KR101420500B1 - 음이온 발생 물질 혼합체를 이용한 담배 연기의 독성의 저감법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡연을 통해 인체로 유입되는 담배 연기의 각종 유해 물질 저감에 관한 것으로,
담배로드와 필터로드 사이 또는 필터로드 내에 충진 된 음이온 발생 물질 혼합체에서 발생된 음이온이 담배 연기의 독성을 저감시키는 효과를 구현하는 것을 특징으로 하는, 음이온 발생물질 혼합체를 이용한 담배 연기의 독성 저감 법

Description

음이온 발생 물질 혼합체를 이용한 담배 연기의 독성의 저감법 {Reduction method of toxicity for cigarette smoke used by minus ion substance}

본 발명은 흡연을 통해 인체로 유입되는 담배 연기의 각종 유해 물질 저감에 관한 것으로,

구체적으로는 담배로드와 필터로드 사이 또는, 필터로드 내에 충진 한 음이온 발생 물질 혼합체에서 발생된 음이온이 담배 연기의 독성을 저감시키는 효과를 구현하는 것을 특징으로 하는,

음이온 발생물질 혼합체를 이용한 담배 연기의 독성 저감 법에 관한 것이다

.모든 담배는 그 품질 수준에 관계없이 담배 연기에 포함된 다량의 유해물질에 의해 각종 질병의 발생을 직간접적으로 촉진하는 백해무익한 것으로 담배의 독성을 줄이기 위한 많은 방법이 제시되고 또한 일부 기술들은 실제의 생산 과정에서 적용되고 있는바,

상기와 같은 다양한 노력과 방법의 제시에도 불구하고 제조 원가의 상승, 제시된 기술의 실제 생산 적용에 따른 제조 공정의 복잡화, 독성저감 물질의 대량생산의 어려움, 기술의 적용시 흡연 느낌의 변화에 따른 소비자의 거부 반응 등의 다양한 요인으로 인하여, 제시된 기술들의 효과 입증 여부에 관계없이 많은 기술들이 담배의 생산에 적용되지 못하고 있다.

상기와 같은 종래의 기술들을 확인해 보면 아래와 같다.

담배 연기의 독성을 저감시키는 것을 주요 목적으로 한 선행기술 조사표

선행 기술	적용 효능	구성 형태	비고
출원번호 10-20030000465	쑥의 냄새를 활용하기위한 쑥이 함유된 부재	부재를 담배로드의 선단부에 설치	등록 거절
등록(소멸) 10-0470957	해초류/무즙 복숭아/녹차/사과껍질 등의 추출물 또는 파쇄물	추출물 또는 파쇄물을 담배의 가습과정에서 담배에 직접 투입	등록료 미납
등록 10-0588056	활성탄이 포함되고 가소제가 함유되지 않은 필터 원재료	원재료로 필터 제작
등록 10-0964503	쿠커비트릴	쿠커비트릴이 함유된 필터를 사용
출원번호10-20030036148	나노 단위의 은 분쇄물에 의한 은이온	은 분쇄물을 담배 필터에 혼합	등록 거절
등록 10-04605980	셀룰로오스 아세테이트 조성물	조성물로 담배필터를 제작	일본
등록 10-0828180	편백나무 피톤치드 추출액	필터로드를 추출액에 함침하여성분 혼합
등록 10-0984681	허브 과립체	담배필터의 일정부분을 허브 과립체로 대체	KT＆G
등록 10-0969596	칡, 도라지, 더덕 등의 가향성 식물 추출액/과립형	필터로드에 첨가	″
출원번호10- 2001-0004957	참숯	참숯을 필터로드에 혼합 참숯이 첨가된 담배 갑	등록 거절
등록 10-0976022	향미제가 첨가된 탄소입자 부재	부재를 필터로드의 일단에 삽입	USA
등록(소멸) 20-0209251	숯	숯을 필터로드의 일단에 삽입	등록료 미납

