KR20090085855A - 조립식 황토패널 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온돌패널을 조립식으로 사용할 수 있도록 구성하되, 온돌패널의 주재료를 익히 알려진 황토로 하고, 황토의 강도를 증진시키기 위하여 종이류를 첨가하고, 천연접착제를 충전하여 온돌패널을 형성함으로써, 건강에 이로움을 줄 뿐만 아니라 시공이 간편하고, 유지 및 교체가 용이한 조립식 황토패널 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조립식 황토패널 제조방법은 전체적으로 사각형 형상으로 이루어지며, 상하가 트이는 형틀을 배치하는 단계; 상기 형틀 내 하부에 보온재를 포설하는 단계; 상기 보온재 상에 일정한 간격으로 다수개의 지지대를 고정 설치하는 단계; 상기 형틀 내에 황토 60중량%와, 종이류 15중량%와, 천연접착제 5%와, 허브, 숯, 맥반석으로 이루어진 첨가제 20중량%로 구성되는 황토모르타르를 충전 및 양생하는 단계; 상기 형틀을 탈형하여 황토패널을 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

조립식 황토패널, 보온재, 황토모르타르

Description

조립식 황토패널 및 이의 제조방법{Modular ocherous panel and it's production technique}

본 발명은 조립식 황토패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 아파트와 같은 공동주택이나 단독주택 등의 주거공간에 있어서, 바닥구조는 난방용 온수 파이프를 매설한 콘크리트 바닥 위에 장판지를 부착하거나 나무판재를 덧입혀 바닥을 마감처리 하고 있다.

이러한 콘크리트와 화학재료를 이용한 건축자재는 실내의 온도 및 습도의 조절이 불가능하고 인체에 유해한 성분이 방출되는 것으로 밝혀지고 있다.

특히, 접착제 등 화학제에 포함된 포름알데히드에 의하여 호흡기 계통의 질환이 유발되고 이른바 새집 증후군이나 아토피 등의 질환이 발생하는 것으로 알려지고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 황토 등의 천연소재를 이용한 건축자재의 개발 및 사용이 활발해지고 있으며, 이를 활용하여 바닥재로 활용하고자 하는 연구가 진행되고 있다.

여기서, 황토는 인체에 유효한 원적외선을 발생시키는 다량의 세라믹 성분이 함유되어 있으며, 일반 흙보다 미세한 입자를 이루고 있어 산소 함유량이 많고 이물질을 포착하는 능력이 있으며, 용존산소량이 많아 공기를 정화하는 정화능력과 냄새를 제거하는 탈취기능 및 기름을 제거하는 탈지 기능이 있는 것으로 밝혀지고 있다.

그러나 황토를 이용하는 경우 습기에 약하고, 바닥재에 요구되는 강도 및 층간 소음문제를 해결하기에는 한계가 있어왔으며, 제조공정이 복잡하고 시공이 어려워 대중화되지 못하는 단점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 온돌패널을 조립식으로 사용할 수 있도록 구성하되, 온돌패널의 주재료를 익히 알려진 황토로 하고, 황토의 강도를 증진시키기 위하여 종이류를 첨가하고, 천연접착제를 충전하여 온돌패널을 형성함으로써, 건강에 이로움을 줄 뿐만 아니라 시공이 간편하고, 유지 및 교체가 용이한 조립식 황토패널 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조립식 황토패널 제조방법은 전체적으로 사각형 형상으로 이루어지며, 상하가 트이는 형틀을 배치하는 단계; 상기 형틀 내 하부에 보온재를 포설하는 단계; 상기 보온재 상에 일정한 간격으로 다수개의 지지대를 고정 설치하는 단계; 상기 형틀 내에 황토 60중량%와, 종이류 15중량%와, 천연접착제 5%와, 허브, 숯, 맥반석으로 이루어진 첨가제 20중량%로 구성되는 황토모르타르를 충전 및 양생하는 단계; 상기 형틀을 탈형하여 황토패널을 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조립식 황토패널은 상기한 제조방법에 제조된 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 조립식 황토패널 및 이의 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 황토로 제작함으로써, 황토는 원적외선을 복사하여 인체에 흡수, 신진대사 및 혈액순환을 활성화시켜 인체의 노화방지, 만성피로 등 각종 성인병 예방에 효과가 큰 이점이 있다.

