KR101693787B1 - 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조에 관한 발명으로, 해저에 부설되고 일 방향으로 연장 형성된 해저케이블, 해저에 노출된 해저케이블의 외주면을 감싸도록 해저케이블의 길이방향을 따라 연장 배치되고, 탄성재질을 지닌 복수의 폐타이어 및 복수의 폐타이어의 적어도 일부를 감싸도록 해저케이블의 길이방향을 따라 연장 배치된 복수의 고정부재를 포함하고, 폐타이어는 탄성재질을 가지고 있어 외부의 충격으로부터 해저케이블을 보호하는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징으로 인해 선박의 닻, 쇠말목 및 어구로부터 해저케이블을 효과적으로 보호할 수 있다.

Description

폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조{The protection structure of submarine cable using waste tires}

본 발명은 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐타이어를 이용하여 선박의 닻, 쇠말목 및 어구로부터 해저케이블을 효과적으로 보호할 수 있는 해저케이블 보호 구조에 관한 발명이다.

일반적으로 해저케이블이란, 대륙과 대륙, 육지와 섬 등과 같이 바다를 사이에 두고 격리된 두 지점 사이에 전력 및 통신을 위하여 해저에 부설되는 케이블을 말한다.

해상풍력 발전시장의 급속한 성장과 국가 간의 전력계통 망 연계사업 등 해저케이블의 건설수요가 세계적으로 증가 추세에 있는 상황에서 국내의 어업활동과 대형 선박의 통항에 따른 닻, 쇠말목 및 어구 등에 의하여 해저케이블이 손상되기 쉽고, 해류나 파랑에 의한 해풍사태, 해저와의 마찰 등 자연현상에 의해서도 손상될 수 있다. 여기서 쇠말목이란 쇠 재질의 말목을 뜻하고, 말목이란 단부가 뾰족하게 절삭된 기둥을 말하는 것으로 주로 양식장에 말목을 박아 말목에 발을 수평으로 매달아 김, 미역 등의 해조류를 양식하게 된다. 이러한 상황으로 인해 해저케이블의 교체 및 복구 비용이 증가하고 있을 뿐만 아니라 도시지역의 전력공급 중단으로 국민의 불편과 산업피해를 발생시키고 있다.

이를 방지하기 위하여 최근에는 외장 케이블을 사용하거나 케이블의 둘레에 보호용 덕트를 설치하기도 한다. 대한민국 등록특허공보 10-0773953호는 해저케이블 보호용 덕트에 관한 발명으로, 해저로 낙하하는 선박의 닻, 쇠말목 및 어구에 의한 파손을 방지할 수 있는 해저케이블 보호용 덕트에 관한 발명이다. 종래기술인 상기 발명을 구체적으로 설명하기 위해 도 1 및 도 2를 참조하도록 한다. 도 1은 선박의 닻이 해저케이블에 닿는 모습을 나타낸 도면이고, 도 2는 해저케이블을 닻이나 어구로부터 보호하기 위한 덕트 시공 공법을 나타낸 도면이다. 닻(5)이란 바다(1)에서 선박(4)이 정박할 때 쓰이는 기구로써, 선박(4)에 달린 닻(5)을 해저(2)에 고정시켜 선박(4)을 정박시킨다. 선박(4)이 정박하는 과정에서 닻(5)을 내리게 되고, 그 과정에서 해저(2)에 부설된 해저케이블(3)이 닻(5)에 의해 손상되는 일이 발생한다. 이로 인해 전력공급 중단으로 국민의 불편과 산업피해를 발생시키고, 해저케이블(3)의 교체 및 복구 비용이 증대된다. 또한, 어업활동 과정에서 어구(漁具)에 의해 해저케이블(3)이 손상되기도 한다.

이러한 해저케이블(3)의 손상을 방지하기 위해 종래에는 해저케이블 보호용 덕트(6)를 해저케이블(3)을 따라 덮는 방식으로 시공하였다. 그러나 종래의 시공 방식으로는 덕트(6)를 설치하는데 비용이 많이 들고, 설치 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다. 또한, 비용을 줄이기 위해 덕트(6)의 단면적을 줄이는 경우 선박의 닻(5), 쇠말목 또는 어구 등으로부터 해저케이블(3)이 손상될 가능성이 높아지는 문제점이 있었다.

해저케이블(3)의 손상을 방지하기 위한 다른 종래기술로는 해저케이블(3) 주위에 돌을 채워 보호 덮개를 만든 Rock-berm 방식이 있으나 여전히 돌이 해저케이블(3)에 직접 접촉하면서 해저케이블(3)이 파손되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 비용절감 및 안전성을 지닌 해저케이블 보호 구조가 필요한 실정이다.

