KR20200031385A - 도로 안전시설물용 롤러 및 그 제작방법 - Google Patents

Abstract

직접 혹은 간접으로 지면에 설치되는 지주가 삽입될 수 있으며 삽입된 지주 측면을 감싸듯이 설치될 수 있는 원통형 파이프, 원통형 파이프 외측면에 설치되는 메모리폼, 메모리폼 외측에 메모리폼을 커버하도록 설치되는 외층커버를 구비하여 이루어지는 도로 안전시설물용 롤러 및 그 제작방법이 개시된다. 이때, 원통형 파이프는 서로 이격되는 두 층으로 이루어져 외층이 내층을 감싸되 두 층 사이에 틈새를 가지며, 틈새에는 윤활제가 내장될 수 있다.
본 발명의 롤러를 도로 안전시설물에 사용하는 경우, 도로 안전시설물 설치방향과 비스듬히 차량이 충돌되는 경우 반발 탄성과 마찰력을 동시에 줄임으로써 차량이 도로 안전시설물을 따라 도로 방향으로 속도를 줄이면서 계속적으로 진행할 수 있도록 하여, 충격을 줄이고 2차적 충돌 사고의 위험을 줄일 수 있다.

Description

도로 안전시설물용 롤러 및 그 제작방법{safety apparatus for road and method of making the same}

본 발명은 도로 안전시설물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 충돌시 도로 안전시설물에서 충격을 줄이고 차량 및 안전시설물 자체의 손상을 줄일 수 있는 롤러 및 그 제조방법에 관한 것이다.

기존의 도로 안전시설물로 방호벽, 방호대, 가드레일 등이 사용되며, 이들 시설물은 철, 콘크리트 등의 재질을 이용하여 그 시설 구조를 이루고 있는 경우가 많다.

가령, 도로 안전시설물인 가드레일은 차도의 일측 또는 양측 보행자 도로와의 사이 및 중앙선을 따라 설치되는 것이 대부분이며, 콘크리트를 타설하여 기초 콘크리트를 설치하고, 기초 콘크리트에 철재 기둥을 설치하며, 철재 기둥에는 자동차가 주행하는 도로 측에 일부 굴곡을 준 아연도금 강판을 볼트 및 너트를 사용하여 연결설치한다.

이런 기존의 도로 안전시설물의 재료는 비교적 강한 강도를 가지지만, 차량 충돌사고시 시설물과 차량 사이의 마찰력이 크게 작용하도록 하여 충격량이 커지고 차량 파손 및 충격으로 인한 인명피해가 많이 발생되도록 하는 단점을 가질 수 있다.

한편, 차량이 충돌하여 사고가 나기 쉬운 곳에 안전시설물을 설치할 때 충격을 흡수하기 위해 충격흡수장치를 설치하는데, 이런 충격흡수장치는 도로의 중앙선 또는 도로변 상 즉, 분기부, 단부, 교각, 고속도로 톨게이트, 터널 및 지하차도 입구, 옹벽, 곡선 주로의 내리막 구배 구간과 같이 차량과의 충돌로 인해 인명과 시설을 보호해야 할 필요가 있는 장소에 주로 설치된다.

이러한 충격흡수장치는 일반적으로, 차량이 고정된 구조물과 충돌시, 차량을 정지시키거나 방향을 교정하여 탑승자의 안정을 확보하며, 부차적으로는 차량과 장애물의 충돌 후 발생할 수 있는 2차 사고를 예방하고, 교각 등과 같은 도로의 주요 구조물을 보호하는 역할을 한다.

이러한 충격흡수장치가 설치된 도로 안전시설물은, 차량을 본래의 주행 차로 방향으로 복원해주는 기능을 하는 복원형 충격흡수시설물과, 차량의 충격을 시설이 완전히 흡수함으로써, 차량이 정지하도록 하는 비복원형 충격흡수시설물이 있다.

비복원형은 기본적으로 변형되기 쉬운 강체의 소성 변형을 통해 충격을 흡수하는 방식으로 이루어지고, 복원형은 기본적으로 강체의 탄성 변형을 통해 충격을 완화, 분산시키는 방식으로 이루어진다.

