KR20190030994A - 미끄럼방지 및 발굽 자연마모 효과를 가지는 기능성 슬라트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경량이면서도 충분한 강도와 내구성을 가지며, 미끄럼이 방지되고 발굽의 자연마모가 가능한, 돼지의 습성에 적합한 새로운 형태의 돈사용 기능성 슬라트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 배출공을 가지는 슬라트로서, 내부에 보강재를 내장하고 있는 플라스틱 또는 고무 재질의 지지프레임 상면에, 소정 강도와 두께를 가지며 표면에 미세요철이 형성되어 있는 상판부가 고정결합되어 있는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 발굽 자연마모 효과를 가지는 기능성 슬라트에 관한 것이다.

Description

미끄럼방지 및 발굽 자연마모 효과를 가지는 기능성 슬라트{Slate having Frictional Effect for Pigpen}

본 발명은 돈사용 슬라트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경량이면서도 충분한 강도와 내구성을 가지며, 미끄럼이 방지되고 발굽의 자연마모가 가능한, 돼지의 습성에 적합한 새로운 형태의 돈사용 기능성 슬라트에 관한 것이다.

돼지는 다식성이기 때문에 배설하는 분뇨의 양, 특히 오줌의 양이 많다. 따라서 분뇨 처리의 효율성과 돼지 생육환경의 위생을 위해 통상의 돈사는 하부에 분뇨가 떨어져 모이는 분뇨저장조와 그 위에 설치된 소위 슬라트(slate)라 불리는 조립식 바닥재 구조로 되어 있다. 돼지가 슬라트 위에서 생활하며 배설한 분뇨는 슬라트에 천공된 다수의 배출공을 통과하여 아래의 분뇨저장조에 모이게 되므로, 돼지가 생활하는 슬라트 표면이 비교적 깨끗하게 유지되는 것이다.

그런데 슬라트 표면에 배설물이나 물기가 있으면 돼지가 쉽게 미끄러진다. 미끄러운 바닥은 가축에게 불안감과 스트레스를 줄 뿐 아니라 실제 미끄러지면서 다리에 부상을 입거나 다른 개체에 부상을 입히기 쉽다. 이러한 문제는 관리자에게도 발생할 수 있어 매우 주의해야 한다. 등록실용 20-0431205에는 슬라트의 표면에 등간격으로 단차를 두어 미끄럼방지턱을 형성한 슬라트가 개시되어 있다. 그러나 이에 의하면 오히려 가축이 이동하다가 미끄럼방지턱에 걸리거나 미끄럼방지턱 끝을 밟아서 넘어지거나 발이 다치는 일이 발생하기 쉽다. 또한 미끄럼방지턱 옆으로 분뇨가 쌓이면서 환경을 열악하게 만드는 경향도 있다.

한편, 가축의 발굽이 적절하게 마모되지 않으면 흉기가 되어 관리자 뿐만 아니라 가축 상호간에도 서로 상해를 끼치게 된다. 또한 비정상적으로 성장한 발굽은 가축의 보행이상과 몸체의 기형성장을 유발하게 되고, 자기체중을 지탱하지 못하므로 증체 및 비육이 잘 되지 않으며, 심지어는 부제병 등의 질병을 유발하게 되는 등 각종 문제를 유발한다. 이에 따라 비육 및 번식의 저하, 부상 발생, 치료비용 증가 등과 같은 경제적 손실이 크다. 돼지와 같은 소가축의 경우 발굽을 일일이 제거하는 제각작업을 하기에는 비용과 시간이 과도하게 소요된다. 등록실용 20-0372155는 돌기가 형성되어 있는 고무판 위에 모래, 돌 등 마모용 입자와 접착제 혼합액을 도포한 가축 발굽용 마모판을 제시하고 있다. 그러나 이에 의하면 탄성 때문에 마모판이 눌려지기 때문에 발굽 마모효과가 미미하며, 고무 재질이기 때문에 가축에 의한 반복적인 충격에 의해 돌기나 접착층이 쉽게 탈락되는 현상이 있다. 또한 결정적으로는 고무재질이기 때문에 '슬라트' 형태로는 활용하기 어렵다.

