KR20220144072A - 수위 상승에 따라 배수 높이가 연속적으로 상승하는 돌출형 그레이팅 - Google Patents

Abstract

본 발명은 돌출형 배수구 그레이팅에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배수구 그레이팅에 낙엽, 담배꽁초, 비닐, 종이 등 이물질이 쌓이지 못하도록 하기 위해서 통상 지면과 같은 높이로 설치되는 배수구 그레이팅을 지면 상부로 돌출시킨 것으로서, 그레이팅이 이물질로 인해 막히거나 기타 요인에 의해 그레이팅 일부의 배수기능에 장애가 발생하더라도 수위 상승에 따라 배수 높이도 연속적으로 상승함으로써 배수구의 완전한 폐쇄를 방지해 침수를 예방하거나 침수 속도를 완화시키는, 종래의 배수시설과는 전혀 다른 원리(이와 같은 원리를 ‘연속상승 배수원리’라 정의한다)를 활용하는 획기적인 배수시설에 관한 것이다. 그레이팅은 배수구에 연결되고 전체 하중을 지지할 만큼 충분한 강성을 보유한 돌출형 그레이팅의 하부 프레임과; 하부 프레임에 연결되며 이물질을 거르기 위해 지면 또는 기준면 상부로 돌출돼 형성된 구조체와; 그레이팅 내부와 외부를 물이 통과할 수 있으며 침수가 진행돼 수위가 상승하면 수위 상승에 따라 연속적으로 배수 위치도 상승시키면서 배수기능을 수행할 수 있도록 형성된 배수부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수위 상승에 따라 배수 높이가 연속적으로 상승하는 돌출형 그레이팅{Protruding grating in which drainage height consecutively rises according to the water level rise}

본 발명은 돌출형 배수구 그레이팅에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배수구 그레이팅에 낙엽, 담배꽁초, 비닐, 종이 등 이물질이 쌓이지 못하도록 하기 위해서 통상 지면과 같은 높이로 설치되는 배수구 그레이팅을 지면 상부로 돌출시킨 것으로서, 그레이팅이 이물질로 인해 막히거나 기타 요인에 의해 그레이팅 일부의 배수기능에 장애가 발생하더라도 수위 상승에 따라 배수 높이도 연속적으로 상승함으로써 배수구의 완전한 폐쇄를 방지해 침수를 예방하거나 침수 속도를 완화시키는, 종래의 배수시설과는 전혀 다른 원리(이와 같은 원리를 ‘연속상승 배수원리’라 정의한다)를 활용하는 획기적인 배수시설에 관한 것이다.

[일반적인 그레이팅: 물의 자유낙하와 이물질 거름]

일반적으로 도로의 가장자리, 옥상 및 옥내 가장자리 등에는 우수 및 오수를 집수하여 배수로로 흘려보내기 위한 배수구가 설치되어 있으며 배수구의 개구부에는 그레이팅이 설치되어 있어 물에 휩쓸려온 낙엽, 쓰레기, 비닐, 흙 등 각종 이물질이 배수구 안으로 흘러들어가지 못하도록 막고 있다.

아울러, 배수구 내 이물질 유입을 방지하기 위한 통상적인 그레이팅은 지면과 같은 높이로 설치되어 있어 물이 흘러가다가 배수구 그레이팅을 통과하자마자 자유낙하하고 물과 함께 휩쓸려온 이물질은 그레이팅 구조물에 걸려 통과하지 못하는 구조로 되어있다.

[3가지 방식으로 개선된 그레이팅]

침수를 방지하기 위한 통상적인 배수시설은 지면에 같은 높이의 그레이팅을 설치하는 것이 일반적이며 이러한 시설에서, 폭우 시 물과 함께 떠밀려온 이물질이 평평한 그레이팅에 쌓이게 되고 그레이팅에 쌓인 이물질로 인해 우수를 원활히 배출하지 못하게 되어 침수 피해가 발생하는 단점이 있다.

이러한 통상적인 배수시설의 단점을 극복하고자, 1)‘특허문헌 1’과 같이 그레이팅 내부로 유입된 이물질을 제거하는 방식, 2)‘특허문헌 2 또는 3’과 같이 그레이팅 형상변화를 통해 이물질로 인한 그레이팅의 막힘을 완화하는 방식, 3)‘특허문헌 4 내지 5’와 같이 이물질이 투입되지 않도록 그레이팅 개구부를 수압에 의해 개폐시키는 방식 또는 충전하는 방식 등이 통상적이다.

그러나 상기한 3가지 분류의 방식으로 개선한 그레이팅의 경우 부수적인 많은 시설투자비가 소요되거나, 설치가 어렵도록 복잡한 구조를 가지는 문제점이 있으며 복잡한 기계적인 작동에 의한 잦은 점검 때문에 유지보수비용이 많이 드는 단점이 있으며, 이물질 유입차단을 위한 개폐 장치 등이 도리어 배수의 장애물이 되어 폭우 시 원활한 배수가 이루어지지 않아 침수를 야기하는 심각한 문제도 수반된다.

또한 그레이팅의 형상변화를 시도한 경우, 그레이팅이 지면 하부로 높이가 낮아지거나 요철이 있는 그레이팅 형태를 구비했을 때 이를 인지하지 못한 보행인이나 자전거가 그레이팅에 걸려 넘어지는 등 사고를 유발할 가능성도 있으며, 우수에 밀려온 종이, 비닐, 낙엽 등의 이물질은 물을 흡수함으로써 축축해지게 되고 부착력이 증가하기 때문에 그레이팅 형상에 변화를 주더라도 이물질은 그레이팅 홈에 걸리거나 부착되어 이물질에 의한 막힘을 방지하는 데 있어 효과를 나타낼 수 없다는 단점이 있다.

상기한 3가지 방식의 통상적인 그레이팅을 자세히 살펴보면, ‘특허문헌 1’과 같이 그레이팅을 통과한 이물질이 배수구 내부에 쌓였을 경우 이를 제거하거나 적절히 청소할 수 있는 기술들이 개발되었다.

하지만 상기 기술들은 그레이팅을 통과한 후 내부에 쌓이는 이물질을 제거하기 위한 기술일 뿐이며, 그레이팅 상부에 쌓인 이물질로 인해 배수를 방해하는 문제는 해결하지 못했기 때문에 ‘특허문헌 2 내지 3’과 같이 그레이팅 형태에 변형을 가함으로써 이를 해결하고자 하는 기술들이 개발되었다.

그러나 물을 흡수한 이물질은 그 성질이 변화하여 부착력이 증대되며 변형된 그레이팅이라 할지라도 쉽게 부착되기 때문에 ‘특허문헌 2’에서처럼 그레이팅에 구형 돌출부를 설치하더라도 이물질로 인한 막힘을 방지하는 효과가 크지 않으며 ‘특허문헌 3’에서처럼 지면 하부로 경사진 형태를 취하더라도 마찬가지의 이유로 이물질 막힘을 예방할 수 없을뿐더러 보행자나 자전거 등이 이러한 배수구를 인지하지 못하고 지나칠 경우 안전사고로 이어질 위험성이 있다.

