KR101815615B1 - 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체 및 이의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체는,
지면에 매설된 난방용 온수관;
상기 난방용 온수관이 매설된 사이 공간에 충진된 것으로서, 맥반석 파우더 및 황토를 유효 성분으로 포함하는 복수개의 세라믹 황토볼이 충진된 지반층;
상기 지반층의 상면에 적층된 것으로서, 맥반석 파우더 및 황토 파우더를 포함하는 황토 모르타르가 타설된 마감층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체 및 이의 시공방법{A Hydronic Floor Panel Heating System With Elvan And Red Clay And Contruction Method Thereof}

본 발명은 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 맥반석을 통해 원적외선이 다량 방출되며 함께 시공한 황토로 인해 인체에 유효한 효과를 기대할 수 있는 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 온수 난방용 온돌패널은 온수가 지나는 온수관이 안착되도록 하면서 이 온수관으로부터 전달되는 온열에 의해 가열되도록 하는 가열 구조물이다. 온돌은 시공방법에 따라서 시멘트 몰탈로 온돌면을 마감하는 습식 온돌과, 마루판이나 석판, 강판 등의 건식 자재로 마감하는 건식 온돌로서 나누어진다.

이 중 습식 온돌은 슬라브 위에 형성되는 단열층 위에 기포 콘크리트층을 형성하고, 이 기포 콘크리트층의 위에는 온수 파이프의 배관이 이루어지도록 한 후 기포 콘크리트층의 상부로 온수 파이프가 커버되도록 콘크리트 몰탈이 덮이도록 하며, 콘크리트 몰탈의 상부로는 목재 마루나 장판 등과 같은 마감재로서 커버되도록 한다.

이러한 습식 온돌은 축열효과가 뛰어나고, 바닥슬래브와 일체로 구성되어 안정감이 있으며, 공법과 재료가 일반화되어 있고, 누구나 쉽게 접근이 가능할 정도로 많은 시공 경험이 있어 시공이 편리하다.

그러나 이러한 습식 온돌은 일반적으로 콘크리트 몰탈로 그 표면이 포장되는 재질이 콘크리트로 이루어진 바, 유해 독성을 다량 발성하는 콘크리트로 타설되어 있어 온수관을 통과한 열원이 지반층과 실내 바닥층을 통해 실내로 전달될 때 콘크리트에 의한 유해 독성이 함유되어 있다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 한국 등록실용신안 제 20-0236842호에‘맥반석과 전기석을 이용한 온돌구조’가 개시되어 있다.

상기 고안은 맥반석과 전기석을 이용한 온돌구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난방용 온수관이 매설되는 지반층과 이의 상부에 타설되는 실내 바닥층으로 이루어진 온돌의 내부 구성요소를 개량하여 온돌을 통해 다량의 원 적외선과 음이온이 실내로 방사되어 인체에 유익한 기(氣)의 흐름을 촉진시킴으로서 인체의 질병의 예방과 현대인의 각종 스트레스를 해소할 수 있는 맥반석과 전기석을 이용한 온돌구조에 관한 것이다.

상기 고안에 따르면 난방용 온수관을 매설하여 온돌의 기초가 되는 지반층에 지자기를 흡수하는 자석과 원적외선 방사물질인 맥반석 자갈을 혼합 충진하고, 맥반석 분말과 음이온이 방사되는 전기석분말 및 점성이 우수한 규산소다가 혼합 성형된 실내 바닥층과, 동 재질의 수맥파 차단층을 지반층의 상부에 차례로 적층시켜 수맥파가 차단되고 기(氣)의 흐름이 원활한 실내에 원 적외선과 음이온의 방사 및 인체 세포활동을 촉진하는 맥반석과 전기석을 이용한 온돌구조가 제공된다.

여기에서 더 나아가, 맥반석을 통해 원적외선이 다량 방출되며 함께 시공한 황토로 인해 인체에 유효한 효과를 기대할 수 있으며 콘크리트로부터 발생될 수 있는 유해 성분의 배출을 차단할 수 있는 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조 및 이의 시공방법을 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 맥반석을 통해 원적외선이 다량 방출되며 함께 시공한 황토로 인해 인체에 유효한 효과를 기대할 수 있으며 콘크리트로부터 발생될 수 있는 유해 성분의 배출을 차단할 수 있는 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 본 발명의 온돌 구조체의 열전달 효율을 높일 수 있도록 하는 다층 재질의 황토 모르타르 구성을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 본 발명의 온돌 구조체 시공 시 바닥 충격음을 저감시켜 층간소음을 낮출 뿐 아니라 정숙한 실내 환경을 조성할 수 있도록 하는 다층 재질의 황토 모르타르 구성을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은, 열전달 효율을 높일 수 있도록 하는 맥반석 황토볼의 코팅 공법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체는, 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체로서, 지면에 매설된 난방용 온수관; 상기 난방용 온수관이 매설된 사이 공간에 충진된 것으로서, 맥반석 파우더 및 황토를 유효 성분으로 포함하는 복수개의 세라믹 황토볼이 충진된 지반층; 상기 지반층의 상면에 적층된 것으로서, 맥반석 파우더 및 황토 파우더를 포함하는 황토 모르타르가 타설된 마감층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 세라믹 황토볼은, 열전도성 재질을 유효 성분으로 포함하는 열전도성 코팅액으로 표면이 코팅 처리된 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마감층은, 상기 지반층의 상면에 적층된 것으로서, 상기 황토 모르타르에 상기 세라믹 황토볼이 혼합된 하부층 및, 상기 하부층의 상면에 적층되어 외부로 노출되는 것으로서, 상기 황토 모르타르로 이루어진 노출층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

덧붙여, 상기 하부층과 상기 노출층 사이에는, 표면에서 관통 형성된 복수개의 미세관통공을 포함하는 것으로서, 상기 미세관통공에 금속성 나노 파우더가 함침된 수지 재질의 완충층이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체 및 이의 제조방법은,

1) 맥반석을 통해 원적외선이 다량 방출되며 함께 시공한 황토로 인해 인체에 유효한 효과를 기대할 수 있으며 콘크리트로부터 발생될 수 있는 유해 성분의 배출을 차단할 수 있는 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체를 제공하며,

2) 본 발명의 온돌 구조체의 열전달 효율을 높일 수 있도록 하는 다층 재질의 황토 모르타르 구성을 제공할 뿐 아니라,

3) 본 발명의 온돌 구조체 시공 시 바닥 충격음을 저감시켜 층간소음을 낮출 뿐 아니라 정숙한 실내 환경을 조성할 수 있도록 하는 다층 재질의 황토 모르타르 구성을 제공하고,

4) 열전달 효율을 높일 수 있도록 하는 맥반석 황토볼의 코팅 공법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 온돌 구조체에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 온돌 구조체의 단면도.
도 3은 본 발명의 마감층을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 온돌 구조체의 시공방법을 나타낸 순서도.
도 5는 전자파 차폐성 수지 조성물을 제조하는 단계를 나타낸 순서도.
도 6은 세라믹 황토볼을 제조하는 단계를 나타낸 순서도.
도 7은 소성된 패각을 제조하는 단계를 나타낸 순서도.
도 8은 열전도성 코팅액을 제조하는 단계를 나타낸 순서도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 온돌 구조체에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도이며, 도 2는 본 발명의 온돌 구조체의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체는, 기본적으로 지면에 매설되는 난방용 온수관(10)과 상기 난방용 온수관(10)의 사이 공간에 충진된 세라믹 황토볼(200)로 이루어진 지반층(100), 그리고 지반층(100)의 상면에 마감 처리된 마감층(300)으로 이루어진다. 각 구성에 대해 하나씩 설명하면 다음과 같다.

