KR20200094413A - 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭 및 이의 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 유닛, 상기 콘크리트 유닛을 구획하는 단열부 및 상기 콘크리트 유닛과 단열부를 관통하는 복수의 광투과봉을 포함하며, 상기 콘크리트는 광촉매를 포함하는 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭을 제공한다.

Description

광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭 및 이의 제작 방법{Light transmitting concrete block using photocatalyst and manufacturing method thereof}

실시예는 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭 및 이의 제작 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 광촉매를 이용하여 오염물질을 제거함과 동시에 내부의 단열공간을 이용하여 경량화한 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭 및 이의 제작 방법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 블록은 건축물의 외벽과 내벽에 설치되어 건물을 지지할 수 있는 구조체이다.

이와 같은 콘크리트 블록은 일정한 형상의 패널부에 콘크리트를 타설하여, 일정 시간 양생 시킨 후 건축물에 설치하게 된다.

상기와 같은 콘크리트 블록은 내측면과 외측면에 각종 문양을 마킹하여, 미려함을 강조하였다.

한편, 콘크리트 블록에는 빛이 투과될 수 있는 복수 개의 투광봉을 배치시켜, 빛이 투광되는 형태에 따라 다양한 형태의 문양을 나타내어 미려함을 강조할 수 있는 투광 블록이 개발되었다.

상기와 같은 투광 블록은 패널부의 프론트 패널과 리어 패널에 구비된 복수 개의 관통홀을 통해 투광봉을 패널부 내부에 배치시킬 수 있다.

그리로 패널부 내부에 콘크리트를 타설하고, 콘크리트를 양생하여 콘크리트 내부에 투광봉이 배치되는 투광 블록을 제작하였다.

이러한 종래의 투광블록은 제작 과정의 복잡함과 양생의 어려움으로 현장제작을 하지 못하고 다른 곳에서 제작하여 설치하였다.

그러나, 콘크리트 자체의 특성상 무게가 많이 나가 운반이 어려운 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1530651호.

실시예는 콘크리트 내부에 경량의 단열구조를 이용하여 무게를 경량화하는 것을 목적으로 한다.

또한, 광촉매의 접촉 면적을 증대하여 공기정화기능을 증대하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예는, 콘크리트 유닛; 상기 콘크리트 유닛을 구획하는 단열부; 및 상기 콘크리트 유닛과 단열부를 관통하는 복수의 광투과봉;을 포함하며, 상기 콘크리트는 광촉매를 포함하는 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭을 제공한다.

바람직하게는, 상기 콘크리트 유닛은 광촉매부와 콘크리트부로 구획되며, 상기 광촉매부는 상기 콘크리트부의 외측에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 단열부는 한 쌍의 지지플레이트를 포함하며, 한 쌍의 상기 지지플레이트는 이격되도록 배치되어, 공기층이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예는 이격되게 배치되는 한 쌍 지지플레이트와 복수의 광투과봉을 결합하는 내부 지지구조 결합단계; 상기 내부 지지구조를 거푸집에 삽입한 후 상기 지지플레이트와 거푸집 사이 공간으로 콘크리트를 타설하는 제1 차 콘크리트 타설 및 양생 단계; 상기 콘크리트의 외측면에 광촉매가 포함된 콘크리트를 타설하는 제2 차 콘크리트 타설 및 양생 단계;를 포함하는 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭 제작 방법을 제공한다.

바람직하게는, 상기 거푸집은 상기 제1 차 콘크리트 타설 및 양생 단계 이후 외측으로 이동하여 제2 차 콘크리트 타설 및 양생 단계가 진행되는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따르면, 콘크리트 무게를 감소하여 비용 절감 및 운반을 용이하게 하는 효과가 있다.

또한, 광촉매의 접촉면적을 증대하여 미세먼지 저감 등 공기 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 본 발명의 실시예에 따른 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭의 사시도이고,
도 2는 도 1의 단면도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭의 제작 방법의 순서도이고,
도 4는 도 3의 콘크리트의 1차 양생과정을 나타내는 도면이고,
도 5는 도 3의 콘크리트의 2차 양생과정을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속'되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 5는, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 1 본 발명의 실시예에 따른 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭의 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭(1)은 콘크리트 유닛(100), 단열부 및 광투과봉(300)을 포함할 수 있다.

콘크리트 유닛(100)은 사각 기둥의 블럭기둥구조로 마련될 수 있으며, 단열부를 통해 복수의 구조로 구획될 수 있다. 콘크리트 유닛(100)을 구성하는 성분에는 제한이 없으며, 다양한 재료와 배합비로 제작될 수 있다.

