KR102318697B1 - Solar power generating facility using thermally shielding member - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전 설비에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 바닥면에 기초한 지지대에 의해 설치되며 양면 발전이 가능한 태양광 모듈과, 바닥면 상부에 구비되는 광반사 부재를 포함하고, 광반사 부재가 태양으로부터 방사되어 광반사 부재에 입사되는 일사 에너지를 반사시키게 됨에 따라 광반사 부재에서 반사된 일사 에너지를 이용한 추가발전을 통해 발전 효율이 증가하게 되고, 나아가 광반사 부재에 의해 발전 설비의 온도 상승이 억제되어 발전 효율이 더욱 향상될 수 있는 태양광 발전 설비에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic power generation facility, and more particularly, includes a photovoltaic module installed by a support based on a floor and capable of double-sided power generation, and a light reflecting member provided on the upper portion of the floor, the light reflecting member comprising: As the solar energy emitted from the sun and incident on the light reflecting member is reflected, the power generation efficiency is increased through additional power generation using the solar energy reflected from the light reflecting member, and further, the temperature rise of the power generation facility is increased by the light reflecting member It relates to a solar power generation facility that can be suppressed to further improve power generation efficiency.
일반적으로, 대부분의 태양광모듈은 단면만 사용하게 제작된 것으로, 모듈 상부에서만 태양광을 받을 수 있게 설치된다. 이와 같은 단면 태양광모듈로 많은 전기를 생산하려면 태양광모듈을 넓게 설치하여야 하는데, 이에 따른 넓은 발전소 부재 매입비용과 설치비용이 소요되고, 이에 따른 환경파괴 문제도 대두되고 있다.In general, most photovoltaic modules are manufactured to use only a single section, and are installed so as to receive sunlight only on the upper part of the module. In order to produce a lot of electricity with such a single-sided photovoltaic module, it is necessary to install a wide photovoltaic module. Accordingly, a wide power plant member purchase cost and installation cost are required, and the environmental destruction problem is also emerging.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 세계 각국은 발전효율 1~2%를 향상시키기 위해 많은 시간과 비용을 투자하여 연구하고 있으나, 가까운 시일 안에 획기적으로 발전효율을 높이는 태양광모듈 개발에는 상당히 어려운 문제점이 있다.In order to solve this problem, countries around the world are investing a lot of time and money in research to improve the power generation efficiency by 1~2%, but there is a very difficult problem in developing a solar module that dramatically increases the power generation efficiency in the near future. .
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 바닥면에 기초한 지지대에 의해 설치되며 양면 발전이 가능한 태양광 모듈과, 바닥면 상부에 구비되는 광반사 부재를 포함하고, 광반사 부재가 태양으로부터 방사되어 광반사 부재에 입사되는 일사 에너지를 반사시키게 됨에 따라 광반사 부재에서 반사된 일사 에너지를 이용하여 추가발전을 통해 발전 효율이 증가하게 되고, 나아가 광반사 부재에 의해 발전 설비의 온도 상승이 억제되어 발전 효율이 더욱 향상될 수 있는 태양광 발전 설비를 제공하는 것에 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and includes a photovoltaic module installed by a support based on the floor and capable of double-sided power generation, and a light reflecting member provided on the upper portion of the floor, and the light reflecting member is As the solar energy emitted from the sun and incident on the light reflecting member is reflected, the power generation efficiency is increased through additional power generation using the solar energy reflected from the light reflecting member, and further, the temperature of the power generation facility is increased by the light reflecting member It is an object of this suppression to provide a photovoltaic power generation facility in which power generation efficiency can be further improved.
본 발명의 일 예에 따른 태양광 발전 설비는, 바닥면에 기초한 지지대에 의해 설치되며, 양면 발전이 가능한 태양광 모듈; 및 상기 바닥면 상부에 구비되는 광반사 부재;를 포함하고, 상기 광반사 부재는, 태양으로부터 방사되어 상기 광반사 부재에 입사되는 일사 에너지를 반사시킬 수 있다.Photovoltaic power generation facility according to an example of the present invention is installed by a support based on the floor, a photovoltaic module capable of double-sided power generation; and a light reflecting member provided on the bottom surface, wherein the light reflecting member may reflect solar energy emitted from the sun and incident on the light reflecting member.
상기 광반사 부재는, 평균 입경이 0.5 내지 0.8 μm이고, 비표면적이 5 내지 9 m^2/g이며, 구형도가 0.8 이상인 실리카 입자; 루타일 입자; 및 에멀젼 수지;를 포함할 수 있다.The light reflective member may include silica particles having an average particle diameter of 0.5 to 0.8 μm, a specific surface area of 5 to 9 m^2/g, and a sphericity of 0.8 or more; rutile particles; and an emulsion resin.
상기 광반사 부재는, 광반사 페인트 또는 광반사 시트지 중 하나 이상일 수 있다.The light reflecting member may be at least one of light reflecting paint or light reflecting sheet paper.
상기 광반사 페인트 및/또는 상기 광반사 시트지는, 상기 바닥면 상에 직접 페인팅되거나 상기 바닥면 상에 직접 부착될 수 있다.The light reflective paint and/or the light reflective sheet may be directly painted on the bottom surface or directly attached to the bottom surface.
상기 광반사 부재는 밝은 색상일 수 있다.The light reflection member may have a bright color.
상기 광반사 부재는, 가시광선 영역 및 근적외선 영역의 일사 반사율이 60% 이상일 수 있다.The light reflective member may have a solar reflectance of 60% or more in a visible ray region and a near infrared region.
상기 광반사 부재는 어두운 색상일 수 있다.The light reflection member may have a dark color.
상기 광반사 부재는, 가시광선 영역 및 근적외선 영역의 일사 반사율이 40% 이상일 수 있다.The light reflective member may have a solar reflectance of 40% or more in a visible ray region and a near infrared region.
상기 바닥면 상부에 구비되는 판부재;를 더 포함하고, 상기 광반사 페인트 및/또는 상기 광반사 시트지는, 상기 판부재 상에 페인팅되거나 상기 바닥판 상에 부착될 수 있다.It further includes; a plate member provided on the bottom surface, the light reflective paint and/or the light reflective sheet paper may be painted on the plate member or attached to the bottom plate.
상기 태양광 모듈은, 비결정질계 박막형 모듈일 수 있다.The solar module may be an amorphous thin film type module.
상기 태양광 모듈은, 상면 및 하면에 각각 결정질계 모듈이 구비되는 양면형 결정질계 모듈일 수 있다.The solar module may be a double-sided crystalline module in which a crystalline module is provided on an upper surface and a lower surface, respectively.
본 발명에 의하면, 양면 발전이 가능한 태양광 모듈 하부쪽에 광반사 부재가 구비됨에 따라, 태양으로부터 직접 조사되는 태양광은 양면 태양광 모듈의 상면으로 직접 흡수되어 발전될 수 있고, 태양광 모듈 주변으로 조사되는 태양광은 광반사 부재에 의해 반사되어 양면 태양광 모듈의 하면으로 입사됨에 따라 추가발전이 이루어져, 태양광 발전 효율이 극대화될 수 있다.According to the present invention, as the light reflecting member is provided on the lower side of the photovoltaic module capable of double-sided power generation, sunlight irradiated directly from the sun can be directly absorbed and generated by the upper surface of the double-sided photovoltaic module, and can be generated around the photovoltaic module. The irradiated sunlight is reflected by the light reflective member and is incident on the lower surface of the double-sided solar module to generate additional power, thereby maximizing the solar power generation efficiency.
또한, 광반사 부재가 바닥면 상에 구비됨에 따라 발전 설비 자체의 온도 상승이 억제됨으로써, 태양광 발전 효율이 더욱 증가될 수 있다. 나아가, 건물 옥상 등에 태양광 발전 설비가 설치될 경우, 건물의 내부 온도 상승까지 억제시킬 수 있는 부가적인 효과가 있다.In addition, as the light reflection member is provided on the floor surface, the temperature rise of the power generation facility itself is suppressed, so that the solar power generation efficiency can be further increased. Furthermore, when a photovoltaic power generation facility is installed on the roof of a building, there is an additional effect of suppressing an increase in the internal temperature of the building.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 태양광 발전 설비를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 광반사 부재의 일사 반사율과 발전 설비의 추가 발전량의 관계를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다른 예에 따른 태양광 발전 설비를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 예에 따른 비결정질계 박막형 모듈의 측면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 광반사 페인트의 광반사 도막의 파장대역 반사율을 도시한 것이다.1 shows a solar power generation facility according to an example of the present invention.
Figure 2 shows the relationship between the solar reflectance of the light reflecting member according to the present invention and the amount of additional power generation of the power generation facility.
3 shows a solar power generation facility according to another example of the present invention.
4 shows a side view of an amorphous thin film-type module according to an example of the present invention.
5 is a graph showing the reflectance in the wavelength band of the light reflective coating film of the light reflective paint according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 태양광 발전 설비를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 태양광 발전 설비(10)는 태양광 모듈(200) 및 광반사 부재(300)를 포함하며, 태양광 발전 설비(10)가 설치되는 바닥면(100)을 더 포함할 수 있다.1 shows a photovoltaic power generation facility according to an example of the present invention, the photovoltaic
바닥면(100)은 태양광 모듈(200)이 설치되고 광반사 부재(300)가 구비되기 위한 기초 바닥면으로서, 임야, 전답 또는 건물 옥상 등의 바닥면에 해당할 수 있다.The
태양광 모듈(200)은 지지대(250)에 의해 설치되며, 지지대(250)를 통해 바닥면(100) 상에서 바닥면(100)과 소정 거리 이격 설치된 것으로, 태양광을 이용하여 전기를 생산할 수 있게 하는 태양광 셀 다수개가 구비될 수 있다. 태양광 셀의 발전 방법은 상용화된 공지 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.The
태양광 모듈(200)은 양면 발전이 가능하며, 양면 발전이란 배경기술에서 상술한 바와 같이 단면만을 이용하는 태양광 모듈과 대비하여, 단면이 아닌 양면이 모두 태양광 발전에 이용가능한 것을 의미한다. 이를 위해, 본 발명의 태양광 모듈(200)은 상면과 하면에 각각 태양광 셀이 구비될 수 있다. 또는, 후술하는 바와 같이 태양광이 투과 가능한 비결정질계 박막형 모듈일 수 있으며, 이 경우에는 박막형 모듈 자체가 양면 발전이 가능한 것일 수 있다.The
광반사 부재(300)는 바닥면(100) 상부에 구비되는 것으로, 광반사 부재(300)는 태양으로부터 방사되어 광반사 부재에 입사되는 일사 에너지를 반사시킨다.The
일사 에너지란 태양으로부터의 방사 에너지를 의미하는 것으로, 본 발명의 광반사 부재(300)는 태양의 방사 에너지 자체를 반사시켜 광반사 부재(300)로 일사 에너지가 흡수되는 것을 차단하며, 구체적으로 가시광선 영역대(약 300nm~780mn)의 태양광을 반사시킴과 동시에, 근적외선 영역대(약 700nm~2500nm)의 태양광을 함께 반사시킨다. Solar energy means radiant energy from the sun, and the light
지표면에 도달하는 태양광의 절반 정도는 가시광선이고, 나머지는 중 대부분은 적외선이다. 보다 구체적으로, 지표면에 도달하는 일사 에너지 1,004W/m^2 중에서, 가시광선이 445W/m^2, 적외선이 527W/m^2, 그리고 자외선이 32W/m^2 정도로 분포되며, 나아가 태양광은 적외선 중에서 대부분 근적외선에 해당한다. 본 발명의 광반사 부재(300)는 이와 같은 태양광 중 대부분을 차지하는 가시광선과 근적외선을 반사시킬 수 있다.About half of the sunlight that reaches the earth's surface is visible light, and most of the rest is infrared. More specifically, out of 1,004W/m^2 of solar energy reaching the earth's surface, visible light is 445W/m^2, infrared light is 527W/m^2, and ultraviolet light is about 32W/m^2, and furthermore, sunlight Most of the infrared rays correspond to near-infrared rays. The
본 발명에 의하면, 양면 발전이 가능한 태양광 모듈 하부쪽에 광반사 부재가 구비됨에 따라, 태양으로부터 직접 조사되는 태양광은 태양광 모듈의 상면으로 직접 흡수되어 발전될 수 있고, 태양광 모듈 주변으로 조사되어 바닥면으로 입사되는 태양광은 광반사 부재에 의해 반사되어 태양광 모듈의 하면으로 입사됨에 따라 추가 발전이 이루어질 수 있다. 이에 따라 태양광 발전 설비의 발전 효율이 극대화될 수 있다.According to the present invention, as the light reflecting member is provided on the lower side of the photovoltaic module capable of double-sided power generation, sunlight irradiated directly from the sun can be directly absorbed into the upper surface of the photovoltaic module and generated, and irradiated to the periphery of the photovoltaic module As the sunlight incident on the bottom surface is reflected by the light reflection member and is incident on the lower surface of the solar module, additional power generation can be made. Accordingly, the power generation efficiency of the solar power generation facility can be maximized.
