KR101052992B1 - 부유식 소파제 및 그 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바다에서 발생되어 밀려오는 파도를 잘게 부수어 없애는 부유식 소파제에 관한 것으로, 생성된 파도가 밀려옴에 따라 이를 효과적으로 부수어 소파제의 안쪽에 위치하는 시설물은 물론이고 정박 중인 선박을 안전하게 보호할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명의 부유식 소파제는 등 간격으로 배치되는 브라켓이 역삼각형 형태로 이루어지고, 상기 브라켓에는 복수 개의 삽입공이 하부로 갈수록 개수가 적게 형성됨과 함께 상기 브라켓의 좌, 우측에는 제1,2 지지부재 삽입공을 형성하고 제1, 2지지부재를 끼워 고정하고, 상기 복수 개의 삽입공에는 제1 지지부재에 의해 부서진 파도를 여러 차례에 걸쳐 부수는 소파봉을 끼워 고정하여 밀려오는 파도를 순차적으로 부수게 한 것을 특징으로 한다.

Description

부유식 소파제 및 그 조립체{omitted}

본 발명은 바다에서 발생되어 밀려오는 파도를 잘게 부수어 없애는 소파제(消波堤)에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 생성된 파도가 밀려옴에 따라 이를 효과적으로 부수어 소파제의 안쪽에 위치하는 시설물은 물론이고 정박 중인 선박을 안전하게 보호할 수 있도록 하는 부유식 소파제에 관한 것이다.

일반적으로, 바다의 해수면에는 항상 크고 작은 파도가 만들어져 한 방향 또는 여러 방향으로 진행하는데, 이러한 파도는 엄청나게 큰 유체역학적 에너지를 갖고 있다.

따라서 해수면에서 생성된 커다란 파도가 항만에 직접 다다르면 항만에 정박 중인 선박은 물론이고 인명에 막대한 피해를 입히게 되므로 보통 항만의 입구에는 파도를 막기 위한 방파제가 설치된다.

그러나, 외해(外海)에 설치되는 양식장이나 마리나(Marina)와 같은 해양레저시설, 또는 해양에서의 작업 시에는 수심이 깊어 밀려오는 파도로부터 보호받기 위한 방파제를 설치할 수 없으므로 소파제(Breakwater)를 설치하여 파도를 부수고 있다.

이와 같이 외해에 주로 설치되는 소파제는 고정식 소파제와 부유식 소파제로 대별되는데, 고정식 소파제는 해양 경관을 해치는 것은 물론 해수의 원활한 흐름을 방해하고 설치비용이 과다하기 때문에 그 활용이 급감하고 있는 실정이다.

반면에, 부유식 소파제는 다음과 같은 여러 가지 장점이 있어 그 보급이 확산되고 있는 추세이다.

첫째, 해수면에 떠 있는 구조이어서 수심이 깊은 외해에도 설치가 용이하다.

둘째, 밀려오는 파도를 잘게 부수어 그 안쪽에 위치하는 시설물(양식장, 마리나 시설 등)을 안전하게 보호하면서도 해수의 흐름은 방해하지 않는다.

셋째, 설치에 따른 공사기간을 대폭 줄이면서도 설치비용을 줄일 수 있다.

넷째, 필요에 따라 설치되는 위치를 손쉽게 변경할 수 있다.

상기한 소파제로는, 일본국 공개실용신안공보 소화 53-30234호와 실용신안공보소화48-10991호 등이 알려져 있다.

그러나 이러한 선 고안들은 상기한 바와 같이 해상에 상자형 부구를 부유시켜 사용하는 부유식 소파제로써, 해상에 상자형의 부구가 부유되고 이 부구는 닻에 의해 지지되도록 하고 있다.