단열부는 콘크리트 유닛(100)을 구획하도록 콘크리트 유닛(100) 내부에 배치될 수 있다. 단열부는 콘크리트 유닛(100) 내부에 삽입배치되며, 이를 통해 외기의 온도를 차단할 수 있다. 단열부는 스티로폼과 같은 단열재 또는 공기층을 형성하는 구조로 마련될 수 있다.

일실시예로, 단열부는 한 쌍의 지지플레이트(200)로 마련될 수 있다.

지지플레이트(200)는 서로 마주보도록 이격 배치되어 내부에 공기층을 형성할 수 있다. 지지플레이트(200)와 콘크리트 유닛(100)은 콘크리트 타설시 발생될 수 있는 문제를 방지하기 위해 동일한 형상으로 구비될 수 있다.

일실시예로, 지지플레이트(200) 사이에는 스티로폼과 같은 별도의 단열재가 구비되어 단열 효율을 증대할 수 있다.

지지플레이트(200)에는 복수의 관통공이 형성되어 광투과봉(300)이 관통할 수 있다. 관통형의 형상은 광투과봉(300)의 단면형상과 동일하게 마련될 수 있으며, 다양하게 변형실시될 수 있다.

한 쌍의 지지플레이트(200)의 마주보는 내측면은 공기층을 형성하여 단열효과를 확보할 수 있으며, 외측면은 콘크리트 유닛(100)의 일면과 각각 결합하게 된다.

지지플레이트(200)는 공기층을 형성하는 역할을 함과 동시에 내부 거푸집(10)으로 역할을 수행할 수 있다. 이를 통해 콘크리트 비용을 절감할 수 있으며, 현장 제작이 어려운 광투과 콘크리트 블럭의 무게를 감소시켜 이동을 용이하게 할 수 있다.

일실시예로, 지지플레이트(200)는 플라스틱 재질로 마련될 수 있다.

광투과봉(300)은 복수로 마련되며, 콘크리트 유닛(100)과 단열부를 관통할 수 있다. 광투과봉(300)은 빛이 유입되고, 유입된 빛이 반대쪽으로 통과할 수 있도록 단부가 외부로 노출되도록 배치된다.

또한, 광투과봉(300)은 일측면에서 타측면으로 빛을 투과 시킬 수 있게 광투과성이 우수한 아크릴 및 광섬유로 구성된 관 또는 봉 형태로 이루어질 수 있다.

일 실시예로 투광봉의 양측 단면부에는 폐유리 또는 유리 가루 등의 분말을 도포하여 광확산 효과를 증대시킬 수 있다.

이때, 콘크리트 유닛(100)은 광촉매를 포함할 수 있다.

광촉매(photocatalysis)란 어떤 물질이 광 에너지를 받았을 때, 광에 의한 화학반응을 촉진할 수 있거나 촉매 작용을 가지는 물질을 의미한다. 광촉매의 대표적인 촉매반응으로 물분자분해 촉매반응, 유기물질분해 촉매반응, 친수성표면 개질반응, self cleaning 반응 등이 있다. 광촉매 물질로는 TiO2, ZnO, Nb2O53, SnO2, ZrO2SrTiO3, KTaO3, Ni-K4Nb6O17 CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2, Wse2 등이 사용될 수 있다.

이러한 광촉매를 포함하는 콘크리트 유닛(100)은 광촉매부(130)와 콘크리트부(110)로 구획될 수 있다. 이때, 광촉매부(130)는 콘크리트부(110)의 외측에 배치될 수 있다.

광촉매부(130)를 일정함량으로 주입하기 위해서는 비용의 문제가 발생할 수 있다. 이단의 절차를 밟아야하는 문제가 있을 수 있으나, 전체에 함유되는 광촉매의 양을 일측으로 집중하여 광촉매의 반응효과를 증대할 수 있다.

한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트의 제작 방법을 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트의 제작 방법의 순서도이고, 도 4는 도 3의 콘크리트의 1차 양생과정을 나타내는 도면이고, 도 5는 도 3의 콘크리트의 2차 양생과정을 나타내는 도면이다. 도 3 내지 도 5의 설명에 있어서, 도 1 내지 도 2와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예인 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭 제작 방법은 내부 지지구조 결합단계, 제1 차 콘크리트 타설 및 양생 단계 및 제2 차 콘크리트 타설 및 양생 단계를 포함할 수 있다.

