KR102119710B1 - 레저 및 스포츠 시설용 태양광 발전 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레저 및 스포츠 시설의 이용 편의성을 위해 별도의 전력 공급 없이 주간에 태양광에 의한 전력을 생산 및 저장하였다가 야간에 조명 등의 전력원으로 활용할 수 있도록 하는 레저 및 스포츠 시설용 태양광 발전 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조적 단순화를 통한 시공성 및 경제성 향상을 갖는 레저 및 스포츠 시설용 태양광 발전 구조물에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 레저 및 스포츠 시설의 사용부지의 둘레를 따라 바닥면에 소정 간격으로 설치되는 기초, 그리고 상기 기초에 결합되고 수직 배치되는 기둥, 그리고 상기 기둥 상부에 구비되고, 장착부를 포함하는 슬래브, 그리고 상기 장착부에 장착되고 상기 기둥에 대하여 소정의 경사각을 갖도록 배치되는 태양광패널을 포함한다.

Description

레저 및 스포츠 시설용 태양광 발전 구조물{STRUCTURE FOR SOLAR-CELL POWER GENERATION}

본 발명은 레저시설의 이용 편의성을 위해 별도의 전력 공급 없이 주간에 태양광에 의한 전력을 생산 및 저장하였다가 야간에 조명 등의 전력원으로 활용할 수 있도록 하는 레저시설용 태양광 발전 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조적 단순화를 통한 시공성 및 경제성 향상을 갖는 레저 및 스포츠 시설용 태양광 발전 구조물에 관한 것이다.

레저 및 스포츠 시설 중 야간에도 이용할 수 있도록 제공되는, 예를 들면 풋살 축구장, 족구장, 게이트볼장, 클라이밍장 등과 같은 야외 체육시설, 반려견 쉼터, 주차장 등과 같은 생활 밀착형 시설 등과 같은 레저시설과 스포츠시설은 야간 시야 확보를 위해 조명이 설치된다.

이러한 레저 및 스포츠 시설에 설치되는 조명은 별도로 구비된 전력원을 통해 전력을 공급받아 빛을 발산하는데, 전력 공급을 위한 케이블의 설치가 용이하지 않거나 또는 전력 공급에 사용되는 비용을 절감할 필요성이 있는 상황에 처할 수 있다.

본 발명과 같은 태양광 발전 구조물은 전력 공급이 용이하지 않은 상황에서 별도의 전력 공급 없이 주간에 태양광에 의한 전력을 생산 및 저장하였다가 야간에 활용할 수 있도록 한다. 상기에서는 조명에 사용되는 전력을 공급하기 위한 수단으로 태양광 발전을 제시하였지만, 조명 이외의 용도에도서도 야간 전력 공급의 필요성은 여전히 존재한다.

태양광 발전에 관한 종래의 기술로, 등록특허 제10-1214447호(2012년12월14일)(이하 종래기술) 등이 있는데, 종래기술은 조립 제작 공장에서 미리 제작된 태양광 발전 모듈을 운반 및 이송이 편리한 구조로 접어줄 수 있도록 한 접이식 구조, 혹은 조립순서에 따라 현장 조립이 손쉽게 이루어질 수 있는 기술을 제시하고 있다.

그러나 종래기술을 포함한 종래의 기술들은 야간 시설을 활용할 수 있도록 중앙에 공간을 구비하지 않고 있어, 상기한 야간 시설에 적용하기 적합하지 않으며, 그 구조 또한 복잡하여 시공성 및 경제성이 떨어진다는 문제점이 있다.

따라서 구조적 단순화를 통한 시공성 및 경제성 향상을 갖는 태양광 발전 구조물의 필요성이 재고되는 바이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 기초와 기둥 및 슬래브로 구성된 천장 구조물의 형태를 띠고 있어, 레저 및 스포츠 시설에 적용하기에 특히 적합하고, 나아가 종래의 태양광 발전 시설 등에 비해 그 구조가 단순하게 이루어짐으로써 시공이 간편하고, 부자재의 절감을 통한 비용 절감, 그리고 시공 간소화를 통한 공임 절감 등의 경제성 향상 효과가 있는 레저 및 스포츠 시설용 태양광 발전 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제 해결을 목적으로 하는 본 발명은 다음의 구성 및 특징을 갖는다.

