준설
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
준설은 수로, 항만, 운하 등의 바닥에 쌓인 퇴적물을 제거하는 작업으로, 기원전부터 역사가 시작되었다. 주요 목적은 항만 및 수로 건설, 간척, 유지 보수, 자원 채취, 어업, 건설, 환경 복원 등 다양하다. 준설 방식에는 기계식, 펌프식(흡입식), 드래그, 수압식, 공기압 방식 등이 있으며, 버킷 준설선, 커터 흡입식 준설선, 트레일링 흡입 호퍼 준설선 등 다양한 장비가 사용된다. 그러나 준설은 수생태계를 교란하여 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며, 이로 인해 엄격한 규제와 환경 영향 평가가 필요하다. 주요 준설 회사로는 중국항만공정, 얀 데 뉠, DEME 등이 있다.
더 읽어볼만한 페이지
- 해안공학 - 방조제
방조제는 해안 침식 방지, 항구 건설 등을 위해 바닷가에 건설되는 구조물이며, 다양한 종류와 재료로 만들어지지만, 건설 비용, 생태계 영향, 해수면 상승에 대한 취약성과 같은 문제점도 가지고 있다. - 해안공학 - 해안 침식
해안 침식은 파도, 해수면 상승, 인위적 요인 등으로 해안선이 깎여나가는 현상이며, 국토 유실을 발생시켜 방파제 건설, 해빈 복원 등의 대책이 시행되지만, 또 다른 문제점을 야기하기도 한다. - 해안구조물 - 인공섬
인공섬은 자연적으로 형성되지 않고 사람의 손으로 만들어진 섬으로, 다양한 목적으로 건설되어 도시 확장, 해상 공항 건설 등에 활용되며, 해양 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있고 국제법적으로 영해나 배타적 경제수역을 가질 수 없다. - 해안구조물 - 해안 침식
해안 침식은 파도, 해수면 상승, 인위적 요인 등으로 해안선이 깎여나가는 현상이며, 국토 유실을 발생시켜 방파제 건설, 해빈 복원 등의 대책이 시행되지만, 또 다른 문제점을 야기하기도 한다. - 건설기계 - 불도저
불도저는 무한궤도식 트랙터에 블레이드를 부착하여 흙을 굴착하고 지면을 고르는 건설 기계이며, 토목 공사, 광업 등 다양한 분야에서 사용된다. - 건설기계 - 트랙터
트랙터는 농업에서 농기구를 작동하거나 견인하는 차량으로, 증기기관에서 가솔린, 디젤 엔진으로 발전해왔으며, 최근에는 친환경 기술과 자동화 시스템이 도입되어 농업 생산성 향상에 기여하고 건설, 정원 관리 등 다양한 분야에서 활용된다.
| 준설 | |
|---|---|
| 지도 정보 | |
| 개요 | |
| 정의 | 물 밑바닥에서 퇴적물을 파내는 작업 |
| 목적 | 기존 수로와 항만 유지 및 심화 새로운 항만, 운하 및 항만 시설 건설 해안 관리 매립지 건설 오염된 퇴적물 제거 광물 채굴 어업 활동 지원 |
| 준설 방법 | |
| 기계식 준설 | 버킷 준설선: 버킷을 사용하여 퇴적물을 퍼올림 그래브 준설선: 그래브를 사용하여 퇴적물을 집어올림 백호 준설선: 굴삭기를 사용하여 퇴적물을 퍼올림 준설선 파쇄: 커터를 사용하여 단단한 퇴적물을 파쇄 후 퍼올림 |
| 수압식 준설 | 흡입 준설선: 펌프를 사용하여 퇴적물과 물을 함께 흡입 커터 흡입 준설선: 커터로 퇴적물을 파쇄 후 흡입 준설선 분사: 물을 분사하여 퇴적물을 부유시킨 후 흡입 |
| 준설 장비 | |
| 준설선 | 준설 작업을 수행하는 선박 |
| 파이프라인 | 준설된 퇴적물을 운반하는 파이프 |
| 펌프 | 퇴적물과 물을 이송하는 펌프 |
| 보조 장비 | 준설 작업을 지원하는 장비 (예: 측량 장비, 예인선) |
| 준설토 처리 | |
| 해상 투기 | 준설토를 바다에 버리는 방법 |
| 육상 매립 | 준설토를 육지에 매립하는 방법 |
| 재활용 | 준설토를 건설 자재 등으로 재활용하는 방법 |
| 환경 영향 | |
| 긍정적 영향 | 수로 개선으로 인한 선박 통행 안전 증진 항만 개발로 인한 경제 활성화 매립지 조성을 통한 토지 이용 확대 오염된 퇴적물 제거를 통한 수질 개선 |
| 부정적 영향 | 수질 오염 해양 생태계 파괴 소음 발생 퇴적물 확산 |
| 관련 법규 | |
| 한국 | 항만법 공유수면 관리 및 매립에 관한 법률 해양환경관리법 |
2. 역사
고대 작가들은 항만 준설에 대해 언급하고 있다. 나일강의 7개 지류는 기원전 4000년경 피라미드 시대에 운하로 만들어졌고 부두가 건설되었으며, 기원전 1000년경부터 동부 지중해에서 광범위한 항만 건설이 이루어졌으며, 교란된 퇴적층은 준설의 증거를 보여준다. 마르세유에서는 기원전 3세기부터 준설 단계가 기록되었으며, 가장 광범위한 준설은 서기 1세기에 이루어졌다. 3척의 준설선의 잔해가 발굴되었는데, 이들은 서기 1세기와 2세기에 항만 바닥에 버려졌다.[3]
준설은 얕은 물이나 해양에서 바닥의 퇴적물을 긁어모아 다른 곳으로 옮기는 토공사 작업이다. 준설은 다음과 같은 다양한 목적으로 수행된다.
