KR101526357B1 - 내풍압 구조의 한옥형 퍼걸러 - Google Patents

Abstract

태풍, 돌풍 등의 풍압에 견딜 수 있는 내풍압 구조의 한옥형 퍼걸러에 관한 것으로, 한옥형 퍼걸러의 두 개의 이웃 기둥의 상단부 사이에 연결되는 창방의 상면이 평평하고 하면이 횡방향으로 볼록하게 굴곡져 형성되어 있어 두 개의 이웃 기둥 사이에 유입되어 천장 측으로 진행하는 바람에 의해 창방을 하방으로 누르는 힘이 발생하고, 각 창방을 하방으로 누르는 힘은 두 개의 기둥 사이에 유입된 바람이 천장을 들어 올리는 힘과 상쇄됨으로써 바람에 의해 천장이 들어올려져 지붕이 날아가게 되는 사고가 방지될 수 있다.

Description

내풍압 구조의 한옥형 퍼걸러 {Korean-style pergola of wind pressure-resistant structure}

태풍, 돌풍 등의 풍압에 견딜 수 있는 내풍압 구조의 한옥형 퍼걸러에 관한 것이다.

퍼걸러는 공원 등에 보행자가 햇빛, 비, 눈을 피할 수 있도록 제공되는 건축물로서 최근에는 한국 전통의 미를 살린 한옥형 퍼걸러가 널리 설치되고 있다. 퍼걸러는 일반 가옥과는 달리 지붕 아래에 일정 간격으로 배치된 다수 개의 기둥 사이가 개방된 구조로 되어 있기 때문에 태풍, 돌풍 등이 기둥과 기둥 사이에 유입될 수 있다. 퍼걸러의 기둥과 기둥 사이에 유입된 태풍, 돌풍 등은 지붕 하면의 전체에 충격을 가하기 때문에 퍼걸러의 지붕에는 상방으로 매우 큰 풍력이 가해지게 된다.

특히, 한옥형 퍼걸러의 각 기둥은 한옥의 전통 시공 방식에 따라 일반적으로 주춧돌 상에 고정되는데 주춧돌은 주로 화강석을 가공하여 제조된다. 화강석은 매우 단단한 결정질로 되어 있어서 가공이 용이하지 않기 때문에 주춧돌의 디자인은 간결한 경향이 있다. 이러한 주춧돌의 특성으로 인해, 한옥형 퍼걸러의 각 기둥은 일반적으로 그것에 압입된 일자형의 강봉이 주춧돌의 구멍에 삽입되는 구조로 고정된다. 이에 따라, 지붕에 가해진 풍압에 의해 기둥이 주춧돌로부터 뽑혀져 퍼걸러가 날아가는 사고가 빈번하게 발생하고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0464188호는 지붕막에 걸리는 공기압에 따라 통풍구가 개폐되는 공기압 배출수단를 구비한 지붕 구조를 이용하여 지붕막에 걸리는 풍압을 감소시키는 기술을 개시하고 있으나 한옥의 지붕은 다수 개의 서까래를 깔고 그 위에 방수시트와 기와를 덮는 구조로 시공되기 때문에 공기압에 따라 개폐되는 통풍구를 적용하기가 어렵다. 특히, 목재 부재간의 끼임 구조로 결합되어 부재간 결합력이 취약한 한옥의 골격 구조로 인해 통풍구에 매우 강한 바람이 유입될 경우에 통풍구 주위의 부재의 결합력이 약화되어 지붕이 파손될 수 있다.

한옥의 기본 구조를 유지하면서 퍼걸러에 가해지는 풍압의 세기에 관계없이 바람이 천장에 가하는 힘을 거의 일정하게 유지시킴으로써 태풍, 돌풍 등에 의해 지붕이 날아가는 사고를 방지할 수 있는 내풍압 구조의 한옥형 퍼걸러를 제공할 수 있다. 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 내풍압 구조의 한옥형 퍼걸러는 지면 또는 기단에 설치되는 다수 개의 주춧돌; 상기 다수 개의 주춧돌 상에 직립하여 설치되는 다수 개의 기둥; 및 상기 다수 개의 기둥 중 서로 가장 근접하여 위치하는 두 개의 이웃 기둥의 상단부 사이에 연결되며 각 상면이 평평하고 각 하면이 횡방향으로 볼록하게 굴곡져 형성되어 있는 다수 개의 창방을 포함하고, 상기 두 개의 이웃 기둥 사이에 유입되어 상기 한옥형 퍼걸러의 천장 측으로 진행하는 바람이 상기 각 창방의 평평한 상면을 타고 흐를 때의 속도보다 상기 각 창방의 볼록한 하면을 타고 흐를 때의 속도가 빠름으로 인해 상기 각 창방을 하방으로 누르는 힘이 발생하고, 상기 각 창방을 하방으로 누르는 힘은 상기 두 개의 기둥 사이에 유입된 바람이 상기 천장을 들어 올리는 힘과 상쇄된다.

상기 각 창방의 하면은 활꼴 형상으로 볼록하게 굴곡져 형성되어 있을 수 있다. 상기 각 창방의 단면은 상하가 역전된 클라크 와이(Clark Y) 타입의 익형으로 형성되어 상기 각 창방의 최대두께는 상기 두 개의 기둥 사이로 유입되는 방향으로 진행하는 바람과 부딪히는 각 창방의 외측면에 내측면보다 가깝게 위치할 수 있다.

상기 한옥형 퍼걸러는 상기 각 창방의 아래에 위치하여 상기 두 개의 이웃 기둥의 상단부 사이에 연결되며 각 상면이 평평하고 각 하면이 횡방향으로 볼록하게 굴곡지게 형성되어 있는 다수 개의 보력부재를 포함하고, 상기 각 보력부재의 앞전(leading edge)이 상기 각 보력부재의 뒷전(trailing edge)보다 아래에 위치하도록 상기 각 보력부재의 시위(chord)의 방향이 상기 각 기둥의 길이방향과 직각을 이루는 수평방향에 대해 경사지게 설치되어 상기 두 개의 이웃 기둥 사이에 유입되는 바람에 대한 받음각이 형성됨으로써 상기 각 창방을 하방으로 누르는 힘이 향상될 수 있다.

상기 한옥형 퍼걸러는 상면이 상기 한옥형 퍼걸러의 다수 개의 서까래의 하면에 부착되어 상기 두 개의 이웃 기둥 사이에 유입되어 상기 천장 측으로 불러 올라가는 바람의 압력에 따라 하면이 상하로 이동되는 흡압함을 더 포함할 수 있다. 상기 흡압함은 상면이 상기 다수 개의 서까래의 하면에 부착되는 평판 형상의 상판; 상기 천장의 중앙 영역을 형성하며 상단 둘레가 상기 고정판의 하면에 결합되는 박스 형상의 하판; 및 상기 상판과 상기 하판 사이에 삽입되어 상기 하판의 하면에 가해지는 풍압의 크기에 따라 상기 상판과 상기 하판 사이가 신축되도록 상기 상판에 상기 하판을 결합시키는 다수 개의 탄성결합부재를 포함할 수 있다.

