KR101328302B1 - 뻘 고화제 및 뻘을 고화시키는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고로슬래그 미분말, 플라이애쉬(fly ash), 알루미늄재(aluminium ash), 화산재, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 고체상 고화제를 포함하는 제 1제; 및
mM2O˙nSiO2˙Al2O3˙xH2O (M=K, Na, 또는 Ca 이다), 물 및 액상 규산소다를 액상 규산소다 중의 Na2O에 대해 10-20 중량%의 진한 황산과 반응시켜 규산나트륨염을 형성시키고 전체 중량의 20-30중량% 물을 가해 규산나트륨염을 용해시키고 추가로 알칼리토금속을 함유하는 염, 산화물 또는 수산화물을 추가로 첨가하여 제조되는 액상 규산소다를 이용한 무기 바인더를 포함하는 제 2제를 포함하는 뻘 고화제, 및 그 뻘 고화제를 이용하여 뻘을 고화시키는 방법을 제공한다. 본 발명의 뻘 고화제를 이용한 뻘을 고화시키는 방법을 이용하여, 염전의 제조, 뻘로 만들어진 소금 용기 또는 공예품,조형물, 시설물자재 제조, 뻘을 포함한 작업로및sss도로공사를 수행할 수 있다.

Description

뻘 고화제 및 뻘을 고화시키는 방법{A solidifying agent for black mud and a process for solidifying black mud}
본 발명은 뻘 고화제 및 뻘을 고화시키는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 주로 염전의 염판 제조를 위해 사용될 수 있는 뻘 고화제 및 염전의 염판 제조를 위해 뻘을 고화시키는 방법에 관한 것이다.
소금은 인간의 건강 유지를 위해서 필수적일 뿐만 아니라 음식의 맛을 내기 위해 없어서는 안 될 조미료이며, 식품저장, 화학 공업의 원료가 되는 등 매우 다양하게 이용되고 있다. 소금은 그 원천에 따라 천일염, 암염, 가공염으로 분류될 수 있으며, 천일염은 바닷물을 염전으로 끌어와 바람과 햇빛으로 수분과 함께 유해 성분을 증발시켜 만든 가공되지 않은 소금으로 굵고 반투명한 육각형의 결정이다.
이에 비하여 정제염은 바닷물을 전기분해하여 이온수지막으로 불순물과 중금속 등을 제거하고 얻어낸 염화나트륨(NaCl)의 결정체이다. 우리나라에서는 수심이 깊지 않고 조수 간만의 차가 큰 서해안이나 남해안에서 많이 생산되고 있으며, 인도양, 지중해 연안, 미국, 오스트레일리아 등지에서도 생산된다. 천일염에는 칼슘, 마그네슘, 아연, 칼륨, 철 등의 무기질과 수분이 많기 때문에 채소나 생선의 절임에 좋아 김치를 담그거나 간장, 된장 등을 만들 때 주로 쓰이며, 풍부한 무기질이 존재하여 정제염에 비해 건강에 유익한 것으로 알려져 있다.
천일염전은 저수지, 증발지(제 1 증발지, 제 2 증발지), 결정지로 이루어져 있어 만조 시 수문을 열어 증발지에서 농축된 염수를 만들고 결정지로 보내 소금 결정을 얻는 공정을 거친다. 상기 천일염전은 상기 저수지, 증발지, 및 결정지 이외에도 함수탱크, 소금창고, 수로, 작업로 등을 추가적으로 포함한다. 상기 저수지, 증발지, 함수탱크, 소금창고, 수로, 작업로는 대부분이 갯벌에 그대로 노출되어 있어 보온덮개, 건축자재, 합판, 결정지에서 폐기된 장판 등이 갯벌을 커버하는데 사용되어 환경오염을 발생시킬 수 있다. 또한, 결정지에는 채염을 위한 기반시설에서 발생된 합판조각, 녹, 보온덮개의 부스러기, 모래 알갱이, 해충, 식물체와 같은 이물질, 해안의 갯벌에서와 저류지의 갯벌에서 유입된 불용분, 오염된 바닷물의 오염물질이 지반에 섞여 있게 되는데, 이러한 이물질이 채염용으로 수집해둔 바닷물이나 소금에 혼입되는 것을 방지하기 위해, 플라스틱 장판이나, 타일, 옹기와 같은 바닥마감부재로 결정지의 지면을 피복하여 염전의 염판을 제조하는데 사용하고 있다(특허문헌 1).
