WO2024029938A1 - 종이 부표 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세플라스틱이 발생되지 않으며, 저렴한 비용으로 대량생산이 가능하고, 내구성을 향상시켜 사용수명을 연장시킬 수 있는 종이 부표에 관한 것으로, 친환경 종이를 주재료로 하여 종이 드럼의 양단을 그루브 프레싱(Groove Pressing) 및 시밍(Seaming) 기법을 이용하여 부표의 본체를 제작하고, 상기 본체의 외부면에 고경도 방수도료로 코팅함으로써 해양오염을 방지하면서도 수밀성과 내구성 및 내마모성을 향상시킨 고강도의 종이 부표 및 제조방법을 제공한다.

Description

종이 부표 및 제조방법

본 발명은 종이 부표에 관한 것으로, 보다 상세하게는 친환경 종이를 주재료로 하여 종이 드럼의 양단을 그루브 프레싱(Groove Pressing) 및 시밍(Seaming) 기법을 이용하여 부표의 본체를 제작하고, 상기 본체의 외부면에 고경도 방수도료로 코팅함으로써 해양오염을 방지하면서도 수밀성과 내구성 및 내마모성을 향상시킨 고강도의 종이 부표 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 부표(buoy)는 수면에 띄운 표지판을 의미하며 항로를 표시하는데 사용하거나, 수산양식업에서 그물이나 로프와 같은 양식구조물을 매달아 해상에 띄어 놓음으로써 양식장을 설치 및 표시하기 위한 하나의 수단으로 사용되고 있다.

양식장에서 주로 사용되는 부표는 스티로폼(polystyrene foam) 소재를 이용한 것으로 가볍고 부력이 강하며 비용이 저렴하다는 장점이 있지만, 내구성이 떨어져 햇빛이나 물살 등에 의한 충격이 그대로 전달되어 쉽게 파손되거나 변형되는 단점이 있다. 이때, 파손된 파편들은 해양 오염을 초래하고 단시간에 미세플라스틱으로 분해되는 문제점을 가지고 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 스티로폼 부표를 대체하는 부표들이 개발되고 있으며 그 종류는 다음과 같다. 합성수지제(polyethylene)를 이용한 사출 부표, 발포 폴리프로필렌(Expanded Polypropylene) 및 발포 폴리에틸렌(Expanded Polyethylene)수지를 이용한 발포 부표, 그 외 외부 페트(PET) 형태의 부표 내부에 2차 부력을 위해 에어셀(Aircell)을 삽입하여 제조한 페트 에어셀 부표등이 있지만 이 또한 플라스틱이라는 문제점이 있다.

미세플라스틱은 미생물에 의해 잘 분해되지 않으며, 미세플라스틱을 섭취한 해양 생물은 물리적인 상처에서부터 장 폐색, 산화스트레스, 번식 장애 등의 다양한 부작용을 겪으며 심한 경우 사망에까지 이를 수 있으며 최악의 경우 생물의 멸종은 물론 생태계에 악영향을 미치는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위한 대안으로 알루미늄(aluminium)을 소재로 부표가 개발되었으나 가격이 비싸다는 점이 어민들에게 부담이 되고 있다. 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 해양 오염을 방지하고 비용적으로 부담이 적은 친환경 부표의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

나아가 아래 선행기술문헌에는 종이 소재로 만든 종이 부표에 관한 것을 개시하고 있지만, 밀폐구조의 특성상 수밀성과 내구성을 담보하기 어려운 점이 있어, 본 발명은 아래 선행기술의 밀폐구조를 개선하기 위하여 안출된 것이다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

