WO2016052967A1 - 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치 - Google Patents

균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치 Download PDF

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WO2016052967A1
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WO
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frame
cage
tank
balance
line
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PCT/KR2015/010263
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정성재
박성욱
이동길
김경민
이건호
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국립수산과학원
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    • A01K61/00—Culture of aquatic animals
    • A01K61/60—Floating cultivation devices, e.g. rafts or floating fish-farms
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    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish

Definitions

  • the present invention is to install a solid water flow distribution plate in the front end or rear end of the cage frame made of the frame structure of the submarine type, by installing a balance tank and a sinking float tank up and down respectively on the left and right sides of the cage frame , So that it can be safely and easily moved to the water requiring the cage device, by installing an auxiliary buoyancy tank in the left and right center side of the cage frame between the balance tank and the sinking float tank, In addition to promoting balanced and stable sinking and floating operations, and ensuring the convenience of shipping operations by securing a sufficient level of injuries, the cages can be tilted left and right safely to quickly and easily carry out the drying and removal of attachments at sea.
  • the present invention relates to a mobile submerged floating sea cage.
  • aquatic cages are facilities that install cages in a coastal area or offshore waters to a certain extent, and grow various fish in them, and are relatively deep in water due to water pollution in recent years.
  • the cage facility is moving to the offshore.
  • the water cage is usually placed on the surface of the water, and in case of an emergency such as a red tide or typhoon, the water cage can be submerged to a certain depth in the water, and after the red tide or typhoon passes, the water cage is injured and used again.
  • the submerged floating cages are widely available, and the floating and submersible wave-proof portable cages described in Korean Patent Application Publication No. 10-2008-88200 (published date: October 20, 2008) Can be mentioned.
  • the process of submerging the water cage is performed by opening both the seawater valve and the air valve installed in the buoyancy pipe to allow seawater to flow into the buoyancy pipe, and to raise the water cage again.
  • the air compressor provided in the vessel is connected to the air valve of the buoyancy pipe by an air hose while the seawater valve of the buoyancy pipe is opened, and the compressed air is stored in the buoyancy pipe as the compressed air is injected into the buoyancy pipe. After the seawater is discharged through the seawater valve, the seawater valve is finally closed.
  • the conventional submerged floating cage device is a structure in which a frame frame having a circular or polygonal frame shape at regular intervals along the height direction of the cage league is connected to the outer periphery of the cage league.
  • the cage itself forms a cylindrical or polygonal mesh, it becomes a very difficult structure to move from the sea to the body of water requiring the cage.
  • the conventional submerged cage system is fixedly installed in a specific body of water, and the operations such as the introduction of aquaculture fish or the release of the sea urchin are performed in the body of water where the cage is installed.
  • This situation cannot be performed under poor conditions, and it is not only necessary to go through the cumbersome task of loading the fish and loading and unloading the fish again, while operating the fish transport vessels to the waters where the cage is installed. Unnecessarily much time, manpower and money are required to carry out the work.
  • the seawater flows to one side of the buoyancy pipe during seawater flows into or out of one side of the buoyancy pipe having a diameter of about 10m to 30m. Accordingly, the buoyancy pipe does not maintain the balance in the horizontal direction and is easily tilted in the up and down directions due to the eccentricity of the seawater, which makes it difficult to settle or injure the cage device stably. there was.
  • the conventional submerged floating cage is not provided with an additional frame structure other than the buoyancy pipe on the upper side of the cage, so that the power supply mechanism, the sinking top and the automatic feeder necessary for the overall operation of the cage, and these It is very difficult to install a control mechanism for the control of the cage together with the cage, which causes the worker to move to the water where the cage is installed by operating the vessel every time the cage is settled or when the fish are fed. In addition, many problems were exposed to the efficient operation of the cage.
  • the maximum height that can safely lift the cage is the operation level corresponding to the balance tank, even when the cage is injured, the portion of the cage corresponding to the bottom of the balance tank is locked in the seawater. As a result, the density of the farmed fish, that is, the distribution of the farmed fish with respect to the amount of seawater was lowered, and thus, the time required for the shipping of the fish was longer.
  • the water flow distribution plate installed on the front end or the rear end of the cage frame is made of a metal plate, and each frame constituting the cage frame is welded by a metal rod, so that the overall load of the cage frame is increased. It has become relatively large, which makes it difficult to tow or lift cages and to repair and maintain cage frames.
  • the present invention has been made in order to compensate for the disadvantages of the prior application as described above, the submerged buoyancy device by additionally installing an auxiliary buoyancy tank on the left, right center side of the cage frame corresponding to the balance tank and the submerged floating tank. And more stable and stable work, and ensures the height of the cage to rise above the water surface for convenience of shipping operations, and also prevents the cage to fall over the left and right direction. By tilting to allow the rest of the cage to be exposed on the water surface, except for the bottom net, it is possible to quickly and easily perform the drying and removal of the cage at sea.
  • the cage frame for partitioning the culture space on the basis of the frame-shaped frame frame is connected, the frame frame is a constant interval along the longitudinal direction of the cage device
  • the main frame of the pentagonal shape is placed and disposed, including the upper frame and the lower frame and the side frame in the longitudinal direction connecting the respective main frame, the frame is settled injury means that can be selectively injected air and sea water Is installed, the sinking means is installed along the side frame at the upper and lower left and right sides of the pair of sinking tanks installed in the longitudinal direction of the cage frame over the lower left and right sides of the main frame It consists of a pair of balance tanks, the upper frame and the lower frame and the side frame
  • the end side of the frame forming an end frame is connected to the front and rear side of the cage gathered in the form of a solid, and each of the sinking float tank and the balance tank is connected to the compressed air injection means for the rise of the cage device,
  • a water dispersing membrane made of a waterproof cloth or a tarpaulin made of a solid shape along the side is installed as a cover type, and the water dispersing membrane is connected to a main frame disposed at an alternative position at the front end side and the rear end side of the cage frame or a double frame.
  • the connection frame and the binding straps are installed to be connected, and the vertex portion of the water dispersion membrane
  • the towing ring is installed to be connected to the cage frame, and the auxiliary buoyancy tank along the longitudinal direction of the cage frame on the left and right centers of the cage frame corresponding to the balance tank and the submerged floating tank on the basis of the respective main frames. Characterized in that is installed.
  • the main frame, the side frame, the upper frame, and the lower frame, which form the cage frame, use hollow pipes in which the inside is empty, and cross sections of each frame have a crisscross shape for prefabricated connection between the hollow pipes.
  • the pipe connector is applied, the confinement net, the outer mesh is connected to the frame frame and the inner mesh of the inner mesh connected to the outer mesh is installed in the outer mesh, the outer mesh is
  • the rope is arranged in the longitudinal direction of the frame frame and the rope arranged in the width and height direction of the frame frame is made to cross, characterized in that the cross section between the cross-shaped prefabricated cross cover is applied,
  • the upper side of the frame is the same as that applied to the filing application.
  • a control house with a built-in operation mechanism of a duri device, a ship's eyepiece deck, a handrail passage and a communication antenna for moving a worker are installed, while the communication antenna is equipped with a communication modem, a wireless router, a GPS, and a night flashing light.
  • the operating mechanism of the cage device installed inside the house also includes a power supply mechanism including a generator and a battery, compressed air injection means associated with an air compressor, automatic feeding of feed, and a control mechanism for controlling them. .
  • Compressed air injection means of the operating mechanism built into the control house an air compressor, a discharge line extending from the air compressor with a check valve, a pressure storage tank connected to the air compressor by the discharge line, An injection line extending from the accumulator tank with the check valve and the solenoid valve; an opening / closing line branching from an injection line corresponding to the check valve and the solenoid valve; and a solenoid valve from the injection line and the opening / closing line.
  • the injection line and the opening and closing line is composed of two lines, one for each of the sinking tank and the balance tank, each branch line branching from the injection line, each branching line It is connected to the tank and the balance tank, the branch line branching from the opening and closing line is It is connected to the pneumatic valve as a seawater injection valve mechanism installed in each submerged floating tank and balance tank, the exhaust line having an electromagnetic valve is connected to the injection line corresponding to the position past the solenoid valve, the pressure storage tank An overpressure discharge line having a relief valve is connected to the upper end, and a hose connector as an external connector is installed on the upper side of the antenna support, and an external injection hose extends from the hose connector to the inside of the control house along the inside of the antenna support.
  • the external injection hose is connected to an external injection line having a check valve, and the external injection line is connected to a pressure storage tank.
  • each of the submerged buoyancy tank and the balance tank is divided into a plurality of compartments by partition plates installed at regular intervals along the longitudinal direction, and each of the compartments A pneumatic valve is installed and the branch line branching from the injection line is connected to each compartment forming a balance tank with the sinking float tank, and the branch line branching from the opening / closing line is each compartment forming the balance tank with the sinking float tank.
  • each of the solenoid valve inlet and outlet side installed in the injection line, branch line and exhaust line is connected to the bypass line having a manual valve is installed, each of the manual The valve is arranged on the outside of the control house, and the external connector on the top of the antenna holder
  • Providing a chair cable connector for external control of the valve and the cable connector is characterized in that the installation of each solenoid valve and connected by a cable extending into the interior of the control house along the inner side of the antenna holding.
  • the present invention as described above is accompanied with all the effects of the previous application, and to ensure the maximum height to safely raise the cage device to the position where the auxiliary buoyancy tank is installed, thereby the maximum injury of the cage device Only the confinement of the lower part of the auxiliary buoyancy tank is submerged in the sea, thereby increasing the concentration of fish, ie, the distribution of the fish in the seawater, and thus making the shipping of the sea urchins faster and more economical. Provides an effect that can be performed.
  • the integrated buoyancy of the upper balance tank and the center side buoyancy tank disposed in the direction effectively suppresses the overturning of the cage, even when the cage is inclined. It can be safely injured, and this allows the left and right side webs of the cage to be exposed on the water surface, except for the bottom net, so that the drying and removal of the cage can be quickly and easily performed at sea. Provides an effect that can be performed.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a mobile submerged floating offshore culture cage according to the present invention.
  • Figure 2 is an external perspective view showing a frame structure in a state in which the cage league removed in FIG.
  • FIG. 3 is a front sectional view of FIG.
  • FIG. 4 is a side view of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a plan view of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a portion “A” of FIG. 5 showing a connection structure of a frame frame by a frame connector.
  • Figure 7 and Figure 8 is a schematic installation state of the cage league consisting of a double net.
  • 9A and 9B are enlarged views and side views of a portion “B” of FIG. 7 showing a connection state between external meshes by a cross cover.
  • 10A and 10B are plumbing diagrams showing the settling portion of the cage device.
  • 11a and 11b is an exemplary view showing the floating and settled state of the cage device for each condition.
  • Figure 12 (a) and (b) is an exemplary view showing a state in which the incline to the left and right to lift the cage to dry the cage.
  • Fig. 13 is a side view showing main parts of a communication antenna for a cage device
  • FIG. 14 is a side view showing the installation state of the mooring buoy.
  • 15 is another exemplary view showing a state in which the cage device according to the present invention is fixedly mounted on the sea bottom.
  • the frame is installed on the frame 1, the frame frame (1) Net (10), the control house 20 is installed in the upper side center portion of the frame (1) and the ship eyepiece deck (11) (12) and the handrail passages for workers (13) (14) (15) It is made by including a pair of submerged upper tank 30, the auxiliary buoyancy tank 39 and the balance tank (30 ') respectively installed over the left, right lower end and the center and upper side of the frame frame (1)
  • the operation mechanism of the cage device 100 including a control mechanism is built in, and the communication antenna 21 is installed on the upper side of the control house 20 by the antenna column 21a. have.
  • the cage frame 1 is made of a submarine frame structure so that the cage device 100 can be easily moved in a towing manner by using a ship or the like, more specifically FIGS. 2 and FIG.
  • the main frame 2 has a pentagonal shape which is arranged in a plurality of pieces (9 in the drawing) at regular intervals along the longitudinal direction of the cage device 100, and in the longitudinal direction of the cage device 100, respectively. It consists of including the upper frame 4 and the lower frame 5 and the side frame (3) connecting the main frame (2).
  • the front end portion and the rear end side of the upper frame 4, the lower frame 5 and the side frame 3 are end frames (3a) (4a) are gathered in the form of a solid at the front and rear sides of the cage device (100) )
  • a reinforcement frame 7 extends from the main frame 2 corresponding to the end side of the submerged floatation tank 30, with respective end frames 3a, 4a and 5a. It is gathered and installed in a solid form, and the solid-shaped water flow dispersion membrane 8 is installed on the outer surface of the frame-shaped connecting portion provided by the end frames 3a, 4a, 5a and the reinforcing frame 7.
  • Each frame constituting the cage frame (1) is a metal frame having excellent corrosion resistance, for example, a stainless steel frame or a metal frame made of corrosion-resistant plating, as is widely applied to the water cage in coastal waters, the hollow form It is preferable to use hollow pipes, and in some cases a high strength plastic frame may be used.
  • each frame constituting the frame (1) as a hollow pipe of a corrosion-resistant metal material as described above, as shown in Figure 6, the cross-sections of each frame cross-section can be assembled prefabricated between the hollow pipes It is preferable to apply a pipe connector 1b having a shape of ⁇ , and as shown in FIG. 2, the pipe connector 1b or the cross-shaped pipe connector 1b having a shape of "T" shaped to cross each frame.
  • Various types of pipe connectors 1b may be applied, such as a form in which a straight connector is additionally connected to the upper or lower center.
  • the water dispersion membrane 8 uses a waterproof cloth or a tarpaulin that does not penetrate moisture, and a material having a tensile strength sufficient to sufficiently support a hydraulic load according to the towing of the cage device 100.
  • the main stream 2 disposed at the front end side or the rear end side of the frame frame 1 as the connecting frame 2 ', and the water flow dispersion film 8 is connected to the connecting frame 2' and the tie string 8a. It is preferable to install it by binding to
  • the water flow dispersion film 8 may be torn or torn off by hydraulic resistance.
  • the upper frame 4 connecting each main frame 2 is installed in two rows along the upper end of the main frame 2 for stable installation of the control house 20, As shown in FIG. 3, the main frame 2 itself becomes a shape close to a hexagon rather than a full pentagon, and the lower frame 5 is installed in one row along the lower center side of the main frame 2.
  • the frame 3 is provided in one row each along the upper left and right edges of the main frame 2.
  • the number and arrangement of the upper frame 4, the lower frame 5 and the side frame 3 installed to connect the main frame 2 can be constructed in various forms in addition to the form shown in the drawings.
  • the shape of the main frame (2) is also to be understood that it can be formed in a circular or oval frame or a hexagonal or octagonal frame in terms of providing a substructure-like framework.
