KR100533821B1 - 유골분 고형화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유골을 일정한 형태로 성형·소성하는 방법에 관한 것으로 PbO, Li₂O, Na₂O, Na₂CO_3, Na₂SO₄ 및 K₂ O로 이루어진 군에서 선택된 플락스 성분 6∼15 중량%; SiO₂ 6∼18 중량%; 알카리토류 금속산화물 1∼3 중량%; 및 유골분70∼80 중량%로 된 미쇄 분말에 용매 및 고분자 바인더를 가하여 페이스트 상태를 만들고 이러한 페이스트를 성형 건조 소성하여 일정형의 유골분 고형화 방법을 제공한다. 본 발명에서 탄화수소물인 용매와 고분자 바인더는 소성온도에서 완전히 분해되어 비산되고 유골분은 글래스화되어 미관이 깨끗하고 관리 취급이 용이해진다.

Description

유골분 고형화 방법{a method for solidifying bone ash}

본 발명은 유골의 처리방법에 관한 것이다. 더 상세하게는 본 발명은 유골을 일정한 형태로 성형·소성하는 방법에 관한 것이다.

유교사상에 바탕을 둔 장묘문화에 의하여 묘지가 확장됨에 따라 토지와 산림을 포함하는 가용 국토면적이 점점 좁아지는 심각한 문제에 직면하고 있다. 정부와 사회단체들은 이러한 문제를 인식하고 묘지에 잠식 당하는 국토의 면적을 줄이기 위하여 장묘 문화를 개선하려는 다각도의 노력을 하고 있다.

장묘 방식을 매장에서 화장으로 바꾸는 것이 가장 확실하면서도 적극적인 대책의 하나이다. 따라서 민관이 합동으로 장묘 문화를 개선해야 한다는 인식이 점점 확산되고 유골을 안치할 수 있는 납골당을 건립하는 등 여건이 바뀌고 있다.

화장의 경우에 유골을 분쇄한 유골분을 산천에 버리는 것은 환경오염의 문제를 야기하기 때문에 유골분을 유골 함에 안치하여 납골당에 보관하는 것이 일반적이다. 유골분을 가루상태로 유골 함에 보관하기 위해서는 제습상태를 유지하기 위하여 항온·항습시설 등 고가의 설비를 별도로 장치하여야 할 뿐아니라 이러한 설비들이 끊임없이 잘 관리되어야 한다. 습기나 나쁜 공기에 노출된 유골분은 쉽게 오염되고 오염된 유골분은 치유하기가 어렵고 특유의 냄새를 유발한다.

인체의 뼈를 구성하는 주요 성분은 수산화 아파타이트로 화장에서 남은 유골은 1000℃ 이상 가열되어 모든 연소물질이 타고 남은 재(bone ash)로써 80% 이상의 인산칼슘과 약간의 탄산칼슘으로 이루어진 걸로 알려져 있다. 동물 뼈에서 유래한 본애쉬로 본차이나가 만들어지는 것은 잘 알려져 있다. 이러한 본차이나는 본애쉬 50% 정도에 클레이 25% 정도와 플락스(flux)제로 펠스파 예를 들면 코니시 스톤(cornish stone) 25%정도를 혼합하여 1250℃에서 소성하여 제조된다. 유골분을 이렇게 다른 물질(클레이는 세락믹 물질의 집합체이다)을 다량 첨가하여 고온에서 가열하는 것은 물리화학적으로 많은 변형을 초래하기 때문에 조상을 숭배하기 위하여 유골을 안장하고자 하는 본래의 정서에 어긋날 뿐만 아니라 공정도 복잡하고 비용도 많이 든다.

