KR20020096208A

KR20020096208A - 현무암을 이용한 건축자재 및 그의 제조방법.

Info

Publication number: KR20020096208A
Application number: KR1020010034517A
Authority: KR
Inventors: 고동석
Original assignee: 고동석
Priority date: 2001-06-19
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2002-12-31

Abstract

본 발명은 현무암을 이용한 건축자재 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 이러한 방법은, 현무암을 일정크기로 분쇄하는 단계;와 분쇄된 현무암을 가열로에 투입하고 용융점 이상으로 가열하여, 상기 현무암을 용융시키는 단계;와 용융된 액상의 현무암을 용도에 알맞은 일정 형상을 갖는 형틀에 붓는 단계;와 공기중에서 서서히 냉각하여 일정형상의 현무암판을 성형하는 단계;와 제작된 현무암판의 표면을 연마작업에 의하여 표면을 매끄럽게 가공하는 단계; 및 상기 현무암판을 일정크기로 절단하는 단계;를 포함하고, 상기 형틀에 일정문양을 음각이나 양각을 하여 이에 대응되는 현무암판에 일정문양이 성형되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 방법에 의하여 폐기되는 현무암을 재활용할 수 있고, 현무암판의 내부에 공극(空隙)이 형성되지 않아, 강도와 내구성이 향상되고, 현무암의 표면에 다양한 문양을 성형할 수 있으므로 건출물의 내부나 외부의 조형미를 향상시킬 수 있다.

Description

현무암을 이용한 건축자재 및 그의 제조방법.{construction materials consist of basalt and manufacturing method of the same}

본 발명은 현무암을 이용하여 건축자재를 제작하는 방법에 관한 것으로, 특히 현무암이 고온에서 용융되는 성질을 이용하여 표면에 특정문양이 양각된 현무암 건축자재를 제작하는 방법에 관한 것이다.

현무암(basalt)은, 대개 암회색 내지 흑색을 띤 세립질의 화산암으로 지표면 밖에서 빠르게 식어서 형성된 화산암이다. 현무암은 암석표면에 불규칙한 빈틈이 있는 다공질구조를 이루고 있는데, 이는 마그마가 분출되면서 그 속에 함유된 휘발성 성분이 빠져나간 흔적이다.

현무암은 그 성분이 실리카(SiQ₂), 산화알루미늄(Al₂O₃), 산화제2철(Fe₂O₃), 산화칼슘(CaO), 산화칼륨(K₂O), 산화나트륨(NA₂O), 산화마그네슘(MgO), 등으로 구성되어 있는 것으로서 고온에서 용융되는 성질이 있다. 이러한 현무암은 건축자재로 일부 사용되고 있으나, 대부분은 폐석으로 폐기되어 그 활용상태가 제한적이다.

또한, 건축자재로 사용되는 현무암도 다공질이어서 조직이 치밀하지 못하므로 타건축자재에 비하여 강도가 약하고, 수분이 공극(空隙)내에 포함되어 있으므로동절기에 수분이 결빙되면 부피가 증가하면서 현무암이 파손된다. 따라서 건축자재로 사용되는 현무암은 타석재에 비하여 강도가 약하고 내구성도 저하된다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창안한 것으로서, 본 발명의 목적은 폐기되는 현무암을 이용하여 강도와 내구성이 증대되고, 표면에 여러가지 문양이 나타나도록 하는 현무암 건축자재를 제공하는데 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 현무암을 이용한 건축자재 제조방법의 개략적인 순서도.

도2는 도1에 따른 방법으로 현무암을 이용한 건축자재를 제조하는 개략적인 공정도.

도3a는 바닥면이 음각된 형틀의 사시도.

도3b와 도3c는 도3a의 형틀에 의하여 성형된 현무암판 사시도와 선B-B'를 따라 취한 단면도.

도4a는 바닥면이 양각된 형틀의 사시도.

도4b와 도4c는 도4a의 형틀에 의하여 성형된 현무암판 사시도와 선A-A'를 따라 취한 단면도.

도5a는 복수개의 현무암판을 제작하기 위한 형틀의 사시도이고, 도5b는 도5a의 형틀에 의하여 제작된 현무암판의 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

S10:분쇄 단계,S20:용융 단계,

S30:성형 단계,S40:연마 단계,

S50:절단 단계,10:가열로,

20,20a,20b,20c:형틀,30,30a,30b,30c:현무암판

이러한 상기 목적은 본 발명에 의하여 쉽게 달성되며, 본 발명의 일면에 따라, 현무암을 이용한 건축자재 제조방법은, 현무암을 일정크기로 분쇄하는 단계;와 분쇄된 현무암을 가열로에 투입하고 용융점 이상으로 가열하여, 상기 현무암을 용융시키는 단계;와 용융된 액상의 현무암을 용도에 알맞은 일정 형상을 갖는 형틀에 붓는 단계;와 공기중에서 서서히 냉각하여 일정형상의 현무암판을 성형하는 단계;와 제작된 현무암판의 표면을 연마작업에 의하여 표면을 매끄럽게 가공하는 단계; 및 상기 현무암판을 일정크기로 절단하는 단계;를 포함한다.

