KR102276166B1 - 미세먼지 제거 기능을 갖는 디자인 콘크리트 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미세먼지 제거 기능을 갖는 디자인 콘크리트 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면에 문양(디자인)이 형성되어 미관이 좋은 동시에 미세먼지 제거 기능을 갖는 미세먼지 제거 기능을 갖는 디자인 콘크리트 패널에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 일면에 문양을 형성하는 다수의 통공을 포함하는 도트 디자인 콘크리트 패널, 상기 도트 디자인 콘크리트 패널의 타면에 구비되고, 플라즈마 생성 반응을 촉진하는 플라즈마 촉매부를 구비한 플라즈마 발생수단 및 상기 플라즈마 발생수단으로부터 플라즈마가 발생하도록 상기 플라즈마 발생수단에 전원을 인가하는 전원 공급수단을 포함한다.
이러한 본 발명은, 일면에 문양을 형성하는 다수의 통공을 포함하는 도트 디자인 콘크리트 패널, 상기 도트 디자인 콘크리트 패널의 타면에 구비되고, 플라즈마 생성 반응을 촉진하는 플라즈마 촉매부를 구비한 플라즈마 발생수단 및 상기 플라즈마 발생수단으로부터 플라즈마가 발생하도록 상기 플라즈마 발생수단에 전원을 인가하는 전원 공급수단을 포함한다.
Description
본 발명은 미세먼지 제거 기능을 갖는 디자인 콘크리트 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면에 문양(디자인)이 형성되어 미관이 좋은 동시에 미세먼지 제거 기능을 갖는 미세먼지 제거 기능을 갖는 디자인 콘크리트 패널에 관한 것이다.
예로부터 건축 구조물을 구성하는 각종 지붕, 기둥 등의 겉면에 화려한 문양을 넣어 건물의 미관을 좋게 하였다. 다시 말해, 각종 토목, 건축구조물의 내ㆍ외면에는 단순히 타일이나 석재 등을 부착하는 방법에서 탈피하여 주변 경관에 따라 다양한 입체 그림이나 무늬를 주어 보다 효과적으로 자연환경을 살릴 수 있는 동시에 아름답게 장식하려는 경향이 있다.
최근에는 건설 재료의 변화로 콘크리트를 이용하여 구조물을 형성하는 경우가 많은데, 콘크리트 구조물의 외면에도 문양을 넣어 건축물의 미관을 좋게 하려는 시도가 이루어지고 있다.
예컨대, 각종 건축구조물의 내ㆍ외벽이나 기둥, 응접실, 학교복도, 결혼식장, 제방공사, 항만공사, 고속도로 및 지하차도의 방음벽, 조경 시설물, 기타 장식 등을 위한 콘크리트 벽면에는 주변 환경과 조화를 이루면서 아름다운 운치가 감돌 수 있도록 다양한 문양을 형성하기 위한 시도가 시행되고 있는 실정이다.
또한 최근에는 대기 중에 부유하는 미세한 입자로 이루어진 미세먼지로 인한 문제가 점점 심각해지고 있다. 이러한 미세먼지의 문제가 대두됨에 따라 미세먼지를 해결하기 위해 실내공기청정기 등이 출시되고 있으나, 실외에서 미세먼지를 제거하지는 못한다.
종래의 기술인 등록특허 제10-1868092호(이하 종래기술)는 문양을 갖는 콘크리트 구조물 시공 방법 및 문양을 갖는 콘크리트 구조물 시공용 거푸집에 관한 것으로, 보다 자세히 설명하면, 상기 문양에 상응하는 음각패턴이 구비되는 판 상의 음각패턴체를 가요성(可撓性) 재료를 조형재료로 하여 3차원 프린터로 프린팅하는 단계와, 상기 콘크리트 구조물의 형상에 상응하여 거푸집을 설치하는 단계와, 상기 표면에 상응하는 상기 거푸집의 내면에 상기 음각패턴체에 부착하는 단계와, 상기 거푸집의 내부에 굳지 않은 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계와, 상기 거푸집을 탈형하는 단계를 포함하여 콘크리트 구조물의 표면에 문양의 형태를 자유롭게 구현할 수 있는 것이다.
