The objective of this study was to investigate the optimal shapes and arrangements of sinkers attached to net cages to prevent their deformation in a current. A series of model experiments were conducted in a circulating water channel, using 5 different types of sinker(high-weighted ball, low-weighted ball, columntype, egg-shaped and iron bar-framed) and 2 types of square net cage constructed from both Nylon Raschel netting and Nylon knotted netting, on a 1/20th scale. The deflection of the model nets against the flow was smallest with the iron bar-framed weight compared to the other four types of sinker. It was expected that the optimal shapes of sinkers would be either the ball or egg-shape; however, iron bar-framed weight actually had larger drag forces. The dispersed deployment of sinkers on the bottom frames of model net cages performed better with relatively slow flows, while the concentrated deployment at 4 corners functioned better with relatively fast flows, in preventing the nets from becoming severely deformed. The deformation of the net cages was larger for the Nylon knotted netting than the Nylon Raschel netting. With respect to flow resistance, the Nylon Raschel netting, rather than the Nylon knotted netting, was more suitable for construction of net cages.

본 연구는 현용 정치망에서 나타나는 급조시의 심한 망형상과, 그물의 파망 및 유실에 의한 조업부진 등의 문제점을 해결하기 위해 일본의 근해어장용 양식 가두리시설에서 사용한 부가중량추의 이용방법을 도입하여 국내 정치망으로의 적용할 가능성을 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 운동장이 흐름의 조상측인 경우, 부가중량추의 무게가 1.3~5.2gf으로 증가할 때 장력은 기준형보다 약 10~25% 증가하였다. 부착위치에 따라서는 A-type과 B-type은 기준형과 비슷하였고, C-type과 D-type은 기준형보다 약 10~15% 증가하였다. 2. 부가중량추의 무게가 1.3~5.2gf으로 증가할 때 운동장 섶장의 기울기 변화량은 약 0~70˚, 비탈그물의 섶장은 약 0~64˚, 조하측인 제 2원통의 섶장은 약 0~46˚까지였고, 유속이 0.0~0.6m/s로 증가할 때 제1원통고 제2원통 까래의 깊이는 정조시 보다 약 50% 감소하였다. 3. 부가중량추의 부착위치에 따른 운동장 섶장의 깊이는 A-type은 기준형보다 약 25%, B-type은 약 10% 감소하였고, C-type은 기준형과 비슷하고, D-type은 약 15% 증가하였다. 비탈그물의 까래의 깊이는 A-type이 가장 깊었고, 다음으로 B-type, C-type, D-type 순이었다. 제2원통 까래의 깊이는 4종류의 실험망이 기준형 보다 약 10~15% 증가하였다. 유속이 0.0~0.6m/s로 증가할 때 비탈그물의 섶장의 기울기 변화량은 약 0~63˚, 제2원통 섶장의 기울기 변화량은 약 0~44˚이었다. 4. 부가중량추의 적정 무게는 약 2.6~3.6gf이었고, 적정 부착위치는 부가중량추와 연결부분인 그물자락사이 연결줄의 길이가 약 300mm인 C-type과 연결줄 없이 직접 부착한 D-type이었다.

