KR20000076241A

KR20000076241A - 부식성 철 삽입체가 설치된 인공 어초

Info

Publication number: KR20000076241A
Application number: KR1019997008336A
Authority: KR
Inventors: 크렌즐러레오엠
Original assignee: 크렌즐러, 레오 엠.
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2000-12-26
Also published as: EP1009228A1; US5807023A; AU724658B2; WO1998042184A1; JP2000512861A; EP1009228A4; AU6702598A

Abstract

작은 수생 동물을 위한 서식 환경을 제공하고 또 식물성 플랑크톤(37)의 성장을 촉진하는 인공 어초(10)는 외부 영역(16)과 중공의 내부 영역(18)을 구획하는 벽부(12)와, 트레드 벽(22)에 의해 상호 연결되어 실질적으로 U형의 반경 방향 횡단면을 제공하는 대향 측벽(20)과, 못, 스테이플 또는 기타 형태를 갖는 하나 이상의 부식성 철 삽입체(24)를 구비하는 하나 이상의 관형의 자동차 타이어를 포함한다. 각각의 삽입체(24)는 중공의 내부 영역 안으로 연장되는 제1 단부(26), 벽부(14)를 통해 견고하게 배치된 중앙부 및 외부 영역(16)의 밖으로 연장되는 제2 단부(28)를 구비한다. 삽입체(24)는 가변적인 철 함량을 가짐으로써 부식 속도를 조절할 수 있다. 인공 어초(10)는 인공 어초가 해수면(33) 아래로 잠겨지도록 하기 위해 중량체(36)와, 구멍(62)과, 절단된 단부(42) 또는 추가의 타이어를 포함할 수도 있다. 다양한 실시예의 인공 어초는 해저 영역(48)에 구속되거나, 부유 구조물(66)에 현수되거나, 또는 고정 구조물(64)에 현수된다.

Description

부식성 철 삽입체가 설치된 인공 어초{ARTIFICIAL REEF WITH CORRODIBLE IRON INSERTS}

오래전부터 세계 전역의 과학자들은 오염, 과잉 어획 및 남용이 세계 전역의 많은 산호초 서식 환경을 커다란 위험에 봉착시킬 것이라는 점을 인식하고 있었다. 산호초, 해초층 및 암초 영역은 수생 생태계의 발전과 해안 지대의 안정성에 유익한 천연 구조물이다. 대양, 호수 및 강가에 그러한 구조물이 없다면, 수생 동물의 개체군이 최소화되는 경향이 있다. 지구상의 산호초의 생명력은 이미 세계 각국에서 중요하게 고려하는 우선 사항으로서 결정된 바 있는데, 이는 상당수의 전세계 인구의 생명 유지에 풍부한 어족 자원이 필수적이기 때문이다.

수생 생태계의 발전을 도모하기 위해 해저 영역에 소정 구조물을 도입하는 시도가 행해진 바 있다. 그러한 일례로는 1993년 8월 24일자로 특허 허여된 "자동차 타이어 조립체로서 형성된 인공 어초 및 해안 지역 안정화 구조물(ARTIFICIAL REEF AND BEACH STABILIZER FORMED AN ASSEMBLAGE OF VEHICLE TIRES)"이란 명칭의 미국 특허 제5,238,325호를 들 수 있다. 전술한 특허는 보통의 자동차 타이어를 취하여, 작은 물고기(치어)를 위한 안전한 서식처 및 해침되는 해안 지대를 위한 안정화 구조물로 제공되는 인공 어초를 제작하는 것에 대해 개시하고 있다. 자동차 타이어는 수중 환경에 대한 고유의 불활성 때문에, 수중에 사용되기에 매우 적합하다. 또한, 수중 구조물로 자동차 타이어를 사용하는 것은 일단 사용된 자동차 폐타이어에 대한 보다 전통적인 폐기 처리 방식이 만족스럽지 않은 것으로 판명된 바 있으므로 폐기 처리를 위한 잠재적인 해법을 제공하고 있다.

일부 과학자들에 의한 이론적 계산에 따르면, 많은 대양의 15-20% 범위 정도가 비옥하지 않은 것으로 제시되고 있는데, 그중 상당 부분은 물에 함유된 철의 농도가 낮은데 기인할 수 있다. 수생 동물의 생명 유지에 필요한 식물성 플랑크톤 또는 식물 플랑크톤이 철에 의해 빨리 증식될 수 있다는 것이 최근 밝혀진 바 있으므로, 대양에 철을 풍부하게 공급하는 것이 어족 자원을 풍부하게 하는데 도움이 된다는 제안을 뒷받침하기 위해 최근 연구가 진행되어 왔다. 최근의 어떤 연구에서는 대양에 철을 첨가함으로써 식물성 플랑크톤이 30배 증식되었다는 사실을 밝히고 있다. 식물성 플랑크톤의 급속한 증식에 수반되는 잇점은 미소한 식물 플랑크톤이 구성 블록(building block)으로서 이산화탄소를 사용한다는 점이다. 따라서, 급속한 성장이 이루어지는 동안, 식물성 플랑크톤은 대기를 포함하는 주변 환경으로부터 이산화탄소를 흡인하게 된다. 이산화탄소의 감소는 지구 온난화의 충격을 감소시킬 수 있는 것으로 믿어지고 있다.

본 발명은 수생 동물을 위한 안전한 서식처이면서 식물/플랑크톤의 급속한 성장을 조장할 수 있는 인공 어초(artificial reef)에 관한 것으로, 이때 식물/플랑크톤의 성장은 수생 동물의 생명을 유지하고, 또 과잉량이 존재할 때 오존 고갈의 요인으로 믿어지는 이산화탄소를 흡수하는데 필요한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 인공 어초는 다수의 부식성 철 삽입체가 내부에 삽입되어 있는 자동차 타이어로 된 구조물에 관한 것으로, 그러한 삽입체가 부식되는 동안 식물/플랑크톤은 분해되어지는 철을 먹이로 하고 어초 주변의 이산화탄소를 소비함으로써 그 성장이 촉진된다. 철함유 플랑크톤은 수생 동물의 먹이감이 된다.