그러나 종래의 기술은 실외에서 미세먼지를 제거하지 못한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 콘크리트 표면에 문양을 형성하는 동시에 미세먼지 제거 기능을 갖는 미세먼지 제거 기능을 갖는 디자인 콘크리트 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 비교적 적은 에너지를 활용하여 미세먼지를 제거할 수 있으므로, 에너지 효율이 좋은 미세먼지 제거 기능을 갖는 디자인 콘크리트 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 친환경 에너지를 사용하되, 에너지 사용 비용을 절약할 수 있는 미세먼지 제거 기능을 갖는 디자인 콘크리트 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명은 다음의 구성 및 특징을 갖는다.
본 발명은 일면에 문양을 형성하는 다수의 통공을 포함하는 도트 디자인 콘크리트 패널, 상기 도트 디자인 콘크리트 패널의 타면에 구비되고, 플라즈마 생성 반응을 촉진하는 플라즈마 촉매부를 구비한 플라즈마 발생수단 및 상기 플라즈마 발생수단으로부터 플라즈마가 발생하도록 상기 플라즈마 발생수단에 전원을 인가하는 전원 공급수단을 포함한다.
또한 상기 플라즈마 발생수단은 탄소를 주성분으로 하는 플라즈마 촉매제가 도포된 플라즈마 시트일 수 있다.
또한 상기 전원 공급수단은 태양광을 통해 자가 발전하는 태양광 셀을 포함할 수 있다.
또한 상기 전원 공급수단은, 미세먼지 농도를 측정하는 감지부, 상기 태양광 셀을 통해 생성된 전기에너지를 저장하는 배터리 및 상기 감지부에 의해 측정된 미세먼지 농도와 기 설정된 기준 농도 값을 비교하여 상기 배터리와 상기 플라즈마 발생수단 간의 전기적 연결 여부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 구성 및 특징을 갖는 본 발명은 도트 디자인 콘크리트 패널의 타면에 플라즈마 발생수단을 구비함으로써, 콘크리트 패널이 설치되는 인근 지역의 미관을 개선하며, 플라즈마가 발생하도록 플라즈마 발생수단에 전원을 인가함으로써 미세먼지를 제거할 수 있다는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 플라즈마 발생수단에 플라즈마 촉매제가 도포됨에 따라 플라즈마 촉매제가 도포되지 않을 때와 비교하여 비교적 적은 에너지만을 사용하여 미세먼지 제거를 위한 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
또한 본 발명은 태양광 셀, 배터리, 감지부 및 제어부를 포함함으로써, 친환경 에너지를 사용하되, 미세먼지 농도가 높은 경우에만 태양광을 통해 발생된 에너지를 사용할 수 있게 함으로써, 에너지를 효율적으로 사용하고 비용을 절약할 수 있다는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 패널의 개략적인 분해도이다.
도 2는 콘크리트 패널의 측면도이다.
도 3은 보호막을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 콘크리트 패널의 측면도이다.
도 3은 보호막을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 패널의 개략적인 분해도이고, 도 2는 콘크리트 패널의 측면도이다.
본 콘크리트 패널(1)(미세먼지 제거 기능을 갖는 디자인 콘크리트 패널)은 도트 디자인 콘크리트 패널(11), 플라즈마 발생수단(12) 및 전원 공급수단(13)을 포함한다.
도트 디자인 콘크리트 패널(11)은 일면에 문양을 형성하는 다수의 통공(111)을 포함한다. 다시 말해, 통공(111)은 도트 디자인 콘크리트 패널(11)의 일면에 문양을 형성하도록 도트 디자인 콘크리트 패널(11) 일면 및 타면을 관통하는 것이다.
또한 통공(111)은 도트 디자인 콘크리트 패널(11)의 일면 및 타면을 관통하므로 도트 디자인 콘크리트 패널(11)의 일면이 형성되는 일 측 방향(도 2를 기준으로 9시 방향)에서 도트 디자인 콘크리트 패널(11)의 타면이 형성되는 타 측 방향(도 2를 기준으로 3시 방향)으로, 또는 타 측 방향에서 일 측 방향으로 플라즈마 상태의 이온, 열, 미세먼지 등이 이동될 수 있다.
