KR101616354B1 - 부유식 방파제 및 부유식 방파제의 운용 방법 - Google Patents

부유식 방파제 및 부유식 방파제의 운용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부유식 방파제에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 부유식 방파제는 수용되는 해수의 양이 조절될 수 있는 부력 조절공간을 가지고 해수면 상에 부유 가능한 바디; 및 상기 부력 조절공간에 채워지는 상기 해수의 양을 조절하는 부력 조절 유닛을 포함한다.

Description

부유식 방파제 및 부유식 방파제의 운용 방법{Floating breakwater and floating breakwater operating method}
본 발명은 부유식 방파제 및 부유식 방파제의 운용 방법에 관한 것이다.
방파제는 파도의 힘을 감쇠시켜 해안에 위치한 시설 또는 해안에 인근한 시설을 파도로부터 보호하는 구조물이다. 방파제는 파도의 힘에 의해 유동되는 것이 방지되지되도록 콘크리트와 같이 무거운 물질로 제작된다. 또한, 방파제는 그 하단이 해저면으로부터 적층되도록 복수개가 서로 적층되게 설치된다.
이와 같이 설치된 방파제는 해저면 또는 다른 방파제의 상면에 고정설치된다. 따라서, 통상 방파제는 그 파도의 힘을 감소시킬 필요가 있는 각각 지점마다 개별적으로 설치된다.
본 발명은 해수면에 부유 가능한 부유식 방파제를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 내부에 수용되는 해수의 양이 조절될 수 있는 부유식 방파제를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 이동가능한 부유식 방파제를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수용되는 해수의 양이 조절될 수 있는 부력 조절공간을 가지고 해수면 상에 부유 가능한 바디; 및 상기 부력 조절공간에 채워지는 상기 해수의 양을 조절하는 부력 조절 유닛을 포함하는 부유식 방파제가 제공될 수 있다.
또한, 상기 바디에는 양 측면이 연통되게 폭 방향으로 유동홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 부력 조절 유닛은, 상기 부력 조절공간에 있는 기체를 외부로 배기하는 배기부재; 및 상기 부력 조절공간으로 해수를 유입시키거나, 상기 부력 조절공간에 있는 해수를 외부로 배출하는 해수 조절부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배기부재는, 상기 바디의 상부에 형성되는 배기관; 및 상기 배기관에 위치되어 상기 배기관을 개폐하는 배기밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 해수 조절부재는, 상기 바디의 하부에 형성되어 외부의 해수가 상기 부력 조절공간으로 유입되는 해수 유입관; 상기 해수 유입관에 위치되어 사기 해수 유입관을 개폐하는 밸브; 상기 바디의 하부에 형성되어 상기 부력 조절공간의 해수가 외부공간으로 배출되는 해수 배출관; 및 상기 해수 배출관에 위치되는 펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 해수 조절부재는, 상기 부력 조절공간으로 기체를 공급하는 기체 공급부재; 상기 부력 조절공간으로 해수가 유입되거나 상기 부력 조절공간에서 외부로 해수가 배출되는 해수 유입관; 및 상기 해수 유입관에 위치되는 밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 바디의 내면에는 상기 부력 조절공간의 하부를 제1공간 및 제2공간으로 구획하는 격벽이 제공될 수 있다.
또한, 상기 해수 유입관 및 상기 밸브는 상기 제1공간 및 제2공간에 각각 제공될 수 있다.
또한, 상기 바디의 외면에는 스러스터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 스러스터는 상기 바디의 양 측면에 쌍을 이루도록 제공될 수 있다.
또한, 상기 바디의 하단에는 라인을 통해 해저면에 고정되는데 사용되는 고정홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 해수면에 부유된 상태로 사용되는 부유식 방파제의 운용 방법에 있어서, 상기 부유식 방파제의 바디의 내부에 형성되는 부력 조절공간에 수용되는 해수의 양이 조절하여 무게를 가변 시키는 부유식 방파제의 운용 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 바디의 외변에 제공되는 스러스터를 이용하여 위치가 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 해수면에 부유 가능한 부유식 방파제가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 부유식 방파제의 내부에 수용되는 해수의 양이 조절될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 부유식 방파제는 이동될 수 있다.
도 1은 본 발명의 부유식 방파제의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A에 따른 단면도이다.
도 3은 부유식 방파제의 블록도이다.
도 4는 부력 조절공간에 해수가 채워지는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 부유식 방파제가 기능하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따라 부유식 방파제가 기능하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 부력 조절공간에서 해수가 배출되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 부유식 방파제의 단면도이다.
도 9는 도 8의 부유식 방파제의 블록도이다.
도 10은 또 다른 실시 예에 따른 부유식 방파제의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 부유식 방파제의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A에 따른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 부유식 방파제(10)는 바디(100) 및 부력조절유닛(200)을 포함한다.
