KR101815017B1 - 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법과 이에 의해 제조된 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 및 이의 시공방법 - Google Patents

굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법과 이에 의해 제조된 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 및 이의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법과 이에 의해 제조된 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 상세하게는 산업폐기물인 굴패각을 이용하여 자연 친화적이면서 가로수의 생장을 촉진시킬 수 있는 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법과 이에 의해 제조된 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

Description

굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법과 이에 의해 제조된 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 및 이의 시공방법{Manufacturing method of eco-friendly colonnade protective plate using oyster shell and eco-friendly colonnade protective plate and staging process}
본 발명은 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법과 이에 의해 제조된 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 상세하게는 산업폐기물인 굴패각을 이용하여 자연 친화적이면서 가로수의 생장을 촉진시킬 수 있는 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법과 이에 의해 제조된 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 도시의 일정한 곳 즉, 도로변 및 공원과 또는 주거단지 등에는 주변환경의 쾌적성 및 도시미관을 위하여 가로수 또는 관상수가 다수 심어져 있다.
상기 가로수 또는 관상수가 심어진 주변 지역은 대부분 콘크리트, 아스팔트 또는 보도블록으로 둘러싸여 있으나, 가로수의 근원부인 줄기와 뿌리의 경계부에는 수분의 원활한 공급 및 원활한 성장을 위해 흙이 덮여 있으며, 이 같은 흙은 외부로 노출되어 있다.
상기의 흙은 외부로 노출되어 있으면 보행자가 밟고 지남에 따라 흙이 단단해져 근원부에 수분 또는 공기가 공급되는 것을 차단하여 수목의 성장을 저해할 뿐 아니라, 흙의 소실로 인해 근원부 및 뿌리가 외부로 노출되어 손상되는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 대부분의 가로수 근원부 둘레에는 가로수 보호판이 설치된다.
그러나 가로수가 식재되는 장소의 중앙부가 아닌 전후좌우에 치우치게 식재되는 경우에는 수목의 중앙부만을 고려한 가로수 보호판은 설치가 어렵다.
또한, 수목의 종류도 다양하고 오래된 수목은 둘레가 크고 또한 뿌리부분이 도출되는 경우 등으로 단편적인 가로수 보호판은 시공이 어려운 경우가 발생하고 있다.
현재 가로수 보호판은 고형의 합성수지 및 이와 유사한 재료 또는 주철 등으로 가로수 보호판을 형성하되, 빗물 등이 가로수 보호판을 통과하여 가로수 근원부에 공급될 수 있거나, 공기의 원활한 공급을 위하여 다양한 형상의 망상체 구성이 형성되어 있으며, 특히 상기와 같은 종래의 가로수 보호판은 그 무게가 무겁기 때문에 분해 조립가능한 상태로 형성되는 것이 일반적이다.
그런데, 상기와 같은 종래의 가로수 보호판은 고형의 합성수지로 형성할 경우에는 쉽게 파손되는 문제점이 있기 때문에 주로 주철로 형성하고 있는데, 상기 주철로 가로수 보호판을 형성할 경우 제조비용의 상승요인이 되는 문제점이 있는 한편, 망상체를 갖기 때문에 이 또한 쉽게 파손되는 경우가 발생하며, 주철로 된 가로수 보호판은 고철로서의 가치 때문에 도난이 자주 발생하는 문제점이 있다.
특히, 종래의 가로수 보호판은 표면과 이면을 관통하는 망상체로 형성되어 있기 때문에 망상체를 통해 담배꽁초 등과 같은 각종 협잡물질이 유입되면 별도로 청소를 하여야 하는 문제점과 아울러 바람에 날리는 잡초 씨앗들이 망상체를 통해 흙으로 유입되어 풀이 자라나면 이를 별도로 제거하여야 한다는 번거로움도 있다.
한편, 산업폐기물인 굴 껍데기, 즉 굴 패각은 국내에서 매년 25∼30만 톤 정도가 배출되고 있다. 그러나 육상폐기물의 해양투기 금지법이 2014년도 발효되고 2016년도 전면 실시되어, 굴패각이 발생되는 양식장과 박신장에서 자체 처리해야 하나, 매립지 확보, 패각의 수거와 운반비 등의 과다로 양식어민들이 이를 처리하는 데에는 많은 어려움이 있다.
현재 발생되는 굴 패각의 경우, 약 30~40% 정도만 굴양식을 위한 채묘종과 패화석비료 등으로 활용될 뿐 나머지는 해안·공유수면 등에 방치 또는 불법매립으로 염분과 유기물의 부패로 인해 토양의 오염 및 누출수와 심한 악취로 민원이 발생하는 등 환경문제를 일으키고 있다.
그리고 굴 패각의 주성분이 탄산칼슘으로, 그 탄산칼슘을 다량으로 소비하기 위한 제품의 제조에 주로 사용되어 이를 비료와 양계용 사료로 사용하거나 염화칼슘, 칼슘카바이드 제조 및 석회의 제조에 주로 사용될 수 있으나 석회석을 공업적으로 처리한 저가의 석회와의 가격경쟁 약화로 그 사용은 적다.
따라서, 산업폐기물인 굴 패각을 활용한 제품화 기술이 필요하게 되었으며, 본 발명을 통해, 산업폐기물인 굴패각 문제를 해결하고, 굴패각의 비료성분을 활용하여 가로수의 생장을 도와주는 친환경 가로수 보호판 제조방법 및 그 조성물에 대한 것이다.
대한민국공개특허공보 2001-0054343호
본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 제 1 과제는 굴 패각 분쇄물(CaCO3)을 800~ 1,200℃로 소성하여 산화칼슘(CaO)을 포함한 굴패각 분말을 획득하고, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 석분 등 천연 골재를 혼합하고 비소, 납, 수은, 안티몬 등의 8대 중금속을 포함하지 않는 SiO2, Al2O3 , CaO , S03, MgO, Fe2O3로 이루어진 친환경 시멘트와 에틸렌 비닐 아세테이트 에멀젼 폴리머, 아크릴계 에멀젼 폴리머, 합성 라텍스를 물로 희석한 폴리머 액상 경화제로 비빔하여 모르타르화하고 이를 가로수보호판 성형기에 넣고, 가압 성형 후 건조하여 사람과 수목에 좋은 친환경 가로수 보호판을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 제 2 과제는 현재 바다 모래까지 쓰게 되어 고갈되어가는 모래 사용 없이, 우리 주변에서 쉽게 구할 수 있는 마사토, 황토, 석분, 고령토 등 천연 재료로 천연색의 가로수 보호판을 제조하는 것이다.
즉, 황토로 황색, 정마사토로 분홍색, 백마사토의 흰색, 각종 색상의 석분 종류에 따라서 다양한 천연색상의 가로수 보호판의 제조가 가능하도록 하는 것이다.
이를 통해, 사업적으로 재료비의 원가를 낮추는 장점과 굴패각분말, 마사토, 황토의 각 특성으로 품질기준에 맞는 강도 구현이 쉽지는 않으나 본 발명을 통해 천연 시멘트와 폴리머 경화제를 활용하여 다양한 혼합골재에도 최적의 중량비로 가로수 보호판을 제조하고자 하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 제 3 과제는 가로수 보호판을 설치하기 위한 장소 주변을 터파기하여 형성된 구덩이 하부에 굴패각 분말과 고령토, 황토, 마사토 등을 포함하고 있는 배수토를 혼합한 바닥충진재를 형성함으로써, 가로수 보호판 시공시 하부 지층에 빗물의 흡수가 용이하도록 하는데 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 제 4 과제는 해양 산업폐기물로 납, 수은, 카드륨, 바룸 등 8대 중금속의 오염의 표출을 방지한 안전한 가로수 보호판을 제조하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법은,
물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100)와;
분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200)와;
소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300)와;
CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400)와;
에틸렌비닐초산 에멀젼(Ethylene-Vinyl Acetate Emulsion) 50 ~ 60 중량부, 아크릴계 폴리머 에멀젼(Acrylate polymer Emulsion) 20 ~ 30 중량부, 합성고무 라텍스(Synthetic Rubber latex) 5 ~ 10 중량부로 이루어진 폴리머 혼합제와 물을 1 : 4의 중량비로 희석한 폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500)와;
산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 골재혼합물 40 ~ 65 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S600)와;
상기 준비된 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 10 : 3 : 2의 중량비로 혼합기 투입시켜 비빔하여 몰타르화시키는 원료혼합단계(S700)와;
상기 몰타르화된 원료를 가로수 보호판 성형장치에 투입한 후 가압 성형하는 가로수보호판성형단계(S800)와;
상기 가압 성형 된 가로수 보호판을 건조하는 가로수보호판건조단계(S900)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 산업폐기물인 굴패각을 산업자재로 처리하면서 이를 이용하여 자연 친화적이면서 가로수의 생장을 도와주는 굴패각을 이용한 기능성 가로수 보호판을 제조 할 수 있다.
또한, 주변에서 쉽게 구할 수 있는 마사토, 석분, 황토 등을 재료로 활용하여 고갈되는 모래의 문제도 해결하면서 천연재료로 천연색상이 구현되는 가로수 보호판을 만들 수 있는 효과를 발휘한다.
따라서, 차별성이 있는 기능성 가로수 보호판을 제조하여 판매를 증대하여, 굴패각의 실질적인 환경 문제를 해결하면서 지역의 폐기물 처리 비용을 절감하는 효과와 산업 폐기물의 재활용 및 산업재료화로 원재료비의 절감 효과를 제공한다.
또한, 굴패각 분말의 산화칼슘(CaCO3)을 빗물(H2O)로 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 생성하여 토양의 산성화 방지 및 토양의 개선, 칼슘 비료로 사용되도록 하면서 골재로 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트 등의 천연광물질에서 제공되는 이온화된 영양분을 가로수에 제공함으로써, 수목의 생장에 도움을 주는 비료 기능을 제공하게 된다.
