KR20110069409A - 부유식 방파제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부유식 방파제에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 파랑의 에너지가 가장 큰 수면 부근에 에너지 감쇠 수단을 구비하도록 함으로써 간단하면서도 보다 효율적으로 파도의 에너지를 소산 할 수 있는 부유식 방파제에 대한 것이다.
본 발명은, 부유식 방파제에 있어서, 그 내부에 부력을 발생하기 위한 중공부를 가지며 물속에 전체가 잠기는 제1부력체; 상기 제1부력체의 과도한 이동을 방지하기 위해 상기 제1부력체를 해저면에 고정하는 계류수단; 내부에 부력수단을 포함하여 적어도 일부가 수면으로 노출되는 한 쌍의 제2부력체; 일단부는 상기 제1부력체에 회전가능하게 결합하고 타단부는 상기 제2부력체여 결합하며 파도의 주파방향에 대향 하는 판상의 제1차단벽; 일단부는 상기 제1부력체에 회전가능하게 결합하고 타단부는 상기 제2부력체여 결합하며 파도의 주파방향에 대향 하되 주파방향 상 상기 제1차단벽의 후방에 배치되는 판상의 제2차단벽; 및, 상기 제1차단벽과 상기 제2차단벽을 서로 연결하여 상기 제1차단벽과 상기 제2차단벽의 거리를 유지하도록 하되, 상기 제1차단벽으로 전달된 파도 에너지를 일부 감쇠 된 상태로 상기 제2차단벽으로 전달하는 에너지 감쇠 수단을 포함하는 연결수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 방파제를 제공한다.
본 발명에 의하면 파랑의 에너지가 가장 큰 해수면 부근에 에너지 감쇠 수단을 설치함으로써 매우 효율적인 파랑 에너지의 소산이 가능한 부유식 방파제를 제공할 수 있다.
부유식 방파제, 부유체, 방파제
Description
본 발명은 부유식 방파제에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 파랑의 에너지가 가장 큰 수면 부근에 에너지 감쇠 수단을 구비하도록 함으로써 간단하면서도 보다 효율적으로 파도의 에너지를 소산 할 수 있는 부유식 방파제에 대한 것이다.
방파제란 외해로부터 끊임없이 밀려들어 오는 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 방파제는 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 행 되어야 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 악화하는 등 환경오염을 유발하는 문제가 있다. 더욱이 방파제 구조물로 인하여 선박의 시계확보가 불안전하고 항구의 조망권을 차단하는 문제점이 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 하게 된다.
그러나 도 1에 도시된 부유식 방파제의 경우 구조가 매우 조잡하고 파일(P)을 설치해야되는 등의 문제가 있었다.
도 2에는 종래의 부유식 방파제의 또 다른 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)로 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 경우보다 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 전술한 문제를 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부력체를 수면 아래에 잠기도록 배치하고 부력체의 상부에 적절한 에너지 소산 수단을 배치하여 보다 효율적으로 파랑 에너지를 감소하게 하는 부유식 방파제를 제공하는 데 있다.
전술한 과제의 해결 수단으로서 본 발명은,
부유식 방파제에 있어서,
그 내부에 부력을 발생하기 위한 중공부를 가지며 물속에 전체가 잠기는 제1부력체;
상기 제1부력체의 과도한 이동을 방지하기 위해 상기 제1부력체를 해저면에 고정하는 계류수단;
내부에 부력수단을 포함하여 적어도 일부가 수면으로 노출되는 한 쌍의 제2부력체;
일단부는 상기 제1부력체에 회전가능하게 결합하고 타단부는 상기 제2부력체여 결합하며 파도의 주파방향에 대향 하는 판상의 제1차단벽;
일단부는 상기 제1부력체에 회전가능하게 결합하고 타단부는 상기 제2부력체여 결합하며 파도의 주파방향에 대향 하되 주파방향 상 상기 제1차단벽의 후방에 배치되는 판상의 제2차단벽; 및,
상기 제1차단벽과 상기 제2차단벽을 서로 연결하여 상기 제1차단벽과 상기 제2차단벽의 거리를 유지하도록 하되, 상기 제1차단벽으로 전달된 파도 에너지를 일부 감쇠 된 상태로 상기 제2차단벽으로 전달하는 에너지 감쇠 수단을 포함하는 연결수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 방파제를 제공한다.