  • the structural strength of the cage device 100 is improved as the number of frames increases, but the overall load and installation cost of the cage device 100 are increased. Therefore, the number of applications of the frame may be considered simultaneously. It is necessary to properly adjust the arrangement state, inside the lower corners of both sides of the cage frame (1) where the submerged floating tank (30) is arranged, the underwater camera (9) is installed to monitor the growth status of fish, etc. have.
  • each of the submerged floating tank 30 is connected to the lower sides of the main frame 2, except the connecting frame (2 ') over the longitudinal direction of the cage device 100, each balance tank (30') ) Is installed along the side frames (3) arranged on the upper left and right sides of the frame (1), each auxiliary buoyancy tank (39) of the submerged buoyancy tank (30) and the balance tank (30 '). 3 is connected in the longitudinal direction of the cage device 100 along the main frame 2 at a position corresponding to the center, preferably at the left, right center side or slightly higher position of the cage frame 1 as shown in FIG. have.
  • Tank bracket (30a) is installed on the frame frame (1) for firm mounting of the submerged floating tank (30), the auxiliary buoyancy tank (39) and the balance tank (30 ') as described above, each tank bracket (30a) ) Is preferably connected to the main frame (2), but when the ship's eyepiece deck (11) associated with the control house 20 is installed in the upper left and right of the cage device 100, the balance tank (30) Tank bracket 30a for ') may be installed on the lower portion of the eyepiece deck (11).
  • each of the submerged floating tank 30 and the balance tank (30 ') is connected to the compressed air injection means for the rise of the cage device 100, and the settlement of the cage device 100
  • the seawater injection valve mechanism is installed, and the auxiliary buoyancy tank (39) of the cage device (100) during the work of sinking or floating the cage device 100 and tilting the cage device 100 in the left and right directions It is to provide auxiliary buoyancy to maintain balance and stable posture and to prevent overturning.
  • each auxiliary buoyancy tank 39 is not applied to the compressed air injection means or the seawater injection valve mechanism, in this respect each auxiliary buoyancy tank 39 is in the interior of the cylindrical plastic casing in addition to the cylindrical tank empty inside.
  • buoyancy means such as buoyant materials such as styrofoam or polyurethane foam can be applied, and its dimensions can be variously adjusted according to the required buoyancy conditions.
  • the compressed air injection means may be an air injection hose extending from a compressed air injection air valve installed in a buoy, etc., not shown in the prior art, and the seawater injection valve mechanism may be a submerged floating tank ( 30) and a solenoid valve mounted to the balance tank 30 ', respectively, and when the solenoid valve is used as a seawater injection valve mechanism, the solenoid valve may be provided with a valve operation mechanism provided to a buoy by a cable. Connection is installed.
  • the compressed air injection means associated with the tank 30 ′ is installed inside the control house 20, which will be described later on the basis of the attached FIGS. 11A and 11B.
  • FIG. 7 and 8 show the structure of the cage league 10 applied to the cage device 100 of the present invention
  • the cage league 10 is connected to the cage frame 1
  • the outer mesh 16 is installed
  • a substantial culture space such as fish is in the inner net 17
  • the outer net 16 is connected to the inner side of the frame 1 by using a clamp 18 of a corrosion-resistant metal, etc., while the inner net 17 uses a net fastening means such as a joint line 19. It is preferable to install the net reinforcement tendon (17a) is connected to the outer net 16, the outer net 16 using a thick rope having a diameter of about 1 ⁇ 3cm, the inner net (17) The mesh having a dense mesh is used as is used for the conventional cage.
  • the outer net 16 is manufactured by cross-connecting a rope disposed in the longitudinal direction of the cage frame 1 and a rope disposed in the height and width directions of the cage frame 1 at a 90 degree angle.
  • the cross cover 16a having a cross shape in the form of a cross is formed at each intersection of the ropes as shown in FIGS. 9A and 9B to secure the connection strength of the outer net 16 more sufficiently. It is preferable to apply, and the cross cover 16a is made of two bodies which are opposed to each other with the intersecting parts between the ropes using plastic materials, and then, each body is assembled by using an assembly bolt or the like. desirable.
  • the inner net (17) should be provided with a retractable passage means not shown at appropriate positions for the introduction of farmed fish, shipping of the adult fish, or entering and exiting the diver (worker), the passage means is a normal cover net Representative examples include a rope-binding or zipper-type net door, etc., the outer net 16 so that divers can easily enter the inner form space through the passage means provided in the inner net (17). It is desirable to install the mesh with dimensions (width and height) of about 1m.
  • control house 20 is provided with a door (20a) for the worker's access, and the plurality of antenna supports (21a) installed on the upper side of the control house 20 (four in the figure) It is made to be stably supported by the support rope (21b), and between the bottom side of the control house 20 and the lower frame (5) of the frame frame (1) to more securely distribute the installation load of the control house (20)
  • a reinforcing frame is further provided.
  • the reinforcing frame has a plurality of (three in the figure) installed in the vertical direction between the bottom side and the bottom frame 5 of the control house 20. It becomes a cross beam frame 6a installed to connect the strut frame 6 between the strut frame 6 and the left and right side frames 3, and a moving passage of the worker through the control house 20.
  • the eyepiece deck for ships is installed on the upper side of the frame (1), the handrail between the eyepiece deck and the control house 20 is provided with a handrail passage for the movement of the worker.
  • the ship's eyepiece deck includes a pair of side eyepiece decks 11 installed on the upper left and right sides of the cage device 100 based on the side frame 3 of the cage frame 1, and
  • the railing passage comprises a pair of side rail passages 15 connecting each side eyepiece deck 11 with the control house 20, each balance tank 30 'as described above. Is preferably installed connected to the lower side of the eyepiece deck (11).
  • each balance tank 30' can more firmly support the side eyepiece deck 11
  • each side rail passage 15 is installed inclined along the upper side of the frame frame 1 is preferably a stepped passage structure.
  • handrail support 13a, 14a is installed on the front end and rear end of the frame frame 1 based on the end frame 4a of the upper frame 4, and the handrail support 13a ( A front handrail passage 13 and a rear handrail passage 14 are respectively installed between the 14a) and the control house 20, and the brace device 100 is mooring buoy 40 at the front end side of the front handrail passage 13. Mooring rope (40a) for connecting the mooring post 41 is installed, the rear end of the rear rail passage 14 is provided with a ship auxiliary eye deck 12 is connected.
  • the auxiliary eyepiece deck 12 is hingedly coupled to the rear handrail passage 14 by a hinge coupling part 12b so as to be installed angularly, while the lower end of the auxiliary eyepiece deck 12 has a deck buoy ( 12a) is installed, the auxiliary eyepiece deck 12 is angular movement in the up and down direction about the hinge coupling portion 12b by the buoyancy of the deck portion (12a) during the settlement or injury of the cage device (100) 12A and 12B, the mooring post 41 may also be used to bind the towing rope extending from the rear of the ship when the cage device 100 is moved separately from the towing ring 1a.
  • the arrangement of the ship's eyepiece deck (11) 12 and the worker's handrail passage (13) (14) (15) is also just one representative example that can be applied to the present invention, installed in the control house 20
  • the arrangement of the eyepiece deck and the railing passage can be variously adjusted based on the position of the door 20a, and the respective eyepiece decks 11, 12 and the railing passages 13, 14, 15 are It is desirable to provide a guardrail for the safe movement of the operator.
  • various operation mechanisms necessary for the overall operation of the cage device 100 are installed in the control house 20, and the most important of these operation mechanisms is the respective sinking injury tank 30.
  • the sinking inlet of the cage device 100 associated with the balance tank (30 ') the sinking inlet is compressed air injection for injecting compressed air into the sinking tank (30) and the balance tank (30').
  • the compressed air injection means includes an air compressor 31, a discharge line 31a extending from the air compressor 31 in a state including a check valve V1, and the discharge.
  • An accumulator tank 32 connected to the air compressor 31 by a line 31a, and an injection line 33 extending from the accumulator tank 32 to a state having a check valve V1 and a solenoid valve SV.
  • the opening and closing line 33a branched from the injection line 33 corresponding to the check valve V1 and the solenoid valve SV, and the solenoid valve from the injection line 33 and the opening and closing line 33a. It consists of branch lines 34 and 34a which respectively branch in the state which has SV.
  • the accumulator tank 32 serves as a buffer tank for buffering irregular pressure changes of the compressed air discharged from the air compressor 31, and at the same time, before the cage apparatus 100 is submerged in water, the air compressor 31 is used.
  • the compressed air discharged from the gas is stored in advance at a pressure level required for the compressed air, and used for the floating operation of the cage device 100 again.
  • the pressure storage tank 32 is provided with a pressure gauge (P), a pressure transmitter (PT) and a pressure switch (PS) for internal pressure measurement and pressure adjustment, respectively, and a relief valve ( RV: An overpressure discharge line 32a having a relief valve is connected and installed, and a manual valve V2 is provided at the lower end of the pressure storage tank 32 to discharge foreign substances such as oil introduced from the air compressor 31.
  • the drain pipe 32b is connected.
  • the cage device 100 of the present invention by selectively injecting seawater or compressed air into the sinking float tank 30 and the balance tank 30 'cage cage device Along with the work to settle or float (100), by using the auxiliary buoyancy tank (39) is also performed to tilt the cage device in the left and right directions, so that the injection line 33 and the opening and closing line ( 33a) is divided into submerged float tank 30 and balance tank 30 'and connected to each tank individually, so that the injection of seawater or compressed air can be precisely and precisely performed without confusion for each tank. It is desirable to.
  • the branch line 34 branched from the injection line 33 for the submerged floatation tank 30 is connected to each of the submerged floatation tanks 30 and branched from the opening / closing line 33a.
  • the branch line 34a is connected to a pneumatic valve PV as a valve mechanism for seawater injection provided in each submerged floating tank 30, and branched from the injection line 33 for the balance tank 30 'as shown in FIG. 10B.
  • the branch line 34 is connected to each balance tank 30 ', and the branch line 34a branched from the opening / closing line 33a is connected to the pneumatic valve PV installed in each balance tank 30'. To connect.
  • each opening-and-closing line (33a) in the figure, even if the solenoid valve (SV) is not installed, the operation of the compressed air injection means does not cause a problem, and if necessary, the air compressor ( 31) and the accumulator tank 32 may also be divided into two for the submerged floatation tank 30 and the balance tank 30 ', respectively, and may be installed in two, and each injection line 33 passes the solenoid valve SV.
  • the exhaust line (33b) having a solenoid valve (SV) in the position the air stored in the submerged float tank 30 and the balance tank (30 ') during the settlement operation of the cage device 100 according to the injection of sea water It can be discharged to the outside.
  • each of the submerged floating tank 30 and the balance tank 30 ' is divided into a plurality of compartments 35 by partition plates 35a provided at regular intervals along the length direction.
  • a pneumatic valve (PV) is provided in each of the compartments (35), and at the same time, the branch line (34) of the injection line (33) is balanced with the submerged floatation tank (30) with a solenoid valve (SV).
  • the branch line 34a of the opening and closing line (33a) is provided with the solenoid valve (SV) submerged float tank 30 and the balance tank ( It is to be connected to the pneumatic valve (PV) for each compartment (35) forming a 30 ').
  • SV solenoid valve
  • PV pneumatic valve
  • Branch lines 34 branched from the injection line 33 are respectively connected to the upper side of the compartment 35, while each pneumatic valve PV is preferably installed at the lower side of the compartment 35.
  • the sensor mechanism (S1) (S2) is a frame frame (1) Together with the underwater camera 9 installed inside the) to provide the data necessary for the control and monitoring of the cage device (100).
  • the hose connector 38a serving as an external connector 38 is provided on the upper end side of the antenna column 21a so that the submerged floating mechanism provided in the control house 20 can be operated from the outside of the control house 20. 13 is installed, and an external injection hose 37 extends from the hose connector 38a to the inside of the control house 20 along the inside of the antenna support 21a, and the external injection hose 37 ) Is connected to the external injection line (37a) having a check valve (V1), the external injection line (37a) is connected to the pressure storage tank (32).
  • the external connector 38 is further provided with a cable connector 38b for controlling the solenoid valve SV (see FIG. 13), and the cable connector 38b is located along the inside of the antenna column 21a. It is connected to each solenoid valve (SV) by a cable (C) extending into the control house 20, the injection line 33 and the branch line 34 (A bypass line 36 having a manual valve V2 is connected to each of the inlet side and the outlet side of each solenoid valve SV installed at 34a) and the exhaust line 33b, and each of the manual valves V2 is It is arranged outside the control house 20.
  • the ship's control mechanism is connected to the cable connector 38b of the external connector 38 so as to control the solenoid valve SV.
  • the ship's control mechanism By controlling the operation of the), it can be settled or floated operation of the cage device 100, and installed in the outside of the control house 20 in a situation where it is impossible to control the solenoid valve (SV) by the external connector 38
  • Each manual valve (V2) can be operated to settle or float the cage device (100), and even when the air compressor (31) malfunctions or malfunctions, the air compressor provided in the vessel of the external connector (38) Connected to the hose connector 38a can perform the injection of compressed air.
  • the external connector 38 is installed at the uppermost side of the antenna column 21a so as not to be submerged in seawater, and the outlet of the upper end of the exhaust line 33b is also connected with the antenna column 21a. It is preferable not to be locked in the middle, and instead of installing the external injection hose 37 and the external injection line 37a separately, an external injection hose 37 or a check valve having a check valve V1 is provided. It is also possible to install in a single line of the external injection line (37a) provided.
  • branch lines 34a branched from the opening / closing line 33a and connected to the pneumatic valve PV, and solenoid valves SV and bypass lines 36 installed therein are illustrated in FIGS. 10A and 10B.
  • the installation structure of the branch line 34a is a branch line 34 branched from the injection line 33 to each compartment 35, and the electron is installed in each branch line 34
  • the valve SV and the bypass line 36 may be viewed as being in common with each other.
  • the solenoid valve SV is installed in the opening / closing line 33a, the bypass line 36 having the manual valve V2 is provided.
  • each solenoid valve SV is provided in a separate valve room in the control house 20. It is preferable to put together 23 and install them in the corresponding space, and the manual valve V2 installed in each bypass line 36 is similarly provided in the control house 20 corresponding to the outside of the valve chamber 23. It is advantageous to install the outside workroom 24 provided with the doorway 24a on the wall and put them together in the space.
  • each branch line 34, 34a connected to the submerged floating tank 30 and the balance tank 30 ' is also a central side holding frame for supporting the control house 20 from the valve chamber 23. 6 and along the inside of the horizontal beam frame (6a) to extend to the bottom and left and right upper side of the cage device 100, and then the sinking tank (30) and the balance tank (30 ') at the position. It is preferable to disperse
  • control house 20 since the control house 20 is also submerged when the cage 100 is submerged in water, the waterproof design for the operating mechanism for the cage 100 should be considered, the control house in the simplest way (20) of the door (20) itself is to install the waterproof door, alternatively the respective spaces partitioned inside the control house 20, for example, the machine room 22 and the valve chamber 23, etc. It is to be installed as a waterproof area, and another method is to perform waterproofing individually for each component requiring waterproofing among the components of the operating mechanism.
