(57)【要約】  本発明は、（ａ）一面に開口部が形成され、内部に収容空間が形成された繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体を製造する段階と、（ｂ）前記収容空間に補強材を充填する段階と、（ｃ）前記開口部を前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂で密封する段階とを含んでなる、人工漁礁の製作方法を提供する。本発明の人工漁礁の製作方法によれば、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体の内部にコンクリート補強材を充填し、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂で密封することにより、コンクリート補強材が外部に晒されないため、海水にアルカリ性物質が溶出せずに、塩分に対する耐久性が強く、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂の表面を石粉またはセラミック粉体でコーティングすることにより、海藻類の活着が容易であるので海中林の形成が容易な人工漁礁を製作することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）一面に開口部が形成され、内部に収容空間が形成され、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂を含む成形体を製造する段階と、
（ｂ）前記収容空間に補強材を充填する段階と、
（ｃ）前記開口部を前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂で密封する段階とを含み、
前記繊維強化プラスチックは、合成樹脂にガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維または玄武岩繊維を混合した繊維強化プラスチックであり、前記合成樹脂は、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンおよび廃ビニール合成樹脂を含み、
前記成形体の厚さは２乃至２００ｍｍであり、
前記補強材は、石炭灰、セメント、高炉スラグ及びスラッジから選ばれる１種以上の結合材、細骨材及び水を含むことを特徴とする、人工漁礁の製作方法。
【請求項２】
前記段階（ａ）は、前記成形体の内部にエアキャップ、硬質ゴム、ポリエチレン発泡フォーム、ポリウレタン発泡フォームまたはフェノール発泡フォームで形成された厚さ１乃至２０ｃｍの衝撃吸収層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の人工漁礁の製作方法。
【請求項３】
前記補強材は、
平均粒径１乃至５００μｍの石炭灰５０〜１００重量部、比表面積２，８００乃至４，２００ｃｍ２／ｇのセメント１〜５０重量部、比表面積５，０００乃至７，０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ６５〜１００重量部、水分含有量５％以内に乾燥したスラッジ６０〜８０重量部、及び平均粒径１乃至１０ｍｍの細骨材８０〜９５重量部を含み、
前記補強材は、水結合材比が３０乃至６０％であることを特徴とする、請求項１に記載の 人工漁礁の製作方法。
【請求項４】
前記段階（ｃ）は、海藻類の活着が容易となるように、前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体の表面を石粉（ｓｔｏｎｅ  ｆｌｏｕｒ）、セラミックス粉体（ｃｅｒａｍｉｃ  ｐｏｗｄｅｒ）またはセラミックボール（ｃｅｒａｍｉｃ  ｂａｌｌ）でコーティングする段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の人工漁礁の製作方法。
【請求項５】
前記石粉の平均粒径は０．１５乃至０．３ｍｍであり、前記セラミック粉体の平均粒径は０．１５乃至０．３ｍｍであり、前記セラミックボールの平均粒径は２乃至２００ｍｍであることを特徴とする、請求項４に記載の人工漁礁の製作方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法によって製作され、
板状の下部構造体と、
前記下部構造体の中央上面に突設され、両面が開放されて通路が形成された中央構造体と、
前記下部構造体の上面に固定結合され、両面が開放されて通路が形成された側面構造体とを含み、
前記下部構造体、中央構造体及び側面構造体は、外面に凹凸が形成され、表面が石粉、セラミック粉体またはセラミックボールでコーティングされたことを特徴とする、人工漁礁。
【請求項７】
前記下部構造体、中央構造体及び側面構造体は、外周面にループ構造体が固定結合されたことを特徴とする、請求項６に記載の人工漁礁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中生物の生息環境を造成するための人工漁礁を製作する方法、およびこれにより製造された人工漁礁に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工漁礁（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  ｇｒｏｕｎｄ  ｒｅｅｆ）とは、魚介類や海藻類などの水中生物が生息できる環境を造成するために海の中に設置する人工構造物であって、主に水深１０〜５０ｍの海域に設置され、海水の流れを緩やかにして魚類が集まるようにすることで産卵場を提供する役目をするだけでなく、障害物としての役目もすることにより、人工漁礁が設置されたところでの海洋生物の密度は自然の漁場より３〜４倍も高いことが知られている。
