KR20150043430A - 상온 인공설 - Google Patents

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KR20150043430A
KR20150043430A KR1020157006375A KR20157006375A KR20150043430A KR 20150043430 A KR20150043430 A KR 20150043430A KR 1020157006375 A KR1020157006375 A KR 1020157006375A KR 20157006375 A KR20157006375 A KR 20157006375A KR 20150043430 A KR20150043430 A KR 20150043430A
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Abstract

상온 인공설, 그의 제조방법 및 그로부터 얻어진 코스가 제공된다. 상기 상온 인공설은 스키를 타는데 사용되며, 자성 고형 알갱이를 포함하는 상온 인공설의 알갱이를 포함한다. 상기 제조방법은 (1) 파쇄기를 사용하여 자성 물질을 고형 알갱이로 파쇄하는 단계; (2) 특정 입자 크기의 메쉬 씨브를 사용하여 상기 고형 알갱이를 체분리하는 단계; 및 (3) 상기 체분리 단계에 의해 얻어진 고형 알갱이의 표면을 표면 성질을 개질할 수 있는 물질층에 흡착시키는 단계를 포함한다. 코스는 상기 상온 인공설을 포함한다. 상기 상온 인공설은 자연설의 특성을 잘 구현할 수 있고, 제조방법이 간단하며, 사용하기 편리하고, 코스 건설 공정을 단순화시키며, 코스를 건설하기 위한 자연설을 대규모로 대체할 수 있으므로, 스키를 탈 수 있는 대기 온도 및 계절의 제한을 실질적으로 감소시키고, 스키 리조트의 운영 기간을 연정시키며, 스키 리조트의 개장 시기를 현저히 앞당길 수 있게 된다.

Description

상온 인공설 {Artificial snow at normal temperature}
본 발명은 인공설(artificial snow), 인공설의 제조방법, 및 인공설로 형성된 코스(trail)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 계절이나 대기 온도와 무관하게 스키를 탈 수 있는 인공설 및 이러한 인공설로부터 형성된 코스에 관한 것이다. 상기 인공설은 다양한 경사도를 갖는 코스 상에 형성될 수 있다.
스키는 대중적인 스포츠이다. 그러나 스키는 특정 기후 조건, 예를 들어 대기 온도가 매우 낮은 조건하에서만 형성될 수 있는 자연설을 필요로 한다. 따라서 자연설에서 스키를 즐기기 위해서는 대기 온도 및 계절의 제한을 받게 된다. 특히, 스키 리조트의 운영 기간은 대기 온도, 계절, 및 강설량의 영향을 받으며, 더욱이 코스를 형성하는데 필요한 비용 및 작업량은 매우 크다. 그러므로 스키 리조트의 수입은 이러한 요소들에 의해 많은 영향을 받게 된다.
스키 리조트에서는 통상 물로부터 눈을 제조하기 위해 인공설 제조 장비를 사용하며, 이렇게 만들어진 인공설은 코스를 형성하는데 사용되어 대기 온도 및 계절의 영향을 완화시키고 눈의 양을 증가시키게 된다. 이러한 방법은 다량의 물 및 에너지를 소비하며, 오랜 인공설 제조 시간을 필요로 하므로 비용이 많이 소요되며; 더욱이, 대기 온도 및 계절로 인한 제한이 여전히 존재한다.
현재, 주로 사용되는 방법 외에 자연설 이용 문제를 해결할 수 있는 두가지 다른 방법이 존재하는 바, 이를 통해 스키를 탈 수 있는 대기 온도 및 계절의 제한을 완화시키고, 보다 편리하게 스키를 즐길 수 있게 된다.
그 중 한 방법은 물을 흡수하여 팽창하는 유기물 알갱이(grain)를 사용하여 인공설을 제조하는 것이다. 상기 방법 중 일부 기술적 해결수단으로서, 상기 인공설이 자연설과 보다 유사해지도록 제조 공정 중 유기 가교제를 첨가하여 알갱이들 사이의 응집도를 개선하고, 무기물(예를 들어 활석)을 첨가하여 상기 알갱이의 유동성을 개선하고 있다. 그러나 이러한 방법은 여전히 다량의 물을 소비하고, 복잡한 제조 공정으로 이루어지며, 또한 상기 방법에서 얻어진 인공설은 만족할만한 특성을 제공하지 못하고 있을 뿐만 아니라 물이 기화되는 문제까지 수반하고 있다.
