KR200381632Y1

KR200381632Y1 - 황토판넬

Info

Publication number: KR200381632Y1
Application number: KR20-2005-0002260U
Authority: KR
Inventors: 임무순
Original assignee: (주)삼현케미칼
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2005-04-14

Abstract

본 고안은 황토판넬에 관한 것으로서, 3∼20메시의 황토 분말에 황토 분말의 중량을 기준으로 3∼15중량％의 소금용액을 혼합하여 황토찰흙으로 만들고, 상기 황토찰흙을 부직포, 망사 등의 직물과 교호적으로 적층시켜 일정두께의 판지 형상으로 만든 다음, 상기 건조되지 않은 판지 형상의 판넬을 80∼150℃의 온도로 가열된 압연롤러 사이에 넣어 5∼15㎏/㎤의 압력으로 통과시켜 가열·가압한 후, 응달에서 80％ 이상 건조하여 제조됨으로써, 탈취, 세균억제, 원적외선 및 음이온 방사 등 황토로 인한 기능성을 최대로 살릴 수 있을 뿐 아니라 얇은 판지 형상으로 만들어 휨성이 좋고 황토와 직물이 견고하게 부착되어 황토가 갈라지거나 떨어지지 않기 때문에 말아서 보관할 수 있고 설치도 용이하며, 건조된 황토에 균열, 비틀림, 깨어짐이 발생되지 않기 때문에 유지·보수 비용이 전혀 발생하지 않고 관리가 용이한 장점이 있다.

Description

황토판넬{loess panel}

본 고안은 황토판넬에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 황토를 건축에 적용함에 있어서 건조된 황토에 크랙이 생기거나 표면이 갈라지지 않도록 얇은 판지 형상으로 만들어 휨성이 좋고 설치가 용이하여 인건비 절감효과 등을 얻을 수 있으며 탈취, 세균억제, 음이온 및 원적외선 방사 등 황토의 제 기능을 제공할 수 있는 황토판넬에 관한 것이다.

현대 건축물의 대부분을 차지하는 시멘트는 인체에 유해한 알카리성 성분을 다량 갖고 있으며, 일반적으로 건축용 마감재와 건축자재 등은 휘발성 유기화합물(VOC: Volatile Organic Compounds)을 배출한다.

휘발성 유기화합물이란 대기중 상온(섭씨 20도)에서 가스형태로 존재하는 유기화합물의 총칭으로, 밝혀진 숫자만도 수백 종에 달하고 있다는 것이 산업의학 전문의들의 지적이다. 여기에는 대부분 발암 물질이 포함되어 있는데 벤젠을 비롯해 톨루엔, 클로로포름, 아세톤, 스틸렌, 포름알데히드 등을 대표적으로 꼽을 수 있다.

그래서, 새집에 입주한 이후 이유없이 온몸에 붉은 반점이 나고 비염ㆍ아토피성피부염ㆍ두드러기ㆍ천식ㆍ심한 두통ㆍ기관지염 등 각종 질병에 시달리는 경우가 많다. 이러한 증상들은 휘발성 유기화합물로 인한 '새집증후군(sick house syndrome)'이나 화학물질과민증(MCS: Multiple Chemical Sensitivity)으로, 상기 증상의 발생을 방지하기 위해서 최근에는 순수자연 마감재를 사용하려는 노력이 계속되고 있다.

순수자연 마감재의 소재로 주목되고 있는 황토는, 예부터 조상들의 지혜가 담겨있는 전통건축의 자재로 사용되던 소재로서 다량의 탄산칼슘(CaCo₃)을 포함하여 탄산칼슘에 의해 쉽게 부서지지 않는 점력을 지니고 있으며, 물을 가하면 찰흙으로 변하는 성질이 있다.

일반적으로 황토는 실리카(SIO₂), 알루미나(Al₂O₃), 철분, 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 칼리 등의 성분으로 구성되고 다양한 효소들로 조성되며 동·식물의 성장에 꼭 필요한 원적외선과 음이온을 평상온도에서 다량 방사한다. 황토에서 내뿜는 원적외선은 우리몸의 생리작용을 활성화시켜 건강 증진에 도움을 준다는 사실은 이미 과학적으로 증명된 사실이다.

