KR20210048447A - 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템 및 축조 방법, 그리고 이를 위한 시뮬레이션 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레고형 건축 블록 시스템 및 축조 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 종단면이 직선과 곡면이 연속적으로 조합되어 형성되는 맞물림 체결부(110)를 적어도 하나의 측부에 형성하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 성곽, 벽체 구조물 등을 형성하기 위해 블록의 측부에 정해진 방향에 형성된 맞물림 체결부의 개수를 다양하게 형성할 뿐만 아니라, 곡면을 이루는 구조물을 위한 블록의 개수와 측면 곡률을 이용해 조절할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은, 측부에 정해진 방향에 형성된 맞물림 체결부의 개수에 따라 다양한 블록을 관통하는 내부 홈의 형상이 정해지면 정해진 형상에 따라 교각, 철탑, 장식물 등의 하단부를 맞게 제조하여 용도에 맞는 견고한 체결구조를 제공할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 각 블록의 높낮이 및 높이 방향의 길이 조절을 통해 배수로, 이동통로, 유리 구조물 등을 쉽게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 학생을 포함한 누구든지 실험적으로 레고형 건축 블록을 이용해 다양한 구조물을 설치하고 시험해 볼 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템 및 축조 방법, 그리고 이를 위한 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 성곽, 벽체 구조물 등을 형성하기 위해 블록의 측부에 정해진 방향에 형성된 맞물림 체결부의 개수를 다양하게 형성할 뿐만 아니라, 곡면을 이루는 구조물을 위한 블록의 개수와 측면 곡률을 이용해 조절할 수 있도록 하기 위한 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템 및 축조 방법, 그리고 이를 위한 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 다수의 건축용 블록을 조적하여 벽체를 형성하기 위해서는 모르타르를 건축용 블록 사이, 즉 건축용 블록과 인접한 건축용 블록 사이 모두에 도포한다.
그러나, 모르타르가 건조·경화되는 과정에서 온도변화 및 바람 등의 환경적 원인에 의해 수축 및 팽창작용이 반복적으로 발생하면서 부분적인 균열이 발생하게 되는 문제점이 있고, 건조·경화되기 전 외력이 작용하면 조적된 건축용 블록이 무너지거나 비뚤어져 안전상의 문제가 발생된다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 수평 및 수직 방향으로 위치하는 건축용 블록을 견고한 방식으로 체결함으로써, 모르타르없이 축대나 건축물을 조적하는 작업 신속하게 수행할 수 있을 것이다.
이에 따라 본 발명자들은 건축용 블록에 대한 견고한 체결 방식을 제공하고, 성곽, 벽체 구조물 등을 형성하기 위해 건축용 블록의 측부에 정해진 방향에 형성된 맞물림 체결부의 개수를 다양하게 형성할 뿐만 아니라, 곡면을 이루는 구조물을 위한 블록의 개수와 측면 곡률을 이용해 조절할 수 있도록 사전에 조립해보고 시뮬레이션해보기 위한 레고형 건축용 블록시스템 기술을 개발 하는데 성공하였다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 성곽, 벽체 구조물 등을 형성하기 위해 블록의 측부에 정해진 방향에 형성된 맞물림 체결부의 개수를 다양하게 형성할 뿐만 아니라, 곡면을 이루는 구조물을 위한 블록의 개수와 측면 곡률을 이용해 조절할 수 있도록 하기 위한 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템 및 축조 방법, 그리고 이를 위한 시뮬레이션 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 측부에 정해진 방향에 형성된 맞물림 체결부의 개수에 따라 다양한 블록을 관통하는 내부 홈의 형상이 정해지면 정해진 형상에 따라 교각, 철탑, 장식물 등의 하단부를 맞게 제조하여 용도에 맞는 견고한 체결구조를 제공할 수 있도록 하기 위한 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템 및 축조 방법, 그리고 이를 위한 시뮬레이션 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 각 블록의 높낮이 및 높이 방향의 길이 조절을 통해 배수로, 이동통로, 유리 구조물 등을 쉽게 제조할 수 있도록 하고, 학생을 포함한 누구든지 실험적으로 레고형 건축 블록을 이용해 다양한 구조물을 설치하고 시험해 볼 수 있도록 하기 위한 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템 및 축조 방법, 그리고 이를 위한 시뮬레이션 시스템을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록은, 종단면이 직선과 곡면이 연속적으로 조합되어 형성되는 맞물림 체결부(110)를 적어도 하나의 측부에 형성하는 것을 특징으로 한다.레고형 건축 블록
이때, 본 발명은, 측면에서 90°간격으로 맞물림 체결부(110)를 4개를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 측면에서 90°간격으로 맞물림 체결부(110)를 3개 구비하여 남은 측부 영역에 미리 설정된 곡률을 갖는 곡면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 측면에서 180°간격으로 맞물림 체결부(110)를 2개 구비하여 남은 측부 영역에 미리 설정된 곡률을 갖는 곡면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 2개의 맞물림 체결부(110)를 포함하며, 서로 이웃하게 측면의 180° 영역에 형성되며, 나머지 영역에는 미리 설정된 곡률을 갖는 곡면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 미리 설정된 곡률을 갖는 곡면의 곡률에 따라 곡면을 갖는 구조물의 곡률을 조절하기 위한 레고형 건축 블록의 개수가 조절되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 레고형 건축 블록이 가로 방향으로 연속적으로 상호간의 맞물림 체결부(110)의 체결을 통해 미리 설정된 개수가 직선형으로 형성되며, 중간의 레고형 건축 블록(100b)은 미리 설정된 높이 만큼 상향된 위치에 형성하여 배수로, 이동통로, 유리 구조물 중 하나를 형성하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 레고형 건축 블록이 가로 방향으로 연속적으로 상호간의 맞물림 체결부(110)의 체결을 통해 미리 설정된 개수가 직선형으로 형성되며, 중간의 레고형 건축 블록(100b)은 미리 설정된 높이 만큼 하향된 위치에 형성하여 배수로, 이동통로, 유리 구조물 중 하나를 형성하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 맞물림 체결부(110)가 형성된 다른 편의 곡면의 곡률이 조절되어 제공되어 각도 조절형 레고형 건축 블록으로 제작됨으로써, 각 기둥을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 각도 조절형 레고형 건축 블록을 이용해 각 방향을 바꿀 수 있으며, 각도를 조정하여 건축물 및 각 기둥을 조립해 보고 지형에 맞게 시뮬레이션이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 시스템은, 관리자 단말(200); 및 레고형 건축 블록(100), 레고형 건축 블록 모듈(10), 레고형 건축 블록 시스템(1) 중 중 적어도 하나 이상의 선택 유닛(이하, 레고형 건축 블록 유닛)에 대해서 관리자 단말(200)에 포함된 카메라에 의해 촬영된 레고형 건축 블록 유닛에 대한 설치 영상, 그리고 레고형 건축 블록 유닛의 설치에 따른 설치 좌표 정보를 관리자 단말(200)로부터 네트워크(300)를 통해 수신하는 시뮬레이션 서버(400); 를 포함하며, 시뮬레이션 서버(400)는, 네트워크(300)를 통해 관리자 단말(200)의 액세스(Access)를 허여하며, 관리자 단말(200)의 요청 또는 미리 설정된 알고리즘에 따라 3D 위성사진 또는 조감사진 맵 활용한 레고형 건축 블록 시뮬레이션 플랫폼을 제공함으로써, 지정된 영역에 대한 유량/유속에 따른 시뮬레이션을 통해서 레고형 건축 블록에 의해 형성된 거리, 높이, 지면의 경사, 하단의 유속, 레고형 건축 블록 유닛의 구조를 해석하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템 및 축조 방법, 그리고 이를 위한 시뮬레이션 시스템은, 성곽, 벽체 구조물 등을 형성하기 위해 블록의 측부에 정해진 방향에 형성된 맞물림 체결부의 개수를 다양하게 형성할 뿐만 아니라, 곡면을 이루는 구조물을 위한 블록의 개수와 측면 곡률을 이용해 조절할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템 및 축조 방법, 그리고 이를 위한 시뮬레이션 시스템은, 측부에 정해진 방향에 형성된 맞물림 체결부의 개수에 따라 다양한 블록을 관통하는 내부 홈의 형상이 정해지면 정해진 형상에 따라 교각, 철탑, 장식물 등의 하단부를 맞게 제조하여 용도에 맞는 견고한 체결구조를 제공할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템 및 축조 방법, 그리고 이를 위한 시뮬레이션 시스템은, 각 블록의 높낮이 및 높이 방향의 길이 조절을 통해 배수로, 이동통로, 유리 구조물 등을 쉽게 제조할 수 있고, 학생을 포함한 누구든지 실험적으로 레고형 건축 블록을 이용해 다양한 구조물을 설치하고 시험해 볼 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록 시스템(1)에 사용되는 레고형 건축 블록(100)을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록 시스템(1)에 사용되는 레고형 건축 블록 모듈(100a 내지 100h)을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록 시스템(1)을 형성하는 각종 레고형 건축 블록 모듈의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록 시스템(1)의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록 시스템(1)에 사용되는 레고형 건축 블록(100)이 실제로 제작된 것을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록 시스템(1)으로 각 기둥이 형성된 것을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템을 위한 시뮬레이션 시스템(2)을 나타내는 도면이다.
