KR102294279B1 - 폐타이어를 이용한 관수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐기되는 타이어를 재활용하는 방법의 일환으로 폐타이어를 건조지역의 식물재배에 적용함으로써 관수된 토양 속의 물이 증발하거나 인접한 건조토양으로 수분을 빼앗기는 것을 방지함과 아울러 관수된 물을 지하에 저장하는 용기의 역할을 할 수 있도록 한 폐타이어를 이용한 관수장치에 관한 것으로,
폐타이어(50)의 내부공간(55)에 배치되는 물저장매체(10); 상기 폐타이어(50)를 관통하여 설치되며 상기 물저장매체(10)로 물을 공급하는 급수관(11); 상기 물저장매체(10)의 물이 배출되도록 상기 폐타이어(50)를 관통하여 설치되는 출수관(12); 함수포의 모세관 현상에 의해 토양으로 배출되도록 함수포를 구비하며, 상기 물저장매체(10)에 저장된 물이 상기 폐타이어(50)의 중심 부분으로 배출되도록 상기 물저장매체(10)에 연결되는 관수기(20);를 포함하며, 상기 관수기(20)에서 배출된 물이 작물의 뿌리 부분으로 공급되도록 지중에 매설되는 것을 특징으로 한다.

Description

폐타이어를 이용한 관수장치{Water Supplying Apparatus using Waste Tire}

본 발명은 폐타이어를 이용한 관수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐기되는 타이어를 재활용하는 방법의 일환으로 폐타이어를 건조지역의 식물재배에 적용함으로써 관수된 토양 속의 물이 증발하거나 인접한 건조토양으로 수분을 빼앗기는 것을 방지함과 아울러 관수된 물을 지하에 저장하는 용기의 역할을 할 수 있도록 한 폐타이어를 이용한 관수장치에 관한 것이다.

일반적으로 건조지역이란 연강수량이 500㎜ 미만으로 강수량보다 증발량이 많아 연중 물 부족 현상이 나타나는 지역을 의미한다. 이러한 건조지역은 연강수량이 250㎜ 미만인 사막지역과 연강수량이 250~500㎜인 스텝지역을 구분되고 있으며, 스텝지역은 사막을 둘러싼 주변지역에 주로 분포되어 있다.

이러한 건조지역에서는 물 부족 현상으로 인해 수목은 물론 농작물의 재배에도 어려움이 발생하고 있다. 이에 따라, 건조지역에서의 농사를 위해서는 일정량의 물을 농작물에 계속하여 공급해주는 관수시설이 필수적이며, 이러한 관수시설은 가뭄이 발생한 지역이나 물이 부족한 지역에서의 농사에 있어서도 매우 중요하다.

한편, 이러한 건조지역에 조림이나 농사를 목적으로 관수를 하였을 때, 관수된 물이 쉽게 증발하거나 근권(根圈)을 벗어나는 인접 토양으로 수분이 빠져버리면, 다시 관수를 해야 한다. 이로 인해 관수 횟수가 증가하게 되면 급수의 양이 많아지는 것은 물론, 관수의 번거로움과 비용문제 등으로 관수를 중단해야 할 수도 있다. 특히, 수익성과 무관한 환경개선 목적의 수목관리나 조경의 경우에는 그 비용이나 관리의 어려움 때문에 관수를 포기할 수 있고, 이로 인해 점차적으로 주변 환경이 삭막하게 되는 경우가 발생하게 된다.

이러한 경우 한번 관수한 물이 오랫동안 지속될 수 있고, 한번 주는 물의 양도 대폭 줄어든다면 사막화현상 방지는 물론, 수자원이 부족한 건조지역의 일부에도 농사가 가능하게 될 것으로 기대된다.

