KR200207913Y1 - 인공어초 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 인공어초에 관한 것으로, 구조물의 전, 후, 좌, 우, 등에 개구부를 형성하여 어폐류의 내부 출입이 원활하도록 하고 표면적을 최대화하되, 상기 구조물은 투수 콘크리트(11)로 형성하되 콘크리트 혼합물 100%중량부에 대하여 골재를 80-90%로 하고, 여기에 포틀랜드 또는 고로 슬래그 시멘트를 9-19%로 혼합하며, 골재와 시멘트의 혼합물에 혼화제를 1%미만으로 첨가하되 시멘트 혼합물과 물을 4 대 1 의 중량비로 혼합하여 15%정도의 공극률을 유지하도록 함으로써, 소정 강도를 유지하는 투수 콘크리트 인공어초로 인하여 수초등 수생식물의 착상 기간을 줄이고 단시간 내에 착상할 수 있도록 하여 어초로서의 효과를 신속하게 얻을 수 있도록 할 뿐 아니라 수생식물 및 어류의 서식, 산란 및 피난처로서의 효과를 극대화시키는 효과가 있다.
Description
본 고안은 인공어초에 관한 것으로, 상세하게는 수초등 수생식물의 착상 기간을 줄이고 단시간 내에 착상할 수 있도록 하여 인공어초의 효과를 향상시키도록 인공어초에 관한 것이다.
일반적으로 어초(漁礁 fishing bank)는 어류가 많이 모여드는 해저의 융기부를 말하는 것으로, 그 형태·넓이·수심·저질(底質)에 따라 암초·퇴(堆)·주(州) 등으로 불린다. 어초 부근에서는 지형을 따라 상승류와 하강류가 발생하여 해수의 순환이 활발해지며, 심층의 영양염류가 태양광선이 투과하는 상층까지 운반된다. 그 때문에 상층에 플랑크톤이 대량으로 번식하게 되어 이것을 먹이로 하는 작은 물고기들이 모이게 되고, 다시 작은 물고기를 노리고 큰 물고기들이 모여들게 되어 좋은 어장이 형성된다. 어초는 구조가 복잡하기 때문에 어류가 외부의 적으로부터 몸을 지키는 데 알맞고, 또한 어초의 주위에는 소용돌이가 생기므로 어류가 머물러 있기에 좋다. 어초는 생성 원인에 따라 화산성어초·구조성어초·산호초로 분류된다. 화산성어초에는 해저에서 분출하여 정상부가 해면에 닿지 않는 해저화산과, 해상에 있었던 화산섬이 해식(海蝕)이나 함몰 등에 의해서 정상부가 수면 밑으로 잠긴 것이 있다. 구조성어초는 지각 구조운동의 결과 생긴 것으로서, 활모양으로 늘어선 섬들을 따라 크고 작은 섬 사이에 또는 이것과 평행하여 많은 어초가 융기한다. 산호초는 석산호류(石珊瑚類)의 분비물이나 유해 등으로 이루어진 석회질의 암초로서, 온대에서 열대지방의 얕은 바다에 발달한다. 이 밖에 시멘트구조물·통나무·토관·폐선 등을 수심 20∼40m 되는 곳에 설치하는 인공어초가 있다.
