KR100943721B1

KR100943721B1 - 금속 박판을 이용한 전자파 차폐 콘크리트 부재

Info

Publication number: KR100943721B1
Application number: KR1020080097736A
Authority: KR
Inventors: 이행기; 김형기
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2008-10-06
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2010-02-23

Abstract

본 발명은 콘크리트를 이용하여 건설부재를 제작함에 있어서, 알루미늄 박판 등과 같은 금속 박판을 콘크리트에 적층한 상태로 배치함으로써 우수한 전자파 차폐 성능을 보이면서도 저렴하고 간편하게 제작할 수 있는 새로운 구조의 콘크리트 부재에 대한 것이다. 본 발명에 의한 전자파 차폐 콘크리트 부재는, 복수개의 콘크리트 층으로 이루어지며, 상기 콘크리트 층 사이에는 전자파 차폐 기능을 가지는 금속 박막이 관통부를 가진 형태로 배치되고, 상기 복수개의 콘크리트 층의 콘크리트는 굳지 않은 상태에서 상기 관통부를 통하여 서로 접합됨으로써 상기 복수개의 콘크리트 층이 일체를 이루고 있는 구조를 가진다.

위와 같은 본 발명에 따른 전자파 차폐 콘크리트 부재는, 전자파 차폐에 우수한 효과를 가지는 금속 박판이 콘크리트 내부에 배치되어 콘크리트 부재가 우수한 전자파 차폐 성능을 발휘하게 된다. 특히, 금속 박판이 콘크리트 내부에 배치됨에 있어서 관통부를 구비하여 금속 박판 양측의 굳지 않은 콘크리트가 서로 접합되어 양측의 콘크리트 층이 일체화되기 때문에, 콘크리트의 구조적인 성능을 해치지 않으면서도 금속 박판을 배치하여 전자파 차폐 성능을 발휘하게 되는 장점이 있다.

전자파, 차폐, 콘크리트, 알루미늄, 적층, 박판

Description

금속 박판을 이용한 전자파 차폐 콘크리트 부재{Concrete Member for Shielding Electromagnetic wave using Metal Foil}

본 발명은 전자파 차폐 콘크리트 부재에 관한 것으로서, 구체적으로는 콘크리트를 이용하여 건설부재를 제작함에 있어서, 알루미늄 박판 등과 같은 금속 박판을 콘크리트에 적층한 상태로 배치함으로써 우수한 전자파 차폐 성능을 보이면서도 저렴하고 간편하게 제작할 수 있는 새로운 구조의 콘크리트 부재에 대한 것이다.

구조물의 벽체, 바닥판 등의 콘크리트 부재에 대해 전자파 차폐 기능을 부여하기 위하여 콘크리트 부재의 표면에 전자파 차폐 물질을 도포하는 경우가 가장 일반적이다. 그러나 이미 완성된 콘크리트 부재의 표면에 이러한 전자파 차폐 물질을 도포하기 위해서는 "물질 도포"라는 2차 작업이 더 필요하므로, 그 만큼 비용과 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 특히, 시간이 지나면서 도포된 전자파 차폐 물질이 콘크리트 부재의 표면으로부터 탈리되어, 결국 콘크리트 부재의 전자파 차폐 성능이 저하되는 현상이 빈번하게 발생하고 있다.

전자파 차폐를 위해서 강섬유를 콘크리트 내에 함유할 수도 있는데, 강섬유는 일반적으로 단면 형상이 구형 내지 직사각형이고, 콘크리트 내에 함유된 강섬유 의 방향성이 불규칙하므로 벽체와 같은 콘크리트 부재에 대해 충분한 전자파 차폐 성능을 부여하기 어렵다는 단점이 있다.

본 발명은 위와 같이 종래 기술이 가지는 한계 및 문제점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 전자파 차폐에 효과적인 알루미늄 박판 등의 금속 박판을 이용하여 저렴한 가격으로 용이한 방법으로 우수한 전자파 차폐 효과를 발휘할 수 있는 전자파 차폐 콘크리트 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 복수개의 콘크리트 층으로 이루어지며, 상기 콘크리트 층 사이에는 전자파 차폐 기능을 가지는 금속 박막이 관통부를 가진 형태로 배치되고, 상기 복수개의 콘크리트 층의 콘크리트는 굳지 않은 상태에서 상기 관통부를 통하여 서로 접합됨으로써 상기 복수개의 콘크리트 층이 일체를 이루고 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 콘크리트 부재가 제공된다.

