KR20170003886A - 내부모형이 종이이며 외부표면재료가 폴리머로 구성된 부력물 및 구조물 제조 방법 - Google Patents

Abstract

발명의 명칭: 내부모형이 종이이며 외부표면재료가 폴리머로 구성된 부력물 및 구조물 제조 방법(The manufacturing method for eco buoys and structures.)
1. 기술분야: 수산양식장, 해양부표등대, 해양구조물, 선박내 구난용부표, 해양및 담수부표형 태양광발전 산업, 폴리머 샌드위치 판넬 하우스, 건축자재 등
2. 해결하고자 하는 과제: 기존의 내부 모형재료인 발포물은 1)자체 무게가 무겁고 2)충전물로 인해 공기층이 줄어들어 부력이 감소되며, 3)충전물 비용이 높고, 4)내 충격력이 약하며 5) 구조물이 파괴된 경우 심각한 환경오염물로 전환되게 된다.
3. 과제의 해결 수단: 표면이 폴리머로 내부가 발포충전물로 이뤄진 부력물 및 구조물에 있어, 구조물의 내부 발포충전물이 하는 모형의 역할을 종이로 구성된 모형으로 대체하여 위 과제에서 언급한 제반 문제를 극복하게 되는 발명으로서,
특히, 종이기재로 이뤄진 적층물은 그 최종 용도에 따라 길이 뿐만아니라 압축강도를 수kg.f에서 수톤에 이르게 자유로이 조절할 수 있다.
4 발명의 효과: 당 건의 발명으로 기존 부력물들에 비해 내구연한이 더욱 길고, 강하고, 환경오염이 없는 부력이 좋은 저가 고효율 친환경부표가 제작 가능하고, 일반 지상용 가설물들에도 적용가능한 기술이 되는 것이다.

Description

내부모형이 종이이며 외부표면재료가 폴리머로 구성된 부력물 및 구조물 제조 방법 {The manufacturing method for eco buoys and structures.}

해양수산업, 내수면어업, 해양구조물, 해양 및 담수면 태양발전소용 부표, 해양 및 수상안전표식 부표, 부표등대, 선박내 구난대피용 부표, 수상가옥, 건축 인테리어, 건축 구조물, 도로 안전가로대, 폴리머 단열 판넬, 폴리머 가옥 등등.

최근까지 사용되어온 발포스티로폼의 단독부표 등은 크나큰 해양오염 문제를 야기하였고, 최근 정부는 이를 근본적으로 해결하고자 국책과제를 통해 다양한 친환경부표 등을 개발하고 있다. 하지만 지금까지 개발된 부표 등 부력물들은 1)발포물(스타이렌폼, PE폼 등) 표면에 폴리프로필렌 필름으로 랩핑하거나, 2) 발포형상 위에 각종 액상의 폴리머 (예로 폴리우레아, 폴리 우레탄, 유리강화섬유인 FRP, 에폭시 수지 등)를 침적, 스프레이, 붓칠 방법으로 표면 코팅을 하거나, 3)PE, PP 등을 사출 등으로 찍어낸 후 발포폼을 충진하고 결합시키는 방법 등으로 생산하고 있다.

기존의 내부 모형재료로 사용되는 발포물은 1)자체 무게가 무겁고 2)충전물로 인해 공기층이 줄어들어 부력이 감소되며, 3)충전물 비용이 높고, 4)내 충격력이 약하며 5) 구조물이 파괴된 경우 심각한 환경오염물로 전환되게 된다. 즉 당 건의 발명은 이런 제반의 모든 문제를 일시에 극복할 수 있는 방법이 되는 것이다.

