 발생하는 것을 근본적으로 예방할 수 없다는 점을 두루 고려해 볼 때, 이를 해결하기 위한 근본적인 대안이 요구된다.
그리고, 과거 깨끗한 물이 흐르는 하천에는 수많은 물고기가 넘쳐나고, 무더운 여름철에는 뛰어 들어가 물놀이를 하던 친근한 하천이었는데 녹조류가 극심하게 번식하여 오염된 하천에서는 물고기가 폐사하는 등 수중 생태계가 파괴되고, 고약한 냄새를 풍기는 녹조류로 범벅이 된 하천은 이제는 친근하게 접근할 수 없는 혐오스러운 모습으로 바뀌었다. 더욱 염려스러운 것은 우리의 식수원까지 녹조로 인해 오염되어 문제점이 심각한 상황에 직면하고 있다. 그래서 이러한 심각성을 인식하고 여러 가지 대안이 강구되고 있다고 하지만 크게 실효성이 있는 방법은 없는 것으로 안다.
본 발명의 목적은, 기습적인 집중호우로 많은 비가 내리는 경우, 홍수로 인해서 하천재방이 범람하여 침수피해가 발생하는 것을 막기 위해 빗물 관리를 통해서 하천으로 유입되는 빗물 양을 최대한 인위적으로 조절할 수 있는 능력을 확보하고, 산에 내린 빗물에 의해 토사가 유실되고 방치된 통나무를 비롯한 각종 쓰레기가 쓸려 내려와 하천의 물길을 막아 하천범람의 원인이 되고, 댐이나 저수지 그리고 해양으로 유입되어 각종 오염을 유발하는 원인이 되었었다. 그래서 많은 비가 올 때 급류에 토사와 통나무를 비롯한 각종 쓰레기가 유실되는 것을 방지하는데도 그 목적이 있다.
그리고 도로 위에 내린 빗물은 도로 위의 각종 오염물질을 쓸고 하천으로 여과없이 유입되고 있는 현재의 우수관 체계의 문제점을 극복하기 위하여 도롯가에 여과장치가 있는 집수정을 설치하여 불순물을 여과하고, 이 빗물을 하천제방에 매설한 물탱크에 저장하였다가, 비가 오지 않아 하천 유지용수가 부족할 때 땅속으로 흘려보내 지하수를 공급하고, 이물이 하천으로 흘러나와 하천 유지용수가 되도록 하는 데 또한 목적이 있다.
그리고, 지금까지 알려진 녹조를 제거하는 방법은 여러 가지가 있다.
① 황토살포 ② 물순환용 수차 운용 ③ 녹조 제거선 운용 ④ 화학약품살포 ⑤ 미생물 활용 등이 있지만, 중요한 것은 실효성과 경제성이다. 그래서 본 발명의 두 번째 목적은 경제적이면서도 실효성이 뛰어난 녹조제거방법을 찾고자 하는 것이다.
상기 목적은, 물길이 한곳으로 모이는 산골짜기에 매설되는 다수의 유공관; 여과작용을 수행하되 상기 다수의 유공관을 통해 물이 모이는 장소를 이루는 집수정; 상기 집수정과 연결되고 상기 집수정 내의 물이 저장되는 다수의 물탱크; 및 상기 다수의 물탱크의 제일 마지막 물탱크와 연결되는 메인 저장탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 물탱크를 활용한 하천제방시스템에 의해 달성된다.
상기 유공관은 산골짜기의 바닥을 파고 매립되되 바닥에서 상기 유공관의 절반 깊이까지 흙을 묻고 그 위에 돌을 깔되 차츰 돌의 굵기를 크게 해서 제일 위쪽에는 큰 바위를 덮어 놓게 되며, 상기 유공관은 부직포로 포장하여 매설됨으로써 토사 찌꺼기가 상기 유공관 속으로 유입되는 것을 저지하며, 상기 집수정 내에 공급관이 배치되되 집수정 내부의 단부에 여과장치가 마련될 수 있다.
상기 다수의 물탱크는 상기 집수정에서 아래쪽으로 순차적으로 배열되되 빗물은 위쪽 물탱크부터 순차적으로 채우면서 아래로 흘러가도록 하며. 상기 물탱크의 내부 중앙에는 가림막이 마련되며, 상기 다수의 물탱크는 위쪽 물탱크의 하단 측면과 그에 인접한 아래쪽 물탱크의 측면이 연결배관으로 연결되되 상기 연결배관에는 재해관리본부에서 원격으로 개폐 가능한 제1 밸브가 설치되며, 상기 메인 저장탱크에는 측면에 방류배관이 마련되되 상기 방류배관에는 재해관리본부에서 원격으로 개폐 가능한 제2밸브가 결합되며, 상기 방류배관의 말미에 수력발전기가 설치될 수 있다.
상기 메인저장탱크의 하부 영역에는 완충역활을 하는 보조탱크가 마련되며, 상기 메인저장탱크의 바닥에는 더미배관이 마련되되 상기 더미배관에 역류방지밸브가 설치될 수 있다.
상기 물탱크의 후방에 배치되되 홍수방지 목적으로 설치되는 홍방댐을 더 포함할 수 있다.
상기 메인저장탱크의 빗물을 펌핑해서 소정의 미나리습지를 경유하도록 순환을 시켜줌으로써 물이 한 곳에 장시간 정체되어 발생하는 녹조를 예방할 수 있다.
그리고, 도로위의 각종 오염물질이 하천으로 유입되는 것을 방지하기 위해 도로가에 여과장치가 있는 집수정을 설치하여 도로 위에서 유입되는 빗물에서 오염물질을 여과하고, 이 빗물을 하천제방속에 매설한 물탱크에 저장했다가 아주 천천히 땅속에 흘려보냄으로써 지하수를 공급하고, 하천유지용수도 공급하게 된다.
