KR20140044252A

KR20140044252A - 건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅방법 및 이에 따른 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리 및 이를 이용한 강화유리 조립체

Info

Publication number: KR20140044252A
Application number: KR1020120120744A
Authority: KR
Inventors: 박범규
Original assignee: 박범규
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2014-04-14
Also published as: KR101420928B1

Abstract

본 발명은 건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅방법 및 이에 따른 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리에 있어서, 투광면(판)의 표면에 나노 물질을 코팅하여 박막화된 나노코팅층을 형성하는 제1단계; 상기 나노코팅층 상면에 가시광선의 파장대 중 어느 한 영역의 파장대만 투과될 수 있도록 유전체 물질을 코팅하여 칼라필터 코팅층을 형성하는 제2단계;를 포함하여 이루어진다.
이에 따르면, 아파트, 철도, 도로 방음벽용 칼라코팅 강화유리나 건축물의 유리창과 같은 내외장재에 유전체 물질을 코팅하여 특정 색상을 표출할 수 있고, 또한 자외선 차단 기능을 갖도록 한 건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅방법이 제공될 수 있다.

Description

건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅방법 및 이에 따른 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리 및 이를 이용한 강화유리 조립체{MULTIFUNCTION BUILDING EXTERIOR COLOR COATING METHOD, AND THE MULTI-PURPOSE NOISE BARRIER COATING FOR COLOR TEMPERED GLASS}

본 발명은 건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다목적 방음벽용 강화유리나 건축물의 유리창과 같은 내외장재에 유전체 물질을 칼라 코팅하여 특정 색상을 표출할 수 있고, 또한 자외선 차단 기능을 갖도록 한 건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅방법 및 이에 따른 아파트, 철도, 도로 방음벽용 칼라코팅 강화유리에 관한 것이다.

일반적으로 방음벽은 소음 저감을 목적으로 설치되는 장벽 형태의 구조물로서, 아파트, 철도, 도로의 주변에는 각종 전철 및 차량으로 인한 소음이 심하게 발생되는 바, 상기 소음을 방지하기 위하여 철도, 도로에 인접한 학교나 병원, 주택가에는 필수적으로 방음벽이 설치되고, 상기 방음벽은 상기와 같이 주거 시설이 건설된 주거지역과 철도, 도로 사이에 설치되어 철도, 도로의 소음이 주거 시설로 전달되지 않도록 하는 것이다.

종래 방음벽에 관련된 선행기술로는 국내 등록실용신안 제0291869호가 있다.

한편 종래 방음벽은 도 6에 도시된 바와 같이, 도로(101)의 일측에 콘크리트로 이루어진 기초옹벽(102)이 도로(101)를 따라 구축되고, 상기 기초옹벽(102)의 상부에 일정간격을 두고 수직방향으로 지지프레임(103)이 설치되며, 상기 지지프레임(103)과 지지프레임(103) 사이에 투명 아크릴 및 흡음재(석면 등)가 들어간 방음판(104)이 삽입고정되는 구조이다.

그러나 종래 방음벽은 다양한 자재로 방음성능은 제공될 수 있으나 일반적으로 색상이 회색으로 이루어져 단조롭고 어두운 분위기가 연출되어 피로감등이 문제점으로 지적되고 있다.

한편 최근 조명등의 수명을 연장함과 동시에 단순히 조명뿐만 아니라 건조물의 성격이나 디자인적 미감을 강조하기 위해 무전극 광원용 칼라필터코팅층이 형성된 강화유리 창을 이용하여 여러가지 색상을 띤 조명등이 사용되고 있으며, 일 예로서 플라즈마 조명등(PLS; Plasma Lighting System)이 사용되고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 조명등(10)은, 본체 내부에 내장된 투명 벌브 내에 특정 가스가 충진되고, 상기 투명 벌브와 연결된 마그네트론에서 투명 벌브로 마이크로웨이브를 가하면 투명 벌브 내의 충진 가스가 고도로 이온화된 상태, 즉 플라즈마 상태가 되어 특정 가스의 전자가 방출되어 발광한다.

이러한 플라즈마 조명등용 투광창의 코팅방법에 관련하여 본 발명자는 국내 등록특허 제1031547호를 출원한 바 있다.

