KR100434578B1 - 문화재 수장고용 항균조습패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 귀중한 문화재를 보존하기 위한 수장고의 벽면 및 천정을 마감하는 조습패널로서 습도를 조절하는 기능과 함께 항곰팡이 기능을 보유하여 수장고 내부의 습도를 일정하게 유지 및 조절할 뿐 아니라 항곰팡이 및 악취를 제거하여 실내를 정화할 수 있게 하는 문화재 수장고용 항균조습패널과 항균조습패널의 제조방법에 관한 것으로, 목질계섬유질의 밀도가 330∼380Kg/m³로 압축된 연질섬유질패널과, 목질섬유질의 밀도가 680∼730Kg/m³로 압축되고 다수의 요홈이 형성된 경질섬유질패널과를 접착제로 접착하여 상기 연질섬유질패널과 경질섬유질패널과의 사이에 공기유통로가 형성된 채 2중으로 접합되는 벽마감용 조습패널에 있어서,

상기 벽마감용 조습패널의 연질섬유질패널에 도포되는 항균물질도포층을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

문화재 수장고용 항균조습패널 및 그 제조방법{Dryness pannel for garner of cultural assets and manufacturing thereof}

본 발명은 귀중한 문화재를 보존하기 위한 수장고의 벽면 및 천정을 마감하는 조습패널로서 습도를 조절하는 기능과 함께 항곰팡이 기능을 보유하여 수장고 내부의 습도를 일정하게 유지 및 조절할 뿐 아니라 항곰팡이 및 악취를 제거하여 실내를 정화할 수 있게 하는 문화재 수장고용 항균조습패널과 항균조습패널의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 문화재 수장고의 경우는 보관하고 있는 문화재에 요구되는 온도 및 습도를 균일하게 유지해야만 온전하게 보관할 수 있는 바, 이를 위해 종래에는 습도를 흡수하는 특별한 성질을 나타내고 있는 오동나무, 삼나무나, 스플스 등의 원목을 가공하여 문화재 수장고의 내부벽면을 마감하여 왔었으나, 상기한 원목들의 자체적인 특성을 가지고는 수장고에서 요구되는 습도를 조절할 수 없었으며, 최근에 와서는 항온항습기를 이용하여 수장고의 내부온도 및 습도를 조절하는 방법을 채택하고 있다.

그러나 항온항습기는 기계적인 힘으로 공기를 순환시키면서 공기의 온도를 조절함과 동시 공기에 포함되어 있는 습도를 조절하는 특성을 나타내고 있는 반면에 실내의 온도 및 습도를 항시 일정하게 유지시키기 위해서는 항온항습기를 쉼없이 지속적으로 가동해야 하기 때문에 항온항습기의 운전비가 상당히 많이 들고, 또한 항온항습기는 기계이기 때문에 고장발생도 잦아 보수비가 많이 들게 되어 이를 문화재 수장고에 적용하게 될 경우에는 유지보수비가 상당하게 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 고려하여 창출한 것으로, 특히 본 발명은 본원인이 선발명한 특허 제228808호를 개선하여 습도조절기능을 가지는 벽마감용 및 천정마감용 조습패널의 일면에 항균물질층(항균기능성세라믹)을 추가적으로 구성하여 수장고 내부의 습도를 일정하게 유지 및 조절함과 동시 곰팡이의 발생을 억제하고 나아가 악취를 제거하여 실내를 정화할 수 있는 항균조습패널과 그 제조방법을 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 항균조습패널은,

목질계섬유질의 밀도가 330∼380Kg/m³로 압축된 연질섬유질패널과, 목질섬유질의 밀도가 680∼730Kg/m³로 압축되고 다수의 요홈이 형성된 경질섬유질패널과를 접착제로 접착하여 상기 연질섬유질패널과 경질섬유질패널과의 사이에 공기유통로가 형성된 채 2중으로 접합되는 벽마감용 조습패널에 있어서,

상기 벽마감용 조습패널의 연질섬유질패널에 도포되는 항균물질도포층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 목질계섬유질의 밀도가 630∼670kg/m³로 압축되고 양쪽에 서로 끼임조립이 가능하도록 요부와 돌부가 형성된 천정마감용 조습패널에 있어서,

상기 천정마감용 조습패널의 일면에 도포되는 항균물질도포층을 더 포함하는 것을 하는 것이며,

그리고 상기 항균조습패널을 제조하기 위한 제조방법은,

소나무류의 원목을 제재하고 남는 조각이나 칩(Chip : 톱밥포함)을 원재료로하고, 이를 3cm, 2cm 및 0.5cm 정도의 크기로 분쇄하는 파쇄공정과;

