KR101541006B1 - 석면 고형 안정화 처리 조성물 및 이를 이용한 석면의 고형 안정화 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알긴산 (alginic acid), 폴리비닐알콜(PVA), 하이알루론산 (hyaluronic acid), 콜라겐 (collagen), 젤라틴 (gelatin), 엘라스틴 (elastin), 키틴 (chitin), 키토산 (chitosan), 피브린 (fibrin), 덱스트란 (dextran), 카라기난 (carrageenan), 팩틴(pectin), 잔탄검 (xanthan gum), 및 이들의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 친수성 고분자 0.01~40중량%, 상기 친수성 고분자의 가교를 위한 Mg^{2 +}, Ca^{2 +}, Sr^{2 +}, Ba^{2 +}, Be^{2 +}, Cr^{2 +}, Co^{2 +}, Cu^{2 +}, Fe^{2 +}, Mn^{2 +}, Sn^{2 +}, Ni^{2 +}, Zn^{2 +}, Al^{3 +}, Cr^{3 +}, Co^{3 +}, Cu³⁺, Ga^{3 +}, Au^{3 +}, Fe^{3 +}, Mn^{3 +}, Ni^{3 +}, Mn^{4 +}, Sn^{4 +}, Cr^{6 +} 및 Mn^{7 +} 로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 양이온기를 포함하는 가교제 0.01~40중량%, 및 무기질 첨가제 5~25중량%, 및 잔량의 용제를 포함하는 석면 안정화 처리 조성물과 이를 이용한 석면의 안정화 처리 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 석면 안정화 처리 조성물은 기존의 유기계 및 타 소재에 비하여 우수한 침투력을 가짐으로써 석면비산방지 효과가 탁월하며, 석면을 안정화시킨 다음, 추가 경화과정을 통하여 내화피복재, 천장재 등의 고유의 성능을 유지 시킬 수 있다. 또한, 시멘트·석고 등의 바인더의 내구성능을 향상시킴으로써 장기간에 걸친 반영구적 석면비산방지 효과를 확보할 수 있다.

Description

석면 고형 안정화 처리 조성물 및 이를 이용한 석면의 고형 안정화 처리 방법{Stabilization treatment composition of asbestos, and method for stabilization treatment using the same}

본 발명은 석면 고형 안정화 처리 조성물 및 이를 이용한 석면의 고형 안정화 처리 방법에 관한 것이다.

석면은 세계보건기구에서 규정한 1급 발암물질로서 국내에서도 이미 2007년 1월부터 수입제조유통 등 그 사용이 전면적으로 금지된 품목이다. 석면에 포함된 미세한 입자가 호흡기를 통하여 체내에 흡수될 경우 폐암, 악성 중피종, 석면폐 등 암관련 질환을 유발할 수 있다.

이상과 같은 문제점으로 인하여 석면 건축자재는 최종적으로 해체 철거를 실시하여야 한다. 그러나 70년대부터 석면을 사용한 건축물의 수량이 대단히 많고 건축자재의 성능이 현저하게 하락한 상태에서 일시적으로 전면해체를 실시하는 것은 석면해체관련 인프라 구축이 덜 된 상태에서 어려운 현실이다.

특히 교육시설의 경우 앞서 기술한바와 같이 90% 이상의 건축물에서 석면 건축자재가 포함되어 있는 것으로 나타났으며, 이중 대부분이 교실내부의 천장재임을 감안 할 경우 해체 및 재시공에 필요한 기한과 석면 해체 작업의 특수성을 고려할 경우 학기 중 해체공사가 어려운 것이 사실이고, 또한 예산상의 문제가 발생할 수 있다.

그렇다면 석면의 노출 위험으로부터 안전한 교육환경을 제공하여야 하는 것이 당연한 것임에 따라 해체시공을 실시하지 않고 단기간에 석면의 노출로부터 안정화를 할 수 있는 방안의 접근이 필요하다.

