KR100569695B1

KR100569695B1 - 건축 자재용 황토 모르타르 조성물 및 이의 도포방법

Info

Publication number: KR100569695B1
Application number: KR1020040023636A
Authority: KR
Inventors: 윤재화; 윤지호
Original assignee: 윤재화; 윤지호
Priority date: 2004-04-07
Filing date: 2004-04-07
Publication date: 2006-04-10
Also published as: KR20050098417A

Abstract

본 발명은 건축 자재용 황토 모르타르 조성물 및 이의 도포방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 항균·탈취·습도조절 작용 등을 하여 인체에 매우 유익한 영향을 주는 황토를 주성분으로 하며, 수용성 셀룰로오스 유도체 및 펄프를 포함하여 상기 3성분의 망상구조를 형성함으로써 점착력 및 시공성이 향상되고 황토의 효능을 극대화할 수 있는 건축 자재용 황토 모르타르 조성물 및 이의 도포방법에 관한 것이다.

황토 모르타르, 수용성 셀룰로오스 유도체, 펄프, 경량제, 실리카, 물

Description

건축 자재용 황토 모르타르 조성물 및 이의 도포방법{Loess mortar composition for construction materials and coating method thereof}

도1은 종래 기술에 따라 합성수지를 이용한 황토 모르타르의 구조를 개략적으로 도시한 것이며,

도2는 본 발명에 따른 황토 모르타르의 시공단계의 건조전의 구조를 개략적으로 도시한 것이고,

도3은 본 발명에 따른 황토 모르타르의 시공단계의 건조후의 구조를 개략적으로 도시한 것이며,

도4 및 도5는 본 발명에 따른 황토 모르타르를 시공한 건물의 내부 사진이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1, 10: 황토 또는 황토입자 2: 합성수지 또는 전분

20, 20': 수용성 셀룰로오스 유도체 3, 30: 펄프

본 발명은 건축 자재용 황토 모르타르 조성물 및 이의 도포방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 항균·탈취·습도조절 작용 등을 하여 인체에 매우 유익한 영향을 주는 황토를 주성분으로 하며, 수용성 셀룰로오스 유도체 및 펄프를 포함하여, 상기 3성분의 망상구조를 형성함으로써 점착력 및 시공성이 향상되고 황토의 효능을 극대화할 수 있는 건축 자재용 황토 모르타르 조성물 및 이의 도포방법에 관한 것이다.

새로 건축된 주택이나 건물은 석면, 포름알데히드(formaldehyde) 및 기타 입자상의 물질 등의 실내 오염물질을 배출하면서 인체의 눈과 코, 목 등을 자극하고, 두통과 어지럼증을 유발하거나 실내 거주자에게 쉽게 피로감을 느끼게 하며, 천식·급성폐렴·고열 등을 유발시키기도 하는데, 이러한 건물 내에 거주자들이 느끼는 건강상의 문제점 및 불쾌감 등의 현상을 새집증후군 및 새빌딩증후군(Sick House Syndrome/Sick Building Syndrome)이라고 한다.

이러한 새집증후군에 의해 나타나는 증상은 두통, 눈·코·목 등 자극, 헛기침, 가려움증, 현기증, 매스꺼움, 집중력저하, 피로감, 취기에 대한 민감성 등에서부터 장기적으로는 호흡기 질환, 심장병, 암 등을 유발할 수 있는 것으로 알려져 있다.

상기 새집증후군을 해결할 수 있는 방법은 원인이 되는 물질을 대체하거나 제거하는 방법이 최상인 것으로 알려져 있다. 일반적으로 사용되는 대부분의 건축 자재는 화학약품을 다량 함유하고 있기 때문에, 이러한 건축 자재를 대체할 수 있는 것으로 황토가 주목받기 시작하였다.

한반도를 비롯한 중국의 화북지방 황하 연안 등 주로 동북아에 집중적으로 분포되어 있는 황토는 주로 석영을 함유하면서 그밖에 휘석, 각섬석 등을 함유하는 황갈색 석회질로서, 실리카(SiO₂) 60∼65중량%, 철분 5∼6중량%, 알루미나(Al₂O₃) 10∼13중량%, 마그네슘(Mg)과 나트륨(Na) 각 2중량% 내외, 칼리 1.5중량%, 석회 8중량% 내외의 화학적 조성을 가지며, 분해력·자정력·흡수력 등이 뛰어나며 인체에 유익한 약성을 갖는 것으로 알려져 왔다.

