KR20060093514A - 황토 미장재 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황토분말에 마솜과 모래 및 맥주를 함유하는 고무수액을 첨가하여 배합함으로써 시공후 갈라짐의 발생을 방지하고 황토 고유 특성인 원적외선 방사율을 향상시킬 수 있는 황토를 주재료로 하는 미장재 제조방법에 관한 것으로서, 150 메시 이상의 입도를 가지는 황토 분말 40 내지 60 부피%에 대해, 마솜 35 내지 45 부피% 및 우모 5 내지 15 부피%를 혼합하여 1차 황토 혼합물을 얻는 단계; 얻어진 1차 황토 혼합물에 모래를 전체양의 40 내지 60 중량% 비율로 배합하여 2차 황토 혼합물을 얻는 단계; 얻어진 2차 황토 혼합물에 맥주를 함유한 고무수액을 전체양의 20 내지 40 부피% 비율로 혼합하여 반죽하는 단계; 및, 얻어진 황토 미장재 혼합물을 일정 양으로 진공 포장하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 황토 미장재 제조방법을 구성한다.

황토, 고무수액, 마솜, 모래, 맥주, 원적외선, 웰빙

Description

황토 미장재 제조방법{Fabricating Method for an Ocher Decorating Materials}

도 1은 본 발명에 따른 황토 미장재 제조공정을 도시한 흐름도이다.

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>

S100 : 황토 및 마솜등의 혼합 단계

S200 : 황토 혼합물과 모래 혼합 단계

S300 : 황토 혼합물과 고무수액 혼합단계

S400 : 진공포장단계

본 발명은 황토를 주재료로 한 건축용 미장재 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 황토분말에 마솜과 모래 및 맥주를 함유하는 고무수액을 첨가하여 배합함으로써 시공후 갈라짐의 발생을 방지하고 황토 고유 특성인 원적외선 방사율을 향상시킬 수 있는 황토를 주재료로 하는 미장재 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 산업화와 도시화로 인하여 대부분의 주거 공간이 시멘트 및 콘크리트로 건축되었음은 이미 오래 전의 일이 되었고, 오랜 기간 동안 건축에 사용되 는 골재의 채취로 인하여 자원이 고갈되면서 하천과 생ㅌ태계의 파괴는 물론 환경 오염을 유발하게 되어 공해가 더욱 심화되고 있는 실정이다.

특히, 사람이 거주하는 콘크리트로 이루어진 주거 공간은 전자제품들을 사용하여 통풍과 습도 및 온도 등을 인위적으로 조절하게 됨으로써 사람들이 전자파에 거의 노출된 상태에서 살아간다하여도 과언이 아니며, 콘크리트에서 발생되는 유해 화학 물질에 의하여 새집증후군과 같은 소위 현대병이 더욱 유발되는 실정이다.

즉, 신축건물에 적용되는 온갖 도료와 화학제품들에 기인하여 발생되는 포름 알데히드 등의 유해 물질에 의하여 인체에 유익한 요소들이 차단되고 이러한 환경 하에서 주거생활하는 사람들에게 상쾌감을 주지 못할 뿐더러 무력감을 주게 되고 면역성도 저하하는 등의 여러 문제가 발생하였다.

한편, 우리 전통가옥 중의 하나인 황토로 지어진 집은 자체 특성에 의하여 습도 조절과 통기성을 구비하여 계절에 상응하는 냉난방 기능은 물론 인체에 혈액순환을 촉진시키는 원적외선 방사기능을 갖추며 그밖에 탈취 작용 및 항균 효과를 발생하는 등 그 우수성에 대해서는 이미 입증된 바가 있다.

이러한 황토 가옥에 대한 여러가지 효과의 우수성을 현대 건축물에 접목시키기 위한 여러 시도가 이루어지고 있으며, 그 일예로서 황토재로 바닥을 시공하여 건축된 소위 황토방과 황토재 패널로 제조된 침대 등이 시중에 보급되고 있다.

