KR101169689B1 - 방파제 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 방파제에 관한 것으로, 제1프레임 내에 수용되는 다수의 구형상체 또는 다면체를 구비하되, 이들 구형상체 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 외부와 중공부를 연통시키는 다수의 관통공이 형성되어 있는 적어도 하나의 제1단위조립체; 제2프레임에 수용되는 적어도 하나의 구형상체 또는 다면체를 구비하되, 이들 구형상체 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 외부와 중공부를 연통시키는 다수의 관통공이 형성되어 있고, 제1단위조립체 위에 적층되는 다수의 제2단위조립체; 및 상기 적층된 제2단위조립체의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판을 포함하여, 높은 파도를 막으면서 평상시 바닷물이 내해에서 외해로 그리고 외해에서 내해로 자유롭게 이동할 수 있어, 내해의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

Description

방파제 {Breakwater structure}

본 발명은 방파제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외해(外海)로부터 전달되는 높은 파도를 막으면서 바닷물이 내해(內海)에서 외해로 그리고 외해에서 내해로 자유롭게 이동할 수 있도록 하여 내해의 오염을 방지할 수 있는 방파제에 관한 것이다.

일반적으로 항만이나 해안가에는 방파제가 거의 필수적으로 설치되며, 이러한 방파제는 여러 가지 형태와 다양한 시공법으로 설치되고 있다.

초창기의 방파제는 어느 정도 높은 파도를 막을 수 있는 높이로 설치되어 방파제가 설치되는 구간은 내해와 외해가 차단되게 되었다. 하지만, 이렇게 바닷물을 가두어 놓는 형태로 방파제를 건설하게 됨으로써, 바닷물의 유출입이 원활히 이루어지지 않아 내해 쪽의 바닷물이 오염되며, 각종 오물이 쌓이고, 심한 경우에는 악취가 발생하게 되었다. 이로 인해 내해 쪽 갯벌이나 해저의 생태계는 완전히 파괴되었다고 해도 과언이 아니다.

더구나, 전술한 방파제는 들이닥치는 파도를 효과적으로 막지 못하게 되는데, 방파제에 부딪힌 바닷물에는 큰 반발력이 생기면서 뒤에 연이어 들이닥치는 바닷물과 합해져서 더욱 큰 에너지로 방파제를 때리게 되고, 그 파고가 점점 높아져 심해지면 파도가 방파제를 넘어 내해로 들어가게 된다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 바닷물이 유통될 수 있게 하는 다양한 구조의 방파제가 제안되었다. 이들 중 하나가 대한민국 특허 제770238호의 "방파제 구축용 단위블럭"들을 사용하여 적층함으로써 축조된 방파제이다.

도 1에는 종래기술에 따른 방파제 구축용 단위블럭을 이용하여 시공된 방파제의 개략적인 정면도가 나타나 있다.

도 1에 도시된 단위블럭은 위판(10)과 아래판(20)이 엇갈리게 배치되는 다수의 기둥(30)에 의해 연결되어 일체를 이루며 위판(10)과 아래판(20)에는 결합을 위한 물림턱(15)과 물림홈(25)이 형성되어 있다. 다수의 단위블럭이, 물림턱(55)이 돌출되게 형성된 프레임(50)의 위에 수직으로 적층됨으로써 조류의 소통이 원활하게 이루어질 수 있는 방파제가 구축되게 되어 있다.

하지만, 이러한 구조의 방파제에서는 다수의 수평판, 즉 위판(10)과 아래판(20)이 구비되어 있어, 기본적으로 상하 운동을 하는 파도가 방파제의 내부 공간으로 들어와 방파제의 상하방향으로는 전달되지 못해 방파제의 내부 체적을 모두 이용하지 못하는 단점이 있다. 또한, 전술한 종래기술의 방파제에서는 파도의 수평방향으로만 바닷물의 흐름을 유도하여, 불규칙한 3차원 운동을 하는 파도의 파랑 에너지를 효과적으로 감쇄하지 못해 방파제의 구성요소들로 인한 반사파가 상당히 발생하게 되고, 방파제의 구성요소들이 받는 저항력이 상대적으로 크게 작용하여 전체 구조물의 안전에 악영향을 끼치는 문제점이 있다.

더욱이, 종래기술의 방파제는 파랑 에너지의 일부만 감쇄시키고 내해 쪽으로 잔존 에너지가 전달되게 된다. 이로써, 태풍 등의 기상 악화시 방파제가 파랑 에너지를 흡수 또는 분산시키지 못하고 항만으로 전달하게 되어, 시설물 내지 정박 중인 선박들이 파손되는 문제점도 있게 된다.

이에 본 발명은 파고가 높을 때에는 내해로 유입되는 파도를 막을 수 있으면서 평상시 파도가 잔잔할 때에는 내해와 외해 사이에서 바닷물이 원활히 이동할 수 있게 하는 구조를 갖춤으로써, 방파제가 갖는 고유의 기능을 완전히 살리면서 각종 환경오염에서 벗어나게 해주는 친환경적인 방파제를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 방파제는, 제1프레임과 상기 제1프레임 내에 수용되는 다수의 구형상체 또는 다면체를 구비하되, 상기 다수의 구형상체 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 외부와 상기 중공부를 연통시키는 다수의 관통공이 형성되어 있는 적어도 하나의 제1단위조립체; 제2프레임과 상기 제2프레임에 수용되는 적어도 하나의 구형상체 또는 다면체를 구비하되, 상기 적어도 하나의 구형상체 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 외부와 상기 중공부를 연통시키는 다수의 관통공이 형성되어 있으며, 상기 제1단위조립체 위에 적층되는 다수의 제2단위조립체; 및 상기 적층된 제2단위조립체의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 방파제는, 제1프레임과 상기 제1프레임 내에 수용되는 다수의 구형상체 또는 다면체를 구비하되, 상기 다수의 구형상체 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 외부와 상기 중공부를 연통시키는 다수의 관통공이 형성되어 있는 적어도 하나의 제1단위조립체; 제2프레임과 상기 제2프레임에 수용되는 적어도 하나의 구형상체 또는 다면체를 구비하되, 상기 적어도 하나의 구형상체 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 외부와 상기 중공부를 연통시키는 다수의 관통공이 형성되어 있으며, 상기 제1단위조립체 위에 적층되는 다수의 제2단위조립체; 상기 제1단위조립체의 위에서 상기 적층된 제2단위조립체들 사이에 수직하게 설치되는 차단벽; 및 상기 적층된 제2단위조립체와 상기 차단벽의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3실시예에 따른 방파제는 해저의 바닥면에 배치되는 기초 지지대; 제1프레임과 상기 제1프레임 내에 수용되되 가로방향으로 N개(여기서 N은 2 이상의 정수) 및 세로방향으로 N 또는 M개(여기서 M은 2 이상의 정수)로 배열되면서 각각 다수의 관통공이 방사상으로 형성된 다수의 보울(Bowl)형상체를 구비하여, 상기 기초 지지대 상에 적층되는 다수의 제1단위조립체; 및 적층된 상기 제1단위조립체의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4실시예에 따른 방파제는 해저의 바닥면에 배치되는 기초 지지대; 제1프레임과 상기 제1프레임 내에 수용되되 가로방향으로 N개(여기서 N은 2 이상의 정수) 및 세로방향으로 N 또는 M개(여기서 M은 2 이상의 정수)로 배열되는 다수의 보울형상체를 구비하여, 상기 기초 지지대 상에 적층되는 다수의 제1단위조립체; 및 적층된 상기 제1단위조립체의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5실시예에 따른 방파제는 해저의 바닥면에 배치되는 기초 지지대; 다수의 관통공이 형성되어 있고 일측에 끼움홈과 타측에 끼움돌기가 형성되어 상기 기초 지지대 상에 적층 연결되는 다수의 관형상 단위블록; 및 상기 적층된 단위블록의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판을 포함하되, 상기 관형상 단위블록은, 수직한 Z축 방향의 관형상 본체, 상기 관형상 본체에서 상기 Z축 방향에 직각인 X축 방향에서 양측으로 뻗은 관형상 제1아암, 및 상기 X축 방향과 상기 Z축 방향에 직각인 Y축 방향에서 양측으로 뻗은 관형상 제2아암을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제6실시예에 따른 방파제는 해저의 바닥면에 배치되는 기초 지지대; 상기 기초 지지대 상에 적층되고, 방사상으로 다수의 관통공이 형성되어 있으며 길이방향을 따라가는 선단면에 오목홈 또는 돌출부가 형성되어 있음과 더불어, 길이방향의 일측에 끼움홈과 타측에 끼움돌기가 형성되어 있고, 수직한 2쌍의 다리부를 갖추되, 상기 다리부의 밑면에는 돌출부 또는 오목홈이 형성되어 있는 다수의 오목한 제1수평블록; 상기 기초 지지대 상에 직립하여 설치되고, 방사상으로 다수의 관통공이 형성되어 있으며 상측 선단에 끼움수단이 형성되어 있는 다수의 오목한 제1수직블록; 상기 기초 지지대 상에 직립하여 설치되고, 방사상으로 다수의 관통공이 형성되어 있으며 상측 선단에 끼움수단이 형성되어 있고 하측에는 한 쌍의 다리부를 갖춘 다수의 오목한 제2수직블록; 및 적층된 상기 제1수평블록, 상기 제1수직블록 및 상기 제2수직블록의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 높은 파도를 막으면서 평상시 바닷물이 내해에서 외해로 그리고 외해에서 내해로 자유롭게 이동할 수 있어, 내해의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

더구나, 본 발명에 의하면, 태풍 등의 기상 악화시 방파제가 파랑 에너지를 흡수하여 그 에너지가 항만으로 전달되지 못하게 하여, 시설물 내지 정박 중인 선박들을 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명에 의하면, 프레임 내에 수용되는 다수의 구형상체 또는 다면체, 보울형상체, 관형상 단위블록은 그 형상으로 인하여 다른 솔리드(Solid) 형태의 것보다 재료비 등을 절감할 수 있어 매우 경제적인 효과가 있음은 물론, 다수의 구형상체 또는 다면체, 보울형상체 등에 바닷물을 수용함으로써 무게를 증대시켜 방파제를 더욱 안정화시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 방파제의 내해 쪽에 차단벽을 추가로 구비함으로써, 파도가 차단벽에 부딪혀 반사되어 나오는 반사파가 있더라도 그 방향을 바닷물이 꽉 차 있지 않은 상부 공간으로 분산시켜 파고가 높을 때 파도가 방파제를 넘어 지나가는 것을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 수면의 아래(차단벽이 설치되어 있지 않은 방파제의 하부)에서 내해 쪽으로 유입되는 바닷물의 양도 줄여서 내해의 정온도(靜穩度: 수면이 고요한 정도)를 좋게 하는 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 방파제의 내부에 공간이 있게 되고 이 내부 공간이 동식물에 서식공간을 제공함으로써, 내해의 오염도 막고 어류나 해조류가 서식할 수 있는 부가적인 효과도 기대할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 방파제 구축용 단위블럭을 이용하여 시공된 방파제의 개략적인 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 방파제를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1단위조립체를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 제1단위조립체의 변형예를 도시한 사시도이다.
도 5는 제1단위조립체의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 6은 제1단위조립체의 또 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 제1단위조립체를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 제1단위조립체의 변형예를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 2에 도시된 제2단위조립체들의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 방파제를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 방파제를 도시한 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 제1단위조립체를 도시한 사시도이다.
도 13은 도 11에 도시된 제2단위조립체를 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제4실시예에 따른 방파제를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제5실시예에 따른 방파제의 일부를 도시한 사시도이다.
도 16은 도 15에 도시된 기초 지지대를 도시한 사시도이다.
도 17은 도 15에 도시된 관형상 단위블록들을 도시한 사시도이다.
도 18은 도 17에 도시된 관형상 단위블록들의 변형예를 도시한 사시도이다.
도 19는 도 15에 도시된 차단블록을 도시한 사시도이다.
도 20은 본 발명의 제6실시예에 따른 방파제의 일부를 도시한 사시도이다.
도 21은 도 20에 도시된 기초 지지대의 예들을 도시한 평면도이다.
도 22는 도 20에 도시된 제1수평블록을 도시한 사시도이다.
도 23은 도 20에 도시된 제2수평블록을 도시한 사시도이다.
도 24는 도 20에 도시된 제1수직블록을 도시한 사시도이다.
도 25는 도 20에 도시된 제2수직블록을 도시한 사시도이다.
도 26은 도 20에 도시된 차단블록을 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

제1실시예

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 방파제를 도시한 단면도이다. 도 2에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 방파제(100)는, 제1프레임(111)과 이 제1프레임(111) 내에 수용되는 다수의 구형상체(112) 또는 다면체를 구비하되, 이들 구형상체(112) 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 외부와 이 중공부를 연통시키는 다수의 관통공(109)이 형성되어 있는 적어도 하나의 제1단위조립체(110); 제2프레임(121)과 이 제2프레임(121)에 수용되는 적어도 하나의 구형상체(122) 또는 다면체를 구비하되, 이들 구형상체(122) 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 외부와 이 중공부를 연통시키는 다수의 관통공(109)이 형성되어 있으며, 제1단위조립체(110) 위에 적층되는 다수의 제2단위조립체(120); 및 적층된 제2단위조립체(120)의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판(130)을 포함하고 있다.