염전의 바닥마감부재의 상부로 공급되는 바닷물은 태양열과 바람에 의해 수분이 증발되고 소금이 석출되며, 고무래 등을 이용하여 바닥마감부재의 상부 표면을 긁어내어 채염을 하게 된다. 이때, 바닥마감부재의 평탄도가 우수해야 소금의 석출이 원활히 이루어질 수 있고 고무래와의 마찰을 최소화할 수 있어 채염하는데 힘이 덜 소요된다.
타일과 옹기는 평탄도는 우수하지만 고가이며, 내충격성 및 내마모성이 낮아 쉽게 깨지며, 깨진 타일을 교체하는데 상당한 시간과 비용이 드는 단점이 있어 현재 염전의 90% 이상이 바닥마감부재로서 플라스틱 장판을 주로 사용하고 있는 실정이다.
그러나, 플라스틱 장판과 같은 바닥마감부재는 시공 시 합성수지 접착제의 사용으로 환경오염을 유발할 수 있으며, 뻘이 외부 공기와 소통되는 것을 차단시켜 뻘 중의 생명체가 사멸하고 뻘이 부패될 수 있다. 따라서, 가스의 발생으로 장판이 불룩해질 수 있어 채염 작업에 불리한 영향을 줄 수 있다. 또한, 유지 보수를 위해 주기적인 교체작업이 필요하므로 비용이 많이 들 뿐만 아니라 폐기물이 다량 발생할 수 있는 문제점이 있다.
특허문헌 2는 롤형태로 말아서 운반 및 보관한 후 평탄한 지반 상에서 펼쳐 사용할 시에도 전체적으로 평탄도를 고르게 유지할 수 있으면서도, 바닥면의 고르지 못한 굴곡상태를 보완하며 상면의 평탄도를 유지할 수 있는 염전 장판 및 그 제조방법을 개시하고 있다.
특허문헌 3은 종래의 PVC 염전장판보다 우수한 수준의 천일염을 생산할 수 있을 뿐만 아니라 인체에 유해한 프탈레이트 화합물을 배출하지 않아 유해성 문제를 원천적으로 차단할 수 있는 염전 장판 및 그 제조방법을 개시하고 있다.
그러나, 상기 특허문헌에 개시된 플라스틱 장판을 이용한 염전은 상기 플라스틱 장판을 이용한 염전 자체의 단점을 그대로 가지고 있어, 여전히 문제가 된다.
