KR102178104B1 - 친환경 놀이용 클레이 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 놀이용 클레이 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식용 가능한 재료로 만들어져 독성이 없고 안전하며, 인공 화학적 첨가물 없이 상시 변형 가능한 정도의 유동성을 확보할 수 있어 창작을 위한 조형용, 촉감놀이용 등에 활용 가능한 클레이(clay, 점토)와 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 아이들이 사용하면서 먹어도 될 정도로 인체 무해성이 높으며 피부질환 등 부작용이 없고, 놀이 시 반죽이 손에 붙는 현상이나 재사용 시 표면이 급격히 경화되는 현상 등이 최소화되며, 질감이나 촉감, 분산도 등 물성이 우수하여 안정적인 변형과 반복사용이 가능한 효과가 있다.

Description

친환경 놀이용 클레이 및 그 제조방법{ECO-FRIENDLY CLAY FOR KIDS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 친환경 놀이용 클레이 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 먹을 수 있는 식용 재료로 만들어져 독성이 없고 안전하며, 인공 화학적 첨가물 없이 상시 변형 가능한 정도의 유동성을 확보할 수 있어 창작을 위한 조형용, 촉감놀이용 등에 활용 가능한 클레이(clay, 점토)와 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근 슬라임, 액체괴물, 클레이 등을 이용한 촉감놀이의 유행과 함께 그 안전성에 관한 논란이 분분하다. 일 예로, 2018년 12월 환경단체(EEB-European Environmental Bureau)가 진행한 ‘어린이용 플라스틱 장난감에 대한 독성 허용치 조사’에서 시중에 판매되고 있던 클레이 즉, 점토제품들은 인형, 풍선/공 다음으로 기준치를 초과하여 독성 성분 함량이 높은 품목으로 조사되었다.

플라스틱 성분 외에 비교적 독성이 낮은 규조토, 돌가루, 황토 등 천연 무기물질을 주로 활용하는 아동용 조형놀이물이 제안되기도 했으나(등록특허 제10-1178944호 외), 여전히 먹을 수 있는 정도의 안전성을 확보하지는 못하여 이를 주로 사용하는 아동들이 섭취할 경우 건강에 지장을 초래하게 될 가능성이 높은 문제점이 있다.

이에, 친환경의 식용 재료를 토대로 점토를 구성할 경우 놀이 시 반죽이 손에 붙는 정도가 심하거나, 분산성, 촉감 등 물성이 충분치 못하거나, 반복 사용 시 급격히 표면이 경화되어 사실상 재사용이 어려워지거나 하는 등 물성 측면의 문제점이 발생되었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1178944호(공고일자 : 2012. 08. 31)

본 발명의 목적은 상술한 문제점들을 해소하기 위해 밀가루를 중심으로 한 친환경, 무독성의 식용 재료로 구성하고 인공 화학첨가물 등을 배제하여 주 사용자인 아이들의 안전성을 극대화하면서도, 상시 변형 가능한 유동성, 반복 사용 시 발생되는 표면 경화현상 최소화, 높은 분산성과 부드러운 촉감, 사용자가 원하는 방향으로 형태를 쉽게 가공할 수 있는 탄력도 등의 양호한 물성을 확보할 수 있는 친환경 놀이용 클레이를 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 바람직한 일 실시예에 따라 인체에 무해한 재료로 구성되어 창작이나 촉감 놀이 등에 사용되는 클레이(clay, 점토)에 있어서, 상기 클레이는 물이 포함된 제1혼합물을 가열하여 덖은 결과물인 제1반죽(가열익반죽)과 상온보다 승온된 물이 포함된 제2혼합물을 반죽한 제2반죽(비가열익반죽)이 혼합되며, 상기 제1혼합물 및 제2혼합물은 밀가루를 유효성분으로 포함하고, 제1반죽이 제2반죽 보다 높은 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 친환경 놀이용 클레이를 제공한다.

이때 상기 제1혼합물 및 제2혼합물은 전분, 소금, 주석산, 글리세린 및 오일을 더 포함할 수 있으며, 클레이는 천연 아로마 오일과 식용색소를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1반죽과 제2반죽은 6:4 ~ 8:2의 중량비로 혼합될 수 있다.

한편, 본 발명은 바람직한 다른 실시예에 따라 인체에 무해한 재료로 구성되어 창작이나 촉감 놀이 등에 사용되는 클레이의 제조방법에 있어서, 물이 포함된 제1혼합물을 가열하여 덖은 결과물인 제1반죽(가열익반죽)과 상온보다 승온된 물이 포함된 제2혼합물을 반죽한 제2반죽(비가열익반죽)을 준비하는 단계; 제1반죽과 제2반죽을 혼합하여 혼합반죽을 제조하는 단계; 및 상기 혼합반죽을 밀폐하여 숙성하는 단계;를 포함하며, 상기 제1혼합물 및 제2혼합물은 밀가루를 유효성분으로 포함하고, 제1반죽이 제2반죽 보다 높은 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 친환경 놀이용 클레이의 제조방법을 제공한다.

