(57)【要約】【課題】中性浮力装置の外周面に形成された体積測定が可能な目盛りによって計算上中性浮力となるように調節することを容易にする。【解決手段】本発明による海岸地域の地下水を測定する観測井に無線測定センサーを挿入して淡塩水境界面の位置を追跡する装置は、内部空間を持つ管で形成され、下部が密閉した浮力誘導体；前記浮力誘導体の上部に着脱可能に設置された密閉用キャップ；前記密閉用キャップに付着された可変型金属部材；前記浮力誘導体の下部に設置される無線測定センサー；及び前記浮力誘導体の下部に設置され、前記無線測定センサーの外部を取り囲む打孔管を含み、前記浮力誘導体には蒸溜水を入れて蒸溜水の量で浮力を調節することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海岸地域の地下水を測定する観測井に無線測定センサーを挿入して淡塩水境界面の位置を追跡する装置において、
内部空間を持つ管で形成され、下部が密閉した浮力誘導体；
前記浮力誘導体の上部に着脱可能に設置された密閉用キャップ；
前記密閉用キャップに付着された可変型金属部材；
前記浮力誘導体の下部に設置される無線測定センサー；及び
前記浮力誘導体の下部に設置され、前記無線測定センサーの外部を取り囲む打孔管を含み、
前記浮力誘導体には蒸溜水を入れて蒸溜水の量で浮力を調節することを特徴とする、地下水塩水面位置追跡装置。
【請求項２】
前記可変型金属部材は、地下水観測井の直径によって円周方向に拡張可能であることを特徴とする、請求項１に記載の地下水塩水面位置追跡装置。
【請求項３】
前記浮力誘導体は透明材でなり、外壁に目盛りが表示され、前記地下水塩水面位置追跡装置の重量による前記浮力誘導体に流入する蒸溜水の量を計算して前記浮力誘導体の浮力を調節することを特徴とする、請求項１に記載の地下水塩水面位置追跡装置。
【請求項４】
前記浮力誘導体と前記打孔管の連結具に空気排出口が形成され、前記打孔管の空気を外部に流出することができることを特徴とする、請求項３に記載の地下水塩水面位置追跡装置。
【請求項５】
海岸地域の地下水を測定する観測井に無線測定センサーを挿入して淡塩水境界面の位置を追跡する装置において、
内部空間を持つ管で形成され、下部が密閉した浮力誘導体；
前記浮力誘導体の上部に着脱可能に設置された密閉用キャップ；
前記浮力誘導体の下部に設置される無線測定センサー；及び
前記浮力誘導体の下部に設置され、前記無線測定センサーに連結される連結部材を含み、
前記浮力誘導体に蒸溜水を入れて蒸溜水の量で浮力を調節することを特徴とする、地下水塩水面位置追跡装置。
【請求項６】
地下水塩水面位置追跡装置を設置及び除去する地下水塩水面位置追跡装置設置機において、
電源ケーブル；
前記電源ケーブルが巻き取られる回転可能な回転円筒；
前記回転円筒の中心に位置し、前記回転円筒の回転軸となる固定円筒；
前記電源ケーブルの一端に連結される電磁石；
前記電源ケーブルの他端に連結され、前記回転円筒に固定された第１棒状部材；
前記第１棒状部材と外周面で接触し、前記固定円筒に付着された環状部材；
前記電磁石を包む水密部材；及び
前記電磁石に着脱可能な可変型金属部材を含むことを特徴とする、地下水塩水面位置追跡装置設置機。
【請求項７】
前記環状部材は前記固定円筒の内周面で第２棒状部材に連結され、
前記第２棒状部材は前記固定円筒に連結された電源供給部から印加された電源が前記第２棒状部材に印加されるように前記電源供給部に電気的に連結されることを特徴とする、請求項６に記載の地下水塩水面位置追跡装置設置機。
【請求項８】
第２棒状部材は前記固定円筒の中空内部に位置することを特徴とする、請求項７に記載の地下水塩水面位置追跡装置設置機。
【請求項９】
前記第１棒状部材、前記環状部材、及び前記第２棒状部材は伝導体であることを特徴とする、請求項８に記載の地下水塩水面位置追跡装置設置機。
【請求項１０】
前記第１棒状部材は絶縁体の被覆部を含み、前記被覆部の内部にはスプリングを含み、前記スプリングの弾性力によって前記第１棒状部材が回転しながら前記環状部材との接触を維持することを特徴とする、請求項６に記載の地下水塩水面位置追跡装置設置機。
【請求項１１】
内部空間を持つ管で形成され、下部が密閉した浮力誘導体；前記浮力誘導体の上部に着脱可能に設置された密閉用キャップ；前記密閉用キャップに付着された可変型金属部材；前記浮力誘導体の下部に設置される無線測定センサー；及び前記浮力誘導体の下部に設置され、前記無線測定センサーの外部を取り囲む打孔管を含む地下水塩水面位置追跡装置の前記浮力誘導体に蒸溜水を入れて浮力を調節する浮力調節段階；及び
前記浮力調節段階で前記浮力誘導体の浮力が地下水の淡塩水境界面に位置するようにし、前記無線測定センサーが前記淡塩水境界面の位置変化を追跡する淡塩水境界面追跡段階を含むことを特徴とする、地下水塩水面位置追跡方法。
【請求項１２】
電源ケーブル；前記電源ケーブルが巻き取られる回転可能な回転円筒；前記回転円筒の中心に位置し、前記回転円筒の回転軸となる固定円筒；前記電源ケーブルの一端に連結される電磁石；前記電磁石の下部に付着された可変型金属部材；前記電源ケーブルの他端に連結され、前記回転円筒に固定された第１棒状部材；及び前記第１棒状部材と外周面で接触し、前記固定円筒に付着された環状部材を含む地下水塩水面位置追跡装置設置機の前記環状部材に電源を印加する電源印加段階；
