KR101490195B1 - 자연 친화적 원료로 제공되는 건축내장재 및 그 제조방법 - Google Patents

자연 친화적 원료로 제공되는 건축내장재 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본원은 건축물의 바닥재나 벽재로 사용하도록 제공되는 내장재가 자연 친화적 원료만을 사용하여 유해물질 발생원을 최소화한 건축물 내장재를 제공하되, 원적외선 및 음이온 발생효과를 갖는 내장재를 제공하여 실내공간에 만약에 잔존할 수 있는 유해물을 정화시켜 새집증후군을 사전 예방하고 공기질 개선효과를 제공하는 내장재에 관한 발명이다.
본원에서 개시되는 건축내장재는 자연광석으로 이루어진 원적외선 방사기능을 갖는 분말원료에 무기바인더 고착제가 일정 비율로 혼합하여 원적외선 방사기능을 갖는 세라믹판재 형태의 건축내장재를 얻되, 천연광석 원료는 양질의 원료를 채취하여 일광으로 자연건조시킨 뒤 850~1050℃에서 2~3시간 범위로 소성시켜 제공되는 석영안산암분말 30-60중량%, 황토분말 20-30중량%, 슝기트분말 10-20중량%, 일라이트분말 10-20중량% 의 중량비율로 이루어진 천연광석 분말 100 중량부에 무기바인더 고착제가 20~30 중량부 비율로 배합 및 혼합된 후 지장수를 넣고 반죽하고 압착시켜 제공되는 건축내장재에 관한 것이다.

Description

자연 친화적 원료로 제공되는 건축내장재 및 그 제조방법{Eco friendly architecture interior for Reducing Sick House Syndrome}
본 발명은 자연 친화적 원료를 사용하여 건축물의 바닥재나 벽재로 사용하도록 제공되는 건축내장재 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히, 자연에서 산출되고 원적외선 방사기능을 갖는 양질의 광물원료를 채취하여 일광으로 자연건조 시킨 후 소성로를 이용하여 850~1050℃에서 2~3시간 범위로 소성시켜 제공되는 석영안산암분말, 황토분말, 슝기트분말, 일라이트분말로 이루어진 천연광석 분말 100 중량부에 무기바인더 고착제가 적정비율로 배합 및 혼합되고 압착되어 제공되어 실내에서 주거공간의 바닥재나 또는 벽재로 사용할 경우 에너지 효율을 향상시키고 인체에 친화성이 큰 원적외선의 발산효과에 의해 쾌적한 주거공간을 형성하는데 기여하는 건축내장재에 관한 발명이다.
새집 증후군(Sick House Syndrome) 이란 건물을 새로 지을 때 사용하는 건축자재나 벽지 등에서 나오는 유해물질로 인해 거주자들이 느끼는 건강상 문제 및 불쾌감을 이르는 용어로서, 새집 증후군을 야기하는 물질로 벤젠, 클로로폼, 스타이렌, 포름알데히드 등과 같은 VOCs(Volatile Organic Compounds)라 불리우는 휘발성 유기화합물이 있으며, 이들 물질에는 발암물질이 포함되어 있다.
또 집을 지을 때 라돈, 석면, 일산화탄소, 이산화탄소, 질소산화물, 오존, 미세먼지, 부유세균과 같은 오염물질도 발생할 수 있으며, 이 밖에 곰팡이, 바이러스 등과 같은 세균, 진드기, 등의 생물도 실내공기를 오염키는 요인이나, 이러한 오염물질이 건물 밖으로 배출되지 못하고 실내에 축적되면 각종 문제를 일으키게 되며, 또한 시멘트로 이루어진 실내공간의 바닥재의 문제점은 통기성이 나쁘고 결로로 인한 곰팡이 발생이 쉽게 번식하며 인체에 친화성이 적은 소재로 인해서 실내공기가 혼탁해져 건강을 해치기 쉬운 환경으로 알려져 있다.