1. 한국실용신안등록 제370534호 2. 한국특허등록 0812301 3. 한국특허등록 0921445
이에 본 발명자는 뻘의 외기와의 소통을 차단하지 않으면서 폐기물이 발생될 우려가 없고 친환경적 물질을 사용하여 환경오염의 우려가 없으면서, 유지 보수를 위해 주기적인 교체작업이 필요하지 않는 새로운 염전의 염판을 제조하는 방법을 개발하기 위해 연구한 결과, 뻘을 고화시켜 염전의 염판을 제조하는 방법을 착안하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 염전의 염판을 제조하는데 주로 사용될 수 있는 뻘 고화제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 본 발명에 따른 뻘 고화제를 이용하여 뻘을 고화시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 본 발명에 따른 뻘을 고화시키는 방법을 이용하여 염전의 염판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 본 발명에 따른 뻘을 고화시키는 방법을 이용하여 뻘로 만들어진 소금 용기 또는 공예품을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 본 발명에 따른 뻘을 고화시키는 방법을 이용하여 뻘을 포함한 작업로 도로공사를 수행하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면은
고로슬래그 미분말, 플라이애쉬(fly ash), 알루미늄재(aluminium ash), 화산재, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 고체상 고화제를 포함하는 제 1제; 및
M2O˙SiO2˙Al2O3˙H2O (M=K, Na, 또는 Ca 이다), 물 및 액상 규산소다를 액상 규산소다 중의 Na2O에 대해 10-20 중량%의 황산과 반응시켜 규산나트륨염을 형성시키고 상기 규산나트륨염에 대한 20-30중량% 물을 가해 규산나트륨염을 용해시키고 추가로 알칼리토금속을 함유하는 염, 산화물 또는 수산화물을 추가로 첨가하여 제조되는 액상 규산소다를 이용한 무기 바인더를 포함하는 제 2제를 포함하는 뻘 고화제를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 측면은
고로슬래그 미분말, 플라이애쉬(fly ash), 알루미늄재(aluminium ash), 화산재, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 고체상 고화제를 포함하는 제 1제를 뻘과 혼합하는 단계; 및
M2O˙SiO2˙Al2O3˙H2O (M=K, Na, 또는 Ca 이다); 물; 및 액상 규산소다를 액상 규산소다 중의 Na2O에 대해 10-20 중량%의 황산과 반응시켜 규산나트륨염을 형성시키고 규산나트륨염에 대한 20-30중량% 물을 가해 규산나트륨염을 용해시키고 추가로 알칼리토금속을 함유하는 염, 산화물 또는 수산화물을 추가로 첨가하여 제조되는 액상 규산소다를 이용한 무기 바인더를 포함하는 제 2제를 상기 제 1제가 혼합된 뻘에 가하여 혼합하는 단계를 포함하는 뻘을 고화시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 상기 본 발명에 따른 뻘을 고화시키는 방법을 이용하여 염전의 염판을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 상기 본 발명에 따른 뻘을 고화시키는 방법을 이용하여 뻘로 만들어진 소금 용기 또는 공예품을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 상기 본 발명에 따른 뻘을 고화시키는 방법을 이용하여 뻘을 포함한 작업로 도로공사를 수행하는 방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 또한, 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 전체가 참고로 통합된다.
본 발명은 종래 염전의 염판 제조에 바닥마감부재로서 사용되는 타일, 옹기, 및 플라스틱 장판이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 연구한 결과, 염전이 제조되는 갯벌에 존재하는 뻘을 친환경적인 무기물질을 이용하여 친환경적 방법에 의해 고화시키는 방법을 착안하게 되었다. 뻘을 친환경적 방법에 의해 고화시키면 타일이나 옹기, 플라스틱 장판을 깔아 염전의 염판을 제조하는 종래 방법으로부터 얻을 수 있는 이점을 그대로 유지하면서도 환경친화적이면서 경제적으로 염판을 제조할 수 있다.
따라서, 본 발명은 일 측면에 있어서,
고로슬래그 미분말, 플라이애쉬(fly ash), 알루미늄재(aluminium ash), 화산재, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 고체상 고화제를 포함하는 제 1제; 및
mM2O˙nSiO2˙Al2O3˙xH2O (M=K, Na, 또는 Ca 이다), 물 및 액상 규산소다를 액상 규산소다 중의 Na2O에 대해 10-20 중량%의 진한 황산과 반응시켜 규산나트륨염을 형성시키고 전체 중량의 20-30중량% 물을 가해 규산나트륨염을 용해시키고 추가로 알칼리토금속을 함유하는 염, 산화물 또는 수산화물을 추가로 첨가하여 제조되는 액상 규산소다를 이용한 무기 바인더를 포함하는 제 2제를 포함하는 뻘 고화제를 제공한다.
본 명세서에 기재된 “뻘”은 70% 이상이 점토크기의 입자로 이루어진 퇴적물로서, 바다의 갯벌에 존재하는 뻘(개흙, black mud)를 의미한다.
상기 뻘 고화제의 제 1제 및 제 2제는 서로 별도의 용기에 분리되어 존재하여야 하며, 제 1제 및 제 2제가 함께 복합적으로 사용되어야 뻘 고화제로서 기능할 수 있다.
