KR200335773Y1

KR200335773Y1 - 어패류용 세라믹 인공어초

Info

Publication number: KR200335773Y1
Application number: KR20-2003-0030299U
Authority: KR
Inventors: 김진갑; 이정우; 김대권; 김창길; 조성환; 안희춘; 박성욱
Original assignee: 주식회사 해중; 대한민국(관리부서:국립수산과학원)
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2003-12-11

Abstract

본 고안은 주로 어류의 유영 및 서식에 적합한 넓은 공간을 제공하는 하부어초와, 이 하부어초의 상부에 마련되고 주로 패류의 착생 및 번식에 적합한 환경을 제공하는 상부어초로 구성되어 궁극적으로 다양한 해양생물의 위집효과를 발휘할 수 있는 인공어초를 마련하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 어패류용 세라믹 인공어초는, 해저면에 접촉되도록 설치된 사각형의 저부 수평프레임과 이 저부 수평프레임의 위쪽에 소정의 높이를 두고 마련된 사각형의 하부 수평프레임이 그 각각의 네 모서리가 수직프레임에 의해 연결 설치되어 전체적으로 육면체 형상을 이루는 하부어초와, 상기 하부 수평프레임의 위쪽에 소정의 높이를 두고 마련된 사각형의 상부 수평프레임이 그 네 모서리가 수직프레임에 의해 상기 하부 수평프레임에 연결 설치되어 육면체의 형상을 이루는 상부어초로 구성되고; 상기 하부어초에는 상기 저부 수평프레임과 하부 수평프레임 사이에 중간 수평프레임이 연결 설치되어 다층을 이루고, 상기 저부 수평프레임의 네 모서리 부분에는 지지 평판이 인접한 것끼리 소정간격을 유지하도록 설치되며, 상기 중간 수평프레임의 네 모서리 부분에는 수평 세라믹패널이 그 상면을 압착하는 고정바에 의해 고정 설치되고; 상기 상부어초의 내부에는 다수개의 경사 세라믹패널이 상기 해저면과 이루는 예각이 30∼60°가 되도록 일정간격으로 설치되며; 어초의 공극률은 90∼95％이다.

Description

어패류용 세라믹 인공어초{Ceramic artificial reef for fish and shellfish}

본 고안은 어패류용 세라믹 인공어초에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해저면에 안정하게 지지되고 주로 어류의 유영 및 서식에 적합하도록 구성된 하부어초와 이 하부어초의 상부에 마련되고 주로 패류의 착생 및 번식에 적합하도록 구성된 상부어초로 이루어져 다양한 해양생물의 위집 효과를 발휘할 수 있는 어패류용 세라믹 인공어초에 관한 것이다.

일반적으로, 인공어초라 함은 연안어장의 수산자원 확보를 목적으로 해양생물의 산란 및 서식공간을 조성하고 치어의 은신처를 제공하기 위하여 연안이나 근해에 설치하는 인공적인 구조물로서, 최초 폐선박을 침몰시키거나 지상 구조물을 바다에 투하하여 서식공간을 조성한 것에서부터 서식공간을 보다 효율적으로 조성하기 위하여 육면체형, 원통형, 요철형 구조물로 설계한 것에 이르기까지 다양한 형태로 변모되어 왔다. 또한, 인공어초를 만드는 재료도 다양하여 콘크리트, 폐타이어, 강제 등을 이용한 것이 있다.

상기 콘크리트를 사용하는 경우에는 강알칼리성을 나타내는 콘크리트의 특성 상 투하 초기에 해조류 등이 부착하여 증식하기가 어렵고, 일단 착생된 해조류가 떨어져 나간 자리에는 백화현상이 일어나 오히려 바다를 황폐화시키는 요인으로 작용하고 있다. 상기 폐타이어를 사용하는 경우에는 복수개의 폐타이어를 상호 연결하여 구성하거나 폐타이어를 분말상으로 만들어 콘크리트 조성물에 혼합하여 사용하는 것 등이 있지만 이는 해조류 등이 타이어에 쉽게 착생하지 못하므로 재활용의 측면만을 고려한 것일 뿐 인공어초의 투하 목적을 달성하기에는 미흡한 점이 많다.