이때 상기 제1혼합물 및 제2혼합물은 전분, 소금, 주석산, 글리세린 및 오일을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1반죽 및 제2반죽을 준비하는 단계는 밀가루, 전분, 소금, 주석산, 글리세린, 오일 및 물을 혼합하여 열을 가하면서 덖어 상기 제1반죽을 제조하는 단계; 및 밀가루, 전분, 주석산, 글리세린 및 오일의 혼합물에 상온보다 승온된 소금물을 가하고 교반하여 상기 제2반죽을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.

또, 상기 제1반죽을 제조하는 단계에서 70~80℃의 열을 가하며, 상기 제2반죽을 제조하는 단계에서 소금물의 온도는 40~50℃일 수 있으며, 상기 제1반죽과 제2반죽은 6:4 ~ 8:2의 중량비로 혼합될 수 있다. 또한, 상기 혼합반죽을 제조하는 단계에서 반죽에 천연 아로마 오일 및 식용색소를 가할 수 있다.

본 발명의 친환경 놀이용 클레이는 아이들이 사용하면서 먹어도 될 정도로 인체 무해성이 높으며 피부질환 등 부작용이 없고, 놀이 시 반죽이 손에 붙는 현상이나 재사용 시 표면이 급격히 경화되는 현상 등이 최소화되며, 질감이나 촉감, 분산도 등 물성이 우수하여 안정적인 변형과 반복사용이 가능한 효과가 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 친환경 놀이용 클레이 및 그 제조방법에 대하여 설명하기로 하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 예시하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

우선, 본 발명은 조형놀이, 창작놀이, 촉감놀이 등에 활용할 때 유아들이 장기간 접촉하거나 심지어 섭취하더라도 안전한 클레이 조성물을 제공한다. 인공 화합물이나 화학적 방부제가 없고, 플라스틱 성분이나 섭취가 불가능한 무기물질들 역시 포함되지 않는다.

본 발명의 클레이는 두 가지 방식으로 각각 만들어지는 이형 반죽의 혼합물로 구성되며, 각 반죽은 밀가루를 가장 높은 함량비를 차지하는 주요 성분으로 하고 그 외 포함되는 재료들도 섭취 가능한 식용 재료로 구성되어 있다.

본 발명의 클레이를 구성하는 이형 반죽은 모두 물(정제수)을 함유하고 있으나, 제1반죽은 물과 각 재료들이 포함된 제1혼합물을 가열하여 덖는 과정을 통해 만들고(가열익반죽), 제2반죽은 물 또는 소금물을 별도로 상온보다 승온시킨 후 물/소금물 이외의 재료들을 혼합하여 반죽하는 과정으로 만든다(비가열익반죽).

제1반죽은 일정량의 물에 다른 재료들을 모두 넣어 섞은 뒤 가열하거나, 물에 소금을 먼저 넣어 완전히 용해시킨 후 나머지 재료들을 넣어 섞고 가열하는 방법으로 제조할 수 있다.

여기서 “덖다”라는 용어는 물기가 조금 있는 고기, 약재, 곡식 등을 물을 더하지 않은 채 타지 않을 정도로 볶아서 익히는 과정을 의미한다.

물(정제수)를 포함하는 제1반죽과 제2반죽은 밀가루를 최대성분이자 핵심 유효성분으로 하되, 우수한 촉감과 물성, 안정성, 심미성 등을 극대화하기 위해 소금, 전분, 주석산(타르타르산, 타르타르크림), 글리세린, 오일 등을 포함할 수 있으며, 이에 국한되지 않고 당업계에서 통상적으로 사용되는 기타 재료들이 첨가될 수 있다.

바람직한 일 실시예에 따른 본 발명의 제1반죽 및 제2반죽은 각 반죽의 전체 중량을 기준으로 밀가루 28~31wt%, 전분 5.5~7.5wt%, 소금 11~13.5wt%, 주석산 2.5~4.5wt%, 글리세린 1.0~2.5wt%, 오일 1.0~2.5wt% 및 물(정제수) 38.5~47.5wt%의 함량으로 포함될 수 있다. 이때 제1반죽의 물 함량의 경우 가열을 통해 덖는 과정을 수행하여 수분이 줄어들기 이전의 함량을 의미한다. 제1반죽과 제2반죽은 각 성분이 동일한 함량이 되도록 구성할 수도 있으며 상기 범위 내에서 상이한 성분 함량으로 구성할 수도 있다.