도 1은 벽부와 그 벽부를 통해 삽입된 다수의 부식 가능한 철 삽입체를 구비하고, 그 삽입체가 상이한 속도로 부식되는 것에 의해 식물성 플랑크톤의 성장이 시간 진행에 따라 촉진되어지는 그러한 관형의 자동차 타이어가 해수면 아래에 잠긴 상태를 도시하는 도면.

도 2는 도 1의 선2-2를 따라 취한 단면도로, 중량체가 잘 도시되어 있으며, 삽입체가 어초를 해저 영역에 고정시킨 것을 도시한 도면.

도 3은 벽부를 통해 삽입된 하나의 삽입체를 도시한 확대 단면도로서, 상기 삽입체는 서로 상이한 부식 속도를 갖는 제1 단부, 제2 단부 및 중앙부를 구비하고 있는 것을 도시한 도면.

도 4는 목박기 총에 의해 벽부에 소정 패턴으로 삽입된 삽입체를 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면으로, 각 타이어는 벽부를 통해 반경 방향으로 절단되어 양 절단 단부를 제공하며, 또한 그 절단 단부 사이로 부분적으로 절단되어, 절단되지 않은 부분과 함께 연결되는 타이어 섹션을 형성하며, 절단 단부는 각각의 타이어를 고정시키는 수단을 형성하고 있는 그러한 실시예와, 또한 상측을 향하는 측벽에 삽입체로서의 스테이플을 개시하고 있는 도면.

도 6은 도 5에 도시된 타이어와 유사한 타이어로서 절단되지 않은 부분을 중심으로 비틀어진 상태를 나타내는 도면.

도 7은 도 5,6에 도시된 타이어의 조립체를 도시한 도면.

도 8은 도 5에 도시된 타이어를 컨넥터로써 조립한 다른 조립체를 나타내는 도면.

도 9는 반경 방향으로 절단된 타이어를 구비한 본 발명의 다른 실시예를 도시하고 또 이들 타이어가 컨넥터에 의해 조립되는 과정을 도시하고 있는 도면.

도 10은 반경 방향으로 절단하는 대신에 다수의 구멍을 구비한 베이스 타이어와 컨넥터를 포함하는, 도 5에 도시된 타이어 조립체의 다른 실시예를 도시한 평면도.

도 11은 도 10의 선11-11을 따라 취한 도 10의 타이어의 조립체의 단면도.

도 12는 하나 이상의 타이어가 해수면 아래로 잠겨져서 소정의 구조물로부터 현수되어 있는 것을 도시한 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면.

도 13은 바지선으로부터 현수된 도 8의 조립체를 도시한 본 발명의 다른 실시예의 도면.

도 14는 열을 이루어 배치된 삽입체를 도시하고 있는 타이어의 도면.

도 15는 삽입체가 칼럼 패턴으로 배열된 것을 제외하고는 도 14와 유사한 도면이다.

본 발명은 수생 동물을 위한 안전한 서식처이면서 수생 동물의 먹이감인 플랑크톤의 성장을 더욱 촉진시키는 인공 어초를 제공한다. 상기 어초는 외부 영역을 구획하는 벽부와 중공의 내부 영역을 갖는 하나 이상의 자동차 타이어를 포함한다. 상기 벽부를 통해 하나 이상의 긴 부식성 철 삽입체가 삽입된다. 상기 삽입체 각각은 제1 단부, 제2 단부 및 그 양단부 사이에 위치된 중앙부를 구비한다. 각 삽입체의 제1 단부는 중공의 내부 영역 안으로 연장하며, 중앙부는 외부 영역과 내부 영역 사이의 벽부를 통해 고정적으로 배치되어 있다. 상기 제2 단부는 외부 영역 밖으로 돌출한다. 사용시, 하나 이상의 타이어를 해수면 아래로 가라앉힌다. 철 삽입체의 부식에 의해 식물성 플랑크톤의 급속한 증식이 촉진된다. 각각의 타이어의 중공의 내부 영역은 플랑크톤을 먹고 사는 수생 동물을 위한 안정한 서식처를 제공하며, 식물성 플랑크톤은 어초 주변의 이산화탄소를 소비한다.

일단 해수면 아래로 가라앉혀지면, 빛에 대한 삽입체의 위치에 따라 삽입체의 제1 단부는 제2 삽입체와 다른 속도로 부식이 이루어진다. 양 단부는 벽부를 통해 위치되어 있는 불활성 소재의 중앙부 보다 빠르게 부식된다.

본 발명의 일측면으로, 삽입체는 특히 철 성분에 대해 각각의 삽입체와 동등한 속도로 부식되도록 하는 가변적 함량의 철 성분을 포함한다. 따라서, 시간 경과에 따라 효과적으로 부식이 진행됨으로써(time-release corrosion effect), 식물성 플랑크톤의 성장이 소정 주기의 시간에 걸쳐 촉진되어진다. 철 성분의 함량은 해수에 접촉시 급속히 부식될 수 있는 쇠못과 같은 연철로부터 해수에 접촉시 부식 속도가 늦은 합금강 못과 같은 합금강 삽입체에 이르기까지 다양하다.

삽입체의 크기와 형태는 가변적일 수 있다. 상기와 같이 못이 개시되어 있지만, 삽입체는 제1 각부(脚部), 제2 각부 및 상호 연결 상측 부재를 구비한 스테이플(stable)일 수도 있다. 이때, 상기 제1 각부 및 제2 각부 모두는 제1 단부, 제2 단부 및 중앙부를 포함한다. 양 각부의 제1 단부는 벽부를 통해 삽입되어 중공의 내부 영역안으로 연장된다. 양 각부의 제2 단부와 상측 부재는 외부 영역의 밖으로 연장된다. 양 각부의 중앙부는 외부 영역과 내부 영역 사이의 벽부를 통해 고정적으로 배치되어 있다.

