KR20160124390A - 해안 침식 방지용 개비온 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개비온에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해저 및 해빈 상에 설치되어 해저 및 해빈의 침식을 방지하고 퇴적을 유도할 수 있는 개비온 구조에 관한 것이다.
본 발명의 개비온 조립체는: 서로 이웃하는 2개의 바닥망태(10); 및 상기 이웃하는 2개의 바닥망태 사이에 위치하여 상기 2개의 바닥망태와 체결되며, 2개의 바닥망태보다 더 높이 솟은 형태로 형성되는 돌출망태(20);를 포함하고, 상기 바닥망태는: 바닥철망(12); 상기 바닥철망보다 면적이 좁게 형성된 상부철망(11); 및 상기 바닥철망에서 상부철망으로 갈수록 그 단면적이 좁아지도록 배치되는 경사철망(13);을 포함하여서, 측면에서 바라본 바닥망태의 단면 형상이 사다리꼴을 이루며, 상기 돌출망태(20)는: 이웃하는 2개의 바닥망태의 상부철망보다 높이 돌출되는 삼각형의 두 빗변 형태의 돌출철망(21); 및 상기 돌출철망(21)에서 하방으로 연장되며, 상기 이웃하는 2개의 바닥망태(10)의 서로 마주하는 경사철망(13)들과 대응하는 형태를 하고 상기 경사철망(13)과 마주하며 체결되는 개재철망(23);을 포함하여서, 측면에서 바라본 상기 돌출망태의 단면 형상이 마름모를 이루고, 상기 경사철망 중 적어도 어느 하나는 바닥철망에 대해 25˚ 내지 35˚의 각을 이루는 개비온 조립체를 제공한다.

Description

해안 침식 방지용 개비온 구조{Gabion Structure for Inducing Sediment and Preventing Beach Erosion}

본 발명은 개비온에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해저 및 해빈 상에 설치되어 해저 및 해빈의 침식을 방지하고 퇴적을 유도할 수 있는 개비온 구조에 관한 것이다.

지구 온난화로 인한 기후 변화로, 해수면의 상승, 이상파랑 내습시 파랑이 상승하는 이상기후, 난개발에 따른 인위적 요인 등에 의해 동적 안정 상태가 파괴된 해안 및 해안구조물의 침식 피해 사례는 점차 증가하고 있으며 큰 사회 문제로 대두되고 있다.

우리나라는 국토면적이 협소한 반면 해역별로 다양한 해안선을 보유하고 있다. 이에 따라 연안해역의 고도이용을 목적으로 하는 개발이 이루어져 오고 있다. 우리나라 사회경제발전의 근간을 이루는 산업단지가 연안해역에 집중되어 왔다는 점에서 연안재해의 발생 가능성이 높은 상황에 있다. 임해역에 건설되고 있는 항만시설, 해양관광 및 해안도시 인프라 구축을 위한 다양한 연안 구조물 축조로 인해 지금까지 해안제방에만 의존해 왔던 해안방재 대책의 근본적인 변화가 요구되고 있다. 특히 우리나라 해안선은 외적으로 큰 변화를 겪어 오고 있으며 이로 인한 해안선의 동적안정의 파괴로 해안제방의 붕괴, 항내매몰, 해안선 침식 등 다양한 형태의 재해로 나타나 사회문제화 되고 있다. 특히 해안을 이루고 있는 해빈(sand beach) 및 백사장 침식이 심각하다.

해빈은 외해에서 내습하는 파랑에너지를 적절히 감쇠하여 육지측으로 월파하는 에너지를 억제하고 해빈에 의한 반사파를 최소화하고 임해역의 해염(sea salt)발생을 억제하는 기능을 가지고 있는 것으로 확인되고 있다. 그리고 해빈은 육지에서 방류되는 오염물질의 수질정화기능을 가지고 있어 생태계의 리빙필터(living filter) 역할로서 연안생태보전의 측면에서 그 가치가 인정되고 있는 실정이다. 또 친수성 및 경관의 측면에서도 해빈이 가지고 있는 경제 사회적 가치는 엄청나다고 할 수 있다. 하지만 지금까지 해빈의 가치가 과소평가되어온 측면이 강하며 이에 따라 해빈보존이나 대책을 위한 검토나 투자 우선순위에서 배제되어왔던 것도 사실이다.

해빈침식은 표사(sand drift)의 침식으로 설명할 수 있으며 해안을 이루고 있는 표사의 주공급원인 하천의 모래가 이수 및 치수를 목적으로 건설된 댐, 하천보 등으로 차단되어 해안침식은 급속히 가속화 되어 심각한 실정이다.

이렇듯 인위적 혹은 자연적 요인에 기인한 해안 및 호안의 침식 등으로 해안선은 점차 후퇴하고 있어 인적물적 피해가 지속적으로 나타나고 있으며 관광산업을 근간으로 하는 지방자치단체로써는 막대한 경제적 손실을 입고 있다.

해빈침식현상은 다양한 원인에 의해 장단기적으로 발생하는데, 특히 우리나라는 동해, 서해, 남해의 지형적 특성이 뚜렷하고, 해역에 따라 발생현상 또한 다양하게 나타나고 있다. 따라서 다양한 해역의 특성을 파악하여 계획을 수립하는 것이 타당하나 경제적제도적 논리 혹은 지역 이기주의에 맞물려 단기간에 수행 할 수 있는 연안재해복구 사업만이 이루어져, 획일적이며 친수성 및 이용성이 결여된 시설물들이 난립하고 있는 것이 현실이다. 이렇듯 복잡하고 다양한 해빈침식의 특성을 이해하고 친환경적인 해안이 연출될 수 있도록, 하천 모래의 이동과 해안류, 파랑 및 조류가 미치는 영향을 장기적이며 다각적인 시각으로 바라보고, 체계적인 계획수립이 이루어져야 한다.