또 다른 방법은 물이 아닌 고형 성분을 이용함으로써 자연설에 의해 형성된 코스의 특성을 구현하고 있다. 이 방법에서 일부 기술적인 해결수단으로서, 유기물 알갱이를 고상의 활제와 함께 혼합하여 인공설을 제조하고 있으며, 상기 고상의 활제는 상기 알갱이 사이에 접착력 및 유동성을 제공한다. 다른 기술적 해결수단으로서, 인공 장비를 사용하여 스키의 느낌을 구현할 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 브러쉬 상에서 스키를 타는 방법, 소위 "브러쉬 상에서 스키타기(skiingonbrush)"는 거대분자 물질(예를 들어 나일론)로 만들어진 브러쉬를 적절한 간격으로 조각 조각 배치한 후, 이 브러쉬 상에서 스키보드를 사용하여 미끄러지는 것이다. 다른 예로서, 통상 "머쉬룸 상에서 스키타기(skiingonmushroom)"로서 알려진 다른 방법에서는, 상기에서 언급한 브러쉬와 유사한 형태를 갖는 브러쉬의 길쭉한 부분 중 상단부 각각을 아크 형태가 되도록 제조하는 것이다. 통상, 이와 같은 해결 방안들 모두는 건식 스키라고 칭할 수 있다. 그러나 종래 기술에 알려진 기존 방법에서 제공될 수 있는 스키의 느낌 및 효과는 자연설에서 타는 스키와 상당히 다르며; 더욱이 제조방법 및 사용법 모두 복잡하고, 이 방법에서 형성된 코스는 자연설 코스로서는 사용될 수 없게 된다.
현재, 스키 리조트에서는 눈의 양을 증가시키기 위해 물로부터 제조된 눈을 여전히 주로 사용하고 있으며, 위에서 언급한 두가지 대안이 적용되는 범위는 극히 제한적이다. 지금까지 인공설을 대량으로 제조하는데 사용될 수 있는 다른 방안은 아직 존재하지 않는다. 따라서 자연설의 특징을 잘 구현할 수 있고 제조방법이 간단하며, 사용하기 편리할 뿐 아니라 물이 아닌 다른 물질로부터 대량으로 인공설을 제조할 수 있는 방법을 시급히 개발할 필요가 있다.
본 발명의 목적은, 자연설의 특징을 잘 구현할 수 있으며, 제조방법이 단순하고 사용이 편리한 상온 인공설을 제공하는 것이며, 이에 따르면 스키를 탈 수 있는 대기 온도 및 계절의 제한을 실질적으로 감소시키며, 스키 리조트의 개장을 상당히 앞당기게 된다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 자성 고형 알갱이(magnetic solid grains)를 함유하는 상온 인공설 알갱이를 포함하는 스키용 상온 인공설을 제공한다.
바람직하게는, 상기 상온 인공설은 스키 리조트에서 스키를 타는데 적용할 수 있으며, 다양한 경사도를 갖는 코스 상에 대량으로 포장될 수 있다.
바람직하게는, 보다 다른 느낌으로 스키를 타기 위해, 상기 알갱이 내 잔류 자화도는 1,000 내지 9,000 Gs의 범위에서 자유롭게 선택될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 잔류 자화도는 2,000 내지 9,000 Gs의 범위에서 선택될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 잔류 자화도는 2,000 내지 2,300 Gs이다. 상기 고형 알갱이가 페라이트 알갱이라면, 상기 잔류 자화도는 2,000 내지 2,300 Gs인 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 상온 인공설을 포함하는 코스(trail)를 제공한다.
바람직하게는, 상기 코스는 여러개의 영구 자성 블록을 포함하는 강자성층을 더 구비하며, 이들 영구 자석 블록은 상기 코스의 저면에 일정한 극성 배향으로 정렬되어 상기 상온 인공설의 하부에 강한 자성층을 형성한다.
본 발명에 있어서, 상기 자성 물질의 자력을 사용하여 자연설의 특징을 구현하게 된다. 무엇보다도, 상기와 같이 구현된 눈은 두가지 문제점을 해결할 수 있게 된다: 1) 응집성, 즉 상기 눈 알갱이는 응집하여 특정 형상에서 안정적인 분포도를 형성할 수 있으며, 그에 따라 자연설과 유사하게, 다양한 경사도(gradients)를 갖는 코스에 흡착하게 된다; 2) 감쇠 분산(damped dispersion), 즉 자연설의 경우와 유사하게, 특정 형상으로 응집된 상기 모조설(simulated snow)의 형상을 외력의 작용 하에 변경하는 것이 용이하며; 또한, 상기 모조설은 재성형(reshaping) 및 감쇠 분산(dispersion with damping)을 감당할 수 있고, 더욱이 보다 작은 응집체 또는 독립된 알갱이로 분산될 수 있다; 이러한 특징은 스키어가 감속, 방향 조절, 및 제동까지 하는데 필요한 저항력을 제공할 수 있다.
예를 들어, 거대분자 물질층 또는 금속 코팅층을 사용하여 상기 자성 고형 알갱이의 표면 성질을 개질할 수 있는 물질층을 상기 자성 고형 알갱이에 결합시킴으로써 이 자성 고형 알갱의 표면을 개질할 수 있고, 그 결과 상기 알갱이 표면은 윤활성을 가질 수 있으며, 이는 상기 알갱이 및 스키보드 사이의 마찰력을 감소시키는데 도움이 되고, 자연설 알갱이 사이 및 자연설과 스키보드 사이의 상호작용을 더 강화할 수 있다.
