KR101025299B1 - 중화반응열을 이용하는 제설 방법 및 이를 이용한 제설 장치 - Google Patents

중화반응열을 이용하는 제설 방법 및 이를 이용한 제설 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중화반응열을 이용하는 제설 방법 및 이를 이용한 신규한 제설 장치에 관한 것이다. 본 발명은 중화반응열을 이용하여 눈을 제설함으로써, 제설 시간을 단축시키고 도로면이 재결빙되는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며, 염화물계 화합물보다 토양의 부영양화 및 금속의 부식과 같은 부작용이 없는 친환경적인 제설제를 이용한다. 또한, 본 발명은 고온(특히, 50℃)의 액상 제설제를 이용함으로써 분말(고체)로 되어 있는 제설제보다 보다 쉽고 빠르게 제설 할 수 있을 뿐 만 아니라 중화반응열을 이용하여 제설함으로써 종래의 제설시 가온 과정을 필수적으로 포함하는 액상 제설제(예컨대, 아세트산 칼륨)보다 열적 에너지를 투입하는 비용을 절감시킬 수 있는 경제적인 장점을 가진다.

Description

중화반응열을 이용하는 제설 방법 및 이를 이용한 제설 장치{Methods for Snow Removal Using Heat of Neutralization and Snow Removal Device Thereof}
본 발명은 중화반응열을 이용하는 제설 방법 및 이를 이용한 제설 장치에 관한 것이다.
현재 전 세계적으로 가장 널리 사용되고 있는 것은 소금, 염화칼슘, 염화마그네슘 등 염화물계를 주로 사용하고 있으나, 이러한 염화물계를 과다 사용하게 되면 토양의 부영양화로 인해 가로수 등 도로주변의 식물의 성장을 저해할 뿐만 아니라, 곧바로 하천으로 방류될 경우 생태계 전체에 영향을 주는 심각한 물질로 반드시 하수 처리장에서 처리해야 하는 문제점이 있으며, 도로를 구성하고 있는 콘크리트에 스며들어 콘크리트를 부식시킬 수 있다. 또한, 염화칼슘은 차량 및 교량내부의 철 구조물을 부식 시킬 수 있으므로 교량 붕괴 등의 대형사고의 간접적인 영향을 미칠 수 있다. 또한, 공항에서 사용하는 요소는 화학적 메카니즘에 의해 질산으로 분해되어 토양의 산성화를 일으키는 주요원인이다.
이에 선진국에서는 이미 염화물 및 요소를 이용한 제설작업을 줄이고, 이를 대체할 제설제로 유기물을 이용한 제설제를 개발하여 적용하고 있다.
한편, 아세트산칼륨 액상 제설제는 보통 공항에서 활주로 제설에 주로 사용되고 있다. 기존 아세트산칼륨 액상형 제설제는 제설 및 제빙을 하기 전에 예열을 하는 데 이는 아세트산칼륨을 사용하는 제설제가 반응열등을 이용하지 않은 단순 빙점강하원리를 이용한 제설제이기 때문이다. 이러한 이유로 더욱 효과적인 제설을 위해 제설제를 뿌리기전에 약 50-60℃이상으로 액상 제설제를 가온 한다. 하지만, 가온 위해 전기나 다른 열적 에너지가 투입되어야 하기 때문에 비용이 추가적으로 든다는 단점이 있다.
따라서, 친환경적이면서 제설시간을 효율적으로 단축시킬 수 있는 제설 방법 및 제설기의 필요성이 대두 되고 있다.
본 발명자들은 친환경적이면서 제설시간을 효율적으로 단축시킬 수 있는 제설방법을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 종래 산과 염기의 중화반응시 발생하는 반응열을 이용하여 눈(snow)을 녹이고, 중화반응 결과물이 녹은 눈의 어는점을 낮추어 매우 빠르고 효과적으로 제설할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 산과 염기의 중화 반응열을 이용하는 제설 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 산과 염기의 중화 반응열을 이용하는 제설 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 산 및 염기의 중화 반응열을 이용하는 제설 방법을 제공한다: (a) 산 및 염기를 혼합하여 중화 반응시키는 단계; 및 (b) 상기 단계 (a)의 중화 반응 결과물을 살포하여 제설하는 단계.
