갑문
갑문은 수위가 다른 두 수면 사이에서 선박을 통과시키기 위해 설치된 구조물이다. 운하, 강, 항만 등에서 수위차가 발생하는 구간에 설치되어 선박의 안전하고 효율적인 통행을 돕는다. 갑실이라고 불리는 공간에 선박을 넣고, 수문을 조작하여 갑실의 수위를 조절함으로써 선박을 높은 수면 또는 낮은 수면으로 이동시키는 원리를 이용한다.
원리 및 구조
갑문은 일반적으로 다음 요소들로 구성된다.
- 갑실 (Chamber): 선박이 들어가는 공간으로, 수문을 통해 물을 채우거나 빼서 수위를 조절한다.
- 수문 (Gate/Lock Gate): 갑실의 양 끝에 설치되어 물의 유입과 유출을 통제하는 문이다. 다양한 형태의 수문이 사용되는데, 미닫이문, 여닫이문 등이 대표적이다.
- 수로 (Culvert): 갑실과 외부 수면을 연결하여 물을 채우거나 빼는 통로이다. 수로를 통해 물의 흐름을 조절한다.
작동 방식
- 선박이 낮은 수면에서 갑문에 접근한다.
- 낮은 수면 쪽의 수문이 열리고 선박이 갑실로 들어간다.
- 낮은 수면 쪽의 수문이 닫힌다.
- 갑실로 물을 채워 수위를 높인다.
- 갑실의 수위가 높은 수면의 수위와 같아지면 높은 수면 쪽의 수문이 열린다.
- 선박이 갑실에서 나와 높은 수면으로 이동한다.
반대로 높은 수면에서 낮은 수면으로 이동하는 경우, 갑실의 물을 빼서 수위를 낮추는 과정을 거친다.
역사 및 중요성
갑문의 역사는 고대 로마 시대까지 거슬러 올라가며, 운하 건설과 함께 발전해 왔다. 갑문은 수위차가 큰 지역에서도 선박의 통행을 가능하게 하여 내륙 수로 교통의 발달에 크게 기여했다. 현대에는 대형 선박을 위한 대규모 갑문이 건설되어 해상 운송의 효율성을 높이는 데 중요한 역할을 하고 있다. 또한, 갑문은 홍수 조절 및 관개 용수 확보에도 활용될 수 있다.