KR101155385B1 - 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법에 관한 것으로,

폐유리 미립자와 폐타이어 미립자가 1:0.5~2의 중량비로 혼합되어 있는 미립자 혼합물 100 중량부에 대하여 결합재 125~250 중량부, 경화제 13~25 중량부가 혼합된 포장 조성물을 제조하는 단계와; 상기 포장조성물을 자전거 도로를 시공하고자 하는 지역에 도포한 뒤 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하여 우수한 접착력을 갖는 포장조성물을 제조함은 물론, 이를 통해 어느 지역에나 그 바닥면의 상태에 상관없이 용이하게 시공이 가능한 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법이다.

폐유리, 폐타이어, 미립자, 자전거 도로

Description

폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법{Method for building bicycle road using corpuscular waste glass and corpuscular waste tire}

본 발명은 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세골재나 시멘트를 포함하는 조성물 대신 폐유리 및 폐타이어를 포함하는 포장 조성물을 이용하여 자전거 도로로 시공하는 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법에 관한 것이다.

현재 인류는 지구온난화, 환경오염으로 큰 위기에 직면하고 있다. 이에 따라 각국은 지구 온난화와 환경오염의 주원인인 화석연료(석탄, 석유 등) 사용억제를 강화하고 있으며, 그 중 화석연료를 이용하는 차의 배기가스로 인한 오염이 심각하다.

이에 환경오염을 줄이기 위한 하나의 방안으로 차 대신 자전거 타기를 적극 권장하고 있으며, 이미 일부 지방자치단체에서는 선도적으로 인도의 폭을 줄여 청색실선, 적색도포, 혹은 에폭시계통의 수지와 골재를 혼합 적색으로 시공하여왔다.

그러나 최근에는 국가 정책적 사업으로 인도의 폭이 아니라 차로의 폭을 좁혀 차로 내에 자전거 전용도로를 설치하는 방안을 적극 시행하고 있으며, 자전거 운행자 보호법, 도로 교통법 개정을 검토하고 있다.

한편, 상기와 같은 자전거 전용도로는 물 등을 이용하여 차로의 이물질을 제거한 뒤, 자전거 전용도로를 시공하고자 하는 부분에 프라이머를 도포하고, 그 상면에 세골재, 시멘트 등을 포함하는 조성물을 도포한 후, 이를 경화시켜 자전거 전용도로가 시공되었다.

그러나 상기와 같은 조성물은 시공시 입자가 날림으로 인하여 작업자나 운전자의 시야를 가려 시공중 사고위험이 있었다. 또한 상기 조성물로 시공된 자전거 도로는 그 표층이 단단하기 때문에 비, 폭우, 우천 등으로 바닥에 물기가 있을 때에는 표층에 남아있는 물로 인하여 자전거가 미끄러지게 되고 이에 따라 탑승자가 넘어져 찰과상 등의 부상을 당하게 되는 문제점이 있었다.

이에 상기 조성물에 고무칩이나 폐유리 등을 포함시켜 고무칩의 탄성으로 탑승자가 넘어지더라도 부상피해를 최소화하고, 폐유리를 통해 미끄럼 방지 효과를 갖고자 하였다.

그러나 상기 고무칩이나 폐유리 등이 혼합된 조성물은 그 입자의 크기가 매우 크기 때문에 프라이머와 상기 입자간의 접착력이 약하여 자전거의 하중이나 외부의 충격으로 세골재나 고무칩, 폐유리 등이 분리되기 쉬웠고, 분리된 세골재나 고무칩, 폐유리 등이 자전거 전용도로 표면에 그대로 남아있음으로 인하여 자전거의 바퀴가 이들에 걸려 자전거가 넘어지거나 덜컹거리는 등 오히려 탑승자의 사고 위험이 높아지는 문제점이 있었다.

또한 폐유리의 경우 분쇄되어 사용됨에 따라 폐유리의 일부면이 날카롭게 형 성되어 날카로운 폐유리 입자에 의해 자전거의 타이어가 파손되거나 자전거의 전복시 탑승자의 부상이 더 심화되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로,

우수한 접착력을 갖는 포장 조성물을 이용하여 보다 간편하게 시공이 가능한 폐유리 및 폐타이어의 미립자를 이용한 자전거 도로의 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 다른 목적은 자전거 도로의 미관이 보다 아름다운 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법을 제공하는데 있다.

