KR20200091015A

KR20200091015A - 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법 및 조성물

Info

Publication number: KR20200091015A
Application number: KR1020190007085A
Authority: KR
Inventors: 김재형; 정정용; 권봉기
Original assignee: 주식회사 비즈모델라인
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2020-07-30

Abstract

본 발명의 절전체 물질의 제조 방법에 따르면, 50~65 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화알루미늄(Al₂O₃)과 10~25 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화마그네슘(MgO)과 5~15 중량백분율(wt(%)) 범위의 지트(Shungite)를 포함하는 광물질을 준비하고, 상기 준비된 광물질을 80~200메쉬(mesh) 범위로 분쇄하여 광물질 분말을 생성하고, 비닐아세테이트(Vinyl Acetate)와 에탄올(Ethanol)과 에틸아세테이트(Ethyl Acetate)를 포함하는 친환경 바인더 물질과 상기 생성된 광물질 분말을 기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되게 혼합하면서 교반하여 액상화된 액상 혼합물을 생성하고, 지정된 기하학 구조의 하우징 공간 내에 지정된 기하학적 관계로 상호 절연되게 배치된 적어도 2개의 고전도성 전극부를 구비한 틀에 상기 액상 혼합물을 주입하며, 상기 제작틀에 주입된 액상 혼합물을 상온 건조시켜 경화된 절전체 물질을 생성한다.

Description

산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법 및 조성물{Manufacturing Method and Compositions for Power Saving Matter by using Al₂O₃, MgO, Shungite and Vinyl Acetate}

본 발명은 50~65 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화알루미늄(Al₂O₃)과 10~25 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화마그네슘(MgO)과 5~15 중량백분율(wt(%)) 범위의 지트(Shungite)를 포함하는 광물질을 분쇄하여 생성된 광물질 분말과, 비닐아세테이트(Vinyl Acetate)을 이용하여 제조되는 친환경 바인더 물질을 기반으로 교류전원이 인가된 도선 상의 고조파(Harmonics)와 열잡음(Thermal Noise)을 흡수하여 절전하는 절전체 물질을 제조하는 것이다.

가정, 산업체, 각종 상업시설에서 사용하는 교류전기는 발전소부터 수용가까지 전송되는 과정을 거치면서 다양한 잡음이 유입되어 전류의 흐름을 방해하는 요소로 작용한다. 또한 수용가에 구비된 각종 설비에서 교류전기를 전원으로 사용하는 중에 상기 설비로부터 고조파(Harmonics)가 발생하게 되고, 수용가에 구비된 설비의 수시 기동에 따른 과도한 전류 사용이나 도선 상에 밀려다니는 고조파에 의해 열잡음(Thermal Noise)이 발생하게 되는데, 이러한 것들은 모두 교류전기를 전송 내지 전원으로 사용하는 중에 자연적으로 발생하는 현상들로 전류의 흐름을 방해하는 저항 성분들이다.

교류전기를 손실없이 전송을 하기 위해서는 입력 임피던스(Impedance)와 출력 임피던스가 동일하여야 한다. 저항이 '0'인 초전도체를 이용하여 선로를 구축할 경우 이론적으로 입력 임피던스와 출력 임피던스는 동일할 수 있으나, 구리선을 이용한 현재의 배전망 체계 하에서 구리선으로 유입되는 각종 잡음 및 구리선이 갖고 있는 자체 저항 성분에 의해 상기 입력 임피던스와 출력 임피던스는 동일할 수 없다. 한편 초전도체를 이용하여 선로를 구축한다고 하더라도 교류전기를 전원으로 사용하는 각종 설비에서 발생하는 고조파 성분으로 인한 전류손실의 문제는 여전히 해결되지 않는다.

한편 현재의 배전계통에서 전류 흐름을 방해하는 요소에는 순수 저항(Resistance) 성분과 리액턴스 저항(Reactance) 성분(예컨대, 모터와 같은 유도성 부하에서 전압의 위상이 전류보다 90도 빠른 위상 차에 의해 무효전력이 증가하여 전류손실을 발생시키는 성분)이 있다. 순수 저항 성분에는 교류전기를 전원으로 사용하는 각종 설비에서 발생하는 고조파 성분 및 모터와 같은 유도성 부하를 구비한 설비의 기동이나 도선 상의 고조파에 의해 발생하는 열잡음 성분 등이 있으며, 이런 고조파와 열잡음은 교류전기를 전송 내지 전원으로 사용하는 중에 기본적으로 발생한다.

각종 설비에 구비되는 유도성 부하인 모터의 경우 정지상태의 저항값은 매우 작아 모터가 초기 동작 하게 되면 엄청난 양의 전류가 흐르는 기동전류가 발생하는데, 이러한 기동전류에 의해 엄청난 양의 고조파가 발생하게 된다. 즉, 모터의 경우 기동전류가 발생하지 않은 상태에서도 지속적으로 일정량의 고조파를 발생시키지만, 기동전류가 발생하는 시점에 평소보다 많은 양의 고조파를 발생시키며, 일부 설비의 경우(예컨대, 전기로 또는 타이어 성형 가류기 등) 기동전류에서 고조파 발생량이 50~100배 이상 증가하기도 한다. 이러한 고조파는 고주파(High Frequency)와 상이한 개념이다. 고조파는 잡음(Distortion)의 일종으로, 교류전기의 상용 주파수 60Hz의 중첩으로 발생하는 잡음인데, 마치 쓰나미나 대형 파도와 같이 선로를 따라 이리저리 밀려다니며 전류손실을 발생시킨다. 한편 이러한 고조파 에너지는 0Hz ~68MHz까지 광범위하게 지속적으로 밀려 다니기 때문에 저 전압을 사용하는 일부 설비(예컨대, 각종 컨트롤러 및 각종 설비의 전자기기 부품 등)를 손상시키는 피해를 일으키기도 한다.

