KR102028877B1 - 수상용 구조물 제조용 프로파일 부재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강이나, 호수, 바다와 같은 물 위에 떠 있거나 이동하는 다양한 수상용 구조물들(부표(부이), 보드, 카약, 요트 등)을 제조하기 위한 프로파일 부재 및 이를 이용하여 제조된 수상용 구조물에 관한 것으로, 제조하고자 하는 다양한 수상용 구조물의 부위별 형상에 대응하여 단면이 균일한 형상을 갖도록 압출 생산하여 단일 모듈로 블럭화한 후 블럭화된 단일 모듈을 길이방향 및/또는 폭방향으로 상호 조립하여 수상용 구조물을 제조함으로써 수상용 구조물의 건조시간과 비용을 절감하면서 파손과 침수의 위험을 낮출 수 있는 다양한 수상용 구조물을 제조할 수 있다.

Description

수상용 구조물 제조용 프로파일 부재{PROFILE MEMBER FOR MANUFACTURING WATER STRUCTURE}

본 발명은 강이나, 호수, 바다와 같은 물 위에 떠 있거나 이동하는 다양한 수상용 구조물들(부표(부이), 보드, 카약, 요트 등)을 제조하기 위한 프로파일 부재 및 이를 이용하여 제조된 수상용 구조물에 관한 것으로, 상세하게는, 선체를 부위별로 간편하게 분할 제작한 후 조립하여 제조가 용이하고, 파손과 침수의 위험을 낮출 수 있는 프로파일 부재에 관한 것이다.

일반적으로, 강이나, 호수, 바다와 같은 물 위에는 보드, 카약, 요트 등과 같은 소형 선박을 비롯하여 물 위에 띄워 항로 표지 등과 같이 어떤 표적으로 삼기 위한 부표(부이) 등과 같은 다양한 수상용 구조물들이 존재한다. 이러한 수상용 구조물들, 특히 카약, 요트 등과 같이 소형 선박은 선체를 목재 또는 합성수지재질로 건조한다.

대표적인 합성수지 재질로 건조된 선박으로는 FRP(Fiber glass Reinforced Plastic) 선박이 알려져 있다. FRP 선박은 선체(hull) 등이 FRP로 이루어진 선박을 총칭하며, 달리 GRP(Glass Reinforced Plastics) 선박이라고 불리기도 한다. 여기서 FRP란 유리섬유, 탄소섬유, 케블라 등의 방향족(芳香族) 나일론섬유와 불포화폴리에스테르, 에폭시수지 등의 열경화성수지를 결합한 공지의 소재이며, 내구성, 내충격성, 내마모성이 우수하고 녹슬지 않으며 가공성이 뛰어나다는 장점을 보이고 있다.

이에 따라, FRP 선박은 목재 재질로 이루어진 선박과 비교해서 거의 동일 수준의 강도를 유지하면서도 한층 더 가볍게 설계 및 건조가 가능하고, 썩거나 부식되지 않아 수리 및 유지에 소모되는 비용이 적다. 그리고, 이음매가 없어 외관이 미려할 뿐만 아니라, 선체 저항이 작아 선속면에서도 유리한 장점을 보이는 것으로 알려져 있다.

이러한 FRP 선박의 제조방법은, 먼저 1:1로 설계된 목형 몰드를 제작하기 위한 전단계인 현도공정과, 선체 및 하우스를 성형하기 위한 몰드 제작공정과, 목형 몰드의 표면을 도장하는 도장공정과, 도장을 끝낸 목형 몰드의 표면에 기준에 적합한 두께와 강도에 따라 FRP를 적층하는 FRP 적층공정과, 적층된 선체 외형의 내부에 구조적 지지를 위하여 프레임 또는 섀시 등으로 보강골조를 짜는 골조공정 및 선체의 상하부 갑판을 형성하고 거주설비, 엔진탑재, 전기시설, 항해장비, 편의시설 등을 설치하여 제품을 완성하는 내장공정으로 이루어지는 일련의 공정을 통해 건조된다.

