KR100903169B1 - 다공성 옥타포드형 생태초 - Google Patents

Abstract

몸통부인 정육면체의 각 모서리 부위에 동일한 형태의 다리가 방사상으로 뻗어 있고 정육면체의 각 표면에는 생물서식공이 형성되어 있어 생태초가 구르거나 또는 다단으로 해저면에 생태초군, 생태초대를 형성하여도 동일하며 안정된 형태를 유지할 수 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 다공성 옥타포드형 생태초에 관한 것으로서, 생태초가 다공성 콘크리트 성형체로 구성되어 있어 생태초의 표면적 증가와 공극율을 20~25%를 유지할 수 있으므로 조류가 심하지 않는 지역의 경우에는 해조류의 부착이 일반 자연초에 비해 3~5배 증가되어 전복, 소라 등의 서식지는 물론 물고기들의 은신처로 좋은 환경을 유지할 수 있는 것이 장점이다.

다공성, 옥타포드형, 생태초, 정육면체, 모서리, 표면, 어류, 해조류, 조류, 생물서식공, 다리.

Description

다공성 옥타포드형 생태초{Porous octapod type mode of life beginning}

본 발명은 다공성 옥타포드형 생태초에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 몸통부인 정육면체의 각 모서리 부위에 동일한 형태의 다리가 방사상으로 뻗어 있고 정육면체의 각 표면에는 생물서식공이 형성되어 있어 생태초가 구르거나 또는 다단으로 해저면에 생태초군, 생태초대를 형성하여도 동일한 형태와 기능을 유지할 수 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 다공성 옥타포드형 생태초에 관한 것이다.

그동안 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸인 지리적 여건상 여전히 수자원을 식량자원으로서 그 지위를 유지하고 있는 수산업도 간과할 수 없는 중요한 산업이지만 최근 어업기술과 장비의 발전으로 수산자원의 남획이 증가하면서 수산자원 자체의 생태계가 파괴되는 문제점이 발생함에 따라 수산자원과 어족보호를 위한 방법의 일종으로 생태초(인공어초)를 바다에 투입하는 방법이 채택되고 있다.

생태초(인공어초)란 물고기들이 서식하기 위한 환경을 조성하기 위한 것으로 해조류가 뿌리를 내리기 위한 단단한 바위와 같은 구조물이다. 이와 같은 해양 구조물에서 해조류들이 무성하게 자라야만 이 해조류를 먹이로 하는 전복이나 소라와 같은 바다생물들이 주변에 모여들게 되고, 어류들의 산란장이 되면서 차츰차츰 여러 바다 생물들이 그 주변으로 몰리게 되는 원리를 이용한 구조물로서, 인위적으로 어장을 조성하는 수단이므로 생태초의 구조물의 설치에 따른 투자의 효과를 높이기 위해 연안해역의 특성과 생태초 설치과정에서 대상 수산생물들이 암초, 침몰선 등에 잘 모이는 성질을 이용하여 대상 어류의 어획량 및 조업의 효율성을 최대한으로 높일 수 있는 구조가 필요하게 되면서 생태초(인공어초)를 제조하기 위한 다양한 방법들이 연구 개발되고 있다.

따라서 상기와 같이 다양한 연구에 의해 개발된 생태초의 특허출원 내용을 살펴보면, 대한민국 등록실용신안공보 제20-332845호(2003.11.12 공고)의 도 1에 도시된 바와 같이, 몸통과 다리와 뿔의 구조로 이루어진 제1 몸통(101)과 제2몸통(102)을 부식되지 않는 체결구(103)로 체결하여 제조된 어초를 제안하고 있지만, 상기 어초의 경우에는 제 1몸통과 제2 몸통을 체결구로 체결함에 따라 해저에 투입된 어초가 조류의 강한 순환에 의해 체결구가 풀리는 문제점이 있다.

그리고 대한민국 등록실용신안공보 제20-413259호(2006.04.05 공고)의 도 2에 도시된 바와 같이, 관통공(203)이 형성된 통형상의 몸체부(201) 외주면에 길이 방향을 따라 관통공(204)이 형성된 날개부(202)가 구비되어 있는 어초를 제안하고 있지만, 상기 어초의 경우에는 통형상의 길이방향을 따라 날개부가 형성 되므로써, 수중의 바닥이 뻘이나 또는 니질일 경우에는 시간이 지남에 따라 통형상을 침식시키는 문제점이 있다.

