KR200387110Y1 - 인공해조초 - Google Patents

Abstract

본 고안은 갯녹음 어장 및 일반어장에 해중림 목적으로 시설되는 인공해조초에 관한 것으로, 본 고안에 따른 인공해조초는 리그닌, 감수제, 계면활성제, 물, 염화칼슘 및 증점제를 포함하는 비중 1.25±0.01의 리그닌계 혼화제 조성물, 시멘트 및 흙을 혼합한 혼합물을 거푸집에 투입한 후 양생하여 제작되며, 둔각을 이루는 다수개의 지지다리가 구비되며, 상기 지지다리거가 연결되는 상면이 경사진 형태인 본체; 상기 본체에 구비되는 투하용 걸림고리; 발아된 해조류의 포자 또는 미발아 포자가 위치하여 성장하도록 상기 본체에 형성되는 다수개의 성장홈으로 구성되어 있다. 본 발명의 인공해조초는 지지다리는 3개이고, 상기 투하용 걸림고리는 상기 본체의 상면에 구비되며, 상기 성장홈은 상기 본체 및 상기 지지다리에 세로방향으로 형성된다. 또한, 상기 성장홈은 상기 상협하광의 형태이고, 상기 흙은 황토이다. 상기와 같은 구성의 본 고안에 따르면 주변에서 손쉽게 구할 수 있는 흙 및 황토를 사용하므로, 제조원가가 대폭 절감되며, 황폐화되는 연안어장을 치유하기 위한 포자 및 종묘의 자생환경이 향상되어 바닷속의 환경복원 시간이 단축되며, 또한 수명이 다할 경우 수화작용에 의해 소멸되어 친환경적인 효과가 있다. 또한, 지지다리 3개에 의해 지지되는 형태이기 때문에 외형구조가 간단하여 해녀나 잠수부가 작업을 용이하게 진행할 수 있다.

Description

인공해조초{Artificial seaweed reef}

본 고안은 해조초에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 황폐화되는 연안어장을 치유하기 위해 친환경적인 황토를 사용하여 포자 및 종묘의 자생력을 높이고, 현지에서 원료를 수급할 수 있어 원가절감이 가능한 인공해조초에 관한 것이다.

최근 우리나라 연안에는 쿠로시오난류의 강세와 엘리뇨현상, 기타 환경오염 등의 원인으로 인한 해조의 천이로 기존 연안에 서식하고 있던 미역, 다시마, 대황 등과 같은 해조류가 없어지고, 그 자리에 홍조류의 일종인 무절산호초(석회조류라고도 칭함)가 대량 번식하여 암반을 뒤덮는 백화현상(Whitening event)이 많이 발생하고 있다. 이러한 현상은 현재 제주도와 동해안 일대에 급속하게 확산되고 있고, 최근에는 남해안의 전 연안에의 양식어장이 황폐화되고 있으며, 미역, 다시마, 등의 해조림이 급격히 훼손되어 이를 먹이로 하는 전복 성게 등의 먹이 사슬 구조가 끊힘은 물론, 전복 성계 등의 먹이 사슬구조 변화와 각종 어류의 산란 및 서식환경을 포함한 해양생태계에 상당한 영향을 미치고 있는 실정이다.

이와 같은 현상이 한번 발생된 해역에서는 연안의 사막화로 수산자원이 고갈되는데, 이를 인위적으로 회복시키는 노력 없이는 자연적인 치유가 불가능한 것으로 알려져 있다.

이를 해결하기 위한 목적으로 종래에는 시멘트 재질로 제작된 인공어초 또는 해조림을 조성하기 위한 해조초를 제작하여 투하하는 방법을 실시하고 있다.

이러한 인공어초나 해조초는 해조류 등이 손쉽게 부착되어 자생할 수 있는 여건을 고려하지 않은 상태에서 단순한 블록형태로 제작하여 투하하는 형태였기 때문에 해조류가 풍부하고 자원량이 많은 곳에서는 소정의 목적을 당설할 수 있었으나, 백화현상 등으로 이미 황폐화되어 바다가 사막화 되어 있는 곳은 해조류가 자생할 수 없게 되어 투하된 인공어초 구조물이 산업폐기물로 전락함에 따라 해양오염을 가중시키는 문제가 발생하곤한다.

