KR20000003279A

KR20000003279A - 인공어초 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20000003279A
Application number: KR1019980024492A
Authority: KR
Inventors: 오명환
Original assignee: 오명환; 표재호; 주식회사 포레스
Priority date: 1998-06-27
Filing date: 1998-06-27
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR100343839B1

Abstract

본 발명은 인공어초 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 제철공정에서 발생하여 폐기되는 제철 슬래그 및 함철오니를 재활용함으로써 제조원가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 환경오염을 방지할 수 있고, 또한 동,식물성 플라크톤 및 해초의 번식을 촉진시킬 수 있으며, 무거운 하중으로 인해 해양투기시의 안정성도 높일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 인공어초는, 전로 슬래그, 전기로 슬래그 또는 상기 전로 슬래그 및 전기로 슬래그가 혼합된 혼합 슬래그를 포함하는 군에서 선택된 제철 슬래그 20∼80중량％와; 함철오니 10∼70중량％와; 이들을 혼합하여 성형,경화시키기 위한 시멘트계 고화재 10∼25중량％로 이루어진다. 제철 슬래그는 50㎜ 이하의 입경으로 파쇄된 후 함철오니 및 시멘트계 고화제와 혼합되고, 제철 슬래그중 전로 슬래그가 단독으로 사용되거나 전로 슬래그가 포함되는 경우 전로 슬래그는 파쇄후 대기중에서 에이징 처리되거나 스팀 에이징처리되는 것이 바람직하다. 상기한 바와 같이 제조된 인공어초에 따르면, 폐기물인 제철슬래그 및 함철오니를 재활용하여 인공어초를 제조함으로써 제조원가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 자원절약 및 환경오염방지를 도모할 수 있다. 또한 제철슬래그 및 함철오니에 다량 함유된 Fe가 식물성 플랑크톤의 영양소로 공급됨으로써 용존산소 증가에 따라 수질이 개선되고, 또한 먹이사슬이 이상적으로 조성된다. 또한 비중이 큰 Fe가 다량 함유된 소재로 이루어짐으로써 해양투기시의 안정성이 향상되고, 내구성 및 내해수성이 우수하다.

Description

인공어초 및 그 제조방법

본 발명은 인공어초 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 제철공정에서 다량 발생하여 폐기되는 제철 슬래그 및 함철오니를 재활용함으로써 제조원가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 환경오염을 방지할 수 있고, 동,식물성 플라크톤 및 해초의 번식을 촉진시킬 수 있으며, 해양투기시의 안정성, 내구성 및 내해수성 등이 우수한 인공어초 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 인공어초는 연근해에 서식하는 어류, 패류 등의 은신처 뿐만 아니라 산란장소를 제공함으로써 수자원을 보호하고, 또한 동,식물성 플랑크톤 및 해초류의 증식을 통하여 치어의 생육을 촉진하기 위하여 설치된다.

이러한 인공어초는 많은 수량이 해양에 투기되어 설치되기 때문에 비교적 저가여야 하고, 따라서 해양투기시 해류에 의하여 이동하거나 유실되지 않을 정도의 무게를 가져야 할 뿐만 아니라 해양생물의 산란, 서식 및 집어에 적당하고 또한 해수에 강한 소재로 이루어져야 하는 등의 조건을 충족할 수 있도록 이루어져야만 한다. 특히, 해양생물에게 위해를 줄 수 있는 소재로 이루어지면 안된다.

그러나, 종래 인공어초는 대개 콘크리트 구조물 형태로 이루어지기 때문에 크게 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 콘크리트 구조물 형태의 인공어초는 고가여서 경제적인 측면에서 바람직하지 못하다.

둘째, 콘크리트 구조물은 해수중에서 강알카리성 물질이 석출될 뿐만 아니라 특히 염분에 약하기 때문에 빨리 부식되어 내구성이 떨어지고, 또한 독성물질이 함유되어 있어 독성물질이 석출되면 해양생물에 위해요소로 작용하기 때문에 해양생물과의 친화력이 부족하며, 따라서 해양생물의 산란, 서식 및 집어에 악영향을 끼친다.

이러한 문제점들을 고려하여 최근 폐타이어 등을 이용한 인공어초가 많이 제안되고 있고, 이러한 인공어초는 폐기물을 재활용할 수 있고 가격이 싸다는 장점은 있지만 이것들 역시 해수중에 독성물질을 방출할 뿐만 아니라 설치하기가 곤란하고, 해류에 의하여 쉽게 이동하거나 유실되어 바람직하지 못하다.