내부 지지구조 결합단계(S100)는 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 내부에 배치되는 복수의 광투과봉(300)과 한 쌍의 지지플레이트(200)를 결합할 수 있다. 이때, 광투과봉(300)을 한 쌍의 지지플레이트(200)를 관통하도록 결합하고, 한 쌍의 지지플레이트(200)의 이격거리를 조절할 수 있다.

제1 차 콘크리트 타설 및 양생 단계(S200)는 내부 지지구조를 거푸집(10)에 삽입한 후 지지플레이트(200)와 거푸집(10) 사이공간으로 콘크리트를 타설하고 이를 양생할 수 있다.

이때, 거푸집(10)에 배치되는 지지플레이트(200)는 타설시 가해지는 콘크리트의 압력에 의해 이동하지 않도록 거푸집(10) 내부에 고정할 수 있다.

제2 차 콘크리트 타설 및 양생 단계(S300)는 제1 차 콘크리트 타설 및 양생 단계(S200)를 거쳐 굳어진 콘크리트의 외측면에 광촉매가 포함된 콘크리트를 타설할 수 있다. 이를 통해 외부로 노출되는 콘크리트 영역에 광촉매를 집중할 수 있다.

제2 콘크리트 양생시 거푸집(10)은 외측으로 이동하여 제2 차 콘크리트가 타설되기 위한 공간을 형성할 수 있다.

별도의 거푸집(10)을 제작할 수 있으나, 이 경우 복수의 관통공에 다시 광투과봉(300)을 조립해야하는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 콘크리트 타설과정에서 광투과봉(300)이 휘거나 위치가 변형되는 경우 조립이 불가능해지는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명에서는 이러한 문제를 방지하기 위해 1차 콘크리트 타설 후 광투과봉(300)이 삽입된 상태에서 거푸집(10)을 이동시켜 광투과봉(300)의 재조립 문제를 방지할 수 있으며, 거푸집(10)을 별도로 제작하기 위한 비용을 절감할 수 있다.

일반적으로 콘크리트는 한번에 양생을 하는 것이 내구성 측면에서 바람직하다. 그러나, 본원발명의 광촉매를 이용하는 광투과 콘크리트 블럭은 내력을 지지하는 내력보나 내력벽의 역할을 수행하는 것이 아니며, 심미성을 향상시키기 위한 용도로 사용되는 바, 내구성의 문제와는 무관하게 사용이 가능하다.

이와 같이 2차 콘크리트의 양생이 끝나게 되면, 거푸집(10)을 제거하여 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭을 제작할 수 있으며, 거푸집(10)은 재활용될 수 있다.

이처럼, 실시예에 따르면, 콘크리트 무게를 감소하여 비용 절감 및 운반을 용이하게 하는 효과가 있다. 또한, 광촉매의 접촉면적을 증대하여 미세먼지 저감 등 공기 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭
10 : 거푸집
100 : 콘크리트 유닛
110 : 콘크리트부
130 : 광촉매부
200 : 지지플레이트
300 : 광투과봉

Claims (5)

1. 콘크리트 유닛;
   상기 콘크리트 유닛을 구획하는 단열부; 및
   상기 콘크리트 유닛과 단열부를 관통하는 복수의 광투과봉;
   을 포함하며,
   상기 콘크리트는 광촉매를 포함하는 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 콘크리트 유닛은 광촉매부와 콘크리트부로 구획되며,
   상기 광촉매부는 상기 콘크리트부의 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 단열부는 한 쌍의 지지플레이트를 포함하며,
   한 쌍의 상기 지지플레이트는 이격되도록 배치되어, 공기층이 형성되는 것을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭.
4. 이격되게 배치되는 한 쌍 지지플레이트와 복수의 광투과봉을 결합하는 내부 지지구조 결합단계;
   상기 내부 지지구조를 거푸집에 삽입한 후 상기 지지플레이트와 거푸집 사이 공간으로 콘크리트를 타설하는 제1 차 콘크리트 타설 및 양생 단계;
   상기 콘크리트의 외측면에 광촉매가 포함된 콘크리트를 타설하는 제2 차 콘크리트 타설 및 양생 단계;
   를 포함하는 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭 제작 방법.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 거푸집은 상기 제1 차 콘크리트 타설 및 양생 단계 이후 외측으로 이동하여 제2 차 콘크리트 타설 및 양생 단계가 진행되는 것을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 광투과 콘크리트 블럭 제작 방법.

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