이에, 예로부터 가옥의 재료로서 중요하게 쓰여졌으며, 식기나 기구로 만들어져 생활의 도구로도 활용되었다. 그 뿐 아니라 황토는 해독과 질병 치료에도 탁월한 약효를 가지고 있어 동양의학에서는 중요한 약제로 쓰여졌다.

대표적인 동양 의서들인 본초강목(本草綱木)·동의보감(東醫寶鑑) 및 향약집성방 등에는 황토가 본디 색을 지닌 흙으로 약성이 가장 뛰어나 널리 중요하게 쓰이는 것으로서, 맛은 달고 독이 없으며 부인병(婦人病)과 소아병(小兒病)에 탁월한 효능이 있다고 기록되어 있다. 또한, 본초강목의 중수부편에는 황토에 물을 부어 우러나온 물을 지장(地漿) 또는 토장(土漿)이라 하며, 이는 각종 독을 해독하고 마음을 안정시키는 효능이 있다고 기록되어 있다.

최근에 들어서는 황토에 대한 과학적 규명에 많은 연구가 이루어져 황토가 많은 양의 원적외선을 방출하고 유해 전자파를 차단할 수 있으며, 황토 한 숟갈에는 수억 마리의 미생물과 다양한 효소들이 촘촘히 들어 있어 이들이 순환작용을 하여 여러 면에서 인체에 매우 유익한 영향을 준다는 것이 과학적으로도 입증되었다.

이에, 황토가 침구용 매트·황토 침대 등의 생활가구나 음식 조리용 용기 또는 건축용 내·외장재나 온돌 등과 같은 생활용품의 소재로서 각광받고 있으며, 새집증후군과 같은 현대 사회의 문제점에 부응하여 그 활용범위도 급속히 늘어나는 추세에 있다.

그러나, 천연의 순수한 황토는 물에 혼합된 상태에서는 점도(粘度)가 너무 커서 특정한 형상으로 성형하기 어렵고, 수분의 이탈과 동시에 진행되는 점착력의 상실과 황토 입자 사이의 수분의 이탈로 인한 수축으로 인해 갈라지거나 떨어지는 등의 표면에 균열이 생기기 때문에 그 자체만으로는 제품화되기 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 시공후에 지속적인 먼지와 흙 부스러기를 발생시키고, 시공후의 완성표면도 매우 거칠기 때문에 시공에 한계가 있어 다양한 소비자의 취향을 만족시킬 수 없는 문제가 있다.

이에, 종래에는 황토에 석유화학적 결합제를 사용하거나, 백시멘트 등을 혼합하여 사용하거나, 또는 시멘트·석회·모래 또는 기타의 돌가루 등과 같은 다른 재료들과 혼합하여 반죽한 다음 그것을 압축 또는 가열하여 벽돌화하는 방법이 사용되어 왔다.

예를 들어, 한국 등록특허 제0230136호 및 제0274121호에는 황토, 합성섬유, 천연섬유 또는 재생펄프로부터 선택되는 섬유설, 한천, 아교, PVA 등의 합성수지계 교질재, 투루마린을 혼합하여 제조하는 황토벽, 온돌판, 황토방, 건축용 판재 등의 성형원료로 사용될 수 있는 투루마린을 함유하는 건축자재용 황토 조성물이 기재되어 있다. 그밖에도 많은 종래 문헌들을 통해 석유화학적 결합제를 사용한 황토 조성물을 찾아볼 수 있다.

이와 같이, 아크릴·에폭시 등과 같은 석유화학적 결합제를 사용하는 경우에는 천연황토의 공극을 상기 석유화학적 결합제가 봉쇄함으로 인해 황토의 장점으로 주목받고 있는 통기성, 탈취성, 습도조절능력, 원적외선 방사능력, 음이온 발생능력 등이 반감 또는 상실된다. 이를 개략적으로 도1에 도시하였다.

