KR101274675B1 - 모래유실방지용 해수소통블록 - Google Patents

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KR101274675B1
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신범식
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관동대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 해안의 수중 바닥 잠제(submerged breakwater) 구조물 사이에 이격되는 개구부 구간에 설치되는 모래유실방지용 해수소통블록에 관한 것이다.
본 발명의 모래유실방지용 해수소통블록은 해안에 설치되는 잠제 구조물들 사이에 이격되는 개구부 구간에 해안선과 수직방향으로 배치되는 것으로, 전후방에 하부결합홈부와 하부결합돌출부가 각각 형성되는 하판; 하판 상부에 돌출되게 형성되는 것으로, 해수통로 입구 측에서 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 해수소통유도면 및 해수통로 출구 측에서 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 모래유실방지면으로 구성되는 모래유실방지부; 및 상기 하판의 양 측단에 각각 수직방향으로 형성되어 그 사이에 해수통로가 형성되되, 측판 중 어느 하나의 내측에는 해수통로 쪽으로 돌출 형성되는 돌출경사부가 형성되고, 다른 측판의 내측 상기 돌출부에 대응되는 위치에는 오목경사부가 형성되는 측판; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 바다와 연안 사이의 해수는 원활히 소통되면서 잠제 구조물 사이에 이격되는 개구부 구간에서 발생되는 되돌이흐름(Return flow)의 제어를 통하여 연안에서 바다 측으로 쓸려나가는 모래의 유실을 최소화할 수 있다. 이로써, 외해로부터 내습하는 파랑을 차단하는 종래의 잠제 기능에 더하여 원활한 해수 순환과 연안침식 방지로 수질 개선 및 연안 생태계 보호의 효과를 얻을 수 있다.

Description

모래유실방지용 해수소통블록{Seawater circulation block for preventing sand erosion}
본 발명은 해안의 해안침식 방지를 위하여 설치되는 잠제(submerged breakwater) 구조물 사이에 설치되는 모래유실방지용 해수소통블록에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잠제와 잠제 사이에 이격되는 개구부 구간에서 해수가 바다 측으로 유출될 때 발생되는 해수의 되돌이흐름(Return flow)을 효과적으로 제어하기 위하여 해수는 원활히 소통시키면서 모래의 유실은 최소화할 수 있는 모래유실방지용 해수소통블록에 대한 것이다.
일반적으로 해안의 침식작용은 호안, 방파제 등 모래의 흐름을 교란시키는 해안인프라의 개발과 무분별한 해사채취, 댐·보·사방시설에 의한 육상 토사공급량의 감소 등 다양한 인위적 원인 뿐만 아니라, 계절풍에 의한 영향이나 지구 온난화에 따른 해수면 상승 및 연속적으로 작용하는 파도의 힘 증가 등 기후변화의 원인에 의하여 지속적으로 발생되고 있다.
최근 이러한 해안침식 문제는 국토 보존 및 관광 자원으로서의 가치, 해안 보호 측면 등 사회적 문제로 심각하게 다루어지고 있는 실정이다.
상기와 같은 해안침식 문제의 해결을 위하여, 최근에는 연안지역에 일련의 잠제 구조물을 설치하여 해안침식 현상을 제어하고자 노력하고 있다.
그러나 침식 발생 구간 전체에 대하여 연안지역을 따라 길이가 길게 연장된 일체형 잠제 구조물을 설치할 경우, 파랑 제어의 효과 측면에서는 우수할 수 있으나 해수 교환이 어려워져 해안과 잠제 사이의 지역에 해수 정체에 따른 환경적인 문제가 발생하게 된다. 이와 같은 이유로 해수 교환 효과를 위하여 잠제를 일정 간격으로 이격되도록 복수 개 설치하여 해수 소통 구간을 마련하도록 권유하고 있다.
하지만 잠제를 이격하여 설치하는 경우에는 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 해수가 바다 측으로 유출될 때 인접 잠제 사이의 개방된 공간에 형성된 개구부에서 되돌이흐름(Return Flow)이 발생하게 된다. 따라서 잠제의 배후 즉, 해안 측의 모래가 외해로 이동되거나 잠제 배후에 국소 세굴이 발생하여, 잠제가 침하되거나 해안 측의 표사가 외해로 유출되어 2차 침식 피해가 발생할 우려가 있다는 연구 결과가 보고되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 해수는 원활히 소통되면서 모래의 유실은 최소화함으로써, 잠제의 순기능이 효과적으로 발휘될 수 있는 모래유실방지용 해수소통블록을 제공하고자 한다.