난방용 온수관(10)은 온돌 구조 형성을 위해 지면에 매설되는 것으로서, 이 때 지면에는 난방용 온수관(10)의 고정을 위한 별도의 고정부재가 추가로 구비될 수 있음은 물론이다. 이러한 난방용 온수관(10)은 보일러와 연결되어 덥혀진 온수가 난방용 온수관(10)에 열원을 제공하는 것이며, 이를 통해 본 발명의 온돌 구조체가 시공된 시공 공간에 난방 효과를 제공할 수 있는 것이다.

이 때 난방용 온수관(10)은 본 발명의 온돌 구조체가 시공되는 지면 전체에 매설될 수 있도록 ‘ㄹ’자와 유사한 형상을 나타내도록 매설되어 난방용 온수관(10)이 지면 전체에 고르게 열원을 제공할 수 있도록 하게 되는 것이며, 이는 종래의 난방용 온수관(10) 매설 방법을 참고하면 되므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.

지반층(100)은 상기 난방용 온수관(10)이 매설된 사이 공간에 충진된 것으로서, 맥반석 파우더 및 황토를 유효 성분으로 포함하는 복수개의 세라믹 황토볼(200)이 충진되어 형성된다. 이는 상술한 바와 같이 매설된 난방용 온수관(10)은 각각의 난방용 온수관(10)이 매설된 매설 구조 사이에 사이 공간이 형성된다는 점을 감안하여, 상기 사이 공간에 세라믹 황토볼(200)을 충진시켜 세라믹 황토볼(200)을 통한 열전도 효과 및 높은 보온 효과를 기대할 수 있도록 하는 것이다.

더불어 이러한 세라믹 황토볼(200)은 맥반석 파우더 및 황토를 유효 성분으로 포함하는 바, 열원이 가해짐에 따라 세라믹 황토볼(200)에 포함된 맥반석으로부터 원적외선이 발산되어 본 발명의 온돌 구조체가 설치된 실내에 원적외선을 조사하게 됨으로써 원적외선을 통해 인체의 혈액순환과 신진대사의 활성화 및 정신적인 스트레스 해소 효과를 기대할 수 있게 된다.

세라믹 황토볼(200)은 맥반석 파우더 및 황토를 포함하는 바, 난방용 온수관(10)으로부터 가해지는 열을 실내에 쉽게 전달할 수 있음은 물론이며, 난방용 온수관(10)과 연결된 보일러의 가동이 중단되더라도 쉽사리 온도가 떨어지지 않아 실내 보온 효과를 보다 높일 수 있다.

더불어 이러한 세라믹 황토볼(200)은 열전도성 재질을 유효 성분으로 포함하는 열전도성 코팅액으로 표면이 코팅 처리된 코팅층(미도시)을 더 포함할 수 있으므로, 코팅층을 통해 세라믹 황토볼(200)의 열전도성을 보다 높일 수 있을 뿐 아니라 세라믹 황토볼(200)이 깨지는 것을 방지할 수 있으며, 세라믹 황토볼(200)로부터 발생할 수 있는 분진 등이 외부로 새어나가는 것 역시 방지할 수 있음은 물론이다.

마감층(300)은 상기 지반층(100)의 상면에 적층된 것으로서, 맥반석 파우더 및 황토 파우더를 포함하는 황토 모르타르가 타설되어 형성된다. 이 때 황토 모르타르는 바람직하게 황토 30 내지 60 중량부와 맥반석 파우더 20 내지 40 중량부를 포함하여 황토 및 맥반석 파우더가 주 재료가 되는 것으로서, 황토와 맥반석 파우더의 혼합물에 정제수를 가하여 모르타르 상태로 만든 것이며, 이 때 별도로 접착용제와 증점제, 소석회 등이 첨가되어 점착력을 보다 증대시키는 것 역시 가능함은 물론이다.

이와 같은 마감층(300)의 상면에는 별도로 바닥재(400)가 시공될 수도 있으나, 바닥재(400)를 시공하지 않고 마감층(300)을 실내 바닥재(400)로 이용함으로써 우리 고유의 미감을 불러일으키는 것 역시 가능하다.

더불어 이러한 마감층(300) 역시 황토와 맥반석 파우더를 포함하므로 난방용 온수관(10)을 이용한 열원 공급 시 원적외선 및 음이온 발생을 기대할 수 있어 인체의 혈액순환과 신진대사의 활성화 효과를 보다 높일 수 있게 되는 것이다.

도 3은 본 발명의 마감층(300)을 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하여 설명하면, 상기 마감층(300)은, 상기 지반층(100)의 상면에 적층된 것으로서, 상기 황토 모르타르에 상기 세라믹 황토볼(200)이 혼합된 하부층(310) 및, 상기 하부층(310)의 상면에 적층되어 외부로 노출되는 것으로서, 상기 황토 모르타르로 이루어진 노출층(330)을 포함하여 구성될 수 있다.

하부층(310)은 세라믹 황토볼(200)이 충진되어 형성된 지반층(100)의 상면에 적층되는 것으로서, 상기 황토 모르타르에 상기 세라믹 황토볼(200)이 혼합되어 형성되어 이루어진다. 더불어 하부층(310)의 상면에 적층되는 노출층(330)은 외부로 노출되는 것으로서, 상기 황토 모르타르만으로 이루어진다.

이와 같은 이중 재질의 마감층(300)을 이용하면 지반층(100)과 마감층(300) 사이의 열전도 차이를 최소화하여 열전도 효율을 보다 높일 수 있음은 물론이며, 하부에 적층된 하부층(310)의 경우 황토 모르타르에 세라믹 황토볼(200)이 혼합되어 형성됨으로써 세라믹 황토볼(200)을 이용한 보온 효과를 보다 높일 수 있게 되는 것이다. 더하여 그 상면은 황토 모르타르로 마감 처리된 노출층(330)을 포함하므로 외부로 세라믹 황토볼(200)이 노출되지 않고 수려한 미관을 제공할 수 있다.

