KR101694371B1 - 염전 바닥용 친환경 매트 및 이의 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인체에 유효한 성분이 풍부한 고품질의 천일염을 생산할 수 있는 염전 바닥용 친환경 매트 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 수지조성물, 황토, 조개껍질 분쇄물 및 포조란을 포함하여 상기 염전 바닥용 친환경 매트를 제조함으로써, 환경 호르몬 유사 물질이 포함되지 않아 천일염 생산 시 상기 해수, 갯벌 및 생산된 천일염에 환경 호르몬이 유입되지 않고, 추후 사용기간이 지난 매트를 폐기시 유해가스가 발생되지 않고, 상기 수지조성물에 인체에 유해한 프탈레이트 화합물 대신에 셀룰로오스 에어로겔을 포함함으로써, 상기 염전 바닥용 친환경 매트에 중금속 흡착력 뿐만 아니라 유연성 및 내구성을 향상시킬 수 있으며, 상기 염전 바닥용 친환경 매트에 이산화티타늄을 포함시킴으로써, 천일염 생산 시 혼입될 수 있는 미생물 및 유기물질을 분해시키고, 황토를 수지조성물에 혼합시킴으로서 흙가루가 상기 천일염에 혼입되지 않아 위생적으로 상기 천일염을 생산할 수 있다.

Description

염전 바닥용 친환경 매트 및 이의 시공방법{The environmental friendly mats for saltern and the constructing method using the plate}
본 발명은 인체에 유효한 성분이 풍부한 고품질의 천일염을 생산할 수 있는 염전 바닥용 친환경 매트 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 천일염이란 바닷물을 햇볕과 바람에 증발시켜 만든 소금을 의미하는 것으로, 그 제조방법은 해수를 갯벌에 형성한 저수지, 증발지, 결정지 등의 염전에서 순차적으로 옮겨서 태양열, 풍력 따위로 수분을 증발 및 결정시켜서 천일염을 제조한다.
천일염은 다른 화학약품이나 화학적 반응 없이 말 그대로 해수를 갯벌에서 증발 및 결정화시켜서 제조하기 때문에 갯벌의 유기물, 플랑크톤, 미생물 등에 의해 인체에 필요한 미네랄을 흡수하고 불필요한 성분들을 배출함으로써 장기간 숙성된 천일염과 같이 다양한 미네랄이 균형있게 함유되어 있고 염도가 낮으며 강렬한 맛이 없어서 각종 요리에 적합한 것으로 알려져 있다.
천일염을 제조하는 형태로서 토판 천일염을 들 수 있는데, 여기서 토판은 천일염을 생성하는 갯벌 또는 결정지가 갯벌을 다져서 딱딱하게 굳힌 것을 의미하고, 토판 천일염 혹은 토판염은 상기 토판 위에 바닷물을 끌어들여 햇볕과 바람으로 증발시켜 생산한 갯벌천일염을 지칭하는 것으로, 과거 국내에서 생산되는 대부분의 천일염은 토판에서 제작된 토판 천일염이었다.
여름철 염전 결정지의 함수를 만져보면 매우 미끌거리는데, 이는 염전의 수많은 호염성 미생물이 높은 삼투압을 견디기 위해 만들어낸 글리세롤 성분 때문이다. 상기 결정지의 함수가 미끌거리는 것은 미생물 세포가 높은 삼투압에 견디기 위해 분자량이 작은 물질을 세포 내에 증가시키는데, 이때 분자량이 작은 물질 중 하나가 글리세롤 성분이다.
높은 삼투압에 견디기 위해 글리세롤 성분을 만들어 낸 미생물 들은 결정지의 염도가 40 %를 넘게 되면 더이상 견디지 못하고 무기염류인 세포 내의 미네랄 성분을 염판에 토해내고 죽기 때문에 소금 내 미네랄 함량이 높아진다. 따라서, 갯벌 바닥에서 결정화 석출되는 천일염이 미네랄 함량이 높다.
그러나 토판 천일염의 품질을 위해서는 토판의 흙을 롤러 등으로 빈번하게 다져서 결정지를 굳은 상태로 유지해야하고, 또한 소금을 거두어들이는 채렴을 할 경우에도 육중한 대파를 사용하여 결정화된 소금을 한 방향으로 끌고 갔다가 다시 끌어오는 일을 반복해야 하는 등, 과중한 노동력이 요구되고 많은 시간이 소요되는 단점이 있다.
더욱이 생산량 측면에서 토판염전은 맑은 날씨가 연속적으로 유지되어야 하고 온도도 따뜻해야 하지만 토판 바닥 자체의 온도가 낮아서 소금 결정화가 빠르게 이루어지지 않는 등, 일기의 영향으로 인해 채렴이 늦고 거두어 들이는 양도 적다는 단점이 있다.
