KR20150112211A - 중공형 마그네슘 판넬의 제조 방법 및 이를 이용한 중공형 마그네슘 판넬 및 블럭 - Google Patents

중공형 마그네슘 판넬의 제조 방법 및 이를 이용한 중공형 마그네슘 판넬 및 블럭 Download PDF

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Abstract

본 발명은 벽체용 또는 바닥용 건축 판넬의 제조 방법 및 그것을 이용한 건축 판넬 및 블럭에 관한 것으로서, 구체적으로는 건물의 건축 등에 이용되는 벽체 또는 바닥용 판넬로 사용되는 초경량의 중공형 마그네슘 몰드 판넬의 제조 방법과 그 방법으로 양생되어 제조되는 마그네슘 판넬 및 블럭에 관한 것이다.

Description

중공형 마그네슘 판넬의 제조 방법 및 이를 이용한 중공형 마그네슘 판넬 및 블럭{A method for manufacturing a hollow magnesium panel and hollow magnesium panel and block thereof}
본 발명은 벽체용 또는 바닥용 건축 판넬의 제조 방법 및 그것을 이용한 건축 판넬 및 블럭에 관한 것으로서, 구체적으로는 건물의 건축 등에 이용되는 벽체 또는 바닥용 판넬로 사용되는 초경량의 중공형 마그네슘 몰드 판넬의 제조 방법과 그 방법으로 양생되어 제조되는 마그네슘 판넬 및 블럭에 관한 것이다.
종래의 건물의 내외부에 이용되는 벽체의 종류로는 콘크리트나 시멘트 블록을 쌓아 벽을 형성하는 조적 벽, 콘크리트를 압출하여 성형하고 경화시켜 제조하는 콘크리트 압출성형 벽, 또는 석고보드를 여러 장 부착하여 제작되는 석고보드 벽 등이 이용되고 있었다.
상기 블록형의 조적 벽은 자재비는 저렴하나, 인건비는 다른 자재에 비하여 상당히 비싸며, 공기가 길며 공사 후에 폐기물을 많이 생산한다. 그러나 다른 대용방법이 없어서 비교적 많이 사용되고 있으나, 시멘트 벽돌이나 콘크리트 블록은 중량이 커 건물 구조체 하중에 부담을 많이 주는 문제가 있고, 콘크리트 압출성형 벽은 무게가 무거워 시공이 용이치 않고, 이 역시 재질 특성상 그 무게 때문에 건물 구조체에 많은 하중 부담을 주는 문제가 있다.
반면, 석고보드 벽은 가격이 다른 벽과 비슷하고 중량이 무겁지 않고 시공이 용이하고 현장 작업 속도가 빠른 장점이 있으나. 강도가 약하고 파손이 잘 되며 충격, 습기, 차음 등에 취약한 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 최근에는 경량 콘크리트를 이용한 판넬이 많이 시공되고 있으며, 예를 들어 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0017144호(2004.02.26 공개)의 "경량콘크리트 및 그 제조 방법"이나, 실용신안등록공보 제20-0338305호(2004.01.02 등록)의 "건축물 내외장용 경량패널"과 같은 벽체 판넬 구조체의 구성이 개시되어 있으나, 여전히 무겁고, 단열, 차음, 습기, 시공에 많은 어려움과 문제점이 있다.
따라서, 건물 구조체에 경량으로서 시공에 용이한 벽체 판넬을 이용하는 것이 바람직하나 아직까지 그러한 것을 모두 만족시키는 것은 없었다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상술한 건축 시공물에 대한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 개선된 벽체 및 바닥용 판넬 및 블럭을 제공하는 것이며, 이를 위하여 경량 판넬 및 블럭의 내부에 중공을 형성하고 마그네슘 슬러리를 충진하도록 함으로써, 하중의 부담을 줄이고 다양한 형상과 여러 보강구조를 가지도록 제조하고자 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 중공형 마그네슘 판넬 및 블럭에 있어서, 상기 중공형 마그네슘 판넬의 상하단에는 다수의 긴 타원형의 수직방향 중공홀이 형성되고, 상기 중공형 마그네슘 판넬의 일측면에 판넬 결합부가, 타측면에는 판넬 결합홈이 각각 수직 방향을 따라 형성되며, 또한 상기 판넬 결합부 및 판넬 결합홈에는 긴 타원형의 수평방향 중공홀이 복수로 형성되는 중공형 마그네슘 판넬을 제조하는 것이다.
