KR100509656B1 - 유해성분이 제거된 무독황 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유해성분이 제거된 무독황 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유황 80∼90중량％, 보릿가루 5∼10중량％, 세라믹파우더 5∼10중량％로 배합 및 혼합하여 유황조성물을 이루는 공정; 상기 유황조성물의 중량을 기준으로 12∼20배의 무즙에 상기 유황조성물을 첨가하여 혼합하는 공정; 상기 유황조성물과 무즙이 혼합된 혼합물을 25∼50℃ 온도로 8∼15시간 동안 숙성시키는 공정;과 상기 숙성된 유황혼합물을 건조 및 분쇄시키는 공정;으로 이루어져서 유황의 열적성질이 저하된 상태이기 때문에 가축에게 직접 다량 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 제조시 필요한 원료의 수 및 원료의 전처리가 단순하여 제조작업이 편리하고 공정이 쉬운 효과가 있다.

Description

유해성분이 제거된 무독황 및 그 제조방법{sulfur eliminated noxious ingredient and producing method thereof}

본 발명은 유해성분이 제거된 무독황 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무즙, 보릿가루 및 세라믹파우더가 배합된 조성물과 유황을 혼합하고 숙성 및 건조 공정을 거쳐 가축에게 다량 공급할 수 있는 유해성분이 제거된 무독황 및 그 제조방법에 관한 것이다.

축산업계에서는 가축의 생육을 촉진시키기 위한 방법으로 성장촉진제, 항생제, 호르몬제 등을 사용하여 가축의 발육증진을 도모하여 왔는데 이러한 성장촉진제나 호르몬제는 축산 동물로 하여금 화학약품이나 질병에 대한 면역성을 약하게 하여 질병에 쉽게 걸리게 하는 문제를 야기시켰다.

또, 생활수준의 향상과 더불어 건강에 대한 관심이 높아지면서 비만과 동맥경화 등 성인병 예방과 보다 건강한 생활을 위한 다양한 건강식품이 개발되고 있는데, 최근 건강식품의 일종으로 유황에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다.

유황은 주기율표 제6B족에 속하는 산소족 원소의 하나로, 옛 동의보감에 의하면 열이 많고 독성이 강하나 몸 안의 냉기를 몰아내어 양기 보족을 돕는 한편 심장의 적취(積聚)와 사기를 다스리며, 단독(丹毒)을 풀어준다 라고 쓰여 있다. 또 중국의 고전 문헌에 의하면 유황은 만병(萬病)을 물리친다는 천하의 명약으로 알려진 금단(金丹)의 주원료로서 불로장생의 선약(仙藥)이요 늙은 노인도 젊음을 되찾게 된다는“회춘의 묘약”으로 전해 내려올 만큼 그에 대한 약성(藥性)의 평가는 대단하다. 또한, 유황은 보양작용뿐 아니라 암과 각종 난치병의 원인으로 대두되고 있는 중금속, 농약, 기타 화공독 등의 공해 해독작용이 뛰어난 것으로 알려져 있다.

그러나, 광물질인 유황은 열독성이 매우 강하여 법제과정(法製過程)이 선행되지 않고서는 내복할 수 없음은 물론 법제하지 않은 유황을 가축류나 가금류에 급여하는 경우 거의 100％ 사멸된다.

따라서, 종래에는 독물의 취급에 사용되는 사기그릇에 유황을 투입하고 밀봉하여 약 48시간 동안 가열하여 구워낸 후, 이를 분말화 하는 공지된 유황의 법제방법에 따라 유황을 법제하여 독성을 감소시키고 이를 사료의 일부로 급여하여 가축류나 가금류를 사육한 다음 그로부터 유황성분을 함유하는 식용육을 건강식으로 보급하고 있다.

그러나, 이렇게 법제하여 독성을 감소시킨 유황을 가축류나 가금류에 급여하는 경우에도 사멸률이 매우 높은 것은 물론 유황의 열적성질로 인하여 가축이 땀을 흘리게 되기 때문에 급여량에 제한을 두어야 하였다. 종래 법제된 유황의 급여량은 일반적으로 독성물질에 대해 높은 내성을 갖는 것으로 알려진 오리에 대하여도 1일 최대 10g을 넘지 못하는 것으로 알려져 왔다.

