KR101950788B1 - 블록조합형 수상구조물 - Google Patents

블록조합형 수상구조물 Download PDF

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차귀수
이희준
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순천향대학교 산학협력단
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Abstract

블록조합형 수상구조물이 개시되어 있다. 본 발명은, 상기 수상구조물의 내부에 배치되는 결합요소인 십자형블록; 상기 십자형블록의 측면에 결합될 수 있는 제 1중간블록; 상기 십자형블록의 다른 측면에 결합될 수 있는 제 2중간블록; 및 상기 수상구조물의 최외각에 설치될 수 있는 T형블록;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

블록조합형 수상구조물{BLOCK ASSEMBLY TYPE AQUATIC STRUCTURE}
본 발명은 블록조합형 수상구조물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수상 태양광 발전소, 풍력 발전소 또는 어업 관련 시설물을 수상에 설치하기 위한 부력체를 블록형태로 조립하여 사용할 수 있도록 한 블록조합형 수상구조물에 관한 것이다.
일반적으로 어업이나 해상스포츠, 선박의 정박에는 부력 구조체(폰툰)을 사용하게 되는데, 이 부력체는 주로 내부가 비어있는 중공형과 내부에 스치로폴과 같은 부력제를 삽입한 형태가 일반적이다.
중공형 부력체는 파손시 부력을 상실하는 문제가 있고, 삽입형 수상구조물은 파손시 환경파괴와 생태계를 교란시키는 미세 스치로폴 조각으로 어류의 생명을 위협하고, 결국 인간의 밥상 위에 올라와 인간의 건강을 해치게 되는 문제가 있어 왔다.
또한, 선행기술과 현재 판매중인 제품들의 형태에서 파악할 수 있듯이, 부력체는 밀폐와 수밀, 내용물의 품질 등이 부력 효과에 크게 작용함으로 생산 단가가 높고, 생산할 수 있는 크기가 작고, 품질관리가 어려운 문제가 있었다.
아울러, 부력체는 크기가 작기 때문에 충분한 부력을 얻기 위해서 여러 개를 묶어서 형태를 만드는 고정구조물이 필요하고, 이는 더 많은 비용을 필요로 하고 동시에 더 많은 고정 구조물은 더 많은 하중으로 비용대비 효과를 반감시키는 문제가 있었다.
이는 수상 태양광 발전소처럼 구조물의 가격과 설치비가 발전소 운영에 큰 변수가 되는 사업수행에 중요한 문제가 되고 있다.
원형 부력체는 고정하는데 문제가 있고, 사각구조물도 서로 연결하여 고정 하는데 많은 비용과 시간이 소요되며, 운반시에도 많은 비용이 발생하고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 블록 방식으로 제작해서 운반 비용을 줄이면서 현장에서 조립 가능하게 제작된 불록을 고정하기 위한 방안을 고안하게 되었다.
