KR102132563B1 - 친환경 제설제 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

친환경 제설제 조성물 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 친환경 제설제 조성물은, 기존의 친환경 제설제가 지니고 있는 저장 안정성, 금속 부식성, 융설빙 성능 등의 문제점을 해결하고 제설효과가 우수하고, 부식성이 낮으며 식물 및 토양 미생물의 영양공급원으로도 사용되며 친환경적이고, 저장 안정성과 작업성도 우수하고, 특히 하절기 고온에서의 고결화를 방지하여 장기 저장성을 향상시킨 새로운 친환경 제설제 및 이를 이용한 제설제의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 하절기 고온 보관 시에도 굳지 않아 별도의 파쇄 비용이 발생하지 않고, 초기 융빙 능력 및 부식방지성능이 우수하며, 토양 영양분 공급으로 식물 성장에 도움을 줄 수 있다.

Description

친환경 제설제 조성물 및 그 제조방법{Eco-Friendly Deicer composition and manufacturing method thereof}

본 발명은 친환경 제설제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기존 제설제로 인한 환경파괴를 저감시키고, 부식성, 융빙성능 및 보관성(고결화 방지)를 해결할 수 있는 친환경 제설제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 기존의 친환경 제설제는 원료 내부에 많은 수분을 함유하고 있어서, 하절기 고온 상태에서 수분에 의한 조성물의 유동화 및 고결화로 인하여 저장 안정성에 심각한 문제가 노출되어 있다.

종래의 코팅형 제설제는 염화마그네슘 및 염화칼슘의 강력한 수분 흡수력을 가지고 있는 특성을 이용해 부식방지제의 균질한 분포에 이를 이용해 왔다. 이러한 이유로 인해 코팅형 제설제는 부식방지제 등의 첨가제를 수분함량이 많은 폐당밀 및 구연산나트륨을 사용하고 있는 실정이다.

그러나, 조성물 내부에 존재하는 수분은 주변 온도에 따라 흡습, 배습하는 것을 간과하였다. 이는, 주로 동절기 저온에서 제조(배습이 없는 환경)하는 습관 때문일 것이다.

온도와 습도에 따른 화학적 상평형을 맞추기 위해 물질은 각각의 고유한 화학적 특정에 따라 상태를 변화해 간다.

하기 원료별 특징에서 살펴보듯이, 제설제 원료들(염화마그네슘 외)은 그 특성(수분의 흡배습)이 큰 화학물질들이다.

제설제의 흡수력이 강한 이유로, 완전 밀봉 포장을 하고 있으며, 그로 인해 수분 방출시 수분들은 포장재 외부로 빠져나갈 수 없는 것이다.

방출수분은 포장재 내부에 그대로 남아 있으며, 내부 조성물 간의 수분 교환이 일어나고, 결과적으로 근접 재설원료 등 간의 협착이 발생하게 되며, 입자들 간에 서로 엉켜 붙는 상태가 되는 것이다.

특히, 인산나트륨(12수화물)은 함수율이 78%에 이른다. 이는, 저온 하에서는 먼지가 발생할 정도로 말라 있는 듯 보이지만, 하절기에 온도가 올라가면 내부 수분이 용출되어, 입자 간의 응집이 발생하고, 심지어 액상화되어 유동화까지 발생하는 것이다. 다시, 기온이 내려가면 수분을 흡습하면서 큰 덩어리 상태로 남아 있게 되는 것이다.

대한민국 등록특허 제10-1514676호에서는 염화마그네슘(6수화물)에 당밀과 인산나트륨(12수화물)을 코팅한 제설제를 개시하고 있다. 또한, 대한민국 등록특허 제10-1905149호에서는 염화칼슘(2수화물)에 폐당밀과 인산나트륨(12수화물)을 코팅하는 방법을 개시하고 있다. 상기 등록특허는 부식성의 향상은 당연하다.

그러나, 상기 특허에서 제시되는 제설제는 각각의 원료에 함유된 수분을 제거하지 못하고 있고, 오히려 함유된 수분을 이용해 조성물을 제조하고 있다.