이에 더하여 상기 하부층(310)과 상기 노출층(330) 사이에는, 다공성 수지 재질에 금속성 나노 파우더가 함침된 완충층(320)이 더 포함될 수 있으므로, 완충층(320) 구비를 통해 다공성 수지 재질의 완충 효과로서 바닥에서 발생할 수 있는 소음을 차폐하도록 하여 아파트나 빌라, 주상복합, 오피스텔과 같은 다세대 주택에서 발생할 수 있는 층간소음을 최소화할 수 있음은 물론이며, 금속성 나노 파우더를 함침 처리함으로써 전자파 차폐성을 나타내므로 지면에서 발생할 수 있는 수맥파가 내부로 전달되는 것을 차단하여 수맥파가 인체에 미칠 수 있는 유해성을 최소화할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체의 시공을 위한 시공방법을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 온돌 구조체의 시공방법을 나타낸 순서도이다.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체의 시공방법은, 바닥면(1)을 평탄화하는 단계;와, 평탄화된 바닥면(1)에 난방용 온수관(10)을 매설하는 단계; 및, 지반층(100)을 형성하는 단계;와, 마감층(300)을 형성하는 단계;를 기본적으로 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때 각 단계에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

바닥면(1)을 평탄화하는 단계는, 먼저 온돌의 시공이 수행될 바닥면(1)을 평탄화하여 온돌 시공을 가능케 만들고, 추가적으로 평탄화된 바닥면(1)에 세척 및 건조를 수행하는 과정으로서, 이 때 평탄화와 세척 및 건조 방법에 있어서는 별다른 제한을 두지 않는다.

평탄화된 바닥면(1)에 난방용 온수관(10)을 매설하는 단계는 상술한 난방용 온수관(10)을 평탄화된 바닥면(1)에 매설하는 과정으로서, 이 때 난방용 온수관(10)은 본 발명의 온돌 구조체가 시공되는 지면 전체에 매설될 수 있도록 ‘ㄹ’자와 유사한 형태를 나타내도록 매설되어 난방용 온수관(10)이 지면 전체에 고르게 열원을 제공할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이 때 난방용 온수관(10)은 보일러와 연결되어야 함이 기본이며, 이 때 난방용 온수관(10) 매설에 있어서는 종래의 매설 방법을 참고하면 되므로 상세한 생략을 생략하기로 한다.

지반층(100)을 형성하는 단계는 각각의 난방용 온수관(10)이 매설된 매설 구조 사이에 형성되는 사이 공간에 상술한 세라믹 황토볼(200)을 충진하여 지반층(100)을 형성하는 단계로서, 상술한 설명에서와 같이 세라믹 황토볼(200)의 충진을 통해 높은 열전도 효과 및 보온 유지 효과를 기대할 수 있다.

그 후 마감층(300)을 형성하는 단계가 진행되는데, 이는 상기 지반층(100)의 상면에 맥반석 파우더 및 황토 파우더를 포함하는 황토 모르타르를 타설하는 과정이다. 이는 황토 모르타르를 이용한 미장 작업이라고 할 수 있으며, 이는 종래의 모르타르 미장을 생각하면 되므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

이 때, 상술한 바와 같이 하부층(310)과 노출층(330)으로 이루어진 이중 재질의 마감층(300)을 형성하기 위해, 상기 지반층(100)을 형성하는 단계와 상기 마감층(300)을 형성하는 단계 사이에는, 연질 모르타르를 준비하는 단계;와, 경질 모르타르를 준비하는 단계;가 더 포함될 수 있으며, 상기 마감층(300)을 형성하는 단계는, 하부층(310)을 형성하는 단계와 노출층(330)을 형성하는 단계로 구성될 수 있다.

연질 모르타르를 준비하는 단계는 상기 맥반석 파우더 및 상기 황토 파우더를 포함하는 연질 모르타르를 준비하는 과정으로서, 이는 상술한 마감층(300)을 형성하는 단계에서 이용되던 황토 모르타르의 기본 구성이다.

경질 모르타르를 준비하는 단계는 상기 연질 모르타르에 상기 세라믹 황토볼(200)을 혼합하여 경질 모르타르를 준비하는 과정으로서, 이 때 연질 모르타르에 세라믹 황토볼(200)이 혼합되어 모르타르의 강도가 높아질 뿐 아니라 세라믹 황토볼(200)에 의한 보온 효과 증대를 기대할 수 있다.

따라서 이와 같이 연질 모르타르 및 경질 모르타르가 준비되면, 마감층(300)을 형성하는 단계에 포함된 하부층(310)을 형성하는 단계에서 상기 지반층(100)의 상면에 상기 경질 모르타르를 타설하고 건조시켜 하부층(310)을 형성하고, 노출층(330)을 형성하는 단계에서 상기 하부층(310)의 상면에 상기 연질 모르타르를 타설하고 건조시켜 노출층(330)을 형성하여 이중 구조의 노출층(330)을 형성하게 된다.

이와 같은 이중 구조의 노출층(330)을 이용하면, 경질 모르타르와 연질 모르타르의 이중 구조를 통해 노출층(330)에서는 푹신하고 편안한 질감을 얻을 수 있음과 동시에 하부층(310)을 통해 보다 견고한 강성을 기대할 수 있으며, 그와 함께 하부층(310)에 포함된 세라믹 황토볼(200)을 통해 보다 오랜 시간 동안 보온이 유지되는 효과를 기대할 수 있음은 물론이다.

이에 더하여 상술한 완충층(320)을 형성하기 위한 공정으로서, 상기 지반층(100)을 형성하는 단계와 상기 마감층(300)을 형성하는 단계 사이에는, 전자파 차폐성 수지 조성물을 제조하는 단계;가 더 포함될 수 있으며, 상기 하부층(310)을 형성하는 단계와 상기 노출층(330)을 형성하는 단계 사이에는 완충층(320)을 형성하는 단계가 더 포함될 수 있다.

전자파 차폐성 수지 조성물을 제조하는 단계는 다공성 폴리우레탄 수지에 금속성 나노 파우더를 함침 처리하여 다공성 폴리우레탄 수지를 이용한 완충 효과와 함께 금속성 나노 파우더를 통해 전자파 차폐 효과를 나타내어 수맥파에 대한 차단이 가능한 전자파 차폐성 수지 조성물을 제조하게 된다. 전자파 차폐성 수지 조성물을 제조하는 단계에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 전자파 차폐성 수지 조성물을 제조하는 단계를 나타낸 순서도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 전자파 차폐성 수지 조성물을 제조하는 단계는, 우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계; 액상 수지 혼합물을 제조하는 단계; 1차 중합체를 제조하는 단계; 2차 중합체를 제조하는 단계; 다공성 수지 중합체를 제조하는 단계; 파우더 분산액을 제조하는 단계; 파우더 분산액에 다공성 수지 중합체를 함침하는 단계; 파우더 분산액이 함침된 다공성 수지 중합체를 건조 처리하는 단계;를 포함한다.