상기 분쇄공정을 거친 파쇄물에 적당한 함수율을 유지시키면서 160∼190℃의 고온고압하에서 섬유질로 분해하는 해섬공정과;

상기 해섬공정에서 얻어진 섬유질을 브로우라인(Blow Line)을 통과시키면서 수지접착제를 섬유질에 도포시키는 접착제도포공정과;

상기 공정에서 수지접착제가 도포된 섬유질을 연속적으로 건조기를 통과시켜 함수율 8∼13%로 건조시키는 섬유질건조공정과;

상기 공정에서 건조된 섬유질을 성형라인(Forming Line)에서 공기로 분산시켜 성형금형에 매트화상태로 두텁게 적층되게 하는 금형주입공정과;

상기 금형주입공정의 성형금형에 두텁게 적층된 섬유질을 연속적으로 가압하는 다듬질을 되풀이하여 섬유질매트의 두께를 감소시키는 다듬질공정과;

상기 공정을 거친 가성형된 매트를 150∼170℃ 및 20∼30Kg/cm²의 고온고압으로 가열압착하여 벽마감용 경질섬유질패널과 연질섬유질패널 및 천정마감용 경질섬유질패널들이 요구하는 두께를 갖도록 프레스로 압축시켜 조습패널을 완성시키는 성형공정과;

상기 성형공정을 통하여 설정된 두께로 압축된 조습패널들을 냉각기에 투입하여 섬유질에 도포되어 있는 수지접착제를 완전경화되게 냉각시키는 냉각공정과;

상기 냉각공정을 거친 조습패널들을 규격에 알맞게 재단한 후 표면층을 제거함과 동시 매끄럽게 연마하는 재단 및 연마공정;

으로 이루어진 것에 있어서,

상기 재단 및 연마공정을 거친 조습패널의 연질섬유질패널의 노출 표면에 항균기능성세라믹으로 된 항균물질을 도포해주는 항균물질도포공정을 더 포함하여 벽마감용 및 천정마감용 항균조습패널을 제조하는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 벽마감용 항균조습패널의 사시도.

도 2는 본 발명의 벽마감용 항균조습패널의 시공상태 단면도.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도.

도 4는 본 발명의 천정마감용 항균조습패널의 사시도.

도 5는 본 발명의 천정마감용 항균조습패널의 조립상태 단면도.

도 6은 본 발명의 벽마감용 및 천정마감용 항균조습패널의 제조공정도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 벽마감용 항균조습패널 2 : 천정마감용 항균조습패널

3 : 불투습패널 11 : 경질섬유질패널

12 : 연질섬유질패널 11a : 공기유통로

13,23 : 항균물질도포층 21 : 요부

22 : 돌부

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 벽마감용 항균조습패널의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 벽마감용 항균조습패널의 시공상태 단면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이며, 도 4는 천정마감용 항균조습패널의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 천정마감용 항균조습패널의 조립상태 단면도이며, 도 6은 본 발명의 벽마감용 및 천정마감용 항균조습패널의 제조공정도를 도시한 것으로,

도면부호 1은 벽마감용 항균조습패널을 나타내는 것으로, 상기 벽마감용 항균조습패널(1)은 경질섬유질패널(11)과 연질섬유질패널(12)이 접착제에 의해 접합된 것이며, 도면부호 2는 천정마감용 항균조습패널을 나타낸다.

상기 벽마감용 항균조습패널(1) 및 천정마감용 항균조습패널(2)들은 목질계 섬유질로 구성되어 있으므로서 공기중에 습기가 많을 때에는 습기를 흡수하고 습기가 적을 때에는 흡수하고 있던 습기를 방출시키는 작용으로 습도를 조절하는 기능을 가지고 있다.

또한 상기 벽마감용 항균조습패널(1)은 경질섬유질패널(11)에 접합된 연질섬유질패널(12)의 이면 즉, 외부로 노출되는 노출표면에 액상으로 된 항균기능성세라믹을 도포하여 항균물질도포층(13)을 형성하여 항곰팡이기능이 추가되어 있으며, 상기 천정마감용 항균조습패널(2)의 경우에도 천정을 향하는 외측면에 묽게 반죽된 항균기능성세라믹을 도포하여서 된 항균물질도포층(23)이 형성되어 있다.

