오염토양 정화용 경작장치

오염토양 정화용 경작장치{Apparatus for cultivating polluted soil}

본 고안은 경작장의 오염된 토양을 효과적으로 뒤집음과 동시에 약재를 공급할 수 있도록 된 새로운 구조의 오염토양 정화용 경작장치에 관한 것이다.

일반적으로, 오염된 토양을 정화하기 위해 사용되는 토양경작법은 오염된 토양을 미리 마련된 경작장에 옮긴 후 넓게 펼쳐 놓음으로써, 미생물의 대사작용을 이용하여 토양에 포함된 오염물질을 분해하여 토양이 정화, 복원되도록 하는 것이다.

이때, 토양의 오염물질을 분해하는 미생물은 자연적으로 발생되거나 인공적으로 공급된 호기성 미생물을 이용한다.

그리고, 상기 경작장은 오염된 토양 내에서 미생물이 활성화될 수 있도록 적정한 온도를 제공하기 위해 비닐하우스 등과 같은 구조물 내에 형성된다.

이러한 경작장의 구조는 공개특허 제10-2011-0095645호를 비롯한 다양한 선행문건에 자세히 나타나 있으므로, 자세한 설명은 생략한다.

한편, 이러한 경작장은 일정주기마다 오염된 토양을 뒤섞어 주고, 인이나 질소와 같은 영양염류 또는 과산화수소와 같은 약재를 살포하여 미생물이 원활히 활동할 수 있는 환경을 조성하여야 한다.

따라서, 로터리가 구비된 트랙터나 중장비를 이용하여 오염토양을 뒤섞어준 후 별도의 살포장비를 이용하여 오염토양에 약재를 살포하였다.

그러나, 종래에는 이와 같이 오염토양을 뒤섞어주는 작업과, 약재를 살포하는 작업이 별도로 진행되었으므로, 작업시간이 많이 걸릴 뿐 아니라, 살포된 약재가 오염토양과 효과적으로 섞이지 않게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오염된 토양을 뒤섞음과 동시에 영양염류나 과산화수소와 같은 약재를 살포할 수 있도록 된 새로운 구조의 오염토양 정화용 경작장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따르면, 차량본체(A)와, 상기 차량본체(A)에 승강가능하게 구비되며 경작장의 토양(1)에 삽입되어 토양(1)의 내부에 약재를 살포하는 약재살포수단(B)을 포함하며, 상기 약재살포수단(B)은 차량본체(A)에 승강가능하게 구비된 지지대(20)와, 상하로 긴 봉형상으로 구성되며 상단은 상기 지지대(20)에 결합되고 둘레면에는 다수개의 약재분사구(31)가 형성된 파일(30)과, 상기 약재분사구(31)에 연결되어 약재분사구(31)에 약재를 공급하는 약재공급수단(40)을 포함하여, 상기 차량본체(A)로 약재살포수단(B)을 하강시켜 상기 파일(30)이 토양(1)에 삽입되도록 한 상태에서, 상기 약재공급수단(40)으로 약재분사구(31)에 약재를 공급하여 파일(30)의 둘레부로 약재가 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는 오염토양 정화용 경작장치가 제공된다.

본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 파일(30)의 둘레부에는 나선형상의 블레이드(33)가 구비되고, 상기 지지대(20)에 구비되어 상기 파일(30)이 회전되도록 하는 구동수단(60)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오염토양 정화용 경작장치가 제공된다.

본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 파일(30)의 하단둘레부에는 복수개의 공기분사구(32)가 형성되고, 상기 공기분사구(32)에 연결되어 상기 공기분사구(32)에 고압의 공기를 공급하는 공기공급수단(50)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오염토양 정화용 경작장치가 제공된다.

본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 지지대(20)의 일측 하부에 구비되어 상기 파일(30)이 토양(1)에 삽입되는 상태를 촬영하는 카메라(70)와, 상기 차량본체(A)의 운전석에 구비되며 상기 카메라(70)에 의해 촬영된 영상을 디스플레이하는 모니터(80)와, 투명한 재질로 구성되어 상기 카메라(70)의 하부를 덮어 카메라(70)를 보호하는 커버부재(90)와, 상기 지지대(20)의 하부 일측에 구비되어 상기 커버부재(90)에 고압의 공기를 분사하여 커버부재(90)에 묻은 토양(1)을 제거하는 청소수단(100)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오염토양 정화용 경작장치가 제공된다.