도1은 종래 합성수지를 사용한 황토 모르타르 제품의 개략적인 구조로서, 황토 입자(1) 및/또는 펄프(3)가 합성수지 또는 굳어진 전분(2) 등의 사이에 갇혀 공기와의 접촉이 불가함을 알 수 있다.

또한, 황토 중 유익 미생물의 사멸로 인한 유용성분이 감소하며, 상기 석유화학적 결합제 자체가 방사하는 휘발성 유기화합물(VOC)로 인해 실내공기의 2차오염의 우려가 있고, 화재시 유독가스를 방출하며, 제품의 특성상 완성된 성형제품만이 가능하여 시공시 건축물의 구조나 특성에 따른 변형의 폭이 적고, 시공시 소비자의 기호에 따른 색상이나 무늬 등의 가공이 거의 불가능하여 제품의 응용범위에 제한이 있으며, 황토의 상대적 함유량이 감소하고, 폐기시 환경문제가 발생될 수 있다.

또한, 황토와 함께 백시멘트를 사용하는 경우도 볼 수 있는데, 황토 조성물 에 백시멘트를 사용하는 경우에는 백시멘트의 수화물 반응에 의한 황토 내 공극이 봉쇄되며, 황토 중 유익 미생물이 사멸하여 유용성분이 감속하고, 백시멘트 자체가 방사하는 독성물질로 인해 실내공기의 2차오염이 우려되며, 백시멘트 자체의 중량으로 천정 등 시공 불가능한 장소가 존재하게 되고, 기존 건축물에 적용시 시공을 위해 벽지를 제거해야 하는 등의 번거로움이 있으며, 황토의 상대적 함유량이 감소하고, 폐기시 환경문제가 발생될 수 있다.

또한, 한국 특허출원 제97-62065호에는 생황토를 저입도로 스크린(screen)한 후 함수율을 28%로 보정하고 24시간 동안 숙성시킨 후, 숙성된 황토 95중량%에 대하여 5중량%의 리그닌술폰산염을 첨가시켜 진공토련기로 혼련하고 가압성형하여 100∼150℃에서 서서히 가열, 건조시킨 황토벽돌이 기재되어 있고, 한국 공개특허 제2003-88551호에는 왕겨, 폐지, 황토, 폐합성수지를 혼합한 조성물을 유압프레스로 압축시켜 바닥재를 형성하는 방법이 기재되어 있으며, 한국 등록특허 제0308559호에는 황토, 목재칩, 볏짚, 건초 등의 섬유질을 혼합하고 압출 및 압축 성형경화하여 황토 패널을 제조하는 방법이 기재되어 있다.

이와 같이, 압축 또는 가열하는 방식의 경우에는 압축시 황토의 공극이 감소하거나 또는 가열시 와질(瓦質)화 함에 따라 공극 감소 또는 폐쇄, 유익 미생물의 사멸과 유익성분의 증발이 생기며, 제품자체의 특성상 높은 하중으로 복층건물의 경우나 천정 등 시공상 제한을 받게 되고, 제품자체의 부피로 인해 시공후 건축물 내부면적이 감소하며, 생산공정이 복잡하고 에너지 소비량이 증대하는 문제가 있었 다.

