KR101255531B1 - 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리방법 및 상기 석면처리시 사용되는 스프레이 건 - Google Patents

석면 함유 대상물에 대한 석면 처리방법 및 상기 석면처리시 사용되는 스프레이 건 Download PDF

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Abstract

본 발명은 석면처리제를 스프레이 건을 이용하여 석면 내부에 침투시켜 석면을 고형화하여 석면의 방출을 고정시키고, 석면의 표면에 코팅재를 도포함으로서 추가적으로 방출할 수 있는 석면을 차단하여 대기중으로의 석면 비산을 방지하고, 석면 접촉으로 인하여 인체에 발생할 수 있는 폐암, 악성중피종 등의 피해를 최소화하기 위한 석면 함유대상물에 대한 석면 처리방법 및 상기 석면처리시 사용되는 스프레이 건에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 석면 함유대상물에 대한 석면 처리방법은 스프레이 건을 이용하여 상기 석면 함유 대상물 내의 석면에 석면처리재를 주입하여 석면이 고화되도록 하는 석면처리재 주입단계와, 상기 석면 함유 대상물의 표면상에 코팅재를 도포하는 코팅재 도포단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

석면 함유 대상물에 대한 석면 처리방법 및 상기 석면처리시 사용되는 스프레이 건{Aebestos treating method to an object containing aebestos and spray-gun used said the aebestos treating process}
본 발명은 석면 함유대상물에 대한 석면 처리방법 및 상기 석면처리시 사용되는 스프레이 건에 관한 것으로, 보다 상세히는 석면처리제를 포설장비를 이용해서 석면내부에 침투시켜 석면을 고형화하여 석면의 방출을 고정시키고, 석면의 표면에 코팅재를 도포함으로서 추가적으로 방출할 수 있는 석면을 차단하여 대기중으로의 석면 비산을 방지하고, 석면 접촉으로 인하여 인체에 발생할 수 있는 폐암, 악성중피종 등의 피해를 최소화하기 위한 석면 함유대상물에 대한 석면 처리방법 및 상기 석면처리시 사용되는 스프레이 건에 관한 것이다.
일반적으로 석면(Aebestos)은 천연의 자연계에 존재하는 시문석 및 각섬석의 광물에서 채취된 섬유모양의 규산화합물로서 유연성이 있는 광택이 특이한 극세섬유상의 광물이다. 석면은 2000년 이상 사용되어 왔으며, 사를아뉴대제(서로마 제국 황제)는 석면을 짜서 만든 틱상보를 사용했으며, 중국에서는 총포의 화약에도 사용하였다.
석면은 다질 수 있고 직조 또는 스프레이도 가능한 특성을 지닌 내구성, 유연성, 강도가 좋기 때문에 다양한 용도로 사용이 되었다. 건축분야에서는 지붕, 바닥, 방화용, 직조, 마찰되는 제품에 사용되며, 시멘트 강화, 파이프, 판, 코팅제, 보온 및 방음제로 광범위하게 이용하고 있다.
석면은 일반적으로 섬유질로써 불연성, 높은 강도, 보온, 전기절연과 좋은 화학적 저항성을 지니고 있으며, 석면은 다질 수 있고, 직조 또는 스프레이도 가능한 특성을 지니면서 내구성, 유연성 및 강도가 좋다. 석면은 미세하게 분리되어, 또한 작은 섬유의 다발로 분리되고, 마찰에 강하고 내열성인 내화학적 물질이다. 석면은 최상의 보온재이며 방음제로 사용이 가능하다.
그러나 석면에 장기간 노출되면, 15 ~ 30년의 잠복기를 거쳐 폐암(Lung Cancer), 악성 중피종(Mesothelioma). 석면폐(Puimonary Asbestosis) 등 근로자에게 치명적인 건강장해를 유발할 수 있다.
아래 <표 1>은 상기 폐암, 악성 중피종, 석면폐의 질병 특성을 설명한 표이다.
질 병 명 내 용
폐 암 석면분진이 폐에 들어가 폐장의 세포에 작용하여 세포가 이상 증식하는 악성 종양
악성중피종 흉악, 복악, 심막 등의 체강장막강을 덮고 있는 풍피표면 조직에 발생하는 종양
석 면 폐 석면분진 흡입시 폐조직이 만성 섬유중식을 일으키는 진폐증의 일종
석면의 유해성 정도는 크로시도라이트(Crocidolite, 청석면), 아모사이트(Amosite, 갈석면), 크리소타일(Chysolite, 백석면) 순이고, 석면의 인체 유해성 정도는 석면의 크기(Dimension), 체내 지속성(Durability), (Dose) 등에 따라 차이가 있으며, 섬유형태가 가늘고 날카롭고 뻣뻣한 청석면은 체내 보존성이 높아 인체에 미치는 유해성이 가장 높다.
따라서 정부에서는 2008년부터 석면함유량이 0.1%를 초과한 제품의 제조, 사용, 수입을 전면금지하고, 2009년부터 이를 모든 석면제품에 적용하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 기존에 설치된 건축자재 중에서 석면을 함유한 건자재의 취급이 중요하다.
