KR20150117465A - 페로니켈 슬래그를 이용한 어초블록 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 페로니켈 슬래그를 이용한 어초블록에 관한 것으로서, 규산과 마그네슘, 철 성분 등을 다량 함유하고 있는 페로니켈 슬래그를 골재로 활용하여 어류의 서식장소를 제공함과 동시에 해조류의 생육이 우수한 어초블록에 관한 것이다.
본 발명은 어류의 서식장소를 제공함과 동시에 어초에 부착하여 서식하는 해조류의 초기생육에 필요한 양분을 공급함으로써 해조류의 빠른 번식과 성장을 유도할 수 있다. 따라서 감태, 미역, 곰피 등과 같은 해조류들이 번성하는 해중림을 빠른 시기에 조성할 수 있어 해양생물의 다양성을 확보할 수 있고 그에 따라 다양한 어류와 해조류가 공존하도록 하여 해양생태를 되살릴 수 있다
본 발명은 어류의 서식장소를 제공함과 동시에 어초에 부착하여 서식하는 해조류의 초기생육에 필요한 양분을 공급함으로써 해조류의 빠른 번식과 성장을 유도할 수 있다. 따라서 감태, 미역, 곰피 등과 같은 해조류들이 번성하는 해중림을 빠른 시기에 조성할 수 있어 해양생물의 다양성을 확보할 수 있고 그에 따라 다양한 어류와 해조류가 공존하도록 하여 해양생태를 되살릴 수 있다
Description
본 발명은 페로니켈 슬래그를 이용한 어초블록에 관한 것으로서, 규산과 마그네슘, 철 성분 등을 다량 함유하고 있는 페로니켈 슬래그를 골재로 활용하여 어류의 서식장소를 제공함과 동시에 해조류의 생육이 우수한 어초블록에 관한 것이다.
최근 우리나라 연안에는 쿠로시오 난류의 강세와 엘리뇨 현상, 기차 환경오염 등의 원인으로 인한 해조의 천이로 기존 연안에 서식하고 있던 미역, 다시마, 대황등 유용 해조가 없어지고, 그 자리에 홍조류의 일종인 무절석회산호조류가 대량 번식하여 암반을 뒤덮는 갯녹음(백화현상, Algae Whitening)이 많이 발생되고 있다.
이러한 백화현상은 아직까지 정확한 원인을 규명하지 못하고 있으나, 쿠로시오 난류세력의 확산 및 환경변화로 인한 수온의 상승과 해조류의 광합성 저해 등을 원인으로 꼽고 있다. 백화현상은 현재 동해안 및 제주 연안에서 급속하게 확산되어 연안 양식어장이 황폐화되고 있으며 미역, 다시마 등과 같은 해조류가 급격하게 감소하여 해조류를 먹이로 하는 전복, 소라 등과 같은 유용패류 및 어류등의 서식환경이 악화되고 있어 연안수역에서의 어업소득이 감소하고 있는 실정이다. 백화현상은 현재 동해안 일대에 급속하게 확산되어 연안 양식어장이 황폐화되고 있으며 미역, 다시마 등의 해중림도 급격히 파괴되어 전복, 성게 등의 먹이 사슬 구조 변화와 각종 어류의 산란 및 서식환경을 포함한 해양생태계에 상당한 영향을 미치고 있는 실정이다.
백화현상이 발생된 해역에서는 수산자원의 고갈은 물론 부영양화도 촉진되어, 이를 인위적으로 회복시키는 노력이 없이는 자연적인 치유가 불가능한 것으로 알려져 있다. 백화현상이 발생된 어장을 복원시키는 방법 중의 하나로 인공어초를 설치하여 해중림을 조성하는 것이다.
일반적으로 인공어초는 연안 수역의 수산자원 증대를 위한 인공적인 구조물로 구성되어 어류 및 패류의 산란 또는 서식장소로 제공되고 치어나 성어 등을 보호할 수 있는 은신처로 제공되고 있다.
이와 같은 인공어초는 자원증식 및 어군의 군집에 의한 어획의 효율성을 제고할 수 있는 효과를 기대할 수 있고, 어장의 근접화로 조업시간을 단축할 수 있는 효과도 기대할 수 있다. 특히, 갯녹음이 발생한 해역에서는 해조류의 이식 및 배양을 통해 연안 수역의 갯녹음을 방지할 수 있는 효과도 기대할 수 있다.