前記電源印加段階で印加された電源によって前記電磁石に磁場が形成されて磁化され、磁化された前記電磁石によって地下水塩水面位置追跡装置を付着する付着段階；
前記可変型金属部材を地下水観測井の直径によって可変させる直径可変段階；及び
前記直径可変段階で付着された前記地下水塩水面位置追跡装置を地下水観測井に挿入する挿入段階を含むことを特徴とする、地下水塩水面位置追跡装置設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地下水塩水面位置追跡装置及びその設置機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、海岸地域では過多な地下水の使用によって地下水の水位が低くなることにより、地下水に塩水（海水）が流入して汚染され、これによって地下水を飲み水だけではなく農業用水や工業用水としても使うことができない危険に露出されている。
【０００３】
したがって、海岸地域では地下水観測井を穿ち、観測井に地下水位、温度、電気伝導度の値などを測定する有線または無線測定センサーを設置して地下水の変化を監視する地下水観測井を運営して来ている。
【０００４】
淡塩水境界面（地下水と塩水の境界面）は二つのメカニズムによって変化する。一つは淡水層の厚さが減少する現象であり、他の一つは塩水層の厚さが変化する現象である。
【０００５】
淡水層の厚さは降雨によって増加したり、周辺の揚水活動によって減少したり（薄くなったり）する。
【０００６】
塩水層は潮汐現象によって海水面の高さが周期的に変わることによって変化する。
【０００７】
近年には、地球の温暖化現象によって海水面が漸進的に上昇している。
【０００８】
さまざまな現象によって基準時点より淡水層の厚さが薄くなり塩水層の厚さが厚くなれば淡塩水境界面が上昇し、淡水層の厚さが厚くなり塩水層の厚さが低くなれば淡塩水境界面が下降する。
【０００９】
このように、地下水の過多な揚水活動、降雨、潮汐現象、地球温暖化による海水面の上昇などの多様な複合的な現象によって淡塩水の境界面の位置が随時変化する。
【００１０】
しかし、実際海岸地域の地下水観測井に設置される測定センサーは有無線に関係なく固定深度に設置されて測定するため、実時間で淡塩水境界面の位置を把握しにくい問題点があり、地下水塩水面追跡装置を地下水観測井に挿入するとか除去するとかするにあたり、観測井の直径によってこれを回収する装置を正確に地下水塩水面追跡装置の上部に位置させて設置及び除去するのに困難さがあった。
【００１１】
また、地下の淡水と塩水の境界面に正確に地下水塩水面追跡装置を位置させるために、浮力を調節するために塩水濃度と同一の水槽を準備して重力を調節することにおいて、濃度調節の難しさと重力調節のためにいちいち水槽で重力を調節しなければならない不便さがあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、本発明は、海岸地域の地下水観測井に設置されて、地下水位、温度、電気伝導度の値などを測定する無線測定センサーを地下水管井の淡水と塩水の境界面の位置によって一緒に移動することができる中性浮力装置を用いた地下水塩水面位置追跡装置を提供することに目的があり、浮力に影響を与えることができる重力浮力装置の内部の空気量を調節することで、より精巧な浮力調節が可能であり、淡塩水境界面の浮力と同一の浮力を調節することにおいて、中性浮力装置の外周面に形成された体積測定が可能な目盛りによって計算上中性浮力となるように調節することを容易にすることにその目的がある。
【００１３】
また、地下水位、温度、電気伝導度の値などを測定するために、淡塩水の境界面の位置によって移動することができる中性浮力装置を用いた地下水塩水面位置追跡装置を海岸地域の地下水観測井に設置及び回収するための地下水塩水面位置追跡装置設置機を提案し、設置及び回収の際、地下水観測井の直径によって地下水塩水面位置追跡装置の位置を正確に捜さなくてもこれを容易に回収することができるように中性浮力装置と地下水塩水面位置追跡装置に地下水観測井の直径と類似の大きさの金属部材を着脱可能にすることにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するための本発明による海岸地域の地下水を測定する観測井に無線測定センサーを挿入して淡塩水境界面の位置を追跡する装置は、内部空間を持つ管で形成され、下部が密閉した浮力誘導体；前記浮力誘導体の上部に着脱可能に設置された密閉用キャップ；前記密閉用キャップに付着された可変型金属部材；前記浮力誘導体の下部に設置される無線測定センサー；及び前記浮力誘導体の下部に設置され、前記無線測定センサーの外部を取り囲む打孔管を含み、前記浮力誘導体には蒸溜水を入れて蒸溜水の量で浮力を調節することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明によれば、前記可変型金属部材は地下水観測井の直径によって円周方向に拡張することができることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明によれば、前記浮力誘導体は透明材でなり、外壁に目盛りが表示され、前記地下水塩水面位置追跡装置の重量による前記浮力誘導体に流入する蒸溜水の量を計算して前記浮力誘導体の浮力を調節することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によれば、前記浮力誘導体と前記打孔管の連結部に空気排出口が形成され、前記打孔管の空気を外部に流出することができることを特徴とする。