더욱이 종래와 같이 시멘트 콘크리트 구조물 형태는 강알카리와 같은 유해물질이 방출되기 때문에 해조류의 종묘 및 포자가 부착하여 자생하는데 어려운 조건이며, 부착하여 자생하는데 상당한 시일이 소요되는 문제가 있다.

그리고 시멘트로 구조물을 제작할 경우 여러 가지 문제점을 갖고 있는데, 그 하나로 시멘트는 원가가 비싸기 때문에 이를 사용할 경우 제조원가가 상승하는 문제가 있으며, 모래 자갈 등을 구현하기 위해서는 강이나 바다를 준설하여 골재를 사용함으로써 2차 환경오염의 파괴 원인이 되고 있으며, 최근에는 골재난이 심각하여 외국에서 수입해오고 있는 실정이다.

또한, 인공어초가 제작되는 장소가 원거리일 경우 원료 수급이 원활하지 못하게 되는 문제가 있다.

그리고 종래의 인공어초 등은 해저지반이 요철 등이 형성되어 지반이 불규칙할 경우 종래와 같이 저면이 평면형태인 인공어초는 안정적인 상태로 위치하지 못하여 어초로서의 제기능을 발휘하지 못하는 문제가 있다.

그리고 종래의 인공어초는 무게 중심이 높은 형태로 제작되었기 때문에 파도에 의한 영향을 받기 쉬워 안정성이 떨어지는 문제가 있다.

본 고안은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 황폐화되는 연안어장을 치유하기 위해 포자 및 종묘가 자생하기 좋은 친환경이 제공되도록 친환경소재인 흙 및 황토를 사용한 인공해조초를 제공하는 데 있다.

전술한 바와 관련된 본 고안의 주된 성분을 이루는 원료가 흙으로 현지에서 조달하여 사용할 수 있어 골재 구입비가 전혀 없기 때문에 제조원가가 절감이 가능하고, 지지다리가 3개이므로 불규칙한 지반에 대해서도 안정적인 상태가 되도록 탄력적인 설치가 가능하며, 무게 중심이 낮아 안정성이 증가되는 인공해조초를 제공하는 데 있다.

또한, 외형구조가 간단하여 해녀나 잠수부가 작업을 용이하게 진행할 수 있는 인공해조초를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 인공해조초는 리그닌, 감수제, 계면활성제, 물, 염화칼슘 및 증점제를 포함하는 비중 1.25±0.01의 리그닌계 혼화제 조성물, 시멘트 및 흙을 혼합한 혼합물을 거푸집에 투입한 후 양생하여 제작되며, 둔각을 이루는 다수개의 지지다리가 구비되며, 상기 지지다리가 연결되는 상면이 경사진 형태인 본체; 상기 본체의 상면에 구비되는 투하용 걸림고리; 발아된 해조류의 포자 또는 미발아 포자가 위치하여 성장하도록 상기 본체에 형성되는 다수개의 성장홈으로 구성되는 것이 바람직하다.

본 고안의 인공해조초의 상기 지지다리는 3개이고, 상기 성장홈은 상기 본체 및 상기 지지다리에 세로방향으로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 성장홈은 상기 상협하광의 형태인 것이 바람직하며, 상기 흙은 황토인 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에 따른 인공해조초에서, 상기 리그닌계 혼화제 조성물은 리그닌 75~80 중량%, 감수제 5~7 중량%, 물 3~5 중량%, 염화칼슘 3~5 중량%, 증점제 1~3 중량%을 함유하는 것이 바람직하며, 또한, 상기 인공해조초는 흙 700~1500kg/㎥, 시멘트 140~300kg/㎥, 및 물로 150~300배 희석한 리그닌계 혼화제 조성물 용액 126~270 kg/㎥로 되어 있는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성의 본 고안에 따르면 주변에서 손쉽게 구할 수 있는 흙을 사용하여 제조원가가 대폭 절감되는 효과가 있다.

더욱이, 재질이 중성이므로 포자 착생이 매우 유익하며, 황폐화되는 연안어장을 치유하기 위한 포자 및 종묘의 자생환경이 향상되어 바닷속의 환경복원 시간이 단축되며, 흙을 주 원료로 사용하기 때문에 수명이 다할 경우 수화작용에 의해 소멸되어 친환경적인 효과가 있다.

그리고 불규칙한 지반 및 연약지반에 대해서도 탄력적인 설치가 가능하여 작업의 효율성이 증가하고, 무게 중심이 낮아 안정성이 제공되는 인공해조초를 얻는 효과가 있다.