한편 유도성 부하인 모터에 기동전류가 발생하거나 도선 상에 고조파가 발생하게 되면 전류의 흐름이 방해를 받게 되고 이때 열이 발생하게 되어 코일의 저항값은 점차적으로 증가하게 되어 흐르는 전류의 양이 줄어들게 된다. 같은 전압을 인가하였을 경우에도 저항값이 상대적으로 적은 정지상태 보다 6~10배의 전류가 흐르게 되며, 이때 발생하는 열잡음으로 인하여 전류손실이 과도하게 발생하게 된다.

결과적으로 고조파와 열잡음은 교류전기를 전송하거나 전원으로 사용하는 중에 기본적으로 항상 발생하게 되며, 이에 의한 전류손실이 발생하게 되고, 전류손실은 전력손실(P=V*I*cosθ로 이어지게 된다. 그동안 이러한 문제를 해소하여 절전하기 위한 방식으로 모터 회전수 감소 방식, 전압강하 방식, 역률보상 방식 등이 사용되어 왔으나, 모터 회전수 감소 방식이나 전압강하 방식의 경우 전류손실을 일부 억제하여 절전하기는 하지만 그와 동시에 설비의 효율도 감소시키는 문제를 지니고 있으며, 역률보상 방식의 경우에도 전류손실을 일부 억제하기는 하지만 상당히 고가이며 허용치 이상의 고조파가 발생할 경우 쉽게 손상(또는 고장)되는 문제를 지니고 있다.

한편 자성을 띈 광물질을 이용하여 고조파를 감소시키려는 기술이 제안된 바 있으나, 이러한 종래의 기술은 광물질 자체만으로 고조파를 지정된 효율 이상 감소시키지 못하는 문제점을 지니며, 이에 증명되지 않은 원적외선이나 음이온 등을 추가 이용하는 문제점(등록특허공보 제10-0994817호(2010년11월10일), 등록특허공보 제10-1147195호(2012년05월10일)), 및 인체에 유해한 모자나이트와 같은 방사선 물질을 이용하는 문제점(등록특허공보 제10-0994817호(2010년11월10일), 등록특허공보 제10-1688772호(2016년12월15일)) 등을 지니고 있다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 50~65 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화알루미늄(Al₂O₃)과 10~25 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화마그네슘(MgO)과 5~15 중량백분율(wt(%)) 범위의 지트를 포함하는 광물질을 80~200메쉬(mesh) 범위로 분쇄하여 생성된 광물질 분말과, 기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되는 비닐아세테이트(Vinyl Acetate)과 에탄올(Ethanol)와 에틸아세테이트(Ethyl Acetate)를 포함하는 친환경 바인더 물질을 기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되게 혼합하면서 교반하여 액상화된 액상 혼합물을 지정된 기하학 구조의 하우징 공간 내에 지정된 기하학적 관계로 상호 절연되게 배치된 적어도 2개의 고전도성 전극부를 구비한 제작틀에 주입한 후 상온 건조를 통해 경화시켜 절전체 물질을 제조하는 절전체 물질의 제조 방법 및 조성물을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 비닐아세테이트와 에탄올과 에틸아세테이트를 포함하는 친환경 바인더 물질을 통해 절전체 물질을 제조하여 국내외의 각종 유해물질관리기준에 저촉되지 않는 절전체 물질의 제조 방법 및 조성물을 제공함에 있다.

