KR20190122299A - 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치 및 그의 운용 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해안이나 방조제, 항만, 부두, 가두리 양식장 주변, 과수원, 고속도로, 대교, 또는 공항 및 주택단지 등에 설치하여 파도(波濤)나 파랑(波浪)은 물론 황사현상, 태풍, 쓰나미, 허리케인 및 토네이도 등의 자연재해를 예방함은 물론 혐오시설 차단과 야경, 안전 운전, 운항 등이 가능하도록 한 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 차단부재 일면에 광촉매물질을 코팅하거나, 차단부재를 사출할 때 광촉매물질을 함께 배합하여 사출함으로써, 자연 광(光)이 입사됨에 따라 화학반응하여 세균과 바이러스를 제거함으로써, 차단부재의 내구성을 증진시킴과 더불어, 공기 중에 바이러스가 옮기더라도 바이러스를 차단할 수 있는 효과를 갖는, 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.
뿐만 아니라, 유로관을 통해 약재를 분사 살포도 가능한, 자연재해 예방수단과 환경오염재해 차단수단을 이용한 복합기능장치 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 차단부재 일면에 광촉매물질을 코팅하거나, 차단부재를 사출할 때 광촉매물질을 함께 배합하여 사출함으로써, 자연 광(光)이 입사됨에 따라 화학반응하여 세균과 바이러스를 제거함으로써, 차단부재의 내구성을 증진시킴과 더불어, 공기 중에 바이러스가 옮기더라도 바이러스를 차단할 수 있는 효과를 갖는, 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.
뿐만 아니라, 유로관을 통해 약재를 분사 살포도 가능한, 자연재해 예방수단과 환경오염재해 차단수단을 이용한 복합기능장치 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해안이나 방조제, 항만, 부두, 가두리 양식장 주변, 과수원, 고속도로, 대교, 또는 공항 및 주택단지 등에 설치하여 파도(波濤)나 파랑(波浪)은 물론 황사현상, 미세먼지, 화력발전소, 태풍, 쓰나미, 허리케인 및 토네이도 등의 자연재해를 예방함은 물론 혐오시설 차단과 야경, 안전 운전, 운항 등이 가능하도록 한 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 차단부재 일면에 광촉매물질을 코팅하거나, 차단부재를 사출할 때 광촉매물질을 함께 배합하여 사출함으로써, 자연 광(光)이 입사됨에 따라 화학반응하여 세균과 바이러스를 제거함으로써, 차단부재의 내구성을 증진시킴과 더불어, 공기 중에 바이러스가 옮기더라도 바이러스를 차단할 수 있는 효과를 갖는, 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.
뿐만 아니라, 유로관을 통해 약재를 분사 살포도 가능한, 자연재해 예방수단과 환경오염재해 차단수단을 이용한 복합기능장치 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.
일반적으로 외해(外海)로부터의 파도(波濤)나 파랑(波浪)을 막아서 해안이나 방조제 또는 항만이나 부두 등과 같은 항내(港內)를 정온(靜穩)하게 유지하기 위해 보통 방파제가 축조되어 설치된다.
방파제는 일정한 크기의 사석을 일정한 기울기로 구축한 다음 사석보다 현저히 큰 크기의 피복석을 포설하여 방파제 또는 호안을 축조하게 되는바, 그러나 피복석으로 사용되는 자연석은 그 부존량이 절대 부족하기 때문에 상기 자연석 대신으로 다양한 형태와 구조의 블럭을 콘크리트로 제작하여 이를 피복하고 상기 블럭상면에 4개의 지간이 방사상으로 돌설된 구조의 테트라포드(일명 :트라이앵글)를 해안이나 부두 또는 항만 및 방조제의 일측에 설치함으로써, 방파제로 활용하여 오고 있는 실정이다.
하지만 기존의 테트라포드는 철제 거푸집을 조립하고 상기 거푸집 내부에 콘크리트를 타설한 후 약 28일간 양생함으로써 콘크리트 테트라포드를 완성한 다음 설치하고자 하는 해안이나 부두 또는 항만 및 방조제로 운반하여 내항 또는 외항 방파제에 설치하기 때문에, 상기 콘크리트 테트라포드가 갖고 있는 전체비중이 크지 않은 콘크리트 몰드에 의해 형성되는 것이므로 설치된 상태에서 가해지는 파랑이나 파도의 엄청난 힘을 버텨내기 불가능하여 테크라포드의 파손 또는 유실되는 경우가 빈번하게 발생하여 유지보수에 따른 비용이 부담으로 가중되었다.
상기의 문제점을 해소하기 위해 특허등록 제10-0714234호의 방파대는 상측단이 서로 체결되고 상협하광지게 일정경사각으로 벌어지며 체결공이 다수개 통공된 다수개의 지지프레임과, 지지프레임의 하단측에 체결되어 지지되는 바닥프레임을 갖는 프레임체와; 프레임체의 지지프레임의 체결공에 대응되는 결합공이 통공되고 결합수단에 의해 체결공과 결합공이 결합되어 지지프레임의 전면측에 다수개 결합되는 방파부재를 포함하는 방파대에 있어서, 지지프레임의 상측단과 체결되는 고정줄과, 고정줄의 하단과 연결되는 연결고리가 상측단에 형성된 중량체를 갖는 지지체를 추가로 포함하고, 방파부재는 일정지게 굴곡형성된 굴곡면이 형성된 구성으로 이루어진다.
