KR101921478B1 - 친환경 탄두회수 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친환경 탄두회수 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사격장에서 사격시 발생하는 실탄 탄두를 용이하게 회수할 수 있도록 한 친환경 탄두회수 장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 소정 면적의 장비 지지판; 상기 장비지지판의 후부쪽에 장착되는 피탄 케이스; 상기 피탄 케이스의 하단부에 미닫이 식으로 장착되는 탄두 회수용 케이스; 상측 방탄판과 양측 방탄판과 하측 방탄판이 상호 접합됨과 함께 후부로 갈수록 좁아지는 내면적을 갖는 중공 구조물로 제작 구비되어, 상기 피탄 케이스의 전면에 연통 가능하게 장착되는 탄두 유입용 방탄케이스; 및 상기 피탄 케이스의 후부쪽 내벽면에 탄두 회수용 케이스쪽으로 하향 경사지게 장착된 탄두 가이드판; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 친환경 탄두회수 장치를 제공한다.

Description

친환경 탄두회수 장치{Apparatus for collecting bullet head}
본 발명은 친환경 탄두회수 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사격장에서 사격시 발생하는 실탄 탄두를 용이하게 회수할 수 있도록 한 친환경 탄두회수 장치에 관한 것이다.
군사용 개인화기 중 소총의 실탄 탄두 주성분은 구리와 주석, 납 등으로 구성되어 있으며, 개인화기 실거리 및 영점 사격시 탄두가 그대로 토양 등에 인입되어 잔존되고 있는 실정에 있다.
상기 탄두가 토양내에 오랜 기간 잔존하게 되면, 토양을 오염시킬 뿐만 아니라 지하수로 중금속 성분이 유출되어 지하수 오염까지 발생되는 문제점이 있다.
특히, 군 부대 및 민간 사업자 사격장 등에서 별도의 피탄 시설을 갖추고 있지 않아 군 장병 및 민간인들에 의한 사격 연습기간 동안 탄두가 그대로 토양내에 유입 잔존하게 됨으로써, 토양 오염 및 지하수 오염을 가속화시키고 있는 실정에 있다.
더욱이, 사격장 주변의 마을 등에서는 실제로 탄두에 의한 중금속이 지하수를 오염시키는 사례가 빈번하게 발생하고 있는 바, 이러한 마을에서 중금속이 오염된 지하수를 마시고 중금속 중독(납 중독 등) 및 그 외 이상 증상을 호소하거나, 각종 암 물질 검출로 인한 암 발생 사례가 발생되고 있다.
또한, 실제 사격장에서 사격시 탄두가 목표물을 벗어나서 주변의 등산객에 상해를 입히는 등의 도피탄 문제가 발생하는 등, 도피탄에 의한 안전 문제가 계속 제기되고 있다.
따라서, 토양 오염의 근본적인 문제를 해결하기 위한 방안으로서, 피탄시 탄두를 한 곳에 모을 수 있는 장비가 필요하고, 또한 사격 종료 후 모인 탄두에 대한 간편한 수습 기구가 필요하며, 또한 피탄시 탄두의 입사각도에 대응하여 도피탄이 발생되지 않는 구조물이 절실히 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 등록번호 10-1160051(2012.06.20)
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 사격장에서 사격시 발생하는 실탄 탄두를 용이하게 회수할 수 있도록 함으로써, 탄두에 의한 토양 오염 및 피탄 문제를 해결하는 동시에 회수된 탄두를 재활용할 수 있도록 한 친환경 탄두회수 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 소정 면적의 장비 지지판; 상기 장비지지판의 후부쪽에 장착되는 피탄 케이스; 상기 피탄 케이스의 하단부에 미닫이 식으로 장착되는 탄두 회수용 케이스; 상측 방탄판과 양측 방탄판과 하측 방탄판이 상호 접합됨과 함께 후부로 갈수록 좁아지는 내면적을 갖는 중공 구조물로 제작 구비되어, 상기 피탄 케이스의 전면에 연통 가능하게 장착되는 탄두 유입용 방탄케이스; 및 상기 피탄 케이스의 후부쪽 내벽면에 탄두 회수용 케이스쪽으로 하향 경사지게 장착된 탄두 가이드판; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 친환경 탄두회수 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 탄두 가이드판의 후면과 상기 피탄 케이스의 후부쪽 내벽면 간에는 피탄시 충격을 완충시키는 완충스프링이 장착된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 피탄 케이스의 내부에서 그 상면에는 피탄시 충격을 완충시키는 완충판이 스프링을 매개로 더 장착된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄두 유입용 방탄케이스의 외표면에는 피탄시 충격소음을 흡수하는 흡음재가 더 부착된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 탄두 유입용 방탄케이스의 내면적이 앞쪽 입구에서 뒤쪽 출구로 갈수록 좁아지도록 상측 방탄판과 양측 방탄판과 하측 방탄판은 수평면인 장비지지판을 기준으로 앞에서 뒤로 갈수록 동일하게 15°~ 20°로 경사지게 배열된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 탄두 유입용 방탄케이스는 탄두와의 접촉시 파손을 방지하기 위하여 표면 경화처리된 것임을 특징으로 한다.
