KR101276652B1 - 에어돔용 막구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일정의 폭으로 길게 연장된 다수의 막(20)을 폭방향으로 연결시켜 이루어지되, 막(20)의 폭방향 단부의 길이방향을 따라 연장된 에지부(20a)를 인접된 막(20)의 에지부(20a)와 중첩시켜 복수개의 내외측플레이트(30, 31)와 체결수단(32)으로 연결시켜 이루어진 외장막(10)의 테두리를 바닥(8)에 고정시키고 내부에 에어를 주입하여 부상시킨 에어돔에 있어서, 상기 막(20)은 경사(a) 및 일정의 폭으로 배치된 위사(b)로 직조되며 경사(a) 방향으로 길게 연장된 다수의 단위막(21)의 폭방향 단부를 서로 접합시켜 이루어지며, 인접된 단위막(21)들이 서로 접합되는 접합부위가 형성하는 제1접합라인(21a)이 인접된 막(20)의 에지부(20a)들이 서로 접합되는 접합부위가 형성하는 제2접합라인(21b)에 대해 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 에어돔용 막구조를 제공한다.

Description

에어돔용 막구조{A structure of membrane for air dome}

본 발명은 에어돔용 막구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폭설이나 돌풍 등의 악천후에서도 파손되는 범위를 축소시켜 피해를 최소화시킬 수 있어 유지보수가 간편하고 비용이 절감되는 에어돔용 막구조에 관한 것이다.

일반적으로 에어돔(air dome)은 섬유시트로 이루어진 외장막의 테두리를 지면에 밀착 고정시킨 후 외장막의 내부에 에어를 주입함으로써 외장막을 부상시킨 구조물이다.

도 1은 종래의 에어돔을 도시한 것으로, 에어돔(1)은 소정의 폭으로 길게 연장된 복수개의 막(2)들을 씸 조인트(seam joint)를 이용하여 폭방향으로 연결 설치하고 내부에 에어를 주입하여 부상시킨 것이다. 그리고, 상기 막(2)은 스트랩 형상의 다수의 단위막(3)을 접합시킨 것인데, 인접된 단위막(3)의 폭방향 단부끼리 고주파 융착 등의 방식으로 접합시켜 이루어진다. 이때, 단위막(3)은 경사(a)와 3m 폭의 일정규격으로 이루어진 위사(b)로 직조되어 경사(a) 방향으로 길게 연장된 스트랩 형상이며, 보통 이와 같은 형상의 단위막(3) 여러 개를 폭방향으로 접합시켜 하나의 섹션 막(2)을 제작한다. 한편, 이와 같은 단위막(3)들의 접합부위가 형성하는 제1접합라인(4)은 막(2)의 길이방향 및 단위막(3)의 경사(a) 방향과 동일하다.

이와 같이 제작된 복수개의 섹션 막(2)들의 폭방향 단부를 씸 조인트로 연결하는데, 씸 조인트는 인접된 섹션 막(2)의 폭방향 단부를 길이방향을 따라 중첩시킨 후 중첩부위의 양면에 복수개의 플레이트(6)를 배치시켜 볼트(7)와 너트로 섹션 막(2)의 중첩부위에 고정시키는 방식이다. 이와 같이 씸 조인트로 연결된 섹션 막(2)들의 접합부위가 형성하는 제2접합라인(5)은 내부에 주입된 에어에 의해 에어돔(1)이 팽창될 때 에어돔(1)을 어느 정도 지지하는 일종의 프레임 역할을 하게 되므로, 돌풍이나 폭설과 같은 외부요인에 의해 섹션 막(2)에 하중이 가해질 때 섹션 막(2)에는 제2접합라인(5)과 수직한 방향 등 다양한 방향으로 파단력이 작용하지만 특히 제2접합라인(5)과 평행한 방향을 따라 큰 파단력이 작용하게 된다.

그런데, 도 1의 확대도시된 부분에서와 같이, 섹션 막(2)들의 제2접합라인(5)과 이 섹션 막(2)들을 이루는 단위막(3)들의 경사(a) 및 제1접합라인(4)이 서로 평행하게 배치되므로, 상기와 같이 외부요인에 의해 섹션 막(2)에 하중이 가해지면 단위막(3)의 경사(a) 방향으로 큰 파단력이 작용하여 단위막(3)이 경사(a) 방향으로 쉽게 찢어지는 문제가 있다. 더욱이, 단위막(3)의 경사(a)가 제2접합라인(5)과 계속 평행한 상태이므로, 막(2)에 제2접합라인(5) 방향으로 작용하는 큰 파단력이 도 1의 화살표와 같이 어떠한 차폐물에 의해서도 차단되지 않고 계속적으로 작용하므로, 단위막(3)이 경사(a) 방향으로 상당히 길게 찢어져서 에어가 누출됨에 따라 에어돔이 붕괴되는 문제가 있다. 또한, 이와 같이 파손된 막(2) 자체를 교체해야 하므로 자원이 낭비되고 씸 조인트를 해체 및 재설치해야 하므로 매우 번거로운 문제가 있으며, 단위막(3)들을 일일이 고주파 융착으로 접합시켜 막(2)을 다시 제작해야 하므로 시간과 인건비가 많이 드는 문제가 있다.

