KR100723295B1 - 인공어초용 블록 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해조류의 포자가 부착되어 생육하기에 적당한 환경을 조성하며, 해조류의 성장에 필요한 영양이 공급되어 해조류의 성장이 촉진되므로 단 기간에 어자원이 풍부한 어장이 형성되며, 구조적으로도 견고한 어초를 구축할 수 있는 새로운 인공어초용 블록에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 내부 및 표면에 다공(22)이 형성되어 해조류의 포자가 부착되어 생육되는 다공성 식생부(20)와, 상기 다공성 식생부(20)가 노출되는 개구부가 형성되어 상기 다공성 식생부(20)를 둘러싸는 프레임(10)으로 이루어지며, 상기 프레임(10)은 상기 다공성 식생부(20)에 비해 상대적으로 높은 압축강도를 가지는 것을 특징으로 하는 인공어초용 블록이 제공된다.
어초, 다공성, 블록, 식생부, 해조류, 압축강도
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예를 보인 사시도
도 2는 상기 실시예의 단면도
도 3은 상기 실시예의 사용상태도
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 보인 사시도
도 5는 상기 실시예의 사용상태도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10. 프레임 12. 개구부
17. 고리 18. 결합돌기
19. 결합홈 20. 다공성 식생부
본 발명은 인공어초용 블록에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해조류의 포자가 부착되어 생육하기에 적당한 환경을 조성하며, 해조류의 성장에 필요한 영양이 공급되어 해조류의 성장이 촉진되므로 단 기간에 어자원이 풍부한 어장이 형성되며, 구조적으로도 견고한 어초를 구축할 수 있는 새로운 인공어초용 블록에 관한 것이다.
인공어초는 각종 수생 동, 식물의 서식처를 제공하기 위한 인공 구조물이다. 인공어초가 수중에 구축되면, 먼저, 인공어초에 해조류가 자라게 되고, 식물성 플랑크톤 및 동물성 플랑크톤이 풍부해지며, 이들 플랑크톤을 먹이로 하는 어류나 기타 수중 동물들이 모여들게 된다. 또한, 인공어초는 수생 동식물을 조류의 흐름으로부터 보호하는 은신처로서의 기능을 하므로 인공어초에 의해 새로운 어장이 형성된다. 이와 같이, 인공어초에 의해 어장이 형성되기 위해서는 먼저, 인공어초에 해조류가 풍부하게 자라야 하는데, 이를 위해서는 물속에 떠다니는 해조류의 포자가 인공어초에 부착되어야 한다.
그러나 종래의 인공어초는 흔히, 철근과 콘크리트를 이용해 성형되어 그 표면이 매끄럽기 때문에 해조류의 포자가 쉽게 부착되지 못한다. 또한, 해조류의 포자가 인공어초에서 부착되어 싹을 틔운 경우에도 해조류가 어초에 깊숙이 뿌리를 내리지 못하여 고사되거나 조류에 의해 어초에서 떨어져 나가는 경우가 발생되기도 한다.
한편, 해조류의 포자가 효과적으로 부착되도록 다공성 콘크리트로 제조된 인공어초가 제안되기도 하였다. 그러나 다공성 콘크리트는 강도가 약하기 때문에 해저의 수압이나 어초 자체의 하중을 견디지 못하여 쉽게 파손되는 단점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 표면에 다공이 형성되어 해조류의 포자가 착상하여 생육하기에 적당한 환경을 조성하며, 해조류의 성장에 필요한 영양이 공급되므로 해조류의 성장이 촉진되어 단 기간에 어자원이 풍부한 어장이 형성되며, 블록이 해조류가 포자가 착상되도록 하는 다공부가 구비됨에도 불구하고 블록의 전체적인 압축강도가 우수하여 구조적으로도 견고하고, 어초의 구축작업이 용이한 새로운 구조의 인공어초용 블록을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 내부 및 표면에 다공(22)이 형성되어 해조류의 포자가 부착되어 생육되는 다공성 식생부(20)와, 상기 다공성 식생부(20)가 노출되는 개구부가 형성되어 상기 다공성 식생부(20)를 둘러싸는 프레임(10)으로 이루어지며, 상기 프레임(10)은 상기 다공성 식생부(20)에 비해 상대적으로 높은 압축강도를 가지는 것을 특징으로 하는 인공어초용 블록이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 다공성 식생부(20)는 다공성 콘크리트의 원료에 인광석, 인산암모늄, 운모, 일라이트 중에서 선택된 하나 이상이 더 첨가된 혼합물을 상기 개구부(12)에 충전하고 경화시켜 형성된 것을 특징으로 하는 인공어초용 블록이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프레임(10)과 다공성 식생부(20)는 건축폐기물, 광물폐기물, 폐주물사의 분말 또는 칩에 바인더를 혼합하여 성형되며, 상기 바인더로는 리그닌술폰산염과 칼슘이 사용된 것을 특징으로 하는 인공어초용 블록이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 블록은 육면체형상으로 되고 상하면에는 각각 서로 대응되는 형상의 결합돌기(18)와 결합홈(19)이 형성되어서, 인공어초 축조시 상기 결합돌기(18)가 이웃되는 블록의 결합홈(19)에 삽입되어 조적되는 것을 특징으로 하는 인공어초용 블록이 제공된다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 보인 것이고, 도 2와 도 3은 그 단면도와 사용상태도이다. 본 발명은 도시된 바와 같이, 내부에 전후로 개구된 개구부(12)가 형성된 프레임(10)과, 이 프레임(10)의 개구부(12)에 충전된 다공성 식생부(20)로 이루어진다.
