KR102212317B1 - 건축 자재용 동판의 제조방법 - Google Patents

건축 자재용 동판의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 가공대상 동판의 표면에 외력을 가하면서 가공대상 동판의 표면 형상을 변형하는 단계, 가공대상 동판의 표면에 열을 가하는 단계, 가공대상 동판의 표면을 닦아 이물질을 제거하는 단계를 포함하는 건축 자재용 동판의 제조방법을 제공한다.

Description

건축 자재용 동판의 제조방법{Manufacturing Method of Copper Plate for Building Materials}
본 발명은, 건축물의 지붕 자재나 각종 내외장재에 적용되는 동판에 여러가지 색상을 가지도록 가공하는 건축 자재용 동판의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 동판은 반영구적인 수명과 완벽한 방수, 재질의 경량성 및 가공과 시공의 간편성과 더불어 고풍스러운 아름다운 색상으로 서구에서는 최적의 건축 자재로 사용된다. 특히, 동판은 시간이 경과함에 따라 표면이 녹청색으로 산화되어 고풍스런 건축미를 갖게 된다.
따라서, 서울역사 지붕이나 국회의사당 지붕과 같은 공공건물 혹은 기념관 등의 지붕에도 동판으로 시공하였으며, 근래에는 빌라 등 일반 주택 등에 이르기 까지 동판을 건축자재로 폭 넓게 적용하고 있다.
이러한, 동판은 산화 과정에서 특유의 색상을 표출하는 사이클을 가지고 있어, 자연 상태에서 30 ~ 35년 이상의 기간이 경과되면 자연색으로는 더 이상 변하지 않는 청아한 파스텔 톤의 녹청색으로 변하여 고풍스럽고 우아한 분위기를 연출하게 된다.
이때, 동판 표면에 형성되는 녹색을 띤 산화피막은 여러 화합물이 복합된 것으로 동판에 밀착되어 대기부식과 자연풍에 강한 저항력을 갖게 된다. 또한, 동판의 표면에 생성된 산화피막 간에는 상호 응집력이 생겨 완벽한 방수를 가능케 할 뿐만 아니라 그 색상이 맑고 청아하여 건축 자재 중 특히 고급 지붕자재로의 선호도가 높다.
그러나 시공 초기에는 동판의 원래 색상인 붉은 색상으로 되어 미관상 좋지 않고, 햇빛에 반사시 눈부심이 심하게 되며, 적어도 5년은 지나야 밤색의 동판으로 산화되고, 청아한 녹청색으로 산화되기 까지는 30 ~ 35년이 걸려야 되기 때문에 장시간이 소요되는 결점이 있어 건물의 시공 당시 산화된 아름다운 색상을 갖기를 원하는 건축주와 시공자의 요구에 부응하지 못하게 되는 문제점이 있다.
이러한, 문제점을 해결하고자 동판의 표면에 인위적으로 산화가 이루어지도록 부식액을 이용하여 동판의 표면을 부식시키는 방법이 적용되고 있으나, 부식액의 사용 및 부식액 세척으로 인해 환경 오염 및 제조공정이 번거롭고, 부식된 동판의 표면 전체에 일괄적으로 산화가 일어남으로써 색상의 변화가 다양하지 못한 문제점이 있다.
이같은, 건축 자재용 동판의 제조방법에 대한 기술은, 대한민국공개특허 제10-2003-0088550(2003.11.20)에 제시된다.
본 발명은, 동판의 표면에 다양한 색상의 변화가 발생되게 함과 더불어 제조시 환경오염이 없으면서 제조공정을 단순화하여 제조를 용이하게 할 수 있는 건축 자재용 동판의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 가공대상 동판의 표면에 외력을 가하면서 가공대상 동판의 표면 형상을 변형하는 단계, 상기 가공대상 동판의 표면에 열을 가하면서 가공대상 동판의 표면을 변색하는 단계, 상기 가공대상 동판의 표면을 닦아 이물질을 제거하는 단계;를 포함하는 건축 자재용 동판의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 가공대상 동판의 표면에 외력을 가하면서 가공대상 동판의 표면 형상을 변형하는 단계는, 가공대상 동판을 부직포 위에 안착시킨 상태에서 망치로 가공대상 동판의 표면을 타격할 수 있다.
또한, 상기 가공대상 동판의 표면에 열을 가하면서 가공대상 동판의 표면을 변색하는 단계는, 상기 가공대상 동판의 표면을 토치에서 발생하는 불꽃과 접촉되게 하며, 상기 토치에서 발생하는 불꽃 온도 1000 ~ 1500℃에서 1m2 당 1 ~ 5초 가열이 이루어지도록 위치를 이동시키면서 가공대상 동판의 표면을 가열되게 할 수 있다.
