KR101506848B1 - 어도가 형성된 수문 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어도를 갖는 수문에 관한 것으로서, 수로를 개폐시키는 수문에 있어서, 수문은, 저수조를 향하는 전면의 상부와, 후면의 하부에 각각 형성되는 입구 및 출구; 수문의 내부에 연속하여 경사지도록 절곡 형성되어 입구와 출구를 연결하는 이동로;를 포함하는 어도가 형성되고, 수문의 전면에는 수문과 이격되게 형성되어 어도의 입구를 가리는 가림막;을 포함하는 수문을 제공한다.

Description

어도가 형성된 수문{The Floodgate Having Fishway}

본 발명은 수문에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수문에 어도를 형성하여 수문의 개폐여부에 관계없이 물고기와 같은 수생 생물의 이동이 가능하도록 한 어도를 갖는 수문에 관한 것이다.

일반적으로, 수로에는 홍수 조절기능과 농업 용수의 확보 또는 수로 상류 측의 미관 등을 고려하여 수로 상류 측의 저수량을 조절하기 위한 수문이 설치된다.

이러한 수문은 수위를 조절하는 목적으로 설치되기 때문에, 수문의 개,폐시 모두 물고기와 같은 수생 생물의 이동은 불가능해 진다.

특히, 수문의 폐쇄 시에는 어도가 완전히 차단되어 물고기와 같은 수생 생물의 자유로운 이동이 불가능하며, 수문의 개방 시에는 수문의 방해는 받지 않으나, 수문의 개방과 동시에 상류에서 하류로 흐르는 급류에 의해 상류로 이동하는 물고기의 경우는 이동에 많은 어려움이 따른다.

이렇듯, 종래의 수문은 저수량의 조절은 가능하지만, 물고기와 같은 수생 생물의 자유로운 이동이 불가능하거나 많은 제약이 따라 자연 생태계를 파괴하는 원인이 되었다.

따라서, 종래에는 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 한국 등록특허 10-1036142(이하 "선행기술문헌" 이라 한다)에 어도 내장형 전도식 수문이 개시되었다.

이와 같은 선행기술문헌에 개시된 어도 내장형 전도식 수문을 첨부도면 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수로의 양측에 축조되는 벽체(11) 사이에 실린더(3)의 작동으로 개,폐되는 수문(1)이 벽체(11)와 예각을 이루도록 경사지게 설치되고, 상기 수문(1)의 하부 양측에는 회전축(2)이 설치되어 실린더(3)의 피스톤(4)과 연결되는 작동링크(5)와 연관 작동되면서 수문(1)을 하 방향으로 회전시켜 수로가 개,폐 되는 수문(1)에 있어서, 좌측에서 우측으로 상향 경사지면서 상·하부 열로 구분되는 이동통로(6a)(6b)와; 상기 상부 열의 이동통로(6a)와 연결되면서 수문(1)의 일 측면에 높이가 다르게 형성되는 다수의 입구(7a-7c)와; 상기 하부 열의 이동통로(6b)와 연결되면서 수문(1)의 타 측면에 형성되는 하나의 출구(8)와; 상기 이동통로(6a)(6b)에 일정간격을 유지하면서 형성되는 체류공간(9a)(9b)과; 상·하부 열의 이동통로(6a)(6b)를 연결하는 연결공간(10)을 포함하는 어도(11)를 수문(1)의 내면에 내장형으로 형성하여 어도 내장형 전도식 수문을 구성한 것이다.

하지만, 이와 같이 수문(1)의 내부에 형성된 어도(11)는, 어도(11)의 입구(7a-7c)가 수중에 그대로 노출되어 있어 부유물 등의 유입에 대해 무방비 상태이므로 어도(11)에 물과 같이 많은 부유물들이 유입되는 문제가 있다.

그리고, 이와 같이 유입되는 부유물들은 어도(11)에 형성된 체류공간(9a)(9b)으로 유입되어 쌓이게 되고, 이와 같이 쌓이는 부유물에 의해 체류공간(9a)(9b)이 메워져 체류공간(9a)(9b)이 제기능을 다하지 못하게 될 뿐 아니라 어도(11)가 막힐 수 있으며, 더 나아가서는 체류공간(9a)(9b) 및 어도(11)에 지속적으로 쌓이는 부유물들이 결국에는 부패되어 어도(11)를 오염시키게 되는 문제가 있다.

