KR19980087796A - 코코넛파이버를 이용한 황토조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축용 벽돌, 패널 등의 제조는 물론 벽면이나 온돌 등의 마감재로도 사용할 수 있는 코코넛파이버를 이용한 황토 조성물에 것으로서, 이는 황토분말 60∼95중량%와, 코코넛파이버 5∼40중량%로 조성되며, 선택적으로 각종 숯과 송진을 분말이나 잘게 부수어진 상태로 더 첨가하여 조성될 수 있다. 본 발명에 의하면 황토에 황토와 색상이 비슷한 코코넛파이버의 혼용하여 사용함으로써 미장면이나 벽돌 등의 외관이 우수함은 물론 섬유질이 단단해서 별도의 접착제를 사용하지 않아도 지지력과 시공성이 우수하고 천연의 방향제 등을 사용하여 시공 또는 제조 후 은은한 향기가 발산되는 등 장점을 갖는다.

Description

코코넛파이버를 이용한 황토 조성물

본 발명은 코코넛파이버를 이용한 황토 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 황토에 짚 대신에 보다 단단한 섬유질인 코코넛파이버를 혼합 사용하여 벽돌 및 패널의 제조, 벽면 및 바닥의 미장재 등 건축용 재료로서 널리 사용될 수 있도록 한 황토 조성물에 관한 것이다.

우리 조상들은 예로부터 건축용으로, 즉 집이나 담 등을 만드는 데에 주로 황토를 사용하였다. 통상 황토는 벽돌 또는 내부 마감재로서 이용되었는데, 벽돌의 경우에는 지지력과 견고성을 향상시키기 위하여 황토에 짚을 섞고 적당량의 물을 혼합 반죽하여 성형한 후 음지에서 건조하였다. 또한 내부 마감재로 사용하는 경우에는 고운 황토분말을 그대로 물에 개어 사용하거나 황토분말에 석회분말 등을 섞은 후 물에 개어 벽면, 바닥 등을 미장하였다.

이와 같은 종래의 황토 이용은 최근 급속한 도시화 및 현대화에 따른 인체 유해 환경으로부터 탈피하려는 현상에 의해 전원생활과 함께 그 관심이 급증하고 있으며, 최근에는 황토로부터 건강에 이로운 원적외선 등의 발생된다는 연구가 보고된 후로 이에 대한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.

황토는 건축과 농업에 이용되고 있으며, 특히 건축용 재료로 널리 이용되고 있다. 특히 황토는 벽돌, 벽면이나 온돌의 마감재(미장용 재료) 등에 널리 이용되고 있는데, 이를 문헌을 통해 살펴보기로 한다.

황토벽돌은 일반적으로 황토에 단순히 짚을 섞고 이것을 물로 반죽하여 만들었으나, 최근에는 각종 부재료를 섞어 사용하는 방법들이 시도되고 있다. 이로는 다음과 같은 것들이 있다.

대한민국 특허공개 제86-11039호에는 황토에 시멘트, 시멘트 보강제, 방수액 및 모래를 섞고 물을 묽게 혼합하여(수분 50% 이상)하여 입자가 곱고 강한 황토벽돌을 성형하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 시멘트와 모래를 함께 이용하여 벽돌의 강도를 높일 수는 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 황토분말과 모래를 균일하게 혼합하기 위해서는 황토분말을 잘 건조시켜야 하기 때문에 이를 해결하기 위해 물을 사용하여 재료를 묽게 만들어 벽돌을 제조하였다. 따라서 벽돌의 성형에 어려움이 따르고 또한 벽돌 건조에 열풍 건조 등 강제적인 건조방법을 이용해야 하므로 경제성 및 생산성이 떨어질 수 밖에 없었으며, 또한 모래와 시멘트의 사용량이 많기 때문에 제조된 벽돌이 황토 고유의 색깔을 띄지 못하는 미관상에도 문제도 갖고 있다.