제1단위조립체(110)는 제1프레임(111) 내에 다수의 구형상체(112) 또는 다면체가 수용되어 있는 형태를 갖는다. 제1프레임(111)은 내부식성이 우수한 금속 또는 철근 콘크리트로 만들어지며, 구형상체(112) 또는 다면체는 콘크리트로 만들어질 수 있는데, 필요한 경우 구형상체(112) 또는 다면체의 심재(心材)로 철근이 사용될 수 있다. 이들 구형상체(112) 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 있으며, 외부와 이 중공부를 연통시키는 다수의 관통공(109)이 형성되어 있다.

구형상체(112)는 반드시 정원(正圓)의 구형상을 갖는 것에만 한정되지 않으며, 타원의 단면을 갖거나 다수의 불규칙한 만곡부를 가진 곡면형상체도 사용될 수 있다.

도시되지는 않았지만 다면체인 경우에는, 이들 다면체가 서로 맞닿는 곳이 점이 아니라 일정한 면적을 가진 면이라 구조적으로 더욱 안정하게 방파제(100)를 구축할 수 있으며, 경우에 따라 제1프레임(111)의 구성부재들을 줄일 수 있는 경제적인 방파제로 설계가 가능하다. 이러한 점을 고려하면 다면체로서는 정12면체 이상의 정다면체가 좋으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 불규칙한 다면체도 사용될 수 있음은 물론이다.

관통공(109)들의 총 면적은 구형상체(112) 또는 다면체의 표면적의 1/4 ~ 1/3 정도가 좋다. 관통구(109)들의 총 면적이 1/4 미만이면 이들 관통공(109)을 통과해야 할 바닷물이 원활히 통과하지 못하고 적체되며, 반대로 관통공(109)의 표면적이 1/3을 초과하면 구형상체(112) 또는 다면체 그리고 궁극적으로 제1단위조립체(110)의 무게가 줄어들어 부양되는 문제점이 있게 된다.

제1단위조립체(110)는 해저의 바닥면에 배치되는 편평한 기초 지지대(140) 위에 설치되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또, 이러한 제1단위조립체(110)는 다양한 방식으로 설치될 수 있는데, 크게 단일형과 조립형으로 나누어 볼 수 있다.

단일형은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 제1프레임(111)의 측면프레임(113)을 기초 지지대(140) 위에 울타리를 두르듯이 설치한 후, 이 측면프레임(113)으로 구획된 공간 내에서 구형상체(112) 또는 다면체를 1개의 층마다 고르게 배열하면서 쌓아올려 이루어진다. 여기서, 측면프레임(113)은 기초 지지대(140)로부터 대략 평균수면까지 이르는 높이를 가질 수 있는데, 단순히 다수의 수직부재(113a)만으로 측면프레임(113)을 구성할 수 있고(도 3 참조), 더욱 바람직하게는 측면프레임(113)이 다수의 수직부재(113a)와 이들 수직부재(113a)를 연결하는 하나 이상의 수평부재(113b)로 이루어질 수 있다(도 4 참조).

또한, 측면프레임(113)의 안쪽 공간에 적층되는 구형상체(112) 또는 다면체는, 예를 들어 3개의 층으로 쌓인다고 가정하면, 도 3과 같이 제1층과 제3층 사이에 제2층이 엇갈려 배열되도록 적층하거나, 도 4처럼 제1층 내지 제3층이 수평 및 수직으로 격자형 배열되게 적층할 수 있다. 층별로 엇갈려 적층하는 구조가 보다 견고하고 밀집된 형태로 구축될 수 있지만, 이러한 적층 방식에 한정되지 않고, 밀집도를 변화시켜 설치지역의 특정 환경에 맞도록 다양하게 적층할 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 측면프레임(113)의 수직부재로 작용하는 기둥부재(113c)를 기초 지지대(140) 위에서 평면상으로 보았을 때 벌집형으로 배열하여 수직하게 설치한 후, 이들 기둥부재(113c)에 의해 구획된 대략 육각기둥 형상의 공간 내에 구형상체(112) 또는 다면체를 쌓아올려 구성할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 측면프레임(113)의 기둥부재(113c)는 기초 지지대(140)로부터 대략 평균수면까지 이르는 높이를 갖는 것이 좋다. 이와 같은 구성은, 구형상체(112) 또는 다면체가 수직방향으로 정렬되면서도 견고하게 배치될 수 있는 장점이 있게 된다.

이렇게 측면프레임(113)의 상단 높이까지 그 안쪽 공간에 구형상체(112) 또는 다면체가 쌓인 후에는, 적층된 구형상체(112) 또는 다면체를 덮어씌우면서 측면프레임(113)에 연결되는 상면프레임(114)이 설치될 수 있다. 이러한 상면프레임(114)은 후술하는 제2단위조립체(120) 또는 차단벽(250)을 제1단위조립체(110) 상에 안정하게 설치하기 위한 것으로, 격자 형상이나 벌집 형상의 망부재 또는 평탄한 다공판으로 형성될 수 있다.

조립형은 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 제1단위조립체(110)를 다른 장소에서 미리 제작하고 방파제(100)의 축조 지역으로 이동시켜 조립식으로 배열 또는 적층함으로써 설치하게 된다. 제1프레임(111)을 대략 육면체의 박스형상으로 형성하는데, 즉 상면프레임(114)과 하면프레임(115) 사이에 측면프레임(113)이 연결되도록 하고, 그 안에 일정 수의 구형상체(112) 또는 다면체가 배열 및 적층되어 수용되게 한다.

이렇게 만들어진 다수의 제1단위조립체(110)를 기초 지지대(140) 위에 적절히 배열하는데, 각각의 제1단위조립체(110)가 대략 평균수면까지 이르는 높이를 갖는 경우에는 도 6과 같이 단층으로 배열하면 되고, 그렇지 않은 경우에는 대략 평균수면까지 제1단위조립체(110)들을 다층으로 배열 및 적층하게 된다. 이때, 필요하면 제1단위조립체(110)들 사이를 연결하는 별도의 연결수단(미도시)이 사용될 수 있다.

또, 하나의 제1단위조립체(110)에서, 제1프레임(111)의 안쪽 공간에 적층되는 구형상체(112) 또는 다면체는, 예를 들어 3개의 층으로 쌓인다고 가정하면, 도 7과 같이 제1층과 제3층 사이에 제2층이 엇갈려 배열되도록 적층하거나, 도 8처럼 제1층 내지 제3층이 수평 및 수직으로 격자형 배열되게 적층할 수 있다.

제2단위조립체(120)는 제2프레임(121) 내에 적어도 하나의 구형상체(122) 또는 다면체가 수용되어 있는 형태를 갖는다. 제2프레임(121)은 내부식성이 우수한 금속 또는 철근 콘크리트로 만들어지며, 구형상체(122) 또는 다면체는 콘크리트로 만들어질 수 있는데, 필요한 경우 구형상체(122) 또는 다면체의 심재로 철근이 사용될 수 있다. 제2단위조립체(120)에 사용되는 구형상체(122) 또는 다면체는 제1단위조립체(110)에 사용된 구형상체(112) 또는 다면체와 동일하거나 상이한 크기 및 재질로 형성될 수 있다. 이들 구형상체(122) 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 있으며, 외부와 이 중공부를 연통시키는 다수의 관통공(109)이 형성되어 있다.

제2단위조립체(120)는 다양한 크기로 만들어질 수 있는바, 한 예로 도 2에 도시된 바와 같이, 그 안에 수용되는 구형상체(122) 또는 다면체의 크기에 따라 대형 제2단위조립체(123), 중형 제2단위조립체(124), 소형 제2단위조립체(125)로 구분되게 만들어질 수 있다. 또, 제2프레임(121) 내에 수용되는 구형상체(122) 또는 다면체의 개수는 1 ~ 10개 정도가 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 그 개수는 필요에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 제2단위조립체(120)의 안에 수용되는 구형상체(122) 또는 다면체의 크기와 개수는 적절히 조합되어 사용될 수 있는데, 예를 들자면 도 9에는 3개의 구형상체(122)를 가진 대형 제2단위조립체(123)와, 2개의 구형상체(122)를 가진 소형 제2단위조립체(125)가 확대되어 나타나 있다.

제2단위조립체(120)는 다른 장소에서 미리 제작하고 방파제(100)의 축조 지역으로 이동시켜 조립식으로 제1단위조립체(110)의 상면프레임(114) 위에 배열 또는 적층함으로써 설치된다. 제2프레임(121)을 대략 육면체의 박스형상으로 형성하는데, 즉 상면프레임(126)과 하면프레임(127) 사이에 측면프레임(128)이 연결되도록 하고, 그 안에 일정 수의 구형상체(122) 또는 다면체를 일렬로 정렬하여 수용되게 한다.

다수의 제2단위조립체(120)가 제1단위조립체(110) 위에 배치될 때, 2개 이상의 구형상체(122) 또는 다면체를 가진 제2단위조립체(120)인 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 2개 이상의 구형상체(122) 또는 다면체가 수직방향으로 길게 적층되어 위치되도록 제2단위조립체(120)를 설치하는 것이 좋으나, 반드시 이에 한정되지 않고 수평으로 평행하게 정렬되어 위치되도록 설치하여도 무방하다. 이때, 필요하면 제2단위조립체(120)들 사이를 연결하는 별도의 연결수단(미도시)이 사용될 수 있다.

제1단위조립체(110)가 최대한 평균수면에 가까운 높이로 설치되기 때문에, 적층된 제2단위조립체(120)는 평상시에 수면 밖으로 상당히 노출되게 된다.

다수의 제2단위조립체(120)를 배치할 때, 방파제(100)의 외해 쪽에는 내해 쪽에 비해 부피가 큰 구형상체(122) 또는 다면체를 가진 대형 제2단위조립체(123)를 배치하고, 내해 쪽으로 갈수록 점차 부피가 작아지는 중형 제2단위조립체(124) 및 소형 제2단위조립체(125)의 순서대로 배치한다. 또한, 동일한 크기의 제2단위조립체(120)들을 배열하더라도 각 제2단위조립체(120)에 수용되어 있는 구형상체(122)들 또는 다면체들 사이의 정렬이 일관되게 또는 어긋나게 이루어지도록 제2단위조립체(120)들을 적절히 응용하여 배치함으로써, 구형상체(122) 또는 다면체의 밀집도가 내해 쪽에서 더욱 조밀하게 되도록 변화시켜 설치지역의 특정 환경에 맞는 방파제(100)가 축조될 수 있게 한다. 더구나, 방파제(100)의 설치지역의 실제 파도 데이터를 통하여 제2단위조립체(120)의 크기, 특히 구형상체(122) 또는 다면체의 크기를 적절히 선택하고 조합함으로써, 방파제(100)의 전체 폭을 최소화시킬 수 있다.

덮개판(130)은 적층된 제2단위조립체(120)의 최상부를 덮도록 설치되는데, 통상 콘크리트로 만들어지나 이에 한정되지 않으며 다양한 재질을 활용할 수 있다. 이 덮개판(130)은 방파제(100)의 내부에 바닷물을 가두는 역할을 함과 동시에 인도 및 차도로 사용될 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 방파제(100) 내에서 구형상체(122) 또는 다면체의 밀집도를 상이하게 하는 이유는, 외해 쪽은 처음으로 파도가 방파제(100)에 부딪히는 영역으로 큰 반사파가 생길 수 있는데, 부피가 큰 구형상체(122) 또는 다면체를 가진 대형 제2단위조립체(123)를 배치함으로써, 부피가 큰 구형상체(122)들 또는 다면체들 사이의 공극이 크게 형성되게 하여 바닷물이 방파제(100)의 안으로 원활히 이동하게 하고 방파제(100)를 넘어가지 못하게 하기 위함이다. 또, 내해 쪽에 상대적으로 부피가 작은 구형상체(122) 또는 다면체를 가진 소형 제2단위조립체(125)를 밀집되게 배치함으로써, 보다 증대된 표면적과 불규칙성으로 인해 파도의 파랑 에너지의 상쇄를 극대화시키는 효과가 있게 된다. 소형 제2단위조립체(125)를 매우 밀집되게 배치하면, 방파제(100)의 안으로 들어온 바닷물이 전혀 내해 쪽으로 유출되지 못하게 할 수도 있다.

추가로, 본 발명의 제1실시예에 따른 방파제(100)는 방파제(100)의 상태를 감시하는 모니터링 시스템(150)을 포함할 수 있는바, 다시 도 2를 참조하면 모니터링 시스템(150)은 기초 지지대(140) 상에 설치되는 다수의 침하계(151), 제1단위조립체(110)의 제1프레임(111) 또는 제2단위조립체(120)의 제2프레임(121)에 부착되는 다수의 경사계(152), 제1단위조립체(110)의 제1프레임(111)에서 평균수면에 가까운 높이에 설치되는 파압계(153) 및, 이들 계측장치로부터 이상이 발생한 데이터를 수집하여 저장하고 무선 통신을 통해 데이터를 전송하는 제어장치(154)를 포함하고 있다. 이러한 모니터링 시스템(150)은 방파제(100)의 외해 쪽 측면에 배치되는 것이 바람직하다.

침하계(151)와 경사계(152)는 방파제(100)의 기울기를 지속적으로 측정하기 위한 수단으로, 작동원리가 서로 유사하므로 동일한 제품을 사용할 수도 있다. 침하계(151)와 경사계(152)는 통상 수직 또는 수평방향으로 설치되며, 방파제(100)의 표면상에 위치되거나 매립될 수 있다. 도 2에서는 침하계(151)가 방파제(100)의 폭방향으로 배치된 예가 나타나 있지만, 이에 한정되지 않고 방파제(100)의 길이방향을 따라 간헐적으로 또는 연속적으로 배치되어도 무방하다.