편, 근래에 들어 자동차의 수가 급증함에 따라 폐타이어의 수도 급격하게 증가하고 있다. 이러한 폐타이어의 전통적인 처리 방식은 소각인데, 폐타이어를 소각하게 되면 아황산가스 등 많은 양의 유해가스가 발생하여 심각한 대기오염이 발생하고, 타이어에 구비된 비드(Besd)나 스틸코드와 같은 금속성분을 미리 제거해야 함에 따라 처리 비용이 많이 소요괴는 문제점이 있다.

이에 따라, 폐타이어를 재활용하기 위한 다양한 방법이 연구되고 있으나, 대부분 폐타이어를 열분해하거나 폐타이어의 고무 성분을 잘게 부순 칩을 이용하여 여러 가지 물건을 제작하는 방식으로 이루어지고 있다. 하지만, 폐타이어를 열분해하기 위해서는 에너지 소비량이 증가하고, 폐타이어의 고무 성분을 칩으로 형성하여 재활용할 경우 금속 성분을 미리 제거한 후 칩으로 만들어야 함에 따라 처리 비용이 상승하는 것을 막을 수 없다.

그런데, 대부분의 타이어는 도 1에 도시된 바와 같이, 공기가 주입되는 내부 공간을 구비하고 있다. 따라서, 타이어를 평면으로 눕혀 바닥에 안착시키면 타이어의 내부공간이 드러나게 된다.

그리고, 타이어의 중심 부분에 토양을 채우게 되면 외측이 타이어로 둘러쌓인 하나의 분(盆)이 형성되는데, 타이어의 내부공간을 통해 토양에 물을 공급하게 되면 건조지역의 작물이 소량의 수분 공급만으로도 충분하게 생육할 수 있는 조건을 만족하게 된다. 이때, 타이어가 두꺼운 고무재질로 형성되어 있으므로, 타이어는 고온 건조지역에서 습기의 이탈을 방지하고 습기를 유지할 수 있는 수단으로 활용할 수 있게 된다.

또한, 타이어의 내부공간에 물을 저장할 경우, 사막지역의 조림 또는 목초 관리에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 즉, 타이어의 견고성과 방습성 및 보온성과 물을 저장할 수 있는 넓은 공간을 활용하게 되면, 건조지역에서의 조림관수나 조경관수 및 농업관수에 적용할 수 있을 것이다.

한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 본원발명과 동등 또는 유사한 특허문헌을 검색하지 못하였으며, 폐타이어의 변형을 최소화하면서 다른 용도로 사용할 수 있도록 한 발명으로 특허문헌 1이 검색되었고, 건조지역의 관수와 관련한 발명으로는 특허문헌 2가 검색된 바 있다.

특허문헌 1은, 각종 차량에서 발생되는 폐타이어를 일정형상의 지지구로 결속하여 타이어 기본형을 시설목적에 부합되도록 변형시키는 가공과 체결구멍을 뚫는 방법으로 최소한의 가공을 하고 타이어 내부의 수용실에 인공충진재나 자연충진재를 충진케함으로써, 노변이나 도로중앙부 또는 도로와 인접한 옹벽이나 표토에 시설할수 있는 소재가 되게 한 폐타이어의 재활용방법을 개시하고 있다.

그리고, 특허문헌 2는 호스에 간격을 두고 형성된 분출구를 따라 호스의 내벽에 띠의 형태로 형성되어 상기 분출구를 통하여 상기 호스의 내부 공간에서 외부 공간으로 분출되는 물의 분출 특성을 조절하기 위한 관수조절수단을 포함하고, 상기 관수조절수단은 상기 호스의 내벽의 아래에서 상기 분출구를 따라 띠의 형태로 배치된 바닥과의 사이에 형성되어, 분출되는 물에 회전력을 발생시키기 위한 회전발생부를 포함하여 구성되고, 상기 회전발생부는 상기 호스의 내벽과 상기 바닥 사이에 형성되어 상기 호스의 내측으로 원통형의 회전 공간을 형성하는 가림벽을 포함하고, 상기 가림벽에는 상기 호스의 내부 공간으로부터 상기 회전 공간으로 연결된 수평 방향의 통로인 회전력 부여로가 상기 회전 공간의 양측에 형성되고, 상기 회전력 부여로는 상기 회전 공간의 외주에 접하는 방향으로 배향되어, 상기 회전력 부여로를 통하여 상기 회전 공간으로 유입되는 물에 회전력을 발생시켜 상기 분출구로 분출되도록 구성됨으로써, 호스의 내부 공간을 통하여 유입된 물을 배출구를 통하여 더 넓은 영역으로 분산시키면서 공급할 수 있는 회전 분출식 관수조절수단을 포함하는 식물재배용 분수 호스를 개시하고 있다.