본 발명은, 레저 및 스포츠 시설의 사용부지의 둘레를 따라 바닥면에 소정 간격으로 설치되는 기초, 그리고 상기 기초에 결합되고 수직 배치되는 기둥, 그리고 상기 기둥 상부에 구비되고, 장착부를 포함하는 슬래브, 그리고 상기 장착부에 장착되고 상기 기둥에 대하여 소정의 경사각을 갖도록 배치되는 태양광패널을 포함한다.

또한 상기 기둥은 상기 사용부지의 둘레 일 측에 배치된 제1기둥 및 상기 사용부지의 둘레 타 측에 상기 제1기둥에 대향되게 배치되고 상기 제1기둥보다 길이가 긴 제2기둥을 포함하고, 상기 슬래브는 일단은 상기 제1기둥에 타단은 상기 제2기둥에 연결되며, 상기 장착부는 상기 슬래브 상부에 구비되어 상기 태양광패널을 상기 슬래브에 평행하게 배치시키는 설치브래킷을 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

또한 상기 제1 및 제2기둥은 다음의 조건, [제1기둥과 제2기둥 간의 높이 차이 : 제1기둥과 제2기둥 간의 이격 거리 = 0.27 ~ 0.70 : 1]을 만족할 수 있음을 특징으로 한다.

상기 구성 및 특징을 갖는 본 발명은 구조적 단순화를 통한 시공 편의성을 증진시키고, 나아가 부자재의 절감을 통한 비용 절감, 시공 간소화를 통한 공임 절감 등 경제성을 획기적으로 향상시키는 효과를 갖는다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예.
도 1은 제1실시예에 따른 본 발명의 사시도.
도 2는 제1실시예에 따른 본 발명의 측면도.
도 3은 제1실시예에 따른 본 발명의 상세도.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 제2실시예.
도 4는 제2실시예에 따른 본 발명의 사시도.
도 5는 제2실시예에 따른 본 발명의 측면도 및 상세도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명은 별도의 전력 공급 없이 주간에 태양광에 의한 전력을 생산 및 저장하였다가 야간에 조명 등의 전력원으로 활용할 수 있도록 하는 레저 및 스포츠 시설용 태양광 발전 구조물로, 특히 구조적 단순화를 통한 시공성 및 경제성 향상을 갖는 레저 및 스포츠 시설용 태양광 발전 구조물에 관한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 레저 및 스포츠 시설용 태양광 발전 구조물(이하 본 구조물(S))에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예에 관한 것이고, 도 4 내지 도 5는 본 발명의 제2실시예에 관한 것이다.

보다 구체적으로는, 도 1은 제1실시예에 따른 본 발명의 사시도, 도 2는 측면도, 그리고 도 3은 상세도이다. 또한 도 4는 제2실시예에 따른 본 발명의 사시도, 도 5는 측면도 및 상세도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 구조물(S)은 크게 바닥면에 설치되는 기초(1), 기초(1)의 상부로 결합되는 기둥(2), 기둥(2) 상부에 구비되는 슬래브(3) 및 슬래브(3)에 장착되는 태양광패널(4)을 포함한다.

각 구성 별로, 기초(1)는 본 구조물(S)의 설치를 위한 베이스를 제공하는 구성으로, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 레저 및 스포츠 시설의 사용부지(C)의 둘레를 따라 바닥면에 소정 간격으로 설치된다. 이러한 기초(1)는 사용부지(C)의 중앙 부분 공간을 활용할 수 있도록 사용부지(C)의 둘레를 따라 설치되는 것이 바람직하다.

여기에서, 사용부지(C)는 본 구조물이 설치되는 레저 및 스포츠 시설의 실제 이용 부지로, 레저 및 스포츠 활동이 이루어지는 공간을 제공하는 부지의 개념으로 해석되어야 한다. 특히 본 명세서에서 레저 및 스포츠 활동은 풋살 축구, 족구, 게이트볼, 클라이밍 등과 같은 스포츠 활동은 물론, 반려견 산책, 여가 활동을 위한 주차 등을 모두 포함하는, 소위 여가 활동 전반을 모두 아우르는 개념으로 해석되는 것이 바람직하다.