또한, 투입되는 현무암량의 55% ~ 65%(중량비)가 되는 송이석을 추가로 가열로에 투입되고, 상기 형틀에 일정문양을 음각하여 이에 대응되는 현무암판에 일정문양이 양각되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하며, 도면 전체를 통하여 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 현무암을 이용한 건축자재 제조방법의 개략적인 순서도가 도시되었다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법은 폐석으로 폐기 처분되는 현무암을 일정크기로 분쇄(S10)하고 가열로(10)에 투입하여 용융시킨다(S20). 상기와 같이 현무암을 분쇄(S10)하는 것은 상기 가열로(10)에서 현무암이 용융이 잘되도록 하기 위함이다. 따라서, 현무암을 분쇄하는 과정(S10)이 반드시 필요한 것은 아니며, 부피가 작은 현무암은 그대로 가열로(10)에 투입한다. 현무암은 그 종류에 따라서 용융되는 온도가 차이가 나는데 1300℃ ~ 1500℃에서 현무암이 용융되므로, 가열온도는 1400℃ 정도가 바람직하다. 급격하게 온도를 가열하는 경우에는 가열로(10)내에서 현무암이 파열되는 경우가 있으므로, 현무암에 예열을 가한 후 용융(S20)시키는 것이 바람직하고, 상기 분쇄단계(S10)에서 현무암을 분쇄하는 것도 현무암속에 있는 공기층을 미리 제거하여 현무암이 파열되면서 튀는 것을 방지함과 동시에 용융이 잘 이루어지도록 하기 위해서다.

상기 용융단계(S20)에서 추가로 송이석이 투입하는데, 송이석은 투입된 현무암의 50 ~ 60 %(중량비)가 적당하다. 상기 송이석(scorial)은 제주도 전역에 산재되어 있는 화산활동에 의하여 이루어진 암석으로 모래에 비하여 가벼우며, 다공질로 형성되어 수분흡수율도 높다. 주성분은 산출되는 지역에 따라 다르지만 이산화규소 및 산화알류미늄 등이고, 보통 붉은색을 띠고 있다.

이와 같이 현무암이 용융(S20)되면, 일정한 형상의 형틀(20)에 붓고 공기중에서 서서히 냉각하는데, 필요에 따라 상기 형틀(20)에서 성형된 현무암판(30)이 잘 분리될 수 있도록 상기 형틀(20)의 내부에는 이형제(離型劑, mold release)를도포할 수도 있다.

상기 형틀(20)은 도3a에 도시된 바와같이 하면에 일정한 문양이 음각되어 있는데, 형틀(20a)에 음각된 문양은 현무암판(30a)에 양각된 형태로 나타나며, 형틀(20b)에 문양을 양각하면 음각된 형태의 문양이 현무암판(30b)에 나타나게 된다. 이와 같이 제작되는 현무암판(30)의 표면에는 사용자가 원하는 문양이 나타낼 수 있으므로, 건축물의 내부나 외부의 벽면을 장식할 수 있다.

또한, 상기 형틀은 하나의 건축자재를 성형할 수도 있지만, 복수개의 건축자를 하나의 형틀(20c)에서 성형할 수도 있으며, 성형 후에는 필요한 모양과 크기에 따라서 성형된 현무암판(30c)을 절단한다.

이와 같이 현무암판(30)이 성형되면 표면 처리과정을 거치게 되는데, 이러한 표면처리는 표면의 정도(精度)를 높이기 위한 것으로, 1차로 연삭기에 의하여 연삭(硏削)하고, 좀더 매끄러운 표면을 확보하기 위해서는 2차로 연마재(硏磨材, abrasives)에 의한 연마가공을 한다.

본 발명의 상기와 같은 현무암을 이용한 건축자재 제조방법에 의하여, 폐기되는 현무암을 재활용할 수 있고, 현무암판의 내부에 공극(空隙)이 형성되지 않아, 강도와 내구성이 향상되고, 현무암의 표면에 다양한 문양을 성형할 수 있으므로 건출물의 내부나 외부의 조형미를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims

현무암을 일정크기로 분쇄하는 단계;

분쇄된 현무암을 가열로에 투입하고 용융점 이상으로 가열하여, 상기 현무암을 용융시키는 단계;

용융된 액상의 현무암을 용도에 알맞은 일정 형상을 갖는 형틀에 붓고, 공기중에서 서서히 냉각하여 일정형상의 현무암판을 성형하는 단계; 및

상기 현무암판을 일정크기로 절단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 현무암을 이용한 건축자재 제조방법.
제1항에 있어서, 제작된 현무암판의 표면을 연마작업에 의하여 표면을 매끄럽게 가공하는 단계;가 추가되는 것을 특징으로 하는 현무암을 이용한 건축자재 제조방법.
제1항에 있어서, 투입되는 현무암량의 55% ~ 65%(중량비)가 되는 송이석을 추가로 가열로에 투입되는 것을 특징으로 하는 현무암을 이용한 건축자재 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 형틀에 일정문양을 음각하여 이에 대응되는 현무암판에 일정문양이 양각되는 것을 특징으로 하는 현무암을 이용한 건축자재 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 형틀에 일정문양을 양각하여 이에 대응되는 현무암판에 일정문양이 음각되는 것을 특징으로 하는 현무암을 이용한 건축자재 제조방법.
현무암을 일정크기로 분쇄한 후, 분쇄된 현무암을 가열로에 투입하고 용융점 이상으로 가열하여 상기 현무암을 용융시키고, 용융된 액상의 현무암을 용도에 알맞은 일정 형상을 갖는 형틀에 붓고, 공기중에서 서서히 냉각하여 일정형상의 현무암판을 제작되는 것을 특징으로 하는 현무암을 이용한 건축자재.
제6항에 있어서, 상기 현무암판의 표면에 일정문양이 양각된 것을 특징으로 하는 현무암을 이용한 건축자재.
제6항에 있어서, 상기 현무암판의 표면에 일정문양이 음각된 것을 특징으로 하는 현무암을 이용한 건축자재.