KR20110016673A - 부유식 방파제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부유식 방파제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입사되는 파도의 에너지를 효과적으로 상쇄시킴으로써 효율적인 파랑의 소멸이 가능하도록 구조가 개선된 부유식 방파제에 관한 것이다.

본 발명은, 파도의 에너지를 저감하기 위한 부유식 방파제에 있어서, 그 내부에 부력체가 삽입되어 해면에 뜨는 철근콘크리트 재질의 부유체; 상기 부유체의 이동을 제한하기 위한 계류수단; 상기 부유체 중 상기 파도가 밀려오는 주파향으로 배치되는 해수 유입구; 상기 부유체 중 상기 주파향 또는 수심방향으로 배치되며 상기 해수 유입구보다 작거나 같은 면적의 해수 유출구; 및, 상기 부유체를 관통하도록 상기 해수 유입구와 상기 해수 유출구 사이를 서로 연결하며 상기 해수 유입구에서 상기 해수 유출구 쪽으로 갈수록 그 단면적이 작거나 같은 연결공;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유식 방파제를 제공한다.

본 발명에 의하면 해수 유입구로 들어온 해수가 연결공을 통해 해수 유출구로 배출되는데, 그 배출되는 해수에 의해 파랑이 산란됨에 따라 주파방향의 파랑 에너지가 소산되어 보다 효과적으로 파랑에 견딜 수 있는 부유식 방파제를 제공할 수 있다.

부유식 방파제, 부유체, 방파제

Description

부유식 방파제{Floating breakwater}

본 발명은 부유식 방파제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입사되는 파도의 에너지를 효과적으로 상쇄시킴으로써 효율적인 파랑의 소멸이 가능하도록 구조가 개선된 부유식 방파제에 관한 것이다.

방파제란 외해로부터 끊임없이 밀려들어오는 파랑의 진입을 차단하여 항만 내 해수면의 정온을 유지함으로써 항만 내의 각종 시설물과 항만에 정박하고 있는 선박들의 안전이 유지될 수 있도록 하기 위한 항만 구조물로서, 방파제를 시공할 때에는 방파제의 시공 위치, 최대 파랑의 크기, 지반조건 및 시공방법 등을 고려하여 어떤 특정한 항만에 적합한 방파제를 선택하게 된다.

방파제의 형태는 크게 중력식(고정식) 방파제와 부유식 방파제로 나눌 수 있는데, 중력식 방파게는 콘크리트 구조체 또는 암석 등을 해양에 투석하여 해저로부터 제방을 쌓아 올리는 형태이고, 부유식 방파제는 부유식 구조물을 해안에 정렬시켜 부유식 구조물이 방파제로서의 역할을 하게 하는 방파제이다.

중력식 방파제의 경우 외해로부터 입사되는 파랑을 효과적으로 막아주는 장점은 있으나 연약지반에 시공할 경우에는 지반을 보강하기 위한 공사가 추가로 진 행되어야 하므로 비용 및 공기가 긴 단점이 있고, 그나마 수심이 깊은 곳에는 시공이 매우 어려운 단점 또한 가지고 있다. 또한, 일반적으로 중력식 방파제는 시공비용이 고가이고 공사기간이 길어 비경제적이며 내항과 외항의 해수 순환이 차단됨으로 인해 내항의 수질이 악화되는 등 환경오염을 유발하는 문제가 있다. 더욱이 방파제 구조물로 인하여 선박의 시계확보가 불안전하고 항구의 조망권을 차단하는 문제점도 가지고 있다.

이러한 중력식 방파제의 단점을 극복하기 위하여 부유식 방파제가 도입되었다.

도 1에는 부유식 방파제의 하나의 예가 도시되어 있는데 한국공개특허 10-2005-0045575호에 개시된 부유식 방파제이다. 도 1에 도시된 방파제는 부유체(1)와 부유체(1)의 하단에 마련되는 유연막(2), 지반(G)에 삽입되는 파일(P) 등으로 구성되며 케이블(C)과 파일(P)에 연결된 유연막(2)에 의해 부유체(1)가 계류되며 부유체(1)가 방파제 역할을 하게된다.

그러나 도 1에 도시된 부유식 방파제의 경우 구조가 매우 보잡하고 파일(P)을 설치해야되는 등의 문제가 있었다.

도 2에는 종래의 부유식 방파제의 또다른 예가 도시되어 있는데 한국공개특허 10-2005-0119626호에 개시된 부유식 방파제이다. 도 2에 도시된 부유식 방파제는 중공의 철강제로 구성되는 부유체(3), 유동방지판(5), 서포터(4) 및 계류시설(6)으로 구성되어 도 1에 도시된 부유식 방파제에 비하여 훨씬 구조가 간단하고 시공비용도 줄어드는 장점이 있다.

그러나 도 2에 도시된 부유식 방파제의 경우 부유체(3)가 파랑 에너지를 전부 지탱해야 하는데 파랑 에너지가 큰 경우 보다 큰 계류시설(6)이 필요한 등의 문제가 있어 구조 개선의 필요성이 있었다.