상기 중공형 마그네슘 판넬의 제조 방법은, 몰딩 고정판의 상단에, 상기 중공형 마그네슘 판넬의 상기 판넬 결합부를 형성하기 위한 결합부 형성홈이 형성된 제 1의 몰딩틀을 배치하고, 상기 중공형 마그네슘 판넬의 상기 판넬 결합홈을 형성하기 위한 결합홈 형성부가 형성된 제 2의 몰딩틀을 배치하고, 몰딩틀 고정핀으로 상기 제 1의 몰딩틀 및 제 2의 몰딩틀을, 상기 결합부 형성홈 및 결합홈 형성부가 서로 마주보도록 상기 몰딩 고정판 상단에 고정하는 제 1 단계와, 상기 제 1의 몰딩틀 및 제 2의 몰딩틀 사이에, 마그네슘 몰탈의 주입과 FRP 메시의 배치를 반복함으로써, 상기 중공형 마그네슘 판넬의 판넬 전면부를 형성하는 제 2 단계와, 상기 제 1의 몰딩틀 및 제 2의 몰딩틀 사이와, 상기 판넬 전면부의 상단에 수직방향 중공홀을 형성하기 위한 다수의 긴 타원형 스틸 바를 배치하는 제 3 단계와, 상기 제 1의 몰딩틀 및 제 2의 몰딩틀의 사이에 마그네슘 몰탈을 다시 주입하고 충진함으로써, 중공형 마그네슘 판넬의 몸체를 구성하는 제 4 단계와, 상기 마그네슘 몰탈을 충진하여 경화시킨 후, 그 위에 FRP 메시를 배치하고 다시 마그네슘 몰탈을 주입하는 과정을 반복함으로써, 중공형 마그네슘 판넬의 판넬 후면부를 형성하는 제 5 단계와, 상기 마그네슘 몰탈 주입 후 경화 과정을 거친 다음에, 상기 스틸 바를 제거하고, 상기 몰딩틀 고정핀를 제거하여 제 1의 몰딩틀 및 제 2의 몰딩틀을 해체하는 제 6 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 중공형 마그네슘 판넬 및 블럭은 경량 마그네슘 벽체의 내부에 다수의 중공을 형성함으로써, 벽체 자체의 중량을 크게 줄여 경량화하였고, 또한 제조 과정을 통해 경도가 크며, 제조 단계 및 구성 단계가 간단하게 이루어지기 때문에 저비용으로도 완성도 높은 품질을 기대할 수 있다.
도 1(a) ~ (c)는 본 발명에 따라 제조되는 중공형 마그네슘 판넬(1)의 개략적인 외형을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따라 제조되는 중공형 마그네슘 판넬(1)의 제조하기 위한 몰딩 구성을 나타낸 것으로서, 각각의 제고 공정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 구성 및 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에 기술하는 실시예를 통하여 설명되는 내용은 본 발명을 설명하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 기재된 실시예의 내용으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제조 방법에 의하여 제조되는 중공형 마그네슘 판넬(1)의 개략적인 외형을 도 1에 나타내었다.
도 1의 도 1(a) ~ 도 1(c) 중, 도 1(a)는 마그네슘 판넬(1)을 정면에서 바라본 형태를 도시한 것으로서, 도 1(a)에서와 같이, 본 발명의 마그네슘 판넬(1)은 높이가 대략 3 ~ 4m이고, 너비는 대략 60 ~ 90 cm가 되도록 이루어진다.
