KR100292930B1 - 황토를 이용한 원적외선 방사체 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황토를 이용한 원적외선 방사체 및 그 제조방법에 관한 것으로 특허, 국내에서 산출되는 양질의 황토를 채취하여 일광으로 자연건조 시킨 후 소성로를 이용하여 850℃에서 2시간 정도 소성시켜 200메쉬 크기로 분쇄하고 상기 분쇄된 30 내지 50중량%의 황토에 견고성을 부여할 수 있는 20내지 30중량%의 모래를 첨가시킨 뒤 상기 황토와 모래를 일정하게 혼합시키는 10내지 20중량%의 천연광석 분말과 상기 황토, 모래 및 광석분말의 결합력과 내구성을 증진시키기 위한 5내지 30중량%의 천연유기고화체로 이루어진 원적외선 방사체를 제조함으로서, 원적외선 방사제를 주거공간의 바닥재로 사용할 경우 에너지 효율을 향상시키고 인체에 친화성이 큰 원적외선의 발산효과에 의해 쾌적한 주거 공간을 만들 수 있도록 안출된 것으로, 양질의 황토를 채취하여 일광으로 자연건조시킨 뒤 소성로에 넣고 약850℃에서 약 2시간 정도 소성시키고 상기 소성된 황토를 200메쉬의 크기로 분쇄하여 30-50중량%의 황토와 20-30중량%의 모래 그리고 10-30중량%의 천연광석 분말로 이루어진 무기교화제와 5-30%중량%의 천연 유기고화제를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 황토를 이용한 원적외선 방사제를 제공한다.

Description

황토를 이용한 원적외선 방사체 및 그 제조방법

본 발명은 황토를 이용한 원적외선 방사체 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히, 국내에서 산출되는 양질의 황토를 채취하여 일광으로 자연건조 시킨 후 소성로를 이용하여 850℃에서 2시간 정도 소성시켜 200메쉬 크기를 분쇄하고 상기 분쇄된 30내지 50중량%의 황토에 견고성을 부여할 수 있는 20내지 30중량%의 모래를 첨가시킨 뒤 상기 황토와 모래를 일정하게 혼합시키는 10내지 20중량%의 천연광석 분말과 상기 황토, 모래 및 광석분말의 결합력과 내구성을 증진시키기 위한 5내지 30중량%의 천연유기고화제로 이루어진 원적외선 방사체를 제조함으로서, 원적외선 방사체를 주거공간의 바닥재로 사용할 경우 에너지 효율을 향상시키고 인체에 친화성이 큰 원적외선의 발산효과에 의해 쾌적한 주거 공간을 만들 수 있도록 된 황토를 이용한 원적외선 방사체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래 시멘트로 이루어진 실내공간의 바닥재의 문제점은 통기성이 나쁘고 결로로 인한 곰팡이 발생이 쉽게 번식하며 인체에 친화성이 적은 소재로 인해서 실내공기가 혼탁해져 건강을 해치기 쉬운 환경으로 알려져 있다.

최근에는 실내환경 개선과 에너지 절감 등을 고려한 다양한 기능을 갖는 건축소재가 요구되고 있으며 이 분야의 연구개발이 활발하게 진행되고 있으나 원료배합, 시공 및 평가방법 등의 확립이 미진한 상태이다.

특히, 실내의 바닥재로 사용되는 소재는 통기성이나 곰팡이 번식 등의 문제점을 해결하기 위해 나무나 황토 등의 고전적인 건축자재가 바람직하다.

상기의 나무나 황토등으로 지은 집은 원적외선 분위기의 표본이라고 할 수 있고 황토로 지은 벽은 기후 조건에 따라서 실내의 온도와 습도 조절기능이 뛰어나다. 그러나, 나무나 황토를 건축자재로 이용하는데는 업착성이나 강도면에서 어려움이 있었으므로 건축자재로 사용하는 되는 한계가 있었다.