한편, 상기 탄두 유입용 방탄케이스의 입구부에 탄두가 관통 가능한 고무재질의 탄두 배출 방지판이 부착되어, 탄두가 탄두 유입용 방탄케이스의 내부로부터 튕겨져 나오는 것을 방지할 수 있다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 사격장에서 사격시 발생하는 실탄 탄두를 용이하게 회수할 수 있으므로, 탄두에 의한 토양 오염 및 피탄 문제를 해결할 수 있다.
둘째, 탄두 회수시 피탄에 의한 충격 소음을 줄일 수 있다.
셋째, 회수된 탄두가 탄두 회수용 케이스 한 곳에 수집되므로, 수집된 탄두를 간편하게 재활용 처리시설로 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 탄두회수 장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 친환경 탄두회수 장치를 도시한 측단면도,
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 친환경 탄두회수 장치의 다른 실시예를 도시한 측단면도,
도 6은 본 발명에 따른 친환경 탄두회수 장치로서, 탄두의 외부 배출 방지판이 장착된 것 를 도시한 측단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따른 친환경 탄두회수 장치를 도시한 사시도 및 측단면를 나탄내다.
도 1 및 도 2에서, 도면부호 10은 본 발명의 친환경 탄두회수 장치를 지면에 지지하기 위한 장비 지지판을 지시한다.
상기 장비 지지판(10)은 원하는 면적의 금속 플레이트로 절단된 것으로서, 탄두의 피탄시 충격에도 움직이지 않는 두께 및 무게를 갖도록 한다.
상기 장비지지판(10)의 후부쪽에는 피탄 케이스(20)가 배치되는 바, 피탄 케이스(20)의 저면부가 장비 지지판(10)에 용접 등에 의하여 고정된다.
좀 더 상세하게는, 상기 피탄 케이스(20)는 그 전면부가 개방된 직사각 케이스 형태로 제작되어, 그 저면부가 장비 지지판(10) 상에 용접 등에 의하여 일체로 고정된다.
또한, 상기 피탄 케이스(20)의 하단부에는 미닫이 식으로 열고 닫을 수 있는 탄두 회수용 케이스(30)가 삽입 장착된다.
여기서, 상기 피탄 케이스(20)의 전면부에는 탄두를 피탄 케이스(20)의 내부로 안내할 수 있는 중공 구조물인 탄두 유입용 방탄케이스(40)가 장착된다.
이때, 상기 탄두 유입용 방탄케이스(40)는 탄두와의 직접적인 접촉시 그 표면이 파손될 수 있으므로, 표면 파손을 방지하기 위하여 탄두 유입용 방탄케이스(40)는 열처리되거나, 그 표면이 표면경화 처리된다.
특히, 상기 탄두 유입용 방탄케이스(40)는 탄두를 용이하게 유입하는 동시에 유입된 탄두를 피탄 케이스(20)쪽으로 용이하게 안내할 수 있도록 뒤로 갈수록 내부공간이 좁아지는 축소관 형태이면서 앞으로 갈수록 내부공간이 넓어지는 확대관 형태로 제작된다.
