KR101737073B1 - 풍력 발전이 가능한 초고층 복합 빌딩 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력 발전이 가능한 초고층 복합 빌딩 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 인구밀도와 지가가 상승하는 도심 내 최대인구밀도구역에서 토지이용의 효율성을 극대화시키고 빌딩구조의 안정성을 증대시키며 초고층 빌딩의 수평적 도시기능을 부가할 수 있는 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 시스템에 관한 것이며, 적어도 2개의 초고층 빌딩; 상기 초고층 빌딩 사이에 형성되는 무주공간에 마련되는 대공간 구조물; 상기 대공간 구조물과 상기 초고층 빌딩에 연결되어 상기 대공간 구조물을 지지하는 케이블; 및 상기 대공간 구조물에 마련되는 발전부;를 포함하며, 상기 발전부는 상기 대공간 구조물 측으로 부는 바람을 이용하여 전기적 에너지를 생산하는 것을 특징으로 한다.

Description

풍력 발전이 가능한 초고층 복합 빌딩 시스템{Super-tall complex building system capable of wind power generation}

본 발명은 풍력 발전이 가능한 초고층 복합 빌딩 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 인구밀도와 지가가 상승하는 도심 내 최대인구밀도구역에서 토지이용의 효율성을 극대화시키고 빌딩구조의 안정성을 증대시키며 초고층 빌딩의 수평적 도시기능을 부가할 수 있고 풍력 발전을 할 수 있는 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 시스템에 관한 것이다.

초고층 빌딩의 개발은 높이 또는 설계기술에 따른 기준에 의하여 유럽 또는 미국에서 시작이 되었지만, 21세기에는 아시아 지역이 그 중심이 되고 있다.

버즈 두바이(Burj Dubai) 빌딩을 비롯하여 현재 추진 중인 초고층 빌딩은 1,000미터 이상의 층고를 향해서 계획, 설계 및 시공이 진행이 되고 있으며, 수직적 기준으로 연결된 빌딩구조물에 수평적 연결의 시도가 있었지만 지진이나 풍하중 등의 횡하중이나 수평외력에 대한 변위 및 진동의 제한조건으로 단일건물의 캔틸레버 형태가 주도적임을 알 수 있다.

한편, 고층빌딩을 40층 이상의 빌딩으로 생각할 수 있는데, 설계, 시공 및 사용시 최대하중으로 바람과 지진하중으로 이에 따른 최상층의 수평변위 및 진동 제어 문제가 중요하다. 초고층 빌딩의 횡력, 전단저항력 및 층간변위를 제어하기 위한 종래의 초고층 빌딩 구조 방식에는 가새골조 구조형식, 튜브구조형식, 아웃리거 벨트트러스(Outrigger Belt Truss)형식, 메가프레임(Mega Frame) 형식 또는 다이어그리드 프레임(Diagrid Frame) 형식 등이 있다.

그런데, 현재의 초고층빌딩은 수직적 높이한계 또는 수평변위 및 진동 제어 문제 외에, 설계수명 100년 이상을 고려한 미래교통수단에 대한 공간적 여용성이 덜 고려되어 있다.

그리고, 종래에는, 말레이시아의 페트로나스 타워처럼 공중을 향해 세워진 다수개의 타워구조물 사이에 상기 타워구조물을 연결하는 브리지와 같은 연결 구조물을 설치하는데에 설계 기술력이 머물러 있는 실정이다.

따라서, 타워구조물 사이의 무주공간을 효율적으로 활용하여 수평도시로서의 기능이 향상되고, 대공간 구조물의 제공에 의한 경제성 향상과 전체 빌딩 구조의 안전성이 향상될 수 있는 초고층빌딩에 대한 필요성이 점차 대두되고 있다.

본 출원인은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 본 발명을 제안하게 되었으며, 종래기술과 관련된 참고문헌으로는 일본등록특허 제2600489호의 "초고층 빌딩"이 있다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대공간 구조물이 빌딩 구조물 사이에 형성된 무주공간에서 안정적으로 지지될 수 있는 구조를 제공하여 상기 무주공간을 효율적으로 활용하고, 또한, 초고층빌딩에서 발생되는 바람에 의한 풍하중, 지진발생에 의한 횡하중 등과 같은 외력을 분산시킬 수 있는 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템을 제공한다.

본 발명은, 적어도 2개의 초고층 빌딩; 상기 초고층 빌딩 사이에 형성되는 무주공간에 마련되는 대공간 구조물; 상기 대공간 구조물과 상기 초고층 빌딩에 연결되어 상기 대공간 구조물을 지지하는 케이블; 및 상기 대공간 구조물에 마련되는 발전부;를 포함하며, 상기 발전부는 상기 대공간 구조물 측으로 부는 바람을 이용하여 전기적 에너지를 생산하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 대공간 구조물은 지붕 역할을 하는 상부돔과 바닥 역할을 하는 하부돔을 포함할 수 있다.

