KR200332844Y1 - 주물재 인공어초 - Google Patents

Abstract

본 고안은 주물재 인공어초에 관한 것으로, 보다 상세히는 인공어초의 형태를 이루는 프레임을 주물재로 형성함과 동시에 그 프레임의 표면에 모래가 접합된 주물재 인공어초에 관한 것이다.

본 고안은 인공어초에 있어서,

주물소재로 형성된 프레임과 상기 프레임의 표면에 주물사층이 형성되되,

상기 주물사층은 프레임이 외부로 노출되지 않는 정도의 두께로 형성되고, 상기 프레임과 상기 주물사층의 접합은, 발포성수지로 된 인공어초 모형을 주형틀에 삽입하여 주물사를 충진시키고 용탕을 주입하여 상기 인공어초 모형이 연소되는 빈공간 주위의 주물사에 상기 용탕이 침투됨으로써 상기 용탕이 응고되어 상기 프레임을 형성함과 동시에 상기 프레임의 표면에 주물사층이 접합된 것을 특징으로 한다.

Description

주물재 인공어초{Artificial fishing bank by casting}

본 고안은 주물재 인공어초에 관한 것으로, 보다 상세히는 인공어초의 형태를 이루는 프레임을 주물재로 형성함과 동시에 그 프레임의 표면에 모래가 접합된 주물재 인공어초에 관한 것이다.

인공어초는 해저에 인공적으로 구조물을 설치해 수산생물을 끌어 모아 보호하고 배양하는 것을 목적으로 하는 어장시설을 말하며, 일반적으로 수심 20 ~ 40m의 해역에 설치하는 것이다.

일반적으로, 현재 사용되고 있는 콘크리트를 소재로 한 인공어초는 골재, 모래, 시멘트, 철근을 이용한 철근 콘크리트 구조로 거푸집에서 탈형시켜 제작하므로 콘크리트 면 자체가 미끈미끈하여 수생식물의 착상이 오래 걸리고, 수중에 투하한 후 시멘트 자체의 독성으로 1-2년간은 생물체의 부착이 거의 없다가 서서히 해초류가 부착한다. 또, 이러한 과정은 해수 중에 존재하고 있는 황산마그네슘(MgCl₂), 염화마그네슘(MgCl₂)이 포함되어 콘크리트가 황산염 용액들과 접촉하면 미수화C₃A와 C₃AH6 수화물이 반응하여 에트링가이트(ettringite)를 형성하고 이에 따라 콘크리트 내부 구조가 팽창하게 되고 이로 인한 크랙과 박리가 발생한다. 이로서 콘크리트의 강도가 급격히 저하되게 되고 해수가 크랙을 따라 콘크리트 중에 침투하는 것이 빨라지므로 철근이 해수 중에 존재하는 염소이온에 더 빨리 노출되어 철근부식을 발생시키게 된다. 또한, 황산이온은 시멘트 수화물 중에 많이 존재하는 수산화칼슘(Ca(OH)₂와 반응하여 석고(CaSO₄)를 생성시킴으로서 콘크리트의 표면이 연화되어 침식되어 파손되므로 인공어초의 수명이 단축되었고, 또 이렇게 파손되어부산물이 발생되므로 해저의 혼탁화 및 부영화를 일으켰다.

그리고, 공개실용신안 제1999-0021897호에 주철주물재 인공어초가 개시되어 있다. 상기 주철주물재 인공어초는 주철주물재로 된 프레임만으로 형성되고, 상기 프레임의 표면이 매끄러운 상태이므로 수생식물의 착상이 어렵게 되어 어장이 형성되는 소요시간이 길어지게 되므로써 미처 수생식물이 착상되기도 이전에 상기 프레임이 부식되고, 이렇게 부식이 계속 진행되므로써 결국에는 파손되어 인공어초로서의 제기능을 다하지 못하게 되어 상술한 콘크리트 인공어초와 마찬가지로 부산물 발생으로 인한 해저의 혼탁화 및 부영화가 일으키게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은,

첫째, 인공어초를 내구성, 인장강도, 연신율 등이 우수한 주철, 주강등의 주물재로 제조하여 기존 콘크리트 인공어초의 수명과는 달리 한번 설치하면 파손되지 않고 영구히 보존이 되고, 또, 일정기간이 지나서 어장이 형성된 후에는 다른 장소로 이동시켜서 배치할 수 있으므로 재활용이 가능한 인공어초를 제공하고,

둘째, 인공어초의 형태를 이루는 주물재 프레임의 표면에 모래(SiO₂)를 접합시켜 해양 환경오염을 발생하지 않으며, 설치후에는 프레임의 표면에 모래가 접합되어 있는 천연조건으로 인하여 해초등 수생식물의 착상을 빠르게 진행되도록 함으로써 어초로서의 기능을 신속하게 얻을 수 있고,

세째, 인공어초 본체의 외형을 이루는 모서리부를 라운드지게 하여 인공어초투하시 해저면에 정착이 쉽게 되고, 정착된 인공어초가 어망이 걸리는 것을 방지할 수 있고, 선박 등의 부딪힘을 최소화한 인공어초를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 주물재 인공어초의 제조공정을 도시한 공정도이고,

도 2는 본 고안에 따른 주물재 인공어초의 사시도이고,

도 3은 본 고안에 따른 주물재 인공어초의 단면도이고,

도 4는 본 고안에 따른 주물재 인공어초의 다른 형태를 보인 사시도이다.