한편, 강제를 이용한 인공어초의 경우에는 강제를 용접 등으로 연결하므로, 제작이 용이하고 콘크리트 등에 비해 그 형태나 규모를 다양하게 할 수 있다는 장점은 있으나, 그 형태가 육면체나 다각면체 등으로 단순하였을 뿐만 아니라 해저 환경과 친화성이 낮은 강제를 사용하기 때문에 어류를 위집·번식시켜 수산자원을 확보한다는 인공어초의 투하 목적을 달성하는데 미흡한 점이 있었다.

본 출원인은 대한민국 특허 제335013호에 게시된 바와 같이 기존의 인공어초의 재료와 달리 환경 친화적인 황토와 패각을 주원료로 한 인공어초용 세라믹 조성물을 개발하였다. 이에 상기 세라믹 조성물을 패널 형태로 제작하고 기존의 강제 인공어초에 세라믹 패널을 해양생물의 서식에 적합한 형태로 설치하여 보다 환경친화적인 해저 환경을 제공함으로써 상기한 인공어초의 투하 목적을 더욱 효과적으로 달성할 수 있도록 하였다.

특히, 종래의 강제 인공어초가 주로 어류를 위집시키기 위한 구조의 설계에만 한정되었던 것에서 한 걸음 더 나아가 상기한 세라믹 패널을 이용하여 어류뿐만 아니라 조개와 같은 패류를 효과적으로 착생·번식시킬 수 있는 인공어초를 개발하기 위해 연구를 거듭하였다.

본 고안은 이러한 연구의 결과로 도출된 것으로서, 강제로 된 다수개의 수평 및 수직프레임을 서로 연결하여 육면체 형상을 가지도록 구성되고 주로 어류의 유영 및 서식에 적합한 넓은 공간을 제공하는 하부어초와, 이 하부어초의 상부에 마련되고 다수개의 세라믹패널이 일정한 형태로 경사지게 설치되어 주로 패류의 착생 및 번식에 적합한 환경을 제공하는 상부어초로 구성되어 궁극적으로 다양한 해양생물의 위집효과를 발휘할 수 있는 인공어초를 마련하는데 그 목적이 있다.

도1은 본 고안에 따른 인공어초의 제1 실시예를 도시한 도면.

도2는 본 고안에 따른 인공어초의 제2 실시예를 도시한 도면.

도3은 본 고안에 따른 인공어초의 제3 실시예를 도시한 도면.

도4는 본 고안에 따른 인공어초의 제4 실시예를 도시한 도면.

도5는 본 고안에 따른 인공어초의 제5 실시예를 도시한 도면.

도6은 본 고안에 따른 경사 세라믹패널이 서로 평행하게 설치된 도면.

도7은 본 고안에 따른 경사 세라믹패널이 지그재그 형태로 설치된 도면.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10: 하부어초 11: 저부 수평프레임

12: 하부 수평프레임 13: 중간 수평프레임

14,14a: 수직 프레임 15: 내부 수평프레임

16: 내부 수직프레임 17: 지지 평판

18: 수평 세라믹패널 19: 고정바

20: 상부어초 21: 상부 수평프레임

22: 경사 세라믹패널 23: 수평 세라믹패널

24: 고정바 30: 사각돔형 구조체

31: 외부 수평프레임 32: 외부 곡선프레임

한편, 상기 인접한 지지 평판 사이의 소정간격(t)은 이 지지 평판이 설치된 상기 저부 수평프레임 길이의 30∼60％이다.

한편, 상기 상부 수평프레임은 그 폭이 상기 하부 수평프레임의 폭보다 작아서 하부 수평프레임의 양 끝단에서 소정의 폭만큼 안쪽에 위치하도록 설치되고, 이로 인해 드러난 상기 하부 수평프레임의 네 모서리 부분에는 수평 세라믹패널이 그 상면을 압착하는 고정바에 의해 고정 설치된다.