또한, 수분함량이 많은 당밀과 인산나트륨(12수화물)을 코팅하기 위해 대상 재료로 흡수력이 강한 염화마그네슘과 염화칼슘에 한정될 수밖에 없었을 것이다.

물론, 함유된 수분의 문제점을 인지할 수도 있었겠으나 수분의 제거로 인한, 제조상의 난관, 조성물의 균질성의 부재, 이에 따른 부식성의 약화라는 문제점을 해결하지 못했을 것이다.

이러한 문제점으로, 각 관공서에서는 친환경 제설제에 대한 보관상의 문제를 이유로 구매를 꺼리는 경향이 있으며, 친환경 제설제의 필요성을 인식함에도 불구하고 환경에 악영향을 주는 기존 제설제를 계속 구매하고 있는 실정이다.

따라서, 기존 친환경 제설제보다 우수한 보관성, 부식방지성능, 융성빙성능을 지니면서 종래 친환경 제설제의 단점들을 보완한 신기술의 친환경 제설제 제조방법에 관한 연구개발이 요구되고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1514676호 대한민국 등록특허공보 제10-1905149호

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 융설빙능력이 우수하고, 금속부식성이 낮으며 토양오염을 발생시키지 않는 친환경적이며, 특히 하절기 장기 보관시 고결화 없는 저장성 및 취급성이 우수하며 제설 작업 후 토양에 흡수되어 식물의 영양분으로 사용되고, 재결빙 현상이 없으며, 고결화 없는 친환경 제설제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 융빙성능이 우수한 염화칼슘을 주원료로 사용하면서도 하절기 고결화를 방지하는 제설제 조성물을 제조하는 것인데, 종래의 제설제 조성물의 단점을 해소하기 위하여, 수분함량이 많은 첨가제인 인산나트륨, 당밀을 배재하고, 이에 적합한 원료를 사용해서 저장 안정성을 확보한 친환경 제설제 이기 위함이다.

상기 목적을 달성키 위한 본 발명의 조성물은, 속효성 융빙제로 염화칼슘, 염화마그네슘 중 1종; 융빙력지속제로 염화나트륨; 금속이온봉쇄제로 킬레이트제인 시트르산 또는 글리세롤, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 폴리아미노카복실산류, 폴리인산, 시트르산나트륨 중 1종; 부식방지제 및 식물생장보조제로 제1인산칼슘, 헥사메타인산나트륨, 인산이수소칼슘, 당밀, 이인산나트륨 중 1 내지 2종 임을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 각 성분은, 전체 조성물 100 중량부에 대해, 융빙력지속제로 상기 염화나트륨은 30 내지 65 중량부, 속효성 융빙제로 상기 염화칼슘 또는 염화마그네슘 30 내지 65 중량부, 금속이온봉쇄제로 상기 시트르산은 0.1 내지 5 중량부 또는 상기 글리세롤은 0.1 내지 5 중량부, 부식방지제로 헥사메타인산나트륨 0.1 내지 2 중량부 및 식물생장보조제로 상기 제1인산칼슘은 0.1 내지 3.6 중량부의 성분비로 혼합된 것임을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 친환경 제설제 조성물의 제조방법은, 염화칼슘 또는 염화마그네슘에 금속이온봉쇄제, 부식방지제 및 식물생장보조제를 순차적으로 배합하여 혼합물을 형성하는 단계와, 상기 단계의 혼합물에 염화나트륨을 혼합 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 금속이온봉쇄제는 수분함량이 조성물 총중량대비 2%이내 일 것이고, 상기 부식방지제 및 식물생장보조제는 수분함량이 조성물 총중량대비 0.2%이하의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 친환경 제설제 조성물은, 초기 융빙성능이 우수하며, 재결빙 현상이 나타나지 않고, 토양에 영양분을 공급할 뿐만 아니라, 금속에 대한 부식성이 낮고, 장기 보관 안정성이 우수하다는 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 하절기 고온 보관 시에도 굳지 않아 별도의 파쇄 비용이 발생하지 않고, 초기 융빙 능력 및 부식방지성능이 우수하며, 토양 영양분 공급으로 식물 성장에 도움을 주는 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 친환경 제설제 조성물의 제조공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 친환경 제설제 조성물의 강제 부식성 시험 결과이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 친환경 제설제 조성물의 내부 수분에 따른 온도별 고결화 시험 결과이다.
도 4는 본 발명에 따른 친환경 제설제 조성물의 잔류물 오염도 시험 결과이다.

