KR102678677B1 - 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폭설 등에 의해 막재에 집중하중이 부여될 경우 자동으로 제설 작동이 실시되게 하여 막재의 파단 및 지지구조물의 전단 등을 방지할 수 있는 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 막 구조물을 구성하는 하나 이상의 막재; 상기 막재의 하부에 배치 및 연결되어 막재의 하중을 지지하는 하나 이상의 지지프레임; 및 일측이 상기 지지프레임에 결합되고 타측이 상기 막재에 접하도록 설치되며 외부로부터 송신되는 작동신호의 입력에 따라 작동되어 상기 막재에 진동을 부여하는 하나 이상의 진동부;를 포함하는 것이 특징이다.
Description
본 발명은 폭설 등에 의해 막재에 집중하중이 부여될 경우 자동으로 제설 작동이 실시되게 하여 막재의 파단 및 지지구조물의 전단 등을 방지할 수 있는 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 막 구조물은 스포츠 경기장, 야외 공연장, 공원 내 그늘막 또는 산업용 대형 저장 장소 등에서 지붕의 기능을 수행하며, 눈이나 비 혹은 주간의 자외선과 복사열이 내부로 유입되는 것을 방지하도록 한다.
이러한 막 구조물은 통상 복수의 단위 막 원단이 지붕 역할을 할 수 있도록 일정 높이를 갖는 지상에 고정 설치되는 것으로, 지면으로부터 직립형으로 구성되는 수직보와 상기 수직보들을 잇는 수평보를 설치하여 기초 구조물을 형성하고, 상기 기초 구조물에 단위 막 원단들을 설치하여 막 구조물을 시공하게 된다.
한편 근래들어 이상 기후로 인하여 겨울철 국지성 폭설이 빈번하게 발생하고 있는 상황으로 몇 년 사이 폭설로 인한 피해 발생이 크게 증가하고 있는 상황이다. 최근 발생한 폭설은 국지성 폭설의 성격을 보이며, 피해지역을 예측할 수 없는 양상을 보임에 따라 눈이 잘 내리지 않는 지역에서도 많은 눈이 내려 피해를 가중시키고 있는 상황이다.
이러한 폭설로 인하여 고립 및 시설물 붕괴의 인명 피해를 최소화하기 위해 시설물 유형별 폭설 적설 하중에 따라 시설물의 붕괴 예측과 이에 대한 대응경보 시스템에 대한 연구가 지속되고 있다.
그러나 폭설로 인한 피해를 예방하기 위한 연구 활동으로 건축학적 개념에서 많은 접근이 이루어지고 있지만 피해 예방을 위한 규제와 제도가 정식 시설물에만 한계적으로 적용되고 있는 실정이므로, 지붕 막 구조물에 대하여 적설 하중으로 인한 막재의 폰딩 및 파단 현상이나 철골의 전단 등과 같은 피해를 예방하기 위한 기술 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 폭설에 의해 막재에 가해지는 하중을 실시간 감지하고 감지결과가 임계값을 초과할 경우 막재에 자동으로 진동을 부여하여 제설작업이 실시되게 함으로써 집중하중으로 인한 막재의 파단 및 폰딩 현상이나 지지구조물의 전단 등을 방지할 수 있는 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템(이하 "본 발명의 시스템"이라 칭함)은, 막 구조물을 구성하는 하나 이상의 막재; 상기 막재의 하부에 배치 및 연결되어 막재의 하중을 지지하는 하나 이상의 지지프레임; 및 일측이 상기 지지프레임에 결합되고 타측이 상기 막재에 접하도록 설치되며 외부로부터 송신되는 작동신호의 입력에 따라 작동되어 상기 막재에 진동을 부여하는 하나 이상의 진동부;를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 지지프레임은 하나 이상의 경사면을 가지며, 상기 진동부는 경사면을 갖는 상기 지지프레임의 최상단 위치에 하나 이상 설치되는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 막재에 부여되는 하중을 실시간 계측하는 하나 이상의 센서모듈과, 상기 센서모듈의 계측값을 수신하고 기설정된 임계값과 수신한 계측값을 상호 비교 분석하는 분석모듈과, 상기 분석모듈의 분석결과를 수신하며 분석결과에 따라 선택적으로 작동신호를 생성 및 출력하여 선택된 진동부로 송신하는 제어모듈을 포함하는 관제부;를 더 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 관제부는, 상기 센서모듈에서 계측되는 계측값과 