이러한 이유로 최근에는 토판염전이 극히 일부 지역에서만 시행되고 있을 뿐, 대부분의 지역은 결정지 위에 옹기파편과 같은 새금파리판, 세라믹타일, PVC 당판 등을 사용하고 있으며, 요즘에는 석출되는 천일염의 우수한 백색도와 생간량 증가 등을 이유로 PVC 장판이 주를 이루고 있다.
그러나, PVC 장판는 신축성과 접착성을 좋게 하기 위하여 다량의 가소제(주로 프탈레이트(phthalate)화합물)을 첨가하는데 이들은 내분비계를 교란시키거나 생식기 관련 기관(organ)에 손상을 주는 물질로 추정되고 있다. 따라서 유럽의 대부분 국가와 우리나라에서는 식품위생법 기구 및 용기 포장이 기준 규격에 따라 식품용 기구 및 용기포장 제조시 프탈레이트계 가소제인 DOP(Dioctyl phthalate)의 사용을 금지하고 있으며 랩 제조시에는 DEHP(Di-2-ethylhexyl phthalate, DEHP)의 사용을 금하고 있다.
또한, 식약청과 농림수산식품부에서는 PVC 장판는 프탈레이트 가소제의 총 함유량은 품질경영 및 공산품안전관리법에 따른 자율안전확인대상공산품의 안전기준 부속서 35.C에 따라 시험하였을 때 재질 중의 DEHP(Di-2-ethylhexyl phthalate, DEHP), DBP(Dibutyl phthalate), BBP(Benzyl butyl phthalate)의 총 함유량이 0.1%이하가 되도록 규정하고 있다.
상기 PVC 장판의 염전 바닥에서 생산되는 천일염에 비해 갯벌 흙바닥에서 생산되는 천일염이 월등하게 많은 미네랄, 유용한 유기화합물을 함유하고 있지만, 토판염전은 PCV 장판에 비해 천일염 생산 과정 중에서 위생문제, 흙가루 등의 이물질 유입, 생산량저하와 같은 여러 단점이 있고, PCV 장판 또는 새금파리판 등은 취급관리상 편의성이 있으나, 갯벌 고유의 유용한 무기염류 등이 결정화되는 소금에 유입되지 못하여 미네랄 함량 등이 저하되는 단점이 있다.
등록특허 제1104752호(2012.02.22 등록공고)에서는 바닷물과 지반의 이물질 간의 혼입을 차단시키는 PVC 수지를 주제로 한 베이스층, 상기 베이스층의 하측에 접착되는 PVC 수지를 주제로 한 밸런스층, 상기 베이스층의 상측에 마련되는 PETG 수지의 상지층을 포함된 염전 결정지에 설치되는 염전 매트가 제시되어 있다.
등록특허 제1241758호(2013.03.13 등록공고)에서는 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 제조방법이 제시되어 있다.
그러나, 상기 선행문헌의 염전 바닥재는 가소제를 포함시켜 PVC 재질의 염전 매트를 제조하여 천일염 제조시 천일염 결정이 환경 호르몬 등에 오염될 수 있고, 갯벌이나 해수에 이러한 환경오염물질이 유입되어 환경오염을 유발시키는 문제가 발생될 수 있었다. 또한, 황토 옹기 토판을 사용하여 천일염 제조시 위생문제, 흙가루 등의 이물질 유입 등의 문제점이 있었다.
등록특허 제1104752호(2012.02.22 등록공고) 등록특허 제1241758호(2013.03.13 등록공고)
본 발명에서는 합성수지의 유연성을 부여하기 위하여 일반적으로 사용하는 가소제인 프탈레이트 화합물을 사용하지 않음으로써, 천일염의 유해성 문제를 해결할 뿐만 아니라, 해수에 포함된 중금속, 이물질 등을 흡착시키고, 미생물 및 유기물질을 분해하여 제거함으로써, 고품질의 천일염을 생산할 수 있는 염전 바닥용 친환경 매트 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 형태는, 수지조성물, 황토, 조개껍질 분쇄물 및 포조란(Pozzolan)석분이 포함 염전 바닥용 친환경 매트를 제공한다.
상기 염전 바닥용 친환경 매트는 아나타제상의 이산화티타늄(TiO2)이 더 포함되고, 상기 이산화티타늄의 함량이 하부에서 상부로 갈수록 점층적으로 증가되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 수지조성물 100 중량부에 대하여 황토 20 ~ 50 중량부, 조개껍질 분쇄물 5 ~ 10 중량부, 포조란(Pozzolan)석분 5 ~ 10 중량부 및 아나타제상의 이산화티타늄 1 ~ 10 중량부가 포함될 수 있다.