이를 위해, 상기 탄두 유입용 방탄케이스(40)는 상측 방탄판(41)과 양측 방탄판(42)과 하측 방탄판(43)이 상호 접합된 구조로 제작된다.
보다 상세하게는, 상기 상측 방탄판(41)과 양측 방탄판(42)과 하측 방탄판(43)이 용접 등에 의하여 상호 접합된 구조로 제작되되, 후부로 갈수록 내부공간이 좁아지는 축소관 형태이면서 앞으로 갈수록 내부공간이 넓어지는 확대관 형태로 제작되어, 상기 피탄 케이스(20)의 전면에 연통 가능하게 용접 등에 의하여 일체로 장착된다.
바람직하게는, 상기 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 내면적이 앞쪽 입구에서 뒤쪽 출구로 갈수록 좁아지도록 상측 방탄판(41)과 양측 방탄판(42)과 하측 방탄판(43)은 수평면인 장비 지지판(10)을 기준으로 앞에서 뒤로 갈수록 동일하게 15°~ 20°로 경사지게 배열되는 바, 그 이유는 15°미만이면 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 내면에 피탄된 탄두가 튕겨지면서 피탄 케이스(20)의 내부로 제대로 진입하지 못하게 되고, 20°이상이면 탄두가 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 내면에 부딪히는 동시에 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 입구쪽으로 다시 튕겨져 나가기 때문이다.
한편, 상기 피탄 케이스(20)의 후부쪽 내벽면에는 지지봉(21)을 매개로 탄두 회수용 케이스(30)쪽으로 하향 경사지는 탄두 가이드판(50)이 장착되는 바, 이 탄두 가이드판(50)은 피탄 케이스(20)내로 유입된 탄두를 하방향에 배치된 탄두 회수용 케이스(30)로 안내하는 역할을 한다.
바람직하게는, 상기 탄두 가이드판(50)의 후면과 상기 피탄 케이스(20)의 후부쪽 내벽면 간에는 지지봉(21)을 설치하고, 첨부한 도 3에서 보듯이 완충스프링(22)이 장착될 수 있으며, 이 완충스프링(22)은 탄두에 의한 피탄시 충격을 완충시키면서 탄두가 하방향에 배치된 탄두 회수용 케이스(30)로 용이하게 낙하시키는 역할을 한다.
한편, 장비지지판(10)과 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 전단부 저부 간에는 방탄케이스 지지대(45)가 연결된다.
또한, 첨부한 도 4에서 보듯이 상기 피탄 케이스(20)의 내부에서 그 상면에는 완충판(24)이 스프링(23)을 매개로 더 장착되는 바, 이 완충판(24)은 피탄시 피탄 케이스(20)로 유입된 탄두가 위쪽으로 튈 때의 충격을 완충시켜서 하방향에 배치된 탄두 회수용 케이스(30)로 용이하게 낙하시키는 역할을 한다.
한편, 실내 사격시에는 사격 소음이 외부로 방사되지 않아 소음이 크게 들릴 수 있고, 탄두가 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 내면에 부딪힐 때의 소음도 크게 들릴 수 있는 바, 이러한 소음 문제를 해소하고자 첨부한 도 5에서 보듯이 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 외표면에 피탄시 충격소음을 흡수하는 흡음재(44)가 더 부착된다.
여기서, 상기한 본 발명의 친환경 탄두회수 장치에 의하여 사격시 탄두가 회수되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 사격장소의 타켓 등의 후부 및 주변을 커버할 수 있는 위치에 본 발명의 친환경 탄두회수 장치를 배치한다.
이어서, 사격에 의한 탄두가 탄두 유입용 방탄케이스(40)내로 유입되는 동시에 그 내면에 부딪히면서 즉, 튕겨져 나가면서 피탄 케이스(20)의 내부로 제대로 진입한다.
