KR100922719B1 - 미네랄 기능수의 제조방법, 이에 의해 제조된 미네랄 기능수 - Google Patents
미네랄 기능수의 제조방법, 이에 의해 제조된 미네랄 기능수 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 미네랄 기능수의 제조방법, 이에 의해 제조된 미네랄 기능수를 제공하며, 미네랄 기능수 제조방법은 귀사문석을 물에 끓여 1차 추출물을 제조하는 단계(제1공정); 상기 1차 추출물에 수용성 규산염을 첨가하여 2차 추출물을 제조하는 단계(제2공정); 상기 2차 추출물에 티타늄옥사이드 분말을 첨가하여 3차 추출물을 제조하는 단계(제3공정); 상기 3차 추출물에 토르마린을 넣고 최종 4차 추출물을 제조하는 단계(제4공정)를 포함한다. 이 방법으로 제조된 미네랄 기능수는 물 정화 및 미네랄 생성에 의해 가축들의 생체 조절 작용을 하며 체액의 균형을 잡아 주고 조절작용을 하며, 암모니아 수치를 감소시켜 가축사육 장소의 악취를 제거하는데 효과적이다.
미네랄 기능수, 귀사문석, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드, 토르마린, 액비
Description
본 발명은 미네랄 기능수의 제조방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이에 의해 제조된 미네랄 기능수에 관한 것이다.
일반적으로 기능수는 물에 임의의 특수처리를 하여 물이 특정의 기능을 갖도록 한 활성수를 일컫는 용어로서, 다시 말하면 전기분해, 자기처리, 초음파처리 등에 의해 활성화된 물을 가리킨다. 따라서, 기능수에는 전해수, 자기처리수, 전자수, 초음파처리수, 공명자장수, 원석 또는 미네랄 기능수 등 다양한 종류의 것이 있으며, 이들 외에도 오존수, 탈기수, 원적외수, 세라믹수, 고주파수 등 여러 가지 활성수가 알려져 있다.
이중에서, 미네랄 기능수는 광천수, 자연 발생적인 미네랄수와 같이 생활용수에 다양한 종류의 미네랄을 첨가하여 수질을 높인 물로서, 최근 들어 자연산 미네랄수에 대한 연구 성과의 더해짐과 용도에 따라 최적의 미네랄을 첨가할 수 있게 되어 기능성을 더욱 높여 가고 있다.
미네랄은 뼈, 치아, 혈액의 구성성분이 되기도 하며 비타민과 함께 신진대사를 촉진 또는 억제하는 필수물질이다. 인체구성에 있어서 불과 3.5%밖에 되지 않는 이 미네랄이 생명현상에 작용하는 역할은 헤아릴 수 없이 크다는 것이 최근에 많이 밝혀지고 있다. 이러한 미네랄은 대별해서 다량원소와 미량원소로 나눌 수 있다. 다량원소는 칼슘, 인, 칼륨, 유황, 나트륨, 염소, 마그네슘 등이며 이들 원소는 인체구성의 약 3%를 차지한다. 그러나 미량원소는 인체구성의 불과 0.5%밖에 안된다. 철, 망간, 동, 요오드, 아연, 몰리브덴, 불소, 크롬, 비소 등이다. 이들 미네랄은 인체내의 아주 적은 양밖에 존재하고 있지 않기 때문에 미량원소라고 부르는 것이다.
따라서, 미네랄 기능수에 대한 연구가 이루어지고 있으며 대한민국 특허 등록번호 제10-0756970호에는 미네랄 함유 자화 활성 기능수 및 이의 제조방법이 공지되어 있다.
그러나, 지금까지 미네랄 기능수는 인체에 대한 효과를 증진시키는 쪽으로 관심이 치중되어 왔으므로, 식품공업, 농업, 기계공업, 의학, 치의학 분야 등에서 현재 널리 이용되고 있음에도 불구하고, 일부 식물의 생장을 촉진시키는 기능을 갖도록 한 것을 제외하고는 특히, 가축과 관련하여 눈에띠는 성과가 없으며, 귀사문석, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드, 토르마린을 이용한 미네랄 기능수에 대한 연구는 이루어져 있지 않은 실정이다.