이슬람 황금 시대의 바누 무사 형제는 바그다드의 바이트 알 히크마(지혜의 집)에서 일하면서 그들의 저서인 '교묘한 장치의 책'에서 독창적인 발명품을 설계했는데, 이 장치는 이전의 그리스 작품에서는 나타나지 않는다. 그들이 설명한 그래브는 수중에서 물체를 추출하고, 개울 바닥에서 물체를 회수하는 데 사용되었다.[4]
르네상스 시대에 레오나르도 다 빈치는 드래그 준설선 디자인을 그렸다.
준설 기계는 1800년대 후반부터 현재까지의 확장 및 유지보수를 위해 수에즈 운하 건설에 사용되었다.[5] 1914년 파나마 운하의 완공은 당시 미국에서 가장 비용이 많이 드는 엔지니어링 프로젝트였으며, 준설에 광범위하게 의존했다.[6]
3. 목적
3. 1. 치수 및 수자원 관리
하천에서는 수원으로부터 퇴적된 토사 때문에 하상이 얕아져 하천의 유량을 확보할 수 없게 되므로 치수를 위해 준설을 실시하는 경우가 많다.[43] 홍수 예방을 위해 수로의 깊이를 증가시켜 수로의 물 수용 능력을 증가시킨다.
하천 주운 (내륙 수운)에서 선박의 항로를 확보하기 위해 하천, 운하에서 준설을 실시하는 경우가 많다. 내륙 수운이 번성하지 않게 된 후에도 항만이 있는 하구 부근에서 실시하는 경우가 많다.[43]
댐에서 퇴사 등의 침전물을 제거하여 저수량을 확보하기 위해서도 준설을 실시한다.[43]
3. 2. 항만 및 운하 관리
고대 작가들은 항만 준설에 대해 언급하고 있다. 나일강의 7개 지류는 기원전 4000년경 피라미드 시대에 운하로 만들어졌고 부두가 건설되었으며, 기원전 1000년경부터 동부 지중해에서 광범위한 항만 건설이 이루어졌으며, 교란된 퇴적층은 준설의 증거를 보여준다. 마르세유에서는 기원전 3세기부터 준설 단계가 기록되었으며, 가장 광범위한 준설은 서기 1세기에 이루어졌다. 3척의 준설선의 잔해가 발굴되었는데, 이들은 서기 1세기와 2세기에 항만 바닥에 버려졌다.[3]
이슬람 황금 시대의 바누 무사 형제는 바그다드의 바이트 알 히크마(지혜의 집)에서 일하면서 그들의 저서인 '교묘한 장치의 책'에서 독창적인 발명품을 설계했는데, 이 장치는 이전의 그리스 작품에서는 나타나지 않는다. 그들이 설명한 그래브는 수중에서 물체를 추출하고, 개울 바닥에서 물체를 회수하는 데 사용되었다.[4]
르네상스 시대에 레오나르도 다 빈치는 드래그 준설선 디자인을 그렸다.
준설 기계는 1800년대 후반부터 현재까지의 확장 및 유지보수를 위해 수에즈 운하 건설에 사용되었다.[5] 1914년 파나마 운하의 완공은 당시 미국에서 가장 비용이 많이 드는 엔지니어링 프로젝트였으며, 준설에 광범위하게 의존했다.[6]
하천에서는 수원으로부터의 퇴적된 토사 때문에 하상이 얕아져 하천의 유량을 확보할 수 없게 되므로 치수를 위해 실시되는 경우가 많다.
하천 주운 (내륙 수운)에서 선박의 항로를 확보하기 위해 하천, 운하에서 실시되는 경우가 많다. 내륙 수운이 번성하지 않게 된 후에도 항만이 있는 하구 부근에서 실시되는 경우가 많다.
3. 3. 건설 및 매립
준설은 건설 산업에서 중요한 역할을 담당하며, 특히 해안 지역의 개발과 유지보수에 필수적이다. 준설은 크게 다음과 같은 목적으로 활용된다.3. 4. 환경 개선
준설은 수로와 항만의 항해를 유지하고, 해안 방어, 토지 매립 및 해안 재개발을 지원한다. 또한 상업적 가치가 있는 물질(고가 광물, 건설용 모래 및 자갈 등)을 회수하기 위해 수행될 수 있다.[41]
준설은 물질을 느슨하게 하고, 표면으로 가져와(추출) 운송 및 처분하는 4단계 과정으로 이루어진다.[1] 추출물은 현지에서 처분하거나 바지선, 파이프라인을 통해 운송할 수 있다. 처분은 매립, 해안 침식으로 손실된 모래 보충, 방파제 건설, 토지 건설[1], 인공 섬과 같은 새로운 산호 환초 건설[2] 등에 활용된다.
오염된 퇴적물을 제거해야 하거나 대용량 내륙 폐기장이 없는 경우, 준설 슬러리는 탈수 과정을 통해 건조 고형물로 만든다. 현재 탈수 기술로는 원심 분리기, 지오텍스타일 튜브, 대형 섬유 기반 필터, 폴리머 응집제/응고제 기반 장치 등이 있다. 슬러리 탈수는 대형 내륙 침전조에서 수행되기도 하지만, 기계적 탈수 기술의 발전으로 점차 줄어드는 추세이다.
