KR20010069314A - 황토 바이오 모르타르 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정선된 황토와 규사 및 무수석고를 각각 소정의 비율로 혼합한 다음, 천연 오렌지나무 등에서 추출한 자연경화제를 이용하여 모르타르를 제조하여 미장재 등으로 사용함으로써 인체에 이롭고 단열성능이 우수한 황토 바이오 모르타르 및 그 제조방법에 관한 것으로, 이 황토 바이오 모르타르는 황토 50-60중량%와, 규사 30-35중량%와, 무수석고 8-12중량%를 함유하고, 자연경화제로는 오렌지나무 수액 2-4중량%를 사용하여 제조된다. 바람직한 것으로, 상기 황토는 54중량%, 규사는 33중량%, 무수석고는 10중량%를 함유하고, 자연경화제로는 오렌지나무 수액 3중량%를 사용하는 것이 좋다.

Description

황토 바이오 모르타르 및 그 제조방법{BIO-YELLOW OCHER MORTAR AND METHOD OF MAKING IT}

본 발명은 황토 바이오 모르타르 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 정선된 황토와 규사 및 무수석고를 각각 소정의 비율로 혼합한 다음, 숯을 첨가하고 천연 오렌지나무 등에서 추출한 자연경화제를 이용하여 모르타르를 제조함으로써, 인체에 유익하고 결합강도 및 단열성능이 우수한 황토 바이오 모르타르 및 그 제조방법에 관한 것이다.

오래 전부터 황토는 가옥의 벽이나, 바닥, 부엌의 아궁이 등을 만드는 건축재료로 널리 사용되었다. 그밖에도, 적벽돌, 토기 및 기와의 요업원료를 비롯하여, 형질 개량을 위한 논의 객토용이나, 양어장 바닥, 외양간 바닥 깔개 등으로 사용되어 왔다.

또한, 황토의 효능으로는 원적외선 방출 효과를 들 수 있다. 황토는 유익한 원적외선을 복사하여 인체에 흡수되므로 신진대사 작용이 원활하며 혈액순환이 활발해지므로, 인체의 노화방지 및 신진대사의 촉진, 만성피로 등을 해소할 수 있는 효과가 있다. 특히, 습도 조절효과가 탁월하며 황토에서 자란 인삼, 은행잎은 그품질이 상당히 우수하며, 김치, 된장, 간장, 등을 황토 표층밑에서 발효시키면, 발효작용이 활발해져 품질이 향상된다.

이러한 많은 이점을 지니고 있음에도 불구하고 아직까지 황토를 상업적으로 대량생산하여 모르타르 등의 건축자재로서 활용할 수 있는 적합한 기술이 개발되어 있지 않아 용도가 매우 제한적이다. 특히, 건축자재 중에서 모르타르는 콘크리트 옹벽의 미장재를 비롯하여, 시멘트 벽돌이나 황토벽돌의 미장재, 온돌 방바닥의 미장재 등으로 널리 사용하고 있으며, 종래에는 콘크리트와 석회등을 주원료로 하여 만들고 있는 실정이다. 그러나, 종래의 모르타르는 결합강도 측면에서는 우수하나, 인체에 유해하며 단열효과가 낮기 때문에 열손실이 크다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 황토를 주성분으로 하며, 여기에, 규사 및 무수석고를 소정의 비율로 첨가하여 건축자재용 모르타르를 제조함으로??, 황토성분이 갖고 있는 특성으로 인해 인체에 이롭고 단열 및 습기 조절능력이 향상되어 감기 등을 예방할 수 있는 황토 바이오 모르타르 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 황토 바이오 모르타르는 황토 50-60중량%와, 규사 30-35중량%와, 무수석고 8-12중량%를 함유하고, 자연경화제로는 오렌지나무 수액 2-4중량%를 사용하여 제조된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 황토 바이오 모르타르의 제조방법은 분쇄기를 이용하여 황토와 규사 및 무수석고를 소정 입도 이하로 분쇄하는 제 1단계와. 분쇄된 황토와 규사 및 무수석고를 충분히 건조시켜 수분을 제거하는 제 2단계와, 수분이 제거된 황토 50-60중량%, 바람직하게는 54중량%와, 규사 30-35중량%, 바람직하게는 33중량%와, 무수석고 8-12중량%, 바람직하게는 10중량%를 혼합하는 제 3단계와, 상기 황토와 규사 및 무수석고의 혼합물에 자연 경화제로서 천연 오렌지나무 수액 3중량%를 섞어서 교반하는 제 4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 황토 바이오 모르타르 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 바람직한 실시예에 따른 바이오 황토 모르타르는 황토 50-60중량%와 규사 30-35중량%와, 무수석고 8-12중량%를 함유하고 있으며, 이들 물질을 적정 비율로 혼합한 후에 자연경화제로서 2-4중량%의 오렌지나무 수액을 넣고 교반하여 원하는 점도의 모르타르를 제조한다.