상기 분석모듈의 분석결과를 수신하고 수신한 데이터를 표시하는 모니터링단말을 더 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 관제부는, 상기 막재를 포함하는 막 구조물의 영상을 촬영하고 촬영된 영상데이터를 송신하는 하나 이상의 카메라를 더 포함하며, 상기 모니터링단말은, 상기 하나 이상의 카메라에서 송신하는 영상데이터를 수신하고 수신한 영상데이터를 표시하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 제어모듈은, 상기 센서모듈에서 계측되는 계측값을 수신하고, 상기 분석모듈로부터 상기 센서모듈의 계측값이 기설정된 임계값을 초과하는 분석결과를 수신할 경우 작동신호를 생성 및 출력하여 선택된 진동부로 송신하며, 상기 센서모듈에서 계측되는 계측값이 기설정된 최소값에 도달할 경우 정지신호를 생성 및 출력하여 선택된 진동부로 송신하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 제어모듈은, 상기 분석모듈로부터 상기 센서모듈의 계측값이 기설정된 임계값을 초과하는 분석결과를 수신할 경우 상기 진동부가 기설정된 시간 동안 또는 기설정된 횟수로 작동되게 하는 작동신호를 생성 및 출력하여 선택된 진동부로 송신하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 관제부는, 막 구조물 현장에 인접 설치되며 상기 제어모듈에서 출력되는 작동신호를 입력받아 작동되며 위험 상황을 음향으로 출력 및 가시적으로 표시하는 경보모듈을 더 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 진동부는, 외부로부터 송신되는 작동신호를 수신하는 통신모듈과, 상기 통신모듈에서 수신한 작동신호를 입력받아 작동을 개시하는 진동모터와, 상기 진동모터가 결합되고 일측면이 상기 막재에 접하도록 설치되어 진동모터로부터 발생되는 진동이 상기 막재에 전달되게 하는 진동플레이트를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 진동부는, 상기 진동플레이트의 저면으로부터 이격 배치되는 지지플레이트 및 상기 진동플레이트와 지지플레이트 간에 수직방향으로 연결되는 하나 이상의 완충스프링을 더 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 완충스프링은, 상기 진동플레이트와 지지플레이트 간의 각 모서리부위에 구비되는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 진동부는, 상기 지지플레이트의 저면으로부터 이격 배치되고 하부에 상기 지지프레임과의 고정을 위한 체결클램프가 장착되는 고정브라켓과, 상기 지지플레이트와 고정브라켓 간을 연결하면서 상기 고정브라켓으로부터 상기 지지플레이트의 설치 높이 및 설치 각도가 조정되게 하는 조절수단을 더 포함하는 것이 특징이다.
이처럼 본 발명의 시스템에 따르면, 막재에 대한 적설량을 감지하고 감지된 적설량에 따라 진동부를 통해 막재로 진동을 부여하여 제설 작동이 실시되게 함으로서 폭설로 인한 과도한 집중하중을 사전에 방지할 수 있게 되며 그에 따라 막재의 파단 및 폰딩 현상이나 지지프레임을 포함하는 철골 구조물의 전단 발생 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 시스템에서는 진동부를 지지프레임과 막재 사이에 배치함에 있어 진동부에 복수의 완충스프링이 구비되어, 적설하중이 작용하지 않는 일반적인 환경에서는 막재의 초기 장력이 유지되도록 막재의 하중을 지지함과 더불어 순간적인 풍하중의 작용 시 막재에 가해지는 충격 등을 저감시켜 내구성이 저하되는 것을 제어할 수 있는 효과가 있다.
뿐만 아니라 임계값을 초과하는 적설하중이 막재에 작용하여 진동부가 작동할 경우에는 진동부의 진동으로 인한 충격 하중이 지지프레임을 통해 지주 및 가로보 등의 철골 구조물로 인가되는 것을 진동부의 완충스프링이 완화 및 저감시키게 되는 바, 결과적으로 막재는 물론 막재를 포함한 막 구조물의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 되며, 더 나아가 누적된 피로 하중으로 인한 막 구조물의 붕괴와 그에 따른 안전사고 및 경제적인 피해를 방지할 수 있는 효과가 있다.
