KR100571288B1 - 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용포러스콘크리트 어초·어소블록의 제조방법 - Google Patents

건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용포러스콘크리트 어초·어소블록의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지구온난화에 의한 해양생태계의 파괴와 생활하수의 바다유입, 폐기물의 해양 투기, 선박의 기름유출, 간척지 조성 및 바다환경을 고려하지 않은 해안개발 등 다양한 원인에 의해 오염된 연안해역의 해양생태계를 복원시키며, 최근 발생량이 증가하고 있어 그 처리방안의 모색이 시급한 실정인 폐콘크리트 순환골재 및 미분말을 고부가가치의 콘크리트 2차 제품용 사용재료로 재활용하고, 각종 산업현장에서 발생되는 폐목재를 이용하여 생산된 목탄을 해양생태계의 부하저감을 위한 환경복원요소로 사용함으로서 폐기물의 유효활용을 통한 환경보존과 오염된 연안해역의 생태계를 복원시키는 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소 블록의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 제조방법은 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합시멘트인 플라이애시 시멘트 및 고로슬래그 시멘트를 사용하고, 골재로서 입도가 5~13mm, 13~20mm, 5~30mm의 부순돌, 폐콘크리트 순환골재를 사용하며, 폐기물의 유효 재활용을 위하여 폐콘크리트 순환골재 생산시 부산되는 폐콘크리트 미분말과 내부 매트릭스가 미세다공성의 구조를 가지고 있어 유해물질의 흡착능력이 우수한 폐목재 목탄 미분말을 해양생태계 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 해수정화 성능향상 요소로 사용한다. 또한, 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 인성증대, 에너지 흡수능력 향상 및 내구성 향상을 위하여 양단 후크형 강섬유(Hook ended steel fiber)와 망사형 폴리프로필렌섬유(Mesh type polypropylene fiber)를 사용하며, 시멘트의 분산작용 및 미세공기의 연행으로 콘크리트의 워커빌리티 및 피니셔빌리티 증진과 내동해성을 향상시키는 고성능 유동화제 및 고성능 AE감수제를 사용하고, 물-시멘트비를 20~45%, 연속공극률이 10~40%인 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록을 제조하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록을 제조하는 데 있어 건설현장 및 산업현장에서 발생되는 폐콘크리트 및 미분말과 폐목재를 고부가가치의 콘크리트 2차 제품용 재료로 사용함으로서 폐기물의 유효재활용을 통한 환경보존 효과와 천연자원의 고갈방지 및 폐기물의 처리 경비절감 효과가 있고, 섬유신소재인 강섬유와 폴리프로필렌섬유를 사용함으로서 고인성 및 고내구성의 어초·어소블록을 제공할 수 있으며, 아울러 내부에 다량의 연속공극 및 넓은 비표면적을 형성하고 있어 해조류, 해양 미생물 및 소동물의 착상과 서식이 용이한 다공질의 포러스콘크리트를 해양용 어초·어소블록에 적용함으로서 해양생태계의 활성화를 통한 자연적 식물연쇄 효과로 어류의 위집효과가 우수하여 해양환경의 복원 및 수산자원의 활성화에 기여할 것으로 판단된다.
어초·어소블록, 포러스콘크리트, 부순돌, 폐콘크리트 순환골재, 폐콘크리트 미분말, 폐목재 목탄 미분말, 양단후크형 강섬유, 망사형 폴리프로필렌섬유

Description

건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 제조방법{Manufacturing Methods of Porous Concrete Fishing Reef and Habitat Block for Recovering Ocean Ecology using Construction Wastes and Waste Wood Charcoal}
도 1은 본 발명에 사용된 폐콘크리트 순환골재
도 2는 본 발명에 사용된 폐목재 목탄 미분말
도 3은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type A의 사시도
도 4는 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type A의 조립도
도 5는 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type A-1의 사시도
도 6은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type A의 조립도
도 7은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type B의 사시도
도 8은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소 블록 Type B의 조립도
도 9은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type B-1의 사시도
도 10은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type B-1의 조립도
도 11은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type C의 사시도
도 12는 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type C의 조립도
도 13은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type C-1의 사시도
도 14는 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type C-1의 조립도
도 15는 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type D의 사시도
도 16은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type D의 조립도
도 17은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type D-1의 사시도
도 18은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소 블록 Type D-1의 조립도
도 19는 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type E의 사시도
도 20은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type E의 조립도
도 21은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type F의 사시도
도 22는 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type F-1의 사시도
도 23은 본 발명에 의해 제조된 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type G의 사시도
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
10 : 포러스콘크리트 20 : 일반콘크리트
30 : 통 공 31 : 수직통공
32 : 어류서식공간 40 : 보강벽
50 : 블록받침부 60 : 블록판넬
70 : 연결구 71 : 연결볼트
100, 101, 110, 111, 200, 201, 300, 301, 400, 500, 510, 600 : 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록
본 발명은 건설폐기물인 폐콘크리트 순환골재 및 미분말과 각종 산업현장에서 발생하는 폐목재를 사용하여 제조된 목탄미분말을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 제조방법에 관한 것으로, 최근 발생량이 증가하고 있는 폐콘크리트를 고부가가치의 콘크리트용 재료로 사용함으로서 폐기물의 유효활용을 통한 환경보존, 천연자원의 고갈방지 및 경제적 효과가 있고, 콘크리트 자체에 다량의 연속공극 및 넓은 비표면적을 형성하고 있어 해양미생물 및 소동물과 해양 식물의 착상 및 서식이 용이한 포러스콘크리트를 이용하여 해양생태 복원용 어초·어소블록을 제조함으로서 해양미생물, 소동물 및 플랑크톤과 해조류의 활성화를 통해 자연적 식물연쇄 효과에 의한 어류의 위집효과가 우수하며, 내부 매트릭스가 미세 다공성의 구조를 가지고 있어 유해물질의 흡착 및 흡수 등으로 수질정화 효과가 있는 폐목재 목탄 미분말을 포러스콘크리트 어초·어소블록의 해수정화 성능향상 요소로 적용하여 제조하는 것을 특징으로 한다. 또한 포러스콘크리트 어초·어소블록의 해수저항성 및 화학저항성을 향상시키고 산업부산물의 유효활용을 위하여 플라이애시 시멘트 및 고로슬래그 시멘트 등의 혼합시멘트를 사용하며, 블록의 인성증대를 통한 취성적 성질 개선, 균열저항성, 충격저항성 및 에너지 흡수능력을 향상시키기 위하여 섬유신소재인 양단후크형 강섬유와 망사형 폴리프로필렌섬유를 사용한 고인성·고내구성의 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포 러스콘크리트 어초·어소블록의 제조방법에 관한 것이다.
우리나라는 21세기에 접어들면서 건설산업의 발전에 수반하여 증가 일로에 있는 건설폐기물의 재활용에 의한 자원순환형 친환경 사회의 구축이 국가적 관심사로 대두되고 있으며, 특히 건설폐기물로 연간 2,400만톤 이상 발생되고 있는 폐콘크리트의 재활용 촉진을 위하여 폐콘크리트 순환골재의 실질적인 활용대책과 적용기술의 개발이 시급한 실정이다. 또한 최근 큰 사회문제로 대두되고 있는 연안해역에서의 매립, 해양투기 및 무분별한 개발에 의한 해양환경오염으로 광대한 조장이 소실되어 수산자원의 감소현상이 두드러지고 있는 실정이다. 따라서 해양수산부 및 건설교통부 등의 정부관련 부서에서는 연안해역의 훼손된 생태계 회복 및 어족자원의 확보를 위하여 인공어초, 어소블록 및 조초블록 등을 이용한 인공 해양목장을 조성하고 있으며 앞으로도 지속적으로 더 많은 물량의 해양생태계 복원 시설을 설치할 계획에 있다. 하지만 기존의 인공어초 및 어소 구조물 등은 대부분 일반콘크리트 및 강재로 제작되고 있는 실정이다. 그러나 이러한 기존 어초 및 어소블록의 구성재료들은 해양식물의 착상 및 서식이 곤란하거나 해양내구성이 취약하다는 단점들을 내포하고 있다. 일반콘크리트로 제작된 어초·어소블록의 경우에는 해양내구성 및 구조적 안정성이 우수하다는 장점들을 가지고 있으나 그 표면이 매끄럽고 콘크리트 자체 내부구조가 밀실하여 해양식물의 포자 및 뿌리의 착상이 곤란하고, pH가 12~13인 강알칼리성을 나타내 식물의 성장에도 악영향을 미치는 단점들을 내포하고 있다. 또한 강재로 이루어진 어초·어소블록은 구조물의 대형화와 해양식물에 철분의 영양염을 제공할 수 있는 장점을 가지고 있으나 염분이 다량 포함되어 있는 해양환경하에서 쉽게 부식되어 해양구조물로서의 기능 상실 및 내구성이 취약하다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 기존의 일반콘크리트 및 강재로 제작된 어초 및 어소블록의 구조적 기능성 및 장점을 유지하면서 해양생태계의 특성을 고려한 환경친화형 해양생태 복원을 위한 어초·어소 블록의 제조기술 및 제품개발이 절실한 실정이다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 다양한 원인에 의해 오염된 연안해역의 해양생태계를 복원시키며, 최근 발생량이 증가하고 있어 그 처리방안의 모색이 시급한 실정인 폐콘크리트 순환골재 및 미분말을 고부가가치의 콘크리트 2차 제품용 재료로 재활용하고, 각종 산업현장에서 발생되는 폐목재를 이용하여 생산된 목탄 미분말을 해양생태계의 부하저감을 위한 환경복원요소로 사용함으로서 폐기물의 유효활용을 통한 환경보존과 오염된 연안해역의 생태계를 복원시키는 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소 블록의 제조를 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 재료를 사용한다.
