KR101017570B1

KR101017570B1 - 친환경 완충 황토 포장재 포장방법

Info

Publication number: KR101017570B1
Application number: KR1020100086116A
Authority: KR
Inventors: 김성원; 이근경; 김윤회; 송순범
Original assignee: 태림환경 주식회사; 여산건설 주식회사; 송순범; 김윤회
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2011-02-28

Abstract

본 발명은 친환경 완충 황토 포장재 포장방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일반적인 완충 황토 포장재의 고무칩 사용을 최소화하여 이황화탄소(CS₂)의 발생을 줄이고 향기롭고 원적외선이 발생하여 체육시설, 자전거도로 이용객에게 아토피, 비염, 천식등을 예방하는 친환경 완충 황토 포장재 포장방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 친환경 완충 황토 포장방법은, 원지반 위에 두께는 50~150㎜ 범위로, 석분이나 흙 또는 직경 30~40㎜의 골재를 포함하는 보조기층을 형성하는 단계;
상기 보조기층 위에, 잔골재 60~65중량%, 채움재(석분,석회) 25~30중량%, 유화아스팔트 5~7중량%, 개질제 1~3중량%가 포함된 개질아스팔트콘크리트로 이루어진 기층을 두께 30~200㎜ 범위로 형성하는 단계;
상기 기층 위에 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지 35~45중량%, 물 55~65중량%를 혼합하여 노면상에 로라로 1회 도포하여 하도층을 형성하는 단계;
활성황토 15~25중량%, 백시멘트 3~7중량%, 고운규사 5~10중량%, 항균제가 코팅된 폐고무칩 분말 4~8중량%, 송이석 1~2중량%, 폐도자기 2~3중량%, 식물향료 원액을 포함한 나노 캡슐 0.1~0.2중량%, 송진으로 피막이 형성된 우드칩 1~2중량%, 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지 25~35중량%, 산화철 5~10중량%, 은나노 분말로 이루어진 항균제 0.1~0.3중량%, 자외선차단제 1~1.5중량%, 열화방지제 2~3중량%, 토르마린 0.2~0.5중량%, 물 20~25중량%를 혼합하여 상기 하도층 위에 도포하여 중도층을 형성하는 단계;
활성황토 8~12중량%, 고운규사 6~10중량%, 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지 55~65중량%, 산화철 6~10중량%, 물 10~20중량%를 혼합하여 상기 중도층 위에 로라로 1회 도포하여 이루어진 상도층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거도로용 친환경 완충 황토 포장재 포장방법이다.
또한, 상기 상도층에 형광물질이나 축광물질을 더 첨가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 식물향료는 코스모스향, 아카시아향, 장미향, 밤꽃향, 허브향인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자외선차단제는 옥시벤존 또는 산화아연인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열화방지제는 나프탄계 탄화수소나 이소파라핀계 탄화수소를 사용한 것을 특징으로 한다.

Description

친환경 완충 황토 포장재 포장방법 {Pavement method of paving material comprising yellow soil with pro-environmental property, shock-absorbing}

본 발명은 친환경 완충 황토 포장재 포장방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 활성황토, 백시멘트, 송이석, 고운규사, 폐고무칩분말, 폐도자기, 우드칩과 향료를 이용하여 보행감 및 자전거 주행성을 동시에 충족시키고 항균제를 사용하여 이용자의 건강을 예방할 뿐만 아니라 햇빛으로부터 포장재를 보호하여 웰빙과 녹색성장을 구현하는 친환경 완충 황토 포장재 포장방법에 관한 것이다.

일반적으로 완충 황토포장의 경우 아스팔트나 콘크리트에 비하여 환경친화적이고 보행로에서 충격완화 기능이 있어 보행자의 관절을 보호하고, 자전거도로에서는 자전거 탑승자가 실수하여 전도하였을 경우 안전사고를 방지할 수 있기 때문에 최근 등산로, 하천 산책로, 운동장 트랙, 공원길, 자전거도로 등 통행로 및 운동시설 전반에 걸쳐 완충 황토포장이 이루어지고 있다.

통상적인 완충 황토 포장재는 고가의 우레탄 칩을 이용하면 시공단가가 높아 경제적인 부담이 있고 단가를 줄이기 위하여 폐타이어 칩 등을 사용하면 시공 후 포장면에서 고무특유의 냄새가 난다는 문제점과 우레탄 특유의 냄새로 사용자들에게 불쾌감을 주고 폐고무칩을 가공하지 않고 그대로 사용하여 아토피, 비염, 천식등을 일으키는 원인을 제공하고 있었다.

