KR20170102626A - 라돈가스와 포름알데히드 및 VOCs 방출을 차단해줄 수 있는 물질의 조성물과 그의 물질을 이용한 용액을 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 최근 생활방사능 물질인 라돈가스가 주목을 받고 있다. 라돈에서 생긴 방사능 물질이 호흡기를 통해 사람 몸 안에 들어가면 폐세표를 파괴하거나 변형시켜 결국 폐암을 일으키는 주범으로 문제가 되고있다.
라돈가스는 지각중의 토양, 모래, 암석, 광물질 및 이들을 재료로 하는 건축자재 등에서 천연적으로 존재하는 가스다. 색깔도, 냄새도, 아무런 맛도 없기 때문에 평상시에는 느낄 수 없지만 주택이나 건물, 토양, 지하철 등에서 지속적으로 뿜어져 나와 항상 우리 주변에 존재한다.
라돈 가스 자체는 인체에 해를 끼치지 않지만, 2~3일이 지나면 다른 방사성 원소로 붕괴되고, 바로 이 붕괴된 원소가 대기의 먼지를 끌어들인다. 그러므로 라돈이 폐에 많이 ?嚮? 있다면 주위 먼지를 폐안으로 끌어당겨 들여 폐암의 근원이 된다. 세계보건기구에 따르면, 폐암 환자 10명 중 1명은 라돈가스로 인해 폐암에 걸렸으며, 미국에서는 폐암을 유발하는 요인으로 흡연 다음으로 라돈 가스를 꼽고 있다. 이와 같이 라 ㅗㄴ가스 폐해를 줄이기 위해서 여러 가지의 대안들을 세욱는 있지민 근복적으로 완벽하게는 제거를 할 수 는 없는게 현실에 당면한 문제점이고 이 라돈가스는 불활성 기체로서 우라늄, 프루토늄, 토륨들처럼 무서운 물질로서 이를 우리가 처리를 할 수 있는 능력의 범주에서 벋어난 물질들로 이 소리 없는 죽음의 기체를 어떻게 잘 차단을 해줄 수 있느냐에 달려 있으므로 이를 우리인체에는 무해하면서 매우 효과적으로 차단을 해주면서 실내에서 발생되는 포름알데히드(HCHO)와 유기휘발성화합물인 (TVOCs)들은 물론 암모니아 가스 및 황화수소 및 유기물질들의 분자들을 지속적으로 분자 고리를 절단을 해줌으로서 실내에는 청정한 공기를 제종을 하여주고 실내에서 살고있는 인체 유해성 세균들을 제거를 해주기 때문에 맑은 공기를 늘 제공을 하여 줄 수 있도록 한 발명품이다.

Description

라돈가스와 포름알데히드 및 VOCs 방출을 차단해줄 수 있는 물질의 조성물과 그의 물질을 이용한 용액을 제조하는 방법{Method for producing a solution with a composition of matter and their materials that may give off the radon kkaeseu with formaldehyde and VOCs released}

본 발명은 거주, 집무 공간 등에서 건축마감제로 사용되는 건축재들로 말미암아 발생되는 라돈가스를 보면 시멘트에서 라돈가스발생, 석고보드에서 라돈가스가 대량발생이 되며 외부의 지질의 요인으로 발생되는 라돈가스는 인체에 치명적인 폐암을 유발을 하는 것으로 알려져 있다. 더욱이 건축마감자재인 MDF. PB합판류들은 포름알데히드가 수 십년이 지나도 검출이 되는데 이 역시 알레르기 천식, 폐암을 유발하는 것으로 알려진 물질임에도 불구하고 이를 대체할 만한 자재가 마땅치 못하여 지속적으로 사용을 하고 있는 실정이다.

그래서 본 발명품은 이러한 심각한 문제점들을 감안하여 인체에 치명적인 여러 가지의 유해물질을 차단을 해줄 수 있는 물질을 제조를 하는 제조방법이다.

일반적으로, 라돈은 강하고 치명적인 방사선을 방출하며, 눈에 보이지 않는 색, 냄새, 맛을 느낄 수 없고 기타의 물질들과의 화학 반응성이 거의 없는 단원자 및 분자 비활성 기체이다. 또한 라돈 가스는 다른 비활성 기체와 마찬가지로 화학 반응성이 거의 없는 기체이다.

표준 상태(STP: 0℃, 1기압)에서의 밀도는 9.73g/L로, 공기 밀도(1.217g/L)보다 약 8배 크다.

