KR102586955B1 - 배수성이 우수한 보차도블록 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배수의 효율을 증대시키고, 시공비용을 절감할 수 있으며, 배수되는 물을 정화시킬 수 있는 보차도블록에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 배수가 용이한 보차도블록에 있어서, 몸체(100); 상기 몸체(100)의 일측에 형성되고, 상기 보차도블록 상면의 물을 수직방향으로 배수시키는 수직배수홀(120); 및 상기 수직배수홀(120)에 삽입되는 수직배수통(200);을 포함하며, 상기 수직배수통(200)은 관통된 통체(210); 상기 통체(210)의 상부에 탈착가능하며, 다수의 미세홀(221)이 형성된 배수장치캡(220); 및 상기 통체(210) 내부에 삽입설치되며, 다공성 흡착재를 수납하는 내부공간을 가지면서 외벽에 다수의 통공(310)이 형성된 흡착재수납통(300);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배수성이 우수한 보차도블록{Pedestrian road block with drainage}
본 발명은 보차도블록에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배수성을 향상시킨 보차도블록에 관한 것이다.
보차도블록은 보도 및 차도에 설치되는 블록으로서, 이러한 보차도블럭은 대부분 불투수 포장면으로 형성되기 때문에, 호우시 보차도블럭 표면의 배수가 원활하지 못하여 물고임현상을 유발하여 통행의 불편을 초래하고 있으며, 차량 통행 시 물이 좌우로 튀기므로 차량 운전자 뿐만 아니라 주변의 보행자에게도 큰 불편을 주게 된다. 아울러, 기존의 보차도블록은 배수성이 좋지 않아 매우 적은 빗물만이 지면 아래로 흐르게 되고, 그로 인해, 지하 미생물을 포함한 생태 환경 파괴 및 지하수 고갈 등의 문제가 야기되었다. 아울러, 지표면과 대기의 통기성이 저하되어 지표면의 열 흡수 및 지표면으로부터 발생되는 열의 방출이 차단됨에 따라 대기 순환에 악영향을 주고, 대기온도를 상승시켜 자연환경을 파괴하는 등 여러 가지 문제점을 발생되었다. 이에, 지하 생태환경을 보존하고 배수성을 지속시킬 수 있으며 열섬현상을 방지하는데 적합한 현실적이고도 적용이 가능한 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허 제10-2018-0112470호 '우수한 배수성과 지반의 안전성을 보장하는 보도블록' (공개일자 2018년10월12일) 대한민국 등록특허 제10-1283346호 '보도블록용 배수부재' (등록일자 2013년07월10일)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 보차도블록에 있어서, 배수의 효율을 증대시키고, 시공비용을 절감할 수 있는 보차도블록을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 본 배수되는 물을 정화시킬 수 있는 보차도블록을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 몸체 상면에는 특정 임계하한온도(LCST) 전후에서 친수성 또는 소수성 상전이가 일어나면서 수분의 흡탈착이 일어나는 온도 감응성 고분자를 포함하므로, 하절기 낮과 밤의 대기 온도에 따른 대기 수분의 흡탈착이 발생하므로 도심의 열섬현상을 완화시킬 수 있는 보차도블록을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 배수가 용이한 보차도블록에 있어서, 몸체(100); 상기 몸체(100)의 일측에 형성되고, 상기 보차도블록 상면의 물을 수직방향으로 배수시키는 수직배수홀(120); 및 상기 수직배수홀(120)에 삽입되는 수직배수통(200);을 포함하며, 상기 수직배수통(200)은 관통된 통체(210); 상기 통체(210)의 상부에 탈착가능하며, 다수의 미세홀(221)이 형성된 배수장치캡(220);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수직배수통(200)은 상기 통체(210) 내부에 삽입되며, 다공성 흡착재를 수납하는 내부공간을 가지면서 외벽에 다수의 통공(310)이 형성된 흡착재수납통(300);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보차도블록.
본 발명에 따른 보차도블록은 몸체(100)의 상면에 형성되며, 상기 상면의 물을 상기 수직배수홀(120)로 수평 이동시키는 수평배수홈(110)이 더 형성될 수 있다.