위와 같은 본 발명에 따른 전자파 차폐 콘크리트 부재에서, 상기 콘크리트 층은 3개 이상의 복수개로 이루어지고, 각각의 콘크리트 층 사이에, 관통부를 가진 금속 박막이 배치될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 금속 박막은, 이웃하는 금속 스트립 사이에 간격을 두고 복수개의 금속 스트립이 나란하게 배치되어 형성될 수 있으며, 더 나아가 상기 금속 스트립은, 다른 콘크리트 층 사이에 배치되는 금속 박막의 금속 스트립의 관통부를 차단하는 위치에 배치될 수도 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 콘크리트 층 중의 어느 한 층 이상은, 콘크리트에 강섬유가 혼입된 강섬유 콘크리트로 이루어질 수 있으며, 상기 금속 박막은 알루미늄 박막으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 의하면, 전자파 차폐에 우수한 효과를 가지는 금속 박판이 콘크리트 내부에 배치되어 콘크리트 부재가 우수한 전자파 차폐 성능을 발휘하게 된다.

특히, 본 발명에서는 금속 박판이 콘크리트 내부에 배치됨에 있어서 관통부를 구비하여 금속 박판 양측의 굳지 않은 콘크리트가 서로 접합되어 양측의 콘크리트 층이 일체화되기 때문에, 콘크리트의 구조적인 성능을 해치지 않으면서도 금속 박판을 배치하여 전자파 차폐 성능을 발휘하게 되는 장점이 있다.

더 나아가 금속 박막으로써 알루미늄 박막을 이용하는 경우, 부식 발생 없이 콘크리트 내에 일체로 배치하기가 용이하며, 원하는 형상으로 가공 및 절단이 용이하기 때문에 저렴한 비용으로 전자파 차폐 성능을 발휘할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

다음에서는 본 발명의 실시예를 도시한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 구성을 설명한다.

도 1a 내지 도 1c에는 본 발명에 따른 전자파 차폐 콘크리트 부재(1)를 제조하는 각 단계를 보여주는 개략적인 사시도가 각각 도시되어 있는데, 다음에서는 상기 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자파 차폐 콘크리트 부재(1)의 제조 방법 을 살펴봄으로써 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.

우선 도 1a에 도시된 것처럼 제1 콘크리트 층(2)을 형성하고, 도 1b에 도시된 것처럼 제1 콘크리트 층(2)이 양생되기 전에 제1 금속 박막(3)을 상기 제1 콘크리트 층(2) 위에 배치한다. 도 1c에 도시된 것처럼 제1 금속 박막(3) 위에는 제2 콘크리트 층(4)을 타설하게 되는데, 제1 콘크리트 층(2)과 제2 콘크리트 층(4) 간의 콘크리트가 일체로 접합하여 서로 일체화되어야 한다. 이를 위해서 상기 제1 금속 박막(3)은 박막 형태의 금속재로 이루어지되 상,하의 콘크리트가 서로 연통될 수 있도록 관통부가 형성되어 있다. 즉, 도 1b에 도시된 것처럼 제1 콘크리트 층(2) 위에 제1 금속 박막(3)을 배치한 후에는 도 1c에 도시된 것처럼 그 위에 제2 콘크리트 층(4)을 타설한다. 제2 콘크리트 층(4)을 이루는 콘크리트는 상기 제1 금속 박막(3)의 관통부를 통하여 하부의 제1 콘크리트 층(2)의 굳지 않은 콘크리트와 접합되어 일체화된다. 도 1c에서 제1 콘크리트 층(2)과 제2 콘크리트 층(4) 사이에 점선으로 경계 표시를 하였으나, 이는 단지 도면에서 참고를 위해 표시한 것으로서, 실제로는 제1 콘크리트 층(2)과 제2 콘크리트 층(4)의 콘크리트가 서로 일체를 이루기 때문에 그 경계가 식별되지 않는다.

본 발명에 있어서, 상기 콘크리트 층(2, 4)은 일반 콘크리트 이외에도 강섬유가 혼입된 섬유 콘크리트로 제작될 수 있다. 이와 같이 강섬유 콘크리트로 상기 콘크리트 층이 제작되는 경우 금속 박막에 의한 전자파 차폐 성능뿐만 아니라 강섬유에 의해 콘크리트 층이 가지는 자체적인 전자파 차폐 성능이 추가되어 우수한 전자파 차폐 성능을 발휘할 수 있다.

