KR100942744B1 - 무기 항균제가 함유된 난연 항균 보온용 수목보호덮개 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무기항균제가 함유된 난연 항균 보온용 덮개에 관한 것으로서,

더욱 상세하게는 직경 50㎝~240㎝ 높이 3㎜~20㎜이고 수목둘레의 지면에 형태에 따라 원형, 사각형, 다각형중 어느 하나를 선택하여 설치되고 코코넛섬유, 합성섬유사, 폐면중의 어느하나 혹은 이들이 혼합물로서 구성되는 연소방지덮개와; 상기 덮개의 혼합물에 추가로 4~7nm의 입자크기로 CaO, P₂O₅, Na₂O, SiO₂, Al₂O₃, Ag, Zn 의 화학조성을 가지고 2000~ 20000ppm의 은 함량으로 1중량부를 혼합하여 세균번식방지와 사멸효과를 강화하는 나노실버와; 상기 덮개의 표면에 도포되어 난연성을 강화하는 난연제와; 상기 덮개의 중앙에 수목이 위치하기 위한 통공(30)과; 상기 통공(30)의 외주측 일단에서부터 덮개(10)의 최외부까지 절단하여 나무의 밑둥치에 용이하게 끼울 수 있도록 한 절단면(20)과; 상기 덮개(10)의 전체 면에는 물의 배수를 용이하도록 하는 물 빠짐용 배수구(40);로 구성되는 무기 항균제가 함유된 난연 항균 보온용 수목보호덮개에 관한 것이다.

이를 통해서, 본 발명의 덮개를 사용하면 농촌에서 쥐불놀이 등에 따른 불길의 확산을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 항균효과로 나무의 피해를 막을 수 있는 효과가 기대된다.

보호덮개, 나노실버, 항균, 난연

Description

무기 항균제가 함유된 난연 항균 보온용 수목보호덮개{The tree protection cover for keeping warmth and incombustibleness containing antibacterial materials}

본 발명은 무기 항균제가 함유된 난연 항균 보온용 수목보호덮개에 관한 것으로 더욱 상세하게는 특히 직사각형, 원형, 기타 다각형으로 형상을 자유롭게 변형이 가능하고 항균을 위한 재료가 함유되며 가로수, 과실나무 등이 주위에 설치되어 주위 지면의 불로부터 안전하게 보호되도록 난연성을 강화한 무기 항균제가 함유된 난연 항균 보온용 수목보호덮개와 관련이 있다.

일반적으로 조경식물을 비록한 수목은 실내외를 막론하고 수목관리를 위하여 불가결한 것으로 식물의 생육을 돕는다는 중요한 의미를 가지고 있다. 특히, 수목은 성목에 이르기까지 오랜 기간의 성장기간을 필요로 하므로 지속적인 관리가 필요하다. 가로수와 같은 각종 수목은 지면과 노출되는 밑둥은 각종오염과 화재, 병충해등에 쉽게 노출되어 있는 것이 사실이다.

이에 상기와 같은 문제점을 예방하고 보호하기 위해 여러 기술이 개시되고 있다.

예를 들어, 국내등록실용신안 제0436528호의 경우는 수목보호용 식생매트에 관한 것으로서, 천연 섬유사로 짜인 망체 외피 내 충전부에는 허스크칩, 코이어 섬유, 황마섬유, 짚, 면섬유, 토양, 인공토양, 보습제, 퇴비 및 부엽토로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 생분해성 재질의 충전재로 충전된 식생 매트에 있어서, 식물이 발아, 성장할 수 있는 식생부 몸체와 수목이 위치하는 중앙의 통공을 포함하여 구성되며, 수목의 아랫부분에 설치하는 수목 보호용 식생 매트로 구성된다. 상기 선행기술은 수목 보호용 식생 매트는 식생부를 갖는 섬유매트로써, 시공시 자율적으로 크기를 절단하여 수목의 크기나 보호지의 크기에 따라 조절할 수 있어 수목 보호가 필요한 지역에는 어디든 쉽게 시공 설치가 간단하고 경제적이고 도시의 환경개선이 가능하며 보호지의 표면을 완전히 도포하여 잡초의 침입을 방지하므로 사후 관리가 수월하다. 뿐만 아니라, 수목 밑부분에 식생대를 형성하므로 도시 미세먼지 제거와 도시 온도상승조절, 우수유출 저감 등 다양한 효과를 거둘 수 있다고 한다.

