KR102534419B1 - 아크릴원사 직물 및 벨크로를 포함하는 수목보호대 - Google Patents

아크릴원사 직물 및 벨크로를 포함하는 수목보호대 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 구현예는 수목을 둘러싸는 수목 보호대로서, 아크릴 원사 편직물을 포함하는 보호부; 및 상기 보호부의 길이방향으로 일 측부에 위치하며, 고리형 벨크로(수 벨크로)로 이루어진 연결부;를 포함하고, 상기 연결부의 벨크로 고리는 상기 아크릴 원사 편직물 중 일부와 결착되는 것인, 수목 보호대를 제공한다.

Description

아크릴원사 직물 및 벨크로를 포함하는 수목보호대{A TREE PROTECTOR WITH ACRYLIC YARN FABRIC AND VELCRO}
본 발명은 아크릴원사 직물 및 벨크로를 포함하는 수목보호대에 관한 것이다.
조경 수목은 동절기 월동 및 상렬(霜裂) 또는 피소 등을 방지하기 위해서 수목의 수피부에 수목피복을 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 우리나라는 중위도 온대성 기후대에 위치하여 사계절이 뚜렷한 기후 특성이 있으며, 남부에 자생하는 수목은 중부지방으로 이식 시에 상대적으로 낮은 기온에서 월동하게 되어 활착에 큰 스트레스 요인이 발생하는 문제가 있다. 이러한 이유로 수목 피복(수목보호대)이 널리 쓰이고 있는 실정이다.
종래기술들은 수목의 수피부를 길고 좁은 직물로 감아 둘러싸는 형태가 대부분이며, 예를 들어 볏짚이나 새끼줄, 녹화마대 등을 감싸주거나 뜨개질 나무옷(yarn bombming)의 형태 등을 들 수 있다. 또한, 최근 고안된 황토 바르기(황토약손)는 액상의 황토를 수목의 수피에 스프레이 분사하여 고르게 펴 바르는 등 그 설치와 체결방법이 다양하다. 한편, 그래피티 니팅을 통하여 아름답게 수피를 감싸는 행사와 문화가 확산되고 있으며, 수목에 적용하는 직물로 통기성이 있는 망상 직물들을 적용하고 있다. 이들을 체결함에 있어 전통적인 방법으로 바느질 방식이 적용되고 있다. 그러나, 이러한 종래기술들은 작업자의 숙련도에 따라 결과물의 편차가 크고, 결과물을 수정하거나 이동설치를 함에 있어서 깁는 행위, 체결 행위 등의 수작업이 반복적으로 시행되어야 하므로 설치공정이 다소 복잡하다는 문제가 있다.
선행기술1(국내등록특허 10-1133258)은 나무 동해방지용 피복 부직포로서 폴리프로필렌 장섬유 스판본드 부직포를 사용하고 있으며, 해당 소재의 신축성을 이용하여 피복 부직포를 감아서 동여 매는 방식으로 체결을 하고 있다. 그러나, 해당기술로는 수목의 가지와 비정형적인 수간의 형상 돌기, 옹이 등의 불규칙적인 요소를 균일하고 견고하게 감싸는 것에는 한계가 있고, 외부환경 변화에 따라 피복이 벗겨지거나 쉽게 손상되는 문제가 있다.
선행기술2(국내공개특허 10-2019-0030244)는 수목을 둘러싸는 나무의류로서, 수목의 보온, 해충방제를 위하여 상기 수목을 감싸는 보호부 및 상기 보호부의 양 끝에 배치되어 상기 보호부의 양 끝을 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 연결부는 보호부의 양 끝에 배치되어 보호부의 양 끝을 연결하는 것으로, 단추, 지퍼, 벨크로, 똑딱이 등을 사용하는 것을 특징으로 한다. 그러나, 이러한 체결수단은 모두 한 쌍으로 제작하여야 한다(예를 들어, 벨크로의 경우 후크와 루프를 한 쌍으로 제작). 체결부가 수목 의류의 양 끝에 모두 필수적으로 설치되어야 하고, 체결 위치를 특정해야만 하는 사용상의 제약이 있으며, 또한 수목 의류의 양 끝에 각각 일정 면적의 접착부가 확보되어야 하는 점이 문제로 지적된다.