우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계는, 폴리프로필렌에테르디올 및 폴리부틸렌에테르디올 중 선택된 폴리옥시알킬렌폴리올과 2,4-톨릴렌디이소시아네이트를 1:2 내지 1:3의 당량비로 혼합한 뒤 70 내지 90℃의 질소 분위기 하에서 15 내지 20시간 동안 교반하여 분자당 말단의 이소시아네이트 기수가 2 내지 4 이내인 우레탄 프리폴리머를 제조하는 과정이다.

이 때 폴리옥시알킬렌폴리올은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 등에 부틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 에틸렌옥사이드 등을 부가하여 얻을 수 있는 것으로서 다양한 종류가 이용될 수 있으나, 분자 당 말단의 이소시아네이트 기수가 2 내지 4 이내인 우레탄 프리폴리머를 얻기 위해서는 폴리프로필렌에테르디올 및 폴리부틸렌에테르디올 중 선택된 폴리옥시알킬렌폴리올을 이용하는 것이 바람직하다.

더불어 2,4-톨릴렌디이소시아네이트는 폴리이소시아네이트의 한 종류로서, 폴리이소시아네이트는 방향족 디이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트 등 다양한 종류가 존재하나 분자당 말단의 이소시아네이트 기수가 2 내지 4 이내인 우레탄 프리폴리머를 제조하기 위해서는 2,4-톨릴렌디이소시아네이트를 선택하는 것이 바람직하다.

액상 수지 혼합물을 제조하는 단계는 상기 우레탄 프리폴리머와 4,4-메틸렌비스(2-클로로아닐린)을 5:1 내지 10:1의 중량비로 혼합하여 액상 수지 혼합물을 제조하는 과정이다.

이 때 액상 수지 혼합물을 제조하는 과정에 있어 이용되는 4,4-메틸렌비스(2-클로로아닐린)은 디아민계의 일종으로서, 4,4-메틸렌비스(2-클로로아닐린) 외에도 디에틸톨루엔디아민이나 m-페닐렌디아민 등이 이용될 수 있지만 기계적 물성 측면에서 4,4-메틸렌비스(2-클로로아닐린)을 이용하는 것이 가장 바람직하다.

1차 중합체를 제조하는 단계는 60 내지 200 기압 및 50 내지 100℃의 조건에서 상기 액상 수지 혼합물에 비반응성 기체를 주입하여 고압 중합을 진행하여 1차 중합체를 제조하는 과정인데, 이는 액상 수지 혼합물에 비반응성 기체를 주입하여 비반응성 기체를 액상 수지 혼합물 내에 빠르게 포화시킬 수 있으며, 용해된 비반응성 기체를 통해 액상 수지 혼합물의 점도를 낮출 수 있어 공정 효율을 향상시킬 수 있다.

이 때 비반응성 기체로는 폴리우레탄 발포 수지를 제조하기 위해 사용되는 모든 비반응성 기체가 이용될 수 있으며, 보다 구체적으로는 이산화탄소, 헬륨, 아르곤, 질소 및 이의 혼합물이 이용될 수 있다.

더불어 고압 중합 반응은 반응 생성물인 1차 중합체의 분자량이 바람직하게는 8,000 내지 40,000 g/mol이 될 때까지 수행된다. 이는 발포를 가능케 함과 동시에 발포 시 발포체가 깨지지 않도록 하기 위함이다.

2차 중합체를 제조하는 단계는 1 내지 10 기압 및 20 내지 100℃의 조건에서 상기 1차 중합체를 발포시켜 2차 중합체를 제조하는 과정이다. 이 때 2차 중합체를 제조하는 과정에서 발포 뿐 아니라 감압 중합이 일어나게 된다. 이 때 1차 중합체를 제조하는 과정과 2차 중합체를 제조하는 과정이 동일한 온도 범위에서 일어나도록 하는 것 역시 가능하며, 특정의 온도 범위에 한정되진 않으나 바람직하게는 20 내지 100℃의 조건에서 감압 중합이 일어나게 된다.

다공성 수지 중합체를 제조하는 단계는 상기 2차 중합체를 80 내지 100℃에서 1 내지 10시간 동안 건조 처리하여 다공성 수지 중합체를 제조하는 과정으로서, 발포된 2차 중합체를 완전히 경화시켜 미세 기공을 갖는 다공성 폴리우레탄 수지 중합체를 얻는 것이다. 이 때 바람직하게는 생성된 기공을 유지하기 위해 80 내지 100℃에서 건조 처리가 일어나게 된다.

더불어 이러한 건조 처리에 있어 압력 조건은 별다른 제한을 두지 않으며, 상술한 2차 중합체를 제조하는 단계를 통해 생성된 기공이 없어지지 않는 한 압력 조건에 있어서는 별다른 한정을 하지 않도록 한다.

파우더 분산액을 제조하는 단계는 은 나노 파우더 5 내지 10 중량부, 알루미늄 나노 파우더 10 내지 15 중량부, 티타늄 나노 파우더 5 내지 10 중량부, 니켈 나노 파우더 5 내지 10 중량부가 정제수에 분산된 파우더 분산액을 제조하는 과정이다.

이 때 전자파 및 수맥파의 차단을 위해서는 파우더 분산액의 총 조성물 중량 대비 은 나노 파우더 5 내지 10 중량부, 알루미늄 나노 파우더 10 내지 15 중량부, 티타늄 나노 파우더 5 내지 10 중량부, 니켈 나노 파우더 5 내지 10 중량부를 정제수에 분산하는 것이 바람직하며, 이 경우 전자파 및 수맥파에 대한 차단 뿐 아니라 상술한 공정에서 제조된 다공성 폴리우레탄 수지 중합체의 강도 증가를 기대할 수도 있다.

파우더 분산액에 다공성 수지 중합체를 함침하는 단계는 상기 파우더 분산액에 상기 다공성 수지 중합체를 1 내지 5회 함침하는 과정으로서, 이 때 1회의 함침이라 함은 파우더 분산액에 성형된 다공성 수지 중합체를 약 1 내지 10분 간 함침 시킨 후 꺼내어 건조 처리하는 과정을 일컫는다. 이러한 함침 공정을 통해 다공성 수지 중합체에 포함된 미세 기공에 파우더 분산액에 포함된 고형분이 함침되는 것이다.