동아시아 등에서는 탈수된 퇴적물을 콘크리트 및 건설 블록 생산에 활용하기 위한 연구를 수행하고 있으나, 높은 유기물 함량 때문에 어려움을 겪고 있다.
오염된 퇴적물의 적절한 관리는 현대 사회의 중요한 관심사이다. 산업화된 상업 항구 및 기타 수생 지역에서는 다양한 유지 보수 활동으로 인해 수천 톤의 오염된 퇴적물이 준설된다. 준설 재료는 적절한 제염 후 재사용할 수 있는데, 다양한 공정이 제안되어 여러 규모로 테스트되었다.( 환경 복원 기술) 제염된 재료는 건설 산업에 사용되거나 해변 정비에 활용될 수 있다.[30]3. 5. 기타
4. 준설 방식
준설 방식은 크게 기계식 준설과 펌프식(흡입식) 준설로 나눌 수 있다.
기계식 준설은 기계를 사용하여 해저의 퇴적물을 직접 퍼 올리는 방식이다. 버킷 준설선은 여러 개의 버킷을 이용해 퇴적물을 퍼 올리고, 그래브 준설선은 클램쉘 버킷으로 해저 물질을 들어 올린다. 백호/디퍼 준설선은 굴착기와 유사한 백호를 사용하며, 베드 레벨러는 막대나 칼날을 이용해 해저를 평탄화한다.
Pump dredgers영어라고도 불리는 펌프식(흡입식) 준설은 긴 튜브를 통해 물과 함께 퇴적물을 빨아들이는 방식이다. 일반적인 흡입 준설선은 흡입 파이프 끝에 별도의 교란 장치가 없다. 예인 흡착식 준설선(TSHD)은 흡입 파이프를 끌면서 준설하고, 커터 흡입식 준설선(CSD)은 흡입구에 절삭 장치를 부착하여 단단한 물질을 준설한다. 오거 준설 시스템은 회전하는 아르키메데스 나선을 사용하며, 에어리프트는 공기를 주입하여 물과 함께 퇴적물을 끌어올린다.
이 외에도, 유입구가 있는 챔버를 사용하는 준설선, 수압을 이용하여 퇴적물을 부유시켜 이동시키는 수압식 준설선 등이 있다.
4. 1. 기계식 준설
기계식 준설은 기계적인 수단을 사용하여 해저 퇴적물을 퍼 올리는 방식이다. 다양한 종류의 기계식 준설선이 있으며, 각각 다른 목적과 환경에 적합하다.- 버킷 준설선: 바퀴 또는 체인에 부착된 여러 개의 순환 버킷을 사용하여 퇴적물을 퍼 올린다. 이 준설선은 산호초를 찢어 해운 항로를 만들 만큼 강력하다.[17]
- 그래브 준설선: 그래브 준설선은 크레인이나 유압 팔에 매달린 클램쉘 버킷으로 해저 물질을 들어 올린다. 주로 만 진흙을 파내는 데 사용되며, 대부분 '''스퍼드'''라는 강철 말뚝이 있는 크레인 바지선 형태이다.
- 백호/디퍼 준설선: 굴착기와 유사한 백호를 가진 준설선이다. 육상형 백호 굴착기를 폰툰에 장착하여 만들 수도 있다. 대형 백호 준설선은 바지선에 장착된 굴착기를 특징으로 하며, 소형은 궤도 장착이 가능하여 도랑 둑에서 작업할 수 있다. 항만 및 얕은 수역에서 주로 사용된다.[17]
- 굴착기 준설 부착물: 굴착기의 붐 암에 커터 헤드와 흡입 펌프로 구성된 부착물을 장착하여 얕은 수역에서 준설 작업을 수행한다.
- 베드 레벨러: 적합한 선박이나 보트 뒤에서 해저 위로 끌어당기는 막대 또는 칼날로, 불도저와 유사한 효과를 낸다. 1844년 브루넬이 설계한 증기 준설선 ''Bertha''가 이 유형에 속한다.[18]
- 스내그보트: 북아메리카 수로에서 죽은 나무나 나무 조각 등 큰 잔해를 제거하는 데 사용되었다.
- 수륙양용 준설선: 일부 준설선은 스퍼드(다리)를 뻗어 선체가 물 밖으로 나오도록 해저에 설 수 있거나, 육상에서도 운행할 수 있다. 굴착기 중에는 바퀴가 긴 경첩식 다리에 달려 얕은 물에 들어가 운전실을 물 밖으로 유지할 수 있는 것도 있다. 올리버 에반스가 1804년에 발명한 수륙 양용 준설선 오룩토르 앰피볼로스(Oruktor Amphibolos)가 있다.[20]
- 어업용 준설기: 조개, 가리비, 굴, 홍합 등 다양한 해저 생물을 채집하는 데 사용된다. 체인 메쉬로 만들어진 국자 형태이며, 어선에 의해 끌려간다. 일부는 유압 주입을 사용하여 모래 속 깊이 목표물을 잡기도 한다.[23] 해저에 파괴적일 수 있어 스쿠버 다이빙으로 대체되기도 한다.[24]
4. 2. 펌프식 준설(흡입식 준설)
이들은 일부 진공 청소기와 같이 긴 튜브를 통해 빨아들이는 방식으로 작동하지만 더 큰 규모로 작동한다.일반적인 흡입 준설선은 흡입 파이프 끝에 재료를 교란시키는 도구가 없다.