그러나, 본 발명은 상기의 선행기술과 구성에서 차이를 보일 뿐만 아니라 효과면에서도 항균과 난연성을 강화하여 종래 쥐불놀이와 같은 지면의 화재의 확산에 따른 피해로부터 오랫동안 수목을 보호할 수 있으며 부가적으로 보온성과 일반적인 오염까지도 방지할 수 있는 효과를 가지고 있어 상기의 선행기술과는 구성과 효과면에서 현격한 차이를 알 수 있다.

또한. 국내등록특허 제0518280호는 식생식물근부표면 보호피복재에 관한 발명으로서, 자연부식성을 갖는 천연고무접착제가 표면에 도포된 섬유사들을 분산적 층후 경화하여 불규칙한 공간부를 형성한 탄성을 갖는 기본 골결구조층을 형성하되 기본골결구조층에 형성된 공간부에 지효성 비료입자와 지효성농약입자들을 무작위배치토록하여 탄성의 망상구조층을 형성하며, 상기한 망상구조층에는 고정핀을 삽입발출가능한 관통공들을 구성하는 동시에 식물체의 주간이 배치될 수 있도록 중앙부에 개구부를 형성하고, 이 개구부의 외주측 일단에서 부터 매트최외부까지 연장토록 구성된 절단접촉부로 구성되어있다. 또한, 효과면에서 발근촉진을 유도하고 잡초의 발생을 억제하고, 살균, 살충제를 첨가함으로써 지속적인 수목의 유지관리에 소모되는 시간과 노동력 및 유지관리비를 최소한으로 줄이고 영양을 지속적으로 공급할 수 있다.

그러나, 본 발명은 상기의 선행기술과 달리 항균과 난연성의 강화를 중심으로 보온과 오염의 방지의 효과를 가지는 구성에서 차이를 보이고 구성의 차이를 통한 본 발명의 수행으로 발생하는 효과면에서도 현격한 차이를 보인다.

본 발명은 난연성을 강화한 수목보호덮개를 사용하여 농촌에서 쥐불놀이 등에 따른 불길의 확산을 미연에 방지하고 항균제를 함유하여 나무의 피해를 막을 수 있으며 부가적으로 나무의 보온을 제공하고 오염을 방지할 수 있는 무기 항균제가 함유된 난연 항균 보온용 수목보호덮개를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 직경 50㎝~240㎝ 높이 3㎜~20㎜이고 수목둘레의 지면에 형태에 따라 원형, 사각형, 다각형중 어느 하나를 선택하여 설치되고 코코넛섬유, 합성섬유사, 폐면중의 어느하나 혹은 이들이 혼합물로서 구성되는 연소방지덮개와 상기 덮개의 혼합물에 추가로 4~7nm의 입자크기로 CaO, P₂O₅, Na₂O, SiO₂, Al₂O₃, Ag, Zn 의 화학조성을 가지고 2000~ 20000ppm의 은 함량으로 1중량부를 혼합하여 세균번식방지와 사멸효과를 강화하는 나노실버와 상기 덮개의 표면에 도포되어 난연성을 강화하는 난연제와 상기 덮개의 중앙에 수목이 위치하기 위한 통공(30)과 상기 통공(30)의 외주측 일단에서부터 덮개(10)의 최외부까지 절단하여 나무의 밑둥치에 용이하게 끼울 수 있도록 한 절단면(20)과 상기 덮개(10)의 전체면에는 물의 배수를 용이하도록 하는 물 빠짐용 배수구(40)로 구성되는 무기 항균제가 함유된 난연 항균 보온용 수목보호덮개에 의해 해결할 수 있다.

또한, 난연제는 20nm의 크기로 Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, MgOH 의 화학조성을 가지 고 스프레이분사와 거품분사와 함침의 방법중 어느 하나를 방법을 통해 100g ~ 1㎏을 첨가됨을 특징으로 하는 무기 항균제가 함유된 난연 항균 보온용 수목보호덮개에 의해 해결할 수 있다.