선행 기술	적용 효능	구성 형태	비고
등록 10-0636083	대나무 활성탄	대나무 활성탄을 활용한 부재를 필터로드의 일단에 삽입	KT＆G
등록 10-0650519	솔, 포도, 오렌지 등의 추출액이 함유된 필터부재/활성탄	필터부재와 활성탄을 필터로드의 일단에 1~2단계로 첨가하여 구성
출원번호10-20000006187	송진, 쑥의 추출액을 부직포에 흡착한 부재	부재를 필터로드의 일단에 삽입	등록 거절
등록 10-0676149	벤토나이트, 산화알미늄, 산화규소가 혼합된 여과용 촉매	여과용 촉매를 필터로드의 일단에 삽입
출원번호 10-20020031308	금속재질의 다공성 필터부재	부재를 필터로드의 일단에 삽입	등록 거절
등록 (소멸) 20-0369948	필터로드의 원단에 정전기를 입힌 부재	부재를 필터로 사용	등록료 미납
공고번호 10-19960003575	미 특정의 입자 첨가제가 첨가된 필터부재	″	등록결정(공고)
등록 10-0390575	키토산 분말, 키토산 수용액에 함침한 필터용 섬유부재	섬유부재를 필터의 재료로 사용하거나 필터로드에 키토산 분말 첨가
등록 10-0694546	활성탄을 주원료로 한 흡착제에 백금,구연산, 사탕수수당, 벌꿀 등의 수용액 첨가한 부재	부재를 필터로드의 일단에 삽입
등록 10-0108229	죽염 알갱이	죽염 알갱이를 필터로드의 일단에 삽입
등록 10-0685267	과립의 비타민C가 포장된 부재	부재를 필터로드의 끝단(흡연시 입이 닿는 부분)에 부착하여 흡연시 필히 비타민C를 먹은 후 흡연
공개번호 10-20080003908	불특정의 액상이 첨가된 향미형 캡슐	캡슐을 필터로드의 일단에 삽입	USA
등록 20-0435262	다공성을 갖춘 분사구 부재	부재를 필터로드의 중간에 삽입	우리담배(주)
등록 10-0863751	복숭아 씨앗을 이용한 활성탄	활성탄을 필터로드의 일단에 삽입	KT＆G
등록 10-0302955	포르피린 고리와 복합된 금속이온(Fe2,Cu2,Mg2)에 단백질분자가 혼합된 물질을 첨가한 섬유재를 필터로드의 재료로 사용		그리스
등록 20-0430637	차 추출액과 찻잎이 혼합된 부재, 맥반석 부재	각각의 부재를 필터로드의 중간에 연속적으로 삽입	우리담배(주)
등록 20-0211023	실리카겔 부재를 필터로드의 중간에 삽입
등록 10-0583858	필터용 원재에 알루미늄 코팅을 한 부재를 필터 권취지(속지)로 사용		오스트리아
등록 10-0733347	크롬 등의 금속 물질과 용매 혼합액을 가열하여 생성된 다공성의 유무기 혼성체를 필터로드에 충진
등록 10-0205265	천연다당류, 동식물성 단백질, 전분 등이 첨가됨 수용성 고분자를 필터의 토우에 첨가		일본
등록 10-0607539	액상의 지방산 에스테르가 첨가된 필터섹션, 글리콜을 첨가한 필터섹션, 활성탄을 첨가한 필터섹션을 필터로드에 삽입		일본

선행 기술	기술의 주요내용 (적용 효능, 구성 형태)	비고
등록 10-0384405	도라지, 인삼, 음양곽, 복숭아진을 잎담배와 혼합하여 담배제조
등록 10-0205265	아르코르빈산-2-글루코사이트 등의 항산화 물질을 필터에 첨가	KT＆G
등록 10-0072214	활성탄을 필터로드에 첨가	일본
등록 10-0844444	당성분이 함유된 잎담배 및 활성탄이 첨가된 필터	KT＆G
등록 10-0301342	습윤제가 첨가되고 마이크로캡슐이 포함된 다공성 부재를 필터로드에 첨가하여 부재가 담배연기의 수분을 흡수	USA
등록 10-0830759	프로안토시아니딘과 비타민C, 항산화제 등이 혼합된 부재를 필터로드에 첨가	룩셈브르크
등록 결정 10-20040061035	활성탄, 실리카겔, 해포석 등이 함유된 필터로드를 갖춘 담배	스위스
등록 10-20080059566	마이크로 파이버를 함유한 필터에 나노 급의 폴리머 파이버를 첨가한 담배 필터로드	체코
등록 10-0483951	담배향이 첨가된 황토 소성물(분말/과립)을 담배 또는 필터에 첨가
등록 10-0492275	셀룰로오즈 재질의 여과층→옥가루 첨가 여과층→다공성의 초산인견 여과층을 순차적으로 구비한 필터로드
등록 10-0640190	적송 등의 소성 챠콜( Charcoal )에 키토산 등의 분말과 삼백초와 감초의 여과 추출액의 농축 분말을 혼합한 물질을 필터로드에 첨가
등록 10-0205265	초음파 처리된 나노 급의 금속산화물을 무수에탄올 등의 무기바인더와 혼합한 촉매 용액을 담뱃잎의 건조과정에서 분무하여 첨가	KT＆G
등록 10-0856663	담배로드의 외부를 다공성의 불연재로 재포장하여 주류연이 불연소된 담배를 통과하지 않고 다공성의 불연재를 통과하는 효과
등록 10-0468885	필터로드를 다공성의 형태로 제조	일본
등록 10-0838207	활성탄소, 코코넛 탄소, 석탄계 챠콜 등의 복합물로 구성된 흡착제가 필터로드에 포함	USA
등록 10-0699124	셀룰로오스섬유, 황산나트륨, 탄산나트륨과 구리가 함유된 포르피린의 혼합물에 키틴이 추가된 복합물을 필터로드의 세그먼트로 형성하여 필터로드에 적용	USA
공개번호 10-20050056258	서로 다른 니코틴 흡착율을 갖는 필터 플러그 중간에 캐버티가 형성된 담배필터	영국
등록 10-0917283	활성탄, 금속산화물, 금속 수산화물, 금속 산수화물중 선택된 미립의 다공성 물질이 첨가된 담배필터	독일
공개번호 10-20100118132	미립의 활성탄소, 실리카겔, 규조토 등이 포함된 제1필터와 동일한 물질 구조의 제2필터가 중합된 담배필터	영국
공개번호 10-20110076355	향미물질과 충진제가 포함되지 않으며 불소가 함유된 메크아크릴레이트계 화합물이 포함된 재질을 담배필터 권지로 사용	KT＆G
공개번호 10-20100116791	그래뉼 타입의 허브 물질이 첨가된 담배필터	KT＆G

