KR101899515B1 - 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조 및 그 시공방법 - Google Patents

반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조 및 그 시공방법 Download PDF

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이의석
이승환
송명규
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양석민
경만구
이지윤
이경수
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Abstract

본 발명은 반도체 공장의 메인 팹에 설치된 각 생산라인을 지원하기 위한 팹 유틸리티의 모듈 랙의 설치구조에 관한 것으로서, 상기 모듈 랙의 설치구조는 상부브라켓이 선 부착 설치된 다수 개의 기둥과, 거더와 빔으로 이루어져 기둥의 상단에 설치된 철골보프레임으로 이루어지는 크린룸 구조물에 모듈 랙이 설치된 것으로서. 상기 모듈 랙은 적어도 2단 이상의 파이프랙과, 상부 파이프랙과 하부 파이프랙을 연결하여 유틸리티공간을 형성시키는 연결지주 및, 상기 유틸리티공간에 설치 고정되는 배관파이프를 포함하여 이루어지고, 상기 파이프랙은 배관파이프의 진행방향으로 배치되는 종프레임과 이에 직교하여 배치되는 횡프레임으로 이루어지며, 상부 파이프랙의 상면은 상부브라켓의 하부에 고정되고, 하부 파이프랙의 하면은 기둥에 후 부착 설치되는 하부브라켓에 거치되는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조 및 그 시공방법{MODULE RACK MOUNTING STRUCTURE OF SEMICONDUCTOR FAB UTILITY}
본 발명은 반도체 공장의 메인 팹에 설치된 각 생산라인을 지원하기 위한 팹 유틸리티와 관련되는 것으로서, 보다 구체적으로는 배관, 덕트, 철골 등을 구조를 모듈화한 랙을 미리 제작한 후 현장에서는 이들 랙을 조립하는 것만으로 시공을 완료시킬 수 있도록 하는 모듈 랙의 설치구조 및 그 설치방법에 관한 것이다.
반도체의 제조는 기본적으로 웨이퍼공정, 산화공정, 포토공정, 삭각공정, 박막공정, 배선공정, EDS공정, 패키징 공정으로 이루어지며, 이들 각 공정을 지원하기 위한 배관, 전선, 덕트 등의 다양한 유틸리티가 배치된다.
따라서 이들 유틸리티의 현장 시공은 여러 기술분야의 작업이 복합적으로 이루어지기 때문에 많은 작업인원으로 인하여 현장이 번잡해지고 안건사고가 빈번하게 발생할 뿐 아니라 상호간의 협력 부족으로 인한 동일 작업의 중복시행 등 많은 문제점을 가지고 있다. 더욱이 타이밍을 중요시하는 반도체 공장의 설비계획은 보다 안전하고 신속한 시공의 완료를 필요로 한다.
따라서 최근에는 현장의 투입인력을 최소화시켜 위험요인을 제거하고 정밀시공을 통한 고품질의 설비가 신속히 제공될 수 있는 방안이 연구되고 있으며, 그의 대표적인 방안으로 모듈화 및 조립식화를 이용한 공법이 제안되고 있다.
상기 모듈화 등의 공법은 현장 작업의 일부를 공장 등의 현장 이외의 장소에서 작업하고, 이를 현장으로 운반한 후, 현장에서는 조립 작업만으로 설치를 완료하는 것이다. 이러한 모듈화 등의 공법은 생산성 및 품질성을 향상시키고, 원가를 절감시키며, 공기를 단축시킴과 더불어 안전사고의 발생율을 대폭 낮출 수 있게 한다.
이러한 모듈화 등의 공법을 개시한 것의 하나로 등록특허공보 등록번호 10-1466590호에 개시된 사전 배관형 랙 모듈 및 이를 이용한 크린룸 시공방법이라는 명칭의 발명이 제안된 바 있다.
상기 사전 배관형 랙 모듈(1a)은 도 1에 도시된 바와 같이, 파이프 수용부를 형성하는 입방형의 종방향 프레임(21)과 파이프 보조 수용부(27)를 형성하는 입방형의 횡방향 하부 프레임(22)으로 구성되는 메인 프레임(20)과, 상기한 횡방향 하부 프레임 상에 배치되는 데크(25)로 형성되는 랙(10)과; 상기한 파이프 수용부 내에 클램프에 의해 종방향으로 고정되며 분기구(分岐口)가 설치될 수 있는 복수의 파이프(70,71,73)와, 상기한 파이프 보조 수용부 내에 배치되는 적어도 하나 이상의 파이프(72)로 구성되며, 랙(10)의 하부에는 복수의 캐스터(31)가 설치된 캐리어(30)가 설치된다.
