KR101874353B1 - 미네랄 농축액 조성물의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 미네랄 농축액 조성물 및 미네랄수 - Google Patents

미네랄 농축액 조성물의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 미네랄 농축액 조성물 및 미네랄수 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미네랄 농축액 조성물의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 미네랄 농축액 조성물 및 미네랄수에 관한 것으로, 보다 상세하게는 천연암석 내지 천연광물을 사용함으로써 제조 단가를 낮출 수 있고, 다양한 미네랄을 포함함으로써, 음용수, 미용수, 오폐수 정화수 내지 농업용수 등의 용도로 사용 가능한 미네랄 농축액 조성물의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 미네랄 농축액 조성물 및 미네랄수에 관한 것이다.

Description

미네랄 농축액 조성물의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 미네랄 농축액 조성물 및 미네랄수 {METHOD OF MANUFACTURING MINERAL EXTRACTS COMPOSITION, MINERAL EXTRACTS COMPOSITION AND MINERAL WATER MANUFACTURED BY THE SMAE}
본 발명은 다양한 미네랄 성분을 포함하는 미네랄수 농축액 조성물의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 미네랄 농축액 조성물 및 미네랄수에 관한 것이다.
미네랄이란 무기질 영양물질인 광물질을 말하는 것으로, 뼈, 치아, 혈액의 구성성분이 되기도 하며, 비타민과 함께 신진대사를 촉진, 또는 억제하는 필수물질이다. 인체구성에 있어 불과 3.5%밖에 되지 않지만, 미네랄이 생명현상에 작용하는 역할은 헤아릴 수 없이 크다는 것이 최근 많이 밝혀지고 있다. 이는 인체를 구성하는 54종의 원소 가운데서 50종이 모두 미네랄이라는 사실에서 단적으로 확인할 수 있다. 즉, 수소, 산소, 탄소, 질소를 제외하고 나머지는 모두가 칼슘을 비롯한 미네랄로 구성되어 있는 것이다. 이러한 미네랄은 다량원소와 미량원소로 나눌 수 있는데, 다량원소는 칼슘, 인, 칼륨, 유황, 나트륨, 염소, 마그네슘 등으로 인체 구성의 약 3%를 차지하고, 미량원소는 인체구성의 0.5%를 차지하는 철, 망간, 동, 요오드, 아연, 몰리브덴, 불소, 크롬, 비소 등이다.
또한, 미네랄은 유기성 또는 활성 미네랄(active mineral: 이온상태)과 무기성 또는 불활성 미네랄(inactive mineral: 단원자 분자 상태)로 나눌 수 있으며, 상기 유기성 미네랄은 식물의 광합성 작용에 의해 유기물질로 전환되어 인체에 흡수될 수 있다.
이러한 미네랄은 동물뿐만 아니라 식물의 생육에도 중요한 역할을 한다. 식물은 리비히의 최소량의 법칙에 의해 자신이 흡수할 수 있는 모든 원소 중에서 가장 소량의 원소를 기준으로 하여 여러 가지 원소들을 흡수하는 방식을 택하고 있다. 따라서, 미량 요소인 미네랄 성분이 부족하게 되면, 질소, 인, 칼륨 등을 포함하는 유기질 비료를 아무리 많이 준다 하여도 토양의 산성화만 촉진시킬 뿐, 식물의 성장에 필수적인 각종 성분들의 효율적인 흡수가 일어날 수 없으므로, 식물 성장을 위해서는 유기성분 외에 미네랄 성분의 지속적인 주입이 필수적이다.
또한, 미네랄은 양이온 흡착능력으로 암모니아 등 각종 악취를 흡착 분해하고 수질오염의 원인이 되는 질소, 인 등을 감소시키는 역할을 하기도 한다.
따라서, 미네랄수는 식품, 화장품은 물론 농업용, 오폐수 정화용 등 다양한 기술분야에서 다양한 용도로 사용되고 있으며, 다양한 미네랄수의 제조방법이 개발되고 있는 실정이다.
이와 관련하여, 대한민국 공개특허 제2012-0072819호에는 천연암석 또는 천연광물을 이용하여 미네랄수를 제조하는 방법이 기재되어있다. 하지만, 상기 기술로 제조된 미네랄수는 식물성장 촉진용으로 그 용도가 한정되어 있는 문제가 있다.
대한민국 공개특허 제2012-0072819호(2012.07.04)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 다양한 미네랄 성분을 포함함으로써, 음용수, 미용수, 오폐수 정화수 내지 농업용수 등의 다양한 방법으로 활용할 수 있는 미네랄 농축액 조성물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전술한 미네랄 농축액 조성물의 제조방법으로 제조된 미네랄 농축액 조성물 및 미네랄수를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미네랄 농축액 조성물의 제조방법은 (a) 규회석 및 능아연광으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 천연암석이나 천연광물을 분쇄하여 미세분말을 형성하는 단계; (b) 상기 형성된 미세분말에 산성 물질 및 물을 첨가하여 혼합물을 형성하는 단계; (c) 상기 혼합물을 가열하여 금속 이온 용액을 형성하는 단계; (d) 상기 금속 이온 용액을 실온에서 방치한 후, 여과하여 고형분을 제거하는 단계; (e) 초음파장을 이용하여 상기 금속 이온 용액 내 물 분자의 사슬구조를 절단하고, 이를 상기 금속 이온과 작용시켜 함수이온 배위화합물을 형성하는 단계; 및 (f) 상기 함수이온 배위화합물 용액을 여과하여 고형분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 미네랄 농축액 조성물의 제조방법은 주변에서 쉽게 구할 수 있는 암석 내지 광물을 이용하여 제조함으로써 제조원가를 줄일 수 있다. 또한 다양한 금속 이온을 포함함으로써 음용형으로 사용할 경우 종양억제 및 면역력 강화의 효과가 있다.
또한, 미용형으로 사용할 경우 아토피 및 여드름의 개선효과가 있으며, 출혈부위에 사용하면 지혈의 효과가 있다.
또한, 오폐수 정화용으로 사용할 경우 오폐수를 정화시키는 효과가 있다.
또한, 농업용으로 사용할 경우 작물의 품질을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 함수이온 배위화합물을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 미네랄 농축액 조성물의 핵자기공명 17O-NMR 반치폭 값을 나타낸 그래프이다.
도 3은 여드름 질환에 대해 본 발명의 미용형 미네랄 농축액 조성물을 포함하는 미네랄수를 사용하기 전과 후의 모습을 보여주는 도이다.
도 4a 내지 도 4g는 아토피 질환에 대해 본 발명의 미용형 미네랄 농축액 조성물을 포함하는 미네랄수를 사용하기 전과 후의 모습을 보여주는 도이다.
도 5a 내지 도 5c는 인삼 작물에 대해 본 발명의 농업용 미네랄 농축액 조성물을 포함하는 미네랄수를 사용하지 않았을 때와 사용했을 때의 차이를 보여주는 도이다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 양태를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 한 양태에 따른 미네랄(이하, 금속 이온이라고도 함) 농축액 조성물의 제조방법은 (a) 규회석 및 능아연광으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 천연암석이나 천연광물을 분쇄하여 미세분말을 형성하는 단계; (b) 상기 형성된 미세분말에 산성 물질 및 물을 첨가하여 혼합물을 형성하는 단계; (c) 상기 혼합물을 가열하여 금속 이온 용액을 형성하는 단계; (d) 상기 금속 이온 용액을 실온에서 방치한 후, 여과하여 고형분을 제거하는 단계; (e) 초음파장을 이용하여 상기 금속 이온 용액 내 물 분자의 사슬구조를 절단하고, 이를 상기 금속 이온과 작용시켜 함수이온 배위화합물을 형성하는 단계; (f) 상기 함수이온 배위화합물 용액을 여과하여 고형분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 제조방법은 주변에서 쉽게 구할 수 있는 암석 내지 광물을 이용함으로써 제조 원가를 줄일 수 있고 특히, 규회석을 포함함으로써 미네랄 농축액 조성물 내의 칼슘(Ca)뿐만 아니라 철(Fe), 망간(Mn), 티타늄(Ti), 스트론튬(Sr)의 함량을 조절하기 용이하며, 능아연광을 포함함으로써 미네랄 농축액 조성물 내의 아연(Zn)의 함량을 조절하기 용이함으로 사용 목적에 따라 미네랄 농축액 조성물 내의 미네랄의 종류 및 함량을 조절할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 미네랄 농축액 조성물은 다양한 금속 이온을 포함함으로써 음용형, 미용형, 오폐수 정화용 및 농업용의 다양한 용도로 사용될 수 있다. 상기 미네랄 농축액 조성물이 음용형으로 사용될 경우, 종양억제 및 면역력 강화의 효과가 있고, 미용형으로 사용될 경우 아토피 및 여드름의 개선효과가 있으며 출혈부위에 사용하면 지혈의 효과가 있고, 농업용으로 사용할 경우 작물의 품질을 향상시키는 효과가 있다.