【０００３】
したがって、前記人工漁礁は、漁獲能力の大きい底引き網や権現網から漁場を保護し、各種魚類や貝類の産卵場及び隠れ家を造成して魚資源を育成するための目的で使用されている。
【０００４】
一方、最近、海洋汚染及び水温上昇などが原因となって白化現象の発生頻度が頻繁になっている。白化現象とは、海水中に固体として析出して浮遊する炭酸カルシウムが入射光の散乱により牛乳を撒き散らしたかの如く乳白色を呈する現象であって、海水を浮遊していた炭酸カルシウムが徐々に沈殿して海洋生物の表面や海底の岩などにくっ付くことにより海藻類及び魚介類が斃死して沿岸底層を荒廃させるという問題点がある。
【０００５】
かかる問題点を克服するために、白化現象が起った海底でも海藻類を摂食するアワビ、サザエ、ウニなどの藻食動物と魚介類に産卵場及び生息場を提供するために、海中に人工漁礁を投入して海中林を造成する技術に関する研究が行われている。
【０００６】
一例として、特許文献１は、「低品位鉄鉱石を利用した鉄筋なしコンクリート型人工漁礁」に関するもので、低品位鉄鉱石、水、セメント、高性能減水剤及び混和材を所定の割合で混合した成形材を用いて漁礁ボディを形成したコンクリート型人工漁礁に関する技術内容が開示されている。
【０００７】
別の例として、特許文献２は、「産業副産物を活用したコンクリート人工漁礁及びその製造方法」に関するもので、ポーラスコンクリート部を含み、前記ポーラスコンクリート部はセメント、石炭灰または鉄鋼スラグ、粗骨材、水、ポンドアッシュ、黄土ボール及び混和剤を含むことを特徴とする、産業副産物を活用したコンクリート人工漁礁に関する技術内容が開示されている。
【０００８】
しかし、従来の人工漁礁は、人工漁礁の製造のために型または型枠を組み立て、型または型枠に、セメントなどを混合した材料を供給して固めた後、型または型枠を除去して形成したコンクリートであって、型を製造し、コンクリートを形成した後は、除去する工程が別途必要とされて経済性に劣るという問題点があった。
【０００９】
また、製造した人工漁礁は、海水に直接晒され、コンクリートの消石灰成分によって強アルカリ性物質が溶出するだけでなく、特に塩分に弱いため速く腐食して耐久性に劣り、使用年限が約３０年以下であり、コンクリートには接着剤や消毒薬などとして使用される毒性物質が含まれており、毒性物質を放出して魚介類や海藻類などの海洋生物の産卵、生息および入魚に悪影響を及ぼすという点で、その限界がある。
【００１０】
したがって、製造工程が簡単ながらも、海水に晒されたときに腐食がなく、藻類の活着が容易な人工漁礁を製造する方法に関する研究が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】大韓民国登録特許公報ＫＲ１０−０７８０８７７号
【特許文献２】大韓民国公開特許公報ＫＲ１０−２０１４−０１３８５００号
【特許文献３】大韓民国登録特許公報ＫＲ１０−１５９８３５８号
【特許文献４】大韓民国登録特許公報ＫＲ１０−１２６０９１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するためになされたもので、すなわち、その目的は、製造工程が簡単で、海水からアルカリ性物質が溶出せず、塩分に対する耐久性が強いうえ、表面への海藻類の活着が容易であって海洋生物の生息空間を提供する人工漁礁の製作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、（ａ）一面に開口部が形成され、内部に収容空間が形成され、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂を含む成形体を製造する段階と、（ｂ）前記収容空間に補強材を充填する段階と、（ｃ）前記開口部を前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂で密封する段階とを含み、前記繊維強化プラスチックは、合成樹脂にガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維または玄武岩繊維を混合した繊維強化プラスチックであり、前記合成樹脂は、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンおよび廃ビニール合成樹脂を含み、前記成形体の厚さは２乃至２００ｍｍであり、前記補強材は、石炭灰、セメント、高炉スラグ及びスラッジから選ばれる１種以上の結合材、細骨材及び水を含むことを特徴とする、人工漁礁の製作方法を提供する。
【００１４】
また、前記段階（ａ）は、前記成形体の内部にエアキャップ、硬質ゴム、ポリエチレン発泡フォーム、ポリウレタン発泡フォームまたはフェノール発泡フォームで形成された厚さ１乃至２０ｃｍの衝撃吸収層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする。
【００１５】
また、前記補強材は、平均粒径１乃至５００μｍの石炭灰５０〜１００重量部、比表面積２，８００乃至４，２００ｃｍ２／ｇのセメント１〜５０重量部、比表面積５，０００乃至７，０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ６５〜１００重量部、水分含有量５％以内に乾燥したスラッジ６０〜８０重量部、及び平均粒径１乃至１０ｍｍの細骨材８０〜９５重量部を含み、前記補強材は、水結合材比が３０乃至６０％であることを特徴とする。
