KR102505934B1 - 전자파 차폐용 시멘트 조성물 및 그를 활용한 모르타르 - Google Patents

전자파 차폐용 시멘트 조성물 및 그를 활용한 모르타르 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 시멘트 조성물은 시멘트 및 전자파를 차폐하도록 구성된 필러를 함유한다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐용 모르타르는 시멘트, 잔골재 및 전자파를 차폐하도록 구성된 필러를 포함한다.

Description

전자파 차폐용 시멘트 조성물 및 그를 활용한 모르타르{CEMENT COMPOSITION FOR SHIELDING ELECTROMAGANETIC WAVES AND MORTAR USING THE SAME}
본 발명은 전자파 차폐용 시멘트 조성물 및 그를 활용한 모르타르에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 전자파 차폐능이 우수하고 오래 지속될 수 있는 전자파 차폐용 시멘트 조성물 및 그를 활용한 모르타르에 관한 것이다.
최근, 정보통신 기술의 발달에 따라 전파 이용도 및 디지털 기기의 사용이 계속 확산되고 있다. 하지만, 수많은 전자파 이용 기계 및 기구가 사용됨에 따라 불요 전자파가 피산 되어 전자파장해를 일으키고 있다. 불요 전자파는 다른 전자기기, 장치들에 오동작을 유발하기도 하고 인체에도 악영향을 미칠 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 다양한 전자파 차폐 기술이 연구 개발되고 있다.
전자파 차폐 기술은 건축 및 건설분야에서 역시 중요하다. 특히, 건축물의 외벽 등에서 전자파를 차단하게 되면 건축물 안의 전자기장의 강도를 효과적으로 줄이게 되어 전자파 장애의 감쇠를 가져오므로 이에 대한 기술 개발에 관심이 크다.
기존의 건축물에 대한 전자파 차폐 방법으로는 전자파 차단체를 건축물 표면에 코팅하는 기법 등이 사용되어 왔다. 하지만 이는 비용이 많이 들고, 효과가 영구적이지 못하다는 문제점이 있다. 이에 따라, 비용 절감과 동시에 효과를 보다 오래 지속시킬 수 있는 건축물 전자파 차폐 기술 개발이 요구된다.
한편, 전술한 배경기술은 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한국등록특허 제10-1508957호 (2015.04.08)
본 발명의 일 실시예는 전자파 차폐 효과가 우수한 전자파 차폐용 시멘트 조성물 및 그를 활용한 모르타르를 제공하는 데에 목적이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 전자파 차폐 효과가 오래 지속될 수 있는 전자파 차폐용 시멘트 조성물 및 그를 활용한 모르타르를 제공하는 데에 목적이 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면에 따르면 전자파 차폐용 시멘트 조성물은 시멘트 및 전자파를 차폐하도록 구성된 필러를 함유한다.
예컨대, 상기 필러는 50 내지 200 um의 크기를 갖는 분말 SiC를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 분말 SiC의 총 중량은 상기 시멘트 총 중량의 0.5% 내지 30%인 것을 특징으로 할 수 있다.
예컨대, 상기 필러는 4 내지 12mm 크기를 갖는 알갱이 SiC를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 알갱이 SiC의 총 중량은 상기 시멘트 총 중량의 0.5% 내지 10%인 것을 특징으로 할 수 있다.
예컨대, 상기 SiC는 베타 상의 큐빅구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
예컨대, 상기 필러는 0.25 내지 12mm 크기를 갖는 흑연을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 흑연의 총 중량은 상기 시멘트 총 중량의 0.5% 내지 10%인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면 전자파 차폐용 모르타르는 시멘트, 잔골재 및 전자파를 차폐하도록 구성된 필러를 포함한다.
예컨대, 상기 필러는 50 내지 200 um의 크기를 갖는 분말 SiC를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 필러는 4 내지 12mm 크기를 갖는 알갱이 SiC를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 분말형 SiC는 베타 상의 큐빅구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
예컨대, 상기 필러는 0.25 내지 12mm 크기를 갖는 흑연을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 전자파 차폐용 모르타르 조성물은 300×300×100mm 크기의 직육면체 시료에 1GHz 주파수의 전자파에 대하여 15(dB)이상의 차폐율을 가질 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 발명의 일 실시예는 전자파 차폐율이 우수한 전자파 차폐용 시멘트 조성물 및 그를 활용한 모르타르를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 본 발명의 일 실시예는 전자파 차폐 효능이 오래 지속될 수 있는 전자파 차폐용 시멘트 조성물 및 그를 활용한 모르타르를 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 흑연이 혼입된 시멘트 조성물을 활용하여 제조된 모르타르의 전자파 차폐율을 나타나낸 그래프이다.
