KR19990009876A - 기능성 노면 교통 표시 소재 개발 및 그 시공 방법 - Google Patents

Abstract

교통량의 증가로 도로 노면 표시 즉, 횡단보도, 중앙분리선, 차선, 차선 변경 및 안내 표시 등 많은 교통 표시 라인의 호가인 부주의로 많은 교통 사고가 유발되고 있다. 특히 야간이나 눈이나 비오는 날에는 더욱 더 교통 표시라인의 확인이 어려워 視認性이 더욱 나빠진다.

본 발명에서는 야간이나 비오는 날에도 빛을 받아 빛을 반사하는 기능성 도로 노면 표시 재료를 발명하였으며 또 노면에 시공하는 방법을 언급하였다. 즉 도로 교통 표시선에 glass-plastic 복합 bead를 고정시켰으며, 종전의 glass bead만 고정시켰던 것을 plastic 소재과 같이 복합 bead를 만드므로 해서 강도있게 도로 표시선에 고정화하는 것이 가능하였다. 또 여기에 야광 또는 축광 염료를 함유시켜, 야간에서도 빛을 받아 視認性을 증가시키는 기능성 소재를 특허화 하였다.

또한 우천시나, 눈이 내릴 때 노면의 교통 표시면의 수지에 물이 묻어있으면 미끄러지는 것을 막기 위해 교통 표시용 수지 표면을 V字 음각을 주어 곧바로 물기가 스며들면서 배수되게 하여 교통 표시용 수지 노면의 물기를 제거하였다. 그 결과, 횡단 보도 등 교통 표시용 수지 위에서 미끄러지거나 제동 거리를 단축시킬 수 있었다.

Description

기능성 노면 교통 표시 소재 개발 및 그 시공 방법

제 1도는 횡단 보도 등 차선, 교통 수지 위에 V字 음각을 주어 우천시 물기가 곧바로 배수되어, 그 위를 지나는 사람 또는 자동차가 수지 위에 존재하는 물기에 의해 미끄러지거나 제동 거리를 단축할 수 있는 노면 교통 표시 시공 방법.

제 2도는 야간, 우천시 노면 교통 표시를 잘 식별할 수 있게 노면 교통 표시 수지 속에 glass-plast 복합 bead 및 형광, 축광 물질을 넣어 視認性을 높여주는 기능성 노면 교통 표시 방법.

산업의 발달로 교통 수단도 다양한 형태로 발전하고 있다. 특히 자동차의 증가는 예측하기 힘들다. 그래서 자동차로 인한 교통사고는 날로 증가하고 있다. 자동차 사고의 원인을 분석하여 보면 초기에는 자동차의 기계 결함으로 인한 사고가 많았으나 기계 공업의 발달로 자동차의 기계 결함보다는 운전자의 부주의, 특히 교통 표시판이 잘 보이지 않아 대형 사고 등이 유발되고 있다. 그 중 중앙분리선이나 차선, 횡단 보도의 선이 야간이나 비오는 날에는 잘 보이지 않아서 많은 사고가 일어나고 있다. 또한 이와 같은 도로 표시재 및 시공 기술의 부족으로 도로 표시 노면이 오히려 미끄러지게 만들어져, 노면상 교통 표시 라인에 자동차 바퀴가 닿으면 미끄러진다든지 하여 오히려 자동차 방향을 조절하기 어렵게까지 한다. 특히 횡단보도에서는 사람이 횡단할 때, 급제동을 하는데, 제동이 잘 되지 않아 미끄러져서 제동거리가 길어질 경우, 인명사고의 우려까지 있다.