본 발명자들은 친환경적이면서 제설시간을 효율적으로 단축시킬 수 있는 제설방법을 개발하고자 노력하였으며, 그 결과, 종래 산과 염기의 중화반응시 발생하는 반응열을 이용하여 눈을 녹이고, 중화반응 결과물이 녹은 눈(즉, 눈이 녹은 물)의 어는점을 낮추어 매우 빠르고 효과적으로 제설할 수 있음을 확인하였다.
본 발명은 친환경적이면서 제설시간을 효율적으로 단축시킬 수 있는 제설방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어 “제설”은 지표면상(예컨대, 도로 지표면)에 쌓인 눈을 제거하는 것을 의미한다. 또한, 용어 “융빙”은 표면상(예컨대, 도로 지표면)에 쌓인 눈이 녹은 후 재결빙된 얼음 또는 비가 결빙된 얼음을 녹여서 제거하는 것을 의미한다.
따라서, 본 발명이 제거하고자 하는 대상이 눈인 경우에는 제설 방법로 명명될 수 있고, 그 대상이 얼음인 경우에는 융빙 방법으로 명명될 수 있으나 그 실체는 동일하여 혼용되어 사용 가능하다.
본 발명에서서 용어 “중화 반응”은 아레니우스의 산-염기 개념(수용액의 H+ 와 OH-)을 적용했을 경우의 반응을 의미한다.
또한, 본 발명은 산과 염기를 혼합하여 발생하는 중화반응열을 이용하여 제설하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 단계 (a)에서 중화반응을 시키는 경우 열을 발생하는 발열 반응을 하며, 이러한 발열 반응으로 인하여 중화반응 결과물의 온도가 상승한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서 단계 (a)의 중화반응 후 혼합물의 온도는 10-85℃이며, 보다 바람직하게는 30-80℃이며, 보다 더 바람직하게는 50-80℃이다.
본 발명은 중화반응 결과물에 의한 제설 작용 전에 중화반응열을 이용하여 미리 눈을 녹임으로써, 저온(예컨대, 제설시 도로면의 온도 또는 도로위의 온도)의 중화반응 결과물로 제설하는 경우보다 빠르게 제설할 수 있는 효과를 발휘한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서 단계 (a)에서의 중화반응은 ⅰ) 물에 ⅱ) 산과 염기를 1:10~10:1 중량 비(weight ratio)로 혼합하여 반응시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, ⅰ) 물과 ⅱ) 산 및 염기의 중량비는 1:5~5:1이고, 보다 더 바람직하게는 1:3~3:1이다.
또한, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서 단계 (a)에서의 중화반응은 산과 염기를 1:10~10:1 몰 비(mole ratio)로 혼합하여 반응시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 산과 염기의 몰비는 1:5~5:1이고, 보다 더 바람직하게는 1:3~3:1이며, 가장 바람직하게는 1:1이다.
본 발명 단계 (a)에서 이용하는 산은 물에 용해되어 염기와 중화반응을 통하여 염을 생성시킬 수 있는 산이라면 유기산이든 무기산이든 무방하다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 단계 (a)에서 이용하는 산(acid)은 아세트산, 포름산, 황산, 염산, 인산, 질산, 프로피온산 및 부탄산으로 구성된 군으로부터 선택되는 산이며, 보다 바람직하게는 아세트산, 포름산, 황산 및 염산으로 구성된 군으로부터 선택되는 산이고, 보다 바람직하게는 아세트산 또는 포름산이며, 가장 바람직하게는 아세트산이다.
본 발명 단계 (a)에서 이용하는 염기는 수용액에서 수산화 이온을 내거나 수소 이온을 흡수할 수 있는 염기라면 제한되지 아니한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 단계 (a)에서 이용하는 염기(base)는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬 및 수산화칼슘으로 구성된 군으로부터 선택되는 염기이고, 보다 바람직하게는 수산화나트륨 또는 수산화칼륨이며, 가장 바람직하게는 수산화칼륨이다.
본 발명에서 단계 (a)에서의 “중화반응 결과물”은 중화반응을 통하여 생성되는 생성물을 의미한다. 즉, 중화 반응 결과물은 산의 산이온과 염기의 금속이온이 결합된 생성물을 의미한다. 예컨대, 아세트산(산)과 수산화칼륨(염기)을 혼합하여 중화반응을 시키는 경우 중화반응 결과물은 아세트산칼륨이다.
