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KR100707828B1 - 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치 - Google Patents

토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치 Download PDF

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KR100707828B1
KR100707828B1 KR1020050071548A KR20050071548A KR100707828B1 KR 100707828 B1 KR100707828 B1 KR 100707828B1 KR 1020050071548 A KR1020050071548 A KR 1020050071548A KR 20050071548 A KR20050071548 A KR 20050071548A KR 100707828 B1 KR100707828 B1 KR 100707828B1
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KR
South Korea
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soil
floating
relics
plant
fluids
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유기정
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(재)충청문화재연구원
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Abstract

본 발명은 고고학 및 고민족식물학(Paleoethnobotany) 등의 조사과정에서 식물유체나 유물이 포함된 토양을 부유통으로 주입하여 신속하고 손상없이 자동으로 분리ㆍ선별ㆍ채집하기 위하여 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 물과 토양이 혼합된 부유물을 회전시키고, 부유물 내부에 공기를 분출시켜 식물유체의 부유를 촉진시키는 부유통과, 부유통의 상측에 형성된 토출 공을 통해서 토출된 식물유체를 막힘없이 신속하고 효율적으로 거르기 위하여 체에 진동을 가하여 크기별로 다단계로 거를 수 있는 다단계 거름체를 구비하고, 거름체를 통과한 물을 저수하고 재순환시키는 저수조와, 부유통 아래에 침전된 토양 슬러지를 흡입하여 슬러지에 혼합되어 있는 유물과 비중이 큰 목탄을 분리시키고 물은 재활용할 수 있도록 제작된 진공유물 분리탱크를 구비하며, 물의 재활용을 위하여 물을 피드백시키기 위한 수중펌프와 상기 거름체를 진동시키는 바이브레이터 등을 구비한 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치를 구현함으로써 문화재 조사지역의 토양에 포함된 식물유체 및 소형유물 등을 고도의 선별도를 유지하면서 자동으로 신속하고 효율적으로 분리ㆍ채취할 수 있으므로 이중작업이 필요하지 않으면서 작업시간 및 인건비를 크게 절감하는데 그 특징이 있다.
고고학, 문화재, 식물유체, 유물, 플로테이션, 부유, 분리, 토양

Description

토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치{An Apparatus for Separating the Plant Fluid and the Remains of Soil Inside}
도1은 본 발명에 따른 장치의 내부 구성도
(상부 ; 부유통 및 부유통 상단에 위치한 교반기, 하부 ; 진공유물분리탱크 내부구성도)
도2는 본 발명에 따른 장치의 사시도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1; 링브로아의 공기 제어밸브
2; 진공유물분리탱크로 공기를 주입하기 위한 밸브
3; 공기정화필터에 부착된 밸브
4; 부유통 내부에 공기 주입을 위한 밸브
5; 진공유물분리탱크 내부의 공기를 흡입하기 위한 밸브
6; 진공유물분리탱크로부터 부유통으로 부유물을 피드백시키기 위한 밸브
7; 부유통으로부터 진공유물분리탱크로 슬러지 주입을 위한 밸브
8내지 11; 저수조의 부유물을 부유통으로 피드백시키기 위한 밸브
12; 부유통의 물을 배수하기 위한 밸브
13, 14; 저수조의 물을 배수하기 위한 밸브
15; 진공유물분리탱크의 물을 배수하기 위한 밸브
16; 세척시 물을 주입하기 위한 배관
17; 진공유물분리탱크의 압력조절용 밸브
30; 공기분사기
31; 부유통 32; 링브로아
33; 공기정화필터 34; 공기주입관(물재활용시 사용)
35; 공기흡입관(슬러지 흡입시사용)
36; 물을 부유통으로 보내기 위한 배관
37; 교반기 38; 다단계 거름체
39; 돌출된 구조물 40; 진공유물분리탱크
41; 슬러지 흡입을 위한 배관 42; 저수조의 물을 부유통으로 보내기 위한 배관
43, 44; 저수조;
45; 원형거름망 46; 스프링
47; 고정대 48; 이동용 바퀴
49; 격벽 50; 브러시
51; 타공망이 형성된 구조물
61; 제어판 62; 토출구
본 발명은 고고학 및 고민족식물학(Paleoethnobotany) 등의 조사과정에서 문화재 조사지역의 토양 속에 포함된 식물유체나 유물을 부유통, 다단계 거름체 및 수중펌프를 구비하고 부유통으로 주입된 식물유체나 유물을 자동으로 신속하고 손상 없이 분리ㆍ선별ㆍ채집하기 위하여 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치에 관한 것이다.
