KR100593501B1 - 친환경 투수성 잔디 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 투수성 잔디 구조체에 관한 것이다.

본 발명은 지반의 기층 상에 잔디를 형성함에 있어서, 기층 상부에 토르마린 분말을 도포하여 토르마린층(2)을 형성하고, 상기 토르마린층(2)의 상부에 골재와 숯이 바인더로 혼합된 투수층(3)을 형성하며, 상기 투수층(3)의 상부에는 EPDN과 토르마린 분말이 혼합된 탄성층(4)을 형성하여 천연 잔디, 또는 인조 잔디판(5)을 설치하고, 상기 인조 잔디판(5)의 잔디, 또는 천연 잔디의 사이에는 모래와 음이온 분말이 혼합된 우레탄 칩을 차례대로 포설하여, 충격을 완화시키면서, 숯과 음이온 분발 및 토르마린 분말에서 방출되는 원적외선과 음이온 효과에 의하여 인체에 유익한 영향을 주고, 지중에 스며드는 물의 수질을 정화 및 개선시킬 수 있게 하기 위한 것이다.

친환경 투수 잔디, 잔디, 투수성, 우레탄, 토르마린, 숯, 골재, 운동장, 테니스 코트, 투수 운동장

Description

친환경 투수성 잔디 구조체 {The permeable grass structure}

프라이머 상부에 도포되는 토르마린 세라믹 분말은 1㎡당 0.2~1kg이 도포되는 것이 바람직하며, 프라이머 상부에 포설되는 우레탄 칩은 우레탄 칩 73~90중량%와 바인더 15~19중량%와 음이온 파우더 1~8중량%가 혼합되는 것이 바람직하다.

프라이머 상부에 도포되는 우레탄 칩은 우레탄 70~90중량%에 바인더 15~19중량%와 토르마린 분말 1~8중량%가 혼합된 우레탄 칩을 포설되고, 상기 우레탄 칩 상부에 2차적으로 포설되는 우레탄 칩의 표층은 우레탄 칩 73~90중량%와 바인더 15~19중량%와 음이온 파우더 1~8중량%가 혼합하여 포설되는 것이 바람직하다.

상기 제4단계(S4)에서 프라이머(30)가 도포된 표면 위에 우레탄 칩 73~90중량%, 바인더 15~19중량%, 음이온 파우더 1~8중량%가 혼합된 우레탄 칩을 로울러 또는 인력으로 포설하여 우레탄 표층(40)을 형성한다.

도 1은 본 발명 실시예의 시공 순서를 나타낸 플로우 차트

도 2는 본 발명 실시예의 단면도

도 3은 도 2의 A부 확대도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

상기 제2단계(S2)에서 시공된 프라이머(10) 상부에 우레탄 칩 73~90중량%와 바인더 15~19중량%와 토르마린 분말 1~8중량%가 혼합된 우레탄 칩을 포설한다.

3 : 투수층 4 : 탄성층

상기 제4단계(S4)에서 프라이머(30)가 도포된 표면 위에 우레탄 칩 73~90중량%, 바인더 15~19중량%, 음이온 파우더 1~8중량%가 혼합된 우레탄 칩을 로울러 또는 인력으로 포설하여 우레탄 표층(40)을 형성한다.

7 : 음이온 우레탄 칩층

본 발명은 잔디가 설치되는 바닥면을 구성하는 구조체에 관한 것으로, 특히 지면위에 형성되는 기층 상부에 토르마린과 환경친화적인 숯을 포함하는 골재로 되는 투수층을 형성하고, 그 상부에 EPDN과 같은 우레탄과 토르마린이 혼합된 탄성층을 형성하여 투수성이 양호한 다공체로 형성됨으로써 천연잔디와 인조 잔디에 기능성을 부여하여, 시공되는 잔디 구조체에서 원적외선과 음이온을 방출하고, 지하로 스며드는 물의 수질을 개선시킬 수 있는 친환경 투수성 잔디 구조체에 관한 것이다.

잔디가 설치되는 운동장이나 테니스 코트 등의 기층은 대부분 콘크리트 구조물로 이루어져 있으며, 그 콘크리트 상부면에 탄성체인 고무판을 설치하여 충격을 흡수할 수 있도록 되어 있다.

일반적으로 지중은 평상시 빗물이 침투되어야 지하수가 보존되고 지반이 일정한 강도를 유지하게 된다.