상기의 두 번째 목적은, 녹조 오염수를 끌어들이는 취수부; 끌어 들인 녹조 오염수에서 1차적으로 녹조 찌꺼기를 분리 수거하는 녹조 찌꺼기분리제거부; 찌꺼기가 1차적으로 제거된 하천수는 그 밑에서 잔류녹조 찌꺼기를 2차적으로 여과시켜주는 집수,여과탱크: 2차여과된 하천수는 천연 삼투압여과작용을 통해 녹조잔류찌꺼기를 2중,3중 여과하는 집수정; 집수정에서 여과된 하천수를 자연정화하는 미나리습지를 통한 녹조제거시스템에 의해 달성된다.
본 발명으로 기대되는 효과는,
첫째. 많은 빗물이 지표면을 흐르면서 토사 유출이나 돌과 나무 등이 유실되는 것을 방지할 수 있어서 지금까지의 사방댐을 대체할 수 있는 효과가 있고, 물길을 유공관으로 끌어들여 안전하게 통제함으로써 빗물이 땅속으로 스며들어 산사태가 발생하는 것도 방지할 수 있다.
물탱크를 활용해서 재방을 만들어 재방 이외의 다른 역할을 기대할 수 없던 공간을 활용해서 빗물을 저장할 수 있는 공간을 확보하여 빗물을 일시적으로 저장함으로써 하천의 과부하를 방지할 수 있어서 홍수를 억제하는 역할을 한다.
그리고 이렇게 저장한 빗물은 홍수를 대비하기 위해 신속하게 방류를 할 수도 있지만, 아울러 최근에는 도시화로 인해서 지하수가 메마르고 하천은 물이 없는 건천화로 심각한 환경문제가 대두되고 있는데 비가 많이 오면 홍수를 걱정하며 무의미하게 바다로 흘려버리고 말았을 빗물을 하천제방의 물탱크에 저장하였다가 서서히 지하로 흘려보내 지하수를 꾸준히 공급함으로써 이것은 또다시 하천으로 흘러나와 하천유지용수가 되어 하천이 메마르지 않고 항상 물이 흐르는 생태하천으로 되살아 나게 될 것으로 기대된다.
둘째. 냄새가 나고 혐오스러운 느낌을 주던 녹조로 오염된 하천에서 녹조를 제거하게 되면 수중 생태계가 살아나 자연 친화적이고 친근한 느낌을 주는 하천을 만들 수 있다. 그리고 안전한 식수원을 확보할 수도 있다.
그런데 무엇보다도 녹조제거한다고 해도 경제성과 실효성이 동시에 만족할 방법이 되어야 한다는 것이다. 상기에서 거듭 언급되었지만, 지금까지 녹조를 제거하기 위한 여러 가지 방법 중에는 고가의 화학약품이나 미생물을 사용해야 한다거나, 에너지에 의한 동력장치를 작동해야 하는 등, 경제성이 떨어지는 문제점과 , 황토를 살포하는 것과 같이 효과는 미미한데 또 다른 부작용을 유발하는 등 실효성이 떨어지는 문제점으로 인해 적극적으로 권장하고 사용할 수 있는 방법이 없었다.
그런데 본 발명은 많은 양의 에너지를 사용하지 않아도 되며, 고가의 장비가 필요한 것도 아니다, 단지 자연적인 현상을 활용하여 녹조를 제거할 수 있기 때문에 경제적인 부담이 있는 것도 아니면서, 녹조를 완벽하게 제거하고 정화까지 하여 1급수의 깨끗한 물을 생산할 수 있어서 획기적이라 할 수 있다.
분리수거한 녹조 찌꺼기는 농업용퇴비로 활용할 수 있어서 부가가치도 창출할 수 있다.
그리고 최근에는 녹조의 성분을 활용해서 바이오에너지를 창출할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었으며, 녹조 찌꺼기를 대량으로 추출해 공급해 줄 수 있는 협력업체가 있다면 실용화도 가능하다고 하니 녹조 찌꺼기의 활용성에 대한 전망도 밝다고 본다. 그리고 이렇게 저장한 빗물을 방류할 때 수력발전을 통한 에너지 생산도 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 물탱크를 활용한 하천제방 시스템의 구성도
도 2는 유공관을 매립하는 지층구조도
도 3은 집수정 영역의 세부 구조도
도 4는 경사지형에서의 물탱크의 배열구조도
도 5는 미나리 수경재배습지의 구성도
도 6은 홍방댐의 구성도
도 7은 도로 위의 빗물이 도롯가의 여러 개의 집수정을 순차적으로 거치면서 여과되고 하천의 제방에 매설되어 있는 물탱크에 저장되는 과정을 나타내는 구성도
도 8은 유기적으로 연결된 다수의 집수정에서 오염물질이 여과되는 과정을 나타내는 도 7의 집수정의 상세 구성도
도 9는 도로 위의 빗물을 저장하기 위해 하천의 제방속에 매설한 도 7의 다수의 물탱크를 그룹 단위로 관리하기 위해 유기적으로 연결한 상세 구성도
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 녹조제거시스템의 구성도
도 11은 녹조 찌꺼기 제거부의 상세 구성도
도 12는 삼투압 여과작용을 하는 집수정의 구성도
도 13은 자연정화를 하는 미나리재배 습지의 지층 구성도
도 2는 유공관을 매립하는 지층구조도
도 3은 집수정 영역의 세부 구조도
도 4는 경사지형에서의 물탱크의 배열구조도
도 5는 미나리 수경재배습지의 구성도
도 6은 홍방댐의 구성도
도 7은 도로 위의 빗물이 도롯가의 여러 개의 집수정을 순차적으로 거치면서 여과되고 하천의 제방에 매설되어 있는 물탱크에 저장되는 과정을 나타내는 구성도
도 8은 유기적으로 연결된 다수의 집수정에서 오염물질이 여과되는 과정을 나타내는 도 7의 집수정의 상세 구성도
도 9는 도로 위의 빗물을 저장하기 위해 하천의 제방속에 매설한 도 7의 다수의 물탱크를 그룹 단위로 관리하기 위해 유기적으로 연결한 상세 구성도
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 녹조제거시스템의 구성도
도 11은 녹조 찌꺼기 제거부의 상세 구성도
도 12는 삼투압 여과작용을 하는 집수정의 구성도
도 13은 자연정화를 하는 미나리재배 습지의 지층 구성도
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
예컨대, 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있기 때문에 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니기 때문에 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 사전적 의미에 제한되지 않으며, 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 실시예의 설명 중 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하며, 경우에 따라 동일한 참조부호에 대한 설명은 생략하도록 한다.