【００１８】
本発明によるさらに他の実施例として、海岸地域の地下水を測定する観測井に無線測定センサーを挿入して淡塩水境界面の位置を追跡する装置は、内部空間を持つ管で形成され、下部が密閉した浮力誘導体；前記浮力誘導体の上部に着脱可能に設置された密閉用キャップ；前記浮力誘導体の下部に設置される無線測定センサー；及び前記浮力誘導体の下部に設置され、前記無線測定センサーに連結される連結部材を含み、前記浮力誘導体には蒸溜水を入れて蒸溜水の量で浮力を調節することを特徴とする。
【００１９】
本発明による地下水塩水面位置追跡装置を設置及び除去する地下水塩水面位置追跡装置設置機は、電源ケーブル；前記電源ケーブルが巻き取られる回転可能な回転円筒；前記回転円筒の中心に位置し、前記回転円筒の回転軸となる固定円筒；前記電源ケーブルの一端に連結される電磁石；前記電源ケーブルの他端に連結され、前記回転円筒に固定された第１棒状部材；前記第１棒状部材と外周面で接触して前記固定円筒に付着された環状部材；前記電磁石を取り囲む水密部材；及び前記電磁石に着脱可能な可変型金属部材を含むことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明によれば、前記環状部材は前記固定円筒の内周面で第２棒状部材に連結され、前記第２棒状部材は前記固定円筒に連結された電源供給部から印加された電源が前記第２棒状部材に印加されるように前記電源供給部と電気的に連結されることを特徴とする。
また、本発明によれば、第２棒状部材は前記固定円筒の中空内部に位置することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明によれば、前記第１棒状部材、前記環状部材、及び前記第２棒状部材は伝導体であることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明によれば、前記第１棒状部材は絶縁体の被覆部を含むことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明によれば、前記被覆部の内部にはスプリングを含み、前記スプリングの弾性力によって前記第１棒状部材が回転しながら前記環状部材との接触を維持することを特徴とする。
【００２４】
本発明による地下水塩水面位置追跡方法は、内部空間を持つ管で形成され、下部が密閉した浮力誘導体；前記浮力誘導体の上部に着脱可能に設置された密閉用キャップ；前記密閉用キャップに付着された可変型金属部材；前記浮力誘導体の下部に設置される無線測定センサー；及び前記浮力誘導体の下部に設置され、前記無線測定センサーの外部を取り囲む打孔管を含む地下水塩水面位置追跡装置の前記浮力誘導体に蒸溜水を入れて浮力を調節する浮力調節段階；前記浮力調節段階で前記浮力誘導体の浮力が地下水の淡塩水境界面に位置するようにし、前記無線測定センサーが前記淡塩水境界面の位置変化を追跡する淡塩水境界面追跡段階を含むことを特徴とする。
【００２５】
本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置方法は、電源ケーブル；前記電源ケーブルが巻き取られる回転可能な回転円筒；前記回転円筒の中心に位置し、前記回転円筒の回転軸となる固定円筒；前記電源ケーブルの一端に連結される電磁石；前記電磁石の下部に付着された可変型金属部材；前記電源ケーブルの他端に連結され、前記回転円筒に固定された第１棒状部材；及び前記第１棒状部材と外周面で接触し、前記固定円筒に付着された環状部材を含む地下水塩水面位置追跡装置設置機の前記環状部材に電源を印加する電源印加段階；前記電源印加段階で印加された電源によって前記電磁石に磁場が形成されて磁化され、磁化された前記電磁石によって地下水塩水面位置追跡装置を付着する付着段階；前記可変型金属部材を地下水観測井の直径によって可変させる直径可変段階；及び前記直径可変段階で付着された前記地下水塩水面位置追跡装置を地下水観測井に挿入する挿入段階を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
前記のように構成される本発明による中性浮力装置を用いた地下水塩水面位置追跡装置は、流体を用いて浮力を調節する浮力誘導体を無線測定センサーに設置することで、淡塩水境界面の位置変化によって移動することにより実時間でより正確に海岸地域地下水の地下水位、温度、電気伝導度の値などを測定することができる効果を持つ。