이에 따르면 플라즈마 조명등에서 발광된 빛이 칼라필터코팅층이 형성된 투광창을 통과하면서 칼라필터코팅층의 두께에 따라 특정 색상을 가진 칼라광으로 변환되어 표출되도록 한 것이다.

한편 종래 기술에 따른 방음벽이나 건물 내외장재는 색상이 어둡고 답답하며 단조로와서 도시미관을 저해하는 요소로 많이 지적되고 있었다.

따라서 최근에는 방음벽이나 건축물 내외장재에 변화를 주어서 나무나 화초 등을 심어 식생 방음벽이 제안된 바 있으며, 또한 방음벽에 다양한 색상을 구현하여 보다 나은 도시미관을 제고할 수 있도록 하는 방안이 제안되고 있었다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 아파트, 철도, 도로 방음벽이나 건축물의 유리창과 같은 내외장재에 유전체 물질을 코팅하여 색상을 특정 색상을 표출할 수 있고, 또한 자외선 차단 기능을 갖도록 한 건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅 방법 및 이에 따른 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은 다목적 방음벽이나 건축물에 적용되는 내외장재의 다기능 칼라 코팅 방법에 있어서, 투광판의 표면에 나노 물질을 코팅하여 박막화된 나노코팅층을 형성하는 제1단계; 상기 나노코팅층 상면에 가시광선의 파장대 중 어느 한 영역의 파장대만 투과될 수 있도록 유전체 물질을 코팅하여 칼라필터코팅층을 형성하는 제2단계; 및 상기 칼라필터코팅층에 자외선 차단제를 코팅하여 자외선 차단층을 형성하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물 내외장재의 칼라 코팅 방법에 의해 달성될 수 있다.

상기 제2단계는, 상기 투광판을 복수 개의 섹션(section)으로 구획하여 각 섹션별로 플라즈마 발광.에 의한 조도에 따라 칼라필터코팅층의 두께를 다르게 코팅하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2단계의 유전체 물질은, 산화탄탈(Ta₂O₅), 이산화규소(SiO₂), 산화티탄(TiO₂) 중 하나 또는 2이상의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 유전체 물질을 3×10^-5torr 이하의 진공으로 250℃ 이상의 환경 하에서 코팅하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1단계는, 액체화된 은(Ag), 이산화주석(SnO₂)에서 택일된 나노 물질을 스핀(spin) 또는 스프레이(spray) 방식으로 코팅 후 열처리하는 것을 특징으로 한다.

상기 자외선 차단제는 벤조트리아졸, 벤조페논, 산화 아연, 산화티탄, 활석, 카롤린 중 하나 또는 2 이상의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편 상기한 본 발명의 목적은, 상기 제조방법에 의해 제조되는 건축물 내외장재로서, 투광판; 상기 투광판의 표면에 나노 물질이 코팅된 나노코팅층; 상기 나노코팅층의 표면에 가시광선의 파장대 중 어느 한 영역의 파장대만 투과될 수 있도록 유전체 물질이 코팅된 칼라필터코팅층; 상기 칼라필터코팅층의 표면에 코팅되는 자외선 차단층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물 내외장재에 의해 달성될 수 있다.

상기 나노코팅층은 액체화된 은(Ag), 이산화주석(SnO₂)에서 택일된 나노 물질인 것을 특징으로 한다.

상기 칼라필터코팅층은, 복수 개의 섹션으로 구획되고 각 섹션에서의 플라즈마 발광에 의한 조도에 따라 섹션별로 두께가 다르게 코팅된 것을 특징으로 한다.

상기 자외선 차단층은 벤조트리아졸, 벤조페논, 산화 아연, 산화티탄, 활석, 카롤린 중 하나 또는 2 이상의 혼합물로 이루어진 자외선 차단제인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 투광판 내면에 형성된 나노코팅층이 마그네트론의 마이크로 웨이브 파장에서 발생하는 유해한 전자파가 외부로 유출되는 것을 차단하므로 인체에 유익하면서도 주변의 무선통신에 사용되는 주파수대의 파장이 내부로 유입되는 것을 차단하여 마이크로웨이브가 안정적인 상태로 방출되는 효과가 있다.