본 발명의 목적은 가로수, 농원이나 정원에 식재되어 있는 수목을 감싸도록 설치되는 수목 보호대를 제공하는 것으로서, 수목 보호대의 고정력을 향상시키고, 고정에 따른 구성을 단순화하여 설치 효율성이 향상되는 수목 보호대를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 나무의 생태적인 형상에 통기성, 보온성 및 신축성이 우수한 특정 직물을 이용하여 수목의 수피에 보호대(피복)를 체결하는 것으로서, 구체적으로 아크릴원사 편직물과 고리형 벨크로만을 활용하여 벨크로의 이면(루프)이 없이도 자유롭고 신속하게 체결할 수 있는 수목 보호대를 제공한다.
본 발명의 일 구현예는 수목을 둘러싸는 수목 보호대로서, 아크릴 원사 편직물을 포함하는 보호부; 및 상기 보호부의 길이방향으로 일 측부에 위치하며, 고리형 벨크로(수 벨크로)로 이루어진 연결부;를 포함하고, 상기 연결부의 벨크로 고리는 상기 아크릴 원사 편직물 중 일부와 결착되는 것인, 수목 보호대를 제공한다.
상기 수목 보호대는 루프형 벨크로(암 벨크로)를 포함하지 않으며, 상기 아크릴 원사 편직물은 3.5급 이하의 필링 저항성을 갖는 것으로서, 상기 연결부의 벨크로 고리는 상기 아크릴 원사 편직물의 보풀과 결착되는 것일 수 있다.
상기 연결부는, 30 내지 70 (고리 개수/cm2)의 벨크로 고리 밀도, 및 1 내지 5 mm의 벨크로 고리 높이를 갖는 것일 수 있다.
상기 아크릴 원사 편직물은, 아크릴 원사 혼방율 80 내지 100 중량%를 갖는 것일 수 있다.
상기 아크릴 원사 편직물은, 32수 2합(올) 내지 48수 2합(올) 및 3 내지 10 게이지(cm당 코수)를 갖는 것일 수 있다.
본 발명에 의하면 수목 보호대를 설치할 때 수피 표면에 견고한 테이핑을 위해서 보호부를 늘이고 줄이는 등 신축시키게 되는데, 이때 상기 보호부의 어느 위치에도 견고하게 결착이 가능하고 여러 번 반복된 탈/부착을 할 수 있으며, 동시에 간편한 시공이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 수목뿐 아니라 전신주 구조물 등 피복이 필요한 실내외 여러 설치물에도 어렵지 않게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 의한 수목보호대를 수목 수피에 설치한 것을 나타낸 모식도이다.
도 2 및 3은 각각 본 발명의 일 구현예에 의한 수목보호대의 구성요소를 나타낸 모식도이다.
도 4a, 4b 및 4c는 각각 아크릴 원사, 폴리에스터 원사 및 나일론 원사의 표면 사진이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
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. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 “위에” 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 “바로 위에” 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
본 발명의 일 구현예는 수목의 수피를 둘러싸는 수목 보호대를 제공한다. 도 1은 본 발명의 일 구현예에 의한 수목보호대를 수목 수피에 설치한 것을 나타낸 모식도이고, 도 2는 본 발명의 일 구현예에 의한 수목보호대의 구성요소를 나타낸 모식도이다. 도 1 및 2를 참조할 때, 상기 수목 보호대(1)는 아크릴 원사 편직물(11)을 포함하는 보호부(10); 및 상기 보호부의 길이방향으로 일 측부에 위치하며, 고리형 벨크로(수 벨크로)(21)로 이루어진 연결부(20);를 포함하고, 상기 연결부의 벨크로 고리는 상기 아크릴 원사 편직물 중 일부와 결착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수목 보호대(1)는 테이프 형태로서 보호가 필요한 수목의 특정 부분을 적어도 한 번 이상 감아서 둘러쌀 수 있다. 수목 보호대의 보호부(10)는 아크릴 원사 편직물(11)을 포함하고, 구체적으로 아크릴 원사 편직물로 이루어진 것일 수 있다. 상기 수목 보호대의 연결부(20)는, 수목 보호대 원단의 일 측부, 구체적으로 보호부의 길이방향으로 일 측부에 위치하며, 고리형 벨크로(수 벨크로)(21)로 이루어진 것이다.