또한, 상기 경사 세라믹패널은 동일한 경사 방향을 가짐으로써 서로 평행하게 설치되거나, 인접한 것끼리 반대되는 경사 방향을 가짐으로써 지그재그 형태로 설치된다.

이하에서 첨부된 도면을 참조로 본 고안에 따른 어패류용 세라믹 인공어초의 바람직한 일 실시예를 설명한다.

도1은 본 고안의 일 실시예로서 가장 간단한 구조를 나타낸다. 본 고안에 따른 인공어초는 크게 하부어초(10)와 상부어초(20)로 구성된다. 상기 하부어초(10)는 해저면에 접촉되도록 설치된 사각형의 저부 수평프레임(11)과 이 저부 수평프레임(11)의 위쪽에 소정의 높이를 두고 마련된 사각형의 하부 수평프레임(12)이 그 각각의 네 모서리가 수직 프레임(14)에 의해 연결 설치되어 전체적으로 육면체 형상을 가진다. 상기 저부 수평프레임(11)과 하부 수평프레임(12) 사이에는 사각형의 중간 수평프레임(13)이 연결 설치되어 하부어초(10)가 2단으로 구성된다. 도1에는 상기 중간 수평프레임(13)이 하나만 설치되어 2단으로 구성되어 있으나, 어초의 크기에 따라 중간 수평프레임(13)이 여러 개 설치되어 다층으로 구성될 수도 있다.

이 하부어초(10)는 상기한 바와 같이 다층을 이루는 육면체 형상을 가짐으로써, 어류의 시각을 자극하고 특히 넓은 내부공간을 제공하므로 어류가 유영하기에 적합하다. 따라서, 상기 하부어초(10)는 어류의 위집에 효과적인 구조를 가진다.

상기 저부 수평프레임(11)의 네 모서리 부분에는 강제로 된 지지 평판(17)이 용접 등에 의해 고정 설치되는데, 이 지지 평판(17)은 해저면과의 접지압을 낮춰 인공어초가 연약지반에서도 안정적으로 지지될 수 있도록 해준다. 다만, 이 지지 평판(17)을 설치함에 있어서 주의해야 할 점이 있는 바, 인접하는 것끼리는 반드시 소정간격(t)이 너무 크게 되면 해야한다는 점이다. 왜냐하면, 도1에서 인접하는 두 개의 지지 평판(7)이 소정간격(t) 이하로 설치되면, 예를 들어 일체로 만들어지면 지지 평판(7)과 접촉되는 해저면은 산소 공급이 차단되어 부패되기 때문이다. 다만, 상기 소정간격(t)이 너무 크게 되면 지지 평판(17)에 의한 지지력이 약해져 인공어초의 안정성이 저하되므로 양자를 트레이드 오프(trade off)한 결과 상기 소정간격(t)은 지지 평판(17) 설치되는 저부 수평프레임(11) 길이의 30∼60％인 것이 바람직하다. 도1에서 직육면체 형상의 하부어초(10) 중 길이가 짧은 쪽을 폭방향으로 긴 쪽을 길이방향으로 정의할 때 상기 폭방향으로 인접한 두 개의 지지 평판(17)은 소정간격(t)이 전체 폭의 60％를 이루도록 설치된 것이고, 상기 길이방향으로 인접한 두 개의 지지 평판(17)은 소정간격(t)이 전체 폭의 30％를 이루도록 설치된 것이다.

상기 중간 수평프레임(13)의 네 모서리 부분에는 수평 세라믹패널(18)이 각각 설치된다. 이 수평 세라믹패널(18)은 환경친화적인 황토와 패각을 주원료로 하여 만들어져 적외선이 발생되므로 어류의 위집에 더욱 효과적이다. 이 수평 세라믹패널(18)은 강제로 된 중간 수평프레임(13) 상에 용접될 수 없기 때문에 그 상면을 압착하여 고정시키는 고정바(19)가 별도로 설치된다. 또한, 상기 지지 평판(17)과 수평 세라믹패널(18)의 설치를 용이하게 하고 하부어초(10)의 안정성을 향상시키기 위해 하부어초(10)의 안쪽에 각각 내부 수평프레임(15)과 내부 수직프레임(16)이 더 설치된다.