또한, 이물질 투척을 방지하고 방충, 방취를 목적으로 한 ‘특허문헌 4 내지 5’와 같이 개폐형의 그레이팅이나 투수형 물질을 충전한 그레이팅도 있으나 이러한 기술도 이물질이 물과 함께 밀려왔을 때 그레이팅 개구부를 막는 문제점은 해결하지 못하고 오히려 부수적으로 설치된 장치들이 배수효율을 저하시켜 침수 피해가 늘어날 위험이 있다.

[우회배수구 방식]

상술했던 바와 같이 크게 3가지 방식으로 나눌 수 있는, 지면과 같은 수준의 배수구가 가진 문제점을 해결하기 위해 우회배수구를 추가하는 ‘특허문헌 6 내지 7’과 같은 기술이 있으나 배수구 그레이팅이 막혔을 경우 일시적으로 우회배수구가 배수에 도움은 되지만 낙엽, 비닐 등 이물질이 많이 밀려오거나 폭우로 인해 다량의 물과 함께 이물질이 밀려올 경우 우회배수구 또한 쉽게 막히기 때문에 배수기능을 제대로 수행할 수 없게 되는 한계가 있다.

또한 상기한 기술의 경우, 상당한 양의 토목공사를 해야 하고 따라서 설치를 위한 비용이 과다하다는 단점을 가지고 있으며 배수능력이 크게 향상되지 않는다는 점에서 비용 대비 효율이 떨어진다는 문제점을 가지고 있다.

[배수구를 높게 만든 그레이팅]

이 외에도, 각종 이물질로 인해 그레이팅이 막히는 현상을 방지하기 위해 콘크리트 벽을 성인 무릎 이상의 높이로 높게 쌓아 배수구를 만든 후 그레이팅을 그 상부에 지면과 수평하게 설치한 방식이 실시되고 있지만 높은 콘크리트 벽에 의해 오히려 배수가 제대로 일어나지 않아 침수 피해를 키운다.

실제로 2020년 7월 부산 초량동 초량 제1지하차도에 설치된 상기한 배수구 그레이팅에 의해 초기 배수가 원활하지 않았고 콘크리트 벽의 높이까지 수위가 올라간 이후에야 배수가 되면서 침수 피해가 커져 사망자를 발생시키는 인명피해를 야기했다(표5 참고).

상술한 바와 같이, 종래의 기술들은 배수구 그레이팅을 지면에 수평한 방식으로 설치하는 틀에서 벗어나지 못하고 있으며, 수직 공간을 이용한다 하더라도 1회성에 그치고 있기 때문에 이상기후로 인한 기록적인 폭우 등 재난 상황에서 엄청난 양의 우수와 함께 이물질이 밀려왔을 때 침수를 효과적으로 막지 못하는 한계에 직면한다.

한국등록특허 제 10-1683365호 한국등록특허 제 20-0438434호 한국등록특허 제 10-1400081호 한국등록특허 제 10-0857546호 한국등록특허 제 10-1264097호 한국등록특허 제 10-1178211호 한국등록특허 제 10-1626502호

상기와 같은 종래의 기술들이 가진 문제들로 인해 폭우 시 각종 이물질이 그레이팅에 쌓여 배수구가 제 기능을 수행하지 못하게 되어 침수가 발생함으로써 인명 사고와 재산 피해가 발생하고 있다.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 물과 함께 떠밀려온 각종 이물질이 그레이팅에 걸리거나 기타 요인에 의해 그레이팅의 일부가 배수기능을 수행하지 못하는 상황이 되었을 때 침수 수위가 높아짐에 따라 배수높이도 동시에 연속적으로 상승함으로써 배수기능을 원활히 수행하는 돌출형 그레이팅을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 그레이팅을 지면으로부터 상향 돌출시켜 기존에 사용하지 않던 상부 공간을 배수기능에 적극 활용하여 상당히 큰 배수표면을 확보함으로써 배수능력을 확대할 수 있을 뿐 아니라, 그레이팅을 상부로 돌출함과 동시에 다양한 형태로 배수 표면적을 확장할 수 있어 실질적인 배수면적 향상으로 인한 배수효율을 향상시키는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 도로 뿐 아니라 정원, 마당, 옥상 배수구 등의 장소에 우수 및 오수를 집수하여 배출하기 위해 설치된 배수구에 있어서, 배수구 내부로부터 물을 배출시키기 위한 배수로가 연결되어 있으며, 그레이팅을 연결할 수 있도록 배수구 입구 또는 그레이팅 지지대가 형성되어 있는 배수구가 설치되어 있으며, 이러한 배수구에 연결되고 전체 하중을 지지할 만큼 충분한 강성을 보유한 돌출형 그레이팅의 하부 프레임과; 하부 프레임에 연결되며 지면 또는 기준면 상부로 돌출돼 형성된 구조체와; 그레이팅 내부와 외부를 물이 통과할 수 있으며 침수가 진행돼 수위가 상승하면 수위 상승에 따라 연속적으로 배수 위치도 상승시키면서 배수기능을 수행할 수 있도록 형성된 다수의 배수부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 지면 상부로 돌출된 그레이팅에 있어서, 지면 상부 공간 뿐 아니라 그레이팅에 요철 및 경사 등 다양한 형태적 변형을 통해 그레이팅의 표면적을 확장시킴으로써 이물질이 밀려와 일부 그레이팅의 배수부가 폐쇄되더라도 충분히 넓은 배수면적을 제공할 수 있기 때문에 이를 활용해 배수효율을 극대화시키는 것이 바람직하다.

아울러, 돌출형 그레이팅의 형상을 육면체 및 기하학적 형상 외에도 비정형, 곡선 등 다양한 형태로 제작함으로써 배수구 그레이팅 자체가 도시 미관을 향상시키는 역할을 수행할 수도 있으며, 그레이팅 상부공간에 공지 게시판 등의 기능을 수행하는 장치를 부착함으로써 보행자에게 정보를 제공하거나 강성이 있는 판을 부착해 의자로 활용하는 등 다양한 기능을 추가적으로 제공함으로써 활용을 극대화시킬 수 있다.

상기한 침수예방 기능을 적절히 수행하기 위해서, 수위 상승을 감지하여 작동하는 경광등, 경보장치 등을 설치함으로써 물리적인 침수예방 뿐 아니라 침수피해를 방지하기 위한 인적 대응을 유도할 수 있으며, 이 때 태양광 발전 등 신재생 에너지를 활용함으로써 지속가능한 활용방안이 되도록 할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 비교적 침수가 잘 일어나는 지대뿐 아니라 지구온난화로 인한 이상기후 등의 상황으로 인해 갑작스러운 폭우가 발생했을 때, 배수구에 떠밀려온 이물질에 의해 그레이팅 일부에 막힘이 발생하여 그레이팅의 일부가 배수기능을 수행하지 못한다 하더라도, 그레이팅이 지면 상부로 돌출되어 있기 때문에 그레이팅 하부에 쌓인 이물질 위로 우수가 상승하며 배수가 이루어지도록 함으로써 안정적으로 배수가 이루어질 수 있는 효과를 가진다.