도 14는 도 13의 레고형 건축 블록 시뮬레이션 시스템(2) 중 시뮬레이션 서버(400)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록 시스템(1)에 사용되는 레고형 건축 블록(100)을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 레고형 건축 블록은 도 1a의 사방향 레고형 건축 블록(100a), 도 1b의 삼방향 레고형 건축 블록(100b), 도 1c의 이방향 레고형 건축 블록(100c), 도 1d의 모서리형 레고형 건축 블록(100d)으로 구분될 수 있다.
먼저, 도 1a의 사방향 레고형 건축 블록(100a)에 대해서 살펴보면, 사방향 레고형 건축 블록(100a)은 4개의 맞물림 체결부(110)를 포함할 수 있다. 즉, 사방향 레고형 건축 블록(100a)은 측면에서 90°간격으로 맞물림 체결부(110)를 구비하며, 각 맞물림 체결부(110)는 반원형 함몰곡면(111), 반원형 돌출곡면(112), 직교형 함몰곡면(113), 직교형 돌출곡면(114)이 반시계 방향(역방향)으로 순차적으로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 맞물림 체결부(110)는 다른 사방향 레고형 건축 블록(100a), 삼방향 레고형 건축 블록(100b), 이방향 레고형 건축 블록(100c), 모서리형 레고형 건축 블록(100d)의 맞물림 체결부(110)와 체결되기 위해 종단면이 "
"와 같은 직선과 곡면이 연속적으로 조합되어 형성됨으로써, 견고한 체결구조를 제공할 수 있다.
반원형 함몰곡면(111)은 수직선을 기준으로 145° 내지 155°사이에서 좌측으로 기울어진 반원 형상으로 형성되며, 반원형 돌출곡면(112)은 수직선을 기준으로 25° 내지 35°사이에서 좌측으로 기울어진 반원 형상으로 형성된다.
반원형 함몰곡면(111)은 반원형 돌출곡면(112)의 반원이 향하는 중심선으로부터 반시계 방향으로 90°의 각을 이루도록 형성되며, 우측으로 이웃하는 다른 맞물림 체결부(110)의 직교형 돌출곡면(114)의 반원형 중심선을 기준으로 좌측에 형성되는 직선형 연장단과 자신의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 좌측의 반원형의 끝단이 연결된 형태를 가질 수 있으며, 자신의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 우측의 반원형의 끝단이 반원형 돌출곡면(112)의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 우측에 형성되는 직선형 연장단과 연결된 형태를 가질 수 있다.
직교형 함몰곡면(113)은 반원형 돌출곡면(112)와 동일한 곡률을 갖되, 자신의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 반원형 돌출곡면(112)의 반원이 향하는 중심선과 180°로 반대 방향을 향하게 반원형 돌출곡면(112)의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 좌측 끝단과 자신의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 우측 끝단이 연장된 형태를 이루며, 반원형 돌출곡면(112)의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 우측 끝단으로부터 미리 설정된 길이, 직교형 함몰곡면(113)의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 좌측 끝단으로부터 미리 설정된 길이가 직선형으로 연장된 형태를 가질 수 있으며, 반원형 돌출곡면(112)의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 우측 끝단에 해당하는 연장된 끝단은 반원형 함몰곡면(111)과 연결된 형태, 직교형 함몰곡면(113)의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 좌측 끝단에 해당하는 연장된 끝단은 직교형 돌출곡면(114)의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 우측 끝단과 연결된 형태를 갖는다.
직교형 돌출곡면(114)은 반원형 돌출곡면(112)의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 시계 방향으로 90°의 각을 이루도록 형성되며, 직교형 함몰곡면(113)의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 직선형 우측 끝단과 자신의 반원형 우측 끝단이 연장된 형태를 가지며, 반원형 함몰곡면(111)의 반원이 향하는 중심선을 기준으로 자신의 반원이 향하는 중심선이 180°로 반대 방향을 향하게 형성되어 직교형 돌출곡면(114)과 반원형 함몰곡면(111)의 반원이 동일선상은 아니지만 상호 바라보는 방향으로 형성될 수 있다.
다음으로, 도 1b의 삼방향 레고형 건축 블록(100b)에 대해서 살펴보면, 삼방향 레고형 건축 블록(100b)은 3개의 맞물림 체결부(110)를 포함할 수 있다. 즉, 삼방향 레고형 건축 블록(100b)은 측면에서 90°간격으로 맞물림 체결부(110)를 3개 구비하여 도 1a의 사방향 레고형 건축 블록(100a)에 해당하는 4방향의 맞물림 체결부(110) 중 하나의 설정 영역에 미리 설정된 곡률을 갖는 곡면이 형성될 수 있다.
다음으로, 도 1c의 이방향 레고형 건축 블록(100c)에 대해서 살펴보면, 2개의 맞물림 체결부(110)를 포함할 수 있다. 즉, 이방향 레고형 건축 블록(100c)은 측면에서 180°간격으로 맞물림 체결부(110)를 2개 구비하여 도 1a의 사방향 레고형 건축 블록(100a)에 해당하는 4방향의 맞물림 체결부(110)의 4개의 설정 영역 중 2개의 설정 영역에 해당하는 180°간격으로 형성되는 각 맞물림 체결부(110)와 90°간격에 해당하는 영역에는 미리 설정된 곡률을 갖는 곡면이 형성될 수 있다.