본 발명자는 유골을 인위적으로 사리처럼 유리구슬화 할 수 있을 것이란 점에 착안하여 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 화학적 변화를 최소화하고 유골분을 최초의 상태에 가깝게 완벽하게 보관하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 또한 유골분을 취급과 관리가 용이하도록 밀폐·고형화 하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 의하여

1)PbO, Li₂O, Na₂O, Na₂CO_3, Na₂SO₄ 및 K₂O로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물 6∼15 중량%; SiO₂ 6∼18 중량%; MgO, CaO, SrO 와 BaO의 알카리토류 금속산화물, ZnO, SnO, B₂O₃ 및 Al₂O₃과 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 금속산화물 1∼3 중량%; 및 잔량의 유골분을 유골분이 제외된 상기 산화물을 포함한 프릿 성분이 20∼30중량%가 되도록 혼합하여 100메쉬 체를 통과하는 미분말로 분쇄하는 단계;

2) 상기 분쇄된 미쇄분말 혼합물에 고분자 바인더와 용매를 첨가하고 혼련하여 페이스트 상태로 만드는 단계;

3) 상기 페이스트를 성형하는 단계;

4) 상기 성형된 페이스트를 100 ∼ 150℃의 온도범위에서 건조하는 단계; 및

5) 상기 건조된 성형물을 1)단계 조성성분에 따라 600 ∼ 900℃ 범위에 소성하는 단계로 이루어지는 유골분 고형화 방법이 제공된다.

PbO, Li₂O, Na₂O 및 K₂O는 플락스(flux)로 작용한다. Pb, Li, Na, K 산화물의 순으로 조성물의 연화점이 높아진다. PbO는 특히 연화점을 낮춘다. 예를 들면 PbO가 70 중량%이상인 PbO + ZnO + B₂O₃ + SiO₂ 프릿조성물의 용융점은 420 ∼ 450℃이다. PbO가 안정하여 일반적인 조건에서 유리납으로 석출되지는 않지만 납에 의한 환경 문제를 고려하는 경우에는 PbO는 최소량으로 할 수 있다.

금속산화물에 첨가되는 탄산나트룸 또는 황산나트룸을 첨가하면 이것이 플락스(flus)제로 작용하여 금속산화물의 연화점을 낮춘다. 이러한 플락스제의 작용을 화학식으로 표시하면 다음과 같다.

Na₂CO₃ + aSiO₂ → Na₂O·aSiO₂ + CO₂

Na₂SO₄ + bSiO₂ → Na₂O·bSiO₂ + SO₂ + CO

금속산화물을 주축으로 하는 프릿조성물에 유골분을 혼합하여 미쇄분말로 분쇄한다, 여기에는 예를 들면 볼밀이 사용된다. 소성체의 강도를 높이기 위해서 바람직하게는 200메쉬이하의 고운입자가 요구된다.

용매와 고분자 바인더와의 조합은 특별히 제한되지 않는다. 용매와 고분자 바인더로 된 용액에 상기 미분말을 혼련하면 일정한 형태로 성형이 가능하게 된다.용매는 고분자 바인더로 아크릴레이트계나 니트로셀룰로오스를 사용하는 경우에는 부틸카비톨 아세테이트, 부틸카비톨, 3-메톡시-3-메틸부탄올, 터핀올, 멘산올등을 사용한다. 용매와 고분자 바인더로 된 용액에 상기 미세 혼합분말을 혼련기로 혼합한다. 바람직한 점도는 성형방식에 따라 조금씩 차이가 난다. 프레스가압성형의 경우에는 50,000 내지 100,000cps의 점도가 바람직하다.

상기 용매는 대부분 건조과정에서 휘발되고 남은 용매와 고분자 바인더는 500℃ 이상의 온도에서 완전히 분해되어 가열로의 분위기에 따라 CO_x, H₂O_y 또는 NO_z로 기화되어 날아가 버린다(여기서 x는 1 또는 2,y는 0 또는 1 z는 0,1 또는 2이다).

상기 혼련된 페이스트 상의 분말 혼합물을 특정형태로 예를 들면 프레스금형에서 성형한다. 성형의 형태는 여러가지로 할 수 있으나 구형이 비교적 성형하기 쉽고 나중에 소성에도 유리하고 미관상 뛰어나다.

성형된 페이스트는 다음 소성공정에서 취급이 용이하도록 용매를 휘산시키고 고분자 접착제의 고화에 의하여 형태를 고정시키기 위하여 100° ∼ 150℃의 온도범위에서 건조시킨다.

건조된 성형물은 본격적으로 소성하기 위하여 소성로에 옮겨지고 조성물의 연화온도에 따라 600° ∼ 900℃의 범위에서 가열한다.