본 발명을 이용하여 제설하는 경우, 추가적으로 첨가물을 첨가할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명은 ⅰ) 알킬렌글리콜, ⅱ) 탄소수 1-4의 알코올, 또는 ⅲ) 알킬렌글리콜 및 탄소수 1-4의 알코올을 혼합시키는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 포함되는 알킬렌글리콜은 모노에틸렌글리콜, 모노프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 글리세린, 트리에틸렌글리콜 및 트리프로필렌글리콜으로 구성된 군으로부터 선택되고, 보다 바람직하게는 글리세린이다. 본 발명에서 알킬렌글리콜은 액상 제설제 조성물의 점도를 증가시켜 재결빙을 방지하는 작용을 한다.
바람직하게는, 본 발명에 포함되는 알코올은 탄소수 1-4의 알코올이고, 보다 바람직하게는 에탄올이다.
본 발명의 일 구체예인 실험예 1에서 확인할 수 있듯이, 본 발명은 중화반응 결과물(예컨대, 아세트산 금속염)에 알킬렌글리콜 및 탄소수 1-4의 알코올을 혼합함으로써, 중화반응 결과물 만으로 제설하는 것보다 약 2배 이상 강하된 어는점을 이용하여 제설할 수 있다. 즉, 중화반응 결과물 자체의 어는점 내림을 보다 강하시키기 위해서 본 발명에서는 알킬렌글리콜 및 탄소수 1-4의 알코올의 첨가물을 포함시켜 제설함으로써, 매우 낮은 온도(-40 ℃이하)에서도 제설할 수 있는 방법이다.
또한, 중화반응 결과물 및 알킬렌글리콜만으로 제설 또는 융빙할 때 보다 탄소수 1-4의 알코올을 중화반응 결과물에 포함시킴으로써 보다 빠른 속도로 눈 또는 얼음을 녹이는 효과가 달성되며, 이는 탄소수 1-4의 알코올이 제설 또는 융빙에 있어서 촉진제로서 작용한다는 것을 의미한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명은 중화반응 결과물 10-30 중량%, 알킬렌글리콜 10-30 중량%, 탄소수 1-4의 알코올 5-15 중량% 및 물 25-75 중량%를 혼합하여 제설하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 본 발명은 중화반응 결과물 15-25 중량%, 알킬렌글리콜 15-25 중량%, 탄소수 1-4의 알코올 7-13 중량% 및 물 37-63 중량%를 혼합하여 제설한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명은 (1) 단계 (a) 이후, 또는 (2) (ⅰ) 알킬렌글리콜, (ⅱ) 탄소수 1-4의 알코올, 또는 (ⅲ) 알킬렌글리콜 및 탄소수 1-4의 알코올을 혼합시키는 단계 이후에 (ⅰ’) 인산, (ⅱ’)벤조 트리아졸 또는 (ⅲ’) 인산 및 벤조 트리아졸을 혼합시키는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 제설방법에 있어서, 추가적으로 포함되는 인산은 중화반응 결과물의 침전을 발생하지 않도록 하며, 산이온과 금속 이온을 안정시켜 침전을 방지하는 안정제로서 작용한다.
또한, 본 발명의 제설방법을 공항 활주로 제설작업에 직접 사용하는 겨우 항공기 랜딩기어에 사용되는 특수 도금인 카드뮴 도금에 악영향을 줄 수 있기 때문에 카드뮴 도금에 대한 부식 방지제로서 벤조 트리아졸을 추가적으로 포함하여 제설하는 것이 바람직하다.
본 발명이 인산 및 벤조트리아졸을 혼합하여 실시하는 경우 중화반응 결과물 10-28 중량%, 알킬렌글리콜 10-28 중량%, 탄소수 1-4의 알코올 5-15 중량%, 물 23-74.998 중량%, 인산 0.001-3 중량% 및 벤조 트리아졸 0.001-3 중량%를 혼합하여 제설하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 본 발명은 중화반응 결과물 15-25 중량%, 알킬렌글리콜 15-25 중량%, 탄소수 1-4의 알코올 7-13 중량%, 물 35-62.98 중량%, 인산 0.01-1 중량% 및 벤조 트리아졸 0.01-1 중량%를 혼합하여 제설한다.
본 발명은 액상의 중화반응 결과물을 살포하여 제설하는 것이 바람직하다.