다량의 우수가 배수구로 밀려들어오면서 각종 비닐, 낙엽, 흙, 종이 등 다량의 이물질도 돌출형 그레이팅의 하부에 쌓이게 되지만 침수 수위가 높아짐에 따라 배수기능을 하는 그레이팅 배수위치의 높이도 연속적으로 높아지기 때문에 높아진 수위로 밀려들어오는 물을 배출함으로써 침수피해를 방지할 수 있고 따라서 인명피해 및 재산피해를 예방하는 효과를 가진다.

또한, 지면 상부로 돌출된 그레이팅은 다양한 형태로 변형하여 배수면적을 늘릴 수 있기 때문에 배수효율을 극대화시킬 수 있음은 물론이고 보행자의 눈에 쉽게 띄기 때문에 이물질이 막혔을 때 빠르게 제거할 수 있어 침수피해 예방에 큰 효과를 가진다.

더불어, 경광등을 설치해 침수 시 작동시키면 보행자나 담당자가 쉽게 파악할 수 있고, 침수 경보 기능을 부가할 경우 CCTV나 신고에 의해 침수를 감지하지 못하더라도 침수경보가 담당자에게 전달되어 빠르게 현장 대응할 수 있는 효과를 가진다.

이러한 돌출형 그레이팅에 의한 배수를 실험에 의해 증명해본 결과를 통해 효과를 살펴보면,

실험은 우선, 가로 410mm 세로 100mm 크기의 직사각형으로 41,000 제곱 밀리미터 면적의 지면에, 가로 20mm 세로 25mm 크기의 직사각형으로 500 제곱 밀리미터 면적의 배수구에 1)지면과 같은 높이로 제작된 평면형 그레이팅 2)지면 하부로 50mm 깊이로 들어간 사각기둥형으로 5면이 배수역할을 하는 그레이팅 3)지면 상부로 50mm 높이로 돌출된 사각기둥형 구조체에 1면이 배수역할을 하는 그레이팅 4)지면 상부로 50mm 높이로 돌출된 사각기둥형 구조체에 5면이 배수역할을 하는 그레이팅을 각각 설치한 후, 지면 상부에서 2.9L의 물을 부었다.

상기 4 종류의 실험은 각각 3차례에 걸쳐 반복하였으며 각 실험의 그레이팅 재질 및 배수부의 크기와 밀도는 동일하도록 하였고, 지면에는 그레이팅 막힘을 유발할 수 있는 충분한 양의 종이를 동일한 양으로 흩뿌렸으며 각각 약 1분에 걸쳐 2.9L의 속도로 지면 상부에 뿌린 후 침수 높이와 배수속도, 이물질의 거동 양상을 관찰하였다.

아래 표는 상기 실험의 결과이다.

1)지면과 같은 높이로 제작된 평면형 그레이팅(지면 배수)

물(2.9L) 유입 기간

최고수위(양쪽 평균)

침수 높이 30mm 도달 시점

침수 높이 10mm 도달 시점

mm

실험결과

1

분

2

초

64

9

분

39

초

20

분

30

초

1

분

4

초

65

13

분

19

초

30

분

27

초

1

분

2

초

67

11

분

53

초

25

분

51

초

평균값

1분 3초

65(기준)

11분 37초

25분 36초

697초(기준)

1536초(기준)

기준

기준

2)지면 하부로 50mm 깊이로 들어간 사각기둥형으로 5면이 배수역할을 하는 그레이팅(지하5면 배수)

물(2.9L) 유입 기간

최고수위(양쪽 평균)

침수 높이 30mm 도달 시점

침수 높이 10mm 도달 시점

mm

실험결과

1

분

0

초

65

7

분

51

초

19

분

36

초

1

분

4

초

65

8

분

3

초

16

분

41

초

1

분

5

초

69

9

분

48

초

19

분

12

초

평균값

1분 3초

66 (지면 배수의 101.5%)

8분 34초

18분 30초

514초(지면 배수의 73.7%)

1110초(지면 배수의 72.3%)

183초 절감(26.3% 시간 단축)

426초 절감(27.7% 시간 단축)

3)지면 상부로 50mm 높이로 돌출된 사각기둥형 구조체에 1면이 배수역할을 하는 그레이팅(지상1면 배수)

물(2.9L) 유입 기간

최고수위(양쪽 평균)

침수 높이 30mm 도달 시점

침수 높이 10mm 도달 시점

mm

실험결과

1

분

2

초

61

4

분

29

초

16

분

00

초

1

분

1

초

63

4

분

50

초

17

분

25

초

1

분

2

초

63

5

분

20

초

19

분

53

초

평균값

1분 2초

62 (지면 배수의 95.4%)

4분 53초

17분 46초

293초(지면 배수의 42.0%)

1066초(지면 배수의 69.4%)

404초 절감(58.0% 시간 단축)

470초 절감(30.6% 시간 단축)

4)지면 상부로 50mm 높이로 돌출된 사각기둥형 구조체에 5면이 배수역할을 하는 그레이팅(지상5면 배수)

물(2.9L) 유입 기간

최고수위(양쪽 평균)

침수 높이 30mm 도달 시점

침수 높이 10mm 도달 시점

mm

실험결과

1

분

4

초

41

1

분

35

초

4

분

44

초

1

분

1

초

42

1

분

35

초

4

분

53

초

1

분

0

초

43

1

분

42

초

5

분

34

초

평균값

1분 2초

42 (지면 배수의 64.6%)

1분 37초

5분 4초

97초(지면 배수의 13.9%)

304초(지면 배수의 19.8%)

600초 절감(86.1% 시간 단축)

1232초 절감(80.2% 시간 단축)

상기 실험 결과를 그래프로 표현해보면 다음과 같다.

상기 실험에서 침수피해에 있어서 가장 직접적인 인명피해의 정도를 예측하는 지표가 될 수 있는 최고수위의 경우, 지면 배수실험의 최고수위를 기준으로 볼 때 지하5면 배수실험에서는 최고수위가 101.5%로 증가하여 오히려 미세하게 더 높아졌고 지상1면 배수실험에서는 최고수위가 95.4%로 감소하여 미세하게 낮아졌으며 지상5면 배수실험에서는 최고수위가 64.6%로 감소하여 현저한 수치로 낮아졌음을 알 수 있다.

상기 실험에서의 결과를 실제상황에 대입해봤을 때, 지면 배수를 실시하는 지역이 2m 침수된다면 같은 여건에서 지상5면 배수를 실시하는 지역은 1.3m 가량 침수되어 인명피해를 막을 수 있는 결과가 되며, 실험에서는 그레이팅의 돌출 높이를 침수 수위보다 낮게 했기 때문에 돌출형 그레이팅의 높이를 높일수록 침수로 인한 인명피해 예방효과가 더욱 커지게 된다.

