KR20000012418A - 무미, 무취 대나무 숯의 제조장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 뜨거운 불활성 기체의 분위기 하에서 수분을 가하면서 대나무를 가열 처리하고 그 불활성 기체를 게속적으로 교환하여 대나무 숯의 특유한 맛과 냄새를 제거한 후, 미세한 분말로 갈아서 티백에 넣어 음식 및 음료에 용이하게 첨가하여 사용할 수 있는 약용효과가 높은 무미, 무취 대나무숯의 제조장치 및 그 방법에 관한 것으로, 대나무 목질을 불활성 기체의 분위기 하에서 약 800℃ 내지 1100℃ 범위의 온도를 유지하면서 열을 가하는 단계와; 가열 중에 5 내지 15번 불활성 기체와 수분을 교환하는 단계와; 수증기와 불활성 기체의 분위기 하에서 열을 가한 후, 시간당 500℃ 내지 10℃의 비율로 냉각처리를 하여 275℃ 내지 25℃ 까지 냉각하는 단계와; 상기 냉각처리를 한 후, 다시 수증기를 가하고 건조과정을 거치는 단계로 구성되어 대나무 숯에서 불순물의 맛과 냄새를 완전히 제거하여 무미, 무취의 대나무를 제조하고 이것을 사용하기 편리하게 티백에 넣어 사용하여 음식물의 요리, 음료수, 목욕물의 정제 등 평상시의 생활에 사용하여 인체의 건강유지에 도움을 줄 수 있다.

Description

무미, 무취 대나무 숯의 제조장치 및 방법{an apparatus for manufacturing tasteless and deodorized bamboo charcoal and method therefor}

본 발명은 약용효과가 높은 무미, 무취 대나무 숯의 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 뜨거운 불활성 기체의 분위기 하에서 수분을 가하면서 대나무를 가열 처리하고 그 불활성 기체를 계속적으로 교환하여 대나무 숯의 특유한 맛과 냄새를 제거한 후, 미세한 분말로 갈아서 티백에 넣어 음식 및 음료에 용이하게 첨가하여 사용할 수 있는 약용효과가 높은 무미, 무취 대나무 숯의 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

숯은 예로부터 방부제, 정수제 등에 사용되어 왔다. 숯의 재료로는 주로 참나무를 사용하였으나, 금, 은 제품의 연마제에는 버드나무와 동백나무 숯, 귀신을 쫓는데는 뽕나무 숯, 고분에서 출토되는 부패방지용 오리나무 숯, 화장용으로 이용된 오동나무 숯이 있으며, 동의보감에는 약용으로 대나무 숯이 기재되어 있다.

대나무 숯에는 대나무의 빨리 자라는 성질 때문에 다른 숯보다 더 이용가치가 있고, 숯은 높은 온도에서 목재가 탄화되면서 세포벽의 섬유소만 남아서 공극을 가지는데, 대나무 숯은 세포의 크기가 크고 세포간격이 넓어서 더 많은 공극을 가진다. 숯 1g의 내부 표면적은 약 300㎡ 가량 되며, 이로 인하여 보수성, 통기성, 축열성이 우수해진다. 대나무 숯에는 여러가지 효능이 있다. 가장 널리 알려진 것은 냄새를 없애는 효과이다. 물 속에 넣으면, 수돗물의 소독약 냄새인 염소와 불쾌한 냄새의 원인인 트리할로메탄을 제거하며, 공기중의 독가스와 악취도 흡수한다. 숯은 많은 공극을 이용하여 여과제 역할을 하여 물 속의 중금속과 불순물을 제거함으로써 수질정화 효과를 보인다. 숯에는 천연 미네랄의 함량이 2∼3% 가량 포함되어 물에 넣을 경우 칼륨 뿐만 아니라 마그네슘, 칼슘, 나트륨 등 미네랄을 방출하여 맛있는 물을 만든다.

이렇게 대나무 숯의 약용 효능등 인간에게 이로운 여러가지 효능을 가지고 있음에도 불구하고, 대나무 숯 생산시에 대나무가 가진 특유의 냄새와 맛이 음식이나 음료수의 물에 녹아 음식이나 음료수의 맛과 냄새를 해칠 수 있어서 특수 약재, 공업용이나 특수 용도의 여과제 및 정화제등 대중화되지 못하고 평상생활에서 친밀하게 사용할 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 그 목적은 대나무 숯의 특유한 맛과 냄새를 제거하여 음식 및 음료에 첨가하여 사용할 수 있는 무미, 무취 대나무 숯의 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 대나무 숯을 미세한 분말로 만들어 티백에 넣어 언제 어디서나 쉽게 사용할 수 있게 한 무미, 무취 대나무 숯의 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 대나무 숯을 제조하는 장치의 일실시예의 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 본 발명에 의한 대나무 숯을 제조하는 방법을 나타내는 플로우 차트,

도 3은 본 발명에 의한 대나무 숯을 티백에 넣은 상태를 보이는 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 가열로 12 : 열감지수단