해빈침식의 근본적인 원인은 모래 부족 문제에서 시작되지만, 이에 대한 근본적인 처방이 없는 침식방지 대책공법으로 적용 · 설치되고 있는 강성공법인 돌제, 헤드랜드 및 이안제 등에 의해 오히려 해안침식 문제가 악화되거나 인근 해역으로 보다 확대되는 경우가 수차례 보고된 바 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 근본적으로 표사의 제공원인 하천 및 해빈환경 등을 다각적이고 장기적인 관점에서 모니터링하여 계획을 수립하여야 할 것이다.

침식방지대책 공법으로는, 표사 이동 경로를 근원적으로 차단하여 침식을 억제하는 강성공법과 흐름을 부분적으로 차단하거나 손실된 모래를 보충하는 연성공법이 있다. 일반적으로 강성공법은 이안제, 돌제, 헤드랜드 및 잠제 등이 있으며 연성공법으로는 인공양빈(artificial beach nourishment), 모래강제이동(sand by pass), 지하수위저감공법 등이 있다. 우리나라에서는 연성공법의 필요성을 인식하여 최근 부산 해운대 및 송도해수욕장 등에 잠제 구조물인 강성공법과 병행하여 연성공법인 양빈으로 모래를 보충하고 있지만 제도적 규제가 복잡하고 주요 재료원인 다량의 양질 모래 수급이 어려운 것이 현실이다.

이에 투수성이 좋은 개비온을 활용하여 침식을 방지하고 이안류를 분산시킴으로써 침식을 최소화하려는 시도가 있어왔으나, 큰 효과를 보지 못하고 있었고, 개비온의 철망이 해수의 염분에 의해 빠르게 부식되어 그 기능도 금방 상실해 버린다는 문제가 있었다.

등록특허공보 제750883호 등록특허공보 제715199호 등록특허공보 제755752호 등록특허공보 제583015호

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 투수성이 좋은 개비온을 사용하여 해안의 침식을 방지하고 모래의 포집과 퇴적을 높일 수 있는 개비온 조립체 구조와 그 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 해안의 침식을 방지하고 표사의 퇴적을 촉진하는 개비온 조립체(1)로서, 상기 개비온 조립체는:

서로 이웃하는 2개의 바닥망태(10); 및 상기 이웃하는 2개의 바닥망태 사이에 위치하여 상기 2개의 바닥망태와 체결되며, 2개의 바닥망태보다 더 높이 솟은 형태로 형성되는 돌출망태(20);를 포함하고,

상기 바닥망태는: 바닥철망(12); 상기 바닥철망보다 면적이 좁게 형성된 상부철망(11); 및 상기 바닥철망에서 상부철망으로 갈수록 그 단면적이 좁아지도록 배치되는 경사철망(13);을 포함하여서, 측면에서 바라본 바닥망태의 단면 형상이 사다리꼴을 이루며,

상기 돌출망태(20)는: 이웃하는 2개의 바닥망태의 상부철망보다 높이 돌출되는 삼각형의 두 빗변 형태의 돌출철망(21)올 포함하고,

상기 경사철망 중 적어도 어느 하나는 바닥철망에 대해 25˚ 내지 35˚의 각을 이루는 개비온 조립체를 제공한다.

상기 돌출철망(21)에서 하방으로 연장되며, 상기 이웃하는 2개의 바닥망태(10)의 서로 마주하는 경사철망(13)들과 대응하는 형태를 하고 상기 경사철망(13)과 마주하며 체결되는 개재철망(23);을 포함하여서, 측면에서 바라본 상기 돌출망태의 단면 형상이 마름모를 이룰 수 있다.또한 본 발명은, 상기 개비온 조립체들을 서로 결속한 개비온 조립체 구조물로서, 상기 이웃하는 두 개비온 조립체의 서로 마주하는 바닥망태(10)의 단부를 따라 각각 체결봉(30)을 삽입하되, 상기 체결봉에는 길이방향을 따라 일정 간격 절곡 고리(32)가 형성되어 있어서, 상기 절곡 고리부를 소정 길이를 가지는 체인 형태의 체결구(40)로 연결하여 두 체결봉을 서로 체결함으로써 이웃하는 두 개비온 조립체를 결속한 형태의 개비온 조립체 구조물을 제공한다.

또한 본 발명은, 상기 개비온 조립체 또는 개비온 조립체 구조물을 이용하는 해안 침식 방지 공법으로서, 해안침식부의 기존 해수면 바닥부(S1)를 절취하여 정리하는 단계; 돌출망태의 돌출라인이 해안선과 나란하게 배치되도록 하며, 상기 정리된 바닥 위에 해안에서부터 해저쪽으로 상기 개비온 조립체(1)를 재치하고 이웃하는 개비온 조립체의 단부를 서로 결속하는 단계; 상기 바닥 위에 재치된 개비온 조립체 상부를 되메우는 단계; 및 상기 바닥 위에 재치된 개비온 조립체에 이어 해저쪽으로 사면(S2) 위에 개비온 조립체를 더 재치하는 단계;를 포함하는 해안 침식 방지 공법을 제공한다.

상기 사면에서 쇄파대(S3)에 해당하는 부분에 인공 식생(P)을 하고, 쇄파대 구간에 재치되는 개비온 조립체들의 돌출철망(21)의 높이를 더 높게 할 수 있다.

상기 해안에 인공 호안 구조물(A)이 위치하는 경우, 해안침식부의 해수면 바닥에 메쉬 형태로 키(60)를 박아 넣은 후 그 위에 상기 개비온 조립체들을 재치할 수 있다.

상기 사면 위에 개비온 조립체를 재치할 때에는, 바지선을 해안에서 멀어지는 방향으로 이동시키며, 이미 결속된 개비온 조립체들을 바지선에서 하선시킴으로써 사면 상에 결속된 개비온 조립체들을 차례로 재치할 수 있다.