다음으로, 기둥(2)은 본 구조물(S)의 측면을 형성하고 상부의 슬래브(3) 및 태양광패널(4)의 하중을 지탱하는 구성으로, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기초(1)에 결합되고 수직 배치된다. 보다 명확하게는 기초(1)의 상부로 수직 배치된다는 것이다. 이러한 기둥(2)은 기초(1)가 다수 구비됨에 따라 마찬가지로 다수 구비되는 것이 바람직하다.

다음으로, 슬래브(3)는 본 구조물(S)의 상부를 형성하는 구성으로, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기둥(2) 상부에 구비되고, 태양광패널(4) 장착을 위한 장착부(30)를 포함한다. 본 발명의 제1실시예와 제2실시예는 상기 장착부(30)에서 차이를 갖고, 이에 따른 보다 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

다음으로, 태양광패널(4)은 태양광을 흡수하여 전력을 생산하는 구성으로, 본 구조물(S)이 주간에 태양광을 통해 축전하였다가 야간에 조명 등의 전력원으로 활용할 수 있도록 하는 역할을 한다. 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 태양광패널(4)은 장착부(30)에 장착되고 기둥(2)에 대하여 소정의 경사각(a4)을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성 및 특징을 갖는 본 발명은 별도의 전력 공급 없이 주간에 태양광에 의한 전력을 생산 및 저장하였다가 야간에 조명 등의 전력원으로 활용할 수 있도록 하되, 특히 종래의 태양광 발전 시설 등에 비해 그 구조가 단순하게 이루어짐으로써 시공이 간편하고, 부재자의 절감을 통한 비용 절감, 그리고 시공 간소화를 통한 공임 절감 등의 경제성 향상 효과를 갖는다.

이하 본 발명의 제1실시예와 제2실시예를 각각 설명함으로써, 본 구조물(S)에 대한 보다 구체적인 특징 및 추가적인 특징들에 대해 설명하기로 한다.

먼저 도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명의 제1실시예에 관하여 설명하면, 제1실시예에 따른 본 구조물(S1)은 상기 기초(1)가 사용부지(C)의 둘레를 따라 바닥면에 소정 간격으로 설치되고, 상기 기둥(2)이 다수 구비되어 기둥(2) 각각이 각 기초(1)에 결합되고 수직 배치되며, 슬래브(3)가 기둥(2) 상부에 수평 구비되고, 장착부(30)가 슬래브(3)의 상부에 구비되어 태양광패널(4)이 기둥(2)에 대하여 소정의 경사각(a4)을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 제1실시예는 제2실시예와 비교하여, 슬래브(3)가 수평 구비된다는 점, 그리고 장착부(30)가 태양광패널(4)에 경사각(a4)을 제공한다는 점에서 차이를 갖는다.

이러한 제1실시예를 보다 구체적으로 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 장착부(30)(이하 제1장착부(30A))는 슬래브(3)에 고정 결합되고 수직 배치된 지지프레임(303), 태양광패널(4)의 일 측을 슬래브(3)와 결합시키는 제1브래킷(301), 그리고 태양광패널(4)의 타 측을 지지프레임(303)에 결합시키는 제2브래킷(302)을 포함한다.

이러한 제1장착부(30A)는 제1브래킷(301)이 제2브래킷(302)보다 하부에 위치하여 태양광패널(4)이 제1브래킷(301) 측으로 갈수록 하향 경사를 갖도록 구성되게끔 한다. 그리고 도 1에서 확인 가능한 듯, 제1장착부(30A)는 슬래브(3) 전체 길이에 걸쳐 다수 구비될 수 있으며, 제1장착부(30A)의 구비 간격은 주간에의 일조량을 해치치 않는 선에서 적절하게 선택될 수 있다.

또한 제조 편의상 제1장착부(30A)의 제1브래킷(301)과 제2브래킷(302)은 동일 구조로 이루어지는 것이 바람직하며, 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 태양광패널(4) 측에 결합되는 결합부재(301a)와 슬래브(3) 또는 지지프레임(303) 측에 결합되는 연결부재(301b)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 결합부재(301a)는 중앙이 비어있는'ㄷ'자 형상의 부재로, 그 단부가 내측으로 절곡되어 구성될 수 있다.