이에 따라, 황토를 이용한 완충포장재를 사용하여 우레탄 사용량을 줄여보려는 노력이 시도되고 있으나 황토의 단점은 실내에 사용하면 비산되는 황토분말에 의하여 호흡기 건강에 악영향을 끼치고, 실외에 사용시에는 비가 오면 물에 의해 황토가 페이스트화 되어 보행이나 자전거 주행에 어려움이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 활성황토, 백시멘트, 송이석, 고운규사, 폐고무칩분말, 폐도자기, 우드칩을 이용하여 고무칩에서 발생되는 이황화탄소(CS₂)의 발생을 최소화하고 자전거도로나 보행로 이용객에게 아토피, 비염, 천식등을 예방하는 친환경 완충 황토 포장재 포장방법을 제공하고자 하는 것이다.

또한 식물성 향료를 이용하여 체육시설 이용객에게는 꽃밭에서 노는 것 같은 느낌을 제공하고, 산책하는 보행자 및 자전거 탑승자에게도 숲속길이나 꽃밭을 지나가는 것과 같은 쾌적함과 향기로운 포장길을 위한 친환경 완충 황토 포장재 포장방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 원적외선 방사에 의하여 생체활성을 증진시키는 황토의 고유한 성질을 발현시키면서 실외에서 우천시에도 수페이스트화 되지않고 일정강도를 유지하여 쾌적한 환경을 조성하는 웰빙 운동장소를 제공할 뿐만 아니라, 현재까지 별다른 소비처가 없어 방치하고 버려지는 송이석을 이용하여 경량골재로 사용하고, 우수의 지반침투를 촉진시켜 지하수의 고갈을 방지하고, 폐도자기, 우드칩까지 이용하여 폐기물을 재활용하는 친환경 완충 황토 포장재 포장방법을 제공하고자 하는 것이다.

또한 천연재료를 함유한 바인더를 이용함으로서 친환경적이고 특히 여름에 고온으로 인해 기존 포장재의 냄새가 심해지는 현상을 예방하고 포장의 열화현상 및 들뜸현상을 억제하는 친환경 완충 황토 포장재 포장방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 따른 친환경 완충 황토 포장재 포장방법은,

원지반 위에 두께는 50~150㎜ 범위로, 석분이나 흙 또는 직경 30~40㎜의 골재를 포함하는 보조기층을 형성하는 단계;

상기 보조기층 위에, 잔골재 60~65중량%, 채움재(석분,석회) 25~30중량%, 유화아스팔트 5~7중량%, 개질제 1~3중량%가 포함된 개질아스팔트콘크리트로 이루어진 기층을 두께 30~200㎜ 범위로 형성하는 단계;

상기 기층 위에 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지 35~45중량%, 물 55~65중량%를 혼합하여 노면상에 로라로 1회 도포하여 하도층을 형성하는 단계;

활성황토 15~25중량%, 백시멘트 3~7중량%, 고운규사 5~10중량%, 항균제가 코팅된 폐고무칩 분말 4~8중량%, 송이석 1~2중량%, 폐도자기 2~3중량%, 식물향료 원액을 포함한 나노 캡슐 0.1~0.2중량%, 송진으로 피막이 형성된 우드칩 1~2중량%, 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지 25~35중량%, 산화철 5~10중량%, 은나노 분말로 이루어진 항균제 0.1~0.3중량%, 자외선차단제 1~1.5중량%, 열화방지제 2~3중량%, 토르마린 0.2~0.5중량%, 물 20~25중량%를 혼합하여 상기 하도층 위에 도포하여 중도층을 형성하는 단계; 및

활성황토 8~12중량%, 고운규사 6~10중량%, 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지 55~65중량%, 산화철 6~10중량%, 물 10~20중량%를 혼합하여 상기 중도층 위에 로라로 1회 도포하여 이루어진 상도층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거도로용 친환경 완충 황토 포장재 포장방법이다.

또한, 상기 상도층에 형광물질이나 축광물질을 더 첨가하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 식물향료는 코스모스향, 아카시아향, 장미향, 밤꽃향, 허브향인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자외선차단제는 옥시벤존 또는 산화아연인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열화방지제는 나프탄계 탄화수소나 이소파라핀계 탄화수소를 사용한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 고무칩의 사용을 최소화 하고 원적외선 방사에 의하여 생체활성을 증진시키는 활성황토를 사용함으로서 이황화탄소(CS₂)의 발생을 최소화하면서 체육시설 이용객에게 아토피, 비염, 천식등을 예방하고 실외에서 사용시 우천시에도 황토의 수페이스트화를 예방하고 일정 강도를 가지는 친환경 완충 황토 포장재 포장방법이라는 장점이 있다.

또한 폐기물인 송이석은 경량골재로 포장의 투수성을 확보하고, 폐도자기는 보다 연성인 고무칩분말을 보완한 경성골재로 이들은 완충 황토 포장면의 내구성을 확보하는 효과가 있다.

