KR102622995B1 - 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 길이 방향 일단의 전면에 제1개구부가 형성되고, 길이 방향 타단의 배면에 제2개구부가 형성된 몸체; 상기 제1개구부와 상기 제2개구부 사이에 이어져 해수의 유동 경로를 제공하는 통로; 및 상기 몸체 배면에 배치되어 상기 제2개구부를 개폐하되, 상기 제1개구부를 통해 해수가 유입될 때 상기 제2개구부를 개방하고, 상기 제1개구부를 통한 해수 유입이 중단될 때 상기 제2개구부를 폐쇄하는 덮개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치에 관한 것이다.

Description

해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치{underwater installation type sand collection device to reduce beach erosion}

본 발명은 모래 포집장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바다로부터 해안을 향해 해수 유동이 이루어질 때의 통로 개방에 의한 모래의 유입 및 해안으로부터 바다를 향해 해수 유동이 이루어질 때의 통로 폐쇄에 의한 모래의 유출 차단에 의해 모래 포집이 이루어짐으로써 해안침식이 저감되어 해안 보존이 이루어질 수 있도록 하는 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치에 관한 것이다.

육지의 하천 및 해안사구 등으로부터 공급된 모래가 퇴적됨에 따라 해안에 모래사장이 형성된다.

이때, 해안 모래사장은 육지의 하천 등으로부터 공급되는 모래가 해안에 퇴적하는 현상과 파랑에 의해 모래가 바다 쪽으로 유실되는 현상이 균형을 이룰 때 온전히 유지될 수 있다.

그러나 도시화로 인하여 육상에서의 모래 공급이 격감하고 있고, 골재 자원 확보를 위한 해사 채취가 증가하고 있으며, 모래의 흐름을 교란시키는 항만과 방파제 등의 인공 구조물 설치가 늘어나고 있는바, 이로 인해 해안의 모래가 부족해지고 있으므로 해안 모래사장의 유지가 곤란해지고 있다.

또한, 기후 온난화에 따라 높은 파랑의 내습빈도가 증가하여 육지로부터 먼곳으로 해안가 모래가 이동함에 따라 해안침식이 가속화 되고 있어 이에 의해서도 해안 모래사장의 유지가 곤란해지고 있다.

한편, 해안침식은 단순 모래사장 유지 곤란으로 그치지 않고 해안가 주택 및 도로 등의 구조적 안정성 저하의 원인이 될 수 있다.

이러한 이유로 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0088784호에 개시된 바와 같은 '해안침식 억제장치' 등을 통해 해안침식을 억제하고 있다.

그러나 종래 제안된 해안침식 억제장치 등은 해안선의 변형을 초래하는 문제가 있었을 뿐만 아니라 모래의 유실 방지가 기대에 미치지 못하는 문제가 있었다.

상기의 이유로 해당 분야에서는 해안선의 변형을 방지할 수 있도록 할 뿐만 아니라 모래 유실 방지 효과를 높일 수 있도록 하는 해안침식 저감 방안을 모색하고 있으나 현재까지는 만족할 만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2020-0088784호

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 바다로부터 해안을 향해 해수 유동이 이루어질 때의 통로 개방에 의한 모래의 유입 및 해안으로부터 바다를 향해 해수 유동이 이루어질 때의 통로 폐쇄에 의한 모래의 유출 차단에 의해 모래 포집이 이루어짐으로써 해안침식이 저감되어 해안 보존이 이루어질 수 있도록 하는 모래 포집장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

길이 방향 일단의 전면에 제1개구부가 형성되고, 길이 방향 타단의 배면에 제2개구부가 형성된 몸체; 상기 제1개구부와 상기 제2개구부 사이에 이어져 해수의 유동 경로를 제공하는 통로; 및 상기 몸체 배면에 배치되어 상기 제2개구부를 개폐하되, 상기 제1개구부를 통해 해수가 유입될 때 상기 제2개구부를 개방하고, 상기 제1개구부를 통한 해수 유입이 중단될 때 상기 제2개구부를 폐쇄하는 덮개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치를 제안한다.

상기 몸체는 콘크리트로 형성될 수 있다.

상기 통로는 일단 및 타단으로부터 중간으로 향하며 점차로 개방폭이 감소하게 형성된다.

상기 덮개는 상기 몸체 배면에 상하로 회전 가능하게 배치되어 상기 제1개구부를 통해 해수가 유입될 때 해수와의 접촉에 의해 상부로 회전하여 상기 제2개구부를 개방하고, 상기 제1개구부를 통한 해수 유입이 중단될 때 자중에 의해 하부로 회전하여 상기 제2개구부를 폐쇄할 수 있다.

