KR102259648B1 - 소수력 발전을 위한 조립식 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물은 받침모듈, 벽체유닛 및 루프유닛을 포함한다. 받침모듈은 편평한 판상의 부재로 이루어진 베이스, 베이스에 다수 개가 구비되고 상하 방향으로 승강하며 베이스의 상부 및 하부로 돌출되는 길이가 변화하는 승강칼럼을 포함한다. 벽체유닛은 베이스 상부에 결합되며 측면을 둘러 공간을 형성한다. 루프유닛은 벽체유닛 상부에 결합된다.

Description

소수력 발전을 위한 조립식 구조물{FABRICATED STRUCTURE FOR HYDROPOWER GENERATION}

본 발명은 계곡 및 하천수를 사용하는 소수력발전소용 건축물의 설치에 관한 것으로, 구체적으로는 발전소 설치부지에 파형강관으로 발전기 설치대수에 맞춰 수차의 방류수로를 매설한 후 발전소 건축물 설치용 기초PAD를 설치하고, 그 위에 컨테이너 2개를 안치한 후 용접으로 일체화시켜 건축의 골조를 구축한다. 그리고, 컨테이너 내측 하부에 무근콘크리트를 타설하여 발전소 바닥을 조성한 후 컨테이너의 사이드패널에 단열재와 방수 석고보드를 부착시켜 벽체를 설치하고, 컨테이너 루프패널 위에 지붕을 설치하는 소수력발전소 건축물 설치공법에 관한 것이다.

또한, 소수력 발전을 위해 산간의 하천 주변에 손쉽게 설치할 수 있는 조립식 구조물에 관한 것이다.

수력발전은 물의 힘을 이용해 전기를 생산하는 것이다. 수력발전은 대체로 물의 위치에너지로부터 얻을 수 있는 동력으로 발전기를 통해 전기를 생산한다.

수력발전은 물의 낙차와 수량(水量)에 따라 발전소의 형태가 달라진다. 대체로 최대출력 3,000kW이하 규모의 수력발전소를 소수력발전소로 분류하기도 한다.

소수력발전은 지표수의 여러 형태 중 하천을 흐르는 물을 이용하는 것이 일반적이다. 따라서, 유량이 풍부하고 상대적으로 큰 낙차를 만들 수 있는 지형에 설치될수록 경제성이 좋아진다. 또한, 연중 고른 유량이 유지되는 하천에 주로 설치된다.

소수력발전소는 대체로 산간지역의 하천주변에 설치된다. 소수력발전은 하천을 흐르는 물을 유인해 정해진 유로를 통해 발전기를 가동시키는 수로식발전, 댐을 설치하여 인공적으로 물의 낙차를 생성하는 댐식발전으로 크게 나누어 볼 수 있다.

수로식발전, 댐식발전 모두 발전기가 수용되는 건축물을 필요로 한다. 하지만, 소수력발전소가 설치되는 입지는 대체로 산간지역 하천 주변의 경사진 지형으로서, 건축물을 짓기 위한 자재를 옮기는데 비용이 크게 발생하고, 건축을 위한 환경이 열악한 경우가 많았다.

따라서, 조립식 건축물(컨테이너)을 이용해 손쉽게 건축자재를 운반하여 구조물을 만들기도 하였지만, 하천 유역의 경사진 지역을 평탄화 하는 작업이 어려워 구조물 설치에 어려움이 있었다. 또한, 조립식 건축물의 경우 내구성이 떨어진다는 단점도 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1607550호(2016.03.30. 공고)

소하천 계곡수를 사용하는 소수력발전소는 주로 산악지역에 설치되는 관계로 부지가 좁고 접근성이 열악하여 철근콘크리트 구조물로 작업하려면 공사비가 증대되고 공기가 연장되어 소수력발전사업의 경제성을 저하시킨다.

또한, 발전소 설치위치가 주로 산악지역으로 부지확보에 어려움이 많은 실정이므로 발전소 운영관리에 지장이 없는 범위에서 치밀한 설계를 통하여 발전소 건축물의 소요면적을 축소할 필요성이 있다

그리고, 소수력발전사업은 대부분 자본이 영세한 사업자가 추진하는 경우가 많으므로 소수력발전사업을 활성화시키기 위해서는 발전소 운영관리에 지장이 없는 범위에서 최소한의 비용으로 발전소 건축물을 설치할 필요성이 있다.

