KR101034177B1 - 기능성 세라믹을 이용한 친환경 식생블럭 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파쇄기에 의해 파쇄된 단백질계 유기물분해세라믹 5~15중량%, 기능성 탈질세라믹 5~15중량%, 기능성 흡착세라믹 20~25중량%, 미생물활성세라믹 40~60중량%을 ph농도 7.5 이상의 알칼리 수(水) 5~10중량%와 혼합하여 기능성 세라믹반죽을 제조하는 단계와, 상기 기능성 세라믹반죽 15~20중량%와 모래 20~30중량%, 골재 30~40중량%, 시멘트 15~20중량%를 혼합하여 몰탈믹서를 제조하는 단계와, 상기 몰탈믹서를 가압성형기에 넣고 6~12kgf/㎠의 압력으로 5~10초 동안 진동을 가해 성형하는 단계와, 상기 성형된 블럭을 상온에서 4~8시간 동안 전치 양생하는 단계와, 상기 전치 양생된 블럭을 14~28시간 동안 증기로 양생하는 증기 양생단계로 이루어짐을 특징으로 하는 기능성 세라믹을 이용한 친환경 식생블럭 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 시멘트를 재질로 하는 베이스 블럭의 양생 전에 식생층 블럭을 베이스 블럭 상부에 얹고 베이스 블럭의 양생과 동시에 식생층 블럭이 베이스 블럭에 고착되도록 함으로써 상부는 식물의 생장이 용이한 식생블럭이 형성되고, 상기 식생블럭은 견고한 베이스 블럭에 의해 지지되도록 함으로써 안정적이고 친환경적인 식생블럭을 제공할 수 있게 된다.
또 본 발명은 식생블럭을 미생물이 부착하여 서식할 수 있고, 유기물 활성에 필요한 필수 미네랄 공급할 수 있으며, 선택적으로 유기물의 흡착과 분해가 가능하고, 수생식물들의 토양 역할도 할 수 있는 기능성 세라믹으로 제조함으로써 보다 환경 친화적이고 식생 활착율이 높은 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

기능성 세라믹을 이용한 친환경 식생블럭 제조방법{Fabricating method of plant block using ceramic}
본 발명은 기능성 세라믹을 이용한 친환경식생블럭 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기능성 세라믹 등으로 식물의 생육이 가능한 식생층 블럭을 형성하고, 상기 식생층 블럭을 지지하기 위한 베이스 블럭를 시멘트로 형성하되 상기 시멘트가 양생되기 전 베이스 블럭 위에 식생층 블럭을 올려 베이스 블럭의 양생과 동시에 식생층 블럭이 베이스 블럭의 상부에 고착되도록 함으로써 토양의 보호와 동시에 내구성이 양호한 친환경 식생블럭의 제조방법에 관한 것이다.
식생블럭은 하안, 호안 등과 같은 곳의 침식을 방지하거나, 절개지 및 성토사면 등과 같은 인위적인 침식이 발생하는 장소, 산사태지 및 폐광지 등과 같은 각종 위험과 미관이 양호하지 못한 지역에 설치되어 조속한 기간 내에 자연 상태로 회복시키고, 생태 교란 및 2차적인 환경파괴를 방지하기 위한 인공구조물이다.
본 발명이 속한 기술분야의 공지기술로는 특허공개 제2000-0056374호(다공질 자연석 호안용 생태 블럭:2000.9.15), 특허공개 제2001-0068603호(2001.7.23: 식생 콘크리트블럭), 등록실용신안 제024930호 (2002.1.09 : 식생식물 활착안정과 구조유지를 가능케 하는 호안블럭), 등록실용신안 제024931호:식생식물 활착안정과 구조유지를 가능케 하는 호안블럭) 및 특허공개 제2002-0002181호(2002.1.9: 호안식생매트)가 있고, 식생방법에 관한 것으로 특허공개 제1998-082029호(1998.11.25 : 하천녹화방법)이 있다.