또한 침수피해에 있어 인명피해를 줄일 수 있는 배수시간의 측면에서 보면, 지면 배수실험의 침수 높이 30mm 도달 시점인 11분 37초를 기준으로 볼 때 지하5면 배수실험에서는 8분 34초로 기준치의 73.7%로 감소하였고 지상1면 배수실험에서는 4분 53초로 기준치의 42.0%로 감소하였으며 지상5면 배수실험에서는 1분 37초로 기준치의 13.9%로 배수시간이 현저하게 감소함에 따라 배수속도가 현저히 빨라짐을 알 수 있다.

상기 실험결과에서, 지면 배수실험에서보다 지하5면 배수실험, 지상1면 배수실험, 지상5면 배수실험에서 침수 높이 30mm 및 10mm에 도달하는 시점이 빨라지므로 배수 속도가 지면 배수실험에서의 배수 속도보다 빠르며 특히, 지상5면 배수실험에서는 획기적으로 배수속도가 빨라짐을 관찰할 수 있다.

또한, 지면 배수방식과 지상5면 배수만을 비교하면 그 효과가 확연하게 드러난다.

상기 실험 결과에서 증명되듯이, 배수구를 지면 상부로 돌출시켜 수위에 따라 배수 위치의 높이도 연속적으로 높아지는 원리를 활용하게 되면 침수 높이를 낮추고 배수 속도를 빠르게 함으로써 침수 피해를 방지하거나 완화할 수 있으며 돌출된 그레이팅의 표면적을 넓힘으로써 이러한 침수 방지 효과를 극대화시킬 수 있으므로 앞으로 이상기후로 인한 폭우 상황에 낮은 비용으로 침수 피해를 방지할 수 있는 혁신적인 방안이라 기대할 수 있다.

■ 사례 분석

- 2020년 초량지하차도 침수

2020년 부산 동구 초량지하차도 침수로 인해 3명이 숨지는 참사가 벌어졌다. 이로 인해 11명의 공무원이 업무상과실치사죄 등으로 기소되었고 재난 사고와 관련해 공무원이 구속되는 첫 사례가 발생했다. 아래 사진에서 보듯이 당시 현장에는 이물질로 인한 그레이팅의 막힘을 방지하기 위해 배수구를 지면보다 높인 후 그레이팅을 설치했다. 하지만 오히려 배수구가 높아 초기 배수를 방해했기 때문에 인명피해가 커졌다. 이러한 그레이팅 설치 방식은 초기 배수도 방해할 뿐 아니라 이물질 막힘도 해결하지 못한다.

초량지하차도에 설치된 그레이팅	돌출형 그레이팅
초기 배수 실패 배수면적 협소 이물질 막힘으로 배수기능 상실	초기 배수 원활 배수면적 약6배 확장 이물질 막힘에 따라 배수영역 상승

도 1은 본 발명에 따른 그레이팅의 단면도
도 2는 본 발명에 따른 그레이팅의 ‘연속상승 배수원리’를 나타내는 개념도
도 2a는 하부프레임의 변경 예시 단면도-a
도 2b는 하부프레임의 변경 예시 단면도-b
도 3은 배수 초기 단계를 나타내는 단면도
도 4는 배수 중간 단계를 나타내는 단면도
도 5는 배수 중간 단계를 나타내는 단면도
도 6은 배수 마지막 단계를 나타내는 단면도
도 7은 그레이팅 높이를 높임으로써 침수 예방 효과 극대화를 나타내는 단면도
도 8은 사각기둥형 그레이팅의 개략적인 사시도
도 9는 ‘도 1’에서 도시한 그레이팅의 사시도
도 10은 연속상승 배수원리를 적용한 1면 개구부 개방 그레이팅의 개략적인 사시도
도 11은 개구부 전면 가림부 설치 후 가림부 후면의 하부 또는 측면 개구부를 통해 배수되는 그레이팅의 개략적인 사시도
도 12는 개구부 전면 가림부 설치 후 가림부 후면의 양쪽 측면 또는 상하부 개구부를 통해 배수되는 그레이팅의 개략적인 사시도
도 13은 개구부 전면에 루버형 가림부 설치 후 가림부 후면 또는 측면 개구부를 통해 배수되는 그레이팅의 개략적인 사시도
도 14는 선인장 조형물로 원기둥형에 돌출부(요철부) 추가한 형태의 그레이팅 사시도
도 15는 ‘도 14’그레이팅의 추가적인 사시도
도 16은 배수 효율 및 도시미관 개선을 위한 조형물 형상 그레이팅의 사시도
도 17은 ‘도 16’그레이팅의 추가적인 사시도
도 18은 돌출형 그레이팅 내부 방충망 설치 단면도
도 19는 돌출형 그레이팅 외부 방충망 설치 단면도
도 20은 돌출형 그레이팅 내부 방충·방취시설 설치 단면도
도 20a는 돌출형 그레이팅 내부 방충·방취시설 작동방식을 나타내는 단면도
도 21은 돌출형 그레이팅 외부 방충·방취시설 설치 단면도
도 21a는 돌출형 그레이팅 외부 방충·방취시설의 작동방식을 나타내는 단면도
도 22는 돌출형 그레이팅 내부 방충·방취시설 설치 단면도
도 22a는 돌출형 그레이팅 외부 방충·방취시설 작동방식을 나타내는 단면도
도 23은 그레이팅 상부에 상판을 얹음으로써 의자 또는 안내(광고)판으로 활용예시 사시도
도 24는 돌출형 그레이팅 측면(내부 혹은 외부)에 센서 혹은 부력에 의한 경보장치 추가 단면도
도 25는 돌출형 그레이팅 측면 또는 윗면에 개방할 수 있는 문을 설치한 예시 사시도
도 26은 돌출형 그레이팅 모듈의 적층을 통한 전체 높이 조절을 나타내는 단면도
도 27은 모듈의 적층에 의한 높이 조절을 나타내는 사시도

[혁신적인 ‘연속상승 배수원리’를 적용한 돌출형 그레이팅]

본 발명은 통상 지면과 같은 높이로 설치되는 배수구 그레이팅을 지면 상부로 돌출시킨 것으로서, [도 3], [도 4], [도 5], [도 6]을 통해 단계적으로 보여지는 바와 같이 그레이팅이 이물질로 인해 막히거나 기타 요인에 의해 그레이팅 일부의 배수기능에 장애가 발생하더라도 수위 상승에 따라 배수 높이도 연속적으로 상승함으로써 배수구의 완전한 폐쇄를 방지해 침수를 예방하거나 침수속도를 완화시켜 폭우에 효과적으로 대응하는, 종래의 배수시설과는 전혀 다른 원리(이와 같은 원리를 ‘연속상승 배수원리’라 정의한다.)를 활용하는 획기적인 배수시설에 관한 것이다.

