KR101670507B1

KR101670507B1 - 항로표지용 등부표

Info

Publication number: KR101670507B1
Application number: KR1020150133617A
Authority: KR
Inventors: 김기원; 백영선; 강행근
Original assignee: 주식회사 엠에스엘테크놀로지
Priority date: 2015-09-22
Filing date: 2015-09-22
Publication date: 2016-10-31

Abstract

본 발명은 선박 등의 항로를 안내하기 위하여 해상에 설치되는 항로표지용 등부표에 관한 것으로, 발포 성형된 부체에 의하여 해상에서 부유력을 갖는 부표와, 상기 부표의 상단에 구비되는 타워에 등명기가 장착되는 상부구조물과, 상기 부표의 하단에 구비되어 등부표가 유동되지 않도록 하기 위한 하부구조물을 포함하여 구성되는 항로표지 등부표에 있어서, 상기 부체의 구조를 복수의 조립체로 분할 형성하고, 그 복수의 조립체가 경량이면서도 탄성 및 강도가 높은 EPP(Expanded Polypropylene) 소재로 발포 성형하면서 각각의 조립체에는 서로 대응되게 끼움조립부가 일체로 발포 성형되도록 함으로써 여러 개의 유닛을 서로 조립하여 부표가 구성되도록 함으로써 발포성형의 크기제한을 극복하면서도 등부표에 사용되는 부표를 경량으로 제공할 수 있도록 한 것이다.

Description

항로표지용 등부표{Light buoy}

본 발명은 선박 등의 항로를 안내하기 위하여 해상에 설치되는 항로표지용 등부표에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 등부표에 부유력을 제공하기 위한 부체의 소재를 EPP(Expanded Polypropylene)소재를 사용하여 제작하여 경량부표를 제공하면서도 부표와 구조물이 견고한 조립성을 갖도록 한 것이다.

일반적으로 해상에는 항로를 안내하거나 또는 구조물, 위험구역 등을 표지하기 위하여 해수면에 부유하는 부표를 계류시키는 것으로, 이러한 부표에는 야간에도 인식할 수 있도록 등명기를 설치하여 등부표로 사용한다.

등부표용 부표로 가장 널리 사용되고 있는 것은 철을 소재로 사용하여 제작되고 있는데, 이때문에 선박과 충돌시 선박이 파손되고 등부표도 파손되는 상황이 발생하여 항해선박에 위험요소가 되기도 한다. 또한 녹이 슬어 해상환경 오염을 초래하기도 한다. 따라서 전세계적으로 철을 대신하는 소재의 등부표를 개발하여 적용하려고 하고 있으며, 국내에도 이를 위한 규격서 작업에 착수한 상태이다.

철을 대체하기 위한 소재로는 PE 등 여러 종류의 소재가 제안되고 있으며 PE의 경우 회전성형을 하는 반면에, EPP 등의 소재는 발포 성형을 하여 제작한다.

발포 성형에 의하여 제작되는 폼(foam)은 합성수지를 원료의 발포재를 금형에 주입하여 발포시킨 것으로서 그 자체가 물 보다 비중이 낮아 해수면에 용이하게 부유하며, 폼 제작시 금형이 개방되는 발포과정에서 폼 내부에는 무수히 많은 패쇄 기공이 형성되는데, 이러한 폐쇄 기공에 의하여 폼의 부력기능이 향상되므로 부표의 부력체로서 매우 적합하다.

하지만, 일반적으로 사용하는 폼은 부표는 표면이 매끄럽지 않아서 파도 등에 의한 충격이 그대로 전달되므로 쉽게 파손되거나 변형되는 단점이 있고, 이렇게 파손된 파편에 의해서 해양의 오염을 초래하는 문제가 있다.

