KR100835369B1 - 해중림 조성부재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해중림 조성부재에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 해조류들이 잘 착생할 수 있는 부착기질을 제공하는 구조를 가진 해중림 조성부재에 관한 것이다.
본 발명의 해중림 조성부재는 해조류들의 착생력이 매우 우수할 뿐만 아니라, 상기 해중림 조성부재에서 성장하는 해조류가 상기 조성부재에 뿌리를 용이하게 내리고 튼튼하게 잘 성장하게 되어 해중림 조성 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.
Description
도 1a 및 도1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 해중림 조성부재의 상부 및 하부를 도시한 사시도
도 2는 도1a에 도시된 해중림 조성부재의 A-A'선 단면도
도 3은 도1에 도시된 해중림 조성부재가 설치된 상태의 사시도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 해중림 조성부재 110 : 부기
120 : 부착기질 본체 121 : 주름
122 : 내부 끈부재 130 : 외부 끈부재
140 : 연결부재 150 : 하부구조물
본 발명은 해중림 조성부재에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 해조류들이 잘 착생할 수 있는 부착기질을 제공하는 구조를 가진 해중림 조성부재에 관한 것이다.
해조류는 생태계의 일차생산자로서 그 기능이 매우 중요하다. 최근 동해안에 는 쿠로시오 난류의 강세와 엘리뇨 현상, 기타 환경오염 등의 원인으로 인한 해조의 천이로 기존 연안에 서식하고 있던 미역, 다시마, 대황등 유용 해조가 없어지고, 그 자리에 홍조류의 일종인 무절산호조류('석회조류'라고도 칭함)가 대량 번식하여 암반을 뒤덮는 백화현상(Whitening Event)이 많이 발생되고 있다. 이러한 백화현상은 아직까지 정확한 원인을 규명하지 못하고 있으나, 쿠로시오 난류세력의 확산 및 환경변화로 인한 수온의 상승과 조식성 동물의 과다 섭생 등을 원인으로 꼽고 있다.
또한, 제주도 연안어장에서도 무성했던 감태, 모자반 등의 다년생 해조군락이 고수온, 저염분, 해양오염, 그리고 조식성 동물의 과다 섭생으로 생태계가 파괴되어 백화현상이 넓은 면적에서 일어나고 있으며, 그 피해면적은 점차 확산되고 있는 실정이다. 이와 같은 백화현상이 발생한 지역에서는 조식성(藻食性) 생물의 먹이 및 어류의 서식장의 소멸로 인해 먹이사슬의 구조변화와 이에 따른 생태계 변화가 초래되어 결국 연안어장이 황폐화된다.
특히 제주도 일원에서 발생되고 있는 백화 현상은 대부분 수심 5~10m 정도의 연안어장에서 발생되고 있어서, 나잠업을 비롯한 연안어업에 큰 피해를 주어 어업인의 소득감소로 이어지고 있다. 또한, 동해안 일대에서는 백화현상이 급속하게 확산되어 연안 양식 어장이 황폐화되고 있으며 미역, 다시마 등의 해중림도 급격히 파괴되어 전복, 성게등의 먹이 사슬 구조 변화와 각종 어류의 산란 및 서식환경을 포함한 해양생태계에 상당한 영향을 미치고 있는 실정이다. 이러한 백화현상은 동해안 전역에서 발생하고 있고, 연안 10m 내외의 수심까지 확산되고 있으며, 지금까 지 총 어장의 넓은 면적에서 발생하여 어민들에게 큰 피해를 입히고 있는 실정이다.
이러한 문제를 풀어 위와 같은 황폐화된 연안어장의 생태계 회복과 어업인의 소득증대를 위해서 백화현상 발생해역에 해중림을 조성하여 안정적인 해양생태계를 유지하는 방안이 절실히 요구되고 있다.
이를 위해 다양한 인공어초가 개발되었으나, 종래의 인공어초는 다수의 프레임이나 플레이트로만 구성되어 있어 해조류의 포자나 인공종묘사가 인공어초상에 부착되어도 그 표면이 매끈하고 또한 서식할 수 있는 면적이 작아 해조류의 포자나 인공종묘사가 착상하기가 힘들었다. 그 결과, 해중림의 형성이 제대로 진행되지 못하여 황폐화된 연안어장을 회복시키는 데 한계가 있었다. 이와 같이, 이러한 인공어초만으로는 황폐화된 해역에 해중림을 조성하기에는 많은 문제점이 드러나고 있다.