본 발명자는 끊임없는 미네랄 기능수에 대한 연구를 한 결과, 귀사문석, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드, 토르마린이 지니고 있는 물 정화 능력 및 미네랄 생 성능에 의해 가축들의 생체 조절 작용을 하며 체액의 균형을 잡아주고 조절작용을 하며 암모니아 수치를 감소시켜 축사사육장의 악취를 제거할 뿐만 아니라, 축산분뇨에 본 발명의 미네랄 기능수를 넣고 폭기함으로써 축산분뇨의 질소함량을 감소시켜 특별한 처리 없이 그대로 액비화하여 사용할 수 있다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 귀사문석, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드, 토르마린을 이용하여 물 정화 및 미네랄 생성에 의해 가축들의 생체 조절 작용을 하며 체액의 균형을 잡아 주고 조절작용을 하는 미네랄 기능수의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 미네랄 기능수를 제조하는 방법 및 이로부터 얻게 되는 미네랄 기능수를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 미네랄 기능수 제조방법은 귀사문석을 물에 끓여 1차 추출물을 제조하는 단계(제1공정); 상기 1차 추출물에 수용성 규산염을 첨가하여 2차 추출물을 제조하는 단계(제2공정); 상기 2차 추출물에 티타늄옥사이드 분말을 첨가하여 3차 추출물을 제조하는 단계(제3공정); 상기 3차 추출물에 토르마린을 넣고 최종 4차 추출물을 제조하는 단계(제4공정)를 포함한다.
상기 방법에 있어서, 귀사문석(국내산)을 물에 끓여 1차 추출물을 제조하는 단계(제1공정)는 물을 귀사문석의 1~20배 중량비율로 넣고 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 1차 추출물에 수용성 규산염을 첨가하여 2차 추출물을 제조하는 단계(제2공정)는 수용성 규산염과 상기 1차 추출물을 1:0.1~1의 중량비율로 첨가하여 교반기에서 1-3시간 교반하여 2차 추출물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 2차 추출물에 티타늄옥사이드 분말을 첨가하여 3차 추출물을 제조하는 단계(제3공정)는 상기 2차 추출물에 대하여 티타늄옥사이드 분말을 1:0.0001~0.01 중량비율로 첨가한 후 교반기에서 1~3시간 교반하여 3차 추출물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 티타늄옥사이드 분쇄시 통상적으로 사용되는 분쇄기를 사용하여 분쇄하고, 수nm 내지 수㎛ 단위의 크기로 잘게 분쇄하면 표면적이 넓어져 생체에 대한 반응속도나 흡수력을 더욱 높일 수 있게 된다.
상기 3차 추출물에 토르마린을 넣고 최종 4차 추출물을 제조하는 단계(제4공정)는 상기 3차 추출물에 대하여 토르마린을 1:0.01~0.1 중량비율로 첨가하여 24~48시간 우려내어 물만 추출하여 최종 4차 추출물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 미네랄 기능수 제조시 이용되는 귀사문석, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드, 토르마린이 나타내는 특성에 대해 구체적으로 설명한다.
1. 귀사문석의 특성
귀사문석은 경옥, 연옥과 함께 삼대 보석광물로 꼽히는 희귀 광물로 깊이를 알 수 없는 반투명한 녹색을 띤다. 귀사문석은 사문석군에 속하는 매우 희소하고 값진 보석변종으로 분류되는데, 모양과 무늬가 뱀의 껍질과 닮았다고 해서 사문석이라고 이름 붙여졌다. 그 중 진녹색의 옥은 희귀해서 '귀한 사문석', 즉 귀사문석이라고 불린다. 귀사문석은 광석 혹은 분말상태에서 열을 가했을 경우, 인체에 이로운 원적외선이 93%이상 방사되며, 세균억제율이 90%이며, 곰팡이가 증식되지 못하므로 건축자제로도 사용되고 있다. 탈취율도 높아 암모니아 가스와 같은 냄새를 없애는데 도움이 되며 음이온을 다량 방사하며 피부자극이 거의 없고 물을 정화하는 능력이 있다.