또 다른 목적은 자전거 도로의 재귀 반사성이 향상된 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

폐유리 미립자와 폐타이어 미립자가 1:0.5~2의 중량비로 혼합되어 있는 미립자 혼합물 100중량부에 대하여 결합재 125~250 중량부, 경화제 13~25 중량부가 혼합된 포장 조성물을 제조하는 단계와;

상기 포장조성물을 자전거 도로를 시공하고자 하는 지역에 도포한 뒤 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법을 제공한다.

또한, 상기 폐유리 미립자와 폐타이어 미립자는 1mm 이하의 직경을 갖도록 분쇄된 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포장조성물의 도포 두께는 1.5~2mm 가 되도록 도포하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포장조성물에는 안료가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 포장조성물의 도포 후 완전하게 경화되기 전에 유리 비드를 살포하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법은 1mm 이하의 폐유리 미립자 및 폐타이어 미립자가 결합재에 고르게 분포된 상태로 혼합되어 우수한 접착력을 갖는 포장조성물이 제조되고, 상기 포장조성물을 통해 어느 지역에나 그 바닥면의 상태에 상관없이 용이하게 시공이 가능하고, 접착력이 강하여 시공 후에도 외부충격으로 미립자가 이탈되는 것을 최소화할 수 있으며, 종래 입자가 날림으로 인하여 운전자나 작업자의 시야를 막는 것을 방지할 수 있고, 폐유리 미립자와 폐타이어 미립자가 갖는 고유의 특성으로 인하여 재귀반사 효과, 경도강화는 물론 탄성력으로 인해 탑승자의 충격이나 부상을 완화시키는 부가적인 효과를 얻을 수 있으며, 폐유리 및 폐타이어를 재활용함으로써 환경보호에 기여할 수 있다는 부수적인 효과를 갖는다.

또한, 포장조성물에 안료를 더 포함시킴으로써 주변 환경이나 필요에 따라 다양한 색상으로 자전거 도로를 시공이 가능하며, 이에 따라 주변 경관이 아름다워지며, 안료의 종류에 따라 위험경고를 할 수도 있다는 효과를 갖는다.

또한, 포장조성물 도포 후, 유리비드를 살포함으로써 보다 높은 시인성을 확 보할 수 있고, 이에 따라 야간 가로등 조명이 불량한 자전거 도로에서도 자전거 탑승자가 안전하게 자전거를 탈 수 있어 안전사고 예방에 기여할 수 있다는 효과를 갖는다.

이하에서는 본 발명에 대하여 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법은 먼저, 폐유리 미립자와 폐타이어 미립자가 1:0.5~2의 중량비로 혼합되어 있는 미립자 혼합물 100중량부에 대하여 결합재 125~250 중량부, 경화제 13~25 중량부가 혼합된 포장 조성물을 제조한다.

상기 폐유리 미립자는 유리가 갖는 특성인 재귀 반사효과와 경도, 내화학성을 부여하기 위해 사용되는 것으로, 이러한 폐유리 미립자는 유리 제조업체를 비롯한 각종 유리산업분야에서 발생되는 폐유리를 수집한 뒤, 이를 분쇄하여 사용한다.

이때 상기 폐유리는 분쇄 전에 깨끗한 물에 수세하여 먼지 등과 같은 이물질 등을 제거하고, 이물질이 제거된 폐유리를 가열처리하여 물기를 제거한 다음, 폐유리 미립자로 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하며, 재활용성이 극히 희박한 색상별로 혼합된 폐유리도 사용이 가능하다.

상기 폐타이어 미립자는 고무의 특성인 탄성을 이용하여 자전거로부터 전달되는 진동을 최소화하고, 자전거의 전복시 탑승자의 부상이 최소화되도록 하기 위한 것으로, 이러한 폐타이어 미립자는 폐타이어 수거업체에 의해 수거된 폐타이어를 분쇄하여 사용한다.

이러한 상기 폐유리 미립자와 폐타이어 미립자는 1mm 이하의 직경을 갖도록 분쇄된 것을 사용하는 것이 추후 결합재와 혼합시 각각의 미립자가 균일하게 분산된 상태로 혼합되도록 하고, 결합재의 접착력에 영향을 미치지 않기 때문에 보다 바람직하다.

