KR101079463B1

KR101079463B1 - 어도장치 및 어도블록

Info

Publication number: KR101079463B1
Application number: KR1020090091544A
Authority: KR
Inventors: 조남열
Original assignee: 조남열
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2011-11-03
Also published as: KR20110034134A

Abstract

본 발명은 주로 강이나 큰 하천에 설치되어 있는 댐(Dam)의 전면에 승,하강이 자유로운 엘리베이터를 설치하여 각종 어류가 하류로부터 상류로의 이동이 자유롭도록 함에 따라 시공 및 관리가 용이하고 제반 비용을 크게 절감할 수 있도록 함은 물론 수로식 어도에서의 어류의 자연적인 이동이 가능하도록 구성한 어도장치 및 어도블록에 관한 것이다.

본 발명은 승강로를 갖는 댐의 전면에 설치되어 상,하의 정 위치에서 승,하강 동작을 행하는 엘리베이터와, 엘리베이터 내의 상단부 중앙에 설치된 칸막이를 사이에 두고 어류가 상향 이동할 수 있도록 각각 입, 출구를 구비하고 있는 제1 및 제2계단블록과, 엘리베이터의 일측 상단에 장착되어 상류측에서 흘러나오는 물을 일시 저류함과 동시에 제2계단블록 측으로 연속하여 공급하는 물탱크와, 상류측 수면에 부유하면서 상시 물을 유입하는 수조 및 이 수조에 연결된 관로를 포함하여 물을 댐의 승강로 상단에 배치된 유통로 측으로 제공하기 위한 물 공급유닛으로 이루어져 있다.

어도블록, 엘리베이터, 계단블록, 굴곡판, 인공수초

Description

어도장치 및 어도블록{FISH PASSAGE DEVICE AND FISH PASSAGE BLOCK}

근래에, 국토 종합개발 계획 등에 의한 대규모 간척 사업이나 또는 다목적 댐 혹은 각종 보의 건축이 매우 활발하게 진행되어 오고 있다.

이러한 건축 사업에 있어서 필수적으로 검토되고 있는 것이 갑문이나 보 혹은 덧문 등에 의해 이동 통로가 차단되는 어류들의 어도(魚道)를 확보하는 일이며, 이는 생태계 복원은 물론 어족 자원의 증식 효과를 가져오는 기능을 수행하게 된다.

특히, 어도는 댐 또는 저수지의 수문을 개방하더라도 이들 상류와 하류의 낙차가 크면 그 유속에 의해 어류가 안전하고 용이하게 소상하기 어려운 특성이 있으며, 하류에서 상류로 치어들이 이동하여 성장하는 어종의 경우 어도 확보가 미흡한 나머지 멸종 위기에 이르고 있는 것이 현 실정이다.

통상의 어도는 수로식 어도를 포함하여 갑문식 어도 및 배관식 어도로 대별할 수 있다.

상기 수로식 어도의 경우 지그재그형의 완만한 경사를 갖는 구조로 시공하여 낙차에 의한 유속을 줄여 주어야 하기 때문에, 전체적으로 넓은 공간을 필요로 하고 막대한 비용이 소요됨은 물론 손실되는 유수의 양이 많아서 그다지 만족할 만한 어도로서의 기능을 기대하기 어렵다.

그리고, 갑문식 어도는 갑문의 설치와 그 운전을 위한 동력설비의 설치, 동력의 공급 및 운전시의 유지비용 등을 필요로 하며, 갑문의 조작시에 손실되는 유수의 양이 많은 단점이 있다.

또, 배관식 어도는 주로 상류와 하류 사이의 낙차로 인한 유속을 줄이기 위해 댐의 상류로부터 하류까지의 전 길이에 걸친 배관을 행해야 하는 어려움이 있으며, 많은 비용을 들여 복잡한 전기 설비에 의한 제어시스템을 갖추어야만 함은 물론 수시로 점검해야 하는 등의 여러 문제를 내포하고 있는 것이었다.

이와 같은 어도장치와 관련한 종래기술로서, 국내 등록특허 제0516997호 공보 등에는 양 스테이션 구간에 레일을 설치하여 어도의 주행로에 관계없이 모선(母船) 또는 자선(子船)이 안전하게 이동할 수 있도록 함은 물론 자선에 설치된 어류 포획도어와 방출도어가 모터 및 걸고리에 의해 자동으로 개폐되도록 하여 어류의 포획이나 방출이 용이하도록 한 「모노레일을 이용한 자주식 어도 시스템」에 관한 기술이 개시되어 있다.