또한 일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 연결부재(301b)는 일부분은 결합부재(301a)에 또 다른 일부분은 슬래브(3) 또는 지지프레임(303)에 결합된 절곡형 부재이며, 결합부재(301a)와 연결부재(301b)의 결합 부위에는 상호 결합을 위한 결합공(참조부호 미병기)이 형성되는 것이 바람직하다. 이 결합공에는 볼트(b) 및 너트(n)가 삽입되어 결합부재(301a)와 연결부재(301b)가 상호 결합된다. 도 3을 참고하면, 제1브래킷(301)의 연결부재는 슬래브(3)에 결합되고, 제2브래킷(302)의 연결부재는 지지프레임(303)에 결합된 것을 확인할 수 있다.

상기한 제1장착부(30A)의 구조에 따라 태양광패널(4)은 수직 배치된 기둥(2)에 대하여 15도 내지 35도의 경사각(a4)을 갖고, 바람직하게는 25도의 경사각(a4)을 가질 수 있다. 이러한 경사각(a4)의 한정은 동지 ~ 하지 기간의 태양의 평균 고도를 고려한 것으로, 15도 미만인 경우 태양의 고도가 낮을 때 태양광 입사량이 현저하게 줄어들고, 35도 이상인 경우 고도가 높을 때의 태양광 입사량이 현저하게 줄어드는 문제점을 고려한 한정이다.

추가로, 제1실시예에 따르면 각각의 기둥(1)은 인접한 두 기둥 중, 일 기둥에 일단이 연결되고 타 기둥에 타단이 연결되며 상호 교차 구비되는 브레이스(B)를 통해 지지될 수 있다.

다음으로, 도 4 내지 도 5를 참고하여 본 발명의 제2실시예에 관하여 설명하면, 제2실시예에 따른 본 구조물(S2)은 상기 기초(1)가 사용부지(C)의 둘레를 따라 바닥면에 소정 간격으로 설치되고, 상기 기둥(2)이 다수 구비되어 기둥(2) 각각이 각 기초(1)에 결합되고 수직 배치되며, 슬래브(3)가 기둥(2) 상부에 구비되되, 슬래브(3)가 기둥(2)에 대하여 소정의 경사각(a4)을 갖도록 구성되며, 장착부(30)가 슬래브(3)의 상부에 구비되어 태양광패널(4)이 슬래브(3)와 평행하게 설치되어 기둥(2)에 대하여 소정의 경사각(a4)을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 제2실시예는 제1실시예와 비교하여, 슬래브(3)가 경사 구비된다는 점, 그리고 장착부(30)가 태양광패널(4)이 슬래브(3)에 평행하게 배치될 수 있도록 설치된다는 점에서 차이를 갖는다.

이러한 제2실시예의 구조적 특징을 위해, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 본 구조물(S2)은 기둥(2)은 사용부지(C)의 둘레 일 측에 배치된 제1기둥(21) 및 상기 사용부지(C)의 둘레 타 측에 상기 제1기둥(21)에 대향되게 배치되고 제1기둥(21)보다 길이가 긴 제2기둥(22)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서 일 측 제1기둥(21)과 타 측 제2기둥(22)은 서로 대향되게 배치되는데, 도 4 및 도 5에서 확인 가능한 바와 같이, 제1기둥(21)이 설치되는 제1기초(11)와 제2기둥(22)이 설치되는 제2기초(12)는 서로 마주보는 위치에 구비되고, 다시 말해 사용부지(C)를 사각형 부지로 가정하면 서로 마주보는 변에 배치된다는 것이다.

여기에서 제1기둥(21)의 길이가 제2기둥(22)의 길이에 비해 짧게 형성되는 특징에 따라, 일단은 제1기둥(21)에 타단은 제2기둥(22)에 연결된 슬래브(3)는 자연스럽게 소정의 경사각(a4)을 가지며, 슬래브(3) 상부에 배치되는 장착부(30)(이하 제2장착부(30B))는 슬래브(3) 상부에 구비되어 태양광패널(4)을 슬래브(3)에 평행하게 배치시키는 설치브래킷(300)을 포함한다.

이러한 설치브래킷(300)은 'ㄷ'자 형상의 부재로, 일 측은 슬래브(3)에 타 측은 태양광패널(4)에 접촉되며, 그 단부가 내측으로 절곡된 형상을 가질 수 있다.

