KR20130111857A - 대나무의 약액주입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대나무에 방부제나 수지와 같은 액상 약액을 신속하게 주입하여 대나무가 쪼개지거나 외피의 푸른색이 변색되지 않고 원형을 보존함과 아울러 외피의 색상을 오래 유지할 수 있도록 처리하기 위한 대나무의 약액주입장치에 관한 것이다
본 발명에 따른 대나무의 약액주입장치는, 주입할 약액이 저장되는 약액통; 양측으로 분리되어 설치되고, 그 사이에 약액을 주입할 대나무가 위치하게 되며, 대나무의 양단(兩端)을 각각 고정하고 있는 제1 및 제2 연결파이프; 상기 약액통에 있는 약액을 펌핑하여 약액공급관을 통해 상기 제1 연결파이프에 공급하기 위한 펌프; 상기 제2 연결파이프로 모인 대나무를 통과한 약액을 약액통으로 리턴시키기 위한 리턴호스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

대나무의 약액주입장치{Chemical material injecting apparatus for bamboo}

본 발명은 대나무의 약액주입장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 대나무에 방부제나 수지와 같은 액상 약제를 신속하게 주입하여 원형을 보존함과 아울러 외피의 색상을 오래 유지할 수 있도록 처리하기 위한 대나무의 약액주입장치에 관한 것이다.

대나무(竹)는 성장이 매우 빠르고 생명력과 번식력이 강할 뿐만 아니라 다른 목재와 달리 내부에 넓은 공간이 형성된 통 형상이며, 이러한 특징 때문에 대나무를 대금, 피리를 비롯한 다양한 형태의 관악기 소재, 조미료통, 연필통, 고급차(茶)통 및 주류통 등과 같은 용기류 소재 또는 의자나 조명기구 등과 같은 가구의 소재 등으로 많이 이용되고 있으며, 대나무를 쪼개서 대자리로도 널리 이용되고 있다.

대나무를 이러한 용도로 사용하기 위해서는 통상적으로 가성소다와 같은 약품에 넣어 삶아서 그늘에서 말려서 사용한다. 대나무의 표면에는 왁스층이 있어 약품으로 녹여내야 하고 내부에는 전분이 함유되어 있어 부후(腐朽)균의 침해를 막기 위해 전분을 제거해야 한다. 특히, 전분을 제거하지 않으면 대나무좀과 같은 건재해충의 피해를 쉽게 입게 된다.

그러나, 통대나무의 경우 건조 중 외피면이 내피면보다 먼저 섬유포화점(함수율 약 30%)에 도달하면서 건조 초기에 외피면에 미세한 쪼개짐이 발생하고, 건조후기에는 통대나무의 접선방향과 방사방향 간의 수축율 차이에 의해 형성되는 이방성 수축응력이 미세 쪼개짐 부위에 집중되면서 쪼개짐은 통대나무의 전 부위로 더욱 확장되어 대나무를 통상(筒狀)으로 이용하기가 곤란하게 된다.

이와 같은 쪼개짐을 방지하기 위하여 수 개월에 걸쳐 실내에서 서서히 음건(陰乾)하거나, 통대나무에 약제를 주입한 후 인공건조하여 사용해 오고 있었다. 하지만, 실내 음건의 경우 일차적으로 무결점의 통대나무를 얻는 것 자체가 어려울뿐 아니라 건조에 오랜 기간이 소요되며, 무결점의 통대나무라 할지라도 죽제품이 사용되어질 실내의 함수율까지 건조되지 않기 때문에 사용 중에 쪼개지는 문제가 발생하고, 약제를 주입하여 인공건조시키는 경우에는 일반적인 목재와는 달리 대나무의 표층에 형성되어 있는 왁스층 때문에 표층을 통한 약제 주입 자체가 곤란하다는 문제가 있다.