둘째, 본 발명은 황토에 종이류를 첨가하여 제작함으로써, 황토자체가 갖는 강도가 떨어지는 문제를 종이류가 보완하여 궁극적으로 황토의 강도가 증진되는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 첨가물로 숯을 사용함으로써, 탈취, 제습, 여과, 흡착 등 여러 가지 효과가 있다.

넷째, 본 발명은 첨가물로 허브를 사용함으로써, 허브의 특유의 향에 의한 방향제 효과를 얻을 수 있다.

다섯째, 본 발명은 접착제로 식물성 및 동물성 천연접착제를 사용함으로써, 인체에 무해할 뿐만 아니라 특히 어린아이에게 발생되는 아토피를 원천적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 조립식 황토패널을 제조하는 과정을 도시한 분리 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 조립식 황토패널을 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A 선 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조립식 황토패널 제조방법은 전체적으로 사각형 형상으로 이루어지며, 상하가 트이는 형틀(10)을 배치하는 단계; 상기 형틀(10) 내 하부에 보온재(20)를 포설하는 단계; 상기 보온재(20) 상에 일정한 간격으로 다수개의 지지대(30)를 고정 설치하는 단계; 상기 형틀(10) 내에 황토 60중량%와, 종이류 15중량%와, 천연접착제 5%와, 허브, 숯, 맥반석으로 이루어진 첨가제 20중량%로 구성되는 황토모르타르(50)를 충전 및 양생하는 단계; 상기 형틀(10)을 탈형하여 황토패널(P)을 제조하는 단계로 이루어진다.

즉, 본 발명에 따른 조립식 황토패널(P) 제조방법은 일정한 형상을 갖는 형틀(10) 내에 보온재(20)를 포설하고, 상기 보온재(20) 상에 지지대(30)를 고정설치한 후, 상기 형틀(10) 내에 황토모르타르(50)를 충전한 후 양생시켜 탈형하여 일반건축물의 벽패널 및 천정용 보드에 해당하는 황토패널(P)을 제조할 수 있다.

또한, 상기 지지대(30)에는 그 위에 일정한 라인을 갖는 파이프(40)를 고정 설치하는 단계(Ⅵ)를 추가하여 일반 건축물의 바닥재에 해당하는 온돌 황토패널(P)로 제조할 수도 있음을 밝혀둔다.

여기서, 상기 형틀(10)은 전체적으로 상하가 개구되는 사각형상의 틀로 형성되며, 틀의 4면에는 일정한 크기를 갖는 홈이 형성된 구조이다.

또한, 상기 보온재(20)로는 일반적인 스티로폼(상표명)을 사용한다.

그리고 상기 지지대(30)는 파이프(40)의 위치설정 및 고정 지지하기 위해 설치하는 것이다.

또한, 상기 파이프(40)는 일반적인 동파이프나 기타 엑셀파이프 또는 비닐파이프 등 각종 파이프 등을 사용할 수 있다.

특히, 상기 파이프(40)의 단부에 이음관을 설치하여 필요에 따라 파이프(40)를 연결하거나 폐쇄시켜 사용할 수 있도록 한다.

한편, 상기 황토모르타르(50)는 황토 60중량%와, 종이류 15중량%와, 천연접착제 5%와, 허브, 숯, 맥반석으로 이루어진 첨가제 20중량%로 이루어진다.

여기서, 상기 황토는 주로 실트 크기의 지름 0.002∼0.005mm인 입자로 이루어진 퇴적물이다.

황갈색을 띠고 풍화를 잘 받지 않으며, 모난 수직 벽면을 만들고 주로 석영(육방정계에 속하는 광물)을 함유하며 그 밖에 휘석(화학조성이 다양한 규산염의 주요 조암광물) 각섬석 등을 함유하여 석회질이다.

빙하 퇴적점토와 함께 스텝기후(사막기후와 더불어 건조기후에 속하는 기후형.)하의 체르노젬 등의 비옥한 토양의 모재가 된다.