상술한 ‘연속상승 배수원리’에서 연속적이라 함은, 그 중간에 일시적인 폐쇄물이 있더라도 전체적으로 수위 상승에 따라 배수 위치가 상승되는 원리가 적용되면 이를 연속적이라 보아야 한다.

본 발명의 특징과 자세한 사항들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 실시예를 가질 수 있으므로 첨부되는 도면과 함께 상세히 설명되어 있는 예시를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 한정하려는 의도가 아니며, 본 발명의 사상을 포함하는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 여기서 설명하는 예시들은 발명 내용이 보다 상세해질 수 있도록 그리고 기술자들에게 본 발명의 사상이 충분히 이해될 수 있게 하기 위해 제공되는 것이다. 또한 본 발명에서 설명한 예시들은 표현에 있어서 과장되거나 축소될 수 있으나 이는 설명의 편의를 위한 것이므로 이에 한정해 해석해서는 안 되며 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 이해되어야 하고 다양한 형태로 변형되고 구체화될 수 있다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위한 것으로서, 본 발명을 한정하기 위한 목적이 아니다. 본 명세서에서 사용된 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미로 해석되어야 한다.

표현의 편의를 위해 사용한 단수의 표현은 복수의 표현을 포함하며 복수의 표현 또한 단수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, 발명과 관련되어 기재된 구성요소, 원리, 특징, 단계, 동작 또는 이러한 것들을 조합한 사항을 설명한 것은 상호간의 결합, 조합, 분리가 가능한 것으로 해석되어야 한다. 또한 ‘측면’‘후면’과 같은 방향을 나타내는 용어 또한 시각 방향에 따라서 다르게 명명될 수 있는 것일 뿐이므로 문맥에 맞게 이해되고 해석되어야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하고자 한다.

[도 1]은 연속상승 배수원리를 적용한 기본적인 형태를 가진 그레이팅의 단면도이며, [도 2]는 본 발명의 연속상승 배수원리를 나타내는 개략적인 개념도이다.

도시한 바와 같이 폭우나 각종 요인에 의해 발생한 물을 배수할 수 있도록 배수구의 입구에 설치되어 물을 배수하도록 구비되는 그레이팅(배수구 덮개)에 있어서,

본 발명은 폭우 등으로 인해 우수와 함께 낙엽, 나뭇가지, 종이, 비닐, 흙, 담배꽁초 등의 이물질이 배수구로 밀려들어와 그레이팅 구조물에 걸려 막힘이 발생할 때 또는 다른 이유로 그레이팅 일부의 배수기능이 상실될 때, 배수 장애가 발생한 그레이팅 높이까지 수위가 높아질 경우 연속적으로 배수 높이 또한 이에 대응해 상승함으로써 그레이팅 배수기능이 일부 상실되더라도 자동적으로 배수영역이 상부로 확장됨으로써 물의 배출이 원활히 이루어질 수 있도록 하기 위하여,

상기 돌출형 그레이팅은,

배수구가 외부와 만나는 입구의 다각형 또는 원형 등 여러 형태로 이루어진 경계에 그레이팅 하부가 고정되도록 하는 그레이팅 지지대(그레이팅 지지대가 따로 형성돼 있거나 배수구 입구와 그레이팅 지지대가 동일할 수 있다)가 설치되어 있으며,

그레이팅 지지대에 의해 지지되어 배수구와 연결되며 그레이팅 구조체 전체에 작용하는 하중을 지지하는 하부 프레임과;

하부 프레임의 상부로 형성되며, 물을 배수시킬 때 물에 휩쓸려 떠내려 온 낙엽, 종이, 비닐 등 각종 이물질을 걸러내는 역할을 하기 위해 설치된 구조체와;

상기 돌출형 그레이팅의 하부에서부터 상부로 가면서 물을 배수구로 배출시키는 동시에 구조체가 이물질을 걸러내며, 이 때 이물질 등의 요인으로 그레이팅 하부가 물의 배출 기능을 수행하지 못할 때 그 배수기능을 상실한 부위의 높이가 높아지더라도 그 배수기능 상실 부위의 상부로는 물의 배출이 가능하도록 함으로써 ‘연속상승 배수원리’가 적용되는, 그레이팅 외부로부터 배수구로 물을 배출시킬 수 있는 배수부와;

배수부를 통과한 물을 배수구로 배출시키는 배수공을 포함한다.

[하부 프레임]

보다 구체적으로, 하부 프레임은 배수구 입구 혹은 입구에 설치된 그레이팅 지지대에 지지되어 배수구와 연결되며, 돌출형 그레이팅의 구조체를 충분히 지탱할만한 충분한 강도를 지니도록 프레임의 깊이와 너비 및 재료의 강성을 결정해야 하고, 배수구 입구에서 지면과 그레이팅이 만나는 부분은 배수부가 형성되도록 하여 지면과 같은 높이에서도 배수가 원활하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 하부 프레임은 배수구 입구 혹은 따로 마련된 그레이팅 지지대에 설치되고, [도 8]과 [도 9]에서 도시된 바와 같이 통상적인 배수구 공간이 육면체 형상이므로 하부 프레임의 형태가 사각형인 것이 바람직하지만 특히 건물 옥상 배수구 등과 같이 배수구 입구가 원형인 경우 등 배수구 형태에 따라 원형, 다각형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 외력에 의한 파손을 방지하기 위해 [도 2a]와 같이 하부 프레임에 다리를 부착하여 배수구 바닥 또는 다른 그레이팅 지지대에 지지할 수도 있다.

또한 배수구의 형상에 따라 그레이팅의 지지대가 따로 없는 경우에는 [도 2b]에서처럼 하부 프레임을 높게 하거나 다리를 부착하여 배수구 바닥으로부터 지지하거나 돌출형 그레이팅 측면으로부터 볼트 체결 등의 고정방식으로 설치할 수 있다.

[구조체]

돌출형 그레이팅의 구조체는, 하부 프레임에 연결되고 지지되며 통상적으로는 하부 프레임의 상부로 수직으로 형성되는 것이 일반적이지만 돌출형 그레이팅의 전체 형상과 배수구 입구의 형상을 고려하여 상부로 비스듬하게 형성되거나 또는 일부 수평으로 전개된 후 상부로 형성될 수 있다.

상기에서 돌출된 그레이팅 구조체는, ‘연속상승 배수원리’가 적용되는 사각기둥, 원기둥, 육각기둥 등 기둥형태를 갖는 것이 제조 효율 측면에서는 바람직하며, 사각뿔, 원뿔, 육각뿔 등 뿔의 형태로 하거나 뿔을 뒤집어 놓은 형태로 하여도 무방하다.

상기에서 구조체는, 상부가 평평하게 또는 사선형으로 절단된 형태의 기둥, 뿔 또는 뒤집힌 뿔의 형태를 취한다 하더라도, 충분히 ‘연속상승 배수원리’가 적용되는 배수 가능한 그레이팅 배수부를 제공함으로써 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 있으므로 이러한 다양한 응용 형태의 그레이팅 형성이 가능하다.