【００１６】
また、前記段階（ｃ）は、海藻類の活着が容易となるように、前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体の表面を石粉（ｓｔｏｎｅ  ｆｌｏｕｒ）、セラミックス粉体（ｃｅｒａｍｉｃ  ｐｏｗｄｅｒ）またはセラミックボール（ｃｅｒａｍｉｃ  ｂａｌｌ）でコーティングする段階をさらに含むことを特徴とする。
【００１７】
また、前記石粉の平均粒径は０．１５乃至０．３ｍｍであり、前記セラミック粉体の平均粒径は０．１５乃至０．３ｍｍであり、前記セラミックボールの平均粒径は２乃至２００ｍｍであることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上述した方法によって製造され、板状の下部構造体と、前記下部構造体の中央上面に突設され、両面が開放されて通路が形成された中央構造体と、前記下部構造体の上面に固定結合され、両面が開放されて通路が形成された側面構造体とを含み、前記下部構造体、中央構造体及び側面構造体は、外面に凹凸が形成され、表面が石粉、セラミック粉体またはセラミックボールでコーティングされたことを特徴とする、人工漁礁を提供する。
【００１９】
また、前記人工漁礁の前記下部構造体、中央構造体及び側面構造体は、外周面にループ構造体が固定結合されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る人工漁礁の製作方法によれば、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂からなる成形体にコンクリート補強材を充填し、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂で密封する単純な工程で、海水に長期間設置可能な人工漁礁を製造することができ、コンクリート補強材の打設のための型または型枠の製造工程と、コンクリート補強材の打設後の型または型枠の除去工程が別に必要とされないため製造時間及び費用を節減することができ、複雑且つ多様な形状の人工漁礁を容易に製造することができる。
【００２１】
また、製造した人工漁礁は、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂が外面に形成され、海水に晒されたときにも塩分に対する耐久性が強く、アルカリ性物質が海水に溶出しないため水中に長期間設置することができる。
【００２２】
また、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体の表面を石粉またはセラミック粉体でコーティングすることにより、海藻類の活着が容易なので海中林の形成が容易であって、海洋生物の生息空間を形成させるために効果的に活用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の人工漁礁の製作方法を示す工程図である。
【図２】本発明の実施形態に係る人工漁礁の全体的な構成を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る人工漁礁の全体的な構成を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る人工漁礁の全体的な構成を示す概略斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る人工漁礁の全体的な構成を示す概略斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る人工漁礁の全体的な構成を示す概略斜視図である。
【図７】図６の人工漁礁を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例によって、繊維強化プラスチック成形体の表面に形成したセラミックボールを撮影した実際の画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２５】
ここで、以下に説明する内容は本発明を実施するための一実施例に過ぎず、本発明はこれらの実施例の内容に限定されるものではない。
【００２６】
また、以下の本発明の実施例の説明において、従来技術の内容と同一または類似するか、当業者のレベルで容易に理解し実施することができると判断される部分については、説明を簡単にするためにその詳細な説明を省略したことに留意すべきである。
【００２７】
図１に示すように、本発明に係る人工漁礁の製作方法は、（ａ）一面に開口部が形成され、内部に収容空間が形成され、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂を含む成形体を製造する段階と、（ｂ）前記収容空間に補強材を充填する段階と、（ｃ）前記開口部を前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂で密封する段階とを含んでなる。
【００２８】
前記段階（ａ）は、一面に開口部が形成され、内部に収容空間が形成された成形体を製造する段階であって、本段階では、人工漁礁の内部に充填される補強材を効果的に充填させ、海水に接触しても化学的変化が発生しないため安定した繊維強化プラスチックまたは合成樹脂で成形体を形成し、成形体内の収容空間に後述の補強材を充填して人工漁礁を製造するように構成することができる。
【００２９】