본 발명은 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐타이어를 이용하여 선박의 닻, 쇠말목 및 어구로부터 해저케이블을 효과적으로 보호하는 것을 그 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조는 해저에 부설되고 일 방향으로 연장 형성된 해저케이블, 해저에 노출된 해저케이블의 외주면을 감싸도록 해저케이블의 길이방향을 따라 연장 배치되고, 탄성재질을 지닌 복수의 폐타이어 및 복수의 폐타이어의 적어도 일부를 감싸도록 해저케이블의 길이방향을 따라 연장 배치된 복수의 고정부재를 포함하고, 폐타이어는 탄성재질을 가지고 있어 외부의 충격으로부터 해저케이블을 보호하는 것을 특징으로 한다.

또한, 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조의 복수의 고정부재는 복수의 폐타이어보다 단위 체적 중량이 무거운 것을 특징으로 하고, 복수의 폐타이어가 복수의 고정부재에 의해 고정되어 복수의 폐타이어의 유실이 방지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조의 복수의 폐타이어는 각각 체인을 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조의 체인은, 복수의 폐타이어에 형성된 구멍을 기준으로 위아래로 지그재그 형태로 반복적으로 통과하여 복수의 폐타이어를 각각 연결하는 것을 특징으로 한다.

또한, 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조의 복수의 폐타이어는 망에 삽입되고, 복수의 폐타이어 및 망에 의해 매트리스가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조의 복수의 폐타이어는 해저케이블을 기준으로 수직방향으로 적층되는 것을 특징으로 한다.

또한, 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조의 복수의 고정부재는 돌 또는 폐콘크리트인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조는 폐타이어의 큰 연성 및 작은 반발경도로 인하여 선박의 닻, 쇠말목 및 어구로부터 해저케이블을 효과적으로 보호할 수 있다.

또한, 종래의 덕트 시공공법에 비하여 단면이 작아지게 되어 공사비용 및 시간이 절감되는 장점이 있다.

또한, 돌 또는 폐콘크리트로 폐타이어를 덮어 폐타이어의 경량으로 인한 파랑 또는 조류에 의한 유실을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 선박의 닻이 해저케이블에 닿는 모습을 나타낸 도면.
도 2는 종래의 해저케이블을 보호하는 덕트 시공 공법을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 복수의 폐타이어 간 결합방법의 일 실시예를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 복수의 폐타이어 간 결합방법의 다른 실시예를 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 복수의 폐타이어를 적층한 모습을 나타낸 정면도.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 폐타이어를 이용한 해저케이블의 보호 구조를 나타낸 사시도이다. 이하 도 3을 참조하여 본 발명에 따라 해저케이블을 보호하는 구조에 대해 설명하도록 한다.

먼저 바다(100)의 해저(200)에 해저케이블(300)이 일 방향으로 연장 형성되어 부설된다. 해저(200)에 노출된 해저케이블(300)의 외주면을 감싸도록 복수의 폐타이어(400)가 배치되고, 이때 복수의 폐타이어(400)는 해저케이블(300)의 길이방향을 따라 배치된다. 폐타이어(400)의 개수는 제한이 없으며 복수의 폐타이어(400) 간의 결합방법(410,420)에 대한 것은 추후에 서술하도록 한다. 복수의 폐타이어(400)의 적어도 일부 또는 전체를 덮는 형식으로 복수의 폐타이어(400)를 감싸도록 복수의 고정부재(500)가 배치되고, 이때 복수의 고정부재(500)는 복수의 폐타이어(300)와 마찬가지로 해저케이블(300)의 길이방향으로 따라 연장 배치된다.

타이어는 자동차 등의 이동 수단의 바퀴 바깥 둘레에 끼워져 있는 고무를 말하며, 수명이 다한 타이어를 폐타이어(400)라고 한다. 폐타이어(400)는 일반적으로 재활용 빈도가 낮다. 그러나 폐타이어(400)가 해저케이블(300)을 보호하는데 사용된다면, 종래의 덕트 시공 공법과 달리 원자재 비용이 절감되고, 폐타이어(400)를 처리하는 과정에서 발생하는 환경오염을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 기본 자재를 거의 무료로 확보할 수 있기 때문에 자재비용이 거의 발생하지 않고, 폐기되는 재료를 사용하기 때문에 우리 정부가 추진하는 친환경정책에 부응한다는 장점도 있다.

