KR100744998B1 - 생태 투수 포장층을 포함하는 탄성 포장면 - Google Patents

Abstract

본 고안은 환경친화형 탄성 포장면에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 숯, 활성탄 또는 비등석을 고무, 폐 콘크리트 알맹이, 폐 플라스틱 또는 톱밥 등에 혼합하여 형성된 생태 투수 포장층이 포설된 환경친화형 탄성 포장면에 관한 것이다.

이러한 생태 투수 포장층은 우천시 오염된 빗물 및 대기중 오염물질을 정화하고, 함께 포설된 다른 포장층 재료, 특히 고무와 같은 포장재료에서 발생하는 냄새 및 유해물질을 정화하여, 정화된 빗물을 토양층에 공급함으로써, 토양 환경을 개선하고 가로수나, 지표 식생물의 생장에 도움을 효과가 있다.

생태 투수 포장층

Description

생태 투수 포장층을 포함하는 탄성 포장면{elastic pavement}

도1은 종래 탄성포장면의 단면도이다.

도2는 본 발명에 따른 일 실시예의 탄성 포장면의 단면도이다.

도3은 본 발명에 따른 다른 일 실시예의 탄성 포장면의 단면도이다.

도4는 본 발명에 따른 또 다른 일 실시예의 탄성 포장면의 단면도이다.

본 발명은 탄성포장면에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 숯, 활성탄, 또는 비등석으로 이루어진 생태 투수 포장층을 포함하는 탄성포장면에 관한 것이다.

일반적으로 토양층이 그대로 노출되어 있는 비포장 노면은 강우나 온도, 또한 사람이나 차량의 통행량 등 여러 외부 조건에 의하여 표면의 평탄함이나 강도를 유지하기가 매우 어려우므로 보도, 차도, 광장, 주차장 등으로써 대중이 이용하기에는 부적당하다. 따라서, 상기 장소들의 표면을 콘크리트나 아스팔트로 포장하여 외부 조건에 의한 노면의 상태변화를 최소화함으로써 보도, 차도, 광장, 주차장 등으로 사용할 수 있도록 하고 있다.

한편, 상기와 같은 콘크리트나 아스팔트 포장면은 표면이 단단하여 충격 흡 수성이 떨어지므로 보행중 다리와 허리에 충격이 전해지는 등 장시간 보행에는 적절치 않았다. 따라서, 최근에는 보도나 광장 등 사람들이 주로 도보로 이용하게 되는 장소의 표면을 탄성체로 포장하여 충격 흡수성을 향상시킴으로써 보행자의 신체를 보호함(예:산책로 등 )은 물론, 보행자로 하여금 새로운 보행감을 느낄 수 있도록 하고 있으며, 상기 탄성체 포장면을 여러 가지 문양과 색상으로 디자인할 수 있게 됨으로써 놀이공원, 광장, 보도 등의 바닥포장에 많이 이용되고 있다.

최근에는, 도 1 에서와 같이 비가 왔을 때 상기 탄성포장면에서의 미끄럼을 방지하고, 포장면에 빗물이 고이지 않고, 하층으로 흡수되도록 투수성을 가지는 탄성면(4)을 포장면 아래쪽의 토양이 적절한 수분을 공급받을 수 있도록 쇄석층(1) 위에 형성하는 투수 탄성 바닥포장도 많이 하고 있다. 또한 투수 탄성 바닥포장은, 빗물이 토양층까지 흡수됨에 따라 토양 환경을 좋게 하여 지중 생태계의 보존과 가로수의 생육 촉진에 유리하고, 보행자에게는 신체에 부담이 적으며 보행감이 쾌적할 뿐만 아니라, 비가 왔을 경우에도 미끄러짐이 없다.

그러나 투수탄성 바닥포장은 상기와 같은 기대되었던 장점 대신에 환경적인 문제를 야기시키고 있다. 예를 들어, 빗물 자체의 오염 문제이다. 즉 오염된 빗물 예를 들어 산성비 또는 대기중의 먼지나 분진과 같은 오염물질을 포함한 빗물일 경우에는, 투수탄성 바닥 포장을 통해서 하부 바닥에 흡수되는 빗물은 오히려 지중 생태계에 오염을 유발시키게 된다.