가드레일과 같은 통상의 도로 안전시설물에서 차량은 전방으로 진행하고 있는 상태를 전제로 하므로 가드레일에 수직하게 충돌하는 경우는 적고, 대개 비스듬한 각도로 부딪히는 경우가 많다. 가드레일과 같은 도로용 안전시설물과 차량이 충돌할 경우, 차량과 닿는 가드레일 부분이 콘크리트나 철판으로 이루어진 경우, 첫째, 완충재가 없어 충격량을 줄이기 어려워 차량 및 탑승자는 큰 충격을 받기 쉽다. 둘째로, 충돌각도가 작아 차량이 방호벽이나 가드레일에서 반발적으로 튕기는 경우 충격량은 더 커질 수 있고 이 상태로 차량은 차도를 비스듬히 가로질러 진행하게 되어 반대편 가드레일과 충돌할 수 있고 그런 과정에서 후속 차량과 충돌 사고를 일으킬 수 있다. 세째로, 충돌각도가 큰 경우, 충돌시 마찰력이 많이 작용하여 차량에서 가드레일에 닿은 부분은 속도가 많이 줄어들고, 반대편은 관성에 의해 계속 진행하려 하므로 차량은 회전되어 균형을 잃기 쉽고, 넘어지거나 구르는 사고가 발생할 수 있다.

이런 차량 충돌시의 문제점을 경감시키기 위해 몇 가지 방법이 제안되어 있다. 대한민국 특허공개 10-2006-0072726호에는 방호 울타리에 충격완화장치를 설치하는 기술이 개시되어 있다. 이런 기술에서는 첫째 문제점으로 지적된 차량 충돌시의 충격을 완화시켜 차량과 시설물 및 탑승자의 안전을 높이는 효과를 가질 수 있다.

대한민국 특허공개 10-2006-0107483호 및 대한민국 등록실용신안 20-0323064호에는 차량과 충돌이 빈번하게 일어날 수 있는 가드레일의 구성에서 철제 기둥에 아연도금 강판을 결합시키는 대신 철제 기둥을 촘촘히 설치하고, 이들 철제 기둥에 측부를 감싸면서 기둥에 대해 쉽게 회전할 수 있는 롤러를 설치하는 방식이 개시되고 있다.

이런 기술에서는 세째 문제점으로 지적된 마찰력의 문제를 경감시켜 차량이 충돌시 회전하거나 구르지 않고 도로 진행방향으로 더 진행하도록 한다는 관점에서 충격을 완화시키고 이차적 사고의 문제점을 줄이는 효과를 가질 수 있다.

그러나, 이런 개선된 충격완화장치를 구비하는 도로 안전시설물들은 앞서 제시된 차량 충돌시의 문제점의 일부를 개선하는 효과를 거둘 수는 있지만 문제점들을 전체적으로 함께 개선시킬 수 있는 충분한 해결수단을 제시하지 못하고 있다.

특히, 도로 안전시설물에 충격을 완화하기 위하여 완충장치의 재질로 타이어나 기타 고무, 탄성 폴리우레탄폼 재질의 사용이 일반적인데, 이런 완충장치의 경우, 차량 충돌시 그 탄성 반발력에 의해 차량을 되튕겨서 충격량을 크게 할 가능성도 있고, 차량이 다시 경사지게 도로를 가로질러 반대편으로 가도록 함으로써 도로의 다른 차량과의 이차충돌을 야기하여 대형 사고의 위험성을 높이는 문제가 있다.

한편, 비탄성 완충소재로 반발력은 약하지만 충격흡수력이 높은 메모리폼이 개발되어 배개 및 침대 쿠션 등으로 많이 사용되고 있다. 대한민국 등록특허 10-1503222에는 메모리폼의 제조방법의 한 예가 개시된다.

이 등록특허에 따르면, 메모리폼은 주제(主劑)로서의 액상의 레진 프리믹스(resin premix)와 경화제로서의 액상의 연질 폴리우레탄 이소시아네이트를 혼합하여 발포시키되, 이들을 통주물식으로 닫힌 성형틀 안에 넣어서 발포시켜 원하는 형상을 만들 수 있다.

폴리우레탄은 폴리에테르 폴리올에 이소시아네이트를 첨가하여 우레탄 반응을 통해 형성된다. 이때, 폴리올(polyol)은 분자말단에 2개 이상의 수산기(-OH)를 갖고 있는 유기화합물이며, 이소시아네이트는 분자에 이소시아네이트기(-NCO)를 갖고 있는 유기화합물을 말하는데, 이들 물질이 폴리우레탄 폼 제조에 주성분을 이룬다. 이소시아네이트로는 주로 MDI(methylene diphenyl diisocyanate), TDI(toluene diisocyanate) 등이 사용된다.