본 발명의 일 과제는, 소수력발전소 건축을 위한 자재의 운반이 어려웠던 종래기술의 문제점을 해결하는 것이다.

본 발명의 다른 과제는, 산지의 하천 주변에 소수력발전소를 건축하기 위해서는 큰 비용이 들었던 종래기술의 문제점을 해결하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는, 평탄하지 않은 지반위에 소수력발전소를 건설하기 어려웠고, 평탄작업이 쉽지 않았던 종래기술의 문제점을 해결하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는, 컨테이너와 같은 가건물 형태로 소수력발전소를 건축하는 경우 구조물이 견고하지 못했던 종래기술의 문제점을 해결하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 내용들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제나 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물은 받침모듈, 벽체유닛 및 루프유닛을 포함한다. 받침모듈은 편평한 판상의 부재로 이루어진 베이스, 베이스에 다수 개가 구비되고 상하 방향으로 승강하며 베이스의 상부 및 하부로 돌출되는 길이가 변화하는 승강칼럼을 포함한다. 벽체유닛은 베이스 상부에 결합되며 측면을 둘러 공간을 형성한다. 루프유닛은 벽체유닛 상부에 결합된다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 벽체유닛은 유수가 벽체유닛 내부로 유입되도록 형성된 관인 유입관이 통과하는 적어도 하나의 유입구를 포함하고, 베이스는 유입관을 통해 벽체유닛에 유입된 유수가 발전기를 거쳐 배출되는 관인 배출관이 통과하는 적어도 하나의 배출구를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 베이스는 승강칼럼이 상하로 통과하는 통로로서 승강칼럼과 대응되는 개수로 이루어지는 승강구 및 승강구에 구비되어 승강칼럼을 고정하는 고정부를 포함하고, 승강칼럼들은 승강구를 관통하되, 고정부를 통해 받침모듈에 결합되며, 받침모듈의 상부 및 하부로 돌출되는 길이가 고정부를 통해 조절된다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 승강칼럼은 외측둘레에 고정부의 적어도 일부가 삽입되는 홈으로서 상하로 길게 형성되는 승강레일 및 하단이 지면과 견고하게 결합되도록 지면과의 사이에 부설되는 기초보강부를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 기초보강부는 승강칼럼의 하단과 승강칼럼이 고정되는 지면 사이에 타설되는 콘트리트로 이루어진다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 벽체유닛은 승강칼럼과 대응되는 개수 및 위치로 형성되고, 베이스 상부로 노출된 승강칼럼의 상단 일부가 삽입되는 결합구를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 결합구는 승강칼럼을 관통해 결합되고, 승강칼럼을 벽체유닛에 고정하는 체결부를 포함한다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 벽체유닛은 단열소재로 이루어진 내장재 및 내장재의 양면에 부착되고 강성이 높은 재질로 이루어지는 사이드월을 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 받침모듈은 판상으로 이루어져 베이스 하부의 승강칼럼들 사이에 설치되고, 받침모듈 하부에 소정의 공간을 형성하는 거푸집을 포함하고, 거푸집 내부에 콘크리트가 타설된다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 승강칼럼은 거푸집이 승강칼럼들 외부로 밀려나지 않도록 돌출형성되어 거푸집과 접하여 지탱하는 걸림턱을 포함한다.

산간지역의 계곡 및 하천수를 발전용수로 사용하는 소수력발전소는 산간지역 하천변에 설치되어야 하므로, 대부분 부지면적이 협소하고 인력과 장비의 접근성이 열학한 지리적 조건을 가지고 있어, 발전소 설치에 따른 부지의 소요면적이 작고 인력과 장비의 현장투입이 최소화될 수 있는 공법이 절실히 필요한 실정이다.