본 발명은 액상의 중화반응 결과물의 이용하여 제설함으로써 제설제의 보관이 용이할 뿐만 아니라, 무엇보다도 겨울철에 갑작스런 눈으로 도로 또는 활주로에 제설제를 살포해야 하는 경우에 고상(분말)보다도 살포가 용이하며 제설작업 시간이 단축되는 효과를 달성한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 산 저장 용기; (b) 염기 저장 용기; 및 (c) 분사 노즐이 연결된 교반 용기를 포함하며, 상기 (c)의 교반 용기에서는 상기 (a)의 산 저장 용기 및 (b)의 염기 저장 용기에서 유출된 산 및 염기가 혼합되어 중화반응이 발생하는 것을 특징으로 하는 산 및 염기의 중화반응열을 이용하는 제설장치를 제공한다.
본 발명은 상기 (c)에서 중화반응을 통하여 생성된 결과물을 교반 용기에 연결된 분사 노즐을 통하여 목적 부위(예컨대, 눈이 쌓인 도로 또는 활주로)에 분사함으로써 제설할 수 있는 제설 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제설 장치를 이용하여 제설하는 경우, (ⅰ) 어는점 강하, (ⅱ)금속부식을 방지 또는 (ⅲ) 어는점 강하 및 금속부식을 방지를 하기 위한 첨가제를 혼합하여 제설할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명은 산과 염기가 중화반응한 뒤 중화반응 결과물에 첨가제를 첨가하여 액체상태, 즉 액상으로 목적 부위에 도포함으로써 제설이 가능한 신규한 제설 장치이다.
본 발명은 상기 산 및 염기의 중화반응열을 이용하는 제설 방법에 이용하는 동일한 산, 염기 및 첨가제를 이용하여 동일한 방법으로 제설할 수 있는 장치이기 때문에, 본 명세서의 과도한 기재를 회피하기 위하여 상기 제설 방법과 공통된 내용은 생략한다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(ⅰ) 본 발명은 중화반응열을 이용하는 제설 방법 및 이를 이용한 신규한 제설 장치에 관한 것이다.
(ⅱ) 본 발명은 중화반응열을 이용하여 눈을 제설함으로써, 제설 시간을 단축시키고 도로면이 재결빙되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
(ⅲ) 본 발명은 염화물계 화합물보다 토양의 부영양화 및 금속의 부식과 같은 부작용이 없는 친환경적인 제설제를 이용한다.
(ⅳ) 또한, 본 발명은 고온(특히, 50℃)의 액상 제설제를 이용함으로써 분말(고체)로 되어 있는 제설제보다 보다 쉽고 빠르게 제설 할 수 있을 뿐 만 아니라 중화반응열을 이용하여 제설함으로써 종래의 제설시 가온 과정을 필수적으로 포함하는 액상 제설제(예컨대, 아세트산 칼륨)보다 열적 에너지를 투입하는 비용을 절감시킬 수 있는 경제적인 장점을 가진다.
도 1은 본 발명에서 이용하는 중화반응열을 측정하기 위하여 실험실에서 제작된 중화반응 실험을 위한 실험도구를 나타낸 이미지이다. 물 100 ㎖에 산과 염기를 각각 1 몰씩 혼합하여 중화반응열을 측정하였다.
도 2는 본 발명에서 중화반응열을 이용하는 제설장치를 대략적으로 나타낸 모식도이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명 하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예
실시예 1: 산-염기 중화반응
산-염기 중화반응은 Wisestir의 MSH-20D(대한과학(주), 대한민국) 패키지 장비를 이용하여 실시하였으며, 상기 장비에 설치된 Pt-100 직접접촉식 전자센서 온도계를 교반 비이커 안에 설치하여 교반 속도 설정 후 교반기에 설치된 디스플레이를 통해 온도를 관찰하였다. 또한, 온도 비교를 위하여 동일한 높이에 유리제 온도계를 설치하여 온도를 비교하여 결과값에 대한 온도 비교를 하였다. 산-염기 중화반응 실험은 하기와 같은 방법을 통하여 실시하였다.