상기한 공지기술의 내용을 살펴보면, 환경 친화적이고 식생 활착율이 높은 블럭을 제공한다는 점을 발명의 목적으로 밝히고 있으나, 대개 절개지 또는 황폐지의 침식방지 및 식생녹화를 목적으로 하는 종래의 식생블럭은 대부분 시멘트로만 제조되어지고, 상기 식생블럭 위에 식생 종자나 묘목, 객토 등의 식생 재료를 부착하거나, 통공(通孔)을 형성하여 우수가 토양으로 스며들고 토양의 식물이 통공을 통해 블럭 위로 노출되어 자랄 수 있도록 하는 공법이 실시되고 있다.
그러나 시멘트만으로 제조된 식생블럭은 수분을 통과가 제한되기 때문에 식생블럭 자체가 반환경적이고 식생식물의 성장에 저해요소로 작용할 가능성이 높고, 반대로 식물의 식생이 용이하도록 제조된 식생블럭은 강도가 낮아져 강우기의 비바람에 의해서 쉽게 유실 또는 훼손되고, 결빙과 해동이 반복되는 동절기를 거치면서 쉬 파손되어 식물이 안전하게 착생 또는 식생할 수 없어 사멸되는 단점을 갖는다.
이를 위해 본 발명은 파쇄기에 의해 파쇄된 단백질계 유기물분해세라믹 5~15중량%, 기능성 탈질세라믹 5~15중량%, 기능성 흡착세라믹 20~25중량%, 미생물활성세라믹 40~60중량%을 ph농도 7.5 이상의 알칼리 수(水) 5~10중량%와 혼합하여 기능성 세라믹반죽을 제조하는 단계와, 상기 기능성 세라믹반죽 15~20중량%와 모래 20~30중량%, 골재 30~40중량%, 시멘트 15~20중량%를 혼합하여 몰탈믹서를 제조하는 단계와, 상기 몰탈믹서를 가압성형기에 넣고 6~12kgf/㎠의 압력으로 5~10초 동안 진동을 가해 성형하는 단계와, 상기 성형된 블럭을 상온에서 4~8시간 동안 전치 양생하는 단계와, 상기 전치 양생된 블럭을 14~28시간 동안 증기로 양생하는 증기 양생단계로 이루어지도록 함으로써 견고하면서도 안정적인 식생이 가능한 기능성 세라믹을 이용한 친환경 식생블럭 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기한 방법에 의해 제조된 식생블럭을 베이스 블럭의 시멘트가 양생 되기 전 베이스 블럭 위에 얹어 베이스 블럭의 양생과 동시에 식생 블럭이 베이스 블럭의 상부에 고착되도록 구성함으로써 식생블럭에서는 식물의 식생이 이루어지도록 하고, 베이스 블럭을 상기 식생블럭을 지지하도록 함으로써 견고하면서도 안정적인 식생이 가능한 기능성 세라믹을 이용한 친환경 식생블럭 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.
이처럼 본 발명은 시멘트를 재질로 하는 베이스 블럭의 양생 전에 식생층 블럭을 베이스 블럭 상부에 얹고 베이스 블럭의 양생과 동시에 식생층 블럭이 베이스 블럭에 고착되도록 함으로써 상부는 식물의 생장이 용이한 식생블럭이 형성되고, 상기 식생블럭은 견고한 베이스 블럭에 의해 지지되도록 함으로써 안정적이고 친환경적인 식생블럭을 제공할 수 있게 된다.
또 본 발명은 식생블럭을 미생물이 부착하여 서식할 수 있고, 유기물 활성에 필요한 필수 미네랄 공급할 수 있으며, 선택적으로 유기물의 흡착과 분해가 가능하고, 수생식물들의 토양 역할도 할 수 있는 기능성 세라믹으로 제조함으로써 보다 환경 친화적이고 식생 활착율이 높은 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명에 있어서 식생층 블럭과 베이스 블럭의 결합 전 상태도.
도 2는 본 발명에 있어서 식생층 블럭과 베이스 블럭가 결합된 상태의 사시도.
도 3은 도 2의 평면도.
도 4는 도 3의 V-V선 단면도.
도 5는 본 발명의 사용상태 참고도.
