KR19990078705A

KR19990078705A - 합성 석재 및 그 응용자재

Info

Publication number: KR19990078705A
Application number: KR1019990031460A
Authority: KR
Inventors: 이원태
Original assignee: 이원태; 주식회사 미루텍
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 1999-11-05

Abstract

본 발명은 신규한 구성의 합성 석재와 그 응용자재를 개시한다.

노년기 지형인 우리 나라의 특성상, 고강도의 화강암괴 안산암의 산출은 풍부하지만 대리석 등 미려한 석재는 모두 수입에 의존하여 특히 고급석재의 수입 초과현상이 심각하다.

본 발명에서는 국내에 풍부한 조약돌과 도토, 규사, 시멘트 등을 이용하여 조약돌 등에 의한 페블(pebble)이 다양한 문양을 형성하는 합성 석재와 이를 응용한 판석, 벽돌, 블록, 보도 블록 등의 자재를 구성하여 신규한 미감을 제공하도록 함으로써, 기존의 천연 석재를 대체하여 석재의 자급과 수출 향상을 달성한다.

Description

합성 석재 및 그 응용자재 {SYNTHETIC STONE AND APPLICATIONS THEREOF}

본 발명은 건축 자재에 관한 것으로, 특히 기존의 석재를 대체하여 건축자재로 사용되기에 적합한 합성 석재 및 이를 이용한 응용자재에 관한 것이다.

국토의 70%가 산지인 우리 나라는 석재의 산출량이 풍부하지만 건축자재로 사용될 수 있는 석재는 주로 화강암과 안산암으로 한정된다. 안산암은 산출량이 가장 많지만 빛깔이 좋지 않고 연마시에도 광택이 나지 않으며 큰 석재를 얻을 수 없어 주로 석축 등의 구조용 재료로 사용되고 있다. 한편 화강암은 경도, 강도, 내구성, 광택 등이 우수하며 큰 석재를 얻을 수 있어 구조용, 장식용의 석재로 널리 사용되고 있다. 특히 우리 나라의 화강암은 그 품질의 우수성이 인정되어 일본 등 인접국에 상당량이 수출되고 있다.

도 1에는 이러한 석재를 판석(板石 ; P)으로 구성하여 모르타르(mortar ; M)에 의해 외벽(W)에 부착함으로써 건축물을 마감하는 여러 가지 방법이 도시되어 있는데, 이는 상당한 중량물인 판석(P)을 모르타르(M)의 경화시까지 일시 고정하는 구성들이다.

먼저 (A)의 구성은 판석(P)의 상하부에 구멍(H)을 형성하여 이에 금속이나 나무제의 촉(G)을 삽입함으로써 모르타르(M)의 경화시까지 판석(P)간을 고정하는 방법이다. 이 방법은 판석(P)에 구멍(H)을 형성하는 번거로움이 있으며 판석(P)이 어느 이하의 두께인 경우에는 사용할 수 없는 방법이다.

한편 (B)의 구성은 (A)방식의 변형으로 외벽(W)에 미리 앵커(anchor ; A)를 매립하여 앵커(A)와 촉(G)간을 C링(C-ring ; C) 등의 훅(hook)으로 연결하는 방법이다. 이 방법은 판석(P)의 중량이 더욱 큰 경우에 사용되는 방법이나 외벽(W)의 소정 위치에 미리 앵커(A)를 설치해야 할 뿐 아니라 판석(P)에 C링(C)이 설치될 인입홈(R)을 형성해야 하는 번거로움이 있다.

또한 (C)의 구성은 앵커(A)의 단부를 판석(P)간의 틈새로 돌출시켜 이에 임시 쐐기(D)를 설치하고 모르타르(M)의 경화후, 임시 쐐기(D)를 제거하는 방법이다. 이 방법은 판석(P)의 크기에 무관하게 사용될 수 있으나, 외벽(W)에 앵커(A)를 미리 설치해야 하는 문제와 판석(P)간에 틈새가 발생되어 별도의 마감이 필요해지는 등의 문제가 야기된다.

이에 따라 판석(P) 등의 석재를 외벽(W) 등의 구조물에 설치하는 적절한 기술구성의 제공이 시급히 필요한 실정이다.

그런데 건축자재로서의 석재의 사용에 있어서 우리 나라에서의 더욱 큰 문제는 사용 가능한 석재의 종류가 극히 한정된다는 점이다. 즉 우리 나라에서 산출되는 국산의 석재로 건축물의 내외장재로 사용될 수 있는 것은 화강암이 거의 유일무이하다고 할 수 있으며, 일부 안산암이 구조재로 사용될 수 있을 뿐 나머지 석재는 잡석 외에는 거의 용도가 없는 것이다.

더구나 화강암은 백색의 모재(母材)에 갈색이나 흑색의 석핵(石核)이 분산된 형태로 그 색채가 단일한 회백색으로만 산출되므로 건축물에 회백색의 단일한 내외관밖에는 제공할 수 없다는 단점이 있다.

그 결과 특징 있는 건축물의 건축을 위해서 대리석이나 장미석 등의 외국산 석재를 수입하여 사용하고 있는 바, 그 수입량 및 수입액은 국산 화강암 석재의 수출량의 수십 배에 이르러, 국제적인 화강암의 명산지이며 그 산출량도 풍부한 우리나라가 석재의 심한 수입초과 현상을 빚어, 특히 고급 석재의 자급도(自給度)가 매우 낮은 모순을 안고 있는 것이다.

이와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 본 발명의 목적은 국내에 풍부한 자원을 이용하여 국내는 물론 국제적으로 경쟁력을 가질 수 있는 합성석재와 그 응용자재를 제공하는 것이다.

도 1(A) 내지 (C)는 판석의 종래 취부방법을 보이는 단면도들,

도 2(A) 내지 (G)는 본 발명의 합성 석재를 판석 등의 패널로 구성하는 한 제조방법을 보이는 순차적 단면도 및 사시도들,

도 3은 본 발명의 패널을 벽체의 마감판으로 사용하기에 적합한 판석으로 구성한 한 실시예를 보이는 단면도,

도 4는 도 3의 실시예에서 라스 및 앵커의 바람직한 한 구성을 보이는 요부 분해 사시도,

도 5(A) 내지 (F)는 본 발명 합성 석재 패널의 다른 구성과 그 제조과정을 보이는 순차적 단면도들,

도 6(A) 및 (B)는 도 5의 페블 절단에 적합한 절단 장치의 바람직한 한 구성을 보이는 개략 평면도 및 단면도,

도 7(A) 및 (B)는 페블을 슬라이싱하여 비스킷을 형성하는 과정을 보이는 페블의 측면도,

도 8(A) 및 (B)는 도 7의 비스킷 형성에 적합한 절단장치의 바람직한 실시예들을 보이는 단면도들,

도 9(A) 내지 (H)는 본 발명 합성 석재를 타일로 구성하는 실시예를 보이는 순차적 단면도들,

도 10(A) 내지 (E)는 본 발명의 비스킷에 의해 구성 가능한 패널, 블록, 메시형태의 여러 가지 응용자재들의 구성을 보이는 사시도들,

도 11은 페블의 슬라이싱에 의해 제조된 비스킷에 의해 판석 및 타일과 기타 응용자재들을 일관 생산하는 과정을 보이는 흐름도,

도 12(A) 내지 (E)는 본 발명 합성 석재를 벽돌 등의 블록으로 구성하는 다른 제조방법을 보이는 순차적 단면도 및 사시도들이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 페블(pebble)

1' : (2분할) 페블

1" : (페블의) 비스킷(biscuit)

2 : (합성석재의) 베이스(base)

4 : (본 발명) 합성 석재

10 : (워터제트) 커터(cutter)

15 : 타일(tile)

16 : 벽돌

17 : (시멘트) 블록(block)

18 : (비스킷이 부착된) 메시(mesh)

이와 같은 목적의 달성을 위해 본 발명자가 착안한 것은 국내에서 산출되는 석재의 종류가 한정되는 이유가 우리 나라의 국토의 대부분이 노년기 지형이라는 점이다.

