KR102270608B1 - 국산 참나무를 이용한 복합가로등주 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 국산 참나무, 특히 참나무 간벌목에 대한 부가가치 높은 제품으로의 활용도가 현저히 높아지도록 하면서 건조중 참나무의 할열 및 뒤틀림이 원활히 방지되어 제품이 안정적으로 제조되도록 하는 국산 참나무를 이용한 복합가로등주 제조 방법에 관한 것으로, 본 제조 방법은 참나무를 제재하여 생목 각재를 준비하는 생목 각재 준비 단계(S10)와, 대차에 상기 생목 각재와 가열판을 적층시켜 적층목재를 형성하는 가열판 설치 단계(S20)와, 상기 대차를 상기 건조챔버에 투입하고 상기 건조챔버를 밀폐시키는 건조챔버 밀폐 단계(S30)와, 상기 건조챔버의 내부에 진공을 형성하는 진공 형성 단계(S40)와, 상기 진공의 형성에 의해 상기 가압판으로 상기 적층목재를 가압하는 진공 가압 단계(S50)와, 상기 가열판에 온수를 순환시켜 상기 생목 각재를 건조시켜 건조 각재를 형성하는 생목 건조 단계(S60)와, 상기 생목 각재의 건조 중에 상기 건조챔버의 내부에 상기 가압판에 의한 가압력을 조절하는 가압력 조절 단계(S70)와, 상기 건조 각재를 냉각시키는 상온 냉각 단계(S80)와, 상기 건조 각재를 고열로 처리하는 각재 고열처리 단계(S90)와, 두 개의 상기 건조 각재를 가공하고 접착시켜 목재등주를 형성하는 목재등주 형성 단계(S100)와, 상기 목재등주의 외면을 원통형으로 가공하여 가로등주를 완성하는 외면 가공 단계(S110)를 포함한다.

Description

국산 참나무를 이용한 복합가로등주 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A COMPLEX LIGHT WOOD POLE USING DOMESTICALLY PRODUCED OAK TREE}

본 발명은 복합가로등주 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 국산 참나무 특히 참나무 간벌목에 대한 부가가치 높은 제품으로의 활용도가 현저히 높아지도록 하면서 건조중 참나무의 할열 및 뒤틀림이 원활히 방지되어 제품이 안정적으로 제조되도록 하는 국산 참나무를 이용한 복합가로등주 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 가로등주는 금속을 가공하여 제작되는게 보통이다. 금속재 가로등주는 일반도로나 주택가에 흔히 설치되어 볼 수 있다. 금속재 가로등주는 철판을 말아서 등주를 만들거나 철판끼리 용접하여 제작된다.

하지만 근래에는 친환경 도시 미관을 고려하여 휴양림, 공원, 골프장과 같은 자연녹지시설 등의 진입로에 자연경관을 해치지 않는 목재로 제작된 가로등주의 설치가 잦아지고 있다. 이러한 종래의 목재로 제작된 가로등주는 나무조각들을 접착제나 결합도구를 사용하여 결합시켜 완성된다.

한편, 우리나라의 국산 활엽수재의 이용현황 조사 결과, 수종을 불문하고 무게(톤) 단위로 거래되며, 치수는 길이 2.1m, 말구지름은 참나무류 등은 23㎝ 이상, 다릅나무나 느릅나무처럼 공예재로 특별한 가치가 있는 나무는 19㎝ 이상으로 공급되고 있다. 공예재로 가치가 높은 목재가 약간이라도 포함된 활엽수 묶음은 단위 무게당 가격이 그렇지 않은 것에 비해 높게 거래되고 있었다. 공예재를 제외한 활엽수재는 제재를 한다고 하더라도 공구자루와 같은 제품을 제조하는데 이용하고 있는 실정이다.

특히, 산림 육성을 위해 간벌된 참나무, 즉 참나무 간벌목은 상대적으로 직경이 작은 소구경이여서 더욱 활용도가 낮고 거의 대부분이 산림에 방치되어 폐기 처리되고 일부만이 톱밥으로 분쇄되어 목재 펠릿 등의 연료용으로만 활용되고 있는 실정이다.

이렇게 간벌목 등의 국산 참나무의 활용도가 현저히 낮은 이유, 즉 참나무를 이용하여 바닥재나 마루판재 또는 가구재와 같이 부가가치가 높은 제품 생산을 시도하지 않는 이유로는 참나무에 적합한 건조기술과 같은 가공기술의 부족한 것이 주요 원인인 것으로 알려져 있다.

그런데, 종래의 목재로 제작된 가로등주는 계절별 온도변화 및 수분 흡수 등의 원인으로 목재가 뒤틀림, 갈라짐 또는 분리현상이 발생하여 균열, 파손되고 미관을 해치고 강풍으로 인해 목재가 부러질 위험도 높은 문제점이 있었다.

또한, 국산 참나무는 나무의 직경이 작고 휘어져 있는 나무가 많아 건조 중에 쉽게 할열되거나 뒤틀림에 따라 건조 불량이 높아 수율이 매우 낮아 목재가로등주로 제조하는데 많은 어려움이 있었다.

