KR101039372B1

KR101039372B1 - 수중생물 유입 차단장치

Info

Publication number: KR101039372B1
Application number: KR1020100089975A
Authority: KR
Inventors: 이현상; 강석중; 강인구; 이형철
Original assignee: 주식회사 지주
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2011-06-08

Abstract

발전소의 취수구가 형성된 전방의 해수면에 플로팅되는 플로팅유닛과, 플로팅유닛에 연결되어 물속에 배치되는 어망과, 어망에 전기를 흐르게 하여 어망에 걸려 있는 수중생물을 제거하는 전기공급장치를 포함하되, 플로팅유닛은 적어도 하나의 메인프레임과, 메인프레임의 상측에 배치되는 발판과, 메인프레임의 하측에 배치되고 부력관을 장착 지지하게 하는 다수의 브라켓을 포함하고, 어망은 메인프레임과 해저에 배치되는 앵커와 연결되는 다수의 체인과, 각 체인 사이에 배치되는 쇠그물을 포함하고, 전기공급장치는 전기에너지를 발생시키는 발전유닛과, 발전유닛에서 발생된 전기에너지를 축전시키는 축전유닛과, 축전유닛에 축전된 전기에너지를 이용하여 어망에 전기를 흘려보내는 전기공급부를 포함하는 수중생물 유입 차단장치를 개시한다.

Description

수중생물 유입 차단장치{Apparatus for preventing the inflow of aquatic life}

본 발명은 수중으로 유입되는 수중생물을 차단하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 원자력발전소 같은 경우는 우라늄이 핵분열할 때 발생하는 열을 이용하여 물을 끓여 증기로 만든 다음 증기의 힘으로 터빈을 돌리고 터빈이 회전할 때 터빈축에 연결되어 있는 발전기가 회전함으로써 전기를 생산한다. 우라늄연료가 원자로에서 핵분열할 때에는 약 1500℃ 정도 열이 발생되며, 이 열은 물을 이용하여 냉각한다. 냉각수는 원자로를 순환하면서 원자로를 냉각시키게 되고 열을 증기발생기로 전달하게 된다.

이때, 해안에 건설되는 원자력발전소는 해수를 냉각수로 사용하게 되며, 해수의 원활한 유입을 위해 취수구 주변에 방파제를 축조하고, 발전장치의 냉각계통에 해파리, 곤쟁이새우 등 각종 수중생물이 유입되어 원자로의 가동이 중단되는 심각한 상황을 방지하기 위해 취수구의 전방으로 수중생물 유입방지용 어망을 설치하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 어망은 이 어망을 고정하기 위해 기초사석, 전면블럭, 강판파일 등 별도의 구조물을 수중에 설치함으로써 시공비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

그리고 상기와 같은 종래의 어망은 수중생물을 단순히 차단하는 역할을 하여 수중생물을 제거하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 원가를 절감하면서도 용이하게 수중생물을 차단시킬 수 있는 수중생물 유입 차단장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 해결하기 위한 본 발명의 수중생물 유입 차단장치는 발전소의 취수구가 형성된 전방의 해수면에 플로팅되는 플로팅유닛과, 상기 플로팅유닛에 연결되어 물속에 배치되는 어망과, 상기 어망에 전기를 흐르게 하여 어망에 걸려 있는 수중생물을 제거하는 전기공급장치를 포함하며,

상기 플로팅유닛은 적어도 하나의 메인프레임과, 상기 메인프레임의 상측에 배치되는 발판과, 상기 메인프레임의 하측에 배치되고 부력관을 장착 지지하게 하는 다수의 브라켓을 포함하고,

상기 어망은 상기 메인프레임과 해저에 배치되는 앵커와 연결되는 다수의 체인과, 상기 각 체인 사이에 배치되는 쇠그물을 포함하고,

상기 전기공급장치는 전기에너지를 발생시키는 발전유닛과, 상기 발전유닛에서 발생된 전기에너지를 축전시키는 축전유닛과, 상기 축전유닛에 축전된 전기에너지를 이용하여 상기 어망에 전기를 흘려보내는 전기공급부를 포함한다.