그러나 상기와 같은 종래 이용되는 황토 시공 기술은 방바닥 또는 방바닥의 일부에 국한하여 시공 및 설치하여 이루어진 것으로서 사람이 생활하는 전체 공간에 비교하여 일부에 불과하며 본래의 황토 가옥에서 발생되는 여러 건강에 유효한 효과가 미약할 뿐더러 원적외선 방사 효율에 있어서도 저조하였다.

또한 종래 황토 시공 기술에서 사용되는 미장재는 황토 외에 맥반석, 소금물, 고무수액 등을 사용하기는 하나 황토 미장재를 시공 후에도 갈라짐이 많이 발생하며 건조 시간이 많이 소요되는 등 시공상 결함이 발생하며 원적외선 방사율에서도 요구 수준에 미흡한 등의 여러 문제가 존재하였다.

따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 맥주 성분이 함유된 고무수액을 사용함으로써 황토의 특성을 활성화시켜 원적외선 방사율을 극대화할 뿐만 아니라 시공후의 갈라짐을 방지하여 수명을 연장활 수 있는 황토를 주재료로 하는 미장재 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적으로 달성하기 위하여 본 발명에서는, 사전 작업으로서 원재료인 황토를 채취하여 건조후 분말화하고, 모래 및 기타 고무수액을 적정한 용기에 준비하는 단계;

150 메시 이상의 입도를 가지는 황토 분말 40 내지 60 부피%에 대해, 마솜 35 내지 45 부피% 및 우모 5 내지 15 부피%를 혼합하여 1차 황토 혼합물을 얻는 단계;

얻어진 1차 황토 혼합물에 모래를 전체양의 40 내지 60 중량% 비율로 배합하여 2차 황토 혼합물을 얻는 단계;

얻어진 2차 황토 혼합물에 맥주를 함유한 고무수액을 전체양에 대해 20 내지 40 부피% 비율로 혼합하여 반죽하는 단계; 및

얻어진 황토 미장재 혼합물을 일정 양으로 진공 포장하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 황토 미장재 제조방법을 제공한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예와 관련하여 본 발명의 황토를 주재료로 하는 미장재 제조방법을 상세하게 설명한다.

본 발명에서는 우선, 미장재 제조시 배합되는 원 재료들을 준비하는 사전 작업이 필요한 바, 황토 분말의 경우는 지표면으로부터 소정 깊이에서 채취된 황토를 야적하여 그 이에 비닐과 보온 덮개를 씌우고 약 10여일 방치하는 데, 이와같이 시효가 경화된 황토는 적정 함수율을 구비하며 채취시에 비해 자체 점도가 약 1/3 정도 감소되는 바, 이 상태에서 건조기를 통해 건조후 분쇄기를 거쳐 분쇄후에 스크린(망체)을 통해 150 메시(mesh) 이상의 입도를 가지는 분말을 분류 후에 저장탱크에 수용한다.

한편, 필요에 따라 벤토나이트, 맥반석, 및 규조토를 소정 량만큼 배합할 수 있는 바, 이를 위해 원적외선 분포율이 높은 맥반석, 벤토나이트, 및 규조토를 채취하여 파쇄기로 분쇄하여 분말화한 후에 별도의 저장 탱크에 각각 저장할 수 있다.

또한, 마솜과 우모등도 적당한 비율로 배합되어 공정상 적절한 시기에 투입되도록 별도의 저장탱크에 저장되며, 모래 또한, 건조 상태로 별도의 저장탱크에 보관될 것이다.

그리고, 고무수액의 경우, 정제수 35 내지 45부피%에 대해 고무원액 45 내지 55 부피% 및 맥주 5 내지 15 부피%를 배합하여 사전에 미리 적절한 저장탱크에 보관하여 공정 진행중에 적절한 시기에 투입하도록 준비된다.

상기와 같은 사전 준비 작업이 완료되면 본 공정으로서 황토를 주재료로 하는 미장재 제조 공정이 실행되는 바, 우선 제1 단계(S100)로서, 150 메시 이상의 입도를 가지는 황토 분말에 대해 우모를 다소 포함하는 마솜을 약 40 부피% 정도 황토에 배합하는 바, 이로서 이 단계에서 배합되는 황토 분말과 마솜 및 우모의 비율은 황토 분말 40 내지 60 부피%에 대해, 마솜 35 내지 45 부피% 및 우모 5 내지 15 부피%가 된다.

