KR20070111262A - 동절기 잔디 보호를 위한 지중 온도조절 시스템 - Google Patents

Abstract

잔디구장이나 골프장 등 잔디를 사용하는 지중에 난방시스템을 구축하여 사시사철 푸른 잔디밭을 조성시킬 수 있는 동절기 잔디 보호를 위한 지중 온도조절 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 지중 온도조절 시스템은 잔디가 생육되는 식재층의 하부에 히팅케이블을 매립 설치하고, 식재층의 중간위치에 열전달중간매체가 매립 설치된다. 여기에서, 열전달중간매체는 표면에 원적외선 코팅막이 형성된 격자 형상의 세라믹 메탈라스가 사용된다. 그리고 히팅케이블과, 열전달중간매체와 지표면상에 온도센서를 구비하고 이 온도센서의 체크에 의해 자동으로 히팅케이블을 작동시키는 제어부를 구비하는 것이 바람직 할 것이다.

Description

동절기 잔디 보호를 위한 지중 온도조절 시스템{A temperature control system for a winter season grass protection}

도 1은 종래기술에 따른 지중 온도조절 시스템을 나타낸 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 지중 온도조절 시스템을 나타낸 개략도면이고,

도 3은 히팅케이블의 바람직한 설치예를 보인 도면이며, 그리고

도 4는 열전달중간매체의 메탈라스를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 지중 온도조절 시스템 110 : 지반층

120 : 배수층 130 : 중간층

140 : 식재층 150 : 잔디

200 : 히팅케이블 300 : 열전달중간매체

본 발명은 지중 온도조절 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잔디구장이나 골프장 등 잔디를 사용하는 지중에 난방시스템을 구축하여 사시사철 푸른 잔디밭을 조성시킬 수 있는 동절기 잔디 보호를 위한 지중 온도조절 시스템에 관한 것이다.

쾌적한 생활환경을 조성하고, 도시의 생활공간을 확대하기 위하여 잔디녹화방법은 그 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 겨울철 그린의 경우 혹한기에 잔디생육이 불량해지고 엽색이 퇴색하여 잔디품질이 떨어지게 된다. 이를 방지하기 위하여 축구장 필드 등은 온수 순환파이프를 지중에 매립하여 가열함으로써 겨울 시즌동안 토양의 결빙을 방지하고 잔디를 푸르게 유지시킬 수 있게 되었다.

상기와 같은 온수 순환파이프를 이용한 지중 온도조절 시스템의 대표적인 공개자료로 대한민국 공개특허 제 2002-91907호(사계절 잔디녹화 시스템)가 개시된 바 있다.

상기한 사계절 잔디녹화 시스템의 구성을 도면을 참고하여 살펴보면, 도 1에서 보는 바와 같이 보도블럭 바닥(10)에 PVC 방수쉬트와 비닐을 깔아 방수층(20)을 형성시키고, 스치로폴 배수판으로 배수층(30)을 만든 다음 부직포를 사용하여 세립입자 필터층(40)을 만들고, 기름보일러에 연결된 온수 파이프(50)를 설치한 다음 펄라이트와 피트모스를 혼합한 상토를 인공지반(60)으로 깔고 잔디를 파종한 다음, 상기 시스템상에서 잔디를 생육시킴으로써 달성하고 있다.

이러한 녹화시스템은 펄라이트와 피트모스를 혼합한 상토를 인공지반으로 하여 토층 지하 25㎝에 온수 파이프를 설치하고 기름보일러 난방시스템을 이용하여 지반을 히팅시키므로서 잔디지반의 동결을 방지하고 뿌리생육을 지속적으로 유지시켜 겨울철에도 푸른 잔디밭을 조성시킬 수 있는 것이다.

그러나 위와 같은 사계절 잔디녹화 시스템은 단순히 지반을 히팅시키게 하기 위한 수단으로 높은 에너지 비용을 감안하지 않고 개시된 발명이다.

따라서 본 발명자는 에너지 소비를 최소한으로 줄이면서 사계절 푸르른 잔디를 생육시킬 수 있는 방법을 모색하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 지중에 전열선을 매립하고 이 전열선과 잔디의 중간위치에 원적외선 세라믹 메탈라스를 설치함으로써, 전열선에서 방출되는 열을 메탈라스에서 이어 받아 잔디쪽으로 열공급해줌과 동시에 원전외선이 방출되어 잔디의 생육을 극대화 시킬 수 있는 동절기 잔디보호를 위한 지중 온도조절 시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

잔디가 생육되는 식재층의 하부에 히팅케이블을 매립 설치하고, 식재층의 중간위치에 열전달중간매체가 매립 설치되는 것을 특징으로 하는 동절기 잔디보호를 위한 지중 온도조절 시스템을 제공한다.

여기에서, 열전달중간매체는 표면에 원적외선 코팅막이 형성된 격자 형상의 세라믹 메탈라스가 사용됨이 바람직 할 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동절기 잔디 보호를 위한 지중 온도조절 시스템에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 지중 온도조절 시스템을 나타낸 개략도면이고, 도 3은 히팅케이블의 바람직한 설치예를 보인 도면이며, 그리고 도 4는 열전달중간매체의 메탈라스를 나타낸 도면이다.

먼저, 본 발명에 따른 지중 온도조절 시스템이 설치될 잔디구장이나 골프장 등의 지층구조를 간략하게 살펴본다.