또한, 상기 하부돔은 역돔 형태를 가지며, 상기 케이블에 의해 상기 초고층 빌딩과 연결되는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 초고층 빌딩의 상단에는 경사빌딩이 형성되며, 상기 케이블의 일단은 상기 하부돔과 연결되고 상기 케이블의 타단은 상기 경사빌딩과 연결되는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 경사빌딩은 상기 대공간 구조물의 외측으로 경사지도록 형성되며, 상기 케이블의 타단은 상기 경사빌딩의 최상단에 연결되는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 초고층 빌딩의 상단에는 경사빌딩이 형성되며, 상기 경사빌딩은 상기 대공간 구조물의 자중을 상쇄시키는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 상부돔은 돔 형상으로 형성되고 상기 하부돔은 역돔 형상으로 형성되어 상호간의 수평반력을 상쇄시키는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 상부돔 및 상기 하부돔은 아치 부재, 트러스 부재 및 막 부재를 포함하고, 상기 하부돔의 아치 부재의 양단부와 상기 케이블의 양단부가 연결되는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 아치 부재의 압축력 및 수평력은 상기 케이블의 인장력 및 수평력과 양자의 연결부 단면 중심에서 각각 상쇄되는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 발전부는, 상기 대공간 구조물의 상부돔과 하부돔을 관통하며, 무주공간에서 발생되는 바람이 유입될 수 있는 개구부가 관통방향 양측에 각각 형성된 유입관; 상기 유입관의 내부에 마련되는 회전축; 및 상기 회전축에 마련되며 상기 유입관을 통해 유입된 바람에 의해 회전되어 상기 회전축을 회전시키는 블레이드;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전축은 상기 유입관의 관통방향과 평행한 방향으로 배치되어 상기 유입관 내에 마련되는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전축은 상기 유입관의 일측 개구부에 마련된 지지부재에 회전가능하게 연결되고, 타단은 상기 유입관의 타측 개구부에 마련된 지지부재에 회전가능하게 연결되는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 블레이드는 상기 회전축의 길이방향을 따라 일정간격을 두고 다수개로 상기 회전축에 마련되는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전축은, 상기 유입관의 관통방향과 직교하는 방향으로 배치되어 상기 유입관에 대수개로 마련되는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 블레이드는, 상기 회전축의 외면에서 양측으로 각각 돌출되며, 상기 회전축에 대하여 교호로 배치되어 S자 형상의 단면을 형성하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 발전부는 양방향 발전 구조를 가지는 것을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템은 다수의 빌딩으로 구성된 빌딩시스템의 빌딩간 협업제어 방식의 횡력분배 및 변위감소를 유도하고, 빌딩 사이의 무주공간에는 횡력분배를 위한 트러스구조의 상하단에 돔구조와 역돔구조를 설계하여 대공간구조의 제공을 통하여 경제성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템은 건물자체 내부의 여건과 건물간의 연계를 통한 빌딩시스템의 도시기능을 제공함으로써 토지이용의 효율성을 극대화시킬 수 있고 이용자의 편의도 증진시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템은, 대공간 구조물에 발전부를 구비하여 초고층 빌딩의 상부에서 강하게 부는 바람을 이용하여 전기적 에너지로 발전시킬 수 있기 때문에, 초고층 빌딩에서 사용되는 전기 에너지를 효율적으로 충당할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템의 대공간구조물을 스프링과 댐퍼로 등가화한 도면이다.
도 4는 도 1에 따른 초고층 복합 빌딩 시스템을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 도 1에 따른 초고층 복합 빌딩 시스템과 아웃리거벨트트러스 형식의 모멘트 효과를 비교 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템에 발전부가 마련된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전부의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템을 개략적으로 도시한 사시도, 도 3은 도 1에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템의 대공간 구조물을 스프링과 댐퍼로 등가화한 도면, 도 4는 도 1에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템을 개략적으로 도시한 평면도. 도 5는 도 1에 따른 초고층 복합 빌딩 시스템과 아웃리거벨트트러스 형식의 모멘트 효과를 비교 도시한 도면, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템에 발전부가 마련된 모습을 개략적으로 도시한 도면, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전부의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템(100)은, 40층 이상 또는 층고가 1,000m를 초과하는 다수의 빌딩(101)들이 융복합되어 형성되는 것으로서, 도 1 및 도 2에는 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템(100)의 상단부 일부가 도시되어 있다.

도 1에서 도면 부호 1은 현재 초고층 빌딩, 예를 들면 버즈 두바이 빌딩의 최상단을 나타낸다. 현존하는 초고층 빌딩(1)과 비교할 때, 본 발명의 실시예에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템(100)의 높이가 더 높다고 할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초고층 복합 빌딩 시스템(100)은, 적어도 2개의 초고층 빌딩(101) 및 상기 초고층 빌딩(101) 사이의 무주공간(無柱空間, 기둥이 없는 공간)에 마련되는 대공간 구조물(110)을 포함할 수 있다.

참고로, 도 1 및 도 2에는 초고층 빌딩(101)이 4개인 경우로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 초고층 빌딩(101)이 2개, 3개, 5개 등인 경우에도 상기 초고층 빌딩(101)들이 서로 일정간격 이격되어 무주공간을 형성할 수 있다면 본 발명의 실시예에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템을 적용할 수 있다. 이때, 상기 초고층 빌딩(101)들은 서로 원형, 타원형 또는 2축 대칭 형태가 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, 본 발명에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템(100)은 2개 이상의 초고층 빌딩(101)과 대공간 구조물(110)을 구비함으로써 빌딩간 협업제어 방식의 횡력분배 및 변위감소를 달성할 수 있다.

상기 대공간 구조물(110)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 초고층 빌딩(101)에 고정된 상부돔(111) 및 하부돔(116)을 포함할 수 있다.

상기 상부돔(111)은 위쪽을 향해 볼록한 모양의 일반적인 돔 모양을 가지는 반면에, 상기 하부돔(116)은 아래쪽으로 볼록한 모양, 즉, 역돔(reverse dome) 형태를 가진다. 이때, 상기 상부돔(111)은 대공간 구조물(110)의 지붕 역할을 하는 반면에 상기 하부돔(116)은 상기 대공간 구조물(111)의 바닥 역할을 하는 부분이다. 따라서, 상기 상부돔(111) 보다 상기 하부돔(116)의 구조적인 측면이 보다 중요하다.

