KR200434059Y1 - 자체정화기능이 있는 차선규제봉 보호커버 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자체정화기능이 있는 차선규제봉 보호커버에 관한 것으로 차선규제봉 또는 그 보호커버에 자체정화기능이 있는 물질을 도포하여 자체정화능력을 갖추도록 함으로써 커버를 자주 교체하지 않아도 차선규제봉을 깨끗한 상태로 유지하도록 하는 것이다.

본 고안의 자체정화기능이 있는 차선규제봉 보호커버는 상기 차선규제봉 또는 그 보호커버에 자체정화기능이 있는 물질인 이산화티탄용액 또는 인산티타늄용액으로 코팅된 차선규제봉 또는 그 보호커버로 구성된 것이다.

본 고안의 자체정화기능이 있는 차선규제봉 보호커버는 광촉매 또는 산소촉매의 효능 및 기능을 이용하여 차선규제봉 보호커버에 부착된 오염물질을 보다 경제적이며 효과적으로 제거함으로써 차선규제봉 보호커버의 유지 보수비용을 절감하고, 보다 깨끗한 도로환경을 유지할 수 있게 된다.

차선규제봉, 보호커버, 이산화티탄, 인산티타늄, 도포

Description

자체정화기능이 있는 차선규제봉 보호커버{TRAFFIC LANE RESTRICTION ROD COVER WITH SELF-CLEANING MATERIAL}

도1 : 차선규제봉 보호커버의 분해 구성도

도2 : 광촉매의 친수성에 의한 자체세척작용도

도3 : 광촉매의 산화 분해에 의한 유기물 분해작용도

본 고안은 자체정화기능이 있는 차선규제봉 보호커버에 관한 것으로 차선규제봉 또는 그 보호커버에 자체정화기능이 있는 물질을 도포하여 자체정화능력을 갖추도록 함으로써 커버를 자주 교체하지 않아도 차선규제봉을 깨끗한 상태로 유지하도록 하는 것이다.

종래의 차선규제봉은 폴리에틸렌, PVC 또는 폴리우레탄 재질로된 황색 플라스틱 막대봉의 표면에 빛을 반사하는 야광물질을 포함하는 백색 또는 은회색의 야광도료 또는 야광 접착테이프로 일정한 간격의 띠를 형성하여 낮에는 물론 밤에도 차량이 일정한 구역의 차선을 침범하지 않도록 하기 위한 차선규제 장치로서 그 하단은 납작한 접시모양을 엎어 놓은 형상의 기저부위에 볼트구멍을 형성하여 도로바 닥에 볼트로 결합 고정하도록 되어 있다.

이와 같이 도로의 일정구역에 설치된 종래 차선규제봉은 차량이 통과하면서 튀긴 흙탕물과 차량의 배기가스 등으로 야광 반사띠가 오염되고, 겨울에 눈이라도 오고 나면 도로에 뿌린 염화칼슘과 타이어분진 등의 오물로 오염되어 검정막대로 변하는 등 도시미관을 크게 해치게 되고, 이렇게 오염된 차선규제봉은 밤이 되면 더욱 식별하기 어려워져서 잦은 차량과의 충격으로 파손되고, 파손된 차선규제봉은 도로에서 이탈되어 오히려 교통사고의 원인이 되기도 하였다.

이러한 차선규제봉의 오염을 방지하기 위한 장치로서 차선규제봉 투명 보호커버(등록실용신안 제20-0384153, 2005. 5. 11. 공고)가 개시되어 있으나, 이것 역시 차선규제봉 보호커버를 자주 갈아주는 방법외에는 다른 방법이 없는 실정이다.

차선 규제봉이나, 차선규제봉 보호커버를 자주 갈아주지 않더라도 차선규제봉 또는 그 보호커버를 비교적 오랫동안 깨끗한 상태로 유지할 수 있는 방법으로서 차선규제봉 또는 그 보호커버위에 자체정화기능이 있는 물질을 코팅(展着)시키는 것이다. 상온에서 빛과 산소의 작용으로 자체정화기능을 가진 물질로는 광촉매물질과 산소촉매물질이 있음에 착안한다.

그러나 차선규제봉 보호커버에 사용할 수 있는 자체정화기능이 있는 물질로서 광촉매물질과 산소촉매물질은 첫째, 광학적으로 활성이 있으면서 광부식, 광용해가 없이 광반응에 안정적이라야 하고, 또한 화학적 안정성 즉 내산성, 내알칼리성 등이 좋으며, 인체에 무해하여야 한다. 광촉매가 광반응에 안정적이지 못하면 차선규제봉 보호커버 등 항상성이 있는 제품에는 계속 사용이 불가능하게 된다.