상기 발전유닛은 태양발전, 해양발전, 풍력발전 중 적어도 하나인 것을 특징한다.

상기 수중생물 차단장치는 수중생물이 싫어하는 특정주파수 대역의 음파를 발생시키는 음파발생장치를 더 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 수중생물 유입 차단장치는 취수구가 형성된 전방의 해수면에 플로팅되는 플로팅유닛에 연결되어 물속에 배치되는 어망에 전기공급장치를 이용하여 전기를 공급함에 따라 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라 어망에 걸려든 수중생물을 용이하게 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 수중생물 유입 차단장치가 적용된 모습을 보인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 수중생물 유입 차단장치가 적용된 모습을 보인 정면도이다.
도 3은 본 발명의 수중생물 유입 차단장치가 적용된 모습을 보인 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 수중생물 유입 차단장치의 전기공급장치를 도시한 블럭도이다.

이하에서는 참고도면을 참조하여 본 발명의 수중생물 유입 차단장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 발전설비(10)에는 발전에 필요한 냉각수를 해수로부터 공급받을 수 있도록 취수구(20)가 형성된다. 이러한 취수구(20)의 전방에는 취수구(20)로 해파리, 곤쟁이새우 등과 같은 각종 수중생물의 유입되는 것을 차단하기 위한 수중생물 차단장치(30)가 설치된다.

상기의 수중생물 차단장치(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 취수구(20)가 형성된 전방의 해수면에 플로팅되는 플로팅유닛(40)과, 이 플로팅유닛(40)에 연결되어 물속에 배치되는 어망(50)과, 어망(50)에 전기를 흐르게 하여 어망(50)에 걸려 있는 수중생물을 제거하는 전기공급장치(60)와, 수중생물이 싫어하는 특정주파수 대역의 음파를 발생시키는 음파발생장치(70)를 포함한다.

구체적으로, 플로팅유닛(40)은 상술한 바와 같이 취수구(20)가 형성된 전방의 해수면에 플로팅된다. 이러한 플로팅유닛(40)은 메인프레임(41)과, 이 메인프레임(41)의 상측에 배치되는 발판(42)과, 메인프레임(41)의 하측에 배치되고 부력관(48)을 장착 지지하게 하는 브라켓(46)을 포함한다.

메인프레임(41)은 적어도 하나의 몸체로 이루어진다. 바람직하게 메인프레임(41)은 소정 폭과 길이를 가지도록 다수의 몸체가 상호 연결되어 배치될 수 있다. 이러한 메인프레임(41)은 도시된 바와 같이 다수의 수직프레임과 다수의 수평프레임이 상호 교차하는 형태로 연결된다.

메인프레임(41)의 양측 상면에는 발판(42)을 통해 사용자가 플로팅유닛(40) 상에서 이동할 때 바다로 떨어지는 것을 방지하기 위한 난간(43)이 설치된다. 그리고 메인프레임(41)의 양측 상면에서 난간(43)의 외측에는 도시된 바와 같이 이 난간(43)이 미끄러지는 것을 방지하기 위한 미끄럼방지대(44)가 설치된다.

메인프레임(41)의 양 측면에는 이 메인프레임(41)이 바다에서 파도에 의해 이동되는 부유물에 의해 파손되는 것을 방지하도록 충격을 흡수하는 충격방지대(45)가 설치될 수 있다. 이러한 충격방지대(45)는 도시된 바와 같이 메인프레임(41)의 양측면에서 외측으로 돌출되게 형성된다. 상기의 충격방지대(45)는 스펀지와 같은 충격을 흡수할 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

발판(42)은 메인프레임(41)의 상면에서 난간(43)의 안쪽에 장착되는데, 사용자가 플로팅유닛(40)에서 미끄러지지 않게 이동할 수 있게 한다. 이러한 발판(42)은 하천의 물에 젖더라도 사용자가 미끄러지지 않도록 논슬립 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 발판의 형상은 그 상면에 요철부분이 마련되어 사용자가 미끄러지지 않도록 한다.