이 등록특허에는 메모리폼을 제조하는 조성물들의 구성 비율과 성형밀도, 탄성계수 등의 물성에 관한 데이터를 정리한 표도 개시된다. 액상의 레진 프리믹스를'제2조성물'이라고 하고, 경화제로서의 액상의 폴리우레탄 이소시아네이트는 '제1조성물'이라고 하면, 메모리폼은 이들 조성물을 혼합 발포하여 형성하는데, 제1 조성물은 이소시아네이트 70~85 중량%와 폴리올A 15~30 중량%를 반응시켜 형성한 것으로서, 이때 이소시아네이트 함량이 15~25% NCO이고, 점도가 150~700 cps/23°이다. NCO라는 것은 이소시아네이트 시료 중에 들어있는 NCO 성분의 무게를 중량%로서 나타낸 것이다.

여기서 제2조성물은 폴리올B 73~80중량%, 폴리올C 5.5~7.5중량%, 발포제 0.1~1.5 중량%, 가교제 5.5~7.5 중량%, 쇄연장제 2.5~4.5 중량%, 정포제 1.7~2.5 중량%, 촉매A 2.0~3.5 중량%, 촉매B 0.5~1.5 중량% 및 안료 0.01~0.2 중량%를 반응시켜 형성한 것으로서, 이때 점도는 150~700 cps/23°이다.

폴리올A는 점도가 600~800 cps/23°이며 OH값이 25~31 mgKOH/g이고 관능기 수가 3이며 분자량이 4500~5100인 폴리에테르 폴리올이고, 폴리올B는 점도가 350~480 cps/23°이며 OH값이 30~37 mgKOH/g이고 관능기수가 3이며 분자량이 2500~2900인 폴리에테르 폴리올이고, 폴리올C는 점도가 400~700 cps/23°이며 OH값이 45~50 mgKOH/g이고 관능기수가 3이며 분자량이 2000~2500인 폴리에테르 폴리올이다. 또한, 촉매A는 수지화 촉매(resinification catalyst, blowing catalyst)이고, 촉매B는 포화촉매(blowing catalyst)이다. 촉매A로서 사용되는 수지화 촉매는, 폴리올과 이소시아네이트 반응(수지화 반응)을 촉진시켜 주는 촉매로서 유기금속계(주석화합물, 납화합물 등)나 일부 3급 아민(TEDA)이 사용된다. 촉매B로서 사용되는 포화촉매는 이소시아네이트와 물과의 반응(포화반응)을 촉진시켜 주는 촉매로서 일부 3급 아민(PMDETA, BDMEE)들을 사용할 수 있다.

발포제(blowing agent)는 폼을 제조하기 위해 사용되는 물질로서 고분자 반응 중 기포를 형성하여 주는 물질을 말한다. 발포제로는 물 또는 CFC등의 물질을 사용할 수 있는데, 물을 발포제로 사용할 경우에는 물이 이소시아네이트와 반응하여 이산화탄소(CO2)를 발생시킨다.

가교제(cross linker)는 고분자 사슬을 가지달린 사슬로 만들거나 망사구조를 만드는 물질인데, 저분자량의 다가알콜이나 아민을 사용할 수 있으며, 그 외에 3가 이상의 알콜 또는 아민류를 사용할 수도 있다. 쇄연장제(chain extender)는 고분자의 주사슬을 연장시키는 물질인데, 2가의 알콜이나 아민류를 사용할 수 있다. 정포제(surfactant)는 계면활성 효과작용으로 폼내의 셀구조에 영향을 미치는 물질이며, 원료의 혼합성, 안정성, 기포발생 및 기포의 안정성 등에 기여한다. 안료(toner)는 최종 폴리우레탄 폼 제품의 색상을 내기 위하여 레진 프리믹스 원료에 소량 투입하는 첨가제이다.

이때, 제1조성물과 제2조성물은 100:50~100:200의 중량비율로 혼합되어 발포 및 경화됨으로써 성형밀도 45~80㎏/㎥의 연질 폴리우레탄 폼을 형성한다.

대한민국 등록특허 제10-0912376호 대한민국 특허공개 제10-2006-0072726호 대한민국 특허공개 제10-2006-0107483호 대한민국 등록실용신안 제20-0323064호 대한민국 등록특허 제10-1503222호

본 발명은 상술한 도로 안전시설물의 기존 문제점을 경감하기 위한 것으로,

종래의 도로 안전시설물에서 차량 충돌시 충격량을 줄이면서, 한편으로 충돌시의 반발 탄성과 마찰력을 줄임으로써 2차적 충돌 사고의 위험을 줄일 수 있는 구성을 가진 롤러 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도로 안전시설물용 롤러는 직접 혹은 간접으로 지면에 설치되는 지주가 삽입될 수 있으며 삽입된 지주 측면을 감싸듯이 설치될 수 있는 원통형 파이프, 원통형 파이프 외측면에 설치되는 메모리폼, 메모리폼 외측에 메모리폼을 커버하도록 설치되는 외층커버를 구비하여 이루어진다.

