KR20220115377A - 수상 부유쓰레기 수거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수상 부유쓰레기 수거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바다, 호소, 하천 등의 수면에 고정식으로 설치되어 수면에 부유하는 각종 부유쓰레기를 효과적으로 수거할 수 있는 수상 부유쓰레기 수거장치에 관한 것이다.
본 발명의 수상 부유쓰레기 수거장치는 수면에 부유하는 부유쓰레기가 일측에 형성된 입구를 통해 내부로 유입되는 수집망과, 수집망의 입구 양측에서 벌어지도록 형성되어 수집망의 입구 방향으로 부유쓰레기를 가이드하기 위한 가이드펜스부와, 수집망 및 가이드펜스부가 수면에서 이동하는 것을 방지하기 위해 수집망 및 가이드펜스부를 바다 또는 하천 또는 호소 바닥에 고정시키는 앵커부를 구비한다.

Description

수상 부유쓰레기 수거장치{apparatus for collection of floating waste on water surface}

본 발명은 수상 부유쓰레기 수거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바다, 호소, 하천 등의 수면에 고정식으로 설치되어 수면에 부유하는 각종 부유쓰레기를 효과적으로 수거할 수 있는 수상 부유쓰레기 수거장치에 관한 것이다.

일반적으로 바다, 호소, 하천 등의 폐기물의 주요발생원은 크게 육상 기인과 해상 기인으로 대별된다.

육상 기인의 경우 인간의 주거생활과 산업활동에서 필연적으로 발생하는 폐기물이 바다 등으로 유입되는 것으로 주로 내륙이나 연안에 밀집되며, 해상 기인은 수산업이나 선박 운항 등 해양 경제활동에 의해 발생하는 경우가 대부분을 차지한다.

우리나라의 경우 기상 특성상 홍수나 태풍이 이어지는 여름철 우기에 육상 폐기물이 집중적으로 바다, 호소나 하천 등으로 유입된다. 특히, 바다로 유입되는 해양 폐기물의 경우 우리나라의 수산업의 구조상 연안어업이 차지하는 비중이 크기 때문에 여기에서 발생하는 어업폐기물이 주원인 중의 하나이다.

그런데 이들 폐기물은 유입 초기 부유성 재질일지라도 시간이 지남에 따라 수분함량이 높아지고 각종 미생물이나 패각류의 부착에 따른 자체중량 증가로 인해 점차 수중으로 가라앉게 된다. 그리고 바다의 경우 조석활동에 따라 조간대 수역에 쌓이게 됨으로써 해저나 수변구역을 오염시키는 주요 원인물질이 되어 이들 폐기물에 의한 연안오염이 사회적인 문제점으로 대두하고 있는 실정이다.

이 경우 물리적인 제거 작업이 쉽지 않을 뿐만 아니라 소요되는 인력이나 경비 등이 막대하게 증가하여 수거 자체를 포기하는 경우도 많아 지속적인 오염원으로 발전하게 되는데, 분해되지 않는 플라스틱 계열은 조각이나 알갱이로 분산되어 또 다른 환경오염을 유발하는 인자로 작용하기도 한다.

이에 따라 가능한 짧은 시간에 물리적인 수단을 동원하여 수상에 유입되는 부유폐기물을 제거하는 것이 폐기물의 폐해를 방지하기 위한 현실적인 대안이라 할 수 있다. 하지만, 종래의 부유폐기물의 수거방법은 많은 인원과 선박을 동원하여 그물로 부유 폐기물을 일일이 수거하거나 해양환경관리기관의 폐기물 전용 수거선박으로 부유폐기물을 처리하고 있는 실정이어서 부유 폐기물을 처리하는데 한계가 있다.

특히, 국내에서 운용되는 부유폐기물 전용 수거선박은 대부분 10~30톤 내외의 컨베이어 수거방식인 쌍동선 형태로 수거범위가 거의 선폭으로 한정되기에 항 내만 등 정체 수역의 부유폐기물이 주 수거대상이며, 우기철에 집중적으로 유입되거나 연안 수역에서 바람이나 조류에 이동하는 부유폐기물에 대해서는 적극적인 대처가 곤란하다.

대한민국 공개특허 제10-2009-0011975호에는 수면의 부유폐기물 수거장치가 개시되어 있다.