본 발명에서는 석면처리제 및 코팅재를 이용한 석면처리 공법으로, 우선적으로 석면처리제를 스프레이 건 등의 포설장비를 이용하여 석면 내부에 침투시키고, 석면을 고형화해서 석면의 방출을 고정시키고, 그 표면에 코팅재를 도포하여 추가적으로 방출할 수 있는 석면을 차단함으로서, 대기중으로의 석면 비산을 방지하고, 석면 접촉으로 인하여 인체에 발생할 수 있는 폐암, 악성중피종 등의 피해를 최소화하기 위한 석면 함유대상물에 대한 석면 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 석면이 함유량 량의 정도에 따라 이에 알맞은 포설장비를 선택하고, 석면 함유 대상물에 효율적으로 석면처리재와 코팅재를 도포할 수 있는 석면처리시 사용되는 스프레이 건을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 석면 함유대상물에 대한 석면 처리방법 은, 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리방법으로서, 스프레이 건을 이용하여 상기 석면 함유 대상물 내의 석면에 석면처리재를 주입하여 석면이 고화되도록 하는 석면처리재 주입단계와, 상기 석면 함유 대상물의 표면상에 코팅재를 도포하는 코팅재 도포단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 석면처리재 주입단계 이전에 석면 함유 대상물의 표면을 청소하는 단계와, 상기 코팅재 도포단계 이후에 도포된 코팅재를 양생하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
상기 스프레이 건은 석면 함유 대상물에 함유된 석면의 함유량에 따라 스프레이 건의 노즐의 길이가 다른 것을 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 석면 함유 대상물의 석면 함유량이 50중량% 이상일 경우, 노즐의 길이가 길고, 분사각도가 90도∼180도를 가지며, 압력이 높은 스프레이 건을 사용하여 석면처리재가 석면 내부까지 침투할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 석면 함유 대상물의 석면 함유량이 5∼10중량% 일 경우, 분사각도가 90도 이내의 노즐의 길이가 짧은 스프레이 건을 사용하여 석면처리재가 석면의 내부로 침투할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
노즐의 길이가 짧은 상기 스프레이 건의 경우, 노즐구멍이 1.2mm, 노즐각도: 45°∼90°, 분사거리는 200mm의 제원을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 석면처리재는 리튬(Li) 4~6중량부, 규산나트륨(Sodium Silicate)(Na2SiO3) 25~35 중량부, 실란 4-6 중량부, 아크릴 실리콘 에멀젼(acrylic silicone emulsion) 25~35중량부 및 잔량의 (H2O)물 28~32중량부를 포함하는 pH 11.5±0.5의 알칼리성의 조성물이 되도록 한다.
본 발명의 상기 코팅재는 백색시멘트 30∼40 중량부, 탄산칼슘 20∼30 중량부, SBR계의 폴리머 5∼10 중량부, 멜라민계 유동화제를 1∼3 중량부 그리고 물 25∼45을 포함하는 조성물로 이루어지도록 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리시 사용되는 스프레이 건으로, 선단의 노즐, 상기 노즐이 결착된 몸통, 상기 노즐을 통해 내용물을 분사시키도록 작동하는 방아쇠, 내용물이 주입되는 주입구를 포함하며, 상기 노즐은 노즐 몸통부와 노즐 헤드부로 이루어지고, 상기 노즐 몸통부(11)는 전체가 원주 기둥형으로 형성되고, 원주 기둥형의 가운데 일정길이에 걸쳐 그물형 망사로 이루어진 망사부와, 상기 망사부의 전방으로 망사부보다 작은 직경으로 돌출되어 나오고 외주면상에 나사산이 형성된 나선부 및 상기 망사부의 후단에 위치한 차폐부재로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 망사부는 그물형 망사로 형성되고, 석면처리재의 이동시 석면처리재 내부에 존재하는 불순물이나 이물질이 걸러지도록 하는 것이 바람직하다.
상기 노즐 헤드부는 노즐 몸통부가 조립될 수 있도록 일정길이의 헤드부 후단 결합부와, 상기 후단 결합부의 내측 중앙부에 위치한 원형의 가이드부재를 포함하며, 상기 후단 결합부의 내측면 둘레상에 나선이 형성되고, 상기 가이드부재의 노출된 단부상에 Ι자형 모양의 홈이 형성된 구조가 되도록 한다.
상기 Ι 자형 모양의 홈이 노즐 헤드부를 따라서 노즐 헤드부의 내부에 4개의 나선형 홈으로 연결되고, 노즐의 내부로 이동한 석면처리재가 상기 4개의 나선형 홈을 따라 분사되도록 구성되게 하는 것이 바람직하다.
상기 노즐 헤드부를 통해 석면처리재의 분사시, 노즐의 중앙부가 폐쇄되어 석면처리재가 분사할 때에 원모양을 이루면서 분사되도록 구성되게 할 수도 있다.
상기 스프레이 건은 석면의 함유량이 5∼10중량%인 석면 함유 대상물에 사용될 경우, 상기 스프레이 건의 노즐의 구멍이 1.0∼1.2mm의 크기이고, 노즐의 분사각도가 45°∼90°이며, 분사거리가 200∼220mm 의 제원을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스프레이 건은 석면의 함유량이 50중량% 이상인 석면 함유 대상물에 사용될 경우, 상기 스프레이건의 노즐 구멍이 1.3∼1.8mm, 노즐각도가 90°∼180°, 분사거리가 200∼220mm이고, 몸통의 길이가 200∼500mm 의 제원을 갖는 것이 바람직하다.