개비온 조립체가 거치된 위치에 따라, 개비온 조립체에서 돌출망태와, 돌출망태를 기준으로 해저면에 가까운 바닥망태와, 돌출망태를 기준으로 해안쪽에 가까운 바닥망태에 채워지는 사석의 조밀도를 달리할 수 있다. 개비온 조립체에서 돌출망태를 기준으로 해저면에 가까운 바닥망태에 채워지는 사석이 돌출망태를 기준으로 해안쪽에 가까운 바닥망태에 채워지는 사석보다 더 조밀하게 채워지도록 할 수 있다.

개비온 조립체에 의해 퇴적이 유도되고, 철망의 부식이 진행된 후, 철망만 들어올려 제거할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 개비온 조립체 또는 개비온 조립체 구조물을 이용한 세굴 방지 공법으로서, 구조물(A) 전방을 정토하고 개비온 조립체를 재치하되, 돌출망태가 하향하는 방향으로 제1층의 개비온 조립체를 재치하는 단계; 및 상기 제1층의 개비온 조립체 상에 돌출망태가 상향하는 방향으로 제2층의 개비온 조립체를 재치하되, 돌출망태의 돌출라인이 해안구조물과 나란하도록 배치하는 단계; 및 이웃하는 개비온 조립체들을 결속하는 단계;를 포함하는 세굴 방지 공법을 제공한다.

본 발명의 개비온 조립체에 의하면, 2개의 바닥망태 및 그 사이에 돌출된 하나의 돌출망태에 개별적으로 사석이 채워지고 서로 체결되므로, 평평한 형태 및 그 중앙에 돌출된 형태를 지속적으로 유지할 수 있고, 개별적으로 서로 다른 양의 사석을 채워 개비온 조립체의 개별 망태별로 설치된 위치에 걸 맞는 효과가 잘 발휘되도록 구성할 수 있으며, 망태의 투수성으로 인해 이안류가 쉽게 바다 쪽으로 흘러가면서도 돌출망태가 표사를 걸러주어 이안류와 함께 흘러나가는 것을 방지함으로써, 침식을 줄이고 퇴적을 증가시킬 수 있다.

또한 본 발명의 개비온 조립체 구조물에 의하면 바닥망태와 돌출망태를 이루는 각 철망들 간의 절곡 위치를 독립적으로 조절함으로써, 바닥망태의 높이와 돌출망태의 높이를 서로 독립적으로 조절할 수 있어 해당 개비온 조립체가 설치되는 위치에 가장 적합한 형상을 구현할 수 있다.

또한 본 발명의 개비온 조립체 구조물에 의하면, 체결봉에 의해 개비온 조립체들 간에 매우 견고한 결속을 할 수 있고, 아울러 체인 형태의 체결구는 개비온 조립체들 사이에 약간의 간격을 줌으로써 유연성(flexibility)를 증가시켜, 평평하지 않은 해수면 바닥부에도 개비온 조립체가 밀착 설치되도록 유도할 수 있다. 즉 본 발명의 개비온 조립체 구조물은 유연성과 견고성을 동시에 가진다.

또한 본 발명의 해안 침식 방지 공법에 의하면, 개비온 조립체를 해수면 상에 포설하는 방식으로 시공할 수 있기 때문에 시공이 매우 수월하다.

그리고 개비온 조립체가 설치된 위치와 배열에 따라 각 개별 망태(돌출망태, 바닥망태)에 채워지는 사석의 양을 조절할 수 있고, 개별망태의 크기를 조절할 수 있으며, 특히 돌출망태의 돌출 높이를 적절히 조절할 수 있어 개비온 조립체가 설치되는 위치의 파랑의 특성이나 이안류, 연안류의 특성에 따라 해안의 침식 방지와 퇴적 효과를 더욱 높일 수 있다. 이러한 특징에 의하면 쇄파대에서 특히 돌출 높이를 높게 하여 이안류에 표사가 함께 휩쓸려가는 것을 방지할 수 있다.

또한 쇄파대에서 식생을 함에 있어서도 체인 형태의 체결구의 길이를 조절하여 바닥부 식생 역시 가능하고, 이를 기초로 퇴적이 진행됨에 따라 식생 영역이 자연적으로 확대됨을 유도할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 일정 수준 퇴적이 진행된 후 부식된 철망을 걷어낼 수 있어 더욱 환경 친화적이라 할 수 있다.

또한 본 발명은 인공 구조물 전방에 발생할 수 있는 세굴을 방지할 수 있으며, 개비온 조립체를 뒤집은 형태가 원추형 팽이 말뚝과 같아 개비온 자중에 의한 침하를 방지하면서 개비온을 설치하여, 세굴을 더욱 확실히 방지할 수 있게 된다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 개비온 조립체의 조립 상태를 나타낸 측면도,
도 2는 도 1의 개비온 조립체의 개별 망태들을 분리한 상태를 나타낸 측면도,
도 3은 도 1의 개비온 조립체를 서로 결속한 상태를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 해안 침식 방지 공법에 의해 개비온 조립체를 해안에 설치한 상태를 나타낸 측면도,
도 5는 쇄파대에 식생을 함으로써 쇄파대에서의 침식을 최소화한 상태를 나타낸 측면도,
도 6은 쇄파대의 개비온 조립체의 돌출망태를 높여 침식을 최소화한 상태를 나타낸 측면도,
도 7은 해안에 인공 호안 구조물이 있는 경우 메쉬 형태의 키를 설치하여 세굴 내지 침식 현상을 줄인 시공 상태를 나타낸 측면도,
도 8은 바지선을 활용하여 사면에 개비온 조립체를 설치하는 시공방법을 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 개비온 조립체를 잠제나 돌제 등의 해양 구조물 전방에 설치하여 이로 인해 발생할 수 있는 세굴을 방지하는 공법이 적용된 상태를 나타낸 도면, 그리고
도 10은 인공적인 해양 구조물에 의해 양 측면에 발생하는 빠른 유속의 이안류에 의해 모래가 유실되는 현상을 줄이기 위해 해양 구조물 양측의 이안류 발생구간에 본 발명의 개비온 조립체를 포설한 상태를 나타낸 평면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

[개비온 조립체와 개비온 조립체 구조물]

도 1은 본 발명에 따른 개비온 조립체의 조립 상태를 나타낸 측면도, 도 2는 도 1의 개비온 조립체의 개별 망태들을 분리한 상태를 나타낸 측면도, 그리고 도 3은 도 1의 개비온 조립체를 서로 결속한 상태를 나타낸 도면이다.