前記成形体の材質として、前記合成樹脂は、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、廃ビニール合成樹脂などを代表的な例として挙げることができ、前記繊維強化プラスチックは、ガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維、または玄武岩繊維をメッシュまたはシート状に製織し、溶融させた合成樹脂に含浸させて製造したものを使用することができ、前記繊維強化プラスチックは、十分な強度及び柔軟性を持つことができるように、様々な組成で形成することができる。
【００３０】
このような繊維強化プラスチックまたは合成樹脂を用いて、一面に開口部が形成され、内部に収容空間が形成された成形体を製造することができる。
【００３１】
例えば、繊維強化プラスチックの形成のために、ポリエステル樹脂とガラス繊維を好ましくは３：７乃至７：３の重量比、より好ましくは３：２の重量比で混合したものを代表的な例として挙げることができる。
【００３２】
また、前記繊維強化プラスチックには石粉を添加して作業性（ｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙ）を向上させることができるが、これにより、繊維強化プラスチック成形体がずり落ちない効果がある。
【００３３】
本段階では、活用度に応じた形状を有する繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体を製造することができるように、様々な形状及び大きさのモールドを用いて様々な形状の成形体を製造することができる。
【００３４】
本発明の一実施例によって、前記繊維強化プラスチック成形体は、ポリエステル樹脂とガラス繊維を３：２の重量比で混合した繊維強化プラスチック樹脂を所定の形状のモールドに供給して繊維強化プラスチック成形体を製造することができ、より具体的な例として、円筒状の成形体を製造する場合には、弧状のモールドを用いて第１成形体および第２成形体を製造した後、それぞれの成形体を接合させて円筒状の成形体を製造することができる。
【００３５】
前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体は、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂を２〜２００ｍｍの厚さに成形して形成することができる。より詳細に説明すると、一般な海流の速度は１〜１．５ｍ／ｓ乃至３．０ｍ／ｓの範囲であることが知られているが、海流の速度が一定でないため３．０ｍ／ｓ以上の速度で急速に流れることもあるが、前述したような速度の海流は、人工漁礁に持続的に摩擦及び運動エネルギーを供給して人工漁礁の機械的強度を低下させる。
【００３６】
しかし、従来の人工漁礁は、コンクリートで製造され、海水中の塩分によって腐食するだけでなく、海流との摩擦と供給される運動エネルギーによってコンクリートの一部が容易に破砕して脱落し、コンクリートが脱落した部分で化学反応が発生してアルカリ性物質を放出するため、人工漁礁に生息していた海藻類の胞子などが脱落してしまい、白化現象が現れるなどの限界がある。
【００３７】
したがって、本発明の人工漁礁は、海流の速い速度、乱流によって供給される摩擦及び運動エネルギーによって壊れることなく、且つ後述の補強材の脱落を防止するために、２〜２００ｍｍの厚さで繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体を形成することが好ましい。前記成形体の厚さが２ｍｍ未満である場合には、３０年以上使用可能なほど十分な強度の維持が難しく、前記成形体の厚さが２００ｍｍを超える場合には、製作コストが増加して経済性に劣るという問題がある。より好ましくは、３〜１５ｍｍの厚さで繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体を製造することができる。
【００３８】
さらに、前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体の製造の際に染料などを添加して様々な色の成形体を実現することができる。
【００３９】
また、前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体及び後述の補強材は、物性がそれぞれ異なって結合力に劣るおそれがあるが、本発明では、かかる問題点を解決することができるように、前記成形体の内部に結合層を形成することにより、前記成形体及び補強材の結合力を向上させることができる。前記結合層は、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体の内部に多数の側壁を突設する或いは土木繊維シートなどを付着させることにより形成することができ、前述した結合層によって、後述の段階で内部に充填される補強材と繊維強化プラスチックとの十分な結合力を提供するように構成することができる。
【００４０】
より具体的には、前記成形体の内部に土木繊維シートを幅方向と長さ方向に等間隔または不等間隔で格子状となるように付着させて結合層を形成することができ、成形体の内部に形成された結合層による表面積の増加により前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体と補強材とがさらに強固な結合を形成するように構成することができる。
【００４１】