본 연구는 실제 정치망 어장에서의 조류에 따른 어구 형상 변형을 추정하고, 그 변형을 최소화시키며 어구의 기본 기능을 유지시키는데 필요한 수중 현상과 어구 내부용적을 적절하게 유지할 수 있는 설계의 기본 자료를 얻기 위한 목적으로 회류 수조에서 모형실험을 실시하였으며, 흐름에 따른 대뜸의 멍줄에 작용하는 장력, 정치망 내의 유속변화와 그물형상의 변화를 측정하였다. 1. 유속이 0.0m/s에서 0.6m/s로 증가 할 때에 유속 (v)에 따른 장력(R)의 실험식은 운동장 조상의 경우 R=19.58v1.98(r2=0.98) 원통 조상인 경우, R=26.90v1.72(r2=0.95)이었다. 2. 유속변화는 흐름이 망내부를 통과함에 따라 감소하여 운동장이 조상인 경우, 제1원통내부에서 0.1m/s일 때 약 70%, 0.2m/s일 때 60%, 0.3m/s일 때 약 50%, 0.4~0.6m/s에서는 약 40%정도로 초기유속에 비해 감소하였다. 원통이 조상측일 경우, 제2원통을 통과한 흐름은 초기 유속의 약 30~60%로 급격히 감소하였고, 제1원통에서는 약 20~30% 비탈그물에서는 약 10~20%정도 감소하였고, 운동장내에서 다시 유속이 증가하였다. 3. 운동장이 흐름의 조상측인 경우, 운동장그물의 기울기 변화량은 0~70˚까지, 비탈그물은 0~63˚까지 변화하였고, 조하측인 제2원통은 0~47˚까지 변화하였다. 유속이 증가함에 따른 까래그물의 깊이 변화는 초기 깊이에 보다 제1원통과 제2원통이 약 0~45%정도, 비탈그물이 약 0~37% 정도로 감소하였다. 4. 원통이 흐름의 조상측인 경우, 제2원통의 기울기 변화량은 약 0~70˚까지, 비탈그물은 약 0~55˚까지, 조하측인 운동장은 0~50˚까지 였다. 까래그물의 깊이 변화는 초기 깊이와 비교해서 제1원통은 약 0~35%, 제2원통은 약 0~20%, 비탈그물은 약 0~35%까지 감소하였으며, 유속이 0.5m/s이상에서 비탈그물이 원통 입구까지 부상하여, 원통 입구를 90%이상 막았다. 5. 어구의 변형을 최소화하고 전개용적을 증가시키기 위해서는 입구 및 운동장 부분에서는 힘출의 저조시 수심 위치에 중량추를 부착하고, 운동장 바깥쪽과 제1원통의 섶장과 까래그물 제2원통의 바깥쪽, 비탈그물의 까래에 부가 중량추를 부착하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 실제 정치망 어장에서의 조류변화에 따른 어구 변형을 추정하고, 그 변형을 최소화시키며 어구의 기본 기능을 유지시키는 데 필요한 수중형상과 어구 용적을 확보할 수 있는 설계의 기본 자료를 얻기 위해 회류 수조에서 모형실험을 실시하였으며, 흐름에 따른 사개줄의 장력과 그물형상의 변화를 측정하였다. 실험에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 유속이 0.0m/s에서 0.6m/s로 변화할 때에 유속(x)에 따른 장력(y)의 실험식은 y=1814.1x+115.12 이었다. 2. 수중형상에 있어서 운동장이 흐름의 조상측인 경우에 운동장그물의 기울기는 0~79˚까지, 비탈 그물의 기울기는 0~56˚까지 변화하였고, 원통 까레 깊이 비는 제1원통 까래가 1.0~0.42까지, 제2원통 까래가 1.0~0.41까지 감소하였으며, 조하측인 원통그물의 기울기는 0~87˚까지 변화하였다. 3. 원통이 흐름의 조상측인 경우에 원통그물의 기울기는 0~60˚까지, 비탈그물의 기울기는 0~13˚까지 변화하였고, 원통 까래 깊이 비는 제1원통 까래가 1.0~0.27까지, 제2원통 까레가 1.0~0.15까지 감소하였으며, 유속이 0.3m/s일 때 비탈그물이 원통 입구까지 부상하고 0.5m/s일 때 원통 입구를 90% 이상 막았으며, 조하측인 운동장그물의 기울기는 0~58˚까지 변화하였다. 4. 각 부분의 변형을 최소화하기 위해서는 입구 및 운동장 부분에서는 힘줄의 저조시 수심 위치에 중량추를 부착하고, 운동장 바깥쪽에 이동식 부가 중량추를 부착하며, 원통에서는 제1원통의 섶장과 까래그물의 연결부에 중량추 및 이동식 부가 중량추를 부착하고, 비탈그물에 중량추를 부착하며, 제2원통에 이동식 부가 중량추를 부착하는 것이 필요할 것으로 생각된다.

우리 나라 남해안 연안에 부설된 소형정치망을 실험 수조의 크기 등을 고려하여 그 의 1/50의 크기로 Tauti의 어구 비교법칙에 따라 모형어구를 제작하여 유향 R(원통에서 헛통방향으로).L(헛통에서 원통방향으로)방향과 각각의 유속에 따라 그물 형상의 변화, 각 뜸의 침하량, 멍줄 장력의 변화 들을 측정, 관찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 그물형상의 변화는 유향 R의 경우 유속 0.2m/sec에서 헛통 끝그물이 조하쪽으로 20mm, 상방으로 10mm 이동어구 전체가 바닥으로부터 부상하였고, 유속 0.6m/sec에서는 원통에서 헛통 까지 거의 일직선을 이루었다. 유향 L의 경우는, 상방으로 18mm 이동하여 어구 전체가 바닥으로부터 부상하였고, 유속 0.5m/sec이상에서는 헛통에서 원통까지 거의 일직선을 이루었다. 2. 긱 뜸의 침하량은 유향 R의 경우 머리뜸은 유속 0.2m/sec부터 서서히 침하하시 시작하여, 유속 0.3m/sec에서는 20mm 정도 침하하고, 유속 0.6m/sec에서는 99mm 정도 침하하였다. 그러나, 끝뜸은 유속 0m/sec부터 0.6m/sce까지 침하하지 않고 약간의 요동만 일으켰다. 유향 L의 경우 끝뜸은 유속 0.1m/sec에서부터 서서히 침하하기 시작하여, 0.2m/sec에서는 5mm정도 침하하였고, 0.6m/sec에서는 108mm 정도 침하하였으며, 0.5m/sec에서 머리뜸만 남기고 어구전체가 수몰되기 시작하였다. 3. 멍줄 장력의 변화는 유향 R의 경우 머리뜸 멍줄에 작용한 장력은 유속 0.1m/sec에서 273.51g이며, 0.6m/sec에서는 1298.40g 정도로 증가하였다. 유향 L의 경우 한쪽 끝뜸줄에 걸리는 장력은 유속 0.1m/sec에서 137.08g이며, 0.6m/sec에서 646.00g 정도로 증가하였다. 멍중 장력의 분포는 유속의 증대와 함게 유향 RL 향 모두 조상측 멍줄에 집중하여 나타났으며, 다른 멍줄에는 현저한 장력의 증가는 관측되지 않았다.되지 않았다.