이러한 사전 배관형 랙 모듈은 공장에서 제작된 후 현장으로 이동하여 설치되는 것으로서 도 2에 도시된 바와 같이, 현장 구조물의 기둥 상에 상기 랙 모듈을 거치시키기 위한 바닥 랙(141)을 설치하고 상기 바닥 랙(141)상에 레일(143)을 설치한 후, 이송슬로프(90)를 이용하여 상기 레일(143)상에 랙 모듈(1a)을 올려놓고 이를 제 위치로 이동시킨다. 이러한 과정을 반복하여 다수의 랙 모듈(1a)을 연속 배치한 후 이들 각 랙 모듈(1a)을 일체화시킴으로써 현장의 작업량을 대폭 감소시킨다.
그러나 상기한 종래기술의 크린룸 시공방법은, 현장 구조물의 시공에 모듈 랙(1a)이 놓여지고 레일(143)이 설치되는 바닥 랙(141)이 기둥에 설치되는 공정이 필수적으로 요구된다. 또 상기 바닥 랙(141)은 모듈 랙(1a)의 하중을 지지하는 거더나 빔의 역할을 하기 때문에 처짐 등 구조적 안정성을 유지할 수 있을 정도의 규모로 설치되어야 한다.
아울러 다수의 모듈 랙(1a)은 각 파이프(70,71,72,73)들 사이의 연결이 용이하도록 동일한 수평 높이에 놓여져야 하나, 상기 모듈 랙(1a)은 바닥 랙(141), 레일(143), 캐스터(31) 및, 캐리어(30)를 매개로 하여 설치되는 것인 바, 상기한 수평 높이를 정확하게 일치시키는 것은 그리 쉽지 않아, 현장에서의 랙 모듈(1a) 설치 과정중에 많은 모듈 랙(1a) 설치 위치의 보정작업이 이루어질 수 밖에 없으며, 이러한 보정작업은 공기지연 내지 안전사고의 또 다른 요인이 되기도 한다.
이와 더불어 상기한 종래기술은 바닥 랙(141)의 간섭으로 모듈 랙(1a)을 수직방향으로 양중시켜 바닥 랙(141) 위에 거치시킬 수 없기 때문에 모듈 랙(1a)을 상기 바닥 랙(141)상으로 진입시키기 위한 별도의 공간을 필요로 한다.
KR 10-1466590 B1
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 현장의 작업 공정을 최소화시킬 수 있고, 강재 등의 자재 사용량을 줄일 수 있으며, 모듈 랙의 정밀 배치 및 시공이 용이하여 고품질의 팹 유틸리티를 가진 크린룸이 구축될 수 있도록 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조 및 이를 위한 모듈 랙의 설치방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 여유 공간이 없는 협소한 대지 공간에서도 모듈 랙의 설치가 가능하여 대지 등의 현장조건에 구애받지 않을 수 있는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조 및 그 시공방법을 제공함에도 또 다른 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 상부브라켓이 선 부착 설치된 다수 개의 기둥과, 거더와 빔으로 이루어져 기둥의 상단에 설치된 철골보프레임으로 이루어지는 크린룸 구조물에 모듈 랙이 설치된 것으로서. 상기 모듈 랙은 적어도 2단 이상의 파이프랙과, 상부 파이프랙과 하부 파이프랙을 연결하여 유틸리티공간을 형성시키는 연결지주 및, 상기 유틸리티공간에 설치 고정되는 배관파이프를 포함하여 이루어지고, 상기 파이프랙은 배관파이프의 진행방향으로 배치되는 종프레임과 이에 직교하여 배치되는 횡프레임으로 이루어지며, 상부 파이프랙의 상면은 상부브라켓(210)의 하부에 고정되고, 하부 파이프랙의 하면은 기둥에 후 부착 설치되는 하부브라켓에 거치되는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조가 제공된다. 이때 하부브라켓의 후 부착을 위한 브라켓설치수단을 기둥에 선 매립시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 철골보프레임과 모듈 랙 사이에는 다점 지지구조를 더 설치할 수 있으며, 상기 다점 지지구조는 철골보프레임에 하향 설치되는 상부연결포스트와 모듈 랙에 상향 설치되는 하부연결포스트로 구성시킬 수 있다. 이때 상부연결포스트의 하단에 상접합플레이트가 구비되고 하부연결포스트의 상단에 하접합플레이트가 구비될 수 있는데, 이들을 볼트체결하기 위한 체결공을 서로 직교하는 방향의 장공으로 형성시켜 시공오차의 보정을 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, a) 일정한 간격으로 기둥을 설치하는 단계; b) 상기 기둥의 상단에 거더와 빔으로 이루어진 철골보프레임을 설치하는 단계; c) 배관파이프가 설치된 모듈 랙을 조립하는 단계; d) 상기 기둥과 기둥 사이에서 모듈 랙을 수직방향으로 리프팅하는 단계; e) 상기 모듈 랙을 설정된 위치에 고정시키는 단계;가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조의 시공방법이 제공된다.