둘째, 상온에서 광촉매 또는 산소촉매작용이 일어나야 하고, 태양광 및 차량전조등에서 분사되는 자외선이나 가시광선영역의 빛으로도 광촉매작용이 일어나야 하고, 경제적인 측면에서도 적은 비용으로 획득 가공할 수 있어야 한다. 또한 광촉매 또는 산소촉매작용에 의하여 생성되는 물질은 인체에 무해하여야 하는 것은 물론 환경친화적 물질이어야 하고, 각종 유해물질을 분해하는 살균, 항균작용을 할 수 있어야 한다.

세째, 차선규제봉의 규격에 정한 색깔인 황색과 백색띠를 유지하기 위하여 광반응 또는 산소반응이 일어나는 광촉매 또는 산소촉매의 농도에서 광촉매 또는 산소촉매를 포함한 코팅제(展着劑)의 투명성을 담보할 수 있어야 한다.

도1에서 보이는 차선규제봉 보호커버는 규제봉 본체(10), 황색표시부(11), 야광백색표시부(12), 파손방지주름띠(13), 기저부20), 볼트(21), 볼트삽입홈(22) 및 본체보호커버(30)로 구성되는 것은 공지된 바와 같다. 차선규제봉 보호커버는 본체와 분리되어 있으며, 커버의 분리와 교체 조립을 편리하게 하기 위하여 위에서 뒤집어 씌우는 모자 구조로 되어 있고, 도로바닥과 기저부 결합구조는 억지 끼움식으로도 할 수 있고, 또는 볼트조립구조 또는 밴딩결합구조 등 어떤 것으로도 선택적으로 할 수 있을 것이다.

본 고안의 자체정화기능이 있는 차선규제봉 보호커버는 상기 차선규제봉 또는 그 보호커버에 자체정화기능이 있는 물질로 코팅된 차선규제봉 또는 그 보호커버로 구성된다.

차선규제봉 또는 그 보호커버에 도포되는 자체정화기능이 있는 물질로는 여러가지 형태의 광촉매물질을 상정할 수 있다. 광촉매는 분자상태로 용액 중에 존재하는 균일계 광촉매(예, 각종 전이금속착물)와 주로 반도체물질로서 매질에 입자상으로 분산되어 있는 불균일계 광촉매로 분류할 수 있다.

광촉매로 사용할 수 있는 물질로는 TiO_{2 ,} ZnO, CdS, WO₃, ZrO_, SnO_, V₂O₂ 등과 페롭스카이트형 복합금속산화물(SrTiO₃ ) 등이 있다.

본 고안에서는 제1실시례로 광촉매물질로서 이산화티타늄과 그 용액을 이용하여 본 고안이 이루고자하는 기술적 과제를 해결하고자 한다.

차선규제봉 본체 또는 그 보호커버에 도포되는 광촉매물질로서 태양광이나 차량전조등에서 방사되는 300~400nm 대역의 파장영역을 갖는 자외선에도 활성화되고, 각종 오염물질을 무해한 물질로 변화시켜주는 친환경적 소재인 이산화티타늄을 광촉매로 사용함으로써 별도의 자외선 발생장치가 없이도 항균 살균, 탈취기능을 갖고, 유기물 분해기능을 갖는 차선규제봉 또는 그 보호커버를 고안하려는 것이다.

이산화티타늄 광촉매는 n형 반도체로서 400nm 내외의 파장을 갖는 자외선을 받으면 전자(Electron), 전공대(Electron Hole)가 형성되어 강한 산화력을 가진 하이드록시 라디칼(-OH)과 슈퍼 옥사이드를 생성한다.

이 하이드록시 라디칼과 슈퍼 옥사이드가 대단히 강한 환원력과 산화력을 갖고 있어서, 이는 마치 36,000^oC로 가열된 것과 같은 상태로 되어 거의 대부분의 유기물과 세균을 산화 분해시킬 뿐만 아니라 각종 오염물질을 분해시키고, 각종 악취를 제거하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

이런 원리로 이산화티타늄 광촉매는 반영구적으로 사용이 가능하며, 유기물분해기능에 의한 자체정화가 가능한 물질로서 폐수정화시설, 공기청정기 및 벽지, 안료 등에 이미 상용화되어 있다.

참고로 공지된 이산화티타늄이 함유된 광촉매용액은 상품으로 시판되고 있으며, 본 고안에서는 공지된 이산화티타늄이 함유된 광촉매용액 상품을 엄선하여 이용함을 밝혀둔다.