【００２７】
また、前記のように構成される本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置機は、地下水位、温度、電気伝導度の値などを測定するために、淡塩水の境界面の位置によって移動することができる中性浮力装置を用いた地下水塩水面位置追跡装置を海岸地域の地下水観測井に電磁石で容易に設置及び回収する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による地下水塩水面位置追跡装置が地下水を測定する観測井に設置された概略状態図である。
【図２】本発明による地下水塩水面位置追跡装置が地下水を測定する観測井に設置されて作動する概略状態図である。
【図３】本発明による地下水塩水面位置追跡装置の斜視図である。
【図４】本発明による地下水塩水面位置追跡装置の分解斜視図である。
【図５】本発明による地下水塩水面位置追跡装置の可変型金属部材の概略図である。
【図６】本発明による地下水塩水面位置追跡装置の分離断面図である。
【図７】本発明による地下水塩水面位置追跡装置の空気排出口を示す拡大図である。
【図８】本発明による地下水塩水面位置追跡装置のさらに他の実施例である。
【図９】本発明による地下水塩水面位置追跡装置のさらに他の実施例を用いた塩水面変化測定方法である。
【図１０】本発明による地下水塩水面位置追跡装置の設置段階を示す概略図である。
【図１１】本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの斜視図である。
【図１２】本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの側面図である。
【図１３】本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの電磁石拡大図である。
【図１４】本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの断面図である。
【図１５】本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの拡大図である。
【図１６】本発明による地下水塩水面位置追跡方法のフローチャートである。
【図１７】本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。まず、図面において同一構成要素または部品はできるだけ同一の参照符号で示していることに気をつけなければならない。本発明の説明において、関連の公知機能あるいは構成についての具体的な説明は本発明の要旨をあいまいにしないようにするために省略する。
【００３０】
本発明による地下水塩水面位置追跡装置１は、図１及び図２のように、海岸地域の地下水変化を測定するために穿たれた（穿孔）観測井２に挿入され、地下水の淡塩水境界面の変動によって上下に移動するもので、図３及び図４のように、地下水塩水面位置追跡装置１は、大別して流体を用いて浮力の大きさを調節する浮力誘導体１０と、前記浮力誘導体１０の下部に設置され、地下水の地下水位、温度、電気伝導度の値などを測定する無線測定センサー２０と、浮力誘導体１０の下部に無線測定センサー２０を取り囲むように設置された打孔管３０とからなる。
【００３１】
浮力誘導体１０は、図４〜図６のように、流体を含むように内部空間１１Ａを持ち、上部に流体を挿入するように開口部１１ｂが形成された下部の塞がったパイプ（管）形態の浮力胴体１１と、浮力胴体１１の下部に無線測定センサー２０を設置するための貫通孔１２Ａが形成されたブラケット１２と、ブラケット１２の外側に打孔管３０を設置するためのネジ部１３とが形成され、浮力胴体１１の上部には内部空間１１Ａに流体を挿入し開口部１１ｂを密閉させる、磁石に付く可変型金属部材１５を含む密閉用キャップ１４が設置される。
【００３２】
図５に示すように、可変型金属部材１５は円周方向に金属羽１７を拡張してサイズを拡張するか縮小することができる形状である。
【００３３】
しかし、このような形状に限定されるものではなく、可変型金属部材１５は、互いに異なるサイズの金属部材を密閉用キャップ１４に交替して付着するか、あるいは密閉用キャップ１４に金属部材を付着し、金属部材に円周方向にもっと大きなサイズのさらに他の金属部材を付け加えてサイズを可変させることもできる。
【００３４】
このように可変型金属部材１５を密閉用キャップ１４に付着させることは、地下水観測井２に地下水塩水面位置追跡装置１を設置及び回収するとき、後述する地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの電磁石１００を用いて付着した後、設置及び回収するようになり、地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの電磁石１００が正確に可変型金属部材１５の上部に位置する場合にだけ磁力によって地下水塩水面位置追跡装置１が回収可能となる。
【００３５】
