KR102560755B1 - 우수한 봉합부 보강강도 및 오탁수 누출 방지 기능을 갖는 오탁방지막 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부유체, 상기 부유체의 하부로 연장되는 하나 이상의 연결부를 갖는 캔버스 및 상기 캔버스의 하부에 구비되는 앵커를 포함하여 구성되는 오탁방지막에 있어서, 상기 캔버스는 복수의 원단들이 수직방향으로 연결되어 구성되고, 원단들 사이의 연결부는 연결되는 원단의 에지들이 서로 포개지고, 서로 포개지는 각 원단의 위사 단부는 턱인되어 경사와 함께 교락하여 제직되는 턱인 보강부로 형성되고, 상기 턱인 보강부들은 봉제선이 서로 평행하게 복수 열로 배치되되, 하나 이상의 봉제선의 바늘땀의 경사 방향 끝단이 서로 중첩되지 않도록 봉제되는 것을 특징으로 하는 오탁방지막에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 캔버스의 연결부 강도가 보강되어, 물살, 조수 등에 의해서 캔버스의 연결부에서 봉합부가 찢어지는 것을 방지하는 효과를 기대할 수 있고, 이에 따라서 재설치에 따른 비용을 절감함으로써 전체적인 해상 공사 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.

Description

우수한 봉합부 보강강도 및 오탁수 누출 방지 기능을 갖는 오탁방지막{SILT PROTECTOR WITH IMPROVED SEAM STRENGTH AND EXCELLENT LEAK PROTECTION FUNCTION FOR MUDDY WATER}

본 발명은 우수한 봉합부 보강강도 및 오탁수 누출 방지 기능을 갖는 오탁방지막에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캔버스를 구성하는 원단들 사이의 봉합부의 보강을 통해 일반적인 오탁방지막이 캔버스의 강도에 50% 강도인 봉합부를 65% 이상으로 보강하여 봉합부가 찢어지면서 손상되는 것을 방지하고, 캔버스를 저투수성으로 구성하여 오탁수가 외부로 과다하게 누출되는 것을 방지할 수 있는 캔버스간 보강구조를 포함하는 오탁방지막에 관한 것이다.

해양, 하천 등의 토목공사 시 매립, 준설, 사석 및 각종 사면 보호공, 사석 투하, 제방 및 방조제 축조, 물막이공 또는 가물막이공 설치 등 각종 해안 및 하천 공사 시 공사 수역 하부 지반의 교란 및 외부 토사의 유입으로 인하여 오탁수가 발생되어 주변 해역을 오염시키게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 공사착수 전에 공사 해역 주위에 오탁방지막을 설치하여 주변 해역과 격리시켜 줌으로써, 해양 오염을 유발할 수 있는 이물질이 공사 해역을 벗어나 주변 수역으로 확산되는 것을 차단시킨다.

국내특허공개 제2013-0024658호는 부유체, 수중에서 직립된 자세를 유지하면서 오탁수의 확산을 방지하는 캔버스, 및 캔버스로부터 해저면으로 연장되게 설치되어 오탁방지막이 정해진 장소에 머물도록 고정하는 메인고정부를 포함하는 오탁방지장치를 개시하고 있다.

캔버스는 수상에서부터 일정 깊이의 수중까지 전개되어야 하기 때문에 복수의 원단을 서로 이어서 구성하는데, 조류속 및 파고 또는 수중 부유물질에 의해 연결부가 쉽게 찢어질 수 있다.

그러나 캔버스를 구성하는 직포매트의 경우 봉합강도는 봉합된 캔버스 강도의 50% 강도를 발현할 수 있다(도로공사 항만공사 시방서 참조). 이러한 문제로 현재 설계되는 오탁방지막의 경우 봉합강도에 대한 검토가 고려되고 있지 않기 때문에 오탁방지막의 안전율을 10 이상 높게 설계되어도 봉합부에서 파손이 많은 상황이다.

