KR101688782B1 - 조립식 황토벽돌과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조립식 황토벽돌과 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 (1) 벽돌체(100)가 삽입되는 지지체(200)를 합성수지로 성형하는 단계; (2) 주원료인 황토를 분쇄하여 준비하고 부원료인 섬유재를 준비하는 단계; (3) 상기 단계(2)에서 준비된 황토와 섬유재를 혼합하여 물로 반죽하여 젤 형태로 제조하는 반죽단계; (4) 상기 단계(3)에서 제조된 반죽을 벽돌 금형 내의 상기 단계(1)에서 성형된 지지체(200) 위에 넣고 압착하여 벽돌로 성형하는 벽돌성형단계; 및 (5) 상기 단계(4)에서 성형된 벽돌을 양생하는 단계;를 포함하되, 상기 단계(1)의 지지체(200)는, 직사각형의 프레임으로서, 연직 상방으로 연장 형성되는 벽체(210)를 구비하고, 상기 벽체(210) 하부 외측에 상기 벽체(210)와 수직으로 연장 형성되어 상기 지지체(200)를 건물 벽에 고정할 수 있는 고정편(220)을 구비하며, 대향하는 상기 벽체(210)를 연결하는 지지대(230)를 다수 구비하며, 상기 지지대(230)는 상호 교차되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 조립식 황토벽돌과 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 지지체와 벽돌체의 조합으로 종래의 황토벽돌과 동일한 내구성을 유지하면서도 두께를 줄일 수 있어 벽돌 조적 시공시 내부공간이 많이 소모되는 문제점을 해결할 수 있다.
둘째, 벽돌 조적 시공시 벽돌의 수평을 맞추고 줄눈을 넣는 등의 시공과정을 지지체간의 간단한 조립 시공만으로 대체할 수 있어 전문가 없이도 조적 시공이 가능하며, 시공 시간이나 시공 인력에 있어서도 높은 효율을 기대할 수 있다.
셋째, 지지체와 벽돌체의 조합으로 벽돌 두께를 줄여 벽돌 자체의 하중을 줄임으로써 조적시 통상의 황토벽돌로 조적한 경우보다 건물의 전체적인 하중을 줄일 수 있어 건물의 안정성에 기여할 수 있다.
넷째, 저온숙성과정을 거쳐 양생시 황토벽돌의 균열과 변형의 발생을 방지하며, 황토 속에 포함된 미생물을 활성화 시켜 황토의 효능을 극대화 시킬 수 있다.

Description

조립식 황토벽돌과 그 제조방법{A PREFABRICATED OCHER BRICK AND ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 조립식 황토벽돌과 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지지체를 구비하는 황토벽돌을 제조하여 지지체의 요홈과 돌출면의 끼움식 결합으로 조적작업에 편의성을 기할 수 있으며, 황토의 유효한 효과를 나타낼 수 있도록 양생하는 제조방법을 가진, 조립식 황토벽돌과 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 내부 벽면이나 바닥면은 시멘트와 모래를 혼합하여 된 마감몰탈을 미장 시공하며, 이에 석고보드, 타일, 합판, 목재, 벽지 등으로 된 마감재로 마감공사를 실시하고 있으나, 건축자재를 비롯하여 마감몰탈이나 마감재 등에는 인체에 유해한 독성물질을 방출하는 화학성분을 다량 포함하고 있어 이로 인해 새집증후군을 유발하는 등 실내 공기질이 심각하게 위협받고 있는 실정이다.

널리 알려진 바와 같이 새집증후군이란 새집으로 이사를 하면 두통, 호흡곤란, 피로, 비염, 천식, 피부염 등의 증상이 나타나는 것을 의미하는데, 이는 신축 건물을 건축할 때 사용되는 마감재나 건축자재에서 배출되는 휘발성 유기화합물(벤젠, 트리에틸렌,톨루엔,포름알데히드)로 인해서 거주자들이 일시적 혹은 만성적으로 각종 질환을 호소하는 증상을 일컫는다.

이외에도 건축자재의 주요 요소인 시멘트의 경우 암을 유발하는 6가 크롬을 비롯하여 다량의 중금속을 포함하고 있는 것으로 알려져 있을 뿐만 아니라 최근 시멘트 제조업체에서 건축 폐자재를 활용한 시멘트를 제조 유통함에 따라 그 유해성에 대해서는 그 논란이 커진 상태이다. 실제로 시멘트 제조업체의 산업폐기물과 부산물 사용량은 2002년 1111만톤, 2003년 1178만톤, 2004년 1230만톤(한국환경사회정책연구소)으로 급증하였으며, 이렇게 폐자재를 혼합하여 제조된 시멘트는 내수물량의 90%에 이르는 실정이다. 이러한 시멘트는 유해물질과 내부의 수분이 증발(수화열)하면서 지속적으로 인체에 유해한 독성물질을 방출하는데 대략 10여년 정도 경과하여야 독성물질이 방출되지 않는다.

이와 같은 건축물의 건축자재 및 마감재에서 방출되는 유해 독성물질에 대한 관심이 고조되고 그 심각성이 널리 알려지면서, 안전하고 쾌적한 실내환경을 조성하기 위한 다양한 연구개발이 이뤄지고 있으며, 대표적으로 유해 물질을 중화시킬 수 있는 중화제나 황토 등의 천연물질을 마감면에 벽지나 페인트 형태로 처리하는 방법이 제안 되고 있다.