한국 등록실용신안공보 제20-0386355호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 폭설이나 돌풍 등에 의해 가해지는 하중에 의한 특정방향으로 작용하는 파단력에 대한 저항력을 높이고 파단력의 방향을 바꿔 파손범위를 최소화시켜 악천후에서도 피해를 최소화시킬 수 있어 유지보수가 간편하고 비용이 절감되는 에어돔용 막구조를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 일정의 폭으로 길게 연장된 다수의 막(20)을 폭방향으로 연결시켜 이루어지되, 막(20)의 폭방향 단부의 길이방향을 따라 연장된 에지부(20a)를 인접된 막(20)의 에지부(20a)와 중첩시켜 복수개의 내외측플레이트(30, 31)와 체결수단(32)으로 연결시켜 이루어진 외장막(10)의 테두리를 바닥(8)에 고정시키고 내부에 에어를 주입하여 부상시킨 에어돔에 있어서, 상기 막(20)은 경사(a) 및 일정의 폭으로 배치된 위사(b)로 직조되며 경사(a) 방향으로 길게 연장된 다수의 단위막(21)의 폭방향 단부를 서로 접합시켜 이루어지며, 인접된 단위막(21)들이 서로 접합되는 접합부위가 형성하는 제1접합라인(21a)이 인접된 막(20)의 에지부(20a)들이 서로 연결되는 연결부위가 형성하는 제2접합라인(21b)에 대해 일정각(θ1)을 이루도록 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 에어돔용 막구조가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 서로 인접된 막(20)의 중첩된 한 쌍의 에지부(20a)의 각 외측면에 고정되는 상기 내측플레이트(30)와 외측플레이트(31) 사이에 에지부(20a)의 길이방향을 따라 연장된 띠 형상의 보강패드(40)가 개재된 것을 특징으로 하는 에어돔용 막구조가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 서로 인접된 막(20)에 형성된 제1접합라인(21a)은 서로 일정각(θ2)을 이루도록 배치된 것을 특징으로 하는 에어돔용 막구조가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 다수의 단위막(21)을 접합시켜 이루어진 막(20)들간의 연결된 제2접합라인(21b)에 대해 상기 단위막(21)의 경사(a) 및 위사(b)가 경사지게 배치됨으로써, 제2접합라인(21b)과 평행하게 작용하는 큰 파단력에 의한 막(20)의 인열강도가 향상되어 막(20)의 파손 및 파손길이를 줄일 수 있어 피해를 최소화시킬 수 있다. 이에 따라, 에어누출에 의한 에어돔의 붕괴까지 도달하지 않아서 에어돔의 재설치작업이 요구되지 않으므로, 유지보수가 간편하고 인건비 및 단위막(21)의 접합 등의 제작비 등을 절감할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 인접된 막(20)의 접합부위에 제2접합라인(21b)을 따라 길게 연장된 띠 형상의 보강패드(40)를 개재함으로써, 파단력이 제2접합라인(21b)을 가로지르는 방향으로 작용하더라도 인접된 막(20)으로 전달되는 것이 보다 효과적으로 차단되므로, 막(20)의 파손 및 파손길이를 더욱 효과적으로 줄일 수 있어 막(20) 교체나 에어돔의 재설치를 위한 복잡한 작업이 불필요하여 시간과 비용을 더욱 효과적으로 절감할 수 있다.

한편, 서로 인접된 막(20)의 제1접합라인(21a)이 평행하지 않고 일정각(θ2)을 이루도록 배치함으로써, 설령 인접된 막(20)으로 파단력이 전달되더라도 파단력의 방향이 전환되므로 에어돔에 작용하는 돌풍의 방향이나 적설의 이동방향과 파단력의 방향이 경사지게 형성됨에 따라 파단력이 급격히 저하되어 막(20)의 파손을 더욱 줄일 수 있다.

도 1은 종래 에어돔의 막구조를 보인 도면
도 2는 본 발명에 따른 에어돔용 막구조의 일실시예를 도시한 도면
도 3은 도 2의 A부분의 확대도
도 4는 도 3의 막의 연결부위를 도시한 측단면도
도 5는 본 발명에 따른 에어돔용 막구조의 다른 실시예인 막의 연결부위를 도시한 측단면도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 에어돔용 막구조를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 A부분의 확대도이며, 도 4는 도 3의 막의 연결부위를 도시한 측단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 에어돔용 막구조는 복수개의 막(20)을 폭방향으로 연결하여 이루어진 외장막(10)의 테두리를 바닥(8)에 고정시키고 내부에 에어를 주입하여 외장막(10)을 부상시켜 이루어진 에어돔의 막(20)에 작용하는 파단력에 의한 파손을 최소화시킨 것이다.