즉 미려한 외관을 가지는 대리석이나 장미석 등의 석재는 주로 석회암 계열의 수성암(水成巖)인 바, 이는 유년기나 장년기 지형에 풍부하지만 우리 나라와 같은 노년기 지형에 있어서는 수성암이 대부분 풍화되어 그 결과로서 화성암(火成巖)이나 변성암(變成巖) 중에서도 강도가 높은 화강암이나 안산암 등만이 잔류하는 것이다.

그런데 우리 나라와 같은 노년기 지형에 있어서는 역으로 모래(유리의 원료인 규사(硅砂) 다량 포함)나 자갈 등을 포함하는 골재(骨材)와 도토(陶土), 그리고 대리석 대신 같은 석회암 계열인 시멘트가 매우 풍부하게 산출되는 특성이 있다. 즉 풍화로 분쇄된 석재는 하천이나 해양의 분급(分級) 작용을 거쳐 강변이나 해변 등에 자갈이나 모래 상태로 퇴적되는 바, 우리 나라에는 명사십리나 금사리 등 지명에 표현될 만큼 풍부한 골재의 산지가 다양하게 존재한다.

이러한 골재 중 모래는 이에 포함된 규사가 유리의 원료로 사용되지만 자갈 등의 굵은 골재는 시멘트나 콘크리트의 골재로 사용되어 오고 있을 뿐 그 이외의 실질적인 용도는 거의 없었다고 볼 수 있다. 여기서 자갈 등 굵은 골재에 주목해보면, 건축자재로 사용되는 굵은 골재의 집산지는 주로 대형 하천의 중상류 지역이지만 잔 자갈, 즉 조약돌로 이름난 지역은 주로 해변이다. 예를 들어 천연 비행장으로 사용되고 있는 백령도의 콩돌, 임진왜란시 포탄으로도 사용된 바 있는 거제도의 몽돌, 천연 방파제로 유명한 충남 태안 내파수도의 구석(球石), 역시 충남 태안 파도리의 해옥(海玉) 등이다.

이러한 유명지역 외에도 우리 나라의 어느 하천 지역이나 해변에서도 적절한 색상과 크기의 조약돌은 다량으로 산출되고 있으나, 그 용도는 콘크리트의 골재 이외에는 공깃돌이나 장식용 등 단순한 기호물 이외의 상업적 용도를 가지지 못하고 있다.

여기서 유일한 예외가 파도리의 해옥이라고 볼 수 있는 바, 이는 파도리 해변의 조약돌이 적절한 크기와 다양한 색상으로 구성된 것에 착목하여 이를 염색 및 광택처리하여 판매하고 있는 것이나, 이 역시 조약돌을 상품화한 예외일 뿐 단순한 지방 특산품으로서의 기념품에 불과하여 사업적인 성공을 거두고 있는 것은 아니다.

한편 도토는 풍화가 극단적으로 진행되어 미세한 (세라믹) 입자로 구성된 토양인 바, 우리 나라는 고령, 이천, 강진 등 유명한 산지 외에도 전국적으로 도토가 풍부하여 고려시대 이전부터 도자기의 명산지로 이름이 높았던 것은 주지의 사실이다.

본 발명자는 대리석 등 수성암이 산출되지 않는 대신 우리 나라에 풍부하게 존재하는 조약돌과 도토, 규사, 시멘트 등을 이용하여 미려한 문양(紋樣)과 색상을 가지는 합성석재를 구성함으로써 국내의 석재 사용에 다양성을 제공하고 나아가 우리 나라 특산의 석재로서 세계적으로 보급함으로써 석재의 국제수지를 개선하기 위해 본 발명을 착안하기에 이르렀다.

이하 본 발명의 특징 설명에 사용될 몇 가지 기본적인 용어를 정의하기로 한다.

먼저 "페블(pebble)"이라는 용어는 본래의 조약돌이란 의미 그대로의 조약돌 뿐아니라 본 발명의 합성석재에서 문양의 형성에 사용되는 천연의 조약돌이나 이를 착색 및/또는 2분할한 가공물, 또는 도제(陶製)나 유리제, 합성수지제, 금속제 등의 일체의 가공물을 의미한다.

다음 "비스킷(biscuit)"이라는 용어는 적어도 일측에, 바람직하기로 양측에 평탄면을 가지도록 페블을 가공한 가공물을 의미하는 것으로, 페블을 일정 두께로 슬라이싱(slicing)하여 적어도 한 평탄면을 가지도록 한 가공물, 적어도 한 평탄면을 가지도록 일정 두께로 소성(燒成)한 도제 또는 일정 두께로 성형한 유리나 합성수지제, 금속제 등의 가공물을 의미한다.

한편 "베이스(base)"라는 용어는 그 표면이 페블 또는 그 비스킷의 평탄면과 동일 레벨(level)을 가져 합성석재 또는 그 응용자재의 외형과 구조적 강도를 유지하는 모르타르 양생(養生)이나 도토 소성 또는 합성수지나 유리제의 구조물을 의미한다.

이와 같이 정의된 용어에 의하면 본 발명의 기본적 특징은 각각 소정의 형태와 색상을 가지는 복수의 페블의 평탄면이 자재의 구조강도를 유지하는 베이스의 표면과 동일한 레벨로 배열되어 베이스 상에 페블의 문양을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가장 바람직한 실시태양에 있어서, 페블은 여러 가지 색상 및 크기의 조약돌의 비스킷으로 구성되고 베이스는 광택성 시멘트 모르타르로 구성되어 그 표면이 광택 처리되는 바, 그러면 완성된 합성석재 및 그 응용자재는 다양한 조약돌의 문양이 표면에 배열된 미려한 외관을 가지게 된다.

이와 같은 합성석재 및 그 응용자재는 신규한 미감(美感)을 가지는 건축자재를 제공하므로 종래의 석재나 다른 건축자재를 대체하여 건축물의 내외장재나 구조재로 사용될 수 있으며, 이에 따라 종래 국산 석재로 구현할 수 없던 새로운 미감을 제공하여 수입 석재의 소요를 감소시킬 뿐 아니라, 나아가 우리 나라의 특산품으로 해외 석재시장의 점유도 가능한 효과가 있다.

실시예

이와 같은 본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도 2에는 본 발명의 합성 석재를 제조하는 가장 단순한 방법이 도시되어 있다.

