KR101568264B1 - 파향 전환기능을 갖는 잠제블록 - Google Patents

파향 전환기능을 갖는 잠제블록 Download PDF

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Abstract

이 발명은 파향 전환기능을 갖는 잠제블록에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잠제블록의 외측면이 아닌, 내부를 관통하는 공간을 이용하여 진입하는 파도 중 일부의 방향을 측면으로 변경함으로써, 파랑이나 연안쇄파 등의 해수에 의한 파력을 효율적으로 감쇠할 수 있도록 한 것이다.
특히, 이 발명은 잠제블록의 내부에 형성된 공간을 이형의 공간으로 형성함으로써, 형성된 이형의 공간을 이동하는 해수가 각 영역을 통과하는 과정에서 확산되고 모이는 과정을 자연스럽게 반복하도록 하여 해수이동지연효과와 더불어 다른 방향으로의 해수이동이 원활하게 이루어질 수 있다.
이때, 파력을 감쇠시키는 파향전환체를 상부에 구성하여, 월류의 파형경사가 완만해지도록 함으로써, 파의 침식성을 최소화하여 해안지역의 항구, 도로 및 건물 등의 구조물을 보호하고 해안침식에 의한 토사의 유실을 최소화할 수 있다.
따라서, 소파구조물 및 연안침식 분야, 특히 연안지역의 잠제 등으로 이용되는 소파구조물 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Description

파향 전환기능을 갖는 잠제블록{Submerged breakwater block having wave direction changing function}
이 발명은 파향 전환기능을 갖는 잠제블록에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잠제블록의 외측면이 아닌, 내부를 관통하는 공간을 이용하여 진입하는 파도 중 일부의 방향을 측면으로 변경함으로써, 파랑이나 연안쇄파 등의 해수에 의한 파력을 효율적으로 감쇠할 수 있도록 한 것이다.
특히, 이 발명은 잠제블록의 내부에 형성된 공간을 이형의 공간으로 형성함으로써, 형성된 이형의 공간을 이동하는 해수가 각 영역을 통과하는 과정에서 확산되고 모이는 과정을 자연스럽게 반복하도록 하여 해수이동지연효과와 더불어 다른 방향으로의 해수이동이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 파향 전환기능을 갖는 잠제블록에 관한 것이다.
일반적으로, 소파구조물은 파도의 에너지를 분산 또는 소실시킬 목적으로 설치하는 것으로, 외해로부터의 파랑을 막아서 내항을 보호하는 방파제 등이 이에 속한다.
파랑이 연안으로 접근하면 얕은 수심에 의해 연안쇄파로 변화되는데, 이러한 연안쇄파를 막기 위하여 설치되는 구조물을 잠제라고 한다.
잠제는 해안으로부터 바다쪽으로 떨어져서, 그 상부가 해안과 거의 수평으로 형성되도록 연안해역에 설치되는 것으로, 수중방파제라고도 한다.
이와 같이, 소파구조물은 파의 접촉이 강한 해안에서 파의 에너지를 감쇠하여 해안 자체의 방어를 용이하게 하고, 이것을 넘는 파(월류)의 파형경사를 완만하게 하여 파의 침식성을 완화시킴으로써, 해안지역의 항구, 도로 및 건물 등의 구조물을 보호하고 해안침식에 의한 토사의 유실을 최소화하기 위해 설치되는 것이다.
이와 같은 소파구조물의 하나로, 하기의 선행기술문헌인 대한민국 등록실용신안 제20-0228767호 '방파제 피복용 소파블럭'(이하, '선행기술'이라 한다)은, 원기둥체에 기초단 및 지간을 형성하고, 상부의 지간 외주면부에 소파용 돌출간을 형성한 것이다.
그러나, 선행기술은 진입하는 파도가 모두 블록의 외측면을 따라 이동하므로, 파의 감쇠가 미비하여 실질적으로 소파효과가 크게 향상되지는 못하였다.
또한, 선행기술의 경우 외측면이 모두 곡면형태로 구성되어 있기 때문에, 파도의 유입시 양력이 발생하여 부정형움직임이 발생할 수 있고, 이로 인해 해양구조물의 구조적 안정성이 크게 저하된다는 문제점이 있다.
대한민국 등록실용신안 제20-0228767호 '방파제 피복용 소파블럭'
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 이 발명은 잠제블록의 외측면이 아닌, 내부를 관통하는 공간을 이용하여 진입하는 파도 중 일부의 방향을 측면으로 변경함으로써, 파랑이나 연안쇄파 등의 해수에 의한 파력을 효율적으로 감쇠할 수 있도록 한 파향 전환기능을 갖는 잠제블록을 제공하는데 목적이 있다.