또한, 폼은 금형을 이용하여 성형이 이루어진다는 점에서 현실적으로 일정크기 이상으로 제작하는 것이 극히 곤란하다. 즉, 성형금형은 크기가 커짐에 따라서 제조비용이 현저하게 증가되고, 특히 발포금형의 경우 현재 기술력으로 크기에 제한(두께의 한계가 대략 400mm내외 임)이 있기 때문에 대형의 부표를 일체로 제작하는 것이 실질적으로 불가능하다.

따라서 폼을 연결하거나 접합하여 사용하는데, 그 연결부위가 매우 취약하기 때문에 부표가 더 쉽게 파손되거나 형상이 변형되는 등의 문제가 있다.

즉, 발포성형에 의해서는 폼을 대형으로 제작할 수 없기 때문에 대한민국 공개특허 제1997-0010578호에 공개된 것과 같은 기술로서, 일정두께를 가지는 판상의 폼을 일정형상으로 재단한 다음, 인접하는 폼 경계면에 접착제를 도포하여 다단으로 적층시키는 방식 등이 제안되고 있으나, 이러한 기술은 상용 제품으로 유통되는 폼을 단순히 재단 및 접착 처리하여 부력체를 구현한다는 점에서 그 제작이 매우 편리한 장점이 있으나, 장시간 사용하는 경우 접착부위의 결합력 저하로 인해 다단 적층 구조가 쉽게 붕괴되는 문제가 있으며, 파도 및 바람에 의해 해수면이 자주 요동치게 될 때 적층된 부체들 사이 간격이 점점 벌어져 적층 구조 자체가 붕괴되는 문제가 있다.

한편, 항로표지용 등부표는 여러 종류의 부표 중에서도 상대적으로 대형인데, 부표가 대형으로 이루어질수록 부표의 상단에 조립되는 타워 또는 부표의 하단에 조립되는 해상 고정수단과 같은 구조물에 조립하기가 매우 까다롭다.

즉, 발포 성형으로 제작된 부표의 상,하단에 구조물을 조립할 때 그 조립부위가 매우 취약하기 때문에 등부표에 외부충격이 가해지면 부표가 파손되거나 조립부위가 떨어져 나가는 등의 문제가 있으므로 이러한 조립구조에 대한 개선이 요구된다.

KR 101318261 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 부표의 소재를 경량화하면서도 발포성형에 의한 크기의 한계를 극복할 수 있도록 구조를 개선하고, 또한 이러한 부표가 등부표의 구조물에 견고하게 조립되도록 함으로써 등부표의 구조적 안정성을 제공할 수 있도록 함에 본 발명의 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 발포 성형된 부체에 의하여 해상에서 부유력을 갖는 부표와, 상기 부표의 상단에 구비되는 타워에 등명기가 장착되는 상부구조물과, 상기 부표의 하단에 구비되어 등부표의 밸런스 유지 및 등부표가 유동되지 않도록 하기 위한 하부구조물을 포함하여 구성되는 항로표지 등부표에 있어서, 상기 부체는 복수의 조립체로 분할 형성되고, 상기 복수의 조립체는 경량이면서도 탄성 및 강도가 높은 EPP(Expanded Polypropylene) 소재로 발포 성형되며, 각각의 조립체에는 서로 대응되게 끼움조립부가 일체로 발포 성형되어 조립체를 서로 끼워 부체를 구성함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 발명의 항로표지용 등부표에 의하면, 부표가 높은 기계적 강도와 탄성율 및 유연성을 갖도록 되고, 뛰어난 충격 흡수 및 복원력을 갖게 되므로 쉽게 파손되지 않고 해상오염을 방지할 수 있으며, 부표와 구조물 간의 조립이 견고하게 이루어지므로 등부표가 반영구적으로 표지기능을 상실하지 않고 지속적으로 사용 가능하며 해상 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 발포성형의 한계 수치를 초과하는 크기로 제작함에도 불구하고 성능대비 저렴한 비용으로 제작가능하며 대량생산이 가능하여 보급화가 용이하다.