본 발명은 상기 몸체를 들어올려 지지하는 지지대를 더 포함할 수 있다.

상기 지지대는 상기 몸체에 일체로 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치는, 몸체의 제1개구부 및 제2개구부 사이에 이어지는 통로 및 몸체 배면에 배치되는 덮개를 포함하는바, 제1개구부로부터 이어지는 통로를 통해 바다로부터 해안으로 해수가 유입될 때 제2개구부가 덮개 일 방향 회전에 의해 개방되고, 제1개구부로부터 이어지는 통로를 통한 해수 유입이 중단될 때 제2개구부가 덮개 다른 일 방향 회전에 의해 폐쇄됨에 따라 통로를 통해 바다로부터 해안으로 모래 유입이 이루어질 뿐 해안으로부터 바다로 모래 유출이 방지되므로 이에 의해 해안 모래 유출로 인한 해안침식이 저감될 수 있어 해안의 보존이 이루어질 수 있다.

그리고 본 발명에 의한 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치는, 통로 일단 및 타단으로부터 중간으로 향하며 점차로 개방폭이 감소하는바, 통로 내에서 해수 및 모래의 유동이 이루어질 때 통로 중간에서 유속이 증가하게 되므로 이에 의해 해수 및 모래가 해안 내측으로 더 깊이 밀려들 수 있어 해안에서 모래의 퇴적이 더욱 폭넓게 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치는, 몸체를 지지하는 지지대를 더 포함할 수 있는바, 지지대에 의해 몸체가 해저면으로부터 들어올려지게 되므로 몸체 주변에 모래 퇴적이 이루어지더라도 퇴적된 모래로 인한 통로 막힘이 방지될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치의 외형을 보인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치의 설치 형태를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치에서의 모래 유입을 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치에서의 모래 유출 차단을 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명에 의한 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치가 지지대를 더 포함하는 형태를 보인 예시도이다.

이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치(A)는, 몸체(10); 통로(20); 및 덮개(30);를 포함한다.

본 발명의 몸체(10)는, 길이 방향 일단의 전면(10a)에 제1개구부(11)가 형성되고, 길이 방향 타단의 배면(10b)에 제2개구부(12)가 형성된다.

따라서 해안의 수중에 몸체(10)를 배치하되, 전면(10a)이 바다를 향하고, 배면(10b)이 해안을 향하도록 배치함으로써 해수가 바다로부터 해안을 향해 유동할 때 전면(10a)의 제1개구부(11)를 통해 해수 및 모래의 유입이 이루어질 수 있다.

한편, 몸체(10)는 예컨대 콘크리트로 형성됨으로써 자체의 하중에 의해 수중에 설치된 상태에서 유동이 억제될 수 있다.

그리고 몸체(10)에서 제1개구부(11)와 제2개구부(12)는 그 중심이 일치함으로써 제1개구부(11)와 제2개구부(12) 사이에 연결되는 통로(20)가 굴곡 부위 없이 바르게 이어질 수 있으므로 통로(20) 내에서 해수 및 모래의 유동이 원활할 수 있다.

그리고 몸체(10)에서 제1개구부(11) 및 제2개구부(12)는 각각의 중심으로부터 몸체(10) 하단이 이르는 간격이 각각의 중심으로부터 몸체(10) 상단에 이르는 간격에 비해 더 크게 형성됨으로써 해저면에 퇴적되는 모래로 인한 제1개구부(11) 및 제2개구부(12)의 막힘이 방지될 수 있다.

본 발명의 통로(20)는 제1개구부(11)와 제2개구부(12) 사이에 이어져 해수의 유동 경로를 제공한다.

이때, 통로(20)는 일단 및 타단으로부터 중간으로 향하며 점차로 개방폭이 감소하게 형성됨으로써 통로(20) 중간부에서 개방폭 차이에 의한 베르누이 효과에 의해 해수 및 모래의 유동 속도가 증가하게 되므로 바다로부터 해안을 향하여 유동하는 해수 및 모래가 해안 내측으로 더욱 깊게 밀려들 수 있다.

여기서, 통로(20) 중간의 직경이 통로(20) 일단 및 타단 직경의 50% 미만인 경우 해수 및 모래의 유동 정체로 이어질 수 있고, 통로(20) 중간의 직경이 통로(20) 일단 및 타단 직경의 80%를 초과하는 경우 베르누이 효과에 의한 유속 증가가 미미할 수 있는바, 통로(20) 중간의 직경은 통로(20) 일단 및 타단 직경의 50~80%인 것이 바람직하다.

본 발명의 덮개(30)는 몸체(10) 배면(10b)에 배치되어 제2개구부(12)를 개폐한다.

