미세 다공질 광물과 아미드계 분해제의 적용을 통한 건축자재의 습도 조절과 폼알데히드 분해 성능 특성 평가 Micro Porous Clay Mineral Absorption / Desorption Moisture-Proof Performance of The Atmospheric Humidity and Decomposing The Polyamide Adsorption Performance Characterization of Formaldehyde원문보기
The recent rising living standards, environment-friendly, well-being and health aspects of life in the basic gratification, as well as the desire for a pleasant environment emotionally environmentally friendly way of external space or industrial interest in the indoor environment, the manifestation....
The recent rising living standards, environment-friendly, well-being and health aspects of life in the basic gratification, as well as the desire for a pleasant environment emotionally environmentally friendly way of external space or industrial interest in the indoor environment, the manifestation. In particular, the biggest problem of the indoor environment has been emerged as a Sick House Syndrome indoor space that is provided to the building materials, and the impact on the domestic and the indoor environment, and clean the house in a health standards are specified as laws. The performance rating and the various materials to create environmentally-friendly standards for building materials. The more detail, Porous clay material, toxic substances released by applying the high humidity and the water itself, and to absorb the moisture, if the emissions, without a separate device, to maintain a comfortable indoor environment and at the same time, one of the causes of Sick House Syndrome breaking down harmful substances to absorb a comfortable indoor environment to maintain an environmentally-friendly building interior material studies. It is aimed at the development to multi-functional high performance eco-friendly construction materials, rather than through one feature performance, identify key features for national and international eco-friendly building materials can exert Water Vapour Adsorption raw, decomposed materials for the application and selection.
The recent rising living standards, environment-friendly, well-being and health aspects of life in the basic gratification, as well as the desire for a pleasant environment emotionally environmentally friendly way of external space or industrial interest in the indoor environment, the manifestation. In particular, the biggest problem of the indoor environment has been emerged as a Sick House Syndrome indoor space that is provided to the building materials, and the impact on the domestic and the indoor environment, and clean the house in a health standards are specified as laws. The performance rating and the various materials to create environmentally-friendly standards for building materials. The more detail, Porous clay material, toxic substances released by applying the high humidity and the water itself, and to absorb the moisture, if the emissions, without a separate device, to maintain a comfortable indoor environment and at the same time, one of the causes of Sick House Syndrome breaking down harmful substances to absorb a comfortable indoor environment to maintain an environmentally-friendly building interior material studies. It is aimed at the development to multi-functional high performance eco-friendly construction materials, rather than through one feature performance, identify key features for national and international eco-friendly building materials can exert Water Vapour Adsorption raw, decomposed materials for the application and selection.
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문제 정의
본 연구에서는 대기중의 수분 흡방습 성능의 발휘를 위하여 미세기공 점토광물과 폼알데히드의 흡착 및 분해성능에 대한 실험을 진행하였으며, 그 결과 Table 4.의 측정결과 활성백토가 유해물질 분해성능이 가장 우수하였다.
본 연구에서는 현재 국내·외에서 가장 많이 사용되고 있는 친환경 기능성 내장재 중에 형태는 판상(보드) 마감재 형상으로 천장 마감재, 벽 마감재, 타일 마감재 등의 내장재에 대한 흡습/방습 성능과 유해물질 분해 성능 평가를 진행하였다.
제안 방법
(1) 국내의 기능성 친환경 건축 내장재 평가 및 관리기준으로 ISO24353 <흡·방습 건자재의 성능평가>와 ISO 16000-23, 24 을 통하여 국내·외 친환경 건축내장재에 대한 성능 평가를 진행하였다.
기초 실험 및 원료 선정 평가를 통해 선정된 미세다공질 점토광물과 흡착/분해제의 함량을 동시 적용하여 최적 성능 발휘에 대한 성능 평가를 진행하였다. 흡착/분해제의 함량은 1~3% 범위에서 함량을 변경하였으며, 미세다공질 점토광물은 1~5% 범위에서 함량 변경 시험을 진행하였다.
본 연구는 흡습, 방습을 일으키는 점토광물과 폼알데히드 분해물질로 실험 인자를 설정하였으며, 배합 함량은 0.1~5wt% 범위에서 실험을 진행하였으며, 실험항목으로는 비표면적, 수분 흡습·방습량, 폼알데히드 감소량의 3수준으로 실험을 검토하였다.
본 연구에서는 국내·외 친환경 건축자재에 대한 성능 분석 및 평가를 통해 성능을 검증하였으며, Amide계 흡착제를 이용하여 실내 공기 중에 인체에 가장 영향을 많이 주는 폼알데히드에 대한 흡착·분해 성능 보유 및 미세 다공질 점토 광물을 통해 실내 습도를 조절할 수 있는 기능성 원료 및 기능성 물질에 대한 성능 평가를 통해 폼알데히드 저감 성능을 확인하였다.
