KR100866313B1 - 고강력사와 금속사가 일체화된 케이블을 이용한 창문 보호망 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 그물망을 포함하여 이루어지는 창문 보호망에 있어서, 상기 그물망을 이루는 케이블이 고강력사(high tenacity yarn)와 금속사(metal wire)가 꼬임 구조에 의하여 서로 일체화된 선상 구조를 이루도록 하여, 고강력사의 높은 인장강도 특성과 함께, 형태 유지 능력을 가지면서, 날카로운 물체에 의한 절단 위험이 감소되며, 외부 환경에 의한 열화를 방지하며, 이물질 등에 의한 오염, 습기에 의한 물성 저하 등이 감소될 수 있는 고강력사와 금속사가 일체화된 케이블을 제공한다.

창문 보호망, 그물망, 고강력사, 케이블, 금속사

Description

고강력사와 금속사가 일체화된 케이블을 이용한 창문 보호망{WINDOW SCREEN}

본 발명은 그물망을 포함하여 이루어지는 창문 보호망에 관한 것이다.

일반적으로 고강력사(high tenacity yarn)는 6.0cN/dTex 이상의 강도를 가지는 산업용 사(絲)를 말한다. 이와 같은 고강력사는 강철보다 수배에서 수십배 이상의 높은 강도를 가지며, 직물이나 의류 등은 물론이며, 로프, 케이블 등으로 널리 이용되고 있다.

고강력사의 재료로는 Polyester(PET)나 Nylon(6 및 66), PP(Polypropylene), Viscose 등이 사용된다.
한편, 이러한 고강력사가 창문 보호망에 이용된 사례는 없다.

본 발명은 상기와 같은 고강력사의 높은 강도를 유용하게 이용하면서도, 고강력사의 문제점을 해결하여 고강력사의 활용 범위를 창문 보호망으로 넓히기 위하여 제안되는 것이다.

이하 고강력사의 문제점을 살펴본다.

형태 유지 능력

고강력사는 높은 인장강도에도 불구하고 그 구조는 단지 섬유 극세사 수백~수천 가닥이 단순히 뭉쳐져 있는 형태이기 때문에 아무런 형태 유지 능력이 없다.

즉, 일반적인 금속사의 경우 적당히 힘을 가하여 금속사를 구부려 특정의 형태를 만들면 특별한 외력을 가하지 않는 한 그 형태를 유지할 수 있지만, 고강력사는 특정의 형태를 만들어도 약간의 바람을 불어주거나 하면 그 형태가 변하게 된다. 또한 금속사는 특별한 외력을 가하지 않는 한 그 직선상의 형태를 유지할 수 있지만, 고강력사는 약간의 바람을 불어주는 것 만으로도 그 직선상의 형태가 붕괴된다.

이러한 고강력사의 특징으로 인하여, 고강력사를 이용하여 경사(warp)와 위사(weft)로 구성되는 메쉬 구조를 이루고자 할 때, 고강력사 자체는 형태 유지 능력이 거의 없다고 볼 수 있으므로, 별도의 수단 없이는 메쉬 구조를 이루고 이를 유지할 수 없다. 그러나 일반적인 금속사로 이루어진 메쉬 구조는 금속사의 형태 유지 능력으로 인하여 별도의 보조 수단 없이도 금속사 자체만으로 메쉬 구조를 이 루고 이를 유지할 수 있다.

절단 가능성

고강력사는 날카로운 물체와 접촉되어 절단될 위험이 높다. 예컨데, 일반적인 커터칼로 고강력사를 절단하는 것은 매우 쉽다. 이에 반하여 금속사는 날카로운 물체와 접촉하는 경우에도 쉽게 절단되지 않는다.

낮은 신율

고강력사는 신율(elongation)이 낮기 때문에 외부 충격 흡수에 불리하다.

외부환경에 의한 열화

고강력사는 태양광 등 외부환경에 장기간 노출시 열화가 쉽게 진행된다.

이물질에 의한 오염

고강력사는 이물질 등에 의하여 쉽게 오염된다.