먼저 도 2(A)에서 합성석재의 외형을 형성할 몰드(mold ; 3)에 조약돌 형태의 복수의 페블(1)이 투입된 후, 도 2(B)와 같이 균일하게 분산된다. 다음 도 2(C)와 같이 페블(1)의 상부에서 모르타르 등의 베이스(2)를 주입한 뒤, 도 2(D)와 같이 베이스(2)를 진동 다짐하여 페블(1)과 베이스(2)간의 틈새를 제거하고 베이스(2)를 치밀화한다. 다음 베이스(2)를 양생 등으로 경화(硬化)시켜 석재(4')를 구성한 뒤 페블(1)이 상방을 향하도록 전도(顚倒)시킨 상태가 도 2(E)의 상태이다.

여기서 페블(1)은 자체적인 평탄면을 가지지 않는 조약돌 상태로 투입되었으므로 석재(4')의 표면에는 점(點) 상태로 밖에 노출되지 않아 적절한 문양을 형성하지 못하게 된다. 그러므로 도 2(F)에서 석재(4')의 표면을 소정 깊이로 절삭 연마하면 페블(1)과 베이스(2)는 동일한 레벨의 평탄면을 가지게 된다. 다음 이 평탄면을 광택 연마하면 도 2(G)에 도시된 바와 같이 다양한 형태 및 색상의 페블(1)이 베이스(2) 상에 배열된 본 발명의 합성 석재(4)가 완성된다. 이 석재(4)는 건축물의 내벽이나 외벽에 부착되어 이를 마감하거나 바닥판으로 사용되는 판석(板石)의 형태이다. 이 판석을 작은 크기로 구성하는 경우에는 보도(步道) 블록으로도 사용할 수 있다.

여기서 일반적인 시멘트 모르타르는 연마에 의해 광택이 발생되지 않는 바, 시멘트 모르타르로 베이스(2)를 구성하는 경우에는 광택의 구현을 위해 유리가루나 알루미늄 가루, 돌가루 또는 합성수지 등의 광택성 입자를 모르타르에 혼입(混入)하는 방법, 또는 그 표면에 유리나 도제, 합성수지 등의 광택층을 시공하는 방법이 사용될 수 있다. 한편 일반적인 비광택성 모르타르를 사용하여 페블(1)만을 광택 연마하는 경우에는 비광택성 베이스(2) 상에 광택성 페블(1)이 배열된 형태가 되므로 새로운 미감을 구현할 수도 있다. 또한 보도 블록을 구성하는 경우 등에는 페블(1)과 베이스(2)를 모두 비광택으로 구성할 수도 있다.

한편 이상의 설명에서는 베이스(2)를 시멘트 모르타르로 구성하는 것으로 설명하였으나, 베이스(2)는 후술하는 바와 같이 도토의 소결(燒結), 즉 도제로 구성하거나 합성수지 또는 유리의 성형으로 구성될 수도 있다. 베이스(2)를 도기로 구성하는 경우에는 도 2(D)의 진동 다짐 후에 1차 소성, 즉 초벌구이 과정이 포함되고, 도 2(F)의 절삭 연마후에 유약(釉藥) 도포 및 2차 소성과정이 포함되나, 유약의 소성에 의해 광택층이 형성되므로 별도의 광택 연마 과정은 필요로 하지 않는다. 이에 대해서는 도 9의 타일 제조공정의 설명에서 상세히 살피기로 한다.

여기서 베이스(2)를 합성수지로 구성하는 경우에는 성형이 간편하고 임의의 색상과 패턴(pattern)의 도입이 가능하지만 자외선 분해 등의 문제로 외벽의 마감에 사용되기에 부적합하고, 내벽의 마감에 사용되는 경우에도 장기적으로 광택이 감소되는 단점이 있다. 한편 베이스(2)를 시멘트 모르타르로 구성하는 경우에는 광택의 구현이 적절하다면 가장 편리한 제조방법이 될 수 있다. 또한 베이스(2)를 도기로 구성하는 경우에는 그 제조공정은 다소 복잡해지나 평면 도자기와 같이 매우 고급스러운 분위기의 구현이 가능하다. 유리제 베이스(2)의 경우에는 도가니 등 별도의 유리 생산 설비가 필요하게 되나, 페블(1)의 배열에 깊이를 줄 수 있어 매우 특이한 미감의 구현이 가능할 것이다.

베이스(2)는 합성 석재(4)의 심미감의 구현과 강도적 특성을 만족하기 위해 이상에 열거한 어느 한 방법 또는 둘 이상의 방법의 조합으로 구성될 수 있을 것이다. 예를 들어 제조가 간편하고 저렴한 시멘트 모르타르 제의 베이스(2) 표면에 유리층이나 도기층 등의 광택층을 형성하는 방법 등이다. 이 방법은 페블(1)이 배열된 시멘트 모르타르 제 베이스(2)의 표면에 유약이나 분말유리의 페이스트(paste)를 도포하여 이를 국부적으로 가열하여 라이닝(lining)함으로써 석재(4)의 표면에 광택층을 형성하는 방법이다. 이 광택층은 필요에 따라 추가적인 광택 연마 등이 수행될 수 있으며, 합성수지층 등 별도의 광택층을 코팅(coating) 또는 적층하는 방법도 사용될 수 있을 것이다.

도 3 및 도 4에는 도 2 등의 방법으로 본 발명 합성 석재(4)로 벽체의 마감판으로 사용될 판석을 구성하는 경우의 바람직한 한 실시예를 도시하고 있다. 바람직하기로 베이스(2)의 내부에는 그 구조강도의 유지를 위해 인장(引張)재로서 철망(鐵網) 등의 라스(lath ; 5)가 배치되며, 더욱 바람직하기로 도 1의 외벽(W)에 적층된 모르타르(M) 등에 매립(埋立)될 앵커(6)가 설치된다. 라스(5)의 설치를 위해 바람직하기로 베이스(2)의 1차 주입후 라스(5)를 설치하고 다시 2차 주입하는 방식으로 2회에 걸쳐 베이스(2)를 분할 적층한다.

한편 이 실시예에서 앵커(6)는 "??"자 형태의 철판 등으로 구성되어 라스(5)의 망목(網目) 사이에 끼워져 설치되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 단순한 예시일뿐 앵커(6)는 필요에 따라 석재(4) 간을 상호 결합하거나 외벽(W)의 앵커(A)에 결합되도록 하는 등 여러 가지 다른 형태로 구성될 수 있다.

이와 같이 라스(5) 및 앵커(6)가 설치된 본 발명 합성석재(4)의 판석은 라스(5)에 의해 일반적인 석재의 취약점인 굽힙 강도가 크게 보강되어 대면적의 박판(薄板) 구성이 가능하게 되고, 앵커(6)에 의해 별도의 고정부재 없이도 외벽(W) 등의 벽체에 용이하게 설치될 수 있는 이점이 있다.

이러한 도 3 및 도 4의 라스(5) 및 앵커(6)의 구성은 본 발명 합성 석재(4)에 의한 판석을 벽체에 부착하는 경우에 바람직한 구성으로 본 발명의 구현에 필수적인 것은 아니며, 필요에 따라서는 종래의 천연 석재에 의한 부착구조를 그대로 사용할 수도 있다.