이러한 종래의 문제점 등을 해결보완하기 위한 본 발명의 목적은, 인체에 친화성이 크고 실내공간의 습도조절과 통기성이 우수할 뿐만 아니라 축열 기능이 뛰어난 원적외선 방사세라믹스를 실내공간 바닥재로 사용할 수 있도록 황토를 이용한 바닥용 원적외선 방사체 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 황토를 채취하여 일광 건조시키는 건조과정과, 상기 건조과정에서 건조된 황토를 소성시키는 소성과정과, 상기 소성과정에서 소성된 황토를 분쇄기에서 분해시키는 분쇄과정과, 상기 분쇠과정에서 분쇄된 황토를 혼합기에서 모래, 천연광석 분말 및 천연유기 고화제를 혼합하는 혼합과정에 의해 실내용 바닥재를 제조하면 본 발명의 목적을 달성할 수 있게 된다.

제1도는 황토의 결정구조를 나타낸 도면.

제2도는 황토의 입도분포를 나타낸 도면.

제3도는 황토의 벌집구조를 나타낸 도면.

제4도는 황토의 FT-IR 흡수스펙트라를 나타낸 도면.

제5도는 황토의 TG-DTA 곡선을 나타낸 도면.

제6도는 본 발명 원적외선 방사체의 배합비별 탈취율 변화를 나타낸 도면.

제7도는 본 발명 원적외선 방사체의 각 원료별 방사특징을 나타낸 도면.

제8도는 본 발명 방사체의 각 원료별 원적외선 방사에너지 곡선을 나타낸 도면.

제9도는 본 발명 방사체의 배합비에 따른 시편의 원적외선 방사특징을 나타낸 도면.

제10도는 본 발명 방사체의 제조과정을 나타낸 도면.

본 발명의 원적외선 방사체의 성분구성은 다음과 같다.

양질의 황토를 채취하여 일광으로 자연건조시킨 뒤 소성로에 넣고 약850℃에서 약2시간 정도 소성시키고 상기 소성된 황토를 200메쉬의 크기로 분쇄하여 30-50중량%의 황토와 20-30중량%의 모래 그리고 10-30중량%의 천연광석 분말로 이루어진 무기고화제와 5-30중량%의 천연 유기고화제를 혼합하여 이루어진 것이다.

그리고, 상기 원적외선 방사체를 제조하기 위한 과정은 다음과 같다.

양질의 황토를 채취하여 일광으로 자연건조시키는 건조과정과, 상기 건조과정에서 건조된 황토를 소성시키는 소성과정과, 상기 소성과정에서 소정된 황토를 분쇄하는 분쇄과정과, 상기 분쇄과정에서 분쇄된 황토를 혼합기에서 혼합시키는 혼합과정으로 이루어진 것이다.

그리고, 상기 소성과정의 황토는 소성로에서 약850℃의 온도로 약2시간 정도 소성 시켰다.

또한, 상기 분쇄과정의 황토는 약 200메쉬의 크기로 분쇄하였다.

그리고, 상기 혼합과정에서는 원적외선을 발산하는 30-50중량%의 황토와, 상기 황토에 견고성을 부여하기 위하여 혼합되는 20-30중량%의 모래와, 상기 황토와 모래를 일정하게 혼합시키기 위하여 첨가되는 10-30중량%의 천연광석 분말로 이루어진 무기고화제와, 상기 무기고화제와 모래 그리고 황토의 결합력과 내구성을 증진시키기 위하여 첨가되는 5-30중량%의 천연 유기고화제를 혼합시켰다.

또한, 상기 무기고화제는 30-70중량%의 규산과, 10-20중량%의 산화알미늄과 10중량%의 산화마그네슘과, 50-75중량%의 산화칼슘과, 1-10중량%의 기타물로 이루어진 것이다.

그리고, 상기 유기고화제는 50-80중량%의 수용성 분말수지와, 1-30중량%의 물과, 0-10%의 분산제로 이루어진 것이다.

이와같이된 본 발명의 황토를 이용한 실내바닥용 원적외선 방사체 및 그의 제조 방법을 실시예 별로 설명하면 다음과 같다.

[실시예1]

본 발명의 제 1실시예에 따른 실내 바닥용 원적외선 방사체에 이용된 황토의 기초 측성조사로써 화학분석, X-선회절 미세구조, 적외선 흡수, DTA-TG, 양이온 교환능력, 표면측정 및 임도분포, 시험방법 등을 조사하여 기본적인 물성시험을 실시한 결과는 다음과 같다.

