KR200381537Y1 - 생분해성 유아용 미술재료 - Google Patents

Abstract

본 고안은 생분해성 유아용 미술재료에 관한 것으로, 특히 유아들의 창의력을 향상시키는 데 도움을 줄 수 있는 유아용 미술재료에 관한 것으로서, 천연고분자인 전분 및 이의 유도체를 단독 또는 일정비율의 혼합물을 압출기(extruder)에서 압출하여 발포시킨 발포체인 것을 특징으로 하는 생분해성 유아용 미술재료가 제공된다. 본 고안에 따른 생분해성 유아용 미술재료는, 유아들이 무엇인가를 연상하도록 유도함으로써 유아들의 흥미를 유발시키고, 유아들의 창의력 및 상상력 등을 향상시키는데 도움을 줄 수 있으며 인체에 유해하지 않고 환경친화적인 미술재료를 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

생분해성 유아용 미술재료 {Art materials for small child}

본 고안은 생분해성 유아용 미술재료에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 천연고분자인 전분 및/또는 이의 유도체를 이용하여 발포성, 접착성 및 자연미생물에 의하여 완전히 분해될 수 있는 생분해성 특성을 가지는 유아용 미술재료에 관한 것이다.

어린이에게 미술은, 자신을 드러내고 대화하기 시작하는 중요한 수단이다.어린이는 자기가 본 것, 느낀 것을 가식없이 솔직하게 표현할 뿐 기교에 신경쓰거나 다른 사람에게 잘 보이려고 꾸미지도 않는다. 어린이는 어린이 나름대로 사물을 보고 독창적으로 표현할 뿐이다.

무조건 어른의 입장에서 일방적으로 정해놓은 몇 가지 기준, 예를 들면 화면에 꽉 차게 색칠을 해야 한다는 식의 기준으로 어린이의 그림을 평가하고, 장기적으로는 누구나 원근법에 충실한 그림을 그릴 것을 목표로 삼는 등의 경직된 미술 교육으로 인하여 많은 어린이들이 더 이상 자신의 방식대로 그리지 않거나 그림에 점점 흥미를 잃어가고 있다.

현재 유아들이 접할 수 있는 미술재료는 유아들이 여백에 그림을 그릴 수 있는 백지의 스케치북이나, 유아들이 색을 칠할 수 있도록 이미 밑그림이 그려져 있는 색칠공부 등이 전부이다.

그러나, 상기와 같은 미술재료는 유아들의 흥미를 유발시키기 어렵고, 유아들의 창의력, 상상력 등을 향상시키기에는 부족하여 유아들의 창의력 및 상상력 등을 향상시키는데 도움을 줄 수 있는 미술교재의 필요성이 대두되고 있다.

종래의 유아용 미술재료는 주로 플라스틱을 가공하여 다양한 모양으로 제조된 것을 사용하거나, 또는 아크릴판과 같은 일정크기로 되어 있는 것을 칼과 같은 절단 기구를 사용하여 만들고자 하는 모양으로 절단하여 사용하여 왔다. 또한, 상기 플라스틱제품 외에 찰흙과 같은 천연재료를 사용하기도 하고, 이와 유사한 것으로 고무찰흙과 같은 것을 사용하기도 한다.

또한, 합성수지를 사용하여 만들어진 발포체, 예를 들어 스티로폼과 같은 재료로 된 일정크기의 막대로 된 것을 사용하기도 한다.

이와 같이, 종래의 미술재료는 주로 합성수지를 가공한 것을 사용하거나, 찰흙 또는 고무찰흙과 같은 변형가능한 재료를 사용하는 것이 일반적이었다. 그러나 상기와 같은 합성수지를 원료로 한 미술재료는 접착제와 같은 유기화학물질을 함께 사용함으로써 사용자에게 유해한 유해가스에 노출되는 문제가 있고, 유아의 경우 접착제가 손에 묻어있는 상태로 입에 댈 경우 유해물질이 체내로 흡수되는 문제가 있다. 또한, 일정한 모양을 형성하기 위하여 칼과 같은 절단도구를 사용하게 됨으로써 인체에 상해를 입을 수 있는 문제가 있다. 또한, 상기 플라스틱제품을 사용 후 재활용이 거의 불가능하여 폐기물 처리시 환경오염의 원인을 제공하기도 한다.