도 2는 알갱이 SiC가 혼입된 시멘트 조성물을 활용하여 제조된 모르타르의 전자파 차폐율을 나타나낸 그래프이다.
도 3은 분말 SiC가 혼입된 시멘트 조성물을 활용하여 제조된 모르타르의 전자파 차폐율을 나타나낸 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 조성물은, 콘크리트 또는 모르타르와 같은 건축용 구조체를 제조하기 위한 결합재로서, 본 발명의 시멘트 조성물은 전자파 차폐 기능성을 갖는다. 구체적으로, 본 발명의 시멘트 조성물은 시멘트와 전자파를 차폐하도록 구성된 필러를 함유함으로써, 전자파 차폐 성능이 우수하도록 제조된다.
시멘트는 석회(CaO), 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3) 등의 무기물을 포함하고, 경화성을 갖는 무기재료로서, 물에 의해 경화되는 수경성 시멘트로 구성될 수 있다. 예를 들어, 시멘트는 석회, 실리카, 알루미나, 산화철(FexOy)을 주성분으로 함유하고 있는 포틀랜드 시멘트, 포틀랜드 시멘트의 특성을 개선하기 위한 혼합제를 더 포함하는 혼합 시멘트로 구성될 수 있다.
필러는 시멘트 조성물로 형성된 콘크리트 또는 모르타르 구조체에 전자파 차폐 기능성을 부여하는 혼합제로서, 흑연 또는 탄화규소(Silicon Carbide; SiC)를 포함할 수 있다.
SiC는 규소(Si)와 탄소(C)의 화합물로 공유결합과 부분적 이온결합으로 이루어진 화합물이다. SiC는 고온강도가 높고, 내마모성, 내산화성, 내식성, 크립 저항성 등의 특성이 우수한 특징이 있다.
SiC는 입방정(cubic) 결정구조를 갖는 β상과 육방정(hexagonal) 결정구조를 갖는 α상이 존재한다. β상은 1400-1800℃의 온도 범위에서 안정하고, α상은 2000℃이상에서 형성된다.　 본 발명의 일 실시예에 따른 SiC는 입방정(cubic) 결정구조를 갖는 β상으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 SiC 필러는 분말 형태 또는 알갱이 형태로 사용될 수 있다.
분말 형태의 SiC는 50 내지 200μm의 입자 크기를 가질 수 있으며, 순도 99.7% 이상으로 구성될 수 있다
분말 SiC는 시멘트 총 중량의 0.5% 내지 30%로 함유될 수 있다. 만약, 분말 SiC가 시멘트 총 중량의 0.5% 미만으로 함유될 경우, 함유량이 너무 적어 전자파 차폐 기능을 발휘하지 못할 수 있다. 반대로, 분말 SiC가 시멘트 총 중량의 30% 초과로 함유될 경우 SiC 함량 대비 시멘트 함량이 감소됨에 따라 경화된 콘크리트 또는 모르타르의 강도가 감소될 수 있다.
알갱이 형태의 SiC는 분말 형태의 SiC 보다 큰 입자 크기를 가지며, 예를 들어, 4 내지 12mm의 입자 크기를 가질 수 있다. 바람직하게는, 평균입자 크기가 7mm 정도인 SiC 알갱이가 사용될 수 있다. 한편, 알갱이 형태의 SiC는 순도 99.5% 이상의 SiC가 사용될 수 있다.
알갱이 SiC는 시멘트 총 중량의 0.5% 내지 10%로 함유될 수 있다. 만약, 알갱이 SiC가 시멘트 총 중량의 0.5% 미만으로 함유될 경우, 함유량이 너무 적어 전자파 차폐 기능을 발휘하지 못할 수 있다. 반대로, 알갱이 SiC가 시멘트 총 중량의 10% 초과로 함유될 경우 SiC 함량 대비 시멘트 함량이 감소됨에 따라 경화된 콘크리트 또는 모르타르의 강도가 감소될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 필러는 흑연을 포함할 수 있다. 흑연은 0.25 내지 12mm 입자 크기를 갖는 알갱이 형태로 사용될 수 있다.