특히, 황토의 경우 시멘트의 독성물질을 비롯하여 마감재에서 방출되는 유해물질 등의 차단에 탁월한 효과가 입증됨에 따라 황토를 소재로 한 다양한 벽지나 페인트 형태의 제품이 널리 출시되고 있으며, 황토에는 실리카, 알루미나, 철, 마그네슘, 나트륨, 칼륨 등 수많은 무기질을 함유하고 있어 인체에 유익한 원적외선(혈액 순환과 노폐물 배출을 촉진하는 것으로 알려져 있음)과 음이온(각종 오염으로부터 생활 주변에 방출된 양이온을 흡착 및 중화하는 것으로 알려져 있음)을 다량 방사할 뿐만 아니라 인체에 유익한 미생물과 많은 광물약성을 갖고 있어 항균, 탈취, 습도 조절 등의 기능성을 가지며, 예로부터 건축용 내·외장재, 토목용 자재를 제조하는데 이용되어 왔다.

그러나, 황토는 물에 혼합된 상태에서는 점도가 높아 페인트처럼 사용하기 곤란하고, 도포 후 수분이 증발되면서 점착력이 상실됨과 아울러 수축으로 인해 표면에 균열이 발생한다. 따라서 황토 페인트나 벽지의 경우 순수한 황토만으로는 제조가 곤란하여 화학 접착성 물질을 적당량 혼합하여 사용하므로 이러한 화학물질에 의해 황토의 장점으로 주목받고 있는 통기성, 탈취성, 습도조절, 원적외선 방사, 음이온 방사 등의 효과가 반감될 뿐만 아니라 황토층이 갖는 두께가 지나치게 얇기 때문에 실질적인 효과를 기대할 수 없는 폐단이 있었다.

한편, 최근에는 황토벽지나 황토 페인트가 지닌 단점을 개선하기 위하여 황토를 벽돌(블록) 형태로 가공하여 벽체를 형성하는 방식이 다양하게 시도되고 있다. 일례로 대한민국공개특허 특2000-0033318에 "황토벽돌 제조방법 및 황토벽돌"이 개시되고 있다. 상기 공개특허는 황토를 선별하는 선별단계;와, 선별된 황토에 소금, 숯 및 해초풀을 혼합하고 물을 혼합하여 반죽하는 혼합반죽단계;와, 황토반죽을 압출성형하는 압출성형단계;와, 압출된 성형물을 일정한 길이로 절단하는 절단단계;와, 절단된 성형물을 건조시키는 건조단계;를 포함하여서 구성되는 것을 주된 특징으로 한다.

이러한 종래의 황토벽돌이 가지는 문제점을 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 황토벽돌의 경우 통상적으로 황토분말을 압축하여 건식 제조한 것이어서 내구성이 취약하므로, 이를 보완하기 위해 두께가 일반 시멘트벽돌보다 두꺼운 것이 일반적이어서 벽돌 조적 시공시 내부공간이 많이 소모되는 문제점이 있었다.

둘째, 벽돌 조적 시공시에 수평을 맞추어 배열하고 줄눈(매지)을 넣어 시공하게 되는데, 이러한 조적 시공은 전문가가 아니면 시공하기가 사실상 어려운 경우가 많고, 시공기간과 시공인력이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

셋째, 벽돌 조적 시공시 황토의 유용한 효과를 유지하기 위하여 벽면 전체에 걸쳐 시공하는 것이 일반적이고, 이러한 경우 통상의 황토벽돌의 두꺼운 두께로 인해 중량도 통상 벽돌보다 더 무거워 건물 전체의 하중을 지나치게 증대시키는 결과를 초래하게 되어 건물의 내구성이나 안정성에 위험을 초래하는 문제점이 있었다.

대한민국공개특허 제 특2000-0033318호

본 발명인 조립식 황토벽돌과 그 제조방법이 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.

첫째, 황토벽돌의 경우 통상적으로 황토분말을 압축하여 건식 제조한 것이어서 내구성이 취약하여 이를 보완하기 위해 두께가 일반 시멘트벽돌보다 두껍게하여 벽돌 조적 시공시 내부공간이 많이 소모되는 문제점이 있었는바 이를 해결하고자 한다.

둘째, 벽돌 조적 시공시에 수평을 맞추어 배열하고 줄눈(매지)을 넣어 시공하게 되는데, 이러한 조적 시공은 전문가가 아니면 시공하기가 사실상 어려운 경우가 많은점 및 시공 기간과 시공 인력이 많이 소요되는 문제점을 해결하고자 한다.

셋째, 통상의 황토벽돌의 두꺼운 두께로 인해 중량도 통상 벽돌보다 더 무거워 건물 전체의 하중을 지나치게 증대시키는 결과를 초래하게 되어 건물의 내구성이나 안정성에 위험을 초래하는 문제점을 해결하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명인 조립식 황토벽돌과 그 제조방법은, (1) 벽돌체가 삽입되는 지지체를 합성수지로 성형하는 단계; (2) 주원료인 황토를 분쇄하여 준비하고 부원료인 섬유재를 준비하는 단계; (3) 상기 단계(2)에서 준비된 황토와 섬유재를 혼합하여 물로 반죽하여 젤 형태로 제조하는 반죽단계; (4) 상기 단계(3)에서 제조된 반죽을 벽돌 금형 내의 상기 단계(1)에서 성형된 지지체 위에 넣고 압착하여 벽돌로 성형하는 벽돌성형단계; 및 (5) 상기 단계(4)에서 성형된 벽돌을 양생하는 단계;를 포함하되, 상기 단계(1)의 지지체는, 직사각형의 프레임으로서, 연직 상방으로 연장 형성되는 벽체를 구비하고, 벽체 하부 외측에 연장 형성되어 건물 벽체에 고정할 수 있는 고정편을 구비하며, 대향하는 벽체를 연결하는 지지대를 다수 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 벽체의 상단부 내측에는 상기 벽체를 따라 상기 벽체와 수직으로 연장 형성되는 제1지지편이 구비되고, 상기 지지대의 상단부 양측에는 상기 지지대를 따라 상기 지지대와 수직으로 연장형성되는 제2지지편이 구비되도록 할 수 있다.