(특허문헌 1) 대한민국 등록특허공보 제10-2319912호

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 개발된 것으로, 친환경 종이재를 사용함으로써 해양 오염을 방지하고 미세플라스틱이 발생되지 않는 종이 부표 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 부표의 소재 및 구조의 변화를 통해 수밀성, 내구성 및 내마모성을 향상시켜 사용수명을 연장시킬 수 있는 종이 부표 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 친환경 종이 부표의 제조시에 부표의 밀폐를 위한 결합구조를 단순화하여 제조가 용이한 종이 부표 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 저렴한 비용으로 대량생산이 가능한 종이 부표 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 종이 재질의 내부가 비어 있는 원통 형상의 지관으로 형성되는 바디부; 상기 바디부의 양측에서 상기 바디부를 밀폐시켜 부력이 발생될 수 있도록 하는 한 쌍의 밀폐부; 및 상기 종이로 제작된 바디부와 밀폐부의 결합체인 종이 부표 본체에 물이 스며들지 않도록 함과 동시에 강도를 향상시킬 수 있도록 종이 부표 외부면에 형성되는 고경도 방수도료 코팅층을 포함하여 이루어지는 종이 부표 및 그의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 종이 부표는 바디부 양단에 그루브 홈이 형성되어 있어 밀폐부를 바디부에 결합할 때 그루브 홈에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 있어서 상기 바디부와 상기 밀폐부를 결합함에 있어서, 환형 고리와 바디부의 단부가 서로 겹쳐진 상태에서 환형 고리와 바디부의 단부를 굽히면서 겹쳐 눌러 접합하는 시밍(Seaming) 기법에 의해 컬링(Curling)을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 바디부의 양측에 형성되는 상기 밀폐부는 로프나 와이어 등을 결속시킬 수 있는 결속 고리부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 결속 고리부는 천공된 밀폐부 양단에 로프나 와이어를 체결할 수 있도록 토글 너트에 의해 고정되며, 확장 앵커, 스레드 앵커, 몰리 볼트, 토글 볼트 등과 접속 기구로 이루어질 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 그루프 프레싱으로 만들어진 그루브 홈은 로프나 와이어 등으로 감아 결속하기 위한 보조 결속 수단으로 사용할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 종이 부표는 본체가 친환경 종이로 제작됨으로써 리사이클링이 가능하며, 소각 매립 시 주원료가 천연자원이므로 일체의 공해문제가 없고 재생원료를 사용하여 제작이 가능하며 미세플라스틱이 발생되지 않아 미세플라스틱으로 인한 해양 오염을 원천적으로 방지할 수 있다.

이에 더하여, 본 발명에 따른 종이 부표는 외부면에 존재하는 환경 친화적인 고경도 방수도료 코팅층에 의해 보호됨으로써 본체 내부로 물이 스며들지 않도록 함과 동시에 종이 부표의 강도, 탄성률, 내구성 등을 향상시켜 사용수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 종이 부표의 제조방법을 제공함으로써 저렴한 비용으로 대량생산이 가능할 뿐만 아니라, 양식 어가의 양식장 설비비용은 물론 유지/보수비용까지 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 종이 부표의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 종이 부표의 측면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 종이 부표의 평면도이다.

도 4는 도 3의 A에 대한 단면도이다.

도 5는 도 4의 B를 확대한 단면도이다.

도 6은 도 4의 C를 확대한 단면도이다.

도 7과 도 8은 본 발명에 따른 종이 부표의 제작 과정을 보여주기 위한 도면이다.

본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어나 단어는 일반적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니된다. 발명자가 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어나 단어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 따라, 본 발명의 기술적 사상과 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명이 실현되는 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 기술적 사상을 전부 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 및 응용 가능한 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 종이 부표의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 종이 부표의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예 의한 종이 부표의 평면도이며, 도 4는 도 3의 A에 대한 단면도이다. 도 5는 도 4의 B를 확대한 단면도이다. 도 6은 도 4의 C를 확대한 단면도이다.

도 1 내지 도 6를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 종이 부표(10)는 바디부(100), 밀폐부(200)를 포함하여 이루어지되, 상기 바디부와 상기 밀폐부에는 고경도 방수도료 코팅층(300)이 형성된다.

상기 바디부(100)는 내부가 빈 중공 형상의 원통 형태로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 종이로 제작된 내부가 빈 지관통을 소정 길이로 절단하여 제작할 수 있다. 이때, 지관통의 양단에 금속 재질로 제작된 환형고리(110)를 배치한 상태에서 그루브 프레싱(Groove Pressing) 기계를 이용하여 그루브 홈(111)을 제작하는 것이 바람직하다.