상기 노즐에서 석면처리재가 분사되는 압력은 0.7bar, 노즐로 이동되는 석면처리재의 압력은 3.5bar로 유지되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 석면처리재가 일차적으로 석면을 포함하고 있는 보온재, 슬래이트, 석고시멘트 판, 석면벽재, 석면천장재 등에 침투해서 석면을 내부에서 고정시키는 역할을 하게 된다.
그리고 코팅재를 추가적으로 도포해서 고정이 안된 석면이나, 건축 자재 표면에 존재할 수 있는 석면을 추가적으로 처리하는 공법으로서, 석면이 외부로 비산하는 것을 고정 및 코팅을 통해서 방지하는 효과를 발휘한다.
이에 따라 석면을 함유한 건축 자재로부터 방출되는 석면을 제거함에 의해 인체에 악 영향을 미치는 석면의 영향을 최소화할 수 있는 효과를 발휘한다.
도 1a와 도 1b는 본 발명의 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리 과정에서 사용되는 스프레이 건의 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 상기 도 1a의 스프레이 건에 장착된 노즐의 구조를 도시한 도면,
도 3은 상기 도 2의 노즐 헤드부의 전면과 배면 구조를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 스프레이 건과 종래의 스프레이 건을 사용하여 석면처리재를 벽체로 분사할 경우 석면처리재의 분사되는 모양을 상호 비교 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 석면 처리과정의 각 실시예서의 석면 처리 결과를 도시한 사
진임.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리방법에 있어서는, 석면을 5-10중량% 범위에서 함유하고 있는 건축자재들, 예컨대 슬레이트, 석고시멘트 판, 석면벽재, 석면천장재 등과 다량의 석면을 포함한 보온재 등으로 석면함유량에 따라서 크게 두 가지로 구분하여 처리하였다.
즉, 석면의 함유량이 낮은 건축자재들에 대해서는, 석면처리재의 분사시 해당 구성물의 내부로 침투가 용이하고, 석고나, 시멘트와 반응할 수 있는 석면처리제를 이용하고, 시공시 사용하는 스프레이 건은 몸체의 길이가 짧고, 분사각도가 낮은 스프레이 건을 사용하였다.
이에 비해 보온재와 같은 석면의 함유량이 많은 대상물에 대해서는 스프레이 건을 몸체부의 길이가 길고, 분사각도가 높은 스프레이 건을 사용하여 석면처리재를 분사토록 하였다.
즉, 본 발명에 따른 석면을 처리하는 공법에 있어서는, 석면을 함유하는 해당 구성물의 내부로 스프레이 건을 이용하여 먼저 석면처리재를 주입하고, 석면처리제의 주입에 의해 석면이 고화된 후에는 석면의 표면에 코팅재를 도포하는 순서로 공정을 진행한다.
석면 함유량에 따른 석면 함유 구성물에 대해 본 발명의 석면 처리시의 공정 순서는 대략 다음과 같이 이루어진다.
즉, 석면 함유 구성물의 표면부를 청소하고, 석면 함유량을 고려하여 적합한 스프레이 건을 선택한 다음, 선택한 스프레이 건을 사용하여 석면처리재를 분사하고, 이후 석면처리재가 도포된 석면을 건조하며, 이후 코팅재를 도포하여 양생하는 순서로 이루어진다.
본 발명에 따른 석면처리재는 석면 내부로 침투가 용이하고, 쉽게 반응할 수 있는 재료로 개발되었으며, 조성물은 리튬(Li) 1~10중량부, 규산나트륨(Sodium Silicate)(Na2SiO3) 10~50 중량부, 실란((Si) 1~10중량부, 아크릴 실리콘 에멀젼(acrylic silicone emulsion) 10~40중량부 및 잔량의 (H2O)물 50~79중량부를 포함하는 pH 11.5±0.5의 알칼리성을 갖는다.
상기 조성물중 리튬은 염화리튬, 염화칼륨 혼합물의 융해염전기분해로 만들고, 건조한 공기 속에서는 거의 변화하지 않으며, 이온반지름이 0.74A로 입자가 매우 작은 편이다.
상기 규산나트륨은 수용성 염으로, 이산화규소와 탄산나트륨을 1,4000C 정도로 융해하고, 가압하에서 얻어진다. 규산나트륨은 사방결정계에 속하고, 산을 가하면 겔모양의 규산이 얻어진다.
상기 실란은 실란올을 포함하고 있으며, 동시에 유기체와 반응할 수 있는 기능을 가지고 있다. 본 발명에서는 실란의 함량이 99%이상이고, 밀도는 0.9이고, 여분 함량이 50ppm 이하인 실란을 사용하였다.
상기 아크릴 실리콘 에멀젼은 i) 탄소수와 알킬 아크릴레이트 80 내지 90 중량부와, ⅱ) 가교 단량체로 이루어진 아크릴계 화합물 55 내지 95중량부와, ⅲ) 환상 유기 실록산 50 내지 90중량부, 및 ⅳ) 유기 실란계 가교제를 포함하는 유기 실리콘계 화합물(B) 5 내지 45중량부를 포함하되, 연속상인 아크릴계 화합물(A)의 내부와 표면에 불연속으로 유기 실리콘계 화합물(B)이 국부적으로 분산된 구조의 화합물이다.