먼저 본 발명은, 해안의 침식을 방지하고 표사의 퇴적을 촉진하기 위해, 독창적인 형태의 개비온 조립체를 제공한다.

이러한 개비온 조립체(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 서로 이웃하는 2개의 바닥망태(10)와, 이웃하는 2개의 바닥망태 사이에 위치하여 상기 2개의 바닥망태와 체결되며, 2개의 바닥망태보다 더 높이 솟은 형태로 형성되는 돌출망태(20)로 이루어진다.

즉 본 발명에 따른 개비온 조립체(1)는 2개의 바닥망태와 1개의 돌출망태가 별도의 구획을 형성하여 독립적으로 사석을 채울 수 있다.

바닥망태는 측면에서 보았을 때 사다리꼴 형상으로서, 바닥철망(12), 바닥철망보다 면적이 좁게 형성된 상부철망(11), 그리고 바닥철망에서 상부철망으로 갈수록 그 단면적이 좁아지도록 배치되는 경사철망(13)을 포함한다.

다음으로 돌출망태(20)는 전체적으로 마름모 형태{도 2의 (a) 참조}이며, 이웃하는 2개의 바닥망태의 상부철망보다 높이 돌출되는 삼각형의 두 빗변 형태의 돌출철망(21)을 포함한다. 물론 도 2의 (b)와 같이 돌출망태(20)의 상단에 평탄한 부분이 있을 수도 있다.

도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 바닥망태(10)와 돌출망태(20)는 개별적으로 독립적인 망태일 수 있다. 즉 하나의 바닥망태(10)는 하나의 바닥철망(12), 바닥철망보다 면적이 좁게 형성된 하나의 상부철망(11), 그리고 바닥철망에서 상부철망으로 갈수록 그 단면적이 좁아지도록 배치되는 경사철망(13)을 포함하고, 하나의 돌출망태(20)는 2개의 돌출철망(21)과 이러한 돌출철망(21)에서 하방으로 연장되고 이웃하는 2개의 바닥망태(10)의 서로 마주하는 경사철망(13)들과 대응하는 형태로 상기 경사철망(13)과 마주하며 체결되는 개재철망(23)을 포함한다.

이때 측면철망(도 1과 도 2에서 바라볼 때 그 정면이 보이는 철망)은 도 2의 (a)에 도시된 개별 망태의 단면과 대응하는 형상으로 개별적으로 구비되거나, 이들 개별망태를 결합한 도 1의 개비온조립체의 단면과 대응하는 형상으로 크게 하나로 구비될 수 있다.

한편 개비온 조립체는, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 두 개의 바닥망태(10)를 하나의 바닥철망(12)으로 공유하고, 그 상부에, 도시된 바와 같이 2개의 경사철망(13)과 하나의 상부철망(11)으로 이루어지는 철망을 체결하며, 다시 2개의 상부철망 상부에 2개의 돌출철망(21)으로 이루어지는 철망을 체결한 후, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같은 측면철망을 체결할 수 있다.

이러한 구조는 일체의 바닥철망이 개비온 조립체를 구성하므로 개비온 조립체를 더욱 견고하게 할 수 있고, 가령 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 2개의 경사철망(13)과 하나의 상부철망(11)으로 이루어지는 2개의 철망부분과, 그 사이에 위치하되 2개의 돌출철망(21)으로 이루어지는 1개의 철망부분을, 모두 같은 형상으로 또는 유사한 형상으로 함으로써 개비온의 구성을 더욱 간단하게 할 수 있고, 서로 포개어지는 구조가 되어 이동이 편리하다. 즉 바닥철망은 바닥철망대로, 서로 형상이 유사한 상기 2개의 철망부분과 1개의 철망부분을 포개어 이동할 수 있게 된다.

도 3을 참조하면, 바닥망태(10)는 사다리꼴 단면 형상을 갖는 기둥 형태이고, 돌출망태(20)는 실질적으로 마름모 단면 형상을 갖는 기둥 형태이다{마름모의 상단은 도 2의 (b)나 (c), 그리고 도 3에 도시된 바와 같이 약간 평평하게 만들어질 수 있다}. 도 3에서 각 망태(10,20)의 도면 상 전면과 후면은 내부에 사석이 채워진 후 역시 측면철망(미도시)이 채결되어 내부의 사석이 유출되지 않도록 한다.

도 3에는 측면철망이 체결될 개구가 지면에 대해 수직을 이루는 형상으로 되어 있어 측면철망이 바닥철망(12)에 대해 수직으로 체결되는 형태가 예시되어 있으나, 필요에 따라서는 측면철망 역시 경사철망처럼 경사지게 설치되어 바닥철망에서 상부철망으로 갈수록 그 단면적이 좁아지도록 하는 형상으로 형성될 수도 있다.

도 2를 참조하면 본 발명의 바닥망태(10)와 돌출망태(20)는 개별적으로 망태를 이루어 구획된 내부 공간에 사석이 구분되어 채워질 수 있기 때문에 양 측의 바닥망태(10)는 평평한 형상을 이루고 그 사이에 체결되는 돌출망태(20)는 솟아오른 형태가 유지되도록 할 수 있다.

