수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보{ECO-FRIENDLY SAFETY WEIR WITH WATERWAY AND FISHWAY}
본 발명은 제방에 설치되는 어도를 구비한 보에 관한 것으로, 수로와 어도를 동시에 구비하여 별도로 수문을 설치할 필요가 없고, 어류가 쉽고 안전하게 이동할 수 있는 수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보에 관한 것이다.
일반적으로, 하천에는 홍수 등 각종 수해를 예방하거나 농업, 공업 및 생활 용수로 이용하기 위하여 하천을 막아 상류에 일정한 수위와 수량을 유지시키고, 수문을 설치하여 일정한 유량이 하류측으로 유출되도록 제방(embankment)을 설치한다. 이러한 제방은 하천을 횡단하여 물의 흐름을 가로막기 때문에 하천의 상류 또는 하류에서 서식하는 각종 어류들이 계절적 서식 환경의 변화에 따른 오르내림 이동을 차단하여 수중 생태계를 단절시키고, 특히 멸종위기에 처한 실뱀장어(leptocephalus)는 봄철에 떼를 지어 하상을 통하여 중·상류로 올라가는데 하천에 설치된 제방에 의하여 그 이동이 차단되고, 또한 포식자에 의해 포획되어 그 개체수가 현저히 급감하는 문제가 있다. 게다가, 제방은 하천 바닥에 저수되는 하층수의 흐름을 방해하여 오염수 및 조류 등이 과다 발생하여 수질을 악화시키며, 특히 하천 바닥의 오염을 가중시키는 환경 파괴의 문제가 있다. 뿐만 아니라, 제방에 별도로 수문을 설치할 경우 관리가 용이한 위치에 수문을 설치하기 때문에 정상적인 하천의 흐름을 왜곡시켜 하상세굴과 제방붕괴의 위험이 커지고, 홍수조절 능력의 한계로 인하여 유지 관리에도 문제가 있다. 물론, 제방에는 어류가 이동할 수 있도록 다양한 형태의 어도가 설치되기도 하는데, 예컨대 흡배기밸브(7)가 설치되고, 투광창(6)이 형성된 수평관(2)과, 상기 수평관(2)에 연결되어 경사지도록 연장 형성된 경사관(3)과, 상기 경사관(3)과 연결되어 수평방향으로 연장 형성된 연장관(4)과, 상기 연장관(4)과 연결되어 상측으로 연장 형성된 출입관(5)과 상기 출입관(5)을 덮는 덮개(8)로 구성되어 어류의 이동 및 피난이 가능한 안전어도(1)가 대한민국 등록특허공보 제10-1046036호에 개시되어 있다. 그러나, 상술된 종래의 안전어도(1)는 제방(D) 양측에 경사관의 높이, 수위차, 경사각의 수치 정도에 따라 그 기능이 제한되어 어류가 쉽고 편안하게 이동하기 곤란하고, 유영력이 약한 치어나 소형 어류와 함께 크기가 큰 육식 어류도 유입될 수 있도록 개방되어 있어 치어나 소형 어류에게 안전한 피난처를 제공할 수 없는 문제가 있다. 또한, 수위나 수량을 조절하기 위하여 수문이 설치되어 저수된 물을 강제로 유출시키는데, 새로 유입된 상층수만이 유출되어 하천 바닥은 점점 오염이 가중되고, 물이 상하로 순환되지 않아 조류의 과다 번식에 의한 적조 등의 현상이 발생하여 수질 환경을 더욱 악화시키는 문제가 있다. 나아가, 종래의 안전어도(1)만으로는 물살의 흐름에 휩쓸리거나 유입된 포식자에 의해 잡혀먹혀 전 세계적으로 멸종위기에 처한 실뱀장어를 안전하게 중·상류로 이동시킬 수 없어 개체수 급감의 문제를 근본적으로 해결할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 제방에 수로와 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보를 설치하여, 별도로 수문을 설치하지 않고도 내부 점유공기의 증감만으로 수위나 수량을 용이하게 조절할 수 있고, 수로관을 하천 바닥에 접하도록 설치하여 하층수를 중금속 등 각종 오염물과 함께 배출하므로 하천을 정화하여 수질 환경을 개선시킬 뿐만 아니라, 어도관의 내부 또는 외부에 수중계단을 설치하여 어류가 쉽게 이동할 수 있고, 갈수기시 물의 흐름이 정지된 상태에서도 어류의 이동이 가능하며, 어류의 안전한 피난처를 제공할 수 있는 수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보의 제공을 그 목적으로 한다. 또한, 기존 제방에 설치된 수문처럼 수로왜곡이 없고 급류나 와류가 발생하지 않아 하상세굴로 인한 제방 붕괴의 위험이 사라지고, 제방의 전체 구간에 걸쳐 하천의 흐름이 정상으로 복원되어 하천변에 모래톱이나 섬, 여울 등이 만들어져 자연하천의 모습을 조성할 수 있으며, 인공수리시설을 하나로 통합시켜 수량 및 수질 조절은 물론이고, 환경을 크게 개선시킬 수 있는 것에도 그 목적이 있다. 