KR101945227B1 - 열차풍 차단벽 구조체 - Google Patents

열차풍 차단벽 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열차풍 차단벽 구조체에 관한 것으로; 기재에 20㎚ 이상의 메조기공을 갖는 비극성 또는 소수성 흡착제층을 형성하여 열차풍의 차단과 동시에 열차풍 내에 함유된 미세먼지를 흡착하여 열차 이동 공간의 공기질을 개선할 수 있고 물 분사에 의한 세척 시 물에 대한 흡착제의 젖음성이 낮아 포집된 미세먼지만을 효율적으로 탈착할 수 있는 열차풍 차단벽 구조체를 제공한다.

Description

열차풍 차단벽 구조체 {TRAIN DRAFT BARRIER STRUCTURE}
본 발명은 열차풍 차단벽 구조체에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 열차풍에 함유된 미세먼지의 흡착 및 탈착 효율이 우수한 열차풍 차단벽 구조체에 관한 것이다.
일반적으로 지하철의 열차 통로에는 제동과정에서 발생되는 브레이크슈의 분진과 지하철 운행시 소음 차단을 위하여 통로에 설치된 석면의 분진, 자갈에서 발생되는 미세입자 등이 부유되어 있거나 내려 앉아 존재한다.
이와 같은 미세입자는 열차가 탑승 대기 구역에 진입하는 순간 발생하는 열차풍에 의하여 미세 부유 물질로 대중이 밀집되어 있는 플랫폼에 유입되며, 이러한 플랫폼의 부유 미세 부유 물질(또는 미세 분진)은 대부분 그 허용 한계의 3배 이상에 달할 정도로 밀도가 높으며, 이러한 미세 부유 물질은 승객의 호흡기를 통하여 인체로 침투하거나 피부, 안구 점막 등에 자극을 주어 각종 질환을 유발하는 원인이 된다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 종래에는 일본공개특허 소55-12349호(이하, '인용발명'이라 함.)가 제안된 바 있다. 이는 지하철 터널 공조설비에 관한 것으로, 펌프에 의하여 냉각기에 공급탱크의 물이 보내지며, 냉각수는 복수개의 공기 세정기의 분무노즐에 압력을 전달하여 물탱크 방향으로 분사한다.
이에 의하면 낙하되는 더운 공기는 냉각수와 온도저하에 의하여 혼합되고 접촉되면서 냉각수가 분사되는 운동 에너지에 의하여 공기흡입구로 유입되고, 자연 배출력이 추가되며, 냉각공기는 공기 세정기의 하부의 에어방출구로부터 2개의 지하철 트랙으로 방출된다.
이때, 냉각수 분사시와 더운 공기가 물과 접촉할 때 물에 공기의 먼지가 효과적으로 포집되도록 하였으며, 이에 따라 지하철 플랫폼에서 복수개의 공기 세정기를 설치하고 냉각수 순환 장치에 의하여 공기 세정기에 대하여 냉각수를 순환시킴에 의하여 부유 먼지를 제거하도록 하고, 온도와 습도를 유지시켜 쾌적한 조건을 제공하며, 부유 먼지를 제거할 수 있게 되는 효과를 얻게 된다.
그러므로, 이러한 인용발명은 상부의 더운 공기를 공기 세정기에서 냉각수의 분사에 의하여 흡입하여 냉각시킴과 아울러 습도를 높이고, 공기중의 부유 먼지를 감소시켜 지하철 트랙으로 방출하게 되는 것이므로, 습도를 높임과 아울러 온도를 낮추게 되어 쾌적한 조건을 제공할 수 있게 됨과 아울러 공기중의 부유 먼지를 저감시키게 되는 효과를 기대할 수 있다.
그러나, 인용발명은 공기 세정기에서 흡입 가능한 공기량은 공기 세정기의 크기와 용량에 의하여 제한될 수밖에 없으므로, 열차가 플랫폼으로 진입하여 열차풍이 발생하여 대량의 부유 미세 분진이 일시에 플랫폼으로 유입되는 경우에는 별다른 부유 미세 분진 제거 기능을 얻을 수 없는 문제점이 있다.
일본공개특허 소55-12349호
따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 종래 공기 세정기 등과 같이 먼지를 제거하기 위한 특정 설비 없이 열차풍에 함유된 미세먼지를 제거할 수 있는 열차풍 차단벽 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 열차풍으로 인해 발생된 대량의 부유된 미세먼지를 효율적으로 제거할 수 있는 열차풍 차단벽 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
기재에 20㎚ 이상의 메조기공을 갖는 비극성 또는 소수성 흡착제를 코팅하여 흡착제층이 형성된 것을 특징으로 하는 열차풍 차단벽 구조체를 제공한다.