본 발명은 또한 상온 인공설의 제조방법을 제공하며, 이하의 공정을 포함한다:
(1) 비자성 물질로 만들어진 몸체(main body)로 이루어지며 자성 물질을 포함하는 고형 알갱이(solid grains)를 형성하는 단계;
(2) 메쉬 씨브를 사용하여 상기 고형 알갱이를 소정 알갱이 크기로 체분리(sieving)하는 단계;
(3) 상기 체분리 단계로부터 얻어진 고형 알갱이에 자성을 인가하여 자화시키는 단계.
상기 방법은, 상기 체분리 단계와 자화 단계 사이에 상기 고형 알갱이의 표면 성질을 개질할 수 있는 물질층을 상기 자화된 고형 알갱이의 표면에 결합시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 물질층은 거대분자 물질층이다.
상기 방법은, 상기 고형 알갱이에 결합된 물질층을 착색하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 상온 인공설의 다른 제조방법을 제공하며, 이하의 공정을 포함한다:
(1) 자성 물질을 포함하는 고형 알갱이를 형성하는 단계;
(2) 메쉬 씨브를 사용하여 상기 고형 알갱이를 소정 알갱이 크기로 체분리하는 단계;
(3) 상기 체분리 단계로부터 얻어진 고형 알갱이에 자성을 인가하여 자화시키는 단계.
상기 방법은, 상기 체분리 단계와 자화 단계 사이에 상기 고형 알갱이의 표면 성질을 개질할 수 있는 물질층을 상기 자화된 고형 알갱이의 표면에 결합시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 방법은, 상기 고형 알갱이에 결합된 물질층을 착색하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
바람직하게는 자성 물질을 포함하는 고형 알갱이를 제조하는 방법은, 상기 고형 알갱이의 몸체용 용융 물질과 파쇄 또는 용융된 자성 물질을 혼합한 후 펠렛화하여 자성 물질 함유 고형 알갱이를 수득하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 비자성 물질로 만들어진 몸체로 이루어지고 자성 물질을 포함하는 고형 알갱이를 제조하는 방법은 이하의 단계를 더 포함한다: 상기 몸체 물질이 여전히 용융 상태일 때 자력을 인가하여 상기 몸체 물질을 자화시키는 단계, 및 강한 자기력의 자기장을 이용하여 상기 몸체 내에 포함된 자성 물질이 자동적으로 일정하게 정렬되도록 하거나, 상기 몸체 내에 포함된 자성 물질이 동일한 극성 배향을 갖도록 하는 단계.
본 발명은 자연설을 구현하는 선도적인 발명이며, 이하의 효과를 갖는다:
1. 본 발명에 따른 상온 인공설은 자연설의 특징을 잘 구현할 수 있으며, 제조하기 간단하고 사용하기 편리하며, 자연설을 대체하여 대규모의 코스를 건설하는데 사용할 수 있다.
2. 본 발명에 따른 상온 인공설은 상온 인공설만으로 형성되는 코스를 건설하는데 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 코스를 건설할 때 자연설과 함께 혼합물 형태로 사용될 수 있다.
3. 본 발명에 따른 상온 인공설의 경우, 스키 리조트의 운영 기간이 실질적으로 연장될 수 있으며, 스키 리조트의 인공설 제조비용이 현저히 감소할 수 있고, 스키 리조트의 개장을 실질적으로 앞당길 수 있다. 본 발명에 따른 상온 인공설은 계절 및 대기 온도에 구애 받지 않고 자유롭게 사용될 수 있고; 예를 들어 코스가 상온 인공설로 포장되고 겨울철에는 자연설에 의해 덮이게 되므로 과도기 계절에는 자연설 및 상온 인공설의 혼합물에 의해 형성될 수 있다. 따라서 스키 시즌이 연장될 수 있으며, 심지어 일년 내내 개장될 수 있다. 특히, 상온 인공설을 사용함으로써, 자연설이 부족하고 눈을 만드는데 장시간 및 고비용이 필요한 지역에서는 스키 리조트의 상황을 개선할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 인공설은 코스 건설 공정을 단순화시키는데 도움이 되며, 그 결과 코스 건설에 드는 인력 및 기간을 감축할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 상온 인공설의 일구현예에 있어서 눈 알갱이 한개의 개략도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 상온 인공설의 눈 알갱이 한개에 포함된 고형 알갱이의 일 구현예의 개략도이며, 여기서 상기 고형 알갱이는 비자성 물질로 만들어진 몸체를 가지며, 자성 물질을 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 상온 인공설로 포장된 코스의 제1 구현예의 부분 단면도를 나타내며, 여기서 자연설은 본 발명에 따른 인공설을 덮게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 상온 인공설로 건설된 코스의 제2 구현예의 부분 단면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 상온 인공설로 포장된 코스의 제3 구현예의 부분 단면도를 나타내며, 여기서 영구 자석 블록은 본 발명에 따른 실온 인공설 하부에 위치하게 된다.
이하에 개시된 구현예는 본 발명의 특정 구현예이며, 단지 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위해서만 사용된다. 이하의 모든 구현예는 설명을 위해 예시되며, 본 발명의 구현예 및 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 이하에 개시된 구현예 외에, 당업자는 첨부된 청구범위 및 명세서에 개시된 내용을 근거로 다른 자명한 해결 수단을 사용할 수 있으며, 이들 해결 수단은 이하에 개시된 구현예에 대해 용이한 치환 및 변경을 통해 얻어지는 해결수단을 포함한다.
