KR101299152B1 - 왕겨를 포함한 건축 내장재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 왕겨를 이용한 건축 자재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 왕겨를 이용하여 친환경적이며, 천장과 벽체에 사용할 수 있는 왕겨를 이용한 건축 자재에 관한 것이다.
기존의 건축자재들은 인체에 해로운 물질들로 구성되는 바, 이러한 문제점들을 해결하기 위해, 본 발명은 복수의 왕겨와, 복수의 왕겨를 결속시키기는 결합재를 포함하는 왕겨 혼합물로 만들어지는 건축 내장재로, 결합재는 수지, 백시멘트 또는 가용성 규산염 중 적어도 어느 하나로 이루어지며, 건축 내장재는 왕겨 혼합물을 판 형상으로 압착 성형 및 건조시켜 형성시킨 패널로 제조되는 것을 특징으로 한다.
이에 본 발명은, 왕겨를 이용함으로써, 왕겨 자체의 성질과 왕겨의 비어 있는 내부 공간의 구조로 인해 흡음성, 방음성, 단열성, 난연성, 탄성 및 습도 조절 기능을 가진 건축 자재를 제공할 수 있으며, 왕겨를 재활용하여 건축 자재로 사용함으로써, 친환경적이며, 자원 재활용을 제공할 수 있다.

Description

왕겨를 포함한 건축 내장재{Construction interior materials having rice husks}
본 발명은 왕겨를 포함한 건축 내장재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 왕겨를 이용하여 친환경적이며, 천장과 벽체에 사용할 수 있는 왕겨를 포함한 건축 내장재에 관한 것이다.
실내의 천장과 벽 등에 사용되는 기존의 건축자재들은 실용성 및 디자인적 관점에서 많은 발전을 이루어왔으나, 친환경적인 면은 미진한 실정이다. 따라서 건축자재로부터 중금속이 검출되거나 또는 포름알데히드, 휘발성 유기화합물이 방출되는데, 이는 인체에 해로운 물질들이어서 피부, 호흡기 등에 각종 질병을 일으키게 된다.
그래서 요즘 친환경적인 건축 자재들이 출시되고 있는데. 그 중 하나가 천연 목재를 이용하여 제조되고 있다.
예를 들면, 소나무 껍질을 긁어서 벗긴 섬유 형태의 물질을 접착제 등과 함께 믹싱된 것을 프레스로 압착하고, 이어서 건조 및 도장 처리하는 방식으로 제조되고 있다.
그러나 이와 같은 친화경 건축 자재는 친환경적일 수는 있으나 충격력에 약해 잘 깨어지고, 난연성이 아니며, 흡음 효과가 거의 없는 등 건축 자재로서의 기능을 만족하지 못하고 있다. 따라서 이러한 건축 자재는 실내 건축 자재로 사용되기에 어려움을 가지고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 친환경적이면서 실내 건축 자재로서 요구되는 난연성, 흡음 기능, 방음 효과, 탄성 및 강성 등의 우수한 기능을 갖춘 왕겨를 포함한 건축 내장재를 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 왕겨를 포함한 건축 내장재는, 복수의 왕겨와, 상기 복수의 왕겨를 결속시키기는 결합재를 포함하는 왕겨 혼합물로 만들어지는 건축 내장재로, 상기 결합재는 수지, 백시멘트 또는 가용성 규산염 중 적어도 어느 하나로 이루어지며, 상기 건축 내장재는 상기 왕겨 혼합물을 판 형상으로 압착 성형 및 건조시켜 형성시킨 패널로 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 왕겨 자체의 성질과 왕겨의 비어 있는 내부 공간의 구조로 인해 흡음성, 단열성, 난연성 및 탄성을 가진 건축 자재를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은, 왕겨의 습도 조절 기능으로 인해 건축물 내부 환경을 적정한 습도로 유지시켜 준다.
또한 본 발명은, 왕겨를 재활용하여 건축 자재로 사용함으로써, 친환경적이며, 자원 재활용을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 왕겨를 포함한 건축 내장재를 나타내는 사시도.
도 2는 도 2의 수직 단면을 나타내는 측단면도.
도 3은 도 1의 왕겨의 구조를 나타내는 구조도.
도 4는 도 1의 건축 내장재의 양표면에 메쉬망이 결합되는 것을 나타내는 분해 사시도.