상기 부유폐기물 수거장치는 수면에 부유하는 부유폐기물이 유입되는 개구부를 가지며 부유폐기물이 수집되는 그물망과, 개구부의 양측 그물망에 설치되는 부유체와, 부유체와 연결되어 그물망의 개구부 방향으로 부유폐기물을 가이드하여 구집시키는 것으로 선박에 장착되는 견인로프와 연결되는 구집수단을 구비한다.

상기의 부유폐기물 수거장치는 선박에 의해 견인되어 이동하면서 부유폐기물을 수거하는 방식이므로 고정식으로 사용할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 부유폐기물을 그물망의 개구부 방향으로 유도하는 구집수단은 고무튜브 형상으로 이루어져 있어서 부유폐기물이 구집수단을 넘어가는 일이 자주 발생할 뿐만 아니라 수면 아래로 일정 깊이 잠긴 상태로 이동하는 쓰레기는 수거하기 어렵다.

대한민국 공개특허 제10-2009-0011975호: 수면의 부유폐기물 수거장치

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 바다나 호소, 하천 등의 수면에 고정식으로 설치되어 수면에 부유하는 각종 부유쓰레기를 수거할 수 있는 수상 부유쓰레기 수거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 수집망의 입구로 이동하는 부유쓰레기가 수거 영역 밖으로 넘어가는 것을 효과적으로 차단하여 부유쓰레기의 수거 효율을 높일 수 있는 수상 부유쓰레기 수거장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수상 부유쓰레기 수거장치는 수면에 부유하는 부유쓰레기가 일측에 형성된 입구를 통해 내부로 유입되는 수집망과; 상기 수집망의 입구 양측에서 벌어지도록 형성되어 상기 수집망의 입구 방향으로 부유쓰레기를 유도하기 위한 가이드펜스부와; 상기 수집망 및 상기 가이드펜스부가 수면에서 이동하는 것을 방지하기 위해 상기 수집망 및 상기 가이드펜스부를 바다 또는 하천 또는 호소 바닥에 고정시키는 앵커부;를 구비하고, 상기 가이드펜스부는 부력체와, 상기 부력체의 상부에 결합되는 상부펜스와, 상기 부력체의 하부에 결합되는 하부펜스를 구비한다.

가이드펜스부는 상기 하부펜스의 하부에 결합되며 수면 아래로 잠기는 깊이가 변화되는 가변블라인드를 더 구비한다.

상기 가변블라인드는 상기 하부펜스에 회전가능하도록 결합되는 회전축과, 상기 회전축에 감기거나 풀어질 수 있도록 상기 회전축에 결합되어 상기 하부펜스의 하방으로 이동하는 쓰레기를 차단하는 스크린시트와, 상기 스크린시트가 하방으로 펼쳐칠 수 있도록 상기 스크린시트의 단부에 결합되는 웨이트부재를 구비한다.

상기 가이드펜스부의 내측에 설치되어 상기 가이드펜스부를 따라 이동하는 부유쓰레기가 상기 가이드펜스부를 넘어가는 것을 방지하기 위한 저지부;를 더 구비한다.

상기 수집망의 입구에 설치되어 상기 수집망의 입구를 개폐하기 위한 입구개폐수단;을 더 구비한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 바다, 호소, 하천 등의 수면에 고정식으로 설치되어 수면에 부유하는 각종 부유쓰레기를 효과적으로 수거할 수 있다.

또한, 본 발명은 부유쓰레기를 선박으로 수거하던 기존의 방법에서 탈피하여 여름철 내수면이나 연안 해역에 집중되는 부유쓰레기를 유입초기에 수거함으로써 부유폐기물에 의한 환경 오염을 크게 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 수상 부유쓰레기 수거장치의 사시도이고,
도 2는 도 1의 평면도이고,
도 3은 도 1의 측면도이고,
도 4는 도 1의 일부를 나타낸 사시도이고,
도 5는 도 4의 요부를 발췌한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 예에 따른 수상 부유쓰레기 수거장치의 사시도이고,
도 7은 도 6의 일부를 나타낸 사시도이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 예에 따른 수상 부유쓰레기 수거장치의 사시도이고,
도 9는 도 8의 요부를 발췌하여 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수상 부유쓰레기 수거장치에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 에에 따른 수상 부유쓰레기 수거장치는 수면에 부유하는 부유쓰레기가 일측에 형성된 입구를 통해 내부로 유입되는 수집망(10)과, 수집망(10)의 입구 양측에서 벌어지도록 형성되어 수집망(10)의 입구 방향으로 부유쓰레기를 가이드하기 위한 가이드펜스부(20)와, 수집망(10) 및 가이드펜스부(20)가 수면에서 이동하는 것을 방지하기 위해 수집망(10) 및 가이드펜스부(20)를 바다 또는 하천 또는 호소 바닥에 고정시키는 앵커부(61)를 구비한다.