  • FIGS. 11A and 11B show a state in which the cage device 100 is settled or injured by using the settling floater, and FIGS. 11A and 11B show an upper side of the cage league 10 for various operations.
  • Operation level (OL) which has risen to sea level until now
  • (A) of FIG. 11B is a cultivation level (CL: Cultivation level) in which the entire cage web 10 is submerged in seawater for everyday fish farming.
  • 11b (b) shows a submersed level (SL) in which the cage 100 is submerged in water in an emergency situation such as a red tide or a typhoon.
  • the operation to float the cage device 100 by supplying compressed air to the injection line 33 and the branch line 34 through the air compressor 31 and the pressure storage tank 32, the sinking injury tank 30 ) And the compressed air into the balance tank 30 ', and the seawater stored in each of the tanks 30 and 30' is discharged to the outside through the pneumatic valve PV.
  • the solenoid valve SV and the pneumatic valve PV are closed.
  • the detailed process of submerging or floating the cage device 100 by controlling the operation of the solenoid valve SV and the seawater injection pneumatic valve on the air compressor 31 and the compressed air injection path is also an application case. Since it is made in the same manner, the contents thereof are referred to the prior application, and in the present invention, the operation level is changed to two level states as shown in (a) and (b) of FIG. 11A by the application of the auxiliary buoyancy tank 39. It is characterized by the fact that it can be adjusted with.
  • the operation level in which the cage 100 is raised so that the balance tank 30 'is located on the sea level is determined by the introduction of the cheers, the inspection of the control house 20, or the cage device ( 100 to be applied to the towing operation, as shown in (b) of FIG. 11A, the operation level in which the cage device 100 is raised so that the auxiliary buoyancy tank 39 is located on the sea surface is mainly applied to the shipping operation of the adult fish.
  • the reason for this is that as compared to the case illustrated in (a) of FIG. 11A, since the cage 10 is less submerged in the seawater, the density of the farmed fish, that is, the distribution of the farmed fish with respect to the amount of seawater can be increased. Because there is.
  • auxiliary buoyancy installed on the left and right centers of the cage device 100 together with the submerged floating tank 30 and the balance tank 30 'respectively installed on the bottom left and right sides and the top side of the cage device 100, respectively.
  • tank 39 it is possible to more actively suppress the left and right swinging phenomenon of the cage device 100 over the entire stage of subsidence or floating operation of the cage device 100, thereby Settlement or flotation can be carried out in a more balanced and stable manner than in previous applications.
  • the operation level can be selectively adjusted according to various work requirements such as the introduction of the cheerleader, the inspection of the control house 20, the towing of the cage device 100, the shipping of the adult fish, and the like of the cage device 100.
  • the cage device 100 of the present invention as shown in (a) and (b) of Figure 12, the auxiliary buoyancy tank 39 and the balance tank (30 ').
  • the cage device 100 can be inclined in the left and right directions, so that the left and right side webs of the cage league 10 can be exposed on the water surface.
  • the left and right balance tank (30 ') in the operation level state is located on the sea surface, while injecting seawater into the inside of one of the submerged floatation tank (30) and at the same time the inside of the other submerged floatation tank (30)
  • the buoyancy and the sedimentation force which are balanced to the left and right are shifted from each other, and the portion of the submerged floatation tank 30 into which the seawater is injected is settled to the bottom, and the sinking into which the compressed air is injected. Since the portion of the floating tank 30 rises upward, the cage device 100 can be tilted in a left or right direction, and only compressed air is injected into each balance tank 30 '.
  • the most caution in the tilting operation of the cage device 100 as described above, is to prevent the cage device 100 is completely inclined in the left or right direction so that it does not fall (overturn), for this purpose one side subsided tank (The injection of sea water through 30) and the injection of compressed air through the other subsided floatation tank 30 should be performed carefully at a relatively slow speed, as well as conduction (overturning) in the direction in which the cage device 100 is inclined.
  • the extra support buoyancy for prevention should be provided, so that the extra support buoyancy is provided by the balance tank 30 ′ and the auxiliary buoyancy tank 39.
  • the cage 100 may stably float in the inclined position, and thus, the seawater required for fish farming may be caused.
  • the left and right side webs of the cage 10 By exposing the left and right side webs of the cage 10 to the upper part of the sea surface, which occupies the most important part of the smooth communication of the side, the drying and removal of the side nets can be quickly and easily performed at the sea where the cage device 100 is installed. It can be done.
  • the operating mechanism of the cage device 100 is installed inside the control house 20 together with the sinking mechanism, the power supply mechanism including a generator and a battery, as in the previous application, and the automatic feeding of feed And a control mechanism for controlling them, and the control mechanism may be configured to include a main computer and a power line communication (PLC), and the main computer includes an underwater camera 9 and a sensor. It is preferred that a data logger function is provided which can back up and store the measured data from the instruments S1 and S2.
  • PLC power line communication
  • the power supply mechanism and the control mechanism are separately installed in the corresponding space by separately separating the power supply chamber and the control chamber in the control house 20, and if necessary, the underwater camera 9 and the sensor mechanism S1 and S2.
  • the monitor room that can monitor the operation state of the cage device 100 on-site using the measured data from the facility, and the convenience facilities that can rest and wash the face or shower of the operator may be additionally installed in the control house 20 have.
  • the PLC of the control mechanism is connected to the communication mechanism of the communication antenna 21 so as to enable remote control and remote monitoring of the cage device 100 to establish a communication and control system.
  • a communication and control system In connection with the control system or the marine control system of the ship, a detailed description of this is also described in the prior application, but of course, in addition to the method described in the prior application, various communication and control methods may be applied.
  • FIG. 13 shows the communication antenna 21 installed on the upper end of the antenna column 21a.
  • the communication modem 25 and the wireless router 26 are embedded in the hemispherical antenna body 29 as basic communication means.
  • the night blinker 27 and the GPS 25a are mounted, and a hemispherical antenna cover 28 having a handle 28a is installed on the upper side of the antenna body 29 so as to safely protect the corresponding parts.
  • the antenna cover 28 is preferably installed to be detachably assembled with the antenna body 29.
  • the wireless router 26 of the communication antenna 21 is connected to a PLC forming a control mechanism in the control house 20, and is connected to a land or sea control system via the communication modem 25.
  • the router 26 overcomes the disadvantages of coverage in a private wireless network (eg, WLAN, Bluetooth, etc.) utilizing an unlicensed band, unlike a public wireless network in which an operator provides a service using a licensed band.
  • a private wireless network eg, WLAN, Bluetooth, etc.
  • a public wireless network in which an operator provides a service using a licensed band.
  • the GPS 25a may quickly determine the current position of the cage device 100 even in a situation where the cage device 100 is settled, as well as the cage device 100 is separated from the mooring buoy 40 and drifted.
  • the night flasher 27 is to ensure the safe operation of the vessel by informing the position of the cage device 100 to the vessel operating the water system in which the cage device 100 is installed, from the night blinker 27
  • the antenna cover 28 is preferably made of a transparent or semi-transparent plastic material, it is indicated by reference numeral 21c in Figure 13 is a support rope for antenna support 21a ( Figure 21b) shows rope hangers for connection and binding.
  • FIG 14 shows an example of mooring means for mooring the cage device 100 to a specific body of water, and the mooring buoy connected to the mooring post 41 of the front rail passage 13 by the mooring rope 40a. 40 is connected to the anchor 44 of the sea bottom by the anchor chain 42 and the wire rope 43, the mooring buoy 40 is settled in the water after sinking the cage device 100 in the water It is also used to determine the location.
  • the anchor chain 42 is connected to the lower side of the mooring buoy 40 and the upper side of the anchor 44, respectively, and the wire rope 43 is anchor chain 42 and anchor (for the mooring buoy 40) ( 44) and the anchor chain 42 for connecting to each other, the anchor buckle 45 is installed in the connection between the mooring buoy 40 and the anchor chain 42 and the wire rope 43, the wire rope 43 On the upper and lower end sides of the) is provided with a connecting ring (43a) for the connection of the anchor shackle (45).
  • the cage device 100 under the condition of maintaining the advantages of the prior application to the maximum, the cage device 100 is sufficiently secured to the auxiliary buoyancy tank 39 so as to rise above the water surface, so that the convenience of the unloading operation
  • the cage 100 is inclined in the left and right directions, except the bottom net, the left and right side nets of the sleep net 10 By allowing it to be exposed upwards, it is possible to provide an additional advantage that the drying of the cage 10 and the removal of deposits can be carried out quickly and easily at sea.
  • each frame constituting the cage frame (1) by using a hollow pipe to connect them in a prefabricated device, It is possible to improve the mobility and workability through the weight reduction of the 100 and the efficient maintenance of the cage frame (1) including the water dispersion membrane (8), according to the application of the auxiliary buoyancy tank (39)
  • the cage device 100 of the present invention may be fixedly mounted on the sea floor, and thus it may be used.
  • the mooring rope 40a is connected to the anchor 44 of the sea bottom in a state where the mooring ropes 40a are respectively bound on the front and rear ends of the frame frame 1.
  • the present invention is to perform a variety of fish farming in the open sea, but in case of emergencies such as red tide and typhoon to submerged the water cage in the water by a certain depth, so that after the red tide or typhoon has passed to float the water cage again It is an invention which can be used industrially as it relates to a sinking type offshore culture cage.

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Abstract

본 발명은 잠수함 형태의 골조구조물로 제작된 가두리프레임의 선단부 또는 후단부에 고깔 형상의 수류분산판을 설치하고, 가두리프레임의 좌,우 양측에는 밸런스탱크와 침하부상탱크를 상,하로 각각 설치함으로서, 가두리장치를 요구하는 수역으로 안전하고 용이하게 이동시킬 수 있도록 하되, 상기 밸런스탱크와 침하부상탱크의 사이에 해당하는 가두리프레임의 좌,우 중앙측에 보조부력탱크를 추가로 설치함으로서, 보다 더 균형적이고 안정적인 침하 및 부상작업과 충분한 부상높이의 확보를 통한 출하작업의 편의성 등을 도모함은 물론, 가두리장치를 좌,우로 안전하게 기울여 가두리그물의 건조 및 부착물 제거작업을 해상에서 신속하고 용이하게 수행할 수 있도록 한 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치에 관한 것이다.

Description

균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치
본 발명은 잠수함 형태의 골조구조물로 제작된 가두리프레임의 선단부 또는 후단부에 고깔 형상의 수류분산판을 설치하고, 가두리프레임의 좌,우 양측에는 밸런스탱크와 침하부상탱크를 상,하로 각각 설치함으로서, 가두리장치를 요구하는 수역으로 안전하고 용이하게 이동시킬 수 있도록 하되, 상기 밸런스탱크와 침하부상탱크의 사이에 해당하는 가두리프레임의 좌,우 중앙측에 보조부력탱크를 추가로 설치함으로서, 보다 더 균형적이고 안정적인 침하 및 부상작업과 충분한 부상높이의 확보를 통한 출하작업의 편의성 등을 도모함은 물론, 가두리장치를 좌,우로 안전하게 기울여 가두리그물의 건조 및 부착물 제거작업을 해상에서 신속하고 용이하게 수행할 수 있도록 한 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치에 관한 것이다.
일반적으로 수상가두리는 연안해역이나 외해 등의 수역에 일정 범위만큼 가두리그물을 설치하여 그 내부에 각종 어류를 고밀도로 양식하는 시설물을 말하는 것으로서, 최근에 들어서는 연안해역의 수질오염에 따라 비교적 수심이 깊은 외해상으로 가두리 시설이 이전되는 추세에 있다.
상기와 같은 수상가두리는 가두리그물의 그물코를 통하여 가두리 안팎의 해수가 자유롭게 통과하므로, 해수의 교환 및 산소의 공급이 원활하게 이루어짐은 물론, 양식어류의 대사과정에서 발생하는 노폐물 또한 가두리그물을 거쳐 자동적으로 배출되기 때문에 노폐물의 제거작업을 별도로 수행할 필요가 없으며, 많은 량의 어류를 고밀도로 양식하더라도 가두리 내부의 수질이 악화되지 않기 때문에, 대규모 양식어업 측면에 여러 가지의 유리한 잇점을 제공하게 된다.
이와 더불어, 평상시에는 수상가두리를 수면상에 위치시켜 놓았다가, 적조나 태풍과 같은 비상시에는 수상가두리를 일정 수심만큼 수중으로 침하시킬 수 있도록 하고, 적조나 태풍이 지나간 후에 수상가두리를 다시 부상시켜 사용할 수 있도록 한 침하부상식 가두리장치가 보급되고 있으며, 그 대표적인 예로서 대한민국 공개특허공보 제 10-2008-88200호(공개일자: 2008년 10월 20일)에 기재된 부유 및 잠수가 가능한 내파성 이동식 가두리를 들 수 있다.
상기와 같은 종래의 침하부상식 가두리장치는, 가두리그물의 상단측에 제공된 부력파이프의 내부로 해수 또는 압축공기를 선택적으로 주입시킴으로서, 해수의 무게 또는 공기의 부력에 의하여 수상가두리가 침하 또는 부상되도록 하는 한편, 상기 부력파이프를 소정 길이의 로프에 의하여 대형부구와 연결시킴으로서, 수상가두리의 침하된 위치를 부구로서 확인할 수 있도록 하였다.
종래의 침하부상식 가두리장치에 있어 수상가두리를 침하시키는 과정은, 부력파이프에 설치된 해수밸브 및 에어밸브를 모두 개방시켜 부력파이프의 내부로 해수가 유입되도록 하는 과정을 거치며, 수상가두리를 다시 부상시키는 과정은, 선박에 구비된 에어컴프레셔를 에어호스에 의하여 부력파이프의 에어밸브와 연결시키는 한편 부력파이프의 해수밸브는 개방시킨 상태에서, 부력파이프의 내부로 압축공기를 주입시킴에 따라 부력파이프에 저장된 해수가 해수밸브를 통하여 배출되도록 한 다음, 해수밸브를 최종적으로 닫는 과정을 거치게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 침하부상식 가두리장치는 가두리그물의 높이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 원형 또는 다각형 프레임 형상의 가두리프레임이 가두리그물의 외주연부상에 연결 설치되는 구조가 대부분이며, 이로 인하여 가두리장치 자체가 원통 또는 다각통 형상의 그물자루를 이루게 됨으로서, 선박 등을 이용하여 해상에서 가두리장치를 요구하는 수역으로 이동시키기가 매우 어려운 구조가 된다.
