KR101067046B1 - 빗물 저류침투시설을 위한 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빗물 저류침투시설을 위한 모듈로서, 모듈 칼럼과 이에 결합되는 측면 프레임으로 이루어지고, 모듈 칼럼과 측면 프레임 중의 적어도 어느 하나는 속이 빈 중공형으로 제작되고, 모듈 칼럼에는 양측에 측면 프레임과 접합되기 위해 형성된 측면 프레임 접합부가 형성되어 있고, 또 모듈 칼럼에는 인접한 모듈 사이의 결합을 위해 하나 이상의 결합 돌기부 또는 결합 오목부가 형성되어 있으며, 모듈 칼럼과 측면 프레임이 결합되어 사각 또는 육각 상자형태를 이루게 된다.

Description

빗물 저류침투시설을 위한 모듈{Module for Rainwater Filtration and Storage System}

본 발명은 우수 저류침투시설을 위한 모듈에 관한 것으로, 특히 집중호우시 빗물을 지하 저류조에 모아 도시형 홍수를 억제할 수 있으며, 저류한 빗물을 생활용수 등으로 이용할 수 있도록 한 친환경적인 빗물 저류침투시설을 위한 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 사회가 도시화되고 산업화가 진행될수록 건축물이 증가하고, 지표의 포장율이 높아지게 된다. 이러한 시설물은 일상생활에 편의를 가져오지만, 지표의 불투수 면적을 증가시키는 결과를 초래하여, 비가 오는 경우 빗물의 지하 침투를 막아 비가 많이 오면 지표수가 모여 도로나 주택이 침수되는 도시형 홍수를 일으키는 원인이 되고 있다. 또한 이러한 홍수를 예방하기 위하여 빠른 배수를 위한 하수도 시설이 늘어나고 하천은 물을 더 빨리 하류로 흘려보내기 위해 정비되고 있다.

이에 따라 비가 조금만 많이 와도 홍수가 발생하게 되거나, 비는 많이 내리지만 지하로 침투하는 빗물이 줄어들고 그냥 강이나 바다로 흘려보내기에 급급한 실정이기에 하천은 비가 오면 홍수에 시달리고, 비가 오지 않으면 건천이 되거나 물부족으로 하천의 오염이 심화되는 등 물부족 문제가 점점 심각해지고 있다.

이에 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 가벼운 재질로 만들어져 운반과 취급이 용이한 빗물 저류침투시설을 위한 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

또 본 발명은 간단히 조립할 수 있는 구조로 되어 조립과 해체가 용이하고, 저류조 내의 점검이나 청소가 용이하고 신소재를 이용하여 부식의 염려가 없는 친환경적인 빗물 저류침투시설을 위한 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

또 본 발명은 공극률을 극대화시켜 저수용량을 효율적으로 증대시킬 수 있도록 하여 홍수를 억제할 수 있고, 빗물의 재할용이나 지하침투를 촉진하여 도시와 하천의 생태환경을 개선할 수 있는 빗물 저류침투시설을 위한 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 빗물 저류침투시설을 위한 모듈은, 모듈 칼럼과 이에 결합되는 측면 프레임으로 이루어지고, 모듈 칼럼과 측면 프레임 중의 적어도 어느 하나는 속이 빈 중공형으로 제작되고, 상기 모듈 칼럼에는 양측에 측면 프레임과 접합되기 위해 형성된 측면 프레임 접합부가 형성되어 있고, 또 상기 모듈 칼럼에는 인접한 모듈 사이의 결합을 위해 하나 이상의 결합 돌기부 또는 결합 오목부가 형성되어 있으며, 상기 모듈 칼럼과 상기 측면 프레임이 결합되어 사각 또는 육각 상자형태를 이루게 된다.

또 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈에서 모듈 칼럼이 프로파일 형태로 사출이나 압출되어 필요한 길이에 맞게 절단하여 사용할 수 있도록 되어 있다.