이하, 바디(100)의 길이 방향을 제1방향(X), 제1방향(X)에 수직한 바디(100)의 폭 방향을 제2방향(Y), 제1방향(X) 및 제2방향(Y)에 수직한 바디(100)의 높이 방향을 제3방향(Z)이라 한다.
바디(100)는 부유식 방파제(10)의 외형을 형성한다. 바디(100)는 하단의 폭과 상단이 폭이 상이하게 형성될 수 있다. 구체적으로 바디(100)의 폭은 하단보다 상단이 좁게 형성될 수 있다. 또한, 바디(100)의 측면은 하단에서 상단까지 연속된 선형으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 바디(100)의 측면은 하단에서 상단으로 갈수로 바디(100)의 중심방향으로 경사진 직선, 오목한 곡선 또는 볼록한 곡선으로 형성될 수 있다. 바디(100)는 제1방향(X)으로 일정 길이만큼 연장되게 제공된다. 바디(100)의 하단에는 고정홀(101)이 형성될 수 있다. 고정홀(101)은 바디(100) 하단의 외측에 형성될 수 있다. 또한, 고정홀(101)은 바디(100) 하단 외측의 양측에 대칭되게 형성될 수 있다.
바디(100)에는 하나 이상의 유동홀(102)이 형성된다. 유동홀(102)은 제2방향(Y)으로 형성되어, 바디(100)의 양 측면이 연통되게 한다. 유동홀(102)은 바디(100)의 상단에 인접하게 형성될 수 있다. 바디(100)에 유동홀(102)이 복수개 형성되는 경우, 유동홀(102)은 제1방향(X)을 따라 서로 이격되게 배열될 수 있다.
바디(100)의 외면에는 스러스터(103)가 제공될 수 있다. 스러스터(103)는 바디(100)의 하단에 인접하게 위치될 수 있다. 스러스터(103)는 제1방향(X)을 따라 복수 개 제공될 수 있다. 또한, 스러스터(103)는 제2방향(Y)으로 서로 마주보도록 바디(100)의 양 측면에 쌍을 이루도록 제공될 수 있다.
바디(100)의 내부에는 부력 조절공간(104)이 형성된다. 부유식 방파제(10)는 부력 조절공간(104)에 채워지는 해수의 양에 따라 그 무게가 조절될 수 있다. 바디(100)의 내벽에는 하면에서 상부로 연장되는 격벽(105)이 형성된다. 격벽(105)의 상단은 내벽의 상면과 일정거리 이격되게 형성될 수 있다. 부력 조절공간(104)의 하부는 격벽(105)에 의해 제1공간(104a) 및 제2공간(104b)으로 구획된다. 제1공간(104a) 및 제2공간(104b)은 격벽(105)을 기준으로 제2방향(Y) 양측에 형성된다.
부력 조절 유닛(200)은 배기부재(210) 및 해수 조절부재(220)를 포함한다. 부력 조절 유닛(200)은 부력 조절공간(104)에 수용되는 해수의 양을 조절한다.
배기부재(210)는 배기관(211) 및 배기밸브(212)를 포함한다. 배기부재(210)는 부력 조절공간(104)에 있는 기체를 외부로 배기한다. 배기관(211)은 부력 조절공간(104)과 외부공간이 연결되게 바디(100)를 가로질러 제공된다. 배기관(211)은 바디(100)의 상부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 배기관(211)은 바디(100)의 상단에 형성될 수 있다. 배기관(211)은 복수 개 형성될 수 있다. 배기관(211)에는 배기밸브(212)가 제공된다. 배기밸브(212)는 배기관(211)을 개폐한다.
해수 조절부재(220)는 해수 유입관(222), 밸브(221), 해수 배출관(223) 및 펌프(224)를 포함한다.
해수 유입관(222)은 부력 조절공간(104)과 외부공간이 연결되게 바디(100)를 가로질러 형성된다. 해수 유입관(222)은 바디(100)의 하부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 해수 유입관(222)은 바디(100)의 하단에 형성될 수 있다. 해수 유입관(222)은 제1공간(104a)의 하부와 제2공간(104b)의 하부에 각각 위치될 수 있다. 또한, 해수 유입관(222)은 제1방향(X)을 따라 복수개 형성될 수 있다. 해수 유입관(222)에는 밸브(221)가 위치된다. 밸브(221)는 해수 유입관(222)을 개폐한다.