특히 프로젝트마다 동일한 구조물이 설치되지 않아 위치별로 지지프레임의 설치 높이 및 설치 각도가 달라질 수 있는 문제점을 개선하기 위한 조절수단이 구비되는 바, 각 위치별 조절수단을 통해 진동부의 설치 높이 및 각도를 조절함으로써 막재의 저면부와 진동부가 정밀하게 밀착되게 할 수 있고 그에 따라 진동부에 의한 진동 전달 기능이 최적화된 상태로 제설작업이 실시되게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 시스템을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2a 및 도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동부의 작동에 의한 제설 과정을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관제부의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 일 구성인 진동부의 기본 구성을 나타내는 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동부를 나타내는 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 진동부를 나타내는 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 진동부를 나타내는 도면.
도 2a 및 도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동부의 작동에 의한 제설 과정을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관제부의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 일 구성인 진동부의 기본 구성을 나타내는 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동부를 나타내는 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 진동부를 나타내는 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 진동부를 나타내는 도면.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
도 1을 참조하면 본 발명의 막재(10)와 지지프레임(20) 및 진동부(30)를 포함하여 구성될 수 있다.
막재(10)는 일반적인 막 구조물에서 지붕 마감재로 적용되며, 방수 및 방풍 등의 기능을 갖도록 코팅된 직물(coated fabrics) 재질로 제작될 수 있다.
막재(10)는 막 구조물의 설치 면적 등을 고려하여 둘 이상이 연결된 구조로 마련될 수 있으며, 이 경우 도면에 도시된 바 없으나 별도의 결합수단이 마련되어 상호 이음될 수 있다.
또한 막재(10)는 계절의 변화에 따라 수축 및 팽창이 반복되는 환경에 대응하기 위하여 초기 시공 시 일정한 인장력이 부여되어야 하고, 부여된 초기 장력이 유지되도록 관리함으로써 막재(10)의 찢어짐 또는 처짐 등이 방지되게 할 수 있다.
일 예로 막재(10)에는 상호 이음 부위 내지 단부측에 장력조절수단이 장착되어 막재(10)에 부여된 초기 장력이 유지될 수 있도록 하며, 계절 등의 환경 변화에 대응하여 장력이 선택적으로 조정되도록 구성될 수 있다.
이러한 막재(10)는 지상에 설치된 지지구조물에 의해 하중이 지지되도록 고정 설치될 수 있다.
지지구조물은 지면에 연직 방향으로 설치된 하나 이상의 지주(1)와, 상기 지주(1)에 횡방향으로 결합되는 가로보(2) 및 상기 가로보(2) 간에 연결되는 하나 이상의 지지프레임(20)을 포함할 수 있다.
지지구조물은 상기 언급한 구조 예에 한정되지 않으며, 공지 기술을 통해 다양하게 실시될 수 있음은 당연하다.
지지프레임(20)은 상기 막재(10)의 하부에 배치 및 연결되어 막재(10)의 하중을 지지할 수 있다.
지지프레임(20)은 도 1에 도시된 바와 같이 원통형 관 구조를 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 각관 등 다양한 단면 형상을 가질 수 있으며 그 길이 역시 막재(10)의 길이 및 면적 등에 따라 결정될 수 있음은 당연하다.
진동부(30)는 일측이 상기 지지프레임(30)에 결합되고 타측이 막재(10)의 저면부에 접하도록 설치될 수 있다. 이때 진동부(30)는 막재(10)의 배치 개수 및 규모 등에 따라 하나 이상 구비될 수 있다.
일 예로 막재(10)는 적어도 둘 이상의 구획된 영역을 가질 수 있으며, 진동부(30)는 구획된 영역마다 하나씩 설치될 수 있다.
진동부(30)는 외부로부터 송신되는 작동신호의 입력에 따라 작동되어 상기 막재(10)에 진동을 부여함으로써, 막재(10)에 쌓인 눈을 제설할 수 있다.
여기서 지지프레임(20)은 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이 하나 이상의 경사면을 가질 수 있으며, 진동부(30)는 경사면을 갖는 상기 지지프레임(20)의 최상단 위치에 하나 이상 설치되게 함으로써 막재(10)에 쌓인 눈이 경사면을 통해 보다 효과적으로 낙하 및 제설되게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 막재(10)에 대한 적설량을 감지하고 감지된 적설량에 따라 선택적으로 상기 진동부(30)의 작동을 제어하여 제설 작동이 실시되게 함으로써 폭설로 인한 집중하중을 사전에 방지할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이 하나 이상의 센서모듈(400)과, 분석모듈(410) 및 제어모듈(420)을 포함하는 관제부(40)를 더 포함할 수 있다.
먼저 센서모듈(400)은 막재(10)에 부여되는 하중을 실시간 계측할 수 있으며, 그 계측값을 송신할 수 있다.