또한, 8대 중금속이 없는 친환경 시멘트와 폴리머 액상 경화제를 혼합하여 제조하게 됨으로써, 사람과 수목에도 좋은 가로수 보호판으로, 용도 폐기 시에도 위해성분이 없어서 분쇄하여 기반층이나 또는 가로수 보호판 제조에 재사용할 수 있는 산업폐기물 처리의 편리성도 제공한다.
또한, 다양한 수목과 식재 상태에 맞고 시공 현장의 흙을 활용한 가로수 제조법으로 부가적인 흙의 처리 비용도 절약하고 고갈되는 모래 자원도 절약하고 보행자의 안전과 천연 원재료의 색상을 활용한 친환경적인 가로수 보호판을 제조 할 수 있다.
그리고 가로수 보호판 하부에 미네럴 볼(mineral ball)을 포함한 지층을 구성하여 빗물의 흡수를 용이하게 하면서 수목에게 좋은 비료 기능을 제공 할 수 있다.
또한, 터파기하여 형성된 구덩이 하부에 굴패각 분말과 고령토, 황토, 마사토 등을 포함하고 있는 배수토를 혼합한 바닥충진재를 형성함으로써, 가로수 보호판 시공시 하부 지층에 빗물의 흡수가 용이하도록 하는 효과를 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법에 대한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법에 의해 제조된 가로수 보호판 예시도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법에 대한 공정도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법에 대한 공정도이며, 도 5는 적층 예시도이며, 도 6은 가로수 보호판의 설치 예시도.
도 7은 본 발명의 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법 제1실시예에 대한 공정도.
도 8은 본 발명의 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법 제2실시예에 대한 공정도.
도 9는 본 발명의 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법 제3실시예에 대한 공정도.
도 10은 본 발명의 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법 제4실시예에 대한 공정도.
도 11은 본 발명의 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법 제5실시예에 대한 공정도.
도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법을 통해 제조된 가로수 보호판의 8대 중금속 위해성 시험 결과서.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 이하의 실시 예에서 개시되는 "포함하다", "구비하다" 또는 '이루어지다"등의 용어들은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것으로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 구비하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하고자 본 발명을 개시하게 된 것이며, 본 발명인 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법과 이에 의해 제조된 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 및 이의 시공방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
그러나, 이하의 본 제조공정 및 시공방법의 예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 설명하고 있는 굴패각은 약 95%가 탄산 칼슘과 약 4%의 유기물로 이루어진 관계로 골재로 50% 이상 사용 시 일반적인 포틀랜드 시멘트만으로는 가로수 보호판을 만들기 어렵다.
특히 (휨)강도 구현이 어렵고, 건조수축으로 제품의 깨짐이 발생하며, 유기물이 포함한 산업폐기물인 굴패각의 특성으로 악취 문제 등이 발생한다.
이에 본 발명에서는 전처리과정과 혼합골재 그리고 천연시멘트와 폴리머 액상 경화제((Polymer Binder)를 통하여 가로수 보호판을 제조하는 방법을 개시하였다.
본 발명의 제품화의 기술적인 사항은 마사토, 황토, 고령토 등의 흙과 8대 중금속이 포함하지 않은 천연시멘트를 통하여 1차적인 수화작용과 EVA, 아크릴계열의 에멀젼 그리고 합성 라텍스의 폴리머 액상 경화제를 통한 2차적인 필림(막)을 형성하여, 품질조건인 51Kgf/㎠ 이상의 휨강도 구현과 굴패각의 악취발생을 차단하고 수목 생육에 좋은 가로수 보호판을 제조하게 되었다.
본 발명에서는 가로수 보호판의 제조를 목표로 품질은 물론 생산성 향상을 위하여 액상의 폴리머 경화제를 준비하여, 다양한 천연 광물질의 골재와 성형을 위한 슬럼프도를 고려 및 조정하여 다양한 색상의 가로수 보호판을 제조하고 다양한 모양의 가로수 보호판 몰드로 다양한 제품을 제조할 수 있는 방법을 설명하였다.
또한, 본 발명의 수화작용 및 폴리머의 경화작용은 3단계로 설명할 수 있다.
1단계는 천연시멘트의 수화반응이 먼저 일어나며, 2단계에서는 폴리머 입자들이 굴패각분말 및 골재의 공극들을 점차적으로 채워가고 3단계에서는 시멘트 수화물과 폴리머 입자들이 상호작용하여 폴리머 복합체를 형성하는 과정이다.
이를 세부적으로 설명하면, 첫 번째 1단계에서 C-S-H겔이 천연시멘트의 수화에 의해 생성되며, 배합수는 수화과정 중에 형성되는 수산화칼슘으로 인해 포화상태에 이르게 되고, 한편으로 폴리머 입자들은 부분적으로 시멘트 겔, 미수화물, 그리고 골재 입자의 표면에 부착된다.
물에 의해 수산화칼슘은 규산염층(calcium silicate layer)을 형성하기 위해 각 골재의 실리카 표면과 반응하며, 시멘트 수화물과 골재사이의 접촉면에서 수산화칼슘과 에트링가이트(ettringite)가 형성되면서 부착력이 증진되는 과정으로 초기단계의 강도는 수화작용이 중요하다.
2단계에서는 시멘트 겔 구조화 과정에 탈수(증발)로 인하여 폴리머 입자는 점차적으로 모세관 공극 속에 갇혀지게 된다.
천연시멘트의 수화가 더욱 진행되고 모세관수가 감소됨에 따라서 폴리머 입자는 시멘트겔, 미수화시멘트 입자 혼합물의 표면에서 연속적인 폴리머 입자의 막을 형성하기 위해 응집하게 되며, 동시에 골재 표면상의 실리케이트와 여러 시멘트 수화 혼합물에 부착하게 된다.
이러한 경우에 폴리머 입자보다 더 큰 공극들은 폴리머 입자의 부착력에 의해 충진되는 것이다.
3단계는 최종적으로 시멘트의 수화가 진행됨에 따라 결합수가 빠져 나가면서 시멘트 수화물 상에 충진된 폴리머 입자들이 응집하여 연속적인 폴리머 막(필름현상)을 형성하게 된다.
이때, 폴리머 막이 시멘트 수화물과 결합하게 되면서 수화물 내에서 단단한 구조의 망(네트워크)를 형성하는 것이다. 이러한 폴리머 막은 산업폐기물인 굴패각과 흙속에 내재한 8대 중금속의 발현을 차폐하는 기능도 있다.
특히, 천연 시멘트의 수화반응이 폴리머 에멀젼에 포함된 유화제와 폴리머 입자들의 콜로이드적인 성질로 지연될 수는 있으나, 여러 시험 결과로 본 발명의 폴리머 액상 경화제를 혼합 골재(굴패각 분말과 천연 혼합재)에 따른 조성비에 맞추어서 적정한 농도를 조절하게 되면, 효율적으로 품질이 우수한 가로수 보호판을 제조할 수 있다.
이를 하기에서 좀 더 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법에 대한 공정도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법은 세척및건조단계(S100), 굴패각분쇄물수득단계(S200), 굴패각분쇄물소성단계(S300), 친환경시멘트준비단계(S400), 폴리머액상경화제준비단계(S500), 천연골재준비단계(S600), 원료혼합단계(S700), 가로수보호판성형단계(S800), 가로수보호판건조단계(S900)를 포함한다.
다음은 상기한 각 단계에 대하여 구체적으로 설명하도록 하겠다.
1. 세척및건조단계(S100)
상기 세척및건조단계(S100)는 박신장에서 수거한 굴 패각을 깨끗한 물로 세척하여 굴 패각에 존재하는 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 충분히 건조시켜 깨끗한 굴 패각을 수득하게 된다.
굴 패각은 높은 비표면적에 의한 우수한 물리적 흡착과 성분의 대부분을 차지하는 칼슘(Ca)성분에 의한 화학적 흡착으로 가로수로 유입되는 외부 오염물질 중의 중금속(Cd, Pb,Cu, Zn 등)을 제거하거나, 수중의 인성분과 질소성분을 제거하는 데 용이하다.
일 예로 굴 패각의 주요성분의 함량(wt%)은 하기 표 1과 같다.
CaCO3 SiO2 P2O5 Na2O MgO B2O3 Mn Zn Cu 유기물
95 0.1 0.14 0.05 0.17 0.003 0.013 0.016 0.001 4
상기한 표 1과 같이, 굴 패각은 탄산칼슘(CaCO3)을 주성분으로 하고, 유기물 및 미량의 SiO2 , MgO, Na2O와 같은 무기물로 이루어진다.
2. 굴패각분쇄물수득단계(S200)
상기 굴패각분쇄물수득단계(S200)는 분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄 후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하게 된다.
상기와 같이, 분쇄하는 이유는 하기의 소성로에서 소성시 소성 효율을 향상시키기 위하여 사전에 미리 분쇄하여 소성 시간을 절약하기 위한 것이다.
3. 굴패각분쇄물소성단계(S300)
상기 굴패각분쇄물소성단계(S300)는 소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 가열하여 산화칼슘을 생성하는 과정을 수행하게 된다.
상기한 소성단계는 이물질 제거를 2차적인 목적으로 하며, 근본적인 목적은 비료 성분인 산화칼슘(CaO)을 획득하기 위한 것이다.
상기 산화칼슘을 포함하는 굴패각을 가로수의 가로수 보호판으로 사용하게 되면 가로수의 생장을 촉진시킬 수 있게 된다.
표 1과 같이, 주성분인 탄산칼슘(CaCO3)으로 이루어진 굴 패각은 800 ~ 1,200℃의 온도로 약 40분간의 소성 과정(CO2 의 증발과정)을 통하여 산화칼슘을 생성할 수 있으며, 이는 토양의 산성화 방지와 토양의 개선 효과 및 칼슘 비료로 활용되며, 패화석 비료와 같은 성분을 제공하게 된다.
상기한 효과는 굴 패각을 이용한 패화석 비료와 관련된 기술을 일반적인 기술이므로 상세한 설명은 생략하겠다.
한편, 바람직하게 굴 패각 분쇄물을 소성시켜 산화칼슘을 포함한 굴 패각 분말로 형성함에 있어 평균 입경 0.6 ~ 1.7mm 일 수 있으며, 상기 평균 입경은 추후 입상 형태로의 성형의 용이성과 비료로 사용된 후 잘 분해가 될 수 있는 정도로 고려한 것이다.