습기에 의한 물성 저하

고강력사, 예컨데 케블라 섬유의 경우 흡습성이 매우 강하다. 따라서 고강력사가 비가 잦은 지역이나 습도가 높은 해양성 기후에 노출되는 경우 흡습으로 인하여 그 무게가 증가됨은 물론 물성 저하가 나타난다.

이와 같이 고강력사는 그 높은 강도에도 불구하고 섬유로서의 특징을 그대로 가지고 있기 때문에 고강력사의 이용 분야는 직물이나 극히 단순한 구조에 한정되어 이용될 수 밖에 없었다.

상기와 같은 고강력사의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 제안된다.

특히 본 발명은 창문 보호망의 그물망이 그 자체만으로도 스스로 메쉬 구조를 이룰 수 있는 고강력사를 이용한 케이블에 의하여 구성되는 창문 보호망을 제공하고자 한다.

상기와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 본 발명은, 그물망을 포함하여 이루어지는 창문 보호망에 있어서, 상기 그물망은, 고강력사(high tenacity yarn)와 금속사(metal wire)가 꼬임 구조에 의하여 서로 일체화된 선상 구조를 이루는 케이블을 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 꼬임 구조란, 고강력사와 금속사의 꼬임은 물론이며, 금속사들끼리의 꼬임, 고강력사끼리의 꼬임 등의 방법도 제안될 수 있다.
또한 상기 및 이하에서 케이블이란, 둘 이상의 가닥(혹은 스트랜드)이 모여 하나의 선상 구조체를 이루는 것을 말한다.
상기에 있어서, 상기 금속사는 스테인리스 스틸 와이어인 것이 바람직하다. 외부환경에 의한 열화와 이물질 등에 의한 오염을 방지하기 위함이다. 혹은 상기 금속사는 스테인리스 스틸 와이어의 표면에 초임계 이산화탄소를 이용한 나노 플레이팅 방식을 적용하여 니켈이 코팅된 금속사일 수 있다. 이 방식으로 니켈이 코팅된 스테인리스 스틸 와이어는 특히, 해안지역 등 염분이 과다한 지역에서 와이어 표면에 코팅된 니켈이 부식 억제재로 작용하므로 장기간 염분에 노출이 되어도 충분한 내부식성을 유지할 수 있다.
상기에 있어서, 상기 고강력사의 인장력(인장강도 x 전체 단면적)은 상기 금속사의 인장력(인장강도 x 전체 단면적)보다 큰 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 고강력사는 심선이며, 상기 금속사는 상기 고강력사를 나선 형태로 감싸는 복수의 소선인 것이 바람직하다.

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본 발명에 의하여, 창문 보호망의 그물망으로 이용되는 케이블이, 고강력사의 높은 인장강도 특성과 함께, 형태 유지 능력을 가지면서, 절단 위험이 감소되며, 외부 환경에 의한 열화를 방지하며, 이물질 등에 의한 오염과 습기에 의한 물성 저하 등이 감소될 수 있는 고강력사와 금속사가 일체화된 케이블이 제공된다.

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이하 본 발명의 여러가지 실시례에 따라 그 구체적인 구조와 작용을 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 제 1 실시례의 사시도이다.

도시된 바와 같이 한 가닥의 고강력사(1)와 한 가닥의 스테인리스 스틸 와이어로 된 금속사(2)가 서로 꼬여 하나의 케이블(10)을 이루고 있다.

도 2는 본 발명에 의한 제 2 실시례의 사시도이며, 도 3은 제 3 실시례의 단면도이다.

도 2 및 도 3에서는 고강력사(1)를 심선으로 하고, 스테인리스 스틸 와이어로 된 금속사(2) 여러 가닥을 소선으로 하여, 고강력사(1)를 중심으로 금속사(2)가 고강력사(1)를 나선 형태로 감싸면서 꼬이는 구조로 이루어져 있다. 이러한 꼬임 구조는 일반적인 스테인리스 스틸 케이블에서 소선은 그대로 둔 채 심선을 고강력사(1)로 대체한 것과 동일한 구조이다.