상기 (a)단계에서는 규회석 및 능아연광으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 천연암석이나 천연광물을 분쇄하여 미세분말을 형성한다.
상기 규회석(Wollastonite, CaSiO3)은 섬유상 또는 가느다란 주상 결정의 집합체로, 미네랄 농축액 조성물 내에 칼슘(Ca) 이온의 함량을 높이기 위한 것이지만, 경우에 따라 철(Fe)이나 망간(Mn) 이온이 칼슘을 치환하여 고용체로 함유되어 있을 수 있어 철(Fe) 내지 망간(Mn) 이온의 함량을 조절하기에도 용이하고 그 외, 티타늄(Ti), 스트론튬(Sr) 내지 마그네슘(Mg) 이온의 함량 또한 조절할 수 있다. 따라서, 목적에 따라 미네랄 농축액 조성물에 포함되는 미네랄의 종류 및 함량을 조절하는 데 유리한 이점이 있다. 상기 규회석의 미세분말의 함량은 미네랄 농축액 조성물을 제조하기 위한 천연암석 내지 천연광물의 미세분말 총 100중량%에 대하여, 10 내지 40중량%, 바람직하게는 15 내지 35중량%, 보다 바람직하게는 20 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 규회석의 미세분말의 함량이 상기 범위 미만인 경우 미네랄수 농축액 조성물 내의 칼슘(Ca) 이온의 함량이 낮아 본 발명의 미네랄 농축액 조성물의 효과를 기대하기 어려우며, 상기 범위를 초과하는 경우 다른 미네랄의 함량이 상대적으로 너무 적어 다양한 미네랄의 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다.
상기 능아연광(Smithonite, ZnCO3)은 미네랄 농축액 조성물 내에 아연(Zn) 이온의 함량을 조절하기 위한 것이지만, 경우에 따라 코발트(Co), 마그네슘(Mg), 망간(Mn) 내지 칼슘(Ca) 이온이 소량 포함될 수 있다. 따라서, 목적에 따라 미네랄 농축액 조성물에 포함되는 미네랄의 종류 및 함량을 조절하는 데 유리한 이점이 있다. 상기 능아연광의 미세분말의 함량은 미네랄 농축액 조성물을 제조하기 위한 천연암석 내지 천연광물의 미세분말 총 100중량%에 대하여, 3 내지 30중량%, 바람직하게는 5 내지 27중량%, 보다 바람직하게는 8 내지 25중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 능아연광의 미세분말의 함량이 상기 범위 미만인 경우 미네랄 농축액 조성물 내의 아연(Zn) 이온의 함량이 낮아 본 발명의 미네랄 농축액 조성물의 효과를 기대하기 어려우며, 상기 범위를 초과하는 경우 다른 미네랄들의 함량이 상대적으로 너무 적어 다양한 미네랄의 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다. 상기 능아연광이 주광물로 포함되는 다광물 집합체인 노감석(Calamina)을 사용할 수도 있다.
본 발명의 한 실시형태에 따르면, 상기 미네랄 농축액 조성물의 제조를 위한 천연암석 내지 천연광물은 상기 규회석 및 능아연광 이외의 암석 내지 광물을 더 포함할 수 있으며, 본 발명에서 필요로 하는 금속 이온을 구성성분으로 포함하는 암석 또는 광물이라면 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로, 천청석, 질석, 붕철석, 석회석, 화강암, 몽석, 맥반석, 동정광 및 연망간석으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
상기 천청석(Celestite, SrSO4)은 미네랄 농축액 조성물 내에 스트론튬(Sr) 이온의 함량을 높이기 위한 것으로써, 상기 천청석의 미세분말의 함량은 미네랄 농축액 조성물을 제조하기 위한 천연암석 내지 천연광물의 미세분말 총 100중량%에 대하여, 3 내지 30중량%, 바람직하게는 5 내지 25중량%, 보다 바람직하게는 8 내지 20중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 천청석의 미세분말의 함량이 상기 범위 미만인 경우 미네랄 농축액 조성물 내의 스트론튬(Sr) 이온의 함량이 낮아 미네랄 농축액 조성물의 효과를 기대하기 어려우며, 상기 범위를 초과하는 경우 다른 미네랄들의 함량이 상대적으로 너무 적어 다양한 미네랄의 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다.
상기 질석(Vermiculite)은 주요성분이 알루미노 규산염이며, 미네랄 농축액 조성물 내에 철(Fe), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 내지 규소(Si) 등의 이온의 함량을 높이기 위한 것으로써, 상기 질석의 미세분말의 함량은 상기 미네랄 농축액 조성물을 제조하기 위한 천연 암석 내지 천연 광물의 미세분말 총 100중량%에 대하여, 5 내지 40중량%, 바람직하게는 10 내지 35중량%, 보다 바람직하게는 13 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 질석의 미세분말의 함량이 상기 범위 미만인 경우 미네랄 농축액 조성물 내의 철(Fe), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 내지 규소(Si)의 함량이 낮아 미네랄 농축액 조성물의 효과를 기대하기 어려우며, 상기 범위를 초과하는 경우 다른 미네랄들의 함량이 상대적으로 너무 적어 다양한 미네랄의 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다.
상기 붕철석의 주요성분은 페로보론 복염이며, 미네랄 농축액 조성물 내에 철(Fe), 알루미늄(Al), 규소(Si), 붕소(B), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V) 내지 리튬(Li) 등의 함량을 높이기 위한 것으로써, 상기 붕철석의 미세분말의 함량은 상기 미네랄 농축액 조성물의 제조를 위한 천연 암석 내지 천연 광물의 미세분말 총 100중량%에 대하여, 3 내지 30중량%, 바람직하게는 5 내지 25중량%, 보다 바람직하게는 8 내지 20중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 붕철석의 미세분말의 함량이 상기 범위 미만인 경우 미네랄 농축액 조성물 내의 철(Fe), 알루미늄(Al), 규소(Si), 붕소(B), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V) 내지 리튬(Li)의 함량이 낮아 미네랄 농축액 조성물의 효과를 기대하기 어려우며, 상기 범위를 초과하는 경우 다른 미네랄들의 함량이 상대적으로 너무 적어 다양한 미네랄의 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다.
상기 석회석(Limestone, CaCO3)은 미네랄 농축액 조성물 내에 칼슘(Ca)의 함량을 높이기 위한 것으로써, 상기 석회석 미세분말의 함량은 상기 미네랄 농축액 조성물의 제조를 위한 천연 암석 내지 천연 광물의 미세분말 총 100중량%에 대하여, 10 내지 40중량%, 바람직하게는 15 내지 35중량%, 보다 바람직하게는 20 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 석회석 미세분말의 함량이 상기 범위 미만인 경우 미네랄 농축액 조성물 내의 칼슘(Ca)의 함량이 낮아 미네랄의 효과를 기대하기 어려우며, 상기 범위를 초과하는 경우 다른 미네랄들의 함량이 상대적으로 너무 적어 다양한 미네랄의 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다.
상기 몽석은 운모, 석영, 장석을 포함하는 운모 편암의 일종으로, 가래를 삭이고 간화를 없애주며 경련을 진정시키는 효과가 있어 가루를 내어 환의 형태로 만들어 복용할 정도로 한의학에서 널리 사용되는 암석이다. 상기 몽석은 미네랄 농축액 조성물 내에 철(Fe), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 리튬(Li), 규소(Si), 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca) 내지 바륨(Ba) 등의 함량을 높이기 위한 것으로, 상기 몽석의 미세분말의 함량은 상기 미네랄 농축액 조성물의 제조를 위한 천연 암석 내지 천연 광물의 미세분말 총 100중량%에 대하여, 3 내지 30중량%, 바람직하게는 5 내지 25중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 20중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 몽석의 함량이 상기 범위 미만인 경우 미네랄 농축액 조성물 내의 철(Fe), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 리튬(Li), 규소(Si), 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca) 내지 바륨(Ba)의 함량이 낮아 미네랄 농축액 조성물의 효과를 기대하기 어려우며, 상기 범위를 초과하는 경우 다른 미네랄들의 함량이 상대적으로 너무 적어 다양한 미네랄의 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다.
