지하수 모니터링 프로브용 설치 및 회수장치{INSTALLING AND RETURNING APPARATUS FOR MONINTERING PROBE OF UNDERGROUND WATER}
본 발명은 지하수 모니터링 프로브용 설치 및 회수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하수의 담염수 경계면의 위치를 제공하는 모니터링 프로브를 지하수의 관측정에 투입시키거나 관측정으로부터 회수하는 지하수 모니터링 프로브용 설치 및 회수장치에 관한 것이다.
일반적으로 해안지역에서는 과다한 지하수 사용으로 지하수의 수위가 낮아짐으로써 지하수에 염수(바닷물)가 유입되어 오염이 되고, 이로 인하여 지하수를 식수뿐만 아니라 농업용수나 공업용수로도 사용하지 못하는 위험에 노출되고 있다. 이에 따라, 해안지역에서는 지하수 관측정을 뚫고, 관측정에 지하수위, 온도, 전기전도도의 값, 담염수 경계면의 위치 등을 측정하는 유선 또는 무선 측정센서를 설치하여 지하수의 변화를 감시하는 지하수 관측시스템을 운영해오고 있다. 여기서, 담염수 경계면(지하수의 담수와 염수의 경계면)은 지하수의 과다한 양수활동, 강우, 조석현상, 지구온난화에 의한 해수면의 상승 등 다양한 복합적인 현상에 의하여 위치가 수시로 변화하기 때문에 변화되는 위치를 정확하게 모니터링할 수 있는 장치들이 개발되고 있다.
이러한 지하수 모니터링 프로브의 하나로 대한민국 등록특허공보 제10-0977155호에 제안된 담염수 경계면 위치 추적장치가 있다. 담염수 경계면 위치 추적장치는 도 1에 도시된 바와 같이 내부공간을 가지는 관으로 형성되어 하부는 밀폐되고, 상부에는 분리가능한 밀폐용 캡(14)이 설치되고, 하부 중심부분에는 관통홀(12a)이 형성된 부라켓(12)이 형성되고, 밀폐용 캡(14)에는 자석물질에 붙는 금속(15)이 설치되며, 상기 내부공간에 수용되는 증류수의 양을 조절하여 부력을 조절하는 부력유도체(10)와; 상기 부력유도체(10)의 하부에 설치되는 무선측정센서(20)와; 상기 부력유도체(10)의 하부에 설치되어 무선측정센서(20)의 외부를 감싸는 타공관(30);으로 구성된다.
여기서, 지하수 모니터링 프로브는 캡(14)에 설치된 금속(15)에 의해 미도시된 견인기의 전자석에 고정된 상태로 관측정에 투입되거나 관측정에서 배출되며, 담염수 경계면의 수위에 따라 관측정의 길이방향을 따라 승강하면서 위치를 제공하는 구성이다. 구체적으로, 지하수 모니터링 프로브는 견인기의 전자석에 자기력이 제공됨에 따라 캡(14)을 통해 견인기에 부착된 상태로 관측정에 투입된 후 전자석의 자기력이 해제됨에 따라 관측정에 설치되며, 회수시에는 역순으로 관측정에서 배출된다.
그런데, 선행기술은 프로브를 설치 및 회수하기 위하여 전자석에 전원을 공급 및 제어하여야 하므로 구성이 복잡하고 제작비용이 많이 소요되는 문제점이 있으며, 특히 전자석 제어의 고장이 발생할 경우에는 프로브가 임의로 분리되면서 파손되거나 망실되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 전자석이 아닌 영구자석의 구성을 통해 모니터링 프로브를 견인하면서 지하수의 관측정에 모니터링 프로브를 투입시키거나 관측정으로부터 모니터링 프로브를 회수할 수 있으며, 특히 모니터링 프로브의 설치에 따라 영구자석의 자기력을 약화시킴으로써 모니터링 프로브와 원활하게 분리될 수 있는 지하수 모니터링 프로브용 설치 및 회수장치를 제공하는 것이 그 목적이다.