또한, 이러한 종래의 유황의 법제방법 및 법제된 유황을 이용한 사육방법에 따르면, 법제된 유황을 사용하여도 사멸률이 최소 30％이상으로 높게 나타나 법제된 유황의 급여량에 상당한 제한이 따르고, 급여된 유황도 거의 2시간 이내에 배설물과 함께 배설되어 잔류효과가 적어지는 등의 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 특허출원 제2002-45974호(특허등록 제454574호)에서 참나무 삶은 물 25∼50중량％, 식초 0.1∼0.5중량％, 보릿가루 용액 5∼10중량％, 순무즙 5∼30중량％, 솔잎즙 5∼15중량％와 나머지 양의 물을 혼합하여 혼합용액을 조성하는 단계; 상기 혼합용액에 혼합용액의 전체 중량을 기준으로 35∼40중량％의 유황을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 25∼50℃ 온도로 2∼3시간 동안 저어주면서 숙성시키는 단계;와 상기 숙성된 혼합물을 건조시키는 단계;로 이루어지는 유해성분이 제거된 유황 및 그 제조방법을 제시한 바 있었다.

그러나, 상기 유해성분이 제거된 유황 및 그 제조방법은 여러가지 원료가 필요하고 원료의 전처리 공정이 번거롭기 때문에 제조공정 또한 용이하지 않은 단점이 있었다.

본 발명은 상기 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 종래 기술로 처리했을 때와 동일하거나 그 이상의 법제효과가 있어서 가축에게 다량 공급할 수 있고 제조시 필요한 원료의 수 및 원료의 전처리가 단순하여 제조작업이 편리하고 공정이 쉬운 유해성분이 제거된 무독황 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 유해성분이 제거된 무독황은 유황 80∼90중량％, 보릿가루 5∼10중량％, 세라믹파우더 5∼10중량％로 혼합된 유황조성물과 무즙이 1 : 12∼20의 중량비로 혼합되고, 25∼50℃에서 8∼15시간 동안 숙성된 다음 건조되어서 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 유해성분이 제거된 무독황의 제조방법은 유황 80∼90중량％, 보릿가루 5∼10중량％, 세라믹파우더 5∼10중량％로 배합 및 혼합하여 유황조성물을 이루는 공정; 상기 유황조성물의 중량을 기준으로 12∼20배의 무즙에 상기 유황조성물을 첨가하여 혼합하는 공정; 상기 유황조성물과 무즙이 혼합된 혼합물을 25∼50℃ 온도로 8∼15시간 동안 숙성시키는 공정;과 상기 숙성된 유황혼합물을 건조 및 분쇄시키는 공정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 유해성분이 제거된 무독황의 제조방법을 상세히 설명한다.

우선, 본 발명에 사용되는 원료로써 무, 보리, 세라믹을 준비하고, 상기 무는 세척, 건조, 분쇄한 후 프레스기로 압착하여 무즙 상태로 만들고, 보리와 세라믹도 각각 파우더 상태가 되도록 분쇄하여 보릿가루와 세라믹파우더로 만든다.

본 발명에 사용되는 무, 보리, 세라믹의 대표적인 특징을 설명하면 다음과 같다.

무(Raphanus sativus)는 쌍떡잎식물 양귀비목 겨자과의 한해살이풀 또는 두해살이풀로서, 근생엽은 장타원형의 1회 우상복엽이며 털이 있고 정생열편이 가장 크다. 화경(花莖)은 길이 1m정도 자란 다음에 가지를 치며 그 밑에서 총상화서가 발달하고 꽃은 4-5월에 피며 연한 자주색 또는 거의 백색이고 십(十)자형으로 배열되며 소화경이 있다. 꽃받침잎은 길이 7mm로서 선상 긴 타원형이고 꽃잎은 넓은 도란상 쐐기형이며 꽃받침보다 2배 정도 길며 1개의 암술과 4강웅예(4强雄蘂)가 있으며 수술대 밑에 소선체(小腺體)가 있다. 각과는 길이 4-6cm로서 터지지 않으며 그 안에 적갈색의 종자가 들어 있다. 종자를 내복자라고 한다. 뿌리의 윗부분은 줄기이지만 경계가 뚜렷하지 않다. 뿌리는 비대한 원주형이다. 뿌리가 디아스타제가 들어 있다.