종래의 제설제를 장기 보관시 자체 함유된 수분으로 인하여 하절기 유동화를 거처 기온이 내려가는 동절기 초입에 고결화의 현상이 발생하고 있다. 이로 인해, 고결화된 제품은 파쇄해서 사용하는 등 추가 비용이 발생하고 있다. 이에 본 출원인은 제설제 내부 수분 함유량을 극소화함으로써 내부 수분에 의한 유동화와 고결화가 발생되지 않는, 저장성이 우수한 제품이어야 함을 착안하였다.

또한, 친환경 제설제는 제설의 목적상, 융빙성능이 우수해야 되며, 친환경의 목적상, 부식저감 성능과 친환경성도 고려되어야 한다.

본 발명의 구체적인 실시예를 통하여 바람직한 조성물을 제시하고, 본 발명의 각 구성성분에 대하여 상세하게 설명하여 각 성분이 발명의 필수구성인 이유를 제시하기로 한다.

한편, 본 발명에 따른 제설제 조성물은, 고상 제설제 뿐만 아니라, 액상 제설제로도 사용이 가능함은 물론이다.

1) 염화나트륨

염화나트륨은 분자량은 약58g/mol이고, CAS No.7789-77-7이며, 공융점이 -21℃이고, 제설 효과 온도는 -8℃ 이상이며 가격은 저렴하다.

하지만 그 사용량은 제한적 이여야 한다. 염화나트륨(-21℃)은 공융점이 염화칼슘(-51℃)보다 낮아 극저온 에서는 융설빙 성능을 발휘하지 못한다. 더욱이 염화나트륨은 용해 시 흡열반응(-0.083kj/g)을 함으로 발열반응을 하는 염화칼슘(0.368kj/g)에 비해 융설빙 능력에 차이를 보인다.

또한, 염화나트륨은 염화칼슘에 비해 식물에 주는 영향이 나쁜 것으로 알려져 있어 환경적으로 폐해가 크다.

하지만, 염화나트륨은 빙점강하 효율이 높아 지속성면에서 융설빙 효과가 크므로 재결빙을 막는 효과는 우수하다.

본 발명에서 상기 염화나트륨의 함량은 전체 조성물 100 중량부 중 바람직하게는 20 내지 50 중량부이다. 만일, 그 함량이 상기 범위인 20 중량부 미만이면 융설빙 지속성에 효과가 없으며 반면 이의 함량이 50 중량부를 초과하면 융설빙 속효성에 문제가 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

2) 염화칼슘

분자량은 약147g/mol(2수물)이고 175℃에서 일수화물로 된다. CAS No.7789-77-7이고 제설 효과 온도는 -32℃ 이상이다. 염화칼슘(CaCl)은 조해성이 크며, 공융점이 낮고, 용해열을 발생한다. 제설제로는 주로 2수화물 형태로 사용한다.

또한, 염화칼슘의 빙점강하 효율은 염화나트륨에는 못 미쳐 지속성 제설제로 사용하는 것은 바람직하지 못하다.

또한, 염화칼슘은 염화나트륨보다 식물에 대한 피해가 훨씬 적으며 염화나트륨과 염화마그네슘에 비해 환경에 가장 안정적인 물질로 평가되고 있다.

또한, 염화칼슘은 수산화칼슘의 용출을 막아주는 등의 효과로 염화물계 제설제 중에서 가장 안전한 것으로 알려져 있다.