예인 흡착식 준설선(TSHD)은 작업 시 흡입 파이프를 예인한다. 준설 헤드가 장착된 이 파이프는 준설 토사를 선박 내 하나 이상의 호퍼에 싣는다. 호퍼가 가득 차면 TSHD는 폐기 구역으로 이동하여 선체 내 문을 통해 물질을 투기하거나 호퍼에서 물질을 펌핑하여 배출한다. 일부 준설선은 드래그 버킷과 컨베이어를 사용하여 자체적으로 배출하기도 한다.
2008년 기준으로 세계 최대의 예인 흡착식 호퍼 준설선은 얀 데 뉠의 ''크리스토발 콜론''(2008년 7월 4일 진수)[10]과 자매선인 ''레이프 에릭슨''(2009년 9월 4일 진수)[11]이었다. ''크리스토발 콜론''과 ''레이프 에릭슨''의 주요 설계 사양은 46,000 입방 미터 호퍼와 155 미터의 설계 준설 깊이이다.[12] 그 다음으로 큰 선박은 37,293 입방 미터 호퍼와 최대 준설 깊이 101 미터를 가진 ''HAM 318''(반 오르드)이다.
커터 흡입식 준설선(CSD)의 흡입관에는 흡입구에 절삭 장치가 있다. 절삭 장치는 바닥 재료를 느슨하게 하여 흡입구로 운반한다. 준설된 재료는 일반적으로 내마모성 원심 펌프로 흡입되어 파이프 라인 또는 바지선을 통해 배출된다. 커터 흡입식 준설선은 표준 흡입식 준설선으로는 효과가 없는 단단한 표면 재료(예: 자갈 퇴적물 또는 표면 기반암)로 구성된 지질 지역에서 가장 자주 사용된다. 충분히 강력하다면 수중 발파 대신 사용할 수 있다.[13]
2024년 현재 세계에서 가장 강력한 커터 흡입식 준설선은 DEME의 ''Spartacus''로, 2021년에 운항을 시작했다.[14]
'''오거 준설 시스템'''은 커터 흡착식 준설선과 유사하게 작동하지만, 절삭 도구는 흡입 파이프에 직각으로 설치된 회전하는 아르키메데스 나선이다. 머드 캣(Mud Cat)은 1970년대에 오거 준설선을 발명했다.[15]
이 방법은 집중된 고속 수류의 벤투리 효과를 이용하여 인근의 물과 함께 바닥재를 파이프 안으로 빨아들인다.
에어리프트는 일종의 소형 흡입 준설 장비이다. 때로는 다른 준설 장비와 유사하게 사용되기도 한다. 또 다른 경우에는 잠수부가 수중에서 손으로 들고 사용한다.[16] 이는 파이프 안으로 공기를 불어넣어 작동하며, 물보다 가벼운 공기가 파이프 내부에서 상승하면서 물을 함께 끌어올린다.
수압식 준설선은 작은 분사구를 사용하여 저압(퇴적물이 주변 수역으로 분산되는 것을 방지하기 위해)으로 해저에 물을 분사하여 퇴적물을 부유 상태로 만들고, 이는 탁류가 되어 경사면 아래로 흘러가거나, 수압식 준설선의 두 번째 물 분사로 이동하거나, 자연적인 해류에 의해 운반된다. 수압 주입은 물 속에 많은 퇴적물을 발생시켜 대부분의 수로 측량 장비(예: 단일 빔 음향 측심기)로 측정을 어렵게 만든다.
4. 3. 기타 준설 방식
수압식 준설선은 작은 분사구를 사용하여 저압(퇴적물이 주변 수역으로 분산되는 것을 방지하기 위해)으로 해저에 물을 분사하여 퇴적물을 부유 상태로 만든다. 이는 탁류가 되어 경사면 아래로 흘러가거나, 수압식 준설선의 두 번째 물 분사로 이동하거나, 자연적인 해류에 의해 운반된다. 수압 주입은 물속에 많은 퇴적물을 발생시켜 대부분의 수로 측량 장비(예: 단일 빔 음향 측심기)로 측정을 어렵게 만든다.이 준설선은 유입구가 있는 챔버를 사용하며, 유입구를 닫은 상태에서 물을 펌핑한다. 일반적으로 육상의 크레인이나 작은 부교 또는 바지선에 매달려 있다. 그 효과는 깊이 압력에 달려있다.
5. 준설 장비
- 흡입식 준설선: 일부 진공 청소기와 같이 긴 튜브를 통해 빨아들이는 방식으로 작동하지만 더 큰 규모로 작동한다.
- 일반 흡입식 준설선: 흡입 파이프 끝에 재료를 교란시키는 도구가 없다.
- 예인 흡착식 준설선(TSHD): 작업 시 흡입 파이프를 예인한다. 준설 헤드가 장착된 이 파이프는 준설 토사를 선박 내 하나 이상의 호퍼에 싣는다. 호퍼가 가득 차면 폐기 구역으로 이동하여 선체 내 문을 통해 물질을 투기하거나 호퍼에서 물질을 펌핑하여 배출한다. 일부 준설선은 드래그 버킷과 컨베이어를 사용하여 자체적으로 배출하기도 한다. 2008년 기준으로 세계 최대의 예인 흡착식 호퍼 준설선은 얀 데 뉠의 ''크리스토발 콜론''(2008년 7월 4일 진수)[10]과 자매선인 ''레이프 에릭슨''(2009년 9월 4일 진수)[11]이었다. ''크리스토발 콜론''과 ''레이프 에릭슨''의 주요 설계 사양은 46,000 입방 미터 호퍼와 155 미터의 설계 준설 깊이이다.[12] 그 다음으로 큰 선박은 37,293 입방 미터 호퍼와 최대 준설 깊이 101 미터를 가진 ''HAM 318''(반 오르드)이다.