본 발명에 사용된 시멘트는 밀도 3.12~3.16g/㎤, 분말도 3,000~3,400㎠/g이 고 화학적 주성분은 SiO2 20~24 질량%, CaO 60~66 질량%, Al2O3 5~8 질량%, Fe2O3 3~6 질량%, MgO 2~6 질량%인 보통 포틀랜드 시멘트나 화학적 주성분이 CaO 42~44 질량%, SiO2 32~38 질량%, Al2O3 14~17 질량%, MgO 4~7 질량%인 고로슬래그 미분말의 함량이 5~70%, 밀도 3.0~3.2g/㎤, 분말도 3,200~3,800㎠/g의 고로슬래그 시멘트 또는 화학적 주성분이 SiO2 63~67 질량%, Al2O3 24~26 질량%, Fe2O3 3~8 질량%, CaO 1~4 질량%, SO3 1~3 질량%인 플라이애시 미분말의 함량이 5~30%, 밀도 2.8~3.2g/㎤, 분말도 2,500~3,500 ㎠/g의 플라이애시 시멘트를 사용하고, 골재는 입도가 5~13㎜, 13~20㎜, 5~30㎜의 부순돌과 폐콘크리트 순환골재를 사용하며, 부순돌은 밀도 2.55~2.85g/㎤, 단위용적질량 1,500~1,700kg/㎥인 것을 사용하고 KS규격 및 건설교통부의 “순환골재 품질기준”을 만족시키는 콘크리트 제품 제조용 폐콘크리트 순환골재로서 밀도 2.2~2.6g/㎤, 단위용적질량 1,250~1,600 kg/㎥인 것을 부순돌 대체비(용적비)로 0~100Vol.% 혼입하여 사용한다. 건설폐기물의 유효재활용을 위하여 폐콘크리트 순환골재 생산시 부산되고 밀도가 1.0~1.8g/㎤, 미분말 입자의 크기가 5~500㎛이며, 화학적 주성분은 CaO 25~37 질량%, SiO2 40~50 질량%, Al2O3 8~12 질량%, SO3 3~6 질량%, MgO 4~8 질량%인 폐콘크리트 미분말을 시멘트 질량비로 0~40%혼입하여 사용하며, 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 수질정화 성능을 향상시키기 위하여 각종 산업현장에서 발생되는 폐목재를 탄화로에서 고열로 훈소시켜 각종 화합물의 복분해를 통해 내부 매트릭스 구조가 미세 다공성의 복 잡한 구조를 형성함으로서 유해물질의 흡착, 흡수기능이 우수한 목탄 미분말을 시멘트 질량비로 0~30% 혼입하여 사용한다. 여기에서 목탄 미분말은 밀도가 0.6~1.9g/㎤, 경도 5~12, pH 7~9.5이고 화학적 주성분은 탄소 85~90 질량%, 산소 3~10 질량%, 수소 1~8 질량%인 것을 사용한다.
해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소 블록의 인성증대, 에너지 흡수능력 및 균열저항성의 향상과 내구성 증진을 위하여 길이 20~40㎜, 아스펙트비(길이/직경) 50~65, 밀도 7.0~8.0g/㎤, 인장강도 400MPa이상인 양단후크형 강섬유나 길이 5~30㎜, 밀도 0.90~0.98g/㎤, 인장강도 200 MPa 이상인 망사형 폴리프로필렌섬유를 사용하며, 혼입량은 강섬유의 경우 전체 용적비로 0.3~1.5Vol.%, 폴리프로필렌섬유는 전체 용적비로 0.2~2.0Vol.% 사용한다. 또한 시멘트의 분산작용 및 미세공기의 연행으로 콘크리트의 워커빌리티 및 피니셔빌리티 등의 시공성 증진과 내동해성을 개선시키는 고성능 유동화제 및 고성능 AE감수제를 시멘트 질량비로 0.2~2.0% 사용한다.
[표 1] 본 발명에 사용된 혼화제의 물리적 특징
Figure 112005057488988-pat00001
본 발명에서는 해양생태 복원용 어초·어소블록에 적용되는 포러스콘크리트를 제조하기 위하여 다음과 같은 방법으로 배합을 실시한다. 먼저 포러스콘크리트의 가장 큰 특징인 공극률을 형성시키기 위하여 물-시멘트는 20~45%로 하고, 폐기물의 유효재활용과 해수정화성능 향상을 위하여 폐콘크리트 미분말 및 폐목재 목탄 미분말을 사용하며, 사용량은 폐콘크리트 미분말의 경우에는 시멘트 질량비로 0~40%, 폐목재 목탄 미분말의 경우에는 시멘트 질량비로 0~30% 사용한다. 고인성 섬유신소재인 양단후크형 강섬유와 망사형 폴리프로필렌섬유는 각각 전체 용적비로 강섬유는 0.3~1.5Vol.%, 폴리프로필렌섬유는 0.2~2.0Vol.% 사용하며, 콘크리트의 시공성 향상, 강도증진 및 내구성 향상을 위하여 고성능 유동화제 및 고성능 AE감수제를 시멘트 질량비로 0.2~2.0% 사용하여 다공질 포러스콘크리트의 공극률을 10~40% 형성시킨다.
혼합방법은 섬유신소재의 3차원 랜덤분산 및 사용재료의 균등분산을 위하여 Omni Mixer를 사용하며 혼합순서는 시멘트, 골재, 폐콘크리트 미분말, 폐목재 목탄 미분말을 투입하여 90~150초간 건비빔을 먼저 실시한 후 물에 고성능 유동화제 및 고성능 AE감수제를 희석시킨 혼합수를 투입하고 다시 150초 이상 혼합하는 분할투입방법을 이용한다. 또한 공시체 제작 및 시험체 제작을 위한 다짐방법은 소요의 몰드에 콘크리트를 2층으로 타설한후 표면진동형 다짐기를 이용하여 각각의 층마다 진동가압 다짐을 실시하여 제작하고 1~2일 동안 양생을 실시한 후 탈형하여 소정의 기간동안 다시 표준양생을 실시한다.
건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 어초·어소블록을 화학적 부식이 심각하게 작용하는 지역이나 블록의 안정성이 극히 요하는 지역에 적용할 경우에는 상기의 해양생태 복원용 어초·어소블록의 제조방법에 의한 다공질의 포러스콘크리트와 내부 매트릭스 구조가 밀실하고 단위용적질량이 커서 내화학성 등의 내구성과 구조적 안정성이 우수한 일반콘크리트를 합성시킨 복층구조로 어초·어소블록을 제작한다. 여기에서 어초·어소블록의 복층구성은 블록의 표면은 다공질 포러스콘크리트로 내부는 일반콘크리트로 구성한다. 일반콘크리트의 제조방법은 시멘트는 밀도 3.12~3.16g/㎤, 분말도 3,000~3,400㎠/g이고 화학적 주성분은 SiO2 20~24 질량%, CaO 60~66 질량%, Al2O3 5~8 질량%, Fe2O3 3~6 질량%, MgO 2~6 질량%인 보통 포틀랜드 시멘트나 화학적 주성분이 CaO 42~44 질량%, SiO2 32~38 질량%, Al2O3 14~17 질량%, MgO 4~7 질량%인 고로슬래그 미분말의 함량이 5~70%, 밀도 3.0~3.2g/㎤, 분말도 3,200~3,800㎠/g의 고로슬래그 시멘트 또는 화학적 주성분이 SiO2 63~67 질량%, Al2O3 24~26 질량%, Fe2O3 3~8 질량%, CaO 1~4 질량%, SO3 1~3 질량%인 플라이애시 미분말의 함량이 5~30%, 밀도 2.8~3.2g/㎤, 분말도 2,500~3,500 ㎠/g의 플라이애시 시멘트를 사용한다. 굵은골재는 입도가 5~40㎜의 부순돌, 폐콘크리트 순환골재를 사용하며, 부순돌은 밀도 2.55~2.85g/㎤, 단위용적질량 1,500~1,750kg/㎥인 것을 사용하고 폐콘크리트 순환골재는 건설교통부의 콘크리트용 순환골재의 품질기준을 만족시키는 것으로서 밀도 2.5~2.7g/㎤, 흡수율 3%이하, 마모감량 40%이하, 안정성 12%이하인 것을 부순돌 대체비(용적비)로 0~100Vol.% 혼입하여 사용한다. 잔골재는 밀도 2.4~2.8g/㎤, 흡수율 1~3%, 단위용적질량 1,450~1,700kg/㎥인 것을 사용하며, 물-시멘트비 40~60%, 잔골재율을 40~65%로 하고 콘크리트의 워커빌리티 확보, 강도 및 내구성 증진을 위하여 고성능 유동화제 및 고성능 AE감수제를 시멘트 질량비로 0.2~2.0%로 사용하여 재령 28일 압축강도가 24MPa이상인 일반콘크리트를 제조하여 사용한다.
