KR100984840B1 - 해상풍력발전시설물을 이용한 가두리 양식장 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 n각형(n은 3이상의 정수)을 이루도록 배열되는 n개의 기초부와, 상기 각 기초부 상부에 세워지는 해상풍력발전 시설부와, 인접한 상기 기초부들을 상호 연결하는 형태로 시공되는 도로부와, 상기 각 기초부와 상기 도로부에 의해 형성되는 가두리 양식 공간부와, 상기 도로부 상부에 설치되되 최고 해면 높이보다 높게 설치되는 메시(mesh)부를 포함하여 이루어져,
자연 재해, 특히 태풍이나 폭우, 높은 파도 등에 대한 저항성이 뛰어난 가두리 양식장을 조성할 수 있고, 유지보수가 용이하여 이에 필요한 비용을 절감할 수 있으며, 수산 자원 조성에 기여할 수 있는 해상풍력발전시설물을 이용한 가두리 양식장에 관한 것이다.

Description

해상풍력발전시설물을 이용한 가두리 양식장{NURSERY APPARATUS FOR IMPOUNDING FISHES}
본 발명은 해풍을 이용해 전력을 생산하기 위한 해상풍력발전시설물을 이용해 n각형(n은 3이상의 정수)의 각 꼭짓점에 해당하는 위치에 배열하고, 인접한 시설물 끼리 연결함에 따라 내부에 가두리 양식 공간부의 형성이 가능함에 따라, 친환경적이고 유지보수가 용이한 가두리 양식장에 관한 것이다.
해상풍력발전시설물을 이용한 가두리 양식에 관한 기술로는,
대한민국특허등록 제10-0701438호(2007.03.23.등록, 이하 '선행기술'이라고 함) 『해상풍력발전 구조물을 이용한 가두리 양식 방법』이 제시되어 있는바,
상기 선행기술은 적어도 세 개 이상의 해상풍력발전 구조물을 해상에 설치하는 단계, 상기 해상풍력발전 구조물이 수면 하에 잠겨있는 부분을 그물로 상호 연결하여 상기 해상풍력발전 구조물 각각이 기둥을 이루는 각기둥 형상의 폐쇄된 가두리 양식장을 형성하는 단계, 상기 가두리 양식장 내부로 치어를 방사하는 단계, 상기 가두리 양식장 내부의 치어를 성장시키는 단계, 치어가 성장하여 수확이 가능한 시점이 되면 상기 기물의 하부를 수면으로 당겨 올려 그물 내부에 있는 물고기를 수확하는 단계를 포함하여 이루어진 기술이다.
상기 선행기술은 해안으로부터 멀리 떨어져 설치되는 다수 개의 해상풍력발전 구조물을 그물로 상호 연결하여 일정 영역을 점유하는 가두리 양식장을 만들고 그 안에 치어를 방사한 후 치어가 양식장 내부 공간에 존재하는 각종 플랑크톤 등의 먹이를 먹으면서 자연 상태로 성장할 수 있도록 유도하는 친환경적이고 경제적인 가두리 양식 방법을 제공하고 있으나,
사방이 그물로 되어 있고, 이 그물은 파도나, 부유하거나 해중에서 흘러 다니는 각종 이물질 등에 의해서 훼손되기가 쉬우며, 특히 훼손된 부위의 보수를 위해서는 해중으로 잠수하여 들어가 보수하여야 하고, 그물을 아예 교체하고자 할 경우에는 양식 어류를 다른 곳으로 이동시켜야 하는 문제가 있다.