상기 맥반석(Barley stone)은 주요성분이 무수규산(SiO2) 및 산화 알루미늄(Al2O3)이며, 알루미늄(Al) 및 규소(Si)를 풍부하게 함유하고 있다. 1cm3당 3~15만 개의 구멍으로 이루어져 있어 흡착성이 강하고, 중금속과 이온을 교환하는 작용을 하기 때문에 유해금속 제거제로도 사용되는 맥반석은 미네랄 농축액 조성물 내에 알루미늄(Al) 내지 규소(Si)의 함량을 높이기 위한 것이지만 그 외 철(Fe), 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 인(P), 동(Cu), 셀레늄(Se), 게르마늄(Ge) 내지 바륨(Ba) 등을 소량 포함할 수 있다. 상기 맥반석 미세분말의 함량은 상기 미네랄 농축액 조성물의 제조를 위한 천연 암석 내지 천연 광물의 미세분말 총 100중량%에 대하여, 3 내지 45중량%, 바람직하게는 5 내지 40중량%, 보다 바람직하게는 8 내지 35중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 맥반석 미세분말의 함량이 상기 범위 미만인 경우 미네랄 농축액 조성물 내의 알루미늄(Al) 내지 규소(Si)의 함량이 낮아 미네랄 농축액 조성물의 효과를 기대하기 어려우며, 상기 범위를 초과하는 경우 다른 미네랄들의 함량이 상대적으로 너무 적어 다양한 미네랄의 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다.
상기 화강암은 22종 이상의 다양한 천연 미네랄이 함유되어 있어 미네랄 농축액 조성물을 제조하기에 바람직한 암석으로 특히, 미네랄 농축액 조성물 제조에 사용되는 다른 암석 내지 광물들로는 채워지지 못하는 금속 이온들을 보충할 수 있어 바람직하다. 상기 화강암 미세분말의 함량은 상기 미네랄 농축액 조성물의 제조를 위한 천연 암석 내지 천연 광물의 미세분말 총 100중량%에 대하여, 3 내지 30중량%, 바람직하게는 5 내지 25중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 20중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 화강암 미세분말의 함량이 상기 범위 미만일 경우 미네랄 농축액 조성물 내에 부족한 미네랄을 충분히 보충할 수 없고, 상기 범위를 초과하는 경우 불필요한 미네랄의 함량을 증가시켜 다른 필수 미네랄의 함량이 감소하여, 미네랄 농축액 조성물의 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다.
상기 동정광(Copper concentrates)은 다양한 금속 광물이 포함된 원광을 선택하여 그 중 구리(Cu)가 들어있는 부분만을 선택적으로 분리해낸 광석 조각을 의미하는 것으로, 미네랄 농축액 조성물 내 구리(Cu)의 함량을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 상기 동정광을 분리하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 일 예로 대한민국 등록특허 0991535호에 기재된 방법을 사용할 수 있다. 동정광 미세분말의 함량은 상기 미네랄 농축액 조성물의 제조를 위한 천연 암석 내지 천연 광물의 미세분말 총 100중량%에 대하여, 5 내지 50중량%, 바람직하게는 8 내지 45중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 40중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 동정광의 함량이 상기 범위 미만일 경우 미네랄 농축액 조성물 내에 구리(Cu)의 함량이 너무 낮아 미네랄 농축액 조성물의 효과를 기대하기 어렵고, 상기 함량 범위를 초과하는 경우 다른 미네랄들의 함량이 너무 적어, 다양한 미네랄의 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다.
상기 연망간석(Pyrolusite)은 자연계에 존재하는 산화망간(MnO2)이다. 미네랄 농축액 조성물 내에 망간(Mn)의 함량은 조절하기 위해 사용되지만, 소량의 산화바륨(BaO), 이산화규소(SiO2), 물 등을 포함할 수 있다. 연망간석 미세분말의 함량은 상기 미네랄 농축액 조성물의 제조를 위한 천연 암석 내지 천연 광물의 미세분말 총 100중량%에 대하여, 5 내지 45중량%, 바람직하게는 10 내지 40중량%, 보다 바람직하게는 12 내지 35중량%로 포함될 수 있다. 상기 연망간석의 함량이 상기 범위 미만일 경우 미네랄 농축액 조성물 내에 망간의 함량이 너무 낮아 미네랄 농축액 조성물의 효과를 기대하기 어렵고, 상기 함량 범위를 초과하는 경우 다른 미네랄들의 함량이 너무 적어, 다양한 미네랄의 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다.
상기 (a)단계에서 미세분말의 입자크기는 3mm3 이하인 것을 특징으로 한다. 상기 미세분말의 입자크기가 3mm3를 초과하는 경우, 산성 물질에 의해 미세분말이 제대로 용해되지 않아 침전물이 생길 수 있으므로 재 분쇄한다.
상기 (b)단계에서는 상기 (a)단계에서 형성된 미세분말에 산성 물질 및 물을 첨가하여 혼합물을 형성한다. 상기 산성 물질은 미세분말 내에 함유되어 있는 미네랄 성분을 용해시키는 역할을 한다. 상기 산성 물질은 황산, 염산 및 구연산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 상기 물은 상기 산성 물질을 희석시키기 위한 것으로써, 구체적으로 상기 산성 물질은 2 내지 10%로 희석되어 사용될 수 있으며, 상기 농도 범위 미만일 경우 산성이 충분치 못하여 미세분말 내의 미네랄 성분을 충분히 용해시킬 수 없고, 상기 농도 범위를 초과할 경우 pH가 너무 낮아 후술할 생태산소 발생 반응이 제대로 진행되지 못할 것으로 생각된다. 상기 희석된 산성 물질의 함량은 미세분말 100중량부에 대하여 희석된 산성 물질 100 내지 400중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 120 내지 350중량부로 포함될 수 있고, 더 바람직하게는 150 내지 300중량부로 포함될 수 있다. 상기 희석된 산성 물질의 함량이 상기 범위 미만일 경우 미세분말 내의 미네랄 성분을 효과적으로 녹일 수 없으며, 상기 범위를 초과할 경우 투입된 산성 물질 양에 비해 녹는 미네랄의 함량증가가 적어 제조원가를 상승시킬 수 있다.
상기 구연산은 하이드록실기를 갖는 다염기 카르복실산의 하나로 많은 식물의 씨 내지 과즙 속에 유리상태의 산으로 함유되어 있는 것을 말한다.
상기 (c)단계에서는 상기 (b)단계에서 형성된 혼합물을 85 내지 125℃의 온도로 2 내지 5시간 동안 가열하여 금속 이온 용액을 형성한다. 상기 가열과정은 상기 산성 물질이 첨가된 혼합물들로부터 금속 이온들이 빠르게 혼합물액 내로 용해될 수 있도록 한다. 상기 가열 온도는 85 내지 125℃일 수 있으며, 바람직하게는 90 내지 120℃인 것이 바람직하다. 가열온도가 상기 범위를 만족하지 못할 경우 혼합물 내의 금속 이온들이 산성물질 혼합물 내로 충분히 용해될 수 없는 문제가 있다.
상기 금속 이온은 d궤도를 포함하는 원소들의 이온형태로써, 구체적으로 Se2+, Ti2 +, V2+, Cr2 +, Mn2 +, Fe2 +, Co2 +, Ni2 +, Cu2 +, Zn2 +, Mo2 + 등을 들 수 있다. 상기 금속 이온들은 수화열이 물보다 높아 물 분자와 작용하여 정팔면체의 함수이온 배위화합물(도 1)을 형성하기 용이한 이점이 있다.
상기 (d)단계에서는 상기 (c)단계의 금속 이온 용액을 실온에서 20 내지 30분 동안 방치한 뒤 여과하여 용해되지 않은 고형분을 제거한다.
상기 (e)단계에서는 초음파장을 이용하여 상기 금속 이온 용액 내 물 분자의 사슬구조(이하, 집단이라 하는 경우도 있음)를 절단한다. 상기 초음파장 발생장치는 교번 자기장(alternating magnetic field) 구동기, 초음파 발생기, 진동유도두로 구성되어 있다. 상기 초음파장의 주파수는 1 내지 5MHz일 수 있으며, 이러한 초음파장은 수소결합에 의해서 집단(Cluster)을 형성하고 있는 물 분자를 소집단(micro-cluster)형태의 물 분자로 절단할 수 있다. 상기 절단된 소집단체 형태의 물 분자는 상기 금속 이온과 작용하여 정팔면체의 함수이온 배위화합물(도 1)을 형성할 수 있다.