(제1 실시예)
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 물탱크를 활용한 하천제방 시스템의 구성도, 도 2는 유공관을 매립하는 지층구조도, 도 3은 집수정 영역의 세부 구조도, 도 4는 경사지형에서의 물탱크의 배열구조도, 도 5는 미나리수경재배습지의 구성도, 도 6은 홍방댐의 구성도, 도 7은 도로 위의 빗물이 도롯가의 여러 개의 집수정을 순차적으로 거치면서 여과되고 하천의 제방에 매설되어 있는 물탱크에 저장되는 과정을 나타내는 구성도, 도 8은 유기적으로 연결된 다수의 집수정에서 오염물질이 여과되는 과정을 나타내는 집수정의 상세구성도, 도 9는 도로 위의 빗물을 저장하기 위해 하천제방속에 매설한 다수의 물탱크를 그룹 단위로 관리하기 위해 유기적으로 연결한 상세구성도이다.
이들 도면을 참조하면, 하천의 발원지가 되는 산에 비가 내리면 빗물은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르면서 점점 그 세력이 커지면서 세상의 모든 것을 집어삼킬 듯한 기세로 하천으로 유입된다. 이러한 과정에서 그 빗물세력의 크기에 비례적으로 커다란 돌이나 통나무를 가리지 않고 휩쓸고 온다. 그러면 이것이 하천의 교각에 걸려서 하천의 물길을 막아
물의 흐름을 방해하여 물길이 예측할 수 없는 방향으로 바뀌면서 마을이 침수되어 수많은 인명과 재산의 피해가 발생하는 원인이 되었다.
그래서 일차적으로 산에서 토사나 돌덩어리 그리고 통나무 등이 유실되지 않도록 대비하기 위해서는 빗물이 지표면을 흐르지 못하게 하는 것이 관건이다.
그래서 산의 빗물이 모이고 하천의 출발점이라고 할 수 있는 산골짜기나 계곡의 바닥을 파고 유공관을 묻고 그 위에 유공관으로 물이 쉽게 모일 수 있도록 잔돌과 큰 돌 순으로 덮는다. 그렇게 하면 빗물은 돌로 덮혀 있는 지표면 위를 흐를 수 없고 그 밑에 유공관으로 유입될 것이다.
그리고 이차적으로는 많은 빗물이 한꺼번에 하천으로 유입되지 않게 일시적으로 저장하였다가 그 방류를 인위적으로 조절할 수 있게 함으로써 하천의 과부하를 억제하기 위해 효과적인 저장공간을 확보하는 것이다.
자세히 후술하겠지만 유공관으로 끌어들인 물은 집수정에 모여서 물탱크와 연결된 공급관 입구에서 이차적인 여과과정을 거쳐 물탱크에 저장하게 된다.
그렇다면 물탱크를 배치할 저장공간을 확보하는 것이 관건이다.
도랑이나 하천 등은 모두 제방을 쌓아 물길을 한곳으로 유도하고, 다른 곳이 침수되지 않게 막아주는 역할을 한다.
지금까지는 석축을 쌓는 등 여러 가지 공법이 활용되고 있었는데,
이렇게 석축을 쌓아 만들던 제방에 물탱크를 연속적으로 배치하게 되면 저장공간을 확보하면서 이것은 또한 제방의 역할을 할 수도 있다. 그리고 적절한 시점에 바로 하천으로 방류함으로써 하천의 과부하를 방지할 수 있다.
우선, 도 1을 참조해서 본 실시예에 대해 설명하면, 산에 내린 빗물은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흘러 산골짜기로 모인 후, 하천으로 흘러가게 된다.
그러므로 산골짜기는 계곡의 물길이 시작되는 발원지가 된다.
도 1의 시스템 구성도처럼 산골짜기에 다수의 유공관(110)을 묻어 물길을 한곳으로 모으되 모인 물이 집수정을 거쳐 물탱크(130)에 저장하게 하는 시스템으로 구축한다. 이때 홍방댐(150)(홍수방지 목적의 댐)을 설치해서 홍수를 억제할 수 있도록 한다. 유공관(110)들의 주변에 도 1처럼 더미 배관(119)이 마련될 수 있다.
도 2를 참조하면, 산골짜기의 바닥을 파고 유공관(110)을 매설하고 바닥에서 유공관(110)의 절반 깊이까지 흙을 묻고 그 위에 돌을 깔되 차츰 돌의 긁기를 크게 해서 제일 위쪽에는 큰 바위로 덮어 놓는다. 그러면 빗물은 돌 틈새로 스며들기 때문에 지표면을 흐르지 못하고 유공관(110)으로 유입될 수 있다. 이때 유공관(110)은 부직포(115)로 포장하여 매설하게 되는데 이렇게 함으로써 작은 입자의 토사 찌꺼기까지도 유공관(110) 속으로 유입되지 못하게 일차적인 여과를 하는 것이다. 유공관(110)으로 끌어들인 빗물은 도 1처럼 집수정을 거쳐 이차적인 여과를 하고 공급관을 통해 물탱크(130)에 저장하게 된다.
도 3을 참조하면, 집수정(120)의 입구와 출구 쪽의 중앙에 가림막(121)을 하되 바닥에서 1/4 높이까지는 가림막(121)이 없어서 입구 쪽에서 유입된 빗물은 이곳을 거쳐 출구 쪽으로 흘러간다.