등록특허 제0984738호 "목재 유닛구조가 조립된 가로등주 및 이를 이용한 가로등주의 제조방법"(2010.09.27.)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 국산 참나무 특히 참나무 간벌목에 대한 부가가치 높은 제품으로의 활용도가 현저히 높아지도록 하면서 건조중 참나무의 할열 및 뒤틀림이 원활히 방지되어 제품이 안정적으로 제조되도록 하는 국산 참나무를 이용한 복합가로등주 제조 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "국산 참나무를 이용한 복합가로등주 제조 방법"은, 전면에 개폐 가능한 도어를 가지고, 내부 하면에 레일이 설치되며, 상면에 사각의 관통공이 형성되는 건조챔버와; 상기 레일의 상면에 구비되고, 상기 레일을 따라 상기 건조챔버의 내외로 삽탈 가능한 대차와; 상기 대차의 상부로 목재와 목재 사이에 가열판이 끼워져 구비되며, 상기 가열판을 온수로 가열하여 목재를 건조시키는 건조부와; 상기 건조챔버의 외부에 설치되고, 상기 건조챔버에 연통되게 공기흡입관이 연결되는 진공펌프와; 상기 관통공을 커버하도록 상기 건조챔버의 상면에 구비되고 신축 가능한 고무재질로 형성되는 신축커버와, 상기 건조챔버의 내부로 상기 신축커버의 하면에 상면이 부착되고 상기 목재의 상면에 대응되게 배치되는 가압판을 포함하는 진공가압부와; 상기 건조챔버의 내부에 설치되고, 하부로 이동된 상기 가압부재(54)가 상부로 탄성복원될 수 있도록 각각의 상기 가압부재의 양단을 탄성적으로 지지하는 다수의 탄성지지부와; 상기 건조부에 연결되고, 상기 가열판에 상온수를 공급하여 목재를 상온으로 냉각시키는 상온냉각부를; 포함하는 국산 참나무 건조 장치를 이용하여 복합가로등주를 제조하는 방법에 있어서; 간벌 혹은 벌목된 참나무를 수집하고, 수집된 참나무를 각목으로 제재하여 생목 각재를 준비하는 생목 각재 준비 단계와; 상기 대차의 상면에 상기 생목 각재와 가열판을 번갈아가며 적층하여 적층목재를 형성하는 가열판 설치 단계와; 상기 적층목재를 실은 상기 대차를 상기 건조챔버의 내부에 투입하고, 상기 도어를 닫아 상기 건조챔버를 밀폐시키는 건조챔버 밀폐 단계와; 상기 진공펌프를 가동시켜 상기 건조챔버의 내부의 공기를 상기 공기흡입관을 통해 외부로 배출시켜 상기 건조챔버의 내부에 진공도를 형성하는 진공 형성 단계와; 상기 진공펌프에 의해 상기 건조챔버의 내부에 진공이 형성되면서 상기 건조챔버의 내부로 공기의 배출에 의해 상기 신축커버가 하부로 신장되고 상기 가압판이 하부로 이동되어 상기 가압판이 상기 적층목재의 상면을 가압하는 진공 가압 단계와; 상기 건조챔버의 내부로 진공이 유지되는 상태에서 상기 가열판으로 온수를 순환시켜 상기 적층목재에 있는 상기 생목 각재를 가열하여 건조시켜 건조 각재를 형성하는 생목 건조 단계와; 상기 적층목재의 건조가 완료된 후에 상기 건조챔버의 내부로 진공이 유지되는 상태에서 상기 상온냉각부를 통해 상기 가열판에 상온의 냉각수를 순환시켜 상기 건조 각재를 상온으로 냉각시키는 상온 냉각 단계와; 상기 건조 각재의 일면 중앙을 따라 길이방향으로 반원형의 홈을 가공하여 가공목을 형성하고, 내부에 원형 통공을 형성하도록 상기 홈이 가공된 2개의 가공목을 상호 접착시켜 목재등주를 형성하는 목재등주 형성 단계와; 상기 목재등주의 외면을 원통형으로 가공하여 가로등주를 완성하는 외면 가공 단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "국산 참나무를 이용한 복합가로등주 제조 방법"의 상기 생목 건조 단계의 다음으로, 상기 생목 각재를 건조하는 중에 상기 진공펌프에 의한 상기 건조챔버 내부의 진공도를 수회에 걸쳐 수초동안 낮춰 상기 탄성지지부에 의해 상기 가압판이 상부로 이동되면서 상기 적층목재의 가압력을 수초동안 간헐적으로 저하시키는 가압력 조절 단계와; 상기 상온 냉각 단계의 다음으로, 냉각이 완료된 상기 건조 각재를 상기 건조챔버에서 빼낸 후에 목재 고열처리 장치에 투입하고, 섭씨 180도 내지 섭씨 250도의 온도로 고열처리하는 각재 고열처리 단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "국산 참나무를 이용한 복합가로등주 제조 방법"의 상기 목재등주 형성 단계에서, 상기 건조 각재는, 하나의 목재이거나 여러 개의 목재가 접착되어 집성된 집성목재이고, 2개의 상기 가공목은, 상호 접착되는 부위인 내측면에 상호 맞물리게 톱니형태의 맞물림턱이 가공되어 형성되고, 상기 맞물림턱은, 상기 가공목의 접착부위에 한 쌍으로 형성되며, 상기 한 쌍의 맞물림턱 중의 하나의 맞물림턱은 돌출되게 형성되고 다른 하나의 맞물림턱은 함몰되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 국산 참나무 특히 참나무 간벌목의 부가가치 높은 제품으로의 활용도가 현저히 높아져 참나무의 건조 불량으로 인한 불필요한 폐기 처분이 현저히 저하될 수 있고, 건조중 참나무의 할열 및 뒤틀림이 원활히 방지되면서 건조 전에 뒤틀린 목재를 펼 수 있어 제품이 안정적으로 제조되고, 그에 따라 국산 목재의 자원 활용 효율이 현저히 증대되는 효과를 갖는다.