나아가, 멸종위기에 처한 실뱀장어가 물살이나 포식자를 피하여 중·상류로 안전하게 이동할 수 있도록 하여 개체수 급감의 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 것에도 그 목적이 있다. 아울러, 본 발명에 따른 안전보가 해안의 방조제에 설치되는 경우, 바다로부터 치어나 실뱀장어가 하천으로 올라오려 할 때, 방조제에 설치된 안전보를 통하여 밀물시 조류를 타고 힘 안들이고 쉽게 방조제를 넘어 대량 이동할 수 있는 것에도 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 제방 위에 수평방향으로 형성되고 내부로 공기를 공급하는 제 1 공기배관과 연결된 수평수로관, 상기 수평수로관의 양단에서 제방의 외측면을 따라 하측으로 연장 형성된 하방수로관, 상기 하방수로관의 끝단에서 외측 수평방향으로 연장되어 바닥에 형성된 바닥수로관, 및 상기 바닥수로관의 끝단에서 상측으로 연장 형성되어 물이 유출 또는 유입되는 출입수로관을 포함하는 수로관; 상기 수로관의 위에 안착 결합되고, 내부로 공기를 공급하는 제 2 공기배관과 연통 연결되며, 내부 점유공기의 증감으로 내부의 수위를 조절하는 어도관; 및 상기 어도관을 관통하여 상기 수로관과 연결되고, 상기 수로관의 내부 점유공기의 증감을 조절하는 제 1 흡배기밸브가 설치된 제 1 공기배관, 상기 어도관과 연통 연결되고, 상기 어도관의 내부 점유공기의 증감을 조절하는 제 2 흡배기밸브가 설치된 제 2 공기배관을 포함하는 제어부;를 포함하는 수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보를 제공한다. 또한, 본 발명은 제방 위에 수평방향으로 형성되고 내부로 공기를 공급하는 제 1 공기배관과 연결된 수평수로관, 상기 수평수로관의 양단에서 제방의 외측면을 따라 하측으로 연장 형성된 하방수로관, 상기 하방수로관의 끝단에서 외측 수평방향으로 연장되어 바닥에 형성된 바닥수로관, 및 상기 바닥수로관의 끝단에서 상측으로 연장 형성되어 물이 유출 또는 유입되는 출입수로관을 포함하는 수로관; 상기 수로관의 위에 안착 결합되고, 내부로 공기를 공급하는 제 2 공기배관과 연통 연결되며, 내부 점유공기의 증감으로 내부의 수위를 조절하는 어도관; 및 상기 어도관을 관통하여 상기 수로관과 연결되고, 상기 수로관의 내부 점유공기의 증감을 조절하는 제 1 흡배기밸브가 설치된 제 1 공기배관, 상기 어도관과 연통 연결되고, 상기 어도관의 내부 점유공기의 증감을 조절하는 제 2 흡배기밸브가 설치된 제 2 공기배관을 포함하는 제어부; 및 상기 어도관의 양측 내부에 복수 개의 계단유닛이 세로 방향으로 적층 연결되어 형성된 내부 수중계단;을 포함하는 수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보를 제공한다. 그리고, 본 발명은 제방 위에 수평방향으로 형성되고 내부로 공기를 공급하는 제 1 공기배관과 연결된 수평수로관, 상기 수평수로관의 양단에서 제방의 외측면을 따라 하측으로 연장 형성된 하방수로관, 상기 하방수로관의 끝단에서 외측 수평방향으로 연장되어 바닥에 형성된 바닥수로관, 및 상기 바닥수로관의 끝단에서 상측으로 연장 형성되어 물이 유출 또는 유입되는 출입수로관을 포함하는 수로관; 상기 수로관의 위에 안착 결합되고, 내부로 공기를 공급하는 제 2 공기배관과 연통 연결되며, 내부 점유공기의 증감으로 내부의 수위를 조절하는 어도관; 및 상기 어도관을 관통하여 상기 수로관과 연결되고, 상기 수로관의 내부 점유공기의 증감을 조절하는 제 1 흡배기밸브가 설치된 제 1 공기배관, 상기 어도관과 연통 연결되고, 상기 어도관의 내부 점유공기의 증감을 조절하는 제 2 흡배기밸브가 설치된 제 2 공기배관을 포함하는 제어부; 및 상기 어도관의 양측 외부에 복수 개의 계단유닛이 세로 방향으로 적층 연결되고, 상기 어도관의 상·하부와 연통되도록 형성된 외부 수중계단;을 포함하는 수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보를 제공한다. 나아가, 본 발명은 제방 위에 수평방향으로 형성되고 내부로 공기를 공급하는 제 1 공기배관과 연결된 수평수로관, 상기 수평수로관의 양단에서 제방의 외측면을 따라 하측으로 연장 형성된 하방수로관, 상기 하방수로관의 끝단에서 외측 수평방향으로 연장되어 바닥에 형성된 바닥수로관, 및 상기 바닥수로관의 끝단에서 상측으로 연장 형성되어 물이 유출 또는 유입되는 출입수로관을 포함하는 수로관; 상기 수로관의 위에 안착 결합되고, 내부로 공기를 공급하는 제 2 공기배관과 연통 연결되며, 내부 점유공기의 증감으로 내부의 수위를 조절하는 어도관; 및 상기 어도관을 관통하여 상기 수로관과 연결되고, 상기 수로관의 내부 점유공기의 증감을 조절하는 제 1 흡배기밸브가 설치된 제 1 공기배관, 상기 어도관과 연통 연결되고, 상기 어도관의 내부 점유공기의 증감을 조절하는 제 2 흡배기밸브가 설치된 제 2 공기배관을 포함하는 제어부; 상기 어도관의 일측 내부에 복수 개의 계단유닛이 세로 방향으로 적층 연결되어 형성된 내부 수중계단; 및 상기 어도관의 타측 외부에 복수 개의 계단유닛이 세로 방향으로 적층 연결되고, 상기 어도관의 상·하부와 연통되도록 형성된 외부 수중계단;을 포함하는 수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보를 제공한다. 