본 연구에서는 미세기공의 역할을 하기 위해 Macropore (>50㎚), Micropore(<2㎚), Mesopore 구조를 가진 물질을 적절하게 적용하여 최적 성능이 발휘될 수 있도록 최적 원료의 크기를 선정하여 적용하였다.
본 연구의 연구 방법 및 진행은 기존 국내·외 친환경 기능성 건축 내외장재에 대한 성능 평가 및 분석 진행을 통하였으며, 청정건강 주택 건설기준5)의 친환경 건축자재 관리기준인 ISO243536)의 흡·방습 건자재의 성능평가와 ISO16000-23, 247) 흡착 건자재의 성능평가를 통해 친환경 건축내장재 성능 평가를 진행하였다[1~4].
양생시의 상대습도는 각 습도조건에 대하여 ±2%로 제어하여 측정하며, 항온조에서 습도 변화에 대한 결과를 통해 시험을 진행한다.
주요 원료의 성분 및 종류로는 화산재나 화산암 등의 열수 작용에 의해 변성된 광물로서 결정상은 Montmorillonite, Clinoptilolite, Anorthite로서 천연광물에 비해 비표면적(B.E.T)에 대한 분석을 진행하였으며, Table. 3과 같이 측정결과 활성백토가 비표면(B.
쾌적한 실내 환경을 조성하고자 현재 판매되고 있는 친환경 건축내장재에 대한 성능 평가와 분석을 실시하였고, 기존의 친환경 기능성 건축내장재는 점토광물 적용을 통해 물리적 흡습/방습성능을 구현한 제품보다 본 연구에서 미세다공질의 점토광물과 Amid계 분해제 적용을 통하여포름알데히드 흡착/분해와 실내 습도를 조절하는 건축 내장재인 타일류 및 천장재에 적용 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
기초 실험 및 원료 선정 평가를 통해 선정된 미세다공질 점토광물과 흡착/분해제의 함량을 동시 적용하여 최적 성능 발휘에 대한 성능 평가를 진행하였다. 흡착/분해제의 함량은 1~3% 범위에서 함량을 변경하였으며, 미세다공질 점토광물은 1~5% 범위에서 함량 변경 시험을 진행하였다. 함량 조절 시험결과는 Table.
대상 데이터
국내·외 친환경 건축내장재에 대하여 성분 분석결과 흡·방습에 영향을 주는 주원료 분석을 진행한 결과 주요 원료는 Fig. 7과 같이 미세기공을 가진 알로펜 성분의 미세다공질 점토광물로 구성되어 있다.
본 실험에 사용된 조습용 재료로는 활성백토, 황산암모늄, 제오라이트, 산성백토, 활성백토를 사용하였으며, 폼알데히드 분해제인 수용성 유기 아미드계 수지는 고형분 23~26%, pH 7인 원료를 사용하였다[8].
흡습·방습 성능을 위해 주요 원료 선정을 진행하였다[1].
이론/모형
본 연구에서는 현재 국내·외에서 가장 많이 사용되고 있는 친환경 기능성 내장재 중에 형태는 판상(보드) 마감재 형상으로 천장 마감재, 벽 마감재, 타일 마감재 등의 내장재에 대한 흡습/방습 성능과 유해물질 분해 성능 평가를 진행하였다. 시험방법 및 기준은 청정건강주택 건설기준에 의해 평가를 진행하였으며, 평가 결과는 Table. 2와 같이 측정되었다.
성능/효과
(2) 본 연구에서 흡습/방습을 위해 적용된 미세다공질 점토광물인 활성백토는 기존에 적용되던 알로펜, 제오라이트 등의 점토광물에 비해 비표면적(B.E.T)이 50~100%이상 넓어 대기 중의 수분을 흡습/방습 성능이 우수하여 천장재, 마감 내장재에 적용 시 우수한 특성을 발휘하였다.
(3) 기존의 연구 및 친환경 건축내장재와 넓은 비표면적에 의해 흡습/방습과 포름알데히드 흡착 성능을 발휘하고 흡착된 포름알데히드를 Amide계 분해제와 화학적 반응을 통해 반응하여 기존 제품에 비해 분해속도가 30%이상 빠르게 분해되며, 흡착/분해 성능은 20%이상 높게 측정되었다.
(4) 본 연구에서의 미세다공질 점토광물과 Amide계 분해제 함량 조절을 통해 타일 마감재에 적용 결과 흡습/방습 65.3g/㎡, 흡착/분해 65.6%로 청정건강주택 건설기준의 관리기준을 만족하였다.
