KR20160008335A - 부침식(浮沈式) 가두리 양식장 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외해(外海)에서 가두리 본체를 수중에 잠기도록 설치하여 전복, 해삼, 가리비, 어류(우럭, 도미, 광어 등)를 양식하는 부침식 가두리 양식장에 관한 것으로, 파이프형태의 PE구조물을 이용하여 파이프 내에 에어 또는 바닷물을 선택적으로 주입함에 따라 가두리 본체를 가라앉히거나, 수면으로 떠오르도록 한 것이다.
이를 위해, 다수 개의 앵커(52) 및 부구(53)에 지지 줄(54)로 고정되어 격자형태를 유지하는 계류로프(51)와, 파이프(55)로 이루어지고 파이프의 내부가 복수 개의 공간부(57)로 구획되며 각 공간부(57)의 내부로 바닷물을 유입시키거나, 배출시키는 유로(58)를 갖는 가두리 본체(59)와, 상기 가두리 본체(59)를 계류로프(51)에 매달리도록 하는 연결로프(60)와, 상기 각 공간부(57)에 해당하는 파이프(55)의 외면에 일단이 설치되고, 타단은 수면에 떠 있는 부구(62)에 설치되는 에어주입수단 및 에어배출수단과, 상기 에어주입수단을 통해 파이프(55)의 공간부(57)에 에어를 주입하는 콤프레셔(63)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

부침식(浮沈式) 가두리 양식장{omitted}
본 발명은 외해(外海)에서 가두리 본체를 수중에 잠기도록 설치하여 전복, 해삼, 가리비, 어류(우럭, 도미, 광어 등)를 양식하는 부침식 가두리 양식장에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 파이프형태의 PE구조물을 이용하여 파이프 내에 에어 또는 바닷물을 선택적으로 주입함에 따라 가두리 본체를 가라앉히거나, 수면으로 떠오르도록 하는 부침식(浮沈式) 가두리 양식장에 관한 것이다.
일반적으로 가두리라 함은, 그 내부에 어류와 같은 각종 수산생물을 가두어 일정기간 동안 생육시키거나, 출하조절을 위하여 단기간 동안 보관하거나, 소비자들을 통한 직접적인 판매를 위하여 일시 저장하는 시설을 일컫는다.
상기한 가두리의 종류로는, 널리 알려진 그물형 가두리인 표층 가두리를 포함하여 좁은 칸이 일렬로 배열된 기찻길 가두리 또는 내파성 가두리, 중층 가두리 등과 같이 다양한 종류가 알려져 있으며, 어류뿐 만 아니라 연체동물이나 조개와 같은 갑각류 등의 양식이나 치패, 치하 및 치어의 육성에도 사용된다.
상기와 같은 가두리 중에서 연근해 수역 상에 설치되어 어·패류를 양식하기 위한 그물형 가두리 시설은 한 쌍의 철봉이나 강봉 또는 고강도 PVC봉을 가로와 세로방향으로 연결함으로서 가두리 시설의 토대가 되는 격자틀을 형성시킨 다음, 그 격자틀의 상면에 합판이나 목재판을 격자틀과 일체로 결속시켜 작업용 발판을 형성시킴과 동시에 그 작업용 발판의 하부에는 PVC부자를 부착시켜 격자틀이 작업용 발판과 함께 수면 상에 부상되도록 설치되고, 이와 같이 설치되는 격자틀의 내측으로 자루 형태의 그물망이 연결되어 상기 그물망의 바닥부가 침자(沈子)에 의하여 바닷물 속으로 가라앉도록 설치되고 있다.
이와 같이 설치된 가두리 시설은 파랑이나 조수의 흐름에 따라 유동하지 않도록 격자틀의 외곽 모서리 부분이 해저 면에 고정되는 앵커와 로프로 연결 설치되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 가두리 시설은 그 토대를 이루는 격자틀과 작업용 발판이 해저 면에 고정된 앵커와 로프로 연결 고정되어 있기 때문에, 동해안과 같이 파도가 비교적 심하고 거센 지역이나 파랑이 심한 외해(外海) 수역과 같은 장소에 가두리 시설을 설치할 경우, 가두리 시설을 이루는 격자틀과 작업용 발판이 파도에 의한 충격을 견디지 못하고 쉽게 부서지거나, 작업용 발판으로부터 PVC부자가 쉽게 이탈되는 등 가두리 시설이 쉽게 파손되는 문제점이 있었다.
이로 인하여, 종래의 가두리 시설은 파도가 비교적 약한 남해안이나 파랑에 노출되지 않는 연근해에서만 설치가 가능하게 되므로 연근해보다 수질이 깨끗하고 보다 높은 생산성을 가지는 외해 어장으로 진출해야 하는 현실에 부응하지 못하였을 뿐만 아니라, 어·패류의 양식을 위한 양식장이 특정지역에 밀집되는 현상을 초래하여 어장면적의 축소를 야기시키게 되었고, 양식장에서 배출되는 다량의 노폐물과 먹이 찌꺼기에 의하여 연근해의 수질이 빠른 시간 내에 심각한 수준으로 오염되는 문제점이 있었다.
특히, 태풍이나 적조와 같은 자연재해의 발생 시에는 선박 등을 이용하여 가두리 시설을 안전한 장소로 옮겨야 하지만 이러한 작업이 현실적으로 거의 불가능하여 가두리 시설이 태풍에 의하여 복구가 불가능할 정도로 심하게 파손되거나 양식물이 적조에 의하여 대량으로 폐사하는 등의 큰 피해를 입었다.