삽입체는 못박기 총(nail gun)이나 스테이플 총을 사용하여 삽입할 수 있다. 못박기 총 안으로 장전될 소정 크기와 형태의 코팅된 테이퍼 못이 삽입체로서 사용될 수 있다. 삽입되는 중에, 목박기 총은 벽부를 통해 제1 단부가 삽입될 때 그 제1 단부로부터 코팅을 벗겨내게 된다. 어초가 해수면 아래로 잠기게 되면, 상기 코팅이 벗겨진 제1 단부가 우선적으로 부식되게 된다. 그 다음에 제2 코팅 단부가 부식되고 중앙부가 최종적으로 부식하게 되어 해수 내에서 철의 부식이 시간 진행에 따라 유효하게 행해지도록 함으로써, 소정 주기의 시간에 걸쳐 식물성 플랑크톤의 급속한 성장을 촉진한다. 바람직한 실시예에서, 각각의 벽부내에 있는 삽입체의 개수는 2-60개의 범위이며 벽부를 따라 등간격으로 배치되어 있다. 각각의 삽입체는 코팅에 의해 피복될 수 있기 때문에 개별 삽입체의 부식 속도에 영향을 미친다.

인공 어초를 해수면 아래로 잠기게 하는 데에는 다양한 수단이 채용될 수 있다. 그러한 수단중 하나는 중량체일 수 있으며, 이를 사용하여 어초를 해수면 아래의 적소에 고정시킬 수 있다. 그러한 중량체는 중공의 내부 영역을 통해 벽부와 결합되는 콘크리트 디스크를 구비할 수 있다. 다른 수단으로는 타이어의 고유 부력과 상호 작용하도록 타이어 측벽을 관통하는 다수의 구멍을 들 수 있다. 삽입체 자체는 어초를 해수의 해저 영역으로 가라앉히는 앵커로서 작용할 수도 있다.

본 발명의 다른 측면으로서, 하나 이상의 타이어를 벽부를 통해 반경 방향으로 절단하여 양쪽 절단 단부가 형성되도록 한다. 각각의 반경 방향으로 절단된 타이어는 상기 절단 단부 사이로 부분적으로 절단되어, 나머지 절단되지 않은 부분과 함께 접속되는 타이어 섹션을 형성한다. 각각의 반경 방향으로 절단된 타이어는 그 절단 단부가 서로 떨어진 상태로 해수의 해저 영역에 구속되게 위치되도록 하여 그 해저 영역을 따라 타이어가 이동되지 않도록 배향된다. 다른 실시 형태로, 다수의 반경 방향으로 절단된 타이어를 그 타이어들을 함께 결속하는 컨넥터와 함께 구성하여 조립체를 형성할 수 있다. 상기 컨넥터는 다수의 반경 방향으로 절단된 타이어를 에워싸서 그 타이어들을 그 각각의 절단되지 않은 부분에서 연결함으로써 타이어의 절단 단부가 서로 떨어진 상태로 배향되도록 한다.

또 다른 실시 형태로, 본 발명은 하나의 타이어의 배열에 비해 확장된 배열의 조립체로 연결되는 전술한 다수의 반경 방향으로 절단된 타이어를 포함하며, 그 타이어들은 절단 단부가 서로 떨어진 상태로 유지되도록 서로 작동적으로 연관되어 있다. 그런 다음, 절단 단부는 해수의 해저 영역에 구속되도록 노출된다. 또 다른 실시 형태로, 방금 설명한 조립체는 베이스 부재를 포함할 수도 있는데, 그 베이스 부재에는 절단 단부가 산재된 위치에 노출되도록 다수의 반경 방향으로 절단된 타이어가 고정된다. 베이스 부재는 외부 영역과 중공의 내부 영역을 형성하는 벽부를 갖는 자동차 타이어이기도 하며, 베이스 부재의 벽부는 트레드 벽(treadwall)에 의해 상호 연결되는 대향 측벽을 포함하고 있어서, 베이스 부재의 중공의 내부 영역을 형성하는 거의 U형의 반경 방향 횡단면을 제공하게 된다. 베이스 부재의 대향 측벽은 다수의 구멍을 포함하는데, 이 구멍은 해수면 아래로 잠겨진 베이스 부재의 고유 부력과 상호 작용하기에 충분할 정도의 크기 및 개수로 되어 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 인공 어초는 로프 또는 기타 파스너와 같은 컨넥터에 의해 그 인공 어초를 현수하여 그것을 해수면 아래로 잠기게 하는 해수면 내의 부유 또는 고정 구조물로부터 현수될 수 있다. 안공 어초는 다른 타이어의 부가, 상기 베이스 부재에 대한 설명에서 개시된 구멍, 전술한 반경 방형으로 절단된 타이어에서와 같은 절단 단부, 또는 콘크리트 디스크와 같은 기타 앵커 수단에 의해 중량이 부가될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 해수의 해저 영역상에 위치될 수 있는 인공 어초는 외부 영역과 중공의 내부 영역을 구획하는 벽부를 갖는 하나 이상의 자동차 타이어를 포함한다. 상기 벽부는, 트레드 벽과 상호 연결되어, 거의 U형의 중공의 내부 영역 형성을 형성하는 반경 방향 횡단면을 제공하는 대향 측벽을 포함한다. 각각의 타이어는 상기 벽부를 통해 반경 방향으로 절단되어 대향 절단 단부를 형성하며, 각각의 반경 방향으로 절단된 타이어는 상기 절단 단부 사이로 부분적으로 절단되어, 나머지 절단되지 않은 부분과 연결되는 타이어 섹션을 형성한다. 각각의 상기 타이어는 그 절단 단부가 서로 떨어진 상태로 해수의 해저 영역에 구속되게 위치되어 상기 해저 영역을 따라 타이어가 이동되지 않도록 배향된다. 각각의 상기 타이어는 절단 단부로부터 상향으로 연장하여, 타이어의 측벽과 트레드 벽에 의해 경계지워진 보호 영역을 형성한다. 타이어는 또한 상기 보호 영역의 경계에서 측벽과 트레드 벽중 적어도 하나의 벽부에 부식성의 철 삽입체를 포함하며, 그 개수는 식물성 플랑크톤의 성장과 상기 철 삽입체가 해수에 접촉시 어초 주변의 이산화탄소의 소비를 촉진시키기에 충분한 정도의 개수를 취한다.

