KR200426332Y1 - 광촉매 타일 - Google Patents

Abstract

본 고안은 광촉매 코팅층을 포함하는 건축용 타일에 관한 것으로서, 일반적인 실내벽용 내장 타일과 같은 건축 내외장에 광촉매 코팅층을 더욱 부과하여 거주자의 실내환경에 존재하는 오염물질을 분해하여 친환경적인 기능성 타일에 관한 것이다.

본 고안에 따른 광촉매 타일은 이산화티탄과 하이드록시 아파타이트 각각이 혼합된 광촉매 층을 구성하며, 기존 타일에 구성된 유약층 상에 구성할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 유약층과 광촉매를 혼합하여 구성할 수도 있는 이점이 있다.

광촉매, 이산화티탄, 하이드록시 아파타이트, 타일, 건축 내외장재, 새집 증후군

Description

광촉매 타일{Photocatalyst Tile}

도 1은 본 고안에 따른 광촉매 타일의 일 실시예를 보여주는 단면 구성도.

도 2는 본 고안에 따른 광촉매 타일의 타 실시예를 보여주는 단면 구성도.

*도면의 주요부분에 관한 부호의 설명*

100 : 타일 110 : 유약층

200 : 광촉매 코팅층

300 : 유약과 광촉매가 혼합된 단일층

본 고안은 광촉매 코팅층을 포함하는 타일에 관한 것으로서, 일반적인 실내벽용 내장 타일과 같은 건축 내외장에 광촉매 코팅층을 더욱 부과하여 거주자의 실내환경에 존재하는 오염물질을 분해하여 친환경적인 기능성 타일에 관한 것으로 이산화티탄과 하이드록시 아파타이트 각각이 혼합된 광촉매 층을 구성하며, 기존 타일에 구성된 유약층 상에 구성할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 유약층과 광촉매를 혼 합하여 구성할 수도 있다.

산업 사회의 발전으로 도시가 발전하고 건축이 증가함에 따라 건축 공법의 다변화가 이루어지고 있다. 최근까지 건축재는 디자인 위주의 외형적인 발전을 이루고 있다. 근간 급속한 사회 발전으로 인한 공장의 증설, 편리성을 위한 자동차 사용의 증가 등 화석 연료의 사용이 급증하고 있으며 이러한 무분별한 화석 연료의 남용으로 오존층 파괴, 대기중 오염물질 증가 등으로 인간의 주변 환경은 크게 오염되고 있는 실정이다. 각종 공해에 시달리고 있는 인간은 이제 생활 환경 오염의 위기에 서있으며 이러한 문제점으로 인간생활과 가장 밀접한 주거 환경 개선에 대한 요구는 필연적 문제이다. 기존의 건축자재들은 건축의 실용성 및 디자인적 관점에서 많은 발전을 이루어왔으나 자재의 환경 기능성의 부여는 아직 미진한 실정으로 근간 기능성 건축자재류의 연구활동이 활발하게 이루어지고 있다. 더불어 국내외에서 친환경적인 건설자재를 사용하는 주거공간에 대한 인식이 높아짐에 따라 광촉매를 사용하는 실내외 건축자재에 대한 개발이 대두되고 있는 실정이다.

상기 광촉매란 빛을 받아들여 화학반응을 촉진시키는 물질을 말하는 것으로 빛에 의한 태양에너지 직접 화학에너지로 전환하여 살균 소독의 효과를 얻을 수 있는 물질을 지칭한다. 특히, 건축 내외장재 중 실내환경에 밀접하게 연관되는 타일의 경우 상기 광촉매 효과를 추가하여 새집 증후군 등과 같은 주거내 환경문제를 해결하고자 하고 있으며 상세히는 곰팡이나 균에 의한 생활환경 오염의 진행이나 청결함, 쾌적함을 유지하려는 요구가 일어나고 있다.

현재 사용되는 통상의 타일은 내장 타일은 고령토, 점토, 도석, 납석, 석회석 등의 무기질 원료를 미분쇄하여 분말로 제조하여 성형한 다음, 성형품을 소성하고, 그 상부 일면에 프리트(frit) 유약을 도포하여 생성된다. 그러나 상기와 같이 제조된 내장 타일은 광촉매가 가지는 원적외선 방사, 조습, 탈취효과 및 항균효과는 거의 없으며 오직 청소용이나 장식용일 뿐 건강 기능은 없는 단순한 건축 내장재에 불과한 것이다.

이에, 항균체를 첨가한 일반적인 타일이 다수 제공되고 있다. 이는 타일 상부의 위치되는 유약 원료에 항균제를 첨가 후 분쇄하여 성형제품에 시유, 소성하여 생산하지만, 타일의 경우 제품 소성시 최고온도가 1200℃의 고온에서 소성이 이루어지므로 유약에 첨가된 항균제는 침하작용이 일어나고 제품 색상의 변화가 발생되어 항균제의 항균능력 저하, 항균제의 과다 사용으로 경제성이 약화되며, 일률적인 항균제품 생산에 어려움이 생기는 문제점이 발생하였다.

한편, 광촉매 효과를 가지는 이산화티타늄을 액상화 하여 실내벽 등에 스프레이 등으로 분사하여 살균 효과를 보고자하는 시도가 이미 행하여 지고 있으나, 분무되는 목적물에 코팅층으로 형성되기 위해 바인더를 부가 사용하여야 하며 코팅된 광촉매의 지속성이 떨어지며 2차적인 분무 시공을 하는 번거로움이 있었다.