그러나, 이러한 방파대는 방파부재가 수평으로 설치되어 있기 때문에 비교적 작은 파랑을 막기에는 효과적일 수 있으나, 최근 대형화되고 있는 태풍의 영향에 의해 발생하는 큰 파랑을 막기에는 역부족이었고, 기능 또한 매우 단순하여 설치비에 따른 효과가 현저하게 저하되어 경제성이 결여되어 있다는 문제점이 꾸준히 제기되어 왔다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 해안이나 방조제, 항만, 부두, 가두리 양식장 주변, 과수원, 고속도로, 대교, 또는 공항 및 주택단지 등에 설치하여 파도(波濤)나 파랑(波浪)은 물론 황사현상, 태풍, 쓰나미, 허리케인 및 토네이도 등의 자연 재해를 예방함은 물론 혐오시설 차단과 야경, 안전 운전, 운항을 제공할 수 있는 한 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치 및 그의 운용 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 차단부재 일면에 광촉매물질을 코팅하거나, 차단부재를 사출할 때 광촉매물질을 함께 배합하여 사출함으로써, 자연 광(光)이 입사됨에 따라 화학반응하여 세균과 바이러스를 제거함으로써, 차단부재의 내구성을 증진시킴과 더불어, 공기 중에 바이러스가 옮기더라도 바이러스를 차단할 수 있는 효과를 갖는, 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치 및 그의 운용 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치는 다수의 수평대(12)가 각각 일정 간격이 유지되게 설치되고, 상기 수평대(12)의 전/후방에 다수의 지지대(14)를 각각 일정 간격이 유지되게 격자 형태로 설치하되, 상기 수평대(12)와 상기 지지대(14)에는 다수의 체결공(16)이 일정 간격이 유지된 상태로 관통되게 형성된 프레임(10); 상기 프레임(10)의 전방에 서로 소정간격을 갖고 수직한 방향으로 연속적으로 설치되며, "반구(半球)" 또는 "V"자 형태로 형성되되 바람, 먼지, 파도 및 소음 발생방향으로부터의 저항이 저감되도록 "반구(半球)" 또는 "V"자 등지는 형태로 설치되는 전방차단부재(21)와, 상기 프레임(10)의 후방에 서로 소정간격을 갖고 수직한 방향으로 연속적으로 설치되며, "반구(半球)" 또는 "V"자 형태로 형성되되 바람, 먼지, 파도 및 소음 발생을 차단하도록 "반구(半球)" 또는 "V"자의 홈부분이 마주보는 형태로 설치되는 후방차단부재(22)로써 상기 전방차단부재(20A)와 후방차단부재(20B)각각에는 상기 프레임(10)의 다수의 체결공(16)과 체결되는 다수의 체결공(22)이 구성되어 체결수단인 볼트(B)와 너트(N)에 의해 상기 체결공(16)과 체결되도록 하는 차단부재(20); 상기 프레임(10)의 상부면에 형성되어 태양광을 집광하는 집광판(30); 상기 프레임(10)에 상부면에 형성되어 바람에 의해 회전하는 회전판(40); 상기 집광판(30)으로부터 집광된 광과 상기 회전판(40)으로부터 회전력을 전기로 변환하여 배터리에 충전하는 배터리/충전부(100); 상기 배터리의 전기를 받아 열을 발생시키는 필름도전판(80); 상기 배터리의 전기를 받아 광을 발생시키는 엘이디 램프(60) 및 광섬유조명(90); 온도, 조도, 풍력, 비내림을 감지하는 다수의 센서로 구성되는 센서부와, 시간을 계측하는 타이머(110)와, 상기 타이머(110)로부터 계측되는 시간과 상기 센서부로부터 센싱되는 온도, 조도, 풍력, 비내림에 따라 상기 배터리의 전기를 상기 필름도전판(80), 엘이디 램프(60) 및 광섬유조명(90)으로 선택적으로 공급되도록 제어하는 제어부(54)를 포함하여 구성되는 컨트롤 박스(50);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
이때 상기 차단부재(20)는 그 재질이, 합성수지, 고무, 콘크리트, 폴리카보네이트(PC), FRP, 강철판 및 특수유리 중 선택된 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치의 운용 방법은 집광판으로부터 집광된 광과 회전판에서 태양열이 광전변환되고, 풍력발전을 수행하는 단계(S100); 상기 집광판으로부터 집광되어 광전변환되고, 상기 회전판으로부터 회전력에 의해 풍력발전된 전기는 배터리/충전부를 통해 배터리에 충전되는 단계(S110); 온도, 조도, 풍력, 비내림을 감지하는 온도감지부, 조도/풍력 감지부, 비내림을 센싱하는 우적감지부가 구성되는 컨트롤 박스의 센서부에서 온도, 조도, 풍력세기 및 비내림을 센싱(감지)하는 단계(S120); 상기 컨트롤 박스의 제어부에서는 상기 배터리의 배터리 잔량과, 다수의 센서로부터 측정되는 센싱값에 따라 필름도전판, 엘이디 램프 및 광섬유조명에 대한 전원공급이 선택적으로 제공되도록 하는 프로그램이 내장되어, 조도, 풍력, 비내림 및 현재시간과 배터리 잔량에 따라 상기 엘이디 램프 및 광섬유조명의 전기공급주기와 타이머부터 계측된 시간과 상기 센서부에서 센싱된 온도, 조도, 풍력세기 및 비내림을 비교하는 단계(S130); 상기 비교결과에 따라 상기 제어부는 현재 충전된 배터리 잔량에 따라 상기 필름도전판, 엘이디 램프 및 광섬유조명으로 배터리의 전기를 선택적으로 공급하는 단계(S140);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 파도나 파랑, 태풍, 쓰나미, 황사현상, 허리케인 및 토네이도 등을 용이하게 차단할 수 있어 자연 재해로부터 국가 기간시설물이나 항만시설 등을 보호하고, 가두리 양식장의 어패류를 보호하며, 과수원의 낙과를 미연에 방지함은 물론 고속도로 주변이나 대교에 설치할 경우 바람에 의한 교통사고 예방 및 방음 효과도 기대할 수 있다.