이때, 상기 계단유닛은 상측이 개방되고, 물이 수용될 수 있도록 내부에 수용 공간이 형성되며, 복수 개가 나선형으로 연결되어 이루어지는 것에도 그 특징이 있다. 게다가, 상기 계단유닛은 부채꼴 형상의 단면을 갖도록 형성된 것에도 그 특징이 있다. 뿐만 아니라, 상기 외부 수중계단은, 내부가 중공 형성되고 다수의 계단유닛이 나선형을 이루며 적층 형성된 계단하우징과, 상기 계단하우징의 상·하단을 각각 상기 어도관의 상·하부와 연결시키는 연통관을 포함하는 것에도 그 특징이 있다. 나아가, 상기 내부 수중계단이나 외부 수중계단은 복수 개의 계단유닛의 가장자리를 따라 치어나 소형 어류가 이동할 수 있는 이동판이 연결 설치되어 있는 것에도 그 특징이 있다. 여기서, 상기 이동판은 천연 고무, 실리콘, 우레탄, 라텍스 및 SBS 고무에서 선택된 어느 하나의 재질로 이루어져 마찰력이 증대되어 어류의 미끄럼을 방지하는 것에도 그 특징이 있다. 더불어, 상기 이동판은 표면에 다수의 마찰돌기 또는 마찰홈이 형성되어 어류의 미끄럼을 방지하는 것에도 그 특징이 있다. 이와 함께, 상기 이동판은 내부에 파형 이동홈이 길이방향을 따라 연속 형성되어 있는 것에도 그 특징이 있다. 이때, 상기 이동판은 상기 이동홈의 양측에 길이방향을 따라 다수의 우산 형상을 갖는 보호대가 설치되어 있는 것에도 그 특징이 있다. 또한, 상기 보호대는 탄성부재로 이루어진 것에도 그 특징이 있다. 그리고, 상기 이동판은 상기 이동홈의 상측에 어류가 안전하게 쉬어 갈 수 있는 대피소가 다수 설치되어 있는 것에도 그 특징이 있다. 게다가, 상기 수로관은 제방 위에 수평방향으로 형성된 수평수로관; 상기 수평수로관과 연통되고, 상기 수평수로관의 양단에서 하측으로 연장 형성된 하방수로관; 상기 하방수로관과 연통되고, 상기 하방수로관의 끝단에서 외측 수평방향으로 연장되어 바닥에 형성된 바닥수로관; 및 상기 바닥수로관의 끝단에서 상측으로 연장 형성되어 물이 유출 또는 유입되는 출입수로관;을 포함하는 것에도 그 특징이 있다. 뿐만 아니라, 상기 출입수로관은 상단에 다수의 통공이 형성된 스크린망이 설치되어 있는 것에도 그 특징이 있다. 더불어, 상기 출입수로관의 주변에 감지센서를 설치하거나 감시카메라를 설치하여 상기 출입수로관 위에 축적되는 이물질을 상시 감시하는 것에도 그 특징이 있다. 나아가, 상기 어도관은 상기 수로관 위에 수평방향으로 형성된 수평어도관; 상기 수평어도관과 연통되고, 상기 수평어도관의 양단에서 하측으로 연장 형성된 하방어도관; 상기 하방어도관과 연통되고, 상기 하방어도관의 끝단에서 외측 수평방향으로 연장되어 저부에 형성된 바닥어도관; 및 상기 바닥어도관의 끝단에서 상측으로 연장 형성되어 물과 어류가 유출 또는 유입되는 출입어도관;을 포함하는 것에도 그 특징이 있다. 여기서, 상기 출입어도관은 상단에 어류가 출입할 수 있는 다수의 출입공이 형성된 출입망이 설치되어 있는 것에도 그 특징이 있다. 물론, 상기 출입어도관은 제방측에 구비된 관벽에 다수의 출입공이 형성된 제 2 출입망이 설치되어 있는 것에도 그 특징이 있다. 더불어, 상기 수평어도관은 어류가 유영할 수 있도록 저부가 하측으로 돌출 형성된 유영챔버를 포함하는 것에도 그 특징이 있다. 아울러, 상기 수평어도관은 내부를 파악할 수 있는 감시창이 형성되고, 상기 감시창 자체 또는 상기 감시창 옆에는 수위 눈금이 형성되어 있는 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 의하면, 제방에 수로와 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보를 설치하여, 별도로 수문을 설치하지 않고도 내부 점유공기의 증감만으로 수위나 수량을 용이하게 조절할 수 있고, 수로관을 하천 바닥에 접하도록 설치하여 하층수를 중금속 등 각종 오염물과 함께 배출하므로 하천을 정화하여 수질 환경을 개선시킬 뿐만 아니라, 어도관의 내부 또는 외부에 수중계단을 설치하여 어류가 쉽게 이동할 수 있고, 갈수기시 물의 흐름이 정지된 상태에서도 어류의 이동이 가능하며, 어류의 안전한 피난처를 제공할 수 있는 효과가 있다. 