본 발명에 따른 컨테이너를 이용한 발전소 건축물의 설치방법은 시중에서 널리 유통되는 화물용 컨테이너를 사용하므로 발전소 설치에 따른 인력과 장비의 현장투입을 최소화할 수 있고, 발전기 설치 및 운영관리에 필요한 면적에 맞춰 치밀한 공간 배치가 가능하므로 발전소 설치부지를 최소한으로 할 수 있는 이점이 있다.

또한, 발전소에서 수차를 가동시킨 물은 방류수로를 통하여 인근 하천으로 유출되는데, 방류수로는 일반적으로 발전소 하부에 철근콘크리트로 설치하는데 반하여 발전소 부지정지작업 전에 파형강관을 수차의 설치위치에 맞춰 매설하고 그 위에 발전소 기초PAD를 설치하면 방류수로 설치에 따른 비용과 공기를 대폭 감소 시킬 수 있다. 컨테이너를 이용한 발전소 건축물에 대한 강도검토결과 컨테이너가 지하 2m까지 매설되어도 문제가 없는 것으로 확인되므로, 발전소 설치높이를 도수관 유입높이에 맞춰 정할 수 있으므로 발전소 설치높이에 따른 발전수의 압력손실을 방지할 수 있고 발전소 내부의 보온효과도 향상된다.

본 발명에 의하면, 소수력발전소를 위한 구조물을 건축하기 위해 운반해야 하는 자재의 양이 많지 않은 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 소수력발전소를 위한 구조물을 건축하는데 소모되는 시간과 비용이 절감되는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 높낮이가 불규칙한 지반위에도 간단하게 구조물을 설치할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 소수력발전소를 위한 구조물이 보다 견고하게 설치되는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 컨테이너 발전소의 입체도이다.
도 2는 컨테이너 발전소의 평면도이다.
도 3은 발전기 설치부의 단면도이다.
도 4는 관리실 부분의 단면도이다.
도 5는 발전소 기초PAD의 설치상세도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물이 설치된 예를 도시한 상태도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물의 분해사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 베이스의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물의 측면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물이 확장된 형태를 도시한 분해사시도이다
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 베이스 하부에 콘크리트가 타설된 상태를 도시한 단면도이다.
도 14는 도 13의 D-D'단면도이다.

이하, 본 발명을 적절한 실시예와 함께 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예들은 첨부도면을 참조하면서 보다 상세하게 서술한다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 컨테이너 발전소의 전체 입체도로 발전소 건축물의 전체적인 치수와 외형 그리고, 발전소 내부의 공간배치를 나타내었고, 도 2는 발전소 평면도로 발전소 내부의 실배치와 발전기 및 방류관의 설치위치를 나타내었고, 도 3은 발전기 설치부위의 단면도로 기초PAD(72)와 벽체(76) 및 지붕(75) 그리고 방류관(74)의 매설 깊이를 나타낸 것이며, 도 4는 관리실 부분의 단면도로 관리실 벽체의 자재와 출입문의 위치를 나타내었고, 도 5는 발전소 기초PAD(72) 설치상세도로 기초PAD와 무근 바닥콘크리트(73) 그리고 방류관(74)과 지하수 배출관(77)의 설치방법을 나타낸 것이다.

도면 1에 도시된 바와 같이, 발전소 건물의 주체를 구성하는 컨테이너의 ISO규격은 1BB형으로 바깥치수가 높이 2,591㎜, 폭 2,438㎜, 길이 9,125㎜이고 패널의 두께는 2㎜로 제작된다. 이 같은 규격의 국제화물컨테이너 2개를 용접하여 내부 폭을 2배로 확대시킨 구조물을 설치하기 위하여 하부에 두께 300㎜의 철근콘크리트 기초PAD(72)를 설치하고, 컨테이너 상부에는 적설하중에 안전한 지붕을 설치하고, 내부공간은 발전실과 작업실 그리고 관리실로 구분하였다.

도면 2에 도시된 바와 같이, 컨테이너 설치용 기초PAD(72)의 크기는 6,000×12,000㎜로 2개의 컨테이너를 합친 크기와 장비 반출입을 고려하였다.