출구 쪽의 1/4되는 부분에 수평으로 여과장치(122)를 설치하여 입구에서 유입된 빗물의 수압에 의해 여과장치(122)를 거쳐 출구 쪽 1/2되는 부분에 설치된 공급관(123)을 거쳐 물탱크에 저장되고, 공급관(123)을 통해 배출되는 빗물보다 더 많은 빗물이 유입되면 출구 쪽 3/4부분에 오버플로우벽(124)을 넘어 계곡으로 연결된 우수관으로 배출된다. 오버플로우벽(124)의 반대측에는 유입벽(125)이 형성된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 다수의 물탱크(130)는 집수정(120)에서 아래쪽으로 순차적으로 배열하면 빗물은 위쪽 물탱크부터 순차적으로 채우면서 아래로 흘러가기 때문에 이것은 도랑 역할을 하면서 저장공간도 되는 것이다. 물탱크의 내부 중앙에는 가림막(131)이 설치된다. 가림막으로 인해 물탱크바닥의 물도 순환할 수 있도록 하여 물의 정체현상을 막아 물의 녹조발생을 막을 수 있다.
다수의 물탱크들은 위쪽 물탱크의 하단 측면과 그에 인접한 아래쪽 물탱크의 측면이 연결배관(132)으로 연결된다. 연결배관(132)에는 원격으로 개폐가 가능한 제 1밸브(133)가 설치된다.
연결배관(132)의 제1 밸브(133)를 열면 다수의 물탱크에 저장된 빗물은 메인저장탱크(140)로 모이게 된다.
메인저장탱크(140)의 측면에는 방류배관(141)이 마련되고, 방류배관(141)에는 제2 밸브(142, 방류밸브)가 결합된다. 이와같은 시스템으로 인해 홍수를 대비한 저장공간을 확보할 수 있음은 물론 저장한 빗물을 선택적으로 방류할 수도 있다.
저장한 빗물을 방류할 때에는 다수의 물탱크에 연결되는 연결배관(132)의 제 1밸브(133)와, 방류배관(141)의 제 2밸브(142)를 재해관리본부에서 원격으로 개방하여 방류할 수 있다.
메인저장탱크(140)의 아래쪽에는 완충역활을 하는 보조탱크(146)를 하나 더 설치한다.
보조탱크(146)의 역할은 집수정(120)의 빗물이 공급관을 통해 다수의 물탱크를 순차적으로 채우고 오버플로우되어 마지막 메인저장탱크(140)에서 오버플로우된 빗물은 보조탱크(146)의 완충적인 저장공간으로 유입된다. 보조탱크(146)에는 저장되는 빗물이 최고수위가 되면 자동으로 열렸다가 최저수위가 되면 다시 잠기는 자동밸브(미도시)가 설치된다. 그래서 최고수위가 되어 밸브가 열리면 이 빗물은 수력발전기(145)가 설치된 방류배관으로 방류되면서 전기에너지를 생산할 수 있다.
그리고 저장한 빗물은 산불진화에 활용할 수도 있다.
상기의 메인저장탱크(140)의 바닥면에는 더미배관(147)을 설치하고, 더미배관(147)에는 역류방지밸브(148)를 설치함으로써 산 위에서 펌핑할 때에는 물탱크의 물이 위쪽으로 갈 수 있지만 펌핑을 멈추더라도 물이 물탱크로 다시 역류하지 않도록 한다.
그리고 더미배관(147)은 산정상이나 산능선을 따라 배치되어 있는 물탱크와 연결하고 각각 펌프와 각종 소방설비도 함께 설치할 수 있다. 그래서 평상시에는 빗물을 물탱크에 저장하고 있다가, 산불이 발생할 경우를 대비하여 산정상이나 산능선에는 펌프를 설치한 물탱크를 배치하고 산불감지센서와 CCTV도 함께 설치한다. 그러면 산불이 발생할 경우 자동적으로 산불을 감지하고 경보와 동시에 발화지점의 펌프가 자동적으로 작동해서 물탱크의 빗물을 펌핑해서 발화지점에 있는 물탱크에 물을 이동시켜 주고, 산불발생을 인지한 소방관재센터에서 소방대원만 현장에 투입하면 산불진화를 즉시 할 수 있다.
또한 물탱크에 빗물을 오랫동안 가두어 두면 녹조가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해서 물을 한번씩 도 5처럼 메인저장탱크의 물을 펌핑하여 미나리수경재배습지(160)의 위쪽에서 흘려보내면 빗물은 미나리 습지를 지나면서 산소를 공급받아 집수정(120)의 공급관(121)과 연결된 배관을 통해 다시 회수되는 것이다.
그리고 큰 물길이 형성되는 하천에 도달하기 직전에 양쪽으로 산이 있는 계곡부분에서 초소형댐을 만들 수 있는 곳에 도 6과 같은 홍방댐(150)(홍수방지목적의 댐)을 만든다.
이때 홍방댐(150)은 계곡을 막아 만든 댐으로서, 일반 댐과 다른 것은 가운데 아랫부분에는 평상시에 흐르는 계곡물길은 막지 않고 배출구를 통해 하천수는 상시적으로 흐를 수 있다는 것이다.
이 배출구의 크기는 저지대 쪽에 과부하를 주지 않는 최대수량을 초과하지 않도록 결정하고 그 입구에는 굵은 철근으로 걸름망(151, 152)을 설치하여 돌이나 이물질에 의해 배출구가 막히지 않게 한다.
이렇게 하면 배출구에서 허용하는 양의 빗물만 하천으로 흘러가고 나머지 빗물은 홍방댐(150)에 잠시 저장하고 있다가 비가 그치고 유입되는 빗물량이 줄어들면 자연스럽게 홍방댐(150)의 빗물은 일정하게 빠져나가면서 평온을 찾게 될 것이다.