この際、地下水観測井２の直径に比べて可変型金属部材１５の直径が小さければ、地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの電磁石１００が正確に可変型金属部材１５に位置することが難しく、これにより回収の困難さがあるので、可変型金属部材１５を地下水観測井２の直径よりちょっと小さく設定して挿入することにより、地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの電磁石１００が地下水観測井２のどの位置に位置しても回収を容易にするためである。
【００３６】
可変型金属部材１５と密閉用キャップ１４はネジで結合することもでき、可変型金属部材１５そのものにネジ部が形成された突出部が形成され、密閉用キャップ１４の上端部に形成された雌ネジ部に結合することもできる。
【００３７】
また、開口部１１ｂと密閉用キャップ１４には通常互いに対応するようにネジ溝が形成されており、気密確保用ゴム材のパッキング１６が開口部１１ｂと密閉用キャップ１４の間に位置し、開口部１１ｂを通じて流体４０を内部空間１１Ａに注入して浮力の大きさを調節した後、密閉用キャップ１４で密閉させる。
【００３８】
無線測定センサー２０は、海岸地域の地下水の水位、温度、電気伝導度の値などを測定する通常のものであり、無線測定センサー２０は地下水の変化を測定し、地上に設置された記録装置に無線通信で信号を伝送することで、地上で淡塩水境界面の位置変化を確認するようにする。
【００３９】
このような無線測定センサー２０には、図４のように、上部に浮力誘導体１０に形成されたブラケット１２に設置されるように貫通孔２２が備えられた連結具２１が形成される。
このように構成された無線測定センサー２０は、図６のように、浮力誘導体１０のブラケット１２に形成された貫通孔１２Ａと連結具２１の貫通孔２２を一致させた後、ピンを挿入して浮力誘導体１０の下部に一体的に固定設置する。
【００４０】
打孔管３０は無線測定センサー２０を取り囲むように周囲に設置されて無線測定センサー２０を保護するもので、図４のように、地下水及び塩水が内側に位置する無線測定センサー２０に流入するようにする。
【００４１】
図６及び図７に示すように、打孔胴体３１の外周面には複数の流入孔３２が形成され、流入孔３２を通じて地下水及び塩水が打孔胴体３１の内側に流入して無線測定センサー２０と接触するようになり、打孔胴体３１の上面にはネジ溝３３が形成されるので、打孔胴体３１と浮力胴体１１の下部に形成されたネジ部１３の間の螺合が可能である。
【００４２】
複数の流入孔３２は打孔胴体３１の長手方向に形成される。
【００４３】
地下水塩水面位置追跡装置１を地下水観測井２に挿入するとき、打孔胴体３１の下部に位置する流入孔３２から地下水及び塩水が流入し、上部に形成された流入孔３２を通じては打孔胴体３１に残留した空気が排出される。
【００４４】
しかし、打孔胴体３１の最上部、つまり打孔胴体３１の上面に形成された雄ネジ部３３と浮力胴体１１の下部に形成された雌ネジ部１３の間の螺合部に微小空間があり、この部分に空気が残留して浮力に影響を与えることができる。
【００４５】
このような打孔胴体３１の上部に残留する微小空気を排出させて、淡塩水境界面の変化によって正確に浮力が変動するようにするために、雄ネジ部３３には空気排出口３４が形成され、雌ネジ部１３にも対応する位置に空気排出口３４が形成される
【００４６】
したがって、雄ネジ部３３と雌ネジ部１３が結合された状態で、雄ネジ部３３に形成された空気排出口３４と雌ネジ部１３に形成された空気排出口３４が互いに連通可能であり、打孔胴体３１の最上部に残留する微小空気が空気排出口３４を通じて完全に排出される。
【００４７】
発明の実施のための形態
【００４８】
図８は本発明による地下水塩水面位置追跡装置１のさらに他の実施例である。
【００４９】
打孔管３０は、無線測定センサー２０を保護するために、無線測定センサー２０の外周面に着脱可能に設置可能であるが、打孔管３０なしに無線測定センサー２０を直接浮力誘導体１０に設置して使用可能である。
【００５０】
一般に、無線測定センサー２０の上部外周面にはネジ部が形成されて連結具２１と螺合される。
【００５１】
連結具２１を除去した無線測定センサー２０の上部外周面にはネジ部が形成され、浮力誘導体１０の下面にネジ部をされて、相互間の螺合を直接的に行うこともできる。
【００５２】
図８はこのような実施例を示すもので、無線測定センサー２０は多様な形態があることができ、大きさも多様なものがあることができ、大きさによって上部外周面の直径が異なり、これを一定の大きさの浮力誘導体１０に螺合するため、連結部材１６を使う。
【００５３】
連結部材１６の上部外周面には第１ネジ部２４が形成され、下部内周面には第２ネジ部１８が形成され、第２ネジ部１８は無線測定センサー２０の上部に形成されたネジ部と結合され、第１ネジ部２４は浮力誘導体１０の浮力胴体１１の下部内周面に形成されたネジ部と結合されることで、浮力誘導体１０と無線測定センサー２０が結合される。
【００５４】