상기 고로슬래그(blast furnace slag) 분말은 용광로에서 철광석으로부터 선철을 만들 때 생기는 슬래그로서 철 이외의 불순물이 모인 것이며, 선철 1t 당 500 ~ 1,000 kg이 나오는 것으로 알려진 물질이다. 상기 플라이애쉬(fly ash)는 미분탄을 연소하는 보일러의 연도 가스로부터 집진기로 채취한 석탄재를 말하는데, 구상의 입자 크기는 시멘트와 같은 정도이며 알루미나와 실리카가 주성분이고 콘크리트의 혼화재로 사용되는 것으로 알려져 있다. 상기 알루미늄재(aluminium ash)는 알루미늄 제련소에서 발생되는 물질이다. 상기 고체상 고화제는 제철소, 발전소, 알루미늄 제련소 등에서 얻어질 수 있으며, 현재 상업적인 입수될 수 있다(고로슬레그 sc-h(주)영일화성). 상기 고체상 고화제는 모두 무기물로서 환경에 유해하지 않은 것으로 알려져 있다.
상기 제 2제에 함유되는 성분인 mM2O˙nSiO2˙Al2O3˙xH2O (M=K, Na, 또는 Ca 이다)은 지오폴리머 바인더로서 한국특허출원 2011-52939에 개시된 바에 따라 제조될 수 있으며, 상업적으로 입수할 수도 있다(고로슬레그sc-h (주)영일화성).
상기 제 2제에 포함되는 물은 해수가 아닌 임의의 민물이 이용될 수 있으며, 예를 들어 생수, 수돗물, 빗물 등이 이용될 수 있다.
상기 제 2제에 포함되는 액상 규산소다를 이용한 무기 바인더는 한국특허출원2011-52939 와 한국특허등록 0556902에 개시된 방법에 따라 제조될 수 있는 모든 무기 바인더일 수 있다. 이러한 무기 바인더는 상업적으로시판되는 무기 바인더((주)영일화성,sc-201과 ECO-100TM)를 구입하여 사용할 수도 있다.
일 구현예에 따르면, 제 2제는 mM2O˙nSiO2˙Al2O3˙xH2O 100 중량부에 대해, 물 50 - 100 중량부, 액상 규산소다를 이용한 무기 바인더 100 - 300 중량부를 포함할 수 있다.
상기 제 1제는 유연탄(bituminous coal 기능성 물질 : 맥반석, 포졸란, 백토, 숯 등의 분말)을 추가적으로 더 포함할 수 있다. 유연탄(기능성 물질)을 포함하면 뻘을 고화시켜 염전의 염판을 제조하는데 사용 시 바람직하다. 왜냐하면, 상기 제1제가 유연탄을 포함할 경우, 염판의 제조시 고체상 고화제 및 유연탄을 포함하는 제1제를 갯벌의 뻘의 표면층에 파설한 다음 혼합하고 거기에 제 2제를 가하여 반응시킴으로써 염판을 검정색이나 검정색에 가깝게 제조할 수 있다. 결정지의 염판 표면이 검정색을 띄면, 결정지에서 태양의 복사열을 효율적으로 흡수함으로써 수분 증발을 촉진시킴으로써 농축된 해수로부터 수분을 더욱 증발시켜 소금결정을 얻는 과정을 보다 효율적으로 진행시킬 수 있다. 따라서, 상기 유연탄의 함유는 상기 본 발명의 일 측면에 따른 뻘 고화제를 염전의 염판 제조에 사용할 경우 특히 바람직하다.
상기 유연탄(기능성 물질)의 함량은 특별히 제한되는 것은 아니나, 제 1제 중에 고체상 고화제의 유연탄(기능성 물질)에 대한 중량비율이 90~95: 5~10의 비율로 함유할 수 있다. 상기 유연탄(기능성 물질)의 비율이 상기 범위를 초과할 경우에는 고체 고화제의 함량이 부족하여 고화가 충분히 발생하지 않을 수 있고, 상기 범위에 미치지 못할 경우에는 유연탄(기능성 물질)의 함유로부터 목적하는 효과를 충분히 달성할 수 없을 것이다.