본 발명의 수목보호덮개를 사용하면 농촌에서 쥐불놀이 등에 따른 불길의 확산을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 항균효과로 인한 나무의 피해를 막을 수 있는 효과가 기대된다. 또한, 보온효과와 함께 수목 주변의 일반적인 오염으로 인한 피해를 예방할 수 있다.

이하 도면과 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명인 무기 항균제가 함유된 난연 항균 보온용 수목보호덮개가 수목의 주변으로 설치된 도면이다.

본 발명은 직경 50㎝~240㎝ 높이 3㎜~20㎜이고 수목둘레의 지면에 형태에 따라 원형, 사각형, 다각형중 어느 하나를 선택하여 설치되고 코코넛섬유, 합성섬유사, 폐면중의 어느하나 혹은 이들이 혼합물로서 구성되는 연소방지덮개와 상기 덮개의 혼합물에 추가로 4~7nm의 입자크기로 CaO, P₂O₅, Na₂O, SiO₂, Al₂O₃, Ag, Zn 의 화학조성을 가지고 2000~ 20000ppm의 은 함량으로 1중량부를 혼합하여 세균번식방지와 사멸효과를 강화하는 나노실버와 상기 덮개의 표면에 도포되어 난연성을 강화하는 난연제와 상기 덮개의 중앙에 수목이 위치하기 위한 통공(30)과 상기 통공(30)의 외주측 일단에서부터 덮개(10)의 최외부까지 절단하여 나무의 밑둥치에 용이하게 끼울 수 있도록 한 절단면(20)과 상기 덮개(10)의 전체면에는 물의 배수를 용이하도록 하는 물 빠짐용 배수구(40)로 구성된다. 본 발명의 크기는 변화가 가능하며 수목의 크기와 형태에 따라 본 발명의 크기와 형태도 변화시킬 수 있다.

본 발명은 항균제와 난연제를 사용하여 수목을 더욱 안전하고 건강한 상태를 유지할 수 있도록 한다.

항균제는 크게 유기계와 무기계로 대별될 수 있으며 그 작용에 따라서는 살균과 항균으로 나뉠 수가 있다.

유기계 항균제는 약제의 용출에 의한 효과를 주로 이용하며, 살균보다는 세균의 군락형성하는 것을 방지하는 항균에 가까운 작용을 한다, 유기계를 사용할 경우의 가장 큰 장점은 제품에 가공시 표면으로의 노출이 빠르게 진행되어 즉각적인 세균 번식을 방지하는 기능을 한다는 점이다. 그리고 비교적 싸다는 점과 제품의 색상에 큰 영향을 미치지 않는다는 점과 가공이 용이하다는 점도 장점이다. 반면에 단점으로는 빠른 용출로 인하여 내구성이 취약하다는 점이다. 고온작업의 조건의 제품에서는 유기항균제의 열분해로 인해 적용이 불가능하다는 점과 인체 및 환경에의 유해성 등의 문제점이 발생한다. 대표적인 유기항균제는 유기금속계로서 비소(As)계의 OBPA(oxybisphenox arsine)로서 욕실용 실란트에는 거의 모두가 이를 사용하고 있다. 그러나, 장기적인 독성문제로 인해 염소계인 triclosan 또는 순수유기계인 isothiazalone계 등이 대체용으로 사용되고 있으나 경제적인 문제로 여전히 OBPA가 다수 사용된다.

무기계 항균제는 주로 은, 구리, 아연과 같은 금속이온이 사용된다. 구리의 경우에는 독성 및 산화에 의한 변색의 문제로 인해 건자재 등에만 적용이 될 뿐이며, 실제적으로는 은이 가장 많이 응용이 되고 있다. 은이온의 경우는 세포벽과 결합하여 에너지이동을 방해하거나 세포 내에 침투한 경우에는 단백질의 황성분과 결합함으로써 신진대사를 일으키는 효소의 작용을 억제함으로써 세균을 죽게 한다. 금속이온은 제품내의 함침된 금속성분으로부터 이온화가 되어 제품의 표면으로 용출됨으로써 작용을 하는데 은입자의 경우 수ppb의 농도로 용출되기 때문에 함량이 적정하면 대부분은 제품의 내구성까지 지속적인 작용을 하게 된다. 아주 적은 ppb(10억분의 1그램) 수준으로 용출이 되지만 효과적인 세균번식 방지 및 사멸효과를 나타낸다. 장점으로는 용출속도가 느리므로 내구성이 우수하고 극소량의 용출로 환경적이나 인체유해성이 없다는 점, 그리고 열적 안정성이 우수하다는 점이다. 반면에 단점으로는 고분자 수지내의 분산성, 색상변화, 비교적 고가라는 점이 있다.