한편, 목재가 변형되거나 쪼개지지 않도록 처리하기 위한 장치가 공개특허 제2010-33179 "방부목재 제작방법 및 방부목재 제작장치"인데, 도 1을 참조하여 간략히 설명하면 「목재(W)가 장착되는 주약관(1), 주약관의 상부에 연결파이프로 연결되는 약액탱크(2), 주약관의 하부와 약액탱크의 상부에 연결되는 바이패스관(3), 주약관에 약액을 주입하기 위한 주입밸브(4), 약액을 주약관으로부터 약액탱크로 회수하기 위한 회수펌프(5), 주약관에 연결된 감압장치(6) 및 가압장치(7), 연결파이프의 단부에 부착되어 주약관의 내부에 위치하는 목재에 약제를 주입하기 위한 주입노즐(8)이 일체로 형성된 방부목재 제작장치」이다.

하지만, 상기 방부목재 제작장치는 구성이 복잡하고 장치 자체가 대규모일 뿐만 아니라 대나무는 세포조직이 일직선으로 형성되어 있고 표층은 액체가 침투할 수 없는 왁스층으로 구성되어 있어서, 상기와 같은 장치로는 대나무에 약제를 침투시키기가 매우 어려워서 대나무에 약제를 주입하기 위한 장치로는 사용할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 대나무에 방부제나 수지와 같은 액상 약제를 신속하게 주입하여 대나무가 쪼개지거나 표층의 푸른색이 변색되지 않고 원형을 보존함과 아울러 표층의 색상을 오래 유지할 수 있도록 처리하기 위한 대나무의 약액주입장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제 해결을 위하여 본 발명에 따른 대나무의 약액주입장치는, 주입할 약액이 저장되는 약액통; 양측으로 분리되어 설치되고, 그 사이에 약액을 주입할 대나무가 위치하게 되며, 대나무의 양단(兩端)을 각각 고정하고 있는 제1 및 제2 연결파이프; 상기 약액통에 있는 약액을 펌핑하여 약액공급관을 통해 상기 제1 연결파이프에 공급하기 위한 펌프; 상기 제2 연결파이프로 모인 대나무를 통과한 약액을 약액통으로 리턴시키기 위한 리턴호스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 약액공급관에는 펌프에서 펌핑되어 제1 연결파이프로 공급되는 약액의 압력을 조절하기 위한 수압조절기과, 펌핑된 약액에 포함된 에어(air)를 배출시키기 위한 에어호스와 에어배출밸브가 더 설치되어 있다.

바람직하게는, 제1 및 제2 연결파이프에서 대나무가 고정되는 부위는 T형 또는 L형 엘보우 형상이고, 상기 엘보우 형상의 단부에 조임밴드가 결합 고정되어 있으며, 조임밴드의 내부에는 고무패킹이 구비되어 있어서 고무패킹이 조임밴드와 대나무 사이로 약액이 누수되는 것을 방지해 주도록 구성된다.

바람직하게는, 제1 및 제2 연결파이프에는 각각 일정간격으로 차단밸브가 설치되어 있어서, 차단밸브를 조절함으로써 한꺼번에 약액을 주입할 대나무의 숫자를 조절할 수 있도록 구성된다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 대나무의 약액주입장치는, 대나무의 세포조직이 일직선으로 형성되어 있고 표층은 액체가 침투할 수 없는 왁스층으로 구성되어 있어서 약액을 침투시키기 어렵다는 문제점을 해결하기 위하여 대나무의 길이방향에서 액상 약액을 가압 주입하도록 구성함으로써, 대나무에 방부제나 염료 또는 수지와 같은 액상 약액을 신속하고 효율적으로 주입할 수 있기 때문에 통대나무에 균열이 생기지 않고 원형을 보존함과 아울러 표층의 푸른 색상을 오래 유지할 수 있도록 하여 대나무를 죽(竹)제품으로서의 활용도를 높일 수 있어 죽공예산업의 발전에 기여할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 방부목재 제작장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 대나무의 약액주입장치를 도시한 도면이다.
도 3은 약제 주입전 장치의 입구(제1 연결파이프측)에서의 대나무의 단면을 촬영한 현미경 사진이다.
도 4는 약제 주입후 장치의 입구(제1 연결파이프측)에서의 대나무의 단면을 촬영한 현미경 사진이다.
도 5는 약제 주입후 장치의 중간(대나무의 중간)에서의 대나무 단면을 촬영한 현미경 사진이다.
도 6은 약제 주입후 장치의 출구(제2 연결파이프측)에서의 대나무의 단면을 촬영한 현미경 사진이다.

