KR20060021483A

KR20060021483A - 음이온 발생 소금 조형물

Info

Publication number: KR20060021483A
Application number: KR1020040070243A
Authority: KR
Inventors: 김규종
Original assignee: 김규종
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2006-03-08
Also published as: WO2006025642A1

Abstract

본 발명은 소금(salt)으로 만들어진 건자재, 용기 등의 소금 조형물에 관한 것으로서, 특히 음이온을 발생하는 소금 조형물에 관한 것이다.

본 발명은 소금 벽돌, 용기 등의 소금 조형물에 있어서 조형물 개개마다 음이온의 발생량이 일정하고, 음이온의 발생량이 충분히 많은(1cm³ 당 최소 200개 이상 발생되는) 소금 조형물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 염화나트륨(NaCl)을 주성분으로 하는 소금 조형물의 제조에 있어서, 염화나트륨의 일부 또는 전부를 칼륨화합물(potassium compound)로 대체하여 음이온 발생 소금 조형물을 제조하는 것이다. 음이온 발생량을 100개/cm³이상으로 하려면, 소금 100중량%에 대하여 칼륨화합물을 10중량% 이상 대체하여 제조하는 것이 바람직하다.

본 발명은 소금 조형물에 있어서 음이온의 발생량을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 제품별로 음이온의 발생을 균일하게 할 수 있다. 본 발명에 의한 음이온 발생 소금 조형물은 음이온이 가지고 있는 혈액 정화 작용, 세포 활성화 작용, 저항력 증가 작용, 자율신경계 조절 작용, 항산화기능, 소취, 살균 효과와 생선류 채소류등의 신선도 유지 및 개선 효과를 볼 수 있다.

음이온, 소금, 염화칼륨, 칼륨화합물, 벽돌, 소금등, 조형물

Description

음이온 발생 소금 조형물{Production of anion-emitting salt shape}

소금은 인간에게 있어 생리적으로 필요 불가결한 것으로서 각종 음식의 맛을 조절하는데 이용되고 있다. 소금은 체내에서 삼투압의 조절하고, 소금의 나트륨은 체내에서 탄산과 결합하여 중탄산염이 되고, 혈액이나 그 밖의 체액의 알칼리성을 유지하는 구실을 하며, 또한 인산과 결합한 것은 완충물질로서 체액의 산·알칼리의 평형을 유지시키는 구실을 한다.

소금은 식용으로 주로 사용되고 있지만, 식용 이외에도 소금의 항균작용을 이용하여 생선류의 부패방지에 이용되고, 알레르기성 질환, 호흡기계, 혈관계통 질환을 앓고있는 환자와 류머티스를 치료하는데 이용된다. 또한, 소금 조형물(일본 공개특허공보 1998-182146호, 일본 공개특허공보 1997-156921호, 한국공개특허공보 2002-0084443호, 한국 공개특허공보 2000-0066194호), 소금 벽돌로 내장된 사우나(한국 등록실용신안공보 등록번호 20-0256717호), 소금등(salt lamp), 장식용 벽돌 로 사용되기도 하고, 소금이 가지고 있는 차가운 성질과 몸에 이로운 파동에너지를 이용하여 소금베개 등에 이용되기도 한다(일본공개특허공보 2002-300953호, 일본공개특허공보 2000-296045호).