다시 말해서, 선박을 이용하여 가두리장치를 이동시키는 과정에서 가두리그물에 매우 큰 수력저항이 가해지기 때문에, 가두리그물이 예인 방향과 반대 방향으로 과도하게 쏠리면서 가두리그물의 변형 또는 파손이 쉽게 발생함은 물론이고, 가두리그물의 변형에 따라 좁아진 양식공간으로 인하여 양식어류가 많은 스트레스를 받게 되며, 심한 경우 양식어류가 폐사할 뿐만 아니라, 가두리그물의 파손시 양식어류가 탈출하게 되는 등의 문제점을 유발시키게 된다.
상기와 같은 요인으로 인하여, 종래의 침하부상식 가두리장치는 특정한 수역에 고정식으로 설치하여 놓은 상태에서, 양식어류의 투입이나 성어의 출하와 같은 작업을 가두리장치가 설치된 수역에서 수행하게 되는 바, 기상여건이 좋지 않은 상황에서는 해당 작업을 수행할 수가 없고, 가두리장치가 설치된 수역으로 어류수송용 선박을 수시로 운항시키면서 해당 선박에 양식어류를 적재시켰다가 이를 다시 하역시키는 번거러운 작업을 거쳐야 할 뿐만 아니라, 이러한 작업의 수행을 위하여 불필요하게 많은 시간과 인력 및 비용이 소요된다.
다른 한편으로, 적조의 발생시 가두리장치를 수중으로 침하시키는 것보다 적조가 발생하지 아니한 수역으로 가두리장치를 이동시키는 것이 양식어류의 보호측면에서 보다 더 안전할 뿐만 아니라, 가두리장치의 운용 측면에서 보다 더 경제적임에도 불구하고, 종래의 가두리장치는 이동시 발생하는 가두리그물의 변형 및 파손과 이에 따른 양식어류의 스트레스 및 폐사 등의 요인으로 말미암아 적조발생시 가두리장치를 침하시키는 작업에만 의존하고 있는 실정이다.
또 다른 한편으로, 가두리장치를 침하 또는 부상시키는 작업시, 10m 내지 30m 정도의 직경을 가지는 부력파이프의 일측단으로 해수가 유입되거나 배출되는 과정에서, 부력파이프의 일측으로 해수가 몰리는 현상이 발생함에 따라, 부력파이프가 수평 방향의 균형을 유지하지 못하고 해수의 무게에 의한 편심으로 말미암아 상,하 방향으로 기울어지면서 쉽게 요동하게 되며, 이로 인하여 가두리장치의 침하 또는 부상 작업이 안정적으로 수행되기 어려운 문제점이 있었다.
특히, 가두리장치의 상단측에 설치된 부력파이프가 상,하 방향으로 기울어지면서 가두리그물에 편향 현상이 유발되면, 가두리그물의 특정 부분에 그물의 중첩이나 쏠림이 발생하기 때문에, 가두리장치의 침하 또는 부상 작업시 양식어류가 많은 스트레스를 받게 됨은 물론이고, 양식어류가 가두리그물의 한 쪽으로 몰리면서 어체의 손상 또한 쉽게 발생하는 등, 양식어류의 상품가치를 저하시키는 요인을 제공하는 문제점이 있었다.
이와 더불어, 종래의 침하부상식 가두리장치는 가두리그물의 상단측에 부력파이프 이외의 추가적인 프레임 구조가 제공되지 아니함으로서, 가두리장치의 전반적인 운용에 필요한 전력공급기구와 침하부상기구와 자동급이기 및 이들의 제어를 위한 제어기구 등을 가두리장치와 함께 설치하는 것이 매우 어렵게 되며, 이로 인하여 가두리장치의 침하부상이 필요한 시점이나 양식어류의 급이가 필요한 시점마다 선박을 운항하여 가두리장치가 설치된 수역으로 작업자를 보내야 하는 등, 가두리장치의 효율적인 운용 측면에서도 많은 문제점을 노출시키는 것이었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가두리장치의 가두리프레임을 잠수함 형태의 골조구조물로 설치하고, 상기 가두리프레임의 선단부와 후단부측에는 고깔 형상의 수류분산판을 설치함으로서, 양식어류의 투입이나 성어의 출하 또는 적조의 회피 등을 위하여 가두리장치를 요구하는 수역으로 용이하게 이동시킬 수 있도록 함은 물론, 가두리장치의 이동시 가두리그물의 변형과 수력저항을 최소화시켜 양식어류의 스트레스와 폐사 및 가두리그물의 파손을 미연에 방지토록 한 한 이동식 외해양식 가두리장치를 본 출원인이 2013년 특허출원 제 117773호로 선출원한 바 있다.
이와 더불어, 상기 선출원에 따르면, 가두리그물의 내부공간을 합리적으로 구획하여 하나의 가두리장치로 다양한 어종의 양식이 가능하고, 다수 개의 격실로 구획된 침하부상탱크 및 밸런스탱크를 가두리프레임의 좌,우 하단 및 좌,우 상측부에 각각 설치하여 가두리장치의 침하부상작업 역시 보다 안정적으로 수행할 수 있으며, 전력공급기구와 침하부상기구와 자동급이기 및 이들의 제어기구가 내장된 컨트롤하우스를 가두리프레임의 상단측에 설치하고, 이 컨트롤하우스의 상부에 제어기구와 접속되는 통신안테나를 설치함으로서, 가두리장치의 원격제어 뿐만 아니라 유사시 수동조작에 의한 가두리장치의 침하부상이 가능토록 하였다.
그러나, 상기와 같은 선출원에 있어서도, 가두리장치를 해상에서 장기간 사용함에 따라 가두리그물, 특히 좌,우 측면그물에 각종 이물질이나 부유물 등이 다량으로 부착되어 해수의 원활한 소통에 지장을 초래할 경우, 가두리장치를 수심이 낮은 방파제 연안 또는 마리나(Marina) 등지로 이동시킨 다음 가두리장치를 최대한 수면 외부로 노출시킨 상태에서 가두리그물의 건조 및 부착물 제거작업을 수행하여야 됨으로서, 해당 작업에 비교적 많은 시간과 인력 및 비용이 소요되었다.
또한, 가두리장치를 안전하게 부상시킬 수 있는 최대 높이가 밸런스탱크에 해당하는 오퍼레이션 레벨(Operation level)이 되므로, 가두리장치의 최대 부상시에도 밸런스탱크의 하부에 해당하는 가두리그물 부분은 해수중에 잠긴 상태가 되며, 이로 인하여 양식어류의 밀집율, 즉 해수량에 대한 양식어류의 분포도가 낮게 되어 성어의 출하작업에도 다소 많은 시간이 소요되었다.
다른 한편으로, 가두리프레임의 선단측이나 후단측에 설치되는 수류분산판을 금속판 재질로 하고, 가두리프레임을 이루는 각각의 프레임을 금속봉으로 하여 이를 용접식으로 연결시킴에 따라, 가두리장치의 전체적인 하중이 비교적 크게 되었으며, 이는 가두리장치의 예인작업이나 부상작업 및 가두리프레임의 수리와 유지보수 작업을 까다롭게 하는 요인이 되었다.
본 발명은 상기와 같은 선출원의 단점들을 보완하기 위하여 안출된 것으로서, 상기 밸런스탱크와 침하부상탱크의 사이에 해당하는 가두리프레임의 좌,우 중앙측에 보조부력탱크를 추가로 설치하여 가두리장치의 침하 및 부상작업을 보다 더 균형적이고 안정적으로 수행토록 하며, 가두리장치가 수면위로 부상되는 높이를 충분히 확보하여 출하작업 등의 편의성을 도모함은 물론, 가두리장치의 전도를 방지하면서 가두리장치를 좌,우측 방향으로 기울여 바닥그물을 제외한 가두리그물의 나머지 부분이 수면위로 노출될 수 있도록 함에 따라, 가두리그물의 건조 및 부착물 제거작업을 해상에서 신속하고 용이하게 수행할 수 있도록 하며, 상기 수류분산판을 방수천이나 방수포 재질의 수류분산막으로 설치하고, 가두리프레임을 이루는 각각의 프레임을 중공파이프로 하여 이를 조립식으로 연결시킴으로서, 가두리장치의 경량화를 통한 이동성과 작업성의 향상 및 수류분산막을 포함하는 가두리프레임의 효율적인 유지보수가 가능토록 하며, 궁극적으로는 선출원의 경우보다 균형성과 작업성을 한층 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치를 제공하는 것이 본원의 기술적 과제가 된다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, 골조 형상의 가두리프레임을 기초로 하여 양식공간을 구획하는 가두리그물이 연결 설치되고, 상기 가두리프레임은, 가두리장치의 길이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 배치되는 오각형 형태의 메인프레임과, 상기 각각의 메인프레임을 연결하는 길이 방향의 상단프레임과 하단프레임과 측면프레임을 포함하여서 이루어지며, 상기 가두리프레임에는 공기와 해수의 선택적 주입이 가능한 침하부상수단이 설치되고, 상기 침하부상수단은 메인프레임의 좌,우 하측단에 걸쳐 가두리프레임의 길이 방향으로 연결 설치되는 한 쌍의 침하부상탱크와, 가두리프레임의 좌,우 상측부에서 측면프레임을 따라 설치되는 한 쌍의 밸런스탱크로 이루어지며, 상기 상단프레임과 하단프레임과 측면프레임의 단부측은 가두리장치의 전,후방측에서 고깔 형태로 모여서 연결되는 단부프레임을 형성하고, 상기 각각의 침하부상탱크와 밸런스탱크에는 가두리장치의 부상을 위한 압축공기 주입수단이 연결 설치되는 한편, 가두리장치의 침하를 위한 해수주입용 밸브기구가 설치된 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치에 있어서, 상기 가두리프레임의 전방측과 후방측 또는 이중에서 택일한 부분에는 각각의 단부프레임이 제공하는 프레임 연결부의 외측면을 따라 고깔 형상으로 제작된 방수천이나 방수포 재질의 수류분산막이 커버식으로 설치되며, 상기 수류분산막은 가두리프레임의 선단측과 후단측 또는 이중에서 택일한 위치에 배치된 메인프레임을 연결프레임으로 하여 해당 연결프레임과 결속끈으로 결속 설치되고, 상기 수류분산막의 꼭지점 부분에는 가두리프레임과 연결되는 예인고리가 설치되며, 상기 밸런스탱크와 침하부상탱크의 사이에 해당하는 가두리프레임의 좌,우측 중앙부에는 각각의 메인프레임을 기초로 하여 가두리프레임의 길이 방향을 따라 보조부력탱크가 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 가두리프레임을 이루는 메인프레임과 측면프레임과 상단프레임과 하단프레임은 내부가 비어 있는 형태의 중공파이프를 사용하고, 각각의 프레임이 교차되는 부분에는 중공파이프간의 조립식 연결을 위한 열십자 형태의 파이프커넥터가 적용되는 것을 특징으로 하며, 상기 가두리그물은, 가두리프레임과 연결 설치되는 외부그물과, 상기 외부그물의 내측에서 외부그물과 연결 설치되는 내부그물의 이중망 구조로 하되, 상기 외부그물은 가두리프레임의 길이 방향으로 배치되는 로프와 가두리프레임의 폭과 높이 방향으로 배치되는 로프가 교차되어서 이루어진 것이고, 상기 로프간의 교차부위에는 열십자 형태의 조립식 크로스커버가 적용되는 것을 특징으로 하며, 상기 가두리프레임의 상부측에는 선출원에 적용된 방식과 마찬가지로 가두리장치의 운용기구가 내장된 컨트롤하우스와 선박용 접안덱크와 작업자의 이동을 위한 난간통로 및 통신안테나가 설치되는 한편, 상기 통신안테나에는 통신모뎀과 무선라우터와 GPS와 야간점멸등이 설치되고, 상기 컨트롤하우스의 내부에 설치되는 가두리장치의 운용기구 또한, 발전기와 배터리가 포함된 전력공급기구와, 에어컴프레셔와 연계된 압축공기 주입수단과, 사료의 자동급이기와, 이들의 제어를 위한 제어기구로 이루어진다.
상기 컨트롤하우스에 내장되는 운용기구 중 압축공기 주입수단은, 에어컴프레셔와, 상기 에어컴프레셔로부터 체크밸브를 구비하는 상태로 연장되는 토출라인과, 상기 토출라인에 의하여 에어컴프레셔와 연결되는 축압탱크와, 상기 축압탱크로부터 체크밸브와 전자밸브를 구비하는 상태로 연장되는 주입라인과, 상기 체크밸브와 전자밸브의 사이에 해당하는 주입라인으로부터 분기되는 개폐라인과, 상기 주입라인과 개폐라인으로부터 전자밸브를 구비하는 상태로 각각 분기되는 분기라인으로 이루어지고, 상기 주입라인과 개폐라인은 침하부상탱크와 밸런스탱크마다 각각 1개씩 총 2개의 라인을 이루며, 상기 주입라인으로부터 분기되는 분기라인이 각각의 침하부상탱크와 밸런스탱크에 연결 설치되고, 상기 개폐라인으로부터 분기되는 분기라인은 각각의 침하부상탱크와 밸런스탱크에 설치된 해수주입용 밸브기구로서의 공압밸브와 연결 설치되며, 상기 전자밸브를 지난 위치에 해당하는 주입라인에는 전자밸브를 구비하는 배기라인이 연결 설치되고, 상기 축압탱크에는 릴리프밸브를 구비하는 과압배출라인이 연결 설치되며, 상기 안테나지주의 상단측에는 외부접속기로서의 호스커넥터가 설치되고, 상기 호스커넥터로부터 안테나지주의 내측을 따라 컨트롤하우스의 내부까지 외부주입호스가 연장 설치되며, 상기 외부주입호스에는 체크밸브를 구비하는 외부주입라인이 연결 설치되고, 상기 외부주입라인이 축압탱크와 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 압축공기 주입수단을 기초로 하여, 각각의 침하부상탱크와 밸런스탱크의 내부공간은 길이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 설치되는 칸막이판에 의하여 다수 개의 격실로 구획되고, 상기 각각의 격실마다 공압밸브가 설치되며, 상기 주입라인으로부터 분기되는 분기라인은 침하부상탱크와 밸런스탱크를 이루는 각각의 격실과 연결 설치되고, 상기 개폐라인으로부터 분기되는 분기라인은 침하부상탱크와 밸런스탱크를 이루는 각 격실 마다의 공압밸브와 연결 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 주입라인과 분기라인과 배기라인에 설치된 각각의 전자밸브 입구측과 출구측에는 수동밸브를 구비하는 바이패스라인이 연결 설치되고, 상기 각각의 수동밸브는 컨트롤하우스의 외부측에 배치되며, 상기 안테나지주의 상단측 외부접속기에는 전자밸브의 외부제어를 위한 케이블커넥터가 제공되고, 상기 케이블커넥터는 안테나지주의 내측을 따라 컨트롤하우스의 내부로 연장되는 케이블에 의하여 각각의 전자밸브와 접속 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명은 선출원이 가지는 모든 작용효과를 수반함과 아울러, 가두리장치를 안전하게 부상시킬 수 있는 최대 높이를 보조부력탱크가 설치된 위치까지 충분히 확보할 수 있도록 하며, 이로 인하여 가두리장치의 최대 부상시 보조부력탱크의 하부에 해당하는 가두리그물 부분만이 해수중에 잠긴 상태가 되도록 함으로서, 양식어류의 밀집율, 즉 해수량에 대한 양식어류의 분포도를 크게 하여 성어의 출하작업을 보다 신속하고 경제적으로 수행할 수 있는 효과를 제공한다.