ひいては、本発明では、海流によって供給される運動エネルギーが前記成形体内の補強材に伝達されることをさらに効果的に防止することができるように、前記成形体の内部に衝撃吸収層を形成することで、補強材の破損及び脱去をより効果的に防止するように構成することができる。前記衝撃吸収層は、エアキャップ、硬質ゴム、ポリエチレン発泡フォーム、ポリウレタン発泡フォームまたはフェノール発泡フォームを成形体の内部壁面に塗布して衝撃吸収層を形成することができる。
【００４２】
前記衝撃吸収層の厚さが１ｃｍ未満である場合には、速い速度の海流との衝突の際に衝撃力が吸収できないため、前記成形体及び成形体の内部に充填される補強材の破損及び脱去を防止することができず、前記衝撃吸収層の厚さが２０ｃｍを超える場合には、内部に充填される補強材の量が少なくなって重量安定性を備えることができなくなるので、好ましくは１〜２０ｃｍ、より好ましくは２〜１０ｃｍの厚さで衝撃吸収層を形成することができる。
【００４３】
次に、段階（ｂ）は、製造した繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体の収容空間に補強材を充填する段階であって、前記成形体の内部にコンクリート補強材を充填して製作される人工漁礁に重量安定性及び機械的強度を与えるように構成することができる。前記補強材は、石炭灰、セメント、高炉スラグ及びスラッジから選ばれる１種以上の結合材、細骨材、水及び混和剤を含むコンクリート補強材を使用することができる。
【００４４】
特に、前記補強材は、前記結合材と細骨材を１：１乃至１：４の重量比で含むことで十分な機械的強度を維持するように構成することができる。
【００４５】
前記補強材に含まれる石炭灰は、微粉炭が微細な微粉状態で燃焼して排気ガスと共に排出され、集塵機の下部に捕集される灰（ａｓｈ）を意味するもので、火力発電所の産業副産物である石炭灰は、セメント代替材であって、補強材の不連続な粒子分布による強度低下を防止し、セメントに含有された６価クロムやアンモニア成分の低減のために使用することができる。前記石炭灰は、化学的主要成分がＳｉＯ２５８乃至６８質量％、Ａｌ２Ｏ３２４乃至３０質量％、Ｆｅ２Ｏ３５乃至８質量％、ＣａＯ２乃至４質量％、ＭｇＯ０．５乃至２質量％、Ｎａ２Ｏ０．３乃至１．５質量％であるものを使用することができる。前記石炭灰の平均粒径が１μｍ未満である場合には、補強材混合の際に反応が発生しないため凝結及び硬化がなされず、前記石炭灰の平均粒径が５００μｍを超える場合には、平均粒径の減少によって圧縮強度の増加が微々であって高粉末化に伴うエネルギー消費の問題があり、好ましくは平均粒径１乃至５００μｍの石炭灰を用いることができる。
【００４６】
前記補強材に含まれる高炉スラグは、製鉄工場の高炉作業の際に溶鉱炉で高温にて鉄鉱石から銑鉄を製造する過程中に発生する高炉スラグから製造した水砕高炉スラグを冷却、乾燥及び粉砕して製造されたものである。高炉スラグは、アルカリ刺激剤によって反応する潜在水硬性物質であり、水酸化カルシウムなどのアルカリの条件で水と反応してセメントのように固まる性質があるから、補強材に含むことができる。好ましくは、前記高炉スラグは、比表面積５，０００乃至７，０００ｃｍ２／ｇ、平均粒径１〜５００μｍの高炉スラグを使用することができ、優れた強度及び品質特性を示すことができるように、前記結合材に６５乃至１００重量部で含まれ得る。
【００４７】
前記補強材に含まれるスラッジは、土木または建築工事で使用される粗骨材と細骨材などが枯渇することにより、石山を掘削して採取した岩石を破砕して骨材を得る過程で水と混合された石粉廃スラッジや、下水処理過程で必然的に発生する残渣である下水スラッジなどを代表的な例として挙げることができ、前記スラッジは、ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３から構成されてセメントと成分が類似するため、補強材の製造の際に結合材として使用することができる。
【００４８】
前記スラッジは、人工漁礁が軟弱地盤に設置される場合、重量を減らすために含ませることができるが、このために、水分含有量５％以内に乾燥した下水スラッジ、焼却場スラッジ及び製紙スラッジを混合して使用することができ、水分含有量５％以内に乾燥した下水スラッジ５０〜８０重量部、焼却場スラッジ１０〜３０重量部、および製紙スラッジ１０〜２０重量部で混合されたスラッジを結合材に６０〜８０重量部で含むことができる。
【００４９】
また、前記補強材は、強度を向上させることができるようにセメントを含むことができ、前記セメントは、通常使用される普通ポルトランドセメント（Ｏｒｄｉｎａｒｙ  ｐｏｒｔｌａｎｄ  ｃｅｍｅｎｔ、ＯＲＰ）を使用することができ、好ましくは、比表面積２，８００乃至４，２００ｃｍ２／ｇのセメントを使用することができる。前記補強材の製造の際に、前記セメントは、１重量部未満で含まれる場合には補強材の圧縮強度が低く、５０重量部超過で含まれる場合には補強材が曲がるという問題が発生するので、好ましくは１乃至５０重量部、より好ましくは１乃至３５重量部で含まれる。
【００５０】
前記細骨材は、平均粒径１〜１０ｍｍのものを補強材に含めることができるが、前記結合材と細骨材の重量比が１：４である場合には、補強材内の粒形及び粒度分布が不安定であるという問題があり、前記結合材と細骨材の重量比が１：１である場合には、前記補強材の強度が低下するという問題があり得る。
【００５１】
また、前記補強材は、曲げ靭性の増進、外部応力に対する亀裂制御及び衝撃抵抗性のために、長さ５〜５０ｍｍ、直径８〜２５μｍのポリエチレン繊維及びポリプロピレン繊維をさらに含むことができる。
【００５２】