그러나, 이러한 장치의 경우 전술한 바와 같이 낙차가 큰 댐이나 폭포에 어도를 설치할 때 장거리의 수로나 기계작동을 위한 복잡한 전기 설비 및 그 제어시스템을 구비해야만 하기 때문에 많은 시공비용을 필요로 함은 물론 관리자에 의해 상시 점검해야 하는 등의 문제가 있었다.

또한, 공개특허 제2007-0020533호 공보에는 엘리베이터의 상,하 양 방향으로 버킷(Bucket)을 설치하여 상류의 물이 담기는 하향 버킷의 무게로 인해 엘리베이터가 회전하면서 하류의 물이 상향 버킷에 담겨서 상류로 유입되도록 함으로써 유도식 어도를 통해 모은 어류를 상류측으로 이동시킬 수 있는 「수력 엘리베이터식 어도」에 관한 기술이 개시되어 있다.

이러한 장치는 적은 설비면적에서 별도의 기계작동을 위한 동력장치를 필요로 하지 않아 설치비의 절감은 물론 유지 관리가 수월하다는 잇점이 있는 반면에 어류가 반드시 상향 버킷에 강제적으로 담겨져야만 이동이 가능하기 때문에 자연적인 어류의 이동이 불가능하여 어도로서의 기능을 효과적으로 발휘할 수 없으므로 실제 적용이 불가능하다는 문제를 가지는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 댐의 전면에 설치되어 있는 엘리베이터의 승, 하강 동작에 의해 어류의 이동이 가능하도록 함에 따라 시공 및 관리가 용이하고 제반 비용을 크게 절감할 수 있도록 한 어도장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 계단형태로 제작된 블록을 통해 물의 흐름을 유지할 수 있도록 함은 물론 접속판이나 굴곡판 혹은 인공수초 등에 의해 상류로 올라가려는 어류의 본능을 적극 활용하여 자연적인 기능을 보다 효과적으로 발휘할 수 있는 어도블록을 제공함에 있다.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 어도장치는, 승강로를 갖는 댐의 전면에 설치되어 상,하의 정 위치에서 승,하강 동작을 행하는 엘리베이터와, 엘리베이터 내의 상단부 중앙에 설치된 칸막이를 사이에 두고 어류가 상향 이동할 수 있도록 각각 입, 출구를 구비하고 있는 제1 및 제2계단블록과, 엘리베이터의 일측 상단에 장착되어 상류측에서 흘러나오는 물을 일시 저류함과 동시에 제2계단블록 측으로 연속하여 공급하는 물탱크와, 상류측 수면에 부유하면서 상시 물을 유입하는 수조 및 이 수조에 연결된 관로를 포함하여 물을 댐의 승강로 상단에 배치된 유통로 측으로 제공하기 위한 물 공급유닛으로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 및 제2계단블록은 상부가 개방된 개별 상자체가 적층되어 이루어지며, 이들 각각의 상자체에는 접속판 및 인공수초가 결속되어 어류의 상향 이동을 유도할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 물탱크 내에는 레버에 의해 작동하여 물을 개폐하는 마개가 구비되어 있는 동시에 그 측벽에는 수위를 감지하기 위한 한쌍의 센서가 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 물 공급유닛을 구성하는 관로 내에는 어류의 상향 이동을 유도하기 위한 제3계단블록이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 어도블록은, 상부가 개방된 개별 상자체를 일측 끝단부에서 하나씩 적층하는 것에 의해 계단형으로 이루어지며, 이들 각각의 상자체에는 돌기가 형성된 굴곡판 및 인공수초가 결속되어 어류의 상향 이동을 유도할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 상자체의 내면에 요홈이 형성되어 있는 동시에 그 전면부 상단이 경사면으로 이루어져 유속 차이를 갖도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 어도장치 및 어도블록에 의하면, 댐의 전면에 형성된 승강로를 따라 승, 하강 동작하는 엘리베이터에 의해 치어류나 실뱀장어 등의 이동이 가능하도록 구성하였기 때문에 시공 및 관리가 용이하고 제반 비용을 크게 절감할 수 있는 것이다.