그러나 이러한 종래의 부유식 소파제는 입사파를 막고 반사시켜서 파도의 투과율을 제어하기 위한 목적으로 설치되는 것으로 이러한 투과율을 제어하기 위하여서는 그 설치 폭이 무한정 커야 하고 물에 잠기는 흘수(吃水)기도 함께 커져야 되는 문제로 설치비가 많이 소요되는 단점과 반사파 에너지의 집중에 의하여 파도가 2차적으로 생성됨에 따른 제어를 하는데 문제가 있다고 알려지고 있다.

즉, 입사파가 입사해 들어오면서 부서져 파도를 소산시킬 수 있는 구성이 마련되지 않아 입사파의 파력을 부구에서 직접적으로 마주치므로 부구의 손상이 크고 또한 그 파력에 따른 반작용으로 소파제가 심하게 요동함에 따라 파도가 2차적으로 생성되어 조류가 심한 지역이나, 파도가 심한 지역에는 설치할 수 없는 치명적인 결함이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 밀려오는 파도를 부스는 역할을 하는 다열의 소파봉을 다단으로 설치하여 조류가 빠르거나 파도가 심하더라도 밀려오는 파도를 소파봉이 순차적으로 부숨에 따라 소파제의 안쪽에는 파도가 거의 일어나지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 동일한 구조를 갖는 다수의 소파제를 좌, 우방향으로 나란히 설치 가능하도록 하여 거칠게 밀려오는 파도를 더욱 완벽하게 부술 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 소파제의 내구성을 증대시켜 조류가 빠르거나, 심한 파도가 밀려오더라도 소파제가 파손되는 현상을 미연에 방지할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 해안가에 건설된 화력발전소의 인근에 설치되어 터빈을 냉각시키기 위해 해수가 유입될 때 해수에 포함된 쓰레기는 물론이고 해파리 등과 같은 유해생물의 유입을 근본적으로 차단할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 등 간격으로 배치되는 브라켓이 역삼각형 형태로 이루어지고, 상기 브라켓에는 복수 개의 삽입공이 하부로 갈수록 개수가 적게 형성됨과 함께 상기 브라켓의 좌, 우측에는 제1,2 지지부재 삽입공을 형성하고 제1, 2지지부재를 끼워 고정하고, 상기 복수 개의 삽입공에는 파도를 여러 차례에 걸쳐 부수는 소파봉(2)을 끼워 고정하여 밀려오는 파도를 순차적으로 부수게 한 것을 특징으로 하는 부유식 소파제가 제공된다.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 상기와 같이 구성된 부유식 소파제를 좌우방향을 따라 나란히 배치한 것을 특징으로 하는 부유식 소파제 조립체가 제공된다.

본 발명은 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.

첫째, 수면에 복수 개의 소파봉을 소정의 간격이 유지되도록 차례로 위치시킬 수 있을 뿐만 아니라 수면 아래에도 여러 개의 소파봉을 위치시킬 수 있게 하여 밀려오는 파도가 순차적으로 부서져 소멸되는 구조이므로 조류가 빠르거나, 파도가 심한 지역에서도 부유식 소파제의 안쪽에 위치하는 양식장 또는 마리나와 같은 해양레저시설을 안전하게 보호할 수 있게 된다.

둘째, 소파봉에 브라켓을 차례로 끼움과 동시에 융착작업을 실시하고 지지부재 삽입공에 지지부재를 끼워 고정하기만 하면 부유식 소파제의 조립작업이 완료되므로 신속한 설치가 가능하다.

셋째, 필요에 따라 동일한 구조를 갖는 부유식 소파제를 좌, 우방향으로 나란히 설치 가능하므로 해양 환경에 따라 조류가 더욱 빠르거나, 파도가 더욱 심한 지역에서도 밀려오는 파도를 완벽하게 소멸시킬 수 있게 된다.

넷째, 브라켓의 상부에 보조 브라켓을 더 구비하여 보조 브라켓에 또 다른 소파봉을 고정하면 너울이 심한 지역에서도 밀려오는 파도를 더욱 완벽하게 소멸시킬 수 있게 된다.

