KR102048629B1 - 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 곡물에서 추출한 탄수화물의 발효액을 미리 정한 비율로 황토분말과 혼합하여 황토분말의 접착력과 고정력을 증가시켜 친환경적이고 건강에 좋은 건축용 재료인 황토분말을 미장공사용 재료로도 사용할 수 있도록 한 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 건축재로서 미장공사용 황토분말에 모르타르 등 황토 고유의 장점을 억제시키는 물질을 섞지 않고도 황토분말의 접착력 및 고정력을 높일 수 있는 혼합재료를 함유한 황토분말 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재 및 그 제조방법 {Plaster materials including carbohydrate fermentation and manufacturing method thereof}

본 발명은 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 곡물에서 추출한 탄수화물의 발효액을 미리 정한 비율로 황토분말과 혼합하여 황토분말의 접착력과 고정력을 증가시켜 친환경적이고 건강에 좋은 건축용 재료인 황토분말을 미장공사용 재료로도 사용할 수 있도록 한 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

황토(loess)는 중약대사전에 의하면, "보통 노르스름한 회색으로, 염화칼륨 및 칼슘질 결핵(結核)이 많이 들어 있다. 또한 질은 성글고 육안으로 보아도 큰 틈이 보이며 기둥모양의 절리(節理)가 있다. 말라 있을 때에는 비교적 단단하여 수직의 절벽을 이룰 수도 있지만 물에 젖으면 붕괴되기 쉽고 붕락이 생긴다. 제 4기 지층의 퇴적물로 중국의 서북, 화북 등지에 널리 분포되어 있다"고 한다. 전통적으로 황토로 벽돌을 만들어 집을 짓고 방안, 외벽 및 담장도 황토흙에 짚을 잘게 썰어서 비벼넣고 끈기있게 하여 바르는 용도로 사용하였다.

과학적 분석에 의하면, 황토는 다량의 탄산칼슘(CaCo₃)을 가지고 있고, 이 탄산칼슘에 의해 황토는 쉽게 부서지지 않는 점력을 지니며 물을 가하면 찰흙으로 변한다. 탄산칼슘 이외에는 실리카(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃), 철분, 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 칼리(K₂CO₃) 등으로 구성되어 있다. 현대에도 황토가 방사하는 원적외선의 효과인 노화방지, 혈액순환 촉진, 스트레스 해소, 피부미용, 신경통치료, 요통치료, 만성피로회복 등을 목적으로 황토집을 짓거나 이미 지어진 건축물 내벽을 황토로 마감하는 사례가 증가하고 있다.

건축재로서 황토는 시멘트에 비해 온도변화가 적고 산성으로 인한 부식이 적은 장점이 있으나 강도가 약해서 쉽게 갈라지고 물에 약한 것이 단점이다. 즉, 시간이 지나면 계속하여 틈이 벌어지고, 갈라지며, 갈라진 부분이 떨어진다. 또한, 비나 눈에 노출되는 부분은 보완작업을 해주어야 한다. 특히 벽면이나 바닥재 또는 천정재 마감을 위한 미장공사용 황토는 접착력과 고정력을 증가시키기 위해 짚을 혼합하는 공정에 더해서 해초, 우뭇가사리, 찹쌀풀 또는 식용본드 등을 함께 섞어주기도 한다. 그러나 이러한 공정을 거친 경우에도 짚에서 곰팡이가 생기는 문제는 물론, 미장공사한 면이 갈라지는 문제는 해결되지 않고 있다. 이를 해결하기 위해 황토분말에 모르타르(mortar)를 섞기도 하는데, 이렇게 하면 모르타르 성분으로 인해 황토 고유의 좋은 효과가 발현되기 어렵다.

대한민국 등록특허 10-1313845호는 [기능성 황토분말 및 그 제조방법]에 관한 것으로, "황토에 각종 기능성물질을 혼합하여 건강증진효과를 향상시키며, 제조 시 작업성 및 편의성을 향상시키면서 제조시간의 단축 및 제조원가의 절감효과를 갖는 기능성 황토분말 및 그 제조방법"에 관한 기술을 개시한다. 그러나, 상기 특허에 개시된 기술은 황토에 염수와 유황분말을 교반하고 건조한뒤 분쇄하여 한약추출액을 혼합하고, 이를 건조한 뒤 다시 분쇄하고 금속분말을 혼합한 뒤 광물질분말을 추가로 혼합하는 등 공정이 지나치게 복잡하다는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 10-1313845호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 건축재로서 미장공사용 황토분말에 모르타르 등 황토 고유의 장점을 억제시키는 물질을 섞지 않고도 황토분말의 접착력 및 고정력을 높일 수 있는 혼합재료를 함유한 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명자들은 황토분말에 곡물에서 추출한 탄수화물 발효액을 미리 정한 비율로 혼합하면 시공 후 균열이 발생하지 않는 황토 미장재을 구현할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재로 상기 미장재의 성분은, 천연황토; 및 보리, 수수, 쌀, 현미, 찹쌀, 율무, 메밀, 호밀, 조, 콩, 팥, 수수, 기장, 차, 녹두, 감자, 옥수수 및 고구마로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상에서 추출한 탄수화물의 발효액을 포함하고, 상기 탄수화물 발효액의 상기 천연황토에 대한 중량%는 0.03 내지 0.07%인, 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재를 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 탄수화물 발효액은 조청인, 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재를 제공한다.