화학적 구성요소를 보면 실리카(SiO₂) 60~ 65%, 철분 5~6%, 알루미나(Al₂ O₃) 10~13%, 마그네슘 (Mg)과 나트륨(Na) 2% 내외, 칼리 1.5%, 석회 8% 내외이며, 광물구성요소로는 석영 60~70%(최저 40% 최고 80%까지 변화한다), 장석과 운모 10~20%, 탄산염광물 5~35%, 2~5%의 실트는 각섬석, 인회석, 흑운모, 녹니석, 남정석, 녹렴석, 석류석, 휘석, 금홍석, 규선석, 십자석, 전기석, 지르콘 등과 같은 중광물들로서 구성된다.

황토의 성질은 가는 모래로 되어 다량의 탄산칼슘(CaCO₃)이 함유되어 있어 쉽게 부서지지 않고 점력을 지니고 있으며, 물을 가하면 찰흙으로 변하는 성질이 있다.

석영, 운모, 방해석이 포함되어 있다. 철분과 함께 산화작용을 받아 황색, 자색, 적색, 회색, 미녹색 등 다채로운 색깔을 나타낸다.

황토의 구성요소로는 표면이 넓은 벌집 구조로 수많은 공간이 복층구조를 이루고 있다. 이 스펀지 같은 구멍 안에는 원적외선이 다량흡수, 저장되어 있어 열을 받으면 발산하여 다른 물체의 분자활동을 자극한다.

즉 황토는 유수한 세월동안 태양에너지를 흡수하고 규소성광물로서 쉽게 말해 '태양에너지 저장고'라고 할 수 있다.

지구지각의 30% 이상을 점하는 것이 규소성이고 그중에도 황토는 <원적외선 방출>, 공기 중의 비타민이라 할 수 있는 <음이온 방출>, 거기에 더하여 황토토양 속에는 <카라타제라는 활성 효모>가 가득 들어있다.

카라타제 효모균은 노화의 원인인 활성산소, 과산화지질을 환원시키고 분해시켜 해독하는 인체에 유익한 생리활성물질이다.

황토 한 스푼에는 2억 마리의 미생물이 살고 있으며, 카라타제 외에도 디페놀 옥시디아제, 사카라제, 프로테아제 등의 효소가 들어있다.

황토에는 다량의 탄산칼슘과 석영, 운모, 방해석과 같은 광물이 함유되어 있으며, 본초강목, 동의보감 등에 한방약재로 황토의 신비를 소개하고 있다.

황토에서는 원적외선을 복사하여 인체에 흡수, 신진대사 및 혈액순환을 활성화시켜 인체의 노화방지, 만성피로 등 각종 성인병 예방에 효과가 큰 것으로 잘 알려져 있다.

오늘날 지표면의 10%를 덮고 있는 황토는 반건조 지역에 가장 널리 분포하고 있다.

황토 한 스푼에는 약2억 마리의 미생물이 살고 있어 다양한 효소들이 순환 작용을 일으키고 있다.

예로부터 황토는 살아 있는 생명체라 하여 엄청난 약성을 가진 무병장수의 흙으로 사용되어 왔다.

황토는 다량의 탄산칼슘(CaCo₃)을 가지고 있는데. 이 탄산칼슘에 의해 황토는 쉽게 부서지지 않는 점력을 지니고 있으며 물을 가하면 찰흙으로 변하는 성질이 있다.

황토는 실리카(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃), 철분, 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 칼리 등으로 구성되어있다.

또한, 상기 종이류는 창호지, 한지, 신문지 등의 각종 종이가 사용된다.

여기서, 상기 종이류는 크게 주원료의 제조방법에 따라 인피섬유와 목재펄프로 구분되는바, 한지의 주원료인 닥나무 인피섬유는 길이가 보통 20~30㎜ 이상으로 긴 것은 60~70㎜까지 길다. 그런데 양지의 원료는 대개 단섬유이기 때문에 길이가 짧다. 특히 목재펄프는 침엽수가 2.5~4.6㎜, 활엽수가 0.7~1.6㎜로 매우 짧다. 인피섬유는 목재 펄프에 비해 조직 자체의 강도가 뛰어나고 섬유의 결합도 강하여 질긴 종이를 만들 수 있다.

그리고 상기 천연접착제는 쌀이나 밀기울의 풀·옻·아교·송진·석회·녹말 풀 등의 천연 재료를 사용한다.