前記補強材には石粉を含ませることができるが、本発明で使用される石粉は大理石、花崗岩の加工過程で発生したものである。ケイ素とアルミニウムが主成分である石粉は、可溶性成分であるＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３が、ケイ酸カルシウム水和反応の際に生成されるＣａ（ＯＨ）２とのポゾラン活性反応によって補強材の強度増進に寄与する不溶水和物（Ｃ−Ｓ−Ｈ）の生成を促進させることにより、補強材の持続的な強度維持を示すという効果がある。
【００５３】
前記石粉は、ＳｉＯ２５５．６８％、Ａｌ２Ｏ３１９．６３％、Ｆｅ２Ｏ３２．６４％、ＣａＯ０．５９％、ＭｇＯ１．０８％、Ｐ２Ｏ５０．２３％、Ｋ２Ｏ０．９０％、Ｎａ２Ｏ０．５８％、ＭｎＯ０．０３３％、ＦｅＯ２．３８％、その他の微量鉱物１６．２５７％から構成されたものを使用することができ、前記補強材に１０乃至４０重量部で含まれるように構成することができる。
【００５４】
また、前記補強材は、減水剤、増粘剤、防水剤及び消泡剤を含む混和剤を含むことができる。
【００５５】
前記混和剤は、前記補強材の物性改善のために通常使用される混和剤を使用することができる。前記混和剤は、公知の様々な組成の減水剤、増粘剤、防水剤または消泡剤などを例として挙げることができる。前記混和剤は、作業性、高靭性化、流動性、粘性または乾燥収縮制御などの因子を考慮して添加することが好ましく、補強材の製造の際に、補強材の物性低下が発生しない範囲で添加量を変えてそれぞれの混和剤を添加するように構成することができる。具体例として、セメント分散効果を向上させて流動性を増大させる減水剤、微細な気泡を連行させて凍結乃至融解に対する耐久性を増進させる空気連行剤、凝結硬化時間を調節するために使用される促進剤及び遅延剤などを使用することができる。
【００５６】
また、本発明の前記補強材は、３０乃至６０％の水結合材比（ｗａｔｅｒ  ａｎｄ  ｂｉｎｄｉｎｇ  ａｇｅｎｔ  ｒａｔｉｏ、Ｗ／Ｂ）で混合されて作業性及び強度に優れる。
【００５７】
前記水結合材比が３０Ｗ／Ｂ（％）未満である場合には、補強材の高強度及び高品質の実現には有利であるが、粘性の増加及び経時に伴う流動性の低下が発生して作業性が低下し、前記水結合材比が６０Ｗ／Ｂ（％）を超える場合には、強度の減少、補強材の材料分離、乾燥収縮の増加またはブリーディング（ｂｌｅｅｄｉｎｇ）量の発生などにより品質が低下するおそれがあるので、上記の範囲を適切に調節することができ、より好ましくは、水結合材比が５０Ｗ／Ｂ（％）である。
【００５８】
前述した組成で製造された補強材は、段階（ａ）で製造された繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体の内部に充填できる。
【００５９】
また、本段階は、前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体の内部に補強材が充填された後、養生する過程をさらに含むことができる。本段階での前記養生は、通常の方法によって幅広い温度の範囲で行うことができるが、エネルギー消費や二酸化炭素の排出などの問題を考慮して特定の範囲の温度で養生を行うことができるが、好ましくは５乃至４０℃の常温で気乾養生を行うことができる。
【００６０】
前記補強材は、製作される人工漁礁の単位容積重量（ｋｇ／ｍ３）あたり３００〜５２０ｋｇ／ｍ３を含むように構成して、重量安定性を備え、十分な機械的強度を維持し、強い波による破損及び損失を防ぐことができる。
【００６１】
次に、段階（ｃ）は、前記開口部を前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂で密封する段階である。前述のように繊維強化プラスチックまたは合成樹脂を含む成形体内の収容空間に補強材を充填し、十分に養生した後、前記開口部を前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂で密封することができる。
【００６２】
前述のように海水抵抗性の高い繊維強化プラスチックまたは合成樹脂で前記補強材を密封すれば、コンクリート補強材の打設のための型または型枠の製造工程と、コンクリート補強材の打設後の型または型枠の除去工程が別に必要とされず、内部の補強材が外部に晒されないため、海の中で補強材の脱落を防止するだけでなく、海洋生物の生息に有利な環境を提供することができる。
【００６３】
また、本段階は、前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体の表面を石粉（ｓｔｏｎｅ  ｆｌｏｕｒ）及びセラミック粉体（ｃｅｒａｍｉｃ  ｐｏｗｄｅｒ）でコーティングする段階をさらに含むことができる。
【００６４】
前記繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体の表面が滑らかである場合、海藻類の活着が円滑になされず、付着した海藻類の胞子が海流によって流され落ちるという問題がある。したがって、海藻類の活着が容易であるよう、平均粒径０．１５乃至０．３ｍｍの石粉または平均粒径０．１５乃至０．３ｍｍのセラミック粉体などの微細粉末、直径２〜２００ｍｍのセラミックボール（ｃｅｒａｍｉｃ  ｂａｌｌ）など、及びこれらの混合物を用いて前記繊維強化プラスチック成形体の表面にコーティングすることができる。併せて、前記セラミックボールの直径は、より好ましくは３．４６乃至７．６１ｍｍであり、前記石粉、セラミック粉体およびセラミックボールにジャガイモ澱粉、トウモロコシ澱粉、米粉などの栄養分を含ませて栄養分を供給することにより、さらに容易に海洋生物群落地を形成することができる。
【００６５】