즉, 통공(111)은 도트 디자인 콘크리트 패널(11)의 일면의 문양을 형성하는 도트(점)이자 플라즈마 상태의 이온, 열, 미세먼지 등이 이동하는 통로이다.
이와 같이, 도트 디자인 콘크리트 패널(11)이 다수의 통공(111)을 포함하여 문양을 형성함으로써, 도트
도트 디자인 콘크리트 패널(11)에 다양한 디자인 구현이 가능하여 콘크리트 패널(1)이 설치되는 인접한 지역의 미관이 개선된다는 이점이 있다.
플라즈마 발생수단(12)은 도트 디자인 패널(11)의 타면에 구비되고, 플라즈마 생성 반응을 촉진하는 플라즈마 촉매부(121)를 구비한다. 보다 자세히 설명하면, 플라즈마 발생수단(12)은 필름 또는 시트로서, 표면에 플라즈마 촉매부(121)를 구비한다. 즉, 플라즈마 촉매부(121)는 탄소를 주성분으로 하는 플라즈마 촉매제가 도포된 플라즈마 시트(또는 필름)인 것이다. 플라즈마 촉매제로는 탄소액, 액상 숯 등이 사용될 수 있다.
이와 같이, 플라즈마 발생수단(12)은 플라즈마 촉매부(121)를 구비함으로써, 비교적 적은 전원을 인가하여도 미세먼지 제거를 위한 플라즈마를 발생시킬 수 있다는 이점이 있다(열을 통해 플라즈마를 발생시키는 경우에도 비교적 적은 열량을 통해 플라즈마를 발생시킬 수 있음은 물론이다).
도 1 및 도 2를 참조하면, 전원 공급수단(13)은 플라즈마 발생수단(12)으로부터 플라즈마가 발생하도록 플라즈마 발생수단(12)에 전원을 인가한다. 전원 공급수단(13)에 의해 플라즈마 발생수단(12)에 전원이 인가되면 플라즈마 발생수단(12) 부근의 기체가 전기적으로 분해되어 이온화된다. 물론 상술하였듯이 플라즈마가 발생하도록 플라즈마 발생수단(12)에 열을 공급하는 열 공급수단(미도시)이 전원 공급수단(13)을 대체하거나 콘크리트 패널(1)에 포함되어 전원 공급수단(13)과 함께 사용될 수 있음은 물론이다.
상술하였듯이, 플라즈마 발생수단(12)은 플라즈마 촉매부(121)를 구비하므로, 전원 공급수단(13)에 의해 비교적 적은 전원(플라즈마 촉매부(121)가 구비되지 않은 상태에서 플라즈마를 발생하도록 플라즈마 발생수단(12)에 인가하는 전원보다 적은 전원)이 인가되어도 플라즈마 발생수단(12) 부근의 기체가 이온화(플라즈마 상태) 되도록 할 수 있다. 전원 공급수단(13)은 예시적으로 플라즈마 발생수단(12)에 전기적으로 연결되어 전압을 인가함으로써, 전류가 발생하도록 하는 것일 수 있다.
여기에서 플라즈마 발생수단(12) 부근의 기체라 함은 플라즈마 발생수단(12)의 일면 및 타면 부근의 기체로서 통공(111) 내측의 기체를 포함할 수 있다. 이렇게 전원 공급수단(13)에 의해 플라즈마 발생수단(12) 부근의 기체가 이온화(플라즈마 상태)됨에 따라 플라즈마 상태의 이온들은 유기화합물, 벤젠 등 각종 유해물질(미세먼지)의 결합을 분해하여 미세먼지를 제거한다. 또한 전원 공급수단(13)에 의해 플라즈마 발생수단(12) 부근의 기체가 이온화될 때 미세먼지의 결합이 분해되어 미세먼지가 제거될 수 있다. 또한 전원 공급수단(13)에 의해 전류가 증가함에 따라 이동하는 전자에 의해 열(저항 열)이 발생하게 되고, 상기 전자와 기체가 충돌함에 따라 플라즈마 발생수단(12)으로부터 열이 발생되어 플라즈마 발생수단(12) 부근의 유해물질의 결합이 깨져 미세먼지가 분해될 수 있다.