또한, 발아된 상태의 해조초가 자생하고 있는 상태로 투하할 수 있어 환경복원의 시간을 단축시킬 수 있으며, 기존 콘크리트 해조초와 비슷한 강도를 유지하면서, 내후성이 우수하며, 어독성이 없다.

이하에서는 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 하며, 각 도면에 도시된 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일부재를 가리킨다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 인공해조초(100)는 둔각을 이루는 다수개의 지지다리(102)가 구비되며, 지지다리(102)가 연결되는 상면이 경사진 형태인 본체(104), 본체(104)에 구비되는 투하용 걸림고리(106) 및 발아된 해조류(120)의 포자 또는 미발아 포자가 위치하여 성장하도록 본체(104)에 형성되는 다수개의 성장홈(108)으로 구성된다.

본체(104)는 리그닌, 감수제, 계면활성제, 물, 염화칼슘 및 증점제를 포함하는 비중 1.25±0.01의 리그닌계 혼화제 조성물, 시멘트 및 흙을 혼합한 혼합물을 거푸집에 투입한 후 양생하여 제작되다.

상기 리그닌계 혼화제 조성물은 물질의 공극이 최소화되도록 흙 입자를 응집시켜 밀도를 증가시키고, 투수성을 약화시켜 강도를 증가시키게 된다. 상기 리그닌계 혼화제 조성물은 리그닌 75~80 중량%, 감수제 5~7 중량%, 물 3~5 중량%, 염화칼슘 3~5 중량%, 증점제 1~3 중량%을 함유하며, 사용시에는 150~300중량%의 물로 희석하여 사용한다. 상기 리그닌계 혼화제 조성물을 물로 150배 이하로 희석하여 사용하면 강도는 증가하나 원가가 상승되며, 300배 이상으로 희석하면 강도가 저하된다.

흙은 일반적인 것을 말하는 것으로, 인공해조초를 제작하는 주변의 원토를 바로 사용할 수 있음을 의미한다.

흙은 주위에 흔히 볼 수 있는 점성토 또는 사질토가 바람직하며, 사질토 계열의 흙은 강도 발현에 유리하며, 점성토 계열의 흙은 질감과 색상을 발현하는 데 유리하다. 흙의 사용량은 700~1500kg/㎥이며, 사용량이 700kg/㎥이하이면 강도는 증가하나 시멘트와 리그닌계 혼화제 조성물의 양이 증가되어 어초의 제조원가가 상승하며, 그 사용량이 1500kg/㎥이상이면 강도특성이 저하한다.

이렇게 흙을 다량사용 사용하게 되면, 종래와 같이 시멘트를 운반하거나 하는 제반비용이 생략되기 때문에 제조원가가 대폭 절감된다. 이러한 흙 중에서 주변에 있는 황토를 사용하게 되면, 제조원가 절감 이외에 황토가 가지고 있는 친환경적인 성분으로 해조류 등이 손쉽게 자생할 수 있는 환경을 제공하여 바닷속의 상태복원의 기간을 단축시킬 수 있게 된다.

또한, 황토는 친환경적인 조건을 제공하여 해조류의 성장을 촉진시킴과 아울러, 수명이 다할 경우 수화작용에 의해 재질이 소멸되어 자연으로 환원되므로 친환경적이 된다.

다음은 인공해조초를 제작하는 방법에 대하여 설명한다.

상기 인공해조초는 리그닌, 감수제, 계면활성제, 물, 염화칼슘 및 증점제를 포함하는 비중 1.25±0.01의 리그닌계 혼화제 조성물, 시멘트 및 흙을 혼합한 혼합물을 일정 형상의 거푸집에 투입한 후 25일 ~ 30일 자연 양생하여 제작된다.

1) 리그닌계 혼화제 조성물 제조

혼화제 총 중량 대비 리그닌 75~80 중량%, 감수제 5~7 중량% 및 물 3~5 중량%의 혼합물을 10시간 이상 1차 교반하고, 이 혼합물에 염화칼슘 3~5 중량%를 첨가하여 3시간 이상 2차 교반한다. 상기 2차 교반한 혼합물에 증점제 1~3 중량%를 첨가하여 리그닌계 혼화제 조성물 원액을 제조한다.