본 발명은 모듈 랙을 하부에서 지지하기 위한 종래기술의 바닥 랙과 같은 보구조체를 설치하지 않기 때문에 종래 기술에 비하여 작업 공정이 줄어들고 강재 등의 부재사용량을 줄어들며, 생략되는 보구조체 만큼의 공간을 더 활용할 수 있는 효과를 가지게 한다.
또한 본 발명은 기둥과 기둥 사이의 설치공간 직하부의 바닥면에서 모듈 랙을 수직방향만으로 리프팅하여 설치하는 것이므로 종래기술에서와 같이 수평방향으로 모듈 랙을 진입시키기 위한 대지공간을 필요로 하지 않으므로 현장의 광협에 제한되지 않는 범용성이 있다.
또한 본 발명은 상부브라켓은 모듈 랙의 수직방향 리프팅의 정도를 제한하여 모듈 랙이 설정된 높이까지만 리프팅되도록 함으로써 별도의 위치 측정 및 확인작업을 생략할 수 있게 하는 바 작업성을 향상시키며, 부가되는 다점 지지구조는 장스팬 구조의 모듈 랙에 대하여도 처짐이 없는 구조적 안정성의 확보와 더불어 시공오차를 용이하게 보정할 수 있게 하여 고품질을 가지는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조를 가지게 한다.
도 1, 2는 종래 기술에 의한 사전 배관형 랙 모듈의 사시도 및 시공설명도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 모듈 랙 설치구조를 상하방향에서 바라본 각 사시도이다.
도 4는 본 발명의 브라켓설치수단을 나타낸 각 단면도이다
도 5는 본 발명의 다점 지지구조를 나타낸 사시도 및 각 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 모듈 랙 설치구조 시공방법의 개념도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 의한 모듈 랙 설치구조 시공방법의 개념도이다.
도 8은 상기 제2실시예 중 연결빔에서의 다점 지지구조를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙(400) 설치구조에 관한 일 실시예를 개념적으로 도시한 것으로서, 다수 개의 기둥(200)과, 상기 기둥(200)의 상단에 설치된 철골보프레임(300)으로 이루어지는 크린룸 구조물에 모듈 랙(400)이 설치되는 구조를 가진다
즉 본 발명의 모듈 랙(400) 설치구조는 모듈 랙(400)이 기둥(200)에 직접 지지되거나 상부에 위치한 철골보프레임(300)에 행잉되어 지지되게 함으로써 그 하부에 모듈 랙(400)의 설치과정에 간섭이 발생할 수 있는 보구조체를 설치하지 않도록 한다.
본 발명의 이러한 구성으로 인하여 보구조체 설치를 위한 자재 및 공정을 생략할 수 있게 할 뿐 아니라, 모듈 랙(400)의 설치시 이를 기둥(200)과 기둥(200) 사이의 설치공간 내부에서 수직방향으로만 리프팅시켜 정위치에 설치 완료시킬 수 있도록 함으로써 시공성은 물론, 모듈 랙(400) 설치작업을 위한 별도의 대지공간을 필요로 하지 않게 한다.
이를 위하여 본 발명에서의 상기 기둥(200)은 모듈 랙(400)을 지지하기 위한 상부브라켓(210)이 선 부착 설치된다. 가장 바람직하게는 기둥(200)을 구축하면서 상부브라켓(210)을 함께 구성시키는 것이나, 모듈 랙(400)이 배치되기 전이라면 기둥(200)의 구축이 완료된 후에 상부브라켓(210)이 설치되더라도 무방하다.
상부브라켓(210)은, 상부에서 모듈 랙(400)을 지지하여 그 하중을 기둥(200)에 전달하는 것을 주된 기능으로 하나, 부가적으로 모듈 랙(400)이 리프팅되어야 하는 정도를 확인하고 제한할 수 있도록 함으로써 작업의 용이성 및 시공의 정밀성을 향상시킨다.
상기 모듈 랙(400)은 적어도 서로 이격된 2단 이상의 파이프랙(410)과 이들 파이프랙(410)을 수직으로 연결하는 연결지주(413) 및 이들 파이프랙(410)과 연결지주(413)에 의해 형성되는 유틸리티공간에 설치 고정되는 배관파이프(420)로 이루어진다.