또한, 마그네트의 하부에 물이 유입되는 공간을 형성함으로써 물의 중량을 통해 모니터링 프로브와 더욱 원활하게 분리될 수 있는 지하수 모니터링 프로브용 설치 및 회수장치를 제공하는 것이 다른 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지하수 모니터링 프로브용 설치 및 회수장치는, 지하수의 담염수 경계면의 위치를 제공하는 모니터링 프로브를 지하수의 관측정에 설치하거나 관측정으로부터 회수하는 장치로서, 상기 모니터링 프로브의 상단에 구비된 금속체에 자기력을 제공하면서 상기 모니터링 프로브에 부착되는 마그네트; 일측에 개구부를 갖는 수용공간이 구비되어 상기 마그네트가 일면이 노출된 상태로 상기 수용공간에 수용되고, 타측에 견인줄이 연결되어 상기 관측정에 투입되면서 상기 마그네트의 자기력을 통해 상기 모니터링 프로브를 회수하거나 상기 견인줄의 가압에 의해 상기 모니터링 프로브와 분리되는 마그네트 하우징; 및 상기 마그네트 하우징의 개구부에 착탈가능하게 결합되고, 상기 모니터링 프로브의 투입시 상기 마그네트 하우징의 개구부를 차폐하여 상기 마그네트의 자기력을 약화시키며, 상기 모니터링 프로브의 회수시 상기 마그네트 하우징에서 분리되면서 상기 개구부를 개방하여 상기 마그네트를 노출시키는 비자성체의 하우징커버를 포함한다.
또한, 상기 하우징커버는, 상기 마그네트 하우징에 나사결합되면서 상기 개구부를 차폐할 수 있다.
그리고, 상기 하우징커버는, 상기 개구부를 차폐하면서 상기 마그네트와 이격공간을 이룰 수 있다.
이에 더하여, 상기 하우징커버는, 상기 이격공간의 양측에 형성되어 상기 관측정 내의 물을 상기 이격공간으로 유입시키는 유입공이 형성될 수 있다.
또한, 상기 하우징커버는, 상기 이격공간의 바닥면에 형성되어 상기 모니터링 프로브와 대면하면서 상기 유입공으로 유입된 물을 소통시키는 소통공이 형성될 수도 있다.
또한, 상기 마그네트는 네오듐자석으로 구성될 수 있다.
전술한 해결수단에 의한 본 발명에 따른 지하수 모니터링 프로브용 설치 및 회수장치는, 마그네트의 영구적인 자기력을 통해 모니터링 프로브를 견인하므로 전기적인 구성이 간소화되면서 제작비용이 절감될 수 있으며 기능고장의 우려를 해소할 수 있다.
또한, 하우징커버가 마그네트 하우징에 착탈가능하게 결합되면서 마그네트의 자기력을 약화시키므로 모니터링 프로브의 투입시 하우징커버에 부착된 모니터링 프로브가 견인줄의 가압(당겨짐)에 의해 원활하게 분리될 수 있다.
또, 하우징커버에 이격공간이 형성됨에 따라 이격공간에 중량체를 삽입함으로써 가중되는 중량을 통해 모니터링 프로브를 더욱 원활하게 분리시킬 수 있으며, 이격공간에 비금속소재를 삽입함으로써 마그네트의 자기력을 더욱 약화시킬 수도 있다.
그리고, 하우징커버에 유입공 및 소통공이 형성됨에 따라 하우징커버의 이격공간에 관측정의 물이 유입되면서 중량이 제공되므로 모니터링 프로브가 원활하게 분리될 수 있으며, 모니터링 프로브의 분리 후에는 이격공간의 물이 소통공으로 배출되므로 마그네트 하우징을 중량이 가벼워진 상태로 관측정에서 회수할 수 있다.
도 1은 일반적인 담염수 경계면의 모니터링 프로브를 나타내는 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 지하수 모니터링 프로브용 설치 및 회수장치를 나타내는 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 지하수 모니터링 프로브용 설치 및 회수장치를 나타내는 종단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 종단면도.
이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 지하수 모니터링 프로브용 설치 및 회수장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 마그네트(100), 마그네트 하우징(200) 및 하우징커버(300)를 포함하여 구성된다.
마그네트(100)는 지하수 모니터링 프로브(1)에 부착되는 고정력을 제공하기 위한 자기력을 제공하는 구성요소이다. 이러한 마그네트(100)는 예컨대 네오듐자석으로 구성될 수 있다. 네오듐자석은 알려진 바와 같이 희토류 원소로 만든 자석으로 영구자석 중 최대에너지적이 가장 높으며, 일반적인 영구자석의 10배 이상의 자력을 지니고 있다.