흑연은 시멘트 총 중량의 0.5% 내지 10%로 함유될 수 있다. 만약, 흑연이 시멘트 총 중량의 0.5% 미만으로 함유될 경우, 함유량이 너무 적어 전자파 차폐 기능을 발휘하지 못할 수 있다. 반대로, 흑연이 시멘트 총 중량의 10% 초과로 함유될 경우 시멘트 조성물의 강도가 감소될 수 있다.
상술한 흑연 및 SiC는 단독으로 또는 서로 혼합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 필러는 알갱이 형태의 흑연과 분말 SiC가 혼합된 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 비교적 큰 입자 크기를 갖는 흑연의 기공을 미립자 SiC 분말이 충진하는 형태로 구성될 수 있다. 한편, 흑연 및 SiC가 서로 혼합 사용되는 경우, 흑연 및 SiC 혼합 필러는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 시멘트 조성물에서 시멘트의 총 중량 대비 0.5 내지 30%의 중량비로 함유될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 시멘트 조성물은 상술한 시멘트 및 필러를 분쇄 및 혼합함으로써 제조될 수 있다. 구체적으로, 상술한 SiC 또는 흑연 필러를 분쇄기를 통해 알갱이 또는 분말 형태로 가공하고, 혼합기에 시멘트와 필러를 넣고 배합함으로써 전자파 차폐용 시멘트 조성물이 제조될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 시멘트 조성물은 건설 현장에서 시멘트와 필러가 각각 분리되어 제공되고, 콘크리트 또는 모르타르 구조체를 만드는 과정에서 분리 제공된 시멘트와 필러를 배합하여 타설하는 방식으로 제공될 수 있다. 즉, 콘크리트 또는 모르타르 타설 현장에서 시멘트와 잔골재 및 물을 배합하는 과정에 상술한 필러가 함께 배합되는 형태로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 시멘트 조성물은 최종 제조될 구조체의 사용 용도에 따라 다양한 기능성을 부가할 수 있는 추가적인 혼합제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 칼슘 클링커가 더 첨가되어 방수 특성이 향상된 시멘트 조성물이 제공될 수 있으며, 에트린자이트 등과 같은 수화광물이 더 첨가되어 급속 경화가 가능하도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 조성물은 타설 및 양생되어 콘크리트 또는 모르타르로 제조된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 조성물은 SiC 또는 흑연으로 이루어진 필러를 포함하며, 상기 필러에 의해 전자파 차폐 성능이 향상될 수 있다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 조성물로 형성된 모르타르에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 모르타르는 시멘트, 잔골재, 및 전자파를 차폐하도록 구성된 필러를 포함한다.
본 발명에서, 모르타르는 시멘트, 잔골재, 물 및 혼합제가 배합된 반죽 및 상기 반죽을 경화하여 제조한 구조체를 통칭하는 용어로 사용될 수 있다.
잔골재는 모르타르 제조 시 시멘트와 함께 배합되는 구성으로서, 모래를 포함한다. 구체적으로, 잔골재는 표준체로 규정된 10mm체를 전부 통과하고 5mm체를 거의 다 통과하며 0.08mm체에 남는 골재를 말하며 일반적으로 입경 5mm이하의 모래로 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 잔골재는 먼지, 흙, 유기불순물, 염화물 등의 유해량을 함유하지 않으며, 자연 모래, 바다모래 등의 자연산과 부순 모래, 고로슬래그 잔골재 등의 재생골재인 인공산 등이 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 시멘트는 수경성 포틀랜드 시멘트가 사용될 수 있으며, 전자파를 차폐하도록 구성된 필러는 흑연 또는 SiC를 포함할 수 있다. 흑연 또는 SiC는 알갱이 또는 50 내지 200μm의 입자 크기를 갖는 미립자 형태로 구성될 수 있다.
상기 시멘트와 필러는 상술한 바와 같이, 배합되어 하나의 시멘트 조성물 형태로 제공될 수 있다. 이 경우, 공사 현장에서 모르타르 또는 콘크리트를 만드는 과정에서 시멘트와 필러가 적절한 비율로 함유되도록 무게를 계량하고 배합하는 과정이 생략될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 시멘트 및 필러는 개별적으로 분리된 상태로 제공될 수 있다. 이 경우에는 공사 현장에서 전자파 차폐용 모르타르를 제조하기 위해 시멘트와 필러를 원하는 비율로 나누어 배합할 수 있다. 또한, 전자파 차폐용 모르타르를 만드는 과정 중간마다 상태를 확인하면서, 시멘트 또는 필러 중 필요한 재료만을 선택하여 더 첨가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모르타르는 시멘트, 잔골재 및 전자파를 차폐하도록 구성된 필러를 물과 함께 배합하고, 타설 후 양생하는 방식으로 제조될 수 있다.