이와 같이, 콘크리트 패널(1)은 문양이 형성되어 콘크리트 패널(1)이 설치되는 지역의 미관이 개선되는 동시에 실외 대기 중의 미세먼지를 분해할 수 있다는 이점이 있다. 보다 자세히 설명하면, 도트 디자인 콘크리트 패널(11)을 일 측 방향(도 2를 기준으로 9시 방향)에서 바라봤을 때, 통공(111)을 통해 도트 디자인 콘크리트 패널(11)의 타면(도 2를 기준으로 3시 방향의 면)에 구비된 플라즈마 발생수단(12)을 확인할 수 있는데, 플라즈마 발생수단(12)은 흑색의 플라즈마 촉매부(121)(예시적으로 탄소액, 액상 숯 등)가 도포되므로 비교적 흰색의 도트 디자인 콘크리트 패널(11)에서 플라즈마 발생수단(12)에 의해 도트 디자인 콘크리트 패널(11)의 일 측 방향(도 2를 기준으로 9시 방향)에서 흑색으로 보이는 통공(111)이 형성하는 문양을 보다 뚜렷하게 확인할 수 있다. 즉, 별도의 페인트 작업을 필요로 하지 않고도, 도트 디자인 콘크리트 패널(11)에 통공(111)으로 문양을 형성하는 동시에 타면에 플라즈마 발생수단(12)을 구비하는 것만으로도 도트 디자인 콘크리트 패널(11)의 일 측 방향에서 통공(111)이 형성하는 문양을 보다 쉽게 확인할 수 있는 것이다. 또한 통공(111)을 통해 미세먼지를 포함하는 공기와 플라즈마 상태의 이온들이 도트 디자인 콘크리트 패널(11)을 기준으로 일 측 방향(도 2를 기준으로 9시 방향)에서 타 측 방향(도 2를 기준으로 3시 방향)으로 자유롭게 이동할 수 있으면서, 플라즈마의 미세먼지 제거 효율이 좋으므로 콘크리트 패널(1)의 미세먼지 제거 효율이 좋으며, 전원 공급수단(13)에 의해 플라즈마 발생수단(12)에 전원이 공급되는 경우, 콘크리트 패널(1)이 설치되는 콘크리트 패널(1)의 인접한 지역의 미세먼지를 영구적으로 제거(분해)할 수 있다는 이점이 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전원 공급수단(13)은 태양광을 통해 자가 발전하는 태양광 셀(131)을 포함할 수 있다. 즉, 태양광 셀(131)을 통해 발생하는 전원으로 전원 공급수단(13)이 인가하는 적어도 일부의 전원을 대체함으로써, 플라즈마 발생을 위한 전력소모에 대한 비용을 적어도 일부 절약할 수 있다는 이점이 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전원 공급수단(13)은 미세먼지 농도를 측정하는 감지부(미도시), 태양광 셀(131)을 통해 생성된 전기에너지를 저장하는 배터리(132), 상기 감지부(미도시)에 의해 측정된 미세먼지 농도와 기 설정된 기준 농도 값을 비교하여 배터리(132)와 플라즈마 발생수단(12) 간의 전기적 연결 여부를 제어하는 제어부(133)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하여 예시적으로 설명하면, 태양광 셀(131)을 통해 생성된 전기에너지는 배터리(132)에 저장된다. 즉, 미세먼지가 심한 경우, 날이 흐리거나 밤의 경우(태양광으로 발전양이 적을 경우)에도 배터리(132)에 저장된 전기에너지를 사용하여 전원 공급수단(13)이 인가하는 적어도 일부의 전원을 대체하는 것이다.
또한 감지부(미도시)가 미세먼지 농도를 측정하여, 측정된 미세먼지 농도를 제어부(133)로 송신하면, 제어부(133)는 감지부(미도시)로부터 측정된 미세먼지 농도를 수신하여 기 설정된 기준 농도 값과 비교한다.