또한 탄성 포장재에 의한 오염문제도 야기된다. 즉 탄성포장재는 탄성을 높이기 위해 고무와 같은 탄성 재료를 많이 사용하게 되는데, 시간이 경과함에 따라 탄성재료로부터 유해한 물질이 분출되고, 분출된 물질은 빗물과 함께 하부 토양으로 흡수되어 지중생태계에 오염을 유발하게 된 것이다.

또한, 보행로 옆에 위치한 차로에서는 차량 통행시 타이어 마모에 따른 고무분진 및 기타 오염물질이 아스팔트나 콘크리트에 잔존하게 되는데, 이러한 오염물질이 비가 올 경우 빗물과 함께 보행로로 유입되게 된다. 이 경우 투수성 포장면은 하수관이나 오수관으로 유입되어야 할 오염된 빗물을 보행로 하부 토양으로 유입시키는 통로가 되게 된다.

한편, 종래의 포장재 재료가 대부분 고무나 콩자갈, 황토 등을 사용함으로서 자원 재활용 효과가 적으며 포장재 재료가 다양하지 않다는 문제가 있어왔다.

따라서 투수성 탄성 포장면이 가지는 장점을 유지하면서도 투수성에 의해서 발생하는 오염문제를 해결할 수 있는 포장면이나 포장법에 대한 요구가 계속되고 있다. 또한 포장면에 사용되는 다양한 포장재료에 대한 요구가 계속되고 있다.

본 발명의 목적은 투수성 탄성 포장면의 환경오염문제를 해결할 수 있는 신규한 환경친화형 투수성 탄성 포장면을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 투수성 탄성 포장면의 환경오염문제를 해결할 수 있는 환경친화형 투수성 탄성 포장면을 시공하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 환경친화형 투수성 탄성 포장면에 사용되는 신규한 포장재를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 환경친화형 투수성 탄성 포장면은

(a) 기반층과

(b) 상기 기반층에 상에 형성된 빗물을 필터링하는 부직포층;

(c) 상기 부직포층상에 형성된 숯, 비등석, 활성탄 또는 이들의 혼합물을 포함하는 생태 투수 포장층; 및

(d) 상기 생태 투수 포장층 상에 형성된 투수성 탄성 포장층

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 기반층은 종래 투수성 탄성 포장층에서 사용되는 통상의 기반층을 사용할 수 있으며, 기반층에 따른 특별한 제한은 없다. 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 기반층은 토양층, 쇄석기층일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 기반층은 투수콘크리트 층이나 투수아스팔트 층일 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 탄성포장면은 종래 포장된 부분을 손상시키지 않고 투수성이 유지되는 투수 콘크리트나 투수아스팔트층 상에 그대로 시공할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 기반층 상부에 형성된 부직포층은 생태투수포장층을 통과한 빗물을 필터링하여 빗물에 포함된 마모된 고무가루, 분진과 같은 오염물질들이 하부 기반층으로 빠져나가지 않도록 기능하게 된다. 상기 부직포층은 다수의 부직포를 겹쳐서 형성할 수 있다. 상기 부직포는 상업적으로 구입할 수 있는 부직포를 사용할 수 있으며, 특별한 제한은 없다.

본 발명에 있어서, 상기 생태 투수 포장층은 탄성포장용 소재를 숯, 활성탄, 비등석 또는 이들의 혼합물과 함께 바인더와 함께 혼합하여 포설함으로서 이루어진다. 본 발명에 있어서, 상기 생태투수포장층에 사용되는 탄성포장용 소재는 고무이외에도 폐콘크리트 알갱이, 폐플라스틱 알갱이, 톱밥, 자갈, 모래 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 생태 투수 포장층은 탄성포장용 소재 35 - 94 중량%, 숯, 활성탄, 비등석 또는 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 소재 1 - 35 중량 %, 및 바인더 5 - 30 중량 %로 이루어진다.