브라켓(46)은 상술한 바와 같이 메인프레임(41)의 하측에서 다수개가 장착되어 메인프레임(41)의 길이방향을 따라 배치된다. 이러한 브라켓(46)에는 부력관(48)이 이탈되지 않도록 고정하는 원형의 홀더(47)가 마련된다.

부력관(48)은 다수의 메인프레임(41)이 길게 연결되는 하측에서 브라켓(46)에 의해 고정되는데, 이러한 부력관(48)은 원통형상으로 형성되고 그 양단에는 캡이 밀봉 구성되어 내부 밀폐상태를 유지한다.

상기의 부력관(48)은 파손강도가 우수한 고밀도 폴리에틸렌 재질로 만들어 질 수 있다. 이러한 고밀도 폴리에틸렌 재질의 부력관(48)은 그 특성상 유연하면서도 파손강도가 우수하기 때문에 수면에 부유되어 견인될 수 있고 하천에 부유되는 부유물에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또, 본 발명의 브라켓(46)의 원형의 홀더(47) 상측에는 고정홈이 형성되고, 부력관(48)의 외면에는 브라켓(46)의 고정홈에 대응되는 고정돌기가 돌출 형성될 수도 있다.

즉, 본 발명에서는 부력관(48)이 브라켓(46)의 홀더에 삽입될 때 그 위치를 결정할 수 있도록 고정돌기가 고정홈에 삽입된 후 융착됨에 따라 홀더(47)의 내부에서 부력관(48)이 회전되거나 미끄러지는 것을 방지할 수 있다.

어망(50)은 도 3에 도시된 바와 같이 플로팅유닛(40)의 메인프레임(41)의 하면에 연결되는 다수의 체인(51)과, 각 체인(51) 사이에 배치되는 쇠그물(52)을 포함한다. 이때의 체인(51)은 해저에 배치되는 콘크리트로 이루어진 앵커(53)와 연결되어 있으므로, 본 발명의 어망(50)은 취수구(20)로 유입되는 해수를 따라 이동되는 수중생물을 원활히 차단할 수 있다.

전기공급장치(60)는 상술한 바와 같이 어망에 전기를 흘려보내 어망에 걸려있는 수중생물을 제거하는 역할을 한다. 이러한 전기공급장치(60)는 도 4에 도시된 바와 같이 전기에너지를 발생시키는 발전유닛(61)과, 발전유닛(61)에 의해 발생된 전기에너지를 저장하는 축전유닛(64)과, 축전유닛(64)에 전기적으로 연결되어 어망(50)으로 전기를 흘려보내는 전기공급부(65)를 포함한다.

발전유닛(61)은 동력발생부(62)와, 이 동력발생부(62)의 동력에 의해 전기에너지를 발생시키는 발전기(63)를 포함한다. 이때의 발전유닛(61)은 태양발전, 해양발전, 풍력발전 중 적어도 하나 일 수 있다.

구체적으로 본 발명에서 발전유닛(61)은 태양발전을 이용할 수 있다. 이와 같이 태양발전을 이용하는 발전유닛(61)은 태양광을 전기에너지로 직접 변환시키는 다수의 솔라셀이 장착된 집적판넬 일 수 있다. 이러한 솔라셀은 태양광에너지를 전기에너지로 변환시키고 주간 동안 축전유닛(64)에 충전시킴으로써 야간이나 우천시 그리고 짙은 안개 등의 흐린 날에도 전기공급부(65)에서 어망(50)에 전기를 공급하게 한다. 다시 말해 솔라셀은 태양광에너지를 전기에너지로 변환하는 수광소자인 태양전지로 P형 반도체와 N형 방도체의 접합으로 이루어지며, PN접합부에 광을 조사하면 광에너지에 의해 전자-정공쌍(EHP)이 발생하고 반도체의 공핍층 전계에 의해 정공은 P형으로, 전자N형으로 이동한다. 그 결과로, P형에서는 정공이 N형에서는 전자가 축적되어 광기전력이 발생하고, 이에 따라 외부회로에 전류가 흐를 수 있다. 따라서 태양광을 수광할 수 있는 날씨의 주간을 이용하여 전력을 얻을 수 있으며, 야간이나 주간 내 우천시 또는 짙은 안개 등의 흐린날에는 주간 동안 축전된 전력을 사용하게 된다.