또한, 투광판 내면에 형성된 칼라필터코팅층이 조도를 고려하여 위치별로 두께가 다르게 코팅되어 있기 때문에 투광판을 경유한 칼라광이 전체 영역에서 균일한 색상을 띠게 되어 건조물에 투영되는 빛의 색상이 전체 영역에서 소망하는 한가지 패턴의 색상을 띠게 되므로서 건조물의 시인성을 향상시키게 됨은 물론 건조물의 가치를 더욱 고급화시키는 등의 효과를 가진다.

또한 피부에 자극을 주는 자외선을 차단함으로써 쾌적한 실내 공간을 창출할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 플라즈마 조명등의 조명 원리를 보인 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 건축물 내외장재의 칼라 코팅 방법을 나타낸 공정 흐름도,
도 3은 본 발명에 의해 제조된 투광판에 대한 정면도,
도 4는 상기 도 3의 A-A부를 절개한 조명등용 투광판의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리 조립체를 나타낸 단면도,
도 6은 종래 기술을 나타낸 도면.

이하 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 플라즈마 조명등의 조명 원리를 보인 개념도, 도 2는 본 발명에 따른 건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅 방법을 나타낸 공정 흐름도, 도 3은 본 발명에 의해 제조된 투광판에 대한 정면도, 도 4는 상기 도 3의 A-A부를 절개한 조명등용 투광판의 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다목적 방음벽이나 건축물에 적용되는 내외장재의 다기능 칼라 코팅 방법에 있어서, 투광판(20)의 표면에 나노 물질을 코팅하여 박막화된 나노코팅층(21)을 형성하는 제1단계(S1); 상기 나노코팅층(21) 상면에 가시광선의 파장대 중 어느 한 영역의 파장대만 투과될 수 있도록 유전체 물질을 코팅하여 칼라필터코팅층(22)을 형성하는 제2단계(S2); 및 상기 제2단계(S2)의 칼라필터코팅층(22)에 자외선 차단제를 코팅하여 자외선 차단층(6)을 형성하는 제3단계(S3);를 포함하여 이루어진다.

제1단계(S1)는, 액체화된 은(Ag), 이산화주석(SnO₂)에서 택일된 나노 물질을 스핀(spin) 또는 스프레이(spray) 방식으로 코팅 후 열처리하여 나노코팅층(21)을 형성한다.

스핀 코팅(spin coating)은 투광판(20)의 중앙에 상기 선택된 액체상의 나노물질을 도포하고 약 3000rpm 이상으로 회전시켜 건조시킴으로써 박막화하는 것으로, 원심력을 이용하기 때문에 나노물질을 투광판(20) 전체 면에 고르게 퍼지도록 할 수 있다.

또한 스프레이 코팅(spray coating)은 투광판(20) 상에 노즐을 이용하여 고압으로 나노물질 액체를 분무하여 도포하는 것이고, 열처리는 도포된 나노물질을 투광판(20)에 고착시키기 위한 것이다.

이후 저항측정기를 이용하여 나노코팅층(21)의 표면 저항이 12옴(Ω) 이하가 되도록 코팅되었는지 여부를 확인하고, 또한 박막강도나 접착력 등이 규격에 맞는지 여부를 확인한다.

이렇게 형성된 나노코팅층(21)은 마이크로 웨이브 파장에서 발생하는 유해한 전자파를 차단하고 무선통신에 사용되는 주파수대의 파장을 차단하는 기능을 수행한다.

제2단계(S2)는, 나노코팅층(21)의 표면에 칼라필터코팅층(22)을 형성한다. 칼라필터코팅층(22)은, 스펙트럼 상 가시광선의 파장대(약 400~700nm) 중 어느 한 영역의 파장대만 투과될 수 있도록 한 유전체 물질이 코팅된다.

예를 들면, 칼라필터코팅층(22)에 700nm 파장대의 칼라코팅이 되어 있는 경우, 그에 해당하는 붉은색 계열의 빛만 투과된 칼라광(30)이 투광판(20)에 투영되고, 550nm 파장대의 칼라 코팅이 되어 있는 경우, 그에 해당하는 노란색 계열의 빛만 투과되는 것이다.

바람직하게는 투광판(20)을 복수 개의 섹션(section)으로 구획하여 각 섹션별로 플라즈마 발광에 의한 조도에 따라 칼라필터코팅층(22)의 두께를 다르게 코팅한다.

즉 제2단계(S2)는, 산화탄탈(Ta₂O₅), 이산화규소(SiO₂), 산화티탄(TiO₂) 중 1 또는 2이상의 혼합물로 이루어진 유전체 물질을 진공증착기 내에서 진공 증착한다.

