KR20030049634A - 건축용 자재의 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축의 마감재로 사용되는 몰타르를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로 특히 원적외선과 음이온을 방출하여 인체의 신진대사를 활성화하고 저항력을 증가시키며, 자율신경을 조정하고 혈액순환을 원활히 하여 건강을 유지할 수 있도록 한 것으로 원적외선을 방사하는 일라이트 40%와 투어멀린 60%를 혼합한 조성물 70%와 시멘트 20% 크랙방지제인 섬유재 10%를 중량비로 혼합하고 소량의 교질재를 혼합한 조성물로 이루어 짐을 특징으로 하는 건자재용 조성물.

Description

건축용 자재의 조성물 {Development of Building materials}

본 발명은 건축의 마감재로 사용되는 몰타르를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로 특히 원적외선과 음이온을 방출하여 인체의 신진대사를 활성화하고 저항력을 증가시키며, 자율신경을 조정하고 혈액순환을 원활히 하여 건강을 유지할 수 있도록 한 것이다.

종래의 건축물의 마감재로는 통상적으로 시멘트와 모래를 혼합한 시멘트 몰타르를 사용하고 그위에 바닥재를 깔아서 사용하거나, 인조대리석 등의 소재를 사용하여 마감재로 사용하였다.

그러나 위와 같은 시멘트 몰타르는 석회석으로 부터 발산하는 유독성분으로 인하여 인체에 해로운 문제점이 있으며, 근래에는 주택 등과 같은 주거공간은 환경이 인체에 미치는 영향 및 친근감 등을 고려하여 건축물의 내·외장재로서 시멘트몰타르(Cement mortar)에 황토, 또는 숯을 첨가한 몰타르를 사용하고 있으며, 이는 우리나라 사람은 오래전부터 황토를 가옥의 내외장재로 사용한 전통이 있으며 황토는 구하기쉽고 보온성, 접촉감 등이 시멘트 보다 우수하고 황토, 숯 등이 원적외선을 방사하여 인체에 유익하며 자연의 산물이어서 건강에도 좋다고 생각하기 때문인 것으로 추정된다.

그러나 이미 시멘트 몰타르 등을 사용하여 건축된 벽면이나 바닥면을 황토로 대체하려면 이를 전부 뜯어내고 새로 시공(施工)하여주지 않으면 안된다는 불편이 있을 뿐 아니라 황토에서 방사되는 원적외선은 그 양이 미세하여 인체에 그다지 영향을 미치지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로 이미 시멘트 몰타르 등을 사용하여 완공된 건물의 벽면이나 바닥면을 그대로 이용하면서 그 위에 일라이트와 투어멀린을 함유하는 건자재 조성물을 일정한 두께로 도장하여 주므로서 일라이트에서 방사하는 원적외선에 의한 혈애순환의 증진효과와 함께 투어멀린의 갖고 있는 탈취성, 살균성을 부여하여 곰팡이 등의 미생물의 살균과 나쁜 냄새의 탈취 성능을 함께 부여할 수 있는 건자재 조성물을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 또다른 목적은 건물의 내벽을 미려하게 장식할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원적외선을 방사하는 일라이트 40%와 투어멀린 60%를 혼합한 조성물 70%에 시멘트 20%와 섬유재 10%를 혼합한 조성물에 소량의 교질재를 혼합한 조성물로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 하기와 같다.

원적외선을 방사하는 일라이트 40%와 음이온을 방사하는 투어멀린 60%를 혼합한 조성물 70%에 시멘트 20%와 섬유재 10%를 혼합한 조성물에 소량의 수용성 접착제를 혼합한 조성물로 이루어 진다.