상기 수지조성물은 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리에스테르(Polyester), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리올레핀(Polyolefin) 및 실리콘수지(Silicone resin)로 이루어진 군 중에서 적어도 하나 이상 선택된 합성수지에 셀룰로오스 에어로겔, 카본블랙, 열안정제 및 산화방지제를 포함할 수 있고, 상기 수지조성물은, 상기 합성수지 100 중량부에 대하여, 나노 크기의 공극구조를 포함하는 셀룰로오스 에어로겔 10 ~ 50 중량부, 카본블랙 0.1 ~ 3 중량부, 열안정제 0.1 ~ 0.5 중량부 및 산화방지제 0.1 ~ 0.5 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시 형태는, 이물질이 제거된 갯벌 바닥의 표면을 다지고, 평탄화시켜 염전 바닥(1)을 형성하는 단계, 상기 염전 바닥(1)에 기재(10)를 깔아 베이스를 형성하는 단계, 상기 염전 바닥(1) 가장자리 부위에 흙을 채우고 다져 이랑(5)을 형성하는 단계, 상기 베이스 상부에 상기 언급된 염전 바닥용 친환경 매트를 부착시키는 단계 및 상기 염전 바닥용 친환경 매트(100) 상부를 롤러로 다짐하여 마감하는 단계를 포함하여 시공하는 것이 바람직하다.
상기 염전 바닥용 친환경 매트(100)를 부착시키는 단계에서, 상기 매트는 염전 바닥 상하, 좌우 길이보다 길게 여유분이 있도록 부착시킴으로서, 이랑과 맞닿는 부위가 'L'자 형상으로 굽어지도록 부착되는 것이 바람직하다.
본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트는 수지조성물, 황토, 조개껍질 분쇄물 및 포조란을 포함하여 제조함으로써, 환경 호르몬 유사 물질이 포함되지 않아 천일염 생산 시 상기 해수, 갯벌 및 생산된 천일염에 환경 호르몬이 유입되지 않고, 추후 사용기간이 지난 매트를 폐기시 유해가스가 발생되지 않는다.
또한, 상기 수지조성물에 일반적으로 사용되는 가소제인 프탈레이트 화합물 대신에 셀룰로오스 에어로겔을 포함시킴으로서, 천일염 제조시 해수에 포함된 중금속 및 각종 유해물질을 흡착시킬 뿐만 아니라, 상기 염전 바닥용 친환경 매트에 유연성, 내충격성 및 내구성을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 염전 바닥용 친환경 매트에 이산화티타늄을 포함시킴으로써, 천일염 생산 시 혼입될 수 있는 미생물 및 유기물질을 분해시키고, 황토를 수지조성물에 혼합시켜 매트를 제조함으로써, 흙가루가 상기 천일염에 혼입되지 않아 위생적으로 상기 천일염을 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트의 시공방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 염전 바닥용 친환경 매트가 시공된 모습을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 염전 바닥용 친환경 매트가 시공된 모습을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상부에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트 및 이의 시공방법에 대하여 상세히 설명하고자 한다.
먼저, 본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트는 수지조성물, 황토, 조개껍질 분쇄물 및 포조란(Pozzolan)석분이 포함될 수 있으며, 바람직하게는 이산화티타늄이 더 포함될 수 있고, 상기 이산화티타늄은 하부에서 상부로 갈수록 점층적으로 함량이 증가되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 수지조성물은 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리에스테르(Polyester), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리올레핀(Polyolefin) 및 실리콘수지(Silicone resin)로 이루어진 군 중에서 적어도 하나 이상 선택된 합성수지에 셀룰로오스 에어로겔, 카본블랙, 열안정제 및 산화방지제가 포함될 수 있다.
일반적으로 염전 바닥에 사용되는 매트는 햇빛(특히, 자외선)에 직/간접적으로 노출되며, 해수 및 소금 결정에 의한 화학적 자극이 지속될 뿐만 아니라, 소금 결정의 회수 작업시 고무래 등에 의한 기계적 마찰이 지속적으로 가해지기 때문에 장기간 사용시 표면이 거칠어지거나 올록볼록 해지는 등 치수 변형이 쉽게 발생하고, 이는 천일염의 품질 저하 및 생산성 저하로 연계될 수 있다.
따라서, 본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트에 상기 수지조성물을 포함시킴으로써, 표면이 유연하면서도 내화학성 및 내구성이 우수하고, 염전 바닥의 평탄한 표면 상태를 장기간 동안 안정적으로 유지할 수 있어, 고무래 등을 이용한 천일염 채취 시 생산성을 증대시킬 수 있다.