상기 수목 보호대는, 수목에서 기 설정된 높이의 수피를, 상기 보호부의 길이방향으로 타 측부에서 일 측부 방향으로 감싸가며 빈 공간 없이 보호부로 모두 둘러싼 후, 수목 보호대의 일 측부에 위치하는 고리형 벨크로와 보호부의 아크릴 원사 편직물을 중첩하여 결착시킨다. 이때 아크릴 원사 편직물을 포함하는 보호부는, 유연한 소재의 특성을 이용하여 다양한 형태로 수피에 직접 감을 수 있도록 함으로써 수목의 보온, 해충방제 효과를 달성할 수 있다. 상기 고리형 벨크로로 이루어진 연결부는, 수목 보호대의 고정력(접착력)을 향상시키고 고정에 따른 구성을 단순화하여 설치 효율을 현저히 개선할 수 있다.
상기 수목 보호대는 루프형 벨크로(암 벨크로)를 포함하지 않으며, 상기 아크릴 원사 편직물은 3.5급 이하의 필링 저항성을 갖는 것으로서, 상기 연결부의 벨크로 고리는 상기 아크릴 원사 편직물의 보풀(아크릴 원사의 최소 가닥)과 결착되는 것일 수 있다. 아크릴 원사는 강도와 신도가 크고 균일하여 섬유가 마찰되거나 긁힐 때 섬유가 끊어지지 않고 빠져 나와 직물의 표면에서 뭉쳐지는 등 필링 저항성(항필링성, Pilling Grade)이 낮은 특성이 있다. 이에, 아크릴 원사를 방적하여 실로 제작 시에 상기와 같은 가닥(보풀, pill)이 고리형 벨크로에 결착이 쉬운 구조를 띠게 된다.
한편, 보풀 현상은 직물 섬유의 옷감이나 의류 등으로 가공될 때 섬유 표면에서 발생하여 미관 및 섬유조직에 좋지 않은 영향을 주는 현상이다. 보풀 현상에 대해 간단히 설명하면, 직물표면의 섬유 일부분이 사용 중 상호 마찰에 의해 전단되면서 모우가 형성되고 이러한 모우가 서로 엉켜 옥상으로 직물 표면에 붙어 있게 되는데 이러한 현상이 방적사로 된 직물에서 발생한 것을 필(pills) 또는 보풀이라고 하며 필라멘트로 된 직물에 나타난 것은 스낵(snag)이라고 칭한다. 이러한 보풀현상은 천연섬유에 비해 합성섬유를 주재료로 하는 의복에서 현저히 증가한다. 또한, 보풀은 섬유나 실의 물리적 성질, 직물의 조직, 섬유의 마무리 처리 등을 포함한 여러 가지 성질에 의해 영향을 받는 것으로, 외부 실의 안쪽에서 섬유가 파괴되면 직물 표면에 섬유의 솜털이 나타나는데, 이 섬유의 솜털들이 마찰에 의해 서로 엉켜서 하나 또는 그 이상의 섬유들이 직물 표면에 붙어있는 형태의 보풀을 형성하게 된다. 그것은 개개의 섬유의 신장성에 크게 의존하므로 보풀은 점착성이 낮은 섬유보다는 점착성이 높은 섬유에서 더 현저한 것으로 알려져 있다. 본 발명에서는 보풀 물성을 제어한 아크릴 원사에 고리형 벨크로로 이루어진 연결부를 적용하여 수목 보호대의 고정력(접착력)을 향상시키고 고정에 따른 구성을 단순화하여 설치 효율을 현저하게 개선시킬 수 있게 된다.
구체적으로 상기 아크릴 원사 편직물은 3.5급 이하, 3급 이하, 0.5급 이상, 0.5 내지 3.5급, 1 내지 3.5급, 1 내지 3급 또는 1 내지 2.5급의 필링 저항성(항필링성)을 갖는 것일 수 있다.
한편, 필링 저항성은 필링 저항성 시험기를 이용하여 ICI 박스법(한국공업규격, KS K 0503 편성물의 필링 시험 방법) 또는 ASTM D 3514 판정기준, 등급에 따라 필링 저항성을 측정할 수 있으며, 등급(1~5등급)이 높을수록 보풀이 발생하지 않는 것으로 평가하는 것이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
종래기술은 보호부(직물)를 수피에 결착시키기 위해, 단추, 벨크로(고리형 벨크로와 루프형 벨크로), 지퍼 등을 보호부의 양 말단에 설치하여 이들을 결속 및 체결함에 있어서 견고하고 간편해 보일 수 있으나, 체결되는 양 끝단에 의해 수목 피복의 길이방향을 기준으로 결속되는 위치가 특정되어야 하기 때문에 실질적으로 적용하기 어려운 점이 있었다. 본 발명에 의하면 벨크로 고리와 아크릴 원사 편직물의 보풀을 결착시키는 것이므로, 루프형 벨크로가 필요 없게 된다. 고리형 벨크로를 수목 보호대의 길이방향에서 양 끝단 중 임의의 일 측부에만 형성한 후, 수목을 직물(보호부)로 둘러싸고 마지막에 남은 직물 부분(일 측부)에 형성된 고리형 벨크로로 직물의 임의의 영역에 중첩시키기만 하면 결속이 된다. 결속되는 위치가 특정될 필요가 없어 간편한 시공이 가능하며, 일반적으로 수목 보호대를 설치할 때 수피 표면에 견고하게 테이핑하기 위해 보호부를 늘이고 줄이는 등 신축시키게 되는데, 이때 보호부의 어느 위치에도 견고하게 결착이 가능하고 여러 번 반복된 탈/부착을 할 수 있다.
