KR20070040447A - 왕겨 투수탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 폐 천연자원을 활용하며 통행자에게 쾌적한 보행 감각을 제공하기 위하여, 왕겨들과 섬유가닥들이 섞인 상태로 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 등으로 이루어지는 수지 코팅층에 의해 상호 결속되고 경화 처리된 왕겨 투수탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법을 제공한다. 본 발명은 왕겨와 섬유가닥들의 상호 결속 구조로 인하여 탄성 포장체에 필요한 내구성을 얻을 수 있으며 투수성이 확보된다. 본 발명에 따르면, 폐 천연자원인 왕겨를 이용하여 탄성 포장체를 구현함으로써 원가를 절감할 수 있고 폐기 처리 과정에서의 환경오염을 줄일 수 있다. 또한, 통행자에게 시각적 및 후각적 만족감을 향상시켜 쾌적한 보행 환경을 제공할 수 있다. 그리고 왕겨에 대한 착색 처리나 다양한 색상의 칼라 칩을 더 포함하도록 함으로써 더욱 우수한 시각적 만족감을 제공하고, 발향층을 더 포함하도록 함으로써 더욱 우수한 후각적 만족감을 제공할 수 있다.

탄성 포장, 포장재, 포장체, 투수, 도로, 왕겨, 섬유, 발향제, 항균제

Description

왕겨 투수탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법{RICE HULLS WATER PERMEABLE ELASTICITY PAVEMENT AND MANUFACTURING METHOD AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 왕겨 투수탄성 포장체를 나타내는 부분 사시도이다.

도 2와 도 3은 도 1의 왕겨 투수탄성 포장체에서 왕겨의 구조를 보여주는 부분 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 왕겨 투수탄성 포장체의 구조와 동작을 개략적으로 표현한 단면도이다.

도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 실시예에 따른 왕겨 투수탄성 포장체의 제조 방법에 따라 공정이 진행되는 과정을 개략적으로 표현한 단면도이다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법을 보여주는 단면도이다.

도 7a는 도 6c에 코팅층을 도 7b는 도 7a의 코팅층에 칼라 탄성포장층을 더 형성한 상태를 보여주는 단면도이다.

도 8a와 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법을 보여주는 단면도이다.

도 9a는 도 8b에 코팅층을, 도 9b는 도 9a에 칼라 탄성포장층을 더 형성한 상태를 보여주는 단면도이다.

도 10a와 도 10b는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법을 나타낸 단면도이다.

도 11a와 11b는 본 발명의 또 다른 실시예의 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법을 보여주는 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10; 왕겨 투수탄성 포장체 11; 왕겨

12; 기공 13; 발향체

13a; 발향제 15; 섬유가닥

17; 수지 코팅층 19; 항균제 코팅층

19a; 항균제 30; 기반층

31; 콘크리트 기반층 31a; 콘크리트 포장면

33; 프라이머 35; 왕겨 혼합물

41; 쇄석층 43; 모래

본 발명은 탄성 포장체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐 천연자원을 활용하여 제조되며 통행자에게 쾌적한 보행감을 제공하는 왕겨 투수탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법에 관한 것이다.

사람이 주로 통행하는 보행로에 설치되는 도로 포장체로서는 경도와 내열성 및 내후성이 우수한 콘크리트 보도블록이나 콘크리트, 컬러콘, 투수콘, 아스콘 등 비탄성 포장체가 사용되는 것이 일반적이었다. 그러나 이와 같은 비탄성 포장체들은 탄성이 없어 보행감이 좋지 못하다는 단점이 있다.

이와 같은 비탄성 포장체의 단점을 해소하기 위하여 최근에는 탄성부재, 예컨대 폐타이어 칩이나 고무 칩을 이용하여 제조되는 탄성 포장체의 사용이 증가되고 있다. 탄성 포장체는 탄성을 가지고 있기 때문에 보행감이 좋아 공원이나 놀이터, 산책로, 자전거 전용도로, 광장 및 조깅 코스 등에 많이 사용되고 있다.

그러나 폐타이어 칩을 이용하는 종래 기술에 따른 탄성 포장체는 색상이 어둡고 단조로우며 냄새가 좋지 않다는 문제점이 있다. 또한 재생 고무 칩을 이용하는 탄성 포장체는 폐 고무 수거, 선별, 분쇄, 세척, 건조, 용융, 제품 성형(롤 시트 형태 또는 칩 형태 등) 등 그 제조 공정이 복잡하다는 문제점이 있다. 특히, 폐수지 분말 발생, 용융시 유해가스 배출 등 분쇄 및 가공 시에 환경 오염을 발생시키거나 매립이나 소각 등 폐기 처리 과정에서 환경 오염을 발생시킬 수 있다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 친환경 폐 천연자원을 이용하여 제조됨으로써 환경 오염을 줄일 수 있는 탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 사용자의 후각적 및 시각적 불쾌감을 해소할 수 있는 탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법을 제공하는 데에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 친환경 폐 천연자원인 왕겨를 이용하여 제조되는 왕겨 투수탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체는 왕겨들과 그 왕겨들에 접하는 섬유가닥들 및 그 왕겨들과 섬유가닥들에 코팅된 수지 코팅층을 포함하며, 왕겨들과 섬유가닥들이 밀착된 상태로 수지 코팅층의 결합 및 경화에 의해 상호 결속된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체에 있어서, 수지 코팅층은 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 재질의 수지 코팅층일 수 있다. 특히 열경화성 수지로서는 우레탄 바인더가 사용될 수 있다. 여기서, 섬유가닥은 강화섬유나 섬유복합재료일 수 있다. 그리고 왕겨들은 착색 왕겨일 수 있다. 또한 왕겨들은 분쇄 및 가압 처리된 왕겨일 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체는 수지 코팅층의 표면에 형성된 항균제 코팅층을 더 포함하는 것이 바람직하다. 항균제 코팅층으로서는 무기 항균제 코팅층이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체는 왕겨의 기공 내에 충전(充塡)된 발향체를 더 포함하는 것이 바람직하다. 발향체는 천연 발향제로 형성되는 것이 바람직하다. 천연 발향제로서는 소나무 오일(pine oil), 오동나무 오일(tung oil), 아마씨 오일(linseed oil), 송진(gum-turpentine), 피마자유(castor oil) 중에서 어느 하나가 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체에 있어서, 수지 코팅층은 왕겨 100중량%에 대한 중량비가 50%~150%인 것이 바람직하다. 섬유가닥들과 발향체는 각각 왕겨 100중량%에 대하여 1~3중량%인 것이 바람직하며, 항균층은 0.5~3중량%인 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체는 폐 고무 칩, 칼라 칩, 칼라규사, 광 산란 칩 등을 포함할 수 있다. 칼라 칩으로서는 칼라 우레탄 칩이나 칼라 EPDM 칩이 사용될 수 있다. 여기서, 칼라 칩이나 광 산란 칩은 그 나머지와의 중량비가 1:1인 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법은, ⒜왕겨들과 섬유가닥들을 교반하는 단계, ⒝열경화성 수지 또는 열가소성 수지 중의 어느 하나의 수지 결합제를 첨가하여 교반하는 단계, ⒞왕겨들과 섬유가닥들 및 수지 결합제가 교반된 왕겨 혼합물을 소정 두께로 포설하는 단계 및 ⒟왕겨 혼합물을 다짐하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법에 있어서, ⒝단계는 1차로 저점도 수지 결합제를 첨가하여 교반하고, 2차로 고점도 수지 결합제를 첨가하여 교반하는 단계일 수 있다. 또한, ⒝단계에서 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 중 어느 하나의 수지의 왕겨들에 대한 중량비는 50%~150%인 것이 바람직하고, 섬유가 닥들은 1~3중량%인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법에 있어서, ⒝단계와 ⒞단계 사이에 항균제를 첨가하여 교반하는 단계가 진행되는 것이 바람직하며, ⒜단계 전에 발향제를 첨가하고 교반하여 왕겨의 기공 내에 발향체를 형성하는 단계가 진행되는 것이 바람직하다. 여기서, 발향제는 주원료인 왕겨 100중량%에 대하여 1~3중량%인 것이 바람직하며 항균제는 0.5~3중량%인 것이 바람직하다.