또한, 어류가 이동하는 경로를 따라 항시 상류측의 물을 공급시킬 수 있도록 함과 동시에 접속판이나 굴곡판 혹은 인공수초가 장착되어 있는 계단형태의 블록을 설치함에 따라 대개 상류로 올라가려는 어류의 본능을 적극 활용할 수 있음은 물론 자연 그대로의 기능을 보다 효과적으로 발휘할 수 있어 어족 자원을 보호하고 수산물 생산량을 크게 증대시킬 수 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 어도장치를 설명하기 위한 도면으로서, 이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이 댐(10)의 하류측 전면에 마련된 승강로(11)를 따라 상, 하한의 정 위치를 반복하여 운행하는 엘리베이터(12) 및 이 엘리베이터 (12) 내로 상류측 물을 연속하여 제공하기 위한 물 공급유닛(13)을 구비하고 있다.

상기 엘리베이터(12)는 댐(10)의 일측에 마련된 모터(15) 및 이 모터(15)에 스프로킷(16)을 개재하여 연결된 와이어(17)를 통해 승,하강 동작을 행하게 됨과 동시에 도시하지 않은 통상의 감지센서에 의해 상,하의 설정된 정 위치 구간을 운행할 수 있게 된다.

또한, 상기 엘리베이터(12) 내에는 상단부 중앙에서 아래쪽으로 향해 설치된 칸막이(18)를 사이에 두고 어류의 이동을 원활하게 하기 위한 제1 및 제2계단블록 (14A,14B)이 설치되어 있으며, 이 제1계단블록(14A)에는 어류가 상향 이동할 수 있도록 선단에 입구(19a)를 구비하고 있는 동시에 제2계단블록(14B)에는 출구(19b)가 각각 형성되어 있다.

상기 각각의 제1 및 제2계단블록(14A,14B)은 상부가 개방된 개별 상자체에 의해 단계적으로 결합되어 계단형태를 이루고 있으며, 이들 각각의 상자체에는 접속판(21)을 포함하여 수세미 등과 같은 인공수초(22)가 설치됨에 따라 어류의 이동을 보다 효과적으로 유도할 수 있게 된다.

또, 상기 엘리베이터(12)의 일측 상단에는 물탱크(23)가 장착되어 상류측 물을 일시 저류함과 동시에 제2계단블록(14B) 측으로 연속하여 공급할 수 있게 되며, 상기 물탱크(23)에는 승강로(11)에 설치된 돌출봉(11a)에 의해 작동하는 레버(24) 및 물을 개폐하는 마개(25)가 구비되어 있는 동시에 그 측벽에는 수위를 감지하기 위한 한쌍의 센서(26a,26b)가 장착되어 있다.

도 2 및 도 3a, 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 댐(10)에 형성된 승강로(11)의 상단에는 유통로(27)가 마련되어 있으며, 이 유통로(27)를 통해 물 공급유닛(13)이 결속됨에 따라 상류측 물을 엘리베이터(12)의 물탱크(23) 측으로 제공할 수 있도록 되어 있다.

상기 댐(10)에 형성된 유통로(27)에는 분기로(27a)가 아래쪽으로 형성되어 있는 동시에 이 분기로(27a)의 상측에는 엘리베이터(12)의 승, 하강시에 회동하는 작동간(28) 및 밸브체(29)가 설치되어 상류측 물을 계속해서 물탱크(23) 내로 제공하도록 구성되어 있다.

또, 상기 물 공급유닛(13)은 수면에 부유(浮游)하면서 상시 물을 유입할 수 있도록 통공(30a)을 갖는 수조(30) 및 이 수조(30)와 댐(10)의 유통로(27)를 연결하는 관로(31)를 포함하고 있으며, 이들 유통로(27) 및 관로(31) 내에는 어류의 이동을 보조하기 위한 제3계단블록(32)이 구비되어 있다.

이 제3계단블록(32)의 경우, 제1 및 제2계단블록(14A,14B)과 마찬가지의 구조로 형성할 수도 있음은 물론이고, 또 길고 좁은 평판상의 판넬을 계단형으로 짜 맞춘상태에서 어류가 쉽게 물을 거슬러 상향 이동할 수 있도록 접속판(21)이나 인공수초(22)를 설치하여도 무방하다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 우선 엘리베이터(12)가 댐(10)의 승강로(11) 하단부, 즉 하류에 정차되어 있는 경우에는 각종 어류가 상시 물이 채워져 있는 엘리베이터(12)의 입구(19a) 및 제1계단블록(14A)을 통해 엘리베이터(12) 내부로 들어가 소정 시간동안 대기하게 된다.