1) 황토의 결정구조는 도 1에서 보는 바와 같이 2 : 1층상구조를 가지는 3층 구조로서 Si와 O의 결합으로 이루어진 tetrahedral Sheet와 Al과 O와의 결합으로 이루어진 octahedral Sheet가 Tetrahedral-Octahedral-Tetrahedral sheet와 같이 3개의 sheet가 반복적으로 겹쳐서 1개의 layer를 구성하는 2:1형 구조이다.

상기와 같은 구조적 특성은 tetrahedral내에 Si⁺⁴이온 대신 Al⁺³이온과 octahedral 내에 Al⁺³, Fe⁺³이온 대신 Mg⁺², Fe⁺²이온 등의 isomorphic substitutuin에 의하여 negative charge가 일어나며 이것을 중화하기 위하여 Na⁺, Ca⁺², Mg⁺²및 H⁺이온이 약하게 부착된다.

2) 황토의 입도분포

시료는 황토 광물을 채취하여 본 시험에 사용하였으며 도 2에 이들의 입도 분포 곡선이 나타나 있다.

상기 황토 광물의 입도분석을 한 결과 입도의 함유는 대체로 사질 51-44%, 실트 31-28%, 점토 24-19%정도로 분포되어 있다.

3) 시료의 SEM 분석

황토는 위의 표 1에 나타난 것처럼 양쪽공극을 갖는 것은 물론 비표면적이 큰 것을 알수 있는데 도 3에서 나타난 것처럼 벌집구조를 이루고 있기 때문에 매우 큰 비표면적을 갖는 SEM 사진으로도 알수 있다.

4) 시료의 FT-IR 분석

시료의 IR분석법은 XRD방법에 비해 장점과 단점을 가지고 있는데, 작은 시료를 사용할 수 있는 점, 격자 내의 결정수 또는 흡착수를 연구할 수 있다는 점과 격자내의 국부적인 구조를 규명할 수 있다는 장점을 가진 반면, 나타내는 흡수띠가 적고, 흡수띠가 중첩될 수 있을뿐만 아니라 여러 종류의 점토광물이 혼재되어 있을 때는 식별이 어렵다는 단점을 갖고 있다.

한편, 도4 는 황토 광물의 FT-IR 그래프로서, 약 3441cm^-1부근에서 흡수띠가 나타나는데 3441cm^-1부근의 흡수띠는 다량의 층간수를 약 3620cm^-1부근에서 나타나는 흡수띠는 넓은 OH 신축진동에 의한 흡수띠를 특징지어진다.

그리고, 격자 내부의 수신기로부터 3700cm^-1부근의 흡수띠는 표면의 수산기로부터 나타나는 것이다.

또한, 840과 915cm^-1부근에서의 흡수띠도 OH 진동과 관계된 황토광물의 특징적인 흡수띠 중의 하나이다.

5) 시료의 TG-DTA

열중량분석(TG)는 일정한 속도로 온도를 증가시키면서 시료의 증량변화를 측정하는 실험방법이다.

일반적으로 점토광물의 증량변화는 흡착수, 층간수 및 결정수의 탈수작용에 의한 증량감소와 금속의 산화에 의한 증량감소와 금속의 산화에 의한 증량증가로 구분된다.

그리고, 상기 흡착수나 층간수가 있는 경우에는 저온영역에서 급격한 증량감소가 있으며 결정수가 있는 경우에는 중온영역에서 탈수작용이 일어난다.

한편, 시차열분석(DTA)은 표준물질과 시료물질을 적절한 속도로 가열 또는 냉각시킬 때 시료와 표준물질간의 온도차기를 측정하는 방법으로 발열반응에 의한 발열 피크와 흡열반응에 의한 흡열피크가 나타난다.

여기서 발열반응은 산화나 재결정화 작용 등에 의하여 일어나며, 흡열반응은 흡착수, 층간수, 결정수의 방출, 구조의 붕괴, 용융, 증발, 기화, 자성물질의 상전이 등의 여러 가지 요인에 의하여 발생한다.

