KR101272663B1 - 석면 고형 안정화용 피복조성물 및 이를 이용한 석면 고형 안정화 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물에서 석면함유 건축재를 해체하지 않으면서 석면건축자재의 안정화하는 석면의 고형 안정화용 피복조성물 및 이를 이용한 석면의 고형 안정화 처리방법의 제공을 목적으로 하는 것이다.
본 발명의 석면 고형 안정화용 피복조성물은 물 100중량부에 대하여 콜로이달실리카, 소듐실리케이트 및 포타슘실리케이트로부터 선택되는 1이상의 실리카계 무기바인더 30 ~ 40중량부, 알루미나졸 10 ~ 15중량부, 인산칼륨 0.5 ~ 2 중량부, 벤토나이트 5 ~ 10중량부, 탄산칼슘 10 ~ 15중량부, 피톤치드 10 ~ 15중량부 및 향나무분말 10 ~ 15중량부로 조성되는 것으로 이루어진다.
본 발명은 석면 고형 안정화용 피복조성물을 이용하여 석면함유 건축자재를 해체하지 않으면서 석면을 고형 안정화시켜 저비용으로 석면함유 건축자재로 부터 석면의 유출 및 비산을 방지하는 효과를 달성하고 있으며, 또 무기바인더의 사용함으로써 인체에 유해한 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound ; VOC)의 발생이 없으며, 화재에도 안전한 장점을 지니고 있다.

Description

석면 고형 안정화용 피복조성물 및 이를 이용한 석면 고형 안정화 처리방법{Coating agent for Solidity Stabilization of Asbestos and Method for Solidity Stabilization of Asbestos using the same}

본 발명은 석면 고형 안정화용 피복조성물에 관한 것이며, 구체적으로는 석면이 함유된 건축자재 내지 석면건축자재를 포함하고 있는 건축물에 석면 고형 안정화용 피복조성물을 도포하여 석면이 비산되지 않도록 하는 석면 고형 안정화 처리방법에 관한 것이다.

석면(asbestos)은 기계적인 강도가 우수하고 또한 불연성, 단열성, 내구성, 절연성, 보온성이 뛰어나 건축재료로서 방화재, 내화재, 보온재, 단열재, 지붕재(슬레이트), 전기절연재 등 여러 산업분야에서 다양한 용도로 오래 전부터 널리 사용되어 왔다.

그러나 석면분진을 장기간 호흡기를 통해 흡입하게 되면 석면폐(폐선유증), 폐암, 악성중피종을 유발하는 등 석면이 인체에 유해한 사실이 알려지면서 석면을 건축재 등으로 시공하는 것을 금지하고 있으며, 우리나라도 1991년부터 본격적으로 석면사용의 규제가 발표되면서 더 이상 건축물에 발포석면을 사용하는 일은 거의 없으나, 이미 오랜 전에 지하철과 같은 공공구조물, 주택, 빌딩 같은 건축물에 시공된 석면함유 건축재가 시간이 경과하면서 석면이 유출되어 비산하는 문제점이 발생하여 이들 석면함유 건축재를 해체하여야 할 필요성이 크게 대두되고 있으므로 정부에서는 2007년 “석면 관리 종합 대책”을 발표한 이래 석면 사용을 규제하고 있으며, 석면 사용 실태를 파악하기 위해 학교, 병원 등 석면 민감 시설이나 공공 건물부터 실태를 조사해 그 결과를 ‘석면 지도’로 만들어 관리하는 계획을 추진하고 있으며, 궁극적으로는 학교와 공공시설로부터 석면 함유 건축자재를 폐기할 계획을 진행하고 있다.

상기 석면 관리 종합 대책은 석면 함유 건축자재를 폐기하는 방향으로 추진되고 있으나, 석면함유 건축자재를 폐기하기 위해서는 건물, 빌딩 등으로부터 석면함유 건축재를 해체하여야 하지만, 석면 해체작업은 공사기간이 상당이 소요되는 고비용의 작업이며 또 발생하는 폐기물의 처리 및 해체과정에서 석면의 비산으로 인하여 주변 환경을 오염시켜는 문제로 2차 공해를 유발하거나 작업장의 작업환경을 악화시켜 작업자의 건강을 해칠 우려가 있으므로 석면함유 건축자재를 해체하는 작업과정은 석면의 비산방지에 대하여 엄격하게 규제하고 있다.