발전소 내부공간은 발전실, 작업실, 관리실로 구분되고, 관리실은 샌드위치패널로 구획하여 별도의 출입문을 설치하였고, 작업실은 별도의 칸막이 없이 발전실과 연결되고 천정에 자재를 운반할 수 있는 모노레일 체인블록(80)을 설치하여 발전기의 유지보수작업을 용이하게 하였으며, 컨테이너 외부 6개소에 샌드위치패널 지붕용 트러스(79)를 고정시키기 위한 기둥(78)을 설치하였다.

도면 3에 도시된 바와 같이, 도수관(71)의 발전소 인입 레벨은 발전소 내 바닥(73)에서 도수관(71) 하단까지 높이를 400㎜ 유지시켜 도수관의 인입공사 및 유지보수가 원할토록 하였으며, 파형강관(74) 매설 후 철근콘크리트구조로 기초PAD(72)를 설치하고, 컨테이너로 인입하기 직전의 도수관(71)에는 기초PAD(72)에 일치시켜 관지지용 콘크리트블록(76)을 설치하여 도수관(71)의 하중이 컨테이너 구조물에 영향이 미치지 않도록 하였다.

기초PAD(72) 위에 바닥합판과 길이 방향 한 쪽 면의 사이드패널이 없는 컨테이너 2개를 밀착시켜 나란히 안치하고, 맞닿는 면의 상하부 Side Rail과 Corner Post를 용접하여 일체화시킨 후 내부를 기초PAD(72)에서 바닥합판 높이까지 무근콘크리트(73)로 충전시켜 건축물의 골조와 바닥을 조성한다.

또한, 건축물의 에너지절약설계기준을 충족시키기 위하여 컨테이너 사이드패널에 적정 규격의 단열재를 설치하고 그 표면에 방수석고보드를 부착시켜 벽체(76)를 조성하고, 컨테이너 외부에 설치된 기둥(78) 위에 보를 설치하고, 그 위에 공장에서 기 제작된 철골트러스(79)를 안치한 후 상부에 적정한 단열성능을 갖춘 샌드위치패널(75)을 부착시켜 지붕을 완성한다.

또한, 발전소 내부에는 발전설비의 원활한 유지관리를 위하여 형강으로 지지체(85)를 세우고 발전실에서 출입구까지 운반용 가이드빔(84)과 체인블록(80)을 설치하여 발전기의 분해조립과 자재운반을 용이하게 하였다.

도면 4에 도시된 바와 같이, 발전소 내부의 관리실은 시설관리자의 사무공간으로 샌드위치패널로 공간을 막고 출입문을 별도로 설치하여 발전 및 작업 소음을 최대한 차단하고 시설관리자의 신속한 이동이 가능하게 하였다.

도면 5에 도시된 바와 같이, 발전기 설치장소의 부지정지 작업 후 방류수로(74) 설치를 위하여 파형강관의 상단높이가 발전소 내부 바닥(73)높이와 일치하도록 매설한 후, 그 위에 철근콘크리트로 발전소 기초PAD(72)를 설치한다.

또한, 우기 시 발전소 내부로 빗물이 침투하는 것을 방지하기 위하여 기초 PAD 둘레에 도랑을 파 유공파형관(77)을 설치하고 유공파형관의 말단을 하부의 방류수로(74)에 연결시켜 우수의 배수를 원활하게 하였다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물이 설치된 예를 도시한 상태도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물은 소수력발전소에 적용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물은 산 속의 하천 주변에서 실시될 수 있다.

산 속의 하천 주변은 구조물을 건축하기 위한 평탄작업이 수월하지 않다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물은 컨테이너모듈(10)와 받침모듈(100)가 각각 완성된 상태로 운반되고, 현장에서 조립될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물의 분해사시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 베이스(110)의 평면도이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물은 받침모듈(100) 및 컨테이너모듈(10)를 포함한다.

컨테이너모듈(10)는 벽체유닛(200) 및 루프유닛(300)으로 이루어진다.

받침모듈(100), 벽체유닛(200) 및 루프유닛(300)은 각각 별도의 과정을 통해 생산될 수 있다. 받침모듈(100), 벽체유닛(200) 및 루프유닛(300)은 각기 완성된 상태로 설치될 장소에 운반된다.