본 출원인은, 제철공정에서 발생되는 다량의 제철 슬래그중 고로 슬래그는 시멘트의 원료나 골재 대용으로 재활용이 활성화되고 있으나, 전로 슬래그의 경우에는 Fe성분이 많이 함유되어 있고 특히 유리 CaO(Free CaO)에 의한 팽창성 때문에 토목 건자재로 재활용이 되고 있지 못할 뿐만 아니라 전기로 슬래그의 경우에도 Fe성분이 높고 비중도 높아 건축자재 등으로 활용되지 못하고 거의 폐기되고 있고, 또한 함철오니류도 대개 해안에 조성되는 매립장에 투기됨으로써 환경파괴는 물론 자원이 낭비되고 있는 실정을 인식하고, 제철 슬래그의 재활용 방안을 모색하던 중 Fe성분이 식물성 플랑크톤의 필수영양소인 점을 착안하여 인공어초를 개발하게 되었다.

따라서, 본 발명은 제철공정에서 발생하여 폐기되는 제철 슬래그 및 함철오니를 재활용함으로써 제조원가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 환경오염을 방지할 수 있고, 또한 동,식물성 플라크톤 및 해초의 번식을 촉진시킬 수 있으며, 또한 해양투기시의 안정성도 높일 수 있는 인공어초 및 그 제조방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 인공어초는, 전로 슬래그, 전기로 슬래그 또는 상기 전로 슬래그 및 전기로 슬래그가 소정의 비율로 혼합된 혼합 슬래그를 포함하는 군에서 선택된 제철 슬래그 20∼80중량％와; 함철오니 10∼70중량부％; 이들을 혼합하여 경화시키기 위한 시멘트계 고화재 10∼25중량％로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 제철 슬래그는 큰 덩어리로 이루어져 있기 때문에 그대로 사용하기 곤란하여 다른 구성요소와 혼합되기 전 미리 파쇄기로 50㎜ 이하의 입경으로 파쇄되는 것이 바람직하다.

특히 제철 슬래그중 전로 슬래그의 경우 팽창성이 큰 CaO성분이 많이 함유되어 있기 때문에 CaO성분의 안정화를 위하여 파쇄후 대기중에서 에이징(aging) 처리되거나 스팀 에이징 처리되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 파쇄된 후 에이징 처리된 전로 슬래그 20∼80중량％와, 함철오니 10∼70중량％와, 그리고 10∼25중량％의 시멘트계 고화제가 함께 혼합된 후 소정의 형태로 성형되어 시멘트계 고화제에 의하여 양생됨으로써 소정의 형태로 경화된 인공어초를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 파쇄 및 에이징 처리된 전로 슬래그 및 패쇄된 전기로 슬래그를 소정의 비율로 혼합한 혼합 슬래그 20∼80중량％와, 함철오니 10∼80중량％와, 그리고 10∼25중량％의 시멘트계 고화제가 함께 혼합된 후 소정의 형태로 성형되어 시멘트계 고화제에 의하여 양생됨으로써 소정의 형태로 경화된 인공어초를 얻을 수 있다.

또한, 패쇄된 전기로 슬래그 20∼80중량％를 함철오니 10∼70중량％ 및 시멘트계 고화제 10∼25중량％와 함께 혼합한 후 성형하여 경화시킴으로써, 본 발명에 따른 인공어초를 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 인공어초는 예컨대 육면체로 성형되어 이루어지는 것이 바람직하지만 필요에 따라 사면체나 팔면체 등의 다른 형태로 성형될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 인공어초는 수심에 따라 적절한 크기의 것이 사용되는 것이 바람직하다. 예컨대, 수심 50m 이하의 연안에서 사용되는 본 발명에 따른 인공어초는 한 변의 길이가 50㎝ 이하인 육면체로 성형되고, 군락형태로 침설배치되어 사용되는 것이 바림직하다. 또한, 수심 50∼200m의 근해에서 사용되는 본 발명에 따른 인공어초는 한 변의 길이가 50㎝ 이상인 육면체로 성형되고, 산맥형태로 침설배치되어 사용되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 제조된 본 발명에 따른 인공어초에 따르면, 제철슬래그 및 함철오니는 Fe 성분을 많이 함유하고 있기 때문에 식물성 플랑크톤의 번식이 촉진됨으로써 동물성 플랑크톤의 먹이가 풍부하게 공급될 뿐만 아니라 식물성 플랑크톤의 증식에 의한 광합성의 작용으로 용존산소량이 증가되어 수질 및 어패류의 서식환경이 개선될 수 있고, 이에 따라 먹이사슬이 이상적으로 조성될 수 있다. 그리고, Fe는 해수에 녹아 있는 질소염과 결합하여 질소염을 해수면으로 부양시킴으로써 식물성 플랑크톤의 영양소 공급을 더욱 풍부하게 할 뿐만 아니라 해수의 부영양화를 억제시키는 역할을 병행하게 된다.

