KR20170091295A - 모래조각품의 제조장치와 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모래조각품의 제조장치와 방법에 있어서, 특히 흙 또는 유토 또는 스컬피 또는 왁스 또는 스티로폼으로 모래조각용 원본 조형물을 조각한 후, 실리콘 성형틀을 만들고, 상기 성형틀에 합성 수지를 모래와 함께 부어 경화시킨 후, 성형틀을 제거하고 성형 조형물을 제작하며, 상기 성형 조형물에 접착제를 부착한 후 모래를 흩뿌려서 모래 조각품 제작을 완료시켜 미적 감각을 극대화된 모래 조각품을 제공하는 것을 특징으로 하는 모래조각품의 제조장치와 방법에 관한 것으로,
모래 조각용 조형물을 흙 또는 유토 또는 스컬피 또는 왁스 또는 스티로폼으로 미리 제작하는 원본 조형물 제작단계와; 상기 원본 조형물의 외형을 합성수지 또는 실리콘 또는 석고 형틀로 매꿔서 모래 조각용 형틀을 채득하는 성형틀 제작단계와; 옥과 석영볼과 세라믹볼 중에서 선택된 어느 하나와 모래와 물과 천연 접착제를 혼합한 혼합재료를 믹싱수단으로 믹싱후 채득된 성형틀의 삽입하여 조형물을 제작하는 성형 조형물 제작단계와; 성형틀을 제거하고 성형 조형물을 꺼내는 성형 조형물 완성단계와; 상기 완성된 성형 조형물의 표면에 본드를 덧칠하는 접착제 도포단계와; 상기 접착제의 상부에 모래를 도포하여 최종 조형물 제작을 마무리하는 단계로 이루어지는 것이 특징이다.

Description

모래조각품의 제조장치와 방법{Processing Unit and Method of sand sculpture}

본 발명은 모래조각품의 제조장치와 방법에 관한 것으로, 특히 흙 또는 유토 또는 스컬피 또는 왁스 또는 스티로폼으로 모래조각용 원본 조형물을 조각한 후, 실리콘 성형틀을 만들고, 상기 성형틀에 합성 수지를 모래와 함께 부어 경화시킨 후, 성형틀을 제거하고 성형 조형물을 제작하며, 상기 성형 조형물에 접착제를 부착한 후 모래를 흩뿌려서 모래 조각품 제작을 완료시켜 미적 감각을 극대화된 모래 조각품을 제공하는 것을 특징으로 하는 모래조각품의 제조장치와 방법에 관한 것이다.

모래는 처음부터 모래가 아니었다. 높은 산의 화강암 덩어리에서 깨져 나온 꽤 큰 돌덩어리가 강을 타고 굴러 내려오면서 부딪치고 갈라지면서 점점 작아진다. 이것은 너무나 큰 바위이기 때문에 웬만한 비에는 꿈쩍하지 않고 강바닥이나 계곡에 그대로 있다가 큰비가 내리면 조금씩 하류로 움직이면서 점점 작아지기 시작한다. 그러는 동안 바위는 자갈로 변하고 더욱 작아진다. 그 수많은 돌멩이들이 더 작게 부서지면서 모래가 된다. 모래가 만들어지는 과정은 이것뿐만이 아니다. 해안에서는 파랑과 연안류, 바람 등으로 모래가 생성된다. 그리고 이렇게 만들어진 모래들이 아름다운 모래 해변을 형성한다. 모래는 지역에 따라 약간 다르지만 대부분 석영이 주성분이다.

우리나라 동해안에는 모래 해변이 잘 발달되어 있는데, 이는 동해안으로 유입되는 하천의 길이가 짧아서 해안까지 쉽게 이동되기 때문이다. 또한 큰 파랑의 영향으로 해안의 암석이 잘게 부서지기 때문에 모래가 잘 형성될 수 있다. 동해는 조류의 영향이 적기 때문에 모래가 해안에 쉽게 정착할 수 있으며, 바다에서 생긴 모래도 연안으로 이동되어 육지 쪽으로 들어간 만 부근에 많이 퇴적되는 편이다. 이런 과정으로 동해안에는 모래 해변이 잘 발달되어 있다.

참고로, 해변의 모래는 생성 여건에 따라 여러 가지 색상으로 나타난다. 하와이의 푸날루우 블랙샌드 비치는 검은 모래로 유명한데, 이것은 화산 폭발로 분출된 용암이 바닷물에 냉각되어 형성된 것이다. 또 하와이 그린샌드 비치에는 녹색의 모래가 있는데, 이것도 용암에 섞여 있는 감람석으로 인해 녹색 빛을 띠는 것이다. 대부분 해변의 모래가 희지만 호주 하임스 비치의 흰 모래는 특히 유명하다. 이곳의 모래는 세계에서 가장 흰 것으로 기네스북에 올라 있다. 미국 캘리포니아 비치에는 다양한 색상의 모래가 있으며, 하와이 마우이 섬의 레드샌드 비치는 빨간 모래로 유명하다.