위와 같이 조성되는 조성물 중 일라이트는 1050℃의 고온에서 소성가공한 일라이트 광석을 분쇄기를 이용하여 120∼200매쉬 정도로 분쇄한 분말을 사용하며, 일라이트에서 방사되는 원적외선이 생물체에 투사하므로 생체내의 물분자와 세포 또는 섬유질 등이 투사된 원적외선과 공진 현상을 일으켜 활성화되기 때문에 신진대사의 촉진과 생물의 성장 촉진 및 저장성 향상 등의 기능을 하게되며, 투어멀린광석 역시 분쇄기를 이용하여 120∼200매쉬 정도로 분쇄한 분말을 상기 일라이트와 교반기로 골고루 혼합한다.

상기와 같이 혼합된 조성물은 바닥재, 또는 벽면에 미장용 몰타르로 사용할 경우에는 시멘트와 크랙방지재를 혼합하여 시공하게 되면 원적외선과 음이온이 방사되어 건강을 유지할 수 있게 되는 것으로 이를 상세히 설명하면 하기와 같다.

투어멀린은 붕소를 함유하는 사이크로 규산염 광물질로서 특이한 결정구조를 갖고 있어 자연상태에서 스스로 전하(電荷)를 띠고 있으며 우리나라와 일본에서는 전기석(電氣石)이라고 명명되어 있다. 투어멀린이 화학적 조성은 다음과 같다.

X·Y9B3Si6O27(O.OH.F)4

여기에서, X는 Ca, Na, K, Mn 중 어느 하나이거나 하나 이상을 포함하며, Y는 Mg, Fe, Al, Cr, Mn, Ti, Li 중 어느 하나이거나 하나 이상을 포함한다.

좀더 구체적인 것으로서, (Na·Ca)(Li·Mg·Fe·Al)3(Al·Fe)6(BO3)3 (Si6O18) (O·OH·F)4로 조성된 것이 있으며 이를 숄(schol)이라고 하는데 이는 피에조전기 (piezoelectricity)와 파이로전기(pyroelectricity)특성을 모두 갖고 있다.

피에조전기란 대칭을 이루는 결정체에 있어서 대칭의 중심에 결함이 있는 결정(結晶)에 특정 방향으로 압력을 가하여 주게 되면 결정의 특정방향 양단(兩端)에서 전기분극(電氣分極)을 나타내는 현상을 말한다.

파이로전기란 극성축(極性軸)을 갖고 있는 결정에 온도변화를 주게 되면 극성축 양단에 서로 성질이 다른 대전(帶電)을나타내는 현상을 말한다.

본 발명의 목적은 압력과 온도변화에 따라서 나타내는 투어멀린의 상기한 전기적 특성을 이용하여 조성물에 투어멀린을 함유시켜 주므로서 이를 벽재 또는 바닥재로 사용시 상온에서의 자체 온도를 투어멀린을 첨가하지 않는 것에 비하여 최소 3℃ 이상 고온으로 유지시켜 주기 위함이다.

투어멀린이 피에조전기 특성과 파이로전기 특성을 함께 나타내는 이유를 다음과 같이 추정하고 있다. 투어멀린 결정은 각결정 격자(格子)가 +와 -의 전하를 갖고 있는 이온결정으로 되어 있다.

수정(quartz)과 같이 일반적인 이온결정체의 결정격자는 매우 규칙적으로 정렬되어 조립되어 있는데 비하여 투어멀린의 결정격자는 의곡되게 조립되어 있다. 이러한 현상을 자발의곡(self-distortion)이라고 하는데 이와같이 전하를 띠고 있는 이온결정에 있어서 격자점의 뒤트림(의곡)은 격자의 진동 패턴을 뒤틀리게 하여 대칭성을 잃은 격자 진동이 방출되는 전자에 영향을 주어 외부에는 전기적으로 중성을 나타내지 못하고 양극에 반대의 전하를 띠는 형태로 나타나게 된다.

이러한 전기적 특성도 온도변화에 따라 변하게 되는데 투어멀린의 경우는 700℃ 정도에서 급격하게 저하되다가 850℃ 이상에서는 전기적 특성을 완전히 잃게 된다. 이는 고온에서는 열에 의하여 자발의곡현상이 없어지게 되기 때문이다.