신선한 근(根)은 내복이라 하며, 초겨울에 뿌리를 뽑아 경엽(莖葉)을 제거하고 깨끗이 씻어서 사용한다. 뿌리에 함유된 당분(糖分)은 주로 포도당, 자당(蔗糖), 과당이다. 각 부분에서는 이 외에 cumar산(酸), caffeic acid, ferula 산, phenylpyruvic acid, gentidin 산, hydroxy 안식향산(安息香酸) 및 다종의 아미노산이 검출되었다. 신선한 뿌리에는 methylthiol 7.75mg％, 비타민C 약 20mg％가 함유되어 있고 수산(蓚酸)은 함유되어 있지 않아서 좋은 칼슘원이 된다. Mangan 0.41mg％, 붕소 약 7mg％％건조중량)가 함유되어 있고 또 raphanusin이 함유되어 있다. 약효는 소적(消積), 화담열(化痰熱), 하기(下氣), 관중(寬中), 해독의 효능이 있다. 식적창만(食積脹滿), 담해실음(痰咳失音), 토혈(吐血), 비출혈(鼻出血), 소갈(消渴-당뇨병), 이질, 편,정두통(偏,正頭痛)을 치료한다.

무의 종자는 내복자라 하며 약용한다. 여름과 가을 종자의 성숙시에 全株(전주)를 베어서 햇볕에 말려 사용한다. 종자에는 지방유(脂肪油), 정유(精油)가 함유되어 있고 정유에는 methylthiol 등이 들어 있다. 지방유에는 다량의 erucic acid, linoleic acid, linolenic acid 및 glycerinsinapic acid의 ester 등이 들어 있고 이외에 raphanin이라고 하는 항균물질이 함유되어 있다. 약효로는 하기(下氣), 정천(定喘), 소식(消食), 화담(化痰)의 효능이 있다. 해수담천(咳嗽痰喘), 식적기체(食積氣滯), (흉민복창(胸悶腹脹), 하리후중(下痢後重)을 치료한다.

본초강목 등의 기록을 살펴보면, 무 생즙은 소화를 촉진시키고 독을 푸는 효과가 있으며 오장을 이롭게 하고 몸을 가볍게 하면서 살결이 고와진다고 했다. 또 무즙은 담을 제거하고 기침을 그치게 하는가 하면 각혈을 다스리고 속을 따뜻하게 하며 빈혈을 보한다고 했다. 생즙을 마시면 설사를 다스린다는 기록도 있다.

본 발명에서 사용되는 무는 순무가 아닌 일반 무를 사용하는 것이 바람직하데, 그 이유는 다음과 같다.

본 발명에서 일반 무를 사용하는 것이 바람직한 중요한 이유는 순무를 사용했을 경우나 일반 무를 사용했을 경우 모두 거의 동일한 유황 법제효능이 나타나기는 하지만 일반 무는 가격이 싸고 재료를 쉽게 구입할 수 있을 뿐 아니라 즙량이 많아 대량생산이 가능하며 폐기물이 적게 발생하여 제조 원가를 절감시킬 수 있기 때문이다. 다시 말하면, 순무는 일반 무에 비해 가격이 비싸고 비교적 구입하기 어려워 다량 확보가 곤란하며 일반 무보다 수분량이 적고 딱딱해서 본 발명에 사용하기 위한 무즙을 만들 경우 폐기물이 많이 나오는 단점이 있다.

순무와 일반적인 무의 뿌리부위와 잎부위의 구성비를 비교해보면, 순무의 경우 뿌리부위가 54.6％, 잎부위가 45.4％를 차지하며, 일반 무의 구성비인 89.5％, 10.5％에 비해 잎부위가 차지하는 비율이 월등히 높다. 이것은 순무의 경우 일반 무에 비해 뿌리의 길이와 크기는 적은 반면에 잎부위는 무와 비슷한 형태를 지니므로 상대적으로 잎부위의 구성비가 높게 나타나는 것이다.