상기 뻘 고화제는 제 1제를 뻘과 충분히 혼합한 다음 거기에 제 2제를 혼합하고 방치하면 제 1 제 및 제 2제가 반응하여 고화가 이루어지고 이때 뻘이 함께 고화되어 결과적으로 뻘의 고화가 이루어지게 된다. 제 2제를 부가하고 혼합한 다음 약 4 시간 내지 2일을 방치하면 뻘의 고화가 이루어질 수 있다. 상기 뻘 고화제로 뻘을 고화시키기 위해서는, 우선 제 1제를 고화시키고자 하는 뻘 중량의 10 ~ 30 중량%의 범위로 부가하여 충분히 혼합한 다음, 제 2제를 뻘 중량의 10 ~ 40 중량%의 범위로 부가하여 혼합한다. 제 1제 및 제 2제의 중량비율은 1 : 1~1.5 가 되도록 한다. 상기 제 1제 및 제 2제의 함량이 상기 범위에 미치지 못할 경우 뻘의 충분한 고화가 이루어지기 어렵고 상기 범위를 넘을 경우 비경제적일 것이다.
상기 본 발명의 일 측면에 따른 뻘 고화제는 뻘의 고화가 필요한 모든 경우에 사용될 수 있으며, 일 구현예에 따르면 염전의 염판 제조를 위해 사용될 수 있다. 또한, 상기 뻘 고화제는 다른 일 구현예에 따르면 뻘로 만들어진 소금 용기 또는 공예품,조형물,시설자재 또는 뻘을 포함한 작업로 도로공사를 위해 사용될 수 있다. 상기 고화제는 고화시키는 뻘의 용도에 따라 또는 목적하는 강도에 따라, 고화제의 뻘에 대한 함량을 달리할 수 있다. 염전의 제조나 작업로 도로공사에 사용시 제 1제 및 제 2제의 총함량을 뻘 중량에 대해 20-30 중량%로 하는 것이 바람직하다. 소금 용기나 공예품의 제조 시에는 제 1제 및 제 2제의 총함량을 뻘 중량에 대해 20-30 중량%로 하는 것이 바람직하다. 상기 모두의 경우 제 1제 및 제 2제의 중량비율은 1 : 1~1.5 가 되도록 할 수 있다.
상기 본 발명의 일 측면에 따른 뻘 고화제는 제 1제 및 제 2제에 함유된 성분이 모두 환경에 유해하지 않은 무기물이어서 뻘을 고화시키는데 사용시 환경오염의 우려 없이 사용할 수 있다. 또한, 상기 뻘 고화제를 이용하여 염전을 제조할 경우 종래 플라스틱 장판을 이용하여 염판을 제조할 경우에 비해 뻘의 외기와의 소통을 차단하지 않아 뻘이 부패할 염려도 없고 폐기물이 발생될 우려가 없고 친환경적 물질을 사용하여 환경오염의 우려가 없으면서, 유지 보수를 위해 주기적인 교체작업이 필요하지 않아 매우 경제적이다.
본 발명은 다른 측면에 있어서,
고로슬래그 미분말, 플라이애쉬(fly ash), 알루미늄재(aluminium ash), 화산재, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 고체상 고화제를 포함하는 제 1제를 뻘과 혼합하는 단계; 및
mM2O˙nSiO2˙Al2O3˙xH2O (M=K, Na, 또는 Ca 이다); 물; 및 액상 규산소다를 액상 규산소다 중의 Na2O에 대해 10-20 중량%의 진한 황산과 반응시켜 규산나트륨염을 형성시키고 전체 중량의 20-30중량% 물을 가해 규산나트륨염을 용해시키고 추가로 알칼리토금속을 함유하는 염, 산화물 또는 수산화물을 추가로 첨가하여 제조되는 액상 규산소다를 이용한 무기 바인더를 포함하는 제 2제를 상기 제 1제가 혼합된 뻘에 가하여 혼합하는 단계를 포함하는 뻘을 고화시키는 방법을 제공한다.