도면에 도시된 실시예에서는 소정 폭과 길이를 가지는 금속 스트립을 이웃하는 금속 스트립 사이에 간격을 두고 나란하게 배치하여 균일하게 제1 콘크리트 층(2) 위에 설치함으로써 상기 제1 금속 박막(3)을 형성하였다. 본 실시예에서는 상기 금속 스트립 사이의 간격이 상기한 관통부에 해당하는 것이다. 상기 금속 스트립은 폭 1~2cm, 길이 3~5cm의 것을 도면에 도시된 것처럼 서로 나란하게 간격을 두고 배치될 수 있는데, 금속 스트립의 제원과 배치 형상은 이에 한정되지 아니한다. 또한 본 발명에 있어서 상기 제1 금속 박막(3)은 위와 같은 스트립이 배치된 형태에 한정되는 것은 아니며, 얇은 막에 관통부를 이루는 관통공이 복수개로 형성되어 있는 형태를 가질 수도 있으며 그 형상에는 제한이 없다.

본 발명에 있어서 제1 금속 박막(3)으로는 다양한 재질을 사용할 수 있는데, 그 중 알루미늄은 저가이며 부식이 적고, 표면 형상은 철과 비슷하여 콘크리트 내에 적용하기 좋으며 원하는 형상으로 가공 및 절단이 용이하기 때문에 제1 금속 박막(3)으로 사용하기가 매우 적합하다.

이와 같이 본 발명에서는 전자파 차폐에 우수한 효과를 가지는 금속 박판이 콘크리트 내부에 배치되어 콘크리트 부재가 우수한 전자파 차폐 성능을 발휘하게 된다. 특히, 금속 박판이 콘크리트 내부에 배치됨에 있어서 관통부를 구비하여 금속 박판 양측의 굳지 않은 콘크리트가 서로 접합되어 양측의 콘크리트 층(2, 4)이 일체화되기 때문에, 콘크리트의 구조적인 성능을 해치지 않으면서도 금속 박판을 배치하여 전자파 차폐 성능을 발휘하게 되는 장점이 있다.

도 2a에는 도 1c에 도시된 상태에 후속하여 제2 콘크리트 층(4)의 상면에 제 2 금속 박막(5)을 배치한 단계를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2b에는 도 2a에 도시된 상태에 후속하여 상기 제2 금속 박막(5) 위로 제3 콘크리트 층(6)을 형성한 단계를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도 1a 내지 도 1c에 도시된 단계를 통해, 제1 콘크리트 층(2)과 제1 금속 박막(3), 그리고 제2 콘크리트 층(4)만으로 콘크리트 부재를 제작할 수도 있으나, 도 2a 및 도 2b에 도시된 것처럼 추가적인 층을 더 형성할 수도 있다. 즉, 도면에 도시된 것처럼 제2 콘크리트 층(4)의 콘크리트 시공 후에, 콘크리트가 굳지 않은 상태에서 제2 금속 박막(5)을 더 배치하고, 그 위에 또다시 제3 콘크리트 층(6)을 더 시공하여 추가적인 층을 더 형성하는 것이다. 제3 콘크리트 층(6)을 시공한 후에는 도 2b에 도시된 것처럼 콘크리트 부재를 위한 거푸집을 뒤집어서 제3 콘크리트 층(6)이 맨 아래에 위치하도록 하는 공정을 더 추가하는 것도 바람직하다. 이와 같이 콘크리트가 굳지 않은 상태에서 제1 콘크리트 층(2)과 제3 콘크리트 층(6)이 서로 위치를 바꾸도록 뒤집게 되면 콘크리트 재료의 추가적인 혼합이 이루어지고 콘크리트간의 접합이 더욱 완전하게 되어 제1 내지 제3 콘크리트 층(2, 4, 6) 간의 견고한 일체화를 이룰 수 있다. 이러한 위치 바꾸는 공정은 제1 콘크리트 층(2)과 제2 콘크리트 층(4)으로만 이루어진 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

한편, 상기한 실시예에서 제2 금속 박막(5)을 배치함에 있어서 제1 금속 박막(3)과 마찬가지로 금속 스트립 형태를 이용할 수 있는데, 이 경우에 제2 금속 박막(5)의 금속 스트립이 제1 금속 박막(3)의 금속 스트립 사이의 간격 즉, 제1 금속 박막(3)의 관통부를 가로 막도록 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 배치하게 되면 제1 금속 박막(3)과 제2 금속 박막(5)에 의해 콘크리트 부재의 전면에 빈틈없이 금속 박막이 위치하게 되고, 그에 따라 전자파 차폐 성능이 더욱 향상된다. 물론, 제2 금속 박막(5)의 금속 스트립을 제1 금속 박막(3)의 금속 스트립 배치 방향에 직각이 되도록 배치할 수도 있으며, 다른 형태로 서로 어긋나도록 배치할 수도 있다.

