초고층 건물 화재 발생 시 119의 고가사다리가 닿지 않는 상층부의 인명구조와 화재진압은 아직까지도 속수무책인 상황이다.
http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LPOD&mid=tvh&oid=055&aid=0000245841
영화 타워링이나 타워에서 보듯이 초고층 건물은 화재 발생 시 그 내부에 수직으로 형성될 수밖에 없는 계단과 엘리베이터 통로는 굴뚝효과로 순식간에 불길과 연기의 통로가 되어 가장 위험한 장소가 되어버리고, 내부의 불길이 심해지면 고강도 콘크리트가 팽창하면서 폭발하여 철골에 열이 가해지면 그 철골이 엿가락처럼 휘어져 엄청난 높이의 무게에서 짓누르는 하중으로 건물 자체가 무너져 내릴 수도 있다.
그래서 초고층 건물 화재 시 화재 발생지점보다 아래에 있는 사람들은 가스(연기)가 기체의 농도확산의 원리로 인하여 건물 전체로 퍼지기 전에 빠져나와야 하고, 화재 발생지점보다 위에 있는 사람들은 우선 열기와 가스를 피하여 계단과 엘리베이터에서 벗어나 대피하였다가 구조가 닿으면 가능한 빨리 건물 밖으로 빠져나와야 한다.
1974년 미국에서 영화 타워링이 제작되어 전 세계에 초고층 빌딩 화재의 재앙에 대해 경각심을 일깨워줬는데도 40여년이 흐른 2012년 한국에서 영화 타워가 다시 제작되기까지 아직까지도 초고층 건물 화재에 대한 근본적인해결책이 마련되어 있지 못하고 있는 상태인데, 이러한 초고층 화재의 재앙을 근본적으로 해결한 발명특허가 개발되었다면 그 발명특허는 돈으로 따진다면 그 가치가 얼마나 되겠는가?
[초고층 화재 엘리베이터 특허가치는 6조원?]
한국산업연구원 발표에 따르면 ‘국내건설시장의 규모는 세계건설시장의 1% 정도이나, 전 세계 초고층 시장 규모는 2015년 국내 40조 국외 560조원 규모로 성장할 것으로 예산된다.’고 하는데, 2015년 전 세계 초고층 시장 규모는 600조원 정도라는 뜻이다.
그렇다면 그 초고층 시장 규모 600조 원 중에서, 초고층 건물에는 엘리베이터를 설치할 수밖에 없으니까 화재에 대한 근본적인 해결책을 발명(개발)하기만 한다면 각 나라마다 건축법과 소방법에 그 화재 대비 비상용 엘리베이터를 설치하도록 법으로 규정할 수밖에 없으니까, 1년간 세계 초고층 건물 시장 규모 600조원에 대한 1%만 잡는다고 할지라도 비상용 엘리베이터 시스템의 시장 규모는 6조 원 정도 된다는 계산이 나온다.
그 6조 원 중에서 그 발명의 비상용 엘리베이터 시스템의 특허사용료를 5%로 계산할 때 2015년 한 해 동안 특허사용료는 3천억 원이고, 그 발명 특허사용료(로열티)를 받을 수 있는 기간을 향후 20년으로 계산할 때 그 발명 특허의 가치는 1년에 3천억씩 20년이면 6조원이다.
발명 특허는 출원일로부터 향후 25년 동안 특허권(배타적인 독점권)을 인정하는데 특허출원 이후 제품 개발과 상용화 기간 5년 정도를 제외하더라도 20년 동안 특허권을 활용할 수 있다. 만약에 초고층 화재의 재앙을 완벽하게 해결한 엘리베이터 시스템이 개발된다면 그 초고층 화재 엘리베이터 시스템의 발명특허는 1년에 600조원 시장규모인 세계 초고층 시장에서 향후 20년 동안 1경2천조 원에 대하여 순수한 특허사용료(로열티)만 6조원이 된다는 뜻이다.
그리고 그 비상용 엘리베이터 발명 시스템이 향후 지어질 초고층 건물들뿐만 아니라 기존에 지어진 초고층 빌딩에도 적용할 수 있다면, 기존의 초고층 건물에서도 수요가 발생할 것이므로 초고층 화재의 재앙을 근본적으로 해결해줄 수 있는 그 발명의 비상용 엘리베이터 시스템의 특허가치는 6조원 이상이라고 볼 수 있는 것이다.
[초고층 화재 비상용 엘리베이터의 조건]
아직까지 초고층 화재 시 굴뚝효과를 극복할 수 있는 엘리베이터 시스템을 개발해내지 못한 이유는 기존 엘리베이터의 운행 구조 때문인데, 기존의 엘리베이터들은 상하 이동시 벽이나 기둥을 필요로 한다. 그래서 기존의 엘리베이터들의 통로는 결국 건물의 실내에 속하게 되어, 화재 시 그 내부에서 솟아나고 밀려드는 불길(열기)과 연기 때문에 결국 순식간에 가장 위험한 장소가 되고 마는 것이다.
그렇다면 초고층 화재에 대비한 비상용 엘리베이터는 화재 시 화염의 굴뚝이 될 수 있는 밀폐된 엘리베이터의 이동통로를 아예 없애버리고 벽이나 기둥 없이도 상하 운행이 가능한 엘리베이터 시스템을 개발하면 되는 것이다.
아래 그림처럼!
필자는 이 연구결과를 2013년 5월과 7월 두 차례에 걸쳐 대한민국 특허청에 발명특허 출원하였는데, 이 발명으로 인류가 그동안 해결하지 못한 초고층 화재 발생 시 인명구조와 화재 진압이 이론적으로나마 근본적으로 해결되었다고 자부한다.
