KR100659472B1

KR100659472B1 - 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형다공성(多孔性) 댐

Info

Publication number: KR100659472B1
Application number: KR1020050104682A
Authority: KR
Inventors: 이동흡; 손동원; 김외정
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2005-11-03
Filing date: 2005-11-03
Publication date: 2006-12-19

Abstract

본 발명은 임야나 임야의 계곡 등에 설치되는 골막이용 댐 및 사방공사용 댐에 관한 것으로 더욱 상세하게 설명하면 간벌재와 같은 목재를 이용하여 구조체를 형성하고 내부에 골재로 채워 축조하여 빗물이 잘 빠져나가는 다공성구조로 축조된 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐에 관한 것이다.

본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐은 건천(乾川) 계곡이나 산사태 위험지형에 설치되는 골막이 댐 및 사방공사용 댐에 있어서, 원주목을 가공하여 우물정자로 축조하되 중력(重力)댐 형태로 축조 댐골조를 형성하고, 댐골조내부에 잡석(雜石)을 채워 댐 벽구조가 다공성구조(多孔性構造)를 갖도록 하여 빗물이 토사(土砂)와 함께 흘러내릴 때 토사를 필터링(Filtering)하는 기능이 부가되도록 하여 빗물과 함께 유실되는 토사를 걸러 막고 빗물만 흐르도록 하고 상부면 중앙에 여수구를 통해 넘치는 빗물을 걸러 댐 아래로 보내어 댐에 미치는 하중을 제거하거나 토사가 함께 흘러 내려감을 방지하도록 구성됨을 특징으로 한다.

Description

간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성(多孔性) 댐 {Wood-assembled porous dam using thinned logs at flood spillway and/or debris barrier}

도 1은 본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐의 정면측 사시도

도 2은 본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐의 배면측 사시도

도 3은 본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐의 정면도

도 4는 본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐의 평면도

도 5은 본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐의 측면도

도 6는 본 발명에 따른 틀재형 다공성 댐의 사용상태도

***도면의 주요부호에 대한 설명***

100: 베이스블록 200: 센터블록

300: 어퍼블록 310: 여수구

계곡(溪谷)이나 건천(乾川) 등은 여름 장마철이나 근래에 빈번하게 발생되는 국지성(局地性) 집중호우(集中豪雨)에 의하여 다량의 빗물이 계곡 등의 토사와 함께 흘러내려 산사태 등으로 인해 막대한 피해를 양산하고 있다.

이 같은 산사태를 막기 위하여 계곡이나 건천 등에 골막이 댐이나 사방공사용 댐을 설치할 필요가 있다.

산사태를 방지하기 위하여 종래에 골막이 댐이나 사방공사 댐은 콘크리트 구조물, 철강제틀재형 투수댐이나 석축용 돌로 제작되어 사용되고 있다.

그러나 중량물인 파쇄된 석축용 돌을 사용하거나 양생되지 않는 콘크리트 반죽을 사용하므로 그만큼 공사가 어렵고 공기(工期)가 길 뿐 아니라, 특히 산사태를 방지하기 위한 골막이 댐이나 사방공사 댐은 산중 계곡 등에 설치되므로 콘크리트 반죽, 석축용 돌 및 철강제를 운반하기 곤란하여 공사작업이 어려운 문제점이 있을 뿐 아니라, 콘크리트구조물로 된 골막이용 댐이나 사방공사용 댐의 안쪽에 토사나 낙엽 등과 같은 이물질이 흘러들어와 쌓이는 관계로 배수라인을 방해하는 요인으로 작용되는 경우가 많아 오히려 퇴적토에 의한 도로의 통행 제한이 발생 될 뿐만 아니라 산사태 등을 일으키는 원인을 제공하는 등의 문제점이 발생 된다.

또한 사방공사 댐이나 골막이 댐이 설치되어야 할 곳이 산중 계곡 등인데 콘크리트 구조물, 철강재 틀재형 구조물 또는 파쇄된 석축용 돌로 적층 된 구조물은 지나치게 인위적이기에 주위 환경과 어울리지 못하고 주위를 황폐하게 하는 친환경적이지 못한 문제점을 갖는다.