또 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈에서 측면 프레임은 가운데가 개방된 사각틀 형태로 되어 있고, 반쪽으로 형성되어 마주보고 접합되어 형성되는 구조로 되어 있다.

또 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈에서 모듈 칼럼은 인접한 모듈 칼럼과 결합되되, 결합 돌기부와 결합 오목부 사이의 결합에 의하여 결합되도록 되어 있다.

또 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈에서 모듈 칼럼은 인접한 모듈 칼럼과 결합되되, 마주보는 결합 오목부를 결합시키는 결속부재에 의하여 결합되도록 되어 있다.

본 발명에 따르면, 빗물 저류침투시설을 위한 모듈이 가벼운 재질로 만들어져 운반과 취급이 용이하게 된다.

또 본 발명의 빗물 저류침투시설을 위한 모듈을 사용함으로써 간단히 조립할 수 있는 구조로 되어 조립과 해체가 용이하고, 저류조 내의 점검이나 청소가 용이해진다.

또 본 발명의 빗물 저류침투시설을 위한 모듈은 공극률을 극대화시켜 저수용량을 효율적으로 증대시킬 수 있게 됨으로써, 홍수를 억제할 수 있을 뿐만 아니라 빗물을 재활용하여 도시와 하천의 생태환경을 개선하고 물부족 문제 해결에 큰 도움이 될 수 있다.

또 종래의 콘크리트 구조에 비해 유연성이 강한 구조로 되어 있어서 지진에 강한 내진 구조가 달성된다.

도 1은 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈의 한 실시예의 단면도를 나타낸다.
도 3a는 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈이 결합되는 부분의 단면도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈이 결합되는 부분의 다른 실시예의 단면도이다.
도 3c는 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈이 결합되는 부분의 다른 실시예의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈이 적층되었을 때 상하 모듈의 수평방향 이동을 막기 위한 상하 결합부를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈의 측면 프레임의 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈의 덮개의 저면도 및 단면도를 나타낸다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다. 도면은 발명의 이해를 위해 모식적으로 나타낸 것이며, 발명적 노력없이 다양하게 형상을 변화시킬 수 있음을 밝혀둔다.

도 1은 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈(10)을 개념적으로 나타내는 도면으로서, 이 모듈(10)은 기둥 역할을 하는 모듈 칼럼(12)과 측면 프레임(14)이 결합되어 상자형으로 이루어진다. 이런 상자형의 모듈(10)이 지하에 형성된 저류조에 상하좌우로 적층되어, 맨 위에 덮개(20)가 덮여지며 그 위는 운동장이나 주차장 또는 공원 등으로 활용될 수 있다. 건축물의 지하에도 저류조를 형성하여 설치가 가능하다.

도 2는 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈(10)의 한 실시예의 단면도를 나타낸다.

모듈 칼럼(12)과 측면 프레임(14)이 결합되어 모듈(10)이 사각형 상자를 형성하는 것을 나타낸다. 하나의 모듈 칼럼(12)에 2개의 측면 프레임(14)이 90도 각도로 결합되는 상태를 보여주고 있는데, 모듈 칼럼(12)에 측면 프레임(14)이 120도의 각도로 결합되면 모듈(10)이 육각형 상자를 형성하게 되는데, 이 경우에는 많은 모듈(10)을 넓게 결합하면 벌집형 구조를 형성하게 된다.

측면 프레임(14)은 측면 프레임을 접합시키 위하여 모듈 칼럼(12)에 형성된 측면 프레임 접합부(18)에 접합되어 모듈을 형성하게 되는데, 상기 측면 프레임 접합부(18)에서 측면 프레임(14)은 접착제에 의하여 모듈 칼럼(12)에 접합될 수도 있다. 접합면은 비스듬하게 경사진 스카프 접합(scarf joint)가 바람직한데, 이는 역학적으로 우수한 접합 방법이다. 한편 상기 측면 프레임 접합부(18)에서 모듈 칼럼(12)과 측면 프레임(14)이 결합 돌기부와 결합 오목부에 의해 서로 결합되면서 접합될 수도 있다. 결합 돌기부와 결합 오목부에 의한 결합은 각 기술분야에서 널리 이용되므로 도면으로 도시하지 않았다. 여기서는 접착이나 결합을 통칭하여 접합이라고 하기로 한다.