황토 속에는 인체에 유익한 생리활성물질인 '카라타제'라는 활성효모가 가득 들어있다. 카라타제 효모균은 노화의 원인인 활성산소와 과산화지질을 환원시키고 분해시켜 해독하며, 과식, 지방식, 육식에서 오는 영양과잉 및 몸 속에 축적된 노폐물로 산성체질화 된 인체를 중화시켜 준다. 황토 한 스푼에는 2억 마리의 미생물이 살고 있으며, 카라타제 외에도 디페놀옥시디아제, 사카라제, 프로테아제 등의 효소가 들어있다.

또한 황토는 탁월한 흡착력으로 냄새를 제거하고 우수한 항균성으로 곰팡이 등 세균의 번식을 억제하는 특성이 있다.

상술된 바와 같이 인체에 유익한 특성을 갖는 황토를 사용하여 건축을 하거나 내장재로 사용하는 경우, 물을 머금고 있던 황토가 마르면서 수축되기 때문에 황토벽 등에 크랙이 생기거나 표면이 갈라져서 떨어지는 문제점이 발생한다. 상기와 같이, 마른 황토에 금이 가고 터지는 문제점을 보완하기 위한 방법으로 강회나 백시멘트를 황토에 섞어 쓰는데, 이 방법은 황토벽이 터지지 않고 견고해 지기는 하지만 황토 고유의 효능을 떨어뜨리는 단점이 있다.

본 고안은 전술된 문제점을 해결하기 위한 것으로, 황토 분말과 소금용액을 혼합한 황토찰흙을 직물과 번갈아 적층시켜 일정두께의 판지 형상으로 만들고 가열된 롤러 사이에 통과시키면서 가열·가압한 후 응달에서 건조시킴으로써, 건조된 황토판넬에 크랙이 생기거나 표면이 갈라져서 떨어지는 현상이 방지되며, 얇은 판지 형상으로 만들어져서 휘는 성질이 좋고 설치가 용이하며, 우수한 탈취, 방습, 음이온 및 원적외선 방사, 항균성은 물론 경제성을 갖는 황토판넬을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 황토판넬은 3∼20메시의 황토 분말에 황토 분말의 중량을 기준으로 3∼15중량％의 소금용액을 혼합하여 황토찰흙으로 만들고, 상기 황토찰흙을 부직포, 망사 등의 직물과 교호적으로 적층시켜 일정두께의 판지 형상으로 만든 다음, 상기 건조되지 않은 판지 형상의 판넬을 80∼150℃의 온도로 가열된 롤러 사이에 넣어 5∼15㎏/㎤의 압력으로 통과시켜 가열·가압한 후, 응달에서 80％ 이상 건조하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 황토판넬을 첨부된 도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 황토판넬의 제조공정을 나타내는 블록 다이어그램이고, 도 2는 본 고안에 따른 황토판넬의 부분절개 사시도와 일부분을 확대한 단면도이고, 도 3은 본 고안의 제조시 롤링공정 전·후의 황토판넬을 보여주는 단면도이며, 도 4는 황토찰흙과 직물의 결합을 확대하여 보여주는 평면도이다.

우선, 황토를 미세하게 분쇄하고 체로 걸러서 3∼20메시 크기의 황토분말을 준비한다. 상기 미세한 분말로 준비된 황토분말을 소금용액과 혼합하고 반죽하여 점착성 및 성형성이 우수한 황토찰흙을 만든다.

황토는 잘 알려져 있는 바와 같이, 아주 가는 모래가 모여 만들어진 흙으로 탄산칼슘이 많이 함유되어 있어 부서지지 않으며, 석영, 장석, 운모, 방해석 등의 광물 입자로 구성되고, 황토에서 방사되는 원적외선으로 세포의 생리작용을 활발히 하고 열에너지를 발생시켜 유해물질을 방출하는 광전효과가 있다.

이와 같은 황토의 유익한 작용·효과에 더하여, 본 고안에서는 황토분말을 반죽할 때 소금용액을 첨가시킴으로써 곰팡이나 벌레의 발생을 방지하고 완성된 황토판넬을 사용하거나 보존하는 동안에 변질을 막고 처음 상태 그대로 유지될 수 있도록 한다.