게다가, 기존 제방에 설치된 수문처럼 수로왜곡이 없고 급류나 와류가 발생하지 않아 하상세굴로 인한 제방 붕괴의 위험이 사라지고, 제방의 전체 구간에 걸쳐 하천의 흐름이 정상으로 복원되어 하천변에 모래톱이나 섬, 여울 등이 만들어져 자연하천의 모습을 조성할 수 있으며, 인공수리시설을 하나로 통합시켜 수량 및 수질 조절은 물론이고, 환경을 크게 개선시킬 수 있다. 나아가, 멸종위기에 처한 실뱀장어가 물살이나 포식자를 피하여 중·상류로 안전하게 이동할 수 있도록 하여 개체수 급감의 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 효과가 있다. 아울러, 본 발명에 따른 안전보가 해안의 방조제에 설치되는 경우, 바다로부터 치어나 실뱀장어가 하천으로 올라오려 할 때, 방조제에 설치된 안전보를 통하여 밀물시 조류를 타고 힘 안들이고 쉽게 방조제를 넘어 대량 이동할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 종래기술에 따른 안전어도의 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안전보의 구성을 나타낸 정단면도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 계단유닛 및 그 적층상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 내부계단이 설치된 안전보의 구성을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 외부계단이 설치된 안전보의 구성을 나타낸 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 내부계단과 외부계단이 함께 설치된 안전보의 구성을 나타낸 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 이동판이 설치된 계단유닛 및 그 적층상태를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 이동판의 상세 구성을 나타낸 도면.
본 발명자는 상술된 종래의 안전어도가 제방 양측으로 급경사가 형성되어 어류가 쉽고 편안하게 이동하기 곤란하고, 크기가 큰 육식 어류도 유입될 수 있도록 개방되어 있어 소형 어류에게 안전한 피난처를 제공할 수 없을 뿐만 아니라, 수문이 설치되어 저수된 물을 강제로 유출시키는데 새로 유입된 상층수만이 유출되어 하천 바닥은 점점 오염이 가중되고, 물이 상하로 순환되지 않아 적조 등의 현상이 발생하여 수질 환경을 더욱 악화시키는 문제가 있음을 인지하고, 이를 해결하기 위하여 연구와 노력을 거듭한 결과, 제방에 수로와 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보를 설치하여, 별도로 수문을 설치하지 않고도 내부 점유공기의 증감만으로 수위나 수량을 용이하게 조절할 수 있고, 수로관을 하천 바닥에 접하도록 설치하여 하층수를 중금속 등 각종 오염물과 함께 배출하므로 하천을 정화하여 수질 환경을 개선시킬 뿐만 아니라, 어도관의 내부 또는 외부에 수중계단을 설치하여 어류가 쉽게 이동할 수 있고, 어류의 안전한 피난처를 제공할 수 있는 수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보에 관한 본 발명을 완성시켰다. 이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 실시예를 중심으로 상세히 설명한다. 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 수로관(100), 어도관(200) 및 제어부(300)를 포함하여 이루어진다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수로관(100)은 제방(D) 위에 결합되어 설치되는 것으로, 상기 수로관(100)의 내부로 공기를 공급하는 제 1 공기배관(310)과 연통되도록 연결되며, 제방(D) 일측의 하층수를 상기 수로관(100)의 내부로 유입시켜 제방(D) 타측으로 유출시킨다. 하천에 제방(D)을 설치하는 경우, 하천 바닥에 저수되는 하층수의 흐름을 방해하여 하천 바닥의 오염을 가중시키는 문제가 있는 바, 제방(D)에 수문이 설치되어 있어도 새로 유입된 상층수만이 오버플로우되거나 수문을 통해 유출되어 하천 바닥은 점점 오염이 가중되고, 물이 상하로 순환되지 않아 수질 환경이 더욱 악화되나, 상기 수로관(100)을 하천 바닥에 접하도록 설치하게 되면, 별도로 수문을 설치하지 않고도 내부 점유공기의 증감만으로 수위나 수량을 용이하게 조절할 수 있고, 하층수를 중금속 등 각종 오염물과 함께 배출하므로 하천을 정화하여 수질 환경을 개선시킬 수 있다. 