13 : 제어수단 14 : 가열수단

15 : 혼합수단 16 : 수증기 공급수단

17 : 불활성기체 공급수단 18 : 배출가스 연소수단

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 대나무 숯의 제조장치는 가열로의 온도를 감지하는 온도감지수단과; 가열로에 열을 가하는 가열수단과; 가열로에 불활성기체를 공급하는 불활성기체 공급수단과; 가열로에 수증기를 공급하는 수증기 공급수단과; 상기 수증기와 불활성기체를 혼합하여 상기 가열로에 공급하는 혼합수단과; 상기 감지된 가열로의 온도에 따라 가열수단을 제어하고, 사전에 작성된 프로그램에 의해 상기 가열로에 수증기와 불활성 기체를 공급하고 고온으로 가열되게 제어하는 제어수단으로 구성된다.

본 발명에 의한 대나무 숯은 대나무 목질을 불활성 기체의 분위기 하에서 약 800℃ 내지 1100℃ 범위의 온도를 유지하면서 열을 가한다. 더 좋은 가열 온도 유지 범위는 950℃ 내지 1000℃의 온도 범위이다. 이렇게 0.5 내지 1.5 시간 가열하고 가열 중에 5 내지 15번 불활성 기체와 수분을 교환한다. 수증기와 불활성 기체의 분위기하에서 열을 가한 후, 시간당 500℃ 내지 10℃의 비율로 냉각처리를 하여 275℃ 내지 25℃까지 냉각한다. 더 좋은 냉각 속도는 시간당 100℃ 내지 80℃의 비율이다. 냉각처리를 한 후, 다시 수증기를 가하고 건조과정을 거친다.

수증기와 불활성 기체 분위기 하에서 고온으로 가열하여 대나무에 포함된 목질이외의 휘발성 성분들은 연소하여 기체화하고, 불휘발성 성분들은 수증기에 녹아 수증기와 함께 기체화되어 거의 완전하게 불순물이 제거된다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 실시예를 들어 첨부된 도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1에 대나무 숯을 제조하는 장치의 일실시예가 도시된다.

가열로(11)에 1∼5cm의 크기로 썬 3 내지 5년생의 대나무를 집어 넣어 가열수단(14)에 의해 가열한다. 배출가스 연소수단(17)은 가열로(11)에서 배출되는 탄소와 그외의 불순물 개스를 가열하여 완전 연소시켜 공기중으로 배출한다. 열감지수단(12)은 가열로(11)의 온도를 감지하여 제어수단(13)에 출력한다. 제어수단(13)은 열감지수단(12)에서 입력되는 가열로(11)의 온도를 프로그램된 온도로 제어하고 불활성기체 공급수단(16), 혼합수단(15) 및 수증기 공급수단(15)을 제어하여 본 발명에 의한 방법에 의해 대나무를 숯으로 만든다. 혼합수단(15)은 불활성기체 공급수단(16)과 수증기 공급수단(16)에서 공급되는 불활성 기체와 수증기를 혼합하여 가열로에 공급한다.

도 2에 본 발명에 의한 무미, 무취의 대나무 숯을 제조하는 방법을 나타내는 플로우차트가 도시된다.

3 내지 5년생의 대나무를 베어서 분말기에 넣어 분말화시키기에 적합한 1∼5cm의 크기로 썬다(단계 S10). 석영으로 만들어진 가열로(11)에 상기 1∼5cm의 크기로 썬 대나무를 넣고 불활성기체 공급수단(17)에서 가열로(11) 불활성기체를 공급하고 가열수단(14)으로 가열하여 불활성 기체의 분위기하에서 약 800℃ ∼ 1100℃ 범위의 온도로 가열한다(단계 S20). 불활성기체로서는 질소, 아르곤, 또는 헬륨개스를 사용한다. 생 대나무는 그 중량의 15∼30%가 수분으로 구성되어 있으므로, 약 800℃ ∼ 1100℃의 온도로 6∼12분 가열하면 수분의 90%가 제거된다. 대나무에서 제거된 수분은 불활성기체에 섞여 있으므로, 6∼12분 동안 가열한 후 배출가스 연소수단(18)으로 배출하고 불활성기체 공급수단(17)에서 혼합수단(15)을 경유하여 가열로(11)에 새로운 불활성기체를 공급하여 불활성기체를 교환한다(S30). 여기서 수분과 목질 이외의 성분들은 가열되지만, 산소가 없기 때문에 연소하지 않고 기체화되어 배출가스 연소수단(18)으로 배출되어 다시 연소된 후 제거된다. 불활성 기체를 교환한 후, 다시 6∼12 분동안 800∼1100℃ 범위의 온도에서 가열한다(S40). 이 과정에 의해 수분은 거의 제거되고 순수한 탄소 성분만이 남게된다. 그러나, 대나무에 포함된 기화하기 어려운 미량의 금속원소들은 일부 남아 있게 된다.