폐타이어(400)는 고무가 주 성분이고, 고무는 대표적으로 탄성 재질을 지니고 있는 재료이다. 이러한 탄성을 지닌 재료의 특성에 기인할 때, 폐타이어는 연성(延性)이 크고 반발경도(反撥硬度)가 작다. 연성이란, 재료에 장력을 주어 소성변형을 일으켜 선 모양으로 늘어지게 하는 성질을 말하며 연성이 클수록 외부로부터의 충격을 잘 흡수하게 된다. 반발경도란, 시험편에 물체를 충돌시켜서 그 튀어 오름의 크고 작음을 나타내는 것으로 반발경도가 작을수록 외부로부터의 충격을 잘 흡수하게 된다. 폐타이어(400)는 종래의 덕트 등에 사용되는 금속 재료와 비교할 때, 연성이 크고 반발경도가 작다. 따라서 선박으로부터 닻, 쇠말목 및 어구가 해저케이블(300) 근처에 도달하여 본 발명에 따른 폐타이어(400)에 닿게 되면, 종래의 덕트보다 닻, 쇠말목 및 어구로부터의 충격을 더욱 효과적으로 흡수하게 된다. 즉, 종래의 덕트 시공 공법 보다 본 발명에 따른 폐타이어(400)를 통해 해저케이블(300)을 보호하도록 시공한다면, 해저케이블(300)을 더욱 안정적으로 보호할 수 있는 장점이 있게 된다. 또한, 반발강도와 연성이 뛰어나 얇은 두께를 유지하더라도 충격을 흡수할 수 있어 큰 부피를 차지하지 않아 해저케이블(300)을 효율적으로 보호할 수 있다.

해저케이블(300)이 해저(200)에 부설되면, 해저(200)에 파묻힌 부분을 제외하고 나머지 부분이 해저(200)에 노출되게 된다. 이때, 복수의 폐타이어(400)는 해저(200)에 노출된 해저케이블(300)의 외주면 부분을 감싼다. 복수의 폐타이어(400)가 해저케이블(300)을 감싸는 형태에는 제한이 없으나 바람직한 실시예로, 복수의 폐타이어(400)가 해저케이블(300)을 덮도록 해저케이블(300)의 길이방향 및 폭방향으로 직사각형 형태로 배치되고, 배치된 복수의 폐타이어(400)가 해저케이블(300)의 길이방향을 따라 연장 배치되도록 한다.

해저케이블(300)이 복수의 폐타이어(400)에 의해 1차적으로 둘러싸인 후, 2차적으로 복수의 폐타이어(400)는 복수의 고정부재(500)에 의해 둘러싸인다. 복수의 고정부재(500)가 복수의 폐타이어(400)를 감싸는 형태에는 제한이 없으나 바람직한 실시예로, 복수의 폐타이어(400)가 바다(100)에 직접적으로 노출되지 않도록 복수의 고정부재(500)를 복수의 폐타이어(400) 위에 덮어 해저케이블(300)의 길이방향을 따라 연장 배치되도록 한다. 폐타이어(400)의 경우 금속재질보다 충격흡수를 효과적으로 하는 장점이 있으나, 무게가 가벼운 문제점이 있다. 해저케이블(300)을 보호하는 폐타이어(400)가 가벼움으로 인해 파랑(波浪)이나 조류(潮流)에 의해 유실되기가 쉽다. 따라서 이러한 폐타이어(400)의 유실을 방지하여 더욱 안정적으로 해저케이블(300)을 보호하도록 폐타이어(400)위에 고정부재(500)를 덮는 시공을 한다.

이때, 고정부재(500)는 폐타이어(400)보다 단위 체적 중량이 무거운 것이 바람직하다. 단위 체적 중량(weight per unit volume)이란, 1㎥당의 중량을 일컫는 것으로, 두 물체간 상대적 무게의 비교시 쓰이는 단위이다. 고정부재(500)가 폐타이어(400)보다 단위 체적 중량이 무거움으로 인하여 폐타이어(400)의 유실을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.

이때, 고정부재(500)는 특정 재료에 제한되는 것이 아니나, 돌 또는 폐콘크리트인 것이 바람직하다. 폐콘크리트는 공사과정 등에서 콘크리트가 사용되어 수명이 다한 재료를 말하며, 돌 또는 폐 콘크리트는 종래의 덕트의 금속 등의 재료에 비하여 가격이 저렴하다. 그로 인해 공사비용을 절감하는데 큰 장점이 있다. 또한 돌 또는 폐콘크리트는 중량이 무거워 폐타이어(400)의 유실을 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

도 4는 복수의 폐타이어 간 결합방법의 일 실시예를 나타낸 평면도이다. 이하 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 폐타이어 간 결합방법의 일 실시예를 설명하도록 한다.