최근에는 실내환경 개선과 에너지 절감 등을 고려한 다양한 기능을 갖는 건축자재가 요구되고 있으며 이 분야의 연구개발이 활발하게 진행되고 있고 실제적으로 천연재료인 나무나 황토를 건축자재로 이용하고자 하는 시도가 많으며 특히 실내의 바닥재, 벽재로 사용되는 소재는 통기성이나 곰팡이 번식 등의 문제점을 해결하기 위해 나무나 황토 등의 고전적인 건축자재가 바람직할 수 있으나, 나무나 황토를 건축자재로 이용하는데 접착성이나 강도 확보 면에서 어려움이 있으므로 건축자재로 사용하는 되는 한계가 있었다.
상기의 나무나 황토 등으로 지은 집은 원적외선 분위기의 표본이라고 할 수 있고 황토로 지은 벽은 기후 조건에 따라서 실내의 온도와 습도 조절기능이 뛰어난 특성을 나타내므로 그동안 황토의 특성을 이용하여 건축물의 바닥재나 내장재로 이용하기 위해 개시된 선행기술들을 살펴보면, 등록특허 제0974243호에서는 황토, 맥반석, 아크릴에멀젼 접착제, 소포제 및 물을 포함하여 이루어지는 황토를 함유하는 바닥 마감재 조성물을 만들고 바닥에 부었을 때, 스스로 수평이 맞추어지며 균열이 발생하지 않기 때문에 별도의 미장작업이 불필요한 셀프 레벨링 기능을 가지며 황토 및 맥반석으로부터 발생하는 원적외선 및 음이온으로 인하여 시멘트로부터 발생하는 각종 유해물질들을 정화시키고 새집증후군을 예방하고자 하는 기술이 개시되어 있다.
또한 등록특허 제0882455호에서는 시멘트 마감 면 위에 황토, 맥반석, 아크릴에멀젼 접착제 및 물을 포함하는 황토-아크릴에멀젼 접착제 혼합물을 붓는 단계와 황토-아크릴에멀젼 접착제 혼합물이 건조된 후, 그 위에 아크릴에멀젼 접착제 20~40 중량%와 황토, 맥반석, 소포제 및 물을 포함하는 황토혼합물 60~80 중량%가 혼합된 1차 접착제를 도포하는 단계와 1차 접착제를 도포한 후, 아크릴에멀젼 접착제 48~72 중량%와 황토, 맥반석, 소포제 및 물을 포함하는 황토 혼합물 28~52 중량%가 혼합된 2차 접착제를 도포하는 단계와 2차 접착제를 도포한 후, 무늬목을 붙이는 단계; 무늬목을 붙인 후, 무늬목을 메타아크릴 및 물을 포함하는 수성코팅액으로 1차 코팅하는 단계 및 1차 코팅 후 그 위에 쉘락을 알코올에 녹인 코팅제로 2차 코팅을 하는 단계를 포함하여 이루어지는 바닥재 시공 방법이 개시되어 있다.
그러나 상기 개시된 기술들은 화학약품으로 제공되는 유기접착제나 화공약품을 사용하고 있어서 본원이 개시하고자 하는 자연 친화적 원료만을 사용하여 유해물질 발생원을 최소화한 건축물의 바닥재나 벽재로 제공하고 실내에서 원적외선 및 음이온 발생효과로 인하여 잔존할 수 있는 유해물을 정화시켜 새집증후군을 사전예방하고자 하는 과제를 충족하지 못하는 문제점을 갖는다.
본원은 건축물의 바닥재나 벽재로 사용하도록 제공되는 내장재가 자연 친화적 원료만을 사용하여 유해물질 발생원을 최소화한 건축물 내장재를 제공하되, 원적외선 및 음이온 발생효과를 갖는 내장재를 제공하여 실내공간에 만약에 잔존할 수 있는 유해물을 정화시켜 새집증후군을 사전 예방하고 실내 공기질 개선효과를 제공하는 내장재를 제공하고자 하는 과제를 갖고 시작된 발명이다.