받침모듈(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물의 기초를 이룬다. 지면과 접해 편평한 바닥면을 형성한다.

벽체유닛(200)는 받침모듈(100) 위에 조립되고, 받침모듈(100)를 바닥면으로 하는 소정 공간을 둘러싸는 벽들을 형성한다.

루프유닛(300)은 벽체유닛(200) 위에 조립되고, 받침모듈(100) 및 벽체유닛(200)를 통해 형성된 공간의 상부를 덮어 보호한다.

받침모듈(100), 벽체유닛(200) 및 루프유닛(300)은 각기 용접 또는 볼트 결합될 수 있고, 이는 본 발명이 적용되는 실시예에 따라서 적절한 형태로 구현될 수 있다.

받침모듈(100)는 베이스(110) 및 승강칼럼(130)을 포함한다. 베이스(110)는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 바닥면을 형성한다. 베이스(110)는 편평한 판상의 부재로 이루어질 수 있고, 또는 다수 개의 H빔이나 I빔이 결합되어 소정의 뼈대를 이루고 이 뼈대 위에 판상의 부재를 덮어 이뤄질 수도 있다.

베이스(110)는 도시된 바와 같이 사각형일 수 있고, 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

베이스(110)에는 배출구(112)가 형성될 수 있다. 배출구(112)는 베이스(110)를 상하로 관통하는 개구로서, 배출관(30)이 통과하는 통로이다. 배출관(30)은 베이스(110)를 상하로 통과해 베이스(110) 하부로 이어지고, 일측으로 길게 형성될 수 있다

도 9에 도시된 바와 같이 베이스(110)에는 다수 개의 승강구(120)가 형성된다. 승강구(120)는 베이스(110)의 하중을 지탱할 수 있도록 적어도 세 개가 마련되며, 본 발명의 일 실시예에서는 베이스(110)가 사각형의 평판형상으로 이루어지고, 승강구(120)는 베이스(110)의 각 모서리에 네 개가 형성된다.

승강구(120)는 베이스(110)를 상하로 관통하는 개구이고, 승강칼럼(130)의 단면과 대응되는 형상으로 이루어진다. 즉, 승강구(120)에는 승강칼럼(130)이 끼워지고, 승강칼럼(130)은 상하로 긴 막대형태로서, 승강구(120)를 통과해 받침모듈(100)를 기준으로 승강한다.

승강칼럼(130)과 승강구(120)는 서로 대응되는 숫자로 구비된다. 승강칼럼(130)은 강성이 높은 재질로 이루어지고, H빔이나 I빔의 철제 빔으로 구현될 수 있다.

승강칼럼(130)에는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물의 하중이 가해진다. 따라서, 승강칼럼(130)은 견고한 하중에도 변형이 없고 파손되지 않도록 충분한 강성을 지닌 재질로 이루어진다.

승강칼럼(130)들은 각각이 승강구(120)를 통과해 길이방향으로 승강한다.

승강칼럼(130)의 적어도 하나의 측면에는 승강레일(132)이 형성된다. 승강레일(132)은 승강칼럼(130)의 길이방향을 따라 형성되는 장홈일 수 있다. 승강구(120)에는 고정부(140)가 형성되고, 고정부(140)는 승강레일(132)에 그 일부가 삽입된다. 승강칼럼(130)은 고정부(140)의 일단이 승강레일(132)에 삽입된 상태로 승강할 수 있고, 이는 승강칼럼(130)이 수직으로 상승 및 하강할 수 있도록 돕게 된다. 또한, 승강칼럼(130)은 고정부(140)를 통해 받침모듈(100)에 일정한 높이로 고정된다.

고정부(140)는 볼트형태로 이루어질 수 있다. 즉, 받침모듈(100)가 설치되는 위치의 지면 경사에 맞춰 각기 위치가 달리 배치되는 승강칼럼(130)들의 높이를 조절해서, 베이스(110)가 수평을 이루도록 한다.

이때, 베이스(110)를 기준으로 승강칼럼(130)들은 베이스(110)의 아래쪽과 윗쪽으로 일정 길이만큼 돌출된다.