찰흙과 같은 천연의 미술재료는 환경오염을 일으키지 않고, 사용시 인체에 상해를 입지는 않으나 이를 이용하여 다양한 모양을 만들 때 다량의 흙이 손에 묻게 되고, 옷과 같은 곳에 묻어 얼룩이 지게 되며, 사용 후 주변이 지저분해지는 등의 문제가 있다.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 유아들의 흥미를 유발시키고, 유아들의 창의력 및 상상력 등을 향상시키는데 도움을 줄 수 있으며 인체에 유해하지 않고 환경친화적인 미술재료를 제조하기 위함에 있으며, 이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여 생분해성 유아용 미술재료를 제공함에 본 고안의 목적이 있다.

상기 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 고안에서 제공하고자 하는 생분해성 유아용 미술재료는, 천연고분자인 전분 및 이들 전분의 유도체를 단독 또는 일정비율의 혼합물을 압출기(extruder)에서 압출하여 발포시킨 발포체 단위의 일면에 수분을 가하여 상호 접착되는 방식으로 이용되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 전분 유도체는 전분에 아미노산인 글라이신을 첨가하여 에스테르화 반응시킨 전분-글라이신 유도체이면 바람직하며, 상기 압출 발포시키기 위한 재료에 식용색소를 포함시킴으로써 착색 발현된 압출 발포체 단위가 제조되도록 함으로써 다양한 색상을 구현시킬 수 있으면 더욱 바람직하다.

이하, 본 고안을 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 고안에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어지지 않아야 한다. 본 고안의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 고안을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

본 고안 미술재료의 주 원료로는 천연고분자인 순수한 전분, 이들 전분의 유도체 각각의 단일물 또는 이들의 일정비율로 혼합된 혼합물의 상태로 사용될 수 있다.

상기 전분의 예로는 옥수수전분, 찰옥수수전분, 감자전분, 타피오카전분, 고아말로스전분, 고구마전분, 밀전분, 쌀전분 및 이들의 변성전분 즉, 산화전분, 산처리전분, 에스테르전분, 가교전분, 하이드록시 알킬전분 또는 이들의 화 전분으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 있다. 특히, 옥수수전분과 찰옥수수전분 및 이들의 유도체를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 전분 유도체로서는 전분의 하이드록시기를 가소제인 글라이신의 카르복시기와 에스테르화 반응시킨 전분-글라이신 유도체가 바람직하다. 상기 에스테르화 반응시 글라이신을 전분 중량 대비 5∼15%(w/w) 첨가하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 주원료에 물성 보강제로 천연물질인 리그노설포네이트, 고분자성 가소제인 폴리비닐알코올, 발포율(expansion rate)을 조절하기 위하여 발포 조절제로 무기염을 첨가할 수도 있다.

본 미술재료는 상기한 원료를 수분함량을 조절하여 압출기에서 배럴온도 120∼300℃, 스크류 속도 30∼300rpm의 조건으로 압출시켜 전분 발포체를 얻고, 얻어진 발포체를 일정한 크기로 절단하여 제조할 수 있다.

본 고안에 따른 생분해성 유아용 미술재료는 자연계 미생물에 의해 효과적으로 분해됨으로써 친환경적인 특성을 가지며, 전분이 갖는 접착력을 이용함으로써 풀과 같은 접착제를 사용하지 않고 단순히 접착시키고자 하는 부분에 약간의 수분을 가함으로써 간단하게 접착되어 서로 연결된 상태로서 다양한 모양을 구현할 수 있다.

또한, 식용 색소를 첨가하여 착색된 것은 물을 적셔 종이에 문지를 경우 색소가 빠져나와 색상을 종이 위에 구현할 수 있어서 물감 대용으로도 사용 가능하다.

상기 식용색소로는 황색의 심황, 치자, 사프란, 녹색의 엽록소 등의 천연색소를 사용할 수 있다. 상기 엽록소는 가루차 ·쑥과 같은 녹색식물을 이용한 것이다. 또한, 상기 천연색소를 화학합성하거나 화학 처리한 것으로 -카로틴, 수용성 안나토, 황산, 산화제이철, 캐러멜, 구리 및 철 클로로필린나트륨, 산화티타늄 등과 식용색소 녹색 3호·적색 2호·적색 3호·청색 1호·청색 2호 ·황색 4호·황색 5호 등의 인공색소를 단독으로 사용하거나 이들을 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

실시예

200L 용적의 파일로트(pilot) 반응관에 수분 13.3%의 전분 30㎏을 넣고 물 108L를 가하여 10분간 교반한 다음 반응제로서 글라이신(glycine)을 2.34㎏ 추가 투입하여 10분간 교반하였다. 이어서 지속적인 교반과 함께 8% 수산화 나트륨 용액을 이용하여 pH9.0으로 조절한 다음 40℃에서 3시간 반응을 시켜 탈수 후 40℃온수로 수세 및 건조하여 수분 10.9%의 전분 유도체를 제조하였다.