이때, 상기 탄두 유입용 방탄케이스(40)를 구성하는 상측 방탄판(41)과 양측 방탄판(42)과 하측 방탄판(43)은 수평면인 장비 지지판(10)을 기준으로 앞에서 뒤로 갈수록 동일하게 15°~ 20°로 경사지게 배열됨에 따라, 탄두가 용이하게 피탄 케이스(20)의 내부로 진입하게 된다.
연이어, 상기 피탄 케이스(20)의 내부로 진입한 탄두가 탄두 회수용 케이스(30)쪽으로 하향 경사진 탄두 가이드판(50)이 부딪히는 동시에 하방향에 배치된 탄두 회수용 케이스(30)로 낙하되어 수집된다.
바람직하게는, 상기 탄두 가이드판(50)의 후면과 상기 피탄 케이스(20)의 후부쪽 내벽면 간에 장착된 완충스프링(22)이 탄두에 의한 피탄시 충격을 완충시키게 되므로, 탄두가 하방향에 배치된 탄두 회수용 케이스(30)로 보다 용이하게 낙하되어 수집될 수 있다.
또한, 상기 피탄 케이스(20)의 내부에서 그 상면에 장착된 완충판(24)에 탄두가 부딪히는 경우에도 그 충격을 완충시켜서 하방향에 배치된 탄두 회수용 케이스(30)로 탄두를 용이하게 낙하시켜 수집할 수 있다.
한편, 상기 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 입구부에는 탄두가 관통 가능한 고무 재질의 탄두 배출 방지판(26)이 부착된다.
좀 더 상세하게는, 상기 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 입구부 크기와 유사한 고무 재질의 탄두 배출 방지판(26)을 구비하되, 둘레부에 후방으로 꺽어진 복수개의 고정대(27)가 일체로 형성된 구조로 구비하여, 고정대(27)를 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 입구 내경에 볼트 및 너트를 이용하여 고정시킴으로써, 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 입구부에 탄두가 관통 가능한 고무 재질의 탄두 배출 방지판(26)이 장착된 상태가 된다.
이에, 상기 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 입구쪽으로 접근한 탄두가 고무 재질의 탄두 배출 방지판(26)을 관통하여 탄두 유입용 방탄케이스(40) 및 피탄 케이스(20)의 내부로 들어가더라도, 탄두가 튕겨져서 외부로 다시 배출되는 것을 방지할 수 있고, 또한 탄두가 고무 재질의 탄두 배출 방지판(26)을 관통하면서 그 속도가 저하됨에 따라 탄두 유입용 방탄케이스(40) 및 피탄 케이스(20)의 내부 구조물의 손상이 방지될 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 사격장에서 사격시 발생하는 실탄 탄두를 용이하게 회수할 수 있으므로, 탄두에 의한 토양 오염 및 피탄 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 탄두 회수시 피탄에 의한 충격 소음을 줄일 수 있고, 탄두가 탄두 회수용 케이스 한 곳에 수집되므로 수집된 탄두를 간편하게 재활용 처리시설로 공급할 수 있다.
한편, 탄두 가이드판(50)에는 마모방지도포층이 도포될 수 있다.
상기 마모방지도포층은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 탄두 가이드판(50)에 용사되어서 이루어지고, 50∼600㎛의 두께로 이루어지며, 경도는 900∼1000HV를 유지하도록 플라즈마 도포된다.
탄두 가이드판(50)의 외주면에 세라믹 도포를 하는 이유는 마모 방지 및 부식 방지가 주목적이다. 세라믹 도포는 크롬도금 또는 니켈크롬도금에 비해 내부식성, 내스크래치성, 내마모성, 내충격성 및 내구성이 뛰어나다.
산화크롬(Cr2O3)은, 금속 내부로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태피막(Passivity Layer)의 역할을 함으로써 녹이 잘 슬지 않도록 하는 역할을 한다.