원통형 파이프는 지주 외측면과 틈새를 가져 지주를 중심으로 회전가능하도록 설치된다.

본 발명에서 원통형 파이프는 단순히 한 층의 원통형 파이프로 이루어지거나, 서로 이격되는 두 층으로 이루어져 외층이 내층을 감싸되 두 층 사이에 틈새를 가지도록 이루어질 수 있다. 이때, 원통형 파이프가 서로 내외로 겹쳐진 두 층 사이의 틈새에는 윤활제가 내장되는 것이 바람직하고, 윤활제로는 구리스와 같은 쉽게 흘러내리지 않는 점성 윤활제가 사용될 수 있다.

본 발명에서 메모리폼은 통상 폴리우레탄폼 재질로 이루어지되 형성과정에서 성분 조절을 통해 점성을 강화한 것으로, 기존에 잘 알려지고 사용되는 재질이며, 여기서는 기존에 알려진 메모리폼 가운데 원하는 특성을 가진 것을 제작하거나 선택하여 사용할 수 있다.

특히, 메모리폼을 형성할 때 폴리우레탄에 칩 상태나 분쇄된 분말 상태의 폐타이어를 포함시켜 메모리폼의 성능을 실질적으로 저하시키지 않으면서 재료의 비용을 절약하고 자원 재활용의 효과를 높일 수 있다. 이때, 폴리우레탄과 폐타이어 칩 혹은 폐타이어 분말의 혼합물은 폴리우레탄 30~60중량%와 폐타이어 40~70중량%의 비율로 섞어 만들 수 있고, 발포는 혼합물 상태에서 이루어지도록 하며, 메모리폼 형성을 위한 첨가물은 폐타이어의 중량을 고려하지 않고 폴리우레탄 중량을 고려하여 상호 비율을 조정하면 된다.

본 발명에서 원통형 파이프는 PVC, PE, PP 등의 합성수지 재질로 이루어질 수 있으며, 차량 충돌시 충격에 의해 쉽게 깨지지 않고 대부분이 철제인 지주와의 관계에서 상호 쉽게 미끄러질 수 있는 재질을 선택하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 외층커버는 메모리폼 외측면에 우레아 코팅이나 우레탄 코팅과 같은 합성수지 코팅을 통해 형성하는 것일 수 있으며, 표면에는 도로 목적상 필요한 표시나 시인성을 높이기 위한 표시를 인쇄나 도색을 통해 형성할 수 있다.

본 발명에서 메모리폼과 외층커버 사이에는 중간층으로서 에스테르계 발포폼층이 더 구비될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도로 안전시설물용 롤러의 제작방법은, 원통형 파이프를 준비하는 단계, 원통형 파이프 측벽면 외측에 성형틀을 설치하는 단계, 성형틀에 재료를 주입하여 원통형 파이프 측벽면에 메모리폼을 설치하는 단계, 메모리폼 주변에 외층커버를 설치하는 단계를 구비하여 이루어질 수 있다.

본 발명에서 메모리폼을 형성한 후 외층커버를 설치하기 전에 메모리폼 외측에 중간층으로서 에스테르계 발포폼층을 형성하는 단계가 더 구비될 수 있다.

본 발명 방법에서 원통형 파이프를 준비하는 단계는, 원통형 파이프가 내층 원통형 파이프와 외층 원통형 파이프의 복층으로 이루어지는 경우, 내층 원통형 파이프를 준비하고, 내층 원통형 파이프 외측면에 점성 윤활제를 도포하는 단계 및 내층 원통형 파이프가 외층 원통형 파이프에 삽입되도록 외층 원통형 파이프를 내층 원통형 파이프에 결합시키는 단계를 구비하여 이루어질 수 있다.

혹은 본 발명에서 원통형 파이프를 준비하는 단계는, 원통형 파이프가 내층 원통형 파이프와 외층 원통형 파이프의 복층으로 이루어지는 경우, 외층 원통형 파이프를 준비하여 이에 대해 그 외측으로 메모리폼 및 외층커버를 설치한 상태에서미리 준비된 내층 원통형 파이프(윤활제가 도포된 경우를 포함)가 외층 원통형 파이프에 삽입되어 결합되는 형태를 이루도록 준비할 수 있다.

본 발명에서 메모리폼을 설치하는 단계는 원통형 파이프 외측에 성형틀이 위치하도록 원통형 파이프와 성형틀을 결합시켜 준비하고, 원통형 파이프와 성형틀 사이의 공간에 메모리폼을 형성하기 위한 재료 물질을 채우고 발포한 상태에서 굳혀서 성형하는 작업을 통해 이루어질 수 있다.

