KR20040018759A - 폐블록 및 폐고무칩을 이용한 탄성 블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로등의 포장에 사용되는 보도 블록에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐타이어 또는 폐우레탄과 같은 폐고무와 폐블록을 이용함으로써 자원을 절약하고 환경 오염을 방지할 수 있는 재활용 탄성 블록에 관한 것이다.

본 발명은 보도블록 포장을 해체하여 수거된 폐블록; 및 상기 접착제 층의 상부에 일정한 두께로 형성된 폐고무 층;을 포함하여 구성되며, 상기 폐고무 층은 폐고무 칩(chip)을 바인더(binder; 결합제)와 함께 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따르면, 폐타이어를 비롯한 폐고무 및 폐블록의 폐기 처리로 인해 발생할 수 있는 환경 오염을 방지함과 동시에 자원의 효율적인 재활용이 가능한 탄성 블록이 제공되며, 기존의 폐고무칩을 이용한 고무 블록과 비교하여 우수한 강도 및 안정성을 가지면서 기존의 시멘트 블록에 비해 우수한 보행감과 소음 저감 효과를 가지는 탄성 블록이 제공된다.

Description

폐블록 및 폐고무칩을 이용한 탄성 블록{Elastic block comprising waste block and waste ruber chips}

본 발명은 도로등의 포장에 사용되는 보도 블록에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐타이어 또는 폐우레탄과 같은 폐고무와 폐블록을 이용함으로써 자원을 절약하고 환경 오염을 방지할 수 있는 재활용 탄성 블록에 관한 것이다.

최근 들어 자동차 산업의 발달로 인하여 자동차의 생산 및 운행 대수가 크게 증가하고 있으며, 이에 따라 폐타이어의 발생량 또한 급격하게 증가하고 있는 추세이다. 그러나, 이와 같은 폐타이어의 적절한 폐기 내지는 활용 방안이 제시되고 있지 않은 바, 이에 폐타이어의 처리 문제가 사회적인 문제로 대두되고 있다. 잘 알려진 바와 같이 타이어는 여러 종류의 합성 고무를 주원료로 하여 제조된 것으로서 이를 처리 방법으로는 소각 처리 및 매립의 방법 등이 사용된다. 그러나 소각 방법의 경우, 폐타이어의 연소로 인해 발생하는 매연, 악취 등이 문제로 될 뿐 아니라, 이의 연소로 인하여 발생하는 유독 가스(다이옥신 배출)에 의한 심각한 환경 오염의 우려가 있어 함부로 소각 처리할 수 없는 실정이다. 또한, 매립의 경우에도 매립지의 부족 등으로 인해 처리 가능량의 한계가 있어 폐타이어의 처리 방법으로는 적당하지 못한 실정이다.

따라서, 이와 같은 폐타이어의 처리 방법으로는 이를 재활용하는 방법이 가장 바람직하다 할 수 있겠으나, 이러한 폐타이어의 활용은 현재까지 극히 미미한 수준에 머물고 있다. 또한, 그 활용 분야를 보더라도 일정한 공정을 거쳐 재생 타이어로 재생산하거나 옹벽 등의 구조물의 대용으로 사용한다든지, 분말 또는 칩의 형태로 분쇄하여 다른 형태의 고무 제품으로 가공하는 방법 등이 사용되고는 있으나, 그 처리량에 있어 폐타이어 처리의 근본적인 방법이 되지는 못하고 있다.

이에, 폐타이어나 폐고무를 파쇄 및 분쇄하여 얻어지는 미세한 고무칩에 바인더와 안료를 혼합한 후, 이러한 혼합물을 특정한 형틀에 넣고 성형하여 블록의 형태로 제조한 고무 블록이 개발된 바 있다. 이와 같이 제작된 고무 블록은 폐타이어와 같은 폐고무의 처리 방법으로는 어느 정도 효과가 있다고 할 수 있으며, 또한 탄성체인 고무를 주원료로 하여 제작되므로 일반 시멘트를 사용하여 제작된 블록에 비하여 부드러운 보행감을 주고 차량의 소음 및 보행에 따른 소음을 흡수하는 데 효과가 있는 것이 사실이다, 반면, 이러한 고무 블록은 순수하게 고무칩을 사용하여 제조되는 것이므로 태양광선에 지속적으로 노출될 경우 블록 표면의 온도가 높이 올라가 고무 냄새를 많이 유발하게 된다. 또한 재질의 특성상 시멘트 블록에 비하여 강도가 떨어진다는 문제점을 안고 있다.