그리고 홍방댐(150)을 지나면 여러 개의 지류에서 많은 빗물이 유입되는 하천본류가 된다.
지류에서 하천본류로 유입되는 빗물에는 각종비점오염원에 의한 오염물질이 많이 유입되어 또 다른 환경오염을 유발하는 문제점으로 대두되고 있다.
비점오염원중에서 도로 위의 오염물질이 빗물에 씻겨 아무런 여과없이 하천으로 유입되는 것이 가장 많은 부분을 차지하고 있다고 한다.
그래서 도로에서 하천으로 유입되는 빗물에서 오염물질을 제거시켜 주는 여과과정을 거쳐 불순물을 제거하여 오염물질이 하천으로 유입되지 않게 차단시켜 주어야 한다.
그리고 많은 비가 올 때 홍수를 억제하기 위해서는, 빗물이 한꺼번에 하천으로 유입되지 않게 통제관리를 해야 한다. 그래서 하천제방에 물탱크를 매설하여 빗물저장공간을 확보하여. 도로에서 하천으로 유입되는 빗물을 이저장공간에 저장하여 하천의 과부하를 방지함으로써 저지대 하천이 범람하는 홍수를 예방할 수 있다.
도 7은 도로 위의 빗물이 도로가의 여러 개의 집수정을 순차적으로 거치면서 여과되고 하천의 제방이나 둔치에 매설한 물탱크에 저장되는 과정을 나타내는 구성도이다.
도 8은 유기적으로 연결된 다수의 집수정에서 오염물질이 여과되는 과정을 나타내는 집수정의 상세구성도이다.
도 9는 도로 위의 빗물을 저장하기 위해 하천제방속에 매설한 다수의 물탱크를 그룹단위로 관리하기 위해 유기적으로 연결한 상세구성도이다.
현재 도롯가에 설치된 집수정은 여과장치가 없는 그냥 빗물이 흘러들어와 배출구로 배출되기 때문에 비점오염물질이 함께 하천으로 유입될 수밖에 없다.
그래서, 도 8과 같이 집수정의 중간에 가림막을 하여 유입부와 유출부를 나누되, 전체깊이의 1/4되는 부분은 가림막을 하지 않고 빗물이 유입구에서 유출구 쪽으로 흘러가도록 하고. 도로에서 유입되는 빗물이 유입부로만 유입될 수 있도록 유출부의 위쪽에는 차단 뚜껑을 설치하고 여과장치를 점검할 때 이 뚜껑을 열어 여과장치를 점검하고 유지보수작업을 할 수 있다. 그리고 유출부입구에 여과징치를 설치하면, 유입부로 빗물이 유입되면, 수압에 의해 가림막이 없는 하단부를 통해 유출부의 입구에 있는 여과장치를 거치면서 불순물질이 제거되어 유출구로 빠져나간다.
그리고 집수정은 정기적인 유지관리가 필요하다, 즉 여과장치에 걸러진 퇴적물을 수거하는 작업과 여과장치의 필터가 제역할을 할 수 있도록 교환하는 작업이 필요하다.
이와 같이 도로 위의 빗물은 다수의 집수정으로 유입되어 고지대에서 저지대쪽으로 순차적으로 이동하면서 여과과정을 되풀이 하여 찌꺼기는 침전시키고 빗물만 하천가의 집수정까지 오면 도 7과 같이 제방에 매설되어 있는 물탱크에 저장된다.
도 9를 통해서 제방속에 매설한 다수의 물탱크를 호율적으로 관리하기 위한 구성요소들의 역할을 설명하면, 하천가의 집수정에서 유입되는 빗물은 제일 먼저 집수,여과탱크를 거치게 된다. 집수,여과탱크의 구조는 집수정과 같이 중간에 가림막을 하여 유입부와 유출부를 나누되, 전체깊이의 1/4부분에는 가림막이 없고, 유츌구의 입구에는 여과장치를 한다.
그러면 유입부로 유입되는 빗물의 수압에 의해 빗물은 여과장치를 거쳐 유출부의 오버플로우관을 거쳐 다수의 저장탱크에 순차적으로 저장된다.
다수의 저장탱크와 마지막에 있는 메인저장탱크는 각각 하단부에 항시 개방되어 있는 연결배관을 통해 상시적으로 수압에 의해 빗물이 메인저장탱크로 모이고 , 메인저장탱크에는 방류배관과 방류밸브가 있어서, 많은 비가 예보되어 긴급하게 방류를 해야할 경우, 재해관리본부에서 원격으로 방류밸브를 열어주면 , 방류를 할 수 있다.
이때 방류배관에는 수력발전기가 설치되어 있어 방류되는 빗물에 의해 전기에너지 생산도 할 수 있다.
또한 메인저장텡크에는 별도의 더미배관을 설치할 수 있고, 여기에 펌프를 설치하여 필요한 곳에 펌핑작업을 통해 물을 사용할 수도 있다.
그리고 최근에는 하천유지용수가 부족하여 하천에 물이 없는 건천화문제가 심각한 상황이다. 그래서 이러한 문제를 극복할 수 있는 대안으로, 많은 비가 올때 위와 같이 하천의 제방에 빗물을 저장했다가, 비가 오지 않아 하천의 물이 부족할 때 , 저장탱크의 빗물을 천천히 지하로 흘려보내면, 지하수가 보강되기도 하고, 또한 이것이 하천으로 흘러나와 하천유지용수가 될 수 있다. 그래서 저장탱크의 바닥에 미세한 구멍을 뚫어 놓으면, 지속적으로 미세한 량의 빗물이 땅속으로 스며들게 한다. 그리고 집수, 저장탱크는 여과장치에서 걸러진 침전물을 정기적으로 청소해야 하기 때문에, 탱크의 바닥에 배출구배관과 조절밸브를 설치하여, 저장되어 있는 빗물을 땅속으로 흘려주면, 흙의 여과기능에 의해 필터링되어 하천으로 흘러 나오게 될 것이다.