즉 파이프랙(410)은 배관파이프(420)의 진향방향으로 배치되는 종프레임(411)과 이에 직교하면 배치되는 횡프레임(412)이 격자형상을 가지면서 하나의 평면을 이루고, 이러한 평면구성을 가지는 상부 파이프랙(410A)과 하부 파이프랙(410B)이 수직방향의 연결지주(413)에 의해 상하로 이격 및 연결되면서 앞서 설명한 유틸리티공간을 형성시킨다.
참고로 본 명세서에서 '상부 파이프랙(410A)'이라 함은 다수 개의 파이프랙(410) 중 가장 상위에 위치한 파이프랙(410)을 의미하고 '하부 파이프랙(410B)'이라 함은 다수 개의 파이프랙(410) 중 가장 하위에 위치한 파이프랙(410)을 의미한다.
반도체 팹 유틸리티는 이러한 모듈 랙(400)의 하나만으로 구성될 수도 있으나, 통상적으로는 다수 개의 모듈 랙(400)이 일체로 연결되어 구성된다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에서 모듈 랙(400)은 기둥(200)에 설치된 상부브라켓(210)에 의해 지지되는 것으로서, 구체적으로는 모듈 랙(400)의 상부 파이프랙(410A) 상면이 상부브라켓(210)의 하부에 고정된다. 상기한 상부 파이프랙(410A)과 상부브라켓(210)은 상호간에 직접 부착 고정될 수도 있으나 후술하는 외측연결빔(511)을 매개로 하여 간접 부착 고정될 수도 있다.
이와 같이 모듈 랙(400)의 상부는 상부브라켓(210)에 의해 고정되는 바, 모듈 랙(400)의 하부, 구체적으로 하부 파이프랙(410B)의 하면은 기둥(200)에 설치되는 하부브라켓(220)에 거치되는 형식으로 고정된다.
그런데 본 발명에서의 모듈 랙(400)은 기둥(200)과 기둥(200) 사이의 설치공간 내부에서 수직방향으로 리프팅시키는 것을 중요한 기술적 사상으로 하고 있으므로, 모듈 랙(400)의 설치 이전에 기둥(200)에 하부브라켓(220)이 설치되면 모듈 랙(400)의 수직 리프팅이 쉽지 않게 된다.
따라서 모듈 랙(400)의 하부에 위치하게 되는 하부브라켓(220)은 모듈 랙(400)에 대한 수직 리프팅이 완료되어 정위치에 배치된 이후에 설치되어야 한다. 이러한 하부브라켓(220)의 후 부착 설치가 용이하도록 기둥(200)의 구축시 브라켓설치수단을 선 매립시켜놓은 것이 바람직하다.
상기 브라켓설치수단은 이에 부착 설치된 하부브라켓(220)이 모듈 랙(400)에 의해 작용되는 하중을 안전하게 기둥(200)으로 전달할 수 있도록 하면 족하는 것으로서, 본 발명의 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 앵커볼트(221)와, T형 휨지지대(222) 및, 임베디드 플레이트(223)로 이루어진다.
상기 앵커볼트(221)와 T형 휨지지대(222)는 기둥(200) 내부에 매립되어 외면이 노출되는 임베디드 플레이트(223)를 고정시키면서 이에 대한 앵커링 기능을 함으로써, 상기 임베디드 플레이트(223)로 하여금 하부브라켓(220)에 대한 효율적인 부착면을 제공할 수 있게 한다.
이때 상기 T형 휨지지대(222)는 앵커볼트(221)의 상부에 위치하면서 하부브라켓(220) 단면의 상부부분, 예컨대 하부브라켓(220)이 H형강인 경우 상부플랜지 부분에 대응하도록 위치시킴으로써 하부브라켓(220)과의 접합부에 대한 휨강성이 보강되도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 T형 휨지지대(222)는 상하방향으로 설치되는 지지판(222a)과 이에 수직으로 설치되는 연결판(222b)으로 이루어진다.
이와 같이 본 발명의 모듈 랙(400) 설치구조에서는, 모듈 랙(400)을 기둥(200)에 설치되는 상부브라켓(210)과 하부브라켓(220)에 의해 지지되게 하고 모듈 랙(400) 하부의 보구조체를 생략시킴으로써 모듈 랙(400)의 수직 리프팅에 의한 설치 시공을 가능하게 하는 것이나, 모듈 랙(400)의 길이가 긴 경우, 즉 장스팬 구조로 이루어지는 경우에는 처짐이 발생될 수 있다.
따라서 본 발명의 또 다른 실시예에서는 모듈 랙(400)의 상부에 위치하는 철골보프레임(300)을 이용하여 모듈 랙(400)을 다점 지지함으로써 모듈 랙(400)이 장스팬 구조로 이루어지더라도 처짐이 발생되지 않도록 한다.
