KR20230011662A - 전복 패각을 이용한 친환경 다목적 닻 - Google Patents

Abstract

가두리 양식장의 해역별 환경조건이나 서식 생물의 특성을 반영하지 못한 기존의 내만 양식어장의 닻을 대체할 수 있는 친환경 다목적 닻을 제공한다. 본 발명은 4방향으로 개방된 개구부를 갖는 상부 돔형구조 하부에 정육면체 사각판이 결합되어 이루어지며, 돔형구조 중앙에는 중앙에서 수직하방의 정사면체 바닥까지 연장되는 아이볼트가 체결되어 상부 돔형구조와 하부골재구조를 연결한 전복가두리 양식장용 친환경 다목적 닻을 제공한다.

Description

전복 패각을 이용한 친환경 다목적 닻{Eco-friendly multi-purpose anchor using abalone shell.}

본 발명은 내만권에 밀집되어 있는 양식장의 어장오염으로 인한 생산성 저하와 수산 생물들의 서식처를 마련해 줄 수 있는 전복 패각을 이용한 친환경 다목적 닻에 관한 것이다. 기존의 전복 및 해조류 양식 시설용 닻들이 무분별하게 바다에 투하되고 있어 해저 환경이 좋지않은 영향을 미침에 따라 이를 대체 할 수 있는 친환경 다목적 닻을 제공한다.

가두리 양식장이나 어구를 일정 위치에 고정하는 데에는 닻이 많이 사용되지만, 닻은 대개가 고가일 뿐만 아니라 사용 기간이 끝난 후 수거하는 데 불편하므로 닻 대신 사용할 목적으로 가마니나 줄망태기에 돌, 자갈, 모래 등을 넣어 만든 것을 멍(sand bag)이라 한다.

멍은 같은 중량의 닻에 비해 해저에 대한 고정력은 떨어지지만, 닻을 사용할 때 줄이 닻에 감기거나 얽히는 문제가 없는 장점 때문에 양식장을 설치하는데 널리 사용된다. 닻을 사용하는 어업과 달리 양식장에서 멍을 주로 사용하는 이유는 양식장의 조업 방식에 기인한다. 일반적인 어업은 어획물 수확 시 부이줄과 함께 닻도 양망을 하지만 양식장의 경우, 양식 가두리 그물만 갑판에 올려 양식물을 확인하고, 양식장 끝의 마지막 멍을 제외한 멍이나 닻은 양망하지 않는다.

멍을 올리지 않은 상태로 어획물을 확인하기 위해서는 가두리 양식장을 갑판에 끌어 올렸을 때도 멍이 당겨지지 않을 만큼 멍줄이 길어야 한다. 보통 수심 10 m인 어장에서는 멍줄 길이가 30 m에 이른다. 이처럼 양식장이나, 어구를 고정하는 줄의 길이가 긴 상태에서 닻을 사용하게 되면 줄이 닻팔이나 닻장 등에 감기면서 문제가 생길 가능성이 있다.

이에 반해 멍은 모양이 단순하여 멍줄이 멍에 감길 확률이 낮다. 멍줄 길이가 길수록 멍의 고정력을 높일 수 있는 장점이 있으므로 상대적으로 고정력이 약한 멍의 단점을 보완할 수 있는 장점도 있다. 따라서, 양식장의 유실을 줄이기 위해서는 강한 풍랑이 발생할 때 양식장이 받는 힘을 줄이는 것도 필요하지만 근본적으로 취약한 멍의 고정력을 개선하는 것이 필요하다.

닻의 고정력과 관련된 연구들은 보고된 바 있으나 멍의 고정력 개선과 관련된 연구는 거의 이루어지지 않고, 특허 선행문헌의 경우에도 국내 등록특허번호 제10-1731229호와 국내 등록특허번호 제10-1633822호에는 두족류 포획을 위한 어구장치에 관하여 개시되어 있을 뿐 내만 가두리 양식 산업 분야에서 현재까지 사용되어지고 있는 닻의 기능을 하는 멍의 구조는 가마니나 줄망태기에 돌, 자갈, 모래 등을 넣어 만들어 가두리를 고정시켜주는 역할만 수행하였다.