진공증착은, 진공 환경의 챔버 내에 나노코팅층(21)이 코팅된 투광판(20)을 장착하고, 전자빔 등을 상기 유전체물질에 조사하면, 유전체물질이 가열하여 기화되는데, 이렇게 기화된 가스가 상기 투광판(20)의 나노코팅층(21)이 부착되게 한 것으로, 이때 3×10^-5torr 압력 이하의 진공 상태로 250℃ 이상의 온도 조건을 가진 환경에서 증착하는 것이 바람직하다.

또한 칼라필터코팅층(22)은 투광판(20)을 복수 개의 섹션(section)으로 구획하여 각 섹션별로 칼라필터코팅층(22)의 두께를 다르게 코팅하는데, 상기 칼라필터코팅층(22)의 두께는 동일한 진공증착 환경 하에서 진공증착시간을 조절하여 두께를 다르게 한다.

즉, 투광판(20)을 미리 복수 개의 섹션으로 구획한 다음, 각 섹션별로 플라즈마 조명에 따른 조도를 측정한다.

예를들어 섹션 'a', 'b', 'c', 'd'의 각 조도를 측정한 다음, 각 섹션이 동일한 가시광의 색을 투과할 있도록 각 섹션의 칼라필터코팅층(22)의 두께를 산정한 뒤, 해당 섹션을 구획별도 따로 진공증착하는 것이다.

이와 같이 하면, 섹션별로 두께가 서로 다른 칼라필터코팅층(22)이 형성되며, 이에 따라 투광판(20) 전체 영역에서 균일한, 즉 동일한 파장대의 칼라광이 투과되는 것이다.

자외선 차단제는 벤조트리아졸, 벤조페논, 산화 아연, 산화티탄, 활석, 카롤린 중 1 또는 2 이상의 혼합물로 이루어진다.

또한 자외선 차단제는 입자크기는 0.1~5.0㎛인 것을 사용하며, 코팅되는 두께는 균일하게 형성된다.

이와 같은 본 발명의 제조방법에 의하면, 투광판(20); 상기 투광판(20)의 표면에 나노 물질이 코팅된 나노코팅층(21); 상기 나노코팅층(21)의 표면에 가시광선의 파장대 중 어느 한 영역의 파장대만 투과될 수 있도록 유전체 물질이 코팅된 칼라필터코팅층(22); 상기 칼라필터코팅층(22)의 표면에 코팅되는 자외선 차단층(6);으로 이루어지는 건축물 내외장재가 제조된다.

따라서 본 발명에 의해 제조된 건축물 내외장재는 투광판(20)의 내면에 형성된 나노코팅층(21)이 마그네트론의 마이크로 웨이브 파장에서 발생하는 유해한 전자파가 외부로 유출되는 것을 차단하므로 인체에 유익하면서도 주변의 무선통신에 사용되는 주파수대의 파장이 내부로 유입되는 것을 차단하여 마이크로웨이브가 안정적인 상태로 방출될 수 있다.

또한 투광판(20)의 내면에 형성된 칼라필터코팅층(22)이 조도를 고려하여 위치별로 두께가 다르게 코팅되어 있기 때문에 투광판을 경유한 칼라광이 전체 영역에서 균일한 색상을 띠게 되어 건조물에 투영되는 빛의 색상이 전체 영역에서 소망하는 한가지 패턴의 색상을 띠게 되므로서 건조물의 시인성을 향상시키게 됨은 물론 건조물의 가치를 더욱 고급화시킬 수 있다.

또한 피부에 자극을 주는 자외선을 차단함으로써 쾌적한 실내 공간을 창출할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

플라즈마 조명등(10)에서 발광된 빛은 칼라필터코팅층(22)이 형성된 투광판(20)을 통과하면서 칼라필터코팅층(22)의 두께에 따라 특정 색상을 가진 칼라광(30)으로 변환되어 표출될 수 있다.

따라서 아파트, 철도, 도로용 방음벽이나 건축물의 유리창과 같은 내외장재에 적용되는 투광판에 유전체 물질을 코팅하여 다양한 색상을 표출할 수 있고, 또한 자외선 차단 기능을 갖게 되므로 인체에 유익한 효과를 제공하게 된다.