또 모듈 칼럼(12)에는 인접하게 배치되는 칼럼끼리 결합을 위하여 결합 돌기부(12a)와 결합 오목부(12b)가 형성되어 있다. 모듈 칼럼(12)의 모서리에 결합 돌기부나 결합 오목부로 된 결합부(12c)를 형성하여 이에 대응하는 결합 오목부나 결합 돌기부를 구비하는 별도의 결속부재를 삽입하여 모듈 칼럼(12)들을 결합시킬 수 있다. 이러한 변형도 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다. 첨부된 도면에는 한 측면에 결합 돌기부와 결합 오목부가 같은 종류가 형성된 것이 예시되어 있으나, 결합 돌기부와 결합 오목부를 교대로 배치하는 것도 가능하며 이는 실시에 있어서 선택의 문제이다.

바람직하게는 상기 모듈 칼럼(12)과 측면 프레임(14)은 속이 빈 중공형으로 제작되어 물의 저장용량을 극대화할 수 있도록 되어 있다. 또 본 발명의 구성부재의 모든 중공 속으로 물이 드나들 수 있도록 구멍(16)들을 내어 두는 것이 필요하다.

도 3a는 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈이 결합되는 부분의 단면도이다.

네 개의 모듈이 결합되는 부분을 나타내는 단면도로서, 네 개의 모듈 칼럼(12)이 서로 맞물려서 고정되도록 되어 있다. 모듈 칼럼(12)들이 결합되는 형태를 나타내는 것이기 때문에 모듈 칼럼(12)에 결합되는 측면 프레임(14)은 일부 단면만 나타내었다. 모듈의 형태가 육각형 모듈일 경우에는 세 개의 칼럼이 결합되는 구조로 된다. 모듈 칼럼(12)에 형성된 결합 돌기부(12a)와 인접한 모듈 칼럼(12)의 결합 오목부(12b)가 서로 결합되는 구조에 의해 모듈들이 서로 견고하게 결합되는 구조이다. 즉, 상기 결합 돌기부(12a) 또는 결합 오목부(12b)에 의해 인접한 모듈 칼럼(12)끼리 서로 결합되어 전체적으로 하나의 기둥을 이루도록 되어 있다. 이러한 원터치식 결합 구조로 인해 인접한 모듈끼리 결합 돌기부와 결합 오목부를 위에서 아래로 서로 결합시키기만 하면 되므로, 볼트와 너트에 의한 결합보다 시간이 단축될 수 있어서 작업 효율성이 증대된다.

도 3b는 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈이 결합되는 부분의 다른 실시예의 단면도이다.

모듈 칼럼(12)에 결합을 위한 결합 돌기부(12a)와 결합 오목부(12b)가 형성된 것과 모듈 칼럼(12)에 측면 프레임(14)이 결합되는 것은 앞에서 설명한 도 3a의 실시예와 동일하고, 모듈 칼럼(12)들이 결합하는 곳에 공동부(19)가 형성되어 있는 점이 다르다. 이 공동부(19)는 그대로 두어도 무방하고 구조적인 강성을 보강하기 위한 보강부재(도시하지 않음)를 삽입하는 것도 가능하다. 또한 결합을 위한 결합 돌기부(12a)와 결합 오목부(12b)를 이 보강부재와 모듈 칼럼(12)에 형성하여 모듈 사이를 결속시키는 것도 가능할 것이다.