본 발명의 제1실시예에 따른 방파제(100)에서는 전기식 침하계 또는 전기식 경사계를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 침하계(151) 또는 경사계(152)는 예컨대 알루미늄으로 된 튜브에 내장된 전자경사센서(Electronic Inclination Sensor)가 거동이 발생한 양에 대해 중력 방향과의 각도를 계산하고 그 기울기를 낮은 전압신호(또는 전류)로 환산하여 출력하게 된다.

파압계(153)는 방파제(100)에 미치는 파도의 분포압을 측정하는 수단으로서, 평균수면에 가까운 높이에 설치되어 파도의 미세한 변화에도 정확하고 빠르게 감지할 수 있는 제품이 좋다. 필요한 경우에는, 파력계 또는 파고계 등과 함께 사용될 수 있다.

제어장치(154)는 침하계(151), 경사계(152), 파압계(153) 등에서 측정한 데이터에 이상이 발생하였을 경우, 이 데이터를 수집하여 무선 통신을 통해 원격 서버부(미도시)에 전송하도록 제어하는데, 이상이 발생하였을 때에만 데이터를 전송하도록 제어하여 데이터의 오버 플로우를 방지할 수 있다. 통신방식은 Bluetooth 통신, Zigbee, Binary CDMA, 무선랜, CDMA, UWB, RF 통신 등의 모든 무선통신 기술을 사용할 수 있으며, 어느 하나의 통신방식에 한정되지 않는다.

데이터를 전송받은 원격 서버부는 전송받은 데이터를 분석 및 저장하고, 이에 따른 경보음, 경광등, 문자 메시지 등을 통해 관리자에게 방파제(100)의 상태에 이상이 발생하였음을 알릴 수 있다.

모니터링 시스템(150)의 각 구성요소에 연결되는 케이블(155)은 전원을 공급하거나 출력신호를 전달하게 되는데, 케이블(155)은 예컨대 금속 또는 플라스틱 등과 같이 견고하고 내부식성이 우수한 재질로 형성된 케이블 보호관 내에 수용되도록 설치하는 것이 좋다. 도 2에는 도해의 편의상 각 구성요소와 케이블(155) 간의 연결관계만 개략적으로 나타내었다.

이하에서는, 본 발명의 제1실시예에 따른 방파제(100)의 작용에 대해 구체적으로 설명한다.

우선 본 발명의 제1실시예에 따른 방파제(100)의 작용을 정확히 이해하기 위해서는 기본적으로 바닷물의 흐름을 잘 이해하고 있어야 한다. 바닷물의 흐름은 아무리 높은 파도가 일어도 일정한 진폭과 주기, 그리고 진행 속도를 갖는다. 다시 말해 외해에서 생긴 높은 파도가 내해로 들이친다면, 항상 높은 파도가 계속해서 들이치는 것이 아니라, 사인파(Sine Wave)처럼 일정한 주기 및 속도를 가지고 진폭이 가장 큰 파도가 들이치면 연이어서 미끄러지듯이 진폭이 가장 낮은 파도가 밀려 들어오는 현상이 반복적으로 나타난다.

이때, 본 발명의 제1실시예에 따른 방파제(100)는 서로 간 공극을 형성함과 동시에 그 내부에 중공부를 갖고 있으며 관통공(109)들이 형성되어 있는 다수의 구형상체(112, 122) 또는 다면체를 갖고 있어, 평상시 바닷물이 내해에서 외해로 그리고 외해에서 내해로 자유롭게 이동할 수 있어, 내해의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 방파제(100)는 태풍 등의 기상 악화시 방파제(100)의 안으로 들어오는 바닷물의 파랑 에너지를 많은 구형상체(112, 122) 또는 다면체가 기본적으로 갖고 있는 형상과, 추가로 형성되어 있는 다수의 관통공(109)의 표면 마찰저항을 이용하여 현저하게 감쇄시킨다. 즉, 밀집된 다수의 구형상체(112, 122) 또는 다면체는 방파제(100)의 내부에서 파도의 움직임과 유사한 불규칙적인 3차원의 바닷물 흐름을 발생시키고, 더구나 다수의 관통공(109)을 통과할 때 관통공(109)에 의해 증대된 표면적과 파도 사이의 마찰력으로 인하여 파도의 힘을 감쇄시킨다. 또, 구형상체(112, 122) 또는 다면체의 내부로 들어온 바닷물은 그 안에서 회전하듯이 소용돌이치면서 그 힘이 감소할 뿐만 아니라, 관통공(109)들을 통과하여 수평으로 나간 바닷물이 항력(抗力)으로 작용하게 되어, 수평 방향으로 밀고 들어오는 반사파를 저지하게 되면서 복잡한 난류를 형성하게 된다. 결국, 이들 구형상체(112, 122) 또는 다면체는 수평방향으로 오는 바닷물의 흐름을 바꿔 내해로 들어가려는 파도의 힘을 급격히 감소시키게 된다.

또, 본 발명의 제1실시예에 따른 방파제(100)는 불규칙적인 바닷물의 흐름을 다수의 구형상체(112, 122) 또는 다면체의 표면적 및 이들 구형상체(112, 122) 또는 다면체 사이에 형성된 공극을 이용하여 사방으로 퍼지게 하는 형태의 매우 복잡한 난류의 흐름으로 바꾸어 파랑 에너지를 감소시킴과 더불어 내해 쪽으로 향하는 파도의 방향을 좌우 및 상하 방향으로 퍼지게 하여 내해 쪽으로 밀려드는 바닷물의 흐름을 지체시킨다.

특히 상하 방향으로 즉 수직 방향으로 이동하는 바닷물의 흐름은 다수의 구형상체(112, 122) 또는 다면체의 내부 즉 중공부로 들어가게 되는데, 구형상체(112, 122) 또는 다면체의 내부로 들어온 바닷물은 그 안에서 회전하듯이 둥글게 유동하면서 그 힘이 감소할 뿐만 아니라, 구형상체(112, 122) 또는 다면체의 내부에 수용되면서 구형상체(112, 122) 또는 다면체, 그리고 단위조립체(110, 120)의 무게를 증대시켜 부양되지 않게 함으로써, 방파제(100)를 더욱 안정화시키는 작용을 하게 된다. 이는 프레임(111, 121) 내에 수용되는 다수의 구형상체(112, 122) 또는 다면체의 형상에 기인한 것으로, 다른 솔리드 형태의 것을 채용한 단위조립체에서는 기대될 수 없는 효과이다. 더욱이, 다른 솔리드 형태의 것을 채용한 단위조립체보다 재료비 등을 절감할 수 있어 매우 경제적인 효과도 얻을 수 있는 장점이 있다.

동시에, 구형상체(112, 122) 또는 다면체에 다수의 관통공(109)이 형성되어 있기 때문에, 수직 방향으로 이동하는 바닷물이 구형상체(112, 122) 또는 다면체의 내부로 들어와 그 안에서 둥글게 유동하다가 다수의 관통공(109)을 통해 아래쪽으로 흘러나가게 되면, 이 관통공(109)을 통과하여 아래로 향한 바닷물이 항력으로 작용하게 되어, 이어서 수직 방향으로 밀고 올라오는 반사파를 저지하게 된다. 이에 따라, 덮개판(130) 근처에서는 파도의 반사파 및 파랑 에너지가 거의 흡수되게 된다.

이러한 방파제(100)는, 바닷물이 방파제(100)와 부딪치는 힘이 분산되도록 하는 구성을 가져 반사파가 적고, 종래기술의 방파제보다 낮은 높이로 축조하여도 파도가 방파제(100)를 넘는 것을 방지할 수 있다. 더구나, 바닷물이 방파제(100) 속에서 다수의 구형상체(112, 122) 또는 다면체 사이에 형성된 공극과 더불어, 다수의 구형상체(112, 122) 또는 다면체의 중공부와 연통되게 하는 다수의 관통공(109)으로 인해 흩어지기 때문에, 방파제(100)에 부딪히는 힘의 성분이 증대된 표면적에 의해 분산될 뿐만 아니라 표면 마찰력이 작용하게 되면서 방파제(100)가 파도로 인해 받는 단위면적당 힘의 세기도 대폭 줄어들게 되어, 종래기술의 일방향으로 힘을 받는 방파제보다 구조적으로 매우 안정적인 방파제(100)를 구현할 수 있게 된다. 또한, 단순한 구성요소들로 구성된 전체 방파제(100)는 그 공사 기간을 단축할 수 있으며, 통상 방파제의 공사에서 나타나는 바닷물로 쓸려나가는 자갈 및 토사의 손실도 줄일 수 있는 큰 장점이 있다.

제2실시예

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 방파제를 도시한 단면도이다. 도 10에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 방파제(200)는, 제1프레임(111)과 이 제1프레임(111) 내에 수용되는 다수의 구형상체(112) 또는 다면체를 구비하되, 이들 구형상체(112) 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 외부와 이 중공부를 연통시키는 다수의 관통공(109)이 형성되어 있는 적어도 하나의 제1단위조립체(110); 제2프레임(121)과 이 제2프레임(121)에 수용되는 적어도 하나의 구형상체(122) 또는 다면체를 구비하되, 이들 구형상체(122) 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 외부와 이 중공부를 연통시키는 다수의 관통공(109)이 형성되어 있으며, 제1단위조립체(110) 위에 적층되는 다수의 제2단위조립체(120); 제1단위조립체(110)의 위에서 적층된 제2단위조립체(120)들 사이에 수직하게 설치되는 차단벽(250); 및 적층된 제2단위조립체(120)와 차단벽(250)의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판(130)을 포함하고 있다.

본 발명의 제2실시예에서는 제2단위조립체(120)들 사이에 수직하게 설치되는 차단벽(250)을 추가로 구비한 점만 제외하고, 나머지 구성요소들은 전술한 제1실시예의 구성요소들과 동일하다. 이에, 본 발명의 제2실시예에 따른 방파제(200)를 설명함에 있어, 제1실시예에 의한 방파제(100)와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하면서 그 구성 및 기능의 상세한 설명을 생략하기로 한다.

차단벽(250)은 소정의 두께를 가진 평판 형상의 벽부재로서, 콘크리트나 철근 콘크리트로 만들어지나 이에 한정되지 않으며 다양한 재질을 활용할 수 있다. 차단벽(250)은 제1단위조립체(110)의 상면프레임(114) 위에 설치되는데, 이렇게 차단벽(250)을 구축함으로써 방파제(200)를 통과하여 들어오는 파도를 직접적으로 차단함과 동시에 내해의 잔잔함을 유지시키게 된다.

본 발명의 제2실시예에 따른 방파제(200)는 외해 쪽에서 들어오는 매우 불규칙적인 바닷물의 흐름을 다수의 구형상체(112, 122) 또는 다면체의 표면적 및 이들 구형상체(112, 122) 또는 다면체 사이에 형성된 공극과 더불어, 다수의 구형상체(112, 122) 또는 다면체의 중공부와 연통되게 하는 다수의 관통공(109)을 이용하여 사방으로 퍼지게 하는 형태의 매우 복잡한 난류의 흐름으로 바꾸어 파랑 에너지를 감소시킴과 동시에 내해 쪽으로 향하는 파도의 방향을 좌우 및 상하 방향으로 퍼지게 하여 내해 쪽으로 밀려드는 바닷물의 흐름을 지체시킨다. 더구나 파도가 다수의 관통공(109)을 통과할 때 관통공(109)에 의해 증대된 표면적과 파도 사이의 마찰력으로 인하여 파도의 힘을 감쇄시킨다. 이에 덧붙여, 제1단위조립체(110)의 상부에 설치된 차단벽(250)에 부딪힌 파도는 계속 위로 쌓여 나아가면서 방파제(200)의 상부 쪽으로 이동하게 되고, 이 차단벽(250)에서부터 시작된 반사파는 상부를 지나 다시 외해 쪽으로 되돌아나오면서 하향이동하여 방파제의 무게를 증대시키게 된다. 이러한 일련의 과정을 통해 파도의 파랑 에너지를 방파제(200)의 내부에 가두어 두고, 다시 큰 파도가 오기 전에 방파제(200)의 내부에서 안정적인 바닷물의 흐름을 만든다.

한편, 차단벽(250)은 내해 쪽 맨 가장자리에 설치되지 않고 내해 쪽으로부터 외해 쪽으로 소정의 거리만큼 이동된 위치에서 제1단위조립체(110) 상에 설치된 후 차단벽(250)의 내해 쪽 측면에 인접하게 소형 제2단위조립체(125)들을 적층함으로써, 내해 쪽에서 생길 수 있는 반사파를 받아들여 상쇄시킬 수 있는 공간을 마련하여 내해의 정온도를 향상시킬 수 있게 된다. 이와 같이 내해의 정온도를 향상시키게 되면, 선박이 보다 안정적으로 정박할 수 있는 환경을 조성할 수 있는 효과를 얻게 된다.

부가적으로, 차단벽(250)은 수면의 위에서 방파제(200)를 통과하는 바람을 막아, 방파제(200)의 안쪽에 있는 내해를 외해와 분리시킨 평온한 환경을 만들 수 있는 장점도 있게 된다.

제3실시예

도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 방파제를 도시한 도면이고, 도 12는 도 11에 도시된 제1단위조립체를 도시한 사시도이며, 도 13은 도 11에 도시된 제2단위조립체를 도시한 사시도이다.