KR 10-1994-009454 A KR 20-0478547 Y1

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 폐기되는 타이어를 재활용하는 방법의 일환으로 폐타이어를 건조지역의 식물재배에 적용함으로써 폐타이어 소각에 따른 환경오염을 방지하면서도 폐타이어의 구조를 잉하여 관수된 토양 속의 물이 증발하거나 인접한 건조토양으로 수분을 빼앗기는 것을 방지함과 아울러 관수된 물을 지하에 저장하는 용기의 역할을 할 수 있도록 한 폐타이어를 이용한 관수장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폐타이어의 내부공간에 배치되는 물저장매체; 상기 폐타이어를 관통하여 설치되며 상기 물저장매체로 물을 공급하는 급수관; 상기 물저장매체의 물이 배출되도록 상기 폐타이어를 관통하여 설치되는 출수관; 상기 물저장매체에 저장된 물이 상기 폐타이어의 중심 부분으로 배출되도록 물저장매체에 연결되는 관수기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 폐타이어를 이용한 관수장치에 따르면, 상기 물저장매체는 폐타이어의 내부공간에 원주 방향을 따라 복수회 권취됨과 아울러 양단이 상기 급수관과 출수관에 각각 연결되는 물저장호스이고, 상기 관수기는 물저장호스에 관수배관으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 폐타이어를 이용한 관수장치에 따르면, 상기 물저장매체는 폐타이어의 내부공간에 원주방향을 따라 설치됨과 아울러 양단이 상기 급수관과 출수관에 각각 연결되는 물공급배관이고, 상기 관수기는 물공급배관에 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 폐타이어를 이용한 관수장치에 따르면, 상기 물저장매체는 폐타이어의 내부공간에 삽입되는 물저장튜브이고, 상기 관수기는 물저장튜브에 관수배관으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 폐타이어를 이용한 관수장치에 따르면, 상기 관수기는 내부의 물이 함수포의 모세관 현상에 의해 토양으로 배출되도록 하는 함수포 관수기 또는 미세한 구멍을 통해 토양으로 배출되도록 하는 미세다공 관수기인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 폐타이어를 이용한 관수장치는 폐타이어를 작물에 대한 관수수단으로 사용함에 따라 폐타이어의 재활용이 가능함은 물론 폐타이어의 내부 공간에 다량의 물을 저장하여 자주 관수하기 힘든 곳에 대한 지속적인 관수가 가능함은 물론, 두꺼운 폐타이어의 구조를 이용하여 관수된 물의 증발을 최소화함에 따라 관수량이 감소하고 관수 간격이 길어지게 되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 폐타이어를 이용한 관수장치에 따르면, 폐타이어의 내부공간이 물저장공간으로 활용되고 함수포 관수기 또는 미세다공 관수기를 이용하여 관수함에 따라 물의 증발이 최소화되어 관수 효율이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 타이어를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 폐타이어를 이용한 관수장치의 제1 실시예가 도시된 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 폐타이어를 이용한 관수장치의 제2 실시예가 도시된 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 폐타이어를 이용한 관수장치의 제3 실시예가 도시된 구성도.
도 5는 본 발명의 폐타이어를 이용한 관수장치가 수목 재배에 사용되는 모습을 나타낸 참고도.
도 6은 본 발명의 폐타이어를 이용한 관수장치가 작물 재배에 사용되는 모습을 나타낸 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 폐타이어를 이용한 관수장치치에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한, 도 2는 본 발명에 따른 폐타이어를 이용한 관수장치의 제1 실시예가 도시된 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 폐타이어를 이용한 관수장치의 제2 실시예가 도시된 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 폐타이어를 이용한 관수장치의 제3 실시예가 도시된 구성도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 폐타이어를 이용한 관수장치가 수목 재배에 사용되는 모습을 나타낸 참고도이고, 도 6은 본 발명의 폐타이어를 이용한 관수장치가 작물 재배에 사용되는 모습을 나타낸 사시도이다.