이때, 덮개(30)는, 제1개구부(11)를 통해 해수가 유입될 때 제2개구부(12)를 개방하고, 제1개구부(11)를 통한 해수 유입이 중단될 때, 다시 말해 해수가 해안으로부터 바다를 향해 유동할 때 제2개구부(12)를 폐쇄함으로써 통로(20)를 통해 바다로부터 해안을 향해 해수 및 모래의 유입이 이루어질 뿐 해안으로부터 바다를 향하는 해수 및 모래의 유출이 방지될 수 있다.

여기서, 덮개(30)는, 몸체(10)의 배면(10b)에 상하로 회전 가능하게 배치됨으로써 제1개구부(11)를 통해 해수가 유입될 때 해수와의 접촉에 의해 상부로 회전함에 따라 제2개구부(12)의 개방이 이루어지게 되고, 제1개구부(11)를 통한 해수 유입이 중단될 때 자중에 의해 하부로 회전함에 따라 제2개구부(12)의 폐쇄가 이루어지게 된다.

또한, 본 발명에 의한 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치(A)는 지지대(40)를 더 포함할 수 있다.

따라서 지지대(40) 상부에 몸체(10)를 배치함으로써 몸체(10)가 해저면(100)으로부터 들어올려질 수 있다.

이때, 지지대(40)는 몸체(10)와 별도로 형성될 수 있을 뿐만 아니라 몸체(10)와 일체로 형성될 수 있다.

지지대(40)와 몸체(10)가 일체로 형성되면 지지대(40)와 몸체(10) 결합으로 인한 번거로움을 덜 수 있다.

한편, 지지대(40)는 몸체(10)의 지지가 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방한바, 지지대(40)에 관한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 의한 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치(A)를 통한 모래 포집에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 제1개구부(11) 및 제2개구부(12)가 형성된 몸체(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 해안의 수중에 설치되되, 제1개구부(11)가 형성된 전면(10a)이 바다를 향하고, 제2개구부(12)가 형성된 배면(10b)이 해안을 향하도록 배치된다.

따라서 바다로부터 해안을 향하여 해수 유동이 이루어질 때 제1개구부(11)를 통해 해수 및 모래의 유입이 이루어질 수 있다.

이때, 몸체(10)는 복수 개로 마련되어 해안을 따라 나열될 수 있는바, 바다로부터 해안을 향하여 해수 유동이 이루어질 때 몸체(10)의 나열 구간 전체에서 해수 및 모래의 유입이 이루어질 수 있다.

여기서, 해수에 포함된 모래는 특히 해안가에서 수면과 바닥 사이의 중간부 이하에 집중되므로 몸체(10) 하단으로부터 상부에 위치하는 제1개구부(11)를 통해 수면과 바닥 사이의 중간부 이하에 집중되는 모래의 유입이 이루어질 수 있다.

그리고 본 발명에서 제1개구부(11)와 제2개구부(12) 사이에는 통로(20)가 이어지는바, 통로(20)에 의해 제1개구부(11)와 제2개구부(12) 사이에 해수 유동 경로가 제공된다.

따라서 도 4에 도시된 바와 같이 제1개구부(11)를 통해 유입된 해수 및 모래는 그 후방으로 이어지는 통로(20)를 따라 해안을 향해 유동하므로 이에 의해 모래의 포집이 이루어지게 되며, 모래의 포집에 의해 해안에 모래의 퇴적이 이루어지게 되므로 이에 의해 해안침식이 저감될 수 있다.

이때, 본 발명의 통로(20)는 일단 및 타단으로부터 중간으로 향하며 점차로 개방폭이 감소하게 형성되는바, 통로(20) 중간부에서 개방폭 차이에 의한 베르누이 효과에 의해 해수 및 모래의 유동 속도가 증가하게 되어 바다로부터 해안으로 향하는 해수 및 모래가 해안 내측으로 더욱 깊게 밀려들게 되므로 해안에 모래의 퇴적이 보다 폭넓게 이루어질 수 있다.

다만, 이전과 반대로 해안으로부터 바다를 향하여 해수 유동이 이루어지게 되면 통로(20)를 통해 해안에 퇴적된 모래의 유출이 이루어질 수 있으므로 이에 의해 해안침식이 진행될 수 있다.

그러나 본 발명은 몸체(10)의 배면(10b)에 배치되는 덮개(30)를 포함하는바, 해안으로부터 바다를 향하여 해수 유동이 이루어질 때 도 5에 도시된 바와 같이 덮개(30)가 제2개구부(12)를 폐쇄함에 따라 통로(20)를 통한 모래의 유출이 방지될 수 있으므로 이에 의해 해안침식이 저감될 수 있다.