또한, 종래의 어도(11)는 상부에서 출구가 있는 하부까지의 이동통로(6a)(6b)가 직선형으로 형성되어 있기 때문에, 어도(11)의 유속이 빠르게 형성되고, 빠른 유속으로 인해 물고기와 같은 수생 생물의 이동에 많은 제약이 따르는 문제가 있다.

이상 설명한 바와 같은 어도 내장형 전도식 수문 및 이에 대한 기술은 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

한국 등록특허 제10-1036142호

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 수문에 어도를 형성하는 한편 어도의 유속을 줄이고 청소가 용이하도록 한 어도를 갖는 수문을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은, 수로를 개폐시키는 수문에 있어서, 수문은, 저수조를 향하는 전면의 상부와, 후면의 하부에 각각 형성되는 입구 및 출구; 수문의 내부에 연속하여 경사지도록 절곡 형성되어 입구와 출구를 연결하는 이동로;를 포함하는 어도가 형성되고, 수문의 전면에는 수문과 이격되게 형성되어 어도의 입구를 가리는 가림막;을 포함하는 수문에 의해 달성된다.

또, 상술한 목적은, 수로를 개폐시키는 수문에 있어서, 수문은, 저수조를 향하는 전면의 상부에 형성되는 입구; 수문의 후면에 연속하여 경사지도록 절곡되게 구비되어 그 상단부가 입구와 연결되는 한편 그 하단부에는 출구가 형성되는 이동로;를 포함하는 어도가 형성되고, 수문의 전면에는 수문과 이격되게 형성되어 어도의 입구를 가리는 가림막;을 포함하는 수문에 의해서도 달성된다.

그리고, 어도의 입구에는 입구의 중심을 향하는 단턱부가 입구의 하부 또는 상부 또는 상,하부에 돌출 형성될 수 있고, 어도의 이동로는 유속을 줄이기 위한 파형으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 수문은, 어도의 이동로에 형성되는 체류공간; 수문의 후면에 체류공간과 연통되게 형성되는 청소구; 및 청소구에 개폐가능하게 구비되는 개폐도어;를 포함할 수도 있다.

그리고, 상기와 같이 형성되는 어도의 청소구는 수문의 후면 측으로 하향 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 어도를 갖는 수문에 따르면, 수문 전면에 수문과 일정간격으로 이격된 상태에서 어도의 입구를 가리는 가림막을 형성하여 부유물을 걸러줌으로써 어도로 유입되는 부유물을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 본 발명에 따르면, 수문의 후면에서 어도의 체류공간을 개방시켜 체류공간을 청소할 수 있도록 함으로써 부유물의 부패로 인한 어도의 오염을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또, 본 발명에서는, 수문에 형성되는 어도를 유선형으로 형성함으로써 어도를 통과하는 유속을 최대한 느리게 할 수 있으므로 어도를 통한 물고기와 같은 수생 생물의 이동을 보다 원활케 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 전도식 수문을 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 수문에 형성된 어도를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 어도가 형성된 수문의 설치도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 어도가 형성된 수문의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수문의 입구를 보인 구성도이다.
도 6은 도 4의 "A"부의 확대 단면도이다.
도 7은 도 5의 "B"부의 확대 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수문의 구성도이다.
도 9는 도 8의 "C" 방향에서 바라본 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

이 과정에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

그리고, 아래 실시예에서의 "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 도 3 내지 도 9는 어도가 형성된 수문의 각 실시예를 도시한 도면이다.

먼저, 본 발명을 설명하기 앞서, 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다. 특히, 도 3에서는 도 1에서와 같은 종래의 수로에 본 발명의 수문(100)이 구성된 것을 예시한 도면으로, 수문(100)을 제외한 나머지 도번은 생략되었으나, 생략된 나머지 도번은 도 1의 도번과 같음을 미리 밝혀둔다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 수문(100)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전도식 수문으로서, 그 내부에 물고기와 같은 수생 생물이 이동할 수 있는 어도(120)가 형성된다.