도 3c는 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈이 결합되는 부분의 또 다른 실시예의 단면도이다. 결합 오목부(12b)끼리 인접하게 하여 이들이 형성하는 결합공간부(12c)에 나비형 또는 8자형의 결속부재(12d)를 사용하여 서로 결속시킬 수도 있다. 결속부재(12d)는 도면에 나타낸 바와 같이 나비형 단면 외에도, 8자형, I자형 또는 모래시계형 등이 사용될 수 있는데 모두 가능하며 형상에 관계없이 결속부재로 통칭하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈이 적층되었을 때 상하 모듈의 수평방향 이동을 막기 위한 상하 결합부를 나타낸다. 본 발명에 따른 모듈 칼럼(12)은 프로파일 형태로 압출되어 필요한 길이로 절단하여 사용하므로, 모듈 칼럼(12)의 상하 형상이 동일하게 되어 모듈을 쌓게 되면 상하 모듈 사이의 횡방향 이동을 억제하기 위해서는 별도의 수단이 필요하게 된다. 상하 모듈 사이의 상대적인 횡방향 이동을 방지하기 위하여 상부와 하부의 모듈 칼럼(12)은 결합부(23a, 23b)를 구비하여 이를 매개로 결합되는 것이 바람직하다. 결합부(23a, 23b)는 모듈 칼럼의 상부나 하부에 바람직하게는 접착제를 이용하는 정위치에 설치한다. 모듈 칼럼(12)의 하부에 갖춰지는 결합부(23b)를 그 아래에 놓이는 모듈 칼럼(12)의 상부에 갖춰지는 결합부(23a)와 결합시켜 상하의 모듈을 결합시킴으로써 모듈 사이의 상대적인 횡방향 이동을 억제할 수 있는 것이다. 양쪽으로 돌출부를 구비하는 결합부를 이용하면 모듈 칼럼(12)의 상부나 하부 어느 한 쪽에만 하나의 결합부를 설치하여 상하의 모듈 칼럼(12)에 삽입시켜도 동일한 효과를 발휘할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈의 측면 프레임(14)의 부분 단면도이다. 측면 프레임(14)은 단순한 판형상으로 제조하는 것도 가능하지만, 보다 가벼우면서 저류량을 증가시키기 위하여 중공형으로 형성하는 것이 바람직한데, 이를 위해 대칭적인 몰드를 붙여서 형성할 수 있다. 측면 프레임(14)은 가운데가 뚫린 테두리로 된 프레임으로 형성되되, 도면에 보인 바와 같이, 대략 C자형 단면의 몰드를 형성하여 2 개의 몰드를 부착하여 형성할 수 있다. 몰드의 부착은 접착제를 사용하거나 융착으로 이루어질 수 있는데, 몰드 내에 돌출부(14a)를 형성하여 접착면(14b, 14c, 14d))을 넓혀 접착 강도를 높일 수 있다. 물론 이러한 돌출부(14a)를 형성하지 않고 두 개의 몰드를 맞붙여 바로 접착하거나 융착하여 형성할 수도 있다. 또한 측면 프레임(14)의 테두리의 단면 형상도 도시한 것에 한정되지 않고 사각이나 다각형, 원형 등 필요에 따라 변형시킬 수 있고, 접착면도 프레임의 단면에서 내부가 아닌 외부로 배치하여 형성시킬 수도 있다.