다음으로, 도 1d의 모서리형 레고형 건축 블록(100d)에 대해서 살펴보면, 도 1c의 이방향 레고형 건축 블록(100c)과 동일하게 2개의 맞물림 체결부(110)를 포함할 수 있으나, 2개의 맞물림 체결부(110)가 이방향 레고형 건축 블록(100c)의 측면에 180° 간격이 아닌 서로 이웃하게 형성되며, 나머지 영역에는 미리 설정된 곡률을 갖는 곡면이 형성될 수 있다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록 시스템(1)에 사용되는 레고형 건축 블록 모듈(10a 내지 10h)을 나타내는 도면이다. 한편 이하에서는 설명의 편의를 위해 도 1b의 삼방향 레고형 건축 블록(100b)을 기준으로 설명하나 도 1a의 사방향 레고형 건축 블록(100a), 도 1c의 이방향 레고형 건축 블록(100c), 도 1d의 모서리형 레고형 건축 블록(100d)에 모두 적용될 수 있다.
또한, 각 레고형 건축 블록 모듈(10a 내지 10h)은 각 레고형 건축 블록의 형상이 체결된 하나의 형상대로 가공하거나, 각 레고형 건축 블록을 제조한 뒤 벽체 제작시 직접 체결할 수 있으나, 구조물의 보수 및 유지 측면에서 전자인 레고형 건축 블록의 형상이 체결된 하나의 형상대로 가공하여 공급하는 것이 바람직하다.
먼저, 도 2a를 참조하면, 제 1 레고형 건축 블록 모듈(10a)은 삼방향 레고형 건축 블록(100b)이 가로 방향으로 연속적으로 상호간의 맞물림 체결부(110)의 체결을 통해 3개가 직선형으로 형성되며, 중간의 삼방향 레고형 건축 블록(100b)은 미리 설정된 높이 만큼 상향된 위치에 형성될 수 있다. 이러한 구조를 통해 배수로, 어류를 포함한 동물들의 이동통로, 유리 구조물 등을 형성할 수 있다.
다음으로, 도 2b를 참조하면, 제 2 레고형 건축 블록 모듈(10b)은 삼방향 레고형 건축 블록(100b)이 가로 방향으로 연속적으로 상호간의 맞물림 체결부(110)의 체결을 통해 3개가 직선형으로 형성되며, 중간의 삼방향 레고형 건축 블록(100b)은 미리 설정된 높이 만큼 하향 위치 조절된 지점에 형성될 수 있다. 이러한 구조를 통해 배수로, 어류를 포함한 동물들의 이동통로, 유리 구조물 등을 형성할 수 있다.
다음으로 도 3a를 참조하면, 제 3 레고형 건축 블록 모듈(10c)은 삼방향 레고형 건축 블록(100b)이 가로 방향으로 연속적으로 상호간의 맞물림 체결부(110)의 체결을 통해 3개가 직선형으로 형성되며, 중간의 삼방향 레고형 건축 블록(100b')은 양측에 형성된 삼방향 레고형 건축 블록(100b)의 상단 높이가 평행하게 형성되나 삼방향 레고형 건축 블록(100b)의 높이에 반 정도의 높이로 형성됨으로써, 하부로 배수로, 어류를 포함한 동물들의 이동통로, 유리 구조물 등을 형성할 수 있다.
다음으로 도 3b를 참조하면, 제 4 레고형 건축 블록 모듈(10d)은 삼방향 레고형 건축 블록(100b)이 가로 방향으로 연속적으로 상호간의 맞물림 체결부(110)의 체결을 통해 3개가 직선형으로 형성되며, 중간의 삼방향 레고형 건축 블록(100b')은 양측에 형성된 삼방향 레고형 건축 블록(100b)의 하단 높이가 평행하게 형성되나 삼방향 레고형 건축 블록(100b)의 높이에 반 정도의 높이로 형성됨으로써, 상부로 배수로, 어류를 포함한 동물들의 이동통로, 유리 구조물 등을 형성할 수 있다.
다음으로 도 4a를 참조하면, 제 5 레고형 건축 블록 모듈(10e)은 삼방향 레고형 건축 블록(100b)이 가로 방향으로 연속적으로 상호간의 맞물림 체결부(110)의 체결을 통해 5개가 직선형으로 형성되며, 각 삼방향 레고형 건축 블록(100b) 사이에 형성된 2개의 삼방향 레고형 건축 블록(100b)이 미리 설정된 높이 만큼 상향된 위치에 형성될 수 있다. 이러한 구조를 통해 배수로, 어류를 포함한 동물들의 이동통로, 유리 구조물 등을 형성할 수 있다.
다음으로, 도 4b를 참조하면, 제 6 레고형 건축 블록 모듈(10f)은 삼방향 레고형 건축 블록(100b)이 가로 방향으로 연속적으로 상호간의 맞물림 체결부(110)의 체결을 통해 5개가 직선형으로 형성되며, 각 삼방향 레고형 건축 블록(100b) 사이에 형성된 2개의 삼방향 레고형 건축 블록(100b)이 미리 설정된 높이 만큼 하향 위치 조절된 지점에 형성될 수 있다. 이러한 구조를 통해 배수로, 어류를 포함한 동물들의 이동통로, 유리 구조물 등을 형성할 수 있다.
다음으로 도 5a를 참조하면, 제 7 레고형 건축 블록 모듈(10g)은 삼방향 레고형 건축 블록(100b)이 가로 방향으로 연속적으로 상호간의 맞물림 체결부(110)의 체결을 통해 5개가 직선형으로 형성되며, 각 삼방향 레고형 건축 블록(100b) 사이에 형성된 2개의 삼방향 레고형 건축 블록(100b')은 양측에 형성된 삼방향 레고형 건축 블록(100b)의 상단 높이가 평행하게 형성되나 삼방향 레고형 건축 블록(100b)의 높이에 반 정도의 높이로 형성됨으로써, 하부로 배수로, 어류를 포함한 동물들의 이동통로, 유리 구조물 등을 형성할 수 있다.
다음으로 도 5b를 참조하면, 제 8 레고형 건축 블록 모듈(10h)은 삼방향 레고형 건축 블록(100b)이 가로 방향으로 연속적으로 상호간의 맞물림 체결부(110)의 체결을 통해 5개가 직선형으로 형성되며, 각 삼방향 레고형 건축 블록(100b) 사이에 형성된 2개의 삼방향 레고형 건축 블록(100b')은 양측에 형성된 삼방향 레고형 건축 블록(100b)의 하단 높이가 평행하게 형성되나 삼방향 레고형 건축 블록(100b)의 높이에 반 정도의 높이로 형성됨으로써, 상부로 배수로, 어류를 포함한 동물들의 이동통로, 유리 구조물 등을 형성할 수 있다.
이러한 도 3 내지 도 5를 참조하면, 하나의 맞물림 체결부(110)의 반원형 돌출곡면(112)이 다른 하나의 직교형 함몰곡면(113)으로 삽입되는 동시에, 하나의 맞물림 체결부(110)의 직교형 돌출곡면(114)이 다른 하나의 반원형 함몰곡면(111)으로 삽입되는 구조를 가지며, 하나의 맞물림 체결부(110)의 반원형 돌출곡면(112)과 다른 하나의 직교형 함몰곡면(113)의 체결면이 하나의 맞물림 체결부(110)의 직교형 돌출곡면(114)이 다른 하나의 반원형 함몰곡면(111)의 체결면과 직교하는 방향을 가짐으로써 견고한 체결 구조를 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록 시스템(1)을 형성하는 각종 레고형 건축 블록 모듈의 구성예를 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 6을 참조하면, 각 삼방향 레고형 건축 블록(100b, 100b')의 측면에서 90°간격으로 맞물림 체결부(110)를 3개 구비시, 맞물림 체결부(110)가 형성되지 않는 곡면의 곡률의 조절에 따라 도 6a에서는 각 삼방향 레고형 건축 블록(100b, 100b') 7개가 원형 구조물 중 60°에 해당하는 영역을 형성할 수 있으며, 도 6b에서는 각 삼방향 레고형 건축 블록(100b, 100b') 4개가 원형 구조물 중 60°에 해당하는 영역을 형성할 수 있다.