상기 물 분자 집단의 수 측정은 핵자기공명 17O-NMR 반치폭의 값(Hz)으로 간접적으로 측정하는데 이 때, 물 분자 집단의 수는 핵자기공명 17O-NMR 반치폭 값(Hz)의 약1/10에 해당하는 것으로 밝혀져 있다. 따라서, 용액 내 물 분자 집단의 수가 감소 즉, 용액 내 물 분자 소집단체의 수가 증가할수록 핵자기공명 17O-NMR의 값은 감소한다. 본 발명의 미네랄 농축액 조성물은 핵자기공명 17O-NMR 반치폭 값이 60Hz이하인 것을 특징으로 하며, 이는, 도 2에 나타낸 바와 같다.
상기 (f)단계에서는 상기 제조된 물 분자가 절단된 금속 이온 용액을 여과하여 고형분을 제거하여 미네랄 농축액 조성물을 수득한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 수득된 미네랄 농축액 조성물에 포함된 미네랄의 종류 및 함량에 따라 그 용도를 다르게 할 수 있으며, 구체적으로 음용형, 미용형, 오폐수 정화용 내지 농업용으로 사용될 수 있으며, 각 용도별로 미네랄 농축액 조성물에 포함되는 미네랄의 종류 및 함량은 후술하는 바와 같다.
상기 미네랄 농축액 조성물을 음용형으로 사용하기 위해 포함되어야 하는 미네랄의 종류 및 함량범위는 하기 표 1에 기재된 바와 같다.
미네랄 함량( mg /l) 미네랄 함량( mg /l)
철 4000~8000 아연 500~1000
칼륨 1000~5000 텅스텐 0.5~1.0
규소 20~50 니켈 5~10
마그네슘 200~300 동 5~10
티타늄 80~200 칼슘 10~20
망간 80~100 몰리브덴 3~5
나트륨 40~60 인 20~30
붕소 5~15 리튬 1~3
알루미늄 20~30 셀레늄 5~10
게르마늄 0.3~0.5 스트론튬 1000~2000
상기와 같은 종류의 미네랄을 포함하고, 그 함량이 상기 범위대로 포함된 미네랄 농축액 조성물의 경우 이를 희석시켜 음용형 미네랄수로 사용할 수 있다. 상기 음용형 미네랄수를 복용할 경우 체내 종양의 성장을 억제시키고, 면역력을 증강시키는 효과가 있다.
상기 미네랄 농축액 조성물을 미용형으로 사용하기 위해 포함되어야 하는 미네랄의 종류 및 함량범위는 하기 표 2에 기재된 바와 같다.
미네랄 함량( mg /l) 미네랄 함량( mg /l)
철 5000~10000 아연 15~20
칼륨 1500~3000 텅스텐 5~10
규소 500~1000 니켈 10~15
마그네슘 200~350 동 8~15
티타늄 250~450 칼슘 10~20
망간 90~130 몰리브덴 5~10
나트륨 50~70 인 30~40
붕소 10~50 알루미늄 25~50
셀레늄 20~50 게르마늄 0.8~2
바륨 1~2 스트론튬 50~150
상기와 같은 종류의 미네랄을 포함하고, 그 함량이 상기 범위대로 포함된 미네랄 농축액 조성물의 경우 이를 희석시켜 미용형 미네랄수로 사용할 수 있다. 상기 미용형 미네랄수를 사용할 경우 피부세포의 신진대사를 촉진시켜 피부의 탄성을 증가시키며, 피부의 건조를 방지할 수 있고, 아토피 및 여드름을 개선시킬 수 있으며, 출혈부위에 접촉시킬 경우 지혈의 효과 또한 있다.
상기 미네랄 농축액 조성물을 오폐수 정화용으로 사용하기 위해 포함되어야 하는 미네랄의 종류 및 함량범위는 하기 표 3과 같다.
미네랄 함량( mg /l) 미네랄 함량( mg /l)
철 17800~25000 아연 12~21
칼륨 1500~1780 텅스텐 9.0~14.2
규소 382~480 니켈 9.1~12.0
마그네슘 2550~4600 동 25~35
티타늄 980~1200 칼슘 350~650
망간 292~510 몰리브덴 8.5~15.0
나트륨 165~262 인 950~1550
붕소 450~557 리튬 3~4
알루미늄 9850~15000 셀레늄 28~62
게르마늄 21~31 스트론튬 2~3
코발트 3.8~8.0 바나듐 45~55
바륨 170~215 루비듐 13.0~17.2
불소화합물 98~185 요오드화합물 188~210
상기와 같은 종류의 미네랄을 포함하고, 그 함량이 상기 범위대로 포함된 미네랄 농축액 조성물의 경우 이를 희석시켜 오폐수 정화용 미네랄수로 사용할 수 있다. 상기 오폐수 정화용 미네랄수를 사용할 경우 오폐수를 정화시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 미네랄 농축액 조성물을 농업용으로 사용하기 위해 포함되어야 하는 미네랄의 종류 및 함량범위는 하기 표 4와 같다.
미네랄 함량( mg /l) 미네랄 함량( mg /l)
철 9800~17000 아연 24000~28000
칼륨 1500~1700 니켈 8~12
규소 380~480 마그네슘 2550~4600
동 25000~35000 티타늄 980~1200
칼슘 250~450 망간 18000~25000
몰리브덴 500~1500 나트륨 160~220
인 900~1250 붕소 1500~5000
리튬 320~400 알루미늄 9800~15000
셀레늄 28~60 코발트 4~8
바나듐 45~55 바륨 170~250
상기와 같은 종류의 미네랄을 포함하고, 그 함량이 상기 범위대로 포함된 미네랄 농축액 조성물의 경우 이를 희석시켜 농업용 미네랄수로 사용할 수 있다. 상기 농업용 미네랄수를 사용할 경우, 농작물에 사용된 농약을 정화시킬 수 있으며, 유익한 미생물의 성장을 촉진시켜 농작물 및 양식업의 다수확을 촉진시킬 수 있는 효과가 있다.
상술한 다양한 종류의 미네랄 농축액 조성물은 필요에 따라 희석되어 미네랄수로 사용될 수 있는데, 그 농도는 특별히 한정되지 않고 그 용도에 따라 다양할 수 있다. 예들 들면, 상기 미네랄 농축액 조성물 대 물의 함량비가 1:15000 내지 1:25000일 수 있다. 상기 미네랄 농축액 조성물과 물의 함량비가 상기 범위 미만일 경우, 희석액 내 미네랄의 농도가 너무 높아 음용형 내지 미용형으로 사용하기 부적합할 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 미네랄의 함량이 너무 적게 포함되어 미네랄수의 효과가 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기와 같이 미네랄 농축액 조성물에 물을 추가하여 희석시킴으로써, 상기 미네랄 농축액 조성물에 산소를 접촉시키는 효과를 줄 수 있다. 또한, 이 외에 상기 미네랄 농축액 조성물을 희석시킨 미네랄수를 공기 중으로 폭기(aeration)시킴으로써, 산소를 더 접촉시키는 효과를 줄 수도 있다. 이와 같이 미네랄 농축액 조성물에 산소를 접촉시킬 경우, 기대되는 반응 및 효과는 하기와 같다.
이하, 본 발명의 미네랄 농축액 조성물의 작용효과의 이해를 돕기 위해 일어나는 것으로 추측되는 화학반응을 제시하나, 이는 이론에 의해 제한되고자 하는 것은 아니다.
상기 함수이온 배위화합물을 포함하고, 물 분자의 사슬구조가 절단된 금속 이온 용액 즉, 미네랄 농축액 조성물에 산소를 접촉시키면 하기 반응식 1과 같은 반응이 일어날 수 있다.
[반응식 1]
Me2 + + O2 + 2H2O ↔ Me2 + + [ㆍOH]4 ↔ Me2 + + 2H2O + 2O
(이 때, 상기 반응식 1에서 Me2 +는 함수이온 배위화합물이다).
상기 반응과 같이 본 발명의 미네랄 농축액 조성물 내에 포함된 함수이온 배위화합물이 분자상태의 산소와 접촉하면 분자상태의 산소를 원자상태의 산소로 분해할 수 있는데, 이 때 분해된 원자상태의 산소를 생태산소라고 명명한다. 상기 생태산소는 원자상태로 존재하기 때문에 분자상태의 산소보다 체내에 빠르게 흡수되어 체내에 산소를 공급하는 것이 용이하다. 또한, 상기 생태산소의 발생과정 중 생성되는 수산기라디칼[ㆍOH]의 경우, 강력한 산화력을 통해 각종 오염물질인 유기물을 산화시키는 작용을 할 수 있다.