이때 막재(10)는 적어도 둘 이상의 구획된 영역을 가질 수 있으며, 센서모듈(400) 역시 진동부(30)와 마찬가지로 구획된 영역마다 하나 이상 설치될 수 있다.
즉 센서모듈(400)은 막재(10)의 면적에 따라 설치 개수와 위치가 결정될 수 있으며, 복수로 마련될 경우 고유의 식별정보가 사전 부여되어 상기 계측값과 부여된 식별정보를 함께 송신할 수 있다.
센서모듈(400)은 막재(10)의 저면부에 설치되는 로드셀일 수 있으며, 지속적인 적설하중이 아닌 순간적인 풍하중에 따른 오작동을 방지할 수 있도록 계측된 하중이 사전 설정된 시간동안 유지될 경우 해당 계측값만을 송신하는 것이 바람직하다.
분석모듈(410)은 상기 센서모듈(400)에서 송신하는 계측값을 수신하고, 기설정된 임계값과 수신한 계측값을 상호 비교 분석하며 그 분석결과를 출력할 수 있다.
여기서 상기 임계값은 사전 설계된 막재(10)의 최대 허용 하중 내지 이러한 막재(10)를 지지하는 지지구조물의 전단 특성 등에 따라 설정될 수 있으며, 관리자에 의해 선택적으로 입력 및 수정될 수 있음은 당연하다.
제어모듈(420)은 상기 분석모듈(410)에서 출력되는 분석결과를 수신할 수 있으며, 분석결과에 따라 선택적으로 작동신호를 생성 및 출력하고 이를 선택된 진동부(30)로 송신함으로써 진동부(30)의 진동 기능이 작동되게 할 수 있다.
일 예로 제어모듈(420)은 센서모듈(400)에서 계측되는 계측값을 수신하고, 상기 분석모듈(410)로부터 상기 센서모듈(400)의 계측값이 기설정된 임계값을 초과하는 분석결과를 수신할 경우 작동신호를 생성 및 출력하여 선택된 진동부(30)로 송신하여 진동부(30)의 진동 작동이 실시되게 할 수 있다.
그리고 제어모듈(420)은 센서모듈(400)에서 계측되는 계측값이 기설정된 최소값에 도달할 경우, 정지신호를 생성 및 출력하여 선택된 진동부(30)로 송신하여 진동부(30)의 진동 작동이 정지되게 할 수 있다.
즉 본 실시 예에 따른 제어모듈(420)은 적설량이 임계값을 초과할 경우 작동이 시작되게 하고, 막 구조물의 내구성에 영향이 없을 것으로 판단되는 최소값에 도달할 때까지 작동이 유지되도록 진동부(30)를 제어하게 되는 것이다.
다른 예로 제어모듈(420)은 분석모듈(410)로부터 상기 센서모듈(400)의 계측값이 기설정된 임계값을 초과하는 분석결과를 수신할 경우 기설정된 시간 동안 또는 기설정된 횟수로 진동이 작동되게 하는 작동신호를 생성 및 출력하여 선택된 진동부(30)로 송신하여 진동부(30)의 진동 작동이 실시되게 할 수 있다.
한편 관제부(40)는 상기 분석모듈(410)의 임계값 및 최소값을 포함하여 진동부(30) 등에 대한 설정값을 입력 또는 변경할 수 있는 설정모듈(450)과 관제부(40)의 처리 결과 정보와 데이터 처리 과정에서 발생하는 다양한 이벤트 정보 등이 저장되는 메모리모듈(460)을 더 포함할 수 있다.
그리고 관제부(40)는 센서모듈(400)에서 계측되는 계측값과 상기 분석모듈(410)의 분석결과를 수신하고 수신한 데이터를 가시적으로 표시하는 모니터링단말(430)을 더 포함할 수 있다.
이러한 모니터링단말(430)은 원격지의 관제실에 설치되어 관리자로 하여금 막 구조물에 대한 적설 상태 확인 및 유지 관리에 편의성을 제공할 수 있다.
이에 더하여 관제부(40)는 상기 막재(10)를 포함하는 막 구조물에 대한 영상을 촬영하고 촬영된 영상데이터를 송신하는 카메라(440)를 더 포함할 수 있으며, 모니터링단말(430)은 상기 카메라(440)에서 송신하는 영상데이터를 수신하고 수신한 영상데이터를 표시하여, 적설하중에 대한 제설 관리가 육안으로 확인될 수 있도록 한다.