또한, 도 5는 황토 광물의 TG-DTA곡선인바, 약 200℃ 부근에서 흡착수와 층간수의 탈수작용에 의한 흡열곡선이 나타났으며 850-1000℃ 부근에서는 재결정화에 의한 발열곡선이 나타났음을 알 수 있다.

[실시예2]

본 발명 제 2실시예에 따른 실내 바닥용 원적외선 방사체를 제조하는 과정은 도10에 나타내었다.

즉, 국내에서 산출되는 양질의 황토를 채취하여 일광으로 자연건조를 시킨다.

그리고, 상기 건조과정에서 얻어진 건조된 황토를 소성로를 이용하여 850℃의 온도에서 2시간 가량 소성 시킨다.

또한, 상기 소성과정의 소성로에서 소성 완료된 황토를 분쇄기에 의하여 입도의 크기를 200메쉬로 분쇄한다.

그리고, 상기 분쇄과정의 분쇄기에 의해 분쇄된 30내지 50중량%의 황토에 견고성을 부여할 수 있는 20내지 30중량%의 모래를 첨가시킨다.

또한, 상기 황토와 모래를 일정하게 혼합시키는 10내지 30중량%의 천연광석 분말로 이루어진 무기고화제를 첨가시킨다.

그리고, 상기 황토, 모래 및 광석분말의 결합력과 내구성을 증진시키기 위한 5내지 30중량%의 천연 유기고화제를 첨가시킨다.

또한, 상기의 황토와 모래 그리고 무기고화제와 유기고화제들을 배합기에서 충분히 배합시켜 인체 친화성이 큰 원적외선 방사체를 제조하게 된다.

그리고, 상기 무기고화제는 30내지 70중량%의 규산(SiO₂)과 10내지 20%중량의 산화알미늄(Al₂O₃) 그리고 10중량%의 산화마그네슘과 50내지 75중량%의 산화칼슘(CaO) 그리고 1내지 10%중량의 기타물질로 이루어져 있다.

또한, 상기 유기고화재는 50내지 80%의 수용성 분말수지와 유기고화제를 용해시키는 0내지 30%의 물과 0내지 10%의 분산제로 이루어져 있다.

따라서, 100중량%의 황토를 이용한 원적외선 방사체가 만들어진다.

[실시예3]

실시예 2에서 제조된 황토를 이용한 실내 바닥용 원적외선 방사체의 특성 평가실험을 실시한 결과는 다음과 같다.

1) 압축강도 실험

기준 시멘트 몰탈 배합비를 기준으로 하여 황토와 무기고화제 또는 황토, 무기고화제와 유기고화제의 비율별 배합을 통하여 실내 바닥용 원적외선 방사체의 기준강도 발현여부를 확인하기 위해 7일 압축강도를 비교·검토하였다.

상기의 결과는 표 3에 나타내었다.

표 3에 나타난 바와 같이, 황토 75%에 무기고화제가 10%, 모래가 15% 함유된 시편 S-1 보다 황토 50%, 무기고화제 20%, 유기고화제 10%, 모래 20%가 함유된 시편 S-4의 강도가 2배 정도 크게 나타났다. 황토에 무기고화제와 유기고화제를 함께 사용한 S-4의 경우가 가장 높은 압축강도를 나타내었다.

2) 내 충격성

건물이 충격을 받을 경우, 파손 및 박리현상등으로 인해 손상되는 경우를 흔히 볼 수 있다.

여기에서는 1.0kg 모래주머니를 1.5m 높이로부터 시편에 자유낙하시켜 잔갈림, 파손, 밀판의 박리유무를 관찰하였다.

그 결과 배합비별 원적외선 방사체의 표면에 균열과 박리현상 등과 같은 손상은 발견되지 않았다.

이것은 각 원적외선 방사체에 혼합된 원료의 충격완화작용 때문으로 생각되며 실내 바닥재로서 내충격성에는 문제가 없을 것으로 판단된다.

3) 내균열성

온도와 압력에 대한 균열, 박리 정도를 평가하는 시험으로, 10기합(180℃)이하의 오토클레이브 내에 시편을 1시간 방치하였을 때 육안 검사 결과, 균열이나 박리현상은 발견되지 않았다.

한편, 원적외선 방사체의 일부에 표면 색상이 약간 변색되었으나 이것은 몰탈이 고온, 고압 하에서 물과 접촉하기 때문에 발생한 것으로 실제 시공상에서는 문제가 없을 것으로 판단된다.

