<석사학위논문>
흙건축 마감을 위한 생태페인트 색상
저자: 최덕준
발행: 목포대학교 대학원 건축학과
발행년도: 2020년 2월
<목차>
제1장 서론 ·············································································································· 1
제1절 연구의 배경 및 목적 ············································································ 1
제2절 연구의 방법 및 범위 ············································································ 3
제2장 이론적 고찰 ································································································ 5
제1절 페인트의 역사 및 개요 ········································································ 5
1. 페인트의 역사 ···························································································· 5
2. 페인트의 개요 ···························································································· 6
제2절 페인트의 종류 ························································································ 9
1. 일반페인트 ·································································································· 9
2. 친환경페인트 ···························································································· 11
3. 생태페인트 ································································································ 13
제3장 생태페인트의 실험 ················································································· 15
제1절 실험 계획 ······························································································ 15
제2절 실험 인자 및 수준 ·············································································· 19
제4장 실험결과 및 분석 ··················································································· 21
제1절 안료 배합 및 안료 첨가비율에 따른 색상 변화 ·························· 21
제2절 바탕 재료 및 도장 횟수에 따른 색상 변화 ·································· 70
제3절 천연희석제 첨가에 따른 색상 변화 ················································ 76
제5장 결론 ··········································································································· 82
참고문헌 ················································································································ 84
ABSTRACT ··········································································································· 85
<국문초록>
최근에는 국내 산업의 고도화 및 환경과 건강에 대한 인식변화로 무공해, 천연 및 친환경 제품의 요구됨에 따른 기능성페인트, 친환경페인트, 생태페인트 등의 수요가 증가하고 있다. 일반페인트 사용에 있어 건조시간을 줄이고 표면의 광택 을 위하여 중금속 성분과 휘발성 유기화합물을 다량 함유하고 있으며 건조과정에 서 납 크롬등의 독성물질이 잔존하여 심각한 환경문제와 인체에 유해하다. 이러한 이유로 최근에는 천연페인트, 친환경페인트등의 명칭으로 사용되어 많은 점들이 개선되었지만, 천연페인트는 법적인 정확한 기준이나 제한이 없어 페인트제조에 사용된 재료가 천연재료가 사용된 것을 강조하지만, 천연에 대한 제한이 없어 넣지 말아야 할 재료를 넣는 다거나 반드시 인체에 무해하다고 볼 수 없으며 상업적인 제품에는 천연 원료가 일부 들어 있을 뿐 일반 페인트에 들어가는 기본 합성수지를 사용한 제품도 천연 페인트라고 판매되고 있다.
친환경페인트는 기준설정 이전 제품보다 휘발성유기화합물(VOCs)이 적게 함유된 도료만 공급·판매되도록 “도료에 대한 휘발성유기화합물 함유기준”을 정하여 일반페인트의 대체용으로 개발되어 휘발성유기화합물(VOCs)의 함유기준을 2007년 7월부터 단계적으로 강화하여, 2013. 5. 24부터는 도료의 VOCs 함유기준을 전국으로 확대하여 시행하고 있다. 대부분 사람이 친환경 페인트라 하면 해로운 화학물질이 전혀 들어있지 않는 천연의 것을 기대하지만 친환경 페인트는 해로운 물질이 전혀 없는 페인트를 말하는 것이 아니라 규정된 기준치가 일반페인트보다 훨씬 낮아 상대적으로 인체나 환경에 덜 해롭다는 것이다.
생태건축의 한 축인 흙건축의 다양한 가능성과 현대적 흙건축의 마감을 위한 여러 가지 공법과 재료가 연구되고 있는 과정에 최근에는 환경문제와 인체에 해가 되지 않는 다양한 색상을 표현할 수 있는 생태페인트의 요구가 있지만 생태 페인트의 자료가 명확하게 제시되지 않고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 천연재료를 사용해 누구나 쉽게 제조할 수 있는 생태페인트를 위해 정확한 기초 자료가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구는 일상생활에서 구하기 쉬운 천연재료를 사용해 누구나 손쉽고 단순한 기술로 저비용 비전문성으로도 만들 수 있는 페인트로 중금속 성분과 휘발성 유기화합물(VOC)이 없어 환경문제나 인체에 무해한 인간과 환경이 공존하는 생태건축 중 생태페인트의 제조와, 안료 무게변화 따른 색상변화, 도장 횟수에 따른 색상변화, 바탕재료 및 도장 횟수에 따른 질감 변화, 천연희석제 첨가시 색상 변화를 확인하여, 생태페인트의 기초자료를 제공하고자 한다.