도 1은 본 발명의 항로표지 등부표를 나타낸 구조도
도 2 내지 도 4는 본 발명의 부표의 조립구조를 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 상부구조물과 하부구조물의 연결구조를 나타낸 분해도
도 6은 본 발명의 사용상태도

이하 첨부도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 항로를 안내하거나 또는 구조물, 위험구역 등을 표지하기 위하여 해수면에 설치되는 것으로, 등부표의 구조는 부표(1)의 상단에는 타워(20)에 등명기(21)가 장착되어 구성되는 상부구조물(2)이 구비되고, 부표의 하단에는 무게추나 닻 등을 이용하여 등부표가 유동되지 않도록 장착되는 하부구조물(3)이 구비될 수 있다.

상기 부표(1)는 부표는 발포 성형에 의하여 제작되어 해상에서 부유력을 제공하는 부체(10)를 포함하여 구비되는 것으로, 상기 부체(10)는 도2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 발포 성형물의 크기제한을 극복하기 위하여 복수의 조립체(11)로 분할되게 구비될 수 있으며, 개별적으로 발포 성형되는 조립체는 각각 경량이면서도 탄성 및 강도가 높은 EPP(Expanded Polypropylene) 소재로 발포 성형할 수 있다.

또한, 각각의 조립체(11)에는 끼움조립부(12)를 대응되게 형성하여 조립체(11)를 서로 끼워서 조립할 수 있게 되며, 이때 조립체(11)에 형성되는 끼움조립부(12)는 조립체와 일체로 발포 성형되게 구비될 수 있다.

또한, 이렇게 분할된 상태로 성형 제작되어 조립이 이루어진 부체(10)는 결합력이 매우 약할 수 있는데 이를 보완하기 위하여 부체(10)의 중앙에 상,하로 관통하게 체결공(15)을 마련하고 상기 부표(1)의 상,하부에 배치되는 상부구조물(2)과 하부구조물(3)에는 각각 부체(10)의 상,하면에 접하게 밀착판(25,35)을 구비하여 상기 밀착판(25,35)이 체결공(15)을 관통하여 조립이 이루어지도록 할 수 있다.

즉, 부표(1)의 상단에 배치되는 밀착판(25)과 부표(1)의 하단에 배치되는 밀착판(35)이 체결공(15)을 경유하여 서로 당겨지도록 조립되어 두 개의 밀착판이 부체의 상면과 하면을 각각 가압한 상태로 고정함으로써 부표(1)와 상부구조물(2)과 하부구조물(3)의 서로 견고하게 조립될 수 있다.

이때, 상기 부체(10)는 다층으로 분할되게 형성하여 조립체가 적층 조립되는 구조를 취하도록 할 수 있는 것으로, 복수의 조립체(11)가 링 형상으로 조립된 링조립체(13)로 구비되도록 하고, 그 링조립체(13)를 다층으로 구성되어 서로 조립이 이루어지도록 함으로써 링조립체(13)가 다층으로 적층된 상태에서 밀착판(25,35)에 의하여 가압 고정되어 견고하게 조립되도록 할 수 있다.

그리고 이렇게 조립체(11)에는 상,하면이 서로 대응되어 맞물림되도록 맞물림부(14)를 형성하면 링조립체(13)의 층간 결합이 긴밀히 이루어지게 되고, 외부충격이 발생하더라도 측방향으로 전혀 유동되지 않고 견고하게 조립된 상태를 유지할 수 있다.

이때, 조립체(11)에 형성되는 맞물림부(14)는 조립체의 상면과 하면에 서로 대응되게 단차지게 구성된 단턱을 구비하거나, 또는 홈에 돌기가 끼워져 조립이 이루어지도록 구성되도록 할 수 있다.

아울러, 상기 부체(10)는 도 7에 도시된 바와 같이 부체(10)의 직경을 확장할 수 있도록 링조립체(13)의 외주연에 상대적으로 더 큰 직경의 확장 링조립체(13-1)를 조립하여 구성할 수 있다.