상기 대공간 구조물(110)은 적어도 2개의 초고층 빌딩(101)에 고정 내지 연결되며, 다수개의 초고층 빌딩(101) 사이를 사람들이 드나들 수 있도록 연결할 수 있다. 이와 같이, 상기 대공간 구조물(110)은 기본적으로 다수개의 초고층 빌딩(101)에 의해서 구조적으로 지지되는 형태를 가질 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템(100)에는 바람에 의한 풍하중 또는 지진발생에 의한 지진하중과 같은 횡방향 하중이 작용하게 되는데, 이러한 횡방향 하중에 의해서 상기 초고층 빌딩(101)의 상단에는 처짐 또는 변위가 발생하기 된다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 복합 빌딩 시스템(100)은 초고층 빌딩(101) 사이에 마련된 대공간 구조물(110)에 의해서 횡하중과 같은 수평외력을 분산시킬 수 있고 진동을 제어할 수 있다.

상기 대공간 구조물(110)의 상부돔(111)과 하부돔(116)은 수평반력을 서로 상쇄할 수 있는 구조를 가진다. 즉, 상기 상부돔(111)은 전술한 바와 같이, 돔 형상으로 형성되고, 상기 하부돔(116)은 역돔 형상으로 형성되어 상호간의 수평반력을 상쇄시킬 수 있다.

그리고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하부돔(116)은 케이블(121)에 의해 상기 초고층 빌딩(110)과 연결되어 아치 구조물로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 케이블(121)의 일단은 아치 구조물의 상기 하부돔(116)에 연결되고 상기 케이블(121)의 타단은 초고층 빌딩(101)에 연결될 수 있다.

이에 따라, 상기 대공간 구조물(110)에 걸리는 수평반력이 상기 케이블(121)에 의해 상쇄될 수 있다. 만약, 상기 대공간 구조물(110)의 하부돔(116)이 상기 케이블(121)에 의해 연결되어 지지되지 않고 상기 초고층 빌딩(101)에 지지되는 구조를 가진다면, 상기 초고층 빌딩(101)이 상기 대공간 구조물(110)의 자중에 의해 휘어질 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예 에서는, 상기 대공간 구조물(110)의 하부돔(116)에 케이블(121)을 연결하여 상기 하부돔(110)을 당겨주기 때문에, 상기 대공간 구조물(110)의 하중에 의해 상기 초고층 빌딩(101)이 휘어지는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 초고층 빌딩(101)의 상단에는 경사빌딩(102)이 형성될 수 있다.

상기 경사빌딩(102)은 무주공간을 형성하는 다수개의 초고층 빌딩(101)에 각각 형성되되, 무주공간에서 외측을 향해 경사지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 경사빌딩(102)은 무주공간에 배치되는 상기 대공간 구조물(110)의 반대방향을 향해 경사지도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 초고층 빌딩(101)의 최상부에 마련되는 대공간 구조물(110)의 하부돔(116)은 상기 경사빌딩(102)과 연결된 케이블(121)에 의해 지지될 수 있다.

즉, 상기 케이블(121)의 일단은 상기 대공간 구조물(110)의 하부돔(116)에 연결되고 상기 케이블(121)의 타단은 상기 경사빌딩(102)의 최상단에 연결될 수 있다.

상기 경사빌딩(102)은 대공간 구조물(110)의 자중을 상쇄시킬 수 있다. 즉, 대공간 구조물(110)의 자중에 의해서 초고층 빌딩(101)이 대공간 구조물 쪽으로 휘어지는 것을 방지할 수 있다.

좀더 구체적으로 설명하면, 상기 초고층 빌딩(101)의 최상부는 풍하중에 가장 영향을 많이 받는 부위이고, 또한, 구조적으로도 중부 또는 하부보다 지지력이 취약하다. 이에 따라, 상기 초고층 빌딩(101)의 최상부에 배치되는 대공간 구조물(110)을 안정적으로 지지하기 위해서는 상기 초고층 빌딩(101)의 중부 또는 하부에 배치되는 대공간 구조물(110)을 지지하는 지지력보다 강한 지지력이 요구된다.

따라서, 상기 초고층 빌딩(101)의 최상단에 경사빌딩(102)을 형성하고, 상기 경사빌딩(102)의 최상단과 상기 대공간 구조물(110)의 하부돔(116)에 케이블(121)을 연결함으로써 상기 대공간 구조물(110)의 자중과 상기 대공간 구조물(110)에 발생되는 풍하중을 상쇄시킬 수 있다. 즉, 상기 경사빌딩(102)은, 상기 초고층 빌딩(101)의 최상부에 배치된 하부돔(116)과 연결되는 케이블(121)의 장력을 증가시켜, 상기 초고층 빌딩(101)의 최상부에 상기 대공간 구조물(110)을 안정적으로 지지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 경사빌딩(102)은 상기 대공간 구조물(110)의 자중에 의해 상기 초고층 빌딩(101)의 최상단이 상기 대공간 구조물(110)이 배치된 무주공간 측으로 휘어지는 것도 방지할 수 있다.

대공간 구조물(110)의 상부돔(111) 및 하부돔(116)은 아치(arch) 부재, 트러스(truss) 부재 및 막(membrane) 부재의 결합에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 아치 부재와 트러스 부재가 서로 결합되어 상부돔(111) 및 하부돔(116)의 프레임(골격)을 형성하고, 아치 부재와 트러스 부재를 둘러싸는 형태로 막 부재가 구비되어 상부돔(111) 및 하부돔(116)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 하부돔(116)을 구성하는 아치 부재의 양단부와 케이블(121)이 연결될 수 있다. 아치 부재는 상부돔(111)과 하부돔(116)의 구조적 기본틀을 형성하기 위한 프레임(또는 골격 구조)이다. 하부돔(116)의 경우 아치 부재와 케이블(121)이 서로 연결됨으로써, 상기 아치 부재의 압축력 및 수평력은 케이블(121)의 인장력 및 수평력과 양자의 연결부 단면 중심에서 각각 상쇄될 수 있다.