둘째, LED나 광섬유에 의해 구름이 많거나, 비가 오는 것과 같이 조도가 낮은 날이나 저녁시간에는 어두운 곳에서도 식별이 가능하도록 하여 교통사고나 항만사고 등을 예방하거나 방지할 수 있다.
셋째, 복합기능장치에 의해 혐오시설을 차단함은 물론 LED나 광섬유에 의해 훌륭한 야경을 제공할 수 있다.
넷째, 태양광이나 풍력을 이용하여 자가 발전을 이용함으로 특별한 에너지 소비없이도 자연재해를 예방함은 물론 야경을 제공할 수 있다.
다섯째, 한파나 폭염에서 주변 온도의 조절이 가능함에 따라, 축사, 과수원 등의 주변 온도를 제어하여, 축산물 또는 재배물품의 품질 향상에 도움이 될 수도 있다.
도 1은 본 발명 제1실시예에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 자연재해 예방수단을 설명하기 위한 평면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 나타낸 자연재해 예방수단의 설치 일예와 원리를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 자연재해 예방수단의 다른 실시예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자연재해 예방수단의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 본 발명 제2실시예에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5a는 본 발명 제2실시예에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치를 설명하기 위한 다른 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자연재해 예방수단의 기능성 차단판을 상세히 설명하기 위한 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치가 설치된 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치의 복합기능을 수행하는 컨트롤 박스를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 11은 본 발명 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치의 운용 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 자연재해 예방수단을 설명하기 위한 평면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 나타낸 자연재해 예방수단의 설치 일예와 원리를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 자연재해 예방수단의 다른 실시예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자연재해 예방수단의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 본 발명 제2실시예에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5a는 본 발명 제2실시예에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치를 설명하기 위한 다른 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자연재해 예방수단의 기능성 차단판을 상세히 설명하기 위한 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치가 설치된 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치의 복합기능을 수행하는 컨트롤 박스를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 11은 본 발명 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치의 운용 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
도 1은 본 발명 제1실시예에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 자연재해 예방수단을 설명하기 위한 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자연재해 예방수단의 다른 실시예를 설명하기 위한 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자연재해 예방수단의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 평면도이다.
또한, 도 2a 내지 도 2c는 도 1에 나타낸 자연재해 예방수단의 설치 일예와 원리를 설명하는 도면이다.
본 발명의 자연 재해를 예방하는 예방수단은 프레임(10)과 차단부재(20)로 크게 구성된다.
프레임(10)은 차단부재(20)가 설치되는 틀 역할을 하며, 설치 면적에 따라 연속적으로 배열, 설치되는 것으로서, 다수의 수평대(12)를 각각 일정 간격이 유지되게 설치하고, 수평대(12)의 전/후방에 다수의 지지대(14)를 각각 일정 간격이 유지되게 격자 형태로 설치하면 되는 것이다.
즉, 프레임(10)은 강도가 우수한 금속 파이프를 각각 일정 길이로 절단하여 각각의 수평대(12)와 지지대(14)로 구비하되, 지지대(14)는 수평대(12)의 전방과 후방에 교차되도록 수직으로 세운 상태에서 일체가 되게 용접하여 프레임(10)을 형성하면 되는데, 이때 수평대(12)와 지지대(14)에는 일정 간격으로 다수의 체결공(16)을 관통되게 형성하여 차단부재(20)가 체결수단인 볼트(B)와 너트(N)에 의해 일체로 체결될 수 있도록 하면 되는 것이다.
차단부재(20)는 프레임(10)의 전/후방에 서로 대응되게 연속적으로 설치되어 파도나 바람 등을 직접적으로 차단하는 수단으로서, 일정 길이를 갖으며, 단면이 "반구(半球)" 또는 "V"자 형태가 되도록 형성되며, 전면 중앙에는 다수의 체결공(22)을 일정 간격이 유지되게 통공시킨다. 혹은, 차단부재(20)의 단면 형태는 도면에 도시된 형태 외에도 사각형, 일자형, 다각형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 이는 본 명세서에 기재된 기능을 저해하지 않은 모든 효과면 적용 가능하다.
차단부재(20)의 재질은 해수나 바람에 강하고 무게가 가벼워 설치가 용이한 합성수지로 사출 성형하여 구비함이 바람직하나 고무 재질 또는 콘크리트 타설로 형성하여 구비될 수도 있다.