상기 전분의 함량이 하한에 미치지 못할 경우 반죽의 촉감향상, 공기 노출시 표면이 경화되는 현상의 지연 등의 기능을 충분히 발휘하지 못하며 상한을 초과할 경우 적정 점도나 감도를 얻어낼 수 없는 단점이 있다.

상기 소금의 함량이 하한에 미치지 못하면 방부기능이나 세금오염방지 기능이 충분히 형성되지 않으며 상한을 초과하면 경제성이 떨어진다.

상기 주석산의 함량이 하한 대비 부족할 경우 반죽의 경도와 늘어짐 정도, 형태의 안정성을 유지하는 정도를 충분히 얻어낼 수 없으며, 상한 초과하게 되면 마찬가지로 해당 물성이 떨어지게 된다.

상기 글리세린의 함량이 하한보다 낮으면 보습이나 방부효과가 부족하고 점활성을 유지하여 경화를 방지하고 사용자의 피부를 보호하는 성능이 충분히 발휘되지 못하며, 상한 초과하여 함유하는 것은 효율성이 떨어진다.

상기 오일의 함량의 하한에 미치지 못하면 클레이의 부드러운 촉감을 얻을 수 없고 놀이에 이용 시 손에 들러 붙는 현상을 충분히 방지하지 못하며, 상한을 초과할 경우에는 불필요하게 미끈거리고 쉽게 뭉쳐지지 않는 단점이 있다.

본 발명에 따라 제1반죽과 제2반죽을 혼합/교반할 때 천연 아로마 오일 및/또는 식용색소를 첨가할 수 있다. 천연 아로마 오일을 추가할 경우 제품의 향기를 좋게 함과 동시에 심신안정의 아로마 테라피의 효과를 기대할 수 있으며 소근육 발달과 창의력 향상에 도움을 줄 수 있다. 또한, 식용색소 첨가를 통해 제품을 원하는 색상으로 조색하여 시각적 만족도를 높이고 다양한 형태로 상업화할 수 있다.

제1/제2반죽의 혼합반죽은 최종적으로 밀폐하여 숙성시키게 되며, 바람직하게는 24시간 가량 상온에서 숙성시킬 수 있다. 숙성이 완료된 클레이로 제작된 조형물을 자연건조 시킬 경우 은은한 향을 유지한 채 양호한 경도를 가진 결과물을 얻어 석고방향제와 같은 형태로 반영구적인 보관이 가능하며, 하루 정도 건조시킨 뒤 오븐에 구워 보관할 수도 있다.

본 발명의 클레이는 상기의 각 과정으로 만들어지는 제1반죽(가열익반죽)과 제2반죽(비가열익반죽)을 혼합한 형태로 구성될 수 있다. 직접 가열을 통한 가열익반죽과 물(또는 소금물)을 통해 간접적으로 승온시키는 비가열익반죽을 혼합하여 클레이를 구성하게 되면, 각 반죽의 장점을 극대화하고 단점을 상호 보완할 수 있다.

구체적으로, 열을 직접 가하는 제1반죽은 그렇지 않은 제2반죽 대비 월등히 촉감이 부드러워지고 아이들이 적은 힘으로도 클레이를 늘리거나 펼쳐지도록 할 수 있어 감도가 우수하고(전분의 호화작용 발생), 장시간 주물러도 손에 묻지 않는 물리적 우수성을 가진다. 다만, 미적으로 반들거리는 광과 발색이 좋지 않아 심미성이 떨어져 경제적 상품성이 낮다는 단점이 있다.

한편 승온시킨 물이나 소금물을 혼합하여 비가열 방식으로 만들어지는 제2반죽은 광이나 발색 측면에서 높은 심미성을 유지할 수 있으며, 적정 배합비율로 상기 제1반죽과 제2반죽을 혼합할 경우 제1반죽의 우수한 물성을 유지하면서도 심미적 측면의 단점을 보완할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 클레이 본연의 물리적 특성을 충분히 발휘할 수 있도록 배합 시 제1반죽이 제2반죽 대비 높은 비율(중량비)로 혼합되는 것이 좋다. 바람직하게는 상기 제1반죽과 제2반죽이 6:4 ~ 8:2의 중량비로 혼합될 수 있으며, 이러한 배합비율이 제1/제2반죽이 가진 장점 극대화 및 단점 최소화 측면에서 유리하다. 가장 바람직한 배합비율은 7:3 중량비로 해당 비율로 배합될 경우 장단점의 상호보완성을 가장 극대화 할 수 있다.