라돈가스가 생성되는 과정을 살펴보면 우라늄이 붕괴 붕괴의 과정을 거치면 라듐이 되고 라듐이 붕괴 붕괴의 과정을 거치면 납이 되게 되는데 납은 매우 안정된 물질로 바뀌게 되어 방사능성이 없는 물질로 바뀌게 되는 과정이다.

그러나 라듐은 화강암. 석고. 시멘트. 논. 밭 대지나 지하수에 포함된 라듐에 의해서 라돈이 생성되고, 라돈가스들은 특히 환기가 잘되지 않은 건물 내부에 축적될 수 있는데, 라돈은 폐암 등을 유발하는 방사성 기체이므로, 이에 대한 주의가 절대적으로 필요하다.

라돈은 1급 발암물질로 분류되었으며 세계보건기구(WHO)에서는 담배에 이어서 폐암을 유발하는 제2의 무서운 원인물질로 규정하였다.

더욱이 라돈은 불활성가스이기 때문에 그 자체가 인체에 영향은 호흡기관을 통해 폐에 들어오면 그 생성물이 폐포에 누적 침착되어, 알파선을 계속 방출하기 때문에 폐 세포 염색체에 돌연변이를 일으켜 폐암으로 발전이 되어진다.

이러한 라돈의 인체 유입을 저감할 수 있는 여러 방법이 있다. 가장 쉽게 할 수 있는 것은 근본적으로 라돈이 방출되지 않는 물질을 사용한 건축자재로 집을 짓는 것이요, 건축에는 시멘트를 피할 수 가 없으므로 효과적으로 라돈을 차폐를 시키는 것이요, 24시간 시간에 맞추어 환기를 시켜 주는 방식 등이 있다.

그러므로 우리 몸을 영원히 회복할 수 없는 심각한 병으로부터 해방될 수 있는 방법을 제시하여 주고 있다.

석고보드 등에서 발생되는 라돈(Rn), HCHO, VOCs등이 발생되고 있는 실정이다.

특허등록번호 제1020070052045호 (2007.05.29등록) 특허등록번호 제101152605호(2012. 05.29. 등록) 특허공개번호 제1020020031012 호(2002.06.03등록) 실용신안등록번호 제1020020006676 호(2002.02.06등록)

따라서 본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, 라돈 가스는 토양이나 암석, 물 속에서 라듐이 핵분열할 때 발생하는 무색·무취 가스로 높은 농도에 지속적으로 노출될 경우 폐암, 위암 등을 일으키는 인체에 무서운 물질로 알려져 있다.

토양이나 암석 등 자연계의 물질중에 함유된 우라늄(또는 토륨)이 연속 붕괴하면 라듐이 되고 이 라듐이 붕괴할 때 생성되는 원소로서 불활성 기체 형태의 무색, 무미, 무취의 방사성 가스가 '라돈'이다.

라듐은 우리가 현재 거주를 하는 모든 생활공간에서 적용을 하고 있는 건축자재속에 물론이고 토양이나 콘크리트, 석고보드, 석면슬레이트 등 건축자재 중에서 대량으로 존재를 하고 있다. 라듐에서 나오는 라돈가스는 직접 방사되거나 지중에서 발생하여 실내로 침투하게 된다. 라돈은 지반뿐만 아니라 영향력이 제일 큰 건축자재, 상수, 취사용 천연가스 등을 통해서도 실내로 들어오고 있다.

라돈은 가스이기 때문에 그 자체가 인체에 영향을 미치지는 않지만 호흡을 통해 체내에 흡수된다. 호흡에 의해 폐에 들어오면 그 붕괴생성물은 기관지나 폐포에 침착하고, 알파선을 계속 방출하기 때문에 세포중의 염색체에 돌연변이를 일으켜 폐암이 생길 가능성이 있다.

제1020070052045호의 안출된 내용을 보면 면상을 차폐를 해줄 수 있는 기본적인 방식 외에는 별다른 방식을 채택하지 못하고 있으며 이는 실내에서 발생이 되는 여타의 인체 유해성 물질들을 병행하여 제거를 해줄 수 있는 능력이 없는 것이다

위와 같이 심각한 문제점들을 라돈가스가 발생되는 건축물 면상에 친환경 소재를 채택하여 우리 생활거주 공간에 적용을 하기에 용이하도록 하는 한편멀티의 기능을 가질 수 있도록 하여 줌으로서 라돈 가스의 차폐는 물론 항균 탈취기능 및 원적외선의 방사 기능까지 멀티 내기능성을 가질 수 있도록 하는 기술이다.