즉, 사방향 레고형 건축 블록(100a)에 해당하는 4방향의 맞물림 체결부(110) 중 하나의 설정 영역에 미리 설정된 곡률을 갖는 곡면의 곡률을 조절함으로써, 원하는 각도의 레고형 건축 블록 시스템을 형성할 수 있다.
또한 각 레고형 건축 블록들(100a', 100b', 100c', 100d')은 길이가 반쪽자리를 더 구비함으로써, 각각을 적층하였을 때 이웃하는 레고형 건축 블록(100a 내지 100d, 100a' 내지 100d')과의 길이 차에 따라 서로 수평방향 및 수직방향에서 맞물려 분리되지 않고 견고하게 체결되게 된다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록 시스템(1)의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다. 도 7 내지 도 9와 같이 레고형 건축 블록 시스템(1)은 주로 성곽을 형성할 수 있으며, 도 10과 같이 각종 레고형 건축 블록, 그리고 레고형 건축 블록 모듈을 이용해 레고형 건축 블록 시스템(1)을 형성한 뒤, 레고형 건축 블록 시스템(1)을 구성하는 각종 레고형 건축 블록의 내부 홈(120a 내지 120d, 도 1 참조)을 이용해 나무를 식재하거나, 교각, 철탑, 장식물 등을 형성할 수 있다.
본 발명에서, 사방향 레고형 건축 블록 내부 홈(120a)은 인접한 2개의 맞물림 체결부(110) 중 하나의 맞물림 체결부(110)의 반원형 함몰곡면(111)을 향하여 종단면 상에서 음각 형상을 형성함으로써, 사방향 레고형 건축 블록 내부 홈(120a)의 종단면이 마치 십자가 형상으로 형성되어 안정적인 체결 구조를 제공할 수 있다.
또한, 삼방향 레고형 건축 블록 내부 홈(120b)은 측부 곡면과 만나는 맞물림 체결부(110)의 반원형 함몰곡면(111)을 제외하고는 인접한 2개의 맞물림 체결부(110) 중 하나의 맞물림 체결부(110)의 반원형 함몰곡면(111)을 향하여 종단면 2개 영역상에서 음각 형상인 "
"와 같은 구조로 형성됨으로써, 대응되는 양각 구조로 지지기반을 갖는 교각, 철탑, 장식물 등에 대해서 안정적인 체결 구조를 제공할 수 있다.
또한, 이방향 레고형 건축 블록 내부 홈(120c)은 삼방향 레고형 건축 블록 내부 홈(120b)과 동일하나 삼방향 레고형 건축 블록 내부 홈(120b)과 같이 돌출형 음각이 2개가 아닌 측부 곡면과 만나는 맞물림 체결부(110)의 반원형 함몰곡면(111)을 제외하고는 인접한 2개의 맞물림 체결부(110) 중 하나의 맞물림 체결부(110)의 반원형 함몰곡면(111)을 향하여 종단면상에서만 음각 형상을 형성인 "
"와 같은 구조로 형성됨으로써, 대응되는 양각 구조로 지지기반을 갖는 교각, 철탑, 장식물 등에 대해서 안정적인 체결 구조를 제공할 수 있다.
또한, 모서리형 레고형 건축 블록 내부 홈(120d)은 도 1c와 같이 상하로 이방향의 맞물림 체결부(110)가 형성된 경우, 상하 두개의 맞물림 체결부(110) 중 직교형 함몰곡면(113) 영역만 내측으로 함몰된 " 
"와 같은 구조로 형성됨으로써, 대응되는 양각 구조로 지지기반을 갖는 교각, 철탑, 장식물 등에 대해서 안정적인 체결 구조를 제공할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록 시스템(1)에 사용되는 레고형 건축 블록(100)이 실제로 제작된 것을 나타내는 도면이다. 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록 시스템(1)으로 각 기둥이 형성된 것을 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 레고형 건축 블록이, 이방향 레고형 건축 블록(100c), 이방향 레고형 건축 블록(100c)의 높이보다 작게 형성되는 이방향 레고형 건축 블록(100c'), 모서리형 레고형 건축 블록(100d)이 체결된 형태를 나타내고 있다.
여기서, 이방향 레고형 건축 블록(100c), 이방향 레고형 건축 블록(100c'), 모서리형 레고형 건축 블록(100d), 그 밖에 도시되지 않은 사방향 레고형 건축 블록(100a), 도 1b의 삼방향 레고형 건축 블록(100b)에서 각 맞물림 체결부(110)가 형성된 다른 편의 곡면의 곡률이 도 1 내지 도 10에서 상술한 것에 비해 크게 형성됨으로써, 각 기둥 모양을 형성할 수 있다.
즉, 각도 조절형 레고형 건축 블록으로 제작됨으로써, 각 방향을 바꿀 수 있으며, 각도를 조정하여 건축물 및 각 기둥을 조립해 보고 지형에 맞게 시뮬레이션 가능할 수 있다.
이와 같이 각도 조절용 레고형 건축 블록 모듈을 세트화하여 제공할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템을 위한 시뮬레이션 시스템(이하, 레고형 건축 블록 시뮬레이션 시스템)(2)을 나타내는 도면이다. 도 13을 참조하면, 레고형 건축 블록 시뮬레이션 시스템(2)은 레고형 건축 블록(100), 레고형 건축 블록 모듈(10), 레고형 건축 블록 시스템(1) 중 적어도 하나 이상을 포함할 뿐만 아니라, 관리자 단말(200), 네트워크(300), 시뮬레이션 서버(400) 및 위성사진 맵 서버(500)를 포함할 수 있다.
관리자 단말(200)은 3D 위성사진 또는 조감사진 맵을 활용한 레고형 건축 블록 시뮬레이션 시스템 기반의 통합 서비스를 제공하는 관리자가 운영하는 유선단말 또는 무선단말을 포함하는 광범위한 개념으로, PC(Personal Computer), IP 텔레비전(Internet Protocol Television), 노트형 퍼스컴(Notebook-sized personal computer), PDA(Personal Digital Assistant), 스마트폰, IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000)폰, GSM(Global System for Mobile Communication)폰, GPRS(General Packet Radio Service)폰, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)폰, UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service)폰, MBS(Mobile Broadband System)폰 등을 포함하며, 서로 다른 단말들, 시뮬레이션 서버(400) 및 위성사진 맵 서버(500)를 포함하는 서버 및 시스템과 음성 및 영상에 대한 데이터의 송수신을 수행하도록 하는 기능을 제공받을 수 있다.
네트워크(300)는 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 차세대 유선 및 무선 망일 수 있다. 네트워크(300)가 이동통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 비동기식 이동 통신망의 일 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 네트워크(300)는 RNC(Radio Network Controller)을 포함할 수 있다. 한편, WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP망일 수 있다. 네트워크(300)는 관리자 단말(200), 시뮬레이션 서버(400) 및 위성사진 맵 서버(500), 그 밖의 시스템 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 한다.