- 커터 흡입식 준설선(CSD): 흡입관에는 흡입구에 절삭 장치가 있다. 절삭 장치는 바닥 재료를 느슨하게 하여 흡입구로 운반한다. 준설된 재료는 일반적으로 내마모성 원심 펌프로 흡입되어 파이프 라인 또는 바지선을 통해 배출된다. 표준 흡입식 준설선으로는 효과가 없는 단단한 표면 재료(예: 자갈 퇴적물 또는 표면 기반암)로 구성된 지질 지역에서 가장 자주 사용된다. 충분히 강력하다면 수중 발파 대신 사용할 수 있다.[13] 2024년 현재 세계에서 가장 강력한 커터 흡입식 준설선은 DEME의 ''Spartacus''로, 2021년에 운항을 시작했다.[14]
- '''오거 준설 시스템''': 커터 흡착식 준설선과 유사하게 작동하지만, 절삭 도구는 흡입 파이프에 직각으로 설치된 회전하는 아르키메데스 나선이다. 머드 캣(Mud Cat)은 1970년대에 오거 준설선을 발명했다.[15]
- '''제트 리프트 준설선''': 집중된 고속 수류의 벤투리 효과를 이용하여 인근의 물과 함께 바닥재를 파이프 안으로 빨아들인다.
- '''에어리프트 준설선''': 에어리프트는 일종의 소형 흡입 준설 장비이다. 때로는 다른 준설 장비와 유사하게 사용되기도 한다. 또 다른 경우에는 잠수부가 수중에서 손으로 들고 사용한다.[16] 이는 파이프 안으로 공기를 불어넣어 작동하며, 물보다 가벼운 공기가 파이프 내부에서 상승하면서 물을 함께 끌어올린다.
thumb
- 기계식 준설선:
- 버킷 준설선: 버킷 준설선은 기계적인 수단으로 퇴적물을 퍼올리는 장치인 버킷 준설기를 갖추고 있으며, 이는 종종 바퀴 또는 체인에 부착된 여러 개의 순환 버킷을 사용한다.[17] 일부 버킷 준설선과 그래브 준설선은 산호초를 찢어 해운 항로를 만들 만큼 강력하다.[17]
- 그래브 준설선: 그래브 준설선은 온보드 크레인이나 크레인 바지선에 매달려 있거나 유압 팔에 의해 운반되거나 드래그라인에 장착된 클램쉘 버킷으로 해저 물질을 들어 올린다. 이 기술은 종종 만 진흙을 파내는 데 사용된다. 이러한 준설선의 대부분은 준설선의 위치를 잡기 위해 내리고 올릴 수 있는 강철 말뚝인 '''스퍼드'''가 있는 크레인 바지선이다.
- 백호/디퍼 준설선: 일부 굴착기와 유사한 백호를 가지고 있다. 조잡하지만 사용 가능한 백호 준설선은 육상형 백호 굴착기를 폰툰에 장착하여 만들 수 있다. 현재 세계에서 가장 큰 백호 준설선 6척은 비트루비우스, 미마르 시난, 포스트니크 야코블레프(얀 데 뉠), 삼손(DEME), 심손 및 골리앗(반 오르드)이다. 이들은 바지선에 장착된 굴착기를 특징으로 한다. 소형 백호 준설선은 궤도 장착이 가능하며 도랑 둑에서 작업할 수 있다. 백호 준설선에는 반 개방형 셸이 장착되어 있다. 셸은 기계를 향해 이동하면서 채워진다. 일반적으로 준설된 물질은 바지선에 적재된다. 이 기계는 주로 항만 및 기타 얕은 수역에서 사용된다.[17]
- '''굴착기 준설 부착물''': 커터 헤드와 물질 이송을 위한 흡입 펌프로 구성된 커터-흡입 준설선의 특성을 사용한다. 이러한 유압 부착물은 굴착기의 붐 암에 장착되어 작업자가 해안선을 따라 얕은 수역에서 준설 작업을 위해 부착물을 조작할 수 있도록 한다.
- 베드 레벨러: 적합한 선박이나 보트 뒤에서 해저 위로 끌어당기는 막대 또는 칼날이다. 이는 육상의 불도저와 유사한 효과를 낸다. 1844년에 브루넬의 설계로 건조되었으며, 당시 영국에서 가장 오래된 작동 중인 증기선이었던 체인 작동식 증기 준설선 ''Bertha''가 이 유형에 속했다.[18]
- 크라벨라르(Krabbelaar): 네덜란드에서 얕은 물에서 이전에 사용되었던 초기 형태의 준설선이다. 밑바닥에 가시가 튀어나온 평저선이었다. 조류가 배를 끌면서 가시가 해저 물질을 긁어내고, 조류는 물질을 씻어내어 더 깊은 물로 이동시켰다. ''Krabbelaar''는 "긁는 것"을 뜻하는 네덜란드어 단어이다.[19]
- 수압식 준설선: 작은 분사구를 사용하여 저압(퇴적물이 주변 수역으로 분산되는 것을 방지하기 위해)으로 해저에 물을 분사하여 퇴적물을 부유 상태로 만들고, 이는 탁류가 되어 경사면 아래로 흘러가거나, 수압식 준설선의 두 번째 물 분사로 이동하거나, 자연적인 해류에 의해 운반된다. 수압 주입은 물 속에 많은 퇴적물을 발생시켜 대부분의 수로 측량 장비(예: 단일 빔 음향 측심기)로 측정을 어렵게 만든다.