이 때, 상기 제1계단블록(14A)을 구성하는 상자체에는 접속판(21)과 인공수초(22)가 결속되어 있기 때문에 치어류나 실뱀장어, 달팽이류 등이 상기 접속판 (21)이나 인공수초(22)에 의지하여 엘리베이터(12) 내의 입구(19a)를 통해 보다 자연스럽고 수월하게 행할 수 있는 것이다.

상기와 같은 상태에서, 댐(10)의 상류에 배치되어 있는 수조(30)로부터 물이 관로(31) 및 유통로(27)에 마련된 분기로(27a)를 통해 계속 흘러내려 물탱크(23) 내로 유입됨에 따라 일정량의 물이 차오르게 되고 수위를 감지하는 센서(26a)의 동작에 의해 모터(15)를 가동시키게 된다.

이에 따라, 상기 엘리베이터(12)가 상측으로 서서히 운행을 개시함과 동시에 물탱크(23)에 장착되어 있는 레버(24)가 돌출봉(11a)에 의해 눌려져 마개(25)를 열어줌에 따라 물탱크(23) 내의 물이 서서히 제2계단블록(14B) 측으로 흘러나가게 되며, 엘리베이터(12)가 최 상단의 정 위치에 도달하게 되면 도시하지 않은 센서 동작에 의해 모터(15)를 정지시킨다.

이 때, 상기 유통로(27)에 설치되어 있는 작동간(28)이 상향 이동하면서 밸브체(29)에 의해 분기로(27a)를 차단시킴으로써 상류측 물은 유통로(27)를 통해 물탱크(23) 내로 계속 공급될 수 있는 것이며, 상기 엘리베이터(12) 내의 어류는 제2계단블록(14B)을 따라 거슬러 올라가면서 출구(19b)를 거쳐 유통로(27) 및 관로 (31)를 따라 수조(30) 내로 들어간 후 다시 통공(30a)을 통해 상류로 이동할 수 있 는 것이다.

이 경우에도 제1계단블록(14A)과 마찬가지로 제2계단블록(14B)을 구성하는 상자체에도 접속판(21)과 인공수초(22)가 결속되어 있고, 또한 상기 관로(31) 내에 제3계단블록(32)이 설치되어 있기 때문에 어류가 용이하게 상향 이동할 수 있도록 보조하게 된다.

다음에, 전술한 바와 같이 물탱크(23)로부터 물이 모두 빠져나가게 되면 상기 물탱크(23) 내의 마개(25)에 의해 유출공이 닫혀짐과 동시에 물탱크(23) 내의 수위를 감지하는 센서(26b)가 동작하여 모터(15)를 역회전시킴에 따라 엘리베이터 (12)는 하강하여 본래의 위치로 되돌아오게 되며, 다시 작동간(28)에 의해 밸브체 (29)가 열리면서 유통로(27)의 분기로(27a)를 개방하여 상류측 물을 물탱크(23) 내에 계속 저류할 수 있는 것이다.

이러한 일련의 동작을 반복적으로 행하면서 하류에서 상류로 소상하려는 다양한 종류의 어류를 댐(10)에 설치되어 있는 엘리베이터(12)에 의해 무리없이 이동시킬 수 있게 된다.

한편, 도 7 및 도 8a, 도 8b는 본 발명에 따른 어도블록을 설명하기 위한 도면으로서, 이 어도블록은 앞서 설명한 예에서의 엘리베이터 내에 설치할 수도 있음은 물론 통상의 수로식 어도에도 적용이 가능한 것이다.

즉, 이 어도블록은 상부가 개방된 다수개의 개별 상자체(33)를 일측 끝단부에서 연속하여 적층하는 것에 의해 계단형태를 이루고 있으며, 이들 각각의 상자체 (33)에는 표면에 다수의 돌기(34a)가 형성된 굴곡판(34) 및 인공수초(35)가 결속되 어 어류의 이동을 자연스럽게 유도할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 상기 상자체(33)의 내면에 요홈(36a)이 형성되어 있는 동시에 상자체 (33)의 전면부 상단을 경사면(36b)으로 형성하여 수로를 따라 흐르는 물의 유속 차이를 가질 수 있도록 되어 있다.