해수 배출관(223)은 부력 조절공간(104)과 외부공간이 연결되게 바디(100)를 가로질러 형성된다. 해수 배출관(223)은 바디(100)의 하부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 해수 배출관(223)은 바디(100)의 하단에 형성될 수 있다. 해수 배출관(223)은 제1공간(104a)의 하부와 제2공간(104b)의 하부에 각각 위치될 수 있다. 또한, 해수 배출관(223)은 제1방향(X)을 따라 복수개 형성될 수 있다. 해수 배출관(223)에는 펌프(224)가 위치된다. 펌프(224)는 부력 조절공간(104)의 해수를 배출관을 통해 외부로 배출시킨다.
도 3은 부유식 방파제의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(300)는 배기밸브(212), 밸브(221), 펌프(224) 및 스러스터(103)를 제어한다.
제어부(300)는 외부에서 무선으로 송신되는 신호에 따라 배기밸브(212), 밸브(221), 펌프(224) 및 스러스터(103)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(300)는 미리 입력된 값에 따라 배기밸브(212), 밸브(221), 펌프(224) 및 스러스터(103)를 제어할 수 있다.
도 4는 부력 조절공간에 해수가 채워지는 과정을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 부력 조절공간(104)에 해수가 채워지는 동안, 제어부(300)는 배기밸브(212) 및 밸브(221)가 개방되도록 한다. 배기밸브(212) 및 밸브(221)는 동시에 개방되거나, 하나가 개방된 후 나머지 하나가 개방될 수 있다. 그리고, 제어부(300)는 펌프(224)가 동작되지 않도록 제어한다. 해수는 수압에 의해 부력 조절공간(104)으로 유입되고, 부력 조절공간(104)의 기체는 배기관(211)을 통해 배출된다. 이때, 제어부(300)는 제1공간(104a) 및 제2공간(104b)으로 유입되는 해수의 양이 균형되게 밸브(221)를 제어할 수 있다. 제1공간(104a) 및 제2공간(104b)에 수용된 해수의 양이 균형을 이루면, 부유식 방파제(10)는 제2방향(Y)의 일측으로 기울어지지 않게 제2방향(Y) 양측의 무게가 균형을 이룰 수 있다. 일정량의 해수가 부력 조절공간(104)에 수용되면, 부유식 방파제(10)의 무게가 증가되어 파도에 대한 저항성이 향상된다.
도 5는 부유식 방파제가 기능하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 부유식 방파제(10)는 제2방향(Y)으로 균형을 이룬 상태에서 사용될 수 있다. 부유식 방파제(10)는 고정홀(101)에 체결된 라인을 통해 해저면에 고정될 수 있다. 해저에 위치되는 라인의 단부는 닻 등이 제공될 수 있다. 또한, 부유식 방파제(10)는 고정홀(101)에 라인이 체결되지 않은 상태로 사용될 수 있다. 부유식 방파제(10)에 부딪힌 해수의 일부는 부유식 방파제(10)의 상단을 넘어 반대쪽으로 이동된다. 또한, 부유식 방파제(10)에 부딪힌 해수의 일부는 유동홀(102)을 통해 반대쪽으로 이동된다. 해수의 일부가 유동홀(102)을 통해 이동됨에 따라, 해수에서 부유식 방파제(10)로 작용하는 힘이 감소되어 부유식 방파제(10)가 전복되는 것이 방지될 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따라 부유식 방파제가 기능하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 부유식 방파제(10)는 제1공간(104a)과 제2공간(104b)에 수용된 해수의 양이 상이한 상태에서 기능할 수 있다. 부유식 방파제(10)는 파도가 다가오는 방향으로 기울어 지게 위치될 수 있다. 부유식 방파제(10)가 파도가 다가오는 방향으로 기울어진 상태에서 기능하면, 해수가 부유식 방파제(10)에 미치는 힘에 의해 부유식 방파제(10)게 전복되는 것이 방지될 수 있다.
도 7은 부력 조절공간에서 해수가 배출되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 제어부(300)는 펌프(224)를 동작시켜, 부력 조절공간(104)에 수용된 해수를 배출시킨다. 해수가 배출되는 동안, 밸브(221)는 닫힌 상태로 유지된다. 제어부(300)는 제1공간(104a) 및 제2공간(104b)에서 배출되는 해수의 양이 균형을 이루도록 펌프(224)를 동작시킬 수 있다. 따라서, 부유식 방파제(10)는 제2방향(Y)으로 균형을 이루어 해수가 배출되는 과정에서 전복되는 것이 방지된다. 제어부(300)는 해수가 배출되는 동안 배기밸브(212)가 개방되도록 할 수 있다. 따라서, 배출된 해수에 대응되는 양의 공기가 부력 조절공간(104)으로 유입될 수 있다.
