KR100749150B1 - 원적외선을 방출하는 황토몰타르 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본원은 황토와 마사토와 석분 및 볏짚을 주 원료로 사용하는 황토몰타르에 관한 것이다.

더욱 구체적으로는, 종래 황토 몰타르 제품이 갖는 가장 큰 문제점의 하나인 크랙을 방지하며 황토 몰타르로 사용된 후에도 황토 본래의 원적외선을 대량 흡수하고 방출하는 특성을 살리며, 원적외선의 작용으로 혈액흐름의 촉진, 방균효과, 탈취효과, 공기 청정작용 의 효능을 갖는 황토몰타르를 제공하고자 하는 것이다.

본원에서는, 황토입자 간의 결합력을 높이고 천연섬유소인 볏짚과 마사토 및 석분의 응집력을 높이기 위해 옻나무 추출액 및 볏짚발효 추출액으로 반죽을 하여 황토입자 간의 결합력을 높이고 방균효과, 탈취효과를 높인 황토몰타르을 제공하고자 하는바, 본원은 원적외선을 방출하는 황토몰타르의 제조방법으로서, 황토원료 100 중량부 기준으로 마사토 10~20 중량부, 백회(석분) 5~15 중량부, 당해 년도 생산된 무농약 볏짚분말 5~15 중량부, 황토원료량의 2~10 중량%의 옻 추출액, 황토원료량의 2~10 중량%의 볏집 발효추출액을 각각 배합하여 혼합시키는 공정을 포함하여 제공되는 황토몰타르에 관한 기술사상이 개시된다.

황토, 마사토, 백회(석분), 볏짚, 옻나무 추출액, 볏짚발효 추출액

Description

원적외선을 방출하는 황토몰타르 및 그 제조방법{loess moltar and it's making method radiating far infrared ray}

도 1 : 본원에서 제공된 황토몰타르를 도포하여 제공된 황토매트에 대한 꺽임강도 및 흡수율 시험성적서.

도 2 : 본원에서 제공된 황토몰타르를 도포하여 제공된 황토매트에 대한 총휘발성유기화합물 및 포름알데히드 잔량 시험성적서

우리나라는 딱딱한 방바닥에 이불을 깔고 수면을 취하는 온돌문화로, 과거에는 구들이라는 온돌을 아궁이와 연통(煙筒)을 연결하면서 방바닥을 가로지르는 연도(煙道) 위에 안치하고 벽면으로 흙 벽돌을 조적하고 그 상부를 황토를 도포하여 황토 벽을 구성하여 사용하였으나, 현대에서는 연도 대신 보일러에서 데워진 난방수를 이동시키는 난방 파이프가 설치되고 벽면에도 황토 대신 시멘트를 주재로 한 콘크리트 몰타르를 도포하여 벽면을 구성하여 사용하고 있다.

이처럼, 콘크리트로 구성된 건축물에서 화학물질로 치장된 건축내장재 등으로 수면을 취하거나 휴식을 취할 경우 시멘트에서 발생하는 독성으로 성인병이 유 발되고 아토피성 피부환자가 늘어나며 잠을 잔 후에도 피로가 쉽게 풀리지 않거나 어깨 결림 등의 통증을 유발하는 소위 새집증후군의 문제점이 바로 시멘트의 독성에서 유래되는 것이 아닌지 의심받고 있는 현실이다.

따라서 최근 웰빙 문화를 추구하는 현대인들에게는 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 친환경 건축자재를 절실히 요구하고 있으며, 그 대안으로서 황토를 이용한 실내 내장재 또는 황토 몰타르를 벽면에 이용하고자 하는 요구가 늘고 있다.

황토는 예로부터 우리 조상들이 즐겨 사용해오던 소재로서 물질을 활성화시키는 생명광선이라 불리우는 원적외선을 대량 흡수하고 방출하는 특성을 갖고 있으며, 원적외선은 혈액 흐름의 촉진, 발한 작용 촉진, 통증완화, 진정 및 안정작용, 방균효과, 탈취효과, 공기청정 작용 등의 효과가 있다는 것이 알려져 있어 선호하고는 있으나 황토입자 간 결합력이 약하여 크랙이 발생하는 문제점으로 그 적용에 한계를 갖고 있었다.