한편, 일반적으로 해변에서 만들어지는 모래조각은 모래를 물과 혼합하여 압착한 후 주걱이나 기타의 도구를 이용하여 아름다운 예술적인 형상을 조각한 것인데, 이러한 모래조각은 모래입자가 수분에 의해 서로 결착되는 것이기 때문에 건조되면 바람이 세게 불어도 파손되고 강우에도 쉽게 부스러지므로 만든 후 2～3일만 방치하여도 쉽게 파손되거나 부서지며 운송 및 이동이 불가능하다는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 특허청에 출원된 공개특허공보(공개번호 10-2008-0002721)에는 모래조각품의 제조방법 및 그 모래조각품이 제안되었는바, 젖은 모래로 조각품을 제작한 후 모래조각품의 표층에 도포 후 상온에서 빠른 경화가 이루어지는 상온경화수지를 도포하여 모래의 질감을 잘 드러내면서도 모래조각품의 표층을 경화된 수지에 의해 단단히 결착시켜 조각의 예술적 형상을 장기보존 할 수 있도록 한 것으로, 젖은 모래를 성형 또는 조각하여 모래조각품을 제작하는 단계와, 제작된 모래조각품의 표층이 수분함유량 15％ 이내가 되도록 건조시키는 단계와, 상기한 모래조각품의 표층에 상온경화수지(상온에서 경화제와 결합하여 화학반응으로 굳어지는 열결화성수지)를 분무기로 수회 도포하여 모래에 스며들어간 상온경화수지가 경화되도록 하는 단계와, 상기한 단계에 의해 모래조각품의 표층에 분무한 수지가 단단히 경화된 후 상온경화수지가 스며들지 않은 내부의 모래를 제거하는 단계와, 상기한 단계에 의해 내부의 모래를 제거한 모래조각품 내부의 표층에 다시 상온경화수지를 도포하여 경화시키는 단계를 포함하여서 된 것이다.

즉, 상기 특허는, 해변 또는 작업장에 선별된 젖은 모래를 모아놓고 틀로 성형되거나 조각도로 조각하여 모래조각품을 제작하는 제1단계(모래조각품의 제작)와;

제작된 모래조각품의 표층이 수분함유량 15％ 이내가 되도록 자연건조 또는 드라이어로 건조시키는 제2단계(모래조각품의 건조)와;

상기한 모래조각품의 표층에 상온경화수지(상온에서 경화제와 결합하여 화학반응으로 굳어지는 열경화성수지)의 한 종류인 호마이카를 경화제와 약 20:1정도로 혼합하여 분무기에 의해 수회 도포하여 모래에 스며들어간 상온경화수지가 경화되도록 하는 제3단계(모래조각품 표면에 상온경화수지를 도포하여 경화)와;

상기한 단계에 의해 모래조각품의 표층에 분무한 상온경화수지가 단단히 경화된 후 상온경화수지가 스며들지 않은 내부의 모래를 제거하는 제4단계(모래조각품 내부의 모래 제거)와;

상기한 단계에 의해 내부의 모래를 제거한 모래조각품 내부의 표층에 다시 상온경화수지를 도포하여 모래 조각품의 내부도 역시 수지에 의해 경화시키는 제5단계(모래조각품 내부에 상온경화수지를 도포하여 경화)를 포함하여 이루어진 것이다.

그러나, 이러한 기술내용은 처음부터 모래를 이용하여 조각을 하는 것이기 때문에 섬세한 조각이 이루어지기 어려운 문제가 있었다.

즉, 모래의 특성상 예리하고 정밀한 조각을 하기에는 어려우며, 보다 정밀한 조각이 진행되면 부스러지는 문제가 항상 존재하고 있었다.