한편, 음이온은 공기를 정화하고, 인체에는 혈액의 정화작용, 세포의 활성화 작용, 저항력 증가 작용, 자율 신경 조절 작용 그리고 항산화 기능과 소취(消臭), 살균 기능이 있는 것으로 보고되고 있다. 시판되고 있는 소금벽돌, 소금등(salt lamp) 등의 소금 조형물 중에는 음이온이 발생되는 것이 있고, 소금 조형물 제조업자나 판매업자는 음이온 발생효과를 부각시켜 선전하고 있지만, 실상 이들 소금 조형물에서 음이온을 측정하여 보면, 음이온의 발생량은 거의 없고, 있다손 치더라도 1cm³ 당 100개 내외의 매우 작은 양이 발생되고, 제품 별로 음이온의 발생량이 불균일하다. 따라서 기존의 소금 조형물에 음이온의 발생량 및 균일성이 없는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 소금 벽돌, 용기 등의 소금 조형물에 있어서 조형물 개개마다 음이온의 발생량이 일정하고, 음이온의 발생량이 충분히 많은(1cm³당 최소 100개 이상 발생되는) 소금 조형물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는 음이온 발생 재료를 다방면으로 조사하였으며, 그 결과 염화칼륨(potassium chloride, KCl), 수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH), 규산칼륨(potassium silicate, K₂O·nSiO₂), 과염소산칼륨(potassium perchlorate, KClO₄), 황산칼륨(potassium sulfate, K₂SO₄), 과황산칼륨(potassium peroxodisulfate, K2S2O8), 명반(potassium alum, K₂SO₄·Al₂(SO ₄)₃·24H₂O), 브롬화칼륨(potassium bromide, KBr), 아질산칼륨(potassium nitrite, KNO₂), 아황산칼륨(potassium sulfate, K₂SO₃), 염소산칼륨(potassium chlorate, KClO ₃), 요오드화칼륨(potassium iodide, KI), 질산칼륨(potassium nitrate, KNO₃), 탄산칼륨(potassium cabonate, K₂CO₃), 탄산수소칼륨(Potassium Bicarbonate, KHCO ₃) 제1인산칼륨(potassium phosphate monobasic, KH₂PO₄), 제2인산칼륨(potassium phosphate dibasic, K₂HPO₄), 제3인산칼륨(potassium phosphate tribasic, K ₃PO₄), 피로인산칼륨(Potassium pyrophosphate, K₄P₂O₇), 메타인산칼륨 [Potassium Metaphosphate, (KPO₃)_n), 칼륨이 함유된 비료, 실바이트(Sylvite), 실비나이트(Sylvinite) 등 칼륨화합물 전체에서 칼륨화합물이 고체상태로 존재할 경우에 음이온이 발생되는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 된 것이다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제 즉 음이온 발생량 및 균일성을 확보하는 수단은 상기의 칼륨화합물을 소금 조형물의 제조시 소금의 일부 또는 전부를 칼륨화합물로 대체하여 제조하는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같이 염화나트륨(NaCl)을 주성분으로 하는 소금 조형물의 제조에 있어서, 염화나트륨의 일부 또는 전부를 칼륨화합물(potassium compound)로 대체하여 음이온 발생 소금 조형물을 제조하는 것이다.

칼륨화합물로서는 염화칼륨(potassium chloride, KCl), 수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH), 과염소산칼륨(potassium perchlorate, KClO₄), 황산칼륨(potassium sulfate, K₂SO₄), 과황산칼륨(potassium peroxodisulfate, K₂S₂O₈), 명반(potassium alum, K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·24H ₂O), 브롬화칼륨(potassium bromide, KBr), 아질산칼륨(potassium nitrite, KNO₂), 아황산칼륨(potassium sulfate, K₂SO ₃), 염소산칼륨(potassium chlorate, KClO₃), 요오드화칼륨(potassium iodide, KI), 질산칼륨(potassium nitrate, KNO₃), 탄산칼륨(potassium cabonate, K₂CO₃), 탄산수소칼륨(Potassium Bicarbonate, KHCO₃) 제1인산칼륨(potassium phosphate monobasic, KH₂PO₄), 제2인산칼륨(potassium phosphate dibasic, K₂HPO₄), 제3인산칼륨(potassium phosphate tribasic, K₃PO₄), 피로인산칼륨(Potassium pyrophosphate, K₄P₂O₇), 메타인산칼륨 [Potassium Metaphosphate, (KPO₃) _n), 칼륨이 함유된 비료, 실바이트(Sylvite), 실비나이트(Sylvinite) 등을 사용할 수 있다.

표 1은 소금과 대표적 칼륨화합물의 물리, 화학적 특성을 요약하여 나타낸다.

소금과 칼륨화합물의 물리, 화학적 특성

화합물명칭	녹는점 (℃)	끓는점 (℃)	비중 (g/cm³)	용해도	결정구조
염화나트륨	800.4	1413	2.16	35.7g/100g(물 0℃)	등축정계
염화칼륨	770	1500	1.99	25.6g/100g(물 0℃)	등축정계
황산칼륨	1069	1689	2.66	7.35g/100g(물 0℃)	무색 사방정계 결정(β형)으로 588℃ 이상에서는 육방정계의 α형이 된다
수산화칼륨	360	1320	2.05	112g/100g(물 20℃)	사방정계
제1인산칼륨	96	400℃탈수	2.238	33g/100g(물 7℃)	정방정계
제2인산칼륨	250℃에서 피로염으로 변함	-	2.3	12.9g(물 0℃), 45.5g(물 90℃)	-
제3인산칼륨	1340	-	2.6	50.8g(물 25 ℃)	사방정계
탄산칼륨	891	-	2.29	113.5g(물 25℃)	1.5수화물은 단사정계(單斜晶系)에 속하며, 비중 2.043이다. 2수화물은 사방정계(斜方晶系)에 속하며, 비중은 2.043이다.
탄산수소칼륨	-	-	2.17	36.1g/100g(물26℃)	단사정계
요오드화칼륨	680	1330	3.13	144g/100g(물 20℃)	입방정계
크롬산칼륨 (노랑색)	695	975	2.732	58g/100g(물 0℃)	사방정계
중크롬산칼륨 (붉은색)	398	500℃에서분해	2.69	12.4g/100g(물 20℃)	삼사정계