본 발명은, 절전체 물질의 제조 방법에 있어서, 50~65 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화알루미늄(Al₂O₃)과 10~25 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화마그네슘(MgO)과 5~15 중량백분율(wt(%)) 범위의 지트(Shungite)를 포함하는 광물질을 준비하는 제1 단계와 상기 준비된 광물질을 80~200메쉬(mesh) 범위로 분쇄하여 광물질 분말을 생성하는 제2 단계와 비닐아세테이트(Vinyl Acetate)와 에탄올(Ethanol)과 에틸아세테이트(Ethyl Acetate)를 포함하는 친환경 바인더 물질과 상기 생성된 광물질 분말을 기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되게 혼합하면서 교반하여 액상화된 액상 혼합물을 생성하는 제3 단계와 지정된 기하학 구조의 하우징 공간 내에 지정된 기하학적 관계로 상호 절연되게 배치된 적어도 2개의 고전도성 전극부를 구비한 틀에 상기 액상 혼합물을 주입하는 제4 단계 및 상기 제작틀에 주입된 액상 혼합물을 상온 건조시켜 경화된 절전체 물질을 생성하는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 광물질은, 지정된 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화나트륨(Na₂O), 산화납(PbO₅), 오산화인(P₂O₅), 산화칼륨(K₂O), 산화칼슘(CaO), 이산화티탄(TiO₂), 산화망간(MnO), 산화철(Fe₂O₃), 산화아연(ZnO), 삼산화황(SO₃) 중 적어도 하나를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 건조로를 통해 건공기를 이용하여 상기 광물질의 수분 함유량을 2% 미만으로 저온 건조시키는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 단계는, 상기 건조된 광물질을 80~200메쉬(mesh) 범위로 분쇄하여 광물질 분말을 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제2 단계는, 분쇄기를 통해 상기 광물질을 80~200메쉬(mesh) 범위 내에서 비균질하게 분쇄하여 광물질 분말을 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 건조로를 통해 건공기를 이용하여 상기 광물질 분말의 수분 함유량을 2% 미만으로 저온 건조시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 혼합기를 통해 비닐아세테이트와 에탄올과 에틸아세테이트를 기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되게 혼합하여 친환경 바인더 물질을 생성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 친환경 바인더 물질에 기 설정된 혼합물 함량비 범위의 경화제를 추가 혼합하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제4 단계는, 교반기를 통해 상기 생성된 친환경 바인더 물질과 기 설정된 혼합물 함량비 범위의 상기 광물질 분말을 혼합하면서 교반하여 액상화된 액상 혼합물을 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 액상 혼합물은, 3 함량비의 비닐아세테이트와, 에탄올과 에틸아세테이트를 2:1의 비율로 혼합한 6 함량비의 용제를 포함하는 친환경 바인더 물질과, 36~44 함량비의 광물질 분말을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서,상기 액상 혼합물은, 4 함량비의 비닐아세테이트와, 에탄올과 에틸아세테이트를 2:1의 비율로 혼합한 6 함량비의 용제를 포함하는 친환경 바인더 물질과, 36~44 함량비의 광물질 분말을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 바인더 물질은, 경화제인 0.1 함량비의 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene Block Copolymer)조촉매제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제4 단계는, 상기 액상 혼합물이 주입된 제작틀을 지정된 진동 주파수로 지정된 시간 이상 진동시켜 상기 액상 혼합물 내의 기포를 제거하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 절전체 물질은, 적어도 98 Mpa(kg/㎡) 이상의 압축강도로 경화되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 절전체 물질은, 상기 전극부에 교류 전원이 인가되기 전에 절연체였다가 상기 전극부에 교류 전원이 인가된 후 전기분극 현상에 의해 유전체로 전환되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서,상기 절전체 물질은, 상기 전극부에 교류 전원이 인가된 상태에서 상기 전극부로 전달되는 고조파(Harmonics)와 열잡음(Thermal Noise)을 흡수한 후 열에너지로 변환 방출하여 상기 전극부와 연결된 도선 상의 저항성분을 감소시켜 절전하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제5 단계는, 상기 제작틀에서 상기 절전체 물질을 분리 추출하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 50~65 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화알루미늄(Al₂O₃)과 10~25 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화마그네슘(MgO)과 5~15 중량백분율(wt(%)) 범위의 지트(Shungite)를 포함하는 광물질을 80~200메쉬(mesh) 범위로 분쇄하여 생성된 광물질 분말 및 기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되는 비닐아세테이트(Vinyl Acetate)와 에탄올(Ethanol)과 에틸아세테이트(Ethyl Acetate)를 포함하는 친환경 바인더 물질을 포함하며, 상기 광물질 분말과 상기 친환경 바인더 물질을 기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되게 혼합하면서 교반하여 액상화된 액상 혼합물이 지정된 기하학 구조의 하우징 공간 내에 지정된 기하학적 관계로 상호 절연되게 배치된 적어도 2개의 고전도성 전극부를 구비한 제작틀에 주입된 후 상온 건조를 통해 경화되어 제작되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 액상 혼합물은, 4 함량비의 비닐아세테이트와, 에탄올과 에틸아세테이트를 2:1의 비율로 혼합한 6 함량비의 용제를 포함하는 친환경 바인더 물질과, 36~44 함량비의 광물질 분말을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서,상기 바인더 물질은, 경화제인 0.1 함량비의 SBS조촉매제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 50~65 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화알루미늄(Al₂O₃)과 10~25 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화마그네슘(MgO)과 5~15 중량백분율(wt(%)) 범위의 지트를 포함하는 광물질을 분쇄하여 생성된 광물질 분말과, 비닐아세테이트를 이용하여 제조되는 친환경 바인더 물질을 기반으로 제조되는 절전체 물질만으로, 별도의 전자적 회로 구성이나 원적외선 또는 음이온 등의 추가적인 구성 없이, 교류전기가 흐르는 도선을 통해 상기 전극부로 전달되는 고조파와 열잡음을 지정된 비율 이상 흡수 내지 열에너지로 전환 방출함으로써, 상기 교류전기가 흐르는 도선 상의 저항 성분을 감소시켜 도선에 흐르는 자유전자의 이동 속도를 급격히 증가시켜 상기 교류전기를 전송 내지 전원으로 사용 중에 기 설정된 효율 이상 반영구적으로 절전하는 이점이 있다.

본 발명에 따르면, 전등 부하의 경우 2.5%~3% 수준의 절전율을 제공하고, 동일 속도로 가동되는 고효율 모터인 경우 4.5%~5.4% 수준의 절전율을 제공하고, 일반팬의 경우 5%~6% 수준의 절전율을 제공하고, 가정집의 경우는 6%~8% 수준의 절전율을 제공하고, 일반적인 공장 및 사업시설 등의 경우 7%~8% 수준의 절전율을 제공하는 절전체 물질을 제조하는 이점이 있다.

본 발명에 따르면, 비닐아세테이트를 이용하여 제조되는 친환경 바인더 물질을 통해 절전체 물질을 제조함으로써 국내외의 각종 유해물질관리기준에 저촉되지 않는 절전체 물질을 제조하는 이점이 있다. 이에 의해 대량 생산이 가능하고, 각종 유해물질관리기준을 준수하는 국내외의 대형가전 제품 회사에 공급 가능함은 물론, 유럽이나 미국 등과 같이 유해물질 규제가 엄격한 해외로 수출 가능한 절전체 물질을 제조하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 방법에 따른 절전체 물질(130)의 제조 과정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 방법에 따라 제조된 절전체 물질(130)의 고조파 제거율을 예시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 방법에 따라 제조된 절전체 물질(130)에 의한 전압 및 부하전류의 변화율을 예시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 방법에 따라 제조된 절전체 물질(130)에 의한 절전율을 예시한 것이다.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명하기 위해 기재된 수치나 임계 범위는 별도의 설명이 없더라도 적어도 ±10% 이내의 오차를 포함할 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

도면1은 본 발명의 실시 방법에 따른 절전체 물질(130)의 제조 과정을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면1은 50~65 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화알루미늄(Al₂O₃)과 10~25 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화마그네슘(MgO)과 5~15 중량백분율(wt(%)) 범위의 지트(Shungite)를 포함하는 광물질를 분쇄하여 생성된 광물질 분말과 비닐아세테이트(Vinyl Acetate)을 이용하여 제조되는 친환경 바인더 물질을 기반으로 교류전원이 인가된 도선 상의 고조파(Harmonics)와 열잡음(Thermal Noise)을 흡수하여 절전하는 절전체 물질(130)의 제조 과정을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면1을 참조 및/또는 변형하여 상기 절전체 물질(130)의 제조 과정에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 단계가 생략되거나, 또는 순서가 변경된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면1에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