<도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 인공어초 10 : 프레임

11 : 주물사층 12 : 모서리부

13 : 통공부

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은,

인공어초에 있어서,

주물소재로 형성된 프레임과 상기 프레임의 표면에 주물사층이 형성되되,

상기 주물사층은 프레임이 외부로 노출되지 않는 정도의 두께로 형성되고, 상기 프레임과 상기 주물사층의 접합은, 발포성수지로 된 인공어초 모형을 주형틀에 삽입하여 주물사를 충진시키고 용탕을 주입하여 상기 인공어초 모형이 연소되는 빈공간 주위의 주물사에 상기 용탕이 침투됨으로써 상기 용탕이 응고되어 상기 프레임을 형성함과 동시에 상기 프레임의 표면에 주물사층이 접합된 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 주물소재는 주철 또는 주강인 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 주물소재는 CV 주철(Compated/Vermicular cast iron)인 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 프레임으로 이루어져 사방으로 통공부가 형성되고, 인공어초 본체의 외형을 이루는 모서리부가 라운드진 것을 특징으로 하고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조 하면서 본 고안의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 고안의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1은 본 고안에 따른 주물재 인공어초의 제조공정을 도시한 공정도로서, 본 고안은 주조방법으로 소실모형주조법(EPC; Evaporative Pattern Casting)을 응용하여 주물재 인공어초가 형성된 것이다.

첫 번째로 모형준비 공정으로서, 발포성 수지로 이루어진 인공어초 모형을 준비한다. 이때, 상술한 일반적인 소실모형주조법에서는 도형제를 도포하나, 본 고안에서는 모형의 표면에 도형제를 도포하지 않는다. 상기 도형제는 일종의 막을 형성하여 용탕이 주형으로 침투되는 것을 방지하고, 주물과 주형을 쉽게 분리시키고, 주물 표면을 곱게 하기 위하여 표면에 도포하는 재료인 바, 본 고안은 상기 도형제를 도포하지 않음으로써 주물표면에 주물사로 사용된 모래가 접합되게 하는 것이다.

그리고 상기 인공어초 모형의 모서리부는 라운드지게 형성하며, 이렇게 라운딩을 하면, 용탕이 응고될 때 결정립은 주물 표면의 직각방향으로 성장하게 된다. 따라서 주물의 직각부분에는 결정립의 경계선이 생기며, 그 부분에 불순물이 모여 편석, 또는 수축현상이 일어나서 약한 경계면이 생기기 쉽다. 이 현상을 없애고, 모서리 부분의 조형을 쉽게 하기 위하여 원형의 모서리 부분을 둥글게 하는 목적과 후술되는 목적을 동시에 충족시키게 된다.

두 번째로 조형공정으로서, 상기 인공어초 모형을 주형틀에 삽입한 후, 모래를 주원료로 하여 모래에 성형성을 부여하기 위해 수지나 경화제가 배합된 주물사를 상기 주형틀에 충진하여 주물사가 일정시간이 흐르면 경화되어 주형이 완성된다. 상기 주물사를 주형틀에 넣을 때 각종 몰딩머신을 사용하여 상하진동이나 압축등에 의해 모래를 주입하고 주형틀에 다진 후 경화시킨다.

세 번째로 용해작업 공정으로서, 선철 등 주물의 주원료에 필요한 지금(地金)과 첨가물을 배합·용해하는 공정이다. 본 고안은 주철주물, 주강주물이 사용될 수 있고, 주철주물 중에서도 인장강도와 연신율이 큰 CV주철주물(Compated/Vermicular cast iron)이 사용될 수도 있다.

상기 CV주철은 회주철과 구상흑연주철의 중간형으로서, 주철의 재질을 향상시키기 위하여 미소량의 마그네슘(Mg) 또는 세륨(Ce)과 같은 특수한 첨가제를 용탕에 첨가하면, 편산흑연이 구상화되므로 조직이 개선되고 성분변화를 일으켜서 인장강도와 연신율이 크게 된다. 흑연구상화율로 주철을 분류하면 30%이하가 회주철, 30~70%가 CV주철, 70%이상이 구상흑연주철이 된다.

네 번째로 용탕주입 공정으로서, 상기 주형틀에 상기 용해공정을 거친 주철,주강 등의 주물소재인 용탕을 주입하면, 모형의 소재인 발포성수지가 연소, 소실되어 생긴 빈공간내로 용탕이 흘러들어가서 주물이 형성되는 데, 이 때, 용탕이 상기 빈공간 주위의 주물사 내부로 침투되어 주물사가 접합되면서 응고되어 인공어초 주물이 완성된다. 즉, 용탕이 주물사로 침투되는 현상으로 인하여 주형을 이루는 주물사인 모래입자 사이에 용탕이 들어가서 주물 표면에 모래가 접합된 상태로 응고되는 것이다.