したがって、本発明の人工漁礁の製作方法によれば、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂からなる成形体にコンクリート補強材を充填し、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂で密封する単純な工程で、海水に長期間設置可能な人工漁礁を製造することができ、コンクリート補強材の打設のための型または型枠の製造工程と、コンクリート補強材の打設後の型または型枠の除去工程が別に必要とされないため製作時間及び費用を節減することができるうえ、複雑で多様な形態の人工漁礁を効果的に製作することができる。
【００６６】
また、前述した方法によって製作された人工漁礁は、海洋生物の生息空間の形成に効果的に活用することができる。
【００６７】
一例として、前述した方法によって製作された人工漁礁は、図２に示すような構造を持つことができる。
【００６８】
図２を参照すると、前述した方法によって製作された人工漁礁１００は、中央部を基準に互いに一定の角度を維持しながら４方向に向かって突出する４本の脚１１０が連結されてなる形状であって、外周面は成形体からなり、内面には補強材が充填された構造の人工漁礁１００であり得る。前記人工漁礁１００は、凹凸が形成されるうえ、容易な海藻類の活着及び滑り止めのために表面に石粉、セラミック粉体およびセラミックボールなどがコーティングされることにより様々な環境で効果的に導入して活用可能である。
【００６９】
また、一側端部には滑り止め部１３０が形成され、人工漁礁としてのみならず、防波堤や護岸の大きな波を受けるところに設置される消波ブロックとしても活用が可能である。
【００７０】
別の例として、前述した方法によって製作された人工漁礁は、図３に示すような構造を持つことができる。
【００７１】
図３を参照すると、前述した方法によって製作された人工漁礁２００は、管状のボディ部２１０と、前記ボディ部２１０の外周面に突設され、前記ボディ部２１０の長さ方向に沿って延びた複数の羽根部２３０とから構成されることにより、羽根を有する構造の人工漁礁２００であり得る。また、前記ボディ部２１０及び羽根部２３０の表面は、凹凸が形成されて海藻類の活着が容易となるように構成でき、海流の流れが緩やかであるように貫通孔２５０が形成できる。
【００７２】
前述した方法によって製作された人工漁礁２００は、前記管状のボディ部が図３（ａ）の如く円形であってもよく、図３（ｂ）の如く四角形であってもよい。
【００７３】
別の例として、前述した方法によって製作された人工漁礁は、図４に示すような構造を持つことができる。
【００７４】
図４を参照すると、前述した方法によって製作された人工漁礁３００は、四角枠状の上部フレーム３１０と下部フレーム３３０とが垂直フレーム３５０で連結されて設置された六面体形状の枠組みをなし、前記各フレームの内部３１０、３３０、３５０は、多数の補助支持台３７０が備えられて格子形状をなす構造の人工漁礁３００であり、前述したように六面体形状の枠組みに多数の補助支持台３７０が備えられ、表面に凹凸が形成されて海藻類の活着が容易となるように広い表面積を提供する構造であり得る。
【００７５】
別の例として、前述した方法によって製作された人工漁礁は、図５に示すような構造を持つことができる。
【００７６】
図５を参照すると、前述した方法によって製作された人工漁礁は、内部構造が中空形状であり、傾いた側面が四面体構造をなしたブロック４１０が備えられ、前記ブロックの側面に側面通孔４３０が備えられ、前記ブロック４１０の下部には高さ調節の可能なブロック受け部４５０が備えられた構造の人工漁礁４００であり得る。前述したような構造の人工漁礁は、ブロック４１０に海洋植物の胞子及び根が安定的に着生するように凹凸が形成され得る。
【００７７】
前述したような本発明の人工漁礁の製作方法によれば、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂からなる成形体にコンクリート補強材を充填し、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂で密封する単純な工程で、海水に長期間設置可能な人工漁礁を製造することができ、コンクリート補強材の打設のための型または型枠の製造工程と、コンクリート補強材の打設後の型または型枠の除去工程が別に必要とされないため、製造時間及び費用を節減することができ、複雑で多様な形状の人工漁礁を容易に製造することができる。
【００７８】
上記に提示した各種形状の人工漁礁は、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂が外面に形成され、海水に晒されたときにも塩分に対する耐久性が強く、アルカリ性物質が海水に溶出しないため水中に長期間設置することが可能であり、繊維強化プラスチックまたは合成樹脂成形体の表面を石粉またはセラミック粉体でコーティングし且つ表面に凹凸を形成することにより海藻類の活着が容易であるので、海中林の形成が容易であって沿海・近海に設置されて海洋生物の生息空間を形成させるために効果的に活用が可能である。
【００７９】
また、本発明は、前述した方法によって製作された、板状の下部構造体５１０と、前記下部構造体の中央上面に突設され、両面が開放されて通路が形成された中央構造体５３０と、前記下部構造体５１０の上面の両側に固定結合され、両面が開放されて通路が形成された側面構造体５５０と、前記中央構造体の外周面に突設されたループ構造体５７０とを含む形状の人工漁礁５００を提供する。
【００８０】