이러한 어도(120)는, 저수조를 향하는 전면(상류를 향하는 면)(100a)의 상부와, 후면(하류를 향하는 면)(100b)의 하부에는 입구(121)와 출구(126)가 각각 형성되고, 수문(100)의 내부에는 연속하여 경사지도록 절곡 형성되어 입구(121)와 출구(126)를 연결하는 이동로(122)를 포함한다.

한편, 어도(120)의 입구(121)와 출구(126)는 각각 수문(100)의 전면(100a) 상부와, 수문(100)의 후면(100b) 하부에 하나 내지는 다수 개로 형성될 수 있고, 입구(121)와 출구(126)가 다수 개로 형성되는 경우는 다수의 입구(121)와 출구(126)가 각각 수문(100)의 전면(100a) 상부와, 수문(100)의 후면(100b) 하부에 좌우로 나열되게 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 본 실시예에서는 수문(100)의 전면(100a) 상부에 좌우로 나열된 다수의 입구(121)와, 수문(100)의 후면(100b) 하부에 형성된 하나의 출구(126)를 그 일례로 예시하였다.

그리고, 이동로(122)는 수문 전면(100a)의 입구(121)와 후면(100b)의 출구(126)를 연결하는 통로로서, 수문(100)의 후면에서 보면 "Ｓ"자 형태로 형성된다. 즉, 이동로(122)는 수문(100)의 상부에서 하부에 걸쳐, 좌에서 우로, 그리고 우에서 좌로, 다시 좌에서 우로 연속하여 하향 경사지게 절곡되어 형성된다.

한편, 상기와 같은 어도(120)가 형성된 수문(100)의 전면(100a)에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 수문(100)과 이격되게 구비되어 어도(120)의 입구(121)를 가리는 가림막(110)이 형성된다.

가림막(110)은, 수문(100)의 전면(100a) 상단부에서 "┌"자 형상으로 돌출되게 구비되어 어도(120)의 입구(121)를 가려 줌으로써 물에 떠다니는 대부분의 부유물이 가림막(110)에 의해 걸러지므로 어도(120)의 입구(121)를 통한 부유물의 유입을 최소화할 수 있고, 부유물의 유입으로 인한 어도(120)의 막힘 및 부패, 오염을 최대한 방지할 수 있게 된다.

이러한 가림막(110)의 길이는 어도(120)의 입구를 완전히 가릴 수 있는 길이로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 가림막(110)은 저수조의 수위에 따라 수문(100)과 같이 회전되어 가림막(110)의 하부가 수면에 잠긴 상태를 유지함으로써 수문(100)의 회전 시에도 물에 포함된 부유물을 지속적으로 걸러내어 부유물이 어도(120)의 입구(121)로 직접 유입되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 어도(120)의 입구(121)에는 입구(121)의 중심을 향하는 단턱부(121-1)가 입구(121)의 하부 또는 상부 또는 상,하부에 돌출 형성될 수 있으나, 본 실시예에서는 도 5 및 도 도 6에 도시된 바와 같이, 단턱부(121-1)가 입구(121)의 상,하부에 각각 돌출 형성된 것을 일례로 예시하였다.

한편, 이와 같은 단턱부(121-1)는 입구(121)의 상,하 직경을 이동로(122)보다 상대적으로 좁게 형성한 것으로, 특히, 입구(121)의 하부는 단턱부(121-1)에 의해서 가려지게 됨으로써 입구(121)를 통한 부유물의 유입을 가림막(110)과 더불어 2차로 방지할 수 있게 된다. 즉, 수위에 따른 수문(100)의 회전 시 가림막(110)과 더불어 입구(121)의 단턱부(121-1)가 회전되면서 가림막(110)의 하부는 수면에 잠기고, 단턱부(121-1)의 상부는 수면 위에 위치된 상태를 유지하게 됨으로써 가림막(110)과 단턱부(121-1)의 상호 보완작용으로 입구(121)를 통한 부유물의 유입을 2차에 걸쳐 최소화할 수 있게 된다.

게다가, 어도(120)의 입구(121) 직경이 이동로(122)보다 좁게 형성됨으로써 입구(121)에서는 유입되는 물의 유속이 빠르게 진행되나, 입구(121)를 지난 물은 이동로(122)의 확장된 유로에 의해 유속이 느려지므로 물고기와 같은 수생 생물의 이동을 원활하게 유도할 수 있게 된다.