최근에는 나노기술의 발달로 벌크입자 보다는 나노입자를 응용하는 경우가 비약적으로 발전이 되고 있다. 나노입자를 사용할 경우에는 질량대비 비표면적의 증가로 용출을 극대화할 수가 있어 훨씬 소량으로도 동일한 효과를 발휘할 수 있어서 경제적인 면으로도 획기적으로 낮출 수 있다.

본 발명도 은이온을 비롯한 나노입자를 사용하여 효과를 극대화할 뿐만 아니라 비용적 측면에서도 우수성을 가지고 있다.

난연재료는 피난규칙 제 5조 내지 제7조의 규정에 따라 규정되며 일반적으로 불연, 준불연, 난연재료라 하며 이를 불연성재료로 통칭한다. 우선 불연재료라 함 은 난연1급으로 분류되며 불에 타지 않는 재료로서 20분간 750℃로 가열시 자체 열발생이 50℃미만이며 10분간 305℃로 가열 후 잔류 불꽃이 30초미만 존재하는 재료로 규정되어 있으며 예로서 콘크리트, 알루미늄, 석재, 벽돌, 미네랄울, 석고시멘트판등이다.

준불연재료는 난연2급으로 분류되며 불에 타지 않는 재료로서 10분간 305℃로 가열 후 잔류 불꽃이 30초 미만 존재하고 그 재료의 연소가스 속에 방치된 쥐가 9분이상 활동하는 재료로 규정되어 있으며 예로서 석고보드, 펄프시멘트판, 미네랄텍스등이 있다.

마지막으로 난연재료는 난연3급으로 분류되며 가연성 재료인 목재 등과 비교해 더 타기 어려운 재료로서 6분동안 235℃ 후 잔류 불꽃이 30초미만으로 불꽃이 존재하며 그 재료의 연소가스에서 쥐가 9분 이상 활동하는 재료로 규정되어 있다. 예로서 난연합판이나 난연플라스틱판가 있으며 본 발명은 덮개에 난연재료를 도포하여 불연성의 효과를 발휘하여 쥐불과 같이 지면으로부터의 화재에 수목을 보호하고 화재의 확산을 방지할 수 있다.

본 발명은 기본적으로 수목과 지면의 경계에 설치된다. 기존이 수목에 쉽게 설치될 수 있도록 덮개의 중앙에 수목이 위치하기 위한 통공(30)과 상기 통공(30)의 외주측 일단에서부터 덮개(10)의 최외부까지 절단하여 나무의 밑둥치에 용이하게 끼울 수 있도록 한 절단면(20)을 설치된다. 또한, 물이 많은 우리나라의 기후를 고려하여 본 발명의 덮개(10)의 전체 면에는 물의 배수를 용이하도록 하는 물 빠짐용 배수구(40)를 다수 설치하였다.

본 발명인 무기 항균제가 함유된 난연 항균 보온용 수목보호덮개는 수목이 있는 지면을 고려하고 조경사업과의 조화를 고려하여 원형뿐만 아니라 사각형과 다각형등으로 형태의 변화가 가능하다. 코코넛 섬유와 폐면의 혼합물 CaO, P₂O₅, Na₂O, SiO₂, Al₂O₃, Ag, Zn을 각각 15mg 씩 혼합하여 나노실버를 제작하였다.

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<실시예 1>

본 발명의 난연성의 강화를 위해 표면에 도포되는 세라믹수지의 효과를 증명하기 위하여 시험하였다. 결과는 하기의 <표1>과 같다.

용융아연도금강판의 표면에 세라믹(불소)수지를 도포하여 건설교통부 고시 제2006-476호의 시험방법에 따라 시험하였다.