또 다른 예에 따르면, 상기 산화칼슘을 포함한 굴 패각 분말은 평균 입경 1 ~ 5mm인 입상 형태인 것일 수 있으며, 상기 입상의 평균 입경은 보관성, 운반성, 사용의 편이성을 고려한 것이다.
따라서, 실제 설치되는 가로수 보호판의 설치 환경에 따라 평균 입경을 선택적으로 고려할 수 있을 것이다.
4. 친환경시멘트준비단계(S400)
상기 친환경시멘트준비단계(S400)는 CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 포함하는 친환경시멘트를 준비하는 단계이다.
본 발명의 친환경 시멘트는 비소, 납, 수은, 안티몬 등의 인체에 해로운 8대 중금속을 포함하지 않은 친환경적인 시멘트를 준비하는 것으로 본 발명에서는 제품의 압축강도를 친환경 시멘트의 중량비로 조절한다.
친환경 시멘트는 C-S-H겔을 생성하는 수화 작용을 담당하며, 배합 수는 수화과정 중에 형성되는 수산화칼슘으로 인해 포화 상태에 이르게 되고, 물에 의해 수산화칼슘은 규산염층(calcium silicate layer)을 형성하기 위해 각 골재의 실리카 표면과 반응하며, 시멘트 수화물과 골재사이의 접촉면에서 수산화칼슘과 에트링가이트(ettringite)가 형성되면서 부착력이 증진되는 과정으로 초기단계의 강도는 친환경 시멘트의 수화작용으로 생성된다.
이때, 준비된 원료를 충분히 혼합기에 골고루 혼합시키게 된다.
상기 전술한 각 조성물의 중량부의 범위 내에서 자유롭게 양을 조절할 수 있지만, 상기 각 조성물의 중량부 미만으로 혼합하게 되면 충분한 수화작용이 부족하여 압축강도 발현에 문제가 생기고 고화가 늦어지게 되어 시공성이 좋지 못하며, 각 조성물의 중량부를 초과하여 혼합하게 되면 고화 속도가 빨라 균일한 혼합이 상당히 힘들고 작업성이 떨어지게 되며 제품의 제조원가가 높아진다.
친환경 시멘트는 기존 포틀랜드 시멘트의 6가 크롬의 발암물질에 대한 우려와 중금속에 따른 건강의 우려가 없는 친환경 제품이다.
5. 폴리머액상경화제준비단계(S500)
상기 폴리머액상경화제준비단계(S500)는 에틸렌비닐초산 에멀젼(Ethylene-Vinyl Acetate Emulsion) 50 ~ 60 중량부, 아크릴계 폴리머 에멀젼(Acrylate polymer Emulsion) 20 ~ 30 중량부, 합성고무 라텍스(Synthetic Rubber latex) 5 ~ 10 중량부로 이루어진 폴리머 혼합제와 물을 1 : 4의 중량비로 희석한 폴리머 액상 경화제를 준비하는 단계이다.
이때, 준비된 원료를 충분히 혼합기에 골고루 혼합시키게 된다.
이때, 폴리머와 물과의 혼합비는 1:4 가 표준적으로 적용되나, 물의 흡수가 높은 굴패각 분말, 고령토, 황토와 같은 골재의 조성비가 클 경우는 제품의 품질을 고려하여 성형을 위한 슬럼프도와 휨(인장)강도 구현을 위하여 폴리머 복합체와 물과의 희석비율을 조절하여 사용한다.
또한, 경화과정은 설명하면, 앞선 천연 시멘트 겔 구조화 과정에 탈수(증발)로 인하여 폴리머 입자는 점차적으로 모세관 공극 속에 갇혀지게 된다.
천연 시멘트의 수화가 더욱 진행되고 모세관 수가 감소됨에 따라서 폴리머 입자는 시멘트겔, 미수화시멘트 입자 혼합물의 표면에서 연속적인 폴리머 입자의 막을 형성하기 위해 응집하게 되며, 동시에 골재 표면상의 실리케이트와 여러 시멘트 수화 혼합물에 부착하게 된다.
이러한 경우에 폴리머 입자보다 더 큰 공극들은 폴리머 입자의 부착력에 의해 충진된다.
그리고, 최종적으로 앞에서 시멘트의 수화가 진행됨에 따라 결합수가 빠져 나가면서 시멘트 수화물 상에 충진된 폴리머 입자들이 응집하여 연속적인 폴리머 막(필름현상)을 형성하게 된다.
이때, 폴리머 막이 시멘트 수화물과 결합하게 되면서 수화물 내에서 단단한 구조의 망(네트워크)를 형성하는 것으로 제품의 품질에 중요한 요소이다.
상기 폴리머 경화제는 굴패각분말, 황토, 마사토의 골재로 제작되는 가로수 보호판의 휨강도, 압축강도, 흡수율의 요구 품질조건을 만족하기 방안으로 사용한다. 그리고 폴리머경화제는 시멘트만으로 제작되는 제품에 비하여 휨강도, 내약품성 및 기밀성이 좋은 고품질의 제품을 만들 수 있다.
한편, 본 발명에서 설명하고 있는 폴리머 액상 경화제의 경우에, 상기한 중량부의 범위를 초과하게 된다면, 친환경 시멘트의 수화작용을 방해하는 문제점이 발생하거나, 접착력이 강해져서 추후 유연한 탄성을 제공할 수 없게 되어 균열(크랙, crac) 발생의 우려가 있으며, 중량부의 범위 미만일 경우에는 접착력이 떨어져 충분한 하중을 견딤에 있어 문제가 발생하거나, 요구되는 인장(휨) 강도를 보장할 수 없게 된다.
6. 천연골재준비단계(S600)
상기 천연골재준비단계(S600)는 상기 산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 골재혼합물 40 ~ 65 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 단계이다.
이때, 준비된 천연골재를 충분히 혼합기(믹서기)에 골고루 혼합시키게 된다.
상기 고령토는 물이나 탄산 등의 화학적 작용으로 인해 바위와 돌이 분해되어 생긴 진흙으로, 주광물은 카올리나이트 AlO·2SiO·2HO와 할로이사이트 AlO·SiO·4HO이며, 원적외선과 음이온을 방출하는 것으로 알려져 있어, 호기성 미생물이 고령토와 접하면 호적한 환경에 의해서 미생물이 활성화되는 특성이 있다.
상기 천연 포졸란은 미세 분말화된 것을 사용하게 되는데, 분쇄된 천연 게르마늄(포졸란) 분말을 체 등을 통해 분급하여 적정의 입도 크기를 가지는 것을 사용한다.
이때, 게르마늄(포졸란) 분말의 입도 크기가 0.1㎛ 미만으로서 너무 작은 경우, 굴패각 분말과 혼합 시 응집될 수 있고, 20㎛를 초과하여 너무 큰 경우 사용량
대비 표면적이 작아 원적외선 방사율이 낮으므로, 0.1 ~ 20㎛ 크기의 게르마늄 분말을 사용한다.
이러한 점을 고려할 때, 바람직하게는 1 ~ 10㎛ 입도 크기의 게르마늄 분말을 사용하는 것이 좋으며, 게르마늄 분말은 원적외선 방사를 위한 주요 광물로 사용되며, 이는 또한 음이온을 방출한다.
상기 황토는 산화철과 무수 산화철을 함유한 규토와 흙으로 이뤄진 자연 상태의 흙을 의미하며, 상기 마사토는 화강암이 풍화되어 생성된 흙으로 화강토로도 불린다.
상기 일라이트(Illite)는 단사정계에 속하는 운모족 광물이며, 상기 제오라이트(Zeolite)는 비석이라고도 하며, 주로 알루미늄, 나트륨, 칼슘의 규산염수화물이다.
상기한 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 혼합물을 산화칼슘을 포함하는 굴패각 분말과 혼합하여 가로수 보호판으로 사용하게 되면, 각 물질들에서 제공되는 식물에 유익한 성분들을 제공할 수 있게 되어 가로수의 성장을 촉진하는 효과가 있다.
7. 원료혼합단계(S700)
상기 원료혼합단계(S700)는 상기 준비된 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 10 : 3 : 2의 중량비로 혼합기(믹서기)에 투입시켜 비빔하여 몰타르화시키는 단계이다.
예를 들어, 준비된 천연 골재 1,000g에 친환경시멘트를 300g를 넣고 믹서기에서 충분히 혼합한 후 폴리머 액상 경화제 200g를 골고루 뿌리면서 몰타르화된 혼합물을 수득할 수 있게 된다.
그러나 굴패각분말, 황토와 같이 수분 흡수가 높은 재료는 원료혼합단계에서 모르타르화 시 물의 함양을 높여주어야 한다.
그리고 친환경시멘트는 압축강도를 조절하는 물질로 굴패각 및 골재의 조성물과 조성비에 따라서 가감하며, 친환경 폴리머는 휨(인장)강도를 조절하는 물질로 천연시멘트의 투입량과 골재의 함수비, 조립율 및 성형시 슬럼프도를 고려하여 조절한다.
천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 10 : 3 : 2의 중량비로 가급적 유지하는 것이 바람직할 것이며, 친환경시멘트가 상기 중량비 미만일 경우에 응결시간이 늦어지는 결과를 초래하게 되며, 이에 의해 시공성이 떨어질 수밖에 없으며, 중량비를 초과할 경우에 고화 속도가 빨라 균일한 혼합을 할 수 없으며, 폴리머 액상 경화제가 본 발명에서 제시한 중량비 미만이거나, 초과할 경우에는 접착력이 떨어지거나, 접착력이 높아 이에 따른 강도가 떨어지게 되므로 가급적 상기한 중량비를 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 특장점은 황토, 마사토, 석분 등 우리 주변에서 쉽게 구할 수 있는 흙을 사용하여 가로수 보호판을 제조하는 것으로 앞에서 서술한 친환경 시멘트와 폴리머 액상 경화제의 조성 중량비를 달리하여 고품질의 가로수 보호판을 제조할 수 있다.