수집망(10)은 그물을 자루 형태로 만든 구조를 갖는다. 수집망(10)의 일측에는 부유쓰레기가 유입될 수 있도록 입구가 마련된다. 수집망(10)의 입구는 사각형의 지지프레임(13)에 결합될 수 있다. 지지프레임(13)에 의해 수집망(10)의 입구는 장방형으로 넓게 형성된 상태로 유지될 수 있다. 수집망(10)은 입구의 반대편 방향으로 진행할수록 폭이 점진적으로 좁아지게 형성된다.

가이드펜스부(20)는 수집망(10)의 입구 양측에 각각 설치되어 한쌍으로 마련된다. 한쌍의 가이드펜스부(20)는 수집망(10)에서 멀어질수록 간격이 더 벌어지도록 형성된다. 이러한 가이드펜스부(20)에 의해 넓은 범위에 걸쳐 분포하는 부유쓰레기의 이동을 수집망(10)의 입구 방향으로 용이하게 유도할 수 있다.

수집망(10)과 가이드펜스부(20)는 수면에서 이동하는 것을 방지하기 위해 앵커부(60)에 의해 고정된다. 앵커부(60)는 수집망(10) 및 가이드펜스부(20)를 바다 또는 하천 또는 호소 바닥에 고정시킨다. 앵커부(60)에 의해 본 발명은 바다 또는 하천 또는 호소의 특정 위치에 고정되게 설치되어 수면에서 부유하는 부유쓰레기를 수거한다.

도시된 앵커부(60)는 바다 또는 하천 또는 호소 바닥에 고정되는 앵커구조물(61)과, 앵커구조물(61)에 결합되어 수집망(10) 및 가이드펜스부(20)와 연결되는 연결로프(63)를 구비한다.

앵커구조물(61)은 중량이 큰 콘크리트 블록이 적용될 수 있다. 앵커구조물(61)은 다수가 적절한 위치에 놓인다. 각 연결로프(63)는 각 앵커구조물(61)에 결합되어 수집망(10)과 가이드펜스부(20)에 각각 연결된다.

본 발명은 부유쓰레기의 수거효율을 높이기 위해 가이드펜스부(20)가 부력체(21)와, 부력체(21)의 상부에 결합되는 상부펜스(23)와, 부력체(21)의 하부에 결합되는 하부펜스(25)로 이루어진다.

부력체(21)는 가이드펜스부(20)에 부력을 제공하는 역할을 한다. 부력체(21)는 내부가 비어있는 파이프 구조로 이루어질 수 있다. 부력체(21)는 일부가 파손되더라도 부력을 유지할 수 있도록 부력체(21)의 내부에는 다수의 독립된 셀들이 형성되는 것이 바람직하다.

상부펜스(23)는 부력체(21)의 상부에 결합된다. 따라서 상부펜스(23)는 수면 위로 노출된다. 수면에 부유하는 부유쓰레기가 가이드펜스부(20)를 넘어가는 것을 막기 위해 상부펜스(23)는 부력체(21)의 상부에서 일정한 높이를 갖도록 형성된다.

하부펜스(25)는 부력체(21)의 하부에 결합된다. 따라서 하부펜스(25)는 수면 아래에 잠겨있는다. 하부펜스(25)는 부력체(21)의 하부에 형성되어 수면 바로 아래로 이동하는 부유쓰레기를 수거할 수 있도록 한다.

이와 같이 본 발명은 부유체(21)의 상부에 상부펜스(23)를 형성하고, 부유체(21)의 하부에 하부펜스(25)를 형성함으로써 수집망(10)의 입구로 이동하는 부유쓰레기가 수거영역 밖으로 넘어가는 것을 차단하여 부유쓰레기의 수거 효율을 높일 수 있다.