이때, 상기 아크릴계 화합물(A)은 i) 알킬 아크릴레이트는 메틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또한, 상기 ⅱ) 가교 단량체는 디비닐 벤젠, 3-부탄디올 디아크릴레이트, 1,3-부탄디올 디메타크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트, 테트라에틸렌 디아크릴레이트 및 테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 유기 실리콘계 화합물(B)은 ⅲ) 환상 유기 실록산은 헥사메틸시클로트리실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 데카메틸시클로헵타실록산, 도데카메틸시클로헥사실록산, 트리메틸트리페닐시클로트리실록산, 테트라메틸테트라페닐 시클로테트라실록산 및 옥타페닐시클로테트라실록산으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 ⅳ 유기 실란계 가교제는 트리메톡시메틸실란, 트리에톡시메틸실란, 트레에톡시페닐실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라노르말프로폭시실란 및 테트라부톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명에 따른 석면처리제는 우선 리튬과 규산나트륨 간의 반응에 의해 높은 용해도와 접착성을 가지는 폴리실리케이트 형태의 규산리튬(LixSiyOz, 이때 x는 2~4, y는 1~2, z는 3~5이다)을 형성한다. 상기 폴리실리케이트 형태의 규산리튬은 이온보다는 크고 콜로이드보다 작은 2∼20㎛의 입경 크기의 미립자 형태를 갖는다. 규산리튬은 높은 용해도와 접착성을 가지는 형태로 아크릴 실리콘 에멀젼과 결합하여, 저분자량을 갖게 되고, 이러한 결합재가 석면 내부로 침투해서, 석면과 가교 결합을 형성하여 서로 반응함으로서 가늘고 부드러운 섬유로 구성된 석면이 내부에 고정될 수 있도록 한다.
본 발명에 사용되는 코팅제는 백색시멘트가 30-40 중량부, 탄산칼슘을 20-30 중량부, SBR계의 폴리머를 5-10 중량부, 멜라민계 유동 화제를 1-3 중량부 그리고 물25-45을 포함하는 조성물을 제공한다.
상기 백색시멘트는 Fe2O3, TiO2, MnO2, Cr2O3 로 구성되어 있으며, 철분(FeO3) 성분의 영향이 크기 때문에 철분 성분이 적은 석회석을 선별하고, 원료 분쇄 시에도 철 성분에 영향이 없는 알루미나 볼을 사용한다.
상기 탄산칼슘(CaCO3)은 방해석, 빙주석, 선석에 존재하고, 석회암, 대리석, 백악 등으로 산출된다. 탄산칼슘은 매우 안정적으로 존재하기 때문에 주로 필러로 많이 쓰이고 있다.
상기 SBR계 폴리머는 주로 고무계통으로서, 액상형태로 많이 사용하고 있으며, 외부 및 내부와 교류를 차단하는 방수효과가 있어서, 방수 효과를 높이기 위해서 많이 사용하고 있다.
멜라민계 유동화제는 분말입자 사이에서 발생하는 전극의 형태를 변화시켜서 입자의 뭉침 현상을 방지하고, 입자가 서로 잘 분산 될 수 있도록 하는 역할을 한다.
상기 코팅제는 시멘트계의 무기계 도료로서 본 발명에서는 석면의 표면에 도포해서, 석면이 외부로 방출되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 석면을 처리하는 방법에서 석면에 스프레이 건을 이용해서 석면처리재를 주입하고, 석면이 고화된 후에는 석면 표면에 코팅재를 도포하는 순서로 공정이 이루어진다. 석면처리재를 주입하는 스프레이 건은 작업의 효율을 높이고, 주입 품질 증진시키는데 중요한 역할을 하게 된다.
석면을 사용하는 건설자재는 크게 2가지로 구분이 가능하다. 석고시멘트 판, 석면벽재, 석면천장재, 슬레이트는 석면을 약 5-10중량%까지 포함하고 있으며, 석면보온재는 약 50중량% 이상이 석면으로 구성되어 있다. 따라서 본 발명에서는 석면을 함유하고 있는 양에 따라서 석면처리재를 도포하는 스프레이 건을 달리하여 사용하였다. 예컨대, 석면을 적게 함유하고 있는 건설자재는 석면처리재를 외부에서 도포해서, 내부로 적절히 침투할 수 있도록 하기 위해서 노즐이 짧고, 분사각도가 적은(90도 이내) 스프레이 건을 사용하고, 석면을 많이 함유하고 있는 보온재는 노즐의 길이가 길고, 분사각도가 크면(180도 이내)서 압력이 높은 스프레이 건을 사용함에 의해 석면처리재가 석면 내부에 골고루 침투할 수 있도록 하였다.
첫 번째로, 석면의 함유량이 적은 건축자재에 사용하는 스프레이 건은 노즐구멍이 1.2mm, 노즐각도: 45°-90°, 분사거리는 200mm인 특징을 지니고 있으며, 일반건보다 가볍고 건에 들어가는 에어가 3.5bar가 유지되도록 하면서 최고의 효과를 얻을 수 있도록 하였다.
도 1a와 도 1b는 본 발명에 적용되는 석면처리재 스프레이 건의 구조를 개략적으로 도시한 도면으로서,
도 1a는 석면의 함유량이 적은 대상물에 사용하는 스프레이 건의 구조이고,
도 1b는 석면의 함유량이 많은 대상물에 사용하는 스프레이 건의 구조이다.