상기 제 1제 및 제 2제는 상기 본 발명의 일 측면에 따른 고화제에서의 제 1제 및 제 2제와 동일한 것으로서, 상기 본 발명의 일 측면에 따른 고화제에 대한 설명이 상기 뻘을 고화시키는 방법에 이용되는 제 1제 및 제 2제에 그대로 적용될 수 있다.
본 발명은 또 다른 일 측면에 있어서, 상기 본 발명에 따른 뻘을 고화시키는 방법을 이용하여 염전의 염판을 제조하는 방법을 제공한다.
상기 뻘 고화제를 이용하여 염전의 뻘을 평평하게 하면서 고화시킬 수 있다. 상기 뻘 고화제를 이용하여 염전의 뻘을 평평하게 고화시키면, 플라스틱 장판과 같은 바닥마감부재를 사용하지 않으면서도 염전의 평탄도를 우수하게 할 수 있으며, 고무래와의 마찰을 최소화할 수 있게 된다. 뻘을 평평하게 고화시키기 위해서는 제 2제를 가하여 혼합한 다음 고화되기 전에 뻘의 표면이 수평이 되도록 작업할 수 있다. 수평이 되도록 하는 작업을 위해 휘니샤기(자동으로 수평 미장 작업이 되는 기계)를 사용할 수 있다. 뻘을 평평하게 고화시키기 위한 또 다른 방법으로는, 뻘에 제 1제를 가하고 충분히 혼합한 다음 뻘을 평평하게 하고, 뻘에 타공 로라 작업(평평한 뻘에 작은 구멍을 뚫는 작업)을 수행한 다음 제 2제를 도포할 수도 있다. 상기 염전의 염판을 제조하는 방법은 상기 본 발명에 따른 뻘을 제조하는 방법을 이용하면서 당업자가 뻘을 평탄하게 고화시키기 위해 채용할 수 있는 임의의 방법으로 제조할 수 있다.
본 발명은 또 다른 일 측면에 있어서, 상기 본 발명에 따른 뻘을 고화시키는 방법을 이용하여 뻘로 만들어진 소금 용기 또는 공예품 조형물,시서물자재,를 제조하는 방법을 제공한다.
천일염은 갯벌에서 생산되는 것이므로, 천일염의 소금 용기를 뻘로 만들어진 용기로 한다면 보다 친환경적인 식품이라는 느낌이 강할 것이며, 소금의 보관에 최적인 용기가 될 것이다. 뻘과 뻘 고화제의 반응이 특정 형태의 주형 내에서 이루어지도록 하거나, 뻘에 제 1제를 가하여 혼합하고 제 2제를 가하여 혼합한 다음 뻘이 미처 굳기 전에 특정 주형으로 찍어 내여 주형의 모양대로 용기 또는 공예품,조형물,시설물자재를 제조할 수 있으며, 이러한 현상을 이용한 용기 또는 공예품,조형물,시설물자재의 제조방법은 당업자가 당해 기술분야에 널리 공지된 임의의 방법에 따라 제조할 수 있다.
본 발명은 또 다른 일 측면에 있어서, 상기 본 발명에 따른 뻘을 고화시키는 방법을 이용하여 작업로 도로공사를 수행하는 방법을 제공한다.