아울러, 종래의 모래조각은 일일이 사람의 손에 의존하여 작품을 제작해야 하기 때문에 대량생산을 할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 미리 제품을 조각한후 그 위에 모래를 접착시켜서 구조물을 제작하여 보다 섬세한 모래조각 제품을 제공토록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 거푸집(성형틀)을 이용하여 구조물을 제작토록함으로서 구조물을 대량으로 생산한후 모래를 접착시켜서 구조물을 제작하여 많은 모래조각 제품을 대량생산토록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 원적외선을 발산하는 옥을 함유토록 제작하여 작품감상과 더불어 인체에 좋은 원적외선을 관람객에게 제공토록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 옥을 믹싱하는 과정에서 원하는 만큼의 원적외선이 방사되는지를 확인하여 원적외선이 방사되는 옥을 적절한 비율로 섞도록 유도하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

모래 조각용 조형물을 흙 또는 유토 또는 스컬피 또는 왁스 또는 스티로폼으로 미리 제작하는 원본 조형물 제작단계와; 상기 원본 조형물의 외형을 합성수지 또는 실리콘 또는 석고 형틀로 매꿔서 모래 조각용 형틀을 채득하는 성형틀 제작단계와; 옥과 석영볼과 세라믹볼 중에서 선택된 어느 하나와 모래와 물과 천연 접착제를 혼합한 혼합재료를 성형재료 믹싱수단으로 믹싱후 채득된 성형틀의 삽입하여 조형물을 제작하는 성형 조형물 제작단계와; 성형틀을 제거하고 성형 조형물을 꺼내는 성형 조형물 완성단계와; 상기 완성된 성형 조형물의 표면에 본드를 덧칠하는 접착제 도포단계와; 상기 접착제의 상부에 모래를 도포하여 최종 조형물 제작을 마무리하는 단계로 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 옥 또는 석영볼 또는 세라믹볼에서 방사되는 원적외선을 측정하고, 측정된 원적외선 함량이 기준에 적합한지를 판단하며, 원적외선 함량이 기준이하이면 경보를 출력하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 모래는 다양한 색상의 컬러로 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 성형 조형물을 제조하기 위한 성형재료 믹싱수단은, 옥을 제공하기 위한 옥 저장용 호퍼(11)와; 석영볼을 제공하기 위한 석영볼 저장용 호퍼(12)와; 세라믹볼을 제공하기 위한 세라믹볼 저장용 호퍼(13)와; 모래를 제공하기 위한 모래 저장용 호퍼(14)와; 물을 제공하기 위한 물 저장용 호퍼(15)와; 천연 접착제를 제공하기 위한 천연 접착제 제공용 호퍼(16)와; 상기 옥 저장용 호퍼(11)로부터 옥을 제공받거나, 또는 석영볼 저장용 호퍼(12)로부터 석영볼을 제공받거나, 또는 세라믹볼 저장용 호퍼(13)로부터 세라믹볼을 제공받고, 모래 저장용 호퍼(14)로부터 모래를 제공받고, 물 저장용 호퍼(15)로부터 물을 제공받으며, 접착제 제공용 호퍼(16)로부터 접착제를 제공받아 이들을 혼합한후 출력하기 위한 믹서(20)와; 상기 믹서로부터 출력되는 모래 반죽을 입력받으며, 제작된 금형의 형태에 따라 진동과 압력으로 압축 성형시키는 블록성형기(40)와; 상기 블록성형기 아래로 컨베이어를 통해 이동하면서 블록성형기로부터 출력되는 모래 블록을 담아 이송시키는 성형틀 파레트(50)를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 믹서의 상부 일단에 설치되며, 믹서 내부의 원적외선을 체크하여 원하는 만큼의 원적외선이 방출되는지를 파악하기 위한 원적외선 센서(30)와; 상기 원적외선 센서의 측정결과를 분석하여 기준이하의 원적외선이 검출되는지를 판단하는 제어부(70)와; 상기 제어부의 제어에 따라 원적외선의 방사가 존재하지 않으면 경보신호를 출력하는 에러신호 출력부(100)를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 에러신호 자동 출력부(100)는, 제조장치를 작동시키면 전원 제어부에 의해서 전원신호가 인가되는 전원부(101)와; 혼합물에서 방사되는 원적외선의 방사수치가 기준이하이면 전원 회로를 스위칭시키는 원적외선 에러 출력부(102)와; 상기 원적외선 에러 출력부가 온 되어 전원 스위치가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(103)와; 상기 발진 트랜스(103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(108)와; 상기 릴레이 작동용 스위칭부(108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(107)와; 상기 릴레이 스위치(107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와; 상기 릴레이 스위치(107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와; 상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(107)가 작동한 것을 중단시카고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(118)를 포함하여 구성함이 특징이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 미리 제품을 조각한후 그 위에 모래를 접착시켜서 구조물을 제작하여 보다 섬세한 모래조각 제품을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 거푸집을 이용하여 구조물을 제작토록함으로서 구조물을 대량으로 생산한후 모래를 접착시켜서 구조물을 제작하여 많은 모래조각 제품을 대량생산토록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 원적외선을 발산하는 옥을 함유토록 제작하여 작품감상과 더불어 인체에 좋은 원적외선을 관람객에게 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 옥을 믹싱하는 과정에서 원하는 만큼의 원적외선이 방사되는지를 확인하여 원적외선이 방사되는 옥을 적절한 비율로 섞도록 유도하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 일반적인 모래조각 설치 예시도.
도 2는 본 발명의 원본 조형물 구성도.
도 3은 본 발명의 제조장치 구성도.
도 4는 본 발명의 에러신호 추출부 블록도.
도 5는 본 발명의 에러신호 출력부 구성도.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.