그간 정부는 석면문제에 대해 철거 위주의 대책을 내놨다. 근본적인 대책이긴 하지만 당장의 위험을 제거하는 현실성은 미흡하다. 석면철거 작업에는 일반 건축물 철거보다 훨씬 많은 비용이 들 뿐더러, 최근 몇 년 사이에 지어진 건물을 제외한 대부분의 시설물들이‘석면 위험 건물’이기 때문이다.

최근의 불산 사고와 같은 것은 그 피해가 즉시 나타나고 석면의 피해는 잠복기를 거쳐서 장기간에 걸쳐서 나타난다고 해서 자라나는 초·중·고교의 아이들에게 비산 석면의 위험을 감내하고 있으라고 방치해서는 안 된다.

국외에선 이미 비산 석면 고형화 기술 개발이 활발하게 진행 중이다. 이 ‘고형화 기술’은 석면 건자재로 지어진 건축물들의 잔존수명을 늘려주면서도 비산 석면의 위험을 최소화하는 현실적인 대안 중의 하나로 검토될 수 있기 때문이다. 석면 훼손정도가 3등급 “양호”일 경우에도 학생들의 건강에 지장을 줄 수 있는 만큼 학생 건강을 위협하는 위험물질에 대한 철저한 관리와 대책이 필요하다.

그러나, 종래 석면 비산 방지제들은 휘발성 유기 화합물(VOC)을 포함하고 있는 것들이 많고, 이로 인해 2차적인 환경오염이 생길 수 있어 사용하는 것이 바람직하지 않다. 그 결과 이 분야에서는 석면 비산 먼지에 대한 대책이 매우 시급하지만 효과적인 방법을 아직 찾지 못하고 있는 실정이다.

환경부가 고시한 실내 공기질 관리기준은 석면의 양이 1cc당 0.01개 이하이며, 석면의 크기가 5㎛ 이하인 경우는 체내의 대식세포가 석면입자를 소화하나 5㎛이상, 길이 대 지름의 비 3:1이상의 경우 폐에 흡입될 경우 10~40년의 잠복기가 지난 후에 약 15% 이상이 관련 질병을 유발하는 것으로 보고되고 있어 대한민국의 미 래를 위하여 유, 청소년들이 장시간 머물 수 밖에 없는 교육현장의 안전한 석면 관리는 최우선 과제라 할 수 있다.

한국공개특허 2012-0116723

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 석면이 함유된 건축자재를 해체하지 않고도 저비용이면서 건축자재로부터 석면이 비산되지 않도록 차단시켜 줌으로써 환경문제를 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라 침투성 무기질 경화제를 이용한 판상형 석면 건축자재의 안정화 처리 공법을 사용하여 석면의 노출로부터 안정성을 시급하게 확보할 수 있는 석면 고형 안정화 처리 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 석면 고형 안정화 처리 조성물을 이용한 석면의 고형 안정화 처리 방법을 제공하는 데도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 석면 고형 안정화 처리 조성물은 알긴산 (alginic acid), 폴리비닐알콜(PVA), 하이알루론산 (hyaluronic acid), 콜라겐 (collagen), 젤라틴 (gelatin), 엘라스틴 (elastin), 키틴 (chitin), 키토산 (chitosan), 피브린 (fibrin), 덱스트란 (dextran), 카라기난 (carrageenan), 팩틴(pectin), 잔탄검 (xanthan gum), 및 이들의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 친수성 고분자 0.01~40중량%, 상기 친수성 고분자의 경화를 위한 Mg^{2 +}, Ca²⁺, Sr^{2 +}, Ba^{2 +}, Be^{2 +}, Cr^{2 +}, Co^{2 +}, Cu^{2 +}, Fe^{2 +}, Mn^{2 +}, Sn^{2 +}, Ni^{2 +}, Zn^{2 +}, Al^{3 +}, Cr^{3 +}, Co^{3 +}, Cu^{3 +}, Ga^{3 +}, Au^{3 +}, Fe^{3 +}, Mn³⁺, Ni^{3 +}, Mn^{4 +}, Sn^{4 +}, Cr^{6 +} 및 Mn^{7 +} 로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 양이온기를 포함하는 경화제 0.01 ~ 40중량%, 무기질 첨가제 5~25중량%, 및 잔량의 용제를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