또한 관제부(40)는 막 구조물 현장에 인접 설치되며 상기 제어모듈(420)에서 출력되는 작동신호를 입력받아 작동되는 경보모듈(470)을 더 포함할 수 있다.
경보모듈(470)은 적설하중 내지 제설 과정에서 발생할 수 있는 위험 상황을 현장 주변으로 즉시 고지하여 안전사고와 같은 피해를 예방하기 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 위험 상황을 음향으로 출력하기 위한 스피커(472)와, 위험 상황에 대한 경고 안내 메시지를 가시적으로 표시하는 LED 전광판(471)을 포함할 수 있다.
한편 진동부(30)는 도면에 도시된 바 없으나 유선 또는 무선 통신망을 통해 상기 관제부(40)와 상호 데이터 통신하는 통신모듈을 포함할 수 있다.
통신모듈은 관제부(40)로부터 송신되는 작동신호를 수신할 수 있다.
그리고 진동부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 통신모듈에서 수신한 작동신호를 입력받아 작동을 개시하는 진동모터(310)와, 상기 진동모터(310)가 결합되고 일측면이 상기 막재(10)에 접하도록 설치되어 진동모터(310)로부터 발생되는 진동이 막재(10)에 전달되게 하는 진동플레이트(320)를 포함할 수 있다.
진동모터(310)는 작동신호의 입력에 따라 진동이 발생되는 것으로, 이러한 진동 발생 구조는 공지기술을 통해 다양하게 실시될 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
진동모터(310)는 눈, 비와 같은 외부 환경에 의한 영향을 최소화할 수 있도록 하우징 내부에 수용된 상태로 장착되는 것이 바람직하다.
진동플레이트(320)는 상기 막재(10)의 저면부에 밀착되도록 장착될 수 있다. 이때 진동플레이트(320)는 완벽한 평면 설치가 곤란한 막재(10)의 특성에 적합하도록 상부면이 곡면을 갖는 것이 바람직하다.
그리고 진동플레이트(320)는 막재(10)로부터 부여될 수 있는 풍하중이나 적설하중 및 제설과정 중 진동모터(310)로부터 부여되는 진동 등이 전달될 수 있는 바, 충격흡수용 완충재가 포함되는 구조를 가질 수 있다.
일 예로 진동플레이트(320)는 도 4에 도시된 바와 같이 막재(10)의 저면부에 밀착되는 제 1알루미늄플레이트(321)과 상기 제 1알루미늄플레이트(321)의 저면에 적층되는 제 2알루미늄플레이트(323) 및 상기 제 1알루미늄플레이트(321)과 제 2알루미늄플레이트(323) 사이에 개재되도록 적층되는 완충플레이트(322)를 포함할 수 있다.
완충플레이트(322)는 고무 등 충격을 흡수할 수 있는 탄성 재질일 수 있다.
진동부(30)는 상기 진동플레이트(320)의 저면으로부터 이격 배치되는 지지플레이트(330) 및 상기 진동플레이트(320)와 지지플레이트(330) 간에 수직방향으로 연결되는 하나 이상의 완충스프링(340)을 더 포함할 수 있다.
완충스프링(340)은 상기 진동플레이트(320)의 저면과 지지플레이트(330)의 상부면에 각각 돌출되는 지지핀(341)에 의해 체결되어 위치가 고정될 수 있다.
완충스프링(340)은 장력이 유지되도록 막재(10)의 하중을 지지함과 더불어 순간적인 풍하중의 작용 시 막재(10)에 가해지는 충격 등을 저감시킴으로써 막재(10)에 대한 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
뿐만 아니라 완충스프링(340)은 적설하중이 작용하여 상기 진동부(30)가 작동할 경우에는, 진동모터(310)의 진동 운동으로 인한 충격 하중이 지지프레임(20)을 통해 지주(1) 및 가로보(2) 등을 포함하는 철골 구조물로 인가되는 것을 완화 및 저감시켜 막 구조물의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이러한 완충스프링(340)은 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 진동플레이트(320)와 지지플레이트(330) 간의 각 모서리부위에 구비되는 4축 구조를 가짐으로써, 막재(10)가 굴곡진 배치 구조를 가지더라도 진동모터(310)에서 발생하는 진동을 편차없이 다방향으로 전달되게 할 수 있다.
그리고 진동부(30)는 상기 지지플레이트(330)의 저면으로부터 이격 배치되고 하부에 상기 지지프레임(20)과의 고정을 위한 체결클램프(351)가 장착되는 고정브라켓(350)을 더 포함할 수 있다.