상기 하판의 하면에는 다수의 흡기공이 형성되어 있고 상면은 무공형으로 형성되어 상기 두 개의 이웃 기둥 사이에 유입되어 상기 천장 측으로 불러 올라가는 바람이 상기 다수의 흡기공에 흡입되어 상기 하판의 내부에서 공명함으로써 상기 바람의 소음이 저감되고, 상기 하판의 측면의 상측 모서리에는 상기 다수 개의 서까래 사이의 홈들 각각으로부터 연직 방향으로 올라간 다수의 위치에 다수의 배기홈이 형성되어 있어 상기 하판의 흡기공들로 흡입된 바람이 상기 하판의 배기홈들로부터 배출되어 상기 다수의 서까래 사이의 홈을 따라 내려와서 상기 각 창방을 타고 흐르도록 유도할 수 있다.

상기 한옥형 퍼걸러는 상기 각 기둥과 상기 각 주춧돌간의 결합 장치를 더 포함하고, 상기 결합 장치는 일부는 상기 각 주춧돌의 수직공에 삽입되고 타부는 상기 각 기둥의 수직공에 삽입되는 수직결합부재; 및 상기 각 기둥의 소재와 상기 각 주춧돌의 소재보다 높은 탄성도를 갖는 소재로 제작되며 중심에 상하면을 관통하는 관통공이 형성되어 있는 원판 형상으로 상기 각 기둥의 하면과 상기 각 주춧돌의 상면 사이에 삽입되는 적어도 하나의 방진판을 더 포함할 수 있다.

상기 수직결합부재의 타부에는 상기 각 기둥과의 결합을 위한 적어도 하나의 결합홈이 형성되어 있고, 상기 각 기둥의 수평공에 삽입되어 상기 수직결합부재의 결합홈에 맞물림 결합됨으로써 상기 각 기둥과 상기 수직결합부재를 결합시키는 수평결합부재를 더 포함하고, 상기 수직결합부재의 결합홈의 바닥면의 수직방향의 폭은 상기 수평결합부재의 말단의 단부면의 수직방향의 폭보다 넓어 상기 각 기둥과 상기 각 주춧돌 중 적어도 하나에 가해진 충격의 세기에 비례하여 상기 적어도 하나의 방진판의 두께가 변화되고 상기 적어도 하나의 방진판의 두께 변화량만큼 상기 수평결합부재의 말단이 상기 수직결합부재의 결합홈 내에서 상하로 이동될 수 있다.

한옥형 퍼걸러의 두 개의 이웃 기둥의 상단부 사이에 연결되는 창방의 상면이 평평하고 하면이 횡방향으로 볼록하게 굴곡져 형성되어 있어 두 개의 이웃 기둥 사이에 유입되어 천장 측으로 진행하는 바람에 의해 창방을 하방으로 누르는 힘이 발생하고, 각 창방을 하방으로 누르는 힘은 두 개의 기둥 사이에 유입된 바람이 천장을 들어 올리는 힘과 상쇄된다. 이에 따라, 바람에 의해 천장이 들어올려져 지붕이 날아가게 되는 사고가 방지될 수 있다. 특히, 바람이 천장을 들어올리는 힘이 강해질수록 지붕을 누르는 힘도 비례하여 강해지기 때문에 퍼걸러에 가해지는 풍압의 세기에 관계없이 천장에 가해지는 힘을 거의 일정하게 유지시킬 수 있는 내풍압 구조의 한옥형 퍼걸러를 제공할 수 있다.

또한, 각 창방의 하면이 활꼴 형상으로 볼록하게 굴곡져 형성될 경우에 원형의 단면을 갖는 기다란 목재를 길이방향으로 잘라서 용이하게 제작될 수 있다. 각 창방의 단면이 상하가 역전된 클라크 와이 타입의 익형으로 형성될 경우에 항력으로 소실되는 풍력의 에너지가 적어 각 창방을 하방으로 누르는 힘이 강해질 수 있다. 창방의 아래에 위치하여 각 상면이 평평하고 각 하면이 횡방향으로 볼록하게 굴곡지게 형성되어 있는 다수 개의 보력부재가 각 기둥의 길이방향과 직각을 이루는 수평방향에 대해 경사지게 설치되어 두 개의 이웃 기둥 사이에 유입되는 바람에 대한 받음각이 형성될 수 있다. 그 결과, 각 창방을 하방으로 누르는 힘이 향상될 수 있다.

또한, 다수 개의 서까래의 하면에 부착되어 두 개의 이웃 기둥 사이에 유입되어 천장 측으로 불러 올라가는 바람의 압력에 따라 하면이 상하로 이동되는 흡압함에 의해 돌풍 등으로 인해 천장에 가해지는 충격이 감소될 수 있다. 또한, 흡압함의 하판의 하면에는 다수의 흡기공이 형성되어 있고 상면은 무공형으로 형성되어 두 개의 이웃 기둥 사이에 유입되어 천장 측으로 불러 올라가는 바람이 다수의 흡기공에 흡입되어 하판의 내부에서 공명함으로써 천장 측으로 불러 올라가는 바람의 소음이 저감될 수 있다.

또한, 하판의 측면의 상측 모서리에는 다수 개의 서까래 사이의 홈들 각각으로부터 연직 방향으로 올라간 다수의 위치에 다수의 배기홈이 형성되어 있어 하판의 흡기공들로 흡입된 바람이 하판의 배기홈들로부터 배출되어 다수의 서까래 사이의 홈을 따라 내려와서 각 창방을 타고 흐르도록 유도할 수 있다. 그 결과, 하판에 의해 반사된 바람에 의해서도 각 창방을 하방으로 누르는 힘이 발생하도록 할 수 있다.

또한, 각 기둥의 소재와 상기 각 주춧돌의 소재보다 높은 탄성도를 갖는 소재로 제작된 원판 형상의 방진판이 각 기둥의 하면과 각 주춧돌의 상면 사이에 삽입됨으로써 각 주춧돌과 각 기둥간의 진동 전달이 차단될 수 있다. 이에 따라, 지진 등으로 인해 각 주춧돌에 진동이 발생하더라도 이러한 진동은 방진판에 의해 차폐되어 각 기둥으로 전달되지 않게 되며, 각 기둥에 진동이 발생하더라도 이러한 진동은 방진판에 의해 차폐되어 각 주춧돌로 전달되지 않게 된다. 그 결과, 진동에 따른 퍼걸러의 피로 누적이 발생하지 않게 되어 퍼걸러의 수명이 연장될 수 있고 주춧돌의 수직공의 내면의 함몰 부위의 확장이 방지될 수 있다.