본 발명은 교류전원이 인가된 도선 상의 고조파와 열잡음을 흡수하여 절전하는 절전체 물질(130)을 제조하기 위해 50~65 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화알루미늄(Al₂O₃)과 10~25 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화마그네슘(MgO)과 5~15 중량백분율(wt(%)) 범위의 지트를 포함하는 광물질을 준비한다. 여기서 지트는 전(前) 캄브리아기의 지층 및 암석 중에 산출되는 광물질로서, 러시아 Karelia Ladoga호 북부의 Shunga에서 원생대 야툴리아 시대(Jatulian)의 작은 흑연 미세 결정이 풍부한 변성도가 낮은 혈암 중에 층이나 렌즈 모양체로 산출된다. 예를들어, 지트는 84.73(wt(%))의 이산화규소(SiO₂)와 5.52(wt(%))의 산화알루미늄(Al₂O₃)를 포함하고, 2.73(wt(%))의 산화철(Fe₂O₃)과, 2.27(wt(%))의 산화칼륨(K₂O)과, 0.85(wt(%))의 산화마그네슘(MgO)을 포함하며, 그 외에 0.53(wt(%))의 이산화티탄(TiO₂), 0.30(wt(%))의 산화칼슘(CaO), 0.16(wt(%))의 산화나트륨(Na₂O), 0.13(wt(%))의 오산화인(P₂O₅), 0.13(wt(%))의 삼산화크롬(Cr₂O₃), 0.05(wt(%))의 산화니켈(NiO), 0.04(wt(%))의 산화바나듐(V₂O₅), 0.04(wt(%))의 산화바륨(BaO), 0.03(wt(%))의 산화아연(ZnO), 0.02(wt(%))의 산화비소(As₂O₃), 0.01(wt(%))의 산화지르코늄(ZrO₂), 0.01(wt(%))의 산화구리(CuO), 0.01(wt(%))의 산화망간(MnO), 0.01(wt(%))의 산화납(PbO), 2.44(wt(%))의 삼산화황(SO₃)을 더 포함한다.

한편 본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 광물질은 상기 50~65 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화알루미늄(Al₂O₃)과 10~25 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화마그네슘(MgO)과 5~15 중량백분율(wt(%)) 범위의 지트 이외에, 지정된 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화나트륨(Na₂O), 산화납(PbO₅), 오산화인(P₂O₅), 산화칼륨(K₂O), 산화칼슘(CaO), 이산화티탄(TiO₂), 산화망간(MnO), 산화철(Fe₂O₃), 산화아연(ZnO), 삼산화황(SO₃) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 예를들어, 상기 산화알루미늄(Al₂O₃)의 중량백분율(wt(%))이 59.25이고, 상기 산화마그네슘(MgO)의 중량백분율(wt(%))이 22.56이고, 상기 지트의 중량백분율(wt(%)) 12.20인 경우, 상기 광물질은 0.69(wt(%))의 산화나트륨(Na₂O), 0.02(wt(%))의 산화납(PbO₅), 0.04(wt(%))의 오산화인(P₂O₅), 0.19(wt(%))의 산화칼륨(K₂O), 1.25(wt(%))의 산화칼슘(CaO), 1.16(wt(%))의 이산화티탄(TiO₂), 0.02(wt(%))의 산화망간(MnO), 0.02(wt(%))의 산화철(Fe₂O₃), 0.09(wt(%))의 산화아연(ZnO), 2.51(wt(%))의 삼산화황(SO₃)을 더 포함할 수 있다. 한편 본 발명에서 상기 광물질의 주요 물질(예컨대, 산화알루미늄(Al₂O₃)과 산화마그네슘(MgO)과 지트 등)을 제외한 나머지 물질은 상기 주요 물질의 원료 광물이나 원료 물질에 포함된 부가물(또는 불순물) 형태로 상기 광물질에 추가되거나, 또는 절전체 물질(130)의 성능 향상을 위한 첨가물 형태로 상기 광물질에 추가될 수 있다. 따라서 상기 광물질의 주요 물질을 제외한 나머지 물질들의 종류나 중량백분율은 상기 원료 광물이나 원료 물질 또는 첨가물에 따라 다양하게 변형(또는 변경) 가능하며, 본 발명은 상기 변형(또는 변경)되는 실시예도 권리범위로 포함할 수 있다.

한편 상기 50~65 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화알루미늄(Al₂O₃)과 10~25 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화마그네슘(MgO)과 5~15 중량백분율(wt(%)) 범위의 지트를 포함하는 광물질이 준비되면, 본 발명은 건조로(100)를 통해 상기 광물질의 수분 함유량을 2% 미만으로 건조시킨다. 바람직하게, 상기 건조로(100)는 80℃±10℃)의 건공기를 이용하여 상기 광물질의 수분 함유량을 2% 미만으로 저온 건조시키는 것이 바람직하다.