이에 본 발명에서는 기존의 결합제를 대체하는 성분으로 식품의 증점제로도 사용될 만큼 인체에 대한 안전성이 입증된 수용성 셀룰로오스 유도체와 펄프를 적정비율로 혼합하여 사용함으로써, 전술한 종래기술의 문제점을 해결하고 화학약품을 사용하지 않아 실내공기의 2차오염의 우려가 없으며, 황토 물성을 극대화하여 유지할 수 있고, 시공성이 용이하여 적용 범위가 넓으며, 제품생산시 에너지 절약 및 공해 발생을 배제할 수 있는 건축 자재용 황토 모르타르 조성물을 얻을 수 있음을 발견하였고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 천연황토의 물리적, 약리적 장점 발휘를 불가능하게 하였던 석유화학적 결합제 또는 백시멘트·생석회 등의 사용을 지양하고, 제품 자체의 유해물질 방출로 인한 실내공기의 2차오염을 원천적으로 차단하여 새집증후군을 일으키지 않으며, 만일의 경우에 발생할 수 있는 화재시 유독가스의 발생을 차단할 뿐만 아니라, 그 자체가 하나의 내열제의 역할을 하여 화재의 조기확산을 막을 수 있고, 종래 제품의 중량상의 문제점을 근원적으로 제거하여 시공범위를 확장시켰으며, 압축이나 성형, 고열처리 등과 같은 공정을 배제함으로써 황토의 물성변화를 미연에 방지하고 생산공정을 단순화시켰으며, 적은 에너지로 다량의 제품을 생산할 수 있는 에너지 절감효과를 얻을 수 있는 건축 자재용 황토 모르타르 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 건축 자재용 황토 모르타르 조성물을 도포하는 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건축 자재용 황토 모르타르 조성물은, 황토 100중량부에 대하여 수용성 셀룰로오스 유도체 0.2∼5중량부, 펄프 1∼ 7.5중량부, 경량제 0.5∼30중량부, 실리카 0.5∼40중량부 및 물 80∼150중량부를 포함하며, 상기 황토·수용성 셀룰로오스 유도체 및 펄프로 구성된 3성분이 서로 망상구조로 형성되는 것으로 이루어진다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건축 자재용 황토 모르타르 조성물의 도포방법은, 시공시 1회당 3㎜의 두께 이내로 미장 후 건조하고, 이의 과정을 반복하여 원하는 두께를 얻는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 있어서, 핵심적 요소라고 할 수 있는 황토·수용성 셀룰로오스 유도체 및 펄프 3성분간의 망상구조가 도2 및 도3에 개략적으로 도시되어 있으며, 도2는 황토 모르타르 조성물의 시공시의 건조전의 구조이며, 도3은 시공시의 건조후의 구조이다.

도2의 도시와 같이, 본 발명에 따른 조성물은 구조재의 골격 역할을 하는 펄프(30)와, 수용 상태에서 팽창하여 펄프와 황토를 포함하는 수용성 셀룰로오스 유 도체(20)와, 황토(10)가 망상(網狀)구조를 이루고 있다. 이와 같이, 수분을 함유하는 수용성 셀룰로오스 유도체(20)의 강력한 점착력으로 인해 미장 또는 도장 시공시 안정적인 부착력을 보인다.

따라서, 바닥·벽면·천정 등 건축구조물 내의 어떤 구조부이든 관계없이, 또한 시멘트·석재·석고보드·합판·철/비철금속강판·합성수지 등 건축구조물의 표면 재질에 따른 제한없이 필요에 따라 두께를 조절하여 사용할 수 있다.

또한, 도3에서 볼 수 있듯이 건조한 후에는 수용성 셀룰로오스 유도체(20')는 결합력을 유지한 상태에서 다시 미세 섬유화되어 황토 입자를 공기 접촉이 가능한 상태에서 구조재인 펄프(30)에 얽어매고, 또한 펄프(30)끼리를 얽어매어 기계적 강도가 강화됨을 알 수 있다.

또한, 비교적 굵은 펄프와 상대적으로 가는 수용성 셀룰로오스 유도체(20')의 망상구조를 기본으로 균일하고 밀도 높은 황토입자(10)가 포집되어 높은 수치의 공기 접촉율을 보임으로써 전술한 천연황토의 통기성, 탈취력, 습도조절능력 등의 손상없이 보존할 수 있게 된다.

다시 말하면, 형성 중인 망상구조의 구조력과, 수분을 함유한 상태의 수용성 셀룰로오스 유도체(20')의 강력한 점착성으로 인한 벽체 기타 시공 표면과의 고정력은 천연황토를 물에 개어 사용했을 경우 나타나는 황토 입자사이의 수분이탈로 발생하는 응축력(실험결과, 황토와 물만을 사용하여 미장 가능한 최소점도를 얻을 경우 8∼10％의 응축이 발생)에 저항하여 건조 과정 중의 균열발생과 휘어짐, 건조 후의 벽체 기타 시공 표면과의 수축률의 차이에 의한 잠재적 긴장력 발생과 그로 인한 시간차를 둔 분리(떨어짐)를 억제하게 됨으로써 시공 완성 후 안정적인 기계적 강도의 유지를 가능하게 하는 것이다.