또한, 수직결합부재의 결합홈의 바닥면의 폭은 수평결합부재의 말단의 단부면의 폭보다 넓어 각 기둥과 각 주춧돌 중 적어도 하나에 가해진 충격의 세기에 비례하여 적어도 하나의 방진판의 두께가 변화되고 적어도 하나의 방진판의 두께 변화량만큼 수평결합부재의 말단이 수직결합부재의 결합홈 내에서 상하로 이동됨으로써 그 충격은 방진판의 두께 변화에 의해 흡수될 수 있다. 따라서, 태풍, 돌풍, 지진 등으로 인한 일시적인 충격에 따른 퍼걸러의 파손이 방지될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 한옥형 퍼걸러의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 지붕(10)의 정단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 지붕(10)의 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 창방(14)의 부분 확대도이다.
도 5는 도 2에 도시된 창방(14)의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 창방(14)에 보력부재(141)가 추가된 예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 보력부재(141)의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 8은 도 2에 도시된 흡압함(16)을 도시한 도면이다.
도 9는 도 1에 도시된 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50)간의 결합 장치(60)의 상세 정단면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 기둥(20)에 수직방향으로 적용되는 결합 장치의 조립도이다.
도 11은 도 1에 도시된 각 기둥(20)에 수평방향으로 적용되는 결합 장치의 조립도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50)간의 결합 장치의 상세 정단면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예들은 한옥의 기본 구조를 유지하면서 태풍, 돌풍 등의 풍압에 견딜 수 있는 내풍압 구조의 한옥형 퍼걸러에 관한 것이다. 이와 같이, 본 실시예의 특징은 한옥형 퍼걸러의 내풍압 구조에 있기 때문에 본 실시예의 특징이 흐려지는 것을 방지하기 위하여 이하에서는 한옥형 퍼걸러의 내풍압 구조에 관련된 구성을 중심으로 설명하기로 하며, 다른 구성에 대해서는 간략하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 한옥형 퍼걸러의 정면도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 한옥형 퍼걸러는 지붕(10), 기둥(20), 마루판(30), 난간(40), 다수 개의 주춧돌(50), 및 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50)간의 결합 장치(60)로 구성된다. 도 1에 도시된 한옥형 퍼걸러에는 상기된 구성요소 외에 다른 구성요소, 예를 들어 도 1에 도시된 계단 등이 추가될 수도 있다. 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50)간의 결합 장치(60)는 도 1의 스케일의 한계로 인해 점선 형태의 외곽선만으로 도시되어 있다. 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50)간의 결합 장치(60)에 대해서는 도 9-12를 참조하면서 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 도 1에 도시된 지붕(10)의 정단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 지붕(10)의 평면도이다. 지붕(10)은 마루판(30) 상에 위치한 사용자로부터 햇빛, 비, 눈 등을 차단할 수 있도록 마루판(30)보다 넓은 크기로 형성되며 다수 개의 기둥(20)에 의해 지지되어 마루판(30)의 상측 공간에 설치된다. 도 1-3에는 일례로 하나의 꼭지점에 지붕골이 모이는 다각뿔 형상의 모임지붕이 도시되어 있다. 특히, 도 1-3에는 육각뿔 형상의 육모지붕이 도시되어 있다. 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하에서 설명되는 내풍압 구조가 사모지붕, 팔모지붕 등 다른 형상의 모임지붕과 맞배지붕, 우진각지붕, 팔작지붕 등 다른 타입의 한옥 지붕에 용이하게 적용될 수 있음을 알 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 한옥형 퍼걸러의 지붕(10)은 절병통(11), 다수 개의 서까래(12), 다수 개의 도리(13), 다수 개의 창방(14), 다수 개의 소로(15), 및 흡압함(16)으로 구성된다. 도 2에는 본 실시예의 특징이 흐려지는 것을 방지하기 위하여 한옥 건축물의 시공법에 따른 지붕(10)의 다양한 구성요소들 중 퍼걸러의 내풍압 구조에 관련된 구성요소만이 도시되어 있으나, 도 2에 도시된 실시예에는 지붕(10)의 상면을 형성하는 다수 개의 기와, 서로 가장 근접하여 위치하는 두 개의 이웃 도리(13) 사이에 설치되는 보, 도리(13)의 하중을 보로 전달하는 대공, 도리(13)를 받치는 장여 등이 추가적으로 설치될 수 있다. 한편, 본 실시예에서 도리(13), 창방(14), 및 소로(15)는 지붕부재로 분류되어 있으나 기둥(20)과 함께 축부재로 분류될 수도 있다.

도 3을 참조하면, 다수 개의 서까래(12)는 지붕(10)의 꼭지점에 해당하는 절병통(11)에 각각의 일단이 수렴하도록 방사형으로 경사지도록 배치되어 다수 개의 도리(13) 위에 직각으로 걸쳐져 설치된다. 도 3에는 이러한 서까래(12)의 배치 방식이 드러나도록 다수 개의 기와에 의해 형성되는 지붕(10)의 상면 일부가 제거되어 있다. 이와 같이 배치된 다수 개의 서까래(12)에 다수 개의 기와가 덮여짐으로써 지붕(10)의 상면이 완성되게 된다. 일반적으로, 다수 개의 서까래(12)의 상면과 다수 개의 기와 사이에는 방수시트가 삽입되어 빗물이 다수 개의 서까래(12)로 유입될 수 없게 한다. 각 서까래(12)로 원형 또는 방형의 단면을 갖는 기다란 목재가 사용될 수 있다. 도 3에 도시된 실시예에 따르면, 추녀에 해당하는 6 개의 서까래(12)가 육각뿔의 꼭지점과 6 개의 모서리의 사이에 배치되고 이와 같이 배치된 서까래(12) 사이에 7 개의 서까래(12)가 배치됨으로써 육모지붕의 상면 골격이 형성될 수 있다.

다수 개의 도리(13) 각각은 서로 가장 근접하여 위치하는 두 개의 이웃 기둥(20)의 상면에 얹혀져 설치되며 다수 개의 서까래(12)를 떠받친다. 예를 들어, 서로 가장 근접하여 위치하는 두 개의 이웃 도리(13)는 서로 120도를 이루도록 말단끼리 끼움 결합되어 두 개의 이웃 기둥(20)의 상면에 얹혀짐으로써 육각뿔 형상의 서까래(12)를 떠받칠 수 있다. 각 도리(13)로 원형 또는 방형의 단면을 갖는 기다란 목재가 사용될 수 있다. 도리(13)는 그 설치 위치에 따라 종도리, 중도리, 주심도리로 구분된다. 도 2에 도시된 도리(13)는 주심도리이다. 도리(13)의 하면에는 방형의 단면을 갖는 각재인 장여(미도시)가 결합될 수 있다. 다수 개의 창방(14) 각각은 다수 개의 기둥(20) 중 서로 가장 근접하여 위치하는 두 개의 이웃 기둥(20)의 상단부 사이에 연결된다. 다수 개의 소로(15)는 도리(13)와 창방(14) 사이에 일정 간격으로 끼워져 설치된다. 도리(13)의 하면에 장여가 결합된 경우, 다수 개의 소로(15)는 장여와 창방(14) 사이에 일정 간격으로 설치될 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된 창방(14)의 부분 확대도이다. 도 4의 (a)에는 한옥형 퍼걸러의 사시도의 관점에서 창방(14)의 횡단면이 도시되어 있고, 도 4의 (b)에는 한옥형 퍼걸러의 연직 단면도의 관점에서 창방(14)의 횡단면이 도시되어 있다. 도 4의 (a)를 참조하면, 각 창방(14)은 그 양단의 돌출편이 두 개의 이웃 기둥(20)의 상단부의 홈에 압입됨으로써 두 개의 이웃 기둥(20)의 상단부 사이에 연결될 수 있다. 도 4의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 각 창방(14)의 상면은 평평하고 하면은 횡방향으로 볼록하게 굴곡져 형성되어 있다. 각 창방(14)은 각재의 일면의 길이방향의 양측 모서리를 갈아내거나 깍아냄으로써 제작될 수 있다. 도 4에는 두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입되는 바람의 흐름 방향이 실선으로 표시되어 있고, 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘의 방향이 점선으로 표시되어 있다. 도 5, 6, 7도 마찬가지로 표시되어 있다.