도 2는 본 발명에 따른 광반사 부재의 일사 반사율과 발전 설비의 추가 발전량의 관계를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 광반사 부재의 일사반사율이 증가될수록 추가발전량이 증가됨을 알 수 있으며, 일사반사율이 40% 이상인 경우 추가 발전량이 15% 이상이 되어 면적 대비 발전 효율이 확연히 증가하게 됨을 알 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 광반사 부재의 일사 반사율은 40% 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 60% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상일 수 있다. 이때, 후술하는 바와 같이 일사 반사율이 40% 이상인 경우는 광반사 부재가 어두운 색상일 경우에 해당할 수 있으며, 60% 이상인 경우는 광반사 부재가 밝은 색상일 경우에 해당할 수 있다.Figure 2 shows the relationship between the solar reflectance of the light reflective member according to the present invention and the amount of additional power generation of the power generation facility. If it is 40% or more, it can be seen that the additional power generation amount is 15% or more, which significantly increases the power generation efficiency compared to the area. As such, the solar reflectance of the light reflecting member of the present invention is preferably 40% or more, more preferably 60% or more, and still more preferably 80% or more. In this case, as will be described later, when the solar reflectance is 40% or more, it may correspond to a case in which the light reflection member has a dark color, and when it is 60% or more, it may correspond to a case in which the light reflection member has a bright color.
나아가, 본 발명에 의하면 바닥면 상에 광반사 부재가 구비됨에 따라, 발전 설비 자체의 온도 상승을 억제시킬 수 있다. 즉, 광반사 부재는 일사 에너지 자체를 차단시켜 열의 흡수와 방출을 현저하게 낮추기 때문에, 광반사 부재가 구비되는 바닥면은 온도 변화가 크지 않아, 뜨거운 낮에도 태양광 발전 설비 즉 태양광 모듈의 온도가 과도하게 상승되는 것을 막을 수 있다. 태양광 모듈의 온도가 상승하면 발전 효율이 낮아지게 되는데, 본 발명에 의하면 이와 같이 광반사 부재에 의해 태양광 모듈의 온도가 상승하는 것이 억제되기 때문에, 발전 설비의 발전 효율이 더욱 증가하게 될 수 있다. 또한, 건물 옥상 등에 발전 설비가 설치될 경우, 건물 옥상 바닥면에 광반사 부재가 구비됨에 따라 태양으로부터 직사광선이 조사되는 옥상의 온도 상승이 억제되어, 건물의 내부 온도 상승을 방지할 수 있는 부가적인 효과도 있다.Furthermore, according to the present invention, as the light reflection member is provided on the floor surface, it is possible to suppress the temperature rise of the power generation facility itself. That is, since the light reflecting member blocks solar energy itself to significantly lower the absorption and emission of heat, the temperature change of the floor surface provided with the light reflecting member is not large, so the temperature of the solar power generation facility, that is, the solar module even during a hot day can be prevented from rising excessively. When the temperature of the photovoltaic module rises, the power generation efficiency is lowered. According to the present invention, since the temperature rise of the photovoltaic module is suppressed by the light reflecting member as described above, the power generation efficiency of the power generation facility can be further increased. have. In addition, when a power generation facility is installed on the roof of a building, the temperature rise of the roof irradiated with direct sunlight from the sun is suppressed as a light reflective member is provided on the floor surface of the building roof, thereby preventing the increase in the internal temperature of the building. There is an effect.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described.
본 발명의 광반사 부재는 광반사 페인트이거나, 광반사 시트지일 수 있으며, 광반사 시트지는 필름 형태 또는 방수 기능을 갖춘 매트 또는 매스틱형 제품에 접착제를 직접 붙여놓은 형태이거나 접착성능을 갖는 재료를 칠하여 부착할 수 있다. 이와 같은 광반사 부재는, 광반사 페인트인 경우 바닥면 상, 즉 바닥면 표면에 직접 페인팅될 수 있고, 광반사 시트지의 경우 바닥면 상에 직접 부착될 수 있으며, 바닥면 상의 일정 영역에는 광반사 페인트가 페인팅되고 다른 영역에는 광반사 시트지가 부착될 수도 있다. 단, 광반사 페인트와 광반사 시트지는 광반사 부재의 한 형태를 설명하기 위한 것으로, 이에 한정되는 것은 아니며 광반사 부재를 바닥면 상에 구비하기 위한 다양한 방법이 적용 가능함은 물론이다. 또한 광반사 부재가 구비되는 범위는 일정 영역으로 한정되는 것은 아니나, 태양광 모듈이 설치되는 면적 모두를 포함하도록 태양광 모듈이 설치되는 면적보다 크게 구비되는 것이 바람직하다.The light reflective member of the present invention may be light reflective paint or light reflective sheet paper, and the light reflective sheet may be in the form of a film or in the form of directly pasting an adhesive to a mat or mastic-type product with a waterproof function, or a material having adhesive performance. It can be painted and attached. In the case of light reflective paint, the light reflective member may be directly painted on the floor surface, that is, on the floor surface, and in the case of light reflective sheet paper, it may be directly attached to the floor surface. The paint may be painted and a light reflective sheet may be attached to other areas. However, the light reflective paint and the light reflective sheet are for describing one form of the light reflective member, and the present invention is not limited thereto, and various methods for providing the light reflective member on the floor surface are applicable. In addition, the range in which the light reflective member is provided is not limited to a certain area, but it is preferable that the photovoltaic module is provided larger than the area in which the photovoltaic module is installed to include all of the area in which the photovoltaic module is installed.
여기서, 광반사 페인트는 밝은 색상 페인트이고, 광반사 시트지는 밝은 색상 시트지일 수 있다. 밝은 색상이란 명도나 채도가 높은 색을 의미하는 것으로, 대표적으로 흰색, 밝은 회색 등이 이에 해당할 수 있다. 흰색은 특히 태양광의 가시광선 영역의 반사율이 매우 높으므로, 이와 같이 흰색의 광반사 페인트 내지 광반사 시트지를 광반사 부재로 하여 바닥면 상에 구비하게 되면, 바닥면 상의 광반사 부재에 의해 반사되어 태양광 모듈의 하면으로 입사되는 태양광, 특히 가시광선 영역대의 태양광량이 많아져 발전 설비의 발전 효율이 증가될 수 있다.Here, the light reflective paint may be a bright color paint, and the light reflective sheet may be a bright color sheet. A bright color means a color with high brightness or saturation, and may be representative of white, light gray, or the like. In particular, white has a very high reflectance in the visible ray region of sunlight. Thus, when white light reflective paint or light reflective sheet paper is provided on the floor as a light reflective member, it is reflected by the light reflective member on the floor. The amount of sunlight incident on the lower surface of the photovoltaic module, particularly in the visible ray region, increases, so that the power generation efficiency of the power generation facility can be increased.
단 이에 한정되는 것은 아니며, 광반사 페인트 내지 광반사 시트지는 어두운 색상을 가질수도 있다. 어두운 색상은 밝은 색상과 대비되는 색으로 명도나 채도가 낮은 색으로서, 대표적으로 검정색, 진한 회색 등이 이에 해당할 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and light reflective paint or light reflective sheet paper may have a dark color. A dark color is a color contrasting with a light color, and is a color with low brightness or saturation, and may typically correspond to black or dark gray.
광반사 부재, 즉 광반사 페인트 또는 광반사 시트지가 어두운 색상을 가지는 경우 일사 반사율은 40% 이상이 될 수 있고, 밝은 색상을 가지는 경우 일사 반사율은 60% 이상이 될 수 있다. 어두운 색상은 밝은 색상에 비해 알베도가 작고, 특히 가시광선의 반사율이 작기 때문에 밝은 색상에 비해 일사 반사율이 작을 수 있다. 그러나, 태양광 발전 설비 자체 또는 설비 주변의 미관 등을 고려하여 다양한 색상의 광반사 부재를 적용할 수 있는 장점이 있다.When the light reflective member, that is, light reflective paint or light reflective sheet paper has a dark color, the solar reflectance may be 40% or more, and if it has a bright color, the solar reflectance may be 60% or more. Dark colors have a smaller albedo than bright colors, and in particular, since the reflectance of visible light is small, solar reflectance may be lower than that of bright colors. However, there is an advantage in that light reflection members of various colors can be applied in consideration of the appearance of the photovoltaic power generation facility itself or the surroundings of the facility.