한편, 상기 상부어초(20)는 상기 하부 수평프레임(12)의 위쪽에 소정의 높이를 두고 마련된 사각형의 상부 수평프레임(21)이 그 네 모서리가 수직프레임(14a)에 의해 상기 하부 수평프레임(12)에 연결 설치되어 육면체의 형상을 가진다. 본 실시예에서는 상기 상부 수평프레임(21)의 길이가 상기 하부 수평프레임(12)의 길이와 동일하여 인공어초 전체가 육면체의 형상을 가진다.

육면체 형상의 상부어초(20) 내부에는 다수개의 경사 세라믹패널(22)이 상기 해저면과 이루는 예각이 30∼60°가 되도록 일정간격으로 설치된다. 본 실시예에서는 상기 다수개의 경사 세라믹패널(22)이 동일한 경사방향을 가짐으로써 서로 평행하게 설치되어 있으나, 본 고안에 따른 다른 실시예에 있어서는 도2에서 보는 바와 같이 서로 인접한 것끼리 반대되는 경사방향을 가짐으로써 지그재그 형태로 설치될 수도 있다. 이 경사 세라믹패널(22)은 그 전면이 해류의 방향과 수직되도록 설치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 해류가 상기 경사 세라믹패널(22)의 경사진 전면을 따라 상승하면서 와류 등을 형성하므로 해양생물의 촉각을 자극하여 위집 효과를 더욱 향상시키기 때문이다. 또한, 상기 경사 세라믹패널(22)은 조개와 같은 패류의착생에 적합한 토질로 이루어져 있으므로 강제만을 사용한 인공어초에 비해 패류가 착생되고 번식될 수 있는 유리한 환경을 제공한다.

상기 경사 세라믹패널(22)이 도1과 같이 서로 평행하게 배치되거나 도2와 같이 지그재그 형태로 배치되는 것에 따라서 와류 형성의 효과는 큰 차이가 없는 것으로 밝혀졌다. 다만, 상기 지그재그 형태의 배치는 해류의 흐름이 일정치 않는 곳에서 더 유리하다.

상기한 바와 같이, 경사 세라믹패널(22)의 경사각은 해저면과 이루는 예각이 30∼60°인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 경사 세라믹패널(22)의 경사각을 해저면과 이루는 "예각"으로 규정한 것은 상기한 바와 같이 경사 세라믹패널(22)이 지그재그 형태로도 설치될 수 있음을 고려한 것이다. 도6 및 도7에서 보는 바와 같이 상기 경사 세라믹패널(22)은 서로 평행하거나 지그재그 형태로 설치되어 와류를 형성시키는데, 그 경사각이 30°미만인 경우에는 해류에 의한 압력이 작아 어초의 안정성은 높아지나, 상기 와류의 형성이 잘 되지 않아 해양생물의 위집 효과가 떨어진다. 반면, 그 경사각이 60° 이상인 경우에는 와류의 형성은 잘 되지만 해류에 의해 가해지는 압력이 매우 커져서 프레임으로부터 세라믹패널(22)이 이탈되는 등 어초의 안정성이 떨어진다. 이러한 어초의 안정성과 와류 형성효과를 트레이드 오프한 결과 상기 경사각은 45°인 것이 가장 바람직하다.

도3은 본 고안에 따른 또 다른 실시예를 나타낸다. 본 실시예에 있어서 상부어초(20)는 상기 상부 수평프레임(21)의 폭이 상기 하부 수평프레임(12)의 폭보다 작아서 하부 수평프레임(12)의 양 끝단에서 소정의 폭만큼 안쪽에 위치하도록 설치되고, 이로 인해 드러난 상기 하부 수평프레임(12)의 네 모서리 부분에는 수평 세라믹패널(23)이 그 상면을 압착하는 고정바(24)에 의해 고정 설치된다. 그 외의 하부어초(10)의 구조와 기능은 상기 도1을 참조로 설명한 실시예와 동일하다.