4) 수축율

표3에서 실험한 시료 S-1, S-2, S-3, S-4에 대한 수축율을 측정하였는데, 1일 경과후 각 시편의 수축율은 각각 0.27, 0.25, 0.23, 0.22%로 배합비에 약간의 차이를 보이고 있었으며, 3일 경과 후 시편의 수축율은 각각 3.27, 2.26, 1.54, 0.25%를 나타냈다.

5) 탈취율

황토를 이용한 원적외선 방사체를 건물내부에 시공하여 여러 냄새 등을 제거하는 능력정도를 평가하기 위하여 가스검지관법을 이용하여 암모니아수 탈취능력 시험을 실시하였다.

도 6에서와 같이 경과시간에 따른 배합비별 탈취율 변화를 나타냈다.

즉, 시료 S-1, S-2, S-3, S-4에 대해서 측정하였는데, 120분 경과 후 탈취율을 비교해 보면 각각 58, 62, 69, 79%로 나타난 것으로 보아 배합비에 따라 약 20%의 탈취율 차이를 보였다.

6) 항곰팡이

일반적으로 곰팡이류는 사방으로 뻗은 실과 같은 균사체를 가지고 있으며, 포자에 의해 증식되며 비교적 저온에서도 성장을 하는 것으로 알려져 있다.

상기 곰팡이류는 인간이 생활하는 모든 공간에서 어떤 경로로든 함께 서식하고 있으며, 최근들어 생활수준이 향상되고 건강에 대한 관심이 고조되면서 건자재에도 기능성에 대한 요구가 높아지고 있으며, 쾌적한 주거공간에 대한 기대가 확대되고 있는 실정이다.

본 시험에 사용된 곰팡이 균주는 Aspergillus niger ATCC 9642. Penicllium pinophilum ATCC11797, Chaetomium globosum ATCC6025 등의 포자를 채취하여 혼합균주로 사용하였으며, 사용된 시편의 크기는 20×30×3mm로 하였다.

상기 황토 배합비에 따른 4주 후의 항곰팡이 시험결과 시료 자체에서의 곰팡이 서식부위는 관찰되지 않았다.

7) 열전도율

실내 바닥 난방시 축열층은 바닥온도의 급격한 상승을 방지하고, 난방종료 후 급격한 온도가 강하하지 않으면서 지속적인 방열효과가 있어야 한다.

이를 확인하는 방법으로는 보온력 시험등이 행해지고 있지만 열전도율 계수를 통해 단열 및 축열의 정도를 예측할 수 있다.

상기의 열전도율이란, 임의의 등온면의 수직방향에 행하여 정상 상태로 단위시간에 단위면적 또는 단위길이를 통하여 흐르는 열량(Q)을 말한다.

다시말해, 열전도율 계수는 주어진 시편에서 열이 얼마나 빨리 흐르는 가를 나타내 준다.

본 실험에서 사용된 시편의 열전도율은 S-4의 경우 열전도율은 34℃에서 1.622w/m·k(1.395kcal/m·hr·℃)의 값을 나타내었고, S-1의 경우에는 1.221w/m·k(1.395kcal/m·hr·℃)를 나타내, 황토의 함량이 적을수록 열전도율이 낮음을 확인할 수 있었다.

8) 원적외선 방사율 및 방사강도

먼저, 온돌바닥재의 평가에 앞서 원료 배합에 사용된 각 소재(황토, 무기고화제, 유기고화제, 모래)들을 40℃ 일 때 5-20㎛ 파장영역에서 방사특성과 방사에너지를 측정하여 도7에 나타냈다.

도7에 나타난 바와 같이 황토의 방사특성 경우에는 전반적으로 높은 경향을 보였고 방사율은 전파장영역에 걸쳐 약 0.92정도 나타냈다.

한편, 8-10㎛ 부근에서 약간의 골이 형성되는 방사특성을 보이고 있으나 이와 같은 원인은 원료성분에 포함되어 있는 성분 특성에 기인하는 것으로 추정된다.