한편 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법에 있어서, ⒜단계 전에 왕겨들을 착색하는 단계, 칼라 칩이나 광 산란 칩을 첨가하여 교반하는 단계 및 형광이나 인광을 발하는 발광제를 첨가하여 교반하는 단계중 적어도 어느 한 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 칼라 칩이나 광 산란 칩은 나머지 구성 요소와의 중량비가 1:1인 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법은, ⒜기반층 처리 단계와 ⒝왕겨들과 섬유가닥들 및 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 중의 어느 하나의 수지 결합제가 교반된 왕겨 혼합물을 기반층의 포장면에 포설(鋪設)하는 단계 및 ⒞포설된 왕겨 혼합물을 다짐하여 왕겨 투수탄성 포장체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법에 있어서, ⒜단계는 기반층의 포장면을 정리하는 단계와 기반층의 포장면에 프라이머를 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 기반층은 보도블록, 콘크리트, 투수콘, 컬러콘, 아스콘 중 어느 하나일 수 있다.

본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법에 있어서, ⒝단계에서의 왕겨 혼합물은 왕겨들과 섬유가닥들을 먼저 교반하고 그 후에 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 중 어느 하나의 수지 결합제를 첨가하여 교반한 혼합물인 것이 바람직하다. 그리고 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 중 어느 하나의 수지 결합제를 첨가하기 전에 먼저 항균제를 첨가하여 교반한 혼합물인 것이 바람직하다. 또한 왕겨들과 섬유가닥들의 교반 전에 발향제를 첨가하여 교반한 혼합물인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법은 ⒞단계 후에 진행되는 ⒟열경화성 수지 또는 열가소성 수지 중 어느 하나의 수지 결합제로 이루어진 수지 코팅층을 형성하는 단계와 ⒠칼라 탄성 포장층을 형성하는 단계 중 적어도 어느 한 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 표층을 형성하는 수지코팅층은 무황변 도료로 이루어진 코팅층을 형성하는 단계일 수 있다.

본 발명에 따른 다른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법은, ⒜왕겨들과 섬유가닥들 및 열경화성 수지와 열가소성 수지 중 어느 하나의 수지가 교반된 왕겨 혼합물과 골재를 교반하여 기반층을 형성하는 단계; ⒝기반층 상에 왕겨 혼합물, 열경화성 수지, 열가소성 수지, 우레탄 중 선택된 어느 하나로 표층을 형성하는 단계;를 포함한다. 여기서, ⒝단계 후에 칼라 탄성포장층을 형성하는 단계를 더 진행할 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법은 ⒜기반층 처리 단계와 ⒝매트 또는 블록 형태의 본 발명의 왕겨 투수탄성 포장체를 설치하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서 ⒜단계는 기반층에 모래를 포설하는 단계를 포함할 수 있다. 또는, 포장면을 정리하는 단계와 그 포장면에 접착제를 도포하는 단계일 수 있다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법의 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

제1 실시예

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 왕겨 투수탄성 포장체를 나타내는 부분 사시도이고, 도 2와 도 3은 도 1의 왕겨 투수탄성 포장체에서 왕겨의 구조를 보여주는 부분 단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 왕겨 투수탄성 포장체의 구조와 동작을 개략적으로 표현한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 왕겨 투수탄성 포장체(10)는 다수의 왕겨들(11), 발향체(13), 섬유가닥들(15), 수지 코팅층(17) 및 항균층(19)을 포함한다. 각각의 왕겨들(11)과 섬유가닥들(15)이 골고루 섞여 있으며, 각각 수지 코팅층(17)으로 덮여져 있다. 수지 코팅층(17)이 서로 접합되어 왕겨들(11)과 섬유가닥들(15)은 서로 밀착 상태에서 결속된다. 항균제 코팅층(19)은 수지 코팅층(17)의 외부 표면에 덮여있다. 발향체(13)는 각 왕겨(11)의 기공(12) 내에 형성되어 있다.

이 왕겨 투수탄성 포장체(10)는 왕겨(11) 100중량%에 대하여 수지 코팅층(17) 50~150중량%, 섬유가닥(15) 1~3중량%, 발향체(13) 1~3중량% 및 항균제 코팅층(19) 0.5~3중량%의 중량비로 형성되는 것이 내구성이나 발향성 및 항균성 측면에서 유리하다. 여기서, 중량비는 사용 용도에 따라 조절이 가능하다. 이 왕겨 투수탄성 포장체(10)는 도로의 기반층(30) 상에 직접 구현되거나 소정 크기와 두께의 매트 또는 블록 형태로 구현된다.

각각의 구성 요소에 대하여 좀 더 상세히 설명하면, 먼저 왕겨(11)로서는 벼이삭을 정미하여 발생하는 자연 상태 그대로의 왕겨가 사용된다. 왕겨(11)는 알곡을 빼어내어 내부에 공간이 존재하기 때문에 자체로서 탄성을 갖는다. 왕겨(11)는 벼 품종에 따라 크기가 다를 수 있으나, 통상 가로 2~3㎜, 세로 2~8㎜의 것이 사용될 수 있다. 여기서, 왕겨(11)는 분쇄 및 가압 처리된 형태를 가질 수 있다. 외부의 물리적 충격(자동차 통행, 장비 통행 등)에 의한 손상이 우려되는 경우 분쇄 및 가압 처리된 왕겨를 사용함으로써 향상된 내구성을 제공한다. 분쇄 및 가압 처리된 왕겨는 별도의 표층으로 제공될 수 있다.

또한, 왕겨(11)는 착색 처리가 이루어진 왕겨일 수 있다. 왕겨(11)가 갖는 기본적인 색상이 어둡지 않기 때문에 그대로 사용될 수도 있으나, 천연물감으로 착색 처리된 여러 가지 색상의 왕겨(11)를 사용함으로써, 왕겨 투수탄성 포장체(10)는 다양한 문양 및 색상을 가질 수 있다. 왕겨(11) 외에 폐타이어 칩, 칼라 EPDM 칩, 칼라규사, 칼라우레탄 칩 등을 주변 환경배색과 조화를 이루도록 혼합 사용함으로써 단색이 아닌 여러 가지 혼합색을 낼 수 있다. 이 경우 폐타이어 칩, 칼라 EPDM 칩, 칼라우레탄 칩은 통상 2~5㎜, 칼라규사는 1~6호사를 사용한다.

발향체(13)는 왕겨(11)의 기공 내에 형성되며, 왕겨 투수탄성 포장체(10)에서 향기를 발산시키는 역할을 한다. 발향체(13)는 마이크로 캡슐화된 형태이기 때 문에 사용자가 걷거나 달릴 때 마찰력에 의하여 서서히 발향이 이루어진다. 발향체(13)는 소나무 오일, 오동나무 오일, 아마씨 오일, 송진, 피마자유 등 천연 발향제로 형성될 수 있다. 예를 들어, 소나무 오일을 적용하여 마치 숲 속을 거니는 듯한 향기를 얻을 수 있다. 여기서, 발향체(13)는 왕겨 100중량%에 대하여 1~3중량%를 갖는 것이 적당하다. 발향체(13)가 1중량% 미만이면 향기의 발산이 약하고, 발향체(13)가 3중량% 이상이면 향기가 강해서 거부감을 줄 수 있기 때문이다. 물론, 필요에 따라 발향체(13)의 중량비는 변화될 수 있다.

