KR102004364B1 - 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모멘트 브라켓트를 구비하여 내, 외측의 수위가 비슷해서 자동수문에 수압이 작용하지 않을 때는 모멘트에 의하여 항상 개방상태를 유지하는 모멘트 자동수문을 구비하고, 외측의 수위변화에 따라 모멘트 자동수문의 개폐시점이 달라지게 하는 자동수문 개폐시점 자동조절 장치를 구비함으로써 연중 시점에 따라 수위가 달라지는 외측의 수위 변화에 따라 모멘트 자동수문의 폐쇄시점은 늦추고 개방시점은 빠르게 하여 배수의 효과를 극대화 한다.
또한 어도가 없는 방조제에 회귀성 어류가 회귀할 수 있도록 해안가 방조제 둑의 내측 수중에 어도의 몸체 대부분을 설치하고 어도 입구는 방조제 둑을 관통하여 바다와 접촉하도록 해안가 수중어도를 형성하고 내측 수중에 설치된 해안가 수중어도의 어도 날개벽에 방조제 둑에 가까이 갈수록 순차적으로 낮아지는 지점에 다수의 별도의 날개벽 물 유입부들을 설치하고 별도의 날개벽 물 유입부들의 입구에 부력에 의하여 개폐되는 부력식 수문장치들을 설치하면 평상시에는 해안가 수중어도의 최상위의 어도 출구에서 물이 해안가 수중어도 위로 흘러 회귀성 어류가 소상할 수 있으며, 수위가 낮아져 해안가 수중어도의 어도 출구로 물이 흐르지 못하면 해안가 수중어도의 날개벽에 둑에 가까이 갈수록 순차적으로 낮아지는 지점의 차상위의 날개벽 물 유입부에 설치된 부력식 수문장치가 자동으로 개방되어 차상위의 날개벽 물 유입부가 열리게 되어 해안가 수중어도위로 물이 흐르게 되어 어류가 소상함으로써 방조제 내측 담수의 수위가 떨어지더라도 연중 어도의 역할이 가능하며, 방조제 내측 담수의 수위가 상승하게 되면 열렸던 부력식 수문장치들이 순차적으로 닫히게 되어 기존의 해안가 수중어도의 어도 출구를 통하여 해안가 수중어도위로 물이 흐르게 된다.
이렇게 방조제 내측 담수의 수위가 떨어지더라도 어도의 기능을 할 수 있는 해안가 수중어도의 입구에 외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 설치하면 만조 시에는 바닷물의 역류를 완벽하게 방지하면서 모멘트 자동수문이 닫히는 시점을 최대한 늦추어 어류가 어도를 사용할 수 있는 시간을 늘리고 간조 시에는 모멘트 자동수문이 개방되는 시점을 최대한 빠르게 함으로써 해안가 수중어도를 통해 물이 흘러내려가는 시점이 빨라져 소상하는 어류가 장시간 동안 해안가 수중어도를 사용할 수 있게 되어 어도의 효율을 극대화 하여 회귀성 어류들이 회귀할 수 있도록 하고, 소상하던 어류들이 포회당하기 쉬운 어도 출구에서 인간들이나 조류들에게 포획당하지 않고 둑 상류 수중으로 안전하게 소상함으로써 교란된 생태계를 복원할 수 있다.
본 발명의 일실시 예로써, 모멘트 자동수문에 모멘트 브라켓트를 구비하여 항상 개방상태를 유지하고, 부력통부와 무게 추부로 형성된 자동수문 개폐시점 자동조절 장치를 구비하고, 또한 어도가 없는 방조제에 회귀성 어류가 회귀할 수 있도록 해안가 방조제 둑의 내측 수중에 어도의 출구와 몸체 대부분을 설치하고 어도 입구는 방조제 둑을 관통하여 바다와 접촉하도록 해안가 수중어도를 형성하고, 내측 수중에 설치된 해안가 수중어도의 어도 날개벽에 방조제 둑에 가까이 갈수록 순차적으로 낮아지는 지점에 다수의 별도의 날개벽 물 유입부들을 구비하고 별도의 날개벽 물 유입부들의 입구에 부력에 의하여 개폐되는 부력식 수문장치들을 구비하고, 해안가 수중어도의 입구에 외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 구비한다.

Description

외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문과 이를 이용한 해안가 수중어도{moment auto gate with system of control time to open or close when change out side water level and fish way in the water applicated this moment auto gate At coast}

본 발명은 해안가의 방조제 둑이나 하구 둑 또는 강과 하천에 설치하여 내, 외측의 수위가 거의 비슷하면 모멘트에 의하여 개방되고, 외측 수위가 내측 수위보다 높아지면 내, 외측의 수위차이에 의한 수압 때문에 폐쇄되어 인위적인 관리 없이 자동으로 개, 폐되어 내측의 수위를 조절하는 자동수문에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 자동수문을 지탱하여 매달려 있게 하는 브라켓트가 기존의 자동문비에서와 같이 - 자 형태가 아니라 ㄱ 자 형태의 각도가 있는 브라켓트를 사용함으로써 내, 외측의 수위가 거의 비슷해지면 수압차이가 아니라 모멘트에 의하여 자동수문이 개방되고, 외측 수위가 내측 수위보다 높아져 수압이 작용하면 폐쇄되는 자동수문으로써 특히 바닷가에서는 연중 만조 시에 들어오는 해수의 수위가 시점에 따라 변하고 간조 시 역시 빠져나가는 해수의 수위가 시점에 따라 변하는데 연중 변하는 조석간만의 수위 변화에 따라 자동수문이 개폐되는 시점을 자동 조절하여 간조 시에는 자동수문이 개방되는 시점을 빠르게 하고, 만조 시에는 자동수문이 폐쇄되는 시점을 최대한 늦추어 배수시간을 길게 함으로써 배수의 효과를 극대화 할 수 있는 외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문에 관한 것이다.

또한 해안가 방조제 둑의 내측, 즉 담수의 수중에 해안가 수중어도 출구와 몸체의 대부분을 설치하고, 해안가 수중어도의 입구는 둑을 관통하여 적당한 길이로 해수와 접촉하게 설치하고, 방조제 둑 담수 측의 해안가 수중어도 몸체에 형성된 어도 날개벽에 어도 출구와 별도로 방조제 둑에 가까워질수록 순차적으로 낮아지는 적당한 지점에 다수의 날개벽 물 유입부들을 설치하고, 날개벽 물 유입부를 개, 폐할 수 있는 부력에 의해 작동하는 부력식 수문장치를 설치하면 담수의 수위가 떨어져서 최상위의 어도 출구로 물이 흐르지 못하는 경우에 차상위의 날개벽 물 유입부를 막고 있던 부력식 수문장치가 개방되어 차상위의 날개벽 물 유입부를 통해 어도위로 물이 흐르게 되어 회귀성 어류가 해안가 수중어도를 통하여 소상할 수 있게 된다.

수위가 더 떨어지면 차 차상위의 부력식 수문장치가 개방되어 차 차상위의 날개벽 물 유입부를 통해서 해안가 수중어도위로 물이 내려가게 되며, 낮아졌던 수위가 평상 수위로 회복되면 차 차상위의 부력식 수문장치부터 순차적으로 폐쇄되어 결국은 최상위의 어도 출구를 통해서만 해안가 수중어도위로 물이 흐르게 된다.

더불어 바다 측에 잇대있는 해안가 수중어도의 입구에 모멘트 자동수문을 구비하면 간조 시에는 모멘트 자동수문이 수압 차이가 아닌 모멘트 때문에 자동으로 개방되어 방조제 둑 내측의 담수를 바다로 흘려보내 바다에서 강으로 회귀하는 어류들이 소상할 수 있게 하고, 만조 시에는 해안가 수중어도의 입구를 자동으로 폐쇄하여 해수가 담수 측으로 유입되는 것을 방지하는 모멘트 자동수문을 구비한 해안가 수중 어도로써, 특히 연중 시기에 따라 만조 시 들어오는 해수의 수위와 간조 시 빠지는 해수의 수위가 달라지는 특성에 맞추어 모멘트 자동수문의 개페시점을 자동으로 조절하여 만조 시에는 모멘트 자동수문이 폐쇄되는 시점을 늦추고, 간조 시에는 모멘트 자동수문이 개방되는 시점을 빠르게 하여 방조제 내측의 담수가 해안가 수중어도를 통하여 흘러내려 가는 시간을 최대한 길게 하여 어도의 역할을 극대화 할 수 있고, 어도 위로 소상하는 어류들이 포획을 회피하기 어려운 어도출구에서 소상하는 어류들을 포획하기 위해서 대기하고 있는 사람들과 조류들을 피하여 안전하게 보 상류로 소상할 수 있는 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도에 관한 것이다.