또한 구조체는, 원형 또는 타원형 단면을 갖는 구형을 띄어도 무방하며, 또한 불규칙한 단면을 갖는 비정형 구조물 역시도 ‘연속상승 배수원리’를 적용할 수 있도록 구조물에 배수부가 하부에서 상부에 이르기까지 뚫려있는 형태로 형성할 수 있다.

상기에서 구조체를, [도 14], [도 15], [도 16], [도 17]과 같이 과일, 인물, 동물, 기하학적 형태 등 다양한 조형물의 형상을 띄게 함으로써 그레이팅 자체가 도시 예술품으로 역할을 하며 ‘연속상승 배수원리’를 적용함으로써 도시미관 개선과 침수예방이라는 목적을 동시에 달성할 수 있다.

또한 돌출형 그레이팅은, ‘연속상승 배수원리’가 적용되도록 지면 상부로 돌출시킴으로써 동서남북 방향을 포함한 360도의 방향의 면을 추가적으로 활용할 수 있는 가능성이 열렸기 때문에 이러한 360도의 전체 면을 활용함으로써 배수 표면적을 늘릴 수 있으며, [도 10]과 같이 1면만을 개방하여도 ‘연속상승 배수원리’가 적용된 그레이팅을 구현할 수도 있지만 다면을 개방함으로써 배수표면적을 늘려 배수효율을 극대화시키는 것이 바람직하다.

또한, 수직, 수평, 사선 방향 등으로 돌출형 그레이팅의 구조체를 기울이거나 그레이팅에 요철을 형성시킴으로써 배수표면적을 늘릴 수 있기 때문에, 특히 낙엽 등 이물질이 많은 지역에서는 그레이팅에 요?x을 형성시킴으로써 배수표면적을 향상시켜 침수피해를 방지하는 것이 바람직하다.

상술한 구조체에서, 육면체 형태의 돌출형 그레이팅의 경우 4개의 모서리에 구조체를 지탱하는 역할을 하는 수직 바가 설치되며 이 수직 바는 구조체의 수평 하중에 저항하여 구조체를 지지하고 만약 돌출형 그레이팅이 육면체나 기둥 형태가 아니라면 이러한 수직 바 대신 구조체의 형태에 맞는 지지체가 형성되거나 또는 전체 구조체에 하중을 분산하여 지지하는 방식도 무방하다. 또한 육면체나 기둥 등 형태의 경우에도 수직 바 대신 구조체를 지지할 수 있는 다양한 형태의 지지체를 형성할 수 있다.

이러한 구조체의 높이는 [도 7]에서와 같이 높아질수록 배수효과가 커지기 때문에 지역 상황과 기타 여건을 고려하여 높이가 높은 돌출형 그레이팅을 설치함으로써 폭우 시 다량의 이물질이 밀려오더라도 효과적으로 대응할 수 있다.

구조체의 지탱에 필요할 때에는 구조체 내부 혹은 외부에 하중 지지를 위한 가새 및 기둥 등을 덧대는 것이 좋다.

침수 수위에 따라 배수 수위가 높아지며 배수를 이어가는 형태라면, 구조체에 배수부 일부가 막혀있거나 구멍이 불연속적으로 형성돼 있는 것도 무방하다.

[배수부]

상기에서, 배수부는 일반적으로 격자형태 또는 원형, 다각형, 별모양 등 일정한 형태의 구멍으로 만들어지고 내부와 외부가 통하도록 형성되어 물이 유입되도록 하며, 이러한 배수부는 일부 폐쇄하거나 패턴을 형성하는 등 특수한 목적을 가지고 다르게 형성될 수 있으며 이 때 격자 등의 형태로 만들어진 구조체는 낙엽 등의 이물질이 그레이팅 내부로 투입되지 않도록 차단하는 역할을 수행한다.

상기 배수부는, 통상적으로 베어링 바와 크로스바가 서로 교차되어 격자무늬를 이루거나, 부재 간 이음 및 부착에 의해 마름모, 육각형 등의 다각형 형태를 이루거나, 평판에 타공을 하여 구멍을 형성하는 등 다양한 방식으로 만들어지며, 배수부를 둘러싼 돌출형 그레이팅의 구조체에서는 비교적 부피가 큰 이물질을 걸러 주는데, 이와 같이 부재 간 이음 및 부착 또는 타공 등에 의해 형성된 다양한 형태의 구멍이 그레이팅 내외부로 물을 통과시키는 배수부 역할을 하며, 이 때 배수 효율을 고려하여 각 배수부의 크기를 조절할 수 있다.

또한, ‘연속상승 배수원리’를 적용하는 돌출형 그레이팅에 있어서 [도 10]과 같이 상황에 따라 1면에만 배수부를 개방하거나 2면, 3면 등 동서남북 방향으로 360도에 걸쳐 배수부를 완전 개방하지 않더라도 ‘연속상승 배수원리’를 적용할 수 있으므로, 1면 이상의 면을 개방시키고 지면으로부터 돌출시킨 그레이팅을 설치하는 것도 가능하다.

또한 상기한 배수부를 형성하는 방법에 있어서, 보행자의 이물질 투척을 방지하기 위해 시각적으로는 배수부를 차단하는 방식으로 형성할 수 있으며, [도 11], [도 12], [도 13]에서 도시한 바와 같이 기존 그레이팅 구조체로부터 배수부의 시각적 차단을 이끄는 가림막을 설치하여 가림막 뒤편으로 형성된 측면 또는 상하면 구멍을 통해 배수를 유도할 수 있다.

상기 가림막은, 루버형과 같이 돌출형 그레이팅의 구조체에 가림막을 부착하거나 그레이팅 제작 시 펀칭 등의 방법을 통해 가림막 형성과 동시에 구멍이 형성되는 방식을 취하는 등 다양한 형태로 설치가 가능하다.

또한 가림막을 설치하는데 있어 구조체 판에 요철을 형성하여 요철 측면에 배수부 구멍을 형성함으로써 시각적으로는 구멍이 보이지 않지만 측면을 통해 배수가 가능한 형태로도 가능하다.

[배수공]

배수부를 통과한 물은 자유낙하에 의해 하부프레임으로 둘러싸여 형성된 배수공을 통과해 배수구로 배출되게 되며, 이러한 배수구에는 방충을 위한 방충망을 설치할 수 있으며 이러한 방충망은 배수공으로부터 하부 방향으로 설치하는 것이 바람직하나 수평 또는 상부 방향으로 설치하는 것도 가능하다.