본 발명에 의한 음이온 발생 소금 조형물에 사용되는 칼륨화합물 중에서 가격적인면, 음이온 발생량, 인체유해성, 반응성 등을 고려하면 염화칼륨, 황산칼륨, 제1인산칼륨, 제2인산칼륨, 제3인산칼륨, 탄산칼륨을 사용하는 것이 좋고 가장 바람직하게는 염화칼륨을 사용하는 것이 가장 좋다. 이는 표 1에서 보는 바와 같이 염화칼륨이 염화나트륨과 물리, 화학적 특성이 유사하기 때문이다.

본 발명에 의한 음이온 발생 소금 조형물을 제조하는 방법은 다음과 같은 통상적인 2가지 방법 중 어느 한 방법을 사용하여도 좋다. 통상적인 방법에 의한 소금 조형물을 제조할 때, 소금의 일부 또는 전부를 칼륨화합물로 대체한다.

방법 1 : 염화나트륨을 주성분으로 하는 소금과 물과 색소 등 기타 첨가물을 혼합하여 만든 슬러리를 특정 형상의 성형틀에 주입하여 가압, 성형한 건자재, 용기 등의 소금 조형물에 있어서, 염화나트륨의 일부 또는 전부를 수용성 칼륨화합물로 대체하여 음이온 발생 소금 조형물을 제조하는 방법.

방법 2 : 소금을 고온으로 가열하고 고온의 소금 용액을 특정 형상의 성형틀에 주입하여 성형한 건자재, 용기 등의 소금 조형물에 있어서, 염화나트륨의 일부 또는 전부를 수용성 칼륨화합물로 대체하여 음이온 발생 소금 조형물을 제조하는 방법.

본 발명에 의한 음이온 발생 소금 조형물에 사용되는 칼륨화합물은 음이온의 발생량이 1000개/cm³이상인 것을 사용하는 것이 좋다. 본 발명자가 각각의 칼륨화합물에 대한 음이온 측정 경험에 의하면 칼륨화합물은 대체적으로 음이온의 발생량이 1000개 이상(염화칼륨(KCl) : 1450개/cm³, 수산화칼륨(KOH) : 1398개/cm³, 제1인 산칼륨(KH₂PO₄) : 1195개/cm³, 제2인산칼륨(KH₂PO₄) : 1272개/cm³, 황산칼륨(K₂SO₄) : 1265개/cm³, 질산칼륨(KNO₃) : 1300개/cm³, 요오드화칼륨(KI) : 1014개/cm ³, 중크롬산칼륨(K₂Cr₂O₇) : 1100개/cm³, 과망간산칼륨(KMnO₄) : 1036개/cm³)이 발생되므로 이들을 사용하면 된다. 이들 칼륨화합물은 소금과 같이 조해성이 있으므로 대기중에 방치시켰을 때 수분을 흡수하여 잘 뭉쳐지고 응고하여 딱딱해진다.

본 발명의 음이온 발생 소금조형물에 있어서 칼륨화합물이 소금 100중량%에 대하여 10중량% 이상 대체하여 제조하는 것이 바람직하다. 이는 소금과 대체비가 10중량% 이상 되어야 음이온이 100개 이상 발생되기 때문이다. 음이온 발생이 100개(측정조건의 대기 음이온이 30개/cm³이하인 조건)이상이어야 한다는 특별한 규정은 없고, 음이온이 100개 이하가 발생되어도 음이온의 효과가 있기는 하지만, 음이온이 100이하면 발생량이 다소 작고, 기존의 소금벽돌 등의 소금 조형물에도 100개 내외가 발생되는 것이 있으므로, 본 발명에 의한 음이온 발생 조형물은 적어도 이들보다는 음이온의 발생이 많아야 할 것으로 생각되었기에 임의로 정한 것이다.