한편 도 5는 본 발명에 따른 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리 조립체를 나타낸 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리를 이용하여 복층의 강화유리 조립체(100)가 완성된다.

즉, 본 발명에 따른 칼라코팅 강화유리판(120)과 투명유리판(140)을 일정 간격(t)으로 이격 배치시키고, 외주면에 프레임부재(160)가 형성되어 복층으로 이루어지는 강화유리 조립체(100)가 완성한다.

상기 프레임부재(160)는 알루미늄 재질이며, 상기 일정 간격은 약 2mm가 적당하다. 그리고 상기 칼라코팅 강화유리판(120)과 투명유리판(140)은 동일한 크기와 두께로 형성되는데 약 4mm가 바람직하다.

따라서 강화유리 조립체(100)의 전체 두께는 10mm로 이루어진다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

6 : 자외선 차단층 20 : 투광판
21 : 나노코팅층 22 : 칼라필터코팅층
30 : 칼라광

Claims

다목적 방음벽이나 칼라코팅 강화유리나 건축물에 적용되는 내외장재의 다기능 칼라 코팅 방법에 있어서,
투광판의 표면에 나노 물질을 코팅하여 박막화된 나노코팅층을 형성하는 제1단계;
상기 나노코팅층 상면에 가시광선의 파장대 중 어느 한 영역의 파장대만 투과될 수 있도록 유전체 물질을 코팅하여 칼라필터코팅층을 형성하는 제2단계;
상기 제2단계의 칼라필터코팅층에 자외선 차단제를 코팅하여 자외선 차단층을 형성하는 제3단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제2단계는,
상기 투광판을 복수 개의 섹션으로 구획하여 각 섹션별로 플라즈마 발광에 의한 조도에 따라 칼라필터코팅층의 두께를 다르게 코팅하는 것을 특징으로 하는 건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제2단계의 유전체 물질은,
산화탄탈(Ta₂O₅), 이산화규소(SiO₂), 산화티탄(TiO₂) 중 1 또는 2 이상의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅 방법.
제 3항에 있어서,
상기 유전체 물질을 3×10^-5torr 이하의 진공으로 250℃ 이상의 환경 하에서 코팅하는 것을 특징으로 하는 건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제1단계는,
액체화된 은(Ag) 또는 이산화주석(SnO₂)에서 택일된 나노 물질을 스핀(spin) 또는 스프레이(spray) 방식으로 코팅 후 열처리하는 것을 특징으로 하는 건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅 방법.
제 1항에 있어서,
상기 자외선 차단제는 벤조트리아졸, 벤조페논, 산화 아연, 산화티탄, 활석, 카롤린 중 1 또는 2 이상의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 건축물 내외장재의 다기능 칼라 코팅 방법.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 의해 제조되는 건축물 내외장재로서,
다기능 투광판;
상기 투광판의 표면에 나노 물질이 코팅된 나노코팅층;
상기 나노코팅층의 표면에 가시광선의 파장대 중 어느 한 영역의 파장대만 투과될 수 있도록 유전체 물질이 코팅된 칼라필터코팅층;
상기 칼라필터코팅층의 표면에 코팅되는 자외선 차단층;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리.
제 7항에 있어서,
상기 나노코팅층은 액체화된 은(Ag) 또는 이산화주석(SnO₂) 중에서 택일된 나노 물질인 것을 특징으로 하는 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리.
제 7항에 있어서,
상기 칼라필터코팅층은,
복수 개의 섹션으로 구획되고 각 섹션에서의 플라즈마 발광에 의한 조도에 따라 섹션별로 두께가 다르게 코팅된 것을 특징으로 하는 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리.
제 7항에 있어서,
상기 자외선 차단층은,
벤조트리아졸, 벤조페논, 산화 아연, 산화티탄, 활석, 카롤린 중 하나 또는 2 이상의 혼합물로 이루어진 자외선 차단제인 것을 특징으로 하는 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리.
청구항 7 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리를 이용한 복층의 강화유리 조립체에 있어서,
칼라코팅 강화유리판과 투명유리판을 일정 간격으로 이격 배치시키고, 외주면에 프레임부재가 형성되어 복층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리 조립체.
제 11항에 있어서,
상기 프레임부재는 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 다목적 방음벽용 칼라코팅 강화유리 조립체.