대공간 구조물(110)의 설계 변수에는 대공간 구조물(110)의 스팬(도 2의 B 참조) 및 연직방향 높이(도 2의 H, X1 참조)가 포함될 수 있다. 즉, 초고층 빌딩(101)의 수평변위 최소화 및 진동제어를 위한 대공간 구조물(110)의 제공을 위하여 중요한 설계 변수는 돔구조의 스팬(B)과 연직방향 높이(X1, H)이다. 돔구조의 스팬(B)은 아치 부재로 보강된 스페이스프레임 상부돔(111)으로서, 50~350m 정도의 스팬이 가능하다. 상부돔(111)은 대략 500톤(ton) 정도의 자중이 예상되지만, 하부돔(116) 구조에 비해서는 중요성이 크지 않다.

돔구조 중앙부 횡력분배를 위한 트러스구조는 구조해석결과 KS B400*200*12빔(Midas IT, 2014) 사용시 경계조건의 영향이 작고 응력이 작게 발생한다. 횡력, 처짐 및 응력의 분배를 통한 감소효과에 가장 영향이 큰 대공간 돔구조(110)의 연직방향 높이(X1, H)는 도 3과 같이 1차원 부정정구조로 모델링할 수 있으며, 댐핑효과(댐핑계수 C1)를 무시하고 초고층 빌딩(101) 사이의 강성 차이가 4배인 경우(장단변 비율=1:2), 돔구조에서의 반력(R)을 구하기 위한 변형적합방정식은 다음 [수학식 1]과 같다.

[수학식 1]

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여기서, 풍하중 외력에 의한 캔틸레버 구조의 수평 처짐에 대한 증가계수는 도 4의 빌딩(B1)과 빌딩(B2)의 단면2차 모멘트 차이와 내풍면적의 차이에 의하여 증가되는 처짐의 비율이다.

는 횡력의 수평배분감소를 위한 트러스구조와 도 4의 빌딩(B2) 또는 빌딩(B3) (두 빌딩 중에서 대칭조건에 의하여 1개 빌딩만 적용)의 강성계수를 직렬 연결한 도 2의 합성강성으로 그 크기는 다음 [수학식 2]와 같다.

[수학식 2]

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,

[수학식 1]의 최적해는 풍하중(Wo)에 대하여 (i)빌딩 상단 최대 수평 처짐량

에 대한 X1의 연직방향 높이에 대한 1차 편미분을 이용한 최적해, (ii)대공간 구조물(110)을 사용하는 임차인의 사용성 증대를 고려한 반력(R)의 최소화 최적해, (iii)초고층 빌딩과 같이 빌딩 하단의 재료파괴에 대한 위험성이 있는 경우의 빌딩 하단 휨모멘트에 대한 최소화를 위한 최적방안의 검토가 필요할 수 있다.

상기 (i)과 (ii)최적화 대상인 빌딩 상단 처짐량과 반력(R)의 최소화는 1개의 대공간 구조물(110)을 설계하는 경우 빌딩의 최상단에 존재하게 된다. 돔형상의 대공간 구조물(110)이 2개 이상 존재하는 경우에는 X1, X2 등의 설계 변수에 대한 연립방정식의 풀이가 필요하다. 이와 같이, 대공간 구조물(110)의 설치 개소는 설계 변수에 의해서 결정될 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 초고층 빌딩(101)에 대해서 균일한 풍하중(Wo)이 가해질 때, 대공간 구조물(110)은 그 자체가 TMD(Tuned Mass Damper)의 역할을 할 수 있다. 즉, 대공간 구조물(110)을 강성(K1), 질량(M2) 및 댐퍼(C1)를 가지는 TMD로 등가화할 수 있다. 대공간 구조물(110) 자체가 TMD 역할을 하기 때문에 초고층 빌딩(101)이 바람이나 지진 등 횡방향 하중에 의해서 변형되는 것을 줄여주거나 횡하중에 의한 진동을 제어할 수도 있다. 따라서, 초고층 빌딩(110)에 별도의 TMD를 구비할 필요가 없거나, 필요한 TMD의 설치 개소를 줄일 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초고층 복합 빌딩 시스템(100)은, 대칭적으로 배치된 2개의 제1빌딩(101, B1, B4), 제1빌딩(101, B1, B4)과 교차하도록 대칭적으로 배치된 2개의 제2빌딩(101, B2, B3) 및 제1빌딩(101, B1, B4)과 제2빌딩(101, B2, B43의 사이의 무주공간에 형성된 상부돔(111) 및 하부돔(116)을 구비한 대공간 구조물(110)을 포함하며, 하부돔(116)은 역돔 형태를 가지며 제1빌딩(101, B1, B4) 및 제2빌딩(101, B2, B3)과 케이블(121)에 의해 연결되고, 제1빌딩(101, B1, B4)과 제2빌딩(101, B2, B3) 전체는 원형 또는 타원형 또는 2축 대칭 형태로 배치될 수 있다.