상기 무기질 첨가제는 0.5~20㎛의 평균 입경을 가지는 수산화 알루미늄과 분말 견운모가 2:8~8:2의 중량비로 혼합된 것이 바람직하다.

상기 용제는 물이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 석면의 고형 안정화 처리 방법은 상기 석면 안정화 처리 조성물을 500~700g/㎡의 두께로 상부에서 건축물 표면에 도포시켜 석면을 고형화시키는 단계, 및 상기 석면 안정화 처리 조성물의 건조 후, 상기 석면 안정화 처리 조성물을 100~200g/㎡의 두께로 고형화된 석면 표면의 하단에서 도포 및 경화시키는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

상기 석면의 고형화 단계는 2회 이상 수행되는 것이 바람직하다.

상기 고형 안정화 처리 후, 공기 중 석면 시료의 농도는 0.0030~0.0070/cc인 것일 수 있다.

본 발명에 따른 석면 안정화 처리 조성물은 종래와 같이 석면 건축물을 철거하거나, 무석면 대체 건축자재로 시공할 필요가 없기 때문에 70% 이상의 예산절감 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 따른 석면 안정화 처리 조성물은 인체에 무해한 친수성 고분자와 무기질 재료들만을 사용함으로써 작업자의 안전은 물론, 휘발성 물질인 환경오염 요인이 없는 친환경적 재료로 반영구적 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 석면 안정화 처리 조성물은 기존의 유기계 및 타 소재에 비하여 우수한 침투력을 가짐으로써 석면비산방지 효과가 탁월하며, 석면 표면에 부착시켜 석면의 미세침상결정을 비대화(肥大化)시킬 뿐만 아니라 시멘트나 석고 등의 결합력을 증가시켜 고화(固化) 함으로서 석면의 비산을 방지할 수 있고, 석면을 안정화시킨 다음, 추가 경화과정을 통하여 내화피복재, 천장재 등의 고유의 성능을 유지 시킬 수 있다. 또한, 시멘트· 석고 등의 바인더의 내구성능을 향상시킴으로써 장기간에 걸친 반영구적 석면비산방지 효과를 확보할 수 있다.

또한, 별도의 산업 폐기물 없고, 공사 기간이 2~3일이면 작업이 완료되기 때문에 공사기간이 단축되며, 학기 중 휴일을 이용해서 시공이 가능한 특징을 가진다.

도 1과 2는 비교예 1과 실시예 1에 따른 석면 고형 안정화제 처리 전후의 각각의 표면(도 1)과 미세조직(도 2)의 SEM 사진이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 살펴보기로 한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

본 발명은 석면의 비산을 방지할 수 있는 석면 안정화 처리 조성물과 이를 이용한 안정화 처리 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 석면 안정화 처리 조성물은 다양한 친수성 고분자와 이의 경화제, 무기물 첨가제와 용제로 구성된다.