이와는 별도로 국내에는 그동안 산림녹화사업을 꾸준히 실행해 온 결과 산림이 울창해져 나무를 심기보다는 가꾸는 작업이 보다 중요해지고 있다. 따라서 숲 가꾸기 사업의 일환으로 빽빽하게 들어선 나무를 간벌(間伐)하여 건강하고 우수한 나무를 육성하고 있는데 간벌로 인하여 다량의 간벌재가 생산되고 있으나 마땅한 사용처가 부족한 실정이다.

따라서 간벌을 할 때 생산되는 간벌재의 사용처의 개발이 중요한데, 그 중 하나가 토목공사용 목재로 간벌재가 사용될 수 있을 것인데, 이 같은 목재를 이용한 개발은 아름다운 경관을 제공하며 목재 속에 탄소축적기간을 연장해주기 때문에 교토의정서의 기후변화협약에 적합한 용도가 되며, 궁극적으로 지구온난화방지에도 크게 도움이 된다.

즉, 산림이나 하천 등의 개발은 환경과 더불어 주위 경관을 손상하지 않는 것이 중요하다.

또한 현장에서 발생 된 토석은 현장에서 굴취, 절취되는 재료를 이용할 수 있도록 하여 잔토의 발생량을 줄여 환경파괴를 최소화하여야 할 것이다.

산림이나 하천 개발시 목재의 사용은 목재가 소재이므로 식생 도입이 용이하여 녹화계획이나 바이오톱(biotope) 계획에 대응하는 자연파괴가 없는 친환경적 공법이 될 것이다.

특히 리기다소나무와 잣나무의 간벌재는 방부제를 가압주입처리하면 목재의 변재부는 물론 내부까지 약제를 균일하게 주입할 수 있고, 처리 목재는 가혹한 사용 환경조건에서도 20년을 상회하는 내용연수를 기대할 수 있다. 그러므로 상기 토목공사에 사용되기 적합하다. 그러나 지금까지 단순히 목재라는 이유에서 토목공사에 선택되기 주저되고 있어 산림의 간벌을 촉진할 유인 요인조차 사라지고 있다. 이로 인해 그간 국내 산림의 간벌이 적기에 이루어지지 않아 산림의 관리가 제대로 되지 못하여 우수한 나무의 육성이 불가한 상태에 있음은 물론이고 산림이 나무로 지나치게 빽빽하게 채워진 관계로 산불 등에 속수무책인 현실적인 문제에 봉착된 상태에 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 콘크리트 구조물로 된 골막이 댐 또는 철강제틀 투수 댐 및 사방공사용 댐의 문제점을 해결하고, 생산된 간벌재 소비촉진문제를 동시에 해결하기 위하여 발명된 것으로, 목재 특히 간벌재를 가공 방부처리한 목재축조방법으로 목재를 이용하여 우물 정(井)자 형태의 댐구조체를 제작하고 내부에 골 재를 채워 빗물이 잘 빠져나가는 틀재형태의 다공성(多孔性)구조 댐을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐은 주로 산림에서 채취된 간벌재를 이용하되 다만 이것에 한정되는 것은 아니고 적당한 크기와 길이의 목재를 방부처리 하여 골막이 댐 및 사방공사용 댐을 조립하는 것으로, 원 기둥상의 원주목(圓柱木)을 보다 긴 장주목부재(長柱木部材)와 보다 짧게 가공된 중주목부재(中柱木部材)와 가장 짧게 가공된 단주목부재(短柱木部材)로 구분하여 일정한 규격(規格)으로 가공하고, 장주목부재와 중주목부재 및 단주목부재를 우물 정(井)자 형태로 적층하여 틀재형태의 댐골조를 축조하고, 댐을 측단면으로 관찰할 때 하부측은 넓고 상부측은 보다 좁은 중력(重力)댐 형태로 축조하되, 댐의 골조를 상하로 3층으로 구분하여 적층하되, 하부골조를 이루고 장주목부재로 가장 넓은 측면 길이를 갖는 입방체의 베이스블록과 베이스블록의 측면길이보다 적은 길이로 하여 장주목부재와 중주목부재를 사용하여 된 입방체의 센터블록과 단주목부재와 장주목부재를 사용하여 이루어진 가장 좁은 측면길이로 그러나 가장 넓은 폭길이를 갖는 최상위층의 어퍼블록으로 구성되고, 상기 어퍼블록의 상부면 중앙에 대략 V자 형으로 오목한 물길인 여수구(餘水口)를 형성하고, 각 블록의 내측에 주위에서 채취된 잡석(雜石)을 채워 댐 벽구조가 다공성구조(多孔性構造)로 형성되게 하여 빗물이 토사(土砂)와 함께 흘러내릴 때 토사를 필터링(Filtering)하는 기능이 부가되도록 하여 빗물과 함께 유실되는 토사를 걸러 막고 빗물만 흐르도록 하고 상부면 중앙에 V자형 여수구를 형성시키어 넘치는 빗물을 걸러 댐 아래로 보내어 댐에 미치는 하중을 제거하거나 토사가 함께 흘러 내려감을 방지하도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐에 대하여 이하 첨부도면과 함께 상세하게 설명하기로 한다.

단, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 본 발명을 설명하기 위한 최선의 방법으로 선택한 개념으로 간주하고 본 발명의 기술적 내용을 파악함에 있어서 본 발명의 기술적 사상에 부합한 의미와 개념으로 적절히 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐의 정면측 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐의 배면측 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐의 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐의 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 틀재형 다공성 댐의 사용상태를 설명하는 도면이다.

본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 장주목부재와 보다 짧은 중주목부재와 가장 짧은 단주목부재를 우물 정(井)자 형태로 적층하여 댐골조를 축조함에 있어서 장주목부재는 댐의 전면(F)과 배면(R)의 넓은 면에 주로 적층되고, 단주목부재는 댐의 전면과 배면을 연결하는 세로부재인 노치재로 적층하되, 계곡의 단면 형태에 맞추어 댐의 폭은 상부측은 넓고 하부측으로 내려갈수록 좁아지고, 댐의 두께는 하부측은 두껍고 상부측은 보다 얇게 축조되는 중력(重力)댐 형태를 취하는 것으로 댐을 하부측에 가장 넓은 측단면을 갖도록 입방체로 축조된 베이스블록(100)과 베이스블록(100)의 상부에 축조되어 폭 좁은 측단면을 갖는 입방체의 센터블록(200)과 최상부를 이루는 것으로 가장 좁은 측단면을 갖으나 가장 넓은 정면을 갖는 어퍼블록(300)으로 적층되어 틀재형태로 구성되고, 상기 베이스블록(100)과 센터블록(200)과 어퍼블록(300)이 적층됨에 있어 정면은 수직 단면을 이루고 배면은 계단면을 이루어 적층하되 상기 각 블록의 양측면에는 단주목부재를 적층하여 불규칙한 계곡면과 연결한다.

상기 베이스블록(100)은 장주목부재를 노치재로 하여 우물 정(井)자 형 구멍이 형성되게 적층하여 기저층을 이루게 하되 가장 긴 노치재를 사용하므로 가장 긴 측면을 이루고, 상기 센터블록(200)은 중주목부재를 노치재로 우물 정(井)자 형태로 적층하여 입방체를 구성한다.

상기 어퍼블록(300)은 적당한 길이로 제단 된 장주목부재를 전면과 배면에 배열하고 단주목부재를 노치재로 사용되므로 가장 짧은 길이의 측면을 갖고, 상부면에 오목한 여수구(餘水口)(310)를 구비하여 구성된다.

상기 여수구(310)는 대략 V자 형으로 오목한 물길을 낸 것으로 여수구(310)의 바닥면은 세로로 단주목부재를 세로로 배치하되 조밀하게 밀집하여 적층시켜 여수(餘水)의 흐름이 원활하게 되도록 한다.

이상과 같이 장주목부재와 중주목부재 및 단주목부재를 이용하여 우물 정(井)자 형태로 적층하여 된 입방체의 베이스블록(100)과 센터블록(200), 어퍼블록(300)을 순차적으로 배치하여 구성된 본 발명에 따른 목재를 이용한 다공성댐은 상기 베이스블록(100), 센터블록(200), 어퍼블록(300) 순으로 측단면의 폭길이가 길게하여 구조적으로 안정을 취하고, 각 블록 내부에 주위에서 채취된 잡석(p)을 채워 댐이 축조되기에 댐은 물을 가두는 구조가 아닌 다공성 댐벽을 형성한다.(도 6참조)