따라서, 상기의 결합력이 약한 황토를 건축자재로 이용하기 위한 다양한 시도가 있어 왔는바, 예를들어, 한국특허공개공보 제 1998-036704호에서는 황토를 1300℃로 20분간 가열하여 황토를 미 분말로 하여 안정화시킨 후, 황토 미 분말을 반죽하여 온돌을 성형한 후, 700℃-800℃로 40분간 성형하여 황토의 소성온돌을 제작하는 방법이 개시되어 있다.

그러나 지금까지의 황토를 이용하고자 하는 황토물품의 제조방법에서는, 원료를 황토로 사용했다는 것 이외에는 종래에 알려진 자기나 타일의 제조방법들과 같이 고온으로 소성하여 기계적 압착공정에 의해서 제공됨으로 인하여 황토성분 내 에서 유효기능을 하는 마생물을 모두 사멸시키는 상태가 되어 그 효과 면에 있어서 황토 고유의 유용한 효과를 발휘하지 못하는 결과로 단순히 원료를 황토로 사용했다는 것 자체에 의미를 부여했을 뿐 황토가 갖는 본래의 물성이 몰타르 또는 벽돌로 사용한 후에도 그대로 지속 되는지의 여부가 의문시되어 왔었다.

따라서 본원에서는 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여, 본원에서는 황토를 주 원료로 사용하는 황토몰타르을 제공함에 있어서, 황토제품이 갖는 가장 큰 문제점의 하나인 크랙을 방지하는 황토몰타르를 제공하여 건축자재, 실내내장재로 사용된 후에도 황토 본래의 원적외선을 대량 흡수하고 방출하는 특성을 가지며, 원적외선의 작용으로 혈액흐름의 촉진, 방균효과, 탈취효과, 공기청정작용 등의 유용한 효과가 그대로 유지되는 황토몰타르을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

본 발명에서는, 황토입자와 천연섬유소인 볏짚분말과 석분와 마사토를 옻나무 추출액으로 반죽을 하여 황토입자 간의 결합력을 높이고 방균효과, 탈취효과를 높인 황토몰타르을 제공하고자 하는 기술사상을 갖는 것으로, 본원의 기술사상을 갖고 제공되는 황토몰타르는 내구성 등의 물성이 뛰어나고 실내 악취를 제거하고 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있으며 궁극적으로 인체의 건강증진에 탁월한 효과가 있어 실제 건축내장재로 시공되었을 때 수요자에게 큰 만족감을 줄 수 있는 건축내장재를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

본원의 황토몰타르 제조방법의 특징부는 옻 추출액과 볏짚 발효잿물을 황토 원료 반죽액으로 사용하여 황토몰타르의 압축강도 및 꺽임강도를 높이며, 총휘발성유기화합물의 함량을 최대한 낮추고자 한 것으로, 황토와 천연섬유소인 볏짚과 석분과 마사토 원료성분을 옻 추출액과 볏짚 발효잿물로 반죽하여 황토입자 간의 결합력을 높이고 방균효과, 탈취효과를 높인 황토몰타르을 제공하고자 하는 부분에 발명의 특징부를 갖는다

본원은 원적외선을 방출하는 황토 흙몰타르의 제조방법으로서,황토원료 100 중량부 기준으로 마사토 10~20 중량부, 석분 5~15 중량부, 당해 년도 생산된 무농약 볏짚분말 5~15 중량부, 황토원료량의 2~10 중량%의 옻 추출액, 황토원료량의 2~10 중량%의 볏짚 발효추출액을 각각 배합하여 혼합시키는 공정을 포함하여 제공되는 황토몰타르의 제조방법에 관한 것이며, 상기 제조방법에 의해 배합되어 황토성분과 마사토와 석분과 무농약 볏짚성분을 포함하고 옻 추출액과 볏짚발효 추출액을 반죽액으로 사용하여 황토몰타르를 제공하고자 하는 기술사상을 갖는다.

황토 흙 몰타르 제조시 황토와 마사토와 석분을 사용하는 부분은 종래부터 사용되어 온 공지의 기술로서 본원에서는 황토입자 간, 또한 황토와 석분과 마사토와의 결합력을 높이고 고압의 압착공정 없이 일정 강도와 결합력을 갖는 황토몰타를 제공하기 위해 옻 추출액과 볏짚 발효잿물을 사용함을 특징부로 한다.

