KR101938858B1 - 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 황토모르타르 및 편백볼로 이루어진다.
상기의 성분으로 이루어지는 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물은 편백볼이 함유되어 황토모르타르의 과도한 조기경화가 억제되기 때문에 시공과정에서 바닥재의 균열이나 부풀어오름 현상이 개선되며, 편백볼에서 방출되는 피톤치드 성분으로 인해 인체에 유익한 효과를 나타낸다.

Description

편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물 {LOESS COMPOSITION FOR ONDOL FLOORING CONTAINING CYPRESS WOODEN BALL}

개시된 내용은 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 편백볼이 함유되어 황토모르타르의 과도한 조기경화가 억제되기 때문에 시공과정에서 바닥재의 균열이나 부풀어오름 현상이 개선되며, 편백볼에서 방출되는 피톤치드 성분으로 인해 인체에 유익한 효과를 나타내는 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물에 관한 것이다.

21세기가 들어 건축분야는 대량생산 체제가 구축되고, 고층빌딩의 건설이 늘어나면서 비약적으로 발전했는데, 한국의 경우는 아파트가 주거의 형태로 발전하였으며, 아파트의 바닥을 이루는 대분의 재질은 강도와 편리성, 경제성 등을 고려하여 시멘트 모르타르가 주로 사용된다.

시멘트 모르타르의 경우는 석회성분이 첨가되어 물을 만나면 발열이 되는 수화현상에 의해 염화칼륨 등의 독성을 지닌 성분이 10년 이상 지속적으로 방출되고, 지나치게 조밀한 시멘트 입자에 의하여 공기를 순환시키지 못함으로써 통기가 불량하고 습도가 높아지며 실내에 세균이나 곰팡이가 쉽게 증식될 수 있는 문제점이 있었다.

최근에는 황토의 질감을 그대로 느낄 수 있으며 친환경적 제품을 표방한 황토모르타르가 개발되어 실내 내장용 표면마감재로 사용되고 있다. 하지만 대부분의 황토를 이용한 시공공법에서는 초기 가열시간이 시멘트 모르타르에 비해서 2 내지 5배 소요될 정도로 매우 느린데, 그 이유는 시멘트 모르타르는 수화작용을 하는 석회성분 등이 포함되어 경화가 진행되나 순수 황토를 이용한 시공은 물만을 가지고 경화가 진행되기 때문이다.

또한, 황토모르타르는 난방배관을 이용해 난방을 할 경우에 시멘트 모르타르에 비해서 가열되는 시간이 매우 더딘 단점이 있었다.

상기의 문제점을 해소하기 위해 한국특허공개 제10-2010-0005254호에는 종래의 황토를 이용한 공법에 비해서 빨리 가열되고, 축열성능을 높이기 위해서 황토에 유리로 된 원형 구체의 형상을 지닌 그라스비드를 첨가한 "글라스 비드를 이용하여 축열성능을 향상시킨 황토의 시공방법"이 기재되어 있다.

그러나, 상기의 선행기술은 조기경화 유도에 의해 황토모르타르를 시공하는 과정에서 균열이 쉽게 발생하며, 시공된 황토모르타르가 부풀어 오르는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

개시된 내용은 편백볼이 함유되어 황토모르타르의 과도한 조기경화가 억제되기 때문에 시공과정에서 바닥재의 균열이나 부풀어오름 현상이 개선되며, 편백볼에서 방출되는 피톤치드 성분으로 인해 인체에 유익한 효과를 나타내는 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물을 제공하는 것이다.

하나의 실 실시예로서 이 개시의 내용은 황토모르타르 및 편백볼로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물에 대해 기술하고 있다.

바람직하기로는, 상기 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물은 황토모르타르 100 중량부 및 편백볼 10 내지 50 중량부로 이루어질 수 있다.

더 바람직하기로는, 상기 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물에는 상기 황토 조성물에 함유된 황토모르타르 100 중량부 대비 보강제 1 내지 3 중량부가 더 함유되며, 상기 보강제는 산화알루미늄으로 이루어질 수 있다.

더욱 바람직하기로는, 상기 편백볼은 편백나무 분말 100 중량부 및 천연접착제 20 내지 40 중량부로 이루어질 수 있다.