종래 슬라트는 철근 골격이 내재된 콘크리트 구조물인 콘슬라트(등록특허 10-1455264, 등록특허 10-1689322 등)나, 합성수지 재질의 플라스틱슬라트(등록특허 10-1219326 등)가 널리 이용되고 있다.

그러나 콘슬라트의 경우 강도는 있지만 하나당 100~200㎏ 정도이므로 물류와 시공에 어려움이 있을 뿐 아니라, 시공 후에도 시멘트 독성 때문에 돼지의 건강에 해롭다. 또한 휨에 약하여 돼지의 중량에 의해 부러지기 쉽고, 특히 장기간 사용하면 부식성이 강한 분뇨에 의해 콘크리트와 내부의 철근 골격이 부식되어 충격을 많이 받는 영역의 콘슬라트가 부서지거나 부러지는 현상이 발생한다. 부러지거나 파손된 슬라트는 교체에 많은 시간과 인력이 소요(그 방의 돼지를 다른 곳으로 옮긴 다음 슬라트를 교체하고 다시 돼지를 들여옴)될 뿐 아니라, 즉시 발견하지 않으면 돼지의 부상을 초래하게 된다.

또한, 콘슬라트의 경우 높은 강도와 경도를 위해 시멘트 성분을 다량 사용하게 되는데, 따라서 슬라트 표면이 상당히 매끄럽다. 그러므로 돈사에 항상 있게 되는 약간의 물기나 분뇨에 의해 슬라트 표면이 매우 미끄러워진다. 또한 같은 이유로, 돼지의 발굽이 자연 마모되기 어려운 단점이 있다. 미끄러움을 방지하기 위해 슬라트 표면에 논슬립 돌출홈을 형성한 사례가 있으나, 역시 앞에서 설명한 것처럼 미끄럼방지 보다는 돼지의 이동을 불편하게 하고 분뇨가 쌓이는 부작용이 있으며, 발굽 마모효과는 기대하기 어렵다.

플라스틱슬라트는 50~100㎏ 정도로 콘슬라트에 비해 비교적 취급이 용이한 장점이 있다. 또한 색상조절이 가능해 축사의 이미지를 개선시킬 수 있으며, 습기에 영향을 받지 않기 때문에 부식현상이 거의 발생하지 않는 장점이 있다. 그러나 표면에 논슬립 요철을 두더라도 여전히 미끄러워 돼지가 자주 미끄러져 넘어지는 문제가 있다. 또한 플라스틱슬라트에서는 발톱이 마모되기 어려운 단점이 있다. 예컨대, 공개실용신안 20-2013-0004757에는 좁고 길죽한 배출공을 인접해서 배치한 촘촘한 형태의 슬라트를 제시하고 있으나, 이에 의하면 미끄럼은 어느 정도 방지할 수 있지만 발톱 마모 효과는 미미하다.

한편, 한여름이나 겨울에 돈사가 과도하게 덥거나 추운 경우 돼지의 생장이 위축될 뿐만 아니라 최악의 경우 각종 질병에 의해 폐사되는 상황이 종종 발생한다.

이를 방지하기 위해 종래 돈사 슬라트 제작시에 냉난방 파이프를 설치한 상태에서 콘크리트 타설을 하거나(콘슬라트의 경우), 슬라트의 중간층에 냉난방용 통로가 형성되도록 사출한 후 통로부분이 서로 연결되도록 슬라트를 설치하는 방식(플라스틱슬라트의 경우)을 택하고 있다. 그러나 이러한 방식은 슬라트 제조공정이 매우 복잡하게 되어 원가상승의 원인이 될 뿐만 아니라 냉난방 파이프가 막히게 되면 막힌 슬라트를 찾기 어렵고, 찾아도 수리가 불가능하여 슬라트를 교체해야 하는 불편함이 있다. 또한 냉난방이 필요 없는 경우에도 냉난방 파이프가 내설된 슬라트를 사용하게 되므로 역시 낭비요소가 된다.