도 4에는 초고층 복합 빌딩 시스템(100)을 구성하는 4개의 빌딩(101, B1~ B4)이 배치된 모양을 보여주는 평면도이다. 4개의 초고층 빌딩(101, B1~ B4)은 원형 또는 타원형으로 배치될 수 있고, 서로 마주 보는 2개의 빌딩끼리 서로 동일한 형태를 가지는 것이 바람직하다. 제1빌딩(101, B1, B4)은 풍하중(Wo)의 방향에 대해서 마주 보는 형상으로 배치되고, 제2빌딩(101, B2, B3)은 제1빌딩(101, B1, B4)과 반대되는 형상으로 배치된다. 즉, 제1빌딩(101, B1, B4)은 빌딩의 장변이 풍하중을 맞도록 배치되고 제2빌딩(101, B2, B3)은 단변이 풍하중을 맞도록 배치된다.

한편, 상기에서 설명한 바와 마찬가지로, 상부돔(111) 및 하부돔(116)은 아치 부재, 트러스 부재 및 막 부재를 포함하여 형성될 수 있고, 하부돔(116)의 아치 부재의 양단부와 케이블(121)의 양단부가 서로 연결될 수 있다. 이 때, 상부돔(111)의 아치 부재 및 트러스 부재에는 수평압축반력이 발생하고, 하부돔(116)의 아치 부재 및 상기 케이블에는 인장반력이 발생할 수 있다.

제1빌딩(101, B1, B4) 또는 제2빌딩(101, B2, B3) 중에서 어느 하나의 빌딩에 작용하는 횡하중에 의해서 발생하는 수평반력은 대공간 구조물(110)의 돔구조 압축반력에 의해서 다른 빌딩으로 분산될 수 있다.

하부돔(116)의 자중에 의한 모멘트는 제1빌딩(101, B1, B4) 및 제2빌딩(101, B2, B3)의 상단에 형성된 경사빌딩(102)에 하부돔(116)이 케이블(121)에 의해 연결됨으로써 상쇄될 수 있다.

제1빌딩(101, B1, B4) 및 제2빌딩(101, B2, B3) 상단의 처짐량과 수평반력을 최소화하기 위해서 대공간 구조물(110)은 제1빌딩(101, B1, B4) 및 제2빌딩(101, B2, B3)의 최상단에 존재할 수 있다.

도 4에 보이는 바와 같이 횡방향 풍하중 또는 지진하중에 대한 초고층 복합빌딩 시스템(100)에서의 하중분산효과는 도 5의 전단저항력(V)과 휨모멘트(M1)의 감소로 인해서, 전단저항력(V)은 1개 빌딩(B1 또는 B4)에 발생하는 수평 외력하중을 다른 두 빌딩(B2, B3)에 전달시켜서 초고층 빌딩의 수평변위 및 진동을 감소시키게 된다. 여기서 제안된 도 4와 같이 빌딩 사이에 단면2차모멘트의 차이가 없는 경우에는 풍하중(Wo) 외력에 대한 반력의 분산효과 또는 감소효과가 없게 된다.

이와 같이, 제1빌딩(101, B1, B4)과 제2빌딩(101, B2, B3)은 횡하중(Wo)에 대해서 단면2차모멘트의 저항 차이가 발생하도록 배치될 수 있다.

한편, 기존의 초고층빌딩에 채택되고 있는 아웃리거벨트트러스(Outrigger-Belt Truss) 빌딩구조를 본 발명에서 제안된 4개 빌딩으로 구성된 초고층 복합 빌딩시스템(100)의 상부돔(111), 하부돔(116)과 케이블(121) 연결구조를 이용하여 연결한 복합 빌딩 시스템(100)과 비교하면, 횡방향 수평외력의 분배감소와 빌딩 하부 휨모멘트의 감소효과는 도 2 및 도 4와 같이 돔-트러스 보강구조의 수평압축반력(V)이다. 수평반력은 빌딩에 작용하는 풍하중에 대한 저항력을 다른 주변 빌딩에 연결된 돔구조의 압축반력에 의하여 분산되며, 이 분산반력(V)는 빌딩하부에 외력에 대하여 반대방향 휨모멘트를 발생시켜서 결과적으로 빌딩 하단의 휨모멘트에 의한 응력을 감소시키고, 또한 빌딩 최상단의 횡방향 처짐(Drift)을 감소시키게 된다.

기존의 아웃리거 벨트트러스 빌딩의 벨트보강구조의 처짐감소효과는 하기 [수학식 3]과 같이 모멘트 면적 제2정리를 사용하여 추가 발생하는 모멘트(M₁, 도 6)에 의하여 발생한다. 본 발명에 따른 초고층 복합 빌딩 시스템(100)의 경우 도 6의 수평반력(V)에 의하여 [수학식 4]와 같이 추가적인 빌딩하단까지의 모멘트(M_{2 )}에 의하여 처짐 및 응력감소가 발생한다.

[수학식 3]

[수학식 4]

,

주변빌딩과의 처짐 차이와 강성 및 하중차이에 의한 추가 부 모멘트(M₂)는 본 발명에 따른 초고층 복합 빌딩 시스템(100)에서 빌딩 간의 단면비율의 차이(B*2B vs 2B*B)는 도 4와 같은 2축 대칭구조를 1/4단면에 대하여 1차 부정정보로 모델링하여 계산할 수 있다.