베이스(110)를 기준으로 베이스(110)의 아래쪽으로 돌출된 승강칼럼(130)들의 일부는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물을 지탱하는 기둥으로서 역할 한다.

그리고, 베이스(110)를 기준으로 베이스(110)의 윗쪽으로 돌출된 승강칼럼(130)들의 일부는 벽체유닛(200)에 삽입된다.

벽체유닛(200)는 받침모듈(100) 위에 소정의 공간을 형성할 수 있도록 사방을 둘러서 형성된다. 벽체유닛(200)는 그 내부에 적정 규격의 내장재(210)가 배치되고, 내장재(210)의 양면에 각기 방수처리된 사이드월(220)을 부착함으로써 형성된다.

본 발명의 일 실시예에서 벽체유닛(200)는 네 개의 면으로 이루어질 수 있다. 벽체유닛(200)는 베이스(110)가 이루는 형상 및 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 적절한 숫자의 면으로 이루어질 수 있다.

벽체유닛(200)에는 베이스(110)의 승강구(120)와 대응되는 위치이면서 승강칼럼(130)과 일대일로 결합될 수 있는 위치에 결합구(230)가 형성된다. 결합구(230)는 승강구(120) 및 승강칼럼(130)과 동일한 개수로 이루어진다. 본발명의 일 실시예에서 결합구(230)는 벽체유닛(200)의 모서리 부분에 배치되고, 상하로 길게 형성되는 통로이다.

벽체유닛(200)의 결합구(230)에는 하부로부터 승강칼럼(130)의 상부가 삽입된다.

즉, 승강칼럼(130)들이 베이스(110)에 고정된 상태에서 베이스(110) 윗쪽으로 돌출된 부분들이 벽체유닛(200)의 결합구(230)로 삽입된다.

이는 벽체유닛(200)와 받침모듈(100)의 결합을 보다 견고하게 한다. 또한, 벽체유닛(200)와 받침모듈(100)의 조립을 보다 간단하고 수월하게 하는 효과가 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물의 측면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물의 단면도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서 벽체유닛(200)는 승강구(120) 및 승강칼럼(130)과 대응되는 위치에 결합구(230)가 형성되고, 결합구(230)에는 체결부(232)가 구비된다. 체결부(232)는 결합구(230) 내부로 삽입된 승강칼럼(130)을 결합구(230) 내부에서 고정하기 위한 것이다.

체결부(232)는 승강칼럼(130)을 관통해 고정하는 볼트 및 너트로 구현될 수 있다. 승강칼럼(130)들은 체결부(232)를 통해 벽체유닛(200)에 고정된다.

따라서, 승강칼럼(130)들은 각기 베이스(110) 하부로 돌출되는 길이가 조절된 상태로 베이스(110)에 고정부(140)를 통해 고정된다. 그리고, 승강칼럼(130)의 상부는 벽체유닛(200)의 결합구(230)에 삽입되어 체결부(232)를 통해 벽체유닛(200)와 결합된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 루프유닛(300)은 벽체유닛(200)의 상부에 결합된다. 루프유닛(300)은 루프패널(310) 및 하중지지부(320)로 이루어질 수 있다. 하중지지부(320)는 벽체유닛(200) 윗쪽에 결합되고, 루프패널(310)의 하중을 견디고, 외형을 유지할 수 있도록 형성된다. 루프패널(310)은 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 벽체유닛(200) 상부의 하중지지부(320)에 얹혀져 결합된다. 루프패널(310) 및 하중지지부(320)로 이루어지는 루프유닛(300)은 벽체유닛(200) 내부의 공간으로 빗물이 침투하지 못하도록 한다.

벽체유닛(200)의 적어도 한 면에는 유입구(240)가 형성된다. 유입구(240)는 유입관(20)이 통과하는 통로로서, 벽체유닛(200)에 형성되는 개구이다. 유입구(240)를 통해서 유입관(20)이 벽체유닛(200) 내부로 설치되고, 유입관(20)은 하천수를 벽체유닛(200) 내부로 흐르도록 한다.