본 발명은 잠제 구조물 사이의 이격되는 개구부 구간에 설치함으로써 1차적인 파랑 감쇠 효과 및 되돌이흐름(Return flow)의 제어를 통하여 모래의 유실을 최소화 할 수 있는 모래유실방지용 해수소통블록을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 양압으로 인한 해수소통블록의 부상을 방지할 수 있는 모래유실방지용 해수소통블록을 제공하고자 한다.
아울러 본 발명은 인접 블록 간 상호 결합력이 견고하여 잠제 구조물로 사용할 경우, 파랑 감쇠 효과를 도모할 수 있는 모래유실방지용 해수소통블록을 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 해안에 설치되는 잠제 구조물들 사이에 이격되는 개구부 구간에 해안선과 수직방향으로 배치되는 모래유실방지용 해수소통블록에 관한 것으로, 전후방에 하부결합홈부와 하부결합돌출부가 각각 형성되는 하판; 하판 상부에 돌출되게 형성되는 것으로, 해수통로 입구 측에서 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 해수소통유도면 및 해수통로 출구 측에서 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 모래유실방지면으로 구성되는 모래유실방지부; 및 상기 하판의 양 측단에 각각 수직방향으로 형성되어 그 사이에 해수통로가 형성되되, 측판 중 어느 하나의 내측에는 해수통로 쪽으로 돌출 형성되는 돌출경사부가 형성되고, 다른 측판의 내측 상기 돌출부에 대응되는 위치에는 오목경사부가 형성되는 측판; 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 모래유실방지용 해수소통블록을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 양 측판의 상단에는 상판이 구비되는 것을 특징으로 하는 모래유실방지용 해수소통블록을 제공한다.
또 다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 상판에는 유속저감통로가 상하로 관통되게 형성되는 것을 특징으로 하는 모래유실방지용 해수소통블록을 제공한다.
또 다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 측판 중 어느 하나의 외측 중앙부에는 측면결합홈부가 형성되고, 다른 측판의 외측 중앙부에는 측면결합돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 모래유실방지용 해수소통블록을 제공한다.
또 다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 상판의 전후방 중 어느 일측 및 타측에는 각각 상부결합홈부와 상부결합돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 모래유실방지용 해수소통블록을 제공한다.
또 다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 모래유실방지면에는 해수통로와 수직한 방향으로 복수의 유실방지요철이 형성되는 것을 특징으로 하는 모래유실방지용 해수소통블록을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 해수소통유도면과 모래유실방지면으로 구성되는 모래유실방지부에 의하여, 바다와 연안 사이의 해수는 원활히 소통되면서 되돌이흐름(Return flow)에 의하여 연안에서 바다 측으로 쓸려나가는 모래의 유실을 최소화할 수 있다.
둘째, 상판을 상하로 관통하여 형성되는 유속저감통로로 인하여, 해수의 이동시 해수소통블록을 밑에서 위로 올려 미는 양압으로부터 해수소통블록의 부상을 방지할 수 있다.
셋째, 측판에 형성된 돌출경사부와 오목경사부에 의하여, 해수통로를 지나는 해수의 진행 방향을 변경함으로써 해수의 유속을 저감하고 모래의 유실을 최소화할 수 있다.
넷째, 상판, 하판 및 측판에 형성된 결합홈부와 결합돌출부를 이용하여, 전후·좌우로 인접 블록 간 상호 잘 결합력이 견고하여 지지 가능한 구조물을 제공할 수 있다.
다섯째, 외해로부터 내습하는 파랑을 저감하는 종래의 잠제 기능에 더하여 원활한 해수 순환과 연안침식 방지로 수질 개선 및 연안 생태계 보호의 효과를 얻을 수 있다.
여섯째, 해수소통블록을 가로 방향으로 배치할 경우 잠제 구조물로 사용할 수 있다.
도 1은 종래 복수의 잠제 구조물을 설치할 경우, 인접 잠제 사이에 발생하는 해수의 되돌이흐름을 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 모래유실방지용 해수소통블록의 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2b의 A-A' 단면에 따른 모래유실방지용 해수소통블록을 도시하는 절개사시도이다.