시뮬레이션 서버(400)는 네트워크(300)를 통해 관리자 단말(200)의 액세스(Access)를 허여하며, 관리자 단말(200)의 요청 또는 미리 설정된 알고리즘에 따라 3D 위성사진 또는 조감사진 맵 활용한 레고형 건축 블록 시뮬레이션 플랫폼을 제공함으로써, 지정된 영역에 대한 유량/유속에 따른 시뮬레이션을 통해서 레고형 건축 블록에 의해 형성된 거리, 높이, 지면의 경사, 하단의 유속 등을 종합적으로 판단하여 레고형 건축 블록의 구조를 해석할 수 있다.
위성사진 맵 서버(500)는 지구상의 3D 위성지도 맵을 전체 또는 미리 설정된 지정 영역으로 구분하여 네트워크(300)를 통해서 시뮬레이션 서버(400)로 제공할 수 있다.
도 14는 도 13의 레고형 건축 블록 시뮬레이션 시스템(2) 중 시뮬레이션 서버(400)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 도 14를 참조하면, 시뮬레이션 서버(400)는 송수신부(410), 제어부(420), 그리고 데이터베이스(430)를 포함하며, 제어부(420)는 3D 지형도 생성 모듈(421), 파라미터 형성 모듈(422), 타임라인 시뮬레이션 모듈(423), 설계 예측 모듈(424), 그리고 빅데이터 연계 모듈(425)을 구비할 수 있다.
그리고 본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.
이하에서는 시뮬레이션 서버(400)의 구성요소를 중심으로 3D 위성사진 또는 조감사진 맵을 활용한 레고형 건축 블록 기반의 시뮬레이션 시스템에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.
3D 지형도 생성 모듈(421)은 관리자 단말(200)의 액세스 이후, 관리자 단말(200)에 의해 선택된 미리 설정된 지정 영역의 3D 지형도에 대한 생성 요청에 따라, 요청된 미리 설정된 지정 영역의 3D 위성지도 맵에 대해서 위성사진 맵 서버(500)로 요청하여 수신한 뒤, 데이터베이스(430)에 저장하거나, 드론 등의 방법으로 찍힌 여러 장의 조감 사진을 관리자 단말(200)로부터 수신하여 데이터베이스(430)에 저장한다.
이후, 3D 지형도 생성 모듈(421)은 저장된 3D 위성지도 맵에 대해서, 3D 위성지도 맵 내부에 포함된 메타데이터를 이용해 3차원 좌표인 x, y, z축을 설정한 뒤, 저장된 3D 위성지도 맵에 대해서 설정된 각 축에 대해서 미리 설정된 길이 간격으로 형성된 그리드(Grid)를 형성할 수 있다.
3D 지형도 생성 모듈(421)은 형성된 각 그리드와 3D 위성지도 맵에서 지표면에 해당하는 지점에 해당하는 좌표값을 생성한다.
3D 지형도 생성 모듈(421)은 생성된 좌표값을 연결하여 3D 지형도를 완성할 수 있다.
보다 구체적으로, 3D 지형도 생성 모듈(421)은 3D 위성지도 맵에서 지표면에 해당하는 지점의 좌표값을 연결하여 하나의 지표선을 생성한 뒤, 생성된 지표선을 기준으로 y축 그리드를 이용한 높이가 동일한 지점의 좌표를 연결하는 방식으로 등치선을 생성함으로써, 3D 지형도를 완성할 수 있다. 조감 사진의 경우에는 자체적인 알고리즘을 통하여 여러 장의 평면 사진을 종합하여 하나의 입체 모델을 만드는 방식으로 3D 지형도로 변환 가능하다.
즉, 3D 지형도 생성 모듈(421)은 관리자 단말(200)로부터 위성사진 맵 서버(500)에서 제공하는 3D 위성지도 맵에서 범위에 대한 정보만을 수신하면, 위성사진 맵 서버(500)로부터 3D 위성지도 맵을 제공받아 자동으로 3D 지형도를 완성할 수 있다. 추후, 지방정부 등의 자치 단체로부터 하수, 우수관로의 위치와 용적에 대한 정보를 받아 3D 지형도와는 별도의 층위에 표현할 수 있다.
파라미터 형성 모듈(422)은 3D 지형도 생성 모듈(421)에서 생성된 3D 지형도 내에 설치된 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템 중 적어도 하나 이상의 선택 유닛(이하, 레고형 건축 블록 유닛)에 대해서 관리자 단말(200)에 포함된 카메라에 의해 촬영된 레고형 건축 블록 유닛에 대한 설치 영상, 그리고 레고형 건축 블록 유닛의 설치에 따른 설치 좌표 정보를 관리자 단말(200)로부터 네트워크(300)를 통해 수신하도록 송수신부(410)를 제어할 수 있다.
이후, 파라미터 형성 모듈(422)은 레고형 건축 블록 유닛이 3D 지형도에서 차지하는 거리, 높이와 3D 지형도의 지면상에서 레고형 건축 블록 유닛이 설치된 경사도 추출할 수 있을 뿐만 아니라, 레고형 건축 블록 유닛 설치에 따른 물의 흐름과 유속(하단 유속 포함)를 함께 분석할 수 있다.
파라미터 형성 모듈(422)에 의한 레고형 건축 블록 유닛이 차지하는 거리와 높이에 대해서 3D 지형도와 카메라에 의해 촬영된 영상에 대한 비교 분석에 따라 레고형 건축 블록 유닛이 3D 지형도에서 차지하는 거리, 높이를 분석하고, 레고형 건축 블록 유닛이 차지하는 거리 및 높이에 따른 면적 및 체적이 분석, 그 밖의 3D 지형도 상에서 위치가 분석되면, 3D 지형도 상에서 레고형 건축 블록 유닛이 차지하는 면적에 따라 3D 지형도의 지면에서 레고형 건축 블록 유닛의 경사를 추출할 수 있다.
보다 구체적으로, 파라미터 형성 모듈(422)은 레고형 건축 블록 유닛에 대해 관리자 단말(200)로부터 수신된 설치 영상에서 메타 데이터로 저장된 GPS 좌표 정보를 추출한 뒤, 추출된 GPS 좌표 정보를 중심으로 설치 좌표 정보 간의 거리를 각 촬영 영상의 방향 정보(방위 정보)에 따라 연산할 수 있다.
즉, 파라미터 형성 모듈(422)은 추출된 GPS 좌표 정보와 추출된 GPS 좌표 정보를 활용하여 3D 지형도에서의 각 설치 영상의 메타데이터로 포함된 방향 정보(방위 정보)에 따른 레고형 건축 블록 유닛을 구성하는 미리 설정된 패턴 이미지를 갖는 레고형 건축 블록(100)에 대한 형태를 인식하여 2차원 위치 정보를 분석할 수 있다.
보다 구체적으로, 파라미터 형성 모듈(422)은 각 방향 정보(방위 정보)에 따른 설치 영상에서 레고형 건축 블록(100)을 판별한다. 이를 위해 데이터베이스(430)에는 2차원 레고형 건축 블록(100)의 패턴이 저장되어 있는데, 파라미터 형성 모듈(422)은 다양한 2차원 레고형 건축 블록(100)의 패턴 자체 정보 또는 패턴의 기울어진 것, 각 방향에서 촬영된 것, 역으로 된 것 등을 설치 영상에 포함된 레고형 건축 블록(100)과 비교하여 레고형 건축 블록(100), 그리고 그 타입(100a 내지 100d)을 판별하고, 각 방향 정보에 따른 설치 영상에서 각 레고형 건축 블록(100)을 식별하기 위한 식별ID를 색인한 뒤, 각 방향 정보에 따른 설치 영상을 합성하여 설치된 레고형 건축 블록 유닛에 대한 3차원 영상 분석을 수행할 수 있다. 여기서 파라미터 형성 모듈(422)은 설치 영상에 대해서 각 방향(방위)에 대해서 상술한 바와 같이 관리자 단말(200)로부터 제공받을 수 있으며, 방향(방위)는 4방향(동, 서, 남, 북), 8방향(남동, 남서, 북동, 북서, 동, 서, 남, 북) 등으로 설정될 수 있다.