連結部材１６の第２ネジ部１８の直径は無線測定センサー２０の直径によって多様なサイズに形成されることができ、第１ネジ部２４の直径は浮力胴体１１の下部内周面の直径によって固定される。
【００５５】
浮力誘導体１０は、図８に示すように、流体を含むように内部空間１１Ａを持ち、上部に流体を注入するように開口部１１ｂが形成された下部の塞がったパイプ（管）形態の浮力胴体１１を含み、その下部内周面にはネジ部が形成されて無線測定センサー２０が結合され、塞がったパイプ（管）の下面に形成されたネジ部によって内部に含まれた流体が流出しないようにシーリング部材１９が内部空間１１Ａの下端部に形成されてネジ部と内部空間１１Ａを隔離させて水密させる。
【００５６】
図９は本発明による地下水塩水面位置追跡装置のさらに他の実施例を用いた塩水面変化測定方法である。
【００５７】
一般に、無線測定センサー２０の上部には保存媒体と近距離通信可能な赤外線通信装置が埋設され、これによって無線測定センサー２０に保存されたデータを保存媒体に伝送する。
【００５８】
したがって、無線測定センサー２０に保存されたデータを近距離通信で保存媒体に保存する代わりに、図８に示すシーリング部材１９の上部に小型ＤＢと中長距離通信可能な送信部が結合された送信モジュール２１を設置し、地下水観測井２の入口に受信モジュール２３を設置すれば、実時間で無線測定センサー２０から伝送されたデータを地下水観測井２の外部で収集することができ、これにより淡塩水境界面５の変化を実時間で観測可能である。
【００５９】
本発明による地下水塩水面位置追跡装置１は、図１０に示すような方法で海岸地域の地下水変化を測定するために穿たれた（穿孔）観測井２に挿入されて使われるものであり、観測井２に挿入及び除去のための地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａについては後述する。
【００６０】
組立てが完了した地下水塩水面位置追跡装置１を準備した後、実験室のような場所内に備えられた水槽６の塩度を調節して、地下水塩水面位置追跡装置１が使われる場所の環境要素と同一にする。
【００６１】
準備された水槽６を用いて地下水塩水面位置追跡装置１の浮力誘導体１０の浮力胴体１１の内部空間１１Ａに流体４０を注入して浮力誘導体１０の浮力を調節する。
【００６２】
前記浮力誘導体１０の浮力の調節は、地下水塩水面位置追跡装置１が淡塩水境界面５に位置するように調節する。
【００６３】
流体４０は純粋な流体を使うことが好ましく、最も好ましくは純水である蒸溜水を使うことが良い。
【００６４】
このような実験的方法によっても浮力誘導体１０の浮力を調節することができるが、これは水槽６の塩度を正確に調節しなければならない不便さがあるため、図４に示すように、浮力誘導体１０が透明材で構成され、浮力誘導体１０の外周面に浮力誘導体内部の中空に満たされる蒸溜水の体積を測定することができる目盛り１８が表示されており、これによる計算によっても浮力誘導体１０の浮力を予測することができる。
【００６５】
すなわち、浮力誘導体１０の内部に満たされる蒸溜水の体積が分かるなら、地下水塩水面位置追跡装置１の重さを測定すれば、淡塩水境界面に地下水塩水面位置追跡装置１を位置させるための中性浮力を計算することができ、簡単な計算によって中性浮力を導出することができる。
【００６６】
浮力が調節された地下水塩水面位置追跡装置１は、図１０の（ｄ）のように、末端に電磁石が設置された地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａによって観測井２に設置される。
地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの電磁石によって、地下水塩水面位置追跡装置１は電磁石１００にぶら下げられて観測井２に挿入された後、分離されて観測井２に淡塩水境界面５に安定的に設置される。
【００６７】
前記のように構成されて海岸地域の地下水を測定するための地下水観測井２に設置される淡塩水境界面位置追跡装置１は、図２のように、地下水の水位変動と淡塩水の境界面の変動によって上下に移動して地下水の変化を測定する。
【００６８】
すなわち、図２のように、海岸地域の地下水の水位４は揚水量及び降雨などの要因と潮汐現象による海水面３の水位変化によって変化し、淡塩水境界面５も変化する。
【００６９】
このような地下水の水位４と淡塩水境界面５の変化によって、地下水塩水面位置追跡装置１は浮力誘導体１０によって観測井２内で上下に移動し、無線測定センサー２２０は地下水の変化を測定し、地上に設置された記録装置に無線通信で信号を伝送することにより、地上で淡塩水境界面の位置変化を確認することができる。
【００７０】
前述したように、中性浮力装置を用いた地下水塩水面位置追跡装置１は、可変型金属部材１５を含む密閉用キャップ１４に電磁石１００を用いて着脱することにより、地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａによる設置及び回収が可能である。
【００７１】