보리( Hordeum vulgare var. hexastichon )는 외떡잎식물 벼목 화본과의 두해살이풀로서, 높이 1m 정도로 마디가 높고 원줄기는 둥글며 속이 비어 있고 마디 사이가 길다. 잎은 어긋나고 넓은 줄 모양의 바소꼴로 뒤로 젖혀지지 않으며 너비 10∼15mm이고 녹색 바탕에 다소 흰빛이 돈다. 종자에 껍질이 붙었느냐 떨어졌느냐에 따라서 겉보리와 쌀보리로 나누어지며, 이삭에 달린 씨알의 줄수에 따라서 여섯줄보리와 두줄보리로 나누어진다. 성숙한 뒤에 외영과 내영이 종자에 밀착되어서 떨어지지 않는 것을 겉보리라고 하고 영이 잘 떨어지는 것을 쌀보리라고 한다. 또 여섯줄보리의 이삭 횡단면의 모양에 따라서 육모보리와 네모보리(늘보리)로 나누어진다. 보리는 식량, 사료, 공업원료용(맥주양조,엿기름 등)으로 사용된다.

보리의 성분으로는 섬유질, 전분, 회분, 니트로겐 화합물(nitrogen 化合物), 비타민 B·C, 미네랄, 무기염류, 지방과 레시틴(lecitin), 말토오스(maltose), 사카로오스(sacharose) 등이 함유되어 있다. 보리는 쌀보다 단백질 함량이 높고 필수아미노산이 많아 혈관의 노화방지, 각기병 예방, 위장보호, 성인병 예방 효과가 있다. 특히 보리에는 동맥경화를 비롯한 심장질환, 고혈압, 당뇨병 등의 원인이 되는 콜레스테롤을 낮추는 베타 글루칸이라는 수용성 식이섬유를 다량 함유하고 있다. 또한 보리는 인체의 열을 식혀주는 성질이 있으므로 안정성이 우수하다.

세라믹스(ceramics)는 무기 비금속원료로 이루어지며 성형한 후 고온처리를 한 것으로, 일반적으로 요업제품을 말한다. 가정용품으로서 우리 주변에 있는 도자기류도 세라믹스이다. 다공성(多孔性)으로 유약을 칠하지 않은 토기류(土器類), 유약을 칠한 도기류 등은 그다지 높지 않은 온도로 굽지만, 석기(石器)·자기류는 약 1,200~1,400℃의 고온에서 소성되며, 그 소지(素地)는 치밀하고 반투명 또는 그것에 가깝고 유리질에 가까운 상태이다.

세라믹스는 Si, Al, Mg, Na 을 주성분으로 하며, 이를 구성하고 있는 원자의 종류, 양 그리고 그 배열이 서로 틀리면 원자를 상호 결합하는 힘이 변하므로 열적, 기계적, 전자기적 및 광학적 성질에서 차이가 나므로, 세라믹스를 구성하고 있는 원자의 종류, 양 그리고 그 배열에 의해 세라믹스의 특성이 결정된다고 말할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 세라믹파우더의 재료로는 SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, Na₂O, K₂O, TiO₂, P₂O₅, B₂O₃, SO₃, H₂O 등과 이들의 산화물이 첨가되는 희토류원소를 위시하여 황화물, 질화물, 탄화물 및 규화물 등을 원료로 하는 세라믹스가 사용되는 것이 바람직하다.

세라믹스는 일반적으로, 열안정성, 고온강도, 고탄성, 고경도, 연자성, 경자성, 절연성, 초전성, 압전성, 강유전성, 이온도전성, 광전도성, 저항발열성, 열전자방사성, 형광·발광성, 적외투과성, 고투명성, 전기발색성 등 다양한 특성이 있으나, 본 발명에서는 상기 여러가지 특성 중 열안정성 즉 내열성이 우수해 열전도가 적고 발생하는 열을 차단시키는 특성을 활용하는 것이다.