먼저, 도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 석면처리재 스프레이 건(100)은 몸통(30), 헤드(20), 노즐(10), 방아쇠부(40), 주입구(50)를 포함하는 구성으로 이루어져 있으며, 상기 방아쇠부(40)에서의 작동되는 방아쇠는 도면상에 별도 도시되어 있지 않다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 석면처리재 스프레이 건(100)에 있어서, 가장 중요한 기능을 발휘하는 곳은 스프레이 건(100)의 선단에 설치된 노즐(10)로서, 석면처리재가 이 노즐(10)을 통과하면서 분사하게 된다.
도 1b에 도시된 스프레이 건(300)은 상기 도 1a의 스프레이 건(100)의 구조와 거의 유사하며, 단지 몸통(310)의 길이가 도 1a의 스프레이 건(100)에 비해 긴 형상으로 되어 있다.
도 2와 도 3은 는 상기 도 1a와 도 1b에 도시된 스프레이 건의 구성 중 노즐의 구조를 도시한 상세도로서,
도 2는 노즐의 분해도이고, 도 3은 상기 도 2에 도시된 노즐의 헤드부의 전면과 배면부 구조를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 노즐(10)은 두 개의 부분으로 크게 구분된다. 예컨대, 첫 번째 구성 부분은 몸통부(11)이고, 나머지는 헤드부(13)로 구분된다. 상기 몸통부(11)는 전체가 원주 기둥형으로 형성되고, 원주 기둥형의 가운데 일정길이에 걸쳐 그물형 망사로 이루어진 망사부(111)와, 상기 망사부(111)의 전방으로 망사부(111) 보다 작은 직경으로 돌출되어 나오고 외주면상에 나사산이 형성된 나선부(113) 및 상기 망사부(111)의 후단에 위치한 차폐부재(115)로 이루어져 외부에서 내부로 액체 상태의 석면처리재가 쉽게 이동할 수 있도록 하였다.
또한, 상기 망사부(111)의 그물형 망사로 형성되고, 석면처리재가 이동할 때에 석면처리재 내부에 존재하는 불순물이나 이물질이 망사부(111)에 걸려서 노즐 내부의 액체의 흐름이 원활하게 이루어질 수 있도록 설계되어 있다.
노즐 몸통부(11)의 윗부분은 나사산이 형성된 나선부(113)로 되어 있으며, 이 나선부(113)가 노즐 헤드부(13)의 아랫부분과 연결되도록 구성되어 있기 때문에 노즐 몸통부(11)와 노즐 헤드부(13)는 결고한 결합 상태를 이루게 된다.
도 3은 노즐 헤드부의 내부 구조를 도시한 도면으로, 도 3의 (a)는 헤드부의 배면에서 본 상태를 도시한 도면이고, 도 3의 (b)는 헤드부의 전면에서 본 상태를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 노즐 헤드부(13)는 석면처리재를 잘 분사시킬 수 있도록 하는 장치부위이고, 노즐 몸통부(11)가 조립될 수 있도록 일정길이의 헤드부 후단 결합부(131)와, 상기 헤드부 후단 결합부(131)의 내측 중앙부에 위치한 원형의 가이드부재(134)를 포함하며, 상기 헤드부 후단 결합부(131)의 내측면(131a)의 둘레상에 나선이 형성되고, 상기 가이드부재(134)의 노출된 단부상에 Ι자형 모양의 홈(134a)이 형성되어 있어서 노즐 몸통부(11)에서 들어오는 석면처리재를 노즐 헤드부(13)로 전달하는 기능을 하게 된다.
그리고 Ι 자형 모양의 홈(134a)이 노즐 헤드부(13)를 따라서 노즐 헤드부(13)의 내부에 4개의 나선형 홈(미도시)으로 연결되면서, 노즐(10)의 내부로 이동한 석면처리재가 4개의 홈(미도시)을 따라서 분사됨으로써 기존에 사용하고 있는 일자형 홈에 비해서 석면처리재의 도착 효율이 높고, 부착성이 향상된다.
또한 분사각도를 90도까지 조절할 수 있도록 설계가 되어 있으며, 노즐(10)의 중앙부를 폐쇄시켜서, 석면처리재가 분사할 때에 원모양을 이루면서 분사할 수 있도록 하였다.
따라서 노즐(10)의 중앙부에서 분사되는 석면처리재의 분사를 억제하고, 나선형 형태로 분사되기 때문에 석면처리재의 손실을 최소화할 수 있다. 노즐(10)에서 석면처리재가 분사되는 압력은 0.7bar 정도로 유지할 수 있도록 하고, 노즐(10)로 이동되는 석면처리재의 압력은 3.5bar 정도가 되도록 하여 노즐(10)에서의 토출압력 0.7bar 에 비해서 높은 압력이 유지되도록 하는 것이 좋다.
도 4는 본 발명의 스프레이 건을 사용하여 석면처리재를 벽체로 분사할 경우 석면처리재의 분사되는 모양을 종래의 경우와 비교 도시한 도면이다.