그 후 보다 완벽한 건조를 위해 상기 파우더 분산액이 함침된 상기 다공성 수지 중합체를 60 내지 80℃에서 2 내지 4시간 동안 건조 처리하는 단계를 수행함으로써 다공성 수지 중합체에 파우더 분산액 속 고형분, 즉 전자파 차폐성 파우더가 함침 처리된 수지 조성물을 얻을 수 있는 것이다.

이와 같이 전자파 차폐성 수지 조성물이 얻어지게 되면, 상기 하부층(310)을 형성하는 단계 후 완충층(320)을 형성하는 단계에서 상기 하부층(310)의 상면에 상기 전자파 차폐성 수지 조성물을 타설하여 완충층(320)을 형성하게 되고, 상기 노출층(330)을 형성하는 단계에서 상기 완충층(320)의 상면에 상기 연질 모르타르를 타설하여 노출층(330)을 형성함으로써 완충 효과를 높여 바닥충격음을 차폐할 수 있을 뿐 아니라 수맥파에 대한 차단 효과까지 기대할 수 있게 되는 것이다.

더불어, 본 발명에서 중요한 물질 중 하나는 세라믹 황토볼(200)이라 할 수 있는데, 세라믹 황토볼(200)은 상술한 설명에서와 같이 맥반석 파우더 및 황토를 유효 성분으로 포함한다. 이 때 세라믹 황토볼(200)을 제조하는 과정에 대해 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 6은 세라믹 황토볼(200)을 제조하는 단계를 나타낸 순서도이다.

도 6을 참조하여 설명하면, 상기 세라믹 황토볼(200)을 제조하는 단계는, 맥반석 파우더와 소성 패각 파우더를 준비하는 단계;와, 파우더 혼합물을 제조하는 단계; 및, 황토 반죽을 제조하는 단계;와, 성형 황토볼을 제조하는 단계; 및, 성형 황토볼을 1차 소성 처리하는 단계;와, 성형 황토볼을 2차 소성 처리하는 단계;를 포함한다.

먼저, 맥반석 파우더와 소성 패각 파우더를 준비하는 단계는 맥반석과 황토 및 소성된 패각을 각각 분쇄하여 맥반석 파우더와 황토 파우더 및 소성 패각 파우더를 준비하는 과정이다. 이는 세라믹 황토볼(200)의 성형성을 높이기 위해 각각의 입자를 미세화하는 것이며, 이는 종래의 분쇄 공정을 생각하면 되므로 자세한 설명을 생략하기로 한다.

파우더 혼합물을 제조하는 단계는 상기 황토 파우더 40 내지 70 중량부와 맥반석 파우더 20 내지 40 중량부 및 소성 패각 파우더 10 내지 30 중량부를 혼합하여 파우더 혼합물을 제조하는 과정으로서, 이는 세라믹 황토볼(200)의 주성분인 황토 파우더와 맥반석 파우더, 소성 패각 파우더의 균질 혼합물인 파우더 혼합물을 제조하는 것이다. 이 때 혼합 공정에 있어 압력 조건 및 온도 조건은 별다른 제한을 두지 않는다.

황토 반죽을 제조하는 단계는 상기 파우더 혼합물의 중량 대비로 10 내지 150 중량부의 정제수를 첨가하고 혼합 반죽하여 황토 반죽을 제조하는 과정으로서, 이 때 황토 반죽은 후술할 성형 황토볼을 제조하는 과정에서 구 형상으로 원활히 성형될 수 있도록 하기 위해, 상기 파우더 혼합물의 중량 대비로 10 내지 150 중량부의 정제수를 첨가하여 제조된다. 이 때 정제수의 첨가 비중은 파우더 혼합물에 포함된 황토 파우더와 맥반석 파우더, 소성 패각 파우더의 조성에 따라 달라질 수 있다.

성형 황토볼을 제조하는 단계는 상기 황토 반죽을 지름 1 내지 80 mm 의 구 형상으로 성형하여 성형 황토볼을 제조하는 과정으로서, 이 때 황토 반죽에 성형을 위해 별도의 성형기가 이용될 수 있으며, 성형 황토볼의 지름은 1 내지 80 mm 범위에서 조절될 수 있다.

성형 황토볼을 1차 소성 처리하는 단계는 상기 성형 황토볼을 200 내지 600℃에서 6 내지 12시간 동안 1차 소성 처리하는 과정으로서, 이 때 1차 소성 처리는 후술할 2차 소성 처리에 비해 저온과 짧은 시간 동안 진행되어 성형 황토볼의 건조 및 고형화가 이루어질 수 있도록 한다.

성형 황토볼을 2차 소성 처리하는 단계는 상기 1차 소성 처리된 성형 황토볼을 1000 내지 1300℃에서 10 내지 24시간 동안 2차 소성 처리하는 과정이며, 이를 통해 높은 압축강도 갖는 세라믹 황토볼(200)을 얻을 수 있음과 동시에 소성 패각 파우더를 통해 항균특성을 부가할 수 있는 것이다.

더불어, 상기 성형 황토볼을 2차 소성 처리하는 단계 후에는, 2차 소성 처리된 상기 성형 황토볼의 표면에 열전도성 코팅액을 도포하고 건조 처리하여 코팅층을 형성하는 단계;가 더 포함될 수 있는데, 이는 상술한 코팅층의 형성을 통해 세라믹 황토볼(200)의 열전도성을 보다 높일 수 있을 뿐 아니라 세라믹 황토볼(200)이 깨지는 것을 방지함과 동시에 세라믹 황토볼(200)로부터 발생할 수 있는 분진 등이 외부로 새어나가는 것 역시 방지하기 위함이다. 이 때 이용되는 열전도성 코팅액의 제조 방법에 대해서는 후술하기로 한다.

여기서 코팅층을 형성하는 단계에 대해 보다 상세히 설명하면, 상기 코팅층을 형성하는 단계는, 열전도성 코팅액을 도포하는 단계와, 코팅액을 건조시키는 단계로 이루어진다.

열전도성 코팅액을 도포하는 단계는 상기 성형 황토볼의 표면에 상기 열전도성 코팅액을 도포하는 과정으로서, 이 때 열전도성 코팅액을 도포하기 위해서는 단순 도포 뿐 아니라 분사 등의 방법 역시 이용될 수 있음은 물론이다.

코팅액을 건조시키는 단계는 상기 열전도성 코팅액이 도포된 상기 성형 황토볼을 100 내지 200℃에서 30분 내지 2시간 동안 저온 소성 처리하여 코팅액을 건조하는 과정이며, 이 때 코팅액의 건조 시간 및 건조 온도는 도포된 코팅액의 두께에 따라 조절될 수 있다.