그리고 메인저장탱크, 다음에는 완충저장탱크를 하나 더 설치할 수 있다.
완충저장탱크에는 자동조절밸브를 설치하여 메인저장탱크에서 오버플로우괸 빗물이 유입되어 최고수위가 되면 열리고, 최저수위가 되면 닫히게 한다.
그리고, 완충저방탱크의 배출배관은 수력발전기가 설치되어 있는 메인저장탱크의 방류배관과 합쳐져서 수력발전을 하면서 배출한다.
(제2 실시예)
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 녹조제거시스템의 구성도, 도 11은 녹조 찌꺼기 제거부의 상세구성도, 도 12는 삼투압여과작용을 하는 집수정의 구성도, 도 13은 자연정화 작용을 하는 미나리 수경재배습지의 구성도이다.
부영양화된 호소나 유속이 느린 하천에서 식물성플랑크톤인 녹조류가 많이 늘어나 물빛이 녹색으로 변하는 현상을 녹조라고 한다.
녹조가 번성하여 호소의 표면을 녹조가 덮으면 수중으로 햇빛이 차단되고 용존산소가 추가로 공급되지 않으면서 물의 용존산소량이 줄어들게 된다. 이렇게 되면 물고기와 수중 생물이 죽고 악취가 나며, 그 수역의 생태계가 파괴되어 사회적, 경제적, 환경적 측면에서 많은 문제점을 야기한다.
이러한 녹조를 제거하기 위해서 지금까지 여러 가지 방법이 사용되고 있다.
예전에는 녹조가 발생하면 황토를 뿌렸다. 그 이유는 황토가 수면에 떠서 햇빛을 차단해 녹조 번식을 막거나, 녹조와 뒤엉켜 바닥으로 가라앉히는 역할을 했기 때문이다.
그러나 이것은 일시적인 방편에 불과하고, 다른 수중 생물에도 악영향을 미치는 부작용도 있다고 한다. 그리고, 수차를 사용해서 물을 위, 아래로 뒤섞어 일시적으로 산소를 공급해 주고 녹조를 희석한다고 하나 이것 역시 일시적이고, 그 효과 역시 미미한 편이다.
그리고 화학약품을 살포하기도 하고, 미생물을 활용하기도 하는 등 여러 가지 방법이 있지만, 비용이 너무 많이 들어 경제성이 떨어진다거나. 부작용이나 실효성이 떨어지는 등의 문제점이 있어 녹조 문제를 근본적으로 해결하지 못하고 있다.
사실 물에 한번 유입된 영양염류는 완벽하게 제거하지 않으면 계속 수중에 남아 녹조가 되풀이 된다.
그래서, 도 10과 같은 시스템을 제안한다. 도 10을 참조해서 본 발명을 설명하면, 취수부를 통해서 댐이나 하천의 녹조 오염수를 취수하여 녹조제거시스템이 설치되어 있는 장소로 끌어들이고, 이 녹조 오염수가 바닥에 복수의 구멍(221)이 있는 도 11의 도랑과 같은 모양의 녹조 찌꺼기 분리제거부(220)를 지나면 녹조 찌꺼기는 걸러져서 배관(244)을 통해 녹조 찌꺼기 수거용기(223)에 수거되고, 물은 구멍을 뚫고 그 밑에 있는 집수 및 여과탱크(224)로 떨어져 여과장치(225)를 거쳐 잔류녹조 찌꺼기가 제거되어, 삼투압 여과장치(231)가 있는 집수정(230)으로 유입된다. 삼투압 여과장치(231)의 상부에 녹조끼꺼기 분리수거부(232)가 더 배치될 수 있다.
집수 및 여과탱크(224)는 상기의 도 9의 집수 및 여과탱크와 같이 탱크의 중간에 가람막(226)이 있어 유입부(227)와 유출부(228)로 나누되, 전체깊이의 1/4 하단부는 가람막(226)이 없어 유입부(227)에서 유입되어 유출부(228) 쪽으로 이동하게 된다. 유출부(228)의 입구에는 삼투압 여과장치(231)를 설치하여 잔류녹조 찌꺼기를 2차적으로 걸러준다. 이 삼투압 여과장치(231)의 필터는 주기적으로 교체를 시켜주어야 하고, 집수 및 여과탱크(224)에 녹조 찌꺼기가 많아지게 되면 탱크의 바닥이 있는 유출부(228)의 밸브(229)를 열어 녹조 찌꺼기를 밑으로 수거하게 된다. 이후, 다시 밸브(229)를 닫아줌으로써 여과 장치의 관리를 해주어야 한다.
그리고 이때 녹조 찌꺼기는 점성이 있기 때문에, 녹조 찌꺼기를 긁어 줄 수 있는 기계장치를 설치하여 취수부를 통해서 유입되는 녹조 오염수의 흐름을 방해하지 않도록 고무헤라와 같은 것으로 제거부의 바닥에 녹조 찌꺼기가 정체되어 있지 않도록 반복적으로 긁어 주어 원활한 흐름이 될 수 있도록 해줄 수도 있다.
도 12는 삼투압 여과작용을 하는 집수정(230)의 구성도로서 집수정(230)의 입구 쪽과 출구 쪽의 중간은 가림막(233)으로 가려지는데 밑에 부분만 물이 통과할 수 있도록 약 1/4 정도는 가림막(233)이 없다.
여기서, 삼투압 여과장치(231)에 의한 삼투압 여과작용은 공극률이 큰 재료, 예를 들어 쌀겨, 톱밥, 볏짚 등을 활용하게 되면 녹조 찌꺼기는 걸러지면서 물은 쉽게 투과되기 때문이다.