본 발명에서 상기 염화칼슘의 함량은 전체 조성물 100 중량부 중 바람직하게는 30 내지 65 중량부이다. 만일, 그 함량이 상기 범위인 30 중량부 미만이면 융설빙의 속효성 효과가 없으며 반면 이의 함량이 65 중량부를 초과하면 융설빙의 지속성에 문제가 생기므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

3) 염화마그네슘

분자량은 약 203g/mol(6수물)이고, CAS No.7791-18-6이며, 제설빙 효과 온도는 -15℃ 이상이다. 조해성이 강하며 100℃에서 2H2O를 잃고 110℃에서 일부 염산을 방출하며 가열하면 무수물은 안 되고 가수분해가 된다. 주 용도는 목재방부제, 두부 응고제, 제설제 등이다.

염화마그네슘은 염화칼슘과 비슷한 어는점 내림 효과가 있어 주요 제설제의 원료로 사용한다.

다량의 수분을 함유하고 있는 6수화물의 염화마그네슘은 하절기 고온에서 수분이 방출되어 유동화 및 고결화가 되어 1년 이상의 보관이 불안정하다. 특히 태양광의 높은 온도에 노출되는 야적은 피해야 하며, 제설제의 원료로 사용하기에는 저장성 측면에서 부적절한 재료이다. 다만 50%이하 사용하고 기타 첨가 재료의 수분함량을 제어한다면 단기간의 저장안전성에는 문제가 없어 보인다. 특히, 염화칼슘에 비해 상대적으로 저가인 염화마그네슘은 제품의 원가를 낮 출수 있어 경제성면에서는 유리하다.

본 발명에서 보급형 친환경 제설제의 제조에 상기 염화칼슘의 대체제로 사용 할 수 있다.

4) 당밀(폐당밀)

사탕수수 또는 사탕무즙을 농축하여 설탕의 결정화 채취를 반복하면 비 당성 유기물 등의 함량이 증가함과 동시에 점성도 높아져 설탕을 경제적으로 결정화 할 수 없게 된다. 이때 남은 시럽 상태의 찌꺼기를 폐당밀이라고 한다.

용해가 가능한 모든 물질은 어는점 내림 효과가 있어서 제설제 원료로 사용은 가능하나 당밀은 그 효과 및 경제성이 미미하다. 또한 당밀은 끈적끈적한 점성이 있고 검갈색 색감이 있어 도로시설물 및 반사경 등에 묻어나 시설물의 오염 및 이로 인한 교통사고를 유발 할 수 있기 때문에 사용에 신중을 기해야 한다.

5) 시트르산

분자량은 약 192g/mol(무수물)이고, CAS 번호 77-92-9이다. 하이드록시기(-OH)를 가지는 다염기 카복실산의 하나로 구연산(CTRIC ACID), 트라이카복실산 이라고도 한다. 약산성을 보인다. 콘크리트 보호 작용으로 건축재료로도 사용된다.

시트르산 이온은 킬레이트 효과가 크기 때문에 금속양이온과 복합체를 형성한다. 이것은 우수한 킬레이트제로 사용되며 금속의 부동태화를 유도해 금속이온봉쇄제의 역할을 수행한다.

본 발명에서 금속부식방지제로 사용하며 상기 시트르산의 함량은 전체 조성물 중 바람직하게는 0.25 내지 5 중량부이다. 만일 그 함량이 상기 범위인 0.25 중량부 미만이면 부식 방지에 큰 효과가 없고 반면 이의 함량이 5 중량부를 초과하면 오히려 빙점 강하를 방해하는 문제가 있을 수 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

6) 구연산나트륨

분자량은 약 292약g/mol(2수물)이고, CAS 번호 6132-04-3이다. 시트르산나트륨으로도 불리며 알칼리성을 띤다. 가공식품의 PH조정제, 유제품의 산패방지제, 어육제품의 증점제, 아이스크림의 유화 및 안정제로 쓰인다.

구연산나트륨 또한 구연산과 같이 금속부식방지제로 사용 할 수 있으나 효과적인 부식성능을 발휘 하려면 그 사용량이 상대적으로 많아야 한다. 사용량이 많으면 융빙성능에 영향을 줄 수 있기 때문에 제한적으로 사용 가능하다.