따라서, 이러한 문제점 없이 바다 속에 설치된 인공구조물에 해조류가 잘 착생하고 성장할 수 있는 해조류 부착기질의 개발과 상기 기질을 이용한 해중림 조성부재의 개발에 대한 당업계의 요구가 다수 존재하고 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 해역에서 자연 발생된 해조류의 유주자 또는 인공 종묘된 어린 해조류가 잘 착생할 수 있는 부착기질을 가진 해중림 조성부재를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 착생된 해조류의 유주자 또는 인공종묘된 어린 해조류가 잘 성장할 수 있도록 해조류 성장에 필요한 성분을 제공할 수 있는 부착기질을 가진 해중림 조성부재를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 투하가 간편하고 해저지형에 관계없이 상기 부착기질로 제조된 해중림 조성부재를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천연해조류 형상을 갖도록 성형된 부착기질 본체; 상기 본체의 상부에 형성되는 부기; 및 상기 본체의 하부에 형성되는 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 해중림 조성부재를 제공한다.
상기 부착기질 본체는 그 중심 내부에 내부 내염성, 내구성 끈부재를 더 포함하고 상기 내부 끈부재를 중심으로 좌우측이 대칭되게 길이방향과 수직으로 다수의 주름이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 연결부재가 연결되는 중량을 가진 하부구조물이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 부착기질 본체의 상부에 고정된 후 상기 본체 중심부를 따라 고정되는 외부 끈부재가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 부착기질 본체에 부착되는 어린 해조류가 조성된 로프가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 부착기질 본체는 합성고무 40 내지 43중량부를 기준으로, 무기충진제(filler) 6 내지 7중량부, 금속성 광물분말 2 내지 4중량부, 암석성 광물분말 1 내지 2중량부, 카본블랙 15 내지 20중량부, 파라핀오일 7 내지 10중량부, 아연화 (ZnO) 3 내지 4 중량부, 활성제 0.5 내지 2중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 부착기질 본체는 상기 합성고무 42중량부를 기준으로 발포제 11 내지 13중량부, 가교조제 1 내지 2 중량부, 및 첨가제 5 내지 10중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 합성고무는 EPDM이고, 상기 금속성 광물분말은 황산철이며, 암석성 광물분말은 견운모 또는 규조토인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예가 도시된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1a 및 도1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 해중림 조성부재의 상부 및 하부를 도시한 사시도이고, 도 2는 도1a에 도시된 해중림 조성부재의 A-A'선 단면도이며, 도 3은 도1에 도시된 해중림 조성부재가 설치된 상태의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 해중림 조성부재가 부기(110), 부착기질 본체(120), 및 연결부재(140)로 구성된 것을 알 수 있다. 경우에 따라서는 도 3에 도시된 바와 같이 외부끈부재(130), 하부구조물(150), 어린해조류가 착생된 로프(미도시)를 더 포함할 수 있다.
먼저, 부기(110)는 부착기질 본체(120)의 상부에 설치되어 해중림 조성부재(100)가 해저에 설치된 경우 해수 속에서 부착기질 본체(120)가 해수면에 수직을 유지하여 설 수 있는 적당한 부력을 제공하기 위한 것이다. 따라서 부기(100)의 형성 및 크기는 제한되지 않으나 해조류의 유주자가 부착기질 본체(120)에 착생하여 성장하면 해조류의 무게에 의해 부착기질 본체(120)가 해저면 에 가깝도록 아래로 쳐질 수 있는데, 이 경우 해조류 섭식성 패류들의 섭식활동이 용이하게 되고, 다시 충분히 섭식되면 해조류의 무게가 가벼워져 다시 해수면에 수직으로 부유할 수 있는 적당한 부력이 유지되도록 부기의 용량을 조절한다.
또한, 연결부재(140)는 부착기질 본체(120)의 하부에 형성되어 상기 부착기질 본체(120)에 무게중심을 제공하는 받침구조물(200)과 부착기질 본체(120)를 연결하기 위한 것으로, 고리 등과 같이 공지된 구성이 사용된다.
다음으로, 부착기질 본체(120)는 천연해조류 형상을 갖는데 해수 속에서 천연해조류의 형상이 해조류의 생태에 가장 적합한 외부환경을 만들어 줄 것으로 예측되기 때문이다. 바람직하게는 본 발명의 부착기질 본체(120)의 천연해조류 형상은 다시마, 미역 등의 형상을 갖는 것이다.