특히, 가두리장치를 좌측 또는 우측으로 기울일 경우에도 해당 방향에 배치된 상단측 밸런스탱크와 중앙측 보조부력탱크의 통합부력이 가두리장치의 전도(전복)를 효과적으로 억제하면서 가두리장치가 경사진 상태로도 안전하게 부상되도록 할 수 있으며, 이로 인하여 바닥그물을 제외한 가두리그물의 좌,우 측면그물이 수면위로 노출될 수 있도록 함에 따라, 가두리그물의 건조 및 부착물 제거작업을 가두리장치가 설치된 해상에서 신속하고 용이하게 수행할 수 있는 효과를 제공한다.
이와 더불어, 금속 재질의 수류분산판을 방수천이나 방수포 재질의 수류분산막으로 설치하고, 가두리프레임을 이루는 각각의 프레임을 중공파이프로 하여 이를 파이프커넥터로 연결시키는 조립방식을 적용함으로서, 가두리장치의 전체적인 하중을 선출원보다 경량화시킬 수 있는 효과를 제공하며, 이는 앞서 설명되어진 내용으로서 가두리그물의 건조를 위하여 가두리장치를 좌,우측으로 기울이는 작업 뿐만 아니라, 가두리장치의 예인작업이나 부상작업 및 가두리프레임의 수리와 유지보수 작업 등을 보다 손쉽게 수행할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
그리고, 가두리장치의 좌,우 하단측과 상단측에 각각 설치된 침하부상탱크 및 밸런스탱크와 함께 가두리장치의 좌,우 중앙측에 설치된 보조부력탱크에 의하여, 가두리장치의 침하 또는 부상작업 전단계에 걸쳐 가두리장치의 좌,우 방향 요동현상을 보다 더 적극적으로 억제시킬 수 있는 효과를 제공하며, 이로 인하여 가두리장치의 침하 또는 부상작업을 선출원의 경우보다 한층 더 균형적이고 안정적으로 수행할 수 있는 등의 매우 유용한 효과를 추가로 제공할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치의 외관사시도.
도 2는 도 1에서 가두리그물을 제거한 상태의 프레임 구조를 나타내는 외관사시도.
도 3은 도 2의 정단면도.
도 4는 도 1의 측면도.
도 5는 도 1의 평면도.
도 6은 프레임커넥터에 의한 가두리프레임의 연결구조를 나타내는 도 5의 "A"부 확대도.
도 7 및 도 8은 이중망으로 이루어지는 가두리그물의 개략적인 설치상태도.
도 9의 (가) 및 (나)는 크로스커버에 의한 외부그물간의 연결상태를 나타내는 도 7의 "B"부 확대도 및 측면도.
도 10a 및 도 10b는 가두리장치의 침하부상기구를 나타내는 배관도.
도 11a 및 도 11b는 가두리장치의 부상 및 침하상태를 조건별로 나타내는 예시도.
도 12의 (가) 및 (나)는 가두리그물의 건조를 위하여 가두리장치를 좌,우측으로 기울여 부상시킨 상태의 예시도.
도 13은 가두리장치용 통신안테나의 요부 발췌 측면도.
도 14는 계류부표의 설치상태를 나타내는 측면도.
도 15는 본 발명에 따른 가두리장치를 해저면에 안착시켜 고정식으로 사용하는 상태를 나타내는 또 다른 예시도.
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치(100)의 전체적인 구성은 도 1 내지 도 5에 걸쳐 도시된 바와 같이, 가두리프레임(1), 상기 가두리프레임(1)을 기초로 하여 설치되는 가두리그물(10), 상기 가두리프레임(1)의 상단측 중앙부에 설치되는 컨트롤하우스(20) 및 이와 연계되는 선박용 접안덱크(11)(12)와 작업자용 난간통로(13)(14)(15), 상기 가두리프레임(1)의 좌,우 하단부와 중앙부 및 상측부에 걸쳐 각각 설치되는 한 쌍의 침하부상탱크(30)와 보조부력탱크(39) 및 밸런스탱크(30')를 포함하여서 이루어지며, 상기 컨트롤하우스(20)의 내부에는 제어기구를 포함하는 가두리장치(100)의 운용기구가 내장되고, 컨트롤하우스(20)의 상부측에는 안테나지주(21a)에 의하여 통신안테나(21)가 설치되어 있다.
상기 가두리프레임(1)은, 선박 등을 이용하여 가두리장치(100)를 예인(曳引) 방식으로 용이하게 이동시킬 수 있도록 잠수함 형태의 골조구조물로 제작되는 바, 보다 구체적으로는 도 2 및 도 3에서와 같이 가두리장치(100)의 길이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 다수 개(도면상 9개)로 배치되는 오각형 형태의 메인프레임(2)과, 가두리장치(100)의 길이 방향을 따라 각각의 메인프레임(2)을 연결하는 상단프레임(4)과 하단프레임(5)과 측면프레임(3)을 포함하여서 이루어진다.
또한, 상기 상단프레임(4)과 하단프레임(5)과 측면프레임(3)의 선단부 및 후단부측은 가두리장치(100)의 전,후방측에서 고깔 형태로 모여서 연결되는 단부프레임(3a)(4a)(5a)을 형성하고, 상기 침하부상탱크(30)의 단부측에 해당하는 메인프레임(2)으로부터 보강프레임(7)이 연장되어 각각의 단부프레임(3a)(4a)(5a)과 함께 고깔 형태로 모여서 연결 설치되며, 상기 단부프레임(3a)(4a)(5a)과 보강프레임(7)이 제공하는 고깔 형태의 프레임 연결부 외측면에는 고깔 형상의 수류분산막(8)이 설치된다.
상기 가두리프레임(1)을 이루는 각각의 프레임은 연안해역의 수상가두리에 널리 적용되는 바와 같이, 내식성이 우수한 금속프레임, 예를 들어 스테인레스 스틸 프레임이나 내식성 도금이 이루어진 금속프레임으로 하되, 속이 비어 있는 형태의 중공파이프를 사용하는 것이 바람직하고, 경우에 따라서는 고강도 플라스틱 프레임이 사용될 수도 있다.
상기와 같이 가두리프레임(1)을 이루는 각각의 프레임을 내식성 금속 재질의 중공파이프로 할 경우, 도 6에 대표적으로 도시된 바와 같이 각각의 프레임이 교차되는 부분에는 중공파이프간의 조립식 연결이 가능한 열십자(十) 형태의 파이프커넥터(1b)를 적용시키는 것이 바람직하며, 도 2에서와 같이 각각의 프레임이 교차되는 형태에 맞추어 "T"자형의 파이프커넥터(1b)나 열십자형 파이프커넥터(1b)의 상부 또는 하부 중앙에 일자형의 커넥터가 추가로 연결 설치된 형태와 같은 다양한 형태의 파이프커넥터(1b)가 적용될 수 있다.
그리고, 상기 수류분산막(8)은 수분이 침투되지 아니하는 방수천이나 방수포 등을 사용하되, 가두리장치(100)의 예인에 따른 수력하중을 충분히 지지할 수 있을 정도의 인장강도를 가지는 소재가 바람직하고, 가두리프레임(1)의 선단측이나 후단측에 배치된 메인프레임(2)을 연결프레임(2')으로 하여 수류분산막(8)을 해당 연결프레임(2')과 결속끈(8a)으로 결속시켜 설치하는 것이 바람직하다.
물론, 상기 수류분산막(8)을 가두리프레임(1)의 선단측과 후단측에 모두 설치하여 가두리장치(100)의 예인방향에 구속을 받지 않도록 하는 것도 가능하지만, 이 경우에는 선박을 이용한 가두리장치(100)의 예인 과정에서 예인방향과 반대 방향에 위치하는 수류분산막(8)에 비교적 큰 수력저항이 가해지므로, 가두리장치(100)의 예인하중을 증대시키는 요인이 되고, 해당 수류분산막(8)이 수력저항에 의하여 찢어지거나 뜯겨져 나갈 수도 있다.
따라서, 상기 수류분산막(8)은 도 1 내지 도 5에서와 같이 가두리프레임(1)의 선단측이나 후단측 중에서 택일한 하나의 위치에만 설치하는 것이 가장 합리적이며, 수류분산막(8)의 꼭지점 부분에 가두리프레임(1)과 연결되는 예인고리(1a)를 돌출시킴으로서, 가두리장치(100)를 선박용 예인로프와 용이하게 결속시켜 안전하게 이동시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이와 더불어, 각각의 메인프레임(2)을 연결하는 상단프레임(4)은 컨트롤하우스(20)의 안정적인 설치를 위하여 메인프레임(2)의 상단측 꼭지점 부분을 따라 2개의 열로 설치되어 있고, 이로 인하여 도 3에서와 같이 메인프레임(2) 자체는 완전한 오각형이 아닌 육각형에 가까운 형태가 되며, 상기 하단프레임(5)은 메인프레임(2)의 하단측 중앙부를 따라 1개의 열로 설치되어 있고, 상기 측면프레임(3)은 메인프레임(2)의 좌,우 상측 모서리 부분을 따라 각각 1개의 열로 설치되어 있다.
그러나, 각각의 메인프레임(2)을 연결하기 위하여 설치되는 상단프레임(4)과 하단프레임(5) 및 측면프레임(3)의 개수와 배치상태는 도면에 도시된 형태 이외에도 다양한 형태로 구축될 수 있고, 메인프레임(2)의 형상 또한 잠수함 형태의 골조구조물을 제공한다는 관점에서 원형이나 타원형 프레임 또는 육각이나 팔각형 프레임으로 형성시킬 수도 있음을 밝혀두는 바이다.
그리고, 프레임의 개수를 증가시킬수록 가두리장치(100)의 구조적 강도는 향상되지만, 가두리장치(100)의 전체적인 하중과 설치비용은 증대되는 단점이 있으므로, 이러한 측면을 동시에 고려하여 프레임의 적용갯수나 배치상태를 적절하게 조정시키는 것이 필요하며, 침하부상탱크(30)가 배치된 가두리프레임(1)의 양측 하단 모서리 내측에는 양식어류의 생육상태 등을 모니터링할 수 있도록 수중카메라(9)가 설치되어 있다.
한편, 각각의 침하부상탱크(30)는 가두리장치(100)의 길이 방향에 걸쳐 연결프레임(2')을 제외한 메인프레임(2)의 하단 양측부에 연결 설치되고, 각각의 밸런스탱크(30')는 가두리프레임(1)의 좌,우 상측부에 배치된 측면프레임(3)을 따라 연결 설치되며, 각각의 보조부력탱크(39)는 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')의 사이에 해당하는 위치, 바람직하게는 도 3에서와 같이 가두리프레임(1)의 좌,우 중심측 또는 이보다 약간 높은 위치에서 메인프레임(2)을 따라 가두리장치(100)의 길이 방향으로 연결 설치되어 있다.
상기와 같은 침하부상탱크(30)와 보조부력탱크(39)와 밸런스탱크(30')의 견고한 장착을 위하여 가두리프레임(1)에는 탱크브라켓(30a)이 설치되어 있으며, 각각의 탱크브라켓(30a)은 메인프레임(2)상에 연결시키는 것이 바람직하지만, 가두리장치(100)의 좌,우 상측부에 컨트롤하우스(20)와 연계되는 선박용 접안덱크(11)가 설치될 경우, 밸런스탱크(30')용 탱크브라켓(30a)은 해당 접안덱크(11)의 하측부에 설치될 수도 있다.
또한, 각각의 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')에는 가두리장치(100)의 부상(浮上)을 위한 압축공기 주입수단이 연결 설치되는 동시에, 가두리장치(100)의 침하(沈下)를 위한 해수주입용 밸브기구가 설치되며, 상기 보조부력탱크(39)는 가두리장치(100)의 침하 또는 부상작업과 가두리장치(100)를 좌,우 방향으로 기울이는 작업시 가두리장치(100)의 균형과 안정된 자세의 유지 및 전도(전복) 방지를 위한 보조부력을 제공하는 것이다.
따라서, 상기 보조부력탱크(39)에는 압축공기 주입수단이나 해수주입용 밸브기구가 적용되지 아니하며, 이러한 관점에서 각각의 보조부력탱크(39)는 내부가 비어 있는 원통형 탱크 이외에도 원통형 플라스틱 케이싱의 내부에 스티로폼이나 폴리우레탄폼 등의 부력재가 내장된 것과 같은 다양한 종류의 부력수단이 적용될 수 있고, 그 치수 또한 요구되는 부력조건에 맞추어 다양하게 조정이 가능하다.
상기 압축공기 주입수단은 종래의 기술내용에서 설명되어진 바와 같이, 미도시된 부표 등에 설치된 압축공기 주입용 에어밸브로부터 연장되는 에어주입호스가 될 수 있고, 상기 해수주입용 밸브기구는 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')에 각각 장착되는 수동밸브 또는 전자밸브가 될 수 있으며, 해수주입용 밸브기구로서 전자밸브가 사용되는 경우, 상기 전자밸브는 케이블에 의하여 부표 등에 제공된 밸브조작기구와 접속 설치된다.
다시 말해서, 본 발명의 가두리장치(100)에 있어서도 종래에 적용된 통상적인 방식을 이용하여 침하부상탱크(30) 및 밸런스탱크(30')의 내부로 해수 또는 공기를 선택적으로 주입시킴으로서 가두리장치(100)의 침하 또는 부상작업을 수행할 수도 있다는 것을 의미하며, 종래 방식에 대한 보다 구체적인 사항은 대한민국 등록특허 제 10-1185861호(본 출원인에 의하여 선출원 및 특허등록된 문헌임)의 기재내용을 참조하기 바란다.
그러나, 본 발명에서는 잠수함 형태의 골조구조물로 제작되는 가두리프레임(1)의 상단측에 각종 운용기구 및 제어기구가 내장된 컨트롤하우스(20)의 설치가 가능하므로, 침하부상탱크(30) 및 밸런스탱크(30')와 연계된 압축공기 주입수단을 컨트롤하우스(20)의 내부에 설치하는 것이 가장 바람직하며, 이에 대한 구체적인 내용은 첨부된 도 11a 및 도 11b를 기초로 하여 이후에 설명되어질 것이다.