또는, 차단부재(20)의 재질은 폴리카보네이트(PC), FRP, 강철판, 특수유리 등의 재질로 대체 가능하고, 특히 특수유리의 경우, 유리 제조시 색혼합을 통해 여러 색상의 특수유리를 사용할 수 있게 된다.
또한, 폴리카보네이트(PC)를 이용하는 경우에는, 투명하고 충격강도와 인장강도의 균형이 잡힌 탄산 에스테러형 구조를 갖는 고분자 화합물인 PC 재질을 이용하여 유리에 가까운 투명도를 갖아서 벽이 세워짐에도 내외부가 투명하게 유지할 수 있는 효과를 갖는다. 이러한 PC는 기계적 성질이 뛰어나고 온도 변화에 의한 강도 변화도 적기 때문에 단속적으로 충격을 받을 수 있는 차단부재(20)에 사용이 적합하다. 뿐만 아니라 내열성, 전기절연성 또한 우수하다.
이때, 차단부재(20)의 양측에는 일정 간격으로 다수의 고정날개(24)를 일체로 돌출되게 형성하되, 고정날개(24)에는 각각 결합공(26)을 관통되게 형성하여 체결수단인 볼트(B)와 너트(N)에 의해 차단부재(20)가 프레임(10)의 전/후방에 더욱 견고하게 체결될 수 있도록 함이 바람직하다.
이를 보다 상세히 설명하면 차단부재(20)는 프레임(10)의 전방에 서로 소정간격을 갖고 수직한 방향으로 연속적으로 설치되며, "반구(半球)" 또는 "V"자 형태로 형성되되 바람, 먼지, 파도 및 소음 발생방향으로부터의 저항이 저감되도록 "반구(半球)" 또는 "V"자 등지는 형태로 설치되는 전방차단부재(20A)와, 프레임(10)의 후방에 서로 소정간격을 갖고 수직한 방향으로 연속적으로 설치되며, "반구(半球)" 또는 "V"자 형태로 형성되되 바람, 먼지, 파도 및 소음 발생을 차단하도록 "반구(半球)" 또는 "V"자의 홈부분이 마주보는 형태로 설치되는 후방차단부재(20B)로 구성된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명 자연재해 예방수단의 조립 및 설치는 먼저, 다수의 수평대(12)를 일정 간격이 유지되게 각각 위치시킨 상태에서 수평대(12)의 전방과 후방에 각각 일정 간격이 유지되게 다수의 지지대(14)를 교차시켜 격자 형태가 되게 하여 일체로 용접한 다음 수평대(12)와 지지대(14)에 다수의 체결공(16)을 일정 간격이 유지되게 관통시켜 프레임(10)을 형성하면 되는 것이다.
이와 같이 형성된 프레임(10)의 전방에 "반구" 또는 "V"자 형태의 전방차단부재(20A)를 수직으로 설치하되, 전방차단부재(20A)의 돌출된 전면이 전방을 향하도록 하여 전방차단부재(20A)의 전면에 형성된 체결공(22)과 양측 고정날개(24)에 형성된 결합공(26)을 프레임(10)의 수평대(12) 및 지지대(14)에 형성된 다수의 체결공(16)과 일치시킨 다음 볼트(B)와 너트(N)로 전방차단부재(20A)를 프레임(10) 상에 일체로 설치하면 되는 것이다.
이어서, 후방차단부재(20B)는 프레임(10)의 후방에 설치하되, 후방차단부재(20B)의 돌출된 전면이 후방을 향하도록 하여 후방차단부재(20B)에 형성된 체결공(22)과 양측 고정날개(24)에 형성된 결합공(26)을 프레임(10)의 수평대(12) 및 지지대(14)에 형성된 다수의 체결공(16)과 일치시킨 다음 볼트(B)와 너트(N)로 후방차단부재(20B)를 프레임(10) 상에 일체로 설치하는 방식으로 후방차단부재(20B)가 프레임(10)의 전/후방에 지그재그 형태가 되도록 연속해서 설치하면 되는 것이다.
이와 같은 본 발명의 자연재해 예방수단의 작용은 먼저, 파도나 바람이 프레임(10) 전방에 설치된 전방차단부재(20A)와 접하면, 전방차단부재(20A)의 곡면을 따라 자연스럽게 전방차단부재(20A)의 양단부를 거쳐 프레임(10)의 후방에 설치된 후방차단부재(20B)의 내부로 들어가게 되며, 이 후방차단부재(20B)의 내부 곡면에 의해 와류현상이 발생하여 일차적으로 에너지를 잃게 되며, 나머지 파도나 바람은 다시 프레임(10)의 전방에 설치된 후방차단부재(20B)의 내부로 분산되며 들어가 이 후방차단부재(20B)의 곡면에 의해 와류현상이 다시 발생하여 에너지를 모두 소진시켜 파도나 바람에 의한 피해를 예방할 수 있게 되는 것이다.
이는 첨부된 도면의 도 2a 내지 도 2c를 참조할 수 있다.
먼저, 도 2b를 보면, 상술된 바와 같이, 차단부재(20) 방향으로 파도나 바람이 불어오면, 차단부재(20) 사이 공간으로 유로가 형성되어 흐르다가, 차단부재의 일단방향에서 차단부재(20)의 내측으로 흐르도록 한다.
이에 따라, 파도나 바람 등이 차단부재(20) 방향으로 불어와도, 분산되어 에너지가 소진될 수 있는 것이다.
