KR101241758B1 - 염전 바닥용 황토 옹기 토판 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경적인 황토와 백토 및 점토를 혼합하여 성형하고, 이를 소성을 통해 토판으로 형성하여 염전의 바닥에 설치하므로, 생산되는 소금에 유해물질이 포함되지 않도록 하는 염전 바닥용 황토 옹기 토판 제조방법에 관한 것으로서, 원료인 황토, 백토 및 점토를 혼합하여 혼합물로 형성하는 단계와, 상기 혼합된 혼합물을 석별기에 투입하여 일정 크기 이상의 덩어리를 분류하고, 상기 덩어리가 분류된 혼합물을 분쇄장치에 투입하여 가루로 분쇄시키는 단계와, 상기 가루로 분쇄된 혼합물을 혼련기에 투입하여 일정량의 수분이 함유된 상태로 혼련하고, 혼련된 혼합물을 1차로 절단하여 조각으로 형성하는 단계와, 상기 혼련되어 1차 절단된 혼합물을 토련기를 통해 금형으로 주입시키고, 상기 혼합물을 진공 상태의 상기 금형에서 판 형상의 성형물로 성형하는 단계와, 상기 금형에서 진공 성형된 성형물을 절단체를 이용하여 설정된 규격으로 2차 절단하는 단계와, 상기 설정된 규격으로 절단된 성형물을 음지에서 일정기간 자연건조하고, 상기 건조된 성형물에 천연유약을 시유하는 단계와, 상기 시유된 성형물을 소성로에 투입하여 소성하고, 상기 소성된 성형물을 냉각시키는 단계를 포함한다.

Description

염전 바닥용 황토 옹기 토판 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING LOESS EARTHENWARE SOIL PLATE FOR SALTERN FLOORING}

본 발명은 염전 바닥용 황토 옹기 토판 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 친환경적인 황토와 백토 및 점토를 혼합하여 성형하고, 이를 소성을 통해 토판으로 형성하여 염전의 바닥에 설치하는 염전 바닥용 황토 옹기 토판 제조방법에 관한 것이다.

천일염의 생산국은 프랑스, 포루투칼, 호주, 멕시코, 일본등이다. 따라서 국내에서 가장 많이 알려진 소금은 프랑스 게랑드 소금으로서, 트레저 셀 그리스나, 셀 마린드 게랑드 등의 소금이 가장 비싸게 팔리고 있는 실정이다.

일반적으로 천일염은 바닷물을 염전에 가두어 햇볕과 바람으로 건조시켜 만든다. 바닷물을 염전에 가둬 놓으면 먼저 물 표면에 얇은 소금막이 형성된 뒤 조금씩 커지면서 소금결정이 만들어진다. 이를 소금의 꽃이라 부른다. 이 결정이 점점 무거워지면서 아래로 가라앉고 여기에 소금의 결정이 더 달라붙어 소금이 만들어지는데 이러한 소금은 굵은 소금이며, 물아래로 가라앉기 전에 얇게 형성된 소금막만 따로 걷어내 따로 말리면 결정이 작은 소금이 만들어진다.

또한, 천일염은 염전에서 소금을 만들 때 염전바닥의 모양에 따라 토판염(土版鹽)과 장판염(壯(鹽)으로 나눈다. 토판염 생산염전은 흙바닥이고, 장판 염은 비닐장판이다.

미네랄, 아마노산, 유기화합물 등이 풍부하게 함유된 소금은 토판에서 생산되는 소금이 월등하게 함유하고 있어 이들의 성분이 강한 짠맛을 내는 염화나트륨이 감싸고 있어, 소금이 독특한 향을 내거나, 부드럽고 단맛을 내는 작용을 한다.

상대적으로 장판염은 염전 바닥을 장판이나 타일등으로 깔기때문에 작업은 수월하지만 갯벌속의 다양한 성분이 소금에 스며들기 어려워 영양성분은 상대적으로 떨어진다.

그리고, 장판염의 경우 장판의 부식이 발생되면 장판에서 발생되는 해로운 성분이 소금에 포함될 수 있는 문제점이 있다.