두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입되어 한옥형 퍼걸러의 천장 측으로 진행하는 바람이 각 창방(14)의 평평한 상면을 타고 흐를 때의 속도보다 각 창방(14)의 볼록한 하면을 타고 흐를 때의 속도가 빠르다. 이로 인해 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘이 발생하고, 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘은 두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입된 바람이 천장을 들어 올리는 힘과 상쇄된다. 베르누이의 정리에 따르면, 유체의 속도와 압력은 반비례한다. 따라서, 각 창방(14)의 평평한 상면을 타고 흐르는 공기의 흐름이 느린 만큼 각 창방(14)의 평평한 상면에는 보다 큰 압력이 가해지게 되고, 각 창방(14)의 볼록한 하면을 타고 흐르는 공기의 흐름이 빠른 만큼 각 창방(14)의 볼록한 하면에는 보다 작은 압력이 가해지게 된다. 즉, 각 창방(14)의 상면과 하면의 형상 차이로 인하여 각 창방(14)의 상면과 하면에 압력 차이가 발생하게 되고, 결과적으로 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘이 발생하게 된다.

건축물에 미치는 바람의 압력, 즉 풍압은 바람이 닿는 면적에 비례하고 풍속의 제곱에 비례하기 때문에 풍압의 결정적인 요인은 풍속이라고 할 수 있다. 따라서, 두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입된 바람에 의해 천장이 들어 올려지려면 무엇보다도 두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입된 바람의 속도가 빨라야 한다. 두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입되는 속도가 빠를수록 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘의 강도가 커지게 된다. 천장을 들어올릴 수 있는 풍속의 강도에 비례하여 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘의 강도가 증가되고, 이와 같이 증가된 힘의 강도만큼 두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입된 바람에 의해 천장이 들어올려지는 힘이 감소되기 때문에 두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입되는 바람에 의해 천장이 들어올려져 지붕(10)이 날아가게 되는 사고가 방지될 수 있다. 즉, 바람이 천장을 들어올리는 힘이 강해질수록 지붕(10)을 누르는 힘도 비례하여 강해지기 때문에 본 실시예는 퍼걸러에 가해지는 풍압의 세기에 관계없이 천장에 가해지는 힘을 일정하게 유지시킬 수 있는 내풍압 구조의 한옥형 퍼걸러를 제공할 수 있다.

도 5는 도 2에 도시된 창방(14)의 다른 예를 도시한 도면이다. 도 5의 (a)에는 한옥형 퍼걸러의 사시도의 관점에서 창방(14)의 횡단면이 도시되어 있고, 도 5의 (b)에는 한옥형 퍼걸러의 연직 단면도의 관점에서 창방(14)의 횡단면이 도시되어 있다. 도 4에 도시된 실시예에 따르면, 각 창방(14)의 하면은 활꼴 형상으로 볼록하게 굴곡져 형성되어 있다. 도 5에 도시된 실시예에 따르면, 각 창방(14)의 단면은 상하가 역전된 클라크 와이(Clark Y) 타입의 익형으로 형성되어 각 창방(14)의 최대두께는 두 개의 이웃 기둥(20) 사이로 유입되는 방향으로 진행하는 바람과 부딪히는 각 창방(14)의 외측면에 내측면보다 가깝게 위치한다.

도 4에 도시된 바와 같은 단면을 갖는 창방(14)은 원형의 단면을 갖는 기다란 목재를 길이방향으로 잘라서 용이하게 제작될 수 있다는 장점은 있으나 도 5에 도시된 실시예에 비해 큰 항력을 받게 됨에 따라 항력으로 소실되는 풍력의 에너지가 많아 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘이 약해질 수 있다는 단점이 있다. 반면, 도 5에 도시된 바와 같은 단면을 갖는 창방(14)은 도 4에 도시된 실시예에 비해 작은 항력을 받게 됨에 따라 항력으로 소실되는 풍력의 에너지가 적어 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘이 강해질 수 있다는 단점이 있으나 제작이 어렵다는 단점이 있다.

도 6은 도 4에 도시된 창방(14)에 보력부재(141)가 추가된 예를 도시한 도면이다. 도 6의 (a)에는 한옥형 퍼걸러의 사시도의 관점에서 보력부재(141)의 횡단면이 도시되어 있고, 도 6의 (b)에는 한옥형 퍼걸러의 연직 단면도의 관점에서 보력부재(141)의 횡단면이 도시되어 있다. 도 4에 도시된 창방(14)은 그 횡단면의 앞전(leading edge)과 뒷전(trailing edge)을 잇는 시위(chord)와 두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입되는 바람의 진행방향이 이루는 각도인 받음각이 거의 없기 때문에 바람에 의해 각 창방(14)이 하방으로 눌려지게 되는 힘이 약할 수 있다. 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘의 강도를 향상시키기 위하여 각 창방(14)의 앞전이 뒷전보다 지면에 가깝게 아래에 위치하도록 각 창방(14)의 시위의 방향이 각 기둥(20)의 길이방향과 직각을 이루는 수평방향에 대해 경사지게 설치될 수 있다. 창방(14)은 한옥형 퍼걸러의 기본 골격을 이루는 주요 축부재로서 도리(13)에 집중되는 지붕(10)의 하중을 분산시키는 역할을 하기 때문에 도리(13)의 하면과 창방(14)의 상면이 서로 평행하지 않을 경우에 도리(13)에 집중되는 하중을 원활하게 분산시킬 수 없다.

도 6을 참조하면, 다수 개의 보력부재(141) 각각은 각 창방(14)의 아래에 배치되어 두 개의 이웃 기둥(20)의 상단부 사이에 연결된다. 각 보력부재(141)는 그 양단의 돌출편이 두 개의 이웃 기둥(20)의 상단부의 홈에 압입됨으로써 두 개의 이웃 기둥(20)의 상단부 사이에 연결될 수 있다. 각 보력부재(141)의 상면은 평평하고 하면은 횡방향으로 볼록하게 굴곡져 형성되어 있다. 각 보력부재(141)는 각재의 일면의 길이방향의 양측 모서리를 갈아내거나 깍아냄으로써 제작될 수 있다. 각 보력부재(141)의 앞전이 뒷전보다 지면에 가깝게 아래에 위치하도록 각 보력부재(141)의 시위의 방향이 각 기둥(20)의 길이방향과 직각을 이루는 수평방향에 대해 경사지게 설치되어 두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입되는 바람에 대한 받음각이 형성됨으로써 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘의 강도가 향상될 수 있다.