- 공압식 준설선: 유입구가 있는 챔버를 사용하며, 유입구를 닫은 상태에서 물을 펌핑한다. 일반적으로 육상의 크레인이나 작은 부교 또는 바지선에 매달려 있다. 그 효과는 깊이 압력에 달려 있다.
- 스내그보트: 북아메리카의 수로에서 죽은 나무나 나무 조각과 같은 큰 잔해를 제거하도록 설계되었다.
- 수륙양용 준설선: 위에서 언급한 유형의 준설선으로, 일반적인 방식으로 작동하거나 스퍼드라고도 하는 다리를 뻗어 선체가 물 밖으로 나오도록 해저에 설 수 있는 준설선이다. 일부 형태는 육상에서도 운행할 수 있다. 이 중 일부는 굴착기, 즉 바퀴가 긴 경첩식 다리에 달려 얕은 물 속으로 들어가 운전실을 물 밖으로 유지할 수 있는 육상형 백호 굴착기이다. 이 중 일부는 부유할 수 있는 선체를 가지고 있지 않아 깊은 물에서는 작동할 수 없다. 올리버 에반스(1755–1819)는 1804년에 미국 최초의 증기 동력 도로 차량인 수륙 양용 준설선 오룩토르 앰피볼로스(Oruktor Amphibolos)를 발명했다.[20]
- 채광 준설선: 일반적으로 해저에서 유용한 물질을 회수하는 데 사용된다. 이들 중 다수는 무한궤도로 이동한다. 독특한 변형으로는 다리로 해저를 걸을 수 있도록 설계된 것도 있다.
- 어업용 준설기: 조개, 가리비, 굴 또는 홍합과 같은 다양한 종을 해저에서 채집하는 데 사용된다. 일부 준설기는 게, 성게, 해삼, 소라를 잡도록 설계되기도 합니다. 이러한 준설기는 체인 메쉬로 만들어진 국자 형태이며, 어선에 의해 끌려갑니다. 조개 전용 준설기는 모래 속 깊이 목표물을 잡기 위해 유압 주입을 사용할 수 있다.[23] 준설은 해저에 파괴적일 수 있으며, 일부 가리비 준설은 스쿠버 다이빙으로 채집하는 방식으로 대체되었다.[24]
2018년 6월 현재, 아시아에서 가장 큰 준설선은 중국에서 건조된 길이 의 로, 시간당 의 용량을 가지고 있다.[25] 1980년에 퇴역한 더 큰 준설선으로는 미국 육군 공병대의 가 있었으며, 길이는 였다.[26] 샌프란시스코만의 제방을 유지하는 클램셸 준설선인 는 1936년 건조 이후 지속적으로 운행되었다.[27][28]
준설선은 준설 작업자가 준설선의 위치를 파악하고 현재 준설 수준을 모니터링할 수 있도록 준설 모니터링 소프트웨어를 갖춘 경우가 많다. 이 모니터링 소프트웨어는 종종 실시간 이동 측위 위성 항법을 사용하여 기계가 어디에서 작동했는지, 그리고 어떤 깊이까지 준설했는지를 정확하게 기록한다.
"호퍼 준설선"에서 준설된 물질은 "호퍼"라고 하는 대형 선내 화물칸에 담긴다. 흡입 호퍼 준설선은 일반적으로 유지 보수 준설에 사용된다. 호퍼 준설선은 일반적으로 준설된 물질을 비우기 위해 바닥에 문이 있지만, 일부 준설선은 대형 유압 경첩으로 선체의 두 부분을 분리하여 호퍼를 비운다. 어떤 경우든, 선박이 준설할 때 준설된 물질의 과도한 물은 더 무거운 고형물이 호퍼 바닥에 가라앉으면서 흘러나온다. 이 과도한 물은 무게를 줄이고 한 번에 운반할 수 있는 고체 물질(또는 슬러리)의 양을 늘리기 위해 바다로 반환된다. 호퍼가 슬러리로 채워지면 준설선은 준설을 멈추고 투기장으로 이동하여 호퍼를 비운다.
일부 호퍼 준설선은 투기장을 사용할 수 없거나 준설 물질이 오염된 경우 펌프를 사용하여 위에서 비울 수 있도록 설계되었다. 때로는 준설물과 물의 슬러리가 파이프로 직접 펌핑되어 인근 땅에 퇴적된다. 이 파이프는 일반적으로 [https://max-groups.com/products/discharge-dredging-dredge-hose/ 준설 호스]라고도 한다. 작업 압력, 부유성, 장갑 유무 등에서 차이가 있는 몇 가지 다른 유형의 준설 호스가 있다. 흡입 호스, 배출 장갑 호스 및 자기 부유 호스는 준설 재료의 운송 및 배출을 위해 설계된 인기 있는 유형 중 일부이다.[29] 어떤 곳에서는 파이프나 호스를 정확한 준설 요구 사항에 맞게 맞춤화하기도 했다. 다른 경우에는 바지선(
영국과 북서 유럽의 여러 선박은 호퍼에서 물을 제거하여 화물을 '건조'한 상태로 부두에 배출할 수 있도록 건조시킨다. 이는 주로 컨베이어 시스템을 통해 자체 배출 버킷 휠, 드래그 스크레이퍼 또는 굴삭기를 사용하여 수행된다.