이 발명의 비상용 엘리베이터 시스템의 원리는 아주 단순한데, 제작비용과 시공비용이 적게 들고, 견고하고, 안전하고, 사용방법이 편리하고, 반영구적으로 관리 유지가 쉬어서 틀림없이 상용화 될 것이라고 믿는다.
1974년 타워링 개봉 이후에도 40여년이나 지나도록 세계 과학계가 해결하지 못한 초고층 화재의 재앙에 대한 문제를 얼마나 단순한 원리로 해결해냈는지, 여러분 눈으로 직접 확인해보시라. 관심 없는 분들이 보시면 재미없는 긴 글이겠지만 관심 있는 분들이 보시면 ‘어쩌면 이렇게 쉬울 수가?’ 하실 것이다.
자세한 내용은 특허출원서 도면의 설명으로 바로 설명 드린다.
【도면의 설명】
독자들이 보기 쉽도록 도면 안에서 【도면의 간단한 설명】을 붙인 다음, 해당 도면 바로 아래 이 【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】을 기술한다.
도1a와 같이 메인 로프(2)로 상하 수직이동이 가능한 엘리베이터(1)의 모서리에 가이드 파이프(3)를 형성하면 도1c와 같이 가이드 로프(5)가 가이드 파이프(3) 속으로 통과할 수 있게 된다.
이때 가이드 로프(5)는 1줄도 가능하고, 2줄 이상이면 엘리베이터의 상하 이동 시 회전이나 흔들림을 방지할 수 있고, 4줄을 내리면 사방으로 기둥 줄이 생겨서 보다 안전하고, 가이드 파이프(3) 내부에는 베어링(bearing, 쇠구슬)을 배열해 놓으면 가이드 로프(5)와 마찰을 줄일 수 있다.
도1d와 같이 가이드 파이프(3)와 엘리베이터(1) 외벽 사이에 파이프 날개(25)를 형성하면 엘리베이터가 상하 이동시 엘리베이터(1) 본체와 외벽 돌출 엘리베이터 승강장(17) 내벽의 충돌에 의한 충격을 줄일 수 있고, 도1e와 같이 가이드 파이프(3) 바깥 쪽에 점점 커지는 마찰 방지 충격 흡수 바퀴(26)를 형성하면 가이드 파이프(3)와 외벽 돌출 엘리베이터 승강장(17) 내벽의 마찰을 줄일 수 있다.
도2a와 같이 가이드 로프(5)의 아래 끝 부분에 가이드 로프 고리(8)를 형성하면 바닥(9)에 고정할 수 있고,
도2c와 같이 평상시에는 엘리베이터를 끌어올려 가이드 로프 고리(8)들을 하나로 연결하여 모아놓을 수도 있고,
도2d와 같이 화재 발생 등 비상시에는 가이드 윈치(7)를 이용하여 가이드 로프 고리(8)들을 하나로 연결시켜 놓은 상태 그대로 바닥(9) 가까이 내린 다음,
도2e와 같이 가이드 로프 고리(8)들을 풀어서,
도2f와 같이 가이드 로프 고리들(8)을 바닥(9)에 설치되어 있는 가이드 로프 바닥 고리(10)에 고정한 후에 가이드 윈치(7)로 가이드 로프(5)를 약간 잡아당겨 기둥 역할을 할 수 있을 정도로 팽팽히 해놓은 상태에서,
도2g와 같이 메인 윈치(6)를 이용하여 메인 로프(2)를 풀어주면 엘리베이터(1)를 흔들림 없이 안전하게 바닥(9)까지 내릴 수 있고, 메인 윈치(6)로 메인 로프(2)를 감으면 엘리베이터(1)를 다시 위로 끌어올릴 수 있다.
이때, 메인 로프(2)는 엘리베이터를 들었다 올렸다 하는 역할을 하는 것이고, 가이드 로프(5)는 엘리베이터의 회전이나 흔들림을 막아주는 기둥 역할을 하게 되는 것이고, 윈치(winch)는 호이스트(hoist)로 대신할 수 있고, 로프(rope)는 강철 철사를 여러 겹으로 합쳐 꼬아 만든 와이어(wire)가 적당하고, 가이드 로프 고리(8)를 크고 무겁게 만들수록 내릴 때 바람의 영향을 덜 받게 된다.
도3a와 같이 바닥(9)의 가이드 로프 바닥 고리(10)에 비상용 바닥 엘리베이터 승강장(11)을 형성해놓으면,
도3c에서와 같이 고층 건물 화재 시 사람들이 비상용 엘리베이터(1)를 타고 내려온 다음 엘리베이터에서 내려서 건물 안이나 지하 통로로 빠져나가면 위에서 떨어지는 낙하물의 피해도 예방할 수 있고, 소방관이나 구조대도 비상용 바닥 엘리베이터 승강장(11)에서 엘리베이터를 타고 쉽게 위로 올라갈 수 있다.
도4a와 같이 건물의 옥상 외벽이나 상단 외벽에 엘리베이터 기계실 돌출 승강장(12)을 설치해놓으면 보다 효과적이고,
도4c와 같이 엘리베이터 기계실 복합 승강장(16)을 형성해 놓으면 많은 비상용 엘리베이터를 운행할 수 있으므로 빨리 사람들을 구할 수 있게 된다.
도5a와 같이 옥상뿐만 아니라 고층 건물 외벽의 필요한 층마다 외벽 돌출 엘리베이터 승강장(17)을 설치해 놓으면 화재 등 비상시에 사람들이 옥상까지 올라가지 않더라도 가까운 곳에서 비상용 엘리베이터(11)를 타고 내려올 수 있는데,
도5d와 같이 외벽 돌출 엘리베이터 승강장(17)에 환풍구(19)와 방화벽(20, 21)을 형성해놓으면 사람들이 대피해 있는 동안 보다 안전할 수 있고,
도5e와 같이 비상용 엘리베이터가 외벽 돌출 엘리베이터 승강장(17)에 도착하면
도5f 도5g와 같이 비상용 엘리베이터(1)를 타고 땅으로 내려오면 되는 것이다.