구체적으로, 상기 음용형 미네랄수는 체내 종양의 성장을 억제시키고, 면역력을 강화시키는 효과가 있으며, 상기 미용형 미네랄수는 피부세포의 신진대사를 촉진하고 피부의 탄성을 증가시키며, 피부의 건조화를 방지하는 효과가 있다. 또한, 아토피 및 여드름 개선의 효과가 있고, 출혈부위에 적용 시 지혈 효과를 보인다. 이는 상기 음용형 내지 미용형 미네랄수 내에 형성된 생태산소의 작용일 수 있다.
오폐수 정화용 미네랄수 내지 농업용 미네랄수의 경우, 오폐수 내지 농약 등을 정화시키는데 이는 상기 미네랄수 내에 생성된 수산기 라디칼의 강한 산화작용으로 인한 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. 이하의 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
제조예 1 내지 3: 미네랄 농축액 조성물의 제조
제조예 1. 음용형 미네랄 농축액 조성물의 제조
분쇄기(횡식모래기, 산동금부방건재장비유한공사)에 천청석, 질석, 붕철석, 맥반석, 규회석 및 능아연광을 각각 투입하여 크기가 3mm3 이하인 미세분말로 분쇄한다. 입자 사이즈가 3mm3를 초과하는 경우 걸러내어 재 분쇄한다. 분쇄된 각각의 미세분말들을 미세분말 총 100중량%에 대하여, 천청석 25중량%, 질석 15중량%, 붕철석 8중량%, 맥반석 15중량%, 규회석 27중량% 및 능아연광 10중량%의 비율로 용해반응탱크에 넣고 혼합한 뒤, 염산을 10%로 희석하여 상기 미세분말 총 100중량부를 기준으로 150중량부를 투입하여 혼합액을 제조한다. 상기 혼합액을 5시간 동안 방치한 뒤, 100℃온도에서 5시간동안 가열하여 금속 이온 용액을 제조한다. 상기 금속 이온 용액을 상온에서 2시간동안 방치한 후, 여과기(BAJ710 압착식 여과기, 창주아용압착식여과기유한공사)를 거쳐 용해되지 않고 남아있는 고형분을 제거한다. 상기 고형분이 제거된 혼합액 내 물분자의 사슬구조(집단)를 고에너지초음파장을 이용하여 절단한다. 이 때, 혼합액 내 물분자의 사슬구조가 절단 된 혼합액의 핵자기공명 17O-NMR 반폭이 60Hz 이하가 되도록 한다. 상기 혼합액 내 물 분자의 사슬구조가 절단 된 혼합액을 상온에서 2시간 동안 방치한 후, 망간흡부여과장치(망간샌드필터, 염성시워터기계설비유한공사)를 통해 여과하고, 폴리프로필렌정밀여과장형정화탱크(태창시원대화학공업설비유한공사)를 거쳐 정화시켜 음용형 미네랄 농축액 조성물을 제조한다. 상기 음용형 미네랄 농축액 조성물 내 미네랄의 함량은 하기 표 5에 기재하였다.
미네랄 함량( mg /l) 미네랄 함량( mg /l)
철 6000 아연 700
칼륨 3000 텅스텐 0.8
규소 35 니켈 7
마그네슘 250 동 7
티타늄 120 칼슘 15
망간 90 몰리브덴 3.5
나트륨 50 인 25
붕소 10 리튬 2
알루미늄 25 셀레늄 7
게르마늄 0.4 스트론튬 1500
제조예 2. 미용형 미네랄 농축액 조성물의 제조
화강암, 맥반석, 천청석, 규회석 및 능아연광을 사용하고, 미세분말 비율을 화강암 15%, 맥반석 30중량%, 천청석 10중량%, 규회석 30% 및 능아연광 15중량% 비율로 혼합하며, 상기 혼합된 미세분말에 10%로 희석된 구연산을 상기 혼합된 미세분말 총 100중량부에 대하여 200중량부로 투입하여 혼합액을 제조하는 것 외에는 상기 제조예 1과 같은 방법으로 가공하여 미용형 미네랄 농축액 조성물을 제조한다. 상기 미용형 미네랄 농축액 조성물 내 미네랄의 함량은 하기 표 6에 기재하였다.
미네랄 함량( mg /l) 미네랄 함량( mg /l)
철 8000 아연 17
칼륨 2300 텅스텐 8
규소 700 니켈 12
마그네슘 300 동 10
티타늄 300 칼슘 15
망간 110 몰리브덴 7
나트륨 65 인 35
붕소 30 알루미늄 35
셀레늄 40 게르마늄 1
바륨 1.5 스트론튬 80
제조예 3. 농업용 미네랄 농축액 조성물의 제조
동정광, 연망간광, 맥반석, 붕철석, 규회석 및 능아연광을 사용하고, 미세분말 비율을 동정광 12중량%, 연망간석 15중량%, 맥반석 10중량%, 붕철석 20%, 규회석 20% 및 능아연광 23% 비율로 혼합하며, 상기 혼합된 미세분말에 10%로 희석된 황산을 상기 혼합된 미세분말 총 100중량부에 대하여 300중량부로 투입하여 혼합액을 제조하는 것 외에는 상기 제조예 1과 같은 방법으로 가공하여 농업용 미네랄 농축액 조성물을 제조한다. 상기 농업용 미네랄 농축액 조성물 내 미네랄의 함량은 하기 표 7에 기재하였다.
미네랄 함량( mg /l) 미네랄 함량( mg /l)
철 13000 아연 26000
칼륨 1600 규소 410
니켈 10 마그네슘 3900
동 32000 티타늄 1100
칼슘 350 망간 21000
몰리브덴 800 나트륨 180
인 1150 붕소 3000
리튬 380 알루미늄 13000
셀레늄 43 코발트 6
바나듐 50 바륨 210
실험예 1 내지 5: 미네랄 농축액 조성물의 효과 입증 실험
실험예 1. 종양성장 억제효과
약 20g 체중의 BALB/C 누드 마우스를 정상대조군(NC), 고사용량(HD), 중사용량(MD), 저사용량(LD) 4그룹으로 나누고, 각 그룹에는 11마리의 누드 마우스가 포함되도록 한다. 상기 제조예 1의 음용형 미네랄 농축액 조성물을 15000배 희석하여 각 누드 마우스에 경구 투여하는데, 그 사용량은 HD(실시예 1), MD(실시예 2), LD(실시예 3)그룹별로 각각 1.00mL/kg, 0.33mL/kg, 0.111mL/kg으로 이는 사람 구복사용량의 30, 10, 3.3배에 해당되는 양이다. 이 때, NC(비교예 1)그룹에는 증류수를 2.00mL/kg 경구 투여한다. 경구 투여 13일째 되는 날, 무균조건에서 상기 경구 투여중인 누드 마우스의 우측 겨드랑이 피하에 S-180세포를 5 × 106개/0.2mL만큼 주사하였다. 접종 후 지속적으로 상기 제조예 1의 음용형 미네랄수 희석액 내지 증류수를 투여하고, 11일 후 경추탈구법으로 누드 마우스를 죽이고, 종양체를 채취하여 그 무게를 재어 각 그룹의 평균 무게 결과를 하기 표 8에 기재하였다.
또한, H-22세포에 대해서도 상기와 같은 방법으로 실험(비교예 2 및 실시예 4 내지 6)하여 그 결과를 하기 표 8에 기재하였다.
종양 종류 종양무게(g) 종양억제율(%)
S-180 비교예 1 2.5314 ± 0.5665
실시예 1 2.3369 ± 0.5467 7.7
실시예 2 2.0565 ± 0.6531 18.8
실시예 3 1.7349 ± 0.6523 31.5
H-22
 비교예 2 2.7647 ± 0.6772
실시예 4 2.5184 ± 0.6649 8.9
실시예 5 2.1770 ± 0.5439 21.3
실시예 6 1.8704 ± 0.4752 32.3
상기 표 8를 참고하면, 증류수를 투여한 비교예 1 및 비교예 2가 본 발명의 음용형 미네랄수를 투여한 실시예 1 내지 실시예 6보다 종양억제의 효과를 보이는 것을 확인하였고, 상기 음용형 미네랄수의 사용량이 증가할수록 종양억제의 효과 또한 향상되는 것을 확인하였다.