투어멀린이 절대온도 0도와 850℃ 사이에서는상기한 전기적 특성을 지니게 되며 이러한 투어멀린의 전기적 특성은 살균과 흡착 작용을 함께 나타낸다.

본 발명에서는 상온에서 투어멀린의 특성을 건축용 목적에 이용하고저 하는 것이다.

이때 투어멀린은 120∼200메쉬 정도의 미세분말의 것을 사용하며 크랙방지재로서 첨가되는 섬유질로서는 합성섬유 또는 칡뿌리, 소나무 내피, 닥나무 등에서 얻어진 식물성 섬유 등의 천연섬유나 지류를 재생시켜서 얻는 재생펄프를 사용하고 교질재로서는 한천, 아교, 전분 또는 PVA(폴리비닐알콜) 등의 합성수지계 교질재를 사용한다.

크랙방지재의 사용 비율은 재생펄프의 경우 일라이트와 투어멀린의 혼합물에 대하여 10wt%가 적당하며, 교질재는 일라이트와 투어멀린의 혼합물의 2~5wt% 정도가 적당하고 여기에 소량의 미세사를 첨가하여 강도를 증진시켜 줄 수도 있으나 미세사를 첨가하게 되면 자연색상이 변하게 되므로 특별한 경우를 제외하고는 이를 사용하지 않는 것이 좋다.

미세사를 혼합시켜 주면 시공후 수축율이 낮아 변형이 적게 된다. 투어멀린도 미세사와 같은 역활도 하게 되므로 투어멀린 사용량 만큼 미세사의 혼합량을 줄여줄 수도 있고 미세사를 사용하지 않고 투어멀린 분말만을 사용할 수도 있다.

투어멀린은 그 자체가 보온효과와 항균효과를 나타내는 성질을 갖고 있다. 투어멀린은 경도(硬度) 7.25, 비중 3.05의 육방정계(6方晶系)의 광석으로서 그 종류와 산지에 따라 녹, 청, 핑크, 적, 다갈색 등 여러가지의 색상을 나타내고 있으며 일부 보석으로 사용되기도 한다.

투어멀린의 보온효과는 다음과 같이 설명된다.

일반적으로 극성 결정체인 유전체(誘電體)를 전장(電場)에 놓아두면 전기 분극 현상을 나타낸다. 즉, 서로 다른 극에 +전하와 -전하를 띠게 되며 +전하와 -전하가 항상 균형을 이루지 못하고 불안정한 상태에 있게 되는데 이 불균형상태를 전위차(電位差)라 하고 이 전위차가 있기 때문에 +극에서 -극으로 전자가 이동하게 되며 이 전자의 흐름을 정전기라 하며 이러한 분극을 나타내는 결정체는 계속적으로 정전기를 발생시키게 된다. 지구상에는 태양으로부터 끊임없이 전자파가 지구로 발사되며 태양의 전류(전차파)가 투어멀린의 +극으로 흐르게 되어 투어멀린은 태양이 있는 한 영구적으로 전기를 발생시킨다. 이때 투어멀린에서 발생되는 전류의 크기는 측정결과 0.06 미리암페어의 약 전류이었다.

따라서 투어멀린 입자를 황토 조성물에 함유시켜 주면 영구자석을 보유하고 있는 투어멀린이 미세전하(電荷)를 방출시키는 방전(放電) 현상을 일으키게 되고 이 방전된 전하의 축적으로 황토 조성물의 온도는 주변의 온도보다 상승하게 된다.

투어멀린을 첨가한 본 발명의 조성물의 경우 투어멀린 대신 같은량의 미세사를 첨가한 것에 비하여 약 3℃내외의 상온에서의 온도상승 효과를 나타내므로 건축용으로 사용시 동절기 보온효과가 증대되며, 또한 이러한 투어멀린의특성은 전기적 저항을 수반하기 때문에 이 전기저항이 미세 바이러스의 번식을 억제하며 살균효과도 나타내게 되는 효과가있는 것이다.