본 발명의 장점, 특징 및 목적은 본 발명의 명세서의 일부로서 결합된 하기의 바람직한 실시예의 설명, 첨부 도면 및 청구범위로부터 분명해질 것이다.

여러 도면에 있어 동일 도면 부호는 동일 부분을 지칭한다.

본 발명은 3가지 주요한 생태학적 문제점에 대한 해결책을 제시한다. 첫째, 본 발명은 고갈된 어족 자원의 개체수 증가에 도움을 주기 위하여 식물성 플랑크톤을 먹는 작은 수생 동물을 위한 보호 구조물(protective structure)에 소위 식물성 플랑크톤 또는 조류(藻類)로 지칭되는 미세한 식물 플랑크톤의 성장 촉진을 위한 촉매제를 직접적으로 제공한다. 둘째, 본 발명은 이미 포화 상태의 매립지에서 귀중한 공간을 점유하는 많은 폐기물을 재활용할 기회를 제공하는 것이다. 마지막으로, 본 발명은 지구의 오존층을 감소시키는 요인으로서 작용하는 대기 중의 과도한 이산화탄소를 감소시키는 방법을 제시한다.

세계 전역의 많은 연안 어초에서는 오염, 남용, 가장 중요하게는 남획에 의하여 그곳에 필수적인 수생 동물이 없어지고 있다는 것이 일반적인 생각이다. 이것은 많은 어족 자원이 저인망 어업(dragline fishing)에 의하여 고갈된 곳에서는 매우 실제적이다. 대양의 많은 부분으로부터 필수적인 식물성 플랑크톤이 제거되었는데, 이 식물성 플랑크톤은 수생 먹이 사슬을 유지하는 데 필수적인 식량원이다. 식물성 플랑크톤은 동물성 플랑크톤, 또는 작은 동물 플랑크톤에 먹이감으로 제공된다. 다시, 동물성 플랑크톤은 작은 물고기 또는 치어의 먹이감으로 제공되며, 이들 작은 물고기 또는 치어는 큰 물고기 및 해양 동물의 먹이감으로 제공된다. 큰 물고기 및 해양 동물의 부족은 이미 인구 과잉인 지구에는 심각한 문제가 될 수 있으므로, 인구 과잉 상태의 지구의 생계를 위해서는 상당한 어족 자원이 필요하다.

최근의 과학 논문에서는 식물성 플랑크톤을 많이 생성하지 못하는 대양의 영역이 물 자체 내의 철분 결핍에 직접적인 원인이 있을 수 있다는 점을 제안하고 있다. 일부 과학자들은 세계 대양의 15 내지 20%에 철분 겹핍이 있다고 주장하고 있다. 해수에 철분이 풍부하면(fertilization), 식물성 플랑크톤은 매우 짧은 시간(며칠)에 30배 증가되는 정도로 성장이 빠르게 촉진된다.

추가로, 이러한 빠른 생물학적 성장 중에, 표층수의 수면에 농축된 무기 탄소로부터 유기 탄소로의 변화가 증대되며, 이에 따라 대기 중의 이산화탄소의 농도가 감소된다. 이산화탄소를 감소시키는 것이 지구 온난화라는 해로운 결과를 제거하는 긍정적인 단계로 간주되므로, 철분을 풍부하게 하는 것이 지구 온난화라는 해로운 결과를 감소시킬 수 있다는 것을 알게 되었다. 일부 보고서에는 철분이 결핍된 물에 미세한 양의 철분을 첨가하는 경우에도 식물의 생성과 이산화탄소 흡입이 활발해질 수 있다는 것이 제안되어 있다.

도 1 및 도 2에는 하나 이상의 관형의 자동차 타이어로 제작된 본 발명의 인공 어초(10)가 도시되어 있다. 타이어가 본질적으로 해수에서 비활성이고, 자동차의 중고 타이어는 값이 싸고 풍부하므로, 어초의 기본적인 빌딩 블록으로서 자동차의 중고 타이어를 선택하는 것이 이익이다. 또한, 본 발명에 중고 자동차 타이어를 사용함으로써, 그렇지 않은 경우 문제가 될 수 있는 폐기 문제를 감소시키는데, 다시 말하면 포화 상태의 매립지로 보낼 자동차 타이어의 수를 최소화할 수 있다.

각각의 타이어는 외부 영역(16)과 중공의 내부 영역(18)을 한정하는 벽부(14)를 구비한다. 각 벽부(14)는 대향하게 위치된 측벽(20)으로 구성되고, 이 측벽은 트레드 벽(22)과 연결되어, 중공의 내부 영역(18)를 한정하는 실질적으로 U형의 반경 방향 횡단면(23)을 형성한다.