구체적으로는 본 발명에서는 알긴산 (alginic acid), 폴리비닐알콜(PVA), 하이알루론산 (hyaluronic acid), 콜라겐 (collagen), 젤라틴 (gelatin), 엘라스틴 (elastin), 키틴 (chitin), 키토산 (chitosan), 피브린 (fibrin), 덱스트란 (dextran), 카라기난 (carrageenan), 팩틴(pectin), 잔탄검 (xanthan gum), 및 이들의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 친수성 고분자와 이의 경화를 위한 Mg^{2 +}, Ca^{2 +}, Sr^{2 +}, Ba^{2 +}, Be^{2 +}, Cr^{2 +}, Co^{2 +}, Cu^{2 +}, Fe^{2 +}, Mn^{2 +}, Sn²⁺, Ni^{2 +}, Zn^{2 +}, Al^{3 +}, Cr^{3 +}, Co^{3 +}, Cu^{3 +}, Ga^{3 +}, Au^{3 +}, Fe^{3 +}, Mn^{3 +}, Ni^{3 +}, Mn^{4 +}, Sn^{4 +}, Cr^{6 +} 및 Mn^{7 +} 로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 양이온기를 포함하는 경화제, 무기질 첨가제 및 용제를 포함시켜 석면을 고형화시키는 것이다.

본 발명에서는 특별히 상기 친수성 고분자를 사용함으로써 환경친화적인 안정화 처리 조성물이 되도록 하였으며, 상기 친수성 고분자는 전체 조성물 중 0.01~40중량%로 포함되는 것이 점도 조절과 적절한 가교를 위해서 바람직하다.

상기 친수성 고분자는 물 용매에 용해시켜 상기 농도로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 친수성 고분자는 중량평균분자량 5,000~10,000,000 g/mol인 것, 바람직하기로는 100,000~5,000,000 g/mol인 것으로, 이 중에서도 히알루론산이 가장 바람직하다.

또한, 상기 친수성 고분자의 가교를 위해서는 양이온기를 포함하는 경화제를 사용하며, 상기 경화제는 0.01~40중량%로 포함되는 것이 상기 양이온에 의해 친수성 고분자를 적절히 가교시키는 면에서 바람직하다. 상기 경화제 역시 물 용매에 용해시켜 상기 농도로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 친수성 고분자와 경화제의 가교는 각 수용액 상태의 두 재료를 1:0.01~1:0.5의 중량비로 혼합하여 약 1분 내지 60분 동안 경화시킬 수 있다.

또한, 상기 친수성 고분자와 양이온기를 가지는 경화제의 경화를 통하여 본 발명에 따라 가교된 고분자는 약 1,000~9,000cps의 점도를 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이는 석면의 고정을 위하여 사용되는 이하의 무기질 첨가제와 적절히 혼합될 수 있을뿐만 아니라, 석면이 포함된 다양한 시공면에 도포되기 용이할 수 있기 때문이다.

즉, 상기 가교된 고분자의 점도가 1,000cps 미만인 경우 구체적으로 석면입자에 대한 점착코팅 작용효과가 미미하여 코팅에 의한 석면 비산억제 효과가 떨어지며 제조한 석면 비산억제제 용액의 점도와 분산 안전성도 떨어져 바람직하지 않다. 또한 함량이 가교된 고분자의 점도가 9,000cps를 초과하면, 제조한 용액의 점성이 너무 높아져 제조하기가 어렵고 현장에서 작업할 때 분사나 분무 또는 살수가 어렵다는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.

또한, 본 발명에 따른 상기 무기질 첨가제는 0.5~20㎛의 평균 입경을 가지는 수산화 알루미늄과 분말 견운모가 2:8~8:2의 중량비로 혼합되는 것이 가장 바람직하다. 본 발명에 따른 무기질 첨가제는 안정화 처리 조성물에서 흰색을 유지하면서, 일반적인 윤활제의 역할을 동시에 수행할 수 있다.

특별히, 상기 수산화 알루미늄은 백토를 0.5~20㎛의 평균 입경으로 초미세화시킨 분말로서 고가인 다른 무기질 첨가제를 대체할 수 있는 물질로 바람직하게 이용될 수 있으며, 상기 입경을 가질 때 가교된 고분자 내에서 고르게 분산될 수 있어 바람직하다.