상기 수지조성물에 포함되는 셀룰로오스 에어로겔, 카본블랙, 열안정제 및 산화방지제는 합성수지 100 중량부에 대하여, 셀룰로오스 에어로겔 10 ~ 50 중량부, 카본블랙 0.1 ~ 3 중량부, 열안정제 0.1 ~ 0.5 중량부 및 산화방지제 0.1 ~ 0.5 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.
상기 수지조성물에 포함되는 셀룰로오스 에어로겔은 나노크기의 공극구조를 포함하는 초경량의 다공성물질로서, 특히 중금속 등의 유해물질의 흡착력이 뛰어난 것으로 알려져 있다. 상기 셀룰로오스 에어로겔은 수지조성물 내에 다공성을 부여하여 유연성 및 내충격성을 증가시키고, 그물구조를 형성함으로써 비표면적이 넓어 본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트에 포함된 황토, 조개껍질 분쇄물, 포조란의 유해물질 흡착력을 증가시키고, 이산화티타늄의 광촉매 활성을 증가시킬 수 있다.
상기 셀룰로오스는 특별히 제한되지 않고 사용가능하며, 예를 들어, 셀룰로오스는 셀룰로오스 함유 원재료를 하기에 기술된 기계적 처리 등을 하여 얻은 또는 얻어질 수 있는 셀룰로오스인 것이 바람직하다.
상기 셀룰로오스 함유 원재료는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어 볏짚 및 옥수수 줄기와 같은 식물 줄기 및 잎을 포함하는, 몸체, 나뭇가지, 잎, 줄기, 뿌리, 씨 및 열매와 같은 식물의 다양한 부분; 왕겨, 야자 껍질, 및 코코넛 껍질과 같은 식물 껍질; 등이 사용될 수 있다. 추가적으로, 간벌하고, 전지된 가지의 목재, 다양한 목재칩 및 나무에서 생산된 목재 펄프, 및 목화씨의 주위 섬유에서 얻은 면린터(cotton linter) 펄프와 같은 펄프; 신문지, 골판지, 잡지, 및 고품질 종이와 같은 종이가 사용될 수 있고, 감소된 색을 가지는 생분해성 수지 성형품을 획득하는 관점에서 펄프가 바람직하다. 추가적으로, 상업적으로 입수가능한 결정질 셀룰로오스는 셀룰로오스 함유 원재료로서 사용될 수 있다. 이들 셀룰로오스 함유 원재료의 형태는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 칩 및 시트와 같은 다양한 형태의 원재료가 사용될 수 있다.
상기 셀룰로오스 함유 원재료는 바람직하게 원재료에서 수분을 제거함으로써 획득된 잔여 성분의 20 wt% 이상, 더 바람직하게는 40 wt% 이상, 보다 더 바람직하게는 60 wt% 이상의 양으로 셀룰로오스를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상업적으로 입수가능한 펄프는 보통 원재료에서 수분을 제거함으로써 획득된 잔여 성분의 75 ~ 99 wt%의 양으로 셀룰로오스를 포함하고, 리그닌 등은 다른 성분으로서 포함된다. 여기에서 원재료에서 수분을 제거하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 상기 방법은 예를 들어, 진공 건조 또는 건조공기로 건조시킴으로써 실행될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이 포함된 셀룰로오스의 상기 양은 셀룰로오스 양 및 헤미셀룰로오스 양의 전체 양을 의미한다.
추가적으로, 펄프가 셀룰로오스 포함 원재료로서 사용되는 경우에, 리그닌은 본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트의 내충격성을 개선시키는 관점에서, 바람직하게 셀룰로오스 포함 원재료의 15 wt% 이하, 더 바람직하게는 10 wt% 이하, 보다 더 바람직하게는 8 wt% 이하의 양으로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 셀룰로오스 에어로겔은 합성수지 100 중량부에 대하여 10 ~ 50 중량부 포함되는 것이 바람직한데, 이는 10 중량부 미만일 경우 수지조성물 내에 충분히 다공성 구조를 형성하지 못하여 유연성이 떨어질 수 있고, 중금속 및 유해물질의 흡착력이 떨어질 수 있다. 상기 셀룰로오스 에어로겔이 50 중량부를 초과하여 포함될 경우에는 수지조성물 내에 황토, 조개껍질 분쇄물 및 포조란을 충분히 결합되지 못하여 천일염 제조시 배어나와 비위생적인 문제가 발생될 수도 있다.
상기 카본블랙은 본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트에 어두운 색감을 부여하기 위한 것으로서, 열 흡수량을 증대시켜 천일염의 생산성을 높일 수 있다. 상기 카본블랙의 함량이 0.1 중량부 미만일 경우 상기 매트에 충분한 어두운 색감을 부여되지 않아 천일염 생산성이 감소할 수 있고, 3 중량부를 초과할 경우 상기 매트의 내구성이 떨어질 수 있다.