도 6은 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈의 덮개(20)의 저면도 및 단면도를 나타낸다. 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈을 적층한 다음 맨 위는 덮개(20)로 덮어서 마무리하는 것이 바람직하다. 덮개(20)는 강성을 강화하기 위하여 저면에 보강늑골(20a)이 형성되어 있다. 이 덮개(20) 위는 투수성이나 불투수성 등 필요에 따라 시트를 추가로 덮을 수 있고, 또 그 위에 경우에 따라 미끄럼 방지를 위한 구조를 추가하거나, 인조잔디를 깔거나 흙을 덮어 초목을 심도록 조치할 수도 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈은 빌딩이나 주차장 등 시설물의 지하에 설치되는 빗물 저류침투시설에 간단히 적층하여 사용될 수 있고, 운동장이나 공원의 지하에도 이런 시설을 마련하여 호우시에 빗물을 저장하여 홍수를 예방함과 아울러 빗물의 활용성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 도시와 하천의 생태환경을 개선할 수 있고 물부족 문제의 해결에도 유용하다. 또한 홍수 예방과 빗물의 재활용 외에도 저류된 빗물을 지하로 침투되게 하여 지하수 고갈문제의 해결에도 도움을 줄 수 있고, 긴급한 경우 화재진압을 위한 용수로도 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 빗물 저류침투시설을 위한 모듈은 각종 플라스틱이나 복합 신소재나 FRP 등 가벼운 재질로 만들 수 있어서 운반과 취급이 용이하다는 장점을 가지고 있으며 부식방지가 가능하여 친환경적이다. 또 본 발명의 빗물 저류침투시설을 위한 모듈은 간단히 조립할 수 있는 구조로 되어 조립과 해체가 용이하고, 저류조 내의 점검이나 청소가 용이해진다는 장점도 있다. 더구나 모듈의 모든 구성 부품을 속이 빈 중공형으로 제작가능하여 공극율이 극대화됨으로써 저수용량을 현저히 증대시킬 수도 있다. 또 종래의 콘크리트 구조에 비해 유연성이 강한 구조로 되어 있어서 지진에 강한 내진 구조가 달성된다.

10: 모듈 12: 모듈 칼럼
12a: 결합 돌기부 12b: 결합 오목부
14: 측면 프레임 16: 구멍
18: 측면 프레임 접합부 20: 덮개

Claims (5)

1. 모듈 칼럼(12)과 이에 결합되는 측면 프레임(14)으로 이루어지고,
   상기 모듈 칼럼(12)과 측면 프레임(14) 중의 적어도 어느 하나는 속이 빈 중공형으로 제작되고,
   상기 모듈 칼럼(12)에는 양측에 측면 프레임(12)과 접합되기 위해 형성된 측면 프레임 접합부(18)가 형성되어 있고,
   상기 모듈 칼럼(12)에는 인접한 모듈 사이의 결합을 위해 하나 이상의 결합 돌기부(12a) 또는 결합 오목부(12b)가 형성되어 있으며,
   상기 결합 돌기부(12a) 또는 결합 오목부(12b)에 의해 인접한 모듈 칼럼(12)끼리 서로 결합되어 전체적으로 하나의 기둥을 이루도록 되어 있으며,
   상기 모듈 칼럼(12)과 상기 측면 프레임(14)이 결합되되, 하나의 모듈 칼럼(12)에 측면 프레임(14)이 90도 또는 120도의 각도를 이루면서 결합되어 사각 또는 육각 상자형태를 이루게 되는 빗물 저류침투시설을 위한 모듈.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 모듈 칼럼(12)은 프로파일 형태로 사출이나 압출되어 필요한 경우 길이에 맞게 절단하여 사용할 수 있도록 되어 있고, 상기 모듈이 적층될 때 상하의 모듈 칼럼(12)은 결합부를 매개로 결합되어 상대적인 횡방향 이동이 억제될 수 있도록 되어 있는 빗물 저류침투시설을 위한 모듈.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측면 프레임(14)은 가운데가 개방된 사각형틀 형태로 되어 있고, 반쪽으로 형성되어 마주보고 접합되어 형성되는 빗물 저류침투시설을 위한 모듈.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모듈 칼럼(12)은 인접한 모듈 칼럼(12)과 결합될 때, 결합 돌기부(12a)와 결합 오목부(12b) 사이의 결합에 의해 결합되도록 되어 있는 빗물 저류침투시설을 위한 모듈.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모듈 칼럼(12)은 인접한 모듈 칼럼과 결합될 때, 마주보는 결합 오목부(12b)를 결합시키는 결속부재(12d)에 의해 결합되는 빗물 저류침투시설을 위한 모듈.

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