섬유가닥들(15)은 이웃하는 왕겨들(11)에 들러붙어 왕겨들(11)간의 결속력을 강화시키는 역할을 한다. 왕겨들(11)과 수지 코팅층(17)만으로 탄성 포장체를 구성한 경우에 비하여 인장력이 크게 강화되어 외부의 물리적인 충격 등에 의한 손상이 방지된다. 더욱이, 섬유가닥들(15)은 굴요(屈橈)성과 유연성 등을 가지고 있기 때문에 왕겨(11)와 더불어 탄성을 제공할 수 있다.

여기서, 섬유가닥들(15)은 1개의 섬유가닥(15)으로 6~10개의 왕겨(11)가 접촉되도록 하는 것이 적당하다. 통상 1~5㎜의 직경, 3~12㎜의 길이의 섬유가닥들(15)이 적당하다. 그리고, 섬유가닥들(15)은 1~3중량%가 적당하다. 섬유가닥들(15)이 3중량% 이상일 경우, 교반 과정에서 솜사탕처럼 부풀어 표면 들뜸이나 섬유 뭉침과 같은 현상이 발생될 수 있다. 섬유가닥들이 1중량% 미만인 경우 결속력 강화 효과가 덜할 수 있다. 이러한 점을 고려하여 교반 과정에서 적절한 교반기를 선정하고 첨가 순서를 지키는 것이 중요하다.

이와 같은 섬유가닥들(15)은 섬유와 부직포 및 직물, 강화섬유 등에서 얻을 수 있다. 섬유로서는 천연섬유와 합성섬유 및 무기질섬유 등이 적용될 수 있다. 그 중에서 고분자 합성섬유 제품인 합성섬유와 무기질섬유가 천연섬유에 비하여 시공성이나 적용성 및 경제성 측면에서 유리하다. 강화섬유를 사용하는 경우 강화섬유가 갖는 특성, 즉 균열에 대한 저항력의 우수하고 열 변화와 열 수축에 대한 저항력이 좋기 때문에 내구성의 향상을 도모할 수 있다. 강화섬유로서는 탄소섬유, 금속섬유, 아라미드섬유, 유리섬유 등이 사용될 수 있다. 그 밖에도 균열을 방지하고 역학적 특성을 향상시키기 위하여 섬유복합재료가 사용될 수 있다. 예를 들어, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 레이온, 스판덱스 등이 사용될 수 있다.

한편, 본 출원인은 본 발명에 따라 제조된 왕겨 투수탄성 포장체에 대하여 섬유의 함량별로 다음과 같은 실험 결과를 얻을 수 있었다. 실험 과정에서 종래 기술에 따른 탄성 포장체로서 우레탄-프라이머, 우레탄-칩 바인더, 및 우레탄 칩(재생 칩)을 사용하는 탄성 포장체를 함께 실험하였다. 단, KS M 5000은 도료 및 관련 원료의 시험 방법, KS M 6518은 가황고무 물리 시험 방법, KS F 3211은 지붕용 도막 방수제 시험 방법, 및 GR M 6006은 재활용 고무 일반 매트 시험 방법이다.

우레탄-프라이머

시험항목	단위	기준치	시험방법
비중	-	0.95±0.02	KS M 5000의 2131
점도	초	14±3	KS M 5000의 2123
불휘발분	%	33	KS M 5000의 2113
경화건조	시간	3이내	KS M 5000의 2512

우레탄-칩 바인더

시험항목	단위	기준치	시험방법
불휘발분	%	98이상	KS M 5000의 2113
경화건조	시간	24이내	KS M 5000의 2512
경도	Shore A	45±5	KS M 6518
신장률	%	100이상	KS M 3211
인장강도	㎏/㎠	15이상	KS M 3211

우레탄 칩(재생 칩)

시험항목	단위	기준치	시험방법
인장강도	MPa	0.6이상	GR M 6006:1998
신장률	%	75이상	GR M 6006:1998
인열강도	KN/m	7이상	KS M 6518:2001(B형)
반발탄성	%	30±5	KS M 6518:2001
신장영구늘음률	%	5±2	GR M 6006:1998
항장적	N/㎝	180이상	KS F 3211:2001

칩 바인더 : 재생 칩 = 27 : 100(무게비)

왕겨(섬유1~3%)

시험항목	단위	기준치			시험방법
		왕겨	왕겨(섬유1%)	왕겨(섬유3%)
인장강도	MPa	0.3이상	0.5이상	0.6이상	GR M 6006:1998
신장률	%	30이상	40이상	45이상	GR M 6006:1998
인열강도	KN/m	-		6이상	KS M 6518:2001
반발탄성	%	-		35±5	KS M 6518:2001
신장영구늘음률	%	-		5±2	GR M 6006:1998
항장적	N/㎝	-		140이상	KS F 3211:2001

표 1 내지 표 3은 종래 탄성 포장체의 실험 결과를 나타내고, 표 4는 본 발명의 왕겨투수탄성 포장체의 섬유 함량별 비교 실험 결과를 나타낸다. 실험에는 우레탄 칩의 탄성 포장체, 왕겨만으로 구성된 탄성 포장체, 왕겨에 섬유가 결속된 탄성 포장체를 매트 형태의 시험편으로 하였다. 시험편은 시료의 가장자리로부터 각각 50㎜를 제외한 부분에서 채취하였다. 실험은 20~30℃의 실온에서 행하였고, 시험편은 시험 전 1시간 이상 표준 상태의 실온 중에 놓아두는 것을 원칙으로 하였다.

한편 인장강도 및 신장률 시험은 KS M 6518(가황고무 물리 시험 방법)3에 의하여 시험을 실시하였다. 인장강도 및 신장률은 수학식 1과 수학식 2에 의하여 산출하였다.

표 8에 나타난 바와 같이, 본 발명의 왕겨 투수탄성 포장체는 섬유의 중량비가 1~3%인 경우 인장강도가 0.3~0.6이상으로 나타났다. 특히, 섬유의 중량비가 3중량%인 경우 인장강도가 재생 칩의 탄성 포장체와 같은 수준으로 나타났다. 이는 왕겨만으로 구성되는 왕겨 투수탄성 포장체가 0.3이상인 것과 비교할 때 크게 높은 것을 알 수 있다. 여기서, 본 발명의 왕겨 투수탄성 포장체는 재생 칩의 탄성 포장체의 인장강도 수준에는 미치지 못하지만 섬유가닥들을 포함함으로써 일정 수준 이 상의 인장강도를 확보할 수 있음을 알 수 있다. 특히 섬유의 함량이 1중량% 이하인 경우에 비하여 1중량% 이상일 경우가 크게 증가됨을 알 수 있다.

수지 코팅층(17)은 왕겨들(11)과 섬유가닥들(15)에 대한 수지 코팅에 의해 형성되며, 왕겨들(11)과 섬유가닥들(15)을 결속시키는 역할을 한다. 수지 코팅층(17)으로서는 열경화성 수지와 열가소성 수지 중 어느 하나의 수지 결합제가 적용될 수 있다. 수지 코팅층(17)은 왕겨(11)에 대한 중량비가 50%~150%인 것이 바람직하다. 여기서, 수지 코팅층(17)으로서 사용되는 수지 결합제는 상온 결합제인 것이 바람직하며, 다른 결합제로 대체되는 것도 가능하다.