그러나 콘크리트 기층으로 형성되는 잔디 운동장은 우수가 자연적으로 땅속으로 침투되는 것을 막게 됨으로써 지하수량을 급격하게 감소시켜 지반이 침하되고, 지중생물의 생태환경에 변화를 일으키게 된다.

또한 잔디가 설치된 실외 경기장에서 경기 중에 호우가 있으면 신속하게 배수가 되지 않아 경기에 지장을 주게 되는 원인이 되고 있으며, 실내 경기장에서는 우수가 범람할 우려는 없으나 지하수량이 급격하게 감소되어 지중 생태계에 영향을 주면서 바닥면이 장기간 동안 습한 상태를 유지하여 대량의 해충과 세균이 서식하기에 좋은 환경을 제공하게 된다.

잔디가 설치되는 운동장에서는 빗물이 자연스럽게 지중 내에 침투될 수 있도록 하면서 항시 적절한 습도를 유지할 수 있고, 자체적으로 정화 기능을 수행할 수 있는 포장 방법이 고려되어야 상기한 제반 문제점을 해결할 수 있다.

토양의 질을 개선하고 지하로 스며드는 우수를 정화시킬 수 있는 방법으로 사용될 수 있는 포장체의 구성물로써 음이온 분말, 토르마린 및 숯을 생각할 수 있다.

일반적으로 음이온이 인체에 미치는 유익한 작용은 신경계통, 혈액, 세포, 임파액 등에 생기를 주어 약화된 기능을 강화시키고 활력을 주는 자율신경계 조절 작용을 하게 되는데, 혈액 중에 미네랄 성분인 칼슘, 나트륨, 칼륨 등의 이온화 율을 상승시켜 알칼리화의 진행을 통해 혈액을 정화해주고, 엔돌핀, 엔케피린이라는 물질을 발생시켜서 혈청 속에 칼슘과 나트륨의 이온화율의 상승으로 혈액정화, 피로회복, 체력의 회복뿐 아니라 강한 통증이 있던 부분의 세포를 건강하게 활성화시켜서 통증을 완화시키고, 세포막에서의 전기적 물질교류로 혈액을 정화해 주면서, 작용혈청 중에 포함된 면역 성분인 글로부린의 양을 증가 시켜서 감염증세에 대한 저항력을 높여주는 작용을 하며, 또한 공기 중에 존재하는 여러 가지 오염물질 즉, 담배연기 아황산가스, 질소산화물, 일산화 탄소, 오존 및 각종 유기물질 등의 양이온을 침전시켜 제거하므로 공기를 깨끗하고 신선하게 유지하는 공기정화기능과 세균이나 먼지, 곰팡이, 오염된 입자들을 중화 및 제거하는 작용을 하는 것이다.

토르마린(Tourmaline)은 6각 주상형의 결정을 갖는 붕규산염으로 육방정계에 속하는 천연광물로써 결정자체가 전기를 발생하는 특성을 가지고 있는 것으로, 원석이나 분말은 수분에 닿으면 순간적으로 수분에 방전을 하여 물은 전기분해되고, 물분자(H2O)는 수소이온(H+)과 수산이온(OH-)로 분리되며, 분리된 수소이온(H+)은 마이너스 전극에 끌려서 방출되는 전자와 결합되어 중화되고 수소가스(H2)가 되어 증발하여 물이 알칼리 이온화 된다.

또 수산이온(OH-)은 주변의 물 분자와 결합하여 히드록실(H₃O₂) 음이온이라 하는 계면활성물질이 된다.

히드록실 이온은 물을 최적의 pH7.4로 약 알칼리화 시키고, 발생되는 원적외선은 경이적으로 높은 수치를 나타내서, 강력한 열효과와 높은 침투력으로 인체에 혈액순환촉진, 혈액 정화 및 혈전용해 효과가 있고, 인체 내에서 면역기능을 향상시키면서 자율신경을 자극하여 교감신경의 흥분을 억제하며 산성화된 인체를 환원시키는 역할을 한다.

숯은 인체에 유익하며 자연 한경을 개선할 수 있는 기능을 가지고 있지만, 그 자체로는 내구성과 강도가 취약하기 때문에 포장체의 주된 소재로 사용될 수 없다.