이러한 갯녹음 현상의 확산을 방지하기 위한 방안으로 기존의 인공어초 투하사업이 어류의 서식장 역할에서 점차 바다숲 조성이 가능한 해중림초 개념으로 전환되어 가고 있다. 해조류 증식을 위한 기술개발은 어·패류의 생육뿐 아니라 해조류 증산 효과까지 겸한 다양한 기능을 가진 어초의 필요성이 더욱 강조되고 있는 실정이다.
인공어초 및 해중림 조성은 구조체를 제작하거나, 블록 혹은 골재 자체를 이용하여 목적으로 하는 곳에 설치하는 것으로 재료로는 콘크리트, 강재 등이 주로 사용되고 있다. 그러나 우리나라 골재의 경우 부존량은 약 102억㎥이며, 개발 가능량도 약 55억㎥으로 이들의 량은 충분치 못한 실정으로 금후 골재수급 사정에 대한 적절한 대책이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
따라서, 바다에 조성되는 해중림초나 어류용 인공어초 등의 자원조성사업도 골재 사정을 충분히 검토하여 적극적으로 대처할 필요가 있으며, 그 중의 하나가 제강슬래그와 같은 산업부산물을 이용하는 것이다.
대한민국 등록특허 제 10-1199870호에는 제강 슬래그 골재와 내해수성이 우수한 고로 슬래그 미분말을 함유하는 슬래그시멘트를 사용하여 제작한 해중림 조성용 구조물이 개시되어 있다.
하지만 아직까지 페로니켈 슬래그를 인공어초에 적용한 사례나 보고는 없다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 규산과 마그네슘, 철 성분 등을 다량 함유하고 있는 페로니켈 슬래그를 골재로 활용하여 어류의 서식장소를 제공함과 동시에 해조류의 생육이 우수한 어초블록을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 페로니켈 슬래그를 이용한 어초블록은 콘크리트 조성물로 형성되며, 상기 콘크리트 조성물은 페로니켈 슬래그를 골재로 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 페로니켈 슬래그는 페로니켈 제조시 전기로의 용융환원과정에서 발생하는 슬래그인 것을 특징으로 한다.
상기 어초블록은 판상의 저면부와, 상기 저면부의 상부에 마련되어 내측에 빈 공간을 형성하며 하부가 넓고 상부가 좁은 형태의 상부구조부와, 상기 저면부의 일측에 형성되어 해저면과 접촉면적을 확장시키는 제 1확장부와, 상기 저면부의 타측에 형성되어 해저면과 접촉면적을 확장시키는 제 2확장부를 구비하고,
상기 상부구조부는 일측 방향으로 경사지게 형성되며 어류가 출입할 수 있도록 원형의 제 1 유통홀들이 마련된 제 1경사면부와, 상기 제 1경사면부의 방향으로 경사지게 형성되어 상단이 상기 제 1경사면부의 상단과 연결되며 어류가 출입할 수 있도록 원형의 제 2유통홀들이 마련된 제 2경사면부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2확장부와 저면부의 상면에는 전후로 길게 형성된 다수의 장공홈을 갖는 제 1요철부가 구비되고, 상기 제 1 및 제 2확장부의 하면에는 사각의 인입홈이 다수 형성된 제 2요철부가 각각 구비되고, 상기 인입홈마다 상기 제 1 및 제 2확장부의 상하를 관통하는 이동홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
판상으로 형성되어 상기 상부구조부의 내측을 상하 2개의 공간으로 구획하도록 상기 상부구조부의 내측에 수평하게 설치되며 일측은 상기 제 1경사면부의 내측면에 결합되고 타측은 상기 제 2경사면부의 내측면에 결합되는 가로격벽과, 상기 가로격벽의 전면 및 후면에 각각 설치되어 소형 어류가 출입할 수 있는 도피홀을 형성하는 전면차단부재 및 후면차단부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 규산과 마그네슘, 철 성분 등을 다량 함유하고 있는 페로니켈 슬래그를 인공어초 제작의 골재로 활용함으로써 페로니켈 슬래그의 활용성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 어류의 서식장소를 제공함과 동시에 어초에 부착하여 서식하는 해조류의 초기생육에 필요한 양분을 공급함으로써 해조류의 빠른 번식과 성장을 유도할 수 있다.
따라서 감태, 미역, 곰피 등과 같은 해조류들이 번성하는 해중림을 빠른 시기에 조성할 수 있어 해양생물의 다양성을 확보할 수 있고 그에 따라 다양한 어류와 해조류가 공존하도록 하여 해양생태를 되살릴 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 어초블록의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 어초블록의 하부를 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 어초블록의 사시도이고,
도 4는 도 3의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 어초블록의 하부를 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 어초블록의 사시도이고,
도 4는 도 3의 단면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 어초블록에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 어초블록은 크게 상부구조부(10)와 하부구조부로 구분된다.