본원은 천연광물인 석영안산암, 황토분말, 슝기트, 일라이트 분말로 이루어진 원적외선 방사기능을 갖는 분말원료에 무기고착제가 일정 비율로 혼합하여 원적외선 방사기능을 갖고 바닥재나 벽재로 사용하도록 제공되는 건축내장재를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
본원에서 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 제공되는 건축내장재는 천연의 자연으로부터 제공되는 광석으로 이루어진 원적외선 방사기능을 갖는 분말원료에 무기바인더 고착제가 일정 비율로 혼합하여 원적외선 방사기능을 갖는 건축내장재를 얻되, 천연광석 원료는 양질의 원료를 채취하여 일광으로 자연건조시킨 뒤 850~1050℃에서 2~3시간 범위로 소성시켜 제공되는 석영안산암분말 30-60중량%, 황토분말 20-30중량%, 슝기트분말 10-20중량%, 일라이트분말 10-20중량% 의 중량비율로 이루어진 천연광석 분말 100 중량부에 무기바인더 고착제가 20~30 중량부 비율로 배합 및 혼합된 후 지장수를 가하여 반죽하고 압착되어 제공될 수 있다.
본원에서 제공되는 건축내장재가 원적외선을 방사하고 탈취/흡착작용 및 항균작용에 의하여 실내공기를 정화하여 실내환경을 쾌적하게 만들어 주는 건축내장재를 얻기 위해 사용되는 원료성분은 석영안산암분말, 황토분말, 슝기트분말, 일라이트분말 등의 천연광석이 이용되고 마그네슘계 고착제 원료가 사용되는바, 황토와 전기석이 건축자재 등에 이용되는 기술은 이미 그 기전이 모두 알려져 많은 분야에서 사용되고 있으므로 이에 대한 설명은 생략하고, 본원에서는 높은 결합력을 제공하도록 사용되는 석영안산암(dacite)과 항균성 및 탈취효과를 높이기 위해 사용되는 슝기트에 대하여 사용이유를 설명한다.
본원에서는 활성화 원료로 사용되는 석영안산암(dacite)은 석영을 주성분으로 함유하는 화산암으로서 본원의 건축내장재가 오래 보관되는 경우에도 결합강도가 훼손되지 않고 오랜 시간 결합력을 유지하는 특성을 갖고 또한 함께 사용되는 타 원료의 원적외선 발산, 음이온 발산 등의 효과를 방해하지 않는 특성을 이용하고자 하였으며, 본원 발명자가 사용한 석영안삼암 분말에 대한 화학적 분석결과는 표 1과 같이 분석되었고 또한, 석영안산암의 물성분석은 표 2와 같이 분석되었다.
구성
원소		 SiO2 Al2O3 CaO Fe2O3 Na2O K2O P2O5 MgO TiO2 ZrO2 MnO Loss
함유율 63.4 17.4 3.84 3.73 3.36 2.38 2.13 0.61 0.54 0.11 0.09 2.2
항 목 분석결과 시험분석방법
비표면적(M2/G) 47.51 기기분석
부피비중 3.73
KRL 3114
겉보기 비중 3.81
흡수율(%) 16.52
기공율(%) 13.12 기기분석
또한 본원에서 사용되는 건축내장재가 원적외선 발산효과와 동시 높은 항균특성을 나타내는 슝기트 분말을 함께 이용하고자 하였는바, 슝기트 광물은 러시아 휴양도시인 갈릴리 공화국의 순가 라는 마을에서 산출되는 광물로 탄소함량이 30~40%에 이르고 규산염이 60~70% 함유되어 제공되는 광물로서 생명체에 유용한 20가지 이상의 유용한 미량원소(미네랄)가 함유되어 있는 것으로 보고되고 있는바, 상기의 슝기트 광물은 탄소가 2~30 나노미터의 작은 알갱이로 플러렌 및 고차플러렌 구조를 갖고 유기 및 무기화합물로부터 물과 공기를 정화시키는 흡착력을 갖고 또한 높은 살균력을 가지며 물이나 오일에서 오염을 제거하는 성능을 나타낸다는 연구논문('슝기트 여과물질의 흡착 성질 연구' O.D.Lukachevich,N.T.Ysova. 물과 생태학, 3' 2004, 10-17page.)을 통하여 슝기트가 방사선 중화작용, 공기 정화작용 등으로의 적용 가능성에 대하여 많은 연구가 이루어지고 있는 실정이며 국내에서는 (주)썬-바이오 [홈페이지 : www.sunbe.co.kr 참조]에서 러시아산 슝기트 원석에 대한 보고서가 실려있고 이를 구입하여 사용할 수 있는바 본원에서 사용된 슝기트 원료의 분석결과는 표 3과 같이 제시되었다.