이산화티타늄(TiO2)은, 물리화학적으로 매우 안정적이고 은폐력이 높아서 백색안료로 많이 된다. 또한 굴절율이 높아서 고굴절율의 세라믹스에도 많이 이용되고 있다. 그리고 광촉매적 특성과 초친수성의 특성을 갖는다. 이산화티타늄(TiO2)은, 공기정화 작용, 항균작용, 유해물질 분해작용, 오염방지 기능, 변색 방지기능의 역할을 수행한다. 이러한 이산화티타늄(TiO2)은, 마모방지도포층이 탄두 가이드판(50)의 외주면에 확실하게 피복되도록 하며, 마모방지도포층에 부착된 이물질을 분해, 제거하여 마모방지도포층의 손상을 방지시킨다.
여기서, 산화크롬(Cr2O3)과 이산화티타늄(TiO2)을 혼합하여서 사용할 경우, 이들의 혼합 비율은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량%에 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되는 것이 바람직하다.
산화크롬(Cr2O3)의 혼합비율이 96∼98%보다 적을 경우, 고온 등의 환경에서 산화크롬(Cr2O3)의 피복이 파괴되는 경우가 종종 발생되었으며, 이에 따라 탄두 가이드판(50)의 외주면의 녹방지 효과가 급격이 저하되었다.
이산화티타늄(TiO2)의 혼합비율이 2∼4중량%보다 적을 경우, 이를 산화크롬(Cr2O3)에 혼합하는 목적이 퇴색될 정도로 이산화티타늄(TiO2)의 효과가 미미하였다. 즉, 이산화티타늄(TiO2)은 탄두 가이드판(50)의 외주면 둘레에 부착되는 이물질을 분해, 제거하여서 탄두 가이드판(50)의 외주면이 부식되거나 손상되는 것을 방지시키는데, 그 혼합비율이 2∼4중량%보다 작을 경우, 부착된 이물질을 분해하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
이러한 재료들로 이루어진 도포층은, 탄두 가이드판(50)의 외주면의 둘레에 50∼600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 900∼1000HV, 표면조도는 0.1∼0.3㎛를 유지하도록 플라즈마 도포된다.
이러한 마모방지도포층은, 상기의 분말가루와 1400℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 탄두 가이드판(50)의 외주면의 둘레에 제트분사하여서 50∼600㎛으로 용사한다.
마모방지도포층의 두께가 50㎛ 미만일 경우, 상술한 세라믹 도포층에 의한 효과가 보장되지 못하게 되며, 마모방지도포층의 두께가 600㎛을 초과할 경우, 상술한 효과의 증대는 미미한 반면 과다한 세라믹도포에 의해 작업시간 및 재료비가 낭비되는 문제점이 있다.
탄두 가이드판(50)의 외주면에 마모방지도포층이 도포되는 동안 탄두 가이드판(50)의 외주면의 온도는 상승되는데, 가열된 탄두 가이드판(50)의 외주면의 변형이 방지되도록 탄두 가이드판(50)의 외주면이 냉각장치(미도시)로 냉각되어서 150∼200℃의 온도를 유지하도록 된다.
마모방지도포층의 둘레에는 금속계 유리 석영 계통으로 이루어진 무수크롬산(CrO3)으로 이루어진 실링재가 더 도포될 수 있다. 무수크롬산은 무기실링재로써 크롬니켈 분말로 이루어진 도포층 둘레에 도포된다.
무수크롬산(CrO3)은, 높은 내마모, 윤활성, 내열성, 내식성, 이형성을 필요로 하는 곳에 사용되며, 대기중에서 변색이 안되고, 내구성이 크며, 내마모성과 내식성이 좋다. 실링재의 도포 두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다. 실링재의 도포두께가 0.3㎛ 미만이면 약간의 스크래치홈에도 실링재가 쉽게 파이면서 벗겨지게 되므로 상술한 효과를 얻을 수 없게 된다. 실링재의 도포두께가 0.5㎛를 초과할 정도로 두껍게 하면 도금면에 핀홀(pin hole), 균열 등이 많게 된다. 따라서 실링재의 도포두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다.
따라서 탄두 가이드판(50)의 외주면의 둘레에 내마모성 및 내산화성이 뛰어난 도포층이 형성되므로 탄두 가이드판(50)의 외주면이 마모되거나 산화되는 것이 방지되고, 이에 따라 제품의 수명이 연장된다.