이러한 차단부재(20)의 구조는 프레임(10)을 기준으로, 도 2와 같이 전방과 후방 모두에 구비될 수도 있으나, 도 2a와 같이 전방 또는 후방 일측에만 구성될 수도 있다. 다만, 파도나 바람이 불어오는 방향을 기준으로 전방에만 구성되는 것이 에너지 소진에 유리할 수 있다.
이러한 차단부재(20)는 상술된 바와 같이 프레임(10)에 결합된 상태로, 상, 하 방향으로 2단 또는 2단 이상의 복수 단으로 구성될 수도 있을 것이다. 이때, 도 2c에서는 전방 또는 후방 중 어느 일측에만 차단부재(20)가 구비되는 것을 기재하고 있으나, 전방과 후방 모두에 차단부재(20)가 구비된 형태로 예상할 수 있음이 당연하다.
한편, 프레임(10)의 상부면에는 태양광을 집광하는 집광판(30)과, 바람에 의해 회전하는 회전판(40)이 형성된다.
이때, 집광판(30)은 바람에 의한 영향이 최소화되도록 상부면에는 태양광 셀이 형성되고, 그 하부로 갈수록 반원형 형태의 컨트롤 박스(50)가 구성된다.
이러한 컨트롤 박스(50)에는 집광판(30)으로부터 집광된 광과 회전판(40)으로부터 회전력을 전기로 변환하는 충전부와 충전부에서 변환된 전기를 충전하는 배터리가 구성된다.
또한 컨트롤 박스(50)에는 온도, 조도, 풍력, 비내림을 감지하는 온도감지부, 조도/풍력 감지부, 비내림을 감지하는 우적감지부로 구성되는 센서부가 구성된다.
이러한 컨트롤 박스(50)에 대하여는 후술하는 도 10에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
그리고 컨트롤 박스(50)의 외주면에는 복수 개의 LED(60)가 부착될 수 있다,
한편, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 "반구" 또는 "V"자 형태의 차단부재(20)를 프레임(10)의 전/후방에 전체적으로 설치하거나, "반구" 형태의 차단부재(20)를 프레임(10)의 전방에 설치하고, "V"자 형태의 차단부재(20)는 프레임(10)의 후방에 설치하거나 또는 서로 지그재그 형태로 혼용해서 설치하는 등의 차단부재(20)의 설치방식을 다양화하여 설치 장소에 가장 적합 형태의 차단장치를 제공할 수 있도록 함으로써, 방파나 방풍 및 방음 효과를 극대화시킬 수 있도록 함이 바람직하다.
도 5는 본 발명 제2실시예에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치를 설명하기 위한 사시도이다.
본 발명 제2실시예에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치는 기본적으로는 도 1에 나타낸 본 발명 제1실시예에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치와 유사하지만 차단부재(20)가 바닥면에서 공중으로 수직하게 형성됨에 있어 그 종단부가 방파나 방풍 및 방음 효과를 극대화하기 위하여 예방하고자 하는 방향과 대응되는 방향, 다시 말하면 보호하고자 하는 방향과 마주보는 방향으로 10도 내지 45도 각도로 휘어져 형성되도록 하였다.
도 6은 본 발명에 따른 자연재해 예방수단의 기능성 차단판을 상세히 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명에 따른 자연재해 예방수단의 기능성 차단판은 도 6에 나타낸 바와 같이, 차단부재(20)의 전면과 후면의 양측면으로 각각 코팅되어 먼지가 부착되지 않도록 하는 전면 및 후면 도전성 고분자 화합물 코팅층(70)과, 차단부재(20)와 전면 및 후면 도전성 고분자 화합물 코팅층(70) 사이에 각각 형성되어 열을 발산하는 전면 및 후면 필름도전판(80)과, 전면 및 후면 도전성 고분자 화합물 코팅층(70) 외부에 소정간격 부착되는 광섬유조명(90)으로 구성된다.
여기서, 도전성 고분자 화합물 코팅층(70)은 산화인듐과 산화주석을 혼합(예로써 1:1)하여 구성할 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았지만, 차단부재(20)는, 일면에 광촉매물질을 코팅하거나, 차단부재를 사출할 때 광촉매물질을 함께 배합하여 사출함으로써, 자연 광(光)이 입사됨에 따라 화학반응하여 세균과 바이러스를 제거함으로써, 차단부재의 내구성을 증진시킴과 더불어, 공기 중에 바이러스가 옮기더라도 바이러스를 차단할 수 있는 효과를 갖도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 모기나 파리 등의 해충을 차단하는 효과를 갖을 수 있으며, 더 나아가서는 새 등의 비행생물이 차단부재(20)에 인접하여 착지하거나 둥지를 트는 것 등을 방지할 수 있다.
이러한 새 등의 비행생물의 접근을 차단하는 것은 후술되는 찬물 또는 수증기(스팀)의 분사를 통해 목적을 달성할 수도 있을 것이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치가 설치된 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치가 설치된 실시예는 우선, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치를 부력재를 이용하여 가두리 양식장 주변에 설치하게 되면 파도나 바람을 효과적으로 차단하여 양식 어종을 보호할 수 있고, 도 8과 같이 국도나 고속도 또는 군부대의 사격장 주변에 설치하게 되면 소음을 차단하여 주민 생활에 안정을 줄 수 있으며, 도 9에 나타낸 바와 같이 대교에 설치하게 되면 거센 바람을 차단하여 교각의 흔들림을 방지하여 보호하고, 차량이 안전하게 운행할 수 있게 된다.