따라서 본 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 정육면체의 각 모서리를 중심축으로부터 외부로 동일한 형상의 다리가 방사상의 형태로 뻗어 있고 그리고 정육면체의 각면은 내부 통공과 관통되는 생물서식공 및 저서생물의 생육공간이 형성된 생태초를 제조함으로써, 조류에 의해 생태초가 넘어지더라도 동일한 형상 및 기능을 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 다공성 옥타포드형 생태초를 제공함에 그 목적이 있다.

그리고 본 발명은 다공성 콘크리트 구조물의 생태초를 제조함으로써, 다공성으로 인해 표면적의 증가와 공극율이 향상되어 해조류가 빠르게 부착할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다공성 옥타포드형 생태초를 제공함에 다른 목적이 있다.

또한 본 발명은 정육면체의 각 모서리를 중심으로 다리가 외부로 뻗어 있는 형태의 일체형으로 제조됨으로써, 종래의 제1몸통과 제2몸통을 체결구로 체결한 생태초가 해류의 흐름에 의해 시간이 지남에 따라 체결구의 풀림현상으로 제 기능을 발휘하지 못하는데 비해 본 발명은 일체형으로 제조됨에 따라 인공어초의 기능과 그리고 필요에 따라 호안 방파제의 기능을 가질 수 있는 것을 특징으로 하는 다공성 옥타포드형 생태초를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 내부에 통공이 형성되고 정육면체 형상의 골격을 갖춘 생태초로서,

상기 정육면체는 각 모서리를 중심으로 정육면체의 중심축으로부터 외부로 뻗는 다리를 갖고,

그리고 상기 정육면체의 각 면은 내부 통공과 관통되는 생물서식공이 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 다공성 옥타포드형 생태초에서 상기 다리는 정육면체 내부의 중심을 축으로 하여 방사상의 형태로 외부로 뻗는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 다공성 옥타포드형 생태초에서 상기 다리는 외부방향으로 차츰 간격이 좁아지는 원뿔형 구조인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 다공성 옥타포드형 생태초에서 상기 원뿔형 구조는 원뿔형 구조 하단의 테두리가 양측 인접하는 다리의 원뿔형 구조 하단의 테두리와 맞닿는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 다공성 옥타포드형 생태초에서 상기 생태초는 다 공성 구조를 갖는 콘크리트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 다공성 옥타포드형 생태초에서 상기 다공성 구조의 공극율은 20~25%인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 다공성 옥타포드형 생태초에서 상기 다공성 콘크리트의 소재는 시멘트 14~18 중량%, 골재 66~75 중량%, 모래 9~12 중량% 및 혼합제 2~4 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 다공성 옥타포드형 생태초에서 상기 혼합제는 알루미나 95~97 중량%와 나프탈렌계 고성능 감수제 3~5 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기의 구성을 갖는 본 발명은 시멘트, 골재, 모래에 혼합제를 적절히 배합하여 정육면체의 몸통과 정육면체의 각 모서리 축을 중심으로 원뿔형 구조의 다리가 형성되고 그리고 정육면체의 각 표면에는 생물서식공이 형성된 다공성의 생태초를 제조함으로써, 조류의 순환에 의해 생태초가 넘어지고 구르더라도 동일한 형상을 유지할 수 있는 것이 특징이다.

또한 생태초가 다공성 콘크리트 성형체로 이루어져 있어 생태초의 표면적 증가로 인해 공극율을 20~25%를 유지할 수 있으므로 조류가 심하지 않는 지역의 경우에는 해조류의 부착이 일반 자연초에 비해 3~5배 증가되어 전복, 소라 등의 서식지는 물론 물고기들의 은신처로 좋은 환경을 유지할 수 있는 것이 장점이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다공성 옥타포드형 생태초에 대한 구성은 첨부된 도면을 중심으로 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고로, 도 3은 본 발명에 따른 생태초(100)에서 각 모서리 축에 다리를 형성시키기 전의 본체 구조를 나타낸 사시도에 관한 것으로서, 정육면체 형상의 골격을 갖춘 각 표면(10)의 중심부에 생물서식공(30)이 형성된 구조이다. 이 생물서식공(30)은 생태초(100)에 접하는 바닷물 흐름의 저항을 줄여주면서 조수의 흐름을 원활하게 하고, 그리고 해조류 등의 수중식물과 어류의 생식공간인 은신처 및 산란장으로 이용되기도 한다.