이와 같이, 망상구조의 효과로 천연황토를 그대로 시공할 경우 볏짚 등의 보조재를 첨가하더라도 방지할 수 없는 건조시의 균열과 휘어짐, 떨어짐을 미세한 정도까지 완벽하게 방지할 수 있으며, 완성된 제품은 어느 정도의 탄력성과 충분한 강도를 확보하게 된다.

따라서, 본 발명의 조성물이 미장/도장된 표면에 못을 박거나 톱질을 하는 등 기계적 압력을 가하여도 균열이나 떨어짐이 나타나지 않게 되며, 전통 황토주택의 문제점으로 흔히 지적되는 흙 부스러기의 떨어짐, 묻어남을 완벽히 해결하여 생활에서의 불편함을 없앨 수 있고, 벽지 등을 시공할 경우 발생할 수 있는 벗겨짐 또한 원천적으로 봉쇄할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 조성물은 황토 100중량부에 대하여 수용성 셀룰로오스 유도체 0.2∼5중량부, 펄프 1∼7.5중량부, 경량제 0.5∼30중량부, 실리카 0.5∼40중량부 및 물 80∼150중량부를 포함한다.

우선 상기 황토는 100메쉬이하의 평균입경을 갖는 것들을 기계적으로 선별하여 얻는다. 상기 황토의 입경은 특별히 한정되는 것은 아니나, 입경이 작을수록 황토의 비표면적이 증가하여 공기접촉면적이 늘어나 황토의 기능항진을 극대화 할 수 있기에 100메쉬이하로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 선별된 황토에 수용성 셀룰로오스 유도체·펄프·경량제 및 실리카를 조합하고, 점도를 조절하면서 물을 첨가한다. 후에 교반기를 이용하여 1∼3시간 정도 균일하게 혼합시켜 본 발명에 따른 조성물을 얻는다.

본 발명에 따른 조성물은 시공하는데 적합하도록 슬러리 또는 퍼티(putty) 상의 점성을 갖도록 조절하지만, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 사용되는 수용성 셀룰로오스 유도체는 셀룰로오스에 수용성 치환체를 도입하여 얻은 것으로서, 천연 펄프를 미세 분쇄 등 일정한 처리를 하여 수용성 치환기를 갖도록 만들어진 것으로, 수분을 함유할 경우 강한 점착력과 윤활성을 가지는 반면, 제품의 미장 시공후 건조시킨 상태에서는 미세 섬유질의 특성을 보인다.

상기 수용성 치환기는 메틸기·하이드록시에틸기 또는 하이드록시프로필기 등을 들 수 있으며, (주)삼성정밀화학의 제품명 메셀로스(Mecellose)와 같은 시판되는 제품을 사용할 수 있다.

또한, 이는 선별된 황토 100중량부에 대하여 0.2∼5중량부로 첨가될 수 있다. 상기 수용성 셀룰로오스 유도체의 함량이 0.2중량부 미만이면 건조 후 부착강도가 저하하거나 제품의 시공단계에서 윤활성의 저하 및 점착력의 약화로 인해 시공성이 떨어질 수 있고, 5중량부를 초과하면 제품의 시공단계에서 상기와 반대로 점착력의 지나친 강화로 인한 시공성의 저하(미장 및 성형도구에의 달라붙음으로 인함)를 야기할 수 있다.

이렇게 하여, 앞서 설명했던 바와 같이 제품의 시공단계에서 천정·벽면 등에 점착이 용이해져 시공의 능률성을 대폭 증진시켰으며, 점액상의 수용성 셀룰로오스 유도체는 윤활 작용을 하여 미장시 작업의 능률성을 향상시킨다.

또한, 제품의 시공 후 건조단계에서 재섬유질화하여 망상결합을 더욱 조밀하게 얽어매어 기계적 강도를 향상시키고 극단의 충격이 가해진 경우 제품의 피해범위를 최소화할 수 있다.

또한, 수분이탈과 미세섬유질화 과정에서 발생한 구조적 공극은 황토의 통풍성, 통습성을 유지 가능하게 하고 황토와 실내 공기와의 접촉면적을 극대화하여 천연황토의 기능성을 유지하는 것 이상의 기능적 항진을 가능하게 한다.