여기에서, 상기 황토의 함량은 54중량%, 규사의 함량은 33중량%, 무수석고의 함량은 10중량%가 바람직하며, 자연 경화 및 접착제로 사용하는 천연 오렌지나무 수액은 3중량%를 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 주성분으로 이용할 수 있는 황토의 주요 화학적 조성을 보면, 실리카(SiO₂) 60-65%, 철분 5-6%, 알루미나(AI₂O₃) 10-13%, 마그네슘과 나트륨 2% 정도, 석회 8%정도로 이루어져 있다. 또한, 주요 광물의 조성을 보면, 석영이 60-70%(최저 40%에서 최고 80%까지 존재), 장석과 운모가 10-20%, 탄산염 광물이 5-35%가 있으며, 그밖에, 지르콘 등의 광물이 함유되어 있다.

황토는 쉽게 부서지지 않는 점력을 지니고 있으므로 물을 가하면 찰흙으로 변하는 성질이 있다. 또한, 철분과 함께 산화작용을 받아 황색, 자색, 적색, 회색 등 다채로운 색깔을 띠기 때문에, 각종 색깔을 갖는 건축용 벽돌로 만들 수 있다. 그밖에도, 황토에는 다양한 광물질과 살아 있는 미생물이 포함되어 유기물을 분해하는 작용이 있으며, 원적외선을 방출하여 피부의 노폐물을 제거하는 등 인체에 유익한 성분을 함유하고 있으므로, 황토를 주성분으로 하는 벽돌로 집을 지을 경우에는 건강상 매우 효과적이다.

건축재료와 요업원료로 사용할 경우에는 황토에 포함된 점토물질의 가소성과 소성고결의 성질을 주로 이용하게 된다. 또한, 황토는 건조시에 점토광물 내의 흡착수 및 층간수가 외부로 빠져나오고 습도가 높을 때에는 광물내에 재흡수되는 특성이 있기 때문에 어느 정도 습도 유지능력을 갖고 있다.

한편, 천연규사로는 해안에 있는 해안규사와 땅속에서 산출되는 산규사가 있는데, 해안규사가 불순물이 적다. 이 밖에 규석을 분쇄하여 분급한 인조규사가 있다. 인조규사는 유리제품이나, 주물사, 연마사, 벽돌 등의 원료로 쓰이며, SiO₂96-98%의 것이 주로 사용된다. 천연규사는 화강암이 풍화ㆍ분해하여 석영 알갱이만 모여서 형성된다. 이들 규사 중에서 본 발명의 황토 바이오 모르타르의 재료로는 해안규사가 적합하다.

다음에, 석고(gypsum)는 천연석고와 화학석고의 2가지 종류가 있다. 이 중에서, 천연석고는 석고원석을 180∼190℃로 소성한 후 미세분하여 소석고(burnt gypsum)를 만든다. 이것을 다시 약 500℃까지 소성하면 무수석고(anhydrousgypsum:CaSO4)가 된다.

다음에는 이러한 성분을 이용하여 본 발명의 황토 바이오 모르타르를 제조하는 과정을 설명한다. 먼저, 분쇄기를 이용하여 황토와 규사 및 무수석고를 소정 입도 이하로 분쇄한다. 다음에, 분쇄된 황토와 규사 및 무수석고를 각각 충분히 건조시켜 수분을 제거한다. 여기에서, 어느 정도의 수분이 함유되어 있는 경우에도 모르타르를 제조하는데에는 별다른 문제는 없으나 정확한 함량으로 혼합하기 위해서는 수분을 충분히 제거하는 것이 바람직하다.