또한 본 발명의 판석을 바닥판이나 보도 블록으로 사용하는 경우에는 이와 같은 부가물이 구비되지 않은 단순한 판상(板狀) 구조의 판석을 사용할 수도 있다. 그러나 바닥판이나 보도 블록의 경우에도 보강 등의 필요에 따라 라스(5)의 설치는 가능하며, 더욱 큰 강도가 필요한 경우에는 철근의 배근(配筋)이나 돌출보의 설치에 의해 본 발명에 의한 판석을 슬래브(slab) 구조재로 구성할 수도 있다. 또한 베이스(2) 표면에 배열된 페블(1) 외에도 베이스(2) 내부에는 강도의 향상을 위한 골재로서의 자갈이 포함될 수 있다.

그런데 도 2에서와 같이 석재(4')의 구성후 절삭 연마에 의해 페블(1) 및 베이스(2)의 평탄면을 형성하게 되면 페블(1) 및 베이스(2)의 절삭량이 커져 많은 공수(工數)와 가공비를 소모할 뿐 아니라 재료의 낭비도 크고 그 과정에서 다량의 먼지와 소음을 유발하게 될 우려가 있다.

이에 따라 도 5의 실시예에서는 페블(1')을 2분할로 구성함으로써 이러한 문제를 해결하고 있다. 즉 도 5(A)에서 조약돌 등의 페블(1)을 그 중앙선을 따라 절개하여 2분할함으로써 각각 일측에 평탄면을 가지는 두 2분할 페블(1')을 형성하게 된다. 이와 같이 구성된 2분할의 페블(1')을 몰드(3) 내에 투입하면 도 5(B)와 같이 일부 페블(1')은 평탄면이 하방을 향하고 일부는 상방을 항하게 된다. 그러면 도 5(C)에서 에어 해머(air hammer ; 7)로 몰드(3)를 타격하여 고주파 진동시키는 등의 방법으로 모든 페블(1')의 평탄면이 하방을 향하도록 정렬시키게 된다. 다음 도 5(D)에서 베이스(2)를 주입하고 도 5(E)에서 베이스(2)를 진동 다짐하여 경화시키면 도 5(F)와 같은 석재(4)가 얻어지게 된다.

이 석재(4)는 각 페블(1')이 평탄면을 가질 뿐 아니라 도 5(C)에서 모든 페블(1')의 평탄면이 하방을 향하도록 정렬된 상태이므로 각 페블(1')은 그 평탄면이 베이스(2)의 표면과 동일 레벨이 되도록 형성되어 있어 도 5(F)에시 광택 연마만을 수행하면 페블(1')에 의해 문양이 형성된 석재(4)가 완성된다.

도 6에는 이와 같이 페블(1)을 절개하여 각각 한 평탄면을 가지는 2분할의 페블(1')을 구성하는 한 바람직한 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 도 6(A)의 우측에는 복수의 페블(1)을 수납하여 이를 하나씩 좌측의 컨베이어(conveyor ; 8)로 이송하는 진동 호퍼(hopper)(9)가 설치되어 있다. 이 진동호퍼(9)는 일반적인 부품의 자동 공급 장치에 사용되는 것과 유사한 구성이지만 페블(1)로 천연의 조약돌을 사용하는 경우에는 각 페블(1)의 크기가 균일하지 못하므로 그 안내부의 구성에 탄성 가이드(guide)를 구비하는 등 약간의 구조 변경이 필요할 것이다.

한편 도 6(A)의 좌측에 구비된 컨베이어(8)는 진동호퍼(9)로부터 하나씩 공급된 페블(1)을 커터(cutter ; 10)에 대해 이송하게 되는 바, 페블(1)의 크기가 불균일한 점을 감안하여 양측에서 탄성적으로 지지되는 한 쌍의 이송롤러(roller)(11)군(群)으로 구성하는 것이 바람직하다. 여기서 이송롤러(11)의 탄성지지는 도 6(B)에 잘 도시된 바와 같이 이송롤러(11) 자체를 고무 등의 탄성롤러로 구성하는 방법을 채택하는 것이 바람직할 것이다. 도 6(B)에서 이송롤러(11)의 하단부에는 구동력의 전달을 위해 구동 체인(chain)이나 기어(gear)가 결합될 스프라켓(sprocket ; 11a)이 도시되어 있다.

한편 2분할 페블(1')을 고주파 진동 등의 방법으로 정렬시키는 경우, 무게중심이 높으면 정렬되는 대신 쓰러져 버릴 염려가 있으므로, 페블(1)은 그 단면의 폭이 긴 장변을 따라 분할되는 것이 바람직한 바, 이를 위해서는 페블(1)의 장변이 상하방을 향한 상태로 커터(10)에 투입되어야 하므로 각 이송롤러(11)가 하방으로 경사를 가지거나 이송롤러(11)의 전방에 도시되지 않은 V형 위어(wier) 등이 구비되는 것이 바람직하다.

또한 페블(1)을 절개하는 커터(10)는 다이아몬드나 카바이드 칼날에 의한 회전커터 등으로 구성할 수도 있으나 이들은 소음과 먼지가 많고 공구의 마모가 크며 발열로 페블(1)을 변성(變成)시킬 우려가 있으므로, 바람직하기로 커터(10)는 노즐(nozzle ; 10a)로부터 초고압으로 고압수(10b)가 분사되는 워터 제트(water jet) 커터로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 워터제트 커터(10)는 소음과 먼지의 발생이 없고 절단시 발생되는 열도 자체적으로 냉각시킬 수 있을 뿐 아니라 공구의 마모도 없어 페블(1)의 절단에 특히 바람직한 절단장치이다. 다만 조약돌 등 경질(硬質)의 페블(1)을 절단해야 하므로 이 워터제트 장치는 순수(純水) 워터제트가 아니라 알루미나 등의 연마 그리트(grit)를 포함하는 연마 워터제트 장치로 구성되어야 할 것이다. 이외에도 레이저나 플라즈마(plasma) 절단을 고려할 수도 있으나 장치의 원가와 소비전력, 그리고 발열문제 등을 감안하면 워터 제트 커터 장치에 비해 그 효용은 다소 낮다고 볼 수 있을 것이다.

그러나 여기서 절단장치의 선택에 고려되어야 할 가장 중요한 사항은 절단될 페블(1)의 크기인 바, 워터제트 커터(10)는 여러 가지 우수한 특성을 가지고 있지만 절단 가능한 두께는 30mm 정도이며, 플라즈마나 레이저 커터는 이보다는 크나 역시 절단 가능한 두께에 제한이 있다. 한편 회전 커터는 소음과 마모 등의 문제는 있지만 큰 두께의 페블(1)의 절단이 가능하다. 그러므로 페블(1)의 절단에는 바람직하기로 페블(1)의 크기에 따라 2 종류 이상의 절단장치를 복합 사용하는 것이 바람직할 것이다.