본 발명에 의해 제조된 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 구성을 이하에 상세히 설명한다.
도 3, 도 4는 본 발명에 의한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type A의 사시도 및 조립도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 블록의 전체적인 형상은 해류의 흐름이 빠른 지역에 적용할 수 있도록 상향으로 경사진 육각뿔의 다면체 구조이고, 블록의 내부가 속빈구조로 되어 있어 어류서식공간(32)을 형성하며, 블록의 각각 측면에 삼각형태의 통공(30)을 복수개 형성하고 블록의 상부에도 벌집모양의 수직통공(31)을 형성되도록 하여 어류, 패류 및 해양생물의 이동이 자유롭도록 하며, 블록의 재질을 전술한 제조방법에 의해 제조된 다공질의 포러스콘크리트(10)로 구성하여 해양식물 및 생물의 착상과 서식공간을 제공함으로서 자연적 식물연쇄의 활성화로 훼손된 해양생태계의 조기 복원 및 어류의 위집효과가 우수하여 해양환경의 보존 및 수산 자원의 확보가 가능하도록 한다. 또한, 블록의 각각 측면 중앙에 종방향으로 보강벽(40)을 설치하여 블록 전체의 구조적 안정성을 배가시키며, 이러한 보강벽(40)은 해중에 블록을 설치시 해류의 흐름에 의해 와류를 발생시켜 각종 어류 및 해양생물에게 산소를 공급하게 하는 역할도 수행하게 된다.
아울러, 블록의 조립은 포러스콘크리트(10)로 구성된 사다리꼴 블록판넬(60)을 다면체수 만큼 제작한 후 블록판넬(60)에 형성된 복수개의 연결구(70)에 연결볼트(71)를 체결하여 조립하며, 이러한 사다리꼴형 블록판넬(60)의 조립구조로 인하여 블록 내부에는 충분한 어류서식공간(32)을 제공하게 되며, 각각의 사면에는 어류 및 해양생물이 자유롭게 이동할 수 있는 통공(30)을 형성하게 된다. 또한, 블록판넬(60)의 사전제작 및 세부공정의 전문화를 통한 품질확보와 조립식 구조로 인한 블록의 대형화 및 제작시공의 간편화로 경제적인 효과가 있다.
도 5, 도 6은 본 발명에 의한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type A-1의 사시도 및 조립도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 블록의 전체적인 형상은 해류의 흐름이 빠른 지역에 적용할 수 있도록 상향으로 경사진 육각뿔의 다면체 구조이고, 블록의 내부가 속빈구조로 되어 있어 어류서식공간(32)을 형성하며, 블록의 각각 측면에 삼각형태의 통공(30)을 복수개 형성하고 블록의 상부에도 벌집모양의 수직통공(31)을 형성되도록 하여 어류, 패류 및 해양생물의 이동이 자유롭도록 하며, 블록의 표면은 전술한 제조방법에 의해 제조된 다공질의 포러스콘크리트(10)로 구성하여 해양식물 및 생물 의 착상과 서식공간을 제공하고, 블록의 내측은 일반콘크리트(20)로 구성하여 블록의 구조적 안정성 및 기능성을 확보하도록 하는 복층구조로 형성된다. 또한, 블록의 각각 측면 중앙에 종방향으로 보강벽(40)을 설치하여 블록 전체의 구조적 안정성을 배가시키며, 이러한 보강벽(40)은 해중에 블록을 설치시 해류의 흐름에 의해 와류를 발생시켜 각종 어류 및 해양생물에게 산소를 공급하게 하는 역할도 수행하게 된다.
아울러, 블록의 조립은 포러스콘크리트(10)와 일반콘크리트(20)로 구성된 복층구조의 사다리꼴 블록판넬(60)을 다면체수 만큼 제작한 후 블록판넬(60)에 형성된 복수개의 연결구(70)에 연결볼트(71)를 체결하여 조립하며, 이러한 복층으로 구성된 사다리꼴형 블록판넬(60)의 조립구조로 인하여 블록 내부에는 충분한 어류서식공간(32)을 제공하게 되며, 각각의 사면에는 어류 및 해양생물이 자유롭게 이동할 수 있는 통공(30)을 형성하게 된다. 또한 블록판넬(60)을 포러스콘크리트(10)와 일반콘크리트(20)의 복층구조로 구성함으로서 해양식물 및 동물의 원활한 생육과 화학적 부식이 심각하게 작용하는 지역이나 해류의 흐름이 빨라 블록의 안정성이 극히 요하는 지역에서 어초·어소블록으로서의 구조적 기능성을 동시에 확보할 수 있다.
도 7, 도 8은 본 발명에 의한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type B의 사시도 및 조립도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 블록의 전체적인 형상은 해류의 흐름이 빠른 지역에 적용 할 수 있도록 상향으로 경사진 육각뿔의 다면체 구조이고, 블록의 내부가 속빈구조로 되어 있어 어류서식공간(32)을 형성하며, 블록의 각각 측면에 삼각형태의 통공(30)을 복수개 형성하고 블록의 상부에도 벌집모양의 수직통공(31)을 형성되도록 하여 어류, 패류 및 해양생물의 이동이 자유롭도록 하며, 블록의 재질을 다공실의 포러스콘크리트(10)로 구성하여 해양식물 및 생물의 착상 및 서식공간을 제공함으로서 자연적 식물연쇄의 활성화로 훼손된 해양생태계의 조기 복원 및 어류의 위집효과가 우수하여 해양환경의 보존 및 수산자원의 확보가 가능하도록 한다. 또한, 블록의 각각 측면 중앙에 종방향으로 보강벽(40)을 설치하여 블록 전체의 구조적 안정성을 배가 시키고, 이러한 보강벽(40)은 해중에 블록을 설치시 해류의 흐름에 의한 와류를 발생시켜 각종 어류 및 해양생물에게 산소를 공급하게 하는 역할도 하게 되며, 블록의 하단에 블록받침부(50)를 설치하여 갯벌이나 모래지반에 설치할 경우 블록이 해사의 흐름에 따른 침전을 방지하는 기능을 보유하게 한다.
아울러, 블록의 조립은 포러스콘크리트(10)로 구성된 사다리꼴 블록판넬(60)을 다면체수 만큼 제작한 후 블록판넬(60)에 형성된 복수개의 연결구(70)에 연결볼트(71)를 체결하여 조립하며, 이러한 사다리꼴형 블록판넬(60)의 조립구조로 인하여 블록 내부에는 충분한 어류서식공간(32)을 제공하게 되며, 각각의 사면에는 어류 및 해양생물이 자유롭게 이동할 수 있는 통공(30)을 형성하게 된다. 또한 블록판넬(60)의 사전제작 및 세부공정의 전문화를 통한 품질확보와 조립식 구조로 인한 블록의 대형화 및 제작시공의 간편화로 경제적인 효과가 있다.
도 9, 도 10은 본 발명에 의한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생 태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type B-1의 사시도 및 조립도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 블록의 전체적인 형상은 해류의 흐름이 빠른 지역에 적용할 수 있도록 상향으로 경사진 육각뿔의 다면체 구조이고, 블록의 내부가 속빈구조로 되어 있어 어류서식공간(32)을 형성하며, 블록의 각각 측면에 삼각형태의 통공(30)을 복수개 형성하고 블록의 상부에도 벌집모양의 수직통공(31)을 형성되도록 하여 어류, 패류 및 해양생물의 이동이 자유롭도록 하며, 블록의 단면 구성을 표면은 다공질의 포러스콘크리트(10)로 구성하여 해양식물 및 생물의 착상 및 서식공간을 제공하고 내측은 일반콘크리트(20)로 구성하여 블록의 구조적 안정성 및 기능성을 확보하도록 하는 복층구조로 형성된다. 또한, 블록의 각각 측면 중앙에 종방향으로 보강벽(40)을 설치하여 블록 전체의 구조적 안정성을 배가 시키고 이러한 보강벽(40)은 해중에 블록을 설치시 해류의 흐름에 의한 와류를 발생시켜 각종 어류 및 해양생물에게 산소를 공급하게 하는 역할도 하게 되며 블록의 하단에 블록받침부(50)를 설치하여 갯벌이나 모래지반에 설치할 경우 블록이 해사의 흐름에 따른 침전을 방지하는 기능을 보유하게 한다.