따라서 만약 상기 폐유리 미립자와 폐타이어 미립자의 직경이 1mm를 초과하면 입자의 큰 크기로 인하여 입자간의 접착력이 약화되고, 이로 인하여 자전거 도로 시공 후 외부의 충격 등으로 인하여 상기 폐유리 미립자나 폐타이어 미립자가 쉽게 분리될 수 있으며, 특히 폐유리 미립자의 경우 분쇄하는 과정에서 날카로운 부분이 발생하여 자전거의 바퀴를 손상시킬 수 있고, 자전거 전복시 탑승자의 부상이 심해질 수 있다.

상기와 같은 폐유리 미립자와 폐타이어 미립자는 1:0.5~2의 비율로 혼합되어 미립자 혼합물을 이루며, 이때 상기 혼합비율은 각각의 폐유리 미립자와 폐타이어 미립자가 고르게 혼합되어 각각의 기능이 잘 수행되도록 할 수 있는 비율이다.

이와 같은 미립자 혼합물은 결합재와 경화제를 혼합함으로써 포장 조성물로 제조되는데, 이때 상기 결합재는 에폭시 수지 또는 메틸메타크릴레이트(MMA)계 아크릴수지 등의 접착성 수지가 선택적으로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 각 계절의 온도에 따른 경화시간을 고려하여 동절기에는 메틸메타크릴레이트(MMA)계 아크릴 수지를 사용하고, 하절기에는 에폭시 수지를 사용하는 것이 자전거 도로 시공시 차량이나 사람을 통제하는 시간을 단축시키고 보다 신속하게 시공이 완료되도록 할 수 있어 보다 바람직하다.

또한 상기 결합재는 상기 미립자 혼합물 100중량부에 대하여 125~250 중량부가 혼합되는 것이 바람직한데, 만약 상기 결합재가 미립자 혼합물 100중량부에 대하여 125중량부 미만으로 첨가되면 미립자 혼합물간의 결합력이 약화되어 시공된 자전거 도로의 인장강도 및 압축강도 등의 물성이 저하되는 현상이 발생될 수 있으며, 각 미립자 혼합물이 외부의 충격 등으로 분리되어 자전거 주행에 불편을 줄 수 있다.

반대로 상기 결합재가 미립자 혼합물 100중량부에 대하여 250중량부를 초가하여 첨가되면 상대적으로 미립자 혼합물의 양이 적어지게 되어 결합재 내에 상기 미립자 혼합물이 함침되며, 이에 따라 폐유리 미립자의 재귀반사 효과나 폐타이어의 탄성 등의 효과가 충분히 발휘되기 어려울 수 있다.

아울러 상기 경화제로는 폴리아미드(Polyamide) 수지 폴리 설파이드(Poly sulfide) 수지, 산무수물(Phthalic Anhydride) 등과 같이 통상적으로 사용되는 경화제가 사용될 수 있으며, 이때 상기 경화제의 첨가량은 결합재의 중량에 따라 결정되는 것으로, 이러한 경화제의 혼합비율에 대하여는 종래에 빈번하게 공지되어 있는 바 생략하기로 한다.

상기와 같이 포장 조성물의 제조가 완료되면 상기 포장조성물을 자전거 도로를 시공하고자 하는 지역에 도포한 뒤 경화시킴으로써 자전거 도로의 시공이 완료되는 것이며, 여기서 상기 포장조성물의 도포는 스프레이 등의 분사 방식에 의해 도포될 수 있다.

이때 자전거 도로를 시공하고자 하는 부분의 바닥면을 물 등을 이용하여 세 척한 후 상기 포장조성물을 도포하는 것이 포장조성물과 시공하고자 하는 부분 사이에 이물질이 제거되어 접착력이 보다 강화될 수 있기 때문에 보다 바람직하며, 더욱 바람직하게는 이물질이 제거된 후에 에폭시 수지 등의 프라이머를 도포한 다음 상기 포장조성물을 도포하는 것이 프라이머로 인해 포장 조성물과 자전거 도로를 시공하고자 하는 바닥면과의 접착력이 더욱 향상되도록 할 수 있다.