본 고안에 따른 오염토양 정화용 경작장치는 파일(30)을 토양(1)에 삽입한 상태에서 토양(1)의 내부에 직접 약재를 분사함으로, 약재가 오염토양(1)과 효과적으로 섞이도록 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 오염토양 정화용 경작장치를 도시한 측면도,
도 2는 본 고안에 따른 오염토양 정화용 경작장치의 약재살포수단을 도시한 측면도,
도 3은 본 고안에 따른 오염토양 정화용 경작장치의 약재살포수단을 도시한 평면도,
도 4는 본 고안에 따른 오염토양 정화용 경작장치의 요부를 도시한 측단면 구성도,
도 5 및 도 6은 본 고안에 따른 오염토양 정화용 경작장치를 이용한 작업방법을 도시한 참고도,
도 7은 본 고안에 따른 오염토양 정화용 경작장치의 제2 실시예를 도시한 측면 구성도이다.

이하, 본 고안을 첨부된 예시 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 6은 본 고안에 따른 오염토양 정화용 경작장치를 도시한 것으로, 휠(11)이 구비되어 자립적으로 이동할 수 있도록 구성된 차량본체(A)와, 상기 차량본체(A)에 승강가능하게 구비되며 경작장의 토양(1)에 삽입되어 토양(1)의 내부에 약재를 살포하는 약재살포수단(B)으로 구성된다.

상기 차량본체(A)는 유압실린더에 의해 자유롭게 회동되는 아암(12)이 구비된 포크레인을 이용한다.

상기 약재살포수단(B)은 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 차량본체(A)에 승강가능하게 구비된 지지대(20)와, 상하로 긴 봉형상으로 구성되며 상단은 상기 지지대(20)에 결합되고 둘레면에는 다수개의 약재분사구(31)와 공기분사구(32)가 형성된 파일(30)과, 상기 약재분사구(31)에 연결되어 약재분사구(31)에 약재를 공급하는 약재공급수단(40)과, 상기 공기분사구(32)에 연결되어 공기분사구(32)에 고압의 공기를 공급하는 공기공급수단(50)과, 상기 파일(30)에 연결되어 파일(30)이 회전되도록 하는 구동수단(60)으로 구성된다.

이를 자세히 설명하면, 상기 지지대(20)는 도 3에 도시한 바와 같이, 넓은 판형상으로 구성되며, 상기 차량본체(A)의 아암(12) 선단부에 구비되어 상기 차량본체(A)의 운전석에 탑승한 작업자가 상기 아암(12)을 조작함에 따라 아암(12)에 의해 승강되도록 구성된다.

또한, 상기 지지대(20)에는 상기 파일(30)의 상단이 회전가능하게 결합되는 복수개의 관통공(21)이 상하면을 관통하도록 형성된다.

상기 관통공(21)은 일정한 패턴을 이루도록 배치된다.

상기 파일(30)은 도 4에 도시한 바와 같이, 상단은 개방되고 하단은 막힌 중공관형태로 구성된 것으로, 하단은 뾰족하게 형성되고 외측 둘레부에 나선형상의 블레이드(33)가 구비되어 전체 외관이 드릴형태를 이루며, 상단이 베어링(34)을 통해 상기 지지대(20)의 관통공(21)에 측방향으로 회전가능하게 결합된다.

이때, 상기 파일(30)은 상단이 상기 지지대(20)의 상면으로 돌출되도록 결합된다.

상기 약재분사구(31)와 공기분사구(32)는 상기 파일(30)의 둘레부에 다수개의 분사노즐을 결합하여 구성된 것으로, 상기 파일(30)의 둘레면 전체에 다수개가 일정간격으로 이격되도록 형성되며, 상기 공기분사구(32)는 상기 파일(30)의 하단 둘레부에 복수개 형성된다.