상기 막(20)은 일정 폭으로 길게 형성된 것으로, 막(20)의 폭방향 단부에는 인접된 막(20)의 폭방향 단부와 서로 중첩되는 에지부(20a)가 막(20)의 길이방향을 따라 연장 형성된다. 이때, 막(20)의 에지부(20a)의 외측단에는 길이방향으로 배치된 로프(22)를 고정시켰다.

이와 같이 형성된 다수의 막(20)의 각 에지부(20a)를 서로 중첩시켜 상호 연결시킴으로써 에어돔을 이루는 외장막(10)이 제작된다. 좀 더 구체적으로, 서로 인접된 두 개의 막(20)의 각 에지부(20a)의 양쪽 외측면에 각각 서로 이격된 복수개의 내외측플레이트(30, 31)를 에지부(20a)의 길이방향을 따라 볼트와 너트의 체결수단(32)으로 상호 고정시킨다. 이에 따라, 인접된 두 개의 막(20)의 에지부(20a)가 서로 연결된다.

그리고 한편, 상기 막(20)은 다수의 단위막(21)을 접합시켜 제작한다. 상기 단위막(21)은 배경기술에 언급한 바와 같이 일정규격의 폭으로 길게 형성된 직조물을 적절한 길이로 절단한 것으로, 경사(a)와 폭방향으로 배치된 위사(b)로 직조되며 경사(a) 방향으로 길게 연장된다. 또한, 다수의 단위막(21)의 각 폭방향 양단부를 인접된 단위막(21)의 폭방향 단부와 고주파 융착이나 미싱 등의 방법으로 접합시킴으로써 하나의 막(20)이 형성된다.

이때, 서로 인접된 단위막(21)들이 서로 고주파 융착 등으로 접합되는 접합부위는 하나의 선(line)으로 이루어져서 이를 제1접합라인(21a), 서로 인접된 막(20)들이 서로 내외측플에이트(30, 31)와 체결수단(32)으로 연결되는 연결부위도 하나의 선으로 이루어져서 이를 제2접합라인(21b)으로 정의한다.

도 3에서와 같이, 상기 단일의 막(20)의 제1접합라인(22)들은 제2접합라인(21b)에 대해 일정각(θ1)을 이루도록 다수의 단위막(21)을 접합시켜 막(20)을 제작한다. 이때, 서로 인접된 막(20)의 각 제1접합라인(21a)들은 서로 평행하지 않고 일정각(θ2)을 이루도록 배치시키는 것이 바람직하며, 도시된 실시예에서는 인접된 막(20)의 각 제1접합라인(21a)이 수직선을 기준으로 대향배치된 것을 예시하였다. 이에 따라, 단위막(21)의 경사(a) 및 위사(b)도 상기 제2접합라인(21b)에 대해 경사지게 배치되어, 폭설이나 폭풍 등에 의해 에어돔의 외장막(10)이 불규칙적으로 유동됨에 따라 각각의 막(20)에 가해지는 하중에 의해 막(20)의 제2접합라인(21b)과 평행한 방향 또는 수직한 방향으로 파단력이 크게 작용할 때, 파단력이 경사(a) 및 위사(b)에 대해 경사진 방향으로 작용하므로 종래와 같이 경사(a) 또는 위사(b) 방향으로 작용하는 것에 비해 막(20)의 인열강도가 우수하여 파손을 줄일 수 있다.

바람직하게는, 다음의 실험예에서와 같이 막(20)에 파단력이 작용할 때 막(20)의 인열강도를 더욱 향상시켜 막(20)의 파손을 더욱 저감시킨다. 즉, 막(20)의 제1접합라인(21a)이 제2접합라인(21b)에 대해 45°경사지게 배치되어, 단위막(21)의 경사(a) 및 위사(b)가 제2접합라인(21b)에 대해 45°경사지게 배치되도록 구성한다.