상부구조부(10)는 하부구조부의 상부에 마련된다. 상부구조부(10)는 내측에 빈 공간을 형성하여 소형 어류나 패류가 은신하거나 활동할 수 있는 서식 공간(11)을 제공한다.
도시된 상부구조부(10)는 하부가 넓고 상부가 좁은 형태로 이루어진다. 이러한 상부구조부(10)는 전면 또는 후면에서 바라볼 때 삼각형 형상을 갖는다. 이는 어초블록의 무게중심을 낮춰 안정감을 주어 쉽게 전도되지 않는다는 장점을 갖는다. 바람직하게 상부구조부(10)의 표면은 다공 구조로 형성될 수 있다.
상부구조부(10)는 제 1경사면부(20)와 제 2경사면부(30)로 이루어진다. 제 1경사면부(20)는 일측 방향으로 경사지게 형성된다. 그리고 제 2경사면부(30)는 제 1경사면부(20)의 방향으로 경사지게 형성된다. 따라서 제 1경사면부(20)의 상단과 제 2경사면부(30)의 상단은 연결되어 상부구조부(10)의 상부를 뾰족하게 형성시킨다. 서식공간(11)은 제 1경사면부(20)와 제 2경사면부(30) 사이에 형성된다.
제 1경사면부(20)에는 제 1유통홀(25)이 마련된다. 제 1 유통홀(25)은 하나 이상이 형성된다. 도시된 예에서 제 1 유통홀(25)은 3개가 형성되어 있다. 제 2경사면부(30)에는 제 2유통홀(미도시)이 마련된다. 제 2유통홀 역시 제 1유통홀처럼 3개가 형성된다.
제 1 및 제 2유통홀에 의해 상부구조부(10)의 내부와 외부 사이에 해수 순환이 자유로워 해조류의 생육은 물론이고 다양한 어류가 서식할 수 있으며, 내부에 이물질이 퇴적하는 것을 방지할 수 있다. 바람직하게 제 1유통홀과 제 2유통홀은 상호 대응되는 위치에 원형의 형상으로 형성된다. 이는 해수의 유통을 더욱 원활하게 한다.
하부구조부는 어초블록의 하부를 이루는 부분으로서, 사각의 판상으로 형성된다. 도시된 예에서 하부구조부는 저면부(41)와 제 1확장부(43), 제 2확장부(45)를 구비한다.
저면부(41)는 판상으로 형성되어 상부구조부(10)의 하방에 위치한다. 저면부(41)는 상부구조부(10)의 하부 넓이와 동일한 폭으로 이루어진다. 저면부(41)는 상부구조부(10)의 하부를 막아 서식공간(11)을 형성하기 위한 것이다.
저면부(41)의 좌우측에는 제 1 및 제 2확장부(43)(45)가 형성된다.
제 1확장부(43)는 저면부(41)의 일측에 형성되어 해저면과 접촉면적을 확장시킨다. 그리고 제 2확장부(45)는 저면부(41)의 타측에 형성되어 해저면과 접촉면적을 확장시킨다.
상술한 제 1 및 제 2확장부(43)(45)에 의해 본 발명의 어초블록은 연약지반에서 침하를 방지할 수 있다. 연약지반, 즉 펄 등이 쌓여 있는 해저면에 어초블록을 설치하는 경우 본 발명은 하부구조부(40)가 해저면과 접촉하므로 어초블록의 하부와 해저면의 접촉면적을 크게 증대시킬 수 있다. 따라서 어초블록의 무게를 넓게 분산시켜 어초블록의 침하를 방지하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 제 1 및 제 2확장부(43)(45)와 저면부(41)의 상면에는 전후로 길게 형성된 다수의 장공홈(40)을 갖는 제 1요철부가 구비된다. 이러한 제 1요철부에 의해 해조류의 활착이 용이하다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 어초블록을 도 2에 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 제 1확장부(43) 및 제 2확장부(45)의 하면에는 제 2요철부가 마련된다. 제 2요철부는 다수의 사각 인입홈(50)으로 이루어진다. 인입홈(50)의 단면 형상은 하부가 넓고 상부가 좁은 사다리꼴 모양으로 이루어진다.