종래의 식물유체 및 유물의 분리방법은 주로 간단한 수조와 뜰 체를 이용한 수작업으로 이루어지거나, 이를 보다 효율적으로 수행하기 위하여 수중펌프로 물을 순환시키면서 수조상부에 뜬 식물유체만을 수직으로 쌓은 여러 개의 체로 거르는 간단한 기계식 장치들이 제작 사용됨으로써 이중 삼중 작업에 의한 인건비 부담이 크게 증가하고 작업시간이 많이 소요되는 등의 문제점이 있다.
또한 종래의 수작업 및 상기 기계식 장치들은 모두 식물유체만 분리시키는데 집중되어 있고, 토양속의 유물은 별도의 거름망을 사용하여 한 번 더 작업을 하여야 하며 식물유체 및 유물이 들어 있는 토양을 수조에 넣어 수작업으로 물에 풀어야 하고, 수조 상부에 뜬 식물유체만 거를 수 있기 때문에 토양 속에 포함된 식물유체를 최대한 부유시키려면 동일한 작업을 수회 반복하여야 하므로 작업시간 및 인건비가 많이 소요되는 등의 문제점이 있다.
종래의 또 다른 기계식 장치는 겹겹이 쌓인 원형체 내부에 식물유체와 미세토양 침전물이 거름망을 막으면 이를 제거하기 위하여 작업을 중지하여야 하는 문 제점이 있고, 종래의 또 다른 유물선별장치 역시 단순히 굵고 가는 망들을 여러 겹 겹쳐 놓고 그 위에 토양 슬러지를 부어서 거르는 방식이어서 물을 재활용하기가 쉽지 않는 문제점이 있으며, 여러 단계로 이루어지는 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 작업을 별도의 이송장치 없이 수작업으로 수행하므로 작업시간이 많이 소요되고 다량의 토양을 처리할 수 없으며, 각 단계마다 많은 인력이 투입되어 시간적 경제적인 비용 손실이 크다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 인식하고 이를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 물과 토양이 혼합된 침전물을 회전시키면서 내부로 공기를 분출시켜 식물유체의 부유를 촉진시키는 부유통과, 부유통의 상측에 형성된 토출 공을 통해서 토출된 식물유체를 막힘없이 신속하고 효율적으로 거르기 위하여 체에 진동을 가하여 크기별로 다단계로 거를 수 있는 다단계 거름체가 토출공 하단에 설치되며, 거름체를 통과한 부유물을 저수하고 재순환시킬 수 있도록 구성된 저수조와 부유통 아래에 침전된 토양 슬러지를 흡입하여 슬러지에 혼합되어 있는 유물과 비중이 큰 목탄 등을 분리시키고 물은 재활용할 수 있도록 구성된 진공유물 분리탱크를 구비하며, 상기 저수조의 물을 재활용 위하여 피드백시키기 위한 수중펌프와 상기 거름체를 진동시키는 바이브레이터 등을 구비한 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치를 구현함으로써 식물유체와 소형유물 등을 고도의 선별도를 유지하면서 신속하고 효율적으로 분리ㆍ채취하는데 그 목적이 있다
본 발명의 또 다른 목적은 거름체를 진동시키는 바이브레이터, 물의 재활용을 위하여 물을 피드백시키는 수중펌프 등을 구비하고 자동으로 다단계의 거름 및 피드백장치에 의하여 식물유체 및 유물을 거르도록 함으로써 인건비를 크게 감소할 수 있고 체의 막힘 현상을 최대한 줄여서 작업중단을 방지하여 작업시간을 최소화하여 시간적 경제적 손실을 최소화하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 저수조와 부유통 아래에 침전된 토양 슬러지를 진공펌프로 흡입하여 슬러지에 혼합되어 있는 유물과 비중이 큰 목탄 등을 다단계의 원형거름망을 통과시켜 저수통과 부유통 아래에 침전된 토양 슬러지를 신속하고 효율적으로 분리함으로써 사람에 의한 이중 작업이 필요하지 않아서 작업시간과 인건비를 크게 절약하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리함에 있어서 부유통으로부터 부유된 부유물을 다단계의 거름체를 통과시켜 식물유체를 분리하고, 뷰유통 하부에 침전된 비중이 비교적 큰 침전물들은 진공펌프로 진공유물 분리탱크로 흡입하여 크기가 다른 다단계 원형거름망을 이용하여 유물을 분리하므로 식물유체와 유물을 동시에 분리할 수 있도록 구현함으로써 이송과정에서 유물과 목탄시료 등이 손상되지 않으면서 작업시간 및 인건비를 크게 줄이는데 있다.
본 발명은 고고학 및 고민족식물학(Paleoethnobotany) 등의 조사과정에서 토양 속에 포함된 식물유체나 유물을 부유통, 다단계 거름체 및 수중펌프를 구비하고 부유통으로 주입된 식물유체나 유물을 자동으로 신속하고 손상없이 분리ㆍ선별ㆍ채 집하기 위하여 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치에 관한 것이다.
