KR200421282Y1 - 가요성 고무댐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 댐의 주변경관에 어울리는 다양한 색상의 고무댐을 구현하여 자연 친화적인 미감을 표출할 수 있는 가요성 고무댐에 관한 것이다.

개시한 본 고안은 중앙에 자유단이 상하방향으로 방출가능하도록 분할부가 제공되고 상기 자유단과 대향하는 타단부에 덧살부가 제공된 고무시트의 고무보와 상기 분할부를 포위하는 위치에 매립된 강화 섬유층으로 이루어지고, 상기 고무보는 물의 흐름을 횡단하여 배치되고 공기의 주입 및 배출에 의해 기립, 도복되는 가요성 고무댐에 있어서, 상기 강화섬유층 이외의 상기 덧살부를 포함한 상기 고무보의 외측 전 표면에 접착부재가 도포되고, 그 접착부재의 전 표면에 폴리우레탄 및 우레아에서 선택된 재료로 만들어지는 실온 경화성 유색의 보강부재가 소정의 두께로 코팅되어 가요성 고무댐이 제작되어진 것을 특징으로 한다.

이에 따라 각종 외적손상, 장기간의 자외선과 오존 노출에 기인한 고무보의 손상이 다양한 유색의 보강부재에 의해 완화 및 방지되고, 또 다양한 색상에 의해 댐의 주변경관과 조화가 잘 이루어지는 자연 친화적인 가요성 고무댐이 제공된다.

고무보, 고무시트, 경화성 보강부재, 덧살부, 섬유 강화층, 접작부재, 섬유 보강포

Description

가요성 고무댐{FLEXIBLE PLATE RUBBER DAM}

도 1은 본 고안에 의한 가요성 고무댐의 제1 실시 예의 부분 절단 단면도이고,

도 2는 도 1의 가요성 고무댐의 기립상태에서 덧살부를 확대하여 보인 단면도이고,

도 3은 본 고안에 의한 가요성 고무댐의 제2 실시 예의 부분 절단 단면도이고,

도 4는 도 3의 가요성 고무댐의 기립상태에서 덧살부를 확대하여 보인 단면도이고,

도 5는 도 1 및 도 3의 기립상태의 가요성 고무댐을 나타내어 보인 횡단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 고무보 20 : 고무시트

30 : 제1 섬유 강화층 40 : 제2 섬유 강화층

60 : 분할부 70 : 덧살부

80 : 접착부재 90 : 보강부재

110 : 섬유 보강포

본 고안은 예컨대, 강이나 하천 등을 가로질러 배치되고 유체의 공급 및 배출에 의해 기립(起立)과 도복(倒伏)으로 저수량을 확보하는 고무댐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강이나 하천 등의 수중보로 사용되는 고무댐의 외부 표면을 유색의 보강제로 처리하여 고무댐의 사용동안 발생되는 마모 및 각종 외적손상에 기인한 고무댐의 외부 표면의 손상을 완화 및 방지함과 더불어 댐의 주변경관에 어울리는 다양한 색상의 고무댐을 구현하여 자연 친화적인 미감을 표출할 수 있는 가요성 고무댐에 관한 것이다.

일반적으로 저수지 또는 농업/공업용 취수보, 소수력 발전용 상단보, 상수도용 취수보, 위락용 담수보 또는 하구의 해수 댐의 수위조절용 울타리로서 철제의 자동 전도식 울타리가 주지되어 왔다. 그러나 이러한 철제 울타리는 유압 실린더 등에 의해 작동되므로 장비조작이 대단히 곤란하며 약한 기초 위에 설치하는 것이 불가능하였다.

