KR100997749B1 - 선박의 상류 및 하류 이동을 위한 정박장 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 개의 정박장을 나란히 설치하고, 선박을 하류로 이동하도록 하는 정박장에 저수된 물이 선박을 상류로 이동하는 정박장으로 일부가 유입되도록 함으로써 수량 손실을 줄이고 선박의 부력과 하강을 원만하여 절수와 선박의 안전을 도모하도록 한 선박의 상류 및 하류 이동을 위한 정박장을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하천이나 강, 운하 등에 설치된 댐에 의해 상류와 하류 사이의 수위가 차이가 날 때 선박의 이동을 위해 수위를 가변하여 선박의 이동이 원활하게 하도록 한 정박장에 있어서,

상류쪽 및 하류쪽에 각각 갑문이 설치된 정박장이 댐의 일부분에 복수개로 설치되고, 상기 복수의 정박장 사이를 분리하도록 정박장 사이에는 분리벽체 형성되며, 상기 분리벽체의 내측은 상류의 물을 유입받도록 하는 유입수로가 형성됨과 아울러 상기 유입수로의 하측에는 각 정박장의 하측으로 연결되도록 하는 통수공이 형성되고, 상기 통수공을 개폐하도록 하는 개폐문이 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 상류 및 하류 이동을 위한 정박장{Anchorage accommodation for moving ship between the upper stream and the down stream}

본 발명은 정박장에 관한 것으로, 특히 하천이나 강, 운하 등에 설치된 댐에 의해 상류와 하류 사이의 수위가 차이가 날 때 선박의 이동을 위해 수위를 가변하여 선박의 이동이 원활하게 하도록 한 정박장에 있어서, 선박을 하류로 이동하도록 하는 정박장에 저수된 물이 선박을 상류로 이동하도록 하는 정박장으로 일부가 유입되도록 함으로써 수량 손실을 줄이고 선박의 부력과 하강을 원만하여 절수와 선박의 안전을 도모하도록 한 선박의 상류 및 하류 이동을 위한 정박장에 관한 것이다.

하천이나 강, 운하 등에는 치수를 위한 댐이 설치되는데, 이러한 댐에 의하여 댐 상류와 하류에는 수위의 편차가 발생하여 선박이 이동하기가 거의 불가능하다.

이러한 점을 해소하기 위하여 통상적으로 수위를 가변할 수 있도록 하여 상 류에서 하류로, 또는 하류에서 상류로 선박이 이동할 수 있도록 정박장이 댐의 일부에 설치된다.

종래의 정박장은 도 8에 도시한 바와 같이 하천을 가로질러 댐(5)이 설치되고, 그 댐(5)의 일부분에는 정박장(100)이 형성된다.

상기 정박장(100)의 상류쪽과 하류쪽에는 각각 갑문(110,120)이 설치되어 있어서, 선박이 상류(1)에서 하류(3)로 이동할 때에는 하류측 갑문(120)은 닫혀있고, 상류측 갑문(110)이 열려서 정박장(100) 내의 수위가 상류(1)의 수위와 동일하게 되어 선박이 정박장(100)의 내부로 들어올 수 있게 된다.

선박이 정박장(100)의 내부로 들어오면 상류측 갑문(110)이 닫히고, 하류측(120) 갑문이 서서히 열려서 정박장(100) 내부의 수위가 낮아져 하류(3)의 수위와 동일하게 되며, 이로써 선박이 정박장(100)을 벗어나 하류(3)로 이동하게 된다.

반대로 선박이 하류(3)에서 상류(1)로 이동할 때에는 상류측 갑문(110)은 닫혀있고, 하류측 갑문(120)이 열려서 정박장(100) 내의 수위가 하류(3)의 수위와 동일하게 되어 하류(2)쪽에 있던 선박이 정박장(100)의 내부로 들어올 수 있게 된다.

선박이 정박장(100)의 내부로 들어오면 하류측 갑문(120)이 닫히고, 상류측(110) 갑문이 서서히 열려서 상류(1)의 물이 정박장(100) 내부로 유입되어 수위가 높아지게 되며, 결국 정박장(100) 내부의 물은 상류(1)의 수위와 동일하게 된다.

이로써 선박이 정박장(100)을 벗어나 상류(1)로 이동하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 정박장 구조는 상류(1)에서 하류(3)로 선박이 이동할 때, 정박장(100)의 물의 수위를 하류(3)의 수위와 맞추도록 하기 위해 하류측 갑문(120)을 통해 정박장(100)의 내부의 물을 하류(2)쪽으로 모두 배수시킴으로써 수량 손실이 많아지게 된다.