칼륨화합물만 사용하여 음이온 발생 조형물을 제작하면, 음이온의 발생량은 가장 극대화 되므로 음이온 발생을 주로 이용할 목적이라면, 칼륨화합물만을 사용하여 음이온 발생 조형물을 제작하여도 좋다. 하지만 소금보다 칼륨화합물이 더 비싸므로 원료비가 많이 들게 된다. 따라서 사용목적에 따라 칼륨화합물의 대체비 율을 조절한다.

본 발명에 의한 음이온 발생 조형물의 제조에 있어서, 전분, 셀룰로우스(cellulose) 등의 바인더를 사용하여 소금 조형물의 기계적 강도를 향상시켜도 좋고, 색소를 첨가하여 색상을 다양하게 하여도 좋다.

본 발명에 의한 음이온 발생 소금 조형물의 제조 방법에 있어서 앞서 언급한 방법 2에 의하여 소금 조형물을 제조할 경우, 즉 소금을 고온으로 가열하고 고온의 소금 용액을 특정 형상의 성형틀에 주입하여 성형한 건자재, 용기 등의 소금 조형물의 제조시에도 염화칼륨을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 이는 앞서 언급한 바와 같이 염화칼륨이 염와나트륨과 물리, 화학적 성질이 가장 유사하기 때문에 염화나트륨과 잘 섞이고, 소금 조형물 제작이 용이하다.

칼륨화합물이 음이온을 발생하는 이유는 아직 확실하게 밝혀지지는 않았지만, 칼륨(K)은 비붕괴계열의 방사성원소 K-40을 0.0118%함유하고 있기 때문에 음이온이 발생되는 것으로 판단된다. 이 K-40에서는 β선(89.5%)과 전자포획(EC : 10.5%) 등의 미약 방사선을 방사하고 이 방사선이 고체상태인 칼륨화합물 자체를 자극하여 음이온을 발생시킨다. β선은 원자가 붕괴할 때 나오는 전자선이므로 그 자체로 대기를 음이온화 시킬 수도 있다(스가하라 아키고, 이원복 옮김, "해로운공기, 이로운공기" 민중문화사, 2002년, 247쪽).

따라서 K-40이 여기제 역할을 하고, 칼륨화합물 그 자체가 K-40에서 방사되는 방사선에 자극을 받아 정지상태에서도 음이온이 발생되는 것으로 판단되는데, 이는 본 발명자가 다양한 칼륨화합물에 대하여 음이온을 측정해본 결과, 칼륨화합 물이 용액상태에서는 음이온이 발생되지 않았던 경험을 근거로 한 것이다.

이하 실시 예를 들어 본 발명에 의한 음이온 발생 소금 조형물을 예시하기로 한다.

실시 예 1)

정제된 가는 소금 80중량%와 염화칼륨 20중량%를 혼합하고 물을 소량 첨가, 교반, 혼합하여 슬러리를 만든 다음, 4각의 성형틀에 충전시키고 압축하여 조형물을 만들고, 이 뒤 상기 조형물을 성형 몰드(mold)로부터 탈착, 건조, 고화시켜 음이온 발생 소금 조형물을 제작하였다.

실시 예 2)

정제된 가는 소금 50중량%와 염화칼륨 50중량%를 혼합하고 물을 소량 첨가, 교반, 혼합하여 슬러리를 만든 다음, 4각의 성형틀에 충전시키고 압축하여 조형물을 만들고, 이 뒤 상기 조형물을 성형 몰드(mold)로부터 탈착, 건조, 고화시켜 음이온 발생 소금 조형물을 제작하였다.

실시 예 3)

염화칼륨 500g에 물을 소량 첨가, 교반, 혼합하여 슬러리를 만든 다음, 4각의 성형틀에 충전시키고 압축하여 조형물을 만들고, 이 뒤 상기 조형물을 성형 몰드(mold)로부터 탈착, 건조, 고화시켜 음이온 발생 소금 조형물을 제작하였다.

실시 예 4)

염화칼륨 100g을 도가니에 넣고 녹는점 이상으로 가열하여 액상으로 용융시킨 다음, 4각의 성형틀에 충전시키고 상온에서 천천히 냉각시켜 응고시킨 다음 탈착하여 음이온 발생 소금 조형물을 제작하였다.