여기서, 파라미터 형성 모듈(422)은 관리자 단말(100)에 의해 촬영된 2차원 영상인 레고형 건축 블록 유닛에 대해서 3차원 모델링을 수행할 수 있다. 즉, 파라미터 형성 모듈(422)은 2개 이상의 다중 초점 2차원 모델링 정보를 영시차(Zero Parallax) 영상 데이터로, 제 1 측 초점에 해당하는 영상에 해당하는 다중 초점 2차원 모델링 정보를 제 1 시차 영상 데이터로, 제 2 측 초점에 해당하는 영상에 해당하는 다중 초점 2차원 모델링 정보를 제 2 시차 영상 데이터로 설정한 뒤, 확인된 영시차를 기준으로 제 1 시차 영상 데이터에 대한 시차각을 기반으로 제 1 시차 방향 픽셀 이동 정보를 확인하여 적용하여 제 1 측 영상 데이터를 생성하고, 확인된 영시차를 기준으로 적어도 하나 이상의 제 2 시차 영상 데이터에 대한 제 2 차각을 기반으로 제 2 차 방향픽셀 이동 정보를 확인하여 적용하여 제 2 시차 영상 데이터를 생성하는 방식으로 이웃하는 각 방향 정보(방위 정보)에 따른 2차원 영상 데이터에 대해 상술한 방식을 적용한 3차원 모델링 정보를 생성하여 데이터베이스(330)에 관리자 단말(200)의 단말식별번호를 메타데이터로 하여 저장할 수 있다.
한편, 파라미터 형성 모듈(422)은 3D 지형도에서 연결된 등치선 중 미리 설정된 거리(x축, y축)로 미리 설정된 높이(z축)만큼 순차적으로 높아지거나 낮아지는 경우, 가장 낮은 등치선을 강, 계곡, 하천 등을 포함한 골짜기 중심선으로 설정하고, 가장 높은 등치선을 능선으로 설정할 뿐만 아니라, 골짜기 중심선과 능선 사이에서 같은 높이로 연결된 등치선을 등고선으로 설정할 수 있다.
파라미터 형성 모듈(422)은 골짜기 중심선, 능선, 등고선을 이용해 미리 설정된 영역의 3D 위성지도 맵을 미리 설정된 형태별로 구획 정보를 생성할 수 있다.
즉, 파라미터 형성 모듈(422)은 골짜기 중심선부터 능선이 형성된 영역을 전체 높이에 따라 단계적으로, 하천, 계곡, 강, 바다 등으로 편입되어 제 1 유량/유속 형성 영역으로 작용 가능한 "제 1 구획 형태 분류"로 분석할 수 있으며, 등고선의 높이 및 3D 위성지도 맵 상의 색상 및 형상에 따라 차등하여, 단독 주택, 집합건물, 숲, 논, 밭, 도로, 운동장, 나지, 잔디밭, 화단, 광장, 불투수 포장면, 투수 포장면, 가로수 등으로 편입되어 제 2 유량/유속 형성 영역으로 작용 가능한 "제 2 구획 형태 분류"로 분석할 수 있다. 여기서 제 1 유량/유속 형성 영역은 강우시 제 2 유량/유속 형성 영역에 비해 미리 설정된 배율 이상으로 유량 및 유속이 커지는 영역을 구분하기 위한 설정에 해당한다.
여기에 파라미터 형성 모듈(422)은 각 구획 형태 분류에 레고형 건축 블록 유닛이 형성된 타입별 개수, 거리와 높이, 그리고 설치된 지면의 경사에 따른 가중치를 적용하고, 구획 형태 분류 및 가중치에 따라 데이터베이스(430)에 미리 설정된 빗물 흡수능력(또는 빗물 저장능력)에 따른 미리 설정된 단위 빗물에 대한 제 1 내지 제 n 단계(n은 2 이상의 자연수) 중 하나에 해당하는 빗물 흡수 능력치를 데이터베이스(430)에서 추출할 수 있다. 여기서 레고형 건축 블록 유닛이 설치된 3D 지형도 상의 지면의 경사에 대해서는 단위 각도에 따라 단계적으로 증가하는 미리 설정된 음의 가중치가 설정되고, 타입별 레고형 건축 블록 유닛의 각 개수, 거리와 높이에 대해서는 단위 길이에 따라 증가하는 미리 설정된 양의 가중치가 설정될 수 있다. 보다 구체적으로 지면의 경사가 급할수록 레고형 건축 블록 유닛으로 설정된 내부에 빗물 흡수능력 및 빗물 저장능력이 떨어질 것이며, 레고형 건축 블록 유닛이 설정된 거리와 높이가 커질 것이다. 또한, 각 타입별로 설정된 빗물 흡수 능력에 해당하는 각 레고형 건축 블록(100)으로 구성된 레고형 건축 블록 유닛은 각 레고형 건축 블록(100) 자체의 중앙 홀을 통한 빗물 저장능력뿐만 아니라, 모여진 전체로서도 보다 큰 빗물 흡수 및 저장을 위한 면적 및 체적을 제공할 수 있기 때문이다.
이후, 파라미터 형성 모듈(422)은 미리 설정된 지정 영역에 대한 강우량, 강우 강도, 강우 지속시간 등을 포함하는 강우 가중치에 따라 각 좌표별, 구획 형태별, 그리고 레고형 건축 블록 유닛의 설치 유무에 따른 구조적 안정성, 그리고 유량 및 유속을 설정할 수 있다.
타임라인 시뮬레이션 모듈(423)은 다수의 구획 형태로 구분된 하나의 미리 설정된 지정 영역의 3D 지형도에 대해서 비가 내리는 것을 가정하여 강우량, 강우 강도, 강우 지속시간 등을 포함하는 강우 가중치를 입력받은 뒤, 3D 지형도에 강우 시뮬레이션을 수행할 수 있다.
이에 따라, 타임라인 시뮬레이션 모듈(423)은 강우 시뮬레이션 상황을 네트워크(300)를 통해 관리자 단말(200)로 전송하여 구현되도록 할 수 있다.
타임라인 시뮬레이션 모듈(423)은 3D 지형도에서의 각 좌표별로 유속 및 유량을 구현하며, 유속 및 유량을 구현시 현재 좌표의 이전 좌표들과의 연계를 통해서 현재 좌표에서의 빗물 유입량 및 유출량에 다른 수위를 예측함으로써, 범람 또는 침수 위험이 발생하는 범람/침수 좌표 정보를 추출하고, 범람/침수 좌표 정보에 해당하는 영역에 레고형 건축 블록 유닛이 형성된 경우 레고형 건축 블록 유닛에 대한 구조적 안정성을 실패로 분석할 수 있다.
또한, 타임라인 시뮬레이션 모듈(423)은 범람/침수 좌표 정보를 네트워크(300)를 통해 관리자 단말(200)로 전송함으로써, 강우 가중치를 입력한 관리자 단말(200)로 현재의 상황에서 비가 내린 경우, 어느 정도의 빗물이 유출이 일어나는지, 레고형 건축 블록 유닛의 하단 유속이 레고형 건축 블록 유닛의 설치 전과 후에 어떻게 달라지는지 여부를 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있다.