상기 열안정제는 Cd/Ba계 열안정제, Ba/Zn계 열안정제, Ca/Zn계 열안정제, Na/Za계 열안정제, Sn계 열안정제, Cd계 열안정제, Zn계 열안정제로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 것을 사용할 수 있고, 산화방지제는 페놀계 산화방지제, HALS(hindered amine light stabilizer)계 산화방지제, 인계 산화방지제 또는 아민계 산화방지제를 단독 또는 혼합하여 사용 가능하며, 바람직하게는 페놀계 산화방지제로서, 그 예로서는 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 트리스(3,4-디-터트-부틸-4-히드록시벤질)이소시아느레이트, 1,3,5-트리메틸 2,4,6-트리스(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 1,1,3트리스(2-메틸-4-히드록시-5-터트-부틸-페놀)부탄 등을 들 수 있다.
상기 열안정제와 산화방지제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우 시간에 따른 점착의 증가 등으로 인하여 성형성이 떨어지고, 안정성이 저하될 수 있다.
본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트는 상기 수지조성물 100 중량부에 황토 20 ~ 50 중량부, 조개껍질 분쇄물 5 ~ 10 중량부 및 포조란 석분 5 ~ 10 중량부가 포함될 수 있고, 여기에 이산화티타늄 1 ~ 10 중량부이 더 포함되는 것이 바람직하다.
상기 황토는 탄산칼슘(CaCO3), 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 철분, 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 산화칼륨(K2O) 등을 포함하며 주로 0.05 ~ 0.01 mm 실트(silt) 입자로 구성된 황색의 광물질이다. 본 발명에서 황토는 원적외선 방출과 습도 조절 능력 그리고 정화, 탈취효과를 갖는 것으로, 황토에서 발생되는 원적외선은 살균 효과와 독성 제거 능력이 뛰어나며 유해 물질을 중화시키는데 탁월하고 황토의 특유에 벌집 구조체로 우수한 정화, 탈취 능력을 가지고 있다.
또한, 상기 황토 내에 포함된 철분 성분과 상기 수지조성물에 포함된 카본 블랙의 탄소성분이 결합되어 본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트가 보다 어두운 색으로 형성될 수 있어, 소금 생산시 햇볕을 통한 열 흡수량을 증대시켜 생산량을 증대시킬 수 있다.
상기 조개껍질은 전복껍질, 진주, 산호, 진주조개껍질, 소라껍질, 굴껍질 가리비껍질 등 각종 조개의 껍데기를 사용할 수 있으며, 특별히 제한되지는 않는다. 바람직하게는 전복껍질, 가리비 껍질을 사용할 수 있다. 조개껍질에는 각종 미네랄 성분이 포함되어 있고, 탄산칼슘이 풍부하여 강한 산화력으로 인하여 균의 번식을 억제하는 향균 효과가 뛰어나다.
상기 포조란(Pozzolan)은, "포졸란"이라 불리기도 하며, 약 1억년 전 백악기시대에 화산폭발로 생긴 화성암을 뜻하며, 이탈리아의 "바리" 주변의 포조리마을에서 처음 발견되어 포조란이라는 이름으로 불리게 되었으며, 전 세계에서 단 5개국(이탈리아, 인도, 말레이시아, 미국, 대한민국)에서만 발견되고 있다.
또한, 포조란은 스폰지와 같이 물체를 흡착하는 성질이 매우 뛰어난 다공성 암석으로 유독성 물질을 흡착해 중화시키는 역할을 하고, 마그마가 오랜 시간 식어 만드어져 변성이 적으며, 각종 유기물과 미네랄을 포함하고 있다. 특히 게르마늄의 함량이 2.0ppm으로 매우 풍부한데, 이는 옥보다 198배 많은 양을 포함하고 있으며, 게르마늄의 효과인 원적외선 및 음이온의 방사율이 높고, 항균, 탈취, 정수, 해독 작용이 우수하다고 알려져 있는데, 상기 원적외선과 음이온을 방생시켜 살균, 곰팡이 제거, 환경호르몬 제거에 효과가 있다.
상기 이산화티타늄은 빛을 흡수하여 산화환원 반응을 통해 세균 및 유기오염물질을 분해하는 광촉매로서, 결정구조에 따라 아나타제(Anatase), 루타일(Rutile), 브루카이트(Brookite)의 세 가지 결정상으로 구분되는데, 이 중에서 광촉매 효과가 뛰어난 아나타제 상을 가지고 있는 이산화티타늄을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 아나타제상의 이산화티타늄은 상온에서 광 조사만으로 유해유기물을 이산화탄소와 물로 변환시킬 수 있으며, 친수성 광촉매인 이산화티타늄은 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx) 등의 정화에 탁월하고 미생물을 분해하는데 탁월한 효과가 있다. 또한, 물리화학적으로 안정하고 무독성이다.