本発明の人工漁礁５００の構成をより詳細に説明すると、図６及び図７に示すように、まず、海底面に接触する板状の下部構造体５１０が備えられる。前記下部構造体５１０は、四角形、円形などの形状に形成でき、これらに限定されるものではない。
【００８１】
また、海底面に接触して砂などの海底に固定することを容易にするために、前記下部構造体５１０の下面に１つ以上のスパイク（ｓｐｉｋｅ）が備えられ得る。
【００８２】
次に、前記下部構造体５１０の中央上面に突設され、両面が開放されて通路が形成された中央構造体５３０が備えられる。前記中央構造体５３０は、両面が開放されて通路が形成され、収容空間が形成されることにより、海洋生物の生息空間を提供する役目をする。
【００８３】
また、前記中央構造体５３０の両面は傾斜角３°乃至４５°の角度で形成され、人工漁礁５００の上部及び下部の日照量が一定となるように構成できる。前記傾斜角が３°未満である場合には、太陽光が人工漁礁５００の上部によって遮断され、下部に到達する量が微々であって人工漁礁５００の下部における海中林の造成が難しく、前記傾斜角が４５°を超える場合には、他の構造体の形成が難しいという問題点があり、好ましくは３°乃至４５°、より好ましくは５°乃至３０°の傾斜角で中央構造体５３０の両面を形成することができる。
【００８４】
次いで、前記下部構造体５１０の上面の両側に固定結合され、両面が開放されて通路が形成された側面構造体５５０が備えられる。
【００８５】
前記側面構造体５５０は円形または弧状（ａｒｃ）であり、前記備えられる側面構造体５５０の直径はそれぞれ異なることができる。
【００８６】
具体例を挙げて、下部構造体５１０の上面の両側に形成される側面構造体５５０の直径をそれぞれ２０ｃｍ、３０ｃｍにすることにより、海洋生物の大きさと種によって生息空間を分離することができる。
【００８７】
次に、前記中央構造体５３０は、前記下部構造体５１０、中央構造体５３０及び側面構造体５５０の外周面に突設されたループ構造体５７０が備えられ得る。前記ループ構造体５７０は、前記人工漁礁の外周面に１つ以上固定結合されて漁獲能力の大きい底引き網または権現網漁船の漁網を捕獲するようにループ形状をなし、前記人工漁礁の外周面に突設されたループ構造体５７０が備えられることにより、漁場を保護し、各種魚類や貝類の産卵場及び隠れ家を提供することができる。
【００８８】
また、前記構造体５１０、５３０、５５０は、外側面に凹凸が形成され、表面が石粉またはセラミック粉体でコーティングでき、図８に示すように、表面にセラミックボールを形成して海藻類の活着が容易となるように構成することができる。
【００８９】
また、前記中央構造体５３０及び前記側面構造体５５０には貫通孔５９０が備えられてもよい。前記貫通孔５９０を介して人工漁礁５００の内部空間に海水が自由に流動することができるようにし、これにより、海藻類などの水中植物と魚類の生息空間である生息地を提供することができるのはもとより、人工漁礁の表面にぶつかった海流の流れを緩やかにすることができる。
【００９０】
併せて、前記中央構造体５３０及び前記側面構造体５５０の内部に、黄土を含むメッシュが備えられてもよい。前記メッシュは、魚類の通過を妨げることなく、人工漁礁５００全体の表面積を極大化して海藻類の着生を助ける効果がある。
【００９１】
このとき、前記メッシュは、ホールの大きさがそれぞれ異なるメッシュを多段に積層して形成したものを使用するように構成して耐久性の向上を期待することができ、表面に黄土がコーティングされたメッシュを使用するように構成して海藻類の活着を促進するように構成することができる。
【００９２】
前述したような本発明に係る人工漁礁は、繊維強化プラスチックが外面に形成され、海水に晒されたときにも塩分に対する耐久性が強く、アルカリ性物質が海水に溶出しないため水中に長期間設置することが可能であり、前述したような構造で製作されて水中環境をさらに改善することができるのみならず、成形体の表面が石粉またはセラミック粉体でコーティングされており、海藻類の活着が容易なので海中林の形成が容易であって、海洋生物の生息空間を形成させるために効果的に活用が可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１００    人工漁礁
１１０    脚
１３０    滑り止め部
２００    人工漁礁
２１０    ボディ部
２３０    羽根部
２５０    貫通孔
３００    人工漁礁
３１０    上部フレーム
３３０    下部フレーム
３５０    垂直フレーム
３７０    補助支持台
４００    人工漁礁
４１０    ブロック
４３０    側面通孔
４５０    ブロック受け部
５００    人工漁礁
５１０    下部構造体
５３０    中央構造体
５５０    側面構造体
５７０    ループ構造体
５９０    貫通ホール
【図１】
2018515064.tif 000003
【図２】
2018515064.tif 000004
【図３】
2018515064.tif 000005
【図４】
2018515064.tif 000006
【図５】
2018515064.tif 000007
【図６】
2018515064.tif 000008
【図７】
2018515064.tif 000009
【図８】
2018515064.tif 000010
【国際調査報告】
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2018515064.tif 000012
2018515064.tif 000013
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