또한, 상기 무기질 첨가제는 수산화 알루미늄과 분말 견운모를 2:8~8:2의 중량비로 혼합시켜 사용하는 것이 분산 안정성 및 석면의 고형화를 위해 가장 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 무기질 첨가제는 수용성 무기질계로 인체에 유해요소가 없으며, 환경 기준에 따른 중금속이나, 휘발성유기물(Vocs)을 유발시키지 않는 환경 친화적인 재료들이다. 또한, 석면과는 자석의 N극 S극과 같이 우선적으로 결합하여 비산을 방지할 수 있어 특히 바람직하게 사용될 수 있다.

또한, 필요에 따라 석면 안정화 처리 조성물의 점도 조절을 위해 용제로서 물을 적절히 혼합 사용할 수 있으며, 그 농도는 전체 조성물 100중량%를 기준으로 하여 상기 가교된 고분자, 무기질 첨가제를 제외한 함량으로 포함될 수 있다.

이하에서 본 발명에 따른 상기 석면 안정화 처리 조성물을 이용한 석면 안정화 처리 방법을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 석면 안정화란 석면 함유 물질을 고형화시켜 향후 약 20년간 그 상태로 유지할 수 있는 공법을 말한다. 이러한 석면 고형 안정화 방법은 다음과 같은 장점을 가진다.

1) 석면 위험 경감에 있어 비교적 비용이 적게 소요되며, 2)유지관리 프로그램의 질을 높일 수 있으며, 3)제거와 동등한 효력으로 간주되며, 4)유지관리 프로그램을 보조하는 낮은 초기비용 소요된다.

따라서, 석면 고형 안정화 처리법은 석면이 함유된 건축재(천장텍스, 슬레이트 등)에 석면 고형 안정화 조성물을 도포하여 석면의 비산을 방지하여 안정적인 실내공기질(환경부 고시 기준:0.01개/cc이하)를 확보할 수 있다. 또한, 가역성이 없으며 사용연한은 건축자재(텍스)의 내구연한과 같은 특징이 있어 바람직하게 사용될 수 있다.

또한, 상기 무기질 첨가제를 이용한 고형 안정화 조성물은 그 단가가 석면 대체품의 30% 정도이므로 예산을 효율적으로 절감시킬 수 있고, 시공 공기가 2~3일 정도로 아주 짧으므로 휴일이나 야간을 이용해 시공할 수 있는 장점이 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 석면 안정화 처리 조성물을 500~700g/㎡의 두께로 상부에서 건축물 표면에 도포시켜 석면을 고형화시키는 단계, 및 상기 비산방지제 조성물의 건조 후, 상기 석면 안정화 처리 조성물을 100~200g/㎡의 두께로 고형화된 석면 표면의 하단에서 도포 및 경화시키는 단계를 거쳐 석면의 고형 안정화 처리를 수행할 수 있다.

본 발명에서는 석면을 고형화시키기 위하여 먼저, 건축물의 하지상태를 점검하고, 면적 측정 및 재료량 산정하는 등의 사전 조사 과정을 거친다.

그 다음, 이물질 및 먼지를 제거하고, 하지면을 정리 및 보수하는 전처리 작업이 필요하다.

또한, 천정 부착물 보양(조명기구 등)하고, 바닥 및 벽면(천정에서 최소 40㎝이상)을 보양시키는 보양 과정을 거친다.

상기 과정이 끝나면, 상단과 하단에 도장 작업을 시행하고 고형화시키는 과정을 거친다. 상기 도장 작업은 2회 이상, 필요에 따라 더 많은 횟수로 수행할 수 있으며, 2회 이상 도장시에는 1차 도막이 충분이 건조시킨 후 도장시키는 것이 바람직하다.

마지막으로, 보양지를 제거하고, 비산 잔여물 제거하며, 표면 상태를 확인한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 석면의 고형화 단계는 2회 이상 수행되는 것이 안전성 측면에서 더 바람직하다.

