KR20100034386A - 흙과 가연성 자연소재를 이용한 투수성 다공질 세라믹 소재 - Google Patents

Abstract

가) 기술분야: 포장 및 실내용 벽돌과 타일, 물의 여과와 어초, 공예품.

나) 해결과제: 소재 특성상의 미학적 접근, 설계반영을 위한 정책적 여건, 생산설비와 자금 등.

다) 과제의 해결수단: 다양한 색상, 문양, 형태등으로 미적 욕구를 충족시키고, 기업과 국가 사회에 환경 친화성을 알리고, 기존 세라믹 업체 및 기업의 참여를 유도한다.

라) 효과 : 정수성 투수 블럭, 습도 조절, 복사열 감소, 갈수와 홍수 조절, 방음, 단열, 방염, 환경호르몬 감소, 생태계 보호.

황토, 인공 어초, 세라믹 투수 블럭, 다공성 타일, 수질 정화, 방음, 단열, 방염. 유사 현무암.

Description

흙과 가연성 자연소재를 이용한 투수성 다공질 세라믹 소재 { Porous Ceramics that uses soil and flammable materials (wood chip, chaff, etc.). }

본 발명은 건설의 포장용 투수블럭과 실내용 벽돌 타일, 환경(수자원 보호, 홍수조절, 생태계 보호, 단계별 정수 활용 등 )보호를 위한 정화 여과장치와 어초, 기타 생활용품에 적용하기 위한 소재를 만드는 방법이다. 본 발명은 다공성을 만들어 내는 방법을 정의한 것으로, 실 사용분야에서 적용할 각 제품과 시공 방법은 별도의 실용특허를 제출하기로 한다.

한옥의 흙벽과 도자 기술 응용.

1) 다공성의 소재이므로 미적 접근이 숙제로 남아있다.

2) 아파트나 공원의 설계에 적용하여, 물을 재활용하고 홍수 조절 기능을 갖기 위해서는 정책적인 여건이 조성되어야 한다.

3) 대량생산을 위한 설비와 자금 문제를 해결하여야 한다.

1) 미적 접근은 각 용도에 맞는 색채, 밀도, 문양, 형태 등을 개발한다.

2) 능력있는 업체나 환경부의 도움을 받는다.

3) 기존 세라믹 벽돌 생산업체의 설비 활용 가능성을 타진하여 경쟁력을 높일 수 있을 것이다.

흙(황토 등)을 천연재료와 배합하여 고온에서 다공성 소재로 만드므로,

하나 : 옥상, 공원, 아파트 등의 보도에 포장용으로 사용하여 1) 투수 블럭의 기능을 하고 2) 정수기능을 하며, 3) 짧은 시간에 많은 양의 물을 흡수하여, 4)서서히 공기 중에 내놓을 수 있고, 5) 이를 통과한 물을 모아 둘 수 있는 시설을 설계에 넣어 물부족을 해소하고, 홍수를 조절할 수 있다.

둘, 건물의 내부에 벽돌과 타일의 형태로 적용하여 벽지와 장판의 사용을 줄이면 1) 단열의 효과, 2) 습도조절, 3) 방음 4) 환경호르몬 억제, 5) 아토피 등의 알레르기에 효과를 더불어 6) 화재시 방염효과 외에도 유독가스의 원인을 줄일 수 있다.

셋, 수도사업에 적용하여 지금보다 물의 정제 과정을 단순화하고 많은 양을 처리할 수 있다.

넷, 인공어초로 개발하여 지금까지의 콘크리트 어초를 대체하면 하천과 바다의 생태계 파괴를 줄일 수 있다.

기타, 화분이나 수조의 공기발생기 등 다양한 곳에 사용해 볼 수 있고, 소재의 곰보 특성을 이용하여 공예품에도 적용해 볼 수 있다.