단, 광반사 부재가 어두운 색상을 가져 가시광선의 반사율이 다소 낮은 경우에도, 상술한 바와 같이 본 발명의 광반사 부재는 태양광 전체 에너지의 절반 이상에 해당하는 적외선 영역에서의 반사율은 여전히 높게 형성될 수 있고, 이에 따라 태양광 발전 설비의 온도가 상승하는 것을 억제하는 기능은 그대로 유지할 수 있다. 이로 인해 태양광 발전 설비의 온도 상승되어 발전 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과가 그대로 유지될 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 태양광 모듈이 비결정질계 박막형 모듈인 경우에는 적외선 반사율이 높은 것으로도 일정량 이상의 추가 발전량을 확보할 수 있다.However, even when the light reflecting member has a dark color and the reflectance of visible light is somewhat low, as described above, the light reflecting member of the present invention has a high reflectance in the infrared region corresponding to more than half of the total energy of sunlight. and, accordingly, the function of suppressing the temperature increase of the solar power generation facility can be maintained as it is. As a result, the effect of preventing a decrease in power generation efficiency due to an increase in the temperature of the photovoltaic power generation facility may be maintained. In addition, as will be described later, when the solar module is an amorphous thin film module, it is possible to secure additional power generation by a certain amount or more even with a high infrared reflectance.
도 3은 본 발명의 다른 예에 따른 태양광 발전 설비를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 예에 따르면 바닥면(100) 상부에 구비되는 판부재(400)를 더 포함할 수 있다. 그리고 광반사 부재(300)가 광반사 페인트인 경우 판부재(400) 상에 페인팅될 수 있고, 광반사 시트지인 경우 판부재(400) 상에 부착될 수 있다. 이와 같은 판부재(400)는 바닥면에 직접 페인트를 칠하거나 시트지를 부착하기 어려운 경우(예를 들어, 임야 또는 전답과 같이 바닥면이 흙으로 이루어진 경우)에 추가적으로 구비될 수 있다.3 is a view showing a photovoltaic power generation facility according to another example of the present invention, according to another example of the present invention as shown, it may further include a
판부재(400)는 도시하지는 않았으나, 판부재(400)를 고정하는 별도의 고정부재를 통해 바닥면 상에 직접 고정되거나, 또는 태양광 모듈의 지지대(250)를 이용하여 고정될 수 있으며, 또는 별도의 판부재 지지대를 통해 고정될 수도 있다. 이와 같이 판부재(400)는 바닥면과 밀착되도록 배치될 수 있고, 또는 바닥면으로부터 일정 거리 이격되어 배치될 수도 있다.Although not shown, the
여기서, 판부재(400)는 밝은 색상의 반사광 판일 수 있으며, 이때 판부재 상에 페인팅 되는 광반사 페인트는 투명 색상 페인트이거나, 판부재 상에 부착되는 광반사 시트지는 투명 색상 시트지일 수 있다. 이와 같이 밝은 색상의 반사광 판 상에 투명 색상의 광반사 페인트 내지 광반사 시트지가 구비됨에 따라, 가시광선 영역의 태양광 반사율과 적외선 영역의 일사반사율이 모두 증가되어 상술한 바와 같이 발전효율 증가와 함께 발전 설비의 온도 억제가 동시에 가능해질 수 있다. Here, the
한편 광반사 부재(300)가 투명 색상을 가지는 경우 반드시 판부재(400)가 필요한 것은 아니며, 예를 들어 건물의 옥상 등에 발전 설비(10)가 설치되는 경우 이미 건물 옥상에 밝은 색상의 페인트가 칠해져 있을 때에는 투명 색상의 반사 페인트 내지 반사 시트지만을 페인트 상에 페인팅하거나 부착할 수 있다.On the other hand, when the light
한편, 본 발명에 있어서, 상술한 양면 발전이 가능한 태양광 모듈은, 모든 영역대의 태양광을 흡수함과 동시에 빛의 투과가 가능한 비결정질계 박막형 모듈일 수 있다. 비결정질계 박막형 모듈은 예를 들어 실리콘 박막형 태양광 셀을 포함하는 것으로, 실리콘 웨이퍼 대신 유리, 플라스틱 또는 금속판을 웨이퍼로 사용하여 양면에 광흡수층 물질을 아주 얇게 도포하여 제작되는 것일 수 있다. 비결정질계 박막형 모듈은 가격이 저렴하여 경제적으로 유리하며, 그 자체로 빛의 투과가 가능하고 양면에 광흡수층 물질이 도포되어 있기 때문에, 후술하는 결정질계 태양광 모듈이 상면과 하면 모두에 태양광 셀이 구비되어야 하는 것과 달리 일면에만 태양광 셀을 구비해도 양면 발전이 가능해져 발전 설비의 전체 부피를 줄일 수 있는 장점이 있다. On the other hand, in the present invention, the photovoltaic module capable of double-sided power generation as described above may be an amorphous thin-film module capable of absorbing sunlight in all areas and transmitting light at the same time. The amorphous thin film module includes, for example, a silicon thin film solar cell, and may be manufactured by using a glass, plastic, or metal plate as a wafer instead of a silicon wafer and coating a light absorption layer material very thinly on both surfaces. The amorphous thin film module is economically advantageous because of its low price, and since it is possible to transmit light by itself and the light absorption layer material is applied on both sides, the crystalline solar module to be described later is a photovoltaic cell on both the upper and lower surfaces. Unlike this to be provided, even if a photovoltaic cell is provided on only one side, double-sided power generation is possible, thereby reducing the overall volume of the power generation facility.
도 4는 비결정질계 박막형 모듈의 측면도를 나타낸 것으로, 태양광 모듈이 박막형 모듈인 경우에 발전량이 증가되는 원리를 나타낸다. 박막형 모듈인 경우에는, 모듈의 상부로 직접 조사되는 태양광(①)과, 모듈 주변으로 입사되어 광반사 부재에 의해 반사되어 모듈의 하부로 입사되는 태양광(②) 이외에도, 모듈의 상부로 직접 조사되는 태양광(③-1) 중 모듈에 흡수되지 않고 투과되는 태양광이 광반사 부재에 의해 반사되어 모듈의 하부로 태양광(③-2)이 다시 입사되어 발전으로 전환될 수 있기 때문에, 발전 효율이 더욱 증가할 수 있다. 여기서, 모듈 상부로 직접 조사되는 태양광 중 모듈을 투과하는 태양광은 가시광선에 비해 파장이 긴 적외선의 비중이 높고, 본 발명의 반사부재는 적외선의 일사 반사율이 높아 추가 발전량의 안정적 확보가 가능하다. 이와 같이, 비결정질계 박막형 모듈의 경우에는 적외선 영역의 태양광을 흡수하여 발전이 가능하므로, 본 발명의 광반사 부재와 결합될 시 상호 작용하는 기능이 밀접하게 연관되어 서로의 장점이 더욱 극대화될 수 있다.4 is a side view of the amorphous thin-film module, and shows the principle of increasing the amount of power generation when the solar module is a thin-film module. In the case of a thin-film module, in addition to sunlight (①) that is directly irradiated to the upper part of the module, and sunlight that is incident around the module and is reflected by the light reflecting member and is incident to the lower part of the module (②), it is directly directed to the upper part of the module. Among the irradiated sunlight (③-1), the sunlight transmitted without being absorbed by the module is reflected by the light reflection member, and the sunlight (③-2) is incident again to the lower part of the module and can be converted into power generation, The power generation efficiency can be further increased. Here, among the sunlight directly irradiated to the upper part of the module, the sunlight passing through the module has a higher proportion of infrared rays having a longer wavelength than visible rays, and the reflective member of the present invention has a high infrared solar reflectance, so it is possible to secure a stable amount of additional power generation do. As such, in the case of an amorphous thin-film module, it is possible to generate electricity by absorbing sunlight in the infrared region. have.
양면 발전이 가능한 또 다른 태양광 모듈은, 상면과 하면에 각각 구비되는 결정질계 모듈일 수 있다. 결정질계 모듈은 실리콘으로 태양광 셀을 만들고 이를 직병렬로 연결하여 원하는 전압과 전류의 태양광 모듈로 제작된 것일 수 있다. 결정질계 모듈은 가격이 비싸다는 단점이 있으나, 변환 효율이 우수하기 때문에 발전 효율 측면에서는 가장 바람직할 수 있다.Another solar module capable of double-sided power generation may be a crystalline-based module provided on the upper surface and the lower surface, respectively. The crystalline module may be manufactured as a solar module of a desired voltage and current by making a solar cell with silicon and connecting them in series and parallel. Although the crystalline module has a disadvantage that it is expensive, it may be most preferable in terms of power generation efficiency because it has excellent conversion efficiency.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 바닥면에 광반사 부재를 구비함으로써 바닥면으로 낭비되는 일사 에너지를 이용하는 것으로, 경제적이고 친환경적일 뿐만 아니라, 태양광 모듈의 추가 발전량이 증가 되어 발전 설비의 발전 효율이 극대화될 수 있고, 이를 통해 발전 설비의 설치 면적 대비 발전 용량이 크게 증가될 수 있다.As described above, the present invention uses solar energy wasted on the floor surface by providing a light reflection member on the floor surface. can be maximized, and through this, the power generation capacity compared to the installation area of the power generation facility can be greatly increased.
이하에서는, 광반사 부재에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the light reflection member will be described in detail.
광반사 페인트는 평균 입경이 0.5 내지 0.8 ㎛이며, 비표면적이 5 내지 9 ㎡/g이고, 구형도가 0.8 이상인 실리카 입자; 루타일 이산화티탄; 및 에멀젼 수지;를 포함할 수 있다.The light reflective paint includes silica particles having an average particle diameter of 0.5 to 0.8 μm, a specific surface area of 5 to 9
본 발명에 의한 광반사 페인트는 상술한 조건을 만족하는 실리카 입자, 루타일 이산화티탄 및 에멀젼 수지를 포함하여 광반사 성능이 우수하면서도 발수특성을 가지는 장점이 있다. 나아가 이러한 발수특성에 의해 제조되는 도막이 오염에 강하며, 흡수 방지로 인해 높은 내구성을 나타내는 장점이 있다. 이때 구형도라 함은 주사 전자현미경으로 측정된 입자의 투영면적과 주위길이에 의해 계산된 진구의 면적의 비를 의미한다. The light reflective paint according to the present invention contains silica particles, rutile titanium dioxide, and emulsion resin that satisfy the above-mentioned conditions, and has the advantage of having excellent light reflection performance and water repellency properties. Furthermore, the coating film produced by this water-repellent property is strong against contamination and has the advantage of exhibiting high durability due to absorption prevention. In this case, the sphericity means the ratio of the projected area of a particle measured with a scanning electron microscope to the area of a true sphere calculated by the peripheral length.