워터제트 커터(10)를 사용하는 이 실시예에서 페블(1)은 이송롤러(11)의 이송력에 의해 커터(10)로부터의 고압수(10b)을 통과하며 절단되는 것으로 하고 있으나, 주로 고열(高熱)에 의해 페블(1)을 절단하는 레이저나 플라즈마 커터와는 달리 워터제트 커터(10)는 고압수(10b)의 분사에 의해 페블(1)을 절단하게 되므로 그 분사력에 의해 페블(1)이 유동할 우려가 있으며, 이에 따라 절단시 페블(1)을 확고히 지지할 필요가 있다. 이를 위해 도 6에는 도시되지 않았으나 커터(10)의 외측에는 도 8(B)와 같이 절단시 페블(1)을 파지하는 홀더(13) 등이 구비될 수 있는데, 이 경우에는 커터(10)와 홀더(13)가 적어도 페블(1)의 최대 절단폭만큼 상대이동해야하므로 양자 중의 어느 하나에 적절한 선형(線型) 이동수단을 구비해야 할 것이다.

이와 같이 제조된 2분할의 페블(1')은 한 평탄면을 가져 절삭 연마의 번거로움울 해결하지만 페블(1')의 두께가 균일하지 못하여 제조공정의 표준화가 어려우면서도 상당한 두께를 가지므로 타일(tile) 등의 얇은 판재의 구현이 불가능한 문제가 있다. 또한 몰드(3) 등에 투입시 평탄면이 상하방 중의 어느 한 방향을 향하게되어 정렬이 다소 번거로운 문제가 있다.

이에 따라 도 7에서는 페블(1)을 일정한 두께로 얇게 슬라이싱함으로써 복수의 비스킷(1")을 형성하는 방법을 도시하고 있다. 자연에서 산출되는 조약돌 등 일반적인 페블(1)은 구형(球形)이 아니라 대개 길쭉한 편평형의 구성인바, 도 7(A)는 페블(1)을 길이 방향으로 슬라이싱함으로써 판석 등에 사용될 비교적 큰 문양의 형성에 적합한 비스킷(1")을 형성하고 있으며, 도 7(B)는 페블(1)을 폭 방향으로 슬라이싱함으로써 타일 등에 사용될 비교적 작은 문양의 형성에 적합한 비스킷(1")을 형성하고 있다.

여기서 본 발명 합성석재(4)의 제조에는 다양한 크기와 색상 및 형태의 문양의 조합이 바람직한 바, 대형의 판석의 제조에는 도 7(A) 및 (B)에 의한 비스킷(1")이 복합 사용될 수 있으나 소형의 타일의 제조에는 도 7(B)의 방법에 의한 비스킷(1")만으로 사용이 제한되는 것이 바람직하다. 즉 비스킷(1")의 절단방향이나 크기 등은 구성될 합성 석재(4)의 크기에 따라 결정된다.

이와 같이 페블(1)을 비스킷(1")으로 구성하는 경우에는 2분할 페블(1')을 구성하는 경우보다 제조원가는 추가적으로 부가되지만, 그 두께가 얇아 타일(도 9(H) 및 도 10(B)의 15) 등 얇은 판재의 구성이 가능한 점과, 두께가 균일하므로 벽체나 바닥 등에 직접 시공 가능하며 다른 자재의 제조에 사용되는 메시(도 10(E)의 18)를 구성할 수 있는 점, 그리고 양면에 평탄면을 가지므로 몰드(3) 등에 투입할 때 상하방을 구분할 필요가 없어 제조가 용이한 점 등의 여러 가지 장점을 발휘하게 된다.

도 8에는 이와 같이 페블(1)을 슬라이싱하여 비스킷(1")을 제조하는데 적합한 장치들을 예시하고 있다. 먼저 도 8(A)의 구성은 워터제트 커터(10)의 노즐(10a')에 일정한 간격으로 복수의 노즐구멍(10c)을 형성하여 복수의 고압수(10b)를 동시에 분사함으로써 페블(1)을 복수의 비스킷(1")으로 슬라이싱하는 구성이다.

별도로 도시하지는 않았으나 복수의 노즐구멍(10c)은 각각 필요에 따라 선택적으로 차단할 수 있도록 개별적인 밸브(valve)를 구비하는 것이 바람직한 바, 그러면 페블(1)의 폭에 따라 슬라이싱될 비스킷(1")의 개수나 폭 등을 조절할 수 있게 된다.

한편 도 8(B)의 구성은 회전축(12a)상에 일정간격으로 회전커터(12)를 배열하여 이에 의해 페블(1)을 복수의 비스킷(1")으로 슬라이싱하는 구성이다. 여기서 페블(1)의 고정은 두 액튜에이터(13a)로 구성된 홀더(holder ; 13)에 의해 수행된다.

도 8(A) 및 (B)의 절단장치는 전술한 바와 같이 절단될 페블(1)의 크기에 따라 선택적으로 사용될 수 있으나, 절단될 페블(1)의 크기가 불균일한 점을 감안해보면 절단 간격의 조절이 불가능한 (B)의 장치보다는 노즐구멍(10c)의 선택적 개방에 의해 절단간격의 즉각적 조절이 가능한 (A)의 워터 제트 장치가 유리할 것이며, 소음, 진동, 발열 등의 문제에서도 (A)의 장치가 여러 가지 이점이 있다고 볼 수 있을 것이다. 이외에도 레이저나 플라즈마 절단장치가 필요에 따라 사용될 수 있다.

한편 (B)의 장치의 홀더(13)의 구성은 (A)의 장치에서도 그대로 사용될 수 있다. 예를 들어 (A)의 장치의 각 노즐구멍(10c)에 개별적인 밸브를 설치하는 경우, 홀더(13)의 액튜에이터(13a)의 연신(延伸)거리를 감지하는 리미트 스위치(limit switch)나 리니어 게이지(linear gauge) 등을 설치함으로써 페블(1)의 폭을 감지하고, 이에 따라 페블(1)의 폭을 초과하는 외측의 노즐구멍(10c)을 차단하는 구성 등으로 페블(1)의 폭에 따른 비스킷(1")의 절단과정을 간단히 자동화할 수 있다.

도 9에는 도 7 및 도 8의 방법으로 제조된 비스킷(1")을 사용하여 타일(15) 등을 도제로 제조하는 과정을 예시하고 있다. 이 방법은 대형의 원판(原板; 14)을 제조한 뒤 이를 절단함으로써 소형의 타일(15)을 제조하는 방법을 예시하고 있는 바, 원판(14) 자체의 제조방법은 판석이나 보도 블록 등 대형의 석재(4)를 제조하는 데도 그대로 적용될 수 있을 것이다.

도 9(A)에서 몰드(3)에는 이상의 방법으로 제조된 비스킷(1")이 투입되어, 도9(B)에서 고주파 진동 등의 방법으로 균일하게 분산 및 정렬된다. 다음 도 9(C)에서 비스킷(1")의 상부에 베이스(2)를 주입하여 원판(14)을 형성하는데, 이 실시예는 특히 베이스(2)가 소성을 위한 도토로 조성되는 것으로 하여 베이스(2)의 주입후 균일한 가압 및 분산에 고무제 탄성 주걱 형태의 스퀴이지(squeeze ; 16)를 사용하는 것으로 도시하고 있다.