구성원소 SiO2 TiO2 Al2O3 FeO MgO CaO Na2O K2O S C H2O
함유량
(wt%)		 57.0 0.2 4.0 2.5 1.2 0.3 0.2 1.5 1.2 30.0 1.7
또한 본원에서 제공되는 건축내장재가 신속하게 높은 결합력을 확보하도록 사용되는 무기바인더 고착제는 산화마그네슘과 염화마그네슘과 혼합하여 만들어지는 마그네슘 옥시클로라이드(magnesium oxychloride, MOC), 산화마그네슘과 황산마그네슘과 혼합하여 만들어지는 마그네슘 옥시설페이트(magnesium oxysulfate, MOS), 산화마그네슘과 제1인산암모늄용액과 혼합하여 만들어지는 마그네슘 포스페이트(magnesium phosphate, MAP) 중에서 선택되는 산화마그네슘계 고착제 원료 100 중량부에 지장수가 20 ~ 50 중량부 범위로 혼합되어 사용되도록 적용될 수 있는바, 마그네사이트 고착제에 사용되는 산화마그네슘(MgO)은 고토(苦土)라고도 불리우고, 백색분말로 녹는점이 2,800℃, 비중이 3.65을 나타내고 산화마그네슘은 물에 녹아서 알칼리성을 나타내며, 산(acid)과는 쉽게 반응하여 염(salt)으로 되지만 비교적 쉽게 열분해 하여 MgO로 되돌아가기 쉬운 특징을 가지며, 본원에서 마그네시아 고착제 중의 산화마그네슘은 탄산마그네슘(MgCO3, 마그네사이트)을 700℃ 이상의 온도에서 하소(calcination)하여 만들어진 경소 마그네시아(light burned magnesia) 내지는 돌로마이트(Dolomite, MgCO3·CaCO3)를 800℃ 이상의 하소 온도에서 가열, 분해하여 만들어진 MgO와 CaO의 혼합물 내지는 해수에 용해된 마그네슘 이온을 가성소다(NaOH), 소석회, 하소한 돌로마이트 등을 작용시켜 수산화마그네슘으로 석출시킨 후 700℃ 이상의 온도에서 하소(calcination)하여 마그네시아 고착제의 원료로 사용될 때 신속한 급결효과를 나타내도록 적용될 수 있다.
본원의 기술사상이 구체적으로 구현되는 실시양태는 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용란 기재에서 상세하게 개시된다.
본원의 기술사상으로 건축물의 바닥재나 벽재로 이용되도록 제공되는 건축내장재는 자연으로부터 산출되는 양질의 광물을 이용하여 원적외선 방사기능을 갖는 건축내장재를 제공함으로써 실내 주거공간을 쾌적하게 만들어 줄 수 있고 인체에 유익한 원적외선을 방사함으로써 건강증진에 크게 기여할 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명에 따라 실내 바닥재나 벽재로 이용되도록 제공되는 건축내장재는 인체에 가장 친화성이 큰 영역의 원적외선을 방사하고 항균작용에 의하여 실내공기를 정화하여 실내환경을 쾌적하게 만들어 줌으로써 삶의 질을 높일 수 있는 건축자재를 제공하는 효과를 갖는다.