다섯째, 화력발전소에서 터빈의 냉각을 위해 해수를 유입하는 과정에서 해수에 포함된 쓰레기는 물론이고 해파리 등과 같은 유해생물의 유입을 미연에 차단하게 되므로 이들로부터 고가의 터빈이 고장나는 현상을 방지하게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 일부 분해하여 나타낸 사시도
도 2는 도 1의 결합상태 종단면도
도 3은 본 발명에 적용되는 다른 브라켓을 나타낸 정면도
도 4는 본 발명에 적용되는 또 다른 브라켓을 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 제2 실시예를 설명하기 위해 나타낸 측면도
도 6은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 사시도
도 7은 본 발명의 제4 실시예를 나타낸 정면도
도 8은 본 발명의 제2 실시예가 바다에 설치된 상태의 사시도
도 9는 본 발명의 제5 실시예가 바다에 설치된 상태의 사시도
도 10은 본 발명의 부유식 소파제에 차단판이 설치된 상태의 사시도
도 11은 본 발명의 부유식 소파제에 그물이 설치된 상태의 사시도

이하, 본 발명을 실시예로 도시한 도 1 내지 도 11을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 일부 분해하여 나타낸 사시도이고 도 2는 도 1의 결합상태 종단면도로써, 본 발명의 부유식 소파제(1)에서 소파봉(2)에 소정의 간격이 유지되게 고정되는 브라켓(3)에는 하부로 갈수록 개수가 적고, 하층에 형성된 것은 상층에 형성된 것의 중간에 위치하는 부분에 형성된 복수개의 삽입공(4)이 상하로 배열되어 있고 상기 각 삽입공(4)에는 밀려오는 파도를 부수는 소파봉(2)이 삽입 고정되어 있다.

상기 브라켓(3)에 소파봉(2)을 어떠한 형태든지 고정시키기만 하면 되므로 특별히 한정할 필요는 없지만, 통상 브라켓(3) 및 소파봉(2)이 해수에 잘 견디는 합성수지제로 제작됨에 따라 작업능률 등을 고려하여 융착 고정하는 것이 바람직하다.

상기 브라켓(3)에 상하로 배열되는 삽입공(4)을 제1 실시예로 나타낸 도 1 및 도 2와 같이 상, 하단이 일치되게 배열하여도 되지만, 다른 실시예로 나타낸 도 3과 같이 삽입공(4)을 상호 어긋나게 배열할 수도 있음은 이해 가능한 것이다.

상기 브라켓(3)이 고정되는 소파봉(2)을 브라켓의 상부에서 하부로 갈수록 개수가 점진적으로 적게 배열한 이유는, 통상적으로 밀려오는 파도의 경우 상층에서는 큰 에너지를 갖는 반면에 수심이 깊어질수록 에너지가 작아지기 때문이다.

그리고 상기 브라켓(3)에 형성된 삽입공(4)과 어긋난 브라켓(3)의 좌, 우 단부에는 제1, 2 지지부재 삽입공(5a)(5b)이 형성되어 있고 상기 지지부재 삽입공(5a)(5b)에는 소파봉(2)의 강도를 증대시키며, 소파봉(2)에 부딛혀 약해진 파도를 재차 부수는 지지부재(6a)(6b)가 고정되어 있다.

도 4는 브라켓(3)의 가장자리는 물론이고 브라켓(3)의 중심부에도 제3 지지부재(6c)가 고정되는 지지부재 삽입공(5c)을 형성하여 부유식 소파제(1)의 강도를 더욱 향상시킴은 물론이고 파도의 소멸효과도 증대시킬 수 있도록 한 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 부유식 소파제(1)는 일렬로만 설치하여도 밀려오는 파도를 부술 수 있지만, 조류가 빠르거나, 파도가 심한 지역에서는 필요에 따라 복수 개의 부유식 소파제(1)를 좌, 우방향으로 나란히 설치하여 파도가 밀려오는 전방에 위치된 부유식 소파제(1)에 의해 파도가 완전히 소멸되지 않을 경우 후방에 위치된 부유식 소파제(1a)가 전방에 위치된 부유식 소파제(1)에 의해 소멸되지 않은 나머지 파도를 완전히 소멸시킬 수 있도록 구성할 수도 있다.