혼합기에 얻어진 변성전분 10㎏(수분함량 10.9%)과 리그노설포네이트 49㎏, 폴리비닐알코올의 호모폴리머(homopolymer) 249g, 모노아실글리세롤(monoacyl-glycerol) 490g 및 탄산나트륨(Na2CO3) 49g을 투입한 후 1시간 30분간 교반하였다.이 혼합물은 스크류 지름 50㎜, L/D 15가 부착된 압출기에 투입한 후 실린더 온도 170∼200℃로 조절하고 스크류의 속도를 300rpm으로 하여 생분해성 전분 발포체를 제조하였다.

상기와 같이 제조된 발포체를 원상태 또는 식용색소를 첨가하여 착색한 후 15∼30㎜의 크기로 절단하여 유아용 미술재료를 제조하였다.

상기와 같은 공정 단계를 진행하여 완성된 생분해성 유아용 미술재료는, 상기 식용색소의 사용으로 다양한 색상을 가지는 미술재료를 얻을 수 있었고, 착색된 것을 물에 적셔 종이에 문지를 경우 색소가 빠져나와 색상을 종이 위에 구현할 수 있어서 물감 대용으로도 사용 가능하였다. 또한, 전분이 갖는 접착력을 이용하여 풀과 같은 접착제를 사용하지 않고 원재료를 그대로 사용하거나 원하는 모양으로 가압하거나 잘라서 접착시키고자 하는 곳에 접착시키거나 서로 접착시켜 여러 가지 모양을 형성할 수 있었고, 특히 유아용 미술재료로서 찰흙과 같은 공작용 미술재료를 대체할 수 있었으며 벽면에 부착하여 여러 가지 모양을 형성(도 1 참조)시킬 수 있어서 이벤트 용품으로도 사용 가능하였다.

또한, 상기한 미술재료를 사용한 후 자연상태에 방치한 결과 자연계의 미생물에 의해 생분해되어 환경친화적임을 알 수 있었다.

이상에서 설명된 본 고안의 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 당업자에게 본 고안을 상세히 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아니다.

전술한 바와 같이, 본 고안에 따른 생분해성 유아용 미술재료는 자연계에 존재하는 분해성 미생물에 의해 효과적으로 생분해될 수 있으므로, 친환경적인 특성을 보유함은 물론, 전분이 갖는 접착력을 이용함으로써 풀과 같은 소정의 접착제를 사용하지 않고 단순히 수분을 가한 후에 용이하게 접착시킬 수 있으므로 사용상의 간편성과 다양한 형태 및 색상 구현을 통해 유아용 미술 교재로서 흥미를 유발시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 고안에 따라 제조된 생분해성 유아용 미술재료를 이용하여 완성된 미술작품의 일예에 관한 사진이다.

Claims (4)

1. 천연고분자인 전분 또는 이들 전분의 유도체 중 선택된 어느 하나의 물질을 이용하여 압출발포시킨 발포체 단위의 일면에 수분을 가하여 상호 접착되는 방식으로 이용되는 것을 특징으로 하는 생분해성 유아용 미술재료.
2. 천연고분자인 전분 및 이들 전분의 유도체 를 일정비율로 혼합된 물질을 이용하여 압출발포시킨 발포체 단위의 일면에 수분을 가하여 다른 발포체 단위와 상호 접착되는 방식으로 이용되는 것을 특징으로 하는 생분해성 유아용 미술재료.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전분 유도체는 전분에 아미노산인 글라이신을 첨가하여 에스테르화 반응시킨 전분-글라이신 유도체인 것을 특징으로 하는 생분해성 유아용 미술재료.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압출발포 재료에 식용색소를 포함시킴으로써 착색 발현된 압출 발포체 단위가 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 유아용 미술재료.