종래의 식물유체 및 유물분리방법은 주로 간단한 수조와 뜰 체를 이용한 수작업으로 이루어지거나, 이를 보다 효율적으로 수행하기 위하여 수중펌프로 물을 순환시키면서 수조상부에 뜬 식물유체만을 수직으로 쌓은 여러 개의 체로 거르는 간단한 기계식 장치들이 제작 사용됨으로써 이중 삼중 작업에 의한 인건비 부담이 크게 증가하고 작업시간이 많이 소요되는 등의 문제점이 있다.
또한 종래의 수작업 및 상기 기계식 장치들은 모두 식물유체만 분리시키는데 집중되어 있고, 토양속의 유물은 별도의 거름망을 사용하여 한 번 더 작업을 하여야 하며 식물유체 및 유물이 들어 있는 토양을 수조에 넣어 수작업으로 물에 풀어야 하고, 수조 상부에 뜬 식물유체만 거를 수 있기 때문에 토양 속에 포함된 식물유체를 최대한 부유시키려면 동일한 작업을 수회 반복하여야 하므로 작업시간 및 인건비가 많이 소요되는 등의 문제점이 있다.
종래의 또 다른 기계식 장치는 겹겹이 쌓인 원형체 내부에 식물유체와 미세토양 침전물이 거름망을 막으면 이를 제거하기 위하여 작업을 중지하여야 하는 문제점이 있고, 종래의 또 다른 유물선별장치 역시 단순히 굵고 가는 망들을 여러 겹 겹쳐 놓고 그 위에 토양 슬러지를 부어서 거르는 방식이어서 물을 재활용하기가 쉽지 않는 문제점이 있으며, 여러 단계로 이루어지는 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 작업을 별도의 이송장치 없이 수작업으로 수행하므로 작업시간이 많이 소요되고 다량의 토양을 처리할 수 없으며, 각 단계마다 많은 인력이 투입되어 시간적 경제적인 비용 손실이 크다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것이다. 본 발명을 용이하게 이해하기 위한 도면을 살펴본다. 도1은 본 발명에 따른 장치의 내부 구성도를 나타낸 것이며, 상부에는 부유통 및 부유통 상단에 위치한 교반기를 나타낸 것이며, 하부는 진공유물분리탱크 내부 구성도를 나타낸 것이다. 도2는 본 발명에 따른 장치의 사시도를 보여주고 있다. 본 발명에 따른 구성수단들을 보다 구체적으로 살펴본다. 본 발명은 고고학 및 고민족식물학(Paleoethnobotany) 등의 조사과정에서 토양 속에 포함된 식물유체나 유물을 자동으로 신속하고 손상없이 분리ㆍ선별ㆍ채집하는 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치는 크게 식물유체나 유물이 포함된 토양을 부유시키는 부유통(31)과, 부유통(31)에서 부유된 물을 거르는 다단계 거름체(38)와, 다단계 거름체(38)를 거쳐서 나온 물을 저장하여 상기 부유통(31)으로 피드백시키는 저수조(43, 44)와, 부유통 아래에 침전된 토양 슬러지를 흡입하여 슬러지에 혼합되어 있는 유물과 비중이 큰 목탄을 분리시키고 물은 재활용시키는 원형거름망(45)을 구비한 유물분리탱크(40)로 구성되어 있다. 먼저 부유통(31) 주위에 위치한 구성에 대하여 살펴보면, 토양 속에 포함된 식물유체나 유물을 자동으로 신속하고 손상없이 분리ㆍ선별ㆍ채집하기 위하여 식물유체나 유물이 포함된 토양을 콘베어 장치나 작업자에 의하여 소정량이 부유통(31)에 주입되며, 부유통(31)에 주입된 토양을 공기주입과 재활용물의 수압을 이용하여 효율적으로 부유시키는 수단을 구비한 부유통과, 부유물 중에서 비교적 가벼운 것들을 거르기 위하여 부유통의 상단의 일측에 부유물이 흘러내릴 수 있도록 다단계 거름체(38)의 크기를 고려하여 소정 크기의 토출공(62)이 형성되어 있다. 