아울러, 본 발명은 참나무 외 박달나무, 느티나무, 단풍나무 등 일반적으로 목재 가로등주로 제조하기 어려운 국산 목재들도 본 기술을 적용시키면 원하는 품질의 목재 가로등주 제품을 얻을 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 복합가로등주 제조 방법을 보인 단계도,
도 2는 본 발명에 따라 제작된 복합가로등주의 개략적인 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 복합가로등주의 접합 부위를 보인 요부 분해 평단면도,
도 4는 본 발명에 사용되는 참나무 건조 장치를 보인 개략적인 정단면도,
도 5는 도 4의 요부 확대도,
도 6은 본 발명에 사용되는 참나무 건조 장치를 보인 개략적인 측단면도,
도 7은 도 6의 요부 확대도,
도 8은 본 발명에 사용되는 참나무 건조 장치의 작동 상태를 보인 개략적인 요부 종단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 사용되는 국산 참나무 건조 장치를 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 사용되는 국산 참나무 건조 장치는 건조챔버(10)와, 상기 건조챔버(10)의 내부에 구비되는 대차(20)와, 상기 대차(20)에 설치되어 목재(W)를 가열하여 건조시키는 건조부(30)와, 상기 건조챔버(10)에 연결되는 진공펌프(40)와, 상기 건조챔버(10)에 설치되어 상기 대차(20)에 적재된 목재를 가압하는 진공가압부(50)와, 상기 건조챔버(10)의 내부에 설치되어 상기 진공가압부(50)를 탄성적으로 지지하는 탄성지지부(60)와, 상기 건조부(30)에 연결되어 상기 목재를 상온으로 냉각시키는 상온냉각부(70)를 포함한다.

상기 건조챔버(10)는 전면에 개폐 가능한 도어(11)를 가지고 내부 하면에 레일(12)이 설치되며 상면에 사각의 관통공(13)이 형성되는 것으로, 내부에 목재(W)를 적재하는 공간을 제공하면서 도어(11)를 통해 밀폐시켜 진공을 형성할 수 있도록 하며 상기 레일(12)을 통해 상기 대차(20)가 내외로 이동될 수 있도록 하는 것이다. 여기서, 상기 목재(W)는 참나무 생목 또는 참나무 간벌목 생목을 각재로 제재한 100mm 이상의 두께를 가지는 목재를 말한다.

상기 관통공(13)은 상기 진공가압부(50)가 상기 건조챔버(10)의 상면을 관통하여 상하로 이동 가능하게 설치될 수 있도록 하는 것이다.

상기 대차(20)는 상기 레일(12)의 상면에 구비되고 상기 관통공(13)에 대응하여 상면에 제재된 참나무 각재로 이루어진 목재가 적재되며 상기 레일(12)을 따라 상기 건조챔버(10)의 내외로 삽탈 가능한 공지의 것이다.

상기 건조부(30)는 상기 대차(20)의 상부로 상기 목재(W)에 설치되는 것으로, 목재(W)와 목재(W) 사이에 판상으로 구비되는 것으로, 목재(W)를 건조시키는 역할을 한다.

이와 같은 상기 건조부(30)는 목재(W)와 목재(W)의 사이에 수평으로 끼워지고 내부가 중공된 판상으로 구비되는 다수개의 가열판(31)과, 상기 가열판(31)에 각각 연결되어 상기 가열판(31)으로 온수를 공급하는 온수공급관(32)과, 상기 가열판(31)에 각각 연결되어 상기 가열판(31)에서 온수를 배출시키는 온수배출관(33)과, 상기 온수공급관(32)과 온수배출관(33)이 연결되고 내부에 온수가 저장되는 온수탱크(34)와, 상기 온수탱크(34)에 설치되어 상기 온수탱크(34)에 저장된 물을 가열시키는 가열기(35)와, 상기 온수공급관(32)의 관로상에 설치되고 온수를 순환시키는 온수펌프(36)를 포함한다.