우선 기존의 문헌을 통해 페인트의 역사와 개요, 종류, 성능을 조사하여 일반 페인트의 기초자료로 제시한 후 생태페인트의 기본재료들을 통해 정확한 제조방법을 제시한다. 다음으로 필요한 색상을 만들기 위한 안료의 적정 배합비율 및 천연 희석제를 첨가한 아마인유에 무기질안료를 혼합 시 도장 횟수에 따른 색상의 변화 실험, 바탕재료 및 도장 횟수에 따른 안료의 색상 변화를 실험하여 분석 하는 것이 본 연구의 목적이다
실험결과, 백색안료의 첨가량 변화 및 도장횟수 변화에 다른 실험에서는 2회 이상의 도장을 하여야 바탕면이 감추어지며, 안료 2% 일 경우는 3회 이상 하여야 바탕면이 감추어지며, 안료가 안료가 10%일 경우는 1회 도장만으로 바탕면이 감추어진다. 바름 횟수에 비례해서 건조 시간도 길어지며 3회 바름의 경우 7~10일이 소요된다. 백색의 농도가 높을수록 파스텔화 되어 부드럽게 착색된다. 주색이 청색인 경우는 상대적으로 건조시간이 길어지며 1회 바름의 경우 청색은 7~10일, 다른 색상은 5-7일이 소요되어 도장표면에 불순물에 오염될 위험이 증가하므로 건조기간동안 보양에 주의해야 한다
바탕재료별 생태페인트의 실험 결과는 압력다짐으로 만든 황토판넬은 하도작업 없이 상도만 한 경우는 상도의 횟수에 관계없이 황토 판넬의 흙 입자의 크기 및 광물질에 따라 색상 표현이 밝고 어둡고 등 다양하게 표현되며, 흙손 황토미장은 채가름을 하여 흙 입자가 균일하여 색상이 균일하게 나타난다. 합판은 합판 제작 시 사용된 접착제에 의해 일부분 코팅막이 형성되어 합성수지로 코팅 된 것처럼 번들거림이 발생하므로 표면을 깨끗이 연마하여 합판 제작시 사용된 접착제를 제거하여야 깨끗한 표면을 만들 수 있다. 목재의 경우는 마감만 2회 시공한 경우와 하도1회+마감1회한 경우의 표면에 나타난 안료의 착색 상태는 균일하며 석고보드면은 하도를 1차 도포후 마감재를 도색한 경우는 도장횟수가 1회 또는 2회 모두 안료의 착색 상태가 균일하게 나타난다.
아마인유 대비 안료를 10%이상 첨가한 경우는 안료가 아마인유에 완전히 용해가 되지 않아 안료의 혼합이 잘 되지 않고 균일하지 않아 채색이 고르지 않고 얼룩이 지며, 채도가 낮아져 색상이 탁해진다.
아마인유 가열시 감귤류 껍질을 아마인유 대비 20% 정도를 넣어 가열하면 감귤류 껍질에 포함되어 있는 구연산 등 이 가열과정에서 배출되어 아마인유에 혼합되면서 천연 희석재 역할을 하였음을 알 수 있다.
이러한 생태페인트의 제조와 색상변화의 특성을 활용하여 흙집을 짓고자 하는 사람들이 흙집 마감에 환경문제나 인체에 무해한 생태페인트를 사용하기를 기대한다. 향후, 흙집 마감을 위한 생태페인트의 대중화를 위해 천연안료의 재료적 특성과 다양한 페인팅 기법, 저비용, 비전문성으로 손쉽게 시공할 수 있는 시공 방법 등에 관한 심도 있는 연구가 필요할 것으로 생각된다.