본 발명에서는 상기 고형 안정화 처리 후, 공기 중 석면 시료의 농도는 0.0030~0.0070/cc로서 환경부 고시 기준인 0.010/cc을 만족한다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 이하의 실시예에서는 특정 화합물을 이용하여 예시하였으나, 이들의 균등물을 사용한 경우에 있어서도 동등 유사한 정도의 효과를 발휘할 수 있음은 당업자에게 자명하다.

실시예 1 : 석면 고형 안정화 처리 조성물 제조

수성 용매에 히알루론산 (중량평균분자량 4,800,000 g/mol) 1중량%와 가교제 CaCl₂를 0.065중량%의 농도가 되도록 혼합시켰다. 상기 혼합 용액을 24,000rpm에서 1분 동안 교반시켜 가교시켰다. 가교된 고분자의 점도는 2,300cps의 농도를 가졌다.

상기 가교된 고분자에 각각 5㎛, 10㎛의 평균 입경을 가지는 수산화 알루미늄과 분말 견운모를 2:8의 중량비로 혼합하고, 전체 조성물 중 10중량%로 혼합하였다. 또한, 스프레이 분사가 가능하도록 물을 혼합하여 전체 조성물의 농도를 100중량%로 맞추었다.

실시예 2 : 석면 고형 안정화 처리 조성물 제조

히알루론산 대신에 알지네이트 농도 2중량%인 것을 사용하여 점도 약 6,000cps인 가교된 고분자를 제조하였다.

또한, 상기 가교된 고분자에, 8㎛, 20㎛의 평균 입경을 가지는 수산화 알루미늄과 분말 견운모를 5:5의 중량비로 혼합하고, 전체 조성물 중 15중량%로 혼합하였다. 또한, 스프레이 분사가 가능하도록 물을 혼합하여 전체 조성물의 농도를 100중량%로 맞추는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 석면 고형 안정화 조성물을 제조하였다.

비교예 1

본 발명에 따른 석면 고형 안정화 조성물을 처리하지 않은 석면 자체를 비교예로 사용하여 본 발명과 비산 방지 효과를 비교하였다.

실시예 3 : 석면 고형 안정화 처리 시공

먼저, 시공하고자 하는 천장 텍스에 있는 유분이나 오염물질, 접착 저해 이물질 등을 깨끗하게 제거하였다. 그 다음, 상기 실시예 1과 2에 따라 제조된 조성물을 천장 텍스의 상부에서 2회(600~700g), 천장 텍스 하단에서 1~2회(100~150g) 고밀도 스프레이 장비를 이용하여 도포시켰다.(㎡당 800g) 스프레이 시공은 시공 부위에 수직으로 분사시키며, 시공 표면으로부터 20~30cm 떨어져 분사시키는 것이 바람직하다. 상기 석면 고형 안정화제 도포시 주변 온도는 5~35℃, 습도는 85% 이하, 풍속 20km/hr 이내로 유지시켰다.

코팅 속도는 12~15m/min을 유지하고, 코팅시 좌측에서 우측 방향으로 분사시키는 것이 바람직하다.

각 도포시마다 건조시간은 1시간 정도로 하고, 총 건조기간은 2~3일로 시공 후 바로 시설의 사용이 가능하였다.

상기 실험에 사용된 천장 텍스는 석면 건축자재 중 교육시설에 가장 많이 적용한 6mm 천장 텍스를 대상으로 측정을 실시하였다.

실험예 1 : 비산성 시험

비산성 시험은 현장 적용에 의한 시험으로 진행하였으며, 적용 장소는 남원 ○○초등학교 도서실의 6mm 천정재를 대상으로 하였다. 평가는 석면의 비산 정도와 평소 어린이들의 활동 특성을 고려하여 천장면에 5m/sec의 풍압을 가하면서 공기시료를 채취하였다.