또한 경사철망(13)과 상부철망(11) 사이의 절곡부의 절곡 위치를 조절하여 바닥망태(10)의 높이를 조절할 수 있다. 가령 경사철망(13)의 길이가 늘어나고 상부철망(11)의 길이가 줄어드는 쪽으로 경사철망(13)과 상부철망(11) 사이의 절곡부가 이동하면 이동할수록 바닥망태(10)의 높이는 높아지게 되고, 반대로 경사철망(13)의 길이가 줄어들고 상부철망(11)의 길이가 늘어나는 쪽으로 경사철망(13)과 상부철망(11) 사이의 절곡부가 이동하면 이동할수록 바닥망태(10)의 높이는 낮아지게 된다.

그리고 돌출망태(20)의 경우, 도 2의 (a)와 같은 구조에서는 돌출철망(21)과 개재철망(23) 사이의 절곡부의 절곡 위치를 조절하여 돌출망태(20)의 높이를 조절할 수 있다. 가령 돌출철망(21)의 길이가 늘어나고 개재철망(23)의 길이가 줄어드는 쪽으로 돌출철망(21)과 개재철망(23) 사이의 절곡부가 이동하면 이동할수록 돌출망태(20)의 높이는 높아지게 되고, 반대로 돌출철망(21)의 길이가 줄어들고 개재철망(23)의 길이가 늘어나는 쪽으로 돌출철망(21)과 개재철망(23) 사이의 절곡부가 이동하면 이동할수록 돌출망태(20) 의 높이는 낮아지게 된다.

이처럼 절곡부의 위치를 조절하여 높이를 독립적으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 경사철망(13)이나 돌출철망(21)의 기울기를 조절하여 바닥망태(10)와 돌출망태(20)의 높이를 독립적으로 조절하는 것 역시 가능하다.

가령 돌출망태(20)의 두 돌출철망(21)이 가파르면 가파를수록 돌출망태(20)의 높이는 높아지게 된다.

본 발명의 개비온 조립체의 위와 같은 구조는, 개비온 조립체가 설치되는 위치에 가장 적합한 높이와 형상을 가지는 개비온 조립체를 맞춤 제작하는 것이 가능하게 하여 준다.

다시 도 3을 참조하면, 2 이상의 개비온 조립체(1)는 경사철망(13)이 서로 마주하도록 하며 두 돌출망태가 서로 평행선을 그리는 형태로 상호 체결된다. 도시된 바와 같이 경사철망(13)의 바닥철망(12)과 경사철망(13)이 만나는 모서리 부분에는 체결봉(30)이 끼워진다. 체결봉(30)은 도시된 바와 같이 체결봉 자체를 절곡한 형태의 절곡고리(32)가 일정 간격 이격되어 복수 개 형성되어 있으며, 체결봉(30)을 이웃하는 두 개비온 조립체(1)에 각각 끼운 후 도시된 바와 같이 체결구(40)로 서로 연결함으로써, 두 개비온 조립체(1)를 결속하게 된다.

절곡고리(32)는 체결봉(30)에서 절곡 형성된 것이므로 응력이 집중되지 않아 큰 인장력에도 잘 견딜 수 있고, 절곡고리(32)가 규칙적으로 개비온의 철망 사이로 돌출되기 때문에 체결봉(30)이 그 길이방향으로 유동하여 개비온 조립체(1)에서 빠지는 현상을 방지할 수 있다.

체결구(40)는 여러 가지 형태가 사용될 수 있으나, 본 발명에서는 체인 형태의 것을 사용할 수 있다. 체인은 그 길이방향에 대해서는 인장 강도가 매우 크고 그 길이방향에 수직한 힘에 대해서는 쉽게 순응하기 때문에 가요성(flexibility)이 뛰어나다.

본 발명에 의하면 두 개비온 조립체(1) 사이의 결속 부위는 체결봉(30)에 의해 서로 견고하게 연결되지만, 그 사이에는 인장강도와 가요성이 뛰어난 체결구가 사용되어 두 개비온 조립체(1)가 놓여지는 해수면 바닥의 굴곡에도 불구하고 두 개비온 조립체가 바닥 위에 밀착 포설될 수 있다.

이러한 관점에서, 체결구(40)는, 인장강도와 가요성이 뛰어난 구조라면 체인에 반드시 한정될 필요는 없다.

한편 상기 경사철망 중 적어도 어느 하나는 바닥철망에 대해 25˚ 내지 35˚의 각을 이루도록 하는 것이 바람직하다.

후술하겠지만 본 발명의 개비온 조립체는 평평한 바닥뿐만 아니라 경사진 바닥에도 설치되는데, 파랑에 의해 개비온 조립체가 양력을 받는 경우 퇴적 작용에 좋지 않은 영향을 받을 수 있다.

이러한 점을 감안하여 바닥철망에 대한 경사철망의 경사각은 35˚ 이하에서 형성되는 것이 바람직하다. 가령 경사각이 35˚가 넘는 개비온을 조금만 경사가 있는 사면에 설치하더라도 수평면에 대한 경사철망의 경사각은 쉽게 45˚를 넘게 된다. 이러한 점을 감안한다면 본 발명의 경사철망은 바닥철망에 대해 35˚ 이하로 설정되는 것이 바람직하다.

한편 바닥철망에 대한 경사철망의 경사각이 25˚ 이하로 되면 바닥철망과 경사철망이 이루는 모서리부분에 사석을 채우기 어렵게 되는 문제가 발생한다.

따라서 본 발명에서는 바닥철망(12)에 대한 경사철망(13)의 경사각이 30˚ 정도인 것이 가장 좋다.

