KR101383168B1 - 항균효과를 가진 세라믹 입자 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항균 효과를 가진 세라믹 입자 조성물에 관한 것으로, 상세하게는, 백토 분말에 아연, 망간, 염화나트륨 등을 혼합시켜 내부에 균일한 함량비의 성분이 함유된 다공성 세라믹 입자 조성물을 개시한다.

Description

항균효과를 가진 세라믹 입자 조성물 및 이의 제조방법{Seramic particle composit having anti-bacterial activity and preparing method thereof}

본 발명은 항균 효과를 가진 세라믹 입자 조성물에 관한 것으로, 상세하게는, 백토 분말에 아연, 망간, 은, 염화나트륨, 및 철 등을 혼합시켜 내부에 균일한 함량비의 성분이 함유된 다공성 세라믹 입자 조성물을 개시한다.

일반적으로 항균이나 살균 등의 효과를 가진 조성물을 여러 용도에 맞게 개발하려는 노력이 많은 연구소에서 진행되고 있다.

여러 가지 전염병이나 신규의 질병이 세계 여러 지역에서 발생하고 있는바, 이러한 질병 발생은 한 지역에 국한되지 않고 있다. 교통수단의 발달로 인해 전 세계적인 인구의 이동이 활발하게 이루어지고 있을 뿐만 아니라 조류의 이동으로 인해서 한 지역의 질병 발생은 곧 다른 지역으로의 확산 위험을 수반한다.

질병을 예방하기 위하여 종래부터 농약을 사용해 오고 있으나 이러한 농약의 남용으로 인해서 인체에 위험을 초래하고 있으며, 인체에 직접 적용되는 생활용품에도 다양한 항균물질이 사용되고 있으나 대부분 인체에 해로울 수 있음이 과학적으로 밝혀지고 있다.

주위 생활환경에서 자주 사용되는 정수기, 화장품, 신발, 옷 등의 많은 제품에는 구성품의 물성의 변화를 방지하면서 항균 및 살균 효과를 가진 조성물을 사용하고 있으나, 이러한 합성물질은 피부병 발생과 같은 부작용을 초래하고 있다.

또한 병원성 미생물의 오염을 방지하기 위하여 살포용 살균, 항균 물질이 광범위하게 사용되고 있다. 실제로 가축축사를 비롯하여 화장실 청소 시, 병원의 오염차단을 막기 위하여 또는 항만이나 공항 등의 오염을 막기 위하여 사용되고 있다. 그러나,대부분 장기간 과량 사용 시 가축이나 인체에 해로울 수 있는 합성 화합물이다.

따라서, 기존의 합성 화학 항균 물질을 대체할 수 있는 천연 유래의 항균 물질의 필요성이 극대화되고 있다. 특히, 항균제의 가장 큰 단점인 부작용을 줄이고 동시에 폭넓은 항균 스펙트럼, 제형상의 안정성 등을 보유한 천연 항균 물질의 개발이 필요하다.

또한 세균, 바이러스, 곰팡이 등 미생물은 발효나 쓰레기의 분해 등 중요한 역할을 담당하기도 하지만, 병을 유발하거나 식품을 부패시키는 등 인류 건강을 위협하는 큰 적으로 볼 수 있다. 과거에는 세균 감염으로 인해 목숨까지 잃는 일이 많았기 때문에, 페니실린과 같은 항생제의 개발은 획기적인 의학적 성과로 인정되었다.

그러나 항생제에 대한 내성을 보이는 세균이 생성되면서 세균에 대한 공포가 확산되고 있다. 특히 병원 내 2차감염을 유발하는 MRSA(메치실린 내성 황색포도상구균)와 같은 슈퍼박테리아는 큰 문제로 대두되고 있다. 많은 사람이 이용하는 식당, 양로원, 어린이집 등은 적절한 온도와 습도로 인해 균들이 서식하기에 좋은 환경을 갖고있기 때문에, 대장균, 황색포도상구균, 폐렴간균, 노로바이러스, 살모넬라균, 레지오넬라균 등을 자주 발생시키며, 그러한 균들을 사람과 공간을 통해 급속히 확산시키기 쉽다. 이런 이유에서 보건 당국에서는 손 씻는 습관을 정착하고, 손소독기 등을 배치하는 등 다각도로 국민의 건강 유지에 노력하고 있다.

본 발명은 화장품, 의약품, 농약, 생활용품, 의류 및 신발 등의 다양한 분야에 사용될 수 있는 살균 및 항균 작용이 우수한 조성물을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 이루기 위해, 본 발명은 세라믹 분말에 소정의 천연광물인 아연, 망간, 은, 철 및 염화나트륨을 소량 첨가하여 소정의 온도로 가열 및 건조시킴으로써 항균 효과를 가진 천연 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 조성물은 항균 및 살균 작용이 뛰어난 것으로 검증됨으로써 정수기 필터, 화장비누, 신발 깔창 등에 사용하는 경우 우수한 효과를 갖는다.