도 1(b)는 상기 마그네슘 판넬(1)의 상단 또는 하면의 단면을 나타낸 것으로서, 그 폭 길이는 대략 5 ~ 25cm로, 내부에는 긴 타원형의 중공홀이 너비에 따라 2 ~ 4개 형성되어 있으며, 이 중공홀은 상기 마그네슘 판넬(1)의 상단 및 하단 방향을 따라 길게 형성된다.
또한, 도 1(b)에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 마그네슘 판넬(1)의 일 측면에 다른 마그네슘 판넬(1)과의 끼움 결합을 위한 凸 형태의 판넬 결합부(4)가 마그네슘 판넬(1)의 수직 방향에 따라 길게 형성되어 있고, 타 측면에는 다른 마그네슘 판넬(1)의 판넬 결합부(4)와 끼움 결합하기 위한 凹 모양의 판넬 결합홈(5)이 상기 수직 방향에 따라 길게 형성되어 있다.
상기 판넬 결합부(4) 및 판넬 결합홈(5)은 제혀형(tongue and groove type) 연결 방식을 이용한 것이며, 본 발명의 의한 마그네슘 판넬(1)의 현장 설치시 서로 견고하게 연결 결합할 수 있도록 하는 역할을 한다.
도 1(c)는 상기 마그네슘 판넬(1) 측부의 단면을 나타낸 것으로서, 그 폭 길이 또한 도 1(b)에서와 같이 대략 5 ~ 25cm로 이루어지며, 또한 측부의 길이에 따라 대략 11 ~ 15개 정도의 긴 타원형 중공홀이 일직선으로 평행하게 형성되어 있다.
아울러, 이해를 돕기 위해 상기 도 1(b)에 나타낸 중공홀을 수직방향 중공홀(2)이라 하고, 상기 도 1(c)에 나타낸 중공홀을 수평방향 중공홀(3)이라 한다.
상기 수직방향 중공홀(2) 및 상기 수평방향 중공홀(3)은 그 접하는 위치에 따라 모두 관통된 형태로 이어져 있으며, 도 1(a)에서 보았을 때, 상기 마그네슘 판넬(1)의 상/하단의 중심부 및 각각의 중공홀 사이의 부분을 제외하고 내부의 대부분이 중공인 상태로 이루어진다.
따라서, 상기 마그네슘 판넬(1)의 내부는 다수의 중공이 형성되기 때문에, 판넬 자체의 중량을 크게 줄이는 것이 가능할 뿐만 아니라, 후술하는 메시 구성을 전면 및 후면에 구성하기 때문에 경도를 크게 높일 수 있는 장점이 있다.
아울러, 상기 수직방향 중공홀(2) 및 수평방향 중공홀(3)의 단면 형태는 긴 타원형으로 형성하는 것이 바람직하나 이는 필요에 따라 선택적으로 구성할 수 있는 것으로서, 형태나 크기가 제한되지 않는다.
상술한 도 1(a) ~ 도 1(c)는 본 발명에 따른 중공형 마그네슘 판넬(1)의 외형에 대한 설명이지만, 여기에 덧붙여, 같은 제조 방법으로 제조되는 본 발명의 마그네슘 블럭의 높이는 대략 20 ~ 50cm, 너비는 20 ~ 50cm가 되고, 폭의 길이는 대략 5 ~ 25cm로 이루어진다.
다음으로, 도 1에서 나타내는 중공형 마그네슘 판넬(1)을 제조하기 위한 방법과 관련하여, 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
도 2는 상기 도 1에서 나타낸 중공형 마그네슘 판넬(1)을 제조하는 구성에 대한 것으로서, 먼저, 바닥에 고정되는 몰딩 고정판(6)이 있으며, 상기 몰딩 고정판(6)의 상단에는, 중공형 마그네슘 판넬(1)의 판넬 결합부(4)를 형성하기 위하여 일 측면에 결합부 형성홈(9)이 형성된 제 1의 몰딩틀(7)이 배치되고, 중공형 마그네슘 판넬(1)의 판넬 결합홈(5)을 형성하기 위하여 일 측면에 결합홈 형성부(10)가 형성된 제 2의 몰딩틀(8)이 배치된다.