[해안 침식 방지 공법]

이하 상술한 개비온 조립체 또는 이들을 결속한 개비온 조립체 구조물을 이용하여 해안 침식 방지 시공을 하는 방법에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 해안 침식 방지 공법에 의해 개비온 조립체를 해안에 설치한 상태를 나타낸 측면도, 도 5는 쇄파대에 식생을 함으로써 쇄파대에서의 침식을 최소화한 상태를 나타낸 측면도, 도 6은 쇄파대의 개비온 조립체의 돌출망태를 높여 침식을 최소화한 상태를 나타낸 측면도, 도 7은 해안에 인공 호안 구조물이 있는 경우 메쉬 형태로 키를 설치하여 세굴 현상을 줄인 시공 상태를 나타낸 측면도, 그리고 도 8은 바지선을 활용하여 사면에 개비온 조립체를 설치하는 시공방법을 나타낸 도면이다.

먼저 해안침식부의 기존 해수면 바닥부(S1)를 절취하여 정리한다. 이러한 정리 깊이는, 정리된 해수면 바닥부 상에 개비온 조립체를 설치하였을 때 개비온의 돌출철망(21) 상단의 높이가 만조 평균 해수면과 일치하도록 한다.

다음으로 사석을 채운 개비온 조립체들을 도시된 바와 같이 바닥부 상에 재치한다. 이 때 돌출망태(20)가 상향되는 방향으로 개비온 조립체들을 재치하며, 조립체들을 재치한 후에는 체결구(40)로 이들을 상호 결속한다.

개비온 조립체들은 해안에서부터 시작하여 점점 해안에서 멀어지는 방향으로 개비온 조립체(1)들을 차례차례 재치할 수 있다. 또한 해안에서 멀어지는 방향으로 개비온 조립체들을 재치한 후에는 다시 해안선을 따라 옆으로 이동하여 다시 해안에서 멀어지는 방향으로 개비온 조립체들을 재치하게 된다. 이처럼 침식 방지 시공이 필요한 해안선을 따라 해수면 바닥에 개비온 조립체들을 포설한다.

해안선을 따라 이웃하는 개비온 조립체들 사이에는 돌출망태(20)가 서로 연결되는 형태가 되도록 정렬하거나 그렇지 않아도 무방하다.

그 다음 상기 바닥 위에 재치된 개비온 조립체 상부를 되메운다.

해수면 바닥부만 살펴본다면, 이안류는 바닥에 매립된 개비온 조립체의 공극을 따라 쉽게 빠져나가게 되고, 이 때 모래들은 개비온 조립체의 돌출망태에 걸려 유실이 최소화됨을 확인할 수 있다.

다음으로는 상기 바닥 위에 재치된 개비온 조립체에 이어 해저쪽으로 사면(S2) 위에 개비온 조립체를 더 재치한다. 이는 사석을 채운 개비온 조립체들을 서로 결속한 상태에서 바지선에 실은 후, 도 8에 도시된 바와 같이 바지선을 해안에서부터 점점 멀어지는 방향으로 이동시키면서 개비온 조립체를 내리면 된다. 이때 바지선의 후미에 리더용 받침을 댈 수 있으며, 바지선에 내리는 첫 번째 개비온 조립체를 이미 바닥면에 재치한 개비온 조립체와 체결한 후 바지선을 후진시키면, 개비온 조립체들이 사면에 줄줄이 이어서 내려가게 되므로, 사면 시공이 매우 간편하다.

도 5와 도 6을 참조하면, 먼저 도 5와 같이 상기 사면에서 쇄파대(S3)에 해당하는 부분에는 인공 식생(P)을 할 수 있다. 쇄파대에서는 퇴적은 물론 세굴 내지 침식 현상이 심하게 나타나므로, 안정적으로 퇴적이 이루어지도록 보강하기 위해 인공 식생(P)을 하는 것이 바람직하며, 인공식생을 위해 본 발명에서 개비온 조립체 사이의 체결구(40)의 길이를 조금 더 길게 하여 보이는 사면 바닥에 식생을 할 수 있다.

또한 도 6과 같이 쇄파대 구간에서 돌출철망(21)이 주변보다 더욱 높게 되도록 형성함으로써, 퇴적에 대한 안정성 보강을 더할 수 있다.

다음으로 도 7을 참조하면, 해안가에 호안 인공 구조물이 있는 경우, 파도의 되돌림 에너지가 크게 되는 점에서 인공구조물 하단에 침식이 심하게 발생할 우려가 있다. 이러한 점을 감안하여, 해안에 인공 호안 구조물(A)이 위치하는 경우, 해안침식부의 해수면 바닥에 메쉬 형태로 키(60)를 박아 넣고 개비온 조립체들을 그 위에 설치함으로써, 구조물에 밀려 되돌아 나오는 파도의 에너지를 일차적으로 망태에서 흡수하고, 그래도 남는 에너지는 바닥에 있는 메쉬 형태의 키에서 한번 더 줄여줌으로써 침식을 예방할 수 있다.

또한 본 발명에서 상술한 개비온 조립체를 사용함으로써 주목할 점은, 개비온 조립체가 거치된 위치에 따라, 개비온 조립체에서 돌출망태와, 돌출망태를 기준으로 해저면에 가까운 바닥망태와, 돌출망태를 기준으로 해안쪽에 가까운 바닥망태에 채워지는 사석의 채움 정도를 달리하는 것이 가능하다는 것이다.

가령 침식보다 퇴적이 더 많이 일어나는 구간에서는 사석의 채움을 성기게 하여 퇴적양을 크게 할 수 있고, 침식이 더 많이 일어나는 구간에서는 사석의 채움을 밀실하게 하여 공극을 통해 에너지를 흡수하여 침식에 대비할 수 있다.

가령 개비온 조립체에서 돌출망태를 기준으로 해저면에 가까운 바닥망태에 채워지는 사석이 돌출망태를 기준으로 해안쪽에 가까운 바닥망태에 채워지는 사석보다 더 조밀하게 채우면, 파랑이 해안을 향해 들어오면서 부딪히거나 이안류가 돌출망태를 넘으면서 부딪히게 되는 바닥망태(해저면에 가까운 것)가 보다 사석이 조밀하므로 세굴이나 침식에 대비할 수 있고, 해저면에서 먼 바닥망태는 사석이 성기므로 모래의 퇴적을 촉진할 수 있다.