상기 연결부(20)의 고리형 벨크로(21)는, 30 내지 70 (고리 개수/cm2)의 벨크로 고리 밀도, 및 1 내지 5 mm의 벨크로 고리 높이를 갖는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 벨크로 고리 밀도는 35 내지 65 (고리 개수/cm2), 40 내지 60 (고리 개수/cm2) 또는 45 내지 55 (고리 개수/cm2)일 수 있고, 상기 벨크로 고리 높이는 1 내지 4 mm, 1 내지 3 mm 또는 1.5 내지 2.5 mm일 수 있다. 상기 벨크로 고리 밀도 수치범위를 초과하는 경우 연결부와 보호부 간의 계면 접착은 충분히 형성될 수 있으나 시공 시 반복적인 결작이 잘 이루어지지 않을 수 있다. 반면에 상기 고리 밀도 범위 미만인 경우 연결부와 보호부 간의 계면 접착력이 저하될 수 있다. 또한, 상기 벨크로 고리 크기 범위를 초과하는 경우 수목보호대의 반복적인 사용에 의해 아크릴 원사 편직물의 표면에 존재하는 보풀이 손상되어 결착력이 저하되거나 내구성이 감소되고 또한 미관상 좋지 않기 때문에 제품 하자의 원인이 될 수 있다. 반면에 상기 벨크로 고리 크기 범위 미만인 경우 연결부와 보호부 간의 계면 접착력이 저하될 수 있다.
상기 연결부는, 상기 보호부의 길이방향으로 3 내지 9cm, 3 내지 7cm, 3 내지 5cm, 좋게는 3 내지 4cm로 형성되는 것일 수 있다. 연결부를 보호부 내에 최대한 적은 면적으로 형성하는 것이 바람직할 수 있는데, 이는 연결부는 아크릴 원사 편직물 상에 중첩되어 결착되므로 결착부위에서 수피의 통기성이 좋지 못하고 미관상 바람직하지 않기 때문이다. 그러나, 상기 수치범위 미만으로 연결부를 형성하는 경우 연결부와 보호부 간의 계면 접착력이 저하될 수 있다.
한편, 상기 연결부는, 상기 보호부의 폭(너비)방향으로 폭(너비) 총 길이에 대하여 20% 이상, 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 100% 이하, 95% 이하, 80 내지 100%, 좋게는 90 내지 100% 영역에 형성되는 것일 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 연결부는, 상기 보호부의 길이방향으로 제1 고리형 벨크로 영역(A1)과 벨크로가 없는 제K 아크릴 원사 편직물 영역(B1), 제K 고리형 벨크로 영역(AK)과 벨크로가 없는 제K 아크릴 원사 편직물 영역(BK)이 순차 형성된 구조일 수 있고(ABABABAB..), 여기서 K는 2 내지 n-1 사이의 자연수이고, n은 3 내지 10 사이의 자연수일 수 있다. 수목 보호대를 설치할 때 보호부를 테이핑한 후 연결부 끝단을 잡고 늘이고 줄이는 등 신축하면서 아크릴 원사 편직물 상에 중첩 결착하게 된다. 즉, 결착 시 (B)영역은 늘어난 상태에서 인접한 (A)영역의 벨크로 고리가 중첩되는 보호부의 보풀(루프)과 결착되며(고리와 루프의 결착), 결착된 각각의 (B)영역은 인접한 (A)영역의 응력(수축력)에 의하여 결착력이 더욱 강화될 수 있다. 또한, 수목 보호대에서 고리형 벨크로가 형성되는 면적을 줄일 수 있고, 통기성을 개선할 수 있으며, 비, 바람, 눈 등의 외부환경 하에서 수피와 수목 보호대의 형태변화와 부피변화가 수반되더라도 (B)영역이 신축될 수 있어 초기 결착력을 유지할 수 있다.