본 발명에서 세라믹파우더의 역할은 유황의 제독 및 열적성질을 감소시키는 기능과 더불어 유황, 무즙, 보릿가루와 혼합하고 숙성 및 건조시키는 공정을 거치면서 혼합물이 밀가루 반죽처럼 덩어리지거나 응고되지 않고 부슬부슬하게 엉기지 않는 상태가 되도록 하여 건조가 더욱 잘 되게 하는 역할을 한다.

상기 준비된 보릿가루 5∼10중량％와 세라믹파우더 5∼10중량％를 유황 80∼90중량％와 배합하고 혼합하여 유황조성물을 만든다. 상기 조성물을 이루는 유황, 보릿가루, 세라믹파우더의 혼합비율은, 본 출원인에 의해 수회 행하여진 반복 실험을 통하여 유황으로부터 만족할 정도의 독이 제거될 수 있게 설정된 양으로서, 상기 한정된 양을 초과하거나 그 이하로 하여 혼합·조성할 경우 제독시간이 전체적으로 오래 걸리고 만족할만한 상태로 유해물질이 제거되지 않는다.

상기 유황조성물의 중량을 기준으로 12∼20배의 무즙에 상기 비율로 배합하고 혼합한 유황조성물을 첨가하여 혼합물을 만든다.

상기 무즙의 혼합 비율은, 유황조성물의 중량을 기준으로 할 때 12배보다 적은 양을 넣으면 유황의 유해물질이 효과적으로 제거되지 않을 뿐만 아니라 완성된 사료에서 유황의 역겨운 맛이 나고, 20배 이상의 무즙을 첨가하면 유황의 유해물질이 효과적으로 제거되기는 하나 유황 제독에 있어 보다 경제적이고 효율적인 면을 감안하여, 유황조성물의 중량이 1일 때 12∼20배 중량의 무즙을 첨가시키는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서는 분말상의 유황이 보릿가루, 세라믹파우더, 무즙과 더욱 잘 융해되도록 하기 위하여, 상기 비율로 된 보릿가루와 세라믹파우더를 무즙에 먼저 첨가하여 혼합시킨 다음 세목망에 넣은 유황을 상기 무즙, 보릿가루 및 세라믹파우더를 혼합한 혼합물에 넣고 비벼주는 방법으로 유황을 융해시키는 것이 더욱 바람직하다.

상기 유황조성물과 무즙이 혼합된 혼합물을 25∼50℃ 온도로 8∼15시간 동안 숙성시킨다. 이때 신속하고 균일한 숙성을 위해 교반하면서 숙성시키는 것이 중요하다.

본 발명에서 상기 숙성온도는 25℃ 이하로 낮게 할 경우 숙성이 제대로 되지 않을 뿐만 아니라 숙성시간이 오래 걸리므로 본원의 유해성분이 제거된 무독황을 제조하는데 경제적이지 못하다. 또, 상기 숙성온도를 50℃ 이상으로 하면 유황혼합물의 구성성분에 변화가 생길 수 있으므로 25∼50℃의 온도로 숙성시키는 것이 좋다. 특히, 여름에는 25∼35℃로, 겨울에는 30∼50℃로 숙성시키는 것이 가장 바람직하다.

한편, 상기 유황혼합물의 숙성시간은 오래 할수록 유황의 법제효과가 좋으나, 15시간 이상 숙성시킬 경우 유해성분의 제거율과 사료의 맛이 눈에 띄게 변화되거나 좋아지지는 않으면서 단지 제조 비용만 크게 높아지고, 8시간 이하로 할 경우 충분히 숙성되지 않으므로 8∼15시간 동안 숙성시키는 것이 바람직하다.

상기 숙성시간과 숙성온도는 대략 상호 반비례하는 것으로, 숙성온도를 50℃로 할 경우 숙성시간은 8시간이면 충분한 유황 법제효과가 나타나고 숙성온도를 25℃로 할 경우 숙성시간은 15시간 정도 숙성시켜야 유황 법제효과가 충분히 나타난다.