도 5는 도 4의 메쉬망이 결합된 상태를 나타내는 측단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 왕겨를 이용한 건축 자재를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 수직 단면을 나타내는 측단면도이며, 도 3은 도 1의 왕겨의 구조를 나타내는 구조도이고, 도 4는 도 1의 건축 내장재의 양표면에 메쉬망이 결합되는 것을 나타내는 분해 사시도이며, 도 5는 도 4의 메쉬망이 결합된 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 왕겨를 포함한 건축 내장재(100)는 복수의 왕겨(11)와 복수의 왕겨(11)를 결속시키기는 결합재를 포함하는 왕겨 혼합물로 만들어진다.
복수의 왕겨(11)는 벼이삭을 정미하여 발생하는 자연 상태 그대로의 왕겨가 사용된다. 왕겨(11)는 알곡을 빼어내어 내부에 공간이 존재하기 때문에 자체로서 탄성을 갖는다. 왕겨(11)는 벼 품종에 따라 크기가 다를 수 있으나, 통상 가로 2~3㎜, 세로 2~8㎜의 것이 사용될 수 있다. 여기서, 복수의 왕겨(11)는 잘게 분쇄된 왕겨 가루일 수 있다. 외부의 물리적 충격에 의한 손상이 우려되는 경우 분쇄된 왕겨 가루를 사용함으로써 향상된 내구성을 가질 수 있다. 그리고 복수의 왕겨(11)는 분쇄된 왕겨 가루로 만들어 질 수 있다. 또한 복수의 왕겨(11)에 염료를 이용하여 착색 처리를 할 수도 있다.
결합재는 수지(12), 백시멘트(13) 또는 가용성 규산염(15) 중 적어도 어느 하나로 이루어진다.
수지(12)는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지가 사용될 수 있다. 열경화성 수지로는 폴리우레탄 수지나 에폭시 수지 등이 있다. 폴리우레탄 수지에는 우레탄 바인더를 이용할 수 있다. 우레탄 바인더로는 공기중의 습도에 의해 경화되는 일액형과 주재료와 경화제를 혼합한 이액형이 모두 사용될 수 있다. 아울러 우레탄 바인더는 유색이거나 무색일수 있다. 열가소성 수지로는 폴리프로필렌, 프로필렌과 에틸렌, 부텐-1, 헥센-1, 및 옥텐-1 중에서 선택된 1종 이상으로 이루어진 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리부텐, 폴리염화비닐, 에틸렌초산비닐 공중합체, 폴리초산비닐, 폴리메타크릴산 에스테르(특히 메탈에스테르), 폴리아크릴산 에스테르, 폴리스티렌, ABS 수지, 불포화 카본산 또는 그 유도체를 그라프트 중합시킨 변성 폴리올레핀 수지 및 이들 중 2종 이상의 왕겨 혼합물로 이루어진 열가소성 수지가 사용될 수 있다.
백시멘트(13)는 수지 결합재와 같이 복수의 왕겨(11)를 결속시키며, 고화되어 강도를 크게 하며, 특히 가용성 규산염 중 규산소다와 반응하여 내산성, 내열성 및 내수성을 부여한다.
가용성 규산염(15)은 물유리라고도 하며, 수지와 백시멘트의 결합력을 증가시켜 강도를 높일수 있게 한다. 대표적인 것으로, 규산소다(규산나트륨)가 있다. 이와 같은 결합재로 인해 복수의 왕겨를 결속시켜 왕겨 혼합물을 고화시킨다.
상기의 왕겨 혼합물은 항균제 또는 발향체 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
항균제는 왕겨 혼합물에 섞여 항균 작용을 한다. 왕겨(11)는 쌀알이 빠져나간 공극이 존재하고, 벼를 정미한 후 완전히 제거되지 않은 부산물이 그 공극에 남아있을 수 있다. 따라서, 장마철이나 음지 및 기반층에 물이 고인 경우와 같이, 장기적으로 수분을 많이 함유하는 상태에서는 세균이나 곰팡이가 발생되어 부패와 그로 인한 악취 및 변색이 발생될 수 있다. 따라서 항균제는 지속적인 항균 작용에 의해 이와 같은 현상의 발생을 방지함으로써 내구성을 향상시킨다.
항균제는 사용 시 내후성을 고려하여 햇빛, 이온, 바람 등의 제반 자연현상에 의해 효력이 떨어지지 않도록 적절한 것을 선택한다. 항균제로서는 유기항균제, 무기항균제, 유무기 복합 항균제가 사용될 수 있다. 유기항균제는 일시적으로는 항균력이 무기항균제에 비해 높으나 항균력 지속성은 매우 짧다. 무기항균제는 일시적인 항균력이 유기항균제보다는 낮지만 인체 안전성이 높고, 내성균이 나타나지 않으며, 항균지속기간도 거의 반영구적이다.