도 4는 본 발명의 모래유실방지용 해수소통블록을 통과하는 해수의 흐름을 도시하는 평면도이다.
도 5는 도 2b의 B-B' 단면에 따른 모래유실방지용 해수소통블록의 실시예를 도시하는 절개사시도이다.
도 6은 도 2b의 B-B' 단면에 따른 모래유실방지용 해수소통블록의 다른 실시예를 도시하는 절개사시도이다.
도 7은 본 발명의 모래유실방지용 해수소통블록을 복수 열 배치하여 형성되는 구조물을 도시하는 사시도이다.
도 8은 잠제 구조물 사이에 설치되는 본 발명의 모래유실방지용 해수소통블록을 도시하는 사시도이다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 모래유실방지용 해수소통블록의 실시예를 도시하는 사시도이다.
본 발명의 모래유실방지용 해수소통블록은 해안에 설치되는 잠제 구조물들 사이에 이격되는 개구부 구간에 해안선과 수직방향으로 배치되는 것으로, 바다에서 연안 측으로 밀려오는 해류를 소통시키며, 연안에서 바다 측으로 모래가 유실되는 것을 방지한다.
본 발명은 도 2a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 전후방에 하부결합홈부(11)와 하부결합돌출부(12)가 각각 형성되는 하판(10); 하판(10) 상부에 돌출되게 형성되는 것으로, 해수통로(80) 입구 측에서 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 해수소통유도면(61) 및 해수통로(80) 출구 측에서 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 모래유실방지면(62)으로 구성되는 모래유실방지부(60); 및 상기 하판(10)의 양 측단에 각각 수직방향으로 형성되어 그 사이에 해수통로(80)가 형성되되, 측판(20) 중 어느 하나의 내측에는 해수통로(80) 쪽으로 돌출 형성되는 돌출경사부(23)가 형성되고, 다른 측판(20)의 내측 상기 돌출부에 대응되는 위치에는 오목경사부(24)가 형성되는 측판(20); 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 하판(10)은 연안 측 가까운 부분에서 수중 바닥에 안착되는 것으로, 전방 및 후방에 각각 하부결합홈부(11)와 하부결합돌출부(12)가 형성된다.
상기 하부결합홈부(11)와 하부결합돌출부(12)는 해수소통블록을 전후로 복수 개 배치할 때, 전방 및 후방에 위치하는 인접 해수소통블록 사이에 서로 맞물려 상호 결합력이 견고하여 지지 가능하도록 하기 위한 구성이다.
상기 모래유실방지부(60)는 하판(10) 상부의 해수통로(80)에 돌출되게 형성된다.
상기 모래유실방지부(60)는 해수통로(80) 입구 측에서 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 해수소통유도면(61)과 해수통로(80) 출구 측에서 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 모래유실방지면(62)으로 구성된다.
상기 해수소통유도면(61)은 바다에서 연안 측으로 유입되는 해수의 흐름을 안내하고, 상기 모래유실방지면(62)은 연안에서 바다 측으로 유출되는 모래의 유실을 방지한다.
이때, 상기 모래유실방지면(62)과 하판(10)이 이루는 경사각을 해수소통유도면(61)과 하판(10)이 이루는 경사각보다 더 크게 형성하면, 모래의 유실을 효과적으로 예방할 수 있다.
이에 대한 실시예로 모래유실방지면(62)과 하판(10)이 이루는 경사각을 20~25°로 하고, 해수소통유도면(61)과 하판(10)이 이루는 경사각을 12~16°로 할 수 있다.
모래유실방지면(62)과 하판(10)이 이루는 경사각이 20° 이하인 경우 모래 유실 방지의 효과가 적고, 25° 이상인 경우 해수의 유출을 방해한다. 마찬가지로, 해수소통유도면(61)과 하판(10)이 이루는 경사각이 12° 이하인 경우 모래 유실 방지의 효과가 적고, 16° 이상인 경우 해수의 소통에 방해가 될 수 있다.
상기 측판(20)은 하판(10)의 양 측단에 각각 수직방향으로 형성되어 양 측판(20) 및 하판(10)에 의하여 형성되는 공간에 해수통로(80)를 형성한다.
상기 측판(20)은 하판(10)의 양 측단에서 하판(10)과 일체로 형성되거나, 하판(10)과 별도로 성형한 다음, 하판(10)에 결합할 수 있다.