이때, 상기 수로관(100)은 크게 수평수로관(110), 하방수로관(120), 바닥수로관(130) 및 출입수로관(140)을 포함하여 이루어지고, 상기 수로관(100)을 구성하는 각 관이 서로 연결되는 부분은 유출·입이 원활하도록 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 수평수로관(110)은 제방(D) 위에 수평방향으로 형성되고, 내부 공간에 물이 흐를 수 있도록 유로가 형성된 관 형태의 구성을 갖고 있다. 이때, 상기 수평수로관(110)은 내부를 파악할 수 있는 감시창(112)이 형성되는 바, 상기 감시창(112)을 통하여 외부에서 수평수로관(110) 내부의 상황을 파악할 수 있도록 투명 재질로 만들어지는 것이 바람직하다. 더불어, 상기 수평수로관(110)의 내부 수위를 파악할 수 있도록 상기 감시창(112)의 자체에 또는 상기 감시창(112)의 옆에는 수위 눈금(113)이 형성되는 것이 바람직하고, 상기 수위 눈금(113)을 통하여 수평수로관(110) 내부의 수위를 확인하여 수평수로관(110)의 내부에 저장된 물의 유·출입을 결정할 수 있다. 상기 하방수로관(120)은 상기 수평수로관(110)과 연통되고, 제방(D)의 양측에 구비되되, 상기 수평수로관(110)의 양단에서 하측으로 연장 형성되며, 제방(D)의 형태에 따라서 수직 또는 경사지게 형성될 수 있다. 상기 바닥수로관(130)은 상기 하방수로관(120)과 연통되고, 상기 하방수로관(120)의 끝단에서 외측 수평방향으로 연장되어 바닥측에 형성된다. 상기 출입수로관(140)은 상기 바닥수로관(130)의 끝단에서 상측으로 연장 형성되어 물이 유출 또는 유입되고, 비교적 크기가 큰 어류도 유출·입될 수 있으며, 하천 바닥면과의 사이에 경사면이 형성되도록 설치한다. 그리고, 상기 출입수로관(140)은 상단에 다수의 통공(141a)이 형성된 스크린망(141)이 설치되어 하층수만이 유입 또는 유출될 수 있도록 이루어진다. 이때, 상기 경사면의 경계에는 펜스(F)가 설치되어 굵은 자갈이나 크기가 큰 잡석이 상기 경사면을 통하여 스크린망(141)으로의 유입되어 통공(141a)을 막는 것을 차단하는 것이 바람직하다. 더불어, 상기 출입수로관(140)의 주변에 감시카메라(150)를 설치하여 상기 출입수로관(140) 위에 축적되는 이물질을 상시 감시하여, 과도하게 큰 자갈이나 이물질이 쌓이게 되면 펌프(미도시) 등을 작동시켜 물과 함께 이물질을 외부로 배출시킬 수 있다. 또한, 상기 어도관(200)은 상기 수로관(100) 위에 결합되어 설치되는 것으로, 상기 어도관(200)의 내부로 공기를 공급하는 제 2 공기배관(320)과 연통 연결되며, 상기 어도관(200)의 내부 점유공기의 증감으로 내부의 수위를 조절한다. 일반적으로 제방(D)은 양측으로 급경사가 형성되어 어류가 제방(D) 일측에서 제방(D) 타측으로 쉽게 이동하기가 곤란하고, 비교적 큰 육식 어류도 유입될 수 있기 때문에 소형 어류가 안전하게 이동하는 것이 어려우나, 상기 어도관(200)은 내부 점유공기의 증감으로 내부의 수위를 알맞게 조절하여 어류가 쉽게 이동할 수 있고, 어류의 안전한 피난처를 제공할 수 있다. 상기 어도관(200)은 크게 수평어도관(210), 하방어도관(220), 바닥어도관(230) 및 출입어도관(240)를 포함하여 이루어지고, 상기 어도관(200)을 구성하는 각 관이 서로 연결되는 부분은 유출·입이 원활하도록 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 수평어도관(210)은 상기 수로관(100), 즉 수평수로관(110) 위에 수평방향으로 형성되고, 이때 어류가 자유롭게 유영할 수 있도록 저부가 하측으로 돌출 형성된 유영챔버(211)를 포함한다. 상기 유영챔버(211)는 일종의 풀(pool)로서 유속이 정지되어 정체되는 경우에도 어류의 이동이 가능하도록 내부에 물을 수용하여 어류의 안전한 유영 및 피난처의 역할을 하도록 구비된 것이다. 상기 유영챔버(211)의 저면에는 마개로 개폐가능한 드레인홀이 구비되어 상기 유영챔버(211)에 수용된 물을 배출하도록 구성할 수도 있다. 또한, 상기 수평어도관(210)은 내부를 파악할 수 있는 감시창(212)이 형성되는 바, 상기 감시창(212)을 통하여 외부에서 수평어도관(210) 내부의 상황을 파악할 수 있도록 투명 재질로 만들어지는 것이 바람직하다. 