KR101542175B1 - 촉매제를 이용한 유골 분말의 결정화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 촉매제를 이용한 유골 분말의 결정화 방법에 관한 것으로, 시신을 화장(火葬)하고 남은 유골 분말을 용융하여 구슬형태로 결정화하며, 촉매제의 배합을 통해 유골 분말의 용융 온도를 낮추며 결정체의 강도를 높이는 한편 천연색상의 결정체를 제조함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 촉매제를 이용한 유골 분말의 결정화 방법은, 일정 입도의 유골 분말과 촉매제로 리튬 보레이트와 산화아연과 규산나트륨과 탄산나트륨 및 인산을 준비하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 준비된 유골 분말과 촉매제를 혼합하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 혼합된 혼합물을 1200℃~1400℃로 유지하면서 8분~20분간 용융하는 제3단계와; 상기 제3단계의 용융이 완료되면 용융물을 냉각하여 구형상의 결정체를 제조하는 제4단계를 포함하고, 상기 제2단계는 유골 분말 : 리튬보레이트 : 산화아연 : 규산나트륨 : 탄산나트륨 : 인산 = 1 : 0.4~0.55 : 0.2~0.3 : 0.2~0.3 : 0.2~0.3 : 0.2~0.3의 중량비로 혼합된다.

Description

촉매제를 이용한 유골 분말의 결정화 방법{METHOD FOR CRYSTALLIZING CREMATED REMAINS USING CATALYST}

본 발명은 유골 분말의 결정화 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시신을 화장(火葬)하고 남은 유골 분말을 용융하여 구슬형태로 결정화하며, 촉매제의 배합을 통해 유골 분말의 용융 온도를 낮추며 결정체의 강도를 높이는 한편 천연색상의 결정체를 제조할 수 있는 촉매제를 이용한 유골 분말의 결정화 방법에 관한 것이다.

장례방법은 그 민족의 문화, 기후, 관습 등에 따라 차이를 보이는데 조장(鳥葬), 풍장(風葬), 수장(水葬), 화장(火葬), 매장(埋藏) 등의 방법으로 이루어져 왔으며, 근래에는 전 세계적으로 장례문화가 화장으로 바뀌어가고 있는 추세에 있다.

종래의 화장 문화는 사체를 화장하여 유골을 일정용기 즉 유골함 등에 넣어 납골당에 보관하는 형태를 이루게 되는데, 이는 유골을 수습하여 보관하는 데에 어려움이 있고, 유골이 시각적으로 흉하여 납골당이 활성화되지 못하는 이유가 되며, 골분, 즉 유골가루 형태로 장기간 보관될 경우 유골의 특성상 주위의 습기를 강하게 흡수하는 성질로 인하여 관리가 소홀해질 경우 변질이 진행되며 부패하여 악취를 유발시킬 수 있다.

최근, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 골분(유골 분말)의 보관 및 유지가 용이한 형태, 즉 구슬형태의 사리(결정체)를 제조하는 할 수 있는 기술에 대한 연구가 시도되고 있다.

종래 기술에 의한 골분의 용융 및 결정화(사리화) 기술은, 분체가 담기는 도가니, 상기 도가니를 상기 분체의 용융점 이상의 온도로 가열하는 가열기, 상기 가열기에 의해 용융된 액체를 냉각하여 결정화하는 냉각수단으로 구성된다.

상기 가열기는 전기 히터식, 가스식, 브라운 가스식 등 다양한 방식이 제안되고 있다.

분체는 용융점이 1800℃ 이상의 고온이며, 상기 가열기를 통해 상기 분체의 용융점 이상의 온도를 발열하기 위해서는 오랜 시간이 소요됨은 물론 고비용이 소요되기 때문에 진공식 가열기가 제안된 바 있다.

진공식 가열기는 상기 분체의 용융점을 낮출 수 있기 때문에 분체를 원래의 용융점보다 낮은 온도에서 용융시킬 수 있고, 따라서, 저비용으로 고용융점의 분체를 용융할 수 있는 이점이 있으므로 많이 사용되고 있다.

즉 종래 개시된 유골결정체 제조 방법은 1500 ℃ ~ 3500 ℃의 매우 높은 온도의 용융 공정을 거치며, 이 경우 과다한 에너지 사용에 따른 문제는 물론이고 고온반복 사용에 따른 기기 및 장비의 내구성이 큰 문제이다. 또한, 고온용융에 적합한 고가의 특수 장치 및 설비가 요구되며 전문적인 운전/운영 인력이 필요하다. 또한 결정체를 제조하는데 장시간이 소요되는 단점이 지적되었다.

또한, 결정체의 색상면에서 검정색을 띄게 되어 혐오감과 불쾌감을 느끼게 하고 강도가 약하여 쉽게 부서지는 문제점도 있다.