선행 기술	기술의 주요내용 (적용 효능, 구성 형태)	비고
공개번호 10-20090112642	민트, 바닐라 등의 식물성 향미입자가 포함된 필터로드	캐나다
공개번호 10-0205265	글리세린이 포함된 에어로졸 형성기와 암모늄 아세테이트 등의 복합물로 구성된 필터 세그먼트가 포함된 필터로드	스위스
등록 10-0558809	필터로드와 담배로드에 멘톨이 함유된 담배	KT＆G
공개번호 10-20070096027	활성탄, 산화 알미늄, 실리카겔 등의 기상감소 물질이 포함된 기상활성부가 포함된 담배필터	독일
등록 10-0851091	글루타루 알데하이드로 가교된 키토산 및 글리옥살로 가교된 키토산유도체가 포함된 필터로드	미국
공개번호 10-20100069684	시스테인산, 메티오닌 등의 아세트알데히드 결합 화합물이 첨가된 필터를 이용하여 음주를 동반한 흡연 시 알콜의 분해과정에서 생성되는 아세트알데히드에 의한 음주피해 저감	핀란드
공개번호 10-20100020978	숯, 갈탄, 토탄 등의 활성탄소와 실리카겔, 알루미나 등으로 이뤄진 흡착제가 첨가된 필터로드	영국
등록 10-0592153	다공성 형태의 섬유필터 물질에 이중 나선 사슬 DNA가 흡착된 형태의 필터로드	일본
등록 10-0566828	베르노니아 시네레아 (엘.) 네스의 추출 액기스가 첨가된 담배필터	일본
등록 10-0929466	담배와 필터가 결합되는 부분부터 필터가 입에 닿는 부분으로 순차적으로 활성탄소등이 함유된 여과층과 서로 다른 성분의 향미제가 첨가된 2종류의 필터세그먼트로 형성된 다중 복합필터	스위스
등록 10-0588056	필터로드의 중간에 흡착제가 내장된 탄소부를 갖는 형태의 필터로드	KT＆G
공개번호 10-20090078804	활성탄소를 포함된 코어 및 상기 코어를 포함한 필터로드를 활성탄소가 코팅된 용지 (Carbon Paper)로 제작한 담배필터	영국
공개번호 10-20090096444	카르노솔, 로즈마놀, 로즈마린산 등으로부터 추출된 폴리페놀 화합물이 첨가된 담배필터	프랑스
등록 10-0596552	염기성 아미노산 또는 염기성 아미노산 염이 첨가된 담배 및 담배용 필터	일본
공개번호 10-20100094476	과립형 탄소 등의 연기 연행성 흡착제와 무작위 배향(randomly oriented) 섬유rk 포함된 플러그를 갖춘 담배필터	스위스
등록 10-1047545	은 및 은행잎 추출물이 담지 된 활성 탄소가 포함된 담배필터
공개번호 10-20090073149	탄소입자로 구성된 플러그와 섬유플러그가 순차적으로 다중 배열된 다중구성 부재를 갖춘 담배필터	USA
공개번호 10-20070005648	활성탄으로 이뤄진 흡착제와 멘톨, 알콜 등의 향미제가 포함된 웹물질이 필터로드의 일부에 구성된 담배필터	영국
등록 10-1021324	구형의 형태를 갖춘 비드형 활성탄소가 필터로드의 중간부에 충진된 담배필터	USA
공개번호 10-20070121807	탄화처리 된 유기수지로 구성된 다공성 탄소재가 포함된 담배필터	영국
공개번호 10-20100045410	가소제와 페퍼민트 잎이 포함된 필터 토우 플러그를 다중으로 갖춘 담배필터	유럽 특허청

선행 기술	기술의 주요내용 (적용 효능, 구성 형태)	비고
공개번호 10-20110063585	글리세롤, 프로필렌글리콜 등으로 이뤄진 희석제가 탄소 등의 안정화제와 함께 첨가된 필터부재가 포함된 담배필터	영국
등록 10-0961605	담배연기중의 일산화탄소를 이산화탄소로 전환하기위하여 Fe₂O₃, CuO, TiO₂ 등으로 생성한 촉매가 첨가된 담배필터	USA
공개번호 10-20060026875	Fe₃O₄, -Fe₂O₃, 등의 산화철이 포함된 촉매를 담배로드의 래퍼에 인쇄 등의 기법으로 첨가한 권련래퍼
공개번호 10-0759276	탄소 또는 실리카와 같은 흡착제가 필터로드 중간에 다층 방식으로 형성된 담배필터	USA
공개번호 10-20100110382	활성탄 입자와 활성탄 입자가 포함된 글루칸의 막이 부재로 첨가된 담배필터	일본
공개번호 10-20080036070	전분, 알긴산, 카라구난 등이 포함된 점성의 수성필름형성 복합물을 그라비어 방식으로 인쇄한 권지로 제조된 담배로드를 갖춘 담배	USA
등록 10-0912311	다수의 금속수산화물이 적층된 하이드로탈사이트류 화합물이 필터로드 중간에 삽입되어 주류연 중의 포름알데히드를 선택적으로 제거할 수 있는 담배필터	일본
등록 10-0572588	폴리우레탄폼에 UV를 이용하여 비닐단량체와 반응시켜 그라프트 된 폴리우레탄폼에 점착활성탄소 또는 숯을 첨가한 복합체를 이용한 담배필터
등록 10-0572243	옥타날, 리나롤, 카르본 등으로 제조된 담배냄새 제거제를 담배로드의 권지, 접착제 등에 첨가한 담배	일본
등록 10-0634647	알루미나, 실리카 등의 세라믹 물질이 담배로드의 래퍼에 포함된 형태의 담배	영국
등록 10-0617983	담배필터용 섬유질에 인산 등의 양이온성 관능기와 암모늄 등의 음이온성 관능기가 첨가된 이온교환 섬유로 구성된 화학흡착 필터세그먼트와, 활성탄소 등이 첨가된 물리흡착 필터 세그먼트, 솔비톨 등의 흡습제가 첨가된 일반필터 세그먼트가 중합된 형태의 담배필터	KT＆G