상기 제 1의 몰딩틀(7) 및 제 2의 몰딩틀(8)은 알루미늄, 철 또는 목재 등의 재질로 이루어지며, 각각의 결합부 형성홈(9) 및 결합홈 형성부(10)가 형성된 측부에는 중공형 마그네슘 판넬(1)의 수평방향 중공홀(3)을 성형하기 위한 복수의 중공홀 형성돌기(11)가 배치되어 있으며, 상기 몰딩 고정판(6) 상단에 상기 제 1의 몰딩틀(7) 및 제 2의 몰딩틀(8)을 고정 결합하기위한 몰딩틀 고정핀(12)이 몰딩 고정판(6)과 각각의 몰딩틀(7, 8)을 서로 관통하여 결합된다.
본 발명의 중공형 마그네슘 판넬(1)은 다음과 같이 제조된다.
먼저, 도 2에서와 같이, 몰딩틀 고정핀(12) 상단에 제 1의 몰딩틀(7) 및 제 2의 몰딩틀(8)을 배치하되, 각각의 결합부 형성홈(9) 및 결합홈 형성부(10)에 구성된 중공홀 형성돌기(11)가 서로 마주보도록 하고, 몰딩틀 고정핀(12)을 이용하여 서로 견고하게 부착한다.
다음에, 도 3에서와 같이, 상기 제 1의 몰딩틀(7) 및 제 2의 몰딩틀(8)의 사이에 마그네슘 몰탈을 일부 주입하여 판넬 전면부(13)를 만든다.
상기 판넬 전면부(13)의 형성 과정에 있어서, 중공형 마그네슘 판넬(1)의 강도를 높이기 위하여 FRP(fiber reinforced plastic) 메시나 플라스틱 메시 등을 혼합하여 성형하는데, 먼저 마그네슘 몰탈을 한차례 넣고, 그 위에 FRP 메시(14)를 배치한 다음, 또 마그네슘 몰탈을 주입하고 상기 FRP 메시(14)를 배치하는 과정을 반복해서 여러 차례 실시하여 상기 판넬 전면부(13)를 강도가 강하게 성형하도록 한다.
다음으로, 도 4에서와 같이, 상기 판넬 전면부(13)의 상단에 수직방향 중공홀(2)을 성형하기 위한, 스틸 재질의 긴 타원형 수직방향 중공홀 형성 스틸 바(15)를 너비에 따라 다수 배치하는데, 이 스틸 바(15)는 중공형 마그네슘 판넬(1)의 높이 길이에 따라 수직방향 중공홀(2)을 길게 형성할 수 있도록, 그 길이와 동일하고, 또한, 다수의 수직방향 중공홀 형성 스틸 바(15)의 양끝이 상기 도 2에서 설명한 결합부 형성홈(9) 및 결합홈 형성부(10)의 복수의 중공홀 형성돌기(11)와 맞닿도록 배치한다.
이는 중공형 마그네슘 판넬(1)에 성형되는 수직방향 중공홀(2)과 수평방향 중공홀(3)이 서로 이어질 수 있도록 하기 위한 것으로서, 상기와 같은 배치 구성을 통해 복수의 중공홀 형성돌기(11)에 의해 형성되는 복수의 수평방향 중공홀(3)과, 상기 수직방향 중공홀 형성 스틸 바(15)에 의해 형성되는 다수의 수직방향 중공홀(2)이 서로 관통되도록 형성된다.