대한민국 특허공개 제89-368호에는 황토, 시멘트, 시멘트 조강제, 물, 방수액 및 적색산화철로 이루어진 혼합물을 사용하여 벽돌을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이 방법도 시멘트 및 시멘트 조강제, 그리고 거의 필수적으로 모래를 사용하게 되어 벽돌 제조후의 외관이 황토 고유의 색깔을 띄지 못할 뿐 아니라 시멘트, 시멘트 조강제, 방수액 및 적색산화철 등의 사용으로 인하여 경제성이 떨어질 수 밖에 없었다.

대한민국 특허공개 제96-41580호에는 황토에 직경 5∼30㎛, 길이 0.2∼30㎜인 탄소섬유(섬유재), 금속분말(도전재) 및 모래를 첨가 혼합한 후 물로 반죽하여 벽돌을 성형하고 90℃ 이하의 온도에서 열풍 건조하여 만드는 황토벽돌에 대해 개시되어 있다. 이 방법은 비록 황토에 점성이 있지만 모래 사용에 따른 결합제의 사용이 뒤따르지 않아 실제로 벽돌 성형이 거의 불가능한 것으로 보여지며, 또한 벽돌 성형을 위해서는 80℃ 정도의 고온이 요구되고 금속분말 등을 사용하므로 그 제조비용이 상승하고, 탄소섬유의 사용으로 황토 벽돌의 일부에는 황토색깔과는 다른 색깔이 표현되기도 하는 등 제반 문제점을 갖고 있다.

다음 황토 미장재에 대해 살펴보기로 한다.

황토분말을 물에 개어 바로 미장재로 사용하였지만, 최근에는 황토 벽돌과 같이 각종 부재료를 섞어 사용하는 방법들이 시도되고 있다.

대한민국 특허공개 제86-41109호에는 황토분말 50∼85중량%와 모래 5∼20 중량%와 섬유재(직경 5∼30㎛, 길이 0.2∼30㎜의 탄소섬유) 0.5∼5 중량%와 도전재(금속분말, 길이 2∼30㎜로 절단된 금속세선 또는 도전체 링) 0.5∼20중량%를 혼합하여서 된 미장재료가 개시되어 있다. 그러나 이 미장재료는 벽면이나 바닥면에 얇게 도포하는 특성상 모래 사용에 따른 결합재의 사용이 없으므로 실제로 벽면 등에 접착될 수 있는지에 대해 의문을 가질 수밖에 없으며, 또한 모래, 섬유재, 도전재의 전체 사용량이 많아서 미장재가 황토 고유의 색깔을 발현할 수 없다는 단점도 가지고 있다.

대한민국 특허공개 제92-16380호는 건축용 내장재를 제조함에 있어 200 메쉬 이상의 황토(또는 점토) 분말 80%에 200 메쉬 이상의 제올라이트 분말 10% 및 길이 2∼5㎜ 범위의 식물성 섬유질 8% 및 해조류 분말로 된 접착제 2%로 조성된 분말 내장재가 개시되어 있다. 그러나 여기에 기재된 미장재는 고가의 제올라이트 및 해조류 분말로 된 접착제를 사용하므로 경제성이 떨어진다.

즉, 위에서 설명한 황토 벽돌과 미장재는 주재료로서 황토를 사용하고 있지만 황토 고유의 색깔 표현이 어렵고 경제성이 떨어지며 또한 벽돌의 성형에 어려움이 있는 등 문제점들을 가지고 있다.

따라서 본 발명은 위와 같은 종래 황토 사용에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 황토와 비슷한 색상을 가진 코코넛파이버의 사용으로 외관이 뛰어나고 섬유질이 단단해서 별도의 접착제를 사용하지 않아도 지지력이 우수하며 특히 미장 재료로 사용할 때에는 천연의 방향제의 사용에 의해 시공 후 은은한 향기가 발산됨은 물론 시공성도 우수한 코코넛파이버를 이용한 황토 조성물을 제공하는 데에 있다.

본 발명에서 제공하는 황토 조성물은 벽돌 및 패널의 제조에 사용할 수 있음은 물론 벽면이나 바닥마감재(온돌 등)에 널리 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 코코넛파이버를 이용한 황토 조성물은 황토분말 60∼95 중량%와, 길이 10㎝ 이하의 코코넛파이버 5∼40%로 조성되는데 특징이 있으며, 여기에 선택적으로 각종 숯과 송진을 분말이나 잘게 부수어진 상태로 더 첨가하여 조성할 수도 있다.