이러한 인공어초(人工魚礁 artificialreef)는 어개류(魚介類)의 서식처가 되는 바닷속 인공 구조물로, 크게 나누어 해저에 구조물을 설치하는 침설형(沈設型)과 바닷속에 구조물을 계류(繫留)하는 부표어초형이 있다. 침설형 어초로는 콘크리트블록어초, 투석어초와 같은 단일체어초를 바닷속에 투입하여 쌓아올린 형식의 것과 콘크리트판이나 강철재·유리섬유강화플라스틱(FRP)·폴리에틸렌 및 폐타이어 등을 일정한 모양으로 구성한 조립식어초, 그 외에 폐선어초·폐차어초 등이 있다. 부표어초에는 부표를 강철재 등으로 만들고, 이것을 하나 또는 여러 개 계류하는 것이 있지만, 현재까지는 아직 시도단계이다. 이제까지의 인공어초는 고기를 모으기 위한 목적으로 만든 시설, 즉 부어구석(副漁具的) 성격이 강하며, 외줄낚기어법에 주로 이용되어 왔으나, 최근 들어서는 자망(걸그물) 등의 그물어법에서도 이용하게 되었다. 또한 어획능력이 큰 저인망이나 권자망(卷刺網)으로부터 어장을 보호하려는 수단으로 쓰이는 경우와 산란장을 조성하는 육성어초로서의 역할을 하는 경우도 있다. 물고기가 어초를 이용하는 형태는 다음과 같이 분류된다. ① 표층·중층 등에서 어초의 상부에 체류하는 것으로, 전갱이류·방어류·꼬치고기류·송어·농어·고등어 등이 있다. ② 어초에 아주 접근하거나 또는 내부로 들어가는 것으로 벤자리·놀래기류·쥐치류·돌돔·볼락·감성돔·벵에돔·쏨뱅이·쥐노래미류·샛돔류·뱀장어·붕장어·곰치·베도라지 등이 있다. ③ 어초 부근의 해저나 해저 가까이에 있는 것으로 참돔·가자미류·넙치 등이 있다. 이처럼 물고기는 어초가 있으면 그것에 대하여 어떤 정위행동(定位行動)을 취한다. 어초에 물고기가 모이는 이유로는, 어초의 음영효과·사료효과·소용돌이효과·도피처효과 등을 들 수 있다.
현재 사용중인 일반 포틀랜드 시멘트를 이용한 콘크리트 수중어초는 골재, 모래, 시멘트, 철근을 이용 치밀한 철근 콘크리트 구조로 강재 거푸집에서 탈형시켜 제작하므로 콘크리트 면 자체가 미끈미끈하여 수생 부착 식물의 착상이 오래 걸리며, 또한 수중 투하 후 시멘트 자체의 독성으로 1-2년간은 생물체의 부착이 거의 없다가 서서히 해조류가 부착한다. 이러한 과정은 해수 중에 존재하고 있는 황산마그네슘(MgCl2), 염화마그네슘(MgCl2)이 포함되어 콘크리트가 황산염 용액들과 접촉하면 미수화C3A와 C3AH6 수화물이 반응하여 에트링가이트(ettringite)를 형성하고 이에 따라 콘크리트 내부 구조가 팽창하게 되고 이로 인한 크랙과 박리가 발생한다. 이로서 콘크리트의 강도가 급격히 저하되게 되고 해수가 크랙을 따라 콘크리트 중에 침투하는 것이 빨라지므로 철근이 해수 중에 존재하는 염소이온에 더 빨리 노출되게되어 철근부식을 발생시키게 된다. 또한, 황산이온은 시멘트 수화물 중에 많이 존재하는 수산화칼슘(Ca(OH)2와 반응하여 석고(CaSO4)를 생성시킴으로서 콘크리트의 표면이 연화되어 침식되며 수명단축이 된다. 따라서, 콘크리트 체적의 팽창으로 인한 파괴의 주원인을 방지하기 위해서는 C3A를 감소시켜 C4AF가 증가되도록 하고, C4AF는 수화속도는 느리지만 최종적으로 에트링가이트를 생성한다. 따라서, C4AF/C3A 비를 크게하는 경우에는 에트링가이트 생성이 억제되며, 이때 C3A는 5% 이하, C4AF는 15%이하가 바람직하다.
