KR101292576B1 - 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 등주가 구성된 가로등에 있어서, 변성실리콘폴리머 10~35중량%, 세라믹폴리머 5~10중량%, 물 40~50중량%, 폴리우레탄폴리머 20~30중량%로 구성되는 도료조성물을 등주의 전체 또는 하부에 도포하여 가로등 등주를 알루미늄으로 구성하여 종래의 철재로 구성된 가로등 등주의 단점을 보완하면서도, 강재보다 탄성계수가 낮아 취성적인 재료인 알루미늄 합금 가로등주의 지반에 매입되는 부분의 부식을 방지하고 내염성능을 높여 내구성을 높일 뿐만 아니라 취성파괴 되는 것을 미연에 방지할 수 있는 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등에 관한 것이다.

Description

부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등{street lamp pillar column for anticorrosion}

본 발명은 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가로등 등주를 알루미늄으로 구성하여 종래의 철재로 구성된 가로등 등주의 단점을 보완하면서도, 강재보다 탄성계수가 낮아 취성적인 재료인 알루미늄 합금 가로등주의 지반에 매입되는 부분의 부식을 방지하고 내염성능을 높여 내구성을 높일 뿐만 아니라 취성파괴 되는 것을 미연에 방지할 수 있는 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등에 관한 것이다.

일반적으로 도로의 교통, 안전 및 보안을 위하여 가로를 따라 설치되는 가로등은 조명장치, 조명장치를 일정 높이에 유지하기 위한 등주 및 등주를 지면에 고정하는 베이스 플레이트 및 베이스플레이트가 고정되는 기초로 도로의 교통, 안전 및 보안을 위하여 가로를 따라 설치되는 가로등의 고정 구조는 조명장치, 조명장치를 일정 높이에 유지하기 위한 등주 및 등주를 지면에 고정하는 베이스 플레이트 및 베이스플레이트가 고정되는 기초로 구성되는 조정구조를 형성하여 이루어진다.

이러한 종래의 가로등은 도시미관 개선과 보행공간 확보 및 안전사고 방지를 위하여 가로등의 등주의 종래의 베이스플레이트가 결합된 부분을 지반에 매입하는 방법이 사용되고 있다.

그러나, 등주가 철재로 구성되면, 외부환경에 의하여 쉽게 부식이 일어나고 부식된 부분이 외부에 쉽게 노출되어 미관을 해치는 문제점이 있었으며, 이를 극복하기 위하여 여러 기후 조건에서도 부식되지 않으며 재질이 미려하여 도시의 미관을 해치지 않고, 외력에 대하여서도 구조적인 안정성을 확보함과 동시에 제작시 프레스벤딩 또는 냉간절곡 등 수제작 공정을 배제하여 균일한 품질을 확보하고, 품질과 성능의 불균일성을 야기하는 용접작업을 배제할 수 있도록 등주를 알루미늄 합금으로 구성하는 시도도 하였다.

그러나 지반에 매입된 알루미늄 가로등 등주는 지하수나 제설작업에 사용된 염화칼슘 등에 의해 부식되어 구조적으로 취약한 부분이 일어나는 문제점이 있었으나 육안으로 확인이 어려워 관리가 제때 이루어지지 않고 방치될 수 있고, 알루미늄은 강재보다 탄성계수가 낮아 취성적인 재료이므로 차량 충돌 등의 강한 외부충격에 기존의 철재 가로등주가 국부적으로 소성변형이 일어나는 것과 달리 소성변형을 넘어서 파괴되는 문제점이 있어서, 이로 인하여 충돌차량 이외에도 주행중인 차량 또는 보행자에게도 파괴시 비산되는 파편에 의하여 피해를 줄 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 등주의 하단에 친환경 도료를 도포하여 종래의 철재로 구성된 가로등 등주의 단점을 보완한 알루미늄 합금으로 구성된 가로등 등주를 사용하면서도, 강재보다 탄성계수가 낮아 취성적인 재료인 알루미늄 합금 가로등주의 지반에 매입되는 부분의 부식을 방지하고 내염성능을 높여 내구성을 높일 뿐만 아니라 취성파괴 되는 것을 미연에 방지할 수 있는 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 등주가 구성된 가로등에 있어서, 변성실리콘폴리머 10~35중량%, 세라믹폴리머 5~10중량%, 물 40~50중량%, 폴리우레탄폴리머 20~30중량%로 구성되는 도료조성물을 등주의 전체 또는 하부에 도포하여 형성되는 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등을 제공하고자 한다.