이와 같이, 두 개의 이웃 기둥(20)의 상단부 사이에 연결된 보력부재(141)에 의해 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘의 강도가 향상될 수 있기 때문에 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘의 강도에 구애됨이 없이 각 도리(13)의 하면과 각 창방(14)의 상면이 서로 평행하도록 각 창방(14)이 설치될 수 있다. 이에 따라, 한옥형 퍼걸러의 기본 골격을 견고하게 유지함과 동시에 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘의 강도가 향상될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘의 강도를 보다 더 향상시키기 위하여 각 창방(14)의 아래에 다수 개의 보력부재(141)가 여러 층으로 배치되어 두 개의 이웃 기둥(20)의 상단부 사이에 윈도 블라인드(window blind) 형상으로 연결될 수 있다.

도 7은 도 6에 도시된 보력부재(141)의 다른 예를 도시한 도면이다. 도 7의 (a)에는 한옥형 퍼걸러의 사시도의 관점에서 창방(14)의 횡단면이 도시되어 있고, 도 7의 (b)에는 한옥형 퍼걸러의 연직 단면도의 관점에서 창방(14)의 횡단면이 도시되어 있다. 도 6에 도시된 실시예에 따르면, 각 보력부재(141)의 하면은 활꼴 형상으로 볼록하게 굴곡져 형성되어 있다. 도 7에 도시된 실시예에 따르면, 각 보력부재(141)의 단면은 상하가 역전된 클라크 와이 타입의 익형으로 형성되어 각 창방(14)의 최대두께는 두 개의 이웃 기둥(20) 사이로 유입되는 방향으로 진행하는 바람과 부딪히는 각 창방(14)의 외측면에 내측면보다 가깝게 위치한다.

다수 개의 기둥(20)은 다수 개의 주춧돌(50) 상에 직립하여 설치되며 그 상단부가 지붕(10)의 하면에 결합되어 지붕(10)을 지지한다. 상술한 바와 같이, 각 기둥(20)의 상면에는 두 개의 도리(13)가 얹혀져 끼움 결합되고, 두 개의 이웃 기둥(20)의 상단부 사이에 각 창방(14)이 연결됨으로써 다수 개의 기둥(20)의 상단부가 지붕(10)의 하면에 결합될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 각 기둥(20)으로 원형의 단면을 갖는 기다란 목재가 사용될 수 있다. 각 기둥(20)으로 원형 이외에 방형, 육각형 등 다양한 형상의 단면을 갖는 기다란 목재가 사용될 수 있다. 각 기둥(20)의 하면에는 길이방향으로 원기둥 형상의 수직공이 형성되어 있고 각 기둥(20)의 측면에는 횡방향으로 원기둥 형상의 수평공이 수직공과 연통되도록 형성되어 있다. 마루판(30)은 다수 개의 기둥(20)의 측면에 결합되어 설치된다. 난간(40)은 마루판(30)의 둘레를 따라 설치된다. 마루판(30)과 난간(40)은 목재로 제작될 수 있다.

다수 개의 주춧돌(50)은 지면 또는 기단에 설치되어 다수 개의 기둥(20)을 지지하며 각각의 상면에는 길이방향으로 원기둥 형상의 수직공이 형성되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 다수 개의 주춧돌(50) 각각은 지붕(10)의 평면 형상과 동일한 사각형, 육각형, 팔각형 등 다각형의 꼭지점에 배치되며 각 주춧돌(50)의 상면에는 각 기둥(20)의 하면이 얹혀진다. 각 주춧돌(50)로는 사각기둥 형상의 화강석이 사용될 수 있다. 각 주춧돌(50)로는 사각기둥 형상 이외에 원기둥 형상, 육각기둥 형상 등 다양한 형상의 화강석이 사용될 수 있으며 화강석 이외에 다른 자연석으로 제작될 수도 있다. 기단은 주위보다 높도록 지면에 흙, 자연석, 가공석 등을 쌓아올려 제작되며 기단 없이 주춧돌(50)이 지면에 설치될 수 있다. 주춧돌(50)은 기둥(20)의 하중을 지면으로 분산시키면서 지면의 습기를 차단하는 역할을 한다.

도 8은 도 2에 도시된 흡압함(16)을 도시한 도면이다. 도 8의 (a)에는 흡압함(16)의 하면이 도시되어 있고, 도 8의 (b)에는 흡압함(16)의 측면이 도시되어 있다. 흡압함(16)은 그 상면이 다수 개의 서까래의 하면에 부착되어 두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입되어 천장 측으로 불러 올라가는 바람의 압력에 따라 그 하면이 상하로 이동된다. 두 개의 이웃 기둥(20) 사이로 돌풍 등이 유입되면 천장에 갑작스런 충격이 가해지게 된다. 흡압함(16)의 하면은 천장 측으로 불러 올라가는 바람의 압력에 따라 천장에 가해지는 충격이 감소될 수 있다.

도 8을 참조하면, 흡압함(16)은 평판 형상의 상판(161), 박스 형상의 하판(162), 및 상판(161)과 하판(162)을 결합시키는 다수 개의 탄성결합부재(163)로 구성된다. 상판(161)의 상면은 못 등을 이용하여 다수 개의 서까래(12)의 하면에 부착된다. 하판(162)은 천장의 중앙 영역을 형성하며 탄성결합부재(163)에 의해 그 상단 둘레가 상판(61)의 하면에 결합된다. 다수 개의 탄성결합부재(163)는 상판(161)과 하판(162) 사이에 삽입되어 하판(162)의 하면에 가해지는 풍압의 크기에 따라 상판(161)과 하판(162) 사이가 신축되도록 상판(161)에 하판(162)을 결합시킨다. 예를 들어, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 각 탄성결합부재(163)는 상판(161)의 하면에 압입된 너트(1631), 하판(162)의 측벽을 관통하여 상판(161)의 하면에 압입된 너트(1631)에 체결되는 볼트(1632), 및 상판(161)의 하면과 하판(162)의 상단 둘레면 사이의 볼트 부위에 끼워지는 스프링(1633)으로 구성될 수 있다.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 하판(162)의 하면에는 다수의 흡기공(1621)이 형성되어 있고 상면은 무공형으로 형성되어 두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입되어 천장 측으로 불러 올라가는 바람이 다수의 흡기공(1621)에 흡입되어 하판(162)의 내부에서 공명함으로써 천장 측으로 불러 올라가는 바람의 소음이 저감될 수 있다. 하판(162)은 헬름홀츠 공명기의 일종으로 천장 측으로 불러 올라가는 바람이 하판(162)의 내부에서 공명하면 바람의 소리 에너지가 열 에너지로 전환되어 흡음이 이루어지게 된다.

도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 하판(162)의 측면의 상측 모서리에는 다수 개의 서까래(12) 사이의 홈들 각각으로부터 연직 방향으로 올라간 위치에 다수의 반원 형상의 배기홈(1622)이 형성되어 있어 하판(162)의 흡기공들로 흡입된 바람이 하판(162)의 배기홈들(1622)로부터 배출되어 다수의 서까래(12) 사이의 홈을 따라 흐르도록 유도한다. 두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입된 바람이 천장을 들어 올릴 정도로 강하다면, 두 개의 이웃 기둥(20) 사이에 유입되어 천장 측으로 불러 올라간 바람이 하판(162)의 배기홈들(1622)로부터 배출된 경우에도 그 강도가 크게 감소되지 않는다. 상술한 바와 같이, 하판(162)의 배기홈들(1622)로부터 배출된 바람이 다수의 서까래(12) 사이의 홈을 따라 내려와서 각 창방(14)을 타고 흐르도록 유도함으로써 하판(162)에 의해 반사된 바람에 의해서도 각 창방(14)을 하방으로 누르는 힘이 발생하도록 할 수 있다.