또한, 링조립체(13)의 외주연에 도 9에 도시된 바와 같이 점차 큰 직경을 갖는 확장 링조립체(13-1, 13-2)를 2단으로 더 조립하거나, 또는 더 여러 단(13-1,13-2,…,13-n)으로 조립되어 구성되도록 할 수 있다.

그리고 상기 확장 링조립체는 링조립체(13)의 조립구조와 동일하게 방사형으로 여러 개로 분할된 조립체(11)가 서로 조립되어 구성되도록 할 수 있으며, 상기 확장 링조립체를 구성하기 위한 조립체 간의 조립구조는 물론, 링조립체와 확장 링조립체가 연결되는 구조에도 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 끼움조립부(12)와 맞물림부(14)를 서로 대응되게 구성되도록 함으로써 여러 개의 조립체를 조립하여 링조립체 및 확장 링조립체의 조립이 간단하게 이루어지도록 구비될 수 있다.

이때, 상기 확장 링조립체(13-1,13-2)는 링조립체(13)보다 상대적으로 더 여러 조각으로 분할하여 조립체를 구성함으로써 성형물의 크기제한을 극복하고 제작을 용이하게 할 수 있다.

또한, 상기와 같이 링조립체와 확장 링조립체가 조립될 때 조립체(11)간에는 도 11에 도시된 바와 같이 조립체를 서로 연결하여 유동이 발생하지 않도록 하기 위하여 조립체(11)에 체결구멍(16)을 형성하고 그 체결구멍(16)에 끼움봉(17)과 같은 별도의 연결부재를 끼워 조립체(11)가 더 긴밀히 서로 조립되고, 조립된 상태에서 임의로 분리되는 것을 더 방지할 수 있게 된다.

이때, 상기 끼움봉(17)은 조립체(11)보다 상대적으로 경도가 높은 재질, 예를 들면 플라스틱이나 금속소재로 제작될 수 있다.

따라서 조립체(11)가 끼움조립부(12)와 맞물림부(14)에 의하여 고정된 상태에서 끼움봉(17)에 의하여 고정되므로 부체가 2중 고정되어 더욱 견고하게 조립되며, 강한 외부충격이 발생하는 경우에도 부체가 파손되거나 분리되는 것을 방지하고 내구성을 현저히 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 부체(10)는 조립체(11)가 조립된 표면에 코팅층(16)이 덧씌워 지도록 구비되어 조립체(11)가 서로 조립되고 링조립체(13)가 적층조립된 이음새 부분이 외부로 노출되지 않도록 함과 동시에 부표의 표면경도를 향상시켜 변형을 방지할 수 있게 된다.

이때, 상기 코팅층(16)은 EPP소재보다 상대적으로 밀도가 높아서 부체를 외부 충격으로부터 보호할 수 있는 폴리우레아 소재를 도포함이 바람직하다.

그리고 폴리우레아 소재는 경화시간이 빠르기 때문에 부표의 제작시간을 단축할 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 균등하게 도막이 형성되어 표면손상을 최소화하면서도 반영구적인 코팅층으로 사용 가능하다.

또한, 이렇게 폴리우레아 소재를 사용하여 도포함으로써 착색 첨가가 가능하도록 하여 시인성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 다양한 색상으로 부체(10)를 코팅할 수 있게 되므로 설치장소의 특성 등에 따라서 다양한 색상으로 부표를 제작할 수 있다.

한편, 상부구조물(2)은 등부표를 해상에 설치한 상태에서 해수면의 상측으로 노출되는 부분으로써 타워(20)에 장착된 등명기(21)는 태양전지판에 의하여 충전된 전력을 이용하여 점등이 이루어지도록 할 수 있고, 이를 위하여 전원 공급을 위하여 태양전지(22)와 충방전 조절기(23) 및 축전지(24)가 더 구비될 수 있다.

또한, 밀착판(25)의 측단에는 인양고리(26)가 형성될 수 있다.