1. 대한민국 등록특허 제10-0887723호 (2009.03.02) 2. 대한민국 등록특허 제10-1687590호 (2016.12.13) 3. 대한민국 등록특허 제10-1629872호 (2016.06.07)
본 발명의 목적은 물리적 부력은 최소화하고, 공기압이나 유체압력으로 부력을 증감시켜서, 수상에서 수행되는 어업, 수상 태양광 발전소 또는 풍력 발전소 등의 중량물 설치를 용이하게 할 수 있도록 한 블록조합형 수상구조물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 물 속에 침수되지 않으면서도 파손될 경우 환경에 미치는 영향이 적으며, 태풍이나 강풍 등 환경변화에 적절하게 대응할 수 있도록 한 블록조합형 수상구조물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 단위블록 형태를 가짐으로써, 조립 및 해체가 용이하고 운반이 용이하여, 생산성 및 작업성을 크게 증대시킬 수 있도록 한 블록조합형 수상구조물을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 블록조합형 수상구조물은,
상기 수상구조물의 내부에 배치되는 결합요소인 십자형블록; 상기 십자형블록의 측면에 결합될 수 있는 제 1중간블록; 상기 십자형블록의 다른 측면에 결합될 수 있는 제 2중간블록; 및 상기 수상구조물의 최외각에 설치될 수 있는 T형블록;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 십자형블록은, 그 상부면과 하부면에 각각 십자형의 수평가이드레일이 형성되어 있고, 그 4개의 측면 중앙에는 수직한 방향을 따라서 각각 수직가이드레일이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1중간블록, 그 상부면과 하부면에 각각 일자형 제 1중간블록 가이드레일이 형성되어 있고, 상기 제 1중간블록 가이드레일의 끝단과 맞닿는 제 1중간불록의 양쪽 측면 중앙에는 수직한 방향을 따라서 각각 제 1중간블록 가이드부재가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2중간블록은, 그 상부면과 하부면에 각각 일자형 제 2중간블록 가이드레일이 형성되어 있고, 상기 제 2중간블록 가이드레일의 끝단과 맞닿지 않는 제 2중간불록의 양쪽 측면 중앙에는 수직한 방향을 따라서 각각 제 2중간블록 가이드부재가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 T형블록, 그 상부면과 하부면에 각각 T형 수평가이드레일이 형성되어 있고, 그 3개의 측면 중앙에는 수직한 방향을 따라서 각각 T형 수직가이드레일이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 T형 수직가이드레일이 형성되지 않은 나머지 하나의 측면에는 다수의 연결고리가 수직방향을 따라서 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 십자형블록, 제 1중간블록, 제 2중간블록 및 T형블록이 복수개로 결합되어 수상구조물을 형성할 때에, 그들의 최상부에 설치되는 상부덮개부를 더 포함하며, 상기 상부덮개부는 그 저면부에 덮개부 가이드부재가 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 십자형블록, 제 1중간블록, 제 2중간블록 및 T형블록들에 결합될 수 있는 I형결합바를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 십자형블록, 제 1중간블록, 제 2중간블록 및 T형블록은 직육면체의 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1중간블록과 상기 제 2중간블록은 한변의 길이가 다른 변의 길이보다 긴 직육면체 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 수상 태양광 발전소, 풍력 발전소 또는 어업 관련 시설물을 수상에 설치하기 위한 부력체를 블록형태로 조립하여 사용함으로써, 조립 및 해체가 용이하고 운반이 용이하여, 생산성 및 작업성을 크게 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 물 속에 침수되지 않으면서도 파손될 경우 환경에 미치는 영향이 적으며, 태풍이나 강풍 등 환경변화에 적절하게 대응할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 단위 블록을 포개어 적재할 수 있도록 하여 보관시 공간 절약이 되고 이동시에 이동수단을 최소화하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 블록조합형 수상구조물의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 결합사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 블록조합형 수상구조물의 단위블록들을 각각 분해하여 상세하게 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 결합도이다.
도 5는 본 발명에 따른 블록조합형 수상구조물이 완전하게 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 블록조합형 수상구조물에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에서 설명하고 있는 단위블록들을 결합을 위한 블록들로서, 상호간에 가이드부재와 가이드레일의 결합형태로 연결되면서 구조물을 형성하게 된다. 따라서, 본 발명에서의 수상구조물은 이러한 단위블록들의 결합에 의해서 제작되는 것으로서, 그 설치 높이나 넓이는 다양하게 변형 및 변경 가능한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 블록조합형 수상구조물의 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 결합사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 블록조합형 수상구조물의 단위블록들을 각각 분해하여 상세하게 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 결합도이며, 도 5는 본 발명에 따른 블록조합형 수상구조물이 완전하게 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 블록조합형 수상구조물은 크게, 십자형블록(40), 상기 십자형블록(40)의 측면에 결합될 수 있는 제 1중간블록(30), 상기 십자형블록(40)의 다른 측면에 결합될 수 있는 제 2중간블록(20), 및 수상구조물의 최외각에 설치될 수 있는 T형블록(60)을 포함한다.