본 발명에서 외층커버 자체가 성형틀의 역할을 할 수 있다. 이런 경우, 롤러 제작시 성형틀을 설치하고 제거한 뒤 다시 외측커버를 메모리폼 외측에 설치, 결합시키는 작업을 줄일 수 있다.

본 발명의 롤러를 도로 안전시설물에 있는 지주 혹은 기둥 외측으로 설치하면, 이 롤러는 메모리폼을 이용하여 제작함으로써 차량이 도로 안전시설물에, 특히 롤러가 설치된 지주에 충돌할 때 충격 흡수를 통해 충격량을 줄이면서, 반발력에 의해 지주로부터 되튕기는 현상을 억제할 수 있다.

아울러, 본 발명의 롤러를 설치하는 경우, 종래의 롤러와 마찬가지로 차량이 비스듬히 충돌하면 롤러가 회전하게 되어 미끌어지게 된다. 따라서 차량의 충돌 부분이 마찰로 인해 급격히 속도가 줄면서 충격이 커지거나, 차량이 회전하거나 뒤집히는 현상을 억제할 수 있다.

결국, 본 발명의 롤러를 도로 안전시설물에 사용하는 경우, 도로 방향 혹은 도로 안전시설물 설치방향과 비스듬히 차량이 충돌되는 경우 반발 탄성과 마찰력을 동시에 줄임으로써 차량이 도로 안전시설물을 따라 도로 방향으로 속도를 줄이면서 어느 정도 계속적으로 진행할 수 있도록 하여, 충격을 줄이고 2차적 충돌 사고의 위험을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도로 안전시설물용 롤러의 일 실시예를 일부 부분을 파단하여 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 도로 안전시설물용 롤러의 일 실시예를 일부 부분을 파단하여 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 도로 안전시설물용 롤러의 일 실시예의 종단면을 도시한 종단면도,
도 4는 본 발명에 따른 도로 안전시설물용 롤러의 일 실시예의 횡단면을 도시한 횡단면도,
도 5는 본 발명의 실시예를 이루는 롤러를 만드는 제조방법을 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 이루는 롤러를 도시한 종단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

단, 도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장적으로 표현될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 도로 안전시설물용 롤러는 PVC 재질의 원통형 파이프(100)와, 메모리폼 본체(200)와, 에스테르계 발포폼(300)과, 우레탄 외층커버(400)를 포함하여 이루어진다.

원통형 파이프(100)는 가드레일과 같은 도로 안전시설물에 있는 기둥 형태의 지주(10)들에 각각 끼워져 한편으로 도로 안전시설물의 강도를 보완할 수 있고, 다른 한편으로 지주와 사이에 슬라이딩(미끄럼)을 통해 상호 회전이 이루어질 수 있도록 한다.

메모리폼은 여기서 에테르계 폴리우레탄에 칩 상태나 분쇄된 분말 상태의 폐타이어를 섞어 교반기와 같은 혼합기를 이용하여 균일하게 혼합하고 성형틀 내에서 발포성형하여 만들어질 수 있다.

폐타이어 칩이나 폐타이어 분말은 메모리폼의 성능을 실질적으로 저하시키지 않으면서 재료의 비용을 절약하고 자원 재활용의 효과를 높일 수 있도록 한다. 이를 위해 폴리우레탄과 폐타이어 칩 혹은 폐타이어 분말의 혼합물은 폴리우레탄 30~60중량%와 폐타이어 40~70중량%의 비율로 섞어 만들 수 있다. 이런 경우, 폐타이어는 폴리우레탄의 물성에 의해 쉽게 폴리우레탄과 표면에서 결합상태를 유지하므로 별도의 접착제를 사용할 필요가 없고, 접착제와의 상호 작용에 의해 공해물질이 용출되는 위험성도 없어 사용상이 별다른 문제는 없게 된다.

이런 혼합물에 경화제 등 첨가물을 믹서 혼합한 후 성형틀(몰드)에 주입하여 발포 성형이 이루어지도록 한다. 이때, 메모리폼 형성을 위한 첨가물은 폐타이어의 중량을 고려하지 않고 폴리우레탄 중량을 고려하여 상호 비율을 조정하면 된다.

메모리폼 본체(200)는 안전을 위해 도로의 중앙선이나 도로변 곡선부분에 일정 간격으로 매설되어 고정되는 기둥 형태의 지주(10)에 의해 관통되는 원통형 파이프(100)에 끼워진 형태로 설치되며, 외측은 그 위에 형성되는 에스테르계 발포폼 및 외층커버로 덮인 상태를 이룬다. 따라서, 메모리폼 본체(200)는 형상 측면에서 대략 원통형으로 중앙부에 원통형 파이프(100)가 끼워질 수 있도록 통공(210)이 형성됨을 알 수 있다.