상기 이산화티타늄은 빛을 에너지원으로 사용하기 때문에 빛을 받지 못할 경우에는 산화환원반응을 하지 못해 균 및 유기오염물질을 분해시키기 못하므로, 매트의 상부에 포함되는 것이 바람직한데, 이때 상기 이산화티타늄을 염전 바닥용 친환경 매트 상부에 코팅하거나, 도포하여 형성시키게 되면 접착제 사용으로 인하여 천일염 생산 시 상기 접착제 성분이 용출될 수 있고, 상기 매트와 이산화티타늄간의 박리현상으로 인하여 내구성이 떨어질 문제가 발생될 수도 있다. 따라서, 상기 이산화티타늄은 본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트에 포함시켜 제조할 수 있으며, 이때 하부에서 상부로 갈수록 점층적으로 그함량이 증가될 수 있도록 제조하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트에 편백 파우더를 더 첨가할 수 있는데, 바람직하게는 수지 조성물 100 중량부에 대하여 편백 파우더 1 ~ 5 중량부가 포함될 수 있다.
편백 파우더는 편백나무의 잎을 건조시킨 후 분쇄한 것을 이용한다. 편백 파우더는 100 ~ 300 mesh 입도 크기로 분쇄하여 이용한다. 편백 파우더는 장판의 항균활성을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트는 염전 바닥 하부로부터 유입될 수 있는 해충, 미생물, 각종 이물질로 인하여 표면이 매끄럽지 않아 소금 채취용 밀대의 이동이 불편한 단점과, 이로 인해 쉽게 찢어지는 문제점을 효과적으로 방지하기 위해서, 판재 형상으로 두께는 5 ~ 20 mm가 되도록 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시 형태로, 도 1에 도시된 것과 같이 이물질이 제거된 갯벌 바닥의 표면을 다져 평탄화시켜 염전 바닥(1)을 형성하는 단계, 상기 염전 바닥(1)에 기재(10)를 깔아 베이스를 형성하는 단계, 상기 염전 바닥(1) 가장자리 부위에 흙을 채우고 다져 이랑(5)을 형성하는 단계, 상기 부직포 상부에 염전 바닥용 친환경 매트(100)를 부착시키는 단계 및 상기 염전 바닥용 친환경 매트 상부를 롤러로 다짐하여 마감하는 단계를 포함하여 염전 바닥용 친환경 매트를 시공할 수 있다.
먼저, 염전 바닥(1)을 형성하기 위해서는 갯벌 바닥을 자연 건조 시켜 수분을 제거한 후, 이물질을 제거하고 롤러를 사용하여 염전 바닥(1)의 요철, 돌출부위를 평탄하게 하는 것으로서, 상기 염전 바닥(1)에 수분이 남아 있는 상태에서 염전 바닥용 매트를 시공하면 상기 매트의 이음부 간이나 염전 바닥(1)과의 밀착력이 좋지 않으므로 수분이 제거된 상태를 확인한 후, 날씨 조건도 습도가 낮은 날에 시공하는 것이 바람직하다. 또한, 염전 바닥(1)과 매트 간의 밀착력이 떨어지고, 요철 및 돌출부위로 인하여 매트가 손상될 염려가 있으므로 이물질이 제거된 상태로, 요철이나 돌출부위가 없도록 롤러를 이용하여 바닥을 평탄하게 하는 것이 바람직하다.
그 후, 염전 바닥(1)에 기재(10)를 깔아 베이스를 형성하는 한다. 상기 기재(10)는 혹시나 본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트의 시공 후, 염전 바닥(1)에 생기는 수분을 흡수하고, 인장강도를 더욱 높여주고 갯벌이 외부 공기와 소통되는 것을 저해시키지 않아 갯벌이 부패되는 것을 막아줄 수 있다.
상기 기재(10)는 메쉬 형태로서, 바람직하게는 천연 섬유로 갯벌과의 소통을 위해 얼기설기 짜여져 다수의 0.3 ~ 10 mm2 면적의 공극을 가지는 것으로, 천연부직포, 면 등을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 기재(10)는 염전 바닥(1) 상부에 깔려 베이스를 형성하며, 그 후에 염전 바닥(1) 가장자리 부위에 흙을 채우고 다져 형성된 이랑(5)에 의해 고정시키는 것이 바람직하다.