<실험예>

인열강도 (DIN 53356 : 1969, C.R.E, 트래피조이드법) : N

경사방향 814.0

위사방향 879.5

인열강도 (DIN 53356 : 1969 준용, C.R.E, 트래피조이드법) : N

위사 및 경사와 45°경사진 방향 1204.1

이와 같이, 막(20)의 제2접합라인(21b)과 평행한 방향 또는 수직한 방향으로 크게 작용하는 파단력이 상기와 같이 경사(a) 및 위사(b)와 일정각도를 이루도록 경사진 방향으로 작용함에 따라 그 인열강도에 의해 파단력이 저하된다. 강도가 저하된 파단력은 상대적으로 인열강도가 약한 경사(a) 또는 위사(b) 방향으로 작용하게 되는데, 특히 단위막(21)간의 고주파 융착된 접합부위는 그 측부에 비해 상대적으로 두껍고 구조가 견고하여 도 2의 화살표와 같이 단일의 단위막(21)의 경사(a) 방향으로 작용하게 된다.

이와 같이 화살표 방향 즉, 일측 막(20)의 경사(a) 방향으로 작용하던 파단력이 제2접합라인(21b)에 구비되며 막(20)에 고정된 내외측플레이트(31, 32)에 의해 인접된 막(20)으로 전달되는 것이 차단된다. 이때, 서로 이격된 복수개의 내외측플레이트(31, 32) 사이를 통해 인접된 막(20)에 파단력이 작용할 수 있는데, 상기와 같이 단위막(21)간의 접합부위의 견고함으로 인해 화살표와 같이 인접된 막(20) 중 단일의 단위막(21)의 경사(a) 방향으로 파단력의 방향이 전환될 수 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 도 2 및 도 4에서와 같이 서로 인접된 두 개의 막(20)의 각 에지부(20a)의 서로 마주보는 각 내측면 사이에 천이나 펠트 등으로 이루어진 띠 형상의 보강패드(40)를 에지부(20a)의 길이방향을 따라 배치되도록 함으로써, 보강패드(40)에 의해 파단력이 서로 이격된 내외측플레이트(31, 32) 사이를 통해 인접된 막(20)으로 전달되는 것이 효과적으로 차단된다. 또한, 도 2 및 도 3에서와 같이, 서로 인접된 막(20)의 제2접합라인(21b) 및 경사(a) 방향이 서로 소정각도를 이루도록 형성되어, 설령 인접된 막(20)으로 파단력이 전달되더라도 파단력의 방향이 전환되면서 파단력이 좀 더 저하된다.(방향전환된 화살표의 길이가 짧아진 것은 파단력의 크기가 작아진 것을 나타낸다) 이에 따라, 단일의 막(20)에 파단력이 작용하여 파손되더라도 인접된 막(20)까지 그 파단력이 전달되어 발생되는 피해를 최소화할 수 있다. 한편, 상기 보강패드(40)에 의해 막(20)들의 접합부위의 인열강도 및 파단부분에 대한 저항성이 좀 더 효과적으로 유지된다.

한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어돔용 막구조의 보강패드(40)의 설치위치를 전번 실시예와 달리 구성한 것이다. 도시된 바와 같이, 도 5의 (a)는 보강패드(40)가 서로 인접된 막(20)의 각 에지부(20a)의 외측면과 내외측플레이트(31, 32) 사이에 개재된 형태이며, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)와 전번실시예를 혼합한 형태이다. 이와 같이, 보강패드(40)는 하나 또는 복수개가 내외측플레이트(31, 32) 사이에 다양한 형태로 개재되어, 서로 인접된 막(20)간에 파단력이 상호 전달되는 것을 차단하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (3)

1. 일정의 폭으로 길게 연장된 다수의 막(20)을 폭방향으로 연결시켜 이루어지되, 막(20)의 폭방향 단부의 길이방향을 따라 연장된 에지부(20a)를 인접된 막(20)의 에지부(20a)와 중첩시켜 복수개의 내외측플레이트(30, 31)와 체결수단(32)으로 연결시켜 이루어진 외장막(10)의 테두리를 바닥(8)에 고정시키고 내부에 에어를 주입하여 부상시킨 에어돔에 있어서,
   상기 막(20)은 경사(a) 및 일정의 폭으로 배치된 위사(b)로 직조되며 경사(a) 방향으로 길게 연장된 다수의 단위막(21)의 폭방향 단부를 서로 접합시켜 이루어지며, 인접된 단위막(21)들이 서로 접합되는 접합부위가 형성하는 제1접합라인(21a)이 인접된 막(20)의 에지부(20a)들이 서로 접합되는 접합부위가 형성하는 제2접합라인(21b)에 대해 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 에어돔용 막구조.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 서로 인접된 막(20)의 중첩된 한 쌍의 에지부(20a)의 외측면에 고정되는 상기 내외측플레이트(30, 31) 사이에 에지부(20a)의 길이방향을 따라 연장된 띠 형상의 보강패드(40)가 개재된 것을 특징으로 하는 에어돔용 막구조.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 서로 인접된 막(20)에 형성된 제1접합라인(21a)은 서로 일정각(θ2)을 이루도록 배치된 것을 특징으로 하는 에어돔용 막구조.

Images