또한, 탄두 유입용 방탄케이스(40)에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지 도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다. 상기 오염 방지 도포용 조성물은 붕산 및 탄산나트륨이 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 붕산 및 탄산나트륨의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~ 10 중량%이다. 이에 더하여, 상기 오염방지도포층의 도포성을 향상시키는 물질로 탄산나트륨 또는 탄산칼슘이 이용될 수 있으나 바람직하게는 탄산나트륨이 이용될 수 있다.
상기 붕산 및 탄산나트륨은 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 붕산 및 탄산나트륨은 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기재 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000 Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 붕산 0.1 몰 및 탄산나트륨 0.05 몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
그리고, 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 내부면에는 흡음층이 도포될 수 있다. 상기 흡음층을 구성하는 부직포로는 니들펀치 부직포가 사용될 수 있다.
니들펀치 부직포로 이루어진 흡음층을 구성하는 섬유의 종류는, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 천연 섬유 등이 있다.
상기 흡음층의 두께는, 0.3 ~ 15㎜인 것이 바람직하다. 상기 흡음층의 두께가 0.3㎜ 미만에서는 충분한 흡음 효과가 얻어지지 않고, 15㎜를 초과하면 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 내부 스페이스가 충분히 얻어지지 않는 단점이 되므로 바람직하지 않다.
상기 흡음층의 단위 무게는 10 ~ 1000g/m2 로 하는 것이 바람직하다. 10g/m2 미만에서는 충분한 흡음효과가 얻어지지 않고, 또한 1000g/m2 을 넘으면 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 경량성을 확보할 수 없으므로 바람직하지 않다.
상기 흡음층을 구성하는 섬유의 섬도는 0.1 ~ 30데시텍스의 범위인 것이 바람직하다. 0.1데시텍스 미만에서는 저주파 소음의 흡수가 어렵고, 쿠션성도 저하되므로 바람직하지 않다. 또한 30데시텍스를 넘으면 고주파 소음의 흡수가 어려우므로 바람직하지 않다. 그 중에서도 흡음층을 구성하는 섬유의 섬도는 0.1 ~ 15데시텍스의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다.
이러한 상기 흡음층이 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 내측에 구비되므로 소음을 저감시킬 수 있다.
또한 장비 지지판(10)에는 먼지, 오염물질 등으로부터 표면의 부식현상을 방지시키기 위해 금속재의 표면 도포재료로 부식방지도포층이 형성될 수 있다. 이 부식방지도포층은 알루미나 분말 60중량%, NH4Cl 30중량%, 아연 2.5중량%, 구리 2.5중량%, 마그네슘 2.5중량%, 티타늄 2.5중량%로 구성된다.
상기 알루미나 분말은 고온으로 가열될 때 소결, 엉킴, 융착 방지 등의 목적으로 첨가된다. 이러한 알루미나 분말이 60중량% 미만으로 첨가되면, 소결, 엉킴, 융착 방지의 효과가 떨어지며, 알루미나 분말이 60중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서, 알루미나 분말은 60중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 NH4Cl은 증기 상태의 알루미늄, 아연, 주식, 구리 및 마그네슘과 반응하여 확산 및 침투를 활성화시키는 역할을 한다. 이러한 NH4Cl은 30중량% 첨가된다. NH4Cl이 30중량% 미만으로 첨가되면, 증기 상태의 알루미늄, 아연, 주식 구리 및 마그네슘과 반응이 제대로 이루어지지 않으며 이에 따라 확산 및 침투를 활성화시키지 못한다. 반면에, NH4Cl이 30중량% 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서 NH4Cl은 30중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 아연은 물에 닿는 금속의 부식을 방지하는 것과 전기 방식용으로 사용되도록 배합된다. 이러한 아연은 2.5중량%가 혼합된다. 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 물에 닿는 금속의 부식을 제대로 방지시키지 못하게 된다. 반면에 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 아연은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 구리는 상기 알루미늄과 조합하여 금속의 경도 및 인장강도를 높이게 된다. 이러한 구리는 2.5중량% 혼합된다. 구리의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 알루미늄과 조합될시 금속의 경도 및 인장강도를 제대로 높이지 못하게 된다. 반면에 구리의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 구리는 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 마그네슘의 순수한 금속은 구조강도가 낮으므로 상기 아연 등과 함께 조합하여 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성을 높이는 용도로 배합된다. 이러한 마그네슘은 2.5중량% 혼합된다. 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 아연 등과 함께 조합될 시 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 마그네슘는 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 티타늄은 가볍고 단단하고 내부식성이 있는 전이 금속 원소로 은백색의 금속광택이 있는바, 뛰어난 내식성과 비중이 낮아 강철 대비 무게는 60% 밖에 되지 않으므로 금속모재에 도포되는 도포재의 중량은 줄이되 광택을 높이고 뛰어난 방수성 및 내식성을 갖도록 배합된다.