이하 본원의 기술사상이 구현되는 실시양태를 하기에서 구체적인 실시예 형식으로 기재하고자 하는바, 본원에서 제시되는 실시예의 상한이나 하한을 나타내는 숫자는 본원의 목적을 달성하기 위한 다양한 시행오차법에 의한 실험결과로 출원인이 원하는 기대치를 달성하는 범위의 실시양태를 제시한 것이고, 본원의 기술사상을 모두 대변하는 것은 아니나 본원에서 제시되는 수치의 상한이나 하한을 벗어나는 경우 최상의 물성이 훼손되고 목적하는 효과에 미달되는 문제점을 나타낼 수 있을 것이다.
이하에서는 본원의 기술사상으로 제공되는 건축내장재의 제조공정 기재하고 본원에서 개시되는 제조방법으로 얻은 건축내장재가 갖는 특성을 분석한 자료를 제시하고자 한다.
본원의 기술사상으로 제공되는 건축내장재의 제조공정은, 자연광석으로 이루어진 원적외선 방사기능을 갖는 분말원료로 석영안산암 광석과, 황토분말, 슝기트분말, 일라이트광석을 1~10㎜ 크기로 분쇄하여 일광으로 자연 건조시킨 뒤 850~1050℃에서 4~6시간 범위로 소성시켜 원료분말 중의 이물질을 제거하는 제1단계 공정과, 상기 제1단계 소정공정을 거친 각각의 원료분말을 분쇄하여 200메쉬의 크기로 분쇄된 석영안산암분말 30-60중량%, 황토분말 20-30중량%, 슝기트분말 10-20중량%, 일라이트분말 10-20중량% 의 중량비율로 배합하는 제2단계 공정과, 상기 제2단계 공정으로 얻은 천연광석 분말 100 중량부에 무기고착제가 20~30 중량부 비율로 배합 및 혼합되고, 상기 무기고착제 100 중량부 기준으로 지장수가 20 ~ 50 중량부 범위로 추가되어 배합된 후 압착되어 건축내장재를 얻고 자연건조 후 450~550℃ 범위에서 3~5시간 범위로 소성시켜 건축내장재를 얻는 제3단계 공정을 포함하여 이루어지는 제조방법으로 적용될 수 있다.
본원 발명자가 적용한 제조 실시예 및 제조된 샐풀제품에 대한 실험결과를 아래와 같이 기재한다.
1. 천연광석 원료분말의 제조 실시예
본원에서 사용되는 석영안산암 광석과, 황토분말, 슝기트분말, 일라이트광석을 1~10㎜ 크기로 분쇄하여 일광으로 자연 건조시킨 뒤 850~1050℃에서 4~6시간 범위로 소성시켜 얻은 원료분말을 2차 분쇄하여 200 메쉬체를 통과하도록 분쇄된 석영안산암분말 16 Kg, 황토분말 8.0 Kg, 슝기트 분말 3.0 Kg, 일라이트분말 3.0 Kg을 각각 계량하여 혼합한 원료 30Kg을 얻었다.
2. 무기고착제 제조 실시예
본원 발명자는 경소 산화마그네슘(MgO, light, 삼전순약) 1.5 Kg과 염화마그네슘 6수화물(MgCl2·6H2O 삼전순약)1.5 Kg으로 1:1의 중량비로 혼합하여 마그네슘 올시클로라이드(magnesium oxychloride, MOC) 고착제를 제조하여 Sample-1로 적용하였고, 경소 산화마그네슘(MgO, light)1.5 Kg과 황산마그네슘 7수화물(MgSO4·7H2O, 삼전순약) 1.5 Kg을 혼합하여 마그네슘 옥시설페이트(magnesium oxysulfate, MOS) 결합제를 제조하여 Sample-2로 적용하였으며, 경소 산화마그네슘(MgO, light)1.5 Kg과 제1인산나트륨(NaH2PO4)1.5 Kg을 혼합하여 마그네슘 포스페이트(magnesium phosphate, MAP) 결합제를 제조하여 Sample-3으로 적용하고자 하였다.
3. 건축내장재의 제조 실시예.