표면이 폴리머로 내부가 발포충전물로 이뤄진 부력물 및 구조물에 있어, 구조물의 내부 발포충전물이 하는 모형의 역할을 종이로 구성된 모형으로 대체하여 위 과제에서 언급한 제반 문제를 극복하게 되는 발명으로서, 특히, 종이기재로 이뤄진 적층물은 그 최종 용도에 따라 길이 뿐만아니라 압축강도를 수kg.f에서 수톤에 이르게 자유로이 조절할 수 있고, 이렇게 제작된 특수지관은 철판을 감는 코아로 과거의 금속관이나 유리섬유적층관을 대체하여 사용되고 있을 정도로 강도가 강하다.

당 건의 발명으로 기존 부력물들에 비해 내구연한이 더욱 길고, 강하고, 환경오염이 없는 부력이 좋은 저가 고효율 친환경부표가 제작 가능하고, 일반 지상용 가설물들에도 적용가능한 기술이 되는 것이다.

당 건의 발명은 먼저 1) 종이기재를 특정한 모양을 가진 회전틀 위에서 접착제를 공급하며 적층하여 심부가 완전히 공동화된 공기층을 갖는 원형, 구형, 사각형의 모형을 제조하는 방법과 복잡한 모형을 위한 붓을 사용 적층하여 모형을 형성시키는 방법으로 제작된다(단, 완전 동공화나 부분적 지지대 삽입도 가능). 여기에 사용되는 종이는 내구력에 따라 적층 겹수와 종이 종류를 다양하게 사용 가능하며, 접착제의 종류에 있어서도 요구 내구력에 따라 다양하게 사용이 가능하다(예: 전분, PVAc, 페놀수지, 에폭시수지 등) 2) 필요에 따라 완성된 모형의 표면에 결체용 고리(그림1), 결체용 홈(그림2) , 미끌림 방지판(그림3) 및 끼움판(그림4)을 접착한다. 결체를 위해서 만드는 부착 홈은 원지름이나 사면체의 내경보다 작은 원추형, 사면추형을 한쪽면에 설치하여 여러개를 연결할 수 있고, 또한 몸통에 결체용 선이 지나가는 부분 양쪽에 좁은 폭의 종이를 수겹 적층해 홈의 형태를 만들어 결체선의 이탈을 방지하게 만든 것이다. 또한 끼워지는 부분은 직선 연결을 위한 5cm가량의 동심원기둥으로 하고(연결홀을 볼트로 직선 연결) 유연연결을 위해 원추형으로 좁아지는 구조로 하여 구조물 형성에 자유로움(로프 연결)을 부여한다. 3) 표면재료인 폴리머로는 내화학성, 내염수성, 내UV성, 내마모성, 내충격성, 내열내한성, 항오염성(표면장력이 낮아 따개비의 식생억제, 표면 오염방지 등) 등 여러 특성을 고려하여 사용되며, 당 발명에는 폴리우레아, 폴리우레탄, 에폭시, FRP 등과 조합할 때 좋은 효과를 볼 수 있고, 특히 폴리우레아는 가장 추천하는 코팅재료 이다. 이 재료들을 2)에서 준비된 종이 모형위에 침적, 적층, 스프레이, 붓칠 등의 방법으로 도포하게 된다.

그림1: 결체고리
(결체고리암수사이 즉 공기(부력)층 내부로 양쪽을 강선으로 연결 가능)
그림2: 결체용 홀
(암수홀을 볼트연결, 이격 및 유연성 부여를 위해서는 암수를 로프연결)
그림3: 이탈방지 턱
(로프, 강철 테이프 등으로 결체시 결체선의 이탈 방지 턱(일부분 또는 원통전체))
그림4: 끼움구
(직선연결을 위한 직선형 원주 및 유연성 부여 연결을 위한 원기둥형 끼움구조물)

Claims (1)

1. 폴리머를 표면으로 갖는 부력물(부표 등) 및 구조물에 있어서 그 내부모형으로 종이를 사용하는 모든 제조방법, 이에는 종이모형내에 전체가 공동화되거나 내부에 지지물을 설치하는 일체의 제조 방법을 포함한다.

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