수지 코팅층(17)으로서 사용될 수 있는 열경화성 수지로서는 폴리우레탄 수지나 에폭시 수지 등이 있다. 폴리우레탄 수지로서 우레탄 바인더를 이용할 수 있다. 우레탄 바인더로서는 공기중의 습도에 의해 경화되는 일액형과 주재료와 경화제를 혼합한 이액형이 모두 사용될 수 있다. 아울러 우레탄 바인더는 유색이거나 무색일수 있다. 열가소성 수지로서는 폴리프로필렌, 프로필렌과 에틸렌, 부텐-1, 헥센-1, 및 옥텐-1 중에서 선택된 1종 이상으로 이루어진 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리부텐, 폴리염화비닐, 에틸렌초산비닐 공중합체, 폴리초산비닐, 폴리메타크릴산 에스테르(특히 메탈에스테르), 폴리아크릴산 에스테르, 폴리스티렌, ABS 수지, 불포화 카본산 또는 그 유도체를 그라프트 중합시킨 변성 폴리올레핀 수지 및 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 열가소성 수지가 사용될 수 있다.

항균제 코팅층(19)은 수지 코팅층(17)이 형성된 왕겨들(11)에 대한 항균제의 코팅에 의해 형성되며 항균 작용을 한다. 왕겨(11)는 자체로서 수분 흡수율이 적고 항균 작용이 있다. 그러나, 왕겨(11)의 항균 작용은 실외에서 장시간 지속적이지 못하다. 더욱이, 왕겨(11)는 쌀알이 빠져나간 공극이 존재하고, 벼를 정미한 후 완전히 제거되지 않은 부산물이 그 공극에 남아있을 수 있다. 따라서, 장마철이나 음지 및 기반층에 물이 고인 경우와 같이, 장기적으로 수분을 많이 함유하는 상태에서는 세균이나 곰팡이가 발생되어 부패와 그로 인한 악취 및 변색이 발생될 수 있다. 이와 같은 경우 왕겨(11)와 수지 코팅층(17)의 결속력이 감소된다. 항균제 코팅층(19)은 지속적인 항균 작용에 의해 이와 같은 현상의 발생을 방지함으로써 내구성을 향상시킨다.

항균제 코팅층(19)으로 사용될 항균제는 사용 시 내후성을 고려하여 햇빛, 이온, 바람 등의 제반 자연현상에 의해 효력이 떨어지지 않도록 적절한 것을 선택한다. 항균제로서는 유기항균제, 무기항균제, 유무기 복합 항균제가 사용될 수 있다. 유기항균제는 일시적으로는 항균력이 무기항균제에 비해 높으나 항균력 지속성은 매우 짧다. 무기항균제는 일시적인 항균력이 유기항균제보다는 낮지만 인체 안전성이 높고, 내성균이 나타나지 않으며, 항균지속기간도 거의 반영구적이다. 그러므로 왕겨 투수탄성 포장체(10)가 실외에 설치된다는 점을 고려할 때 무기항균제가 더 바람직하다.

무기항균제로서는 주로 제올라이트, 인산칼슘, 인산지르코늄, 실리카겔 등과 같은 무기물에 항균작용을 하는 금속 이온인 은, 아연, 구리 등을 치환시켜 만든 것이 사용될 수 있다. 그 중에서 제올라이트계 무기항균제는 다른 항균제에 비해 변색 문제가 없고, 항균력이 높으며, 입자 경도가 낮은점 등 여러 가지 장점을 가 지고 있으며, 적용 방법이나 안정성 측면에서 유리하다.

표 5와 표 6은 항균제 사용농도에 따른 세균의 저지환(inhibition john) 결과와 그에 따른 그래프이고, 표 7과 표 8은 항균제 사용농도에 따른 곰팡이균의 저지환 결과와 그에 따른 그래프이다.

항균제 사용농도에 따른 균주별 항균 효과에 대한 본 출원인의 실험 결과, 하기 표 5내지 표 8과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 시험 방법은 저지환에 의한 항균력 시험이다. 모직물(wool)로 된 흰 천을 용제로 하고 세정제 용액에 1시간 침적하여 항균성 시험을 실시하였다. 시료천은 직경 45㎜의 원형으로 잘라내어 한 장씩 알루미늄 호일(foil)로 싸서 121℃에서 20분간 고압 증기 멸균한 것을 사용하였다. 시험 배지는 소이빈, 카제인, 다이제스트 한천 배지에 균을 첨가해서 작성하였다. 즉, 해당 배지를 통상대로 작성하여 121℃에서 20분간 고압 증기 멸균을 실시한 후 약 50??로 냉각, 시험균을 멸균수로 현탁해서 균 농도가 1㎖당 10개 레벨이 되도록 첨가하고 멸균 플라스틱 샬레에 20㎖씩 나눠 주입한 후 고화시켰다.

시험은 배지의 표면에 멸균한 시험천을 놓고 표면을 가볍게 눌러 가능한한 밀착시킨 후 마개를 막고 37℃의 인큐베이터 내에 유지시킨 상태에서, 규정시간 경과 후 저지대(균의 발육이 저지되어 생긴 투명한 부분)의 폭(천의 가장자리에서의 거리)을 측정하였고, 시료수는 각각 1장의 시료천에서 2장씩 잘라내어 사용했다.

하기 표 7의 등급판정에 있어서, 0등급은 시편 위 전혀 자라지 않음, 1등급은 시편 위 10% 이내로 자람, 2등급은 시편 위 10~30% 정도 자람, 3등급은 시편 위 30~60% 정도 자람, 4등급은 시편 위 60% 이상 자람을 나타낸다.

상기 표 5내지 표 8에서 알 수 있는 바와 같이 항균제를 첨가하였을 경우 항균제를 첨가하지 않았을 경우에 비하여 세균이나 곰팡이균 수가 크게 감소함을 알 수 있었다.

한편, 발향제와 항균제의 종류에 따라 다소 차이가 있지만 발향체(13)와 항균제 코팅층(19)은 열경화성 수지 또는 열가소성 수지와 같은 수지 코팅층(17)과 같이 자외선을 받으면 열화될 수 있다. 또한 물과 자주 접촉되는 환경에 사용되는 경우 발향체(13)와 항균제 코팅층(19)에 이행 현상이 발생되어 용출(聳出)될 수 있다. 이를 고려하여, 무기계항균제로서 항균제 코팅층(19)을 구성하고 발향체(13)의 형성에는 파인 오일을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 발향체(13)와 항균제 코팅층(19)은 전체적으로 균일하게 분포되도록 한다. 이에 의해, 적용 제품의 종류나 두께에 영향을 받지 않으며, 반영구적으로 항균과 발향 효능을 발휘할 수 있고, 무독성, 살균 및 무환경호르몬 기능을 발휘할 수 있다.

전술한 실시예에서 알 수 있듯이, 본 발명의 왕겨 투수탄성 포장체는 친환경 폐 천연자원인 왕겨를 이용하고, 왕겨와 섬유가닥들의 상호 결속 구조로 인하여 탄성 포장체에 필요한 내구성을 얻을 수 있으며 투수성이 확보되며 사용자에게 시각적 만족감을 제공한다. 항균제 코팅층을 포함하는 구성에 의해 왕겨 투수탄성 포장체의 부패나 세균 및 곰팡이의 발생에 대응할 수 있다. 발향체를 포함하는 구성에 의해 통행자에게 시각적인 만족뿐만 아니라 후각적인 만족감을 줄 수 있다.