이와 같은 경우는 비나 눈이 올 때 더욱 더 심하다. 자동차 노면에 주의를 요하는 지점일수록 교통 표시가 도로 바닥에 많이 표시되어 있는데 이것이 있으므로 해서 자동차 제동이 힘들어 제동 거리가 길어지는 경우가 많다. 만약 눈이나 비가 올 경우, 물이 노면에 쌓이면서 노면의 아스팔트나 시멘트의 틈이나 홈 또는 기울기 등에 스며들거나 흘러 내려간다. 그러나 교통 표시 특수 도료에는 면이 매그럽고, 틈이 없어 물기가 교통 표시판 위에 남게 된다. 그래서 이 물기가 자동차 타이어 면과 사이에 액막이 형성되어, 자동차 제동 거리가 더 길어진다. 또한 횡단보도를 횡단할 때 횡단보도 교통 표시판의 빗물이나 눈 등으로 더욱 더 미끄러워, 보도 횡단시 넘어져 교통 사고를 유발하는 경우도 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 야간에 도로 노면에 표시된 도로 표시 즉, 중앙 분리선 또는 차선, 이정표, 횡단보도 등을 잘 보이게 함과 아울러 비나 눈이 내릴 때, 노면에 표시된 교통 표시에서 미끄러지는 현상을 막기 위함을 본 연구 목적으로 했다.

우선 횡단보도 등 노면 교통 표시 등이 야간이나 비오는 날 눈에 잘 띄게(視認性)하기 위해 빛에 잘 반사하는 glass bead를 노면 교통 표시용 도료와 섞어 아스팔트나 콘크리트 노면에 coating하여, 視認性을 증가하고자 하였다. 그래서 일본 아톰믹스(株)에서는 도로 노면 표면에 도로 표시를 할 때 수지와 大粒徑의 glass bead와 小粒徑의 glass bead를 섞어 도로 표면에 coating시켰다. 그리하여 보행자나 우천시 도로 표시가 눈에 잘 띄게 만들었다. 그 결과 보행자나 자동차도 도로 표시를 잘 볼 수 있어 교통 사고를 줄일 수 있었다.

그러나 大粒徑 또는 小粒徑의 glass bead를 수지에 바로 섞기 때문에 glass bead 상호간에 거리가 좁아서 무거운 차량이 그 위를 통과할 때 눌려져 glass bead간의 마찰에 의해 glass bead가 깨어지는 현상이 있었다. 또한 0.1mm의 小粒徑 glass bead의 경우 도로 표시용 수지와의 사이에 glass bead와 수지의 열팽창 계수가 달라 하절기나 동절기의 온도차에 의해 수축, 팽창 계수가 달라 상호간에 틈이 생기게 된다. 그로인해 수지로부터 떨어져 나와 본래 야광이나 비오늘 날 빛 반사에 의해 도로 표시판 視認性을 높여주는 효과가 없어지게 된다. 이러한 결점을 보완하기 위해 0.1mm 또는 그 이상 粒徑의 glass bead를 M·M·A(Methylmetacrylate)와 같은 투명한 高分子에 섞어 용융, 또는 습식 방법으로 plastic에 glass bead가 포함된 1∼2mm 粒徑의 플라스틱 복합 bead를 만들어 이것을 도로 표시 수지와 혼합하여 도로 또는 노면에 coating 시켰다. 그래서 M·M·A가 갖는 투명성과 또 glass bead를 파지할 수 있는 단단한 물성을 이용하여 glass bead를 노면의 교통 표시 수지 속에 고정화 시켰다. 또한 M·M·A와 같은 합성 플라스틱은 노면에 교통 표시하는 수지에 잘 붙을 뿐만 아니라, 열 팽차 계수가 비슷하여 더울 때나 추울 때에도 열수축, 팽창에 의한 간격(틈)이 없어 수지밖으로 떨어져 나오질 않으므로 영구 고정이 가능하였다. 그러하므로 해서 종전 교통 표시 백색선에 glass bead만 넣은 단점인 glass bead의 파손, 교통 도로 표시 백색 소재와 결합력 약화 등으로 인해 glass bead가 교통 표시 백색선 밖으로 튀어나오는 현상 등을 개선할 수 있었다. 또한 플라스틱에 형광도료를 넣어 야간이나 비오는 날 빛을 받아 형광 도료가 빛을 발산하므로 해서 glass bead를 반사와 더불어 운전자나 보행자에게 교통 표시를 명확하게 알려주는 視認性이 향상되어 졌다.

좀 더 구체적으로 언급하면 glass bead는 粒徑 0.1mm부터 최고 1mm까지를 사용하였으며, plastic bead의 원료로서 M·M·A(methylmetacrylate), HDPE, LDPE, PP 등 투명한 고분자를 plastic bead의 원료로서 사용 가능하다.