불활성 기체의 분위기 하에서 12분∼24분 동안 가열한 후, 800℃∼1100℃ 범위의 온도를 유지하면서 불활성기체 공급수단(17)에서 불활성기체를 공급하고, 수증기 공급수단(16)에서 수증기를 70% 대 30%의 비율로 공급하여 혼합수단(15)에서 섞고, 그 섞은 혼합개스를 가열로(11)에 주입하여 가열한다(S50). 여기서, 수증기를 혼합한 개스를 주입하여 가열하는 것은 대나무 숯에 남은 불순물들을 수증기에 녹여 기체화하기 위한 것이다. 이렇게 가열하면서 6∼12분 간격으로 혼합개스를 3번 교환하여 불순물의 제거를 촉진한다(S60). 이 과정에 의해 대나무 목질의 섬유소가 완전히 탄화되어 공극이 넓게 형성된다. 대나무를 불활성기체와 수증기의 혼합개스 분위기하에서 18∼36분 동안 가열한 후, 시간당 500℃∼10℃ 비율로 냉각처리하여 275℃∼25℃까지 냉각한다(S70). 최종적으로 50%의 수증기를 포함한 불활성기체의 분위기 하에서 100℃로 가열하여 건조시키면(S80), 본 발명에 의한 무미, 무취의 대나무 숯이 생산된다. 수증기와 불활성 기체 분위기 하에서 고온으로 가열하여 대나무에 포함된 목질 이외의 휘발성 성분들은 연소하여 기체화하고, 불휘발성 성분들은 수증기에 녹아 수증기와 함께 기체화되어 거의 완전하게 불순물이 제거된다. 최종적으로 대나무 숯의 성분은 8.2%의 고유수분, 7.8%의 휘발성성분, 81.7%의 고정탄소, 총 황성분 0.07% 이하, 기타 물질들이다.

이렇게 생산된 대나무 숯을 분쇄기로 갈아서 그 크기가 1mm 이하의 분말로 만들어 티백(Tea Bag)(31)에 넣어 포장한다. 티백(31)은 투수성 재질로 만들어서 공기, 물 등이 티백(31)을 통과할 수 있도록 한다. 따라서, 대나무 숯 티백(31)을 밥지을 때 쌀과 함께 넣어 가열하는 경우, 대나무 숯에 흡수된 열이 다시 근적외선으로 되어 방출되므로 쌀의 내부에 열이 잘 전달되어 골고루 익어서 밥이 맛있게 지어지고, 병이나 물 그릇에 대나무 숯 티백(31)을 넣고 하룻밤 정도 두면 수돗물 소독약의 냄새가 없어지고 신체에 좋은 미네랄이 물에 녹아 물 맛을 좋게 한다. 이외에도 술에 넣어 두면 술속의 불순물을 제거하고, 목욕할 때 목욕물에 넣으며 목욕물이 알칼리성이 되고 원적외선 효과에 의해 피부가 부드러워지며, 수족관에 넣으며 불순물을 여과하여 열대어의 사육에 적합하며, 냉장고, 신발장 및 화장실에 넣어두면 냄새를 없애주는 등의 여러가지 용도로 사용할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 대나무 숯에서 불순물의 맛과 냄새를 완전히 제거하여 무미, 무취의 대나무를 제조하고 이것을 사용하기 편리하게 티백에 넣어 사용하여 음식물의 요리, 음료수, 목욕물의 정제 등 평상시의 생활에 사용하여 인체의 건강유지에 도움을 줄 수 있다.

Claims (4)

1. 가열로의 온도를 감지하는 온도감지수단과;

   가열로에 열을 가하는 가열수단과;

   가열로에 불활성기체를 공급하는 불활성기체 공급수단과;

   가열로에 수증기를 공급하는 수증기 공급수단과;

   상기 수증기와 불활성기체를 혼합하여 상기 가열로에 공급하는 혼합수단과;

   상기 감지된 가열로의 온도에 따라 가열수단을 제어하고, 사전에 작성된 프로그램에 의해 상기 가열로에 수증기와 불활성 기체를 공급하고 고온으로 가열되게 제어하는 제어수단으로 구성되는, 무미, 무취 대나무 숯의 제조장치.
2. 대나무 목질을 불활성 기체의 분위기 하에서 약 800℃ 내지 1100℃ 범위의 온도를 유지하면서 열을 가하는 단계와;

   가열 중에 5 내지 15번 불활성 기체와 수분을 교환하는 단계와;

   수증기와 불활성 기체의 분위기 하에서 열을 가한 후, 시간당 500℃ 내지 10℃의 비율로 냉각처리를 하여 275℃ 내지 25℃까지 냉각하는 단계와;

   상기 냉각처리를 한 후, 다시 수증기를 가하고 건조과정을 거치는 단계로 구성되는, 무미, 무취 대나무 숯의 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 불활성기체의 가열 온도 유지 범위는 950℃ 내지 1000℃의 온도 범위인, 무미, 무취 대나무 숯의 제조방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 냉각 속도는 시간당 100℃ 내지 80℃의 비율인, 무미, 무취 대나무 숯의 제조방법.