인간들은 방조제나 강과 하천에 물을 담수하거나 배수를 용이하게 하기위하여 별도의 관리가 필요 없는 자동문비를 설치하였다.

기존의 자동문비는 내측과 외측의 수위 차에 의해 발생하는 수압에 의하여 개폐되는 형태로써, 즉 자세하게 설명하면 외측의 수위가 낮아져서 내측의 수압이 올라가면 수압에 의하여 자동문비가 개방되어 내측에 담수된 물을 배수하고, 외측의 수위와 내측의 수위가 비슷해지면 자동문비의 자중에 의하여 자동으로 폐쇄되어 외측수의 역류를 방지한다.

이렇게 기존의 자동문비는 내, 외측의 수압차이에 의하여 개폐되기 때문에 별도의 수문 개폐장치가 필요 없어 설치비가 저렴하고 관리가 용이한 장점이 있으나 수위 변동이 없어 내, 외측의 수압의 크기가 비슷한 평상시에는 항상 폐쇄 상태를 유지하고 있기 때문에 자동문비를 중심으로 외측과 내측이 단절되어 어류는 물론 소형 동물이 이동할 수 있는 통로가 막혀 생태계를 교란시키는 문제점이 있으며, 홍수 시에는 기존의 자동문비는 항상 폐쇄 상태를 유지하기 때문에 자동문비가 개방되기 위해서는 무거운 자동문비를 밀어낼 수 있을 정도의 내측 수압이 필요하여 외측의 수위가 낮아지더라도 내측의 수위가 일정 높이까지 올라가 자동문비의 무게보다 내측 수압이 커지지 않으면 자동문비가 개방되지 않아 배수가 시작되는 시점이 늦어져 배수의 효율이 떨어지는 또 다른 문제점이 있다.

인간들은 바닷물을 막는 둑을 쌓고 매립하여 농경지를 확보하거나 담수를 저장하여 용수를 확보하였다.

농경지를 확보하고 용수를 확보하여 인간의 삶은 향상되었으나 대부분의 방조제 둑에 어도가 설치되지 않아 바다와 강이 단절되어 민물과 바다를 오가며 회유하는 은어와 연어 및 뱀장어 등 회귀성 어류의 회귀를 막아버리는 결과를 초래하여 어민들의 소득감소는 물론 생태계가 크게 훼손되고, 설령 이런 문제점을 해소하기 위하여 방조제에 어도를 설치한다고 해도 어도 위로 소상하는 어류들이 포획을 회피하기 어려운 어도출구에서 어류들을 포획하기 위해서 대기하고 있는 사람들과 조류들을 피하여 안전하게 보 상류로 소상할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 여러 문제점들을 보완하여 내측과 외측의 수위 조건이 비슷할 때는 항상 개방 상태를 유지하는 모멘트 자동수문을 제공하여 홍수 시 외측수의 역류를 차단하고 내측수를 배수함과 동시에 단절된 생태 이동통로를 복원시키고, 더 바람직하게는 시점에 따라 향상 변하는 외측의 수위 변화에 대응하여 자동수문의 개폐시점을 자동으로 조절하여 배수의 효율을 극대화 하는 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 제공함에 있다.

자세하게 설명하면, 외측의 수위가 높아지기 시작하여 상승하는 외측의 수위가 내측의 수위보다 높아지면 내, 외측의 수압 차이에 의하여 모멘트 자동수문이 닫히기 시작하여 외측수가 역류하는 것을 방지하는데 내측과 외측의 수위가 시점에 따라 연중 항상 달라지기 때문에 수위 차이에 의한 수압차도 항상 달라진다.

따라서 모멘트 자동 수문이 개폐되는 시점이 항상 달라져서 내측수가 배수될 수 있음에도 불구하고 모멘트 자동수문이 닫히게 되는 경우가 있어 배수의 효율이 떨어지게 된다.

이런 문제를 해결하고자 모멘트 자동수문의 개폐시점을 자동으로 조절하여 모멘트 자동수문이 닫히는 시점은 늦추고 열리는 시점은 빠르게 함으로써 배수 시간을 가능한 최대한 길게 하여 배수의 효율을 극대화 하는 모멘트 자동수문을 제공하는데 있다.

더구나 해안가는 강이나 하천과 달리 만조와 간조 시의 수위차가 더 크고 만조 시에 바닷물이 들어오는 수위가 시점에 따라 연중 달라지고 간조 시에도 시점에 따라 연중 바닷물이 빠지는 수위가 달라진다.

따라서 해안가에 외측의 수위변화에 따라 개페시점이 변하는 모멘트 자동수문을 설치할 경우 기존의 자동문비보다 배수할 수 있는 시간이 길어져 배수효과를 극대화 할 수 있다.

또 하나의 목적으로 어도가 없는 해안가의 방조제 둑의 내측 수중에 해안가 수중어도의 출구와 몸체 대부분을 설치하고, 해안가 수중어도 입구는 둑을 관통하여 바다와 접촉하도록 설치하고, 둑 상류 수중에 위치한 해안가 수중어도 몸체 양 가장자리에 어도출구에서부터 둑까지 일정 높이로 형성되어 어도출구를 제외한 다른 지점에서 해안가 수중어도 위로 물이 유입되어 유속이 빨라지는 것을 방지하는 해안가 수중어도 날개벽에 방조제 둑에 가까이 갈수록 순차적으로 낮아지는 적당한 지점에 다수의 날개벽 물 유입부들을 설치하고, 다수의 날개벽 물 유입부들의 입구에 부력에 의하여 작동되는 부력식 수문장치들을 설치하면 방조제 둑 내측 담수의 수위가 충분히 높은 평상시에는 최상위의 어도 출구에서 물이 해안가 수중어도 위로 흘러 회귀성 어류가 소상할 수 있고, 수위가 낮아져 어도 출구에서 물이 흐르지 못하면 어도 날개벽에 형성된 둑에 가까이 갈수록 순차적으로 낮아지는 지점의 차상위 날개벽 물 유입부를 막고 있는 부력식 수문장치가 자동으로 개방되어 차상위 날개벽 물 유입부가 열리게 되어 해안가 수중어도위로 물이 흐르게 되어 어류가 소상하고, 수위가 더 떨어지면 차 차상위의 날개벽 물 유입부가 열려 해안가 수중어도위로 물이 흐르게 되어 수위가 떨어지더라도 어도의 역할이 가능하며, 떨어졌던 수위가 상승하게 되면 열렸던 부력식 수문장치들이 차 차상위에서부터 순차적으로 닫혀 날개벽 물 유입부를 폐쇄하여 수위가 평상시로 되면 최상위의 어도 출구를 통하여 해안가 수중어도위로 물이 흐르게 된다.

따라서 방조제 내측의 수위가 어도 출구보다 낮아지면 물이 흐르지 않아 어도의 역할을 못하는 기존의 어도와 달리 해안가 수중어도는 일정 수준까지 방조제 내측의 수위가 낮아져도 어도의 역할을 할 수 있다.

또한 더욱 바람직하게도 해안가 수중어도는 어도의 형식에 구애받지 않고 모든 형식의 어도에 적용될 수 있는 장점이 있다.

이런 기능을 갖는 해안가 수중어도의 입구에 외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 설치하면 만조 시에는 모멘트 자동수문이 닫히는 시점을 최대한 늦추어 회귀성 어류가 해안가 수중어도를 사용할 수 있는 시간을 늘리고, 간조 시에는 자동수문이 개방되는 시점을 최대한 빠르게 함으로써 해안가 수중어도를 통해 물이 흘러내려가는 시점이 빨라져 소상하는 회귀성 어류가 최대한 오랜 시간동안 해안가 수중어도를 사용할 수 있게 된다.

또한, 어도 위로 소상하는 어류들이 포획을 회피하기 어려운 어도출구에서 어류들을 포획하기 위해서 대기하고 있는 사람들과 조류들을 피하여 안전하게 보 상류로 소상할 수 있는 포획 회피 수단을 구비한 해안가 수중어도를 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이 외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문은 외측의 수위가 높아질 때는 자동수문의 폐쇄 시점을 최대한 늦추고 외측의 수위가 낮아질 때는 자동수문의 개방 시점을 최대한 빠르게 하여 기존의 자동문비에 비하여 배수 효과를 극대화 할 수 있을 뿐만 아니라 소형동물들에게 이동통로를 제공하여 생태계를 복원할 수 있다.