이렇게 숯이 내구성과 강도 면에서 문제점이 있음에도 불구하고 자연친화적이고, 주지된 바와 같이 인체에 유익한 원적외선을 방출하는 장점 이외에 화학적으로도 안정하여 숯에서 나오는 어떠한 성분도 토양을 오염시키는 일이 없으며, 오히려 지하로 스며드는 우수를 여과 및 정화시킬 수 있기 때문에 포장체를 구성하는 다른 소재에 의하여 전체적으로 강도상의 문제가 보완된다면 압축 및 굽힘 응력에 대하여 유연성을 발휘할 수 있기 때문에 토르마린의 효과와 함께 상승효과를 나타내어 고품질의 잔디 운동장용 포장체를 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 목적은 지면의 기층에 포설되는 토르마린 세라믹층 위에 숯이 혼합된 골재로 되는 투수층을 형성하고, 상기 투수층의 상부에는 시멘트 접착제로 고정되는 탄성층을 형성하여 우수가 신속하게 지중으로 배수될 수 있는 친환경 투수성 잔디 구조체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 지면의 기층 위에 포설되는 토르마린 세라믹층과 숯을 포함하는 투수층과 시멘트 접착제로 고정되는 우레탄 수지층을 형성하여 자연적 특징과 장점을 유지하면서 내구성, 압축강도, 굽힘강도 및 완충작용을 가지고 균열을 방지할 수 있는 친환경 투수성 잔디 구조체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 지면의 기층에 포설되는 토르마린 세라믹층 위에 숯이 혼합된 골재로 되는 투수층을 형성하고, 상기 투수층의 상부에는 시멘트 접착제로 고정되는 우레탄 수지층을 형성하여 잔디를 포설하고, 잔디 사이에는 모래와 음이온 분말이 혼합된 우레탄 칩을 포설하여 적정한 강도가 유지되면서 우수가 신속하게 지중으로 배수될 수 있으며, 배수되는 물이 토르마린에 의하여 정화되고, 음이온 분말에서 방출되는 원적외선 및 음이온의 작용으로 인체에 유익한 친환경 투수성 잔디 구조체를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 친환경 투수성 잔디 구조체는, 통상적인 골재와 쇄석으로부터 선택되는 혼합석으로 이루어지는 기층(1) 상부에 1㎡ 면적 당 1~8kg이 뿌려져서 형성되는 토르마린층(2)과; 상기 토르마린층(2)의 상부에 골재 60~80중량%, 숯 20~40중량% 및 바인더 10~25중량%가 혼합되는 투수층(3)이 형성되고; 상기 투수층(3) 상부에 EPDN 70~90중량%와, 바인더 10~30중량%와, 토르마린분말 2~10중량%가 혼합된 탄성층(4)을 형성하여 잔디판(5)을 설치하며; 상기 잔디판(5)의 상부에는 0.5~2cm의 모래층(6)과; 우레탄과의 대비되는 중량으로 음이온 파우더가 3~10중량% 혼합된 3~4mm 크기의 우레탄 칩을 0.5~2cm 포설하여서 되는 음이온 우레탄 칩층(7)을 형성하여서 되는 것이다.

상기한 친환경 투수성 잔디 구조체는 현장에서 직접 시공될 수 있으며, 규격에 맞게 미리 제작한 다음 현장에 옮겨서 시공할 수도 있다.

상기한 본 발명의 친환경 투수성 잔디 구조체를 현장에서 직접 시공하는 방법은, 포장체가 시공될 장소에 대하여 노면 고르기와 평탄작업을 하는 단계(S1); 통상적인 골재와 쇄석을 이용하여 기층(1)을 형성하는 단계(S2); 상기 기층(1)의 상부면에 토르마린층(2)을 형성하는 단계(S3); 상기 토르마린층(3)의 상부면에 투수층(3)을 형성하는 단계(S4); 상기 투수층(3)의 상부에 우레탄 탄성층(4)을 형성하는 단계(S5); 상기 탄성층(4)의 상부면에 잔디판(5)을 포설하는 단계(S6); 그리고 상기 잔디판(5)의 상부면에 모래와 음이온 우레탄 칩을 포설하여 모래층(6)과 음이온 우레탄 칩층(7)을 형성하는 단계(S7)에 의해 완료된다.