우선, 산-염기 중화반응에서 발생하는 열을 측정하기 위해 하기 표 1에 명기되어 있는 각각의 산과 염기를 100 ㎖의 물(H2O)에 각각 1 몰(mole)씩 용해시킨 후 실온에 방치하여 방냉 하였다(염산 및 황산(준세이 화학, 일본), 아세트산(삼성비피화학, 대한민국, 포름산(삼성정밀화학, 대한민국), 수산화 칼륨(유니드, 대한민국) 및 수산화 나트륨(영진화학, 대한민국)). 그 다음, 물과 혼합된 산과 염기가 실온이 되었을 때 각각의 온도를 기록하고, 상기 MSH-20D를 설치한 후 산과 염기를 혼합하였다. 산과 염기를 혼합 시 교반자 회전속도를 300 rpm으로 교반 하였다. 산과 염기 혼합 후 온도계로 온도를 측정하고 최고 온도를 기록하였다.
Figure 112010051548828-pat00001
그 결과, 산의 종류에 상관없이 산과 염기의 중화반응에서 일어나는 열은 동일하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 각각의 산-염기 중화적정시 약 70-78℃까지 반응열이 발생하는 것으로 나타났다.
이러한 산-염기 중화반응에서 발생하는 중화반응열을 제설시 사용하는 경우 고온의(약 50-70℃) 액상제설제가 눈을 직접 녹이고, 제설 물질인 아세트산칼륨(CH3COOK)에 의해 어는 점강하 현상이 일어나 영하 40℃까지 결빙을 방지할 수 있다.
실시예 2: 액상의 아세트산칼륨 제설제 조성물의 제조
액상의 아세트산칼륨 제설제 조성물은 하기 표 2에 기재된 성분의 함량을 저울로 칭량하여 물에 투입하고 잔류물이 없는 균일한 용액이 될 때까지 교반하여 제조하였다: KOH 수용액과 아세트산 수용액을 1:1 몰비로 혼합하여 아세트산칼륨 용액을 제조하고 인산과 벤조트리아졸을 50℃로 가온한 글리세린에 혼합한 다음 상기 아세트산칼륨 용액에 첨가하여 교반하였다. 그리고 이에 에탄올을 투입하여 본 발명의 액상 제설제 조성물을 제조하였다. 아세트산은 삼성BP사, 수산화칼륨은 유니드사, 글리세린은 PMP 케미칼, 인산은 OCI(구 동양제철화학)사, 벤조 트리아졸은 Aceto.Inc 사 그리고 에탄올은 SK 케미칼사로부터 구입하여 이용하였다. 하기 표 2에 제조된 액상 제설제 조성물의 조성을 나타내었다.
Figure 112010051548828-pat00002
실험예 1: 어는점 측정 1
다음 표 3과 같은 조성으로 액상 제설제 조성물을 제조하여 어는점을 측정하였다: 조성물 1은 베이스 물질인 아세트산칼륨, 글리세린 및 에탄올을 모두 포함되어 있고, 조성물 6 내지 8은 베이스 물질 중 어느 하나를 포함시키지 않았다. 단, 첨가 물질인 인산 및 벤조 트리아졸의 양은 조성물 6 내지 8 및 조성물 1에 동일한 양으로 첨가하였다.
Figure 112010051548828-pat00003
상기 표 3의 액상 제설제 조성물의 어는점은 ASTM D 1177(부동액 어는점 시험법)에 따라 측정하였다. 측정 과정을 요약하면, 우선 냉각조에 아세톤 또는 메탄올을 넣고 다시 드라이아이스를 넣어 냉각액을 만든 다음 상기 표 3의 조성물 75-100 ㎖를 냉각관에 넣고 젓게 및 온도계를 코르크 마개를 사용하여 장치하였다. 냉각관을 냉각액 속에 넣었고 냉각을 개시함과 동시에 측정 종료까지 젓개를 1분간에 60-80회 비율로 위 아래로 저어주었다. 1분마다 온도를 기록하고 예상 어는점보다 5℃ 높은 온도에 가까워지면 15초 마다 0.1℃까지 측정하여 시간-온도 그래프를 작성하였다. 어는점 측정결과는 다음 표 4에 정리하였다:
Figure 112010051548828-pat00004
상기 표 3에서 확인할 수 있듯이, 베이스 물질인 아세트산칼륨, 글리세린, 에탄올, 인산, 벤조 트리아졸 및 물이 모두 포함되어 있는 조성물 1에서, 베이스 물질 중 어느 한 물질이 포함되어 있지 않은 조성물 6 내지 8에 비해, 어는점이 약 2배 정도 내려가는 것을 확인할 수 있었다.