친환경물질로 널리 알려진 아크릴레진 40~80중량부와, 분산제 0.01~17중량부를 넣어주는 제조의 공정과,

커플링제 EDTA-Na를 0.1~13중량부를 넣어서 교반을 시켜주는 제조의 공정과, 무기고분자 Tio2이온 용액을 15~30중량부로 여러 다기능성을 주는 물질이며, ITO 이온용액 10~35중량부를 반응기통속에 넣은 후 이온 치환 을 시켜주는 제조의 공정으로 완성을 시켜준 발명품이다.

본 발명은 대기오염물질을 발생시키는 원천은 매우 다양하다. 황사와 같이 바람에 의해 사막과 마름토양에 의한 흙먼지가 날려 대기오염을 유발할 수도 있고, 화력발전소나 공장 등에 의해 미세먼지나 독성을 지니고 있는 매연이 발생할 수도 있다. 도심의 도로에는 주차장을 방불케하는 24시간 뿜어내는 자동차 VOCs물질들 이렇게 인간의 생존을 위협을 하는 대기오염물질들을 발생 시키는 부문을 총칭하여 오염발생원이라 한다.

그러나 오늘날 크게 문제가 되고 있는 것은 이러한 오염발생원으로 인한 대기오염보다는 대부분 인간의 활동에서 비롯되는 인위적 발생원이라고 할 수 있다. 라돈은 지각중의 토양, 모래, 암석, 광물질 및 이들을 재료로 하는 건축자재등에 천연적으로 존재하는 가스다. 색깔도, 냄새도, 아무런 맛도 없기 때문에 평상시에는 느낄 수 없지만 주택이나 건물, 토양, 지하철 역사 등에서 지속적으로 뿜어져 나와 항상 우리 주변에 존재한다.

라돈 가스 자체는 인체에 해를 끼치지 않지만, 2~3일이 지나면 다른 방사성 원소로 붕괴되고, 바로 이 붕괴된 원소가 대기의 먼지를 끌어들인다. 그러므로 라돈이 폐에 많이 쌓여 있다면 주위 먼지를 폐안으로 끌어들여 폐암의 원인이 되는 것이다. 세계보건기구에 따르면, 폐암 환자 10명 중 1명은 라돈가스로 인해 폐암에 걸렸으며, 미국에서는 폐암을 유발하는 요인으로 흡연 다음으로 라돈 가스를 꼽는다.

우리에게는 아직 낯설지만 외국에서는 집을 사거나 이사를 할 때 미리 라돈가스의 유해도를 측정할 만큼 라돈 농도에 상당히 민감하고, WHO는 국제라돈프로젝트를 가동시킬 만큼 관심을 기울이고 있다.

콘크리트 혹은 시멘트 몰탈의 면상에는 양생 후에는 무수히 많은 공극이 형성됨으로서 아무리 벽면을 두께 웁게 하여도 수많은 공극들로 말미암아 시멘트에서 토출되는 라돈을 막을 수가 없을 뿐만 아니라 더욱이 이를 가세하여 석고보드, MDF, PB 합판 등으로 말미암아 포름알데히드가스까지 가세를 하여 우리 신체를 심각한 건강의 문제를 일으키고 있는 실정이었다.

그러나 위와 같이 심각한 문제점들을 감안하여 우리의 인체에 유익한 물질들만이 엄선을 하여 면상에 도포 후 마이크론 단위의 피막을 형성시켜주는 메커니즘으로서 작업을 마감한 후 수 시간 안에 투명하고 바탕의 원색을 유지되는 형태의 도막이 형성되고 면상에서 토출이 되는 인체 유해성 가스성분들을 차단해 줄 뿐만 아니라 실내에서 발생 되는 인체유해성 물질들을 반영구적을 제거해주는 멀티 기능을 갖도록 하였다.

ITO (Indium tin oxide)은 투명전극이나 라고 한다. 얇은 레이어에서는 투명하고 색이 없다. 주된 특징은 높은 전기 전도도와 광학적 투명을 동시에 지닌 것이다. 그러나 이 타협은 박막(얇은 막)인 동안만 적용이 됨으로서 이온화된 Tio2 용액은 광촉매(Photocatalyst)라는 물질로 널리 알려져 있으며 용액의 성질상 미량만을 적용할 수밖에는 없는 특성을 감안을 하여 효율을 극대화시켜줄 수 있는 방법을 안출한 것이다.