상기 가열판(31)은 내부가 중공되어 내부에 온수가 채워지면서 온수에 의해 가열되어 목재(W)를 가열 건조시키는 역할을 한다. 이와 같은 상기 가열판(31)은 열전도가 좋은 알루미늄과 같은 금속으로 제작될 수 있다.

상기 온수공급관(32)은 상기 온수탱크(34)에서 상기 가열기(35)에 의해 가열된 온수가 상기 가열판(31)으로 유입되는 관로를 제공하는 역할을 한다. 상기 온수배출관(33)은 상기 가열판(31)에서 상기 온수탱크(34)로 사용된 온수가 배출되는 관로를 제공하는 역할을 한다.

상기 온수탱크(34)는 상기 건조챔버(10)의 외부에 설치되는 것으로, 온수가 저장되는 장소를 제공하는 역할을 하고, 상기 가열기(35)는 전열히터로 상기 온수탱크(34)에 저장된 물을 소정의 온도로 가열시키는 역할을 한다. 상기 온수펌프(36)는 상기 온수탱크(34)에서 상기 온수공급관(32)을 거쳐 상기 가열판(31)에서 상기 온수배출관(33)을 지나 다시 상기 온수탱크(34)로 온수가 순환되도록 하는 것이다.

상기 진공펌프(40)는 건조챔버(10)의 외부에 설치되는 것으로, 상기 건조챔버(10)에 연통되게 연결되는 공기흡입관(41)을 통해 상기 건조챔버(10)의 내부의 공기를 흡입하여 외부로 배출시켜 진공을 형성하는 역할을 한다.

이와 같은 상기 진공펌프(40)는 상기 건조챔버(10)의 내부를 진공 상태로 만듦으로써, 상기 건조챔버(10)의 내부와 외부의 압력차로 상기 진공가압부(50)가 하강하여 상기 목재의 상면을 가압하는 가압력을 제공하는 역할도 한다.

상기 진공가압부(50)는 상기 관통공(13)을 커버하도록 상기 건조챔버(10)의 상면에 구비되고 신축 가능한 고무재질로 형성되는 신축커버(51)와, 상기 신축커버(51)의 상면 둘레를 따라 상기 건조챔버(10)의 상면에 장착되어 상기 신축커버(51)를 밀폐되게 고정시키는 밀폐고정부재(52)와, 상기 건조챔버(10)의 내부로 상기 신축커버(51)의 하면에 상면이 부착되고 상기 목재의 상면에 대응되게 배치되는 가압판(53)과, 상기 목재의 상면에 대응되도록 상기 가압판(53)의 하면에 간격을 두고 부착되는 다수개의 가압부재(54)를 포함한다.

상기 진공가압부(50)는 상기 건조챔버(10)가 밀폐된 상태에서 상기 진공펌프(40)를 통한 내부 공기의 배출에 의해 상기 신축커버(51)가 늘어나면서 상기 가압판(53)과 가압부재(54)가 상기 목재(W)의 상면에서 하부방향으로 가압하는 역할을 한다.

이와 같은 상기 진공가압부(50)는 상기 진공펌프(40)에 의한 상기 건조챔버(10)의 진공도가 높아질수록 상기 목재(W)에 대한 가압력이 증대되고, 반대로 상기 건조챔버(10)의 진공도가 낮아지면 상기 목재(W)에 대한 가압력이 감소된다. 즉, 상기 진공펌프(40)에 의한 진공도의 조절에 의해 상기 목재(W)의 가압력을 조절할 수 있게 된다.

상기 신축커버(51)는 상기 관통공(13)을 커버하여 밀폐될 수 있도록 하면서 상기 건조챔버(10)의 진공도에 따라 상하로 신축되면서 상기 가압판(53)의 상하 이동을 지지하는 역할을 한다. 상기 밀폐고정부재(52)는 상기 관통공(13)의 둘레로 상기 신축커버(51)의 외측단을 상기 건조챔버(10)의 상면에 밀폐되게 고정시키는 역할을 한다.

상기 가압판(53)은 진공 흡입력에 의해 하부로 이동되면서 그 자체의 무게로 상기 목재(W)의 상면을 가압하는 역할을 하면서 다수개의 상기 가압부재(54)가 일정한 간격으로 설치되는 장소를 제공하고, 상기 가압부재(54)는 상기 목재(W)의 상면을 일정한 간격으로 가압하는 역할을 하면서 상기 탄성지지부(60)가 설치되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 탄성지지부(60)는 상기 건조챔버(10)의 내부에 다수개로 설치되는 것으로, 하부로 이동된 상기 가압부재(54)가 상부로 탄성복원될 수 있도록 각각의 상기 가압부재(54)의 양단을 탄성적으로 지지하는 역할을 한다.