또한 바다에 맞닿는 해안가 수중어도의 어도 입구에 해수의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 설치함으로써 만조 시에 해수의 유입을 완벽히 차단하고 만조 시와 간조 시에 해안가 수중어도위로 물이 흐르는 시간을 최대한 길게하여 어도의 역할을 극대화하고, 어도위로 소상하던 어류가 인간들이나 조류들에게 포획당하지 않고 안전하게 소상하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문과 이를 이용한 해안가 수중 어도에 구비되는 모멘트 자동수문:은 구조물의 벽체에 매달려 있게 하는 브라켓트가 기존 자동문비의 - 자 형태의 브라켓트와 달리 ㄱ 자 형태의 각도가 있게 형성된 모멘트 브라켓트;를 구비하고 있어 내, 외측의 수위가 같으면 모멘트에 의하여 항상 개방상태를 유지하고, 외측의 수위가 올라가 모멘트 자동수문을 폐쇄하여야 할 때는 완벽하고 확실한 폐쇄를 위하여 첨부한 도면상에서와 같이 모멘트 좌측으로 절대로 벗어나지 않고 항상 우측에 위치함과 동시에 모멘트 자동수문 표면의 적당한 지점에 적당한 크기의 부력통;이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 모멘트 자동수문은 외측의 수위 변화에 따라 모멘트 자동수문의 개폐시점을 자동 조절하는 자동수문 개폐시점 자동조절 장치;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 자동수문 개폐시점 자동조절 장치는 크게 부력통부;와 무게 추부;로 구분되는데 상기 부력통부는 도면상에서와 같이 모멘트 좌측으로 절대로 벗어나지 않고 상기 모멘트 자동수문의 외측 표면에 구비되어 일정 거리만큼 상, 하로 이동하는 이동 부력통;과 상기 이동 부력통이 궤도를 이탈하지 않고 상하로 이동하게 하는 이동 부력통 수컷 가이드;와 상기 이동 부력통이 일정 높이 이하로 하강하는 것을 방지하는 이동 부력통 하강 스톱 바;로 구성되고, 상기 무게 추부는 상기 이동 부력통과 연동되어 일정 높이까지 상하로 이동하는 무게 추:와 상기 무게 추에 추가로 무게를 더하거나 무게를 가볍게 하여 자동수문의 개폐시점을 더욱 확실하게 조절할 수 있는 가감 무게 추;와 상기 무게 추가 상기 이동 부력통을 따라 상하로 이동할 때 궤도를 이탈하지 않도록 하는 무게 추 수컷 가이드;와 상기 무게 추가 일정 높이 이하로 하강하는 것을 방지하는 무게 추 하강 스톱 바;와 무게 추가 일정 높이 이상으로 상승하는 것을 방지하는 무게 추 상승 스톱 바:와 상기 이동 부력통 수컷 가이드와 상기 무게 추 수컷 가이드가 삽입되어 이탈하지 않고 상하로 이동할 수 있도록 가이드 하는 암컷 가이드;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문과 이를 이용한 해안가 수중어도는 해안가 방조제 둑 내측 담수의 수중에 수중어도의 어도 출구와 몸체 대부분이 형성되고 둑을 관통하여 해수와 접촉하는 바다 측에 수중 어도의 입구가 형성되고, 어도의 입구에는 상기 외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 해안가 수중어도;이다

상기 해안가 수중어도는 몸체의 최상위 선단에 형성되어 물이 흘러내려가는 어도 출구와는 별도로 해안가 수중어도의 날개벽 면에 방조제 쪽으로 갈수록 높이가 순차적으로 낮아지는 다수의 날개벽 물 유입부;를 구비하고, 평상시에는 부력에 의해서 개폐되는 수문이 상기 날개벽 물 유입부를 막고 있다가 수위가 낮아지면 부력에 의하여 자동으로 상기 날개벽 물 유입부를 개방하고, 수위가 회복되면 부력에 의하여 자동으로 상기 날개벽 물 유입 부를 폐쇄하는 부력식 수문장치;를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다

상기 해안가 수중어도의 바닥면에는 소상하던 어류가 휴식을 취함과 동시에 인간들과 조류들을 피하여 보 상류 수중으로 빠져 나올 수 있는 포획 회피 수단;을 구비하고 상기 포획 회피 수단은 어도출구와 상기 날개벽 물 유입부에 잇대어 위치한 휴식 풀 겸 탈출구;와 유속이 비슷하면 비교적 빠른 흐름을 따라 이동하고 위험을 감지하면 깊은 수심으로 회피하는 어류의 습성을 이용하여 소상하는 어류들을 상기 휴식 풀 겸 탈출구까지 유인하는 유속 증가홈;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 모멘트 브라켓트를 구비하여 항상 개방상태를 유지하고 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 자동으로 변하는 모멘트 자동수문은 외측의 수위가 상승할 때 완벽하고 확실한 폐쇄를 위하여 첨부한 도면상에서와 같이 모멘트 좌측으로 절대로 벗어나지 않고 항상 우측에 위치함과 동시에 모멘트 자동수문 표면의 적당한 지점에 부력의 크기가 모멘트 자동수문의 개폐에 영향을 줄 수 있을 정도의 적당한 크기의 이동 부력통이 구비되어 있어 외측의 수위가 상승하여 수면이 이동 부력통과 접촉하면 부력에 의하여 이동 부력통이 상승하고, 이동 부력통이 계속해서 상승하면 위쪽의 적당한 위치에 있는 무게 추와 접촉하여 무게 추를 위로 밀며 상승하는데 이동 부력통이 무게 추와 접촉함과 동시에 무게 추의 무게 때문에 상승이 방해되고 상승을 방해하는 힘 때문에 무게 추의 무게만큼의 이동 부력통의 부력이 모멘트 자동수문에 작용하여 힌지에 의해 매달린 모멘트 자동수문을 반 시계방향으로 회동시켜 콘크리트 구조물에 매립된 문틀에 밀착되어 결국엔 완벽히 폐쇄된다.

이동 부력통은 첨부한 도면상에서와 같이 모멘트 좌측으로 절대로 벗어나지 않고 항상 우측에 위치하도록 하여야 되는데, 그 이유는 도면상에서와 같이 모멘트 좌측에 이동 부력통이 위치하면 외측의 수위가 올라가 이동 부력통에 부력이 작용하면 힌지에 의해 매달린 모멘트 자동수문이 시계방향으로 회동하여 개방될 수가 있을 수 있기 때문이다.

물론 이동 부력통이 무게 추와 접촉하기 전에는 이동 부력통의 부력이 모멘트 자동수문에 작용하지 않기 때문에 모멘트 자동수문이 닫히지 않을 염려는 없지만 쓰레기의 유입 등 발생할 수 있는 외부 요인에 의하여 닫히지 않을 수 있는 경우를 완전히 제거하기 위해서 이다.

본 발명인 외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문은 더욱 바람직하게도 수면과 접촉하여 상승하여 모멘트 자동수문을 폐쇄하는 이동 부력통이 고정되어 있지 않고 외측의 수위 변화에 따라 상승과 하강을 반복하기 때문에 무게 추의 무게와 위치를 조정하면 보다 정밀하게 모멘트 자동수문의 개폐시점을 조정할 수 있고, 기본적으로 외측의 수위가 높이 상승하면 그만큼 모멘트 자동수문을 폐쇄하는 시점이 늦어지게 되고 반대로 개방되는 시점은 빨라져 내측 수의 배수 시간이 늘어나게 되어 배수 효율을 극대화 할 수 있다.

또한 해안가 방조제 둑에 해안가 수중 어도를 설치하고 어도입구에 외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 구비하면 해수의 역류를 완벽히 방지하면서 만조 시에는 모멘트 자동수문의 폐쇄시점을 늦추고, 간조 시에는 모멘트 자동수문의 개방시점을 빠르게 하여 방조제 둑 내측의 담수를 최대한 긴 시간동안 해안가 수중어도 위로 흘러 보내 회귀성 어류가 소상할 수 있게 함으로써 어도의 역할을 극대화 할 수 있으며, 날개벽 물 유입부의 개수에 따라 방조제 내측의 수위가 일정 부분 아래로 떨어져도 평상 시 뿐만 아니라 갈수 시에도 어도의 역할을 할 수 있으며, 포획당하기 쉬운 어도출구에서 인간들이나 조류들에 의해 포획당하지 않고 안전하게 소상할 수 있는 어도를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모멘트 자동수문과 기존의 자동문비를 비교해서 나타내는 측면도이고,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 부력통의 위치 변화에 따른 모멘트 자동수문을 나타내는 측면도이고.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동수문 개폐시점 자동조절 장치를 나타내는 사시도이고,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동수문 개폐시점 자동조절 장치를 나타내는 정면도와 평면도이고,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 수위 변화에 따른 이동 부력통과 무게 추의 연동을 설명하는 측면도이고,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도를 나타내는 측면도이고.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 인간들과 조류들의 포획을 피할 수 있는 휴식 풀 겸 탈출구와 유속 증가 홈을 나타내는 사시도와 부분도이다.,

본 발명인 외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문은 홍수 시 외측수의 역류를 완벽히 방지하면서도 내측수의 배수를 오래할 수 있게 함으로써 배수효율을 극대화 할 수 있다.