상기와 같은 인입홈(50)이 다수 형성된 제 2요철부에 의해 하부구조부와 해저면의 접촉면적을 더욱 증대시킬 수 있다. 또한, 연약지반에 어초블록의 시공시 요철구조에 의해 하부구조부가 해저면에 견고히 결합되므로 유동을 방지하는 효과를 갖는다.
바람직하게 인입홈(50)마다 제 1 및 제 2확장부(43)(45)의 상하를 관통하는 이동홀(55)이 형성된다. 이러한 이동홀(55)을 통해 저서생물이 해저면의 토양층에서 하부구조부의 위로 이동이 가능하다. 도시된 예에서는 제 1 및 제 2확장부(43)(45) 외에 저면부(41)에도 인입홈이 형성되어 있고, 인입홈에 이동홀이 형성되어 있다. 따라서 이동홀을 통해 저서생물은 해저면과 상부구조물(10)의 서식공간(11)으로 이동이 가능하다.
또한, 치어와 같은 소형 어류들은 이동홀(55)을 통해 인입홈(50)으로 진입이 가능하므로 인입홈(50)은 포식자들로부터 도피할 수 있는 도피처나 은신처를 제공하는 역할을 겸할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 다른 어초블록을 도 3 및 도 4에 나타내고 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상부구조부(10)에는 내측의 공간, 즉 서식공간(11)을 상하 2개의 공간으로 구획할 수 있도록 가로격벽(60)과, 전후면 차단부재(65)(67)가 설치된다.
가로격벽(60)은 상부구조부(10)의 내측에 수평하게 설치된다. 가로격벽(60)의 일측은 제 1경사면부(20)의 내측면에 결합되고 타측은 제 2경사면부(30)의 내측면에 결합된다.
가로격벽(60)은 서식공간(11)의 상부에 서식공간과 분리된 도피처(70)를 형성하여 소형 어류가 포식자를 피해 안전하게 도피하여 은신할 수 있는 공간을 제공한다.
바람직하게 가로격벽(60)은 제 1 유통홀(25) 및 제 2유통홀(35)을 수평방향으로 가로지르는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 가로격벽(60)의 위치에 의해 제 1유통홀(25) 및 제 2유통홀(35)은 자연스럽게 2개의 입구로 분리된다. 즉, 제 1유통홀(25)의 상부 및 제 2유통홀(35)의 상부는 도피처(70)로 진입할 수 있는 입구가 되고, 제 1 유통홀(25)의 하부 및 제 2유통홀(35)의 하부는 서식공간(11)으로 진입할 수 있는 입구가 되는 것이다.
한편, 상부구조물(10)의 전면 및 후면을 통해 도피처로 포식자가 진입하는 것을 방지하기 가로격벽(60)의 전면 및 후면에는 전면차단부재(65)와 후면차단부재(67)가 각각 마련된다. 전면차단부재(65)와 후면차단부재(67)는 사다리꼴 형상으로 이루어져 소형 어류가 도피처로 출입할 수 있는 작은 도피홀(69)이 각각 형성되도록 한다.
상술한 본 발명의 어초블록은 콘크리트 조성물을 양생하여 형성한다.
본 발명에서는 상기 콘크리트 조성물에 사용되는 재료인 굵은 골재와 잔골재를 자갈과 모래 대신에 페로니켈 슬래그를 이용한다.
페로니켈 슬래그는 페로니켈공장에서 부생한다. 페로니켈(ferronickel) 슬래그는 페로니켈의 제조시 전기로의 용융환원과정에서 발생하는 슬래그이다. 이러한 페로니켈슬래그는 고로슬래그 및 제강슬래그에 비해 규산과 마그네슘 성분의 함량이 높다.
하기 표 1에 광양제철소에서 발생한 페로니켈슬래그와 고로슬래그의 주요성분의 함량(wt%)을 비교하여 나타내었다.
| SiO2 | MgO | CaO | Fe2O3 | Al2O3 | K2O | |
| 페로니켈슬래그 | 53.01 | 26.01 | 7.65 | 7.13 | 5.04 | 0.40 |
| 고로슬래그 | 33.45 | 6.78 | 41.07 | 0.55 | 13.62 | - |
상기 표 1에 나타난 바와 같이 페로니켈 슬래그는 철 성분을 함유하고 있을 뿐만 아니라, 규산과 마그네슘 성분의 함량이 고로슬래그에 비해 훨씬 더 높다.
따라서 페로니켈 슬래그를 골재로 사용한 어초블록은 규산과 마그네슘 성분이 용출된다. 이러한 규산과 마그네슘 성분은 어초블록에 부착하여 서식하는 해조류의 초기생육에 필요한 양분을 제공하여 해조류를 강화시켜 해조류의 빠른 번식과 성장을 유도한다.