제2 금속 박막(5)의 기타 사항 및 제2 콘크리트 층(4)과 제3 콘크리트 층(6) 간의 접합에 대한 사항은 제1 금속 박막(3) 및 제1 콘크리트 층(2)과 제2 콘크리트 층(4)에 대한 사항이 적용되므로 반복 설명은 생략한다.

위의 실시예와 같이 금속 박막을 다층으로 배치하게 되면 임피던스의 차이에 의해 전자파 차폐 성능이 매우 현저하게 상승하게 되는 효과가 발휘된다. 도면에 도시된 실시예에서는 2개의 금속 박막과 3개의 콘크리트 층으로 콘크리트 부재가 제작되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 추가적인 콘크리트 층과 금속 박막을 더 형성하는 적층 구조를 가질 수도 있다. 본 발명에서 상기 각각의 콘크리트 층은 약 1~2cm의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며 콘크리트 부재의 필요한 두께 및 원하는 층의 개수에 따라 각각의 콘크리트 층 두께는 달라질 수 있다.

본 발명에 의한 콘크리트 부재는 현장에서 콘크리트를 타설하여 제작될 수도 있지만, 공장에서 제작되는 프리캐스트 콘크리트 부재에 적용할 수도 있다. 또한 상기한 설명 및 도면에서는 콘크리트 부재로서 판재(또는 벽체)를 예시하였으나, 본 발명의 콘크리트 부재는 이에 한정되지 아니하며 다양한 블록, 바닥판 등과 같 은 구조부재가 될 수 있다.

위의 설명에서는 생략하였으나, 각각의 콘크리트 층 내부에는 구조재로서 필요한 철근 등이 배치될 수 있으며, 프리캐스트 콘크리트 부재에 적용되는 경우에는 추후 타부재와의 연결을 위한 구멍 등이 형성될 수 있는 바, 이에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

도 1a 내지 도 1c는 각각 본 발명에 따른 전자파 차폐 콘크리트 부재를 제조하는 각 단계를 보여주는 개략적인 사시도이다.

도 2a 및 도 2b는 도 1c에 도시된 상태에 후속하여 제2 콘크리트 층의 상면에 제2 금속 박막을 배치한 단계와, 도 2a에 도시된 상태에 후속하여 상기 제2 금속 박막 위로 제3 콘크리트 층을 형성한 단계를 보여주는 각각 보여주는 개략적인 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 전자파 차폐 콘크리트 부재

2 : 제1 콘크리트 층

3 : 제1 금속 박막

4 : 제2 콘크리트 층

5 : 제2 금속 박막

6 : 제3 콘크리트 층

Claims

복수개의 콘크리트 층으로 이루어지며,

상기 콘크리트 층 사이에는 전자파 차폐 기능을 가지는 금속 박막이 관통부를 가진 형태로 배치되고,

상기 복수개의 콘크리트 층의 콘크리트는 굳지 않은 상태에서 상기 관통부를 통하여 서로 접합됨으로써 상기 복수개의 콘크리트 층이 일체를 이루고 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 콘크리트 부재.
제1항에 있어서,

상기 콘크리트 층은 3개 이상의 복수개이며,

각각의 콘크리트 층 사이에, 관통부를 가진 금속 박막이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 콘크리트 부재.
제1항에 있어서,

상기 금속 박막은, 이웃하는 금속 스트립 사이에 간격을 두고 복수개의 금속 스트립이 나란하게 배치되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 콘크리트 부재.
제2항에 있어서,

상기 금속 박막은, 이웃하는 금속 스트립 사이에 간격을 두고 복수개의 금속 스트립이 나란하게 배치되어 형성되고,

상기 금속 스트립은, 다른 콘크리트 층 사이에 배치되는 금속 박막의 금속 스트립의 관통부를 차단하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 콘크리트 부재.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 콘크리트 층 중의 어느 한 층 이상은, 콘크리트에 강섬유가 혼입된 강섬유 콘크리트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 콘크리트 부재.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속 박막은 알루미늄 박막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 콘크리트 부재.