더욱 구체적으로, 본 발명에 의한 광반사 페인트는 평균 입경이 0.55 내지 0.75 ㎛이며, 비표면적이 5.2 내지 8 ㎡/g이고, 구형도가 0.9 이상인 실리카 입자; 루타일 이산화티탄; 및 에멀젼 수지를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 실리카 입자가 상술한 물성을 만족하는 경우, 실리카 입자의 입자 크기, 구형도 및 비표면적에 의하여 제조되는 광반사 페인트의 점도를 낮출 수 있으며, 이러한 점도 저하에 의해 시공성이 향상되는 장점이 있다. More specifically, the light reflective paint according to the present invention includes silica particles having an average particle diameter of 0.55 to 0.75 μm, a specific surface area of 5.2 to 8
나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 실리카 입자는 내부 공극이 0.1 부피% 이하일 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 광반사 페인트는 종래 중공형 입자가 열을 저장하여 광반사 또는 단열을 도모하는 광반사 페인트와 달리, 상술한 입자범위의 실리카 입자 및 루타일 이산화티탄을 포함하여 표면에서 태양광을 반사함으로써 우수한 광반사성능을 나타내면서도, 종래 중공형 입자의 문제점인 축열에 의한 내부손상을 예방할 수 있으며, 이러한 내부손상의 예방으로 내구성이 우수한 광반사 도막을 형성할 수 있는 장점이 있다. Furthermore, the silica particles according to an embodiment of the present invention may have an internal void content of 0.1% by volume or less. That is, the light reflective paint according to the present invention contains silica particles and rutile titanium dioxide in the above-mentioned particle range, unlike the conventional light reflective paint in which hollow particles store heat to achieve light reflection or heat insulation. While exhibiting excellent light reflection performance by reflecting light, it is possible to prevent internal damage due to heat storage, which is a problem of conventional hollow particles, and has the advantage of forming a light reflective coating film with excellent durability by preventing such internal damage.
구체적으로, 종래 중공 입자를 포함하는 광반사 또는 단열 도료의 경우, 통상적으로 2 ㎛ 이상의 큰 입자를 이용하여 도막 내에 공기층을 형성함으로써 열의 이동을 막는 방법으로 광반사 또는 단열효과를 도모하였다. 그러나, 이러한 중공입자를 이용하는 경우 공극이 일정 크기 이상 확보되어야 목적하는 단열 효과를 나타낼 수 있으며, 이러한 입자 크기의 특성상 도막의 두께가 1 ㎜ 이상으로 두껍게 도포되어야 하는 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 이와 같이 중공입자를 포함하는 도료가 1㎜ 이상의 두께로 두껍게 도포되는 경우, 중공입자에 의한 흡습성이 높아 발수성이 현저히 낮아지는 문제점이 있으며, 이러한 문제점으로 1 ㎜ 이상의 두께로 두껍게 도포된 단열도료의 도막 상에 방수처리를 하거나, 두껍게 도포되는 방수코트의 구성물로 중공입자를 배합하여 도포해야하는 등의 공정상의 문제점이 있다. Specifically, in the case of conventional light-reflective or heat-insulating paints containing hollow particles, the light-reflecting or heat-insulating effect was achieved by forming an air layer in the coating film using large particles of 2 μm or more to prevent heat transfer. However, in the case of using such hollow particles, a desired thermal insulation effect may be exhibited only when pores of a certain size or more are secured, and due to the nature of the particle size, there may be a problem that the thickness of the coating film must be applied to a thickness of 1 mm or more. However, when the paint containing the hollow particles is thickly applied to a thickness of 1 mm or more, there is a problem in that water repellency is significantly lowered due to high hygroscopicity by the hollow particles. There is a problem in the process, such as applying a waterproof treatment on the coating film of the coating layer, or mixing hollow particles as a component of a thickly applied waterproof coat.
그러나, 본 발명의 경우, 열의 이동을 막는 단열이 아닌, 빛을 반사시켜 빛에너지 내에 포함된 열에너지가 흡수되지 않는 방법으로 광반사 효과를 달성할 수 있다. 이러한 효과 달성을 위하여 평균 입경이 0.5 내지 0.8 ㎛이며, 비표면적이 5 내지 9 ㎡/g이고, 구형도가 0.8 이상인 실리카 입자; 루타일 이산화티탄; 및 에멀젼 수지;를 포함하여 상술한 바와 같이 중공입자를 포함하는 도료가 가지는 문제점을 극복하였다. 나아가, 이러한 미세입자의 영향으로 도막 내에 포함된 입자들의 충진성(패킹)이 높아 발수성이 우수하며, 중공입자를 포함하지 않아 흡습성이 나타나지 않는다. 이러한 장점에 의해 상술한 바와 같은 방수도막을 추가로 필요로 하지 않으며, 아울러 수십 내지 수백 ㎛의 상대적으로 얇은 두께로 광반사 도막을 형성할 수 있는 장점이 있다. However, in the case of the present invention, the light reflection effect can be achieved in a way that the heat energy contained in the light energy is not absorbed by reflecting light, rather than a thermal insulation preventing the movement of heat. Silica particles having an average particle diameter of 0.5 to 0.8 μm, a specific surface area of 5 to 9
또한, 종래 이용되던 2 ㎛ 이상의 중공입자들의 경우, 에멀젼 수지를 사용하더라도 도막 표면이 높은 흡습성을 가지며, 동시에 높은 표면에너지를 가지는 문제점이 있다. 도막이 높은 표면에너지를 가지는 경우, 표면에너지의 감소를 위하여 소수성 물질들이 쉽게 흡착될 수 있으며, 결과적으로 도막이 오염되어 빛의 반사율이 급격하게 감소하게 된다. 이에 따라 빛의 반사에 의한 광반사효과도 비례해서 낮아지는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명의 경우 에멀젼 수지를 사용하더라도 도막의 표면에너지가 매우 낮아 소수성 물질의 흡착이 일어나지 않으며, 장기간 빛 반사율이 유지되어 광반사성능을 오래 유지할 수 있다. 또한, 상술한 중공 입자의 흡수성 때문에, 특히 겨울철에 중공 입자가 습기를 머금고 있다가 응고에 의해 부피가 팽창하면서 중공구조가 파괴되는 문제점이 발생할 수 있다. In addition, in the case of the conventionally used hollow particles of 2 μm or more, there is a problem in that the surface of the coating film has high hygroscopicity and high surface energy even when an emulsion resin is used. When the coating film has a high surface energy, hydrophobic materials can be easily adsorbed to reduce the surface energy, and as a result, the coating film is contaminated and the reflectance of light is rapidly reduced. Accordingly, there is a problem in that the light reflection effect due to the reflection of light is also proportionally lowered. However, in the case of the present invention, even if the emulsion resin is used, the surface energy of the coating film is very low, so that the adsorption of the hydrophobic material does not occur, and the light reflectance is maintained for a long time, so that the light reflection performance can be maintained for a long time. In addition, due to the absorptivity of the aforementioned hollow particles, there may be a problem that the hollow structure is destroyed as the volume expands due to solidification while the hollow particles hold moisture, especially in winter.
아울러, 시공적인 관점에서 매끄러운 표면을 얻는 것이 유리하나, 종래 중공 입자와 같이 크기가 상대적으로 큰 입자를 포함하는 경우, 점도가 10000 cP 이상으로 매우 높아 작업성이 떨어지고, 도료의 도포 후 매우 거친 표면이 얻어지므로, 매끄러운 표면을 얻기 위하여 그라인딩 등의 추가 작업을 필요로 하는 문제점이 있다. 그러나 본 발명에 의한 광반사 페인트는 유사한 고형분의 도료 조성물임에도 불구하고, 점도가 300 내지 1500 cP로 종래 이용중인 수계 페인트와 크게 차이가 없으며, 낮은 점도로 작업성이 용이하고, 별도의 그라인딩 없이 도포만으로도 용제형 도료에 버금가는 매끄러운 도면을 얻을 수 있는 장점이 있다. In addition, it is advantageous to obtain a smooth surface from a constructional point of view, but in the case of including particles having a relatively large size such as conventional hollow particles, the viscosity is very high (10000 cP or more), so workability is deteriorated, and the surface is very rough after application of the paint Since this is obtained, there is a problem in that additional work such as grinding is required to obtain a smooth surface. However, although the light reflective paint according to the present invention is a paint composition with a similar solid content, the viscosity is 300 to 1500 cP, which is not significantly different from that of the conventional water-based paint, low viscosity, easy workability, and application without separate grinding It has the advantage of being able to obtain a smooth drawing comparable to that of solvent-based paints.
이에 더하여, 종래 중공입자의 경우 중공구조 내에 열을 함축하고 있다가 강우 등으로 인해 갑자기 주변 온도가 낮아지는 경우, 높은 온도구배에 의해 응력이 발생하며, 이에 따라 중공입자에 크랙이 발생하거나 파괴되는 문제점이 발생할 수 있다. 이러한 중공구조의 파괴는 단열성능을 현저히 낮출 뿐만 아니라 도막 자체의 내구성에도 영향을 주는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명의 경우, 상대적으로 비열이 낮고 중공구조를 포함하지 않아 열을 함축하지 않으므로, 상술한 온도구배에 의한 중공구조 파괴 등의 문제점이 발생하지 않는다. 이에 따라, 본 발명에 의한 광반사 페인트로 형성된 도막의 경우 장기간 광반사성능 및 내구성을 유지할 수 있는 장점이 있다. In addition, in the case of conventional hollow particles, heat is implied in the hollow structure, and when the ambient temperature is suddenly lowered due to rain, etc., stress is generated due to a high temperature gradient, and thus cracks are generated or destroyed in the hollow particles. Problems may arise. The destruction of such a hollow structure has a problem that not only significantly lowers the thermal insulation performance, but also affects the durability of the coating film itself. However, in the case of the present invention, since the specific heat is relatively low and does not contain a hollow structure, heat is not implied. Accordingly, in the case of the coating film formed of the light reflective paint according to the present invention, there is an advantage in that light reflection performance and durability can be maintained for a long period of time.