이러한 본 발명에서는 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치에 도 1과 도 6에서와 같은 LED(60)나 광섬유(90)를 이용하여 구름이 많거나, 비가 오는 것과 같이 조도가 낮은 날이나 저녁시간에는 어두운 곳에서도 식별이 가능하도록 하여 교통사고나 항만사고 등을 예방하거나 방지할 수 있으며, 혐오시설을 차단함은 물론 LED나 광섬유에 의해 훌륭한 야경을 제공할 수 있고, 태양광이나 풍력을 이용한 자가 발전을 이용함으로써 특별한 에너지 소비없이도 야경을 제공할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치의 복합기능을 수행하는 컨트롤 박스를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
본 발명에 따른 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치의 복합기능을 수행하는 컨트롤 박스는 도 10에 나타낸 바와 같이, 이러한 컨트롤 박스(50)에는 집광판(30)으로부터 집광된 광과 회전판(40)으로부터 회전력을 전기로 변환하는 충전부와 충전부에서 변환된 전기를 충전하는 배터리로 구성되는 충전부/배터리(100)가 구성된다.
또한 컨트롤 박스(50)에는 온도, 조도, 풍력, 비내림을 감지하는 온도감지부(51), 조도/풍력 감지부(52), 비내림을 감지하는 우적감지부(53)로 구성되는 센서부가 구성된다.
그리고 현재 시간을 계측하는 타이머(110)가 더 구성된다.
여기서 제어부(54)는 충전부/배터리(100)의 배터리 잔량과, 다수의 센서로부터 측정되는 센싱값에 따라 필름도전판(80), 엘이디 램프(60) 및 광섬유조명(90)에 대한 전원공급이 선택적으로 제공되도록 하는 프로그램이 내장되는데, 프로그램은 조도, 풍력, 비내림 및 현재시간과 배터리 잔량에 따라 엘이디 램프(60) 및 광섬유조명(90)의 전기공급주기가 프로그램되고, 온도와 배터리 잔량에 따라 상기 필름도전판(80)의 전기공급주기가 프로그램되는 것이 바람직하다.
또한, 제어부(54)는 도 10과 같이 분사제어부를 제어하는 프로그램이 더 내장되어, 분사제어부가 수증기, 찬물 또는 따뜻한 공기를 분출하는 것을 제어할 수 있다.
도 11은 본 발명 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치의 운용 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치의 운용 방법은 도 11에 나타낸 바와 같은데, 기본적으로 도 1 내지 도 10에 나타낸 바와 같은 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치의 운용방법으로, 집광판으로부터 집광된 광과 회전판에서 태양열이 광전변환되고, 풍력발전을 수행한다(S100).
집광판으로부터 집광되어 광전변환된 회전판으로부터 회전력에 의해 풍력발전된 전기는 충전부를 통해 배터리에 충전된다(S110)
한편 컨트롤 박스에는 온도, 조도, 풍력, 비내림을 감지하는 온도감지부, 조도/풍력 감지부, 비내림을 센싱하는 우적감지부로 구성되는 센서부에서 온도, 조도, 풍력세기 및 비내림을 센싱(감지)한다(S120).
그리고 컨트롤 박스의 제어부는 배터리의 배터리 잔량과, 다수의 센서로부터 측정되는 센싱값에 따라 필름도전판, 엘이디 램프 및 광섬유조명에 대한 전원공급이 선택적으로 제공되도록 하는 프로그램이 내장되는데, 프로그램은 조도, 풍력, 비내림 및 현재시간과 배터리 잔량에 따라 엘이디 램프 및 광섬유조명의 전기공급주기가 프로그램되어 있으므로 타이머부터 계측된 시간과 센서부에서 센싱된 온도, 조도, 풍력세기 및 비내림을 비교한다(S130). 또한 제어부는 온도와 배터리 잔량에 따라 필름도전판의 전기공급주기가 프로그램되어 있다. 또한 제어부는 수증기, 찬물 또는 따뜻한 공기를 분출하도록 하는 제어기능이 프로그램되어 있다.
그와 같은 비교결과에 따라 제어부는 현재 충전된 배터리 잔량에 따라 필름도전판, 엘이디 램프 및 광섬유조명으로 배터리의 전기를 선택적으로 공급한다(S140).
예를 들어 날씨가 흐린날이거나, 비가 오는 날이거나 계절별 해가지는 저녁시간에는 그 조도와 배터리의 충전량에 따라 필름도전판, 엘이디 램프 및 광섬유조명에 공급하는 전기의 공급주기를 조절한다. 예를 들어 배터리의 전원이 충분하다면(충전량이 70% ~ 50% 이상) 짧은 주기(예로써 0,5초 내지 2초 단위)로 공급하고, 배터리의 전원이 충분하지 않다면(50% 미만)이라면 긴 주기(예로써 3초 내지 5초 단위)로 공급할 수 있다. 이때, 흐린날이거나, 비가오거나, 저녁시간이면서 바람이 약해 풍력발전에 의한 배터리 충전에 많은 시간이 걸릴 수 있다면(해뜨는데 걸리는 시간이 많이 남아 있다(6 내지 12시간 이상)면 타이머를 참조하여 출력주기를 길게 조절할 수 있다. 반대로 밝은 날이면서 낮시간이고, 바람도 불어 풍력발전이 충분하다면 출력주기를 상대적으로 짧게 조절할 수도 있다. 이때, 풍력센서는 바람이 많이 부는 경우에는 예를 들어 운전이나 운항에 주의가 필요할 수 있기 때문에 엘이디 램프 및 광섬유조명에 공급하는 전기의 공급주기를 짧은주기로 할 수 있고, 온도가 영하로 내려가는 경우에는 필름도전판(80)에 전기를 공급하여 열을 발산하도록 함으로써 혹시라도 차단부재(20)의 외부에 얼음이 얼어 있는 경우 이를 녹이는데 이용할 수도 있다.