상기한 문제점을 감안하여 가두리를 외해에 설치하여 적조나 태풍과 같은 긴급재해 발생 시 간단한 기계조작만으로도 가두리 본체를 일정 깊이만큼 침하시킬 수 있는 새로운 타입의 가두리 양식장이 개발되어 특허 제441203호로 등록된 바 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 침하식 어류양식장치를 나타내는 측면도이고, 도 2는 종래의 장치에서 표시부자를 나타낸 종단면도이며 도 3은 종래의 장치에서 가두리 본체 및 침하장치의 연결구조를 나타낸 사시도로써, 상부 중앙이 개구되고 바닥망을 구비하는 자루 형상의 그물망(12)이 형성되어 있고, 상기 그물망(12)의 개구된 상부에는 부력을 가지는 관리플로트(13)가 그물망(12)과 일체로 연결되어 있으며, 상기 관리플로트(13)의 하부에는 텐션로프(15)와 함께 그물망(12)의 형상을 유지시키기 위한 중층프레임(11)이 그물망(12)과 일체로 연결되는 가두리 본체(10)와 함께 관리플로트(13)의 부력에 의하여 수면으로 부상되도록 설치되어 있다.
상기 가두리 본체(10)의 관리플로트(13) 중앙에는 부력을 가지는 표시 부자(20)가 수면으로 부상되도록 설치되어 있고, 상기 표시부자(20)의 하부로부터 가두리 본체(10)를 거쳐 유압호스(26)가 연장되게 설치되어 있다.
또한, 상기 가두리 본체(10)의 하부에는 표시부자(20)로부터 연장되는 유압호스(26)가 수중유압모터(31)와 연결되어 있고 그물망(12)을 지지하기 위한 다수 개의 텐션로프(15)가 로프 휠(34)에 연결되는 침하장치(30)가 설치되어 있으며, 상기 침하장치(30)의 직하방에 해당하는 해저 면에는 침하용 로프(44)로서 침하장치(30)의 로프 휠(34)과 연결되는 앵커(40)가 고정 설치됨으로서, 유압호스(26)를 통하여 유입된 유압에 의하여 수중유압모터(31)가 작동하여 침하용 로프(44)를 로프 휠(34)에 감아 들이게 되고, 이에 따라 필요 시 도 1의 (나)에 도시한 바와 같이 가두리 본체(10)를 일정 깊이만큼 침하시킬 수 있도록 구성되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이 표시부자(20)의 내부에 부력실(24)을 구비하는 몸체통(23)이 형성되어 있고 상기 몸체통(23)의 상부에는 유압장치를 연결시키기 위한 커플러 패널(25)을 구비하는 컨트롤 볼(21)이 플러그 포스트(22)에 의하여 몸체통(23)과 일체로 연결되어 있는데, 상기 커플러 패널(25)에는 유압주입용 소켓(25a)과 유압배출용 소켓(25b) 및 누압배출구(25c)가 형성되어 있다.
상기 커플러 패널(25)이 삽입되는 컨트롤 볼(21)에는 커플러 패널(25)을 통하여 해수가 유입되지 않도록 뚜껑(21a)이 힌지식으로 개폐 가능하게 설치되어 있다.
상기 가두리 본체(10)의 침하 시, 표시부자(20)로부터 유압호스(26)가 풀려나옴과 동시에 가두리 본체(10)의 상승 복원 시에는 유압호스(26)가 표시부자(20)의 내부로 자동적으로 감겨질 수 있도록 상기 몸체통(23)의 내부에 부력실(24)과 별도의 공간으로 구획되는 기계실(27)이 형성되어 있고 상기 기계실(27)의 내부에는 유압호스(26)의 오토-와인더 휠(28)(Auto-winder wheel)이 설치되어 있다.
상기 그물망(12)의 개구된 상부 측에 연결되는 관리플로트(13)는 도 3에 나타낸 바와 같이 중공 원판 형태의 몸체로 이루어져 몸체 자체가 작업용 발판을 형성함과 동시에 상기 몸체가 부력을 가지는 재질인 고강도 PVC나 커버가 씌워진 스티로폼 등과 같은 재질로 이루어져 가두리 본체(10)를 수면으로 자동 부상시킬 수 있도록 되어 있고 상기 관리플로트(13)의 외주연에는 작업자의 편의를 도모하기 위한 핸드레일(14)이 설치되어 있으며 상기 몸체의 내주연에는 관리플로트(13)의 중공부(18)를 그물로 덮을 수 있도록 그물 고정구(17)가 설치되어 있다.
또한, 그물망(12)의 형상을 유지시키기 위한 상기 중층프레임(11)은 원형 또는 다각형의 파이프 형태로 형성되는 것으로서, 그물망(12)을 지지하기 위한 다수 개의 텐션로프(15)가 관리플로트(13)로부터 중층프레임(11)을 거쳐 하부로 연장됨으로서 그물망(12)을 중층프레임(11)의 형태로 유지시킬 수 있게 되는 것이며, 이와 같이 연장되는 각 텐션로프(15)의 하단부에 침하장치(30)의 로프 휠(34)이 연결 고정됨으로서 침하장치(30)가 가두리 본체(10)와 일체로 연결되는데, 상기 중층프레임(11)의 경우 가두리 본체(10)의 하부에 연결되는 침하장치(30)의 하중을 관리플로트(13)와 함께 지지할 수 있도록 부력을 가지는 재질 또는 중공 파이프로 구성되어 있다.
그리고, 침하장치(30)의 토대를 이루는 상기 로프 휠(34)은 그 중앙부에 수중유압모터(31)가 관통되는 몸체판(341)이 형성되어 있고, 상기 몸체판(341)의 외주연에는 몸체판(341)과 일체로 형성되는 다수 개의 연결프레임(343)이 방사상으로 연장되어 있으며, 각 연결프레임(343)의 외측단부에는 고리 형태의 휠 프레임(342)이 일체로 형성됨과 동시에 각 연결프레임(343)의 상면에는 상기 그물망(12)의 텐션로프(15)와 연결되는 연결고리(16)가 일체로 형성되어 있다.