이때, 산화칼슘을 포함하는 굴패각 분말의 산화칼슘은 액상 폴리머 경화제에 포함된 물과의 반응으로 수산화칼슘으로 변형되며, 수산화칼슘 역시 비료성분에 해당한다.
굴패각분말 혼합골재 친환경시멘트 액상폴리머경화제 비고
표준중량(g) 500 500 300 200
표준중량비% 38.5 38.5 23 -
조성비율(중량부) 35 ~ 60 40 ~ 65 10 ~ 30 -
상기 표 2는 표준 조성비를 나타낸 도표이며, 상기 표준 조성비에서 폴리머경화제는 물로 희석한 액체로 물의 건조(증발) 후 전체 비중에 크게 영향을 주지 않는다.
그리고 폴리머 액상 경화제는 성형의 작업성을 고려한 슬럼프도, 혼합물의 조성물(성분비), 제품의 휨강도를 고려하며, 폴리머복합체의 농도는 친환경시멘트 중량에 약 5~25%로 조정한다.
이는 폴리머의 농도가 5% 미만인 경우 폴리머 막(필림) 형성이 어렵고 25%이상인 경우 친환경 시멘트의 수화작용을 방해하기 때문이다.
8. 가로수보호판성형단계(S800)
상기 가로수보호판성형단계(S800)는 상기 몰타르화된 원료를 가로수 보호판 성형장치에 투입하여 가압 성형하는 단계이다. 성형의 품질은 슬럼프도와 관계가 깊다.
슬럼프도가 높은 경우 성형된 제품이 무너져 내리는 현상이 발생하고 슬럼프도가 낮은 경우 성형된 제품에 깨짐 현상이 발생한다.
따라서 성형장치에서 성형 되어 이탈되는 가로수 보호판의 외형을 보고 슬럼프도를 조절하는 것이 바람직하다.
일반적으로 가로수 보호판은 중앙에 식목부가 개구되며, 적어도 복수 개 이상으로 구획 분리된 가로수 보호판을 사용하게 된다.
여기서, 가로수 보호판의 형상은 다양할 수 있으며, 가로수 보호판을 이루는 각각의 판재들은 복수 개 이상으로 형성되어 상호 조립되는 구성으로 형성될 수도 있다.
예를 들어, 반원형의 가로수 보호판 형틀을 2개 준비하고, 상기 모르타르화된 원료를 가로수 보호판 성형기에서 가압 및 다짐으로, 도 2와 같은 성형물인 가로수 보호판을 제조하게 된다.
9. 가로수보호판건조단계(S900)
상기 가로수보호판건조단계(S900)는 상기 가압 성형된 가로수 보호판을 건조하는 단계이다.
가로수 보호판의 건조는 친환경 시멘트에 의한 수화작용과 폴리머 경화제에 의한 폴리머 막(필림) 형성과정이다. 이는 3단계의 과정으로 정리된다.
1단계는 물에 의한 천연시멘트의 수화반응이 먼저 일어나며, 2단계에서는 폴리머 입자들이 굴패각분말 및 골재의 공극들을 점차적으로 채워가고 3단계에서는 시멘트 수화물과 폴리머 입자들이 상호작용하여 폴리머 복합체를 형성하는 과정으로 건조(물의 증발)로 고착화 된다.
자연건조의 경우 수화작용 및 경화작용에 의하여 최대 강도가 구현되는 28일을 권장하지만, 사업적인 측면과 제품이 출고되어 시공까지 걸리는 시간 및 시공 후의 자연건조 등을 고려하여 건조실에서 48시간의 건조 후 출고가 바람직하다.
상기한 제 1 실시예에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법은 다음과 같이 정리된다.
즉, 물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조(S100)시키게 되며, 이후, 분쇄기에 상기 세척 및 건조된 굴 패각을 투입하여 분쇄 후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득(S200)하게 된다.
이후, 소성로에 상기 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 가열하여 산화칼슘을 포함하고 있는 굴 패각 분말을 획득하게 되는 것(S300)이다.
이후, CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부로 이루어진 친환경시멘트를 준비(S400)하게 되며, 에틸렌비닐초산 에멀젼(Ethylene-Vinyl Acetate Emulsion) 50 ~ 60 중량부, 아크릴계 폴리머 에멀젼(Acrylate polymer Emulsion) 20 ~ 30 중량부, 합성고무 라텍스(Synthetic Rubber latex) 5 ~ 10 중량부로 이루어진 폴리머 혼합제와 물을 1 : 4의 중량비로 희석한 폴리머 액상 경화제를 준비(S500)하게 된다.
그리고, 상기 소성로에서 소성된 산화칼슘을 포함하는 굴패각 분말 20 ~ 70 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 혼합물 10 ~ 60 중량부를 준비(S600)하게 된다.
이후, 상기 준비된 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 10 : 3 : 2의 중량비로 혼합기(믹서기)에 투입시켜 비빔하여 몰타르화(S700)시키게 된다.
이후, 상기 몰타르화된 원료를 가로수 보호판 성형기에서 가압 성형(S800)하게 되고, 가압 성형후 분리한 가로수 보호판을 상온 혹은 건조기에서 48시간 동안 건조(S900)하게 된다.
이후, 도 2와 같은 가로수 보호판을 획득하여 품질 검사 및 출고 준비(S1000)하게 되는 것이다.
본 발명의 제조방법을 통해 제조된 가로수 보호판의 형상은 도 2에 예시된 가로수 보호판의 형상에 한정되지 않고 성형장치의 형틀의 모양을 변형시킴으로 다양하게 제조될 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법에 대한 공정도이다.
본 발명의 제 2 실시예는 가로수보호판이 설치될 현장 상황에 맞게 가로수보호판을 제조하는 것에 특징이 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법은, 세척및건조단계(S100A), 굴패각분쇄물수득단계(S200A), 굴패각분쇄물소성단계(S300A), 친환경시멘트준비단계(S400A), 폴리머액상경화제준비단계(S500A), 자연토획득단계(S600A), 천연골재준비단계(S700A), 원료혼합단계(S800A), 가로수보호판성형단계(S900A), 가로수보호판건조단계(S1000A)를 포함한다.
다음은 상기한 각 단계에 대하여 구체적으로 설명하도록 하겠다.
상기한 세척및건조단계(S100A), 굴패각분쇄물수득단계(S200A), 굴패각분쇄물소성단계(S300A), 친환경시멘트준비단계(S400A), 폴리머액상경화제준비단계(S500A)는 본 발명의 제 1실시예와 동일한 단계를 거치게 되므로 상세한 설명은 생략하도록 하겠다.
상기 자연토획득단계(S600A)는 가로수 보호판을 설치할 가로수 주변으로부터 자연토를 획득하는 단계이다.
즉, 가로수를 설치하기 위해서는 가로수 보호판이 설치될 현장에서 터 파기 작업이 수행되는데 이때 터 파기에 의해 발생하는 가로수 주변의 자연토를 별도의 용기에 보관하게 된다. 예를 들어, 가로수보호판을 설치할 가로수 주위의 자연토를 10 ~ 30cm 깊이로 파내고, 해당 자연토를 별도의 용기에 담게 되며, 자연토를 버리지 않고, 이를 가로수 보호판 제조에 활용하게 되는 것이다.
상기 천연골재준비단계(S700A)는 상기 획득된 자연토 40 ~ 65 중량부와 산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하게 되며, 원료혼합단계(S800A)에서는 준비된 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 10 : 3 : 2의 중량비로 혼합기(믹서기)에 투입시켜 비빔하여 몰타르화시키게 되는 것이다.
상기 가로수보호판성형단계(S900A)는 몰타르화된 원료를 현장용 성형장치에 투입한 후 가압 성형하는 단계이다. 이때 상기 현장용 성형장치는 가로수의 식재 상태와 같은 현장 상황에 맞게 조립을 통해 모양을 변형시킬 수 있는 형틀이 포함된 성형장치이다.
가로수 보호판이 설치될 현장에 식재된 가로수는 가로수 보호판이 설치될 현장의 중앙부에 식재된 상태이기도 하지만, 한 쪽 방향으로 치우져 식재된 경우도 있다.
상기 현장용 성형장치를 구성하고 있는 형틀은 이러한 현장 상황을 반영한 형상으로 조립된 형틀인 것을 특징으로 한다.
상기의 형틀을 구비한 성형장치에 원료를 투입하여 성형하게 되면, 제조된 가로수 보호판은 가로수 보호판이 설치될 현장 상황에 맞는 형상을 하게 된다.
따라서 상기 제2 실시예에 의해 제조된 가로수 보호판은 현장 상황에 맞게 제조된 맞춤형 가로수 보호판이 되는 것이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법에 대한 공정도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법은, 세척및건조단계(S100B), 굴패각분쇄물수득단계(S200B), 굴패각분쇄물소성단계(S300B), 친환경시멘트준비단계(S400B), 폴리머액상경화제준비단계(S500B), 천연골재준비단계(S600B), 베이스층형성단계(S800B), 베이스층건조단계(S900B), 굴패각메인층형성단계(S1000B), 굴패각메인층건조단계(S1100B), 상부층형성단계(S1200B), 가로수보호판건조단계(S1300B)를 포함한다.
다음은 상기한 각 단계에 대하여 구체적으로 설명하도록 하겠다.
상기한 세척및건조단계(S100B), 굴패각분쇄물수득단계(S200B), 굴패각분쇄물소성단계(S300B), 친환경시멘트준비단계(S400B), 폴리머액상경화제준비단계(S500B), 천연골재준비단계(S600B), 가로수보호판건조단계(S1300B)는 본 발명의 제 1실시예와 동일한 단계를 거치게 되므로 상세한 설명은 생략하도록 하겠다.
후술하는 단계는 제 1 실시예와 차이점을 보이는 제 3 실시예의 단계로서, 도 5 내지 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
A. 베이스층형성단계(S800B)
상기 베이스층형성단계(S800B)는 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제, 미네랄 볼을 중량비 4:3:2:6 으로 혼합한 후, 성형장치의 가로수 보호판 형틀에 투입하여 도 5의 베이스층(100)을 형성하는 단계이다.