도 7 및 도 8에는 본 발명의 가두리장치(100)에 적용되는 가두리그물(10)의 구조를 나타내었는 바, 상기 가두리그물(10)은 가두리프레임(1)과 연결 설치되는 외부그물(16)과, 상기 외부그물(16)의 내측에서 외부그물(16)과 연결 설치되는 내부그물(17)의 이중망 구조로 설치하는 것이 바람직하고, 어류 등의 실질적인 양식공간은 상기 내부그물(17)에 의하여 구획 설치되며, 내부그물(17)에 의하여 구획되는 양식공간의 세부적인 사항은 선출원의 내용을 참조하기 바란다.
상기 외부그물(16)은 내식성 금속재질의 클램프(18) 등을 이용하여 가두리프레임(1)의 내측에 연결 설치하는 한편, 상기 내부그물(17)은 이음줄(19)과 같은 그물결속수단을 이용하여 그물보강용 힘줄(17a) 부분을 외부그물(16)과 연결 설치하는 것이 바람직하며, 상기 외부그물(16)은 1~3cm 정도의 직경을 가지는 굵은 로프를 이용하고, 상기 내부그물(17)은 통상의 가두리그물에 이용되는 것과 같이 촘촘한 그물코를 가지는 그물망이 사용된다.
도 7에서와 같이 상기 외부그물(16)은 가두리프레임(1)의 길이 방향으로 배치되는 로프와 가두리프레임(1)의 높이와 폭 방향으로 배치되는 로프를 90도 각도로 교차 연결시켜 제작하는 것이 바람직하고, 외부그물(16)의 연결강도를 보다 충분하게 확보할 수 있도록 도 9의 (가) 및 (나)에서와 같이 로프간의 교차부위마다 열십자(十) 형태의 크로스커버(16a)를 적용시키는 것이 바람직하며, 상기 크로스커버(16a)는 플라스틱 재질을 이용하여 로프간의 교차부위를 사이에 두고 서로 맞대어지는 2개의 몸체로 제작한 다음, 각각의 몸체를 조립볼트 등으로 조립시켜 사용하는 것이 바람직하다.
이와 더불어, 상기 내부그물(17)에는 양식어류의 투입이나 성어의 출하 또는 다이버(작업자)의 출입 등을 위하여 적절한 위치마다 미도시된 개폐식 통로수단이 제공되어야 하고, 상기 통로수단은 통상의 덮개그물을 포함하여 로프결속형 또는 지퍼형 그물도어 등을 대표적인 예로 들 수 있으며, 상기 외부그물(16)은 다이버들이 내부그물(17)에 제공된 통로수단을 통하여 내부측 양식공간으로 용이하게 드나들 수 있도록, 망목의 치수(가로 및 세로폭)를 1m 내외로 하여 설치하는 것이 바람직하다.
다른 한편으로, 상기 컨트롤하우스(20)에는 작업자의 출입을 위한 도어(20a)가 설치되고, 컨트롤하우스(20)의 상부측에 설치되는 안테나지주(21a)는 다수 개(도면상 4개)의 지지로프(21b)에 의하여 안정적으로 지지되도록 이루어져 있으며, 컨트롤하우스(20)의 바닥측과 가두리프레임(1)의 하단프레임(5) 사이에는 컨트롤하우스(20)의 설치하중을 보다 안전하게 분산 지지토록 하기 위한 보강용 프레임이 추가로 제공된다.
상기 보강용 프레임은 도 2 및 도 3에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 컨트롤하우스(20)의 바닥측과 하단프레임(5)의 사이에서 수직 방향으로 설치되는 다수 개(도면상 3개)의 지주프레임(6)과, 좌,우 측면프레임(3)의 사이에 걸쳐 각각의 지주프레임(6)을 연결하도록 설치되는 가로보프레임(6a)이 되며, 컨트롤하우스(20)를 통한 작업자의 이동통로를 제공하기 위한 수단으로서, 가두리프레임(1)의 상측부에는 선박용 접안덱크가 설치되고, 상기 접안덱크와 컨트롤하우스(20)의 사이에는 작업자의 이동을 위한 난간통로가 설치된다.
상기 선박용 접안덱크는 가두리프레임(1)의 측면프레임(3)을 기초로 하여 가두리장치(100)의 좌,우 상측부에 설치되는 한 쌍의 측면접안덱크(11)를 포함하여서 이루어지고, 상기 난간통로는 각각의 측면접안덱크(11)를 컨트롤하우스(20)와 연결시키는 한 쌍의 측면난간통로(15)를 포함하여서 이루어지며, 앞선 내용에서 설명되어진 바와 같이 각각의 밸런스탱크(30')는 측면접안덱크(11)의 하측에 연결 설치하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 측면접안덱크(11)의 하측에 밸런스탱크(30')를 설치하게 되면, 각각의 밸런스탱크(30')가 측면접안덱크(11)를 보다 견고하게 지지할 수 있음은 물론이고, 가두리장치(100)의 측면부로 선박이 접안할 시 가두리장치(100)와 선박의 충돌 과정에서 발생할 수 있는 각종 충격을 밸런스탱크(30')가 적절하게 완충시킬 수 있으며, 상기 각각의 측면난간통로(15)는 가두리프레임(1)의 상부측을 따라 경사지게 설치되므로 계단식 통로구조가 바람직하다.
이와 더불어, 상기 가두리프레임(1)의 선단부와 후단부 상측에는 상단프레임(4)의 단부프레임(4a)을 기초로 하여 난간지지대(13a)(14a)가 설치되고, 상기 난간지지대(13a)(14a)와 컨트롤하우스(20)의 사이에 걸쳐 전방난간통로(13)와 후방난간통로(14)가 각각 설치되며, 상기 전방난간통로(13)의 선단측에는 가두리장치(100)를 계류부표(40)와 연결시키기 위한 계류로프(40a) 결속용 계류포스트(41)가 설치되고, 상기 후방난간통로(14)의 후단부에는 선박용 보조접안덱크(12)가 연결 설치된다.
상기 보조접안덱크(12)는 힌지결합부(12b)에 의하여 후방난간통로(14)와 힌지식으로 각운동 가능하게 연결 설치되는 한편, 보조접안덱크(12)의 후단부 하측면에는 덱크부이(12a)가 설치됨으로서, 가두리장치(100)의 침하 또는 부상시 상기 보조접안덱크(12)가 덱크부이(12a)의 부력에 의하여 힌지결합부(12b)를 중심으로 상,하 방향의 각운동을 하게 되며(도 12a 및 도 12b 참조), 상기 계류포스트(41)는 예인고리(1a)와는 별도로 가두리장치(100)의 이동시 선박의 후미로부터 연장되는 예인로프의 결속에도 사용될 수 있다.
상기 선박용 접안덱크(11)(12) 및 작업자용 난간통로(13)(14)(15)의 배치구조 역시 마찬가지로 본 발명에 적용될 수 있는 하나의 대표적인 일례에 불과하며, 컨트롤하우스(20)에 설치되는 도어(20a)의 위치를 기준으로 하여 접안덱크 및 난간통로의 배치구조는 다양하게 조정이 가능하고, 각각의 접안덱크(11)(12)와 난간통로(13)(14)(15)에는 작업자의 안전한 이동을 위하여 손잡이용 가드레일(Guardrail)을 제공하는 것이 바람직하다.
앞선 내용에서 언급되어진 바와 같이, 상기 컨트롤하우스(20)의 내부에는 가두리장치(100)의 전반적인 운용에 필요한 각종 운용기구가 설치되는 바, 이러한 운용기구 중에서 가장 핵심적인 것은 각각의 침하부상탱크(30) 및 밸런스탱크(30')와 연계된 가두리장치(100)의 침하부상기구가 되며, 상기 침하부상기구는 침하부상탱크(30) 및 밸런스탱크(30')로 압축공기를 주입하는 압축공기 주입수단과, 침하부상탱크(30) 및 밸런스탱크(30')로 해수를 주입하는 해수주입용 밸브기구로 대별될 수 있다.
상기 압축공기 주입수단은 도 10a 및 도 10b에서와 같이, 에어컴프레셔(31)와, 상기 에어컴프레셔(31)로부터 체크밸브(V1)를 구비하는 상태로 연장되는 토출라인(31a)과, 상기 토출라인(31a)에 의하여 에어컴프레셔(31)와 연결되는 축압탱크(32)와, 상기 축압탱크(32)로부터 체크밸브(V1)와 전자밸브(SV)를 구비하는 상태로 연장되는 주입라인(33)과, 상기 체크밸브(V1)와 전자밸브(SV)의 사이에 해당하는 주입라인(33)으로부터 분기되는 개폐라인(33a)과, 상기 주입라인(33)과 개폐라인(33a)으로부터 전자밸브(SV)를 구비하는 상태로 각각 분기되는 분기라인(34)(34a)으로 이루어진다.
상기 축압탱크(32)는 에어컴프레셔(31)로부터 토출되는 압축공기의 불규칙한 압력변화를 완충시키는 완충탱크의 역할을 수행하는 동시에, 가두리장치(100)를 수중으로 침하시키기 이전에 에어컴프레셔(31)로부터 토출된 압축공기를 요구하는 수준의 압력상태로 미리 저장하여 놓았다가, 이를 가두리장치(100)의 부상작업에 다시 이용토록 하는 수단이 된다.
따라서, 상기 축압탱크(32)에는 내압측정 및 압력조정을 위한 압력계(P: Pressure gauge)와 압력트랜스미터(PT: Pressure transmitter)와 압력스위치(PS: Pressure switch)가 각각 설치되는 한편, 릴리프밸브(RV: Relief valve)를 구비하는 과압배출라인(32a)이 연결 설치되며, 축압탱크(32)의 하단에는 에어컴프레셔(31)로부터 유입된 오일 등의 이물질을 배출시키기 위하여 수동밸브(V2)를 구비하는 드레인배관(32b)이 연결 설치되어 있다.
도 12를 참조하여 이후에 보다 상세하게 설명될 것이지만, 본 발명의 가두리장치(100)는 침하부상탱크(30) 및 밸런스탱크(30')의 내부로 해수 또는 압축공기를 선택적으로 주입시켜 가두리장치(100)를 침하 또는 부상시키는 작업과 함께, 상기 보조부력탱크(39)를 이용하여 가두리장치(100)를 좌,우 방향으로 기울이는 작업도 수행하게 되므로, 상기 주입라인(33)과 개폐라인(33a)을 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')용으로 나누어 각각의 탱크마다 개별적으로 연결시킴으로서, 해수 또는 압축공기의 주입작업을 각각의 탱크별로 혼선없이 정확하고 섬세하게 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
다시 말해서, 도 10a에서와 같이 침하부상탱크(30)용 주입라인(33)으로부터 분기되는 분기라인(34)을 각각의 침하부상탱크(30)와 연결시키고, 해당 개폐라인(33a)으로부터 분기되는 분기라인(34a)을 각각의 침하부상탱크(30)에 설치된 해수주입용 밸브기구로서의 공압밸브(PV)와 연결시키며, 도 10b에서와 같이 밸런스탱크(30')용 주입라인(33)으로부터 분기되는 분기라인(34)을 각각의 밸런스탱크(30')와 연결시키고, 해당 개폐라인(33a)으로부터 분기되는 분기라인(34a)을 각각의 밸런스탱크(30')에 설치된 공압밸브(PV)와 연결시킨다는 것이다.
도면상 각각의 개폐라인(33a)에도 전자밸브(SV)가 설치된 것으로 도시되어 있으나, 해당 전자밸브(SV)를 설치하지 않더라도 압축공기 주입수단의 작동에는 지장을 초래하지 않으며, 필요시 에어컴프레셔(31)와 축압탱크(32) 또한 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')용으로 구분시켜 각각 2대로 설치하는 것도 가능하고, 각각의 주입라인(33)에는 전자밸브(SV)를 지난 위치에 전자밸브(SV)를 구비하는 배기라인(33b)을 연결시킴으로서, 해수의 주입에 따른 가두리장치(100)의 침하작업시 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')에 저장된 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 하였다.
보다 더 바람직하게는, 각각의 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')의 내부공간을 길이 방향에 걸쳐 일정한 간격을 두고 설치되는 칸막이판(35a)에 의하여 다수 개의 격실(35)로 구획시키고, 상기 각각의 격실(35)마다 공압밸브(PV)를 설치하는 동시에, 주입라인(33)의 분기라인(34)은 전자밸브(SV)를 구비하는 상태로 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')를 이루는 각각의 격실(35)과 연결되도록 하고, 개폐라인(33a)의 분기라인(34a)은 전자밸브(SV)를 구비하는 상태로 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')를 이루는 각 격실(35)마다의 공압밸브(PV)와 연결되도록 하는 것이다.
상기 주입라인(33)으로부터 각각 분기되는 분기라인(34)은 해당 격실(35)의 상부측에 연결시키는 한편, 각각의 공압밸브(PV)는 해당 격실(35)의 하부측에 설치하는 것이 바람직하고, 상기 침하부상탱크(30)의 양측단에 수온과 수심 등의 측정을 위한 센서기구(S1)(S2)를 설치하는 것이 바람직하며, 상기 센서기구(S1)(S2)는 가두리프레임(1)의 내측에 설치된 수중카메라(9)와 함께 가두리장치(100)의 제어와 모니터링 등에 필요한 데이터를 제공하게 된다.
이와 더불어, 컨트롤하우스(20)의 내부에 설치되는 침하부상기구를 컨트롤하우스(20)의 외부에서도 작동시킬 수 있도록, 상기 안테나지주(21a)의 상단측에는 외부접속기(38)로서의 호스커넥터(38a)가 설치되고(도 13참조), 상기 호스커넥터(38a)로부터 안테나지주(21a)의 내측을 따라 컨트롤하우스(20)의 내부까지 외부주입호스(37)가 연장 설치되며, 상기 외부주입호스(37)에는 체크밸브(V1)를 구비하는 외부주입라인(37a)이 연결 설치되고, 상기 외부주입라인(37a)이 축압탱크(32)와 연결 설치되어 있다.
또한, 상기 외부접속기(38)에는 전자밸브(SV)의 제어를 위한 케이블커넥터(38b)가 추가로 제공되고(도 13참조), 상기 케이블커넥터(38b)는 안테나지주(21a)의 내측을 따라 컨트롤하우스(20)의 내부로 연장되는 케이블(C)에 의하여 각각의 전자밸브(SV)와 접속 설치되며, 유사시 침하부상기구의 수동조작을 위하여 상기 주입라인(33)과 분기라인(34)(34a)과 배기라인(33b)에 설치된 각각의 전자밸브(SV) 입구측과 출구측에는 수동밸브(V2)를 구비하는 바이패스라인(36)이 연결 설치되고, 상기 각각의 수동밸브(V2)는 컨트롤하우스(20)의 외부측에 배치된다.