또한 전국의 거의 모든 강과 하천에는 시공비가 저렴하고 유지관리가 용이하기 때문에 수많은 자동문비가 설치되어 있은데, 기존의 자동문비는 자중에 의하여 항상 폐쇄상태를 유지하고 있기 때문에 평상시에 어류, 양서류, 파충류, 소형 포유류들이 이동할 수 있는 이동 통로를 차단하여 이동 통로를 잃은 동물들이 도로위에서 로드 킬을 당하는 등 생태계에 심각한 악영향을 끼치고 있는 실정이다.

모멘트 자동수문은 모멘트에 의하여 항상 개방상태를 유지하기 때문에 평상시에는 소형동물들이 이동할 수 있는 통로를 제공함으로써 로드 킬을 방지하고 교란된 생태계를 복원할 수 있다.

또한 외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하기 때문에 외측의 수위가 높아질 때는 모멘트 자동수문이 닫히는 시점이 늦어지고, 반대로 개방시점은 빨라져 배수 효율을 극대화 할 수 있다.

또한 해안가 방조제 둑에 해안가 수중 어도를 설치하고 어도입구에 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 형성하면 해수의 역류를 완벽히 방지하면서 방조제 둑 내측의 담수를 긴 시간동안 해안가 수중어도 위로 흘러 보낼 수 있어 회귀성 어류가 소상할 수 있게 함으로써 어도의 역할을 극대화 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문과 이를 이용한 해안가 수중어도에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1을 참조하여 모멘트 브라켓트(11)와 부력통(12)을 구비하는 모멘트 자동수문(10)을 기존의 자동문비와 비교하여 자세하게 설명하면,

먼저 기존의 자동문비는 수문을 매달고 있는 브라켓트의 형태가 - 형태이기 때문에 항상 폐쇄상태를 유지하게 되는데 내측의 수위가 외측의 수위보다 많이 높아져 내측의 수압이 자동문비의 무게보다 커지는 경우에만 자동문비가 개방되고, 내측 수압이 자동문비의 무게보다 크지 않으면 자동문비의 자중에 의하여 닫히게 된다.

따라서 자동문비의 개방 시점이 늦고 폐쇄 시점이 빨라 배수의 효율이 크게 떨어질 뿐만 아니라 평상시에는 소형 동물들이 이동할 수 있는 이동통로를 막아버려 생태계를 심각하게 교란 시킨다.

이에 비하여 모멘트 자동수문(10)은 모멘트 브라켓트(11)형상이 ㄱ 자 형태로써 각도를 형성하고 있기 때문에 도 1에서와 같이 모멘트 때문에 항상 개방상태를 유지하게 되며 더욱 바람직한 것은 모멘트 브라켓트(11)의 각도와 길이를 조절하면 모멘트 자동수문(10)의 개방 정도를 자유롭게 조절할 수 있다는 것이다.

따라서 모멘트 자동수문(10)은 내, 외측의 수위가 비슷해지면 모멘트에 의하여 개방되는데 기존의 자동문비와 비교하면 개방시점이 빠르기 때문에 배수효율이 극대화되고, 외측의 수위가 상승하는 홍수시를 제외하고 평상시에는 항상 개방상태를 유지하여 어류 및 양서류, 파충류, 포유류 등의 소형 동물들이 이동할 수 있는 이동통로를 확보하여 로드 킬을 방지하는 등 생태계에 큰 도움이 된다.

또한 외측의 수위가 상승할 경우 모멘트 자동수문(10)이 너무 늦게 폐쇄되어 외측수가 역류하는 것을 방지하기 위한 수단으로 각 현장의 수위조건을 감안하여 도면상에서와 같이 모멘트 좌측으로 절대로 벗어나지 않고 항상 우측에 위치함과 동시에 모멘트 자동수문(10)의 표면의 적당한 높이에 부력이 모멘트 자동수문(10)을 개폐하는데 영향을 줄 수 있을 정도의 크기를 갖는 부력통(12)을 설치하면, 외측 수위가 상승하여 수면이 적당한 높이에 위치한 부력통(12)과 접촉하면 부력통(12)이 상승하고, 부력통(12)이 상승함에 따라 모멘트 자동수문(10)이 도 1에서와 같이 반 시계방향으로 회동하게 되어 모멘트 자동수문(10)이 콘크리트 구조물에 매립된 문틀에 밀착되어 폐쇄되기 시작하고 나중에는 상승하는 외측의 수압에 의하여 완전히 폐쇄가 된다.

따라서 도 1의 도면상에서와 같이 모멘트 좌측으로 벗어나지 않고 항상 우측에 위치하도록 하는 범위 안에 부력통(12)이 위치하여 수면과 부력통(12)이 접촉하기만 하면 항상 모멘트 자동수문(10)은 반 시계방향으로 회동을 하여 폐쇄가 되고, 부력통(12)이 설치된 높이와 크기에 따라 모멘트 자동수문(10)의 폐쇄시점이 달라지게 된다.

즉, 도면상에서와 같이 모멘트 좌측으로 절대로 벗어나지 않고 항상 우측에 위치하도록 하는 범위 안에서 모멘트 자동수문(10)의 하부(▽N,W,L)에 부력통(12)이 위치하면 모멘트 자동수문(10)의 폐쇄시점이 빨라지게 되고, 상부(▽H,W,L)에 부력통(12)이 위치하면 모멘트 자동수문(10)의 폐쇄시점이 늦어지게 되는 것이다.

그러나 부력통(12)이 일정 높이에 고정되어 있으면 높아지기 시작하는 외측수의 수위보다 내측수의 수위가 높아 배수가 가능한 상황이어도 외측수의 수면이 부력통(12)과 접촉하기만 하면 모멘트 자동수문(10)이 닫히기 시작하여 완전히 폐쇄되지 않더라도 일정정도 폐쇄되어 모멘트 자동 수문(10)이 방해되어 배수량이 적어지게 되고, 부력통(12) 높이보다 상승했던 외측수의 수위가 떨어지기 시작하여 내측수의 수위와 비슷해지더라도 외측수의 수위가 부력통(12) 이하로 떨어지지 않으면 모멘트 자동수문(12)이 완전히 개방되지 않아 이 또한 배수량이 적어지는 요인이 된다.

도 1에 나타낸 모멘트 자동수문(10)의 작동원리에 대한 설명을 마치고, 도 2를 참조하여 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문(10)에 대하여 설명을 하면,

먼저 도 2의 도 2-1을 참조하여 이동 부력통(22)이 도면상에서와 같이 모멘트 좌측으로 절대로 벗어나지 않고 항상 우측에 위치하여야 하는 이유를 설명하면, 도면상에서와 같이 이동 부력통(22)이 모멘트 좌측에 위치하더라도 수위 상승에 따라 상승하는 이동 부력통(22)이 뒤에 설명할 이동 부력통(22) 보다 위쪽에 위치한 무게 추(26)와 접촉하기 전까지는 이동 부력통(22)의 부력이 모멘트 자동수문(10)에 작용하지 않아 폐쇄에 영향을 주지 않지만 쓰레기 유입 등 외부 요인에 의하여 고정되어 버려 수면이 상승함에 따라 이동 부력통(22)이 모멘트 자동수문(10)에 영향을 미치지 않으며 상승하지 못하게 되고, 외측수의 수위가 상승하여 수면이 이동 부력통(22)과 접촉하면 이동 부력통(22)의 부력이 모멘트 자동수문(10)에 작용하여 모멘트 자동수문(10)을 시계방향으로 회동시켜 모멘트 자동수문(10)이 닫히지 않고 열려버리게 되어 외측수가 역류할 수도 있는 위험을 미연에 방지하지 위해서이다.

따라서 도 2의 도 2-2의 도면상에서와 같이 이동 부력통(22)이 모멘트 좌측으로 절대로 벗어나지 않고 항상 우측에 위치하여야 상기한 위험을 완벽히 방지할 수 있는데, 이런 경우 외측수의 수위가 상승하여 수면과 이동 부력통(22)이 접촉하여 이동 부력통(22)이 상승하여 위쪽에 위치한 무게 추(26)와 접촉하면 모멘트 자동수문(10)이 반시계방향으로 회동하여 모멘트 자동수문(10)이 닫히게 되고 나중에는 상승하는 외측수의 수압에 의하여 완전히 닫히게 되어 외측수의 역류를 완벽히 방지할 수 있다.

