KR100194902B1 - 석재의 가공방법 - Google Patents

Abstract

각종 건축자재 또는 각종 생활용품용 석재에 유약을 도포한후 소성가공함으로써, 이들 석재의 물성 및 표면의 색감과 질감을 향상시키는 방법을 제공한다.

이 방법은, 석재를 준비하는 단계와, 이 석재의 표면에 전사지를 부분 또는 전면에 걸쳐 부착하는 단계와, 석재를 3내지 10시간 동안 500 내지 1,300℃에서 가열하는 단계와, 가열된 석재를 공기중에 방치하여 서서히 냉각하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와같이 가공된 석재는, 건축용 내, 외장재, 각종 생활용품 등에 이용할 수 있다.

Description

석제의 가공방법

본 발명은 석재(石材)의 가공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각종 건축자재 또는 각종 생활용품 석재의 물성 및 표면의 색감과 질감을 향상시킬 수 있는 석재의 가공방법에 관한 것이다.

종래에, 예를 들어 건축용 내, 외장재로서 사용디는 석재로서 일반적으로 사용되고 있는 것으로 대리석을 들 수 있다. 이러한 대리석은 수입된 석재와 국내에서 채석된 석재가 사용되고 있으나, 수입된 석재는 화려한 질감과 색채를 보유하고 있는 것에 비하여 국내에서 생산되는 대리석은 수입석재에서와 같은 다양한 색상 및 질감을 나타내지 못하고 있는 실정이기 때문에, 값비싼 수입석재와 고급건축용 재료로서 사용되고 있는 반면, 국내에서 채석된 석재는 질이 매우 떨어지는 것으로 여겨지고 있다.

한편, 일반적으로 국내에서 채석된 석재는 절단공정에 이은 연마가공 등의 기계적인 가공만을 거친 두 바로 건축자래로서 활용되고 있는 형편이어서, 건축물이 외벽 등의 모르타르에 이들 석재를 부착시킨 뒤, 수년의 시간이 지나면 공기중의 산소에 의해 자연산화됨으로써, 쉽게 변색되어 버리는 단점이 있었다.

또한, 채석장에서 일단 채석된 뒤에는, 기계톱 등에 의해 단면이 거친 상태로 되어 있어서, 그 표면을 기계적으로 가공하려면 수차례에 걸친 연마공정을 거쳐야만 거울며에 가까운 상태로 되기 때문에, 그 연마가공에 대단한 노력이 들어 가공비용이 매우 고가로 된다는 단점이 있을 뿐 아니라, 연마과정에서 발생하는 돌가루와 환경오염문제를 일으킨다는 단점도 있었다.

이러한 문제점을 회피하기 위하여 석재의 표면에 열을 가하여 자연석의 울통불퉁한 질감을 부여하는 방법도 행해지고 있으나, 이 역시 공기중에서 산화된다고 하는 문제는 마찬가지로 가지고 있는 것이며, 이 방법은 상기의 문제점을 단순히 회피하는 측면에서의 효과를 가질 뿐이지, 이를 적극적으로 개선할 수있는 방법은 되지 못하였던 것이다.

본 발명자는 이러한 문제점을 예의 주시하여 연구를 거듭한 결과, 본 발명을 행하기에 이른 것이며, 본 발명의 목적은 국내에서 채취된 석재일 지라도 다양한 표면질감 및 색상을 구현할 수 있으며, 공기중에서 산화될 염려가 없고 수차례에 걸친 연마가공이 필요없이 매끄러운 광택을 구현할 수 있는 석재의 가공방법을 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시형태에서는, 석재를 준비하는 단계와, 이 석재의 표면에 전사지를 부분 또는 전면에 걸쳐 인위적으로 부착하는 단계와, 석재를 3 내지 10시간 동안 500내지 1,300℃에서 가열하는 단계와, 가열된 석재를 공기중에 방치하여 서서히 냉각하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 석재의 가공방법이 제공된다.

본 발명의 제2실시형태에서는, 석재를 준비하는 단계와, 이 석재의 표면에 전사지를 부분 또는 전면에 걸쳐 인위적으로 부착하는 단계와, 석재를 3내지 10시간 동안 500내지 1,300℃에서 1차 가열하는 단계와, 가열된 석재를 공기중에 방치하여 서서히 냉각하는 단계와 200내지 300℃에서 2차 가열하는 단계와, 유약을 분무하여 도포하는 단계와, 석재를 3 내지 10시간 동안 500내지 1,300℃에서 3차 가열하는 단계와, 석재를 공기중에 방치하여 서서히 냉각하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 석재의 가공방법이 제공된다.