최근에는 공기, 물 등과 같은 유체의 직접적인 공급에 의해서 운전되며 설비나 정비가 용이한 소위 조립식 고무댐이라는 수위 조절용 댐들이 개발되어 실용화되고 있다. 이와 같은 고무댐들은 그 재질이 대부분 에틸렌 프로피렌(EPDM : Ethylene Propylene Diene Monomer)의 합성고무 또는 클로로프렌(Chloroprene)의 합성고무 등으로 제작되어져 산간지역이나 지형조건이 좋지 않는 곳에서도 효과적인 저수량의 확보와 조립 설치가 용이하고, 또 목적하는 수위에 따라 고무댐의 높이를 공기, 물 등의 유체의 공급 조절로 관리하기 때문에 제방용 울타리로서 큰 주목을 받고 있다. 즉 강 또는 기타 하천을 가로질러 배치되는 가요성 고무댐은 강물의 흐름을 막기 위해 고무보(Rubber Weir)의 내부에 유체를 공급하여 팽창 기립시키고, 막힌 강물을 하류로 흘러 보내기 위해 고무보의 내부에 채워진 유체를 배출하여 수축 도복시킨다.

이러한 에틸렌 프로피렌 또는 클로로프렌의 합성고무로 제작되어진 가요성 고무댐에 있어서는 강물과 함께 상류에서 하류로 떠내려오는 유목 또는 모래나 돌멩이들이 고무보의 상부위에 도달하여 이 상부의 외면과 마찰된다. 한편, 가요성 고무댐의 팽창 기립 때, 폭우로 인해 상류에서 하류로 떠내려온 큰 돌멩이들이 하류를 항해 고무보의 외면상에서 선회하고 고무보에 압박 및 충돌하며, 이것에 의해 마모, 긁힘, 구멍뚫림, 찢어짐 등과 같은 외력에 의한 손상이 고무보의 외면부에 야기된다.

이에 대해 상기 마모 및 손상에 견디도록 고무보의 상, 하부 시트에 섬유직물 보강층과 강선망 보강층을 각각 매설하는 기술이 제안되었다.

상기 상, 하부 시트에 섬유직물 보강층과 강선망 보강층을 매설한 고무댐의 한 예로써, 대한민국 실용신안등록 제384407호(명칭: 고무댐 튜브의 보강구조)에 의해 공지되어 있다.

상기 실용신안등록 제384407호에 의하면, 고무재질의 상부시트와 하부시트, 그리고 이들 두 시트의 끝단이 접합되어 이루어진 덧살부로 구성되는 고무댐 튜브의 보강구조에 있어서, 상기 상부시트와 하부시트의 내부에 각각 섬유직물 보강층과 강선망 보강층을 형성하되, 상기 섬유직물 보강층은 덧살부를 통하여 상부시트 보강층과 하부시트 보강층이 하나로 연결되도록 하고, 상기 강선망 보강층은 상기 덧살부에서 상부시트 보강층과 하부시트 보강층이 단절되도록 하거나 상기 강선망 보강층을 상부시트와 하부시트의 내부에만 형성하고, 상기 섬유직물 보강층은 덧살부의 내부에만 형성하는 고무댐 튜브의 보강구조를 제공하고 있다.

이와 같은 실용신안등록 제384407호에 의한 고무댐 튜브의 보강구조에 있어서, 고무댐이 기립했을 때, 상기 섬유직물 보강층은 상기 덧살부의 안쪽부위에서 둥글게 연결되고, 상기 강선망 보강층은 일단이 상기 덧살부까지 확장되어 튜브를 전체적으로 보강해 줄 뿐만 아니라 고무댐이 접혀질 때도 자연스럽게 상기 상부시트와 하부시트가 접혀지게 되며, 또 튜브가 접혀지는 부분에 있어서는 두께가 두꺼운 덧살부에 의해 보호되기 때문에 그 접히는 부분이 파손될 염려가 없는 것이다.