도 4는 종래의 침하장치를 나타내는 종단면도로써, 상기 로프 휠(34)의 몸체판(341)을 통하여 감속기(32)(32')를 구비하는 수중유압모터(31)가 관통 설치되어 있고 로프 휠(34)의 몸체판(341)을 관통하여 베어링 케이스(33a)와 함께 로프 휠(34)의 하부로 돌출되는 수중유압모터(31)의 출력축(33)에는 회전자(35)의 원판몸체(351)가 고정되어 있으며 원판몸체(351)로부터 연장되는 롤러 암(352)의 선단에는 로프휠(34)의 휠 프레임(342)을 따라 회전하는 권취 롤러(36)가 설치되어 있다.
또한, 상기 회전자(35)의 원판몸체(351) 하부에는 해저 면에 고정된 앵커(40)로부터 상부로 연장되는 침하용 로프(44)가 1차로 권취되는 중앙 롤러(39)가 설치되어 있고 상기 회전자(35)의 롤러 암(352) 선단에 결합되는 브라켓트(353)에는 상기 중앙 롤러(39)를 거쳐 연장되는 침하용 로프(44)를 권취 롤러(36)의 권취면을 통하여 휠 프레임(342)에 고정시키기 위한 제 1, 제 2방향전환롤러(37)(38)가 설치되어 있어 수중유압모터(31)의 작동에 따라 회전자(35)가 권취 롤러(36)와 함께 회전하면 상기 중앙 롤러(39)와 제 1, 제 2방향전환롤러(37)(38) 및 권취 롤러(36)를 거쳐 침하용 로프(44)가 로프 휠(34)의 휠 프레임(342)에 감기게 되므로 침하장치(30)가 가두리 본체(10)와 함께 수중으로 침하되도록 구성되어 있다.
또한, 상기 로프 휠(34)의 휠 프레임(342)을 따라 중공 파이프 형태의 레일파이프(344)가 촘촘히 관통 설치되어 있고, 상기 권취 롤러(36)에는 레일파이프(344)와 치합되는 래칫부(36b)가 형성되어 상기 래칫부(36b)가 롤러 축(36a)을 중심으로 레일파이프(344)를 따라 회전이동 가능하게 설치되어 있다.
따라서 태풍이나 적조 등의 예보가 없고 파랑이 그다지 심하지 않은 상태에서는 도 1의 (가)에 도시한 바와 같이, 가두리 본체(10)의 관리플로트(13)가 가지는 자체의 부력에 의하여 가두리 본체(10)가 수면으로 부상되도록 한 다음, 가두리 본체(10)의 관리플로트(13)에 작업자가 올라서서 양식어류의 먹이투입과 같은 일반적인 작업을 수행할 수 있게 된다.
이러한 상태에서 태풍이나 적조 등의 예보가 발생하여 가두리 본체(10)를 침하시키고자 할 경우에는, 포터블(Portable) 유압장치나 중·소형 유압장치를 보트에 적재하여 가두리 본체(10)까지 근접한 다음 작업자가 관리플로트(13)로 들어가서 관리플로트(13)의 중공부(18)를 덮개용 그물로 덮어씌운 후, 도 2에 도시된 표시부자(20)의 컨트롤 볼(21)에 설치된 뚜껑(21a)을 개방하여 커플러 패널(25)이 노출되도록 한 다음 커플러패널(25)의 각 유압용 소켓(25a)(25b)을 통하여 보트에 적재된 유압장치의 유압호스 플러그를 삽입시키면, 유압장치로부터 표시부자(20)와 가두리 본체(10)의 유압호스(26)를 거쳐 침하장치(30)의 수중유압모터(31)로 유압을 공급시킬 수 있는 상태가 된다.
상기와 같은 상태에서 유압장치를 작동시키면, 유압장치로부터 유압호스(26)를 통하여 침하장치(30)의 수중유압모터(31)에 유압이 되어 수중유압모터(31)가 작동하게 된다.
이에 따라, 수중유압모터(31)의 하단 출력축(33)에 고정된 회전자(35)가 감속기(32)(32')에 의하여 감속된 속도로 서서히 회전하게 되므로 회전자(35)의 롤러 암(352) 선단에 설치된 권취 롤러(36) 또한 로프 휠(34)의 휠 프레임(342)을 따라 회전하게 되며, 이로 인하여 회전자(35)의 하부 중앙 롤러(39)로부터 롤러 암(352) 선단의 브라켓트(353)에 설치된 제 1, 제 2방향전환롤러(37)(38) 및 권취 롤러(36)를 거쳐 침하용 로프(44)가 휠 프레임(342)에 감기게 된다.
이와 같이 침하용 로프(44)가 로프 휠(34)의 휠 프레임(342)에 감기면, 도 1의 (나)에 도시되어 있는 바와 같이 가두리 본체(10)가 일정 깊이만큼 침하되는데, 침하장치(30)가 수중에 떠 있는 상태이기 때문에 침하용 로프(44)가 감기는 힘에 의하여 로프 휠(34)이 그 방향으로 회전하려고 하지만, 다수 개의 텐션로프(15)에 의하여 로프 휠(34)이 가두리 본체(10)와 일체로 연결되어 있을 뿐만 아니라 침하장치(30)의 전체 하중이 가두리 본체(10)를 하부로 당기고 있는 상태이므로, 로프 휠(34)이 회전하려는 힘보다 침하용 로프(44)가 감기는 힘이 훨씬 적어지게 되며, 이로 인하여 침하용 로프(44)가 로프 휠(34)에 용이하게 감겨들어가게 됨으로서 가두리 본체(10)의 침하작동이 무리 없이 이루어지게 된다.