도5h와 같이 외벽 돌출 엘리베이터 복합 승강장(24)을 만들어놓으면
도5j와 같이 많은 사람들이 빨리 아래로 내려올 수 있다.
도5k와 도5l은 고층 건물 화재 시 사람들이 외벽 돌출 승강장에 대피하여 환풍구(19)와 방어벽(20,21) 덕분에 안전하게 대피한 상태에서 엘리베이터를 기다리고 있는 상황을 나타낸다.
도5m 도5n 도5o와 같이 고층 건물 상층부 외벽에 계단으로 연결되는 수직 외벽 돌출 엘리베이터 복합 승강장(27)을 형성해 놓으면 화재 시 사람들이 외벽 돌출 엘리베이터 승강장 위아래 층에서도 보다 쉽게 외벽 돌출 엘리베이터 승강장으로 대피하여 비상용 엘리베이터(1)를 타고 지상으로 내려갈 수 있다.
도5p 도5q와 같이 고층 건물 상층부 외벽에 ㅜ자형 외벽 돌출 엘리베이터 복합 승강장(28)이나 十자형 외벽 돌출 엘리베이터 복합 승강장(29)을 형성해 놓고 그 벽들 사이에 옆문을 형성해 놓으면 도5r 도5s 도5t 도5u와 같이 화재 시 사람들이 외벽 돌출 엘리베이터 승강장으로 접근도 쉽고 오르내리는 여러 대의 비상용 엘리베이터에 많은 사람들이 분산 탑승하여 안전하고 빠르게 지상으로 내려올 수 있다.
도6a는 고층 건물의 옥상 외벽에 엘리베이터 외벽 돌출 승강장(16)을 설치하고, 그 수직 아래 바닥 (9)에는 고정 장치인 가이드 로프 바닥 고리(10)를 설치한 상태에서, 엘리베이터 외벽 돌출 승강장(12, 16)에서 가이드 윈치(7)로 가이드 로프(5)를 바닥(9)까지 내려서 가이드 로프 바닥 고리(10)에 고정한 후에 가이드 윈치(7)로 가이드 로프(5)를 약간 끌어당겨 가이드 로프들이 기둥 역할을 할 수 있도록 팽팽하게 만들어놓은 상태에서, 메인 윈치(6)를 이용하여 메인 로프(2)에 연결되어 있는 엘리베이터(1)를 상하로 수직 이동시켜서 이 발명의 화재 비상용 엘리베이터 시스템을 운행하는 상황의 일례를 나타낸다.
도6b는 도 6a에 있어서, 엘리베이터 기계실 돌출 승강장(12, 16)과 가이드 로프 바닥 고리(10) 또는 비상용 바닥 엘리베이터 승강장(11) 사이의 건물 외벽에 화염이 빠져나갈 수 있는 환풍구(19)와 화염을 막아주는 방화벽(20, 21)이 있는 외벽 돌출 엘리베이터 승강장(17)을 형성한 상태에서, 이 발명의 비상용 엘리베이터 시스템을 운행하는 상황의 일례를 나타낸다.
도6c는 도 6b의 원리를 응용하여 복층 구조의 초고층 건물에서 이 발명의 비상용 엘리베이터 시스템을 운행하는 일례를 나타낸다.
도6d는 도 6c에 있어서, 복층 구조 고층 건물의 아랫부분은 가이드 로프(5)와 엘리베이터(1)를 위로 거두어들인 상황을 나타내고, 복층 구조 고층 건물의 윗부분은 가이드 로프 고리(8)를 바닥(9)의 가이드 로프 바닥 고리(10)에 고정시켜 가이드 로프(5) 팽팽하게 하여 기둥 줄을 만든 상태에서 이 발명의 화재 비상용 엘리베이터 시스템을 운행하는 일례를 나타낸다. 도6d는 이 발명의 비상용 엘리베이터 시스템이 평상시에도 그대로 설치되어 있는 상황에서 운행될 수 있고, 평상시에는 위로 거두어 들였다가 화재 등 비상시에만 가이드 로프(5)를 바닥(9)으로 내려 기둥 줄을 형성하여 운행할 수 있다는 것을 동시에 보여준다.
도7a 도7b 도7c와 같이 옥상에서 비상용 엘리베이터(1)가 수직으로 내려올 약속된 지면을 파서 바닥 철골(30)과 콘크리트(32)와 위에 고리가 달린 쇠말뚝 (31)으로 가이드 로프 바닥 고리(10)를 형성하고, 그 주위에 패널 경계석(9)으로 형틀을 만든 다음, 뚜껑이 있는 작은 홀(33)을 가이드 로프 바닥 고리(10)에 씌우고 패널 경계석과 작은 홀(33) 사이에 주변 지면과 같은 높이로 다시 레미콘을 부어 넣어 응결시켜 놓으면, 사람들이 평상시에도 걸려 넘어지지 않고 보통의 건물 주변 바닥처럼 사용할 수 있어 불편함이 없다.
그리고 그 자리에 엘리베이터 비상 승강장을 글씨로 새겨놓고 사람들에게 알리면 그 자리가 화재 시에는 옥상에서 수직으로 비상용 엘리베이터가 내려오는 자리라고 평상시에도 인지하게 되어, 화재 시에는 고층건물의 상층부에 있다가도 옥상에 있는 엘리베이터 기계실 돌출 승강장(12)이나 외벽 돌출 엘리베이터 승강장(17)으로 피신하여 비상용 엘리베이터(1)를 타고 땅으로 내려올 수 있게 된다.