실제로 300 KN/m의 강도의 오탁방지막의 봉합된 부분의 강도는 150 KN/m 이기 때문에 실제의 현장 상황에서 문제가 되고 있는 것이다. 현재의 오탁방지막의 설계에서 봉합강도를 고려하여 제품을 설계한다면 모든 오탁방지막의 캔버스 강도는 2배의 강도로 설계되어야 한다.

그러므로 현재처럼 오탁방지막의 설계 시 봉합강도에 대한 부분을 고려하지 않고 설계를 한다면 계속적으로 봉합부가 찢어지면서 오탁수의 확산방지라인이 붕괴되는 사고가 발생될 것이며, 이에 따라서 이미 시공된 오탁방지막의 유지보수 및 재시공으로 막대한 비용과 인력이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 캔버스를 구성하는 복수의 원단 사이의 연결부에서 캔버스 강도의 50%인 봉합부 강도를 65% 이상으로 보강하여 봉합부가 찢어지는 것을 방지함으로써 오탁방지막 재 설치로 인한 비용을 절감할 수 있도록 하는 오탁방지막을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 캔버스를 저투수성으로 구성하여 고투수성으로 인해서 오탁방지막 안에 유지되어야 하는 오탁물질이 오탁방지막 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있는 오탁방지막을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은,

부유체, 상기 부유체의 하부로 연장되는 캔버스 및 상기 캔버스의 하부에 구비되는 앵커를 포함하여 구성되는 오탁방지막에 있어서, 상기 캔버스는 복수의 원단들이 수직방향으로 연결되어 구성되고, 원단들 사이의 연결부는 연결되는 원단의 에지들이 서로 포개지고, 서로 포개지는 각 원단의 위사 단부는 턱인(tucked-in)되어 경사와 함께 교락하여 제직되는 턱인 보강부로 형성되고, 상기 턱인 보강부들은 하나 이상의 봉제선의 바늘땀의 경사 방향 끝단이 서로 중첩되지 않도록 봉제되는 것을 특징으로 하는 오탁방지막에 관한 것이다.

상기 봉제선의 바늘땀의 끝단을 연결한 선들은 사선형 또는 지그재그형으로 형성될 수 있다. 또한 봉합부의 강도를 증가시키고 안정화하기 위하여 특수 개발된 접착제를 도포할 수 있다.

본 발명에서 상기 캔버스를 고밀도로 제직하여 ax10^-3 내지 10^-5 cm/sec의 투수계수 (KS K ISO 11058에 따라 측정)를 갖는 저투수성 직물로 구성될 수 있다.

본 발명에서 오탁방지막의 캔버스는 립스탑 조직의 직물이고, 립 조직이 경사방향으로 5 cm ~ 10 cm이고, 위사방향으로 5 cm ~ 10 cm인 것일 수 있다.

본 발명에 의하면 오탁방지막의 연결부에서의 봉합강도와 투수계수가 향상되는 고강도 오탁방지막을 제공함으로써, 물살, 조류 및 기상 등에 의한 연결부의 파손을 사전에 예방하여, 파손 없이 시공 기간 내내 시공 상태를 지속적으로 유지할 수 있어서 안전한 상태의 시공 품질을 향상시킬 수 있고, 오탁수의 확산을 효과적으로 방지하면서도 오탁방지막의 파손에 따른 재공사 비용이 절감되어 추가 공사비의 발생을 방지함으로써 전체 해상 공사에 소요되는 공사 비용을 크게 절감할 수 있는 것이다.

또한 본 발명에 의하면 오탁방지막의 봉합강도를 기존 봉합강도의 30% 내지 40% 개선시킴에 따라 설계 시 봉합강도에 의해 그 품질이 상위인 오탁방지막을 사용하지 않고, 30% 내지 40% 낮은 그레이드의 기초 원단을 사용할 수 있게 되므로 오탁방지막의 원가를 낮출 수 있어, 막대한 오탁방지막 시공 비용 절감 효과를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 오탁방지막의 투수성이 적정 범위 내로 조정되어 오탁방지막 안에 유지되어야 하는 오탁물질이 오탁방지막 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 기존의 오탁방지막의 개략사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오탁방지막의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오탁방지막의 캔버스의 상세도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오탁방지막의 캔버스의 직물 조직도이다.
도 5는 본 발명의 오탁방지막의 FITI(Friend of Industry Technology Information) 시험연구원의 시험성적서이다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에서 “경사” 또는 “경사 방향”, “위사” 또는 위사 방향“이라는 용어는 캔버스를 구성하는 원단을 기준으로 한 방향을 의미한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오탁방지막의 정면도 및 캔버스의 구조를 확대도시한 원내 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오탁방지막의 캔버스의 상세도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 오탁방지막은 부유체(200), 상기 부유체 (200)의 하부로 연장되어 펼쳐지도록 구성되는 캔버스(100) 및 상기 캔버스(100)의 하부에 구비되는 앵커(300)를 포함하여 구성된다.

