KR102122000B1 - 축광물질이 형성된 옥외용 자연석 벤치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 축광물질이 형성된 옥외용 자연석 벤치에 관한 것으로서, 폐기 결정된 석회석의 일측에 형성된 절단면과 상기 절단면의 외주연이 모서리가공 처리되고, 상기 절단면은 5 내지 8회 표면연마 가공한 것을 특징으로 하며, 상기 절단면의 외주연에 축광 코팅층이 형성된 것을 포함하고, 상기 축광 코팅층은 합성수지 40 내지 65 중량%, 축광재료 20 내지 30 중량%, 경화제 10 내지 20중량%, 기타 첨가재 5 내지 10중량%로 혼합된 것을 특징으로 하며, 상기 축광 코팅층과 절단면에는 실리콘계 코팅제로 발수 코팅 마감하는 것을 특징으로 한다.

Description

축광물질이 형성된 옥외용 자연석 벤치{Outdoor Living Rock Bench With Luminescent Materials}
본 발명은 축광물질이 형성된 옥외용 자연석 벤치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 옥외용 자연석 벤치에 축광물질이 형성되도록 하여 빛이 없는 야간에도 식별이 가능하며 주변 조경과 조화를 이루며 미감도 주는 조경시설물에 관한 것이다.
최근 건물 밖이나 공원, 야외 시설물 등에 미관과 환경개선을 위해 조경시설이 설치되고 있다.
일반적으로, 벤치는 야외에 설치되어 보행중인 사람이나 산책을 즐기는 사람들이 휴식을 취하기 위한 수단인 것인 바, 근자에 들어서는 주거환경이나 도심의 생활환경이 중요시되면서 주택가나 도로 주변에도 크고 작은 공원이 조성되고, 아파트 단지 내의 화단 등의 조경시설이 조성되는 실정으로, 이러한 공원이나 조경시설 등에는 이동 중인 사람들이 휴식을 취할 수 있게 다수의 벤치가 형성되는 것이다.
공원 등에 조성된 화단 근처의 공간에는 주변을 오고 가는 사람들이 휴식을 취할 수 있도록 비교적 긴 의자 형태인 벤치 또는 공개특허 2012-0126044호와 같이 테이블 겸용 벤치가 설치되며, 사람들은 상기 벤치에 앉아 조성된 화단을 관찰하거나, 휴식, 독서, 대화, 사색 등을 즐기는 용도로 사용하고 있다. 특히 목재로 구성된 벤치는 목재가 상하여 틈이 벌어져서 손이 끼는 안전사고를 유발하는 경우도 있기 때문에 별도의 관리가 필요하다. 이러한 이유 때문에 종래의 목재 벤치는 관리에 따른 비용이 낭비되는 문제점이 있다.
벤치는 목재나 석재, 철재 등 다양한 소재로 제작이 되고 있으나, 벤치 본연의 기능 이외에는 주위 환경과 조화가 어렵고, 친환경적이지 못하여 개선의 소지를 안고 있었던 것이다. 공개특허 2017-0088087호에는 자연석 마루 구조물이 개시되어 있으나, 자연석 마루에 인위적으로 파라솔을 결합한 것으로 조형미가 저하되는 문제점이 있다.
KR 10-2012-0126044 A KR 10-2017-0088087 A
본 발명은 자연과의 친밀성을 제고하고 특색있는 녹지공간 확대를 추진 중인 국가의 공원사업에 발맞추어 기존의 방부목 벤치의 문제점을 해결하기 위하여 자연 그대로의 천연대리석을 이용하여 인공적이지 않고 반영구적으로 사용할 수 있는 축광물질이 형성된 옥외용 자연석 벤치를 제공하는데에 그 목적이 있다.
또한, 상기 본 발명의 옥외용 자연석 벤치에는 축광물질이 형성되도록 하여 빛이 없는 야간에도 식별이 가능하며 축광물질에서 나오는 빛이 주변 조경과 조화를 이루도록 하여 시각적 아름다움을 제공하는데에 그 목적이 있다.