다음에, 수분이 제거된 황토 50-60중량%, 바람직하게는 54중량%와, 규사 30-35중량%, 바람직하게는 33중량%와, 무수석고 8-12중량%, 바람직하게는 10중량%를 혼합하여 섞는다. 다음에, 자연 경화제로서, 천연 오렌지나무 수액 3중량%를 넣고 교반기로 교반하여 충분히 섞이도록 한 다음, 얻어진 결과물을 이용하여 소망하는 점도의 모르타르를 완성한다.

이렇게 제조된 본 발명의 황토 바이오 모르타르는 건축용 자재로서 사용하기에 충분한 물성치를 갖는다. 이하에서는 한국화학 시험연구원에서 품질 시험한 결과를 참고적으로 인용하여 설명한다.

미장, 조적 또는 바닥재로 사용되는 건축재료로서 황토를 주원료로 하는 황토 바이오 모르타르에 대하여 시험하였다.

압축강도 시험

황토 바이오 몰탈의 압축강도 시험은 KS L 5105에 따르되 모든 시험체는 성형이 끝난 직후 습기함이나 습기실에서 48시간 저장후 몰드를 제거한 다음, 다시습기실에서 5일간 저장하고 이후 28일까지는 온도 18∼25℃, 상대습도 40∼80%인 시험실내의 대기 중에 저장한다.

접착강도

시험편은 벽돌 190×90×57㎜를 사용하였으며, 이 벽돌의 표면에 본 발명의 황토 바이오 몰탈을 도포한 후 7일 동안 상온에서 방치하여 시험을 실시하였다. 3개의 시험치의 평균값을 그 결과치로 하여 다음의 표 1에 나타내었다.

시 험 항 목	단 위	측정값
압 축 강 도	kgf/㎠	210 이상
접 착 강 도	kgf/㎠	3.5 이상

이상으로 설명한 본 발명의 황토 모르타르는 주성분으로 황토를 함유하므로 건물의 미장재로서 시공할 경우에는 원적외선을 방출하여 피부의 노폐물을 제거하는 등의 효과가 있으므로 인체에 유익하다. 또한, 황토가 지닌 습도 조절능력으로 인해 건조한 날씨에도 실내의 습도를 충분히 유지하여 감기 등이 걸리지 않게 되므로, 콘크리트 옹벽의 미장재나, 시멘트 벽돌이나 황토벽돌의 미장재, 온돌 방바닥의 미장재 등으로 사용하기에 접합하다.

더구나, 폐기시에는 자연 흙으로 돌아가므로 자연환경에 유익하다.

Claims (3)

1. 황토 50-60중량%와, 규사 30-35중량%와, 무수석고 8-12중량%를 함유하고, 자연경화제로는 오렌지나무 수액 2-4중량%를 사용하여 제조된 것을 특징으로 하는 황토 바이오 모르타르.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 황토는 54중량%, 규사는 33중량%, 무수석고는 10중량%를 함유하고, 자연경화제로는 오렌지나무 수액 3중량%를 사용하는 것을 특징으로 하는 황토 바이오 모르타르.
3. 분쇄기를 이용하여 황토와 규사 및 무수석고를 소정 입도 이하로 분쇄하는 제 1단계와.

   분쇄된 황토와 규사 및 무수석고를 충분히 건조시켜 수분을 제거하는 제 2단계와,

   수분이 제거된 황토 50-60중량%, 바람직하게는 54중량%와, 규사 30-35중량%, 바람직하게는 33중량%와, 무수석고 8-12중량%, 바람직하게는 10중량%를 혼합하는 제 3단계와,

   상기 황토와 규사 및 무수석고의 혼합물에 자연 경화제로서 천연 오렌지나무 수액 3중량%를 섞어서 교반하는 제 4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 황토 바이오 모르타르의 제조방법.