상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 해상풍력발전시설물을 이용한 가두리 양식장은,
해저부터 해상까지 시공되고, n각형(n은 3이상의 정수)을 이루도록 배열되는 n개의 기초부;
상기 각 기초부 중 일부 또는 전부의 상부에 세워지는 해상풍력발전 시설부;
인접한 상기 기초부들을 상호 연결하는 형태로 시공되는 도로부;
상기 각 기초부와 상기 도로부에 의해 형성되는 가두리 양식 공간부; 및
상기 도로부 상부에 설치되되, 최고 해면 높이보다 높게 설치되는 메시(mesh)부;
를 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 도로부는 최저 해면 높이와 최고 해면 높이 사이에 해당하는 도로 높이를 갖는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 가두리 양식 공간부 내의 해수를 배수하기 위한 배수수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에 따른 해상풍력발전시설물을 이용한 가두리 양식장은,
해풍을 이용해 전력을 생산하기 위한 해상풍력발전시설물을 이용해 n각형(n은 3이상의 정수)의 각 꼭짓점에 해당하는 위치에 배열하고, 인접한 시설물 끼리 연결함에 따라 내부에 가두리 양식 공간부의 형성이 가능한 가장 큰 효과가 있다.
삭제
또 그물로만 사방이 막혀 있는 형태의 종래 가두리 양식장은 포식성 어류로부터의 침입을 완전히 차단할 수 없었으나, 본 발명은 기초부와 도로부에 의해 막혀 있어서 이를 포식성 어류가 침입하는 것은 사실상 불가능함에 따라 안전한 가두리 양식 환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가두리 양식장을 나타낸 평면 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 가두리 양식장에서 인접한 두 기초부와 이를 연결하는 도로부를 나타낸 측면 구성도,
도 3은 기초부에 대한 단면 구성도,
도 4는 도로부에 대한 길이방향 단면 구성도,
도 5는 지중선로부에 대한 입체 구성도.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 해상풍력발전시설물을 이용한 가두리 양식장은,
크게 기초부(10), 해상풍력발전 시설부(20), 도로부(30), 가두리 양식 공간부(40) 및 메시부(50)로 이루어진다.
각 구성에 대해 살펴보면,
기초부(10)는
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이,
해저부터 해상까지 시공되고, n각형(n은 3이상의 정수)을 이루도록 배열되는 것으로,
해저에서 최저 해면 높이(H1)까지 매립재에 의해 시공된 제1베이스(11),
상기 제1베이스(11)에서 지중으로 박히는 강관말뚝부(12),
상기 강관말뚝부(12) 상부에 시공된 버림콘크리트부(13),
상기 버림콘크리트부(13) 주변에 해당하는 상기 제1베이스(11) 상부에 최고 해면 높이(H2) 보다 높게 매립재에 의해 시공된 제2베이스(14),
상기 버림콘크리트부(13) 상부에 설치된 강재부(15),
상기 강재부(15)에 타설 양생되되, 상기 제2베이스(14)와 동일 또는 이에 가까운 상면을 이루도록 타설 양생된 기초콘크리트부(16),
상기 제1 및 제2 베이스(11, 14) 둘레를 따라 피복재가 설치된 피복부(17), 그리고
상기 제2베이스(14) 상부에 콘크리트 타설에 의해 시공된 포장부(18)
를 포함하여 이루어진다.
이때 상기한 '최저 해면 높이'라 함은 조수간만의 차로 인해 해면이 최저 높이일 때를 포함하는 의미이고,
상기한 '최대 해면 높이'라 함은 마찬가지로 조수간만의 차로 인해 해면이 최고 높이일 때를 포함하는 의미이다.
그리고 상기 기초콘크리트부(16) 상부에 상기 해상풍력발전 시설부(20)가 세워지게 된다.
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이상의 구성으로 이루어진 상기 기초부(10)는 상부에서 바라보았을 때, n각형 즉, 삼각 이상의 다각형이 되게 각 꼭짓점에 해당하는 위치에 배열되도록 시공된다.
해상풍력발전 시설부(20)는
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
통상의 것으로, 바람의 운동에너지를 회전날개에 의한 기계에너지로 변환하여 전기를 생산할 수 있도록 이루어진다.
상기 각 기초부(10) 중 일부 또는 전부의 상부에 세워진다.
결국 상기 각 기초부(10) 각각에 세워지거나 일부에만 세워질 수 있는 것이다.
한편, 해상풍력발전 시설부(20)는 해상에서 발생하는 해풍에 의해 발전하는 시설로서, 해풍의 세기가 약하여 적정 전력 생산이 이루어지지 않을 수 있으므로,
상기 각 기초부(10) 일부 또는 전부에 타발전 시설부(21)가 더 구비될 수 있는데,
상기 타발전 시설부(21)로는 태양열 발전 또는 태양광 발전일 수 있다.