또한, 도료조성물 100중량%를 기준으로 형광안료가 5~10중량% 더 첨가되어 혼합하여 도포되는 것을 특징으로 하는 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등을 제공하고자 한다.

또한, 상기 등주 하부의 지반에서 지중방향으로 매입된 부분에 내주면과 외주면에 요철을 형성한 충격보호커버가 구성되는 것을 특징으로 하는 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등을 제공하고자 한다.

또한, 상기 충격보호커버는 폴리우레탄 또는 폴리에틸렌으로 구성되는 것을 특징으로 하는 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등을 제공하고자 한다.

본 발명의 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등은 등주가 구성된 가로등에 있어서, 변성실리콘폴리머 10~35중량%, 세라믹폴리머 5~10중량%, 물 40~50중량%, 폴리우레탄폴리머 20~30중량%로 구성되는 도료조성물을 등주의 전체 또는 하부에 도포하여 가로등 등주를 알루미늄으로 구성하여 종래의 철재로 구성된 가로등 등주의 단점을 보완하면서도, 강재보다 탄성계수가 낮아 취성적인 재료인 알루미늄 합금 가로등주의 지반에 매입되는 부분의 부식을 방지하고 내염성능을 높여 내구성을 높일 뿐만 아니라 취성파괴 되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 얇은 도막만을 형성하기 때문에 등주의 형상의 변경 없이도 모든 등주에 적용될 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등의 부분입면도,
도 2는 도 1의 A-A선을 따른 단면도,
도 3은 본 발명의 충격보호커버(30)가 적용된 가로등의 개략적인 구성을 도시한 구성도,
도 4는 상기 도 3의 B-B선을 따른 단면도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 따른 단면도이며, 도 3은 본 발명의 충격보호커버(30)거 적용된 가로등의 개략적인 구성을 도시한 구성도이고, 도 4는 상기 도 3의 B-b선을 따른 단면도이다.

본 발명의 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등은 등주가 구성된 가로등에 있어서, 변성실리콘폴리머 10~35중량%, 세라믹폴리머 5~10중량%, 물 40~50중량%, 폴리우레탄폴리머 20~30중량%로 구성되는 도료조성물을 등주(10)의 전체 또는 하부에 도포하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

변성실리콘폴리머는 보호피복제(保護被覆劑)의 역할과 전기절연제 및 다른 재료의 물성을 살리기 위하여 혼합된다.

변성실리콘폴리머는 10~35중량% 혼합되는데, 10중량%이하로 혼합될 경우에는 피복제의 역할 및 절연성이 떨어지며, 35%이상 혼합될 경우에는 원재료가 고가이기 때문에 제조단가가 높아지면서도 효과가 높아지지 않기 때문에, 10~35중량% 혼합되는 것이 바람직하다.

실리콘(silicone, 폴리실록산)은 자체에 독특한 성질을 가지고 있는 재료로서, 각종 산업으로부터 일상생활에 이르기까지 거의 모든 분야에서 이용되고 있다. 그러나 기계적 특성과 밀착성 등의 문제와 원재료가 비싸다는 문제점이 있었다. 이에 실리콘만이 가지는 장점과 유기 고분자의 장점을 살린 새로운 하이브리드 타입의 고기능성 고분자의 개발이 활발히 연구되어 지고 있으며, 현재 응용되고 있는 하이브리드 타입의 기능성 고분자는 아크릴 변성, 에폭시 변성, imide 변성 등이 있으며, 이들을 총칭하여 변성 실리콘이라 한다. 이러한 변성실리콘은 코팅 분야 및 전지전자재료 분야에 적용되어 지고 있으며, 이러한 기능성 고분자는 siloxane 구조와 일반적인 유기구조를 가지고 있으므로 양자간의 단점을 보완함으로써 새로운 특성을 부여하고 첨가제로써 사용하여 다른 폴리머의 물성을 향상시킬 수 있는 장점을 가지고 있다.