또한, 상기 십자형블록(40), 제 1중간블록(30), 제 2중간블록(20) 및 T형블록(60) 중에서 필요에 따라서 선택적으로 1차 결합한 후에 2차 결합을 위해서 I형 결합바(50)를 사용할 수도 있다.
상기 I형 결합바(50)는 상기 각각의 블록들을 결합하기 위한 가이드부재로서의 기능을 하는 것으로서, 하기에 서술될 각각의 가이드레일에 삽입되어서 결합될 수 있는 구조를 갖는 것이다.
상기 상기 십자형블록(40), 제 1중간블록(30), 제 2중간블록(20) 및 T형블록(60)들의 조립에 의해 다수의 중공부(70)가 형성될 수 있다.
상기 십자형블록(40)은 수상구조물의 내부에 배치되어 상기에 언급된 어떠한 블록도 결합될 수 있는 직육면체의 단위블록으로서, 그 상부면과 하부면에는 각각 십자형의 수평가이드레일(41)이 형성되어 있고, 그 4개의 측면 중앙에는 수직한 방향을 따라서 각각 수직가이드레일(43)이 형성되어 있다.
상기 제 1중간블록(30)은 직육면체의 단위블록으로서, 그 상부면과 하부면에 각각 일자형 제 1중간블록 가이드레일(33)이 형성되어 있고, 상기 제 1중간블록 가이드레일(33)의 끝단과 맞닿는 제 1중간불록(30)의 양쪽 측면 중앙에는 수직한 방향을 따라서 각각 제 1중간블록 가이드부재(35)가 형성되어 있다.
예를 들어, 상기 제 1중간블록(30)은 한변의 길이가 다른 변의 길이보다 긴 형상을 갖는 직육면체로서, 상기 제 1중간블록 가이드부재(35)는 변의 길이가 짧은 쪽의 측면 중앙에 형성되고, 상기 제 1중간블록 가이드레일(33)은 변의 길이가 긴 것과 평행하게 상기 제 1중간블록(30)의 상부면과 하부면에 각각 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 2중간블록(20)은 직육면체의 단위블록으로서, 그 상부면과 하부면에 각각 일자형 제 2중간블록 가이드레일(23)이 형성되어 있고, 상기 제 2중간블록 가이드레일(33)의 끝단과 맞닿지 않는 제 2중간불록(20)의 양쪽 측면 중앙에는 수직한 방향을 따라서 각각 제 2중간블록 가이드부재(25)가 형성되어 있다.
예를 들어, 상기 제 2중간블록(20)은 한변의 길이가 다른 변의 길이보다 긴 형상을 갖는 직육면체로서, 상기 제 2중간블록 가이드부재(25)는 변의 길이가 짧은 쪽의 측면 중앙에 형성되고, 상기 제 2중간블록 가이드레일(23)은 변의 길이가 짧은 것과 평행하게 상기 제 2중간블록(20)의 상부면과 하부면에 각각 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 T형블록(60)은 직육면체의 단위블록으로서, 그 상부면과 하부면에 각각 T형 수평가이드레일(61)이 형성되어 있고, 그 3개의 측면 중앙에는 수직한 방향을 따라서 각각 T형 수직가이드레일(63)이 형성되어 있다. 또한, 상기 T형 수직가이드레일이 형성되지 않은 나머지 하나의 측면에는 다수의 연결고리(67)가 수직방향을 따라서 이격되어 형성되어 있다.
상기 연결고리(67)들은 단위블록들이 결합되어 수상구조물이 완성되었을 때에, 결합력을 보강하기 위하여 장봉을 삽입하는데 이용될 수도 있고, 결합용 끈이나 로프 등을 연결하는 데 사용될 수도 있다.