가림막(233) 중심으로 유입부 쪽에는 쌀겨와 톱밥 그리고 볏짚을 각각 구분하여 적재하며, 유츌부 쪽에는 볏짚을 촘촘하게 적재하고 전체깊이의 1/4되는 유출부의 입구에는 여과장치(234)를 설치한다.
그러면 녹조 찌꺼기가 1차로 걸러진 하천수가 입구 쪽으로 유입되면 입구 쪽으로 계속 유입되는 물의 수압에 의해 하천수는 볏짚과 톱밥 및 쌀겨 그리고 유출부 쪽의 볏짚과 여과장치(234) 등에 의해 삼투압 여과과정을 거치고 부직포여과 과정을 또 한 번 거치면서 잔류녹조 찌꺼기가 2중 3중으로 걸러진 상태로 출구 쪽 배출구로 배출된다.
그리고 집수정(230)에 녹조 찌꺼기가 많아져서 삼투압 여과과정을 하는 재료의 공극률이 1/2이 하로 떨어지면 집수정(230) 내부청소를 하고, 내용물을 갈아 주어야 한다.
지금까지 녹조에 대한 연구자료를 보면 녹조 오염수에서 녹조 찌꺼기만 모두 제거하면 대부분의 녹조류에 대한 문제점은 해결된다고 한다.
그러나 독성물질을 생성하는 남조류(아나베나, 마이크로시스티스, 지오스민 등)의 경우에는 간에 손상을 주거나, 구토나 복통을 일으키는 독성이 있어서 단순히 녹조 찌꺼기만 제거하였다고하여 안심하고 먹고 마실 수는 없다고 보아야 한다.
그래서 물을 자연정화작용을 하는 수생식물과 융화시켜 정화해야 할 필요가 있다. 집수정(230)을 거친 물은 공급관(241)을 통해 도 13은 미나리 수경재배습지(260)로 향한다.
도 13은 미나리 수경재배습지(260)의 구성도로서, 이것은 미나리에 의해 물을 자연정화하는 과정이다. 이 과정을 통해서 물은 1급수의 깨끗한 물로 재탄생하게 되는 중요한 과정이다.
이것은 넓은 면적의 땅을 파고 부직포로 포장한 유공관(210)을 일정한 간격으로 묻고 유공관(210)의 절반 깊이까지 흙을 덮고, 그 위에는 다시 모래를 유공관(210) 윗부분까지 덮고, 그 위로 잔돌과 큰 돌 순서로 덮고. 그 위에 부직포를 전체적으로 깔고 그 위에 논흙을 채워 미나리 등 정화작용을 하는 수생식물을 심는다.
상기와 같이 녹조 찌꺼기 등 모든 불순물은 녹조 찌꺼기 제거부와 집수정을 거쳐 제거되어 미나리 수경재배습지(260)로 유입되어, 미나리 등 정화작용을 하는 수생식물과 융화되어 수생식물에게는 영양분을 공급하고, 수생식물로부터 산소 등을 공급받는 정화작용을 거쳐 다시 유공관을 통해 회수된다.
이렇게 유공관(210)으로 회수한 깨끗한 물은 공급관(216)을 통해 물탱크(217)에 저장해서 다양한 용도로 사용할 수도 있고, 완충 역할을 하는 보조탱크를 설치하여 물이 가득 차는 만수위가 되면 자동으로 밸브가 열려 방류되면서 수력발전기를 돌려 전기에너지를 생산하고 최저수위가 되면 다시 잠긴다.
이렇게 깨끗하게 정화되어 하천으로 방류된 물은 하천유지용수가 되어 생태계가 살아나는 환경친화적인 생태하천으로 거듭나게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
110: 유공관
115: 부직포
119: 더미 배관 120: 집수정
121: 공급관 122: 여과장치
123: 공급관 124: 오버플로우벽
130: 물탱크 131: 가림막
132: 연결배관 133: 제1밸브
140: 메인저장탱크 141: 방류배관
142: 제2밸브 145: 수력발전기
146: 보조탱크 147: 더미배관
148: 역류방지밸브 150: 홍방댐
151: 제1걸름망 152: 제2걸름망
160: 미나리 수경재배지 210: 유공관
216: 공급관 217: 물탱크
220: 분리제거부 223: 녹조찌꺼기 수거용기
224: 여과탱크 225: 여과장치
226: 가림막 227: 유입부
228: 유출부 229: 밸브
230: 집수정 231: 삼투압 여과장치
234: 여과장치 241: 공급관
244: 배관 260: 미나리 수경재배습지
119: 더미 배관 120: 집수정
121: 공급관 122: 여과장치
123: 공급관 124: 오버플로우벽
130: 물탱크 131: 가림막
132: 연결배관 133: 제1밸브
140: 메인저장탱크 141: 방류배관
142: 제2밸브 145: 수력발전기
146: 보조탱크 147: 더미배관
148: 역류방지밸브 150: 홍방댐
151: 제1걸름망 152: 제2걸름망
160: 미나리 수경재배지 210: 유공관
216: 공급관 217: 물탱크
220: 분리제거부 223: 녹조찌꺼기 수거용기
224: 여과탱크 225: 여과장치
226: 가림막 227: 유입부
228: 유출부 229: 밸브
230: 집수정 231: 삼투압 여과장치
234: 여과장치 241: 공급관
244: 배관 260: 미나리 수경재배습지
Claims (9)
- 물길이 한곳으로 모이는 산골짜기에 매설되는 다수의 유공관;
여과작용을 수행하되 상기 다수의 유공관을 통해 물이 모이는 장소를 이루는 집수정;
상기 집수정과 연결되고 상기 집수정 내의 물이 저장되는 다수의 물탱크; 및
상기 다수의 물탱크의 제일 마지막 물탱크와 연결되는 메인 저장탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 수자원관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 유공관은 산골짜기의 바닥을 파고 매립되되 바닥에서 상기 유공관의 절반 깊이까지 흙을 묻고 그 위에 돌을 깔되 차츰 돌의 굵기를 크게 해서 제일 위쪽에는 큰 바위를 덮어 놓게 되며, 상기 유공관은 부직포로 포장하여 매설됨으로써 토사 찌꺼기가 상기 유공관 속으로 유입되는 것을 저지하며,
상기 집수정 내에 공급관이 배치되되 집수정 내부의 단부에 여과장치가 마련되는 것을 특징으로 하는 수자원관리 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 다수의 물탱크는 상기 집수정에서 아래쪽으로 순차적으로 배열되되 빗물은 위쪽 물탱크부터 순차적으로 채우면서 아래로 흘러가도록 하며.