특히, 이 발명은 잠제블록의 내부에 형성된 공간을 이형의 공간으로 형성함으로써, 형성된 이형의 공간을 이동하는 해수가 각 영역을 통과하는 과정에서 확산되고 모이는 과정을 자연스럽게 반복하도록 하여 해수이동지연효과와 더불어 다른 방향으로의 해수이동이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 파향 전환기능을 갖는 잠제블록을 제공하는데 목적이 있다.
이를 통해, 해안침식의 요인이 되는 파랑이나 연안쇄파를 효율적으로 감쇠함으로써, 해안침식 및 토사의 유출을 방지함은 물론, 양력이 발생할 수 있는 곡면부를 최소화하여 부정형이동을 방지하고, 구조적 안정성을 확보하여 반영구적으로 그 기능을 유지할 수 있도록 한 파향 전환기능을 갖는 잠제블록을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 이 발명에 따른 파향 전환기능을 갖는 잠제블록은, 적어도 일측의 측면으로 개방되는 서식공간부(101)가 형성된 몸체(100); 및 상기 몸체(100)의 상부에 구성되어, 유입된 해수의 이동방향을 적어도 일측방향으로 전환시키는 해수이동홀(201)이 형성된 적어도 하나의 파향전환체(200);를 포함하되, 상기 파향전환체(200)는 상기 몸체(100)의 상부에서 상부방향으로 형성되는 기둥부(210); 및 상기 기둥부(210)에서 수평방향으로 연장형성되는 적어도 하나의 수평연장부(220);를 포함하며, 상기 해수이동홀(201)은 상기 수평연장부(220) 및 기둥부(210)를 관통하고, 상기 기둥부(210)의 내부에는 상기 수평연장부(220)에 형성된 해수이동홀(201)과 공간적으로 연결되는 와류형성공간부(202)가 수평면에 대한 형상이 타원형상으로 형성되되, 상기 와류형성공간부(202)의 부피는 상기 해수이동홀(201)의 부피보다 크도록 형성되고, 상기 해수이동홀(201)은 와류형성공간부(202)의 장축과 단축을 연결하도록 형성되어 해수의 확산과 모이는 과정이 반복되는 것을 특징으로 한다.
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또한, 상기 몸체(100)의 하부에 결합되어 상기 몸체(100)가 해수의 이동에 의해 유동되는 것을 방지하기 위한 고정지지체(300);를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 몸체(100)의 하부에는, 길이방향의 양측으로 지지부(110)가 형성되고, 상기 고정지지체(300)의 상부에는, 길이방향으로 상기 지지부(110)가 걸려지는 지지턱(310)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 몸체(100) 및 고정지지체(300)는, 서로 엇갈려 결합지지될 수 있다.
또한, 상기 고정지지체(300)의 상부에는, 길이방향의 양측으로 두 개의 지지턱(310)이 형성되고, 상기 지지턱(310)의 사이에는 상기 몸체(100)의 지지부(110)가 안착되는 안착부(320)가 형성되며, 상기 안착부(320)는, 어느 하나의 몸체(100)에 형성된 지지부(110)와 다른 하나의 몸체(100)에 형성된 지지부(110)가 밀착되어 결합되는 것을 특징으로 하는 파향 전환기능을 갖는 잠제블록.
상기와 같은 해결수단에 의해, 이 발명은 잠제블록의 외측면이 아닌, 내부를 관통하는 공간을 이용하여 진입하는 파도 중 일부의 방향을 측면으로 변경함으로써, 파랑이나 연안쇄파 등의 해수에 의한 파력을 효율적으로 감쇠할 수 있는 장점이 있다.
이때, 파력을 감쇠시키는 파향전환체를 상부에 구성하여, 월류의 파형경사가 완만해지도록 함으로써, 파의 침식성을 최소화하여 해안지역의 항구, 도로 및 건물 등의 구조물을 보호하고 해안침식에 의한 토사의 유실을 최소화하는 장점이 있다.
특히, 이 발명은 잠제블록의 내부에 형성된 공간을 이형의 공간으로 형성함으로써, 형성된 이형의 공간을 이동하는 해수가 각 영역을 통과하는 과정에서 확산되고 모이는 과정을 자연스럽게 반복하도록 하여 해수이동지연효과를 상승시킬 수 있는 장점이 있다.