또한, 상기 제1지지편과 상기 제2지지편의 하면은 상기 벽체와 수직이며, 상면은 경사가 형성되어 상기 제1지지편(212)과 상기 제2지지편(232)의 말단부가 첨예하게 형성되어 상기 벽돌체(100) 내부로 상기 제1지지편(212)과 상기 제2지지편(232)이 함입되어 고정되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 벽체와 상기 지지대의 높이는 상기 벽돌체의 높이의 1/3∼2/3에 해당하도록 할 수 있다.

상기 단계(4)의 벽돌성형단계는 상기 벽체의 외부와 상기 고정편이 외부로 드러나도록 성형될 수 있다.

또한, 상기 고정편은, 건물 벽과 연결할 수 있도록 고정홀을 다수 형성하며, 인접하는 벽돌의 상기 고정편과 끼움식 결합이 가능하도록 요홈과 돌출면을 형성하고, 상기 돌출면은 인접하는 벽돌의 상기 요홈에 삽입되어 건물 벽을 커버하고, 인접하는 벽돌의 상기 고정편과 결합이 쉽도록 상기 요홈의 양측에 외측방을 향해 벌어지도록 경사면을 형성하도록 할 수 있다.

또한, 상기 단계(5)의 양생단계는, 30∼50℃의 온도에서 15∼20시간의 숙성과정을 거친 후 태양광에 자연건조하는 과정을 포함하도록 할 수 있다.

본 발명에 의한 조립식 황토벽돌과 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 지지체와 벽돌체의 조합으로 종래의 황토벽돌과 동일한 내구성을 유지하면서도 두께를 줄일 수 있어 벽돌 조적 시공시 내부공간이 많이 소모되는 문제점을 해결할 수 있다.

둘째, 벽돌 조적 시공시 벽돌의 수평을 맞추고 줄눈을 넣는 등의 시공과정을 지지체간의 간단한 조립 시공만으로 대체할 수 있어 전문가 없이도 조적 시공이 가능하며, 시공 시간이나 시공 인력에 있어서도 높은 효율을 기대할 수 있다.

셋째, 지지체와 벽돌체의 조합으로 벽돌 두께를 줄여 벽돌 자체의 하중을 줄임으로써 조적시 통상의 황토벽돌로 조적한 경우보다 건물의 전체적인 하중을 줄일 수 있어 건물의 안정성에 기여할 수 있다.

넷째, 저온숙성과정을 거쳐 양생시 황토벽돌의 균열과 변형의 발생을 방지하며, 황토 속에 포함된 미생물을 활성화 시켜 황토의 효능을 극대화 시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌 제조방법을 간략히 도시한 순서도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌 제조방법에 사용되는 지지체의 일실시예를 간략히 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌 제조방법에 사용되는 지지체의 또다른 일실시예를 간략히 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌 제조방법에 따라 제조된 황토벽돌을 간략히 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌의 조적방법을 간략히 도시한 정면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결 되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 간접적으로 연결 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌 제조방법을 간략히 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌 제조방법에 사용되는 지지체의 일실시예를 간략히 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌 제조방법에 사용되는 지지체의 또다른 일실시예를 간략히 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌 제조방법에 따라 제조된 황토벽돌을 간략히 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌의 조적방법을 간략히 도시한 정면도로써 함께 설명한다.

종래의 황토벽돌이 가지는 문제점을 살펴보면, 황토벽돌의 경우 통상적으로 황토분말을 압축하여 건식 제조한 것이어서 내구성이 취약하므로, 이를 보완하기 위해 두께가 일반 시멘트벽돌보다 두꺼운 것이 일반적이어서 벽돌 조적 시공시 내부공간이 많이 소모되는 문제점이 있었고, 벽돌 조적 시공시에 수평을 맞추어 배열하고 줄눈(매지)을 넣어 시공하게 되는데, 이러한 조적 시공은 전문가가 아니면 시공하기가 사실상 어려운 경우가 많고, 시공기간과 시공인력이 많이 소요되는 문제점이 있었으며, 벽돌 조적 시공시 황토의 유용한 효과를 유지하기 위하여 벽면 전체에 걸쳐 시공하는 것이 일반적이고, 이러한 경우 통상의 황토벽돌의 두꺼운 두께로 인해 중량도 통상 벽돌보다 더 무거워 건물 전체의 하중을 지나치게 증대시키는 결과를 초래하게 되어 건물의 내구성이나 안정성에 위험을 초래하는 문제점이 있었는바 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 지지체를 통해 두께와 무게를 줄이면서도 내구성을 종래와 동일하도록 유지하게 하고, 조적 시공시 편의성을 증대시키고 있다. 이하에서 본 발명의 구성요소 및 제조단계별로 자세히 살펴보기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌 제조방법은, (1) 벽돌체(100)가 삽입되는 지지체(200)를 합성수지로 성형하는 단계; (2) 주원료인 황토를 분쇄하여 준비하고 부원료인 섬유재를 준비하는 단계; (3) 상기 단계(2)에서 준비된 황토와 섬유재를 혼합하여 물로 반죽하여 젤 형태로 제조하는 반죽단계; (4) 상기 단계(3)에서 제조된 반죽을 벽돌 금형 내의 상기 단계(1)에서 성형된 지지체(200) 위에 넣고 압착하여 벽돌로 성형하는 벽돌성형단계; 및 (5) 상기 단계(4)에서 성형된 벽돌을 양생하는 단계;를 포함하며, 상기 단계(5)의 양생단계는, 30∼50℃의 온도에서 15∼20시간의 숙성과정을 거친 후 태양광에 자연건조하는 과정을 포함하도록 할 수 있다.