상기 약재공급수단(40)은 상기 차량본체(A)에 구비되며 내부에 약재가 저장된 약재탱크(41)와, 선단부는 상기 파일(30) 상단의 개구부를 통해 파일(30)의 내부로 연장되어 상기 약재분사구(31)에 연결되고 후단부는 상기 약재탱크(41)에 연결된 약재공급관(42)과, 상기 약재공급관(42)의 중간부에 구비되어 상기 약재탱크(41)에 저장된 약재를 상기 약재공급관(42)을 통해 약재분사구(31)로 공급하는 펌프(43)로 구성된다.

따라서, 상기 펌프(43)를 작동시키면, 상기 약재탱크(41)에 저장된 약재가 상기 약재공급관(42)을 통해 약재분사구(31)로 분사된다.

상기 공기공급수단(50)은 상기 파일(30) 상단의 개구부를 통해 파일(30)의 내부로 연장되어 상기 공기분사구(32)에 연결된 공기공급관(51)과, 상기 차량본체(A)에 구비되며 상기 공기공급관(51)에 연결된 에어컴프레서(52)로 구성된다.

따라서, 상기 에어컴프레서(52)를 작동시키면, 공기가 상기 공기공급관(51)을 통해 공기분사구(32)로 분사된다.

상기 구동수단(60)은 상기 차량본체(A)에서 발생되는 유압에 의해 작동되는 유압펌프(미도시)를 이용하는 것으로, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 지지대(20)의 상면에 구비되며 구동축(61)에 구비된 기어(62)가 상기 파일(30)의 상단 둘레부에 구비된 기어(35)에 치합되어 구동시 파일(30)을 측방향으로 회전시킬 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 구동수단(60)은 상기 파일(30)의 개수에 대응되는 개수로 구성되어, 1개의 구동수단(60)이 1개의 파일(30)을 회전시키도록 구성된다.

이와 같이 구성된 오염토양 정화용 경작장치를 이용하여 토양(1)을 경작하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 구동수단(60)에 의해 상기 파일(30)이 회전되는 상태에서, 작업자가 상기 차량본체(A)의 아암(12)을 조작하여 상기 약재살포수단(B)을 하강시키면, 약재살포수단(B)의 파일(30)이 토양(1)을 파고 들어가게 된다.

그리고, 도 6에 도시한 바와 같이, 파일(30)이 원하는 깊이만큼 토양(1)에 삽입되면, 작업자는 상기 아암(12)을 정지시켜 파일(30)이 더 이상 토양(1)으로 삽입되지 않도록 한다.

이때, 상기 파일(30)이 계속 회전되면서 블레이드(33)가 토양(1)을 파내어 토양(1)이 뒤섞이도록 한다.

그리고, 상기 파일(30)이 회전되는 상태에서 상기 약재공급수단(40)과 공기공급수단(50)을 작동시키면 도 6에 화살표로 나타낸 바와 같이, 약재와 공기가 약재분사구(31)와 공기분사구(32)를 통해 토양(1)의 내부로 분사되어 토양(1)과 섞이게 된다.

그리고, 토양(1)의 내부로 적정량의 약재와 공기가 공급되면, 작업자는 상기 약재공급수단(40)과 공기공급수단(50)의 작동을 정지시킨 후 상기 차량본체(A)의 아암(12)을 조작하여 상기 약재살포수단(B)을 상승시켜 파일(30)이 토양(1)의 상부로 상승되도록 한다.

그리고, 차량본체(A)를 이동시킨 후 전술한 과정을 반복하여, 경작장에 쌓인 토양(1) 전체에 약재와 공기를 공급할 수 있다.

이와 같이 구성된 오염토양 정화용 경작장치는 파일(30)을 토양(1)에 삽입한 상태에서 토양(1)의 내부에 직접 약재를 분사함으로, 약재가 오염토양(1)과 효과적으로 섞이도록 할 수 있는 장점이 있다.