본 발명에 따른 대나무의 약액주입장치의 가장 큰 기술적 특징은, 대나무의 길이방향에서 액상 약액을 가압 주입하도록 구성함으로써 대나무에 방부제나 수지와 같은 액상 약액을 신속하고 효율적으로 주입할 수 있게 했다는 점이다.

본 발명의 약액주입장치는 주입할 약액을 저장하는 약액통(10), 대나무의 양단(兩端)이 각각 결합되는 제1 및 제2 연결파이프(15, 15'), 약액을 펌핑하는 펌프(11), 대나무에 주입된 후 흘러나오는 약액을 약액통에 리턴시키기 위한 리턴호스(18)를 기본적으로 구비하며, 약액에 압력을 가하기 위한 수압조절기(13)와 약액에 포함된 에어(air)를 배출시키기 위한 에어호스(14) 등이 더 구비된다.

약액통(10)은 대나무의 처리 목적에 맞게 방부제, 염료, 수지 등과 같은 액상의 약액을 저장하는 통이고, 펌프(11)는 약액통(10)에 저장되어 있는 약액을 펌핑하여 약액공급관(12)을 통해 제1 연결파이프(15)에 공급하게 된다.

대나무의 세포조직이 일직선으로 형성되어 있고 표층은 액체가 침투하기 곤란한 왁스층으로 구성되어 있기 때문에 대나무의 길이방향에서 약액을 가압 주입하여야 한다. 따라서 제1 연결파이프(15)와 제2 연결파이프(15')는 양측으로 분리되어 설치되고, 그 사이에 약액을 주입할 대나무(B)가 위치하면서 대나무(B)의 양단(兩端)이 각각 제1 및 제2 연결파이프(15, 15')에 고정되게 된다.

제1 및 제2 연결파이프(15, 15')에서 대나무(B)가 고정되는 부위는 T형 또는 L형 엘보우 형상으로 되어 있고, 엘보우 형상의 단부에 조임밴드(17)가 결합 고정되어 있는데, 조임밴드(17)는 조임관(17a)의 내부에 고무패킹(17b)이 구비되어 있어서, 고무패킹(17b)이 조임밴드(17)와 대나무(B) 사이로 약액이 누수되는 것을 방지해 주는 역할을 하게 된다. 조임밴드(17)는 별도의 구성요소로 하지 않고 연결파이프의 엘보우 단부를 조임관(17a)으로 사용하더라도 상관없고, 연결파이프의 재질은 투명아크릴, PVC 또는 철제 등 어떤 것을 사용해도 무방하다.

본 발명의 약액주입장치에서 한꺼번에 다수의 대나무에 약액을 주입하기 위해서는, 제1 및 제2 연결파이프(15, 15') 사이에 다수의 대나무를 장착해야 하기 때문에 대나무가 장착되는 곳에는 연결파이프의 단부를 제외하고는 T형 엘보우와 조임밴드(17)가 구비되어 있어야 한다(단부는 L형 이다). T형 엘보우 사이에는 차단밸브(16, 16')가 설치되어 있는데, 이와 같이 일정간격으로 설치된 차단밸브(16a, 16a', 16b, 16b', 16c, 16c'...)를 개방 또는 폐쇄시킴으로써 약액을 주입할 대나무의 숫자를 조정할 수 있게 된다.

제1 연결파이프(15)로 공급된 약액이 대나무(B)에 주입되고 난 후에 제2 연결파이프(15')로 모이게 되는데, 리턴호스(18)는 이와 같이 제2 연결파이프(15')로 모인 약액을 다시 사용하기 위하여 약액통(10)으로 리턴시키거나 다시 펌핑되어 제1 연결파이프(15)로 공급하기 위한 구성이다.