상기 비교표에서 보듯이 종래 기술들의 경우 개인은 물론 담배 제조업체, 학계, 관련단체 등에서 다양한 방법이 제시되었으며,

특정한 물질을 담배의 연초나 필터로드에 첨가함으로써 담배 연기의 독성 저감 효과 구현을 목적으로 한 종래 기술들의 경우, 탄소(활성탄소 포함)나 실리카 등을 이용한 담배 연기의 흡착 효과 향상과, 은 등의 금속성 촉매나 각종 유/무기 화합물을 이용한 독성저감, 식물 추출액을 향미제로 활용한 기술들은 물론, 필터로드의 재질 개선이나 통기성 개선 등 필터로드 자체의 개량을 통한 기술 등도 많이 제시되었는바,

그 각각의 기술들의 경우 기술의 효용성이나 우수성, 실효성 등은 본 발명인으로서는 정확한 검증이나 분석을 할 수 있는 위치에 있지 않는 관계로 종래 기술들의 절대성에 대한 평가는 논외로 한다.

본 발명은 담배 연기의 독성을 저감하여 담배 연기가 인체에 미치는 부작용을 저감 시키는 것을 목적으로 하는 것으로,

인체 안전성이 입증된 음이온 발생 물질 혼합체의 활용을 통해 제조 원가의 상승을 최소화 하면서 기존의 담배 생산 공정에 즉시 적용이 가능할 수 있는 효과적인 방법의 제시를 통해 본 발명에 따른 담배 연기의 독성 저감 기술이 적극적으로 적용될 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

30㎛ 이하 크기의 토르마린, 네프라이트, 벤토나이트를 1~70 중량%의 비율로 혼합한 음이온 발생 물질 분말에 30㎛ 이하 크기의 식품첨가용 황산칼슘(CaSo₄2H₂O) 1~20 중량%를 응집제로 첨가하고 재혼합하여 고형화한 후 500㎛ 이하의 크기로 분쇄한 음이온 발생물질 혼합체를 담배로드와 필터로드 사이 또는, 필터로드 내에 충진 하여 상기의 음이온 발생 물질 혼합체에서 발생된 음이온이 담배 연기의 독성을 저감시키는 효과를 구현할 수 있도록 한다.

30㎛ 이하 크기의 토르마린, 네프라이트, 벤토나이트를 1~70 중량%의 비율로 혼합한 음이온 발생 물질 분말에 30㎛ 이하 크기의 식품첨가용 황산칼슘(CaSo₄2H₂O) 1~20 중량%를 응집제로 첨가하고 재혼합하여 고형화한 후 500㎛ 이하의 크기로 분쇄한 음이온 발생물질 혼합체를 담배로드와 필터로드 사이 또는, 필터로드 내에 충진 하여 상기의 음이온 발생 물질 혼합체에서 발생된 음이온이 담배 연기의 독성을 저감시키는 효과를 구현할 수 있도록 한다.

도 1은 가장 보편화된 기존 담배에서의 담배로드와 필터로드가 결합된 상태를 나타낸 개략도
도 2는 본 발명의 음이온 발생물질 혼합체를 담배로드와 필터로드 접합 부분에 적용한 상태를 나타낸 개략도
도 3은 본 발명의 음이온 발생 물질 혼합체를 필터로드에 첨가한 상태를 나타낸 개략도.

본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거 구체적으로 설명하면 아래와 같다.

이온은 전기적인 성질을 갖는 초미립자이며 자체의 힘으로는 이동할 수 있는 거리가 매우 짧고 그 수명 또한 매우 짧다.

현대사회에서 필연적으로 발생하는 각종 배기가스, 사람이나 동식물의 호흡에 의한 가스, 각종 물질의 부패나 연소에 따른 가스 등은 인체에 많은 부작용을 촉진시키는 양이온의 발생원이 된다.

음이온과 양이온은 각각 독립적으로 존재할 때는 전하의 불안정성으로 인한 상호 결합의 속성이 매우 강하기 때문에 주위에 존재하는 다른 이온과의 결합에 의해 중화, 환원됨으로써 물질적 안정을 찾고자 하는 활동이 활발히 이루어진다.

상기와 같은 속성으로 인하여 연소 가스 등의 각종 기체화된 오염 물질로 인하여 양이온이 과다한 곳에 인위적으로 음이온의 생성을 활성화 시킬 경우 활성화된 음이온과 양이온의 활발한 결합을 통해 유해 물질인 양이온이 중화, 환원의 과정을 거쳐 안정화됨으로써 양이온에 의한 부작용을 억제할 수 있다.

음이온의 양이온과의 결합 효과를 이용하여 각종 유해 가스인 양이온을 중화, 환원의 과정을 거쳐 안정화시킴으로써 양이온에 의한 부작용을 억제할 수 있는 효과를 구현한 대표적인 예로 오래전부터 가정과 차량에 널리 보급된 음이온 공기청정기를 들 수 있는바,

음이온이 유해한 공기를 정화시키는 효과에 대해서는 관련 업계는 물론 학계에서도 이론의 여지가 없다.