더욱이 Tio2의 물질의 특성상 우리인체에 매우 안전한 물질로서 Tio2 표면에 아파타이트 층(Apatite layer)을 형성 시킨 바인더를 인체 뼈 접골용 바인더로서 활용을 하고 있을 뿐만 아니라 환경소재에 이르기 까지 널리 사용되고 있는 물질로서 우리 인간에게 매우 유익함을 주는 물질중의 하나이다.

고루지 못한 면상이나 혹은 매끄러운 하이그로시 면상에 이르기까지 호환성을 가지고 있는 아크릴수지는 수성타입으로 된 유기 고분자로서 우리가 생활을 하는 모든 공간이나 의류, 공산품류 등에 사용을 하기에 매우 적합한 물질로서 일회 도포시 약 40마이크론 정도의 도막이 형성되게 되는데 이렇게 도막이 형성된 벽면상막은 속에서 새어나오는 인체유해성 가스들을 완벽하게 차단을 해주고 대기 중에 떠다니는 먼지세균, VOCs물질, HCHO, 주방에서 발생되는 음식냄새, 생활공간에서 발생되는 여러 종류들의 냄새들까지 24시간 제거를 해줄 수 있는 능력을 면상에 다내기능성을 준 것이며, 그러므로 나노 융 복합기술로 이뤄진 본 발명품은 우리 생활공간에 유해물질을 안과 밖에서 반영구적으로 막아주고 차단을 해주는 물질로서 절대적으로 필요한 발명품이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 도면

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 주요 뼈대인 아크릴 수지를 얻기 위해서 다음과 같은 공정을 실시하였다. 아크릴 에멀젼은 아크릴 모노머와 유화제 그리고 중합개시제를 반응기에서 반응시켜 폴리머로 만든 것을 40~80중량부와,

위의 공정으로부터 얻어진 바인더에 TICl4출발물질로 하는 광촉매를 순수의 물에 500배 이상 되는 물에 희석시켜 알카리 수를 넣어 침전을 시켜 상층부에 섞여있는 Cl를 떼어버리는 공정으로 한 후 이를 다시 약산 값으로 한 희질산용액을 0.01~5중량%를 넣어 투명한 이온상태의 용액으로 만들어 주고 이를 상기 바인더에 15~30중량%를 첨가시키는 공정과,

커플링제 EDTA-Na를 0.1~13중량부를 순수에 넣어서 용질액을 얻는 제조의 공정과, ITO 이온용액 10~35중량부를 반응기통속에 넣은 후 이온 치환 을 시켜주는 제조의 공정으로 완성을 시켜주는 발명품이다.

본 발명은 새집증후군(Sick building syndrome)으로부터 우리 몸을 상하게 하는 여러 요인들( 라돈가스, VOCs, HCHO 등)의 공격으로부터 보호를 받을 수 있으며 우리인체에 치명성을 주는 소리 없는 죽음의 그림자인 폐암 유발 물질인 라돈(Rn) 차폐용으로서 적용을 할 수 있도록 고안된 물질이며 시멘트의 면상에 적용을 하기에 매우 유익하도록 하여 각종 합성목(MDF, PB, 합판 등) 면상에 도포를 할 수 있도록 함으로서 여타의 문제를 해결할 수 있도록 하였다.

그중에서 제일 두려운 석고보도 면상에 도포를 하여 줌으로서 우리의 건강을 지켜줄 수 있도록 하였다. 더욱이 라돈 가스를 차폐를 하기 위해서 면상도포를 수 회를 반복해서 도포를 해야 기능을 발휘할 수 있는 기존 물성의 성질을 1회의 도포만으로도 여러 회를 도포를 한 효능을 가질 수 있는 매우 유용한 발명을 제공하는 것이다.

Claims (3)

1. 아크릴 에멀젼 40~80중량부와,
   TICl4를 순수의 물에 500배~550배의 중량부와,
   Ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, 중에서 하나이상을 선택하여 1~20중량부와,
   Nitric acid, sulfuric acid, lactic acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, citric acid, formic acid 중에 하나를 선택하여 0.01~5중량부와,
   EDTA-Na를 0.1~13중량부와,
   ITO(Indium tin oxide) 이온용액 10~35중량부이다.
2. 아크릴 모노머와 유화제 그리고 중합 개시제를 반응기에서 반응시켜 폴리머로 만든 것을 아크릴 에멀젼 이라 하고 이를 40~80중량부와,
3. 상기 제9항에서의 얻어진 물질인 ITO(Indium tin oxide) 현탁액을 10~35중량부를 제11항의 물질에 넣어 2~5시간 동안 교반을 시켜 현탁액을 얻는 제조의 공정이다.

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