다음에는 얻어진 황토 및 마솜의 혼합물을 컨베어 벨트 등의 이송수단을 통해 이송하여 모래를 배합하는 제2 단계(S200)에서 모래를 적정한 비율로 배합하게 되는 바, 그 비율은 상기 얻어진 황토 혼합물에 대해 전체양의 40 내지 60중량% 비율로 배합된다.

이후의 단계로서 얻어진 황토 혼합물과 모래의 혼합물에 대해, 고무수액을 전체 혼합물의 20 내지 40부피%의 비율로 첨가하여 반죽기에서 반죽하는 데(S300), 이때 투입되는 고무수액은 정제수 35 내지 45부피%에 대해 고무원액 45 내지 55 부피% 및 맥주 5 내지 15 부피%를 배합하여 이루어진 것이다.

다음에는 이와 같은 과정을 통하여 얻어진 반죽된 혼합재료를 적당량으로 진공포장(S400)한다.

한편, 상기와 같이 반죽된 혼합재료에 여러 안료를 배합하여 소비자의 원하는 취향에 맞는 색상을 구현할 수 있으며, 이로써 건축물의 내외벽에 혼합재료를 미장 시공한 상태에서 그 표면에 벽지를 바르거나 페인트를 칠하는 공사를 하지 아니하여도 무방하다.

상기와 같이 황토를 주 재료로 마솜과 모래를 혼합하되, 이에 고무수액을 첨가하여 반죽하고 반죽이 완료된 상태에서 미장재를 적당량으로 포장하여 보관 및 유통시키게 함으로써 상기와 같이 포장된 상태에서 작업 현장에 공급되어 포장의 개봉과 동시에 별도의 반죽이나 재료의 가감없이 직접 시공할 수 있다.

다음에는 이와 같이 구성되는 본 발명의 건축용 미장재 제조공정에서 사용되는 각종 원재료의 작용 및 수치한정 사유를 설명한다.

황토 분말은 본 발명에 따라 제조되는 미장재를 구성하는 주 재료로서, 과산화수소를 제거하는 카탈라아제 효소를 함유하여 체내 독소인 과산화지질을 중화시키며, 단백질을 아미노산으로 가수분해하는 프로테아제 효소도 함유하여 생물체 내에서 암이나 종기, 기타 부패한 세포를 분해하는 효능을 가진다. 아울러, 황토는 다량의 원적외선을 발생하며, 스멕타이트가 함유되어 산소를 생성해줄 뿐만 아니라 유기 고분자화합물로 이루어진 생물체로의 흡수도가 높아서 생체 내의 분자를 자극하여 활성화시킴으로써 생체를 보호하고 식품의 신선도를 유지하며 세균 탈취만이 아니라 물이나 술등을 숙성시키는 효과가 있어서 건강을 중시하는 최근으로 들어 건축용 소재로서 더욱 각광을 받고 있다.

본 발명에서 사용되는 황토분말은 입도가 150 메시(mesh) 이상인 입도가 미 세한 황토 분말을 원료로 사용하는 데, 입도가 150 메시 보다 작으면 마솜 및 모래등 여타 원료와 혼합시 혼합 작용이 원활치 못하며, 시공된 건축물에서 균열을 발생할 가능성이 크므로 이를 위해 황토 분말의 입도는 150 메시 이상으로 한정하며, 미장재를 건축물에 시공시 원적외선 발생 등의 기본적인 성질을 유지하도록 40 ~ 60부피%의 양으로 배합하는 것이다. 가장 바람직하기로는 황토 분말을 50부피% 배합한다.