본 발명은 분쇄기(105)를 통해 상기 광물질을 80~200메쉬(mesh) 범위로 분쇄하여 광물질 분말을 생성한다. 한편 상기 건조로(100)를 통해 상기 광물질이 건조된 경우, 상기 분쇄기(105)는 상기 건조된 광물질을 80~200메쉬 범위로 분쇄하여 광물질 분말을 생성할 수 있다. 한편 본 발명은 상기 광물질 분말과 지정된 바인더 물질을 지정된 함량비로 교반한 후 상온 건조시켜 경화된 절전체 물질(130)을 생성하는데, 상기 절전체 물질(130)은 기 설정된 절전 효율을 유지하면서 온갖 물리적 스트레스가 가해지는 극한의 상황에서도 크랙(Crack)없이 유효한 절전 효율을 유지하기 위해 적어도 98 Mpa(kg/㎡) 이상의 압축강도로 경화되는 것이 바람직하다. 그런데 상기 광물질 분말의 크기가 200메쉬 범위를 초과하거나 80메쉬보다 미만인 경우 바인더 물질을 통해 98 Mpa(kg/㎡) 이상의 압축강도로 경화하기 난해할 수 있으며, 이에 본 발명은 상기 광물질 분말의 입자 크기를 80~200메쉬 범위로 분쇄하여 광물질 분말을 생성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 분쇄기(105)는 상기 광물질을 80~200메쉬 범위 내에서 비균질하게 분쇄하여 광물질 분말을 생성하는 것이 바람직하다. 상기 광물질 분말의 알갱이 크기를 80~200메쉬 범위 내에서 비균질하게 분쇄할 경우, 상기 80~200메쉬 범위 내에서 비교적 큰 알갱이 사이의 공간에 작은 알갱이들이 채워져 상기 광물질 분말의 공극은 상기 알갱이의 크기가 균질할 때보다 전체적으로 작아지게 된다. 본 발명의 절전체 물질(130)은 98 Mpa(kg/㎡) 이상의 압축강도로 경화되어야 하는데, 이를 위해 광물질 분말은 비균질하게 분쇄되어 각 알갱이 사이의 공극이 최대한 작아지는 것이 바람직하다.

한편 상기 광물질(또는 광물질 분말)에 산화 가능한 물질(예컨대, 규소(Si), 알루미늄(Al), 철(Fe), 마그네슘(Mg) 등)이 포함되어 있거나 또는 그러할 가능성이 존재하는 경우, 본 발명은 소성로(예컨대, 전기로 등, 도시생략)을 통해 상기 광물질(또는 광물질 분말)을 소성하여 상기 광물질(또는 광물질 분말)에 포함된 물질을 산화시킬 수 있다. 예를들어, 본 발명은 전기로를 통해 890℃에서 970℃의 온도에서 상기 광물질(또는 광물질 분말)을 10시간 내외 소성할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 분쇄기(105)를 통해 분쇄(또는 소성로를 통해 소성)된 광물질 분말을 즉시 바인더 물질과 교반하여 절전체 물질(130)을 제조하는 공정을 수행하지 않고 일정 기간 이상 보관하는 경우, 상기 광물질 분말은 대기 중의 수분 등에 의해 2% 이상의 수분함량을 포함할 수 있다. 이 경우 본 발명은 상기 광물질 분말을 바인더 물질과 교반하기 전에 건조로(100)를 통해 상기 광물질 분말을 건조하여 수분 함유량을 2% 미만으로 건조시킬 수 있다.

한편 본 발명은 상기 광물질 분말의 지정된 전기적 특성(예컨대, 교류전원을 인가하기 전에는 절연체였다가 전극부(125)를 통해 교류전원을 인가한 경우에 전기분극 현상에 의해 유전체로 전환되는 특성)을 유지(또는 활성화)하고 상기 광물질 분말에 교반했다가 건조 시 상기 교반된 혼합물을 적어도 98 Mpa(kg/㎡) 이상의 압축강도로 경화시키면서 인체에 무해한 친환경 바인더 물질을 제조하기 위해, 기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되는 비닐아세테이트(Vinyl Acetate)과 에탄올(Ethanol)와 에틸아세테이트(Ethyl Acetate)를 포함하는 친환경 바인더 물질을 제조한다. 종래의 바인더는 불포화폴리에스테르계 수지와 전용의 신나(Thinner)를 혼합(예컨대, 불포화폴리에스테르계 수지와 신나를 9:8의 비율로 혼합)하여 제조되었는데, 이들은 모두 발암물질로 휘발성유기성화합물(VOCs : Volatile Organic Compounds)를 포함한다. 따라서 종래의 바인더는 제조 과정 중에 제조자의 두통유발, 어지러움증, 급격한 피로감을 유발하여 장시간 작업이 불가능하게 할 뿐만 아니라, 환경을 오염시키고, 역한 냄새로 인하여 주변의 항의와 민원을 야기하여 대량생산이 난해하였다. 게다가 이와 같이 제조된 종래의 바인더는 국내외 유해물질관리기준에 저촉되어, 이를 이용하여 제조된 절전체 물질(130)을 포함하는 절전기는 유해물질 규제가 엄격한 유럽이나 미국 등의 해외로 수출하는 것이 불가할 뿐만 아니라, 각종 유해물질관리기준을 준수하는 국내외의 대형가전 제품 회사에 공급하는 것도 불가하였다. 반면 본 발명의 친환경 바인더 물질은 각종 유해물질관리기준에 저촉되지 않는 친환경 물질로 제족되어 상기의 문제들을 해소한다.

본 발명은 상기의 친환경 바인더 물질을 제조하기 위해, 혼합기(110)를 통해 친환경 물질인 비닐아세테이트와 에탄올과 에틸아세테이트를 기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되게 혼합한다. 바람직하게, 상기 비닐아세테이트와 에탄올과 에틸아세테이트는 별도의 반응시간 동안 반응시키지 않고 즉시 바인더로 사용 가능하다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 본 발명은 상기 친환경 바인더 물질을 광물질 분말과 교반하여 액상 혼합물을 생성한 후 경화되는 경화 시간을 단축하기 위해, 상기 친환경 바인더 물질을 광물질 분말과 교반하기 직전에 상기 친환경 바인더 물질에 기 설정된 혼합물 함량비 범위의 경화제를 추가 혼합할 수 있다. 또는 본 발명은 상기 친환경 바인더 물질과 광물질 분말을 교반하여 액상 혼합물을 생성하는 중에 상기 액상 혼합물에 기 설정된 혼합물 함량비 범위의 경화제를 추가 혼합할 수 있다. 한편 상기 경화 시간을 단축하지 않을 경우, 상기 친환경 바인더 물질에 상기 경화제를 추가 혼합하지 않아도 무방하며, 이에 의해 본 발명이 한정되지 아니하다.