2. 수용성 규산염의 특성
수용성 규산염(규산나트륨, 규산칼륨 등)은 수질의 유기성 물질을 분해하는 자정능력을 가진 무공해 규석을 주체로 하는 청정제이다. 수용성 규산염은 원적외선을 방사하는 특성이 있으며 농약성분을 흡착, 분해, 중화시키고 필수 미량원소를 함유하고 있으며 유익 미생물을 활성화시키는 역할을 한다.
3. 티타늄옥사이드(TiO2)의 특성
티타늄옥사이드는 산소 친화력이 높고 원적외선을 흡수해 오면서 수천 년 또는 수백 년 동안 두껍게 퇴적된 것이다. 원적외선은 세포의 생리작용을 활발히 하고, 열에너지를 발생시켜 유해 물질을 방출하는 광전효과가 있으며, 정화력, 분력이 있다.
4. 토르마린의 특성
토르마린은 주로 브라질, 인도, 중국, 아프리카에서 발굴되는 보석이다. 토르마린은 영구적인 미약 전류 발생에 의한 효과가 있으며 전기장을 형성하고 음이온을 발생하며 계면 활성 작용을 한다. 또한, 원적외선 방사를 하며 규소, 붕소, 마그네슘, 철과 같은 미네랄을 용출하며 물에 토르마린을 넣으면 전압에 의해서 물의 클러스터가 분해되어 분자가 작아져 물을 활성화하므로 맛이 좋고 몸에 좋은 물을 만드는 특성이 있다.
이러한 미네랄 기능수에 이용되는 귀사문석, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드, 토르마린은 암모니아를 줄여 농가의 냄새를 방지하며, 가축의 육질개선의 효과가 있다.
이렇게 제조된 미네랄 기능수는 특히 돼지의 악취제거용으로 돈사에서 사용할 수 있고, 액화비료, 악취제거제, 이끼제거제등에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 귀사문석, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드, 토르마린을 이용하여 미네랄이 함유된 기능수를 제조할 수 있다.
미네랄 기능수를 돼지와 같은 가축 사육농가에서 가축에 식수로 공급함으로써, 소화율을 높여 가축의 증체율 향상을 도모할 수 있어 사육기간 즉, 출하시기를 단축할 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 식수로 공급된 미네랄 기능수는 가축의 장내에서 강한 음이온과 원적외선을 발산하여 항균성 및 항바이러스성을 높여 질병에 대한 저항성을 증진시켜 주고, 풍부한 용존산소는 물분자를 활성화시켜 해독작용 및 각종 중금속 흡착 분해작용을 하며, 장내 미생물의 균형을 유지함으로써 가축의 면 역력을 강화시키고, 특정 질병에 대한 저항성을 길러 생육을 촉진하여 폐사율을 현저히 낮출 수 있도록 해주는 동시에 육질을 부드럽게 하고 맛을 더하여 준다.
또한, 미네랄 기능수를 식수로 4주 정도 공급할 경우 가축의 분뇨 특히, 돈분에서 발생하는 80 내지 120ppm 수준의 암모니아 양을 5 내지 10ppm 이하로 감소시킬 수 있게 되므로 분뇨의 악취를 대폭적으로 줄일 수 있게 된다. 따라서 축사의 악취 및 파리나 구더기 등 해충 발생 문제를 효과적으로 해결할 수 있게 된다.
한편, 고액분리기에서 분리된 돼지 분뇨의 액체성분은 퇴비화 전에 암모니아의 농도가 60,000내지 65,000ppm에 이르는 바, 돼지분뇨에 본 발명의 미네랄 기능수를 살포하고 약 10~30일 동안 폭기하면 암모니아 농도가 100 내지 600ppm으로 떨어지면서 전량을 퇴비화할 수 있게 되고 부숙이 용이할 뿐 아니라 최고급 유기질 비료의 생산량을 증대시켜 친환경 농업을 촉진할 수 있고, 더 나아가 분뇨의 해양 투기를 억제하여 해양환경 보존에도 기여할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도1 을 참고하여 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
<실시예 1> 미네랄 기능수 제조
귀사문석(한국비취, 경옥 혹은 녹옥; 국내산)을 깨끗이 닦고, 물 10ℓ에 귀사문석 1㎏을 넣고 100℃에서 30분간 끓여 1차 추출물을 제조하였고, 1차 추출물 약 10ℓ에 수용성 규산염 5㎏을 첨가한 후 상온에서 1시간 교반하여 2차 추출물을 제조하였다. 2차 추출물 10ℓ에 티타늄옥사이드 분말 5g을 첨가한 후 교반기에서 1시간 교반하여 3차 추출물을 제조하였고, 3차 추출물 10ℓ에 토르마린 250g을 24시간 우려내어 물만 추출하여 최종 4차 추출물을 제조하여 미네랄 기능수를 제조하였다.