본 발명에서 수목 보호대용 원사로는 천연섬유, 합성섬유 또는 이들의 혼방사를 들 수 있다.
천연섬유는 합성섬유에 비해 길이가 짧아 방적사 공법으로 꼬임을 주어 길게 실을 뽑게 된다. 즉, 방적사로 실을 뽑을 때 상대적으로 마찰이 크게 발생하여 제조된 천연섬유의 실은 다량의 보풀을 함유할 수 있으나 이러한 보풀은 꼬임에 의해 발생되므로 강도가 약해서 고리형 벨크로에 의해 끊어지기 쉽다.
합성섬유로는 (폴리)아크릴 원사, 폴리에스터(PET) 원사, 나일론 원사 등을 들 수 있다.
폴리에스터 원사는 강도가 우수하고 초기 탄성률이 커서 혼방에 많이 이용된다. 또한 흡습성이 적고 대전성이 크기 때문에 보풀(필링)이 다량 형성될 수 있다. 그러나, 방적원사의 경우 고리형 벨크로가 결착될 최소 가닥의 형상이 고리에 잘 결착되지 않는 단정하고 매끄러운 형태로 방적되어 벨크로 고리와 체결이 용이하지 않을 수 있다. 구체적으로, 폴리에스터 섬유의 강도와 신도 및 초기 탄성률이 아크릴 섬유를 포함한 타 섬유 대비 지나치게 높기 때문에 섬유가 너무 강직하고 뻣뻣하여 단정하고 매끄러운 형태로 방적되며, 벨크로 고리에 최소 가닥이 잘 결착되지 않게 된다. 또한, 폴리에스터 원사는 수목 보호대로 사용되기에 신축성, 통기성 등이 충분하지 않다.
나일론 원사는 신도가 크고 합성섬유 중 강도가 가장 크며, 흡습성이 적고 정전기 발생이 높으며 보풀(필링)이 다량 형성되는 것은 폴리에스터 원사의 특성과 유사하다. 다만, 직사광선에 노출되면 강도가 약해지고 황변하며, 유연성이 과도하게 높아서 형태유지가 어려운 단점이 있다.
아크릴 원사는 직사광선과 약품에 강하며, 가볍고 촉감이 부드러워 수피 표면을 손상시키지 않고 장기간 보호가 가능하며, 보온성과 탄력성(신축성), 그리고 통기성이 매우 우수하므로 수목 보호대의 원단으로 사용하기 적합하다. 또한, 상술한 바와 같이 아크릴 원사는 강도와 신도가 크고 균일하여 섬유가 마찰되거나 긁힐 때 섬유가 끊어지지 않고 빠져 나와 직물의 표면에서 뭉쳐지는 등 필링 저항성(항필링성, Pilling Grade)이 낮은 특성 때문에 아크릴 원사를 방적하여 실로 제작 시에 보풀(pill)이 고리형 벨크로에 결착이 쉬운 구조를 띠게 된다.
본 발명의 아크릴 원사 편직물의 물성은, 강도 2~4(gf/d) 또는 2~3.5(gf/d), 신도 15~45(%) 또는 15~40(%), 초기탄성률 30~70(gf/d) 또는 40~60(gf/d)일 수 있다. 이에, 본 발명의 수목 보호대로 사용되기 적합한 물성을 나타낼 수 있다.
상기 아크릴 원사 편직물은 아크릴 원사 혼방율 80 내지 100 중량%, 85 내지 100 중량%, 90 내지 100 중량% 또는 95 내지 100 중량%일 수 있다. 상기 혼방율 범위 미만이면 벨크로 고리와 결착되는 유효 보풀이 감소되어, 장시간 비와 바람과 같은 외기에 노출되면 보풀이 응집되어 유효 보풀 수가 적어지거나, 보풀이 절단되는 결과 계면 결착력이 열화될 수 있다.