다음에, 상기와 같은 홍토 분말에 배합되는 마솜은 마닐라 삼에서 얻어진 천연 섬유 원료로서 4~5cm 길이로 잘라서 솜 제조 기계에 투입하여 제조한 것으로서, 부식이 없고 황토의 갈라짐을 방지하며, 섬유질 사이로 통풍을 위한 통로 역할을 수행하며 산소를 공급한다. 마솜은 35~45 부피%의 양으로 배합하는 데, 이는 최종 제조된 제품의 갈라짐(crack)방지와 강도를 부여하기 위함인 바, 마솜을 45부피% 보다 많이 배합하거나 35부피% 보다 적게 배합하는 경우 갈라짐이 발생하고 강도가 약화하며, 가장 바람직한 양은 40부피%로 배합하는 것이다. 이때, 마솜의 작용을 보조하도록 우모(牛毛)를 5 내지 15 부피%로 함께 배합하는 바, 이 또한 미장재를 건축물에 시공시 갈라짐을 방지하기 위함인 바, 상기 범위 외의 양으로 배합시 갈라짐의 발생이 과도하였다. 이러한 우모 대신에 마모(馬毛)도 동일한 양으로 배합할 수 있다.

본 발명의 미장재 제조시 모래를 상기와 같이 얻어진 황토 혼합물에 대해 전체양의 40 내지 60 중량% 비율로 배합하는 것은 모래의 기본적인 건축 자재로서의 성질을 활용하기 위함이다. 즉, 황토 만으로 미장재를 구성하는 경우, 건축물에 시 공시 강도나 경제성 면에서 바람직스럽지 못하므로 상기 범위의 양으로 배합함으로써 적절한 강도 및 비용 절감을 도모할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 미장재 제조시 고무수액을 혼합하게 되는 데, 이는 건축물에 미장재 시공시 갈라짐 방지와 강도를 부여하기 위하여 배합하는 천연무기질로서 접착력이 강하여 황토 분말과 마솜을 혼합한 후에 고무수액을 공급하여 반죽하면 자체적으로 숨을 쉬는 작용을 하기 때문이다. 즉, 여름에는 늘어나고 겨울에는 줄어드는 등 산소를 생성하는 스멕타이트의 역할을 보조한다. 고무수액을 황토 및 마솜과 모래 혼합물 전체 양에 대해 20 내지 40 부피%의 비율로 공급함은 상기와 같은 접착력과 강도를 발생함에 가장 적합한 범위로서 선택된 것이며, 이 때, 정제수 35 내지 45부피%에 대해 고무원액 45 내지 55 부피% 및 맥주 5 내지 15 부피%를 배합하여 고무수액을 첨가하여 제조한다. 고무원액에 정제수 외에 맥주를 5 내지 15 부피% 첨가하는 것은 맥주의 발효 작용을 활용하기 위함이다.

이하에서는 구체적인 실시예와 관련하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하는 데, 이러한 실시예는 단지 예로서 설명되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다.

실시예 1

원재료인 황토를 채취하여 건조후 분말화하여 150 메시 이상의 황토 분말을 저장탱크에 준비하고, 기타 모래 및 고무수액을 각각 적정한 용기에 준비한 다음에, 황토 분말 50부피%에 대해, 마솜 40부피% 및 우모 10부피%를 배합용기에 투입 한 후에 적정 시간 정도 가동시켜 혼합하여 1차 황토 혼합물을 얻고, 얻어진 황토 혼합물을 컨베어 벨트를 통해 이송시켜 전체 황토 혼합물에 대해 모래를 전체양의 50 중량% 비율로 배합하여 2차 황토 혼합물을 얻었다. 다음에, 얻어진 2차 황토 혼합물에 대해 맥주 10 부피%를 함유한 고무수액(정제수 40부피%)을 전체 부피의 30 부피% 비율로 혼합하여 반죽함으로써 황토를 주재료로 하는 건축용 미장재를 제조하고, 이어서 이를 일정 양(예컨대, 25㎏)으로 진공 포장하여 황토 미장재를 제조하였다.

실시예 2

본 실시예에서 제조 순서는 실시예 1과 동일하되, 황토 분말과 마솜 및 우모의 비율을 40: 45: 15의 부피비율로 혼합한 점만이 실시예 1과 상이하다.

