KR100311183B1 - 현무암인공제조법 - Google Patents

Abstract

제주지방에서 분포한 현무암에 관하여 서술하고자 한다. 가공이 용이하다면 건축자재로써 무궁무진하게 사용할 수 있다. 가공하기가 매우 힘이들어 사용이 한정되어 있는 실정이다. 본 발명 현무암을 만들경우 적용되는 건축재로는 적벽돌, 대리석 타일, 보도블럭, 도자기류(화분), 옹기류, 난분석이다.

현무암 적벽돌을 설명하면 다음과 같다.

점토질을 정제하여 여기에 톱밥을 20% 희석하고 크려치 10%, 백석분 10%, 쓰레기 버리는 스티로폼분말 20%를 희석하여 규격에 의한 압축으로 생산하여 그늘에서 1주일 말린다. 노에 저장하여 일차가열하여(600∼700도) 1일정도 열을 식힌다음 꺼내 부러시로 면을 털면 현무암이 생성된다. 여기에 유약을 도포하여 그늘에서 2일정도 말린다. 다시 노에 저장하고 2차가열한다. 600∼700∼1250도 가열되면 밀폐한 다음 식힌다음 꺼내 선별하여 적벽돌로 사용하는 것이다.

현무암 적벽돌의 장점을 보면 무게가 가볍다, 보온성이 좋으며 시공하기가 편리하다, 무늬와 색상이 다양하여 미관상 보기좋다.

현무암 화분석에 관하여 서술한다.

점토질을 정제하여 여기에 톱밥 30%, 크려치20%, 백석분 5% 혼합하여 필요한 규격에 의한 압축으로 생산하고 그늘에서 1주일간 말린다. 대차노에 연속적으로 넣어 600∼700도에 구어낸 다음 화분에 넣어 나무, 난, 꽃을 심으면 잘 자란다. 가벼우며 발포상태이므로 수분을 많이 흡수한다. 스폰지 상태이므로 톱밥이 고열로 점질토 속에서 타기때문에 점질토 표면쪽에서는 산화하며 구멍을 형성하고 점토질 내부에서는 숯이되는 것이다. 목탄은 수분을 많이 흡수하는바 흡수한 물은 정제하여 미네랄을 내표하여 방출한다. 식물에 유익한 물만을 공급하는 것이다. 수입하는 화분석은 일본산 화산재가 굳어서 형성한 돌을 수입하는 것이다. 현무암 화분석을 인공으로 생산한다면 외화절약 수입대체효과가 있는 것이고 나아가 수출할 수도 있으므로 외화획득에도 큰 공을 세울 것이다.

다음 도자기류, 화분옹기류를 설명하고자 한다.

점토질에 소뼈분말 5%, 백석분 15%, 톱밥 30% 혼합하고 일정규격에 압축하여 1주일간 그늘에 건조한 다음 점토질을 표면에 3번정도 도포한 다음 3일간 건조한 다음 1차로 열을 가열한 다음 유약을 도포한다. 2차로 열을 가하여 토기가 만들어지는 것이다. 토기는 내부공간구조가 현무암구조이므로 잘 깨지지 않으며 숨쉬는 토기가 되는 것이다. 가볍고 화분일 경우 식물이 잘 자란다. 옹기일 경우에 김치를 담그면 고유의 김치맛이 나며 발효가 잘되는 것이다.

Description

인공현무암 제조방법{The method for manufacturing An artificial basalt}

본 발명은 인공현무암의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐스티로품이나 나무톱밥 또는 종이찌꺼기인 크러치를 백운모석의 분말인 백석분 및 점토질등과 혼합하여 낮은 제조단가로서 수분흡수력과 통기성이 좋을 뿐아니라 경량화를 통해 운반성이나 시공성이 탁월하고 그 외관이 미려한 인공현무암의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 적벽돌은, 점토질 90중량%에 백석분 10중량% 정도를 혼합한 후, 일정규격의 성형틀을 이용하여 압축성형하고, 단순한 건조과정과 가열공정을 통해 점토질을 고형화하는 방식으로 생산되어 왔는 바, 이러한 적벽돌은 그 보온성이 미비하고 벽돌의 중량이 무거워 운반이나 시공성이 좋지 않을 뿐만 아니라, 주성분인 점토질을 고형화하기 위한 가열공정에서 그 열손실이 막대하여 에너지의 낭비요인이 됨은 물론 제조단가가 크게 상승하는 문제점이 있으며, 벽돌의 외관에 특별한 무늬나 다양한 색상이 없이 단순한 형태의 적벽돌이 제작됨으로써 내·외장재로서 시공시 미려하지 못한 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 폐스티로품이나 톱밥 또는 종이찌꺼기인 크러치를 백운모석의 분말인 백석분 및 점토질등과 혼합하여 낮은 제조단가로서 수분흡수력과 통기성이 좋을 뿐아니라 경량화를 통해 운반성이나 시공성이 탁월하고 그 외관이 미려한 인공현무암의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 제조방법으로 제작된 일예의 인공현무암 사시도,