상기 아크릴 원사 편직물에 혼방되는 섬유로는 울, 면, 폴리에스터, 나일론 등일 수 있고, 이들의 혼방율은 0 내지 20 중량%, 0 내지 15 중량%, 0 내지 10 중량% 또는 0 내지 5 중량%일 수 있다. 이러한 혼방을 통해, 수목 보호대가 설치되는 수목의 종류, 외부 환경(기온, 강우량, 습도, 일조량, 바람세기 등)에 따라 필요로 하는 기능성을 부여할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아크릴 원사 편직물은 32수 2합(올) 내지 48수 2합(올)의 원사로 구성될 수 있으며, 3, 4, 5, 6, 7 또는 10게이지(cm당 코수)의 편직 형태를 갖는 것일 수 있다. 이에, 신축성, 보온성 및 통기성이 우수한 수목 보호용 원단을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 구현에에 따른 수목 보호대는, 다양한 형태일 수 있다. 수목의 보호가 필요한 특정 부분을, 한 번 이상 둘러야만 감쌀 수 있는 테이프 형태이거나, 수목의 보호가 필요한 특정 부분을, 한 번에 감쌀 수 있는 형태일 수 있다. 물론 보호부의 크기, 형태가 한정되는 것은 아니며, 다양한 크기, 두께를 가질 수 있다. 일 예로 상기 보호부는 길이 1~4.5m, 1~3.5m 또는 1~2.5, 폭 60~150cm, 80~130cm, 또는 90~120cm일 수 있고, 연결부 크기(길이*폭) 3~5cm*20~180cm, 3~5cm*20~100cm, 3~5cm*20~50cm 또는 3cm*40cm일 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 보호부의 다양한 형태를 이용하여 수목 밑줄기 부분뿐만 아니라, 윗부분에 위치한 가지들을 감쌀 수 있으며, 수목의 수간부에 감아줌으로써, 수간부에서 생성되어 자라게 되는 맹아의 순을 억제시킬 수가 있고, 절단된 수목의 상처부에 감싸줌으로써, 수피를 대신하여 보호해 주는 역할을 할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
(실시예1)
아크릴 100% 원사를 대상 수목 수피 이상이 되는 크기로 편직하여 보호부(편직물)를 제조하였다(36수, 2합, 7게이지). 제조된 편직물의 좌측 끝에 벨크로 돌출부(수 벨크로)를 봉제하여 수목 보호대를 제조하였다.
제조된 수목 보호대는 보호부의 길이 1.8m, 폭 60cm, 연결부 크기 3cm*40cm, 벨크로 고리 밀도 50(고리 개수)/cm2, 벨크로 고리 높이 2 mm였다.
실험예
[실험예1] : 원사 종류에 따른 연결부 결착성능 평가
(비교예1~4 및 실시예2~3)
각각 하기 표1에 기재된 원사를 편직하여 보호부(편직물)를 제조한 것을 제외하고, 실시예1과 동일하게 진행하여 수목 보호대를 제조하였다.
(평가방법)
* 계면 접착력 평가
실시예1~3 및 비교예1~4에서 제조된 수목 보호대를 이완시켜서 수목 기둥부분 1m 높이까지 감싼 후, 감싸진 편직물을 말단의 연결부(벨크로 봉제부)로 체결하였다. i) 체결 후 1시간 경과된 시점에, 인장검사기를 말단 연결부에 부착하고 90° 굽힘 접착력 측정을 진행하였다. ii) 비가 내린 후 수목과 이를 감싸고 있는 수목 보호대가 비에 완전히 젖은 상태에서 수목보호대의 연결부를 탈착하고 다시 체결하였다. 이후 인장검사기를 말단 연결부에 부착하고 90° 굽힘 접착력 측정을 진행하였다.
각각의 실험에서 측정된 강도를 말단 연결부(벨크로 봉제부)의 면적으로 나누어준 결과를 정리하였고, 실시예1의 접착력(24시간 후 7.2N/cm2, 비온 후 7.0N/cm2)을 100%로 지정하였을 때 상대적인 접착력을 하기 표 1에 기재하였다.
원사 종류 접착력 (%)
체결 후 비온 후
실시예1 아크릴 100% 100 97
실시예2 혼방사(아크릴80%, 면20%) 95 85
실시예3 혼방사(아크릴60%, 모40%) 70 50
비교예1 천연섬유 (면100%) - -
비교예2 천연섬유 (모100%) - -
비교예3 합성섬유 (폴리에스터100%) - -
비교예4 합성섬유 (나일론100%) - -
표 1을 참조하면, 실시예1~3에서 고리형 벨크로를 아크릴 원단에 직접 결착하는 경우, 수목의 수간 형성 돌기, 옹이 등의 불규칙적인 요소를 감싸기 위해 수목 보호대를 신축성 있게 늘려서 탄성 응력이 발생하더라도 충분한 접착력을 보임을 확인할 수 있었다. 한편, 도 4a의 아크릴 원사의 표면 사진을 참조하면, 아크릴 원사 표면의 보풀과 연결부에 형성된 벨크로 고리가 잘 결착될 것임을 예측할 수 있다.