<석사학위논문>
흙건축 마감을 위한 생태페인트 색상
저자: 최덕준
발행: 목포대학교 대학원 건축학과
발행년도: 2020년 2월
<목차>
제1장 서론 ·············································································································· 1
제1절 연구의 배경 및 목적 ············································································ 1
제2절 연구의 방법 및 범위 ············································································ 3
제2장 이론적 고찰 ································································································ 5
제1절 페인트의 역사 및 개요 ········································································ 5
1. 페인트의 역사 ···························································································· 5
2. 페인트의 개요 ···························································································· 6
제2절 페인트의 종류 ························································································ 9
1. 일반페인트 ·································································································· 9
2. 친환경페인트 ···························································································· 11
3. 생태페인트 ································································································ 13
제3장 생태페인트의 실험 ················································································· 15
제1절 실험 계획 ······························································································ 15
제2절 실험 인자 및 수준 ·············································································· 19
제4장 실험결과 및 분석 ··················································································· 21
제1절 안료 배합 및 안료 첨가비율에 따른 색상 변화 ·························· 21
제2절 바탕 재료 및 도장 횟수에 따른 색상 변화 ·································· 70
제3절 천연희석제 첨가에 따른 색상 변화 ················································ 76
제5장 결론 ··········································································································· 82
참고문헌 ················································································································ 84
ABSTRACT ··········································································································· 85
<국문초록>
최근에는 국내 산업의 고도화 및 환경과 건강에 대한 인식변화로 무공해, 천연 및 친환경 제품의 요구됨에 따른 기능성페인트, 친환경페인트, 생태페인트 등의 수요가 증가하고 있다. 일반페인트 사용에 있어 건조시간을 줄이고 표면의 광택 을 위하여 중금속 성분과 휘발성 유기화합물을 다량 함유하고 있으며 건조과정에 서 납 크롬등의 독성물질이 잔존하여 심각한 환경문제와 인체에 유해하다. 이러한 이유로 최근에는 천연페인트, 친환경페인트등의 명칭으로 사용되어 많은 점들이 개선되었지만, 천연페인트는 법적인 정확한 기준이나 제한이 없어 페인트제조에 사용된 재료가 천연재료가 사용된 것을 강조하지만, 천연에 대한 제한이 없어 넣지 말아야 할 재료를 넣는 다거나 반드시 인체에 무해하다고 볼 수 없으며 상업적인 제품에는 천연 원료가 일부 들어 있을 뿐 일반 페인트에 들어가는 기본 합성수지를 사용한 제품도 천연 페인트라고 판매되고 있다.
친환경페인트는 기준설정 이전 제품보다 휘발성유기화합물(VOCs)이 적게 함유된 도료만 공급·판매되도록 “도료에 대한 휘발성유기화합물 함유기준”을 정하여 일반페인트의 대체용으로 개발되어 휘발성유기화합물(VOCs)의 함유기준을 2007년 7월부터 단계적으로 강화하여, 2013. 5. 24부터는 도료의 VOCs 함유기준을 전국으로 확대하여 시행하고 있다. 대부분 사람이 친환경 페인트라 하면 해로운 화학물질이 전혀 들어있지 않는 천연의 것을 기대하지만 친환경 페인트는 해로운 물질이 전혀 없는 페인트를 말하는 것이 아니라 규정된 기준치가 일반페인트보다 훨씬 낮아 상대적으로 인체나 환경에 덜 해롭다는 것이다.
생태건축의 한 축인 흙건축의 다양한 가능성과 현대적 흙건축의 마감을 위한 여러 가지 공법과 재료가 연구되고 있는 과정에 최근에는 환경문제와 인체에 해가 되지 않는 다양한 색상을 표현할 수 있는 생태페인트의 요구가 있지만 생태 페인트의 자료가 명확하게 제시되지 않고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 천연재료를 사용해 누구나 쉽게 제조할 수 있는 생태페인트를 위해 정확한 기초 자료가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구는 일상생활에서 구하기 쉬운 천연재료를 사용해 누구나 손쉽고 단순한 기술로 저비용 비전문성으로도 만들 수 있는 페인트로 중금속 성분과 휘발성 유기화합물(VOC)이 없어 환경문제나 인체에 무해한 인간과 환경이 공존하는 생태건축 중 생태페인트의 제조와, 안료 무게변화 따른 색상변화, 도장 횟수에 따른 색상변화, 바탕재료 및 도장 횟수에 따른 질감 변화, 천연희석제 첨가시 색상 변화를 확인하여, 생태페인트의 기초자료를 제공하고자 한다.