즉, 전술한 바와 같은 구조를 갖는 복수 개의 부유식 소파제(1)(1a)를 도 5 또는 도 6과 같이 좌우방향을 따라 좌, 우방향으로 나란히 배치하여 밀려오는 파도를 보다 넓은 지역에서 다단으로 부수어 소멸시킬 수 있도록 구성할 수도 있다.

본 발명의 각 실시예에서는 2개의 부유식 소파제(1)(1a)만을 나타내었으나, 필요에 따라서는 그 이상 연결하여 사용할 수 있음은 이해 가능한 것이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예를 설명하기 위해 나타낸 측면도로써, 2개의 부유식 소파제(1)(1a)를 좌, 우방향으로 나란히 배치하되, 상호 인접하는 브라켓(3)의 접속부위를 "T"형 및 "Y"형 타입의 보강편(7a)(7b)으로 고정하여 이들을 일체화하도록 구성되어 있다.

본 발명의 제2 실시예는 2개의 부유식 소파제(1)(1a)가 보강편(7a)(7b)에 의해 일체화되어 있어 밀려오는 파도를 소멸시키는 과정에서 파도에 의해 함께 출렁이게 된다.

또 다른 실시예로 나타낸 도 6과 같은 타입에서는 복수 개의 부유식 소파제(1)(1a)가 링크부재(8)에 의해 연결되어 있어 밀려오는 파도에 의해 부유식 소파제(1)(1a)가 독립적으로 출렁이면서 파도를 부수어 소멸시키게 되는 특징을 갖는다.

그러나 본 발명의 제4 실시예로 나타낸 도 7과 같이 복수 개의 부유식 소파제(1)(1a)를 연결부재(10)에 의해 상호 연결되게 고정하여 밀려오는 파도를 부유식 소파제(1)(1a)에 의해 연속적으로 부술 수 있게 구성할 수 있음은 이해 가능한 것이다.

도 9는 본 발명의 제5 실시예가 바다에 설치된 상태의 사시도로써, 부유식 소파제(1)(1a)를 구성하는 각 브라켓(3)의 상부에 또 다른 삽입공(4a)을 갖는 보조 브라켓(3a)을 구비하여 상기 삽입공(4a)에 소파봉(2a)을 고정하여 보조 브라켓(3a)에 고정된 소파봉(2a)이 수면 위로 노출되도록 한 것을 특징을 갖는다.

이러한 구성은 부유식 소파제(1)(1a)가 설치된 부근을 다른 선박이 통과함에 따라 발생되는 너울을 보다 효과적으로 소멸시킬 수 있게 된다.

한편, 도 10 및 도 11은 화력발전소가 위치하는 인근의 해상에 설치되어 터빈의 냉각을 위해 화력발전소의 내부로 유입되는 해수에 쓰레기(나무, 합성수지병, 그물, 상자 등) 또는 유해생물(해파리, 물고기 등)이 함께 유입되지 않도록 차단하기 위한 것이다.

도 10은 무수히 많은 구멍(11a)이 형성된 차단판(11)을 부유식 소파제(1)의 일 측에 볼팅, 또는 융착 등의 방법으로 고정시킨 것으로, 그 구멍의 크기는 대략 30 ∼ 50mm 정도로 차단판(11)의 전체 면적에서 약 50 ∼ 80％ 정도가 되게 형성하는 것이 해수에 포함된 쓰레기를 거르고 해수만이 구멍(11a)을 통해 화력발전소의 내부로 유입되도록 하므로 보다 바람직하다.