상기 그루브 홈(111)은 바디부(100)에 밀폐부(200)를 밀착 고정시키기 위한 것으로 밀폐부(200)는 바디부(100)의 양측에 결합되어 바디부(100)의 양측을 밀폐함으로써 부력이 발생되도록 하고 상기 바디부(100)와 상기 밀폐부(200)가 결합함으로써 부표의 본체를 형성하게 된다.

또한, 상기 바디부(100)에 상기 밀폐부(200)를 고정함에 있어서 바디부(100)에 밀폐부(200)를 결합한 상태에서 도 5와 같이 시밍(Seaming) 기법을 이용하여 상기 바디부(100)의 양단에 컬링(Curling)(112)을 형성시킴으로서, 바디부(100)에 밀폐부(200)가 고정되는 것이 바람직하다.

구체적으로 상기 컬링(112)은 상기 환형 고리(110)와 상기 바디부(100)의 단부가 서로 겹쳐진 상태에서 상기 환형 고리(110)와 상기 바디부(100)의 단부를 굽히면서 겹쳐 눌러 접합하는 시밍 가공에 의해 컬링이 형성되게 된다.

여기서, 상기 밀폐부(200)는 나무판 또는 종이를 성형하여 제작되는 것이 바람직하다.

보다 상세하게는 상기 밀폐부(200)는 밀폐부 형상에 따라 나무판 또는 종이를 가지고 진공, 흡착, 성형 및 고온 압착/건조 등의 과정으로 통해 다양하게 제작될 수 있다.

상기 밀폐부(200)에는 로프나 와이어 등으로 결속을 위한 결속 고리부(210)를 포함할 수 있다.

상기 결속 고리부(210)는 본 발명에 의한 부표의 외면에 로프나 와이어 등을 결속시킴에 있어서 상기 로프나 와이어의 일부가 결속되어 안착될 수 있도록 상기 밀폐부(200)에 형성된다.

보다 상세하게는 상기 결속 고리부(210)는 타공 작업을 통해 천공된 밀폐부(200)에 확장 앵커, 스레드 앵커, 몰리 볼트, 토글 볼트 등을 이용하여 로프를 체결할 수 있도록 토글 너트(220)를 이용하여 고정하여 밀폐부(200)의 양단 측면에 형성될 수 있다.

또한, 상기 바디부(100)에 밀폐부(200)를 고정시키기 위한 그르부 홈(111)이 보조 결속 고리부로서 사용될 수도 있다.

상기 고경도 방수도료 코팅층(300)은 상기 종이로 제작된 바디부(100)와 밀폐부(200) 결합체 내부에 물이 스며들지 않도록 함과 동시에, 상기 바디부(100)와 밀폐부(200)가 결합되어 형성되는 부표 본체의 강도를 향상시킬 수 있도록, 상기 바디부(100)에 밀폐부(200)가 결합된 상태에서 그 외부면에 도포되어 형성될 수 있다.

상기 고경도 방수도료 코팅층(300)은 폴리우레아 또는 환경 친화적인 고경도 방수도료가 바람직하다.

폴리우레아 수지는 내구성 있는 방수도막으로 사용되는데, 휘발성이 없는 무용제성 및 무촉매성이므로 환경 친화적이고 습도와 온도에 의한 영향이 적으며, 층간 부착력이 우수하고 높은 인장강도를 나타낼 뿐만 아니라, 인열강도와 내화학성이 우수하며 경도가 높아 내마모성이 우수하고 속경화성을 지닌다는 장점이 있다. 도한 염수분무에 노출시키거나 염수에 침적 시켰을 때에도 양호한 방식성을 나타내는 것으로 알려져 있어, 표면이 해수에 노출되는 부표의 코딩제로서 매우 바람직할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 종이 부표(10)는 환경 친화적인 고경도 방수도료를 바디부(100)와 밀폐부(200) 결합체의 외부면에 도포하여 코팅층(300)을 형성함으로써 친환경적인 면을 유지하면서, 상기 바디부(100)와 밀폐부(200) 결합체를 방수 처리하여 부표 내부에 물이 스며들지 않도록 함과 동시에, 바디부(100)와 밀폐부(200)의 강도, 탄성률, 내화학성 및 내마모성 등을 대폭 향상시킬 수 있다.