등록실용 20-0372155 등록실용 20-0431205 공개실용신안 20-2013-0004757 등록특허 10-1455264 등록특허 10-1689322 등록특허 10-1219326

본 발명은 종래 콘슬라트와 같은 강도를 가지며, 돼지가 미끄러지지 않고, 발톱을 갈 수 있는 표면을 가지면서도 종래 플라스틱슬라트처럼 가볍고 부식이 없으며, 내구성이 있는 새로운 구조의 슬라트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 냉난방용 파이프를 용이하게 설치/제거할 수 있고, 설치/제거하더라도 슬라트의 구조나 강도에 전혀 영향을 주지 않는 새로운 구조의 슬라트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 배출공을 가지는 슬라트로서,

내부에 보강재를 내장하고 있는 플라스틱 또는 고무 재질의 지지프레임 상면에, 소정 강도와 두께를 가지며 표면에 미세요철이 형성되어 있는 상판부가 고정결합되어 있는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 발굽 자연마모 효과를 가지는 기능성 슬라트에 관한 것이다.

이러한 본 발명에 의한 기능성 슬라트는, 적절한 마찰력을 가지도록 표면에 미세요철이 형성되어 있는 상판부를 채택함으로써 표면에 물기가 있어도 돼지가 미끄러지지 않고, 발톱도 적절히 마모시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 소정 강도의 상판부와 그 저면의 보강재가 내장된 지지프레임에 의해 슬라트로 사용하기 충분한 강도와 내구성을 가지게 된다. 또한 대부분의 부피를 가벼운 플라스틱 또는 고무 재질의 지지프레임이 차지하게 되어 종래 콘슬라트보다 월등히 가볍게 제작되어, 물류와 시공에 유리하다.

또한 슬라트의 구조나 강도에 전혀 영향을 주지 않으면서 냉난방용 파이프를 용이하게 설치/수리/제거할 수 있어 종래 슬라트에 비해 저렴한 비용으로 냉난방 설비를 운영할 수 있게 된다.

도 1a는 본 발명에 의한 제작예에서 지지프레임과 상판부를 따로 제작한 상태의 지지프레임 윗면과 아랫면 사진.
도 1b는 본 발명에 의한 제작예에서 지지프레임과 상판부를 따로 제작한 상태의 상판부 사진.
도 2a는 상기 지지프레임의 상면에 상기 상판부를 고정결합시킨 본 발명에 의한 기능성 슬라트의 상면 및 측면 사진.
도 2b는 도 2a에서 단면 A-A' 및 B-B'의 절단면 개념도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다. 또한 청구범위의 구성요소에 도면부호가 병기되어 있는 경우, 이는 설명 위한 예시적인 것일 뿐 도면부호로 구성요소를 한정하려는 의도는 아니다.

전술하였듯이, 본 발명은 보강재(11)를 내장하고 있는 지지프레임(10) 및 상판부(20)를 가지는 기능성 슬라트(slate)에 관한 것이다. 예를 들면 본 발명은, 종래 알려진 통상의 플라스틱 또는 고무 재질의 슬라트 상면에 상판부(20)가 추가로 고정결합된 것이라 할 수 있다. 본 발명에 의한 기능성 슬라트는 돈사용 바닥재로 사용되는 것이므로 통상의 슬라트와 같이 분뇨배출을 위한 다수의 배출공이 형성되어 있다. 본 발명은 슬라트의 재질, 구조에 관한 것이고 배출공의 배치, 개수, 크기, 모양 등 구체적인 외부 형태는 적절하게 선택/변형할 수 있는 것이다. 따라서 이하에서는 '외부 형태'에 관해서는 상세한 설명을 생략한다.