모멘트 자동수문(10)은 내, 외측의 수위가 비슷한 평상시에는 항상 개방상태를 유지하기 때문에 소형 동물들의 이동통로를 제공하여 로드 킬을 방지하고 훼손된 생태계를 복원시키는 효과를 얻을 수 있다.

외측수의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문(10)을 구현하기 위한 수단을 도 2의 도 2-3을 참조하여 간단하게 설명하면.

이동 부력통(22)이 도면상에서와 같이 모멘트 좌측으로 절대로 벗어나지 않고 우측에 위치하는데 이동 부력통(22)이 일정한 지점에 고정되어 있지 않고 다음에 설명할 암컷 가이드(30)의 경로를 따라 외측수의 수위 변화에 따라 상, 하로 이동하게 된다.

뒤에 도면을 참조하여 상세하게 설명하겠지만 이동 부력통(22)이 고정되지 않고 외측수의 수위 변화에 따라 상승과 하강을 반복하기 때문에 외측수의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문(10)이 구현되게 된다.

다음으로 도 3, 도 4를 참조하여 자동수문 개폐시점 자동조절 장치(20)의 구조에 대하여 설명하고자 한다.

자동수문 개폐시점 자동조절 장치(20)는 부력통부(21)와 무게 추부(25)로 구분되는데 도3 과 도 4를 참조하여 부력통부(21)와 무게 추부(25)를 설명하면,

먼저 부력통부(21)는 세부적으로 이동 부력통(22)과 이동 부력통 수컷 가이드(23)와 이동 부력통 하강 스톱 바(24)로 구분된다.

이동 부력통(22)은 내부가 비어있고 밀폐된 금속 혹은 기타 재질로 이루어지는데 그 크기는 기본적으로 모멘트 자동수문(10)의 크기에 따라 결정되지만 이동 부력통(22) 때문에 발생하는 부력의 크기가 뒤에 설명할 무게 추(26)를 무게 추 상승 스톱 바(29)까지 충분히 밀어 올리고 모멘트 자동수문(10)의 개폐에 영항을 줄 수 있을 정도의 크기로 형성되는 것은 당연하다 할 것이다.

이동 부력통(22)의 역할은 외측수의 수위가 상승하면 모멘트 자동수문(10)에 아무런 영향을 주지 않고 수위를 따라서 상승하다가 상위에 있는 무게 추(26)와 접촉 하는 순간부터 무게 추(26)의 무게만큼의 힘의 크기로 부력이 모멘트 자동수문(10)에 작용하여 반시계방향으로 회동시켜 모멘트 자동수문(10)을 폐쇄기키기 시작한다.

외측의 수위가 이동 부력통 하강 스톱 바(24)보다 낮아서 부력이 작용하지 않으면 이동 부력통(22)은 그보다 낮은 지점에 위치한 이동 부력통 하강 스톱 바(24)의 상단에 올려지고 이동 부력통(22)의 좌우측에 형성된 이동 부력통 수컷 가이드(23)는 양 옆에 위치한 암컷 가이드(31)에 각각 삽입되어 수위의 변화에 따라 상, 하로 이동하는 이동 부력통(22)이 궤도를 이탈하지 않도록 가이드 한다.

이동 부력통(22)과 이동 부력통 수컷 가이드(23)을 합한 길이는 후술할 무게 추 하강 스톱 바(29)의 좌우 폭의 길이보다 짧고, 무게 추(26)와 무게 추 수컷 가이드(28)를 합한 길이 보다 더 짧게 형성되어 수위가 상승하여 이동 부력통(22)이 상승하면 최하위에 위치한 이동 부력통 하강 스톱 바(24)와 최상위에 위치한 무게 추 상승 스톱 바(29)의 중간의 적당한 지점에 위치한 무게 추 하강 스톱 바(29)에 걸리지 않고 상승할 수 있게 된다

즉 각각의 길이를 비교하면, 무게 추(26)와 무게 추 수컷 가이드(28)를 합한 길이가 가장 길고, 그다음으로는 .무게 추 하강 스톱 바(29)의 좌우 폭의 길이가 길고, 이동 부력통(22)과 이동 부력통 수컷 가이드(23)를 합한 길이가 가장 짧게 형성된다.

이해를 돕기 위해 도식으로 설명하면, 이동 부력통(22)과 이동 부력통 수컷 가이드(23)를 합한 길이 < 무게 추 하강 스톱 바(29)의 좌우 폭 < 무게 추(26)와 무게 추 수컷 가이드(28)를 합한 길이가 된다.

다음으로 무게 추부(25)를 세부적으로 설명하면 무게 추(26)와 가감 무게 추(27)와 무게 추 수컷 가이드(28)와 무게 추 하강 스톱 바(29)와 무게 추 상승 스톱 바(30)와 암컷 가이드(31)로 구성된다.

무게 추(26)는 이동 부력통(22)의 상부의 적당한 지점에 위치한 무게 추 하강 스톱 바(29) 위에 얹혀 진 상태로 위치하고 있다가 수위 상승에 따라 상승하는 이동 부력통(22)과 접촉하면, 이동 부력통(22)위에 올려 져 같이 상승하게 되는데 무게 추(26)는 이동 부력통(22)의 상승을 억제하는 브레이크 역할을 하게 되고, 무게 추(26)와 접촉하기 전까지는 모멘트 자동수문(10)에 영향을 끼치지 않던 이동 부력통(22)의 부력이 무게 추(26)와 접촉하면서부터 무게 추(26)의 무게만큼의 힘의 크기로 부력이 모멘트 자동수문(10)에 작용하여 모멘트 자동수문(10)을 반 시계방향으로 회동시키게 된다.

부연 설명하면 무게 추(26)의 무게가 무거울수록 모멘트 자동수문(10)에 작용하는 부력의 세기가 커져 모멘트 자동수문(10)이 닫히는 시점이 빨라지고 가벼울수록 닫히는 시점이 늦어지게 된다.

따라서 무게 추(26)의 위치와 무게에 따라 모멘트 자동수문(10)의 개폐시점이 달라지는데 무게 추(26)의 위치를 필요한 만큼 임의로 변경시킬 수 도 있지만 여기서는 무게를 더하거나 감소시켜 용이하게 개폐시점을 조절하는 두 가지 방법을 설명하고자 한다.

첫 번째 방법은 무게 추(26)와 무게 추 수컷 가이드(28)를 다수가 되도록 횡으로 분할하고, 위아래로 적당한 간격을 두고 분할된 개수만큼 무게 추 하강 스톱 바(29)를 구비한다.

무게 추 하강 스톱 바(29)의 좌우 간격은 최하위에 형성된 무게 추 하강 스톱 바(29)의 간격이 가장 짧고 상위로 갈수록 간격이 순차적으로 길어지는데, 상위로 갈수록 무게 추 하강 스톱 바(29)의 간격이 길어져야 이동 부력통(22)이 최하위의 분할된 무게 추(26)부터 최상위의 분할된 무게 추(26)를 순차적으로 위에 얹고 상승하여 무게 추 상승 스톱 바(30)까지 상승할 때 각각의 위치에 형성된 무게 추 하강 스톱 바(29)에 걸리지 않고 상승할 수 있다.

분할된 무게 추(26)의 무게는 각각 같거나 달라도 상관이 없고, 분할된 무게 추 수컷 가이드(28)의 길이는 최하위의 무게 추 수컷 가이드(28)의 길이가 가장 짧고 최상위로 갈수록 무게 추 수컷 가이드(28)의 길이가 순차적으로 길어진다.

그 이유는 이동 부력통(22)이 상승하면서 최하위의 분할된 무게 추(26)를 위에 얹고 계속 상승하면 차상위의 분할된 무게 추(26)와 접촉하여 차상위의 분할된 무게 추(26)를 최하위의 분할된 무게 추(26)위에 얹고 상승하여 마지막에는 최상위의 분할된 무게 추(26)를 얹고 계속 상승하여 무게 추 상승 스톱 바(30)에 걸릴 때까지 상승하는 데 분할된 무게 추 수컷 가이드(28)의 길이가 최상위쪽으로 갈수록 순차적으로 길어지고 분할된 각 무게 추(26)의 수만큼 형성된 무게 추 하강 스톱 바(29)의 간격이 최상위 쪽으로 갈수록 커져야 분할된 무게 추(26)가 승, 하강 할 때 간섭되지 않게 된다.