본 발명의 왕겨 투수탄성 포장체는 전술한 실시예에서 소개되지 않았지만 고무 칩을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 폐타이어 칩, 우레탄 칩, EPDM 칩 등을 더 포함할 수 있다. 왕겨는 탄성 포장체로서 사용되는 다른 칩들과 달리 체적에 비하여 중량이 작다. 통상 왕겨 외에 다른 칩들 1㎏은 왕겨 4㎏ 부피 비와 비슷한 반면, 가격 면에서 왕겨가 다른 칩들에 비하여 저가이다. 왕겨 외에 기타 다른 칩을 더 갖도록 함으로써 왕겨의 단점과 다른 기타 칩들의 단점들이 상호 보완된 저가의 투수탄성 포장체 구현이 가능하다. 이때, 칩들은 왕겨와의 중량비가 나머지 다른 구성 요소와의 중량비가 1:1인 것이 적당하다. 중량비는 이에 한정되지 않고 사용용도에 따라 조절이 가능하다.

또한, 본 발명의 왕겨 투수탄성 포장체는 칼라규사와 칼라 EPDM 칩 및 칼라 우레탄 칩과 같은 칼라 칩이나 유리알과 같은 광 산란 칩을 더 갖도록 함으로써 더욱 다양한 색상 및 문양 및 반짝임 효과를 제공할 수 있다. 이 경우 역시 고무 칩과 마찬가지로 나머지 다른 구성 요소와의 중량비가 1:1인 것이 바람직하며, 사용용도에 따라 중량비의 조절이 가능하다.

그리고 본 발명의 왕겨 투수탄성 포장체에 있어서 왕겨는 보리, 밀 등 다른 초본식물 종자껍질로 대체될 수 있다. 또한, 본 발명의 왕겨 투수탄성 포장체는 보리, 밀, 보릿대, 밀대, 볏짚 등 초본식물 종자껍질이나 초본식물 줄기 등을 더 포함할 수 있다. 이에 의해 왕겨 투수탄성 포장체의 간극이 최소화되어 내구성이나 탄성의 향상을 꾀할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체는 이하 설명되는 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법에 의해 제조될 수 있다.

제2 실시예

도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 실시예에 따른 왕겨 투수탄성 포장체의 제조 방법에 따라 공정이 진행되는 과정을 개략적으로 표현한 단면도이다.

도 5a를 참조하면, 먼저 왕겨들(11)과 발향제(13a)를 교반하여 왕겨(11)의 기공(12)에 발향체(13)를 형성한다. 가로 2~3㎜, 세로 2~8㎜ 크기를 갖는 자연 상태의 왕겨들(11)과 발향제(13a)를 왕겨 100중량%에 대하여 발향제 1~3중량% 비율로 교반한다. 이 과정에서 왕겨(11)의 기공(12)에 발향제(13a)가 스며들어 채워짐으로써 발향체(13)가 형성된다. 발향제(13a)로서는 파인 오일, 오동나무 오일, 아마씨 오일, 송진, 피마자유 등의 천연 발향제를 이용한다. 발향이 약한 발향제일 경우 교반 비율을 높이고, 발향이 강한 발향제일 경우 교반 비율을 낮춘다.

여기서, 왕겨(11)에 대한 착색 단계를 먼저 진행함으로써 왕겨 자체로서 색상을 갖도록 할 수 있다. 끓는 물 100~150℃에 천연물감(염료)을 첨가 한 후 왕겨를 투입하여 착색시켜 건조된 왕겨를 사용하거나 유색이거나 무색인 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 사용할 수 있다.

도 5b를 참조하면, 다음으로 발향 처리된 왕겨들(11)과 섬유가닥들(15)을 교반한다. 1~5㎜의 직경, 3~12㎜의 길이의 섬유가닥들(15)과 왕겨들(11)을 교반하여, 1개의 섬유가닥(15)이 6-10개의 왕겨(11)와 접촉되도록 한다. 섬유가닥들(15)은 왕겨 100중량% 대비 1~3중량%로 한다. 전술한 본 발명의 왕겨 투수탄성 포장체에서와 같이, 섬유가닥(15)으로서는 균열 방지와 역학적 특성 향상을 고려하여, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 레이온, 스판덱스 등과 같은 섬유복합재료를 사용하거나, 또는 균열에 대한 저항력의 우수하고, 열 변화와 열 수축에 대한 저항력이 좋아 내구성의 향상을 도모할 수 있는 강화섬유를 사용한다.

도 5c를 참조하면, 이어서 섬유가닥들(15)과 교반이 완료된 왕겨들(11)에 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 등의 수지 결합제(17a)를 첨가하고 교반하여 왕겨 표면이나 섬유가닥 표면에 수지 코팅층(17)을 형성한다. 수지 결합제(17a)로서는 예를 들어, 폴리우레탄 수지나 에폭시 수지 등이 적용될 수 있다. 여기서, 수지 결합제(17a)는 전체 중량 대비 50~150중량%로 한다. 수지 코팅층(17)을 형성함에 있어서 먼저 1차로 저점도의 수지 결합제를 첨가하여 교반하고 2차로 고점도의 수지 결합제를 교반하여 2층의 수지 코팅층을 형성함으로써 보다 효과적으로 수분 침투를 방지하여 부패 발생을 방지할 수 있도록 하는 것도 가능하다.

도 5d를 참조하면, 다음으로 교반이 완료된 왕겨 혼합물에 항균제(19a)를 첨가하여 교반한다. 이에 의해 수지 코팅층(17)의 표면에 항균제 코팅층(19)이 형성된다. 여기서, 항균제(19a)는 사용 시 내후성을 고려하여 햇빛, 이온, 바람 등의 제반 자연현상에 의해 효력이 떨어지지 않도록 적절한 것을 선택한다. 이를 고려하여 항균제로서는 무기항균제, 제올라이트계 무기항균제를 사용할 수 있다.

도 5e를 참조하면, 다음으로 왕겨들(11)과 섬유가닥들(15)에 수지 코팅층(17)과 항균제 코팅층(19)이 형성된 왕겨 혼합물(35)을 소정 두께로 포설한다. 이 단계는 도로의 기반층 위에 왕겨 혼합물(35)을 직접 포설하거나, 매트 또는 블록 형태의 홈이 형성된 성형 금형의 그 홈 내에 왕겨 혼합물(35)을 채움으로써 이루어진다. 두께는 필요에 따라 적절하게 조절될 수 있다.

도 5f를 참조하면, 이어서 포설된 왕겨 혼합물(35)에 열과 압력을 가하여 다짐 및 양생 처리한다. 80~120℃의 열을 가하면서 왕겨 혼합물(35)을 가압한다. 이에 따라 왕겨들(11)과 섬유가닥들(15)이 밀착되며, 수지 코팅층(17)이 접합되고 경화된다. 열 가압은 4~5회 정도가 적당하다. 그 후 실온에서 일정 시간이 지나면 도 1에서와 같은 왕겨 투수탄성 포장체(10)의 제조가 완료된다.

매트 또는 블록 형태의 왕겨 투수탄성 포장체의 경우, 120℃로 가열 코팅된 성형 금형에 왕겨 혼합물(35)을 넣은 후 1~2톤, 바람직하게는 1.5톤 정도의 무게로 20-30분 정도 가압하고, 가압 후에 유압으로 왕겨 투수탄성 매트 또는 블록을 밀어 올려 빼내어 제조될 수 있다.

칼라 매트 및 블록 형태의 왕겨 투수탄성 포장체의 경우, 120℃로 가열 코팅된 성형 금형에 1차로 왕겨 혼합물(35)을 넣고, 2차로 칼라 투수탄성 포장재 혼합물을 넣은 후 1~2톤, 바람직하게는 1.5톤 정도의 무게로 20-30분 정도 가압하고, 가압 후에 유압으로 칼라 왕겨 투수탄성 매트 및 블록을 밀어 올려 빼내어 제조된다. 1회에 매트는 2장, 블록은 50장 생산 가능하다. 일반적 규격은 매트가 가로500㎜×세로500㎜×두께50㎜, 블록은 가로220㎜×세로110㎜×두께45㎜정도로 가공하여 제품화한다. 규격은 필요하게 적절하게 조절될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법에 있어서, 교반기는 왕겨들과 열경화성수지 또는 열가소성수지와 잘 혼합되도록 하기 위하여 기존의 저속교반기가 아닌 고속교반기를 사용한다. 또한 첨가 순서가 변하면 혼합시 왕겨, 섬유, 열경화성 수지 또는 열가소성수지의 뭉침 현상 등으로 결속력 강화 효과가 떨어짐으로 첨가 순서를 지키는 것이 중요하다.