그러나, 종래기술과 같이, FRP를 이용한 제조방법은 현도공정, 몰드 제작공정, 도장공정, FRP 적층공정 등을 포함하여 비교적 많은 수의 공정을 포함함에 따라 제조가 복잡할 뿐만 아니라, 일체형 몰딩 구조로 제조됨에 따라 선체의 내부 격실이 선체의 폭방향으로 서로 분할되지 않고 연통됨에 따라 강성이 취약하여 작은 충돌(충격)에도 쉽게 파손될 뿐만 아니라 짧은 시간에 내부 격실이 모두 침수되는 문제가 있었다.

KR 10-2009-0027374, A, 2009. 03. 17. p3, 도 1 KR 10-1187456 B1, 2012. 09. 25. p3 KR 10-0937856 B1, 2010. 01. 13. KR 10-1307294 B1, 2013. 09. 05.

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 제조하고자 하는 다양한 수상용 구조물의 부위별 형상에 대응하여 단면이 균일한 형상을 갖도록 압출 생산하여 단일 모듈로 블럭화한 후 블럭화된 단일 모듈을 길이방향 및/또는 폭방향으로 상호 조립하여 수상용 구조물을 제조하여 수상용 구조물의 건조시간과 비용을 절감하면서 파손과 침수의 위험을 낮출 수 있는 다양한 수상용 구조물을 제조할 수 있는 프로파일 부재에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 제조하고자 하는 수상용 구조물의 부위별 형상에 대응하여 단면이 균일한 형상을 갖도록 각각 압출 생산하여 단일 모듈로 블럭화된 후 상호 조립되어 상기 수상용 구조물을 제조하는 것으로, 관 구조로 이루어진 외판; 상기 외판의 내측에 이격 형성되어 중앙에 제1 격실을 형성하는 내판; 및 상기 외판과 상기 내판 사이를 서로 연결하여 상기 내판의 둘레를 따라 상기 외판과 상기 내판 사이에 폭방향으로 복수 개의 제2 격실을 형성하는 복수 개의 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 수상용 구조물 제조용 프로파일 부재를 제공한다.

바람직하게, 상기 외판은 상판; 하판; 및 상기 상판과 하판을 연결하는 측판을 포함하고, 상기 상판, 상기 하판 및 상기 측판의 내측면에는 상기 수상용 구조물의 형상과 대응하여 단일 모듈 블럭으로 압출 생산된 다른 프로파일 부재와 길이방향으로 암수체결, 볼트체결 또는 용접체결되도록 내측으로 복수 개의 제1 체결편이 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 측판에는 다른 프로파일 부재와의 결합시 기계적 강도를 위해 상기 측판과 상기 격벽 간의 연결 부위에 상기 제1 체결편이 형성되어 있고, 상기 하판에는 2개의 상기 제1 체결편이 형성되어 있되, 이들 중 어느 하나는 기계적 강도를 위해 상기 하판과 상기 격벽 간의 연결 부위에 형성되고 나머지 하나는 상기 격벽 사이의 중앙부에 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 측판의 외측면에는 각각 단일 모듈 블럭으로 압출 생산된 다른 프로파일 부재와 폭방향으로 암수체결, 볼트체결 또는 용접체결되기 위해 제2 체결편이 외측으로 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 제2 체결편은 2개가 상하로 이격되어 상기 측판에 각각 형성되고, 서로 반대 방향으로 개구된 'ㄱ'자 및 'ㄴ'자 형상으로 이루어진 결합고리를 포함하되, 상기 결합고리 중 좌측 측판에 형성된 결합고리는 우측 측판에 형성된 결합고리와 서로 반대 형상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 격벽은 상기 측판과 상기 내판 사이에 수평으로 형성된 수평격벽; 상기 하판의 중앙부와 상기 내판 사이에 수직으로 형성된 수직격벽; 및 상기 수평격벽과 상기 수직격벽 사이에 경사지게 형성된 경사격벽을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