고정브라켓(350)은 상기 지지프레임(20)의 선택된 일 부위에 상기 진동부(30)가 고정 설치되게 하는 것이다.
이러한 고정브라켓(350)은 도 5a 등에서 파이프용 체결클램프(351)가 적용된 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 공지의 다양한 체결 구조 중 적합한 하나를 선택하여 적용될 수 있음은 당연하다.
또한 진동부(30)는 상기 지지플레이트(330)와 고정브라켓(350) 간을 연결하면서 상기 고정브라켓(350)으로부터 상기 지지플레이트(330)의 설치 높이 및 설치 각도가 조정되게 하는 조절수단을 더 포함할 수 있다.
일 예로 조절수단은 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 지지플레이트(330)의 하부에 결합되는 제 1조절브라켓(360) 및 상기 제 1조절브라켓(360)과 상기 고정브라켓(350) 사이에 설치되는 제 2조절브라켓(370)을 포함할 수 있다.
제 1조절브라켓(360)은 평판 형태로 상기 지지플레이트(330)의 저면부에 수직방향으로 결합되며, 원호형의 방향을 따라 일정 간격으로 복수의 제 1통공(361)이 관통 형성될 수 있다.
그리고 제 1조절브라켓(360)은 복수의 제 1통공(361)으로 이루어진 원호형 배치 구조가 상하방향을 따라 연속 형성되어 복수열을 가질 수 있다.
이때 제 1조절브라켓(360)은 도면에 도시된 바 없으나 상호 이격을 형성하는 한 쌍으로 구성되어 수용홈이 마련될 수 있다.
제 2조절브라켓(370)은 상기 고정브라켓(350)의 상부에서 상기 제 1조절브라켓(360)과 대면하도록 결합되며, 한 쌍의 제 1조절브라켓(360) 간에 형성되는 수용홈의 내부로 수용될 수 있다.
제 2조절브라켓(370)은 원호형의 방향을 따라 일정 간격으로 복수의 제 2통공(371)이 관통 형성될 수 있는데, 상기 제 1통공(361) 간의 간격과 동일한 간격을 갖도록 복수의 제 2통공(371)이 형성됨으로써, 상기 수용홈에 수용된 상태에서 제 2통공(372)이 상기 제 1통공(361)과 대면되게 한다.
즉 도 5b에 도시된 바와 같이 제 2조절브라켓(370)의 제 2통공(371)은 복수열로 배치되는 원호형의 제 1통공(361) 중 어느 한 열에 배치되는 제 1통공(361)에 대면하도록 위치시킴과 더불어 원호형 방향을 따라 회전시켜 제 1통공(361)과의 대면 위치를 달리함으로써, 지지프레임(20)으로부터 진동부(30)의 높낮이와 각도가 조절되게 할 수 있다.
이후 높낮이 및 각도를 조절한 상태에서 상호 대면하는 제 1통공(361)과 제 2통공(371) 간을 볼트와 너트의 체결로 고정되게 함으로써 조절된 해당 높이 및 각도 상태의 위치가 고정될 수 있는 것이다.
또한 제 1조절브라켓(360)은 하부의 중심 위치에 제 1회전공(362)이 관통 형성될 수 있으며, 제 2조절브라켓(370)은 상기 제 2통공(371) 보다 낮은 중심 위치에 상하방향으로 배열되는 복수의 제 2회전공(372)이 관통 형성될 수 있다.
제 2회전공(372) 간의 이격 거리는 상하방향으로 배열되는 상기 제 1통공(361)의 이격 거리와 동일하게 형성됨에 따라 제 2조절브라켓(370)의 높낮이 변화에도 상기 제 1회전공(362)과 제 2회전공(372)은 상호 대면할 수 있다.
제 1회전공(362)과 제 2회전공(372) 역시 볼트와 너트의 체결로 고정될 수 있으며, 제 1조절브라켓(360)과 제 2조절브라켓(370) 간 각도 조절 과정에서 회전축으로서 기능을 한다.
상술한 조절수단은 프로젝트마다 동일한 구조물이 설치되지 않아 위치별로 지지프레임(20)의 설치 높이 및 설치 각도가 달라질 수 있는 문제점을 개선하기 위한 것으로, 각 위치별 조절수단을 통해 설치 높이 및 각도를 조절함으로써 막재(10)의 저면부와 진동부(30)가 정밀하게 밀착되게 할 수 있고 그에 따라 진동부(30)에 의한 진동 전달 기능이 최적화된 상태로 제설작업이 실시되게 할 수 있다.