실험예 2. 면역력 증강실험
약 20g 체중의 BALB/C 누드 마우스를 정상대조군(NC), 고사용량(HD), 중사용량(MD), 저사용량(LD) 4그룹으로 나누고, 각 그룹에는 12마리의 누드 마우스가 포함되도록 한다. 상기 제조예 1의 음용형 미네랄 농축액 조성물을 15000배 희석하여 각 누드 마우스에 경구투여하는데, 그 사용량은 HD(실시예), MD(실시예), LD(실시예) 그룹별로 각각 0.02mL(1ml/kg), 0.006mL(0.3ml/kg, 0.002mL(0.1ml/kg)씩 투여하였으며, 이는 각각 인체 추천량의 30배, 10배, 3배에 해당하는 양이다. 상기 NC(비교예)그룹에는 증류수를 0.4ml/마리 경구 투여한다.
1) 지연형 변태반응(발가락증후법, DTH)
양피를 채취하여 생리식염수로 3회 씻고 상기 누드마우스의 복강에다 마리당 2%(v/v, 생리식염수로 조제)헤마토크릿 SRBC(2000rpm, 10분) 0.2ml를 주사하여 감작한지 4일 후 좌 후측 발가락의 두께를 쟀다. 동일부위를 2회 측정하여 평균치를 얻었다. 다음 측량부위 피하에 20%(v/v, 생리식염수로 조제)헤마토크릿 SRBC(2000rpm, 10분)20μl를 주사하고 24시간 후에 좌 후측 발가락의 두께를 측정하였다. 공격전 후 발가락 두께의 차이 수치(발가락의 부은정도)로 DTH정도를 표시하였고, 그 결과를 하기 표 9에 기재하였다.
그룹 발가락 부은 정도(mm)
실시예 7 LD 0.54±0.13
실시예 8 MD 0.52±0.11
실시예 9 HD 0.54±0.14
비교예 3 NC 0.42±0.11
상기 표 9를 참고하면, 본 발명의 음용형 미네랄수를 경구투여한 누드마우스(실시예 7 내지 9)가 대조군(비교예 3)보다 지연형 변태반응(DTH)이 증강되었음을 확인하였다.
2) 콘카나발린A(Con A)로부터 유도된 림프세포전환실험(MTT 법)
무균상태에서 상기 각 그룹별 누드 마우스들의 비장을 채취하여 무균 Hank's액으로 3회 씻고 매 회 10분간 원심분리(1000rpm) 하였다. 다음, 세포를 2ml 완전배양액에 현탁하여 살아 있는 세포수를 통계하여 세포농도를 2×106개/ml로 조정하였다. 다시 세포현탁액을 2구멍으로 나누어 24구멍 배양판에 구멍마다 1ml씩 넣었다. 그 중 한 구멍에는 50μl ConA액(5μg/ml에 상당)을 첨가하고 다른 한 구멍은 대조로하여 5% CO2에 방치하여 37℃에서 72시간 배양하였다. 배양이 결속되기 4시간 전에 구멍마다 상청액을 0.7ml씩 빨아내고 송아지혈청을 함유하지 않은 RPMI1640배양액을 0.7ml씩 첨가하고 동시에 4,5-디메틸디아졸-2-일-2,5-데페닐테르라졸리움 프로미드(MTT, 5mg/ml)50μl/구멍을 첨가하여 4시간 동안 배양하였다. 배양이 결속된 후 구멍마다 1ml 산성 이소프로필을 첨가하여 고르게 섞어 자색결정이 완전히 용해되도록 하였다. 다음 96구멍 효소표시판에 갈라 담고 매 구멍은 3개 평행구멍씩 갈라 담았다. 효소표시기에서 570nm파장으로 광밀도수치을 측정하였다. 림프세포의 증식능력은 ConA를 첨가한 구멍의 광밀도수치에서 ConA를 첨가하지 않은 구멍의 광밀도수치를 감한 것으로 표시하였으며, 그 결과는 하기 표 10에 기재하였다.
그룹 광밀도 수치 차이
실시예 10 LD 0.017±0.013
실시예 11 MD 0.022±0.015
실시예 12 HD 0.027±0.017
비교예 4 NC 0.015±0.008
상기 표 10을 참고 하여, 본 발명의 음용형 미네랄수를 경구투여한 경우의 누드마우스(실시예 10 내지 12)는 대조군(비교예 4)보다 림프세포증식능력이 증강됨을 확인하였다.
3) 탄소청소실험
누드마우스의 꼬리정맥에 1:4로 희석한 인도먹물을 주사하고 먹물이 주입된 후 즉시 시간을 재었다. 먹물을 주입한지 10분 후 누드마우스 각각의 안각정맥으로부터 피를 20μl씩 채취하였으며 그것을 2ml 탄산나트륨용액에 넣었다. 721분광광도계로 600nm 파장에서의 광 밀도수치를 측정하고(OD), 탄산나트륨용액을 공백대조로 하였다. 생쥐를 죽이고 간장과 비장을 뜯어내어 무게를 달고 하기 수학식 1로 병탄지수 a를 계산하여, 그 결과를 하기 표 11에 기재하였다.
[수학식 1]
Figure 112016086748475-pat00001
그룹 병탄지수(a)
실시예 13 LD 6.75±0.83
실시예 14 MD 6.20±0.78
실시예 15 HD 6.62±0.82
비교예 5 NC 5.53±1.20
상기 표 11을 참고 하여, 본 발명의 음용형 미네랄수를 경구투여한 경우의 누드마우스(실시예 13 내지 15)는 대조군(비교예 5)보다 누드마우스 단핵-대식세포의 탄소청소기능이 증강됨을 확인하였다.
4) 닭적혈구 병탄실험(반체내법)
누드마우스 복강에 20%(v/v, 생리식염수로 조제)헤마토크릿 닭적혈구(2000rpm, 10분) 현탁액 1ml를 주사하고, 30분 후 경추탈구법으로 죽이고 복강거식세포 세탁액을 1ml 채취하여 검경판에 떨어뜨리고 젖은 거즈를 깐 법랑갑 안에 넣어 37℃ 부화상자에서 30분 동안 부화시켰다. 부화가 끝난 후 생리식염수로 헹구어 패치되지 않은 세포를 제거하였다. 건조시킨 후 메틸알코올로 고정하고 4%(v/v) Giemsa-인산완충용액으로 염색하고 또 증류수로 헹구어 건조시켰다. 액침 렌즈로 통계하고 판마다 대식세포 100개를 통계하고 하기의 수학식 2로 병탄율과 병탄지수를 계산하여 그 결과를 하기 표 12에 기재하였다.
[수학식 2]
병탄율(%) = 닭적혈구를 병탄한 대식세포수/통계한 대식세포수 × 100
병탄지수 = 병탄된 닭적혈구 총수/통계한 대식세포수
그룹 병탄지수(a) 병탄율(%)
실시예 16 LD 0.55±0.21 30.2±10.6
실시예 17 MD 0.48±0.19 23.8±10.8
실시예 18 HD 0.63±0.20 26.8±10.2
비교예 6 NC 0.42±0.18 20.8±9.74
상기 표 12를 참고하여, 본 발명의 음용형 미네랄수를 경구투여한 경우의 누드마우스(실시예 16 내지 18)는 대조군(비교예 6)보다 대식세포의 닭적혈구 병탄능력을 향상시킴을 확인하였다.
실험예 2. 독성 확인 실험
홈스법에 따라 건강한 성년의 위스타 큰쥐(2급) 40마리를 선택하여 각 그룹에 10마리씩(암, 수 각 5마리) 4그룹으로 나누었다. 상기 암컷 큰쥐의 평균체중은 193.2(182~204g)이었고, 수컷 큰쥐는 189.8(180~203g)이었다. 상기 제조예 1의 음용형 미네랄 농축액 조성물을 15000배 희석한 희석한 미네랄수를 각 그룹별로 10.00g/kg, 4.64g/kg, 2.15g/kg, 1.00g/kg의 양으로 위에 주입하였다. 주입 후, 14일 내의 동물 중독반응과 사망정황을 관찰하여 하기 표 13에 기재하였다.
구분 주입량(g/kg) 사망 수
그룹 1 1.00 0
그룹 2 2.15 0
그룹 3 4.64 0
그룹 4 10.00 0
상기 표 13을 참고하면, 상기 제조예 1의 음용형 미네랄수를 투여하더라도 사망한 동물은 없었으며, 또한 일반증상에서 이상 소견이 없었다. 부검결과 역시 이상 소견은 없었다. 따라서, 본 발명의 음용형 미네랄수의 투여와 관련된 이상 증상은 전혀 관찰되지 않는 것이 확인되었다.