여기서, 수평어도관(210)의 내부 수위를 파악할 수 있도록 상기 감시창(212)의 자체에 또는 상기 감시창(212)의 옆에는 수위 눈금(213)이 형성되는 것이 바람직하고, 상기 수위 눈금(213)을 통하여 수평어도관(210) 내부의 수위를 확인하여 수평어도관(210)의 내부에 저장된 물의 유·출입을 결정할 수 있다. 상기 하방어도관(220)은 상기 수평어도관(210)과 연통되고, 상기 수평어도관(210)의 양단에서 하측으로 연장되도록 형성되며, 제방(D)의 형태에 따라서 수직 또는 경사지도록 구성될 수 있다. 상기 바닥어도관(230)은 상기 하방어도관(220)과 연통되고, 상기 하방어도관(230)의 끝단에서 외측 수평방향으로 연장되어 저부에 형성된다. 상기 출입어도관(240)은 상기 바닥어도관(230)의 끝단에서 상측으로 연장 형성되어 물과 소형 어류가 함께 유출 또는 유입되되, 그 상단의 높이는 대략 하천 바닥면에 맞추어 설치한다. 이때, 상기 출입어도관(240)은 상단에 어류가 출입할 수 있는 다수의 출입공(241a)이 형성된 출입망(241)이 설치된다. 한편, 어류는 본능에 따라 유속이 느리고, 편한 자세를 이루며, 자신의 몸을 쉽게 지탱할 수 있음은 물론 천적을 피하기에 용이한 장소를 찾게 되는데, 상기 하방어도관(220)과 출입어도관(240) 사이, 즉 상기 바닥어도관(230)의 상측에는 소정의 공간이 형성되어 소형 어류가 안전하게 모일 수 있는 어소(P)를 이루고, 이와 같이 형성된 어소(P)에 모인 소형 어류가 쉽게 유출·입 할 수 있도록, 상기 출입어도관(240)의 제방(D) 측에 구비된 관벽에도 다수의 출입공(242a)이 형성된 제 2 출입망(242)이 설치되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 출입공(241a, 242a)은 소형 어류가 출입해야 하므로 상기 스크린망(141)의 통공(141a)의 크기보다 더 작게 소형 어류만이 통과할 수 있는 크게로 제작되어, 비교적 크기가 큰 육식 어류가 초식의 특성을 갖는 소형 어류를 잡아먹지 못하게 하여 어류의 안전한 피난처를 제공할 수 있도록 한다. 상기 제어부(300)는 상기 수로관(100) 및 어도관(200)의 내부 수위 및 수량을 조절하는 곳으로, 크게 제 1 공기배관(310)과 제 2 공기배관(320)으로 이루어지되, 이러한 조절은 제어반에 의하여 자동으로 이루어질 수도 있고, 수동으로 이루어질 수도 있다. 상기 제 1 공기배관(310)은 상기 어도관(200)을 관통하여 상기 수로관(100)과 연통되도록 연결되고, 상기 제 1 공기배관(310) 상에 설치된 제 1 흡배기밸브(315)에 의하여 상기 수로관(100)의 내부 점유공기의 증감을 조절함으로써 상기 수로관(100)의 내부 수위 및 수량을 조절한다. 즉, 서로 배타적인 성질을 갖는 공기와 물이 갖는 수로관(100) 내부의 체적 총량은 항상 일정하고, 수평 상태의 출입수로관(140)은 동일한 대기압의 영향 아래 있으므로, 비중이 큰 물 대신에 비중이 작은 공기의 증감을 조절하여 수로관(100) 내부의 수위 및 수량을 조절하는 것이다. 따라서, 에어펌프(미도시)를 작동시켜 상기 수로관(100) 내부의 점유공기의 양을 감소시키면, 대기압에 밀려서 하천의 하층수가 서로 연통된 출입수로관(140)을 통해 유입되고, 곧 이어 바닥수로관(130), 하방수로관(120) 및 수평수로관(110)을 경유하여 상승하게 되어 내부에 물이 저장되며, 상기 제 1 흡배기밸브(315)를 개방하면 상기 제 1 공기배관(310)을 통해 상기 수로관(100) 내부로 공기가 유입되어 신속하게 상기 수로관(100) 내부의 물이 외부로 유출되는 것이다. 상기 제 2 공기배관(320)은 상기 어도관(200)과 연통되도록 연결되고, 상기 제 2 공기배관(320) 상에 설치된 제 2 흡배기밸브(325)에 의하여 상기 어도관(200)의 내부 점유공기의 증감을 조절함으로써 상기 어도관(200)의 내부 수위 및 수량을 조절한다. 즉, 에어펌프(미도시)를 작동시켜 상기 어도관(200) 내부의 점유공기의 양을 감소시키면, 대기압에 밀려서 하천의 하층수가 서로 연통된 출입어도관(240)을 통해 유입되고, 곧 이어 바닥어도관(230), 하방어도관(220) 및 수평어도관(210)을 경유하여 상승하게 되어 내부에 물이 저장되며, 상기 제 2 흡배기밸브(325)를 개방하면 상기 제 2 공기배관(320)을 통해 상기 어도관(200) 내부로 공기가 유입되어 신속하게 상기 어도관(200) 내부의 물이 외부로 유출되는 것이다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보(10)는 크게 수로관(100), 어도관(200), 제어부(300) 및 내부 수중계단(400)을 포함하여 이루어진다. 