상기한 항균물질도포층(13)(23)을 형성하는 항균기능성세라믹은 곰팡이류의 발생을 억제하는 기능과 함께 악취를 제거하는 기능을 가지고 있는데, 이러한 항균기능성세라믹물질은 국내,외의 여러 회사에서 제조되고 있는데, 본 발명에서는 국내의 YB소재 TECH 주식회사에서 제조된 상품명 "네오세라B"물질을 사용하였다.

상기 벽마감용 항균조습패널(1)의 경우 경질섬유질패널(11) 부분은 수장고의 내부에 위치하게 시공되는 것이며, 연질섬유질패널(12) 부분은 수장고의 외부에 위치하게 시공되는 것이며, 이에 따라 연질섬유질패널(12)의 노출표면에 도포된 항균물질도포층(13)이 수장고의 외측에 위치하게 되는데, 상기 항균물질도포층(13)을 보호함과 동시 습기의 침투를 방지하기 위하여 상기의 연질섬유질패널(12)의 이면측 즉, 항균물질도포층(13)에는 내수합판의 양면에 알루미늄판지가 접착된 불투습패널(3)이 접합된다.

상기와 같이 연질섬유질패널(12)의 항균물질도포층(13)에 접합된 불투습패널(3)은 외부로 부터 습기가 수장고 내부로 침투하는 것을 완벽하게 차단할 수 있게 시공되는 것이며, 이에 따라 항균물질도포층(13)은 곰팡이의 발생을 억제하는 기능이 향상되는 것이다.

상기한 벽마감용 항균조습패널(1)을 구성하고 있는 경질섬유질패널(11)에 형성된 공기유통로(11a)는 수장고 내부의 공기가 유동하도록 하므로서 공기가 경질섬유질패널(11)과 연질섬유질패널(12)에 접촉하도록 하므로서 공기 중의 습기가 경질 및 연질섬유질패널에 흡수 또는 방출될 수 있도록 하여 습도의 조절을 가능하게 하는데, 공기의 유동이 원활하게 나타날 수 있도록 공기유통로(11a)가 수평상태가 되게 시공되며, 또한 상기한 공기유통로(11a)가 형성된 양쪽 부분은 공기의 출입유동이 자유롭도록 일정한 간격(S)이 형성되게 시공된다.

상기 천정마감용 항균조습패널(2)은 양쪽 가장자리에 서로 대칭상으로 형성되어 있는 요부(21)와 돌부(22)를 끼임조립하여 시공되는 것인데, 상기 천정마감용 항균조습패널(2)의 조립부분에도 아주 좁은 간극(D)이 형성되게 하므로서 습기가 상기한 간극(D)으로 흡수 또는 방출작용이 원활하게 이루어질 수 있도록 하였으며, 또한 상기 천정마감용 항균조습패널(2)의 외측(상측) 즉, 항균물질도포층(23)에 습기의 침투를 차단하는 불투습패널(3)이 설치된다.

상기 천정마감용 항균조습패널(2)의 외측면에 도포된 항균물질도포층(23) 역시 불투습패널(3)에 의해 습기의 침투가 차단되고 있으므로 곰팡이의 발생을 억제하는 기능의 향상을 기대할 수 있는 것이다.

상기한 벽마감용 항균조습패널(1)과 천정마감용 항균조습패널(2)들은 모두 목질계 섬유질을 원재료로 하여 동일한 제조방법으로 성형되는 것이며, 이에 대한 제조방법을 공정별로 설명하면 다음과 같다.

<파쇄공정>

본 공정은 소나무계 원목을 제재하고 남는 조각이나 제재할 때 대패질에 의한 대팻밥이나 톱질에 의해 발생되는 톱밥을 수집한 다음 파쇄기를 이용하여 파쇄입자가 3cm, 2cm, 0.5cm 정도의 여러가지 크기로 파쇄하는 공정이다.

<해섬공정>

본 공정은 상기 파쇄공정을 거친 파쇄입자에 수분을 공급하여 적당한 함수율이 유지되게 한 후 160∼190℃의 고온에서 압력을 가해 섬유질로 분해하는 공정이다.

<접착제도포공정>

본 공정은 상기 해섬공정에서 분해된 섬유질을 브로우라인에 투입하여 수지접착제(요소수지)를 도포하는 공정으로서, 상기 수지접착제는 액상하에서 브로우라인에 살포되어 섬유질에 접착되게 한다.

<건조공정>

본 공정은 상기 접착제도포공정을 거친 섬유질을 건조기에 투입하여 건조시키는 공정으로서, 이때 섬유질의 함수율이 8∼13% 정도가 되게 건조한다.