도 9는 도 1에 도시된 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50)간의 결합 장치(60)의 상세 정단면도이다. 도 9를 참조하면, 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50)간의 결합 장치(60)는 수직결합부재(61), 방진판(62), 수평결합부재(63), 육각 너트(64), 및 마개(65)로 구성된다. 이하에서 상기된 결합 장치(60)의 구성요소를 설명하거나 본 발명의 다른 실시예를 설명하는 과정에서 상기된 구성요소 외에 다른 추가적인 구성요소가 등장할 수 있다. 수직결합부재(61)는 그 말단과 결합홈을 제외하고는 일정한 직경을 갖는 원기둥 형상의 메탈 로드(metal rod)로서 그 일부는 각 주춧돌(50)의 수직공에 삽입되고, 그 타부는 각 기둥(20)의 수직공에 삽입된다. 수직결합부재(61)의 타부에는 각 기둥(20)과의 결합을 위한 적어도 하나의 결합홈이 형성되어 있다. 수직결합부재(61)는 스틸, 두랄루민, 티타늄 등의 소재로 제작될 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 실시예의 특징은 퍼걸러의 내풍압 구조에 있기 때문에 주춧돌(50)에 수직방향으로 적용되는 결합 장치에 대한 상세한 설명은 본 실시예의 특징이 흐려지는 것을 방지하기 위하여 생략하기로 한다.

도 10은 도 1에 도시된 기둥(20)에 수직방향으로 적용되는 결합 장치의 조립도이다. 도 10을 참조하면, 적어도 하나의 방진판(62)이 그 중심에 상하면을 관통하는 관통공이 형성되어 있는 원판 형상으로 각 기둥(20)의 하면과 각 주춧돌(50)의 상면 사이에 삽입된다. 이러한 방진판(62)은 각 기둥(20)의 소재와 각 주춧돌(50)의 소재보다 높은 탄성도를 갖는 소재로 제작된다. 예를 들어, 방진판(62)은 합성고무로 제작될 수 있다. 각 주춧돌(50)의 상면으로부터 돌출되어 있는 수직결합부재(61)의 돌출 부분은 적어도 하나의 방진판(62)의 관통공을 통과한 후에 각 기둥(20)의 수직공에 삽입된다. 따라서, 각 주춧돌(50)과 각 기둥(20)간의 진동 전달이 차단될 수 있다.

지진 등으로 인해 각 주춧돌(50)에 진동이 발생하더라도 이러한 진동은 방진판(62)에 의해 차폐되어 각 기둥(20)으로 전달되지 않게 된다. 그 결과, 각 기둥(20) 이외에도 퍼걸러의 지붕(10), 마루판(30), 난간(40) 등에 진동이 전달되지 않아 진동에 따른 퍼걸러의 피로 누적이 발생하지 않게 되어 퍼걸러의 수명이 연장될 수 있다. 마찬가지로, 태풍, 돌풍 등으로 인해 각 기둥(20)에 진동이 발생하더라도 이러한 진동은 방진판(62)에 의해 차폐되어 각 주춧돌(50)로 전달되지 않게 된다.

방진판(62)은 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50) 사이에 차례로 적층되는 상부 방진판(621), 중간 방진판(622), 및 하부 방진판(623)으로 구성된다. 즉, 상부 방진판(621)의 상면은 각 기둥(20)의 하면에 접촉되고, 하부 방진판(623)의 하면은 각 주춧돌(50)의 상면에 접촉되고, 중간 방진판(622)은 상부 방진판(621)의 하면과 하부 방진판(623)의 상면 사이에 위치한다. 중간 방진판(622)의 탄성도는 상부 방진판(621)과 하부 방진판(623) 각각의 탄성도보다 높아 각 기둥(20)의 진동과 각 주춧돌(50)의 진동에 대한 차단율이 상부 방진판(621)과 하부 방진판(623)에 비해 높다. 또한, 상부 방진판(621)과 하부 방진판(623) 각각의 강도는 중간 방진판(622)의 강도보다 높아 상부 방진판(621)과 하부 방진판(623)은 각 기둥(20)과의 접촉에 따른 열화와 각 주춧돌(50)과의 접촉에 따른 열화로부터 중간 방진판(622)을 보호할 수 있다. 각 방진판(62)의 탄성도와 강도는 합성고무의 조성물의 성분비를 조절함으로써 변화될 수 있다.

방진판(62)의 탄성도가 높을수록 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50)간의 진동 전달이 보다 완벽하게 차단될 수 있으나, 방진판(62)의 탄성도가 높을수록 방진판(62)의 재질이 보다 무르게 되어 각 기둥(20)과의 접촉 또는 각 주춧돌(50)과의 접촉에 의해 쉽게 열화되게 된다. 본 실시예에서는 중간 방진판(622)의 탄성도를 높이고 상부 방진판(621)과 하부 방진판(623) 각각의 강도를 높임으로써 각 기둥(20)의 진동과 각 주춧돌(50)의 진동에 대한 차단율을 최대로 하면서 방진판(62)의 내구성이 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50) 각각의 내구성에 거의 근접되도록 할 수 있다.

도 11은 도 1에 도시된 각 기둥(20)에 수평방향으로 적용되는 결합 장치의 조립도이다. 도 9, 11을 참조하면, 수평결합부재(65)는 적어도 하나의 볼트로서 각 기둥(20)의 수평공에 삽입되어 수직결합부재(61)의 결합홈에 맞물림 결합됨으로써 각 기둥(20)과 수직결합부재(61)를 결합시킨다. 수평결합부재(65)는 스틸, 두랄루민, 티타늄 등의 소재로 제작될 수 있다. 이와 같이, 수평결합부재(65)가 각 기둥(20)의 수평공에 삽입되어 수직결합부재(61)의 결합홈에 맞물림 결합됨으로써 각 기둥(20)과 수직결합부재(61)를 결합시키는 결합 구조를 통해 본 실시예에 따른 퍼걸러는 공장에서 제작된 완성품을 현장에서 다수 개의 주춧돌 상에 올려놓는 방식으로 간편하게 시공될 수 있다.

각 기둥(20)의 수평공의 내면에 나사산이 형성되어 있는 경우에 수평결합부재(65)에 해당하는 볼트는 각 기둥(20)의 수평공에 직접 체결될 수 있다. 각 기둥(20)의 소재는 목재이기 때문에 수평결합부재(65)에 태풍, 돌풍, 지진 등에 기인한 수평방향의 외력이 가해지면 각 기둥(20)의 수평공의 내면에 형성된 나사산이 파손될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 육각 너트(64)가 각 기둥(20)의 수평공에 압입될 수 있다.