아울러, 블록의 조립은 포러스콘크리트(10)와 일반콘크리트(20)로 구성된 복층구조의 사다리꼴 블록판넬(60)을 다면체수 만큼 제작한 후 블록판넬(60)에 형성된 복수개의 연결구(70)에 연결볼트(71)를 체결하여 조립하며, 이러한 복층으로 구성된 사다리꼴형 블록판넬(60)의 조립구조로 인하여 블록 내부에는 충분한 어류서식공간(32)을 제공하게 되며, 각각의 사면에는 어류 및 해양생물이 자유롭게 이동 할 수 있는 통공(30)을 형성하게 된다. 또한 블록판넬(60)을 전술한 제조방법에 의해 제조된 포러스콘크리트(10)와 일반콘크리트(20)의 복층구조로 구성함으로서 해양식물 및 동물의 원활한 생육과 화학적 부식이 심각하게 작용하는 지역이나 해류의 흐름이 빨라 블록의 안정성이 극히 요하는 지역에서 어초·어소블록으로서의 구조적 기능성을 동시에 확보할 수 있다.
도 11, 도 12는 본 발명에 의한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type C의 사시도 및 조립도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 블록의 전체적인 형상은 해류의 흐름이 빠른 지역에 적용할 수 있도록 상향으로 경사진 육각뿔의 다면체 구조이고, 블록의 내부가 속빈구조로 되어 있어 어류서식공간(32)을 형성하며, 블록의 각각의 측면에 사다리꼴 형태의 통공(30)을 복수개 형성하고 블록의 상부에도 벌집모양의 수직통공(31)을 형성되도록 하여 어류, 패류 및 해양생물의 이동이 자유롭도록 하며, 블록의 재질을 전술한 제조방법에 의해 제조된 다공질의 포러스콘크리트(10)로 구성하여 해양식물 및 생물의 착상과 서식공간을 제공함으로서 자연적 식물연쇄의 활성화로 훼손된 해양생태계의 조기복원 및 어류의 위집효과가 우수하여 해양환경의 보존 및 수산자원의 확보가 가능하도록 한다. 또한, 블록의 각각 측면에 횡방향으로 보강벽(40)을 2개 설치하여 극히 열악한 해양환경에도 대응할 수 있도록 블록의 구조적 안정성을 향상시키는 역할을 하며, 또한 보강벽(40)의 또 다른 기능은 해중에 블록을 설치시 해류의 흐름에 의한 와류를 발생시켜 각종 어류 및 해양생물에게 산소를 공급하게 하는 역할도 수행하게 된다. 아울러 블록의 하단에 블록받침부(50)를 설치하고 길이를 조정할 수 있도록 하여 해저 바닥의 지반 특성 및 조건에 대응할 수 있도록 한다. 이러한 블록받침대(50)는 해저 바닥이 갯벌이나 모래지반일 경우에는 그 길이를 크게 하여 블록의 침전방지 및 안정성을 유지하도록 하며, 암반의 경우에는 그 길이를 짧게 하여 암반에 밀착될 수 있도록 한다.
아울러, 블록의 조립은 포러스콘크리트(10)로 구성된 사다리꼴 블록판넬(60)을 다면체수 만큼 제작한 후 블록판넬(60)에 형성된 복수개의 연결구(70)에 연결볼트(71)를 체결하여 조립하며, 이러한 사다리꼴형 블록판넬(60)의 조립구조로 인하여 블록 내부에는 충분한 어류서식공간(32)을 제공하게 되며, 각각의 사면에는 어류 및 해양생물이 자유롭게 이동할 수 있는 사다리꼴 통공(30)을 형성하게 된다. 또한 블록판넬(60)의 사전제작 및 세부공정의 전문화를 통한 품질확보와 조립식 구조로 인한 블록의 대형화 및 제작시공의 간편화로 경제적인 효과가 있다.
도 13, 도 14는 본 발명에 의한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type C-1의 사시도 및 조립도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 블록의 전체적인 형상은 해류의 흐름이 빠른 지역에 적용할 수 있도록 상향으로 경사진 육각뿔의 다면체 구조이고, 블록의 내부가 속빈구조로 되어 있어 어류서식공간(32)을 형성하며, 블록의 각각의 측면에 사다리꼴 형태의 통공(30)을 복수개 형성하고 블록의 상부에도 벌집모양의 수직통공(31)을 형성되도록 하여 어류, 패류 및 해양생물의 이동이 자유롭도록 하며, 블록의 단면 구성 을 표면은 전술한 제조방법에 의해 제조된 다공질의 포러스콘크리트(10)로 구성하여 해양식물 및 생물의 착상과 서식공간을 제공하고 내측은 일반콘크리트(20)로 구성하여 블록의 구조적 안정성 및 기능성을 확보하도록 하는 복층구조로 형성된다. 또한, 블록의 각각 측면에 횡방향으로 보강벽(40)을 2개 설치하여 극히 열악한 해양환경에도 대응할 수 있도록 블록의 구조적 안정성을 향상시키는 역할을 하며, 또한 보강벽(40)의 또 다른 기능은 해중에 블록을 설치시 해류의 흐름에 의한 와류를 발생시켜 각종 어류 및 해양생물에게 산소를 공급하게 하는 역할도 수행하게 된다. 아울러 블록의 하단에 블록받침부(50)를 설치하고 길이를 조정할 수 있도록 하여 해저 바닥의 지반 특성 및 조건에 대응할 수 있도록 한다. 이러한 블록받침대는 해저 바닥이 갯벌이나 모래지반일 경우에는 그 길이를 크게 하여 블록의 침전방지 및 안정성을 유지하도록 하며, 암반의 경우에는 그 길이를 짧게 하여 암반에 밀착될 수 있도록 한다.
아울러, 블록의 조립은 포러스콘크리트(10)와 일반콘크리트(20)로 구성된 복층구조의 사다리꼴 블록판넬(60)을 다면체수 만큼 제작한 후 블록판넬(60)에 형성된 복수개의 연결구(70)에 연결볼트(71)를 체결하여 조립하며, 이러한 복층으로 구성된 사다리꼴형 블록판넬(60)의 조립구조로 인하여 블록 내부에는 충분한 어류서식공간(32)을 제공하게 되며, 각각의 사면에는 어류 및 해양생물이 자유롭게 이동할 수 있는 사다리꼴 통공(30)을 형성하게 된다. 또한 블록판넬(60)을 포러스콘크리트(10)와 일반콘크리트(20)의 복층구조로 구성함으로서 해양식물 및 동물의 원활한 생육과 화학적 부식이 심각하게 작용하는 지역이나 해류의 흐름이 빨라 블록의 안정성이 극히 요하는 지역에서 어초·어소블록으로서의 구조적 기능성을 동시에 확보할 수 있다.
도 15, 도 16은 본 발명에 의한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type D의 사시도 및 조립도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 블록의 전체적인 형상은 상향으로 경사진 사각뿔의 다면체 구조이고, 블록의 내부가 속빈구조로 되어 있어 어류서식공간(32)을 형성하며, 블록의 각각의 측면에 사다리꼴 형태의 통공(30)을 복수개 형성하고 블록의 상부에도 사각형의 수직통공(31)을 형성되도록 하여 어류, 패류 및 해양생물의 이동이 자유롭도록 하며, 블록의 재질을 전술한 제조방법에 의해 제조된 다공질의 포러스콘크리트(10)로 구성하여 해양식물 및 생물의 착상과 서식공간을 제공함으로서 자연적 식물연쇄의 활성화로 훼손된 해양생태계의 조기복원 및 어류의 위집효과가 우수하여 해양환경의 보존 및 수산자원의 확보가 가능하도록 한다.
또한, 블록의 각각 측면에 횡방향으로 보강벽(40)을 2개 설치하여 극히 열악한 해양환경에도 대응할 수 있도록 블록의 구조적 안정성을 향상시키는 역할을 하며, 또한 보강벽(40)의 또 다른 기능은 해중에 블록을 설치시 해류의 흐름에 의한 와류를 발생시켜 각종 어류 및 해양생물에게 산소를 공급하게 하는 역할도 수행하게 된다. 아울러 블록의 하단에 블록받침부(50)를 설치하고 길이를 조정할 수 있도록 하여 연안해역 바닥의 지반 특성 및 조건에 대응할 수 있도록 한다. 이러한 블록받침부(50)는 해저 바닥이 갯벌이나 모래지반일 경우에는 그 길이를 크게 하여 블록의 침전방지 및 안정성을 유지하도록 하며, 암반의 경우에는 그 길이를 짧게 하여 암반에 밀착될 수 있도록 한다.
아울러, 블록의 조립은 포러스콘크리트(10)로 구성된 사다리꼴 블록판넬(60)을 다면체수 만큼 제작한 후 블록판넬(60)에 형성된 복수개의 연결구(70)에 연결볼트(71)를 체결하여 조립하며, 이러한 사다리꼴형 블록판넬(60)의 조립구조로 인하여 블록 내부에는 충분한 어류서식공간(32)을 제공하게 되며, 각각의 사면에는 어류 및 해양생물이 자유롭게 이동할 수 있는 사다리꼴 통공(30)을 형성하게 된다. 또한 블록판넬(60)의 사전제작 및 세부공정의 전문화를 통한 품질확보와 조립식 구조로 인한 블록의 대형화 및 제작시공의 간편화로 경제적인 효과가 있다.