상기 방충망은, 벌레의 출입을 막는 역할을 하는 동시에 부피가 작아 돌출형 그레이팅의 구조체에 의해 걸러지지 못하고 배수부를 통과한 이물질을 거르는 거름망 역할을 하며, 이물질이 방충망에 쌓여 배수 효율이 떨어지지 않기 위해서 탈착이 가능하도록 [도 18]에서와 같이 돌출형 그레이팅 하부 프레임 내부로 방충망을 지지할 수 있는 ㄴ자형 등의 지지대를 형성하고 이를 탈착할 때 사용하도록 돌출형 그레이팅에 문을 설치하는 것이 바람직하며 [도 19]와 같이 돌출형 그레이팅 설치 이전에 배수구 입구나 그레이팅 지지대에 방충망을 설치하는 것도 무방하다.

또한 배수구로부터 악취가 새어나오는 것을 막기 위해서 [도 20], [도 21], [도 22]에서와 같이 방충·방취시설을 설치할 수 있으며, 이는 평소 닫혀있도록 2개의 넓은 판을 양쪽에서 용수철 혹은 재료의 탄성 등을 이용해 고정해두거나 양쪽 판이 만나는 곳에 자성을 이용해 닫혀있도록 하기 위하여 자석을 부착하는 등의 장치를 설치할 수 있고, 이러한 장치는 배수되는 물의 무게 또는 센서 등에 의해 양쪽 판이 개방되어 배수가 가능하며 배수가 완료되면 다시 폐쇄되는 방식으로 진행될 수 있다.

상술한 방충·방취시설은 2개의 판이 아니라 4개, 6개 등 판의 면적을 좁혀서 설치할 수 있으며 양쪽 방향으로 개방되는 형식이 아닌 한쪽 방향으로 개방되는 형태도 가능하고, 방충망 설치에서와 동일하게 돌출형 그레이팅의 하부 프레임에 설치하거나 혹은 돌출형 그레이팅을 설치하기 전 배수구 입구나 그레이팅 지지대에 설치하는 것도 무방하다.

[상부 프레임]

돌출형 그레이팅의 구조체와 윗면의 경계에 해당하는 상부 프레임은 전체 형태를 지지하는 역할과 돌출형 그레이팅의 윗면을 지지하는 역할을 수행하며, 윗면에 그레이팅을 대신해 상판, 안내판 등이 올 경우 이를 지지하는 충분한 강성과 내구성을 지녀야 하고 특히 [도 23]과 같이 윗면에 판을 부착해 의자로 활용할 경우 등 큰 하중이 작용할 경우에는 상부 프레임 뿐 아니라 구조체와 하부프레임까지 전체적인 강성과 내구성을 고려해 설치한다.

또한 원뿔, 사각뿔 등 뿔의 형태나 조형물 형상 등의 경우, 윗면과 상부프레임 및 구조체가 유기적으로 연결되어 있으므로 육면체 형태의 돌출형 그레이팅에서와 같이 뚜렷하게 구분되지 않기 때문에 이들 간의 구분이 무의미할 수 있으며, 이 때 전체 높이의 9/10 이상의 면이나 또는 비가 올 때 빗물의 아랫면과 직접적으로 닿을 수 있는 면을 돌출형 그레이팅의 윗면이라 보고 구조체와 윗면의 경계를 그레이팅 상부 프레임이라 구분할 수 있다.

[돌출형 그레이팅의 재질]

본 발명의 돌출형 그레이팅의 재질로는 물을 흡수해 부패하거나 배수기능을 상실할 수 있는 재료를 제외한 철, 합금, 비철금속 등의 금속재나, 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), FRP 등의 합성수지재나, 탄소복합소재, 석재 및 목재 등 부식이 잘 되지 않고 내구성을 가진 재료라면 어떤 재료를 사용하여도 무방하며 각 구성요소 별로 동일한 재료를 사용하거나 혹은 이질적인 재료를 사용하는 것도 무방하다.

또한 재질에 맞게 각 부재를 이음하거나 접합할 때 부착재 사용, 용접, 조립 등의 다양한 방식으로 돌출형 그레이팅을 제작할 수 있다.

[다양한 기능의 추가]

상술한 돌출형 그레이팅의 상부 프레임 위로 상판을 얹어 의자로 활용함으로써 시민들에게 편의를 제공할 수 있으며 이 때, 돌출형 그레이팅의 구조체와 배수부를 시야에서 가릴 만큼 상판의 크기를 크게 하여 배수부 내부로의 이물질 투척을 방지하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 돌출형 그레이팅의 높이를 높게 하여 상부 프레임 위로 넓은 상판(딱딱한 재질이나 또는 천, 비닐과 같은 유연한 재질 모두 가능)을 설치하여 그늘막을 형성해 보행자 편의를 제공할 수 있으며, 이 때 상판 위로는 태양광 패널을 설치하여 전력을 생산하여 사용할 수 있다.

상술한 돌출형 그레이팅의 구조체에는, 보행자의 배수부 내 이물질 투척을 막기 위한 목적으로 돌출형 그레이팅의 배수부가 보행자의 시야에 띄지 않도록 배수부 앞에 가림막을 형성하거나 ‘이물질 투척 금지’를 알리는 경고판을 장착할 수 있다.

보행자의 이물질 투척을 방지하기 위해 돌출형 그레이팅 구조체 내부에 중력에 의해서 닫혀있으며 배수 시 수압에 의해 안쪽으로 가림막이 열리면서 물이 배출되는 구조도 가능하며, 이를 실현시키기 위해서는 구조체 내부에 위쪽으로 비스듬하게 못 등을 고정시켜 얇은 가림막을 걸어두면 평소 가림막에 가해지는 중력에 의해 닫혀 있다가 물이 배수부로 밀려들어올 때의 압력에 의해 가림막이 뒤로 열리면서 배수시키는 방식을 적용할 수 있으며, 또는 재료의 탄성이나 용수철의 탄성에 의해 폐쇄되고 수압에 의해 개폐되는 방식 등도 무방하다.

상술한 바와 같이 자동으로 개폐되는 가림막을 설치하면 이물질 투척 방지 뿐 아니라 악취나 벌레 발생을 줄일 수 있는 장점도 있다.

또한, 구조체에 형광물질을 도포하거나 조명 설치, 안내판 설치 등을 통해 시인성을 향상시켜 안전사고 방지 및 보행자의 이물질 제거 유도 등의 목적을 달성할 수 있다.

상기에서 구조체의 상부 또는 측면에 광고물이나 안내물을 게재하는 판을 부착함으로써 배수기능에 광고 및 안내 기능이라는 추가적인 목적을 달성할 수 있다.

또한 [도 24]와 같이 구조체의 측면 또는 내측면 등에 센서 혹은 부력에 의한 침수 경보장치 등을 설치함으로써 침수경보를 담당자에게 발령하거나 경광등, CCTV 등 경보에 준하는 장치를 설치함으로써 침수위치를 파악할 수 있는 장치를 추가적으로 설치하여 빠른 침수상황 대응이 가능하다.