본 고안의 청구항 제1항에 기재된 고안은 차선규제봉 보호커버에 이산화티타늄 용액을 미세 분사 스프레이로 분사하여 코팅(展着)시킨 것으로 태양광 및 차량전조등에서 분사되는 가시광선이나 자외선 영역의 빛으로도 광촉매반응을 일으키도록 한 것이다.

본고안의 청구항 제2항에 기재된 광촉매가 코팅된 차선규제봉 보호커버는, 차선규제봉 보호커버에 이산화티타늄 함량(중량비) 2.5% ~3.5% 광촉매 용액을 미세 분사 스프레이를 사용하여 코팅시키고 상온에서 건조시킨다. 이러한 과정을 2~3회 반복하여 두께 200nm 내외 정도로 하여 코팅한다. 이정도의 두께는 육안으로 확인하기 어려울 정도로 박막이 코팅되어 피전착체의 투명한 색상을 확보하고, 질감을 그대로 보존할 수 있는 최적의 두께이다. 또한 코팅을 두껍게 코팅할 경우 이산화티타늄 고유의 물성인 백화현상이 나타나므로 코팅시에는 재료자체의 질감이나 색상이 백화현상에 의해 손상되지 않는 범위내에서 코팅을 한다.

그리고 코팅용 이산화티타늄 함량(중량비) 2.5% ~3.5% 내외로 한정하는 것은 이산화티타늄의 농도가 3.5% 이상 초과하는 하는 경우에는 농도의 증가에 비하여 광촉매반응이 현저하게 증가하지 아니하여(증가율 감소) 비용과 효과면에서 경제적이지 못하고, 이산화티타늄의 농도가 2.5% 이하가 되는 경우에는 광촉매반응이 현저하게 떨어져서 효과가 감소하는 것으로 나타났기 때문에 임계적 의미가 있는 것으로 파악되었다.

도2는 본 고안의 실시예에 따른 광촉매가 코팅된 차선규제봉 보호커버의 자체정화작용의 상태를 도시한 것이다. 본 고안은 차선규제봉 본체 또는 그 보호커버에 코팅된 이산화티탄의 친수성으로 인하여 광촉매가 코팅된 차선규제봉 보호커버가 물(70)에 젖은 상태에서 햇빛이나 차량전조등에서 나오는 자외선이 비치면 물(70)이 코팅표면에 골고루 스며들어 분해된 유기물을 밀어내어 씻어내는(washing) 기능을 하여 차선규제봉 보호커버가 깨끗해지는 효과가 있게 된다. 따라서 광촉매가 코팅된 차선규제봉 보호커버는 이에 부착된 오염물질 및 세균을 보다 효과적으로 세척할 수 있게 된다.

또한 도3에서 보는 바와 같이 광촉매에서 생성되는 하이드록시 라디칼과 슈퍼 옥사이드가 유기화합물을 산화 분해시켜 물(H₂O)과 탄산가스(CO₂)로 변화시키는 원리를 이용하여 차선규제봉 본체 또는 그 보호커버에 부착된 오염물질(60)을 산화 분해시켜 무해한 물과 탄산가스(80)로 변화시키고 또한 세균 등 유기물을 광촉매의 강한 산화작용에 의해 산화분해시켜 차선규제봉 본체 또는 그 보호커버를 보다 보다 깨끗한 상태로 유지하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 제2실시례로서 차선규제봉 본체 또는 그 보호커버에 도포되는 것으로 자체정화기능이 있는 물질로서 인산티타늄용액(titanium phosphate compound)을 이용하려 한다. 인산티타늄용액은 항균, 탈취, 항곰팡이 기능이 있는 물질로서 이미 일본특허 공개 제2002-308712호로 개시되어 있는 바, 그 구성은 다음과 같다.

인산티타늄용액은 수산화티탄과 인산염이 인산에 용해된 활성 성분의 용액으로서 그 구성 성분은 Ti(OH)x(PO4)y(HPO4)z(H2PO4)l(OR)m (R은 1~4개의 탄소(C)를 갖는 알킬기를 갖는 그룹이고, ; x, y, z, l 와 m은 0 이상의 수치를 갖는 그룹으로서 x+3y+2z+1+m=4의 값을 갖는 화합물)로 표시되는 물질이다. 인산티타늄용액은 무색투명한 액체로서 4염화티타늄(TiCl₄)을 물이나, 에탄올 등 알킬기를 갖는 용액에 녹인 후 인산용액을 첨가하여 생성되는 물질로서 공기중의 산소와 결합하여 유기물의 산화 환원반응을 일으켜서 살균, 항균, 탈취, 오염방지기능을 수행하는 것으로 알려져 있고, 시중에 신축건축물의 새집증후군의 개선제로 시판되고 있다.