도 2는 도 1의 A-B선을 따라 절단한 본 발명에 따른 인공현무암의 부분 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 횡공 2 : 현무암

3 : 현무암 표면구멍

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 인공현무암의 제조방법을 보다 상세히 설명하기로 한다.

첨부도면 도 1은 본 발명의 제조방법에 의해 제작된 일예의 인공현무암 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-B선을 따라 절단한 본 발명에 따른 인공현무암의 부분 사시도로서, 도면부호 1은 횡공, 2는 인공현무암, 3은 인공현무암의 표면에 형성된 현무암 특유의 구멍형상을 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 제조방법을 통해 여러 가지 용도의 인공현무암을 제작할 수있으며, 그 중에서 화분석을 제조하기 위한 방법을 설명하면 다음과 같다. 우선, 종이공장에 나오는 종이찌꺼기인 크러치를 20중량%정도, 나무톱밥 40중량% 정도, 백운모석의 분말인 백석분은 10중량% 정도, 및 찰흙이나 고령토 등의 점토질 40중량%정도를 혼합교반기 내에서 혼합한 후, 물을 넣고 잘 반죽한다.

상기 나무톱밥은 준비한 참나무 등을 직경 5mm 이상의 크기로 잘게 파쇄하여 준비하고, 상기 크러치는 종이부산물인 크러치 분말에 밀가루풀 등의 점착액을 첨가하여 잘 혼합한 후, 반죽을 하여 기존의 국수틀과 같은 기계에 넣어 국수가닥 모양의 크러치분이 형성하여, 2∼3일 정도 잘 건조하면 국수가닥 모양의 크러치 가닥이 되는데, 이때 상기 크러치 가닥을 분쇄기에 넣어 입자의 크기가 직경 5mm 내외의 크기가 되도록 형성된 것이다.

상기 크러치 입자는 다시 열 원심분리기에 넣어 열을 가하면서 회전시키면 입자끼리 서로 부딪혀 입자의 모서리가 둥글게 마모됨과 동시에 단단하게 만들어지게 되며, 이렇게 만들어진 크러치 입자를 본 발명에 따른 인공현무암의 제조를 위한 재료로 사용하게 되는 것이다.

이어서, 화분석을 형성하기 위한 일정 형태의 성형틀에 반죽된 상기 혼합물을 넣어 압축,성형한 후, 건조시킨 다음, 가열로에 넣어 600∼700℃ 정도의 온도로 열처리하는 과정에서, 혼합 성형물 외측에 분포된 상기 나무톱밥이나 크러치가 산화되어 재가 되면서 성형물의 외측에 현무암과 같은 형태의 구멍이 뚫리고 현무암모양의 무늬가 형성됨과 동시에, 내측에 있는 나무톱밥이나 크러치는 탄화되어 성형물에 내포된 채로 소성되게 됨으로써, 본 발명의 원하는 인공현무암 화분석이 제조되는 것이다.