첨부된 도면은 개략도이며, 본 발명의 사상을 설명하기 위한 보조 수단으로 제공된다. 이들 도면은 구성요소들의 형상 및 구성 요소들 사이의 관계를 도시한다. 독해 및 작도의 편의상, 상기 도면들의 치수는 그 크기가 확대 또는 축소될 수 있다. 도면 내의 동일한 기호는 유사한 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 상온 인공설의 눈 알갱이 한개(1)를 개략적으로 도시한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 상온 인공설은 스키에 사용되며, 여러개의 눈 알갱이(1)로 이루어진다. 각각의 눈 알갱이(1)는 자성 고형 알갱이(2)를 포함하며, 상기 고형 알갱이(2)의 표면에 결합된, 표면 성질을 개질할 수 있는 물질(3)과 함께 포함한다; 이 물질은 상기 고형 알갱이(2)의 표면 상에서 백색을 나타낸다. 예를 들어 상기 표면 성질을 개질할 수 있는 결합 물질층(3)은 거대 물질층 또는 금속 코팅층일 수 있다.
상기 자성 고형 알갱이(2)의 알갱이 크기는 실제 요구에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어 다양한 알갱이 크기의 고형 알갱이(2)가 다양한 코스 영역에서 사용될 수 있다. 상기 고형 알갱이(2)의 알갱이 크기는 4mm보다 크거나, 0.1 내지 4mm의 범위, 보다 바람직하게는 1 내지 3mm, 보다 더 바람직하게는 2mm이다. 상술한 다양한 범위 및 치수의 알갱이 크기를 사용하여 얻어진 상온 인공설은 다양한 특성을 가질 수 있다. 특히, 1 내지 3mm의 알갱이 크기는 가장 큰 유용성을 가지며, 보다 우수한 성능을 제공한다. 상기 고형 알갱이(2)는 필요한 임의의 형상으로 제조될 수 있으며, 예를 들어 구 형상, 타원 형상, 삼각 형상, 사각 형상, 또는 불규칙한 다각 형상 등으로 제조될 수 있다.
상기 바람직한 구현예에서 예시된 상온 인공설의 고형 알갱이는 표면 개질을 위한 표면 피복층을 갖지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상온 인공설을 제조하기 위한 고형 알갱이(2)가 자성을 가지므로, 이 자성으로 인한 인력이 상기 고형 알갱이 사이에 분명히 존재한다. 따라서, 이들 고형 알갱이는 응집 특성 및 감쇠 분산 특성을 갖는다. 이들 두가지 특성은 자연설을 구현하는데 필요한 가장 중요한 특성들이다. 상기 응집 특성은, 상기 눈 알갱이(1)가 함께 응집하여 특정 형상에서 안정한 분포를 형성함에 따라 다양한 경사도를 갖는 코스에 흡착한다는 것을 의미한다. 상기 감쇠 분산 특성은, 특정 형상으로 응집된 모조설(simulated snow)이 자연설의 경우와 유사하게, 외력의 존재하에 그 형상을 쉽게 변경할 수 있고, 재성형 및 감쇠 분산을 감당할 수 있으며, 심지어 보다 작은 응집체 또는 독립된 알갱이로 분산될 수 있음을 의미한다. 상기 특성은 스키를 타는데 필요한 특성이며, 이를 통해 스키어가 감속, 방향 제어 및 심지어 제동에 필요한 저항력을 제공할 수 있게 된다.