본 발명에서 상기 캔버스(100)는 복수의 원단들이 수직 방향으로 서로 연결되어 해상에 설치되는데, 원단들 사이의 연결부(150)는 연결되는 원단들(101, 102)의 에지들이 서로 포개지고, 서로 포개지는 각 원단의 위사(153)의 단부는 턱인(tucked-in)되어 경사(153)와 함께 교락하여 제직되는 턱인 보강부(152)로 형성되고, 상기 턱인 보강부들(152)은 봉제선(154)이 서로 평행하게 복수 열로 형성되도록 봉제되되, 봉제선을 구성하는 바늘땀의 경사방향 끝단이 서로 중첩되지 않도록 봉제된다. 이러한 캔버스는 일반적인 오탁방지막 캔버스 원단에 비해 인열강도는 증가하여 수면 아래의 유수는 저항 없이 원활하게 통과시키고, 유입되는 오탁물은 효과적으로 차단하면서, 찢김이나 손상은 효과적으로 방지될 수 있다.

오탁방지막의 캔버스는 탄력성과 내구성을 가지는 재질로 제직되어 공사 중에 물살에 의한 진동 또는 충격에 대한 완충성이 크고, 쉽게 찢어지지 않는 제품이어야 한다. 따라서 폴리프로필렌이나 폴리에스터의 고강력 필라멘트사를 이용하여 고밀도로 제직되어야 할 필요성이 있다.

일반적으로 캔버스의 원단과 같은 직물은 평직, 수자직, 능직으로 직조되는데, 캔버스를 평직으로 제직할 경우에는 위사와 위사 사이에 틈새가 불규칙하게 발생하여 밀도가 고르지 않게 되어 고밀도 고강도의 직물을 제직하는 데 한계가 있으며, 더욱이 현장에 사용하기 위하여 재봉을 한 부위에서 물살에 의하여 균열 파손이 일어나는 강도상의 취약성을 나타내게 된다. 즉, 일반적인 조직으로 제직되는 상태에서는 인장강도와 균열에 대한 저항력을 증가시킬 수 없다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 오탁방지막의 캔버스(100)의 턱인 보강부는 위사(153)를 경사(151) 조직의 안쪽으로 턱인(tucked-in)한 후 경사(151)와 함께 교락하여 구성한다. 이렇게 생산된 오탁방지막은 연결부(150)의 봉합강도가 현저하게 증가하고 내구성이 크게 향상되어 오탁방지막 전체의 강도가 향상된다.

본 발명에서 상기 턱인 보강부(152)에 형성되는 봉제부(160)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 일단부에 턱인 보강부(152)를 갖는 포개진 캔버스 원단들을 봉제하여 형성되고, 하나 이상의 봉제선의 바늘땀의 경사 방향 끝단은 서로 중첩되지 않도록 사선으로 봉제함으로써 연결부(150)의 조직을 더욱 견고하게 강화할 수 있다. 이와 같이 봉제부를 구성하는 경우에는 바늘땀(164)이 엇갈리게 형성되어 캔버스 원단(101, 102)가 연결되는 부위에 작용하는 인장응력을 분산시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 봉제부(160)의 봉제선들(164)은 바늘땀의 끝단을 연결한 선이 사선형 또는 지그재그형으로 형성될 수 있는데, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 캔버스를 구성하는 원단은 천연섬유 재료의 강도가 취약한 문제점을 해결한 고분자 합성섬유 제품으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 캔버스의 원단은 폴리에스터, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아크릴니트릴, 나일론 등의 합성섬유를 직조하여 형성된 지오텍스타일일 수 있다. 바람직한 실시예에서 캔버스(100)는 폴리프로필렌 또는 폴리에스터 원단으로 구성될 수 있는데, 우수한 시공성과 적용성 및 경제성 등을 갖추고 있어서 적합하다.