도 3에 있어서, 타이어(12)는 하나 이상의 철 삽입체(24)를 포함하며, 이것은 각 벽부(14)을 관통하여 삽입된다. 각 삽입체(24)는 제1 단부(26), 제2 단부(28) 및 중앙부(30)로 구성된다. 각 삽입체(24)의 제1 단부(26)는 중공의 내부 영역(18)으로 연장하게 위치되며, 제2 단부(28)는 외부 영역(28)의 외측으로 연장한다. 중앙부(30)는 외부 영역(16)과 중공의 내부 영역(18) 사이의 벽부(14)를 통해 고정되게 위치되어, 삽입체는 쉽게 빠지지 않는다. 각 삽입체는 측벽 또는 트레드 벽과 같은, 벽부의 임의의 부분을 관통하여 삽입될 수 있다. 바람직한 형태에 있어서, 각 타이어는 임의의 위치에 2 내지 60개의 삽입체를 포함한다. 각 삽입체(24)는 습기 또는 물에 노출될 때 본질적으로 부식되도록 어느 정도의 철을 함유한다.

사용할 때에, 어초(10)는 해수면(33) 아래의 해수(32)에 잠긴다. 그러나, 어초를 해수에 잠긴 채 있도록 하기 위해서는 관 형태의 타이어의 고유 부력을 극복하기 위한 가중 수단(weighting means)이 포함되어야 한다. 많은 가중 수단이 이하에서 개시된다. 도 1 및 도 2에는 이러한 가중 수단 중 하나, 즉 콘크리트 디스크와 같은 중량체(weight) 또는 앵커(anchor)(36)가 개시되어 있는데, 이는 중공의 내부에 삽입되고 U형의 벽부 위에 중첩되어 타이어의 부력을 상쇄시킨다. 따라서, 상기 중량체는 삽입체들이 해수에 노출되게 어초(10)를 항상 잠긴 채 유지하고, 작은 치어용 보호 영역(중공 내부)을 제공한다. 삽입체(24)는 어초를 해수(32)의 해저 영역(48)에 고정시키는 것을 도와줄 수도 있다.

어초가 일단 해수에 잠기면, 삽입체의 철은 부식되기 시작하고, 따라서 용해철(dissolved iron)이 만들어진다. 작은 식물성 플랑크톤은 상기 용해철을 먹이감으로 하여 식물성 플랑크톤(37)이 급속하게 성장됨으로써, 이러한 식물성 플랑크톤을 먹이감으로 하는 작은 수생 동물을 유인하게 된다. 상기 U형 벽부에 의해 정해지는 중공의 내부 영역은 식물성 플랑크톤을 먹고 사는 작은 치어를 위한 필요한 많은 보호를 제공해 준다. 추가하여, 식물성 플랑크톤은 그 주위로부터 이산화탄소를 소비한다. 전술한 바와 같이, 대기로부터 이산화탄소를 흡수하게 되면 지구 온난화라는 해로운 영향을 완화시킬 수 있다.

빛의 양 뿐만 아니라, 해수의 염분 농도의 양이 부식 속도에 영향을 주기는 하지만, 제1 단부(26)는 제한된 범위의 중공 내부(18)에 의해 차폐되어 있기 때문에, 제2 단부(48)와는 다른 속도로 부식된다. 외부 영역 또는 내부 영역은 다른 무엇보다 빛에 어느 정도 노출되어, 어떤 단부가 먼저 부식되는지에 영향을 미친다. 트레드 벽(treadwall)(22) 또는 측벽(20)이든지 벽부를 관통하여 위치되어 있는 중앙부(30)는 불활성 재료로 둘러싸여 있기 때문에 상기 제1 단부 또는 제2 단부가 부식되는 것 보다는 늦게 자연 부식된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 삽입체(24)의 철 함량은 변한다. 예컨대, 제1 삽입체는 해수에서 쉽게 부식될 수 있는 연철(軟鐵) 못(soft iron nail)일 수 있다. 다른 양상에 따르면, 또 하나의 삽입체는 합금강 못과 같이, 좀 더 단단하고 덜 부식되는 합금강일 수 있다. 따라서, 어초가 일단 해수에 잠기면, 합금강 못은 연철 못보다 늦은 속도로 부식된다. 다른 삽입체(24)는 합금강 못보다는 빨리 부식되지만 연철 못보다는 느리게 부식되는 가변적인 조성의 철 합금이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 다양한 부식성을 갖는 일정 패턴의 삽입체들이 벽부(14)에 삽입되어, 시간에 대한 소정 주기에 걸쳐 시간 진행에 따라 효과적으로 부식이 행해지게 된다. 이러한 식으로, 식물성 플랑크톤의 급속한 증식은 어초가 잠기는 특정 해양 환경이 주어지면 제어될 수 있다.

삽입체(24)의 형태 및 크기는 다양할 수 있다. 전술한 바와 같이, 못은 이러한 삽입체 중 하나일 수 있다. 이러한 삽입체 중 다른 삽입체로는 도 5에 도시한 것과 같은 스테이플(24')일 수 있는데, 이 스테이플에는 제1 각부(27)와, 제2 각부(29)와, 이들 제1 각부 및 제2 각부를 서로 연결시키는 상측 부재(31)가 마련되어 있다. 상기 제1 각부(27) 및 제2 각부(29)는 모두 제1 단부(26), 제2 단부(28) 및 중앙부(30)를 포함한다. 이러한 식으로, 상기 상측 부재(31)는 외부 영역(16)에 인접하고, 다이버 또는 설치자들은 상기 어초와 밀접하게 접촉하는 경우에도 덜 상처받거나 그러한 삽입체에 덜 걸리게 된다.