이는 갈수기나 또는 물의 수량을 확보하기 위한 경우에는 매우 불합리한 구조를 갖는 것이다.

그리고, 제방(5)과 정박장(100)에 의하여 상류(1)와 하류(3)가 단절됨으로써 어로가 차단되므로 생태계를 파괴하는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하고자 두 개의 정박장을 나란히 설치하고, 선박을 하류로 이동하도록 하는 정박장에 저수된 물이 선박을 상류로 이동하는 정박장으로 일부가 유입되도록 함으로써 수량 손실을 줄이고 선박의 부력과 하강을 원만하여 절수와 선박의 안전을 도모하도록 한 선박의 상류 및 하류 이동을 위한 정박장을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선박의 상류 및 하류 이동을 위한 정박장은,

하천이나 강, 운하 등에 설치된 댐에 의해 상류와 하류 사이의 수위가 차이 가 날 때 선박의 이동을 위해 수위를 가변하여 선박의 이동이 원활하게 하도록 한 정박장에 있어서,

상류쪽 및 하류쪽에 각각 갑문이 설치된 정박장이 댐의 일부분에 복수개로 설치되고, 상기 복수의 정박장 사이를 분리하도록 정박장 사이에는 분리벽체 형성되며, 상기 분리벽체의 내측은 상류의 물을 유입받도록 하는 유입수로가 형성됨과 아울러 상기 유입수로의 하측에는 각 정박장의 하측으로 연결되도록 하는 통수공이 형성되고, 상기 통수공을 개폐하도록 하는 개폐문이 설치된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 선박을 상류 또는 하류로 이동시킬 때 정박장 내부의 수용된 물이 이웃하는 정박장으로 일부가 유입됨으로써 수량 손실을 줄일 수 있으므로 갈수기 등에 치수가 용이한 장점이 있다.

또한, 정박장 내부에서 급격한 물의 유출이나 유입이 발생하지 않아 선박의 부력과 하강이 원만하게 되어 선박의 안전을 도모하는 효과가 있다.

그리고, 정박장의 수량이 이웃하는 정박장의 수량과 일부가 혼합되므로 이때 어로가 형성되어 생태계를 보호하는 효과가 있다.

마지막으로 이웃하는 정박장의 유입되는 물의 흐름을 이용하여 발전을 행하므로 전력 생산의 효과도 있는 것이다.

이러한 구조를 갖는 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 구조에 대한 평면을 보인 도로서, 하천이나 강 또는 운하를 가로질러 댐(5)이 형성되며, 상기 댐(5)의 일부분에 복수개의 제 1 및 제 2 정박장(7,13)이 형성된다.

도 1에서는 좌측에 제 1 및 제 2 정박장(7,13)이 형성된 상태를 보여주지만, 필요에 따라서는 우측 또는 가운데 부분에 형성될 수 있을 것이다.

상기 댐(5)에 의해서 상류(1)와 하류(3)에는 수위의 편차가 발생하게 되지만 상기 제 1 및 제 2 정박장(7,13)에 의하여 선박의 이동이 원활하게 된다.

상기 제 1 및 제 2 정박장(7,13)은 나란히 형성되며, 이들 제 1 및 제 2 정박장(7,13)의 사이에는 분리벽체(19)가 설치되어 각 정박장(7,13)을 분리시키게 된다.

상기 제 1 정박장(7)의 상류측과 하류측에는 각각 제 1 갑문(9) 및 제 2 갑문(11)이 설치되며, 제 2 정박장(13)에도 마찬가지로 상류측과 하류측에는 각각 제 3 갑문(15) 및 제 4 갑문(14)이 설치되어 있다.

도 2는 도 1을 좀 더 자세히 묘사한 사시도를 보여주는 도로서, 분리벽체(19)의 내측에는 상류의 물을 유입받기 위한 유입수로(21)가 형성되어 있으며, 상기 유입수로(21)의 하측에는 유입된 상류의 물이 제 1 정박장(7) 및 제 2 정박장(13)으로 유입될 수 있도록 통수공(23,25)이 각각 형성되어 있다.

이때, 상기 통수공(23,25)은 유입수로(21)의 하측에 일정간격으로 복수개가 분산 설치되어 물이 고르게 제 1 정박장(7) 및 제 2 정박장(13)으로 유입되도록 함 으로써 수위가 안정되게 상승 및 하강할 수 있도록 한다.