즉, 글리세린 및 에탄올의 어는점을 낮추는 특성을 이용하여 종래 통상적으로 이용하는 아세트산칼륨 조성물과 비교하여 50%의 아세트산칼륨 양을 이용하더라도 어는점을 보다 효과적으로 낮출 수 있었다.
실험예 2: 어는점 측정 2
다음 표 5와 같은 조성으로 액상 제설제 조성물을 제조하여 실험예 1과 동일한 방법으로 어는점을 측정하였다: 베이스 물질인 아세트산칼륨, 글리세린 및 에탄올의 함량을 동일하게 하고 첨가 물질인 인산 및 벤조 트리아졸의 함량을 달리하였다.
Figure 112010051548828-pat00005
상기 표 5의 액상 제설제 조성물의 어는점은 ASTM D 1177(부동액 어는점 시험법)에 따라 측정하였다. 어는점 측정결과는 다음 표 6에 정리하였다:
Figure 112010051548828-pat00006
상기 표 6에서 확인할 수 있듯이, 베이스 물질의 함량을 동일하게 하고 첨가 물질의 함량을 달리하더라도 어는점에 있어서는 차이가 크지 않음을 확인할 수 있었다.
실험예 3: 산-염기 농도별 중화반응 온도
산 또는 염기의 농도를 각각 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 및 1몰(mol)로 중화반응하는 경우 발생하는 반응열을 측정하였다.
본 실험예에 이용된 산과 염기는 각각 아세트산과 수산화칼륨, 염산과 수산화칼륨 및 아세트산과 수산화나트륨이며, 상기 실시예 1와 동일한 방법으로 중화반응시켰다. 중화반응에 이용된 각각의 산과 염기의 종류, 반응 농도, 반응 전 및 반응 후 온도는 하기 표 7 내지 표 10에 나타내었다.
Figure 112010051548828-pat00007
Figure 112010051548828-pat00008
Figure 112010051548828-pat00009
Figure 112010051548828-pat00010
그 결과, 산과 염기에 관계없이 물질의 몰량에 따라 반응 온도 값은 비례하였으며, 가장 높은 온도를 보이는 비율은 산 염기의 1:1 몰(mol)비율이었다. 또한, 산과 염기의 종류 (염산 및 아세트산, 수산화나트륨 및 수산화칼륨)에 따른 반응열 차이는 큰 차이를 보이지 않았다.
실험예 4: 실온 또는 중화반응열에 의하여 가온된 아세트산 칼륨의 융빙속도 측정
실온(25℃)의 아세트산 칼륨과 중화반응열에 의하여 가온(약 70℃)된 아세트산 칼륨의 융빙속도를 다음과 같은 방법으로 측정하였다.
우선, -20℃에서 24시간 보관하여 얼린 융빙용 얼음 시료 500 g에 실온(25℃)의 아세트산 칼륨과 중화반응열에 의하여 가온된 아세트산 칼륨을 각각 200 g씩 투입한 후 10분 뒤 남은 얼음의 무게를 측정하였다.
그 결과, 중화반응에 의하여 가온된 아세트산 칼륨이 실온 상태의 아세트산 칼륨보다 약 2.4배의 얼음을 융빙시켰다. 따라서, 중화반응에 의하여 발생된 중화반응열이 융빙하는 효과를 나타냄으로써, 실온의 아세트산 칼륨보다 중반반응을 통하여 가온된 아세트산 칼륨이 제설제로 매우 효과적임을 확인하였다(표 7).
Figure 112010051548828-pat00011
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 다음의 단계를 포함하는 아세트산 및 수산화칼륨의 중화 반응열을 이용하는 제설 방법:
    (a) 아세트산 및 수산화칼륨을 혼합시킨 중화반응 결과물 10-30중량%, 글리세린 10-30중량%, 탄소수 1-4의 알코올 5-15중량% 및 물25-75중량%를 혼합시키는 단계; 및
    (b) 상기 단계 (a)의 혼합물을 살포하여 제설하는 단계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a)의 중화 반응 후 혼합물의 온도는 10-85℃ 인 것을 특징으로 하는 제설 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은 단계 (a) 이후에 단계 (a)의 결과물에 (ⅰ) 인산, (ⅱ)벤조 트리아졸 또는 (ⅲ) 인산 및 벤조 트리아졸을 혼합시키는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 제설 방법.
  9. 삭제
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