본 발명에 있어서, 상기 탄성포장용 소재 또는 숯, 활성탄, 비등석 등은 상기 부직포에 의해 걸러질 수 있는 크기를 사용하는 것이 좋다. 본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 활성탄 또는 숯은 직경이 0.1 - 2 mm 정도인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 비등석은 1 - 10 mm 정도의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 고무, 페콘크리트 알맹이, 자갈, 또는 모래는 통상 2 - 20 mm의 크기를 사용하는 것이 좋으며, 톱밥은 1 - 20 mm 정도의 크기로 사용한 것이 좋다. 상기 탄성 포장용 소재 또는 숯, 활성탄, 비등석의 크기가 너무 크게 되면 바인더에 의해서 결합되는 면적이 너무 적어져 부서지게 되고, 결국 상부 탄성포장면의 침하가 발생할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 바인더는 상기 탄성포장용 소재 및 숯, 활성탄, 비등석 등에 혼합되어 상기 포장재료들이 접착되어 상부의 탄성 포장층을 지지할 수 있도록 한다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 바인더는 탄성포장에서 사용되는 통 상의 바인더를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리우레탄 바인더이며, 더욱 바람직하게는 일액형 폴리우레탄 바인더를 사용할 수 있다.

상기 생태 투수 포장층은 제조시 상기 고무칩과 숯 또는 활성탄 또는 비등석을 먼저 교반기(혼합기)에 넣고 5 - 30 rpm의 범위로 혼합한 후 바인더를 첨가하여 혼합하는 것이 좋다. 상기 혼합시 온도는 이슬점 이상에서 혼합하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 투수성 탄성 포장층은 포장층에 빗물이 유입시 하부 토양층으로 빗물이 빠져나갈 수 있도록 설계된 탄성포장층이며, 바람직하게는 바인더와 고무칩으로 이루어지며, 탄성포장층이 적절한 투수성을 확보할 수 있도록 보다 바람직하게는 0.5 - 5 mm 정도의 고무칩 70 - 90 중량%, 바인더 10 - 30 중량 % 를 혼합하여 이루어진다.

본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 투수성 탄성 포장층의 투수율은 투수포장층의 하부에 설치된 생태투수포장층이 투수된 물을 여과기능을 가지면서 통과할 수 있도록 투수계수가 1 x 10^-1 - 10 x 10^-1 cm/sec를 유지하는 것이 좋다.

본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 투수성 탄성 포장층에 사용되는 바인더는 상기 생태투수포장층에 사용된 바인더와 동일한 바인더를 사용할 수 있으며, 상기 고무칩도 상기 생태투수포장층에 사용된 고무칩과 동일한 고무칩을 사용할 수 있으며, 색상 구현을 위해서 칼라 고무칩을 사용할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시에 있어서, 상기 탄성 포장층은 포장층의 강도 를 유지할 수 있도록 와이어로 이루어진 메쉬를 더 포함할 수 있다. 상기 와이어 메쉬는 탄성포장층 재료의 포설 전에 생태투수포장층 상부에 설치되어 탄성포장층과 함께 매설될 수 있다.

본 발명의 다른 실시에 있어서, 상기 탄성포장층에는 용도에 따라 코팅층을 형성할 수 있으며, 코팅층의 재료는 탄성포장층의 투수성을 급격히 저하시키지 않는한 특별한 제한은 없다.

본 발명에 있어서, 생태투수포장층과 상부 탄성포장층의 포설두께는 탄성포장면의 용도에 따라 적절하게 선택될 수 있으며, 특별한 제한은 없다. 발명의 바람직한 실시에 있어서, 산책로, 농구코트, 광장 등의 시공에 경우 생태투수포장층은 40 - 60 mm, 상부 탄성포장층은 10 - 20 mm 두께로 유지하는 것이 좋다.

본 발명에 따른 환경친화형 탄성포장면은 먼저 쇄석층 등으로 기반층을 형성한 후, 교반기에서 혼합된 생태투수포장층 재료를 기반층에 포설하고, 40 - 100 ℃ 열롤러로 롤러다짐하여 수평을 맞추고, 모서리 등 롤러다짐이 되지 않는 부분등 세부공간은 40 - 100 ℃로 가열된 흙손으로 사용하여 수평을 맞춘다. 이때 포설현장 상황에 따라 추가로 부직포를 먼저 깔고 혼합된 재료를 포설할 수 있다. 상기 열롤러는 10 - 40 kg/㎠의 하중으로 다짐하며, 양생시간은 25 ℃ 기준 습도 60 - 80 %를 기준으로 168 시간이며, 보행이 가능한 90 % 양생시간은 12 시간 정도이다.