타임라인 시뮬레이션 모듈(423)은 미리 설정된 지정 영역의 3D 지형도로의 강우 가중치 중 강우 지속시간의 구간별로 강우량과 강우 강도에 따라 미리 설정된 지정 영역의 3D 지형도에서 구분된 "제 1 구획 형태 분류"와 "제 2 구획 형태 분류"의 세부 영역 중 범람이 시작되는 시간을 세부 영역 좌표별로 추출할 수 있으며, 미리 설정된 지정 영역의 3D 지형도로의 강우 가중치 중 강우 지속시간의 구간별로 강우량과 강우 강도에 따라 미리 설정된 지정 영역의 3D 지형도에서 구분된 "제 1 구획 형태 분류"와 "제 2 구획 형태 분류"의 세부 영역별로 레고형 건축 블록 유닛의 설치 전과 후에 유속의 비교 정보를 세부 영역 좌표별로 추출할 수 있다.
즉, 빗물의 양은 강우 강도와 강우 지속시간에 의해서 결정되며, 조금씩 오랜 시간에 지속적으로 내리는 빗물과 게릴라성으로 집중되는 폭우는 같은 양의 물이라도 나타나는 현상이 다르므로 시간의 개념이 포함되어 타임라인 시뮬레이션 모듈(423)이 작동하여야 한다. 특히 홍수와 하천의 범람은 시간의 요소가 매우 중요하므로, 타임라인 시뮬레이션 모듈(423)은 시간 요소의 특징점인 비가 오면 시간에 따라 어디로 얼마만큼 모이는지의 수량 등을 예측하는 서비스를 제공할 수 있다.
설계 예측 모듈(424)은 네트워크(300)를 통해 관리자 단말(200)로부터 적어도 하나 이상의 범람/침수 좌표에 레고형 건축 블록 유닛을 설치하도록 하는 메시지를 전송하도록 송수신부(410)를 제어하거나, 범람/침수 좌표에 이미 설치된 레고형 건축 블록 유닛에 대해서 구조적 안정성을 향상시키기 위해 추가로 기존의 레고형 건축 블록 유닛을 구성하는 레고형 건축 블록(100)의 겹수를 기존의 겹수에서 증가시키는 경우에 범람/침수가 발생하는지 여부를 타임라인 시뮬레이션 모듈(423)에게 의뢰를 위해 겹수가 증대된 레고형 건축 블록 유닛을 설계하여 개선 작용을 시뮬레이션 적용함으로써, 적용된 시뮬레이션 결과를 네트워크(300)를 통해 관리자 단말(200)로 전송하도록 제어할 수 있다.
여기서, 범람/침수 좌표 정보에 설치시 레고형 건축 블록 유닛에 의한 빗물 저장 설정이 미리 데이터베이스(430)에 저장되어 있어야 한다. 또한, 데이터베이스(430)에는 여러 종류의 레고형 건축 블록 유닛 이외에도 다양한 종류의 빗물관리 시설들에 대한 정보를 저장해 설계 예측 모듈(424)에서 활용할 수 있으며, 시설의 종류, 시공방법, 단면 등에 따라 다양한 출력값을 보여줄 수 있어야 한다. 일 실시예로, 하나의 형태를 갖는 레고형 건축 블록 유닛은 각 지면의 기울기에 따라 제곱미터당 60L 내지 80L의 빗물 저장, 또 다른 형태를 갖는 레고형 건축 블록 유닛은 개당 10L 내지 20L 빗물 저장으로 설정될 수 있다.
즉, 설계 예측 모듈(424)은 각 좌표에 어떤 시설 장치(레고형 건축 블록 유닛)을 설치하는 것이 효율적이고 이러한 시설을 얼마나 설치했을 때 목표치를 어느 정도 개선했는지가 바로 수치로 관리자 단말(200)로 제공함으로써, 관리자 단말(200)을 운영하는 관리자에게 주어진 예산을 어떻게 사용하는 것이 효율적인지도 객관적인 데이터로 확인이 가능하도록 하며, 예산의 우선순위를 정하는 데에도 유용하게 사용될 수 있도록 한다.
설계 예측 모듈(424)은 각 좌표에 레고형 건축 블록 유닛을 설치시 각 레고형 건축 블록 유닛의 3D 설계도와 3D 지형도를 네트워크(300)를 통해 관리자 단말(200)로 전송하도록 송수신부(410)를 제어할 수 있다.
이에 따라 관리자 단말(200)은 시설 장치의 3D 설계도를 3D 지형도의 좌표에 배치한 뒤, 배치 정보에 대한 설계 예측 모듈(424)로의 전송에 따라, 설계 예측 모듈(424)에 의해 미리 설정된 지정 영역의 3D 지형도로의 강우 가중치 중 강우 지속시간의 구간별로 강우량과 강우 강도에 따라 시설 장치가 설치된 좌표별 빗물의 유입량 및 유출량에 대한 정보에 따른 오염물질의 유입량 및 유출량에 대한 시뮬레이션 결과를 제공받을 수 있다.
이러한 설계 예측 모듈(424)에 의한 기능 및 작용에 의해 관리자 단말(200)을 운영하는 관리자는 목표를 달성하기 위하여 가장 효율적인 계획의 수립이 가능하고, 매년 예산을 어떻게 계획을 세워야 할지도 방향을 잡을 수 있다.
한편, 관리자 단말(200)은 네트워크(300)를 통해 시뮬레이션 서버(400)에 액세스하고, 빗물을 저류하고, 도시온도 저감 등 다양한 효과를 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 관리자 단말(200)은 미리 설치된 시뮬레이션 툴 어플리케이션에 의해 파라미터 형성 모듈(422)을 통해 설정된 제 2 구획 형태 분류 중 단독 주택, 집합건물의 경우, 미리 설정된 형태의 레고형 건축 블록 유닛을 설치시 제곱미터당 10 내지 20L의 빗물 저장, 레고형 건축 블록 유닛의 레고형 건축 블록(100)의 내부 홈(120a 내지 120d)에 식물이 식재되어 있는 경우 여름의 건물온도 2 내지 3 저감에 대한 시뮬레이션 결과를 시뮬레이션 서버(400)로부터 제공받을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 관리자 단말(200)은 미리 설치된 시뮬레이션 툴 어플리케이션에 의해 파라미터 형성 모듈(422)을 통해 설정된 제 2 구획 형태 분류 중 도로인 경우, 레고형 건축 블록 유닛 설치시 제곱미터(m2)당 60L의 빗물 저장에 대한 시뮬레이션 결과를 시뮬레이션 서버(400)로부터 제공받을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예로, 관리자 단말(200)은 미리 설치된 시뮬레이션 툴 어플리케이션에 의해 파라미터 형성 모듈(422)을 통해 설정된 제 2 구획 형태 분류 중 가로수인 경우, 미리 설정된 형태의 레고형 건축 블록 유닛을 설치시 개당 10L 빗물 저장에 대한 시뮬레이션 결과를 시뮬레이션 서버(400)로부터 제공받을 수 있다.
빅데이터 연계 모듈(425)은 파라미터 형성 모듈(422), 타임라인 시뮬레이션 모듈(423), 그리고 설계 예측 모듈(424)에 의해 제공되는 시뮬레이션 과정에 빅데이터를 반영하여 더욱 현실과 정확도가 높아지는 시뮬레이션 결과를 제공할 있다.