또한 도심에서도 숲속이나 꽃밭을 지나가는 것과 같은 쾌적함과 향기로운 친환경 완충 황토 포장재 포장방법을 제공하여 장시간 운동해도 피로감이 없으며, 각종 곰팡이나 세균을 억제하여 쾌적한 환경을 조성하는 웰빙 운동장소를 제공하는 효과가 있다.

또한, 형광물질이나 축광물질로 야간에 자전거 탑승자 또는 보행자에게 흥미를 유발하고 운동효과를 배가하며 안전사고를 미리 예방하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 친환경 완충 황토 포장재 포장방법을 도시한 공정도이다.

본 발명의 친환경 완충 황토 포장재 포장방법은,

활성황토 15~25중량%, 백시멘트 3~7중량%, 고운규사 5~10중량%, 항균제가 코팅된 폐고무칩 분말 4~8중량%, 송이석 1~2중량%, 폐도자기 2~3중량%, 식물향료 원액을 포함한 나노 캡슐 0.1~0.2중량%, 송진으로 피막이 형성된 우드칩 1~2중량%, 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지 25~35중량%, 산화철 5~10중량%, 은나노 분말로 이루어진 항균제 0.1~0.3중량%, 자외선차단제 1~1.5중량%, 열화방지제 2~3중량%, 토르마린 0.2~0.5중량%, 물 20~25중량%를 혼합하여 상기 하도층 위에 도포하여 중도층을 형성하는 단계;

또한, 상기 자외선차단제는 옥시벤존과 산화아연의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 포장방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 원지반 위에 두께는 50~150㎜ 범위로, 석분이나 흙 또는 직경 30~40㎜의 골재를 포함하는 보조기층을 형성(100)한다. 이때 직경 30~40㎜의 골재를 사용하는 것은 보조기층이 동상방지층 역할을 수행하기 위함이다.

상기 보조기층 위에, 잔골재 60~65중량%, 채움재(석분,석회) 25~30중량%, 유화아스팔트 5~7중량%, 개질제 1~3중량%가 포함된 개질아스팔트콘크리트로 이루어진 기층을 두께 30~200㎜ 범위로 형성(200)한다.

상기 기층 위에 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지 35~45중량%, 물 55~65중량%를 혼합하여 노면상에 로라로 1회 도포하여 하도층을 형성(300)한다.

상기 하도층 위에 활성황토 15~25중량%, 백시멘트 3~7중량%, 고운규사 5~10중량%, 항균제가 코팅된 폐고무칩 분말 4~8중량%, 송이석 1~2중량%, 폐도자기 2~3중량%, 식물향료 원액을 포함한 나노 캡슐 0.1~0.2중량%, 송진으로 피막이 형성된 우드칩 1~2중량%, 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지 25~35중량%, 산화철 5~10중량%, 은나노 분말로 이루어진 항균제 0.1~0.3중량%, 자외선차단제 1~1.5중량%, 열화방지제 2~3중량%, 토르마린 0.2~0.5중량%, 물 20~25중량%를 혼합하여 상기 하도층 위에 도포하여 중도층을 형성(400)한다.

상기 중도층 위에 활성황토 8~12중량%, 고운규사 6~10중량%, 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지 55~65중량%, 산화철 6~10중량%, 물 10~20중량%를 혼합하여 로라로 1회 도포하여 이루어진 상도층을 형성(500)한다.

본 발명에서 사용하는 유화아스팔트는 양이온계 아스팔트 유화제, 음이온계 아스팔트 유화제, 비이온계 아스팔트 유화제를 함유하는 유화 아스팔트중 어느 하나를 선택한다.

본 발명에서 사용하는 개질제는 SBS(styrene butadiene styrene), SIS(styrene isoprene styrene), NHR(natural hydrocarbon resin), 폴리인산(polyphosphoric acid, PPA), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 셀룰로오스섬유, 유리섬유, 석면등 다양한 개질재를 사용한다.