이에 더하여, 종래 중공형 입자를 이용할 경우, 광반사를 위해 도막을 두껍게 해야 하는 문제점이 있으며, 이러한 문제점에 의해 건조에 지나치게 많은 시간이 소요되어 텍사놀 등과 같은 건조 촉진용 첨가제를 첨가하게 되며, 이러한 첨가제를 첨가하는 경우 휘발성 유기화합물 등과 같이 인체에 유해한 화합물이 도막으로부터 방출되는 문제점이 있다. 그러나 본 발명에 의한 광반사 페인트는 평균 입경이 0.5 내지 0.8 ㎛이며, 비표면적이 5 내지 9 ㎡/g이고, 구형도가 0.8 이상의 크기가 작고 구형도가 높은 실리카 입자를 포함함으로써 비교적 얇은 두께로 도포하여도 높은 광반사 성능을 나타낼 수 있으며, 나아가 얇은 두께로 도포가 가능함에 따라 건조시간 단축을 위한 첨가제를 포함하지 않을 수 있다. 이러한 첨가제의 미포함에 의해 환경오염 또는 인체에 위한 물질이 도막으로부터 방출되는 문제를 예방하는 장점이 있다. In addition, when using the conventional hollow particles, there is a problem that the coating film needs to be thickened for light reflection. When additives are added, there is a problem in that compounds harmful to the human body, such as volatile organic compounds, are released from the coating film. However, the light reflective paint according to the present invention has an average particle diameter of 0.5 to 0.8 μm, a specific surface area of 5 to 9
이에 더하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 실리카 입자는 0.7 내지 2 ㎛인 실리카 입자를 10 중량% 이상 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 실리카 입자가 평균입경 0.5 내지 0.8 ㎛를 만족하면서도, 입경이 0.7 내지 2 ㎛인 실리카 입자를 10 중량% 이상 포함하는 경우, 넓은 범위의 적외선을 반사와 산란을 통해 차단하여 광반사 성능을 현저히 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 실리카 입자는 입경이 0.7 내지 2 ㎛인 실리카 입자를 10 내지 30 중량% 포함할 수 있다. 상술한 범위에서 태양광에 의해 도막에 인가되는 적외선 범위의 파장을 효율적으로 차단할 수 있는 장점이 있다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사페인트에서 실리카 입자의 입경 범위가 상술한 범위를 만족하는 경우, 파장이 780 내지 2500 ㎚인 적외선 범위의 반사율이 65% 이상, 구체적으로는 75% 이상, 더욱 구체적으로는 80% 이상인 장점이 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트는 가시광선 범위 뿐만 아니라, 시공면의 가열에 큰 영향을 미치는 적외선 범위를 65% 이상 차단함으로써, 높은 차단효율을 나타낼 수 있는 장점이 있다. In addition, the silica particles according to an embodiment of the present invention may contain 0.7 to 2 μm of silica particles in an amount of 10 wt% or more. When the silica particles according to an embodiment of the present invention satisfy an average particle diameter of 0.5 to 0.8 μm, and contain 10 wt% or more of silica particles having a particle diameter of 0.7 to 2 μm, a wide range of infrared rays is reflected and scattered through reflection and scattering. By blocking it, the light reflection performance can be significantly improved. Specifically, the silica particles according to an embodiment of the present invention may include 10 to 30% by weight of silica particles having a particle diameter of 0.7 to 2 μm. In the above range, there is an advantage in that the wavelength of the infrared range applied to the coating film by sunlight can be effectively blocked. More specifically, when the particle diameter range of the silica particles in the light reflective paint according to an embodiment of the present invention satisfies the above range, the reflectance in the infrared range of 780 to 2500 nm wavelength is 65% or more, specifically 75 % or more, more specifically 80% or more. That is, the light reflective paint according to an embodiment of the present invention has the advantage of exhibiting high blocking efficiency by blocking not only the visible light range but also the infrared range, which has a great influence on the heating of the construction surface, by 65% or more.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 의한 실리카 입자는 입경이 0.3 ㎛ 이하인 실리카 입자를 10 중량% 이상 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 실리카 입자는 입경이 0.05 내지 0.3 ㎛인 실리카 입자를 10 내지 30 중량% 포함할 수 있다. 상술한 범위에서 가시광선을 반사와 산란을 통하여 차단하여 광반사 성능을 일정부분 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the silica particles according to an embodiment of the present invention may include 10 wt% or more of silica particles having a particle diameter of 0.3 μm or less. More specifically, the silica particles according to an embodiment of the present invention may include 10 to 30% by weight of silica particles having a particle diameter of 0.05 to 0.3 μm. There is an advantage in that the light reflection performance can be partially improved by blocking visible light through reflection and scattering in the above-described range.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 실리카 입자는 표면이 불소화된 것일 수 있다. 실리카 입자의 표면이 불소화됨에 따라 실리카 입자의 표면에너지가 낮아지게 되어 다양한 오염물질의 흡착을 효과적으로 차단할 수 있으며, 오염물질이 차단되더라도 간단한 수세척에 의해 오염물질이 제거됨에 따라 광반사 성능의 내구성을 효과적으로 정진시킬 수 있다. 실리카 입자의 표면을 불소화시키기 위해 플로오로알킬 실란계 커플링제 또는 퍼플루오로알킬 실란계 커플링제가 사용될 수 있으며, 이때 플로오로알킬 또는 퍼플루오로알킬은 C3-C12의 탄소수를 가지는 것이 바람직할 수 있다.On the other hand, the silica particles according to an embodiment of the present invention may have a fluorinated surface. As the surface of the silica particles is fluorinated, the surface energy of the silica particles is lowered, effectively blocking the adsorption of various pollutants. can be effectively refined. A fluoroalkyl silane-based coupling agent or a perfluoroalkyl silane-based coupling agent may be used to fluorinate the surface of the silica particles, wherein the fluoroalkyl or perfluoroalkyl may preferably have C3-C12 carbon atoms. have.
본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트에서 상기 루타일 이산화티탄은 입자 직경이 0.2 내지 0.55 ㎛일 수 있다. 평균 입경이 0.5 내지 0.8 ㎛이며, 비표면적이 5 내지 9 ㎡/g이고, 구형도가 0.8 이상인 실리카 입자와 상술한 평균 입경의 루타일 이산화티탄이 혼합되는 경우, 추후 형성되는 도막에서 도막 내 입자간 결착력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점에 의해 형성되는 도막의 사용에 의한 깨짐, 갈라짐 또는 벗겨짐 등의 문제점을 예방할 수 있다. In the light reflective paint according to an embodiment of the present invention, the rutile titanium dioxide may have a particle diameter of 0.2 to 0.55 μm. When silica particles having an average particle diameter of 0.5 to 0.8 μm, a specific surface area of 5 to 9
나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트는 실리카 입자 : 루타일 이산화티탄을 1:2 내지 5의 중량비로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트가 실리카 입자 및 루타일 이산화티탄을 상술한 범위로 포함하는 경우, 실리카 입자가 지나치게 소량 포함되어 광반사성능이 저하되는 것을 예방하면서도, 흡습 방지성능이 우수하여, 습기에 대한 내구성이 우수한 광반사 페인트를 제조할 수 있는 장점이 있다. Furthermore, the light reflective paint according to an embodiment of the present invention may include silica particles: rutile titanium dioxide in a weight ratio of 1:2 to 5. When the light reflective paint according to an embodiment of the present invention contains silica particles and rutile titanium dioxide in the above-mentioned ranges, it is excellent in preventing moisture absorption while preventing a decrease in light reflection performance due to the excessive amount of silica particles included. Accordingly, there is an advantage in that it is possible to manufacture a light reflective paint having excellent durability against moisture.
이에 더하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트는 실리카 입자 및 루타일 이산화티탄 혼합물을 20 내지 45 중량% 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트가 실리카 입자 및 루타일 이산화티탄 혼합물을 상술한 범위로 포함하는 경우, 기재와의 부착력이 우수한 도막을 제조할 수 있으며, 나아가 광반사 페인트의 도포가 용이하며 균일한 두께의 도막을 형성할 수 있는 장점이 있다. In addition, the light reflective paint according to an embodiment of the present invention may contain 20 to 45 wt% of a mixture of silica particles and rutile titanium dioxide. When the light reflective paint according to an embodiment of the present invention contains a mixture of silica particles and rutile titanium dioxide in the above range, a coating film having excellent adhesion to the substrate can be prepared, and further, the light reflective paint can be easily applied And it has the advantage of being able to form a coating film of uniform thickness.
본 발명의 일 실시예에 의한 실리카 입자 및 루타일 이산화티탄은 하기 관계식 1을 만족할 수 있다. Silica particles and rutile titanium dioxide according to an embodiment of the present invention may satisfy
[관계식 1][Relational Expression 1]
상기 관계식 1에서, 는 루타일 이산화티탄의 평균입경이며, 는 실리카 입자의 평균입경이다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트에서 는 0.5 내지 1.1, 더욱 구체적으로는 0.6 내지 1.05일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트가 상술한 입경 비율을 만족하는 루타일 이산화티탄 및 실리카 입자를 포함하는 경우, 높은 광반사성능을 확보하고, 루타일 이산화티탄에 의하여 적외선 차단 성능이 더욱 향상될 뿐만 아니라 도막에서 실리카 입자 및 루타일 이산화티탄 입자의 결착이 용이하여 더욱 견고한 도막을 형성할 수 있는 장점이 있다. In the
본 발명에 의한 광반사 페인트는 평균 입경이 0.5 내지 0.8 ㎛이며, 비표면적이 5 내지 9 ㎡/g이고, 구형도가 0.8 이상인 실리카 입자, 루타일 이산화티탄과 함께 에멀젼 수지를 포함한다. 이때 에멀젼 수지는 통상적으로 페인트 또는 도료에 포함되는 에멀젼 수지인 경우 제한이 없으나, 구체적으로 아크릴계 에멀젼, 아크릴 실리콘계 에멀젼, 우레탄계 에멀젼, 불소계 에멀젼, 실리콘 무기질계 수지, 실리카졸계 수지 및 유기무기하이브리드 수지에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. The light reflective paint according to the present invention includes an emulsion resin together with silica particles having an average particle diameter of 0.5 to 0.8 μm, a specific surface area of 5 to 9
구체적이고 비한정적인 일 예로, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 에멀젼 수지는 아크릴계 에멀젼일 수 있으며, 이때 아크릴계 에멀젼은 구체적으로 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 헵틸아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트, 데실메타크릴레이트, 도데실메타크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트, 스테라일(메타)아크릴레이트 및 라우릴(메타)아크릴레이트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 아크릴산 에스테르 단량체; 세트산 비닐, 부탄산 비닐, 프로피온산 비닐, 라우릴산 비닐, 비닐 피롤리돈, 스타이렌, 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 에스테르 또는 불포화화합물 단량체; 및 아크릴산, 이타콘산, 무수말레인산, 푸마르산, 크로톤산 메타크릴산, 에틸메타크릴산, 히드록시메틸(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 히드록시라우릴(메타)아크릴레이트 및 히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 불포화 카본산 또는 수산기 함유 불포화 단량체를 혼합하여 중합된 것일 수 있다. As a specific and non-limiting example, the emulsion resin according to an embodiment of the present invention may be an acrylic emulsion, wherein the acrylic emulsion is specifically methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) Acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl methacrylate, pentyl methacrylate, hexyl methacrylate, heptyl acrylate, isooctyl acrylate, octyl Methacrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isodecyl acrylate, decyl methacrylate, dodecyl methacrylate, isobornyl methacrylate, steryl (meth) acrylate and lauryl (meth) acrylic one or two or more acrylic acid ester monomers selected from the group consisting of: one or more ester or unsaturated compound monomers selected from vinyl acetate, vinyl butanoate, vinyl propionate, vinyl laurate, vinyl pyrrolidone, styrene, acrylonitrile and methacrylonitrile; and acrylic acid, itaconic acid, maleic anhydride, fumaric acid, methacrylic acid crotonic acid, ethyl methacrylic acid, hydroxymethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxy One selected from hydroxybutyl (meth) acrylate, hydroxyhexyl (meth) acrylate, hydroxyoctyl (meth) acrylate, hydroxy lauryl (meth) acrylate and hydroxypropylene glycol (meth) acrylate; It may be polymerized by mixing two or more unsaturated carbonic acids or hydroxyl group-containing unsaturated monomers.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트는 에멀젼 수지를 30 내지 60 중량%, 구체적으로는 35 내지 55 중량% 포함할 수 있다. 이때, 상기 에멀젼 수지는 고형분 함량이 30 내지 50 중량% 인 것일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 상술한 범위에서 광반사 페인트의 발림성 저하 등과 같은 문제를 예방하면서도, 에멀젼 수지에 의해 광반사 가능한 두께 이상의 광반사 도막을 제조할 수 있다. Furthermore, the light reflective paint according to an embodiment of the present invention may contain 30 to 60% by weight of the emulsion resin, specifically, 35 to 55% by weight. In this case, the emulsion resin may have a solid content of 30 to 50% by weight, but the present invention is not limited thereto. In the above range, it is possible to prepare a light reflective coating film having a thickness greater than or equal to the thickness capable of reflecting light by using the emulsion resin while preventing problems such as deterioration in the spreadability of the light reflective paint.