도 4를 참조하면, 삽입체(24)를 벽부(14)를 관통해서 삽입하는 양호한 방법은 상업적으로 이용되는 표준 못박기 총(nail gun)(38)을 사용하는 것이다. 통상적으로, 목박기 총에는 테이퍼진 긴 단부[제1 단부(26)]가 있는 피복된 못이 장전되어 있다. 목박기 총을 사용하는 중에, 못이 벽부를 관통하여 삽입됨에 따라 못에서 피복이 벗겨진다. 따라서, 피복이 벗겨진 제1 단부는 여전히 피복되어 있는 제2 단부보다 빠른 속도로 부식되는데, 이는 피복물이 상상한 시간 동안 부식을 방지해주기 때문이다. 삽입체(24')를 벽부를 관통해서 삽입하기 위해서, 스테이플 총(도시 생략)을 사용하는 것도 양호한 방법이다. 삽입체들은 모두 못박기 총 머신에 의해 한번에 삽입될 수도 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 각 삽입체는 그 부식 속도에 영향을 미치도록 피복될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 어초(10)의 구조는 본원에 참고로 언급되는 미국 특허 제5,238,325호에 개시된 것과 유사한 구조일 수 있다. 도 5를 참고하면, 그러한 양태는 각 타이어(12)의 벽부(14)을 절단하여, 대향하는 절단 단부(40)를 제공하는 것을 포함한다. 절단 단부 사이(도면 부호 42로 표시한 지점)에서, 타이어는 부분적으로 절단되어(도면 부호 44로 표시), 절단되지 않은 부분(46)에 의해 함께 연결되는 타이어부를 형성한다. 이 실시예에 있어서, 가중 수단(34)은 상기 절단 단부인데, 이들이 산재되어 해수(32)의 해저 영역(48)에 구속되면, 어초(10)는 효과적으로 가중되어 해저 영역(48)을 따라 이동하는 것에 저항하게 된다.

도 6은 도 5의 실시예를 비틀림 상태의 것으로 도시하고 있는데, 이는 해수의 해저 영역(48)에 구속되는 도 7에 도시한 것과 같은 조립체(50)를 형성하도록 도 5의 타이어에 합체될 수 있다. 상기 조립체에서, 중공의 내부 영역(18)은 상측으로 향할 수 있고, 따라서 조립체 내의 삽입체(24)의 제1 단부 일부에서 빛을 볼 수 있다. 따라서, 삽입체(24)의 제1 단부(26)와 제2 단부(28)의 부식 속도는 상기 조립체 내의 삽입체 위치에 따라 서로에 대하여 변할 수 있다. 도 7에 도시된 조립체의 위치는 각 절단부(40)가 조립체를 해수면(33) 아래로 잠기게 하는 중량체 또는 앵커로서 작용하도록 해준다.

도 8에 있어서, 도 5 및/또는 도 6의 절단된 타이어의 다른 조립 실시예(50')는 통상의 컨넥터(52)와 조립될 수 있다. 이러한 방식으로, 조립체는 독(64, dock) 또는 말뚝(도 12, piling), 오일 링(도시 생략), 부표(도시 생략), 바지(barge)와 같은 임의의 고정 구조물 또는 부동(浮動) 구조물에 현수될 수 있으며, 이들은 조립체(50, 50')를 컨넥터(52)에 현수되게 하기 위하여 해수면의 위 또는 상부에 비교적 확실한 구조물을 제공한다. 그러므로, 여기서, 가중 수단(34)은 통상의 컨넥터에 현수된 타이어의 중량과 관계가 있는 타이어의 절단부이다.

이 실시예의 조립체(50')(도 8 참조)의 형상으로 인하여, 식물성 플랑크톤(37)이 해수(32)의 해저 영역으로부터 떨어져 위치된 삽입체 상에 형성되는 추가의 장점이 제공된다. 이에 따라, 물고기는 해수의 해저 영역(48)에 있는 것을 직접적으로 먹지 않는다. 오염된 수로의 오염된 바닥 영역에 있는 것을 물고기가 먹는 바람직하지 않은 현상이 있는 매우 오염된 수로에서 전술한 구조가 장점일 수 있다. 후술하는 바와 같이, 도 8 내지 도 13에 도시된 실시예는 이러한 장점을 또한 제공한다.

도 9에는 반경 방향으로 부분적으로 절단된 절단부(56)를 가지는 자동차 타이어의 절단된 타이어(12')로 구성되는 본 발명의 다른 조립체(54)가 도시되어 있다. 도 8에 도시된 컨넥터와 유사한 컨넥터(52)는 해수면 아래에서 전술한 구조의 조립체를 형성하여 조립체(54)를 매달리게 하도록 모든 타이어(56)를 연결하는 데 이용된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 도 10 및 도 11에는 본 발명의 변형예의 조립체(58)가 개시되어 있으며, 여기서 도 5에 도시된 것과 유사한 복수의 절단된 타이어는 컨넥터(52)에 의하여 연결되어, 베이스 부재(60)를 구비하며 외측으로 연장하는 레이디얼 링을 형성한다. 도 1에 도시된 것과 유사한 다른 자동차 타이어(12")는 조립체(58)의 기본 부재(60)이다. 베이스 부재(60)는 파스너 또는 로프와 같은 비부식성 컨넥터(61)에 의하여 조립체(58)에 연결되어, 조립체에 중량체로서 작용한다. 베이스 부재(60)는 벽부(14)의 대향 측벽(20)을 관통하는 복수 개의 홈(62)을 포함하여 베이스 타이어(60)의 부유를 억제한다. 베이스 타이어가 아닌 각각의 타이어는 절단 단부(40)에서 멀어지게 당겨져 해저 영역(48)에 구속되기 때문에, 이미 가중되어진 상태이다.

도 7,8과 함께 도 10,11에 도시된 조립체는 전술한 특허에 개시된 것과 같은 것으로서 해안의 해침을 방지하는데 도움이 되는 해안 지대 안정화 기구로서 사용될 수도 있다. 이들 어초중 일부를 쌓아 제방을 형성하고 해침되는 해안 근처에 설치하면, 파도는 어초의 제방 위로 일찌감치 부서지게 된다. 지간이 지나면, 모래가 어초 제방 위에 형성되어, 해안선 근처의 값비싼 주택과 사무실을 보호하는데 도움이 되는 초기 파괴 구조물을 제공한다.