석면 검출시험을 하기 위하여 제작된 시험장치 안으로 1분에 10리터의 유량으로 1시간(60분)동안 석면이 함유된 공기를 통과시키면 공기는 통과하고 석면을 포함한 이물질이 여과망에 걸리는데 이것을 현미경으로 관찰하였다. 시야면적이란 현미경 내부의 시야 면적이고, 섬유밀도는 1㎟(1평방 밀리미터)안에 밀도를 의미한다.

먼저 평가하고자 하는 석면건축자재의 석면 함유여부를 조사 분석한 결과 약 14%의 백석면을 함유하고 있는 것으로 나타났다. 평가를 위한 현장 작업 조건은 다음 표 1에 따라 진행하였다. 각 조건별 3회의 실험을 수행하여 그 평균 농도 값으로 평가하였다.

구분		유량 (L/min)	총유량 (L)	시야면적 (㎟)	섬유밀도 (개/㎟)	농도계 (개/cc)
무처리 일반1) (비교예)	1	10	600	0.00785	26.8	0.0172
	2	10	600	0.00785	21.0	0.0135
	3	10	600	0.00785	23.5	0.0151
무처리 파손2) (비교예)	1	10	600	0.00785	40.8	0.0262
	2	10	600	0.00785	35.7	0.0229
	3	10	600	0.00785	37.5	0.0241
유처리 일반3) (실시예 1)	1	10	600	0.00785	5.2	0.0033
	2	10	600	0.00785	7.3	0.0047
	3	10	600	0.00785	4.2	0.0027
유처리 파손4) (실시예 1)	1	10	600	0.00785	14.0	0.0090
	2	10	600	0.00785	8.6	0.0061
	3	10	600	0.00785	8.9	0.0057
1) 무처리 일반 : 건축자재 표면이 일반 시공상태인 것을 말함 2) 무처리 파손 : 석면이 포함된 일반 천장재에 인위적으로 직경 5mm 구멍을 12개 만들어 놓은 것. 석면의 비산을 높이기 위한 처리 3) 유처리 일반 : 표면 손상이 안 된 석면 건축자재에 안정화 처리를 실시한 것 4) 유처리 파손 : 석면이 포함된 일반 천장재에 인위적으로 직경 5mm 구멍을 12개 만들어 놓은 것에 안정화 처리를 실시한 것.

상기 표 1의 결과를 참조하면, 표면에 안정화 처리를 실시하지 않은 시료의 경우 평균 석면 시료(비교예)의 농도는 0.0153개/cc로 나타났다. 또한, 안정화 처리를 하지 않고, 표면에 인위적인 파손을 실시하여 측정한 시료의 경우에는 0.0244개/cc로 나타났다.

반면에 본 발명에 따른 석면 고형 안정화 처리제를 2회 도포하여 공기 중의 시료를 측정한 결과 일반 표면의 경우에는 0.0036개/cc, 표면 손상을 가한 천장재의 경유에는 0.0069개/cc로 나타나 실내공기질 관리법에서 규정하는 0.01개/cc 이하를 만족하는 것을 알 수 있다.

이러한 결과로부터, 본 발명에 따른 석면 고형 안정화제를 처리하면 석면의 비산을 효과적으로 방지하여 안정적인 환경 하에서 생활할 수 있음을 확인할 수 있다.

실험예 2 : 석면 처리에 따른 사진 측정

실험예 1의 천장재에 석면 고형 안정화제를 적용해야 되는지 여부를 판단하기 위하여 천정 텍스에 석면 함유 여부 및 이를 통하여 석면 고형 안정화제 처리 후의 변화를 SEM 사진 촬영을 통하여 관찰하였다.

다음 도 1과 2의 표면 및 미세 조직 사진(처리전-비교예1)에서와 같이 석면을 함유하고 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 초등학교의 천장재에는 모두 석면의 비산 방지를 위한 처리가 필요함을 확인하였다.