상기한 태양열 발전은 거울 같은 장치를 이용해 빛을 모아 높은 열을 내게 하여, 이 열로 물이나 기름을 데우며 그때 발생하는 증기의 압력으로 발전기의 터빈을 돌린다. 물이나 기름을 데워 터빈을 돌리는 것은 화력 발전소와 비슷하다. 그 이전 과정인 빛을 모으는 것이 태양열 발전의 핵심이다.
그리고 상기한 태양광 발전은 열을 모으는 것이 아니라 빛을 직접 전류로 바꾸는 것이다. 발전기는 필요 없다. 대신 실리콘으로 만들어진 반도체인 태양전지가 필요하다. 이 태양전지는 빛을 전류로 바꾼다.
도로부(30)는
도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이,
인접한 상기 기초부(10)들을 상호 연결하는 형태로 시공되는 것으로,
인접한 두 기초부(10) 사이의 해저에서 시공 높이(H3)까지 매립재에 의해 시공된 도로베이스(31),
상기 도로베이스(31)에 매립되어 상기 해상풍력발전 시설부(20)와 육상 한전선로의 연결을 위한 지중선로부(32),
상기 도로베이스(31) 둘레를 따라 피복재가 설치된 도로피복부(33), 그리고
상기 도로베이스(31) 상부에 콘크리트 타설에 의해 시공된 도로포장부(34)
를 포함하여 이루어진다.
상기 도로부(30)는 최저 해면 높이(H1)와 최고 해면 높이(H2) 사이에 해당하는 도로 높이(H3)를 갖는 것이 바람직하다.
이는 밀물 시 상기 가두리 양식 공간부(40) 내로 해수가 유입될 수 있도록 하기 위함이고,
아울러 썰물에 의해 최저 해면 높이(H1) 시 상기 가두리 양식 공간부(40) 내의 양식 어류가 유출되는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 상기 지중선로부(32)는
도 5에 도시된 바와 같이,
상기 도로부(30) 내에 상기 도로부(30)의 길이 방향으로 일정 간격을 두고 설치되는 다수의 맨홀(321),
인접한 맨홀(321) 사이에 설치되고 지중전선관(322a)이 내장된 매립관(322), 그리고
상기 지중전선관(322a) 내로 설치되는 케이블(323)
으로 이루어진다.
이때 상기 매립관(322)은 콘크리트로 이루어지고,
상기 매립관(322)의 지중전선관(322a)은 굴곡이 용이하며 능률적이며, 자유자재로 굴곡되므로 장애물에 대한 우회시공이 용이하고, 단위길이가 길고 가벼워 시공이 간편하며, 매우 가벼워 운반 및 매설작업이 쉽고, 특히 압력에 강하며 내구성이 우수한 파상형 경질 폴리에틸렌 지중전선관, 일명 'ELP관'인 것이 바람직하며,
상기 매립관(322)의 연결면, 즉 인접한 두 매립관(322)이 상호 접하게 되는 면인 연결면에는 수팽창 고무지수재(322b)가 구비되는데,
상기한 수팽창 고무지수재(322b)는 고무탄성에 의한 1차 지수는 물론, 특수변성고무로 만들어져 물과 접촉하면 자기체적팽창 작용을 하게 되어 공간을 완전하게 충진 밀착시키게 되는 역할을 하게 됨으로서, 인접한 두 매립관(322)의 연결면 내로 해수의 유입을 방지하게 된다.
이러한 구성의 매립관(322)은 일정한 틀 내에 상기 지중전선관(322a)을 놓고 콘크리트를 타설 양생하여 일정 규격으로 프리캐스팅 제조를 한 후, 이를 현장으로 운반하여 사용(설치)하게 된다.
가두리 양식 공간부(40)는
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
상기 각 기초부(10)와 상기 도로부(30)에 의해 형성되는 것으로,
해수로 차여 있으며, 각종 어류를 방사한 후 자연 상태로 성장할 수 있도록 양식하기 위한 공간으로 사용된다.