토양이 주입되는 부유통의 상단에는 토양에 포함된 소정 크기 이상의 자갈 또는 이물질을 거르기 위하여 소정크기의 홀이 형성된 타공망(51)이 구비한 구조물이 위치하고, 타공망이 형성된 구조물 상단에는 토양을 부유통으로 용이하게 유입시키기 위한 브러시(50)가 부착된 구조물이 회전모터와 체결되어 회전동작을 하도록 구성된 교반기(37)가 위치한다. 상기 부유된 혼합물 중에서 비교적 가벼운 부유물을 거르기 위하여 부유통의 상단의 일측에 형성된 토출공을 통해서 흘러나온 부유물은 거름 크기가 서로 다른 다수의 카세트형 거름체가 설치된 다단계 거름체(38)를 통과한 후 저수조(43, 44)에 저장된다. 상기 토출공(62)을 통해서 흘러나는 부유물은 다소 돌출되게 형성된 구조물(39)에 의하여 부유물이 거름체의 상에 떨어지도록 설계 제작되고, 거름체를 진동시키기 위하여 거름체의 일측에 바이브레이터(미도시)가 부착 설치되어 있다. 상기 다단계 거름체(38)의 상단은 거름 크기가 크고 하단으로 갈수록 거름 크기가 작은 체로 구성되며, 체가 고정된 외곽에는 소정의 높이로 형성되어 식물유체 및 유물이 쌓일 수 있도록 구성되어 있다. 수중 펌프를 이용하여 부유통(31)으로 피드백시키기 위한 물을 최대한 깨끗한 물로 공급하기 위하여 상기 저수조는 격벽(49)을 형성하여 분리하여 일차 저수조(43)에서 비교적 무거운 부유물을 침전시킨 후에 격벽(49) 상단을 통해서 이차 저수조(44)로 이동하도록 구성되어 있다. 상기 이차 저수조(44)에 저장된 물은 수중펌프에 의하여 상기 부유통으로 피드백시켜 재활용하는 구성을 가진다. 상기 저수조(44)의 부유물을 부유통으로 주입 시에 부유통(31)의 내부 부유물의 회전을 유도하기 위하여 유입방향을 부유통의 일측 방향으로 다소 높은 수압으로 주 입되도록 설계(42) 제작되어 있다. 또한 부유통 내부에는 부유통 내부의 부유물을 부유 상태로 만들어 효율적으로 식물유체와 유물을 분리하기 위하여 부유통과 인접하여 설치된 링브로아(32)를 이용하여 공기를 부유물 내부로 분사하는 공기분사기(30)가 설치되어 있다. 상기 부유통(31) 및 저수조(43, 44)에는 수위를 감지하는 센서가 소정의 위치에 설치되어 설정된 수치에 이르면 자동으로 해당하는 밸브를 잠그는 수단이나 상용의 주지관용의 기술을 이용하여 메시지 또는 음성으로 알려주는 수단을 구비한다. 수요자들의 요구에 의하여 수동으로 설계 제작할 수도 있다. 상기 부유통의 하부에 침전된 슬러지는 링브로아(32)의 공기압력을 이용하여 진공유물분리탱크(40)로 주입하는 구성을 가진다. 진공유물분리탱크(40)에는 비교적 큰 유물들로부터 순서대로 걸러줄 수 있도록 원형거름망(45)을 설치하여 상기 주입되는 슬러지에 포함된 유물에서 크기별로 분리하는 구성을 구비한다. 진공유물분리탱크(40)에 설치된 다단계 원형거름망(45)을 통과한 부유물은 링브로아의 공기압력에 의하여 부유통으로 피드백시켜 물을 재활용할 수 있도록 구성되어 있다. 식물유체 및 유물을 분리하는 작업을 종료한 후에 부유통(31)과 진공유물분리탱크(40)에 존재하는 부유물들은 부유통(31)과 진공유물분리탱크(40)의 하단에 설치된 배출구(12, 15)를 통해서 배출된다. 부유물을 배출한 후 저수조, 부유통 및 진공유물분리탱크를 깨끗하게 세척할 수 있도록 수도관과 연결하여 물을 공급받아 세척할 수 있는 세척수단을 구비한다. 상기 진공유물분리탱크(40)에 설치된 원형거름망(45)은 필요시 흔들어 줄수 있도록 스프링(46) 구조물에 설치되어 있으며, 진공유물분리탱크(40)내부에는 수위 감지센서(미도시)가 설치되어 설정된 수위에 부유물이 위치하 면 슬러지의 유입이 자동으로 중지된다. 