이때, 상기 비극성 또는 소수성 흡착제는 코크스, 목탄, 카본블랙, 야자계 활성탄 및 탄소나노튜브로 이루어진 군에서 1종 이상 선택된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 비극성 또는 소수성 흡착제는 20 ~ 50㎚ 범위의 기공크기를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡착제층은 20㎚ 이상의 메조기공을 갖는 비극성 또는 소수성 흡착제 및 바인더를 함유한 코팅 조성물로 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 기재는 금속 또는 고분자 소재인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 열차풍 차단벽 구조체는 기재에 20㎚ 이상의 메조기공을 갖는 비극성 또는 소수성 흡착제로 이루어진 흡작체층을 형성함으로서 열차풍의 차단과 동시에 열차풍 내에 함유된 미세먼지를 흡착하여 열차 이동 공간의 공기질을 개선하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 열차풍 차단벽 구조체는 열차풍 내에 함유된 미세먼지의 흡착력 뿐만 아니라 물 분사에 의한 세척 시 물에 대한 흡착제의 젖음성이 낮아 포집된 미세먼지만을 효율적으로 탈착하는 효과도 있다.
도 1 본 발명에 따른 열차풍 차단벽 구조체가 적용되는 일 예의 스크린도어에 대한 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 열차풍 차단벽 구조체를 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 열차풍 차단벽 구조체는 기재상에 20㎚ 이상의 메조기공을 갖는 비극성 또는 소수성 흡착제가 코팅된다.
이때, 본 발명에 따른 열차풍 차단벽은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로, 열차의 주행에 따라 발생하는 공기의 흐름을 차단하여 확산을 저지하는 역할을 수행하는 것으로 특별히 한정하지는 않는다. 일례로 승강장을 선로측과 차단할 수 있는 스크린 도어(Screen Door) 등이 있다.
상기 기재는 일반적으로 흡착제의 코팅이 형성될 수 있는 것이면 특별히 한정하지 않으며, 금속, 고분자 등의 소재가 사용될 수 있다. 이때 상기 소재의 가공성, 가격경쟁력 및 중량 등을 고려하면 고분자 기재를 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 상기 고분자 기재는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 취급 용이성 및 가격 경쟁력 등을 고려하면 폴리올레핀계 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 폴리올레핀계 필름은 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌/폴리프로필렌 필름, 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 필름으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
이러한 폴리올레핀계 필름은 폴리올레핀계 수지 조성물을 이용하여 형성할 수 있다. 이 경우 상기 폴리올레핀계 수지 조성물은 1종 이상의 폴리올레핀계 수지만으로 형성되거나, 1종 이상의 폴리올리핀계 수지와 폴리올레핀계를 제외한 다른 수지을 포함하는 혼합 조성물일 수 있다.
또한, 상기 폴리올레핀계 필름은 내구성 향상을 위하여 무기입자가 추가로 혼합될 수 있다.
이때, 상기 폴리올레핀계 수지는 예를 들면 폴리에틸렌(Poly ethylene, PE), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리부틸렌(Polybutylene, PB), 폴리이소부틸렌 (Polyisobutylene, PIB) 및 폴리-4-메틸-1-펜텐(Poly-4-methyl-1-pentene, PMP)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.
그리고, 상기 폴리올레핀계를 제외한 다른 수지는 예를 들면 폴리아마이드(Polyamide, PA), 폴리부틸렌테레프탈레이트(Polybutylene terephthalate, PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(Polychlorotrifluoroethylene, PCTFE), 폴리옥시메틸렌(Polyoxymethylene, POM), 폴리비닐플루오라이드(Polyvinyl fluoride, PVF), 폴리비닐리덴플루오라이드(Polyvinylidenefluoride, PVdF), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리아릴레이트(Polyarylate, PAR), 폴리설폰(Polysulfone, PSF) 및 폴리에테르이미드(Polyetherimide, PEI)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 열차풍 차단벽 구조체는 20㎚ 이상의 메조기공을 갖는 비극성 또는 소수성 흡착제가 함유된 조성물을 이용하여 상기 기재 필름상에 흡착제층을 형성한다.
이때, 본 발명에 따른 열차풍 차단벽 구조체는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 스크린 도어(100)와 같은 열차풍 차단벽에 추가로 적층되어 형성되거나 또는 상기 스크린 도어(100)를 기재로 사용하여 흡착제층이 형성될 수 있다.