이때, 본 발명의 덮개(30)는 몸체(10)의 배면(10b)에 상하로 회전 가능하게 배치되는바, 제1개구부(11)를 통해 해수가 유입될 때 해수와의 접촉에 의해 상부로 회전함에 따라 제2개구부(12)의 개방이 이루어지게 되고, 제1개구부(11)를 통한 해수 유입이 중단될 때, 다시 말해 해안으로부터 바다를 향하여 해수 유동이 이루어질 때 자중에 의해 하부로 회전함에 따라 제2개구부(12)의 폐쇄가 이루어지게 된다.

여기서, 해안에 퇴적된 모래는 해수가 해안으로부터 바다를 향하여 유동할 때 몸체(10) 상단을 넘어서 유출될 수 있으나, 위에서 설명한 바와 같이 모래 이동은 해안가에서 수면과 바닥 사이의 중간부 이하에 집중되어 몸체(10) 상단을 넘는 모래는 미미하므로 덮개(30)를 통해 제2개구부(12)를 폐쇄함으로써 해안에 퇴적된 모래 상당 부분의 유출이 방지될 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치(A)는 모래 퇴적으로 인한 통로(20) 막힘이 방지될 수 있다.

즉, 본 발명은 지지대(40)를 더 포함할 수 있는바, 도 6에 도시된 바와 같이 지지대(40)의 지지에 의해 몸체(10)가 해저면(100)으로부터 들어올려질 수 있으므로 몸체(10) 주변에 모래 퇴적이 이루어지더라도 퇴적된 모래로 인한 통로(20) 막힘이 방지될 수 있어 모래 포집이 지속적으로 원활할 수 있다.

그리고 본 발명에서 몸체(10)의 제1개구부(11) 및 제2개구부(12)는 각각의 중심으로부터 몸체(10) 하단이 이르는 간격이 각각의 중심으로부터 몸체(10) 상단에 이르는 간격에 비해 더 크게 형성되는바, 해저면(100)에 퇴적되는 모래로 인한 제1개구부(11) 및 제2개구부(12)의 막힘이 방지될 수 있어 모래 포집이 지속적으로 원활할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능하며, 그와 같은 변경은 이하 청구범위 기재에 의하여 정의되는 본 발명의 보호범위 내에 있게 된다.

10 : 몸체 10a : 전면
10b : 배면 11 : 제1개구부
12 : 제2개구부 20 : 통로
30 : 덮개 40 : 지지대
100 : 해저면 A : 모래 포집장치

Claims (5)

1. 길이 방향 일단의 전면에 제1개구부가 형성되고, 길이 방향 타단의 배면에 제2개구부가 형성된 몸체;
   상기 제1개구부와 상기 제2개구부 사이에 이어져 해수의 유동 경로를 제공하는 통로; 및
   상기 몸체 배면에 배치되어 상기 제2개구부를 개폐하되, 상기 제1개구부를 통해 해수가 유입될 때 상기 제2개구부를 개방하고, 상기 제1개구부를 통한 해수 유입이 중단될 때 상기 제2개구부를 폐쇄하는 덮개;를 포함하는 것으로서,
   상기 제1개구부와 상기 제2개구부는 중심 및 크기가 동일하고,
   상기 통로는, 중간 직경이 일단 및 타단 직경에 비해 작게 형성됨에 따라 상기 일단 및 타단으로부터 상기 중간으로 향하며 점차로 개방폭이 감소하되, 상기 일단 및 타단에 비해 작은 직경으로 형성되는 상기 중간으로부터 상기 일단 및 타단에 이르는 간격이 동일하고, 상기 일단과 상기 타단 사이가 일정한 곡률의 곡면으로 이루어지며, 상기 중간 직경은 상기 일단 및 타단 직경의 50~80%이고,
   상기 제1개구부 및 제2개구부는 중심으로부터 상기 몸체 하단에 이르는 간격이 중심으로부터 상기 몸체 상단에 이르는 간격에 비해 더 크게 형성되며,
   상기 덮개는, 상기 몸체 배면에 상하로 회전 가능하게 배치되어 상기 제1개구부를 통해 해수가 유입될 때 해수와의 접촉에 의해 상부로 회전하여 상기 제2개구부를 개방하고, 상기 제1개구부를 통한 해수 유입이 중단될 때 자중에 의해 하부로 회전하여 상기 제2개구부를 폐쇄하며,
   상기 몸체를 들어올려 지지하는 지지대를 더 포함하고,
   상기 지지대는 적어도 하나의 개방구를 포함하여 상기 개방구 내부로 해저면의 모래가 충전됨에 따라 유동이 억제되는 것을 특징으로 하는 해안침식 저감을 위한 수중 설치형 모래 포집장치.
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