본 발명의 제3실시형태에서는, 석재를 준비하는 단계와, 석재를 200내지 300℃에서 1차 가열하는 단계와, 유약을 분무하여 도포하는 단계와, 석재를 3 내지 10시간 동안 500내지 1,300℃에서 2차 가열하는 단계와, 석재를 공기중에 방치하여 서서히 냉각하는 단계와, 석재의 표면에 전사지를 부분 또는 전면에 걸쳐 인위적으로 부착하는 단계와, 석재를 3내지 10시간 동안 500내지 1,300℃에서 3차 가열하는 단계와, 석재를 공기중에 방치하여 서서히 냉각하는 단계를 구성되는 것을 특징으로 하는 석재의 가공방법이 제공된다.

본 발명의 가공방법에 있어서, 유약도포전의 가열온도로서는 1내지 3시간 동안 300내지 300℃의 온도로 가열하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 유약도포후의 석재는, 3 내지 10시간 동안 500내지 1,300℃, 바람직하게는 4 내지 6시간 동안 800내지 1,150℃의 조건하에서 가열된 후에 냉각된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 이하에서 기술한다.

본 발명에 따른 석재의 가공방법이 적용될 수 있는 석재의 종류로서는, 화강암(대리석), 오석, 주석, 장석 및 화산석 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명의 가공방법에 의해 제조된 석재는 건축용 외장재 뿐만 아니라, 가정용 가재, 예를 들면 돌침대용 석재, 조리용 돌구이판용 석재, 주방용자재 등에 사용할 수 있다.

이하에서는, 건축용 외장재로서 사용되는 화강암을 예로 들어 설명한다.

종래의 건축용 외장재로서 사용되는 석재는 통상 채석장에서 채취된 화강암을 가로 170㎝, 세로 70㎝, 두께 3㎝ 정도의 크기로서 기계톱을 사용하여 절단한다.

이와 같이 절단식 석재의 표면(건축물 외벽에 접착되는 반대쪽 표면)은 기계톱에 의한 절단의 결과로 매우 거칠게 되어 있다. 따라서 종래에는 이와 같은 거친면을 매끄럽게 가공하기 위하여 3 내지 4회에 걸쳐 연마가공을 반복적으로 행해야만 했다.

그러나, 본 발명에 따른 석재으 가공방법에 의하면, 석재의 표면에 유약을 도포하고 고온에서 가열한 후 냉각시킴으로써, 유약이 석재의 표면에 정착되어 마치 도자기와 같이 매끄러운 면이 형성되도록 하는 것이다. 또한 석재의 사용용도에 따라 표면에 전사가공을 실시하여 보다 다양한 문양과 색채를 가지는 석재를 만들 수 있다.

이러한 석재이 가공방법에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 일정 크기로 절단된 석재를 세정수로 세척하여 준비한다.

다음에, 200내지 300℃의 온도에서 1내지 3시간 동안 예비가열을 실시한다. 이러한 예비가열은, 다음 단계에서 석재에 도포될 유약이 석재에 유용하게 흡착할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이와 같은 예비가열 후에, 석재의 표면, 즉 건축물의 외부에 부착하였을 때 드러나는 표면 및 옆면에 분무 등에 의해 유약을 도포한다. 상기 유약은 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상 도자기 등에 사용되는 것을 이용한다. 이 유약은 도포된 후 가열에 의해 석재가 소성되었을 때, 석재의 표면을 매끄럽게 함과 동시에, 유약의 재료나 종류에 다라 다양한 색상이 나타나도록 한다.

상기 유약이 도포된 석재는 500내지 1,300℃의 온도에서 3내지 10시간 동안, 바람직하게는 800내지 1,150℃의 온도에서 4내지 6시간 동안 가열된다.

이 온도보다 낮을 경우에는 충분한 소성효과가 발현되지 않으며, 이 온도보다 높을 경우에는 석재에 균열이 생기거나 용융되어 버린다.

또한, 석재를 가열함으로써, 석재 내의 결정수가 방출되므로, 석재의 수분흡착력을 양호하게 함과 동시에, 석재결정 내의 불순물 등을 제거할 수 있다.

이와 같이 석재를 가열하면 석재의 표면에 도포된 유약이 정착되어, 질감이 매끄럽게 되며, 유약에 포함된 재료에 따른 고유의 색상이 발현되다.

따라서, 종래에서와 같이 석재를 단순히 연마하는 등의 물리적이고 기계적인 가공시에 나타났던 석재의 산화현상 등을 방지할 수 있으며, 다단계의 연마에 의해서만 가능했던 광택을 발현할 수 있게 된다.

그 후에, 가열된 석재를 공기중에 방치하여 서서히 자연냉각시킨다. 물론 인위적으로 냉각시킬 수도 있으나, 인공냉각은 석재이 물성을 열화시킬 우려가 있으므로, 바람직한 것은 아니다.