T)에 대한 분석을 진행하였으며, Table. 3과 같이 측정결과 활성백토가 비표면(B.E.T)이 가장 크며 흡습/방습 성능이 가장 우수한 다공질 광물로 측정되었다. 결론으로 점토광물의 표면에 개기공이 많이 존재할수록 수분의 흡습, 방습효과가 큰 것을 알 수 있다[2].
T)이 가장 크며 흡습/방습 성능이 가장 우수한 다공질 광물로 측정되었다. 결론으로 점토광물의 표면에 개기공이 많이 존재할수록 수분의 흡습, 방습효과가 큰 것을 알 수 있다[2].
흡착/분해제와 다공질 점토광물을 적용한 처방 결과 흡착/분해제의 함량은 1% 범위에서도 효과가 큰 것으로 시험결과 알 수 있었으며, 다공질 점토광물의 함량은 1~3% 함량 범위에서 흡착/분해성능이 우수함을 Table. 7에서 알 수 있었다.
후속연구
본 연구에서 평가한 국내·외 친환경 기능성 건축내장재에 대한 성능 평가 결과 일부 건축내장재에서 청정건강주택 건설기준을 만족하지 못하고 있다. 향후 기초 실험 결과를 통해 건축내장재 적용을 통해 실내 공기질에 대한 장기 안정성 평가를 진행하고자 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
van der walls Force 에너지의 특징은?
보다 자세한 흡습·방습 메커니즘은 미세기공이 많은 점토 및 광물의 표면에서 대기 중의 분자나 원자들은 물리흡착으로 표면과 흡착질 사이에 van der walls Force가 상호 작용된다. 이 상호 작용은 장거리지만 약하며, 분자가 물리 흡착될 때 내놓는 에너지는 응축 엔탈피와 같은 크기 정도이다. 이 에너지는 격자의 진동 에너지로 흡수된 다음 열로서 발산되며 울퉁불퉁한 표면 위로 튀던 분자는 그 운동 에너지를 잃고 표면에 들러붙게 된다[7~9].
새집증후군을 저감하기 위한 방안은?
반면 주요 선진국에서는 이미 오래전부터 실내의 건축자재 및 실내의 오염물질이 거주자에 미치는 영향을 연구하였으며, 또한 각종 자재에서 방출되는 오염물질에 대한 규정 및 규제를 하고 있다[4~6]. 최근에는 국내에서도 새집증후군을 저감하기 위한 방안으로 건축자재에서 방출되는 유기화합물 및 폼알데히드 등의 방산량이 적은 친환경 건축자재의 적용을 우선적으로 고려하고 있고, 또한 단순히 건축자재에서의 오염물질 저방출 측면 뿐만 아니라, 실내의 습도를 적절하게 조절할 수 있는 흡·방습 성능이나 유해화학물질을 흡착, 분해하는 기능성 건축자재의 개발 및 성능 기준을 적용하고 있다[1]
사람이 쾌적하게 느끼는 상대습도는?
주거형태가 고밀화로 되어가면서 실내의 욕실, 조리기구 등에서 발생하는 습기가 실내에 영향을 미친다. 사람이 쾌적하게 느끼는 상대습도는 40~70%정도이며, 건조 시에는 바이러스의 활동과 피부, 호흡기에 영향을 준다[1~6]. 실내의 대기 중 습도를 조절할 수 있는 흡습·방습의 원리는 건축자재의 미세 기공을 통하여 고습 시 수분을 흡습하였다가 건조 시 수분을 방출하여 실내의 습도를 일정하게 유지시켜주는 비교적 간단한 원리로 작용하며, Fig.
참고문헌 (11)
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Kim Sun-Sook, Yeo Myoung-Souk, Kim Kwang-Woo, Numerical Analysis of the Indoor Air Quality and VOC Emission from Building Materials with the Temperature Variation, Journal of the architectural institute of Korea planning & design, Vol. 24, No.3, 2008, pp.233-241
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Kim Hoon, Tanabe Shin-ichi, Ariga Takao, Mochida Keigo, Performance Test Method for Evaluating the Reduction of Formaldehyde Concentration by Sorptive Building Materials with 20L Small Chamber System - Performance Test of Sorptive Materials For Formaldehyde, Journal of the architectural institute of Korea planning & design, Vol. 2009-10, 2009, pp.697-701
Yun-Gyu Lee, A Study on the Sorptive Performance Test of VOCs and HCHO for Building Materials using Small Chamber Systems, The Journal of Odor and Indoor Environment, Vol. 5, No.3, 2008, pp.185-195
Yun-Deok Kim, Yun-Gyu Lee, A Study on the Emission Characteristics of Gaseous Organic Contaminants from Building Materials and Newly Constructed Apartments, Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 18, No.7, 2006, pp.563-570
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The Ministry of the environment, Building materials pollutant emission test methods, 2007, pp.5-27
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