7) 제1인산칼슘

분자량은 약 252g/mol(1수물)이고, CAS No. 7758-23-8이며 제1인산칼슘은 인산이수소칼슘, 산성인산칼슘, 인산1석회이라고도 한다. 물에 녹고 수용액은 약산성을 띤다. 인광석, 골분에서 생성물을 얻으며 인산질비료(과인산석회)로 사용한다. 속효성이고 흙속의 알루미늄에 의해 토양에 잘 고정되어 주요 비료로 사용된다.

식물생장 보조제로 상기 제1인산칼슘을 사용할 수 있으며, 인산수소이온은 금속표면에 부동태의 피막을 형성하여 금속부식방지제로 사용 할 수 있다.

본 발명에서는 상기 제1인산칼슘의 함량을 전체 조성물 100 중량부 중 0.25 내지 3.6 중량부이다. 만일, 그 함량이 상기 범위인 0.25 중량부 미만이면 금속부식방지 및 식물의 영양공급에 큰 효과가 없고 반면 이의 함량이 3.6 중량부를 초과하면 불용분의 발생우려가 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

8) 제2인산칼슘

분자량은 약 172g/mol(2수물)이고, CAS No.7789-77-7이며 물에 잘 녹지 않는다. 제2인산칼슘은 인산일수소칼슘, 이차인산칼슘이라고도 한다. 도자기의 유약, 유리의 백색첨가제, 식염의 유동조정제, 치약가루 등으로 사용된다.

물에 녹지 않아서(용해도 0.0025%) 제설제의 부식방지제로는 사용이 부적합하다.

9) 제2인산나트륨

분자량은 약358g/mol(12수물)이고, CAS No.10039-32-4이며 인산수소이나트륨이라고도 한다. PH조정제, 연화제, 발효공업의 발효 조성제, 소시지 염지제 등으로 사용된다. 수용액은 알칼리성이다.

흡습성이 강해서 공기 중에 방치하면 7분자 상당의 결정수를 흡습하고 35℃이상 이면 스스로 결정수를 잃고 녹는다.

제설제의 부식방지 역할은 다소 할 수는 있으나 칼슘이온을 석출 침전시키는 역할이 크므로 불용분 과다의 문제가 있고, 수분함량(약 60%)이 많아 조성물 내 다른 원료들과 수분에 의한 고형화가 되기 쉽다. 따라서 저장 안정성에 문제가 있다. 제설제의 부식방지제로 사용하는 것은 부적절할 것이다.

10) 헥사메타인산나트륨

CAS No.10124-56-8이며 Natrium polymetaphosphate라고도 한다. 금속이온봉쇄제, 킬레이트제, 부식방지제, 유화제, 분산제, 치석방지제 등으로 사용된다. 1% 수용액은 산성이다.

제설제의 부식방지 역할은 크나 칼슘이온을 석출 침전시키는 역할이 크므로 불용분 과다의 문제가 있다. 따라서 부식방지제로 사용시 1%미만으로 사용되어야 한다.

본 발명에서 금속부식방지제로 사용하며 상기 헥사메타인산나트륨의 함량은 전체 조성물 중 바람직하게는 0.1 내지 1 중량부이다. 만일 그 함량이 상기 범위인 0.1 중량부 미만이면 부식 방지에 큰 효과가 없고 반면 이의 함량이 1 중량부를 초과하면 불용분 발생이 커서 문제가 있을 수 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

11) 글리세롤

분자량은 약92g/mol이고, CAS No.56-81-5이며 글리세린, 리슬린, 프로페네트라이올, 트라이하이드록시프로페인, 글리세리톨, 글리실알콜올이라고도 한다. 무색 투명하고 끈기 있는 액체로 흡습성이 강하다. 점조제, 보습제, 보향제, 습윤제, 설탕의 결정석출방지제 등으로 사용된다. 수용액은 중성이다.

글리세롤과 같은 비전해질 물질은 금속의 부동태 피막 형성에 상승 효과를 주므로 부식방지제의 보조 역할제로 사용 할 수 있다.

본 발명에서 금속부식방지제로 시트르산의 대체제로 사용 할 수 있다.

종래의 친환경 제설제는 2수화물의 구연산나트륨과 12수화물의 제2인산염의 혼합 수분으로 당밀의 점성을 풀어주어 코팅 구조 형성이 가능해 진다고 하였다.