석면의 안전관리는 비산되는 상황을 만들지 않고 완전하게 제거하여 안정되게 폐기하는 것이 최선이지만 석면 함유 건축자재의 해체 및 폐기에 따른 석면의 안전관리는 고비용과 내용년수가 상당히 남은 건축물의 경우 복구공사에 따른 비용발생, 자원의 재활용등과 관련하여 단점이 있으므로 이러한 문제점에 대한 개선방안으로 건축물에서 석면함유 건축자재를 해체하지 않으면서 석면건축자재의 안정화하는 방법으로 석면 고형 안정화 기술이 개발되고 있다.

상기 석면 고형 안정화 기술과 관련한 선행기술로 예를 들면, 국내 등록특허공보 등록번호 10-0981944호에 석면이 함유된 건축자재를 해체하지 않고 건축자재의 표면에 도포하여 석면을 안정화시키는 탄산칼슘, 아크릴계 수지, 천연오일로 이루어진 석면 고형 안정화 용제를 개시하고 있으며, 또 국내 등록특허공보 등록번호 1194675호에는 석면 함유 자재의 표면에 경화제 함유 에폭시수지와 시멘트로 이루어진 도포제를 2회에 걸쳐 도포하고, 양생시키는 석면 고형 안정화 처리방법을 개시하고 있으나 이들 선행기술은 유기고분자 수지를 건축물의 실내 등에 사용하는 것이므로 유기고분자 수지로부터 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound ; VOC)의 발생으로 인체에 손상을 주거나 건강을 해치는 문제점이 있을 수 있다.

또한 국내 등록특허공보 등록번호 10-1146488호에 시공된 석면함유 자재를 해체, 철거하지 않고 안정화제를 스프레이하여 비산을 방지할 수 있는 이산화규소(SiO2), 붕산(H3BO4) 및 수산화칼륨으로 이루어진 스프레이형 석면 안정화제를 개시하고 있으나, 이러한 선행기술은 무기성분의 부착력 및 접착력이 약하여 안정화제의 이탈 등으로 석면의 안정화 효과가 지속되지 못하여 수시로 안정화제를 스프레이 하는 문제점이 있다.

본 발명은 석면과의 친화성이 높은 무기계 접착제 및 기능성 세라믹 및 천연물의 조합에 의해 상기한 선행기술의 문제점을 개선함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 건축물에서 석면함유 건축자재를 해체하지 않으면서 석면함유 건축자재를 안정화하는 석면의 고형 안정화용 피복조성물 및 이를 이용한 석면의 고형 안정화 처리방법의 제공을 목적으로 하며, 보다 상세하게는 석면에 친화성이 높은 무기계 바인더성분 및 천연물질의 사용에 의해 인체에 유해한 휘발성 유기성분(Volatile Organic Compound ; VOC) 및 환경호르몬 등의 발생의 우려가 없는 석면 고형 안정화용 피복조성물을 이용하여 석면함유 건축자재에 도포함으로써 건축물에서 석면함유 건축자재를 해체하지 않으면서 석면함유 건축자재를 안정화하는 석면의 고형 안정화 처리방법의 제공을 목적으로 하는 것이다.

본 발명에서 목적하고 있는 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 석면 고형 안정화용 피복조성물은 물 100중량부에 대하여 콜로이달실리카, 소듐실리케이트 및 포타슘실리케이트로부터 선택되는 1이상의 실리카계 무기바인더 30 ~ 40중량부, 알루미나졸 10 ~ 15 중량부, 인산칼륨 0.5 ~ 2 중량부, 벤토나이트 5 ~ 10중량부, 탄산칼슘 10 ~ 15중량부, 피톤치드 10 ~ 15중량부 및 향나무분말 10 ~ 15중량부로 조성되는 것으로 이루어진다.

상기 본 발명에 따른 석면 고형 안정화용 피복조성물은 무기바인더 성분으로 이루어진 것을 특징으로 하지만, 일반적으로 무기바인더 성분은 그 특성상 유기바인더에 비해 도막을 형성하는 것 자체가 어렵고, 접착강도와 내구성이 약하므로 본 발명에서는 널리 알려진 무기바인더 물질 중에서 상온에서 도막형성이 용이한 콜로이달실리카, 소듐실리케이트 및 포타슘실리케이트로부터 선택되는 1이상의 실리카계 무기바인더와 알루미나졸을 조합하는 것으로 이루어지며, 알루미나졸은 조막성이 뛰어나고 접착, 결합성이 양호한 특성이 있어 상기 실리카계 무기바인더 성분과 함께 사용되어 양호한 접착성과 도막의 내구성을 증가시키는 것으로 이루어진다.