한편, 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법은 왕겨와 발향제를 교반하는 단계에서 발광제를 추가로 첨가하여 교반할 수 있다. 발광제로서는 형광이나 인광을 발하는 물질이 사용될 수 있다. 물질이 빛을 쬘 때 그 물질에서 발하는 빛을 인광이라고 한다. 인광체가 빛을 흡수하면 이를 구성하는 물질의 전자가 들뜬 상태가 된다. 들뜬 상태의 전자는 빛이 제거되더라도 바닥 상태로 떨어지지 않고 준안정 상태로 옮겨간 후 다시 바닥 상태로 돌아가면서 빛을 방출한다.

인광 물질에는 천연물로 각종 보석, 황화광물 등이 있고 발광 도료도 있으며 최근에는 이러한 인광체에 라듐이나 스트론튬90 등의 방사선 원소를 첨가해 빛을 쬐지 않아도 발광하는 제품(신용카드, 교통표지, 시계, 계기의 문자판 등에 사용)이 있다. 형광물질에는 무기물과 유기물이 있는데 무기물에는 황화아연 카드뮴 화합물 등이 있고, 유기물에는 알코올 용성 염료인 로다민, 오라민, 에오신, 우라닌, 호스핀 등과 유용성 염료인 올레인산염, 스테라인산염 등이 있다. 그러나 이러한 유기안료의 대부분은 내구성이 낮기 때문에 최근에는 소듐레드레이크C, 로다민텅스테이트, 오라민텅스테이트 등으로 대치되고 있다. 발광제는 주원료인 왕겨100중량%에 대하여 1~10중량%일 때 발광 효과가 우수하게 나타난다. 발광제의 중량비는 사용 용도에 따라 변화될 수 있다.

한편, 본 발명의 왕겨 투수탄성 포장체는 기반층에 관계없이 시공될 수 있는데, 기반층이 콘크리트일 경우와 쇄석층일 경우를 예로 하여 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법의 실시예를 소개하기로 한다.

제3 실시예

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법을 보여주는 단면도이다.

도 6a를 참조하면, 먼저 콘크리트 기반층(31)의 콘크리트 포장면(31a)을 정리한다. 콘크리트 포장면(31a)의 이물질을 제거하고 핸드그라인더, 평삭기, 연삭기 등으로 연마하여 콘크리트 포장면(31a)의 평활성을 최대한 유지한다. 여기서, 콘크리트 기반층(31)은 보도블록, 투수콘, 컬러콘, 아스콘 등 비탄성 포장체들 중에 어느 하나로 대체될 수 있다.

콘크리트 포장면(31a)의 정리 후에 양생된 콘크리트 포장면(31a)에 프라이머(33)를 도포한다. 프라이머(33)의 두께는 약 50㎛ 정도가 적당하나, 필요에 따라 증감될 수 있다. 프라이머(33)의 도포가 불필요한 경우 이 단계는 생략될 수 있다.

도 6b를 참조하면, 이어서 왕겨들(11), 발향체(13), 항균제 코팅층(19) 및 수지 코팅층(17)이 형성된 왕겨 혼합물(35)을 프라이머(33)가 도포된 콘크리트 포장면(31a)에 포설한다. 여기서, 왕겨 혼합물(35)의 포설 두께는 다짐 후 12~40㎜ 정도의 두께가 되도록 한다.

그리고나서 포설된 왕겨 혼합물(35)을 도 6c와 같이 열과 압력을 가하여 다짐한다. 이때, 히팅 롤러(heating roller)와 열 인두를 이용하여 충분히 전압하여 다짐한다. 히팅 롤러를 이용한 표면 다짐은 포설 두께가 될 때까지 4~5회 내외로 반복 진행한다. 여기서, 히팅 롤러의 히팅 온도는 80~120℃가 되도록 하며, 필요할 경우 온도를 높일 수 있다. 히팅 롤러나 열 인두가 작업할 수 없는 구석 부분이나 가장자리 부분은 열처리된 흙손을 사용하여 다짐한다. 이후 도 1에서와 같은 왕겨 투수탄성 포장체(10)가 콘크리트 포장면(31a) 상에 형성된다.

도 7a는 도 6c에 코팅층을, 도 7b는 도 7a의 코팅층에 칼라 탄성포장층을 더 형성한 상태를 보여주는 단면도이다.

도 7a를 참조하면, 전술한 도 6c에서와 같이 포설된 왕겨 혼합물(35)이 양생된 후에 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 등과 같은 수지 또는 우레탄으로 필요에 따라 코팅층(45)을 형성할 수 있다. 코팅층(45)은 변색 방지를 위하여 무황변 도료인 열경화성 수지 또는 열가소성 수지일 경우 50㎛로 하는 것이 적당하고, 우레탄 도포 및 스프레이일 경우 1~3㎜로 하는 것이 적당하다.

도 7b를 참조하면, 포설된 왕겨 혼합물(35) 위 표면에 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 등과 같은 수지 또는 우레탄으로 코팅층(45)을 형성한 후 그 코팅층(45) 표면에 필요에 따라 칼라 탄성포장층(47)을 포설할 수 있다. 칼라 탄성포장층(47)은 사용 용도에 따라 두께 조절이 가능한데, 10~30㎜의 두께로 형성하는 것이 적당하다.

제4 실시예

도 8a와 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법을 보여주는 단면도이다.

도 8a를 참조하면, 먼저 쇄석층(41)을 정리하여 어느 정도 평활성을 유지한다. 이 때 쇄석층(41)에 접착제를 필요에 따라 뿌려줄 수 있다. 그리고 왕겨들(11)과 섬유가닥들(15) 및 수지 코팅층(17)이 형성된 왕겨 혼합물(35)을 쇄석층(41)에 포설한다. 이 과정에서 왕겨 혼합물(35)이 쇄석층(41) 상부의 골재 사이사이 빈 공간에 채워진다. 여기서, 왕겨 혼합물(35)의 포설 두께는 쇄석층(41)의 골재 크기에 따라 다르나 약 30~100㎜정도가 적당하다.

도 8b를 참조하면, 다음으로 포설된 왕겨 혼합물(35)을 다짐하고 양생한다. 콘크리트 위에 형성할 경우와 마찬가지로, 히팅 롤러나 열 인두로 다짐하여 열과 압력을 가하며, 구석 부분이나 가장자리 부분은 열처리된 흙손을 사용하여 다짐한다. 이에 의해 도 1에서와 같은 왕겨 투수탄성 포장체(10)가 형성된다.

도 9a는 도 8b에 코팅층을 도 9b는 도 9a에 칼라 탄성포장층을 더 형성한 상태를 보여주는 단면도이다.

도 9a를 참조하면, 포설된 왕겨 혼합물(35)이 양생된 후에 그 위에 열경화성 수지나 열가소성 수지 또는 우레탄으로 코팅층(45)을 더 형성할 수 있다. 이 경우 코팅층(45)은 열경화성 수지나 열가소성 수지인 경우 80㎛로 하는 것이 적당하다. 그 밖에 우레탄 도포 및 스프레이는 1~3㎜의 두께로 형성하는 것이 적당하다. 여기서, 코팅층(45)은 변색 방지를 위하여 무황변 도료로 이루어진 코팅층으로 구성될 수 있다.