또한, 상기 가공대상 동판의 표면을 닦는 단계를 수행한 후에는, 가공대상 동판의 표면에 코팅제를 도포할 수 있다.
또한, 상기 가공대상 동판의 표면에 불꽃 온도 700 ~ 800℃ 가열시 주황색으로 변색하고, 상기 가공대상 동판의 표면에 불꽃 온도 800 ~ 1000℃ 가열시 초록색으로 변색하며, 상기 가공대상 동판의 표면에 불꽃 온도 1000 ~ 1200℃ 가열시 파란색으로 변색하고, 상기 가공대상 동판의 표면에 불꽃 온도 1200 ~ 1500℃ 가열시 회색으로 변색할 수 있다.
본 발명에 따른 건축 자재용 동판의 제조방법은, 가공대상 동판의 표면 형상을 변형시킨 후, 변형된 표면 부분에 열을 가해 변색이 발생되게 함으로써, 제조공정이 간단하면서 오염물질의 발생이 없으며, 다양한 색감 구현과 더불어 다양한 각도에서 빛의 반사가 이루어지면서 입체감을 증대시켜 우수한 미감을 제공할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축 자재용 동판의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 S100단계에 따른 가공대상 동판의 상태 사진이다.
도 3은 도 1에 나타낸 S110단계에 따른 가공대상 동판의 상태 사진이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축 자재용 동판의 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 건축 자재용 동판의 제조방법을 설명하면, 먼저, 일정 규격의 가공대상 동판을 준비한 후, 가공대상 동판의 표면 형상을 변형한다(S100). 이때, 가공대상 동판은 건축물에 설치될 용도에 따라 다양한 형상 및 두께로 구성될 수 있다. 그리고, 가공대상 동판의 표면 형상을 변형은 외력을 가공대상 동판에 가하게 되는데, 보다 상세하게는 작업자에 의해 고무 망치로 가공대상 동판의 일측면 표면에 대한 타격을 통해 이루어지게 된다. 도 2와 같이, 작업자에 의한 타격을 통해 가공대상 동판의 일측면 표면에 대한 형상 변형이 발생할 경우, 불규칙한 변형이 이루어지게 되면서 가공대상 동판의 일측면 표면에 대한 다양한 형상을 가질 수 있게 하여, 빛의 반사방향에 따라 다양한 볼륨감을 가질 수 있게 한다. 여기서, 가공대상 동판은 고무 망치로 타격하기 전에 지지부재 상에 안착 배치하게 되는데, 이때 지지부재는 가공대상 동판의 타격시 타격력이 가공대상 동판에 안정적으로 전달되면서 가공대상 동판의 형상 변형이 안정적으로 이루어질 수 있도록 연성을 가지는 부재로 형성될 수 있다. 즉, 지지부재는 대략 15 ~ 20cm의 두께를 가지는 천이나 부직포일 수 있으나, 이에 한정하지 않고 고무나 연성을 가지는 합성수지판으로 적용될 수도 있다.
이같이, 상기 가공대상 동판의 일측면 표면에 대한 형상 변형 전에 가공대상 동판의 일측면 표면에 대한 선처리작업을 수행할 수 있다. 즉, 가공대상 동판의 일측면 표면에 대해 그라인더를 이용하여 스크래치를 발생시킬 수도 있다. 이러한, 가공대상 동판의 스크래치는 이후 가공대상 동판의 일측면 표면에 열을 가할 경우, 가공대상 동판의 일측면 표면의 요철을 통한 빛의 반사시 좀 더 다양한 색상 변화가 이루어질 수 있게 한다. 더불어, 가공대상 동판의 타측면 표면에 대해 그라인더를 이용하여 스크래치를 발생시킬 수도 있다. 이같이, 가공대상 동판의 타측면 표면의 스크래치는 건축물의 벽체 구조물에 부착 설치시 접촉면적을 증대시켜 안정적인 결합상태로 유지될 수 있게 한다.
이러한, 상기 가공대상 동판의 일측면 표면에 대한 표면 형상을 변형시킨 후에는, 가공대상 동판의 표면에 열을 가하면서 표면에 변색이 발생되게 한다(S110). 즉, 도 3과 같이 가공대상 동판의 일측면 표면에 대한 가열을 통해 가공대상 동판의 일측면 표면에서 초록색, 파란색, 주황색 외에 다양한 색상을 구현되게 한다. 더불어, 가공대상 동판의 일측면 표면에 대한 가열은 가공대상 동판의 자체 성질을 일부 변화시키는 바, 가공대상 동판의 표면 일측면의 가열 위치에 따라 산화되는 속도가 달라지게 하면서 이후 다양한 색상의 변화가 이루어질 수 있게 한다.