따라서 부착기질 본체(120)는 그 형상을 잡아 주기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 중심 내부에 내부 끈부재(122)를 더 포함하고 상기 내부 끈부재(122)를 중심으로 좌우측이 대칭되게 길이방향과 수직으로 다수의 주름(121)이 형성된다. 여기서 내부 끈부재(122)는 내염성, 내구성의 줄로서 부착기질 본체(120)의 표면적을 가능한 넓게 하는 동시에 일단 착생된 유주자의 이탈 현상을 최대한 방지하기 위한 다수의 주름(121)을 형성하며, 기질의 인장강도를 높이기 위해 필요하다.
이와 같이 부착기질 본체(120)는 천연 해조류 형상으로 성형이 용이할 뿐만 아니라 유주자의 높은 자연착상율과, 착상된 해조류의 높은 성장률을 위해 특수하게 배합된 배합조성물이 사용된다.
즉 부착기질 본체(120)를 제조하는데 사용되는 배합조성물은 그 배합조성을 합성고무의 중량을 기준으로 결정하게 되는데, 합성고무 40 내지 43중량부를 기준으로 다른 구성성분의 함량을 결정한다. 여기서, 합성고무의 중량기준을 40중량부보다 적게 하거나, 43중량부보다 많게 하여 배합조성물을 구성하게 되면 원하는 물성의 해중림 조성부재를 얻을 수 없다. 즉 상술한 합성고무의 배합비 기준함량은 해중림 조성부재의 성형을 용이하게 하고, 내염성 및 내인장성이 최적이 되는 함량을 수십회 이상의 실험을 거쳐 실험적으로 결정한 것이다. 이 때 상기 합성고무는 EPDM을 사용하는 것이 바람직한데, EPDM은 ethylene propylene diene monomer고무의 약칭으로 EPDM은 에틸렌과 프로필렌을 혼성중합시켜 얻은 비결정성(非結晶性) 고분자물질이다. EPDM은 화학적으로 안정하며, 가황한 것은 물리적 성질이 천연고무와 SBR의 중간성질을 보이므로, 자동차부품과 기계부품, 전기부품 등에 널리 사용되어 왔다.
또한, 상기 배합조성물에는 금속성 광물분말이 합성고무 40 내지 43중량부를 기준으로 2 내지 4중량부 포함되는데, 금속성 광물분말은 해중림 조성부재에 착생된 해조류의 성장을 촉진하기 위한 것으로, 함량이 2중량부보다 적게 되면, 해조류의 성장을 촉진시키는 효과가 저하되고 함량이 4중량부보다 많아지면 해중림조성부재를 성형하는데 어려움이 있다. 여기서, 금속성 광물분말은 특히 황산철이 적합하다.
또한, 상기 배합조성물은 암석성 광물분말을 합성고무 40 내지 43중량부를 기준으로 1 내지 2중량부 포함하는데, 암석성 광물분말 또한 해중림 조성부재에 착 생된 해조류의 성장을 촉진하기 위한 것으로 그 함량비의 결정조건 또한 상술한 금속성 광물분말의 함량비 결정조건과 같다. 이 때 암석성 광물분말은 특히 견운도 도는 규조토가 바람직하다.
또한, 상기 배합조성물은 합성고무 40 내지 43중량부를 기준으로 카본블랙이 15 내지 20중량부 더 포함될 수 있는데, 카본블랙은 해중림 조성부재의 색깔을 결정하고, 해중림 조성부재의 성형에 관여한다. 즉 카본블랙의 함량이 20중량부보다 많이 추가되면 경도가 높아져 해중림 조성부재의 성형에 어려움이 있으며 15중량부 보다 적은 경우에는 착색효과가 저하된다.
또한, 상기 배합조성물은 합성고무 40 내지 43중량부를 기준으로 무기 충진제 6 내지 7중량부, 파라핀오일 7 내지 10중량부, 아연화(ZnO) 3 내지 4 중량부, 활성제 0.5 내지 2중량부를 포함한다. 이 때 상기 구성성분들은 해중림 조성부재의 물성을 보다 향상시키기 위해 포함되는 것으로 여기서 상술한 구성성분들 및 그 함량비를 벗어나면 보다 향상된 해중림 조성부재의 최적물성을 얻을 수 없다.
먼저, 무기 충진제로는 탄산칼슘이 사용되는 것이 바람직한데, 해중림 조성부재의 내인장성에 영향을 주는 것으로 그 함량을 초과하면 중량이 무거워지고 물성이 떨어지며, 그 함량보다 적게 되면 원하는 물성을 얻을 수 없다.
파라핀오일은 해중림 조성부재의 경도 및 광택을 조절하기 위한 것으로, 10중량부보다 다량 포함되면 경도가 떨어지고, 8중량부보다 소량 포함되면 원하는 경도 및 광택을 얻을 수 없다.