이들 도면에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 방파제(300)는, 해저의 바닥면에 배치되는 기초 지지대(340); 제1프레임(311)과 이 제1프레임(311) 내에 수용되되 가로방향으로 N개(여기서 N은 2 이상의 정수) 및 세로방향으로 N 또는 M개(여기서 M은 2 이상의 정수)로 배열되면서 각각 다수의 관통공(309)이 방사상으로 형성된 다수의 보울형상체(312)를 구비하여, 기초 지지대(340) 상에 적층되는 다수의 제1단위조립체(310); 제2프레임(321)과 이 제2프레임(321) 내에 수용되되 가로방향으로 N-1개 및 세로방향으로 N-1 또는 M-1개로 배열되면서 각각 다수의 관통공(309)이 방사상으로 형성된 다수의 보울형상체(322)를 구비하여, 제1단위조립체(310) 상에 적층되는 다수의 제2단위조립체(320); 및 적층된 제1단위조립체(310) 또는 제2단위조립체(320)의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판(330)을 포함하고 있다.

제1단위조립체(310)는 제1프레임(311) 내에 다수의 보울형상체(312)가 수용되어 있는 형태를 갖는다. 제1프레임(311)은 내부식성이 우수한 철근 콘크리트로 만들어지며, 보울형상체(312)는 콘크리트로 만들어질 수 있는데, 필요한 경우 보울형상체의 심재로 철근이 사용될 수 있다. 이들 보울형상체(312)에는 다수의 관통공(309)이 형성되어 있다.

보울형상체(312)는 정원의 반구형상을 갖는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되지 않으며, 타원 또는 반타원의 단면을 갖거나 다수의 불규칙한 만곡부를 가진 곡면형상체도 사용될 수 있다.

도시되지는 않았지만 보울형상체(312)가 다면체로 형성될 수 있는데, 이러한 경우에 이들 다면체가 서로 맞닿는 곳이 점이 아니라 일정한 면적을 가진 면이라 구조적으로 더욱 안정하게 단위조립체 및 방파제(300)를 구축할 수 있다. 다면체로서는 정12면체 이상의 정다면체의 절반부가 좋으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 불규칙한 다면체도 사용될 수 있음은 물론이다. 이러한 다면체에도 다수의 관통공이 형성되어 있다.

이러한 제1단위조립체(310)는 다양한 방식으로 설치될 수 있는데, 예를 들면 다수의 제1단위조립체(310)를 다른 장소에서 미리 제작하고 방파제(300)의 축조 지역으로 이동시켜 조립식으로 배열 또는 적층함으로써 설치할 수 있다.

제1프레임(311)은 대략 육면체의 박스형상을 가진 틀로 형성하는데, 즉 다수의 수직한 하방 기둥(315)을 가진 상면프레임(314)과 다수의 수직한 상방 기둥(317)을 가진 하면프레임(316)이 서로 대응되는 기둥들(315, 317)을 위치맞춤하여 결합되고, 그 안에 일정 수의 보울형상체(312)가 배열되어 이들을 수용한다. 하방 기둥(315)과 상방 기둥(317)의 접촉면에는 각각 예컨대 끼움홈 또는 끼움돌기와 같은 연결수단이 마련되어, 이들의 안정된 결합을 확보할 수 있다. 제1프레임(311)에는 가로방향으로 N개 및 세로방향으로 N 또는 M개의 보울형상체(312)가 배열될 수 있다.

제2단위조립체(320)는 제2프레임(321) 내에 다수의 보울형상체(322)가 수용되어 있는 형태를 갖는다. 제2프레임(321)은 내부식성이 우수한 철근 콘크리트로 만들어진다. 제2단위조립체(320)에 사용되는 보울형상체(322)는 제1단위조립체(310)에 사용된 보울형상체(312)와 동일하거나 상이한 크기 및 재질로 형성될 수 있다. 이들 보울형상체(322)에는 다수의 관통공(309)이 형성되어 있다.

제2프레임(321)도 대략 육면체의 박스형상을 가진 틀로 형성하는데, 다수의 수직한 하방 기둥(325)을 가진 상면프레임(324)과 다수의 수직한 상방 기둥(327)을 가진 하면프레임(326)이 서로 대응되는 기둥들(325, 327)을 위치맞춤하여 결합되고, 그 안에 일정 수의 보울형상체(322)가 배열되어 이들을 수용한다. 하방 기둥(325)과 상방 기둥(327)의 접촉면에는 각각 예컨대 끼움홈 또는 끼움돌기와 같은 연결수단이 마련되어, 이들의 안정된 결합을 확보할 수 있다. 제2프레임(321)에는 가로방향으로 N-1개 및 세로방향으로 N-1 또는 M-1개의 보울형상체(322)가 배열될 수 있다.

각 단위조립체에서, 하면프레임(316, 326)의 하면은 격자 형상이나 벌집 형상의 망부재 형상으로 형성될 수 있다. 또, 상면프레임(314, 324)의 상면은 대략 격자 형상이나 벌집 형상을 갖되, 보울형상체(312, 322)의 위치 및 형상에 상응하게 고리부가 적절히 배열될 수 있다.

이렇게 만들어진 다수의 단위조립체(310, 320)를 기초 지지대(340) 위에 적절히 다층으로 배열 및 적층하게 된다. 이때, 단위조립체(310, 320)들 사이를 연결하는 연결수단이 사용될 수 있는데, 각 단위조립체가 갖는 상면프레임의 윗면에는 위로 돌출한 돌출부(318)가 형성되어 있는 반면에, 각 단위조립체가 갖는 하면프레임의 밑면에는 전술한 돌출부(318)의 형상에 상응한 오목홈(328; 도 11 참조)이 형성되어 있어, 이들 돌출부(318)와 오목홈(328)의 형상맞춤에 의해 단위조립체(310, 320)들이 서로 연결 고정되게 된다. 즉, 돌출부(318)와 오목홈(328)이 연결수단을 구성한다. 여기서는 상면프레임에 돌출부가, 그리고 하면프레임에 오목부가 구비된 것으로 도시되고 설명되어 있지만, 돌출부와 오목홈의 위치가 반대로 되어도 무방하다.

수직방향으로 단위조립체(310, 320)를 적층할 때에는 제1단위조립체(310) 위에 제2단위조립체(320)를, 그리고 그 위에 제1단위조립체(310) 등을 위치시키는 방식으로 적층할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

수평방향으로는 방파제(300)의 길이방향에 따라 제1단위조립체(310)를 그 길이방향을 평행하게 맞춰 연속되게 직선상으로 배치할 수 있다. 그 후에, 제1단위조립체(310) 상에 다른 제1단위조립체(310) 또는 제2단위조립체(320)를 적층한다. 만일 방파제(300)의 폭을 증대시켜야 하는 경우에는 제1단위조립체(310)를 2열 이상으로 길게 배치하여도 된다.

한편, 제1단위조립체(310) 및 제2단위조립체(320)의 길이가 방파제(300)의 길이와 동일하게 형성될 때에는 길이방향으로 연속되게 배치하지 않고 단순히 수직방향으로 적층만 할 수도 있다.

단위조립체(310, 320)들은 다양한 크기로 만들어질 수 있는바, 그 안에 수용되는 보울형상체(312, 322)의 크기에 따라 그 크기가 변경될 수 있다. 또, 각 프레임(311, 321) 내에 수용되는 보울형상체(312, 322)의 개수는 4 ~ 30개 정도가 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 그 개수는 필요에 따라 변경될 수 있다. 결론적으로, 단위조립체(310, 320)의 안에 수용되는 보울형상체(312, 322)의 크기와 개수는 적절히 조합되어 사용될 수 있다는 것이다. 더구나, 방파제(300)의 설치지역의 실제 파도 데이터를 통하여 단위조립체(310, 320)의 크기, 특히 보울형상체(312, 322)의 크기를 적절히 선택하고 조합함으로써, 방파제(300)의 전체 폭을 최소화시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 단위조립체(310, 320)는 해저의 바닥면에 배치되는 편평한 기초 지지대(340) 위에 설치되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 기초 지지대(340)는 기초 사석 위에 설치될 수 있다. 이 기초 지지대(340)의 윗면에는 제1단위조립체(310)의 하면프레임(316)의 고정을 위해 해당 하면프레임(316)의 연결수단(돌출부 또는 오목홈)에 대응되는 연결수단(오목홈 또는 돌출부)이 형성될 수 있다.

덮개판(330)은 적층된 최상층 단위조립체(310 또는 320)들의 상부를 덮도록 설치되는데, 통상 콘크리트로 만들어지나 이에 한정되지 않으며 다양한 재질을 활용할 수 있다. 이 덮개판(330)의 밑면에는 상면프레임(314 또는 324)과의 고정을 위해 해당 상면프레임(314 또는 324)의 연결수단(돌출부 또는 오목홈)에 대응되는 연결수단(오목홈 또는 돌출부)이 형성될 수 있다. 덮개판(330)은 방파제(300)의 내부에 바닷물을 가두는 역할을 함과 동시에 인도 및 차도로 사용될 수 있다. 또, 덮개판(330)은 연결수단을 갖고 있어서, 적층된 단위조립체(310 또는 320)들을 견고히 일체화시키는 수단으로서의 역할도 수행하게 된다.

추가로, 본 발명의 제3실시예에 따른 방파제(300)는 방파제(300)의 상태를 감시하는 모니터링 시스템(350)을 포함할 수 있는바, 이의 구성은 본 발명의 제1실시예에서 설명한 모니터링 시스템(150)과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제3실시예에 따른 방파제(300)에서는 상하 방향으로 즉 수직 방향으로 이동하는 바닷물의 흐름이 보울형상체(312, 322)의 내부로 들어가게 되는데, 보울형상체(312, 322)의 내부로 들어온 바닷물은 그 안에서 회전하듯이 둥글게 유동하면서 그 힘이 감소할 뿐만 아니라, 보울형상체(312, 322)의 내부에 수용되면서 보울형상체(312, 322), 그리고 단위조립체(310, 320)의 무게를 증대시켜 부양되지 않게 함으로써, 방파제(300)를 더욱 안정화시키는 작용을 하게 된다. 이는 각 프레임(311, 321) 내에 수용되는 다수의 보울형상체(312, 322)의 형상에 기인한 것으로, 다른 솔리드 형태의 것을 채용한 단위조립체에서는 기대될 수 없는 효과이다. 더욱이, 다른 솔리드 형태의 것을 채용한 단위조립체보다 재료비 등을 절감할 수 있어 매우 경제적인 효과도 얻을 수 있는 장점이 있다.

동시에, 각 보울형상체(312, 322)에 다수의 관통공(309)이 형성되어 있기 때문에, 수직 방향으로 이동하는 바닷물이 보울형상체(312, 322)의 내부로 들어와 그 안에서 둥글게 유동하다가 다수의 관통공(309)을 통해 아래쪽으로 흘러나가게 되면, 이 관통공(309)을 통과하여 아래로 향한 바닷물이 항력으로 작용하게 되어, 이어서 수직 방향으로 밀고 올라오는 반사파를 저지하게 된다. 이에 따라, 덮개판(330) 근처에서는 파도의 반사파 및 파랑 에너지가 거의 흡수되게 된다. 더구나 다수의 관통공(309)에 의해 증대된 표면적과 파도 사이의 마찰력으로 인하여 파도의 힘을 감쇄시킨다.

본 발명의 제3실시예에 따른 방파제(300)는 태풍 등의 기상 악화시 방파제(300)의 안으로 들어오는 바닷물의 파랑 에너지를 많은 보울형상체(312, 322)가 기본적으로 갖고 있는 형상과, 추가로 형성되어 있는 다수의 관통공(309)의 표면 마찰저항을 이용하여 현저하게 감쇄시킨다. 즉, 밀집된 다수의 보울형상체(312, 322)는 방파제(300)의 내부에서 파도의 움직임과 유사한 불규칙적인 3차원의 바닷물 흐름을 발생시키고, 더구나 다수의 관통공(309)을 통과할 때 관통공(309)에 의해 증대된 표면적과 파도 사이의 마찰력으로 인하여 파도의 힘을 감쇄시킨다. 또, 보울형상체(312, 322)의 내부로 들어온 바닷물은 그 안에서 회전하듯이 소용돌이치면서 그 힘이 감소할 뿐만 아니라, 관통공(309)들을 통과하여 수평으로 나간 바닷물이 항력으로 작용하게 되어, 수평 방향으로 밀고 들어오는 반사파를 저지하게 되면서 복잡한 난류를 형성하게 된다. 결국, 이들 보울형상체(312, 322)는 수평방향으로 오는 바닷물의 흐름을 바꿔 내해로 들어가려는 파도의 힘을 급격히 감소시키게 된다.

이러한 방파제(300)는, 바닷물이 방파제(300)와 부딪치는 힘이 분산되도록 하는 구성을 가져 반사파가 적고, 종래기술의 방파제보다 낮은 높이로 축조하여도 파도가 방파제(300)를 넘는 것을 방지할 수 있다. 더구나, 바닷물이 방파제(300) 속에서 다수의 보울형상체(312, 322) 사이에 형성된 공극과 더불어, 다수의 보울형상체(312, 322)의 내부와 다수의 관통공(309)으로 인해 흩어지기 때문에, 방파제(300)에 부딪히는 힘의 성분이 증대된 표면적에 의해 분산될 뿐만 아니라 표면 마찰력이 작용하게 되면서 방파제(300)가 파도로 인해 받는 단위면적당 힘의 세기도 대폭 줄어들게 되어, 종래기술의 일방향으로 힘을 받는 방파제보다 구조적으로 매우 안정적인 방파제(300)를 구현할 수 있게 된다. 또한, 단순한 구성요소들로 구성된 전체 방파제(300)는 그 공사 기간을 단축할 수 있으며, 통상 방파제의 공사에서 나타나는 바닷물로 쓸려나가는 자갈 및 토사의 손실도 줄일 수 있는 큰 장점이 있다.