본 발명에 따른 폐타이어를 이용한 관수장치는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 폐타이어(50)와 물저장매체(10) 및 관수기(20)를 포함하여 이루어진다.

물저장매체(10)는 물을 저장하고 공급하기 위한 수단으로, 폐타이어(50)의 내부공간(55)에 설치된다. 그리고, 상기 물저장매체(10)는 폐타이어(50)를 관통하여 설치되는 급수관(11)을 통해 물을 공급받으며, 마찬가지로 폐타이어(50)를 관통하도록 설치되는 출수관(12)을 통해 물이 배출되도록 구성된다.

관수기(20)는 물저장매체(10)에 연결되어 상기 물저장매체(10)에 저장된 물이 상기 폐타이어(50)의 중심 부분으로 배출되도록 하는 것으로, 내부의 물이 함수포의 모세관 현상에 의해 토양으로 배출되도록 하는 함수포 관수기 또는 미세한 구멍을 통해 토양으로 배출되도록 하는 미세다공 관수기를 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 물저장매체(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 폐타이어(50)의 내부공간(55)에 원주 방향을 따라 복수회 권취되는 물저장호스(10a)로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 물저장호스(10a)의 양단이 상기 급수관(11)과 출수관(12)에 각각 연결되어 물이 공급 또는 배출될 수 있도록 하는 것은 당연하며, 상기 관수기(20)는 물저장호스(10a)에 관수배관(25)으로 연결된다. 이때, 상기 물저장호스(10a)를 이용한 물의 저장량과 상기 관수기(20)의 수량은 관수의 목적이나 환경 조건의 차이에 따라 조절할 수 있다.

따라서, 상기 폐타이어(50)의 중심 부분에 토양을 채우고 작물을 재배하게 되면, 작물의 뿌리가 토양으로 뻗어나가는데 별다른 지장을 주지 않으면서도 뿌리 중심부는 충분한 수분을 유지할 수 있는 환경이 조성된다.

이처럼 상기 물저장호스(10a)를 폐타이어(50)의 내부공간(55)에 복수회 권취하게 되면 충분한 물저장용량을 확보할 수 있게 됨은 물론 특별한 기구나 장치를 사용하지 않고도 폐타이어(50)의 내부 공간을 활용하여 작물에 관수할 수 있으며, 튼튼하고 두꺼운 외피를 구비한 폐타이어(50)의 특성을 이용하여 외부의 고온 건조한 기후로 인한 토양의 수분 증발을 막아주고 관수에 필요한 물을 저장할 수 있는 공간을 확보할 수 있게 된다. 그리고, 상기 관수기(20)가 모세관 현상을 이용한 함수포 관수기로 이루어짐에 따라 한 번에 공급되는 관수량을 최소화시켜 물의 소비량을 최대한 줄여줄 수 있게 된다.