따라서 상기와 같은 음이온의 특성을 활용하여 연소가 직접 이루어지는 부분(담배로드)이나 연소의 과정을 거치면서 다량의 유해물질(양이온)이 포함된 담배 연기가 흡연을 통해 인체로 유입되는 부분(필터로드)에서 인위적으로 음이온이 발생되게 할 경우,

상기 이온결합의 효과에 의해 담배 연기에서 발생된 유해 물질(양이온)이 음이온과의 결합을 통해 중화, 환원되어 독성 물질이 저감된 상태에서 인체로 유입되는 효과를 구현할 수 있는바,

본 발명은 필터로드에 본 발명의 기술을 적용함으로써 흡연 시 필터로드를 통해 인체로 유입되는 담배 연기(주류연)의 독성을 저감할 수 있도록 하였다.

대부분의 물체에 외부에서 전기적인 자극을 가하면 그 자극의 영향에 의해 분자의 활동이 활발해 짐은 주지의 사실이다.

본 발명은 담배 연초에 지속적으로 미약한 전기 자극을 가하였을 때 연초의 분자 활동 활성화에 따른 담배 연기의 독성 감소 가능성을 주목하였는바,

본 발명의 음이온 발생 물질 혼합체에 영구적으로 전기를 발생하는 토르마린을 첨가하여 상기 토르마린에서 영구적으로 발생되는 약 0.06mA의 미약 전류가 평시(담배에 본 발명 물질이 첨가되어 제조된 상태에서 보관된 상태)에 담배 연초를 미약하게 자극함으로써 연초 자체를 순화시켜 부류연의 독성도 저감시키는 효과를 함께 구현할 수 있도록 하였다.

( 부류연의 독성 저감 테스트 결과 2, 4 참조)

본 발명에 따른 특정화된 음이온 발생물질 혼합체의 물질 구성 표 및 역할은 아래와 같다.

성분 명	혼합 비율	적용 효능	비고
토르마린	1~70중량%	음이온 발생	99% 이상의 순도
		영구적으로 발생되는 미약 전류의 자극효과에 의한 연초의 순화기능
네프라이트	″	음이온 발생	″
벤토나이트	″	″	″
식품첨가용 황산칼슘	1~20중량%	분말 응집제	CaSo₄2H₂O

본 발명에 따른 상기 물질들의 안전성 여부에 관하여 설명하면 아래와 같다.

토르마린의 경우 일본 후생성에 의해 식품 첨가물로의 사용이 인가되어 각종 식품의 첨가물로 널리 사용되고 있으며,

네프라이트(연옥)의 경우 예로부터 각종 화장품의 원료로 널리 사용되었는바 오늘날에는 화장품의 원료는 물론 다방면으로 그 사용 용도가 더욱 확대 되는 추세이며,

벤토나이트 또한 근래에 그 성분의 안정성과 효능이 입증되면서 각종 화장품의 원료로 널리 사용되고 있고,

식품첨가용 황산칼슘의 경우 식품제조 시 응집제로 사용하는 것으로 대표적인 건강식품인 두부의 제조 시 응집제로 사용하고 있는바,

상기와 같이 식품첨가용 또는 화장품의 원료로 사용하는 물질을 활용하여 본 발명의 효과를 구현할 수 있도록 함으로써 본 발명의 인체 안전성을 확인할 수 있다.

본 발명에 따른 음이온 발생 물질 혼합체의 제조 방법 및 담배에의 적용 방법을 설명하면 아래와 같다.

본 발명에 따른 상기 소재를 30㎛ 이하 크기의 입자로 미립 분쇄하는 제 1공정과,

상기 공정을 거친 소재 중 토르마린, 네프라이트, 벤토나이트를 건조기를 이용하여 수분함량 0.03~0.05%미만으로 건조하는 제 2공정과,

상기 공정을 거친 소재 중 식품첨가용 황산칼슘을 건조기를 이용하여 수분함량 0.08~ 0.1%미만으로 건조하는 제 3공정과,

상기의 제 1 ~ 3 공정을 거친 분말을 1)토르마린 1~70 중량%, 2)네프라이트 1~70 중량%, 3)벤토나이트 1~70 중량%, 4)식품첨가용 황산칼슘 1~20 중량%의 비율로 혼합 후 분말 교반기를 이용한 2 ~ 3시간의 교반 작업을 통해 상기 분말 소재가 충분히 섞이도록 하는 제4공정과,

상기의 제4 공정을 통해 이완된 형태의 약한 결합 관계를 갖는 상기 음이온 발생 물질 혼합 분말을 분말의 성형에 흔히 쓰이는 압축, 단조, 압출, 압연 등의 공정을 활용하여 고형화 하여 각각의 분말 상호간의 물질 결합의 효율성을 높이는 제5 공정과,

상기의 제 5 공정을 거쳐 고형화 된 물질을 500㎛ 이하의 크기로 재분쇄하는 제 6공정과,

상기의 제 6 공정을 거쳐 재분쇄 된 분말을 성형기 등을 이용하여 캡슐에 충진 된 분말형 비타민 등과 같은 매우 작은 알갱이 형태의 과립형(그래뉼 타입)으로 성형하는 제7공정과

상기의 제 6 또는 제 7 공정을 거친 본 발명의 음이온 발생 물질 혼합체를 담배로드와 필터로드 사이 또는, 필터로드 내에 충진 하는 제8 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의음이온 발생 물질 혼합체를 상기의 제8 공정과 같이 담배에 충진 시, 상기의 제 6 공정을 거친 분말 형태와 상기의 제 7 공정을 거친 과립 형태 모두 본 발명의 본래 목적인 담배 연기의 독성을 저감시키는 효과를 발휘하는 데는 차이가 없고, 오직 본 발명의 음이온 발생 물질 혼합체를 담배로드와 필터로드 사이 또는 필터로드 내에 충진 하는 과정에서의 제조 공정의 편리성에 따라 선택이 가능한즉, 상기의 제7 공정은 선택적 적용 사항이다.