예시적으로, 제어부(133)는 상기 감지부(미도시)에 의해 측정된 미세먼지 농도가 기 설정된 기준 농도를 초과할 경우, 배터리(132) 및 플라즈마 발생수단(12)을 전기적으로 상호 연결하도록 스위치(S)를 제어하고, 감지부(미도시)에 의해 측정된 미세먼지 농도가 기 설정된 기준 농도 이하일 경우, 배터리(132) 및 플라즈마 발생수단(12) 간의 전기적 연결을 해제하도록 스위치(S)를 제어하는 것이다. 스위치(S)의 플라즈마 발생수단(12) 및 배터리(132) 간의 전류 흐름 여부를 선택적으로 제어하는 것으로 해당 분야에서 통상적으로 사용되는 것이다.
또한 감지부(미도시)는 콘크리트 패널(1) 또는 콘크리트 패널(1)에 인접한 부분에 위치하는 것이 바람직하다.
여기에서, 제어부(133)에는 통상의 기술자에게 알려진 다양한 제어 구성 또는 컴퓨팅 장치(예를 들면, 컴퓨터, 프로세서 등의 다양한 전자 장치 또는 전자 모듈)가 적용될 수 있다. 예시적으로, 제어부(133)는 그에 포함된 프로그램이나 알고리즘에 따라 생성된 신호나 명령을 스위치(S)에 전달하는 구성일 수 있다. 예를 들어, 제어부(133)는 전원 공급수단(13)에 내재되는 내재적 구성이거나, 전원 공급수단(13)과 이웃하는 위치에 전원 공급수단(13)과는 별도로 구비되어 스위치(S)와 유선 또는 무선으로 연결되는 독립적 구성일 수 있다.
이와 같이, 콘크리트 패널(1)은 감지부(미도시)에 의해 측정된 미세먼지 농도가 기 설정된 기준 농도를 초과할 경우, 배터리(132) 및 플라즈마 발생수단(12)을 전기적으로 상호 연결하도록 스위치(S)를 제어하는 제어부(133)를 포함함으로써, 콘크리트 패널(1)이 설치된 인접 지역의 미세먼지 농도가 높을 경우 전원 공급수단(13)이 플라즈마 수단(12)에 인가하는 적어도 일부의 전원을 배터리(132) 전원(태양광 셀(131)을 통해 생성된 전기에너지)으로 대체할 수 있다. 이를 통해, 미세먼지 농도가 높은 경우에만 선택적으로 태양광 에너지를 사용함으로써, 전력 소모에 대한 비용을 효율적으로 절약할 수 있다는 이점이 있다. 또한 미세먼지 농도가 낮을 경우에는 미세먼지 농도가 높은 때를 대비하여 배터리(132)에 태양광 에너지를 저장하는 과정을 통해 태양광 에너지를 효율적으로 운영할 수 있다는 이점이 있다.
도 3은 보호막을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상술하였듯이, 제어부(133)는 내측에 다양한 제어 구성 또는 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있는데, 제어부(133)는 외부 충격 또는 습기로부터 보호하기 위해 하우징 내측에 구비될 수 있다. 하우징은 적정 수준의 강성을 구비하기 위해 금속 재질 등이 사용될 수 있다. 이러한 하우징은 그 특성상 상시 외부 환경에 노출되기 때문에, 충격, 자상, 침습 등에 의해 파손, 휨, 부식 등이 발생할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제어부(133)는 스위칭(S)을 제어하도록 내측에 다양한 제어 구성 또는 컴퓨팅 장치를 포함하는데, 외부의 충격이나 습기 등으로부터 보호하기 위해 하우징에는 보호막(G)을 더 포함할 수 있다.
즉, 하우징은 외면에 구비되는 보호막(G)을 더 포함하되, 이 보호막(G)은 프레임(13)의 외면에 접하는 침투층(G1), 침투층(G1)의 상부에 구비된 발열층(G2) 및 발열층(G2)의 상부에 구비된 보호층(G3)을 포함할 수 있음을 특징으로 한다.