도 5는 이러한 다점 지지구조를 나타낸 것으로서, 이는 철골보프레임(300)에 하향 설치되는 상부연결포스트(330)와 모듈 랙(400)의 상부 파이프랙(410A)에 상향 설치되는 하부연결포스트(430)로 이루어진다. 즉 본 실시예에서는 상부연결포스트(330)와 하부연결포스트(430)를 연결시킴으로써 모듈 랙(400)이 그 상부에 위치한 철골보프레임(300)에 의해 행잉 지지되도록 하며, 이러한 행잉 지지구조를 모듈 랙(400)의 내측에 다수 개 설치함으로써 모듈 랙(400)이 다점 지지될 수 있도록 한다.
상부연결포스트(330)와 하부연결포스트(430)의 연결은 이들 각각에 구비되는 접합플레이트(331,431)를 매개로 하여 이루어진다. 구체적으로 상부연결포스트(330)에는 그 하단에 상접합플레이트(331)가 구비되고, 하부연결포스트(430)에는 그 상단에 하접합플레이트(431)가 구비되어 이들 상접합플레이트(331)와 하접합플레이탁 볼트체결됨으로써 상부연결포스트(330)오 하부연결포스트(430)가 일체로 연결된다.
이러한 본 발명의 행잉 지지구조는 모듈 랙(400)의 지지를 주된 기능으로 하나, 다른 한편으로는 모듈 랙(400)의 설치시공시 발생될 수 있는 시공오차를 보정하는 수단으로도 기능한다.
이를 위하여 상접합플레이트(331)와 하접합플레이트(431)의 각각에 구비되는 체결공(332,432)은 장공 형상으로 이루어지되, 도 5의 (b)와 (c)에 각 도시된 바와 같이 이들 각 장공 형상의 체결공(332,432)은 서로 직교하는 형상으로 이루어진다.
따라서 모듈 랙(400)의 리프팅 작업 중에 좌우 방향으로 정위치를 벗어난 시공오차가 발생되더라도 이를 철골보프레임(300)에 행잉시키면서 상기한 시공오차를 용이하게 보정할 수 있으므로, 모듈 랙(400)의 정밀 배치를 통한 고품질의 팹 유틸리티를 가진 크린룸의 구축을 도모할 수 있게 된다.
한편 반도체 팹 유틸리티는 하나의 대형 모듈 랙(400)만으로 구성될 수도 있으나, 통상적으로는 운반 및 양중 등의 시공성 내지 현장여건을 고려하여 적정 규모를 가진 다수 개의 모듈 랙(400)이 상하 내지 좌우로 연결된 구조로 이루어진다. 예컨대 다수 개의 모듈 랙(400)이 수직방향 또는 수평방향으로 설치될 수 있고, 수직과 수평의 양 방향에 대하여도 연속적으로 설치될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 반도체 팹 유틸리티의 구성이 다수 개의 모듈 랙(400)에 의하는 경우에는, 이들 각 모듈 랙(400)을 일체화시키기 위한 연결빔이 더 구비된다.
상기 연결빔은 다수 개의 모듈 랙(400)이 배치되는 방향에 따라 수직방향으로 구비될 수도 있고, 수평방향으로 구비될 수도 있으며, 수평방향으로 구비되는 경우에도 각 모듈 랙(400)의 구체적인 시공방법에 따라 그 형상 및 설치되는 위치가 달라진다. 이에 관하여는 하기의 모듈 랙(400) 설치구조의 시공방법에 관한 내용에서 함께 설명한다.
본 발명의 모듈 랙(400) 설치구조의 시공방법은, a) 일정한 간격으로 기둥(200)을 설치하는 단계; b) 상기 기둥(200)의 상단에 거더(310)와 빔(320)으로 이루어진 철골보프레임(300)을 설치하는 단계; c) 배관파이프(420)가 설치된 모듈 랙(400)을 조립하는 단계; d) 상기 기둥(200)과 기둥(200) 사이에서 모듈 랙(400)을 수직방향으로 리프팅하는 단계; e) 상기 모듈 랙(400)을 설정된 위치에 고정시키는 단계;가 포함되어 이루어지며, 설치되는 모듈 랙(400)의 수 내지 배치방향에 따라 모듈 랙(400)들을 일체화시키는 단계 등이 더 포함될 수 있다.
도 6 내지 9는 이러한 본 발명의 시공방법에 관한 각 실시예의 개념을 설명하기 위하여 공정의 일부를 단계별로 각 도시한 것 및 그 중 일부의 상세단면이다.