상기 수평배수홈(110)은 상기 보차도블록 상면의 물이 상기 수직배수홀로 수평 이동하도록 저면에 경사를 가질 수 있다.
상기 몸체(100)의 상면에는 열감응성 고분자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하기의 효과를 기대할 수 있다.
1. 수직배수통을 보차도블록의 몸체에 용이하게 체결할 수 있어 시공이 간편한 장점이 있다.
2. 수평배수홈과 수직배수홈이 유기적으로 상호 연결되면, 보차도블록 상의 물을 보다 원활히 배수할 수 있다.
3. 상기 수직배수통에 제올라이트, 활성탄 등의 흡착재를 수용할 수 있는 흡착재수납통이 더 설치될 경우, 배수되는 물을 정화할 수 있는 장점이 있다.
4. 상기 보차도블록의 상면에 특정 임계하한온도(LCST)에서 수축 또는 팽창을 통해 많은 양의 수분 흡탈착이 가능한 온도 감응성 고분자를 더 포함할 경우, 하절기 낮과 밤의 대기 온도 차이에 따라 수분을 흡착 또는 탈착하여 도심의 열섬현상을 완화시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 보차도블록의 구조를 설명하는 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 보차도블록의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 수직배수통의 분해사시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 보차도블록의 구조를 설명하는 분해사시도이다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명은 배수가 용이한 보차도블록에 관한 것으로서, 크게 일정한 높이와 면적을 가지는 몸체(100); 상기 몸체(100)의 일측에 형성되고, 상기 보차도블록 상면의 물이 수직방향으로 배수시키는 수직배수홀(120)을 포함한다.
본 발명에 따른 보차도블록은 보행자가 통행하는 지면에 시공되도록 소정 크기로 성형한 각형의 석재로, 시멘트와 혼화제 및 강화제와 석분 그리고 정화제 등을 포함하여 제조된다. 상기 보차도블록은 지면의 일정부분을 포장하는 너비와 두께를 가지고, 표면에 내리는 빗물을 배출시키는 수직 배수홀(120)에 삽입설치되는 수직배수통(200)이 형성된다. 상기 수직배수통(200)을 통해 배수되는 물은 지면으로 스며들거나 별도의 하수처리시설에 유입되게 된다.
상기 몸체(100)의 상면은 물을 상기 수직배수홀(120)로 수평 이동시키는 수평배수홈(110)이 더 형성될 수 있으며, 이 경우 수평배수홈(110)과 수직배수홀(120)이 상호 연동되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 보차도블록 상면의 물이 상기 수평배수홈(110)을 거쳐 수직배수홀(120)로 원활하게 이동하여 효율적인 배수가 가능해 지며, 상기 수평배수홈(110)으로 인해 보차도블록 상면 마찰력을 증대시키는 효과도 가지게 된다. 이러한 수평배수홈(110)의 형상은 수직배수홀(120)과 연동되는 것이라면 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 보차도블록의 종단면도를 도시한 도 2에서와 같이, 상기 보차도블록 상면의 물이 상기 수직배수홀(120)로 원활히 수평 이동하도록 수평배수홈(110) 저면에 경사를 갖는 것이 바람직하다.
다음으로, 수직배수통(200)은 상기 수직배수홀(120)에 삽입되며, 내부가 관통된 통체(210); 상기 통체(210)의 상부에 탈착가능하며, 다수의 미세홀(221)이 형성된 배수장치캡(220);을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 수직배수통(200)은 PVC, PVE, 비닐수지, 나일론수지 등의 합성수지로 제조되는 것이 바람직하며, 이러한 재질들은 내화학, 내구성이 강하며 충분한 탄성을 가져 시공이 용이한 장점이 있다.
상기 통체(210)는 물이 수직으로 배수되는 통로의 역할을 한다. 물이 과도하거나 토사 등으로 인하여 막힐 수 있으므로, 상기 통체(210)는 측면에 하나 이상의 추가배수홀(211)이 형성된 것이 바람직하다.