이러한 보호막(G)은 자체적으로 완충 및 방수 효과가 뛰어날 뿐만 아니라 특히 발열층(G2)에 전기를 인가하면 약 300℃로 발열되어 침투층(G1)이 용융되면서 외면의 미세공이나 미세굴곡 등을 채운 후에 소결됨으로써, 향상된 결합력을 가질 뿐만 아니라 들뜸 현상까지 방지하고, 이를 통해 보다 견고한 보호 및 방수를 제공한다.(첨부된 도면에는 미세공 및 미세굴곡이 과장되게 도시되어 있음)
구체적인 실시예로, 침투층(G1)은 폴리에틸렌 100 중량부 대비, 폴리비닐 아세테이트계 저수축제 20 중량부 및 수소첨가 로젠이스테르 수지와 폴리브텐을 포함하는 점착제 50 중량부를 포함한다.
각 조성물 별로, 폴리에틸렌은 석유의 나프타로부터 분취되는 구성으로, 열가소성 수지로서 첨가되며, 방수성이 우수하다는 점과 약 130℃ 내외의 녹는점을 가진다는 점에서 채택되었다. 상기 침투층(G1)의 각 조성물은 이 폴리에틸렌 100 중량부를 기준으로 결정된다.
그리고 폴리비닐 아세테이트계 저수축제는 침투층(G1)의 소결 시에 과도하게 수축되어 들뜸이 발생하는 현상을 방지하기 위한 수축방지제로서 첨가된다. 이러한 폴리비닐 아세테이트계 저수축제는 20 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위 미만인 경우 수축 방지 효과가 부족하고, 상기 범위를 초과하는 경우 소결이 잘되지 않는 문제가 있다.
그리고 점착제는 침투층(G1)에 점착성을 부여하여 미세공, 미세굴곡 등에의 결착력을 강화하기 위해 첨가되는데, 특히 수소첨가 로젠이스테르 수지(Hydrogenated ester of Resin)와 폴리브텐(Polybutene)을 포함한다. 수소첨가 로젠이스테르는 초기점착성을 부여하면서 소결 후의 내열성이 기여하고, 폴리브텐은 점착성질을 부여한다. 이러한 점착제는 50 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위 미만인 경우 점착력이 저하되고, 상기 범위를 초과하는 경우 소결 후의 점착성이 급격하게 하락하는 문제가 있다.
상기 침투층(G1)은 폴리에틸렌이 용융될 수 있는 130℃ 이상의 온도 하에서 각 조성물들을 폴리에틸렌 용액에 투입하여 교반한 다음 소결하여 형성한다.
다음으로, 발열층(G2)은 이산화루테늄 100 중량부 대비, 은 200 중량부 및 이산화티타늄과 이규화몰리브덴을 포함하는 기능성 결착제 200 중량부를 포함한다. 이러한 발열층(G2)을 페이스트의 형태로 침투층(G1) 상부에 도포 시공되는 것을 특징으로 한다.
각 조성물 별로, 이산화루테늄은 백금족의 전이금속으로, 페이스트 형태의 발열층(G2)을 구성하기 위해 분말 형태로 구비된다. 이러한 이산화루테늄은 과도하게 사용되는 경우 발열온도가 너무 과하여 후술하는 보호층(G3)을 손상시킬 수 있기 때문에 발열층(G2) 전체 조성물 대비 20 중량%를 넘지 않는 것이 바람직하다. 상기 발열층(G2)의 각 조성물은 이 이산화루테늄 100 중량부를 기준으로 결정된다.
그리고 은(Ag)은 이산화루테늄과 마찬가지로 전이금속으로, 역시 페이스트 형태의 발열층(G2)을 구성하기 위해 분말 형태로 구비된다. 이러한 은은 200 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위 미만으로 사용되는 경우 발열층(G2)이 전류 생성을 위한 충분히 낮은 저항값을 가지기 어려우며, 상기 범위를 초과하여 사용되는 경우 발열 온도가 과도해지는 문제가 있다.