먼저 옻에 대하여 살펴본다.

옻의 주성분은 우루시올(urushiol)이며 우루시올은 경도(硬度)가 높고 아름다운 광택을 갖고, 채취한 옻은 오래 저장하여도 변하지 않으며 산이나 알칼리 또는 70℃ 이상의 열에 대해서도 변하지 않는 특성을 이용하여 다른 색소와 섞어서 여러 가지 기구 및 기계의 도료로 쓰이며 목제품의 접착제로도 이용되어 왔다.

옻을 만질 때는 손과 얼굴에 기름(식물유 또는 광물유)을 바르고 취급해야 하며 작업이 끝난 다음에는 따뜻한 비눗물로 씻거나 염화철 5g, 글리세린 50mℓ, 물 50mℓ를 섞은 물을 발라서 옻독을 방제해야 하며, 옻이 이미 올랐을 때는 따뜻한 비눗물로 씻은 다음 베르츠수(시판약)를 3∼4회 바르면 치료되며 간이 방법으로는 고운 소금을 물에 축여서 발진부에 바르면 가려움증이 사라지고 치유된다.

옻의 독기는 인체의 병을 없애 주고 갖가지 질병을 다스려 주는 효과가 있음이 알려져 있고 또한 나무로 만든 생활 도구에 옻칠을 하면 표면이 견고해질 뿐만 아니라 광택이 나고, 오랫동안 사용해도 변질되지 않는 특성을 제공하므로 동양에서는 4,000년 전부터 옻칠문화가 발달해 왔으며 단순한 생활 도구뿐 아니라 각종 예술품, 금속이나 목공 도장, 칠기류 등에 폭넓게 사용되어 왔다.

옻의 방수특성을 이용하는 예로 옻칠한 나무를 물에 띄우면 물이 스며들지 않아 오랜 시간을 두어도 가라 않지 않으며, 옻의 방충, 방부 효과의 예로서는 팔만대장경이나 나전칠기류에 곰팡이나 세균이 번식하지 않는 방충, 방부 효과가 있으며, 옻칠한 제기는 70℃ 이상의 열에서도 변하지 않는 방열효과가 있으며, 이 외에도 절연, 단열 등에 효과가 커서 잠수함, 고급 승용차, 만년필, 라이터 등에 사용되기도 한다.

옻이 상기 여러 가지의 우수한 산업적 이용가능성을 갖고 우수한 특성을 가짐에도 옻의 독성은 사람에게 알레르기를 일으켜 위해가 될 수 있으므로 전문 지식 없는 보통 사람들에겐 접근하기를 꺼리고 함부로 다뤄서는 안 되는 물질로 알려져 있다.

또한 본원에서는 옻 추출액과 볏짚 발효잿물을 황토원료 반죽액으로 이용하게 되는바, 그 볏집이 당해 년도에 생산된 것 중에 천연의 것으로 제공되어야 하므로 쌀 농사를 위하여 농약을 살포하여 농약의 유해성분이 잔존하는 것, 묵은 볏집은 그 사용이 불가하다.

옛 부터 우리 선조들은 볏짚의 물을 잿물이라고 하였는바, 본원에서는 볏짚 발효잿물을 얻기 위하여 농약을 사용하지 않고 오리농법 등으로 벼수확을 한 볏짚을 구매하여 약간 축축할 정도의 물을 살포하고 비닐 등을 덮어 일정기간 숙성시켜 볏짚 발효잿물을 얻고 이를 황토원료 반죽액으로 사용하고자 하였는바, 상기 볏짚 발효잿물은 미생물 발효균 성분을 갖고 황토의 자연 본래 특성을 발휘하도록 돕는 것으로 추측된다.

따라서 황토와 석분과 마사토 및 볏짚분말을 옻 추출액과 볏짚 발효잿물로 반죽하여 황토입자 간의 결합력을 높이고 방균효과, 탈취효과를 높인 황토몰타르를 제공하고자 하는 본원의 기술사상은 다음의 설명으로 더욱 구체화된 구현방법이 제시된다.