아연화(ZnO) 및 활성제는 상기 배합조성물의 배합 및 해중림 조성부재의 성 형을 원활하게 하기 위한 것으로 상술한 범위 내에서 다른 구성성분과 조화를 이루어 원하는 물성을 얻을 수 있다. 이 때 활성제로는 칼슘스테아린산(Calcium Stearic acid)이 사용될 수 있다.
또한, 상기 배합조성물은 발포제 11 내지 13중량부, 가교조제 1 내지 2 중량부, 및 첨가제 5 내지 10중량부를 하나 이상 더 포함한다. 이 때 상기 구성성분들은 해중림 조성부재의 물성을 보다 향상시키기 위해 하나 이상 포함되는 것으로 보다 바람직하게는 상술한 구성성분들이 모두 포함되는 것인데, 여기서 상술한 구성성분들 및 그 함량비를 벗어나면 보다 향상된 해중림 조성부재의 최적물성을 얻을 수 없다.
여기서 발포제는 공지된 다수의 발포제가 사용될 수 있으나 NaHCO3, (NH4)2CO3, NH4HCO3, NH4NO2, CaN6 중에서 선택되는 하나 이상이 사용되는 것이 바람직한데 발포제는 인장강도 등을 조절하기 위해 사용된다. 발포제는 상술한 범위 밖의 함량이 포함되면 다른 구성성분과 조화되지 못하고 목적하는 해중림 조성부재의 최적물성을 얻을 수 없다.
가교조제는 해중림 조성부재 성형시 반응을 촉진하고 상기 배합조성물의 주된 성분인 합성고무의 경화를 원활하게 하기 위한 것으로 상술한 범위 내에서 다른 구성성분과 조화를 이루어 원하는 물성을 얻을 수 있다. 이 때 가교조제로는 공지된 다수의 가교조제가 사용될 수 있으나 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트를 사용할 수도 있다.
첨가제는 상술한 배합조성물의 구성요소의 특성을 강화시키거나 조화시키고, 경우에 따라서는 착색효과를 얻기 위해 부가적으로 더 포함되는 것으로 유황, 썬녹, 촉진제, 광택제, TT, TRA, 및 노방D 중 하나 이상일 수 있다.
또한, 외부 끈부재(130)가 부착기질 본체(120)의 상부에 고정된 후 상기 본체 표면 중심부를 따라 고정되는데, 외부 끈부재(130) 또한 내염성, 내구성의 줄로서 부착기질 본체(120)의 형상을 잡아주고 강화하기 위해 더 설치되는 것이다.
또한, 도시하지는 않았지만 외부 끈부재(130)를 통해 어린 해조류가 조성된 로프가 용이하게 부착될 수도 있다.
도1에 도시된 해중림 조성부재가 설치된 상태의 전체 사시도인 도 3을 참조하면, 부착기질 본체(120)의 하부에 형성된 연결부재(140)와 하부구조물(150)이 연결되어 해중림 조성부재(100)가 낱개로 설치된 상태를 알 수 있다.
상술한 바와 같이 연결부재(140)는 부착기질 본체(120)의 하부에 형성되어 상기 부착기질 본체(120)와 하부구조물(150)을 연결하기위한 것인데, 고리 등과 같이 공지된 구성이 사용될 수 있고, 경우에 따라서는 하부구조물(150)에 상기 연결부재(140)와 연결을 위해 대응되는 구성이 있을 수도 있다.
여기서 상기 하부구조물(150)은 중량을 가진 것으로 해수 속에서 해중림 조성부재(100)의 무게중심을 잡아 줄 수 있기만 하면 형상 및 재질에 제한을 받지 않으나 바람직하게는 자연석 또는 콘크리트 구조물로서 가능한 표면이 거친 것이 보다 바람직하다.
도3과 같은 구조의 해조림 조성부재(100)가 사용되는 경우 투하가 간편할 뿐만 아니라, 해저지형에 상관없이 매우 쉽고 저렴한 비용으로 투하가 가능하다.
실시예1
EPDM 42중량부를 기준으로, 황산철 3.8중량부, 견운모 1.2중량부, 탄산칼슘 6.8중량부, 카본블랙 16중량부, 파라핀오일 7.4중량부, 아연화 3.3중량부 및 칼슘스테아린산 1.7중량부를 포함하는 배합조성물1을 성형하여 다시마 모양의 해중림 조성부재1을 얻었다.
실시예2
트리메틸프로판 트리메타크릴레이트 1.4중량부, NaHCO3 11.4중량부 및 유황 3중량부, 썬녹 2중량부, 크린옥신 0.2중량부를 더 포함하는 것을 제외하면 실시예1과 동일한 구성을 갖는 배합조성물2를 성형하여 다시마 모양의 해중림 조성부재2를 얻었다.