그리고 기능성 결착제는 이산화루테늄 및 은의 결합을 위해 첨가되며, 부가적으로 구성 간의 분산을 용이하게 함과 더불어 발열 포화 시간 단축 및 발열 효과 지속을 제공한다. 기능성 결착제는 이산화티타늄과 이규화몰리브덴을 포함하는데, 이산화티타늄은 발열 효과 지속에 기여하고, 특히 이규화몰리브덴은 몰리브덴과 실리콘의 몰비가 1:2로 이루어진 화합물로서, 높은 융점을 가져 발열층(G2)의 발열 시에 발열층(G2)이 용융되는 것을 방지하고, 고온 하에서 실리카를 형성하여 발열 효과 지속은 물론 발열 포화시간을 상당히 단축시킨다. 이러한 기능성 결착제는 200 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위 미만으로 사용되는 경우 효과 발현이 부족하고, 상기 범위를 초과하여 사용되는 경우 고온 발열 시의 전기 흐름이 불안정해지는 문제가 발생한다.
상기 발열층(G2)은 에틸렌글리콜(테르펜), 부틸칼비톨, 에틸셀로솔브, 에틸벤젠, 이소프로필벤젠, 메틸에틸케톤, 디옥산, 아세톤, 시클로헥사논, 3-메톡시부틸 아세테이트 등과 같은 유기용매에 상기 조성물들을 혼합한 후 혼련 과정을 거쳐 제조된다.
다음으로, 보호층(G3)은 부틸 합성고무 100 중량부 대비, 탄산칼슘과 벤토나이트를 포함하는 충진제 300 중량부, 나프텐 오일 100중량부 및 바륨알루미네이트와 지르코니아를 포함하는 내열제 50 중량부를 포함한다.
각 조성물 별로, 부틸 합성고무는 적정 내한성과 내열성을 갖고, 비교적 고탄성을 구비하며, 단열 효과가 우수하다는 점에서 채용되었다. 상기 보호층(G3)은 부틸 합성고무 100 중량부를 기준으로 결정된다.
그리고 충진제는 탄산칼슘과 벤토나이트를 포함하는데, 탄산칼슘은 방수성을 부가하기 위해 사용되며, 벤토나이트는 양이온 교환능이 상대적으로 우수하여 견고한 결합이 가능하고, 보호층(G3)에 크랙이 발생하는 경우, 흡습을 통해 팽창하면서 누수를 막는 효과를 갖는다. 특히 충진제는 모두 결합력이 우수한 조성물로 구성되어 보호층(G3)과 침투층(G1) 간의 융화가 훌륭하게 이루어질 수 있다. 이러한 충진제는 특별히 그 사용량이 한정되지는 않으나, 결합력 증대 및 경제성 측면에서 300 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.
그리고 나프텐 오일은 가소제로서 첨가되며, 고온에서의 증발 손실이 적고, 내한성이 우수하며, 탄성유지 효과를 부가할 수 있다는 점에서 채용되었다. 이러한 나프텐 오일은 100 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위 미만으로 사용되는 경우 유연성 및 시공성이 저하되고, 상기 범위를 초과하여 사용되는 경우 점도가 과도하게 저하되어 발열층(G2)의 동작 시에 흘러내림이 발생하고 또한 보호층(G3)의 울음 현상이 발생하게 된다.
그리고 내열제는 발열층(G2)의 발열에 보호층(G3)이 용융되지 않고 견딜 수 있도록 내열 특성을 부가하기 위해 첨가되며, 특히 보호층(G3)이 300℃ 이상의 고온에서도 견딜 수 있도록 한다. 상기 내열제는 바륨알루미네이트와 지르코니아를 포함하는데, 바룸알루미네이트는 지르코니아를 기타 조성물과 결합시키는 결합재로서 부가되고, 지르코니아는 녹는점이 약 2700℃로, 급격한 온도 변화에 대한 저항성이 우수하며, 최소 1000 ℃ 이상의 고온 하에서도 낮은 열전도도와 내열성 및 내화성을 통해 보호층(G3)이 견딜 수 있도록 하기 위해 부가된다. 특히 상기 내열제에 의하여 보호층(G3)은 복수의 내부 기공을 갖게 되고, 이러한 기공들은 열전도도를 낮추고 내열성을 부가하게 된다. 이러한 내열제는 50 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 상기 범위를 벗어나 사용되는 경우 내열 특성이 오히려 저하되는 현상이 나타났다.