여기서, 본 발명이 적용되는 지하수 모니터링 프로브(1)는 지하수의 관측정에 투입되어 담염수 경계면의 위치를 모니터링하는 것으로, 마그네트(100)의 자기력에 의해 고정될 수 있는 금속체(1a)가 상단부에 마련된 구성이라면 어떠한 구성이라도 만족한다.
마그네트 하우징(200)은 마그네트(100)를 수용하면서 미도시된 견인기의 연결부위를 제공하는 구성요소이다. 이러한 마그네트 하우징(200)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 용기형태로 이루어지면서 일측에 개구부(211)를 갖는 수용공간(210)이 형성되어 마그네트(100)를 수용공간(210)에 동일체로 수용한다. 그리고, 마그네트 하우징(200)은 상단부에 체결고리(220)가 구비되어 미도시된 견인기의 견인줄이 연결된다. 즉, 마그네트 하우징(200)은 체결고리(220)에 연결되는 견인기에 의해 승강하면서 지하수의 관측정에 투입되거나 관측정에서 배출된다. 여기서, 마그네트 하우징(200)은 모니터링 프로브(1)를 관측정에서 회수할 경우, 마그네트(100)의 일면을 노출시킨 상태로 관측정에 투입되면서 마그네트(100)의 자기력을 통해 모니터링 프로브(1)의 상단부에 부착된 후 견인기의 견인을 통해 모니터링 프로브(1)를 관측정에서 배출시킨다.
하우징커버(300)는 모니터링 프로브(1)를 관측정에 설치할 경우 마그네트(100)의 자기력을 약화시킴으로써 모니터링 프로브(1)의 투입 후 원활한 분리를 도모하기 위한 부재이다. 이러한 하우징커버(300)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 마그네트 하우징(200)에 착탈가능하게 결합되면서 마그네트 하우징(200)의 개구부(211)를 차폐한다. 여기서, 하우징커버(300)는 예컨대 합성수지재와 같은 비금속 소재로 구성됨에 따라 마그네트(100)와 모니터링 프로브(1)의 사이에 개재되면서 마그네트(100)의 자기력을 약화시킨다. 그리고, 하우징커버(300)는 모니터링 프로브(1)의 투입이 완료된 후, 견인줄의 순간적인 당김(가압)을 통한 모니터링 프로브(1)의 분리를 도모한다.
즉, 마그네트 하우징(200)은 모니터링 프로브(1)의 투입 시 하우징커버(300)가 결합된 상태로 모니터링 프로브(1)에 부착되어 견인줄의 하강에 의해 관측정에 투입되며, 모니터링 프로브(1)의 투입이 완료된 후에는 견인줄의 순간적인 당김(가압)에 의해 모니터링 프로브(1)와 분리되면서 모니터링 프로브(1)를 관측정에 설치한다. 그리고, 마그네트 하우징(200)은 모니터링 프로브(1)의 회수 시 하우징커버(300)가 분리되면서 마그네트(100)를 노출시킨 상태로 관측정에 투입되어 견인줄에 의해 하강하며, 마그네트(100)의 자기력을 통해 모니터링 프로브(1)의 상단부에 부착된 후 견인줄의 견인에 의해 상승하면서 모니터링 프로브(1)를 관측정에서 회수한다.
한편, 하우징커버(300)와 마그네트 하우징(200)은 암수구조의 나사부(250)가 각각 형성되어 서로 나사결합되면서 착탈가능하게 결합될 수 있다.
또한, 하우징커버(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 마그네트 하우징(200)의 개구부(211)를 차폐하면서 마그네트(100)와 이격공간(310)을 이루도록 구성될 수 있다. 즉, 하우징커버(300)는 길게 형성되면서 마그네트(100)와의 이격공간(310)이 구비될 수 있다.
이격공간(310)에는 미도시된 중량체가 삽입되어 마그네트 하우징(200)의 중량을 가중시킴으로써 견인줄의 가압(당김)에 의한 모니터링 프로브(1)의 원활한 분리를 도모할 수 있다. 이와 달리, 이격공간(310)에는 미도시된 비금속소재가 삽입되면서 마그네트(100)의 자기력을 더욱 약화시킬 수 있다.
여기서, 하우징커버(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 유입공(320)이 형성될 수 있다. 유입공(320)은 도시된 바와 같이 하우징커버(300)의 양측에 형성되어 관측정의 물을 이격공간(310)으로 유입시킬 수 있다. 즉, 마그네트 하우징(100)은 관측정에 투입되면서 유입공(320)을 통해 하우징커버(300)의 이격공간(310)에 물이 유입됨에 따라 중량이 가중될 수 있으며, 이에 따라 견인줄의 가압에 의해 모니터링 프로브(1)와 원활하게 분리될 수 있다.