도로 안전시설물은 일단 종래의 도로 안전시설물과 마찬가지로 차량이 중앙선을 침범하거나 도로 밖으로 나가는 것을 방지하는 한편, 도로 안전시설물의 지주에 설치된 롤러가 차량과 충돌할 때 롤러를 이루는 메모리폼 본체(200)는 운행중인 차량의 충격을 흡수한다.

또한, 종래의 탄성 우레탄폼 등의 완충재와 달리 본 발명의 롤러는 완충재가 메모리폼으로 이루어져 탄성 반발력이 억제되므로 차량이 충돌된 지주로부터 되튕겨나가는 현상을 감소시킨다. 더욱이 지주에 설치된 롤러가 회전하면서 마찰력을 줄이게 되므로 이러한 롤러의 회전과 함께 작용하여 차량이 단기적으로 도로 안전시설물을 따라 진행되도록 한다. 차량이 도로 안전시설물에 충돌할 때 이런 진행은 가장 안전한 것이며, 이런 유도 작용은 차량의 2차 충돌 사고 발생의 위험성을 최소화시킬 수 있다.

에스테르계 발포폼(300)은 메모리폼 본체(200)의 외부에 성형틀을 설치하고 메모리폼 본체와 외부 성형틀 사이의 공간에 에스테르계 우레탄을 주입하여 2차 발포하여 이루어질 수 있고 메모리폼 본체의 외측에 도포하는 방식으로 형성하는 것도 가능하다. 에스테르계 발포폼(300)은 에스테르계 우레탄으로 메모리폼 본체에 비해 얇은 20~30mm 두께로 형성될 수 있으며, 경우에 따라 생략하는 것도 가능하다. 이런 에스테르계 발포폼은 메모리폼 본체(200)의 외부에 2차 발포로 형성함으로써 표면 인장력을 높일 수 있고 표면의 다듬질 정도를 고르고 매끄럽게 하는 역할을 할 수 있다.

우레탄 외층커버(400)는 에스테르계 발포폼(300)의 표면을 폴리우레탄 수지로 3~4mm 정도의 두께로 코팅 처리하여 형성될 수 있다. 폴리우레탄폼에 비해 폴리우레탄 수지는 조직이 더 치밀하고 자외선이나 화학물질에 대한 내성 및 기계적 강성이 더 우수하다. 따라서, 메모리폼 본체(200)는 특성상 물을 흡수할 수 있지만, 본 발명의 롤러는 우레탄 외층커버(400)에 의해 메모리폼 본체(200) 및 에스테르계 발포폼(300)의 표면 찢김을 보호하고 방수 처리 및 자외선이나 공해물질에 의한 열화 및 분해를 방지할 수 있어 반영구적으로 사용이 가능하게 된다.

아울러, 본 실시예의 우레탄 외층커버(400)의 외표면에는 야간에도 도로 안전시설물을 용이하게 식별할 수 있도록 야광표지(500)가 구비되어지게 된다.

야광표지(500)는 식별효율을 최대화할 수 있도록 도3에 도시되듯이 우레탄 외층커버(400)의 외표면 전체에 구비될 수 있고, 도시되지 않지만 우레탄 외층커버(400)의 표면에 띠 형태로 부착될 수 있다. 이때, 띠 형태로 부착된 야광표지(500)는 우레탄 외층커버(400)의 상, 하에 일정 간격을 두고 복수개로 형성될 수 있다.

야광표지(500)를 구비하면 차량 운행중 야간에 도로 안전시설물의 식별이 용이하게 되며, 도로의 곡선 부위나 중앙선 부위를 쉽게 파악할 수 있어 차량의 안전운행에 도움이 될 수 있다.

도 5의 흐름도에는 이러한 본 발명의 한 실시예를 만드는 방법이 단계적으로 개시된다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 도로 안전시설물용 롤러의 제조방법에서 먼저 원통형 파이프를 준비하는 단계(S10)가 이루어진다. 이어서, 메모리폼 형성을 위해 외측 몰드에 원통형 파이프를 결합시켜 전체 몰드를 구성하게 된다(S20). 한편으로, 몰드에 넣을 메모리폼 원료를 준비하는 단계(S30)가 이루어지며, 전체 몰드가 준비되면 이 메모리폼 원료를 몰드에 주입시켜 메모리폼을 형성시킨다(S40).