또한 부력이 크게 발생하는 구간에서는 사석의 채움을 줄여 개비온의 전체적인 부력 내지 양력을 줄일 수 있다.

본 발명의 개비온 조립체를 이용한 해안 침식 방지 공법에 의해 형성된 해양구조물에 의하면 해안선과 평행하게 돌출망태가 배치되도록 개비온 조립체를 이웃하여 설치함으로써 이웃하는 두 돌출망태 사이의 공간에 표류하는 모래가 포집되도록 할 수 있다. 특히 이러한 구조는 파랑의 왕복류에 대해 유속을 저감시키고 개비온 조립체를 통과하며 에너지를 잃은 파랑에 표류하는 모래를 철망 내부에 퇴적시키며, 점차 망 상부로 퇴적층을 높여가는 특징을 갖게 된다. 이렇게 퇴적된 모래는 외부 영향이 최소화되어 더 이상 빠져나가지 않으며, 주변 입자를 끌어 들여 좀 더 퇴적을 가속화할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상술한 개비온 조립체에 의해 퇴적이 유도되고, 퇴적이 유도된 상태에서 안정화 단계에 접어들면, 철망만을 끌어올려 제거할 수 있다. 일반적으로 개비온을 해수에 설치하는 것은 염분에 의한 철망의 부식에 의해 꺼려져 온 것이 사실이다. 하지만 본 발명에 의하면 퇴적이 안정화된 후에 철망의 부식이 진행된 상태에서 오히려 이러한 철망만을 걷어냄으로써 친환경적인 퇴적 해안을 완성할 수 있게 된다.

이를 위해 본 발명에서는, 퇴적 안정화 기간을 예측하게 된다. 퇴적 안정화 기간이 1년 정도로 단기일 때에는, 일반적인 철망을 사용하여 철망의 부식이 빠르게 진행되도록 한 후, 철망을 걷어낼 수 있다. 반면 퇴적의 안정화기간이 3~5년의 중장기일 때에는 알루미늄이나 아연도금 철망을 적절히 선택적으로 사용하여 부식 기간을 이와 맞출 수 있다.

또한 이와 더불어, 본 발명에서는 상기 돌출망태의 형상을 이용한 세굴 방지 역시 가능하다.

[세굴 방지 공법]

도 9는 본 발명의 개비온 조립체를 잠제나 돌제 등의 해양 구조물 전방에 설치하여 이로 인해 발생할 수 있는 세굴을 방지하는 공법이 적용된 상태를 나타낸 도면, 그리고 도 10은 인공적인 해양 구조물에 의해 양 측면에 발생하는 빠른 유속의 이안류에 의해 모래가 유실되는 현상을 줄이기 위해 해양 구조물 양측의 이안류 발생구간에 본 발명의 개비온 조립체를 포설한 상태를 나타낸 평면도이다.

도 9를 참조하면, 잠제 또는 돌제와 같은 해상 구조물(A)이 해저면에 설치되어 있는 경우, 해상 구조물의 전방에는 해상구조물에 부딪혀 되도는 파랑 또는 해상구조물을 넘어서는 이안류 등에 의해 세굴 현상이 발생한다.

이에 본 발명은, 구조물(A) 전방을 정토하고 개비온 조립체를 재치하되, 돌출망태가 하향하는 방향으로 제1층의 개비온 조립체를 재치하고, 제1층의 개비온 조립체 상에 돌출망태가 상향하는 방향으로 제2층의 개비온 조립체를 재치하되, 돌출망태의 돌출라인이 해안구조물과 나란하도록 배치하는 세굴 방지 공법을 제시한다. 물론 이웃하는 개비온 조립체들은 서로 결속하는 것이 바람직하다.

이러한 제1층의 개비온 조립체 구조는 원추 내지 팽이형 말뚝과 유사하게 해저면에서 침하를 더욱 줄일 수 있다. 그리고 그 상부에 제2층의 개비온 조립체를 재치하게 되면 세굴이나 침식을 확실히 방지할 수 있게 된다.

도 10은 해안에 설치된 구조물(A)인 잠제의 영향으로 해안에 도달한 에너지가 잠제의 좌우측으로 몰려 이동함으로써 발생하는 연안류와 이안류에 의해 잠제의 좌우에서 침식이 빠르게 일어나는 것을 방지하기 위해 잠제의 좌우측에 상술한 개비온 조립체(1)를 포설한 형태를 나타낸 것이다. 이처럼 본 발명의 개비온 조립체는 해안에서 침식의 발생이 예상되는 모든 지역에 포설하는 것이 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

1: 개비온 조립체
10: 바닥망태
11: 상부철망
12: 바닥철망
13: 경사철망
20: 돌출망태
21: 돌출철망
23: 개재철망
30: 체결봉
32: 절곡고리
40: 체결구
S1: 해수면 바닥부
S2: 사면
S3: 쇄파대
60: 키
70: 바지선
S: 모래
P: 식생
A: 구조물

Claims (15)