본 발명의 친환경 다목적 닻의 경우 인위적으로 해양에 벙커형 친환경 다목적 닻을 설치함으로써 어류나 패류 및 해조류 양성지의 닻 역할을 할 뿐만 아니라, 최종적으로 내만의 어패류 및 해조류의 증식을 가능케함으로써 양식장에서 활용가능성을 높이고자 하였다.

국내 등록실용신안번호 제20-0470076호에는 가두리 양식장용 그물망의 고정성을 위하여 해저면에 안착된 상태에서 로프를 통해 상기 그물망에 연결되는 것으로서; 거푸집을 이용하여 콘크리트를 양생함으로써 형성되는 중량본체 상기 로프를 연결하기 위해 상기 중량본체의 상면에 설치되는 고리 상기 중량본체 내부에 설치되는 것으로서 하단이 상기 중량본체의 저면으로부터 돌출되게 설치되는 복수 개의 쐐기봉을 포함하는 가두리 양식장용 닻을 개시하고 있다. 국내 등록실용신안번호 제20-0476966호에는 인공어초 기능을 가진 콘크리트 닻은 상면은 원형이고, 저면은 상면과 동일한 지름의 원형이며, 좌우측면의 높이는 상면의 지름과 동일한 원기둥 형상으로 하되, 외측면은 좌우측면의 상단과 하단을 각각 지름으로 하는 원호만큼 원기둥 둘레를 따라 볼록하게 튀어나오도록 형성하고, 상기 상면 중앙의 콘크리트와 로프가 맞닿는 곳에는 탄성고무를 삽입시켜 로프를 탄성고무에 의해 콘크리트 표면에 고정시키며, 저면에는 저면에 형성된 개구부를 지나는 요홈이 길이방향으로 길게 형성되어, 인공어초로서의 기능을 구비한 콘크리트 닻에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록실용신안번호 제20-0485572호에는 원형 단면의 철재봉으로 이루어져, 좌우로 길게 형성되는 닻채와; 상기 닻채의 선단에 중심부가 고정 설치되고, 상기 닻채를 해저면에 고정하는 한 쌍의 닻날개와; 상기 닻장고정홀의 내부에 관통 설치되며, 닻날개고정부를 기준으로 전후로 길게 설치되어 상기 닻날개의 회전을 안내하는 닻장과; 상기 닻채의 상,하측에 각각 고정 설치되며, 환봉 형상으로 형성되어, 일단이 절곡 형성되어 고리부를 형성하고, 상기 닻채의 강도를 보강하는 메인보강봉과; 메인보강봉의 양측에 각각 고정 설치되며, 환봉 형상으로 형성되어 닻채의 길이 방향을 따라 좌우로 길게 설치되어 닻채의 강도를 추가적으로 보강하고, 닻날개의 돌출 방향으로 설치되어 닻채의 무게 중심을 상기 닻날개의 돌출 방향으로 안내하는 보조보강봉을 포함하는 어망용 닻을 개시한다. 국내특허공보 제10-1805001호는 닻채는 중공형 고정구조물과, 상기 중공형 고정구조물의 내부에 배치되어 있는 탄성 수단과, 상기 중공형 고정구조물의 내부에서 길이 방향으로 동작되게 구성되어 있는 닻채 부분으로 구성되어 있고, 상기 닻팔은 상기 중공형 고정구조물에 대하여 절첩 가능하게 장착되되 이의 내측 부분이 상기 닻채 부분의 끝단에 접촉되게 구성되어 있으며 상기 중공형 고정구조물(120)의 끝단에 고정편이 외측으로 장착되고, 상기 고정편에 상기 닻팔이 상기 중공형 고정구조물에 대하여 접철 가능하게 장착되되, 상기 닻채 부분의 끝단이 상기 고정편에 의해 전진이 제한되게 구성된 선박용 닻을 개시한다.

본 발명은 가두리 양식장의 해역별 환경조건이나 서식 생물의 특성을 반영하지 못한 기존의 내만 양식어장의 닻을 대체할 수 있는 친환경 다목적 닻을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 4방향으로 개방된 개구부(190)를 갖는 상부 돔형구조 하부에 정육면체 사각판이 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전복가두리 양식장용 친환경 다목적 닻을 제공한다.