염전에 관련된 이 분야의 선행기술을 살펴보면, 등록특허 제754417호(이하"선행기술 1"이라함)의 염전 토판 피복용 플라스틱 시트 부재 및 이를 이용한 염전토판 피복 시공 방법은, 폴리에틸렌(PE) 또는 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 60∼85중량%와 충진제 15∼40중량%로 구성되며, 비중이 1.18∼1.59, 바람직하게는 1.25∼1.50이고; 상면과 저면을 갖는 스트립 형태의 시트 본체와, 상기한 시트 본체의 상면, 또는 저면, 또는 상면과 저면으로부터 단턱을 경유하여 상기한 시트 본체의 양 외측으로 일체로 연장되는 박엽(薄葉) 연장부를 갖는 염전 토판 피복용 플라스틱 시트 부재와 이를 이용한 염전 토판 피복 시공 방법이 제공되고 있으며, 또 다른 실시 예로서, 공개 실용신안공보 제2009-0006010호(이하"선행기술 2"라함)의 염판은, 소금 제조를 위하여 염수를 가두는 테두리와 상기 테두리에 의하여 형성되는 공간에 바닥이 형성되는 염판에 있어서, 상기 바닥이 유리인 것을 특징으로 하는 염판에 관한 것으로 이를 통하여 유리판 밑으로 햇빛이 통과하여 갯벌을 죽이지 않으면서 염판을 설치하여 염전을 운영할 수 있도록 한 구성과, 또 다른 실시 예로서, 실용신안공보 제88-2392호(이하"선행기술 3"라함)의 염전용 합성수지 타일은, 강인한 검은색의 합성수지재질로 타일체의 주연부에 비하여 중앙부의 두께가 보다 두꺼우면서 표면이 완만한 곡면이 되게 형성하여 주연부를 만곡되게 하고, 타일체의 저면에는 보강돌조와 복수개의 지지핀을 적당한 간격으로 배열 돌설하여서 된 염전용 합성수지 타일이 제공되고 있다.

상기 선행기술 1 내지 3의 염전은 바닥이 모두 합성수지 또는 유리로 된 것으로 취급 괸리의 편리성은 있으나, 갯벌속의 풍부한 영양분이 소금에 함유되지 못하는 관계로 영양분이 떨어지는 문제점이 있으며, 특히, 염전 바닥을 유리로 할 경우 염전에 소금 막이 형성되기 전까지는 햇볕이 지면에 비춰질 수 있으나 소금막이 생기기 시작한 후부터는 햇볕이 통과하지 못하므로 무용지물이 될 뿐만 아니라 시설설치비가 막대하고, 설치공사가 난해한 문제점이 있다.

이와 관련된 다른 선행 기술로는 한국등록특허공보 제10-0944222호가 있다.

본 발명은 친환경적인 황토와 백토 및 점토를 혼합하여 성형하고, 이를 소성을 통해 토판으로 형성하여 염전의 바닥에 설치하므로, 생산되는 소금에 유해물질이 포함되지 않도록 하며 유익한 물질이 포함되도록 하는 염전 바닥용 황토 옹기 토판 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 염전 바닥용 황토 옹기 토판 제조방법은, 원료인 황토, 백토 및 점토를 혼합하여 혼합물로 형성하는 단계와, 상기 혼합된 혼합물을 석별기에 투입하여 일정 크기 이상의 덩어리를 분류하고, 상기 덩어리가 분류된 혼합물을 분쇄장치에 투입하여 가루로 분쇄시키는 단계와, 상기 가루로 분쇄된 혼합물을 혼련기에 투입하여 일정량의 수분이 함유된 상태로 혼련하고, 혼련된 혼합물을 1차로 절단하여 조각으로 형성하는 단계와, 상기 혼련되어 1차 절단된 혼합물을 토련기를 통해 금형으로 주입시키고, 상기 혼합물을 진공 상태의 상기 금형에서 판 형상의 성형물로 성형하는 단계와, 상기 금형에서 진공 성형된 성형물을 절단체를 이용하여 설정된 규격으로 2차 절단하는 단계와, 상기 설정된 규격으로 절단된 성형물을 음지에서 일정기간 자연건조하고, 상기 건조된 성형물에 천연유약을 시유하는 단계와, 상기 시유된 성형물을 소성로에 투입하여 소성하고, 상기 소성된 성형물을 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 혼합물은 혼합물 100 중량부를 기준으로 황토 20 ~ 60 중량부와 백토 20 ~ 40 중량부 및 점토 20 ~ 40 중량부의 혼합물로 이루어질 수 있다.

상기 혼련기에서 혼련되는 혼합물은 상기 혼합물 중량의 18 ~ 20%의 수분이 함유될 수 있다.