상기 숙성된 혼합물을 건조시켜서 본 발명의 유해성분이 제거된 무독황을 완성한다. 상기 건조단계에서는 상기 숙성된 혼합물을 30분∼1시간가량 방치시켜 하부에는 침전물이 가라앉고 상부에는 맑은 액체가 뜨게 한다. 이처럼 상·하부가 분리되도록 하여, 상부에 뜬 맑은 액체는 따라버리고 가라앉은 침전물은 응달에서 수분이 완전히 증발되도록 건조시키는 것이 좋다. 상기 건조 공정에서는 다양한 방법이 사용될 수 있으나 진공건조기 등의 기기를 사용하여도 무난하다.

상기 건조된 본 발명의 유해성분이 제거된 무독황을 분쇄기에 넣고 분쇄하여 350메시 이상의 미세한 분말로 만든다.

상기와 같은 방법으로 제조된 본 발명의 유해성분이 제거된 무독황은 기존의 가축용 배합사료와 함께 가축류, 가금류 및 양식어류에 직접 급여할 수 있을 뿐만 아니라 그 자체만을 사료로써 가축에게 급여할 수 있다.

또한, 본 발명의 유해성분이 제거된 무독황은 가축의 사료로써 뿐만 아니라 화장품, 의약품, 내복용 정제황 등 다양한 용도로 활용될 수 있다.

〈실시예 1〉

유해성분이 제거된 무독황

무는 세척하여 물기가 없도록 건조시킨 다음 다단계로 분쇄한 후 프레스기로 압착하여 무즙 상태로 만들고, 보리와 세라믹도 각각 파우더 상태가 되도록 분쇄하여 보릿가루와 세라믹파우더를 준비하였다.

상기와 같이 준비된 보릿가루 5중량％와 세라믹파우더 5중량％를 유황 90중량％와 배합하고 혼합하여 유황조성물을 준비하였다.

상기 유황조성물의 중량을 기준으로 20배의 무즙에 상기 비율로 배합·혼합한 유황조성물을 첨가하여 유황혼합물을 만들었다.

상기 유황혼합물을 탱크에 넣고 35℃ 온도로 10시간 동안 교반하면서 숙성시켰다.

상기 숙성된 유황혼합물을

상기 숙성된 혼합물을 상온에서 방치시켰다. 1시간 후, 하부에는 침전물이 가라앉고 상부에는 맑은 액체가 떠서 상·하부가 분리되었다. 상부에 뜬 맑은 액체는 따라버리고 바닥의 침전물은 응달에서 건조시켜 수분이 완전히 제거되도록 하였다.

상기 건조된 침전물을 분쇄기에 넣고 350메시의 미세한 분말로 분쇄하여 본 발명에 따른 유해성분이 제거된 무독황을 완성하였다.

〈시험예 1〉

일반 유황과 본원의 무독황의 비교

상기와 같이 하여 완성된 본 발명의 유해성분이 제거된 무독황과 일반 유황을 요업기술원에 의뢰하여 x-ray 촬영 및 비중을 측정하여 분석한 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

시 료 명	XRD	비 중
일반 유황	α-S가 주광물	2.18
본원의 유황 사료	α-S가 주광물	2.13

※₁ 상기 XRD 시험에 사용된 기기는 MAC Science제 임.

※₂ 상기 비중 시험에 사용된 기기는 Micromeritics(U.S.A.) Accupyc^TM 1330임.

상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, x-ray 촬영 결과 본원의 유해성분이 제거된 무독황과 일반 유황은 모두 α-S가 주광물로 나타나 성분상의 변화는 없는 것으로 나타났으며, 일반 유황의 비중은 2.18이고 본원의 유해성분이 제거된 무독황의 비중은 2.13으로 약간 감소된 결과가 나타났다. 상기 본원 유해성분이 제거된 무독황의 감소된 비중은 본 발명에 따른 제독 처리에 의하여 유해성분이 제거되었음을 의미한다고 판단되었다.

〈시험예 2〉

유해성분석

유해성 분석은 주로 전처리에 의한 이온분석법(ICP-MS)과 원소분석법(EA)을 적용하였다.

① 이온분석법(ICP-MS)

본 발명에 따른 유해성분이 제거된 무독황을 분석하기 위해 70％의 고순도 질산용액을 이용 전처리한 다음 이온크로마토그래피를 이용하여 각각의 성분들을 분리하고 질량분석을 통해 정성분석을 실시하였다.