도 17, 도 18은 본 발명에 의한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type D-1의 사시도 및 조립도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 블록의 전체적인 형상은 상향으로 경사진 사각뿔의 다면체 구조이고, 블록의 내부가 속빈구조로 되어 있어 어류서식공간(32)을 형성하며, 블록의 각각의 측면에 사다리꼴 형태의 통공(30)을 복수개 형성하고 블록의 상부에도 사각형의 수직통공(31)을 형성되도록 하여 어류, 패류 및 해양생물의 이동이 자유롭도록 하며, 블록의 표면은 전술한 제조방법에 의해 제조된 다공질의 포러스콘크리트(10)로 구성하여 해양식물 및 생물의 착상과 서식공간을 제공하고 내측은 일반콘크리트(20)로 구성하여 블록의 구조적 안정성 및 기능성을 확보하도록 하는 복층구조로 형성된다. 또한, 블록의 각각 측면에 횡방향으로 보강벽(40)을 2개 설치 하여 극히 열악한 해양환경에도 대응할 수 있도록 블록의 구조적 안정성을 향상시키는 역할을 하며, 또한 보강벽(40)의 또 다른 기능은 해중에 블록을 설치시 해류의 흐름에 의한 와류를 발생시켜 각종 어류 및 해양생물에게 산소를 공급하게 하는 역할도 수행하게 된다. 아울러 블록의 하단에 블록받침부(50)를 설치하고 길이를 조정할 수 있도록 하여 연안해역 바닥의 지반 특성 및 조건에 대응할 수 있도록 한다. 이러한 블록받침부(50)는 해저 바닥이 갯벌이나 모래지반일 경우에는 그 길이를 크게 하여 블록의 침전방지 및 안정성을 유지하도록 하며, 암반의 경우에는 그 길이를 짧게 하여 암반에 밀착될 수 있도록 한다.
아울러, 블록의 조립은 포러스콘크리트(10)와 일반콘크리트(20)로 구성된 복층구조의 사다리꼴 블록판넬(60)을 다면체수 만큼 제작한 후 블록판넬(60)에 형성된 복수개의 연결구(70)에 연결볼트(71)를 체결하여 조립하며, 이러한 복층으로 구성된 사다리꼴형 블록판넬(60)의 조립구조로 인하여 블록 내부에는 충분한 어류서식공간(32)을 제공하게 되며, 각각의 사면에는 어류 및 해양생물이 자유롭게 이동할 수 있는 사다리꼴 통공(30)을 형성하게 된다. 또한 블록판넬(60)을 포러스콘크리트(10)와 일반콘크리트(20)의 복층구조로 구성함으로서 해양식물 및 동물의 원활한 생육과 화학적 부식이 심각하게 작용하는 지역이나 해류의 흐름이 빨라 블록의 안정성이 극히 요하는 지역에서 어초·어소블록으로서의 구조적 기능성을 동시에 확보할 수 있다.
도 19, 도 20은 본 발명에 의한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type E의 사시도 및 조립도를 나타낸 것 이다.
도시된 바와 같이, 블록의 전체적인 형상은 상향으로 경사진 육각뿔 형태의 다면체 구조이며, 내부가 속빈구조로 되어 있어 어류서식공간(32)을 제공하고 각각의 사면에 삼각형의 통공(20)을 복수개 형성시켜 어패류의 이동이 자유로운 일반콘크리트(20)로 구성되어진 블록에 사다리꼴 판넬 형태 및 다면체 육각뿔 형태의 포러스콘크리트(10)를 복수개의 연결구(70) 및 연결볼트(71)를 체결하여 일체화 시킨 형태이다. 이러한 일반콘크리트(20)와 포러스콘크리트의(10)의 복합구성은 일반콘크리트(20)는 해양구조물로서의 구조적 기능을 담당하며, 포러스콘크리트(10)는 내부에 형성된 다량의 연속공극으로 인해 해양식물의 착상 및 서식을 원활하게 하는 환경복원 기능을 담당하게 한다. 여기에서 사다리꼴 판넬형 및 육각뿔 형태의 포러스콘크리트(10)는 어초?어소블록이 설치되는 해양환경에 따라 1개 이상 설치하도록 한다. 또한 블록의 사면 중앙부에 보강벽(40)을 설치하여 블록의 안정성을 극대화 시키고 이러한 보강벽(40)은 해류의 흐름에 의한 와류를 발생시켜 해양생물 및 어류가 생육시 필요한 산소를 공급하는 역할을 수행하게 되며, 블록의 하단에 블록받침부(50)를 설치하고 길이를 조정할 수 있도록 하여 연안해역 바닥의 지반 특성 및 조건에 대응할 수 있도록 한다. 이러한 블록받침부(50)는 해저 바닥이 갯벌이나 모래지반일 경우에는 그 길이를 길게 하여 블록의 침전방지 및 안정성을 유지하도록 하며, 암반의 경우에는 그 길이를 짧게 하여 암반에 밀착될 수 있도록 한다.
도 21, 도 22는 본 발명에 의한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type F와 Type F-1의 사시도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 블록의 전체적인 형상은 “열십자” 및 “Y”자 형태로 구성되며, 상부는 다량의 연속공극 및 넓은 비표면적을 가지고 있는 포러스콘크리트(10)로 구성하여 해양식물 및 소동물의 착상과 서식공간을 제공하고 하부는 내부 매트릭스가 밀실하여 해수저항성 및 강도가 우수한 일반콘크리트(20)로 구성하여 해양생태 복원용 어초·어소블록으로서의 구조적 기능성을 확보하도록 하는 포러스콘크리트(10)와 일반콘크리트(20)가 합성된 복층구조를 이룬다. 또한 블록의 상부에 복수개의 통공(30)을 형성시켜 어류의 원활한 이동 공간을 제공하고, 이러한 통공(30)은 음지에서 서식하는 것을 선호하는 패류의 생식공간을 제공한다. 아울러 블록의 각각 최외측에 블록받침부(50)를 설치하고 길이를 조정할 수 있도록 하여 연안해역의 지반 특성 및 조건에 대응할 수 있도록 한다. 이러한 블록받침부(50)는 해저 바닥과 블록과의 공간을 조성하여 어류서식공간(32)을 제공한다.
도 23은 본 발명에 의한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록 Type G의 사시도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 블록의 전체적인 형상은 속빈구조의 “凸”의 형태로 구성되어 블록 내부에 어류서식공간(32)을 제공하며, 상부는 다량의 연속공극 및 넓은 비표면적을 가지고 있는 포러스콘크리트(10)로 구성하여 해양식물 및 소동물의 착상과 서식공간을 제공하고 하부는 내부 매트릭스가 밀실하여 해수저항성 및 강도가 우수한 일반콘크리트(20)로 구성하여 해양생태 복원용 어초·어소블록으로서의 구조적 기능성을 확보하도록 하는 포러스콘크리트(10)와 일반콘크리트(20)가 합성 된 복층구조를 이룬다. 또한 블록의 전후면 및 상부에 복수개의 통공(30)을 형성시켜 어류의 원활한 이동 공간을 제공하고, 이러한 통공(30)은 음지에서 서식하는 것을 선호하는 패류의 생식공간을 제공한다. 또한 블록의 하단에 블록받침부(50)를 설치하고 길이를 조정할 수 있도록 하여 연안해역의 지반 특성 및 조건에 대응할 수 있도록 한다. 이러한 블록받침부(50)는 해저 바닥이 갯벌이나 모래지반일 경우에는 그 길이를 크게하여 블록의 침전방지 및 안정성을 유지하도록 하며, 암반의 경우에는 그 길이를 짧게 하여 암반에 밀착될 수 있도록 한다.
본 발명에서는 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 품질특성을 분석하기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다. 공극률 및 투수계수는 일본콘크리트공학협회 『포러스콘크리트의 설계·시공법 확립에 관한 연구위원회』의 포러스콘크리트의 공극률 및 투수계수 시험방법(안)에 준하여 측정하였으며 다음의 식 1, 식 2에 의해 각각 산출하였다.