상부 돔형구조 중앙에는 중앙에서 수직하방의 정사면체 바닥까지 연장되는 아이볼트가 체결되어 상부 돔형구조와 하부골재구조를 연결하며, 상부 돔형 내부 콘크리트 구조에는 4개의 돔형 형태의 철근이 삽입되며, 삽입된 철근 골재의 양끝단은 상부 돔형 콘크리트 외부로 철근이 돌출되어 형성되고, 삽입부의 끝은 90도 안쪽으로 절곡되어 하부 정사면체의 철근골재와 용접되어 연결되는 전복가두리 양식장용 친환경 다목적 닻을 제공한다.

본 발명의 실시예로서 상부 돔형 및 하부 정사면체 구조는 콘크리트용 시멘트에 전복패각 미분 5중량%를 배합한 시멘트로 제작되는 전복가두리 양식장용 친환경 다목적 닻을 제공한다.

하부 콘크리트는 해저면에 접하는 바닥면이 요철을 갖는 굴곡형상으로 이루어질 수 있고, 하부 지지대의 외부 4방향 모서리의 아이볼트는 하부지지대의 접지력을 향상시키기 위해 정사면체를 수직으로 정사면체 바닥까지 연장하여 바닥외부로 돌출되게 형성할 수 있다.

본 발명은 해역별 환경조건이나 서식 생물의 특성을 반영하여 기존의 내만 양식어장의 닻을 대체할 수 있을 뿐 아니라 내만 양식어장의 지반의 생물 다양성 유지를 꾀할 수 있다.

도 1은 기존의 양식장의 고정방법을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 친환경 다목적 닻이 시설된 개념도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 친환경 다목적 닻의 3D 모델을 나타낸다.
도 4는 친환경 다목적 닻의 육면도를 나타낸 것이다.
도 5는 친환경 다목적 닻의 시멘트 내부 철근 골재 배치 설계도를 나타낸다.
도 6은 친환경 다목적 닻의 제품화시 모습을 2D 도면으로 나타낸 것이다.

도 1은 기존의 양식장의 고정방법을 나타낸 모식도이다. 통상 가두리 양식장이나 어구를 일정 위치에 고정하는 데에는 닻 또는 가마니나 줄망태기에 돌, 자갈, 모래 등을 넣어 만든 멍(sand bag)을 사용하였다. 기존의 사용된 고정장치는 강한 풍랑이 발생할 때 근본적으로 취약한 고정력을 개선하는 것이 필요하다.

도 2는 본 발명의 친환경 다목적 닻이 시설된 개념도를 나타낸다. 가두리 양식장을 고정하는 다목적 닻은 돔형벙커 형태의 외부 형태를 가지고 돔형골조 내부에 잠수부가 드나들 수 있도록 공간이 형성되어 있다. 본 발명은 전복 패각과 시멘트를 혼합하여 만들어지는 친환경 다목적 닻으로서 상부 닻 내부에 어패류 및 해조류의 증식과 내만 가두리 양식 시 발생하는 유기 화합물을 제거하는 여러 생물들의 은신처가 되어줄 수 있다.

또한 친환경 다목적 닻 사용으로 내만 가두리 양식장 및 해조류 양식장 시설물을 다각도로 로프 고정이 가능한 장점이 있다. 친환경 다목적 닻의 구조를 돔형으로 형성함으로써 기존의 내만형 가두리 멍의 경우, 사방이 막혀있어 해수의 흐름을 방해하는 것과는 달리 해수를 소통시켜 닻의 기능뿐만 아니라 인공어초의 기능을 하게되어 본질적인 안식처 역할을 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 친환경 다목적 닻의 3D 모델을 나타낸다. 본 발명의 친환경 다목적 닻은 내, 외부가 서로 통할 수 있도록 4방향으로 개구부를 갖는 반원형 콘크리트 구조물로 이루어진다. 반원형 콘크리트 구조물의 하부에는 정사면체의 콘크리트 판(170)이 상부 반원형 콘크리트 구조물과 결합되어 이루어진다.

