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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 친환경 건축자재인 황토 마감재를 벽면에 사용하기 위해 충족시켜야 하는 물성시험 및 황토마감재의 친환경성 및 원적외선 방산량의 측정을 목적으로 한다.
제안 방법
- 샘플A. B. C, D에서 크랙 발생과 내 세척성, 내마모성에 이상이 없으며 KS의 부착강도를 만족하는 동시에 작업성이 가장 우수한 샘플 D에 대해 40℃, 5~20/mi 범위에서 방사율, 방사에너지를 측정하였다. D의 방사율은 0.
- KS F 4001의 규정에 적합한 밑판에 황토마감재를 2 + 0.5 mm로 발라 경화시킨 후 KS F 2221의 규정하는 모래 위 전면 지지 방법을 따라 수평을 유지한 시편을 표면에 둥근 모양의 추W2-500을 높이 30 cm에서 떨어뜨려 잔갈림, 변형, 밑판과의 벗겨짐 유무를 육안으로 관찰하고, 1개의 시험체에 대해 5 cm 이상 떨어진 3곳에서 실시하였다.
- KS L 5114에 규정하는 두께 6 mm, 크기 430 * 170 mm 플렉시블 판에 황토마감재를 2 mm 두께로 바르고 경화시킨 후 세척 시험기인 가드너스트레이트형 워셔 빌리티머신을 이용하여 측정하였다.
- 본 연구에서 각각 다른 비율로 제작된 황토 마감재의 물성 및 원적외선 방산실험, VOCs, 포름알데히드방산 실험을 실시하였다. 비율에 따라 물성의 차이가 조금씩 있었는데 샘플 A.
- 샘플의 배합비에 따른 샘플을 Brookfield DV-II + Viscometer를 이용하여 점도를 측정하였다.
- 시편(40 X 40 X 3 mm, 가로 x 세로 x 두께) 은완전 건조시킨 후 시편 가열로에 부착한 후 시행하였다.
- 5 mm 두께로 흙손으로 바르고 윗면을 평탄하게 마무리하여 샘플을 제작한다. 완전히 경화가 일어난 후에 Instron사의 UTM을 이용하여 부착 강도를 측정하였다.
- 원적외선 방산시험은 Fourier Transformation Infrared Spectroscopy (FT-IR, MIDAC사, M2410-C) 를 사용하여 40℃에서 5~20 um 범위를 측정하였다. 시편(40 X 40 X 3 mm, 가로 x 세로 x 두께) 은완전 건조시킨 후 시편 가열로에 부착한 후 시행하였다.
- 챔버를 세척하고 260℃ 오븐에서 건조를 하여 내부의 오염물질을 베이크아웃 처리하였다. 20 / 챔버에는 순수하고 일정한 습도의 공기와 일정한 환기율을 유지하였다.
- .천 등으로 제거하고, 7일 동안 양생 실에서 양생한 밑판에 황토마감재를 2 ±0.5 mm 두께가 되도록 흙손으로 바르고 풍속 3 m/s + 10%로 조정한 공기 흐름통 내에 넣어 시험체를 기류에 평행이 되도록 하여 6시간 동안 둔 후 표면의 잔갈림의 발생 여부를 육안으로 판단하였다.
대상 데이터
- 실시하였다. 모르타르 70 X 70 X 20 mm의 모르타르판에 황토 마감재를 2 + 0.5 mm 두께로 흙손으로 바르고 윗면을 평탄하게 마무리하여 샘플을 제작한다. 완전히 경화가 일어난 후에 Instron사의 UTM을 이용하여 부착 강도를 측정하였다.
- 본 연구에서 사용된 건축마감재로서 사용되는 황토 입자는 270 um이고 약알칼리성이며 주변의 습도에 따라 황토 자체가 습도를 흡. 탈착하여 주변의 습도를 조절할 수 있고 온도 조력을 가지는 황토를 사용하였다.
- 5회ul로 하였다. 포름알데히드는 2.4-DNPH 카트리지, VOCs는 Tenax~TA 튜브를 이용하여 샘플링하였다. 샘플링 조건은 Table 4와 같다.
- 황토마감재의 배합비는 황토, 접착제, 무기질 충진제, 물, 경화제의 비율을 중량비로 하여 Table 2와 같이 배합하여 샘플을 제작하였다.
이론/모형
- 내잔 갈림성 시험은 KS F 4001의 규정에 적합한 제품으로 표면에 붙은 더러움, 부착물 등을 와이어브러시 .천 등으로 제거하고, 7일 동안 양생 실에서 양생한 밑판에 황토마감재를 2 ±0.