Figure 112005057488988-pat00002
해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 압축강도는 φ15×30cm의 원주형 공시체를 제작하여 재령 28일에서 KS F 2405『콘크리트의 압축강도 시험방법』에 준하여 측정하였으며, 휨강도는 150×150×550mm의 공시체를 제작하여 재령 28일에 KS F 2408『콘크리트의 휨강도 시험방법』에 준하여 평가하였다. 해수에 대한 저항성 및 화학적 오염이 심각한 지역에서의 내구성을 평가하기 위하여 φ15×30cm의 원주형 공시체를 제작하여 28일 동안 양생을 실시한 후 1% 황산(H2SO4) 용액에 6개월 동안 침지시켜 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 화학저항성을 평가하였으며, 해중에서 어초·어소블록에 발생할 수 있는 충격에 대한 저 항성 정도를 평가하기 위하여 500×500×25mm의 박층패널을 제작하여 재령 28일에서 3kg의 강구를 자유 낙하시켜 낙하회수에 따른 균열 발생정도를 측정하여 충격저항성을 평가하였다. 또한 해양식물의 착상 및 서식 등 해조류의 식생능력을 평가하기 위하여 50×50×10cm의 패널형 공시체를 제작하여 28일 동안 표준양생을 실시한 후 연안해역에 침지시켜 공시체에 서식하는 해양식물의 개체수 및 면적비율을 분석하여 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 해양식물 식생능력을 평가하였으며, 각종 원인에 의해 오염된 해수의 수질정화 능력 평가와 수질정화 성능향상 요소로서 각종 산업현장에서 발생되는 폐목재를 탄화시켜 제조한 목탄 미분말을 적용할 경우 이에 대한 효과를 분석하기 위하여 실내해수정화 시험을 실시하였다. 실내해수정화 시험은 인공적인 실내수로에 40×40×10cm의 패널공시체를 3개월 동안 바다에 침지시켜 해양 미생물을 배양시킨 후 설치하고 자연적인 해양환경을 재현하기 위하여 오염된 해수를 수로에 넣고 2,000㎖/min의 유속으로 순환시켜 해류의 흐름을 발생시켰으며, 2,000lx의 인공조명을 12시간 주기로 점등과 소등을 반복하여 일조에 대한 영향을 고려하였다. 상기와 같은 실험조건을 매일 반복하여 용존산소(DO, Dissolved Oxygen), T-P(Total-Phosphorus) 및 T-N(Total-Nitrogen)을 측정하여 해수정화 성능을 분석하였다.
[표 2] 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 배합 실시예 1
Figure 112005057488988-pat00003
[표 3] 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 배합 실시예 2
Figure 112005057488988-pat00004
[표 4] 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 배합 실시예 3
Figure 112005057488988-pat00005
다음의 표 5는 배합 실시예 1, 배합실시예 2 (표2, 표3)에 대한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소 블록의 품질특성 측정결과를 나타낸 것이다.
[표 5] 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 품질특성 1
Figure 112005057488988-pat00006
다음의 표 6은 배합 실시예 3 (표4)에 대한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소 블록의 품질특성 측정결과를 나타낸 것이다.
[표 6] 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소 블록의 품질특성 2
Figure 112005057488988-pat00007
실시예에 대한 품질특성 시험결과를 고찰하여 보면 골재종류 및 입도에 따른 공극률의 차이는 미미한 것으로 나타났고, 모든 골재조건(골재입도 및 골재종류)에서 폐콘크리트 미분말을 혼입함에 따라 공극률은 감소하는 경향을 나타냈으며, 이는 폐콘크리트 미분말을 사용함에 따라 결합재량이 증가하여 공극률이 감소한 것으로 판단된다. 또한 고인성 섬유의 혼입에 따른 공극률 특성은 동일 조건에서 강섬유의 혼입률이 증가함에 따라서는 공극률이 다소 증가하는 경향을 나타냈으며, 폴 리프로필렌섬유의 혼입률이 증가함에 따라서는 다소 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 섬유의 형상 및 재질에 따른 특성 차이에 기인한 것으로 강섬유를 혼입한 경우에는 다짐계수가 다소 저하되어 공극률이 증가한 것으로 판단되며, 폴리프로필렌섬유의 경우에는 섬유가 포러스콘크리트 내부에 형성된 연속공극을 섬유의 체적만큼 차지함으로서 공극률이 감소한 것으로 판단된다. 하지만 실시예에 대한 공극률 측정결과 배합설계시 목표로 했던 설계공극률과 최대 3.0%이내인 것으로 나타나 모든 실시예에서 설계공극률을 만족시키는 것으로 나타났다.
실시예에 대한 투수계수 시험결과는 0.51~0.74cm/sec의 측정치를 나타내 매우 양호한 투수성을 나타냄을 알 수가 있었으며, 골재종류, 입도, 폐콘크리트 미분말, 폐목재 목탄 미분말 및 고인성 섬유 혼입에 따른 투수계수 특성은 공극률과 매우 유사한 경향성을 나타내어 공극률과 투수계수가 상호간에 매우 높은 상관성을 나타냄을 알 수가 있었다. 또한 동일 공극률에서 굵은골재 최대치수가 증가함에 따라 투수계수는 증가하는 것으로 나타났으며 이는 골재 최대치수가 커짐에 따라 동일 공극률이라 할지라도 내부에 형성되는 공극의 직경이 증대되어 투수계수가 증가한 것으로 판단된다.
압축강도 시험결과를 고찰하여 보면 부순돌을 사용하고 골재입도가 5~13mm의 경우에는 16.2~17.3MPa, 13~20mm는 13.9~15.6MPa, 5~30mm의 경우에는 13.7~14.6MPa의 강도를 나타냈으며, 폐콘크리트 순환골재를 사용하고 골재입도가 5~13mm인 경우에는 13.9~14.9MPa, 13~20mm는 12.7~13.5MPa, 5~30mm의 경우에는 12.1~12.7MPa의 압축강도를 나타냈고, 부순돌과 폐콘크리트 순환골재를 동시에 혼합하여 사용한 경 우에는 굵은골재 최대치수가 증가함에 따라 각각 13.9~16.0MPa, 13.3~14.3MPa, 13.0~13.8MPa의 압축강도를 나타냈다. 이와 같이 골재의 최대치수가 작을수록 우수한 압축강도 특성을 나타냈으며 이는 포러스콘크리트의 경우 페이스트로 피복된 골재의 접점구조로 이루어져 있기 때문에 동일 공극률에서 골재입도가 작을수록 페이스트로 피복된 골재의 접점 개수가 증가하여 강도시험을 위한 하중재하시 이를 분산시킬 수 있는 면적이 증가하여 강도가 증가한 것으로 판단된다. 골재종류에 따른 압축강도 특성은 부순돌을 사용한 경우가 폐콘크리트 순환골재를 사용한 경우보다 우수한 강도특성을 나타냈으며, 이러한 원인은 폐콘크리트 순환골재에 부착되어 있는 구재 모르타르로 인해 페이스트와 골재 사이의 계면 부착력이 저하되어 강도가 저하된 것으로 판단된다. 하지만 부순돌을 사용한 경우와 폐콘크리트 순환골재를 사용한 경우의 압축강도 차이는 최대 15% 이내로 나타나 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록용 골재로서 폐콘크리트 순환골재의 사용이 충분히 유효한 것으로 나타났으며, 이는 정부에서 추진하고 있는 건설용 콘크리트 2차 제품에 폐콘크리트 순환골재의 의무 사용에 관한 정책에도 부응하는 것으로 판단된다. 또한 폐콘크리트 미분말 및 폐목재 목탄 미분말을 혼입한 경우에는 다소 압축강도가 저하하는 경향을 나타냈으나 강섬유 및 폴리프로필렌섬유를 혼입함으로서 이러한 강도 저하 경향이 다소 회복되는 것으로 나타났다.
실시예의 휨강도 시험결과를 분석하여 보면 골재종류 및 입도에 따른 휨강도 특성은 압축강도 특성과 유사한 경향을 나타내 부순돌을 사용하고 골재입도가 5~13mm의 경우에는 3.0~4.1MPa, 13~20mm는 2.7~3.6MPa, 5~30mm의 경우에는 2.5~3.4MPa의 강도를 나타냈으며, 폐콘크리트 순환골재를 사용하고 골재입도가 5~13mm인 경우에는 2.7~3.8MPa, 13~20mm는 2.5~3.4MPa, 5~30mm의 경우에는 2.3~3.1MPa의 휨강도를 나타냈고, 부순돌과 폐콘크리트 순환골재를 동시에 혼합하여 사용한 경우에는 굵은골재 최대치수가 증가함에 따라 각각 2.8~3.5MPa, 2.6~3.3MPa, 2.5~3.1MPa의 휨강도 특성을 나타냈다. 고인성 섬유 혼입에 따른 휨강도 특성은 강섬유의 경우 동일 골재조건에서 강섬유 혼입률이 증가함에 따라 강섬유를 혼입하지 않은 경우에 비하여 최대 37%의 강도 증진을 나타냈으며, 폴리프로필렌섬유의 경우에는 최대 26%의 강도 증진을 나타냈다. 이와 같이 섬유 혼입에 따른 휨강도 증진원인은 고인성의 섬유를 혼입함에 따라 페이스트로 피복된 골재와 골재사이의 부착력이 증진되고 휨하중 재하시 균열에 대한 저항력이 향상되어 휨강도가 증진된 것으로 판단된다. 폐콘크리트 미분말 및 폐목재 목탄 미분말의 혼입에 따른 휨강도 특성은 폐콘크리트 미분말 혼입 및 목탄 미분말의 혼입률이 증가함에 따라 휨강도는 저하되는 것으로 나타났으나 섬유를 혼입한 경우에는 섬유, 폐콘크리트 미분말 및 목탄 미분말을 혼입하지 않은 경우보다 우수한 휨강도 특성을 나타내어, 건설폐기물의 유효재활용 및 오염된 해수의 수질정화 성능 향상요소로 폐콘크리트 미분말 및 폐목재 목탄 미분말을 사용할 경우 발생할 수 있는 강도저하 요인들을 섬유를 적정량 사용함으로서 해결할 수 있는 것으로 나타났다.