다음 이 원판(14)의 베이스(2)를 경화시키는데, 이 실시예는 도기 소성을 전제하고 있으므로 유약의 도포전에 1차소성, 즉 초벌구이에 의해 베이스(2)를 경화시키게 되고, 초벌구이된 원판(14)을 비스킷(1")이 상방을 향하도록 전도시킨 것이 도 9(D)의 상태이다.

이 상태에서 원판(14) 자체를 판석으로 사용하는 경우에는 절단이 불필요하지만 이 실시예는 타일(15)의 제조를 전제하고 있으므로 도 9(E)에서 회전 커터(12) 등에 의해 원판(14)을 소정 크기의 타일(15)로 절단해 내는 바, 그 결과가 도 9(F)이다. 도 9(F)에서는 필요에 따라 타일(15)의 모서리 처리 등의 세부가공이 부가적으로 수행될 수 있다.

다음 이 타일(15) 표면의 광택 처리를 위해 도 9(G)에서 타일(15) 상에 유약을 도포하고, 이를 2차 소성, 즉 본소성하게 되면 도 9(H)와 같이 비스킷(1")의 문양이 베이스(2) 상에 배열되고 유약에 의해 광택이 구현된 타일(15)이 얻어지게 된다. 이러한 타일(15)은 단순히 외관만이 미려한 것이 아니라 콘크리트의 골재로 사용되는 고강도의 페블(1)의 비스킷(1")이 베이스(2)와 일체로 구성되어 있으므로 도기의 단점인 강도 및 취성(脆性)의 문제가 개선되어 고강도의 타일(15)을 제공하게 된다.

여기서 무광택 타일을 구성하는 경우는 유약의 도포과정이 생략될 수 있으나 이 경우는 비스킷(1") 표면의 광택 연마 등의 추가적 공정이 필요에 따라 수행될 수 있다.

한편 소성을 1, 2차로 분할 수행하는 대신 베이스(2)의 건조후 바로 타일(15)을 절단하여 유약을 도포하여 소성하거나 유약의 도포 없이 바로 소성함으로써 1회의 소성으로 타일(15)을 제조하는 방법도 고려할 수 있으나, 이 경우 비스킷(1")의 절단에 소요되는 큰 외력의 인가에 의해 건조만에 의한 강도를 가지는 타일(15)이 손상될 우려가 있으므로 적절한 절단방법이나 절단조건의 고려가 필요할 것이다.

이상에서 본 발명의 타일(15)의 베이스(2)는 도기 소성 대신에 모르타르나 석회, 유리나 합성수지의 경화로도 제조가 가능한 바, 비스킷(1")도 조약돌의 절단뿐 아니라 도제, 유리제 또는 합성수지의 성형물, 또는 구리나 스테인리스강 등의 금속판으로 구성할 수 있고, 경우에 따라서는 쇄석(碎石) 등의 절단편도 비스킷(1")으로 사용이 가능하다. 또한 필요에 따라서는 얼음이나 열분해성 수지등으로 용해성 비스킷(1")을 구성하여 가열에 의해 베이스(2) 내의 비스킷(1") 위치에 공극(空隙)을 형성한 뒤, 이 공극에 다른 재질을 매입(埋??)하여 문양을 형성하는 구성도 사용이 가능하다.

여기서 베이스(2)에는 필요에 따라 적절한 색상과 질감을 부여할 수 있으며, 페블(1, 1') 및 비스킷(1")을 도제나 유리, 합성수지, 금속 등의 인공물로 구성하는 경우에도 필요한 색상과 문양 등을 부여할 수 있다. 한편 페블(1, 1') 및 비스킷(1")을 조약돌이나 쇄석 등의 천연물로 구성하는 경우에는 바람직하기로 천연의 색상 및 문양을 그대로 이용하지만 필요에 따라서는 적절한 착색 등의 처리가 부가될 수 있다. 이러한 부가적 처리의 방법은 공지의 석재 착색방법 등이 사용될 수도 있으나, 필요한 경우에는 본 발명의 구현에 적합한 새로운 방법이 후속적 출원으로 보완될 것이다.

도 10에는 본 발명 합성석재(4)를 응용하여 구현 가능한 다양한 건축자재들을 예시하고 있다.

먼저 도 10(A)에 도시된 합성 석재(4)는 도 2(G)에 도시된 구성과 동일한 구성으로 건축물의 벽체나 바닥에 부착되어 이를 마감하는 내외장재 또는 보도 블록으로 사용될 판석의 구성이다.

한편 도 10(B)의 구성은 도 9(H)에 도시된 타일(15)의 구성으로 기존의 타일과 같이 벽체의 마감에 사용되는 구성이다.

다음 도 10(C)의 구성은 본 발명을 벽돌(16)의 구성에 적용한 예인 바, 벽돌(16)의 외부 관찰면을 구성할 면(일반 벽돌(16)은 한 면, 모서리용은 두 면임)에 비스킷(1") 또는 페블(1, 1')을 배열하여 본 발명의 특징적인 문양을 형성한 것이다. 여기서 베이스(2)는 벽돌(16) 자체와 동일한, 예를 들어 적색의 점토 재질로 구성될 수도 있으나 필요에 따라서는 본 발명의 특징 구현에 적합한 적절한 색상 및 질감의 별도 재질로 구성될 수도 있다.

한편 도 10(D)의 구성은 본 발명을 시멘트 블록(17)으로 구현한 예인 바, 이 경우 블록(17) 자체가 비광택성 재질로 구성되므로 비스킷(1")의 연마 등은 불필요하며 베이스(2)도 블록(17) 자체의 시멘트 모르타르를 그대로 이용할 수 있다.

다음 도 10(E)의 구성은 도 10(A) 내지 (D)의 판석, 타일(15), 벽돌(16) 및 블록(17)의 구성 또는 벽체에 대한 직접 시공에 적합하도록 비스킷(1")을 메시(mesh ; 18) 상에 부착한 구성이다. 여기서 메시(18)는 철망 등의 와이어 메시나 합성수지 망(網), 또는 유리섬유나 탄소섬유 망 등으로 구성할 수 있고, 비스킷(1")은 적절한 접착제에 의해 메시(18) 상에 부착된 후 목적에 따라 소요 크기로 절단 사용된다.

이러한 메시(18)로 판석이나 타일(15), 벽돌(16), 블록(17) 등을 구성하는 방법은 그 몰드(3)의 하부에 메시(18)를 먼저 깐 뒤, 그 상부에서 베이스(2) 및/또는 벽돌(16) 및 블록(17)의 재료를 투입하여 가압 및 다짐하는 방법이다. 그러면 베이스(2) 등의 재질이 비스킷(1")의 외측에 충전되어 도 10(A) 내지 (D)의 외관을 가지는 판석, 타일(15), 벽돌(16) 및 블록(17)의 중간 가공물을 형성하게 되고, 이후 소성 및 양생에 의해 완성된다.