지층구조는 도 2에서 보는 바와 같이 지반층(110)에 배수구(112)를 형성시키고, 그 위에 자갈 등과 같은 물빠짐이 좋은 배수층(120)이 형성되고, 배수층(120)위에 마사토나 모래 등의 중간층(130)이 형성되고, 중간층(130)의 위에 식재층(140)이 대략 30cm 정도의 두께로 형성된다.

이와 같은 구조의 잔디지층은 식재층(140)에 잔디가 심어져 식생되고, 우수기때에 많은 양의 빗물을 배수구(112)를 통해 배출시켜 잔디(150)의 생육을 원활하게 해준다.

본 발명에 따른 지중 온도조절 시스템(100)은 이러한 지층구조의 중간층 윗부분에 설치되는 것으로, 중간층(130)과 식재층(140)의 사이에 매립되는 히팅케이블(200)과, 식재층(140)의 중간부분에 매립되는 열전달중간매체(300)와, 히팅케이블(200)과 열전달중간매체(300)와 지표면의 온도를 체크하여 자동으로 온도를 조절하는 제어부로 이루어진 구성을 갖는다.

먼저, 히팅케이블(200)은 전기에 의해 발열하는 열선으로, 열선의 표면에 원적외선이 방출되는 코팅막을 형성하여 열공급을 극대화 하도록 하고, 도 3에 도시된 바와 같이 반복되는 "U"자 형태로 매립시킨다. 이러한 히팅케이블(200)은 최대 80℃까지 발열하게 된다.

본 발명에서 사용되는 히팅케이블(200)의 전열선은 MPSV 또는 MADPSP가 사용된다. MPSV는 그 내부에 단선(5.0 ~ 5.5mm)으로 구성되어 눈이나 얼음을 녹이는데 용이한 것으로 케이블의 최대 용량은 25w/m이다. 그리고 MADPSP는 그 내부에 두개의 선(6.2 ~ 8.9mm)으로 구성되어 눈이나 얼음을 녹이는데 용이한 것으로 케이블의 최대 용량은 35w/m이다.

다음으로, 열전달중간매체(300)는 잔디(150)가 심어진 표면에서부터 지중으로 약 20cm 정도의 위치에 매립되며, 격자 형상을 갖는 메탈라스가 사용된다. 이러한 메탈라스의 외부 표면에는 원적외선이 방출되는 세라믹 코팅처리되어 작은 열에도 반응 하도록 한 것이다. 즉, 열전달중간매체(300)는 하측의 히팅케이블(200)에서 발생되는 열을 받아 다시 그 상측으로 열전달시키는 역할을 수행한다.

여기에서 메탈라스를 격자형태로 추구하는 것은, 본 발명이 골프장에 적용될 경우 홀컵의 형성에 간섭되지 않게 하기 위함이다. 따라서 메탈라스의 격자 간격은 홀컵의 직경보다 크게 형성됨이 바람직 할 것이다.

한편, 제어부는 히팅케이블(200)과 열전달중간매체(300)와 지표면의 온도를 체크하는 온도센서가 각각 구비되며, 이 온도센서의 온도체크에 따라 제어부에서 자동으로 히팅케이블(200)을 작동시킨다.

즉, 지표면의 온도는 0℃이상을 유지해야 잔디를 보호할 수 있다. 따라서 지표면의 온도센서가 0℃이하일때, 히팅케이블(200)이 작동되고, 5℃이상일때 히팅케이블(200)의 작동을 멈추게 된다.

다음은 본 발명의 실험예로 동절기에 사용되는 전력량을 알아보기로 한다.

<실험예>

본원발명

축구장크기	2163평	출력	330W/평
연간사용시간	1500시간	에너지 소비량	950MW/H
		비용	34,800,000원/년

여기에서 연간사용시간이라함은 동절기(11월중순 ~ 이듬해 3월중순까지)기준이고, 하루 12시간씩 사용했을때를 기준으로 한 것임.

반면에 현재 체코에서 사용되어지는 대부분의 지중 온도조절 시스템은 최소전력이 140 ~ 175W/sqm인 보일러로 물을 끓여 난방시키는 시스템이다. 이러한 난방시스템은 초기 설치비용이 \714,000,000원이 소요되고, 연간 유지비용이 \55,380,000원이다.

위에서 비교한 바와 같이 본원발명은 설치비용이 종래의 물을 끓여 난방시키는 시스템에 비해 적게 들어가고, 연간 유지비용도 대략 \2,000만원 정도 적게 들어가는 것을 알 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 동절기 잔디 보호를 위한 지중 온도조절 시스템은 식재층으로 적절한 온도를 공급해 줌으로써, 동절기에도 푸르른 잔디를 조성할 수 있는 것이다.

이러한 지중온도 조절 시스템은 히팅케이블과 잔디의 중간위치에 원전외선 세라믹 메탈라스로 된 열전달중간매체를 설치함으로써, 식재층으로 적절한 온도를 제공할 수 있고 이와 함께 원적외선을 방출하기 때문에 잔디의 생육을 극대화 시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 저전력 히팅케이블과 함께 열전달중간매체가 히팅케이블의 열을 공급받으면서 더 증폭하여 제공급함으로써, 에너지 효율을 높일 수 있는 친환경 시스템이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 잔디가 생육되는 식재층의 하부에 히팅케이블을 매립 설치하고, 상기 식재층의 중간위치에 열전달중간매체가 매립 설치되는 것을 특징으로 하는 동절기 잔디보호를 위한 지중 온도조절 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열전달중간매체는 표면에 원적외선 코팅막이 형성된 격자 형상의 세라믹 메탈라스 인 것을 특징으로 하는 동절기 잔디 보호를 위한 지중 온도조절 시스템.

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