1. 대한민국 등록특허 제10-0441203호
그러나 이러한 종래의 장치는 태풍이나 적조 등의 예보가 발생하면 가두리 본체를 수중으로 침하시켜 가두리 본체 및 양식 중인 어·패류가 소실되는 현상을 미연에 방지하는 이점을 갖지만 다음과 같은 여러 가지 문제점이 발생되었다.
첫째, 수중유압모터를 이용한 기계식으로 수중유압모터의 구동으로 회전자가 회전할 때, 침하용 로프가 제1,2 방향전환롤러에 의해 방향이 전환되면서 휠 프레임에 감기는 구조이어서, 부하가 크게 걸리게 되므로 고가의 대형 수중유압모터를 사용하여야만 되었다.
둘째, 침하용 로프에 따개비와 같은 패류 또는 미역, 다시마 등의 해조류가 달라붙을 경우, 수중유압모터가 작동하더라도 침하용 로프가 휠 프레임에 감기지 못하고 수중유압모터에 부하가 걸리게 되므로 수중유압모터가 소손되는 치명적인 결함이 있었다.
셋째, 각 가두리 본체마다 고가의 수중유압모터를 설치하여야만 되었으므로 다수 개의 가두리 본체를 설치하여 양식장을 구성할 경우에는 시설비가 과다하게 소요되어 영세한 어민들에게 경제적인 부담으로 작용되므로 대규모시설을 구성하는데 한계가 있다.
넷째, 앵커를 해저 면에 반드시 견고히 고정시켜야만 수중유압모터이 구동할 때 휠 프레임에 침하용 로프가 감기게 되므로 수심이 깊은 외해의 해저 면에 앵커를 견고히 고정시키는데 많은 어려움이 수반되었다.
만약, 앵커의 고정이 견고하지 못하면 수중유압모터의 구동으로 권취 롤러가 침하용 로프를 휠 프레임에 감을 때 앵커가 딸려 올라오므로 가두리 본체가 가라앉지 못하게 된다.
다섯째, 상시 관리가 어려운 외해에 가두리 본체가 수면에 떠있어 양식물의 도난 위험에 노출되어 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 가두리 본체의 구조를 획기적으로 개선하여 가두리 본체를 승, 하강(浮沈)시키는 구동원을 각각의 가두리 본체에 설치하지 않고도 필요할 때마다 각각의 가두리 본체를 수면으로 떠오르게 하거나, 수중에 침하시킬 수 있도록 함으로써, 적은 비용으로도 대규모시설이 가능해질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 외해에 복수 개의 가두리 본체를 수중에 침하되게 설치하여 전복, 해삼, 가리비, 어류(우럭, 도미, 광어 등)를 대량으로 양식할 수 있도록 함으로써, 가두리 본체 및 어·패류 등이 태풍 등에 의해 유실되는 현상을 미연에 방지함은 물론이고 어·패류를 적조로부터 보호하고, 또한 양식물의 도난을 방지함으로써, 어민들의 소득 증대에 기여할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 가두리 본체에 전복을 양식할 경우, 폐사율을 현저히 줄임과 동시에 전복이 양식되는 케이스를 다단으로 설치 가능하도록 함에 따라 단위면적 당 많은 양의 전복 양식이 가능해지도록 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 다수 개의 앵커 및 부구에 지지 줄로 고정되어 격자형태를 유지하는 계류로프와, 파이프로 이루어지고 파이프의 내부가 복수 개의 공간부로 구획되며 각 공간부의 내부로 바닷물을 유입시키거나, 배출시키는 유로를 갖는 가두리 본체과, 상기 가두리 본체를 계류로프에 매달리도록 하는 연결로프와, 상기 각 공간부에 해당하는 파이프의 외면에 일단이 설치되고, 타단은 수면에 떠 있는 부구에 설치되는 에어주입수단 및 에어배출수단과, 상기 에어주입수단을 통해 파이프의 공간부에 에어를 주입하는 콤프레셔로 구성된 것을 특징으로 하는 부침식(浮沈式) 가두리 양식장이 제공된다.
본 발명은 종래의 장치에 비하여 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.
첫째, PE재질로 이루어진 파이프의 내부에 다수의 공간부가 형성되어 상기 공간부에 에어를 주입하거나, 바닷물을 주입함에 따라 가두리 본체가 수면으로 떠오르거나, 수중에 침하되는 구조로 이루어져 있어 고가의 대형 수중유압모터를 사용하지 않고도 가두리 본체를 부침(浮沈)시킬 수 있게 된다.
둘째, 각 가두리 본체마다 구동원을 설치하지 않고 1개의 구동원인 콤프레셔를 선박에 장착하여 선박을 이동시키면서 파이프의 공간부에 에어를 주입할 때마다 가두리 본체가 수면으로 떠오르게 되므로 저렴한 비용으로 대단위 양식시설을 설치할 수 있게 된다.
셋째, 계류 로프 또는 연결 로프 등에 따개비나 미역 다시마 등이 달라붙더라도 이에 관계없이 가두리 본체를 용이하게 부침시킬 수 있게 된다.
넷째, 가두리 본체를 부상시킬 때 앵커에 큰 하중이 걸리지 않게 되므로 해저 면에서 앵커가 빠지는 현상을 방지하게 된다.
