KR20010011575A

KR20010011575A - 천연 게르마늄 광석으로부터 게르마늄 함유수를 제조하는 방법

Info

Publication number: KR20010011575A
Application number: KR1019990031010A
Authority: KR
Inventors: 김호근
Original assignee: 김호근
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2001-02-15
Also published as: KR100302277B1

Abstract

본 발명은 게르마늄 함유수의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 천연 게르마늄 광석으로부터 피부 활성 및 혈류 촉진 효과가 있는 게르마늄 함유수를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 게르마늄 함유수는 산소 및 원적외선을 공급하여 피부 활성 및 혈류 촉진에 효과가 있어, 피부미용수 및 혈류 촉진제로 이용가능하다.

Description

천연 게르마늄 광석으로부터 게르마늄 함유수를 제조하는 방법{Method for producing germanium containing water from natural germanium ores}

본 발명은 게르마늄 함유수의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 천연 게르마늄 광석으로부터 피부 활성 및 혈류 촉진 효과가 있는 게르마늄 함유수를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 게르마늄은 회백색 광물로서, 광물성 (무기질), 식물성 및 유기 게르마늄으로 대별되며, 통상 게르마늄을 지칭할 때는 광물성 게르마늄이나 식물성 게르마늄을 의미한다. 광물성 게르마늄은 무기질로서 섭취가 불가능하고, 인체에 적용할 수 없으며, 전자회로 및 공업용 원료로 사용되고, 식물성 게르마늄(GeO₂함유)은 먹을 수는 있으나, 독성과 부작용이 있어 선택에 주의하여야 한다. 한편, 유기 게르마늄 화합물은 무기 게르마늄(광물성)을 원료로 사용하여 축출 합성된 것으로서 무해, 무독하여 섭취, 질병치료 등 인체에 적용할 수 있으나, 순도가 99.99% 이상으로서 독성이 완전히 제거된 것만이 부작용이 없다.

게르마늄은 반도체 성질 이외에도, 면역력 강화작용, 인터페론 생성유도 작용, 엔돌핀 생성촉진작용, 탈수소작용, 제독작용 및 체내 중금속 배출작용 등 다양한 효능이 있어, 인체교정 의학분야에서 다양하게 적용되고 있으며, 최근에는 게르마늄이 원적외선을 방사하여 체내의 물을 OH^-기로 전환하여 체내세포의 전류 흐름을 조절하여 혈류를 촉진시킬 뿐만 아니라, 세포에 산소를 공급하여 세포를 활성시키고, 피부에 흡수되어 피부 깊숙한 곳의 노폐물을 제거하고 부드럽고 탄력있는 피부로 가꾸어 주므로 미용분야에도 적용되고 있다.

예를 들면, 한국 특허출원 제94-8693호에서는 게르마늄의 세포활성능을 이용하여, 게르마늄 0.0010mg/L를 함유한 광천수와 온천수를 1:3 내지 3:1 중량비로 혼합한 화장료 조성물을 발표하였고, 한국 특허출원 제93-19830호에서는 이산화게르마늄 광천수를 49.6 중량% 함유한 혼합액을 이용하여 제조한 다목적 크림 미용비누 제법을 발표하였다. 그러나, 상기 기술들은 천연 게르마늄 광천수를 사용한 것으로, 광천수 내의 게르마늄의 함량이 매우 낮고, 원료공급에 한계가 있어 제조 원가가 높아질 수 있는 문제점이 있다.

이에, 본 발명자는 상기 문제점을 해결하기 위하여, 천연 게르마늄 광석으로부터 고함량의 게르마늄 함유수를 제조하는 방법을 발견하였으며, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 천연 게르마늄 광석으로부터 피부 활성화 및 혈류 촉진제로 사용할 수 있는 게르마늄 함유수를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제조방법은 게르마늄이 0.36∼1.05% 함유된 천연 게르마늄 광석을 200∼250메쉬로 분쇄하는 단계; 상기 분쇄물을 100∼110℃에서 1∼2시간 건조시킨 후, 공기중에서 냉각시키는 단계; 이를 1050∼1100℃에서 4∼5시간 소성처리하는 단계; 상기 소성된 시료를 공기중에서 냉각시키는 단계; 상기 시료가 0.5∼1kg/L가 되도록 증류수를 가하여 30∼40분간 교반하는 단계; 및 상기 교반처리된 시료를 여과하는 단계로 이루어진다.

본 발명은 천연 게르마늄 광석으로부터 게르마늄 함유수를 제조하는 방법에 관한 것으로, 이를 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 사용된 광석은 Cu₃(GeFe)S₄형 (Germanite 형) 게르마늄이 0.36∼1.05% 함유된 천연 게르마늄 광석으로 하기 표1과 같은 성분을 함유하고 있다.