하지만, 문제가 되는 것은 하절기 고온상태에서 밀봉 포장한 상품의 내부 수분의 활성화로 인한 유동화 및 고결화로 부분덩어리 및 전체 뭉침의 불량이 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명은 친환경이면서 저장 안정성을 확보한 고결화 방지 및 부식성 저감을 위한 제설제 조성물 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에서 상기 부식방지제의 함수함량은 전체 조성물 100 중량부 중 2 중량부 이내로 제한하는 것이 바람직한데, 이는 고온 하에서 내부 함유수분에 의한 유동화 및 고형화를 방지하기 위함이다.

이하, 본 발명에 따른 친환경 제설제 조성물의 제조방법에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.

본 발명에서 상기 염화칼슘 또는 염화마그네슘에 금속이온봉쇄제, 부식방지제 및 식물생장보조제를 순차적으로 배합하는 단계와, 상기 단계의 혼합물에 염화나트륨을 혼합 건조하는 단계를 포함하는 것인바, 이러한 구조를 통해 입자간의 고착을 방지하며 이에 속효성 융설빙제인 염화칼슘을 더하여 융설빙이 우수하고, 저장보관성이 우수하며, 금속부식방지력이 우수한 친환경 제설제을 제조하는 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 친환경 제설제 조성물의 제조방법은 (a) 염화칼슘 또는 염화마그네슘에 금속이온봉쇄제, 부식방지제 및 식물생장보조제를 순차적으로 배합하여 혼합물을 형성하는 단계와, (b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 염화나트륨을 혼합 건조하는 단계와, 상기 단계에 표면수분을 총중량 대비 2 중량부 이하로 관리하는 것을 특징으로 한다.

여기서 본 발명에 따른 친환경 제설제 조성물은 전체 조성물 100 중량부 중 상기 염화나트륨은 30 내지 65 중량부, 상기 시트르산은 0.25 내지 5 중량부 또는 상기 글리세롤 0.25 내지 5 중량부, 상기 제1인산칼슘은 0.25 내지 3.6 중량부, 상기 헥사메타인산나트륨 0.1 내지 2 중량부, 상기 염화칼슘 또는 염화마그네슘 30 내지 65 중량부의 성분비가 되도록 하는 것이다.

(조성물의 제조)

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

먼저, 재료를 성분별로 호퍼에 투입하였다.

여기서 각 재료의 사용량은 염화나트륨 30 내지 65 중량부, 염화칼슘 또는 염화마그네슘 30 내지 65 중량부, 시트르산 0.25 내지 5 중량부, 글리세롤 0.25 내지 5 중량부, 헥사메타인산나트륨 0.1 내지 2 중량부, 제1인산칼슘 0.25 내지 3.6 중량부의 성분비로 하였다.

(실시예 1)

상기 조성물의 제조와 동일하게 실시하되,

각 재료의 사용량은 염화나트륨 53.3 중량부, 입경이 1mm 미만인 시트르산 1 중량부, 제1인산칼슘 0.5 중량부, 헥사메타인산나트륨 0.2 중량부, 염화마그네슘 45 중량부로 하였다.

(실시예 2)

상기 조성물의 제조와 동일하게 실시하되,

각 재료의 사용량은 염화나트륨 48.8 중량부, 입경이 1mm 미만인 헥사메타인산나트륨 0.2 중량부, 글리세롤 0.5 중량부, 제1인산칼슘 0.5 중량부, 염화칼슘 50 중량부로 하였다.

(실시예 3)

상기 조성물의 제조와 동일하게 실시하되,

각 재료의 사용량은 염화나트륨 48 중량부, 입경이 1mm 미만인 제1인산칼슘 1.5 중량부, 글리세롤 0.5 중량부, 염화칼슘 50 중량부로 하였다.

(비교예 1)

상기 조성물의 제조와 동일하게 실시하되,

각 재료의 사용량은 염화나트륨 57.5 중량부, 시트르산나트륨 1 중량부, 제2인산나트륨 1 중량부, 염화마그네슘 40 중량부, 당밀 0.5 중량부로 하였다.