여기서, 가공대상 동판의 일측면 표면에 대한 가열은 토치에서 발생하는 불꽃과 접촉되게 함으로써 수행한다. 이때 토치에서 발생하는 불꽃 온도는 1000 ~ 1500℃의 온도에서 1m2 당 1 ~ 5초 동안 가공대상 동판의 일측면에 대한 가열이 이루어지도록 토치 위치를 이동시키면서 불꽃이 접촉되게 한다. 만약, 가공대상 동판의 일측면 표면에 접촉되는 토치의 불꽃이 1초 미만으로 접촉될 경우 가공대상 동판의 변색이 발생하기 어렵게 되며, 5초를 초과할 경우 원래 구현하고자 하는 색상으로 변색되지 않고 회색으로 변색된 후 가공대상 동판의 물성 자체도 변형될 수 있다. 여기서, 상기 가공대상 동판의 표면에 불꽃 온도 700 ~ 800℃ 가열시 주황색으로 변색하고, 상기 가공대상 동판의 표면에 불꽃 온도 800 ~ 1000℃ 가열시 초록색으로 변색하며, 상기 가공대상 동판의 표면에 불꽃 온도 1000 ~ 1200℃ 가열시 파란색으로 변색하고, 상기 가공대상 동판의 표면에 불꽃 온도 1200 ~ 1500℃ 가열시 회색으로 변색이 이루어지게 된다.
이같이, 상기 가공대상 동판의 일측면 표면에 대한 가열이 완료된 후에는, 가공대상 동판의 일측면 표면에 그을음과 같은 이물질을 닦아 제거한다(S120). 즉, 헝겊이나 면직물을 통해 가공대상 동판의 일측면 표면을 닦아 가공대상 동판에 구현된 변색 부분의 색상을 깨끗한 상태가 되게 한다.
이러한, 상기 가공대상 동판의 일측면 표면에 그을음과 같은 이물질을 닦아 제거한 후에는, 가공대상 동판의 일측면 표면에 투명한 코팅제를 도포하는 작업을 추가적으로 수행할 수도 있다. 이러한, 코팅제는 열이 가해지면서 변색된 가공대상 동판의 일측면 표면에 대해 변색 부분을 반영구적으로 보존할 수 있게 한다. 또한, 가공대상 동판의 일측면 표면에는 오일을 도포할 수 있는데, 이러한, 오일은 변색된 동판의 일측면 표면에 대한 산화속도를 느리게 하면서 동판의 일측면 표면이 시간에 의한 변색이 서서히 발생할 수 있도록 하여 미감을 증대시킬 수 있게 한다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 건축 자재용 동판의 제조방법은, 가공대상 동판의 표면 형상을 변형시킨 후, 변형된 표면 부분에 열을 가해 변색이 발생되게 함으로써, 제조공정이 간단하면서 오염물질의 발생이 없으며, 다양한 색감 구현과 더불어 다양한 각도에서 빛의 반사가 이루어지면서 입체감을 증대시켜 우수한 미감을 제공할 수 있게 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 가공대상 동판의 표면에 외력을 가하면서 가공대상 동판의 표면 형상을 변형하는 단계와;
    상기 가공대상 동판의 표면에 열을 가하면서 가공대상 동판의 표면을 변색하는 단계; 및
    상기 가공대상 동판의 표면을 닦아 이물질을 제거하는 단계;를 포함하며,
    상기 가공대상 동판의 표면에 열을 가하면서 가공대상 동판의 표면을 변색하는 단계는,
    상기 가공대상 동판의 표면을 토치에서 발생하는 불꽃과 접촉되게 하며,
    상기 토치에서 발생하는 불꽃 온도 1000 ~ 1500℃에서 1m2 당 1 ~ 5초 가열이 이루어지도록 위치를 이동시키면서 가공대상 동판의 표면을 가열되게 하는 건축 자재용 동판의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가공대상 동판의 표면에 외력을 가하면서 가공대상 동판의 표면 형상을 변형하는 단계는, 가공대상 동판을 부직포 위에 안착시킨 상태에서 망치로 가공대상 동판의 표면을 타격하는 건축 자재용 동판의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 가공대상 동판의 표면을 닦는 단계를 수행한 후에는, 가공대상 동판의 표면에 코팅제를 도포하는 단계를 더 포함하는 건축 자재용 동판의 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 가공대상 동판의 표면에 불꽃 온도 700 ~ 800℃ 가열시 주황색으로 변색하고,
    상기 가공대상 동판의 표면에 불꽃 온도 800 ~ 1000℃ 가열시 초록색으로 변색하며,
    상기 가공대상 동판의 표면에 불꽃 온도 1000 ~ 1200℃ 가열시 파란색으로 변색하고,
    상기 가공대상 동판의 표면에 불꽃 온도 1200 ~ 1500℃ 가열시 회색으로 변색하는 건축 자재용 동판의 제조방법.
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