본 발명에서 사용하는 활성황토는, 입자가 조밀하고 깨끗하며 지표로부터 50∼100cm 아래에서 채취하여 500~700℃로 가열 건조하고 분쇄한 것이다. 활성황토에는 입자의 직경이 큰 모래, 석영, 운모, 장석 등이 포함된 천연황토를 그대로 사용할 뿐만 아니라 천연황토 외에 인체에 유익한 숯, 맥반석, 옥 등을 추가로 사용할 수도 있다. 천연황토는 주로 가는 모래로 구성되어 다량의 탄산칼슘을 가지고 있으며, 이 탄산칼슘에 의해 쉽게 부서지지 않은 점성을 지니고 물과 수화반응을 하여 수페이스트로 변하는 성질이 있다. 또한, 천연황토는 석영, 장석, 운모, 방해석등이 들어 있어서 이들 물질이 철분과 함께 산화작용을 받아 황색, 자색, 적색, 회색, 미녹색 등의 색깔을 띤다. 이러한 성질의 천연황토를 높은 온도의 불에 구워 단단하고 물에 녹지 않는 활성황토를 만든다. 상기 활성황토는 천연황토의 원적외선 효과를 잃지 않고 그대로 보존하기 때문에 시멘트의 무분별한 사용으로 각종 환경오염과 아토피등 인간의 피부질환을 가져오는 기존의 포장의 유해성을 저감하고 방지하는 역할을 한다. 뿐만 아니라 활성황토는 단단하고 물에 녹지 않으므로 실외에서 우천시에도 수페이스트화 되지 않고 일정강도를 유지한다. 중도층의 활성황토는 친환경 완충 황토 포장재 전체중량 기준으로 15~25중량%를 사용하는데, 15중량% 미만을 사용하면 본 발명의 목적에 부합되지 않고, 25중량%를 초과하여 사용하면 활성황토 이외의 필수 성분들의 필요사용량을 사용하지 못하기 때문이다. 상도층의 활성황토는 친환경 완충 황토 포장재 전체중량 기준으로 8~12중량%를 사용하는데, 이는 중도층에 비하여 상도층의 접착력을 높이기 위해 수지의 사용량을 증가시키고 활성황토의 사용량을 줄였기 때문이다. 그리고, 상기 활성황토는 평균 입경이 1.5mm이하를 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 백시멘트는 보통 포틀랜드 시멘트의 색깔이 회색인데 비해 흰색으로 기존의 일반 시멘트보다 유행성분이 적게 발생되는 특징이 있다. 또한, 활성황토의 색상이 보통 포틀랜드 시멘트에 의하여 변색될 가능성을 배재하기 위하여 백시멘트를 사용하였다. 백시멘트는 포장재 내의 잉여수분을 흡수하여 포졸란 반응으로 건조시간을 단축하고 내부경화를 촉진하는 역할을 할 뿐만 아니라 활성황토와 고무칩 분말, 규사와의 접착력을 향상시키기도 한다. 백시멘트는 3~7중량%를 사용하는데, 3중량%미만을 사용하면 내부 경화 효과가 현저히 감소하고, 7중량%를 초과하면 급격히 경화되어 포장재에 국지적 크랙이 발생하기 때문이다.

본 발명에서 상기 고운규사는 빛을 반사하여 시인성을 높이고 외관을 미려하게 할 뿐만 아니라 또한 경성골재의 역할도 훌륭하게 수행하여 포장재의 내구성 향상에도 일조를 하기 위함이다. 고운규사는 5~10중량%를 사용하는데, 5중량%미만을 사용하면 빛을 반사하는 시인성이 떨어지고 10중량%를 초과하면 오히려 빛의 반사에 의한 눈부심으로 자전거 탑승자의 안전을 방해하기 때문이다.

본 발명에서 상기 항균제가 코팅된 폐고무칩분말에 있어서 통상적으로 고무는 일정기간이 지나면 고화, 경화되는 제품의 특성상 교체하기 위하여 폐기처분하는데 폐타이어나 폐고무벨트를 재활용하여 일정의 크기로 균일하게 분쇄, 분말화하고, 이를 합성수지 바인더, 등유 및 경화촉매를 사용하여 코팅한다. 코팅을 하지 않고 그냥 사용할 경우에는 시공 후 포장면에서 고무특유의 냄새로 사용자들에게 불쾌감을 주기 때문이다. 이 때 향균제를 코팅하는 방법은 은 또는 구리염, 카본 블랙 등과 반응성 유기화합물인 유기 알콕시실란이 혼합되어 있는 포장재을 합성수지 바인더등과 혼합하여 폐고무칩분말 표면에 코팅하여 제조한다. 폐고무칩 분말은 완충 황토 포장재 전체중량 기준으로 4~8중량%를 사용하는데, 이는 4중량% 미만을 사용하면 본 발명의 목적에 부합되지 않고, 8중량%를 초과하여 사용하면 폐고무칩 분말이외의 필수 성분들의 필요 사용량을 사용하지 못하기 때문이며, 상기 폐고무칩분말은 평균 입경이 1.5mm 이내를 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용하는 송이석은 투수성능과 표면의 미려한 외관을 위하여 1.5mm의 범위내에서 단입도로 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 품질은 KS F 2534 구조용 경량골재의 기준에 만족하는 것이 좋고 송이석의 건조비중은 1.4이상, 단위중량은 600㎏/㎥이상의 송이석으로 친환경 완충 황토 포장재 전체중량 기준으로 1~2중량%를 사용하는데 이는 1중량% 미만을 사용하면 우수의 침투가 원활하지 않고 2중량%를 초과하여 사용하면 투수성은 좋아지나 송이석 이외의 필수 성분들의 필요 사용량을 사용하지 못하기 때문이다.