상술한 자성 고형 알갱이(2)는 도 1에 도시한 자성 물질로 만들어진 알갱이 (도 1에 도시한 고형 알갱이(2)는 자성 물질로만 만들어짐), 또는 비자성 물질로 만들어진 몸체와 자성 물질을 포함하는 알갱이일 수 있다. 도 2는 상기 고형 알갱이(2)의 다른 구현예를 나타내는 개략도이다. 상기 고형 알갱이(2)는 비자성 물질(4)로 만들어진 몸체를 포함하며 자성 물질(5)을 함유한다. 상기 자성 고형 알갱이(2)가 비자성 물질로 만들어진 몸체를 포함하고 자성 물질을 함유하는 알갱이인 경우, 상기 고형 알갱이의 비자성 몸체(4)는 금속 물질, 유기물, 및 비금속 무기물로부터 자유롭게 선택될 수 있으며; 상기 자성 물질(5)은 상기 고형 알갱이의 몸체(4) 내에 분산되거나, 상기 고형 알갱이의 몸체(4) 표면에 새겨지거나, 또는 상기 고형 알갱이의 몸체(4)에 의해 둘러싸일 수 있다. 상술한 바와 같이, 표면 특성을 개질할 수 있는 물질층을 상기 고형 알갱이의 표면에 결합하는 것이 본 발명에서 반드시 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 상기 고형 알갱이의 몸체가 거대분자 유기물로 형성된다면, 상기 고형 알갱이의 표면에 거대분자 유기물층을 결합하는 것은 선택의 문제일 뿐이며; 더욱이 금속 코팅층을 결합하는 것도 선택의 문제이다. 본 발명에 있어서, 표면 성질을 개질할 수 있는 물질층을 상기 고형 알갱이의 표면에 결합할지 여부는 소정 해결 수단에 따라 결정될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 고형 알갱이(2) 내의 자성 물질은 페라이트; Fe, Co, Ni 등과 같은 강자성 물질; 또는 희토류 영구 자성 물질일 수 있다. 본 발명에서 다량의 자성 물질이 필요하다는 점을 고려할 때 저렴한 물질을 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들어 페라이트 자성 물질 또는 Nd-Fe-B 희토류 영구 자성 물질을 사용할 수 있다. 상기 고형 알갱이(2) 내의 잔류 자화도는 코스 건설에 요구되는, 눈 알갱이(1)의 응집 및 감쇠 분산 특성에 대한 요구 조건을 충족하도록 실제 수요에 따라 선택할 수 있다.예를 들어, 상기 고형 알갱이(2) 내 잔류 자화도는 1,000 내지 9,000 Gs의 범위, 더 바람직하게는 2,000 내지 9,000 Gs의 범위 내에서 선택될 수 있으며, 예를 들어 3,000 Gs 또는 4,000 Gs 일 수 있다. 상기 잔류 자화도가 보다 강할수록, 상기 눈 알갱이(1) 사이의 인력이 보다 강해지고, 감쇠 분산에서 나타나는 감쇠가 보다 높아진다. 상기 자성 물질이 페라이트인 경우, 잔류 자화도는 2,000 내지 2,3000 Gs인 것이 바람직하며, 그에 따라 상기 눈 알갱이(1)의 응집 및 감쇠 분산이 실현될 수 있다.
상기 눈 알갱이 내 자성 물질은 다양한 자성 물질들의 혼합물일 수 있으며, 예를 들어 페라이트 물질 및 희토류 영구 자성 물질을 포함하는 혼합물일 수 있다. 도 2에 도시한 고형 알갱이(2)의 구현예에 있어서, 비자성 물질로 만들어진 몸체(4)에 포함된 자성 물질(5)은 동일한 자성물의 알갱이 또는 상이한 자성 물질의 알갱이의 혼합물, 예를 들어 페라이트 물질 및 Nd-Fe-B 희토류 영구 자성 물질을 포함하는 혼합물일 수 있다. 희토류 영구 자성 물질 내 잔류 자화도는 페라이트 내 잔류 자화도보다 높은 수준에 이를 수 있다. 페라이트 물질을 희토류 영구 자성 물질과 혼합함으로써, 상기 고형 알갱이 내 잔류 자화도가 증가할 수 있으며, 이는 상기 고형 알갱이(2) 사이의 인력이 증가할 수 있음을 의미하고; 그 결과 상기 상온 인공설은 상기 눈 알갱이가 분산될 때 보다 높은 감쇠 특성을 나타내게 된다. 상기 고형 알갱이(2) 사이의 인력을 증가시키기 위하여, 도 2에 도시한 고형 알갱이(2)는 상기 자성 물질(5)이 균일한 극성 배향을 갖도록 제조할 수 있다.
상술한 바와 같이, 표면 성질을 개질하기 위해 상기 고형 알갱이의 표면에 결합시킨 물질층(3)은 거대분자 물질층 또는 금속 코팅층일 수 있다. 상기 거대분자 물질은 플라스틱 물질, 페인트 물질, 또는 폴리머계 복합물이다. 보다 구체적으로, 상기 거대분자 물질은 예를 들어 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP), 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 또는 폴리우레탄이다. 이와 다른 방법으로서, 상기 거대분자 물질층은 베이킹 니스(varnish)이다. 표면 성질을 개질할 수 있는 물질층을 상기 자성 고형 알갱이에 결합시켜 이 자성 고형 알갱이의 표면을 개질할 수 있고, 그 결과 상기 알갱이 표면은 윤활성을 가질 수 있으며, 이는 상기 알갱이 및 스키보드 사이의 마찰력을 감소시키는데 도움이 되고, 자연설 알갱이 사이 및 자연설과 스키보드 사이의 상호작용을 더 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상온 인공설은 백색 외에 다른 색상으로 제조될 수 있다. 특히, 상기 거대분자 물질층은 착색이 확실히 되도록 가해지며, 그 결과 상기 알갱이는 적색, 청색 또는 녹색 등과 같은 여러가지 색상을 가질 수 있다. 그 결과, 상기 모조설은 보다 다양한 용도를 가질 수 있으며, 스키어의 시각적 경험 및 즐거움을 풍부하게 할 수 있다.
본 발명에 따른 상온 인공설은 매우 편리하게 보관 및 사용할 수 있다. 코스를 건설하기 위해 독립적으로 사용하거나 또는 자연설과 함께 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 상온 인공설은 물을 사용하지 않고, 불안정한 성질을 갖는 어떠한 물질도 포함하지 않으며, 매우 친환경적인 성질을 갖는다.