또한, 다른 예를 들어 온도감지 결과 온도가 너무 높거나 너무 낮은 경우, 수증기, 찬물 또는 따뜻한 공기를 선택적으로 분출할 수도 있다.
한편, 설계 조건에 따라서는, 수평대(12)의 일측에 일정 간격마다 물이나 수증기를 분사할 수 있는 분사노즐이 형성될 수 있다. 이때, 상기 분사노즐은 차단부재(20)의 내측에 위치될 수 있도록 수평대(12)에 대하여 일정간격을 갖는다.
또한, 수평대(12) 및 지지대(14)의 내측으로는 상기 분사노즐에 연결되는 유로관이 내장되고, 상기 유로관은 다른 단부에는 찬물이나 수증기(스팀)를 제공하는 공급수단에 연결될 수 있다. 이때 공급수단은 별도로 구비된 찬물 또는 수증기를 공급하는 장치이고, 이때 찬물과 수증기의 공급을 위한 구조는 통상의 기술자에게 자명한 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.
또한, 분사노즐 또는 차단부재(20)의 일측에는 주변 온도를 감지하는 온도감지센서를 더 포함할 수 있다.
이러한 온도감지센서는 주변 온도를 감지하여 컨트롤 박스(50)로 신호를 전달하면, 컨트롤 박스(50)가 공급수단을 제어하여 분사노즐로부터 찬물 또는 수증기가 분사될 수 있도록 제어한다.
이때, 온도감지센서는 한파와 폭염을 감지하기 위한 것으로서, 예를 들면 -10℃ 미만으로 떨어지는 온도나 30℃를 초과하는 온도를 감지하여, 한파에서는 따뜻한 열기를 분사하고, 폭염에는 찬물과 수증기를 분사함으로써, 차단부재(20)가 구성된 주변으로 한파와 폭염을 예방할 수 있도록 한다.
상기과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 프레임
12 : 수평대
14 : 지지대 16, 22 : 체결공
20 : 차단부재 24 : 고정날개
26 : 결합공 30 : 집광판
40 : 회전판 50 : 컨트롤 박스
51 : 온도감지부 52 : 조도/풍력 감지부
53 : 우적감지부 60 : LED(엘이디 램프)
70 : 고분자 화합물 코팅층 80 : 필름도전판
90 : 광섬유 100 : 충전부/배터리
110 : 타이머
14 : 지지대 16, 22 : 체결공
20 : 차단부재 24 : 고정날개
26 : 결합공 30 : 집광판
40 : 회전판 50 : 컨트롤 박스
51 : 온도감지부 52 : 조도/풍력 감지부
53 : 우적감지부 60 : LED(엘이디 램프)
70 : 고분자 화합물 코팅층 80 : 필름도전판
90 : 광섬유 100 : 충전부/배터리
110 : 타이머
Claims (8)
- 다수의 수평대(12)가 각각 일정 간격이 유지되게 설치되고, 상기 수평대(12)의 전/후방에 다수의 지지대(14)를 각각 일정 간격이 유지되게 격자 형태로 설치하되, 상기 수평대(12)와 상기 지지대(14)에는 다수의 체결공(16)이 일정 간격이 유지된 상태로 관통되게 형성된 프레임(10); 및
상기 프레임(10)의 전방에 서로 소정간격을 갖고 수직한 방향으로 연속적으로 설치되며, 전방차단부재(21)와 후방차단부재(22)로 구분되고, 바람, 먼지, 파도 및 소음 발생을 차단하며, 해충을 차단하고, 비행생물의 접근을 차단하며, 바이러스를 차단하도록 구성되고, 전방차단부재와 후방차단부재 각각에는 상기 프레임(10)의 다수의 체결공(16)과 체결되는 다수의 체결공(22)이 구성되어 체결수단인 볼트(B)와 너트(N)에 의해 상기 체결공(16)과 체결되도록 하는 차단부재(20);를 포함하되,
상기 차단부재(20)는,
그 재질이, 합성수지, 고무, 콘크리트, 폴리카보네이트(PC), FRP, 강철판 및 특수유리 중 선택된 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치.