그리고, 수문(100)의 내부에 "Ｓ"자 형태로 형성되는 이동로(122)는, 그 내부의 유속을 줄이기 위해 파형의 형태로 굴곡지게 형성될 수 있다.

이때, 이동로(122)는, 상하 또는 전후 방향으로 굴곡진 파형으로 형성될 수 있고, 본 실시예에서는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 이동로(122)가 전후 방향으로 굴곡진 파형으로 형성된 것을 일례로 예시하였다.

따라서, 상기와 같이 이동로(122)가 파형으로 형성됨으로써 이동로(122)를 유동하는 물이 이동로(122)의 굴곡진 부위에 맞부딪쳐 흐름이 저해되므로 유속이 느려지고, 이로 인해 이동로(122)를 통해 이동하는 물고기와 같은 수생 생물의 이동을 원활케 할 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같은 이동로(122)의 경사진 부분에는 후술될 체류공간(123)이 하나 이상 형성될 수 있다.

한편, 상기와 같은 이동로(122)의 경사진 부분에는 하나 이상의 체류공간(123)이 형성되는 바, 본 실시에에서는 복수의 체류공간(123)이 일정간격마다 형성된 것을 일례로 예시하였다.

이러한 체류공간(123)에는 수문(100)의 후면(100b)에서 관통되어 연통되는 각각의 청소구(124)가 형성되며, 각 청소구(124)에는 수문(100)의 후면(100b)에서 결합되어 청소구(124)를 개폐시키는 개폐도어(125)가 구비된다.

특히, 청소구(124)는 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 체류공간(123)의 하단부나 하면에서 수문(100)의 후면(100b) 측으로 하향 경사지게 연장 형성되어, 체류공간(123) 내의 물이나 부유물이 청소구(124)를 통해 자연적으로 흘러나올 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 청소구(124)에 결합되어 청소구(124)를 개폐시키는 개폐도어(125)는 그 일단부가 청소구(124)에 나사 결합되거나 또는 그 일측이 청소구(124)에 힌지된 상태로 회전되면서 개폐도어(125)의 일단부가 청소구(124)에 삽입되어 청소구(124)를 개폐시킬 수도 있고, 청소구(124)에 삽입되는 개폐도어(125)의 일단부에는 실링을 위한 오링 등이 구비되어 개폐도어(125)와 청소구(124) 간의 수밀성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 어도(120)에 작용하는 수압을 고려할 때, 개폐도어(125)를 청소구(124)에 나사 결합방식으로 구비하는 것이 가장 바람직하다 할 수 있다.

따라서, 상기와 같이 청소구(124)를 수문(100)의 후면(100b)에서 각 체류공간(123)과 연통되게 형성함으로써 수문(100)의 전면부에 비해 상대적으로 물의 저수량이 얕은 수문(100)의 후면부에서 체류공간(123)을 간편하게 청소할 수 있어 청소가 용이할 뿐 아니라 체류공간(123)의 하단부 또는 하면과 연통되어 수문(100)의 후면(100b) 측으로 하향 경사진 청소구(124)에 의해서 체류공간(123) 내의 고인 물이나 부유물 들이 자연적으로 흘러나오게 되므로 청소가 간편하게 된다.

그리고, 첨부도면 도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 어도가 형성된 수문의 구성도로서, 본 실시예를 설명하기에 앞서, 전술한 실시예나 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.

한편, 본 실시예에서의 수문은 전술한 실시예의 수문과 어도의 구성만 다를 뿐 나머지 구성은 대동소이하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하고, 어도에 대해서만 집중적으로 설명키로 한다.

즉, 본 실시예에 따른 수문(100)은 전술한 실시예에서의 어도(120)와는 달리 어도(120a)가 수문(100)의 후면(100b)에 별도로 구비된 것이다.

이러한 본 실시예의 수문(100)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 저수조를 향하는 전면(100a)의 상부에 형성되는 입구(121a)와, 수문(100)의 후면(100b)에 연속하여 경사지도록 절곡되게 구비되어 그 상단부가 입구(121a)와 연결되는 한편 그 하단부에는 출구(126a)가 형성되는 이동로(122a)를 포함하는 어도(120a)가 형성되고, 수문(100)의 전면(100a)에는 수문(100)과 이격되게 형성되어 어도(120a)의 입구(121a)를 가리는 가림막(110)을 포함한다.