본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트는 무기 충진재를 더 포함할 수 있다. 이때 무기 충진재는 통상적인 페인트, 더욱 구체적으로는 수계 페인트에 포함되는 무기 충진재인 경우 제한이 없다. 구체적이고 비한정적인 일예로 무기 충진재는 탄산칼슘, 수산화알루미늄, 알루미나, 수산화마그네슘, 산화마그네슘, 삼산화이알루미늄, 질화알루미늄, 탄화규소, 질화규소, 산화아연, 산화지르코늄, 운모, 활석 및 고령토에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있으며, 좋게는 본 발명의 일 실시예에 의한 무기 충진재는 탄산칼슘일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. The light reflective paint according to an embodiment of the present invention may further include an inorganic filler. In this case, the inorganic filler is not limited in the case of an inorganic filler included in a conventional paint, more specifically, a water-based paint. As a specific and non-limiting example, the inorganic filler is one selected from calcium carbonate, aluminum hydroxide, alumina, magnesium hydroxide, magnesium oxide, dialuminum trioxide, aluminum nitride, silicon carbide, silicon nitride, zinc oxide, zirconium oxide, mica, talc and kaolin. Or it may include two or more, preferably, the inorganic filler according to an embodiment of the present invention may be calcium carbonate, but the present invention is not limited thereto.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트는 무기 충진재를 3 내지 35 중량% 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트가 무기 충진재를 상술한 범위로 포함하는 경우, 체질안료로서 피도장면을 감추고 안료의 혼합 시 선명한 색상으로 심미감을 향상시킬 수 있다. Furthermore, the light reflective paint according to an embodiment of the present invention may contain 3 to 35 wt% of an inorganic filler. When the light reflective paint according to an embodiment of the present invention includes the inorganic filler in the above-described range, it is possible to hide the surface to be coated as an extender pigment and improve the aesthetics with a vivid color when the pigment is mixed.
본 발명의 일 실시예에 의한 상기 광반사 페인트는 다가 알코올을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트는 다가 알코올을 포함함으로써 동결을 방지할 수 있는 장점이 있으며, 나아가 광반사 페인트의 건조 시 급격한 수분 증발에 따른 도막의 내부 균열과 같은 문제를 예방할 수 있다. 이때 다가알코올은 지방족 2가 알코올, 지방족 3가 알코올, 지환식 2가 알코올 및 방향족 2가 알코올로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 구체적으로, 지방족 2가 알코올은 에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-도데칸디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜 등의 직쇄 알코올; 1,2-, 1,3- 또는 2,3-부탄디올, 2-메틸-1,4-부탄디올, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 네오펜틸글리콜, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,6-헥산디올, 3-메틸-1,6-헥산디올, 2-메틸-1,7-헵탄디올, 3-메틸-1,7-헵탄디올, 4-메틸-1,7-헵탄디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 3-메틸-1,8-옥탄디올 및 4-메틸옥탄디올 등에서 선택되는 2가 알코올일 수 있으며, 지방족 3가 알코올은 글리세린 및 트리메틸올프로판 등에서 선택되는 하나 이상일 수 있고, 지환식 2가 알코올은 [1,4-시클로헥산디올, 1,3-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디올, 1,3-시클로펜탄디올, 1,4-시클로헵탄디올, 2,5-비스(히드록시메틸)-1,4-디옥산, 2,7-노보난디올, 테트라히드로푸란디메탄올, 1,4-비스(히드록시에톡시)시클로헥산, 1,4-비스(히드록시메틸)시클로헥산 및 2,2-비스(4-히드록시시클로헥실)프로판에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 방향족 2가 알코올은 m- 또는 p-크실릴렌글리콜, 비스(히드록시에틸)벤젠 및 비스(히드록시에톡시)벤젠 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. The light reflective paint according to an embodiment of the present invention may contain a polyhydric alcohol. The light reflective paint according to an embodiment of the present invention has the advantage of preventing freezing by including a polyhydric alcohol, and furthermore, it is possible to prevent problems such as internal cracking of the coating film due to rapid moisture evaporation during drying of the light reflective paint. . In this case, the polyhydric alcohol may be one or two or more selected from the group consisting of an aliphatic dihydric alcohol, an aliphatic trihydric alcohol, an alicyclic dihydric alcohol, and an aromatic dihydric alcohol. Specifically, the aliphatic dihydric alcohol is ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octane straight-chain alcohols such as diol, 1,9-nonanediol, 1,10-dodecanediol, diethylene glycol, triethylene glycol and tetraethylene glycol; 1,2-, 1,3- or 2,3-butanediol, 2-methyl-1,4-butanediol, dipropylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, 2,2-diethyl-1,3-propane Diol, 2-methyl-1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,6-hexanediol, 3-methyl-1,6-hexanediol, 2-methyl- 1,7-heptanediol, 3-methyl-1,7-heptanediol, 4-methyl-1,7-heptanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 3-methyl-1,8-octanediol and 4-methyloctanediol, etc., the aliphatic trihydric alcohol may be at least one selected from glycerin and trimethylolpropane, and the alicyclic dihydric alcohol is [1,4-cyclohexanediol, 1 ,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanediol, 1,3-cyclopentanediol, 1,4-cycloheptanediol, 2,5-bis(hydroxymethyl)-1,4-dioxane; 2,7-Nobonanediol, tetrahydrofurandimethanol, 1,4-bis(hydroxyethoxy)cyclohexane, 1,4-bis(hydroxymethyl)cyclohexane and 2,2-bis(4-hydro It may be one or two or more selected from oxycyclohexyl) propane, and the aromatic dihydric alcohol is one selected from m- or p-xylylene glycol, bis (hydroxyethyl) benzene, and bis (hydroxyethoxy) benzene. Or it may be two or more, but the present invention is not limited thereto.
좋게는, 상기 다가 알코올은 환경 오염물질의 방출을 방지하기 위한 관점에서 지방족 다가 알코올일 수 있다. 구체적이고 비한정적인 일예로, 상기 다가알코올은 에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-도데칸디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜 등의 직쇄 알코올; 1,2-, 1,3- 또는 2,3-부탄디올, 2-메틸-1,4-부탄디올, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 네오펜틸글리콜, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,6-헥산디올, 3-메틸-1,6-헥산디올, 2-메틸-1,7-헵탄디올, 3-메틸-1,7-헵탄디올, 4-메틸-1,7-헵탄디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 3-메틸-1,8-옥탄디올 및 4-메틸옥탄디올에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다. Preferably, the polyhydric alcohol may be an aliphatic polyhydric alcohol from the viewpoint of preventing the emission of environmental pollutants. In a specific and non-limiting example, the polyhydric alcohol is ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1 straight-chain alcohols such as ,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-dodecanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, and tetraethylene glycol; 1,2-, 1,3- or 2,3-butanediol, 2-methyl-1,4-butanediol, dipropylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, 2,2-diethyl-1,3-propane Diol, 2-methyl-1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,6-hexanediol, 3-methyl-1,6-hexanediol, 2-methyl- 1,7-heptanediol, 3-methyl-1,7-heptanediol, 4-methyl-1,7-heptanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 3-methyl-1,8-octanediol And it may be one or two or more selected from 4-methyloctanediol.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트는 다가 알코올을 1 내지 5 중량% 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트가 다가 알코올을 상술한 범위로 포함하는 경우, 동결방지 효과를 도모함과 동시에 지나치게 많은 다가 알코올로 인한 접착력 저하 등의 물성 저하를 예방할 수 있다. Furthermore, the light reflective paint according to an embodiment of the present invention may contain 1 to 5% by weight of a polyhydric alcohol. When the light reflective paint according to an embodiment of the present invention contains the polyhydric alcohol in the above-described range, it is possible to prevent the freezing prevention effect and at the same time prevent deterioration of physical properties such as lowering of adhesion due to too much polyhydric alcohol.
본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때 첨가제는 분산제, 소포제, 방부제 및 증점제 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 나아가 각 첨가제는 목적 및 통상적으로 포함되는 함량에 따라 혼합될 수 있다. 구체적이고 비한정적인 일예로 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트는 첨가제를 0.5 내지 5 중량% 포함할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. The light reflective paint according to an embodiment of the present invention may further include an additive. At this time, the additive may be one or two or more selected from a dispersing agent, an antifoaming agent, a preservative and a thickener, and further, each additive may be mixed according to the purpose and content normally included. As a specific and non-limiting example, the light reflective paint according to an embodiment of the present invention may contain 0.5 to 5% by weight of an additive, but the present invention is not limited thereto.
또한, 본 발명의 일 실시예예 의한 상기 광반사 페인트의 용매는 상술한 실리카 입자, 루타일 이산화티탄 및 에멀젼 수지를 균일하게 분산시킬 수 있는 통상의 용매인 경우 제한이 없으나, 좋게는 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트는 용매로 물을 포함하는 수계 페인트일 수 있다. In addition, the solvent of the light reflective paint according to an embodiment of the present invention is not limited if it is a conventional solvent capable of uniformly dispersing the above-mentioned silica particles, rutile titanium dioxide and emulsion resin, but preferably one of the present invention The light reflective paint according to the embodiment may be a water-based paint including water as a solvent.
본 발명은 또한 광반사 도막 시공방법을 제공한다. 본 발명에 의한 광반사페인트 시공방법은 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트를 기재상에 도포하여 도막을 형성하는 도막 형성단계; 상기 도막의 건조 전 패턴 플레이트를 압착하여 상기 도막의 표면에 패턴을 형성하는 패턴형성 단계;를 포함한다. The present invention also provides a method for applying a light reflective coating film. The method for constructing a light reflective paint according to the present invention comprises: a coating film forming step of forming a coating film by applying the light reflective paint according to an embodiment of the present invention on a substrate; and a pattern forming step of forming a pattern on the surface of the coating film by pressing the pattern plate before drying the coating film.
본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 도막 시공방법으로 형성된 광반사 도막은 광반사성능 및 내구성이 우수한 장점이 있다. The light reflective coating film formed by the method of constructing the light reflective coating film according to an embodiment of the present invention has advantages of excellent light reflection performance and durability.