뻘을 포함한 도로공사의 경우는 상기 염전을 제조하는 방법과 같은 방식으로, 뻘을 평평하게 고화시킴으로써 작업로 도로공사를 수행할 수 있다. 도로공사가 필요한 구역의 땅이 뻘을 포함하고 있다면 지반이 약해 작업로 도로가 함몰될 수 있으므로 뻘을 고화시킬 필요가 있을 것이다. 이러한 경우, 상기 염전을 제조하는 방법과 같은 방식으로 뻘을 평평하게 고화시킴으로써 지반을 강화시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 일측면에 유연탄(기능성 물질)을 뻘의 혼합시 추가하게 되면 기능성 염판을 제공할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 뻘 고화제는 제 1제 및 제 2제에 함유된 성분이 모두 환경에 유해하지 않은 무기물이어서 뻘을 고화시키는데 사용시 환경오염의 우려 없이 사용할 수 있다. 또한, 상기 뻘 고화제를 이용하여 염전을 제조할 경우 종래 플라스틱 장판을 이용하여 염판을 제조할 경우에 비해 뻘의 외기와의 소통을 차단하지 않아 뻘이 부패할 염려도 없고 폐기 장판과 같은 폐기물이 발생될 우려가 없고 친환경적 물질을 사용하여 환경오염의 우려가 없다. 뿐만 아니라, 유지 보수를 위해 주기적인 교체작업이 필요하지 않아 매우 경제적이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 염판을 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 용기를 촬영한 사진이다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1: 뻘 고화제의 제조(1)
(주)영일화학에 무기 바인더로서(주)영일화성sc-201, ECO-100TM(주)영일화성을 제 2제의 제조에 사용하였으며, 구체적으로 상기 sc-201: 생수: ECO-100TM을 1: 1: 2의 비율로 혼합하여 제 2제를 제조하였다. 완성된 제 2제는 묽은 갈색의 현탁액 상태이다.
제 1제로는 (주)영일화성sc-h 고로슬레그을 준비하였다.
실시예 2: 뻘 고화제의 제조(2)
고로슬레그 sc-h(주)영일화성 20 kg 에 유연탄(JacarbonTM, 자연과학산업(주))2kg을 20: 2의 중량비율로 혼합하여 제 1제를 완성하였다.
(주)영일화학에 무기 바인더로서sc-201과 ECO-100TM(주)영일화성을 제 2제의 제조에 사용하였으며, 구체적으로 상기 sc-201: 생수: ECO-100TM을 1: 1: 2의 비율로 혼합하여 제 2제를 제조하였다. 완성된 제 2제는 묽은 갈색의 현탁액 상태이다.
실시예 3: 염전의 제조
상기 실시예 1 및 2에서 제조된 뻘 고화제를 이용하여 염전을 제조하였다.
전남 신안군 지도읍 태천리 염전에서 염판을 시공하였다.
일정 구역의 갯벌 내에서 먼저 갯벌 표면의 이물질, 오염물질을 제거하고 갯벌의 표면을 평탄화하는 작업을 수행하였다. 그런 다음, 약 3 ~ 6cm의 깊이의 뻘을 로타리 쟁기(rotavator)로 로타리 작업을 수행하였다. 그런 다음, 상기 실시예 1의 제 1제를 로타리 작업된 뻘에 고루 중량비가 2:8이 되도록 살포하였다. 그리고 나서, 로타리 작업을 추가적으로 수행하여, 제 1제 및 뻘을 고루 혼합되도록 하였다. 그리하여, 뻘과 제 1제의 혼합층를 형성시켰다. 그런 다음, 상기 형성된 뻘과 제 1제의 혼합층을 휘니샤(대우기계(L&K-36s )를 이용하여 제 1 평탄화 과정을 수행하였다. 그런 다음, 상기 제 2제를 뻘과 30: 70의 중량비율로 혼합한 혼합물을 상기 뻘과 제 1제의 혼합층(2) 상에 약 1 cm의 두께로 살포하였다. 그런 다음, 휘니샤(대우기계(L&K-36s)를 이용하여 제 2 평탄화 과정을 수행하여 유연탄층을 형성시켰다.