만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

또한, 이하 실시예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이다.

도 2는 본 발명의 원본 조형물 구성도.

도 3은 본 발명의 제조장치 구성도.

도 4는 본 발명의 에러신호 추출부 블록도.

도 5는 본 발명의 에러신호 출력부 구성도로서,

한편 본 발명의 구성요소중 하나인 옥의 특성에 개략적으로 살펴본다.

옥은 치밀하고 경질(硬質)이며 투명하여 아름답게 빛나고 연마하여 광택이 나는 것을 말하는 것으로서, 광물학적으로연옥은 각섬석의 일종이며 경옥은 알칼리휘석의 일종이다.

연옥은 유백색인 것이 많으며, 녹색 ·황색 ·홍색 등도 있고, 경옥은 녹색 ·백색이다. 색에 따라 여러 가지 명칭이 있으나 백옥과 비취(翡翠)가 대표적인 것이다. 고대로부터 동양에서 귀히 여겨 왔으며 세공하여 장식석 ·옥기(玉器)로서 사용되어 왔을 뿐만이 아니라 인체에 유익한 원적외선 방사율이 높아 각종 의료보조장치 및 기구에 활용되고 있다.

또한 옥은 예로부터 인체에 필요한 광물인 칼슘, 마그네슘 등을 포함하고 있고 인체 세포 역시 마그네슘이 필수구성 성분인 까닭에 옥에서 발산하는 게르마늄 파장은 인체에 골고루 침투하여 산소를 빠르게 조직에 공급, 신진대사를 활성화시키고 혈액의 알칼리화를 촉진시키는 한편, 모든 발병인자인 바이러스성 질환에 대응하는 인터페론을 체내에 자연생성시켜 자연 치유력을 높여 주는 물질이다.

상기 옥에서 발산되는 원적외선(元赤外線)은 파장이 25㎛ 이상인 적외선, 즉 적외선 중 파장이 긴 것을 말한다. 원적외선을 포함한 적외선은 눈에 보이지 않고 물질에 잘 흡수되며 유기화합물 분자에 대한 공진 및 공명 작용이 강한 것이 특징이다.

또 빛은 일반적으로 파장이 짧으면 반사가 잘 되고, 파장이 길면 물체에 도달했을 때 잘 흡수되는 성질이 있으므로 침투력이 강해서 사람의 몸도 이 적외선을 쬐면 따뜻함을 느끼게 된다. 이러한 열작용은 각종 질병의 원인이 되는 세균을 없애는데 도움이 되고, 모세혈관을 확장시켜 혈액순환과 세포조직 생성에 도움을 준다. 또 세포를 구성하는 수분과 단백질 분자에 닿으면 세포를 1분에 2,000번씩 미세하게 흔들어줌으로써 세포조직을 활성화하여 노화방지, 신진대사 촉진, 만성피로등 각종 성인병을 예방하는 역할을 한다.

그밖에도 발한작용 촉진, 통증완화, 중금속 제거, 숙면, 탈취, 방균, 곰팡이 번식방지, 제습, 공기정화 등의 효과가 있어 주택 및 건축자재, 주방기구, 섬유, 의류, 침구류에는 물론 의료기구, 찜질방 등의 여러 분야에 쓰이고 있다.

아울러, 본 발명에서는 옥 대신에 석영볼 또는 세라믹볼을 모래 혼합물에 투입하여 제작할 수 있도록 하는바, 이는 모래조각에서 적절히 원적외선이 출력되어 모래조각을 관찰하는 것만으로도 인체에 유익한 원적외선이 관광객들에게 방사될 수 있도록 하기 위함이다.

본 발명의 전제 제작공정을 살펴보면 다음과 같다.