세라믹폴리머는 고투명성, 내열성 및 불연성능, 내염성 등의 내화학성을 유지하기 위하여 혼합된다.

세라믹폴리머가 5중량% 이하일 경우에는 세라믹폴리머의 성능을 제대로 발휘할 수 없고, 세라믹폴리머가 10%이상일 경우에는 성능 대비 효율이 제대로 나타나지 않기 때문에, 5~10% 첨가되는 것이 바람직하다.

세라믹이란 무기질을 주원료로 사용하는 산화물, 질환탄화물 등의 재료를 공노소성하여 만든 물질로, 일반적으로 금속재료나 유기재료에 비하여 내식성, 내열성, 내마모성 등이 매우 좋다.

세라믹폴리머는 세라믹무기재료와 유기실란을 졸겔반응으로 합성하여 유기, 무기 복합체인 세라믹폴리머를 형성한다.

부가적으로 졸겔(sol-gell)공정은 무기소재를 가수분해하고 여기에 유기실란을 첨가하여 저온에서 축합반응을 통해 세라믹을 제조하는 공정으로 종래에 통용되는 방법이다.

유기 고분자는 무게가 가볍고 유연성 및 인성을 갖고 있으며 성형성이 우수한 반면 무기 세라믹폴리머는 탄성, 표면경도, 기계적성질, 투명성 등이 우수한 점을 조합하여 가공성이 우수하고 기존의 유기 고분자와 비교하여 탁월한 물성을 갖는다.

기존의 복합재료는 무기재료를 단순히 첨가하는 방법으로 입자가 수 ㎛, ㎚의 수준이지만, 졸겔공정으로 합성된 세라믹폴리머는 최대 30㎚ 이하에서 분자레벨의 투명한 무기재료와 하이브리드 복합수지로 우수한 투명성이 보장되면서 다양한 성능을 갖는다.

상기의 세라믹폴리머는 유리와 동등한 수준의 굴절율을 갖는 고투명성,과 500~1,200℃의 내열성 및 불연성능, 내화학성을 지니면서도 철, 알루미늄, 목재, 유리 등의 다양한 소재와의 우수한 부착성을 갖는다.

물은 40~50중량% 혼합되는데, 물은 도료조성물의 특성상 등주에 도포하기 위하여 도포하기 위한 점성을 유지하기 위해서 포함된다. 40중량% 이하로 혼합될 경우에는 점도 높아 등주에 고루 도포가 되지 않고 뭉치거나 일부분이 흘러내리는 현상이 나타나며, 50%이상 첨가될 경우에는 점도가 낮아 도포시에 하부쪽으로 흘러내리는 등의 문제가 일어나기 때문에, 40~50중량%로 혼합되는 것이 바람직하다.

폴리우레탄폴리머(polyurethane polymer)는 알코올기와 아이소사이안산기의 결합으로 만들어진 우레탄 결합으로 결합된 고분자화합물의 총칭이다.

폴리우레탄폴리머는 내오존성 및 내마모성이 우수하여, 도료조성물을 등주에 도포시에 외부환경에 의한 내수성 및 내마모성을 최대화하기 위하여 혼합되는 것이다. 또한 폴리우레탄폴리머는 금속, 알루미늄, 플라스틱, 목재 등에 대한 부착성이 우수하고, 실온에서의 경화건조가 가능하며, 탄성이 있어 내마모성 내충격성이 우수하면서도 내구성 및 내수성이 우수하다.

폴리우레탄폴리머는 20~30중량% 혼합되는데, 20중량% 이하로 혼합될 경우에는 탄성이 약해지고 내수성을 완벽하게 유지할 수 없으며, 30%이상 혼합되어 도료조성물을 형성하였을 때에는 등주에 도포하였을 경우에 폴리우레탄폴리머의 결합력이 강해 도료조성물이 등주에서 분리되는 현상이 일어나기 때문에 20~30중량% 혼합되는 것이 바람직하다.

또한, 도료조성물 100중량%를 기준으로 형광안료가 5~10중량% 더 첨가하여 혼합되어 도포되는 것을 특징으로 한다.

형광안료는 도료조성물에 혼합되어 도포함으로써, 야간에 가로등 등주의 시인성을 확보하여 사고를 미연에 방지할 수 있다.