도 6의 제1실시예에 의한 모듈 랙(400) 설치는 비교적 스팬길이가 짧아 모듈 랙(400)이 기둥(200)만에 의해 지지되더라도 처짐이 발생할 우려가 없는 경우에 유리하게 적용될 수 있다.
a)단계와 b)단계에 의한 기둥(200) 및 철골보프레임(300)의 설치가 완료되면, 여러 단으로 이루어진 파이프랙(410)을 조립하고 그 내부의 유틸리티 공간에 배관파이프(420)를 설치하여 모듈 랙(400)을 조립하는 c)단계가 이루어진다. 이러한 c)단계의 모듈 랙(400) 조립은 그 규모에 따라 별도의 외부공간에서 이루어질 수도 있고, 모듈 랙(400)이 설치될 곳의 직하방 바닥면, 즉 기둥(200)과 기둥(200) 사이의 내부 공간의 바닥면에서 직접 조립할 수도 있다. 아울러 조립된 모듈 랙(400)은 적어도 2단 이상의 파이프랙(410)과, 상하부의 파이프랙을 연결하여 유틸리티공간을 형성시키는 연결지주(413) 및, 상기 유틸리티공간 내에 설치 고정되는 배관파이프(420)가 포함되어 이루어지고, 파이프랙(410)은 배관파이프(420)의 진행방향으로 배치되는 종프레임(411)과 이에 직교하여 배치되는 횡프레임(412)으로 이루어지는 것임은 앞서 설명한 바와 같다.
제1실시예에서는 다수 개의 독립적인 모듈 랙(400)이 수평방향으로 연속 설치되는 것을 예로 하고 있는 바, 모듈 랙(400)의 상부 파이프랙(410A) 중 최 외측에 위치한 횡프레임(412)에는 인접하는 모듈 랙(400)과의 일체화를 위한 연결빔(511,512)을 미리 설치하는 것이 바람직하다.
모듈 랙(400)의 조립이 완료되면 도 6의 (a)에서와 같이, 모듈 랙(400)을 기둥(200)과 기둥(200) 사이의 내부 공간의 바닥면에 위치시킨 후, 스트랜드 잭 시스템(Strand Jack System)등의 리프트 장비를 이용하여 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 모듈 랙(400)을 수직방향으로 리프팅하는 (d)단계를 진행시킨다. 물론 a)단계의 기둥(200) 구축시 모듈 랙(400)의 설치 위치에 대응하는 위치에 상부브라켓(210)을 선 부착시켜야 하며, 상기 리프팅 작업은 상부브라켓(210)에 의해 설정된 높이만큼 이루어진다. 아울러 하부브라켓(220) 설치를 위한 브라켓설치수단 역시 기둥(200)에 선 매립되어 설치되어야 한다.
모듈 랙(400)의 리프팅이 완료되면 상부 파이프랙(410A)의 횡프레임(412)에 설치된 연결빔(511,512) 중 횡프레임(412)의 양 끝단에 설치된 외측연결빔(511)의 상면을 상부브라켓(210)의 하면에 부착시켜 모듈 랙(400)이 외측연결빔(511)을 매개로 하여 상부브라켓(210)에 행잉되는 구조를 가지게 한다.
상부브라켓(210)에 의한 모듈 랙(400)의 1차 고정이 이루어지면 기둥(200)에 선 매립 설치되었던 브라켓설치수단에 하부브라켓(220)을 설치함으로써 하부 파이프랙(410B)의 하면이 하부브라켓(220)에 거치되는 구조를 가지게 하여 모듈 랙(400)을 설정된 위치에 고정시키는 e)단계를 완료한다.
상기한 각 단계에 의해 첫번째 모듈 랙(400)의 설치가 완료되면, 상기한 각 단계 중 c) 내지 e)단계를 반복하여 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 다수 개의 모듈 랙(400)을 수평방향으로 연속 설치하고, 이들 각 모듈 랙(400)을 연결빔(511,512)으로 일체화시키는 단계가 이루어진다.
각 모듈 랙(400) 간의 일체화는 인접한 각 모듈 랙(400)의 상부 파이프랙(410A)들 사이와 하부 파이프랙(410B)들 사이 중 적어도 어느 한 곳을 별도의 길이부재로 이루어진 연결빔(511,512)으로 연결함으로써 이루어진다.
따라서 모듈 랙(400)의 최 외측에 위치한 횡프레임(412)에는 인접하는 모듈 랙(400)과의 일체화를 위한 상기한 연결빔(511,512)이 더 설치되어야 한다. 제1실시예에서의 상기 연결빔은 횡프레임(412)의 양 끝단에 설치되는 외측연결빔(511)과 횡프레임(412)의 안쪽에 설치되는 내측연결빔(512)으로 구분되며, 상기 외측연결빔(511)은 앞서 설명한 바와 같이 상부 파이프랙(410A)의 상면이 하부브라켓(220)의 하부를 고정시키는 매개체로써 기능을 하게 된다.