또한, 삽입체는 전술한 바와 같이 어초를 해수의 해저에 고정시키도록 작동할 수도 있고, 모래는 내부 영역에 충전되어 상기 고정된 어초를 해안 안정화 기구(도 2에 도시된 바와 같은 것)로서 유지하고 또 타이어를 깊은 해수면 내로 미끄러지지 않게 한다. 깊은 해수면(70 피트 이상)에서는 그러한 해수의 해저에 위치된 어초에 광선이 거의 도달하지 않는다. 따라서, 그러한 곳에서는 식물성 플랑크톤의 성장이 미진해진다는 점에서 잇점이 반감된다.

그러한 어초의 다른 용도로는 수중 어초를 제작하거나 또는 다이빙과 스노클링(snorkeling)을 레크레이션으로 즐겨하는 휴양지에서 기존의 산호초의 활력을 되찾게 하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 도 12에 개시되어 있다. 도 12는 전술한 베이스 부재(60)와 유사한 다수의 구멍(62)을 갖는 하나 이상의 자동차 타이어(12)(간명성을 위해 2개만 도시됨)를 도시하고 있다. 타이어(12)는 어초(10)를 해수면(33) 아래로 잠기게 하는 고정 또는 부유 구조물로부터 전술한 것과 유사한 컨넥터(52)에 의해 현수되어 잠겨진다. 도 12는 서로 떨어져 있는 타이어를 도시하고 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 삽입체는 타이어의 벽부상에 특정 패턴으로 배열될 수 있다. 그러한 패턴은 도 14의 열(row), 도 15의 칼럼 또는 그것의 소정 조합(도 4 참조)일 수 있다.

따라서, 본 발명의 인공 어초용 소재는 저렴하면서도 간단한 방법으로 조립될 수 있는 표준적인 저가 소재를 포함하여 여러가지 생태학적 문제점을 안정화시키거나 재생시키는 해법을 얻을 수 있음을 쉽게 알 수 있다.

예시된 실시예는 본 발명의 예시만인 것이므로 한정적인 것이 아니다. 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고, 본 발명의 특정 구조, 소재 및 특징에 있어서 많은 변화가 가능함을 알아야 한다. 그러므로, 본 발명은 여기에 설명되고 예시된 특정 실시예에 한정되고자 의도한 것이 아니며, 오히려, 균등론적 학설의 이용을 포함하여 청구항 해석상 용인된 학설에 따라 해석되는 이후의 청구범위에 의해서 결정되도록 의도된 것이다.

Claims

수생 동물의 먹이인 식물성 플랑크톤의 증식과 수생 동물용의 안전한 서식처로 제공되는 인공 어초로서,

외부 영역과 중공의 내부 영역을 구획하는 벽부를 갖는 하나 이상의 자동차 타이어와;

서로 떨어져 있는 상태로 벽부를 통해 삽입된 긴 부식성 부재로서, 그 해당 부재는 제1 단부, 제2 단부 및 그 양 단부 사이에 위치된 중앙부를 구비하고, 각 해당 부재의 제1 단부는 공중형의 내부 영역 안으로 연장하고, 중앙부는 상기 외부 영역과 내부 영역 사이의 벽부를 통해 고정적으로 위치되며, 상기 제2 단부는 상기 외부 영역의 밖으로 연장하는 그러한 해당 부재인 하나 이상의 철 삽입체

를 포함하며,

상기 하나 이상의 타이어는 사용시 해수면 아래로 잠기며,

상기 철 삽입체가 부식되는 것에 의해 식물성 플랑크톤의 급속한 증식이 촉진되며, 각각의 자동차 타이어의 중공의 내부 영역은 식물성 플랑크톤을 먹이로 하는 수생 동물을 위한 안전한 서식처를 제공하며, 상기 식물성 플랑크톤은 어초 주변으로부터 이산화탄소를 소비하는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제1항에 있어서, 상기 삽입체는 각 삽입체의 특정 철 함량과 동등한 속도로 부식되는 가변적 함량의 철 성분을 가지고 있어서 시간의 진행에 따라 부식이 진행되어 소정 주기의 시간에 걸쳐 식물성 플랑크톤의 증식이 촉진되는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 삽입체는 해수와 접촉시 급속하게 부식될 수 있는 연철로 제조되는 것을 특징으로 하는 이공 어초.
제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 삽입체는 해수와 접촉시 천천히 부식되는 합금강으로 제조되는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제1항에 있어서, 각 삽입체의 제1 단부의 부식 속도는 제2 단부의 그것과 다르며, 제1 단부 및 제2 단부 모두는 중앙부 보다 부식 속도가 빠른 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제1항에 있어서, 각 삽입체는 목박기 총 안에 장전될 수 있는 크기와 형태를 갖는 코팅된 터이퍼형 못이며, 각 삽입체는 그 대응하는 벽부를 통해 목박기 총에 의해 삽입되며, 삽입중에, 상기 삽입체가 벽부 사이로 강제 가압될 때 상기 제1 단부의 코팅은 상기 목박기 총에 의해 벗겨지며,