전술한 종래의 기술에 따른 실용신안등록 제384407호에 의한 고무댐 튜브의 보강구조는 튜브의 상부시트와 하부시트 및 덧살부 내부에 강선망 보강층과 섬유직물 보강층을 적절히 배치하여 고무댐의 내구성을 증가시키게 됨을 알 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 기술에 따른 고무댐 튜브의 보강구조에 의하면, 고무댐 튜브의 몸체가 에틸렌 프로피렌 재질로 이루어진 일종의 합성고무의 상, 하 부시트를 서로 가황 접착하여 하나의 고무댐 튜브로 제작하게 되는데, 이와 같은 재질의 합성고무는 강도를 높이기 위해 흑색의 카본이 혼합되어 있기 때문에 다양한 색상의 고무댐 튜브로 제작하는데 한계가 있어, 대부분 검정색에 국한되어 제작되고 있으며, 이와 같이 제작된 고무댐 튜브를 강이나 하천 등에 설치할 때 댐의 주변경관과 조화를 이루지 못하고, 또 수요처에 대해 고무댐의 색상선택의 폭을 다양하게 제공하지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 상기 에틸렌 프로피렌의 합성고무 또는 클로로프렌의 합성고무 등을 이용하여 고무댐의 색상을 다양화하려는 노력이 시도되어 왔으나, 상기 합성고무들에서 카본을 제거하여 유색의 고무댐 튜브로 제작할 경우 물성이 현저하게 떨어지기 때문에 이 또한 사용을 자제하고 있는 실정이다.

특히, 고무댐 튜브의 외부 표면은 유목이나 선회하는 돌멩이, 자외선, 오존 등에 직접 노출되어 있는 관계로 인하여, 그 외부 표면이 찢어지거나 자외선 및 오존의 장기간 노출로 인하여 내구성이 떨어져 노후화가 빨라지고, 또 튜브의 표면에 스크레치가 발생했을 경우, 시간이 지나면서 그 부분에 응력이 집중되어 그 부분이 점점 벌어져 결국 고무댐 튜브가 손상되는 문제점을 내재하고 있다.

또한, 고무재질의 상, 하부시트에 매설된 금속성 강선망 보강층의 오랜 사용으로 인한 금속표면의 녹의 발생 및 고무보 최외측에서의 관통공이나 절단 손상을 통한 물의 침투로 인한 부식이 발생되며, 그 결과 금속성 강선망 보강층이 그를 둘러싸고 있는 고무로부터 박리되는 등의 보강층의 열화가 초래된다. 이것은 고무댐 튜브의 기본구조에 있어서의 보호특성이 감소 및 기타 바람직하지 않은 요인들을 유발시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기한 배경 하에서 창안된 것으로, 본 고안의 목적은 고무댐의 사용동안 발생되는 마모 및 각종 외적손상 또는 장기간의 자외선과 오존 노출에 기인한 고무댐의 외부 표면의 손상을 완화 및 방지할 수 있는 내구성이 한층 증대된 가요성 고무댐을 제공하는 것이며, 이 가요성 고무댐은 벨트형의 고무시트로 제작된 고무보의 외측 전 표면에 일반 합성고무 보다 물성이 우수한 폴리우레탄 및 우레아에서 선택된 재료로 만들어지는 실온 경화성 보강부재를 소정의 두께로 코팅해 줌으로써 달성된다.

본 고안의 다른 목적은 제품의 제조 때 댐의 주변경관에 어울리는 다양한 색상의 고무댐을 구현할 수 있는 저비용의 가요성 고무댐을 제공하는 것이며, 이 가요성 고무댐은 벨트형의 고무시트로 제작된 고무보의 외측 전 표면에, 폴리우레탄 및 우레아에서 선택된 재료로 만들어진 다양한 색상을 갖는 실온 경화성 보강부재를 코팅해 줌으로써 달성된다.