<표1>

시험항목			결과			판정기준	시험방법
			1	2	3
불연재료	불연성 시험	질량감소율(%)	0.1	0.0	0.1	30 이하	건설교통부 고시 제2006-476호(KS F ISO 1182:2004)
		최고온도와 최종평형온도의 차(℃)	1.9	2.4	2.0	20을 초과하지 않을 것
	가스유해성시험	행동정지시간(min:s)	14:04	14:49	-	9:00 이상	건설교통부 고시 제2006-476호(KS F 1182:2004)

상기의 결과를 보듯이 세라믹 수지는 불연성재료로 사용하기에 적합한 것으 로서 본 발명의 표면에 도포함으로써 난연성을 강화할 수 있다.

<실시예 2>

본 발명의 기본재료에 나노실버를 혼합함으로써 항균의 효과를 크게 증가시킬 수 있다. 시험의 결과는 하기의 <표2>와 같다.

<표2>

(세균수/㎖, 세균감소율 %)

	나노실버 무(無)	#1	#2	#3
초기균수	1.4 ×105	1.4 ×105	1.4 ×105	1.4 ×105
24시간 후	6.7 ×105	<10	<10	<10
세균감소율		99.9	99.9	99.9

균의 농도는 1.4±0.1×10⁵/㎖이고 시험균액을 37±1℃에서 24시간 배양후 균수 측정한다. 상기의 결과에서 보듯이 나노실버의 함유를 통해 항균효과를 극대화 할 수 있음을 알 수 있다.

<실시예 3>

본 발명을 완성한 후 난연의 효과와 항균효과를 시험하기 위해서 토치를 이 용하여 실제로 1분간 가열하였다. 결과는 하기의 표와 같다.

<표3>

	난연제 도포량	난연효과	항균효과(세균감소율)
보온덮개(10)(1㎏)	1㎏	안타고 토치를 떼면 바로 꺼짐	99.9%
보온덮개(10)(1㎏)	500g	안타고 토치를 떼면 바로 꺼짐	99.9%
보온덮개(10)(1㎏)	100g	약간 그을음 발생 바로꺼짐	95%
보온덮개(10)(1㎏)	50g	타버림	75%

상기의 표를 보듯이 100g이상의 바이오세라믹을 도포하면 난연효과를 충분히 발휘하고 전체중량 대비 나노실버의 함유로 95%이상의 세균감소율을 알 수 있다.

상기의 시험 예를 통해서 알 수 있듯이 본 발명의 덮개(10)를 사용하면 농촌에서 쥐불놀이 등에 따른 불길의 확산을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 항균효과로 인한 나무의 피해를 막을 수 있는 효과가 기대된다. 또한, 보온효과와 함께 수목 주변의 일반적인 오염으로 인한 피해를 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명인 무기 항균제가 함유된 난연 항균 보온용 덮개가 수목의 주변으로 설치된 도면

<도면의 주요부분에 대한 설명>

10 : 매트

20 : 절단면

30 : 통공

40 : 배수구

Claims (2)

1. 직경 50㎝~240㎝ 높이 3㎜~20㎜이고 수목둘레의 지면에 형태에 따라 원형, 사각형, 다각형중 어느 하나를 선택하여 설치되고 코코넛섬유, 합성섬유사, 폐면중의 어느하나 혹은 이들이 혼합물로서 구성되는 연소방지덮개와;

   상기 덮개의 혼합물에 추가로 4~7nm의 입자크기로 CaO, P₂O₅, Na₂O, SiO₂, Al₂O₃, Ag, Zn 의 화학조성을 가지고 2000~ 20000ppm의 은 함량으로 1중량부를 혼합하여 세균번식방지와 사멸효과를 강화하는 나노실버와;

   상기 덮개의 표면에 도포되어 난연성을 강화하는 난연제와;

   상기 덮개의 중앙에 수목이 위치하기 위한 통공(30)과;

   상기 통공(30)의 외주측 일단에서부터 덮개(10)의 최외부까지 절단하여 나무의 밑둥치에 용이하게 끼울 수 있도록 한 절단면(20)과;

   상기 덮개(10)의 전체 면에는 물의 배수를 용이하도록 하는 물 빠짐용 배수구(40);

   로 구성되는 무기 항균제가 함유된 난연 항균 보온용 수목보호덮개.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 난연제는 20nm의 크기로 Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, MgOH 의 화학조성을 가지고 스프레이분사와 거품분사와 함침의 방법중 어느 하나를 방법을 통해 100g ~ 1㎏을 첨가됨을 특징으로 하는 무기 항균제가 함유된 난연 항균 보온용 수목보호덮개.

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