이와 같은 본 발명은 25mm체의 통과중량 백분율이 100%이고, 19mm체의 통과중량 백분율이 85~100%이며, 13mm체의 통과중량 백분율이 64~84%이고, 5mm체의 통과중량 백분율이 11~20%인 골재로 되는 기층(1)과; 상기 기층(1) 상부에 1㎡ 면적 당 1~8kg의 양으로 고르게 뿌려지는 토르마린층(2)과;

상기 토르마린층(2)의 상부에 포설되는 것으로, 25mm체의 통과중량 백분율이 100%이고, 19mm체의 통과중량 백분율이 85~100%이고, 13mm체의 통과중량 백분율이 64~84%이고, 5mm체의 통과중량 백분율이 11~20%인 골재 50~70중량%, 10mm체의 통과중량 백분율이 100%이고, 8mm체의 통과중량 백분율이 80~100%이고, 5mm체의 통과중량 백분율이 50~80%이며, 2.5mm체의 통과중량 백분율이 10~20%의 입도 분포를 갖는 숯 20~40중량% 및 10~25중량%의 바인더가 혼합되는 투수층(3)과;

상기 투수층(3) 상부에 8mm체의 통과중량 백분율이 100%이고, 5mm체의 통과중량 백분율이 70~100%이고, 2.5mm체의 통과중량 백분율이 10~15%의 입도 분포를 가지는 우레탄 칩 70~90중량%에 바인더 2~10중량%가 혼합되는 탄성층(4)과;

상기 탄성층(4) 상부에 설치되어지는 잔디판(5)과;

상기 잔디판(5) 위 잔디 사이에 0.5~2cm의 모래층(6)과;

우레탄 28~49중량%, 중질탄산칼슘 17~37중량%, 경질탄산칼슘 17~37중량%, 경화제 1.0~2.5중량%, 안료 0.1~0.5중량%, 촉매 0.03~0.5중량%, 음이온 파우더 3~10중량%가 혼합된 3~4mm 크기의 우레탄 칩을 0.5~2cm 포설하여 음이온 우레탄칩층(7)을 형성하여 되는 것이다.

투수층(3)은 지중으로 유입되는 우수를 신속하게 투수시킬 수 있고, 완성된 포장체가 압축강도 및 굽힘강도를 유지할 수 있도록 25mm체의 통과중량 백분율이 100%이고, 19mm체의 통과중량 백분율이 85~100%이고, 13mm체의 통과중량 백분율이 64~84%이고, 5mm체의 통과중량 백분율이 11~20%인 골재 50~70중량%와, 10~25중량%의 바인더를 혼합하면서, 10mm체의 통과중량 백분율이 100%이고, 8mm체의 통과중량 백분율이 80~100%이고, 5mm체의 통과중량 백분율이 50~80%이며, 2.5mm체의 통과중량 백분율이 10~20%의 입도 분포를 갖는 숯 20~40중량%가 혼합된 혼합물로 된다.

이러한 투수층(3)에서 바인더에 의하여 골재 전체의 표면에 부착되는 숯은 적은 양을 가지고 넓은 면적에 분포되어 소기의 목적을 효과적으로 달성할 수 있게 된다.

상기 투수층(3)에 혼합되는 숯은 본 발명이 의도하는 목적, 즉 토질개선과 우수의 정화 및 토양에 유익한 미생물 생장조건을 달성하기 위하여 특별히 중요하지만 그 자체로는 압축강도와 굽힘강도가 낮기 때문에 너무 많이 포설되면 포장체의 강도를 저하시키게 되며, 일정 이하가 되면 소기의 목적을 이룰 수가 없게 된다.

탄성층(4)은 8mm체의 통과중량 백분율이 100%이고, 5mm체의 통과중량 백분율이 70~100%이며, 2.5mm체의 통과중량 백분율이 10~15%의 입도 분포를 가지는 우레탄 칩 70~90중량%에 바인더 2~10중량%가 혼합된 혼합물을 상기 투수층의 상부에 0.5~1.5cm, 바람직하게 1cm를 포설하여 고르게 다진다.

바인더는 통상적으로 시멘트 모르타르에 첨가할 수 있는 천연고무와 합성고무를 포함하는 모든 혼화제, 예를 들면 스틸렌 부타디엔 러버(SBN)·NBR·에폭시계·아크릴계·우레탄계의 수지가 사용되어 질 수 있다.

바인더가 혼합되는 우레탄 칩은 바람직하게는 8mm체의 통과중량 백분율이 100%이고, 5mm체의 통과중량 백분율이 70~100%이며, 2.5mm체의 통과중량 백분율이 10~15%의 입도 분포를 가지며, 이러한 우레탄 칩 70~90중량%에 대하여 바인더 2~10중량%가 혼합된다.

우레탄 칩은 통상 8mm체의 통과중량 백분율이 100%이지만, 이것보다 큰 입도를 가지는 것이 사용될 수도 있다. 그러나 8mm체를 통과하지 못하는 우레탄 칩이 다량 포함되면 외관이 투박하며, 노면이 균일하게 되지 않기 때문에 1㎥당 최대 5% 이하가 되는 것이 바람직하다.