상기 제2장착부(30B)는 제1실시예에 따른 제1장착부(30A)에 비해 구조적으로 단순하게 구성될 수 있는데, 제1장착부(30A)는 결합부재(301a)와 연결부재(301b), 즉 2개의 부재가 결합되어 구성되는 것에 반하여 제2장착부(30B)는 설치브래킷(300) 1개의 부재로 구성되기 때문에 구조적 단순화를 통한 비용 절감, 시공 편의성 보장, 나아가 결합 부위의 감소로 인한 내구성 저하 가능성을 줄이는 효과를 제공한다.

상기한 바와 같이, 태양광패널(4)은 태양의 고도 변화에 따른 태양광 입사량 확보를 위해 15도 내지 35도의 각도를 갖는 것이 바람직한데, 제2실시예에 따른 본 구조물(S2)은 태양광패널(4)의 각도를 조절할 수 있는 별도의 수단이 구비되어 있지 않기 때문에 제1기둥(21)과 제2기둥(22)의 설계 조건을 통하여 슬래브(3)의 각도를 조절할 필요가 있다.

제2실시예에 따른 본 구조물(S2)은 이를 위해 제1 및 제2기둥(21)(22)이 다음의 조건, [제1기둥(21)과 제2기둥(22) 간의 높이 차이(h) : 제1기둥(21)과 제2기둥(22) 간의 이격 거리(d) = 0.27 ~ 0.70 : 1]을 만족하는 것을 특징으로 한다.

도 5를 참고하면, 제1기둥(21)의 높이와 제2기둥(22)의 높이의 차이에 의해 도면참조부호 h만큼의 높이 차가 발생하고, 이 높이 차이와 제1기둥(21)과 제2기둥(22) 간의 이격 거리(d)를 통하여 탄젠트 값을 계산할 때, '높이 차이(h) : 이격 거리(d)'가 0.27 : 1일 때 경사각(a4) 15도에 가장 근사하고, '높이 차이(h) : 이격 거리(d)'가 0.70 : 1일 때 경사각(a4) 35도에 가장 근사하다.

따라서 상기 조건에 따라 슬래브(3)의 경사는 15도 내지 35도가 될 수 있고, 이에 따라 태양광패널(4)의 경사각(a4) 역시 15도 내지 35도가 될 수 있으며, 태양광패널(4)의 경사각(a4)이 25도인 것이 바람직한 것을 감안하면 '높이 차이(h) : 이격 거리(d)'는 0.47 : 1인 것이 바람직하다.

한편, 상기 실시에서, 슬래브(3)는 야외에 장시간 노출된다는 점 때문에 부식의 우려가 있다. 본 발명은 이를 해결하기 위해 슬래브(3)의 외면에 코팅제의 도포에 의해 형성되는 코팅층을 구비하였다.

이러한 코팅층은 시공 시의 충격에 의한 파손이나 변형의 우려가 있으며, 태양광에의 노출에 따른 내열성 및 난연성을 구비할 필요가 있고, 슬래브(3)의 보호를 위해 방수성을 구비할 필요가 있다.

따라서 본 발명의 코팅층은 충격에 의한 파손, 첨예체(첨예한 부위를 갖는 물건 또는 장치 등)에 의한 자상 등을 방지함은 물론 향상된 난연성, 신속한 경화로 인한 향상된 제조성, 발수 처리를 통한 향상된 방수성을 제공하는 것을 핵심으로 한다.

상기 효과를 제공하는 본 발명의 코팅제 조성물은, 바인더 수지 100 중량부, 이소시아네이트 프리폴리머(Isocyanate prepolymer) 1 내지 10 중량부, 폴리에스테르 아크릴레이트(Polyester acrylate) 1 내지 30 중량부, 메틸 아세테이트(Methyl acetate) 30 내지 60 중량부, 아조비스 이소부틸니트릴(Azobis isobutyronitrile) 0.5 내지 5 중량부, 수산화 알루미늄(Aluminum hydroxide) 5 내지 15 중량부, 디메틸아날린(Dimethylaniline) 1 내지 5 중량부 및, 테트라에톡시실란(Tetraethoxysilane) 0.5 내지 2.5 중량부를 포함한다.