구체적으로, 시멘트, 잔골재 및 전자파를 차폐하도록 구성된 필러를 물과 함께 배합할 경우, 혼합용기에 잔골재, 시멘트, 필러 순으로 투입한 후, 물을 첨가하여 배합할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 시멘트 및 필러를 먼저 투입하고, 물을 첨가하여 배합한 뒤, 잔골재를 조금씩 첨가하여 다시 배합하는 방식으로 배합될 수 있으며, 시멘트, 잔골재, 필러 및 물이 한번에 동시 투입되어 혼합될 수 있다.
시멘트와 필러는 1: 0.005 내지 1: 0.3의 중량비로 배합될 수 있다. 예를 들어, 시멘트와 분말 SiC 분말은 1: 0.005 내지 1: 0.1의 중량비, 시멘트와 알갱이 SiC는 1: 0.005 내지 1: 0.1의 중량비, 시멘트와 흑연은 1: 0.005 내지 1: 0.1의 중량비로 배합될 수 있다.
시멘트와 필러가 혼합된 시멘트 조성물과 잔골재는 1:3 내지 1:4의 중량비로 배합될 수 있다.
물은 시멘트 조성물 총 중량 대비 40% 내지 50%의 비율로 배합될 수 있다.
각 재료들이 균일하게 배합되고, 모르타르의 농도가 적절하게 제조되면, 모르타르를 양생할 수 있다. 양생이란 모르타르가 경화되기까지 적당한 온도와 습도의 환경을 조성하여 충분한 경화력을 발휘할 수 있도록 하는 것을 말한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모르타르는 수중 양생 될 수 있다. 수중 양생이란 모르타르나 콘크리트 등을 물속에 잠기도록 침수시킨 후 굳을 때까지 보관하여 양생하는 것을 말한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모르타르는 물속에 잠긴 상태로 완전히 굳을 때까지 20℃에서 28일간 양생하는 방식으로 수중 양생 될 수 있다.
상술한 방법으로 제조된 모르타르는 기존 모르타르 대비 우수한 전자파 차폐 성능을 갖는다. 이하에서는 본 발명의 모르타르가 갖는 우수한 전자파 차폐 성능에 대해 설명하기로 한다.
<모르타르의 제조>
본 발명의 발명자들은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 모르타르의 성능 실험을 위해, 물, 잔골재 및 시멘트를 분말 형태의 SiC(SiC_S#), 알갱이 형태의 SiC(SiC_#), 또는 흑연(G_#)과 하기 [표1]에 개시된 각각의 비율로 배합하여 모르타르를 제조하였다. 실험체명의 우측 숫자는 각 필러의 함유량을 의미한다.
실험체명 W/B SiC, or 흑연 or SiC_S
치환율		 단위 중량(kg/m3)
물 시멘트 SiC 흑연 SiC_S 잔골재
Plain 0.5 0 253 506 - - - 1518
SiC_0.5 0.5 503.47 2.53 - -
SiC_1 1 500.94 5.06 - -
SiC_2 2 495.88 10.12 - -
SiC_5 5 480.70 25.30 - -
SiC_10 10 456.00 50.60 - -
G_0.5 0.5 503.47 - 2.53 -
G_1 1 500.94 - 5.06 -
G_2 2 495.88 - 10.12 -
G_5 5 480.70 - 25.30 -
G_10 10 456.00 - 50.60 -
SiC_S1 1 500.94 - - 5.06
SiC_S2 2 495.88 - - 10.12
SiC_S5 5 480.70 - - 25.30
SiC_S10 10 456.00 - - 50.60
SiC_S20 20 404.80 - - 101.20
SiC_S30 30 354.20 - - 151.80
[표 1]에 표시된 바와 같이, 본 실험에서는 잔골재와 물의 양은 고정시키고, 필러의 종류 및 시멘트와 필러의 중량을 달리하여 모르타르를 제조하였다.