뿐만 아니라 제철슬래그는 CaO, SiO₂, Al₂O₃등의 경도, 특히 수경성이 큰 물질이 적절히 함유된 소재이기 때문에 시멘트계 고화재로 경화되면 자갈이나 모래보다 고강도를 가짐과 아울러 내구성 및 내해수성이 우수하다. 또한 Fe와 같이 비중이 큰 물질이 많이 함유되어 있어 콘크리트나 일반 골재보다 비중이 높아 해양투기시 해류에 따라 이동하거나 유실되는 일이 방지된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 인공어초 및 그 제조방법에 의하여 얻어지는 효과는 다음과 같다.

첫째, 제철공정에서 다량 발생하는 제철슬래그 및 함철오니를 재활용하여 인공어초를 제조함으로써 원자재 비용을 줄일 수 있어 인공어초 제조원가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 자원절약 및 환경오염방지를 도모할 수 있다.

둘째, 제철슬래그 및 함철오니에 다량 함유된 Fe가 식물성 플랑크톤의 영양소로 공급됨으로써 용존산소 증가에 따라 수질이 개선되고, 또한 먹이사슬이 이상적으로 조성되어 어족자원이 풍부해져 수산업 종사자들의 소득을 증대할 수 있다.

셋째, 비중이 큰 Fe가 다량 함유된 소재로 이루어짐으로써 해양투기시의 안정성이 향상되어 해류에 의한 이동 및 유실을 방지할 수 있으므로 설치비용 및 유지비용을 줄일 수 있다.

넷째, 제철슬래그에는 CaO, Al₂O₃, SiO₂와 같은 경도가 큰 물질이 다량 함유되어 강도가 높고, 내구성이 우수할 뿐만 아니라 해수에도 장기간 견딜 수 있으므로 경제적이다.

Claims

전로 슬래그, 전기로 슬래그 또는 상기 전로 슬래그 및 전기로 슬래그가 소정의 비율로 혼합된 혼합 슬래그를 포함하는 군에서 선택된 제철 슬래그 20∼80중량％와;

함철오니 10∼70중량％와; 그리고,

이들을 혼합하여 성형,경화시키기 위한 시멘트계 고화재10∼25중량％로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공어초.
전로 슬래그 및 전기로 슬래그를 20∼80중량％를 50㎜이하의 입경으로 파쇄하는 단계와; 상기 파쇄된 전로 슬래그에 함유된 CaO가 팽창되지 않도록 파쇄된 전로 슬래그를 대기중에서 에이징 처리하거나 스팀 에이징 처리하는 단계와; 그리고,

상기 에이징 처리된 전로 슬래그를 10∼70중량％의 함철오니 및 시멘트계 고화제 10∼25중량％와 함께 혼합하여 소정의 형태로 성형한 후 양생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공어초 제조방법.
전기로 슬래그 20∼80중량％를 50㎜이하의 입경으로 파쇄하는 단계와;

상기 파쇄된 전기로 슬래그를 10∼70중량％의 함철오니 및 시멘트계 고화제10∼25중량％와 함께 혼합하여 소정의 형태로 성형한 후 양생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공어초 제조방법.
전로 슬래그 및 전기로 슬래그를 각각 50㎜이하의 입경으로 파쇄하는 단계와; 상기 파쇄된 전로 슬래그에 함유된 CaO가 팽창되지 않도록 파쇄된 전로 슬래그를 대기중에서 에이징 처리하거나 스팀 에이징 처리하는 단계와; 그리고,

상기 파쇄된 전기로 슬래그 및 에이징 처리된 전로 슬래그를 소정의 비율로 혼합한 혼합 슬래그 20∼80중량％를, 10∼70중량％의 함철오니 및 시멘트계 고화제10∼25중량％와 함께 혼합하여 소정의 형태로 성형한 후 양생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공어초 제조방법.