실시예 3

본 실시예에서는 제조 순서와 홍토 분말: 마솜: 우모의 배합 비율은 실시예 1과 동일하나 고무 수액을 혼합하는 단계에서 고무수액을 정제수 35부피% 및 맥주 15 부피%로 배합하여 미장재를 제조하였다.

비교예 1

본 비교예에서는 마솜의 양을 30 부피% 우모의 양을 5 부피%로 하고 황토 분말을 65 부피%로 배합하는 외에는 다른 공정 조건 및 배합양들을 동일하게 하여 미장재를 제조하였다.

비교예 2

본 비교예에서는 고무수액 배합 단계에서 맥주를 배합함이 없이 정제수 50 부피% 및 고무원액 50 부피%로 배합한 점 외에는 다른 공정 조건들을 모두 동일하게 하여 미장재를 제조하였다.

상기와 같이 제조된 본 발명 실시예와 비교예의 황토 보드에 대해 FT-IR 스펙트로메터(Spectrometer)를 이용한 원적외선 방사율 및 항곰팡이균 성장 여부를 시험하였으며, 강도 시험 및 일정 시간 경과후의 균열 발생 여부를 시험하였는 바, 본 실시예들의 경우는 원적외선 방사율이 흑체 대비 0.925- 0.930 정도이며 방사에너지는 3.52 - 3. 53 ×10²(W/㎡㎛,37℃)로 비교예들에 비해 양호하였고, 항곰팡이균의 성장도 4주간 동안 발생하지 아니하였다. 또한, 강도가 비교예에 비해 크게 양호하였으며 갈라짐(crack)의 발생도 없었다.

그러나 비교예 1의 경우에는 원적외선 방사율이 낮고, 항곰팡이균 성장도 비교적 크게 되었으며 갈라짐이 심하게 발생하였으며 강도도 낮았다. 비교예2에서는 실시예들에 비해 갈라짐이 심하게 발생하였으며, 강도도 크게 저하하였다.

이로써 본 발명에 따라 제조된 황토 미장재를 시공하면 소정의 의도하는 효과를 달성할 수 있음이 보여졌다.

따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명에 의해 제조된 황토를 주재료로 하는 미장재를 시공하면 다음과 같은 효과가 얻어진다.

첫째로, 인체에 유익한 황토 재료를 주 소재로서 건축물의 벽이나 바닥, 천정에 시공하면 현대인들의 성인병 등 각종 질병을 예방할 수 있으며, 현대인의 가치관인 웰빙(Well-being)에 부합하는 효과가 있다.

둘째로, 황토를 주재료로 사용하는 종래의 황토 이용 상품과 비교하여 강도가 향상되고 갈라짐을 방지할 수 있어서 건축용 마감재로서 특히 우수하다.

이상 본 발명이 상기 설명한 바와 같은 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부의 특허청구범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 자명하며, 이는 모두 본 발명의 범위에 속한다.

Claims (2)

1. 사전 작업으로서 원재료인 황토를 채취하여 건조후 분말화하고, 모래 및 기타 고무수액을 적정한 용기에 준비하는 단계;

   150 메시 이상의 입도를 가지는 황토 분말 40 내지 60 부피%에 대해, 마솜 35 내지 45 부피% 및 우모 5 내지 15 부피%를 혼합하여 1차 황토 혼합물을 얻는 단계;

   얻어진 1차 황토 혼합물에 대해 모래를 전체양의 40 내지 60 중량% 비율로 배합하여 2차 황토 혼합물을 얻는 단계;

   얻어진 2차 황토 혼합물에 대해 맥주를 함유한 고무수액을 전체양의 20 내지 40 부피%비율로 혼합하여 반죽하는 단계; 및

   얻어진 황토 미장재 혼합물을 일정 양으로 진공 포장하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 황토 미장재 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고무수액은 정제수 35 내지 45 부피%와 천연 고무수액 45 내지 55 부피% 및 맥주 5 내지 15 부피%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 황토 미장재 제조방법.

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