아울러 상기 포장조성물의 도포 두께는 1.5~2mm 가 되도록 도포하는 것이 바람직한데, 이는 상기 포장조성물의 도포 두께가 1.5mm 미만으로 도포되는 경우 자전거 도로를 시공하고자 하는 부분에 포장조성물이 충분히 도포되지 못하여 상기 포장조성물이 갖는 기능이 충분히 발휘되기 어렵고, 상기 도포 두께가 2mm를 초과하여 도포되는 경우 차로의 폭을 좁혀 자전거 도로를 시공할 때에 차로와 자전거 도로의 경계에 둔턱이 형성됨으로 인하여 상기 경계부분에 도포된 포장조성물이 쉽게 파손될 수 있기 때문이다.

상기와 같은 과정으로 시공되는 본 발명에 따른 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법은 1mm 이하의 폐유리 미립자 및 폐타이어 미립자가 결합재에 고르게 분포된 상태로 혼합되어 우수한 접착력을 갖는 포장조성물이 제조되고, 상기 포장조성물을 통해 어느 지역에나 그 바닥면의 상태에 상관없이 용이하게 시공이 가능하고, 접착력이 강하여 시공 후에도 외부충격으로 미립자가 이탈되는 것을 최소화할 수 있으며, 포장 조성물의 미립자 성분이 결합재에 의해 서로 결합되어 종래 입자가 날림으로 인하여 운전자나 작업자의 시야를 막는 것을 방지할 수 있고, 폐유리 미립자와 폐타이어 미립자가 갖는 고유의 특성으로 인하여 재귀반사 효과, 경도강화는 물론, 탄성력으로 인해 탑승자의 충격이나 부상을 완화시키는 부가적인 효과를 얻을 수 있으며, 폐유리 및 폐타이어를 재활용함으로써 환경보호에 기여할 수 있다는 부수적인 효과를 갖는다.

한편, 상기 포장조성물에는 안료가 더 포함되는 것이 바람직하다.

상기 안료는 자전거 도로에 다양한 색상이 구현되도록 하여 차로와 자전거 도로 또는 인도와 자전거 도로의 구분이 명확하도록 함은 물론, 그 미관이 아름답도록 하기 위한 것으로, 상기 안료로는 크롬산납염, 이산화티타늄, 산화철 그린, 산화철 레드 등의 무기안료가 사용될 수 있다.

또한 상기 안료로써 형광안료가 사용될 수도 있는데, 이와 같은 형광안료가 포함된 포장 조성물을 자전거 도로와 차로가 접하는 위험지역에 도포되면 상기 형광안료가 빛에 의하여 형광이 발생되기 때문에 운전자나 자전거 탑승자로 하여금 사전에 위험경고를 하게 함으로써 교통사고 예방은 물론 기존 도로 표시 시설 대치용으로도 활용이 가능하다.

이상과 같이 포장조성물에 안료를 더 포함시킴으로써 주변 환경이나 필요에 따라 다양한 색상으로 자전거 도로를 시공이 가능하며, 이에 따라 주변 경관이 아름다워지며, 안료의 종류에 따라 위험경고를 할 수도 있다.

한편, 상기 포장조성물의 도포 후 완전하게 경화되기 전에 유리 비드를 살포하는 것을 특징으로 한다.

이는 폐유리 미립자로는 부족한 재귀 반사효과를 극대화시키기 위한 것으로, 상기 유리비드가 살포됨으로 인하여 보다 높은 시인성을 확보할 수 있고, 이에 따라 야간 가로등 조명이 불량한 자전거 도로에서도 자전거 탑승자가 안전하게 자전거를 탈 수 있어 안전사고 예방에 기여할 수 있다.

이하 본 발명을 하기한 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<제조예 1>

50㎝ㅧ50㎝의 콘크리트 시편의 표면의 이물질을 제거한 후, 폴리아미드를 주재료로 하는 프라이머를 도포한 다음, 상기 프라이머가 도포된 콘크리트 시편에 1mm이하의 크기로 분쇄된 폐유리 미립자 2kg, 1mm이하의 크기로 분쇄된 폐타이어 미립자 2kg, 에폭시 수지 2kg, 폴리아미드 수지 0.5kg을 골고루 혼합하여 제조된 포장 조성물을 도포하여 도포 두께 1.7mm가 되도록 시공한 뒤, 20℃에서 72시간 동안 양생하여 포장시편을 제조하였다.