図１１は本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの斜視図、図１２は本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの側面図、図１３は本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの電磁石の拡大図、図１４は本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置機ＡのＢ−Ｂについての断面図、図１５は本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置機ＡのＣについての拡大図である。
【００７２】
図１１〜図１５に示すように本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａは、電磁石１００、電源ケーブル４００、回転円筒２００、固定円筒３００、環状部材３２０、第１棒状部材３３０、及び電磁石１００に着脱可能な可変型金属部材１５を含む。
【００７３】
電源ケーブル４００の一端は電磁石１００に連結され、回転円筒２００の外周面に巻き取られ、回転円筒２００の回転によって電源ケーブル４００も回転しながら繰り出されるか巻き取られることができる。
【００７４】
固定円筒３００は回転円筒２００の中心に位置して回転円筒２００の回転軸の役目を果たし、固定円筒３００は中空型であり、外周面に環状部材３２０が付着されており、環状部材３２０は固定円筒３００の内周面と外周面を貫通して固定設置される。
【００７５】
電源ケーブル４００の他端には第１棒状部材３３０の一端が連結され、第１棒状部材３３０は回転円筒２００に固定され、回転円筒２００の回転によって一緒に回転し、第１棒状部材３３０の他端は固定円筒３００に固定された環状部材３２０に断続なしに持続的に接触を維持するように連結される。
【００７６】
環状部材３２０と第１棒状部材３３０は第１棒状部材３３０が回転しながらも持続的に接触しなければならない。このために、第１棒状部材３３０はスプリング（図示せず）と結合され、スプリングの弾性力によって持続的に第１棒状部材３３０を環状部材３２０に向けて押して接触させる。
【００７７】
第１棒状部材３３０は伝導体であり、環状部材３２０と接触する部位及び電源ケーブル４００と連結される部位を除き、絶縁部材３４０で取り囲まれ、絶縁部材３４０の内部にスプリングが位置する。
【００７８】
絶縁部材３４０で第１棒状部材３３０を取り囲むことは、電源の印加過程で電流が電磁石以外の部材に流れることによる感電の危険を防止するためである。
【００７９】
環状部材３２０は中空型の固定円筒３００の内周面で第２棒状部材３１０と連結され、第２棒状部材３１０は固定円筒３００の側面に連結された電源供給部から印加された電源が第２棒状部材３１０に印加されるように電源供給部に電気的に連結される。
【００８０】
すなわち、第２棒状部材３１０は固定円筒３００の中空内部に固定的に位置する。ここで、電気的に連結されるというのは電源供給部から供給された電源が伝導体の第２棒状部材３１０にも印加されて電流が流れることを意味する。
【００８１】
第２棒状部材３１０と環状部材３２０は一体型の伝導体金属部材であることができ、固定円筒３００に固定され、電源供給部から印加された電源を環状部材３２０まで供給し、環状部材３２０と接触しながら回転する第１棒状部材３３０によって電源ケーブル４００を介して電磁石１００に電源を印加して磁場を形成させるようになる。
【００８２】
電磁石１００の強度は第２棒状部材３１０と電源供給部の間に設置された制御部５００で抵抗を調節して磁場強度を変化させることによって調節する。
【００８３】
固定円筒３００の側面には、地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａを地面に固定させるための支持部６００が設置され、これに地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａが支持固定される。
【００８４】
また、地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの移動の便宜性のために、電磁石１００を収納することができる支持部６００に固定された収納筒８００が設置される。
【００８５】
電磁石１００は、地下水塩水面位置追跡装置１を地下水観測井２に設置するとか除去するとき、持続的に淡水と塩水に接触し、淡塩水境界面の水深まで水中に挿入されるので約２００ｍの水深での水圧に耐えなければならないため、腐食と水圧から電磁石を保護するために、電磁石は水密部材７００で包まれてシーリングされる。
【００８６】
また、電磁石１００だけでなく、電磁石１００と電源ケーブル４００が連結された連結部４１０までも水密部材７００で全体が包まれて水密状態を維持させることもできる。
【００８７】
電磁石１００と連結部４１０を共に水密部材７００で包むことで、腐食防止、水圧に耐える耐圧特性の向上だけではなく、連結部４１０からの電源ケーブル４００の短絡の際、水を介して伝達される電流による感電事故の防止効果も期待することができる。