더하여, 보다 바람직하게는 상기 열전도성 코팅액을 도포하는 단계와, 코팅액을 건조시키는 단계를 1주기로 하여, 상기 코팅층의 두께가 5 내지 20㎛가 되도록 1 내지 4회 반복 수행함으로써 코팅층 형성을 통한 유효 효과를 보다 높일 수 있게 된다.

더불어, 상술한 세라믹 황토볼(200)은 소성된 패각을 분쇄한 소성 패각 파우더가 첨가되는데, 이 때 항균특성을 보다 높일 수 있도록 한 소성된 패각을 얻는 과정에 대해 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.

도 7은 소성된 패각을 제조하는 단계를 나타낸 순서도이다.

도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 소성된 패각을 제조하는 단계는, 패각을 세척하는 단계;와, 세척된 패각을 건조시키는 단계;, 건조된 패각을 1차 소성 처리하는 단계;, 1차 소성된 패각의 일부를 분리 수득하는 단계;, 분리 수득되지 않은 1차 소성된 패각을 2차 소성 처리하는 단계;, 패각 혼합물을 제조하는 단계;, 소성된 패각의 표면을 계면 활성 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

패각을 세척하는 단계는 전복, 가리비, 꼬막 및 모시조개 중 적어도 어느 하나로부터 얻어진 패각을 알칼리 환원수를 이용하여 1 내지 5회 세척하여 패각 표면의 이물질을 제거하고 세척하는 과정이다. 이 때 패각 세척을 위해서는 별도의 초음파 세척기 등이 이용될 수도 있음은 물론이며, 패각 세척 횟수는 1 내지 5회 범위에서 조절될 수 있으나, 적어도 2회 이상 세척을 수행하여 이물질을 제거하고 패각 표면을 세척하는 것이 바람직하다. 더불어 알칼리 환원수를 이용하여 세척을 수행하므로, 세척 효과를 높임과 동시에 패각 표면에 있을 수 있는 세균 등에 대한 제균 효과를 기대할 수 있음은 물론이다.

세척된 패각을 건조시키는 단계는 세척된 상기 패각을 20 내지 80℃에서 2 내지 12시간 동안 건조하여 이어질 소성 처리를 준비하는 과정이다. 이 때 건조 처리에 있어서는 항온 건조기 등을 이용할 수 있으며, 소성 효율을 높이기 위해서는 패각 표면에 수분이 잔류하지 않도록 완전 건조를 수행하는 것이 바람직하다.

건조된 패각을 1차 소성 처리하는 단계는 건조된 상기 패각을 700 내지 1000℃에서 2 내지 5시간 동안 가열하여 1차 소성 처리 하는 과정이다. 이러한 1차 소성 처리에 의해 패각의 탄산칼슘화가 기대될 수 있으며, 바람직하게는 이를 통해 제조된 1차 소성된 패각은 칼슘의 순도가 90% 이상이며, 그 주성분은 탄산칼슘으로 이루어진다.

1차 소성된 패각의 일부를 분리 수득하는 단계는 1차 소성된 패각의 30 내지 40 중량%를 분리 수득하여 탄산칼슘화 된 패각만을 분리 수득하는 과정이다. 이는 상술한 바와 같이 칼슘의 순도가 90% 이상이며 주성분이 탄산칼슘인 1차 소성된 패각을 통한 탈취 효과를 얻기 위한 공정이다.

분리 수득되지 않은 1차 소성된 패각을 2차 소성 처리하는 단계는 분리 수득되지 않은 상기 1차 소성된 패각을 900 내지 1300℃에서 3 내지 19시간 동안 가열하여 2차 소성 처리하는 과정으로서, 보다 바람직하게는 1000 내지 1300℃에서 10 내지 19시간 동안 소성 처리가 수행된다. 따라서 1000℃ 이상의 고온 가열에 의해 탄산칼슘화 되었던 1차 소성된 패각이 산화칼슘화 되는 것이며, 이렇게 상기 2차 소성된 패각은, 칼슘의 순도가 95% 이상인 것을 특징으로 한다.

소성 패각 혼합물을 제조하는 단계는 분리 수득된 상기 1차 소성된 패각과 상기 2차 소성된 패각을 1:1 내지 1:4의 중량비로 혼합하여 소성 패각 혼합물을 제조하는 과정으로서, 이러한 소성 패각 혼합물은 일부는 탄산칼슘화, 일부는 산화칼슘화 되어 탄산칼슘을 통한 탈취 효과 및 산화칼슘을 통한 살균 효과를 동시에 누릴 수 있을 뿐 아니라, 세라믹 황토볼(200)에 탄산칼슘 및 산화칼슘을 혼합한 효과를 동시에 누릴 수 있게 되는 것이다.

소성된 패각의 표면을 계면 활성 처리하는 단계는 패각의 표면을 양이온성 계면활성제를 이용하여 계면 활성 처리함으로써 입자 표면의 극성을 낮추고 다른 재료와의 혼합성을 증가시키는 과정이다. 이 때 바람직하게는 상기 소성 패각 혼합물을 브로민화 도데실트리메틸암모늄(DAMTB, dodecyltrimethylammonium bromide)으로 계면 활성 처리하게 된다.

도 8은 열전도성 코팅액을 제조하는 단계를 나타낸 순서도이다.

도 8을 참조하여 상술한 열전도성 코팅액을 제조하는 단계에 대해 설명하면, 상기 열전도성 코팅액을 제조하는 단계는, 탄소나노튜브를 준비하는 단계; 분산액을 제조하는 단계; 침전물을 수득하는 단계; 열전도성 파우더를 제조하는 단계; 수지 용액을 준비하는 단계; 혼합 용액을 준비하는 단계; 혼합 용액의 고형분을 조절하는 단계;를 포함한다.

탄소나노튜브를 준비하는 단계는 총 조성물 질량 대비로 1 내지 20 중량부의 탄소 불순물을 포함하는 탄소나노튜브를 준비하는 과정으로서, 탄소 나노 튜브(CNT)는 통상의 아크(arc) 방전법, 레이저 증착법, 플라즈마 화학기상증착법, 기상 합성법, 열분해법 등과 같은 방법으로 제조된 후 열처리된 것일 수 있다. 위 합성법에 의해 제조된 생성물에는 합성된 탄소나노 튜브와 함께 비정질 탄소 또는 결정성 흑연 입자와 같은 탄소 불순물과 촉매 전이금속 입자 등이 존재한다. 이와 같이 불순물이 함유된 탄소나노튜브를 정제과정 없이 직접 코팅액에 적용하는 경우 코팅액의 분산성과 코팅성이 저하되고 탄소나노튜브 고유의 독특한 물성이 제대로 발현되기 어렵다. 따라서, 위 합성법에 의해 제조된 생성물을 시트 또는 평균직경이 2 내지 5㎜인 과립 형상으로 만든 후 진행방향(수평 기준)에 대하여 아래쪽으로 1 내지 5° 각도로 경사진 회전성 반응기에 투입하고, 회전성 반응기를 350 내지 500℃로 가열하면서 산화성 가스를 위 투입된 생성물 1g에 대하여 200 내지 500㏄/분의 속도로 공급하여 60 내지 150분 동안 열처리하는 방식을 통해 총 탄소나노튜브 조성물 질량 대비 탄소 불순물이 1 내지 20 중량부가 되도록 조절할 수 있다.