상기 수로관(100), 어도관(200) 및 제어부(300)의 구성은 상술한 바와 동일하다. 그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 내부 수중계단(400)은 상기 어도관(200)의 양측에 설치된 하방어도관(220)의 내부에 복수 개의 계단유닛(U)이 세로 방향으로 적층 연결되어 형성되는 바, 이때 상기 계단유닛(U)은 상측이 개방되어 상기 출입어도관(240)을 통하여 유입된 어류가 개방된 상측을 통하여 상부에 위치한 다른 계단유닛(U)으로 이동할 수 있도록 하고, 내부에 중공 형성된 수용 공간에 물이 수용될 수 있으므로, 어류가 보다 쉽게 이동할 수 있는 것이다. 더불어, 상기 계단유닛(U)은 복수 개가 나선형을 이루며 서로 연결되어 설치됨으로써, 협소한 공간을 갖는 어도관(200)의 내부라도 상하 방향으로 충분히 설치될 수 있는 것이다. 예컨대, 도 3a처럼 상기 계단유닛(U)은 상부가 개방된 직육면체의 형상으로 이루어질 수 있고, 이와 같이 직육면체로 이루어진 다수의 계단유닛(U)의 끝단에 다른 계단유닛(U)의 끝단을 직각 방향으로 적층시켜 가며 전체적으로 나선형을 이루게 쌓아 올리는 것이다. 또한, 도 3b처럼 상기 계단유닛(U)은 부채꼴 형상의 단면을 갖도록 형성될 수도 있는 바, 이때 상기 계단유닛(U)은 일단에 형성된 원통 형상의 지지축에 의하여 지지되며, 상기 지지축을 축으로 하여 부채꼴 형상을 갖는 복수 개의 상기 계단유닛(U)을 조금씩 회전시키면서 적층하여 나선형을 이루도록 쌓아올리는 것이다. 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보(10)는 크게 수로관(100), 어도관(200), 제어부(300) 및 외부 수중계단(400)을 포함하여 이루어진다. 상기 수로관(100), 어도관(200) 및 제어부(300)의 구성은 상술한 바와 동일하다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 외부 수중계단(400)은 상기 어도관(200)의 양측 외부에 복수 개의 계단유닛(U)이 세로 방향으로 적층 연결되고, 상기 어도관(200)의 상·하부와 연통되도록 형성된다. 이는 제방(D)의 형태가 다양하고, 상기 어도관(200)의 내부 공간이 협소하여, 다수의 계단유닛(U)을 적층시켜 나선형으로 쌓아 올리는 것이 곤란한 경우도 있으므로, 이러한 경우에는 외부 수중계단(400)을 설치하여 사용한다. 상기 외부 수중계단(500)은, 내부가 중공 형성되고 다수의 계단유닛(U)이 나선형을 이루며 적층 형성된 계단하우징(510)과, 상기 계단하우징(510)의 상·하부를 각각 상기 어도관(200)의 상·하부와 연결시키는 연통관(520)을 포함하여 구성된다. 따라서, 상기 출입어도관(240)을 통해 유입된 어류는 상기 연통관(520)을 통하여 외부 수중계단(500)으로 진입한 후, 나선형으로 상향 적층된 다수의 계단유닛(U)을 거쳐 상측으로 이동하며, 상기 수평어도관(210)에 이르러 유영챔버(211)에서 유영하거나 곧바로 반대측으로 넘어가 연통관(520)을 통해 또 다른 외부 수중계단(500)으로 진입한 후, 나선형으로 하향 적층된 다수의 계단유닛(U)을 거쳐 하측으로 이동하여 하천의 오르내림을 할 수 있는 것이다. 나아가, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보(10)는 크게 수로관(100), 어도관(200), 제어부(300), 내부 수중계단(300) 및 외부 수중계단(400)을 포함하여 이루어진다. 즉, 상기 어도관(200)의 일측 내부에 복수 개의 계단유닛(U)이 세로 방향으로 적층 연결되어 형성되어 내부 수중계단(300)이 형성되고, 상기 어도관(200)의 타측 외부에 복수 개의 계단유닛(U)이 세로 방향으로 적층 연결되어 상기 어도관(200)의 상·하부와 연통되도록 형성된 외부 수중계단(400)이 형성되는 것이다. 한편, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 내부 수중계단(300)이나 외부 수중계단(400)은 복수 개의 계단유닛(U)의 가장자리를 따라 치어나 소형 어류가 이동할 수 있는 이동판(M1)이 연결 설치될 수 있다. 특히, 상기 이동판(M1)은 멸종위기에 처한 실뱀장어가 물살이나 포식자를 피하여 중·상류로 안전하게 이동할 수 있도록 하기 위한 것인데, 크기가 5 ~ 10cm에 불과한 실뱀장어가 급류나 경사로 인한 미끄러짐없이 몸을 지탱하여 오르내리기 위하여, 상기 이동판(M1)은 마찰력 있는 표면을 갖는 천연 고무, 실리콘, 우레탄, 라텍스 및 SBS 고무로부터 선택된 어느 하나의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 더욱 바람직하게는 상기 이동판(M1)의 표면에 다수의 마찰돌기 또는 마찰홈이 반복 형성되어 어류의 미끄럼을 최대한 방지할 뿐만 아니라 물의 흐름에 역행하여 이동할 수도 있는 것이다. 