제4실시예

도 14는 본 발명의 제4실시예에 따른 방파제를 도시한 사시도이다. 도 14에 도시된 본 발명의 제4실시예에 따른 방파제(300')는, 해저의 바닥면에 배치되는 기초 지지대(340); 제1프레임(311)과 이 제1프레임(311) 내에 수용되되 가로방향으로 N개(여기서 N은 2 이상의 정수) 및 세로방향으로 N 또는 M개(여기서 M은 2 이상의 정수)로 배열되는 다수의 보울형상체(312')를 구비하여, 기초 지지대(340) 상에 적층되는 다수의 제1단위조립체(310); 제2프레임(321)과 이 제2프레임(321) 내에 수용되되 가로방향으로 N-1개 및 세로방향으로 N-1 또는 M-1개로 배열되는 다수의 보울형상체(322')를 구비하여, 제1단위조립체(310) 상에 적층되는 다수의 제2단위조립체(320); 및 적층된 제1단위조립체(310) 또는 제2단위조립체(320)의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판(330)을 포함하고 있다.

본 발명의 제4실시예에서는 제1단위조립체(310)와 제2단위조립체(320)를 구성하는 다수의 보울형상체(312', 322')에 관통공이 생략된 점만 제외하고, 나머지 구성요소들은 전술한 제3실시예의 구성요소들과 동일하다. 이에, 본 발명의 제4실시예에 따른 방파제(300')를 설명함에 있어, 제3실시예에 의한 방파제(300)와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하면서 그 구성 및 기능의 상세한 설명을 생략하기로 한다.

제1단위조립체(310)의 보울형상체(312')는 콘크리트로 만들어질 수 있는데, 필요한 경우 보울형상체의 심재로 철근이 사용될 수 있다. 보울형상체(312')는 정원의 반구형상을 갖는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되지 않으며, 타원 또는 반타원의 단면을 갖거나 다수의 불규칙한 만곡부를 가진 곡면형상체도 사용될 수 있다.

도시되지는 않았지만 보울형상체(312')가 다면체로 형성될 수 있는데, 이러한 경우에 이들 다면체가 서로 맞닿는 곳이 점이 아니라 일정한 면적을 가진 면이라 구조적으로 더욱 안정하게 단위조립체 및 방파제(300')를 구축할 수 있다. 다면체로서는 정12면체 이상의 정다면체의 절반부가 좋으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 불규칙한 다면체도 사용될 수 있음은 물론이다.

제2단위조립체(320)에 사용되는 보울형상체(322')는 제1단위조립체(310)에 사용된 보울형상체(312')와 동일하거나 상이한 크기 및 재질로 형성될 수 있다. 각 단위조립체 내에 수용되는 보울형상체(312', 322')의 개수는 4 ~ 30개 정도가 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 그 개수는 필요에 따라 변경될 수 있다.

본 발명의 제4실시예에 따른 방파제(300')에서는 상하 방향으로 즉 수직 방향으로 이동하는 바닷물의 흐름이 보울형상체(312', 322')의 내부로 들어가게 되는데, 보울형상체(312', 322')의 내부로 들어온 바닷물은 그 안에서 회전하듯이 둥글게 유동하면서 그 힘이 감소할 뿐만 아니라, 보울형상체(312', 322')의 내부에 수용되면서 보울형상체(312', 322'), 그리고 단위조립체(310, 320)의 무게를 증대시켜 부양되지 않게 함으로써, 방파제(300')를 더욱 안정화시키는 작용을 하게 된다. 이는 각 단위조립체 내에 수용되는 다수의 보울형상체(312', 322')의 형상에 기인한 것으로, 다른 솔리드 형태의 것을 채용한 단위조립체에서는 기대될 수 없는 효과이다. 더욱이, 다른 솔리드 형태의 것을 채용한 단위조립체보다 재료비 등을 절감할 수 있어 매우 경제적인 효과도 얻을 수 있는 장점이 있다.

이러한 방파제(300')는, 바닷물이 방파제(300')와 부딪치는 힘이 분산되도록 하는 구성을 가져 반사파가 적고, 종래기술의 방파제보다 낮은 높이로 축조하여도 파도가 방파제(300')를 넘는 것을 방지할 수 있다. 더구나, 바닷물이 방파제(300') 속에서 다수의 보울형상체(312', 322') 사이에 형성된 공극과 더불어, 다수의 보울형상체(312', 322')의 내부 공간으로 인해 흩어지기 때문에, 방파제(300')에 부딪히는 힘의 성분이 증대된 표면적에 의해 분산되면서 방파제(300')가 파도로 인해 받는 단위면적당 힘의 세기도 대폭 줄어들게 되어, 종래기술의 일방향으로 힘을 받는 방파제보다 구조적으로 매우 안정적인 방파제(300')를 구현할 수 있게 된다. 또한, 단순한 구성요소들로 구성된 전체 방파제(300')는 그 공사 기간을 단축할 수 있으며, 통상 방파제의 공사에서 나타나는 바닷물로 쓸려나가는 자갈 및 토사의 손실도 줄일 수 있는 큰 장점이 있다.

제5실시예

도 15는 본 발명의 제5실시예에 따른 방파제의 일부를 도시한 사시도이고, 도 16은 도 15에 도시된 기초 지지대를 도시한 사시도이며, 도 17은 도 15에 도시된 관형상 단위블록들을 도시한 사시도이다.

이들 도면에 도시된 본 발명의 제5실시예에 따른 방파제(400)는, 해저의 바닥면에 배치되는 기초 지지대(440); 방사상으로 다수의 관통공(409)이 형성되어 있고 일측에 끼움홈(411)과 타측에 끼움돌기(412)가 형성되어, 상기 기초 지지대(440) 상에 적층 연결되는 다수의 관형상 단위블록(410); 및 적층된 단위블록(410)의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판(430)을 포함하고 있다.

기초 지지대(440)는 해저의 바닥면에 설치되어 편평한 기초를 제공한다. 또한, 기초 지지대(440)는 기초 사석 위에 설치될 수 있다. 이 기초 지지대(440)의 윗면에는 후술하는 관형상 단위블록(410)들의 고정을 위해 관형상 단위블록들이 갖는 연결수단에 대응되는 연결수단이 형성될 수 있다. 도 16에는 연결수단의 한 예로 끼움홀(441)이 나타나 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 제5실시예에 따른 방파제(400)에 사용되는 관형상 단위블록(410)은 정원의 단면을 가진 관형상을 갖는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되지 않으며, 타원 또는 반타원의 단면을 갖거나 다수의 불규칙한 만곡부를 가진 곡단면을 가질 수도 있다. 관형상 단위블록(410)은 콘크리트로 만들어질 수 있는데, 필요한 경우 관형상의 심재로 철근이 사용될 수 있다. 이들 관형상 단위블록(410)에는 방사상으로 다수의 관통공(409)이 형성되어 있다.

도시되지는 않았지만 관형상 단위블록이 다각형의 단면을 가진 관형상체로 형성될 수 있다. 다각형으로는 삼각형 이상의 정다각형이 좋으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 불규칙한 다각형의 단면을 가진 관형상체도 사용될 수 있음은 물론이다. 이러한 관형상체에도 다수의 관통공이 형성되어 있다.

이러한 관형상 단위블록(410)은 다양한 방식으로 설치될 수 있는데, 예를 들면 다수의 관형상 단위블록(410)을 다른 장소에서 미리 제작하고 방파제(400)의 축조 지역으로 이동시켜 조립식으로 배열 또는 적층함으로써 설치할 수 있다.

도 17에 상세히 도시된 바와 같이 관형상 단위블록(410)은 3가지 유형으로 형성될 수 있는바, 도 17의 (a)에서와 같은 대략 ┼자형 단위블록(410a), (b)에서와 같은 대략 T자형 단위블록(410b) 및 (c)처럼 I자형 단위블록(410c)으로 구성될 수 있다.

구체적으로 ┼자형 단위블록(410a)은 수직한 Z축 방향으로 연장한 관형상 본체(401), Z축 방향에 직각인 X축 방향에서 양측으로 뻗은 관형상 제1아암(402) 및 X축 방향과 Z축 방향에 직각인 Y축 방향에서 양측으로 뻗은 관형상 제2아암(403)을 구비한다. 관형상 본체(401), 관형상 제1아암(402) 및 관형상 제2아암(403)에는 각각 방사상으로 관통공(409)이 형성된다.

또, 관형상 본체(401)에서 일측 선단면에는 끼움홈(411)이 형성되어 있고 타측 선단면에 끼움돌기(412)가 형성되어 있어, 인접한 관형상 단위블록의 끼움돌기 또는 끼움홈과 끼워맞춰지게 됨으로써, 관형상 단위블록들이 수직방향으로 적층 연결되게 된다. 이들 끼움홈(411)과 끼움돌기(412)가 연결수단을 구성한다.

마찬가지로, 관형상 제1아암(402) 및 관형상 제2아암(403)에도 각각 일측 선단면에는 끼움홈(411)이 형성되어 있고 타측 선단면에 끼움돌기(412)가 형성되어 있어, 인접한 관형상 단위블록의 끼움돌기 또는 끼움홈과 끼워맞춰지게 됨으로써, 관형상 단위블록들이 수평방향으로 배열 연결되게 된다.

다음으로, T자형 단위블록(410b)은 수직한 Z축 방향으로 연장한 관형상 본체(401), Z축 방향에 직각인 X축 방향에서 양측으로 뻗은 관형상 제1아암(402) 및 X축 방향과 Z축 방향에 직각인 Y축 방향에서 일측으로만 뻗은 관형상 제2아암(403')을 구비한다. 관형상 본체(401), 관형상 제1아암(402) 및 관형상 제2아암(403')에는 각각 방사상으로 관통공(409)이 형성된다. 또한, 각각의 관형상 본체(401), 관형상 제1아암(402) 및 관형상 제2아암(403')은 일측 선단면에 끼움홈(411)이 형성되어 있고 타측 선단면에 끼움돌기(412)가 형성되어 있는데, 이들 연결수단의 작용은 전술한 ┼자형 단위블록(410a)의 연결수단과 동일하다.

이들 T자형 단위블록(410b)은 방파제(400)에서 측벽을 구성하도록, 적층된 관형상 단위블록(410)들의 맨 외곽에 배치되어 적층된다. 특히 방파제(400)의 내해 쪽 측면에 이들 T자형 단위블록(410b)이 배치 및 적층되게 됨으로써, 선박들이 안전하게 접안할 수 있게 된다. 이에 한정되지 않고 외해 쪽 측면에 이들 T자형 단위블록(410b)이 배치 및 적층되어도 된다. 하지만, 방파제(400)가 선박들의 접안과 같은 특수한 용도로 사용되지 않는다면, 이들 T자형 단위블록(410b)은 생략될 수 있고, 대신에 ┼자형 단위블록(410a)이 배치될 수 있다.

끝으로, I자형 단위블록(410c)은 수직한 Z축 방향으로 연장한 관형상 본체(401)만으로 구성된다. 관형상 본체(401)에는 방사상으로 관통공(409)이 형성되어 있다. 또, 관형상 본체(401)에서 일측 선단면에는 끼움홈(411)이 형성되어 있고 타측 선단면에 끼움돌기(412)가 형성되어 있어, 인접한 관형상 단위블록의 끼움돌기 또는 끼움홈과 끼워맞춰지게 됨으로써, 관형상 단위블록들이 수직방향으로 적층 연결되게 된다. 통상, 이들 I자형 단위블록(410c)은 방파제(400)에서 적층된 관형상 단위블록들과 기초 지지대(440) 사이에 배치되어, 방파제(400)의 높이를 조절하는 데에 사용될 수 있다. 파도의 영향을 상대적으로 덜 받는 해저의 바닥에 가까이 설치됨으로써, 본 발명의 원리를 충분히 적용할 수 있다. 혹은, 적층된 관형상 단위블록들의 사이뿐만 아니라, 관형상 제1아암(402) 및 관형상 제2아암(403, 403')의 사이에도 설치되어 필요에 따라 적절히 다양하게 배치되어 사용될 수 있다. 이들 I자형 단위블록(410c)도 생략될 수 있다.

도 18은 도 17에 도시된 단위블록들의 변형예를 도시한 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이 관형상 단위블록(410), 즉 ┼자형 단위블록(410a), T자형 단위블록(410b) 및 I자형 단위블록(410c)은 이중관으로 구성될 수 있다.

관형상 단위블록(410)의 내부에 위치한 내측관(404)은 각 단위블록(410a, 410b, 410c)의 형상과 상응하되 크기(직경)만 다르게 형성한 것이다. 내측관(404)에도 각각 방사상으로 관통공(409)이 형성되어 있다. 또한, 내측관(404)과 각각의 관형상 본체(401), 관형상 제1아암(402) 및 관형상 제2아암(403, 403')을 연결하기 위한 지지부(405; 도 18의 (c) 참조)가 구비되어 내측관(404)을 관형상 단위블록(410) 내에 보유지지하고 있게 된다.

이러한 이중관의 관형상 단위블록(410)은 도 17에 도시된 단위블록들보다 더 많은 관통공(409)을 구비하고 있기 때문에, 관통공(409)에 의해 표면적이 훨씬 더 증대되게 되고, 이들 표면적과 파도 사이의 마찰력으로 인하여 파도의 힘을 대폭 감쇄시킨다. 또, 이중관의 관형상 단위블록(410)은 내부로 들어온 바닷물은 그 안에서 회전하듯이 소용돌이치면서 그 힘이 감소할 뿐만 아니라, 더욱 복잡한 난류를 더 많이 형성하여 밀고 들어오는 반사파를 저지하게 됨으로써, 바닷물의 파랑 에너지를 대부분 흡수하게 된다.