따라서 본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐은 도 6의 본 발명의 사용 상태도에 도시된 바와 같이 기본적으로 중력식 댐의 형태를 취하고 댐의 담벽구조가 다공성을 취하므로 빗물과 함께 섞여 내려오는 토사(g)는 댐벽을 통과하지 못하고 빗물(w)만 통과되는데, 집중호우 등으로 다량의 토사(g)를 함유한 빗물이 댐으로 밀려오면 미처 토사를 거르지 못한 토사함유 빗물이 댐의 상부까지 차게 될 때 여수구(310)를 통해 토사함유 빗물이 넘쳐 배수되도록 하여 댐의 안정성을 도모할 뿐 아니라, 걸러진 토사(g)가 본 발명에 따른 댐에 의하여 가둬 쌓이도록 하여 빗물이 토사와 함께 한꺼번에 흘러내리지 않도록 하여 산사태 등을 방지한다.

본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐은 목재 한 본 한 본은 약하지만 우물정(井)자 형태의 상자모양으로 만들면 아주 견고한 구조체를 제작하여 내부에 토석을 채우는 중력식 구조체이므로 안정계산에서도 콘크리트에 버금가는 안정성이 있도록 한 댐이나 내부에 골재를 채워 넣으므로써 빗물을 저장하지 않고 통과시키며 다만 토사만은 걸러 저장시킴으로써 장마철이나 집중호우로 인하여 토사가 섞인 흙탕물이 흘러들어오면 흙과 모래 및 자갈 등 토사는 걸러 저장하여 댐 내에 축적하고 빗물만 내보내므로 흙탕물에 의한 산사태가 예방된다.

본 발명에 따른 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐은 공장에서 간벌재와 같은 목재를 방부처리하여 제작하는 원주목으로 시공하므로 시공이 용이하고 신속하게 마감할 수 있고 콘크리트 구조물과 달리 양생 기간이 필요 없고 공사 완공과 더불어 시공효과를 발휘하므로 재해복구에 신속히 대응할 수 있고, 본 발명에 따른 목재를 이용한 다공성댐을 구성하는 원자재가 비교적 운반 등 반입이 용이하여 시공이 간편한 장점이 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 다공성 댐은 종래의 콘크리트구조물로 이루어진 댐에 비하여 장점을 갖는 것 외에 부가적으로 본 발명에 따른 목재를 이용한 다공성 댐은 다량의 목재가 소요되는데, 특히 임야의 간벌로 채취된 간벌재를 다량 소비하게 됨으로 인하여 그동안 간벌재의 용처가 없어 간벌이 제때에 이루어지지 않아 산림의 관리가 제대로 되지 못하여 우수한 나무의 육성이 불가한 상태에 있는 현실을 타개할 간벌 요인을 제공하는 장점을 갖는다.

Claims

건천 계곡이나 산사태 위험지형에 설치되는 골막이 댐 및 사방공사용 댐에 있어서, 원주목을 가공하여 우물정자로 축조하되 중력(重力)댐 형태로 축조 댐골조를 형성하고, 댐골조 내부에 잡석(雜石)을 채워 댐벽구조가 다공성구조(多孔性構造)의 틀재형태를 갖도록 하여 빗물이 토사(土砂)와 함께 흘러내릴 때 토사를 필터링(Filtering)하는 기능이 부가되도록 하여 빗물과 함께 유실되는 토사를 걸러 막고 빗물만 흐르도록 하고 상부면 중앙에 여수구를 통해 넘치는 빗물을 걸러 댐 아래로 보내어 댐에 미치는 하중을 제거하거나 토사가 함께 흘러 내려가는 것을 방지하도록 구성됨을 특징으로 한 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐.
제1항에 있어서, 댐골조는 원주목을 가장 긴 장주목부재와 보다 짧게 가공된 중주목부재와 가장 짧게 가공된 단주목부재로 구분하여 일정한 규격을 갖도록 하여 축조한 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐.
제1항에 있어서, 댐골조는 3개의 입방체 블록이 적층된 구조를 취하되, 하부골조를 이루고 가장 넓은 측면 길이를 갖는 입방체의 베이스블록과, 베이스블록의 측면 길이보다 짧은 길이의 입방체인 센터블록과, 가장 좁은 측면 길이인 최상위층의 어퍼블록으로 구성되고, 상기 어퍼블록의 상부면 중앙에 오목한 홈으로 된 여수구(餘水口)가 형성된 간벌재를 이용한 골막이 및 사방공사용 틀재형 다공성 댐.