이와 같이, 상부어초(20)를 구성하는 상부 수평프레임(21)의 폭을 하부어초(10)를 구성하는 하부 수평프레임(12)의 폭보다 작게 한 이유는 세라믹패널의 가격이 매우 비싸기 때문에 상대적으로 많이 사용된 경사 세라믹패널(22)의 양쪽 폭을 좁히는 대신 하부 수평프레임(12)의 네 모서리 부분에 수평 세라믹패널(23)을 추가적으로 설치함으로써, 세라믹패널에 의한 패류의 착생 효과를 크게 감소시키지 않는 대신에 경제성을 향상시키기 위함이다. 따라서, 도3에 나타난 실시예가 본 고안에 따른 가장 바람직한 형태라 할 것이다.

도4는 도3과 마찬가지로 상부어초(20)를 구성하는 상부 수평프레임(21)의 폭이 하부 수평프레임(12)의 폭보다 작아서 하부 수평프레임(12)의 양 끝단에서 소정의 폭만큼 안쪽에 위치하도록 설치된 것이다. 다만, 상기 상부어초(20)의 내부에 설치된 경사 세라믹패널(22)이 서로 평행하게 설치된 상기 도3과는 달리 상기 경사 세라믹패널(22)이 지그재그 형태로 설치된다. 도3 및 도4에 있어서 경사 세라믹패널(22)이 해저면과 이루는 예각의 바람직한 범위와 그 이유는 도6 및 도7을 참조로 이미 상기한 바이다.

도5는 본 고안에 따른 또 다른 실시예를 나타낸다. 본 실시예에서는 상기 어초와 연결된 다수개의 외부 수평프레임(31) 및 외부 곡선프레임(32)이 상호 연결 설치되어 어초 전체를 씌우는 형태로 구성되는 사각돔형 구조체(30)가 설치된다.이 사각돔형 구조체(30)는 전체적으로 상협하광의 형태를 이루며, 네 측면이 모두 곡면을 이루어 어구 걸림을 방지할 수 있다. 즉, 직육면체 형태인 어초의 경우에는 각 모서리가 만나는 부분이 직각을 이루고 있어 저망과 같은 어구가 자주 걸림으로써 조업에 상당한 지장을 초래하였으나, 본 실시예에 따른 사각돔형 구조체(30)는 네 측면에 직각을 이루는 부분이 없어 어구 걸림을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 것이다. 여기서, 사각돔형이라 함은 바닥면이 사각형이고, 이 사각형의 각 꼭지점이 소정 높이를 두고 위치한 한 점을 향해 수렴하도록 연결 설치되어 네 측면이 곡면을 이루는 형태를 의미한다.

상기 사각돔형 구조체는 네 측면이 한 점에서 수렴하는 완전한 사각돔 형태를 가져도 무방하나, 도5에 도시된 바와 같이 상부가 수평면인 절두형을 이루는 것이 어구 걸림 방지에는 더욱 효과적이다. 이는 각뿔 모형에 손수건을 걸어 놓고 이 손수건을 수평으로 끌어 당겨 벗겨 내는 경우보다, 컵을 뒤집어 놓은 상태에서 손수건을 걸어 놓고 벗겨 내는 것이 더욱 용이한 것과 동일한 원리이다.

또한, 상기 도5에서는 상기 도3에서 도시된 실시예에 상기 사각돔형 구조체(30)가 설치된 것을 도시하고 있으나, 본 고안은 이에 한정되지 않으며 도1 내지 도4에 도시된 모든 실시예에 설치될 수 있음은 물론이다.