한편 메시(18)에 의해 벽체나 바닥을 직접 시공하는 방법은, 예를 들어 도 1의 외벽(W)이나 바닥 등에 모르타르(M)를 적층한 뒤, 이에 메시(18)를 부착하고 그 상부에서 베이스(2)가 될 석회나 모르타르 등의 마감 치장재를 적층한다. 다음 비스킷(1")의 표면과 베이스(2)의 표면이 동일한 레벨이 되도록 평탄화한 뒤, 베이스(2)를 경화시켜 필요에 따라 광택이나 물닦기 등의 방법으로 마감한다. 그러면 표면에 비스킷(1")의 문양이 배열한 벽체 또는 바닥이 완성된다.

도 11에는 조약돌 등의 천연 페블(1)로 비스킷(1")을 제조하여 도 10의 각 건축자재를 일관 공정으로 생산하는 흐름도를 도시하고 있다.

단계 (100)에서 입하된 페블(1)은 충분한 양의 세척수에 의해 세척되어 이에 부착된 오물이나 토양, 염분 등이 제거된다. 여기서 페블(1)은 단일한 산지 뿐 아니라 필요에 따라 적절한 색채 및 문양을 구현하도록 혼합 사용하기 위해 복수의 산지로부터 입하될 수 있으며, 후술하는 바와 같이 천연산과 인공산이 혼합 사용될 수 있다.

다음 단계 (110)에서 페블(1)이 크기별로 분급(分級)되는 바, 이 분급은 문양의 형성에 과도히 크거나 작아 페블(1)의 구성에 적합하지 않은 콩돌이나 자갈 등을 제거하는 한편, 사용 가능한 페블(1)도 필요 문양의 크기 및 색상별이나 2분할 또는 슬라이싱에 적합한 크기, 그리고 사용 가능한 절단장치에 따라 분류하는 것이다.

다음 단계 (120)에서 분급된 페블(1)을 슬라이싱함으로써 복수의 비스킷(1")을 형성한다. 이 과정은 물론 2분할 절단에 의한 2분할 페블(1')의 형성도 포함한다.

단계 (130)에서는 슬라이싱된 비스킷(1")을 필요에 따라 적절한 색상으로 착색하게 된다. 이 과정은 페블(1)의 천연색상을 그대로 이용하는 경우에는 불필요하지만 천연색상을 더욱 강조하거나 특정한 색상에 의한 미감의 구현에 필요한 과정이다.

단계 (130)이 종료되면 비스킷(1")은 크기와 색상별로 다양하게 분류된 상태가 되는 바, 분류된 비스킷(1")을 적절히 조합하여 혼합 배열함으로써 본 발명 합성석재(4)의 미감을 구현하게 되는 것이다. 한편 천연의 조약돌 대신 도제, 유리제 또는 합성수지제, 금속제로 페블(1, 1')이나 비스킷(1")을 구성하는 경우에는 단계(130)의 후속 단계에서 공정에 투입되어 필요에 따라 천연 페블(1, 1')의 비스킷(1")과 혼합 사용될 수 있다.

단계 (200) 이하는 먼저 판석을 구성하는 과정인 바, 이는 도 2 내지 도 4의 구성에 대응하여 도 3의 합성 석재(4)를 제조하는 과정이다. 즉 몰드(3) 내에 비스킷(1")을 투입하여 배열한 뒤(단계 200), 몰드(3)의 진동 등에 의해 비스킷(1")이 겹치지 않도록 정렬하고(단계 210), 그 상부에 베이스(2)가 될 1차 모르타르를 주입하여(단계 220), 다시 그 위에 라스(5) 및 앵커(6)를 설치한다(단계 230).

다음 그 위에 2차 모르타르를 주입하여(단계 240), 진동 다짐 등으로 비스킷(1")과 베이스(2) 간의 틈새를 제거한 뒤(단계 250), 베이스(2)를 양생 등으로 경화시키게 된다(단계 260). 완성된 석재(4)의 표면에 필요에 따라 연마 및 광택을 실시하고(단계 270), 기존의 석재 판석을 대체하여 사용하도록 출하하게 된다(단계 280).

한편 단계 (300) 이하는 타일(15)의 구성 과정인 바, 이는 도 9의 타일(15)을 제조하는 과정에 대응된다. 즉 원판(14)의 몰드(3) 내에 비스킷(1")을 투입하여 배열한 뒤(단계 300), 몰드(3)의 진동 등에 의해 비스킷(1")이 겹치지 않도록 정렬하고(단계 310), 그 상부에 베이스(2)가 될 도토를 주입하여(단계 320), 원판(14)을 1차 소성하여 초벌구이하게 된다(단계 330).

다음 원판(14)을 타일(15)의 크기로 절단하여(단계 340), 연마에 의해 표면 및 모서리를 처리한 뒤(단계 350), 광택을 위해 타일(15)의 표면에 유약을 도포하게 된다(단계 360). 다음 유약이 도포된 타일(15)을 2차소성함으로써 유약에 의한 광택성의 도기층을 형성하고(단계 370), 기존의 타일을 대체하여 사용하도록 출하하게 된다(단계 380).

이상의 공정에 있어서, 단계 (200) 및 (300)과 (210) 및 (310)의 비스킷(1") 배열과 정렬 과정은 도 10(E)에 도시한 메시(18)를 사용하는 경우, 간단히 몰드(3)의 하부에 해당 크기로 재단된 메시(18)를 깔아주는 공정으로 대체될 수 있다. 여기서 타일(15)의 제조에 메시(18)는 향후 소성과정을 거치게 되므로 금속망이거나 연소시 소성에 악영향을 발생시키지 않을 유리섬유망 등 적절한 비금속망인 것이 바람직하다. 한편 소성과정을 거치지 않는 판석에 사용될 메시(18)는 이러한 제한이 없으나 판석의 표면강도의 향상에 기여하게 되므로 구조강도 상의 적절한 고려가 필요할 것이다.

한편 단계 (120) 및 (130)에서 제조된 비스킷(1")은 전술한 방법들에 의해 벽돌(16)이나 블록(17), 메시(18) 및 기타 자재의 제조에 공통적으로 사용될 수 있다. 이 경우에도 비스킷(1")을 직접 배열 및 정렬하는 대신, 적절한 크기와 형태, 색상을 조합한 상태로 비스킷(1")을 미리 배열하여 접착 등으로 일시 고정시킨 메시(18)를 사용할 수 있다.

이와 같이 모든 합성 석재(4)의 응용자재에 메시(18)를 공통적으로 사용하는 경우에는, 단계 (130)의 착색 단계 이후에 메시(18)의 제조단계가 추가된다. 즉 메시(18)를 형성할 적절한 망목(網目) 및 크기의 금속망이나 비금속망 위에 적절한 크기 및 색상의 비스킷(1")들을 배열 및 정렬하여 이를 접착제 등으로 일시 고정하는 것이다. 이 단계에서 메시(18)는 제조할 자재의 크기에 따라 구성될 수도 있으나, 더욱 바람직하기로는 대형의 메시(18) 원판을 제조한 뒤, 이를 소요 크기로 절단하여 각 자재를 별도로 제조하거나, 원판을 그대로 이용하여 대형의 자재원판(14)을 제조한 뒤 각 자재를 소요크기로 절단하는 방법 등이 사용될 수 있다.