본 발명에 따른 일차 분리ㆍ채취를 위한 과정을 살펴본다. 부유통(31)과 저수조(43, 44)에 소정의 높이로 물을 주입하고 교반기(37)에 채석한 토양을 넣고 장치의 전면에 부착된 제어판(61)에서 링브로아 전원스위치 및 교반기 전원스위치를 켜고 배관라인들이 모두 잠겨있는 상태에서 1, 3, 4 번 밸브들을 개방하고, 8, 9, 10, 11번 밸브들을 동시에 개방을 하되 수압을 조절하기 위하여 밸브의 열림 정도를 조절하여 부유통 내부의 부유물을 원하는 정도로 부유시킬 수 있도록 제어하며, 보다 용이한 부유를 위하여 부유통 하부에 공기를 주입하는 공기분사기(30)를 구비한다. 링브로아(32)의 공기 압력이 너무 강하여 주입되는 수압이 너무 강할 경우에는 도1의 3번 및 4번의 두 밸브중 하나를 선택해서 공기압력을 조절할 수 있다. 링브로아와 인접하여 링브로아(32)에서 흡입하고 내보내는 공기를 정화하는 공기정화필터(33)가 설치되어 있다. 상기 부유된 혼합물 중에서 비교적 가벼운 부유물을 거르기 위하여 부유통의 상단에 형성된 토출공(62)을 통해서 흘러나오는 부유물을 거름 크기가 서로 다른 다수의 카세트형 다단계 거름체(38)로 식물유체 및 유물을 거를 수 있도록 설계 제작되며, 다단계 거름체(38)를 통과한 부유물은 저수조(43, 44)에 저장된다. 상기 다단계 거름체(38)에는 식물유체 및 유물을 신속하고 효율적으로 분리하기 위하여 체를 진동시키기 위한 바이브레이터(미도시)가 설치되어 있다. 상단부에 위치하는 거름체는 거름 크기가 크고 하단으로 갈수록 거름 크기가 작은 것으로 구성되어 있다. 상기의 과정에 의하여 일차 식물유체 및 유물의 분리ㆍ채취를 위한 과정이 종료된다. 토양을 부유통에 주입하여 일차로 시료를 채취할 때에는 8, 9, 10, 11번 밸브들이 항상 열 린 상태를 유지하여야 한다. 상기 1차 부유통을 이용하여 부유물로부터 식물유체 및 유물의 분리ㆍ채취가 종료되면, 부유 통에 침전된 비교적 크고 비중이 무거운 유물들인 슬러지는 링브로아(32)의 공기압을 이용하여 진공유물분리탱크(40)로 흡입하여 2차로 슬러지에 포함된 유물을 분리ㆍ채취하는 과정이 동일한 장치에서 이루어지도록 구성되어 있다. 슬러지를 진공유물분리탱크로 흡입하는 과정에서는 배관라인의 모든 밸브를 잠근 상태에서 2번 및 7번 밸브를 개방하고, 상기 7번 밸브가 체결되어 있는 파이프라인 끝으로 부유통의 바닥에 침전된 슬러지를 링브로아를 작동시켜 진공유물분리탱크로 슬러지가 포함된 부유물을 흡입하게 된다. 진공유물분리탱크에는 비교적 부피가 크고 비중이 높은 유물들부터 순서대로 걸러줄 수 있도록 크기가 서로 다른 원형거름망(45)을 구비한 구조물이 다단계로 설치되어 있어서 상기 주입되는 슬러지가 포함된 부유물을 흡입할 경우에 부유물에 포함된 유물들을 크기별로 분리할 수 있는 구성을 구비하고, 슬러지에 포함된 식물유체 및 유물을 분리ㆍ채취함으로써 이차로 슬러지에 포함된 유물을 분리ㆍ채취하는 과정이 종료된다. 상기와 같은 구성들은 수동밸브를 설치하여 수동으로 작동하거나 솔레노이드 밸브와 마이크로프로세서를 연동시켜 펄스신호를 내보내어 원하는 밸브를 자동으로 열고 닫을 수 있도록 구성할 수 있다. 장치의 하부에는 이동을 용이하게 하는 바퀴(48)와 원하는 장소에 고정할 수 있는 고정대(47)를 구비하고 있다. 본 발명에 따른 장치의 프레임 상단 일측에는 장치가 수평으로 위치하고 있는지의 여부를 판단할 수 있는 수평계가 부착 설치되어 있다. 본 발명에 채용된 링브로아 및 수중펌프는 이와 동일한 기능을 구비한 상용의 공기압력조절용펌프 또는 펌프 등으 로 대체하여 사용할 수 있다.