본 발명에서 사용하는 폐도자기에 있어서는 현재 국내에는 수 많은 도자기 업체가 있으며, 이들 업체로부터 매년 많은 양의 폐도자기가 발생하고 있는데 반해, 이러한 폐도자기의 재활용도가 낮아 산업 폐기물로서 전량 폐기 처리해야 함으로써 많은 처리비용이 요구되는 문제점이 있었다. 이를 재활용하기위해 본 발명은 각종 도자기 제조시에 불량으로 폐기되는 도자기 폐기물을 1.5mm의 범위내에서 단입도로 분쇄하여 사용한다. 폐도자기는 활성황토나 고무칩분말보다 경성골재로 완충 황토 포장면의 내구성을 확보하기 위하여 사용하는데 친환경 완충 황토 포장재 전체중량 기준으로 2~3중량% 사용한다. 이는 폐도자기의 사용량을 2중량% 미만을 사용하면 완충포장면의 내마모성, 내구성을 확보하는 데 미흡하고 3중량%를 초과하여 사용하면 완충 황토 포장의 충격 완충력을 저하시키고 또한 폐도자기 이외의 필수 성분들의 필요 사용량을 사용하지 못하기 때문이다. 경성골재로는 폐자원인 철슬래그를 포함할 수도 있다.

본 발명에서 사용하는 식물향료는 특별한 효능이 있는 식물의 꽃에서 추출한 것으로 식물 자신을 생장시키며 병을 치유하고 상처를 낫게 하는 능력을 갖고 있다. 일반적인 화학적 향료는 기존 냄새와 혼합시 더욱 역겨운 냄새가 나는데 비해 천연식물향료는 각종 냄새를 제거하고 정신세계에까지 영향을 미쳐 몸을 이완시키고 깊은 명상에 몰입할 수 있도록 도와준다. 상기와 같은 기능을 하는 천연식물향료 원액을 원료로 마이크로 캡슐화 하여 향기가 나는 완충 황토 포장재를 개발하였다. 식물향료 마이크로캡슐은 액체의 향료를 마이크로캡슐 기술을 이용하여 막을 외벽에 형성시켜 캡슐화, 고형화 함으로써 사용자의 필요에 따라 여러 가지 형태로 사용된다. 식물향료 마이크로캡슐을 약 0.1~0.2중량%을 친환경 완충 포장재에 함유시키면 포장재 사용시 마찰과 충격으로 인해 마이크로캡슐이 깨질때에는 향을 발산하여 오랫동안 향이 지속될 수 있다. 상기 마이크로캡슐은 세라신, 아라비아고무, 방향제 성분 및 경화제로 제조할 수 있다. 구체적인 방법은 당업자들에게 이미 널리 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 식물향료 원액을 포함한 나노캡슐은 0.1~0.2중량%를 사용하는데 이는 0.1중량% 미만을 사용하면 향료의 고유의 효능이 오랫동안 향이 지속될 수 없고 0.2중량%를 초과하여 사용하면 단가가 너무 비싸 경제성이 없다. 본 발명에서 사용하는 식물향료는 코스모스향, 아카시아향, 장미향, 밤꽃향, 허브향 등이 있을 수 있고 이외에도 통상적으로 일반인이 선호하는 천연향료이면 종류에 관계없이 사용가능하다.

본 발명에서 사용하는 송진으로 피막이 형성된 우드칩은 폐목재를 목재 파쇄기에 의해서 파쇄하여 생산하거나 재재소등에서 부산물로 나오는 톱밥을 이용하여 사용할 수도 있다. 일반적으로 우드칩을 그대로 사용하면 시간이 지나 습기를 흡수하여 썩기 때문에 충분히 건조한 후 송진으로 피막을 형성하여 물에 의한 분해를 차단하고 또한 공기중 산소와의 접촉을 차단하여 방부재의 기능을 하도록 할 뿐만아니라 바인더와의 결합도 용이하게 하기 위함이다. 우드칩을 피막하는 방법은 당업자들에게 이미 널리 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 우드칩은 1~2중량%를 사용하는데 이는 1중량% 미만을 사용하면 본 발명의 목적에 부합되지 않고, 2중량%를 초과하여 사용하면 우드칩 이외의 필수 성분들의 필요 사용량을 사용하지 못하기 때문이다. 그리고, 상기 우드칩 역시 평균 입경이 1.5mm이내를 유지하는 것이 바람직한데 그 이유는 상기 활성황토와 재료의 균일성을 맞추기 위함이다.