이에 본 고안은 광촉매 코팅층이 부가된 타일뿐 아니라, 통상 유약막이 구성된 타일에도 광촉매 코팅층이 구성되는 광촉매 타일을 제공함을 그 기술적 과제로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 타일과; 상기 타일의 일면에 구성되는 유약층과; 2㎚ ~ 5㎚의 입자를 가지는 이산화티탄(TiO₂)과 상기 이산화티탄의 0.5배 중량비를 가지는 하이드록시 아파타이트(HAP) 각각이 혼합되어 상기 유약층의 상부에 도포되는 광촉매 코팅층;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광촉매 타일을 제공한다.

또한, 상기 유약층과 광촉매 코팅층 각각은 용융상태에서 혼합되어 단일 코팅층으로 이루는 것을 특징으로 하는 광촉매 타일을 제공한다.

이하, 본 고안에 따른 광촉매 타일에 관한 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 본 고안을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 광촉매 타일을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 도 1은 본 고안에 따른 광촉매 타일의 일 실시예를 보여주는 단면 구성도를 참고하여 보면, 본 고안은 크게 타일(100)과, 유약층(110)과, 광촉매 코팅층(200)으로 이루어진다. 상기 타일(100)은 통상 사용되는 실내외 건축자재이면 충분하다. 상기 타일의 일면에 구성되는 유약층(110)은 통상 타일의 외피 보호와 미적인 효과를 위해 구성되는 피막층으로 투명 또는 불투명 등으로 구성되는 것이 바 람직하다. 특히, 상기 유약층(110)의 상부에 도포되는 광촉매 코팅층(200)은 2㎚ ~ 5㎚의 입자를 가지는 이산화티탄(TiO₂)과 상기 이산화티탄의 0.5배 중량비를 가지는 하이드록시 아파타이트(HAP) 각각이 혼합되도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 고안에 의한 광촉매 코팅층에는 그 재료로서 이산화티탄을 한정하고 있으나 동일한 성질을 가지는 물질(산화아연, 황화아연, 황화카드뮴 등)이면 가능하다. 이는 광에 의한 산화-환원 반응을 발현하는 모든 종류의 광촉매 물질을 사용할 수 있으며, 균일계 광촉매 및 불균일계 광촉매를 포함하고, 층상 페로브스카이트(Perovskite) 형태의 광촉매를 첨가하거나 제올라이트와 광촉매를 함께 코팅하거나, 이들 광촉매를 포함한 형태로 합성하여 그 성능을 증진시켜 사용할 수도 있다. 하지만, 촉매작용의 강함, 화학적인 안정성, 타일 생산시의 단가 등을 고려하여 이산화티탄으로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 광촉매 코팅층(200)은 이산화티탄(TiO₂)과 하이드록시 아파타이트(HAP)가 혼합되어 구성된다. 이산화티탄은 인체에 무해한 특성과 빛을 받으면 벤젠·톨루엔·포름알데히드 등과 같은 유해물질을 분해하여 물과 이산화탄소로 만드는 특성이 있다. 또한, 상기 하이드록시 아파타이트(Hydroxyapatite)는 상기 이산화티탄과 결합 구성될 수 있도록 수산화시킨 것으로서, 아파타이트는 뼈의 65%, 치아 에나멜질의 95%를 구성하는 물질로서 단백질 등의 흡착성이 뛰어나 세균, 바이러스, 암모니아, 질소산화물, 알데히드류 등을 흡착 가능하므로 환경정화재료로 적합한 특성이 있다.

다음으로는 상술한 실시 예에서 구성한 광촉매 코팅층(200), 유약층(100) 각 각을 분리된 개별층으로 구성하지 않고 단일층(300)으로 구성한 실시예를 도 2에서 보여주고 있다. 이는 타일(100) 일면에 구성되는 유약층(100)의 성분과 상기 광촉매 코팅층(200)의 성분이 혼합되어 구성시켜 광촉매 타일의 생산에 있어 유약층과 광촉매 코팅층 각각을 구성하는 것에 비해 단순화할 수 있는 이점이 있다.

본 고안은 타일에 광촉매 코팅층을 부가하는 것으로서, 상기에서는 본 고안에 따른 바람직한 실시한 예에 한정하여 상술하였으나, 본 고안이 이에 한정되지 않고 다양하게 변경 또는 수정될 수 있음은 당업자에 자명하다 할 것이다.

본 고안에 따른 광촉매 타일에 의하면, 주거환경의 구축시 디자인적 관점뿐만 아니라, 거주자의 건강을 저해하는 오염물질을 분해하여 친환경적인 주거공간을 확보할 수 있는 이점을 제공한다.

Claims (2)

1. 타일(100)과;

   상기 타일의 일면에 구성되는 유약층(110)과;

   2㎚ ~ 5㎚의 입자를 가지는 이산화티탄(TiO₂)과 상기 이산화티탄의 0.5배 중량비를 가지는 하이드록시 아파타이트(HAP) 각각이 혼합되어 상기 유약층(110)의 상부에 도포되는 광촉매 코팅층(200);

   으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광촉매 타일.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 유약층(110)과 광촉매 코팅층(200) 각각은 용융상태에서 혼합되어 단일 코팅층(300)으로 이루는 것을 특징으로 하는 광촉매 타일.

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