상기 벽돌은 조립식 황토벽돌을 말하며, 상기 조립식 황토벽돌은 주원료인 황토와 부원료인 섬유재를 혼합한 반죽을 성형하여 건조된 부분인 벽돌체(100)와 상기 벽돌체(100)와 결합되며 합성수지로 성형된 부분인 지지체(200)로 이루어진다.

상술한 상기 조립식 황토벽돌의 제조방법을 실시예를 들어 자세히 살펴보면 다음과 같다.

[실시예]

(1) 지지체 성형단계

상기 단계(1)은 지지체(200)를 성형하는 단계로서, 상기 지지체(200)는 문자 그대로 상기 조립식 황토벽돌의 지지 기능을 수행하며, 하단부에 위치되어 건물 벽과 부착이 쉽도록 하고, 인접하는 상기 지지체(200)의 지지편과 끼움식 조립하여 상기 조립식 황토벽돌의 조적 작업을 용이하도록 하고 있다. 상기 지지체(200)는 합성수지로 성형하는데, 상기 합성수지는, 분자량이 매우 큰 고분자 화합물로 대표적인 것이 플라스틱이다. 본 발명은 열가소성 플라스틱을 이용한다. 이는 경량이며 고강도로써 토목 건축 자재로 사용될 수 있다. 또한, 상기 성형은, 합성수지의 대표적 성형 방법인 사출 성형을 이용할 수 있다.

상기 지지체(200)의 형상을 살펴보면 다음과 같다.

상기 지지체(200)는 직사각형의 프레임으로서, 연직 상방으로 연장 형성되는 벽체(210)를 구비하고, 벽체(210) 하부 외측에 연장 형성되어 건물 벽체(210)에 고정할 수 있는 고정편(220)을 구비하며, 대향하는 벽체(210)를 연결하는 지지대(230)를 다수 구비하도록 할 수 있다. 또한, 상기 벽체(210)의 상단부 내측에는 상기 벽체(210)를 따라 상기 벽체(210)와 수직으로 연장 형성되는 제1지지편(212)이 구비되고, 상기 지지대(230)의 상단부 양측에는 상기 지지대(230)를 따라 상기 지지대(230)와 수직으로 연장형성되는 제2지지편(232)이 구비될 수 있으며, 상기 제1지지편(212)과 상기 제2지지편(232) 하면은 상기 벽체(210)와 수직이며, 상면은 경사가 형성되어 상기 제1지지편(212)과 상기 제2지지편(232)의 말단부가 첨예하게 형성되어 상기 벽돌체(100) 내부로 상기 제1지지편(212)과 상기 제2지지편(232)이 함입되어 고정되도록 형성되도록 할 수 있다. 또한, 상기 벽체(210)와 상기 지지대(230)의 높이는 상기 벽돌체(100)의 높이의 1/3∼2/3에 해당하도록 제조될 수 있으며, 상기 단계(4)의 벽돌성형단계는 상기 벽체(210)의 외부와 상기 고정편(220)이 외부로 드러나도록 성형되도록 할 수 있고, 상기 고정편(220)은, 건물 벽과 연결할 수 있도록 고정홀(222)을 다수 형성하며, 인접하는 벽돌의 상기 고정편(220)과 끼움식 결합이 가능하도록 요홈(224)과 돌출면(226)을 형성하고, 상기 돌출면(226)은 인접하는 벽돌의 상기 요홈(224)에 삽입되어 건물 벽을 커버하고, 인접하는 벽돌의 상기 고정편(220)과 결합이 쉽도록 상기 요홈(224)의 양측에 외측방을 향해 벌어지도록 경사면(225)을 형성하도록 할 수 있다.

즉 상기 지지체(200)는 크게 벽체(210), 고정편(220) 및 지지대(230)로 구성된다. 이하 구성요소별로 자세히 살펴본다.

상기 벽체(210)는, 상기 지지체(200)의 뼈대를 형성하는 직사각형으로 형성되며, 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌의 크기가 상기 벽체(210)의 크기에 의해 결정된다. 이는 상기 벽돌체(100)가 상기 지지체(200)의 벽체(210)와 동일한 가로 세로 길이를 가지면서 상기 벽체(210)의 내부와 상기 벽체(210)의 상부로 채워져 성형되기 때문이다. 즉 상기 단계(4)의 벽돌성형단계에서 상기 벽체(210)의외부와 상기 고정편(220)이 외부로 드러나도록 성형되게 된다. 상기 지지체(200)는 황토벽돌의 고유한 효능을 유지하면서도 조적의 편의성과 황토벽돌의 중량과 두께를 줄이기 위한 방법으로 채택한 것이므로, 뼈대를 이루는 상기 벽체(210)가 외부로 나타나고, 또한 조적의 편의성을 위해 고정편(220)이 외부로 드러나게 성형하도록 한다.