상기 이랑(5)이 형성된 염전 바닥(1)에 본 발명의 염전 바닥용 친환경 매트는 도 2와 같이 염전 바닥(1) 상하, 좌우 길이보다 길게 여유분이 있도록 부착시켜, 이랑과 맞닿는 부위가 'L'자 형상으로 굽어지도록 부착시키거나, 도 3과 같이 이랑(5) 상부에 상기 매트의 가장자리를 놓고 흙을 더 쌓고 다져 상기 이랑(5) 사이에 형성되어 고정시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시 예를 살펴본다. 그러나 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.
[제조 예]
염전 바닥용 매트의 제조
하기 표 1의 조성비율에 따라 수지조성물, 황토, 조개껍질 분쇄물, 포조란을 균일하게 혼합한 후, 압출한 뒤 성형과정에서 이산화티타늄을 하기 표 1와 같은 비율로 상부에 도포하여 진동과 함께 압력을 가하여 1.5 mm 두께인 실시예 1 및 비교예 1, 2를 제조하였다.
합성수지는 폴리올레핀계 수지를 사용했으며, 열안정제는 Ca/Zn계 열안정제(단석산업(주)), 산화방지제는 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄을 사용하였다.
셀룰로오스 에어로겔은 펄프를 9 %(w/v) LiCl/DMAc 와 티오시안칼슘으로 각각 용액화 한 후 에탄올을 이용한 재생과정을 거쳐 각각의 wet gel을 제조 후 동결건조하여 에어로겔을 제조하였다.
성 분 실시예 1 비교예 1 비교예 2
수지조성물 합성수지 100 100 100
셀룰로오스 에어로겔 40 8 55
카본블랙 0.5 0.5 0.5
열안정제 0.3 0.3 0.3
산화방지제 0.2 0.2 0.2
황토 30 55 15
조개껍질분쇄물 7 10 7
포조란 7 7 7
이산화티타늄 5 8 5
(단위 : kg)
[실험예 1]
천일염 성분 비교
크기 3.3 m2 의 염전에 상기 실시예 1 및 비교예 1 ~ 4를 염전바닥에 시공한 뒤, 24 L의 염도 23도 염수를 투입하였고, 그 다음날 덧물로 16 L를 더 투입 후 증발시켜 천일염을 채취하였다.
비교예 3은 시판 중인 황토 타일을 사용하였고, 비교예 4으로는 시중에 시판되고 있는 염전용 PVC 매트을 사용하여 실험을 진행하였다.
항목 실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
Na 32.024 31.246 32.024 31.353 32.032
Mg 1,412 1,210 1,021 1,103 979
Ca 314 278 266 276 244
K 261 222 210 251 194
상기 표 2의 결과를 살펴보면, 각각의 매트에서 얻은 천일염의 성분은 크게 차이는 없으나, PVC 재질의 매트를 사용한 염전의 미네랄 함량이 가장 낮았으며, 본 발명의 실시예 1의 마그네슘, 칼슘, 칼륨 등의 미네랄 함량이 가장 높은 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 2]
독성 실험
실시예 1 및 비교예 1 ~ 4를 사용한 염전에서 생산된 천일염에 독성물질 및 유해물질이 포함되어 있는지 확인하기 위하여 실험을 진행하였다.
항목 실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
DEHF 용출
(mg/L)		 1회 0.000 0.000 0.000 0.000 0.024
2회 0.000 0.000 0.000 0.000 0.033
3회 0.000 0.000 0.000 0.000 0.067
중금속용출
(mg/L)		 0.001 0.005 0.001 0.002 0.007
부유물질
(mg/L)		 0.046 0.071 0.067 0.108 0.078
탁도(NTU) 1.9 2.9 2.7 3.7 2.1
상기 표 3의 결과를 살펴보면, 인체에 유해한 프탈레이트 화합물(DEHP)을 분석한 결과 실시예 1 및 비교예 1 ~ 3의 경우에는 프탈레이트 화합물이 검출되지 않았으나, PVC 재질인 비교예 4의 경우에는 채염 회수가 증가할수록 프탈레이트 화합물의 검출량이 증가함을 확인할 수 있었다. 따라서, PVC 매트의 상부에서 천일염 채염 시 마모되면서 첨가제로 포함된 가소제인 프탈레이트 화합물이 배어나옴을 알 수 있었다.
또한, 중금속 용출 시험결과, 식품공전 규격인 1.0 mg/L 이하를 실시예 1 및 비교예 1 ~ 4 모두 만족하였으나, 본 발명의 실시예 1 및 비교예 3의 경우 중금속 함량이 가장 낮은 것을 확인할 수 있었고, 부유물질이나 탁도의 경우에서도 비교예 3의 경우 황토 성분이 천일염 생산 시 배어나와 부유물질 및 탁도가 높았으나, 실시예 1의 경우 부유물질 및 탁도가 가장 낮은 측정값을 가짐을 확인할 수 있었다.