그리고 본 발명은 부유쓰레기의 수거 효율을 더욱더 높이기 위해서 가이드펜스부(20)에 가변블라인드가 더 구비된다.

가변블라인드는 하부펜스(25)의 하부에 결합되어 수면 아래로 잠겨서 이동하는 각종 쓰레기가 가이드펜스부(20)의 내측에서 바깥으로 통과하는 것을 막는다. 부유쓰레기이더라도 시간이 지남에 따라 수분이 침투되고 각종 미생물이나 패각류의 부착에 따라 자체중량 증가로 인해 점차 수중으로 가라앉는다. 또한, 비중이 물보다 다소 큰 쓰레기의 경우에도 수면 아래로 잠긴 상태로 이동한다. 가변블라인드는 이러한 쓰레기들을 수거할 수 있도록 하기 위함이다.

가변블라인드는 수면 아래로 잠기는 깊이가 변화될 수 있는 구조를 갖는다. 따라서 수심, 유속, 부유쓰레기의 종류 등 현장상황에 맞추어 가변블라인드의 깊이를 다양하게 조절할 수 있다.

도시된 가변블라인드는 하부펜스(25)에 회전가능하도록 결합되는 회전축(31)과, 회전축(31)에 감기거나 풀어질 수 있도록 회전축(31)에 결합되어 하부펜스(25)의 하방으로 이동하는 쓰레기를 차단하는 스크린시트(33)와, 스크린시트(37)가 하방으로 펼쳐칠 수 있도록 스크린시트(33)의 단부에 결합되는 웨이트부재(39)를 구비한다.

회전축(31)은 하부펜스(25)에 장착되는 지지브라켓트(27)에 단부가 회전가능하도록 지지된다. 도시되지 않았지만 회전축(31)은 수동방식으로 회전시키거나 모터를 이용하여 회전시킬 수 있다. 회전축(31)은 가이드펜스부(20)의 길이방향을 따라 길게 형성된다. 도시된 예에서 각 가이드펜스부(20)에는 2개의 회전축(31)이 설치된다.

스크린시트(33)는 회전축(31)에 권취된 상태로 결합된다. 스크린시트(33)는 회전축(31)의 회전에 의해 회전축(31)에 감거거나 풀어진다. 스크린시트(33)는 물은 통과시키면서 쓰레기를 차단할 수 있는 유연한 소재로 형성된다.

웨이트부재(39)는 스크린시트(33)의 단부에 결합된다. 웨이트부재(39)는 수중에서 가라앉을 수 있도록 중량이 큰 소재로 형성되어 스크린시트(33)를 수중에서 하방으로 늘어뜨리는 역할을 한다. 이러한 웨이트부재(39)로서 고중량의 금속소재를 이용할 수 있다.

웨이트부재(39)의 길이는 스크린시트(33)의 너비와 동일하거나 다소 작게 형성될 수 있다. 웨이트부재(39)와 스크린시트(33)의 결합을 위해 웨이트부재(39)에는 길이방향을 따라 더브테일 형상의 결합홈이 마련된다. 그리고 스크린시트(33)의 단부에는 결합홈과 대응되는 모양의 삽입립(37)이 설치된다. 삽입립(37)의 일측을 결합홈의 일측으로 밀어넣으면 삽입립(37)이 결합홈에 결합된다.

상술한 스크린시트(33)는 회전축(31)에 감기거나 풀리면서 수면 아래로 잠기는 깊이가 변화된다. 따라서 관리자는 수심, 유속, 부유쓰레기의 종류 등 현장상황에 맞추어 스크린시트(33)를 감아서 올리거나 풀어서 하방으로 늘어뜨릴 수 있다. 이러한 스크린시트(33)에 의해 하부펜스(25) 밑으로 지나는 쓰레기의 이동을 허용 또는 차단시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 수상 부유쓰레기 수거장치를 도 6 및 도 7에 도시하고 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 도시된 수상 부유쓰레기 수거장치는 저지부(40)를 더 구비한다는 점에서 도 1과 차이가 있다.

저지부(40)는 가이드펜스부(20)의 내측에 설치된다. 저지부(40)는 하부펜스(25)에 결합되어 가이드펜스부(20)의 내측으로 돌출되도록 형성된다.