기본적으로 모래 조각용 조형물을 흙 또는 유토 또는 스컬피 또는 왁스 또는 스티로폼으로 미리 제작하는 원본 조형물 제작단계와, 상기 원본 조형물의 외형을 합성수지 또는 실리콘 또는 석고 형틀로 매꿔서 왁스 또는 스컬피로 표현된 모래 조각용 형틀을 채득하는 성형틀 제작단계와, 채득된 합성수지 또는 실리콘 또는 석고 성형틀의 내측에 합성수지와 옥과 모래를 본드로 혼합한 혼합재료를 성형재료 믹싱수단으로 믹싱하여 제조하는 성형 조형물 제작단계와, 성형틀을 제거하고 성형 조형물을 꺼내는 최종 조형물 완성단계와, 완성된 최종 조형물의 표면에 본드를 덧칠하는 접착제 도포단계와, 상기 접착제의 상부에 모래를 도포하여 모래조각 작품을 마무리하는 단계로 이루어진다.

이하에서 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 모래조각용 원본 조형물(10)을 흙 또는 유토 또는 스컬피 또는 왁스 또는 스티로폼으로 미리 제작하는바, 흙 또는 유토 또는 스컬피 또는 왁스 또는 스티로폼의 성질상 조각이 용이하고 아주 미세한 부분과 다양한 형태의 크기와 형태가 자유롭게 표현할 수 있는 장점과 한번 만들어놓으면 보수의 필요도 없고 영구히 사용할 수 있기 때문에 상기 흙 또는 유토 또는 스컬피 또는 왁스 또는 스티로폼을 이용하여 원본 조형물(10)을 제작한다.

반면, 상기 흙 또는 유토 또는 스컬피 또는 왁스 또는 스티로폼은 강도가 약하기 때문에 압력을 가하게 되면 쉽게 손상이 가는 문제점이 있으므로 합성수지나 석고나 실리콘으로 외형을 채득해야 한다. 외형을 채득하여 합성수지나 석고로 성형틀을 제작하며, 성형틀이 제작되면 성형틀 내부에 합성수지와 옥과 모래 및 본드를 혼합한 혼합물을 부어서 내부에 공간부를 갖는 성형 조형물을 완성시킨다. 상기 옥 대신에 석영볼 또는 세라믹볼을 투입할 수 있으며, 이에 따라 모래조각에서 원적외선이 외부로 발산될 수 있도록 구성한다.

즉, 기존의 조형물에 곧바로 모래를 분사하여 모래조각을 제작하게 되면 비와 폭풍이 접촉시에 모래가 모두 제거될 수 밖에 없으나, 본 발명에서와 같이 미리 모래를 혼합한 혼합재료로 성형 조형물을 제작하고, 이후 상기 성형 조형물에 모래를 분사하여 구조물을 제작하면 다양한 무늬를 별도로 창출시키면서 모래조각 상태를 오래 지속시킬 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 실리콘 안에 모래를 옥과 수지를 합성하여 성형 조형물을 제작한 후 그 위에 접착제를 바르고 다시 일반 모래 또는 다양한 형태의 컬러모래를 분사하여 만듬으로서 보다 다양한 형태의 모래조각을 제작할 수 있다.

즉, 1차로 제작된 성형 조형물에 다시 본드를 덧칠하고 컬러풀한 모래를 덧붙이게 되면 보다 다양한 형태의 모래조각품을 제작할 수 있게 되는 것이다.

아울러, 본 발명은 흙 또는 유토 또는 스컬피 또는 왁스 또는 스티로폼으로 원본 조형물(10) 조각을 한후 실리콘 몰드로 성형틀을 만들어 사용하며, 이 성형틀은 여러번 재사용이 가능하므로 여러 개의 모래조형물을 제작할 수 있다.

즉, 성형틀에 석고나 합성 수지를 모래와 합성하여 바르거나 부어 형을 만들고 굳으면 성형틀에서 꺼내고, 성형 조형물이 완성되면 접착제를 뿌린후에 모래를 붙이게 되는바, 상기 접착제로서는 상용되는 본드를 사용하는 것이 바람직하며, 접착제 상에는 모래를 붙이게 된다.

또한, 필요에 따라 모래에는 색소를 첨가하여 색깔이 나도록 염색하는바, 여러 가지 색깔이 나도록 장식하기 위하여, 각 색깔에 따라 순차적으로 접착제를 바르고 모래를 붙이고 건조시키는 작업을 여러 번 반복함으로써 다양한 색을 포함한 그림 등을 표현할 수 있는 것이다. 즉, 색소를 첨가하여 염색된 모래를 사용함으로써, 그림 등의 표현이 가능하여 다양한 장식을 할 수 있다.

또한, 본 발명은 성형 조형물을 빠른 속도로 제작하기 위해 다양한 성형 조형물 재료를 믹싱하고 믹싱된 재료를 성형틀에 부어서 빠른 속도로 다수개의 성형 조형물을 제작할 수 있도록 하였다.