도7d 도7e와 같이, 도7a의 방법으로 수직 상부의 외벽 돌출 엘리베이터 복합 승강장의 숫자에 맞추어 그 바닥에 복합 엘리베이터 승강장을 형성해 놓아도 평상시에 불편하지 않고 화재 시에 원활하게 인명구조를 할 수 있게 된다.
생활에 불편함이 없고 미관을 저해하지 않게 형성된 바닥(9) 엘리베이터 비상용 승강장에 대한 주민들의 평상시의 인식이 화재 등 비상시에 옥상에 형성된 엘리베이터 기계실 돌출 승강장(12)이나 고층건물 상층부에 형성된 외벽 돌출 엘리베이터 승강장(17)을 자연스럽게 이용할 수 있도록 하게 하는 것이다.
도8a 도8b와 같이 화재 시에 수직 상부에서 비상용 엘리베이터(1)가 내려올 정확한 자리에 드릴(36)로 구멍을 뚫고 그 구멍에 시멘트 풀을 부어 넣고 위에 고리가 달린 나선형 금속 말뚝(35)을 심은 다음, 도7a 도7b와 같은 방법으로 뚜껑이 있는 작은 홀(33)을 씌우고 레미콘(32)으로 평탄작업을 하여 바닥(9)의 엘리베이터 비상용 승강장을 형성하면 작업이 쉽고 비용이 적게 든다.
도9a 도9b는 윗부분에 고리가 달리고 아랫부분은 나선형으로 이루어진 앵커볼트 (37)를 이용하여 임기응변으로 바닥(9)의 비상용 엘리베이터 승강장을 형성하는 방법으로 빠르고 쉽다.
도10a 도10b 도10c 도10d 도10e 도10f 도10g 도10h 도10i 도10j와 같이 옥상 외벽 난간 안팎으로 엘리베이터 기계실 돌출 승강장(12)을 형성해 놓으면 튼튼하고, 엘리베이터 시스템의 보관 유지도 쉽고, 화재 시 가이드 로프(5)를 기둥 삼아 허공에 떠 있는 비상용 엘리베이터(1) 안에서도 엘리베이터 전원 스위치(53)를 이용하여 보통의 엘리베이터처럼 상승 하강 멈춤 운동을 작동시킬 수 있고, 옥상에서도 엘리베이터 윈치 전원 스위치(53) 기능이 포함된 메인윈치와 전기선 릴 전원 스위치(52)를 이용하여 비상용 엘리베이터의 상승 하강 멈춤 운동을 작동시킬 수 있고 가이드 로프를 오르내릴 수 있다.
그리고 엘리베이터 안에서 엘리베이터 전원 스위치(53)의 기능을 휴대용 리모컨으로 대신할 수도 있다. 비상용 엘리베이터가 장애물이 없는 건물 외벽에서 수직 거리 수백 미터 이내를 움직이므로 엘리베이터 안에서 휴대용 리모컨을 이용하여 옥상 엘리베이터 기계실 돌출 승강장(12)에 들어있는 메인 윈치(6)를 전자적인 신호로 제어하여 비상용 엘리베이터의 상승 하강 멈춤 운동을 작동할 수 있는 것이다.
엘리베이터의 전원 스위치(53)나 리모컨의 상승 하강 멈춤은 특정한 층을 미리 입력시켜놓고 사용할 수 있다. 예를 들면 외벽 돌출 엘리베이터 승강장(17)이나 외벽 돌출 엘리베이터 복합 승강장(24)이 형성된 층에 맞추어놓고 비상용 엘리베이터(1)의 상승 하강 멈춤을 작동할 수 있는 것이다.
도10k와 같이 엘리베이터 기계실 돌출 복합 승강장(16)을 형성하면 여러 대의 비상용 엘리베이터 시스템을 동시에 가동할 수 있다.
도10l 도10m과 같이 고층건물 화재 발생 시 실제 상황에서도 엘리베이터 기계실 돌출 승강장(12)과 엘리베이터 기계실 돌출 복합 승강장(16)을 이용하여 사람들을 안전하게 지상으로 내려 보낼 수 있다.
도11a 도11b 도11c와 같이 일체형 복합 윈치(47)를 형성하여, 가이드 윈치들(7)을 전기선으로 연동시키면 여러 대의 가이드 윈치(7)에서 동시에 여러 개 (보통 4줄)의 가이드 로프를 오르내릴 수 있고, 메인 윈치(6)와 전기선 릴(48)을 연동시키고 그 전기선 릴의 전기선을 엘리베이터 내부로 연결하면 옥상의 엘리베이터 기계실 돌출 승강장(12)은 물론이고 비상용 엘리베이터(1) 내부에서도 메인 윈치(6)의 동력을 이용하여 엘리베이터의 상승 하강 멈춤 운동을 작동시킬 수 있는 엘리베이터 전원 스위치(53)를 설치할 수 있다는 것을 한 번 더 상세히 보여준다.
그리고 일체형 복합 윈치(47)에 엘리베이터 기계실(13)을 형성하면 시스템의 유지 관리가 쉬어지는데, 화재 발생 확률은 대단히 낮으므로 비상 시를 대비하여 그 시스템을 유지 관리할 수 있는 방법의 중요성을 간과해서는 안 된다.
도12a 도12b와 같이 대형 윈치들을 이용하면 보다 큰 하중을 오르내릴 수 있는 일체형 복합 윈치(47)를 형성할 수 있다.
도13a 도13b와 같이 2대의 가이드 윈치(7)와 1대의 메인 호이스트(57)로 일체형 가이드 윈치와 메인 호이스트(59)를 형성하여 이 발명의 엘리베이터 시스템을 운행할 수도 있다.