4개의 빌딩의 2축 대칭성과 경계조건에 대한 가정을 적용하여 휨모멘트, 전단저항력, 수평변위의 감소효과를 계산하면 다음과 같다. (1) 4개의 빌딩의 단면은 짧은 단면의 길이를 B라고 할 경우, B*2B로 빌딩1(B1)또는 빌딩4(B4)의 최대 풍하중은 주변 빌딩(B2, B3)의 2배인 정적 풍하중에 저항하게 되며, (2) 빌딩 단면 특성으로 최대 풍하중 발생 빌딩(B1)의 주변 빌딩(B2, B3)의 단면 2차모멘트는 최대하중 발생 빌딩1(B1)의 4배 (I=(B*(2B)^3)/12)이므로, 발생 최대 수평변위는 (1)조건에 의하여 1/8로 감소하게 된다. (3) 최대하중 발생 빌딩1(B1)은 캔틸레버(cantilever), 주변 빌딩2(B2)와 보강트러스는 스프링으로 모델링하게 된다. (4) 대공간 구조물(110)은 아치보강이 가능하지만 강성이 없는 것으로 가정하였다.

상기 가정조건을 사용하여 대공간 구조물(110)과 대공간 구조물(110)의 중앙부 트러스에 의한 수평저항력의 분산, 수평변위 및 빌딩 하단부 코어구조의 휨응력의 감소효과를 비교하기 위해, 40층 빌딩에서 최상단(X1=0, D=480ft)에 기존의 아웃리거벨트트러스와 본 발명에 따른 돔-트러스구조를 설계한 경우를 비교하였다. 그 결과 40층 아웃리거 벨트트러스구조빌딩에 본 발명에 따른 초고층 복합 빌딩 시스템(100)을 적용하면 수평변위에서 20%, 빌딩 최하단 코어구조의 휨응력을 88% 감소시킬 수 있음을 증명하였다. 빌딩의 단면적 비교에 사용된 휨-전단내력식과 수평방향 트러스 보강구조의 변위 및 응력저감효과는 풍하중 및 지진하중의 크기, 사용재료 또는 구조형식과 무관하므로, 번들튜브(Bundle tube) 또는 수퍼(메가)프레임 형식의 빌딩에서도 변위 및 응력의 제어가 가능하고, 수평도시기능향상을 위한 대공간 구조물의 제공에 의한 경제성향상과 전체빌딩구조의 안전성향상도 가능할 것으로 기대된다.

도 4와 같이 제안된 본 발명에 따른 초고층 복합 빌딩 시스템(100)을 현재 세계 최고층 빌딩인 버즈 두바이(Burj Dubai 빌딩)의 단면도(도 4(b) 참조)와 비교하면, 본 발명에 따른 초고층 복합 빌딩 시스템(100)의 비교우위 사항은 (1) 빌딩공간의 극대화 및 구조시스템 단면2차모멘트의 극대화에서 발전적인 공간배치, (2) 횡력을 2개소 이상의 빌딩구조로 재분배, (3) 복합 빌딩 시스템 내부에 추가적 돔구조의 대공간 구조물 제공이다.

상기한 바와 같이, 본 출원인은 인구밀도가 고도화된 도심지 혼잡지역의 빌딩 설계시 경제성 및 안전성 제고를 위하여 다수의 빌딩으로 구성된 복합 빌딩 시스템의 빌딩간 협업제어 방식의 횡력분배 및 변위감소를 제안하였다. 도심지 인구집중과 지가상승의 필연적 결과에 대한 해결방안으로 제안된 초고밀도 복합빌딩 시스템의 설계 최적화를 위하여, 3차원 빌딩구조시스템의 2축 대칭조건과 경계조건을 이용하여 2차원 모델을 구성하고 1차부정정구조를 이루는 2차원 모델의 중요설계변수에 대하여 사용조건별 최적설계 변수를 결정하였다. 결정된 설계변수 중 빌딩상단의 최대수평처짐과 1차부정정구조의 반력에 해당하는 대공간구조의 저항력에 대한 두 종류 변수에 대한 최적설계와 다수의 대공간구조를 이루는 복합 빌딩 시스템의 최적설계방향을 검토하였다. 정적풍하중과 정적 지진하중에 대한 50층 단일빌딩과 제안된 초고밀도 복합빌딩시스템의 빌딩상단 변위에 대한 예비최적설계결과, 빌딩상단 변위는 각각 52.86mm와 39.02mm로 30%정도 감소됨을 증명하였다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 대공간 구조물이 구비된 초고층 빌딩 복합 시스템(100)은, 상기 대공간 구조물(110)에 마련되는 발전부(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 발전부(170)는, 무주공간에 배치되는 상기 대공간 구조물(110) 내부에 마련되며, 상기 대공간 구조물(110)이 배치된 방향으로 부는 바람을 이용하여 전기적 에너지를 생산할 수 있다.

그리고, 상기 발전부(170)는, 상기 대공간 구조물(110)을 관통하며, 무주공간에서 발생되는 바람이 유입될 수 있는 개구부(177, 178)가 관통방향 양측에 각각 형성된 유입관(179)과, 상기 유입관(179)의 내부에 마련되는 회전축(172)과, 상기 회전축(172)에 마련되며 상기 유입관(179)을 통해 유입된 바람에 의해 회전되어 상기 회전축(172)을 회전시키는 블레이드(173)를 포함할 수 있다.

상기 유입관(179)은 상기 대공간 구조물(110)의 상부돔(111)과 하부돔(116)을 관통할 수 있다. 그리고, 상기 유입관(179)의 관통방향은 상기 대공간 구조물(110)의 길이방향 또는 높이방향을 따라 형성될 수 있으며, 이때, 상기 개구부(171, 178)는 무주공간에서 발생되는 바람이 유입될 수 있도록 상기 대공간 구물(110)의 외면에 노출될 수 있다.