미립화 된 분말 복합체의 경우 동일한 성분끼리 뭉치려는 속성이 강하며 또한 완전 건조에 가까운 상태에서는 각 성분이 상호간에 결합된 복합체로 존재하는 성향 보다는 독립적인 형태로 혼합되어 존재하려는 경향이 강한바,

상기의 제 2 공정과 제 3 공정에서 적시한 바와 같이 음이온의 발생을 목적으로 하는 소재인 토르마린, 네프라이트, 벤토나이트의 건조도에 비해 응집제의 역할을 하는 식품첨가용 황산칼슘의 건조도를 상대적으로 낮게 한 상태에서 제 4 공정의 혼합 작업을 시행하여 토르마린, 네프라이트, 벤토나이트가 응집제의 역할을 하는 식품첨가용 황산칼슘에 효율적으로 결합 되도록 함으로써 분말의 응집도를 높일 수 있도록 하였다.

상기 청구 항 1의 제 1 공정에 따른 입자의 경우 30㎛ 이하의 크기를 갖는 것으로, 각 분말 간의 상호 결합 효율을 높이기 위하여 바람직한 입자는 20㎛ 이하 이며, 더욱 바람직한 입자 는 10㎛ 이하로, 가장 바람직한 입자는 1㎛ 이하의 크기다.

상기 청구 항 1의 제 6 공정에 따른 물질 분쇄의 경우 본 발명의 음이온 발생 물질 혼합체를상기의 제 8 공정과 같이 충진 시 상기의 제 6 공정을 거친 분말 형태와 상기 제 7 공정을 거친 과립형태 모두 본 발명의 본래 목적인 담배 연기의 독성을 저감시키는 효과를 발휘하는 데는 아무런 차이가 없고, 오직 본 발명 물질을 담배와 필터 사이 또는 필터 중간에 충진 하는 과정에서의 제조 공정의 편리성에 따라 선택이 가능한즉, 상기의 제 6 공정에 따른 분쇄 정도는 500㎛ 이하의 입자 크기면 충분하다.

본 발명에 따른 음이온 발생 물질 혼합체의 음이온 발생 촉진을 설명하면 아래와 같다.

음이온 발생 물질의 경우 열, 진동, 마찰력, 압력, 수분, 전기적 자극 등의 여러 가지 외부 자극 요인에 의해 음이온의 발생이 촉진되는바,

본 발명의 경우 담배 흡연 시 필터로드를 통해 유입되는 담배 연기의 온도가 외기 온도에 비해 일정수준 상승되는 열에 의한 반응에 의해 음이온의 발생이 촉진되는 효과를 적용하였다.

이하 본 발명을 실시 예와 함께 더욱 상세하게 설명하면 아래와 같다.

본 발명 청구 항 1에 따른 실시의 1 예를 든 것으로 상기 예를 적용하기 위한 음이온 발생물질 혼합체의 구성 표는 아래와 같다

성분 명	혼합 비율	적용 효능	혼합시의 입자크기
토르마린	30중량%	음이온 발생	20㎛ 이하의 크기
		전기발생
네프라이트	17 중량%	음이온 발생	″
벤토나이트	45 중량%	음이온 발생	″
식품첨가용 황산칼슘 (CaSo₄2H₂O)	8 중량%	분말 응집제	″
비고1	토르마린, 네프라이트, 벤토나이트의 수분 함량은 0.04%
비고2	식품첨가물용 황산칼슘의 수분 함량은 0.09%
비고3	음이온 발생 물질 혼합체의 고형화 방법은 압출성형 방식을 사용
비고4	시료로 사용된 담배는 국산의 ‘디스플러스’ 담배
비고5	음이온 발생 물질 혼합체는 담배로드와 필터로드 사이에 비고 4의 분말 형태 그대로를 0.09g/1개비씩 주입

상기의 적용 예는 본 출원서에 제시된, 본 발명의 목적을 구현하기 위해 적용이 가능한 여러 가지의 다양한 적용 방법 중 1 예를 든 것으로 본 발명의 기술을 적용함에는 상기한 방법에 국한하지 않는다.

상기와 같이 적용된 담배 연기의 독성 저감 정도를 자체 테스트를 통해 확인한 결과표는 아래와 같다.