더불어, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 이동판(M1)은 내부에 이동홈(M2)이 길이방향을 따라 연속되는 파형을 이루면서 굴곡지도록 요입 형성되는 바, 실뱀장어는 본능에 따라 유속이 느리고 편한 자세를 이루며 자신의 몸을 쉽게 지탱할 수 있음은 물론 천적을 피하면서 안전하게 이동할 수 있는 장소를 찾게 되는데, 상기 이동홈(M2)은 바로 이러한 장소를 제공하는 것이다. 또한, 상기 이동홈(M2)은 내부 물의 흐름이 감속되고, 실뱀장어의 몸과 접촉면적을 크게 하여 지탱력을 증대시키며, 경사져 형성된 이동판(M1)에서의 소상력을 높일 수 있다. 이와 함께, 상기 이동판(M1)은 상기 이동홈(M2)의 양측에 길이방향을 따라 우산 형상을 갖는 다수의 보호대(M3)가 입설되어 마치 하나의 숲을 이루게 됨으로써, 지붕 역할에 의하여 치어나 실뱀장어를 보호할 뿐만 아니라, 치어나 실뱀장어의 이동로와 큰 몸집을 갖는 어류의 이동로를 서로 분리하는 기능을 한다. 즉, 상기 보호대(M3)의 하측 공간에는 치어나 실뱀장어가 포식자의 시선이나 공격을 피하여 자유롭고 안전하게 전진 이동을 할 수 있고, 상기 보호대(M3)의 상측 공간에는 보다 큰 몸집을 갖는 어류가 이동할 수 있는 것이다. 여기서, 상기 보호대(M3)는 탄성부재, 예컨대 천연 고무, 실리콘, 우레탄, 라텍스 및 SBS 고무 등으로 이루어져, 실뱀장어는 꼬리 등 몸의 일부를 상기 보호대(M3)에 접촉하면서 그 탄성에 의한 반발력에 의하여 전진 이동 및 방향 전환이 간편해 지고, 실뱀장어가 이동하면서 발생될 수 있는 상기 보호대(M3)와의 충돌에 의한 상처도 방지할 수 있는 것이다. 나아가, 상기 이동판(M1)은 상기 이동홈(M2)의 상측에 어류가 안전하게 쉬어 갈 수 있도록 하는 대피소(M4)가 일정한 간격으로 다수 설치될 수 있는 바, 이때 상기 대피소(M4)는 내부가 중공된 반구형으로 형성되는 것이 바람직하고, 이와 같이 상기 대피소(M4)의 내부 공간에서 포식자의 공격을 피할 수 있고, 치어나 실뱀장어가 도중의 급류를 피하며, 오르내림 이동에 의한 피로를 풀 수 있는 것이다. 아울러, 본 발명에 따른 안전보가 해안의 방조제에 설치되는 경우, 바다로부터 치어나 실뱀장어가 하천으로 올라오려 할 때, 방조제에 설치된 안전보를 통하여 밀물시 조류를 타고 힘 안들이고 쉽게 방조제를 넘어 대량 이동할 수 있으며, 동시에 내부 점유공기의 증감을 조절하여 치어나 실뱀장어의 이동 및 정지 등을 자유자재로 미세 조정할 수 있다. 결국, 본 발명에 따른 수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보(10)는 제방에 수로와 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보를 설치하여, 별도로 수문을 설치하지 않고도 내부 점유공기의 증감만으로 수위나 수량을 용이하게 조절할 수 있고, 수로관을 하천 바닥에 접하도록 설치하여 하층수를 중금속 등 각종 오염물과 함께 배출하므로 하천을 정화하여 수질 환경을 개선시킬 뿐만 아니라, 어도관의 내부 또는 외부에 수중계단을 설치하여 어류가 쉽게 이동할 수 있고, 어류의 안전한 피난처를 제공할 수 있는 것이다. 본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1. 안전어도 2. 수평관
3. 경사관 4. 연장관
5. 출입관 6. 투광창
7. 흡배기밸브 8. 덮개
10. 수로 및 어도를 동시에 구비한 친환경 안전보
100. 수로관 110. 수평수로관
112. 감시창. 113. 수위눈금
120. 하방수로관 130. 바닥수로관
140. 출입수로관 141. 스크린망
141a. 통공 150. 감시카메라
200. 어도관 210. 수평어도관
211. 유영챔버 212. 감시창
213. 수위눈금 220. 하방어도관
230. 바닥어도관 240. 출입어도관
241. 출입망 241a, 242a. 출입공
242. 제 2 출입망 300. 제어부
310. 제 1 공기배관 315. 제 1 흡배기밸브
320. 제 2 공기배관 325. 제 2 흡배기밸브
400. 내부 수중계단 500. 외부 수중계단
510. 계단하우징 520. 연통관
D. 제방 F. 펜스
P. 어소 U. 계단유닛
M1. 이동판 M2. 이동홈
M3. 보호대 M4. 대피소 |