본원에서 목적하는 황토몰타르를 제조하는 과정을 살펴보면, 우선 원료재료를 최상의 것으로 선택해야 하므로 첫 번째로 질 좋은 황토재료를 선택하는 것이 가장 중요한바, 일단 도자기나 쌀로 유명한 지역의 황토 흙은 대체로 성분이 좋고, 원적외선도 다량 방출됨이 알려져 있고, 붉은색의 흙은 무조건 황토라고 인식해서는 안되고 인체에 유익한 황토의 성분과 구조적 특성을 정확히 이해하는 것이 중요 한바, 황토는 최소한의 점성이 보장되어야 하고 오염되지 않은 흙이어야 하므로 지표에서 1m 이하의 황토층을 재료로 선택하여 오염을 피해야 한다.

황토가 건조되면서 균열이 생기는 흙은 점토가 많은 것이고, 건조되면서 푸석푸석하고 입자가 굵게 느껴지는 것은 모래성분이 있기 때문인바, 이들을 구분하기 위한 가장 기초적인 흙말이실험(roll teat)은 체로 거르지 않은 한 웅큼의 흙을 집어서 축축하게 적시고, 공처럼 둥글게 만들어서 햇빛 아래서 말려보게 되면, 산산이 부서진다면 그 흙은 점토가 너무 적고 강도가 약한 흙이니 황토제품으로 부적합하다.

또한 본원에서는 황토 주원료 외에 두 번째 재료로 짚을 사용하게 되는데, 본원의 황토몰타르에 짚을 섞는 이유는 기계장치를 이용하지 않고 손으로 찍기 때문에 강도가 약한 것을 방지하고 황토입자끼리의 결합력을 높여 몰타르가 크랙이 생기는 것을 막아주기 위함이다. 따라서 좋은 황토제품을 제공하기 위해서는 농약을 많이 사용한 볏짚은 사용하면 안되고, 오리농법 등 친환경농법으로 벼농사를 지은 곳의 볏짚을 0.1~0.5 ㎝ 사이즈로 파쇄하여 사용해야 하며. 벼 수확시기에 사서 잘 건조하여 습기를 피해 저장하고 1년 이상 묵은 볏짚을 사용하는 경우에는 본원의 목적을 달성하기 어렵다.

이하에서는 본원에서 제공하고자 하는 황토몰타르을 얻기 위한 공정을 실시예를 겸하여 기재하고자 한다.

1.옻 추출액 제조

실시예로서 출원인 회사의 큰 가마솥에 물을 200 ℓ정도를 붇고 길이가 약 10~30 ㎝ 범위로 절단된 옻 나무를 40 ㎏ 정도 넣고 약 하루 동안 옻나무를 푹 삶으면 물은 거의 1/10 정도로 농축된 1차 추출액을 얻고 이때 옻 나무 껍질은 흐물흐물 벗겨지는 상태가 된다.

상기 1차 추출액에 벗겨 낸 옻나무 껍질을 다시 넣고 물을 다시 100 ℓ정도를 붇고 약 12시간 정도 끓여서 2차 농축 옻 추출액을 얻을 수 있으며, 옻 추출액을 황토와 석분과 볏짚분말과 마사토를 혼합하는 반죽액으로 사용할 때는 약 3배 정도의 물을 부어 희석수로 만들어 사용해도 황토결합력에 큰 지장이 없음을 확인할 수 있다.

2. 볏짚 발효추출액의 제조

볏짚 발효추출물은 잿물이라고도 하는바, 본원에서는 볏짚 발효 추출물을 얻기 위하여 농약을 사용하지 않고 오리농법 등으로 벼수확을 마친 볏짚을 구매하여 약간 축축할 정도의 물을 살포하고 비닐 등을 덮어 약 30~40 ℃ 정도의 온도에서 24시간 정도 숙성시켜 볏집 발효잿물을 얻고 이를 황토원료 반죽액으로 사용하고자 하였다.

3. 황토몰타르 원료배합 공정

본원의 황토몰타르을 제공하기 위한 원료배합공정으로 경기도 여주산 황토 100 중량부 기준으로 마사토 10~20 중량부, 석분 5~15 중량부, 당해 년도 생산된 무농약 볏짚분말 5~15 중량부, 황토원료량의 2~10 중량%의 옻 추출액, 황토원료량의 2~10 중량%의 볏집 발효추출액을 각각 배합하여 혼합시킨 후 자연 건조시켜 황토 몰타르를 제공한다.