또한, 촉매제를 첨가하는 기술들은 대개 결정체의 양이 과도하게 많아지게 되어 보관의 어려움이 있다.

참고로 특허문헌 1(대한민국 등록특허 제10-0666444호)은 본 출원인에 의해 특허받은 것으로 촉매제의 첨가를 통해 용융 온도를 낮추고 강도를 높이는 효과가 있기는 하지만, 촉매제의 특성 상 용융 온도를 낮추는데 한계가 있고 강도 증진이 약한 단점이 있으며 이를 해결할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-0666444호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시신을 화장(火葬)하고 남은 유골 분말을 용융하여 구슬형태로 결정화하며, 촉매제의 배합을 통해 유골 분말의 용융 온도를 낮추며 결정체의 강도를 높이는 한편 천연색상의 결정체를 제조하는 촉매제를 이용한 유골 분말의 결정화 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 촉매제를 이용한 유골 분말의 결정화 방법은, 일정 입도의 유골 분말과 촉매제로 리튬 보레이트와 산화아연과 규산나트륨과 탄산나트륨 및 인산을 준비하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 준비된 유골 분말과 촉매제를 혼합하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 혼합된 혼합물을 용융하는 제3단계와; 상기 제3단계의 용융이 완료되면 용융물을 냉각하여 구형상의 결정체를 제조하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 촉매제에 붕사와 소금 및 송진 분말이 더 첨가되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3단계에서는 상기 유골 분말과 촉매제를 용융하는 용융로 외부에 불활성 가스를 분사하여 보호막을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 촉매제를 이용한 유골 분말의 결정화 방법에 의하면, 시신의 화장 후 남은 유골을 용융하여 구형상으로 결정화하고 특히 촉매제의 특성을 이용하여 유골 분말의 용융 온도를 낮추어 결정화 시간을 단축하고 또한 전력을 줄여 비용을 절감하는 효과가 있고, 그리고, 결정체의 색상과 모양이 보석처럼 아름답고 선명하고 맑은 색상을 가지므로 혐오스러운 유골로부터 만들어졌다는 느낌을 주지 않으며, 따라서, 굳이 납골당에 안치하지 않고 가정 등에도 안치 가능하다.

그리고, 촉매제를 첨가하더라도 결정화 양이 감소되어 보관이 편리한 이점도 있다.

따라서, 본 발명은 시신에 대한 장례를 매장하는 묘지 장례보다 화장 장례로 인식을 바꾸어 주는 계기를 제공하며, 이로 인해 정부나 사회단체에서 추진하는 화장 장례가 활성화되는 계기를 제공하는 아주 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 촉매제를 이용한 유골 분말의 결정화 방법에 의해 제조된 유골 결정체의 사진.

본 발명에 의한 촉매제를 이용한 유골 분말의 결정화 방법은, 유골분말 선별단계와, 촉매제 배합단계와, 용융단계와, 결정체 성형 단계로 이루어진다.

1. 유골분말 선별단계.

유골분말 선별단계는 용융을 위한 최적의 재료를 구하는 단계이며 화장을 통해 구한 유골분말은 입도가 다양하여 균일한 상태의 용융물을 구하는 것이 어려우며 이를 위하여 분쇄단계를 거치게 된다.

유골분말은 분쇄기를 통해 분쇄됨으로써 구해지며 0.03mm 이하(0.0001mm~0.03mm)의 입도로 분쇄될 수 있다. 분쇄 공정을 거친 유골분말은 입도 선별기(스크린)를 통해 입도 선별되어 상기 입도로 선별되고 상기 입도 이상의 유골분말은 2차 분쇄와 선별을 거친 후 사용된다.

한편, 유골은 금속 성분을 포함하고 있으며 금속성분은 용융 효율을 떨어뜨리고 결정체의 색상을 검정색 또는 붉은색을 띄게 하는 등의 문제점을 갖고 있으므로 제거되어야 하며 자력선별단계를 포함한다. 자력선별단계는 자석을 통해 유골 분말에 포함된 금속성분을 자력 흡착으로 제거한다.

2. 촉매제 배합.

유골분말 선별단계를 통해 선별된 유골 분말의 용융시 맑고 깨끗한 색상을 발현하고 구형상으로 성형되면서 강도를 높여 단단하게 결정화되어 깨지지 않고 구형상을 유지하도록 촉매제를 배합한다.

상기 촉매제는 리튬 보레이트(Lithium borate), 산화아연, 규산나트륨, 인산으로 이루어지며, 중량비로 유골 분말 : 리튬 보레이트 : 산화아연 : 규산나트륨 : 탄산나트륨 : 인산 = 1 : 0.3~0.35 : 0.12~0.13 : 0.12~0.13 : 0.04~0.06 : 0.12~0.13, 바람직하게 1 : 0.3 : 0.12 : 0.125 : 0.05 : 0.125 이다.