[표 1]의 치환율이란, 시멘트 대비 필러가 치환되는 값을 말한다. 쉽게 말해서, 치환율은 시멘트 총 중량 대비 필러의 함유량을 의미한다. 예를 들어, SiC_0.5는 시멘트 총 중량 대비 알갱이 SiC가 약 0.5% 함유된 것을 의미한다. 또한, SiC_S1은 시멘트 총 중량 대비 분말 SiC가 약 1% 함유된 것을 의미하며, G_10은 시멘트 총 중량 대비 흑연이 10% 함유된 것을 의미한다. 한편, Plain은 필러가 함유되지 않은 시멘트를 말한다.
W/B는 Water/Binder를 말한다. 구체적으로, 바인더의 총 중량 대비 물의 비율을 말한다. 본 실험에서는 바인더로 시멘트 조성물이 사용되었으므로, 시멘트 조성물 대비 물의 비율을 의미한다.
각 원료들을 고르게 혼합하여 모르타르를 제조한 뒤, 300×300×100 mm 아크릴 몰드에 타설하였다.
이후, 20℃에서 28일간 수중 양생하여, 300×300×100 mm 크기의 직육면체 시료를 만들었다.
양생이 완료된 이후, 차폐 성능 시험장치를 사용하여 전자파 차폐율을 측정하였다.
전자파 차폐율에 대한 측정은 한국산업기술시험원의 전자파 차폐용 콘크리트의 차폐효과 측정 시스템을 사용하여 수행되었다. 한국산업기술시험원의 전자파 차폐용 콘크리트 차폐효과 측정 시스템의 구체적인 구성은 참조 논문 “전자파 차폐용 콘크리트 블록 차폐효과 측정 시스템 구현” (장홍제, 송태승, 2018, Journal of Insititute of Electronics and Informagion Engineers Vol.55, NO. 12)에 기재되어 있으며, 본 논문 개시 내용은 전체로서 본 명세서에 참조되어 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
시험장치는 전자파 송신부 및 전자파 송신부를 갖는다. 전자파 송신부는 전자파 차폐가 가능한 공간에 설치되어 특정 범위의 주파수를 갖는 전자파를 발생시켜 송신한다. 전자파 수신부는 전자파 차폐가 가능한 공간에 설치되어 시료를 통과한 전자파를 수신한다. 전자파 송신부와 전자파 수신부의 가운데에는 제작된 시료가 위치된다.
시험장치 중간에 양생한 시료를 위치시킨 후, 전자파 송신부를 통해 1GHz의 주파수를 송신하고, 전자파 수신부를 통해 시료를 통과한 전자파를 측정하였다. 이후, 시료를 제거하고 전자파 송신부를 통해 1GHz의 주파수를 송신하고, 전자파 수신부를 통해 빈 공간을 통과한 전자파를 측정하였다.
측정이 완료된 후, 빈 공간을 통과시켰을 때 전자파 수신부에 수신되는 전자파에 대한 시료를 통과시켰을 때 전자파 수신부에 수신되는 전자파의 비를 하기 [수학식 1]을 통해 계산하여 전자파 차폐율을 계산하였다.
Figure 112020142706994-pat00001
상기 [수학식 1]에서 P1은 시료를 통과한 수신 신호의 전력, P2는 송신 신호의 전력을 의미한다.
각 실험체 모두 동일한 장치 및 방법으로 전자파 차폐 성능 측정하여 차폐율을 계산한 후 그래프로 나타내었다. 이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 성능 실험 결과를 설명한다.
도 1은 흑연이 혼입된 시멘트 조성물을 활용하여 제조된 모르타르의 전자파 차폐율을 나타나낸 그래프이다.
도 2는 알갱이 SiC가 혼입된 시멘트 조성물을 활용하여 제조된 모르타르의 전자파 차폐율을 나타나낸 그래프이다.
도 3은 분말 SiC가 혼입된 시멘트 조성물을 활용하여 제조된 모르타르의 전자파 차폐율을 나타나낸 그래프이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 필러가 함유되어 있지 않은 시멘트 조성물을 활용한 모르타르 시료(Plain)의 전자파 차폐율은 10dB로 나타났다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 흑연으로 이루어진 필러가 함유된 모르타르 시료(G_#)의 전자파 차폐율은 필러가 함유되어 있지 않은 모르타르 시료(Plain)의 전자파 차폐율 대비 높게 나타났다. 특히, 흑연이 시멘트 총 중량 대비 약 2% 들어간 모르타르 시료(G_2)의 경우, 전자파 차폐율 18dB로 가장 높게 나왔다.