본 발명의 스프레이 건의 도착효율을 조사하기 위해 본 발명에서 개발된 스프레이 건(30,310)에 석면처리재를 투입해서 벽체(60)에 분사한 경우(도면 b 참조)와, 종래의 사용하고 있는 스프레이 건에 석면처리재를 투입하여 벽체에 분사했을 경우(도면 a 참조) 석면처리재의 벽체에 도착하는 도착효율을 실험하였다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 개발한 스프레이 건의 경우(도면 b 경우), 종래의 스프레이 건과 다르게 노즐(10,310)의 중앙부에서 석면처리재를 분사하는 기능을 제어함으로써 스프레이 건(310,310)의 벽체(60)로의 도착효율이 65% 이상이 되어 종래의 스프레이 건의 경우(도면 a 경우)보다 약 20-30%정도 증가하는 것을 알 수 있었다.
한편, 상기 스프레이 건의 도착효율을 조사하기 위해 사용한 본 발명의 스프레이 건의 제원은 아래의 <표 2> 및 <표 3>과 같다.
(스프레이 건의 몸체의 길이가 짧은 경우)
형식 공급
방식
노즐
구경
mm
공기
압력
kgf/cm 2
도료
토출량
l/min
분사
거리
mm
공기
압축량
kw
중량
gr
기타
스프레이 건
중력식 1.2 1.0 150 200 1.5-2.2 320
(스프레이 건의 몸체의 길이가 긴 경우)
형 식 노즐
구경
mm
공기
압력
kgf / cm 2
토출량
ml / min
분사
거리
mm
분사
각도
0
파이프
건길이
mm
공기
사용량
l/ min
스프레이건 1.0 3.0 150 200 90 200 90
300
400
500
본 발명에서 사용하는 석면처리재의 특징을 알아보기 위해서 리튬(Li), 규산나트륨(Na2SiO3), 실란, 아크릴 실리콘 에멀젼 및 물의 조성을 달리하면서, 석면처리재의 시공성 및 석면 배출 정도를 시험하였다.
현재 석면처리재의 성능을 평가하는 공인시험방법은 제정이 되지 않은 상태이다. 따라서 본 발명에서는 석면을 수거해서 볼(시험용 사발)에 넣고, 석면을 잘게 분쇄한 다음에 본 발명에서 개발한 석면처리재를 투입해서, 석면이 고정되는 현상을 주사전자현미경(SEM)을 이용해서 석면의 함유량을 조사하였다.
실험은 각각 3회씩 시험을 실시하였다. 3회 시험을 통해서 시험의 오차를 최소화하고, 시험의 신뢰성을 확보하였다. 시공성은 석면처리재가 스프레이 건을 석면처리재가 통과는 효율을 표시한 것으로, 일부 배합에서는 석면처리재의 잔유물이 남아서, 지속적인 스프레이를 방해하는 경향을 보였다.
(실시예 1)
리튬의 양은 2 중량부, 규산나트륨은 45 중량부, 실란은 2중량부, 아크릴 실리콘 에멀젼 15 중량부, 물 36 중량부로 배합한 석면처리재의 시공성을 실험한 결과, 스프레이 건에 잔유물이 남지 않고, 스프레이 건이 갖고 있는 기계적인 특성을 충분히 발휘할 수 있어서, 시공성이 우수한 것으로 나타났으나, 석면의 노출을 확인하는 주사전자현미경 실험에서는 석면이 일부 노출되어서 석면처리재가 기능을 충분히 발휘 못한 것으로 판단되었다. (도 5의 (a) 사진 참조)
(실시예 2)
리튬의 양은 4 중량부, 규산나트륨은 35 중량부, 실란은 4중량부, 아크릴 실리콘 에멀젼 25 중량부, 물 32 중량부로 배합한 석면처리재의 시공성을 실험한 결과, 스프레이 건에 잔유물이 남지 않고, 스프레이 건의 종류에 따른 기계적인 특성을 충분히 만족하는 것으로, 시공성이 우수한 것으로 나타났으며, 석면의 노출을 확인하는 주사전자현미경 실험에서도 석면이 전혀 노출되지 않았다. (도 5의 (b) 사진 참조)
(실시예 3)
리튬의 양은 6 중량부, 규산나트륨은 25 중량부, 실란은 6중량부, 아크릴 실리콘 에멀젼 35 중량부, 물 28 중량부로 배합한 석면처리재의 시공성을 실험한 결과, 스프레이 건에 잔유물이 남지 않고, 스프레이 건의 종류에 따른 기계적인 특성을 충분히 만족하는 것으로, 시공성이 우수한 것으로 나타났으며, 석면의 노출을 확인하는 주사전자현미경 실험에서도 석면이 전혀 노출되지 않았다. 따라서 실시예 2의 배합과 유사한 성능을 발휘하였다.(도 5의 (c) 사진 참조)
(실시 예 4)
리튬의 양은 8 중량부, 규산나트륨은 15 중량부, 실란은 8중량부, 아크릴 실리콘 에멀젼 45 중량부, 물 24 중량부로 배합한 석면처리재의 시공성을 실험한 결과, 스프레이 건에 잔유물이 남지 않으나, 스프레이 건이 가지고 있는 기계적인 특성을 충분히 발휘되지 않은 것을 발견했으며, 석면의 노출을 확인하는 주사전자현미경 실험에서는 석면이 그대로 남아있어서, 석면처리재가 기능이 약화함을 알 수 있었다. (도 5의 (d) 사진 참조)
(실시예 5)
리튬의 양은 9 중량부, 규산나트륨은 10 중량부, 실란은 9중량부, 아크릴 실리콘 에멀젼 50 중량부, 물 22 중량부로 배합한 석면처리재의 시공성을 실험한 결과, 스프레이 후에 스프레이 건에 잔유물이 남았으며, 스프레이 건이 가지고 있는 기계적인 특성을 충분히 발휘되지 못하는 것을 발견했으며, 석면의 노출을 확인하는 주사전자현미경 실험에서는 석면이 그대로 남아있어서, 석면처리재가 기능을 제대로 하지 못하는 것을 알 수 있었다. (도 5의 (e) 사진 참조)
(실시예 6)
리튬의 양은 10 중량부, 규산나트륨은 5 중량부, 실란은 10중량부, 아크릴 실리콘 에멀젼 56 중량부, 물 20 중량부로 배합한 석면처리재의 시공성을 실험한 결과, 스프레이 후에 스프레이 건에 잔유물이 남았으며, 스프레이 건이 가지고 있는 기계적인 특성을 충분히 발휘되지 못하는 것을 발견했으며, 석면의 노출을 확인하는 주사전자현미경 실험에서는 석면이 그대로 남아있어서, 석면처리재가 기능을 제대로 하지 못하는 것을 알 수 있었다. (도 5의 (f) 사진 참조) 따라서 상기 (실시예 5)와 유사한 특성을 보여주고 있다.