<금형주입공정>

본 공정은 상기 건조공정에서 건조된 섬유질을 공기를 이용하여 성형금형에 매트화상태로 주입하는 공정으로서, 상기 성형금형에 주입되는 섬유질은 공극이 매우 큰 상태로 기 설정된 두터운 두께로 적층되는 것이다.

<다듬질공정>

본 공정은 상기 금형주입공정에서 성형금형속에 매트화상태로 두텁게 적층된 섬유질을 프레스로서 여러차례 다듬질하여 성형금형안에 주입,적층되어 있는 섬유질매트의 적층높이를 감소시키는 공정이다.

<성형공정>

본 공정은 상기 다듬질공정에서 어느 정도 다져진 섬유질매트를 150∼170℃의 고온하에서 20∼30Kg/cm2의 압력으로 가열압착하여 조습패널이 요구하는 두께로 압축완성하는 공정인데, 본 공정에서 압축성형되는 패널의 두께와 밀도에 따라 벽마감용 조습패널과 천정마감용 조습패널이 결정되는 것이다.

즉, 벽마감용 조습패널을 구성하는 경질섬유질패널의 경우는 두께가 8∼10mm이고 밀도는 680∼720kg/m³정도가 되게 압착되며, 연질섬유질패널의 경우는 두께가 14∼16mm이고 밀도는 330∼370kg/m³정도가 되게 압착되는 것이며, 천정마감용 조습패널은 두께 14∼16mm, 밀도 630∼670kg/m³정도가 되게 압착되는 것이다.

<냉각공정>

본 공정은 상기 성형공정에서 요구되는 두께 및 밀도를 갖도록 가열압착된 각 조습패널의 섬유질에 도포되어 있는 수지접착제는 완전히 경화되지 않은 상태이므로 이를 냉각기에 투입하여 일정시간(30∼40분 정도) 동안 냉각하여 수지접착제를 완전경화시키는 공정이다.

<재단 및 연마공정>

본 공정은 상기 냉각공정을 거친 각 조습패널을 일정규격으로 절단한 다음 표면을 연마하여 제거하는 공정으로서, 이때 상기 냉각공정을 통과한 각 조습패널의 표면은 냉각작용에 의해 조기경화되기 때문에 수지접착제의 결합력이 약한 상태이므로 이를 연마작업으로 제거하면서 각 조습패널의 표면을 평탄하게 가공하는 공정이다.

<항균물질도포공정>

본 공정은 상기의 재단 및 연마공정을 거친 각 조습패널들 중 벽면마감용 연질섬유질패널의 일면(경질섬유질패널과 접합되지 않는 면)과 천정마감용 조습패널의 일면(시공시 천정을 향하는 면) 각각에 교착제와 혼합되어 묽게 반죽된 항균기능성세라믹을 도포하는 공정으로서, 상기 항균기능성세라믹의 도포는 페인트를 칠하는 것과 같이 붓이나 페인팅롤러를 사용하여 1회 이상 도포하여 건조하게 되면 항곰팡이 기능을 갖는 항균조습패널을 제조할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같은 공정으로 제조된 벽마감용 조습패널(1)을 구성하는 경질섬유질패널(11) 및 연질섬유질패널(12)과, 천정마감용 조습패널(2)을 종류별로 검사 및 선별한 후 보관창고에 보관하였다가 수장고의 제작현장으로 출고되어 그 제작현장에서 후가공하여 시공하는 것인데, 상기 벽마감용 조습패널(1)의 경우는 경질섬유질패널(11)의 표면에는 멜라민 수지접착제를 도포하여 건조시키 다음 그 위에 특수종이목을 접착하며, 또한 상기 경질섬유질패널(11)의 이면에는 수장공의 내부면적과 공기조화의 조건에에 맞추어 다수의 공기유통로(11a)를 형성시키는 홈파기가공한 다음 상기 다수의 공기유통로(11a)가 형성된 면을 항균물질도포층(13)이 형성되지 아니한 연질섬유질패널(12)의 내면에 접착제로 접합시키게 되면 상기 경질섬유질패널(11)과 연질섬유질패널(12)과의 접합면 사이에는 다수의 공기유통로(11a)가 형성되는 것이며, 또한 연질섬유질패널(12)의 외측면에는 항균물질도포층(13)이 형성된 벽면마감용 항균조습패널(1)의 제작이 완성되는 것이다.