상기 보호층(G3)은 각 조성물을 분말형태로 구비하여 나프텐 오일에 혼화하는 방식으로 제조되며, 필요에 따라 소정의 기능성 첨가제를 더 포함할 수도 있다.
상기 보호막(G)의 시공에 관한 실시예로, 미세공과 미세굴곡을 형성한 시험용 블록에 침투층(G1)을 적층하고, 그 상부에 발열층(G2)을 도포한 후, 그 상부에 보호층(G3)을 적층한 다음, 발열층(G2)에 전기를 인가하여 보호막(G)을 형성하였다. 보호막(G)이 형성된 시험용 블록을 잘라 단면을 확대 관찰한 결과, 미세공과 미세굴곡 내에 침투층(G1)이 침투되어 경화된 것을 확인할 수 있었다. 또한 형성된 보호막(G)에 크로스-컷(cross-cut) 시험, 스크래칭 시험, 물 분사를 통한 내부 침습도 시험을 수행한 결과, 박리율은 0.5% 미만이었으며, 파손율은 3% 미만이었고, 내부 침습이 전혀 검출되지 않았다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
콘크리트 패널: 1
도트 디자인 콘크리트 패널: 11
플라즈마 발생수단: 12
플라즈마 촉매부: 121
전원 공급수단: 13
태양광 셀: 131
배터리: 132
제어부: 133
도트 디자인 콘크리트 패널: 11
플라즈마 발생수단: 12
플라즈마 촉매부: 121
전원 공급수단: 13
태양광 셀: 131
배터리: 132
제어부: 133
Claims (4)
- 일면에 문양을 형성하는 다수의 통공을 포함하는 도트 디자인 콘크리트 패널;
상기 도트 디자인 콘크리트 패널의 타면에 구비되고, 플라즈마 생성 반응을 촉진하는 플라즈마 촉매부를 구비한 플라즈마 발생수단; 및
상기 플라즈마 발생수단으로부터 플라즈마가 발생하도록 상기 플라즈마 발생수단에 전원을 인가하는 전원 공급수단;
를 포함하고,
상기 플라즈마 발생수단은 탄소를 주성분으로 하는 플라즈마 촉매제가 도포된 플라즈마 시트이고,
상기 플라즈마 촉매제는 탄소액이고,
상기 전원 공급수단은 태양광을 통해 자가 발전하는 태양광 셀을 포함하고,
상기 전원 공급수단은,
미세먼지 농도를 측정하는 감지부,
상기 태양광 셀을 통해 생성된 전기에너지를 저장하는 배터리 및
상기 감지부에 의해 측정된 미세먼지 농도와 기 설정된 기준 농도 값을 비교하여 상기 배터리와 상기 플라즈마 발생수단 간의 전기적 연결 여부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 패널. - 삭제
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190061936A KR102276166B1 (ko) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | 미세먼지 제거 기능을 갖는 디자인 콘크리트 패널 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190061936A KR102276166B1 (ko) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | 미세먼지 제거 기능을 갖는 디자인 콘크리트 패널 |
Publications (2)
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| KR20200136196A KR20200136196A (ko) | 2020-12-07 |
| KR102276166B1 true KR102276166B1 (ko) | 2021-07-12 |
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ID=73791379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020190061936A KR102276166B1 (ko) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | 미세먼지 제거 기능을 갖는 디자인 콘크리트 패널 |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR101060513B1 (ko) | 2010-10-25 | 2011-08-30 | (주)평화엔지니어링 | 대기오염물질제거 기능을 구비한 다기능 도로시설물 |
| KR101850301B1 (ko) * | 2017-11-29 | 2018-04-19 | 김동섭 | 공기 정화 기능을 갖는 벽체용 패널 및 그를 포함하는 차량 |
| KR101943797B1 (ko) | 2018-07-10 | 2019-01-30 | 주식회사 비앤디네트웍스 | 유해물질 분해기능을 구비한 폴타입 도로구조물 |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
2019
- 2019-05-27 KR KR1020190061936A patent/KR102276166B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101943797B1 (ko) | 2018-07-10 | 2019-01-30 | 주식회사 비앤디네트웍스 | 유해물질 분해기능을 구비한 폴타입 도로구조물 |
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