(비교예 2)

상기 조성물의 제조와 동일하게 실시하되,

각 재료의 사용량은 염화나트륨 31 중량부, 시트르산나트륨 1 중량부, 제2인산나트륨 3 중량부, 염화칼슘 61 중량부, 당밀 4 중량부로 하였다.

상기 실시예와 비교예에서 염화칼슘은 2수화물, 염화마그네슘은 6수화물, 시트르산은 무수물, 제1인산칼슘은 1수화물, 시트르산나트륨은 2수화물, 제2인산나트륨은 12수화물, 당밀은 수분함량 35%을 사용하였다.

(시험예 1)

상기 실시예 1, 2 내지 3, 비교예 1 내지 2의 제설제 조성물을 이용하여 융빙성능을 평가하였다. 상기 융빙성능의 평가는 환경부 제설제 시험기준인 EL.610에 따랐으며, -3℃와 -15℃에서 각각 평가하였다. 그리고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

온도	-3℃			-15℃
경과시간	15분	30분	60분	15분	30분	60분
실시예 1	107	107	108	107	106	106
실시예 2	108	104	103	113	108	107
실시예 3	109	108	107	112	109	106
비교예 1	104	105	102	107	106	106
비교예 2	105	104	107	103	104	106

상기 표 1에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1, 2 내지 3, 비교예 1 내지 2 모두 환경부 친환경 제설제 인증기준에 부합하였다.

(시험예 2)

상기 실시예 1, 2 내지 3, 비교예 1 내지 2의 조성물을 강재 부식성능을 시험하였다(환경부 친환경 제설제 시험기준인 E.L610). 그리고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

시험예	강제 부식률(%)(대조군 100% 대비 상대비율) (대조군: 순도 99% 시약급 염화나트륨)
실시예 1	8.4
실시예 2	5.6
실시예 3	3.6
비교예 1	11.0
비교예 2	21.0

상기 표 2에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1, 2 내지 3, 비교예 1 내지 2 모두 환경부 친환경 제설제 인증기준(30% 이하)에 부합하였다. 하지만, 실시예 3는 비교예 2에 대비한 부식성능의 비는 5배의 부식 저감의 압도적 수치를 보였다(도 2 참조).

(시험예 3)

상기 실시예 1, 2 내지 3, 비교예 1 내지 2의 조성물을 조성물 내부 수분함량 시험을 하였다.

상기의 실시예 1, 2 내지 3, 비교예 1 내지 2의 조성물 400g 준비했다. 각각의 시료를 외부수분의 침입을 막기 위해 밀봉한 후 5kg의 중량물을 얹어 놓았다. 그리고 항온 항습기의 온도 50, 120℃, 습도 70%에서 12시간 방치 후 10℃, 습도 50%에서 다시 12시간 방치 후 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3과 표 4에 나타내었다.

시험예 (120℃)	중량(g)	13mm 이상(g)	고결화 정도 (13mm이상%)	육안 검사 내용
실시예 1	400	20	5	약간의 뭉침, 손으로 누그면 으스러짐
실시예 2	400	0	0	뭉침 없음
비교예 1	400	392	98	전체가 돌처럼 굳음, 하부는 조각형태도 없음
비교예 2	400	360	90	전체가 굳음, 조각의 형태는 보임

시험예 (50℃)	중량(g)	13mm 이상(g)	고결화 정도 (13mm이상%) (압력 없이)	육안 검사 내용
실시예 1	400	0	0	뭉침 없음
실시예 2	400	0	0	뭉침 없음
비교예 1	400	320	80	전체가 굳음, 압력을 가하면 부서짐
비교예 2	400	340	80	전체가 굳음, 압력을 가하면 부서짐

상기 표 3과 표 4에서 확인되는 바와 같이, 실시예 1, 2 내지 3의 고결화가 없었다(도 3a 참조). 반면에, 비교예 1은 120℃에서 완전한 일체형의 모습을 갖고 있었고 파쇄가 어려웠고, 50℃에서도 뭉친상태를 유지하였고 압력을 주면 일정정도 파쇄가 되었다. 비교예 2 또한 좀더 약한 뭉침 현상이 있었고 50℃에서는 비교예 1보다 더욱 견고한 고결화가 진행됨을 알 수 있었다(도 3b 참조).