따라서, 컨트롤하우스(20)의 제어기구에 의하여 전자밸브(SV)의 제어가 자체적으로 이루어지지 아니하는 경우, 외부접속기(38)의 케이블커넥터(38b)에 선박용 제어기구를 접속시켜 전자밸브(SV)의 작동을 제어함으로서, 가두리장치(100)의 침하 또는 부상작업을 수행할 수 있고, 외부접속기(38)에 의한 전자밸브(SV)의 제어까지 불가능한 상황에서는 컨트롤하우스(20)의 외부에 설치된 각각의 수동밸브(V2)를 조작하여 가두리장치(100)의 침하 또는 부상작업을 수행할 수 있으며, 에어컴프레셔(31)의 고장이나 오작동시에도 선박에 비치된 에어컴프레셔를 외부접속기(38)의 호스커넥터(38a)와 연결시켜 압축공기의 주입작업을 수행할 수 있다.
이를 위하여, 상기 외부접속기(38)는 안테나지주(21a)의 최상단측에 설치하여 해수중에 잠기지 않도록 하는 것이 유리하고, 상기 배기라인(33b)의 상단측 출구 또한 안테나지주(21a)와 연계시켜 해수중에 잠기지 않도록 하는 것이 바람직하며, 상기 외부주입호스(37)와 외부주입라인(37a)을 구분하여 설치하는 대신, 체크밸브(V1)를 구비하는 외부주입호스(37) 또는 체크밸브(V1)를 구비하는 외부주입라인(37a)의 단일라인으로 설치하는 것도 가능하다.
도면의 복잡성을 피하기 위하여, 도 10a 및 도 10b에서는 개폐라인(33a)으로부터 분기되어 공압밸브(PV)와 연결되는 분기라인(34a) 및 이에 설치되는 전자밸브(SV)와 바이패스라인(36)의 구체적인 도시를 생략하였으나, 해당 분기라인(34a)의 설치구조는 주입라인(33)으로부터 각각의 격실(35)로 분기되는 분기라인(34)과, 각각의 분기라인(34)에 설치되는 전자밸브(SV) 및 바이패스라인(36)의 구조와 일맥 상통하는 것으로 보면 무방하며, 개폐라인(33a)에 전자밸브(SV)가 설치될 경우 수동밸브(V2)를 구비하는 바이패스라인(36)은 개폐라인(33a)에도 적용된다.
이와 더불어, 상기 에어컴프레셔(31)와 축압탱크(32)는 컨트롤하우스(20)의 기계실(22) 내부에 설치하고, 각각의 전자밸브(SV)는 컨트롤하우스(20)에 별도의 밸브실(23)을 두어 해당 공간에 한데 모아서 설치하는 것이 바람직하며, 각각의 바이패스라인(36)에 설치되는 수동밸브(V2) 역시 마찬가지로, 밸브실(23)의 외측에 해당하는 컨트롤하우스(20)의 벽면에 출입구(24a)가 제공된 외부작업실(24)을 설치하여 해당 공간에 한데 모아서 설치하는 것이 유리하다.
동일한 관점에서, 침하부상탱크(30) 및 밸런스탱크(30')와 연결되는 각각의 분기라인(34)(34a) 역시 밸브실(23)로부터 컨트롤하우스(20)의 지지를 위한 중앙측 지주프레임(6)과 가로보프레임(6a)의 내부를 따라 가두리장치(100)의 바닥부 및 좌,우 상측부까지 모여서 연장되도록 한 다음, 해당 위치에서 침하부상탱크(30) 및 밸런스탱크(30')에 제공된 각각의 격실(35)과 해당 격실(35)에 설치된 공압밸브(PV)측으로 분산 배치되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 가두리장치(100)를 수중으로 침하시킬 경우 상기 컨트롤하우스(20)도 수중에 잠기게 되므로, 가두리장치(100)용 운용기구에 대한 방수설계가 고려되어야 하며, 가장 간단한 방식으로는 컨트롤하우스(20)의 도어(20a) 자체를 방수도어로 설치하는 것이고, 다른 방식으로는 컨트롤하우스(20)의 내부에 구획되는 각각의 공간, 예를 들어 기계실(22)과 밸브실(23) 등을 방수구역으로 설치하는 것이며, 또 다른 방식으로는 운용기구를 이루는 각각의 부품 중에서 방수처리가 요구되는 부품마다 개별적으로 방수처리를 수행하는 것이다.
도 11a와 도 11b는 침하부상기구를 사용하여 가두리장치(100)를 침하 또는 부상시킨 상태를 나타낸 것으로서, 도 11a의 (가) 및 (나)는 각종 작업을 위하여 가두리그물(10)의 상부측까지 해수면으로 부상시킨 오퍼레이션 레벨(OL: Operation level)을 나타낸 것이고, 도 11b의 (가)는 평상시의 어류 양식을 위하여 가두리그물(10) 전체를 해수중에 잠기도록 한 컬티베이션 레벨(CL: Cultivation level)을 나타낸 것이며, 도 11b의 (나)는 적조나 태풍과 같은 비상상황시 가두리장치(100)를 수중으로 침하시킨 서브머스드 레벨(SL: Submersed level)을 나타낸 것이다.
상기와 같이 침하부상기구를 사용하여 가두리장치(100)를 침하시키는 작업은, 에어컴프레셔(31)와 축압탱크(32)를 거쳐 개폐라인(33a)과 분기라인(34a)으로 압축공기를 순간적으로 공급시킴으로서, 각각의 공압밸브(PV)를 개방시켜 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')의 내부로 해수를 주입시키는 과정으로 이루어지며, 이 과정에서 각각의 탱크(30)(30') 내부에 저장된 공기는 주입라인(33)용 분기라인(34)과 배기라인(33b)을 거쳐 외부로 배출되고, 해수의 주입이 완료된 이후에 각각의 전자밸브(SV)와 공압밸브(PV)가 폐쇄된다.
이와는 달리, 가두리장치(100)를 부상시키는 작업은, 에어컴프레셔(31)와 축압탱크(32)를 거쳐 주입라인(33)과 분기라인(34)으로 압축공기를 공급시킴으로서, 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')의 내부로 압축공기를 주입시키는 과정으로 이루어지며, 이 과정에서 각각의 탱크(30)(30') 내부에 저장된 해수는 공압밸브(PV)를 거쳐 외부로 배출되고, 압축공기의 주입이 완료된 이후에 각각의 전자밸브(SV)와 공압밸브(PV)가 폐쇄된다.
상기와 같이 에어컴프레셔(31)와 압축공기 주입경로상의 전자밸브(SV)와 해수주입용 공압밸브(PV)의 작동을 제어하여 가두리장치(100)를 침하 또는 부상시키는 세부적인 과정 역시 선출원의 경우와 동일하게 이루어지는 것이므로, 이에 대한 내용은 선출원을 참조하기 바라며, 본 발명에서는 보조부력탱크(39)의 적용에 의하여 상기 오퍼레이션 레벨을 도 11a의 (가) 및 (나)와 같은 2가지의 레벨 상태로 조정할 수 있다는 점에 특징이 있다.
다시 말해서, 도 11a의 (가)에서와 같이 밸런스탱크(30')가 해수면상에 위치하도록 가두리장치(100)를 부상시킨 오퍼레이션 레벨은 치어의 투입이나 컨트롤하우스(20)의 점검 또는 가두리장치(100)의 예인작업 등에 적용되고, 도 11a의 (나)에서와 같이 보조부력탱크(39)가 해수면상에 위치하도록 가두리장치(100)를 부상시킨 오퍼레이션 레벨은 성어의 출하작업 등에 주로 적용되는 바, 그 이유는 도 11a의 (가)에 도시된 경우와 비교하여 가두리그물(10)이 해수중에 잠기는 부분이 적게 되므로, 양식어류의 밀집율, 즉 해수량에 대한 양식어류의 분포도를 크게 할 수 있기 때문이다.
뿐만 아니라, 가두리장치(100)의 좌,우 하단측과 상단측에 각각 설치된 침하부상탱크(30) 및 밸런스탱크(30')와 함께 가두리장치(100)의 좌,우 중앙측에 설치된 보조부력탱크(39)에 의하여, 가두리장치(100)의 침하 또는 부상작업 전단계에 걸쳐 가두리장치(100)의 좌,우 방향 요동현상을 보다 더 적극적으로 억제시킬 수 있으며, 이로 인하여 가두리장치(100)의 침하 또는 부상작업을 선출원의 경우보다 한층 더 균형적이고 안정적으로 수행할 수 있다.
상기와 같이 치어의 투입, 컨트롤하우스(20)의 점검, 가두리장치(100)의 예인, 성어의 출하 등과 같은 각종 작업요건에 맞추어 오퍼레이션 레벨을 선택적으로 조정시킬 수 있도록 하고, 가두리장치(100)의 침하부상작업을 한층 더 안정적으로 수행토록 하는 측면과 더불어, 본 발명의 가두리장치(100)는 도 12의 (가) 및 (나)에서와 같이 보조부력탱크(39)와 밸런스탱크(30')를 이용하여 가두리장치(100)의 전도(전복)를 방지하면서 가두리장치(100)를 좌,우 방향으로 기울여 가두리그물(10)의 좌,우 측면그물이 수면위로 노출되도록 할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 좌,우측 밸런스탱크(30')가 해수면상에 위치하는 오퍼레이션 레벨 상태에서, 일측 침하부상탱크(30)의 내부로 해수를 주입시키는 동시에 타측 침하부상탱크(30)의 내부로 압축공기를 주입시키게 되면, 좌,우로 균형을 이루고 있던 부력과 침력(沈力)이 서로 어긋나면서 해수가 주입된 침하부상탱크(30) 부분은 하부로 침강하게 되고, 압축공기가 주입된 침하부상탱크(30) 부분은 상부로 부상하게 되므로, 가두리장치(100)를 좌측이나 우측 방향으로 기울일 수 있다는 것이며, 각각의 밸런스탱크(30') 내부에는 압축공기만이 주입된 상태가 된다.
상기와 같은 가두리장치(100)의 기울임 작업시 가장 주의해야 될 점은, 가두리장치(100)가 좌측이나 우측 방향으로 완전하게 기울어져 전도(전복)되지 않도록 하는 것이며, 이를 위하여 일측 침하부상탱크(30)를 통한 해수의 주입작업과 타측 침하부상탱크(30)를 통한 압축공기의 주입작업을 비교적 느린 속도로 주의깊게 수행하여야 됨은 물론이고, 가두리장치(100)가 기울어지는 방향에 전도(전복) 방지를 위한 여분의 지지부력이 제공되어야 하는 바, 이러한 여분의 지지부력을 밸런스탱크(30')와 보조부력탱크(39)가 제공하게 된다.
따라서, 도 12a 및 도 12b에서와 같이 가두리장치(100)를 좌측 또는 우측 방향으로 기울여 놓더라도 그 기울여진 자세대로 가두리장치(100)가 안정적으로 부상될 수 있으며, 이로 인하여 어류의 양식에 필요한 해수의 원활한 소통 측면에 가장 중요한 부분을 차지하는 가두리그물(10)의 좌,우 측면그물을 해수면의 상부로 노출시켜 측면그물의 건조 및 부착물 제거작업을 가두리장치(100)가 설치된 해상에서 신속하고 용이하게 수행할 수 있는 것이다.
다른 한편으로, 상기 침하부상기구와 함께 컨트롤하우스(20)의 내부에 설치되는 가두리장치(100)의 운용기구는, 선출원에서와 같이 발전기와 배터리가 포함된 전력공급기구와, 사료의 자동급이기 및 이들의 제어를 위한 제어기구 등을 들 수 있으며, 상기 제어기구는 메인컴퓨터와 PLC(Power line communication: 전력선통신)를 포함시켜 구성하는 것이 바람직하고, 상기 메인컴퓨터는 수중카메라(9)와 센서기구(S1)(S2)로부터 측정된 데이터를 백업 저장할 수 있는 테이터로거 기능이 제공된 것이 바람직하다.
상기 전력공급기구와 제어기구 또한 컨트롤하우스(20)의 내부에 전력공급실과 제어실을 별도로 구획하여 해당 공간에 설치하는 것이 바람직하고, 필요시 상기 수중카메라(9)와 센서기구(S1)(S2)로부터 측정된 데이터를 이용하여 가두리장치(100)의 운용상태를 현장에서 모니터링할 수 있는 모니터실과, 작업자의 휴식과 세면 또는 샤워 등이 가능한 편의시설을 컨트롤하우스(20)의 내부에 추가로 설치할 수도 있다.
그리고, 가두리장치(100)의 원격제어 및 원격모니터링이 가능하도록 상기 제어기구의 PLC를 통신안테나(21)의 통신기구와 접속시켜 통신 및 제어시스템을 구축하고, 상기 통신 및 제어시스템을 내륙의 육상제어시스템이나 선박의 해상제어시스템과 연계시키도록 하며, 이에 대한 세부적인 설명 역시 선출원에 기재되어 있지만, 선출원에 기재된 방식 이외에도 다양한 통신 및 제어방식이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 13은 안테나지주(21a)의 상단에 설치되는 통신안테나(21)를 나타낸 것으로서, 반구형의 안테나바디(29) 내부에 통신모뎀(25)과 무선라우터(26)가 기본적인 통신수단으로 내장되고, 이에 추가적으로 야간점멸등(27)과 GPS(25a)가 장착되어 있으며, 해당 부품들을 안전하게 보호할 수 있도록 안테나바디(29)의 상측부에는 손잡이(28a)를 구비하는 반구형의 안테나커버(28)가 설치되는 바, 상기 안테나커버(28)는 안테나바디(29)와 착탈식으로 분해조립이 가능하도록 설치하는 것이 바람직하다.
상기 통신안테나(21)의 무선라우터(26)가 컨트롤하우스(20) 내부의 제어기구를 이루는 PLC와 접속되는 한편, 통신모뎀(25)을 거쳐 육상 또는 해상의 제어시스템과 연계되는 것이며, 상기 무선라우터(26)는 인가(Licensed) 대역을 이용하여 사업자가 서비스를 제공하는 공중 무선망과 달리, 비인가 대역을 활용하는 사설 무선망(예컨대, 무선랜, 블루투스 등)에 있어, 커버리지의 단점을 극복하기 위해 공중 이동 통신망을 중계선으로 이용하여 사설 무선망의 액세스 포인트 커버리지를 제공하는 장치이다.
그리고, 상기 GPS(25a)는 가두리장치(100)가 침하된 위치 뿐만 아니라 가두리장치(100)가 계류부표(40)와 분리되어 표류하는 상황에서도 가두리장치(100)의 현위치를 신속하게 파악할 수 있도록 설치된 것이고, 상기 야간점멸등(27)은 가두리장치(100)가 설치된 수역을 운항하는 선박에게 가두리장치(100)의 위치를 알림으로서 선박의 안전한 운항을 보장토록 한 것이며, 야간점멸등(27)으로부터 발생하는 조명을 먼거리에서도 용이하게 인지할 수 있도록, 상기 안테나커버(28)는 투명 또는 반투명 플라스틱 소재로 제작하는 것이 바람직하고, 도 13에서 도면부호 21c로 표시된 것은 안테나지주(21a)용 지지로프(21b)의 연결과 결속을 위한 로프행거를 나타내는 것이다.