상기 인산칼륨은 상기한 실리카계 무기바인더의 물에 대한 용해저항성을 높이기 위하여 조합하며, 인산칼륨의 첨가량은 증가할수록 바인더의 점도가 증가하며, 과하게 첨가할 경우 겔화 현상이 나타나 도포 건조 시에 접착강도가 양호하지 못하고, 크랙이 발생하게 되며 또 인산칼륨의 농도는 액상인 무기바인더의 건조시간 및 점도에 영향을 미치므로 실리카계 무기바인더 총중량의 2 ~ 5중량%로 인산칼륨을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 벤토나이트 및 탄산칼슘은 무기세라믹 물질로 다같이 불연성과 함께 충진제 역할을 하며, 1 ~ 100㎛의 입도분포와 평균입경이 20㎛인 것이 분산성이 좋으며, 특히 본 발명에서 벤토나이트는 내열특성 뿐 아니라 점결성을 나타내므로 석면에 침투되어 내열성과 접착성을 향상시키며 또 고형 안정화용 피복조성물의 세라믹물질의 침강방지 및 점도조절을 위하여 배합 사용하는 것으로 이루어진다.

상기 피톤치드(Phytoncide)는 소나무, 편백나무, 측백나무, 삼나무, 노송나무, 전나무, 흑송, 적송, 가문비나무, 녹나무, 차나무, 밀감, 쐐기풀, 쑥, 알로에, 산초나무 등 30여종의 식물에서 추출한 추출물로서 살균력, 심리적 안정감, 심폐기능 강화, 피부 소독 등의 약리작용을 나타내는 천연의 방부, 방충제로 알려져 있으며, 본 발명의 안정화용 피복조성물에 첨가함으로써 보다 친환경적인 특징을 나타내게 한다.

또 상기 피톤치드는 벤토나이트에 담지시켜 배합하거나 항나무에 함침시킨 후 건조하여 미분쇄한 분말을 고형 안정화용 피복조성물에 배합하는 것도 가능하다.

상기 향나무분말은 고형 안정화용 피복조성물에 조합되어 무기바인더에 의해 형성된 도막의 내충격성을 개선하여 도막의 균열 및 크랙형성을 방지하여 무기바인더로 형성된 도막의 내구성을 증가시키며, 또한 향나무의 고유의 특성인 방향 및 살충 효과도 함께 나타내는 장점이 있으며 200 ~ 500메쉬의 미분쇄한 분말을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명의 석면 고형 안정화용 피복조성물을 이용한 석면 고형 안정화 방법은 a) 석면함유 건축자재에 상기 본 발명의 석면 고형 안정화용 피복조성물을 도포 및 건조하는 제1 도포단계와; b) 제1 도포단계에 이어서 석면함유 건축자재에 난연제를 도포 및 건조하는 제2 도포단계와; c) 제2 도포단계에 이어서 천연의 방향성 항균탈취제를 도포 및 건조하는 제3 도포단계를 포함하는 것으로 이루어진다.

상기 본 발명에 따른 제1 및 제2 도포단계는 분무기, 로울러 도포기 등의 알려진 도포수단을 적의 이용하여 도포할 수 있으며, 도포수단에 특별한 제한은 없다.

또 제1 도포단계 및 제2 도포단계의 도포량은 300 ~ 400g/㎡로 도포하는 것이 바직하며, 제1 도포단계의 도막 두께는 0.25 ~ 0.29mm, 제2 도포단계의 도막 두께는 0.27 ~0.32mm가 되도록 2회에 걸쳐 도포하는 것이 바람직하며, 제3 도포단계는 초미립자 분무기를 사용하여 천연의 방향성 항균탈취제를 1 ~ 2회에 걸쳐 도포하는 것이 바람직하다.

상기 난연제는 널리 알려진 무기계 난연제로서 예를 들면, 폴리인산염, 적린, Mg(OH)₂ 및 붕산아연 등으로부터 선택 사용하며, 또 천연의 방향성 항균탈취제는 피톤치드, 천연 허브물질을 함유하고 있는 천연의 방향성 항균탈취제로서 널리 시판하고 있는 방향성 항균탈취제이면 가능하며, 특별히 제한되는 것을 아니다.

그리고 본 발명에 따른 석면 고형 안정화용 피복조성물을 이용하여 석면함유 건축자재의 표면을 고형 안정화하는 작업조건은 건축자재의 수분함량은 17중량% 이하이고, 작업을 위한 적정온도는 5℃ ~ 30℃이고, 적정습도는 상대습도 85% 이하인 것이 바람직하다.