상기 본 발명의 목적들은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따르면, 본 발명의 축광물질이 형성된 옥외용 자연석 벤치는 폐기 결정된 석회석의 일측에 형성된 절단면과 상기 절단면의 외주연이 모서리가공 처리되고, 상기 절단면은 5 내지 8회 표면연마 가공한 것을 특징으로 하며, 상기 절단면의 외주연에 축광 코팅층이 형성된 것을 포함하고, 상기 축광코팅층은 합성수지 40 내지 65 중량%, 축광재료 20 내지 30 중량%, 경화제 10 내지 20중량%, 기타 첨가재 5 내지 10중량%로 혼합된 것을 특징으로 하며, 상기 축광 코팅층과 절단면에는 실리콘계 코팅제로 발수 코팅 마감하는 것을 특징으로 한다.
상기 축광재료는 축광안료와 형광안료가 7 : 3의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
상기 축광안료는 희토류계 축광분말, 알칼리토류 금속 알루미나 성분의 복합물, 동이 함유된 유화아연계 또는 유로퓸(europium) 이온을 활성화시킨 스트론튬알루마트(SrAl2O4 : Eu, Dy)인 것을 특징으로 한다.
상기 축광 코팅층은 축광도료가 형성되고, 상기 축광도료는 축광안료와 접착재료가 1:1의 비율로 혼합되어 0.05 mm 내지 0.2 mm로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 축광물질이 형성된 옥외용 자연석 벤치에 따르면, 나무와 잔디 등의 녹색공간에 천연석의 테이블과 벤치가 제공됨으로써 날씨와 온도에도 보수/교체가 필요 없기 때문에 설치 후 반영구적인 수명으로 비용절감의 효과가 있다.
또한, 본 발명의 옥외용 자연석 벤치는 낮에는 천연대리석의 마블링, 흑백이 대비된 자연문양으로 주변 경관과 조화를 이루고, 밤에는 축광물질에서 나오는 빛이 주변 조경과 조화를 이루도록 하여 시각적인 아름다움을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 옥외용 자연석 테이블 및 벤치를 나타낸 사진이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 사진이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 절단 가공된 석회석 전체에 축광물질을 코팅하고 축광현상을 찍은 사진이다.
도 4은 본 발명의 제2실시예에 따른 옥외용 자연석 벤치의 측면부에 축광물질을 코팅하고 찍은 사진(B)과 빛이 없는 공간에서 찍은 축광사진(C)이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 옥외용 자연석 벤치의 측면부에 축광물질을 코팅하고 찍은 사진(D)과 빛이 없는 공간에서 찍은 축광사진(E)이다.
도 6a 내지 6b는 본 발명의 제4실시예 내지 제5실시예에 따른 옥외용 자연석 테이블의 상부면의 일부분에만 축광물질을 코팅하고 빛이 없는 공간에서 찍은 축광사진이다.
도 7은 상기 제5실시예의 테이블을 빛이 일부 있는 공간에서 찍은 사진이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 발명 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 축광물질이 형성된 옥외용 자연석 벤치에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 옥외용 자연석 테이블 및 벤치를 나타낸 사진이고, 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 사진이다. 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 절단 가공된 석회석 전체에 축광물질을 코팅하고 축광현상을 찍은 사진이다.
본 발명의 옥외용 자연석 테이블 및 벤치는 석회석(Limestone, 이하 생략)을 절단 및 가공한 것이다. 상기 석회석은 투박한 암석덩어리 내면에 잉태된 오묘한 자연문양과 흑과 백의 선명한 대비인 천연대리석의 아름다움을 그대로 보여주는 원석의 특징을 가지고 있다. 본 발명은 야외 테이블과 벤치에 천연대리석의 흑과 백이 대비된 마블링의 자연문양이 녹지공간과 조화를 이루도록 하는 데 있다.