이와 같은 도 11의 흐름은, 바람직하기로 페블(1)의 입하로부터 메시(18)의 제조,결과적인 본 발명 합성 석재(4)나 벽돌(16)이나 블록(17) 등의 응용자재의 완성 및 출하까지 컨베이어 시스템과 이재기(移載機) 등으로 자동화된 일관공정으로 구현될 수 있다. 또한 경우에 따라서는 본 발명의 특징을 구현할 핵심 자재인 비스킷(1") 또는 비스킷(1")이 배열된 메시(18)만을 일관 공정으로 생산하고, 이를 일반적인 콘크리트 제품 공장이나 도자기 공장, 벽돌 공장 등에 공급하여 최종제품을 완성하는 방법도 사용될 수 있을 것이다.

마지막 도면인 도 12에는 벽돌(16) 등의 블록형 자재를 제조하는 다른 방법을 도시하고 있다. 도 12(A)에서 몰드(3)에는 벽돌(16)을 형성할 점토 등의 재료가 베이스(2)로 충전된다. 다음 도 12(B)에서 베이스(2) 상에 페블(1)이 가압되어 박혀진다. 이를 몰드(3)에서 제거하여 소성하면 도 12(C)와 같이 페블(1)이 표면에 돌출된 형태의 벽돌(16)이 구성된다.

이 상태에서 벽돌(16)의 표면에는 페블(1)이 돌출될 뿐 아니라 그 표면도 페블(1)의 가압에 의해 불균일한 상태가 되어 있다. 이에 따라 도 12(D)에서 대략 페블(1)의 정중선을 통과하여 2분할되도록 벽돌(16)의 일측을 절단해내게 된다. 이때 절단장치는 노즐(10A)로부터 초고압의 고압수(10b)를 분사하는 워터 제트 커터(10)로 구성하는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 일반적인 회전커터로 구성될 수도 있다.

그러면 도 12(E)에 도시된 바와 같이 일측에 페블(1)의 평탄면이 문양을 형성하는 벽돌(16)이 구성된다.

이와 같은 도 12의 방법은 재료의 낭비도 크고 제조 공수가 크게 소요되어 양산(量産)에는 그다지 적합하지 못하다고 할 것이나, 전문적인 설비가 없더라도 워터 제트 커터(10)나 일반적인 회전커터에 의해서도 수작업으로 벽돌(16) 등 블록형의 자재를 간단하게 제조할 수 있는 이점이 있다.

한편 이상의 설명에 있어서는 본 발명의 합성 석재(4)의 베이스(2)가 시멘트 모르타르나 도제로 구성되는 실시예에 대해 주로 설명되었으나, 베이스(2)는 유리 또는 합성수지로도 구성될 수 있다. 베이스(2)로 유리를 사용하는 경우에는 바람직하기로 투명 착색유리로 구성될 수 있는 바, 그러면 유리제 베이스(2)내에서 페블(1)이 깊이를 가지게 되므로 매우 특이한 미감을 구현할 수 있게 될 것이다.

한편 합성수지 베이스(2)는 투명 합성수지와 불투명 합성수지를 사용할 수 있는 바, 아크릴 수지 등 투명 합성수지 베이스(2)의 효과는 유리제 합성수지와 유사한 미감을 구현할 수 있으며, 불투명 합성수지의 경우는 염료의 주입 등에 의해 천연석재와 유사한 질감을 구현하는 데 사용될 수 있을 것이다. 다만 합성수지를 베이스(2)로 사용한 자재는 고분자 물질이 태양광 내의 자외선에 분해되어 장기적으로 광택 등이 저하되므로 외장재의 용도로는 그다지 적절하지 못하다고 할 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명의 합성석재 및 그 응용자재는 베이스(2)상에 배열된 페블(1, 1') 또는 그 비스킷(1")의 평탄면이 베이스(2)와 함께 다양한 색상과 형태의 문양을 형성하여 기존의 천연 석재가 제공하지 못하였던 신규한 미감(美感)을 가지는 합성 석재(4)를 제공하게 된다. 그러므로 본 발명의 합성석재(4) 및 그 응용자재(15, 16, 17, 18)들은 종래의 석재나 다른 건축자재를 대체하여 건축물의 내외장재나 구조재로 사용될 수 있다.

이에 따라 종래 국산 석재로 구현할 수 없던 새로운 미감을 제공하여 수입 석재의 소요를 감소시킬 뿐 아니라, 나아가 우리 나라의 특산품으로 해외 석재시장에 대량수출이 가능한 효과가 있다.

Claims

각각 소정의 형태와 색상을 가지는 복수의 페블의 평탄면이, 석재의 몸체를 이루는 베이스의 표면과 동일한 레벨로 배열되어 문양을 형성하는 것을 특징으로 하는 합성 석재.
제1항에 있어서,

상기 페블이 천연의 조약돌로 구성되어, 상기 페블을 상기 베이스에 배열하여 상기 베이스를 경화시킨 뒤,

상기 페블과 베이스를 일정 깊이만큼 절삭함으로써 상기 평탄면을 형성하는 것을 특징으로 하는 합성 석재.
제1항에 있어서,

상기 페블이 천연의 조약돌을 한 평탄면을 가지도록 2분할하여 구성되고,

상기 2분할 페블의 평탄면을 상기 베이스의 표면과 동일 레벨로 배열하여 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 석재.
제1항에 있어서,

상기 페블이 천연의 조약돌을 일정 두께로 슬라이싱하거나, 도제, 유리제, 합성수지제, 금속재 중의 어느 하나로 성형한 비스킷으로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 석재.
제1항에 있어서, 상기 페블이,

열분해성 재질의 페블을 상기 베이스에 설치하여, 가열에 의해 상기 페블을 분해시킴으로써 상기 베이스에 공극을 형성한 뒤, 이 공극에 다른 재질을 매입시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 석재.
제1항에 있어서,

상기 베이스가 광택성 또는 비광택성 시멘트 모르타르의 양생, 도토의 소성, 유리 또는 합성 수지의 성형 중의 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 합성 석재.
각각 소정의 형태와 색상을 가지는 복수의 페블의 평탄면이, 응용자재의 적어도 어느 한 면의 베이스의 표면과 동일한 레벨로 배열되어 문양을 형성하는 것을 특징으로 하는 합성 석재의 응용자재.
제7항에 있어서,

상기 응용자재가 판석, 보도 블록 또는 타일을 포함하는 패널 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 석재의 응용자재.
제8항에 있어서,

상기 응용자재의 베이스에 철망으로 된 라스가 매립되는 것을 특징으로 하는 합성석재의 응용자재.
제8항에 있어서,

상기 응용자재의 베이스에, 벽체에 일시 고정되거나 응용자재 간을 상호 결합하는 앵커가 매립되는 것을 특징으로 하는 합성석재의 응용자재.
제7항에 있어서,

상기 응용자재가 벽돌 또는 시멘트 블록을 포함하는 블록 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 석재의 응용자재.
제7항에 있어서,

상기 응용자재가 상기 페블의 비스킷을 금속 또는 비금속망의 메시 상에 부착하여 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 석재의 응용자재.
제7항 또는 제12항중의 어느 한 항에 있어서,

상기 베이스 상의 상기 페블의 설치가 응용자재의 표면에 상기 메시를 설치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 합성 석재의 응용자재.