도 1a에 본 발명에 의한 제작예에서 지지프레임(10)과 상판부(20)를 따로 제작한 상태의 지지프레임(10) 윗면과 아랫면 사진을, 도 1b에 상판부(20) 사진을, 도 2a에 상기 지지프레임(10)의 상면에 상기 상판부(20)를 고정결합시킨 기능성 슬라트의 상면 및 측면 사진을, 도 2b에 도 2a에서 단면 A-A' 및 B-B'의 절단면 개념도를 도시하였다. 제작예 사진 도 2a에서 배출공을 위해 지지프레임(10)과 상판부(20)에 형성된 홈이 서로 위치와 형태가 다소 어긋난 상태인데, 이는 시험제작상 규격설정에 오류가 있어서 이므로, 이 점을 개선하면 추후 완성품에서는 문제되지 않는다.

본 발명에서 상기 지지프레임(10)은, 플라스틱 또는 고무 재질로서 내장된 보강재(11)에 의해 강도, 인장력, 휨 저항성 등이 강화된 '통상의 플라스틱 또는 고무 재질의 슬라트'와 유사하다. '내부에 보강재(11)를 내장'한다는 것은 보강재(11) 전체가 외부로 노출되지 않도록 플라스틱 또는 고무 재질로 감싼다는 의미이다. 지지프레임(10) 상면에는 상기 상판부(20)가 고정결합되어 있다.

지지프레임(10)은 슬라트의 각 구성요소들을 견고하게 고정하고 결합되도록 하며, 중량감소, 타 구성요소 보호, 충격흡수, 내수성 부여 등의 역할을 한다. 본 발명에서 지지프레임(10)이 특별히 '고강도, 고밀도 플라스틱' 재질일 필요는 없이 통상의 폴리에틸렌(PE), 폴리프로틸렌(PP), 폴리연화비닐(PVC), 폴리스틸렌(PS), ABS수지, AS수지, 메타크릴수지(PMMA), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리염화비닐렌(PVDC) 등 열가소성 플라스틱이나, 페놀수지(PF), 우레아수지(UF), 멜라민수지(MF), 알키드수지, 불포화폴리에스테르수지(UP), 에폭시수지(EP), 폴리우레탄수지(PUR), 실리콘수지, 디알릴프탈레이트수지 등 열경화성 플라스틱 중에서 적절한 것을 선택할 수 있다. 그러나 슬라트의 필요한 물리적 특성을 유지하면서 전체의 부피를 줄이고 경량화를 위해서 소정의 섬유강화플라스틱 재질인 것이 바람직하다. 하기 제조예에서는 섬유강화플라스틱의 일종인 SMC(Sheet Molding Compound)를 원료로 하여 지지프레임(10)을 제작하였다.

한편, 본 발명에 의한 기능성 슬라트에서 지지프레임(10)에는, 사용기간 동안 상판부(20)를 통해 간접적 압력이 가해지는 것 이외에는 다른 외부적 충격이 가해질 일이 없다. 따라서 상기 지지프레임(10)은, 전체 슬라트의 중량을 최소화할 수 있도록 발포플라스틱 재질인 것도 좋다. 예를 들면 폴리우레탄(PU), 폴리스티렌(PS) 또는 폴리오레핀(polyolefin)을 주성분으로 하는 발포플라스틱 재질일 수 있다.

본 발명에서 상기 보강재(11)는, 상기 지지프레임(10)에 내장되어 지지프레임(10)에 강도와 휨 저항성을 부여하고, 상판부(20)에 가해지는 충격을 흡수하여 슬라트가 고중량 부하에도 손상받지 않고 형태를 유지할 수 있도록 하는 기능을 한다. 보강재(11)는 최종 제품에서 외부로 노출되지 않으면 된다. 따라서 보강재(11)가 '지지프레임(10)에 내장'된다는 것은, 보강재(11)가 지지프레임(10)의 상면으로만 노출되어 상기 상판부(20)와 맞닿아 있는 구조를 포함하는 의미이다.