상기 침수 경보장치는, 설정된 수위 이상으로 물이 차오르면 직접적으로 수위를 감지하는 센서를 장착하거나, 또는 설정된 수위 이상으로 물이 차오르면 부력체(공기를 함유하거나 밀도 차이에 의해 물 위로 뜨는 물체) 상부 또는 하부에 연결된 물체가 부력체가 물에 떠오르는 압력에 의해 같이 떠오르면서 경보장치의 상부 또는 하부에 설치된 센서 또는 스위치 등을 작동시킬 수 있으며, 또는 설정된 수위 이상으로 물이 차오르면 설치된 부력체가 부력에 의해 떠오르면서 경보장치의 작동을 방해하고 있던 부력체에 연결된 경보 차단물을 제거하여 이격되어 있던 전선이 자성(이격물체에 자석 설치)에 의해 연결되며 경보장치가 작동되거나, 또는 설정된 수위 이상으로 물이 차오르면 설치된 부력체가 부력에 의해 떠오르면서 회전체에 연결된 도체를 끊어진 전선 사이를 연결하도록 이동시켜 전류가 흐를 수 있게 하여 경보를 작동시키는 방식 등으로 담당자에게 침수경보를 전달할 수 있다.

경광등, CCTV 등의 장치 또한 상술한 침수 경보장치와 같은 원리에 의해 작동시켜 CCTV나 육안을 통해 쉽게 침수상황을 파악할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상술한 경보장치, 경광등, CCTV 등 전기를 활용하는 기능의 경우, 관리의 효율성과 지속가능한 사용을 위해 태양광 및 연료전지 등 등 신재생 에너지를 활용하는 것이 바람직하며 이 때 태양광 패널을 돌출형 그레이팅 상부 등에 부착할 수 있다.

상기 [배수공] 설명부분에서 상술한 바와 같은 방식으로 방충 및 방취 기능을 추가하는 것 또한 인근 거주자들의 불편을 줄일 수 있는 추가적인 기능이 될 수 있다.

[돌출형 그레이팅의 설치 및 청소]

돌출형 그레이팅의 설치는 배수구 입구 또는 그레이팅 지지대에 설치하되 도난 등의 우려가 있을 경우 볼트 등을 사용해 지면 혹은 배수구에 고정시킬 수 있으며 이 때 청소 및 관리를 위해 탈착이 가능하도록 고정하는 것이 바람직하다.

배수구 입구에 하부프레임과 맞물려지는 걸쇠를 장착하거나, 돌출형 그레이팅의 하부프레임 또는 구조체에 걸쇠를 장착하여 걸쇠가 걸릴 수 있는 고정부를 배수구 입구 부근에 설치한 후 체결할 수 있고 여기에 볼트나 핀 등을 이용해 고정시킬 수 있다.

또한 상기에서 돌출된 그레이팅은, 배수구에서 분리하여 청소가 가능하며 또는 이물질을 청소하거나 내부에 설치된 기타 장치들을 관리하기 위해 [도 25]의 예시와 같이 구조체에 1면 혹은 다면을 개폐할 수 있는 문을 만들어 내부 청소와 관리가 원활히 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 개폐가능한 문에는 잠금장치를 설치하여 보행자가 함부로 열지 못하도록 하는 것이 바람직하다.

[모듈시스템]

[도 26], [도 27]에서와 같이 돌출형 그레이팅의 기본 모듈을 적층함으로써 높이를 조절할 수 있으며 이 때 모듈은 상술한 돌출형 그레이팅과 같은 구성요소로 이루어져 있고 모듈 간 결합은 측면에 볼트 체결을 하거나, 모듈 윗면 혹은 상부프레임과 모듈 하부프레임 혹은 아랫면(윗면과 마주보는 면으로서 하부프레임 사이에도 이물질을 거를 수 있는 그레이팅을 형성할 수 있으며 이 때 하부프레임 사이의 그레이팅을 아랫면이라 지칭한다)에 각 모듈마다 측면 등으로부터 끼워서 접합할 수 있는 요철을 형성하여 모듈들을 결합하며 적층하는 등 다양한 방식으로 할 수 있다.

또는 각 모듈의 하부프레임에 2열 이상의 레일을 만들고 상부프레임이 그 레일에 끼워 맞춰 지게 하거나 ,반대로 상부프레임에 레일을 만들어 하부프레임이 그 레일에 끼워 맞춰지게 하거나 하는 형태로 모듈을 조립할 수 있다.

상기 레일과 그에 맞춰져 조립되는 부분은 높이방향으로 되어 있거나 혹은 지면과 수평한 방향 등으로 될 수 있으며, 흔들리지 않도록 볼트 등으로 중간에 그 둘을 고정하거나 끝부분을 고정할 수 있다.

또한 모듈의 상부프레임이나 하부프레임에 회전에 의해 다른 하부프레임이나 상부프레임에 끼워질 수 있는 걸쇠를 장착할 수 있고 걸쇠를 걸어서 핀이나 볼트 등으로 고정하는 등 여러 방식으로 고정할 수 있다.

이상 설명한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 사례를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명은 상기한 예시에 한정되지 않고, ‘연속상승 배수원리’라는 본 발명의 핵심을 벗어나지 않으며 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위에까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (4)

1. 도로 뿐 아니라 정원, 마당, 옥상 배수구 등의 장소에 우수 및 오수를 집수하여 배출하기 위해 설치된 배수구에 있어서, 배수구를 통해 물을 배출하기 위해 설치된 그레이팅으로서,
   
   배수구에 연결되고 전체 하중을 지지할 만큼 충분한 강성을 보유한 돌출형 그레이팅의 하부 프레임과; 하부 프레임의 상부로 형성되며, 물을 배수시킬 때 물에 휩쓸려 떠내려 온 낙엽, 종이, 비닐 등 각종 이물질을 걸러내는 역할을 하기 위해 설치된 구조체와; 상기 돌출형 그레이팅의 하부에서부터 상부로 가면서 물을 배수구로 배출시키는 동시에 구조체가 이물질을 걸러내며, 이 때 이물질 등의 요인으로 그레이팅 하부가 물의 배출 기능을 수행하지 못할 때 그 배수기능을 상실한 부위의 높이가 높아지더라도 그 배수기능 상실 부위의 상부로는 물의 배출이 가능하도록 함으로써 ‘연속상승 배수원리’가 적용되는, 그레이팅 외부로부터 배수구로 물을 배출시킬 수 있는 배수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이팅.
   
2. 제 1항에 있어, 그레이팅 상부 구조체에 상판 등을 부착해 광고판, 의자 등 그레이팅 외에도 기타 용도를 추가하는 것을 특징으로 하는 배수구 그레이팅.
   
3. 제 1항에 있어, 그레이팅 상부 및 하부에 조립할 수 있는 이음새 혹은 볼트 구멍 등을 형성해 여러 개의 그레이팅 모듈을 조립할 수 있도록 만든 것을 특징으로 하는 배수구 그레이팅.
   
4. 제 1항에 있어, 그레이팅 내부 혹은 외부에 물리적, 광학적, 화학적 센서를 부착함으로써 침수 경보 알림 기능을 추가한 것을 특징으로 하는 배수구 그레이팅.
   

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