다섯째, 가두리 본체를 수중에 침하시킨 상태에서 어·패류를 양식하게 되므로 가두리 본체를 외해에 설치하더라도 양식 중인 어·패류를 도난당할 염려가 없게 된다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 침하식 어류양식장치를 나타내는 측면도
도 2는 종래의 장치에서 표시부자를 나타낸 종단면도
도 3은 종래의 장치에서 가두리 본체 및 침하장치의 연결구조를 나타낸 사시도
도 4는 종래의 침하장치를 나타내는 종단면도
도 5는 본 발명이 수중에 설치된 상태를 나타낸 정면도
도 6은 도 5의 평면도
도 7은 본 발명에 적용되는 가두리 본체의 다른 실시예를 나타낸 파이프의 종단면도
도 8은 도 7의 평면도
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 적용되는 제1,2 균형추 밸브를 나타낸 종단면도
도 10은 본 발명에서 가두리 본체에 에어호스 및 메니폴더가 연결된 상태를 설명하기 위한 도면
도 11은 본 발명의 가두리 본체가 부침 시 일 측으로 기울어진 상태를 나타낸 종단면도
이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 5 내지 도 11을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명이 수중에 설치된 상태를 나타낸 정면도이고 도 6은 도 5의 평면도이며 도 7은 본 발명에 적용되는 가두리 본체의 다른 실시예를 나타낸 파이프의 종단면도로써, 본 발명은 격자형태를 유지하는 계류로프(51)가 도 6에 나타낸 바와 같이 다수 개의 앵커(52) 및 부구(53)에 지지 줄(54)로 고정되어 있고 상기 계류로프(51)에는 내파성을 갖도록 PE재질의 파이프(55)로 이루어지고, 내부는 격벽(56)에 의해 복수 개의 공간부(57)로 구획되어 각 공간부(57)의 내부로 바닷물을 유입시키거나, 배출시키는 유로(58)를 갖는 가두리 본체(59)가 연결로프(60)에 의해 매달리게 설치되어 있다.
이때, 각 공간부(57)에 형성된 유로(58)에는 하방으로 기다랗게 늘어지는 호스(61) 또는 파이프가 각각 연결되어 있다.
이는, 가두리 본체(59)의 외경이 50M(참치 양식장용)라고 가정했을 때, 1˚만 기울어지더라도 가두리 본체(59)의 기울어짐 높이는 약 1M 이상의 편차가 발생되고, 이에 따라 도 11에 나타낸 바와 같이 상측에 위치하는 공간부(57)의 유로(58)가 외부로 노출되어 공간부(57)로부터 주입된 에어가 빠져 나오기 때문에 이를 방지하기 위해 유로(58)의 하부에 호스(61)를 약 5M 정도로 길게 설치하는 것이 보다 바람직하다.
상기 연결로프(60)의 길이(L)는 수면으로부터 계류로프(51)의 설치 지점 높이(H)와 같거나, 길게 설정되어 있어야만, 파이프(55)의 공간부(57)에 에어가 채워졌을 때 가두리 본체(59)가 수면으로 노출된다.
상기 격벽(56)에 의해 구획된 각 공간부(57)에 해당하는 파이프(55)의 외면과 수면에 떠 있는 또 다른 부구(62)의 사이에는 각 공간부(57)로 에어를 주입하거나, 배출시키는 에어주입수단 및 에어배출수단이 설치되어 있어 콤프레서(63)에 의해 생성된 고압의 에어를 상기 에어주입수단을 통해 파이프(55)의 각 공간부(57)로 주입하도록 되어 있다.
상기 에어주입수단 및 에어배출수단은, 독립된 각 공간부(57)의 외면에 위치되게 파이프(55)에 고정된 제1,2 균형추 밸브(64)(65)와, 상기 각 제1,2 균형추 밸브(64)(65)에 연결된 에어호스(66a)(66b)가 연결되는 메니폴드(67)와, 상기 메니폴드(67)의 타단에 또 다른 에어호스(68a)(68b)로 각각 연결되어 수면에 떠 있는 부구(62)에 설치된 에어주입 커플러(69) 및 에어배출 커플러(70)로 구성되어 있다.
이때, 상기 제1 균형추 밸브(64)는 공간부(57)에 에어를 주입하여 가두리 본체(59)를 부상시킬 때 에어의 주입을 제어하는 역할을 하고, 제2 균형추 밸브(65)는 가두리 본체(59)를 수중으로 침하시킬 때 에어의 배출을 제어하는 역할을 하여 가두리 본체(59)가 항상 수평을 유지하면서 부침시킬 수 있도록 되어 있다.
상기 제1,2 균형추 밸브(64)(65)는 파이프(55)의 상면 또는 측면에 설치 가능하므로 그 설치위치를 한정할 필요는 없다.
또한, 제1,2 균형추 밸브(64)(65)가 외부로 노출되도록 설치하여도 무방하지만, 조류의 세기에 의해 오동작하거나, 바닷물에 의해 부식되는 현상을 근본적으로 해소하도록 별도로 커버(71)에 의해 밀폐되도록 감싸주는 것이 보다 바람직하다.
상기 커버(71)를 개폐 가능하면서 기밀이 유지되도록 하는 구성은 당해분야에서 이미 널리 공지되어 있어 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략하기로 한다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 적용되는 제1,2 균형추 밸브를 나타낸 종단면도로써, 상기 제1 균형추 밸브(64)는, 도 9a와 같이 파이프(55)에 고정 설치되며 에어주입구(72a)를 갖는 제1 하우징(72)과, 상기 제1 하우징(72)에 형성된 에어주입구(72a)에 진퇴 가능하게 설치되어 에어주입구(72a)를 개폐하는 밸브체(73)와, 상기 밸브체(73)의 일 측에 설치되어 밸브체(73)를 복원시키는 코일스프링과 같은 탄성부재(74)와, 상기 제1 하우징(72)의 일 측에 핀(75)을 중심으로 회동 가능하게 설치된 로드(76)의 하단에 고정되어 가두리 본체(59)의 상승 시 일 측으로 기울어짐에 따라 에어의 공급을 조절하는 균형추(77)로 구성되어 있다.