하부구조물(3)은 등부표를 해상에 설치한 상태에서 해수면의 하측으로 잠기는 부분으로써 밀착판(35)의 측단에는 사슬고리(36)가 구비되어 등부표가 설치된 장소가 유동되지 않도록 하기 위한 침추(31)나 닻(미도시)이 사슬로 연결되도록 할 수 있다.

또한, 상기 상부구조물(2)의 밀착판(25)과 하부구조물(3)의 밀착판(35)이 조립되는 구조는, 도 5에 도시된 바와 같이 체결공(15)을 관통하게 삽입되어 상부구조물(2)의 밀착판(25)에 연결되도록 하부구조물(3)의 밀착판(35)에는 기둥부(37)가 구비될 수 있다.

따라서 기둥부(37)의 상단을 밀착판(25)에 연결함으로써 두 개의 밀착판이 부표의 상,하단에 각각 밀착하게 조립이 이루어지도록 되며, 견고한 조립이 이루어져 외부충격에 의한 파손이나 손상을 최소할 수 있게 된다.

또한, 상기 밀착판(35)의 하측으로는 등부표의 균형을 유도하기 위하여 기둥부(37)가 하측으로 연장되는 연장대(38) 및 연장대(38)의 하단에 장착되는 중추(39)를 포함하여 구성될 수 있다.

1: 부표
10: 부체 11: 조립체
12: 끼움조립부 13: 링조립체
14: 맞물림부 15: 체결공
16: 코팅층
2: 상부구조물
20: 타워
21: 등명기 22: 태양전지
23: 충방전조절기 24: 축전지
25: 밀착판 26: 인양고리
3: 하부구조물
31: 침추 35: 밀착판
36: 사슬고리 37: 기둥부
38: 연장대 39: 중추

Claims

발포 성형된 부체(10)가 복수의 조립체(11)로 다층으로 이루어져 중앙으로 체결공(15)이 형성되게 조립되어 해상에서 부유력을 갖도록 되는 부표(1)와, 상기 부표(1)는 상단에 구비되는 타워(20)에 등명기(21)가 장착되는 상부구조물(2)과, 상기 부표(1)의 하단에 구비되어 등부표의 밸런스 유지 및 등부표가 유동되지 않도록 하기 위한 하부구조물(3)로 조립될 경우에 상부구조물과 하부구조물의 밀착판(25,35)에 의한 기둥부(37)가 체결공(15)에 끼움되어지면서 조립되는 항로표지 등부표에 있어서,
상기 부체(10)를 구성하는 복수의 조립체(11)는 EPP(Expanded Polypropylene) 소재로 발포 성형되며,
상기 각각의 조립체(11)의 양단에는 서로 대응되게 끼움조립부(12)가 일체로 발포 성형되어 서로 맞물림결합에 의하여 링조립체(13)로 형성하고,
상기 링조립체(13)가 다층으로 조립될 경우에 링조립체(13)의 층간 결합이 긴밀히 이루어지면서 측방향 유동을 방지하기 위한 맞물림부(14)가 형성되며,
상기 부체(10)는 직경을 확장할 수 있도록 링조립체(13)의 외주연에 상대적으로 더 큰 직경의 확장 링조립체가 끼움조립부(12)에 의하여 조립되어 구성됨을 특징으로 하는 항로 표지용 등부표.
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제1항에 있어서,
상기 부체(10)는 조립체(11)를 서로 연결하여 조립체 간 결합력을 높이기 위한 끼움봉(17)이 조립체의 조립된 상태에서의 측방을 관통하게 더 구비된 것을 특징으로 하는 항로표지용 등부표.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 부체(10)는 조립체(11)가 서로 조립된 이음새가 외부로 노출되지 않도록 하고 표면경도를 향상시켜 변형을 방지하기 위하여 부체(10)의 표면에 코팅층(16)이 덧씌워 구비되고, 상기 코팅층(16)은 EPP소재보다 상대적으로 밀도가 높아서 부체를 외부충격으로부터 보호하고 도색이 가능한 폴리우레아로 도포된 것을 특징으로 하는 항로표지용 등부표.
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