이와 같은 상기 탄성지지부(60)는 상기 가압부재(54)의 양단에서 상부 방향으로 끼워져 상기 가압부재(54)를 지지하는 한 쌍의 받침부재(61)와, 각각의 상기 받침부재(61)의 하면 중앙에 상단이 부착되고 수직으로 구비되는 슬라이딩봉(62)과, 상기 슬라이딩봉(62)의 중앙 부위가 슬라이딩 가능하게 끼워지고 일측이 상기 건조챔버(10)의 내부면에 부착되는 제1 끼움부재(63)와, 상기 제1 끼움부재(63)의 하부로 상기 슬라이딩봉(62)의 하단 부위가 슬라이딩 가능하게 끼워지고 일측이 상기 건조챔버(10)의 내부면에 부착되는 제2 끼움부재(64)와, 상기 제1 끼움부재(63)의 하부로 상기 슬라이딩봉(62)의 외주면 둘레에 돌출되게 형성되는 걸림턱(65)과, 상기 걸림턱(65)의 하면에 상단이 걸리면서 하단이 상기 제2 끼움부재(64)의 상면에 걸리도록 상기 슬라이딩봉(62)에 끼워지는 탄성스프링(66)을 포함한다.

상기 받침부재(61)는 상기 가압부재(54)의 하부를 받쳐서 지지하는 역할을 하고, 상기 슬라이딩봉(62)은 상기 제1 끼움부재(63)와 제2 끼움부재(64)에 끼워진 상태로 상기 가압부재(54)의 상하 이동에 따라 상하로 이동하면서 상기 탄성스프링(66)을 가압하거나 그 가압을 해제하는 역할을 한다.

상기 제1 끼움부재(63)는 상기 슬라이딩봉(62)이 상하로 이동 가능한 상태로 상기 건조챔버(10)의 내벽에 장착될 수 있도록 하는 것이고, 상기 제2 끼움부재(64)는 상기 제1 끼움부재(63)와 마찬가지로 상기 슬라이딩봉(62)이 상하로 이동 가능한 상태로 상기 건조챔버(10)의 내벽에 장착될 수 있도록 하면서 상기 탄성스프링(66)의 하단을 받쳐서 지지하는 역할을 한다.

상기 걸림턱(65)은 상기 탄성스프링(66)의 상단이 걸리어 지지될 수 있도록 하는 것이고, 상기 탄성스프링(66)은 그 하단이 상기 제2 끼움부재(64)의 상면에 지지된 상태로 상기 슬라이딩봉(62)의 상하 이동에 따라 상기 걸림턱(65)에 의해 가압되면서 탄성복원력을 생성하는 역할을 한다.

상기 상온냉각부(70)는 상기 건조부(30)에 연결되는 것으로, 상기 가열판에 상온수를 공급하여 목재를 상온으로 냉각시키는 역할을 한다.

이와 같은 상기 상온냉각부(70)는 상기 온수공급관(32)의 관로에 연결되어 상기 가열판(31)으로 상온의 냉수를 공급하는 냉수공급관(71)과, 상기 온수배출관(33)의 관로에 연결되는 상기 가열판(31)에서 냉수를 배출시키는 냉수배출관(72)과, 상기 냉수공급관(71)과 냉수배출관(72)이 연결되고 내부에 상온의 냉수가 저장되는 냉수탱크(73)와, 상기 냉수배출관(72)의 관로상에 설치되고 상기 냉수배출관(72)을 통해 상기 냉수탱크(73)로 유입되는 물을 팬으로 냉각시키는 냉각팬(74)과, 상기 냉수공급관(71)의 관로상에 설치되고 냉수를 순환시키는 냉수펌프(75)를 포함한다.

상기 상온냉각부(70)는 상기 냉수펌프(75)의 작동으로 상기 냉수탱크(73)의 냉수를 상기 냉수공급관(71)을 통해 상기 온수공급관(32)을 거쳐 상기 가열판(31)으로 주입되고, 상기 가열판(31)에서 상기 온수배출관(33)을 거쳐 상기 냉수배출관(72)을 통해 상기 냉수탱크(73)로 순환되도록 함으로써, 상기 가열판(31)을 냉각에 의해 상기 목재(W)가 상온으로 냉각되도록 하는 것이다. 상기 냉각팬(74)은 상기 가열판(31)으로 순환되어 가열된 상태로 상기 냉수배출관(72)을 통해 배출되는 물을 팬을 통해 냉풍으로 냉각시키는 역할을 한다.

상기 온수공급관(32)과 온수배출관(33)의 관로에 설치되는 개폐밸브(V1)와 상기 냉수공급관(71)과 냉수배출관(72)의 관로에 설치되는 개폐밸브(V2)는 온수에서 냉수로 물의 순환을 전환하거나 냉수에서 온수로 물의 순환을 전환하는 것을 보다 안정적으로 할 수 있도록 하는 것이다.