오염된(유독성) 퇴적물을 제거해야 하거나 대용량 내륙 폐기장이 없는 경우, 준설 슬러리는 탈수라는 과정을 통해 건조 고형물로 감소된다. 현재의 탈수 기술은 원심 분리기, 지오텍스타일 튜브, 대형 섬유 기반 필터 또는 폴리머 응집제/응고제 기반 장치를 사용한다.
많은 프로젝트에서 슬러리 탈수는 대형 내륙 침전조에서 수행되지만, 기계적 탈수 기술이 계속 발전함에 따라 점점 덜 일반화되고 있다.
마찬가지로, 많은 그룹(특히 동아시아)이 탈수된 퇴적물을 콘크리트 및 건설 블록 생산에 활용하기 위한 연구를 수행하고 있지만, 이 물질의 높은 유기물 함량(많은 경우)은 이러한 목적에 방해가 된다.
오염된 퇴적물의 적절한 관리는 현대 사회의 중요한 관심사이다. 다양한 유지 보수 활동으로 인해 산업화 수준이 높은 상업 항구 및 기타 수생 지역에서 전 세계적으로 수천 톤의 오염된 퇴적물이 준설된다. 준설 재료는 적절한 제염 후 재사용할 수 있다. 다양한 공정이 제안되었고 다양한 규모의 응용 분야에서 테스트되었다.(환경 복원 기술) 제염된 후, 이 재료는 건설 산업에 적합하거나 해변 정비에 사용할 수 있다.[30]
6. 환경 영향 및 규제
준설은 다양한 환경에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 우선, 바닥 퇴적물에서 중금속 및 PCB을 포함한 독성 화학 물질이 수중으로 방출될 수 있다.[33] 또한, 단기적인 탁도 증가는 수생 생물의 신진대사에 영향을 미치고 산란을 방해할 수 있다.[31] 흡입 준설 활동은 어류 및 다른 수중 생물에 의해 설정된 산란 기간이 아닌 기간에만 허용된다.[34]
퇴적 및 준설 후 습지 화학의 변화는 늪 생산성에 2차 영향을 줄 수 있다. 오염된 수생 생물을 포식하는 조류에게는 3차 영향이 나타날 수 있으며,[35] 수생 및 저서 생물의 신진대사 및 사망률에도 2차 영향이 발생할 수 있다.[36] 준설 토사 부지는 오염 가능성이 있으며,[33][37] 축적된 토사는 "토사 섬"을 만들어 지형을 변화시킬 수 있다.[38] 2008년에 금지된 방오 페인트에 자주 사용되는 독성 화합물 트리부틸 주석이 물에 방출될 수도 있다.[39]
이러한 환경 영향 때문에 준설 작업은 종종 엄격하게 규제된다. 지속적인 모니터링과 함께 포괄적인 지역 환경 영향 평가가 필요하다.[35] 예를 들어, 미국에서는 청정 수질법에 따라 습지를 포함한 "미국 수역"으로 준설 또는 매립 물질을 배출하는 것은 공병대가 발급한 허가를 받아야 한다.[40] 잠재적인 환경 영향으로 인해 준설은 허가된 지역으로 제한되며, 자동 GPS 시스템을 사용하여 선박 활동을 면밀히 모니터링한다.[35]
한국의 경우, 하천에서는 수원으로부터의 퇴적된 토사로 인해 하상이 얕아져 하천의 유량을 확보할 수 없게 되므로 치수를 위해 준설이 실시되는 경우가 많다. 또한, 하천 주운 (내륙 수운)에서 선박의 항로를 확보하기 위해 하천, 운하에서 실시되는 경우가 많다. 내륙 수운이 쇠퇴한 후에도 항만이 있는 하구 부근에서 준설이 실시되는 경우가 많다.
준설된 토사는 폐기물로 취급되므로 함부로 투기할 수 없으며, 수저 토사 판정 기준에 따른 확인이 필요하다. (해양 투기는 1996년 발효된 런던 협약에 의해 제한된다.) 한편, 하천 모래는 콘크리트의 골재나 되메움재 등으로 유용하게 사용되므로 인근 건설 현장 등에서 재사용, 재활용되기도 한다.
7. 주요 준설 회사
2013년 라보뱅크의 전망 보고서에 따르면, 2012년 준설 판매액을 기준으로 세계 최대 준설 회사들은 다음과 같다.[41]
| 순위 | 회사명 | 국가 |
|---|---|---|
| 1 | 중국항만공정 | 中國港灣工程|중국항만공정중국어 |
| 2 | 얀 데 뉠 | Jan De Nul|얀 데 뉠nl |
| 3 | DEME | DEME|데메nl |
| 4 | 로열 보스칼리스 웨스트민스터 | Royal Boskalis Westminster|로열 보스칼리스 웨스트민스터nl |
| 5 | 반 오르트 준설 및 해양 건설 | Van Oord|반 오르트nl |
| 6 | 국가 해양 준설 회사 | شركة الجرافات البحرية الوطنية|샤리카트 알자라파트 알바흐리야 알와타니야ar |
| 7 | 그레이트 레이크스 준설 & 도크 회사 | Great Lakes Dredge & Dock Company|그레이트 레이크스 준설 & 도크 회사영어 |
북미 지역의 주요 준설 회사는 다음과 같다.
- 맨슨 건설 (Manson Construction Co.|맨슨 건설영어)
남아시아 지역의 주요 준설 회사는 다음과 같다.
- 인도 준설 공사
- 아다니 항만 & SEZ
- 몰디브 운송 및 건설 회사
참조
[1]
웹사이트
EuDA - About dredging - Dredging
https://www.european[...]