상기 보강재(11)는 금속재질로서 복수의 봉 또는 격자이거나, 또는 상판부(20)의 저면과 대응되는 형상이며 배출공에 대응되는 관통공을 가지는 금속강판 형태일 수 있다. 예를 들면 보강재(11)로서 길이방향으로 다수의 봉을 배치하는 경우에는 봉과 봉 사이로 충격이 가해질 때 슬라트가 쪼개질 가능성이 있고, 다수의 관통공을 가지는 금속강판인 경우 잘 휘어질 우려가 있다. 따라서 소정의 격자형태로 된 보강재(11)가 더욱 바람직하다. 본 발명의 제작예에서는 배출공들 사이의 일부 또는 전부를 가로지르는 약 10mm 지름의 강철재 가로봉과 세로봉을 용접한 격자형태의 보강재(11)를 채택하였다(도 2b 참조).

보강재(11)의 배치구조, 보강재를 이루는 금속봉의 형태와 강도 등은 슬라트의 사용용도에 따라 적절하게 선택할 수 있을 것이다.

본 발명에서 상기 상판부(20)는, 슬라트의 상면을 이루는 것으로서 소정 강도와 두께를 가지며 표면에 미세요철이 형성되어 있다.

상기 상판부(20)는, 강화 인조석 판 또는 강화 시멘트 보드인 것을 선택할 수 있다. 통상 강화 인조석은 적절한 종류의 돌가루와 합성수지 결합제 등을 혼합하고 가압성형하여 제조되며, 강화 시멘트(reinforced cenent) 보드는 예를 들면 셀룰로스와 같은 섬유와 시멘트, 규사 등의 혼합물을 고압성형하여 제조된다. 어떤 것이건 적절한 강도와 마찰력이 있고 내수성을 가지며, 취성(깨짐성)이 적은 것이라면 본 발명의 상판부(20)로 채택될 수 있다.

본 발명의 제작예에서는, 내충격성, 내수성, 내마모성, 내취성, 표면 마찰력이 있으면서 적절한 휨성이 있는 연마석 보드를 상판부(20)로 하였다. 연마석은 통상 적당한 중량비의 PVA(폴리비닐 알콜)과 같은 결합제와, 1500-2000메시의 돌가루나 화산재입자를 균일하게 혼합하여 가압 성형한 다음, 약 150~200℃에서 수 시간 베이킹하여 제조된다. 본 발명에서 '연마석'이란 연마용 인조석에 한정되는 것이 아니며, '연마석과 같은 물성을 나타내는 인조석'을 의미한다.

제작예에서는 상판부(20)의 두께를 8㎜로 하였으나, 상판부(20)의 재질과 사용목적에 따라서 그 두께는 적절하게 변형될 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 기능성 슬라트는 지지프레임(10)과 상판부(20)의 결합이 어느 단계에서 이루어지느냐에 따라 두 가지 공정으로 제조될 수 있다. 본 발명에 의한 기능성 슬라트의 제조공정을 설명한다.

① 일괄 제조방식

지지프레임(10)을 제작하는 과정에서 동시에 상판부(20)가 결합되도록 하는 방식이다.

슬라트에 대한 소정의 하금형과 상금형을 준비한다. 이때 공정의 편의를 위해, 슬라트는 뒤집혀서 제작되는 것을 예정하는 것이 좋다. 즉, 하금형이 슬라트의 상면에, 상금형이 슬라트의 하부면에 대응되도록 금형을 준비하는 것이 좋다. 이 경우 '하금형'은 단순한 판일 수 있다.

먼저 하금형에 사전에 제작된 상판부(20)를 안착시키고 그 위(상판부(20)의 저면이 됨)에 보강재(11)를 직접 얹거나, 간극을 두고 얹는다. 이때 상판부(20)와 추후 지지프레임(10)의 플라스틱과의 결합력을 높이기 위하여 상판부(20) 저면(위로 노출된 면)에 소정의 접착제를 도포할 수 있으나, 반드시 필요한 것은 아니다. 이어서 상금형을 장착하고 플라스틱 수지를 금형 내부로 공급하여 지지프레임(10)이 사출되도록 하는 것이다.