상기 금형의 진공도는 73 ~ 78cmHg 일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 친환경적인 황토와 백토 및 점토를 혼합하여 성형하고, 이를 소성을 통해 토판으로 형성하여 염전의 바닥에 설치하므로 기공을 통하여 통기성을 가지므로 공기는 순환되고, 불순물이나 오염물은 걸러지며, 내부의 수분이 밖으로 나올 수 있어 습도유지에 유리한 옹기의 효능이 적용되어 생산되는 소금에 인체에 유해한 유해물질이 포함되지 않게 되며, 갯벌에서 발생되는 유익한 물질이 토판을 통해 투과되어 소금에 포함되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 염전 바닥용 황토 옹기 토판 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 염전 바닥용 황토 옹기 토판 제조방법의 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 염전 바닥용 황토 옹기 토판 제조방법의 절단 과정을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 염전 바닥용 황토 옹기 토판 제조방법을 나타낸 도면으로서, 원료를 혼합하여 혼합물(1)로 형성하는 단계(S10)와, 혼합물(1)에 포함된 일정 크기 이상의 덩어리를 분류하고, 혼합물(1)을 분쇄하는 단계(S20)와, 분쇄된 혼합물(1)에 수분을 주입하여 혼련하는 단계(S30)와, 혼련된 혼합물(1)을 토련하여 진공상태의 금형(50)에서 판 형상으로 성형하는 단계(S40)와, 성형된 성형물(2)을 설정되는 규격으로 절단하는 단계(S50)와, 절단된 성형물(2)을 건조시키고, 천연유약(70)을 시유하는 단계(S60)와, 시유된 성형물(2)을 소성로(80)에서 소성한뒤 냉각시키는 단계(S70)를 포함한다.

염전의 바닥을 이루는 토판을 제조하기 위해 먼저 원료인 황토, 백토, 점토를 일정 비율로 혼합하여 혼합물(1)로 형성한다(S10).

상기 혼합물(1)은 제조환경에 따라 배합비율을 변경하여 혼합할 수 있다.

이때, 상기 혼합물(1)을 이루는 원료의 혼합비율은 혼합물(1) 100 중량부를 기준으로 황토 20 ~ 60 중량부와 백토 20 ~ 40 중량부와 점토 20 ~ 40 중량부가 혼합되어 형성될 수도 있다.

이러한 상기 혼합비율로 혼합된 혼합물(1)은 석별기(10)에 투입되어 일정크기 이상의 덩어리를 분류하여 제거한 혼합물(1)을 분쇄장치(20)에 투입하여 가루로 분쇄하게 된다(S20).

이렇게 가루로 분쇄된 상기 혼합물(1)은 혼련기(30)에 투입되어 일정량의 수분과 함께 혼련(반죽)된다(S30).

상기 혼합물(1)이 혼련될 때 주입되는 수분의 양은 혼합물(1)의 전체양 대비 18 ~ 20%가 주입되어 혼합물(1)과 함께 혼련된다.

이렇게 수분이 혼합물(1)에 주입되어 혼련되는 이유는 혼합물(1)을 성형할 때 혼합물(1)이 점도를 가지도록 하여 성형물(2)의 형상이 유지되도록 하기 위해서이다.

상기 혼련된 혼합물(1)은 절단기(41)에서 소정 크기로 1차 절단하여 토련기(40)로 투입된다. 이때, 상기 혼합물(1)이 절단되어 토련기(40)로 투입되는 이유는 혼련된 혼합물(1)을 한꺼번에 토련기(40)로 투입하면 혼합물(1) 내부에 기포가 발생될 수 있으므로 이를 방지하기 위함이다.

상기 혼련된 혼합물(1)은 토련기(40)에 투입되어 토련기(40)를 통해 내부의 공기를 제거한 상태로 금형(50)으로 투입된다(S40).

여기서 토련기(40)를 통해 혼합물(1) 내부의 공기를 제거하는 이유는 혼합물(1) 내부에 공기 기포가 존재하면 소성시 공기 기포가 팽창함으로 인해 혼합물(1)이 성형된 성형물(2)이 파손될 수 있으므로 이를 방지하기 위해서이다.

상기 금형(50)에 투입된 혼합물(1)은 금형(50)을 통해 판 형상으로 성형되어 절단장치(60)로 이송된다(S50).

이때, 상기 금형(50)은 진공상태로 이루어져 혼합물(1)에 공기가 주입되지 않도록 한다.

상기 금형(50)이 진공상태로 이루어지는 이유는 토련기(40)에서 토련되어 공기가 제거된 혼합물(1)에 금형(50)에서 성형시 공기가 주입될 수 있기 때문에 금형(50)이 진공상태로 이루어진다.

이러한 상기 금형(50)의 진공도는 73 ~ 78cmHg를 유지하게 된다. 이때 바람직한 금형(50)의 진공도는 76cmHg이다.