상기 차단판(11)의 재질로는 내구성을 갖으며 친환경재질인 폴리카보네이트(PC) 등의 강성체를 사용하는 것이 좋다.

도 11은 부유식 소파제(1)의 일 측에 차단판(11) 대신에 그물(12)을 고정시킨 것으로 그물의 하단에는 그물이 펼쳐진 상태를 유지하도록 일정간격으로 웨이트(13)가 고정된 것으로, 상기 그물(12)은 부유식 소파제(1)의 일 측에 일정간격으로 고리(도시는 생략함)를 형성하여 걸거나, 고정시킬 수도 있으므로 반드시 한정하지는 않는다.

이러한 그물(13)은 바닥 층까지 설치되어 해파리 또는 물고기가 해수와 함께 화력발전소의 내부로 유입되는 과정에서 차단하는 역할을 하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2와 같이 조립된 본 발명의 부유식 소파제(1)가 바다의 원하는 지점(양식장, 마리나와 같은 해양레저시설 등)에 설치된 상태에서 부유식 소파제(1)의 바깥쪽으로부터 파도가 밀려오면 파도가 바깥 측에 위치한 소파봉(2)에 부딪혀 부서짐과 동시에 도 2에 나타낸 화살표와 같이 소파봉(2)의 사이로 유입되면서 다음에 위치하는 소파봉(2)의 상부 및 하부를 따라 유로를 변경하는 과정에서 파도의 세기가 줄어들게 된다.

이와 같이 세기가 줄어든 파도는 연이어져 설치된 소파봉(2)을 지날 때마다 유로를 변경하면서 그 세기가 줄어듦과 함께 소파봉(2)의 사이에 위치하는 지지부재(6)에 순차적으로 부딪히면서 여러 차례에 걸쳐 부서져 완전히 소멸되므로 부유식 소파제(1)의 안쪽에 위치하는 양식장 또는 마리나와 같은 해양레저시설은 물론이고 정박 중인 선박을 안전하게 보호할 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 원리로 밀려온 파도를 부수는 과정에서 다른 실시예로 나타낸 도 3과 같이 소파봉(2)이 상하로 어긋나게 배열되어 있으면 밀려온 파도가 맨 1열의 소파봉(2)에 부딪혀 부서진 다음 그 다음에 위치하는 소파봉(2)의 상부 또는 하부로 유로를 보다 안정되게 변경하면서 그 세기를 줄이게 되므로 파도의 소멸효과를 더욱 극대화시킬 수 있게 된다.

또한, 다른 실시예로 나타낸 도 4와 같이 소파봉(2)의 사이에 지지부재(6c)를 위치시킨 상태에서는 파도가 소파봉(2)을 통과하는 과정에서 중심부에 위치하는 지지부재(6c)에 부딪혀 그 세기가 줄어들게 되므로 파도의 소멸효과를 증대시킴과 동시에 부유식 소파제(1)의 내구성을 증대시키게 되고, 이에 따라 부유식 소파제의 수명을 증대시키는 결과를 얻게 된다.

한편, 다른 실시예로 나타낸 도 6 내지 도 8과 같이 복수 개의 부유식 소파제(1)(1a)가 좌, 우방향으로 나란히 설치된 경우에는 조류가 심하게 빠르거나, 파도가 심한 지역에서도 전술한 바와 같은 원리에 의해 1번째 위치한 부유식 소파제(1)에 의해 파도를 부순 다음 잔류할지도 모르는 파도를 2번째 위치하는 부유식 소파제(1a)가 부수게 되므로 조류가 심하게 빠르거나, 파도가 심한 지역에서도 양식장 또는 마리나와 같은 해양레저시설은 물론이고 정박 중인 선박을 안전하게 보호할 수 있게 된다.