도 4는 본 발명에 따른 다공성 옥타포드형 생태초의 사시도, 도 5a 및 도 5b는 상기 도 4의 단면도를 각각 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 생태초(100)는 내부에 통공이 형성되고 정육면체 형상의 골 격을 갖춘 생태초로서, 상기 정육면체는 각 모서리를 중심으로 정육면체의 중심 축으로부터 외부로 뻗는 다리(20)를 갖는 옥타포드 형상의 구조이고 그리고 상기 정육면체의 각면(10)은 내부 통공과 관통되는 생물서식공(30)이 형성되어 있다.

상기 생물서식공(30)은 첨부된 각 도면에서 정사각형 형태의 생물서식공으로 도시하였지만 반드시 도면에 나타난 바와 같은 생물서식공의 형상에만 한정하지 아니하고, 원형, 오각형 등 필요에 따라 다양한 형태의 형상으로 생물서식공을 형성시킬 수 있다.

그리고 상기 다리(20)는 바람직하게는 정육면체 내부의 중심을 축으로 하여 방사상의 형태로 외부로 뻗어 있는 형태로 이루어진 구조이지만 보다 바람직하게는 외부 방향으로 차츰 간격이 좁아지는 원뿔형 구조로 이루어진다.

따라서 상기와 같은 생태초(100)는 동일한 형태의 다리(20)가 외부로 뻗어 있고 그리고 정육면체 형상의 각면(10)의 중심에는 생물서식공(30)이 형성되어 있어 상하, 전후, 좌우 모든 방향에서 같은 형태와 같은 기능을 유지하기 때문에 조류에 의해 생태초(100)가 구르거나 또는 무질서하게 쌓여 있어도 동일한 형태의 기능을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 생태초(100)에 접하는 조류의 흐름에 의한 저항을 줄여주면서 조수의 흐름을 원활하게 하는 장점이다.

또한 상기 원뿔형 구조는 원뿔형 구조 하단의 테두리가 양측 인접하는 다리의 원뿔형 구조 하단의 테두리와 맞닿아 이루어진다.

상기에서 인접이란 도 6에 도시된 바와 같이 정육면체의 중심축으로부터 외부로 뻗어 있는 다리와 다리 사이의 테두리가 서로 접하여 맞닿아 있는 상태를 뜻한다.

따라서 상기의 구성을 갖는 본 발명에 따른 생태초(100)는 양측 인접하는 다리 사이의 뿌리가 서로 접하고 있어 해류, 조류, 파랑에 따른 심한 해수의 순환으로 인해 생태초에 강한 충격을 주어 생태초가 구르거나 또는 심하게 움직여도 안전한 상태로 유지할 수 있는 것이다.

그리고 상기 생태초(100)는 몸통부인 정육면체의 각 변과 다리의 내부 중심에는 철근(40)이 삽입된 철근 콘크리트 구조물로 이루어짐으로써, 다수의 생태초를 적층시켰을 경우 강한 조류의 흐름으로 인해 상부에 적층된 생태초가 밀려 떨어지는 충격이 있더라도 철근(40)의 보강강도로 인해 생태초가 파손되지 않도록 하였다.

또한 상기 생태초(100)는 다공성 구조를 갖는 콘크리트 구조물로 형성되고 그리고 다공성 구조에 따른 공극율을 20~25%로 유지함으로써, 생태초의 표면적 증 가로 인해 조류가 심하지 않는 지역의 경우에는 해조류의 부착이 일반 자연초에 비해 3~5배 증가되므로 전복, 소라 등의 서식지는 물론 어류들의 은신처로 좋은 환경을 유지할 수 있다. 상기에서 공극율이 20% 미만일 경우에는 투수율의 감소와 표면적의 굴곡이 저하되어 해조류의 부착이 감소될 우려가 있고, 그리고 공극율이 25%를 초과할 경우에는 해조류의 부착은 증가하지만 콘크리트의 강도가 저하될 우려가 있다.

도 7는 본 발명의 사용 상태를 나타낸 것으로서, 본 발명에 따른 생태초(100)는 각 표면(10)의 구조가 같은 형상으로 이루어지기 때문에 단위 생태초를 수십개씩 모아 생태초군이나 또는 생태초대를 형성하거나 적절히 적층시켜 사용하여도 동일한 기능을 유지할 수 있다. 그리고 필요에 따라 생태초의 기능과 함께 파도로부터 방파제를 보호하기 위한 호안 방파제의 기능도 수행할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고 상기 다공성 콘크리트의 소재는 시멘트 14~18 중량%, 골재 66~75 중량%, 모래 9~12 중량% 및 혼합제 2~4 중량%로 이루어진다.