실험예 3. 아토피 및 여드름 개선효과 실험
각 군은 20대 남녀 30명을 기준으로 하고, 아토피 3군(1, 2, 3군) 및 여드름 3군(1, 2, 3군)에 상기 제조예 2의 미네랄 농축액 조성물을 15000배 희석한 미네랄수를 1개월간 매일 3회 이상 수시로 사용하게 한 후 하기의 4점 척도법에 따라 평가하고 그 결과를 하기 표 14에 기재하였다(도 3, 도 4a 내지 도 4g 참조).
<4점 척도법 기준>
4점: 매우 좋아졌다(90% 이상 효과 있음)
3점: 좋아졌다(60% 이상 효과 있음)
2점: 조금 좋아졌다(30% 이상 효과 있음)
1점: 변화가 없었다(0% 이상 효과 있음)
0점: 더 나빠졌다(0% 이하)
(단위: 명) 아토피
1군		 아토피
2군		 아토피
3군		 여드름
1군		 여드름
2군		 여드름
3군
4점 43 45 48 45 40 43
3점 7 2 2 5 2 7
2점 - 3 - - 8 -
1점 - - - - - -
0점 - - - - - -
상기 표 14을 참고하면, 아토피 및 여드름으로 고생하고 있는 총 180명의 사람들 중 본 발명의 미네랄수를 꾸준히 사용한 결과 변화가 없었다(1점) 내지 더 나빠졌다(0점)의 평가를 한 사람은 한 명도 없었고, 모든 군에서 대부분의 사람들이 매우 좋아졌다(90% 이상 효과 있음)는 평가를 하였다.
실험예 4. 지혈실험
헤파린화 된(2x ACT) 돼지에 대한 지혈을 위한 간 표면 찰과상 모델을 사용하여 제조예 2의 미네랄 농축액 조성물을 15000배 희석한 미네랄수의 지혈성을 시험하였다. 편평한 둥근 회전성 찰과상 도구를 사용하여, 원형 출혈 상처를 헤파린화 된 돼지의 표면 2곳에 생성하였다. 상기 2곳 중 한곳에는 상기 미네랄수를 출혈 상처 부위에 흘려주었고, 다른 한곳에는 아무런 처치도 하지 않았다. 그 결과, 미네랄수를 흘려준 곳의 출혈은 약 2분 뒤에 지혈되었고, 아무런 처치도 하지 않은 곳의 상처 부위의 출혈은 약 5분 뒤에 지혈되었다. 즉, 본 발명의 미용형 미네랄수가 지혈에 효과적이라는 것을 확인하였다.
실험예 5. 인삼 생장실험
인삼묘를 옮겨 심기 전, 토양 1발(1.4m × 10m) 당 활성칼슘 30g, 중합인회석 1kg, 유기비료 100 내지 150kg을 골고루 섞은 혼합물을 총 토양 40발에 뿌려 로터리하고, 5일 후 토양 1발 당 상기 제조예 4의 농업용 미네랄 농축액 조성물 100ml를 500배 희석시킨 용액을 총 토양 40발에 골고루 살포한다. 상기 토양을 10일 동안 방치한 후 2년차 인삼묘 100뿌리를 옮겨 심어 실시예로 하였다. 비교예는 상기 제조예 4의 농업용 미네랄수 대신 하이멕사졸(hymexazole)을 사용한다는 것 외에는 상기 실시예과 같은 방법으로 하였다.
상기 실시예 및 비교예의 실험은 총 2년 동안 실행되었으며, 인삼묘를 옮겨 심은 후 30일 간격으로 매 발에 농업용 미네랄 농축액 조성물 5ml의 500배 희석액을 골고루 살포하였고 또한, 상기 실시예 및 비교에 모두에 식물생장소(minex 53,칠보광업 제조) 1000배 희석액을 밭 1m2 당 100ml씩 30일 간격으로 살포하였다. 실험결과 본 발명의 농업용 미네랄을 사용할 경우 인삼묘의 최종 생존율이 우수함을 확인하여 그 결과를 하기 표 15에 기재하였고, 또한 인삼의 수염이 더 많고 잡색 반점이 없이 희고 깨끗한 인삼을 얻을 수 있는 효과가 있었다.(도 5a 내지 도 5c 참조)
비교예 7 실시예 17
조사일자 2013.6.14 2015.6.14 2013.6.14 2015.6.14
인삼묘 수 118 107 100 94
생존율(%) 90.7 94
상기 표 15을 참조하면, 본 발명의 농업용 미네랄수를 사용할 경우(실시예 17), 상기 농업용 미네랄수를 사용하지 않는 경우(비교예 7)보다 인삼묘의 생존율이 우수함을 확인할 수 있다.

Claims (25)

  1. (a) 천청석, 질석, 붕철석, 맥반석, 규회석 및 능아연광을 포함하는 천연암석이나 천연광물을 분쇄하여 미세분말을 형성하되, 상기 미세분말 전체 100중량%에 대하여, 상기 천청석은 3 내지 30중량%, 상기 질석은 5 내지 40중량%, 상기 붕철석은 3 내지 30중량%, 상기 맥반석은 3 내지 45중량%, 상기 규회석은 10 내지 40중량%, 상기 능아연광은 3 내지 30중량%로 포함되는 단계;
    (b) 상기 형성된 미세분말에 산성 물질 및 물을 첨가하여 혼합물을 형성하되, 상기 산성 물질의 농도는 2 내지 10중량%인 것을 특징으로 하는 단계;
    (c) 상기 혼합물을 가열하여 금속 이온 용액을 형성하는 단계;
    (d) 상기 금속 이온 용액을 실온에서 방치한 후, 여과하여 고형분을 제거하는 단계;
    (e) 초음파장을 이용하여 상기 금속 이온 용액 내 물 분자의 사슬구조를 절단하고, 이를 상기 금속 이온과 작용시켜 함수이온 배위화합물을 형성하는 단계;
    (f) 상기 함수이온 배위화합물 용액을 여과하여 고형분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물의 제조방법.
  2. (a) 화강암, 맥반석, 천청석, 규회석 및 능아연광을 포함하는 천연암석이나 천연광물을 분쇄하여 미세분말을 형성하되, 상기 미세분말 전체 100중량%에 대하여, 상기 화강암은 3 내지 30중량%, 상기 맥반석은 3 내지 45중량%, 천청석은 3 내지 30중량%, 상기 규회석은 10 내지 40중량%, 상기 능아연광은 3 내지 30중량%로 포함되는 단계;
    (b) 상기 형성된 미세분말에 산성 물질 및 물을 첨가하여 혼합물을 형성 하되, 상기 산성 물질의 농도는 2 내지 10중량%인 것을 특징으로 하는 단계;
    (c) 상기 혼합물을 가열하여 금속 이온 용액을 형성하는 단계;
    (d) 상기 금속 이온 용액을 실온에서 방치한 후, 여과하여 고형분을 제거하는 단계;
    (e) 초음파장을 이용하여 상기 금속 이온 용액 내 물 분자의 사슬구조를 절단하고, 이를 상기 금속 이온과 작용시켜 함수이온 배위화합물을 형성하는 단계;
    (f) 상기 함수이온 배위화합물 용액을 여과하여 고형분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물의 제조방법.