이상 상기의 시험결과, (실시예 2)와 (실시예 3)에서 제시한 배합비를 제외한 다른 배합에서는 석면이 검출되었다. 즉 물의 함유량과 규산나트륨의 양이 영향을 미친 것으로 물의 양이 너무 많거나, 규산나트륨의 양이 적으면, 석면을 고정하는 능력이 떨어지는 것을 알 수 있다.
따라서 리튬의 양은 4-6중량부, 규산나트륨은 25-35중량부, 실란은 4-6중량부, 아크릴실리콘 에멀젼은 25-35중량부, 물은 28-32중량`부 배합이 시공성이 우수하고, 석면이 검출되지 않는 조성물의 조합임을 알 수 있다.
다음으로, 코팅재의 특징을 알아보기 위해서 백색시멘트, 탄산칼슘, 폴리머, 유동화제 그리고 물의 배합을 조절하면서 코팅재의 물 흡수계수실험을 KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 따라서 압축강도, 부착강도, 물 흡수계수시험을 실시하였다.
(실시예 1)
백색시멘트를 10 중량부로 하고, 탄산칼슘을 55 중량부, 폴리머를 15 중량부, 유동화제를 5 중량부로 하고, 물을 15 중량부로 배합해서 실험을 한 결과, 압축강도는 12.5MPa, 부착강도는 0.5MPa, 물 흡수계수는 0.65kg/cm2 h0 . 5으로서 부착강도가 낮고, 물 흡수계수가 높기 때문에 내부 및 외부에서 습기, 불순물 등의 진입이 용이하기 때문에 코팅재로 다소 품질이 떨어지게 된다.
(실시예 2)
백색시멘트를 30 중량부로 하고, 탄산칼슘을 30 중량부, 폴리머를 10 중량부, 유동화제를 3 중량부로 하고, 물은 28 중량부로 배합해서 실험을 한 결과, 압축강도는 20.5MPa, 부착강도는 1.2MPa, 물 흡수계수는 0.2kg/cm2 h0 . 5으로서 부착강도가 높고, 물 흡수계수가 낮기 때문에 내부 및 외부에서 습기, 불순물 등의 침입을 차단할 수 있다.
(실시예 3)
백색시멘트를 40 중량부로 하고, 탄산칼슘을 20 중량부, 폴리머를 5 중량부, 유동화제를 1 중량부로 하고, 물은 34 중량부로 배합해서 실험을 한 결과, 압축강도는 29.5MPa, 부착강도는 1.7MPa, 물 흡수계수는 0.032kg/cm2 h0 . 5으로서 부착강도가 높고, 물 흡수계수가 낮기 때문에 코팅재로서 기능을 충분히 발휘할 수 있다.
(실시예 4)
백색시멘트를 50 중량부로 하고, 탄산칼슘을 5 중량부, 폴리머를 2 중량부, 유동화제를 0 중량부로 하고, 물은 43 중량부로 배합해서 실험을 한 결과, 압축강도는 14.5MPa, 부착강도는 1.1MPa, 물 흡수계수는 0.2kg/cm2 h0 . 5으로서 부착강도가 낮고, 물 흡수계수가 높기 때문에 내부 및 외부에서 습기, 불순물 등의 침입이 용이하기 때문에 코팅재로 다소 품질이 떨어지게 된다.
상기한 실험예들을 통해서, 코팅재 시험은 백색시멘트를 10-50 중량부로 하고, 탄산칼슘을 5-55 중량부, 폴리머를 2-15 중량부, 유동화제를 0-5 중량부로 배합해서 실험을 한 결과, 백색시멘트가 30-40 중량부, 탄산칼슘을 20-30 중량부, SBR계의 폴리머를 5-10 중량부, 멜라민계 유동화제를 1-3 중량부 그리고 물25-45을 포함하는 조성물의 물흡수계수가 0.05kg/cm2 h0.5이하로서, 석면처리재로 석면을 처리 한 후에 일부 존재할 수 있는 석면의 방출을 코팅재가 완전히 차단할 수 있음을 확인할 수 있다.