도 6은 본 발명의 배열상태를 보이기 위한 참고도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 사시도.
도 8은 도 7의 평면도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 평면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 평면도.
이하 첨부된 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 파쇄기에 의해 파쇄된 단백질계 유기물분해세라믹 5~15중량%, 기능성 탈질세라믹 5~15중량%, 기능성 흡착세라믹 20~25중량%, 미생물활성세라믹 40~60중량%을 ph농도 7.5 이상의 알칼리 수(水) 5~10중량%와 혼합하여 기능성 세라믹반죽을 제조하는 단계와, 상기 기능성 세라믹반죽 15~20중량%와 모래 20~30중량%, 골재 30~40중량%, 시멘트 15~20중량%를 혼합하여 몰탈믹서를 제조하는 단계와, 상기 몰탈믹서를 가압성형기에 넣고 6~12kgf/㎠의 압력으로 5~10초 동안 진동을 가해 성형하는 단계와, 상기 성형된 블럭을 상온에서 4~8시간 동안 전치(前置) 양생하는 단계와, 상기 전치 양생된 블럭을 14~28시간 동안 증기로 양생하는 증기 양생단계로 이루어진다.
상기 증기 양생단계는 온도상승률은 10℃/hr로, 65℃의 온도가 될 때까지 6~12시간 정도 증기로 블럭을 가열하는 1차 양생단계와, 1차 양생된 블럭을 65℃의 온도에서 부터 온도하강률 3℃/hr로, 14~28시간 정도 증기로 2차 양생하는 단계로 이루어진다. 이때 1차 양생단계에서 양생시간은 6~12시간이 바람직하고, 2차 양생단계에서 양생시간은 14~28시간이 바람직한데, 이는 양생시간이 부족할 경우 양생이 제대로 이루어지지 않으며, 양생시간이 너무 많을 경우에는 연료의 낭비가 발생하여 비경제적이기 때문이다.
상기 본 발명에서 사용되는 기능성 세라믹 중 단백질계 유기물분해세라믹은 하이드록시 아파타이트(HAP)와 유,무기 바인더(수산화아파타이트)를 혼합하여 성형 소결한 소재를 사용하며, 상기 단백질계 유기물분해세라믹은 질소계 유기물의 흡착과 분해, 중금속 흡착능력이 좋다.
상기 기능성 탈질 세라믹은 하이드록시 아파타이트(HAP)와 황, 유, 무기 바인더가 혼합하여 성형 소결된 소재를 사용한다. 상기 기능성 탈질 세라믹은 독립 영양 탈질의 기능을 가지며, 다공성 결정체로 황화합물을 수중에 용출시켜 황산화 탈질 미생물의 활성을 촉진시켜 황산염 이온으로 산화시킴과 동시에 탄소원 없이 질산성 질소를 질소로 전환 시키기 때문에 질소 제거에 탁월한 효과가 있다.
상기 기능성 흡착 세라믹은 폐각분말 규조토, 탄산칼슘 및 유, 무기 바인더를 혼합하여 성형 소결한 소재를 사용하며, 음.양이온의 흡착 분해 및 고농도 미생물의 활성 유지 기능과 사상균의 증식 억제 및 규조입자에 의한 미생물 플록(floc)형성에 핵을 제공함으로서 침강성을 증가 시키는 효과를 갖는다.
상기 미생물 활성 세라믹은 황토, 탄산칼슘 및 무기 바인더를 혼합성형 소결한 소재를 사용하며, 칼슘 이온 등 미생물활성에 필요한 필수 미네랄을 수중에 용출시켜 미생물활성을 촉진시킴으로서 유기물 산화분해능력을 증진시키며 수생식물에 자랄 수 있는 토양 역활을 한다.