또한, 상기 각각의 가이드레일과 각각의 가이드부재는 상호간에 결합을 위한 대응적인 형상을 갖는 것으로서, 각각의 가이드부재가 가이드레일에 삽입된 상태에서는 레일의 진행방향을 제외하고는 외부로 이탈하지 않도록 하는 구조를 갖는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 십자형블록(40), 제 1중간블록(30), 제 2중간블록(20) 및 T형블록(60)이 복수개로 결합되어 구조물을 형성할 때에, 그 최상부에는 별도의 상부덮개부(10)가 설치될 수 있다. 상기 상부덮개부(10)는 그 저면부에 덮개부 가이드부재(15)가 일체로 형성되어 있어서, 상기 각각의 가이드레일에 삽입되면서 상기 각각의 블록에 결합될 수 있는 것이다.
상기 상부덮개부(10)의 상부면에는 수상 설치물들을 고정설치할 수 있는 거치대 등이 별도로 형성될 수 있고, 그 내부는 비어 있어서 필요에 따라서 언제든지 물이나 모래 등의 중량물들을 충진하여 부력체의 높낮이를 조절할 수 있는 것이다.
또한, 상기 단위블록의 재질은 수밀을 유지할 수 있는 플라스틱과 같은 비금속 또는 금속인 것이 바람직하다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 블록조합형 수상구조물의 조립방법에 대하여 상세히 설명한다.
1. 십자형블록(40)과 제 1중간블록(30)의 결합
상기 십자형블록(40)의 수직가이드레일(43)에 제 1중간불록 가이드부재(35)를 삽입하여 십자형블록(40)과 제 1중간블록(30)을 연결한다. 계속해서 상기 제 1중간블록(30)의 제 1중간블록 가이드부재(35)에 십자형블록(40)의 수직가이드레일(43)을 삽입하여 제 1중간블록(30)에 십자형블록(40)을 연결한다. 이러한 십자형블록(40)과 제 1중간블록(30)의 연결은 수상구조물의 크기에 따라서 적절하게 이루어질 수 있다.
2. 십자형블록(40)과 제 2중간블록(20)의 결합
십자형블록(40)과 제 1중간블록(30)이 결합된 상태에서, 상기 제 2중간블록(20)을 이용하여 측부쪽으로 수상구조물을 넓혀나갈 수 있다.
즉, 상기 십자형블록(40)의 수직가이드레일(43)에 제 2중간불록 가이드부재(25)를 삽입하여 십자형블록(40)과 제 2중간블록(20)을 연결한다. 계속해서 상기 제 2중간블록(20)의 제 2중간블록 가이드부재(25)에 십자형블록(40)의 수직가이드레일(43)을 삽입하여 제 2중간블록(20)에 십자형블록(40)을 연결한다. 이러한 십자형블록(40)과 제 2중간블록(20)의 연결은 수상구조물의 크기에 따라서 적절하게 이루어질 수 있다.
3. T형블록(60)과 제 1중간블록(30) 또는 제 2중간블록(20)의 결합
상기 T형블록(60)은 수상구조물의 최외각을 형성하는 것으로서, 마지막으로 설치되는 제 1중간블록(30) 또는 제 2중간블록(20)에 결합되어 사용될 수 있다.
즉, T형블록(60)이 상기 제 1중간블록(30)에 결합될 경우에는, 상기 T형블록(60)의 일측면에 형성된 T형 수직가이드레일(63)에 상기 제 1중간블록(30)의 제 1중간블록 가이드부재(35)가 삽입됨으로써, 결합될 수 있다.
또한, T형블록(60)이 상기 제 2중간블록(20)에 결합될 경우에는, 상기 T형블록(60)의 일측면에 형성된 T형 수직가이드레일(63)에 상기 제 2중간블록(20)의 제 2중간블록 가이드부재(25)가 삽입됨으로써, 결합될 수 있다.
4. 상부덮개부(10)의 결합
상기 상부덮개부(10)의 저면부에 형성된 덮개부 가이드부재(15)를 상기 각각의 수평가이드레일에 삽입함으로써, 상기 상부덮개부(10)를 덮은 완전한 수상구조물을 완성할 수 있는 것이다.