또한 glass bead는 粒徑 0.1mm부터 2mm까지 여러 가지 크기를 사용할 수 있으며, glass bead를 제조할 때 SrAl₂O₄에 Eu₂O₃, Dy₂O₃을 함유시킨 축광물질 등을 넣은 glass bead를 사용할 수도 있다.

이와 같은 축광물질은 1100℃ 고온에서도 분해되지 않은 glass가 녹는 온도 800℃에서도 열에 대해 안정하므로 사용가능하고, 이것을 섞어 만든 glass bead는 야간에 빛을 받아 야광(형광)을 발하므로 야간, 또는 비오는날 도로 교통 표시를 쉽게 판별할 수 있을 것으로 생각되어 진다.

한편, plastic bead를 만드는 과정에서 plastic 재료로서 M·M·A, HDPE, LDPE, PP, EVA, Polyester, Nylon, Acryl계 등, 투명성이 있는 합성 고분자를 사용할 수 있다. 상기 plastic 재료에 형광 물질, 발광 물질 또는 축광 물질 등을 고분자 재료에 섞어 습식, 건식 또는 용융시켜 bead로 만드는 방법이다. 여기에서 고분자 분말 재료에 glass bead를 섞어 혼합하여 bead를 만든다. 그러면 plastic bead 안에 여러개의 bead, 경우에 따라서는 형광 물질이 들어 있는 glass bead가 분포되어 있으며, 또는 plastic bead 안에 glass bead와 별도의 형광 물질, 발광 물질 그리고 축광 물질이 함유된 plastic bead를 만들 수 있다. 이와 같은 plastic bead는 粒經 0.5mm에서 50mm까지 control 할 수 있으며, 가장 효과가 큰 것은 1mm에서 5mm로, 야가 도로 노면 표시에 효과가 좋았다.

한편 도로 노면에 coating되어 있는 교통 표시 수지는 표면이 미끈하여 비오는 날에는 미끄럽고, 특히 고속 질주하던 자동차에 제동하였을 때, 수막이 형성되어 제동거리가 길어지는 현상이 있어 위험을 부르고 있다.

본 연구에서는 종전의 노면 교통 표시 수지를 사용하는 방법과 현재의 노면 교통 표시 수지면을 일정한 간격으로 요철을 주어 수지 노면의 빗물 및 물기가 없으므로 곧 배수되게 하여 수지 표면에서 물기가 존재하여 수막을 형성하는 것을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 그 위를 보행하는 사람도 미끄러지지 않게끔 수지 표면에 일정한 간격의 음각을 주고자 했다. 그러하므로해서 교통 표시 수지 표면적을 넓게하여 glass bead에 의한 빛 반사량을 많게 하였으며, 교통 표시 수지 표면의 음각된 부분은 어느 각도에서 빛을 받아도 반사각을 달리하여 빛을 발산할 수 있어, 어떠한 경우에서나 어떤 위치에서나 도로 노면 교통 표시를 식별하는 視認性을 향상시켰다.

이 때, 도로 노면에 교통 표시 수지의 두께는 2.5mm 이상으로 하였으며, 횡단 보도의 경우 도로 교통 표시 수지의 음각을 0.5mm에서 1mm 간격으로 V字 음각의 모양을 주어 시공하였다. 이렇게 하므로 해서 횡단자가 횡단 보도를 지날 때, 수지위의 빗물 등이 V字 음각에 의해 곧바로 배수되어, 교통 표시(횡단 보도) 수지상의 물기에 의해 미끄러짐을 방지하고, 자동차가 횡단 보도 수지 위에서 급제동하였을 때도 수막에 의해 제동거리가 길어지는 것을 막을 수 있었다(도면 1 참조).

[실시예 1]

Glass 분말에 (주)스톤·네모도 제품 Lumi Nova_ 축광 염료를 0.1%(w/w) 섞어 850℃에서 glass화하여 glass bead를 만들었다.