금속사(2)로서는 여러 종류의 금속이 사용될 수 있으며, 스테인리스 스틸 와이어는 대표적인 금속사이다. 또한 경우에 따라서는 금속사의 표면에 구리 등의 나노입자를 코팅하여 사용할 수 있다.

도 1에 비하여 도 2 및 도 3은 고강력사(1)가 스테인리스 스틸 와이어(2)에 의하여 보호되기 때문에, 케이블의 형태 유지 능력과 신율이 향상됨은 물론이며, 고강력사의 절단 가능성, 외부 환경에 의한 고강력사의 열화, 이물질 등에 의한 고강력사의 오염, 습기에 의한 물성 저하 등을 스테인리스 스틸 와이어의 소선이 보호하고 있다.

그러나 도 2 및 도 3은 바람직한 실시례일 뿐 경우에 따라 고강력사가 도 1 또는 다른 꼬임 구조에 의하여 외부로 노출되는 경우에도 본 발명의 기본적인 특성은 유지된다.

도 1, 도 2 및 도 3에서 고강력사(1)의 인장력, 즉 인장강도와 전체 단면적의 곱은 금속사(2)의 인장력, 즉 인장강도와 전체 단면적의 곱보다 크다.

상기 및 이하에서 전체 단면적이란 도 2 및 도 3과 같이 금속사가 여러 가닥인 경우 각각의 금속사의 단면적을 모두 합한 면적을 의미한다.

이와 같이 고강력사(1)의 인장력이 금속사(2)의 인장력보다 크다는 것은, 고강력사(1)와 금속사(2)를 꼬아서 금속사(2)의 특징을 이용하되 고강력사(1)의 인장강도가 지나치게 저하되는 것을 방지하기 위한 것이다. 만일 금속사(2)의 인장력이 고강력사(1)의 인장력보다 크다면 이는 금속사(2)의 인장강도에 가까운 성질을 가질 것이다.

실험예.

이하 본 발명에 의한 구체적인 실험예를 설명한다.

고강력사인 아라미드 섬유(aramid yarn)(주식회사 코오롱(Kolon)의 상표 HERACRON) 한 가닥을 심선으로 하고 스테인리스 스틸 와이어(직경 0.2mm) 6가닥을 소선으로 하여 도 2와 유사한 형태로 케이블을 제작하였다.

(1) 사용된 고강력사와 금속사의 특성

스테인리스 스틸 와이어 6가닥의 인장력 합계 : 13.53kgf

스테인리스 스틸 와이어의 신율 : 42.999%

고강력사의 인장력 : 29.618kgf

고강력사의 신율 : 5%

(2) 제작된 케이블의 특성

제작된 케이블의 인장력 : 42.709kgf

제작된 케이블의 신율 : 6%

제작된 케이블의 소선의 피치 : 5.59mm

제작된 케이블의 전체 직경 범위 : 0.68 ~ 0.75mm

앞서 설명한 바와 같이 스테인리스 스틸 와이어의 인장강도와 스테인리스 스틸 와이어의 전체 단면적의 곱은 13.53kgf이다. 역으로 스테인리스 스틸 와이어 한가닥의 인장강도는 13.53 / 6 / (0.2 x 0.2 x 3.14 /4)로 계산될 수 있다.

이 실험예에서 확인되는 바와 같이 고강력사의 높은 인장강도로 인하여 전체적으로 케이블의 인장력이 매우 높으면서도, 동시에 이 케이블은 금속사, 구체적으 로는 스테인리스 스틸 와이어의 특징을 보유하게 된다.

즉, 본 케이블은 고강력사의 높은 인장강도 특성과 함께, 형태 유지 능력을 가지면서, 날카로운 물체에 의한 절단 위험이 감소되며, 신율이 향상되며, 외부 환경에 의한 열화가 방지되며, 이물질 등에 의한 오염 및 습기에 의한 물성 저하 등이 감소될 수 있다.

이러한 본 케이블의 특징을 이용하여 도 4 내지 도 5와 같은 형태의 그물망을 제작할 수 있다.