상기 배수장치캡(220)은 퇴적 방지를 위해 상측으로 볼록하게 돌출되는 것이 바람직하며, 물의 소통을 위하여 다수의 미세홀(221)을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 배수장치캡(220)은 필요에 따라 야광 소재로 형성될 수 있다. 상기 배수장치캡(220)이 야광소재로 제조되거나 야광도료를 포함하는 경우, 야간에 보행자 내지 차량을 가이드하는 효과를 기대할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 수직배수통(200)은 상기 통체(210) 내부에 삽입되며 제올라이트 또는 활성탄 등과 같은 다공성 흡착재가 수납되는 내부공간을 가지면서 외벽에 다수의 통공(310)이 형성된 흡착재수납통(300)을 더 포함할 수 있다. 상기 흡착재수납통(300) 내부공간에 다공질인 제올라이트 또는 활성탄 등의 다공성 흡착재가 존재할 경우 배수되는 물을 정화할 수 있는 효과를 가진다. 이는 미세먼지 등으로 인하여 중금속을 포함한 강우 시 토양의 오염을 최소화할 수 있으며, 수영장 등의 시설에서 배수된 물이 수영장 등의 시설을 오염시키지 아니하게 하는 효과를 기대할 수 있다. 필요에 따라서는 상기 흡착재수납통(300) 상단에 결합되는 흡착재수납캡(320)을 더 구비할 수도 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 보차도블록 몸체(100)의 상면에는 열감응성 고분자를 더 포함할 수 있으며, 추가로 폴리비닐알코올계 바인더를 더 포함할 경우 열감응성 고분자의 이탈을 최소화할 수 있다.
상기 열감응성 고분자는 통상 폴리비닐카프로락탐[poly(vinylcaprolactam)], 폴리에틸렌 글라이콜[poly(ethylene glycol)], 폴리에틸렌 옥사이드[poly(ethylene oxide)] 등이 있는데, 상기 폴리비닐카프로락탐의 임계하한온도(LCST)는 약 33℃이다. 본 발명에서 더욱 바람직하게는 N-비닐카프로락탐(vinylcaprolactam) 단량체와 아크릴산 단량체를 공중합한 후 열처리하여 가교시킨 고분자를 포함하는 경우 열처리에 의한 아크릴산 가교로 인해 상당한 기계적 강도를 확보할 수 있어 유리하다.
상기 N-비닐카프로락탐(vinylcaprolactam) 단량체와 아크릴산 단량체의 공중합체는 아래 [반응식 1]과 같다.
[반응식 1]
상기 공중합체는 자유라디칼 반응 하에 상기 VCL 단량체를 유기 용매에서 개시제(2,2'-Azobisisobutyronitrile (AIBN) 등)를 이용하여 제조할 수 있으며, 이때 유기 용매는 극성 양성자성 용매(Polar protic solvent)를 사용 하는 것이 보다 높은 반응 수율을 얻을 수 있다. 대표적인 상기 유기 용매로는 에탄올을 비롯하여, 물, 메탄올, 이소프로필알코올 등일 수 있다. 상기 공중합체는 N-비닐카프로락탐 (vinylcaprolactam) 단량체 유래 반복단위 80 내지 98 몰% 및 상기 아크릴산 단량체 유래 반복단위 2 내지 20 몰% 비율로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 아크릴산 함량에 따라 제조되는 공중합체 고분자의 하한임계온도(LCST)가 달라지게 되는데, 아크릴산의 함량이 많아질수록 LCST를 상승시킬 수 있다.
이탈 방지를 위한 상기 폴리비닐알코올계 바인더는 하기 화학식 1의 멜라민 가교제 및 하기 화학식 2의 실란화합물을 포함하는 접착제일 수 있다.
[화학식 1]
[화학식 2]
R1 nSiR2 (4-n)
상기 화학식 1에서 R은 각각 독립적으로 수소 원자, 히드록시알킬기, 알콕시알킬기, 알콕시기 또는 카복시알킬옥시알킬기이며, 상기 화학식 2에서 R1은 글리시독시알킬기, (메타)아크릴로일옥시알킬기 또는 아미노알킬기이고, R2는 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기 또는 알콕시기이며, n은 1 내지 4의 범위 내의 수이고, R1 및 R2가 각각 복수인 경우에 각각은 동일하거나 상이하다.