상기의 실시예에서 제조한 음이온 발생 소금 조형물에 대하여 음이온 발생량을 측정하였다. 음이온의 측정은 접촉식 이온 카운터(Model : COM-3010, 일본)로 측정하였으며, 측정조건은 습도 55%, 온도 25℃, 대기의 음이온 24개/cm³ 였다.

음이온 측정결과 실시예 1에서는 음이온이 150개, 실시예 2에서는 음이온이 650개, 실시예 2에서는 1420개, 실시예 3에서는 1470개가 발생되었다. 따라서 본 발명은 소금에 대한 칼륨화합물의 대체비를 조절함으로서 소금 조형물에서 음이온의 발생량을 조절할 수 있고, 소금 조형물 개개마다 음이온의 발생량을 균일하게 할 수 있게 되는 것이다. 본 발명에 의한 소금 조형물은 이제까지의 소금 벽돌, 용기 등의 소금 조형물과 다르게 음이온의 발생량이 많을 뿐만아니라 균일하게 발생되는 장점이 있게 되는 것이다.

본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것이 아니라 칼륨화합물을 사용하여 다양한 소금 조형물을 제작할 수 있다. 또한, 본 발명은 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 다양한 응용제품을 만들 수 있으므로 소금 조형물의 제조에 있어서 칼륨화합물을 첨가시키거나 칼륨화합물만을 사용하여 제작된 소금 조형물은 모두 본 발명에 속하는 것이다.

본 발명은 소금 조형물에 있어서 음이온의 발생량을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 제품별로 음이온의 발생을 균일하게 할 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 음이온 발생 소금 조형물은 음이온이 가지고 있는 혈액 정화 작용, 세포 활성화 작용, 저항력 증가 작용, 자율신경계 조절 작용, 항산화기능, 소취, 살균 효과와 생선류 채소류등의 신선도 유지 및 개선 효과를 볼 수 있다. 본 발명에 의한 음이온 발생 소금 조형물을 사우나, 찜질방 등에 건축자재로 사용할 수 있고 소금접시, 소금인형, 소금등(salt lamp)의 형상으로 조형물을 만들어 일상생활에 사용할 경우, 식품의 부패 방지, 신선도 보존 등이 가능하며, 공기의 음이온 분위기를 조성할 수 있으므로 음이온에 의한 피로회복, 비염 등 호흡기 계통 질환 완화 또는 치료, 시력회복, 머리의 활성화 등 건강 증진에 효과가 있게 된다.

Claims

염화나트륨(NaCl)을 주성분으로 하는 소금 조형물의 제조에 있어서, 염화나트륨의 일부 또는 전부를 칼륨화합물(potassium compound)로 대체하여 제조한 것을 특징으로 하는 음이온 발생 소금 조형물.
청구항 1의 음이온 발생 소금 조형물에 있어서 칼륨화합물(potassium compound)이 소금 100중량%에 대하여 10중량% 이상 대체하여 제조된 것을 특징으로 하는 음이온 발생 소금 조형물
청구항 1의 칼륨화합물로서 염화칼륨(potassium chloride, KCl), 수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH), 과염소산칼륨(potassium perchlorate, KClO₄), 황산칼륨(potassium sulfate, K₂SO₄), 과황산칼륨(potassium peroxodisulfate, K₂S₂O₈), 명반(potassium alum, K₂SO ₄·Al₂(SO₄)₃·24H₂O), 브롬화칼륨(potassium bromide, KBr), 아질산칼륨(potassium nitrite, KNO₂), 아황산칼륨(potassium sulfate, K₂SO₃), 염소산칼륨(potassium chlorate, KClO ₃), 요오드화칼륨(potassium iodide, KI), 질산칼륨(potassium nitrate, KNO₃), 탄산칼륨(potassium cabonate, K₂CO₃), 탄산수소칼륨(Potassium Bicarbonate, KHCO ₃) 제1 인산칼륨(potassium phosphate monobasic, KH₂PO₄), 제2인산칼륨(potassium phosphate dibasic, K₂HPO₄), 제3인산칼륨(potassium phosphate tribasic, K ₃PO₄), 피로인산칼륨(Potassium pyrophosphate, K₄P₂O₇), 메타인산칼륨 [Potassium Metaphosphate, (KPO₃)_n), 칼륨이 함유된 비료, 실바이트(Sylvite), 실비나이트(Sylvinite) 중 어느 1개 또는 이들의 혼합물을 사용하는 방법