이하, 상기한 도면에 도시된 건조 장치를 참조하여 본 발명에 따른 복합가로등주 제조 방법을 설명하면 다음과 같다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 국산 참나무 복합가로등주 제조 방법은 국산 참나무 건조 장치를 이용하여 복합가로등주를 제조하는 방법으로서, 참나무를 제재하여 생목 각재를 준비하는 생목 각재 준비 단계(S10)와, 상기 대차에 상기 생목 각재와 가열판을 적층시켜 적층목재를 형성하는 가열판 설치 단계(S20)와, 상기 대차를 상기 건조챔버에 투입하고 상기 건조챔버를 밀폐시키는 건조챔버 밀폐 단계(S30)와, 상기 건조챔버의 내부에 진공을 형성하는 진공 형성 단계(S40)와, 상기 진공의 형성에 의해 상기 가압판으로 상기 적층목재를 가압하는 진공 가압 단계(S50)와, 상기 가열판에 온수를 순환시켜 상기 생목 각재를 건조시켜 건조 각재를 형성하는 생목 건조 단계(S60)와, 상기 생목 각재의 건조 중에 상기 건조챔버의 내부에 상기 가압판에 의한 가압력을 조절하는 가압력 조절 단계(S70)와, 상기 상온냉각부를 통해 상기 가열판에 상온수를 순환시켜 상기 건조 각재를 냉각시키는 상온 냉각 단계(S80)와, 상기 건조 각재를 목재 고열처리 장치에 투입하고 고열로 처리하는 각재 고열처리 단계(S90)와, 두 개의 상기 건조 각재를 가공하고 접착시켜 목재등주를 형성하는 목재등주 형성 단계(S100)와, 상기 목재등주의 외면을 원통형으로 가공하여 가로등주를 완성하는 외면 가공 단계(S110)를 포함한다.

상기 생목 각재 준비 단계(S10)는 간벌 혹은 벌목된 참나무를 수집하고 수집된 참나무를 각목으로 제재하여 생목 각재를 준비하는 단계를 말한다.

상기 가열판 설치 단계(S20)는 상기 대차의 상면에 다수의 상기 생목 각재와 가열판을 번갈아가며 적층하여 적층목재를 형성하는 단계를 말한다. 상기 가열판은 내부가 중공되고 온수가 순환되면서 가열되어 상기 생목 각재를 가열하여 건조시키는 역할을 한다(도 8 참조).

상기 건조챔버 밀폐 단계(S30)는 상기 적층목재를 실은 상기 대차를 상기 건조챔버의 내부에 투입하고 상기 도어를 닫아 상기 건조챔버를 밀폐시키는 단계를 말한다. 이 단계는 상기 건조챔버의 내부를 밀폐시켜 상기 건조챔버의 내부에 진공을 형성할 수 있도록 하는 것이다.

상기 진공 형성 단계(S40)는 상기 진공펌프를 가동시켜 상기 건조챔버의 내부의 공기를 상기 공기흡입관을 통해 외부로 배출시켜 상기 건조챔버의 내부에 진공도를 형성하는 단계를 말한다. 여기서, 상기 건조챔버의 내부의 진공은 상기 생목 각재가 건조되면서 배출되는 수증기를 외부로 배출시키는 역할을 하면서 상기 가압판이 하부로 이동되면서 가압력을 형성하는 역할도 한다.

상기 진공 가압 단계(S50)는 상기 진공펌프에 의해 상기 건조챔버의 내부에 진공이 형성되면서 상기 건조챔버의 내부로 공기의 배출에 의해 상기 신축커버가 하부로 신장되고 상기 가압판이 하부로 이동되어 상기 가압판이 상기 적층목재의 상면을 가압하는 단계를 말한다. 이와 같이 상기 건조챔버의 내부에 진공도가 높아짐에 따라 상기 가압판에 의한 상기 적층목재의 가압력이 높아져 상기 적층목재에 적층된 생목 각재의 휨이나 뒤틀림이 방지된 상태로 안정적으로 건조할 수 있게 된다.

상기 생목 건조 단계(S60)는 상기 건조챔버의 내부로 진공이 유지되는 상태에서 상기 가열판으로 온수를 순환시켜 상기 적층목재에 있는 상기 생목 각재를 가열하여 건조시켜 건조 각재를 형성하는 단계를 말한다. 즉, 상기 생목 각재는 상기 가압판에 의해 진공 가압된 상태에서 상기 가열판에 의해 가열되어 뒤틀림이 방지된 상태로 신속하게 건조되어 건조 각재로 형성된다.

상기 가압력 조절 단계(S70)는 상기 생목 각재를 건조하는 중에 상기 진공펌프에 의한 상기 건조챔버 내부의 진공도를 수회에 걸쳐 수초동안 낮춰 상기 탄성지지부에 의해 상기 가압판이 상부로 이동되면서 상기 적층목재의 가압력을 수초동안 간헐적으로 저하시키는 단계를 말한다. 이 단계는 상기 진공펌프에 의한 상기 건조챔버의 내부로 진공도를 조절하여 상기 가압판에 의한 상기 적층목재의 가압력을 수초 동안 간헐적으로 낮춤으로써, 상기 가압판이 상기 탄성지지부에 의해 상부로 이동되어 상기 생목 각재와 가열판의 사이의 가압력이 낮아지면서 상기 생목 각재에서 배출되는 수증기가 원활하게 외부로 배출되어 상기 생목 각재가 고르게 안정적으로 건조된다.