또한, 상기 벽체(210)는 일정한 높이를 가지는데, 상기한 바와 같이 상기 벽돌체(100)의 높이의 1/3∼2/3에 해당하는 높이를 가질 수 있다. 이는 상기 지지체(200)의 뼈대로서의 형상을 유지할 수 있어야 하며, 또한 상기 벽돌체(100)와 결합한 조립식 황토벽돌의 두께를 얇게 하면서도 내구성을 종래의 황토벽돌과 동일할 정도로 유지시킬 수 있을 정도의 강도를 구비하여야 하므로 상술한 바와 같은 높이를 가지게 된다.

또한, 상기 벽체(210)의 상단부 내측에는 제1지지편(212)이 구비될 수 있고, 상기 제1지지편(212)의 하면은 상기 벽체(210)와 수직이며, 상면은 경사가 형성되어 말단부가 첨예하게 형성되도록 할 수 있다. 이러한 제1지지편(212)은 상기 벽돌체(100)와 상기 지지체(200)가 분리되지 않도록 지지하는 역할을 수행하게 되는데 이러한 역할을 보다 충실히 할 수 있도록 말단부를 첨예하게 하되 상면은 경사가 지고, 하면은 상기 벽체(210)와 수직으로 형성하여 상기 제1지지편(212)과 더불어상기 제2지지편(232)의 말단부가 첨예하게 형성되어 상기 벽돌체(100) 내부로 상기 제1지지편(212)과 상기 제2지지편(232)이 함입되어 고정되도록 형성된다. 이러한 방식으로 상기 하면이 상기 벽체(210)와 수직이 되도록 하여 상기 벽돌체(100)내부로 상기 제1지지편(212)이 삽입되도록 성형되면, 상기 하면은 상기 벽돌체(100)와 수직이므로, 상기 벽돌체(100)가 미끄러짐 없이 상기 제1지지편(212)과 고정되어 상기 벽돌체(100)의 분리 방지 효과를 크게 한다. 또한, 말단부를 첨예하게 하면 상기 벽돌체(100)와의 미끄럼 정도가 첨예하지 않게 한 경우보다 낮아 상기 벽돌체(100)를 고정하는데 큰 효과를 내게 할 수 있다.(예컨대 상기 벽돌체(100)에 상기 제1지지편(212) 말단부의 첨예한 부분이 꽂히게 되면 상기 지지체(200)와 상기 벽돌체(100)가 한층 분리되기 어렵게 된다)

또한, 상기 제1지지편(212)의 상면이 경사가 형성되도록 한 것은 상술한 바와 같이 말단부를 첨예하게 하기 위함과 더불어 상기 단계(4)의 벽돌성형단계에서 상기 벽돌체(100)의 원료가 되는 반죽이 하부로 잘 흘러들어가도록 하거나 또는 상기 제1지지편(212) 하부에 인접하는 위치에 빈 공간 없이 보다 잘 채워질 수 있도록 하기 위함이다. 설혹 상기 반죽을 넣는 과정에서 빈 공간이 생긴다 하더라도 압축 성형과정에서 이러한 빈 공간이 채워지게 된다.

상기 고정편(220)은, 상기 벽체(210) 하부 외측에 상기 벽체(210)와 수직으로 연장 형성되어(상기 벽체(210) 하부 테두리에 형성되어) 상기 지지체(200)를 건물 벽에 고정할수 있도록 하는 역할을 하며, 건물 벽과 연결할 수 있도록 고정홀(222)을 다수 형성한다. 또한 인접하는 벽돌의 상기 고정편(220)과 끼움식 결합이 가능하도록 요홈(224)과 돌출면(226)을 형성하고, 상기 돌출면(226)은 인접하는 벽돌의 상기 요홈(224)에 삽입되어 건물 벽을 커버하도록 하여 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌의 조적작업에 편의성을 높이도록 하고 있다. 또한, 인접하는 벽돌의 상기 고정편(220)과 결합이 쉽도록 상기 요홈(224)의 양측에 외측방을 향해 벌어지도록 경사면(225)을 형성하고, 상기 돌출면(226)의 양측에 상기 요홈(224)의 경사면(225)에 대응되도록 외측방을 향해 좁아지도록 경사면(225)을 형성할 수 있다.

즉 상기 고정편(220)은, 건물 벽과 고정하는 역할과, 본 발명인 조립식 황토벽돌의 조적 작업을 쉽게 할 수 있도록 하기 위한 역할을 하고 있다. 건물 벽과 고정하는 역할을 위해, 상기 벽체(210) 하부 외측에 상기 벽체(210)와 수직으로 연장 형성되어 날개와 같은 형상을 하며, 이러한 날개면과 수직으로 관통하는 고정홀(222)을 형성한다. 이러한 고정홀(222)을 통해 나사못, 피스못, 볼트 등을 이용하여 상기 지지체(200)와 건물 벽을 고정할 수 있다. 이때 건물 벽과 곧바로 본 발명인 조립식 황토벽돌을 연결할 수도 있고, 건물 벽에 나무 프레임을 짠 후 그 위에 본 발명인 조립식 황토벽돌을 조적 시공할 수 있다.