도14a 도14b와 같이 4대의 가이드 윈치(7)와 1대의 메인 호이스트(57)로 일체형 가이드 윈치와 메인 호이스트(59)를 형성할 수도 있다. 이 발명에서 메인 윈치(6)와 메인 호이스트(57)는 같은 역할이고 같은 개념이라는 것을 다시 한 번 밝힌다.
도15a 도15b와 같이 사각 돌출부(60)가 형성된 4대의 가이드 윈치(7)들을 같은 사각 형태의 상하 통로(61)가 형성된 두꺼운 철판(54)에 간결하고 견고하게 결합시켜 일체형 가이드 윈치와 메인 호이스트(59)를 형성할 수도 있다. 일체형 복합 윈치(47)도 마찬가지다.
도16a 도16b와 같이 두꺼운 철판(62)의 아래 면에도 윈치들을 설치하여 일체형 복합 윈치(47)를 형성할 수 있다.
도17a 도17b 도17c 도17d 도17e 도17f와 같이 옥상 기둥 위 레일바퀴 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(69)을 형성하면 레일바퀴 일체형 복합 윈치(65)가 안전 벽 기둥 레일(66)을 타고 이동이 가능하여 평상시에는 옥상 외벽 안쪽으로 안전하게 들어가 있을 수 있다.
도17g 도17h 도17i 도17j와 같이 옥상 외벽 안팎으로 옥상 기둥 위 레일바퀴 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(69)을 형성하고 그 안쪽에 엘리베이터 격납고(70)를 형성해놓으면 화재 시에는 레일바퀴 일체형 복합 윈치(65)가 안전벽 기둥 레일(66)을 타고 옥상 외벽 밖으로 이동하여 임무를 수행한 다음, 화재 진압 후에는 다시 안전 벽 기둥 레일(66)을 타고 엘리베이터 격납고(70) 속으로 들어가 비바람으로부터 보호하여 장비를 반영구적으로 사용할 수 있다.
도17k 도17l과 같이 옥상 기둥 위 레일바퀴 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(69)이 옥상을 가로지르고 그 가운데 엘리베이터 격납고(70)가 형성되어 있으면 1대나 2대의 레일바퀴 일체형 복합 윈치(65)와 거기에 연결된 비상용 엘리베이터(1)만으로도 화재의 발원지와 바람의 영향을 고려하여 건물 양쪽에서 인명구조 임무를 수행할 수 있고, 임무 수행 후에는 엘리베이터 격납고(70) 속으로 다시 들어가 시스템의 유지 관리가 쉬어진다.
도18a 도18b와 같이 레일바퀴 이동 패널 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템 (72)을 형성하면 레일바퀴 이동 패널(71) 위의 기둥 위 레일바퀴 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(69)이 옥상 외벽을 따라 형성된 레일(63)을 따라 좌우로 평행 이동이 가능하고, 그 레일바퀴 이동 패널(71) 위로 콘크리트 균형 패널(73)을 적재하면 무게 중심을 옥상 바닥으로 이동시켜 사람이 타는 엘리베이터를 안전하게 들어서 오르내릴 수 있다.
도19와 같이 옥상 바닥에 세 번째 레일(75)을 깔고 레일바퀴 돌출부 이동 패널 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(77)을 형성하면 무게 중심이 건물 안쪽으로 더 많이 이동하여 더 안전하게 엘리베이터의 상하 수직 운동을 수행할 수 있다.
도20a와 같이 탑승용 안전난간 레일바퀴 이동패널 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(81)을 형성,
도 20b와 같이 옥상 외벽과 평행하게 설치된 레일(63)의 한쪽 엘리베이터 격납고(70)에 보관하고 있으면 필요시에 레일(63)을 타고 이동이 가능하고,
도 20c와 같이 고층 건물 화재 시에는 신속하게 인명구조를 수행할 수 있고,
도 20d와 같이 옥상 외곽 둘레로 설치된 레일(63)을 따라 이동하면서 고층건물 4방의 외벽에서 인명구조가 가능하다.
그리고 도20b와 도20d를 응용하면, 탑승용 안전난간 레일바퀴 이동패널 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(81)이 레일(63)을 타고 움직이는 자리의 필요한 위치의 수직 아래로 가이드 로프 바닥 고리(10)를 설치한 후에 가이드 로프와 가이드 로프 고리를 내려서 기둥 줄을 만들면, 그 자리에서 메인 윈치(6)를 감았다 풀었다 하여 엘리베이터(1)를 수직으로 상하 이동시킬 수 있으므로 고층 아파트 이삿짐 운반도 가능하게 된다.
고층 아파트의 경우 대부분 구조가 같으므로 큰 짐을 들이고 내보낼 수 있는 창문 앞에 이 발명의 가이드 로프 바닥 고리(10)를 형성해놓으면 30층 아파트의 경우 1층을 제외한 29세대가 하나의 가이드 로프 바닥 고리(10)를 이용하여 이삿짐을 오르내릴 수 있고, 가이드 로프 바닥 고리(10)를 횡으로 줄줄이 형성해 놓으면 줄줄이 1층을 제외한 모든 세대가 기존의 곤도라 없이도 이 방법으로 안전하고 편하게 이삿짐을 오르내릴 수 있는 것이다.
도21a와 같이 누름 이동패널 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(83)을 형성하고, 거기에 맞춰서 도21b와 같이 ㄱ 자 누름 패널(86)을 형성하면, 도21c와 같이 누름 이동 패널 돌출부(82)가 ㄱ 자 누름 패널(86) 속으로 들어간 상태가 되어서, 도21d와 같이 무거운 하중을 오르내려도 옥상에 있는 엘리베이터시스템이 옥상 외벽 아래로 끌려 내려가 낙하하는 위험을 방지할 수 있다.