또 다른 인공어초는 무세골재(자갈, 폐콘크리트에서 추출)를 이용하여 시멘트와 무세골재 배합비 1:6으로 한 것도 있다. 구조적으로 세골재를 사용하지 않고 조골재(굵은 골재)를 사용함으로써 불필요한 공극이 많이 형성되기 때문에 압축강도가 충분히 발휘되지 못하게 되고, 또한 휨인성이 작아 휨강도가 저하되는 문제점이 있고 해수온도응력에 약하고 수중 투하시 수분이 콘크리트 내부로 깊숙이 침투되어 외기의 온도가 저하되는 경우 동결융해작용에 의해 내구성이 떨어진다. 또한, 공극률이 구체적이지 못하여 제품의 균일성이 떨어질 뿐만 아니라, 기존의 무세골재를 이용한 인공어초는 단순히 콘크리트 내부를 굵은 골재 상호간의 결합이 단순히 시멘트 접착에만 의존하기 때문에 골재간 균열 및 탈락이 되어 구조적 결함이 매우 크며 내구성이 현저히 저하된다. 일반 콘크리트 인공어초보다 체적 대비 경량구조물로 유량, 유속의 저항성이 약해 거친 해수면의 파고에 쉽게 파손되기 쉽다(압축강도 평균수치가100kg/m3). 또한, 구조물 안에 철근코팅 및 시멘트에 방수제를 혼합하여 부식 및 크랙을 방지하나 복잡한 공종과 강도의 균일성이 없고 생산단가 상승으로 인해 대량 생산시 예산에 부적합하고, 나아가 폐콘크리트를 이용한 무세골재는 압축강도가 매우 낮고 페콘크리트 무세골재를 균일한 입도로 구입하기가 쉽지가 않다. 특히, 기술적으로 에트링가이트의 생성에 대해 미분말 상태인 실리카, 플라이애쉬, 메타카올린 등을 혼합해 콘크리트를 수밀화 시켜 해수의 침투(황산이온포함)를 억제하지만 다공성 구조물에서는 큰 효과를 거두기 힘들며, 내수성이 강한 수용성 에멜젼을 콘크리트 배합시 첨가하여 내수성 증가를 유도하는 경우 역시 다공성 구조에서는 해수에서는 큰 효과를 거두기 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 본 고안의 주 목적은 수초등 수생식물의 착상 기간을 줄이고 단시간 내에 착상할 수 있도록 하여 어초로서의 효과를 신속하게 얻을 수 있도록 하는 데 있다.
본 고안의 다른 목적은 수생식물 및 어류의 서식, 산란 및 피난처로서의 효과를 극대화시킬 수 있도록 하는 데 있다.
본 고안의 다른 목적은 인공어초의 강도를 향상시킬 수 있도록 하는 데 있다.
본 고안의 다른 목적은 인공어초 표면적을 극대화하여 수생식물의 착상면적을 넓힐 수 있도록 하는 데 있다.
도 1 은 본 고안에 따른 인공어초를 나타내 사시도.
도 2 는 본 고안에 따른 인공어초의 골조를 나타낸 정면도.
도 3 은 본 고안에 따른 인공어초 설치상태를 나타낸 사시도.
도 4 는 본 고안에 따른 다른 형상의 인공어초를 나타낸 사시도.
도 5 는 본 고안에 따른 다른 형상의 인공어초 골조를 나타낸 정면도.
도 6 은 본 고안에 따른 다른 형상의 인공어초 설치상태를 나타낸 사시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1; 인공어초 10; 구조물
11; 투수콘크리트 12; 철근
13; 고리 14; 개구부
15; 계단 16; 지지대
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 인공어초는 구조물의 전, 후, 좌, 우, 등에 개구부를 형성하여 내부의 내부로의 어폐류의 내부 출입이 원활하도록 하고 표면적을 최대화하되, 상기 구조물은 투수 콘크리트(11)로 형성하되 콘크리트 혼합물 100%에 대하여 인공어초 제작용 콘크리트 혼합물에 있어서, 상기 콘크리트 혼합물 100%중량부에 대하여 골재를 80-90%로 하고, 여기에 포틀랜드 또는 고로 슬래그 시멘트를 9-19%로 혼합하며, 골재와 시멘트의 혼합물에 혼화제를 1%미만으로 첨가하되 시멘트 혼합물과 물을 4 대 1 의 중량비로 혼합하여 다공성을 유지하도록 함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
위와 같이 구성된 본 고안의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 고안에 따른 인공어초를 나타내 사시도이고, 도 2 는 본 고안에 따른 인공어초의 골조를 나타낸 정면도이며, 도 3 은 본 고안에 따른 인공어초 설치상태를 나타낸 사시도이고 도 4 는 본 고안에 따른 다른 형상의 인공어초를 나타낸 사시도이며, 도 5 는 본 고안에 따른 다른 형상의 인공어초 골조를 나타낸 정면도이고, 도 6 은 본 고안에 따른 다른 형상의 인공어초 설치상태를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3 에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 인공어초(1)는 대략 정방형의 구조물(10)로 형성된다.