본 발명의 성형 조형물을 제작하는 성형재료 믹싱수단을 살펴보면 다음과 같다.

옥을 제공하기 위한 옥 저장용 호퍼(11)와;

석영볼을 제공하기 위한 석영볼 저장용 호퍼(12)와;

세라믹볼을 제공하기 위한 세라믹볼 저장용 호퍼(13)와;

모래를 제공하기 위한 모래 저장용 호퍼(14)와;

물을 제공하기 위한 물 저장용 호퍼(15)와;

천연 접착제를 제공하기 위한 천연 접착제 제공용 호퍼(16)와;

상기 옥 저장용 호퍼(11)로부터 옥을 제공받거나, 또는 석영볼 저장용 호퍼(12)로부터 성영볼을 제공받거나, 또는 세라믹볼 저장용 호퍼(13)로부터 세라믹볼을 제공받고, 모래 저장용 호퍼(14)로부터 모래를 제공받고, 물 저장용 호퍼(15)로부터 물을 제공받으며, 접착제 제공용 호퍼(16)로부터 접착제를 제공받아 이들을 혼합한후 출력하기 위한 믹서(20)와;

상기 믹서의 상부 일단에 설치되며, 믹서 내부의 원적외선을 체크하여 원하는 만큼의 원적외선이 방출되는지를 파악하기 위한 원적외선 센서(30)와;

상기 믹서로부터 출력되는 모래 반죽을 입력받으며, 제작된 금형의 형태에 따라 진동과 압력으로 압축 성형시키는 블록성형기(40)와;

상기 블록성형기 아래로 컨베이어를 통해 이동하면서 블록성형기로부터 출력되는 모래 블록을 담아 이송시키는 형틀 파레트(50)와;

상기 원적외선 센서의 측정결과를 분석하여 기준이하의 원적외선이 검출되는지를 판단하는 제어부(70)와;

상기 제어부의 제어에 따라 경보신호를 출력하는 에러신호 출력부(100)를 포함하여 구성한다.

상기에서 형틀 파레트(50)는 성형틀과 동일한 개념으로서 블록성형기로부터 출력된 재료를 입력받아 성형 조형물을 완성시키다.

즉, 형틀 파레트(50)를 다양한 형태로 제작하여 성형틀로 적용토록하며, 이에 따라 형틀 파레트에 모래 혼합물을 삽입하여 곧바로 성형 조형물을 완성시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 옥 또는 석영볼 또는 세라믹볼의 함량을 원적외선 검출을 통해 실시간으로 추출하여 옥 또는 석영볼 또는 세라믹볼의 함량이 기준이하일 경우 경보신호를 출력함으로서 필요한 농도의 재료를 반드시 삽입하도록 하였다.

즉, 본 발명은 제작된 믹서의 일단에 설치되어 원적외선을 센싱하는 원적외선 센서(30)와, 상기 원적외선 센서(30)으로부터 원적외선 데이터를 입력받아 분석하는 제어부(70)와, 원적외선 수치가 기준이하로 내려가면 상기 제어부로부터 제어신호를 인가받아 에러신호를 디스플레이하는 에러신호 자동 출력부(100)를 더 포함하여 구성한다.

즉, 본 발명은 원적외선 센서(30)로부터 원적외선을 체크하여 제어부(70)에 전송하며, 제어부(70)는 원적외선 수치가 기준이하이면 에러신호 자동 출력부(100)를 통해 계속적인 경보신호를 출력하여 사용자로 하여금 원적외선 방사 정도를 반드시 체크하도록 유도한다.

이때, 원적외선 기준값은 제어부에 미리 등록시켜 놓으며, 검출된 원적외선값과 상기 기준값을 상호 비교하여 에러신호를 출력할지 여부를 결정하게 된다.

본 발명에 적용되는 상기 원적외선 센서(30)는 광기전력 효과나 광도전 효과를 이용한 양자형과 열기전력 효과나 초전 효과를 이용한 열형으로 나누어지며 본 발명에서 원적외선 센서(30)는 센서의 냉각이 필요하지 않은 초전형 원적외선 센서가 사용된다.

상기 초전형 원적외선 센서(30)는 초전 물질의 초전 특성을 이용한 것으로 모든 물체에서 방출되는 적외선 에너지를 검출하는 센서이다.

여기서 초전 특성이란 PZT(지르콘산티탄산납) 등의 결정 구조의 온도 변화에 대응하여 표면 전하가 변화하는 특성이다.

상기 초전형 원적외선 센서(30)에 사용되는 필터(창재)로는 실리콘, 폴리에틸렌, 석영 유리 등이 사용되고, 초전형 원적외선 센서(30)의 종류로는 PZT계, LiTaO₃ 계(탄탈산리튬), PVF₂ , PbTaO₃ 등이 있다.