본 발명에서 사용하는 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지는 활성황토, 고운규사, 고무칩분말, 우드칩과 송이석, 도자기칩을 결합시키고 상기 재료들의 비산이나 유실을 방지하기 위함이다. 일반적으로 완충 황토 포장재에는 우레탄 바인더를 사용하나 여름에 고온으로 인해 우레탄의 냄새가 심해지는 현상이 심하여 친환경적이고 천연성분인 향초와 우무가사리 추출물을 포함시켰다. 해조류의 일종으로서 참도박 또는 은향초 불리우는 향초와 우무가사리를 중량기준으로 20:1로 혼합한후 고온으로 가열하여 접착제를 만들고 역시 고분자로서 가열하면 유동성을 가지게 되는 아크릴 우레탄을 혼합하여 바인더로 사용한다. 혼합하는 비율은 향초와 우무가사리의 혼합 추출물에 대하여 상기 혼합추출물과 아크릴 우레탄을 중량기준으로 4:1정도 혼합하는 것이 가장 바람직하다. 아크릴 우레탄을 더 많이 혼합하면 냄새가 계속 발생하고 향초와 우무가사리 추출물을 더 많이 혼합시키면 단가가 비싸서 경제성이 없기 때문이다. 중도층의 수지는 25~35중량%를 사용하는데 이는 25중량% 미만을 사용하면 골재의 결합력이 약하여 친환경 완충 황토 포장재의 내구성이 떨어지고 35중량%를 초과하여 사용하면 경화시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 바인더 이외의 필수 성분들의 필요 사용량을 사용하지 못하기 때문이다. 상도층의 수지는 55~65중량%를 사용하는데 이는 중도층에 비하여 상도층의 접착력을 높이기 위해 수지의 사용량을 증가시켰기 때문이다.

본 발명에서 사용하는 안료는 점토광물 안료중 산화철을 선택하여 사용하는 것이 바람직하나 황산바륨등 무기안료를 사용할 수도 있다. 색상은 적색을 사용하는 것이 바람직하나 좀 더 시인성과 주위와의 조화를 확보하기위하여 황색등 다른 색상이 띄도록 해도 무방하다. 산화철은 5~10중량%를 사용하는데 이는 5중량% 미만을 사용하면 색상이 선명하지 않고 10중량%를 초과하여 사용하면 산화철 이외의 필수 성분들의 필요 사용량을 사용하지 못하기 때문이다.

본 발명에서 사용하는 항균제는 다양한 항균제를 사용할 수도 있으나 은나노 분말로 이루어진 항균제가 가장 바람직하다. 은을 나노와 같이 0.001마이크로메타 이하로 소립된 은분말은 완충 황토 포장재의 공극으로 파고 들어 항균 및 살균효과를 얻을 수 있는 무기항균제 일 뿐 아니라, 친환경 완충 황토 포장재에 곰팡이가 생기는 것을 방지하고 우수나 마찰에도 떨어지지 않고 오랫동안 항균효과가 있는 것이 입증되고 있다. 따라서, 포장된 완충 황토 포장재를 운동장에 사용할 경우 운동선수에게 건강을 예방하는 효과가 있다. 은나노 분말로 이루어진 항균제는 0.1~0.3중량%를 사용하는데 이는 0.1중량% 미만을 사용하면 항균효과가 떨어지고 0.3중량%를 초과하여 사용하면 경제적인 이유로 단가가 상승하기 때문이다.

본 발명에서 사용하는 자외선차단제는 친환경 완충 황토 포장재에 내리쬐는 자외선을 차단하고, 포장재가 자외선에 의하여 분해, 열화 또는 산화되는 것을 방지하여 내구성을 향상시킨다. 자외선 차단제로는 옥시벤존 등 유기자외선 차단제나 산화아연 등 무기자외선 차단제를 사용하는 것이 바람직하나 통상적으로 사용되는 것이면 어느 것이나 가능하다. 자외선 차단제는 1~1.5중량%를 사용하는데 1중량% 미만을 사용하면 자외선 차단효과가 충분하지 않고 1.5중량%를 초과하여 사용하면 자외선 차단 효과의 상승은 미미한데 단가만 상승하여 경제성이 없기 때문이다.

본 발명의 포장재에는 자외선저항성과 표면강화성분으로 마그네슘실리케이트와 콜로이달 실리카의 혼합물을 추가로 사용 할 수도 있다. 이들은 자체의 강알칼리성으로 완충 황토 포장재를 강화시켜 줄 뿐 만아니라 표면의 조직을 치밀하게 하여 완충 황토 포장재의 내구성을 증가시켜 준다.