도 14에 도시된 것은 가두리장치(100)를 특정 수역에 계류시키기 위한 계류수단의 일례를 나타낸 것으로서, 계류로프(40a)에 의하여 전방난간통로(13)의 계류포스트(41)와 연결되는 계류부표(40)가 앵커체인(42)과 와이어로프(43)에 의하여 해저면의 앵커(44)와 연결 설치되어 있으며, 상기 계류부표(40)는 가두리장치(100)를 수중으로 침하시킨 후 그 침하된 위치를 파악하는 데에도 사용된다.
상기 앵커체인(42)은 계류부표(40)의 하부측과 앵커(44)의 상부측에 각각 연결 설치되고, 상기 와이어로프(43)는 계류부표(40)용 앵커체인(42)과 앵커(44)용 앵커체인(42)을 서로 연결시키는 기능을 수행하며, 계류부표(40)와 앵커체인(42)과 와이어로프(43)간의 연결부에는 앵커쉐클(45)이 설치되고, 와이어로프(43)의 상,하 단부측에는 앵커쉐클(45)의 연결을 위한 연결고리(43a)가 제공되어 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명은 선출원이 가지는 잇점을 최대한으로 유지시키는 조건하에서, 가두리장치(100)가 수면위로 부상되는 높이를 보조부력탱크(39) 부분까지 충분히 확보하여 성어출하작업의 편의성을 도모할 수 있음은 물론이고, 가두리장치(100)의 전도(전복)를 방지하면서 가두리장치(100)를 좌,우측 방향으로 기울여 바닥그물을 제외한 가두리그물(10)의 좌,우 측면그물이 수면위로 노출될 수 있도록 함에 따라, 가두리그물(10)의 건조 및 부착물 제거작업을 해상에서 신속하고 용이하게 수행할 수 있는 추가적인 잇점을 제공할 수 있다.
또한, 선출원의 수류분산판을 대신하여 방수천이나 방수포 재질의 수류분산막(8)을 설치하고, 가두리프레임(1)을 이루는 각각의 프레임을 중공파이프로 하여 이를 조립식으로 연결시킴으로서, 가두리장치(100)의 경량화를 통한 이동성과 작업성의 향상 및 수류분산막(8)을 포함하는 가두리프레임(1)의 효율적인 유지보수가 가능토록 할 수 있으며, 상기 보조부력탱크(39)의 적용에 따라 가두리장치(100)의 침하 또는 부상작업을 보다 더 균형적이고 안정적으로 수행할 수 있는 등, 선출원의 경우와 비교하여 균형성과 작업성을 한층 더 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치(100)를 제공할 수 있는 것이다.
마지막으로, 수심이 20m 내외로 비교적 낮게 되는 수역의 경우에는, 도 15에서와 같이 본 발명의 가두리장치(100)를 해저면에 안착시킨 상태로 하여 고정식으로 사용할 수도 있음을 밝혀두는 바이며, 이 경우 상기 계류로프(40a)는 가두리프레임(1)의 선단부 및 후단부상에 각각 결속시킨 상태에서 해저면의 앵커(44)와 연결되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 외해상에서 각종 어류의 양식을 수행토록 하되, 적조나 태풍과 같은 비상시에는 수상가두리를 일정 수심만큼 수중으로 침하시킬 수 있도록 하고, 적조나 태풍이 지나간 후에 수상가두리를 다시 부상시켜 사용할 수 있도록 한 침하부상식 외해양식 가두리장치에 관한 것으로서 산업상 이용 가능한 발명이다.

Claims (14)

  1. 골조 형상의 가두리프레임(1)을 기초로 하여 양식공간을 구획하는 가두리그물(10)이 연결 설치되고, 상기 가두리프레임(1)은, 가두리장치(100)의 길이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 배치되는 오각형 형태의 메인프레임(2)과, 상기 각각의 메인프레임(2)을 연결하는 길이 방향의 상단프레임(4)과 하단프레임(5)과 측면프레임(3)을 포함하여서 이루어지며, 상기 가두리프레임(1)에는 공기와 해수의 선택적 주입이 가능한 침하부상수단이 설치되고, 상기 침하부상수단은 메인프레임(2)의 좌,우 하측단에 걸쳐 가두리프레임(1)의 길이 방향으로 연결 설치되는 한 쌍의 침하부상탱크(30)와, 가두리프레임(1)의 좌,우 상측부에서 측면프레임(3)을 따라 설치되는 한 쌍의 밸런스탱크(30')로 이루어지며, 상기 상단프레임(4)과 하단프레임(5)과 측면프레임(3)의 단부측은 가두리장치(100)의 전,후방측에서 고깔 형태로 모여서 연결되는 단부프레임(3a)(4a)(5a)을 형성하고, 상기 각각의 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')에는 가두리장치(100)의 부상을 위한 압축공기 주입수단이 연결 설치되는 한편, 가두리장치(100)의 침하를 위한 해수주입용 밸브기구가 설치된 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치(100)에 있어서,
    상기 가두리프레임(1)의 전방측과 후방측 또는 이중에서 택일한 부분에는 각각의 단부프레임(3a)(4a)(5a)이 제공하는 프레임 연결부의 외측면을 따라 고깔 형상으로 제작된 방수천이나 방수포 재질의 수류분산막(8)이 커버식으로 설치되며,
    상기 수류분산막(8)은 가두리프레임(1)의 선단측과 후단측 또는 이중에서 택일한 위치에 배치된 메인프레임(2)을 연결프레임(2')으로 하여 해당 연결프레임(2')과 결속끈(8a)으로 결속 설치되고, 상기 수류분산막(8)의 꼭지점 부분에는 가두리프레임(1)과 연결되는 예인고리(1a)가 설치되며,
    상기 밸런스탱크(30')와 침하부상탱크(30)의 사이에 해당하는 가두리프레임(1)의 좌,우측 중앙부에는 각각의 메인프레임(2)을 기초로 하여 가두리프레임(1)의 길이 방향을 따라 보조부력탱크(39)가 설치되는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 가두리프레임(1)을 이루는 메인프레임(2)과 측면프레임(3)과 상단프레임(4)과 하단프레임(5)은 내부가 비어 있는 형태의 중공파이프를 사용하며, 각각의 프레임이 교차되는 부분에는 중공파이프간의 조립식 연결을 위한 열십자(十) 형태의 파이프커넥터(1b)가 적용되는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 가두리그물(10)은, 가두리프레임(1)과 연결 설치되는 외부그물(16)과, 상기 외부그물(16)의 내측에서 외부그물(16)과 연결 설치되는 내부그물(17)의 이중망 구조가 되고, 상기 양식공간은 내부그물(17)에 의하여 구획 설치되는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 가두리그물(10)을 이루는 외부그물(16)은 가두리프레임(1)의 길이 방향으로 배치되는 로프와 가두리프레임(1)의 폭과 높이 방향으로 배치되는 로프가 교차되어서 이루어진 것이고, 상기 로프간의 교차부위에는 열십자(十) 형태의 조립식 크로스커버(16a)가 적용되는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 가두리프레임(1)의 상단프레임(4) 중앙부측에는 가두리장치(100)의 운용기구가 내장된 컨트롤하우스(20)가 설치되고, 상기 컨트롤하우스(20)에는 작업자의 출입을 위한 도어(20a)가 설치되며,
    상기 가두리프레임(1)의 상측부에는 선박용 접안덱크가 설치되고, 상기 접안덱크와 컨트롤하우스(20)의 사이에는 작업자의 이동을 위한 난간통로가 설치되며,
    상기 컨트롤하우스(20)의 바닥측과 가두리프레임(1)의 하단프레임(5) 사이에는 컨트롤하우스(20)의 지지를 위한 다수 개의 지주프레임(6)이 수직 방향으로 연결 설치되고, 상기 측면프레임(3)의 사이에는 각각의 지주프레임(6)과 연결되는 가로보프레임(6a)이 설치되는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 가두리프레임(1)을 이루는 메인프레임(2)과 측면프레임(3)과 상단프레임(4)과 하단프레임(5)과 지주프레임(6)과 가로보프레임(6a)은 내부가 비어 있는 형태의 중공파이프를 사용하며, 각각의 프레임이 교차되는 부분에는 중공파이프간의 조립식 연결을 위한 열십자(十) 형태의 파이프커넥터(1b)가 적용되는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 선박용 접안덱크는 가두리프레임(1)의 측면프레임(3)을 기초로 하여 가두리장치(100)의 좌,우 상측부에 설치되는 측면접안덱크(11)를 포함하여서 이루어지고, 상기 난간통로는 컨트롤하우스(20)와 측면접안덱크(11)를 연결하는 측면난간통로(15)를 포함하여서 이루어지며,
    상기 각각의 밸런스탱크(30')는 측면접안덱크(11)의 하측에 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 가두리프레임(1)의 선단부와 후단부 상측에는 상단프레임(4)의 단부프레임(4a)을 기초로 하여 난간지지대(13a)(14a)가 설치되고, 상기 난간지지대(13a)(14a)와 컨트롤하우스(20)의 사이에 걸쳐 전방난간통로(13)와 후방난간통로(14)가 추가로 설치되며,
    상기 전방난간통로(13)의 선단측에는 가두리장치(100)를 계류부표(40)와 연결시키기 위한 계류로프(40a) 결속용 계류포스트(41)가 설치되고, 상기 후방난간통로(14)의 후단측에는 선박용 보조접안덱크(12)가 연결 설치되며,
    상기 보조접안덱크(12)는 후방난간통로(14)와 힌지식으로 각운동 가능하게 연결 설치되고, 상기 보조접안덱크(12)의 후단부 하측면에는 덱크부이(12a)가 설치되는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 계류부표(40)는 앵커체인(42)과 와이어로프(43)에 의하여 해저면의 앵커(44)와 연결 설치되고, 상기 계류부표(40)와 앵커체인(42)과 와이어로프(43)의 연결부에는 앵커쉐클(45)이 설치되는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
  10. 제 5항에 있어서, 상기 컨트롤하우스(20)의 내부에 설치되는 가두리장치(100)의 운용기구는, 발전기와 배터리가 포함된 전력공급기구와, 에어컴프레셔(31)와 연계된 압축공기 주입수단과, 사료의 자동급이기와, 이들의 제어를 위한 제어기구로 이루어지며,
    상기 컨트롤하우스(20)의 상부측에는 소정의 높이로 안테나지주(21a)가 설치되는 한편, 상기 안테나지주(21a)의 상단에 통신안테나(21)가 설치되고, 상기 통신안테나(21)에는 통신모뎀(25)과 무선라우터(26)를 포함하는 통신기구가 설치되며,
    상기 통신기구의 무선라우터(26)를 컨트롤하우스(20)의 제어기구와 접속시켜 통신 및 제어시스템을 구축하고, 상기 통신 및 제어시스템을 내륙의 육상제어시스템이나 선박의 해상제어시스템과 연계시켜 가두리장치(100)용 운용기구의 원격모니터링과 원격제어가 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 통신안테나(21)에는 야간점멸등(27)과 GPS(25a)가 추가로 설치되고, 상기 가두리프레임(1)의 내부에는 수중카메라(9)가 설치되며, 상기 침하부상탱크(30)에는 수온과 수심을 측정하는 센서기구(S1)(S2)가 설치되는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 압축공기 주입수단은, 에어컴프레셔(31)와, 상기 에어컴프레셔(31)로부터 체크밸브(V1)를 구비하는 상태로 연장되는 토출라인(31a)과, 상기 토출라인(31a)에 의하여 에어컴프레셔(31)와 연결되는 축압탱크(32)와, 상기 축압탱크(32)로부터 체크밸브(V1)와 전자밸브(SV)를 구비하는 상태로 연장되는 주입라인(33)과, 상기 체크밸브(V1)와 전자밸브(SV)의 사이에 해당하는 주입라인(33)으로부터 분기되는 개폐라인(33a)과, 상기 주입라인(33)과 개폐라인(33a)으로부터 전자밸브(SV)를 구비하는 상태로 각각 분기되는 분기라인(34)(34a)으로 이루어지며,
    상기 주입라인(33)으로부터 분기되는 분기라인(34)이 각각의 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')에 연결 설치되고, 상기 개폐라인(33a)으로부터 분기되는 분기라인(34a)은 각각의 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')에 설치된 해수주입용 밸브기구로서의 공압밸브(PV)와 연결 설치되며,
    상기 전자밸브(SV)를 지난 위치에 해당하는 주입라인(33)에는 전자밸브(SV)를 구비하는 배기라인(33b)이 연결 설치되고, 상기 축압탱크(32)에는 릴리프밸브(RV)를 구비하는 과압배출라인(32a)이 연결 설치되며,
    상기 안테나지주(21a)의 상단측에는 외부접속기(38)로서의 호스커넥터(38a)가 설치되고, 상기 호스커넥터(38a)로부터 안테나지주(21a)의 내측을 따라 컨트롤하우스(20)의 내부까지 외부주입호스(37)가 연장 설치되며,
    상기 외부주입호스(37)에는 체크밸브(V1)를 구비하는 외부주입라인(37a)이 연결 설치되고, 상기 외부주입라인(37a)이 축압탱크(32)와 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 각각의 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')의 내부공간은 길이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 설치되는 칸막이판(35a)에 의하여 다수 개의 격실(35)로 구획되고, 상기 각각의 격실(35)마다 공압밸브(PV)가 설치되며,
    상기 주입라인(33)으로부터 분기되는 분기라인(34)은 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')를 이루는 각각의 격실(35)과 연결 설치되고, 상기 개폐라인(33a)으로부터 분기되는 분기라인(34a)은 침하부상탱크(30)와 밸런스탱크(30')를 이루는 각 격실(35) 마다의 공압밸브(PV)와 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 상기 주입라인(33)과 분기라인(34)(34a)과 배기라인(33b)에 설치된 각각의 전자밸브(SV) 입구측과 출구측에는 수동밸브(V2)를 구비하는 바이패스라인(36)이 연결 설치되고, 상기 각각의 수동밸브(V2)는 컨트롤하우스(20)의 외부측에 배치되며,
    상기 안테나지주(21a)의 상단측 외부접속기(38)에는 전자밸브(SV)의 외부제어를 위한 케이블커넥터(38b)가 제공되고, 상기 케이블커넥터(38b)는 안테나지주(21a)의 내측을 따라 컨트롤하우스(20)의 내부로 연장되는 케이블(C)에 의하여 각각의 전자밸브(SV)와 접속 설치되는 것을 특징으로 하는 균형성과 작업성을 개선시킨 이동형 침하부상식 외해양식 가두리장치.
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