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이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 제조하고자 하는 다양한 수상용 구조물, 예를 들면, 부표(부이) 등과 같은 고정식 구조물과, 보드, 카약, 요트 등과 같은 이동식 구조물의 부위별 형상에 대응하여 단면이 균일한 형상을 갖도록 압출 생산하여 단일 모듈로 블럭화한 후 블럭화된 단일 모듈을 길이방향 및/또는 폭방향으로 상호 조립하여 수상용 구조물을 제조함으로써 수상용 구조물의 건조시간과 비용을 절감하면서 파손과 침수의 위험을 낮출 수 있는 다양한 수상용 구조물을 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수상용 구조물 제조용 프로파일 부재를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 프로파일 부재의 횡단면도.
도 3은 도 1에 도시된 프로파일 부재를 폭방향으로 상호 조립한 상태를 도시한 횡단면도.
도 4는 도 1에 도시된 프로파일 부재를 이용하여 제조된 수상용 구조물을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 5는 도 4에 도시된 수상용 구조물의 조립 과정을 도시한 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수상용 구조물 제조용 프로파일 부재를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 프로파일 부재의 횡단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수상용 구조물 제조용 프로파일 부재(10)는 제조하고자 하는 다양한 수상용 구조물, 예를 들면, 부표(부이) 등과 같은 고정식 구조물과, 보드, 카약, 요트 등과 같이 이동식 구조물의 부위별 형상에 대응하여 단면이 균일한 형상을 갖도록 압출 생산되어 단일 모듈로 블럭화된 후 블럭화된 단일 모듈을 상호 조립하여 제조하고자 하는 수상용 구조물을 제조한다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수상용 구조물 제조용 프로파일 부재(10)는 제조하고자 하는 수상용 구조물의 크기 및 형상에 대응하여 단일 모듈 블럭으로 압출 생산된 후 이들 각 블럭을 길이방향 및/또는 폭방향으로 상호 암수결합 또는 볼트결합을 통해 상호 체결시켜 조립함으로써 수상용 구조물을 간편하게 제조할 수 있다.

이러한 프로파일 부재(10)는 금속 재질, 바람직하게는 알루미늄 재질을 이용하여 단면이 균일한 형상을 갖도록 일체로 압출 생산되고, 관 구조로 이루어진 외판(11)과, 외판(11)의 내측에 이격 형성되어 중앙에 제1 격실(10a)을 형성하는 내판(12)과, 외판(11)과 내판(12) 사이를 연결하여 내판(12)의 둘레를 따라 외판(11)과 내판(12) 사이에 복수 개의 제2 격실(10b)을 형성하는 복수 개의 격벽(13)을 포함한다.

외판(11)은 도 1 및 도 2와 같이, 서로 일체로 압출 생산된 상판(111), 측판(112) 및 하판(113)을 포함하고, 상판(111), 측판(112) 및 하판(113)은 제조하고자 하는 수상용 구조물의 부위별 형상에 대응하여 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

상판(111), 측판(112) 및 하판(113)의 내측면에는 각각 단일 모듈 블럭으로 압출 생산된 다른 프로파일 부재와 길이방향으로 암수체결, 볼트체결 또는 용접체결되도록 내측으로 복수 개의 제1 체결편(111a, 112a, 113a)이 형성되어 있다. 이때, 제1 체결편(111a, 112a, 113a)은 상판(111), 측판(112) 및 하판(113)의 길이방향으로 형성되고, 그 형상은 홀 구조 또는 홈 구조 중 어느 하나의 구조로 이루어질 수 있다.

제1 체결편(112a)은 다른 프로파일 부재와의 결합시 기계적 강도를 위해 측판(112)과 격벽(13) 간의 연결 부위에 형성된다. 하판(113)에는 적어도 2개의 제1 체결편(112a, 113a)이 형성되어 있고, 이들 중 어느 하나는 기계적 강도를 위해 하판(113)과 격벽(13) 간의 연결 부위에 형성되고, 나머지 하나는 격벽(13) 사이의 중앙부에 형성된다.