일반적으로 석면함유 건축자재로 부터 석면의 유출 및 비산방지를 위하여 석면함유 건축자재를 해체하고 있으나, 본 발명은 석면 고형 안정화용 피복조성물을 이용하여 석면함유 건축자재를 해체하지 않으면서 석면을 고형 안정화시켜 저비용으로 석면함유 건축자재로 부터 석면의 유출 및 비산을 방지하는 효과를 달성하고 있으며, 또 무기바인더를 사용함으로써 인체에 유해한 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound ; VOC)의 발생이 없으며, 화재에도 안전한 장점을 지니고 있다.

도 1은 본 발명의 석면 고형 안정화 처리에 따른 석면침착분진 시험관련 사진.(전자 현미경 사진)
도 2는 본 발명의 석면 고형 안정화 처리에 따른 석면침착분진 시험관련 성분분석데이터.

아래에서는 실시예 및 시험예를 통하여 본 발명에 따른 석면 고형 안정화용 피복조성물 및 석면 고형 안정화 방법을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 그리고 아래 실시예 및 시험예는 본 발명의 기술 사상을 한정하는 것은 아니다.

<실시예>

물 100중량부에 콜로이달실리카 15중량부, 소듐실리케이트 20중량부, 알루미나졸 10중량부, 인산칼륨 1.5중량부, 벤토나이트 5중량부, 탄산칼슘 10중량부, 피톤치드 10중량부 및 향나무분말 5중량부를 배합하고, 900RPM으로 4시간 교반하여 본 발명에 따른 점성의 석면 고형 안정화용 피복조성물을 제조하였다.

상기 석면 고형 안정화용 피복조성물을 미리 준비한 시료에 2회 도포하고, 이어서 난연제 및 천연 허브 물질이 포함된 천연의 방향성 항균탈취제를 순차 도포하고, 건조하여 안정화 처리하였다.

<시험예>

상기 <실시예> 에 의해 안정화 처리된 시료를 아래의 시험방법 및 시험기기를 사용하여 실내공기질 공정시험기준에 따라 고형 안정화 처리에 대한 석면침착분진의 검출 여부를 측정한 결과 석면이 검출되지 않았다.(도 1 및 도 2참조)

<시험방법>

공정시험법 US EPA 600/R-93/116에 준거하여 편광현미경(PLM)을 이용하여 분석 후 FE-SEM(전자현미경)에서 EDS(성분분석기)로 구성성분을 분석하여 종합적으로 판정.

Claims (5)

1. 물 100중량부에 대하여 콜로이달실리카, 소듐실리케이트 및 포타슘실리케이트로부터 선택되는 1이상의 실리카계 무기바인더 30 ~ 40중량부, 알루미나졸 10 ~ 15중량부, 인산칼륨 0.5 ~ 2 중량부, 벤토나이트 5 ~ 10중량부, 탄산칼슘 10 ~ 15중량부, 피톤치드 10 ~ 15중량부 및 향나무분말 10 ~ 15중량부로 조성되는 것을 특징으로 하는 석면 고형 안정화용 피복조성물.
2. 청구항 1에 있어서, 피톤치드는 벤토나이트에 담지시키거나 향나무분말에 함침시켜 조성하는 것을 특징으로 하는 석면 고형 안정화용 피복조성물.
3. 청구항 1 기재의 석면 고형 안정화용 피복조성물을 이용하여 석면의 고형 안정화하는 방법에 있어서,
   a). 석면함유 건축자재에 청구항1 기재의 석면 고형 안정화용 피복조성물을 도포 및 건조하는 제1 도포단계와;
   b). 제1 도포단계에 이어서 석면함유 건축자재에 난연제를 도포 및 건조하는 제2 도포단계와;
   c) 제2 도포단계에 이어서 피톤치드, 천연 허브물질이 함유된 방향성 항균탈취제를 도포 및 건조하는 제3 도포단계를 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 석면함유 건축자재의 석면 고형 안정화 처리방법.
4. 청구항3에 있어서, 안정화 처리방법은 건축자재의 수분함량 17중량% 이하, 작업온도 5℃ ~ 30℃, 상대습도 85% 이하의 작업조건에서 안정화 처리하는 것을 특징으로 하는 석면함유 건축자재의 석면 고형 안정화 처리방법.
5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 제1 도포단계 및 제2 도포단계의 도포량은 300 ~ 400g/㎡인 것을 특징으로 하는 석면함유 건축자재의 석면 고형 안정화 처리방법.

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