이렇게 만들어진 다수의 관형상 단위블록(410)을 기초 지지대(440) 위에 적절히 다층으로 배열 및 적층하게 된다. 이때, 관형상 단위블록(410)들의 연결은 연결수단(즉 끼움홈과 끼움돌기)에 의해 이루어질 수 있다.

관형상 단위블록(410)들은 다양한 크기로 만들어질 수 있는바, 방파제(400)의 설치지역의 실제 파도 데이터를 통하여 관형상 단위블록(410)의 크기를 적절히 선택하고 조합함으로써, 방파제(400)의 전체 폭 또는 크기를 최소화시킬 수 있다.

덮개판(430)은 적층된 최상층 관형상 단위블록(410)들의 상부를 덮도록 설치되는데, 통상 콘크리트로 만들어지나 이에 한정되지 않으며 다양한 재질을 활용할 수 있다. 이 덮개판(430)의 밑면에는 관형상 단위블록(410)과의 고정을 위해 관형상 단위블록(410)이 갖는 연결수단(끼움홈 또는 끼움돌기)에 대응되는 연결수단(끼움돌기 또는 끼움홈)이 형성될 수 있다. 덮개판(430)은 방파제(400)의 내부에 바닷물을 가두는 역할을 함과 동시에 인도 및 차도로 사용될 수 있다. 또, 덮개판(430)은 연결수단을 갖고 있어서, 적층된 관형상 단위블록(410)들을 견고히 일체화시키는 수단으로서의 역할도 수행하게 된다.

추가로, 본 발명의 제5실시예에 따른 방파제(400)는 이 방파제(400)의 상태를 감시하는 모니터링 시스템을 포함할 수 있는바, 이의 구성은 본 발명의 제1실시예에서 설명한 모니터링 시스템(150)과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명과 도해는 생략하기로 한다.

도 19는 도 15에 도시된 차단블록을 도시한 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이 차단블록(450)은 대략 박스형상으로 형성되면서, 수직한 Z축 방향의 일측면에는 끼움홈(411)이 형성되어 있고 타측면에 끼움돌기(412)가 형성되어 있으며, Z축 방향에 직각인 X축 방향에서 일측면에는 끼움홈(411)이 형성되어 있고 타측면에 끼움돌기(412)가 형성되어 있으며, X축 방향과 Z축 방향에 직각인 Y축 방향에서 일측면에는 끼움홈(411)이 형성되어 있고 타측면에 끼움돌기(412)가 형성되어 있다.

이들 연결수단(즉 끼움홈과 끼움돌기)에 의해, 차단블록(450)은 관형상 단위블록(410)들, 구체적으로 ┼자형 단위블록(410a), T자형 단위블록(410b) 또는 I자형 단위블록(410c)과, 덮개판(430)의 밑면에 연결 고정될 수 있다. 또한, 차단블록(450)끼리도 연결수단에 의해 서로 연결 고정될 수 있다.

이러한 차단블록(450)은 콘크리트나 철근 콘크리트로 만들어지나 이에 한정되지 않으며 다양한 재질을 활용할 수 있다.

차단블록(450)은 차단벽을 구성하게 되는데, 이를 위해 차단블록(450)은 적층된 관형상 단위블록(410)과 덮개판(430)의 사이에서 소정의 길이 및 높이로 적층되게 된다. 관형상 단위블록(410)을 최대한 평균수면에 가까운 높이로 설치한 후에 그 위에 차단블록(450)을 적층하고, 그 양측으로 다시 관형상 단위블록(410)들을 연결 및 적층하기 때문에, 적층된 차단블록(450)은 평상시 수면 위에 위치하게 된다. 이렇게 차단블록(450)을 구축함으로써 방파제(400)를 통과하여 들어오는 파도를 직접적으로 차단함과 동시에 내해의 잔잔함을 유지시키게 된다. 또한, 내해 쪽으로 전달되는 파랑 에너지의 잔존 에너지가 차단되게 된다.

특히, 차단블록(450)은 내해 쪽 맨 가장자리에 설치되지 않고 내해 쪽으로부터 외해 쪽으로 소정의 거리만큼 이동된 위치에서 관형상 단위블록(410) 상에 설치한 후 차단블록(450)의 내해 쪽 측면에 관형상 단위블록(410) 중 T자형 단위블록(410b)들을 연결하여 적층한다. 이에 따라, 내해 쪽에서 생길 수 있는 반사파를 받아들이고 상쇄시킬 수 있는 공간을 마련하여 내해의 정온도를 향상시킬 수 있게 된다. 이와 같이 내해의 정온도를 향상시키게 되면, 선박이 보다 안정적으로 정박할 수 있는 환경을 조성할 수 있는 효과를 얻게 된다.

부가적으로, 차단블록(450)은 수면의 위에서 방파제(400)를 통과하는 바람을 막아, 방파제(400)의 안쪽에 있는 내해를 외해와 분리시킨 평온한 환경을 만들 수 있는 장점도 있게 된다.

도 15에는 T자형 단위블록(410b), I자형 단위블록(410c), 차단블록(450) 등이 모두 나타나 있어, 이들 구성요소의 배치관계, 작용 등을 설명하고 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 도시된 예에 한정되지 않고, T자형 단위블록(410b), I자형 단위블록(410c) 또는 차단블록(450)은 생략될 수 있음을 밝혀둔다. 또, 생략된 부분에는 ┼자형 단위블록(410a)으로 대체될 수 있다.

본 발명의 제5실시예에 따른 방파제(400)에서는 상하 방향으로 즉 수직 방향으로 이동하는 바닷물의 흐름이 관형상 단위블록(410)의 내부로 들어가게 되는데, 관형상 단위블록(410)의 내부로 들어온 바닷물은 그 안에서 회전하듯이 둥글게 유동하면서 그 힘이 감소한다.

동시에, 관형상 단위블록(410)에 다수의 관통공(409)이 형성되어 있기 때문에, 수직 방향으로 이동하는 바닷물이 관형상 단위블록(410)의 내부로 들어와 그 안에서 둥글게 유동하다가 다수의 관통공(409)을 통해 아래쪽으로 흘러나가게 되면, 이 관통공(409)을 통과하여 아래로 향한 바닷물이 항력으로 작용하게 되어, 이어서 수직 방향으로 밀고 올라오는 반사파를 저지하게 된다. 이에 따라, 덮개판(430) 근처에서는 파도의 반사파 및 파랑 에너지가 거의 흡수되게 된다. 더구나 다수의 관통공(409)에 의해 증대된 표면적과 파도 사이의 마찰력으로 인하여 파도의 힘을 감쇄시킨다.

이러한 방파제(400)는, 바닷물이 방파제(400)와 부딪치는 힘이 분산되도록 하는 구성을 가져 반사파가 적고, 종래기술의 방파제보다 낮은 높이로 축조하여도 파도가 방파제(400)를 넘는 것을 방지할 수 있다. 더구나, 바닷물이 방파제(400) 속에서 다수의 관형상 단위블록(410) 사이에 형성된 공극과 더불어, 다수의 관형상 단위블록(410)의 내부와 다수의 관통공(409)들로 인해 흩어지기 때문에, 방파제(400)에 부딪히는 힘의 성분이 증대된 표면적에 의해 분산될 뿐만 아니라 표면 마찰력이 작용하게 되면서 방파제(400)가 파도로 인해 받는 단위면적당 힘의 세기도 대폭 줄어들게 되어, 종래기술의 일방향으로 힘을 받는 방파제보다 구조적으로 매우 안정적인 방파제(400)를 구현할 수 있게 된다. 또한, 단순한 구성요소들로 구성된 전체 방파제(400)는 그 공사 기간을 단축할 수 있으며, 통상 방파제의 공사에서 나타나는 바닷물로 쓸려나가는 자갈 및 토사의 손실도 줄일 수 있는 큰 장점이 있다.

또한, 이러한 방파제(400)는 외해 쪽에서 들어오는 매우 불규칙적인 바닷물의 흐름을 다수의 관형상 단위블록(410)의 표면적 및 이들 관형상 단위블록(410) 사이에 형성된 공극과 더불어, 다수의 관형상 단위블록(410)의 내부와 연통되게 하는 다수의 관통공(109)을 이용하여 사방으로 퍼지게 하는 형태의 매우 복잡한 난류의 흐름으로 바꾸어 파랑 에너지를 감소시킴과 동시에 내해 쪽으로 향하는 파도의 방향을 좌우 및 상하 방향으로 퍼지게 하여 내해 쪽으로 밀려드는 바닷물의 흐름을 지체시킨다. 이에 덧붙여, 일부 관형상 단위블록(410)의 상부에 설치된 차단블록(450)에 부딪힌 파도는 계속 위로 쌓여 나아가면서 방파제(400)의 상부 쪽으로 이동하게 되고, 이 차단블록(450)에서부터 시작된 반사파는 상부를 지나 다시 외해 쪽으로 되돌아나오면서 하향이동하여 방파제의 무게를 증대시키게 된다. 이러한 일련의 과정을 통해 파도의 파랑 에너지를 방파제(400)의 내부에 가두어 두고, 다시 큰 파도가 오기 전에 방파제(400)의 내부에서 안정적인 바닷물의 흐름을 만들 수 있게 된다.

제6실시예

도 20은 본 발명의 제6실시예에 따른 방파제의 일부를 도시한 사시도이다. 또한, 도 21은 도 20에 도시된 기초 지지대의 예들을 도시한 평면도이며, 도 22는 제1수평블록을 도시한 사시도, 도 23은 제2수평블록을 도시한 사시도, 도 24는 제1수직블록을 도시한 사시도, 도 25는 제2수직블록을 도시한 사시도, 그리고 도 26은 차단블록을 도시한 사시도이다.

이들 도면에 도시된 본 발명의 제6실시예에 따른 방파제(500)는, 해저의 바닥면에 배치되는 기초 지지대(560); 이 기초 지지대(560) 상에 적층되고, 방사상으로 다수의 관통공(509)이 형성되어 있으며 길이방향을 따라가는 선단면에 오목홈 또는 돌출부(513)가 형성되어 있음과 더불어, 길이방향의 일측에 끼움홈(511)과 타측에 끼움돌기(512)가 형성되어 있고, 수직한 2쌍의 다리부(525)를 갖추되, 이들 다리부(525)의 밑면에는 돌출부 또는 오목홈(미도시)이 형성되어 있는 다수의 오목한 제1수평블록(520); 기초 지지대(560) 상에 직립하여 설치되고, 방사상으로 다수의 관통공(509)이 형성되어 있으며 상측 선단에 끼움수단(531)이 형성되어 있는 다수의 오목한 제1수직블록(530); 기초 지지대(560) 상에 직립하여 설치되고, 방사상으로 다수의 관통공(509)이 형성되어 있으며 상측 선단에 끼움수단(541)이 형성되어 있고 하측에는 한 쌍의 다리부(545)를 갖춘 다수의 오목한 제2수직블록(540); 및 적층된 제1수평블록(520), 제1수직블록(530) 및 제2수직블록(540)의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판(550)을 포함하고 있다.

기초 지지대(560)는 해저의 바닥면에 설치되어 편평한 기초를 제공한다. 또한, 기초 지지대(560)는 기초 사석 위에 설치될 수 있다. 이 기초 지지대(560)의 윗면에는 제1수직블록(530) 또는 제2수직블록(540)의 고정을 위해 제1수직블록(530)의 하측 선단 또는 제2수직블록(540)의 다리부(545)를 지지하기 위한 지지수단이 형성될 수 있다. 도 21의 (a)에는 지지수단으로 원형 단면의 돌기(561)가 형성된 예를 나타내고 있으며, (b)에는 지지수단으로 호(Arc) 형상의 돌기(562)가 형성된 예를 나타내고 있다. 이러한 지지수단은 도시된 예에 한정되지 않고 홈 형태 등과 같은 다양한 방식으로 변경될 수 있다. 도 21의 (a)와 (b)에서는 제2수직블록(540)의 다리부(545)를 지지하기 위해 다리부(545)의 하단이 삽입되는 홈(563)을 볼 수 있다.

본 발명의 제6실시예에 따른 방파제(500)에 사용되는 수평블록 또는 수직블록은 반원의 단면을 가진, 소위 호 형상의 단면을 갖는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되지 않으며, 대략 U자 형상, V자 형상, ㄷ자, 임의의 불규칙한 만곡부를 가진 호 형상, 불규칙한 다각의 각진 단면을 가질 수 있다. 이들 수평블록 및 수직블록은 콘크리트로 만들어질 수 있는데, 필요한 경우 관형상의 심재로 철근이 사용될 수 있다. 이들 수평블록 및 수직블록에는 방사상으로 다수의 관통공(509)이 형성되어 있다.

이러한 수평블록 및 수직블록은 다양한 방식으로 설치될 수 있는데, 예를 들면 다수의 수평블록 및 수직블록을 다른 장소에서 미리 제작하고 방파제(500)의 축조 지역으로 이동시켜 조립식으로 배열 또는 적층함으로써 설치할 수 있다.

도 22는 제1수평블록을 도시한 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이 제1수평블록(520)은 방사상으로 다수의 관통공(509)이 형성되어 있으며 길이방향을 따라가는 선단면에 오목홈 또는 돌출부(513)가 형성되어 있음과 더불어, 길이방향의 일측에 끼움홈(511)과 타측에 끼움돌기(512)가 형성되어 있고, 수직한 2쌍의 다리부(525)를 갖추되, 이들 다리부(525)의 밑면에는 돌출부 또는 오목홈이 형성되어 있다.