한편, 기존의 일반적인 도로 포장용 블록은 쇄석 등의 골재와 모래 및 시멘트를 일정 비율로 혼합한 뒤 형틀에서 찍어 내어 경화시킴으로써 제조하게 되는 데, 이러한 시멘트 블록은 오랜 기간 사용하여 노후되게 되면 표면이 마모되거나 파손이 일어나 교체의 필요성이 발생한다. 이러한 경우 보도의 미관상, 마모되거나 파손된 일부 블록만 교체하는 것이 아니라 일정한 구역 전체의 블록을 새로운 블록으로 교체하게 된다. 그런데 이렇게 교체되어 수거된 폐블록의 처리 방법을 보면 일부만이 보도 등의 포장에 재활용되고 있으며, 대다수의 폐블록들은 건설 폐기물로서 폐기 처리되거나, 분쇄되어 건축물 또는 도로 포장 등의 기초 잡석다짐 용도로 사용되고 있는 실정이다.

그러나 이들 수거된 폐블록의 상당수는 표면등에 있어서만 약간 파손되거나 마모된 것으로서 포장용 블록으로서 충분히 기능할 수 있는 것이 대다수이며, 따라서 이러한 폐블록들을 단순 폐기 처리하는 것은 자원 낭비일 뿐 아니라 이의 폐기에 소요되는 비용 역시 상당하므로 비경제적이라 하지 않을 수 없다.

이에, 본 발명자는 상술한 것과 같은 폐타이어를 비롯한 폐고무의 처리 방법 상의 문제점과 폐고무칩을 이용한 기존의 고무 블록의 문제점 및 종래의 폐시멘트 블록의 처리 방법 상의 문제점을 종합적으로 고려하여, 기존 자원을 재활용함으로써 환경 오염 방지에 일조함과 동시에 경제적으로 제조가 가능한 도로 포장용 탄성 블록을 개발하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 폐고무칩과 폐블록을 주원료로 사용함으로써 폐타이어를 비롯한 폐고무 및 폐블록의 폐기 처리로 인해 발생할 수 있는 환경 오염을 방지함과 동시에 자원의 효율적인 재활용이 가능한 탄성 블록을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적에 부가하여, 본 발명은 기존의 폐고무칩을 이용한 고무 블록과 비교하여 우수한 강도 및 안정성을 가지면서 기존의 시멘트 블록에 비해 우수한 보행감과 소음 저감 효과를 가지는 탄성 블록을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

도1은 본 발명에 따른 탄성 블록의 사시도,

도2는 도1의 A-A'선을 따른 단면도이며,

도3은 본 발명에 따른 탄성 블록의 제조 공정을 개략적으로 도시한 공정도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:탄성 블록12:폐블록

14:접착제 층16:폐고무 층

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 보도블록 포장을 해체하여 수거된 폐블록; 및 상기 폐블록의 상부에 일정한 두께로 형성된 폐고무 층;을 포함하여 이루어지며, 상기 폐고무 층은 폐고무 칩(chip)을 바인더 (binder)와 함께 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

먼저, 상기 폐블록은 본 발명에 따른 탄성 블록의 기층을 형성하는 것으로서 이미 도로 등의 포장에 사용되어진 후 해체, 수거된 폐블록을 사용한다. 상기와 같이 기층으로서 폐블록을 사용하고 있음으로 해서, 본 발명의 탄성 블록은 폐타이어 칩을 주원료로 한 기존의 고무 블록과 비교할 때, 우수한 강도를 가지며, 설치 후에도 더욱 뛰어난 안정성을 가지게 된다. 또한, 이미 사용이 완료된 폐블록을 이용하므로 폐기되는 블록의 양을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 블록의 폐기에 들어가는 비용 및 노력을 절감할 수 있을 뿐 아니라 자원의 재활용에도 이바지할 수 있게 되는 것이다.

상기 폐블록의 상부에는 일정한 두께로 폐고무 층이 형성된다. 상기 폐고무 층은 폐타이어, 폐폴리우레탄 또는 에틸렌 프로필렌 디엔 메틸렌(이하 EPDN)과 같이 탄성을 가지는 폐고무를 칩(chip)의 형태로 가공된 것을 바인더와 혼합함으로써 형성되며, 본 발명에 따른 탄성 블록의 상부층을 구성하여 설치 후에는 노면을 형성하게 된다. 상기 폐고무 층은 폐타이어와 같은 탄성 재질로 이루어져 있으므로 일반 시멘트 블록과 비교하여 월등히 뛰어난 보행감을 주며 보행자들의 관절을 보호하는 효과가 있다.