본 발명의 따른 클레이는 유사 기존발명과 비교하여 놀이 시 반죽이 손에 붙는 정도가 현저히 개선되었고 분산성의 향상으로 더욱 촉감이 부드러우며 갑작스런 끊김 현상 없이 사용자가 원하는 방향으로 형태를 쉽게 변형시킬 수 있다. 또한, 만든 결과물의 형태를 유지하는 것 역시 용이하며 장시간 또는 반복되는 재사용 시 발생되는 급격한 표면 마름현상이 현저히 개선되어 공기에 노출되어도 쉽게 경화되지 않아 오랜 기간 반복사용이 가능하다. 또, 최근 문제가 되고 있는 인공 화합물이나 화학적 방부제가 없고 섭취 가능한 식용재료만으로 이루어져 있어 장시간 클레이를 접촉하거나 심지어 섭취하더라도 안심하고 사용할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 수많은 실험을 거쳐 완성되었으나, 이하에서는 해당 기술분야 통상의 기술자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.

제1/ 제2반죽의 구성( 단위:g )

	제1반죽(가열익반죽)	제2반죽(비가열익반죽)
밀가루	26~28	11~13
전분	6~7	2~3
소금	10~12	4~6
타르타르크림(주석산)	3~4	1~2
글리세린	1.5~2	0.5~1
오일	1.5~2	0.5~1
정제수	40~43	17~19

클레이 제조과정

< 과정1 : 제1반죽 제조>

용기에 상기 분량의 물(정제수)와 소금을 넣고 열을 가해 소금을 완전히 용해시킨다. 상기 분량의 밀가루, 전분, 타르타르크림(주석산) 및 오일을 가하여 용해된 소금물에 섞는다. 혼합물에 70~80℃의 열을 가하여 표면이 매끈해지고 반투명한 형태가 보일 때까지 약 5~8분간 지속적으로 교반하면서 덖는다.

< 과정2 : 제2반죽 제조>

40~50℃의 중온수(정제수)에 상기 분량의 소금을 넣어 완전히 녹인 후 상기 분량의 밀가루, 전분, 타르타르크림(주석산) 및 오일을 혼합하여 반죽한다.

< 과정3 : 혼합반죽 제조 및 숙성>

제조된 제1반죽과 제2반죽을 7:3의 중량비로 배합하여 반죽기를 이용해 혼합한다. 이때 혼합반죽에 100% 천연 아로마 오일을 첨가하여 발향을 좋게 만들고 식용색소를 첨가하여 원하는 색상으로 조색한다. 이후 완성된 혼합반죽을 밀폐하여 상온(23~27℃)에서 20~25시간 가량 숙성시켜 클레이 조형물을 완성한다.

본 발명은 상술한 실시예에 국한되지 않고 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야 통상의 기술자에 의해 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하여 다양한 용도와 형태로 사용될 수 있다.

Claims (10)

1. 인체에 무해한 재료로 구성되는 클레이의 제조방법에 있어서,
   물이 포함된 제1혼합물을 가열하여 덖은 결과물인 제1반죽(가열익반죽)과 상온보다 승온된 물이 포함된 제2혼합물을 반죽한 제2반죽(비가열익반죽)을 준비하는 단계;
   제1반죽과 제2반죽을 혼합하여 혼합반죽을 제조하는 단계; 및
   상기 혼합반죽을 밀폐하여 숙성하는 단계;를 포함하며,
   상기 제1혼합물 및 제2혼합물은 밀가루를 유효성분으로 포함하고,
   제1반죽이 제2반죽 보다 높은 중량비로 혼합되며,
   상기 제1혼합물 및 제2혼합물은 전분, 소금, 주석산, 글리세린 및 오일을 더 포함하는 친환경 놀이용 클레이의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1반죽 및 제2반죽을 준비하는 단계는,
   밀가루, 전분, 소금, 주석산, 글리세린, 오일 및 물을 혼합하여 열을 가하면서 덖어 상기 제1반죽을 제조하는 단계; 및
   밀가루, 전분, 주석산, 글리세린 및 오일의 혼합물에 상온보다 승온된 소금물을 가하고 교반하여 상기 제2반죽을 제조하는 단계;를 포함하는 친환경 놀이용 클레이의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1반죽을 제조하는 단계에서 70~80℃의 열을 가하며, 상기 제2반죽을 제조하는 단계에서 소금물의 온도는 40~50℃인 것을 특징으로 하는 친환경 놀이용 클레이의 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1반죽과 제2반죽은 6:4 ~ 8:2의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 친환경 놀이용 클레이의 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 혼합반죽을 제조하는 단계에서 반죽에 천연 아로마 오일 및 식용색소를 가하는 것을 특징으로 하는 친환경 놀이용 클레이의 제조방법.
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