상기 석회석은 CaCO3 를 주성분으로 하는 수성암이며 CaO 성분의 공급원료 중에서 가장 널리 쓰이는 광물을 포함한다. 우리나라의 석회석은 지질시대로 보아 Oldvisian기 또는 Cambrian기에 속하는 석회석 광산이 두꺼운 지층을 형성하여, 강원도를 중심으로 거의 전국에 널리 분포되어 있다. 상기 석회석은 무기재료공업에서의 이용을 보면 시멘트공업, 플라스틱공업, 유리공업, 도자기공업 등 거의 모든 공업과 관계가 있으며, 무기재료공업 이외에도 제철, 카바이드공업, 소다공업, 석회질소공업, 침강성탄산칼슘공업 등 헤아릴 수 없을 정도로 용도가 넓다.
상기 석회석은 광물학적으로 방해석으로 이루어지고 화학조성은 순수한 경우는 CaO 56%, CO2 44%이지만 보통 고용체로서 MgCO3, FeCO3, MnCO3 등을 함유하므로 MgO, FeO, MnO 등의 불순성분을 함유한다. 상기 석회석은 CaO 및 불순물의 품위, 결정크기, 가공 정도 등에 따라서 표1과 같이 구분된다. 본 발명에서 사용되는 석회석은 불순물 함량이 높아서 폐기(저품위 이하)되는 석회석을 활용하는데 특징이 있다.
구분 CaO SiO2 MgO Al2O3 + Fe2O3 백색도 입도
고품위 52%이상 1%미만 1%미만 1%미만 90%이상 미정질
중품위 50~52% 1~4% 1~2% 1%미만 85%이상 세립~중립
저품위 50%미만 4%이상 2%이상 1%미만 85%미만 중립~조립
상기 폐기 결정된 석회석은 채굴과정에서 복수 개의 모서리가 형성될 수 있다. 본 발명에서는 상기 모서리의 날카로운 부분을 가공한 굴림석이거나 발파석인 것을 포함한다.
상기 폐기 결정된 석회석을 절단장치로 이동시킨 후 테이블 또는 벤치 사이즈에 따라 절단한다. 이때 절단면에 나타난 흑백의 자연문양을 최대한 활용하는 것을 특징으로 한다. 또한, 하기에서 설명하는 절단면은 테이블의 상면 또는 벤치의 상부면(신체가 접촉되는 좌석부분)을 의미한다. 이때, 상기 절단면에 균열이 있으면, 보수단계를 통하여 보강한다. 또한, 상기 절단면이 형성된 석회석의 측면은 샌딩과정을 거쳐 날카로운 부분이 제거된다.
상기 절단면은 표면연마(물갈기) 단계를 포함한다. 상기 표면연마는 표면연마장치를 이용하여 5 내지 8회의 표면가공한다. 상기 표면연마장치는 표면연마 팁을 이용하여 거친연마에서 고운연마로 연마팁의 수와 면적을 증가시켜 진행하는 것을 특징으로 한다. 고운연마 단계를 거친 상기 절단면은 자연광택이 형성된다. 상기 표면연마(물갈기)는 각 단계에서 수시로 수평상태를 확인하면서 연마하는 것을 포함한다.
상기 자연광택이 형성된 후 절단면의 외주연은 모서리 가공을 한다. 이때 모서리 가공은 절단된 모서리를 곡면으로 절삭가공한다. 상기 절삭가공된 곡면은 표면연마 단계를 생략한다. 상기 곡면에는 축광 코팅층이 형성된다. 상기 곡면에는 모서리 라운드 처리만 하고, 거친면에 축광 코팅층이 코팅된다.
상기 축광 코팅층은 축광도료, 축광잉크 또는 축광혼합물 중 선택된 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 축광도료는 축광재료와 접착재료가 1:1의 비율로 혼합된 것을 특징으로 한다. 상기 축광 코팅층은 축광도료가 0.05 mm 내지 0.2 mm로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 축광잉크는 축광재료와 클리어를 혼합하여 분산화시킨 것을 특징으로 한다. 상기 축광잉크는 실크 스크린 방식으로 로고와 같은 특정 도형, 문자 등을 반복하여 형성되도록 한다.