<제조예 2>

상기 제조예 1과 동일한 방법으로 도포하되, 상기 에폭시 수지의 첨가량을 3kg으로 한 포장 조성물을 도포하여 포장시편을 제조하였다.

<제조예 3>

상기 제조예 1과 동일한 방법으로 도포하되, 상기 에폭시 수지의 첨가량을 4kg으로 한 포장 조성물을 도포하여 포장시편을 제조하였다.

<제조예 4>

상기 제조예 1과 동일한 방법으로 도포하되, 상기 에폭시 수지의 첨가량을 5kg으로 한 포장 조성물을 도포하여 포장시편을 제조하였다.

<제조예 5>

상기 제조예 4와 동일한 방법으로 도포하되, 포장 조성물이 완전히 경화되기 전에 유리비드를 살포하여 포장시편을 제조하였다.

<실시예 1>

상기 제조예 1 내지 5에 의해 제조된 포장시편의 각각의 물성, 건조시간, 휘도, 기계 시공성을 평가하여 하기 표 1에 나타내었다. 이때 상기 인장강도, 신장율, 접착강도와 같은 물성은 각각 KS M 3006-03에서 규정하고 있는 시험방법에 따라 측정하였고, 건조시간은 KS M 5000의 규정에 의해 시험하였으며, 휘도는 휘도측정장비인 MIROLUX30 모델을 사용하여 측정하였고, 기계 시공성은 뿜칠 시공을 통해 기계시공 가능여부를 검토하였다.

구 분	인장강도 (N/㎟)	신율 (%)	접착강도 (N/㎟)	휘도 (lux)	기계 시공성
제조예 1	10	160	1.0	75	보통
제조예 2	9	150	1.1	85	보통
제조예 3	12	180	1.2	80	보통
제조예 4	14	200	1.4	70	우수
제조예 5	15	210	1.5	250	우수

상기 표 1에 나타난 바와 같이 제조예 1 및 제조예 2의 경우 휘도는 나쁘지 않으나 인장강도 및 접착강도와 같은 물성이 상대적으로 낮게 나타났다. 반면, 적절한 결합재와 경화제 및 폐유리, 폐타이어미립자가 첨가된 제조예 3 내지 제조예 5의 경우에 우수한 접착강도, 인장강도, 신율과 같은 물성이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 다만 상대적으로 에폭시수지의 첨가량이 증가된 제조예 4의 경우 휘도가 다소 감소되는 것을 확인할 수 있었다.

또한 제조예 5의 경우는 유리비드로 인하여 휘도가 제조예 1 내지 4에 비하여 월등하게 높아진 것을 알 수 있으며, 이를 통해 자전거 도로의 시공지역에 따라 불빛이 부족한 지역에는 제조예 5와 같이 유리비드를 살포하여 재귀반사가 향상되도록 하는 것이 이상적인 것으로 판단할 수 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 폐유리 미립자와 폐타이어 미립자가 1:0.5~2의 중량비로 혼합되어 있는 미립자 혼합물을 포함하고, 상기 미립자 혼합물 100 중량부에 대하여 결합재 125~250 중량부, 경화제 13~25 중량부가 혼합된 포장 조성물을 제조하는 단계와;

   상기 포장조성물을 자전거 도로를 시공하고자 하는 지역에 도포한 뒤 경화시키는 단계;를 포함하되,

   상기 결합재는 에폭시 수지 또는 메틸메타크릴레이트계 아크릴 수지에서 선택되고,

   상기 경화제는 폴리아미드수지, 폴리설파이드수지, 산무수물 중에서 선택되고,

   상기 폐유리 미립자와 폐타이어 미립자는 1mm 이하의 직경을 갖도록 분쇄된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 포장조성물의 도포 두께는 1.5~2mm 가 되도록 도포하는 것을 특징으로 하는 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 포장조성물에는 안료가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 폐유리 및 폐 타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 포장조성물의 도포 후 완전하게 경화되기 전에 유리 비드를 살포하는 것을 특징으로 하는 폐유리 및 폐타이어를 이용한 자전거 도로의 시공방법.