상기 프레임(10)은 내부에 전후로 개구된 개구부(12)가 형성된 사각블록형상을 가진다. 이 프레임(10)은 블록의 압축강도를 높이기 위한 것이다. 따라서 프레임(10)은 상기 다공성 식생부(20)에 비해 강도가 높은 강도를 가지는 소재로 성형되는데, 예를 들면 보통 콘크리트로 성형된다.
바람직하게는 프레임(10)의 상면에는 프레임(10)의 좌우 폭방향으로 연장되도록 결합돌기(18)가 돌출형성되고, 저면에는 상기 결합돌기(18)에 대응되는 형상으로 함몰된 결합홈(19)이 형성된다. 따라서 어초의 축조시 프레임(10)의 결합돌기(18)와 결합홈(19)을 이용해 조적한다.
이러한 프레임(10)의 개구부(12)에는 다공성 식생부(20)가 형성된다. 이 다공성 식생부(20)는 다공성 콘크리트의 원료인 시멘트와 골재에 기타 첨가제가 혼합된 혼합물을 상기 개구부(20)에 충전하고 경화시켜 형성된다. 바람직하게는 도시된 바와 같이, 상기 개구부(12)의 내측면에는 띠형상의 오목홈(13)이 형성되도록 한다. 이와 같이 개구부(12)의 내측면에 오목홈(13)이 형성되면, 다공성 식생부(20)와 프레임(10)의 접촉면적이 상대적으로 넓어지므로 다공성 식생부(20)가 프레임(10)에 상대적으로 더 견고하게 부착된다.
상기 첨가제는 인광석, 인산암모늄, 운모, 일라이트 중에서 하나 이상이 선택된다. 상기 첨가제는 분말상으로 첨가된다. 상기 인광석은 인산비료로 사용되는 인산암모늄의 원료이다. 인광석이 첨가될 수도 있으나, 인광석으로 제조된 인산암 모늄이 첨가될 수도 있다. 이러한 인광석이나 인산암모늄은 해조류에 인을 공급하는 인의 공급원으로서의 기능을 한다. 인산암모늄 중에서도 인산이암모늄, 인산삼암모늄이 사용되는데, 인산일암모늄은 질소 12%, 인산 61%가 함유되어 있으며, 인산이암모늄은 질소 21%, 인산 53%가 함유되어 있다. 따라서 인산암모늄이 첨가된 경우에는 해조류에 인 뿐만 아니라 질소도 공급된다.
상기 운모와 일라이트에 의해서도 다양한 미네랄이 해조류에 공급된다. 특히 운모에 의해서는 칼륨이 풍부하게 공급된다. 또한, 일라이트는 흡착력이 우수한데, 특히 중금속에 대한 흡착특성이 우수하다. 따라서 일라이트에 의해 어초 자체, 즉, 콘크리트에서 발생되는 독성이 흡착되어 제거되며, 수중의 중금속이 흡착되므로 수질정화효과도 얻을 수 있다. 이러한 인광석이나 인산암모늄, 운모, 일라이트는 그 총량이 전체 혼합물의 3~5중량% 정도 되도록 혼합된다.