이러한 티타늄은 2.5중량% 혼합된다. 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 금속모재에 도포되는 도포재의 중량이 그다지 경감되지 않고, 광택성, 방수성, 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에, 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비는 크게 증가된다. 따라서 티타늄은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 장비 지지판(10)의 표면 도포방법은 다음과 같다.
도포층이 형성되어야 할 장비 지지판(10)과 상기 구성으로 배합된 도포재료를 폐쇄로 내에 함께 투입시키고 폐쇄로 내부에는 장비 지지판(10)의 산화를 방지하기 위하여 2 L/min의 비율로 아르곤 가스를 주입시킨다, 아르곤 가스가 주입된 상태에서 700℃ 내지 800℃의 온도로 4 ~ 5 시간 동안 유지한다.
상기 단계를 수행하여 증기 상태의 알루미나 분말, 아연, 구리, 마그네슘 및 티타늄이 폐쇄로 내부에 형성되고, 알루미늄 분말, 알루미나 분말, 아연, 구리, 마그네슘 및 티타늄 배합물은 장비 지지판(10)의 표면에 침투하여 부식방지도포층이 형성된다.
부식방지도포층이 형성된 후 폐쇄로 내부의 온도를 도포 물질/기재 복합물이 800℃~900℃로 하여 30 ~ 40시간을 유지하면 모재의 표면에는 부식방지도포층이 형성되어 장비 지지판(10)의 표면과 외기를 격리시키게 된다. 이때 상기 공정을 수행함에 있어 급격한 온도 변화는 장비 지지판(10) 표면의 부식방지도포층이 박리될 수 있으므로 60℃/hr의 비율로 온도 변화를 시킨다.
본 발명의 부식방지도포층은 다음과 같은 장점이 있다.
본 발명의 부식방지도포층은 매우 넓은 범위의 용도를 가지므로 커튼 도포, 스프레이 페인팅, 딥 도포, 플루딩(flooding) 등과 같은 여러 가지 방법에 의해 도포될 수 있다.
본 발명의 부식방지도포층은 부식 및/또는 스케일에 대한 원칙적인 보호 기능에 추가하여 도포가 매우 얇은 층두께로 도포될 수 있어 전기전도성을 개선하는 것은 물론 물질 및 비용 절감이 가능하다. 열간 성형 과정 이후에도 높은 전기전도성이 바람직하다면 얇은 전기전도성 프라이머가 도포층의 상부에 도포될 수 있다.
성형 과정 또는 열간 성형 과정 이후, 도포 물질은 기재의 표면상에 유지될 수 있으며, 예를 들어, 긁힘 내성을 증가시키며, 부식 보호를 개선하고, 미적 외관을 충족시키며, 변색을 방지하고, 전기전도성을 변화시키며 종래 다운스트림 공정(예, 침린 및 전기이동 딥 도포)용 프라이머로 제공될 수 있다.
이러한 본 발명은 장비 지지판(10)에 알루미나 분말, NH4Cl, 아연, 구리, 마그네슘, 티타늄으로 이루어진 부식방지도포층이 도포되므로 먼지, 오염물질 등으로부터 장비 지지판(10)의 표면의 부식현상을 방지시킬 수 있다.