상기 제1단계에서 얻은 혼합원료 10 Kg와 제2단계에서 얻은 Sample-1 고착제 2.5 Kg과 본원 발명자의 선등록 특허(제1139519호)에서 개시된 방법으로 얻어진 지장수 1.0 Kg을 넣고 배합하고 반죽물의 상하 및 측면으로 탈수 부직포를 설치하고 천톤의 프레스로 압착시켜 눌러줌으로 혼합물 중의 수분을 짜내는 수단으로 반죽물 내에 포함된 기포를 완전 제거하면서 프레스를 이용하여 표면을 평탄하게 눌러주는 압착 및 성형공정을 실시하여 음지에서 건조시켜 자연건조 후 500±10℃ 범위를 유지하는 소성로에서 3~5시간 범위로 소성시켜 건축내장재(1)를 얻었다.
상기와 동일한 방법으로 상기 제1단계에서 얻은 혼합원료 10 Kg와 제2단계에서 얻은 Sample-2 고착제 2.5 Kg과 지장수 1.0 Kg을 넣고 배합하여 동일한 공정을 수행하여 건축내장재(2)를 었었고, 또한 제1단계에서 얻은 혼합원료 10 Kg와 제2단계에서 얻은 Sample-3 고착제 2.5 Kg과 지장수 1.0 Kg을 넣고 배합하여 동일한 공정을 수행하여 건축내장재(3)을 얻고 각각의 샘플 제품에 대하여 압축강도실험, 내균열성 실험을 실시하고자 하였다.
4. 압축강도 시험
상기 제조 실시예에 따라 얻은 건축내장재(1, 2, 3) 샘플제품은 본래 자연건조시키는 공정을 적용하는 것이 바람직하나, 본원의 실험에서는 110±5℃ 범위를 유지하는 건조실에서 더운 공기를 순환시키며 건조시킨 후 24시간 후에 꺼내어 실온까지 식힌 다음에 KS F 2405에 따른 압축강도의 측정결과 압축강도 22.0 ~ 25.0 N/㎟ 범위의 높은 압축강도를 갖는 건축내장재(1,2,3)를 얻을 수 있었다.
5. 내균열성 시험
본원의 제조 실시예에 따라 얻은 건축내장재(1, 2, 3) 샘플제품에 대하여 온도와 압력에 대한 균열, 박리 정도를 평가하기 위한 시험으로, 10기합(180℃)이하의 오토클레이브 내에 시편을 1시간 방치하였을 때 육안 검사 결과, 균열이나 박리현상은 발견되지 않았다.
6. 수축율 시험
본원의 제조 실시예에 따라 얻은 건축내장재(1, 2, 3) 샘플제품에 대하여 수축율을 측정하였는데, 1일 경과 후 각 샘플제품의 수축율은 각각 0.22, 0.21, 0. 0.22%로 약간의 차이를 보이고 있었으며, 3일 경과 후에도 각각 0.25, 0.24, 0.23%를 나타냈다.
7. 항곰팡이 실험
일반적으로 곰팡이류는 사방으로 뻗은 실과 같은 균사체를 가지고 있으며, 포자에 의해 증식되며 비교적 저온에서도 성장을 하는 것으로 알려져 있으며, 상기 곰팡이류는 인간이 생활하는 모든 공간에서 어떤 경로로든 함께 서식하고 있으며, 최근들어 생활수준이 향상되고 건강에 대한 관심이 고조되면서 건자재에도 기능성에 대한 요구가 높아지고 있고 쾌적한 주거공간에 대한 기대가 확대되고 있는 실정이므로, 본원에서 제공되는 건축내장재(1, 2, 3) 샘플제품의 동일조성으로 20×30×3mm 시편을 만들어 항곰팡이 실험을 실시하고자 하였으며, 본 시험에 사용된 곰팡이 균주는 Aspergillus niger ATCC 9642. Penicllium pinophilum ATCC11797, Chaetomium globosum ATCC6025 등의 포자를 채취하여 혼합균주로 사용하였으며, 3개의 시편 모두에서 4주 후의 항곰팡이 시험결과 시료 자체에서의 곰팡이 서식부위는 관찰되지 않았다.