즉, 본 발명의 특징은 황토분말에 코코넛파이버를 적용한 데에 있다.

이하, 본 발명에 따른 코코넛파이버를 이용한 황토 조성물에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명의 건축용 황토 조성물에 있어서 주재료는 황토이다. 황토는 주재료로서의 역할뿐만 아니라 그 자체의 점성에 의해 각종 부재료와 결합하는 접착제의 역할을 동시에 하게 된다. 이는 공개된 문헌을 통해 알 수 있는 바와 같이 통상 분말 상태로 사용한다.

코코넛파이버는 황토 조성물의 필수 성분으로 코코넛 열매에서 내부의 내용물을 제거하고 남은 껍질을 이용하여 만든 것이다. 구체적으로는 코코넛 열매에서 내부 내용물을 제거하면 껍질만 남고, 이 껍질을 가공하면 섬유질의 코코넛파이버와 코코피트로 나누어진다. 본 발명에서 코코넛파이버라 함은 코코넛 껍질에서 추출한 섬유질을 의미한다. 코코넛파이버는 황토와 거의 같은 색깔을 띄는 것으로서, 황토에 섞으면 황토의 고유색깔에 동화되는 특징을 가지고 있다. 또한 섬유질이 매우 얇고 단단하여 짚과는 달리 황토와의 결합력이 우수하다. 따라서 황토에 단단함과 보다 우수한 지지력를 부여하게 된다.

이는 위에 설명한 바 있지만 코코넛파이버는 황토분말 60∼95 중량%에 대하여 5∼40 중량%로 비율로 섞어 사용한다. 더욱 바람직한 코코넛파이버의 사용량은 벽돌의 경우 10∼30 중량%, 미장재의 경우 5∼10 중량%인 것이 외관상, 시공상 바람직하다. 또한 코코넛파이버는 그 길이가 10㎝ 이하인 것이 좋은데, 그 이유는 길이가 10㎝ 이상인 것을 사용하면 시공시 벽돌 외부 또는 미장 표면의 미관을 해칠 위험이 있을 뿐 아니라 재료 혼합시 섬유질 자체가 서로 엉켜 재료의 균일한 혼합이 어려워지기 때문이다. 또한 길이가 긴 코코넛파이버는 침대 매트 등의 충전재나 하천의 식생호환용 재료로서 사용되고 나머지 길이가 작은 것을 버려지게 되는데, 이 버려지는 작은 코코넛파이버를 이용하면 자원 사용의 효율성을 높일 수 있다. 그렇지만 본 발명에서는 버려지는 길이가 작은 코코넛파이버 뿐 아니라 길이가 긴 코코넛파이버의 경우에도 적당한 길이로 절단하여 사용할 수 있다.

숯은 분말화 또는 잘게 부수어 사용하는데, 황토 100중량부에 대해 약 5중량부의 비율로 혼합하여 사용한다. 숯은 재료 전체의 5중량% 이하로 적게 사용되지만 시공후 외관이 순수한 황토의 색깔이 숯의 사용량에 따라 달라지므로 용도에 따라 그 사용량을 조절할 필요가 있다. 실제로 숯을 분말화 하여 재료 전체의 3중량% 이하로 사용하는 경우에는 시공 후 외관에 별 차이가 없었음을 알 수 있었다. 숯을 잘게 부수어 사용하는 경우에는 외관상 검은 숯이 표면에 군데군데 보이게 되므로 이의 사용은 사용자 또는 시공자의 기호에 따라 적당히 조절되어야 한다. 이와 같이 본 발명에서는 숯을 사용함으로써 벽돌이나 미장된 벽면이 탈취 성능을 갖게 된다.

송진은 분말화하여 소량 사용한다. 송진은 방향제로서 사용하게 되는데, 그 특성상 미미하지만 결합제의 역할도 하게 된다. 이는 많이 사용하는 경우에는 송진의 향기가 독하므로 사용량에 특히 유의하여야 한다. 특히 송진은 황토 조성물이 미장재료로 사용되는 경우에 보다 많이 적용될 것으로 보인다.