상기 금형(50)의 진공도가 73cmHg 미만일 경우 혼합물(1) 내부에 공기기포가 유입될 수 있다. 그리고, 금형(50)의 진공도가 78cmHg을 초과하지 않도록 하는 이유는 진공펌프가 78cmHg을 초과하는 진공상태를 형성하기 어렵기 때문이다. 이를 위해서는 높은 내압을 갖는 재질로 금형(50)을 제작해야 하는데 이러한 재질로 인해 금형(50) 제작 비용이 증가될 수 있고, 이를 위해 진공펌프의 출력 또한 상승되어야 하는 문제점이 있기 때문이다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 혼합물(1)이 금형(50)을 통해 성형된 성형물(2)은 절단장치(60)의 절단체(61)를 통해 설정되는 규격으로 2차 절단하게 된다.

상기 성형물(2)을 2차 절단하는 절단체(61)는 금형을 통해 성형된 성형물(2)을 정지시킨 상태에서 절단체(61)를 통해 설정되는 규격으로 절단하게 된다. 이때, 상기 절단체(61)는 설정되는 규격으로 배열되며, 와이어 또는 피아노 줄 등으로 이루어질 수 있다.

이렇게 상기 절단장치(60)를 통해 성형물(2)을 절단할 때에는 미리 모서리를 제거하여 다듬은 뒤 절단체(51)를 통해 성형물을 설정되는 크기로 절단하게 된다.

이렇게 2차 절단을 마친 상기 성형물(2)은 음지에서 일정기간 자연건조시킨다.

이때, 상기 성형물(2)은 2 ~ 3일 정도의 건조기간을 두고 건조시킨다.

상기 건조과정을 거쳐 건조된 성형물(2)은 외측 전면에 천연유약(70)을 시유한다(S60). 이때, 상기 천연유약(70)은 천연잿물을 사용한다.

이러한 이유는 염전의 바닥을 이루는 토판에 시유되는 것이므로 인체에 해가 없는 재료를 사용해야 하기 때문이다.

이렇게 상기 성형물(2)에 천연유약(70)이 시유되면 성형물(2)에 시유된 천연유약(70)을 건조시키고, 천연유약(70)이 건조된 성형물(2)을 소성로(80)에 투입하여 소성하게 된다(S70). 이때, 상기 성형물 내의 잔존수분이 2%미만이 되도록 건조시켜 소성로에 투입하게 된다. 이러한 이유는 상기 성형물 내에 수분이 2%이상 존재하게 되면 소성로에서 소성될 때 수분이 가열 팽창되어 성형물을 파손시킬 수 있기 때문이다.

상기 소성로(80)에 투입된 성형물(2)의 소성이 완료되면 일정시간 냉각시켜 토판의 제조를 완료하게 된다.

상기 소성로(80)를 통해 성형물(2)을 소성하는 과정은 먼저 건조된 성형물(2)을 소성로(80)에 투입하여 1차로 600℃ 미만으로 소성로(80)를 예열한뒤 일정시간 경과 후 다시 2차로 600 ~ 1050℃ 사이의 온도로 일정시간 가열을 한다. 그리고, 일정시간이 지난뒤 3차로 소성로(80)의 온도를 1180 ~ 1200℃까지 가열하여 일정시간 동안 성형물(2)을 소성하게 된다.

이렇게 3차에 걸쳐 소성로(80)를 가열하는 이유는 1차 가열인 예열을 통해 성형물의 내부와 천연유약에 포함된 수분을 완전히 건조시키고, 2차 가열을 통해 내부까지 열을 전달시켜 3차 가열을 할때 내부와 외부의 온도차로 인한 성형물(2) 파손을 방지하기 위해서 하게 된다.

상기 1차 가열시의 가열시간은 약 7 ~ 8시간 사이이며, 2차 가열시의 가열시간은 약 6 ~ 7시간 사이이며, 3차 가열은 3 ~ 4시간 동안 가열하게 된다.

이렇게 3차까지 가열되어 소성된 성형물(2)은 서서히 냉각시켜 제조를 완료하게 된다.

상기 성형물(2)을 가열하는 1차 가열온도가 600℃ 이상으로 가열될 경우 급격히 가열된 성형물(2)이 급격한 온도차로 인해 파손될 수 있는 문제점이 있다.