즉 무게 추(26)가 분할되어 형성되면 아래에서 위쪽으로 갈수록 각 분할된 무게 추 수컷 가이드의 길이가 순차적으로 길어지고 무게 추 하강 스톱 바(29)의 좌우 간격도 순차적으로 길어져야 하는 것이 당연하지만 각각의 무게 추 하강 스톱 바(29)의 좌우 간격의 크기는 각각의 무게 추 하강 스톱 바(29)에 해당되는 분할된 무게 추 수컷 가이드(28)가 걸려 하강하지 못하게 하고, 각 하위의 분할된 무게 추 수컷 가이드(28)는 걸리지 않고 통과할 수 있는 간격이 되어야 함은 당연하다 할 것이다.

이해를 돕기 위해 부연 설명하면, 만약 무게 추(26)를 두 개로 분할하고 각각 분할된 하위 무게 추(26)와 분할된 상위 무게 추(26)로 명명하고 분할된 하위 무게 추 수컷 가이드(28)와 분할된 상위 무게 추 수컷 가이드(28)로 명명하고 하위 무게 추 하강 스톰 바(29)와 상위 무게 추 하강 스톱 바(29)로 명명하여 길이를 비교하면, 이동 부력통(22)과 이동 부력통 가이드(23)를 합한 길이는 가장 짧아 하위 무게 추 스톱 바(29)와 상위 무게 추 스톱 바(29)에 걸리지 않고 승, 하강을 할 수 있고, 분할된 하위 무게 추(26)와 분할된 하위 무게 추 수컷 가이드(28)을 합한 길이는 하위 무게 추 하강 스톱 바(29)의 좌우 간격 보다 길고 상위 무게 추 하강 스톱 바(29의 간격보다 길이가 짧아서 하강할 때는 하위 무게 추 하강 스톱 바(29)에 걸려서 더 이상 하강하지 않고 이동 부력통(22)에 의하여 승강 할 때는 상위 무게 추 하강 스톱 바(29)에 걸리지 않고 통과할 수 있다.

분할된 상위 무게 추(26)와 분할된 상위 무게 추 수컷 가이드(28)을 합한 길이는 상위 무게 추 하강 스톱 바(29)의 좌우 간격보다 길어서 이동 부력통(22)에 의해 상승은 하지만 하강할 때는 상위 무게 추 하강 스톱 바(29)에 걸려서 그 이하로 하강할 수 없다.

도식으로 나타내면 이동 부력통(22)과 이동 부력통 수컷 가이드(23)를 합한 길이 < 하위 무게 추 하강 스톱 바(29)의 좌우 간격 < 분할된 하위 무게 추(26)와 분할된 하위 무게 추 수컷 가이드(28)를 합한 길이 < 상위 무게 추 하강 스톱 바(29)의 좌우 간격 < 분할된 상위 무게 추(26)와 분할된 상위 무게 추 수컷 가이드(28)를 합한 길이가 된다.

이렇게 무게 추(26)를 분할하여 형성하면 외측의 수위변화에 따라 모멘트 자동수문(10)의 개폐시점이 자동으로 미세하게 조절되어 폐쇄시점은 최대한 늦춰지고 개방시점을 최대한 빨라진다.

두 번째 방법은 무게 추(26)에 추가로 무게를 더하거나 감하는 방법으로써 무게 추(26)에 가감 무게 추(27)를 추가로 부착시켜 무게를 증가시키거나 제거하여 무게를 감소시켜 모멘트 자동수문(10)의 개폐시점을 달라지게 한다.

즉, 모멘트 자동수문(10)의 폐쇄시점을 앞당기고자 할 때는 무게 추(26)에 가감 무게 추(27)를 더하여 무게를 증가시키면 증가된 무게만큼 모멘트 자동수문(10)에 작용하는 부력의 크기가 커져 모멘트 수문(10)이 회동하여 폐쇄되는 시점이 빨라지고, 부착된 가감 무게 추(27)를 제거하여 무게 추(26)의 무게를 감소시키면 감소된 무게만큼 모맨트 자동수문(10)에 작용하는 부력의 크기가 작아져 폐쇄되는 시점이 늦어지게 된다.

다음으로 무게 추 수컷 가이드(28)은 무게 추(26)의 좌우측에 형성되는데 부력통 수컷 가이드(23)와 무게 추 수컷 가이드(28)는 양옆에 위치한 암컷 가이드(31)에 각각 삽입되어 수위의 변화에 따라 상, 하로 이동하는 이동 부력통(22)과 그 위에 얹혀서 상, 하로 이동하는 무게 추(26)가 궤도를 이탈하지 않도록 가이드 한다.

무게 추(26)와 무게 추 수컷 가이드(28)를 합한 길이는 좌우의 암컷 가이드(31) 내부에 형성된 무게 추 하강 스톱 바(29)의 이격 간격보다 더 길어서 상승했던 이동 부력통(22)이 하강함에 따라 같이 하강하던 무게 추(26)가 무게 추 하강 스톱 바(29)에 걸려 더 이상 하강 할 수 없다.

무게 추 하강 스톱 바(29)는 위아래로는 이동 부력통 하강 스톱 바(24)와 무게 추 상승 스톱 바(30)사이의 적당한 지점의 암컷 가이드(31) 내부의 좌우측에 형성되고, 무게 추 하강 스톱 바(29의 좌우측 간격은 무게 추 수컷 가이드(28)가 걸려서 하강하지 못할 간격을 유지하고, 이동 부력통 수컷 가이드(23)은 간섭되지 않고 사이로 통과하여 승, 하강을 반복할 수 있는 간격을 유지한다.

다음으로 무게 추 상승 스톱 바(30)는 이동 부력통(22)과 무게 추(26) 더 이상 상승해서는 안 되는 지점에 형성되어 상승을 방지한다.

이동 부력통(22)과 무게 추(26)의 좌우 양쪽에 위아래로 길게 형성된 암컷 가이드(31)는 이동 부력통(22)과 무게 추(26)가 수위변화에 따라 상승과 하강을 반복할 때 경로를 이탈하지 않도록 안내하는 역할을 한다.

상술한 이동 부력통(22)과 무게 추(26)는 두께와 상하 폭은 다를 수 있지만 좌우의 길이는 동일 한데, 그 이유는 이동 부력통(22)과 무게 추(26)의 좌우에 위아래로 길게 평행을 이루며 형성된 좌우의 암컷 가이드(31)의 상하의 이격 간격이 동일하기 때문으로써 이동 부력통(22)과 무게 추(26)의 좌우 길이가 동일해야 좌우의 암컷 가이드(31)사이를 이탈하거나 한쪽으로 치우치지 않고 왕복할 수 있다.

도 5를 참조하여 이동 부력통(22)과 무게 추(26)의 상호작용에 의한 자동수문 개폐시점 자동조절 장치(20)의 작동원리를 설명하면,

먼저 도 5-1는 외측의 수위가 떨어져 내측의 물이 배수될 때의 시점인데 도면에서 나타냈듯이 외측의 수위가 내려가면 암컷 가이드(31)의 안내경로를 따라 하강하여 이동 부력통(22)은 부력통 하강 스톱 바(24)에 걸리게 되어 그 위에 위치하여 더 이상 하강하지 않고 무게 추(26)도 하강하여 무게 추 하강 스톱 바(29)에 걸려서 그 위에 위치하여 더 이상 하강하지 않게 된다.

외측의 수위가 올라가기 시작하면 도 5-1에서 알 수 있듯이 이동 부력통(22)이 상승하기 시작하는데 이동 부력통(22)이 상승하더라도 암컷 가이드(31)의 경로를 따라 위로 상승만 할뿐 이동 부력통(22)의 부력이 모멘트 자동수문(10)의 폐쇄에 영향을 주지 못한다.

도 5-2에서 보여주듯이 계속 상승하던 이동 부력통(22)이 무게 추 하강 스톱 바(29)위에 걸쳐있는 무게 추(26)와 접촉하면 무게 추(26)를 위에 올린 채 계속 상승하는데 이때부터 이동 부력통(22)의 부력이 무게 추(26) 무게만큼의 힘의 크기로 작용하여 모멘트 자동수문(10)을 반시계방향으로 회동시키기 시작하는데 이동 부력통(22)이 상승을 계속하면 할수록 반시계방향으로 더 회동하게 되고 모멘트 자동수문이 닫히기 시작하는 것이다.

도 5-3에 도시한대로 내측의 수위조건에 따라 모멘트 자동수문(10)이 이동 부력통(22)이 상승하는 도중에 폐쇄될 수도 있지만 내측의 수위가 높아 수압이 강하게 작용하면 모멘트 자동수문(10)이 일정부분 폐쇄되더라도 완전히 폐쇄되지 않을 수도 있지만 이동 부력통(22)이 무게 추(26)를 밀어 올리며 계속 상승하면 무게 추(26)가 무게 추 상승 스톱 바(30)에 걸리게 되어 더 이상 상승할 수가 없게 되는데 그때부터 이동 부력통(22)에서 발생하는 전체 부력이 모멘트 자동수문(10)에 작용하여 반시계방향으로 회동시키고 모멘트 자동수문(10)이 완전히 폐쇄된다.