또한 상기 다공성 콘크리트의 특징은 시멘트, 골재 및 모래에 혼합제를 적절히 배합하여 철근 구조물이 형성된 거푸집에서 성형함으로써, 생태초가 통상의 콘크리트와 같은 높은 기계적 강도를 가지면서도 높은 공극율을 가질 수 있도록 한 것이다.

상기 철근은 다공성 콘크리트의 보강강도를 향상시키는 역할을 한다. 상기 철근의 굵기는 D13~D19의 철근을 이용하여 생태초 구조물을 제조하는 것이 바람직하며, 철근의 굵기가 D13 미만이 될 경우에는 철근의 강도가 약해 보강강도가 저하될 우려가 있고, 철근의 굵기가 D19를 초과할 경우에는 보강강도는 향상될 수 있지만 구조물의 제조에 어려움이 우려된다.

상기 시멘트는 골재와 모래를 경화시키는 경화제 역할을 한다. 시멘트의 배합비는 14~18 중량%인 것이 바람직하며, 시멘트의 배합비가 14 중량% 미만일 경우에는 시멘트의 배합량 부족으로 인해 골재와 모래를 충분히 경화시키지 못해 생태초의 기계적 강도가 저하될 우려가 있고, 그리고 시멘트의 배합비가 18 중량%를 초과할 경우에는 그에 따른 기계적 강도의 상승이 미약하여 경제적이지 못하다.

상기 골재는 입도의 크기가 표준체 10mm를 통과하고 표준체 25mm에 남는 정도의 입도 크기인 골재로서, 기계적 강도를 향상시키는 역할을 한다. 상기 골재는 13mm 골재 28~32 중량%, 25mm 골재 37~43 중량%를 각각 배합시키는 것이 바람직하다. 상기 골재의 배합비가 상기에서 정한 범위 미만일 경우에는 골재의 배합량 부족으로 인해 생태초의 기계적 강도가 저하될 우려가 있고, 골재의 배합비가 상기에서 정한 범위를 초과할 경우에는 상대적으로 모래의 배합량이 부족하여 골재와 골 재 사이에 형성되는 공극을 충분히 메워주지 못해 생태초의 기계적 강도가 저하될 우려가 있다.

본 발명에 사용하는 모래는 골재와 골재 사이에 형성되는 공극을 충분히 메워 기계적 강도를 향상시키는 역할을 한다. 상기 모래의 배합비는 9~12 중량%인 것이 바람직하다. 모래의 배합비가 9 중량% 미만이 될 경우에는 골재에 비해 상대적으로 모래의 배합량이 부족하여 골재와 골재 사이에 형성되는 공극을 충분히 메워주지 못해 기계적 강도가 저하될 우려가 있고, 모래의 배합비가 12 중량%를 초과할 경우에는 골재의 배합량 부족으로 인해 그에 따른 기계적 강도가 미약하여 경제적이지 못하다.

그리고 본 발명에 사용하는 혼합제는 다공성 콘크리트 성형체의 공극율을 향상시키는 역할을 한다. 상기 혼합제의 배합비는 2~4 중량%인 것이 바람직하다. 혼합제의 배합비가 2 중량% 미만이 될 경우에는 혼합제의 사용량 부족으로 생태초의 공극율이 저하될 우려가 있고, 혼합제의 배합비가 4 중량%를 초과할 경우에는 혼합제의 사용량 과다로 생태초의 공극율을 향상되지만 그에 따른 기계적 강도가 저하될 우려가 있다.

한편 다공성 콘크리트에서 사용하는 혼합제는 알루미나 95~97 중량%와 나프탈렌계 고성능 감수제 3~5 중량%로 이루어진다.

상기에서 알루미나는 다공성 콘크리트 성형체의 조기강도 및 내열성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 알루미나의 배합비는 95~97 중량%인 것이 바람직하다. 알루미나의 배합비가 95 중량% 미만이 될 경우에는 나프탈렌계 고성능 감수제에 비해 상대적으로 알루미나의 배합량 부족으로 성형체의 내열성이 저하될 우려가 있고, 알루미나의 배합비가 97 중량%를 초과할 경우에는 나프탈렌계 고성능 감수제의 알루미나의 배합량 부족으로 인해 조기강도가 지나치게 높아질 우려가 있다.