상기 폴리비닐알코올계 바인더 수지로는 아세토아세틸기 변성 바인더, 카복시기 변성 바인더, 메틸롤기 변성 바인더, 아미노기 변성 바인더 및/또는 에폭시 변성 바인더 등과 같은 변성된 폴리비닐알코올 바인더 등이 있다. 반응성과 내구성 등을 고려하여 일반적으로 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올 바인더로서, 아세토아세틸기를 가지는 폴리비닐알코올 바인더가 사용될 수 있다.
상기 접착제는 폴리비닐알코올 접착제에 사용되고 있는 가교제로서 상기 폴리비닐알코올과 반응성을 갖는 관능기를 적어도 2개 가지는 화합물인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 화학식 1의 멜라민 가교제일 수 있다.
상기 접착제는 상기 화학식 2의 실란화합물을 포함하는데, 이를 통해 접착제의 내수성이나 저장 안정성, 가교 효율 등을 향상시킬 수 있다.
상기 멜라민 가교제 및 상기 실란화합물은 상기 폴리비닐알코올계 바인더 100 중량부 대비 각각 5 내지 50 중량부 및 1 내지 100 중량부의 비율로 포함될 수 있다.
본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다. 또한, 청구항 부호는 이해를 돕기 위한 것일 뿐 본 발명의 형상과 구조를 첨부된 도면에 한정한다는 뜻이 아니다.
100. 몸체
110. 수평배수홀
120. 수직배수홀
121. 개구부
200. 수직배수통
210. 통체
211. 추가배수홀
220. 배수장치캡
221. 미세홀
300. 흡착재수납통
310. 통공
320. 흡착재수납캡

Claims (5)

  1. 배수가 용이한 보차도블록에 있어서,
    몸체(100);
    상기 몸체(100)의 일측에 형성되고, 상기 보차도블록 상면의 물을 수직방향으로 배수시키는 수직배수홀(120); 및
    상기 수직배수홀(120)에 삽입되는 수직배수통(200);을 포함하며,
    상기 수직배수통(200)은 관통된 통체(210); 상기 통체(210)의 상부에 탈착가능하며, 다수의 미세홀(221)이 형성된 배수장치캡(220);을 포함하며,
    상기 몸체(100)의 상면에는 열감응성 고분자를 더 포함하며,
    상기 열감응성 고분자는 임계하한온도(LCST) 미만에서 소수성에서 친수성으로의 상전이 수축을 하면서 대기 중의 수분을 흡착하고, 임계하한온도(LCST) 이상에서 친수성에서 소수성으로 상전이 팽창하면서 수분을 탈착하는 것으로서,
    상기 열감응성 고분자는 N-비닐카프로락탐(vinylcaprolactam) 단량체와 아크릴산 단량체를 공중합한 후 열처리하여 가교시킨 하기 화학식 1로 표시되는 공중합체이며,
    상기 공중합체는 비닐카프로락탐(vinylcaprolactam) 단량체 유래 반복단위 80 내지 98 몰% 및 상기 아크릴산 단량체 유래 반복단위 2 내지 20 몰% 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 보차도블록.
    [화학식 1]
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수직배수통(200)은 상기 통체(210) 내부에 삽입되며, 다공성 흡착재를 수납하는 내부공간을 가지면서 외벽에 다수의 통공(310)이 형성된 흡착재수납통(300);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보차도블록.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몸체(100)의 상면에 형성되며, 상기 보차도블록 상면의 물을 상기 수직배수홀(120)로 수평 이동시키는 수평배수홈(110)이 형성되는 것을 특징으로 하는 보차도 블록.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수평배수홈(110)은 상기 보차도블록 상면의 물이 상기 수직배수홀로 수평 이동하도록 저면에 경사를 갖는 것을 특징으로 하는 보차도블록.
  5. 삭제
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