이 때, 상기 폐고무 층의 두께는 경우에 따라 다양한 두께가 가능하다 할 것이나, 경제성 등을 감안한다면 10 ~ 20mm 정도가 적당하다. 이와 같이 본 발명의 탄성 블록은 폐블록을 기층으로 하여 그 상부에 일정 두께 만큼만 폐고무 층을 형성하여 블록에 탄성을 부여하는 것이므로, 폐고무 칩에 들어가는 비용을 최소로 하면서도 기존의 고무 블록에서와 같은 탄성을 가질 수 있게 된다. 또한, 상기 폐고무 층은 폐블록의 상부에 도포되는 것이기 때문에, 폐블록의 상부를 완전히 커버함과 동시에 블록의 파손된 부위에 채워짐으로서 폐블록을 포장용으로 재활용하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 폐고무 층은 상기 폐블록의 외측으로 소정 길이 만큼 돌출되도록 형성할 수도 있다. 이와 같은 구성으로 인하여 본 발명에 따른 탄성 블록을 시공함에 있어 폐고무칩의 탄성을 이용하여 줄눈에 모래를 채우지 않고도 설치가 가능하게 되므로 시공이 매우 간편해진다.

한편, 상기 폐고무 층은 외부에 노출되어 노면을 형성하는 것이므로 안료를 혼합하여 다양한 색상을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 위와 같이 폐고무 층에 색상을 부여하기 위해서는 폐고무칩과 바인더의 혼합 단계에서 안료를 더 첨가하여 혼합하는 방법을 사용한다. 또한, 상기와 같은 방법 이외에도 폐고무 층의 상부에 안료를 도포함으로써 색상을 부여하는 것도 가능하며, 아울러 폐고무 칩으로 색상을 가지는 칼라 칩을 사용하는 것도 가능하다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도1 및 도2는 본 발명에 따른 폐블록 및 폐고무 칩을 이용한 탄성 블록의 실시예에 대한 사시도 및 이에 대한 단면도로서 이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 탄성 블록(10)은 폐블록(12)를 기초로 하여 상기 폐블록(12)의 상부에 폐고무 층(16)이 형성되어 이루어진 것임을 알 수 있다.

먼저, 상기 폐블록(12)은 도로, 공원 등의 바닥에 시공된 후 해체되어 수거된 것을 사용하며, 도1에 도시된 것과 같이 직육면체 형태의 일반 보도 블록 뿐 아니라 다양한 형상으로 가공된 이형 블록을 사용하는 것도 가능하다.

상기 폐블록(12)의 상부에는 폐고무 층(16)이 형성된다. 상기 폐고무 층(14)은 본 발명의 탄성 블록의 최상부면을 형성하여 설치 후에는 노면을 형성하게 된다. 상기 폐고무 층(16)은 폐타이어 칩, 폐폴리우레탄 칩과 같은 탄성을 가지는 폐고무 칩에 바인더를 혼합하여 형성되는 것이며, 본 실시예에서는 폐고무 층(16)에 색상을 부여하기 위하여 폐고무 칩과 바인더 이외에 안료를 더 첨가하여 혼합하였다. 이 때, 상기 폐고무 층(16)의 두께는 용도에 따라 다양한 치수가 가능하나, 보통의 경우에는 10 ~ 20mm로 하는 것이 적당하다.

본 실시예에서는 상기 폐고무 칩으로 폐타이어 칩을 사용하였으며, 입도 범위 1.2mm ~ 13mm 의 폐타이어 칩 100g에 대하여 바인더 12 ~ 25g, 무기계 안료 1 ~ 5g 의 비율로 혼합하여 사용하였다. 바인더로는 우레탄계인 애경화학의 PR-2000-85와 벽산화학의 nanothane 69를 사용하였으며, 이 외에도 에폭시계, 아크릴계, 실리콘계, 술피드계, 에스테르계, 페놀계, 올레핀계, 이미드계, 고무계, 아크릴레이트계 및 폴리엔계 등과 같이 다양한 수지를 사용할 수 있다. 또한 상기와 같은 배합 이외에도 다양한 배합이 가능하며 아래의 표1에 다양한 배합 사례를 표시하였다.

	폐타이어칩(g)	바인더(g)	안료(g)	폐타이어칩의 밀도
No.1.	100	20	4	2.5mm ~ 5mm
No.2.	100	20	3.5	2.5mm ~ 7mm
No.3.	100	20	3.5	2.5mm ~ 10mm

여기서 사용한 폐타이어 칩은 한국자원재생공사에서 생산, 판매하고 있는 제품을 구입하여 사용하였다. 한국자원재생공사에서 판매하는 폐타이어 칩의 규격은 5mm, 7mm, 10mm가 있으며, 이를 구입하여 입도를 조정하기 위하여 각 규격별 제품을 2.5mm 체, 5mm 체 등을 사용하여 입도별로 분류한 후 사용하였다. 현재 시판되는 규격에는 13mm 칩이 없지만, 이 크기 역시 사용 가능할 것으로 판단된다.