본 발명의 에러신호 자동 출력부(100)의 구성을 상펴보면 다음과 같다.

회로 전원부(101)와, 원적외선 에러 출력부(102)와, 발진 트랜스(103)와, 릴레이 작동용 스위칭부(108)와, 릴레이 스위치(107)와, 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와, 통신 단말기 전원 스위치(sw2)와, 전원 유지용 스위칭부(118)을 포함하여 이루어진다.

상기 전원부(101)는 제조장치를 작동시키면 전원 제어부에 의해서 전원신호가 인가된다.

상기 원적외선 에러 출력부(102)는 황토 혼합물에서 방사되는 원적외선의 방사수치가 기준이하이면 전원 회로를 스위칭시킨다.

상기 발진 트랜스(103)는 전원 스위치가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력한다.

상기 릴레이 작동용 스위칭부(108)는 발진 트랜스(103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 된다.

상기 릴레이 스위치(107)는 릴레이 작동용 스위칭부(108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시킨다.

상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)는 릴레이 스위치(107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행한다.

상기 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)는 릴레이 스위치(107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 역할을 한다.

상기 전원 유지용 스위칭부(118)는 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(107)가 작동한 것을 중단시킨다. 그리고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도한다.

이하에서 에러신호 자동 출력부(100)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 원적외선 에러 출력부(102)가 온 되면 직류 전원이 연결되어 발진 트랜스에 전원이 인가되고, 발진 트랜스의 2차측에 높은 전압이 인가된다.

2차측에 유기된 전원은 정류다이오드를 통해 반파의 직류 전원이 되고, 이 반파 직류전원은 콘덴서의 충방전 작용으로 인하여 보다 안정된 직류 전원이 된다.

이 직류 전원은 릴레이 스위치(107)의 코일을 거쳐 사이리스터의 애노드단에 인가되고, 한편 이 직류 전원은 저항을 통해 콘덴서에 충전작용을 하게 된다. 상승된 전압은 다이악을 통과하면서 릴레이 작동용 스위칭부(108)를 트리거하여 에노드단과 케소드단이 스위칭되어 릴레이 스위치의 동작이 이루어지도록하고, 이에 따라 릴레이 스위치(107)의 작동으로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)가 온 되면서 에러신호 출력 제어부(140)에 전원이 인가되어 에러신호가 디스플레이 된다.

상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 작동하면 전원 유지용 스위칭부(118)의 베이스단을 활성화시키면서 전원 유지용 스위칭부(118)의 에미터단 및 콜렉터단에 폐회로를 유도하여 트랜스로 향하는 전원을 오프시키게 된다.

즉, 저항(109)과 콘덴서(110) 사이의 전압이 다이오드(120)를 통해 전원 유지용 스위칭부(118)의 에미터 단자 및 콜렉터 단자 사이로 흘러 바이패스되며 이 바이패스에 의한 저항과 콘덴서 사이의 전압이 낮아지게 되고, 이렇게 저항과 콘덴서 사이의 전압이 낮아지게 되면 릴레이 작동용 스위칭부(108)로 향하는 트리거 신호를 멈추게 되어 에노드단과 케스단이 오프되면서 릴레이 스위치(107)에 전류가 흐르지 않아서 스위칭을 위해 계속 전원이 공급되는 것을 멈추게 된다.

한편, 만약 작업자가 에러신호가 출력되는 도중에 제 1 회로 연결 스위치 및 에러신호 출력용 전원 스위치를 오프시키게 되면 폐회로의 전류 흐름이 없게 되고 이에 따라 전원 유지용 스위칭부의 에미터단과 베이스단 사이에 흐르는 바이어스 전압이 사라져서 전원 유지용 스위칭부(118)가 오프된다.

상기 전원 유지용 스위칭부(118)가 오프되면서 다이오드(120)를 통한 저항과 콘덴서 사이의 바이패스 전압이 없어지고 이 전압은 콘덴서(110)에 충전된다.

이 충전된 전압이 다이악(111)의 브레이크 오버 현상을 이르키게 되고 다이악에서 트리거 신호를 보조 스위치 작동용 스위칭부(108)로 출력하여 철편을 이동시키면서 폐회로를 유지시키고 동시에 에러신호 제어부(140)로 출력되는 전원을 복귀시켜 계속적으로 에러신호 디스플레이부(150)를 작동시킬 수 있게 된다.

즉, 본 발명은 에러요인을 치유하지 않으면 계속적으로 경고음을 출력시키도록하여 반드시 에러요인을 치유한 다음에 제조장치를 운용할 수 있도록 유도한다.