상기 비교예 1의 경우 셀룰로오스 에어로겔의 함량이 적어 중금속, 유해물질 및 이물질의 흡착력이 떨어지고, 이로 인해 부유물질 및 탁도 높음을 확인할 수 있었고, 비교예 2의 경우에는 중금속의 흡착력은 뛰어나나, 미분말로 포함된 황토, 조개껍질 분쇄물, 포조란 석분 등이 배어나와 부유물질 및 탁토측정 실험에서 측정값이 높게 나왔음을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 실시예 1을 시공한 염전에서 고품질의 천일염을 생산할 수 있음을 확인할 수 있었다.
[실험예 3]
염전 바닥용 매트의 마모시험
상기 실시예 1 및 비교예 1 ~ 4 각각에 대하여 ASTM D3884 규정(H-22, 1Kg, 1000 cycle)에 따라서 마모시험을 진행하였다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
결과 10 55 24 47 50
(단위 : mg/loss)
상기 표 4의 결과를 살펴보면, 마모시험에서 비교예 1의 경우 유연성이 떨어져 기존의 PVC 재질의 비교예 4보다 내마모도가 낮았고, 비교예 2는 수지조성물 내 황토, 조개껍질 분쇄물 및 포조란이 충분히 결착되지 못하여 낮은 내마모도를 나타냄을 볼 수 있었다.
그러나, 본 발명에 따른 실시예 1의 경우 셀룰로오스 에어로겔의 그물구조로 인하여 비교예 4 대비 내마모도가 약 5배 정도 우수함을 확인할 수 이었다.
따라서 상기 실험예 1 ~ 3의 결과를 살펴보면, 본 발명의 실시예 1의 염전 바닥용 친환경 매트를 시공하여 채취한 천일염의 경우 상기 매트에 포함된 황토, 조개껍질 분쇄물 및 포조란으로 인하여 미네랄 함량이 높고, 셀룰로오스 에어로겔을 가소제 대신 사용함으로써 인체에 유해한 프탈레이트 화합물, 중금속 및 부유물질 함량이 없거나 극미량이고, 용해시 탁도가 우수한 고품질의 천일염을 생산함을 확인할 수 있었다.
1 : 염전 바닥
5 : 이랑
10 : 기재
100 : 염전 바닥용 친환경 매트

Claims (7)

  1. 수지조성물 100 중량부에 대하여 황토 20 ~ 50 중량부, 조개껍질 분쇄물 5 ~ 10 중량부, 포조란(Pozzolan) 석분 5 ~ 10 중량부 및 아나타제상의 이산화티타늄 1 ~ 10 중량부를 포함하고,
    상기 이산화티타늄의 함량은 하부에서 상부로 갈수록 점층적으로 증가되고,
    상기 수지조성물은 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌 (Polyethylene), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리에스테르(Polyester), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate), 폴리올레핀(Polyolefin) 및 실리콘수지(Silicone resin)로 이루어진 군 중에서 적어도 하나 이상 선택된 합성수지 100 중량부,
    상기 합성수지 100 중량부에 대하여, 나노 크기의 공극구조를 포함하는 셀룰로오스 에어로겔 10 ~ 50 중량부, 카본블랙 0.1 ~ 3 중량부, 열안정제 0.1 ~ 0.5 중량부 및 산화방지제 0.1 ~ 0.5 중량부가 포함된 것을 특징으로 하는, 염전 바닥용 친환경 매트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 이물질이 제거된 갯벌 바닥의 표면을 다지고, 평탄화시켜 염전 바닥(1)을 형성하는 단계;
    상기 염전 바닥(1)에 기재(10)를 깔아 베이스를 형성하는 단계;
    상기 염전 바닥(1) 가장자리 부위에 흙을 채우고 다져 이랑(5)을 형성하는 단계;
    상기 베이스 상부에 제1항에 기재된 염전 바닥용 친환경 매트를 부착시키는 단계; 및
    상기 염전 바닥용 친환경 매트(100) 상부를 롤러로 다짐하여 마감하는 단계;를 포함하고,
    상기 염전 바닥용 친환경 매트(100)를 부착시키는 단계는,
    상기 매트를 염전 바닥 상하, 좌우 길이보다 길게 여분이 있도록 부착시킴으로써, 이랑과 맞닿는 부위가 'L'자 형상으로 굽어지도록 부착되는 것을 특징으로 하는, 염전 바닥용 친환경 매트의 시공방법.
  7. 삭제
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