도 9b를 참조하면, 포설된 왕겨 혼합물(35) 위 표면에 열경화성 수지 또는 열가소성 수지의 코팅층(45)을 형성한 후 칼라규사, 칼라 EPDM, 칼라 우레탄 칩을 혼합한 칼라 탄성포장층(47)을 포설할 수 있다. 이 경우 칼라 EPDM, 칼라 우레탄 칩을 혼합한 칼라 탄성포장층(47)은 사용 용도에 따라 두께 조절이 가능하나, 10~20㎜의 두께로 형성하는 것이 적당하다.

도 10a와 도 10b는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법을 나타낸 단면도이다.

도 10a를 참조하면, 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법은 복 층으로 시공할 수 있다. 예를 들어, 골재(49)와 왕겨 혼합물(35)을 교반한 후 포설 및 양생하여 기반층을 형성(30~100㎜정도 두께)하고 표층으로서 열경화성 수지나 열가소성 수지 또는 우레탄으로 형성되는 코팅층(45)을 시공한다.

여기서, 왕겨 혼합물(35)은 10~30㎜정도로 하는 것이 적당하고, 코팅층(45)은 열경화성 수지 및 열가소성 수지일 경우 80㎛로 하는 것이 적당하다. 우레탄 도포 및 스프레이는 1~3㎜의 두께로 형성하는 것이 적당하다. 이에 따라, 한국등록특허 제392885호나 한국등록특허 441861호와 같은 종래의 복층 시공 방법보다 원가가 저렴하게 되며 저중량 시공이 가능해진다.

도 10b를 참조하면, 복층으로 시공을 할 경우에는 골재와 왕겨 혼합물(35)을 교반한 후 포설 및 양생하여 기반층(30~100㎜ 정도 두께)을 형성하고 표층으로서 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 도포하고 칼라규사, 칼라 EPDM, 칼라우레탄 칩을 혼합한 칼라 탄성포장층(47)을 더 포설하는 것도 가능하다. 이때, 칼라 탄성포장층(47)은 10~20㎜의 두께로 형성하는 것이 적절하나 조건에 따라 그 두께는 달라질 수 있다.

제5 실시예

도 11a와 11b는 본 발명의 또 다른 실시예의 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법을 보여주는 단면도이다.

본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법은 매트 또는 블록 형태로 성형된 왕겨 투수탄성 포장체(이하에서 "왕겨 투수탄성 매트 또는 블록"이라 칭함)를 이용하여 직접 시공할 수 있다. 도 11a를 참조하면, 쇄석층(41)에 시공할 경우 쇄석층(41) 위에 모래(43)를 포설하고, 그 모래(43)를 정리하여 평탄하게 유지시킨 상태에서 왕겨 투수탄성 매트 또는 블록(10a)을 시공한다. 왕겨 투수탄성 매트 또는 블록(10a)을 시공한 후 선이 일정하도록 하며, 시공 후 왕겨 투수탄성 매트 또는 블록(10a)들 사이에 적당량의 모래를 포설할 수 있다. 현장 디자인에 따라 모서리 마감 부분은 절단기 등을 사용하여 절단 시공하고 시공 후에는 임팩터(impactor)로 다짐한다. 모래를 포설하는 단계는 기반층에 따라 생략될 수 있다.

본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법은 색상을 갖는 매트 또는 블록 형태로 성형된 왕겨 투수탄성 포장체(이하에서 "왕겨 투수칼라탄성 매트 또는 블록"이라 칭함)를 이용하여 직접 시공할 수 있다.

도 11b를 참조하면, 콘크리트(31)에 시공할 경우 콘크리트 포장면(31a)을 정리하고 접착제(34)를 도포한 후 왕겨 투수칼라탄성 매트 또는 블록(10b)을 형성한다. 시공시 왕겨 투수칼라탄성 매트 또는 블록(10b)을 이완되지 않게 밀착 시공한다. 시공 마무리 부분 및 경계면은 수작업으로 현장에 맞추어 잘라내어 틈새가 없도록 하며 선을 일정하게 한다. 여기서, 왕겨 투수칼라탄성 매트 또는 블록(10b)은 추가로 EPDM 칩, 칼라규사, 칼라 EPDM 칩, 칼라 우레탄 칩 등을 혼합한 칼라 탄성포장층(47)을 더 가질 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 왕겨 투수탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법은, 친환경 폐 천연자원인 왕겨를 이용하여 탄성 포장체를 구현함으로써, 자원 재활용 및 원가 절감의 효과가 있으며, 폐기 처리 과정에서의 환경 오염을 줄일 수 있다. 예를 들어, 재생 고무 칩을 이용하여 제조되는 종래의 탄성 포장체는 소각시 아황산가스 등을 포함하는 검은 연기와 고무 타는 냄새가 발생하나, 본 발명에 의한 왕겨 투수탄성 포장체는 친환경적인 왕겨를 사용하므로 소각시 탄산가스를 포함하는 흰 연기가 발생한다.

또한, 본 발명에 의한 왕겨 투수탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법에 사용되는 왕겨는 크기가 균일하고 자체 탄성을 보유하여 탄성과 충격 흡수력이 우수하다. 즉, 사용자가 걷거나 달릴 때 신체에 가해지는 충격의 흡수가 잘 이루어진다. 따라서 사용자의 안전성이 확보될 수 있으며 보다 나은 보행감을 제공한다.

그리고 재생 고무 칩을 이용하는 종래의 탄성포장체는 칩 모양이 다육면체이면서 끝이 뾰족하여 열경화성 수지 또는 열가소성 수지와 교반하여 포설할 경우 확실한 투수성을 보장할 수 없었던 것과는 달리, 본 발명의 왕겨 투수탄성 포장체는 왕겨 자체가 타원 형태를 가지고 있어 종래 재생 고무 칩의 탄성 포장체와는 구별되는 월등한 투수성이 보장된다. 이에 따라 빗물이 지반으로 스며들 수 있어 가로수 등 식물의 성장에 도움을 준다. 또한 호우나 폭우 및 장마철에는 빗물이 지반으로 스며들어 흙 속에 저류되게 함으로써 하천과 강이 범람하는 것을 예방하고 지하수를 보존한다. 더욱이 통행로에 빗물이 고이지 않게 되어 사용자에게 친환경적 생활을 제공한다.

그리고 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법은, 섬유가닥들에 의해 인장력이 강화되어 왕겨의 인장력 부재로 인한 찢어짐이나 박리 및 박락 등이 방지된다. 또한 수분 함유량이나 수분 흡수율이 적으며 자체로서 항균 작용의 특성을 갖는 왕겨의 특성으로 인하여 비교적 부패가 잘 일어나지 않으며 곰팡이 발생이 방지된다. 즉, 왕겨와 섬유의 결합 구조로 인하여 탄성 포장체에 필요한 내구성을 확보할 수 있다. 더욱이, 왕겨의 침상 구조로 인하여 어떠한 수지와도 상용성이 좋고, 견고하며, 탁월한 난연성을 가진다. 기반의 종류에 상관없이 포설이 가능하기 때문에 시공 및 철거가 용이하다. 또한 매트 또는 블록 형태로 제공되어 설치가 용이하게 이루어질 수 있으며, 어떠한 시공 장소에서도 적용이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법은 발향제가 왕겨의 기공에 제공된 경우 발향에 의해 사용자에게 상쾌한 느낌을 줄 수 있다. 예를 들어 파인 오일을 적용함으로써 마치 소나무의 향기가 나는 솔밭 길을 걷는 상쾌한 느낌을 줄 수 있다. 본 발명에서의 발향제는 마이크로 캡슐화된 형태로 제공되기 때문에, 자연 상태에서는 발향이 미약하나 사용자가 걷거나 달릴 때 마찰력에 의하여 서서히 발향이 이루어진다. 따라서 지속적으로 발향이 이루어진다. 온도가 올라가거나 대기가 저기압 상태일 경우 불쾌한 냄새가 발생되는 것이 방지된다.