본 발명에서 사용하는 열화방지제는 나프탄계 탄화수소나 이소파라핀계 탄화수소를 사용한 것으로 우레탄 등이 열에 약한 성질을 보강하기 위하여 사용된다. 특히 한여름에 고온으로 인해 우레탄등의 냄새가 심해지는 현상을 예방하고 포장의 열화로 인한 들뜸현상을 방지하여 포장재의 내구성을 증가시키기 위함이다. 열화방지제는 2~3중량%를 사용하는데 2중량% 미만을 사용하면 열화방지효과가 충분하지 않고 3중량%를 초과하여 사용하면 포장재의 단가가 상승하여 경제성이 없기 때문이다.

본 발명에서 사용하는 토르마린은 지구상 광물중 영구적인 전기적특성을 지니고 있는 유일한 광물이다. 토르마린은 항산화 작용 및 0.06A의 작은 전류가 흐르면서 음이온과 원적외선을 방출하여 공기 정화, 물 정화, 냄새 제거, 신진대사 촉진작용 등이 있는 것으로 널리 알려져 있다. 토르마린은 0.2~0.5중량%의 범위내에서 첨가하여야 하는데, 이는 0.2%미만을 첨가하면 음이온 및 원적외성 방출 효과가 현저히 감소하고, 0.5%를 초과하면 고가의 토르마린으로 포장재의 단가가 상승하기 때문이다.

본 발명의 포장재의 상도층에는 형광물질이나 축광물질을 더 첨가할 수도 있다. 이는 야간에 운전자나 자전거 탑승자 또는 보행자에게 흥미를 유발하고 운동효과를 배가하며 안전사고를 미리 예방하기 위함이다.

이상에서 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

<실시예 1>

활성황토 20중량%, 백시멘트 5중량%, 고운규사 8중량%, 항균제가 코팅된 폐고무칩 분말 6중량%, 송이석 1중량%, 폐도자기 2중량%, 송진으로 피막이 형성된 우드칩 1중량%, 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 바인더 25중량%를 교반기에 투입하여 교반한 후, 식물향료 원액을 포함한 나노 캡슐 0.2중량%, 산화철 8중량%, 은나노 분말로 이루어진 항균제 0.3중량%, 자외선차단제 1중량%, 열화방지제 2중량%, 토르마린 0.5중량%, 물 20중량%를 더 혼합하여 5분간 교반하여 친환경 완충 황토 포장재를 제조하였다. 이때, 상기 활성황토, 송이석, 폐도자기, 우드칩은 1.5㎜ 이내 입자, 식물향료는 아카시아향, 향초와 우뭇가사리의 혼합추출물과 수용성 아크릴 우레탄 비율은 4:1 비율, 상기 자외선차단제는 옥시벤존계, 상기 열화방지제는 나프탄계 탄화수소를 사용하였다.

<실시예 2>

활성황토 20중량%, 백시멘트 5중량%, 고운규사 8중량%, 항균제가 코팅된 폐고무칩 분말 5중량%, 송이석 2중량%, 폐도자기 2중량%, 송진으로 피막이 형성된 우드칩 1중량%, 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 바인더 25중량%를 교반기에 투입하여 교반한 후, 식물향료 원액을 포함한 나노 캡슐 0.2중량%, 산화철 8중량%, 은나노 분말로 이루어진 항균제 0.3중량%, 자외선차단제 1중량%, 열화방지제 2중량%, 토르마린 0.5중량%, 물 20중량%를 더 혼합하여 5분간 교반하여 친환경 완충 황토 포장재를 제조하였다. 이때, 상기 활성황토, 송이석, 폐도자기, 우드칩은 1.5㎜ 이내 입자, 식물향료는 아카시아향, 향초와 우뭇가사리의 혼합추출물과 수용성 아크릴 우레탄 비율은 4:1 비율, 상기 자외선차단제는 옥시벤존계, 상기 열화방지제는 나프탄계 탄화수소를 사용하였다.

<실시예 3>

활성황토 20중량%, 백시멘트 5중량%, 고운규사 8중량%, 항균제가 코팅된 폐고무칩 분말 5중량%, 송이석 1중량%, 폐도자기 3중량%, 송진으로 피막이 형성된 우드칩 1중량%, 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 바인더 25중량%를 교반기에 투입하여 교반한 후, 식물향료 원액을 포함한 나노 캡슐 0.2중량%, 산화철 8중량%, 은나노 분말로 이루어진 항균제 0.3중량%, 자외선차단제 1중량%, 열화방지제 2중량%, 토르마린 0.5중량%, 물 20중량%를 더 혼합하여 5분간 교반하여 친환경 완충 황토 포장재를 제조하였다. 이때, 상기 활성황토, 송이석, 폐도자기, 우드칩은 1.5㎜ 이내 입자, 식물향료는 아카시아향, 향초와 우뭇가사리의 혼합추출물과 수용성 아크릴 우레탄 비율은 4:1 비율, 상기 자외선차단제는 옥시벤존계, 상기 열화방지제는 나프탄계 탄화수소를 사용하였다.