10 : 장비 지지판
20 : 피탄 케이스
21 : 지지봉
22 : 완충스프링
23 : 스프링
24 : 완충판
26 : 탄두 배출 방지판
27 : 고정대
30 : 탄두 회수용 케이스
40 : 탄두 유입용 방탄케이스
41 : 상측 방탄판
42 : 양측 방탄판
43 : 하측 방탄판
44 : 흡음재
45 : 방탄케이스 지지대
50 : 탄두 가이드판

Claims (5)

  1. 소정 면적의 장비 지지판(10);
    상기 장비지지판(10)의 후부쪽에 장착되는 피탄 케이스(20);
    상기 피탄 케이스(20)의 하단부에 미닫이 식으로 장착되는 탄두 회수용 케이스(30);
    상측 방탄판(41)과 양측 방탄판(42)과 하측 방탄판(43)이 상호 접합됨과 함께 후부로 갈수록 좁아지는 내면적을 갖는 중공 구조물로 제작 구비되어, 상기 피탄 케이스(20)의 전면에 연통 가능하게 장착되는 탄두 유입용 방탄케이스(40);
    상기 피탄 케이스(20)의 후부쪽 내벽면에 탄두 회수용 케이스(30)쪽으로 하향 경사지게 장착된 탄두 가이드판(50); 및
    상기 장비지지판(10)과 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 전단부 저부 간에 연결되는 방탄케이스 지지대(45)를 포함하고;
    상기 탄두 가이드판(50)의 후면과 상기 피탄 케이스(20)의 후부쪽 내벽면 간에는 탄두에 의한 피탄시 충격을 완충시키는 완충스프링(22)이 장착되고, 상기 피탄 케이스(20)의 내부에서 그 상면에는 피탄시 충격을 완충시키는 완충판(24)이 스프링(23)을 매개로 더 장착되며;
    상기 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 외표면에는 피탄시 충격소음을 흡수하는 흡음재(44)가 더 부착되고, 상기 탄두 유입용 방탄케이스(40)는 탄두와의 접촉시 파손을 방지하기 위하여 표면 경화처리되며;
    상기 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 내면적이 앞쪽 입구에서 뒤쪽 출구로 갈수록 좁아지도록 상측 방탄판(41)과 양측 방탄판(42)과 하측 방탄판(43)은 수평면인 장비지지판(10)을 기준으로 앞에서 뒤로 갈수록 동일하게 15°~ 20°로 경사지게 배열되고;
    상기 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 입구부에 탄두가 관통 가능한 고무재질의 탄두 배출 방지판(26)이 부착되어, 탄두가 탄두 유입용 방탄케이스(40)의 내부로부터 튕겨져 나오는 것을 방지할 수 있도록 하며;
    탄두 가이드판(50)에는 마모방지도포층이 도포되되, 상기 마모방지도포층은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 탄두 가이드판(50)에 용사되어서 이루어지고, 50∼600㎛의 두께로 이루어지며, 경도는 900∼1000HV를 유지하도록 플라즈마 도포되고;
    탄두 유입용 방탄케이스(40)에는 오염 방지 도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포되되, 상기 오염 방지 도포용 조성물은 붕산 및 탄산나트륨이 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있으며;
    탄두 유입용 방탄케이스(40)의 내부면에는 흡음층이 도포되되, 상기 흡음층을 구성하는 부직포로는 니들펀치 부직포가 사용되고, 상기 흡음층의 두께는, 0.3~15㎜이며, 상기 흡음층의 단위 무게는 10 ~ 1000g/m2 이고, 상기 흡음층을 구성하는 섬유의 섬도는 0.1 ~ 30데시텍스이며;
    장비 지지판(10)에는 부식방지도포층이 도포되되, 상기 부식방지도포층은 알루미나 분말 60중량%, NH4Cl 30중량%, 아연 2.5중량%, 구리 2.5중량%, 마그네슘 2.5중량%, 티타늄 2.5중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 친환경 탄두회수 장치.
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