그리고, 제어부(300)는 스러스터(103)를 작동시켜 부유식 방파제(10)를 이동시킬 수 있다. 제어부(300)는 부유식 방파제(10)의 양측면 중 일측에 위치된 스러스터(103)를 선택적으로 작동시켜 부유식 방파제(10)를 양 방향으로 이동시킬 수 있다. 부유식 방파제(10)가 원하는 위치로 이동되면, 다시 부력 조절공간(104)으로 해수가 유입된 후 방파제로서 기능한다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 부유식 방파제의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 바디(110) 및 부력조절유닛(230)을 포함한다.
부력조절유닛(230)은 배기부재(231) 및 해수 조절부재(232)를 포함한다.
해수 조절부재(232)는 해수 유입관(233), 밸브(234) 및 기체 공급부재(235)를 포함한다.
해수 배출관(도 2의 223) 및 펌프(도 2의 224)가 기체 공급부재(235)로 대체된 점을 제외하고, 바디(110), 배기부재(231), 해수 유입관(233) 및 밸브(234)의 구성은 도 1 및 도 2의 부유식 방파제(10)와 동일하므로 반복된 설명은 생략한다.
기체 공급부재(235)를 저장탱크(236) 및 개폐밸브(237)를 포함한다. 저장탱크(236)는 기체를 저장한다. 개폐밸브(237)는 저장탱크(236)를 개폐한다. 개폐밸브(237)가 개방되면, 저장탱크(236)에 저장된 기체가 부력 조절공간(112)으로 공급된다.
도 9는 도 8의 부유식 방파제의 블록도이다.
해수가 유입되는 과정 및 스러스터(111)가 동작되어 부유식 방파제(11)가 이동되는 방법은 도 3 내지 도 7과 동일하므로 반복된 설명은 생략한다. 이하, 부력 조절공간(112)에 해수가 배출되는 과정을 설명한다.
제어부(310)는 개폐밸브(237)를 개방시켜, 저장탱크(236)의 기체가 부력 조절공간(112)에 공급되게 한다. 또한, 제어부(310)는 밸브(234)를 개방시킨다. 부력 조절공간(112)에 공급된 기체의 양이 증가되면, 부력 조절공간(112)의 압력이 상승하여 해수는 해수 유입관(233)으로 배출된다. 제어부(310)는 제1공간(112a) 및 제2공간(112b)에 위치된 밸브(234)의 개방정도를 조절하여, 제1공간(112a) 및 제2공간(112b)에서 배출되는 해수의 양이 균형을 이루게 할 수 있다.
도 10은 또 다른 실시 예에 따른 부유식 방파제의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 바디(120)에는 도 2의 격벽(105)이 생략될 수 있다. 따라서, 해수 조절부재(250)는 바디(120)의 하부에 위치될 수 있다.
격벽(도 2의 105)이 생략되고 해수 조절부재(250)가 제1공간(121a) 및 제2공간(121b)의 구분없이 위치되는 점을 제외하고, 바디(120), 스러스터(122), 해수 조절부재(250), 배기부재(251)의 구성 및 동작은 도 1내지 도 7의 부유식 방파제(10)와 동일하므로 반복된 설명은 생략한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 바디 101: 고정홀
102: 유동홀 103: 스러스터
104: 부력 조절공간 105: 격벽
200: 부력 조절 유닛 210: 배기부재
211: 배기관 212: 배기밸브
220: 해수 조절부재 221: 밸브
222: 해수 유입관 223: 해수 배출관
224: 펌프 300: 제어부

Claims (9)

  1. 수용되는 해수의 양이 조절될 수 있는 부력 조절공간을 포함하고, 그 내면에 상기 부력 조절공간의 하부를 제1공간 및 제2공간으로 구획하는 격벽이 제공되는 바디; 및
    상기 부력 조절공간에 채워지는 상기 해수의 양을 조절하는 부력 조절 유닛을 포함하되,
    상기 부력 조절 유닛은,
    상기 제1공간 및 상기 제2공간에 각각 위치되고 외부의 해수가 유입되는 경로를 제공하는 해수 유입관; 및
    상기 제1공간 및 상기 제2공간에 각각 위치되고 상기 부력 조절공간의 해수가 외부로 배출되는 경로를 제공하는 해수 배출관을 포함하는 부유식 방파제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디에는 양 측면이 연통되게 폭 방향으로 유동홀이 형성되는 부유식 방파제.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디의 상부에 형성되는 배기관; 및
    상기 배기관에 위치되어 상기 배기관을 개폐하는 배기밸브를 더 포함하는 부유식 방파제.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 부력 조절공간으로 기체를 공급하는 기체 공급부재를 더 포함하는 부유식 방파제.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디의 외면에는 스러스터가 제공되는 부유식 방파제.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디의 하단에는 라인을 통해 해저면에 고정되는데 사용되는 고정홀이 형성되는 부유식 방파제.
KR1020140040777A 2014-04-04 2014-04-04 부유식 방파제 및 부유식 방파제의 운용 방법 KR101616354B1 (ko)

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