또한 본 발명 식생블럭(100,100a,100b,100c)은 파쇄기에 의해 파쇄된 단백질계 유기물분해세라믹 5~15중량%, 기능성 탈질세라믹 5~15중량%, 기능성 흡착세라믹 20~25중량%, 미생물활성세라믹 40~60중량%을 ph농도 7.5 이상의 알칼리 수(水) 5~10중량%와 혼합하여 기능성 세라믹반죽을 제조하는 단계와, 상기 기능성 세라믹반죽 15~20중량%와 모래 20~30중량%, 골재 30~40중량%, 시멘트 15~20중량%를 혼합하여 몰탈믹서를 제조하는 단계와, 상기 몰탈믹서를 가압성형기에 넣고 6~12kgf/㎠의 압력으로 5~10초 동안 진동을 가해 성형하는 단계와, 상기 성형된 블럭을 상온에서 4~8시간 동안 전치(前置) 양생하는 단계와, 상기 전치 양생된 블럭을 14~28시간 동안 증기로 양생하는 증기 양생단계로 제조된 식생블럭(120)을 시멘트를 재질로 하는 베이스 블럭(110) 위에 형성하되, 상기 베이스 블럭(110)의 시멘트가 양생 되기 전 베이스 블럭(110) 위에 상기 식생 블럭(120)을 얹어 베이스 블럭(110)의 양생과 동시에 식생 블럭(120)이 베이스 블럭(110)의 상부에 고착되도록 구성된다.
또한 본 발명은 상기 베이스 블럭(110)에 통공(130)을 형성하고, 식생 블럭(120)에도 통공(130)을 형성하여 상기 베이스 블럭의 통공(130)과 식생 블럭의 통공(130)이 일치하게 겹치도록 하여 토양에서 자라는 식물이 통공(130)을 통해 식생블럭(100) 위로 노출되도록 함으로써 보다 친환경적인 상태를 조성할 수 있게 된다.
이처럼 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100: 본 발명 식생블럭
110: 베이스
120: 식생층
130: 통공(通孔)

Claims (4)

  1. 파쇄기에 의해 파쇄된 단백질계 유기물분해세라믹 5~15중량%, 기능성 탈질세라믹 5~15중량%, 기능성 흡착세라믹 20~25중량%, 미생물활성세라믹 40~60중량%을 ph농도 7.5 이상의 알칼리 수(水) 5~10중량%와 혼합하여 기능성 세라믹반죽을 제조하는 단계와,
    상기 기능성 세라믹반죽 15~20중량%와 모래 20~30중량%, 골재 30~40중량%, 시멘트 15~20중량%를 혼합하여 몰탈믹서를 제조하는 단계와,
    상기 몰탈믹서를 가압성형기에 넣고 6~12kgf/㎠의 압력으로 5~10초 동안 진동을 가해 성형하는 단계와,
    상기 성형된 블럭을 상온에서 4~8시간 동안 전치 양생하는 단계와,
    상기 전치 양생된 블럭을 14~28시간 동안 증기로 양생하는 증기 양생단계로 이루어짐을 특징으로 하는 기능성 세라믹을 이용한 친환경 식생블럭 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서 상기 증기 양생단계는 온도상승률은 10℃/hr로, 65℃의 온도가 될 때까지 6~12시간 정도 증기로 블럭을 가열하는 1차 양생단계와, 1차 양생된 블럭을 65℃의 온도에서 부터 온도하강률 3℃/hr로, 14~28시간 정도 증기로 가열하는 2차 양생단계로 이루어짐을 특징으로 하는 기능성 세라믹을 이용한 친환경 식생블럭 제조방법.
  3. 시멘트를 재질로 하는 베이스 블럭과, 상기 베이스 블럭 위에 청구항 1항에 의해 제조된 식생블럭이 형성되도록 하되, 베이스 블럭의 시멘트가 양생 되기 전 베이스 블럭 위에 상기 식생 블럭을 올려 베이스 블럭의 양생과 동시에 식생 블럭이 베이스 블럭의 상부에 고착되도록 구성됨을 특징으로 하는 기능성 세라믹을 이용한 친환경 식생블럭 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서 상기 베이스 블럭에 통공을 형성하고, 식생 블럭에도 통공을 형성하여 상기 베이스 블럭의 통공과 식생 블럭의 통공이 일치하게 겹치도록 하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 기능성 세라믹을 이용한 친환경 식생블럭 제조방법.

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