더불어, 지연된 해수를 양측면으로 배출시킴으로써, 진입하는 파도와의 충돌에 의한 감쇠가 보다 효율적으로 발생될 수 있도록 하는 장점이 있다.
이를 통해, 해안침식의 요인이 되는 파랑이나 연안쇄파를 효율적으로 감쇠함으로써, 해안침식 및 토사의 유출을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 이 발명은 양력이 발생할 수 있는 곡면부를 최소화하여 부정형이동을 방지하고, 구조적 안정성을 확보하여 반영구적으로 그 기능을 유지할 수 있도록 하는 장점이 있다.
또한, 이 발명은 육지측과 해양측의 해수이동을 완전히 차단하지 않도록 함으로써, 소파구조물에 의해 내측(육지측)과 외측(바다측)이 단절되지 않도록 하여 수중환경 및 생태계를 보호하고 환경오염을 방지할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 소파구조물 및 연안침식 분야, 특히 연안지역의 잠제 등으로 이용되는 소파구조물 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 이 발명에 의한 파향 전환기능을 갖는 잠제블록의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 주요부부을 절개한 도면이다.
도 3은 도 2에 나타난 해수이동홀 및 와류형성공간부의 기능을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 이 발명에 의한 파향 전환기능을 갖는 잠제블록의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4에 나타난 고정지지체를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 도 4를 반복하여 설치한 상태를 나타내는 사용상태도이다.
이 발명에 따른 파향 전환기능을 갖는 잠제블록에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 이 발명에 의한 파향 전환기능을 갖는 잠제블록의 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 주요부부을 절개한 도면이다.
도 1을 참조하면, 파향 전환기능을 갖는 잠제블록(A)은 몸체(100) 및 파향전환체(200)를 포함한다.
몸체(100)는 해저면 또는 하기에 설명될 고정지지체(300)의 상부에 안착되는 것으로, 수중생물들이 서식할 수 있는 서식공간부(101)가 형성된다. 여기서, 서식공간부(101)는 수중생물들이 자유롭게 출입할 수 있도록 적어도 일측의 측면으로 충분히 개방되는 형태로 형성됨이 바람직하다.
파향전환체(200)는 몸체(100)의 상부에 구성되어, 유입된 해수의 이동방향을 적어도 일측방향으로 전환시키기 위한 것으로, 해수의 내부유입을 유도하고 내부에서 해수의 이동을 지연시킨 후 측면 및 후방으로 배출하는 기능을 수행한다.
이를 위하여, 파향전환체(200)는 도 1에 나타난 바와 같이 해수가 이동하기 위한 해수이동홀(201)이 형성된다.
한편, 해안침식을 유도하는 파도는 대부분 월류이므로, 해수이동홀(201)이 충분한 높이에서 형성하도록 할 필요가 있다.
이에, 파향전환체(200)는 몸체(100)의 상부에서 상부방향으로 기둥부(210)를 형성하고, 기둥부(210)의 상부에서 해수이동홀(201)을 형성할 수 있다.
한편, 도 1에 나타난 바와 같이 원형이나 타원형과 같은 곡면형태의 기둥부(210)를 형성하게 되는 경우, 해수가 이동하는 과정에서 양력이 발생할 수 있으며, 이로 인해 잠제블록(A) 자체의 구조적 안정성과 더불어, 도 6에 나타난 바와 같이 복수 개의 잠제블록(A)을 이용한 구조물의 안정성 또한 저하될 수 있는 문제점이 있다.
이를 방지하기 위하여, 이 발명은 도 1에 나타난 바와 같이 기둥부(210)의 상부에서 에서 수평방향으로 연장형성되는 적어도 하나의 수평연장부(220)를 형성할 수 있다.
그리고, 해수이동홀(201)은 수평연장부(220) 및 기둥부(210)를 관통하여 형성될 수 있다.
이와 같이, 이 발명은 잠제블록의 외측면이 아닌, 내부를 관통하는 공간을 이용하여 진입하는 파도 중 일부의 방향을 측면으로 변경함으로써, 파랑이나 연안쇄파 등의 해수에 의한 파력을 효율적으로 감쇠할 수 있다.
또한, 파력을 감쇠시키는 파향전환체를 상부에 구성함으로써, 잠제블록을 넘는 파도(월류)의 파형경사가 완만해지도록 함으로써, 파의 침식성을 최소화하여 해안지역의 항구, 도로 및 건물 등의 구조물을 보호하고 해안침식에 의한 토사의 유실을 최소화할 수 있다.