이하 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

수분이 약 15% 정도 함유된 분말 형태의 세라믹 원료를 700 ~ 1200℃로 가열한다. 이러한 온도 설정은 매우 중요한바, 700℃ 이하의 온도에서는 납 등을 포함한 중금속을 제거할 수 없는 반면, 1200℃ 이상의 온도로 가열하는 경우에는 원적외선 방사능력이 상실되는 문제가 발생한다.

상기 세라믹 원료는 백토가 적절하며, 백토는 백선토 또는 백악이라고도 하며, 백색 도자기의 원료로서 백자용 점토나 고령토를 지칭한다. 순백색으로 주원료는 카올리나이트와 할로이사이트이다.

상기 온도에서 구운 세라믹 원료를 100 ~ 500 메쉬 크기로 분쇄한다.

상기 분쇄된 세라믹 분말 100중량부에 대해 아연 6중량부, 망간 3.5중량부, 및 은 0.1 중량부를 넣고 혼합한다.

상기 혼합물에 1 : 1 중량비로 물을 넣고 상기 혼합물의 분말 100중량부에 대해 0.5 중량부 염화나트륨 및 철 0.1 중량부를 첨가한다.

상기 혼합물을 반죽하여 저장용기에 넣고 30℃를 유지하면서 45일 이상 숙성시킨다.

상기 숙성된 혼합물을 건조한 후 약 1 마이크로 입자크기로 분쇄하여 최종 분말 조성물을 제조한다.

실시예

수분이 약 15중량% 함유된 백토를 1Kg준비한다.

준비된 백토를 약 1000℃의 온도로 10시간 동안 가열한다.

상기 가열하여 중금속 등을 제거한 백토를 약 500 메쉬 크기로 분쇄하고, 이러한 분쇄 분말에 아연 약 60 g과 망간 약 35g, 은 1g을 넣고 혼합한다.

상기 혼합물에 증류수 약 1 Kg을 넣어 반죽하면서 염화나트륨 5g과 철 1g을 골고루 첨가한다.

상기 혼합물을 반죽하여 저장용기에 넣고 약 30℃를 유지하면서 45일 이상 숙성시킨다.

상기 숙성된 혼합물을 건조한 후에 약 1 마이크로 입자크기로 분쇄하여 최종 분말 조성물을 만든다.

상기 최종 조성물에 대한 시험결과는 아래 표와 같다.

항균 효력을 알아보기 위하여 그람 음성균인 살모넬라균과 그람 양성균인 리스테리아균에 대하여 항균력 시험을 실시한 결과 살모넬라균에 대하여 98.8%로 나타났고, 그람 양성균인 리스테리아균에 대하여 97.0%로 나타났다.

시험방법

Trypticase Soy Broth에 공시균을 접종하고 37±1℃에서 24시간 진탕 배양한 균액을 10⁵ ~ 10⁶ 개/mL가 되도록 희석하여 접종균액으로 사용하였다. 따로 대조시료가 준비되지 않은 경우에는 중화용액을 대조수단으로 이용하였다. 미리 준비한 중화용액에 0.2g/mL의 비율로 시료를 넣고 접종균액을 접종하여 120 rpm, 37±1℃의 조건에서 24시간 진탕 배양하였다. 배양 후 시험시료 및 대조시료로부터 균액을 채취하여 생리식염수를 이용해 희석하고, TSA 배지를 사용하여 37±1℃에서 24시간 배양해 세균수를 측정하였다.

생균수 계산: 생균수 = 집락수 * 희석배수

감소율(%) = [(Mb - Mc)/Mb] * 100

여기서, Mb는 24시간 배양 후 대조 시료의 균수(평균값), Mc는 24시간 배양 후 시험 시료의 균수(평균값)를 칭한다.

결과는 아래 표와 같다.

살모넬라균에 대한 항균시험(단위: CFU/mL)

구분	초기	24시간 후	감소율
대조시료	5.2 * 103	4.3 * 106
시험시료		5.2 * 104	98.8%

리스테리아균에 대한 항균시험(단위: CFU/mL)

구분	초기	24시간 후	감소율
대조시료	9.6 * 103	2.9 * 104
시험시료		8.7 * 102	97.0%

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 다음의 단계를 포함하는 항균효과를 가진 세라믹 입자 조성물의 제조방법:
   수분이 15% 정도 함유된 분말 형태의 백토 원료를 700 ~ 1200℃로 가열하는 단계;
   상기 온도에서 구운 백토를 100 ~ 500 메쉬 크기로 분쇄하고, 상기 분쇄된 백토 분말 100중량부를 기준으로 아연 6중량부, 망간 3.5중량부, 및 은 0.1 중량부를 넣고 혼합하는 단계;
   상기 혼합물에 1 : 1 중량비로 물을 넣고 여기에 전체 백토 분말 100중량부를 기준으로 0.5 중량부 염화나트륨 및 철 0.1 중량부를 첨가하여 반죽하는 단계;
   상기 반죽물을 저장용기에 넣고 30℃를 유지하면서 45일 숙성시키는 단계; 및
   상기 숙성된 혼합물을 건조한 후 1 마이크로 정도 입자크기로 분쇄하여 최종 분말 조성물을 제조하는 단계.