도 3은 본 발명에 따른 상온 인공설 및 자연설을 포함하는 혼합물로 건설한 코스의 제1 구현예의 부분 단면도를 나타낸다. 도 3에 도시한 바와 같이, 자연설(6)은 본 발명에 따른 상온 인공설(7)을 덮고 있으며, 본 발명에 따른 상온 인공설은 저면(8) 상에 포장된다. 상기 저면(8)은 천연 저면 또는 인공 저면일 수 있다. 도면에 도시한 바와 같이, 상기 저면은 굴곡 형상의 슬로프이다. 그러므로 자연설(6) 및 상온 인공설(7)은 슬로프 코스를 함께 형성한다. 자연설(6) 및 상온 인공설(7)은 0° 경사도를 포함하여 여러 경사도를 갖도록 코스를 형성할 수 있다. 본 구현예에 따른 코스 상에서, 다량의 상온 인공설(7)이 자연설(6)을 대체하므로, 자연설(6)의 소비량이 현저히 감소하지만, 스키를 타는 느낌은 자연설만으로 건설된 코스에서와 실질적으로 동일하다. 또한, 상온 인공설(7)의 경우 종래기술과 비교하여 코스를 건설하는데 필요한 공정이 훨씬 단순화될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 상온 인공설로 건설된 코스의 제2 구현예의 부분 단면도를 나타낸다. 도 3에 도시한 구현예와 비교하여, 제2 구현예에서의 차이점은 다음과 같다: 자연설이 사용되지 않고; 대신에 상기 코스는 저면(8) 상에 상온 인공설(7)만으로 포장되어 건설된다. 상기 코스는 시간 및 온도의 제한이 전혀 없게 된다.
도 3의 구현예에서, 상기 코스는 상온 인공설(7) 상에 자연설(6)을 덮어 건설되지만, 자연설(6)을 상기 상온 인공설과 균질 또는 비균질하게 혼합하여 코스를 건설할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 상온 인공설과 함께 자연설을 혼합물의 형태로 사용하는 구현예는 큰 융통성을 가질 수 있다; 이 경우, 상기 상온 인공설 및 자연설 사이의 비율 및 포장 방법은 실제 상황에 맞춘 요구 조건에 따라 선택될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 상온 인공설로 포장된 코스의 제3 구현예의 부분 단면도를 나타낸다.
제3 구현예에 있어서, 도 3에 도시한 구현예와 비교하면, 상기 코스는 여러개의 영구 자성 블록(9)을 포함하는 강자성층을 더 구비하며, 이들 영구 자석 블록(9)은 일정한 극성 방향으로 상기 코스의 저면(8)에 정렬되어 상기 상온 인공설(7)의 하부에 강한 자성층을 형성한다. 상기 영구 자석 블록(9)의 강한 자성이 작용하는 경우, 상온 인공설(7)을 형성하는 눈 알갱이(1)는 극성 배향으로 자동적으로 정렬되므로 상기 눈 알갱이(1)의 극성 배향은 최대한 균질해지고, 그에 따라 상기 눈 알갱이(1) 사이에 보다 높은 인력이 생성될 수 있으며, 눈 알갱이(1)는 보다 높은 분산 저항성을 나타낼 수 있게 된다. 상술한 바와 같이, 감쇠 분산은 본 발명에 따른 상온 인공설에 의해 구현되는 가장 중요한 특성 중의 하나이며, 눈 알갱이(1) 사이의 보다 높은 분산 저항력은 감쇠 분산에 대한 보다 높은 요구 조건을 충족시킬 수 있게 된다. 상기 영구 자석 블록(9)에 의해 포함된 강자성층의 치수는 코스 면의 치수와 본질적으로 동일하거나, 또는 필요시 상기 코스 면의 치수보다 작을 수 있다. 예를 들어 상기 영구 자석 블록(9)은 10cm X 10cm 정사각형일 수 있다.
이하에서 본 발명에 따른 상온 인공설의 제조예를 기술한다.
고형 알갱이(2)가 자성 물질만으로 만들어진 본 발명에 따른 상온 인공설은 이하의 공정을 포함하는 방법으로 제조할 수 있다:
(1) 파쇄기를 사용하여 자성 물질을 고형 알갱이로 파쇄하는 단계;
(2) 메쉬 씨브를 사용하여 상기 고형 알갱이를 소정 알갱이 크기로 체분리하는 단계;
(3) 표면 성질을 개질할 수 있는 물질층을 상기 체분리 단계로부터 얻어진 고형 알갱이의 표면에 결합시키는 단계; 및
(4) 자성을 인가하여 상기 고형 알갱이를 상술한 물질층과 함께 자화시키는 단계.
주의: 표면 특성을 개질할 수 있는 물질층을 상기 고형 알갱이의 표면에 결합시키는 것이 불필요하다면 상기 (3) 단계는 상기 방법에서 제외될 수 있다.
상기 물질층은 거대분자 물질층, 또는 금속 코팅층인 것이 바람직하다.