상기 광물질 분말과 친환경 바인더 물질이 준비되면, 본 발명은 교반기(115)를 통해 상기 친환경 바인더 물질과 상기 광물질 분말을 기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되게 혼합하면서 교반하여 액상화된 액상 혼합물을 생성한다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 본 발명은 혼합기(110)에 3 함량비의 비닐아세테이트를 주입하고 에탄올과 에틸아세테이트를 2:1의 비율로 혼합한 6 함량비의 용제를 주입한 후 혼합하여 친환경 바인더 물질을 제조한다. 한편 실시 방법에 따라 본 발명은 상기 친환경 바인더 물질을 광물질 분말과 교반하기 직전(또는 상기 친환경 바인더 물질과 광물질 분말을 교반하여 액상 혼합물을 생성하는 중)에 상기 친환경 바인더 물질에 경화제인 0.1 함량비의 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene Block Copolymer)조촉매제를 추가 혼합할 수 있다. 여기서 상기 바인더 물질을 구성하는 각 성분 별 함량비의 오차 범위는 각 물질 별 함량비의 ±10% 이내며, 바람직하게 각 성분 별 함량비의 ±1% 이내의 오차 범위로 제조되는 것이 바람직하다. 한편 본 발명은 상기 제조된 친환경 바인더 물질과 36~44 함량비의 광물질 분말을 교반기(115)를 통해 혼합하면서 교반하여 액상화된 액상 혼합물을 생성한다. 여기서 상기 광물질 분말의 함량비는 최소 36 이상이며, 바람직하게 36~44의 함량비 범위 중 액상 혼합물의 기포가 가장 적게 발생하거나 및/또는 압축강도 품질 검사에서 98 Mpa(kg/㎡) 이상의 압축강도를 구현하는 함량비가 선택되는 것이 바람직하다. 예를들어, 본 제1 실시예에서 광물질 분말의 함량비는 36일 수 있으나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 환경 요인에 따라 상기 36~44의 함량비 범위 내에서 선택 가능하다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 본 발명은 혼합기(110)에 4 함량비의 비닐아세테이트를 주입하고 에탄올과 에틸아세테이트를 2:1의 비율로 혼합한 6 함량비의 용제를 주입한 후 혼합하여 친환경 바인더 물질을 제조한다. 한편 실시 방법에 따라 본 발명은 상기 친환경 바인더 물질을 광물질 분말과 교반하기 직전(또는 상기 친환경 바인더 물질과 광물질 분말을 교반하여 액상 혼합물을 생성하는 중)에 상기 친환경 바인더 물질에 경화제인 0.1 함량비의 SBS조촉매제를 추가 혼합할 수 있다. 여기서 상기 바인더 물질을 구성하는 각 성분 별 함량비의 오차 범위는 각 물질 별 함량비의 ±10% 이내며, 바람직하게 각 성분 별 함량비의 ±1% 이내의 오차 범위로 제조되는 것이 바람직하다. 한편 본 발명은 상기 제조된 친환경 바인더 물질과 36~44 함량비의 광물질 분말을 교반기(115)를 통해 혼합하면서 교반하여 액상화된 액상 혼합물을 생성한다. 여기서 상기 광물질 분말의 함량비는 최소 36 이상이며, 바람직하게 36~44의 함량비 범위 중 액상 혼합물의 기포가 가장 적게 발생하거나 및/또는 압축강도 품질 검사에서 98 Mpa(kg/㎡) 이상의 압축강도를 구현하는 함량비가 선택되는 것이 바람직하다. 예를들어, 본 제1 실시예에서 광물질 분말의 함량비는 40일 수 있으나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 환경 요인에 따라 상기 36~44의 함량비 범위 내에서 선택 가능하다.

상기 제1 또는 제2 실시예를 통해 액상 혼합물이 생성되면, 본 발명은 지정된 기하학 구조의 하우징 공간 내에 지정된 기하학적 관계로 상호 절연되게 배치된 적어도 2개의 고전도성 전극부(125)를 구비한 제작틀(120)에 상기 액상 혼합물을 주입한다. 한편 본 발명은 진동기를 통해 상기 액상 혼합물이 주입된 제작틀(120)을 지정된 진동 주파수로 지정된 시간 이상 진동시켜 액상 혼합물 내의 기포를 제거할 수 있다.

본 발명은 상기 제작틀(120)에 주입된 액상 혼합물을 상온 건조하여 경화시킨다. 본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 제1 또는 제2 실시예에 따라 제조된 액상 혼합물은 상온에서 40시간 이상 건조하여야 100% 경화되며, 67℃ ~70℃의 건조설비에서 건조할 경우 경화시간은 12시간 정도로 단축될 수 있다.

상기 제작틀(120)에 주입된 액상 혼합물이 절전체 물질(130)로 경화되면, 본 발명은 상기 제작틀(120)에서 상기 경화된 절전체 물질(130)을 분리 추출한다.