상기 제1차단벽 및 제2차단벽에는 상기 제1차단벽과 제2차단벽의 두께방향의 관통공인 통수공이 마련되는 것이 바람직하다.
상기 에너지 감쇠 수단은 스프링과 댐퍼로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 파랑의 에너지가 가장 큰 해수면 부근에 에너지 감쇠 수단을 설치함으로써 매우 효율적인 파랑 에너지의 소산이 가능한 부유식 방파제를 제공할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 부유식 방파제를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 부유식 방파제의 측면도이다.
본 실시예에 따른 부유식 방파제는 제1부력체(10), 계류수단(20), 제2부력체(30), 제1차단벽(40), 제2차단벽(50), 연결수단(60)으로 구성된다.
상기 제1부력체(10)는 그 내부에 부력을 발생하기 위한 중공부(11)를 가져 중공부(11)의 부력에 의해 부력을 가지는 구조물로서 본 실시예에서는 도 4에 도시 된 바와 같이 전체가 수면 아래에 잠기게 된다.
상기 중공부(11)는 비워질 수도 있고 발포 스티렌과 같이 비중이 낮아 부력이 발생하는 물질로 채울 수도 있다.
상기 계류수단(20)은 상기 제1부력체(10)와 연결되어 고정하기 위한 구단으로서 일단부는 해저면에 고정되고 그 타단부는 상기 제1부력체(10)에 고정된다.
상기 제2부력체(30)는 그 내부에 중공부 등의 부력수단을 포함하여 적어도 일부가 수면 위로 노출되는 구조물로서 한 쌍이 마련된다.
상기 부력수단으로는 공기층이 될 수도 있고 발포 스티렌 등 비중이 낮은 물질이 될 수도 있다.
상기 제1차단벽(40)은 파도의 주파방향에 대향 하도록 배치되는 판상의 구조물이다. 상기 제1차단벽(40)의 일단부는 상기 제1부력체(10)에 타단부는 상기 제2부력체(30) 중 어느 하나에 각각 회전가능하게 결합한다.
상기 제1차단벽(40)에는 그 두께방향의 관통공이 통수공(41)이 마련되어 있다.
상기 제2차단벽(50)은 상기 제1차단벽(40)과 마찬가지로 상기 주파방향에 대향하도록 배치된다. 다만, 파도의 주파방향 상 상기 제1차단벽(40)의 후방에 배치되는 점이 차이가 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 제1차단벽(40)과 제2차단벽(50)은 나란하게 배치된다.
상기 제2차단벽(50)의 일단부는 상기 제1부력체(10)에 타단부는 상기 제2부력체(30) 중 나머지 하나에 각각 회전가능하게 결합한다.
상기 제2차단벽(50)에도 상기 제1차단벽(40)과 마찬가지로 그 두께방향의 관통공인 통수공(51)이 마련되어 있다.
상기 연결수단(60)은 상기 제1차단벽(40)과 상기 제2차단벽(50)을 서로 연결하면서 상기 제1차단벽(40)과 제2차단벽(50) 사이의 거리를 유지한다. 이를 위해 본 실시예에서 상기 연결수단(60)은 양단부가 각각 제1차단벽(40)과 제2차단벽(50)에 회전가능하게 결합하는 강성이 있는 강봉이다.
상기 연결수단(60)은 에너지 감쇠 수단(61)을 포함하고 있다.
상기 에너지 감쇠 수단(61)은 스프링(611)과 댐퍼(612)로 구성된다.
상기 스프링(611)은 코일 스프링을 사용할 수 있고, 상기 댐퍼(612)로는 오일댐퍼, 가스댐퍼 등 다양한 형태의 댐퍼들 중에 하나를 선택해서 사용할 수 있으며 여러 가지 형태의 댐퍼를 혼용할 수도 있다.
이하에서는 설명된 각 실시예의 기능, 작용 및 효과에 대하여 설명하기로 한다.
상기 제1부력체(10)와 상기 제2부력체(30)는 나머지 구성에 부력을 제공하여 물에 띄우는 역할을 한다. 또한, 파도의 움직임에 저항하여 파랑 에너지를 소산 하는 역할도 일부 수행하게 된다. 다만, 제1부력체(10)는 완전히 물속에 잠겨 있어서 상대적으로 낮은 에너지 준위를 가진 파랑과 접하게 되지만 제2부력체(30)는 수면에 위치함으로써 보다 큰 파랑 에너지를 가진 파도와 접하는 차이가 있다.