상기 상온 냉각 단계(S80)는 상기 적층목재의 건조가 완료된 후에 상기 건조챔버의 내부로 진공이 유지되는 상태에서 상기 상온냉각부를 통해 상기 가열판에 상온의 냉각수를 순환시켜 상기 건조 각재를 상온으로 냉각시키는 단계를 말한다. 이 단계는 고온 상태의 상기 건조 각재를 상기 가압판으로 가압하는 상태에서 상온의 냉각수가 순환되는 상기 가열판을 통해 할열이나 변형이 방지되는 상태로 냉각시켜 상기 건조챔버에서 신속하게 배출시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기 각재 고열처리 단계(S90)는 냉각이 완료된 상기 건조 각재를 상기 건조챔버에서 빼낸 후에 목재 고열처리 장치에 투입하고 섭씨 180도 내지 섭씨 250도의 온도로 고열처리하는 단계를 말한다. 이 단계는 상기 건조 각재를 고열로 처리하여 내부에 잔류하는 응력을 제거하면서 방부성이 높아지도록 하는 것이다. 상기 건조 각재의 내부의 잔류 응력의 제거는 가로등주로 제작된 후에 그 할열이나 변형 등을 더욱더 방지하여 안정화시키는 역할을 한다.

상기 목재등주 형성 단계(S100)는 상기 건조 각재의 일면 중앙을 따라 길이방향으로 반원형의 홈을 가공하여 가공목을 형성하고, 내부에 원형 통공을 형성하도록 상기 홈이 가공된 2개의 가공목을 상호 접착시켜 목재등주를 형성하는 단계를 말한다(도 2와 도 3 참조). 상기 원형 통공은 가로등헤드로 전기를 공급하는 전선이 개재되는 장소를 제공하는 역할을 한다.

상기 목재등주 형성 단계(S100)에서 상기 건조 각재는 하나의 목재이거나 여러 개의 목재가 접착되어 집성된 집성목재일 수 있다. 여기서, 상기 집성목재는 상대적으로 두께가 얇은 소구경의 참나무를 활용할 수 있는 장점이 있다.

상기 목재등주 형성 단계(S100)에서 2개의 상기 가공목은 상호 접착되는 부위인 내측면에 상호 맞물리게 톱니형태의 맞물림턱이 가공되어 형성되는 것이 바람직한데, 이는 톱니형태로 맞물린 상태로 2개의 상기 가공목이 상호 접착됨으로써 상기 목재등주를 형성한 후에 접착부위의 터짐이 보다 완전하게 방지될 수 있도록 하기 위한 것이다.

이와 같은 상기 맞물림턱은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 가공목의 접착부위에 한 쌍으로 형성되고, 상기 한 쌍의 맞물림턱 중의 하나의 맞물림턱은 돌출되게 형성되고 다른 하나의 맞물림턱은 함몰되게 형성됨으로써, 2개의 가공목이 접착 및 결합될 때 그 접착력과 결합력이 현저히 우수해진다.

상기 외면 가공 단계(S110)는 상기 목재등주의 외면을 원통형으로 가공하여 가로등주를 완성하는 형성하는 단계를 말한다(도 2 참조). 상기 목재등주의 외면은 심미감이 드러나면서 나무의 형태를 형성하고 동시에 하부의 금속고정관이 끼워질 수 있도록 다양한 직경의 원통으로 가공된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.

10 : 건조챔버
11 : 도어 12 : 레일
13 : 관통공
20 : 대차
30 : 건조부
31 : 가열판 32 : 온수공급관
33 : 온수배출관 34 : 온수탱크
35 : 가열기 36 : 온수펌프
40 : 진공펌프
41 : 공기흡입관
50 : 진공가압부
51 : 신축커버 52 : 밀폐고정부재
53 : 가압판 54 : 가압부재
60 : 탄성지지부
61 : 받침부재 62 : 슬라이딩봉
63 : 제1 끼움부재 64 : 제2 끼움부재
65 : 걸림턱 66 : 탄성스프링
70 : 상온냉각부
71 : 냉수공급관 72 : 냉수배출관
73 : 냉수탱크 74 : 냉각팬
75 : 냉수펌프
W : 목재

Claims (3)