10: 원본 조형물
11: 옥 저장용 호퍼
12: 석영볼 저장용 호퍼
13: 세라믹볼 저장용 호퍼
14: 모래 저장용 호퍼
15: 물 저장용 호퍼
16: 천연 접착제 제공용 호퍼
20: 믹서
30: 원적외선 센서
40: 블록성형기
50: 형틀 파레트
70: 제어부
100: 에러신호 출력부

Claims (6)

1. 모래 조각용 조형물을 흙 또는 유토 또는 스컬피 또는 왁스 또는 스티로폼으로 미리 제작하는 원본 조형물 제작단계와;
   상기 원본 조형물의 외형을 합성수지 또는 실리콘 또는 석고 형틀로 매꿔서 모래 조각용 형틀을 채득하는 성형틀 제작단계와;
   옥과 석영볼과 세라믹볼 중에서 선택된 어느 하나와 모래와 물과 천연 접착제를 혼합한 혼합재료를 성형재료 믹싱수단으로 믹싱후, 채득된 성형틀의 삽입하여 조형물을 제작하는 성형 조형물 제작단계와;
   성형틀을 제거하고 성형 조형물을 꺼내는 성형 조형물 완성단계와;
   상기 완성된 성형 조형물의 표면에 본드를 덧칠하는 접착제 도포단계와;
   상기 접착제의 상부에 모래를 도포하여 최종 조형물 제작을 마무리하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모래조각품의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 성형 조형물 제작단계는,
   옥 또는 석영볼 또는 세라믹볼에서 방사되는 원적외선을 측정하고, 측정된 원적외선 함량이 기준에 적합한지를 판단하며, 원적외선 함량이 기준이하이면 경보를 출력하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모래조각품의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 모래는 다양한 색상의 컬러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모래조각품의 제조방법.
4. 성형 조형물을 제조하기 위한 성형재료 믹싱수단은,
   옥을 제공하기 위한 옥 저장용 호퍼(11)와;
   석영볼을 제공하기 위한 석영볼 저장용 호퍼(12)와;
   세라믹볼을 제공하기 위한 세라믹볼 저장용 호퍼(13)와;
   모래를 제공하기 위한 모래 저장용 호퍼(14)와;
   물을 제공하기 위한 물 저장용 호퍼(15)와;
   천연 접착제를 제공하기 위한 천연 접착제 제공용 호퍼(16)와;
   상기 옥 저장용 호퍼(11)로부터 옥을 제공받거나, 또는 석영볼 저장용 호퍼(12)로부터 석영볼을 제공받거나, 또는 세라믹볼 저장용 호퍼(13)로부터 세라믹볼을 제공받고, 모래 저장용 호퍼(14)로부터 모래를 제공받고, 물 저장용 호퍼(15)로부터 물을 제공받으며, 접착제 제공용 호퍼(16)로부터 접착제를 제공받아 이들을 혼합한후 출력하기 위한 믹서(20)와;
   상기 믹서로부터 출력되는 모래 반죽을 입력받으며, 제작된 금형의 형태에 따라 진동과 압력으로 압축 성형시키는 블록성형기(40)와;
   상기 블록성형기 아래로 컨베이어를 통해 이동하면서 블록성형기로부터 출력되는 모래 블록을 담아 이송시키는 성형틀 파레트(50)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 모래조각품의 제조장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 믹서의 상부 일단에 설치되며, 믹서 내부의 원적외선을 체크하여 원하는 만큼의 원적외선이 방출되는지를 파악하기 위한 원적외선 센서(30)와;
   상기 원적외선 센서의 측정결과를 분석하여 기준이하의 원적외선이 검출되는지를 판단하는 제어부(70)와;
   상기 제어부의 제어에 따라 원적외선의 방사가 존재하지 않으면 경보신호를 출력하는 에러신호 출력부(100)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 모래조각품의 제조장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 에러신호 자동 출력부(100)는,
   제조장치를 작동시키면 전원 제어부에 의해서 전원신호가 인가되는 전원부(101)와;
   혼합물에서 방사되는 원적외선의 방사수치가 기준이하이면 전원 회로를 스위칭시키는 원적외선 에러 출력부(102)와;
   상기 원적외선 에러 출력부가 온 되어 전원 스위치가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(103)와;
   상기 발진 트랜스(103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(108)와;
   상기 릴레이 작동용 스위칭부(108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(107)와;
   상기 릴레이 스위치(107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와;
   상기 릴레이 스위치(107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와;
   상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(107)가 작동한 것을 중단시카고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(118)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 모래조각품의 제조장치.

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