일차 정성분석 과정에서 각 성분들의 분석능(peak)을 확인한 다음 표준물질을 이용하여 정량분석을 실시한 결과는 다음의 표 2와 같다.

[표 2] (ppm)

분석항목	Pb	Cd	Cr	Hg	Se	As
분 석 치	Trace	Trace	Trace	Trace	7.42(*1)	Trace(*2)

*1 분석상에 다른 성분 peak에 의한 간섭(Interference)에 의해 높게 나타난 것으로 추정됨.

*2 Trace는 3ppm 이하로, 분석 특성상 미량으로 오차범위 내에 속하여 의미가 없는 경우임.

② 원소분석법(EA)

원소분석법(EA)은 원소분석기로서 질소 분위기 하에서 황을 태우면서 질량을 분석하는 방법으로서 두 번에 걸쳐 실시한 결과는 다음의 표 3과 같습니다.

[표 3] (wt％)

분석항목	유황(sulfur) 함량	탄소(Carbon) 함량	기타
분석치 1	98.58	1.30
분석치 2	98.76	1.39
평균 분석치	98.67	1.34

이상, 본원에 따른 법제유황의 유해성 관련 가축사료 적용에 있어서 판단의 기준이 되는 유해성분분석결과 본 법제유황을 가축사료에 적용하는 데에는 문제가 없는 것으로 판단된다.

〈시험예 3〉

유기성분석

① 유기용매추출실험

본 실험은 본 발명에 따라 제조된 유해성분이 제거된 무독황(법제유황) 내의 유기 성분을 분석하기 위한 실험으로서, 법제유황 내에 유기성분이 존재할 경우 유기용매에 녹기 때문에 이를 이용한 실험이다.

유기용매로 메칠알코올을 이용 고순도 유황 및 본원의 유해성분이 제거된 무독황을 각각 24시간 동안 동일한 조건 하에서 용매추출 실험을 실시한 후 이 과정에서 추출용매에 용해되어 잔존하는 유기성분을 적외선분광분석법(FT-IR)을 이용 정성확인실험을 실시한 결과 전 파장에서 유기성분으로 판단되는 특성의 피크가 전혀 나타나지 않았다.

이는 양 시료 모두 유기용매에 녹을 수 있는 유기성분이 전혀 없다는 것을 의미한다.

② 정성 확인 실험

본 실험은 고순도 유황과 본원의 유해성분이 제거된 무독황(법제유황) 내 유기성분 유무를 비교하는 실험으로서, 적외선분광분석법(FT-IR)을 이용하여 법제유황의 조제과정에서 그 어떠한 반응에 의해 예상할 수 있는 유기성분을 확인하는 실험이다.

분석시료가 고상이기 때문에 먼저 KBr 분말을 이용 적절한 농도로 희석시킨 후 동일 조건 하에서 비교실험을 실시하였다.

적외선분광분석법(FT-IR)을 이용한 분석 결과는 도 1 및 도 2에 나타내었다. 도 1은 고순도 유황을 분석한 결과이고 도 2는 본원의 법제유황을 분석한 결과이다.

상기 분석결과, 두 시료 모두 동일한 거동을 나타내었으며, 아울러 유기성분으로 판단되는 그 어떤 특성 피크도 검출되지 않음을 알 수 있었다.

③ 열분석(TGA)

본 실험은 본원에 따라 제조된 법제 유황을 태우면서 나타나는 시료의 무게 변화를 알아보는 실험으로써, 법제유황이 유기와 무기 두 가지 성분으로 되어 있을 경우 두 성분의 기화 온도차에 의해 감량되는 곡선 거동이 두 개로 나타나게 된다. 이러한 열분석(TGA)을 이용하면 정량분석은 아니지만 이 물질이 하나의 순물질로 구성되어 있는지의 유무를 판단할 수 있기 때문에 미지의 고상 시료의 경우 잘 적용하는 분석방법 중 하나이다.

분석 결과는 도 3에 나타내었다.