페로니켈 슬래그는 분쇄한 후 체가름하여 잔골재와 굵은 골재로 활용한다.
콘크리트 조성물의 일 예로 시멘트 350~400kg, 물 230~330kg, 굵은 골재 1400~1600kg, 잔골재 500~600kg, 혼화제 3.5~4.5kg으로 조성될 수 있다. 혼화제로 통상적인 콘크리트 혼화제가 적용될 수 있다.
조성된 콘크리트 조성물은 거푸집에 부은 후 양생하여 어초블록을 제조한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 감태, 미역, 곰피 등과 같은 해조류들이 번성하는 해중림을 빠른 시기에 조성할 수 있어 해양생물의 다양성을 확보할 수 있고 그에 따라 다양한 어류와 해조류가 공존하는 해양 생태계를 형성할 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 상부구조부 20: 제 1경사면부
25: 제 1유통홀 30: 제 2경사면부
40: 하부구조부 41: 저면부
43: 제 1확장부 45: 제 2확장부
25: 제 1유통홀 30: 제 2경사면부
40: 하부구조부 41: 저면부
43: 제 1확장부 45: 제 2확장부
Claims (5)
- 콘크리트 조성물로 형성되며,
상기 콘크리트 조성물은 페로니켈 슬래그를 골재로 포함하는 것을 특징으로 하는 페로니켈 슬래그를 이용한 어초블록. - 제 1항에 있어서, 상기 페로니켈 슬래그는 페로니켈 제조시 전기로의 용융환원과정에서 발생하는 슬래그인 것을 특징으로 하는 페로니켈 슬래그를 이용한 어초블록.
- 제 1항에 있어서, 상기 어초블록은 판상의 저면부와, 상기 저면부의 상부에 마련되어 내측에 빈 공간을 형성하며 하부가 넓고 상부가 좁은 형태의 상부구조부와, 상기 저면부의 일측에 형성되어 해저면과 접촉면적을 확장시키는 제 1확장부와, 상기 저면부의 타측에 형성되어 해저면과 접촉면적을 확장시키는 제 2확장부를 구비하고,
상기 상부구조부는 일측 방향으로 경사지게 형성되며 어류가 출입할 수 있도록 원형의 제 1 유통홀들이 마련된 제 1경사면부와, 상기 제 1경사면부의 방향으로 경사지게 형성되어 상단이 상기 제 1경사면부의 상단과 연결되며 어류가 출입할 수 있도록 원형의 제 2유통홀들이 마련된 제 2경사면부를 구비하는 것을 특징으로 하는 페로니켈 슬래그를 이용한 어초블록. - 제 3항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2확장부와 저면부의 상면에는 전후로 길게 형성된 다수의 장공홈을 갖는 제 1요철부가 구비되고,
상기 제 1 및 제 2확장부의 하면에는 사각의 인입홈이 다수 형성된 제 2요철부가 각각 구비되고,
상기 인입홈마다 상기 제 1 및 제 2확장부의 상하를 관통하는 이동홀이 형성된 것을 특징으로 하는 페로니켈 슬래그를 이용한 어초블록. - 제 3항에 있어서, 판상으로 형성되어 상기 상부구조부의 내측을 상하 2개의 공간으로 구획하도록 상기 상부구조부의 내측에 수평하게 설치되며 일측은 상기 제 1경사면부의 내측면에 결합되고 타측은 상기 제 2경사면부의 내측면에 결합되는 가로격벽과, 상기 가로격벽의 전면 및 후면에 각각 설치되어 소형 어류가 출입할 수 있는 도피홀을 형성하는 전면차단부재 및 후면차단부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 페로니켈 슬래그를 이용한 어초블록.
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| KR1020140042942A KR20150117465A (ko) | 2014-04-10 | 2014-04-10 | 페로니켈 슬래그를 이용한 어초블록 |
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| KR (1) | KR20150117465A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101705893B1 (ko) * | 2016-10-05 | 2017-02-15 | 주식회사 씨씨티연구소 | 차열 성능이 우수한 내마모성 투수 블록 및 그 제조방법 |
| KR102110394B1 (ko) * | 2019-05-10 | 2020-05-13 | 유장욱 | 어도 기능을 갖는 인공어초 |
-
2014
- 2014-04-10 KR KR1020140042942A patent/KR20150117465A/ko not_active Application Discontinuation
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