이러한 다공성 식생부(20)는 다공성 콘크리트를 기재로 하여 형성되므로 내부뿐만 아니라 표면에도 다공(22)이 형성되어 해조류의 포자가 상기 다공(22)에 삽입되어 고착된다. 따라서 다공성 식생부(20)의 표면은 해조류의 포자가 부착되기에 적당한 환경을 제공한다. 또한, 해조류가 다공(22)을 통해 다공성 식생부(20) 내부로 깊게 뿌리를 내리므로 해조류가 어초에 견고하게 고착되어 성장된다. 또한, 다공성 식생부(20)에 첨가된 첨가제의 유효성분이 다공(22)을 통해 외부로 유출되어 해조류에 영향을 주기도 하나, 전술한 바와 같이 해조류의 뿌리가 다공성 식생부(20)의 다공(22)으로 침투되므로 다공성 식생부(20)에 함유된 첨가제의 유효성분들이 해조류의 뿌리에 효과적으로 공급된다.
이와 같은 본 발명은 다음과 같은 방법으로 제작된다. 먼저, 보통 콘크리트로 내부에 개구부(12)가 형성되도록 프레임(10)을 성형하여 경화시킨다. 다공성 콘크리트의 원료인 시멘트와 골재에 상기 첨가제들을 전부 또는 선택적으로 첨가하고, 이 혼합물을 물로 반죽하여 상기 개구부(12)에 충전하여 경화시켜 다공성 식생부(20)를 형성한다. 필요에 따라서는 상기 프레임의 성형시에도 다공성 식생부(20)에 첨가되는 첨가제를 첨가할 수도 있다. 물론, 상기 프레임(10)과 다공성 식생부(20)를 형성하기 위한 원료의 혼합시 일반적인 콘크리트 혼화제가 소량 혼입된다. 바람직하게는 다공성 식생부(20)에 사용되는 골재는 입경이 대략 5~10㎜ 정도의 것이 사용된다.
경우에 따라서는 상기 프레임(10)과 다공성 식생부(20)는 건축폐기물, 광물폐기물, 폐주물사 등과 같은 폐기물로 형성될 수도 있다. 프레임(10)을 이러한 폐기물을 이용하여 성형하는 경우에는 폐기물을 소정의 입경을 갖도록 분쇄하여 얻어진 폐기물 분말에 바인더를 혼합하여 성형한다. 바람직하게는 바인더로는 리그닌술폰산염과 칼슘이 사용되며, 필요에 따라 아크릴수지가 추가로 사용될 수도 있다. 리그닌술폰산염은 칼슘의 수화반응에 의해 접착성이 발휘되는데, 리그닌술폰산염은 콘크리트에서 발생되는 독성을 중화시키는 기능을 하므로 사용이 바람직하다.
또한, 폐기물분말 또는 칩 상호 간의 접착력이나 다공성 식생부(20)와 프레임(10) 사이의 접착력을 높이기 위해 바인더로 아크릴수지가 추가로 사용될 수도 있다. 아크릴 수지는 가격도 저렴하며 접착력이 우수하며, 무독성이므로 본 발명에서 사용이 바람직하다.
한편, 다공성 식생부(20)를 폐기물로 형성하는 경우에도 폐기물 칩에 바인더를 혼합하고 전술한 첨가제를 혼합하여 혼합물을 반죽하고 프레임(10)의 개구부(12)에 충전하는데, 다공성 식생부(20)에 다공(22)이 형성되도록 다소 큰 입경을 가지는 폐기물 칩이 사용된다. 이 경우에는 전술한 바와 같은, 바인더로 리그닌술폰산염과 칼슘이 사용되며, 필요에 따라 수지가 추가로 사용된다. 바람직하게는 수지로는 접착성이 우수하고 경제적이며, 무독한 아크릴수지가 사용된다. 수지가 추가로 첨가되는 경우에는 수지에 기포제를 첨가하여 수지에 다공이 형성됨으로 인해 상기 다공성 식생부(20)에 풍부한 다공(22)이 형성되도록 한다. 필요에 따라서는 다공성 식생부(20)와 프레임(10)을 버진 원료로 제조하는 경우에도 상기 리그닌술폰산염과 칼슘을 첨가할 수 있는데, 이 리그닌술폰산염과 칼슘에 의해 콘크리트의 독성이 중화되므로 콘크리트의 독성에 의한 폐단을 막을 수 있다.