그리고 상기 제2 균형추 밸브(65)는, 도 9b와 같이 파이프(55)에 고정 설치되며 에어배출구(78a)를 갖는 제2 하우징(78)과, 상기 제2 하우징(78)에 형성된 에어배출구(78a)에 진퇴 가능하게 설치되어 에어배출구(78a)를 개폐하는 밸브체(73)와, 상기 밸브체(73)의 일 측에 설치되어 밸브체(73)를 복원시키는 코일스프링과 같은 탄성부재(74)와, 상기 제2 하우징(78)의 일 측에 핀(75)을 중심으로 회동 가능하게 설치된 로드(76)의 하단에 고정되어 가두리 본체(59)의 하강 시 일 측으로 기울어짐에 따라 공기의 배출을 조절하는 균형추(77)로 구성되어 있다.
이 때, 상기 로드(76)에 로울러(79)를 설치하여 상기 로울러(79)가 밸브체(73)에 접속되도록 하면 가두리 본체(59)가 일 측으로 기울어져 회동 가능하게 설치된 균형추(77)가 이동 시 로울러(79)가 밸브체(73)를 보다 원활하게 밀어주게 되므로 바람직하다.
상기 제1,2 균형추 밸브(64)(65)에서 탄성부재(74)로 탄력 설치되는 밸브체(73)는 균형추(77)가 수직상태로 유지할 때, 에어주입구(72a) 및 에어배출구(78a)와 소정의 간격을 유지하고 있어 에어주입 커플러(69) 및 에어배출 커플러(70)가 작동함에 따라 밸브체(73)의 틈새를 통해 에어가 주입되거나, 배출이 가능하다.
도 7 및 도 8은 대형 가두리 본체(59)를 구성할 경우, 내구성 등을 고려하여 파이프(55)를 2열로 배열하고 2열의 파이프(55)를 브라켓(80)으로 연결한 상태를 도시하였는데, 이 경우에는 내, 외부에 위치하는 원형의 파이프(55)에 각각 격벽(56)으로 구획되어 공간부(57)가 형성되어 있으므로 이들의 공간부(57)가 상호 연통하도록 연결관(81)을 연결하였다.
그러나 필요에 따라서는 파이프(55)를 그 이상으로 배열할 수 있으며, 이 경우에도 전술한 바와 같이 각각의 공간부(57)가 상호 연통하도록 연결관(81)을 연결하여야 됨은 이해 가능한 것이다.
상기 가두리 본체(59)의 파이프(55)에 형성된 공간부(57)의 내부로 에어를 공급하기 위해 고압의 에어를 생성하는 콤프레셔(63)를 선박(82)에 설치하여 선박을 이동시키면서 콤프레셔(82)의 플러그(83)를 부구(62)에 설치된 에어주입 커플러(69)와 도킹시킴에 따라 파이프(55)의 공간부(57)의 내부로 에어가 동시에 공급되도록 하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서 가두리 본체(59)의 외곽을 구성하는 파이프(55)는 내파성을 갖는 PE재질로 하고 그 단면은 원형 또는 다각형으로 적용 가능한데, 가두리 본체(59) 또한 도 6에 나타낸 바와 같이 평면에서 볼 때, 사각(정사각, 직사각)형태로 제작하거나, 도 8과 같이 원형으로 구성할 수도 있으므로 그 형태에 대하여는 특별히 한정하지 않는다.
상기 가두리 본체(59)에 통상의 가두리와 마찬가지로 그물을 둘레 어류를 양식할 경우에는 상부를 개폐 가능하게 폐쇄하고, 전복과 같은 패류를 양식할 경우에는 도 6에 나타낸 바와 같이 전복이 채워지는 케이스를 장착하여 전복을 양식하게 되는데, 전복이 채워지는 케이스는 다단으로 장착 가능하게 된다.
그러나 이러한 가두리를 형성하는 구성은 이미 널리 이용되고 있으므로 이에 대한 도시 및 설명은 생략하기로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 가두리 본체(59)를 구성하는 파이프(55)의 각 공간부(57)에 바닷물이 채워지면 도 5에 나타낸 바와 같이 가두리 본체(59)가 외해의 수중에 침하되므로 태풍이나 풍랑 등에 의해 파도가 거칠게 일더라도 가두리 본체(59)가 파손되거나, 양식 중인 어·패류가 유실되는 현상을 근본적으로 방지할 뿐만 아니라 양식 장소가 외해이므로 적조 또는 녹조에 의해 어·패류가 사멸되는 현상을 근본적으로 해소할 수 있게 된다.
상기 파이프(55)의 각 공간부(57)에 바닷물을 채워 가두리 본체(59)를 수중으로 침하시키는 동작은 후술하기로 한다.
이러한 상태에서 먹이를 주거나, 양식물의 확인이나 수확을 위해 콤프레셔(63)가 설치된 선박(82)이 이동하여 부구(62)에 설치된 에어주입수단의 에어주입 커플러(69)에 콤프레셔(63)와 연결된 플러그(83)를 접속시키고 에어를 주입하면 주입된 에어는 도 10에 나타낸 바와 같이 에어호스(68a) - 메니폴더(67) - 에어호스(66a) - 제1 균형추 밸브(64) - 에어주입구(72a)를 통해 파이프(55)의 각 공간부(57)로 주입되므로 공간부(57)에 채워져 있던 바닷물은 에어의 압력에 의해 유로(58)를 통해 공간부(57)의 외부로 배출되면서 공간부(57)의 내부에는 점진적으로 고압의 에어만이 채워지게 되고, 이에 따라 계류로프(51)에 연결로프(60)로 고정되어 있던 가두리 본체(59)가 수면으로 점차 부상하게 된다.