이와 같이 제조된 인공현무암 화분석은 중량이 가벼울 뿐 아니라, 물을 흡수하는 흡수력이 좋아 화분석으로 사용하는 경우, 화분에 물을 자주 주지 않아도 됨은 물론, 화분석 내부의 나무톱밥 및 크러치의 탄화물로 흡수된 물을 정제하여 공급하므로 식물뿌리를 건실하게 성장시키는 효과를 줄 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 도자기 형태의 화분류를 인공현무암 제법을 통해 제조할 수 있는데, 상술한 화분석을 위한 인공현무암 제법과 유사하면서도, 그 혼합물의 비율이나 소성과정 등에 차이점이 있으나, 기본적으로는 인공현무암 제법을 그대로 이용하고 있으며, 이를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 나무톱밥 20중량%, 크러치 10중량%, 백석분 10중량%, 소뼈분말 2중량%, 및 점토질 58중량% 정도를 혼합교반기 내에서 혼합·반죽하고, 도자기 형태의 형상을 갖는 성형틀에 혼합물을 넣어 압축·성형하여 건조시킨 다음, 가열로에 넣고 600∼700℃ 정도의 온도로 1차 가열하여 성형물을 소성시킨다.

이어서, 일정시간 동안 냉각시킨 다음, 표면에 유약을 분무하여 유약을 도포한다. 이때, 유약을 도포하는 과정에서 붓을 이용하여 유약을 발라주거나, 담금질법으로 유약을 도포하게 되면 인공현무암을 제조할 수가 없고, 실험결과에 의하면 단지 스프레이 방식으로 유약을 분무하여 도포해야 함을 알 수 있었으며, 유약을 3회이상 분무하여 표면에 도포하는 것이 바람직하였다.

이와 같이 유약 도포과정이 끝나면, 건조실로 옮겨 3∼4일 정도 건조시키고, 이어서 600∼700℃ 정도의 온도로 3시간 정도 가열하다 온도를 1,250∼1,300℃ 정도로 올려 8∼10시간을 가열하는 2차 가열과정을 통해, 외측이 인공현무암 형태를 띤 도자기가 제작되는 것이며, 가열로의 외부에서 자연 냉각시키면 원하는 인공현무암 도자기를 얻을 수 있게 되는 것이다.

이렇게 만들어진 인공현무암 도자기 화분류는 중량이 가벼울 뿐 아니라, 통기성이 좋고 화분 내부의 물을 정화해주는 역할을 하여 식물이 건실하게 성장할 수 있는 환경을 제공하게 됨은 물론, 화분의 무늬와 색상을 다양하게 표현할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또, 본 발명의 방법에 의해 공예품을 만들기 위한 인공현무암을 제조할 수 있는데, 먼저 폐스티로폼 분말 15중량%, 나무톱밥 15중량%, 크러치 10중량%, 백석분 10중량%, 점토질 50중량% 정도를 혼합교반기 내에서 혼합하고 반죽하여, 소정형상의 공예품을 형성하고, 일정시간 동안 건조하여 600∼700℃ 정도의 온도로 열처리한 후, 브러쉬로 표면을 고르기한 다음, 유약을 도포하고 일정시간 동안 건조하여 1,250∼1,300℃ 정도의 온도로 열처리하는 과정으로 만들어 진다.

또한, 본 발명의 방법을 이용하여 보도블럭 타일용 인공현무암을 제조할 수 있으며, 그 제조방법을 보면, 폐스티로폼 분말 20중량%, 나무톱밥 20중량%, 점토질 50중량%, 및 백석분 10중량%은 혼합교반기 내에서 혼합하여 반죽하고, 일정 형상의 성형틀에 넣어 압축,성형하여 건조시킨 후, 600∼700℃ 정도의 온도로 1차 열처리한 후, 브러쉬로 표면고르기를 한 다음, 유약을 도포하고 일정시간 동안 건조하여 1,250∼1,300℃ 정도의 온도로 2차 열처리하는 과정을 통해 제작할 수 있다.

이와 같이 제작된 인공현무암 보도블럭 타일은 그 무늬나 색상을 다양하게구현할 수 있으며, 폐스티로폼 분말과 나무톱밥의 입자 크기에 따라 현무암 형상의 구멍이 형성되어 미끄럼을 방지할 뿐 아니라, 자체의 보온성이 탁월하여 한파에도 보도블럭 타일의 균열 방지능력이 우수하고, 현무암의 구멍으로 먼지 등을 흡수하게 되어 보다 깨끗한 거리환경을 만들 수 있음은 물론, 흡수된 먼지는 우천시 비가 내리면 빗물에 의해 씻기어 자연상태로 청소할 수 있는 효능을 구비한 것이다.