이하 본 발명의 실시예를 예시한다. 이러한 실시예는 본 발명의 범주를 한정하기 위한 것이 아니고 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이다.

실시예1

건조 황토분말 90㎏, 침대매트에 사용하고 남은 코코넛파이버(필리핀, 스리랑카, 베트남 등에서 수입, 길이 10㎝ 이하) 10㎏을 섞고 여기에 적정량의 물을 첨가 반죽하여 150㎜ ×150㎜ ×250㎜ 크기의 벽돌을 성형하고, 상온 음지에서 3일간 건조하였다. 건조후 외관을 살펴보니 코코넛파이버의 사용을 알아보기 힘들었으며, 코코넛파이버 대신 짚을 사용한 황토벽돌과 비교한 결과 강도가 2배정도 우수한 것으로 나타났다.

실시예2

건조 황토분말과 코코넛파이버를 70㎏ : 30㎏의 비율로 혼합한 것 이외에는 실시예1과 같은 방법으로 150㎜ ×150㎜ ×250㎜ 크기의 벽돌을 성형하고, 상온 음지에서 3일간 건조하였다. 이때에는 코코넛파이버의 양이 많아 재료의 혼합에 시간이 더 소요되었으며, 건조후 벽돌의 외관을 살펴보니 가까이에서는 코코넛파이버의 사용을 확인할 수 있었으나 조금 떨어진 곳에서는 순수 황토 벽돌과 색상이 거의 동일하였다.

실시예3

건조 황토분말 90㎏, 침대매트에 사용하고 남은 코코넛파이버(길이 5㎝ 이하) 10㎏, 참숯 분말 4㎏ 및 송진 분말 소량을 섞고 여기에 적정량의 물을 첨가 반죽하여 실시예1과 같은 크기로 벽돌을 성형하고, 상온 음지에서 3일간 건조하였다. 그 외관은 가까이서 관찰하면 황토색의 중간중간에 검정 점이 있는 것이 보였으나 벽돌로부터 5m 정도 떨어진 거리에서는 그저 황토만을 사용한 벽돌과 색상에서 차이가 없었다.

실시예4

실시예1 및 실시예3에서 만든 황토 벽돌을 각각 10일간 음지에서 건조시킨 후 이를 사용하여 각각 벽체를 만들고, 실시예3에서와 같은 조성 및 방법으로 만든 혼합물을 사용하여 벽체를 약 1㎝의 두께로 미장하였다. 미장 5일 후 그 외관을 관찰해본 결과 실시예3의 결과와 비슷하였으며, 방향성에 있어서는 실시예1에서 만든 벽돌을 사용한 경우에는 송진 냄새가 은은하였지만 실시예3의 벽돌을 사용한 경우에는 그 냄새가 조금 독하였다.

이상의 실시예에서 황토 벽돌로 벽체를 형성하고 그 위에 황토 미장재를 바르는 경우에 있어서 전체의 송진 사용량에 특히 주의해야 함을 알 수 있었다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 황토 색깔에 가깝고 굵기가 얇으며 단단한 코코넛파이버를 황토에 섞어 사용하므로 이를 사용하면 건축자재의 외관이 뛰어날 뿐만 아니라 황토의 지지력이 우수해지고, 또한 페기되는 작은 크기의 코코넛파이버를 이용할 수 있으므로 자원활용의 면에서 좋을 뿐 아니라 천연의 숯이나 송진을 이용하므로 미생물 침입의 방지 및 방향의 효과도 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 물에 황토분말과 길이 10㎝ 이하의 코코넛파이버를 60∼95 중량% : 5∼40중량%의 비로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 코코넛파이버를 이용한 황토 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 선택적으로 숯과 송진이 분말 또는 잘게 부수어진 상태로 황토분말 100중량부에 대해 5중량부 이내로 더 첨가된 것을 특징으로 하는 코코넛파이버를 이용한 황토 조성물.