또한, 상기 실시예에서는 화강암의 표면에 색상을 가진 유약을 도포하고 가열함으로써, 단순히 색상을 구현하고, 표면에 광택효과를 나타나게 한것이지만, 다양한 문양과 색채를 부여하기 위하여 석재의 표면에 전사가공을 실시한다.

이와 같은 전사가공은 석재의 표면에 부분적으로 혹은 전면에 걸쳐 통상의 각종 문양과 색채를 가진 전사지(轉寫紙)를 부착시킨 후에, 석재를 다시 500내지 1,300℃온도에서 3내지 10시간 동안 가열하고 공기중에서 서서히 냉각시킴으로써, 제품의 특성에 맞도록 다양한 무늬를 나타나게 할 수 있다.

또한, 필요에 따라 다시 상기와 같은 예비가열과 유약도포 및 가열, 냉각단계를 반복으로 실시하는 것도 가능하다.

이러한 전사는 유약을 도포한 후에 전사지를 부착하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이것과 다른 공정에 의해 실시하여도 좋다.

즉, 먼저 먼사지를 부착하고 유약을 도포하는 경우에는, 우선 석재의 표면에 전사지를 부착한 후 500내지 1,300℃온도에서 3내지 10시간 동안 가열하고, 이 가열된 석재를 공기준에 방치하여 자연냉각시킨다.

그 후, 다시 석재를 200내지 300℃온도에서 1내지 3시간 동안 예비가열한 후, 유약을 분무등에 의하여 도포하고, 다시 석재를 500내지 1,300℃온도에서 3내지 10시간 동안 가열한 후 공기중에 방치하여 자연냉각시키는 방식으로 석재를 가공할 수 있다.

이 경우에도, 상기 예비가열과 유약도포및 가열, 냉각단계를 반복하여 실시할 수 있다. 한편, 상술한 실시예와 달리 석재의 표면에 전사지를 부착한 후에, 상기와 같은 방식으로 가열과 냉각하는 것만으로도 전사가공이 실시된 석재를 제공할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 종래의 건축용 석재 등에서 기대할 수 없었던 다양한 효과를 발휘 할 수 있다.

즉, 단순하지만 시간과 비용이 많이 소요되는 연마가공을 행할 필요가 없으며, 다양한 색상과 질감 및 무늬를 가진 석재를 대량으로 싼 값에 가공할 수 있다. 따라서, 이에 따른 수입대체효과를 크게 기대할 수있다.

그리고, 종래에 연마가공에 따른 돌가루 등의 환경오염물질의 배출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 종래의 석재에서 나타났었던 산화에 의하 변색등의 문제점도 간단히 해결될 수 있다는 다양한 효과를 가진다.

비록 본 발명은 예시적인 목적으로 상기 실시에를 들어 기술되었으나, 첨부된 특허청구의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서의 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 있어 자명한 사실이다.

Claims (3)

1. 석재를 준비하는 단계와, 이 석재의 표면에 전사지를 부분 또는 전면에 걸쳐 인위적으로 부착하는 단계와, 석재를 3 내지 10시간 동안 500내지 1,300℃에서 가열하는 단계와, 가열된 석재를 공기중에 방치하여 서서히 냉각하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 석재의 가공방법.
2. 석재를 준비하는 단계와, 이 석재의 표면에 전사지를 부분 또는 전면에 걸쳐 인위적으로 부착하는 단계와, 석재를 3 내지 10시간 동안 500내지 1,300℃에서 1차 가열하는 단계와, 가열된 석재를 공기중에 방치하여 서서히 냉각하는 단계와, 냉각된 석재를 1 내지 3시간 동안 200내지 300℃에서 2차 가열하는 단계와, 유약을 분무하여 도포하는 단계와, 석재를 3 내지 10시간 동안 500내지 1,300℃에서 3차 가열하는 단계와, 석재를 공기중에 방치하여 서서히 냉각하는 단계를 구성되는 것을 특징으로 하는 석재의 가공방법.
3. 석재를 준비하는 단계와, 석재를 1 내지 3시간 동안 200내지 300℃에서 1차 가열하는 단계와, 유약을 분무하여 도포하는 단계와, 석재를 3 내지 10시간 동안 500내지 1,300℃에서 2차 가열하는 단계와, 석재를 공기중에 방치하여 서서히 냉각하는 단계와, 석재의 표면에 전사지를 부분 또는 전면에 걸쳐 인위적으로 부착하는 단계와, 석재를 3 내지 10시간 동안 500내지 1,300℃에서 3차 가열하는 단계와, 석재를 공기중에 방치하여 서서히 냉각하는 단계를 구성되는 것을 특징으로 하는 석재의 가공방법.