상기 봉제부(160) 형성 시에 사용되는 봉제사는 필라멘트사(filament yarn), 방적사(spun yarn) 또는 필라멘트가공사(Draw Textured Yarn: DTY)일 수 있다. 상기 봉제부(160)의 봉제사의 섬도는 2000데니어 이상 이어야 한다.

본 발명에서 캔버스(100)는 투수계수가 10^-3 ∼ 10^-5 ㎝/sec 정도의 범위를 갖는 저투수성 원단으로 구성될 수 있다. 캔버스(100)를 구성하는 원단의 투수계수가 10^-5 ㎝/sec 미만에서는 오탁물질의 발생 영역 내의 투수가 불가능하기 때문에 물살이 셀 경우 물의 저항력 때문에 캔버스가 뒤집히거나 넘어가게 되는 문제가 발생할 수 있고, 10^-2 ㎝/sec 초과 시에는 작업 수역 내에서 발생되는 오탁물질이 쉽게 통과될 수 있어 캔버스(100) 본연의 오탁물질 차단 기능이 상실되는 문제가 있다.

본 발명에서 캔버스의 원단은 인열강도을 향상시키기 위해서 립조직 또는 립스탑 조직으로 구성될 수 있다. 캔버스(100)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 원단 제직 시 파능직 조직에 약 10 cm 간격으로 위사와 경사 방향에 격자상의 립스탑 조직(300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f)이 형성되도록 제직할 수 있다. 이러한 립스탑 조직은 어느 한 곳이 외부 충격으로 찢어져도 추가로 파열이나 찢어지는 것이 방지되어, 인열강력을 향상시킬 수 있다. 립스탑 조직은 립 조직이 경사방향으로 5 cm ~ 10 cm이고, 위사방향으로 5 cm ~ 10 cm인 것이 캔버스 원단으로서 요구되는 인열강도 향상 측면에서 바람직하다.

본 발명의 오탁방지막의 부유체(200)는 내부가 중공이 플라스틱 볼(ball)이나 스티로폼 등과 같이 물에 뜰 수 있는 구조나 재질의 공지의 다양한 부유체(200)가 적용될 수 있다. 오탁방지막에 적용되는 부유체(200)는 일정한 길이를 가지는 복수의 원주형 부유체들이 연속적으로 구비될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예로 상기 부유체(200)는 원통형의 주머니에 복수의 튜브나 스티로폼이 연속적으로 나란히 삽입되는 구조로 이루어지거나 복수의 부유체(200)가 서로 연결되도록 구성될 수 있다. 다만, 상기와 같은 구조는 본 발명의 바람직한 일 예를 나타내는 것으로, 오탁방지막에서 부유체(200)는 공지의 구성으로 본 발명의 기능을 방해하지 않는 범위에서 공지의 다양한 재질이나 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.

캔버스(100)의 양측 가장자리 또는 수평방향 중간 부분에는 보강벨트(400)가 더 구비될 수 있다. 보강벨트(400)는 캔버스(100)의 본체보다 견고한 재질로 구성될 수 있으며, 상기 보강벨트의 외측에는 고정수단(미도시)이 구비되어 동일한 형태의 인접한 다른 오탁방지막의 보강벨트와 연결되도록 할 수 있다. 고정수단은 지퍼(zipper)로 구성되거나 상기 보강벨트의 가장자리에 일정한 간격으로 고정홀이 형성되어 상기 고정홀을 와이어 등으로 엮어서 인접한 보강벨트의 고정홀과 체결하는 방식으로 고정할 수도 있다. 그 외에도 조류의 흐름에 견디면서 캔버스(100)의 결합구조를 유지할 수 있는 공지의 다양한 고정수단이 적용될 수 있다.