마지막으로 주형틀 해체 공정으로서, 주형틀을 분리,해체시키면 상기 인공어초 모형과 동일한 형태로 된 주물재 인공어초가 완성되고, 이렇게 완성된 인공어초의 형태를 이루는 주물재 프레임의 표면에 모래가 접합되며, 상기 주물재 프레임에접합되는 모래의 두께는 여러 조건에 의해 달라질 수 있지만, 대략 5mm ~ 10mm정도로 됨이 적당하다.

도 2는 본 고안에 따른 주물재 인공어초의 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 주물재 인공어초의 단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 주물재 인공어초의 다른 형태를 보인 사시도로서, 도시한 바와 같이,

이와 같은 제조방법에 의해 형성된 주물재 인공어초(1)는 인공어초의 형태를 이루는 프레임(10)이 주물재로 되어 있으며, 상기 프레임(10) 표면에는 주물사층(11)이 형성되어 있고, 상기 프레임(10)에 의해 통공부(13)가 사방에 형성되어 어폐류의 내부 출입이 원활하게 되고, 또 통공부(13)의 중앙에도 프레임(10)이 형성되고, 인공어초(1)의 외형을 이루는 프레임(10) 내부측에도 상기 프레임(10)과 십자형으로 연결시켜서 구조적으로 견고하게 되고, 이렇게 다수개의 프레임(10)을 형성함으로써 해초등의 수생식물이 착상되는 표면적이 넓어지게 되는 효과도 얻을 수 있다.

또, 인공어초(1) 본체의 외형을 이루는 모서리부(12)는 라운드지게 형성되어 있다. 이렇게 라운딩된 구조로 되어 있기 때문에 해저에 인공어초 투하시 해저면에 정착이 쉽게 되고, 정착된 인공어초로 인하여 어망이 걸리는 것을 방지할 수 있고, 선박 등의 부딪힘을 최소화 할 수 있게 되는 것이다.

물론, 인공어초(1)의 형태는 상기 구조에 한정되는 것은 아니다. 주철, 주강등의 주조성이 좋은 주물소재를 이용함으로써 다양한 형태의 주물재 인공어초를 제조하는 것이 가능할 것이다.

이와 같이, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 고안이 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술사상의 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

상기의 설명에서와 같이 본 고안에 의하면,

첫째, 인공어초를 내구성, 인장강도, 연신율 등이 우수한 주철, 주강등의 주물재로 제조하여 한번 설치하면 파손되지 않고 계속 어초로서의 기능을 유지할 수 있고, 또, 일정기간이 지나 어장이 형성된 후에는 다른 장소로 이동,배치할 수 있으므로 재활용이 가능하고,

둘째, 인공어초의 형태를 이루는 주물재 프레임의 표면에 모래(SiO₂)를 접합시켜 해양 환경오염을 발생하지 않으며, 설치후에는 프레임의 표면에 모래가 접합되어 있는 천연조건으로 인하여 해초등 수생식물의 착상을 빠르게 진행되도록 함으로써 어초로서의 기능을 신속하게 얻을 수 있고,

세째, 프레임으로 이루어진 사각틀의 모서리부를 라운드지게 하여 인공어초투하시 해저면에 정착이 쉽게 되고, 정착된 인공어초가 어망이 걸리는 것을 방지할 수 있고, 선박 등의 부딪힘을 최소화 할 수 있다.

Claims (4)

1. 인공어초에 있어서,

   주물소재로 형성된 프레임과 상기 프레임의 표면에 주물사층이 형성되되,

   상기 주물사층은 프레임이 외부로 노출되지 않는 정도의 두께로 형성되고, 상기 프레임과 상기 주물사층의 접합은, 발포성수지로 된 인공어초 모형을 주형틀에 삽입하여 주물사를 충진시키고 용탕을 주입하여 상기 인공어초 모형이 연소되는 빈공간 주위의 주물사에 상기 용탕이 침투됨으로써 상기 용탕이 응고되어 상기 프레임을 형성함과 동시에 상기 프레임의 표면에 주물사층이 접합된 것을 특징으로 하는 주물재 인공어초.
2. 제1항에 있어서, 상기 주물소재는 주철 또는 주강인 것을 특징으로 하는 주물재 인공어초.
3. 제1항에 있어서, 상기 주물소재는 CV 주철(Compated/Vermicular cast iron)인 것을 특징으로 하는 주물재 인공어초.
4. 제1항에 있어서, 상기 프레임으로 이루어져 사방으로 통공부가 형성되고, 인공어초 본체의 외형을 이루는 모서리부가 라운드진 것을 특징으로 하는 주물재 인공어초.