본 발명의 발전유닛(61)은 해양발전을 이용할 수 있다. 여기서 해양발전을 이용하는 발전유닛(61)은 조석을 동력원으로 하여 해수면의 승강운동을 이용하여 전기를 생산하는 조력발전장치, 해양표면층의 온수와 심해 냉수와의 온도차를 이용하여 열에너지를 기계적에너지로 변환시켜 발전하는 해양온도차발전장치, 해수의 흐름이 빠른 곳에 수차발전기를 설치해 해수의 운동에너지를 이용하여 발전하는 조류발전장치, 파도의 힘을 이용하여 파력발전장치 등이 있다. 이때, 본 발명의 발전유닛(61)은 해수의 운동에너지를 이용하는 조류발전장치인 것이 바람직하다. 이러한 조류를 이용하는 본 발명의 발전유닛(61)의 동력발생부(62)는 해수의 운동에너지에 의해 회전되는 수차일 수 있고, 발전기(63)는 수차의 회전력을 전기로 변환하는 통상의 발전기일 수 있다.

본 발명의 발전유닛(61)은 풍력발전을 이용할 수 있다. 이러한 풍력을 이용하는 본 발명의 발전유닛(61)의 동력발생부(62)는 풍차일 수 있으며, 발전기(63)는 풍차의 회전력을 전기에너지로 변환시키는 통상의 발전기일 수 있다.

축전유닛(64)은 상술한 바와 같이 발전유닛(61)으로부터 발생되는 전기를 축전하는데, 예를 들면 축전지, 울트라 커패시터 등과 같은 축전을 위한 다양한 유닛이 사용될 수 있다.

전기공급부(65)는 축전유닛(64)으로부터 전기가 인출되는 커넥터(미도시)를 포함하며, 이러한 커넥터에 연결되는 케이블(미도시)이 어망에 연결되어 전기를 공급하게 된다.

음파발생장치(70)는 도시된 바와 같이 본 발명의 플로팅유닛(40)의 일측에 설치될 수 있다. 이러한 음파발생장치(70)는 어망에 걸려드는 특정 수중생물 예를 들면, 해파리와 같은 수중생물이 싫어하는 소정 주파수 대역의 음파를 발생시킬 수 있다. 여기서, 특정 수중생물이 싫어하는 소정 주파수 대역의 음파는 그 특정 수중생물의 천적이 만드는 음파일 수 있다.

한편, 상기와 같은 구성을 가지는 수중생물 유입 차단장치에서 전기공급장치는 일정 시간을 주기로 어망에 전기를 흘려보낼 수 있다. 즉, 태양발전, 해양발전, 풍력발전 중 적어도 하나의 발전유닛(61)에서 전기에너지를 생성한 후 축전유닛(64)에 축전시키고, 전기공급부(65)는 일정 시간을 주기로 축전유닛(64)에 축전된 전기에너지를 어망에 흘려보내게 된다. 여기서 전기공급부(65)의 작동 주기는 사용자에 의해 결정될 수 있으므로, 특정 수중생물이 번식하는 계절 등에 용이하게 대처할 수 있게 된다.

또, 본 발명의 수중생물 유입 차단장치에는 도면에 도시되지는 않았지만 어망(50)에 걸려드는 수중생물의 양을 사용자가 파악할 수 있도록 수중카메라(미도시)가 설치될 수 있다, 즉, 사용자는 수중카메라에 의해 어망(50) 주위의 수중생물을 감시할 수 있고 일정 수량이상의 수중생물이 어망(50)에 걸려들면, 전기공급부(65)를 작동시켜 축전유닛(64)에서 축전된 전기에너지를 어망(50)에 흘려보내 어망(50)에 걸려든 수중생물을 제거한다. 이때의 축전유닛(64)에 축전된 전기에너지는 태양발전, 해양발전, 풍력발전 중 적어도 하나의 발전유닛(61)을 통해 발생된 전기에너지이다.