상기 양 측판(20) 중 어느 하나의 내측에는 해수통로(80) 쪽으로 돌출 형성되는 돌출경사부(23)가 형성되고, 다른 측판(20)의 내측 상기 돌출부에 대응되는 위치에는 오목경사부(24)가 형성된다.
도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 돌출경사부(23)와 오목경사부(24)에 의하여, 평면에서 볼 때 해수통로(80)를 지나는 해수는 직선 경로가 아니라 돌출경사부(23)와 오목경사부(24)에 의하여 형성되는 공간을 따라 진행 방향이 변경되도록 안내된다. 따라서 해수의 유속을 저감할 수 있다.
이때, 상기 해수통로(80) 입구 및 출구 측에서 돌출경사부(23) 또는 오목경사부(24)까지의 거리와 그 경사각을 조절하여 해수의 유속을 조절할 수 있다.
아울러 상기 측판(20) 중 어느 하나의 외측 중앙부에는 측면결합홈부(21)가 형성되고, 다른 측판(20)의 외측 중앙부에는 측면결합돌출부(22)가 형성될 수 있다.
상기 측면결합홈부(21)와 측면결합돌출부(22)는 해수소통블록을 좌우로 복수 개 배치하거나 인접하는 잠제 구조물과 결합할 때, 서로 맞물려 상호 결합력이 견고하여 지지 가능하도록 하기 위한 구성이다.
다음으로, 본 발명은 도 2b에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 양 측판(20)의 상단에 상판(30)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 상판(30)은 하판(10) 및 양 측판(20)과 더불어 해수소통블록의 해수통로(80)를 구성한다.
상기 상판(30)에는 유속저감통로(33)가 상하로 관통되게 형성하여, 해수의 이동시 해수소통블록을 밑에서 위로 올려 미는 양압의 영향을 줄일 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 상판(30)의 전후방 중 어느 일측 및 타측에는 각각 상부결합홈부(31)와 상부결합돌출부(32)가 형성될 수 있다.
상기 상부결합홈부(31)와 상부결합돌출부(32)는 해수소통블록을 전후로 복수 개 배치하거나, 해수소통블록을 가로로 배치하여 잠제 구조물로 사용할 때, 인접 해수소통블록 사이 또는 잠제 구조물 사이에 서로 맞물려 상호 결합력이 견고하여 지지 가능하도록 하기 위한 구성이다.
상기 하부결합홈부(11) 및 하부결합돌출부(12)와 상부결합홈부(31) 및 상부결합돌출부(32) 사이의 위치는 서로 무관하나, 하부결합홈부(11) 및 상부결합홈부(31), 하부결합돌출부(12) 및 상부결합돌출부(32)를 각각 동일한 측면에 위치시킴이 바람직하다.
도 3은 도 2b의 A-A' 단면에 따른 모래유실방지용 해수소통블록을 도시하는 절개사시도이고, 도 4는 본 발명의 모래유실방지용 해수소통블록을 통과하는 해수의 흐름을 도시하는 평면도이다.
도 3에서는 앞서 설명한 측판(20)의 측면결합홈부(21)와 측면결합돌출부(22)를 확인할 수 있으며, 측판(20) 내측에 형성된 돌출경사부(23)와 오목경사부(24) 또한 확인할 수 있다.
상기 돌출경사부(23)와 오목경사부(24)로 인하여 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이 해수의 진행 방향을 변경하여 해수의 유속을 저감할 수 있다.
도 5는 도 2b의 B-B' 단면에 따른 모래유실방지용 해수소통블록의 실시예를 도시하는 절개사시도이고, 도 6은 도 2b의 B-B' 단면에 따른 모래유실방지용 해수소통블록의 다른 실시예를 도시하는 절개사시도이다.
도 5에서는 하부결합홈부(11)와 하부결합돌출부(12) 및 상부결합홈부(31)와 상부결합돌출부(32)를 확인할 수 있으며, 하판(10) 상면에 형성된 해수소통유도면(61)과 모래유실방지면(62) 또한 확인할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 모래유실방지면(62)에 해수통로(80)와 수직한 방향으로 복수의 유실방지요철(63)을 형성할 수 있다.
상기 유실방지요철(63)은 경사면인 모래유실방지면(62)에 형성되기 때문에, 도 6에서와 같이 계단 형상을 이룰 수 있다.
상기 해수통로(80)와 수직을 이루는 유실방지요철(63)은 모래 유실 방지 효과를 더 극대화한다.