분산액을 제조하는 단계는 상기 탄소나노튜브 5 내지 20 중량부와 정제수 70 내지 90 중량부, 도데실술폰산나트륨 0.1 내지 10 중량부를 혼합하여 분산액을 제조하는 과정이다. 이 때 도데실술폰산나트륨은 음이온계 계면활성제로서 첨가되며, 그 종류가 특별히 한정되지는 않으나 도데실술폰산나트륨이 탄소나노튜브와의 상용성이 뛰어나 분산성을 높일 수 있어 이를 이용하는 것이 바람직하다.

침전물을 수득하는 단계는 상기 분산액에 포함된 상기 탄소나노튜브의 중량 대비 10 내지 50 중량부의 실리카졸을 상기 분산액에 첨가하며 교반 처리하여 생성된 침전물을 수득하는 과정이다. 실리카졸이 분산액에 첨가되면 탄소나노튜브와 실리카졸의 혼합이 이루어지는데, 이 때 산처리 되지 않은 탄소나노튜브를 사용하게 되면 탄소나노튜브와 실리카졸에 포함된 규소산화물이 물리적으로 결합되며, 산처리된 탄소나노튜브를 사용하게 되면 탄소나노튜브와 규소산화물이 화학적으로 결합된다.

열전도성 파우더를 제조하는 단계는 수득된 상기 침전물을 감압 증류하여 열전도성 파우더를 제조하는 과정으로서, 감압 증류를 통해 침전물 속에 포함된 용매를 증발시키고 탄소나노튜브와 규소산화물이 물리적 또는 화학적으로 결합된 열전도성 파우더를 얻게 된다.

수지 용액을 준비하는 단계는 폴리에틸렌-아크릴 공중합 수지를 고형분으로서 10 내지 40 중량부 포함하는 수지 용액을 준비하는 과정으로서, 이 때 바람직하게는 수지 용액의 용매로서 정제수가 이용될 수 있으나, 친수성 용매라면 용매의 종류에는 별다른 제한을 두지 않는다. 폴리에틸렌-아크릴 공중합 수지는 수용성으로서 에멀젼 형태를 가져 코팅액 형성에 바람직하다는 특징을 보인다.

혼합 용액을 준비하는 단계는 상기 수지 용액에 포함된 상기 폴리에틸렌-아크릴 공중합 수지 고형분의 중량 대비로 1 내지 10 중량부의 에폭시계 경화제 및, 0.1 내지 1 중량부의 소포제와 10 내지 40 중량부의 상기 열전도성 파우더를 상기 수지 용액에 첨가하여 혼합 용액을 준비하는 과정이다. 이 때 에폭시계 경화제는 코팅층 피막의 견고성을 높이기 위해 첨가된다. 더하여 소포제는 코팅액을 이용한 코팅 적용 시 거품 발생으로 인한 작업성 저하를 방지하게 위해 첨가되는 것으로서, 종래의 실리콘계 용액 및 이와 유사한 효과를 가지는 소포제가 첨가될 수 있다.

혼합 용액의 고형분을 조절하는 단계는 상기 혼합 용액에 정제수를 첨가하여 상기 혼합 용액에 포함된 전체 고형분을 10 내지 30 중량부로 조절하는 과정으로서, 혼합 용액의 고형분 함량 조절을 통하여 도포성을 높이고 피막 형성이 원활히 일어날 수 있게 함이 바람직하다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체 및 이의 시공방법의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

1 : 바닥면 10 : 난방용 온수관
100 : 지반층 200 : 세라믹 황토볼
300 : 마감층 310 : 하부층
320 : 완충층 330 : 노출층
400 : 바닥재

Claims (13)