벽체유닛(200)에 형성된 유입구(240)를 통과하는 유입관(20)은 유수를 벽체유닛(200) 내부로 유입시킨다. 유입관(20)에는 발전기(40)가 결합되어 유입관(20)을 통해 유입되는 유수를 이용해 발전기(40)는 전기를 생산한다.

발전기(40)를 거친 유수는 베이스(110)의 배출구(112)로 낙하하고, 배출관(30)을 통해 컨테이너모듈(10) 바깥쪽으로 배출된다.

컨테이너모듈(10)의 내측 공간에는 유입관(20) 및 발전기(40) 외에도 소수력발전을 위한 다양한 설비가 설치될 수 있다.

또한, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 승강칼럼(130)의 하단은 지면과 접해 받침모듈(100) 및 받침모듈(100) 위의 벽체유닛(200)와 루프유닛(300)을 지탱한다.

이때, 승강칼럼(130)의 하단에는 기초보강부(50)가 구비될 수 있다.

기초보강부(50)는 지면을 소정 깊이와 넓이로 파 내고, 콘크리트(c)를 타설해 형성될 수 있다. 기초보강부(50)를 지면에 형성한 상태에서 승강칼럼(130)들의 각 하단이 기초보강부(50)에 적어도 일부 삽입되도록 해 지면에 승강칼럼(130)들을 고정시킬 수 있다.

기초보강부(50)는 승강칼럼(130)들이 지면에 더 견고하게 결합되도록 한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물이 확장된 형태를 도시한 분해사시도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물에서 베이스 하부에 콘크리트가 타설된 상태를 도시한 단면도이며, 도 14는 도 13의 D-D'단면도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물은 하나의 베이스(110)에 6개의 승강칼럼(130)이 구비될 수도 있다. 이는 컨테이너모듈(10)가 직사각형으로 길게 형성되는 경우 하중을 적절히 분배할 수 있도록 한다. 이때 승강칼럼(130)들과 대응되는 위치 및 개수로 벽체유닛(200)의 결합구(230)도 형성된다.

본 발명이 적용되는 실시예에 따라서 베이스(110)의 형상이나 승강칼럼(130)의 개수는 각 상황에 맞춰 적절하게 변경될 수 있다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 구조물은 베이스(110)의 하부에 콘크리트(c)가 타설될 수 있다. 이는 베이스(110)를 보다 견고히 해 컨테이너모듈(10)의 안정성을 보다 제고하게 된다.

이때, 승강칼럼(130)에는 걸림턱(134)이 형성될 수 있다. 걸림턱(134)은 거푸집(60)이 승강칼럼(130)에 걸려 바깥쪽으로 밀려나가지 않도록 고정한다.

승강칼럼(130)과 승강칼럼(130) 사이에는 판상의 거푸집(60)이 설치되고, 거푸집(60) 내부로 콘크리트(c)가 주입됨으로써 베이스(110) 하부의 승강칼럼(130)들로 둘러싸인 공간이 콘크리트(c)로 채워진다. 이때, 배출관(30)은 베이스(110) 하부에 타설되는 콘크리트(c)를 통과해 일측으로 연장된다.

이상에서는 본 발명의 실시예들이 도면과 함께 설명되었으나, 이는 예시적인 것으로서 전술한 실시예들과 도면으로 본 발명이 한정되진 않는다. 통상의 지식을 가진 자라면 개시되는 내용의 기술사상 범위 내에서 본 발명을 변형할 수 있음이 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 일 실시예를 설명하면서 구성에 따른 작용이나 효과를 명시적으로 기재하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과들까지 인정되어야 함은 당연하다.

10: 컨테이너모듈 20: 유입관
30: 배출관 40: 발전기
50: 기초보강부 60: 거푸집
71: 도수관 72: 발전소 기초PAD(철근콘크리트)
73: 발전소 내 바닥(무근콘크리트) 74: 방류수로(파형강판)
75: 지붕(샌드위치패널) 76: 벽체
77: 지하수배출관(유공파형관) 78: 지붕 설치용 기둥
79: 트러스 80: 체인블록
81: 차단밸브 82: 수차(발전기)
83: 제어반 84: 가이드빔
85: 가이드빔 지주 86: 도수관 지지블록
100: 받침모듈 110: 베이스
112: 배출구 120: 승강구
130: 승강칼럼 132: 승강레일
134: 걸림턱 140: 고정부
200: 벽체유닛 210: 내장재
220: 사이드월 230: 결합구
232: 체결부 240: 유입구
300: 루프유닛 310: 루프패널
320: 하중지지부
c: 콘크리트