상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 도막 시공방법은 평균 입경이 0.5 내지 0.8 ㎛이며, 비표면적이 5 내지 9 ㎡/g이고, 구형도가 0.8 이상인 실리카 입자; 루타일 이산화티탄; 및 에멀젼 수지;를 포함하는 광반사 페인트를 도포하고, 광반사 페인트의 도포로 형성된 도막에 패턴을 형성함으로써, 태양으로부터 입사되는 적외선(특히, 근적외선에 해당하는 780nm~2500nm 영역의 태양광)을 반사 및 차단하는 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트에 의한 광반사 효과를 극대화 할 수 있는 장점이 있다. 즉, 종래 중공입자를 이용한 광반사 또는 단열 페인트를 도포하여 본 발명과 같이 패턴 형성 단계를 수행한다 하더라도, 본 발명과 같이 적외선을 반사하는 구성을 포함하지 않은 이상 광반사 효과를 현저히 향상시키기는 어렵다고 볼 수 있다. Specifically, the method for constructing a light reflective coating film according to an embodiment of the present invention includes silica particles having an average particle diameter of 0.5 to 0.8 μm, a specific surface area of 5 to 9
구체적으로, 패턴형성 단계에서 형성되는 패턴의 높이는 0.005 내지 0.1 ㎜, 바람직하게는 0.01 내지 0.08 ㎜일 수 있다. 상술한 범위에서, 넓은 표면적에 의한 광반사 성능 향상을 도모함과 동시에, 지나치게 큰 도막의 두께 차이에 의한 기재와의 결합력 저하 등을 예방할 수 있다. Specifically, the height of the pattern formed in the pattern forming step may be 0.005 to 0.1 mm, preferably 0.01 to 0.08 mm. Within the above-described range, it is possible to improve the light reflection performance due to a large surface area, and at the same time, it is possible to prevent a decrease in bonding strength with the substrate due to an excessively large difference in the thickness of the coating film.
이때, 상기 패턴 형성단계에서 건조 전이라 함은, 도막이 3 내지 40 중량%, 좋게는 10 내지 30 %의 잔존 용매를 포함하는 상태를 의미한다. 이때, 상기 용매는 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트가 수계인 경우 물일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 도막 시공방법은 도막의 완전한 건조 전 상술한 범위의 잔존 용매를 포함하는 도막 상에, 패턴 플레이트를 압착함으로써 큰 에너지를 필요로 하지 않으면서도, 형성되는 도막에 패턴을 형성할 수 있다. In this case, before drying in the pattern forming step, it means that the coating film contains 3 to 40 wt %, preferably 10 to 30 % of the remaining solvent. In this case, the solvent may be water when the light reflective paint according to an embodiment of the present invention is water-based. That is, the method for constructing a light reflective coating film according to an embodiment of the present invention is formed without requiring great energy by pressing the pattern plate on the coating film containing the residual solvent in the above-described range before complete drying of the coating film. A pattern can be formed on the coating film.
본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 도막 시공방법에서 상기 도막 형성단계는 기재 상에 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트 도막을 1 내지 50 ㎛ 두께로 형성하는 단계일 수 있다. In the method for constructing a light reflective coating film according to an embodiment of the present invention, the coating film forming step may be a step of forming a light reflective paint film according to an embodiment of the present invention to a thickness of 1 to 50 μm on a substrate.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사페인트 시공방법은 도막 형성단계를 2회 이상, 최대 10회까지 반복하여 다층 도막을 형성할 수 있다. 이때, 형성되는 다층도막의 두께는 30 내지 350 ㎛, 바람직하게는 50 내지 150 ㎛일 수 있다. 상술한 범위에서 광반사 효과를 극대화 하면서도, 지나치게 두꺼운 층에 의한 건조 지연 등의 문제를 예방할 수 있다. Furthermore, in the light reflective paint construction method according to an embodiment of the present invention, the coating film forming step may be repeated two or more times, up to a maximum of 10 times, to form a multilayer coating film. In this case, the thickness of the formed multilayer coating film may be 30 to 350 μm, preferably 50 to 150 μm. While maximizing the light reflection effect in the above range, it is possible to prevent problems such as delay in drying due to an excessively thick layer.
본 발명은 또한 광반사 도막을 제공한다. 본 발명에 의한 광반사 도막은 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 페인트로 형성된 것일 수 있다. 본 발명에 의한 광반사 도막은 광반사 성능이 우수하면서도, 발수성을 가져 내구성이 우수한 장점이 있다. The present invention also provides a light reflective coating film. The light reflective coating film according to the present invention may be formed of the light reflective paint according to an embodiment of the present invention. The light reflective coating film according to the present invention has excellent light reflection performance and has excellent durability due to water repellency.
상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 도막은 평균 입경이 0.5 내지 0.8 ㎛이며, 비표면적이 5 내지 9 ㎡/g이고, 구형도가 0.8 이상인 실리카 입자; 루타일 이산화티탄; 및 에멀젼 수지;를 포함하는 광반사 페인트를 포함하여 적외선을 차단함으로써 비교적 얇은 두께의 도막으로도 효율적으로 열을 차폐할 수 있는 장점이 있다. Specifically, the light reflective coating film according to an embodiment of the present invention includes silica particles having an average particle diameter of 0.5 to 0.8 μm, a specific surface area of 5 to 9
나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 광반사 도막은 패턴화된 요철을 포함하며, 이러한 요철에 의해 도막의 표면적이 증가하여 광반사 성능을 현저히 향상시킬 수 있다. 나아가, 상기 요철의 높이는 0.005 내지 0.1 ㎜, 바람직하게는 0.01 내지 0.08 ㎜일 수 있으며, 상술한 범위에서 지나치게 높은 요철에 의한 기재와의 부착성 저하 등의 문제를 예방하고, 외관에 큰 영향을 주지 않으면서도 광반사 성능을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다. Furthermore, the light reflective coating film according to an embodiment of the present invention includes patterned unevenness, and the surface area of the coating film is increased by the unevenness, thereby remarkably improving the light reflection performance. Furthermore, the height of the unevenness may be 0.005 to 0.1 mm, preferably 0.01 to 0.08 mm, and it prevents problems such as a decrease in adhesion to the substrate due to excessively high unevenness in the above range, and does not significantly affect the appearance There is an advantage in that the light reflection performance can be significantly improved.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 패턴화된 요철은 단면의 형상이 경사각이 20 내지 45°인 삼각형 형상일 수 있으며, 더욱 좋게는 경사각이 20 내지 45°인 직각삼각형 형상일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 패턴화된 요철의 단면이 경사각이 20 내지 45°인 직각삼각형인 경우, 넓은 표면적으로 높은 광반사성능을 나타내면서도, 입사되는 태양광을 반사함으로써 광반사성능을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다. Furthermore, the patterned unevenness according to an embodiment of the present invention may have a cross-sectional shape of a triangular shape having an inclination angle of 20 to 45°, and more preferably a right-angled triangular shape having an inclination angle of 20 to 45°. When the cross-section of the patterned unevenness according to an embodiment of the present invention is a right-angled triangle having an inclination angle of 20 to 45°, the light reflection performance is improved by reflecting the incident sunlight while exhibiting high light reflection performance with a large surface area. There are advantages to further improvement.
이하 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 아래에서 설명하는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 실시예에 한정되지 않는다. 이때, 후술하는 실리카 입자는 아래 방법을 이용하여 물성을 측정하였다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of Examples. The examples described below are only for helping the understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto. At this time, the silica particles to be described later were measured for physical properties using the following method.
평균 입경 측정방법Measuring method of average particle size
레이저 회절식 입도 측정기(Bluewave, Microtrac 社)를 이용하여 입자 크기에 따른 산란각을 이용하여 입도를 측정하고 평균 입경을 도출하였다. Using a laser diffraction particle size analyzer (Bluewave, Microtrac), the particle size was measured using the scattering angle according to the particle size, and the average particle size was derived.
비표면적specific surface area
BET1점법을 이용하여 비표면적을 측정하였다. The specific surface area was measured using the BET1 point method.
구형도sphericity
주사전자현미경을 이용하여 입자의 투영면적(A)과 주위 길이(PM)을 측정한다. 주위길이(PM)에 대응하는 진구의 면적을 B로 하였다. 이후, 각 입자의 진구도는 A/B=A*4ð/(PM)2으로 산출하고, 100개 이상의 입자에 대하여 각각 진구도를 측정하고, 그 평균치를 구형도로 하였다. Measure the projected area (A) and peripheral length (PM) of the particle using a scanning electron microscope. The area of the true sphere corresponding to the peripheral length PM was designated as B. Thereafter, the sphericity of each particle was calculated as A/B=A*4ð/(PM) 2 , the sphericity was measured for 100 or more particles, respectively, and the average value was set as the sphericity.
[실시예 1][Example 1]
구형 실리카 입자의 제조Preparation of spherical silica particles
평균 입경이 4.5 ㎛인 규석 분말을 캐리어 가스로 이송하면서, 캐리어 가스의 흐름을 기준으로 7.6 m의 가열로에서 초기온도가 1460 로 설정된 반응기 내에 상기 규석 분말을 분사하여 입자상의 실리카를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 평균 입경이 0.65 ㎛, 비표면적이 6.3 ㎡/g이고, 구형도가 0.95인 실리카 입자를 제조하였다.While transporting silicate powder with an average particle diameter of 4.5 μm as a carrier gas, the initial temperature was 1460 in a 7.6 m heating furnace based on the flow of the carrier gas. Particulate silica was prepared by spraying the silica powder in a reactor set at The prepared silica particles had an average particle diameter of 0.65 μm, a specific surface area of 6.3
광반사도료 조성물의 제조Preparation of light reflective paint composition
제조된 실리카 입자 6 g, 물 19 g, 분산제 0.3 g 및 소포제 0.5 g을 혼합하고 700 rpm의 속도로 10분간 회전하여 실리카 입자 분산액을 제조하였다.6 g of the prepared silica particles, 19 g of water, 0.3 g of a dispersant, and 0.5 g of an antifoaming agent were mixed and rotated at a speed of 700 rpm for 10 minutes to prepare a silica particle dispersion.
제조된 분산액에 루타일 이산화티탄(R-902) 21 g, 탄산칼슘(SC-10000) 18 g을 추가하고 1500 rpm의 속도로 20분간 교반하여 합하였다. 이후, 아크릴에멀전 33 g, 디프로필렌글리콜 3 g, 방부제 0.2 g, 증점제 1 g을 추가하고 다시 1000 rpm에서 30분간 회전하여 광반사 페인트를 제조하였다. To the prepared dispersion, 21 g of rutile titanium dioxide (R-902) and 18 g of calcium carbonate (SC-10000) were added, followed by stirring at a speed of 1500 rpm for 20 minutes. Then, 33 g of acrylic emulsion, 3 g of dipropylene glycol, 0.2 g of a preservative, and 1 g of a thickener were added and rotated again at 1000 rpm for 30 minutes to prepare a light reflective paint.
[실시예 2] 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 루타일 이산화티탄(R-902) 대신 평균 입경이 30 내지 50 ㎚인 광촉매 루타일 이산화티탄을 이용하여 광반사 페인트를 제조하였다. [Example 2] A light reflective paint was prepared in the same manner as in Example 1, except that the photocatalyst rutile titanium dioxide having an average particle diameter of 30 to 50 nm was used instead of rutile titanium dioxide (R-902).