도1 및 도2를 참조하면 상기 폐고무 층(16)은 상기 폐블록(12)의 외측으로 소정 길이 만큼 돌출되어 있음을 알 수 있다. 이와 같이 폐고무 층(16)이 돌출되어 있음으로 해서, 본 발명의 탄성 블록(10)을 시공하는 경우, 각 블록 간에 일정한 간격을 두고 설치되게 되며, 따라서 폐고무 층의 탄성으로 인해 블록 간의 줄눈에 모래를 채우지 않고도 시공할 수 있게 된다. 상기한 돌출 길이는 대략 2 ~ 3mm 정도로 하는 것이 바람직하다.

도1 및 도2를 참조하면 상기 폐블록(12)과 폐고무 층(16)의 사이에는 접착제 층(14)이 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 도시한 바와 같이 본 실시예에서는 견고한 층간 접착을 형성하기 위해 접착제를 사용하고 있다. 그러나 상기와 같이 접착제를 사용하지 않고도 폐블록(12)의 상부에 프라이머 만을 도포하거나 혹은 프라이머의 도포 없이 폐고무 층(16)을 형성하는 것도 가능하다.

이하에서는 본 발명에 따른 탄성 블록을 제조하는 방법을 설명한다.

도3은 본 발명의 탄성 블록을 제조하는 공정을 개략적으로 도시한 도면으로서 본 도면을 참조하면, 본 발명의 탄성 블록을 제조하기 위해서는 먼저 폐블록을 수거한다. 다음으로는 위와 같이 수거된 폐블록 중 상태가 비교적 양호한 것을 분리한 후 세척하고 건조시킨다. 상기와 같은 단계가 끝나면 상기 분리된 폐블록을 틀에 넣고 상면에 프라이머 및 접착제를 도포한다. 다음으로는 상기 폐블록의 상부에 폐고무 칩 혼합물을 넣고 양생함으로써 폐고무 층을 형성한다. 위와 같은 과정이 완료된 후, 어느 정도 경화가 되면 탈형하여 자연 양생을 하게 되면 폐고무 층이 형성된 탄성 블록이 완성된다.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 의해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

이상에서 상세하게 설명한 본 발명에 따르면, 폐타이어를 비롯한 폐고무 및 폐블록의 폐기 처리로 인해 발생할 수 있는 환경 오염을 방지함과 동시에 자원의 효율적인 재활용이 가능한 탄성 블록이 제공되며, 기존의 폐고무칩을 이용한 고무 블록과 비교하여 우수한 강도 및 안정성을 가지면서 기존의 시멘트 블록에 비해 우수한 보행감과 소음 저감 효과를 가지는 탄성 블록이 제공된다.

Claims (7)

1. 보도블록 포장을 해체하여 수거된 폐블록;

   상기 폐블록의 상부에 일정한 두께로 형성된 폐고무 층;

   을 포함하며, 상기 폐고무 층은 폐고무 칩을 바인더와 함께 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 폐블록 및 폐고무 칩을 이용한 탄성 블록.
2. 제1항에서, 상기 폐고무 칩은 폐타이어, 폐폴리우레탄 및 EPDM중 어느 하나의 재질인 것을 특징으로 하는 폐블록 및 폐고무칩을 이용한 탄성 블록.
3. 제1항에서 상기 바인더는 우레탄계, 에폭시계, 아크릴계, 실리콘계, 술피드계, 에스테르계, 페놀계, 올레핀계, 이미드계, 고무계, 아크릴레이트계 및 폴리엔계 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 폐블록 및 폐고무 칩을 이용한 탄성 블록.
4. 제1항에서 상기 폐고무층은 안료를 더 포함하여 혼합된 것을 특징으로 하는 폐블록 및 폐고무 칩을 이용한 탄성 블록.
5. 제1항에서 상기 상기 폐고무 층의 상부에는 안료가 더 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 폐블록 및 폐고무 칩을 이용한 탄성 블록.
6. 제1항에서 상기 폐고무 층은 상기 폐블록의 외측으로 소정 길이 만큼 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 폐블록 및 폐고무 칩을 이용한 탄성 블록.
7. 제1항에서 상기 폐고무 층은 상기 폐블록의 상부에 접착제에 의해 결합되어 진 것을 특징으로 하는 폐블록 및 폐고무 칩을 이용한 탄성 블록.