상기한 바와 같은 동작 시 에어배출 커플러(70)는 접속되지 않아 에어호스(68b)가 메니폴더(67)에 연결되어 있어도 주입되는 에어가 에어배출 커플러(70)를 통해 배출되지 않고 파이프(55)에 격벽(56)으로 분할된 각 공간부(57)로만 주입된다.
또한, 각 공간부(57)로 주입된 고압의 에어는 유로(58)에 호스(61)가 기다랗게 연결되어 있어 가두리 본체(59)의 외부와 압력차에 따른 수압이 걸려 외부로 빠져나가지 않게 되므로 가두리 본체(59)의 부상이 가능해지게 된다.
상기한 바와 같이 콤프레셔(63)에서 생성된 고압의 에어를 파이프(55)의 각 공간부(57) 내부로 주입하여 가두리 본체(59)를 부상시키는 과정에서 각 공간부(57)의 내부로 주입되는 에어의 양이 달라 가두리 본체(59)가 도 11과 같이 일 측으로 기울어지면 상부에 위치하는 제1 균형추 밸브(64)의 균형추(77)가 함께 기울어지게 되므로 해당 공간부로 에어의 공급이 일시적으로 중단되고, 나머지 공간부로만 에어가 주입되므로 가두리 본체(59)가 수평을 유지하면서 부상하게 된다.
즉, 도 11과 같이 가두리 본체(59)가 일 측으로 기울어지더라도 도면 상 우측에 위치하는 제1 균형추 밸브(64)의 균형추(77)는 항상 수직상태를 유지하므로 로드(76)에 설치된 로울러(79)가 스프링과 같은 탄성부재(74)를 압축시키면서 밸브체(73)를 밀어 에어주입구(72a)를 일시적으로 폐쇄하게 되므로 공간부(57)로 에어의 주입이 중단되고, 이에 따라 나머지 공간부로만 에어가 주입되므로 가두리 본체(59)가 수평상태를 유지하게 된다.
상기한 바와 같은 동작으로 부상 중인 가두리 본체(59)가 수평상태를 유지하면 일 측으로 회동하였던 균형추(77)가 초기 위치로 복원됨과 동시에 밸브체(73)는 탄성부재(74)의 복원력에 의해 에어주입구(72a)를 개방하므로 각 공간부(57)로 에어의 주입이 가능해지게 된다.
상기 가두리 본체(59)가 수면에 떠 오른 상태에서 파도 또는 풍랑에 의해 도 10에 나타낸 바와 같이 일 측으로 기울어지더라도 본 발명에서는 파이프(55)의 저면에 각 공간부(57)와 통하여지게 형성된 유로(58)에 호스(61)가 기다랗게 연결되어 있어 공간부(57)에 채워져 있던 에어가 빠져나가지 않게 된다.
이렇게 가두리 본체(59)가 수평상태를 유지하면서 수면으로 부상한 상태에서 양식물에 먹이를 주거나, 양식물을 수확하고 나면 부상시켰던 가두리 본체(59)를 다시 침하시켜야 되는데, 본 발명은 에어주입 커플러(69)에서 콤프레셔(63)의 플러그(83)를 분리함과 동시에 에어배출 커플러(70)를 작동시키기만 하면 각 공간부(57)에 채워져 있던 에어가 에어배출 커플러(70)를 통해 빠지면서 유로(58)를 통해 공간부(57)의 내부에 바닷물이 채워지게 되므로 수면으로 부상하였던 가두리 본체(59)가 자동으로 침하된다.
즉, 상기 에어배출 커플러(70)를 작동시키면 파이프(55)의 공간부(57)에 채워져 있던 고압의 에어가 에어배출구(78a) - 제2 균형추 밸브(65) - 에어호스(66b) - 메니폴더(67) - 에어호스(68b)를 통해 에어배출 커플러(70)로 배출된다.
이와 같이 공간부(57)에 채워져 있던 에어가 외부로 배출되면 파이프(55)의 하부에 각 공간부(57)와 통하여지게 형성된 유로(58)를 통해 공간부(57)의 내부로 바닷물이 점진적으로 채워지게 되므로 가두리 본체(59)가 서서히 침하된다.
상기한 바와 같이 가두리 본체(59)가 침하하는 과정에서 일 측으로 기울어지면 제2 균형추 밸브(65)의 균형추(77)가 함께 기울어지게 되므로 해당 공간부에서 에어가 일시적으로 빠지지 않고, 나머지 공간부에서만 에어가 빠지면서 바닷물이 유입되므로 가두리 본체(59)가 수평을 유지하면서 침하하게 된다.
즉, 도 11과 같이 가두리 본체(59)가 일 측으로 기울어지더라도 도면 상 좌측에 위치하는 제2 균형추 밸브(65)의 균형추(77)는 항상 수직상태를 유지하므로 로드(76)에 설치된 로울러(79)가 스프링과 같은 탄성부재(74)를 압축시키면서 밸브체(73)를 밀어 에어배출구(78a)를 일시적으로 폐쇄하게 되므로 공간부(57)에서 에어의 배출이 중단되고, 이에 따라 나머지 공간부에서만 에어가 배출되므로 가두리 본체(59)가 수평상태를 유지하게 된다.