이러한 소성체의 강도와 밀폐성을 강화하기 위해서 상기 온도로 초벌구이 한 연후에 프릿 성분, 용매, 고분자 바인더로 된 슬립을 표면에 코팅하여 100 ∼ 150℃의 온도범위에서 건조하고 초벌구이 보다 낮은 온도 예를 들면 400∼700℃에서 재가열하면 표면이 매끈한 고형체가 얻어진다. 여기서 "슬립(slip)"이라함은 페이스트보다 용매의 양이 많아 유동상태를 가진 혼합물을 말한다. 좀더 쉬운 방법으로는 3)단계에서 만들어진 페이스트 성형물에 프릿조성물 분말을 고분자 바인더와 용매의 접착력으로 얇게 덧바름으로써 소성단계에서 표면이 미끈하게 처리되는 고형체를 얻을 수 있다.

이하 실시예에 의하여 본 발명을 설명한다.

실시예 1

Na₂O 9.5 중량%; SiO₂ 15 중량%; MgO 2 중량%; 및 잔량의 유골분을 볼밀로 혼합 분쇄하여 100메쉬 체를 통과시키고 분쇄된 미분말을 분자량이 140,000인 아크릴레이트 바인더가 멘산올 용매에 용해된 용액에 혼합한 다음 혼련기(라이카기)로 균일하게 분산시켜 페이스트 상태로 제조하였다. 이 페이스트를 원형으로 성형하고 120℃에서 10분간 건조후 소성로에서 500℃ 가소성 30분 유지 후, 750℃에서 소성하였다. 반투명 구슬이 얻어졌다.

실시예 2

Na₂O 35.8 중량%; SiO₂ 60 중량%; 및 MgO 7.5 중량%으로 된 프릿성분을 볼밀로 혼합 분쇄하여 100메쉬 체를 통과시키고 분쇄된 미분말을 분자량이 140,000인 아크릴레이트 바인더가 멘산올 용매에 용해된 용액에 혼합한 다음 혼련기(라이카기)로 균일하게 분산시켜 슬립 상태로 만들고 실시예 1에서 얻어진 반투명 구슬을 침적시켜 표면을 코팅하고 120℃에서 10분간 건조후 소성로에서 600℃에서 소성하였다. 표면이 깨끗한 반투명 구슬이 얻어졌다.

본 발명에 의하여 사리와 비슷한 반투명체의 유골분 고형물이 얻어지고 이고형물은 유리질로 완전히 밀봉되어 습기와 온도에 안정하여 반 영구적으로 보관 가능하다.

Claims (2)

1)PbO, Li₂O, Na₂O, Na₂CO_3, Na₂SO₄ 및 K₂O로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물 6∼15 중량%; SiO₂ 6∼18 중량%; MgO, CaO, SrO 와 BaO의 알카리토류 금속산화물, ZnO, SnO, B₂O₃ 및 Al₂O₃과 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 금속산화물 1∼3 중량%; 및 잔량의 유골분을 유골분이 제외된 상기 산화물을 포함한 프릿 성분이 20∼30중량%가 되도록 혼합하여 100메쉬 체를 통과하는 미분말로 분쇄하는 단계;

2) 상기 분쇄된 미쇄분말 혼합물에 고분자 바인더와 용매를 첨가하고 혼련하여 페이스트 상태로 만드는 단계;

3) 상기 페이스트를 성형하는 단계;

4) 상기 성형된 페이스트를 100 ∼ 150℃의 온도범위에서 건조하는 단계; 및

5) 상기 건조된 성형물을 1)단계 조성성분에 따라 600 ∼ 900℃ 범위에 소성하는 단계로 이루어지는 유골분 고형화 방법.

제 1항에 있어서, 상기 5)단계에서 생성된 고형화한 유골분에 상기 1)단계의 유골분을 제외한 상기 프릿 성분, 용매, 고분자 바인더로 된 슬립을 표면에 코팅하여 100 ∼ 150℃의 온도범위에서 건조하고 400 ∼ 700℃ 범위에서 소성하는 단계로 이루어지는 유골분 고형화 방법.