황토몰타르 건조공정은 고온으로 황토제품을 소성시켜 황토 내에서 유효하게 작용할 수 있는 미생물균을 사멸시키는 공정을 거치지 않고 자연건조공정을 이용하게 되는바, 순수 자연에서 가공되지 않은 황토 흙, 마사토, 석분, 옻, 볏짚 등의 모든 원료를 자연에서 얻은 상태대로 이용하여 황토몰타르을 제공하되, 옻 추출액과 볏짚 발효추출액을 황토몰타르 반죽액으로 사용하여 황토몰타르제품의 강도를 높이고 내구성을 높이며, 황토가 갖는 방균효과, 탈취효과, 공기청정 작용 등의 유용한 효과를 그대로 살리기 위하여 자연건조시키는 바람직하다

상기의 방법과 공정에 따라 제공된 황토몰타르를 도포하여 제공된 황토매트에 대하여 한국건자재시험연구원에 꺽임강도 시험 및 흡수율 시험을 의뢰하였는바, KS L 1001;2003 시험방법에 의한 실험결과 꺽임강도는 134 N/㎝ 의 결과를 얻었고, 흡수율(%) 실험에서는 15.3% 의 결과치를 얻을 수 있었다.

또한 상기 공정에 따라 제공된 황토몰타르를 도포하여 제공된 황토매트에 대하여 한국건자재시험연구원에 총휘발성유기화합물 시험 및 포름알데히드 시험을 의뢰하였는바, 환경부고시 제2004-80호에 따른 실내 공기질 공정시험법에 의한 실험결과 총휘발성유기화합물(TVOC) 은 0.875 (mg/㎡.h) 의 결과를 얻었고, 포름알데히드 (HCHO) 실험에서는 Tr(검출되지 않는 약간의 흔적)의 결과를 얻었다.

본원에서는 종래에 황토몰타르이라고 하여도 강도 때문에 어쩔 수 없이 1% 라도 시멘트 성분을 사용하였던 문제점을 개선하여 시멘트 성분을 전혀 사용하지 않은 황토몰타르을 제공하는 효과를 갖는다.

종래 재래식의 황토몰타르 제조공정에서 고온의 소정공정을 가짐으로 황토 본래의 특성을 상실한 황토몰타르을 제공하는 문제점을 개선하여 황토제품 소성 공정을 갖지 않고 자연건조시킴으로 원적외선을 대량 흡수하고 방출하는 특성을 살리고 원적외선의 작용으로 혈액 흐름의 촉진, 방균효과, 탈취효과, 공기청정작용 등의 유용한 효과가 그대로 유지되는 황토몰타르를 제공하는 효과를 갖는다.

또한 본원에서는, 황토입자 간의 결합력을 높이기 위하여 천연섬유인 볏짚과 마사토 및 석분을 옻나무 추출액으로 반죽을 하여 황토입자 간의 결합력을 높이고 방균효과, 탈취효과를 높이며 내구성이 높은 황토몰타르을 제공하는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 원적외선을 방출하는 황토몰타르의 제조방법에 있어서,

   황토원료 100 중량부 기준으로 마사토 10~20 중량부, 석분 5~15 중량부, 당해 년도 생산된 무농약 볏짚분말 5~15 중량부, 황토원료량의 2~10 중량%의 옻 추출액, 황토원료량의 2~10 중량%의 볏짚 발효추출액을 각각 배합하여 혼합시키는 공정을 포함하여 제공되는 것을 특징으로 하는 황토몰타르의 제조방법.
2. 황토 몰타르에 있어서,

   황토원료를 100 중량부로 기준하는 경우, 마사토 10~20 중량부와 석분 5~15중량부, 당해년도 생산된 무농약 볏짚분말 5~15 중량부를 추가하고, 황토원료량의 2~10 중량%의 옻 추출액과 볏집 발효추출액을 각각 배합액으로 혼합사용하고 자연 건조시켜 제공되는 황토몰타르.

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