2018-07-03
[2]
뉴스
What is China's 'magic island-making' ship?
https://www.bbc.co.u[...]
2018-07-04
[3]
웹사이트
The eco-history of ancient Mediterranean harbours
https://www.ancientp[...]
2018-07-01
[4]
서적
The book of ingenious devices (Kitāb al-ḥiyal)
Springer
[5]
웹사이트
New Suez Canal: A Dredging Triumph
https://www.maritime[...]
2019-09-21
[6]
웹사이트
Dredging Up the Past: The Panama Canal
https://www.usdredge[...]
2019-09-21
[7]
간행물
Beach Nourishment as a Coastal Management Tool: An Annotated Bibliography on Developments Associated with the Artificial Nourishment of Beaches
https://www.jstor.or[...]
1992
[8]
웹사이트
Dredge-pump Ship deepen the Estuary of the River Venta - redzet.eu
https://www.redzet.e[...]
2022-07-04
[9]
웹사이트
EuDA - About dredging - Dredging - Reasons for Dredging
https://www.european[...]
2018-07-03
[10]
웹사이트
Jan de Nul's mega trailer Cristóbal Colón launched - Dredging News Online
http://www.sandandgr[...]
Sandandgravel.com
2013-06-14
[11]
웹사이트
Keel-laying ceremony for Jan de Nul's Leiv Eiriksson held - Dredging News Online
http://www.sandandgr[...]
Sandandgravel.com
2013-06-14
[12]
웹사이트
Jan De Nul Group
http://www.jandenul.[...]
Jandenul.com
2013-06-14
[13]
웹사이트
DEME orders world's most powerful cutter suction dredge
https://www.marinelo[...]
Marine Log
2018-11-13
[14]
웹사이트
DEME Takes Delivery of 'Spartacus' – The Most Powerful and Innovative Cutter Suction Dredger in the World
https://www.deme-gro[...]
2021-08-04
[15]
웹사이트
Mud Cat Dredges - Careers & Job Opportunities with Mud Cat
http://www.mudcatdre[...]
[16]
서적
Proceedings of Advanced Scientific Diving Workshop
Smithsonian Institution
2013-04-05
[17]
웹사이트
Mechanical Dredger
https://www.european[...]
2018-07-04
[18]
웹사이트
Bertha
http://www.worldofbo[...]
Eyemouth Marine Centre
2009-12-27
[19]
문서
Sediment_deficit_and_morphological_change_of_the_Rhine-Meuse_river_mouth_attributed_to_multi-millennial_anthropogenic_impacts
https://www.research[...]
[20]
서적
They Made America: From the Steam Engine to the Search Engine: Two Centuries of Innovators
https://archive.org/[...]
Back Bay Books
[21]
웹사이트
National Institute of Oceanography, India
http://www.nio.org/p[...]
2013-06-14
[22]
문서
"Concept of a mathematical model for prediction of major design parameters of a submersible dredger/miner"
[23]
웹사이트
Fishing Gear 101: Dredges – The Bottom Scrapers
http://safinacenter.[...]
2019-09-21
[24]
간행물
What price Tasmanian scallops? A report of morbidity and mortality associated with the scallop diving season in Tasmania 1990.
http://archive.rubic[...]
2013-07-16
[25]
뉴스
Asia's largest dredging vessel completes first sea trial
http://www.xinhuanet[...]
Xinhua
2018-06-12
[26]
서적
The hopper dredge; its history, development and operation
http://hdl.handle.ne[...]
Government Printing Office
[27]
웹사이트
Staff Report: Salt Ponds
https://bcdc.ca.gov/[...]
San Francisco Bay Conservation and Development Commission
2021-07-06
[28]
웹사이트
BCDC Permit NO. 2003.007.03
https://www.southbay[...]
California Department of Fish and Wildlife
2020-12-18
[29]
웹사이트
Dredging & Discharge: Dredge Hoses
https://max-groups.c[...]
2019-01-08
[30]
웹사이트
To remediate or to not remediate?
https://atlasofscien[...]
Atlas of Science
[31]
웹사이트
Dredging set to swamp decades of Great Barrier Reef protection
http://theconversati[...]
2019-09-21
[32]
간행물
The impact of dredging works in coastal waters: A review of the sensitivity to disturbance and subsequent recovery of biological resources on the sea bed
http://www.sussex.ac[...]
[33]
문서
Dredging processes and remedy effectiveness: Relationship to the 4 Rs of environmental dredging.
[34]
웹사이트
Timing of dredging and disposal as a means of minimising maintenance dredging impacts
http://www.ukmarines[...]
2019-09-22
[35]
웹사이트
Monitoring Turbidity at Dredging Sites
https://www.fondries[...]
2019-09-22
[36]
뉴스
The facts about dredging
https://www.theguard[...]
2019-09-21
[37]
웹사이트
Inquiry to probe Gladstone Harbour's leaking bund wall
https://www.brisbane[...]
2019-09-22
[38]
웹사이트
About the Spoil Island Project
https://spoilislandp[...]
2019-09-22
[39]
웹사이트
Case Summary: Cleanup Settlement Addresses Contaminated Sediment Removal in Blair Waterway, Washington State
https://www.epa.gov/[...]
2019-09-22
[40]
문서
Clean Water Act
[41]
웹사이트
Dredging: Profit margins expected to remain fairly healthy until 2018
http://www.dredging.[...]
2018-03-26
[42]
웹사이트
Adani Dredging
https://www.adanipor[...]
[43]
서적
浚渫の話(1)
https://www.to-gisi.[...]
東京土木施工管理技士会
2024-06-19
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com