Claims (10)

1. 편평한 판상의 부재로 이루어진 베이스, 상기 베이스에 다수 개가 구비되고 상하 방향으로 승강하며 상기 베이스의 상부 및 하부로 돌출되는 길이가 변화하는 승강칼럼을 포함하는 받침모듈;
   상기 베이스 상부에 결합되며 측면을 둘러 공간을 형성하는 벽체유닛; 및
   상기 벽체유닛 상부에 결합되는 루프유닛;을 포함하고,
   상기 벽체유닛은 결합구를 포함하되,
   상기 결합구는 상기 승강칼럼과 동일한 숫자로 형성되며 상기 승강칼럼과 각각 일대일로 결합될 수 있는 위치에 구비되고,
   상기 결합구에는 상기 베이스 상부로 노출된 상기 승강칼럼의 상단 일부가 삽입되는,
   소수력 발전을 위한 조립식 구조물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 벽체유닛은,
   유수가 상기 벽체유닛 내부로 유입되도록 형성된 관인 유입관이 통과하는 적어도 하나의 유입구;를 포함하고,
   상기 베이스는,
   상기 유입관을 통해 상기 벽체유닛에 유입된 유수가 발전기를 거쳐 배출되는 관인 배출관이 통과하는 적어도 하나의 배출구;를 포함하는,
   소수력 발전을 위한 조립식 구조물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 베이스는,
   상기 승강칼럼이 상하로 통과하는 통로로서 상기 승강칼럼과 대응되는 개수로 이루어지는 승강구; 및
   상기 승강구에 구비되어 상기 승강칼럼을 고정하는 고정부;를 포함하고,
   상기 승강칼럼들은 상기 승강구를 관통하되, 상기 고정부를 통해 상기 받침모듈에 결합되며, 상기 받침모듈의 상부 및 하부로 돌출되는 길이가 상기 고정부를 통해 조절되는,
   소수력 발전을 위한 조립식 구조물.
4. 제3항에 있어서,
   상기 승강칼럼은,
   외측둘레에 상기 고정부의 적어도 일부가 삽입되는 홈으로서 상하로 길게 형성되는 승강레일; 및
   하단이 지면과 견고하게 결합되도록 지면과의 사이에 부설되는 기초보강부;를 포함하는,
   소수력 발전을 위한 조립식 구조물.
5. 제4항에 있어서,
   상기 기초보강부는 상기 승강칼럼의 하단과 상기 승강칼럼이 고정되는 지면 사이에 타설되는 콘트리트로 이루어지는,
   소수력 발전을 위한 조립식 구조물.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 결합구는,
   상기 승강칼럼을 관통해 결합되고, 상기 승강칼럼을 상기 벽체유닛에 고정하는 체결부;를 포함하는,
   소수력 발전을 위한 조립식 구조물.
8. 제1항에 있어서,
   상기 벽체유닛은,
   단열소재로 이루어진 내장재; 및
   상기 내장재의 양면에 부착되고 강성이 높은 재질로 이루어지는 사이드월;을 포함하는,
   소수력 발전을 위한 조립식 구조물.
9. 제1항에 있어서,
   상기 받침모듈은,
   판상으로 이루어져 상기 베이스 하부의 상기 승강칼럼들 사이에 설치되고, 상기 받침모듈 하부에 소정의 공간을 형성하는 거푸집;을 포함하고,
   상기 거푸집 내부에 콘크리트가 타설되는,
   소수력 발전을 위한 조립식 구조물.
10. 제9항에 있어서,
    상기 승강칼럼들은,
    각각 상기 거푸집이 상기 승강칼럼들 외부로 밀려나지 않도록 돌출형성되어 상기 거푸집과 접하여 지탱하는 걸림턱;을 포함하는,
    소수력 발전을 위한 조립식 구조물.
    

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