패류껍질어업에서 사용 중인 멍의 형태적 특성에 따른 고정력의 차이
Difference of holding power of concrete weight used in shellfish shell fishery by its shape characteristics
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초록
패류껍질어구(Webfoot octopus pot)는 어구 고정을 위해 닻에 비해 상대적으로 파주력이 약한 멍을 사용하므로 어구 유실에 취약하다. 패류껍질어구의 유실을 줄이기 위해서는 강한 풍랑이 발생할 때 어구가 받는 힘을 줄이는 것도 필요하지만 근본적으로 약한 고정력을 가진 멍의 고정력을 개선하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 멍의 파주력을 향상시키기 위해 멍의 형상에 따른 파주력의 차이를 모형 실험을 통해 조사하였다. 또한 멍의 무게 분포에 따른 파주력 차이도 조사하였다. 형상에 따른 차이를 조사하기 위해 길이는 같고 단면 모양만 다르게 한 막대형 멍 5종을 제작하였다. 각 모형의 단면 모양은 정사각형, 삼각형, 원형, 굵고 작은 십자형, 가늘고 큰 십자형 이었(이하 SQ, TR, CI, CR-S, CR-L)고 각각의 체적(0.000605 )과 단면의 면적(0.003025 )은 동일하였다. 다음으로 무게 분포에 따른 파주력 차이를 조사하기 위해 위의 모델 중 단면이 정사각형인 모델 위에 50 g 추 6개를 올려놓고 각각의 위치를 달리했을 때의 파주력 차이를 조사하였다. 시험에 사용한 저질은 입자 크기 2 mm 이하인 해성모래였다. 파주력은 멍을 일정한 속도(0.35 m/s)로 당길 때 발생하는 인장력을 Loadcell 로 측정해서 구하였다. 이러한 실험을 각 모델에 대해 5회 수행 하고 그 결과를 평균하였다. 시험 결과, 단면모양 차이에 따른 실험에서는 CR-L>CR-S>CI>TR>SQ 순으로 파주력이 높게 나타났는데 CR이 SQ 보다 약 2배 정도 파주력이 컸다. 무게 분포 시험에서는 멍이 당겨지는 앞쪽이 무거울수록 파주력이 높게 나타났다. 사각 기둥 모양 멍(SQ)의 경우 무게의 20% 가 앞쪽에 쏠리면 파주력은 약 26 % 증가하는 것으로 나타났다. 일반적으로 물체의 무게와 마찰면의 조도가 동일할 경우 모양이 달라도 마찰력 즉, 물체를 당길 때 드는 힘이 동일하나 모래와 같이 바닥의 형태가 물체를 당기는 과정에서 변형되는 경우는 물체의 단면형상이 미치는 영향이 큰 것으로 보인다. 특히 단면 모양이 십자형처럼 요철이 클 때 저질을 깊게 파면서 파주력이 증가하는 것으로 보인다. 앞쪽에 무게가 쏠릴수록 파주력이 증가하는 것도 같은 맥락으로 해석된다.
Abstract
In this study, the differences of holding power according to the shape and weight distribution of concrete weight used in shellfish shell fishery were investigated through the experiments. To investigate the differences in shape, five bar-shaped concrete weights with the same length and different cross-sectional shapes were produced. The sectional shape of each weight was square, triangle, circle, small cross, and large cross (SQ, TR, CI, CR-S, CR-L). Ten rectangular parallelepiped weights with different bottom area and cross-sectional area were produced. To investigate the differences by the weight distribution, the holding power on the square model (SQ) with six 50 g weights at different positions was investigated. All the holding power was obtained by measuring the tensile force generated when the concrete weight was pulled at a constant speed on the sand. As a result, there were no differences in holding power between the ten rectangular weights. However, the experiment on weights with different cross-sectional shapes showed differences in holding power. The holding power was higher in the order of CR-L > CR-S > CI > TR > SQ. In the weight distribution test, the holding power was higher as the front side of the weight was heavier. Generally, the frictional force is the same even if the shape is different, when two objects have the same value in the weight and the roughness. On the other hand, it seems to have a large impact when the shape of the bottom is deformed in the course of pulling the object. Particularly, the larger the degree of protrusion like cruciform weights, the more the holding power increased while deeply digging the bottom. It is also likely that the holding power increases as the front weight increases.
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