이에 따라, 상기 실험예 1에 따라 석면 고형 안정화제를 처리한 후-실시예 1의 표면뿐만 아니라 미세 조직 사진으로부터 석면의 고형 안정화가 효과적으로 이루어졌음을 알 수 있고, 이로 인해 석면의 비산을 효과적으로 방지할 수 있음을 확인할 수 있었다.

실험예 3 : 휘발성 유기화합물 ( VOCs ) 검출 시험

석면 안정화 처리 조성물을 시공 전후의 KS M ISO 11890-2 (2007, 준용)에서 규정한 방법에 의해 휘발성 유기화합물 (VOCs) 및 포름 알데히드 방출 여부를 측정하였으며, 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다. 상기 실험은 가스크로마토그래피-불꽃 이온화 검출기 (Headspace CG-FID, Chromatography-flame ionization detector. 6890, Agilent, USA) 및 고속액체 크로마토그래피 (HPLC, High-performance liquid chromatography. Alliance, Waters, USA)로 수행하였다.

시료	검출 항목(검출 한계:0.01g/L)
	총휘발성 유기화합물(TVOCs, g/L)	포름알데히드
실시예1	검출 안됨	검출 안됨
실시예2	검출 안됨	검출 안됨
비교예1	0.5	0.1

상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 석면 고형 안정화 조성물로 처리한 경우 휘발성 유기화합물 (VOCs) 및 포름 알데히드를 전혀 방출하지 않음으로써 환경에 무해하고 작업자에게 위생적으로 안전한 물질임을 알 수 있었다.

실험예 4 : 외관 검사

석면 안정화 처리 조성물을 시공에 따른 건축재의 외관을 육안으로 관찰하였으며, 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.

시료	육안 검사 항목
	침전물	변색
실시예1	없음	없음
실시예2	없음	없음
비교예1	없음	없음

상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 석면 고형 안정화 조성물로 처리한 경우에도 석면 고형 안정화제 조성물로 처리하지 않는 기존의 건축물과 외관에 침전물이 발생되거나 변색되는 등의 변화를 유발시키지 않는 것을 확인하였다.

Claims (6)

1. 중량평균분자량이 100,000 내지 5,000,000 g/mol의 히알루론산(hyaluronic acid), 알긴산(alginic acid) 및 이들의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 친수성 고분자 0.01~40중량%,
   상기 친수성 고분자의 경화를 위한 Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Be²⁺, Cr²⁺, Co²⁺, Cu²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Sn²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, Al³⁺, Cr³⁺, Co³⁺, Cu³⁺, Ga³⁺, Au³⁺, Fe³⁺, Mn³⁺, Ni³⁺, Mn⁴⁺, Sn⁴⁺, Cr⁶⁺ 및 Mn⁷⁺ 로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 양이온기를 포함하는 경화제 0.01 ~ 40중량%, 및
   0.5~20㎛의 평균 입경을 가지는 수산화 알루미늄과 분말 견운모가 2:8~8:2의 중량비로 혼합된 무기질 첨가제 5~25중량%, 및
   잔량의 용제를 포함하는 석면 고형 안정화 처리 조성물.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 용제는 물인 것인 석면 고형 안정화 처리 조성물.
   
   
4. 제1항에 따른 석면 안정화 처리 조성물을 500~700g/㎡의 두께로 상부에서 건축물 표면에 도포시켜 석면을 고형화시키는 단계, 및
   상기 석면 안정화 처리 조성물의 건조 후, 제1항에 따른 석면 안정화 처리 조성물을 100~200g/㎡의 두께로 고형화된 석면 표면의 하단에서 도포 및 경화시키는 단계를 포함하는 석면의 고형 안정화 처리 방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 석면의 고형화 단계는 2회 이상 수행되는 것인 석면의 고형 안정화 처리 방법.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 고형 안정화 처리 후, 공기 중 석면 시료의 농도는 0.0030~0.0070/cc를 만족하는 것인 석면의 고형 안정화 처리 방법.

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