무기항균제로서는 주로 제올라이트, 인산칼슘, 인산지르코늄, 실리카겔 등과 같은 무기물에 항균작용을 하는 금속 이온인 은, 아연, 구리 등을 치환시켜 만든 것이 사용될 수 있다. 그 중에서 제올라이트계 무기항균제는 다른 항균제에 비해 변색 문제가 없고, 항균력이 높으며, 입자 경도가 낮은점 등 여러 가지 장점을 가지고 있으며, 적용 방법이나 안정성 측면에서 유리하다.
발향체는 왕겨 혼합물에 첨가되어 골고루 섞이게 되며, 향기를 발산시키는 역할을 한다. 발향체는 마이크로 캡슐화된 형태로 첨가되며, 실내의 거주자에게 상쾌한 향을 발산시킨다. 발향체는 소나무 오일, 오동나무 오일, 아마씨 오일, 송진, 피마자유 등 천연 발향제로 형성될 수 있다. 예를 들어, 소나무 오일을 적용하여 마치 숲 속을 거니는 듯한 향기를 얻을 수 있다.
상기의 왕겨 혼합물은 숯가루 또는 숯볼 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 숯가루 또는 숯볼은 음이온을 방출하여, 주변 공기를 정화시킬 수 있으며 새집 증후군에 대한 문제점도 해결할 수 있다. 여기서 숯가루는 숯을 가루로 만든 것이며, 숯볼은 숯을 조그마한 알갱이 형식으로 제조한 것이다.
한편, 앞서 설명한 결합재에 대해 수지만 사용될 수 있으며, 백시멘트만 사용될 수도 있다. 그리고 수지만 사용될 때에는 분쇄된 왕겨 가루를 사용하며, 백시멘트만 사용될 때에는 왕겨 그대로 사용하는 것이 강도를 높일 수 있다.
본 발명의 건축 내장재는 상술한 복수의 왕겨(11)와 수지(12), 백시멘트(13)또는 가용성 규산염(15)으로 이루어진 왕겨 혼합물을 판 형상으로 압착 성형하고 건조시켜 패널로 제조될 수 있다.
패널로 제조되는 공정은 먼저, 왕겨 혼합물을 제조하기 위해 혼합통에 복수의 왕겨(11)와 결합재인 수지(12), 백시멘트(13) 또는 가용성 규산염을 적절한 비율로 혼합한다. 여기서 복수의 왕겨(11), 수지(12), 백시멘트(13) 및 가용성 규산염(15)의 혼합 비율은 강도가 강해지도록 하는 비율로 적절히 조절하여 정해질 수 있다. 그리고 혼합된 내용물을 공업용 믹서(mixer)로 30분 이상 골고루 섞어 교반한다.
그 후 여러 재료들이 혼합된 왕겨 혼합물을 판 형상으로 압착 성형한다. 여기서 압착 성형은 핫프레스(hot press) 또는 롤프레스(roll press)에 의해 행해질 수 있다. 핫프레스는 상하의 가압판에 의해 열과 압력을 동시에 가하는 프레스 장치이며, 롤프레스는 회전되는 롤에 의해 압력만 가하는 프레스 장치로서, 특히 상술한 분쇄된 왕겨 가루와 수지만 사용된 왕겨 혼합물은 핫프레스를 이용하여 열과 압력으로 압착 성형하고, 왕겨 그대로와 백시멘트만 사용된 왕겨 혼합물은 롤프레스를 이용하여 압력으로 압착 성형하는 것이 강성을 높이는 면에서 바람직하다. 이 때 프레스 압은 50 내지 200톤의 압력을 가하도록 한다.
그리고 압축 성형된 왕겨 혼합물은 건조하게 되며, 건조 시간은 48시간 이상 건조시키는 것이 바람직하다.
이제 건조를 마친 후 일정한 규격으로 재단되어 패널로 만들어지게 된다.
한편, 패널로 제조되는 것 중에 도 4와 도 5를 참조하면, 패널의 강도를 높이기 위해 패널의 양 표면에 메쉬망(17)을 부착할 수 있다. 여기서 메쉬망(17)은 합성 수지 또는 금속 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같은 패널은 예컨대, 천장용 또는 벽체용 패널로 제조되어 다양한 건물에 건축 내장재로 사용될 수 있게 된다. 여기서 천장용 패널은 텍스 형상으로 압축 처리하여 사용할 수 있다. 천장용 패널은 벽체용 패널보다 두께가 얇게 제조되는 것이 보통이며, 따라서 벽체용 패널과 같은 강도를 가지기 위해서는 두께가 얇은 대신 압축 밀도를 높여 제조되는 것이 바람직하다.