그런 다음, 상기 뻘과 제 1제의 혼합층) 및 상기 유연탄층에 전체적으로 타공하는 작업을 타공로라를 이용하여 수행하였다. 1 ~ 2 개/cm2의 밀도로 직경 5 ~ 10 mm의 공극이 형성되도록 하였다. 상기 타공 작업 후, 상기 실시예 1에서 제조된 제 2제를 뻘 중량의 30%가 되는 양으로 타공 작업된 뻘에 모터저압분무기를 이용하여 고루 살포하여 제 2제가 상기 유연탄층을 포함한 상기 뻘과 제 1제의 혼합층에 고루 분포되도록 하였다. 그리하여, 제 2제가 살포하여 유연탄층 및 뻘과 제 1제의 혼합층에 충분히 침투된 다음에는 휘니샤로 갯벌의 표면을 평탄화하는 작업을 수행하였다. 그런 다음, 상기 평탄화되 뻘에 전체적으로 비닐을 덮고 약 24 시간 방치하였다. 고화가 이루어진 다음에는 고화된 뻘의 표면을 연삭기(예: 대우기계, DW-420)로 연삭하는 작업을 수행하였다. 그런 다음, 무기 바인더((주)영일화성,sc-201과 NS-TOPTM)를 (혼합제조한 다음 ) 모터저압분무기를 이용하여 살포하고, 연마 광택기(예: 대우기계, DW-420)를 이용하여 표면 광택을 내는 작업하였다. 그런 다음, 바닷물로 적절히 2-3회 청소하여 미반응 물질 및 오염물질을 청소해내서 염전의 결정지 염판을 완성시켰다. 완성된 결정지 염판은 성인 남성을 들어가서 제자리 뛰기를 하여도 뻘이 꺼지는 현상이 발생하지 않고 매우 단단하였다. 완성된 염판 사진을 도 1에 나타내었다.
실시예 4: 조형물의 제조
상기 실시예 1에서 제조된 뻘 고화제를 이용하여 조형물을 제조하였다.
상기 실시예 1의 제 1제: 제 2제의 중량비를 1:1.5로 하고, 제 1제 및 제 2제의 총함량을 뻘 중량에 대해 30 중량%로 하여, 상기 제1제, 제2제, 및 뻘을 혼합하여 반죽하였다. 그런 다음, 몰드에 적정량의 반죽을 넣고 그릇 형태의 모양을 성형하였다. 반죽 및 성형과정을 신속하게 수행하여 성형전에 굳어지지 않도록 하였다. 그런 다음 몰드에서 1시간 동안 방치하여 고화과정을 수행하였다. 그리하여, 도 2에 나타낸 바와 같은 용기를 완성하였다.

Claims (13)

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  7. 고로슬래그 미분말, 플라이애쉬(fly ash), 알루미늄재(aluminium ash), 화산재, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 고체상 고화제를 포함하는 제 1제를 뻘과 혼합하는 단계; 및
    M2O˙SiO2˙Al2O3˙H2O (M=K, Na, 또는 Ca 이고); 물; 및 액상 규산소다를 액상 규산소다 중의 Na2O에 대해 10-20 중량%의 황산과 반응시켜 규산나트륨염을 형성시키고 상기 규산나트륨염에 대한 20-30중량% 물을 가해 규산나트륨염을 용해시키고 추가로 알칼리토금속을 함유하는 염, 산화물 또는 수산화물을 추가로 첨가하여 제조되는 액상 규산소다를 이용한 무기 바인더를 포함하는 제 2제를 상기 제 1제가 혼합된 뻘에 가하여 혼합하는 단계를 포함하는 뻘을 고화시키는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제 2제에서 M2O˙SiO2˙Al2O3˙H2O 100 중량부에 대해, 물 50 - 100 중량부, 액상 규산소다를 이용한 무기 바인더 100 - 300 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 뻘을 고화시키는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 제 1제는 유연탄(bituminous coal)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뻘을 고화시키는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 제 1제는 고체상 고화제의 유연탄에 대한 중량비율이 90~95: 5~10 인 것을 특징으로 하는 뻘을 고화시키는 방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용하여 염전의 염판을 제조하는 방법.
  12. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용하여 뻘로 만들어진 소금 용기를 제조하는 방법.
  13. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용하여 뻘을 포함한 도로공사를 수행하는 방법.
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