1. 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체로서,
   지면에 매설된 난방용 온수관;
   상기 난방용 온수관이 매설된 사이 공간에 충진된 것으로서, 맥반석 파우더 및 황토를 유효 성분으로 포함하는 복수개의 세라믹 황토볼이 충진된 지반층;
   상기 지반층의 상면에 적층된 것으로서, 맥반석 파우더 및 황토 파우더를 포함하는 황토 모르타르가 타설된 마감층;을 포함하되,
   상기 마감층은,
   상기 지반층의 상면에 적층된 것으로서 상기 황토 모르타르에 상기 세라믹 황토볼이 혼합된 하부층 및, 상기 하부층의 상면에 적층되어 외부로 노출되는 것으로서 상기 황토 모르타르로 이루어진 노출층을 포함하고,
   상기 하부층과 상기 노출층 사이에는,
   표면에서 관통 형성된 복수개의 미세관통공을 포함하는 것으로서, 다공성 수지 재질에 금속성 나노 파우더가 함침된 완충층이 더 포함되는 것을 특징으로 하는, 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 세라믹 황토볼은,
   열전도성 재질을 유효 성분으로 포함하는 열전도성 코팅액으로 표면이 코팅 처리된 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체.
3. 삭제
4. 삭제
5. 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체의 시공방법으로서,
   바닥면을 평탄화하는 단계;
   상기 평탄화된 바닥면에 난방용 온수관을 매설하는 단계;
   상기 난방용 온수관 간의 사이 공간에 맥반석 파우더 및 황토를 유효 성분으로 포함하는 복수개의 세라믹 황토볼을 충진하여 지반층을 형성하는 단계;
   상기 지반층의 상면에 맥반석 파우더 및 황토 파우더를 포함하는 황토 모르타르를 타설하여 마감층을 형성하는 단계;를 포함하되,
   상기 지반층을 형성하는 단계와 상기 마감층을 형성하는 단계 사이에는,
   상기 맥반석 파우더 및 상기 황토 파우더를 포함하는 연질 모르타르를 준비하는 단계와, 상기 연질 모르타르에 상기 세라믹 황토볼을 혼합하여 경질 모르타르를 준비하는 단계가 포함되고,
   상기 마감층을 형성하는 단계는,
   상기 지반층의 상면에 상기 경질 모르타르를 타설하여 하부층을 형성하는 단계와, 상기 하부층의 상면에 상기 연질 모르타르를 타설하여 노출층을 형성하는 단계를 포함하며,
   상기 지반층을 형성하는 단계와 상기 마감층을 형성하는 단계 사이에는,
   다공성 폴리우레탄 수지에 금속성 나노 파우더를 함침 처리한 전자파 차폐성 수지 조성물을 제조하는 단계가 포함되고,
   상기 하부층을 형성하는 단계와 상기 노출층을 형성하는 단계 사이에는,
   상기 하부층의 상면에 상기 전자파 차폐성 수지 조성물을 타설하여 완충층을 형성하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는, 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체의 시공방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 5항에 있어서,
   상기 전자파 차폐성 수지 조성물을 제조하는 단계는,
   폴리프로필렌에테르디올 및 폴리부틸렌에테르디올 중 선택된 폴리옥시알킬렌폴리올과 2,4-톨릴렌디이소시아네이트를 1:2 내지 1:3의 당량비로 혼합한 뒤 70 내지 90℃의 질소 분위기 하에서 15 내지 20시간 동안 교반하여 분자 당 말단의 이소시아네이트 기수가 2 내지 4 이내인 우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계;
   상기 우레탄 프리폴리머와 4,4-메틸렌비스(2-클로로아닐린)을 5:1 내지 10:1의 중량비로 혼합하여 액상 수지 혼합물을 제조하는 단계;
   60 내지 200 기압 및 50 내지 100℃의 조건에서 상기 액상 수지 혼합물에 비반응성 기체를 주입하여 고압 중합을 진행하여 1차 중합체를 제조하는 단계;
   1 내지 10 기압 및 20 내지 100℃의 조건에서 상기 1차 중합체를 발포시켜 2차 중합체를 제조하는 단계;
   상기 2차 중합체를 80 내지 100℃에서 1 내지 10시간 동안 건조 처리하여 다공성 수지 중합체를 제조하는 단계;
   은 나노 파우더 5 내지 10 중량부, 알루미늄 나노 파우더 10 내지 15 중량부, 티타늄 나노 파우더 5 내지 10 중량부, 니켈 나노 파우더 5 내지 10 중량부가 정제수에 분산된 파우더 분산액을 제조하는 단계;
   상기 파우더 분산액에 상기 다공성 수지 중합체를 1 내지 5회 함침하는 단계;
   상기 파우더 분산액이 함침된 상기 다공성 수지 중합체를 60 내지 80℃에서 2 내지 4시간 동안 건조 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체의 시공방법.
9. 제 5항에 있어서,
   상기 세라믹 황토볼을 제조하는 단계는,
   맥반석과 황토 및 소성된 패각을 각각 분쇄하여 맥반석 파우더와 황토 파우더 및 소성 패각 파우더를 준비하는 단계와, 상기 황토 파우더 40 내지 70 중량부와 맥반석 파우더 20 내지 40 중량부 및 소성 패각 파우더 10 내지 30 중량부를 혼합하여 파우더 혼합물을 제조하는 단계 및, 상기 파우더 혼합물의 중량 대비로 10 내지 150 중량부의 정제수를 첨가하고 혼합 반죽하여 황토 반죽을 제조하는 단계와, 상기 황토 반죽을 지름 1 내지 80 mm 의 구 형상으로 성형하여 성형 황토볼을 제조하는 단계 및, 상기 성형 황토볼을 200 내지 600℃에서 6 내지 12시간 동안 1차 소성 처리하는 단계와, 상기 1차 소성 처리된 성형 황토볼을 1000 내지 1300℃에서 10 내지 24시간 동안 2차 소성 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체의 시공방법.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 소성된 패각을 제조하는 단계는,
    전복 및 가리비 및 꼬막 및 모시조개 중 적어도 어느 하나로부터 얻어진 패각을 알칼리 환원수를 이용하여 1 내지 5회 세척하는 단계;
    세척된 상기 패각을 20 내지 80℃에서 2 내지 12시간 동안 건조시키는 단계;
    건조된 상기 패각을 700 내지 1000℃에서 2 내지 5시간 동안 가열하여 1차 소성 처리 하는 단계;
    상기 1차 소성된 패각의 30 내지 40 중량%를 분리 수득하는 단계;
    분리 수득되지 않은 상기 1차 소성된 패각을 900 내지 1300℃에서 3 내지 19시간 동안 가열하여 2차 소성 처리하는 단계;
    분리 수득된 상기 1차 소성된 패각과 상기 2차 소성된 패각을 1:1 내지 1:4의 중량비로 혼합하여 소성 패각 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 소성 패각 혼합물을 브로민화도데실트리메틸암모늄으로 계면 활성 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체의 시공방법.
11. 제 9항에 있어서,
    상기 성형 황토볼을 2차 소성 처리하는 단계 후에는,
    2차 소성 처리된 상기 성형 황토볼의 표면에 열전도성 코팅액을 도포하고 건조 처리하여 코팅층을 형성하는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는, 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체의 시공방법.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 열전도성 코팅액을 제조하는 단계는,
    총 탄소나노튜브 조성물 질량 대비로 1 내지 20 중량부의 탄소 불순물을 포함하는 탄소나노튜브를 준비하는 단계;
    상기 탄소나노튜브 5 내지 20 중량부와 정제수 70 내지 90 중량부, 도데실술폰산나트륨 0.1 내지 10 중량부를 혼합하여 분산액을 제조하는 단계;
    상기 분산액에 포함된 상기 탄소나노튜브의 중량 대비 10 내지 50 중량부의 실리카졸을 상기 분산액에 첨가하며 교반 처리하여 생성된 침전물을 수득하는 단계;
    수득된 상기 침전물을 감압 증류하여 열전도성 파우더를 제조하는 단계;
    폴리에틸렌-아크릴 공중합 수지를 고형분으로서 10 내지 40 중량부 포함하는 수지 용액을 준비하는 단계;
    상기 수지 용액에 포함된 상기 폴리에틸렌-아크릴 공중합 수지 고형분의 중량 대비로 1 내지 10 중량부의 에폭시계 경화제 및, 0.1 내지 1 중량부의 소포제와 10 내지 40 중량부의 상기 열전도성 파우더를 상기 수지 용액에 첨가하여 혼합 용액을 준비하는 단계;
    상기 혼합 용액에 정제수를 첨가하여 상기 혼합 용액에 포함된 전체 고형분을 10 내지 30 중량부로 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체의 시공방법.
13. 제 11항에 있어서,
    상기 코팅층을 형성하는 단계는,
    상기 성형 황토볼의 표면에 상기 열전도성 코팅액을 도포하는 단계와,
    상기 열전도성 코팅액이 도포된 상기 성형 황토볼을 100 내지 200℃에서 30분 내지 2시간 동안 저온 소성 처리하여 코팅액을 건조시키는 단계를 1주기로 하되,
    상기 코팅층의 두께가 5 내지 20㎛가 되도록 1 내지 4회 반복 수행하는 것을 특징으로 하는, 맥반석 및 황토를 이용한 온돌 구조체의 시공방법.

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