- 제1항에 있어서,
상기 프레임(10)의 상부면에 형성되어 태양광을 집광하는 집광판(30);
상기 프레임(10)에 상부면에 형성되어 바람에 의해 회전하는 회전판(40);
상기 집광판(30)으로부터 집광된 광과 상기 회전판(40)으로부터 회전력을 전기로 변환하여 배터리에 충전하는 배터리/충전부(100);
상기 배터리의 전기를 받아 열을 발생시키는 필름도전판(80);
상기 배터리의 전기를 받아 광을 발생시키는 엘이디 램프(60) 및 광섬유조명(90);
온도, 조도, 풍력, 비내림을 감지하는 다수의 센서로 구성되는 센서부와, 시간을 계측하는 타이머(110)와, 상기 타이머(110)로부터 계측되는 시간과 상기 센서부로부터 센싱되는 온도, 조도, 풍력, 비내림에 따라 상기 배터리의 전기를 상기 필름도전판(80), 엘이디 램프(60) 및 광섬유조명(90)으로 선택적으로 공급되도록 제어하는 제어부(54)를 포함하여 구성되는 컨트롤 박스(50);를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치.
- 제1항에 있어서,
상기 프레임(10)의 상기 수평대(12)와 상기 지지대(14)는 금속으로 상기 지지대(14)는 상기 수평대(12)의 전방과 후방에 교차되도록 수직으로 세운 상태에서 일체가 되게 용접하여 형성되고,
상기 차단부재(20)의 재질은 해수나 바람에 강하고 무게가 가벼워 설치가 용이한 합성수지로 사출 성형하거나, 고무 재질 또는 콘크리트 타설로 형성하여 구비되고,
상기 차단부재(20)의 양측에는 일정 간격으로 다수의 고정날개(24)를 일체로 돌출되게 형성하되, 상기 고정날개(24)에는 각각 결합공(26)을 관통되게 형성하여 체결수단인 볼트(B)와 너트(N)에 의해 상기 차단부재(20)가 상기 프레임(10)의 전/후방에 더욱 견고하게 체결됨을 특징으로 하는 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치.
- 제1항에 있어서,
상기 차단부재(20)는,
상기 차단부재(20)의 전면과 후면의 양측면으로 각각 코팅되어 먼지가 부착되지 않도록 하는 전면 및 후면 도전성 고분자 화합물 코팅층(70)과, 상기 차단부재(20)와 전면 및 후면 도전성 고분자 화합물 코팅층(70) 사이에 각각 형성되어 열을 발산하는 전면 및 후면 필름도전판(80)과, 상기 전면 및 후면 도전성 고분자 화합물 코팅층(70) 외부에 소정간격 부착되는 복수개의 광섬유조명(90)으로 구성됨을 특징으로 하는 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치.
- 제2항에 있어서,
상기 제어부(54)는 상기 배터리의 배터리 잔량과, 상기 다수의 센서로부터 측정되는 센싱값에 따라 상기 필름도전판(80), 엘이디 램프(60) 및 광섬유조명(90)에 대한 전원공급이 선택적으로 제공되도록 하는 프로그램이 내장된 것을 특징으로 하는 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치.
- 제5항에 있어서,
상기 프로그램은 조도, 풍력, 비내림 및 현재시간과 배터리 잔량에 따라 상기 엘이디 램프(60) 및 광섬유조명(90)의 전기공급주기가 프로그램되고,
상기 온도와 배터리 잔량에 따라 상기 필름도전판(80)의 전기공급주기가 프로그램되는 것을 특징으로 하는 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치.
- 청구항 1 내지 청구항 6항 중 어느 하나의 항에 기재된 자연재해 예방수단을 이용한 복합기능장치의 운용 방법에 있어서,
집광판으로부터 집광된 광과 회전판에서 태양열이 광전변환되고, 풍력발전을 수행하는 단계(S100);
상기 집광판으로부터 집광되어 광전변환되고, 상기 회전판으로부터 회전력에 의해 풍력발전된 전기는 배터리/충전부를 통해 배터리에 충전되는 단계(S110);
온도, 조도, 풍력, 비내림을 감지하는 온도감지부, 조도/풍력 감지부, 비내림을 센싱하는 우적감지부가 구성되는 컨트롤 박스의 센서부에서 온도, 조도, 풍력세기 및 비내림을 센싱(감지)하는 단계(S120);
상기 컨트롤 박스의 제어부에서는 상기 배터리의 배터리 잔량과, 다수의 센서로부터 측정되는 센싱값에 따라 필름도전판, 엘이디 램프 및 광섬유조명에 대한 전원공급이 선택적으로 제공되도록 하는 프로그램이 내장되어, 조도, 풍력, 비내림 및 현재시간과 배터리 잔량에 따라 상기 엘이디 램프 및 광섬유조명의 전기공급주기와 타이머부터 계측된 시간과 상기 센서부에서 센싱된 온도, 조도, 풍력세기 및 비내림을 비교하는 단계(S130);
상기 비교결과에 따라 상기 제어부는 현재 충전된 배터리 잔량에 따라 상기 필름도전판, 엘이디 램프 및 광섬유조명으로 배터리의 전기를 선택적으로 공급하는 단계(S140);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치의 운용 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 제어부는 상기 프로그램에 따라 날씨가 흐린날이거나, 비가 오는 날이거나 계절별 해가지는 저녁시간에는 그 조도와 배터리의 충전량에 따라 상기 필름도전판, 엘이디 램프 및 광섬유조명에 공급하는 전기의 공급주기를 조절하되 상기 배터리의 충전량이 70% ~ 50% 이상이라면 0,5초 내지 2초 단위로 공급하고, 상기 배터리의 전원이 50% 미만이라면 3초 내지 5초 단위로 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자연재해와 환경재해의 차단 및 제거수단을 이용한 복합기능장치의 운용 방법.
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