그리고, 상기 성형물(2)을 가열하는 2차 가열온도가 600℃ 미만일 경우 3차 가열을 할때 급격한 온도 변화로 인해 성형물(2)이 파손될 수 있으며, 1050℃를 초과하여 가열될 경우 1차 가열 온도와 급격한 온도차가 발생되어 성형물(2)이 파손될 수 있는 문제점이 있다.

또한 3차 가열시의 온도가 1180℃ 미만일 경우 성형물(2)이 극한까지 가열되지 않아 제조 완료 후 내구성이 약해져 크랙이 발생될 수 있으며, 1200℃를 초과하여 가열하게 되면 성형물(2)의 재질이 변형되지 않고 가열되는 온도를 넘게 되므로 재질에 변형이 일어나 파손이 발생될 수 있기 때문이다.

여기서, 상기 소성이 완료된 성형물(2)을 급냉시키지 않는 이유는 급격한 온도변화로 인해 성형물(2)이 파손될 수 있기 때문이다.

이렇게 소성과정이 끝나면 일정시간 동안 성형물을 냉각시키게 된다. 이때, 상기 성형물을 냉각하는 시간은 5 ~ 15시간 동안 이루어진다.

상기 냉각시간이 5시간 미만일 경우 성형물이 충분히 냉각되지 않아 안전사고가 발생될 수 있으며, 15시간을 초과해서 냉각시키면 제조시간이 많이 증가되는 문제점이 있다.

이처럼 상기 성형물을 소성하고 냉각하는 총 소요시간은 24 ~ 34시간이 소요될 수 있다.

이렇게 제조가 완료된 토판은 염전의 바닥에 깔아 설치하며, 측면에 다른 토판이 밀착되도록 설치한다.

이때, 상기 토판은 별도의 접착물이 없는 상태에서 단순 밀착 설치하게 되는데 설치되는 토판 간에 발생될 수 있는 틈새는 바닷물이 유입되면 바닷물로 인해 밀폐되고, 바닷물이 증발하여 소금이 생산되면 소금이 바닷물 대신 토판 간의 틈새를 메꾸게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 친환경적인 황토와 백토 및 점토를 혼합하여 성형하고, 이를 소성을 통해 토판으로 형성하여 염전의 바닥에 설치하므로 기공을 통하여 통기성을 가지므로 공기는 순환되고, 불순물이나 오염물은 걸러지며, 내부의 수분이 밖으로 나올 수 있어 습도유지에 유리한 옹기의 효능이 적용되어 생산되는 소금에 인체에 유해한 유해물질이 포함되지 않게 되며, 갯벌에서 발생되는 유익한 물질이 토판을 통해 투과되어 소금에 포함되는 이점이 있다.

상기와 같은 염전 바닥용 황토 옹기 토판 제조방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

1 : 혼합물 2 : 성형물
10 : 석별기 20 : 분쇄장치
30 : 혼련기 40 : 토련기
41 : 절단기
50 : 금형
60 : 절단장치 61 : 절단체
70 : 천연유약 80 : 소성로

Claims (4)

1. 원료인 황토, 백토 및 점토를 혼합하여 혼합물로 형성하는 단계;
   상기 혼합된 혼합물을 석별기에 투입하여 일정 크기 이상의 덩어리를 분류하고, 상기 덩어리가 분류된 혼합물을 분쇄장치에 투입하여 가루로 분쇄시키는 단계;
   상기 가루로 분쇄된 혼합물을 혼련기에 투입하여 일정량의 수분이 함유된 상태로 혼련하고, 혼련된 혼합물을 1차로 절단하여 조각으로 형성하는 단계;
   상기 혼련되어 1차 절단된 혼합물을 토련기를 통해 금형으로 주입시키고, 상기 혼합물을 진공 상태의 상기 금형에서 판 형상의 성형물로 성형하는 단계;
   상기 금형에서 진공 성형된 성형물을 절단체를 이용하여 설정된 규격으로 2차 절단하는 단계;
   상기 설정된 규격으로 절단된 성형물을 음지에서 일정기간 자연건조하고, 상기 건조된 성형물에 천연유약을 시유하는 단계; 및
   상기 시유된 성형물을 소성로에 투입하여 소성하고, 상기 소성된 성형물을 냉각시키는 단계;를 포함하며,
   상기 혼합물은 혼합물 100 중량부를 기준으로 황토 20 ~ 60 중량부와 백토 20 ~ 40 중량부 및 점토 20 ~ 40 중량부의 혼합물로 이루어지며,
   상기 혼련기에서 혼련되는 혼합물은 상기 혼합물 중량의 18 ~ 20%의 수분이 함유되는 염전 바닥용 황토 옹기 토판 제조방법.
   
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