상기의 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명의 실시예들과 비교할 수 있는 비교예들을 제시한다.

<비교예 1>

황토 50 중량%, 폐타이어 칩 30중량%, EVA에멀젼 20중량%를 교반기에 투입하여 교반하여 일반 완충 황토 포장재를 제조하였다.

<비교예 2>

일반토사 30 중량%, 황토 40중량%, EVA에멀젼 20중량%, 포틀랜드 시멘트 10 중량%를 교반기에 투입하여 교반하여 일반 소일시멘트 포장재를 제조하였다.

아래의 시험예는 상기에 개시한 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 및 비교예 2의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.

<시험예>

실시예에 따른 친환경 완충 황토 포장재와 비교예 1 및 비교예 2에 의하여 제조된 포장재를 7일간 양생하여 평가한 결과는 표1과 같다.

구분	표면크랙성	투수계수(㎝/sec)	마모손실율(%)
실시예 1	없음	100 ×10^-2	1.8
실시예 2	없음	120 ×10^-2	1.7
실시예 3	없음	80 ×10^-2	1.5
비교예 1	크랙발생	5 ×10^-2	18.3
비교예 2	크랙발생	7 ×10^-2	27.9

표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3은 크랙발생을 완화시키고 투수는 24배까지 향상시켰을 뿐만 아니라 마모손실율도 획기적으로 줄여 완충 황토 포장재의 내구성을 향상시켰다.

표면 크랙은 육안으로 관찰하였으며, 투수계수는 KS F 2322(흙의 투수시험방법), 포장재의 마모손실율(STI-TM 0012)은 아래와 같은 방법으로 측정하였다.

O 측정기기 ; 위드랩 Taber 마모시험기

O 측정조건 ; 포장체를 항온수조에 24시간 침적 후, 꺼내어 상온에서 30분 방치 후 , 마모 시험기에 장착하여 500회전 측정 후 중량 평가

O 디스크 회전수 = 60rpm

O 하중 = 500그램

O 마모탭 = H-10 (Coarse type)

* 해 석 ; 마모 손실율=100 × (측정전 Wt - 측정후 Wt) / 측정전 Wt

Claims

원지반 위에 두께는 50~150㎜ 범위로, 석분이나 흙 또는 직경 30~40㎜의 골재를 포함하는 보조기층을 형성하는 단계;
상기 보조기층 위에, 잔골재 60~65중량%, 채움재(석분,석회) 25~30중량%, 유화아스팔트 5~7중량%, 개질제 1~3중량%가 포함된 개질아스팔트콘크리트로 이루어진 기층을 두께 30~200㎜ 범위로 형성하는 단계;
상기 기층 위에 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지 35~45중량%, 물 55~65중량%를 혼합하여 노면상에 로라로 1회 도포하여 하도층을 형성하는 단계;
활성황토 15~25중량%, 백시멘트 3~7중량%, 고운규사 5~10중량%, 항균제가 코팅된 폐고무칩 분말 4~8중량%, 송이석 1~2중량%, 폐도자기 2~3중량%, 식물향료 원액을 포함한 나노 캡슐 0.1~0.2중량%, 송진으로 피막이 형성된 우드칩 1~2중량%, 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지 25~35중량%, 산화철 5~10중량%, 은나노 분말로 이루어진 항균제 0.1~0.3중량%, 자외선차단제 1~1.5중량%, 열화방지제 2~3중량%, 토르마린 0.2~0.5중량%, 물 20~25중량%를 혼합하여 상기 하도층 위에 도포하여 중도층을 형성하는 단계; 및
활성황토 8~12중량%, 고운규사 6~10중량%, 향초, 우무가사리추출물과 수용성 아크릴 우레탄이 혼합된 수지 55~65중량%, 산화철 6~10중량%, 물 10~20중량%를 혼합하여 상기 중도층 위에 로라로 1회 도포하여 이루어진 상도층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거도로용 친환경 완충 황토 포장재 포장방법.
제1항에 있어서, 상기 상도층에 형광물질이나 축광물질을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 자전거도로용 친환경 완충 황토 포장재 포장방법.
제1항에 있어서, 상기 식물향료는 코스모스향, 아카시아향, 장미향, 밤꽃향,허브향인 것을 특징으로 하는 자전거도로용 친환경 완충 황토 포장재 포장방법.
제1항에 있어서, 상기 자외선차단제는 옥시벤존 또는 산화아연의 혼합물인 것을 특징으로 하는 자전거도로용 친환경 완충 황토 포장재 포장방법.
제1항에 있어서, 상기 열화방지제는 나프탄계 탄화수소나 이소파라핀계 탄화수소를 사용한 것을 특징으로 하는 자전거도로용 친환경 완충 황토 포장재 포장방법.