메모리폼의 원료는 통상과 같이 액상 성분을 혼합하고, 기계적 및 화학적 방법으로 발포를 실시할 수 있으며, 몰드에 넣은 상태에서 발포가 이루어지도록 하는 방법과 일차적으로 발포를 시킨 상태에서 액상으로 몰드에 주입을 하는 방법이 모두 이루어질 수 있다.

메모리폼은 원통형 파이프 측벽을 감싸는 형태로 형성되며, 메모리폼 경화가 이루어진 뒤에는 외측 몰드를 제거한다.

원통형 파이프 측벽에 메모리폼이 형성된 상태에서 메모리폼 외측에 에스테르계 발포폼을 형성한다. 에스테르계 발포폼은 메모리폼 형성과 같은 방식으로 외측에 형성할 수도 있다. 즉, 형성된 메모리폼 본체(200) 및 원통형 파이프(100)의 결합체를 2차 몰드에 결합시키고, 에스테르계 우레탄을 주입하여 메모리폼 본체(200) 외부에 표면 인장력이 강화되고 표면이 매끄러운 에스테르계 발포폼(300)이 형성되도록 2차 발포 성형을 할 수 있다(S50). 에스테르계 발포폼이 두께를 얇게 형성하는 경우, 메모리폼 외측에 발포폼을 액상으로 도포한 후 경화시키는 방식도 가능하다.

이어서, 에스테르계 발포폼(300) 외측에 전반적으로 표면의 찢어짐 및 화학적 분해를 방지하고 방수를 위해서 폴리우레탄 수지를 이용하여 코팅 처리하여 우레탄 외층커버(400)를 형성하게 되고,

폴리우레탄 수지로 이루어진 우레탄 외층커버(400) 위에는 야광표지(500)나 기타 원하는 무늬나 정보표지가 인쇄나 도색 작업을 통해 혹은 부착방식을 통해 롤러 최외각에 결합된다.

도6은 도1 내지 도4에 개시된 것과 다른 본 발명의 실시예를 나타내는 수직단면도이다.

이런 실시예를 앞선 도3의 실시예와 비교하여 살펴보면, 여기서는 지주에 삽입되도록 설치되는 원통형 파이프가 내층 원통형 파이프(110)와 외층 원통형 파이프(130)의 두 층으로 이루어지고, 이들 두 층의 원통형 파이프는 내외 방향으로 겹치도록 설치된다. 내층 원통형 파이프(110)의 하단에는 외측으로 절곡하여 뻗는 플랜지 형태의 부분(115)이 있어서 외층 원통형 파이프(130) 및 후술하는 윤활제(120)가 아래로 빠져나가는 것을 억제하는 역할을 할 수 있다.

두 층의 원통형 파이프는 앞선 실시예에서 언급된 합성수지 파이프와 같은 재질로 이루어질 수 있고, 금속 재질로 형성되는 것도 가능하며, 외층은 메모리폼과의 결합력이 좋은 합성수지 파이프로 내층은 철제 지주와 사이에 미끄럼이 잘 이루어질 수 있는 금속 재질 파이프로 이루어질 수도 있다.

내층 및 외층 사이에는 1~2mm 정도의 틈새 공간이 있고, 이 틈새 공간에는 구리스와 같은 점성 윤활제(120)가 채워져 두 원통형 파이프 사이에서 미끄럼이 쉽게 이루어져 상대적 회전이 가능하게 된다.

이런 두 층 사이의 회전은 내층 원통형 파이프(110)와 지주(10) 사이의 미끄럼에 의한 회전과 같은 방식으로 이해될 수 있으며, 실제로 차량에 의해 도로 방향과 비스듬한 각도로 충돌이 이루어지면 내층 원통형 파이프(110)는 지주(10)에 대해 회전을 할 수 있고, 외층 원통형 파이프(130)는 내층 원통형 파이프(110)에 대해 회전할 수 있게 된다.

결국, 하나의 원통형 파이프가 지주(10)에 대해 회전하는 것에 비해 외층 원통형 파이프(130)는 더 쉽게 지주(10)에 대해 회전을 할 수 있고, 외층 원통형 파이프(130) 외측에 설치되는 메모리폼 본체(200)나 이 메모리폼 본체의 외측에 설치되는 우레탄 외층코팅(500)은 차량 충돌시 더 쉽게 회전하여 도로 안전시설물과 차량 사이에 마찰력이 감소하도록 작용하고, 차량이 진행방향으로 계속 진행하는 경향을 가지도록 한다.