<실시예 2> 비교예 1의 제조
실시예 1과 동일하게 하되, 수용성 규산염을 첨가하지 않고 미네랄 기능수를 제조하였다.
<실시예 3> 비교예 2의 제조
실시예 1과 동일하게 하되, 티타늄옥사이드 분말을 첨가하지 않고 미네랄 기능수를 제조하였다.
<실시예 4> 비교예 3의 제조
실시예 1과 동일하게 하되, 토르마린을 넣지 않고 미네랄 기능수를 제조하였다.
<실시예 5> 비교예 4의 제조
실시예 1과 동일하게 하되, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드 분말 및 토르마린을 첨가하지 않고 미네랄 기능수를 제조하였다.
<실험예 1> 암모니아 제거효과 시험
상기 실시예 1과 비교예 1~4에서 제조된 미네랄 기능수에 대한 암모니아 제거효과 시험을 하였다. 상기 실시예 1 및 비교예 1~4에서 제조된 미네랄 기능수를 각각 돼지 20마리에게 30일 동안 급여하였다. 미네랄 기능수를 돼지에게 급여 전과 급여 30일 후의 암모니아 수치를 측정하여 비교평가 하였다. 암모니아 제거효과 비 교평가 결과는 아래 표1 에 나타내었다.
<표1> 암모니아 제거효과 시험 결과
| 실험예 | 조성물 구성 | 미네랄 기능수 급여 전,후 (단위:ppm) | ||||
| 귀사문석 | 수용성 규산염 | 티타늄 옥사이드 | 토르마린 | 미네랄 기능수 급여 전 | 미네랄 기능수 급여 후(30일) | |
| 실시예 1 | ○ | ○ | ○ | ○ | 80 | 10 |
| 비교예 1 | ○ | × | ○ | ○ | 80 | 39 |
| 비교예 2 | ○ | ○ | × | ○ | 80 | 32 |
| 비교예 3 | ○ | ○ | ○ | × | 80 | 41 |
| 비교예 4 | ○ | × | × | × | 80 | 65 |
상기 표1 과 같이, 실시예 1과 비교예 1~4의 미네랄 기능수를 급여전의 암모니아 수치는 80ppm이었으며, 귀사문석, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드, 토르마린을 사용하여 제조한 미네랄 기능수(실시예 1)를 돼지에게 급여 후의 암모니아 수치는 10ppm이하로 낮게 나타났다. 귀사문석, 티타늄옥사이드, 토르마린을 사용하여 제조한 미네랄 기능수(비교예 1)를 돼지에게 급여 후의 암모니아 수치는 39ppm으로 나타났다. 귀사문석, 수용성 규산염, 토르마린을 사용하여 제조한 미네랄 기능수(비교예 2)를 돼지에게 급여 후의 암모니아 수치는 32ppm으로 나타났다. 귀사문석, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드를 사용하여 제조한 미네랄 기능수(비교예 3)를 돼지에게 급여 후의 암모니아 수치는 41ppm으로 나타났다. 귀사문석을 사용하여 제조한 미네랄 기능수(비교예 4)를 돼지에게 급여 후의 암모니아 수치는 65ppm으로 높 게 나타났다.
따라서, 본 발명에 따른 귀사문석, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드, 토르마린을 사용하여 제조한 미네랄 기능수(실시예 1)는 암모니아 수치를 감소시키는 효과가 우수한 것으로 확인되었다.
<실험예 2> 돈분의 질소 제거효과 시험
상기 실시예 1과 비교예 1~4에서 제조된 미네랄 기능수에 대한 돈분의 질소 제거효과 시험을 하였다. 돈분 200ton당 상기 실시예 1과 비교예 1~4에서 제조된 미네랄 기능수를 각각 20ℓ씩 첨가하여 60일간 폭기하였다. 돈분에 미네랄 기능수 첨가 전과 첨가 30일, 60일 후의 질소 수치를 측정하여 비교평가 하였다. 질소 제거효과 비교평가 결과는 아래 표2 에 나타내었다.