본 발명은 상기 추출된 절전체 물질(130)에 대하여 지정된 검사 항목 별 품질 검사를 실시한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 본 발명은 상기 절전체 물질(130)에 대한 압축강도를 검사하여 98 Mpa(kg/㎡) 이상의 압축강도를 지닌 경우에 압축강도 품질 검사를 통과한 것으로 결정한다. 출원인의 실험에 의하면, 제1 실시예의 압축강도는 98~102Mpa(kg/㎡)이고, 제2 실시예의 압축강도는 98~102Mpa(kg/㎡)이다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 본 발명은 상기 절전체 물질(130)에 포함된 전극부(125)를 통해 절연저항을 측저하여 100MΩ 이상이고, 상기 전극부(125)에 1분 간 1,000V의 교류전원을 인가하여 상기 절전체 물질(130)에 클랙이나 발열이 발생하지 않은 경우 전기 특성 품질 검사를 통과한 것으로 결정할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 본 발명은 20℃의 상온에서 유도성 부하장치인 5HP 모터와 상기 절전체 물질(130)에 포함된 전극부(125)를 연결하여 1시간 이상 경과한 후 상기 절전체 물질(130)의 평균 온도가 20℃이하인 경우 발열 품질 검사를 통과한 것으로 결정할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 본 발명은 -35℃의 저온 환경과 70℃의 고온 환경에서 하나 이상의 유도성 부하장치와 상기 절전체 물질(130)에 포함된 전극부(125)를 연결하여 상기 유도성 부하장치에 의해 발생되는 고조파와 열잡음을 지정된 기준 비율 이상 흡수(또는 감소)하는 경우 운용 온도 품질 검사를 통과한 것으로 결정할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기의 품질 검사를 통과한 절전체 물질(130)은 상기 전극부(125)에 교류전원이 인가되기 전에 절연체였다가 상기 전극부(125)에 교류전원이 인가된 후 전기분극 현상에 의해 유전체로 전환된다. 바람직하게, 상기 절전체 물질(130)은 상기 전극부(125)에 교류전원이 인가된 후 대략 7분 내지 10분 이상 경과한 경우에 유전체의 특성이 최대화되어 강유전체 상태가 되며, 상기 전극부(125)에 교류전원이 인가된 상태에서 상기 강유전체 상태를 유지한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 절전체 물질(130)은 상기 전극부(125)에 교류전원이 인가된 상태에서 상기 전극부(125)로 전달되는 고조파와 열잡음을 흡수한 후 열에너지로 변환 방출하여 상기 전극부(125)와 연결된 도선 상의 저항성분을 감소시켜 절전하는 것을 특징으로 한다.

도면2는 본 발명의 실시 방법에 따라 제조된 절전체 물질(130)의 고조파 제거율을 예시한 것이다.

보다 상세하게 본 도면2는 복수의 고조파 발생원(예컨대, 모터, 인버터, 콤푸레셔 등)이 구비된 공장의 시설물에 인가되는 교류전원을 상기 도면1의 제조 과정을 통해 제조된 절전체 물질(130)을 포함하는 절전기의 전극부(125)에 연결하기 전(=절전기를 설치하기 전)에 전력분석기를 통해 상기 교류전원을 인가하는 도선 상에 흐르는 고조파전류값을 계측한 데이터와, 상기 공장의 시설물에 인가되는 교류전원을 상기 절전기에 포함된 절전체 물질(130) 내의 전극부(125)에 전기적으로 연결한 후(=절전기를 설치한 후)에 전력분석기를 통해 상기 도선 상에 흐르는 고조파전류값을 계측한 데이터를 예시한 것이다.

도면2를 참조하면, 상기 절전체 물질(130)을 포함하는 절전기를 설치하기 전과 비교하여 상기 절전기를 설치한 후에 3차 고조파전류는 -43.64% 감소하였고, 5차 고조파 전류는 -21.97% 감소하였고, 7차 고조파전류는 -23.06% 감소하였고, 9차 고조파전류는 -20.16% 감소하였고, 11고조파전류는 -29.05% 감소하였고, 13차 고조파전류는 -8.84% 감소하였으며, 평균적으로 -24.45% 감소하였다.

도면3은 본 발명의 실시 방법에 따라 제조된 절전체 물질(130)에 의한 전압 및 부하전류의 변화율을 예시한 것이다.

보다 상세하게 본 도면3은 복수의 고조파 발생원(예컨대, 모터, 인버터, 콤푸레셔 등)이 구비된 공장의 시설물에 인가되는 교류전원을 상기 도면1의 제조 과정을 통해 제조된 절전체 물질(130)을 포함하는 절전기의 전극부(125)에 연결하기 전(=절전기를 설치하기 전)에 전력분석기를 통해 상기 공장의 시설물에 인가되는 전압 및 부하전류를 계측한 데이터와, 상기 공장의 시설물에 인가되는 교류전원을 상기 절전기에 포함된 절전체 물질(130) 내의 전극부(125)에 전기적으로 연결한 후(=절전기를 설치한 후)에 전력분석기를 통해 상기 공장의 시설물에 인가되는 전압 및 부하전류를 계측한 데이터를 예시한 것이다.

도면3을 참조하면, 전압의 변화율은 상기 절전체 물질(130)을 포함하는 절전기를 설치하기 전과 설치한 후에 평균적으로 -0.17% 정도 변화하였는데, 교류전원에 대한 정전압의 국제 기준치가 3%인 점을 고려하면, 상기 절전기에 의해 전압 강하는 발생하지 않은 것으로 확인된다. 즉, 본 발명의 절전체 물질(130)을 포함하는 절전기는 전압 강하를 이용하여 절전하지 않는다.

한편 부하전류의 변화율은 상기 절전체 물질(130)을 포함하는 절전기를 설치하기 전과 설치한 후에 평균적으로 -8.47% 감소하였다.

도면4는 본 발명의 실시 방법에 따라 제조된 절전체 물질(130)에 의한 절전율을 예시한 것이다.

보다 상세하게 본 도면4는 상기 도면1의 제조 과정을 통해 제조된 절전체 물질(130)을 포함하는 절전기에 의한 유효전력의 개선, 역률 개선, 주파수 무변동 및 사용전력 감소를 예시한 것이다.

도면4를 참조하면, 상기 절전체 물질(130)을 포함하는 절전기를 설치하기 전과 비교하여 상기 절전기를 설치한 후에 유효전력은 -8.00% 개선되었고, 무효전력도 -8.88% 감소하였다. 한편 상기 절전기의 설치에 의해 교류전원의 주파수는 변동되지 않았으며, 사용전력은 -8.14% 감소하였다.