8. 열전도율 실험
실내 바닥 난방시 바닥온도의 급격한 상승을 방지하고, 난방종료 후 급격한 온도가 강하하지 않으면서 지속적인 방열효과가 요구되므로 이를 확인하는 방법으로는 보온력 시험등이 행해지고 있지만 열전도율 계수를 통해 단열 및 축열의 정도를 예측할 수 있다.
상기의 열전도율이란 임의의 등온 면의 수직방향에 행하여 정상 상태로 단위시간에 단위면적 또는 단위길이를 통하여 흐르는 열량(Q)을 말하는 것으로 열전도율 계수는 주어진 시편에서 열이 얼마나 빨리 흐르는가를 나타내 준다.
본 실험에서 사용된 시편의 열전도율은 S-1의 경우 열전도율은 34℃에서 1.622w/m·k(1.395kcal/m·hr·℃)의 값을 나타내었고, S-2의 경우에는 1.221w/m·k(1.395kcal/m·hr·℃)를 나타내고, S-3의 경우에는 1.422w/m·k(1.395kcal/m·hr·℃)를 나타내는 결과를 확인할 수 있었다.
9. 원적외선 방사율 시험
본원에서 제공되는 건축내장재 시편(20×30×3mm)에 대하여 원적외선 방사특성실험을 실시하고자 하였으며, 원적외선 방사특성 시험은 미국 Madac사 M4500 FT-IR Spectrometer에 의해 수행하였으며, 그 시험결과는 표 1에 나타내었는바, 시험은 40℃에서 수행하였고, FT-IR Spectrometer를 이용한 BLACK BODY 대비 측정결과는 표 4와 같이 제시되었다.
시 료 명 방사율(5~20㎛) 방사에너지(W/㎡ ㎛ 비 고
건축내장재 시편 0.920 3.72×102 중심파장 9.3㎛
원적외선은 저온 분위기에서도 쾌적함을 제공해주는 파장으로서, 인체 내 DNA, RNA, Protein 및 면역체계를 건강하게 유지하도록 하고 세포손상을 줄여주는 기전이 이미 밝혀지고 있는 파장으로서, 본원의 기술사상으로 제공되는 건축내장재는 인체에 가장 친화성이 큰 영역의 원적외선을 방사하고 항균작용에 의하여 실내공기를 정화하여 실내환경을 쾌적하게 만들어 줌으로써 삶의 질을 높여줄 수 있을 것으로 기대된다.
10. 실내공기질 개선효과 시험
본원 발명자는 본원에서 제공되는 건축내장재가 실내공기질 개선효과를 제공할 수 있는지 확인하기 위한 수단으로 부산 거제동 월드메르디앙 아파트 신축현장에서 일반 바닥재와 벽재로 시공된 방과 본원에서 제공된 바닥재와 벽재로 시공된 방의 실내공기질 개선효과 비교실험을 실시하였으며, 측정분석결과는 표 5에 나타내었다.
측정항목 권고기준 일반시공 본원기술적용 검사방법(기기명)
포름알데히드 210 ㎍/㎥ 248 63 HPLC (water 600)
벤 젠 30 ㎍/㎥ 33 21 GC/MS (clarus 500)
톨루엔 1,000 ㎍/㎥ 1,009 475 GC/MS (clarus 500)
에틸벤젠 360 ㎍/㎥ 235 168 GC/MS (clarus 500)
자일렌 700 ㎍/㎥ 671 344 GC/MS (clarus 500)
스틸렌 300 ㎍/㎥ 241 223 GC/MS (clarus 500)
상기의 실험결과로부터 종래의 일반 바닥재나 벽재를 이용하여 시공하는 경우 실내공기질 권고기준에 미흡하나 본원의 기술로 제공되는 바닥재나 벽재는 실내공기질 권고기준을 훨씬 상회하는 좋은 효과를 제공하여 새집증후군 문제를 해결하는 대안이 될 것으로 기대된다.