여기서 구조물(10)은 전, 후, 좌, 우, 상, 하에 개구부(14)를 형성하여 내부의 내부로의 어폐류의 내부 출입이 원활하도록 하고 개구부의 중앙에 지지대(16)가 형성된다.
또한, 구조물(10)은 투수 콘크리트(11)로 형성하되 콘크리트 혼합물 100%중량부에 대하여 골재를 80-90%로 하고, 여기에 포틀랜드 또는 고로 슬래그 시멘트를 9-19%로 혼합하며, 골재와 시멘트의 혼합물에 혼화제를 1%미만으로 첨가하되 시멘트 혼합물과 물을 4 대 1 의 중량비로 혼합하여 15%정도의 공극률을 유지하도록 하여 수생식물의 착상이 신속하게 진행될 수 있도록 함이 바람직하다.
나아가, 구조물(10)의 강도를 향상하기 위하여 내부에 철근(12)을 구비하여 형성시키고 상향으로 노출되는 고리(13)를 구비한다.
도 4 내지 도 5 에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 다른 인공어초(1)는 좌우 단면이 대략 삼각형상의 구조물(10)로 형성된다.
여기서 구조물(10)은 좌, 우측면과 전, 후 경사면에 좌우로 개구부(14)를 형성하여 내부로의 어폐류의 내부 출입이 원활하도록 한다.
더불어, 구조물(10)의 전, 후면에는 계단(15)을 형성하여 보다 많은 수생식물의 착상이 이루어지도록 함이 바람직하다.
또한, 구조물(10)은 투수 콘크리트(11)로 형성하되 인공어초 제작용 콘크리트 혼합물에 있어서, 상기 콘크리트 혼합물 100%중량부에 대하여 골재를 80-90%로 하고, 여기에 포틀랜드 또는 고로 슬래그 시멘트를 9-19%로 혼합하며, 골재와 고로 시멘트 혼합물에 혼화제를 1%미만으로 첨가하되 시멘트 혼합물과 물을 4 대 1 의 중량비로 혼합한다.
또 골재의 크기는 13mm 정도로 형성하고 이러한 크기가 전체 골재 량의 90% 이상 되어야 하며 10% 미만의 잔 골재는 그 크기가 8mm정도로 함이 바람직하다.
또한 골재의 주골재는 쇄석골재로 하고 부골재는 제강/고로 슬래그 파쇄 골재 또는 황토 경량골재를 사용하되, 쇄석골재100%중량부에 대하여 제강/고로 슬래그 파쇄 골재 또는 황토경량골재 및 이들을 혼합한 골재 10%미만으로 혼합한다.
상기 포틀랜드 시멘트 또는 고로 슬래그 시멘트는 시멘트 100%중량부에 대하여 미세 분말 상태의 시멘트90-95%로 하고 여기에 채 등으로 거른 고운 입자상태의 황토 분말을 5-10%로 투입하여 골고루 섞어 혼합하여 사용할 수 있다.
따라서, 구조물(10)은 15%정도의 공극률을 유지하므로 수생식물의 착상이 신속하게 진행된다.
나아가, 구조물(10)의 강도를 향상하기 위하여 내부에 철근(12)을 구비하여 형성시킨다.
이러한 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 고안의 인공어초(1)는 투수 콘크리트(11)로 형성한 것으로, 투수개수를 1 X 1 10-1cm에 해당하는 공극률과 연속 공극률이 15%이며 압축강도는 210kg/cm2정도를 유지한다.
따라서 인공어초(1)는 투수콘크리트의 투수성으로 인하여 수생식물의 착상이 빠르게 진행될 뿐만 아니라 수중에서 연접하여 설치하므로 어초의 효과를 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 인공어초(1)는 공극률을 유지하면서도 일정 강도 이상을 설계되므로 파손의 우려가 적고 어폐류의 출입이 용이하며 표면적이 넓어 음영효과·사료효과·소용돌이효과·도피처효과 등을 크게 얻을 수 있다.