또한, 본 발명에서 사용 가능한 펄프는 전술한 바와 같이 망상구조의 형성에 있어 구조재의 역할을 담당한다. 그 사용량은 황토 100중량부에 대하여 1∼7.5중량부가 바람직하다. 이때 1중량부 미만이면 첨가 효과가 거의 없으며, 7.5중량부를 초과하면 오히려 제품의 표면 강도가 저하되고, 조성물의 점도가 증가하여 성형성이 저하되는 경향이 있다. 상기 펄프는 천연 또는 재생펄프에 특별히 한정되지 않는다.

본 발명에 따르면, 상기 경량제는 최종 조성물의 점도 및 최종 제품의 경량화를 가능하게 한다. 또한 상기 경량제의 특성상, 수분의 함유율에 따른 부피의 변화가 미미하여 제품의 건조과정에서의 부피변화를 저하시키는 작용을 한다. 그 결 과 전술한 망상구조와 점착력에 의해 촉진된 황토입자의 건조시 응력에 대한 저항을 그 응력 자체를 저감시키는 방법으로 보조기능을 한다.

상기 경량제는 화강암, 맥반석 또는 일라이트와 같이 황토와 유사한 성분 구성을 갖는 암석을 고압하에서 가열하여 순간적으로 압력을 제거하여 팽창시킨 것을 미세하게 분쇄시킨 것으로, 그 성분상 천연황토와 유사하며 또한 인체에 무해하다. 본 발명에서는 (주)서경 CMT의 제품명 MICRO SHELL과 같은 시판되는 제품을 사용할 수 있다.

따라서, 상기 경량제의 사용량은 전술한 황토의 건조응력을 최소화할 목적으로 황토 100중량부에 대하여 0.5∼30중량부가 바람직하다. 상기 경량제의 함량이 0.5중량부미만이면 얻고자 하는 효과가 미비한 문제가 있고, 30중량부를 초과하면, 시공 건조 후 기계적 충격에 대한 저항력이 약화되는 문제가 있다.

또한, 상기 수치 내에서도 함유량 조절을 통하여 제품의 점도 및 중량조절, 시공 후 건조단계에서의 응력조절을 통한 균열 기타 방지를 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 전술한 경량제와 함께 본 발명에 따른 조성물의 점도를 조절하기 위해 실리카를 투입한다.

천연황토를 물에 반죽하여 미장할 경우 황토 자체의 점성에 의해 미장도구에 달라붙어 시공에 소요되는 시간과 노력이 늘어나는 반면, 건조와 균열발생 전의 미장 완성 표면에 있어서도 매끈한 결과를 기대하기 어려운 난점이 있었는데, 수분을 함유한 수용성 셀룰로오스 유도체를 사용함으로써 천연황토의 구조물 부착성을 우 수화시키는 한편, 그것이 가지는 윤활성과 실리카의 입자성을 동시에 활용하여, 미장 기타 성형작업에 있어 능률을 현저히 증대시키고, 또한 건조전 미장 완성면에 있어 매끈한 표면을 가능하게 하며, 시공 건조 후의 완성도를 극대화할 수 있다.

상기 실리카는 황토 100중량부에 대하여 0.5∼40중량부로 첨가하는데, 상기 함량이 0.5중량부 미만이면 얻고자 하는 효과가 미비한 문제가 있고, 40중량부를 초과하면 시공 건조후 제품의 표면강도는 증대하는 경향이 있으나, 소비자의 기호에 따라 지나친 실리카 입자의 노출을 꺼려하는 수도 있다.

또한, 물은 최종 제품의 성형성을 위해 황토 100중량부에 대하여 물 80∼150중량부로 첨가된다. 따라서, 물을 80중량부 미만으로 사용하면 점도가 증가하여 성형성이 저하되고, 150중량부를 초과하면 강도가 떨어지는 경향이 있다.

이렇게 얻어진 조성물은 시공시 1회당 3㎜의 두께이내로 미장 후 건조하고, 이의 과정을 반복하여 필요한 두께를 얻는 것을 원칙으로 한다. 또한, 건조는 5∼ 30℃의 실온에서 일정 시간동안 서서히 건조하게 된다.