이와 같은 투수성 잔디 구조체를 시공하면서 각 포장체의 층별에 대하여 이루어지는 포설 작업은 피니셔, 또는 인력으로 포설한 다음 콤팩터, 로라 등으로 다짐하고, 우레탄 표층의 경우에는 항온 로울러를 이용하여 다짐하며, 양생하여 경화시킨다.

잔디 사이에 포설되는 모래층(6)과 음이온 우레탄 칩층(7)은 인조 잔디판(5)과 탄성층(4)의 탄성을 보조하고, 더욱 양호한 그라운드 상태를 나타낼 수 있게 한다.

상기한 실시예에서는 본 발명이 작업현장에서 직접 시공되는 것으로만 설명하였으나, 일정한 크기의 블록으로 제작한 다음 현장에 운반하여 설치할 수 있으며, 그 다음에 모래층(6)과 음이온 우레탄 칩층(7)을 형성할 수도 있다.

또한 본 발명의 토르마린층과 투수층 및 탄성층으로 되는 잔디 구조체에 설치되는 잔디는 천연 잔디 또는 인조 잔디가 모두 적용될 수 있다.

이와 같은 본 발명은 운동장, 테니스 코트 등을 비롯하여 투수를 필요로 하는 천연 잔디 운동장, 또는 인조 잔디 운동장에 적용될 수 있는 것으로, 숯층의 상부에 골재와 바인더가 결합되어 압축강도 및 굽힘강도를 만족시켜줄 수 있는 투수층이 형성되고, 그 상부로 탄성을 가지는 우레탄 표층이 형성됨으로써 운동장에서 활동하는 선수들의 신체에 전달되는 충격을 방지할 수 있게 된다.

특히 토르마린과 숯에서 방출되는 원적외선과 음이온의 상승효과로 인체에 유익한 자용을 하게 되고, 지중으로 우수를 빠르게 침투시키면서 정화 및 여과작용을 하여 지하수 자원을 보호하고 해충의 침투와 서식을 방지하면서 토양 활성화에 유익한 미생물이 번식하는데 좋은 환경을 제공하여 지중 생태계를 원활하게 유지할 수 있다.

또한 투수층의 강도와 투수효과로 인하여 운동장이 침하되지 않고, 우천시 물이 고이지 않아 인조잔디를 교환하는 등의 보수 작업을 용이하게 할 수 있다.

Claims (4)

1. 지반의 기층 상에 잔디가 설치되는 포장체를 형성함에 있어서,

   기층(1) 상부에 1㎡ 면적 당 1~8kg이 뿌려져서 형성되는 토르마린층(2)과;

   상기 토르마린층(2)의 상부에 상부에 골재 60~70중량%, 숯 20~25중량% 및 바인더 10~15중량%가 혼합되는 투수층(3)이 형성되고; 상기 투수층(3) 상부에 EPDN 70~88중량%와, 바인더 10~20중량%와, 토르마린분말 2~10중량%가 혼합된 탄성층(4)을 형성하여 잔디판(5)을 설치하는 것을 특징으로 하는 친환경 투수성 잔디 구조체.
2. 제 1 항에 있어서, 투수층의 골재가 25mm체의 통과중량 백분율이 100%이고, 19mm체의 통과중량 백분율이 85~100%이고, 13mm체의 통과중량 백분율이 60~84%이고, 5mm체의 통과중량 백분율이 11~20%의 입도 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 친환경 투수성 잔디 구조체.
3. 제 1 항에 있어서, 투수층 숯이 10mm체의 통과중량 백분율이 100%이고, 8mm체의 통과중량 백분율이 80~100%이고, 5mm체의 통과중량 백분율이 50~80%이며, 2.5mm체의 통과중량 백분율이 10~20%의 입도 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 친환경 투수성 잔디 구조체.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 잔디판(5)의 상부에 0.5~2cm의 모래층(6)과; 우레탄 28~49중량%, 중질탄산칼슘 17~37중량%, 경질탄산칼슘 17~37중량%, 경화제 1.0~2.5중량%, 안료 0.1~0.5중량%, 촉매 0.03~0.5중량%, 음이온 파우더 3~10중량%가 혼합된 3~4mm 크기의 우레탄 칩을 0.5~2cm 포설하여 되는 음이온 우레탄 칩층(7)이 형성되는 것을 포함하는 친환경 투수성 잔디 구조체.

Images