측판(112)의 외측면에는 각각 단일 모듈 블럭으로 압출 생산된 다른 프로파일 부재와 폭방향으로 암수체결, 볼트체결 또는 용접체결되기 위해 외측으로 제2 체결편(14, 15)이 형성된다. 이때, 제2 체결편(14, 15)은 2개가 한 쌍으로 서로 대향하도록 상하로 이격되어 측판(112)에 형성되되, 서로 반대 형상으로 형성되어 프로파일 부재(10)의 폭방향으로 복수 개의 다른 프로파일 부재를 결합시켜 조립할 수 있다.

제2 체결편(14, 15)은 상하로 서로 나란하게 이격 형성되고, 서로 반대 방향으로 개구된 'ㄱ'자 및 'ㄴ'자 형상의 결합고리(14a, 14b, 15a, 15b)를 포함한다. 도 2에서 좌측 측판에 형성된 제2 체결편(14)과 우측 측판에 형성된 제2 체결편(15)은 결합고리(14a, 14b, 15a, 15b)가 서로 반대 형상을 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 이를 통해 다른 프로파일 부재와 폭방향으로 나란하게 결합시켜 간편하게 조립할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 프로파일 부재를 폭방향으로 상호 조립한 상태를 도시한 횡단면도로서, 도 3과 같이, 본 발명과 같이, 각각 단일 모듈 블럭으로 압출 생산된 프로파일 부재(10, 10')는 제2 체결편(14, 15)이 서로 반대 형상을 갖도록 형성됨으로써 제2 체결편(14, 15)의 결합고리를 이용하여 상호 조립시켜 폭을 확장시킬 수 있다.

도 2와 같이, 하판(113)은 물에 저항을 최소화하도록 곡면 구조로 이루어지고, 그 중앙부를 기준으로 좌측부와 우측부가 대칭 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 2와 같이, 격벽(13)은 외판(11)과 내판(12) 사이를 연결하여 복수 개로 분할 구획한다. 이를 통해 프로파일 부재(10)의 폭방향으로 복수 개의 제2 격실(10b)을 형성한다. 이때, 격벽(13)은 외판(11)과 내판(12) 간의 지지강도를 향상시켜 외부 충격에 견딜 수 있도록 하기 위해 측판(112)과 내판(12) 사이에 수평으로 형성된 수평격벽(131)과, 하판(113)의 중앙부와 내판(12) 사이에 수직으로 형성된 수직격벽(132)과, 수평격벽(131)과 수직격벽(132) 사이에 경사지게 형성된 경사격벽(133)을 포함한다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프로파일 부재(10)는 외판(11)과 내판(12) 사이를 복수 개의 격벽(13)으로 서로 구획하여 분할된 복수 개의 제2 격실(10b)을 형성함으로써 외부 충격시 하나의 격실이 침수되더라도 다른 격실로 물이 유입되지 않아 수상용 구조물이 침수되어 쉽게 침몰되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 프로파일 부재를 이용하여 제조된 수상용 구조물을 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 수상용 구조물의 조립 과정을 도시한 도면이다. 여기서는 일례로 수상용 구조물 중 카약을 예로 들어 설명하기로 한다.

도 4 및 도 5와 같이, 카약(1)의 부위별 형상에 대응하여 프로파일 부재(10, 10', 10'')를 단일 모듈 블럭으로 압출 생산한다. 예를 들어, 선체용 프로파일 부재(10), 선미용 프로파일 부재(10') 및 선수용 프로파일 부재(10'')로 각각 압출 생산한 후, 각 프로파일 부재(10, 10', 10'')를 도 2에 도시된 제1 체결편(111a, 112a, 113a)을 이용하여 길이방향으로 상호 조립시켜 수상용 구조물을 제조할 수 있다.