본 고안에 제안하는 또다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 고안에 따른 가요성 고무댐에 의하면, 중앙에 자유단이 상하방향으로 방출가능하도록 분할부가 제공되고 상기 자유단과 대향하는 타단부에 덧살부가 제공된 고무시트의 고무보와 상기 분할부를 포위하 는 위치에 매립된 강화 섬유층으로 이루어지고, 상기 고무보는 물의 흐름을 횡단하여 배치되고 공기의 주입 및 배출에 의해 기립, 도복되는 가요성 고무댐에 있어서,

상기 강화 섬유층 이외의 상기 덧살부를 포함한 상기 고무보의 외측 전 표면에 접착부재가 도포되고, 그 접착부재의 전 표면에 폴리우레탄 및 우레아에서 선택된 재료로 만들어지는 실온 경화성 유색의 보강부재가 소정의 두께로 코팅되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 유색의 보강부재의 두께는 1㎜-2㎜인 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 가요성 고무댐에 의하면, 중앙에 자유단이 상하방향으로 방출가능하도록 분할부가 제공되고 상기 자유단과 대향하는 타단부에 덧살부가 제공된 고무시트의 고무보와 상기 분할부를 포위하는 위치에 매립된 강화 섬유층으로 이루어지고, 상기 고무보는 물의 흐름을 횡단하여 배치되고 공기의 주입 및 배출에 의해 기립, 도복되는 가요성 고무댐에 있어서,

상기 강화 섬유층 이외의 상기 덧살부를 포함한 상기 고무보의 외측 전 표면에 미세하게 직조된 섬유 보강포가 도핑 처리되고, 그 도핑처리된 상기 고무보의 외측 전 표면에 폴리우레탄 및 우레아에서 선택된 재료로 만들어지는 실온 경화성 유색의 보강부재가 코팅된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 가요성 고무댐들에 의하면, 고무보의 외측 전 표면에 접착부재 또는 섬유 보강포를 도포 또는 도핑 처리하고 그 위에 일반 합성고무보다 내구성, 내마모성, 내오존성이 우수한 폴리우레탄 또는 우레아 재료로 만들어진 실온 경화성 유색의 보강부재를 1㎜-2㎜의 두께로 코팅하여 제조하게 됨을 알 수 있다.

그 결과, 고무댐의 사용동안 발생되는 마모 및 각종 외적손상 또는 장기간의 자외선과 오존 노출에 기인한 고무보의 외측 표면의 손상이 코팅된 유색의 보강부재로 인해 완화 및 방지되고, 또 고무보의 외측 표면에 코팅된 다양한 색상에 의해 댐의 주변경관과 조화를 이루는 자연 친화적인 가요성 고무댐을 제조할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 본 고안의 실시 예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 고안의 목적, 기타의 목적, 특징 및 이점은 예시할 목적으로 도시한 첨부 도면과 관련해서 본 고안에 의한 실시 예를 가지고 이하의 설명으로부터 보다 명백해 질 것이다.

또한, 설명에 사용되는 본 고안의 도면에 있어서, 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 따른 가요성 고무댐의 바람직한 실시 예를 이하를 통해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 가요성 고무댐의 제1 실시 예의 부분 절단 단면도이고, 도 2는 도 1의 가요성 고무댐의 기립상태에서 덧살부를 확대하여 보인 단면도이다.

본 고안의 고무댐을 이루는 고무보(10)는 벨트형의 고무시트(20)로 제작된다.

그리고 고무시트(20)의 내측 중앙에는 자유단이 상하방향으로 방출가능한 분 할부(160)가 제공되며, 그리고 상기 방출가능한 자유단과 대향하는 고무시트(20)의 타단부에는 분할부(60)를 중심으로 그 고무시트(20)를 상하방향으로 접고 펼치기 위해 책 제본 부위처럼 밖으로 돌출 되어진 덧살부(70)가 제공된다.

또한, 방출가능한 분할부(60)를 포위하는 위치에 제1 강화 섬유층(30)과 제2 강화 섬유층(40)이 그 방출가능한 분할부(60)를 따라 고무시트(20)의 상부 및 하부의 내에 연속적으로 연이어져 교호로 매립되어 있다.