차선규제봉 본체 또는 그 보호커버에 인산티타늄용액을 코팅(展着)시키는 방법은 상기 광촉매용액을 코팅시키는 방법과 마찬가지로 스프레이 또는 코팅하는 방법으로 하는 것은 동일하다.

인산티타늄화합물 용액을 도포하거나 스프레이 하여 만들어진 차선규제봉 본체 또는 그 보호커버 등 피도물 표면에서는 공기 중의 산소와 물이 접촉하여 표면에 화학반응이 일어나 3가 오존과 2가 산소가 생성된다. 이 산소는 불안정하여 3가와 2가 사이를 산화와 환원반응을 일으킨다. 산소의 환원에 의하여 생성된 O₂는 산화반응 중간체에 부가하여 과산화물을 형성하거나 과산화수소를 거쳐서 강력한 산화력이 있는 하이드록시 라디칼이 된다. 하이드록시 라디칼은 표면에 부착한 유기물을 분해하고 항균, 곰팡이 방지 및 탈취효과를 나타낸다. 상기 인산티타늄화합물은 햇볕이 드는 곳은 물론 햇빛이 들지 않는 어두운 곳에서도 촉매작용을 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이 촉매는 산소 반응형으로서 공기 중에 산소와 물만 있으면 표면촉매 반응으로서 산화, 환원 반응이 일어나서 옥사이드와 하이드록시 라디칼을 형성함으로써 표면에 있는 유기물 기타 오염물을 산화, 분해 하게 된다.

이상에서 본 고안에 대한 기술적 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 고안의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 예를 들면 차선규제봉 본체 또는 그 보호커버에 자체정화기능이 있는 물질을 도포한 것과 마찬가지로 반사시트가 부착된 황색 보호커버에 자체정화기능이 있는 물질을 도포한 것도 본 고안의 권리범위에 속하는 것은 당연한 이치이다.

본 고안의 이산화티타늄 또는 인산티타늄용액이 코팅된 차선규제봉 보호커버는 햇빛과 산소만으로 활성이 있으면서 광부식, 광용해가 없이 광반응에 안정적이고, 또한 화학적 안정성 즉 내산성, 내알칼리성 등이 좋아서 반영구적으로 사용이 가능하게 되고, 상온에서 태양광 및 차량전조등에서 분사되는 가시광선이나 자외선 영역의 빛 또는 빗물만으로도 광촉매반응 또는 산소촉매작용이 일어나서 차선규제봉 보호커버를 청소하는 효과가 있어서 환경친화적인 차선규제봉의 유지관리가 가능하다.

이상과 같이, 본 고안의 자체정화기능이 있는 차선규제봉 보호커버는 광촉매 또는 산소촉매의 효능 및 기능을 이용하여 차선규제봉 보호커버에 부착된 오염물질을 보다 경제적이며 효과적으로 제거함으로써 차선규제봉 보호커버의 유지 보수비용을 절감하고, 보다 깨끗한 도로환경을 유지할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 규제봉 본체와 황색표시부와 야광반사표시부와 파손방지주름띠와 기저부와 볼트삽입홈과 볼트와 본체보호커버로 구성된 차선규제봉에 있어서 본체보호커버의 외부표면에 이산화티타늄용액을 미세 분사 스프레이로 분사하여 코팅한 것으로 태양광 및 차량전조등에서 분사되는 가시광선이나 자외선 영역의 빛으로도 광촉매반응을 일으켜 차선규제봉 보호커버에 부착된 오염물질을 정화하는 자체정화기능이 있는 차선규제봉 보호커버
2. 제1항에 있어서 이산화티타늄 함량 2.5%~3.5% 내외의 용액을 미세 분사 스프레이로 분사하여 건조시키기를 2~3회 반복하여 코팅박막의 두께가 200nm 내외가 되도록 코팅한 것으로 태양광 및 차량전조등에서 분사되는 가시광선이나 자외선 영역의 빛으로도 광촉매반응을 일으켜 흡기 및 배기가 이루어지도록 한 이산화티타늄이 코팅된 자체정화기능이 있는 차선규제봉 보호커버
3. 규제봉 본체와 황색표시부와 야광반사표시부와 파손방지주름띠와 기저부와 볼트삽입홈과 볼트와 본체보호커버로 구성된 차선규제봉에 있어서 본체보호커버의 외부표면에 인산티타늄용액을 미세 분사 스프레이로 분사하여 코팅한 것으로 공기중에서 산소촉매반응을 일으켜 차선규제봉 보호커버에 부착된 오염물질을 정화하는 자체정화기능이 있는 차선규제봉 보호커버

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