[실시 예]
본 발명에 따른 실시 예를 도면을 통해서 보다 구체적으로 살펴본다. 본 발명에 따라 자동으로 신속하고 손상 없이 분리ㆍ선별ㆍ채집하는 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치를 구성하고 있는 부유통(31), 다단계 거름체(38), 저수조(43, 44) 및 진공유물탱크 들이 서로 연동하는 순서에 따라 구성 및 그 작용을 구체적으로 살펴본다. 먼저 장치의 전면에 설치된 제어판(61)에 부착된 전원스위치를 켠다. 부유통(31)과 저수조(43, 44)에 소정의 높이로 물을 주입한다. 이 때 진공유물분리탱크(40)에는 물을 주입하지 않는다. 부유통(31)과 저수조(43, 44)에 소정의 높이로 물이 주입되면 교반기(37)에 채석한 토양을 넣고 제어판(61)에서 링브로아(32)의 전원스위치 및 교반기(37)의 전원스위치를 켜고 배관라인들이 모두 잠겨있는 상태에서 1, 3 및 4번 밸브들을 개방함과 동시에 8, 9, 10 및 11번 밸브들을 동시에 개방을 하되 수압을 조절하기 위하여 밸브의 열림 정도를 조절하여 부유통(31) 내부의 부유물을 원하는 정도로 부유시킬 수 있도록 제어하며, 보다 용이한 부유를 위하여 부유통 하부에 공기를 주입하는 공기분사기(30)를 구비한다. 링브로아(32)의 공기 압력이 너무 강하여 주입되는 수압이 너무 강할 경우에는 도1의 3번 및 4번의 두 밸브중 하나를 선택해서 공기압력을 조절하면 된다. 링브로아(32)와 인접하여 링브로아(32)로부터 공기를 흡입하여 공기를 정화하여 내보내는 공기정화필터(33)가 설치되어 있다. 부유통(31)의 상단에는 채취된 토양이 부유통(31)으로 직접 주입되지 않도록 하면서 토양에 포함된 소정 크기 이상의 자갈 또는 이물질을 거르기 위하여 10㎜내지 20㎜ 정도의 크기의 홀을 가진 타공망이 형성된 구조물(51)이 위치하고, 타공망이 형성된 구조물(51) 상단에는 토양을 부유통(31)으로 용이하게 유입시키기 위하여 브러시(50)가 부착된 구조물이 회전모터와 체결되어 회전하도록 구성된 교반기(37)가 위치한다. 상기 부유된 혼합물 중에서 비교적 가벼운 부유물을 거르기 위하여 부유통의 상단에는 토출공(62)이 형성되고 토출공으로 흘러나온 부유물을 거름체에 흘러내리도록 토출공(62) 하부에 다소 돌출되게 형성된 구조물(39)을 통해서 흘러나오는 부유물을 거름 크기가 서로 다른 다수의 카세트형 다단계 거름체(38)로 식물유체 및 유물을 거를 수 있도록 설계 제작되며, 거름체를 통과한 부유물은 저수조(43, 44)에 저장된다. 상기 다단계 거름체(38)에는 식물유체 및 유물을 신속하고 효율적으로 분리하기 위하여 체를 진동시키기 위한 바이브레이터가 밀착 설치되어 있다. 상단부에 위치하는 거름체는 거름 크기가 크고 하단으로 갈수록 거름 크기가 작은 것으로 구성되며, 체가 고정된 외곽에는 소정의 높이로 형성되어 식물유체 및 유물이 쌓일 수 있도록 구성되어 있다. 거름체의 거름크기는 현재 고민족식물학에서 국제적으로 기준되고 있는 4㎜, 2㎜, 0.710㎜ 및 0.212㎜ 4단계로 구성할 수 있으며, 이는 사용자의 요구에 따라 식물유체 및 유물의 종류를 고려하여 다르게 형성하여 구성할 수 있다. 상기 저수조는 물의 재활을 위하여 부유통으로 피드백시키는 물을 비교적 깨끗한 물로 공급하기 위하여 저수조 내부의 격벽(49)을 형성하여 일차저수조(43)에서 비교적 무거운 부유물을 침전시킨 후에 격벽(49) 상단을 통해서 물이 이차 저수조(44)로 이동하도록 구성되어 있다. 토양을 부유통에 주입하여 일차로 시료를 채취할 때에 8, 9, 10, 11번 밸 브는 항상 열린 상태를 유지하여야 한다. 부유통(31)에는 수위감지 센서(미도시)가 설치되어 수중펌프(미도시)와 연동하여 소정의 수위를 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 다단계 거름체(38)를 이용한 일차 거름단계에서 다단계 거름체(38)에 식물유체가 어느 정도 채취가 이루어지면 일차 단계에서의 식물유체의 거름은 중지하게 된다. 1차로 부유통을 이용하여 부유물로부터 식물유체 및 유물의 분리ㆍ채취가 종료되면, 부유 통에 침전된 비교적 크고 비중이 무거운 유물들인 슬러지는 진공유물분리탱크(40)로 흡입하여 2차 시료를 분리ㆍ채취하는 과정이 동일한 장치에서 이루어지도록 구성되어 있다. 슬러지를 진공유물분리탱크(40)로 흡입하는 과정에서는 배관라인의 모든 밸브를 잠근 상태에서 2번 및 7번 밸브를 개방하고, 상기 7번 밸브가 체결되어 있는 파이프라인 끝으로 부유통의 바닥에 침전된 슬러지를 링브로아(31)의 공기압력을 이용하여 진공유물분리탱크(40)로 슬러지가 포함된 부유물을 흡입하게 된다. 