또한, 전술한 제2 섬유 강화층(40)을 중심으로 제3 섬유 강화층(50)과 제4 섬유 강화층(50a)이 고무시트(20)의 상부 및 하부 내에 각각 단절되어 매립되는데, 이때 제3, 제4 섬유 강화층(50)(50a)은 그 끝 부분이 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 덧살부(70)까지 연장되어 매립되어 있다.

상기 제1 내지 제4 섬유 강화층이 매립된 고무보(10)의 고무시트(20)는 겹쳐진 조직을 형성하기 위해 나일론, 폴리에스테르와 같은 합성섬유 또는 면섬유 또는 그와 비슷한 것으로 제조된 벨트형의 직조조직을 접고, 미가공고무를 겹쳐진 조직속으로 주입시키고, 직물의 소정위치에서 상기 미가공고무와 상기 제1 내지 제4 섬유 강화층을 혼합함으로써 형성된 시트를 일체적으로 위치시키고 벨트형의 고무시트(20)를 형성하기 위해 그 섬유들을 양생시키는 것에 의해 제작된다.

한편, 상기와 같이 제작된 고무시트(20)의 표면에 오존, 자외선 및 내구성이 강하고 다양한 색상을 낼 수 있는 폴리우레탄 또는 우레아가 코팅되는데, 이때 고무시트(20)의 표면에 상기 다양한 유색의 폴리우레탄 또는 유색의 우레아를 코팅하기 위해서는 그 고무시트(20)의 표면을 깨끗하게 처리하여 이물질을 제거해 주는 것이 바람직하다.

그리고 고무시트(20)의 표면 처리가 끝나면 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 덧살부(70)를 포함한 고무보(10)의 외측 전 표면에, 즉 고무시트(20)의 외측 전 표면에 접착부재(80)가 도포된다. 이는 합성고무와 이후에 설명될 폴리우레탄(Polyurethane) 또는 우레아(Urea)와 같은 합성수지가 그 특성상 접착이 불가하므로 전술한 바와 같이, 폴리우레탄 또는 우레아를 코팅하기 위해 접착부재(80)를 도포해 주는 것이 바람직하다.

계속해서, 접착부재(80)의 도포가 완료되면 그 위에 합성고무보다 자외선, 오존 등에 강하고 특히 내구성이 강한 상기 폴리우레탄 및 우레아에서 선택된 재료로 만들어지는 실온 경화성 유색의 보강부재(90)가 적어도 1㎜-2㎜의 두께로 코팅되는데, 이때 유색의 보강부재(90)는 스프레이(spray)에 의해 코팅되어진다.

도 3은 본 고안에 의한 가요성 고무댐의 제2 실시 예의 부분 절단 단면도이고, 도 4는 도 3의 가요성 고무댐의 기립상태에서 덧살부를 확대하여 보인 단면도이다.

본 고안의 제2 실시 예에서는 고무보(100)의 덧살부(70)를 포함한 고무시트(20)의 외측 전 표면에 접착부재(80)를 도포하는 대신에 미세하게 직조된 섬유 보강포(110)를 도핑(doping) 처리하는 것이다. 이는 전술한 바와 같이, 합성고무와 폴리우레탄 또는 우레아의 직접 접착이 불가함으로, 섬유 보강포(110)가 서로간의 접착이 이루어질 수 있도록 그 섬유 보강포(110)를 고무시트(20)의 외측 전 표면에 도핑 처리하는 것이다.

이와 같이, 섬유 보강포(110)가 도핑 처리된 고무시트(20)의 외측 전 표면에 폴리우레탄 및 우레아에서 선택된 재료로 만들어지는 실온 경화성 유색의 보강부재(90)를 적어도 1㎜-2㎜의 두께로 스프레이를 이용하여 코팅하는 것이다.

이와 같이 제작된 고무보(10)(100)들은 접혀진 상태에서의 덧살부(70)는 하류쪽에 위치하고 방출가능한 자유단은 도 5에 나타내는 바와 같이, 강폭방향으로 배열 매설된 앵커볼트(3)(4) 및 클램핑 플레이트(1)(2)에 의해 하상 콘크리트의 바닥에 기밀하게 고정된다.