조적 작업에 편의성을 높이는 방법으로, 상기 고정편(220)은 끼움식 결합이 가능하도록 상기 요홈(224)과 상기 돌출면(226)을 형성하여, 상기 요홈(224)에 인접하는 벽돌의 상기 돌출면(226)이 삽입되도록 하는 방식으로 조립하게 된다. 상기 요홈(224)은 상기 벽체(210) 하부 외측으로 연장형성되는 상기 돌출면(226)이 돌출됨으로써 자연적으로 생겨나는 것으로, 즉 상기 벽체(210)에 아무런 연장이 없는 부분이 요홈(224)이 되고, 상기 벽체(210) 하부 외측으로 연장 형성되어 날개가 형성되는 부분이 돌출면(226)이 된다.

또한 삽입이 쉽도록 상기 요홈(224)의 양측이 외측방을 향해 벌어지도록 경사면(225)을 가지며, 또한 상기 돌출면(226)은 상기 요홈(224)의 경사면(225)과 대응되도록 외측방을 향해 좁아지도록 경사면(225)을 가지게 된다. 이는 상기 돌출면(226)의 경사면(225)이 외측방을 향해 좁아지도록 경사면(225)을 가지도록 형성시키면 자연적으로 상기 요홈(224)은 외측방을 향해 벌어지도록 경사면(225)을 가지게 된다. 이러한 경사면(225)으로 인해 조립성을 극대화할 수 있게 된다. 즉 상기 요홈(224)의 양측에 외측방을 향하여 벌어지도록 경사면(225)이 형성되므로 돌출면(226)은 외측방을 향하여 좁아지게 형성되며, 일측의 요홈(224)에 상대측의 돌출면(226)이 삽입될 때 상호 정확하게 부합하지 않더라도 용이하게 치합될 수 있는 이점이 있다.

이러한 끼움식 결합으로 인해 본 발명인 조적식 황토벽돌은 인접하는 타 지지체(200)와 구속력이 행사되므로 보다 안정적으로 조적 시공이 가능하게 되고, 또한 조적 시공이 전문가의 영역에서 벗어나 일반인도 손쉽고 자유롭게 조적 작업을 수행할 수 있게 되어 조적 작업에 소요되는 시간이나 비용이 절감될 수 있다.

상기 지지체(200)는 사면 어느 방향으로도 조적이 가능할 수 있도록 상기 요홈(224)과 상기 돌출면(226)을 사면 모두에 공통으로 형성하는데, 상기 요홈(224)과 인접하는 상기 돌출면(226)이 치합되도록 형성한다. 또한, 각 사면으로 타 지지체(200)와의 상호 치합될 경우 상기 지지체(200)에 비해 작은 크기를 갖는 벽돌체(100)는 인접하는 타 벽돌체(100)와 불가피하게 상기 지지체(200)의 폭만큼 이격된 틈을 형성하게 되는 바, 이러한 틈으로 하여금 줄눈(매지)을 시공하여 벽돌 조적 시공의 시각적인 미려함을 발휘할 수 있게 한다. 즉, 지지판체(20)에 형성되는 돌출면(226) 및 요홈(224)이 벽돌체(100)의 크기를 벗어난 범위 내에서 연장 형성되므로 근접 배치되는 벽돌체(100) 상호 간에는 일정 간격으로 틈(간극)이 발생하고, 상기 틈으로 줄눈을 시공함에 따라 허용된 공간을 메워주는 것은 물론 벽돌체(100) 시공의 특이성 또한 시각적으로 제공할 수 있게 된다.

상기 지지대(230)는, 상기 벽체(210)를 지지하는 역할을 수행하며, 상기 벽돌체(100)와 상기 지지체(200)의 연결을 보다 견고하게 하는 역할을 하게 된다. 상기 지지대(230)는, 대향하는 상기 벽체(210)를 연결하도록 형성되며, 상기 벽체(210)와 동일한 높이를 가진다. 상기 지지대(230)의 상단부 양측에는 상기 지지대(230)를 따라 상기 지지대(230)와 수직으로 연장 형성되는 제2지지편이 구비된다.

상기 벽체(210)를 지지하는 역할을 수행하기 위해 대향하는 상기 벽체(210) 사이를 연결하도록 하며, 상기 지지대(230)를 교차되어 상기 지지대(230)가 교차되는 지점은 십자형태가 되도록 형성할 수 있다. 즉 대향하는 상기 벽체(210)사이를 연결함과 동시에 교차되도록 형성하면 상기 벽체(210)의 안정적인 형태를 유지하는데 도움이 되고, 또한 상기 지지체(200) 전체의 안정적인 구조를 유지할 수 있고, 나아가 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌의 전체적인 구조의 안정성에 기여할 수 있다.

상기 벽돌체(100)와 상기 지지체(200)의 연결을 견고하게 하는 역할을 수행하기 위해 상기 지지대(230)의 상단부 양측에 상기 지지대(230)를 따라 상기 지지대(230)와 수직으로 연장 형성되는 제2지지편(232)을 구비할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 제2지지편(232)은 상기 제1지지편(212)과 마찬가지로, 상면은 경사가 형성되어 말단부가 첨예하게 형성될 수 있다. 이러한 구조를 형성하는 이유는 상술한 바와 같이, 상면의 경사로 인해 상기 벽돌체(100)를 형성하는 원료인 반죽이 상기 지지체(200) 하부로 잘 흘러들어가 빈 공간이 없도록 하는 데 도움이 되며, 또한 하면은 상기 벽체(210)와 수직으로 형성되도록 하면서 첨예하도록 형성하여, 상기 제2지지편(232)과 상기 벽돌체(100)와의 미끄럼을 보다 작게 하는 등으로 상호간섭성 내지 마찰력을 증대시켜 상기 벽돌체(100)와의 안정적인 결합을 유지하게 할 수 있다.