또한 상기 통수공(23,25)에는 개폐문(24,26)이 각각 설치되어 있어서, 선택적으로 물의 유입 및 유출을 제어하게 된다.

도 3은 유입수로(21)와 통수공(23,25)을 평면상에서 도시한 도로서, 유입수로(21)의 상류쪽은 개방되어 상류(1)로부터 물이 유입되도록 하며, 하류쪽은 막혀있어서 하류쪽으로 물이 유출되지 않도록 한다.

그리고, 유입수로(21)의 하측으로는 서로 마주보는 위치에 통수공(23,25)이 각각 형성되어 있으며, 상기 통수공(23,25) 사이에는 임펠러(27)가 설치되고, 상기 임펠러(27)의 회전축(29)은 유입수로(21)의 상측으로 연장되어 상측에 설치되는 발전기(31)에 연결된다.

따라서 통수공(23,25)을 통하여 유입 또는 유출되는 물의 흐름을 이용하여 발전이 가능하므로 전력이 생산된다.

한편, 상기 제 1 정박장(7) 및 제 2 정박장(13)에는 물의 수위를 감지하기 위한 수위센서(39)가 설치되고, 상기 수위센서(39)로부터 감지된 수위에 의하여 갑문(9,11,15,19)을 구동하기 위한 갑문 구동부(43)를 제어함과 아울러 개폐문(24,26)을 구동하기 위한 개폐문 구동부(450)를 제어하는 컨트롤러(41)가 설치된다.

이때, 상기 갑문 구동부(43)와 개폐문 구동부(45)는 유압 실린더, 모터 등의 동력기구로 구성된다.

이러한 본 발명의 동작 관계를 설명한다.

먼저, 개략적으로 선박이 상류 및 하류로 이동하기 위한 상태를 설명하면, 도 5에서와 같이 제 1 정박장(7)의 상류측 갑문이 열리고, 하류측 갑문이 닫힌 상태이며, 제 2 정박장(13)의 하류측 갑문이 열리고, 상류측 갑문이 닫힌 상태이면, 제 1 선박(33)은 상류(1)로부터 제 1 정박장(7)으로 들어오게 되고, 제 2 선박(35)은 하류(3)로부터 제 2 정박장(13)으로 들어올 수 있게 된다.

이후, 도 6에서와 같이 제 1 정박장(7)의 상류측 갑문이 닫히고, 하류측 갑문이 열린 상태이며, 제 2 정박장(13)의 상류측 갑문이 열리고, 하류측 갑문이 닫힌 상태이면, 제 1 선박(33)은 하류(3)로 빠져나갈 수 있으며, 제 2 선박(35)은 상류(1)로 빠져나갈 수 있게 된다.

여기서 상류(1)의 물이 상기 제 1 정박장(7) 및 제 2 정박장(13)으로 유입되어 수위가 조절되는 상태를 설명한다.

관리자가 키입력부(37)를 통하여 선박 입출 명령을 인가하면 컨트롤러(41)는 갑문 구동부(43) 및 개폐문 구동부(45)를 구동하여 제 1 정박장(7)의 제 1 갑문(9) 및 제 2 갑문(11)을 모두 닫고, 또한 통수공(25)의 개폐문(26)을 연다.

또한, 제 2 정박장(13)의 제 3 갑문(15)을 닫고, 제 4 갑문(19)을 열도록 제어함과 아울러 개폐문(25)을 열고, 개폐문(23)은 닫게 된다.

그러면, 유입수로(21)를 통하여 상류(1)의 물은 제 1 정박장(7)쪽으로만 유입되어 제 1 정박장(7)내의 수위가 상류(1)의 수위와 동일하게 되며, 제 2 정박장(13)의 수위는 하류(2)의 수위가 동일하게 된다.

이후, 컨트롤러(41)는 제 1 갑문(9)을 열어서 상류측에 대기하고 있던 선박을 제 1 정박장(7)의 내부로 들어오도록 하며, 제 2 정박장(13)에는 제 4 갑문(19)이 열려있는 상태이므로 하류측에 대기하고 있던 선박이 제 2 정박장(13)의 내부로 들어올 수 있게 된다.