한편, 본 실시예에서의 가림막(110)과, 어도 입구(121a)의 단턱부(121a-1)와, 체류공간(123a), 청소구(124a) 및 개폐도어(125a)는 전술한 실시예와 동일하므로 이의 반복되는 설명은 생략키로 한다.

본 실시예의 이동로(122a)는 상하로 굴곡진 파형으로 형성되고, 이와 같은 파형의 이동로(122a)를 유동하는 물은 이동로(122a)의 굴곡진 상,하 부위에 맞부딪쳐 흐름이 저해되므로 유속을 줄일 수 있게 된다.

그리고, 이와 같은 이동로(122a)에는 다수의 체류공간(123a)이 형성되는 바, 이러한 체류공간(123a)은 이동로(122a)의 하부로 굴곡진 부위마다 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 이동로(122a)의 굴곡진 하부에는 물과 같이 유입된 부유물이 자연스럽게 침전되므로 이와 같이 침전되는 부유물을 모두 체류공간(123a)으로 유입하기 위한 것이다.

또한, 상기와 같은 각 체류공간(123a)에는 후방으로 돌출되는 청소구(124a)가 형성될 수 있으며, 각 청소구(124a)에 결합되어 청소구(124a)를 개폐시키는 개폐도어(125a)가 구비된다.

한편, 상기와 같은 청소구(124a)와 개폐도어(125a)는 전술한 실시예와 동일하게 구성하는 것이 바람직하지만, 본 실시예와는 달리 청소구(124a)의 구성없이 개폐도어(125a)를 바로 이동로(122a)의 체류공간(123a)에 나사 결합할 수도 있다.

따라서, 상기와 같은 청소구(124a)를 통해서 물의 수위가 상대적으로 얕은 수문(100)의 후면부에 체류공간(123a) 및 어도(120a)를 간편하게 청소할 수 있고, 개폐도어(125a)에 의해 청소구(124a)를 실링한 상태로 닫아 폐쇄시킬 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 수문 100a : 전면
100b : 후면 110 : 가림막
120,120a : 어도 121,121a : 입구
121-1,121a-1 : 단턱부 122,122a : 이동로
123,123a : 체류공간 124,124a : 청소구
125,125a : 개폐도어 126,126a : 출구

Claims (6)

1. 수로를 개폐시키는 수문에 있어서,
   수문은, 저수조를 향하는 전면의 상부와, 후면의 하부에 각각 형성되는 입구 및 출구;
   수문의 내부에 연속하여 경사지도록 절곡 형성되어 입구와 출구를 연결하는 이동로;를 포함하는 어도가 형성되고,
   수문의 전면에는 수문과 이격되게 형성되어 어도의 입구를 가리는 가림막;을 포함하되,
   상기 이동로에는 체류공간이 형성되고,
   상기 수문의 후면에는 체류공간과 연통되게 청소구가 구비되고,
   상기 청소구에는 개폐가능하게 구비되는 개폐도어가 구비되는 것을 특징으로 하는 어도가 형성된 수문.
   
2. 수로를 개폐시키는 수문에 있어서,
   수문은, 저수조를 향하는 전면의 상부에 형성되는 입구;
   수문의 후면에 연속하여 경사지도록 절곡되게 구비되어 그 상단부가 입구와 연결되는 한편 그 하단부에는 출구가 형성되는 이동로;를 포함하는 어도가 형성되고,
   수문의 전면에는 수문과 이격되게 형성되어 어도의 입구를 가리는 가림막;을 포함하되,
   상기 이동로에는 체류공간이 형성되고,
   상기 체류공간에는 체류공간과 연통되게 청소구가 구비되고,
   상기 청소구에는 개폐가능하게 구비되는 개폐도어가 구비되는 것을 특징으로 하는 어도가 형성된 수문.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   어도의 입구에는 입구의 중심을 향하는 단턱부가 입구의 하부 또는 상부 또는 상,하부에 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 어도가 형성된 수문.
   
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   어도의 이동로는 유속을 줄이기 위한 파형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 어도가 형성된 수문.
   
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   청소구는 수문의 후면 측으로 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 어도가 형성된 수문.
6. 삭제

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