즉 이동 부력통 하강 스톱 바(24) 위에 위치하던 이동 부력통(22)이 수위가 상승함에 따라 상승할 때는 부력이 모멘트 자동수문(10)에 조금도 작용하지 않고 상승만 하여 아무런 역할도 하지 않지만 무게 추(26)와 접촉하는 순간부터 무게 추(26)의 무게 만큼의 부력의 크기가 모멘트 자동수문(10)에 작용하여 반시계방향으로 회동시키기 시작하고 계속 상승하던 무게 추(26)가 무게 추 상승 스톱 바(30)에 걸리면 더 이상 상승을 못하게 되는데 이때부터 이동 부력통(22)의 부력 전체가 모멘트 자동수문(10)에 작용하여 더 커진 힘으로 반시계방향으로 회동시켜 모멘트 자동수문(10)을 폐쇄시킨다.

더욱 바람직하게는 앞에서 설명한대로 무게 추(26)를 여러 개로 분할하여 적당한 간격을 두고 상하로 배치하면 이동 부력통(22)이 밀어 올려 최하위의 분할된 무게 추(26)가 상승하면서 순차적으로 상위에 있는 분할된 무게 추(26)들을 무게 추 상승 스톱 바(30)까지 밀어 올리는데 최하위의 분할된 무게 추(26)에 상위의 분할된 무게 추(26)의 무게가 순차적으로 더해질 때마다 모멘트 자동수문(10)에 작용하는 이동 부력통(22)의 부력의 크기가 순차적으로 커져 모멘트 자동수문(10)의 폐쇄시점을 조절하다.

참고로 이동 부력통(22)과 무게 추(26)의 상호작용에 의하여 모멘트 자동수문(10)의 폐쇄시점을 조절하지만 효과를 극대화하기 위해서 각 현장의 내, 외측의 수위 조건을 고려하여 이동 부력통(22)의 크기, 무게 추(26)의 무게, 이동 부력통 하강 스톱 바(24)의 위치, 무게 추 하강 스톱 바(29)의 위치, 무게 추 상승 스톱 바(30)의 위치를 결정하여야 할 것이다.

도 6을 참조하여 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도에 대하여 설명하면,

우리나라는 수천 개의 방조제가 조성되어 있으나 어도가 설치되어 있지 않아 바다와 강이 단절되어 연어나 장어 등 회귀성 어류들이 회귀할 수 없어 어족 자원이 고갈되고 하천 생태계가 파괴된 상태이다.

어도가 없는 방조제에 회귀성 어류가 회귀할 수 있도록 해안가 방조제 둑의 내측 수중에 해안가 수중어도(40)의 어도 출구와 몸체 대부분을 설치하고 어도 입구는 방조제 둑을 관통하여 바다와 접촉하도록 해안가 수중어도(40)를 형성하고, 방조제 둑 상류 수중에 위치한 해안가 수중어도(40) 대부분의 몸체 양 가장자리에는 어도출구를 제외한 다른 지점에서 해안가 수중어도(40)위로 물이 유입되어 유속이 빨라지는 것을 방지하도록 어도출구에서부터 둑까지 일정 높이로 형성된 해안가 수중어도(40)의 어도 날개벽에 방조제 둑에 가까이 갈수록 순차적으로 낮아지는 지점에 다수의 별도의 날개벽 물 유입부(41)들을 설치하고 별도의 날개벽 물 유입부(41)들의 입구에 부력에 의하여 개폐되는 부력식 수문장치(42)들을 설치하면 내측의 수위가 충분한 평상시에는 해안가 수중어도(40)의 최상위의 어도 출구에서 물이 해안가 수중어도(40)위로 흘러 회귀성 어류가 소상할 수 있으며, 수위가 낮아져 해안가 수중어도(40)의 어도 출구로 물이 흐르지 못하면 방조제 둑에 가까이 갈수록 순차적으로 낮아지는 지점의 차상위 날개벽 물 유입부(41)에 설치된 부력식 수문장치(42)가 자동으로 개방되어 차상위 날개벽 물 유입부(41)가 열리게 되어 해안가 수중어도(40)위로 물이 흐르게 되어 어류가 소상함으로써 방조제 내측 담수의 수위가 떨어지더라도 연중 어도의 역할이 가능하며, 방조제 내측 담수의 수위가 상승하게 되면 열렸던 부력식 수문장치(42)들이 순차적으로 닫히게 되어 수위가 완전히 회복되면 해안가 수중어도(40)의 어도 출구를 통하여 해안가 수중어도(40)위로 물이 흐르게 된다.

이렇게 방조제 내측 담수의 수위가 떨어지더라도 어도의 기능을 할 수 있는 해안가 수중어도(40)의 입구에 외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문(10)을 설치하면 만조 시에는 바닷물의 역류를 완벽하게 방지하면서 모멘트 자동수문(10)이 닫히는 시점을 최대한 늦추어 어류가 해안가 수중어도(40)를 사용할 수 있는 시간을 늘리고, 간조 시에는 모멘트 자동수문(10)이 개방되는 시점을 최대한 빠르게 함으로써 해안가 수중어도(40)를 통해 물이 흘러내려가는 시점이 빨라져 소상하는 어류가 장시간 동안 해안가 수중어도(40)를 사용할 수 있게 되어 효율을 극대화함으로써 회귀성 어류들이 용이하게 회귀할 수 있어 교란된 생태계를 복원할 수 있다.

다음으로 도 7을 참조하여 포획 회피 수단(50)인 휴식 풀 겸 탈출구(51)과 유속 증가 홈(52)에 대하여 설명하면, 먼저 휴식 풀 겸 탈출구(51)는 소상하는 어류들이 인간들이나 조류들의 포획 활동을 피해서 무사히 보 상류 수중으로 이동할 수 있는 역할을 한다.

인간들과 조류들이 소상하기 위해 어류들이 모이는 어도입구에 대기하면 어류들이 소상을 포기하기 때문에 포획당하지 않고, 소상하는 도중에는 해안가 수중어도(40)의 중간 부분은 유속이 빠르고 격벽들에 의해 발생하는 소용돌이와 포말로 인해 눈에 잘 띄지 않아 비교적 안전하게 소상할 수 있지만 유속이 느리고 물결이 잔잔한 어도출구에서는 포획당할 확률이 높아진다.

포획 당하기 쉬운 어도출구에서 포획당하지 않고 무사히 보 상류로 소상할 수 있게 하는 휴식 풀 겸 탈출구(51)를 형성된 위치와 구성에 따른 차이점과 효과를 도7을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 7에는 높이가 순차적으로 낮아지는 각각 다른 지점에 형성된 3가지 형태의 휴식 풀 겸 탈출구(51)가 도시되어 있는데, 먼저 어도출구 지점에 형성된 최상위의 휴식 풀 겸 탈출구(51)는 해안가 수중어도(40)의 바닥면 적당한 지점에서 시작되어 양쪽 또는 한쪽의 수중어도 날개벽 쪽으로 적당한 깊이와 폭과 길이로 홈이 파이고 그 홈은 수중어도 날개벽 밑을 관통하여 해안가 수중어도(40)의 좌, 우측 몸체나 또는 어느 한 쪽의 몸체 바깥까지 관통되게 형성된다.

홈의 형태는 도 7에 도시된 사각형뿐만 아니라 어떠한 형태라도 상관없으며 물살에 휩쓸려온 작은 자갈들이나 모래들이 휴식 풀 겸 탈출구(51)에 퇴적되지 않도록 날개벽에 가까이 갈수록 홈의 깊이가 순차적으로 깊게 형성되어 경사면을 이루어 물살에 유입된 자갈과 모래들이 밖으로 쓸려나간다.

또한 도 7에서 알 수 있듯이 어도출구에서부터 최상위의 휴식 풀 겸 탈출구(51)까지는 경사를 이루지 않고 높이가 동일한 수평인데, 그 이유는 경사면에 형성되면 휴식 풀 겸 탈출구(51) 위 측과 아래 측의 수심이 차이가 나게 되고 그렇게 되면 계획된 양의 물보다 더 많은 양의 물이 흘러나가 유속이 빨라져 어류들의 소상이 어렵게 되므로 가능하면 수평으로 형성됨이 바람직하다.

상술한 최상위의 휴식 풀 겸 탈출구(51)는 항상 개방상태를 유지하여야 하기 때문에 입구에 부력식 수문장치(42)를 설치할 필요가 없다.