이것은 두터운 황토층을 1회로 시공할 경우, 기온·습도 등의 조건에 따라 상기 조성물을 미장한 시공면의 심부가 건조되지 않아 유동성을 가진 상태에서 표면의 건조가 진행될 수 있고, 이 경우 상기 제품 내에 2개의 층이 형성되어 제품과 시공면과의 점착력이 보장되지 않은 상태에서 건조된 상부표면의 응력에 의해 미세하나마 적은 수의 균열이 발생할 수 있기 때문이다.

그러나 부분적이고 얕은 균열이 발생할 뿐, 그 망상구조의 특성상 박리나 떨 어짐 또는 기계적 강도의 약화 등은 발생할 수 없기에, 비교적 두텁게 시공후 건조, 표면의 얕은 균열을 본 제품을 가볍게 메우고 그 위에 3㎜ 두께로 마감 미장을 할 경우 시공상의 번거로움을 줄임과 동시에 동일한 효과도 얻을 수 있다. 그러나, 일반적으로는 1회당 3㎜이내의 두께로 미장 또는 도장한 후 원하는 두께를 얻을 때까지 반복하는 것이 가장 바람직하다.

이외에도 본 발명에 따른 조성물은 건조전의 상태에서는 수용성 셀룰로오스 유도체의 점착성과 윤활성, 그리고 함께 첨가된 실리카의 입자성에 기인한 높은 작업성을 보유하고 있기에 기존의 인테리어용 퍼티 제품보다 우수한 물성을 가졌다는 평가를 받고 있다. 결과적으로 시공 후 건조전의 단계에서 별 다른 도구나 기술 없이 다양한 무늬를 찍어낼 수 있다.

또한, 망상구조가 갖는 우수한 포획력은 생산단계나 그 시공단계에 구애받지 않고 소비자가 원하는 인체에 유용한 무기첨가물로서 숯, 맥반석, 게르마늄, 옥, 소금의 분말로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 성분을 황토 100중량부에 대하여 0.1∼20중량부를 더욱 첨가할 수 있게 하는 한편, 안전성이 입증된 천연 광물 안료를 적용할 경우 개인의 기호에 맞는 분위기의 실내공간 연출이 가능함이 현장실험결과 입증되었다.

또한, 본 발명에 따른 조성물은 가열, 압축 등의 에너지 소비율이 높은 공정을 배제하여 에너지 절감효과와 함께, 생산 공정을 최소화함으로써 높은 생산효율을 기대할 수 있으며, 나아가 천연재료만을 사용함으로써 생산과정에서의 공해 문제가 배제됨과 동시에, 본 자재의 폐기시 자연 환원률을 100％ 가깝게 끌어올렸다.

이하 실시예들을 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

먼저, 100메쉬로 선별된 황토를 채취 이물질 등을 제거한 후, 황토 100중량부에 대하여 수용성 셀룰로오스 유도체((주)삼성정밀화학, 메셀로스) 1중량부, 펄프 3중량부, 경량제((주)서경 CMT MICRO SHELL) 10중량부, 실리카 10중량부 및 물 120중량부를 혼합하여, 교반기를 이용하여 2시간 동안 균일하게 교반하였다.

상기 조성물을 8.17㎠의 단면을 갖는 시편으로 제조하여 최대 하중(㎏f), 압축강도(㎏f/㎠) 및 암모니아 가스 제거율을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

또한, 상기 조성물을 1회에 3㎜ 두께로 하여 2회 도장하여 건물의 벽면·바닥면 및 천정면에 도4에서 도시하는 바와 같이 시공하였고, 시공시에 미장도구에 달라붙지 않아 시공이 용이하였다. 또한 외관은 매끈하였고 건조후에 균열이 발견되지 않았다.

실시예 2

먼저, 100메쉬로 선별된 황토를 채취 이물질 등을 제거한 후, 황토 100중량부에 대하여 수용성 셀룰로오스 유도체((주)삼성정밀화학, 메셀로스) 2중량부, 펄프 4중량부, 경량제((주)서경 CMT MICRO SHELL) 15중량부, 실리카 15중량부, 옥 5 중량부 및 물 80중량부를 혼합하여, 교반기를 이용하여 2시간 동안 균일하게 교반하였다.