또한 투어멀린에서 방사되는 음이온에 의하여 자율신경이 안정되고 신진대사를 촉진하여 건강을 유지할 수 있게되는 것으로 공기중에 음이온을 지속적으로 방출하면 인체의 피부나 폐를 통해 흡수되어 혈액속에 생체이온과 인체내 미네랄 이온화율이 높아지고 그 결과 혈액이나 체액의 약알칼리화가 진행되어 혈액을 정화하게되고 혈액이나 체액 속에 음이온이 증가하면 세포막의 전기적 물질교환 교류가 활발하게 되어 세포의 기능이 현저하게 활성화 된다. 그 결과 세포안에 영양분이 쉽게 받아들여짐과 동시에 노폐물이 쉽게 배출되어 흡수와 배출의 순환기능이 신진대사를 높여주게된다.

또한 이온이 증가하면 혈액속에 감마글로빈이 증가하여 면역성 항체반응에 민감해지고 증감 조정되어져 각종 전염병, 감염증, 질병에 대한 저항력이나 면역력이 자연적으로 강화되어 불치병으로 부터 신체를 지켜주게 되는 것이며, 또한 내분비선이 활성화 되어 증혈작용이 높아져 생명유지에 불가결한 모든일을 하는 혈액,체액, 신경, 세포,장기를 조정하는 기능을 높여주는 효과가 있다.

상기 실시예에서는 일라이트와 투어멀린을 120∼200메쉬 정도로 분쇄하여 미장용 몰타르로 사용하였으나 이를 미세한 분말로 조성하여 벽면이나 바닥재로 도포하거나 페인트 등의 도료에 혼합하여 도장재로도 사용할 수 있는 것으로 이때에는 일라이트와 투어멀린의 입자크기를 325메쉬 이하로 분쇄하여 사용하는데 이는 도료에 혼합하여 사용할 경우 스프레이할 수 있도록 하기 위한 것이다.

또한 도포용으로 사용되는 조성물은 크랙방지재를 사용하지 않아도 무방하며, 이때에도 일라이트와 투어멀린이 갖는 효과는 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.

상기한 바와 같이 본 발명의 조성물을 사용하여 바닥재 또는 벽면을 시공하면 일라이트에서 방사하는 원적외선에 의한 혈액순환의 증진효과와 함께 투어멀린의 갖고 있는 탈취성, 살균성을 부여하여 곰팡이 등의 미생물의 살균과 나쁜 냄새의 탈취효과가 있으며, 건물의 내벽을 미려하게 장식할 수 있게 되는 것이다.

Claims (4)

1. 원적외선을 방사하는 일라이트 40%와 음이온을 방사하는 투어멀린 60%를 혼합한 조성물 70%에 시멘트 30%를 혼합한 조성물에 소량의 수용성 접착제를 혼합한 조성물로 이루어 짐을 특징으로 하는 건자재용 조성물.
2. 청구항 1에 있어서

   원적외선을 방사하는 일라이트와 음이온을 방사하는 투어멀린은 120∼200메쉬 정도의 분말로 조성하여 미장용 몰타르로 사용함을 특징으로 하는 건자재용 조성물.
3. 청구항 1에 있어서

   원적외선을 방사하는 일라이트와 음이온을 방사하는 투어멀린은 325메쉬 이하의 미세 분말로 조성하여 도료와 혼합하여 도장재로 사용함을 특징으로 하는 건자재용 조성물.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서

   원적외선을 방사하는 일라이트와 음이온을 방사하는 투어멀린을 혼합한 혼합물에 크랙방지재를 중량비 10%정도를 혼합함을 특징으로 하는 건자재용 조성물.