마지막으로, 본 고안에 따른 세라믹 인공어초는 공극률이 90∼95％이다. 인공어초에 있어서 공극률이라 함은 어초의 전체 부피 중에서 어초를 이루는 부재의 부피, 예를 들어 상기 각각의 프레임의 부피, 세라믹패널의 부피 등을 제외한 부피의 비를 말한다. 즉 순수하게 어류의 유영이나 서식을 위해 제공되는 부피의 비를의미하는 것이다. 공극률이 클수록 인공어초의 어류 위집효과가 높은 바, 몇몇 연구결과에 의하면 상기 공극률이 90∼95％인 경우에 가장 효과적인 것으로 밝혀져 있다. 그러나, 종래에는 인공어초의 공극률이 80％ 정도에 불과하였는 바, 본 고안에서는 최적의 크기 설계로 인공어초의 공극률이 90∼95％가 되도록 하였다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 어패류용 세라믹 인공어초에 의하면, 넓은 내부공간을 제공하는 하부어초는 어류의 위집에 효과적이며, 와류의 발생과 환경친화적인 토질을 제공하는 상부어초는 패류의 착생에 효과적이므로, 하나의 인공어초에 의해 다양한 해양생물의 위집 및 번식효과를 가져올 수 있다.

Claims

해저면에 접촉되도록 설치된 사각형의 저부 수평프레임(11)과 이 저부 수평프레임(11)의 위쪽에 소정의 높이를 두고 마련된 사각형의 하부 수평프레임(12)이 그 각각의 네 모서리가 수직프레임(14)에 의해 연결 설치되어 전체적으로 육면체 형상을 이루는 하부어초(10)와, 상기 하부 수평프레임(12)의 위쪽에 소정의 높이를 두고 마련된 사각형의 상부 수평프레임(21)이 그 네 모서리가 수직프레임(14a)에 의해 상기 하부 수평프레임(12)에 연결 설치되어 육면체의 형상을 이루는 상부어초(20)로 구성되고;

상기 하부어초(10)는 상기 저부 수평프레임(11)과 하부 수평프레임(12) 사이에 중간 수평프레임(13)이 연결 설치되어 다층을 이루고, 상기 저부 수평프레임(11)의 네 모서리 부분에는 지지 평판(17)이 인접한 것끼리 소정간격(t)을 유지하도록 설치되며, 상기 중간 수평프레임(13)의 네 모서리 부분에는 수평 세라믹패널(18)이 그 상면을 압착하는 고정바(19)에 의해 고정 설치되고; 상기 상부어초(20)의 내부에는 다수개의 경사 세라믹패널(22)이 상기 해저면과 이루는 예각이 30∼60°가 되도록 일정간격으로 설치되며; 어초의 공극률은 90∼95％인 것을 특징으로 하는 어패류용 세라믹 인공어초.
제1항에 있어서, 상기 인접한 지지 평판(17) 간의 소정간격(t)은 이 지지 평판(17)이 설치된 상기 저부 수평프레임(11) 길이의 30∼60％인 것을 특징으로 하는어패류용 세라믹 인공어초.
제1항에 있어서, 상기 상부 수평프레임(21)은 그 폭이 상기 하부 수평프레임(12)의 폭보다 작아서 하부 수평프레임(12)의 양 끝단에서 소정의 폭만큼 안쪽에 위치하도록 설치되고, 이로 인해 드러난 상기 하부 수평프레임(12)의 네 모서리 부분에는 수평 세라믹패널(23)이 그 상면을 압착하는 고정바(24)에 의해 고정 설치된 것을 특징으로 하는 어패류용 세라믹 인공어초.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경사 세라믹패널(22)은 동일한 경사 방향을 가짐으로써 서로 평행하게 설치된 것을 특징으로 하는 어패류용 세라믹 인공어초.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경사 세라믹패널(22)은 서로 인접한 것끼리 반대되는 경사 방향을 가짐으로써 지그재그 형태로 설치된 것을 특징으로 하는 어패류용 세라믹 인공어초.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어초와 연결된 다수개의 외부 수평프레임(31) 및 외부 곡선프레임(32)이 상호 연결 설치되어 어초 전체를 씌우는 형태로 구성되는 사각돔형 구조체(30)가 설치된 것을 특징으로 하는 어패류용 세라믹 인공어초.