이 glass bead는 粒徑 0.1mm에서 1mm 粒徑으로 조절 가능하였다. 이와 같은 축광 염료가 함유된 glass bead를 가지고 합성 고분자 M·M·A(methylemetacrylate)-Aceton 용액 속에 넣어 균일하게 분산시켰다. 분산시킨 M·M·A 고분자 용액을 nozzle을 통해 방울방울 cyclone속으로 떨어뜨리거나, 원심력판을 이용하여 회전시켜 원판 밖으로 M·M·A 용액이 떨어져 나가므로 해서 球型의 bead가 형성되는데 장치 밑에서 더운 바람을 불어넣어 solvent를 휘발시키므로 해서 단단한 plastic bead가 만들어졌으며, 그 plastic bead 안에서는 小粒徑의 glass bead가 함유되어 있었다. 이렇게하여 축광 물질이 glass bead에 함유된 Glass-plastic 복합 bead를 만들 수 있었다.

이때, M·M·A의 점도, 원심판의 회전수에 따라 또는 방사 노즈르이 크기에 따라 plastic bead의 粒徑 크기를 조절할 수 있었다.

[시험예 1]

실시예 1에서, 실시예 1의 축광 염료대신 glass bead를 사용하였고, M·M·A 합성 고분자 용액에 형광 염료 Benzoimidazol類 Benzidine, Stylbene系 형광 염료를 1%(w/w) 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험하였다. 그리하여 형광 염료가 있는 plastic과 glass가 함유된 복합 bead를 만들 수 있었다.

[실시예 2]

실시예 1, 시험예 1에서 만들어진 glass-plastic 복합 bead를 도로 교통 표시판 또는 횡단 보도, 차선, 중앙분리선에 넣어 기능성 차선을 만들었다. 우선 종전의 차선을 만들 때 사용한 노면 교통 표시용 수지를 가열하여 170℃로 한뒤 백색 라인 폭을 결정한 후 선 긋는 roller로 도로 표면에 교통 표시용 수지로 coating시켰다. 이때 백색선을 만든 소재에 상기 glass-plastic 복합 bead을 섞어 균일하게 교반시킨 후, 이것을 도로 노면에 일정한 두께·폭으로 coating 시키는 방법과 교통 표시용 수지를 노면에 일정한 두께·폭으로 coating 후 그 위에 glass-plastic 복합 bead를 뿌려준 뒤 곧바로 압력 roller로 눌러주어 복합 bead가 교통 표시 수지 속으로 박히게 하는 법으로 하였다. 이렇게 한뒤, 기계 뒤쪽에 붙은 압축 roller의 표면에 V字 톱날처럼 양각을 만들어 굳지 않는 상태의 백색 line(보통 80∼100℃ 유지) 위를 지나가게 하여 백색 line은 V字 음각을 만들어진 뒤, 외부 온도에 의해 식어 V字 음각을 갖은 채로 식어 고정된다.

이렇게 하여 백색선에는 glass-plastic 복합 bead가 함유된 일정한 두께의 노면 교통 표시에 일정한 간격으로 V字 음각이 새겨진 백색선이 만들어졌다(도면 2 참조).

[실시예 3]

실시예 2에서 만들어진 glass-plastic 복합 bead를 함유한 그리고 일정한 간격으로 V字 음각을 갖는 노면 교통 표시선이 만들어졌다.

이 기능성 노면 교통 표시선은 빛을 받아 곧바로 알아볼 수 있는 視認性이 증가되었으며, 특히 야간이나 비오는 날 노면 교통 표시선의 판별이 용이하였다. 특히 야광이나 형광, 또는 축광물질을 함유하고 있어 어두운 밤에서도 視認性이 증가되었다.

한편 비나 눈이 내릴 때에도 도로 표시판 수지 위에 물기나 눈이 녹아 미끄러웠으나, V字 음각을 하였으므로 수지 위의 물기가 곧바로 배수되어 보행자가 미끄러지는 것을 막을 수 있었으며, 노면 교통 표시 위를 지나는 자동차의 제동거리도 단축시킬 수 있었다.

Claims (3)

1. 기능성 도로 노면 표시 소재로서 glass-plastic 복합 bead 및 여기에 형광, 축광 물질이 함유된 bead 생산 방법.
2. Glass-plastic 복합 bead를 도로 노면 교통 표시선에 함유시켜 視認性이 향상된 기능성 노면 교통 표시 소재 개발 및 그 시공 방법.
3. Glass-plastic 복합 bead를 함유시킨 기능성 노면 교통 표시선에서 노면의 물기를 곧바로 제거할 수 있는 V字 음각형 교통 표시선 시공 방법.