【００８８】
水密部材７００の外部には、図１３に示すように、可変型金属部材１５が着脱可能である。
【００８９】
可変型金属部材１５の形状は、図５に示すように、金属羽１７が展開したり折畳まれたりする形態であることもでき、図１３に示すように、金属板をさらに伸ばすこともできる。
【００９０】
可変型金属部材１５は電磁石１００を包む水密部材７００の外部に設置されることもでき、電磁石１００の下端部にすぐ連結されることもできる。
【００９１】
電磁石１００の磁力が可変型金属部材１５に伝達されて可変型金属部材１５の全体が電磁石の機能を果たすようになり、既に図５で説明したように、地下水観測井の直径に無関係に地下水塩水面位置追跡装置１を容易に地下水観測井２内で捜すことができるようにするために、地下水観測井２の直径と類似するようにするのに用いられる。
【００９２】
本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの電源ケーブル４００は回転円筒２００に巻き取ったり繰り出したりすることが容易であるので、地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａを移動させるときは巻き取って移動し、地下水観測井２に地下水塩水面位置追跡装置１を設置するために電磁石に地下水塩水面位置追跡装置１を付着し、地下水観測井２に下降させるときは回転円筒２００から電源ケーブル４００を繰り出しながら地下水観測井２に挿入することができる。
【００９３】
図１６は本発明による地下水塩水面位置追跡方法のフローチャートである。
【００９４】
図１６に示すように、本発明による地下水塩水面位置追跡方法は、内部空間を持つ管で形成され、下部が密閉した浮力誘導体１０；前記浮力誘導体の上部に着脱可能に設置された密閉用キャップ１４；前記密閉用キャップ１４に付着された可変型金属部材１５；前記浮力誘導体１０の下部に設置される無線測定センサー２０；及び前記浮力誘導体１０の下部に設置され、前記無線測定センサー１０の外部を取り囲む打孔管３０を含む地下水塩水面位置追跡装置１の前記浮力誘導体１０に蒸溜水を入れて浮力を調節する浮力調節段階（Ｓ１０）；及び前記浮力調節段階で前記浮力誘導体１０の浮力が地下水の淡塩水境界面に位置するようにし、前記無線測定センサー２０が前記淡塩水境界面の位置変化を追跡する淡塩水境界面追跡段階（Ｓ２０）を含むことを特徴とする。
【００９５】
図１７は本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置方法のフローチャートである。
【００９６】
図１７に示すように、本発明による地下水塩水面位置追跡装置設置方法は、電源ケーブル４００；前記電源ケーブル４００が巻き取られる回転可能な回転円筒２００；前記回前円筒２００の中心に位置し、前記回転円筒２００の回転軸となる固定円筒３００；前記電源ケーブル４００の一端に連結される電磁石１００；前記電磁石１００の下部に付着された可変型金属部材１５；前記電源ケーブル４００の他端に連結され、前記回転円筒２００に固定された第１棒状部材３３０；及び前記第１棒状部材３３０と外周面で接触し、前記固定円筒３００に付着された環状部材３２０を含む地下水塩水面位置追跡装置設置機Ａの前記環状部材３２０に電源を印加する電源印加段階（Ｓ１００）；前記電源印加段階（Ｓ１００）で印加された電源によって前記電磁石１００に磁場が形成されて磁化され、磁化された前記電磁石１００によって地下水塩水面位置追跡装置１を付着する付着段階（Ｓ２００）；前記可変型金属部材１５を地下水観測井２の直径によって可変させる直径可変段階（Ｓ３００）；及び前記直径可変段階（Ｓ３００）で付着された前記地下水塩水面位置追跡装置１を地下水観測井に挿入する挿入段階（Ｓ４００）を含むことを特徴とする。
【００９７】
以上、本発明は特定の実施例に基づいて示して説明したが、添付の特許請求範囲によって決められる発明の思想及び領域から逸脱しない範疇内で多様な変更改造及び変化が可能であるというのは当該分野で通常の知識を持った者であれば誰でも易しく分かるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明による中性浮力装置を用いた地下水塩水面位置追跡装置は、流体を用いて浮力を調節する浮力誘導体を無線測定センサーに設置することで、淡塩水境界面の位置変化によって移動することにより、実時間でより正確に海岸地域地下水の地下水位、温度、電気伝導度の値などを測定することができる効果を持つので、産業上利用可能性がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１０（ｃ）】
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【図１０（ｄ）】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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