반면에, 비교예1~4에서 아크릴 원단이 아닌 면, 모, 폴리에스터, 나일론 원단에 고리형 벨크로를 집적 결착하는 경우 전혀 결착이 되지 않았다.
강도(gf/d) 신도(%) 초기탄성률(gf/d)
아크릴 2.2~3.2 20~38 40~60
면 3.0~4.9 3~10 42~82
모 1.0~1.7 25~35 24~34
폴리에스터 4.3~5.5 20~32 50~100
나일론 4.8~6.4 28~42 15~30
표 2는 실시예와 비교예에 사용된 원단의 물성을 나타낸 것이다. 표 1 및 2를 참조하면, 면 원사는 신도가 지나치게 낮아서 표면에 발생하는 보풀이 고리형 벨크로에 걸린 후 쉽게 끊어지기 때문에 결착이 되지 않는 것으로 분석된다. 모 원사는 초기탄성률이 낮아서 보풀이 다량 발생될 수 있으나, 강도가 지나치게 낮아서 고리형 벨크로에 의해 끊어지기 때문에 결착이 이뤄지지 않는 것으로 분석된다. 반면에, 폴리에스터와 나일론은 원사의 강도가 지나치게 높기 때문에 고리형 벨크로가 결착될 최소 가닥의 형상이 고리에 잘 결착되지 않는 단정하고 매끄러운 형태로 방적되는 결과, 벨크로 고리와 체결이 용이하지 않은 것으로 분석된다. 이러한 결과는 도 4b 및 4c의 폴리에스터와 나일론 원사의 표면 사진을 통해서도 확인할 수 있었다.
한편, 실시예1~3을 참고하면, 아크릴 원사 함량이 80% 이상인 경우 본 발명에서 요구되는 충분한 접착력을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 반면에, 아크릴 원사 함량이 80% 미만인 경우 야외 기상 상황에 따라 우천시에는 벨크로의 결착력이 다소 열화되는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 아크릴 원사 함량이 감소할수록 보호부(편직물)의 단위 면적당 보풀의 체적이 감소하기 때문인 것으로 분석된다. 또한, 아크릴 원단은 물을 흡수하지 않기 때문에 우천 시 이후에 빨리 건조된다는 장점이 있으나, 아크릴 이외의 원단에 흡수된 물에 의해 아크릴 원사의 보풀이 응집되어 고리형 벨크로와 결착력이 감소하는 것으로 분석된다.
[실험예2] : 고리형 벨크로의 물성에 따른 연결부 결착성능 평가
(실시예4~7)
벨크로 고리 밀도, 벨크로 고리 크기 및 연결부(벨크로)의 면적을 하기 표2와 같이 제작한 것을 제외하고, 실시예1과 동일하게 진행하여 수목 보호대를 제조하였다.
(평가방법)
실시예1 및 4~7에서 제조된 수목 보호대를 이완시켜서 수목 기둥부분 1m 높이까지 감싼 후, 감싸진 편직물을 말단의 연결부(벨크로 봉제부)로 체결하였다. 실험예1과 동일한 방법으로 계면 접착력을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 3에 정리하였다.
벨크로 물성 접착력
(체결 후, %)
고리 크기
(mm)		 고리밀도
(고리 개수/cm2)		 벨크로 면적(cm2)
(폭cm*길이cm)
실시예1 2 50 120 (3cm*40cm) 100
실시예4 2 50 40 (1cm*40cm) 75
실시예5 2 50 400 (10cm*40cm) 100
실시예6 2 20 120 (3cm*40cm) 70
실시예7 2 80 120 (3cm*40cm) 105
표 3을 참고하면, 수목 보호대의 연결부를 바람직한 밸크로 물성 범위로 제조한 경우(실시예1) 충분한 계면 접착력을 나타내었다. 연결부에 벨크로를 지나치게 적은 면적으로 형성하거나(실시예4), 벨크로 고리 밀도가 낮은 경우(실시예6)에는 접착력이 열화되어 수목 보호대로 적용하기 어려웠다. 반면에, 보호부 내 벨크로가 형성되는 폭을 지나치게 넓히거나(실시예5), 고리밀도를 본 발명의 바람직한 수치범위를 초과하도록 제조하는 경우(실시예7), 접착력은 실시예1과 유사한 수준이고, 오히려 통기성 및 신축성이 저하될 것으로 예측된다.