  3. (a) 동정광, 연망간석, 맥반석, 붕철석, 규회석 및 능아연광을 포함하는 천연암석이나 천연광물을 분쇄하여 미세분말을 형성하되, 상기 미세분말 전체 100중량%에 대하여, 상기 동정광은 5 내지 50중량%, 상기 연망간석은 5 내지 45중량%, 상기 맥반석은 3 내지 45중량%, 상기 붕철석은 3 내지 30중량%, 상기 규회석은 10 내지 40중량%, 상기 능아연광은 3 내지 30중량%로 포함되는 단계;
    (b) 상기 형성된 미세분말에 산성 물질 및 물을 첨가하여 혼합물을 형성 하되, 상기 산성 물질의 농도는 2 내지 10중량%인 것을 특징으로 하는 단계;
    (c) 상기 혼합물을 가열하여 금속 이온 용액을 형성하는 단계;
    (d) 상기 금속 이온 용액을 실온에서 방치한 후, 여과하여 고형분을 제거하는 단계;
    (e) 초음파장을 이용하여 상기 금속 이온 용액 내 물 분자의 사슬구조를 절단하고, 이를 상기 금속 이온과 작용시켜 함수이온 배위화합물을 형성하는 단계;
    (f) 상기 함수이온 배위화합물 용액을 여과하여 고형분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (e)단계의 초음파장의 주파수는 1 내지 5MHz인 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 천연 암석 내지 천연 광물은 석회석 또는 몽석을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물의 제조방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 이온 용액은 d궤도를 갖는 원소 이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미네랄 농축액 조성물은 17O-NMR 반폭이 60Hz 이하인 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물의 제조방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세분말의 입자 크기는 3mm3 이하인 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (c)단계에서의 가열온도는 85 내지 125℃인 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물의 제조방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산성물질은 염산, 황산 및 구연산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물의 제조방법.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되고,
    철, 아연, 칼륨, 규소, 니켈, 마그네슘, 동, 티타늄, 칼슘, 망간, 몰리브덴, 나트륨, 인, 알루미늄 및 셀레늄의 이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 미네랄 농축액 조성물은 텅스텐, 붕소, 리튬, 게르마늄 및 스트론튬의 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 이온을 더 포함함으로써 음용형으로 사용되는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 미네랄 농축액 조성물은 텅스텐, 게르마늄, 스트론튬, 바륨 및 붕소로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 이온을 더 포함함으로써 아토피 및 여드름 개선용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 미네랄 농축액 조성물은 텅스텐, 게르마늄, 스트론튬, 바륨 및 붕소로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 이온을 더 포함함으로써 지혈용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 미네랄 농축액 조성물은 텅스텐, 붕소, 리튬, 게르마늄, 스트론튬, 코발트, 바나듐, 바륨, 루비듐, 불소화합물 및 요오드화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 이온을 더 포함함으로써 오폐수 정화용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 미네랄 농축액 조성물은 붕소, 리튬, 코발트, 바나듐 및 바륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 이온을 더 포함함으로써 농업용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 미네랄 농축액 조성물은 상기 철 이온 4000 내지 8000mg/l, 상기 아연 이온 500 내지 1000mg/l, 상기 칼륨 이온 1000 내지 5000mg/l, 상기 규소 이온 20 내지 50mg/l, 상기 니켈 이온 5 내지 10mg/l, 상기 마그네슘 이온 200 내지 300mg/l, 상기 동 이온 5 내지 10mg/l, 상기 티타늄 이온 80 내지 200mg/l, 상기 칼슘 이온 10 내지 20mg/l, 상기 망간 이온 80 내지 100mg/l, 상기 몰리브덴 이온 3 내지 5mg/l, 상기 나트륨 이온 40 내지 60mg/l, 상기 인 이온 20 내지 30mg/l, 상기 알루미늄 이온 20 내지 30mg/l, 상기 셀레늄 이온 5 내지 10mg/l, 상기 텅스텐 이온 0.5 내지 1.0mg/l, 상기 붕소 이온 5 내지 15mg/l, 상기 리튬 이온 1 내지 3mg/l, 상기 게르마늄 이온 0.3 내지 0.5mg/l 및 상기 스트론튬 이온 1000 내지 2000mg/l를 포함함으로써 음용형으로 사용되는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 미네랄 농축액 조성물은 상기 철 이온 5000 내지 10000mg/l, 상기 아연 이온 15 내지 20mg/l, 상기 칼륨 이온 1500 내지 3000mg/l, 상기 규소 이온 500 내지 1000mg/l, 상기 니켈 이온 10 내지 15mg/l, 상기 마그네슘 이온 200 내지 350mg/l, 상기 동 이온 8 내지 15mg/l, 상기 티타늄 이온 250 내지 450mg/l, 상기 칼슘 이온 10 내지 20mg/l, 상기 망간 이온 90 내지 130mg/l, 상기 몰리브덴 이온 5 내지 10mg/l, 상기 나트륨 이온 50 내지 70mg/l, 상기 인 이온 30 내지 40mg/l, 상기 알루미늄 이온 25 내지 50mg/l, 상기 셀레늄 이온 20 내지 50mg/l, 상기 텅스텐 이온 5 내지 10mg/l, 상기 게르마늄 이온 0.8 내지 2mg/l, 상기 스트론튬 이온 50 내지 150mg/l, 상기 바륨 이온 1 내지 2mg/l 및 상기 붕소 이온 10 내지 50mg/l를 포함함으로써 아토피 및 여드름 개선용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 미네랄 농축액 조성물은 상기 철 이온 5000 내지 10000mg/l, 상기 아연 이온 15 내지 20mg/l, 상기 칼륨 이온 1500 내지 3000mg/l, 상기 규소 이온 500 내지 1000mg/l, 상기 니켈 이온 10 내지 15mg/l, 상기 마그네슘 이온 200 내지 350mg/l, 상기 동 이온 8 내지 15mg/l, 상기 티타늄 이온 250 내지 450mg/l, 상기 칼슘 이온 10 내지 20mg/l, 상기 망간 이온 90 내지 130mg/l, 상기 몰리브덴 이온 5 내지 10mg/l, 상기 나트륨 이온 50 내지 70mg/l, 상기 인 이온 30 내지 40mg/l, 상기 알루미늄 이온 25 내지 50mg/l, 상기 셀레늄 이온 20 내지 50mg/l, 상기 텅스텐 이온 5 내지 10mg/l, 상기 게르마늄 이온 0.8 내지 2mg/l, 상기 스트론튬 이온 50 내지 150mg/l, 상기 바륨 이온 1 내지 2mg/l 및 상기 붕소 이온 10 내지 50mg/l를 포함함으로써 지혈용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 미네랄 농축액 조성물은 상기 철 이온 17800 내지 25000mg/l, 상기 아연 이온 12 내지 21mg/l, 상기 칼륨 이온 1500 내지 1780mg/l, 상기 규소 이온 382 내지 480mg/l, 상기 니켈 이온 9.1 내지 12.0mg/l, 상기 마그네슘 이온 2550 내지 4600mg/l, 상기 동 이온 25 내지 35mg/l, 상기 티타늄 이온 980 내지 1200mg/l, 상기 칼슘 이온 350 내지 650mg/l, 상기 망간 이온 292 내지 510mg/l, 상기 몰리브덴 이온 8.5 내지 15.0mg/l, 상기 나트륨 이온 165 내지 262mg/l, 상기 인 이온 950 내지 1550mg/l, 상기 알루미늄 이온 9850 내지 15000mg/l, 상기 셀레늄 이온 28 내지 62mg/l, 상기 텅스텐 이온 9.0 내지 14.2mg/l, 상기 붕소 이온 450 내지 557mg/l, 상기 리튬 이온 3 내지 4mg/l, 상기 게르마늄 이온 21 내지 31mg/l, 상기 스트론튬 이온 2 내지 3mg/l, 상기 코발트 이온 3.8 내지 8.0mg/l, 상기 바나듐 이온 45 내지 55mg/l, 상기 바륨 이온 170 내지 215mg/l, 상기 루비듐 이온 13.0 내지 17.2mg/l, 상기 불소화합물의 이온 98 내지 185mg/l 및 상기 요오드 화합물의 이온 188 내지 210mg/l를 포함함으로써 오폐수 정화용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 미네랄 농축액 조성물은 상기 철 이온 9800 내지 17000mg/l, 상기 아연 이온 24000 내지 28000mg/l, 상기 칼륨 이온 1500 내지 1700mg/l, 상기 규소 이온 380 내지 480mg/l, 상기 니켈 이온 8 내지 12mg/l, 상기 마그네슘 이온 2550 내지 4600mg/l, 상기 동 이온 25000 내지 35000mg/l, 상기 티타늄 이온 980 내지 1200mg/l, 상기 칼슘 이온 250 내지 450mg/l, 상기 망간 이온 18000 내지 25000mg/l, 상기 몰리브덴 이온 500 내지 1500mg/l, 상기 나트륨 이온 160 내지 220mg/l, 상기 인 이온 900 내지 1250mg/l, 상기 알루미늄 이온 9800 내지 15000mg/l, 상기 셀레늄 이온 28 내지 60mg/l, 상기 붕소 이온 1500 내지 5000mg/l, 상기 리튬 이온 320 내지 400mg/l, 상기 코발트 이온 4 내지 8mg/l, 상기 바나듐 이온 45 내지 55mg/l 및 상기 바륨 이온 170 내지 250mg/l를 포함함으로써 농업용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 미네랄 농축액 조성물.
  22. 제11항의 미네랄 농축액 조성물을 포함하는 미네랄수.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 미네랄수는 상기 미네랄 농축액 조성물에 물이 첨가됨으로써 산소와 접촉되는 것을 특징으로 하는 미네랄수.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 미네랄수는 상기 미네랄 농축액 조성물 대 물의 함량비가 1:15000 내지 1:25000인 것을 특징으로 하는 미네랄수.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 미네랄수는 폭기(aeration)의 방식으로 사용되는 것을 특징으로 하는 미네랄수.
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