도 3에는 또 다른 형태의 종래 부유식 방파제가 도시되어 있는데, 부유체(7)와 부유체(7)에 설치되는 소파판(8), 소파판(8)에 형성되는 소파홀(9), 중량블럭(B)과 케이블(C) 등으로 구성되어 소파홀(9)을 통해 바닷물이 하부로 흘러내림으로써 어느 정도 파랑이 상쇄되는 효과가 있는 부유식 방파제이다.

그러나 도 3에 도시된 부유식 방파제의 경우에도 파랑을 상쇄하는 효과가 미미하여 소파판(8)이 파랑의 에너지 거의 전부를 감당해야 하는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하고자 도출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보다 효과적으로 파랑을 상쇄할 수 있도록 구조가 개선된 부유식 방파제를 제공하는 것이다.

전술한 과제의 해결수단으로서 본 발명은,

파도의 에너지를 저감하기 위한 부유식 방파제에 있어서,

그 내부에 부력체가 삽입되어 해면에 뜨는 철근콘크리트 재질의 부유체;

상기 부유체의 이동을 제한하기 위한 계류수단;

상기 부유체 중 상기 파도가 밀려오는 주파향으로 배치되는 해수 유입구;

상기 부유체 중 상기 주파향 또는 수심방향으로 배치되며 상기 해수 유입구보다 작거나 같은 면적의 해수 유출구; 및,

상기 부유체를 관통하도록 상기 해수 유입구와 상기 해수 유출구 사이를 서로 연결하며 상기 해수 유입구에서 상기 해수 유출구 쪽으로 갈수록 그 단면적이 작거나 같은 연결공;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유식 방파제를 제공한다.

상기 해수 유입구, 해수 유출구 및 연결공은 다수개가 마련되되,

각 같은수로 마련되어 각각의 해수 유입구와 해수 유출구가 연결공에 의해 연결되는 것이 바람직하다.

상기 해수 유입구, 해수 유출구 및 연결공은 다수개가 마련되되,

상기 해수 유입구의 갯수보다 상기 해수 유출구의 갯수가 많으며,

상기 연결공은 하나의 해수 유입구와 하나의 해수 유출구를 서로 연결하는 제1연결공과, 하나의 해수 유입구와 다수의 해수 유출구를 서로 연결하는 제2연결공으로 이루어지는 것이 바람직하다.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 해수 유출구의 단면적이 상기 해수 유입구의 단면적보다 작고,

상기 연결공은 상기 해수 유입구에서 상기 해수 유출구 쪽으로 갈수록 그 단면이 작아지는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 의하면 해수 유입구로 들어온 해수가 연결공을 통해 해수 유출구로 배출되는데, 그 배출되는 해수에 의해 파랑이 산란됨에 따라 주파방향의 파랑 에너지가 소산되어 보다 효과적으로 파랑에 견딜 수 있는 부유식 방파제를 제공할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 부유식 방파제를 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 도시된 부유식 방파제는 실제로 설치되는 부유식 방파제의 일부이며 실제로는 도시된 부유식 방파제가 수십 또는 수백 개 연결되어 사용된다.

본 실시예에 따른 부유식 방파제는 파도의 에너지를 저감하기 위한 구조물로서 부유체(10), 계류수단(20), 해수 유입구(30), 해수 유출구(40) 및 연결공(50)으로 구성된다.

상기 부유체(10)는 그 내부에 부력체(11)가 삽입되어 해면에 뜨는 구조물로서 본 실시예에서는 철근콘크리트 재질로 이루어진다. (도시상의 편의를 위하여 철근은 도시되어 있지 않다) 상기 부력체(11)는 상기 부유체(10)에 부력을 제공하기 위한 것으로서 본 실시예에서는 공기층이며 발포스티렌 등으로 구성할 수도 있다.

상기 계류수단(20)은 상기 부유체(10)의 이동을 제한하는 구조물로서 본 실시예에서는 해저면에 일단부가 고정되는 케이블로 구성되어 있으나, 파랑의 세기 등을 고려하여 적절히 설계할 수 있다.

상기 해수 유입구(30)는 상기 부유체(10)에 마련되되 상기 부유체(10) 중 파도의 주파방향으로 배치된다. 해수 유입구(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 여러 개가 마련된다.

상기 해수 유출구(40)는 상기 부유체(10)에 마련되되 상기 부유체(10) 중 상기 파도의 주파방향 또는 수심방향으로 배치되며 상기 해수 유입구(30)보다 작거나 같은 면적을 가지는데 본 실시예에서는 상기 해수 유출구(40)의 면적이 상기 해수 유입구(30)의 면적보다 작다. 상히 해수 유출구(40)도 상기 해수 유입구(30)와 마찬가지로 여러 개가 마련되되 본 실시예에서는 상기 해수 유입구(30)와 같은 수로 마련된다.