각 구성 별로, 먼저 바인더 수지는 UV 경화형으로 이루어지는 것이 바람직하며, 그 종류가 특별히 한정되지 않는다.

다음으로, 이소시아네이트 프리폴리머(Isocyanate prepolymer)는 2개의 이소시아네이트기를 가지는 화합물을 이소시아누레이트 변성, 트리메티롤프로판(TMP) 변성, 비우렛(biuret) 변성 등의 방법으로 변성하여 얻을 수 있으며, 바인더 수지 100 중량부에 대해 1 내지 10 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 1 중량부 미만으로 사용되는 경우 가교성이 저하되며, 10 중량부를 초과하여 사용되는 경우 가교성이 과도하게 증가하여 코팅층의 표면이 거칠어지고, 크랙에 의한 파손 가능성이 높아지는 문제가 있다.

다음으로, 폴리에스테르 아크릴레이트(Polyester acrylate)는 상기한 이소시아네이트 프리폴리머와 함께 가교제로 사용되며, 바인더 수지 100 중량부에 대해 1 내지 30 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 1 중량부 미만으로 사용되는 경우 코팅층의 표면이 깨끗하게 형성되지 않으며, 30 중량부를 초과하여 사용되는 경우 역시 가교성이 과도하게 증가하여 코팅층의 표면이 거칠어지게 된다.

다음으로, 메틸 아세테이트(Methyl acetate)는 코팅제의 안정적인 상용성을 확보하고 용액 중합을 제공하는 유기용제로서 첨가되며, 바인더 수지 100 중량부에 대해 30 내지 60 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 30 중량부 미만으로 사용되는 경우 코팅제의 점도가 과도하게 높아지게 되어 흐름성이 나빠지고, 60 중량부를 초과하여 사용되는 경우 환경성이 저하되거나 심한 경우 환경 규제에 저촉되는 문제가 있다.

다음으로, 아조비스 이소부틸니트릴(Azobis isobutyronitrile)은 라디칼을 생성하는 개시제로서 사용되며, 바인더 수지 100 중량부에 대해 0.5 내지 5 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 0.5 중량부 미만으로 사용되는 경우 충분한 라디칼 이온을 발생시킬 수 없고, 5 중량부를 초과하여 사용되는 경우 과 생성된 라디칼 이온이 전체 중합도를 낮춰 물성이 저하되는 문제가 발생한다.

다음으로, 수산화 알루미늄(Aluminum hydroxide)은 코팅층이 연소되는 과정에서 특정 연소단계를 방해하기 위해 첨가되고, 바인더 수지 100 중량부에 대해 5 내지 15 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 5 중량부 미만으로 사용되는 경우 난연 효과가 미미하고, 15 중량부를 초과하여 사용되는 경우 난연 효과에 비해 경제성이 저하된다.

다음으로, 디메틸아날린(Dimethylaniline)은 상기한 아조비스 이소부틸니트릴의 라디칼 생성을 돕기 위해 첨가되며, 바인더 수지 100 중량부에 1 내지 5 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 1 중량부 미만으로 사용되는 경우 완전 경화가 되지 않고, 5 중량부를 초과하여 사용되는 경우 코팅층의 표면에 흑점이나 부식이 발생할 수 있다.

다음으로, 테트라에톡시실란(Tetraethoxysilane)은 가수분해 축합되어 코팅층의 방수성 및 발수성을 부여하고 방부성을 향상시키기 위해 첨가되며, 바인더 수지 100 중량부에 대해 0.5 내지 2.5 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 0.5 중량부 미만으로 사용되는 경우 방수성, 발수성 및 방부성 향상 효과가 미미하며, 2.5 중량부를 초과하여 사용되는 경우 시공성이 저하되는 문제가 있다.

이하에서는 상기한 코팅제 조성물을 이용한 코팅층의 실시예를 소개하기로 한다.

[실시예]

바인더 수지로, 에폭시 아크릴레이트 올리고머 1kg에, 이소시아네이트 프리폴리머 50g, 폴리에스테르 아크릴레이트 200g, 메틸 아세테이트 500g, 아조비스 이소부틸니트릴 30g, 수산화 알루미늄 100g, 디메틸아날린 30g, 테트라에톡시실란(Tetraethoxysilane) 20g을 혼합하여 1시간 정도 교반하여 코팅제 조성물을 제조하였다.