그러면, 컨트롤러(41)는 제 1 갑문(9) 및 제 4 갑문(19)을 닫도록 제어한 다음 제 2 정박장(13)의 통수공(23)을 개폐하는 개폐문(24)을 열도록 제어함으로써 유입수로(21)와 통수공(23)을 통하여 상류의 물이 유입되도록 하며, 이와 동시에 개폐문(26)이 열려있는 상태이므로 제 1 정박장(7)의 물이 제 2 정박장(13)으로 동시에 유입된다.

이때, 컨트롤러(41)는 수위센서(39)를 통하여 제 1 정박장(7)과 제 2 정박장(13)의 수위를 감지하고 있다가 동일한 수위가 되면, 제 1 정박장(7)의 통수공(25)을 개폐하는 개폐문(26)을 닫음으로써 제 1 정박장(7)의 물이 제 2 정박장(13)으로 유출되는 것을 방지한다.

이는 제 1 정박장(7)의 수위와 제 2 정박장(13)의 수위가 동일할 때 유입수로(21)를 통하여 상류의 물이 제 1 정박장(7) 및 제 2 정박장(13)에 동시에 유입되어 수위가 같이 높아지게 되므로 이를 방지하기 위함이다.

그러므로, 제 2 정박장(13)의 수위는 상류(1)의 수위와 동일한 상태까지 상승하게 되고, 이후 컨트롤러(41)는 수위센서(39)로부터 감지된 수위가 상류의 수위와 동일하다는 감지신호가 입력되면 제 3 갑문(15)을 열어서 선박이 상류(1)로 나갈 수 있도록 한다.

또한, 컨트롤러(41)는 제 2 갑문(11)을 상측으로 천천히 열어서 물의 수위를 하류(2)의 수위와 동일하게 함으로써 선박을 하류로 이동시키게 된다.

결국, 제 1 정박장(7)의 일부 물이 통수공(23,25)을 통하여 제 2 정박장(13)으로 이동함으로써 제 1 정박장(7)의 수위가 낮아진 만큼 수량의 손실이 줄어들게 되는 것이다.

이러한 과정을 반복함으로써 선박이 상류 및 하류로 이동이 가능한 것이다.

도 1은 본 발명의 구조를 평면상에서 보인 도.

도 2는 도 1을 좀 더 자세히 묘사한 사시도.

도 3은 유입수로와 통수공을 평면상에서 도시한 도.

도 4는 전력을 발생하기 위한 발전 장치가 설치되는 도.

도 5 및 도 6은 본 발명의 동작관계를 설명하기 위한 도.

도 7은 본 발명의 구동하기 위한 제어 시스템을 보인 블록도.

도 8은 종래의 기술적 사항을 보인 도.

<도면의 부호에 대한 설명>

1 : 상류 3 : 하류

5 : 댐 7,13 : 정박장

9,11,15,17 : 갑문 19 : 분리벽체

21 : 유입수로 23,25 : 통수공

24,26 : 개폐문 27 : 임펠러

29 : 회전축 31 : 발전기

33,35 : 선박

Claims (3)

1. 하천이나 강, 운하 등에 설치된 댐에 의해 상류와 하류 사이의 수위가 차이가 날 때 선박의 이동을 위해 수위를 가변하여 선박의 이동이 원활하게 하도록 한 정박장에 있어서,

   상류쪽 및 하류쪽에 각각 갑문이 설치된 정박장이 댐의 일부분에 복수개로 설치되고, 상기 복수의 정박장 사이를 분리하도록 정박장 사이에는 분리벽체가 형성되며, 상기 분리벽체의 내측은 상류의 물을 유입받도록 하는 유입수로가 형성됨과 아울러 상기 유입수로의 하측에는 각 정박장의 하측으로 연결되도록 하는 통수공이 형성되고, 상기 통수공을 개폐하도록 하는 개폐문이 설치된 것을 특징으로 하는 선박의 상류 및 하류 이동을 위한 정박장.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 통수공에 근접하여 임펠러가 설치되고, 상기 임펠러의 회전축이 발전기와 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 선박의 상류 및 하류 이동을 위한 정박장.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 정박장에는 물의 수위를 감지하기 위한 수위센서가 구비되고, 갑문 및 개폐문의 개폐 명령을 입력하기 위한 키입력부가 구비되며, 키 입력부로부터 입력되는 갑문 및 개폐문의 개폐 명령에 따라 동작하여 상기 수위센서로부터 입력되는 감지신호에 의해 정박장의 수위를 조절할 수 있도록 갑문을 구동시키는 갑문 구동부 및 개폐문을 구동시키는 개폐문 구동부를 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 선박의 상류 및 하류 이동을 위한 정박장.

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