[실시예 3] 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 루타일 이산화티탄(R-902) 대신 평균 입경이 1 ㎛인 루타일 이산화티탄을 이용하여 광반사 페인트를 제조하였다. [Example 3] A light reflective paint was prepared in the same manner as in Example 1 except that rutile titanium dioxide having an average particle diameter of 1 μm was used instead of rutile titanium dioxide (R-902).
[실시예 4] 실시예 1에서 제조된 광반사 페인트를 20Х20 ㎝ 철판에 50 ㎛ 두께로 도포하고 24시간 동안 건조하여 광반사 도막을 제조하였다.[Example 4] The light reflective paint prepared in Example 1 was applied to a 20Х20 cm iron plate in a thickness of 50 μm and dried for 24 hours to prepare a light reflective coating film.
[실시예 5] 실시예 1에서 제조된 광반사 페인트를 50 ㎛ 두께로 도포하고, 3시간 후 높이가 0.01 ㎜의 요철 패턴이 형성된 패턴 플레이트를 도막 상에 압착하여 패턴이 형성된 광반사 도막을 제조하였다. [Example 5] The light reflective paint prepared in Example 1 was applied to a thickness of 50 μm, and after 3 hours, a pattern plate having an uneven pattern of 0.01 mm in height was pressed on the coating film to prepare a patterned light reflective coating film. did.
[실시예 6] 실시예 2에서 제조된 광반사 페인트를 20Х20 ㎝ 철판에 50 ㎛ 두께로 도포하고 24시간 동안 건조하여 광반사 도막을 제조하였다.[Example 6] The light reflective paint prepared in Example 2 was applied to a 20Х20 cm iron plate in a thickness of 50 μm and dried for 24 hours to prepare a light reflective coating film.
[실시예 7] 실시예 3에서 제조된 광반사 페인트를 20Х20 ㎝ 철판에 50 ㎛ 두께로 도포하고 24시간 동안 건조하여 광반사 도막을 제조하였다.[Example 7] The light reflective paint prepared in Example 3 was applied to a 20Х20 cm iron plate in a thickness of 50 μm and dried for 24 hours to prepare a light reflective coating film.
[비교예 1] 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 실리카 입자 대신 동량의 루타일 이산화티탄을 혼합하여 광반사 페인트를 제조하였다. [Comparative Example 1] A light reflective paint was prepared in the same manner as in Example 1, except that the same amount of rutile titanium dioxide was mixed instead of silica particles.
[비교예 2] 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 루타일 이산화티탄 대신 동량의 실리카 입자를 혼합하여 광반사 페인트를 제조하였다.[Comparative Example 2] A light reflective paint was prepared in the same manner as in Example 1, but by mixing the same amount of silica particles instead of rutile titanium dioxide.
[비교예 3] 비교예 1에서 제조된 광반사 페인트를 20Х20 ㎝ 철판에 50 ㎛ 두께로 도포하고 24시간 동안 건조하여 광반사 도막을 제조하였다. [Comparative Example 3] The light reflective paint prepared in Comparative Example 1 was applied to a 20Х20 cm iron plate in a thickness of 50 μm and dried for 24 hours to prepare a light reflective coating film.
[비교예 4] 비교예 2에서 제조된 광반사 페인트를 20Х20 ㎝ 철판에 50 ㎛ 두께로 도포하고 24시간 동안 경화하여 광반사 도막을 제조하였다. [Comparative Example 4] The light reflective paint prepared in Comparative Example 2 was applied to a thickness of 50 μm on a 20Х20 cm iron plate and cured for 24 hours to prepare a light reflective coating film.
광반사 도막의 광반사 성능 확인Confirmation of light reflection performance of light reflective coating film
할로겐 100 W 램프로 동일한 거리에서 아무런 처리도 되지 않은 철판(비교예 5), 실시예 3, 비교예 3 및 비교예 4의 광반사 도막을 각각 가열하였다. 한시간 후, 도막의 표면온도를 레이저 온도계를 이용하여 측정하고 이를 표 1로 나타내었다. An untreated iron plate (Comparative Example 5), Example 3, Comparative Example 3, and Comparative Example 4 were heated at the same distance with a halogen 100 W lamp, respectively. After one hour, the surface temperature of the coating film was measured using a laser thermometer, and the results are shown in Table 1.
광반사 도막의 접착강도 확인Check the adhesive strength of the light reflective coating film
ASTM D3359에 규정된 TEST METHOD B의 테스트 방법에 따라, 광반사 수계 도료 도막을 건조시켜 2cm 간격으로 배치한 후, 6개씩 서로 교차되게 칼로 긁어 25개의 흠을 만들어 3M 투명 테이프로 그 부위에 접착을 시킨 후, 그 떨어진 정도에 따라 다음 표의 6단계로 기준을 정하여 평가하고 표 1로 나타내었다. According to the test method of TEST METHOD B stipulated in ASTM D3359, dry the light-reflecting water-based paint film and place it at 2cm intervals, and then scrape each other 6 at a time with a knife to make 25 flaws and adhere to the area with 3M transparent tape. Then, according to the degree of separation, the standards were determined and evaluated according to the 6 steps in the following table, and are shown in Table 1.
[표 1][Table 1]
광반사 도막의 내수성 확인Confirmation of water resistance of light reflective coating film
실시예 1, 비교예1 및 비교예 2의 광반사 도료를 KS규격의 KS M 6010:2009의 시험 방법에 따라 다음과 같이 시험하였다.The light reflective paints of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were tested as follows according to the test method of KS M 6010:2009 of the KS standard.
플렉시블판 (150 mm X 50 mm X 3 mm) 3매의 평활한 면에 합성 수지 에멀전형 실러를 칠하고 3시간 동안 건조하여 시험판으로 삼았다. 다음으로 마련된 틀 안에 넣고 시료를 강재 주걱으로 눌러 붙이면서 평평한 도막이 되도록 칠하였다. 이 때 도포막의 두께는 얇게 칠하는 것은 약 0.5 mm, 두껍게 칠하는 것은 1.5 mm로 하였다. 지촉 건조가 끝난 후 틀에서 빼내고 7일간 (20±1) 로 건조시켜 주변을 파라핀으로 발라 싸서 시험편으로 완성하였다. 시험 조작은 KS M ISO 2812-1, KS M ISO 2812-2 과정에 따랐으며, 이 때 시험편 3매는 모두 (20±5) 의 물에 24시간 동안 침지하였다. 침지 후, 첫 번째 관찰에서는 시험편을 꺼낸 즉시 시험편의 중앙을 손가락 끝으로 만져서 도막이 손가락 끝에 묻는지의 여부를 조사하고, 두 번째 관찰에서는 시험편을 2시간 방치한 후에 부풀음, 갈라짐 및 벗겨짐의 유무를 조사하였다.A synthetic resin emulsion type sealer was applied to the smooth surface of three flexible plates (150 mm X 50
실험 결과, 실시예 1에 의해 광반사 페인트를 도포하여 실험한 경우, 시험편 3매 중 2매 이상에서 도막이 손가락 끝에 묻어나오지 않았으나, 비교예 1 및 비교예 2에 의한 시편은 도막이 부풀어오르거나 손가락 끝에 묻어나오는 현상을 관찰할 수 있었다.As a result of the experiment, when the light reflective paint was applied and tested according to Example 1, the coating film did not come out on the fingertips in two or more of the three test specimens, but in the specimens according to Comparative Examples 1 and 2, the coating film swelled or the fingertips spillage could be observed.
광반사 도막의 장기간 내구성 확인Long-term durability check of light reflective coating film
실시예 4 및 실시예 6의 광반사 도막을 태양광이 비추는 야외에 2주일간 방치하고, 도막 표면을 관찰하였다. 관찰 결과, 실시예 6의 광반사 도막은 기재에서 쉽게 박리가 일어났으며, 이는 루타일 이산화티탄의 입자 크기에 따른 광촉매활동의 결과로 수지가 열화됨에 따른 현상으로 판단된다.The light reflective coating films of Examples 4 and 6 were left in the open air for two weeks in sunlight, and the surface of the coating film was observed. As a result of observation, the light reflective coating film of Example 6 easily peeled off the substrate, which is judged to be a phenomenon due to deterioration of the resin as a result of photocatalytic activity according to the particle size of rutile titanium dioxide.
광반사 도막의 반사율 확인Check the reflectance of the light reflective coating film
실시예 1에서 제조된 광반사 페인트를 시험기관에 의뢰하여 가시광선 및 적외선(특히, 근적외선) 범위에서의 반사율을 측정하고 도 5로 나타내었다. 도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 광반사 페인트는 가시광선 범위뿐 아니라 적외선 범위의 반사율도 우수한 것을 확인할 수 있다.The light reflective paint prepared in Example 1 was commissioned by a testing institution to measure reflectance in the visible and infrared (particularly, near infrared) ranges, and is shown in FIG. 5 . Referring to FIG. 5 , it can be seen that the light reflective paint according to the present invention has excellent reflectivity in the infrared range as well as the visible light range.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.As mentioned above, although embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
10: 태양광 발전 설비
100: 바닥면
200: 태양광 모듈
250: 지지대
300: 광반사 부재
400: 판부재10: solar power plant
100: bottom surface
200: solar module
250: support
300: light reflection member
400: plate member
Claims (11)
상기 바닥면 상부에 구비되는 광반사 부재;를 포함하고,
상기 광반사 부재는 태양으로부터 방사되어 상기 광반사 부재에 입사되는 일사 에너지를 반사시키며,
상기 광반사 부재는 광반사 페인트로서 상기 바닥면 상에 직접 페인팅되고, 평균 입경이 0.5 내지 0.8 μm이고, 비표면적이 5 내지 9 m^2/g이며, 구형도가 0.8 이상인 실리카 입자; 루타일 입자; 및 에멀젼 수지;를 포함하되, 상기 실리카 입자는 표면이 불소화된 것이고,
상기 광반사 부재는 어두운 색상이며,
상기 태양광 모듈은 비결정질계 박막형 모듈인 것을 특징으로 하는, 태양광 발전 설비.
a solar module installed by a support based on the floor, and capable of double-sided power generation; and
Including; a light reflecting member provided on the bottom surface,
The light reflecting member reflects solar energy emitted from the sun and incident on the light reflecting member,
the light reflective member is a light reflective paint, which is directly painted on the bottom surface, has an average particle diameter of 0.5 to 0.8 μm, a specific surface area of 5 to 9 m^2/g, and a sphericity of 0.8 or more; rutile particles; and an emulsion resin; but, the silica particles have a fluorinated surface,
The light reflective member has a dark color,
The photovoltaic module is an amorphous thin-film type module, characterized in that, photovoltaic power generation facility.
상기 광반사 부재는, 가시광선 영역 및 근적외선 영역의 일사 반사율이 40% 이상인 것을 특징으로 하는, 태양광 발전 설비.
According to claim 1,
The light reflective member, solar power generation facility, characterized in that the solar reflectance of the visible light region and the near-infrared region is 40% or more.
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- 2020-11-25 KR KR1020200160195A patent/KR102318697B1/en active IP Right Grant
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