상기 미네랄 볼은 구형 또는 반구형의 형상을 하며 다량의 미네랄을 혼합하고 있어 가로수의 생육에 도움을 주게 되는데. 이러한 미네랄 볼을 상기 베이스층에 포함시킴으로 가로수 생육에 도움을 주는 기능성 가로수 보호판이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 미네랄 볼은 산화칼슘 성분을 포함하고 있는 굴패각 분말 50 중량부와 고령토, 황토, 마사토 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 배수토 50 중량부를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용되는 미네랄 볼이란 용어는 미네랄을 함유하고 있고 볼 형상이란 의미로 사용되는 것임을 알아야 한다.
B. 베이스층건조단계(S900B)
상기 베이스층건조단계(S900B)는 가로수 보호판 형틀에 형성된 베이스층(100)을 상온에서 20분 내지 30분 정도를 건조하는 단계이다.
즉, 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제, 미네랄 볼을 포함하는 베이스층은 상온에서 어느 정도 경화된 후, 베이스층 위에 굴패각메인층을 투입하기 위한 베이스 역할을 수행하도록 하는 것이다.
상기한 건조 시간은 충분히 지반을 지지할 수 있도록 필요에 따라 2시간 이상의 건조 과정을 거치거나, 건조기를 통해 10분 정도를 빠르게 건조시킬 수도 있다.
상기 베이스층(100)은 지반을 지지하는 역할을 기본적으로 수행하지만, 굴패각 분말에 포함한 천연 비료성분인 산화칼슘과 미네랄 볼에 포함된 미네랄 성분 등에 의해 식물에 각종 유용한 성분을 제공할 수 있게 된다.
상기 베이스층의 높이는 2cm ~ 4cm 에서 현장 상황에 맞게 선택하여 조절하게 된다.
C. 굴패각메인층형성단계(S1000B)
상기 굴패각메인층형성단계(S1000B)는 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 중량비 10:3:2로 혼합한 후, 건조된 상기 베이스층 상부에 골고루 투입하여 도 5의 굴패각메인층(200)을 형성하는 단계이다.
즉, 상기 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제가 중량비 10:3:2로 몰타르화된 혼합물을 상기 베이스층 상부에 골고루 투입하여 굴패각메인층(200)을 형성하게 된다.
상기 굴패각메인층(200)의 높이는 5cm ~ 7cm 에서 현장 상황에 맞게 선택하여 조절하게 된다.
D. 굴패각메인층건조단계(S1100B)
상기 굴패각메인층건조단계(S1100B)는 가로수 보호판 형틀에 형성된 굴패각메인층을 상온에서 20분 내지 30분 정도를 건조하는 단계이다.
상기한 건조 시간은 충분히 베이스층의 상부에서 경화될 수 있도록 필요에 따라 2시간 이상의 건조 과정을 거치거나, 건조기를 통해 10분 정도를 빠르게 건조시킬 수도 있다.
상기와 같이, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제 및 상기 굴패각 분말이 포함된 천연 혼합제를 혼합하여 상기 베이스층 상부에 굴패각메인층으로 형성하게 되면, 빗물의 보관과 산화칼슘이 물과 반응하여 생성된 비료성분인 수산화칼슘에 의해 토양의 산성화 방지, 토양의 개선, 칼슘 비료로 사용되도록 하면서 동시에 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트에서 제공되는 영양분을 가로수에 제공하게 됨으로써, 가로수 식물 생장을 촉진시킬 수가 있게 된다.
E. 상부층형성단계(S1200B)
상기 상부층형성단계(S1200B)는 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제, 석분을 중량비 6:3;2:4로 혼합한 후, 혼합물을 상기 굴패각메인층 상부에 골고루 투입하여 도 5의 상부층(300)을 형성하는 단계이다.
상기 상부층을 형성하는 조성물로 석분을 사용하는 이유는 상부층을 통해 빗물의 투수를 용이하게 하기 위함이다.
상기 석분은 굵은 입자를 갖는 돌가루로서 상기 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제 보다 큰 입자 직경을 갖고 있어, 상기 석분을 포함하는 상부층은 내부에 공극을 갖게 되어 빗물 등의 투수성이 높아 가로수 보호판 최상층인 상부층에 유입되는 빗물 등을 빠르게 하부의 굴패각메인층으로 투과시키는 효과를 제공하게 된다.
다음은 도 7 내지 도 11를 참조하여 본 발명에 따른 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법을 설명하도록 한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법의 실시예1은,
가로수 보호판을 복수개 준비하는 단계와;
가로수 보호판이 설치될 현장에 가로수 보호판이 설치될 수 있도록 터파기하는 단계와;
터파기한 현장에 가로수의 식재 상태에 맞게 준비된 복수개의 가로수 보호판을 배치하는 단계를 포함한다.
상기 가로수 보호판은,
물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100)와;
분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200)와;
소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300)와;
CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400)와;
에틸렌비닐초산 에멀젼(Ethylene-Vinyl Acetate Emulsion) 50 ~ 60 중량부, 아크릴계 폴리머 에멀젼(Acrylate polymer Emulsion) 20 ~ 30 중량부, 합성고무 라텍스(Synthetic Rubber latex) 5 ~ 10 중량부로 이루어진 폴리머 혼합제와 물을 1 : 4의 중량비로 희석한 폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500)와;
산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 골재혼합물 40 ~ 65 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S600)와;
상기 준비된 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 10 : 3 : 2의 중량비로 혼합기 투입시켜 비빔하여 몰타르화시키는 원료혼합단계(S700)와;
상기 몰타르화된 원료를 가로수 보호판 성형기에서 가압 성형하는 가로수보호판성형단계(S800)와; 상기 가압 성형된 가로수 보호판을 건조하는 가로수보호판건조단계(S900)를 통해 제조되는 것을 특징으로 한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법의 실시예 2는,
가로수 보호판이 설치될 현장에 가로수 보호판이 설치될 수 있도록 터파기하는 단계와;
터파기한 현장에 가로수의 식재 상태와 같은 현장 상황에 맞는 현장용 성형장치를 설치하는 단계와;
몰타르화된 원료를 설치된 현장용 성형장치에 투입해 성형하는 단계와;
성형 된 가로수 보호판을 건조한 후 현장용 성형장치를 탈거하는 단계를 포함한다.
상기 현장용 성형장치에 투입되는 몰타르화된 원료는,
물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100)와;
분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200)와;
소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300)와;
CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400)와;
에틸렌비닐초산 에멀젼(Ethylene-Vinyl Acetate Emulsion) 50 ~ 60 중량부, 아크릴계 폴리머 에멀젼(Acrylate polymer Emulsion) 20 ~ 30 중량부, 합성고무 라텍스(Synthetic Rubber latex) 5 ~ 10 중량부로 이루어진 폴리머 혼합제와 물을 1 : 4의 중량비로 희석한 폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500)와;
산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 골재혼합물 40 ~ 65 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S600)와;
상기 준비된 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 10 : 3 : 2의 중량비로 혼합기 투입시켜 비빔하여 몰타르화시키는 원료혼합단계(S700)를 통해 제조된다.
특히, 상기 현장용 성형장치를 설치하는 단계를 통해 터파기한 현장에 설치되는 현장용 성형장치는 가로수의 식재 상태와 같은 현장 상황에 맞게 조립을 통해 모양을 변형시킬 수 있는 형틀을 포함하는 성형장치이다.
가로수 보호판이 설치될 현장에 식재된 가로수는 가로수 보호판이 설치될 현장의 중앙부에 식재된상태이기도 하지만 경우에 따라 한쪽 방향으로 치우져 식재된 경우도 있다.
상기 현장용 성형장치를 구성하고 있는 형틀은 이러한 현장 상황을 반영한 형상으로 조립될 수 있는 형틀인 것을 특징으로 한다.
즉, 가로수의 식재 상태를 반영할 수 있도록 형틀의 모양을 조립한 후 성형장치에 원료를 투입하여 성형하게 되면, 가로수 보호판이 설치될 현장 상황에 맞게 가로수 보호판을 시공할 수 있게 된다.
도 9에 도시한 바와 같이, 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법의 실시예 3은,
가로수 보호판이 설치될 현장에 가로수 보호판이 설치될 수 있도록 터파기하는 단계와;
터파기한 현장에 가로수의 식재 상태와 같은 현장 상황에 맞는 현장용 성형장치를 설치하는 단계와;
몰타르화된 원료를 설치된 현장용 성형장치에 투입해 성형하는 단계와;
성형 된 가로수 보호판을 건조한 후 현장용 성형장치를 탈거하는 단계를 포함한다.
상기 현장용 성형장치에 투입되는 몰타르화된 원료는,
물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100A)와;
분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100A)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200A)와;
소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200A)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300A)와;
CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400A)와;
에틸렌비닐초산 에멀젼(Ethylene-Vinyl Acetate Emulsion) 50 ~ 60 중량부, 아크릴계 폴리머 에멀젼(Acrylate polymer Emulsion) 20 ~ 30 중량부, 합성고무 라텍스(Synthetic Rubber latex) 5 ~ 10 중량부로 이루어진 폴리머 혼합제와 물을 1 : 4의 중량비로 희석한 폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500A)와;
가로수 보호판을 설치할 가로수 주변으로부터 자연토를 획득하는 자연토획득단계(S600A)와;
상기 획득된 자연토 40 ~ 65 중량부와 산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S700A)와;
상기 준비된 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 10 : 3 : 2의 중량비로 혼합기(믹서기)에 투입시켜 비빔하여 몰타르화시키는 원료혼합단계(S800A)를 통해 제조되는 원료이다.
특히, 상기 현장용 성형장치를 설치하는 단계를 통해 터파기한 현장에 설치되는 현장용 성형장치는 가로수의 식재 상태와 같은 현장 상황에 맞게 조립을 통해 모양을 변형시킬 수 있는 형틀을 포함하는 성형장치이다.
가로수 보호판이 설치될 현장에 식재된 가로수는 가로수 보호판이 설치될 현장의 중앙부에 식재된상태이기도 하지만 경우에 따라 한쪽 방향으로 치우져 식재된 경우도 있다.