화학저항성은 모든 골재 조건에서 양단후크형 강섬유 및 망사형 폴리프로필렌섬유를 혼입한 경우가 혼입하지 않은 경우에 비하여 우수한 화학저항성을 나타냈다. 이러한 원인은 고인성의 섬유신소재를 혼입함으로서 시멘트 페이스트와 골재사 이의 부착력 향상으로 황산염과의 반응으로 생기는 에트링가이트(Ettringite)의 팽창압에 대한 저항능력이 증진되어 화학저항성이 향상된 것으로 판단된다. 또한 충격저항성은 화학저항성의 경우와 마찬가지로 강섬유 및 폴리프로필렌섬유를 혼입한 경우가 혼입하지 않은 경우에 비하여 우수한 내충격 저항성을 나타냈으며, 이러한 원인은 섬유를 혼입함에 따라 충격시 발생하는 에너지에 대한 흡수능력 및 분산능력이 향상되고 콘크리트 자체의 인성이 증진되어 균열에 대한 저항능력이 향상되었기 때문으로 판단된다.
다음 표 7은 배합 실시예 3(표4)에 대한 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 해양식물 식생능력 및 해수정화 성능을 평가한 것이다.
[표 7] 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 해양식물 식생능력 및 해수정화 성능평가
Figure 112005057488988-pat00008
실시예의 해양식물 식생능력은 50×50×10cm의 패널형공시체를 제작하여 해중에 3개월간 침지시킨 후 공시체의 표면에 부착되어 있는 해양식물의 면적을 전체 공시체 면적으로 나누어 해양식물의 식생능력을 평가하였다. 이를 고찰하여 보면 동일 조건에서 굵은골재 최대치수가 증가함에 따라 해양식물의 식생면적 비율이 증가하는 것으로 나타나 5~13mm의 경우에는 65~70%, 13~20mm 골재의 경우에는 70~74%, 5~30mm 골재를 사용한 경우에는 76~83%의 해양식물 식생능력을 나타냈다. 이는 동일 공극률에서 골재입도가 클수록 공극경이 증가하여 해조류 등 해양식물의 착상 및 서식이 용이해져 해양식물의 생육능력이 향상된 것으로 판단된다. 또한 폐목재 목탄 미분말의 혼입에 따른 영향은 혼입률이 증가함에 따라 약 4~7%정도 해양식물의 식생능력이 향상되는 것으로 나타났다.
건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 해수정화 성능을 평가하기 위하여 40×40×10cm의 패널공시체를 제작하여 3개월 동안 바다에 침지시켜 해양 미생물을 배양시킨 후 실내에 설치된 인공수로에 거치하고 해수를 채워 2,000㎖/min의 유속으로 순환시켜 10일 동안 반복하여 실험하였으며, 매일 용존산소(DO, Dissolved Oxygen), T-P(Total-Phosphorus) 및 T-N(Total-Nitrogen) 등의 시험을 수행하여 해수정화 성능을 평가하였다. 다음 표 8은 시험 초기 해수의 표준수질을 나타낸 것이다.
[표 8] 해수정화 성능 평가를 위한 초기 해수의 표준수질
Figure 112005057488988-pat00009
해수정화 성능평가 시험 중 용존산소(DO, Dissolved Oxygen) 소비량은 해수정화 시험용 공시체의 표면에 부착된 미생물의 양을 측정하는데 있어 미생물에 의해 소비되는 용존산소량을 측정하여 미생물의 양을 평가하는 간접적인 방법으로 시험을 실시하였으며, 측정방법은 Winkler 적정법을 사용하여 다음 식 3에 의해 용존산소량을 측정하였다. 측정된 값을 초기 해수의 용존산소량과 비교하여 각각의 실시예에 대한 용존산소 소비량을 측정하였다.
Figure 112005057488988-pat00010
각각의 실시예에 대한 용존산소(DO, Dissolved Oxygen) 소비량의 측정결과를 고찰하여 보면 골재입도(굵은골재 최대치수)에 따라서 용존산소의 소비량에 대한 차이가 발생하는 것으로 나타났으며 골재입도가 5~13mm의 경우에는 용존산소 소비량이 0.312~0.331mg/L, 13~20mm의 경우에는 0.235~0.251mg/L, 5~30mm의 경우에는 0.117~0.136mg/L을 나타냈다. 이와 같이 골재입도 및 굵은골재 최대치수가 작을수록 용존산소 소비량이 증가하는 것은 골재입도 및 굵은골재 최대치수가 작을수록 미생물의 부착량이 많다는 것을 간접적으로 증명하는 것이며 이러한 이유는 동일 공극률에서 골재입도가 작을수록 내부에 형성되는 비표면적이 증가되어 미생물의 부착량 및 배양량이 골재입도가 큰 경우에 비해 증가했기 때문으로 판단된다.
해수정화 성능평가 시험 중 해수의 부영양화를 유발시키는 주원인중 하나로 T-P(Total-Phosphorus) 제거율을 측정하였다. 측정방법은 아스코츠빈산 환원법(Ascorbic Acid Method)을 사용하였으며, PO4 표준용액(Standard solution)을 제조하고 880nm 파장에서의 흡광도를 측정하여 표준용액에 대한 검량선을 작성한 후 채취된 샘플의 흡광도를 측정하여 검량선에 대입함으로서 T-P(mg/L)의 농도를 산출하 였다. 산출된 값을 시험초기 해수의 T-P 농도와 비교하여 제거율을 산출하였다. 이를 고찰하여 보면 골재조건에 관계없이 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록의 T-P제거율은 최대 56%까지 나타내 우수한 해수정화 성능을 나타냈으며, 골재입도 조건에 따른 차이는 용존산소 소비량과 마찬가지로 골재입도가 작은 경우가 큰 경우에 비해 우수한 T-P제거율을 나타냈다. 이는 골재입도가 작을 수록 포러스콘크리트 내부에 많은 미생물이 배양되고, 미생물의 대사작용이 증가되어 해수중에 용해되어 있는 인성분을 대량 소비했기 때문으로 판단된다. 또한 목탄 미분말 혼입에 따른 T-P제거율은 동일 골재입도에서 혼입량이 증가함에 따라 T-P제거율도 증가하는 것으로 나타나 약 3~19% 정도 제거율이 증가하는 것으로 나타났다. 이는 미세다공성의 목탄 미분말을 어초·어소블록의 해수정화 성능향상 요소로 사용함에 따라 이온교환 작용 및 유해물질 흡착·흡수능력 향상으로 T-P제거율이 증가한 것으로 판단된다.
해수정화 성능평가 시험 중 해수의 부영양화를 유발시키는 원인중 하나로 T-N(Total-Nitrogen) 제거율을 측정하였다. 측정방법은 과황산분해법(Persulfate Method)을 사용하였으며 NO2- 표준용액(Standard solution)을 제조하고 220nm 파장에서의 흡광도를 흡광분석기를 사용하여 분석 한 후 검량선을 작성하고 채취된 검사수를 흡광분석기를 이용하여 흡광도를 측정한 후 이 값을 검량선에 대입하여 T-N(mg/L)의 농도를 산출하였다. 산출된 값을 시험초기 해수의 T-N 농도와 비교하여 제거율을 산출하였다. 실시예의 시험결과를 고찰하여 보면 해양생태 복원용 포러스 콘크리트 어초·어소블록은 약 19~48%의 우수한 T-N제거율을 나타냈으며, T-P제거율의 경우와 마찬가지로 골재입도가 작은 경우가 보다 우수한 해수정화 성능을 나타냈으며, 이는 골재입도가 작을수록 포러스콘크리트 내부에 부착되어 있는 미생물의 서식량이 증가했기 때문으로 판단된다. 또한 목탄 미분말의 혼입에 따른 영향은 동일 골재조건에서 목탄 미분말의 혼입률이 증가함에 따라 약 4~18%정도 T-N제거율이 향상되는 것으로 나타나 해수정화 성능향상 요소로 목탄 미분말의 적용이 유효함을 확인 할 수 있었다.
이상으로 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 어초·어소블록의 해양식물 식생능력 및 해수정화 성능을 종합하여 보면 내부에 다량의 연속공극 및 넓은 비표면적을 형성하고 있는 포러스콘크리트를 어초·어소블록에 적용할 경우 매우 우수한 해양식물의 식생능력 및 해수정화 성능이 있음을 확인할 수가 있었으며, 각종 산업현장에서 부산되는 폐목재를 이용하여 제조한 목탄 미분말을 포러스콘크리트용 재료로 적용할 경우 각종 원인에 의해 오염된 해수의 수질을 크게 개선시켜, 해수정화용 성능향상 요소로서 폐목재 목탄 미분말의 유효활용 가치를 확인할 수 있었다.