도 7의 제2실시예에 의한 모듈 랙(400) 설치는 비교적 길이가 긴 장스팬 구조의 형상을 가지는 모듈 랙(400)에 유리하게 적용되는 것으로서, 본 실시예에서는 모듈 랙(400)의 처짐을 방지하기 위한 다점 지지구조가 더 포함된다.
이를 위하여 제2실시예에서는 b)단계에서 설치되는 철골보프레임(300)에는 다수 개의 상부연결포스트(330)가 하향 설치되고, c)단계에서 조립되는 모듈 랙(400)의 상부 파이프랙(410A)에도 하부연결포스트(430)가 상향 설치되며, e)단계에서의 모듈 랙(400) 고정에는 상부연결포스트(330)와 하부연결포스트(430)를 연결시켜 모듈 랙(400)이 철골보프레임(300)에 의해 행잉 지지되도록 하는 과정이 더 포함된다.
이러한 다점 지지구조가 적용되는 경우의 모듈 랙(400) 고정 작업은 다점 지지구조에 의한 행잉작업을 먼저 진행한 한 후, 상부브라켓(210)에 의한 고정작업이 이루어지도록 함으로써 상부연결포스트(330)의 상접합플레이트(331)와 하부연결포스트(430)의 하접합플레이트(431)에 각 구비된 직교방향의 장공형상 체결공(332,432)을 통해 시공오차를 보정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
제2실시예 역시 제1실시예에서와 같이 다수 개의 독립적인 모듈 랙(400)이 수평방향으로 연속 설치되는 것을 예로 하고 있으므로, 이와 동일한 구조의 연결빔(511,512)이 모듈 랙(400)의 최 외측에 위치한 횡프레임(412)에 더 설치된다. 다만 본 실시예의 다점 지지구조상 상기 연결빔(511,512) 중 내측연결빔(512)의 상면에는 도 8에 도시된 바와 같이, 하부연결포스트(430)를 설치하여 거더(310)에 설치된 상부연결포스트(330)와 연결시키도록 하는 것이 바람직하다.
아울러 제2실시예에서는 상하 방향에 대하여도 다수 개의 모듈 랙(400)을 연속하여 실시하는 것을 예로 하고 있는 바, 상기 모듈 랙(400)은 상방에서 하방의 역방향으로 순차 설치된다. 이 경우 하부에 위치한 모듈 랙(400)에는 연결지주(413)로부터 상방으로 수직 돌출되는 길이부재의 수직연결빔(514)이 더 설치된다.
이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
200; 기둥 210; 상부브라켓
220; 하부브라켓 221; 앵커볼트
222; T형 휨지지대 223; 임베디드 플레이트
300; 철골보프레임 310; 거더
320; 빔 330; 상부연결포스트
331; 상접합플레이트 332,432; 체결공
400; 모듈 랙 410; 파이프랙
411; 종프레임 412; 횡프레임
413; 연결지주 420; 배관파이프
430; 하부연결포스트 431; 하접합플레이트
511; 외측연결빔 512; 내측연결빔
514; 수직연결빔

Claims (14)

  1. 상부브라켓(210)이 선 부착 설치된 다수 개의 기둥(200)과, 거더(310)와 빔(320)으로 이루어져 기둥(200)의 상단에 설치된 철골보프레임(300)으로 이루어지는 크린룸 구조물에 모듈 랙(400)이 설치된 것으로서,
    상기 모듈 랙(400)은 적어도 2단 이상의 파이프랙(410)과, 상부 파이프랙(410A)과 하부 파이프랙(410B)을 연결하여 유틸리티공간을 형성시키는 연결지주(413) 및, 상기 유틸리티공간에 설치 고정되는 배관파이프(420)를 포함하여 이루어지고,
    상기 파이프랙(410)은 배관파이프(420)의 진행방향으로 배치되는 종프레임(411)과 이에 직교하여 배치되는 횡프레임(412)으로 이루어지며,
    상부 파이프랙(410A)의 상면은 상부브라켓(210)의 하부에 고정되고, 하부 파이프랙(410B)의 하면은 기둥(200)에 후 부착 설치되는 하부브라켓(220)에 거치되는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기둥(200)에는 브라켓설치수단이 선 매립되어 설치되고, 하부브라켓(220)은 모듈 랙(400)이 정위치에 배치된 후 상기 브라켓설치수단에 부착 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 브라켓설치수단은, 기둥(200) 내부에 매립되는 앵커볼트(221)와 T형 휨지지대(222) 및, 상기 앵커볼트(221)와 T형 휨지지대(222)에 고정되며 외면이 노출되는 임베디드 플레이트(223)로 이루어지고, 상기 T형 휨지지대(222)는 상하방향으로 설치되는 지지판(222a)과 이에 수직으로 설치되는 연결판(222b)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 철골보프레임(300)에는 다수 개의 상부연결포스트(330)가 하향 설치되고, 상기 상부 파이프랙(410A)에는 하부연결포스트(430)가 상향 설치되어, 상부연결포스트(330)와 하부연결포스트(430)가 연결됨으로써 모듈 