한편, 본 발명에서는 하판(10)과 측판(20)이 만나는 하부모서리를 외력으로부터 보호하기 위하여, 하부모서리를 덮는 하부노치보호부(40)를 둘 수 있다.
그리고 측판(20)과 상판(30)이 만나는 상부모서리를 외력으로부터 보호하기 위하여, 상부모서리를 덮는 상부노치보호부(50)를 둘 수 있다.
본 발명의 해수소통블록은 다양한 재료를 이용하여 제작 가능하며, 특히, 중량이 상당하고 내구성이 우수한 콘크리트를 이용하여 공장 제작한 후에, 현장으로 운송하여 시공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 모래유실방지용 해수소통블록을 복수 열 배치하여 형성되는 구조물을 도시하는 사시도이고, 도 8은 잠제 구조물 사이에 설치되는 본 발명의 모래유실방지용 해수소통블록을 도시하는 사시도이다.
본 발명의 모래유실방지용 해수소통블록(1)은 도 8에서와 같이, 복수의 잠제 구조물(1') 사이의 공간에 위치될 수 있으며, 상기 해수소통블록(1)의 구성을 통해 모래의 유실은 제한되는 반면, 해수의 이동은 자유롭게 이루어진다.
이때, 인접하는 잠제 구조물(1')은 본 발명의 해수소통블록(1)을 가로로 배치함으로써 대체 가능하다. 즉, 본 발명의 해수소통블록(1)은 잠제 구조물로의 사용이 가능한 다기능 해수소통블록이다.
또한, 본 발명의 모래유실방지용 해수소통블록(1)은 좌우뿐만 아니라 전후방으로도 복수 열 배치하여 해수통로를 길게 연장 형성함으로써 모래유실방지 효과를 극대화할 수 있다.
1: 해수소통블록 10: 하판
11: 하부결합홈부 12: 하부결합돌출부
20: 측판 21: 측면결합홈부
22: 측면결합돌출부 23: 돌출경사부
24: 오목경사부 30: 상판
31: 상부결합홈부 32: 상부결합돌출부
33: 유속저감통로 40: 하부노치보호부
50: 상부노치보호부 60: 모래유실방지부
61: 해수소통유도면 62: 모래유실방지면
63: 유실방지요철 80: 해수통로

Claims (6)

  1. 해안에 설치되는 잠제 구조물들 사이에 이격되는 개구부 구간에 해안선과 수직방향으로 배치되는 모래유실방지용 해수소통블록에 관한 것으로,
    전후방에 하부결합홈부(11)와 하부결합돌출부(12)가 각각 형성되는 하판(10);
    상기 하판(10) 상부에 돌출되게 형성되는 것으로, 해수통로(80) 입구 측에서 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 해수소통유도면(61) 및 해수통로(80) 출구 측에서 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 모래유실방지면(62)으로 구성되는 모래유실방지부(60); 및
    상기 하판(10)의 양 측단에 각각 수직방향으로 형성되어 그 사이에 해수통로(80)가 형성되되, 측판(20) 중 어느 하나의 내측에는 해수통로(80) 쪽으로 돌출 형성되는 돌출경사부(23)가 형성되고, 다른 측판(20)의 내측 상기 돌출부에 대응되는 위치에는 오목경사부(24)가 형성되는 측판(20); 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 모래유실방지용 해수소통블록.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양 측판(20)의 상단에는 상판(30)이 구비되는 것을 특징으로 하는 모래유실방지용 해수소통블록.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상판(30)에는 유속저감통로(33)가 상하로 관통되게 형성되는 것을 특징으로 하는 모래유실방지용 해수소통블록.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 측판(20) 중 어느 하나의 외측 중앙부에는 측면결합홈부(21)가 형성되고, 다른 측판(20)의 외측 중앙부에는 측면결합돌출부(22)가 형성되는 것을 특징으로 하는 모래유실방지용 해수소통블록.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 상판(30)의 전후방 중 어느 일측 및 타측에는 각각 상부결합홈부(31)와 상부결합돌출부(32)가 형성되는 것을 특징으로 하는 모래유실방지용 해수소통블록.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 모래유실방지면(62)에는 해수통로(80)와 수직한 방향으로 복수의 유실방지요철(63)이 형성되는 것을 특징으로 하는 모래유실방지용 해수소통블록.
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