또한, 상술한 방법은 이하의 공정을 더 포함할 수 있다: 상기 고형 알갱이에 결합된 물질층을 착색하는 단계.
본 발명에 있어서, 상온 인공설의 고형 알갱이(2)가 비자성 물질로 만들어진 몸체를 포함하고 자성 물질을 함유하는 경우, 상기 제조방법은 이하의 공정을 포함할 수 있다.
(1) 비자성 물질로 만들어진 몸체로 이루어지며 자성 물질을 포함하는 고형 알갱이를 형성하는 단계;
(2) 비자성 물질로 만들어진 몸체를 포함하며 자성 물질을 함유하는 고형 알갱이를 메쉬 씨브를 사용하여 소정 알갱이 크기로 체분리하는 단계; 및
(3) 상기 체분리 단계로부터 얻어진 고형 알갱이에 자성을 인가하여 자화시키는 단계.
또한, 얻어진 고형 알갱이에 대해 표면 개질이 필요한 경우, 상술한 방법은 상기 체분리 단계 및 자화 단계 사이에 이하의 공정을 더 포함할 수 있다: 표면 특성을 개질할 수 있는 물질층을 상기 자화된 고형 알갱이의 표면에 결합시키는 단계.
또한, 필요시, 상술한 방법은 이하의 공정을 더 포함할 수 있다: 상기 고형 알갱이에 결합된 물질층을 착색하는 단계.
비자성 물질로 만들어진 몸체를 포함하며 자성 물질을 함유하는 고형 알갱이(2)를 제조하는 경우, 상기 고형 알갱이의 몸체는 금속 물질, 유기물, 및 비금속 무기물로부터 선택된 물질일 수 있고; 바람직하게는 비자성 물질로 만들어진 몸체를 포함하고 자성 물질을 함유하는 고형 알갱이는 파쇄 또는 용융된 자성 물질을 몸체용 용융 물질과 함께 혼합한 후 펠렛화하여 얻어진다. 상술한 바와 같이, 상기 고형 알갱이의 몸체가 거대분자 유기물로 만들어지는 경우, 표면 성질을 개질할 수 있는 물질층을 상기 자화된 고형 알갱이의 표면에 결합시키는 단계는 필요하지 않다.
비자성 물질로 만들어진 몸체를 포함하고 자성 물질을 함유하는 고형 알갱이 사이에서 분산 감쇠를 증가시키기 위해, 즉 고형 알갱이 사이의 인력을 증가시키기 위해, 파쇄 또는 용융 자성 물질이 상기 몸체용 용융 물질과 혼합된 후, 이 혼합물이 펠렛화되는 공정에 있어서, 자화 공정은 상기 몸체용 물질이 여전히 용융 상태에 있을 때 수행하는 것이 바람직하고, 강한 자기력의 자기장을 사용하여 상기 몸체 내에 포함된 자성 물질이 자동적으로 일정하게 정렬되거나 상기 몸체 내에 포함된 자성 물질이 동일한 극성 배향을 갖도록 정렬하는 것이 바람직하다.
상술한 두가지 제조방법에서, 상기 메쉬 씨브의 메쉬 크기는 예정된 고형 알갱이 크기에 따라 선택될 수 있으며, 예를 들어 상기 메쉬 크기는 4 내지 10 mpi, 보다 구체적으로 5 mpi, 8 mpi 또는 9 mpi 등일 수 있다.
본 발명에 따른 상온 인공설은 자연설의 특성을 잘 구현할 수 있고, 제조방법이 간단하며, 사용하기 편리하고, 코스 건설 공정을 단순화시키며, 코스를 건설하기 위한 자연설을 대규모로 대체할 수 있으므로, 스키를 탈 수 있는 대기 온도 및 계절의 제한을 실질적으로 감소시키고, 스키 리조트의 운영 기간을 연장시키며, 스키 리조트의 개장 시기를 현저히 앞당길 수 있게 된다.
본 발명에 따른 상온 인공설의 일부 구현예는 상기에 기술되어 있다. 상술한 바와 같이, 형상 및 크기와 같은 본 발명에 따른 상온 인공설의 특성은 상술한 특징을 기준으로 구체적으로 설정될 수 있으며, 이러한 모든 설정은 당업자에 의해 실현될 수 있다. 또한, 본 발명의 목적이 달성될 수 있다면 당업자는 필요에 따라 상술한 구현예의 특징을 조합 및 변경할 수 있다. 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정된다.

Claims (25)

  1. 자성 고형 알갱이를 함유하는 상온 인공설 알갱이를 포함하는 스키용 상온 인공설.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상온 인공설이 스키 리조트에서 스키를 타는데 사용되며, 다양한 경사도를 갖는 코스 상에 대량으로 포장되는 것인 상온 인공설.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고형 알갱이 내 잔류 자화도가 1,000 내지 9,000 Gs의 범위, 보다 구체적으로 2,000 내지 9,000 Gs의 범위, 보다 더 구체적으로 2,000 내지 2,300 Gs인 것인 상온 인공설.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고형 알갱이의 표면 성질을 개질할 수 있는 물질이 상기 고형 알갱이의 표면에 결합된 것인 상온 인공설.