또한, 이 단계에 대한 다른 방법으로서, 도 4에서와 같은 중공홀 형성 스틸 바(15)를 이용하지 않고, 이 중공홀 형성 스틸 바(15) 대신 긴 타원형의 스티로폼, 예를 들어 비드법을 이용한 발포 폴리스티렌(expanded polystyrene)이나 압출법을 이용한 압출 폴리스티렌(extruded polystyrene)이나, 경질 발포 폴리우레탄(polyurethane), 유리솜(glass wool), 또는 암면(rock wool) 중 어느 하나의 단열재 및 차음재를 선택하여 구성할 수 있는데, 이와 같은 유기질 또는 무기질 단열재 등을 주입함으로써, 마그네슘 판넬(1)의 단열 성능 및 방음 방진 성능을 더욱 개선할 수 있기 때문이다.
그 다음으로는, 도 5에서와 같이, 상기 제 1의 몰딩틀(7) 및 제 2의 몰딩틀(8)의 사이에 마그네슘 몰탈을 다시 주입하고 충진함으로써, 중공형 마그네슘 판넬(1)의 몸체를 구성한다.
덧붙여서, 상기와 같이 마그네슘 몰탈을 충진하여 어느 정도 경화시킨 후, 그 위에 상기 도 3에서 설명한 FRP 메시나 플라스틱 메시 등을 배치하고 다시 마그네슘 몰탈을 주입하는 과정을 반복함으로써, 중공형 마그네슘 판넬(1)의 판넬 후면부를 구성하도록 할 수 있다.
이와 같은 과정을 통해, 본 발명의 중공형 마그네슘 판넬(1)이 성형 과정이 모두 이루어지는 것이며, 충진 후 대략 4 ~ 6시간 정도의 경화 과정을 거친 다음에, 상기 수직방향 중공홀 형성 스틸 바(15)를 제거하고, 상기 몰딩틀 고정핀(12)을 제거하여 제 1의 몰딩틀(7) 및 제 2의 몰딩틀(8)을 해체하도록 함으로써, 중공형 마그네슘 판넬(1)의 제작을 마친다.
상기 스틸 바(15) 대신 상술한 단열재 및 차음재가 이용된 경우에는 스틸 바(15) 제거 과정은 생략된다.
상기 중공형 마그네슘 판넬에 이용되는 마그네슘 몰탈은, 마그네슘을 주원료로 하여 산화 마그네슘(Mgo Oxide) 32.5-50 중량%, 염화 마그네슘(MgCl2 Chloride) 17.5-25 중량%, 나무칩 혹은 톱밥(Saw Dust) 5-15 중량%, FRP Mesh 혹은 Plastic Mesh(Any Mesh) 5-10 중량%, 방수액(Water proofing agent) 3-5 중량%, 물(Water) 7-15 중량% 을 백분율로 혼합하여 조성되는데, 상기 산화 마그네슘은 순도가 70-95%, 상기 염화 마그네슘은 순도가 35-55%이며, 상기 나무칩 혹은 톱밥은 건축폐자재를 포함하고, 상기 Mesh는 인공 파이버를 포함하여 구성할 수 있다.
이상, 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예에 따라 도면을 참조하여 설명하였다.
그러나 상기에서 설명한 중공형 마그네슘 판넬의 제조 방법 및 이를 이용한 마그네슘 판넬은 상술한 실시예로 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하다.