제1수평블록(520)은 일측에 끼움홈(511)이 형성되어 있고 타측에 끼움돌기(512)가 형성되어 있는데, 이들은 인접한 제1수평블록의 끼움돌기 또는 끼움홈과 끼워맞춰지게 됨으로써, 제1수평블록(520)들이 길이방향으로 연결되게 된다. 이들 끼움홈(511)과 끼움돌기(512)가 연결수단을 구성한다.

또한, 제1수평블록(520)은 수직한 2쌍의 다리부(525)를 갖추고, 이들 다리부(525)의 밑면에는 돌출부 또는 오목홈이 형성되어 있는데, 예컨대 이들 다리부(525)의 밑면에 오목홈이 있으면, 이들 오목홈은 하층에 있는 제2수평블록(510) 또는 하층에 있는 다른 제1수평블록(520)의 돌출부(513)와 결합하게 됨으로써, 제1수평블록(520)들의 적층을 안정화시키게 된다.

도 23은 제2수평블록을 도시한 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이 제2수평블록(510)에는 방사상으로 다수의 관통공(509)이 형성되어 있으며 길이방향을 따라가는 선단면에 오목홈 또는 돌출부와 같은 연결수단이 형성되어 있음과 더불어, 길이방향의 일측에 끼움홈(511)과 타측에 끼움돌기(512)가 형성되어 있다. 도 23에는 돌출부(513)가 나타나 있다.

제2수평블록(510)에도 일측에 끼움홈(511)이 형성되어 있고 타측에 끼움돌기(512)가 형성되어 있는데, 이들은 인접한 제2수평블록의 끼움돌기 또는 끼움홈과 끼워맞춰지게 됨으로써, 제2수평블록(510)들이 길이방향으로 연결되게 된다. 이들 끼움홈(511)과 끼움돌기(512)가 또 다른 연결수단을 구성한다.

제2수평블록(510)은 도 20에 도시된 것처럼 기초 지지대(560)와 제1수평블록(520)의 사이에 배치될 수 있는데, 본 발명의 제6실시예에 따른 방파제(500)에서 생략될 수 있다.

도 24는 제1수직블록을 도시한 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이 제1수직블록(530)은 방사상으로 다수의 관통공(509)이 형성되어 있으며 상측 선단에 끼움수단(531)이 형성되어 있다. 이 제1수직블록(530)은 대략 방파제의 높이와 유사하며, 기초 지지대(560) 상에 직립하게 설치되어 덮개판(550)까지 뻗어 있게 된다.

제1수직블록(530)은 적층된 제1수평블록(520) 또는 제2수평블록(510)으로 이루어진 수평블록들의 열 사이에 배치되되, 수평블록들(510, 520)을 사이에 두고 이들의 양측에 지그재그 형식으로 배치될 수 있다. 예를 들어 도 21의 (b)를 참조하면, 전술한 바와 같이 기초 지지대(560) 상의 지지수단에 의해 제1수직블록(530)의 위치가 설정됨과 동시에 제1수직블록(530)의 하측 선단이 지지되게 되므로, 제1수직블록(530)의 배치관계를 쉽게 확인할 수 있다. 역으로 설명하면, 지지수단으로 작용하는 예컨대 돌기(562)들의 열 사이에 수평블록들(510, 520)의 적층된 열(도 21의 (b)에서 점선 참조)이 위치하게 된다. 따라서, 이들 제1수직블록(530)은 기초 지지대(560) 상의 지지수단과, 수평블록들(510, 520)의 적층된 열 사이에서의 배치, 그리고 후술하는 덮개판(550)의 연결수단에 의해 견고히 지지되게 된다.

도 25는 제2수직블록을 도시한 사시도로서, 이에 도시된 것처럼, 제2수직블록(540)은 방사상으로 다수의 관통공(509)이 형성되어 있으며 상측 선단에 끼움수단(541)이 형성되어 있고 하측에는 한 쌍의 다리부(545)를 갖춘다. 이 제2수직블록(540)은 대략 방파제의 높이와 유사하며, 기초 지지대(560) 상에 직립하게 설치되어 덮개판(550)까지 뻗어 있게 된다.

제2수직블록(540)은 방파제(500)의 내해 쪽 측면에 위치되는 것이 좋지만, 이에 한정되지 않고 외해 쪽 측면에 위치되어도 된다. 예를 들어 도 21의 (b)를 참조하면, 전술한 바와 같이 기초 지지대(560) 상에 다리부(545)의 하단이 삽입되는 홈(563)이 형성될 수 있는데, 이로써 제2수직블록(540)은 기초 지지대(560) 상의 홈(563)과, 수평블록들(510, 520)과의 접촉, 그리고 후술하는 덮개판(550)의 연결수단에 의해 지지되게 된다. 제2수직블록(540)의 하부를 다리부(545)로 구성한 이유는 평상시 바닷물이 내해에서 외해로 그리고 외해에서 내해로 자유롭게 이동할 수 있도록 하기 위함이다.

이렇게 방파제(500)의 측면에 제1수직블록(530)과 제2수직블록(540)이 배치됨으로써, 방파제(500)를 향하여 들이치는 파도의 반사파를 줄일 수 있게 되어, 특히 내해 쪽에서는 정온도를 향상시키고 정박 중인 선박들을 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.

수평블록과 수직블록들은 다양한 크기로 만들어질 수 있는바, 방파제(500)의 설치지역의 실제 파도 데이터를 통하여 수평블록과 수직블록의 크기를 적절히 선택하고 조합함으로써, 방파제(500)의 전체 폭 또는 크기를 최소화시킬 수 있다.

덮개판(550)은 적층된 최상층 제1수평블록(520)들과 수직블록(530, 540)들의 상단을 덮도록 설치되는데, 통상 콘크리트로 만들어지나 이에 한정되지 않으며 다양한 재질을 활용할 수 있다. 이 덮개판(550)의 밑면에는 제1수평블록(520)과의 고정을 위해 제1수평블록(520)이 갖는 연결수단(오목홈 또는 돌출부)에 대응되는 제1연결수단(돌출부 또는 오목홈)과, 수직블록(530, 540)들의 상측 선단에 있는 끼움수단에 대응되는 제2연결수단(끼움홈 또는 끼움돌기)이 형성될 수 있다. 덮개판(550)은 방파제(500)의 내부에 바닷물을 가두는 역할을 함과 동시에 인도 및 차도로 사용될 수 있다. 또, 덮개판(550)은 연결수단들을 갖고 있어서, 적층된 제1수평블록(520)들과 수직블록(530, 540)들을 견고히 일체화시키는 수단으로서의 역할도 수행하게 된다.

추가로, 본 발명의 제6실시예에 따른 방파제(500)는 이 방파제(500)의 상태를 감시하는 모니터링 시스템을 포함할 수 있는바, 이의 구성은 본 발명의 제1실시예에서 설명한 모니터링 시스템(150)과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명과 도해는 생략하기로 한다.

도 26은 도 20에 도시된 차단블록을 도시한 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이 차단블록(570)은 대략 박스형상으로 형성되면서, 길이방향의 일측면에는 끼움홈(571)이 형성되어 있고 타측면에 끼움돌기(572)가 형성되어 있으며, 상측면에는 오목홈 또는 돌출부(573)가 형성되어 있고 하측면에는 돌출부 또는 오목홈(미도시)이 형성되어 있다.

이들 제1연결수단(즉 돌출부 또는 오목홈)에 의해, 차단블록(570)은 하층의 제1수평블록(520) 상에 그리고 하층의 다른 차단블록 상에 적층되어 고정될 수 있다. 또, 제2연결수단(끼움홈 또는 끼움돌기)에 의해 차단블록(570)끼리 서로 연결 고정될 수 있다.

이러한 차단블록(570)은 콘크리트나 철근 콘크리트로 만들어지나 이에 한정되지 않으며 다양한 재질을 활용할 수 있다.

차단블록(570)은 차단벽을 구성하게 되는데, 이를 위해 차단블록(570)은 적층된 제1수평블록(520)과 덮개판(550)의 사이에서 소정의 길이 및 높이로 적층되게 된다. 제1수평블록(520)을 최대한 평균수면에 가까운 높이로 설치한 후에 그 위에 차단블록(570)을 적층하기 때문에, 적층된 차단블록(570)은 평상시 수면 위에 위치하게 된다. 이렇게 차단블록(570)을 구축함으로써 방파제(500)를 통과하여 들어오는 파도를 직접적으로 차단함과 동시에 내해의 잔잔함을 유지시키게 된다. 또한, 내해 쪽으로 전달되는 파랑 에너지의 잔존 에너지가 차단되게 된다.

특히, 차단블록(570)은 내해 쪽 맨 가장자리에 설치되지 않고 내해 쪽으로부터 외해 쪽으로 소정의 거리만큼 이동된 위치에서 제1수평블록(520) 상에 설치한 후 차단블록(570)의 내해 쪽 측면에 제1수직블록(530)과 제2수직블록(540)을 접촉되게 설치한다. 이에 따라, 내해 쪽에서 생길 수 있는 반사파를 받아들이고 상쇄시킬 수 있는 공간을 마련하여 내해의 정온도를 향상시킬 수 있게 된다. 이와 같이 내해의 정온도를 향상시키게 되면, 선박이 보다 안정적으로 정박할 수 있는 환경을 조성할 수 있는 효과를 얻게 된다.

부가적으로, 차단블록(570)은 수면의 위에서 방파제(500)를 통과하는 바람을 막아, 방파제(500)의 안쪽에 있는 내해를 외해와 분리시킨 평온한 환경을 만들 수 있는 장점도 있게 된다.

도 20에는 차단블록(570)이 함께 설치된 형태를 나타내고 있어, 구성요소들 간의 배치관계, 작용 등을 설명하고 있다. 그러나 도시된 예에 한정되지 않고, 차단블록(570)은 생략될 수 있음을 밝혀둔다. 또, 생략된 부분에는 제1수평블록(520)으로 대체될 수 있다.

본 발명의 제6실시예에 따른 방파제(500)에서는 상하 방향으로 즉 수직 방향으로 이동하는 바닷물의 흐름이 수평블록(510, 520)들이 구획하는 공간의 내부로 들어가게 되는데, 이 공간의 내부로 들어온 바닷물은 그 안에서 회전하듯이 둥글게 유동하면서 그 힘이 감소한다.

동시에, 수평블록(510, 520)에 다수의 관통공(509)이 형성되어 있기 때문에, 수직 방향으로 이동하는 바닷물이 수평블록(510, 520)이 구획하는 공간의 내부로 들어와 그 안에서 둥글게 유동하다가 다수의 관통공(509)을 통해 아래쪽으로 흘러나가게 되면, 이 관통공(509)을 통과하여 아래로 향한 바닷물이 항력으로 작용하게 되어, 이어서 수직 방향으로 밀고 올라오는 반사파를 저지하게 된다. 이에 따라, 덮개판(550) 근처에서는 파도의 반사파 및 파랑 에너지가 거의 흡수되게 된다. 더구나 수평블록(510, 520) 및 제1수직블록(530)에 마련된 다수의 관통공(509)에 의해 증대된 표면적과 파도 사이의 마찰력으로 인하여 파도의 힘을 감쇄시킨다.

이러한 방파제(500)는, 바닷물이 방파제(500)와 부딪치는 힘이 분산되도록 하는 구성을 가져 반사파가 적고, 종래기술의 방파제보다 낮은 높이로 축조하여도 파도가 방파제(500)를 넘는 것을 방지할 수 있다. 더구나, 바닷물이 방파제(500) 속에서 다수의 수평블록(510, 520) 및 제1수직블록(530) 사이에 형성된 공극과 더불어, 다수의 수평블록(510, 520)이 구획하는 공간과 다수의 관통공(509)들로 인해 흩어지기 때문에, 방파제(500)에 부딪히는 힘의 성분이 증대된 표면적에 의해 분산될 뿐만 아니라 표면 마찰력이 작용하게 되면서 방파제(500)가 파도로 인해 받는 단위면적당 힘의 세기도 대폭 줄어들게 되어, 종래기술의 일방향으로 힘을 받는 방파제보다 구조적으로 매우 안정적인 방파제(500)를 구현할 수 있게 된다. 또한, 조립방식이 단순하게 구성되어 방파제(500)는 그 공사 기간을 단축할 수 있으며, 통상 방파제의 공사에서 나타나는 바닷물로 쓸려나가는 자갈 및 토사의 손실도 줄일 수 있는 큰 장점이 있다.