적어도 하나의 육각 너트(64)는 서로 대향하는 모서리간 거리가 각 기둥(20)의 수평공의 직경보다 큰 육각의 단면으로 형성되어 각 기둥(20)의 수평공의 양측 입구 중 적어도 하나의 입구에 외력에 의해 압입됨으로써 각 기둥(20)의 수평공의 내면에 고정된다. 각 기둥(20)의 소재는 목재이기 때문에 각 기둥(20)의 수평공의 입구를 향해 육각 너트(64)를 누르면 각 기둥(20)의 수평공의 내면은 육각 너트(64)의 외형을 따라 변형되어 육각 너트(64)가 각 기둥(20)의 수평공에 압입될 수 있다. 수평결합부재(65)는 각 기둥(20)의 수평공에 압입된 육각 너트(64)에 체결되어 그 말단의 단부면이 수직결합부재(61)의 결합홈의 바닥면에 닿을 때까지 조여짐으로써 수평결합부재(65)의 말단은 수직결합부재(61)의 결합홈에 맞물림 결합될 수 있다.

도 9, 11에 도시된 실시예에서는 두 개의 육각 너트(64)가 각 기둥(20)의 수평공의 양측 입구에 압입되고, 수평결합부재(65)에 해당하는 두 개의 볼트 각각은 각 기둥(20)의 수평공에 양쪽으로 압입된 두 개의 육각 너트(64) 각각에 체결되어 있다. 각 기둥(20)의 수평공에 압입된 육각 너트(64)에 대한 볼트(63)의 체결이 완료된 후에는 각 기둥(20)과 동일한 소재, 즉 목재로 제작된 마개(65)가 각 기둥(20)의 수평공에 끼워짐으로써 각 기둥(20)의 수평공이 차폐될 수 있다. 이러한 마개(65)에 의해 볼트(63)로 빗물이 유입되는 것이 방지될 수 있어 볼트(63)가 빗물에 의해 녹슬지 않게 되고 외관상 볼트(63)가 육안으로 보이지 않아 미관이 수려해진다. 이러한 마개(65) 대신에 볼트(63)의 머리 상면에 각 기둥(62)과 동일 내지 유사한 색깔의 방청용 도료가 도포될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 수평결합부재(65)에 해당하는 볼트가 각 기둥(20)의 수평공에 압입된 육각 너트(64)에 체결됨으로써 수평결합부재(65)의 말단은 수직결합부재(61)의 결합홈에 맞물림 결합되기 때문에 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50)의 이동 또는 회전 없이 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50)은 결합될 수 있다. 따라서, 공장에서 지붕(10), 기둥(20), 마루판(30), 및 난간(40)의 조립을 완료한 후에 현장에서 이와 같이 조립이 완료된 완성품을 다수 개의 주춧돌 상에 올리는 방식으로 퍼걸러의 설치가 즉시 완료될 수 있기 때문에 현장 시공성이 향상될 수 있다.

한편, 육각 너트(64)는 각 기둥(20)의 수평공에 압입되는 방식으로 고정되기 때문에 육각 너트(64)의 길이가 짧을 경우에 각 기둥(20)의 수평공과 육각 너트(64)간의 결합력이 약해 각 기둥(20)의 수평공으로부터 용이하게 이탈될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 볼트(63)의 길이의 2분의 1보다 긴 길이의 육각 너트(64)가 각 기둥(20)의 수평공에 압입될 수 있다. 도 9는 도 11의 (a)에 도시된 육각 너트(64)가 적용된 결합 장치의 정단면도이다. 이와 같이, 육각 너트(64)의 길이가 볼트(63)의 길이의 2분의 1보다 길기 때문에 각 기둥(20)의 수평공의 내면과 육각 너트(64)의 내면간의 압착 면적이 넓어져 각 기둥(20)의 수평공과 육각 너트(64)간의 결합력이 강해지게 된다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50)간의 결합 장치의 상세 정단면도이다. 도 11의 (a)에 도시된 길이의 육각 너트(64)를 시중에서 쉽게 구할 수 없는 경우에 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 육각 너트(64)에 각 기둥(20)의 수평공의 직경보다 큰 외경을 갖는 보강관(641)을 용접시켜 그 전체의 길이를 볼트(63)의 길이의 2분의 1보다 길게 하여 육각 너트(64)와 보강관(641)이 일체로 각 기둥(20)의 수평공에 압입될 수 있다. 도 11의 (b)에는 이러한 보강관(641)이 원통 형상으로 구현되어 있으나 육각 너트(64)의 단부에 연속되도록 육각통 형상으로 구현될 수도 있다. 도 12는 도 11의 (b)에 도시된 일체의 육각 너트(64)와 보강관(641)이 적용된 결합 장치의 정단면도이다.

도 9, 12에 도시된 바와 같이, 수직결합부재(61)의 결합홈의 바닥면의 수직방향의 폭은 수평결합부재(65)의 말단의 단부면의 수직방향의 폭보다 넓어 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50) 중 적어도 하나에 가해진 충격의 세기에 비례하여 방진판(62)의 두께가 변화되고 방진판(62)의 두께 변화량만큼 수평결합부재(63)의 말단이 수직결합부재(61)의 결합홈 내에서 상하로 이동될 수 있다. 수직결합부재(61)의 결합홈에 수평결합부재(65)의 말단이 빈틈 없이 맞물려 있다면, 각 기둥(20)의 하면과 각 주춧돌(50)의 상면 사이에 방진판(62)이 삽입되어 있다 하더라도 수평결합부재(66)의 말단이 수직결합부재(61)의 결합홈 내에서 상하로 이동될 수 없고 방진판(62)의 두께는 변화될 수 없다. 그 결과, 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50) 중 적어도 하나에 큰 충격이 가해지면 그 충격은 그대로 퍼걸러 전체로 전달되어 퍼걸러가 파손될 수 있다.

태풍, 돌풍, 지진 등은 퍼걸러에 일정한 외력이 아닌, 불규칙적인 외력을 가하기 때문에 태풍, 돌풍, 지진 등으로 인한 퍼걸러의 파손은 태풍, 돌풍, 지진 등으로 인한 일시적인 충격에 의해 발생된다. 예를 들어, 태풍, 돌풍 등에 의해 퍼걸러의 천장에 충격이 가해지면 각 기둥(20)에도 동일한 충격이 가해질 수 있고, 지진 등으로 인해 각 주춧돌(50)에 충격이 가해질 수 있다. 이러한 충격은 퍼걸러 전체로 전달되어 퍼걸러가 파손될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 각 기둥(20)과 각 주춧돌(50) 중 적어도 하나에 가해진 충격은 수평결합부재(66)의 말단이 수직결합부재(61)의 결합홈 내에서 상하로 이동됨에 따른 방진판(62)의 두께 변화에 의해 흡수될 수 있기 때문에 태풍, 돌풍, 지진 등으로 인한 퍼걸러의 파손이 방지될 수 있다.