(시험예 4)

하기 생산예 1 내지 10의 조성물 원료의 균질화 여부 시험을 하였다.

즉, 조성물 각 1톤(생산예) 중 각기 다른 임의의 시료 15g 5개를 채취한 후 부식성 시험을 하였다. 그리고 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

시험예	강제 부식률(%)(대조군 100% 대비 상대비율) (대조군: 순도 99% 시약급 염화나트륨)
생산예 1	2.0
생산예 2	3.2
생산예 3	6.1
생산예 4	6.0
생산예 5	7.8

상기 표 5에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 생산예 1 내지 5 모두 환경부 친환경 제설제 인증기준(30%이하)에 부합하였다. 이는, 환경부 기준 대비해서도 20분의 1에서 절반 수준 이하였다.

(시험예 5)

상기 실시예 1, 2 내지 3, 비교예 1 내지 2의 조성물의 포설 후 오염도 시험을 하였다. 시험판은 거울을 사용하였고, 거울 위에 빙설을 1cm두께로 적설한 후 시료 10g을 포설하였다. 포설 후 얼음이 녹은 상태로 반사경의 상태를 육안 검사하였다. 그리고 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

시험예	포설 건조 후 오염도(육안 검사)
	반사경 오염 색상	피사체 식별정도
실시예 1	흰색	식별 가능
실시예 2	흰색	식별 가능
비교예 1	연갈색	피사체 약 가능
비교예 2	갈색	피사체 부분식별 곤란

상기 표 6에서 확인되는 바와 같이, 실시예 1, 2 내지 3는 약간의 흰색 앙금이 있었으나 오염물이 없었고 반사경의 피사체 식별에 무리가 없었다. 반면 비교예 2은 유리거울 표면에 갈색의 이물이 있는 것을 관찰하였고 반사경의 역할에 지장을 주었다. 비교예 1는 약간의 연갈색의 오염물이 발견되었고 반사경의 역할에 약간의 영향을 주었다(도 4 참조).

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예, 비교예, 생산예들을 중심으로 살표보았다. 본 발명은 실시예, 비교예, 생산예들을 통하여 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니며 단지 본 발명을 예증하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (4)

1. 속효성 융빙제로 염화칼슘, 염화마그네슘 중 1종과, 융빙력지속제로 염화나트륨과, 금속이온봉쇄제로 킬레이트제인 시트르산 또는 글리세롤, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 폴리아미노카복실산류, 폴리인산, 시트르산나트륨 중 1종과, 부식방지제 및 식물생장보조제로 제1인산칼슘, 헥사메타인산나트륨, 인산이수소칼슘, 당밀, 이인산나트륨 중 1종 내지 2종을 포함하고,
   상기 전체 조성물 100 중량부에 대해, 융빙력지속제로 상기 염화나트륨은 30 내지 65 중량부, 속효성 융빙제로 상기 염화칼슘 또는 염화마그네슘 30 내지 65 중량부, 금속이온봉쇄제로 상기 시트르산은 0.1 내지 5 중량부 또는 상기 글리세롤은 0.1 내지 5 중량부, 부식방지제로 헥사메타인산나트륨 0.1 내지 2 중량부 및 식물생장보조제로 상기 제1인산칼슘은 0.1 내지 3.6 중량부의 성분비로 혼합하되,
   상기 염화칼슘 또는 염화마그네슘에 금속이온봉쇄제, 부식방지제 및 식물생장보조제를 순차적으로 배합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및
   상기 단계의 혼합물에 염화나트륨을 혼합하고, 상기 혼합물의 수분함량이 총중량 대비 2 중량부 이하가 되도록 건조하는 단계;를 포함하고,
   상기 금속이온봉쇄제는 수분함량이 조성물 총중량대비 2%이내 일 것이고, 상기 부식방지제 및 식물생장보조제는 수분함량이 조성물 총중량대비 0.2%이하의 혼합물인 것을 특징으로 하는 친환경 제설제 조성물 제조방법.
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