상기 연결공(50)은 상기 부유체(10)의 내부에 마련되며 상기 해수 유입 구(30)와 해수 유출구(40)를 서로 연결하는 관통공이다. 상기 연결공(50)은 상기 해수 유입구(30)로부터 상기 해수 유출구(40)쪽으로 갈수록 그 단면적이 작거나 같게 유지 함으로써 해수 유입구(30)로 유입된 해수의 속도가 적어도 일정하게 유지되도록 하는데 본 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 연결공(50)의 단면적이 상기 해수 유입구(30)로부터 상기 해수 유출구(40) 쪽으로 갈수록 작아지도록 구성되어 있어서 해수 유입구(30)로 유입된 해수의 흐름이 점점 빨라진 상태로 해수 유출구(40)쪽으로 배출됨으로써 주파방향으로 밀려오는 해수의 흐름과 해수 유출구(40)로 배출된 해수가 서로 만나는 과정에서 에너지의 산란이 일어남으로써 파랑 에너지가 감소하게 되는 효과가 발생하게 된다.

본 실시예에서 상기 연결공(50)은 하나의 해수 유입구(30)와 하나의 해수 유출구(40)를 서로 연결하게 되며 따라서 상기 해수 유입구(30)나 해수 유출구(40)의 수와 동일한 갯수로 마련된다.

이하에서는 도 5에 도시된 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 부유식 방파제에 대하여 설명하기로 한다.

도 5에 도시된 부유식 방파제는 단면만이 도시되어 있으나, 도 4에 도시된 부유식 방파제와 마찬가지로 직육면체로 구성되어 있으며 도시상의 편의를 위하여 계류시설은 도면에서 생략되었다. 또한, 도 4의 설명에서 밝힌 바와 같이 수십 또는 수백개의 블럭이 연결되어 하나의 부유식 방파제를 형성하게 된다.

본 실시예에 따른 부유식 방파제는 부유체(110), 계류시설(미도시), 해수 유입구(130), 해수 유출구(140), 연결공(150)으로 구성된다.

상기 부유체(110), 해수 유입구(130), 해수 유출구(140) 및 연결공(150)의 구성은 앞선 실시예의 부유체(10), 해수 유입구(30), 해수 유출구(40), 연결공(50)의 구성과 대동 소이하므로 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.

본 실시예에서 해수 유출구(140)는 해수 유입구(130)의 갯수보다 많이 마련되며, 연결공(150)이 제1연결공(151)과 제2연결공(152)로 구성되는 점이 앞선 실시예와의 차이점이다.

상기 제1연결공(151)은 하나의 해수 유입구(130)와 하나의 해수 유출구(140)을 서로 연결하는 연결공이고, 상기 제2연결공(152)는 하나의 해수 유입구(130)와 둘 이상의 해수 유출구(140)을 연결하는데 도 5에는 하나의 해수 유입구(130)와 두 개의 해수 유출구(140)을 연결하는 것으로 도시되어 있다.

이러한 구성을 취하는 경우에도 앞선 실시예에 따른 부유식 방파제와 동일한 효과를 발생시킨다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 설명함으로써 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 제시하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 사상에 어긋나지 아니하는 범위 안에서 다양한 형태의 부유식 방파제로 구현될 수 있다.

도 1 내지 도 3은 종래의 부유식 방파제를 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 부유식 방파제를 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 부유식 방파제의 단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 기호의 설명 **

10 : 부유체 11 : 부력체

20 : 계류수단 30 : 해수 유입구

40 : 해수 유출구 50 : 연결공

Claims (4)

1. 파도의 에너지를 저감하기 위한 부유식 방파제에 있어서,

   그 내부에 부력체가 삽입되어 해면에 뜨는 부유체;

   상기 부유체의 이동을 제한하기 위한 계류수단;

   상기 부유체 중 상기 파도가 밀려오는 주파향으로 배치되는 해수 유입구;

   상기 부유체 중 상기 주파향 또는 수심방향으로 배치되며 상기 해수 유입구보다 작거나 같은 면적의 해수 유출구; 및,

   상기 부유체를 관통하도록 상기 해수 유입구와 상기 해수 유출구 사이를 서로 연결하며 상기 해수 유입구에서 상기 해수 유출구 쪽으로 갈수록 그 단면적이 작거나 같은 연결공;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유식 방파제.
2. 제1항에 있어서,

   상기 해수 유입구, 해수 유출구 및 연결공은 다수개가 마련되되,

   각 동수로 마련되어 각각의 해수 유입구와 해수 유출구가 연결공에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 부유식 방파제.
3. 제1항에 있어서,

   상기 해수 유입구, 해수 유출구 및 연결공은 다수개가 마련되되,

   상기 해수 유입구의 갯수보다 상기 해수 유출구의 갯수가 많으며,

   상기 연결공은 하나의 해수 유입구와 하나의 해수 유출구를 서로 연결하는 제1연결공과, 하나의 해수 유입구와 다수의 해수 유출구를 서로 연결하는 제2연결공으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부유식 방파제.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 해수 유출구의 단면적이 상기 해수 유입구의 단면적보다 작고,

   상기 연결공은 상기 해수 유입구에서 상기 해수 유출구 쪽으로 갈수록 그 단면이 작아지는 것을 특징으로 하는 부유식 방파제.

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