복수의 폐타이어(400)를 해저케이블(300)에 덮는 시공과정에서, 복수의 폐타이어(400) 간의 이탈을 방지하기 위하여 폐타이어 간의 결합이 필요하다. 이때, 복수의 폐타이어(400) 간 결합방법의 일 실시예(410)로 체인(600)을 통한 결합이 가능하다. 복수의 폐타이어(400) 간 체인의 결합방식은 제한이 없으나, 바람직한 실시예로, 복수의 폐타이어(400)에 형성된 구멍(401)을 기준으로 체인(600)을 위아래로 지그재그 형태로 구멍(401)을 반복적으로 통과하게 하여 복수의 폐타이어(400)를 각각 연결하는 것이 바람직하다. 이러한 체인(600) 형식의 결합으로 인하여 더욱 견고하게 폐타이어(400)를 이용하여 해저케이블(300)을 보호할 수 있다.

또한, 복수의 폐타이어(400)를 둘레를 따라 체인(600)을 결박하여 폐타이어(400)를 결합하는 방식도 가능하다. 이때, 체인(600)을 결박한 각 폐타이어(400)의 폭방향의 단위체를 해저케이블(300)의 길이방향을 따라 결합하여 해저케이블(300) 전체를 덮는 방식도 가능하다.

도 5는 본 발명에 따른 복수의 폐타이어 간 결합방법의 다른 실시예를 나타낸 평면도이다. 이하 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 폐타이어 간 결합방법의 다른 실시예를 설명하도록 한다.

도 4를 참조하여 설명한 체인(600)을 통한 복수의 폐타이어(400) 결합방식의 일 실시예(410)와는 달리, 다른 실시예(420)는 망(700)을 이용하여 복수의 폐타이어(400)를 결합한다. 망(700)에 복수의 폐타이어(400)를 삽입하여 매트리스(800)를 형성하고, 복수의 매트리스(800)를 통해 해저케이블(300)을 덮어 해저케이블(300)을 보호하는 방식이다. 이때, 본 발명에서 매트리스(800)는 망(700)에 의해 고정된 복수의 폐타이어(400) 결합체를 말하며, 망(700) 이외에 폐타이어(400)를 담을 수 있는 포대를 통해 복수의 폐타이어(400)를 결합하는 경우에도 매트리스(800)라 지칭한다.

도 6은 본 발명에 따른 복수의 폐타이어를 적층한 모습을 나타낸 정면도이다. 이하 도 6을 참조하여 결합된 복수의 폐타이어가 적층된 모습을 설명하도록 한다.

일 실시예(410) 또는 다른 실시예(420)에 따라 복수의 폐타이어(400)가 결합된 후, 해저케이블(300) 위에 폐타이어(400)를 수직방향으로 적층하는 방식도 가능하다. 폐타이어(400)가 수직방향으로 적층되는 경우, 폐타이어(400)의 표면적이 증대되어 닻, 쇠말목 및 어구로부터 해저케이블(300)이 파손될 확률이 낮아지는 장점이 있다. 또한, 적층을 통해 폐타이어(400)의 전체 높이의 변경이 가능하므로, 해저케이블(300)의 설치 구간에 항행하는 선박의 크기 및 닻의 위치를 고려하여 맞춤형으로 닻, 쇠말목 및 어구와 접촉하는 폐타이어(300)의 위치를 조정할 수 있다. 이로 인해 해저케이블(300)을 더욱 효과적으로 보호할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 다양한 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 권리범위로부터 합리적으로 해석될 수 있는 것이라면 무엇이나 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연하다.

100...바다 200...해저
300...해저케이블 400...폐타이어
500...고정부재 600...체인
700...망 800...매트리스

Claims (7)

1. 해저에 부설되고 일 방향으로 연장 형성된 해저케이블;
   상기 해저에 노출된 상기 해저케이블의 외주면을 감싸도록 상기 해저케이블의 길이방향을 따라 연장 배치되는 복수의 폐타이어; 및
   상기 복수의 폐타이어의 적어도 일부를 감싸도록 상기 해저케이블의 길이방향을 따라 연장 배치된 복수의 고정부재를 포함하고,
   상기 폐타이어는 탄성재질을 가지고 있어 외부의 충격으로부터 상기 해저케이블을 보호하는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 복수의 고정부재는 상기 복수의 폐타이어보다 단위 체적 중량이 무거운 것을 특징으로 하고,
   상기 복수의 폐타이어가 상기 복수의 고정부재에 의해 고정되어 상기 복수의 폐타이어의 유실이 방지되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 복수의 폐타이어는 각각 체인을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 체인은,
   상기 복수의 폐타이어에 형성된 구멍을 기준으로 위아래로 지그재그 형태로 반복적으로 통과하여 상기 복수의 폐타이어를 각각 연결하는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 복수의 폐타이어는 망에 삽입되고,
   상기 복수의 폐타이어 및 상기 망에 의해 매트리스가 형성되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 복수의 폐타이어는 상기 해저케이블을 기준으로 수직방향으로 적층되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 복수의 고정부재는 돌 또는 폐콘크리트인 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 해저케이블 보호 구조.

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