상기 흡착제층 형성용 조성물은 비극성 또는 소수성 흡착제 및 바인더를 함유한다. 이외에도 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위내에서 흡착제의 효율 및 간도를 향상시킬 수 있는 성분은 추가로 함유할 수 있다.
이때, 상기 비극성 또는 소수성 흡착제는 미세먼지 등의 성분을 흡착하고, 물에 대한 젖음성이 낮아 물을 이용한 세척 시 미세먼지 등의 성분의 탈착 효율이 향상시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명은 흡착된 미세먼지 성분의 탈착 효율을 고려하여 상기 비극성 또는 소수성 흡착제의 기공크기를 20㎚ 이상의 메조기공으로 한정한다. 바람직하기로는 20 ~ 50㎚인 것이 바람직하다.
이러한 비극성 또는 소수성 흡착제는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로, 예를 들면 코크스, 목탄, 카본블랙, 야자계 활성탄 및 탄소나노튜브로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
그리고, 상기 바인더는 코팅층 형성 및 흡착제의 분산을 용이하게 하기 위한 것으로, 호모 폴리머 또는 2종 이상의 단량체로 형성된 공중합체일 수 있으며, 예를 들면, 플루오르계 바인더, 아크릴레이트계 바인더, 니트릴계 바인더, 폴리비닐계 바인더, 폴리에스테르계 바인더, 폴리옥사이드계 바인더, 셀룰로오스계 바인더, 시아노계 바인더, 플루란계 바인더 등을 사용할 수 있다.
상기 바인더를 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 플루오르계 바인더는 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidenefluoride-hexafluoropropylene, PVDF-HFP), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌(polyvinylidenefluoride-trichloroethylene, PVDF-TCE), 폴리비닐리덴플루오라이드-클로로트리플로로에틸렌(polyvinylidenefluoride-chlorotrifluoroethylene, PVDF-CTFE) 등을 포함한다.
상기 아크릴레이트계 바인더는 폴리메틸(메타)아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리부틸(메타)아크릴레이트(polybutylmethacrylate PBMA) 등의 중합체, 아크릴레이트계 단량체 및 이와 공중합 가능한 단량체로 형성된 공중합체 등이고; 상기 니트릴계 바인더는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile PAN) 등을 포함한다.
상기 폴리비닐계 바인더는 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone, PVP), 폴리비닐아세테이트(polyvinylacetate, PVAc), 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA), 폴리에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(polyethylene-co-vinylacetate, PEVA) 등을 포함한다.
상기 폴리옥사이드계 바인더는 폴리아릴레이트 (polyarylate, PAR) 등의 폴리에스테르계 바인더; 폴리에틸렌옥사이드 (polyethyleneoxide PEO), 폴리프로필렌옥사이드(polypropyleneoxide PPO) 등을 포함한다.
상기 셀룰로오스계 바인더는 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate, CA), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetatebutyrate, CAB), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate, CAP), 카르복실 메틸 셀룰로오스(carboxyl methyl cellulose, CMC) 등을 포함한다.
상기 시아노계 바인더는 시아노에틸 플루란 (cyanoethylpullulan, CYEPL), 시아노에틸 폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol, CRV), 시아노에틸 셀룰로오스(cyanoethyl cellulose, CEC), 시아노에틸 수크로오스 (cyanoethyl sucrose, CRU) 등을 포함한다.
그리고, 상기 풀루란계 바인더는 풀루란 (pullulan) 등을 포함한다. 물론, 상기 바인더는 상기 플루오르계 바인더, 아크릴레이트계 바인더, 니트릴계 바인더, 폴리비닐계 바인더, 폴리에스테르계 바인더, 폴리옥사이드계 바인더, 셀룰로오스계 바인더, 시아노계 바인더, 플루란계 바인더 등의 군에서 선택될 수 있으며, 이들은 단독으로 사용되거나 2 종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
또한, 상기 아크릴레이트계 바인더로 메틸(메타)아크릴레이트 및 부틸(메타)아크릴레이트 중 1종 이상의 단량체로부터 중합된 공중합체, 또는 메틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 및 이와 공중합 가능한 단량체로부터 형성된 공중합체, 또는 아크릴레이트 단량체 및 비닐아세테이트 단량체가 공중합된 공중합체 등을 사용할 수 있다. 좀더 구체적으로, 부틸(메타)아크릴레이트의 공중합체, 또는 부틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 비닐아세테이트 및 알릴아세테이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 1개 이상의 단량체의 공중합체를 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로, 부틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트 및 비닐아세테이트가 공중합된 3원 공중합체를 사용할 수 있다.