실험 결과표 1

- 곤충 생존 시간 비교 테스트

-필터로드를 통과한 담배 연기 ( 주류연 )의 독성 저감 정도 비교

항목	기존담배	본 발명의 기술이 적용된 담배
테스트 목적	담배 연기의 독성이 곤충의 활동에 미치는 영향의 비교 테스트를 통해 본 발명에 따른 담배 독성의 저감 정도를 상대 평가
테스트 대상 곤충	잠자리
테스트 방법	*사방 50㎝의 정 사각 투명의 밀폐된 공간 2개(직경 5㎝의 환기구 1개를 구비)에 잠자리를 각 10 마리씩 방사 후 1개의 공간에는 기존 담배 4 개비의 연기를 주입하고 다른 1개의 공간에는 본 발명의 기술이 적용된 담배 4 개비의 연기를 주입 *담배 연기는 필터로드를 통과한 담배 연기를 주입
테스트 방식	잠자리들이 담배 연기 주입 후 담배 연기의 독성에 의한 부작용으로 죽기까지의 평균 시간의 비교
총 테스트 횟수	각 5회
잠자리의 활동시간	100	122 ~ 129
결과	본 발명의 기술이 적용된 담배 연기를 주입한 잠자리가 일반 담배 연기를 주입한 잠자리에 비해 상대적으로 22~29% 정도의 시간을 더 활동함으로써, 본 발명의 기술이 적용된 담배가 기존 담배에 비해 독성이 저감되었음을 상대적인 비교 평가에 의해 확인
비고 1	10마리의 활동 시간을 합산하여 평균시간 계산
비고 2	상대 평가는 기존의 담배 연기를 주입한 상자에 투입된 잠자리의 평균 활동 시간을 100으로 하여 본 발명의 담배 연기가 주입된 잠자리의 평균 활동시간을 상대적 계산
비고 3	테스트용으로 투입된 잠자리의 투입 전 활동성 정도나 크기는 본 실험에서 계상치 않음
비고 4	테스트에 사용된 담배는 본 발명 음이온 발생 물질 혼합체의 성분 중 토르마린의 전기적 자극 효과에 의한 연초 순화에 따른 담배 연기의 독성 저감 효과를 배제하기 위하여 본 발명의 음이온 발생 물질 혼합체를 첨가한 후 30분 이내의 담배 사용
비고 5	테스트에 사용된 담배는 국산의 ‘디스 플러스’
비고 6	본 테스트 결과는 본 발명인의 임의 테스트 결과임

실험 결과표 2

- 곤충 생존 시간 비교 테스트

-필터로드를 통과하지 않고 자연 연소 된 담배 연기 ( 부류연 )의 독성 저감 정도 비교

항목	기존 담배	본 발명의 기술이 적용된 담배
테스트 목적	토르마린에서 발생되는 전기 자극이 담배의 연초를 순화시키는 효과를 담배 연기의 독성이 곤충의 활동에 미치는 영향의 비교를 통해 확인
테스트 대상 곤충	잠자리
테스트 방법	**사방 50㎝의 정 사각 투명의 밀폐된 공간 2개(직경 5㎝의 환기구 1개를 구비)에 잠자리를 각 10 마리씩 방사 후 1개의 공간에는 기존 담배 4 개비의 연기를 주입하고 다른 1개의 공간에는 본 발명의 기술이 적용된 담배 4 개비의 연기를 주입 *담배연기는 필터로드를 통과하지 않고 자연 연소된 담배 연기(부류연)를 주입
테스트 방식	잠자리들이 담배 연기 주입 후 담배 연기의 독성에 의한 부작용으로 죽기까지의 평균 시간의 비교
총 테스트 횟수	각 5회
곤충의 활동시간	100	112 ~ 116
결과	본 발명의 기술이 적용된 담배 연기를 주입한 잠자리가 일반 담배 연기를 주입한 잠자리에 비해 상대적으로 12~16% 정도의 시간을 더 활동함으로써 본 발명의 기술이 적용된 담배가 기존 담배에 비해 독성이 저감되었음을 상대적인 비교 평가에 의해 확인
비고 1	10마리의 활동 시간을 합산하여 평균시간 계산
비고 2	상대 평가는 기존의 담배 연기를 주입한 상자에 투입된 잠자리의 평균 활동 시간을 100으로 하여 본 발명의 담배 연기가 주입된 잠자리의 평균 활동시간을 상대적 계산
비고 3	시료로 투입된 잠자리의 투입 전 활동성 정도나 크기는 본 실험에서 계상치 않음
비고 4	테스트에 사용된 담배는 본 발명의 음이온 발생 물질 혼합체를 첨가한 후 7일이 경과한 담배 사용
비고 5	테스트에 사용된 담배는 국산의 ‘디스 플러스’
비고 6	본 테스트 결과는 본 발명인의 임의 테스트 결과임

실험 결과표 3

- 관능검사 (인체 흡연 테스트)

- 주류연의 독성 저감 정도 비교

항목	내용
테스트 목적	담배 연기의 독성이 인체의 활동에 미치는 영향의 비교 테스트를 통해 본 발명에 따른 담배 독성의 저감 정도를 간접적으로 비교
테스트 대상	장기 흡연자가 동일한 조건에서 흡연
테스트 방법	*애연가의 경우 대부분이 음주 시에는 평시에 비해 담배를 많이 피우는 특성을 활용하여 동일한 환기조건의 동일한 실내 공간에서 동일한 양의 음주(소주2병/1인/매회)와 동일한 양의 흡연 (15개비/1인/매회)을 10~15일 간격으로 120~150분간의 음주와 함께 기존 담배와 본 발명의 물질이 적용된 담배를 교차하여 흡연하는 방식으로 동일인 3~4인이 테스트 실시. * 모든 실험 대상자는 실험 후 바로 귀가하여 추가적인 음주나 흡연 없이 바로 취침 *테스트 실시 전 3일간은 일체의 음주를 하지 않고 테스트 실시 6시간 전에는 일체의 흡연을 하지 않는 동일한 조건에서 테스트 참여. *테스트 후 익일 오전 12시 까지 물을 제외한 일체의 음식 섭취는 금지
테스트 내용	과다 흡연의 부작용중 상대적인 비교가 용이한 가래 발생의 유무 및 발생정도 비교
총 테스트 횟수	각 10회(기존담배 10회, 본 발명의 기술이 적용된 담배 10회씩 테스트)
테스트 시간	20시 전후부터 120~150분 정도의 시간 동안 상기의 조건에서 음주 및 흡연
결과	*본 발명의 기술이 적용된 담배를 피운 테스트에서는 총34회(흡연인원 x 흡연일수)의 흡연 중 7회의 흡연에서 미량의 가래 발생(가래 발생율 : 20.6%) *기존 담배를 피운 테스트에서는 총 35회의 흡연 중 31회의 흡연에서 본 발명의 기술이 적용된 담배를 피운 테스트에 비해 상대적으로 훨씬 많은 양의 가래가 발생 (가래 발생율 : 91%) *본 발명의 기술이 적용된 담배가 기존 담배에 비해 독성이 저감되었음을 상대적인 비교 평가에 의해 확인
비고 1	본 실험 참가자 모두 테스트 전의 조건(테스트 3일전 금주 및 테스트 6시간 전 금연)과 테스트 후의 조건(테스트 종료 후 결과 확인 시 까지 일체의 추가음주나 흡연, 물외의 음식물 섭취 금지)이 동일한 상황에서 테스트를 실시하여 테스트의 신뢰성 제고
비고 2	테스트 참가 인원은 본 발명인을 포함하여 10년 이상의 흡연 경력을 가진 동일인이 지속적으로 참여
비고 3	테스트에 사용된 담배는 본 발명의 음이온 발생 물질 혼합체를 첨가한 후 6시간 이내의 시간이 경과한 담배 사용
비고 4	테스트에 사용된 담배는 국산의 ‘디스 플러스’
비고 5	본 테스트 결과는 본 발명인의 임의 테스트 결과임