10,310 : 노즐 20, 320 : 헤드
30, 330 : 몸통 40, 340 : 방아쇠부
50, 350 : 주입구 60 : 벽체
11 : 노즐 몸통부 13 : 노즐 헤드부
111 : 망사부 113 : 몸통 결합부
115 : 차폐부재 131 : 헤드부 후단 결합부
133 : 몸체부 삽입공간 134 : 가이드부재

Claims (16)

  1. 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리방법으로서,
    스프레이 건을 이용하여 상기 석면 함유 대상물 내의 석면에 석면처리재를 주입하여 석면이 고화되도록 하는 석면처리재 주입단계와,
    상기 석면 함유 대상물의 표면상에 코팅재를 도포하는 코팅재 도포단계를 포함하며,
    상기 석면처리재는 리튬(Li) 4~6중량부, 규산나트륨(Sodium Silicate)(Na2SiO3) 25~35 중량부, 실란 4-6 중량부, 아크릴 실리콘 에멀젼(acrylic silicone emulsion) 25~35중량부 및 잔량의 (H2O)물 28~32중량부를 포함하는 pH 11.5±0.5의 알칼리성의 조성물인 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 석면처리재 주입단계 이전에 석면 함유 대상물의 표면을 청소하는 단계와,
    상기 코팅재 도포단계 이후에 도포된 코팅재를 양생하는 단계를 더 포함하는 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스프레이 건은 석면 함유 대상물에 함유된 석면의 함유량에 따라 스프레이 건의 노즐의 길이가 다른 것을 선택적으로 사용하는 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 석면 함유 대상물의 석면 함유량이 50중량% 이상일 경우, 노즐의 길이가 길고, 분사각도가 90도∼180도를 가지며, 압력이 높은 스프레이 건을 사용하여 석면처리재가 석면 내부까지 침투할 수 있도록 하는 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 석면 함유 대상물의 석면 함유량이 5∼10중량% 일 경우, 분사각도가 90도 이내의 노즐의 길이가 짧은 스프레이 건을 사용하여 석면처리재가 석면의 내부로 침투할 수 있도록 하는 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 스프레이 건은 노즐구멍이 1.2mm, 노즐각도: 45°∼90°, 분사거리는 200mm의 제원을 갖는 것을 특징으로 하는 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리방법.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 코팅재는 백색시멘트 30∼40 중량부, 탄산칼슘 20∼30 중량부, SBR계의 폴리머 5∼10 중량부, 멜라민계 유동화제를 1∼3 중량부 그리고 물 25∼45을 포함하는 조성물로 이루어진 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리방법.
  9. 석면 함유 대상물에 대한 석면 처리시 사용되는 스프레이 건으로,
    선단의 노즐, 상기 노즐이 결착된 몸통, 상기 노즐을 통해 내용물을 분사시키도록 작동하는 방아쇠, 내용물이 주입되는 주입구를 포함하며,
    상기 노즐은 노즐 몸통부와 노즐 헤드부로 이루어지고,
    상기 노즐 몸통부는 전체가 원주 기둥형으로 형성되고, 원주 기둥형의 가운데 일정길이에 걸쳐 그물형 망사로 이루어진 망사부와, 상기 망사부의 전방으로 망사부보다 작은 직경으로 돌출되어 나오고 외주면상에 나사산이 형성된 나선부 및 상기 망사부의 후단에 위치한 차폐부재로 이루어진 스프레이 건.
  10. 삭제
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 노즐 헤드부는 노즐 몸통부가 조립될 수 있도록 일정길이의 헤드부 후단 결합부와, 상기 후단 결합부의 내측 중앙부에 위치한 원형의 가이드부재를 포함하며, 상기 후단 결합부의 내측면 둘레상에 나선이 형성되고, 상기 가이드부재의 노출된 단부상에 Ι자형 모양의 홈이 형성된 스프레이 건.
  12. 청구항 11 있어서,
    상기 Ι 자형 모양의 홈이 노즐 헤드부를 따라서 노즐 헤드부의 내부에 4개의 나선형 홈으로 연결되고, 노즐의 내부로 이동한 석면처리재가 상기 4개의 나선형 홈을 따라 분사되도록 구성된 스프레이 건.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 노즐 헤드부를 통해 석면처리재의 분사시, 노즐의 중앙부가 폐쇄되어 석면처리재가 분사할 때에 원모양을 이루면서 분사되도록 구성된 스프레이 건.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 스프레이 건은 석면의 함유량이 5∼10중량%인 석면 함유 대상물에 사용될 경우, 상기 스프레이 건의 노즐의 구멍이 1.0∼1.2mm의 크기이고, 노즐의 분사각도가 45°∼90°이며, 분사거리가 200∼220mm 인 스프레이 건.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 스프레이 건은 석면의 함유량이 50중량% 이상인 석면 함유 대상물에 사용될 경우, 상기 스프레이건의 노즐 구멍이 1.3∼1.8mm, 노즐각도가 90°∼180°, 분사거리가 200∼220mm이고, 몸통의 길이가 200∼500mm 인 스프레이 건.
  16. 청구항 14 또는 15에 있어서,
    상기 노즐에서 석면처리재가 분사되는 압력은 0.7bar이고, 노즐로 이동되는 석면처리재의 압력은 3.5bar인 스프레이 건.
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