이상의 기재 필름상에 흡착제층을 형성하기 위한 비극성 또는 소수성 흡착제가 함유된 조성물을 코팅하는 방법은 특별히 한정하지 않으며, 예를 들면 스핀코팅(spin coating), 슬롯코팅(slot coating), 그래버 코팅(gravure coating), 딥코팅(dip coating), 테이프 캐스팅(tape casting) 또는 분무(spraying)를 사용할 수 있다.
이때, 상기 흡착제층의 두께 및 바인더와 흡착제의 함량비는 흡착/탈착 효율과 코팅층 형성의 용이성, 코팅층 장기 내구성 등을 고려하면 적절하게 선택할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 열차풍 차단벽 구조체에 있어서,
    금속 소재의 기재에 20㎚ 이상의 메조기공을 갖는 비극성 또는 소수성 흡착제를 코팅하여 흡착제층이 형성되며,
    상기 비극성 또는 소수성 흡착제는 코크스, 목탄, 카본블랙, 야자계 활성탄 및 탄소나노튜브로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되고,
    상기 비극성 또는 소수성 흡착제는 20 ~ 50㎚ 범위의 기공크기를 갖으며,
    상기 흡착제층은 20㎚ 이상의 메조기공을 갖는 비극성 또는 소수성 흡착제 및 바인더를 함유한 코팅 조성물로 형성되고,
    상기 바인더는 코팅층 형성 및 흡착제의 분산을 용이하게 하기 위하여 플루오르계 바인더, 아크릴레이트계 바인더, 니트릴계 바인더, 폴리비닐계 바인더, 폴리에스테르계 바인더, 폴리옥사이드계 바인더, 셀룰로오스계 바인더, 시아노계 바인더, 플루란계 바인더 군에서 선택될 수 있고, 이들은 단독으로 사용하거나 2 종 이상이 혼합하여 사용하며,
    상기 플루오르계 바인더는 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 (polyvinylidenefluoride-hexafluoropropylene, PVDF-HFP), 폴리비닐리덴 플루오라이드-트리클로로에틸렌(polyvinylidenefluoride-trichloroethylene, PVDF-TCE), 폴리비닐리덴플루오라이드-클로로트리플로로에틸렌(polyvinylidenefluoride-chlorotrifluoroethylene, PVDF-CTFE)를 포함하며,
    상기 아크릴레이트계 바인더는 폴리메틸(메타)아크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리부틸(메타)아크릴레이트(polybutylmethacrylate PBMA) 등의 중합체, 아크릴레이트계 단량체 및 이와 공중합 가능한 단량체로 형성된 공중합체를 포함하며,
    상기 니트릴계 바인더는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile PAN)을 포함하며,
    상기 폴리비닐계 바인더는 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone, PVP), 폴리비닐아세테이트(polyvinylacetate, PVAc), 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA), 폴리에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(polyethylene-co-vinylacetate, PEVA)를 포함하며,
    상기 폴리옥사이드계 바인더는 폴리아릴레이트 (polyarylate, PAR) 등의 폴리에스테르계 바인더; 폴리에틸렌옥사이드 (polyethyleneoxide PEO), 폴리프로필렌옥사이드(polypropyleneoxide PPO)를 포함하며,
    상기 셀룰로오스계 바인더는 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate, CA), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 (cellulose acetatebutyrate, CAB), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 (cellulose acetate propionate, CAP), 카르복실 메틸 셀룰로오스(carboxyl methyl cellulose, CMC)를 포함하며,
    상기 시아노계 바인더는 시아노에틸 플루란 (cyanoethylpullulan, CYEPL), 시아노에틸 폴리비닐알콜 (cyanoethylpolyvinylalcohol, CRV), 시아노에틸 셀룰로오스(cyanoethyl cellulose, CEC), 시아노에틸 수크로오스 (cyanoethyl sucrose, CRU)를 포함하며,
    상기 아크릴레이트계 바인더로 메틸(메타)아크릴레이트 및 부틸(메타)아크릴레이트 중 1종 이상의 단량체로부터 중합된 공중합체, 또는 메틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 및 이와 공중합 가능한 단량체로부터 형성된 공중합체, 또는 아크릴레이트 단량체 및 비닐아세테이트 단량체가 공중합된 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차풍 차단벽 구조체.
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  3. 삭제
  4. 삭제
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KR101006169B1 (ko) * 2008-12-10 2011-01-07 건국대학교 산학협력단 지하철 역 터널에 설치되는 자기성 분진 수거 장치

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