이러한 저지부(40)는 가이드펜스부(20)를 따라 이동하는 부유쓰레기가 가이드펜스부(20)를 넘어가는 것을 방지하는 역할을 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 수상 부유쓰레기 수거장치를 도 8 및 도 9에 도시하고 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 도시된 수상 부유쓰레기 수거장치는 입구개폐수단(60)을 더 구비한다는 점에서 도 6과 차이가 있다.

입구개폐수단(60)은 수집망(10)의 입구에 설치되어 수집망(10)의 입구를 개폐한다. 이러한 입구개폐수단(60)에 의해 필요시에만 수집망(10)의 입구를 개방시킬 수 있다.

입구개폐수단으로서 수집망(10)의 입구에 회전가능하도록 결합되는 회전축(미도시)과, 회전축에 감기거나 풀어질 수 있도록 회전축에 결합되는 차단시트(53)와, 차단시트(53)가 하방으로 펼쳐칠 수 있도록 차단시트(53)의 단부에 결합되는 웨이트부재(55)를 구비한다.

수집망(10)의 입구에 설치된 지지프레임(13)의 상부에 지지브라켓트(15)가 장착되고, 지지브라켓트(15)에 회전축의 단부가 회전가능하도록 지지된다. 도시되지 않았지만 회전축은 수동방식으로 회전시키거나 모터를 이용하여 회전시킬 수 있다.

차단시트(53)는 회전축에 권취된 상태로 결합된다. 차단시트(53)는 회전축의 회전에 의해 회전축에 감거거나 풀어진다. 차단시트(53)는 물은 통과시키면서 쓰레기는 차단할 수 있는 유연한 소재로 형성된다.

웨이트부재(55)는 차단시트(53)의 단부에 결합된다. 웨이트부재(55)는 수중에서 가라앉을 수 있는 중량이 큰 소재로 형성되어 차단시트(53)를 수중에서 하방으로 늘어뜨리는 역할을 한다. 이러한 웨이트부재(55)로서 고중량의 금속소재를 이용할 수 있다.

관리자는 현장상황에 맞추어 차단시트(53)를 감아서 올리거나 풀어서 하방으로 늘어뜨릴 수 있다. 이러한 차단시트(53)에 의해 수집망(10) 입구의 개폐를 자유롭게 조절할 수 있다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 등록청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 수집망 20: 가이드펜스부
21: 부력체 23: 상부펜스
25: 하부펜스 33: 스크린시트
39: 웨이트부재 60:앵커부

Claims (5)

1. 수면에 부유하는 부유쓰레기가 일측에 형성된 입구를 통해 내부로 유입되는 수집망과;
   상기 수집망의 입구 양측에서 벌어지도록 형성되어 상기 수집망의 입구 방향으로 부유쓰레기를 유도하기 위한 가이드펜스부와;
   상기 수집망 및 상기 가이드펜스부가 수면에서 이동하는 것을 방지하기 위해 상기 수집망 및 상기 가이드펜스부를 바다 또는 하천 또는 호소 바닥에 고정시키는 앵커부;를 구비하고,
   상기 가이드펜스부는 부력체와, 상기 부력체의 상부에 결합되는 상부펜스와, 상기 부력체의 하부에 결합되는 하부펜스를 구비하는 것을 특징으로 하는 수상 부유쓰레기 수거장치.
2. 제 1항에 있어서, 가이드펜스부는 상기 하부펜스의 하부에 결합되며 수면 아래로 잠기는 깊이가 변화되는 가변블라인드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수상 부유쓰레기 수거장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 가변블라인드는 상기 하부펜스에 회전가능하도록 결합되는 회전축과, 상기 회전축에 감기거나 풀어질 수 있도록 상기 회전축에 결합되어 상기 하부펜스의 하방으로 이동하는 쓰레기를 차단하는 스크린시트와, 상기 스크린시트가 하방으로 펼쳐칠 수 있도록 상기 스크린시트에 결합되는 웨이트부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 수상 부유쓰레기 수거장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 가이드펜스부의 내측에 설치되어 상기 가이드펜스부를 따라 이동하는 부유쓰레기가 상기 가이드펜스부를 넘어가는 것을 방지하기 위한 저지부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수상 부유쓰레기 수거장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 수집망의 입구에 설치되어 상기 수집망의 입구를 개폐하기 위한 입구개폐수단;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수상 부유쓰레기 수거장치.
   

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