다른 예로서 조절수단은 앞서 실시 예와 같이 마찬가지로 상기 지지플레이트(330)의 하부에 결합되는 제 1조절브라켓(360) 및 상기 제 1조절브라켓(360)과 상기 고정브라켓(350) 사이에 설치되는 제 2조절브라켓(370)을 포함할 수 있다.
본 실시 예의 제 1조절브라켓(360)은 도 6a 및 도 7a에 도시된 바와 같이 원호형의 방향을 따라 일정 간격으로 복수의 제 1통공(361)이 관통 형성될 수 있다.
그리고 제 2조절브라켓(370)은 원호형의 방향을 따라 일정 간격으로 복수의 제 2통공(371)이 관통 형성될 수 있다.
이때 상기 제 1통공(361) 또는 제 2통공(372) 중 어느 하나는 원호형 방향을 따라 절개되는 장공일 수 있으며, 제 1조절브라켓(360) 또는 제 2조절브라켓(370) 중 어느 하나는 다른 하나를 수용할 수 있는 수용공간(364)이 구비되어 상호 겹침되면서 제 1통공(361)과 제 2통공(372)이 대면할 수 있다.
본 실시 예의 조절수단은 도 6b 및 도 7b에 도시된 바와 같이 수용공간(364)을 통해 겹침 상태가 유지되는 제 1조절브라켓(360) 또는 제 2조절브라켓(370) 중 어느 하나를 원호형 방향으로 회전시켜 각도 조절이 가능하며, 각도가 조절된 상태에서 상호 대면하는 제 1통공(361)과 제 2통공(371) 간을 볼트와 너트의 체결로 고정되게 함으로써 조절된 해당 각도 상태의 위치가 고정되게 할 수 있다.
한편 제 2조절브라켓(370)은 상기 제 2통공(371)보다 상대적으로 낮은 위치에서 상호 이격된 둘 이상의 제 1높이조절공(373)이 상하방향을 따라 연속 형성되어 복수열을 가질 수 있다.
그리고 고정브라켓(350)은 상기 제 2조절브라켓(370)을 향하여 상부가 연장되고 상기 제 1높이조절공(373)와 동일한 간격을 갖는 둘 이상의 제 2높이조절공(352)이 상하방향을 따라 연속 형성되어 복수열을 가질 수 있다.
이때 제 2조절브라켓(370) 또는 고정브라켓(350)의 연장부위(354) 중 어느 하나에는 다른 하나를 수용할 수 있는 제 2수용공간(353)이 구비되어 상호 겹침되면서 제 1높이조절공(373)과 제 2높이조절공(352)이 대면할 수 있다.
이에 따라 본 실시 예의 조절수단은 도 6b 및 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 고정브라켓(350)의 연장부위(354)에서 겹침된 상기 제 2조절브라켓(370)의 결합 높이를 달리하여 높낮이를 조절할 수 있으며, 높낮이가 조절된 상태에서 상호 대면하는 제 1높이조절공(373)과 제 2높이조절공(352) 간을 볼트와 너트의 체결로 고정되게 함으로써 조절된 해당 높낮이 위치가 고정되게 할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10 : 막재 20 : 지지프레임
30 : 진동부 40 : 관제부
400 : 센서모듈 410 : 분석모듈
420 : 제어모듈 430 : 모니터링단말
440 : 카메라 310 : 진동모터
320 : 진동플레이트 330 : 지지플레이트
340 : 완충스프링 350 : 고정브라켓
351 : 체결클램프 360 : 제 1조절브라켓
361 : 제 1통공 362 : 제 1회전공
370 : 제 2조절브라켓 371 : 제 2통공
372 : 제 2회전공
30 : 진동부 40 : 관제부
400 : 센서모듈 410 : 분석모듈
420 : 제어모듈 430 : 모니터링단말
440 : 카메라 310 : 진동모터
320 : 진동플레이트 330 : 지지플레이트
340 : 완충스프링 350 : 고정브라켓
351 : 체결클램프 360 : 제 1조절브라켓
361 : 제 1통공 362 : 제 1회전공
370 : 제 2조절브라켓 371 : 제 2통공
372 : 제 2회전공
Claims (12)
- 막 구조물을 구성하는 하나 이상의 막재;
상기 막재의 하부에 배치 및 연결되어 막재의 하중을 지지하는 하나 이상의 지지프레임; 및
일측이 상기 지지프레임에 결합되고 타측이 상기 막재에 접하도록 설치되며 외부로부터 송신되는 작동신호의 입력에 따라 작동되어 상기 막재에 진동을 부여하는 하나 이상의 진동부;를 포함하고,
상기 진동부는,
외부로부터 송신되는 작동신호를 수신하는 통신모듈과, 상기 통신모듈에서 수신한 작동신호를 입력받아 작동을 개시하는 진동모터와, 상기 진동모터가 결합되고 일측면이 상기 막재의 저면부에 밀착하도록 설치되어 진동모터로부터 발생되는 진동이 상기 막재에 전달되게 하는 진동플레이트와, 상기 진동플레이트의 저면으로부터 이격 배치되는 지지플레이트 및 상기 진동플레이트와 지지플레이트 간에 수직방향으로 연결되는 하나 이상의 완충스프링을 포함하되,