앵커(300)는 캔버스(100)의 하단에 체인(310)으로 구비될 수 있다. 체인(310)은 캔버스(100)의 하부 가장자리에 연속적으로 결합되어 구비될 수 있으며, 본 발명에 따른 오탁방지막을 설치 수역에 설치하는 경우에 상기 캔버스(100)를 가라앉히는 무게추의 역할을 한다.

이하에서 실시예를 들어 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 다만 이러한 실시예는 본 발명을 제한하는 것이 아니고, 단지 예시를 위한 것이다.

실시예

캔버스 원단 제작 시에 연결부를 구성하는 원단의 단부는 위사를 안쪽으로 말아주고, 경사와 교락하여 턱인 보강부를 형성하여 캔버스 원단을 제조하였다. 이때 턱인 보강부는 위사 제직 시 1cm 이상 원단 안쪽으로 말아 넣고 제직하였다. 이어서 턱인 보강부가 형성된 원단의 단부를 소정의 간격을 두고 포갠 후, 턱인 보강부를 3000데니어 폴리에스터 원사로 도 3에 도시된 바와 같이 봉제하여 캔버스 원단을 제조하였다.

비교예 1

캔버스 원단의 연결 봉제 시에 각 원단의 단부에 턱인 보강부를 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 캔버스 원단을 제작하였다.

시험예

오탁방지막의 캔버스 재료에 대하여 연결 부위가 종래의 방법으로 제작된 제품과 본 발명의 제품의 성능을 비교 평가하였다. 상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 캔버스 원단에 대하여 FITI(Friend of Industry Technology Information) 시험연구원에 의뢰하여 인장강도 및 봉합강도를 평가하였다.

도 4 및 도 5에 나타낸 FITI(Friend of Industry Technology Information) 시험연구원에서의 시험성적서로서, 본 발명이의 오탁방지막 원단 샘플(시험 성적서 #1) 및 비교예에서 제조된 오탁방지막의 원단 샘플(시험 성적서 #2)은 모두 우수한 인장강도 및 봉합강도를 나타내었고, 이는 본 발명의 오탁방지막이 기존의 오탁방지막보다도 탁월한 특성을 가지고 있다는 것을 입증한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예로 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부한 특허청구범위 및 그와 균등한 범위로 정해져야 할 것이다.

100: 캔버스 101, 102: 원단
150: 연결부
151: 경사 153: 위사
152: 턱인보강부
160: 봉제부 164: 봉제선
200: 부유체
300: 앵커

Claims (6)

1. 부유체, 상기 부유체의 하부로 연장되는 캔버스 및 상기 캔버스의 하부에 구비되는 앵커를 포함하여 구성되는 오탁방지막에 있어서, 상기 캔버스는 복수의 원단들이 수직방향으로 연결되어 구성되고, 원단들 사이의 연결부는 연결되는 원단의 에지들이 서로 포개지고, 서로 포개지는 각 원단의 위사 단부는 턱인(tucked-in)되어 경사와 함께 교락하여 제직되는 턱인 보강부로 형성되고, 상기 턱인 보강부들은 하나 이상의 봉제선의 바늘땀의 경사 방향 끝단이 서로 중첩되지 않도록 봉제되고,
   상기 봉제선의 바늘땀의 끝단을 연결한 선들은 사선형 또는 지그 재그형을 이루고,
   상기 캔버스는 KS K ISO 11058에 따라 측정 시에 a x 10^-3 내지 10^-5 cm/sec의 투수계수를 갖는 저투수성 직물로 구성되는 것을 특징으로 하는 오탁방지막.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 캔버스는 폴리프로필렌 또는 폴리에스터 원사로 구성된 원단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 오탁방지막.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 캔버스는 립스탑 조직의 직물이고, 립 조직의 간격이 경사방향으로 5 cm ~ 10 cm이고, 위사방향으로 5 cm ~ 10 cm인 것을 특징으로 하는 오탁방지막.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 봉제선의 바늘땀 부분에 접착제가 도포되는 것을 특징으로 하는 오탁방지막.
   
   
   
   
   
   

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