특히, 상기 파일(30)의 둘레부에는 나선형상의 블레이드(33)가 구비되고, 상기 지지대(20)에 구비되어 상기 파일(30)이 회전되도록 하는 구동수단(60)이 구비되어, 파일(30)이 회전되면서 블레이드(33)가 토양(1)을 파내어 뒤섞이도록 함으로, 토양(1)과 약재가 더욱 효과적으로 섞이도록 할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 파일(30)의 하단둘레부에는 복수개의 공기분사구(32)가 형성되고, 상기 공기분사구(32)에는 상기 공기분사구(32)에 고압의 공기를 공급하는 공기공급수단(50)이 연결되어, 약재와 함께 다량의 공기를 토양(1)의 내부로 공급함으로, 토양(1) 내부의 호기성 미생물이 더욱 효과적으로 활동할 수 있게 되는 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 상기 차량본체(A)는 휠(11)이 구비된 포크레인을 이용한 것을 예시하였으나, 상기 포크레인은 무한궤도가 구비된 것일 수 있다.

또한, 상기 차량본체(A)는 트랙터나 기타 중장비에 상기 약재살포수단(B)을 승강시킬 수 있는 승강기구를 구비한 것일 수 있다.

도 7은 본 고안에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로, 본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 지지대(20)의 일측 하부에 구비되어 상기 파일(30)이 토양(1)에 삽입되는 상태를 촬영하는 카메라(70)와, 상기 차량본체(A)의 운전석에 구비되며 상기 카메라(70)에 의해 촬영된 영상을 디스플레이하는 모니터(80)와, 상기 카메라(70)의 하부를 덮어 가리는 커버부재(90)와, 상기 지지대(20) 하부의 일측에 구비되어 상기 커버부재(90)에 고압의 공기를 분사하여 커버부재(90)에 묻은 토양(1)을 제거하는 청소수단(100)이 더 구비된다.

이를 자세히 설명하면, 상기 카메라(70)는 일반적인 CCD카메라 모듈을 이용하며, 상기 지지대(20)의 하측면에 하측을 향하도록 구비된다.

상기 모니터(80)는 일반적인 LED모니터(80)를 이용한다.

상기 커버부재(90)는 투명한 합성수지재질의 돔형태로 구성되어, 상기 카메라(70)의 하측면을 덮어 카메라(70)를 보호함으로써, 상기 파일(30)이 회전됨에 따라 토양(1)이 튀어 카메라(70)에 묻게 되는 것을 방지한다.

상기 청소수단(100)은 상기 지지대(20)에 상기 커버부재(90)의 하측면을 향하도록 배치된 공기분사노즐을 이용하는 것으로, 상기 공기분사노즐에는 상기 공기공급수단(50)의 에어컴프레서(52)가 연결되어 상기 공기분사노즐을 통해 상기 커버부재(90)의 하측면에 고압의 공기를 분사하여 커버부재(90)에 묻은 토양(1)을 제거할 수 있도록 구성된다.

이와 같이 구성된 오염토양 경작용 경작장치는 작업자가 상기 모니터(80)에 디스플레이되는 영상을 보면서 상기 파일(30)이 토양(1)의 내부로 삽입되는 정도를 관찰할 수 있으므로, 작업을 더욱 정확히 진행할 수 있는 장점이 있다.

즉, 상기 파일(30)은 넓은 판형상의 지지대(20) 하측에 구비됨으로, 작업자가 상기 약재살포수단(B)을 하강시킬 때 상기 지지대(20)에 의해 파일(30)이 가려져 파일(30)이 어느 정도 토양(1)으로 삽입되었는지를 확인할 수 없다.

그러나, 본 실시예에 따르면, 상기 모니터(80)를 통해 파일(30)이 삽입된 정도를 실시간으로 확인할 수 있으므로, 파일(30)이 삽입되는 정도를 정확히 조절하여 작업의 정확도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 지지대(20)의 일측에는 상기 커버부재(90)에 고압의 공기를 분사하여 커버부재(90)에 묻은 토양(1)을 불어 제거할 수 있는 청소수단(100)이 구비됨으로, 상기 파일(30)을 이용하여 토양(1)을 뒤섞을 때 튄 토양(1)이 상기 커버부재(90)에 묻어 카메라(70)의 시야가 가려지게 되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이상, 상기 내용은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 고안의 당업자는 본 고안의 요지를 변경시킴이 없이 본 고안에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

A. 차량본체 B. 약재살포수단
20. 지지대 30. 파일
40. 약재공급수단 50. 공기공급수단
60. 구동수단 70. 카메라
80. 모니터 90. 커버부재
100. 청소수단