또한, 무기고화제와 유기고화제 그리고 모래는 황토에 비해 비교적 낮은 방사특성을 보였으며 방사율을 5-20㎛ 파장영역에서 각각 약 0.88, 0.85, 그리고 0.86을 도8에서와 같이 나타내고 있다.

상기의 도8에서 나타내었듯이 원적외선 방사에너지 발산도 특성 중에 가장 에너지를 많이 방사하는 중심파장은 Wein의 법칙에 의해 흑체와 측정시료가 9.3㎛부근에 중심을 보였다.

그리고, 황토의 경우 40℃일 때 전방사 에너지는 3.72×10²W/m²·㎛ 이고 무기고화제는 3.62×10²W/m²·㎛로 황토보다 방사에너지가 낮은 것으로 나타났다.

또한, 유기고화제와 모래의 방사에너지는 각각 3.43×10², 3.48 10²W/m²·㎛를 나타냈다.

표5에 원적외선 방사체 제조에 사용된 각 단미원료의 방사율 및 방사에너지 값을 나타냈다.

시공용 시편에 대한 원적외선 방사특성을 확인하고, 다른 특성과 병행하여 최적 조건의 시공용 배합비를 선정하고자 원적외선 방사특성 시험을 행하였다.

시험결과는 도9에 나타내었다.

도7에서와 같이 황토 배합비에 따른 원적외선 방사특성에서는 그다지 큰 차이를 이지 않고 있다.

특히, 도7에의 영향을 받는 것으로 판단되며 5-20㎛ 파장영역에 있어서 전방사율은 이상흑체대비(방사율=1) 약 0.92였다.

그리고, 6-7㎛ 부근에서 급격한 노이즈 현상을 나타내고 있는 것은 온돌바닥재 중에 포함되는 수분의 영향으로 추측된다.

또한, 배합비에 따른 방사특성에 있어서는 무기고화제와 첨가제로 사용된 유기고화제 및 모래의 함량이 적을수록 즉, 황토의 함량이 높을수록 방사특성은 전파장에 걸쳐 약간씩 상승되는 경향을 나타냈다.

[실시예 4]

실시예 2에서 제조된 황토를 이용한 실내 바닥용 원적외선 방사체의 온열효과를 실시한 결과는 다음과 같다.

1) 써모그래피를 이용한 원적외선 온열효과 측정

써모그래피란 인체의 피부표명 온도를 2차원 영상으로 표시하는 방법으로 이학적으로 표현하면 원적외선 (8-12μ(micron)사이이 에너지 분포를 가시화한 것이다.

의료용 써모그래피는 최근 디지털(digital)영상처리 장치를 개발함으로써 비약적으로 진단 가치가 높아지고 원적외선을 피부에 조사시키면 피부조직 내에 흡수되어 열로 변화고, 이 열을 피부조직의 온도를 상승시켜 조직내의 열고 통각 수용기를 자극해서 온열감과 통각을 느끼게 한다.

이와 같은 원적외선 복사체에 대한 인체의 온열효과를 조사하기 위해서 황토를 사용한 온돌용 바닥재와 기존 시멘트(Cement)온돌 바닥면을 상온에서 온도의 분포 37℃로 가열하면서 시간의 경과에 따라 인체에 대한 온열효과를 조사하기 위하여 일본의 Nippon An ionicos사의 Thermal Video system(TVS-200MK Ⅱ)장치를 이용하여 비교실험을 행하였다.

2) 온열효과에 대한 써모그래피 영상측정 결과

인체에 대한 보온 여부는 원적외선 복사체(황토바닥)의 조합에 따라 온수 보일러로 보온 여부를 행하였고, 인체에서 등 부위를 써모그래피로 촬영하였다. 방바닥의 표면온도를 37℃까지 상승시키면서 관찰하였다.

실험에서, 시멘트온돌 바닥에 눕기 전에 건장한 40대 남자의 등 부위를 촬영하고, 표면온도가 37℃가 될 때까지 온도를 상승시킨 후 일정한 온도를 유지하면서 20분간 누운 후 등 부위를 촬영하였다.

비교실험에서, 황토를 시공한 바닥에 눕기 전에 건장한 40대 남자의 등부위를 촬영하고, 표면온도가 37℃가 될 때까지 온도를 상승시킨 후 일정한 온도를 유지하면서 20분간 황토에서 누운 후 등 부위를 촬영하였다.