상술한 바의 본 발명에 따른 인공현무암 제조방법에 의하면, 나무톱밥의 입자, 폐스티로폼의 분말, 크러치의 크기에 따라 인공현무암의 표면 구멍과 무늬가 달라지게 되어 다양한 형태 및 형상의 현무암을 제작할 수 있고, 유약처리를 통해 다양한 색상의 인공현무암을 만들 수 있을 뿐 아니라, 전술한 바와 같이 보온성, 흡수성, 방음능력이 탁월하고, 탄화되어 내포된 탄화물에 의해 물의 정제능력이 우수함은 물론, 곰팡이의 번식을 억제하는 효과가 있고, 인공현무암의 내측에 분포된 나무숯이 세멘트의 독성을 흡수하여 중화시킨 후, 외부로 방출하게 되므로 벽돌을 내외장재로 시공시 발생하는 벽돌 외표면의 백화현상을 완전히 억제할 수 있으며, 기존의 적벽돌에 비해 그 중량을 크게 감소시켜 대형 인공현무암 벽돌의 생산이 가능하게 되고, 건축시공능력을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 인공현무암의 제조방법을 설명하기 위한 몇몇 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예들에 한하지 않으며, 이하의 특허청구의 범위에서 청구하는 발명의 요지를 벗어남이 없이, 폐스티로품이나 톱밥 또는 종이찌꺼기인 크러치를 백운모석의 분말인 백석분 및 점토질과혼합, 반죽할때의 혼합비율을 증감하거나, 원적외선을 방사하는 삼원석분, 황토 등을 더 부가하는 등으로 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 형태로 변경하여 인공현무암을 제조가능할 것이고, 이와 같이 변형된 인공현무암의 제법들은 본 발명의 발명개념에 속하는 것들임을 여기에 미리 밝혀두는 바이다.

Claims (4)

1. 종이찌꺼기인 크러치 20중량%, 나무톱밥 40중량%, 백석분 10중량%, 및 점토질 40중량%를 혼합교반기 내에서 혼합한 후, 물을 넣고 잘 반죽한 다음, 화분석 형상의 성형틀에 반죽된 상기 혼합물을 넣어 압축,성형한 후, 건조시킨 다음, 가열로에 넣어 600∼700℃ 정도의 온도로 열처리하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공현무암 제조방법.
2. 나무톱밥 20중량%, 크러치 10중량%, 백석분 10중량%, 소뼈분말 2중량%, 및 점토질 58중량% 정도를 혼합교반기 내에서 혼합·반죽하고, 도자기 형상의 성형틀에 혼합물을 넣어 압축·성형하여 건조시킨 다음, 가열로에 넣고 600∼700℃ 정도의 온도로 1차 가열하여 성형물을 소성하고, 일정시간 동안 냉각시킨 다음, 표면에 유약을 도포하여 건조실로 옮겨 3∼4일 정도 건조시키고, 600∼700℃ 정도의 온도로 3시간 정도 가열하다 온도를 1,250∼1,300℃ 정도로 올려 8∼10시간을 가열하는 2차 가열하고, 가열로의 외부에서 자연 냉각시키는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공현무암 제조방법.
3. 폐스티로폼 분말 15중량%, 나무톱밥 15중량%, 크러치 10중량%, 백석분 10중량%, 점토질 50중량% 정도를 혼합교반기 내에서 혼합하고 반죽하여, 소정형상의 공예품을 형성하고, 일정시간 동안 건조하여 600∼700℃ 정도의 온도로 열처리한 후,브러쉬로 표면을 고르기한 다음, 유약을 도포하고 일정시간 동안 건조하여 1,250∼1,300℃ 정도의 온도로 열처리하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공현무암 제조방법.
4. 폐스티로폼 분말 20중량%, 나무톱밥 20중량%, 점토질 50중량%, 및 백석분 10중량%은 혼합교반기 내에서 혼합하여 반죽하고, 보도블럭타일 형상의 성형틀에 넣고 압축,성형하여 건조시킨 후, 600∼700℃ 정도의 온도로 1차 열처리한 후, 브러쉬로 표면고르기를 한 다음, 유약을 도포하고 일정시간 동안 건조하여 1,250∼1,300℃ 정도의 온도로 2차 열처리하는 과정을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 인공현무암 제조방법.