리튬 보레이트는 분말(유골 분말과 동일한 입도 등), 액상 등이 사용되며, 용융 온도를 낮추고 강도를 높이는 기능을 하며 상기 혼합비보다 적으면 융용 온도를 낮추지 못하면서 강도를 높이지 못하고 상기 혼합비보다 많으면 용융 효율이 저하됨과 아울러 과도한 강도로 인하여 결정체의 깨짐이 발생된다.

산화아연은 분말(유골 분말과 동일 또는 미분 또는 나노입도 등)안료로 사용되며 유골 분말과 다른 재료들과 혼합됨으로써 결정체의 색상을 발현하며 상기 혼합비는 적정 색상의 결정체를 제조하기 위한 것이다.

규산나트륨은 분말(유골 분말, 산화아연과 동일) 또는 액상이 사용되며, 재료들의 응집과 투명성 및 강도 증진 등을 위하여 사용되며 상기 혼합비를 벗어나면 결정체의 깨끗하고 맑게 표현하는데 한계가 있다.

탄산나트륨은 분말(유골 분말, 산화아연, 규산나트륨과 동일)이 사용되며, 결정체의 색상 발현과 재료들의 접착을 위하여 사용되고 상기 혼합비보다 적으면 색상을 발현하지 못함과 아울러 재료들의 접착력이 떨어지는 한편 상기 혼합비보다 많더라도 색상과 접착력에 큰 변화가 없다.

인산은 액체로서 점도를 통해 재료들을 결속하며 상기 혼합비보다 적으면 재료들의 결속력이 약하고 반대로 상기 혼합비보다 많으면 과도한 사용으로 인하여 재료들의 균일한 혼합을 방해한다.

이와 같은 촉매제를 혼합하여 유골 분말을 용융하면 촉매제를 구성하는 재료들의 특성에 의해 결정체의 모양이 원형의 형틀이 없어도 자연적인 구형의 결정체가 형성되며 결정체가 깨끗하고 맑으며 아름답고 천연적인 다양한 색상을 발현하고, 저에너지와 짧은 시간 내에 결정화가 가능한 이점이 있다.

유골 분말과 촉매제를 교반기에 넣고 골고루 교반하여 준비한다.

3. 용융.

유골 분말과 촉매제를 용융로에 넣고 용융하며, 이때, 다수의 홈(예를 들어 반구형의 홈)을 갖는 성형판을 사용할 수도 있고 또는 홈이 없는 성형판을 사용할 수도 있으며 또는 성형판을 사용하지 않을 수도 있다.

용융 온도를 1200℃~1400℃로 유지하면서 8분~20분간 용융, 바람직하게 1300℃, 10분간 용융하며, 이와 같은 용융 공정을 통해 유골 분말과 촉매제가 용융되면서 재료들의 특성을 통해 구형 등의 결정체가 제조된다. 이 과정에서 용융 이전의 중량과 결정체의 중량을 비교하면 결정체의 중량이 적어지는 것으로 확인되었으며 따라서 과도한 양으로 인한 번거로움과 불편함도 해소하는 이점도 있다. 일부 재료의 경우 용융되지 않을 수 있지만 작은 입도이기 때문에 색상 발현을 위해 도움을 주므로 결정체 성형시 문제를 일으키지는 않는다.

4. 결정체 성형.

용융 공정을 거친 후 냉각을 통해 결정체를 성형하며, 용융로를 개방하여 상온에서 냉각하는 자연 냉각 방식, 용융로에 냉각매체(냉각수 등)를 공급하여 냉각하는 강제 냉각 방식 등이 가능하다. 상기 강제 냉각 방식은 용융 온도 이하의 냉각수의 순환(높은 온도에서부터 낮은 온도의 냉각수를 단계적으로 순환시켜 냉각하는 방식, 일정한 온도의 냉각수를 순환시켜 냉각하는 방식)을 통해 강제 냉각한 후 마지막에 상온으로 안정화 냉각할 수 있다. 냉각은 결정체가 상온으로 유지될 때까지 이루어지므로 수치로 한정하지 않는다.

이하 본 발명의 제조 방법에 따른 실시예에 대해 설명한다.

1. 원료 배합.

유골 분말(0.02mm) 100g, 리튬 보레이트 32.5g, 산화아연 12.5g, 규산나트륨 12.5g, 탄산나트륨 5g, 인산 12.5g. 상기 촉매제의 분말 재료는 유골 분말의 입도 수준으로 조정하였다.

2. 용융.