한편, 이 발명의 파향 전환기능을 갖는 잠제블록(A)은 도 1에 나타난 바와 같이 네 방향으로 형성된 해수이동홀(201) 중 어느 하나의 해수이동홀(201)로 유입된 해수가 다른 세 방향의 해수이동홀(201)로 배출되야 하는바, 일정한 단면의 해수이동홀(201) 만으로 형성될 경우, 해수의 분산 배출이 용이하지 않을 수 있다.
이에, 이 발명은 유입된 해수가 후방뿐만 아니라 양측방향으로도 용이하게 배출될 수 있도록 하기 위하여, 기둥부(210)의 내부에 도 2에 나타난 바와 같이 와류형성공간부(202)를 형성하고, 와류형성공간부(202)가 해수이동홀(201)과 공간적으로 연결되도록 할 수 있다.
도 3은 도 2에 나타난 해수이동홀 및 와류형성공간부의 기능을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 기둥부(210)의 전방(도 3에서 하부)에 형성되는 와류형성공간부(202)의 부피는, 해수이동홀(201)의 부피보다 크도록 형성될 수 있다.
이에, 도 3에 나타난 바와 같이 하부의 해수이동홀(201)로 유입된 해수는, 와류형성공간부(202)로 유입되는 시점에서 확장된 공간으로 확산될 수 있고, 다른 해수이동홀(201)과 만나는 부분에서 확산된 해수가 모일 수 있다.
이와 같이, 일정한 영역에서 해수가 확산되고 모이는 과정이 부분적으로 반복하여 발생하게 되면, 와류형성공간부(202)에는 다양한 형태의 와류가 발생할 수 있다. 여기서 도 3에 나타난 화살표는 일 예일 뿐이며, 유체역학상으로 매우 복잡한 형태의 와류가 발생될 수 있음은 물론이다.
이와 같은 와류에 의해, 해수의 이동방향이 자연스럽게 측면쪽으로 변경될 수 있으며, 이를 통해 전방의 해수이동홀(201)로 유입된 해수가 양측면으로 용이하게 배출될 수 있다.
물론, 측면에 형성된 해수이동홀(201)로 유입된 해수가 후방(도 3에서 상부)에 형성된 해수이동홀(201)로 용이하게 배출될 수 있음은 당연하다.
결과적으로, 이 발명의 해수이동홀(201) 및 와류형성공간부(202)는 서로 다른 형태와 크기를 갖는 이형의 공간부를 형성함으로써, 영역통과시 해수의 확산되고 모이는 과정을 반복하도록 하여, 와류발생 유도하고 이를 통해 해수의 이동방향이 용이하게 전환되도록 할 수 있다.
이와 같이, 방향이 전환되어 측면방향으로 배출된 해수는, 해양측에서 육지측으로 이동하는 해수와 수직방향에서 부딪치게 되므로, 파력의 감쇠효과를 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 해수이동홀(201)로 유입된 해수가 와류형성공간부(202)에서 발생된 와류의 영향으로 일정시간동안 외부로 배출되지 않고 머무르게 되므로, 해수의 이동을 지연시키는 효과도 얻을 수 있으며, 이러한 해수이동의 지연효과를 통해 육지측으로 유입되는 파도에 대한 감쇠효과를 보다 향상시킬 수 있다.
이러한 효과를 보다 극대화 하기 위하여, 이 발명은 도 3에 나타난 바와 같이, 와류형성공간부(202)를 수평면에 대한 형상이 타원형상이 되도록 형성함으로써, 보다 용이하게 와류를 발생시킬 수 있다.
또한, 이와 같이 발생된 와류를 통해 해수의 이동이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여, 해수이동홀(201)은 와류형성공간부(202)의 장축(도 3에서 가로축)과 단축(도 3에서 세로축)을 연결하도록 형성할 수 있다.
도 4는 이 발명에 의한 파향 전환기능을 갖는 잠제블록의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4에 나타난 고정지지체를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4를 참조하면, 이 발명의 잠제블록(A)은 몸체(100)의 하부에 결합되어 몸체(100)가 해수의 이동에 의해 유동되는 것을 방지하기 위한 고정지지체(300)를 더 포함할 수 있다.
도 5에서, 고정지지체(300)는 상부의 중앙부에 안착부(320)가 형성되도록, 길이방향의 가장자리에 지지턱(310)을 형성할 수 있다.
그리고, 도 4에 나타난 바와 같이 몸체(100)의 하부에 길이방향의 양측으로 지지부(110)를 형성함으로써, 지지부(110)가 고정지지체(300)의 지지턱(310)에 걸려지 지지되도록 할 수 있다.