도 3은 본 발명의 사용상태를 보인 것이다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 다양한 크기와 모양으로 성형이 가능하며, 경우에 따라서는 프레임(10)의 개구부(12)에 다공성 식생부(20)를 형성하지 않고 프레임(10)만 조적하여 프레임(10)의 개구부(12)가 어류나 수중 동, 식물이 드나드는 통로가 되도록 할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 보인 것으로, 블록에 금속재 고리(17)가 형성된 것이다. 상기 고리(17)가 형성되면 상기 고리(17)에 와이어를 연결하여 블록을 수중에 투하하기가 용이하다. 상기 고리(17)가 블록의 상면보다 다소 돌출되게 형성되면, 고리(17)가 상하로 배치되는 블록의 경계부에 걸쳐지게 되므로 고리(17)에 의해 블록이 유동되는 것이 규제되고 조적된 상태가 와해되는 것이 방지된다. 따라서 도 5에 도시된 바와 같이, 블록에 상기 결합돌기(18)와 결합홈(19)이 형성되지 않는 경우에는 상기 고리(17)를 블록의 상면보다 돌출되도록 형성하여 고리(17)에 의해 블록의 조절된 상태가 유지되는 효과를 얻을 수 있도록 한다.
이상과 같은 본 발명은 다공(22)이 형성되어 상대적으로 압축강도가 약한 다공성 식생부(20)가 프레임(10)에 의해 둘러싸여 지지는 구성을 가지므로 블록의 전체적인 압축강도가 우수하다. 따라서 블록의 압축강도를 높이기 위해 다공성 식생부(20)의 다공(22) 크기나 다공율을 조절하지 않아도 되고, 오히려 해조류의 포자의 부착성 등을 고려하여 다공(22)의 크기나 다공율을 조절하는 것이 가능하므로 해조류의 포자가 부착되어 성장하기에 적당한 환경을 제공할 수 있다.
뿐만 아니라 다공성 식생부(20)에 첨가된 인광석이나 인산암모늄, 운모, 일라이트에 의해 다양한 미네랄이 공급되며, 특히, 인광석이나 인산암모늄, 운모에 의해서는 식물의 성장에 필요한 3대 요소인 인, 질소, 칼슘이 공급되므로 해조류의 성장이 촉진된다. 또한, 해조류가 다공(22)을 통해 다공성 식생부(20)에 깊이 뿌리를 내려 단단하게 고착되므로 해조류가 조류에 의해 떨어져 나가거나 고사될 우려가 없다. 따라서 어초축조 후 비교적 단시간에 어자원이 풍부한 어장이 조성된다.
한편, 블록의 상면과 저면에 결합돌기(18)와 결합홈(19)이 형성된 경우에는 어초의 축조 및 분해가 용이한 장점이 있으며, 블록에 고리(17)가 형성된 경우에는 블록의 운반도 용이하며, 고리(17)에 의해 블록의 조적된 상태가 유지되는 효과도 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 블록에 첨가된 일라이트나 리그닌술폰산염과 칼슘에 의해 콘크리트에서 발생되는 독성 및 수중의 중금속 및 유독성분들이 중화 및 흡착되어 제거되므로 친환경적이며, 폐기물을 사용하여 제작되는 것이 가능하므로 자원재활용성도 우수하다. 본 발명은 인공어초뿐만 아니라 방파제 등과 같은 해안구조물에도 사용이 가능하다.
Claims (5)
- 내부 및 표면에 다공(22)이 형성되어 해조류의 포자가 부착되어 생육되는 다공성 식생부(20)와, 상기 다공성 식생부(20)가 노출되는 개구부가 형성되어 상기 다공성 식생부(20)를 둘러싸며 다공성 식생부(20)에 비해 상대적으로 높은 압출강도를 가지는 프레임(10)으로 이루어지는 블록에 있어서, 상기 블록은 육면체형상이며 그 상하면에는 서로 대응되는 형상의 결합돌기(18)와 결합홈(19)이 형성되어, 블록의 축조시 상기 결합돌기(18)가 이웃되는 블록의 결합홈(19)에 삽입되어 조적되는 것을 특징으로 하는 인공어초용 블록.
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