상기한 바와 같은 동작으로 가두리 본체(59)가 수평상태를 유지하면 일 측으로 회동하였던 균형추(77)가 초기 위치로 복원됨과 동시에 밸브체(73)는 탄성부재(74)의 복원력에 의해 에어배출구(78a)를 개방하여 각 공간부(57)에서 에어의 배출이 동시에 이루어지게 되므로 공간부(57)에서 에어가 배출되는 양만큼 유로(58)를 통해 바닷물이 유입되고, 이에 따라 도 5와 같이 가두리 본체(59)가 수중으로 침하된다.
전술한 바와 같이 여러 개의 가두리 본체(59)가 수중으로 침하되고 나면 일측에 위치된 또 다른 가두리 본체(59) 측으로 선박(82)을 차례로 이동하면서 동일한 동작에 의해 가두리 본체(59)를 부상 및 침하시키게 되는 것이다.
본 발명의 기술사상은 상기한 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.
또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양하게 변화하여 실시할 수 있음은 이해 가능한 것이다.
51 : 계류로프 53, 62 : 부구
54 : 지지 줄 55 : 파이프
56 : 격벽 57 : 공간부
58 : 유로 59 : 가두리 본체
60 : 연결로프 61 : 호스
63 : 콤프레셔 64 : 제1 균형추 밸브
65 : 제2 균형추 밸브 66a, 66b, 8a, 68b : 에어호스
67 : 메니폴드 69 : 에어주입 커플러
70 : 에어배출 커플러 72 : 제1 하우징
72a : 에어주입구 73 : 밸브체
76 : 로드 77 : 균형추
78 : 제2 하우징 78a : 에어배출구
83 : 플러그

Claims (9)

  1. 다수 개의 앵커(52) 및 부구(53)에 지지 줄(54)로 고정되어 격자형태를 유지하는 계류로프(51)와, 파이프(55)로 이루어지고 파이프의 내부가 복수 개의 공간부(57)로 구획되며 각 공간부(57)의 내부로 바닷물을 유입시키거나, 배출시키는 유로(58)를 갖는 가두리 본체(59)와, 상기 가두리 본체(59)를 계류로프(51)에 매달리도록 하는 연결로프(60)와, 상기 각 공간부(57)에 해당하는 파이프(55)의 외면에 일단이 설치되고, 타단은 수면에 떠 있는 부구(62)에 설치되는 에어주입수단 및 에어배출수단과, 상기 에어주입수단을 통해 파이프(55)의 공간부(57)에 에어를 주입하는 콤프레셔(63)로 구성된 것을 특징으로 하는 부침식(浮沈式) 가두리 양식장.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어주입수단 및 에어배출수단은, 독립된 공간부(57)의 외면에 위치되게 파이프(55)에 고정된 복수 개의 제1,2 균형추 밸브(64)(65)와, 상기 제1,2 균형추 밸브(64)(65)에 연결된 에어호스(66a)(66b)가 연결되는 메니폴드(67)와, 상기 메니폴드(67)의 타단에 또 다른 에어호스(68a)(68b)로 각각 연결되어 수면에 떠 있는 부구(62)에 설치된 에어주입 커플러(69) 및 에어배출 커플러(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 부침식(浮沈式) 가두리 양식장.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 균형추 밸브(64)는, 파이프(55)에 고정 설치되며 에어주입구(72a)를 갖는 제1 하우징(72)과, 상기 제1 하우징(72)에 형성된 에어주입구(72a)에 진퇴 가능하게 설치되어 에어주입구(72a)를 개폐하는 밸브체(73)와, 상기 밸브체(73)의 일 측에 설치되어 밸브체(73)를 복원시키는 탄성부재(74)와, 상기 제1 하우징(72)의 일 측에 회동 가능하게 로드(76)가 설치되어 가두리 본체(59)의 상승 시 일 측으로 기울어짐에 따라 에어의 공급을 조절하는 균형추(77)로 구성된 것을 특징으로 하는 부침식(浮沈式) 가두리 양식장.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 균형추 밸브(65)는, 파이프(55)에 고정 설치되며 에어배출구(78a)를 갖는 제2 하우징(78)과, 상기 제2 하우징(78)에 형성된 에어배출구(78a)에 진퇴 가능하게 설치되어 에어배출구(78a)를 개폐하는 밸브체(73)와, 상기 밸브체(73)의 일 측에 설치되어 밸브체(73)를 복원시키는 탄성부재(74)와, 상기 제2 하우징(78)의 일 측에 회동 가능하게 로드(76)가 설치되어 가두리 본체(59)의 하강 시 일 측으로 기울어짐에 따라 공기의 배출을 조절하는 균형추(77)로 구성된 것을 특징으로 하는 부침식(浮沈式) 가두리 양식장.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 로드(76)에 로울러(79)를 설치하여 상기 로울러(79)가 밸브체(73)에 접속되도록 한 것을 특징으로 하는 부침식(浮沈式) 가두리 양식장.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 콤프레셔(63)가 선박(82)에 설치되어 선박의 이동으로 콤프레셔(63)의 플러그(83)가 부구(62)에 설치된 에어주입 커플러(69)와 도킹함에 따라 파이프(55)의 공간부(57) 내부로 에어가 동시에 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 부침식(浮沈式) 가두리 양식장.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 파이프(55)의 단면이 원형 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 부침식(浮沈式) 가두리 양식장.
  8. 청구항 1에 있어서,
    각 공간부(57)에 형성된 유로(58)의 하방에 호스(61)가 각각 연결된 것을 특징으로 하는 부침식(浮沈式) 가두리 양식장.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1,2 균형추 밸브(64)(65)가 커버(71)에 의해 감싸진 것을 특징으로 하는 부침식(浮沈式) 가두리 양식장.
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