상기 현장용 성형장치를 구성하고 있는 형틀은 이러한 현장 상황을 반영한 형상으로 조립될 수 있는 형틀인 것을 특징으로 한다.
즉, 가로수의 식재 상태를 반영할 수 있도록 형틀의 모양을 조립한 후 성형장치에 원료를 투입하여 성형하게 되면, 가로수 보호판이 설치될 현장 상황에 맞게 가로수 보호판을 시공할 수 있게 된다.
한편, 도 10에 도시한 바와 같이, 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법의 실시예 4는,
가로수 보호판을 복수개 준비하는 단계와;
가로수 보호판이 설치될 현장에 가로수 보호판이 설치될 수 있도록 터파기하는 단계와;
터파기한 현장에 가로수의 식재 상태에 맞게 준비된 복수개의 가로수 보호판을 배치하는 단계를 포함한다.
상기 가로수 보호판은,
물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100B)와;
분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100B)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200B)와;
소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200B)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300B)와;
CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400B)와;
에틸렌비닐초산 에멀젼(Ethylene-Vinyl Acetate Emulsion) 50 ~ 60 중량부, 아크릴계 폴리머 에멀젼(Acrylate polymer Emulsion) 20 ~ 30 중량부, 합성고무 라텍스(Synthetic Rubber latex) 5 ~ 10 중량부로 이루어진 폴리머 혼합제와 물을 1 : 4의 중량비로 희석한 폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500B)와;
산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 골재혼합물 40 ~ 65 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S600B)와;
천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제, 미네랄 볼을 중량비 4:3:2:6로 혼합한 후, 가로수 보호판 형틀에 투입하여 베이스층을 형성하는 베이스층형성단계(S800B)와;
상기 가로수 보호판 형틀에 형성된 베이스층을 상온에서 20분 내지 30분 정도를 건조하는 베이스층건조단계(S900B)와;
천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 중량비 10:3:2로 혼합한 후, , 건조된 상기 베이스층 상부에 골고루 투입하여 굴패각메인층을 형성하는 굴패각메인층형성단계(S1000B)와;
상기 가로수 보호판 형틀에 형성된 굴패각메인층을 상온에서 20분 내지 30분 정도를 건조하는 굴패각메인층건조단계(S1100B)와;
천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제, 석분을 중량비 6:3;2:4로 혼합한 후, 상기 굴패각메인층 상부에 골고루 투입하여 상부층을 형성하는 상부층형성단계(S1200B)와;
상기 가로수 보호판 형틀에 투입된 베이스층, 굴패각메인층, 상부층으로 이루어진 가로수 보호판을 건조하는 가로수보호판건조단계(S1300B)를 통해 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스층형성단계(S800B)에서의 미네랄 볼은 구형 또는 반구형의 형상을 하며 다량의 미네랄을 혼합하고 있어 가로수의 생육에 도움을 주게 되는데. 이러한 미네랄 볼을 상기 베이스층에 포함시킴으로 가로수 생육에 도움을 주는 기능성 가로수 보호판이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 미네랄 볼은 산화칼슘 성분을 포함하고 있는 굴패각 분말 50 중량부와 고령토, 황토, 마사토 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 배수토 50 중량부를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용되는 미네랄 볼이란 용어는 미네랄을 함유하고 있고 볼 형상이란 의미로 사용되는 것임을 알아야 한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법의 실시예 5는,
가로수 보호판이 설치될 현장에 가로수 보호판이 설치될 수 있도록 터파기하는 단계와;
터파기한 현장에 가로수의 식재 상태와 같은 현장 상황에 맞는 현장용 성형장치를 설치하는 단계와;
성형장치에 투입할 원료를 준비하는 단계와;
설치된 현장용 성형장치에 상기 준비된 원료를 투입해 성형하는 단계와;
성형 된 가로수 보호판을 건조한 후 현장용 성형장치를 탈거하는 단계를 포함한다.
상기 성형장치에 투입할 원료를 준비하는 단계는,
물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100B)와;
분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100B)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200B)와;
소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200B)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300B)와;
CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400B)와;
에틸렌비닐초산 에멀젼(Ethylene-Vinyl Acetate Emulsion) 50 ~ 60 중량부, 아크릴계 폴리머 에멀젼(Acrylate polymer Emulsion) 20 ~ 30 중량부, 합성고무 라텍스(Synthetic Rubber latex) 5 ~ 10 중량부로 이루어진 폴리머 혼합제와 물을 1 : 4의 중량비로 희석한 폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500B)와;
산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 골재혼합물 40 ~ 65 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S600B)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 설치된 현장용 성형장치에 상기 준비된 원료를 투입해 성형하는 단계는,
천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제, 미네랄 볼을 중량비 4:3:2:6로 혼합한 후, 가로수 보호판 형틀에 투입하여 베이스층을 형성하는 베이스층형성단계(S800B)와;
상기 가로수 보호판 형틀에 형성된 베이스층을 상온에서 20분 내지 30분 정도를 건조하는 베이스층건조단계(S900B)와;
천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 중량비 10:3:2로 혼합한 후, , 건조된 상기 베이스층 상부에 골고루 투입하여 굴패각메인층을 형성하는 굴패각메인층형성단계(S1000B)와;
상기 가로수 보호판 형틀에 형성된 굴패각메인층을 상온에서 20분 내지 30분 정도를 건조하는 굴패각메인층건조단계(S1100B)와;
천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제, 석분을 중량비 6:3;2:4로 혼합한 후, 상기 굴패각메인층 상부에 골고루 투입하여 상부층을 형성하는 상부층형성단계(S1200B)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스층형성단계(S800B)에서 미네랄 볼은 구형 또는 반구형의 형상을 하며 다량의 미네랄을 혼합하고 있어 가로수의 생육에 도움을 주게 되는데. 이러한 미네랄 볼을 상기 베이스층에 포함시킴으로 가로수 생육에 도움을 주는 기능성 가로수 보호판이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 미네랄 볼은 산화칼슘 성분을 포함하고 있는 굴패각 분말 50 중량부와 고령토, 황토, 마사토 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 배수토 50 중량부를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용되는 미네랄 볼이란 용어는 미네랄을 함유하고 있고 볼 형상이란 의미로 사용되는 것임을 알아야 한다.
또한, 상기 시공방법 실시예 1~5는 상기 터파기단계에 의해 형성된 구덩이 하부에 미네랄 볼들로 구성되는 바닥충진재를 채우는 바닥충진재 충진단계를 더 포함할 수 있다.
상기 바닥충진재를 구성하는 각각의 미네랄 볼은 산화칼슘 성분을 포함하고 있는 굴패각 분말 50 중량부와 고령토, 황토, 마사토 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 배수토 50 중량부를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용되는 미네랄 볼이란 용어는 미네랄을 함유하고 있고 볼 형상이란 의미로 사용되는 것임을 알아야 한다.

즉, 상기 터 파기단계에 의해 형성된 구덩이 하부에 비료 기능을 하는 산화칼슘 성분을 포함하는 있는 굴패각 분말 50 중량부와 배수 기능을 하는 고령토, 황토, 마사토 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 배수토 50 중량부로 구성되는 미네랄 볼들을 바닥충진재로 사용하여 채우게 된다.
삭제
상기 바닥충진재를 구성하는 각각의 미네랄 볼은 직경 30mm의 구형 또는 반구형 형상을 갖는 볼 형태인 것으로 빗물의 신속한 배수와 비료기능을 제공할 수 있다.
즉, 30mm 미만의 구형 또는 반구형 형상을 갖는 볼 형태이고, 비료기능과 배수기능을 갖는 미네랄 볼을 바닥충진재로 사용함으로써, 미네랄 볼들 사이의 공극으로 가로수 보호판 하부 지층으로의 빗물의 흡수가 용이하도록 함과 동시에 비료성분으로 작용하도록 하는 것이다
상기 바닥충진재를 구성하는 미네랄 볼은 구형이나 반구형 이외에 타원형, 직사각형, 삼각형 등 다양한 형태로 제조할 수 도 있다.
또한, 상기 바닥충진재 충진단계에서 상술한 미네랄 볼에 필요시 자갈, 분쇄된 돌 등을 혼합하여 바닥충진재로 사용할 수도 있을 것이다
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
아래 표 3은 물성 시험을 위한 본원 발명의 제조방법 제1실시예의 조성비(천연골재(산화칼슘을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 혼합물 40 ~ 65 중량부를 포함하는 천연골재)와 친환경시멘트와 폴리머액상결화제가 10:3:2로 혼합되는 조성비)가 적용된 실시예 1~2와 본원 발명의 조성비가 적용되지 않은 비교예 1~4에 대한 조성물 대비표이다.
<실시예 1>
굴패각분말 50 중량부, 황토 50 중량부, 친환경 시멘트 30 중량부, 폴리머 액상 경화제 20 중량부를 혼합하여 몰타르화시킨 굴패각을 이용한 가로수보호판 조성물을 이용하여 가로수보호판을 제조한다.
<실시예 2>
굴패각분말 40 중량부, 황토 45 중량부, 친환경 시멘트 25.5 중량부, 폴리머 액상 경화제 17 중량부를 혼합하여 몰타르화시킨 굴패각을 이용한 가로수보호판 조성물을 이용하여 가로수보호판을 제조한다.
<비교예 1>
굴패각분말 40 중량부, 황토 45 중량부, 친환경 시멘트 17 중량부, 폴리머 액상 경화제 17 중량부를 혼합하여 몰타르화시킨 굴패각을 이용한 가로수보호판 조성물을 이용하여 가로수보호판을 제조한다.
<비교예 2>
굴패각분말 40 중량부, 황토 45 중량부, 친환경 시멘트 34 중량부, 폴리머 액상 경화제 17 중량부를 혼합하여 몰타르화시킨 굴패각을 이용한 가로수보호판 조성물을 이용하여 가로수보호판을 제조한다.
<비교예 3>
굴패각분말 40 중량부, 황토 45 중량부, 친환경 시멘트 25.5 중량부, 폴리머 액상 경화제 8.5 중량부를 혼합하여 몰타르화시킨 굴패각을 이용한 가로수보호판 조성물을 이용하여 가로수보호판을 제조한다.