형광안료는 5~10중량% 첨가되는데, 5중량% 이하로 첨가할 경우에는 시인성을 확보하기 어렵고, 10중량%이상 첨가할 경우에는 눈부심을 유발할 수 있기 때문에, 5~10중량% 첨가되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 도료조성물을 알루미늄 합금으로 구성된 가로등 등주(10)의 전체 또는 하부에 도포하여 완성한다. 도포되는 부분은 등주 전체를 도포하여되 되지만, 경제성이 없기 때문에 지반으로 매입되는 부분과 외부에 노출되는 부분 중 일부만을 도포한다.

즉, 지중에 매입되는 부분은 전체 도포하고, 지반에서 노출되는 부분은 전체 또는 하부에 도포하는데, 하부는 외부의 충격이 가해지거나 외부의환경에 영향을 주로 받는 부분으로 대략 지반에서 2미터 내이다.

또한, 상기 등주(10) 하부의 지반에서 지중방향으로 매입된 부분에 내주면과 외주면에 요철을 형성한 충격보호커버(30)가 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 충격보호커버(30)는 내주면과 외주면에 요철이 형성된다.

내주면에 형성된 요철은 충격보호커버(30)가 구성된 등주(10)의 표면에 볼록한 부분이 맞닿아 지지하고 오목한 부분이 등주(10)와의 완충공간(31)을 형성하고 있어서, 외부충격으로 부터 완충작용을 하게 된다.

외주면에 형성된 요철은 볼록한 부분이 외부의 충격 예를 들어 보도블럭(50) 설치시의 충격을 받아내고, 오목한 부분이 완충공간(32)을 형성하게 되어 충격을 완화하게 된다.

상기와 같이 구성된 충격보호커버(30)는 보도블럭 설치나 교체시에 등주(10)의 표면에 가해지는 충격으로부터 등주(10)를 보호하고, 매입식 콘크리트 기초(40)에 등주(10)를 삽입할 때 등주(10)가 찌그러지는 등의 변형을 방지한다.

충격보호커버(30)는 다양한 재질로 형성될 수 있으나, 신축성이나 전기절연성이 우수한 합성수지로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 충격보호커버(30)는 폴리우레탄 또는 폴리에틸렌으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 충격보호커버(30)는 콘크리트 기초(40)와 보도블럭(50) 등에 의하여 손상되기 쉬운 등주의 하부를 보호하기 위한 것이기 때문에, 상기 등주(10)의 손상을 최소화하기 위해서는 탄성이 있는 재질을 사용하여야 한다.

폴리우레탄(polyurethane)은 신축성이 자유로운 합성섬유로서, 고무와 같은 압박감이 없으면서도, 신축성이 크고 탄성회복이 우수하여, 외부 환경에 잘 대응할 수 있다.

또한, 인장강력이 뛰어나고, 고무보다 강하며 쉽게 노화되지 않고 열과 자외선에 강하기 때문에 외기에 노출되어 구성되는 충격보호커버(30)의 특성에 적합하다고 할 수 있다.

폴리에틸렌(polyethylene)은 부드럽고 투명성이 좋음과 동시에 유연성이 뛰어나며, 전기절연성이 우수하기 때문에, 충격보호커버(30)를 설치하기에 공간의 제약이 있는 곳에 사용하기 적합하다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10 : 등주 20 : 도료조성물
30 : 충격보호커버 40 : 기초
50 : 보도블럭

Claims (4)

1. 등주(10)가 구성된 가로등에 있어서,
   변성실리콘폴리머 10~35중량%, 세라믹폴리머 5~10중량%, 물 40~50중량%, 폴리우레탄폴리머 20~30중량%로 구성되는 도료조성물(20)을 등주(10)의 전체 또는 하부에 도포하여 형성되며,
   상기 등주(10) 하부의 지반에서 지중방향으로 매입된 부분에 내주면과 외주면에 요철이 형성되고 폴리우레탄 또는 폴리에틸렌으로 구성되는 충격보호커버(30)가 구성되는 것을 특징으로 하는 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 도료조성물(20) 100중량%를 기준으로 형광안료가 5~10중량% 더 첨가되어 혼합하여 도포되는 것을 특징으로 하는 부식방지 및 내염 성능이 향상된 등주를 갖는 가로등.
3. 삭제
4. 삭제

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