또한, 상기 조성물을 1회에 3㎜ 두께로 하여 2회 도장하여 건물의 벽면·바닥면 및 천정면에 도5에서 도시하는 바와 같이 시공하였고, 시공시에 미장도구에 달라붙지 않아 시공이 용이하였다. 또한 외관은 매끈하였고 건조후에 균열이 발견되지 않았다.

구분	압축강도¹⁾(㎏f/㎠)	최대하중(㎏f)	암모니아 가스 제거율²⁾
실시예 1	61.44	502	93.70%
실시예 2	65.00	502	95.00%
천연황토원석 (비교예)	-	-	91.00%

1) 압축강도: 압축강도 측정기로 측정함.

2) 암모니아 가스 제거율(%): KICM-FIR-1085의 방법으로 측정하였으며, 120분 경과시의 제거율을 비교한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 황토 모르타르 조성물은 다음과 같은 효과를 갖는다.

1) 그 유용함이 널리 알려진 천연황토의 물성과 약리성을 그대로 보존하면서 황토입자의 다공성을 증진시켜 그 효용을 극대화시키는 망상구조 결합을 도입하여, 황토의 효용상실이나 결합재로 인한 2차오염을 완전히 배제함으로써 새로이 주목받고 있는 주거환경의 오염문제에 대한 근원적인 해결책을 제시함.

2) 그 사용(시공)에 있어 건축물의 구조나 강도, 표면자재의 종류와 상관없이 적용가능하며 특별한 도구나 기술 없이도 상대적으로 적은 노력(일반적인 시멘트, 인테리어용 퍼티 대비)으로 높은 완성도의 결과물을 얻을 수 있어 천연황토의 사용범위를 대폭적으로 확장함과 동시에 사용자의 편익을 최대한 도모함.

3) 천연황토의 문제점으로 지적되어 온 갈라짐과 떨어짐, 부스러짐을 완벽히 해결하여, 오랜 역사를 지녔고 그 우수함이 날로 입증되어가고 있는 우리 전통 주택문화의 현대적 도입을 가능하게 하며, 그 우수성을 세계적으로 알릴 계기를 마련함.

4) 전술한 독특한 망상구조 결합법은 황토 외에도, 인체에 유익한 여러 성분(숯, 맥반석, 게르마늄, 옥, 소금 등)과 개인의 취향에 따른 천연안료 또한 별다른 공정이나 도구 없이 생산, 시공단계를 불문하고 손쉽게 첨가할 여지를 제공하고, 개인의 기호에 맞는 다양한 시공 가능성을 열어 사용자의 만족을 극대화 함.

5) 이외에도 생산단계에서 유독성을 가진 화학물질의 사용이나 고열, 고압 공정을 배제함으로써 공해로 인한 환경오염, 에너지의 낭비를 원천적으로 봉쇄하였으며, 나아가 제품이 사용 후 폐기되었을 때 환경친화적으로 환원될 수 있게 되었고, 제품의 생산성 또한 대폭 향상시킴.

Claims

황토 100중량부에 대하여 셀룰로오스에 메틸기, 하이드록시 에틸기 또는 하이드록시 프로필기가 도입된 수용성 셀룰로오스 유도체 0.2∼5중량부, 펄프 1∼7.5중량부, 화강암, 맥반석 또는 일라이트를 고압하에서 가열하여 순간적으로 압력을 제거하여 팽창시킨 것을 미세하게 분쇄시킨 경량제 0.5∼30중량부, 실리카 0.5∼40중량부 및 물 80∼150중량부를 포함하며, 상기 황토·수용성 셀룰로오스 유도체 및 펄프로 구성된 3성분간에 망상구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 건축 자재용 황토 모르타르 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 조성물이 숯, 맥반석, 게르마늄, 옥 및 소금의 분말로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 성분을 황토 100중량부에 대하여 0.1∼20중량부로 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 자재용 황토 모르타르 조성물.
제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 따른 건축 자재용 황토 모르타르 조성물을 시공시 1회당 3㎜의 두께이내로 미장 후 건조하고, 이의 과정을 반복하여 원하는 두께를 얻는 것을 특징으로 하는 건축 자재용 황토 모르타르 조성물의 도포방법.