상기 투수성 탄성 포장면은 생태 투수포장층의 양생이 90 % 정도 진행된 후, 와이어 메쉬를 설치한 다음 혼합된 재료를 포설하여 이루어진다. 투수성 탄성 포장층 포설 방법은 생태투수 포장층과 기본적으로 동일하다. 상기 상부포장층 포설 방법은, 색상고무칩 먼저 교반기에 넣고 5 ~ 30 rpm으로 최소 3 분 이상 충분히 혼합 후 바인더를 첨가 후 다시 충분히 혼합한다. 바인더 첨가 후 최소 5분이상 혼합하여야 한다. 이때 이슬점 온도 이하에서 혼합하여서는 안된다.

상기 교반기에서 혼합이 이루어진 재료를 생태투수 포장층 위에 펼치고, 40 - 100 ℃ 로 가열된 열롤러로 롤러다짐하여 수평을 맞추고, 모서리 등 롤러 다짐이 되지 않은 부분등 세부 공간은 40 - 100 ℃로 가열된 흙손을 사용하여 수평을 맞춘다. 이때 포설 현장 상황에 따라 문양을 넣을 수도 있다. 상기 탄성 포장층 양생시간은 25기준 습도 60 - 80% 기준으로, 완전 양생은 168시간, 90% 이상 양생은 12시간이며, 12시간 후면 보행이 가능하게 된다.

이하 실시예를 통해서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 예시하기 위한 것임을 본 발명이 속하는 분야의 당업자들은 주지해야 할 것이다.

실시예

실시예 1

도 2 에 도시된 바와 같이, 쇄석기층(1)으로 이루어진 기반층을 하부에 형성하고, 그 위에 여러장의 부직포가 겹쳐진 부직포층(2)을 형성하고 그 위에 표 1 에 기재된 생태투수포장층 재료를 혼합하여 포설하였다. 포설된 생태투수포장층 재료를 80 ℃로 유지되는 열롤러로 다짐하고, 주변부는 흙손으로 다짐하여 생태투수포장층(3)을 설치하고, 12 시간동안 양생하였다. 12 시간 정도 경과한 후에 5mm 색상고무칩 80 중량% 에 습기 경화형 일액형 폴리우레탄 바인더 20 중량%로 이루어진 투수성 탄성포장층 재료를 혼합하여 포설한 후, 포설된 투수포장층 재료를 80 ℃로 유지되는 열롤러로 다짐하고, 주변부는 흙손으로 다짐하여 투수성 탄성 포장층(4)을 설치하였다.

표1

실시예 2

도 3 에 도시된 바와 같이, 기존에 포장되어 있는 투수아스팔트(11)을 기반층으로 하여 그 위에 부직포층(12)을 설치하고, 상기 부직포층(12)상에 상기 표1에 기재된 생태투수포장층 재료를 혼합하여 포설하였다. 포설된 생태투수포장층 재료를 80 ℃로 유지되는 열롤러로 다짐하고, 주변부는 흙손으로 다짐하여 생태투수포장층(13)을 설치하고, 12 시간동안 양생하였다. 12 시간 정도 경과한 후에 5mm 색상고무칩 80 중량% 에 습기 경화형 일액형 폴리우레탄 바인더 20 중량%로 이루어진 투수성 탄성포장층(14) 재료를 혼합하여 포설한 후, 포설된 투수포장층 재료를 80 ℃로 유지되는 열롤러로 다짐하고, 주변부는 흙손으로 다짐하여 투수성 탄성 포장층을 설치하였다.

실시예 3

도 4 에 도시된 바와 같이, 쇄석기층(1)으로 이루어진 기반층을 하부에 형성하고, 그 위에 여러장의 부직포가 겹쳐진 부직포층(2)을 형성하고 그 위에 표 1 에 기재된 생태투수포장층 재료를 혼합하여 포설하였다. 포설된 생태투수포장층 재료를 80 ℃로 유지되는 열롤러로 다짐하고, 주변부는 흙손으로 다짐하여 생태투수포장층(3)을 설치하고, 12 시간동안 양생하였다. 12 시간 정도 경과한 후에 와이어메쉬(5)를 상기 생태투수포장층(3) 상부에 설치하고, 5 mm 크기의 색상고무칩 80 중량% 에 습기 경화형 일액형 폴리우레탄 바인더 20 중량%로 이루어진 투수성 탄성포장층 재료를 혼합하여 포설한 후, 포설된 투수포장층 재료를 80 ℃로 유지되는 열롤러로 다짐하고, 주변부는 흙손으로 다짐하여 투수성 탄성 포장층(4)을 설치하였다.