상술한 바와 같이 본 발명은 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록을 제조하는 데 있어 건설현장 및 산업현장에서 발생되는 폐콘크리트 및 미분말과 폐목재를 고부가가치의 콘크리트 2차 제품 용 재료로 사용함으로서 폐기물의 유효재활용을 통한 환경보존 효과와 천연자원의 고갈방지 및 폐기물의 처리 경비절감 효과가 있고, 섬유신소재인 강섬유와 폴리프로필렌섬유를 사용함으로서 고인성 및 고내구성의 어초·어소블록을 제공할 수 있으며, 아울러 내부에 다량의 연속공극 및 넓은 비표면적을 형성하고 있어 해조류, 해양 미생물 및 소동물의 착상과 서식이 용이한 다공질의 포러스콘크리트를 해양용 어초·어소블록에 적용함으로서 해양생태계의 활성화를 통한 자연적 식물연쇄 효과로 어류의 위집효과가 우수하여 해양생태계 복원 및 수산자원의 활성화를 이룰 수 있는 것이다.

Claims (9)

  1. 밀도 3.12~3.16g/㎤, 분말도 3,000~3,400㎠/g이고 주성분이 SiO2 20~24 질량%, CaO 60~66 질량%, Al2O3 5~8 질량%, Fe2O3 3~6 질량%, MgO 2~6 질량%인 보통 포틀랜드 시멘트나; 주성분이 CaO 42~44 질량%, SiO2 32~38 질량%, Al2O3 14~17 질량%, MgO 4~7 질량%인 고로슬래그 미분말의 함량이 5~70%, 밀도 3.0~3.2g/㎤, 분말도 3,200~3,800㎠/g의 고로슬래그 시멘트; 또는 주성분이 SiO2 63~67 질량%, Al2O3 24~26 질량%, Fe2O3 3~8 질량%, CaO 1~4 질량%, SO3 1~3 질량%인 플라이애시 미분말의 함량이 5~30%, 밀도 2.8~3.2g/㎤, 분말도 2,500~3,500 ㎠/g의 플라이애시 시멘트;를 사용하고,
    골재는 입도범위가 5~13mm, 13~20mm 또는 5~30mm이며, 밀도가 2.55~2.85g/㎤, 단위용적질량이 1,500~1,700kg/㎥인 부순돌 또는 밀도 2.2~2.6 g/㎤, 단위용적질량 1,250~1,600kg/㎥이고 KS규격 및 건설교통부의 콘크리트 제품용 순환골재의 품질기준을 만족시키는 폐콘크리트 순환골재를 부순돌 대체비(용적비)로 0~100Vol.% 혼입하여 사용하며, 폐기물의 유효재활용을 위하여 밀도가 1.0~1.8g/㎤, 입자크기가 5~500㎛이고 화학적 주성분은 CaO 25~37 질량%, SiO2 40~50 질량%, Al2O3 8~12 질량%, SO3 3~6 질량%, MgO 4~8 질량%인 폐콘크리트 미분말을 시멘트에 대한 질량비로 0~40% 혼입하여 사용하고,
    오염된 해수의 수질개선을 위하여 밀도가 0.6~1.9g/㎤, pH 7~9.5이고 주성분은 탄소 85~90 질량%, 산소 3~10 질량%, 수소 1~8 질량%인 폐목재 목탄 미분말을 시멘트에 대한 질량비로 0~30% 혼입하여 사용하며,
    시멘트의 분산작용 및 미세공기의 연행으로 콘크리트의 워커빌리티 증진 및 내동해성을 개선시키는 혼화제로서 고성능 유동화제 또는 고성능 AE감수제를 시멘트에 대한 질량비로 0.2~2.0%로 혼입하고 물-시멘트비를 20~45%로 하여 공극률을 10~40% 형성시킨 것을 특징으로 하는 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 해양생태 복원을 위한 어초·어소블록의 제조시 블록의 인성증대, 에너지 흡수능력 향상, 균열에 대한 저항성 및 내구성을 향상시키기 위하여 길이 20~40mm, 아스펙트비 50~65, 밀도 7.0~8.0g/㎤, 인장강도 400MPa이상인 양단후크형 강섬유를 전체 용적비로 0.3~1.5Vol.% 혼입하여 사용하거나, 길이 5~30mm, 밀도 0.90~0.98g/㎤, 인장강도 200 MPa 이상인 망사형 폴리프로필렌섬유를 전체 용적비로 0.2~2.0Vol.% 혼입하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물 및 폐목재 목탄을 이용한 해양생태 복원용 포러스콘크리트의 제조방법.
  3. 재질은 제 1 항 또는 제 2 항에 의해 제조된 포러스 콘크리트(10)로 되고, 해류의 흐름에 대한 영향을 최소화하도록 상향으로 경사진 다면체의 구조로 되며, 내부에 어패류의 산란 및 서식공간을 제공하는 어류서식공간(32)이 구비되고, 각 측면 및 상단에 어패류의 이동이 가능하도록 하나 또는 두개의 통공(30)과 수직통공(31)이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 블록은 포러스콘크리트(10)로 구성된 사다리꼴 블록판넬(60)을 다면체수 만큼 제작한 후 블록판넬(60)에 형성된 복수개의 연결구(70)에 연결볼트(71)를 체결하여 조립하는 것을 특징으로 하는 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 블록의 하단에 길이를 조정할 수 있도록 하는 블록받침부(50)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 블록판넬(60)의 표면은 다공질의 포러스콘크리트(10)로 되며 내부는 일반콘크리트(20)로 구성되는 복층구조로 된 것을 특징으로 하는 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록.
  7. 재질은 제 1 항 또는 제 2 항에 의해 제조된 포러스 콘크리트(10)로 되고, 육각뿔 형태의 다면체 구조이며, 내부에 어패류의 산란 및 서식공간을 제공하는 어류서식공간(32)이 구비되고, 각각의 사면에 어패류의 이동이 가능하도록 삼각형의 통공(20)을 복수개 형성시켜 일반콘크리트(20)로 구성되어진 블록에 사다리꼴 판넬 형태 및 다면체 육각뿔 형태의 포러스콘크리트(10)를 복수개의 연결구(70) 및 연결볼트(71)로 체결하여 일체화시키는 것을 특징으로 하는 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록.
  8. 재질은 제 1 항 또는 제 2 항에 의해 제조된 포러스 콘크리트(10)로 되고, 전체적인 형상은 “+”, “Y” 및 “凸”에서 선택되는 어느 하나의 형태로 된 블록으로 구성되며, 상기 블록의 상부에 어류의 원활한 이동 공간 및 패류의 생식공간을 제공하는 복수개의 통공(30)이 구비되고, 상기 블록의 상부는 제 1 항 또는 제 2 항에 의해 제조된 포러스콘크리트(10)로 되며 하부는 일반콘크리트(20)로 구성된 복층구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 블록의 하단에 길이를 조정할 수 있도록 하는 블록받침부(50)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 해양생태 복원용 포러스콘크리트 어초·어소블록.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100759391B1 (ko) 2006-12-20 2007-09-19 주식회사 삼성산업 다공성 유황콘크리트 조성물과 제조방법 및 이를 이용한인공어초
KR101254099B1 (ko) 2013-01-11 2013-04-19 제주산업(주) 경화제를 활용한 투수성 콘크리트 조성물 및 그 제조방법
KR101392972B1 (ko) 2013-09-03 2014-05-14 이상민 다공질 해삼블록
CN109511515A (zh) * 2018-11-15 2019-03-26 贵州省园艺研究所 一种生态缸造景用基质及其应用
WO2022028038A1 (zh) * 2020-08-04 2022-02-10 海南大学 钙质砂混凝土新型路堤施工方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960033248A (ko) * 1995-03-13 1996-10-22 임은택 철강 산업에서 발생되는 분말 슬러지를 이용한 어초의 제조 방법
KR20000009745A (ko) * 1998-07-28 2000-02-15 김호성 산업부산물(폐기물)을 주재로 한 인공어초의 제조방법
KR20030053628A (ko) * 2001-12-22 2003-07-02 재단법인 포항산업과학연구원 어망걸림 저감형 강제어초

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960033248A (ko) * 1995-03-13 1996-10-22 임은택 철강 산업에서 발생되는 분말 슬러지를 이용한 어초의 제조 방법
KR20000009745A (ko) * 1998-07-28 2000-02-15 김호성 산업부산물(폐기물)을 주재로 한 인공어초의 제조방법
KR20030053628A (ko) * 2001-12-22 2003-07-02 재단법인 포항산업과학연구원 어망걸림 저감형 강제어초

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100759391B1 (ko) 2006-12-20 2007-09-19 주식회사 삼성산업 다공성 유황콘크리트 조성물과 제조방법 및 이를 이용한인공어초
KR101254099B1 (ko) 2013-01-11 2013-04-19 제주산업(주) 경화제를 활용한 투수성 콘크리트 조성물 및 그 제조방법
KR101392972B1 (ko) 2013-09-03 2014-05-14 이상민 다공질 해삼블록
CN109511515A (zh) * 2018-11-15 2019-03-26 贵州省园艺研究所 一种生态缸造景用基质及其应用
CN109511515B (zh) * 2018-11-15 2023-12-29 贵州省园艺研究所 一种生态缸造景用基质及其应用
WO2022028038A1 (zh) * 2020-08-04 2022-02-10 海南大学 钙质砂混凝土新型路堤施工方法

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