더욱 더 바람직하기로는, 상기 편백볼은 0.1 내지 0.5 밀리미터의 직경을 나타내는 것일 수 있다.

더욱 더 바람직하기로는, 상기 편백나무 분말은 수분함량이 15 내지 25 질량%인 것일 수 있다.

더욱 더 바람직하기로는, 상기 천연접착제는 찹쌀풀, 로진, 녹말풀, 아교, 어교, 부레풀, 카세인, 알긴산나트륨, 옻 및 밀랍으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어질 수 있다.

이상에서와 같은 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물은 편백볼이 함유되어 황토모르타르의 과도한 조기경화가 억제되기 때문에 시공과정에서 균열이나 부풀어오름 현상이 개선되며, 편백볼에서 방출되는 피톤치드 성분으로 인해 인체에 유익한 효과를 나타낸다.

도 1은 개시된 일 실시예에 따른 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물로 시공된 바닥재의 단면을 나타낸 계략도이다.
도 2는 개시된 다른 실시예에 따른 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물로 시공된 바닥재의 단면을 나타낸 계략도이다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

개시된 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물은 황토모르타르 및 편백볼로 이루어지며, 황토모르타르 100 중량부 및 편백볼 10 내지 50 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 황토모르타르는 개시된 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물의 주재료가 되는 성분으로, 통상적으로 판매되고 있는 황토모르타르를 사용할 수 있는데, 일 예로, 황토에 골재, 소석회, 무수석고, 접착제, 증점제, 유동화제, 응결지연제 및 물 등을 혼합하여 제조될 수 있다.

황토는 주로 가는 모래로 구성되어 있으며 다량의 탄산칼슘을 함유하고 있ㄴ는데, 상기 탄산칼슘에 의해 쉽게 부서지지 않는 점력을 지니고 물을 가하면 찰흙으로 변하는 성질이 있다.

황토의 다양한 효능을 살펴보면, 황토는 열 또는 자연광에 의해 인체에 유익한 원적외선을 방출하며, 습할 때 수분을 흡수하고, 건조할 때 수분을 방출하여 습도조절기능이 우수할 뿐만 아니라, 여러 가지의 유익한 성분이 함유되어 냄새와 노폐물을 제거할 수 있으며, 인체노화의 원인이 되는 과산화지질을 중화 내지 희석시켜 체질을 개선하고 노화를 억제하는 기능이 수행한다.

또한, 복사난방에 의한 열 전달로 저온에서도 체감온도가 높고 원적외선이 인체에 흡수되면 공진공명작용 및 자기발열 현상을 일으켜 약 30％ 정도의 에너지 절감효과를 기대할 수 있다

상기의 효과를 나타내는 황토가 함유된 황토모르타르는 항곰팡이 성능이 우수하며, 탈취 효과를 나타내고, 발열 효과가 우수하기 때문에, 약 40℃의 열을 공급한 경우에 시멘트 모르타르의 최고 방열온도는 34.2℃인데 비해 황토 모르타르의 최고 방열온도는 39.6℃를 나타내기 때문에, 실내온도를 오랜 기간 일정하게 유지시켜 주는 효과를 나타낸다.

이 외에도, 황토모르타르에서는 황토가 함유됨으로 인해 방출되는 원적외선으로 인해 혈액순환을 촉진시키고 신진대사를 왕성하게 하며, 체내 독소를 제거하고 통증을 완화하여 관절염, 근육통 및 요통 등을 개선하며, 체내 노폐물을 분해할 뿐만 아니라, 염증과 아토피성 피부염을 개선하는 효과를 나타낸다.

상기 편백볼은 10 내지 50 중량부가 함유되며, 상기 황토모르타르를 바닥면에 타설하는 과정에서 투입되어 혼합되는데, 편백나무 분말 100 중량부 및 천연접착제 20 내지 40 중량부로 이루어진다.