도22a와 같이 회전판 다단 붐 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(97)을 형성하면 도22b와 같이 다단 붐(89)을 뽑지 않은 채 옥상 외벽을 따라 설치된 레일(63)을 타고 이동하면서 인명 구조가 가능하고, 도 22c와 같이 다단 붐(89)을 뽑아서 회전판(87)과 회전 기둥(88)을 이용하여 회전하면 도 22d와 같이 건물의 옆 벽면에도 화재 진압 임무도 가능하게 된다.
도23a와 같이 누름 이동패널 돌출부 회전판 다단 붐 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(99)을 형성한 후 지지대 발판(98)을 들어 올려 레일(63)을 타고 이동이다가 누름 이동 패널 돌출부(82)가 ㄱ 자 누름 패널(86) 속으로 들어간 상태에서 정지하여 지지대 발판(98)을 내린 후 도23b와 같이 다단 붐을 뽑아도 안전하고, 도23c와 같이 화재 진압을 준비할 수 있다.
도 24a와 같이 소방배관 엘리베이터(105)를 형성하고,
도24b 도24c와 같이 누름 이동패널 돌출부 회전판 다단 붐 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(99)의 다단 붐(89)에 커플링(101)으로 소방 파이프(102)를 연결하고, 다단 붐 끝단(90)에 소방배관 엘리베이터(105)를 설치하고, 소방 파이프(102) 끝에 커플링(101)으로 소방 호수(106)를 연결하고, 소방배관 엘리베이터(105)를 필요한 위치로 내린 상태에서 소방 호수(106) 끝을 소방배관 엘리베이터(105)의 윗부분 소방 파이프(102)에 커플링(101)으로 연결하면,
도24d와 같이 소방배관 엘리베이터(105)가 바람을 등지고 화재 발생지점 가까이 도착한 후 옥상 물탱크 소화전(107)에 소방 호수(106)를 연결하여 소방배관 엘리베이터(105)에 설치된 소방 관창 (103)에서 분사되는 물로 신속히 화재를 진압할 수 있다.
이 발명의 엘리베이터 시스템을 이용하면 초고층 화재 발생 시 119의 소방차들이 출동할 필요 없이 건물 자체의 장비만으로 인명구조와 화재 진압이 아주 쉽게 가능한 것이다.
도25a와 같이 누름 이동패널 돌출부 회전판 다단 붐 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(99)의 다단 붐(89)에 그물망 원통 파이프(108)와 끝단 그물망 원통 파이프(109)가 형성되어 있는 ㄱ자 그물망 원통 소방 파이프(110)를 설치하고, 다단 붐 끝단(90)에 일체형 복합 위치(47)가 들어있는 엘리베이터 기계실(13)을 설치하고, 엘리베이터 기계실(13) 아래로 소방배관 엘리베이터(105)를 설치하고,
도25b와 같이 그물망 원통 파이프(108)와 ㄱ자 그물망 원통 소방 파이프(110) 속으로 그물망 원통 파이프(108)와 끝단 그물망 원통 파이프(109)의 안지름보다 외경(바깥지름)이 더 큰 비어 있는 소방 호수(106)를 통과시킨 후,
도 25c와 같이 소방 호수(106) 끝에 커플링(101)을 체결하고,
도25d와 같이 소방 호수(106)와 소방 배관 엘리베이터(105)를 커플링(101)으로 결합한 다음 엘리베이터 기계실(13)에서 메인 윈치(6)를 작동시켜 메인 로프(2)로 소방배관 엘리베이터(105)를 필요한 위치로 하강시킨 후,
도25e와 같이 옥상 물탱크 소화전(107)에 소방 호수(106)를 연결하면 그물망 원통 파이프(108)와 끝단 그물망 원통 파이프(109)의 안지름보다 더 큰 소방 호수(106)의 외경(바깥지름) 때문에 호수 속의 수압으로 호수가 팽팽하게 부풀어 오르면서 호수의 표면이 그물망 원통 파이프 (108)와 끝단 그물망 원통 파이프(109) 속으로 파고들어 그 마찰력으로 호수가 아래로 끌려 내려가는 것을 잡아주어 ㄱ자 그물망 원통 소방 파이프(110)의 꺾인 부분에서도 호수 속의 물이 원활하게 공급될 수 있다.
그러면 도25f와 같이 누름 이동패널 돌출부 회전판 다단 붐 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(99)을 가동하여 고층 화재 상층부에 발생한 화재지점 가까이 다가가 소방배관 엘리베이터(105)의 소방 관창 (103)에서 분사되는 물로 화재를 진압할 수 있다.
도24d와 도25f에 있어서, 옥상 물탱크 소화전(107)에서만 직접 물을 공급받는 것이 아니라 화재 발생지점 가까이 소방배관 엘리베이터(105)가 내려가 정지한 위치에서 그보다 몇 층 정도 높은 건물 안의 소화전 소방호스를 소방배관 엘리베이터(105)에 직접 연결하여 물을 공급받을 수도 있다.
도26a와 같이 고리 달린 석면 포(114)를 형성하여, 도26b와 같이 끝단 그물망 원통 파이프(109)를 통과한 소방 호수(106)의 둘레에 휘감고 고리 달린 석면 포(114)에 순간접착제(39)를 뿌려서 소방 호수(106)와 고리 달린 석면 포(114)를 완전히 결속시킨 다음, ㄱ자 그물망 원통 소방 파이프 고리(115)에 부착되어 있는 줄 고리(116)를 고리 달린 석면 포(114)의 고리에 연결하여 팽팽히 하면 길게 늘어진 소방 호수(106) 속의 물의 무게 때문에 소방 호수(106)가 아래로 끌려 내려가면서 ㄱ자 그물망 원통 소방 파이프(110)의 꺾인 부분에서 호수가 납작하게 막히면서 물이 공급되지 못하는 상황을 확실히 방지할 수 있다.