또, 상기 물저장매체(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 폐타이어(50)의 내부공간에 원주방향을 따라 설치됨과 아울러 양단이 상기 급수관(11)과 출수관(12)에 각각 연결되는 물공급배관(10b)으로 이루어질 수도 있다. 이 경우 상기 관수기(20)는 물공급배관(10b)에 하나 이상 설치될 수 있다. 이 경우 상기 물공급배관(10b)의 구조가 단순하여 제작비용이 대폭 절감되지만, 원활한 관수를 위해서는 상기 물공급배관(10b)에는 항상 물이 흐르고 있어야 하므로, 상기 급수관(11)에는 상수도가 연결되는 것이 바람직하다. 물론, 상수도를 연결하지 않고 상기 급수관(11)을 통해 물을 공급할 수 있도록 급수에 필요한 물을 별도로 저장할 수 있는 물 저장용기를 급수관(11)에 연결할 수도 있다.

또한, 상기 물저장매체(10)는 도 4에 도시된 바와 같이, 폐타이어(50)의 내부공간(55)에 삽입되는 물저장튜브(10c)로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 물저장튜브(10c)는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 등, 일정한 두께를 가지면서 신축성이 적은 소재로 형성하는 것이 바람직하다. 이는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 소재가 지하에 오래 매설하더라도 쉽게 부식되지 않고 유해성이 없기 때문이다. 이 경우에도 상기 관수기(20)는 물저장튜브(10c)에 관수배관(25)으로 연결된다. 이 방식은 상기 물공급호스(10a)나 물공급배관(10b)을 물저장매체(10)오 사용하는 경우에 비해 더 많은 양의 물을 저장할 수 있어 자주 관수하기 힘든 곳의 관수에 매우 유용하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 폐타이어를 이용한 관수장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 폐타이어의 중심부에 나무 등을 식재하는 방식으로 사용될 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 폐타이어를 종횡으로 배치하고 이들이 서로 연통되도록 한 후 그 위에 성토작업을 실시하여 폐타이어가 외부로 노출되지 않도록 한 상태에서 작물이나 수목을 식재하여 정원이나 텃밭으로 활용하는 방식으로 이용될 수도 있다. 이 경우 1회 관수로 20~30 정도 추가 관수 없이도 생육이 가능하게 된다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 발명의 설명에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...물 저장매체
10a...물저장호스
10b...물공급배관
10c...물저장튜브
11....급수관
12...출수관
20...관수기
25...관수배관
50...타이어
55...내부공간

Claims (5)

1. 폐타이어(50)의 내부공간(55)에 배치되는 물저장매체(10);
   상기 폐타이어(50)를 관통하여 설치되며 상기 물저장매체(10)로 물을 공급하는 급수관(11);
   상기 물저장매체(10)의 물이 배출되도록 상기 폐타이어(50)를 관통하여 설치되는 출수관(12);
   함수포의 모세관 현상에 의해 토양으로 배출되도록 함수포를 구비하며, 상기 물저장매체(10)에 저장된 물이 상기 폐타이어(50)의 중심 부분으로 배출되도록 상기 물저장매체(10)에 연결되는 관수기(20);를 포함하며,
   상기 관수기(20)에서 배출된 물이 작물의 뿌리 부분으로 공급되도록 지중에 매설되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 관수장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 물저장매체(10)는 폐타이어(50)의 내부공간(55)에 원주 방향을 따라 복수회 권취됨과 아울러 양단이 상기 급수관(11)과 출수관(12)에 각각 연결되는 물저장호스(10a)이고,
   상기 관수기(20)는 물저장호스(10a)에 관수배관(25)으로 연결되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 관수장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 물저장매체(10)는 폐타이어(50)의 내부공간에 원주방향을 따라 설치됨과 아울러 양단이 상기 급수관(11)과 출수관(12)에 각각 연결되는 물공급배관(10b)이고,
   상기 관수기(20)는 물공급배관(10b)에 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 관수장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 물저장매체(10)는 폐타이어(50)의 내부공간(55)에 삽입되는 물저장튜브(10c)이고,
   상기 관수기(20)는 물저장튜브(10c)에 관수배관(25)으로 연결되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 관수장치.
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