약액공급관(12)에는 펌프(11)에서 펌핑되어 제1 연결파이프(15)로 공급되는 약액의 압력을 조절하기 위한 수압조절기(13)를 설치하여 수압조절밸브(13a)를 조절하여 약액에 가해지는 압력을 가감할 수 있도록 하는데, 대나무에 약액 주입시 압력은 1.5∼3.5㎏/㎠ 정도로 하는 것이 바람직하며, 약액의 점성에 따라 조정하도록 한다.

약액공급관(12)에는 펌프(11)에서 펌핑된 약액에 포함된 에어(air)를 배출시키기 위한 에어호스(14)와 에어배출밸브(14a)를 더 설치함으로써, 약액의 주입효율을 높일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 3 내지 6은 본 발명의 약액주입장치로 대나무에 ACQ(Alkaline Copper Quaternary) 방부제를 주입하는 실험에서 대나무의 단면을 현미경 촬영한 사진이다. 이하에서 구체적으로 설명하면, 길이 4m 직경 80mm의 맹종죽을 준비하고, 시중에서 목재용 방부제로 널리 사용되는 ACQ 방부제를 2kg/㎠의 압력으로 약 10분간 주입하였다. ACQ는 구리, 알킬암모늄 화합물계 방부제인데, 구리, 크롬, 비소 화합물계로 된 CCA(Chromated Copper Arsenate ) 방부제가 주류를 이루고 있던 상황에서 비소와 크롬을 사용하지 않은 친환경적인 차세대 방부제로서 목재의 부식과 부패로부터 장기간 목재를 보호하는 성능이 매우 우수한 목재방부제이다.

현미경 사진의 결과로 볼 때, 실험 약제가 배출되는 배출구(제2 연결파이프 측)가 주입구(제1 연결파이프 측)와 동일하게 약제 고유의 색처럼 파랗게 전면 염색되는 것으로 보아 약제의 주입이 원활히 이루어졌음을 알 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 명세서에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 약액통 11 : 펌프
12 : 약액공급관 13 : 수압조절기
14 : 에어호스 15, 15' : 제1 및 제2 연결파이프
16, 16' : 차단밸브 17 : 조임밴드
18 : 리턴호스

Claims (7)

1. 주입할 약액이 저장되는 약액통;
   양측으로 분리되어 설치되고, 그 사이에 약액을 주입할 대나무가 위치하게 되며, 대나무의 양단(兩端)이 각각 고정되게 되는 제1 및 제2 연결파이프;
   상기 약액통에 있는 약액을 펌핑하여 약액공급관을 통해 상기 제1 연결파이프에 공급하기 위한 펌프;
   상기 제2 연결파이프로 모인 대나무를 통과한 약액을 약액통으로 리턴시키기 위한 리턴호스;
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대나무의 약액주입장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 약액공급관에는, 상기 펌프에서 펌핑되어 제1 연결파이프로 공급되는 약액의 압력을 조절하기 위한 수압조절기가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 대나무의 약액주입장치.
   
3. 제1항 또는 제2에 있어서,
   상기 약액공급관에는, 상기 펌프에서 펌핑된 약액에 포함된 에어(air)를 배출시키기 위한 에어호스와 에어배출밸브가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 대나무의 약액주입장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 연결파이프에서 대나무가 고정되는 부위는 T형 또는 L형 엘보우 형상이고, 상기 엘보우 형상의 단부에 조임밴드가 결합 고정되어 있으며, 상기 조임밴드의 내부에는 고무패킹이 구비되어 있어서, 상기 고무패킹이 조임밴드와 대나무 사이로 약액이 누수되는 것을 방지해 주는 것을 특징으로 하는 대나무의 약액주입장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 연결파이프에서 T형 엘보우 사이에는 차단밸브가 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 대나무의 약액주입장치.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 수압조절기로 조절하여 공급하는 약액의 압력은 1.5∼3.5㎏/㎠인 것을 특징으로 하는 대나무의 약액주입장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 약액은 방부제, 염료, 수지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 대나무의 약액주입장치.

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