본 고안은 자연토를 다공질의 형태로 소성하는 기술로써,

1). 흙을 고르고 용도에 맞게 정제한 후

2). 톱밥, 우드 칩, 왕겨, 짚, 풀 등의 가연성 자연소재로써, 입자크기는 적용하고자 하는 목적에 맞는 규격의 입자들을 골라

3). 흙과 가연성 입자, 수분을 적합한 비율로 배합하여 용도에 맞는 형태로 (틀에 넣어) 성형한 후

4). ( 건조 과정을 거쳐 ) 가마에 넣어 필요한 용도에 맞는 온도로 구워낸다. 예) 주로 건조한 곳에 사용할 경우는 600~800도에서 분위기를 잡고, 물에 근접한 곳에 사용하는 것은 1050도 정도에서 분위기를 잡는다.

이렇게 고온에서 굽는 과정을 거치면 성형물 내부의 가연성 소재가 400~500도 사이를 지나면서 연소가 이루어져, 가연성 소재의 공간이 빈 상태로 남게 된다. 이 공간은 유약을 처리하지 않은 도기의 경우처럼 수분이 스미는 효과를 지니며, 공간과 공간이 가깝게 배치될수록, 짧은 시간에 많은 양의 물을 투과시킬 수 있다. 이 과정에서 투과된 물은 기본적인 정수과정을 거치게 된다.

또한 이 공극의 크기와 소성온도의 조절을 통하여 다양한 효과를 기대할 수 있다. 예컨대 온도 습도 조절, 소음의 감소, 단열, 식물의 뿌리내림, 대기 오염물질을 잡아주는 효과 등의 다양한 효과가 예상된다.

흙이라 함은 황토 적토 흑토 백토 등 다양한 종류의 점성을 지닌 흙으로 성형하여 건조할 때 형태를 유지할 수 있는 성질을 지닌 흙을 총칭함. 흙의 특성만 활용하여도 다양한 색상의 아름다운 구성을 이룰 수 있다.

가연성 자연 소재라 함은 연소과정에서 유해 독소를 배출하여 구워진 소성물에서 유해한 물질을 배출할 우려가 있는 소재를 배재함을 뜻함.

배합기 : 이처럼 흙과 톱밥 등을 효과적으로 대량 배합할 수 있는 기계 시설로 적합한 배합기가 없다면 낙하식 배합 방법의 장치를 고안하려 함.

가마는 시험용의 장작을 사용하는 봉우리 가마나, 가스 또는 기름을 사용하는 가마. 대량생산 단계의 굴가마에 더불어 새로 고안하고 있는 하향 터널식 굴가마를 사용할 수 있다. 또한 기존 세라믹 벽돌의 시스템을 그대로 사용하는 것이 가능한지도 확인해 볼 필요가 있다. 기존 세라믹 벽돌 업체의 참여를 기대한다.

시공 방법 : 실제 목적에 맞는 제품을 만들면 그에 따른 시공 방법도 함께 제시되어야한다. 콘크리트와 본드로 범벅을 해 버린다면 아무 소용없는 물건이다.

Claims (1)

1. 자연의 가연성 소재(톱밥, 우드칩, 왕겨, 짚, 풀 등)를 흙과 배합하여 고온에 구워, 배합된 가연성 소재가 연소하고 남은 공간이 생긴, 다공성 소성물을 만드는 일체의 방법과 이 방법을 통하여 만들어진 소재에 대한 특허를 청구함.

   타일류에는 작은 입자의 가연성 소재를, 인공어초 종류에는 큰 입자와 비교적 작은 입자를 혼합하게 된다. 그러므로 자연토와 자연의 가연성 소재를 배합하여 구워내는 일체를 포괄한다.

   궁극적인 목표는 1) 투수 기능을 이용한 홍수조절과 수질정화, 물의 재사용. 2) 황토 세라믹의 친환경적 특성과 다공성을 활용한 인공어초로 수중 생태계의 보호 및 파괴를 저지하고, 3) 콘크리트 덩어리화 되어가는 인간의 공간에서 콘크리트와 화학물의 독성을 1차적으로 배제 및 차단하는 등의 목적으로 사용하고자 한다.

   단, 이러한 방법으로 만들어 내는 소재가 인간과 자연에 유익하게 적용될 것으로 믿으므로, 이 방법으로 목적에 부합하는 완성된 결과물을 얻어내는 연구에 대해서는 권장하며, 상호 협의에 의해 권리의 한계를 설정할 수 있다.