삭제
한편, 상기 가두리 양식 공간부(40)에는 어류(魚類)와 조개류의 양식이 가능한데,
어류를 양식하는 경우, 대략 수심이 10~20m 정도인 것이 바람직하고,
조개류를 양식하는 경우, 수심이 너무 깊으면 채취가 어려우므로 대략 수심이 1~1.5m 정도인 것이 바람직하며, 이 보다 수심이 더 깊더라도 후술할 배수수단(60)을 이용해 가두리 양식 공간부(40) 내의 해수를 외부로 배출하여 채취할 수 있을 것이다.
메시(mesh)부(50)는
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
상기 도로부(30) 상부에 설치되되, 최고 해면 높이(H2)보다 높게 설치되는 것으로,
통상의 그물망(51)으로 이루어지고,
도면에 도시는 되어 있지 않으나, 상기 도로부(30)의 양 끝단부에 지주를 세우고, 중간 중간에도 지주를 세운 후 이를 이용해 상기 그물망(51)을 설치하게 된다.
따라서 밀물 시 상기 도로부(30) 상부로 넘어 흘러 들어오는 해수가 상기 그물망(51)을 통과하여 상기 가두리 양식 공간부(40) 내로 유입되고, 썰물 시에는 반대로 상기 가두리 양식 공간부(40) 내의 해수가 상기 도로부(30) 상부로 넘어 상기 그물망(51)을 통과하여 외부로 배수된다.
한편, 본 발명에 따른 가두리 양식장은
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가두리 양식 공간부(40) 내의 해수를 강제적으로 배수하기 위한 배수수단(60)을 더 포함한다.
상기 배수수단(60)은 상기 도로부(30) 내에 설치되는데, 상기 도로부(30)를 횡단하는 형태로 설치된다.
상기 배수수단(60)은 다양하게 구현될 수 있는데,
일 예로, 상기 도로부(30)를 횡단하는 형태로 내부에 설치되는 관부와, 상기 관부 내에 설치되는 유로 차단부와, 이 유로 차단부를 위한 제어부로 이루어질 수 있고, 아울러 강제 펌핑을 위한 장치를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "해상풍력발전시설물을 이용한 가두리 양식장"을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 기초부
11 : 제1베이스 12 : 강관말뚝부
13 : 버림콘크리트부 14 : 제2베이스
15 : 강재부 16 : 기초콘크리트부
17 : 피복부 18 : 포장부
20 : 해상풍력발전 시설부
21 : 타발전 시설부
30 : 도로부
31 : 도로베이스 32 : 지중선로부
321 : 맨홀 322 : 매립관
322a : 지중전선관 322b : 수팽창 고무지수재
323 : 케이블 33 : 도로피복부
34 : 도로포장부
40 : 가두리 양식 공간부
50 : 메시부
51 : 그물망
60 : 배수수단

Claims (4)

  1. 해저부터 해상까지 시공되고, n각형(n은 3이상의 정수)을 이루도록 배열되는 n개의 기초부(10);
    상기 각 기초부(10) 중 일부 또는 전부의 상부에 세워지는 해상풍력발전 시설부(20);
    인접한 상기 기초부(10)들을 상호 연결하는 형태로 시공되는 도로부(30);
    상기 각 기초부(10)와 상기 도로부(30)에 의해 형성되는 가두리 양식 공간부(40); 및
    상기 도로부(30) 상부에 설치되되, 최고 해면 높이(H2)보다 높게 설치되는 메시(mesh)부(50);
    를 포함하여 이루어진 해상풍력발전시설물을 이용한 가두리 양식장.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도로부(30)는 최저 해면 높이(H1)와 최고 해면 높이(H2) 사이에 해당하는 도로 높이(H3)를 갖는 것을 특징으로 하는 해상풍력발전시설물을 이용한 가두리 양식장.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가두리 양식 공간부(40) 내의 해수를 배수하기 위한 배수수단(60)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해상풍력발전시설물을 이용한 가두리 양식장.
  4. 삭제
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