한편, 본 고안은 산업 폐기물의 부산물로 얻어지는 슬래그 폐기물을 이용하여 재활용 차원에서 환경 친화적인 제품으로 만들어 환경 리사이클 자원화라는 장점을 있고, 수생 부착식물의 빠른 착상을 이룰 수 있도록 투수성 다공질 구조로 형성되며 황토물질을 이용 바다오염(적조현상등)을 억제시키는 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 이로 인하여 수자원 환경 생태 보전을 위한 비용절감과 동시에 수산생물의 식량자원 획득으로 인해 경제성을 높임으로 수산업보호 및 발전을 도모하고, 또한 투수 바이오 시멘트에서 용출되는 철이온으로 인해 어초주변에 풍부한 플랑크톤이 형성되어 일반 콘크리트 어초보다 수배이상 수생식물 및 어류가 모이게되어 빠른 군락이 형성되며, 해조류의 필수 영양분인 철이온의 공급으로 인해 다공질의 거친면에 수중생물 조기부착 및 친화성이 매우 높아 어패류의 먹이생물인 부착생물의 조기착상으로 인해 생산성 극대화를 이루게 되므로 갯녹음어장복원 및 수중림조성으로 경제적으로 부가가치가 매우 높다.
특히, 고로 슬래그를 이용한 콘크리트 수중 인공어초를 투하 3년 후에는 일반 인공어초보다 수배 증산효과가 있으며 성게, 멍게, 해삼, 볼락, 미역 등의 어패류가 많이 서식하고 있어 어업인의 호응이 높을 것으로 예상된다.
상술한 바와 같이, 본 고안의 인공어초는 구조물의 전, 후, 좌, 우, 등에 개구부를 형성하여 내부의 내부로의 어폐류의 내부 출입이 원활하도록 하고 표면적을 최대화하되, 상기 구조물은 투수 콘크리트(11)로 형성하되 콘크리트 혼합물 100%중량부에 대하여 골재를 80-90%로 하고, 여기에 포틀랜드 또는 고로 슬래그 시멘트를 9-19%로 혼합하며, 골재와 시멘트의 혼합물에 혼화제를 1%미만으로 첨가하되 시멘트 혼합물과 물을 4 대 1 의 중량비로 혼합하여 15%정도의 공극률을 유지하도록 함으로써, 소정 강도를 유지하는 투수 콘크리트 인공어초로 인하여 수초등 수생식물의 착상 기간을 줄이고 단시간 내에 착상할 수 있도록 하여 어초로서의 효과를 신속하게 얻을 수 있도록 할 뿐 아니라 수생식물 및 어류의 서식, 산란 및 피난처로서의 효과를 극대화시키는 효과가 있다.
Claims (3)
- 구조물(10)을 투수콘크리트(11)로 형성하여 표면에 공극을 형성하고 각면에 개구부(14)를 형성하되 투수 콘크리트의 내부에 설치되는 철근(12)을 포함하고 상부에 노출되는 이송용 고리(13)를 형성시켜 구성한 것을 특징으로 하는 인공어초.
- 제 1 항에 있어서,상기 구조물(10)은 좌우 단면이 대략 삼각형상의 형성하되 전, 후면에 계단(15)을 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 인공어초.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 구조물(10)은 콘크리트 혼합물 100%중량부에 대하여 골재를 80-90%로 하고, 여기에 포틀랜드 또는 고로 슬래그 시멘트를 9-19%로 혼합하며, 골재와 시멘트의 혼합물에 혼화제를 1%미만으로 첨가하되 시멘트 혼합물과 물을 4 대 1 의 중량비로 혼합하여 구성한 것을 특징으로 하는 인공어초.
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|---|---|---|---|
| KR2020000021592U KR200207913Y1 (ko) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 인공어초 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100858037B1 (ko) * | 2007-11-01 | 2008-09-10 | 주식회사 세진로드 | 다공성 인공어초 |
| WO2013129738A1 (ko) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | Ha Jeong-Su | 폐 콘크리트 침목을 이용한 호안용 침식방지 수중매트 |
| WO2013129737A1 (ko) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | Ha Jeong-Su | 폐 콘크리트 침목을 이용한 접안시설 |
| KR102478545B1 (ko) | 2022-05-19 | 2022-12-19 | 주식회사 해정개발 | 적층이 가능한 다공간 인공어초 |
| KR102495170B1 (ko) | 2022-07-06 | 2023-02-06 | 주식회사 대건건설 | 와인 숙성이 가능한 인공어초 |
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- 2000-07-28 KR KR2020000021592U patent/KR200207913Y1/ko not_active IP Right Cessation
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