이렇게 다수의 십자형블록(40), 제 1중간블록(30), 제 2중간블록(20) 및 T형블록(60)을 결합하여 수상구조물을 형성하면서, 그 결합력을 보강하기 위하여 각각의 수평가이드레일에 상기 I형 결합바(50)를 삽입할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 상부덮개부 15: 덮개부 가이드부재
20: 제 2중간블록 23: 제 2중간블록 가이드레일
25: 제 2중간블록 가이드부재 30: 제 1중간블록
33: 제 1중간블록 가이드레일 35: 제 1중간블록 가이드부재
40: 십자형블록 41: 수평가이드레일
43: 수직가이드레일 50: I형결합바
60: T형블록 61: T형 수평가이드레일
63: T형 수직가이드레일 67: 연결고리

Claims (10)

  1. 수상 태양광 발전소, 풍력 발전소 또는 어업 관련 시설물을 수상에 설치하기 위한 부력체를 블록형태로 제작하여 조립할 수 있도록 한 블록조합형 수상구조물로서,
    상기 수상구조물의 내부에 배치되는 결합요소인 십자형블록; 상기 십자형블록의 측면에 결합될 수 있는 제 1중간블록; 상기 십자형블록의 다른 측면에 결합될 수 있는 제 2중간블록; 및 상기 수상구조물의 최외각에 설치될 수 있는 T형블록;을 포함하고,
    상기 십자형블록은,
    그 상부면과 하부면에 각각 십자형의 수평가이드레일이 형성되어 있고, 그 4개의 측면 중앙에는 수직한 방향을 따라서 각각 수직가이드레일이 형성되고,
    상기 제 1중간블록은,
    그 상부면과 하부면에 각각 일자형 제 1중간블록 가이드레일이 형성되어 있고, 상기 제 1중간블록 가이드레일의 끝단과 맞닿는 제 1중간불록의 양쪽 측면 중앙에는 수직한 방향을 따라서 각각 제 1중간블록 가이드부재가 형성되고,
    상기 제 2중간블록은,
    그 상부면과 하부면에 각각 일자형 제 2중간블록 가이드레일이 형성되어 있고, 상기 제 2중간블록 가이드레일의 끝단과 맞닿지 않는 제 2중간불록의 양쪽 측면 중앙에는 수직한 방향을 따라서 각각 제 2중간블록 가이드부재가 형성되고,
    상기 T형블록은,
    그 상부면과 하부면에 각각 T형 수평가이드레일이 형성되어 있고, 그 3개의 측면 중앙에는 수직한 방향을 따라서 각각 T형 수직가이드레일이 형성되며,
    상기 십자형블록, 제 1중간블록, 제 2중간블록 및 T형블록들의 조립에 의해 다수의 중공부가 형성되는 것을 특징으로 하는 블록조합형 수상구조물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 T형 수직가이드레일이 형성되지 않은 나머지 하나의 측면에는 다수의 연결고리가 수직방향을 따라서 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 블록조합형 수상구조물.
  7. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 십자형블록, 제 1중간블록, 제 2중간블록 및 T형블록이 복수개로 결합되어 수상구조물을 형성할 때에, 그들의 최상부에 설치되는 상부덮개부를 더 포함하며,
    상기 상부덮개부는 그 저면부에 덮개부 가이드부재가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 블록조합형 수상구조물.
  8. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 십자형블록, 제 1중간블록, 제 2중간블록 및 T형블록들에 결합될 수 있는 I형결합바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블록조합형 수상구조물.
  9. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 십자형블록, 제 1중간블록, 제 2중간블록 및 T형블록은 직육면체의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 블록조합형 수상구조물.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1중간블록과 상기 제 2중간블록은 한변의 길이가 다른 변의 길이보다 긴 직육면체 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 블록조합형 수상구조물.
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US6874291B1 (en) * 1999-11-24 2005-04-05 Ralf D. Weber Universal structural element
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