만약, 상기 유입관(179)이 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상부돔(111)과 하부돔(116)을 수직방향으로 관통하게 배치되면, 무주공간에서 발생되는 수직풍이 상기 유입관(179)의 개구부(177, 178)로 용이하게 유입될 수 있다. 즉, 상기 대공간 구조물(110)을 향해 수직방향으로 부는 수직은 상기 상부돔(111)과 상기 하부돔(116)의 외면에서 각각 노출될 상기 개구부(177, 178)를 통하여 상기 유입관(179) 내부로 용이하게 유입될 수 있다.

그리고, 상기 대공간 구조물(110)을 향해 수평방향으로 부는 수평풍 또한 상기 개구부(177, 178)를 통하여 상기 유입관(179) 내부로 용이하게 유입될 수 있다.

왜냐하면, 상기 대공간 구조물(110)은 돔 형상의 상부돔(111)과 역돔 형상의 하부돔(116)을 구비하기 때문에, 상기 수평풍이 상기 상부돔(111) 또는 하부돔(116)의 외면을 타고 상기 개구부(177, 178)가 형성된 방향으로 이동될 수 있기 때문이다.

따라서, 상기 대공간 구조물(110)에 마련되는 상기 유입관(179)의 관통방향은 상기 대공간 구조물(110)의 길이방향(수평방향) 또는 높이방향(수직방향) 중 선택되어 형성될 수 있다.

상기 회전축(172)은 상기 유입관(179)의 관통방향과 평행한 방향으로 배치되어 상기 유입관(179) 내에 배치될 수 있다. 즉, 상기 유입관(179)이 수직방향으로 배치되면 상기 회전축(172) 또한 수직방향으로 배치될 수 있다.

그리고, 상기 회전축(172)은 상기 유입관(179)의 내부에서 회전되는 구조를 가지는바, 그 일단은 상기 유입관(179)의 일측 개구부(177)에 마련된 지지부재(171)에 회전가능하게 연결되고, 타단은 상기 유입관(179)의 타측 개구부(178)에 마련된 지지부재(171)에 회전가능하게 연결될 수 있다.

상기 회전축(172)이 외력에 의해 회전되어 발전되는 구성은, 해당분야의 당업자라면 용이하게 실시할 수 있는 일반 산업분야의 공지기술이므로, 본 발명의 명세서에서는 그 구체적인 설명이 발명의 요지가 모호하지 않도록 그 구체적인 설명이 생략된다.

상기 블레이드(173)는, 전술한 바와 같이 상기 회전축(172)의 외면에 마련되어 상기 유입관(179)의 내부로 유입된 바람에 가압을 받아 상기 회전축(172)을 회전시킬 수 있으며, 상기 회전축(172)의 길이방향을 따라 일정간격을 두고 상기 회전축(172)에 다수개로 마련될 수도 있다.

그리고, 상기 블레이드(173)는 바람에 가압을 받아 회전되는 회전팬 형상으로 제작될 수 있다.

상기와 같이 구성된 발전부(170)는, 초고층 빌딩(101)의 상부에서 강하게 부는 바람을 이용하여 발전될 수 있기 때문에, 초고층 빌딩(101)에서 사용되는 전기 에너지를 효율적으로 충당할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전부(180)가 도 7을 참조하여 설명된다.

상기 발전부(180)는 본 발명의 일실시예에서 설명되었던 발전부(170)와 마찬가지로, 상기 대공간 구조물(110)의 내부에 마련되어 상기 대공간 구조물(110)이 배치된 방향으로 부는 바람을 이용하여 전기적 에너지를 생산할 수 있다.

상기 발전부(180)는, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 대공간 구조물(110)을 관통하며, 무주공간에서 발생되는 바람이 유입될 수 있는 개구부(181, 182)가 관통방향 양측에 각각 형성된 유입관(189)과, 상기 유입관(189)의 내부에 마련되되 상기 유입관(189)의 관통방향과 직교하는 방향으로 배치되는 다수개의 회전축(183)과, 상기 회전축(172)에 마련되며 상기 유입관(179)을 통해 유입된 바람에 의해 회전되어 상기 회전축(183)을 회전시키는 블레이드(184)를 포함할 수 있다.

상기 유입관(189)는, 본 발명의 일실시예에서 설명되었던 발전부(170)의 유입관(179)과 동일한 구성을 가지므로 이하에서는 그 구체적인 구성설명이 생략된다.

그리고, 상기 다수개의 회전축(183)은, 서로 일정간격 이격된 상태로 상기 유입관(189)의 내부에 마련되며, 상기 유입관(189)의 내면에 양단이 각각 회전가능하게 연결될 수 있다.

상기 회전축(183)에 마련되는 상기 블레이드(184)는 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(183)의 회전중심에서 외측방향으로 돌출형성되어 있고, 또한, 상기 회전축(183)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다.

상기 블레이드(184)는 상기 회전축(183)의 외면에서 양측으로 각각 돌출될 수 있다. 즉, 상기 블레이드(184)는 상기 회전축(183)에 대하여 교호로 배치되어 S자 형상의 단면을 가질 수 있다.

이에 따라, 상기 블레이드(184)는 상기 유입관(189)의 일측에 형성된 개구부(181) 또는 타측에 형성된 개구부(182)로 유입되는 바람에 가압을 받아 일방향 또는 타방향으로 용이하게 회전될 수 있다.

여기서, 상기 회전축(183) 또는 본 발명의 일실시예에서 설명되었던 회전축(172)은 양방향으로 회전되어 발전되는 구성을 가질 수 있다.

즉, 상기 유입관(179, 189)으로 유입되는 바람의 방향에 따라 상기 회전축(179, 183)의 회전방향이 달라질 수 있기 때문에, 상기 회전축(179, 183)은 양방향 발전구조를 가지는 것이 바람직하다.