상기 축광혼합물은 합성수지, 축광재료, 경화제 및 기타 첨가재가 혼합된 것을 특징으로 한다. 상기 축광혼합물은 합성수지 40 내지 65 중량%, 축광재료 20 내지 30 중량%, 경화제 10 내지 20중량%, 기타 첨가재 5 내지 10중량%로 혼합된 것을 특징으로 한다.
상기 합성수지는 폴리메틸 메타크릴레이트 수지(polymethylmethacrylate, PMMA), 페놀(PF) 수지, ABS 수지, PVC 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에틴렌(PF) 수지, 폴리스틸렌(PS) 수지, 폴리우레탄(polyurethane, PU) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 중 선택된 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 축광재료는 축광안료와 형광안료가 7 : 3의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
상기 축광안료는 희토류계 축광분말, 알칼리토류 금속 알루미나 성분의 복합물, 동이 함유된 유화아연계 또는 유로퓸(europium) 이온을 활성화시킨 스트론튬알루마트(SrAl2O4 : Eu, Dy)인 것을 특징으로 한다.
상기 희도류계 축광분말은 스칸듐(Sc), 이트륨(Y) 및 란탄늄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메티움(Pm), 사마리움(Sm), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴리움(Tm), 이터븀(Yb) 및 레테튬(Lu) 등, 란탄계열의 15 원소를 합친 17 원소인 히토류 원소(rare earth element), 바람직하게는 유로피늄(Eu), 가돌리늄(Gd), 디스프로슘(Dy), 터븀(Tb) 및 이터늄(Yb)으로 이루어진 군에서 선택된 희토류 원소가 도핑된 알카리토류 금속의 알루미나 성분의 복합물인 것을 특징으로 한다.
상기 알칼리토류 금속 알루미나 성분의 복합물은 산화알루미늄(Al2O3)과 산화칼륨(CaO), 산화스트론튬(SrO) 또는 산화마그네슘(MgO)로 이루어진 염들의 복합체로서, Al2O3CaO, Al2O3MgO, SrAl2O4, SrAl2O4(OH) 또는 Al2O3CaOSrOB2O3 등과 같은 염들의 복합물인 것을 특징으로 한다.
상기 동이 함유된 유화아연계(ZnS : Cu) 안료는 황록색을 발색하며 안정성이 우수하고 가격이 저렴한 장점이 있다. 유로퓸(europium) 이온을 활성화시킨 스트론튬알루마트(SrAl2O4 : Eu, Dy)는 잔광 휘도, 잔광 시간 등이 황화아연계 안료의 10배 이상으로 시인성이 높은 장점이 있으나 초기 휘도와 잔광 시간을 개선해야 한다. 따라서 본 발명은 축광안료의 잔광 휘도와 시간을 개선하기 위하여 형광안료를 추가한 것을 특징으로 한다.
상기 경화제는 에폭시 수지, 경화촉진제, 가소제, 충진제, 희석제 등의 첨가제를 포함한다. 상기 에폭시 수지는 접착력이 강하고, 상온에서도 경화가 가능한 특징이 있다.
상기 옥외용 자연석 테이블 및 벤치는 연마된 절단면과 상기 축광코팅층의 상부를 발수 코팅 마감한다. 상기 발수 코팅 마감은 투명 수지로 코팅막을 형성하는 것을 특징으로 한다. 상기 코팅막은 코팅 후에 유리막(SiO2)을 형성하는 폴리실라잔(Polysilazane)을 주성분으로 하는 실리콘계 코팅제일 수 있다. 또한, 상기 코팅막은 아크릴레이트 화합물, 실록산 화합물 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있다.
상기 발수 코팅은 스프레이법, 페인트법 등을 이용할 수 있으며 도포는 1회 실시하여도 되지만 복수 회로 나누어 실시하여도 된다.
도 4은 본 발명의 제2실시예에 따른 옥외용 자연석 벤치의 측면부에 축광물질을 코팅하고 찍은 사진(B)과 빛이 없는 공간에서 찍은 축광사진(C)이다.