진공유물분리탱크(40)에는 비교적 부피가 크고 비중이 높은 유물들부터 순서대로 걸러줄 수 있도록 크기가 서로 다른 원형거름망(45)을 구비한 구조물이 다단계로 설치되어 있어서 상기 주입되는 슬러지가 포함된 부유물을 흡입할 경우에 부유물에 포함된 유물들을 크기별로 분리하는 구성을 구비한다. 원형거름망(45)을 구비한 구조물은 내측에 비교적 큰 유물을 거를 수 있도록 크기가 큰 그물로 형성하고 점차로 작은 크기의 유물을 거를 수 있도록 구성되어 있다. 그물의 크기는 4㎜, 2㎜ 및 1㎜ 3단계로 구성할 수 있으며, 유물의 크기를 고려하여 다르게 형성하여 구성할 수 있다. 필요시 원형거름망(45)이 형성된 구조물을 인위적으로 흔들어 줄 수 있도록 스프링(47) 구조물 상에 위치하도록 설계 제작되어 있다. 상 기 다단계 원형거름망(45)을 통과한 슬러지가 포함된 부유물에 포함된 유물들을 분리ㆍ채취하면 2차로 유물의 채취가 종료된다. 2차 유물 분리ㆍ채취가 종료된 후에 진공유물분리탱크(40)의 물을 재활용하기 위하여 링브로아(32)의 공기압력을 이용하여 부유통으로 물을 피드백시킬 수 있도록 구성되어 있다. 진공유물분리탱그(40)의 물을 부유통(31)으로 링브로아(32)의 공기압력을 이용하여 피드백시키는 과정을 구체적으로 살펴보면, 모든 밸브가 다 잠겨져 있는 상태에서 배관라인 3번 및 6번만을 개방하고, 제어판(61)에서 링브로아 전원스위치를 온하면 링브로아에서 진공유물분리탱그(40)로 공기를 주입하므로써 진공유물분리탱크(40)의 물이 부유통(31)으로 주입되도록 구성되어 있다. 상기와 같은 과정을 거쳐서 한번의 식물유체 및 유물을 분리ㆍ채취 작업을 수행할 수 있다. 상기와 같이 과정을 반복하여 토양 속에 포함된 식물유체 및 유물을 분리ㆍ채취함으로써 보다 신속하고 효율적으로 작업을 할 수행하므로 작업시간과 인건비를 크게 절약할 수 있다. 본 발명에 따른 장치를 사용하여 토양 속에 포함된 식물유체 및 유물을 분리ㆍ채취를 종료한 후에 부유물에 의하여 지저분하여진 장치를 효율적으로 세척할 수 있는 수단을 구비하였고, 그 과정을 구체적으로 살펴보면, 모든 밸브를 잠금 상태에 두고 12, 13, 15 및 16번 밸브를 열고, 제어판에 위치한 수중 모터의 전원스위치를 켜주면 16번 파이프로부터 물이 분사되면서 세척을 이룰 수 있도록 구성되어 있다. 상기와 같은 구성들은 수동밸브를 설치하여 수동으로 작동하거나 솔레노이드 밸브와 마이크로프로세서를 연동시켜 펄스신호를 내보내어 원하는 밸브를 자동으로 열고 닫을 수 있도록 구성할 수 있다. 장치의 하부에는 이동을 용이하게 하는 바퀴(48)와 원하는 장소에 수평을 맞추어 고정할 수 있는 고정대(47)를 구비하고 있다. 본 발명에 따른 장치의 프레임 상단 일측에는 장치가 수평으로 위치하고 있는지의 여부를 판단할 수 있는 수평계가 부착 설치되어 있다.
본 발명은 물과 토양이 혼합된 침전물을 회전시키고 내부에 공기분사기로식물유체 및 유물의 부유를 촉진시키는 부유통과, 부유통의 상측에 형성된 토출 공을 통해서 토출된 식물유체를 크기별로 다단계로 거를 수 있는 다단계 거름체를 구비하고, 거름체를 통과한 부유물을 저수하고 재활용을 위한 저수조와 부유통 아래에 침전된 토양 슬러지를 흡입하여 슬러지에 혼합되어 있는 유물을 분리하고 물은 재활용하도록 구성한 진공유물 분리탱크를 구비한 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치를 구현함으로써 식물유체와 소형유물 등을 고도의 선별도를 유지하면서 신속하고 효율적으로 분리ㆍ채취할 수 있는 작용효과가 있다
본 발명의 또 다른 효과는 거름체를 진동시키는 바이브레이터, 물의 재활용 위하여 물을 피드백시키는 수중펌프 등을 구비하고 자동으로 다단계의 거름 및 피드백장치에 의하여 식물유체 및 유물을 거름으로써 인건비를 크게 감소할 수 있고, 체의 막힘 현상을 최대한 줄여서 작업중단에 따른 시간적 경제적 손실을 최소화하는데 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 저수조와 부유통 아래에 침전된 토양 슬러지를 진공펌프로 흡입하여 슬러지에 혼합되어 있는 유물과 비중이 큰 목탄 등을 다단계의 원형거름망을 통과시켜 저수통과 부유통 아래에 침전된 토양 슬러지를 신속하고 효 율적으로 분리하므로 사람에 의한 이중 작업이 필요하지 않아서 작업시간과 인건비를 크게 절약하는데 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리함에 있어서 부유통으로부터 부유된 부유물을 다단계의 거름체를 통과시켜 식물유체를 분리하고, 부유통 하부에 침전된 비중이 비교적 큰 침전물들은 진공펌프로 진공유물 분리탱크로 흡입하여 크기가 다른 다단계 원형거름망을 이용하여 유물을 분리하므로 식물유체와 유물을 동시에 분리할 수 있도록 구현함으로써 이송과정에서 유물과 목탄시료 등이 손상되지 않으면서 작업시간 및 인건비를 크게 줄이는데 있다.