이때, 고정지지체(300)의 하부에는 일정한 경사의 다리부(미부호)를 형성함으로써, 고정지지체(300)가 해저면에 견고하기 지지되어 부정형으로 이동되지 않고 안정적으로 위치하도록 할 수 있다.
더불어, 고정지지체(300)의 다리부를 경사지게 형성하게 되면, 도 4에 나타난 바와 같이 수중생물들이 서식할 수 있는 서식공간부(101)가 확장되는 효과를 얻을 수 있다.
도 6은 도 4를 반복하여 설치한 상태를 나타내는 사용상태도이다.
도 6을 참조하면, 이 발명의 잠제블록(A)을 구성하는 몸체(100) 및 고정지지체(300)가 서로 엇갈려 결합지지되도록 하여, 파랑이나 연안쇄파를 감쇠하기 위한 해양구조물(소파구조물)을 구성할 수 있다.
특히, 고정지지체(300)의 상부에 형성된 안착부(320)에, 이웃하는 두 몸체(100)의 지지부(110)가 밀착되어 결합되면, 별도의 고정수단을 이용하지 않더라도, 몸체(100) 및 고정지지체(300)가 안정적으로 결합될 수 있다.
또한, 이 발명의 잠제블록(A)을 이용한 해양구조물인 소파구조물은 육지측과 해양측의 해수이동을 완전히 차단하지 않도록 함으로써, 소파구조물에 의해 내측(육지측)과 외측(바다측)이 단절되지 않도록 하여 수중환경 및 생태계를 보호하고 환경오염을 방지할 수 있다.
이상에서 이 발명에 의한 파향 전환기능을 갖는 잠제블록에 대하여 설명하였다. 이러한 이 발명의 기술적 구성은 이 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
A : 잠제블록
100 : 몸체 101 : 서식공간부
110 : 지지부
200 : 파향전환체
201 : 해수이동홀 202 : 와류형성공간부
210 : 기둥부 220 : 수평연장부
300 : 고정지지체
310 : 지지턱 320 : 안착부

Claims (10)

  1. 적어도 일측의 측면으로 개방되는 서식공간부(101)가 형성된 몸체(100); 및
    상기 몸체(100)의 상부에 구성되어, 유입된 해수의 이동방향을 적어도 일측방향으로 전환시키는 해수이동홀(201)이 형성된 적어도 하나의 파향전환체(200);를 포함하되, 상기 파향전환체(200)는 상기 몸체(100)의 상부에서 상부방향으로 형성되는 기둥부(210); 및 상기 기둥부(210)에서 수평방향으로 연장형성되는 적어도 하나의 수평연장부(220);를 포함하며, 상기 해수이동홀(201)은 상기 수평연장부(220) 및 기둥부(210)를 관통하고, 상기 기둥부(210)의 내부에는 상기 수평연장부(220)에 형성된 해수이동홀(201)과 공간적으로 연결되는 와류형성공간부(202)가 수평면에 대한 형상이 타원형상으로 형성되되, 상기 와류형성공간부(202)의 부피는 상기 해수이동홀(201)의 부피보다 크도록 형성되고, 상기 해수이동홀(201)은 와류형성공간부(202)의 장축과 단축을 연결하도록 형성되어 해수의 확산과 모이는 과정이 반복되는 것을 특징으로 하는 파향 전환기능을 갖는 잠제블록.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체(100)의 하부에 결합되어 상기 몸체(100)가 해수의 이동에 의해 유동되는 것을 방지하기 위한 고정지지체(300);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파향 전환기능을 갖는 잠제블록.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 몸체(100)의 하부에는,
    길이방향의 양측으로 지지부(110)가 형성되고,
    상기 고정지지체(300)의 상부에는,
    길이방향으로 상기 지지부(110)가 걸려지는 지지턱(310)이 형성된 것을 특징으로 하는 파향 전환기능을 갖는 잠제블록.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 몸체(100) 및 고정지지체(300)는,
    서로 엇갈려 결합지지되는 것을 특징으로 하는 파향 전환기능을 갖는 잠제블록.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 고정지지체(300)의 상부에는,
    길이방향의 양측으로 두 개의 지지턱(310)이 형성되고, 상기 지지턱(310)의 사이에는 상기 몸체(100)의 지지부(110)가 안착되는 안착부(320)가 형성되며,
    상기 안착부(320)는,
    어느 하나의 몸체(100)에 형성된 지지부(110)와 다른 하나의 몸체(100)에 형성된 지지부(110)가 밀착되어 결합되는 것을 특징으로 하는 파향 전환기능을 갖는 잠제블록.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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