그리고 고무보(10)(100)들은 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 도복상태, 즉 접혀진 상태에서 하상 콘크리트의 바닥면에 대해 항상 평평하므로 선회하는 돌에 의한 절단 손상이 거의 일어나지 않고, 내마모성 및 내구성이 강물의 흐름을 방해하지 않고 증가될 수 있다.

도 5에 도시된 것처럼 공기관(5)을 통해 공기가 고무보(10)(100)의 내부에 공급된 평창상태, 즉 기립된 상태에서는 상기한 제1 내지 제4 섬유 강화층이 고무시트(20)의 전체에 걸쳐 매립되어 있기 때문에 고무시트(20)를 전체적으로 보강해 주고, 또한 고무시트(20)의 외측 전 표면에 실온 열경화성 유색의 보강부재(90)가 코팅되어 있음으로 자외선, 오존에 의한 노후화의 진행이 일어나지 않고, 특히 댐의 주변경관과 조화를 이루는 자연 친화적인 가요성 고무댐을 구현할 수 있는 장점을 갖는다.

한편, 비교 예로서 종래의 기술, 즉 다시 말해서 내구성, 내마모성을 위해 검정색의 에틸렌 프로피렌 또는 클로로프렌의 합성고무를 이용하여 고무댐을 제작하게 됨으로써, 고무댐의 색상이 다양하지 못하여 댐의 주변경관과 조화를 이루지 못하고, 또한 장기간 자외선이나 오존 등의 노출에 의한 내구성이 저하되는 것과는 달리, 본 고안은 고무보의 외측 전 표면에 일반 합성고무보다 내구성, 내마모성, 내오존성이 우수한 폴리우레탄 또는 우레아 등의 경화성 유색의 보강부재를 코팅하여 제작하게 됨을 알 수 있다.

이 결과에서 본 고안에 의한, 고무댐의 사용동안 발생되는 마모 및 각종 외적손상 또는 장기간의 자외선과 오존 노출에 기인한 고무보의 손상이 코팅된 다양한 유색의 보강부재에 의해 완화 및 방지되고, 또 다양한 색상에 의해 댐의 주변경관과 조화가 잘 이루어지는 자연 친화적인 가요성 고무댐이 제공된다.

그리고, 상기에서 본 고안의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 고안이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 고안의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 고안의 첨부된 실용신안등록청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 의한 가요성 고무댐에 의하면, 고무보의 외측 표면에 일반 합성고무보다 물성이 뛰어난 폴리우레탄 또는 우레아 재료로 만들어진 실온 경화성 유색의 보강부재가 코팅되어 있으므로, 내구성, 내마모성 내오존성이 개선되고, 또한 고무보의 외측 표면에 코팅된 다양한 색상에 의해 댐의 주변경관과의 조화가 잘 이루어질 뿐만 아니라 고무댐의 색상선택 폭이 다양해진 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 중앙에 자유단이 상하방향으로 방출가능하도록 분할부가 제공되고 상기 자유단과 대향하는 타단부에 덧살부가 제공된 고무시트의 고무보와 상기 분할부를 포위하는 위치에 매립된 강화 섬유층으로 이루어지고, 상기 고무보는 물의 흐름을 횡단하여 배치되고 공기의 주입 및 배출에 의해 기립, 도복되는 가요성 고무댐에 있어서,

   상기 강화섬유층 이외의 상기 덧살부를 포함한 상기 고무보의 외측 전 표면에 접착부재가 도포되고, 그 접착부재의 전 표면에 폴리우레탄(Polyurethane) 및 우레아(Urea)에서 선택된 재료로 만들어지는 실온 경화성 유색의 보강부재가 소정의 두께로 코팅되어 이루어진 것을 특징으로 하는 가요성 고무댐.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 실온 경화성 유색의 보강부재의 코팅 두께는 1㎜-2㎜인 것을 특징으로 하는 가요성 고무댐.

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