빅데이터 연계 모듈(425)은 데이터베이스(430)에 저장된 기존에 형성된 빅데이터의 예로, 기상청 서버 및 그 밖의 데이터 서버로부터 수신된 데이터로 강우 데이터, 미세먼지 데이터, 전국 생물조사 데이터 등을 빗물 관리 계획을 위한 시뮬레이션의 추가 파라미터로 설정함으로써, 이와 연계하여 레고형 건축 블록 유닛 설치 계획을 수립할 수 있다.
또한, 빅데이터 연계 모듈(425)은 데이터베이스(430)에 추가로 첨가할 빅데이터들로, 각 지점에서의 강우량에 관한 정보, 강우 지속시간 등에 따른 수위와의 연계 정보, 해안가 저지대의 좌표 영역에 대해서는 만조 및 간조시간에 관한 정보 등을 빗물 관리 계획을 위한 시뮬레이션의 추가 파라미터로 설정함으로써, 이와 연계하여 빗물 관리 계획을 수립할 뿐만 아니라, 침수피해를 미리 경보해주는 기능까지도 수행할 수 있다.
빅데이터 연계 모듈(425)은 레고형 건축 블록 유닛을 구성하는 레고형 건축 블록(100)의 타입(100a 내지 100d)에 따른 내부 홈(120a 내지 120d)에 설치된 나무 등과 같은 식물, 또는 교각, 철탑, 장식물 등을 형성된 경우, 각 조경 파라미터 정보{식물(나무, 꽃, 수생식물 등) 파라미터, 조경 구조물 파라미터(연못, 다리, 파라솔, 벤치 등)), 조경 전기/전자 장치 파라미터(조명, 연못 여과장치 등)}에 대한 시간이 지남에 따라 생성되는 변화 파라미터(각 조경 구조물 파라미터 별 시간의 지남에 따라 생기는 변화에 대한 정보)를 데이터베이스(430) 상에서 추출한 뒤, 추출된 변화 파라미터에 대한 머신러닝 알고리즘을 통해 시간에 따라 생성되는 영상 정보를 각 기간(주, 달, 년 단위, 계절 단위 등) 별로 생성한 뒤, 생성된 영상 정보를 네트워크(300)를 통해 관리자 단말(200)로 전송하도록 송수신부(410)를 제어함으로써, 실 예로 시간이 지나면서 생기는 각 나무, 꽃과 연못에서 자라는 수생식물의 변화 등의 조화를 실감나게 체감할 수 있도록 할 수 있다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 먼저, 도 15를 참조하면, 기존에 화단을 만드는 경우 지면을 다듬고 콘크리트 구조물을 설계하고 양생 과정을 거쳐야 하므로 과정이 복잡할 뿐만 아니라, 원하는 곡면 각도를 형성하기 어려운 문제점이 있어 왔다. 그러나 도 16과 같이 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템을 활용하는 경우 화단을 쉽게 만들 수 있으며 레고형 건축 블록(100)의 곡면 각도 조정을 통해 각도를 급격하게 만들수 있으며, 기초 설계를 할 필요 없이 모래와 자갈을 순차적으로 깔고 레고형 건축 블록(100)을 시공만 하면 되는 간편함을 제공할 수 있다.
또한, 도로변에도 길게 만들어서 나무와 같은 식물을 각종 레고형 건축 블록의 내부 홈(120a 내지 120d, 도 1 참조)을 이용해 식재함으로써, 공사비도 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 도 17과 같이 해안 침식 방지를 위한 공사하는 경우 기초 공사 없이 그냥 모래를 파고 바로 시공할 수 있다. 이 경우 레고형 건축 블록(100)은 재질로 시멘트를 압축하여 사용하거나, 합성 수지를 이용할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템, 그리고 이를 위한 시뮬레이션 시스템(2)은 레고형 건축 블록에 대한 설계에 따른 구조 안전성이 검토될 때 시뮬레이션할 수 있으며, 한 사람이 1일 시공 개수, 각 레고형 건축 블록의 가격, 토지면적을 활용한 시뮬레이션을 통해 총공사비, 공사 기간, 소요 인력을 예측할 뿐만 아니라, 3년, 5년, 10년 후의 모습도 시뮬레이션할 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1 : 레고형 건축 블록 시스템
10a : 제 1 레고형 건축 블록 모듈
10b : 제 2 레고형 건축 블록 모듈
10c : 제 3 레고형 건축 블록 모듈
10d : 제 4 레고형 건축 블록 모듈
10e : 제 5 레고형 건축 블록 모듈
10f : 제 6 레고형 건축 블록 모듈
10g : 제 7 레고형 건축 블록 모듈
10h : 제 8 레고형 건축 블록 모듈
100a : 사방향 레고형 건축 블록
100b : 삼방향 레고형 건축 블록
100c : 이방향 레고형 건축 블록
100d : 모서리형 레고형 건축 블록
110 : 맞물림 체결부
111 : 반원형 함몰곡면
112 : 반원형 돌출곡면
113 : 직교형 함몰곡면
114 : 직교형 돌출곡면
120a : 사방향 레고형 건축 블록 내부 홈
120b : 삼방향 레고형 건축 블록 내부 홈
120c : 이방향 레고형 건축 블록 내부 홈
120d : 모서리형 레고형 건축 블록 내부 홈
Claims (6)
- 종단면이 직선과 곡면이 연속적으로 조합되어 형성되는 맞물림 체결부(110)를 적어도 하나의 측부에 형성하는 것을 특징으로 하는 레고형 건축 블록.
- 청구항 1에 있어서, 측면에서 90°간격으로 맞물림 체결부(110)를 3개 또는 4개를 구비하는 것을 특징으로 하는 레고형 건축 블록.
- 청구항 1에 있어서, 측면에서 180°간격으로 맞물림 체결부(110)를 2개 구비하여 남은 측부 영역에 미리 설정된 곡률을 갖는 곡면이 형성되는 것을 특징으로 하는 레고형 건축 블록.
- 청구항 1에 있어서, 2개의 맞물림 체결부(110)를 포함하며, 서로 이웃하게 측면의 180° 영역에 형성되며, 나머지 영역에는 미리 설정된 곡률을 갖는 곡면이 형성되는 것을 특징으로 하는 레고형 건축 블록.
- 청구항 3 내지 5 중 어느 하나의 항에 있어서, 미리 설정된 곡률을 갖는 곡면의 곡률에 따라 곡면을 갖는 구조물의 곡률을 조절하기 위한 레고형 건축 블록의 개수가 조절되는 것을 특징으로 하는 레고형 건축 블록.
- 청구항 5에 있어서,상기 레고형 건축 블록들은 길이가 반쪽자리를 더 구비함으로써, 각각을 적층하였을 때 이웃하는 레고형 건축 블록(100a 내지 100d, 100a' 내지 100d')과의 길이 차에 따라 서로 수평방향 및 수직방향에서 맞물려 분리되지 않고 견고하게 체결되도록하는 것을 특징으로 하는 레고형 건축 블록.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210013235A KR102363548B1 (ko) | 2019-10-23 | 2021-01-29 | 레고형 건축 블록, 레고형 건축 블록 모듈, 레고형 건축 블록 시스템 및 축조 방법, 그리고 이를 위한 시뮬레이션 시스템 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (1)
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| 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2012-0126403호 "친환경 옹벽 축조시스템 및 그 시공방법(ENVIRONMENTAL CONSTRUCTING SYSTEM OF BREAST WALL AND THE METHOD THEREOF)" |
Cited By (1)
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