<비교예 4>
굴패각분말 40 중량부, 황토 45 중량부, 친환경 시멘트 25.5 중량부, 폴리머 액상 경화제 25.5 중량부를 혼합하여 몰타르화시킨 굴패각을 이용한 가로수보호판 조성물을 이용하여 가로수보호판을 제조한다.
조성(중량부) 실시예1 실시예2
 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
혼합
골재		 굴패각분말 50 40 40 40 40 40
황토 50 45 45 45 45 45
친환경시멘트 30 25.5 17 34 25.5 25.5
폴리머액상경화제 20 17 17 17 8.5 25.5
아래는 가로수보호판에 필요한 물성 항목에 대한 것이고 실시예 1~2 및 비교예 1~4로 제조된 벽돌에 대한 물성을 측정하였으며, 이를 하기 표 3에 나타내었다.
1. 전공극율: '포러스 콘크리트의 공극율 시험방법(안)'의 용적법에 의한 전공율 측정을 한다.
- 전공극율(부)=[1-(W2-W1)/V1] X 100
(V1: 공시체의 용적, W1: 공시체의 수중중량, W2: 24시간 기중 방치후의 기중중량)
2. 투수계수: KS F 4419(콘크리트의 투수계수 시험방법)에 의한 측정을 한다.
3. 보습성(부): 벽돌의 표면을 수분측정기(카스인텍, HI-520)로 측정하여 보습성을 측정한다.
4. 흡수율(부): KS F 2459(콘크리트의 흡수율 시험방법)에 의한 측정을 한다.
5. 응결시간: KS L 5201 : 2006(시멘트의 응결시간 시험방법)에 의한 측정을 한다.
6. 휨강도: KS F 2408(콘크리트의 휨강도 시험방법)에 의한 측정을 한다.
7. 인장강도: KS F 2423(콘크리트의 인장강도 시험방법)에 의한 측정을 한다.
8. 압축강도: KS L 5201 : 2006(시멘트의 응결시간 시험방법)에 의한 측정을 한다.
9. 감열강도: KS L 5201 : 2006(시멘트의 응결시간 시험방법)에 의한 측정을 한다.
10. 6가 크롬용출시험: 환경부의 폐기물 공정시험법에 의해 실시한다.
벽돌(28일, 20 ℃, 기중양생) 100 g을 증류수(0.1N HCl용액을 가하여 pH 5.8-6.3으로 조정) 1000 ml가 담긴 2000 ml의 삼각플라스크에 넣은 후 상온, 상압에서 진탕횟수 약 200 회/min(진폭 4-5 cm)로 6 시간 연속 진탕한다.
그 후 1.0 ㎛의 유리섬유 여과지를 이용하여 진탕한 증류수를 여과하고 추출하여 6가크롬 용출시험을 실시한다.
11. 백화현상: 백화현상의 정도에 따라 1에서 5까지 표시한다.
(1. 전혀 백화되지 않았음. 2. 표시가 나타남. 3. 일부분 백화됨. 4. 백화됨. 5. 전체 표면에 걸쳐 백화됨)
12. 안정도: KS L 5201 : 2006(시멘트의 응결시간 시험방법)에 의한 측정을 한다.
아래 표 4는 상기 물성 항목에 대해 본원 발명의 조성비가 적용된 실시예 1~2와 본원 발명의 조성비가 적용되지 않은 비교예 1~4에 대한 실험 데이타를 정리한 자료이다.
분구 실시예1 실시예2
 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
전공극율(%) 27.4 25.1 25.9 24.8 25.3 24.1
투수계수(mm/sec) 3.5 3.1 3.2 2.9 3.0 3.0
보습성(%) 12.8 11.9 12.2 11.7 11.5 11.6
흡수율(%) 5 4 3 4 4 4
응결시간-초결(분) 245 255 260 211 250 250
응결시간-종결
(시간:분)		 4:11 4:8 7:20 3:25 4:20 4:25
휨강도(kgf/cm2) 141 140 144 140 117 116
인장강도(kgf/cm2) 59 55 57 55 44 43
압축강도(N/mm2)
재령3일		 35.4 34.0 34.5 34.1 25.7 25.0
압축강도(N/mm2)
재령7일		 49.9 45.5 46.2 45.5 32.8 31.1
압축강도(N/mm2)
재령28일		 78.7 75.8 76.4 76.0 52.9 51.4
감열강도(%) 2.48 2.21 2.20 2.20 1.60 1.55
6가 크롬 무 무 무 무 무 무
백화현상 1 1 1 1 1 1
안정도(%) 0.07 0.05 0.04 0.05 0.03 0.04
비교예1의 경우에는 친환경시멘트가 본 발명에서 제시한 중량비 미만일 경우에 응결시간이 늦어지는 결과를 초래하게 됨을 알 수 있으며, 이에 의해 시공성이 떨어질 수밖에 없음을 나타낸 것이며, 비교예2의 경우에는 친환경시멘트가 중량비를 초과할 경우에 고화 속도가 빨라 균일한 혼합을 할 수 없음을 나타낸 것이며, 비교예3의 경우에는 폴리머 액상 경화제가 본 발명에서 제시한 중량비 미만일 경우를, 비교예4의 경우에는 폴리머 액상 경화제가 중량비를 초과할 경우에 접착력이 떨어지거나, 접착력이 높아 이에 따른 강도가 떨어짐을 나타낸 것이다.
결국, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 2에 따라 제조된 가로수 보호판은 비교예 1 내지 비교예3에 비하여 품질이 우수한 것을 확인하였으며, 특히, 품질 기준을 만족하고 있으므로 친환경 가로수 보호판으로서 역할을 충분히 감당할 수 있을 것이다.
한편, 도 12에 도시한 바와 같이, 실제 굴패각 및 마사토를 이용한 가로수 보호판(좌측 시험성적서), 굴패각 및 황토를 이용한 가로수 보호판(우측 시험성적서)을 제조하고 이를 한국건설생활환경시험연구원을 통해 납, 카드뮴, 수은, 크롬, 비소, 바륨, 셀레늄, 안티몬 등의 8 대 중금속의 검출 여부를 시험하였다.(시험방법 : KS G ISO 8124-3:2010)
8대 중금속 위해성 시험 결과, 상기 8 대 중금속이 불검출되었음을 확인하였으며, 이를 통해 친환경 가로수 보호판으로 활용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
본 발명에 의하면, 산업폐기물인 굴패각을 이용하여 자연 친화적이면서 가로수의 생장을 촉진시킬 수 있는 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판을 제공하게 된다.
따라서, 굴 패각의 환경 문제를 해결하여 지역의 폐기물 처리 비용을 절감하는 효과와 산업 폐기물의 재활용에 따른 원재료비의 절감 효과와 수목의 현장 상황에 맞게 가로수 보호판의 시공이 용이하여 작업자의 시공 편리성을 제공하게 된다.
상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
100 : 베이스층
200 : 굴패각메인층
300 : 상부층

Claims (10)

  1. 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법에 있어서,
    물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100)와;
    분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200)와;
    소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300)와;
    CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400)와;
    폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500)와;
    산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 골재혼합물 40 ~ 65 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S600)와;
    상기 준비된 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 10 : 3 : 2의 중량비로 혼합기 투입시켜 비빔하여 몰타르화시키는 원료혼합단계(S700)와;
    상기 몰타르화된 원료를 가로수 보호판 성형장치에 투입한 후 가압 성형하는 가로수보호판성형단계(S800)와;
    상기 가압 성형 된 가로수 보호판을 건조하는 가로수보호판건조단계(S900)를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법.
  2. 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법에 있어서,
    물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100A)와;
    분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100A)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200A)와;
    소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200A)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300A)와;
    CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400A)와;
    폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500A)와;
    가로수 보호판을 설치할 가로수 주변으로부터 자연토를 획득하는 자연토획득단계(S600A)와;
    상기 획득된 자연토 40 ~ 65 중량부와 산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S700A)와;
    상기 준비된 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 10 : 3 : 2의 중량비로 혼합기(믹서기)에 투입시켜 비빔하여 몰타르화시키는 원료혼합단계(S800A)와;
    상기 몰타르화된 원료를 현장용 성형장치에 투입한 후 가압 성형하는 가로수보호판성형단계(S900A)와;
    상기 가압 성형 된 가로수 보호판을 건조하는 가로수보호판건조단계(S1000A)를 포함하며,
    상기 현장용 성형장치는 가로수의 식재 상태와 같은 현장 상황에 맞게 조립을 통해 모양을 변형시킬 수 있는 형틀을 포함하는 성형장치인 것을 특징으로 하는 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법.
  3. 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법에 있어서,
    물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100B)와;
    분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100B)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200B)와;
    소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200B)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300B)와;
    CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400B)와;
    폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500B)와;
    산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 골재혼합물 40 ~ 65 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S600B)와;
    천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제, 미네랄 볼을 중량비 4:3:2:6로 혼합한 후, 성형장치의 가로수 보호판 형틀에 투입하여 베이스층을 형성하는 베이스층형성단계(S800B)와;
    상기 가로수 보호판 형틀에 형성된 베이스층을 상온에서 20분 내지 30분 정도를 건조하는 베이스층건조단계(S900B)와;
    천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 중량비 10:3:2로 혼합한 후, , 건조된 상기 베이스층 상부에 골고루 투입하여 굴패각메인층을 형성하는 굴패각메인층형성단계(S1000B)와;
    상기 가로수 보호판 형틀에 형성된 굴패각메인층을 상온에서 20분 내지 30분 정도를 건조하는 굴패각메인층건조단계(S1100B)와;
    천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제, 석분을 중량비 6:3;2:4로 혼합한 후, , 상기 굴패각메인층 상부에 골고루 투입하여 상부층을 형성하는 상부층형성단계(S1200B)와;
    상기 가로수 보호판 형틀에 투입된 베이스층, 굴패각메인층, 상부층으로 이루어진 가로수 보호판을 건조하는 가로수보호판건조단계(S1300B)를 포함하며,
    상기 미네랄 볼은,
    구형 또는 반구형의 형상을 하며, 산화칼슘 성분을 포함하고 있는 굴패각 분말 50 중량부와 고령토, 황토, 마사토 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 배수토 50 중량부를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 제조방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조된 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판.