열분석(TGA) 결과, 고순도의 순물질이 연소할 때 나타나는 곡선 거동을 확인할 수 있었다. 이로써, 본원에 따른 유해성분이 제거된 무독의 유기성은 고순도 황과 비교분석 결과에서도 알 수 있듯이 유기성분으로 판단할 수 있는 그 어떤 부분도 발견할 수 없었던 점을 고려할 때 유기성분은 없는 것으로 판단된다.

〈시험예 4〉

결정체 분석( XRD )

본 발명에 따른 유해성분이 제거된 무독황의 효능을 고려하여 추가적으로 유황 구조물의 변화유무를 확인하기 위해 결정체 분석을 통하여 비교분석하였다.

결정체 분석(XRD)은 본 발명의 유해성분이 제거된 무독황과 순수한 유황 구조물의 변화를 알아보기 위한 실험으로써, 일반적으로 황이 가지고 있는 결정체와 무정형상태변화를 알아보는 실험이다.

결정체 분석(XRD)은 X-선을 시료에 쬐어 반사되는 빛의 거동 변화를 가지고 결정체 변화를 확인하는 실험으로써, 실험결과 고순도 유황과 본원의 유해성분이 제거된 무독황이 동등한 형상을 나타냄을 알 수 있었다.

〈시험예 5〉

유해성분이 제거된 무독황의 적용

상기 실시예 1과 같이 하여 제조된 본원의 유해성분이 제거된 무독황을 다른 사료와 섞지 않은 채 그 자체를 사료로 하여 3개월 동안 소, 돼지, 닭 및 양식어류에 공급하였다.

그 결과, 본 발명의 유해성분이 제거된 무독황을 섭취한 소, 돼지, 닭 및 양식어류는 평균 1달 후에 장기능에 약성이 차고 2개월 후에는 살과 피에 약성이 고루 퍼지며 2개월 이상부터는 뼈까지 유황 성분이 작용하여 강골의 형태가 되는 것을 확인할 수 있었다.

특별히 두드러지게 나타나는 특징은, 종래의 유해성분이 제거된 유황과는 달리 본 발명의 유해성분이 제거된 무독황은 양을 제한하지 않고 가축이 충분히 섭취할 수 있게 다량 공급할 수 있었다.

상술된 바와 같은 공정으로 제조되는 본 발명에 따른 유해성분이 제거된 무독황은 유황의 열독성이 충분히 법제되어 유황의 열적성질이 저하된 상태이기 때문에 직접 사료로 사용하거나 다른 사료와 혼합하여 가축에 공급할 수 있는 효과가 있다.

특히 본 발명의 유해물질이 제거된 무독황은 제조시 필요한 원료의 수 및 원료의 전처리가 단순하여 제조 작업 및 공정이 편리하고 용이하기 때문에 보다 저렴한 가격으로 제조할 수 있는 경제적 효과가 있다.

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도 1은 적외선분광분석법(FT-IR)을 이용한 고순도 유황의 분석 결과,

도 2는 적외선분광분석법(FT-IR)을 이용한 본 발명에 따른 법제유황의 분석 결과,

도 3은 본 발명에 따른 법제유황의 열분석(TGA) 결과.

Claims (2)

1. 유황 80∼90중량％, 보릿가루 5∼10중량％, 세라믹파우더 5∼10중량％로 혼합된 유황조성물과 무즙이 1 : 12∼20의 중량비로 혼합되고, 25∼50℃에서 8∼15시간 동안 숙성된 다음 건조되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유해성분이 제거된 무독황.
2. 유황 80∼90중량％, 보릿가루 5∼10중량％, 세라믹파우더 5∼10중량％로 배합 및 혼합하여 유황조성물을 이루는 공정;

   상기 유황조성물의 중량을 기준으로 12∼20배의 무즙에 상기 유황조성물을 첨가하여 혼합하는 공정;

   상기 유황조성물과 무즙이 혼합된 혼합물을 25∼50℃ 온도로 8∼15시간 동안 숙성시키는 공정;과

   상기 숙성된 유황혼합물을 건조 및 분쇄시키는 공정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유해성분이 제거된 무독황의 제조방법.