본 발명은 또한, 보리, 수수, 쌀, 현미, 찹쌀, 율무, 메밀, 호밀, 조, 콩, 팥, 수수, 기장, 차, 녹두, 감자, 옥수수 및 고구마로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상에서 추출한 탄수화물의 발효액을 준비하는 단계; 상기 발효액을 상기 천연 황토 중량에 대해 0.03 내지 0.07중량%가 되도록 물에 섞어 희석액을 준비하는 단계; 상기 희석액을 상기 준비된 천연 황토에 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 50 내지 100℃ 온도로 30분 내지 1시간 건조하여 건조 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 건조 혼합물을 25 내지 35mm 매시(mesh) 개구(opening)를 구비한 체를 이용하여 상기 개구 크기보다 큰 입자를 걸러내는 단계를 포함하는, 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재는 친환경적이고 건강에 좋은 황토 고유의 성질을 유지하면서도 시공 후 균열이 생기지 않도록 황토분말의 접착력과 고정력을 증가시키는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른, 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재 로 미장공사를 마감한 벽체의 상태를 보여주는 사진이다.

이하 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 일 구현예에서 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재는, 그 구성성분으로 천연황토; 및 곡물에서 추출한 탄수화물 발효액을 포함한다. 황토는 누렇고 거무스름한 흙으로, 바람에 의해 운반되어 퇴적된 담황색의 미세한 모래와 실트 크기의 입자인 점토로 구성되어 있다. 황토는 탄산칼륨에 의해 느슨하게 교절되어 대개 균질하고 층리가 발달되어 있지 않으며 공극률이 크며, 현재 중국 북부, 유럽 중부, 북아메리카, 북아프리카 등지에 널리 분포되어 있으며, 전체 지표면중 약 10%를 차지하고 있다. 한국은 세계 평균을 훨씬 웃도는 약 35%의 토양이 황토로 이루어져 있다. 황토에서는 우리 몸에 좋은 원적외선이 방출되는데 원적외선의 효과로는 피로회복, 신진대사 촉진 등이 있다. 황토는 탈취, 독소제거, 정화작용 및 원적외선 방사 등의 효능을 지니고 있으나 수분에 약하고 수분을 머금으면 부풀어 올랐다가 마르면서 균열이 잘 생기고 전단 응력에 약하여 황토만으로는 구조재로 사용하기 어려움이 있다. 본 발명에서 상기 황토는 천연의 황색황토, 적색황토, 백색황토를 적절히 배합하여 사용할 수 있다. 상기 천연 황토를 적절히 배합하여 사용함으로써 건강 친화적이며 공간의 분위기에 어울리도록 시각적 효과를 나타낼 수 있다.

본 발명의 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재는 천연황토에 역시 천연성분인 곡물 등에서 추출한 탄수화물 발효액을 물에 섞어 혼합한 뒤 건조한 것으로, 곡물에 포함된 탄수화물의 당성분이 황토 분말 성분을 아교처럼 접착 또는 고정시켜 주는 것으로 파악된다. 탄수화물 발효액은 식품 및 제약 성분을 위한 증점제(thickening agent) 등과 같은 첨가제로서 일반적으로 사용된다. 천연성분이므로 시멘트, 석회, 모래를 섞어서 물에 갠 모르타르와 같이 황토의 친환경 효과를 훼손하지 않으면서도 미장용 황토분말의 접착강도를 강하게 한다. 본 발명의 일 구현예에 따른 황토분말과 곡물에서 추출한 탄수화물 발효액의 첨가량은 천연황토에 대한 중량비를 0.03 내지 0.07% 범위로 조절한다. 탄수화물 발효액의 중량비가 0.03% 이하일 때는 접착력에서 개선효과를 발견하기 어려웠고, 중량비가 0.07%를 넘게 되면 부분적으로 덩어리가 생기는 등의 문제점이 발생한다.