(2) 준비단계

상기 단계(2)는 상기 벽돌체(100)의 주원료인 황토를 분쇄하여 준비하고 부원료인 섬유재를 준비하는 단계이다. 상기 벽돌체(100)는 황토분말 90~95중량부를 기준으로 섬유재 5~10중량부로 구성된 혼합물에 물이 혼합, 교반된 후 벽돌형태로 압착되어 제조된다. 여기에 황토분말 3~5중량부를 제하고 이를 대신하여 생석회 3~5중량부를 첨가하여 제조할 수도 있다.

물론 성형되는 경우 상기 지지체(200)와 같이 성형되어 상기 지지체(200)와 상기 벽돌체(100)는 일체화 되어 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌로 제조된다.

여기서 본 발명에 의한 벽돌체(100)를 구성하는 성분에 대하여 간단히 살펴보면, 상기 황토는 실리카, 알루미나, 철분, 마그네슘 ,나트륨 등을 포함하고 주로 0.05-0.01mm 실트(silt) 입자로 구성된 황색의 광물질(loses)이다. 이러한 황토의 효능으로는 인체의 독을 제거해주어 제독제, 해독제로 사용되고 있다. 원적외선을 복사하여 신진대사 및 혈액순환을 활성화시켜 인체의 노화방지, 만성피로 등 각종 성인병예방에 효과가 큰 것으로 잘 알려져 있으며, 실내 악취제거 및 곰팡이를 방지해 주며, 체온을 유지할 수 있는 가장 적정의 수분을 유지시켜 쾌적한 주거환경을 제공한다.

상기 생석회는 황토분말 사이의 간극에 채워져서 건조 수축에 의한 벽돌체(100)의 균열 발생을 감소시키고, 방수효과를 나타내도록 하여, 속경성 및 고강도를 구현한다.

상기 섬유재는 상기 황토분말과 접촉하여 벽돌체(100)의 내구성을 높이고 건조 수축에 의한 벽돌체(100)의 균열발생을 억제하도록 한다. 상기 섬유재로는 볏짚, 왕겨 등을 사용할 수 있다.

상기와 같은 준비단계에서는, 먼저, 황토를 건조한 후 분쇄한다. 상기 분쇄한 황토에서 돌과 자갈 등을 걸러내고 황토분말로 준비한다. 다음으로 상기 생석회를 첨가하는 경우 생석회를 상기 황토분말에 배합, 교반한 후 다시 덩어리 진 부분을 걸러 분말화 한다. 상기 섬유재의 경우 볏짚의 경우 잘게 분쇄하여 준비하며, 왕겨는 그대로 사용하거나 분쇄하여 준비할 수 있다.

(3) 반죽단계

상기 단계(3)은 상기 단계(2)에서 준비된 황토와 섬유재를 혼합하여 물로 반죽하여 젤 형태로 제조하는 반죽단계이다. 즉 상기 황토분말과 생석회 및 섬유재가 내포되어 잇는 믹서기에 물을 투입하여 물과 교반시킴으로써 반죽형태의 반죽혼합물을 만드는 과정이다. 이때 믹서기에 투입하는 물은 지하 150m 암반수를 사용할 수 있다. 이렇게 지하 깊은 곳의 암반수를 사용하는 이유는 암반수와 같은 깨끗한 물이 황토에 포함되어 있는 미생물에 긍정적인 효과를 미치게 하여 황토의 유익한 효과를 최대한 발현시키게 하기 위함이다.

(4) 벽돌성형단계

상기 단계(4)는 상기 단계(3)에서 제조된 반죽을 벽돌 금형 내의 상기 단계(1)에서 성형된 지지체(200) 위에 넣고 압착하여 벽돌로 성형하는 벽돌성형단계이다. 즉 상기 반죽단계에서 제조된 반죽을 성형기의 유압프레스로 압착하여 원하는 형태의 벽돌로 만드는 과정이다. 이러한 성형단계에서 상기 성형기(금형)내에 먼저 상기 지지체(200)를 넣고, 그 위에 상기 반죽을 투입하여 유압프레스로 압착하면 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌의 형태가 갖추어지게 된다.

(5) 양생단계

상기 단계(5)는 상기 단계(4)에서 성형된 벽돌을 양생하는 단계이다. 이러한 양생단계는, 30∼50℃의 온도에서 15∼20시간의 숙성과정을 거친 후 자연 건조하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 숙성과정은, 상기 벽돌성형단계에서 제조된 벽돌을 건조장으로 이동하여 30∼50℃의 온도에서 15∼20시간동안 숙성시키는 과정이다. 이러한게 저온 숙성을 하는 이유는 벽돌을 너무 높은 온도에서 순간적으로 건조시키면 상기 반죽을 제조할 때 투입된 물이 증발하면서 기포를 형성시키거나 균열을 발생시키므로 이를 방지하기 위함이다. 즉 이러한 저온에서 건조하는 경우 전체적으로 벽돌 형태가 변형이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 저온 숙성을 하는 다른 이유는, 황토 속에 포함된 수많은 미생물을 활성화시켜서 황토의 효능을 극대화시키기 위함이다.