받침부의 콘크리트 구조를 하부 정사각형 프레임으로 사용함으로서 해저 바닥에 닿는 면적을 넓혀 마찰을 최대화시키고, 상부는 원형(벙커형)구조를 가져 조류의 소통과 어패류에겐 생활공간을 마련해주어, 양식어민은 전복가두리, 전복먹이용 해조류양식장의 시설물을 기존의 멍이나 닻에 비해 단단히 고정시켜주는 효과를 갖는다.

또한, 4방향으로 개방된 개구부(190)는 원형으로 이루어져 조류 흐름이 빠르게 유입되어 침전물이 집적되지 않아 깨끗한 반원형 내부가 환경적으로 조성이 되어 어패류에게 쾌적한 생활공간이 되어줄 수 있다. 원형 통공을 통해 어패류가 자유롭게 이동가능하며, 돔 형태의 반구 형상(160)으로 덮혀 있어 은신처 역할을 하게 된다.

도 4는 친환경 다목적 닻의 정사면체의 콘크리트 판의 하부구조를 나타낸다. 정사면체의 콘크리트 판(170)의 하부에는 지지파이프가 콘크리트 판(170)의 상면에서 하면으로 돌출되어 형성된다. 지지파이프는 다목적 닻이 저질에 설치되는 경우 저질 깊이 침하하여 고정됨으로서 지질에 따른 닻 구조물을 안정적으로 지지해줄 수 있다.

지지파이프는 상부 돔형구조물의 내부에 4방향으로 형성되며 콘크리트 하방으로 관통되는 지지파이프의 길이는 각각의 방향에 따라 다르게 형성될 수 있다. 콘크리프판 하부에 다리 구조의 파이프가 형성됨으로서 다목적 닻의 무게를 지지할 수 있다. 지지파이프의 길이는 지질 구조, 지질의 상태에 따라 파이프를 탈부착할 수 있고, 지지파이프의 다리 길이를 잘라 조절할 수 있다.

도 5는 친환경 다목적 닻의 육면도를 나타낸 것이다. 구체적인 외부 특성과 뼈대 구조를 살펴보면 상부 돔형 외부 구조의 반지름은 280cm이며, 4방향으로 뚫린 해수 순환, 잠수부의 입-출입 통로는 각 반지름 1m가 2군데, 1.5m를 가지는 통공이 2군데로 이루어지며, 높이는 각각 50cm, 75cm로 이루어진다.

돔형 중앙에서 수직으로 정사면체 바닥까지 연장되는 아이볼트의 길이는 총 170cm로 친환경 다목적 닻을 세로로 가로질러, 그중 20cm가 하부지지 콘크리트 구조에 체결되어 하부 철근 골재구조와 함께 용접된다. 또한, 외부 돔형 구조의 안쪽면의 반지름은 260cm로 돔형의 콘크리트 두께는 20cm로 이루어진다. 하부 콘크리트 구조는 정사각형 구조이며 가로, 세로 각각 3m 높이 1.8m의 크기로 이루어진다.

하부 콘크리트는 해저면에 접하는 바닥면이 요철을 갖는 굴곡형상으로 이루어질 수 있다. 하부 콘크리트가 굴곡형상을 가지므로 마찰력이 필요한 접지 면적을 증대시킬 수 있다.

하부 지지대의 외부 4방향 모서리에 고정되는 아이볼트의 경우, 콘크리트 내부에 17cm 함몰되어 체결되며, 철근 두께는 24mm로 이루어진다. 그러나, 하부 지지대의 외부 4방향 모서리의 아이볼트(180)는 하부지지대의 접지력을 향상시키기 위해 정사면체를 수직으로 정사면체 바닥까지 연장하여 정사면체 바닥외부로 돌출되게 형성할 수 있다. 이로부터 해저면에 돌출된 아이볼트 끝단이 삽입되어 해저면과의 고정력을 증가시킬 수 있다.