상기 편백볼은 바닥난방을 시공하는 과정에서 황토모르타르의 과도한 조기경화를 억제하여 시공과정이나 시공 후에 바닥면에서 균열이나 부풀어오름 현상이 발생하지 않도록 하며, 편백볼에 함유된 편백나무 분말로 인해 인체에 유익한 피톤치드 성분이 방출되어 사용자의 건강을 증진시키는 바닥재를 제공하는 역할을 한다.

편백나무는 많은 양의 피톤치드(phyton cide)를 발산하는데, 상기 피톤치드(Phytoncide)는 그리스어로 '식물' 을 의미하는 Phyton=Plant(식물)과 '살균력'을 의미하는 Cide=Killer(살인자)를 합성한 말로서 "식물이 분비하는 살균 물질" 이라는 뜻이다. 이 단어는 1930년 레닌그라드대학의 B. P. 토킹(Tokin) 교수가 마늘이나 양파 소나무 등에서 나오는 냄새나는 물질이 아메바 등 원생동물과 장티푸스, 이질 및 결핵균 등을 죽인다는 사실을 발견하고, 이런 현상을 일으키는 물질을 피톤치드라고 명명한 이후 사용된 것으로 알려져 있다.

이러한 피톤치드가 주목을 끄는 것은 자신을 위협하는 각종 해충, 병균, 곰팡이 및 박테리아 등에게는 킬러의 역할을 하지만, 인간에게는 도리어 이롭게 작용한다는 점이다. 상기 피톤치드는 화학합성 물질이 아닌 천연물질이고, 인간의 신체에 무리 없이 흡수되며, 인간에게 해로운 균들을 선택적으로 살균한다. 또한, 피톤치드는 항균작용, 소취작용, 진정작용 및 스트레스 해소 작용 등 수많은 기능을 하는 것으로 알려져 있다.

또한, 피톤치드는 알파피넨, 사비넨, 베타피넨, 시멘 및 리모넨 등 수목 해충과 각종 균으로부터 자신을 방어하기 위해 공기 중에 발산하는 천연 항균물질로 아토피성 피부염 치료제와 대체의학 분야에서 활발하게 연구되어 주성분인 테르펜(Terpene) 계통의 유기화합물이 살균, 항균, 진정, 탈취, 스트레스 해소, 알레르기 및 피부질환의 면역기능증대, 집먼지진드기 퇴치 및 기피효과 등 인체에 유익한 다양한 작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 특히, 편백나무는 상기의 피톤치드 성분을 가장 많이 방출하는 것으로 알려져 있다.

상기의 효능을 나타내는 편백나무 분말은 수분함량이 15 내지 25 질량%로 조절된 것을 사용하는 것이 바람직한데, 상기 범위의 수분함량을 나타내는 편백나무 분말에 함유된 수분이 황토모르타르의 과도한 조기경화를 억제하여, 조기경화로 인해 발생하는 바닥재의 균열이나 부풀어오름 현상을 개선하게 된다.

상기 편백나무 분말의 수분함량이 15 질량% 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 편백나무 분말의 수분함량이 25 질량%를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 지나친 수분으로 인해 바닥재의 경화가 더디게 진행되며, 기계적 물성이 저하될 수 있다.

또한, 상기 편백나무 분말은 상기의 수분함량을 나타내도록 편백나무를 건조한 후에, 대패 등을 이용하여 분말화하는 과정을 통해 제공될 수 있다.

또한, 상기 천연접착제는 상기 편백나무 분말을 결속시키는 바인더의 역할을 하여 편백나무 분말을 일정한 입자크기를 갖는 볼의 형태로 제조할 수 있도록 하는 데, 찹쌀풀, 로진, 녹말풀, 아교, 어교, 부레풀, 카세인, 알긴산나트륨, 옻 및 밀랍으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기에 나열된 천연성분으로 이루어지는 천연접착제로 제조된 편백볼은 편백나무가 나타내는 효능 외에 인체에 무해한 접착제 성분으로 제조되어 인체에 악영향을 미치는 성분이 방출되지 않기 때문에 친환경적인 바닥재를 제공할 수 있도록 하는 역할을 한다.