1. 전면에 개폐 가능한 도어(11)를 가지고, 내부 하면에 레일(12)이 설치되며, 상면에 사각의 관통공(13)이 형성되는 건조챔버(10)와; 상기 레일(12)의 상면에 구비되고, 상기 레일(12)을 따라 상기 건조챔버(10)의 내외로 삽탈 가능한 대차(20)와; 상기 대차(20)의 상부로 목재와 목재 사이에 가열판(31)이 끼워져 구비되며, 상기 가열판(31)을 온수로 가열하여 목재를 건조시키는 건조부(30)와; 상기 건조챔버(10)의 외부에 설치되고, 상기 건조챔버(10)에 연통되게 공기흡입관(41)이 연결되는 진공펌프(40)와; 상기 관통공(13)을 커버하도록 상기 건조챔버(10)의 상면에 구비되고 신축 가능한 고무재질로 형성되는 신축커버(51)와, 상기 건조챔버(10)의 내부로 상기 신축커버(51)의 하면에 상면이 부착되고 상기 목재의 상면에 대응되게 배치되는 가압판(53)을 포함하는 진공가압부(50)와; 상기 건조챔버(10)의 내부에 설치되고, 하부로 이동된 상기 가압판(53)이 상부로 탄성복원될 수 있도록 각각의 상기 가압판(53)의 양단을 탄성적으로 지지하는 다수의 탄성지지부(60)와; 상기 건조부(30)에 연결되고, 상기 가열판에 상온수를 공급하여 목재를 상온으로 냉각시키는 상온냉각부(70)를; 포함하는 국산 참나무 건조 장치를 이용하여 복합가로등주를 제조하는 방법에 있어서;
   간벌 혹은 벌목된 참나무를 수집하고, 수집된 참나무를 각목으로 제재하여 생목 각재를 준비하는 생목 각재 준비 단계(S10)와;
   상기 대차의 상면에 상기 생목 각재와 가열판을 번갈아가며 적층하여 적층목재를 형성하는 가열판 설치 단계(S20)와;
   상기 적층목재를 실은 상기 대차를 상기 건조챔버의 내부에 투입하고, 상기 도어를 닫아 상기 건조챔버를 밀폐시키는 건조챔버 밀폐 단계(S30)와;
   상기 진공펌프를 가동시켜 상기 건조챔버의 내부의 공기를 상기 공기흡입관을 통해 외부로 배출시켜 상기 건조챔버의 내부에 진공도를 형성하는 진공 형성 단계(S40)와;
   상기 진공펌프에 의해 상기 건조챔버의 내부에 진공이 형성되면서 상기 건조챔버의 내부로 공기의 배출에 의해 상기 신축커버가 하부로 신장되고 상기 가압판이 하부로 이동되어 상기 가압판이 상기 적층목재의 상면을 가압하는 진공 가압 단계(S50)와;
   상기 건조챔버의 내부로 진공이 유지되는 상태에서 상기 가열판으로 온수를 순환시켜 상기 적층목재에 있는 상기 생목 각재를 가열하여 건조시켜 건조 각재를 형성하는 생목 건조 단계(S60)와;
   상기 적층목재의 건조가 완료된 후에 상기 건조챔버의 내부로 진공이 유지되는 상태에서 상기 상온냉각부를 통해 상기 가열판에 상온의 냉각수를 순환시켜 상기 건조 각재를 상온으로 냉각시키는 상온 냉각 단계(S80)와;
   상기 건조 각재의 일면 중앙을 따라 길이방향으로 반원형의 홈을 가공하여 가공목을 형성하고, 내부에 원형 통공을 형성하도록 상기 홈이 가공된 2개의 가공목을 상호 접착시켜 목재등주를 형성하는 목재등주 형성 단계(S100)와;
   상기 목재등주의 외면을 원통형으로 가공하여 가로등주를 완성하는 외면 가공 단계(S110)를;
   포함하는 것을 특징으로 하는 국산 참나무를 이용한 복합가로등주 제조 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 생목 건조 단계(S60)의 다음으로, 상기 생목 각재를 건조하는 중에 상기 진공펌프에 의한 상기 건조챔버 내부의 진공도를 수회에 걸쳐 수초동안 낮춰 상기 탄성지지부에 의해 상기 가압판이 상부로 이동되면서 상기 적층목재의 가압력을 수초동안 간헐적으로 저하시키는 가압력 조절 단계(S70)와;
   상기 상온 냉각 단계(S80)의 다음으로, 냉각이 완료된 상기 건조 각재를 상기 건조챔버에서 빼낸 후에 목재 고열처리 장치에 투입하고, 섭씨 180도 내지 섭씨 250도의 온도로 고열처리하는 각재 고열처리 단계(S90)를;
   더 포함하는 것을 특징으로 하는 국산 참나무를 이용한 복합가로등주 제조 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 목재등주 형성 단계(S100)에서,
   상기 건조 각재는, 하나의 목재이거나 여러 개의 목재가 접착되어 집성된 집성목재이고,
   2개의 상기 가공목은, 상호 접착되는 부위인 내측면에 상호 맞물리게 톱니형태의 맞물림턱이 가공되어 형성되고,
   상기 맞물림턱은, 상기 가공목의 접착부위에 한 쌍으로 형성되며,
   상기 한 쌍의 맞물림턱 중의 하나의 맞물림턱은 돌출되게 형성되고 다른 하나의 맞물림턱은 함몰되게 형성되는 것을 특징으로 하는 국산 참나무를 이용한 복합가로등주 제조 방법.

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