2) 인공해조초의 제조

상기 리그닌계 혼화제 조성물 원액을 물로 150~300배 희석한 혼화제 조성물 용액 126~270 kg/㎥, 흙 700~1500kg/㎥ 및 시멘트 140~300kg/㎥을 혼합한 후, 특정 형상의 거푸집에 투입하고, 25~30일간의 자연 양생을 시킨 다음에 거푸집을 해체하여 인공해조초를 제조한다.

상기에서 제조한 인공해조초는 바다에 투하하기 앞서, 선행작업으로 육상의 수조 내에서 해조류 등의 포자를 발아시킨 후 성장홈(108)에 이식할 수 있다.

이러한 선행의 발아 작업을 실시한 후 이식 한 상태로 투하될 경우 바닷속에서 성장 및 적응시간이 단축된다. 더욱이 발아작업을 실시한 상태에서 이식을 할 경우 황토에 의한 환경으로 이식에 따른 생장률을 높일 수 있게 된다.

한편, 양생이 완료된 상태에서도 곧바로 투하할 수 있는데, 이와 같은 경우에도 본체(104)를 구성하고 있는 황토의 친환경적인 성분으로 부양하는 해조류 등의 포자가 쉽게 부착하여 성장할 수 있게 된다.

본체(104)에 구비된 지지다리(102)는 서로 둔각 이상을 이루는 형태로 제작되는데, 본 고안에서는 설명의 편의상 이를 3개로 한 형태를 하나의 예로 설명한다.

상기와 같이 지지다리(102)가 분리되어 설치될 경우, 도 2와 같이 해저지반(130)이 요철형태의 불안정한 지반 또는 연약지반이 되어 높이가 다르더라도 각각의 지지다리(102)가 해당 높이의 해저지반에 위치하여 구조물이 탄력적으로 위치할 수 있게 된다.

또한, 무게중심이 낮은 형태이기 때문에 해저에 투하되었을 경우 파도에 의한 영향을 적게 받아 안정적인 상태로 위치할 수 있게 되며, 이는 곧 해조류가 안정적으로 자생할 수 있는 여건을 제공하게 되는 것이다.

투하용 걸림고리(106)는 본체(104)의 상면에 구비되는데, 이 걸림고리(106)는 가감하여 설치하게 된다.

그리고 본체(104)에 형성된 성장홈(108)은 본체(104)와 지지다리(102)에 세로방향으로 형성된다. 이러한 성장홈(108)은 상협하광 즉, 상측의 폭과 깊이가 좁고, 이에 비해 하측의 폭과 깊이가 넓은 형태로 형성되는데, 이와 같은 형태로 하는 것은, 다른 크기의 해조류 및 어패류들이 자신의 사이즈에 맞는 위치에 안착하여 서식할 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 3은 본 고안의 인공해조초(100)의 사용상태를 나타낸 것으로, 바다에 투하된 후 각종 해조류 등이 부착되어 있는 상태를 나타낸 것이다.

이와 같이 본원 고안은 친환경적인 황토를 사용함에 따라 해조류 등이 자생하기 좋은 환경을 제공하여 바닷속을 자원이 풍부한 상태로 복원시킬 수 있게 된다. 이러한 해조류는 어류 등에 풍부한 자원의 근간을 이루기 때문에 생태계 복원의 기간을 단축시킬 수 있게 된다.

더욱이, 다양한 크기의 패류 및 해조류가 서식 가능하도록 성장홈(108)을 형성하여 많은 수의 해저 동식물이 서식할 수 있는 환경이 제공된다.

다음은 본 발명을 하기 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아나다.

실시예

1. 리그닌계 혼화제 조성물의 제조

리그닌 77kg, 감수제 6kg 및 물 4kg의 혼합물을 10시간 1차 교반하고, 이 혼합물에 염화칼슘 4kg를 첨가하여 3시간 2차 교반한다. 상기 2차 교반한 혼합물에 증점제 2kg를 더 첨가하고 교반하여 리그닌계 혼화제 조성물 원액을 제조하였다.

2. 인공해조초의 제조

상기 리그닌계 혼화제 조성물 원액을 물로 200배 희석한 혼화제 조성물 용액 187kg(17중량부), 황토 1100kg(100중량부) 및 시멘트 220kg(20중량부)을 혼합한 후, 거푸집에 투입하고, 25~30일간의 자연 양생을 시킨 다음에 거푸집을 해체하여 인공해조초를 제조하였다.

상기와 같은 방법으로 제작된 인공해조초를 절단하여 어독성 시험, 동결융해 시험 및 압축강도 시험을 하였다.