차상위의 휴식 풀 겸 탈출구(51)는 날개벽 물 유입부(41)의 둑과 가까운 쪽과 잇닿아 옆으로 나란히 형성되며 휴식 풀 겸 탈출구(51)와 날개벽 물 유입부(41)의 입구에는 수위가 올라가면 부력에 의해서 닫히고 수위가 내려가면 자중에 의해서 열리는 부력식 수문장치(42)가 구비되어 있다.

차 차상위의 휴식 풀 겸 탈출구(51)는 날개벽 물 유입부(41)의 아래쪽에 상, 하로 나란히 형성되며 입구에는 두 개의 구멍을 동시에 막을 수 있는 부력식 수문장치(42)가 구비되어 있다.

휴식 풀 겸 탈출구(51)의 역할은 소상한 어류들이 날개벽 물 유입부(41)들이나 어도출구를 통해서 둑 상류 수중으로 빠져나오는데 인간들이나 조류들이 포획하기 위해 접근하면 수심이 깊은 휴식 풀 겸 탈출구(51)를 통해서 둑 상류 수중으로 빠져 나올 수 있어 포획을 피할 수 있다.

도 7를 참조하여 유속 증가 홈(52)에 대하여 설명하면, 어류들의 유영 습성은 유속분포가 일정하면서 차이가 그리 크지 않을 경우 그중 비교적 빠른 흐름을 따라 이동하고, 가능하면 수심이 깊은 곳을 따라 이동하는데 이런 어류들의 유영 습성을 이용하여 최상위의 휴식 풀 겸 탈출구(51)에서부터 일정한 깊이와 폭으로 파인 유속 증가 홈(52)이 각각의 휴식 풀 겸 탈출구(51)를 연결하고 어도입구까지 연장되게 형성된다.

이렇게 파인 유속 증가 홈(52)의 깊이가 해안가 수중어도(40) 바닥면 보다 깊어서 유량이 많아 주변보다 유속이 빠른 흐름을 형성하고 소상하는 어류들이 빠른 흐름에 유인되어 휴식 풀 겸 탈출구(51)에 들어와 머물러 휴식을 취하거나 둑 상류 수중으로 빠져나온다.

이상, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 모멘트 자동수문. 11: 모멘트 브라켓트.
12: 부력통.
20: 자동수문 개폐시점 자동조절 장치. 21: 이동 부력통부.
22: 이동 부력통. 23: 이동 부력통 수컷 가이드.
24: 이동 부력통 하강 스톱 바. 25: 무게 추부.
26: 무게 추. 27: 가감 무게 추.
28: 무게 추 수컷 가이드. 29: 무게 추 하강 스톱 바.
30: 무게 추 상승 스톱 바. 31: 암컷 가이드.
40: 해안가 수중어도. 41: 날개벽 물 유입부.
42: 부력식 수문장치. 50; 포획 회피 수단.
51; 휴식 풀 겸 탈출구. 52; 유속 증가 홈.

Claims (10)

1. 모멘트 자동수문 표면에 부력의 크기가 상기 모멘트 자동수문의 개방에 영향을 줄 수 있는 크기로 형성된 수위 변화에 따라 상하로 이동하는 이동 부력통이 구비되고, 상기 이동 부력통은 명세서에 첨부한 도 2의 도 2-3에서와 같이 상기 모멘트 자동수문이 매달리도록 체결된 힌지를 기점으로 한 하방 수직지점과 그 하방 수직지점 상류 측 사이의 범위에만 위치하도록 구비되어 있는 모멘트 자동수문;과
   상기 모멘트 자동수문을 콘크리트 구조물의 벽체에 매달려 있게 하는 브라켓트가 기존의 - 자 형태의 브라켓트와 달리 ㄱ 자 형태로 각도가 있게 이루어져 모멘트를 발생시키는 모멘트 브라켓트;과
   외측의 수위변화에 따라 부하를 받지 않고 상하로 자유스럽게 이동하는 상기 이동 부력통이 상승하다가 계산된 지점에 위치한 무게추 와 상승하던 상기 이동 부력통이 접촉하면 무게 추가 상기 이동 부력통의 상승을 방해하여 무게 추의 무게 만큼의 부하가 발생하면 상기 이동 부력통의 부력이 상기 모멘트 자동수문에 작용하여 상기 모멘트 자동수문을 닫히게 하는 개폐시점을 변하게 하는 자동수문 개폐시점 자동조절 장치;를 구비하는 것을 특징으로 한 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 자동수문 개폐시점 자동조절 장치는 부력통부;와 무게 추부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도.
4. 제 3항에 있어서, 상기 부력통부는 이동 부력통;과 이동 부력통 수컷 가이드;와 이동 부력통 하강 스톱 바;를 구비하고,
   상기 무게 추부는 무게 추;와 무게 추 수컷 가이드;와 무게 추 하강 스톱 바;와 무게 추 상승 스톱 바;와 암컷 가이드;를 구비하는 것을 특징으로 하는 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도.
5. 제 4항에 있어서, 상기 무게 추에 외측수의 수위 상승에 따라 자동으로 무게를 추가하여 상기 모멘트 자동수문의 폐쇄시점을 조금 더 빠르게 하거나 상기 모멘트 자동수문의 개방시점을 빨라지게 하여 내측수의 배수를 극대화하는 가감 무게 추;를 구비하는 것을 특징으로 하는 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도.
6. 제 5항에 있어서, 상기 무게 추와 상기 가감 무게 추는 각각 같은 무게 또는 다른 무게를 갖는 다수로 형성될 수 있고, 각각의 무게 추와 가감 무게추의 개수에 맞게 다수의 상기 무게 추 하강 스톱 바를 구비하는 것을 특징으로 하는 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도.
7. 제 1항에 있어서, 항상 개방상태를 유지하려는 특성을 갖는 모멘트 자동수문과, 수위변화에 따라 상기 모멘트 자동수문에 작용하는 부력에 의해 작동되는 자동수문 개폐시점 자동조절 장치를 구비한 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 달라지는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도에 있어서,
   해안가 방조제 둑 내측 담수의 수중에 어도의 출구와 몸체가 형성되고 둑을 관통하여 해수와 접촉하는 바다 측에 어도의 입구가 형성된 해안가 수중어도;와
   상기 해안가 수중어도의 어도 입구에는 외측의 수위 변화에 따라 개폐시점이 변하는 상기 모멘트 자동수문;이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 외측의 수위변화에 따라 개폐시점이 변하는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도.
8. 제 7항에 있어서, 상기 해안가 수중어도는 방조제 둑 내측의 담수가 흘러 내려가는 어도 출구와는 별도로 어도의 날개벽 면에 방조제 쪽으로 갈수록 순차적으로 높이가 낮아지는 지점에 형성된 다수의 날개벽 물 유입부;와
   부력에 의해서 개폐되는 수문이 담수 된 수위가 유지되는 평상시에는 다수의 상기 날개벽 물 유입부들을 막고 있다가 수위가 낮아지면 부력이 작용하지 않게 되어 높은 지점에서부터 순차적으로 열려서 상기 날개벽 물 유입부를 개방하여 상기 해안가 수중어도로 물을 흘려보내고, 수위가 회복되면 부력에 의하여 자동으로 열려있던 상기 날개벽 물 유입부를 폐쇄하는 부력식 수문장치;를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 외측의 수위변화에 따라 개폐지점이 변하는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도.
9. 제 7항에 있어서, 상기 해안가 수중어도의 바닥면에 소상하는 어류를 가장 쉽게 포획할 수 있는 어도출구에서 대기하는 인간들이나 조류들의 포획활동을 피하여 어류들이 안전하게 보 상류 수중으로 소상할 수 있는 포획 회피 수단을; 구비하는 것을 특징으로 하는 외측의 수위변화에 따라 개폐지점이 변하는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도.
10. 제 9항에 있어서, 상기 포획 회피 수단은 소상하던 어류들이 머물러 휴식을 취하거나 둑 상류 수중으로 빠져나올 수 있는 휴식 풀 겸 탈출구와; 해안가 수중어도 출구에서부터 시작되어 해안가 수중어도 바닥 면에 형성된 상기 휴식 풀 겸 탈출구들을 연결하고 어도 입구까지 연장되어 빠른 흐름이 조성되어 빠른 흐름을 타고 소상하는 어류들의 습성을 이용하여 어류들을 상기 휴식 풀 겸 탈출구로 유인하는 유속 증가 홈을; 구비하는 것을 특징으로 하는 외측의 수위변화에 따라 개폐지점이 변하는 모멘트 자동수문을 이용한 해안가 수중어도.

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