우선 기존의 문헌을 통해 페인트의 역사와 개요, 종류, 성능을 조사하여 일반 페인트의 기초자료로 제시한 후 생태페인트의 기본재료들을 통해 정확한 제조방법을 제시한다. 다음으로 필요한 색상을 만들기 위한 안료의 적정 배합비율 및 천연 희석제를 첨가한 아마인유에 무기질안료를 혼합 시 도장 횟수에 따른 색상의 변화 실험, 바탕재료 및 도장 횟수에 따른 안료의 색상 변화를 실험하여 분석 하는 것이 본 연구의 목적이다
실험결과, 백색안료의 첨가량 변화 및 도장횟수 변화에 다른 실험에서는 2회 이상의 도장을 하여야 바탕면이 감추어지며, 안료 2% 일 경우는 3회 이상 하여야 바탕면이 감추어지며, 안료가 안료가 10%일 경우는 1회 도장만으로 바탕면이 감추어진다. 바름 횟수에 비례해서 건조 시간도 길어지며 3회 바름의 경우 7~10일이 소요된다. 백색의 농도가 높을수록 파스텔화 되어 부드럽게 착색된다. 주색이 청색인 경우는 상대적으로 건조시간이 길어지며 1회 바름의 경우 청색은 7~10일, 다른 색상은 5-7일이 소요되어 도장표면에 불순물에 오염될 위험이 증가하므로 건조기간동안 보양에 주의해야 한다
바탕재료별 생태페인트의 실험 결과는 압력다짐으로 만든 황토판넬은 하도작업 없이 상도만 한 경우는 상도의 횟수에 관계없이 황토 판넬의 흙 입자의 크기 및 광물질에 따라 색상 표현이 밝고 어둡고 등 다양하게 표현되며, 흙손 황토미장은 채가름을 하여 흙 입자가 균일하여 색상이 균일하게 나타난다. 합판은 합판 제작 시 사용된 접착제에 의해 일부분 코팅막이 형성되어 합성수지로 코팅 된 것처럼 번들거림이 발생하므로 표면을 깨끗이 연마하여 합판 제작시 사용된 접착제를 제거하여야 깨끗한 표면을 만들 수 있다. 목재의 경우는 마감만 2회 시공한 경우와 하도1회+마감1회한 경우의 표면에 나타난 안료의 착색 상태는 균일하며 석고보드면은 하도를 1차 도포후 마감재를 도색한 경우는 도장횟수가 1회 또는 2회 모두 안료의 착색 상태가 균일하게 나타난다.
아마인유 대비 안료를 10%이상 첨가한 경우는 안료가 아마인유에 완전히 용해가 되지 않아 안료의 혼합이 잘 되지 않고 균일하지 않아 채색이 고르지 않고 얼룩이 지며, 채도가 낮아져 색상이 탁해진다.
아마인유 가열시 감귤류 껍질을 아마인유 대비 20% 정도를 넣어 가열하면 감귤류 껍질에 포함되어 있는 구연산 등 이 가열과정에서 배출되어 아마인유에 혼합되면서 천연 희석재 역할을 하였음을 알 수 있다.
이러한 생태페인트의 제조와 색상변화의 특성을 활용하여 흙집을 짓고자 하는 사람들이 흙집 마감에 환경문제나 인체에 무해한 생태페인트를 사용하기를 기대한다. 향후, 흙집 마감을 위한 생태페인트의 대중화를 위해 천연안료의 재료적 특성과 다양한 페인팅 기법, 저비용, 비전문성으로 손쉽게 시공할 수 있는 시공 방법 등에 관한 심도 있는 연구가 필요할 것으로 생각된다.