1) 어독성 시험

한국화학시험연구원에 의뢰하여, KS M 0111-93에 기재된 방법에 따라 어독성 시험을 하였다. 시험에 이용된 어족은 송사리이며, 30일간 시험한 결과 치사한 개체를 발견할 수 없었다. 따라서, 본 고안의 인공해조초는 어류에 대하여 위해성이 없음이 판명되었다.

2) 동결융해 시험(내후성 시험)

한국화학시험연구원에 의뢰하여, KS F 2332에 기재된 시험 방법에 따라 동결융해 시험을 하였다. 동결 및 융해를 반복하여도 미세 크랙 등이 전혀 발견되지 않았다. 따라서 본 고안의 인공해조초는 내후성이 우수함이 판면되었다.

3) 압축강도 시험

흙포장 시험 압축강도 몰드(20%)(Ø100*h70㎜) 3개 제작한 후 한국건자재시험연구원에 의뢰하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

- 시험결과 -

시험항목	결 과			시험방법
	1	2	3
압축강도[MPa(N/㎟)]	19.6	24.9	23.3	KS F 2405-＇01

시험 결과, 기존의 콘크리트 인공해조초와 거의 비슷한 강도를 가짐을 알 수 있었다.

상기와 같은 본 고안의 인공해조초에 의하면, 주변에서 손쉽게 구할 수 있는 흙(황토)를 주 원료로 사용하므로 제조원가가 대폭 절감되는 효과가 있을 뿐만 아니라, 황폐화되는 연안어장을 치유하기 위한 포자 및 종묘의 자생환경이 향상되어 바닷속의 환경복원 시간이 단축되며, 수명이 다할 경우 수화작용에 의해 재료가 소멸되어 친환경적인 효과가 있다.

또한, 3개의 지지다리가 구비되어 불규칙한 지반 및 연약지반에 대해서도 탄력적이며 안정적인 설치가 가능하여 작업의 효율성이 증가하고, 무게 중심이 낮아 안정성이 우수하다. 또한, 발아된 상태의 해조초가 자생하고 있는 상태로 투하할 수 있고, 저연승 포자주머니를 고리에 결속하여 환경복원의 시간을 단축시키는 효과가 있다.

또한, 지지다리 3개에 의해 지지되는 형태이기 때문에 외형구조가 간단하여 해녀나 잠수부가 작업을 용이하게 진행할 수 있다.

또한 본 고안의 인공해조초는 기존 콘크리트 해조초와 비슷한 강도를 유지하면서, 내후성이 우수하며, 어독성이 없다.

도 1은 본 고안에 따른 인공해조초의 사시도이다.

도 2는 본 고안에 따른 인공해조초의 설치상태도이다.

도 3은 본 고안에 따른 인공해조초의 사용상태도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

102.....지지다리

104.....본체

106.....걸림고리

108.....성장홈

Claims (6)

1. 리그닌, 감수제, 계면활성제, 물, 염화칼슘 및 증점제를 포함하는 비중 1.25±0.01의 리그닌계 혼화제 조성물, 시멘트 및 흙을 혼합한 혼합물을 거푸집에 투입한 후 양생하여 제작되며,

   둔각을 이루는 다수개의 지지다리가 구비되며, 상기 지지다리의 상부가 연결되는 상면이 경사진 형태인 본체;

   상기 본체의 상면에 구비되는 투하용 걸림고리;

   발아된 해조류의 포자 또는 미발아 포자가 위치하여 성장하도록 상기 본체에 형성되는 다수개의 성장홈으로 구성되는 것을 특징으로 하는 인공해조초.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지다리는 3개이고, 상기 성장홈은 상기 본체 및 상기 지지다리에 세로방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 인공해조초.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 성장홈은 상기 상협하광의 형태인 것을 특징으로 하는 인공해조초.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 흙은 황토인 것을 특징으로 하는 인공해조초.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 리그닌계 혼화제 조성물은 리그닌 75~80 중량%, 감수제 5~7 중량%, 물 3~5 중량%, 염화칼슘 3~5 중량%, 증점제 1~3 중량%을 함유하는 것을 특징으로 하는 인공해조초.
6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 인공해조초는 흙 700~1500kg/㎥, 시멘트 140~300kg/㎥, 및 물로 150~300배 희석한 리그닌계 혼화제 조성물 용액 126~270 kg/㎥로 되어 있는 것을 특징으로 하는 인공해조초.