제조된 코팅제 조성물을 시험용 블록(강철 소재로 제조)에 도포한 후, 완전 경화하는 단계를 거쳐 시험용 블록에 코팅층을 형성하였다.

[실시예1]

이 후 코팅층을 불규칙한 돌출부위를 갖는 스크래처를 통해 긁는 실험과 스크래처를 코팅층에 10회 반복하여 내려치는 실험을 수행한 결과, 스크래치 및 코팅층의 함몰이 발생하지 않았다.

[실시예2]

또한 코팅층에 토치를 통해 10분간 화염을 직접 분사하는 실험을 수행한 결과, 약간의 그을음은 발생하였으나 코팅층이 전혀 연소되지 않았다.

[실시예3]

또한 코팅층에 6시간 동안 물을 분사한 후, 코팅층을 제거하고 시험용 블록의 내부 침습도를 검사한 결과 습기가 전혀 검출되지 않았다.

상기 실시예들을 통해 본 발명에 따른 코팅층은 보호성, 난연성, 내열성 및 방수성이 탁월하다는 것을 확인할 수 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

S: 본 구조물(레저 및 스포츠 시설용 태양광 발전 구조물)
1: 기초
2: 기둥
21: 제1기둥 22: 제2기둥
3: 슬래브
30: 장착부 31: 제1장착부
32: 제2장착부
4: 태양광패널 a4: 경사각
C: 사용부지

Claims (4)

1. 레저 및 스포츠 시설의 사용부지의 둘레를 따라 바닥면에 소정 간격으로 설치되는 기초;
   상기 기초에 결합되고 수직 배치되는 기둥;
   상기 기둥 상부에 구비되고, 상부에 장착부를 구비한 슬래브; 및
   상기 장착부에 장착되고 상기 기둥에 대하여 소정의 경사각을 갖도록 배치되는 태양광패널;
   을 포함하고,
   상기 슬래브는 상기 기둥 상부에 수평으로 구비되고,
   상기 장착부는 상기 슬래브에 고정 결합되고 수직 배치된 지지프레임(303), 상기 태양광패널의 일 측을 상기 슬래브와 결합시키는 제1브래킷(301) 및, 상기 태양광패널의 타 측을 상기 지지프레임(303)에 결합시키는 제2브래킷(302)을 포함하고,
   상기 제1브래킷(301)은 상기 제2브래킷(302)보다 하부에 위치하여 상기 태양광패널이 상기 제1브래킷(301) 측으로 갈수록 하향 경사를 갖도록 구성되고,
   상기 제1 및 제2브래킷(301)(302)은 상기 태양광패널 측에 결합되는 결합부재와, 상기 슬래브 또는 상기 지지프레임 측에 결합되는 연결부재를 포함하고,
   상기 결합부재는 중앙이 비어있는'ㄷ'자 형상의 부재로, 그 단부가 내측으로 절곡되어 구성되며,
   상기 연결부재는 일부분은 상기 결합부재에, 또 다른 일부분은 상기 슬래브 또는 상기 지지프레임에 결합된 절곡형 부재로 구성되되,
   상기 제1브래킷(301)의 연결부재는 상기 슬래브에 결합되고, 상기 제2브래킷(302)의 연결부재는 상기 지지프레임(303)에 결합되고,
   상기 슬래브는 외면에 코팅제의 도포에 의해 형성되는 코팅층을 더 포함하고,
   상기 코팅제는, 바인더 수지 100중량부, 이소시아네이트 프리폴리머(Isocyanate prepolymer) 1 내지 10 중량부, 폴리에스테르 아크릴레이트(Polyester acrylate) 1 내지 30 중량부, 메틸 아세테이트(Methyl acetate) 30 내지 60 중량부, 아조비스 이소부틸니트릴(Azobis isobutyronitrile) 0.5 내지 5 중량부, 수산화 알루미늄(Aluminum hydroxide) 5 내지 15 중량부, 디메틸아날린(Dimethylaniline) 1 내지 5 중량부 및, 테트라에톡시실란(Tetraethoxysilane) 0.5 내지 2.5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레저 및 스포츠 시설용 태양광 발전 구조물.
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