상기 물탱크의 내부 중앙에는 가림막이 마련되며,
상기 다수의 물탱크는 위쪽 물탱크의 하단 측면과 그에 인접한 아래쪽 물탱크의 측면이 연결배관으로 연결되되 상기 연결배관에는 재해관리본부에서 원격으로 개폐 가능한 제1 밸브가 설치되며,
상기 메인 저장탱크에는 측면에 방류배관이 마련되되 상기 방류배관에는 재해관리본부에서 원격으로 개폐 가능한 제2밸브가 결합되며,
상기 방류배관의 말미에 수력발전기가 설치되고,
상기 메인 저장탱크의 바닥에는 더미배관이 마련되며,
상기 더미배관에는 역류 방지밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 수자원관리 시스템.
- 제3항에 있어서,
상기 메인 저장탱크의 하부 영역에는 완충역활을 하는 보조탱크가 마련되고,
상기 보조탱크는 집수정의 빗물이 공급관을 통해 다수의 물탱크를 순차적으로 채우고 오버플로우되어 마지막 메인 저장탱크에서 오버플로우된 빗물이 완충적인 저장공간으로 유입되며,
상기 보조탱크에 저장되는 빗물이 최고수위가 되면 자동으로 열렸다가 최저수위가 되면 다시 잠기는 자동밸브가 설치되고,
최고수위가 되어 상기 자동밸브가 열리면 빗물이 수력발전기가 설치된 방류배관으로 방류되면서 전기에너지를 생산하는 것을 특징으로 하는 수자원관리 시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 물탱크의 후방에 배치되되 홍수방지 목적으로 설치되는 홍방댐을 더 포함하되,
상기 홍방댐은 가운데 아랫부분에는 평상시에 흐르는 계곡물길은 막지 않고 배출구를 통해 하천수를 상시적으로 흘려 보내고,
상기 배출구의 크기는 저지대 쪽에 과부하를 주지 않는 최대수량을 초과하지 않도록 결정하고 그 입구에는 굵은 철근으로 걸음망을 설치하여 돌이나 이물질에 의해 상기 배출구가 막히지 않게 하는 것을 특징으로 하는 수자원관리 시스템.
- 제3항에 있어서,
상기 메인저장탱크의 빗물을 펌핑해서 소정의 미나리습지를 경유하도록 순환을 시켜줌으로써 물이 한 곳에 장시간 정체되어 발생하는 녹조를 예방하는 것을 특징으로 하는 수자원관리 시스템.
- 도로위의 각종 오염물질이 하천으로 유입되는 것을 방지하기 위해 도로가에 여과장치가 있는 집수정을 설치하여 도로 위에서 유입되는 빗물에서 오염물질을 여과하고, 이 빗물을 하천제방속에 매설한 물탱크에 저장했다가 아주 천천히 땅속에 흘려보냄으로써 지하수를 공급하고, 하천유지용수도 공급하게 되는 것을 특징으로 하는 수자원관리 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 집수정의 중간에 가림막을 하여 유입부와 유출부를 구분하되, 전체 깊이의 1/4되는 부분은 가림막을 하지 않고 빗물이 유입구에서 유출구 쪽으로 흘러가도록 하고,
상기 유출부의 입구 부분에 상기 여과장치를 설치하여 상기 유입부로 유입되는 수압에 의해 빗물이 여과되어 상기 유출부로 유출되며,
도로에서 유입되는 빗물이 유입부로만 유입될 수 있도록 유출부의 위쪽에는 차단 뚜껑을 설치하여 상기 유출부에서 여과된 물과 섞이지 않게 하고,
상기 여과장치를 점검할 때 상기 차단 뚜껑을 열어 여과장치를 점검하고 유지보수작업을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 수자원관리 시스템.
- 녹조 오염수를 끌어들이는 취수부; 끌어 들인 녹조 오염수에서 1차적으로 녹조 찌꺼기를 분리 수거하는 녹조 찌꺼기분리제거부; 찌꺼기가 1차적으로 제거된 하천수는 그 밑에서 잔류녹조 찌꺼기를 2차적으로 여과시켜주는 집수,여과탱크: 2차여과된 하천수는 천연 삼투압여과작용을 통해 녹조잔류찌꺼기를 2중,3중 여과하는 집수정; 집수정에서 여과된 하천수를 자연정화하는 미나리습지를 통한 녹조제거시스템.
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KR1020190028561A KR20200109478A (ko) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | 물탱크를 활용한 하천재방시스템 및 녹조제거시스템을 통한 수자원관리 시스템 |
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KR (1) | KR20200109478A (ko) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220110366A (ko) | 2021-01-29 | 2022-08-08 | 주식회사 청담홀딩스 | IoT 기반 수자원 통합 센싱 데이터 수집 및 분석 플랫폼 시스템 그리고 그 방법 |
KR20230039875A (ko) | 2021-09-14 | 2023-03-22 | 주식회사 청담홀딩스 | 수자원 시스템의 통합 관리를 위한 IoT 플랫폼 |
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KR20040032940A (ko) | 2001-08-24 | 2004-04-17 | 인터디지탈 테크날러지 코포레이션 | 물리 계층의 자동 재전송 요구를 구현하는 가입자 유니트 |
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2019
- 2019-03-13 KR KR1020190028561A patent/KR20200109478A/ko not_active Application Discontinuation
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