상기와 같이 완성된 벽면마감용 항균조습패널(1)의 이면 즉, 상기 항균물질도포층(13)에 불투습패널(3)을 접착제로 접합하여 벽면마감용 항균조습패널(1)과 불투습패널(3)을 일체화시킨 다음 수장고의 내부에 위치하게 되는 경질섬유질패널(11)의 내면에 특수종이목을 접착시킨 상태로 수장고의 벽면을 시공하는 것이다.

그리고 상기 천정마감용 항균조습패널(2)의 경우는 항균물질도포층(23)이 도포되지 아니한 면에 특수종이목을 접착한 상태에서 천정을 시공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 문화재 수장고의 벽면과 천정을 구축하는 각 조습패널들은 목질계 섬유질을 원재료로 하여 제조되어 있으므로 원목으로 제조된 것에 비하여 습도조절기능이 뛰어나 습도의 일교차를 작고 온화하게 억제하는 효과가 있으며, 또한 항곰팡이 기능과 악취의 제거기능이 있는 항균물질도포층이 수장고의 벽면과 천정에서 곰팡이가 발생되는 것을 억제함과 동시 악취를 제거하여 실내공기를 정화하는 효과가 있으며, 수장고의 공기조화기가 장시간 정지되는 사태가 발생되더라도 수장고 내부의 습도를 일정하게 유지시킬 수 있는 효과를 가져다 주는 유용한 발명이다.

Claims (3)

1. 목질계섬유질의 밀도가 330∼380Kg/m³로 압축된 연질섬유질패널과, 목질섬유질의 밀도가 680∼730Kg/m³로 압축되고 다수의 요홈이 형성된 경질섬유질패널과를 접착제로 접착하여 상기 연질섬유질패널과 경질섬유질패널과의 사이에 공기유통로가 형성된 채 2중으로 접합되는 벽마감용 조습패널에 있어서,

   상기 벽마감용 조습패널의 연질섬유질패널에 도포되는 항균물질도포층을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 문화재 수장고용 항균조습패널.
2. 목질계섬유질의 밀도가 630∼670Kg/cm³로 압축되고 양쪽에 서로 끼임조립을 가능하게 하는 요부와 돌부가 형성된 천정마감용 조습패널에 있어서,

   상기 천정마감용 조습패널의 일면(천정을 향하는 면)에 도포되는 항균물질도포층을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 문화재 수장고용 항균조습패널.
3. 소나무류의 원목을 제재하고 남는 조각이나 칩(톱밥포함)을 원재료로 하고, 이를 3cm, 2cm 및 0.5cm 정도의 크기로 분쇄하는 파쇄공정과;

   상기 분쇄공정을 거친 파쇄물에 적당한 함수율을 유지시키면서 160∼190℃의 고온고압하에서 섬유질로 분해하는 해섬공정과;

   상기 해섬공정에서 얻어진 섬유질을 브로우라인을 통과시키면서 수지접착제를 섬유질에 도포시키는 접착제도포공정과;

   상기 공정에서 수지접착제가 도포된 섬유질을 연속적으로 건조기를 통과시켜 함수율 8∼13%로 건조시키는 섬유질건조공정과;

   상기 공정에서 건조된 섬유질을 성형라인에서 공기로 분산시켜 성형금형에 매트화상태로 두텁게 적층되게 하는 금형주입공정과;

   상기 금형주입공정의 성형금형에 두텁게 적층된 섬유질을 연속적으로 가압하는 다듬질을 되풀이하여 섬유질매트의 두께를 감소시키는 다듬질공정과;

   상기 공정을 거친 가성형된 매트를 150∼170℃ 및 20∼30Kg/cm²의 고온고압으로 가열압착하여 벽마감용 경질섬유질패널과 연질섬유질패널 및 천정마감용 경질섬유질패널들이 요구하는 두께를 갖도록 프레스로 압축시켜 조습패널을 완성시키는 성형공정과;

   상기 성형공정을 통하여 설정된 두께로 압축된 조습패널들을 냉각기에 투입하여 섬유질에 도포되어 있는 수지접착제를 완전경화되게 냉각시키는 냉각공정과;

   상기 냉각공정을 거친 조습패널들을 규격에 알맞게 재단한 후 표면층을 제거함과 동시 매끄럽게 연마하는 재단 및 연마공정으로 조습패널을 제조하는 것에 있어서,

   상기 재단 및 연마공정을 거친 조습패널의 연질섬유질패널의 노출 표면에 항균기능성세라믹으로 된 항균물질을 도포해주는 항균물질도포공정을 더 포함하여 벽마감용 및 천정마감용 항균조습패널을 제조하는 것을 특징으로 하는 문화재 수장고용 항균조습패널의 제조방법.