또한, 이러한 방파제(500)는 외해 쪽에서 들어오는 매우 불규칙적인 바닷물의 흐름을 다수의 수평블록(510, 520) 및 제1수직블록(530)의 표면적 및 이들 수평블록(510, 520) 및 제1수직블록(530) 사이에 형성된 공극과 더불어, 다수의 수평블록(510, 520)이 구획하는 공간과 다수의 관통공(509)들을 이용하여 사방으로 퍼지게 하는 형태의 매우 복잡한 난류의 흐름으로 바꾸어 파랑 에너지를 감소시킴과 동시에 내해 쪽으로 향하는 파도의 방향을 좌우 및 상하 방향으로 퍼지게 하여 내해 쪽으로 밀려드는 바닷물의 흐름을 지체시킨다. 이에 덧붙여, 일부 제1수평블록(520)의 상부에 설치된 차단블록(570)에 부딪힌 파도는 계속 위로 쌓여 나아가면서 방파제(500)의 상부 쪽으로 이동하게 되고, 이 차단블록(570)에서부터 시작된 반사파는 상부를 지나 다시 외해 쪽으로 되돌아나오면서 하향이동하여 방파제의 무게를 증대시키게 된다. 이러한 일련의 과정을 통해 파도의 파랑 에너지를 방파제(500)의 내부에 가두어 두고, 다시 큰 파도가 오기 전에 방파제(500)의 내부에서 안정적인 바닷물의 흐름을 만들 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 200, 300, 300', 400, 500 : 본 발명의 실시예에 따른 방파제

Claims (59)

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2. 제1프레임과 상기 제1프레임 내에 수용되는 다수의 구형상체 또는 다면체를 구비하되, 상기 다수의 구형상체 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 외부와 상기 중공부를 연통시키는 다수의 관통공이 형성되어 있는 적어도 하나의 제1단위조립체;
   제2프레임과 상기 제2프레임에 수용되는 적어도 하나의 구형상체 또는 다면체를 구비하되, 상기 적어도 하나의 구형상체 또는 다면체는 그 내부에 중공부를 갖고 외부와 상기 중공부를 연통시키는 다수의 관통공이 형성되어 있으며, 상기 제1단위조립체 위에 적층되는 다수의 제2단위조립체;
   상기 제1단위조립체의 위에서 상기 적층된 제2단위조립체들 사이에 수직하게 설치되는 차단벽; 및
   상기 적층된 제2단위조립체와 상기 차단벽의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판
   을 포함하는 방파제.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1단위조립체는 해저의 바닥면에 배치되는 기초 지지대 위에 설치되는 방파제.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1단위조립체는, 상기 제1프레임의 측면프레임을 상기 기초 지지대 위에 설치하고, 상기 측면프레임으로 구획된 공간 내에 상기 구형상체 또는 상기 다면체를 배열하면서 적층하여 형성되는 방파제.
5. 제4항에 있어서.
   상기 측면프레임은 상기 기초 지지대부터 평균수면까지 이르는 높이를 갖는 방파제.
6. 제5항에 있어서,
   상기 측면프레임은 다수의 수직부재로 형성되는 방파제.
7. 제6항에 있어서,
   상기 수직부재는 기둥부재이며,
   상기 제1단위조립체는, 상기 기둥부재를 상기 기초 지지대 위에 평면상으로 보았을 때 벌집형으로 배열하여 수직하게 설치하고, 상기 기둥부재들에 의해 구획된 공간 내에 상기 구형상체 또는 상기 다면체를 쌓아올려 형성되는 방파제.
8. 제5항에 있어서,
   상기 측면프레임은 다수의 수직부재와 상기 수직부재들을 연결하는 하나 이상의 수평부재로 형성되는 방파제.
9. 제4항에 있어서,
   상기 적층되는 구형상체 또는 다면체는 수평 및 수직으로 격자형 배열되어 적층되는 방파제.
10. 제4항에 있어서,
    상기 적층되는 구형상체 또는 다면체는 상층과 하층 사이에서 중간층이 엇갈려 배열되도록 적층되는 방파제.
11. 제4항에 있어서,
    상기 측면프레임에 연결되면서 상기 적층된 구형상체 또는 다면체를 덮는 상면프레임이 설치되는 방파제.
12. 제11항에 있어서,
    상기 상면프레임은 망부재 또는 다공판으로 형성되는 방파제.
13. 제3항에 있어서,
    상기 제1프레임은 상면프레임과 하면프레임 사이에 측면프레임이 연결되어 형성되고,
    상기 제1프레임의 안에 배열 및 적층된 상기 다수의 구형상체 또는 다면체를 구비한 다수의 제1단위조립체가 상기 기초 지지대 위에 배열 또는 적층되는 방파제.
14. 제2항에 있어서,
    상기 제2프레임은 상면프레임과 하면프레임 사이에 측면프레임이 연결되어 형성되는 방파제.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제2단위조립체는 상기 제2단위조립체 안에 수용되는 구형상체 또는 다면체의 크기에 따라 구분되는 방파제.
16. 제15항에 있어서,
    상기 다수의 제2단위조립체를 배치할 때, 상기 방파제의 외해 쪽에는 내해 쪽에 비해 크기가 큰 구형상체 또는 다면체를 가진 제2단위조립체를 배치하고, 상기 내해 쪽으로 갈수록 크기가 작은 구형상체 또는 다면체를 가진 제2단위조립체를 배치한 방파제.
17. 제2항에 있어서,
    상기 제1단위조립체에 사용된 구형상체 또는 다면체와 상기 제2단위조립체에 사용된 구형상체 또는 다면체는 동일하거나 상이한 크기 및 재질로 형성되는 방파제.
18. 제2항에 있어서,
    상기 제1단위조립체에 사용된 다면체와 상기 제2단위조립체에 사용된 다면체는 정12면체 이상의 정다면체인 방파제.
19. 제2항에 있어서.
    상기 차단벽은 상기 방파제의 내해 쪽으로부터 외해 쪽으로 이동된 위치에서 상기 제1단위조립체 상에 설치되고,
    상기 차단벽의 상기 내해 쪽 측면에 인접하게 상기 제2단위조립체들이 적층되는 방파제.
20. 제3항에 있어서,
    상기 방파제의 상태를 감시하는 모니터링 시스템을 추가로 구비하는 방파제.
21. 제20항에 있어서,
    상기 모니터링 시스템은, 상기 기초 지지대 상에 설치되는 다수의 침하계, 상기 제1단위조립체 또는 상기 제2단위조립체에 부착되는 다수의 경사계, 상기 제1단위조립체에 설치되는 파압계, 및 상기 침하계, 상기 경사계 또는 상기 파압계로부터 이상이 발생한 데이터를 수집하여 저장하고 무선 통신을 통해 데이터를 전송하는 제어장치를 포함하는 방파제.
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35. 해저의 바닥면에 배치되는 기초 지지대;
    다수의 관통공이 형성되어 있고 일측에 끼움홈과 타측에 끼움돌기가 형성되어 상기 기초 지지대 상에 적층 연결되는 다수의 관형상 단위블록; 및
    상기 적층된 단위블록의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판
    을 포함하되,
    상기 관형상 단위블록은,
    수직한 Z축 방향의 관형상 본체,
    상기 관형상 본체에서 상기 Z축 방향에 직각인 X축 방향에서 양측으로 뻗은 관형상 제1아암, 및
    상기 X축 방향과 상기 Z축 방향에 직각인 Y축 방향에서 양측으로 뻗은 관형상 제2아암을 구비하는 방파제.
36. 삭제
37. 제35항에 있어서,
    수직한 Z축 방향의 관형상 본체, 상기 관형상 본체에서 상기 Z축 방향에 직각인 X축 방향에서 양측으로 뻗은 관형상 제1아암, 및 상기 X축 방향과 상기 Z축 방향에 직각인 Y축 방향에서 일측으로 뻗은 관형상 제2아암을 구비하는 관형상 단위블록을 더 포함하는 방파제.
38. 제35항에 있어서,
    수직한 Z축 방향으로 연장한 관형상 본체를 구비하는 관형상 단위블록을 더 포함하되,
    상기 관형상 본체는 방사상으로 다수의 관통공이 형성되어 있고 일측에 끼움홈과 타측에 끼움돌기가 형성되어 있는 방파제.
39. 제35항 또는 제37항에 있어서,
    상기 관형상 본체, 상기 관형상 제1아암 및 상기 관형상 제2아암은 각각 방사상으로 관통공이 형성되어 있는 방파제.
40. 제35항 또는 제37항에 있어서,
    상기 관형상 본체, 상기 관형상 제1아암 및 상기 관형상 제2아암은 각각 일측 선단면에 끼움홈이 형성되어 있고 타측 선단면에 끼움돌기가 형성되어 있는 방파제.
41. 제35항, 제37항, 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관형상 단위블록이 이중관으로 된 방파제.
42. 제41항에 있어서,
    상기 이중관으로 된 관형상 단위블록의 내측관은 방사상으로 관통공이 형성되는 있는 방파제.
43. 제35항에 있어서,
    박스형상으로 형성되면서, 수직한 Z축 방향의 일측면에 끼움홈이 형성되어 있고 타측면에 끼움돌기가 형성되어 있으며, 상기 Z축 방향에 직각인 X축 방향에서 일측면에 끼움홈이 형성되어 있고 타측면에 끼움돌기가 형성되어 있으며, 상기 X축 방향과 상기 Z축 방향에 직각인 Y축 방향에서 일측면에 끼움홈이 형성되어 있고 타측면에 끼움돌기가 형성되어 있는 차단블록을 추가로 포함하는 방파제.
44. 제43항에 있어서,
    상기 차단블록은 상기 적층된 관형상 단위블록과 상기 덮개판의 사이에 적층되는 방파제.
45. 제43항에 있어서.
    상기 차단블록은 상기 방파제의 내해 쪽으로부터 외해 쪽으로 이동된 위치에서 상기 관형상 단위블록 상에 설치되고,
    상기 차단블록의 상기 내해 쪽 측면에 인접하게 상기 관형상 단위블록들이 적층되는 방파제.
46. 제35항에 있어서,
    상기 기초 지지대의 윗면에는 상기 관형상 단위블록의 고정을 위해 끼움홈 또는 끼움돌기가 형성되는 방파제.
47. 제35항에 있어서,
    상기 덮개판의 밑면에는 끼움홈 또는 끼움돌기가 형성되는 방파제.
48. 제35항에 있어서,
    상기 방파제의 상태를 감시하는 모니터링 시스템을 추가로 구비하는 방파제.
49. 제48항에 있어서,
    상기 모니터링 시스템은, 상기 기초 지지대 상에 설치되는 다수의 침하계, 상기 관형상 단위블록에 부착되는 다수의 경사계, 상기 관형상 단위블록에 설치되는 파압계, 및 상기 침하계, 상기 경사계 또는 상기 파압계로부터 이상이 발생한 데이터를 수집하여 저장하고 무선 통신을 통해 데이터를 전송하는 제어장치를 포함하는 방파제.
50. 해저의 바닥면에 배치되는 기초 지지대;
    상기 기초 지지대 상에 적층되고, 방사상으로 다수의 관통공이 형성되어 있으며 길이방향을 따라가는 선단면에 오목홈 또는 돌출부가 형성되어 있음과 더불어, 길이방향의 일측에 끼움홈과 타측에 끼움돌기가 형성되어 있고, 수직한 2쌍의 다리부를 갖추되, 상기 다리부의 밑면에는 돌출부 또는 오목홈이 형성되어 있는 다수의 오목한 제1수평블록;
    상기 기초 지지대 상에 직립하여 설치되고, 방사상으로 다수의 관통공이 형성되어 있으며 상측 선단에 끼움수단이 형성되어 있는 다수의 오목한 제1수직블록;
    상기 기초 지지대 상에 직립하여 설치되고, 방사상으로 다수의 관통공이 형성되어 있으며 상측 선단에 끼움수단이 형성되어 있고 하측에는 한 쌍의 다리부를 갖춘 다수의 오목한 제2수직블록; 및
    적층된 상기 제1수평블록, 상기 제1수직블록 및 상기 제2수직블록의 최상부를 덮도록 설치되는 덮개판
    을 포함하는 방파제.
51. 제50항에 있어서,
    상기 기초 지지대와 상기 제1수평블록 사이에 배치되고, 방사상으로 다수의 관통공이 형성되어 있으며 길이방향을 따라가는 선단면에 오목홈 또는 돌출부가 형성되어 있음과 더불어, 길이방향의 일측에 끼움홈과 타측에 끼움돌기가 형성되어 있는 다수의 오목한 제2수평블록을 추가로 포함하는 방파제.
52. 제50항에 있어서,
    상기 제1수직블록은 상기 적층된 제1수평블록들의 열 사이에 배치되고,
    상기 제2수직블록은 상기 방파제의 내해 쪽 측면에 위치되는 방파제.
53. 제50항에 있어서,
    박스형상으로 형성되면서, 길이방향의 일측면에 끼움홈이 형성되어 있고 타측면에 끼움돌기가 형성되어 있으며, 상측면에는 오목홈 또는 돌출부가 형성되어 있고 하측면에는 돌출부 또는 오목홈이 형성되어 있는 차단블록을 추가로 포함하는 방파제.
54. 제53항에 있어서,
    상기 차단블록은 상기 적층된 제1수평블록과 상기 덮개판의 사이에 적층되는 방파제.
55. 제53항에 있어서.
    상기 차단블록은 상기 방파제의 내해 쪽으로부터 외해 쪽으로 이동된 위치에서 상기 제1수평블록 상에 설치되고,
    상기 차단블록의 상기 내해 쪽 측면에 인접하게 상기 제1수직블록 또는 상기 제2수직블록이 설치되는 방파제.
56. 제50항에 있어서,
    상기 기초 지지대의 윗면에는 상기 제1수직블록 또는 상기 제2수직블록의 고정을 위해 지지수단이 형성되는 방파제.
57. 제50항에 있어서,
    상기 덮개판의 밑면에는 상기 제1수평블록의 고정을 위한 제1연결수단과, 상기 수직블록들의 고정을 위한 제2연결수단을 구비하는 방파제.
58. 제50항에 있어서,
    상기 방파제의 상태를 감시하는 모니터링 시스템을 추가로 구비하는 방파제.
59. 제58항에 있어서,
    상기 모니터링 시스템은, 상기 기초 지지대 상에 설치되는 다수의 침하계, 상기 수평블록 또는 상기 수직블록에 부착되는 다수의 경사계, 상기 수평블록 또는 상기 수직블록에 설치되는 파압계, 및 상기 침하계, 상기 경사계 또는 상기 파압계로부터 이상이 발생한 데이터를 수집하여 저장하고 무선 통신을 통해 데이터를 전송하는 제어장치를 포함하는 방파제.

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