도27a와 같이 날개에 구멍이 있는 소방호스(121)를 형성하여, 도27b와 같이 호스 날개(118)의 구멍(117) 속으로 ㄱ자 그물망 원통 소방 파이프 고리(115)에 부착되어 있는 줄 고리(116)를 체결하여 그 줄 고리를 팽팽히 하는 방법으로도 기다랗게 늘어진 호스 속의 물의 무게 때문에 ㄱ자 그물망 원통 소방 파이프 (110)의 꺾인 부분에서 호스가 납작하게 막히면서 물이 공급되지 못하는 상황을 막을 수 있다.
【요약서】
본 발명은 고층 건물 화재 대비 비상용 엘리베이터 장치를 형성하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물 외벽에 비상용 엘리베이터 장치를 형성하는 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은
- 모서리에 수직으로 속이 빈 가이드 파이프(3)가 붙어있고 위아래 부분이 뾰족한 엘리베이터(11)를 제작하는 단계,
- 건물 옥상 외벽이나 건물 최상단부 외벽에 상기 엘리베이터(11)를 상하로 이동시킬 수 있는 메인 윈치(6)와 엘리베이터(11)의 상하 이동 시 바람에 의한 회전이나 흔들림을 막아주는 기둥 역할을 할 수 있는 가이드 로프(5)를 수직으로 이동시킬 수 있는 가이드 윈치(7)가 설치된 엘리베이터 기계실 돌출 승강장(12, 24)을 설치하는 단계,
- 상기 엘리베이터(11)의 가이드 파이프(3) 속으로 가이드 로프(5)를 통과시켜 가이드 로프(5) 아랫부분에 가이드 로프 고리(8)를 연결하는 단계,
- 상기 가이드 로프 고리(8)를 바닥(9)에 고정할 수 있는 가이드 로프 바닥 고리(10)를 설치하는 단계,
- 상기 가이드 로프 바닥 고리(10) 자리에 화재 시 낙하물의 피해를 막기 위한 비상용 바닥 엘리베이터 승강장(11)을 시공하는 단계, 화재 시 사람들이 옥상까지 올라가지 않더라도 상기 엘리베이터를 탈 수 있도록 엘리베이터 기계실 돌출 승강장(12, 24)과 가이드 로프 바닥 고리(10) 사이의 건물 외벽에 외벽 돌출 엘리베이터 승강장(17, 24)을 형성하는 단계로 이루어진 특징이 있다.
- 이 발명의 이용 범위를 넓혀서 응용하면, 메인 윈치(6)와 가이드 윈치(7)가 설치된 엘리베이터 기계실 돌출 승강장(12, 24)을 조립식이나 이동식으로도 형성할 수 있다.
- 그리고 옥상 외벽 안팎으로 옥상 기둥 위 레일바퀴 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(69)을 형성하고 옥상 안쪽에 엘리베이터 격납고(70)를 형성하여 평상시에는 상기 엘리베이터 시스템을 격납고 속에 보관 유지 관리하다가 화재 등 비상시에만 옥상 외벽 밖으로 이동시켜 사람이나 화물을 오르내릴 수 있다.
- 그리고 옥상 외벽을 따라 레일(63)을 형성하고 레일바퀴 이동 패널(71) 위로 옥상 기둥 위 레일바퀴 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(69)을 결합하여 레일바퀴 이동 패널 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(72)을 형성하면 옥상 외벽을 따라 평행하게 설치된 레일(63)을 따라 좌우로 이동하면서 편리한 위치에서 사람과 이삿짐 같은 화물을 오르내릴 수 있다.
- 또 회전판 다단 붐 일체형 복합 윈치 엘리베이터 시스템(97)을 형성하면 아무리 높은 초고층 건물의 상층부에서 화재가 발생하더라도 소방배관 엘리베이터(105)가 바람을 등지고 화재 발원지점 가까이 도착하여 옥상 물탱크 소화전(107)에 소방 호수(106)를 연결하여 소방배관 엘리베이터(105)에 설치된 소방 관창 (103)에서 뿜어져 나오는 물로 신속히 화재를 진압할 수 있다.
이 발명으로 그동안 119(소방구조대)의 소방용 고가사다리차가 도달하지 못하여 불가능하게만 여겨졌던 초고층 건물 상층부의 화재 발생 시 인명구조와 화재진압을 안전하고 간단하게 해결할 수 있게 된 것이다.
일체형 복합 윈치(47)를 이용하여 허공에서 수직으로 가이드 윈치(7)의 가이드 로프(5)를 내려서 기둥 줄을 형성한 다음 메인 윈치(6)의 메인 로프(2)로 기둥 줄 역할을 하는 가이드 로프(5)를 타고 오르내리는 가이드 파이프(3)가 형성된 비상용 엘리베이터(1)를 오르내릴 수 있다는 발상이 그동안 불가능처럼 여겨졌던 고층건물 상층부 인명구조와 화재진압 문제를 해결하는 실마리가 되어주었다.
[특허출원 명세서 끝]
[미래의 119특수요원 소방관]
머지않은 장래에 초고층 건물 화재 시
119의 소방차는 출동할 필요가 없이
특수훈련을 받은 정예 소방관 2개 팀 정도가
화재신고접수와 동시에 헬기를 타고 출동하여
불이 난 그 초고층 건물의 옥상에 몇 분 후에 도착하여 내린 다음,
그 건물 관리인들의 협조 하에
이 발명의 비상용 엘리베이터 시스템을 가동하여
인명구조와 화재진압을 하게 될 것이다.
아래 그림처럼!