따라서 본 발명에서는 발전소의 취수구(20)가 형성된 전방의 해수면에 플로팅되는 플로팅유닛(40)과, 이 플로팅유닛(40)에 연결되어 물속에 배치되는 어망(50)을 구비함에 따라 별도의 구조물을 수중에 설치하는 종래와는 달리 플로팅유닛(40)에 연결된 어망(50)을 물속에 배치시키므로 용이하게 설치할 수 있다.

그리고 본 발명에서는 플로팅유닛(40)에 연결된 어망에 전기공급장치(60)에 의해 발생된 전기를 흘려보냄에 따라 어망(50)에 걸려든 수중생물을 제거할 수 있다.

그리고 본 발명에서는 음파발생장치(70)에 의해 수중으로 수중생물이 기피하는 특정 주파수 대역의 음파를 보내어 어망(50) 측으로 수중생물이 모여드는 것을 방지할 수 있다.

10 : 원자력발전설비 20 : 취수구
30 : 수중생물 유입 차단장치 40 : 플로팅유닛
41 : 메인프레임 42 : 발판
43 : 난간 46 : 브라켓
47 : 홀더 48 : 부력관
50 : 어망 51 : 체인
52 : 쇠그물 53 : 앵커
60 : 전기공급장치 61 : 발전유닛
62 : 동력발생부 63 : 발전기
64 : 축전유닛 65 : 전기공급부
70 : 음파발생장치

Claims

발전소의 취수구(20)가 형성된 전방의 해수면에 플로팅되는 플로팅유닛(40);
상기 플로팅유닛(40)에 연결되어 물속에 배치되는 어망(50);
상기 어망(50)에 전기를 흐르게 하여 상기 어망(50)에 걸려 있는 수중생물을 제거하는 전기공급장치(60); 및,
수중생물이 싫어하는 특정주파수 대역의 음파를 발생시키는 음파발생장치(70)를 포함하며,
상기 플로팅유닛(40)은 적어도 하나의 메인프레임(41)과, 상기 메인프레임(41)의 상측에 배치되는 발판(42)과, 상기 메인프레임(41)의 하측에 배치되고 부력관(48)을 장착 지지하게 하는 다수의 브라켓(46)을 포함하고,
상기 메인프레임(41)은 소정의 폭과 갈이를 가지도록 다수의 수직프레임과 다수의 수평프레임이 상호 교차하는 형태로 연결되고,
상기 브라켓(46)은 상기 메인프레임(41)의 하측에서 상기 메인프레임(41)의 길이방향을 따라 배치되되, 상기 부력관(48)이 이탈되지 않도록 고정하는 원형의 홀더(47)가 마련되고,
상기 부력관(48)은 상기 홀더(47)에 삽입될 때 위치가 결정되도록 상기 홀더(47)의 상측에 형성되는 고정홈에 대응되는 고정돌기가 돌출 형성되고,
상기 어망(50)은 상기 메인프레임(41)과 해저에 배치되는 앵커(53)와 연결되는 다수의 체인(51)과, 상기 각 체인(51) 사이에 배치되는 쇠그물(52)을 포함하고,
상기 전기공급장치(60)는 전기에너지를 발생시키는 발전유닛(61)과, 상기 발전유닛(61)에서 발생된 전기에너지를 축전시키는 축전유닛(64)과, 상기 축전유닛(64)에 축전된 전기에너지를 이용하여 상기 어망(50)에 전기를 흘려보내는 전기공급부(65)를 포함하고,
상기 발전유닛(61)은 태양발전, 해양발전, 풍력발전 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 수중생물 유입 차단장치.
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