도 4 및 도 5와 같은 방법으로, 제조하고자 하는 수상용 구조물의 부위별 형상에 대응하여 수상용 구조물을 복수 개의 프로파일 부재로 블럭화하여 압출 생산한 후 이들을 각각 길이방향 및/또는 폭방향으로 상호 결합시켜 조립함으로써 다양한 구조 및 형상을 갖는 수상용 구조물, 예를 들면, 예를 들면, 부표(부이) 등과 같은 고정식 구조물과, 보드, 카약, 요트 등과 같이 이동식 구조물을 간편하게 제조할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 수상용 구조물(카약)
10, 10', 10'' : 프로파일 부재
10a : 제1 격실
10b : 제2 격실
11 : 외판
12 : 내판
13 : 격벽
111 : 상판
112 : 측판
113 : 하판
131 : 수평격벽
132 : 수직격벽
133 : 경사격벽

Claims (7)

1. 제조하고자 하는 수상용 구조물의 부위별 형상에 대응하여 단면이 균일한 형상을 갖도록 각각 압출 생산하여 단일 모듈로 블럭화된 후 상호 조립되어 상기 수상용 구조물을 제조하는 것으로,
   관 구조로 이루어지며, 일체로 압축 생산된 상판(111)이 구비되고, 상기 상판(111)에서 하부로 일정 간격 이격된 하판(113)이 구비되며, 상기 상판(111)과 하판(113)의 양측을 연결하는 측판(112)이 구비되고, 상기 상판(111), 하판(113) 및 측판(112)의 내측면에는 수상용 구조물의 형상과 대응하여 단일 모듈 블럭으로 압출 생산된 다른 프로파일 부재와 길이방향으로 암수체결, 볼트체결 또는 용접체결되도록 내측으로 상판(111), 측판(112) 및 하판(113)의 길이방향으로 돌출 형성된 복수 개의 제1 체결편(111a, 112a, 113a)이 구비된 외판(11);
   상기 외판(11)의 내측에 이격 형성되어 중앙에 제1 격실(10a)을 형성하는 내판(12); 및
   상기 외판(11)과 내판(12) 사이를 서로 연결하여 상기 내판(12)의 둘레를 따라 외판(11)과 내판(12) 사이에 폭방향으로 복수 개의 제2 격실(10b)을 형성하는 복수 개의 격벽(13)을 포함하되,
   상기 외판(11)의 측판(112)에는 다른 프로파일 부재와의 결합시 기계적 강도를 위해 상기 측판(112)과 격벽(13) 간의 연결 부위에 상기 제1 체결편(112a)이 형성되어 있고, 하판(113)에는 2개의 상기 제1 체결편(112a, 113a)이 형성되어 있으며, 이들 중 어느 하나는 기계적 강도를 위해 상기 하판(113)과 격벽(13) 간의 연결 부위에 형성되고, 나머지 하나는 상기 격벽(13) 사이의 중앙부에 형성되며, 상기 측판(112)의 외측면에는 각각 단일 모듈 블럭으로 압출 생산된 다른 프로파일 부재와 폭방향으로 암수체결, 볼트체결 또는 용접체결되기 위해 제2 체결편(14, 15)이 외측으로 돌출 형성되며, 상기 제2 체결편(14, 15)은 2개가 상하로 이격되어 상기 측판(112)에 각각 형성되고, 서로 반대 방향으로 개구된 'ㄱ'자 및 'ㄴ'자 형상으로 이루어진 결합고리(14a, 14b, 15a, 15b)를 포함하되, 상기 결합고리 중 좌측 측판(112)에 형성된 결합고리(14a, 14b)는 우측 측판(112)에 형성된 결합고리(15a, 15b)와 서로 반대 형상을 갖도록 형성되고,
   상기 격벽(13)은 외판(11)과 내판(12) 사이를 연결하여 복수 개로 분할 구획하되, 외판(11)과 내판(12) 간의 지지강도를 향상시켜 외부 충격에 견딜 수 있도록상기 측판(112)과 내판(12) 사이에 수평으로 형성된 수평격벽(131);
   상기 하판(113)의 중앙부와 내판(12) 사이에 수직으로 형성된 수직격벽(132); 및
   상기 수평격벽(131)과 수직격벽(132) 사이에 경사지게 형성된 경사격벽(133)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수상용 구조물 제조용 프로파일 부재.
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