상기 숙성과정을 거친 벽돌을 다시 자연 건조하는 과정을 거치게 되는데, 태양광이 있는 건조장에서 자연 건조함으로써 남아 있는 수분을 제거한다. 이러한 과정은 양생에 소요되는 시간을 줄일 수 있게 된다.

결국 본 발명은 황토 속에 포함된 유익한 미생물이 그대로 살아 있게 하여 황토의 유익한 효능을 유지하도록 불에 굽지 않고 황토벽돌을 제조하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 조립식 황토벽돌과 그 제조방법은, 지지체와 벽돌체의 조합으로 종래의 황토벽돌과 동일한 내구성을 유지하면서도 두께를 줄일 수 있어 벽돌 조적 시공시 내부공간이 많이 소모되는 문제점을 해결할 수 있고, 벽돌 조적 시공시 벽돌의 수평을 맞추고 줄눈을 넣는 등의 시공과정을 지지체간의 간단한 조립 시공만으로 대체할 수 있어 전문가 없이도 조적 시공이 가능하며, 시공 시간이나 시공 인력에 있어서도 높은 효율을 기대할 수 있으며, 지지체와 벽돌체의 조합으로 벽돌 두께를 줄여 벽돌 자체의 하중을 줄임으로써 조적시 통상의 황토벽돌로 조적한 경우보다 건물의 전체적인 하중을 줄일 수 있어 건물의 안정성에 기여할 수 있고, 또한, 저온숙성과정을 거쳐 양생시 황토벽돌의 균열과 변형의 발생을 방지하며, 황토 속에 포함된 미생물을 활성화 시켜 황토의 효능을 극대화 시킬 수 있는 효과가 있다.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 벽돌체 200: 지지체
210: 벽체 212: 제1지지편
220: 고정편 222: 고정홀
224: 요홈 225: 경사면
226: 돌출면 230: 지지대
232: 제2지지편

Claims (8)

1. (1) 벽돌체(100)가 삽입되는 지지체(200)를 합성수지로 성형하는 단계;
   (2) 주원료인 황토를 분쇄하여 준비하고 부원료인 섬유재를 준비하는 단계;
   (3) 상기 단계(2)에서 준비된 황토와 섬유재를 혼합하여 물로 반죽하여 젤 형태로 제조하는 반죽단계;
   (4) 상기 단계(3)에서 제조된 반죽을 벽돌 금형 내의 상기 단계(1)에서 성형된 지지체(200) 위에 넣고 압착하여 벽돌로 성형하는 벽돌성형단계; 및
   (5) 상기 단계(4)에서 성형된 벽돌을 양생하는 단계;를 포함하되,
   상기 단계(1)의 지지체(200)는,
   직사각형의 프레임으로서, 연직 상방으로 연장 형성되는 벽체(210)를 구비하고, 상기 벽체(210) 하부 외측에 상기 벽체(210)와 수직으로 연장 형성되어 상기 지지체(200)를 건물 벽에 고정할 수 있는 고정편(220)을 구비하며, 대향하는 상기 벽체(210)를 연결하는 지지대(230)를 다수 구비하며, 상기 지지대(230)는 상호 교차되도록 형성되며,
   상기 벽체(210)와 상기 지지대(230)의 높이는 상기 벽돌체(100)의 높이의 1/3∼2/3에 해당하고,
   상기 단계(4)의 벽돌성형단계는 상기 벽체(210)의 외부와 상기 고정편(220)이 외부로 드러나도록 성형되고,
   상기 고정편(220)은,
   건물 벽과 연결할 수 있도록 고정홀(222)을 다수 형성하며,
   인접하는 벽돌의 상기 고정편(220)과 끼움식 결합이 가능하도록 요홈(224)과 돌출면(226)을 형성하고, 상기 돌출면(226)은 인접하는 벽돌의 상기 요홈(224)에 삽입되어 건물 벽을 커버하고, 인접하는 벽돌의 상기 고정편(220)과 결합이 쉽도록 상기 요홈(224)의 양측에 외측방을 향해 벌어지도록 경사면(225)을 형성하고, 상기 돌출면(226)의 양측에 상기 요홈(224)의 경사면(225)에 대응되도록 외측방을 향해 좁아지도록 경사면(225)을 형성하며,
   상기 단계(5)의 양생단계는, 30∼50℃의 온도에서 15∼20시간의 숙성과정을 거친 후 자연건조하는 과정을 포함하며,
   상기 벽체(210)의 상단부 내측에는 상기 벽체(210)를 따라 상기 벽체(210)와 수직으로 연장 형성되는 제1지지편(212)이 구비되고,
   상기 지지대(230)의 상단부 양측에는 상기 지지대(230)를 따라 상기 지지대(230)와 수직으로 연장형성되는 제2지지편(232)이 구비되며,
   상기 제1지지편(212)과 상기 제2지지편(232) 하면은 상기 벽체(210)와 수직이며, 상면은 경사가 형성되어 상기 제1지지편(212)과 상기 제2지지편(232)의 말단부가 첨예하게 형성되어 상기 벽돌체(100) 내부로 상기 제1지지편(212)과 상기 제2지지편(232)이 함입되어 고정되도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 조립식 황토벽돌 제조방법.
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8. 제1항의 제조방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는, 조립식 황토벽돌.

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