1. 해안의 침식을 방지하고 표사의 퇴적을 촉진하는 개비온 조립체(1)로서,
   상기 개비온 조립체는:
   서로 이웃하는 2개의 바닥망태(10); 및
   상기 이웃하는 2개의 바닥망태 사이에 위치하여 상기 2개의 바닥망태와 체결되며, 2개의 바닥망태보다 더 높이 솟은 형태로 형성되는 돌출망태(20);를 포함하는 것을 특징으로 하는 개비온 조립체.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 바닥망태는:
   바닥철망(12);
   상기 바닥철망보다 면적이 좁게 형성된 상부철망(11); 및
   상기 바닥철망에서 상부철망으로 갈수록 그 단면적이 좁아지도록 배치되는 경사철망(13);을 포함하여서,
   측면에서 바라본 바닥망태의 단면 형상이 사다리꼴을 이루며,
   상기 돌출망태(20)는:
   이웃하는 2개의 바닥망태의 상부철망보다 높이 돌출되는 두 빗변 형태의 돌출철망(21);을 포함하되,
   상기 상부철망(11)과 경사철망(13)의 경계의 위치를 조절하거나 상기 경사철망(13)의 경사도를 조절하여 상기 바닥망태(10)의 높이를 조절하고, 상기 돌출철망(21)의 경사도를 조절하여 상기 돌출망태(20)의 높이를 조절함으로써, 상기 바닥망태(10)과 돌출망태(20)의 높이를 독립적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 개비온 조립체.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 경사철망 중 적어도 어느 하나는 바닥철망에 대해 25˚ 내지 35˚의 각을 이루고,
   상기 돌출망태(20)는:
   상기 돌출철망(21)에서 하방으로 연장되며, 상기 이웃하는 2개의 바닥망태(10)의 서로 마주하는 경사철망(13)들과 대응하는 형태를 하고 상기 경사철망(13)과 마주하며 체결되는 개재철망(23);을 더 포함하여서,
   측면에서 바라본 상기 돌출망태의 단면 형상이 마름모를 이루는 것을 특징으로 하는 개비온 조립체.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 경사철망 중 적어도 어느 하나는 바닥철망에 대해 25˚ 내지 35˚의 각을 이루고,
   상기 2개의 바닥망태(20)는 하나의 바닥철망(12)을 공유하고, 그 상부에 2개의 경사철망(13)과 하나의 상부철망(11)으로 이루어지는 철망을 체결하여 형성되며,
   상기 돌출망태는, 상기 2개의 바닥망태(20) 사이에 2개의 돌출철망(21)을 구비하는 철망을 체결함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 개비온 조립체.
   
5. 청구항 1의 개비온 조립체들을 서로 결속한 개비온 조립체 구조물로서,
   상기 이웃하는 두 개비온 조립체의 서로 마주하는 바닥망태(10)의 단부를 따라 각각 체결봉(30)을 삽입하되,
   상기 체결봉에는 길이방향을 따라 일정 간격 절곡 고리(32)가 형성되어 있어서,
   상기 절곡 고리부를 체결구(40)로 연결하여 두 체결봉을 서로 체결함으로써 이웃하는 두 개비온 조립체를 결속한 형태의 개비온 조립체 구조물.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   체결구(40)는 소정 길이의 체인인 것을 특징으로 하는 개비온 조립체 구조물.
   
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 개비온 조립체 또는 개비온 조립체 구조물을 이용한 해안 침식 방지 공법으로서,
   해안침식부의 기존 해수면 바닥부(S1)를 절취하여 정리하는 단계;
   돌출망태의 돌출라인이 해안선과 나란하게 배치되도록 하며, 상기 정리된 바닥 위에 해안에서부터 해저쪽으로 상기 개비온 조립체(1)를 재치하고 이웃하는 개비온 조립체의 단부를 서로 결속하는 단계;
   상기 바닥 위에 재치된 개비온 조립체 상부를 되메우는 단계; 및
   상기 바닥 위에 재치된 개비온 조립체에 이어 해저쪽으로 사면(S2) 위에 개비온 조립체를 더 재치하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 해안 침식 방지 공법.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 사면에서 쇄파대(S3)에 해당하는 부분에 인공 식생(P)을 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해안 침식 방지 공법.
   
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 개비온 조립체들 중 쇄파대 구간에 재치되는 개비온 조립체들의 돌출철망(21)의 높이를 더 높게 한 것을 특징으로 하는 해안 침식 방지 공법.
   
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 해안에 인공 호안 구조물(A)이 위치하는 경우, 해안침식부의 해수면 바닥에 메쉬 형태의 키(60)를 박아 넣은 후 상기 개비온 조립체들을 바닥에 재치하는 것을 특징으로 하는 해안 침식 방지 공법.
    
11. 청구항 7에 있어서,
    상기 사면 위에 개비온 조립체를 재치할 때에는, 바지선을 해안에서 멀어지는 방향으로 이동시키며, 이미 결속된 개비온 조립체들을 바지선에서 하선시킴으로써 사면 상에 결속된 개비온 조립체들을 차례로 재치하는 것을 특징으로 하는 해안 침식 방지 공법.
    
12. 청구항 7에 있어서,
    개비온 조립체가 거치된 위치에 따라, 개비온 조립체에서 돌출망태와, 돌출망태를 기준으로 해저면에 가까운 바닥망태와, 돌출망태를 기준으로 해안쪽에 가까운 바닥망태에 채워지는 사석의 조밀도를 달리하는 것을 특징으로 하는 해안 침식 방지 공법.
    
13. 청구항 7에 있어서,
    개비온 조립체에서 돌출망태를 기준으로 해저면에 가까운 바닥망태에 채워지는 사석이 돌출망태를 기준으로 해안쪽에 가까운 바닥망태에 채워지는 사석보다 더 조밀하게 채워지는 것을 특징으로 하는 해안 침식 방지 공법.
    
14. 청구항 7에 있어서,
    상기 개비온 조립체에 의해 퇴적이 유도되고, 철망의 부식이 진행된 후, 철망만 들어올려 제거하는 것을 특징으로 하는 해안 침식 방지 공법.
    
15. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 개비온 조립체 또는 개비온 조립체 구조물을 이용한 세굴 방지 공법으로서,
    구조물(A) 전방을 정토하고 개비온 조립체를 재치하되, 돌출망태가 하향하는 방향으로 제1층의 개비온 조립체를 재치하는 단계;
    상기 제1층의 개비온 조립체 상에 돌출망태가 상향하는 방향으로 제2층의 개비온 조립체를 재치하되, 돌출망태의 돌출라인이 해안구조물과 나란하도록 배치하는 단계; 및
    이웃하는 개비온 조립체들을 결속하는 단계;
    를 포함하는 세굴 방지 공법.
    

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