도 2에 도시된 바와 같이, 알갱이 SiC로 이루어진 필러가 함유된 모르타르 시료(SiC_#)의 전자파 차폐율은 필러가 함유되어 있지 않은 모르타르 시료(Plain)의 전자파 차폐율 대비 높게 나타났다. 또한, 알갱이 SiC로 이루어진 필러가 함유된 모르타르 시료(SiC_#)의 전자파 차폐율은 흑연으로 이루어진 필러가 함유된 모르타르 시료(G_#)의 전자파 차폐율 보다 비교적 높게 나타났다. 특히, 알갱이 SiC가 시멘트 총 중량 대비 약 1% 들어간 모르타르 시료(SiC_1)의 경우, 전자파 차폐율 20dB로 가장 높게 나왔다.
도 3에 도시된 바와 같이, 분말 SiC로 이루어진 필러가 함유된 모르타르 시료(SiC_S#)의 전자파 차폐율은 필러가 함유되어 있지 않은 모르타르 시료(Plain)의 전자파 차폐율 대비 높게 나타났다. 특히, 분말 SiC가 시멘트 총 중량 대비 약 20% 들어간 모르타르 시료(SiC_S20)의 경우 전자파 차폐율 22dB, 알갱이 SiC가 시멘트 총 중량 대비 약 30% 들어간 모르타르 시료(SiC_S30)의 경우 전자파 차폐율 28dB로 나타났다.
도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이, 필러가 함유되어 있지 않은 모르타르 시료(Plain)의 전자파 차폐율은 10dB로 나타났다. 이에 반해, 흑연으로 이루어진 필러가 함유된 모르타르 시료(G_#), 알갱이 SiC 로 이루어진 필러가 함유된 모르타르 시료(SiC_#) 및 분말 SiC로 이루어진 필러가 함유된 모르타르 시료(SiC_S#)의 차폐율은 모두 15dB 이상으로 필러가 함유되어 있지 않은 모르타르 시료(Plain)의 전자파 차폐율 대비 높게 나타났다. 이를 통해, 흑연, 알갱이 SiC, 분말 SiC로 이루어진 필러가 전자파 차폐 성능을 가짐을 알 수 있다.
또한, 치환율 0.5 내지 10의 범위에서, 흑연으로 이루어진 필러가 함유된 모르타르 시료(G_#)의 전자파 차폐율의 평균값은 알갱이 SiC 로 이루어진 필러가 함유된 모르타르 시료(SiC_#) 및 분말 SiC로 이루어진 필러가 함유된 모르타르 시료(SiC_S#)의 차폐율의 평균값보다 낮게 나타났다. 이에, 해당 범위에서, 흑연으로 이루어진 필러 보다 SiC로 이루어진 필러가 보다 전자파 차폐 성능이 우수함을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 조성물은 전자파 차폐 성능을 갖는 필러를 함유하므로, 차폐율이 우수한 전자파 차폐용 시멘트 조성물 및 그를 활용한 모르타르를 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (14)

  1. 시멘트 및 전자파를 차폐하도록 구성된 필러를 함유하고,
    상기 필러는 50 내지 200 um의 크기를 갖는 분말 SiC를 포함하고,
    상기 분말 SiC의 총 중량은 상기 시멘트 총 중량의 10% 초과 30% 이하의 함량으로 포함되는, 전자파 차폐용 시멘트 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 SiC는 베타 상의 큐빅구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐용 시멘트 조성물.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 시멘트, 잔골재, 및 전자파를 차폐하도록 구성된 필러를 포함하고,
    상기 필러는 50 내지 200 um의 크기를 갖는 분말 SiC를 포함하고,
    상기 분말 SiC의 총 중량은 상기 시멘트 총 중량의 10% 초과 30% 이하의 함량으로 포함되는, 전자파 차폐용 모르타르.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 분말 SiC는 베타 상의 큐빅구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐용 모르타르.
  13. 삭제
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 전자파 차폐용 모르타르 조성물은
    300×300×100 mm 크기의 직육면체 시료에 1GHz 주파수의 전자파에 대하여 15(dB)이상의 차폐율을 갖는 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐용 모르타르.
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