성분	함량(%)
Cu	0.044
Pb	4.72
Zn	0.42
Fe	25.8
Mn	0.36
Ni	0.56
Cd	0.018
Ge	0.36-1.05
Mg	6.60
C	0.6
As	15.4
S	17.6
SiO₂	17.2
CaO	0.61
수분	9.018-9.708

상기 천연 광석은 1톤당 50만원으로, 1g당 국제가격이 12000원인 순수 GeO₂를 사용하였을 경우보다 제조원가 상당히 저렴하다. 또한, 상기 성분 중 Cu₃(GeFe)S₄형 게르마늄은 원적외선을 94% 방사하는 특성이 있다.

상기 천연 광석을 200∼250메쉬로 분쇄한 후, 100∼110℃에서 1∼2시간 건조시킨다. 이때, 상기 건조 온도가 100℃ 미만이면, 수분이 적게 증발하는 문제가 있고, 110℃를 초과하면, 경제적이지 못한 문제가 있다.

이렇게 건조된 게르마늄 광석 분쇄물을 공기중에서 서냉시킨 후, 1050∼1100℃에서 4∼5시간 소성처리한다. 상기 소성처리에 의해, 게르마늄 광물에 존재하는 불용성 β-GeO₂가 수용성 α-GeO₂로 전환되며, Cd, As, Pb 등의 중금속이 제거되어 고함량의 게르마늄 함유수를 얻을 수 있다. 그러나, 상기 소성 온도가 1050℃ 미만이면, α-형 이산화게르마늄으로 전환이 안되는 문제가 발생하며, 1100℃를 초과하면 α-형 이산화게르마늄이 β-형 이산화게르마늄으로 다시 전환될 수 있는 문제가 발생한다. 또한, 상기 소성시간이 4시간 미만이면, 소성이 골고루 이루어지지 않는 문제가 있고, 5시간을 초과하면, 비용이 많이 드는 문제가 있다.

이와 같이 소성된 시료를 공기중에서 냉각시킨 후, 시료 농도가 0.5∼1kg/L가 되도록 증류수를 가하여 30분간 교반하여 수용성 α-GeO₂를 충분히 침출시킨 후, 여과하여 게르마늄 함유수를 제조한다.

이렇게 제조된 본 발명의 게르마늄 함유수의 최종 농도는 1.9∼3mg/L으로, 기존의 게르마늄 광천수의 게르마늄 함유 농도가 1mg/L 이하인 것에 비추어, 상당히 고 함량의 게르마늄을 함유하고 있어 lL당 피부 활성 및 혈류 촉진 등의 효과가 더 크다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

비교예 및 실시예

기존 게르마늄 광천수와 본 발명의 게르마늄 함유수의 피부미용효과를 실험하기 위하여, 다음과 같이 실험하였다.

피부미용효과에 대한 평가

일반 게르마늄 광천수와 본 발명의 방법에 의해 제조된 게르마늄 함유수를 남, 여 300명을 대상으로 하기 방법에 따라 실험하였다.

즉, 피험자로 하여금 일반 광천수와 하기 표2의 농도를 함유한 본 발명의 게르마늄 함유수 (1회 상온, 3L)를 각각 사용하여 하루에 3회씩 4주간 세안하도록 한 다음, 세안후 촉촉함, 부드러움 및 청량감에 대하여 최고 10점, 최저 1점을 기준으로 300명의 점수를 합산한 후, 평균하여 '9.0-10:아주 좋다, 8.0-8.9:좋다, 6.0-7.9:있다, 4.0-5.9:그저그렇다, 2.0-3.9:거의없다, 1.0-1.9:전혀없다'로 구분하여 평가하였다.

	비교예	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4
게르마늄 함유농도(mg/L)	0.5	1.9	2.2	2.5	3
피부미용	5.4	9.1	9.5	9.7	9.8

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 게르마늄 함유수는 천연 게르마늄 광천수보다 게르마늄 함량이 더 크므로, 산소 공급 및 원적외선을 공급하여 피부 활성 및 혈류 촉진에 효과가 더 우수하여, 피부미용수 및 혈류 촉진제로 유용하게 사용될 수 있다.

Claims

0.36∼1.05% 게르마늄이 함유된 천연 광석을 200∼250메쉬로 분쇄하는 단계;

상기 분쇄물을 100∼110℃에서 1∼2시간 건조시킨 후, 공기중에서 냉각시키는 단계;

이를 1050∼1100℃에서 4∼5시간 소성처리하는 단계;

상기 소성된 시료를 공기중에서 냉각시키는 단계;

상기 시료의 농도가 0.5∼1kg/L가 되도록 증류수를 가하여 30∼40분간 교반하는 단계; 및

상기 교반처리된 시료를 여과하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 천연 게르마늄 광석으로부터 게르마늄 함유수를 제조하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 방법으로 제조된 게르마늄 함유수의 게르마늄 농도가 1.9∼3.0mg/L인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 게르마늄 광석의 결정형은 Cu₃(GeFe)S₄형인 것을 특징으로 하는 방법.