한편, 상기 첨가물로는 허브, 숯, 맥반석 등이 사용되는바,

여기서, 상기 허브는 옛날부터 약이나 향료로 써 온 식물로서, 박하·라벤더·로즈메리 따위이다.

또한, 숯은 목재를 섭씨 600~900℃의 온도에서 일차적으로 태우는 것(탄화)을 말하며 맛과 냄새가 없으며 탄소 85%, 수분 10%, 미네랄 3%(칼슘, 칼륨, 마그네슘, 철분 등) 등으로 구성된 탄소덩어리이다.

숯을 언뜻 보면 검게 탄 나무일 뿐이지만 전자현미경을 통해 숯을 보면 미크론(1mm의 1/1000)단위의 미세 구멍들을 볼 수 있다.

이 구멍은 나무가 뿌리로부터 흡수한 영양분이나 물 등을 운반하던 통로로써 막힌 곳이 없다는 게 특징이다.

이것은 숯이 공기와 닿는 단면적에 영향을 미치는데, 숯은 놀랍게도 1g당 90평의 단면적을 가지고 있다.

숯의 가장 큰 특징인 탈취는 바로 이 넓은 단면적 때문이다.

또 이 미세한 구멍은 유익한 미생물의 주거지이기도 하여 탈취와 동시에 화학물질까지 흡착하여 그 독소를 미생물이 분해하여 무해한 것으로 변화시킨다.

숯은 전자가 6개인 탄소로 구성돼 있는데 다이아몬드와 같은 강한 공유결합이 아닌, 전자가 자유롭게 돌아다닐 수 있는 구조이다.

때문에 자장을 형성, 음이온 상태로 되어 있다.

또한, 원래 목재 속에는 0.3∼0.6%의 미네랄 성분이 들어있는데 숯이 되면 4~5배로 농축된다. 칼슘, 칼륨, 철, 인, 나트륨 등 5대 미네랄 외에 구리, 아연, 망간, 마그네슘, 크롬, 몰리브덴 등이 함유돼 있다.

숯의 탄화온도와 칼로리는 보통 숯은 5,000칼로리이지만 400도에서 6,700칼로리가 되고, 600도에서 최고 8,100칼로리가 되며 1,100도에서 조금 감소한 7,460칼로리가 된다.

숯의 탄화온도와 탄소 함유량의 변화는 원목 상태에서는 탄소함유량이 50%이지만 탄화온도가 400도가 되면 72%가 되고, 600도에서는 89% 1,000도에서는 95%, 1,100도에서는 96%가 된다.

숯은 수많은 구멍으로 되어 있다.

숯의 단면을 전자 현미경으로 보면 미크론 단위의 구멍이 숯 내부에 가득 차 있다. 이 구멍은 어느 것 하나 막힌 곳도 없으며 모두 밖으로 연결되어 있다. 1g의 숯의 내부가 공기와 접할 수 있는 표면적을 평면으로 넓힌다면 약 90평이나 된다. 이런 숯의 다공질 구조 때문에 숯은 연로로뿐만 아니라 탈취, 제습, 여과, 흡착 등 여러 가지 효과가 있다.

한편, 맥반석(Quartz Porphyry, 麥飯石)은 회백색을 띈 안산반암으로서 암석의 모양이 보리밥알갱이와 같다고 해서 이런 이름이 붙여졌다.

맥반석의 성분은 Ge(게르마늄), SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, K₂O, NaO, TiO₂, P₂O₅, MnO, TiO₂, P₂O₅, MnO 등으로 구성되어 있으며, 성분은 우리 인체에 유익한 무기물과 미네랄이 풍부하게 함유가 되어 있어서 그 쓰임새가 날로 확대되고 있 다.

맥반석은 이미 고대부터 많이 이용을 해왔는데 주로 환약을 정제할 때 여과재나 등창, 종기 등 각종 피부질환에 소염제로 사용되었다는 기록이 본초도경(송나라), 본초강목(명나라),동의보감(조선시대)에 나와 있다.

현대에 와서는 맥반석의 강한 흡착, 무기질의 석출, 수질조절, 수중용존산소량에 대한 연구가 활발하게 이루어져 왔고, 식용, 화장품, 치약, 양어장, 폐수처리, 탈취제, 식물성장 촉진제, 의용약, 사우나 시설재, 원적외선 방사체 제조, 전자파 차단제, 건축 외장재 등에 이용되고 있다.