상기 제2실시예에서 축광물질은 폴리우레탄(polyurethane, PU) 수지 55 중량%, 희토류계 축광분말과 형광안료가 7 : 3의 비율로 혼합된 축광재료 30 중량%, 경화제 10 중량%, 기타 첨가재 5 중량%로 혼합된 것을 사용한다. 또한, 상기 축광물질인 축광도료가 1 mm로 코팅되는 것을 특징으로 한다. 축광사진(C)를 보면, 천연대리석의 흑과 백이 대비된 마블링의 자연문양에서 백색부분에 축광물질이 염색되어 마블링된 모양대로 빛을 발하는 특징이 나타난다. 즉, 빛이 없는 야간에도 빛을 발하고, 그 빛이 자연문양 그대로 제공할 수 있으므로 자연느낌 그대로 전달하는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 옥외용 자연석 벤치의 측면부에 축광물질을 코팅하고 찍은 사진(D)과 빛이 없는 공간에서 찍은 축광사진(E)이다.
상기 제3실시예에는 제2실시예에서 희토류계 축광분말 대신 동이 함유된 유화아연계(ZnS : Cu) 안료를 사용하였다. 축광사진(E)를 살펴보면, 빛이 없는 야간에도 식별이 가능한 빛이 나오기 때문에 테이블 혹은 벤치에 부딪쳐 다치는 사고를 미연에 방지하고, 주변경관과 어울리는 은은한 빛을 제공하여 시각적인 아름다움을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 6a 내지 6b는 본 발명의 제4실시예 내지 제5실시예에 따른 옥외용 자연석 테이블의 상부면의 일부분에만 축광물질을 코팅하고 빛이 없는 공간에서 찍은 축광사진이다.
제4실시예 내지 제5실시예는 제3의 실시예에 사용된 축광물질을 절단면의 절반을 반복하여 코팅한 것이다. 제4실시예는 1회 코팅 후 1 내지 3시간 후 2차 코팅한 것이고, 제5실시예는 2차 코팅 후 발수 코팅 후 축광물질을 추가 코팅(3차) 코팅 후 추가 발수 코팅하였다.
도 7은 상기 제5실시예의 테이블을 빛이 일부 있는 공간에서 찍은 사진이다. 본 발명에 따른 옥외용 자연석 테이블 및 벤치는 빛이 완벽히 차단되지 않는 공간에서도 식별이 가능할 정도의 빛을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 안에서 변경 가능한 것이며, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

Claims (4)

  1. 폐기 결정된 석회석의 일측에 형성된 절단면과 상기 절단면의 외주연이 모서리가공 처리되고, 상기 절단면은 5 내지 8회 표면연마 가공한 것을 특징으로 하며,
    상기 절단면의 외주연에 축광 코팅층이 형성된 것을 포함하고,
    상기 축광 코팅층은 합성수지 40 내지 65 중량%, 축광재료 20 내지 30 중량%, 경화제 10 내지 20중량%, 기타 첨가재 5 내지 10중량%로 혼합된 것을 특징으로 하며,
    상기 축광 코팅층과 절단면에는 실리콘계 코팅제로 발수 코팅 마감하는 것을 특징으로 하는 축광물질이 형성된 옥외용 자연석 벤치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 축광재료는 축광안료와 형광안료가 7 : 3의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 축광물질이 형성된 옥외용 자연석 벤치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 축광안료는 희토류계 축광분말, 알칼리토류 금속 알루미나 성분의 복합물, 동이 함유된 유화아연계 또는 유로퓸(europium) 이온을 활성화시킨 스트론튬알루마트(SrAl2O4 : Eu, Dy)인 것을 특징으로 하는 축광물질이 형성된 옥외용 자연석 벤치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 축광 코팅층은 축광도료가 형성되고,
    상기 축광도료는 축광안료와 접착재료가 1:1의 비율로 혼합되어 0.05 mm 내지 0.2 mm로 형성되는 것을 특징으로 하는 축광물질이 형성된 옥외용 자연석 벤치.
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