<표2> 돈분의 질소 제거효과 시험 결과
| 실험예 | 미네랄 기능수 투여 전, 후 (단위:%) | ||
| 미네랄 기능수 투여 전 | 미네랄 기능수 투여 후 (30일) | 미네랄 기능수 투여 후 (60일) | |
| 실시예 1 | 0.60 | 0.11 | 0.03 |
| 비교예 1 | 0.60 | 0.45 | 0.41 |
| 비교예 2 | 0.60 | 0.55 | 0.50 |
| 비교예 3 | 0.60 | 0.51 | 0.49 |
| 비교예 4 | 0.60 | 0.56 | 0.50 |
상기 표2 와 같이, 실시예 1과 비교예 1~4를 돈분에 투여전의 질소 수치는 0.60%이었으며, 귀사문석, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드, 토르마린을 사용하여 제조한 미네랄 기능수(실시예 1)를 돈분에 투여한지 30, 60일 후의 질소는 0.11%, 0.03%로 높은 감소율을 보였다. 귀사문석, 티타늄옥사이드, 토르마린을 사용하여 제조한 미네랄 기능수(비교예 1)를 돈분에 투여한지 30, 60일 후의 질소는 0.45, 0.41%로 나타났다. 귀사문석, 수용성 규산염, 토르마린을 사용하여 제조한 미네랄 기능수(비교예 2)를 돈분에 투여한지 30, 60일 후의 질소는 0.55, 0.50%로 나타났다. 귀사문석, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드를 사용하여 제조한 미네랄 기능수(비교예 3)를 돈분에 투여한지 30, 60일 후의 질소는 0.51, 0.49%로 나타났다. 귀사문석을 사용하여 제조한 미네랄 기능수(비교예 4)를 돈분에 투여한지 30, 60일 후의 질소는 0.56, 0.50%로 나타났다.
본 발명에 따른 귀사문석, 수용성 규산염, 티타늄옥사이드, 토르마린을 사용하여 제조한 미네랄 기능수(실시예 1)는 돈분의 질소 수치를 감소시키는 효과가 우수하므로 돈분의 액비화처리기간이 단축 및 처리비용 절감의 효과가 있다.
도1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 기능수 제조방법을 순차적으로 나타내는 흐름도이다.
Claims (8)
- 미네랄 기능수 제조방법에 있어서,귀사문석을 물에 끓여 1차 추출물을 제조하는 단계(제 1공정);상기 1차 추출물에 수용성 규산염을 첨가하여 2차 추출물을 제조하는 단계(제 2공정);상기 2차 추출물에 티타늄옥사이드 분말을 첨가하여 3차 추출물을 제조하는 단계(제 3공정);상기 3차 추출물에 토르마린을 넣고 최종 4차 추출물을 제조하는 단계(제 4공정);를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 기능수 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,제 1공정은 귀사문석을 깨끗이 닦고, 물을 귀사문석에 대하여 1:1~20 중량비율로 넣어주고 가열하여 1차 추출물을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 기능수 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,제 2공정은 수용성 규산염을 상기 1차 추출물에 대하여 1:0.1~1의 중량비율로 첨가하여 2차 추출물을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 기능 수 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,제 3공정은 상기 2차 추출물에 티타늄옥사이드 분말을 1:0.0001~0.01 중량비율로 첨가한 후 교반기에서 1~3시간 교반하여 3차 추출물을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 기능수 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,제 4공정은 상기 3차 추출물에 대하여 토르마린을 1:0.01~0.1 중량비율로 첨가하여 24~48시간 우려내어 물만 추출하여 최종 4차 추출물을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 기능수 제조방법.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항의 방법으로 제조된 미네랄 기능수.
- 제 6 항에 있어서,상기 미네랄 기능수는 축산분뇨 액비화에 사용되는 것을 특징으로 하는 미네랄 기능수.
- 제 6 항에 있어서,상기 미네랄 기능수는 축산분뇨의 악취제거에 사용되는 것을 특징으로 하는 미네랄 기능수.
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