  5. 제4항에 있어서,
    거대분자 물질층 또는 금속 코팅층이 상기 고형 알갱이의 표면에 결합된 것인 상온 인공설.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 거대분자 물질이 플라스틱 물질, 페인트 물질, 또는 폴리머계 복합물인 것인 상온 인공설.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 거대분자 물질이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 또는 폴리우레탄이거나, 혹은 상기 거대분자 물질층이 베이킹 니스인 것인 상온 인공설.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 거대분자 물질층이 백색 외에 다른 색상을 갖는 것인 상온 인공설.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 자성 고형 알갱이가 비자성 물질로 만들어진 몸체로 이루어지고 자성 물질을 포함하는 알갱이이고, 상기 비자성 물질이 금속 물질, 유기물, 및 비금속 무기물로부터 선택된 물질인 것인 상온 인공설.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 자성 물질이 몸체를 형성하는 비자성 물질 내에 분산된 것인 상온 인공설.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고형 알갱이가 페라이트 물질, 강자성 물질 또는 희토류 영구 자성 물질로 만들어지고, 바람직하게는 상기 희토류 영구 자성 물질이 Nd-Fe-B 희토류 영구 자성 물질인 것인 상온 인공설.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고형 알갱이의 알갱이 크기가 4mm 보다 크거나, 상기 고형 알갱이의 알갱이 크기가 0.1 내지 4mm, 보다 구체적으로 1 내지 3mm, 보다 더 구체적으로 2mm인 것인 상온 인공설.
  13. (1) 파쇄기를 사용하여 자성 물질을 고형 알갱이로 파쇄하는 단계;
    (2) 메쉬 씨브를 사용하여 상기 고형 알갱이를 특정 알갱이 크기로 체분리하는 단계; 및
    (3) 상기 물질층이 형성된 고형 알갱이에 자성을 인가하여 자화시키는 단계;를 포함하는 상온 인공설의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 체분리 단계 및 자화 단계 사이에 상기 고형 알갱이의 표면 성질을 개질할 수 있는 물질층을, 상기 체분리 단계에 의해 얻어진 고형 알갱이의 표면에 결합시키는 단계를 더 포함하는 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 물질층이 거대분자 물질층 또는 금속 코팅층인 것인 제조방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 고형 알갱이에 결합된 상기 물질층을 착색하는 단계를 더 포함하는 제조방법.
  17. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고형 알갱이 내 잔류 자화도가 1,000 내지 9,000 Gs의 범위, 보다 구체적으로 2,000 내지 9,000 Gs의 범위, 보다 더 구체적으로 2,000 내지 2,300 Gs인 것인 제조방법.
  18. (1) 비자성 물질로 만들어진 몸체로 이루어지며 자성 물질을 포함하는 고형 알갱이를 형성하는 단계;
    (2) 메쉬 씨브를 사용하여 상기 고형 알갱이를 소정 알갱이 크기로 체분리하는 단계; 및
    (3) 상기 체분리 단계로부터 얻어진 고형 알갱이에 자성을 인가하여 자화시키는 단계;를 포함하는 상온 인공설의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 체분리 단계 및 자화 단계 사이에 상기 고형 알갱이의 표면 성질을 개질할 수 있는 물질층을, 상기 자화된 고형 알갱이의 표면에 결합시키는 단계를 더 포함하는 제조방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 고형 알갱이에 결합된 물질층을 착색하는 단계를 더 포함하는 제조방법.
  21. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 고형 알갱이 내 잔류 자화도가 1,000 내지 9,000 Gs의 범위, 보다 구체적으로 2,000 내지 9,000 Gs의 범위, 보다 더 구체적으로 2,000 내지 2,300 Gs인 것인 제조방법.
  22. 제18항에 있어서,
    비자성 물질로 만들어진 몸체로 이루어지고 자성 물질을 포함하는 고형 알갱이의 제조공정이, 파쇄 또는 용융된 자성 물질을 용융된 비자성 물질과 혼합한 후 펠렛화하여 비자성 물질로 만들어진 몸체로 이루어지고 자성 물질을 포함하는 고형 알갱이를 수득하는 단계를 포함하는 것인 제조방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 비자성 물질로 만들어진 몸체로 이루어지고 자성 물질을 포함하는 고형 알갱이의 제조공정이, 상기 몸체 물질이 여전히 용융 상태일 때 자력을 인가하여 상기 몸체 물질을 자화시키는 단계; 및 강한 자기력의 자기장을 이용하여 상기 몸체 내에 포함된 자성 물질을 자동적으로 일정하게 정렬하거나 상기 몸체 내에 포함된 자성 물질이 동일한 극성 배향을 갖도록 배향하는 단계;를 더 포함하는 것인 제조방법.
  24. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 상온 인공설을 포함하는 코스.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 코스의 저면 상에 일정한 극성 배향으로 정렬되어 상온 인공설의 하부에 강한 자성층을 형성하는, 몇가지 영구 자석 블록을 포함하는 강자성층을 더 포함하는 코스.
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