[실험예3] : 실시예1에서 제조된 수목보호대의 물성 평가
* 보온성 평가방법: 항온법
보온성 시험기(ASTM TYPE, Eiwa Denshikeiki)를 사용하여 KS K 0560 방법에 따라, 샘플(50x50cm)에 하중을 가한 다음, 항온 발열체에 부착시켰다. 낮은 온도의 외기를 향해서 유출되는 열량이 일정해져서 발열체의 표면 온도가 일정치를 나타낸 시점에서 2시간 후에 샘플을 투과하여 방산되는 열 손실(a2)을 구하였다. 이것과 샘플이 없는 상태에서의 같은 온도차 및 같은 시간에 방산되는 열 손실(a1)을 구하여 보온율(%)을 계산하였다.
[계산식1]
보온율(%) = (1-a2/a1)·100
* 필링 저항성 평가방법: ICI 박스법
KS K 0503, ASTM D 3514 방법에 따라, 샘플(ll.4xll.4cm) 4매를 준비하고, 필링성 시험기(IWS VIEWING CABINET MODEL 120, James H. Heal & Co. Ltd.)의 한 상자에 모두 넣고 60rpm의 회전속도로 4시간 회전시킨 다음 꺼내어 샘플을 고무 튜브에서 벗겨내고, 샘플을 표준 등급 도표와 비교해 최소 1/2급까지 ASTMD3514 판정기준 및 등급에 의거하여 평가하였다. [Scale: 1(very severe pilling) ~ 5(no pilling)]
* 통기성 평가방법: KSK 0594 투습도 측정방법(워터법)
지름 약 8cm의 원형 샘플 3매를 채취하여 미리 약 40℃로 전처리한 투습컵에 약 40℃의 물을 42mm 높이로 넣고 물과 샘플 아랫면의 거리를 약 10mm로 하였다. 다음에 샘플을 물쪽으로 향하여 투습컵에 동심원이 되도록 하여 패킹과정을 순차적으로 올려놓고 나비너트로 고정했다. 다시 장착 측면을 비닐 접착테이프로 봉합하여 샘플을 제작하였다. 제작된 샘플을 온도 40±2℃ 상대습도 50±5%의 공기가 순환하는 항온항습장치에 놓고 1시간 후에 샘플을 꺼내어 곧바로 무게 a1(mg)를 측정하였다. 이어서, 샘플을 꺼내어 무게 a2(mg)을 측정했다. 아래의 식으로 투습도를 계산하였다.
[계산식2]
투습도(g/m2·hr) = 10·(a1-a2)/S
(a1-a2: 1시간 처리 후 샘플의 무게변화(mg/hr), S: 투습면적(cm2))
실시예1에서 제조된 수목 보호용 원단의 물성 평가결과, 보온성 40% 내외, 필링 저항성 1.5~2.5, 통기성 8,000~10,000(㎍/cm2·hr) 수준이었으며, 수목 보호대로 사용하기에 적합함을 확인하였다.
이상 본 발명의 실시 예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 수목 보호대
10: 보호부
11: 아크릴 원사 편직물
20: 연결부
21: 고리형 벨크로

Claims (5)

  1. 수목을 둘러싸는 수목 보호대로서,
    아크릴 원사 편직물을 포함하는 보호부; 및 상기 보호부의 길이방향으로 일 측부에 위치하며, 고리형 벨크로(수 벨크로)로 이루어진 연결부;를 포함하고,
    상기 연결부의 벨크로 고리는 상기 아크릴 원사 편직물의 보풀과 결착되는 것이고,
    상기 아크릴 원사 편직물은, 아크릴 원사 혼방율 80 내지 100 중량%를 갖는 것
    을 특징으로 하는 수목 보호대.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수목 보호대는 루프형 벨크로(암 벨크로)를 포함하지 않으며,
    상기 아크릴 원사 편직물은 3.5급 이하의 필링 저항성을 갖는 것인, 수목 보호대.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는, 30 내지 70 (고리 개수/cm2)의 벨크로 고리 밀도, 및 1 내지 5 mm의 벨크로 고리 높이를 갖는, 수목 보호대.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴 원사 편직물은, 32수 2합(올) 내지 48수 2합(올) 및 3 내지 10 게이지(cm당 코수)를 갖는 것을 특징으로 하는, 수목 보호대.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19990039092U (ko) * 1998-04-04 1999-11-05 왕희지 방한용 수목싸개
US20140190075A1 (en) * 2006-11-03 2014-07-10 Basf Se Method and Device for Protecting Crop Plants

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