상기 회전축(179, 183)이 양방향으로 회전되어 전기적 발전되는 구성은 해당 분야의 당업자라면 용이하게 실시할 수 있는 구성이므로, 본 발명의 명세서상에서는 그 구체적인 구성 설명이 생략된다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 발전부(180)의 블레이드(184)는 바람뿐만 아니라 강우에 영향을 받아 상기 회전축(183)을 회전시킬 수도 있다. 즉, 상기 블레이드(184)는, 상기 유입관(189)의 길이방향과 직교되는 방향으로 배치된 상기 회전축(183)에 마련되기 때문에, 상기 유입관(189)의 일측에 형성된 개구부(181)를 통하여 상기 유입관(189)의 내부로 유입되는 강우에 가압을 받아 회전될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전부(180)도, 초고층 빌딩(101)의 상부에서 강하게 부는 바람을 이용하여 전기적 에너지로 발전시킬 수 있기 때문에, 초고층 빌딩(101)에서 사용되는 전기 에너지를 효율적으로 충당할 수 있고, 또한, 바람뿐만 아니라 강우시에도 전기적 에너지를 발전시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은, 상기 대공간 구조물을 향해 부는 바람이 상기 대공간 구조물에 형성된 발전부의 개구부를 통하여 상기 대공간 구조물을 통과할 수 있으므로, 풍하중에 의해 상기 대공간구조물 내지 초고층 빌딩에 연직 방향으로 발생되는 진동을 줄이거나 방지할 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 초고층 복합 빌딩 시스템
101 : 초고층 빌딩 102 : 경사빌딩
110 : 대공간 구조물 111 : 상부돔
116 : 하부돔 121 : 케이블
170, 180 : 발전부 179, 189 : 유입관
172, 183 : 회전축 173, 184 : 블레이드

Claims (16)

1. 적어도 2개의 초고층 빌딩들;
   상기 초고층 빌딩들의 사이에 형성되는 무주공간에 마련되며, 상기 초고층 빌딩들의 사이를 사람이 드나들 수 있도록 상기 초고층 빌딩들에 연결된 대공간 구조물;
   상기 대공간 구조물과 상기 초고층 빌딩들에 연결되어 상기 대공간 구조물을 지지하는 케이블; 및
   상기 대공간 구조물에 마련되며, 상기 대공간 구조물을 관통하여 부는 바람을 이용하여 전기적 에너지를 생산하는 발전부;를 포함하며,
   상기 대공간 구조물은 지붕 역할을 하는 상부돔과 바닥 역할을 하는 역돔 형태의 하부돔을 포함하고, 상기 상부돔과 상기 하부돔은 수평반력을 서로 상쇄하도록 서로 연결되며,
   상기 초고층 빌딩들의 상단에는 경사빌딩이 형성되고, 상기 케이블은 상기 경사빌딩의 최상단과 상기 하부돔에 연결되며,
   상기 경사빌딩은 상기 대공간 구조물의 자중을 상쇄시키거나 상기 초고층 빌딩이 상기 대공간 구조물 쪽으로 휘어지는 것을 방지하도록 상기 무주공간에서 외측을 향해 경사지거나 상기 대공간 구조물의 반대 방향을 향해 경사지는 형상으로 마련되고,
   상기 대공간 구조물은 상기 초고층 빌딩들 사이에서 TMD로 기능하여 횡하중에 의해 상기 초고층 빌딩들에 발생하는 진동을 제어하도록 형성된 것을 특징으로 하는 초고층 복합 빌딩 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부돔 및 상기 하부돔은 아치 부재, 트러스 부재 및 막 부재의 결합에 의해 각각 형성되며,
   상기 하부돔의 아치 부재의 양단부에는 상기 케이블이 연결되고,
   상기 하부돔의 아치 부재의 압축력 및 수평력은 상기 케이블의 인장력 및 수평력과 양자의 연결부 단면 중심에서 각각 상쇄되는 것을 특징으로 하는 초고층 복합 빌딩 시스템.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 발전부는,
    상기 대공간 구조물의 상부돔과 하부돔을 관통하며, 무주공간에서 발생되는 바람이 유입될 수 있는 개구부가 관통방향 양측에 각각 형성된 유입관;
    상기 유입관의 내부에 마련되는 회전축; 및
    상기 회전축에 마련되며 상기 유입관을 통해 유입된 바람에 의해 회전되어 상기 회전축을 회전시키는 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고층 복합 빌딩 시스템.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 회전축은 상기 유입관의 관통방향과 평행한 방향으로 배치되어 상기 유입관 내에 마련되는 것을 특징으로 하는 초고층 복합 빌딩 시스템.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 회전축은 상기 유입관의 일측 개구부에 마련된 지지부재에 회전가능하게 연결되고, 타단은 상기 유입관의 타측 개구부에 마련된 지지부재에 회전가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 초고층 복합 빌딩 시스템.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 블레이드는 상기 회전축의 길이방향을 따라 일정간격을 두고 다수개로 상기 회전축에 마련되는 것을 특징으로 하는 초고층 복합 빌딩 시스템.
    
14. 제 10 항에 있어서,
    상기 회전축은, 상기 유입관의 관통방향과 직교하는 방향으로 배치되어 상기 유입관에 다수개로 마련되는 것을 특징으로 하는 초고층 복합 빌딩 시스템.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 블레이드는, 상기 회전축의 외면에서 양측으로 각각 돌출되며,
    상기 회전축에 대하여 교호로 배치되어 S자 형상의 단면을 형성하는 것을 특징으로 하는 초고층 복합 빌딩 시스템.
    
16. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발전부는 양방향 발전 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 초고층 복합 빌딩 시스템.

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