상기에서 나프탈렌계 고성능 감수제는 다공성 콘크리트 성형체의 분산성을 향상시켜 내구성 및 강도를 높이는 역할을 한다. 상기 나프탈렌계 고성능 감수제의 배합비는 3~5 중량%인 것이 바람직하다. 나프탈렌계 고성능 감수제의 배합비가 3 중량% 미만이 될 경우에는 나프탈렌계 고성능 감수제의 사용량 부족으로 다공성 콘크리트 성형체의 내구성 및 강도가 저하될 우려가 있고, 나프탈렌계 고성능 감수제의 배합비가 5 중량%를 초과할 경우에는 나프탈렌계 고성능 감수제의 사용량 과다로 다공성 콘크리트의 지나친 수축으로 균열이 발생할 우려가 있다.

한편, 나프탈렌계 고성능 감수제는 분자량이 1,000 ~ 50,000의 분포를 가지며, 변성리그닌, 알킬아릴술폰산 및 활성지속폴리머, 폴리알킬아일슬폰산염과 반응성고분자, 알킬아릴술폰산염고축합물과 특수슬폰산기카르복실기함유 다원폴리머, 알킬나프탈렌슬폰산염과 특수계면활성제, 알킬아릴술폰산염변성리그닌공축합물과 변성리그닌, 리그닌유도체와 알킬아릴술포네이트 등으로부터 1종 또는 그 이상 선택하여 사용할 수 있다.

상기에서와 같이 본 발명에 대해 상세히 설명하였지만 본 발명은 상기의 구성 및 도면에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.

본 발명은 수산자원과 어족보호를 위한 방법의 일종으로 생태초를 바다에 투입하여 어류들의 산란장이 되면서 차츰차츰 여러 바다 생물들이 그 주변으로 몰리게 되는 원리를 이용한 구조물로서 대상 어류의 어획량 및 조업의 효율성을 최대한으로 높일 수 있고 그리고 필요에 따라서는 호안 방파제의 기능을 가질 수 있도록 한 것이 장점이다.

도 1은 종래의 몸통과 다리와 뿔의 구조로 이루어진 제1 몸통과 제2몸통을 부식되지 않는 체결구로 체결하여 제조된 인공어초를 나타낸 사시도이다.

도 2는 종래의 다른 통형상의 몸체 외주면에 길이방향을 따라 날개부가 형성되어 있는 인공어초를 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 다공성 옥타포드형 생태초에서 각 모서리 축에 다리를 형성시키기 전의 본체 구조를 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 다공성 옥타포드형 생태초의 사시도를 나타낸 것이다.

도 5는 상기 도 4의 A-A'선 및 B-B'선의 단면도를 각각 나타낸 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 다공성 옥타포드형 생태초의 정육면체의 중심축으로부터 외부로 뻗어 있는 인접한 다리가 서로 접하여 있는 상태를 나타낸 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 다공성 옥타포드형 생태초의 사용상태를 나타낸 것이다.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＊

10 : 표면 20 : 다리

30 : 생물서식공 40 : 철근

50 : 뿌리근간

Claims (8)

1. 내부에 통공이 형성되고 정육면체 형상의 골격을 갖춘 생태초로서,

   상기 정육면체는 각 모서리를 중심으로 정육면체 내부의 중심 축으로부터 방사상의 형태로 외부로 뻗고, 외부방향으로 차츰 간격이 좁아지는 원뿔형 구조인 다리를 갖고,

   상기 정육면체의 각면은 내부 통공과 관통되는 생물서식공이 형성되고,

   또한 상기 원뿔형 구조는 원뿔형 구조 하단의 테두리가 양측 인접하는 다리의 원뿔형 구조 하단의 테두리와 맞닿는 구조로서,

   상기 생태초는 공극율이 20~25부피%인 다공성 구조를 갖는 콘크리트로 이루어진 것을 특징으로 하는 다공성 옥타포드형 생태초.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 다공성 콘크리트의 소재는 시멘트 14~18 중량%, 골재 66~75 중량%, 모래 9~12 중량% 및 혼합제 2~4 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 다공성 옥타포드형 생태초.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 혼합제는 나프탈렌계 고성능 감수제 3~5 중량%와 알루미나 95~97 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 다공성 옥타포드형 생태초.
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