차량이 이런 경향을 가지면, 가령, 도로 안전시설물이 롤러를 설치한 다수의 기둥 혹은 지주가 도로를 따라 연속적으로 설치된 가드레일이라고 가정하면, 차량은 한편으로 도로 방향으로 진행하려 하고, 한편으로 가드레일쪽으로 계속 진행하려고 하여, 차량은 연속으로 도로를 따라 설치된 지주들의 롤러에 계속 부딪히게 되고, 부딪힐 때마다 각 롤러의 메모리폼 등의 충격흡수 작용에 의해 운동에너지는 감소하면서 차량은 앞으로 진행하게 된다.

결국, 차량이 가드레일을 파손하면서 도로를 벗어나지 않으면 차량은 도로를 따라 설치된 가드레일을 따라 접하면서 전방으로 진행하면서 속도를 점차 잃어 큰 충격없이 정지할 가능성을 높이며, 2차 충돌 사고의 확률을 낮출 수 있다.

이상에서는 본 발명을 한정된 실시예를 통해 설명하고 있지만, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형실시가 가능한 것을 알 수 있을 것이다.

10 : 지주 100 : 원통형 파이프
110: 내층 원통형 파이프 120: 윤활제
130: 외층 원통형 파이프 200 : 발포폼 본체
210 : 통공 300 : 에스테르계 발포폼
400 : 우레탄 외층커버 500 : 야광표지

Claims (7)

1. 도로 안전시설물의 지주가 삽입될 수 있으며 삽입된 지주 측면을 감싸듯이 설치될 수 있는 원통형 파이프,
   상기 원통형 파이프 외측면에 설치되는 메모리폼,
   상기 메모리폼 외측에 상기 메모리폼을 커버하도록 설치되는 외층커버를 구비하여 이루어지는 도로 안전시설물용 롤러.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 메모리폼은 질량 기준으로 에테르계 폴리우레탄 수지 30~60 중량부에 대해 칩이나 분말 형태의 폐타이어 40~70 중량부가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 도로 안전시설물용 롤러.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 원통형 파이프는 내층 원통형 파이프 및 외층 원통형 파이프가 내외로 겹치면서 틈새 공간을 통해 서로 이격되어 상대적으로 회전할 수 있도록 이루어지며,
   상기 틈새 공간에는 윤활제가 구비되는 것을 특징으로 하는 도로 안전시설물용 롤러.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 메모리폼과 상기 외층커버 사이에는 에스테르계 발포폼이 더 구비되고,
   상기 외층커버는 폴리우레탄 수지 코팅으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도로 안전시설물용 롤러
5. 제 1 항 또는 제 2 항의 도로 안전시설물용 롤러를 제작함에 있어서,
   상기 지주가 삽입될 수 있는 상기 원통형 파이프를 준비하는 단계,
   상기 원통형 파이프 측면 외측에 성형틀을 설치하여 상기 원통형 파이프와 상기 성형틀 사이 공간에 메모리폼 성형을 위한 재료가 주입될 수 있도록 준비하는 단계,
   상기 성형틀에 상기 재료를 주입하여 상기 메모리폼 본체를 형성하는 단계,
   상기 메모리폼 외측으로 코팅을 통해 상기 외층커버를 설치하는 단계를 구비하여 이루어지는 도로 안전시설물용 롤러 제작방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 원통형 파이프는 내층 원통형 파이프 및 외층 원통형 파이프가 내외로 겹치면서 틈새 공간을 통해 서로 이격되어 상대적으로 회전할 수 있도록 이루어지며, 상기 틈새 공간에는 윤활제가 구비되는 것으로서,
   상기 원통형 파이프를 준비하는 단계에서는 상기 외층 원통형 파이프를 준비하고,
   상기 외층 원통형 파이프의 외측에 상기 메모리폼 본체와 상기 외층커버가 설치된 이후에 상기 외층 원통형 커버 내부 공간에, 외측 표면에 윤활제가 도포된 상기 내층 원통형 커버를 삽입시켜 상기 외층 원통형 커버와 상기 내층 원통형 커버를 결합시키는 단계가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 도로 안전시설물용 롤러 제작방법.
7. 제 1 항 또는 제 2 항의 도로 안전시설물용 롤러를 제작함에 있어서,
   상기 지주가 삽입될 수 있는 상기 원통형 파이프를 준비하는 단계,
   상기 원통형 파이프 측면 외측에 상기 외층커버를 성형틀로서 설치하여 상기 원통형 파이프와 상기 성형틀 사이 공간에 메모리폼 성형을 위한 재료가 주입될 수 있도록 준비하는 단계,
   상기 성형틀에 상기 재료를 주입하여 상기 메모리폼 본체를 형성하는 단계를 구비하여 이루어지는 도로 안전시설물용 롤러 제작방법.

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