또한, 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법은, 항균제 코팅층을 포함하도록 함으로써 세균이나 곰팡이 등 미생물의 서식을 막아 부패와 재료의 변질, 색상 변화를 방지한다. 그리고 그에 의해 수명이 연장된다. 또한 지속적인 항균 효과로 사용자에게 쾌적한 환경을 제공한다.

그 밖에 본 발명에 따른 왕겨 투수탄성 포장체와 그 제조 방법 및 시공 방법은, 천연 물감으로 착색된 착색 왕겨를 이용하거나, 칼라 칩 또는 광 산란 칩 등을 포함하도록 함으로써 다양한 색상 및 문양으로 제공될 수 있다.

또한, 왕겨 투수탄성 포장체가 고무 칩을 더 포함하거나, 왕겨 투수탄성 포장체 상에 열경화성 수지나 열가소성 수지 또는 우레탄으로 형성되는 코팅층 또는 칼라 탄성포장층을 포함하도록 함으로써, 동일 두께의 탄성 포장체에 비하여 원가를 크게 절감할 수 있다.

Claims (33)

1. 왕겨들, 서로 이웃하는 왕겨들에 접하는 섬유가닥들 및 상기 왕겨들과 상기 섬유가닥들에 코팅된 열경화성 수지 코팅층 또는 열가소성 수지 코팅층 중의 어느 하나의 수지 코팅층을 포함하며,

   상기 왕겨들과 상기 섬유가닥들이 가압된 상태에서 상기 수지 코팅층의 결합 및 경화에 의해 상호 결속된 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 왕겨들의 기공 내에 충전(充塡)된 발향체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 수지 코팅층의 표면에 항균제 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 왕겨들은 착색 왕겨를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
5. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 왕겨들은 분쇄 및 가압 처리된 왕겨를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
6. 제1 항 내지 제3 항의 어느 한 항에 있어서,

   상기 수지 코팅층은 왕겨들에 대한 중량비가 50%~150%인 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
7. 제1 항 내지 제3 항의 어느 한 항에 있어서,

   상기 섬유가닥들은 왕겨 100중량%에 대하여 1~3중량%인 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
8. 제2 항에 있어서,

   상기 발향체는 왕겨 100중량%에 대하여 1~3중량%인 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
9. 제3 항에 있어서,

   상기 항균제 코팅층은 왕겨 100중량%에 대하여 0.5~3중량%인 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
10. 제2 항에 있어서,

    상기 발향체는 천연 발향제로 형성된 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
11. 제3 항에 있어서,

    상기 항균제 코팅층은 무기 항균제로 형성된 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
12. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 섬유가닥은 강화섬유와 섬유복합재료 중 어느 하나에서 얻어진 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
13. 제1 항 내지 제3 항의 어느 한 항에 있어서,

    칼라 칩과 칼라규사 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
14. 제1 항 내지 제3 항의 어느 한 항에 있어서,

    발광체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
15. 제1 항 내지 제3 항의 어느 한 항에 있어서,

    왕겨와 다른 초본식물의 종자껍질과 초본식물 줄기 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체.
16. ⒜왕겨들과 섬유가닥들을 교반하는 단계;

    ⒝열경화성 수지 또는 열가소성 수지 중 어느 하나의 수지를 첨가하여 교반하는 단계;

    ⒞왕겨들과 섬유가닥들 및 수지가 교반된 왕겨 혼합물을 소정 두께로 포설하는 단계; 및

    ⒟왕겨 혼합물을 다짐하는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법.
17. 제16 항에 있어서,

    상기 ⒝단계 후에 항균제를 첨가하고 교반하여 항균제 코팅층을 형성하는 단계가 진행되는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법.
18. 제16 항에 있어서,

    상기 ⒜단계 전에 발향제를 첨가하고 교반하여 왕겨의 기공 내에 발향체를 형성하는 단계가 진행되는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법.
19. 제16 항에 있어서,

    상기 ⒜단계에서 수지의 왕겨들에 대한 중량비는 50%~150%인 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법.
20. 제16 항에 있어서,

    상기 ⒜단계에서 섬유가닥들의 중량비가 왕겨 100중량%에 대하여 1~3중량%인 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법.
21. 제16 항에 있어서,

    상기 ⒜단계 전에 왕겨를 착색 단계와 분쇄 및 가압 처리하는 단계 중 적어도 어느 하나의 단계가 진행되는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법.
22. 제16 항에 있어서,

    상기 ⒞단계는 120℃로 가열 코팅된 성형 금형에 왕겨 혼합물을 넣는 단계이고, 상기 ⒟단계는 1~2톤의 무게로 20-30분 가압하는 단계인 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법.
23. 제16 항에 있어서,

    상기 ⒞단계는 120℃로 가열 코팅된 성형 금형에 1차로 왕겨 혼합물을 넣고 2차로 칼라탄성포장재 혼합물을 넣는 단계이고, 상기 ⒟단계는 1~2톤의 무게로 20- 30분 가압하는 단계인 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 제조 방법.
24. ⒜기반층 처리 단계;

    ⒝왕겨들과 섬유가닥들 및 열경화성 수지와 열가소성 수지 중 어느 하나의 수지가 교반된 왕겨 혼합물을 기반층 위에 포설(鋪設)하는 단계; 및

    ⒞포설된 왕겨 혼합물을 다짐하는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법.
25. 제24 항에 있어서,

    상기 ⒜기반층 처리 단계는 기반층의 포장면을 정리하는 단계와 상기 포장면에 프라이머를 도포하는 단계 중 적어도 어느 한 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법.
26. 제24 항에 있어서,

    상기 ⒞단계 후에 열경화성 수지 또는 열가소성 수지 중 어느 하나의 수지로 수지 코팅층을 형성하는 단계와 EPDM 칩 또는 우레탄 칩으로 표층을 형성하는 단계 중 어느 한 단계를 더 진행하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법.
27. 제24 항에 있어서,

    상기 ⒞단계 후에 칼라 탄성포장층을 형성하는 단계를 더 진행하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법.
28. ⒜쇄석층을 정리하는 단계:

    ⒝왕겨들과 섬유가닥들 및 열경화성 수지와 열가소성 수지 중 어느 하나의 수지가 교반된 왕겨 혼합물과 골재를 교반하여 기반층을 형성하는 단계;

    ⒞상기 기반층 상에 왕겨 혼합물, 열경화성 수지, 열가소성 수지, 우레탄 중 선택된 어느 하나로 표층을 형성하는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법.
29. 제28 항에 있어서,

    상기 ⒝단계 전에 쇄석층에 접착제를 뿌려주는 단계가 진행되는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법.
30. 제28 항에 있어서,

    상기 ⒞단계 후에 칼라 탄성포장층을 형성하는 단계를 더 진행하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법.
31. ⒜기반층 처리 단계와;

    ⒝매트 또는 블록 형태의 제1 항에 따른 왕겨투수탄성체를 설치하는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법.
32. 제31 항에 있어서,

    상기 ⒜기반층 처리 단계는 기반층에 모래를 포설하는 단계인 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법.
33. 제31 항에 있어서,

    상기 ⒜기반층 처리 단계는 포장면을 정리하는 단계와 그 포장면에 접착제를 도포하는 단계 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨 투수탄성 포장체 시공 방법.

Images