이에 더하여, 하우징커버(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 소통공(330)이 형성될 수 있다. 소통공(330)은 도시된 바와 같이 이격공간(310)의 바닥면에 형성되어 모니터링 프로브(1)와 대면하면서 이격공간(310)으로 유입된 물을 소통시킨다. 즉, 소통공(330)은 하우징커버(300)에 부착된 모니터링 프로브(1)에 의해 차폐되면서 이격공간(310)으로 유입된 물을 수용하여 마그네트 하우징(200)의 중량을 가중시키고, 견인줄의 가압에 의해 모니터링 프로브(1)가 분리된 후에는 이격공간(310)의 물을 배출하면서 마그네트 하우징(200)의 중량을 감소시킨다.
상기와 같은 구성요소를 포함하는 본 발명에 따른 지하수 모니터링 프로브용 설치 및 회수장치(10)의 사용방법 및 작용을 설명한다. 모니터링 프로브(1)를 지하수의 관측정에 설치할 경우, 사용자는 마그네트 하우징(200)에 하우징커버(300)를 결합하여 마그네트(100)를 차폐한 상태로 하우징커버(300)의 표면에 모니터링 프로브(1)의 상단을 부착한다. 그리고, 사용자는 마그네트 하우징(200)에 구비된 체결고리(220)에 견인줄을 체결하고, 견인기를 작동시켜서 마그네트 하우징(200)과 함께 모니터링 프로브(1)를 관측정에 투입한다. 이어서, 사용자는 모니터링 프로브(1)가 설정된 위치에 투입된 후에 견인줄을 순간적으로 당겨서 모니터링 프로브(1)를 하우징커버(300)에서 분리하여 모니터링 프로브(1)의 설치를 완료한다.
모니터링 프로브(1)를 관측정에서 회수할 경우, 사용자는 마그네트 하우징(200)에서 하우징커버(300)를 분리하여 마그네트(100)를 노출시킨 상태로 견인기를 작동시켜서 마그네트 하우징(200)을 관측정에 투입한다. 이에 따라, 모니터링 프로브(1)는 관측정으로 투입되는 마그네트 하우징(200)의 마그네트(100)에 부착되면서 고정된다. 그리고, 사용자는 견인기를 작동시켜서 마그네트 하우징(200)을 견인하여 모니터링 프로브(1)를 관측정에서 회수한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 지하수 모니터링 프로브용 설치 및 회수장치에 의하면, 마그네트(100)의 영구적인 자기력을 통해 모니터링 프로브(1)를 견인하므로 전기적인 구성이 간소화되면서 제작비용이 절감될 수 있으며 기능고장의 우려를 해소할 수 있다. 또한, 하우징커버(300)가 마그네트 하우징(200)에 착탈가능하게 결합되면서 마그네트(100)의 자기력을 약화시키므로 모니터링 프로브(1)의 투입시 하우징커버(300)에 부착된 모니터링 프로브(1)가 견인줄의 가압(당겨짐)에 의해 원활하게 분리될 수 있다. 또, 하우징커버(300)에 이격공간(310)이 형성됨에 따라 이격공간(310)에 중량체를 삽입함으로써 가중되는 중량을 통해 모니터링 프로브(1)를 더욱 원활하게 분리시킬 수 있으며, 이격공간(310)에 비금속소재를 삽입함으로써 마그네트(100)의 자기력을 더욱 약화시킬 수도 있다. 그리고, 하우징커버(300)에 유입공(320) 및 소통공(330)이 형성됨에 따라 하우징커버(300)의 이격공간(310)에 관측정의 물이 유입되면서 중량이 제공되므로 모니터링 프로브(1)가 원활하게 분리될 수 있으며, 모니터링 프로브(1)의 분리 후에는 이격공간(310)의 물이 소통공(330)으로 배출되므로 마그네트 하우징(200)을 중량이 가벼워진 상태로 관측정에서 회수할 수 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
1 : 지하수 모니터링 프로브
10 : 모니터링 프로브용 설치 및 회수장치
100 : 마그네트 200 : 마그네트 하우징
210 : 수용공간 211 : 개구부
220 : 체결고리 250 : 나사부
300 : 하우징커버 310 : 이격공간
320 : 유입공 330 : 소통공 |