두 개의 이웃 기둥(20) 사이로 돌풍이 유입되면 천장에 갑작스런 충격이 가해지게 된다. 상술한 바와 같은 실시예에 따르면, 흡압함(16)의 하면이 천장 측으로 불러 올라가는 바람의 압력에 따라 상하로 이동됨으로써 천장에 가해진 충격이 일차적으로 감소된다. 이어서, 각 기둥(20)의 하면과 각 주춧돌(50)의 상면 사이에 삽입된 방진판(62)의 탄성에 의해 천장에 가해진 충격이 이차적으로 감소된다. 이어서, 수평결합부재(66)의 말단이 수직결합부재(61)의 결합홈 내에서 상하로 이동됨으로써 천장에 가해진 충격이 삼차적으로 감소된다. 이와 같이, 천장에 가해진 충격이 퍼걸러의 어느 한 부위에서 감소되지 않고 여러 부위에 분산되어 감소되기 때문에 본 실시예는 주로 목재 부재간의 끼임 구조로 결합되어 부재간 결합력이 취약한 한옥형 퍼걸러에 적합한 충격 흡수 구조를 제공할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형상으로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 ... 지붕
11 ... 절병통
12 ... 서까래
13 ... 도리
14 ... 창방
15 ... 소로
16 ... 흡압함
20 ... 기둥
30 ... 마루판
40 ... 난간
50 ... 주춧돌
60 ... 결합 장치
61 ... 수직결합부재
62 ... 방진판
63 ... 수평결합부재
64 ... 육각 너트
65 ... 마개

Claims (9)

1. 내풍압 구조의 한옥형 퍼걸러에 있어서,
   지면 또는 기단에 설치되는 다수 개의 주춧돌;
   상기 다수 개의 주춧돌 상에 직립하여 설치되는 다수 개의 기둥; 및
   상기 다수 개의 기둥 중 서로 가장 근접하여 위치하는 두 개의 이웃 기둥의 상단부 사이에 연결되며 각 상면이 평평하고 각 하면이 횡방향으로 볼록하게 굴곡져 형성되어 있는 다수 개의 창방을 포함하고,
   상기 두 개의 이웃 기둥 사이에 유입되어 상기 한옥형 퍼걸러의 천장 측으로 진행하는 바람이 상기 각 창방의 평평한 상면을 타고 흐를 때의 속도보다 상기 각 창방의 볼록한 하면을 타고 흐를 때의 속도가 빠름으로 인해 상기 각 창방을 하방으로 누르는 힘이 발생하고, 상기 각 창방을 하방으로 누르는 힘은 상기 두 개의 기둥 사이에 유입된 바람이 상기 천장을 들어 올리는 힘과 상쇄되고,
   상기 각 창방의 아래에 위치하여 상기 두 개의 이웃 기둥의 상단부 사이에 연결되며 각 상면이 평평하고 각 하면이 횡방향으로 볼록하게 굴곡지게 형성되어 있는 다수 개의 보력부재를 더 포함하고,
   상기 각 보력부재의 앞전(leading edge)이 상기 각 보력부재의 뒷전(trailing edge)보다 아래에 위치하도록 상기 각 보력부재의 시위(chord)의 방향이 상기 각 기둥의 길이방향과 직각을 이루는 수평방향에 대해 경사지게 설치되어 상기 두 개의 이웃 기둥 사이에 유입되는 바람에 대한 받음각이 형성됨으로써 상기 각 창방을 하방으로 누르는 힘이 향상되는 것을 특징으로 하는 한옥형 퍼걸러.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 각 창방의 하면은 활꼴 형상으로 볼록하게 굴곡져 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 한옥형 퍼걸러.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 각 창방의 단면은 상하가 역전된 클라크 와이(Clark Y) 타입의 익형으로 형성되어 상기 각 창방의 최대두께는 상기 두 개의 기둥 사이로 유입되는 방향으로 진행하는 바람과 부딪히는 각 창방의 외측면에 내측면보다 가깝게 위치하는 것을 특징으로 하는 한옥형 퍼걸러.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상면이 상기 한옥형 퍼걸러의 다수 개의 서까래의 하면에 부착되어 상기 두 개의 이웃 기둥 사이에 유입되어 상기 천장 측으로 불러 올라가는 바람의 압력에 따라 하면이 상하로 이동되는 흡압함을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 한옥형 퍼걸러.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 흡압함은
   상면이 상기 다수 개의 서까래의 하면에 부착되는 평판 형상의 상판;
   상기 천장의 중앙 영역을 형성하며 상단 둘레가 상기 상판의 하면에 결합되는 박스 형상의 하판; 및
   상기 상판과 상기 하판 사이에 삽입되어 상기 하판의 하면에 가해지는 풍압의 크기에 따라 상기 상판과 상기 하판 사이가 신축되도록 상기 상판에 상기 하판을 결합시키는 다수 개의 탄성결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 한옥형 퍼걸러.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 하판의 하면에는 다수의 흡기공이 형성되어 있고 상면은 무공형으로 형성되어 상기 두 개의 이웃 기둥 사이에 유입되어 상기 천장 측으로 불러 올라가는 바람이 상기 다수의 흡기공에 흡입되어 상기 하판의 내부에서 공명함으로써 상기 바람의 소음이 저감되고,
   상기 하판의 측면의 상측 모서리에는 상기 다수 개의 서까래 사이의 홈들 각각으로부터 연직 방향으로 올라간 다수의 위치에 다수의 배기홈이 형성되어 있어 상기 하판의 흡기공들로 흡입된 바람이 상기 하판의 배기홈들로부터 배출되어 상기 다수의 서까래 사이의 홈을 따라 내려와서 상기 각 창방을 타고 흐르도록 유도하는 것을 특징으로 하는 한옥형 퍼걸러.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 각 기둥과 상기 각 주춧돌간의 결합 장치를 더 포함하고,
   상기 결합 장치는
   일부는 상기 각 주춧돌의 수직공에 삽입되고 타부는 상기 각 기둥의 수직공에 삽입되는 수직결합부재; 및
   상기 각 기둥의 소재와 상기 각 주춧돌의 소재보다 높은 탄성도를 갖는 소재로 제작되며 중심에 상하면을 관통하는 관통공이 형성되어 있는 원판 형상으로 상기 각 기둥의 하면과 상기 각 주춧돌의 상면 사이에 삽입되는 적어도 하나의 방진판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 한옥형 퍼걸러.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 수직결합부재의 타부에는 상기 각 기둥과의 결합을 위한 적어도 하나의 결합홈이 형성되어 있고,
   상기 각 기둥의 수평공에 삽입되어 상기 수직결합부재의 결합홈에 맞물림 결합됨으로써 상기 각 기둥과 상기 수직결합부재를 결합시키는 수평결합부재를 더 포함하고,
   상기 수직결합부재의 결합홈의 바닥면의 수직방향의 폭은 상기 수평결합부재의 말단의 단부면의 수직방향의 폭보다 넓어 상기 각 기둥과 상기 각 주춧돌 중 적어도 하나에 가해진 충격의 세기에 비례하여 상기 적어도 하나의 방진판의 두께가 변화되고 상기 적어도 하나의 방진판의 두께 변화량만큼 상기 수평결합부재의 말단이 상기 수직결합부재의 결합홈 내에서 상하로 이동되는 것을 특징으로 하는 한옥형 퍼걸러.

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