실험예
실시예1 및 2에서 얻어진 해중림조성부재 1 및 2의 해조류 착생 및 성장효과를 조사하기 위하여 동일조건을 가진 각각의 실내 수조 1 내지 15에 해중림 조성부재1, 2, 자연석블록 및 콘크리트블록을 넣고 단년생 해조류인 다시마와 다년생 해 조류인 감태, 대황의 유주자를 방출시켜 상기 해중림 조성부재1, 2, 자연석블록 및 콘크리트블록에 상기 유주자를 착생시킨 후 착생된 유주자가 어린 해조로 성장하는 것을 관찰하는 실험을 수행하였다. 단위면적당 어린해조류의 밀집도(착생정도) 및 성장도를 평가한 후 수조 1 내지 15의 평가결과를 평균하여 표1에 나타내었다. 여기서 착생정도 및 성장정도의 평가는 매우 우수 : 5, 우수 : 4, 중간 : 3, 저조 : 2, 매우 저조 :1 로 시각적으로 비교 평가한 결과이다.
| 해조류조성부재1 | 해조류조성부재2 | 자연석블록 | 콘크리트블록 | |
| 착생정도 | 4.5 | 4.8 | 2.5 | 2.9 |
| 성장도 | 4.8 | 4.8 | 2.5 | 2.5 |
상기 표1로부터, 본 발명에 따른 해조류조성부재1 및 2는 일반적으로 사용되고 있는 다른 기질에 비해 유주자의 자연 착상율이 매우 높을 뿐만 아니라, 그 해조류의 성장효율 또한 우수한 것을 알 수 있어, 본 발명의 해중림 조성부재의 부착기질 본체(120)를 제조하는데 사용되는 배합조성물이 해조류 부착기질로서 매우 훌륭한 재료임을 알 수 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이므로 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 다음과 같은 현저한 효과를 가진다.
본 발명에 의한 해중림 조성부재에는 해역에서 자연 발생된 해조류의 유주자 또는 인공 종묘된 어린 해조류가 잘 착생할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 해중림 조성부재는 착생된 해조류의 유주자 또는 인공종묘된 어린 해조류는 잘 성장할 수 있도록 해조류 성장에 필요한 성분을 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 해중림 조성부재는 백화현상이 발생된 어장이나 해조류가 고사 혹은 소실되어 없어진 어장에 시설하여 자연적으로 해조류를 착생 및 생장시키는 것을 촉진할 뿐만 아니라, 인위적으로 해조류를 이식하여 뿌리의 활착을 용이하게 할 수 있어, 해중림 조성 사업을 성공적으로 수행하는데 크게 기여할 수 있다.
Claims (8)
- 천연해조류 형상을 갖도록 성형된 부착기질 본체;상기 본체의 상부에 형성되는 부기; 및상기 본체의 하부에 형성되는 연결부재를 포함하는데,상기 부착기질 본체는 합성고무 40 내지 43중량부를 기준으로, 무기충진제(filler) 6 내지 7중량부, 금속성 광물분말 2 내지 4중량부, 암석성 광물분말 1 내지 2중량부, 카본블랙 15 내지 20중량부, 파라핀오일 7 내지 10중량부, 아연화(ZnO) 3 내지 4 중량부, 활성제 0.5 내지 2중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해중림 조성부재.
- 제1항에 있어서, 상기 부착기질 본체는 그 중심 내부에 내부 끈부재를 더 포함하고 상기 내부 끈부재를 중심으로 좌우측이 대칭되게 길이방향과 수직으로 다수의 주름이 형성되는 것을 특징으로 하는 해중림 조성부재.
- 제1항에 있어서, 상기 연결부재가 연결되는 중량을 가진 하부구조물이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 해중림 조성부재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부착기질 본체의 상부에 고정된 후 상기 본체 중심부를 따라 고정되는 외부 끈부재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 해중림 조성부재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 부착기질 본체에 부착되는 어린 해조류가 조성된 로프가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 해중림 조성부재.
- 삭제
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부착기질 본체는 상기 합성고무 42중량부를 기준으로 발포제 11 내지 13중량부, 가교조제 1 내지 2 중량부, 및 첨가제 5 내지 10중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해중림 조성부재.
- 제 1 항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 합성고무는 EPDM(ethylene propylene diene monomer)고무이고, 상기 금속성 광물분말은 황산철이며, 암석성 광물분말은 견운모 또는 규조토인 것을 특징으로 하는 해중림 조성부재.
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