- 부착강도 시험은 KS F 4715에 따라 실시하였다. 모르타르 70 X 70 X 20 mm의 모르타르판에 황토 마감재를 2 + 0.
성능/효과
- 0548 mg/m2h 나왔고 친환경 건축자재단체 품질인증에서 포름알데히드와 TVOC 등급은 최우수 등급이었다. 개별 VOCs는 주로 톨루엔, 에틸벤젠, 자일런!, 스타일렌 등이 방산되었고 그 중에서도 톨루엔이 가장 많이 방산되었으며 Known VOCs보다 Unknown VOCs가 대량으로 방산되었다(Table 9).
- 922로 한국건자재시험연구원의 기준에 의한 최우수 등급이었고 방사에너지(X 102 W/m2) D는 372이었다. D의 VOCs 와 포름알데히드 방산량은 친환경 건축자재 단체품질 인증에서 최우수등급으로 측정되었다. Known VOCs에서 주로 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스티렌등이 방산되었고 Known VOCs보다 Unknown VOCs 가 훨씬 많이 방산하는 것을 알 수 있었다.
- D의 VOCs 와 포름알데히드 방산량은 친환경 건축자재 단체품질 인증에서 최우수등급으로 측정되었다. Known VOCs에서 주로 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스티렌등이 방산되었고 Known VOCs보다 Unknown VOCs 가 훨씬 많이 방산하는 것을 알 수 있었다. 샘플 D 는 KS에서 제시하는 품질 기준을 만족할 뿐만 아니라 친환경적인 측면에서 유해물질이 거의 없는 수준이고 우리 몸에 이로운 원적외선과 방사에너지 부분도 우수하여 황토마감재로 적합하다고 사료되었다.
- 반면 샘플C, D의 경우는 내잔 갈림 테스트에서 크랙 발생도 없었고 부착강도 데스트에서 내외장 바름재의 기준을 넘는 강도를 보였고, 또한 점도가 낮은 샘플A, B에 비해 작업성이 우수하였다. 내장용 황토바름재로 적절한 샘플D의 원적외선 방산 실험 결과 원적외선 방사율은 0.922로 한국건자재시험연구원의 기준에 의한 최우수 등급이었고 방사에너지(X 102 W/m2) D는 372이었다. D의 VOCs 와 포름알데히드 방산량은 친환경 건축자재 단체품질 인증에서 최우수등급으로 측정되었다.
- B의 경우에는 내 잔 갈림성 실험에서 크랙 발생하였고, 부착강도 실험에서는 KS 4715에서 규정하는 부착강도 4 N/mm?의 기 준을만족시키지 못하여 황토마감재로 사용하기에 부적절하였다. 반면 샘플C, D의 경우는 내잔 갈림 테스트에서 크랙 발생도 없었고 부착강도 데스트에서 내외장 바름재의 기준을 넘는 강도를 보였고, 또한 점도가 낮은 샘플A, B에 비해 작업성이 우수하였다. 내장용 황토바름재로 적절한 샘플D의 원적외선 방산 실험 결과 원적외선 방사율은 0.
- Known VOCs에서 주로 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스티렌등이 방산되었고 Known VOCs보다 Unknown VOCs 가 훨씬 많이 방산하는 것을 알 수 있었다. 샘플 D 는 KS에서 제시하는 품질 기준을 만족할 뿐만 아니라 친환경적인 측면에서 유해물질이 거의 없는 수준이고 우리 몸에 이로운 원적외선과 방사에너지 부분도 우수하여 황토마감재로 적합하다고 사료되었다.
- 수성접착제를 사용하였기 때문에 접착제의 포름알데히드 방산은 0.0013 mg/m%였고 TVOC는: 0.0548 mg/m2h 나왔고 친환경 건축자재단체 품질인증에서 포름알데히드와 TVOC 등급은 최우수 등급이었다. 개별 VOCs는 주로 톨루엔, 에틸벤젠, 자일런!, 스타일렌 등이 방산되었고 그 중에서도 톨루엔이 가장 많이 방산되었으며 Known VOCs보다 Unknown VOCs가 대량으로 방산되었다(Table 9).
- 샘플 A 점도가 너무 높아 황토 마감재 시공에 있어 작업성의 문제로 실제 적용에 어려울 것으로 예상된다. 점도로 작업성을 판단할 때 물의 비율 1.3과 1.6이 우수하였다.
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