100 : 건조로 105 : 분쇄기
110 : 반응기 115 : 혼합기
120 : 제작틀 125 : 전극부
130 : 절전체 물질

Claims

절전체 물질의 제조 방법에 있어서,
50~65 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화알루미늄(Al₂O₃)과 10~25 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화마그네슘(MgO)과 5~15 중량백분율(wt(%)) 범위의 지트(Shungite)를 포함하는 광물질을 준비하는 제1 단계;
상기 준비된 광물질을 80~200메쉬(mesh) 범위로 분쇄하여 광물질 분말을 생성하는 제2 단계;
비닐아세테이트(Vinyl Acetate)와 에탄올(Ethanol)과 에틸아세테이트(Ethyl Acetate)를 포함하는 친환경 바인더 물질과 상기 생성된 광물질 분말을 기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되게 혼합하면서 교반하여 액상화된 액상 혼합물을 생성하는 제3 단계;
지정된 기하학 구조의 하우징 공간 내에 지정된 기하학적 관계로 상호 절연되게 배치된 적어도 2개의 고전도성 전극부를 구비한 틀에 상기 액상 혼합물을 주입하는 제4 단계; 및
상기 제작틀에 주입된 액상 혼합물을 상온 건조시켜 경화된 절전체 물질을 생성하는 제5 단계;를 포함하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 광물질은,
지정된 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화나트륨(Na₂O), 산화납(PbO₅), 오산화인(P₂O₅), 산화칼륨(K₂O), 산화칼슘(CaO), 이산화티탄(TiO₂), 산화망간(MnO), 산화철(Fe₂O₃), 산화아연(ZnO), 삼산화황(SO₃) 중 적어도 하나를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 1항에 있어서,
건조로를 통해 건공기를 이용하여 상기 광물질의 수분 함유량을 2% 미만으로 저온 건조시키는 단계를 더 포함하며,
상기 제2 단계는, 상기 건조된 광물질을 80~200메쉬(mesh) 범위로 분쇄하여 광물질 분말을 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제2 단계는,
분쇄기를 통해 상기 광물질을 80~200메쉬(mesh) 범위 내에서 비균질하게 분쇄하여 광물질 분말을 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 1항 또는 제 4항에 있어서,
건조로를 통해 건공기를 이용하여 상기 광물질 분말의 수분 함유량을 2% 미만으로 저온 건조시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 1항에 있어서,
혼합기를 통해 비닐아세테이트와 에탄올과 에틸아세테이트를 기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되게 혼합하여 친환경 바인더 물질을 생성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 6항에 있어서,
상기 친환경 바인더 물질에 기 설정된 혼합물 함량비 범위의 경화제를 추가 혼합하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 제4 단계는,
교반기를 통해 상기 생성된 친환경 바인더 물질과 기 설정된 혼합물 함량비 범위의 상기 광물질 분말을 혼합하면서 교반하여 액상화된 액상 혼합물을 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 액상 혼합물은,
3 함량비의 비닐아세테이트와,
에탄올과 에틸아세테이트를 2:1의 비율로 혼합한 6 함량비의 용제를 포함하는 친환경 바인더 물질과,
36~44 함량비의 광물질 분말을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 액상 혼합물은,
4 함량비의 비닐아세테이트와,
에탄올과 에틸아세테이트를 2:1의 비율로 혼합한 6 함량비의 용제를 포함하는 친환경 바인더 물질과,
36~44 함량비의 광물질 분말을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 바인더 물질은,
경화제인 0.1 함량비의 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene Block Copolymer)조촉매제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제4 단계는,
상기 액상 혼합물이 주입된 제작틀을 지정된 진동 주파수로 지정된 시간 이상 진동시켜 상기 액상 혼합물 내의 기포를 제거하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 절전체 물질은,
적어도 98 Mpa(kg/㎡) 이상의 압축강도로 경화되는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 절전체 물질은,
상기 전극부에 교류 전원이 인가되기 전에 절연체였다가 상기 전극부에 교류 전원이 인가된 후 전기분극 현상에 의해 유전체로 전환되는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 절전체 물질은,
상기 전극부에 교류 전원이 인가된 상태에서 상기 전극부로 전달되는 고조파(Harmonics)와 열잡음(Thermal Noise)을 흡수한 후 열에너지로 변환 방출하여 상기 전극부와 연결된 도선 상의 저항성분을 감소시켜 절전하는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제5 단계는,
상기 제작틀에서 상기 절전체 물질을 분리 추출하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄과 산화마그네슘과 지트 및 비닐아세테이트를 이용한 절전체 물질의 제조 방법.
50~65 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화알루미늄(Al₂O₃)과 10~25 중량백분율(wt(%)) 범위의 산화마그네슘(MgO)과 5~15 중량백분율(wt(%)) 범위의 지트(Shungite)를 포함하는 광물질을 80~200메쉬(mesh) 범위로 분쇄하여 생성된 광물질 분말; 및
기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되는 비닐아세테이트(Vinyl Acetate)와 에탄올(Ethanol)과 에틸아세테이트(Ethyl Acetate)를 포함하는 친환경 바인더 물질;을 포함하며,
상기 광물질 분말과 상기 친환경 바인더 물질을 기 설정된 혼합물 함량비 범위에 매칭되게 혼합하면서 교반하여 액상화된 액상 혼합물이 지정된 기하학 구조의 하우징 공간 내에 지정된 기하학적 관계로 상호 절연되게 배치된 적어도 2개의 고전도성 전극부를 구비한 제작틀에 주입된 후 상온 건조를 통해 경화되어 제작되는 것을 특징으로 하는 절전체 물질의 조성물.
제 17항에 있어서, 상기 액상 혼합물은,
3 함량비의 비닐아세테이트와,
에탄올과 에틸아세테이트를 2:1의 비율로 혼합한 6 함량비의 용제를 포함하는 친환경 바인더 물질과,
36~44 함량비의 광물질 분말을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 절전체 물질의 조성물.
제 17항에 있어서, 상기 액상 혼합물은,
4 함량비의 비닐아세테이트와,
에탄올과 에틸아세테이트를 2:1의 비율로 혼합한 6 함량비의 용제를 포함하는 친환경 바인더 물질과,
36~44 함량비의 광물질 분말을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 절전체 물질의 조성물.
제 18항 또는 제 19항에 있어서, 상기 바인더 물질은,
경화제인 0.1 함량비의 SBS조촉매제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 절전체 물질의 조성물.