이와 같이, 계단형으로 이루어진 어도블록을 통상의 수로에 설치하는 경우 어류가 굴곡판(34)이나 혹은 인공수초(35)를 타고 물이 흘러내려오는 방향을 따라 상향 이동할 수 있게 된다.

또, 이동중에 어류는 상자체(33) 내에 잠시 머물거나 이 상자체(33)에 형성된 요홈(36a) 내에서 휴식을 취할 수 있는 것이며, 상기 상자체(33)의 전면부가 경사면(36b)으로 이루어져 있어 수로를 따라 흐르는 물의 유속 차이가 발생하게 되므로 어종에 따라 소상하려는 성질을 최대한 이용할 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 기술적 구성에 의해 그 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 어도장치의 개념을 설명하기 위한 정면 구성도,

도 2는 제 1도에 나타낸 장치의 측면 구성도,

도 3a, 도 3b는 댐에 설치되는 유통로 및 분기로의 구성을 나타낸 도면,

도 4a, 도 4b는 엘리베이터의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도면,

도 5는 물탱크의 구성을 나타낸 단면도,

도 6은 물 공급유닛을 설명하기 위한 단면 구성도,

도 7은 어도블록의 구성을 설명하기 위한 사시도,

도 8a, 도 8b는 어도블록의 정면 및 측면 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 댐(Dam) 11: 승강로

11a: 돌출봉 12: 엘리베이터

13: 물 공급유닛 14A: 제1계단블록

14B: 제2계단블록 15: 모터

16: 스프로킷 17: 와이어

18: 칸막이 19a: 입구

19b: 출구 21: 굴곡판

22: 인공수초 23: 물탱크

24: 레버 25: 마개

26a,26b: 센서 27: 유통로

27a: 분기로 28: 작동간

29: 밸브체 30: 수조

30a: 통공 31: 관로

32: 제3계단블록 33: 상자체

34: 굴곡판 34a: 돌기

35: 인공수초 36a: 요홈

36b: 경사면

Claims

승강로(11)를 갖는 댐(10)의 전면에 설치되어 상,하의 정 위치에서 승,하강 동작을 행하는 엘리베이터(12)와,

엘리베이터(12) 내의 상단부 중앙에 설치된 칸막이(18)를 사이에 두고 어류가 상향 이동할 수 있도록 각각 입, 출구(19a,19b)를 구비하고 있는 제1 및 제2계단블록(14A,14B)과,

엘리베이터(12)의 일측 상단에 장착되어 상류측에서 흘러나오는 물을 일시 저류함과 동시에 제2계단블록(14B) 측으로 연속하여 공급하는 물탱크(23)와,

상류측 수면에 부유하면서 상시 물을 유입하는 수조(30) 및 이 수조에 연결된 관로(31)를 포함하여 물을 댐(10)의 승강로(11) 상단에 배치된 유통로(27) 측으로 제공하기 위한 물 공급유닛(13)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 어도장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2계단블록(14A,14B)은 상부가 개방된 개별 상자체가 적층되어 이루어지며, 이들 각각의 상자체에는 접속판(21) 및 인공수초(22)가 결속되어 어류의 상향 이동을 유도할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 어도장치.
제1항에 있어서,

상기 물탱크(23) 내에는 레버(24)에 의해 작동하여 물을 개폐하는 마개(25)가 구비되어 있는 동시에 그 측벽에는 수위를 감지하기 위한 한쌍의 센서(26a,26b)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 어도장치.
제1항에 있어서,

상기 물 공급유닛(13)을 구성하는 관로(31) 내에는 어류의 상향 이동을 유도하기 위한 제3계단블록(32)이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 어도장치.
상부가 개방된 개별 상자체(33)를 일측 끝단부에서 하나씩 적층하는 것에 의해 계단형으로 이루어지며, 이들 각각의 상자체(33)에는 돌기(34a)가 형성된 굴곡판(34) 및 인공수초(35)가 결속되어 어류의 상향 이동을 유도할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 어도블록.
제5항에 있어서,

상기 상자체(33)의 내면에 요홈(36a)이 형성되어 있는 동시에 그 전면부 상단이 경사면(36b)으로 이루어져 유속 차이를 갖도록 구성한 것을 특징으로 하는 어도블록.