Claims (7)

  1. 고고학 및 고민족식물학의 조사과정에서 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치에 있어서,
    식물유체 및 유물이 포함된 토양을 넣고 부유시키기 위하여 물을 주입하여 토양을 부유시키는 수단을 구비하며, 상단에는 부유된 부유물을 토출하는 토출구가 형성된 부유통과,
    상기 부유통과 인접하여 설치되며, 상기 토출구에서 나온 부유물로부터 식물유체 및 유물을 크기별로 거를 수 있도록 구성된 다단계 거름체와,
    상기 다단계 거름체를 통과하여 나온 부유물을 저장하는 저수조와,
    상기 저수조의 물을 재활용하기 위하여 상기 부유통으로 피드백시키는 수단을 구비한 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치.
  2. 고고학 및 고민족식물학의 조사과정에서 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치에 있어서,
    식물유체 및 유물이 포함된 토양을 넣고 부유시키기 위하여 물을 주입하여 토양을 부유시키는 수단을 구비하며, 상단에는 부유된 부유물을 토출하는 토출구가 형성된 부유통과,
    상기 부유통과 인접하여 설치되며, 상기 토출구에서 나온 부유물로부터 식물유체 및 유물을 크기별로 거를 수 있도록 구성된 다단계 거름체와,
    상기 다단계 거름체를 통과하여 나온 부유물을 저장하는 저수조와,
    상기 저수조의 부유물을 재활용하기 위하여 상기 부유통으로 피드백시키는 수단과,
    상기 부유통에 침전된 슬러지에 포함된 식물유체 및 유물을 손상 없이 분리하기 위하여 슬러지가 포함된 부유물을 흡입하여 유물의 크기별로 분리ㆍ채취할 수 있는 다단계 원형거름망을 내장한 진공유물분리탱크를 구비한 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치.
  3. 고고학 및 고민족식물학의 조사과정에서 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치에 있어서,
    식물유체 및 유물이 포함된 토양을 넣고 부유시키기 위하여 물을 주입하여 토양을 부유시키는 수단을 구비하며, 상단에는 부유된 부유물을 토출하는 토출구가 형성된 부유통과,
    상기 부유통과 인접하여 설치되며, 상기 토출구에서 나온 부유물로부터 식물유체 및 유물을 크기별로 거를 수 있도록 구성된 다단계 거름체와,
    상기 다단계 거름체를 통과하여 나온 부유물을 저장하는 저수조와,
    상기 저수조의 부유물을 재활용하기 위하여 상기 부유통으로 피드백시키는 수단과,
    상기 다단계 거름체와 인접하여 부착 설치되며, 거름체를 진동시켜 체의 막힘을 방지하는 바이브레이터를 구비한 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치.
  4. 청구항1 또는 청구항3에 있어서,
    상기 저수조는 격벽을 형성하여 분리 구성하고, 다단계 거름체에서 유입되는 부유물에 포함된 비교적 부피가 크고 무거운 입자들을 침전시킨 후 상부의 깨끗한 물을 분리된 저수조로 이동할 수 있도록 격벽을 구비한 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치.
  5. 청구항4에 있어서,
    상기 부유통은 부유물 속의 식물유체 및 유물을 부유시키기 위하여 배관을 통해서 공기를 주입하기 위한 링브로아를 구비하며, 상기 저수조에 저장된 부유물을 수중펌프로 피드백시켜 부유통으로 주입시킬 때 부유물 속의 식물유체 및 유물을 부유시키기 위하여 부유물의 압력 및 부유물이 주입되는 방향을 조절하는 수단을 구비한 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치.
  6. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,
    상기 다단계 거름체와 다단계 원형 거름망은 거름크기가 서로 다른 거름체와 원형거름망이 두 개 이상으로 구성된 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치.
  7. 청구항1 또는 청구항3에 있어서,
    상기 부유통은 식물유체 및 유물이 포함된 토양을 주입할 때 토양에 포함된 일정 크기 이상의 자갈이나 덩어리를 거르고 토양을 부유통으로 효율적으로 주입하기 위하여 부유통 상단에 홀이 형성된 타공망과, 회전모터에 의하여 회전하는 교반기를 더 구비한 토양 속의 식물유체 및 유물을 분리하는 장치.
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