1. 마그네슘 판넬 2. 수직방향 중공홀
3. 수평방향 중공홀 4. 판넬 결합부
5. 판넬 결합홈 6. 몰딩 고정판
7. 제 1의 몰딩틀 8. 제 2의 몰딩틀
9. 결합부 형성홈 10. 결합홈 형성부
11. 중공홀 형성돌기 12. 몰딩틀 고정핀
13. 판넬 전면부 14. FRP 메시
15. 스틸 바

Claims (6)

  1. 중공형 마그네슘 판넬의 제조 방법에 있어서,
    상기 중공형 마그네슘 판넬의 상하단에는 다수의 긴 타원형의 수직방향 중공홀이 형성되고, 상기 중공형 마그네슘 판넬의 일측면에 판넬 결합부가, 타측면에는 판넬 결합홈이 각각 수직 방향을 따라 형성되며, 또한 상기 판넬 결합부 및 판넬 결합홈에는 긴 타원형의 수평방향 중공홀이 복수 형성되고,
    몰딩 고정판의 상단에, 상기 중공형 마그네슘 판넬의 상기 판넬 결합부를 형성하기 위한 결합부 형성홈이 형성된 제 1의 몰딩틀을 배치하고, 상기 중공형 마그네슘 판넬의 상기 판넬 결합홈을 형성하기 위한 결합홈 형성부가 형성된 제 2의 몰딩틀을 배치하고, 몰딩틀 고정핀으로 상기 제 1의 몰딩틀 및 제 2의 몰딩틀을, 상기 결합부 형성홈 및 결합홈 형성부가 서로 마주보도록 상기 몰딩 고정판 상단에 고정하는 제 1 단계와,
    상기 제 1의 몰딩틀 및 제 2의 몰딩틀 사이에, 마그네슘 몰탈의 주입과 FRP 메시의 배치를 반복함으로써, 상기 중공형 마그네슘 판넬의 판넬 전면부를 형성하는 제 2 단계와,
    상기 제 1의 몰딩틀 및 제 2의 몰딩틀 사이와, 상기 판넬 전면부의 상단에 수직방향 중공홀을 형성하기 위한 다수의 긴 타원형 스틸 바를 배치하는 제 3 단계와,
    상기 제 1의 몰딩틀 및 제 2의 몰딩틀의 사이에 마그네슘 몰탈을 다시 주입하고 충진함으로써, 중공형 마그네슘 판넬의 몸체를 구성하는 제 4 단계와,
    상기 마그네슘 몰탈을 충진하여 경화시킨 후, 그 위에 FRP 메시를 배치하고 다시 마그네슘 몰탈을 주입하는 과정을 반복함으로써, 중공형 마그네슘 판넬의 판넬 후면부를 형성하는 제 5 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중공형 마그네슘 판넬의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1의 몰딩틀의 결합부 형성홈 및 상기 제 2의 몰딩틀의 결합홈 형성부가 형성된 측부에는 상기 중공형 마그네슘 판넬의 다수의 수평방향 중공홀을 형성하기 위한 다수의 중공홀 형성돌기가 배치되는 것을 특징으로 하는 중공형 마그네슘 판넬의 제조 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 다수의 긴 타원형 스틸 바의 양쪽 끝은 각각 상기 중공홀 형성돌기와 접하는 것을 특징으로 하는 중공형 마그네슘 판넬의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3 단계에 있어서, 상기 다수의 긴 타원형 스틸 바를 이용하지 않고, 비드법을 이용한 발포 폴리스티렌(expanded polystyrene), 압출법을 이용한 압출 폴리스티렌(extruded polystyrene), 경질 발포 폴리우레탄(polyurethane), 유리솜(glass wool), 또는 암면(rock wool) 중 어느 하나의 단열재 및 차음재를 선택하여 배치하는 것을 특징으로 하는 중공형 마그네슘 판넬의 제조 방법.
  5. 중공형 마그네슘 판넬에 있어서, 청구항 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법을 이용하여 제작되는 중공형 마그네슘 판넬.
  6. 중공형 마그네슘 블럭에 있어서, 청구항 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법을 이용하여 제작되는 중공형 마그네슘 블럭.
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KR102179493B1 (ko) * 2020-03-26 2020-11-17 최의용 마그네슘을 초산으로 반응시킨 중공형 패널
KR20200131374A (ko) * 2019-05-13 2020-11-24 신종무 초경량 단열 마그네슘 중공형 판넬의 제조 방법 및 이를 이용한 초경량 단열 마그네슘 중공형 판넬

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