상기 실시예들이 본 발명에 관해서 상세하게 기재되어 있으나, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 결정되며, 본 발명의 구성요소를 단순히 부가, 치환, 배제한 변형들은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는다는 것을 당업자는 인지할 수 있을 것이다.

종래 투수 탄성 포장면은 설치 및 철거가 용이한 효과가 있으나 오염된 빗물 밋 유해물질을 정화시키는 기능이 없다. 따라서 빗물에 의한 토양 산성화 및 오염 물질 토양 유입으로 토양 환경을 오염시킴으로써 가로수 및 지표 식생물의 생장 저해를 초래하고, 때때로 오염된 빗물이 강이나 하천으로 유입되기도 하였다. 그러나, 본 발명에 의해서, 생태투수 포장층의 숯, 활성탄, 비등석 또는 이들의 혼합물이 오염된 빗물을 정화하고, 부직포층이 부유물질을 필터링 함으로서, 토양에 정화된 물을 공급할 수 있게 되었다. 따라서 토양환경 개선으로 가로수 및 지표 식생물 환경에 도움을 주고, 오염된 빗물을 강이나 하천으로 유입을 방지 할 수 있다.

또한 투수 탄성 포장은, 탄성포장층의 주재료인 고무가 고무 특유의 불쾌한 냄새 발생 및 유해물질이 시간이 경과함에 따라 분출되어 보행자에게 불쾌감을 주고, 토양에 유해 물질이 유입 되어 토양환경을 오염시켰는데, 본 발명은 생태투수 포장층의 숯, 활성탄, 비등석 또는 이들의 혼합물이 포장 소재인 고무의 특유의 냄새 및 유해물질을 흡착함으로써 보행자에게 보다 쾌적한 환경 조성 및 토양에 유해 물질 유입을 방지하는 효과가 있다.

또한 종래의 투수 탄성 포장은, 고무만을 재활용하므로, 자원 재활용 효과 및 폭이 적었지만, 본 발명에 따른 탄성포장면 고무뿐만 아니라, 폐 콘크리트 알맹이, 폐 플라스틱 알맹이, 톱밥, 모래, 자갈 등을 사용함으로서 종래의 포장법보다 자원 재활용 효과 및 폭이 크다는 잇점을 제공한다.

Claims (7)

1. (a) 기반층;

   (b) 상기 기반층에 상에 형성된 빗물을 필터링하는 부직포층;

   (c) 상기 부직포층상에 형성된 숯, 비등석, 활성탄 또는 이들의 혼합물을 포함하는 생태 투수 포장층, 여기서 상기 생태투수포장층은 탄성포장용 소재 35 - 94 중량%, 숯, 활성탄, 비등석 또는 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 소재 1 - 35 중량 %, 및 바인더 5 - 30 중량 %로 이루어지며; 및

   (d) 상기 생태 투수 포장층 상에 형성된 투수성 탄성 포장층

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화형 탄성포장면.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성포장용 소재는 고무, 폐콘크리트 알갱이, 폐플라스틱 알갱이, 톱밥, 자갈, 모래 또는 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 환경친화형 탄성포장면.
4. 제1항에 있어서, 투수성 탄성포장층은 0.5 - 5 mm 정도의 고무칩 70 - 90 중량%, 바인더 10 - 30 중량 %로 이루어진 것을 특징으로 환경친화형 탄성포장면.
5. 제4항에 있어서, 상기 투수성 탄성포장층은 와이어메쉬를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화형 탄성포장면.
6. 제1항에 있어서, 상기 기반층은 투수콘크리트층 또는 투수아스팔트층인 것을 특징으로 하는 환경친화형 탄성포장면.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 투수성 탄성포장층은 투수계수가 1 x 10^-1 - 10 x 10^-1 cm/sec인 것을 특징으로 하는 환경친화형 탄성포장면.

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