맥반석의 주요기능과 효능은 다음과 같다.

첫째, 수질 조정기능으로 맥반석을 물에 넣으면 수질을 약 알칼리화 하여 수질의 자기 조절 작용을 돕는다.

둘째, 분해작용기능으로 맥반석은 물속의 유해 세균이나 등을 분해한다. 50ppm 10ml의 염소액에 맥반석 2g을 투여하면 30분 후 염소액 30ppm을 분해한다.

셋째, 흡착작용기능으로 맥반석은 암석의 성질이 구멍이 많은 다공성으로 이 구멍을 통해서 흡착 작용을 하는데 0.1ppm의 수은 용액에 10%의 맥반석을 투여하면 4시간 후에 85%를 흡착하는 성질이 있다.

넷째, 미네랄의 용출 기능으로 대부분의 암석에는 일부분 미네랄이 있지만 맥반석의 경우 현재까지 밝혀 진 것만 25,000종의 미네랄이 함유하고 있으며, 현재도 함유 미네랄 수는 계속해서 규명되고 있다.

다섯째, 용존산소의 공급기능으로 맥반석은 수질에서 지속적으로 산소를 공 급하는 기능이 있는데 이것을 응용하여 양어장, 어항 등에 사용되고 있는데 이것은 맥반석이 대장균 등의 세균을 제거하여 산소량을 증가시키기 때문이다.

여섯째, 알파파를 증가시키고 원적외선을 발생하는 기능이 있다.

알파파는 잡념을 없애고, 정신을 집중케 하는 성질이 있으며, 인체의 신경 전달 물질에 긍정적 영향을 미치고 기분을 좋게 한다.

원적외선은 인체에 생체에너지 활성화와 기의 활성화를 돕는데, 이를 응용하여 맥반석으로 TV 브라운관의 코팅, 의류 코팅, 휴대폰 코팅 등에 응용되고 있고 현재도 연구가 진행되고 있다.

일곱째, 중금속 제거 및 탈취효과 기능으로 맥반석은 중금속 이온과 강력한 이온교환능력이 있어서 유해금속제거제로 사용되어서 폐수처리공장 등에 사용되며, 강한 탈취효과가 있다. 이를 응용하여 화장품원료, 피부질환 등에 관한 연구가 진행 되고 있다.

여덟째, 치료효과 기능으로 맥반석은 인체의 체온을 높여서 미세혈관을 확장시키고 혈액 순환을 촉진하고 발한효과로서 인체 내의 유독성 물질과 중금속, 노폐물 제거효과와 체질개선, 스트레스 해소에 탁월한 기능을 보이는데 이를 응용하여 사우나나 찜질방에서 응용되고 있다.

또한, 이외에도 맥반석은 식물의 생장을 촉진하므로 비료의 원료 등으로도 이용된다.

도 1은 본 발명에 따른 조립식 황토패널을 제조하는 과정을 도시한 분리 사시도

도 2는 본 발명에 따른 조립식 황토패널을 도시한 사시도

도 3은 도 2의 A-A 선 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 형틀

20: 보온재

30: 지지대

40: 파이프

50: 황토모르타르

P: 황토패널

Claims (3)

1. 전체적으로 사각형 형상으로 이루어지며, 상하가 트이는 형틀(10)을 배치하는 단계;

   상기 형틀(10) 내 하부에 보온재(20)를 포설하는 단계;

   상기 보온재(20) 상에 일정한 간격으로 다수개의 지지대(30)를 고정 설치하는 단계;

   상기 형틀(10) 내에 황토 60중량%와, 종이류 15중량%와, 천연접착제 5%와, 허브, 숯, 맥반석으로 이루어진 첨가제 20중량%로 구성되는 황토모르타르(50)를 충전 및 양생하는 단계;

   상기 형틀(10)을 탈형하여 황토패널(P)을 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 조립식 황토패널 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 지지대(30)에는 그 위에 일정한 라인을 갖는 파이프(40)를 고정 설치하는 단계(Ⅵ)를 추가함을 특징으로 하는 조립식 황토패널 제조방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2의 조립식 황토패널 제조방법에 의해서 제조된 것을 특징으로 하는 조립식 황토패널.

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