준비된 원료를 용융로에 고르게 분산시켜 넣은 후 1300℃의 온도에서 10분간 용융하였다.

한편, 본 발명은 유골 분말을 포함하는 원료를 용융로(도가니)에 넣고 예를 들어 버너를 이용하여 고온의 화염을 유골 분말에 가하여 유골 분말 등을 용융시킬 때 용융로 주위에 불활성 가스인 아르곤가스를 분사하여 외부의 공기를 차단하는 보호막을 형성함으로써 외부의 공기가 용융로 내측으로 유입되지 못하도록 하여 용융로 내부는 진공상태에서 가열하는 것과 같이 공기 중의 산소가 용융물에 접촉하는 것을 차단하여 용융도중 산화되는 것을 방지하는 방법도 추가로 적용 가능하다.

3. 결정체 성형.

용융이 완료된 후 용융로를 열어 결정체를 냉각하며, 예를 들어 용융로를 개방하여 상온으로 냉각한다.

도 1은 본 발명에 의해 만들어진 결정체의 사진이며, 사진에서 보이듯이, 결정체는 맑고 깨끗한 유색의 보석의 느낌을 주는 제품인 것을 알 수 있으며, 특히 선별단계에서 철가루 중의 금속 이물질을 제거함으로 인해 색상이 붉거나 검정색을 갖지 않고, 맑은 남색이나 비취색으로 재결정되어, 유골로부터 제조되었다는 선입관이 전혀 들지 않으며 보통의 보석과 같이 친근한 느낌을 갖게 된다.

또한, 최초 준비한 원료의 양이 125g 이었으며 결정체의 중량은 85g으로 확인되었으며 즉 원료들의 응집 등을 통해 결정체의 중량이 감소됨이 확인됨으로써 과도한 처리량으로 인한 취급 곤란의 어려움을 해소할 수 있다.

부가적으로 결정체의 표면을 예컨대 진동 연마기(바렐 연마기)로 연마하여 흠집을 제거하고 광택 처리할 수도 있다.

한편, 본 발명은 촉매제에 붕사와 소금 및 송진분말이 추가로 배합될 수도 있다.

중량비로 유골 분말 : 붕사 : 소금 : 송진 분말은 1 : 0.05~0.1 : 0.01~0.05 : 0.01~0.05이다.

상기 붕사는 유골 분말의 용융물이 냉각되어 결정될 시 결정체의 구성 성분을 서로 잡아 결속시켜 단단하고 치밀하게 결정되도록 하는 역할을 수행하게 된다.

소금은 유골 분말 등이 용해될 때 고른 밀도를 용융되도록 하는 역할을 하게 된다.

송진 분말은 가열 초기 저온에서 녹아, 골분을 응집시켜 골분이 버너의 화염에 의해 분산되지 않는 역할을 하게 되며, 골분이 가열되어 용해될 시 골분 속의 이물질을 수집 흡착하고, 이를 용융물 상방으로 부유시켜, 화염에 의해 연소시킴으

로 용융물 속의 이물질을 제거하는 역할을 하게 된다.

붕사와 소금 및 송진 분말이 더 첨가되는 경우에도 용융 조건은 전술한 실시예와 동일하다.

Claims (4)

1. 일정 입도의 유골 분말과 촉매제로 리튬 보레이트와 산화아연과 규산나트륨과 탄산나트륨 및 인산을 준비하는 제1단계와;
   상기 제1단계에서 준비된 유골 분말과 상기 촉매제를 혼합하는 제2단계와;
   상기 제2단계에서 혼합된 혼합물을 1200℃~1400℃로 유지하면서 8분~20분간 용융하는 제3단계와;
   상기 제3단계의 용융이 완료되면 용융물을 냉각하여 구형상의 결정체를 제조하는 제4단계를 포함하고,
   상기 제2단계는 유골 분말 : 리튬 보레이트 : 산화아연 : 규산나트륨 : 탄산나트륨 : 인산 = 1 : 0.3~0.35 : 0.12~0.13 : 0.12~0.13 : 0.04~0.06 : 0.12~0.13의 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 촉매제를 이용한 유골 분말의 결정화 방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 유골 분말에 대하여 중량비로 붕사 : 소금 : 송진 분말은 0.05~0.1 : 0.01~0.05 : 0.01~0.05이 더 배합되는 것을 특징으로 하는 촉매제를 이용한 유골 분말의 결정화 방법.
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 제3단계에서는 상기 유골 분말과 촉매제를 용융하는 용융로 외부의 공기가 상기 용융로의 내부에 침투하지 못하도록 상기 용융로의 외부에 불활성 가스를 분사하여 보호막을 형성하는 것을 특징으로 하는 촉매제를 이용한 유골 분말의 결정화 방법.

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