또한, 또 다른 실시예로 나타낸 도 9와 같은 경우에는 맨 위에 위치하는 소파봉(2a)이 수면의 상부로 노출되어 있어 부유식 소파제(1)(1a)의 인근으로 다른 선박이 이동함에 따라 갑자기 커다란 너울이 발생되면 발생된 너울이 맨 1열의 소파봉(2)에 부딪혀 부서지는 과정에서 수면 위로 노출된 소파봉(2a)에 의해 재차 부딪혀 부유식 소파제(1)를 넘어가지 않고 소파봉(2a)의 상부 또는 하부로 유로를 보다 안정되게 변경하면서 그 세기를 줄이게 되므로 너울의 소멸효과를 더욱 극대화 시킬 수 있게 된다.

도 10 및 도 11과 같이 부유식 소파제(1)의 일 측에 차단판(11) 또는 그물(12)을 고정하여 화력발전소의 인근에 설치한 경우에는 터빈의 냉각을 위해 해수를 화력발전소의 내부로 유입하는 과정에서 차단판(11) 또는 그물(12)에 의해 해상 쓰레기는 물론이고 유해생물의 유입을 근본적으로 차단하게 되므로 이들로 인해 고가의 터빈이 훼손되는 현상을 방지하게 되는 것이다.

본 발명의 기술사상은 상기한 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.

또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양하게 변화하여 실시할 수 있음은 이해 가능한 것이다.

1, 1a : 부유식 소파제 2, 2a : 소파봉
3 : 브라켓 3a : 보조 브라켓
4, 4a : 삽입공 6a, 6b, 6c : 지지부재
7a, 7b : 보강편 8 : 링크부재
10 : 연결부재 11 : 차단판
12 : 그물 13 : 웨이트

Claims (11)

1. 등 간격으로 배치되는 브라켓(3)은 설치되었을 때 좁은 부분이 하부를 향하도록 역삼각형으로 형태를 이루고, 상기 브라켓(3)의 중앙 부분에는 소파봉(2)이 끼워져 고정되는 복수 개의 삽입공(4)이 다열로 형성되되, 하부로 갈수록 개수가 적게 형성되고, 상기 브라켓(3)의 좌, 우측 가장자리 안쪽에는 제1, 2지지부재(6a)(6b)가 끼워져 고정되는 다수의 제1, 2 지지부재 삽입공(5a)(5b)을 형성되며, 상기 제1, 2 지지부재 삽입공(5a)(5b)은 삽입공(4)의 중심선 상에서 상하로 어긋나게 형성하여, 밀려오는 파도를 순차적으로 부수게 한 것을 특징으로 하는 부유식 소파제.
2. 삭제
3. 제 1 항의 부유식소파제를 좌우방향을 따라 나란히 배치한 것을 특징으로 하는 부유식 소파제 조립체.
4. 청구항 3에 있어서,
   인접하는 브라켓(3)의 접속부위를 상호 "T"형 및 "Y"형 타입의 보강편(7a)(7b)으로 고정한 것을 특징으로 하는 부유식 소파제 조립체.
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 부유식 소파제를 링크부재(8)에 의해 연결되게 배열하여 밀려오는 파도에 의해 부유식 소파제가 독립적으로 출렁이면서 파도를 부수는 것을 특징으로 하는 부유식 소파제 조립체.
8. 청구항 1항에 있어서,
   각 브라켓(3)의 상부에 또 다른 삽입공(4a)을 갖는 보조 브라켓(3a)을 구비하여 상기 삽입공(4a)에 소파봉(2a)을 고정하여 소파봉(2a)이 외부로 노출되도록 한 것을 특징으로 하는 부유식 소파제.
9. 삭제
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 브라켓(3)의 일 측에 무수히 많은 구멍(11a)이 형성된 차단판(11)을 고정 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 부유식 소파제.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 브라켓(3)의 일 측에 그물(12)을 고정 설치하고 상기 그물(12)의 하단에는 웨이트(13)를 고정하여서 된 것을 특징으로 하는 부유식 소파제.
    

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