보온부여효과에 의한 인체 열화상의 시각판정 및 보온부여 전·후 방열상태의 등 부위의 피부 온도변호를 축열·방열 변화율과 피부온도를 변화를 수치 해석한 결과 Line에서 제작한 황토 바닥재가 온열효과에 의한 놓은 열복사(피부온도)가 나타나게 되었다.

이와같이 바닥재로 시공한 실내에서는 실내 바닥온도를 높이게 되면 생체로의 보온효과에 차이를 보이고 있으며 보온부여에 의한 온열효과에 따라 발한 현상에 가까운 수분증발이 생겨 피부의 열전도계수가 증대되는 사실을 확인할 수 있었다.

또한 인체 열화상에 의한 피부온도 해석은 보온 직후 피부온도와 수분(땀)을 동시에 열복사로써 계측하고 있으므로 피부 온도가 낮게 나타난다고 판단할 수 있다.

3) 결론적으로 황토바닥재에서 방출하는 원적외선 수용체부위를 다음과 같이 추정한다.

(1) DNA는 열에 의한 방황변이결과, 원적외선의 수용체부위로 추정부각되는 퓨린과 데옥시리보스사이의 N-glycosyl linkage가 열에 의한 열파현상을 보이는 탈퓨린반응, 그리고 각종 손상된 DNA염기에 대한 다양하고 많은 DNA수복효소들에 의한 신진대사를 촉진시킨 것으로 추정되며,

(2) 일차적 RNA전사체내의 휴면화유전정보라고 생각되는 intron 또는 다른 부위가 splicing중에서 희생, 재발현 및 활성화

(3) 단백질의 생명력을 나타낸다고 생각되는 3차구조 또는 입체구조와 면역감시체계 및 포식세포체계등의 재발현 및 활성화되는 것으로 추정되며,

(4) 손상된 DNA에 대한 DNA복제차단신호는 소복효소합성유도를 증가시킨 결과, 수복효소를 활성화하여 세포내 및 등의 유전정보 상태를 유전시켜, 의 수명을 연정시켜, 세포의 생존율을 증가시켜준다.

(5) 따라서 열충격단백질은 위(1), (2) 및 (3)등의 재발현과 활성화에 도움을 주는 chaperone또는 유전자조절 단백질 등으로 추정되었다.

이와같이된 본 발명에 따른 실내 바닥용 원적외선 방사체에 의하면 국내에서 산출되는 양질의 황토를 이용하여 실내 바닥용 원적외선 방사체를 제조함으로써 실내 주거공간을 쾌적하게 만들어 줄 수 있고 인체에 유익한 원적외선을 방사함으로써 건강증진에 크게 기여할 수 있게된다.

그리고, 황토의 다양한 기능에 의해서 습도조절, 통기성이 우수한 실내 바닥용 원적외선 방사체를 제조할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따라 제조된 실내바닥용 원적외선 방사체는 인체에 가장 친화성이 큰 영역의 원적외선을 방사하고 탈취작용, 흡착작용 및 항균작용에 의하여 실내공기를 정화하여 실내환경을 쾌적하게 만들어 줌으로써 삶의 질을 높일 수 있고 단열 및 축열효과가 뛰어나 에너지 절감에도 기여할 수 있게된다.

또한, 본 발명에 따른 실내 바닥용 원적외선 방사체를 주거공간의 방바닥에 시공할 경우 원적외선 방사효과로 인하여 인체와 공명 흡수하여 생체내 세포를 활성화시켜 신진대사를 촉진시켜 줌으로써 주거공간 내에 생활하는 사람들의 건강을 증진시킬 수 있는 유용한 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 양질의 황토를 채취하여 일광으로 자연건조시킨 뒤 소성로에 넣고 약 850℃에서 약2시간 정도 소성시키고, 상기 소성된 황토를 200메쉬의 크기로 분쇄하여 30-50중량%의 황토와 20-30중량%의 모래 그리고 10-30중량%의 천연광석 분말로 이루어진 무기고화제와 5-30중량%의 천연 유기고화제를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 황토를 이용한 원적외선 방사체.