실험 결과표 4

- 관능검사 (비흡연자의 간접흡연에 따른 독성 저감 비교 테스트)

- 부류연의 독성 저감 정도 비교

항목	내용
테스트 목적	담배 연기의 독성이 인체의 활동에 미치는 영향의 비교 테스트를 통해 본 발명에 따른 담배 독성의 저감 정도를 간접적으로 비교
테스트 대상	동일한 비흡연자 1인
테스트 방법	*장기 비 흡연자 1인이 상기 3의 테스트 실시 과정에 동일한 조건으로 테스트에 참가하는 방식으로 테스트 실시. *비 흡연 실험 대상자는 실험 후 바로 귀가하여 추가적인 음주 없이 바로 취침 *테스트 실시 전 3일간은 일체의 음주를 하지 않고 테스트 참여 *테스트 후 익일 오전 12시 까지 물을 제외한 일체의 음식 섭취는 금지
테스트 내용	밀폐된 공간에서의 부류연에 의한 간접흡연에 따른 비흡연자의 부작용중 상대적인 비교가 용이한 가래 발생의 유무 및 발생 정도 비교
총 테스트 횟수	각 10회(기존담배 10회, 본 발명의 기술이 적용된 담배 10회씩 테스트)
테스트 시간	20시 전후부터 120~150분 정도의 시간 동안 상기의 조건에서 음주
결과	*본 발명의 기술이 적용된 담배를 피운 테스트에서는 총10회(흡연인원 x 흡연일수)의 흡연 중 3회의 흡연에서 미량의 가래 발생(가래 발생율 : 30%) *기존 담배를 피운 테스트에서는 총 10회의 흡연 중 7회의 흡연에서 본 발명의 기술이 적용된 담배를 피운 테스트에 비해 상대적으로 훨씬 많은 양의 가래가 7회의 실험참가에서 발생하고, 2회의 실험 참가에서는 미량의 가래 발생 (가래 발생율 : 70% 이상) *본 발명의 기술이 적용된 담배가 기존 담배에 비해 독성이 저감되었음을 상대적인 비교 평가에 의해 확인
비고 1	본 실험 참가자 모두 테스트 전의 조건(테스트 3일전 금주)과 테스트 후의 조건(테스트 종료 후 결과 확인 시 까지 일체의 추가음주나 물외의 음식물 섭취 금지)이 동일한 상황에서 테스트를 실시하여 테스트의 신뢰성 제고
비고 2	테스트 참가 인원은 5년 이상의 비 흡연 경력을 가진 동일인이 지속적으로 참여
비고 3	테스트에 사용된 담배는 본 발명의 음이온 발생 물질 혼합체를 첨가한 후 7일이 경과한 담배 사용
비고 4	테스트에 사용된 담배는 국산의 ‘디스 플러스’
비고 5	본 테스트 결과는 본 발명인의 임의 테스트 결과임

상대적인 평가를 통한 상기와 같은 비교 테스트 결과표에서 보듯이 기존 담배에 비해 본 발명의 기술이 적용된 담배의 독성이 상당 수준 저감되었음을 알 수 있다.

101 담배로드, 102 필터로드, 103 음이온 발생 물질 혼합체

Claims (1)

1. 30㎛ 이하 크기의 토르마린, 네프라이트, 및 벤토나이트를 각각 1~70%의 비율로 혼합한 음이온 발생 물질 분말에 30㎛ 이하 크기의 식품첨가용 황산칼슘(CaSo₄2H₂O) 1~20 중량%를 응집제로 첨가하고 재혼합하여 고형화한 후 500㎛ 이하의 크기로 분쇄한 음이온 발생 물질 혼합체를 담배로드와 필터로드 사이 또는 필터로드 내에 충진 하여, 상기의 음이온 발생물질 혼합체에서 발생된 음이온이 담배 연기의 독성을 저감시키는 효과를 구현하는 것을 특징으로 하는, 음이온 발생물질 혼합체를 이용한 담배 연기의 독성 저감 법
   

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