도 6은 친환경 다목적 닻의 시멘트 내부 철근 골재 배치 설계도를 나타낸다. 상부 돔형 외부 구조에는 4개의 반지름 형태의 30mm 철근이 삽입되며, 각 철근의 이음부는 용접을 통하여 연결부와 접합된다. 또한 반지름 270cm의 돔에 철근 골재를 형성하기 위해서는 5미터 길이를 가지며, 이중 30cm가 하부 지지 콘크리트 구조에 삽입되도록 돌출되어 상부와 하부를 연결하여 지탱하게 된다.

또한 5m 길이의 상부 골재는 30cm 삽입부를 가지도록 상부 돔의 콘크리트로부터 외부로 돌출되어 형성되고, 30cm 삽입부의 끝 구조는 90도 안쪽으로 절곡되어 휘어지는 구조를 가진다.

90도 절곡됨으로서 하부 지지 콘크리트 구조의 내부 철근 골재 구조와 용접을 통해 상부와 하부의 내부 골재 구조를 단단하게 이어주는 역할을 한다. 상부 외부 형태에 맞도록 각 철근 골재는 사이 거리를 40cm로 이격되도록하며, 하부 철근 골재 역시 상부 골재와 용접을 할 수 있도록 골재의 사이 거리는 40cm로 이격되도록 한다. 40cm의 여백은 39.6cm 철근을 보강재로 접합하여 용접하게된다.

하부 콘크리트 철재 골재 구조 중 가장 가운데에 위치하는 철근 골재 구조는 상부 콘크리트 구조에서 내려오는 닻 연결고리 중 하나인 아이볼트와 용접을 통하여 전체 친환경 다목적 닻을 가로지르는 뼈대 구조로서 열십자 형태로 전체 무게를 지지해준다. 돔형 및 돔형 구조를 받혀주는 정사면체 콘크리트 지지대는 전복패각 미분을 배합한 시멘트로 제작되며, 외부 모서리에 4방향 닻줄 연결고리를 갖는다.

본 발명의 다목적 닻의 재료는 시멘트 모래 및 자갈의 혼합물에 전복패각 미분 5중량%를 배합하여 다목적용 닻을 제조하기 위한 콘크리트를 사용하여 제조한다. 시멘트에 전복패각 미분 5%를 적절히 배합함으로서 탄산칼슘의 함량을 높여 패각의 성장을 도울 수 있고, 전복 패각 미분으로 인해 굴 패각과 같은 Ph농도를 낮추는 역할을 할 수 있다. 도 7은 친환경 다목적 닻의 제품화시 모습을 나타낸다.

본 발명의 친환경 다목적 닻은 어패류 및 해조류가 자랄 수 있는 환경 조성할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 내만 가두리 양식 시설물 중 하나인 닻 구조물을 대체 하는 효과가 있다.

100: 가두리 양식장 110; 고정로프
120: 멍 300: 친환경 다목적 닻
150: 아이볼트 160: 돔 형태의 상판
170: 정사면체 콘크리트 판 180: 모서리아이볼트
190 : 개구부

Claims (4)

1. 4방향으로 개방된 개구부(190)를 갖는 상부 돔형구조 하부에 정육면체 사각판이 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전복가두리 양식장용 다목적 닻
   
2. 청구항 1에 있어서, 돔형구조 중앙에는 중앙에서 수직하방의 정사면체 바닥까지 연장되는 아이볼트가 체결되어 상부 돔형구조와 하부골재구조를 연결한 것을 특징으로 하는 전복가두리 양식장용 다목적 닻
   
3. 청구항 2에 있어서, 상부 돔형 내부 콘크리트 구조에는 4개의 돔형 형태의 철근이 삽입되며,
   삽입된 철근 골재의 양끝단은 상부 돔형 콘크리트 외부로 철근이 돌출되어 형성되고,
   돌출된 삽입부의 끝은 90도 안쪽으로 절곡되어 하부 정사면체의 철근골재와 용접되어 연결되는 것을 특징으로 하는 전복가두리 양식장용 다목적 닻
   
4. 청구항 3에 있어서, 상부 돔형 및 하부 정사면체 구조는 콘크리트용 시멘트에 전복패각 미분 5중량%를 배합한 시멘트로 제작되는 것을 특징으로 하는 전복가두리 양식장용 다목적 닻

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