상기 완충스프링은,
상기 진동플레이트와 지지플레이트 간의 각 모서리부위에 구비되어 장력이 유지되도록 막재의 하중을 지지하며 진동부의 작동 시 진동모터의 진동 운동으로 인한 충격 하중이 상기 지지프레임으로 인가되는 것을 완화 및 저감시키는 것을 특징으로 하는 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 지지프레임은 하나 이상의 경사면을 가지며,
상기 진동부는 경사면을 갖는 상기 지지프레임의 최상단 위치에 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 막재에 부여되는 하중을 실시간 계측하는 하나 이상의 센서모듈과, 상기 센서모듈의 계측값을 수신하고 기설정된 임계값과 수신한 계측값을 상호 비교 분석하는 분석모듈과, 상기 분석모듈의 분석결과를 수신하며 분석결과에 따라 선택적으로 작동신호를 생성 및 출력하여 선택된 진동부로 송신하는 제어모듈을 포함하는 관제부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템.
- 제 3항에 있어서,
상기 관제부는,
상기 센서모듈에서 계측되는 계측값과 상기 분석모듈의 분석결과를 수신하고 수신한 데이터를 표시하는 모니터링단말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템.
- 제 4항에 있어서,
상기 관제부는,
상기 막재를 포함하는 막 구조물의 영상을 촬영하고 촬영된 영상데이터를 송신하는 하나 이상의 카메라를 더 포함하며,
상기 모니터링단말은,
상기 하나 이상의 카메라에서 송신하는 영상데이터를 수신하고 수신한 영상데이터를 표시하는 것을 특징으로 하는 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템.
- 제 3항에 있어서,
상기 제어모듈은,
상기 센서모듈에서 계측되는 계측값을 수신하고, 상기 분석모듈로부터 상기 센서모듈의 계측값이 기설정된 임계값을 초과하는 분석결과를 수신할 경우 작동신호를 생성 및 출력하여 선택된 진동부로 송신하며, 상기 센서모듈에서 계측되는 계측값이 기설정된 최소값에 도달할 경우 정지신호를 생성 및 출력하여 선택된 진동부로 송신하는 것을 특징으로 하는 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템.
- 제 3항에 있어서,
상기 제어모듈은,
상기 분석모듈로부터 상기 센서모듈의 계측값이 기설정된 임계값을 초과하는 분석결과를 수신할 경우 상기 진동부가 기설정된 시간 동안 또는 기설정된 횟수로 작동되게 하는 작동신호를 생성 및 출력하여 선택된 진동부로 송신하는 것을 특징으로 하는 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템.
- 제 3항에 있어서,
상기 관제부는,
막 구조물 현장에 인접 설치되며 상기 제어모듈에서 출력되는 작동신호를 입력받아 작동되며 위험 상황을 음향으로 출력 및 가시적으로 표시하는 경보모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 진동부는,
상기 지지플레이트의 저면으로부터 이격 배치되고 하부에 상기 지지프레임과의 고정을 위한 체결클램프가 장착되는 고정브라켓과, 상기 지지플레이트와 고정브라켓 간을 연결하면서 상기 고정브라켓으로부터 상기 지지플레이트의 설치 높이 및 설치 각도가 조정되게 하는 조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020240016500A KR102678677B1 (ko) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020240016500A KR102678677B1 (ko) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | 적설하중 제거 스마트 막 구조물 시스템 |
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2024
- 2024-02-02 KR KR1020240016500A patent/KR102678677B1/ko active
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