[논문]닥나무로 제조된 세라믹를 이용한 기능성 한지벽지의 개발

오승원; 박성철; 주용찬

문제 정의

광학적성질을 측정하여 한지가 건축 재료로서 이용되는데 기초 자료를 제공하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 전통소재인 한지를 건축재료의 마감재인 벽지로서 활용하고자한지의 원료인 닥나무 인피섬유 이외 폐기물로 다뤄져왔던 닥나무의 목질부를 활용하여 다양한 조건에서 탄소계 닥나무 세라믹을 제조하여 닥나무 펄프에 첨가하여 닥펄프와 세라믹이 가지는 다양한 특성을 이용한 기능성 한지벽지를 제조하고 물리 . 광학적성질을 측정하여 한지가 건축 재료로서 이용되는데 기초 자료를 제공하고자 하였다.
본 연구는 우리나라의 전통문화인 한지의 다양한 용도를 개발하고, 인피섬유를 주원료로 하는 한지의 특성상 폐기되어져 왔던 닥나무 목질부의 이용하여 기능성 재료인 세라믹의 제조 및 한지벽지 에 이용되는데 기초 자료를 제공하고자 하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다.

제안 방법

균일한 한지를 제조하기 위해 수분산성과 점착성을 고려하여 PAM (polyacrylamide) 수용액을 0.01%를 첨가하였고 ISO 5269/1에 의거하여 평량 100 g/nf의 수초지를 제조하였고, 일반적인 한지의 건조방법과 동일하게 열판에서 건조하였다.
닥나무 목질부의 톱밥는 limn 이하로 선별하고 분말 페놀수지(코오롱 유화(주), KNB-100PL)와 혼합하여 보드를 제조하여 액상 페놀수지(코오롱 유화(주), KPD-L777) 에 함침하였다. 수지함침율과 탄화온도를 각각 40-70%, 600-l, 200℃로 하여 세라믹을 제조하였고 실험목적에 따라 120mesh 이하 크기로 분쇄하였다.
함침하였다. 수지함침율과 탄화온도를 각각 40-70%, 600-l, 200℃로 하여 세라믹을 제조하였고 실험목적에 따라 120mesh 이하 크기로 분쇄하였다.
수초지를 제조하기 앞서 닥펄프는 태국산 표백 닥펄프를 칼비터 (knife beater)로 충분히 고해하여 사용한 후 닥나무 세라믹 분말을 닥펄프의 건조 중량비 10%를 첨가하였다. 적정 첨가량을 구명하기 위해 수지 함침율 50%, 탄화온도 600℃ 의 닥나무 세라믹 분말을 닥펄프 건조 중량비에 따라 0, 5, 10, 15% 첨가하였다.
적정 첨가량을 구명하기 위해 수지 함침율 50%, 탄화온도 600℃ 의 닥나무 세라믹 분말을 닥펄프 건조 중량비에 따라 0, 5, 10, 15% 첨가하였다.
제조된 수초지는 항온항습실(23.0±1.0℃, 상대습도 50.0±2.0%)에서 24시간 이상의 조습과정을 거친 후 TAPPI Test Methods에 의거 백색도, 평량, 밀도, 열단장, 인열지수, 파열지수, 내절도 및 투기도를 측정하였다. 한지벽지로서의 활용을 위해 필요한 일광견뢰도, 마찰견뢰도, 습윤인장강도, 은폐성은 한국생활환경시험연구원(KS M 7305)에 의뢰하여 측정하였다.

대상 데이터

인피부를 제거한 목질부만을 사용하였다. 닥나무 목질부를 세라믹화 후에는 한지 초지 시 내첨하기 위해 입자 크기는 120mesh 이하의 분말상을 이용하였고, 펄프는태국산 표백 닥펄프를 사용하였다.
세라믹 제조에 사용된 닥나무(Broussonetia kazinoki Sie)는 전북 완주군에서 재배한것으로 인피부를 제거한 목질부만을 사용하였다. 닥나무 목질부를 세라믹화 후에는 한지 초지 시 내첨하기 위해 입자 크기는 120mesh 이하의 분말상을 이용하였고, 펄프는태국산 표백 닥펄프를 사용하였다.

이론/모형

0%)에서 24시간 이상의 조습과정을 거친 후 TAPPI Test Methods에 의거 백색도, 평량, 밀도, 열단장, 인열지수, 파열지수, 내절도 및 투기도를 측정하였다. 한지벽지로서의 활용을 위해 필요한 일광견뢰도, 마찰견뢰도, 습윤인장강도, 은폐성은 한국생활환경시험연구원(KS M 7305)에 의뢰하여 측정하였다.

성능/효과

따라서 폐기성 닥나무 목질부를 활용하여 세라믹을 제조 및 한지벽지에 이용함으로서 닥나무 목질부의 다양한 활용도 개발과 양호한 품질의 한지벽지를 제조하는데 충분한 가능성을 확인하였다.
수지함침율에 따른 닥나무 세라믹을 이용한 수초지의 물성측정 결과 탈수과정에서 첨가한 세라믹이 계외로 빠져나가거나 건조과정에서 열판에 묻어남으로 전반적으로 낮은 평량을 형성하였는데, 섬유와 세라믹과의 자체적인 결합력이 없어 혼합과정에서 믹서로 섬유에 최대한 결합할 수 있도록 하였으나 일정부분 세라믹의 손실은 필연적으로서 이들의 영향으로 밀도에서도 닥섬유 간의 결합을 세라믹이 저해하여 낮은 밀도 값을 나타내었다. 열단장, 인열 .
제조된 닥나무 세라믹을 첨가한 수초지는 세라믹 제조 시의 수지함침율, 탄화온도와세라믹의 첨가량에 따라 전반적인 물리적 성질은 감소하였으나 투기도의 경우에서는세라믹이 닥섬유의 섬유결합을 저해하여 크게 증가하였다. 한편, 한지벽지로서의 품질은 습윤인장강도, 일광견뢰도, 습윤 마찰견뢰도, 은폐성 등은 KS 규격을 만족시켰으나건조 마찰견뢰도는 규격에 미달되어 이에 대한 보완이 요구되었다.
탄화온도를 달리하여 제조한 닥나무 세라믹을 투입한 수초지의 평량은 무첨가 수초지보다 낮았고, 세라믹의 제조 시 탄화온도가 상승함에 따라서도 약간 감소하였다. 이는탄화온도가 상승할수록 세라믹에 유리질 탄소가 많이 잔존하여 결국 섬유간에 세라믹의 정착이 불량함에 기인한 것으로 여겨진다.

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