또한, 상기의 성분으로 이루어지는 편백볼은 단순히 편백나무 분말을 황토모르타르에 직접 혼합하는 경우에 발생할 수 있는 뭉침현상 등으로 인해 황토모르타르에 편백나무 분말이 고르게 분산될 수 없는 문제점을 해소하는 효과를 나타내는데, 직경이 0.1 내지 0.5 밀리미터인 볼의 형태로 사용되는 것이 바람직하다.

상기 편백볼의 직경이 0.1 밀리미터 미만이면 상기 황토모르타르에 편백볼이 고르게 분산되지 못하기 때문에, 균일한 물성을 나타내는 바닥재를 제공할 수 없으며, 상기 편백볼의 직경이 0.5 밀리미터를 초과하게 되면 황토모르타르를 타설하는 과정에서 편백볼이 황토모르타르의 바닥면으로 침전되는 현상이 발생할 수 있다.

상기와 같이 편백볼이 함유된 황토모르타르로 바닥면을 시공하게 되면, 바닥면의 내측과 표면이 통기성 입체구조 내지 통기성 층상구조로 이루어져 단열구조를 이루는 연속된 셀 구조가 형성되기 때문에, 습도조절, 결로방지, 탈취 및 원적외선 방사와 보온기능을 나타내며, 원적외선의 발산을 통해 콘크리트 물질의 독성 감소시킬 수 있다.

또한, 황토에서 방출되는 원적외선에 의한 효과뿐만 아니라 편백나무에서 방출되는 피톤치드로 인해 사용자에게 청량감을 더해줄 수 있으며 각종 해로운 균들을 효과적으로 살균할 수 있고, 집먼지진드기의 생육 저해 효과, 유해전자파의 차단, 단열 및 내화성 및 아토피 피부염의 치료효과가 우수하며, 편백나무의 섬유질로 이루어져 있어 공기층과 다공적 구조인 황토가 층층이 형성되어 탁월한 단열효과와 방음이 뛰어나며, 숲속의 향기와 흙내음이 풍기는 자연친화적이고 경량화된 바닥재를 제공할 수 있다.

도한, 편백나무 분말을 사용함으로 인해 편백나무의 섬유질이 습기를 효과적으로 차단하고 충격을 흡수하여 바닥재의 내구성을 향상시킴과 동시에 소음을 줄이는 효과가 있으며 우수한 단열효과를 나타내는 바닥재가 제공된다.

또한, 상기 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물에는 상기 황토 조성물에 함유된 황토모르타르 100 중량부 대비 보강제 1 내지 3 중량부가 더 함유될 수도 있는데, 상기 보강제는 산화알루미늄으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 보강제로 사용되는 산화알루미늄은 황토모르타르의 각종 물성을 현저하게 개선시키는데, 특히 초기 강도를 상당히 증진시키며 중장기적으로는 황토모르타르 조직을 치밀하게 하여 내구성이 향상된 바닥재가 제공될 수 있도록 하는 역할을 한다.

상기 보강제의 함량이 1 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 보강제의 함량이 3 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 제조비용을 증가시키게 된다.

따라서, 개시된 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물은 편백볼이 함유되어 황토모르타르의 과도한 조기경화가 억제되기 때문에 시공과정에서 균열이나 부풀어오름 현상이 개선되며, 편백볼에서 방출되는 피톤치드 성분으로 인해 인체에 유익한 효과를 나타내며, 화학약품 등이 함유되지 않아 친환경적인 효과를 나타낸다.

10 ; 황토모르타르
20 ; 편백볼
30 ; 보강제

Claims (7)

1. 황토모르타르 100 중량부, 편백볼 10 내지 50 중량부 및 보강제 1 내지 3 중량부로 이루어지며,
   상기 편백볼은 0.1 내지 0.5 밀리미터의 직경을 나타내고,
   상기 보강제는 산화알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 편백볼은 편백나무 분말 100 중량부 및 천연접착제 20 내지 40 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물.
   
5. 삭제
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 편백나무 분말은 수분함량이 15 내지 25 질량%인 것을 특징으로 하는 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물.
   
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 천연접착제는 찹쌀풀, 로진, 녹말풀, 아교, 어교, 부레풀, 카세인, 알긴산나트륨, 옻 및 밀랍으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편백볼이 함유된 난방바닥재용 황토 조성물.

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