Claims (6)

  1. 건축물의 바닥재나 벽재로 사용되도록 제공되는 건축내장재에 있어서,
    자연으로부터 제공되는 광석으로 이루어진 원적외선 방사기능을 갖는 분말원료에 무기고착제가 일정 비율로 혼합하여 원적외선 방사기능을 갖는 건축내장재를 얻되, 광석원료는 양질의 원료를 채취하여 일광으로 자연건조시킨 뒤 850~1050℃에서 2~3시간 범위로 소성시켜 제공되는 석영안산암분말 30-60중량%, 황토분말 20-30중량%, 슝기트분말 10-20중량%, 일라이트분말 10-20중량% 중량비율로 이루어진 천연광석 분말 100 중량부에 무기고착제가 20~30 중량부 비율로 배합 및 혼합된 후 지장수를 넣고 반죽하고 원하는 크기의 바닥재나 벽재로 압착시켜 제공되는 것을 특징으로 하는 건축내장재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무기고착제는 산화마그네슘과 염화마그네슘이 혼합하여 만들어지는 마그네슘 옥시클로라이드(magnesium oxychloride, MOC)나 산화마그네슘과 황산마그네슘이 혼합하여 만들어지는 마그네슘 옥시설페이트(magnesium oxysulfate, MOS)나 산화마그네슘과 제1인산암모늄용액이 혼합하여 만들어지는 마그네슘 포스페이트(magnesium phosphate, MAP) 중에서 선택되는 마그네슘계 고착제 원료가 무기고착제로 사용되도록 적용되어 제공되는 것을 특징으로 하는 건축내장재.
  3. 건축물의 바닥재나 벽재로 이용되는 건축내장재의 제조방법에 있어서,
    자연광석으로 이루어진 원적외선 방사기능을 갖는 분말원료로 석영안산암 광석과, 황토분말, 슝기트분말, 일라이트광석을 1~10㎜ 크기로 분쇄하여 일광으로 자연 건조시킨 뒤 850~1050℃에서 4~6시간 범위로 소성시켜 원료분말 중의 이물질을 제거하는 제1단계 공정과
    상기 제1단계 소정공정을 거친 각각의 원료분말을 분쇄하여 200메쉬의 크기로 분쇄된 석영안산암분말 30-60중량%, 황토분말 20-30중량%, 슝기트분말 10-20중량%, 일라이트분말 10-20중량% 의 중량비율로 배합하는 제2단계 공정과
    상기 제2단계 공정으로 얻은 천연광석 분말 100 중량부에 무기고착제가 20~30 중량부 비율로 배합 및 혼합되고 무기고착제 100 중량부 기준으로 지장수가 20 ~ 50 중량부 범위로 추가되어 배합된 후 압착되어 건축내장재를 얻고 자연건조 후 450~550℃ 범위에서 3~5시간 범위로 소성시켜 건축내장재를 얻는 제3단계 공정
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축내장재의 제조방법.

  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3단계 공정에서 적용하는 무기고착제가 경소산화마그네슘(MgO, light)과 염화마그네슘 6수화물(MgCl2·6H2O)이 1:1 중량비로 혼합된 마그네슘 옥시클로라이드(magnesium oxychloride, MOC) 고착제가 사용하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 건축내장재의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제3단계 공정에서 적용하는 무기고착제가 경소 산화마그네슘(MgO, light)과 황산마그네슘 7수화물(MgSO4·7H2O)이 1:1 중량비로 혼합된 마그네슘 옥시설페이트(magnesium oxysulfate, MOS) 고착제가 사용하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 건축내장재의 제조방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제3단계 공정에서 적용하는 무기고착제가 경소 산화마그네슘(MgO, light)과 제1인산나트륨(NaH2PO4)이 1:1 중량비로 혼합된 마그네슘 포스페이트(magnesium phosphate, MAP) 고착제가 사용하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 건축내장재의 제조방법.





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