이때, 황토분말과 소금용액의 배합비율은 황토분말의 중량을 기준으로 3∼15중량％의 소금용액을 혼합하는 것이 바람직한데, 이것은 3중량％ 미만의 소금용액을 혼합하거나 15중량％ 이상의 소금용액을 혼합할 경우에는 황토판넬을 성형하기에 적당한 정도의 점착성과 성형성을 갖는 황토찰흙으로 반죽되지 않기 때문이다. 본원의 황토판넬을 만들기 위한 황토찰흙을 반죽할 때 첨가될 수 있는 소금용액의 최적 혼합량은 황토분말의 중량을 기준으로 7∼8중량％이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 황토분말과 소금용액을 혼합하여서 된 황토찰흙(10)을 직물(20)과 교호적으로 적층시켜 일정두께의 판지 형상으로 만든다. 본 적층 공정에서는 황토찰흙(10)이 건조되는 과정에서는 물론 건조된 후 말라서 떨어지지 않도록 황토찰흙(10)을 충분히 고정시킬 수 있는 부직포, 망사 등과 같이 성기게 짜여진 직물(20)을 사용하는 것이 좋다.

즉, 부직포, 망사 등과 같은 직물(20) 위로 황토찰흙(10)을 도포하고 상기 도포된 황토찰흙(10) 위로 다시 직물(20)을 올리는 식으로 한 층을 만드는데, 이것을 3∼4회 반복하여 황토찰흙(10)과 직물(20)을 적층시키는 것이다. 이때, 도포되는 황토찰흙(10)의 두께는 한 층에 약 3∼20㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 직물(20)과 황토찰흙(10)이 차례로 적층된 판지 형상의 판넬(1′)을 롤러(R)에 통과시켜 압연시킨다. 상기 롤링 공정에서의 압연롤러(R)는 그 온도를 80∼150℃로, 압력을 5∼15㎏/㎤로 설정하고 상기 판지 형상의 판넬(1′)을 통과시켜 가열·가압시킨다. 상기 압연롤러(R)의 온도와 압력은 그 내부를 통과하는 판지 형상의 판넬(1′)이 파손되지 않고 그 표면이 고르게 펴지면서 건조될 수 있는 온도와 압력이다.

상기 압연롤러(R)를 통과한 황토판넬(1)은 압연롤러(R)의 압착하는 힘에 의해 그 내부에 포함되어 있던 공기(11)가 빠지면서 다수개의 층으로 쌓여진 황토찰흙(10)과 직물(20)이 더욱 밀착되어 건조된 후 크랙이 발생되지 않게 된다.

상기 압연롤러(R)를 통과하여 표면이 건조된 판넬(1)을 응달에서 80％ 이상 건조시킴으로써 본 고안에 의한 황토판넬(100)이 완성된다.

이렇게 하여 완성되는 황토판넬(100)은 얇은 판상으로 되며 상기 적층된 황토가 상호 견고하게 부착되어, 도 5에 도시된 바와 같이 말아서 보관 또는 운반할 수 있다.

〔실시예〕

1. 황토의 분쇄 및 스크린 공정

황토를 볼밀 등의 분쇄기에 넣고 미세하게 분쇄하고 체로 걸러서 10메시 크기의 황토분말을 준비하였다.

2. 황토분말과 소금용액의 배합 및 혼합 공정

상기 미세하게 분쇄된 황토분말을, 황토분말의 중량을 기준으로 15중량％의 소금용액과 배합하고 고루 섞이도록 교반하였다.

상기 소금용액과 혼합된 황토는 점착성과 성형성이 우수한 황토찰흙이 되었다.

3. 황토찰흙과 직물의 적층 공정

성형틀 바닥에 부직포(20)를 깔고 그 위에 상기 준비된 황토찰흙(10)을 10㎜ 두께로 도포한 다음 그 위로 다시 부직포(20)를 올려 한 층을 만들었다. 이런 식으로 3회 더 반복하여 황토찰흙(10)을 네 층 적층시키고 마지막 황토찰흙(10) 위에는 부직포(20)를 덮었다.