상기 코팅이 벗겨진 제1 단부가 1차로 부식되고, 그 다음에 제2 단부가 부식되며, 마지막으로 중앙부가 부식되어, 해수내에서의 철의 부식이 시간 진행에 따라 행해지게 됨으로써 소정 주기의 시간에 걸쳐 급속한 식물성 플랑크톤 증식이 촉진되는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제1항에 있어서, 상기 삽입체는 상기 벽부를 따라 2-60개의 개수 범위로 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제1항에 있어서, 해수면 아래의 적소에 어초를 고정시키는 중량체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제8항에 있어서, 상기 중량체는 중공의 내부 영역을 통해 벽부와 결합되는 콘크리트 디스크를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제1항에 있어서, 상기 벽부는, 트레드 벽에 의해 상호 연결되어, 상기 중공의 내부 영역을 형성하는 실질적으로 U형의 반경 방향 횡단면을 제공하는 대향 측벽을 구비하며, 상기 대향 측벽 내에는 해수면 아래로 잠겨질 때 타이어의 고유 부력과 상호 작용하기에 충분한 정도의 크기와 개수를 갖는 다수의 구멍을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 타이어는 그 벽부를 통해 반경 방향으로 절단되어 양측 절단 단부를 제공하며, 상기 타이어는 상기 절단 단부 사이를 통해 부분적으로 절단되어, 절단되지 않은 부분에 의해 함께 연결되는 타이어 섹션을 형성하는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제11항에 있어서, 상기 반경 방향으로 절단된 타이어는 그 절단 단부가 간격을 두고 배치되고 또 해당 절단 단부가 해수의 해저 영역에 구속되어 그 해저 영역을 따라 타이어가 이동되지 않게 하는 방향으로 절단 부재를 위치시키도록 배향되는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제11항에 있어서, 다수의 타이어를 함께 고정하는 컨넥터와 함께 다수의 반경 방향으로 절단된 타이어로 구성된 조립체를 더 포함하며, 상기 컨넥터는 다수의 반경 방향으로 절단된 타이어를 에워싸서 그 타이어들을 타이어의 절단되지 않은 부분에서 연결함으로써 타이어의 절단 단부가 서로 떨어진 상태로 배향되는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제11항에 있어서, 단일의 타이어에 비해 확장된 구성의 조립체로서 상호 연결되는 다수의 상기 반경 방향으로 절단된 타이어를 더 구비하며, 그러한 다수의 타이어는 절단 단부가 서로 간격을 두고 위치되고 해수의 해저 영역에 구속되게 노출되도록 작동적으로 상호 연관되는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제14항에 있어서, 다수의 반경 방향으로 절단된 타이어의 절단 단부가 산재된 위치에 노출되도록 하여 상기 타이어가 고정되는 베이스 부재를 더 구비하며, 상기 베이스 부재는 외부 영역과 중공의 내부 영역을 구획하는 벽부를 갖는 자동차 타이어이며, 상기 베이스 부재의 상기 벽부는, 트레드 벽에 의해 상호 연결되어, 베이스 부재의 중공의 내부 영역을 형성하는 실질적으로 U형의 반경 방향 횡단면을 제공하는 대향 측벽을 구비하며, 상기 베이스 부재의 대향 측벽은 해수면 아래로 잠겨질 때 베이스 부재의 고유 부력과 상호 작용하기에 충분한 정도의 크기와 개수를 갖는 다수의 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 타이어는 컨넥터에 의해 부유 구조물로부터 현수되며, 상기 하나 이상의 타이어는 해수면 이래로 잠겨지는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제16항에 있어서, 상기 벽부는 트레드 벽에 의해 상호 연결되어, 상기 중공의 내부 영역을 형성하는 실질적으로 U형의 반경 방향 횡단면을 제공하는 대향 측벽을 더 구비하며, 상기 대향 측벽은 해수면 아래로 잠겨질 때 타이어의 고유 부력과 상호 작용하기에 충분한 정도의 크기와 개수를 갖는 다수의 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 타이어는 컨넥터에 의해 부유 구조물로부터 현수되며, 상기 하나 이상의 타이어는 해수면 이래로 잠겨지는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제18항에 있어서, 상기 벽부는 트레드 벽에 의해 상호 연결되어, 상기 중공의 내부 영역을 형성하는 실질적으로 U형의 반경 방향 횡단면을 제공하는 대향 측벽을 구비하며, 상기 대향 측벽은 해수면 아래로 잠겨질 때 타이어의 고유 부력과 상호 작용하기에 충분한 정도의 크기와 개수를 갖는 다수의 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제1항에 있어서, 상기 삽입체는 제1 각부(脚部), 제2 각부 및 상호 접속 상측 부재를 갖는 스테이플을 구비하며, 상기 제1 각부 및 제2 각부 모두는 제1 단부, 제2 단부 및 중앙부를 포함하며, 양측의 상기 각부의 제1 단부는 상기 벽부를 통해 삽입되어 중공의 내부 영역 안으로 연장되며, 양측 각부의 제2 단부와 중앙부는 외부 영역과 내부 영역 사이의 벽부를 통해 고정적으로 위치되는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제1항에 있어서, 각각의 삽입체는 못을 구비하는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제1항에 있어서, 각각의 삽입체는 코팅에 의해 피복되어 부식 속도에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 삽입체는 타이어를 해수의 해저 영역에 고정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 인공 어초.
수중 바닥에 위치 가능한 인공 어초로서,

외부 영역과 중공의 내부 영역을 구획하는 벽부와, 부식 가능한 철 삽입체를 구비하는

하나 이상의 자동차 타이어를 포함하며,

상기 벽부는 트레드 벽에 의해 상호 연결되어, 중공의 내부 영역을 형성하는 실질적으로 U형의 반경 방향 횡단면을 제공하는 대향 측벽을 구비하며,

상기 타이어는 상기 벽부를 통해 반경 방향으로 절단되어 양측 절단 단부를 제공하며, 또한 상기 타이어는 상기 절단 단부 사이를 통해 부분적으로 절단되어, 절단되지 않은 부분에 의해 연결되는 타이어 섹션을 형성하며,

상기 타이어는 그 절단 단부가 간격을 두고 배치되고 또 해당 절단 단부가 수중 바닥에 구속되어 그 바닥을 따라 타이어가 이동되지 않게 하는 방향으로 절단 부재를 위치시키도록 배향되며,

상기 타이어는 절단 단부로부터 상향 돌출하여, 타이어의 측벽과 트레드 벽에 의해 경계지워진 보호 영역을 형성하며,

상기 보호 영역의 경계인 측벽과 트레드 벽 중 하나 이상에 배치된 부식성 철 삽입체는 해당 삽입체가 물에 접촉시 식물성 플랑크톤의 급속한 증식과 어초 주변의 이산화탄소 소비를 촉진시킬 수 있을 정도의 개수를 취하는 것을 특징으로 하는 인공 어초.