도 4 내지 도 5의 그물망(100)은 1 inch에 10 가닥 내지 13 가닥의 케이블(10)이 경사로서 배치되도록 하고 또한 이와 직교하여 1 inch에 10 가닥 내지 13 가닥의 케이블(10)이 위사로서 배치되도록 한 것이다. 물론 실시례에 따라 각 케이블들간의 간격은 달라질 수 있다.

또한 도 4에서는, 각각의 위사는 이웃하는 위사에 대하여 꼬임 방향이 반대이며, 또한 각각의 경사도 이웃하는 경사에 대하여 꼬임 방향이 반대이다.

이에 반하여 도 5에서는, 각각의 경사는 이웃하는 경사에 대하여 꼬임 방향이 반대이지만, 모든 위사는 꼬임 방향이 동일하게 하였다.

이러한 꼬임 방향의 구조 내지 그물망의 구조는 실시례에 따라 상이할 수 있다.

이와 같이 그물망은 본 케이블이 고강력사의 특징과 함께 금속사의 형태 유지 능력을 가지고 있기 때문에, 별도의 수단없이 케이블들만으로 메쉬 구조를 이루 고 그 형태가 유지될 수 있다.

물론 이러한 메쉬는 고강력사의 인장 강도 특성을 가지고 있기 때문에, 일반적인 금속사로만 이루어진 그물망에 비하여 매우 튼튼한 것은 두말할 필요가 없을 것이다.

이와 같은 그물망을 이용하여 다양한 메쉬 제품을 제작할 수 있다. 메쉬 제품으로 특히 창문 보호망이 제안될 수 있다.

일반적인 창문 보호망은 판재 형태로 되어 있지만, 이는 무거운 무게와 큰 부피로 인하여 시공 등이 용이하지 않고, 미관상으로도 좋지 않다.

한편 일반적인 메쉬 구조를 가진 방충망은 외부의 충격에 대하여 그 보호 기능이 매우 약하다.

이에 비하여 본 발명에 의한 케이블을 이용하여 메쉬 구조를 가진 창문 보호망을 제작할 경우, 무게가 가볍고 부피도 작으며, 또한 자연광을 그대로 투과하면서도 허리케인 등에 의하여 외부의 물체가 충격을 가할 때에도 창문을 보호할 수 있게 된다.

물론 이 이외에도 본 발명의 케이블, 본 발명의 그물망 등은 다양한 용도로 이용될 수 있다.

상기의 실시례들은 본 발명의 바람직한 실시례들이며, 본 발명의 기술적 사상은 당업자에 의하여 다양하게 변형 내지 조정되어 실시될 수 있으며, 이러한 변 형 내지 조정은 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

상기와 같이 본 발명은 형태 유지 능력을 가진 고강력 케이블을 이용한 창문 보호망을 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 제 1 실시례의 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 제 2 실시례의 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 제 3 실시례의 단면도.

도 4 및 도 5는 본 발명에 의하여 제작되는 그물망의 예.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 고강력사 2 : 금속사

10 : 케이블 100 : 그물망

Claims (7)

1. 그물망을 포함하여 이루어지는 창문 보호망에 있어서,

   상기 그물망을 이루는 케이블은, 고강력사(high tenacity yarn)와 금속사(metal wire)가 꼬임 구조에 의하여 서로 일체화된 선상 구조를 이루는 케이블인 것을 특징으로 하는 고강력사와 금속사가 일체화된 케이블을 이용한 창문 보호망.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 금속사는 스테인리스 스틸 와이어인 것을 특징으로 하는 고강력사와 금속사가 일체화된 케이블을 이용한 창문 보호망.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 고강력사의 인장력(인장강도 x 전체 단면적)은 상기 금속사의 인장력(인장강도 x 전체 단면적)보다 큰 것을 특징으로 하는 고강력사와 금속사가 일체화된 케이블을 이용한 창문 보호망.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 고강력사는 심선이며, 상기 금속사는 상기 고강력사를 나선 형태로 감싸는 복수의 소선인 것을 특징으로 하는 고강력사와 금속사가 일체화된 케이블을 이용한 창문 보호망.
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