다음으로 도 7 및 도 8에 의해 본 발명에 따른 종이 부표의 제작 방법에 대해서 설명한다.

본 발명에 따른 종이 부표는 우선 도 7의 (a) 및 (b)에 나타낸 것과 같이 중공 원통형상의 지관으로 이루어지는 바디부(100)를 소정 길이로 준비한 후, 상기 바디부(100)의 양단부에 금속제의 환형 고리(110)를 상기 바디부의 단부와 겹쳐지도록 배치하는 단계(S10);

도 7의 (c)에서와 같이 그루브 프레싱에 의해 상기 바디부의 단부에 그루브 홈을 형성시키는 단계(S20);

도 7의 (d)에서와 같이 상기 그루브 홈에 상기 원통 형상의 바디부를 밀폐시키기 위한 밀폐부를 위치시키는 단계(S30);

상기 환형 고리와 상기 지관의 단부가 서로 겹쳐진 상태에서 상기 환형 고리와 상기 지관의 단부를 굽히면서 겹쳐 눌러 접합하는 시밍가공에 의해 컬링을 형성하는 단계(S40);를 포함하는 제조 방법에 의해 제작된다.

다음으로 지관의 양단에 형성된 밀폐부에 로프 등을 결속하기 위한 결속 고리부를 형성하는 단계(S50);를 수행한 후, 마지막으로 본 발명에 따른 부표로서의 기능을 확보하기 위하여 종이 부표의 외부면에 고경도 방수도료 코팅층을 형성시키는 단계(S60);를 더 포함하게 된다.

상기 S50단계에서 결속 고리부는 앞서 설명한 바와 같이 토글 너트를 이용하여 밀폐부에 고정 형성될 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술된 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 종이재질로 이루어지고, 중공의 원통 형태의 바디부;

   상기 바디부의 양측에서 바디부를 밀폐시켜 부력이 발생될 수 있도록 하는 한 쌍의 밀폐부; 및

   상기 종이재질로 제작된 상기 바디부와 상기 밀폐부의 결합체인 종이 부표 본체에 물이 스며들지 않도록 함과 동시에 강도를 향상시킬 수 있도록 종이 부표 외부면에 고경도 방수도료 코팅층을 포함하고,

   상기 바디부의 양 끝단에는 금속 재질의 환형 고리가 상기 바디부와 겹쳐져 배치된 상태에서 그루브 프레싱 공법에 의한 그루브 홈이 형성되어 있으며,

   상기 환형 고리와 상기 바디부의 단부는 서로 겹쳐진 상태에서 상기 환형 고리와 상기 바디부의 단부를 굽히면서 겹쳐 눌러 접합하는 가공에 의해 컬링이 형성되고,

   상기 밀폐부에는 로프나 와이어 등을 결속시킬 수 있는 결속 고리부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 친환경 종이 부표.
2. 제1항에 있어서,

   상기 결속 고리부는 타공 작업을 통해 천공된 상기 밀폐부에 형성된 토글 너트를 통해 밀폐부의 양단 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는, 친환경 종이 부표.
3. 중공 원통형상인 지관의 양단부에 금속제의 환형 고리를 상기 지관의 단부와 겹쳐지도록 배치하는 단계;

   그루브 프레싱에 의해 상기 지관의 단부에 그루브 홈을 형성시키는 단계;

   상기 그루브 홈에 상기 원통 형상의 지관을 밀폐시키기 위한 밀폐부를 위치시키는 단계;

   상기 환형 고리와 상기 지관의 단부가 서로 겹쳐진 상태에서 상기 환형 고리와 상기 지관의 단부를 굽히면서 겹쳐 눌러 접합하는 시밍가공에 의해 컬링을 형성하는 단계;

   토글 너트를 이용하여 밀폐부에 결속 고리부를 형성하는 단계;를 포함하는 친환경 종이 부표 제조방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 종이 부표의 외부면에 고경도 방수도료 코팅층을 형성시키는 단계;를 포함하는 친환경 종이 부표 제조 방법.

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