랙(400)이 철골보프레임(300)에 의해 행잉 지지되는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상부연결포스트(330)에는 하단에 상접합플레이트(331)가 구비되고 상기 하부연결포스트(430)에는 상단에 하접합플레이트(431)가 구비되어 상접합플레이트(331)와 하접합플레이트(431)를 볼트체결함으로써 상부연결포스트(330)와 하부연결포스트(430)가 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상접합플레이트(331)와 하접합플레이트(431)에 각 구비되는 체결공(332,432)은 서로 직교하는 방향의 장공 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 랙(400)의 최 외측에 위치한 횡프레임(412)에는 인접하는 모듈 랙(400)과의 일체화를 위한 연결빔(511,512)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 모듈 랙(400)의 최 외측에 위치한 횡프레임(412)에는 인접하는 모듈 랙(400)과의 일체화를 위한 연결빔(511,512)이 더 설치되되, 상기 연결빔(511,512)은 횡프레임(412)의 양 끝단에 설치되는 외측연결빔(511)과 횡프레임(412)의 안쪽에 설치되는 내측연결빔(512)으로 구분되고, 상기 내측연결빔(512)의 상면에는 하부연결포스트(430)가 더 설치되어 거더(310)에 설치된 상부연결포스트(330)와 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조.
  9. a) 일정한 간격으로 기둥(200)을 설치하고, 모듈 랙(400)을 고정 지지시키기 위한 상부브라켓(210)과 브라켓설치수단을 기둥(200)에 선 부착 및 매립시키는 단계;
    b) 상기 기둥(200)의 상단에 거더(310)와 빔(320)으로 이루어진 철골보프레임(300)을 설치하는 단계;
    c) 적어도 2단 이상의 파이프랙(410)과, 상하부 파이프랙(410A,410B)를 연결하여 유틸리티공간을 형성시키는 연결지주(413) 및, 상기 유틸리티공간에 설치 고정되는 배관파이프(420)를 포함하여 이루어지도록 하되, 상기 파이프랙(410)은 배관파이프(420)의 진행방향으로 배치되는 종프레임(411)과 이에 직교하여 배치되는 횡프레임(412)으로 이루어지도록 모듈 랙(400)을 조립하는 단계;
    d) 상기 기둥(200)과 기둥(200) 사이에서 모듈 랙(400)을 수직방향으로 리프팅하는 단계;
    e) 상부 파이프랙(410A)의 상면을 상부브라켓(210)의 하부에 고정시킨 후, 브라켓설치수단에 하부브라켓(220)을 설치하여, 하부 파이프랙(410B)의 하면이 상기 하부브라켓(220)에 거치된 형상이 되도록 모듈 랙(400)을 설정된 위치에 고정시키는 단계;가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조의 시공방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 b)단계에서 설치되는 철골보프레임(300)에는 다수 개의 상부연결포스트(330)가 하향 설치되고,
    상기 c)단계에서 조립되는 모듈 랙(400)의 상부 파이프랙(410A)에는 하부연결포스트(430)가 상향 설치되며,
    상기 e)단계에서의 모듈 랙(400) 고정에는 상부연결포스트(330)와 하부연결포스트(430)를 연결시켜 모듈 랙(400)이 철골보프레임(300)에 의해 행잉 지지되도록 하는 과정이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조의 시공방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 c) 내지 e)단계를 반복하여 다수 개의 모듈 랙(400)이 하방으로 순차 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조의 시공방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 c) 내지 e)단계를 반복하여 다수 개의 모듈 랙(400)을 수평방향으로 연속 설치한 후 이들 각 모듈 랙(400)을 연결빔(511,512)으로 일체화시키는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조의 시공방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 연결빔은, 인접한 각 모듈 랙(400)의 상부 파이프랙(410A)들 사이와 하부 파이프랙(410B)들 사이 중 적어도 어느 한 곳에 설치되는 별도의 길이부재인 것을 특징으로 하는 반도체 팹 유틸리티의 모듈 랙 설치구조의 시공방법.
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