  5. 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공 방법에 있어서,
    가로수 보호판을 복수개 준비하는 단계
    가로수 보호판이 설치될 현장에 가로수 보호판이 설치될 수 있도록 터파기하는 단계
    터파기한 현장에 가로수의 식재 상태에 맞게 준비된 복수개의 가로수 보호판을 배치하는 단계를 포함하며,

    상기 가로수 보호판은,
    물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100)와;
    분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200)와;
    소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300)와;
    CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400)와;
    폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500)와;
    산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 골재혼합물 40 ~ 65 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S600)와;
    상기 준비된 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 10 : 3 : 2의 중량비로 혼합기 투입시켜 비빔하여 몰타르화시키는 원료혼합단계(S700)와;
    상기 몰타르화된 원료를 가로수 보호판 성형기에서 가압 성형하는 가로수보호판성형단계(S800)와;
    상기 가압 성형된 가로수 보호판을 건조하는 가로수보호판건조단계(S900)를통해 제조된 가로수 보호판인 것을 특징으로 하는 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법.
  6. 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공 방법에 있어서,
    가로수 보호판이 설치될 현장에 가로수 보호판이 설치될 수 있도록 터파기하는 단계와;
    터파기한 현장에 가로수의 식재 상태와 같은 현장 상황에 맞는 현장용 성형장치를 설치하는 단계와;
    몰타르화된 원료를 설치된 현장용 성형장치에 투입해 성형하는 단계와;
    성형 된 가로수 보호판을 건조한 후 현장용 성형장치를 탈거하는 단계를 포함하며,
    상기 현장용 성형장치에 투입되는 몰타르화된 원료는,
    물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100)와;
    분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200)와;
    소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300)와;
    CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400)와;
    폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500)와;
    산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 골재혼합물 40 ~ 65 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S600)와;
    상기 준비된 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 10 : 3 : 2의 중량비로 혼합기 투입시켜 비빔하여 몰타르화시키는 원료혼합단계(S700)를 통해 제조되는 것을 특징으로 하고,
    상기 현장용 성형장치는 가로수의 식재 상태와 같은 현장 상황에 맞게 조립을 통해 모양을 변형시킬 수 있는 형틀을 포함하는 성형장치인 것을 특징으로 하는 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법.
  7. 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공 방법에 있어서,
    가로수 보호판이 설치될 현장에 가로수 보호판이 설치될 수 있도록 터파기하는 단계와;
    터파기한 현장에 가로수의 식재 상태와 같은 현장 상황에 맞는 현장용 성형장치를 설치하는 단계와;
    몰타르화된 원료를 설치된 현장용 성형장치에 투입해 성형하는 단계와;
    성형 된 가로수 보호판을 건조한 후 현장용 성형장치를 탈거하는 단계를 포함하며,
    상기 현장용 성형장치에 투입되는 몰타르화된 원료는,
    물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100A)와;
    분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100A)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200A)와;
    소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200A)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300A)와;
    CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400A)와;
    폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500A)와;
    가로수 보호판을 설치할 가로수 주변으로부터 자연토를 획득하는 자연토획득단계(S600A)와;
    상기 획득된 자연토 40 ~ 65 중량부와 산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S700A)와;
    상기 준비된 천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 10 : 3 : 2의 중량비로 혼합기(믹서기)에 투입시켜 비빔하여 몰타르화시키는 원료혼합단계(S800A)를 통해 제조되는 것을 특징으로 하고,
    상기 현장용 성형장치는 가로수의 식재 상태와 같은 현장 상황에 맞게 조립을 통해 모양을 변형시킬 수 있는 형틀을 포함하는 성형장치인 것을 특징으로 하는 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법.
  8. 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법에 있어서,
    가로수 보호판을 복수개 준비하는 단계
    가로수 보호판이 설치될 현장에 가로수 보호판이 설치될 수 있도록 터파기하는 단계
    터파기한 현장에 가로수의 식재 상태에 맞게 준비된 복수개의 가로수 보호판을 배치하는 단계를 포함하며,
    상기 가로수 보호판은,
    물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100B)와;
    분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100B)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200B)와;
    소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200B)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300B)와;
    CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400B)와;
    폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500B)와;
    산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 골재혼합물 40 ~ 65 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S600B)와;
    천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제, 미네랄 볼을 중량비 4:3:2:6로 혼합한 후, 가로수 보호판 형틀에 투입하여 베이스층을 형성하는 베이스층형성단계(S800B)와;
    상기 가로수 보호판 형틀에 형성된 베이스층을 상온에서 20분 내지 30분 정도를 건조하는 베이스층건조단계(S900B)와;
    천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 중량비 10:3:2로 혼합한 후, , 건조된 상기 베이스층 상부에 골고루 투입하여 굴패각메인층을 형성하는 굴패각메인층형성단계(S1000B)와;
    상기 가로수 보호판 형틀에 형성된 굴패각메인층을 상온에서 20분 내지 30분 정도를 건조하는 굴패각메인층건조단계(S1100B)와;
    천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제, 석분을 중량비 6:3;2:4로 혼합한 후, , 상기 굴패각메인층 상부에 골고루 투입하여 상부층을 형성하는 상부층형성단계(S1200B)와;
    상기 가로수 보호판 형틀에 투입된 베이스층, 굴패각메인층, 상부층으로 이루어진 가로수 보호판을 건조하는 가로수보호판건조단계(S1300B)를 통해 제조된 가로수 보호판인 것을 특징으로 하고,
    상기 미네랄 볼은 구형 또는 반구형의 형상을 하며, 산화칼슘 성분을 포함하고 있는 굴패각 분말 50 중량부와 고령토, 황토, 마사토 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 배수토 50 중량부를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법.
  9. 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법에 있어서,
    가로수 보호판이 설치될 현장에 가로수 보호판이 설치될 수 있도록 터파기하는 단계와;
    터파기한 현장에 가로수의 식재 상태와 같은 현장 상황에 맞는 현장용 성형장치를 설치하는 단계와;
    성형장치에 투입할 원료를 준비하는 단계와;
    설치된 현장용 성형장치에 상기 준비된 원료를 투입해 성형하는 단계와;
    성형 된 가로수 보호판을 건조한 후 현장용 성형장치를 탈거하는 단계를 포함하며,
    상기 성형장치에 투입할 원료를 준비하는 단계는,
    물로 굴 패각의 염분 및 오염 물질을 제거하고, 상온에서 건조시키는 세척및건조단계(S100B)와;
    분쇄기에 상기 세척및건조단계(S100B)에서 처리된 굴 패각을 투입하여 분쇄후, 직경 5mm의 채망을 통해 통과한 굴 패각 분쇄물을 수득하는 굴패각분쇄물수득단계(S200B)와;
    소성로에 상기 굴패각분쇄물수득단계(S200B)에 의해 수득된 굴 패각 분쇄물을 투입하여 800 ~ 1,200℃의 온도로 소성하여 산화칼슘을 생성하는 굴패각분쇄물소성단계(S300B)와;
    CaO 30 ~ 40 중량부, SiO2 20 ~ 35 중량부, Al2O3 10 ~ 20 중량부, SO3 1 ~ 5 중량부, MgO 1 ~ 5 중량부, Fe2O3 1 ~ 6 중량부를 준비하는 친환경시멘트준비단계(S400B)와;
    폴리머 액상 경화제를 준비하는 폴리머액상경화제준비단계(S500B)와;
    산화칼슘 성분을 포함하는 굴패각 분말 35 ~ 60 중량부와, 고령토, 천연 포졸란, 황토, 마사토, 일라이트, 제오라이트, 석분 중 적어도 어느 하나 이상이 혼합된 골재혼합물 40 ~ 65 중량부를 포함하는 천연골재를 준비하는 천연골재준비단계(S600B)를 포함하는 것을 특징으로 하고,

    상기 설치된 현장용 성형장치에 상기 준비된 원료를 투입해 성형하는 단계는,
    천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제, 미네랄 볼을 중량비 4:3:2:6로 혼합한 후, 가로수 보호판 형틀에 투입하여 베이스층을 형성하는 베이스층형성단계(S800B)와;
    상기 가로수 보호판 형틀에 형성된 베이스층을 상온에서 20분 내지 30분 정도를 건조하는 베이스층건조단계(S900B)와;
    천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제를 중량비 10:3:2로 혼합한 후, , 건조된 상기 베이스층 상부에 골고루 투입하여 굴패각메인층을 형성하는 굴패각메인층형성단계(S1000B)와;
    상기 가로수 보호판 형틀에 형성된 굴패각메인층을 상온에서 20분 내지 30분 정도를 건조하는 굴패각메인층건조단계(S1100B)와;
    천연골재, 친환경 시멘트, 폴리머 액상 경화제, 석분을 중량비 6:3;2:4로 혼합한 후, 상기 굴패각메인층 상부에 골고루 투입하여 상부층을 형성하는 상부층형성단계(S1200B)를 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 현장용 성형장치는 가로수의 식재 상태와 같은 현장 상황에 맞게 조립을 통해 모양을 변형시킬 수 있는 형틀을 포함하는 성형장치인 것을 특징으로 하고,
    상기 미네랄 볼은 구형 또는 반구형의 형상을 하며, 산화칼슘 성분을 포함하고 있는 굴패각 분말 50 중량부와 고령토, 황토, 마사토 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 배수토 50 중량부를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 터 파기단계에 의해 형성된 구덩이 하부에 미네랄 볼들로 구성되는 바닥충진재를 채우는 바닥충진재 충진단계를 더 포함하고,
    상기 미네랄 볼은 구형 또는 반구형의 형상을 하며, 산화칼슘 성분을 포함하고 있는 굴패각 분말 50 중량부와 고령토, 황토, 마사토 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 배수토 50 중량부를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 굴패각을 이용한 친환경 가로수 보호판 시공방법.




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