상기와 같이 황토찰흙(10)과 부직포(20)를 교호적으로 적층시켜 일정두께의 판지 형상으로 만들었다.

4. 롤링 공정

상기 건조되지 않은 황토찰흙 상태인 판지 형상의 판넬(1′)을 100℃의 온도로 가열된 압연롤러(R) 사이에 넣어 10㎏/㎤의 압력으로 통과시켰다.

상기 압연롤러(R)를 통과한 판지 형상의 판넬(1)은 가열·가압되면서 탈기되고 두께가 얇게 펴지면서 표면이 건조되었다.

5. 건조공정

상기 롤링 공정을 거친 판넬(1)을 빛이 들어오지 않는 응달에서 80％ 이상의 수분이 날아가도록 건조시켜서 본 고안의 황토판넬(100)을 완성하였다.

이와 같은 제조방법으로 완성된 황토판넬은 조상들의 지혜가 담겨있는 전통건축 시스템을 재현할 수 있는 환경 친화적인 제품으로, 신축건물은 물론 기존건물에도 시공이 가능하며, 시공시 해당 구조물에 곧바로 편리하게 부착 마감할 수 있고 벽, 천장, 바닥의 마감재로서 다양하게 사용될 수 있다.

또 본 고안의 황토판넬을 건축용 내장재로 시공함으로써, 단열, 방음 및 실내 습기조절이 되고, 황토가 갖는 탁월한 흡착력이 냄새를 제거하고, 우수한 항균성으로 곰팡이 등의 세균 번식을 억제할 뿐 아니라 원적외선이 방출되어 인체 신진대사 기능이 촉진되며 음이온이 다량 방출되어 삼림욕효과를 주며 산성화된 체질을 알칼리성으로 바꾸는 등 자연친화적이면서 주거환경에 적합하고 건강에 유익한 쾌적한 실내환경을 제공할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 황토판넬은 건축용 내장재로 적용 시공할 경우, 천연 황토만을 사용하므로 탈취, 세균억제 등 황토로 인한 기능성을 최대로 살릴 수 있다. 특히 본 고안의 황토판넬은 유익한 원적외선과 음이온을 복사하여 인체에 흡수되므로 혈액순환을 활성화시켜 세포활동을 왕성하게 하며, 인체의 노화방지, 신진대사 촉진, 만성피로 등 각종 성인병 예방에 효과가 있다.

또 본 고안의 황토판넬은 얇은 판지 형상으로 만들어 휨성이 좋고 황토와 직물이 견고하게 부착되어 황토가 갈라지거나 떨어지지 않기 때문에 말아서 보관할 수 있고 설치도 용이하여 인건비 절감효과 등을 얻을 수 있으며 건조된 황토에 균열, 비틀림, 깨어짐이 발생되지 않기 때문에 유지·보수 비용이 전혀 발생하지 않고 관리가 용이한 장점이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 황토판넬의 제조공정을 나타내는 블록 다이어그램,

도 2는 본 고안에 따른 황토판넬의 부분절개 사시도와 일부분을 확대한 단면도,

도 3은 본 고안의 제조시 롤링공정 전·후의 황토판넬을 보여주는 단면도,

도 4는 황토찰흙과 직물의 결합을 확대하여 보여주는 평면도,

도 5는 본 고안에 따른 황토판넬의 사용예를 보여주는 사시도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : 압연롤러 통과 후 판넬 1′: 압연롤러 통과 전 판넬

10 : 황토찰흙 11 : 공기

20 : 직물 R : 압연롤러

100: 황토판넬

Claims

3∼20메시의 황토 분말에 황토 분말의 중량을 기준으로 3∼15중량％의 소금용액을 혼합하여 황토찰흙(10)으로 만들고, 상기 황토찰흙(10)을 부직포, 망사 등의 직물(20)과 교호적으로 적층시켜 일정두께의 판지 형상으로 만든 다음, 상기 건조되지 않은 판지 형상의 판넬(1′)을 80∼150℃의 온도로 가열된 압연롤러 사이에 넣어 5∼15㎏/㎤의 압력으로 통과시켜 가열·가압한 후, 응달에서 80％ 이상 건조하여 제조된 것을 특징으로 하는 황토판넬.