상기 계류수단(20)은 상기 제1부력체(10)와 그 제1부력체(10)에 결합하고 있는 나머지 구성들을 고정하는 역할을 수행한다. 물론 이러한 구성들을 고정하기 위 해서는 파랑 에너지에 저항해야 하므로 파랑 에너지의 일부를 계류수단(20)이 지탱함으로써 파랑 에너지를 소산 하는 역할도 하게 된다.
상기 제1차단벽(40)은 주파방향에 대향 하게 배치되어 파도가 밀려오는 것에 대항하는 구성이다. 파도가 제1차단벽(40)에 부딪히면 제1차단벽(40)에 힘을 가하게 되고 이때 제1차단벽(40)을 움직이는데 에너지가 소모되므로 파랑 에너지의 일부를 소산 하게 되는 것이다. 이때 제1차단벽(40)이 움직이면 강성의 연결수단(60)으로 연결된 제2차단벽(50)도 함께 움직이게 되므로 제2차단벽(50) 역시 파랑 에너지를 소산 하는 역할을 하게 된다.
한편, 스프링(611)과 댐퍼(612)로 구성된 에너지 감쇠 수단이 제1차단벽(40)과 제2차단벽(50) 사이에 배치되어 제1차단벽(40)에서 제2차단벽(50)으로 전달되는 에너지의 일부를 감쇠하게 되고 이 에너지의 원천은 파랑 에너지이므로 파랑 에너지를 감쇠하게 된다.
상기 제1차단벽(40)과 제2차단벽(50)에 마련된 통수공(41, 51)은 파도가 제1차단벽(40)과 제2차단벽(50)에 힘을 가하여 제1차단벽(40)과 제2차단벽(50)이 이동할 때 저항을 줄여주기 위한 구성으로서 통수공(41, 51)에 의해 제1차단벽(40)과 제2차단벽(50)에 과도한 응력이 발생함으로써 생길 수 있는 손상을 미리 방지하는 역할을 수행하게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 제공하였으나 본 발명의 기술적 사상이 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 사상에 어긋나지 않는 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 도 4에 도시된 부유식 방파제의 측면도.
** 도면의 주요부분에 대한 기호의 설명 **
10: 제1부유체 20: 계류수단
30: 제2부력체 40: 제1차단벽
50: 제2차단벽 60: 연결수단
Claims (3)
- 부유식 방파제에 있어서,그 내부에 부력을 발생하기 위한 중공부를 가지며 물속에 전체가 잠기는 제1부력체;상기 제1부력체의 과도한 이동을 방지하기 위해 상기 제1부력체를 해저면에 고정하는 계류수단;내부에 부력수단을 포함하여 적어도 일부가 수면으로 노출되는 한 쌍의 제2부력체;일단부는 상기 제1부력체에 회전가능하게 결합하고 타단부는 상기 제2부력체여 결합하며 파도의 주파방향에 대향 하는 판상의 제1차단벽;일단부는 상기 제1부력체에 회전가능하게 결합하고 타단부는 상기 제2부력체여 결합하며 파도의 주파방향에 대향 하되 주파방향 상 상기 제1차단벽의 후방에 배치되는 판상의 제2차단벽; 및,상기 제1차단벽과 상기 제2차단벽을 서로 연결하여 상기 제1차단벽과 상기 제2차단벽의 거리를 유지하도록 하되, 상기 제1차단벽으로 전달된 파도 에너지를 일부 감쇠 된 상태로 상기 제2차단벽으로 전달하는 에너지 감쇠 수단을 포함하는 연결수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 방파제.
- 제1항에 있어서,상기 제1차단벽 및 제2차단벽에는 상기 제1차단벽과 제2차단벽의 두께방향의 관통공인 통수공이 마련되는 것을 특징으로 하는 부유식 방파제.
- 상기 제1항에 있어서,상기 에너지 감쇠 수단은 스프링과 댐퍼로 구성되는 것을 특징으로 하는 부유식 방파제.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20160329 Year of fee payment: 5 |
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