필자는 이제 초고층 건물 화재 시 인명구조와 화재진압에 대한
현대 도시인의 공포가 이론적으로나마 근본적으로 해결되었다고 자부한다.
[소방법과 1경2천조 원의 창조경제]
각 나라마다 소방법이 있고, 선진 각국에는 건축법에 초고층 건물에 대하여 화재를 대비한 비상용 엘리베이터를 의무적으로 설치하도록 규정하고 있는데, 우리나라 건축법에는 “64조(승강기) 2항- 건축주는 높이 31미터를 초과하는 건축물에는 대통령령으로 정하는 바에 따라 제1항에 따른 승강기뿐만 아니라 비상용승강기를 추가로 설치하여야 한다.”고 규정하고 있다.
그런데 현실은 고층 건물마다 비상용 엘리베이터가 설치되어 있더라도 일반 엘리베이터와 그 기능에 차이가 없어서, 평상시에는 일반 엘리베이터로 사용하다가 화재 시에는 일반인들은 타지 못하고 소방관들만 이용하도록 되어 있는데, 그 비상용 엘리베이터마저 화재 시에는 순식간에 굴뚝효과로 가장 위험한 장소가 되고 말아 소방관들도 그 비상용 엘리베이터를 타다가 그 안에서 사고를 당하는 경우가 빈번하여 소방관들조차도 화재 시에 비상용 엘리베이터를 타기를 기피하는 실정이다.
그래서 우리나라에서 초고층 아파트들이 가장 많이 밀집된 부산 해운대 마린시티에서 합동소방훈련을 할 때 소방관들이 이미 설치되어 있는 비상용 엘리베이터를 뻔히 보고서도 그 비상용 엘리베이터를 타지 못하고 19.5Kg이나 되는 소방장비를 짊어진 채 우리나라 최고층 아파트인 두산 제니스 80층까지 땀을 뻘뻘 흘리면서 뛰어올라가는 죽어나는 훈련을 하고 있는 것이다.
그런데 이제 윤승환의 초고층 화재 엘리베이터 시스템이 개발되었으니 얼마나 아름다운가? 불 끄러 도착하기도 전에 녹초가 될 수밖에 없는 소방관분들이 볼 때 얼마나 고마운 일이겠는가?
그림에서 보는 것처럼 앞으로는 초고층 화재 시 소방서의 119 물차와 고가사다리차는 출동할 필요도 없이 건물 자체 옥상의 물탱크 소화전에 소방호수를 연결하여 바로 화재를 진압할 수 있고, 그 건물 관리인이 119화 협조하여 이 발명의 엘리베이터 시스템만 가동하면 화재지점보다 위층에 있는 사람들도 잠시 대피하고 있다가 비상용 엘리베이터를 타고 바로 땅으로 내려올 수 있으니, 아름답다고 해야 하지 않겠는가?
이제 열심히 일하고 계시는 우리 대한민국의 국회의원들이 국회에서 건축법 64조(승강기)에 ‘건축주는 31m를 초과하는 건축물에는 건물 외부에 벽이나 기둥 없이 상하이동이 가능한 비상용승강기를 추가로 설치하여야 한다.’는 취지의 법안만 추가하면, 우리나라 소방관들은 더 이상 초고층 건물 화재 시 고가사다리가 도착하지 못하는 건물 상층부까지 무거운 소방장비를 짊어진 채 계단을 오를 일이 없어지고 인명구조에 목숨 걸어야 할 일도 현저히 줄어들 것이다.
그리고 이것이 우리나라에서 모범이 되면 세계 각국의 소방법과 건축법에도 그대로 적용될 것이고, 이 발명의 초고층 화재 엘리베이터 시스템의 특허권을 우리나라의 기업(엘리베이터 시스템을 제작할 수 있고 초고층 건축능력이 있는 건설사를 거느린 그룹)에서 권리이전을 받아 더 발전시켜 상용화시킨다면 향후 20년 동안 1경2천조 규모의 세계 초고층 시장에서 독보적인 우위를 점할 수 있게 될 것이다.
두바이나 사우디아라비아 같이 초고층 도시를 국가적인 비전으로 내세우는 아랍 국가들에서도 당연히 이 법안을 채택할 수밖에 없고 화재의 재앙에서 근본적으로 벗어난 미래사회의 초고층 도시를 형성하고 싶어 할 테니까. 이 말은 두바이나 사우디아라비아 같은 국가에서 이미 초고층 화재에 대한 근본적인 대책이 마련된 상태에서는 더 이상 초고층 화재에 대한 근본적인 해결책이 없는 건설사에는 프로젝트의 수주를 주지 않는다는 뜻이고, 그 해결책(특허권)을 가진 대한민국의 건설사가 독보적인 우위에서 거대한 프로젝트를 수주할 수 있는 뜻이다.
그렇게 되면, 향후 20년 이 발명의 초고층 화재 엘리베이터 시스템의 특허권을 가진 우리나라 기업이 1경2천조 원 규모의 세계 초고층 시장에서 독보적인 우위를 점령할 수 있다는 뜻인데, 1경2천조 시장규모에서 그에 따른 엘리베이터 시스템의 순수 생산제작비를 1%만 잡아도 120조 원이고, 2%를 잡으면 240조 원이고, 3%를 잡으면 360조원이다. 20년 동안 이 정도 돈이면 하나의 도시를 먹여 살릴 수 있는 돈인데, 이 발명에 따른 엘리베이터 시스템을 생산하는 특화된 하나의 산업도시를 형성하여 발전시킬 수도 있을 정도라는 뜻이다.
이 정도면 창조경제의 모범이 될 수 있지 않겠는가?
2013년 11월 27일
부산 다대포 마린랜드를 지키며 .... 윤승환 올림.