그리고 패널로 사용됨으로써 여러 다양한 효과를 발휘하게 되는데 그 효과는 아래와 같다.
먼저, 천장용 또는 벽체용 패널에 여러 다양한 색상을 입힐 수 있다. 이것은 상술한 왕겨에 염료를 이용하여 착색 처리를 하는 것으로, 왕겨 혼합물로 만들기 전에 왕겨에 착색처리를 하는 것이 바람직하다. 따라서 천장용 또는 벽체용 패널에 다양한 색상을 입혀 인테리어 효과를 높일 수 있다.
그리고 도 3을 참조하면, 왕겨(11)는 벼의 껍질이므로 내부가 비어 있으며, 이와 같은 비어 있는 내부 공간(11a)의 구조로 인해 외부의 소리를 흡수할 수 있는 구조가 될 수 있다. 이를 이용하여 특히 벽체용 패널(30)은 극장이나 실내 체육관에서 흡음재와 방음재로 사용할 수 있다. 또한 비어 있는 왕겨의 내부 공간(11a)의 구조와 왕겨 자체의 성질로 인해, 흡음 효과 뿐만 아니라 탄성 및 단열 효과 등을 발휘할 수 있게 된다. 그리고 왕겨(11)는 불에 잘 타지 않는 성질이 있어 난연성을 가진다. 또한 왕겨는 수분을 잘 흡수하는 습도 조절 기능을 가지고 있어 건조하지 않게 건축물 내부 환경을 적정한 습도로 유지시켜 준다.
그리고 상술한 항균제에 의해 세균이나 곰팡이가 억제되어 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한 상술한 발향제에 의해 향기를 발산시켜 실내의 거주자에게 상쾌함을 전달해주며, 상술한 숯가루 또는 숯볼에 의해 음이온을 방출하여 주변 공기를 정화시켜 새집 증후군의 문제점도 해결할 수 있다.
이와 같이 패널로 사용되는 왕겨를 포함한 건축 자재(100)는 여러 다양한 기능과 함께 흡음, 방음, 난연, 단열, 탄성의 성질을 가지며, 친환경적이고, 자원 재활용할 수 있는 건축 자재인 것이다.
이상으로 본 발명에 관하여 전술한 실시예를 들어 설명하였지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형 실시가 가능하다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11: 왕겨 12: 수지
13: 백시멘트 15: 가용성 규산염
17: 메쉬망 100: 건축 자재

Claims (9)

  1. 복수의 왕겨와, 상기 복수의 왕겨를 결속시키기는 결합재를 포함하는 왕겨 혼합물로 만들어지는 건축 내장재로,
    상기 결합재는 백시멘트 또는 가용성 규산염 중 적어도 어느 하나로 이루어지며,
    상기 복수의 왕겨는 분쇄된 왕겨 가루인 것을 특징으로 하는 왕겨를 포함하며,
    상기 건축 내장재는 상기 왕겨 혼합물을 판 형상으로 압착 성형 및 건조시켜 형성시킨 패널로 제조되며, 상기 패널의 양 표면에 부착되는 메쉬망을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨를 포함한 건축 내장재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 왕겨 혼합물은 항균제 또는 발향체 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨를 포함한 건축 내장재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 결합재는 수지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 내장재.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 왕겨 혼합물은 상기 분쇄된 왕겨 가루와, 상기 결합재로 상기 수지를 포함하며, 상기 건축 내장재는 상기 왕겨 혼합물을 핫프레스로 압착 성형하여 제조되는 것을 특징으로 하는 왕겨를 포함한 건축 내장재.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 왕겨 혼합물은 상기 결합재로 상기 백시멘트를 포함하며, 상기 건축 내장재는 상기 왕겨 혼합물을 롤프레스로 압착 성형하여 제조되는 것을 특징으로 하는 왕겨를 포함한 건축 내장재.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 왕겨는 염료를 이용하여 착색 처리된 것을 특징으로 하는 왕겨를 포함한 건축 내장재.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 메쉬망은 합성 수지 또는 금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 왕겨를 포함한 건축 내장재.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 왕겨 혼합물은 숯가루 또는 숯볼 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 왕겨를 포함한 건축 내장재.
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