도 1(a) 내지 도 1(f)는 본 발명의 한 구현예에 따라 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재 로 미장공사를 마감한 벽체의 상태를 보여주는 사진이다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 탄수화물 발효액은 곡물 발효물이며, 상기 곡물은 탄수화물을 포함하는 것이면 어느 것이나 가능하다. 바람직하게 보리, 수수, 쌀, 현미, 찹쌀, 율무, 메밀, 호밀, 조, 콩, 팥, 수수, 기장, 차, 녹두, 감자, 옥수수 및 고구마의 발효액에서 그 효과가 두드러진다. 상기 곡물에서 추출한 탄수화물 발효액은 단독으로 사용될 수도 있지만 혼합해서 쓰여도 효과는 동일하다. 한 구현에에서 상기 탄수화물 발효액은 조청이다. 상기 조청은 곡류를 엿기름으로 당화시킨 후에 오랫동안 고아서 걸쭉하게 만든 묽은 엿으로, 수분은 20% 정도 포함한다. 본 발명의 미장제는 추가적으로 펄프, 나일론 단섬유, 알콜, 식초, 시럽 등을 첨가제로 사용하여 접착력 및 고정력을 더욱 증가시킬 수 있는 황토 미장재를 제조할 수 있다.

본 발명은 상기 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재의 제조방법을 함께 제시한다. 상기 방법은, 천연 황토를 준비하는 단계; 곡물에서 추출한 탄수화물의 발효액을 준비하는 단계; 상기 발효액을 물에 섞어 희석액을 제조하는 단계; 상기 희석액을 상기 준비된 천연 황토에 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 50 내지 100℃ 온도로 30분 내지 1시간 건조하여 건조 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 건조 혼합물을 25 내지 35mm 매시(mesh) 개구(opening)를 구비한 체를 이용하여 상기 개구 크기보다 큰 입자를 걸러내는 단계를 포함한다. 상기 천연 황토를 준비하는 단계에서는 자연에서 채굴한 천연 생황토에서 입자가 큰 이물질을 분리한 후 분쇄기에서 분쇄하여 미분화된 황토분말을 이용하는 것이 바람직하다. 분쇄를 용이하게 하기 위해 이물질 분리 후 황토를 건조시킨 다음에 분쇄시키고, 고운 체로 쳐서 사용할 수 있다. 상기 곡물에서 추출한 탄수화탄수화물의 발효액은 보리, 수수, 쌀, 현미, 찹쌀, 율무, 메밀, 호밀, 조, 콩, 팥, 수수, 기장, 차, 녹두, 감자, 옥수수 및 고구마로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상에서 추출한 탄수화물의 발효액이며, 한 구현예에서는 상기 곡물로 밥을 엿기름을 첨가한 후 당화시키고 여과한 당화액을 농축하여 제조한 조청이다. 상기 탄수화물 발효액은 상기 황토와 혼합하기 전에 황토 중량에 대해 0.03 내지 0.07중량%가 되도록 물에 섞어 희석하며, 희석액을 상기 준비된 천연 황토에 혼합하여 혼합물을 제조한다. 상기 혼합물을 50 내지 100℃ 온도로 30분 내지 1시간 건조하여 건조 혼합물을 제조하고 25 내지 35mm 매시(mesh) 개구(opening)를 구비한 체를 이용하여 상기 개구 크기보다 큰 입자를 걸러내어 황토 미장재용 분말을 제조할 수 있다.

이상에서 본원의 예시적인 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본원의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본원의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본원의 권리범위에 속하는 것이다.

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다.

Claims (3)

1. 탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재로
   상기 미장재의 성분은, 천연황토; 및
   보리, 수수, 쌀, 현미, 찹쌀, 율무, 메밀, 호밀, 조, 콩, 팥, 수수, 기장, 차, 녹두, 감자, 옥수수 및 고구마로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상에서 추출한 탄수화물의 발효액을 포함하고,
   상기 탄수화물 발효액의 상기 천연황토에 대한 중량%는 0.03 내지 0.07%이고,
   상기 탄수화물 발효액은 조청이며,
   상기 미장재는 펄프, 나일론 단섬유, 알콜, 식초 및 시럽으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 추가로 포함하는,
   탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재.
   
2. 삭제
3. 천연 황토를 준비하는 단계;
   보리, 수수, 쌀, 현미, 찹쌀, 율무, 메밀, 호밀, 조, 콩, 팥, 수수, 기장, 차, 녹두, 감자, 옥수수 및 고구마로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상에서 추출한 탄수화물의 발효액을 준비하는 단계;
   상기 발효액을 상기 천연 황토 중량에 대해 0.03 내지 0.07중량%가 되도록 물에 섞어 희석액을 준비하는 단계;
   상기 희석액을 상기 준비된 천연 황토에 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
   상기 혼합물을 50 내지 100℃ 온도로 30분 내지 1시간 건조하여 건조 혼합물을 제조하는 단계; 및
   상기 건조 혼합물을 25 내지 35mm 매시(mesh) 개구(opening)를 구비한 체를 이용하여 상기 개구 크기보다 큰 입자를 걸러내는 단계를 포함하고,
   상기 탄수화물 발효액은 조청인,
   탄수화물 발효액을 함유한 황토 미장재의 제조방법.

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