사출이 완료되면, 보강재(11)가 내장된 플라스틱재질의 지지프레임(10) 상면에 상판부(20)가 견고하게 고정결합된 본 발명에 의한 기능성 슬라트가 완성된다.

② 결합 제조방식

지지프레임(10)과 상판부(20)를 따로 제작한 후 이를 결합하는 방식이다.

지지프레임(10)에 대한 소정의 하금형과 상금형을 준비한다. 하금형(또는 상금형)에 보강재(11)를 직접 얹거나, 간극을 두고 얹는다. 이어서 상금형(또는 하금형)을 장착하고 플라스틱 수지를 금형 내부로 공급하여 지지프레임(10)을 사출한다.

지지프레임(10)의 상면에 별도로 제작한 상판부(20)를 안착시키고 소정의 접착제 또는 결합수단을 이용하여 지지프레임(10)과 상판부(20)를 고정결합한다.

이에 의해 보강재(11)가 내장된 플라스틱재질의 지지프레임(10) 상면에 상판부(20)가 견고하게 고정결합된 본 발명에 의한 기능성 슬라트가 완성된다.

한편, 본 발명의 기능성 슬라트에 의하면, 슬라트의 구조적 강도는 보강재(11)에 의해 충분히 유지되며, 지지프레임(10)은 결합력을 부여하고 보강재(11)를 감싸 녹슬지 않게 하는 기능을 한다. 따라서 본 발명에 의한 슬라트에서는 지지프레임(10) 저면에 냉난방 파이프 설치용 홈을 가로 또는 세로 형성(도시 생략)하더라도 슬라트의 강도에는 아무런 영향이 없다. 이러한 설치용 홈은 금형 차원에서 표현될 수도 있고, 민자형 슬라트를 제작하고 필요한 경우에만 홈을 잘라내는 방식을 택할 수도 있다.

이에 의해 축산농가는 필요에 따라 냉난방용 엑슬 파이프를 슬라트 저면의 파이프 설치용 홈에 단순히 끼우거나, 접착제를 함께 사용하여 접합함으로써 편리하게 냉난방 파이프를 원터치 방식으로 설치할 수 있게 된다. 또한 냉난방 파이프를 수리하거나 제거하는 것도 용이하며, 제거에 의해 슬라트에 손상이 가는 일이 발생하지 않는다.

10. 지지프레임
11. 보강재
20. 상판부

Claims (7)

1. 다수의 배출공을 가지는 슬라트로서,
   내부에 보강재(11)를 내장하고 있는 플라스틱 또는 고무 재질의 지지프레임(10) 상면에, 소정 강도와 두께를 가지며 표면에 미세요철이 형성되어 있는 상판부(20)가 고정결합되어 있는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 발굽 자연마모 효과를 가지는 기능성 슬라트.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 상판부(20)는,
   강화 인조석 또는 강화 시멘트 보드인 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 발굽 자연마모 효과를 가지는 기능성 슬라트.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 상판부(20)는
   연마석 보드인 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 발굽 자연마모 효과를 가지는 기능성 슬라트.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지프레임(10)은,
   강화플라스틱 재질인 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 발굽 자연마모 효과를 가지는 기능성 슬라트.
   
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지프레임(10)은
   발포플라스틱 재질인 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 발굽 자연마모 효과를 가지는 기능성 슬라트.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 보강재(11)는,
   금속재질로서 복수의 봉 또는 격자이거나, 또는 상판부(20)의 저면과 대응되는 형상의 금속강판인 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 발굽 자연마모 효과를 가지는 기능성 슬라트.
   
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지프레임(10)의 저면에 엑슬 파이프 결합용 설치홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 발굽 자연마모 효과를 가지는 기능성 슬라트.

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