KR20090118175A - 천연광물 또는 산화금속으로부터 미네랄의 분리 및미네랄수의 제조방법 - Google Patents

천연광물 또는 산화금속으로부터 미네랄의 분리 및미네랄수의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천연광물(일명 : 천연세라믹) 또는 산화금속, 금속원소로부터 미네랄의 분리 및 미네랄수의 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 천연세라믹 또는 산화금속을 미세분말로 분쇄한 뒤, 염산, 황산, 질산, 인산, 불산, 염소산 등의 무기산 또는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모니움, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 무기알칼리로 금속산화물을 용해하여 수용성의 이온성 금속염으로 변환시킨 뒤, 이 용액을 음이온교환수지를 이용하여 수용성의 이온성 금속염중의 음이온을 제거하여 잔류되는 금속이온(양이온), 즉, 미네랄을 분리하여 고농도의 미네랄수를 제조한다. 이 미네랄수를 식수, 음료수 및 각종 음식물이나 화장품, 식품첨가물, 작물재배용 미네랄 비료, 동물사료 등에 필요에 따라 첨가하여 섭취할 수 있는 무독성의 순수 미네랄수의 제조방법에 관한 것이다.
세라믹, 금속산화물, 미네랄, 음이온교환수지

Description

천연광물 또는 산화금속으로부터 미네랄의 분리 및 미네랄수의 제조방법{The method of separating from either natural minerals or metal oxides, metals and producing the mineral water}
본 발명은 천연광물(일명 : 천연세라믹) 또는 산화금속, 금속원소로부터 미네랄의 분리 및 미네랄수의 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 천연세라믹 또는 산화금속을 미세분말로 분쇄한 뒤, 염산, 황산, 질산, 인산, 불산, 염소산 등의 무기산 또는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모니움, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 무기알칼리로 금속산화물을 용해하여 수용성의 이온성 금속염으로 변환시킨 뒤, 이 용액을 음이온교환수지를 이용하여 수용성의 이온성 금속염중의 음이온을 제거하여 잔류되는 금속이온(양이온), 즉, 미네랄을 분리하여 고농도의 미네랄수를 제조하고, 상기 미네랄수를 식수, 음료수 및 각종 음식물이나 화장품, 식품첨가물, 작물재배용 미네랄 비료, 동물사료 등에 필요에 따라 첨가하여 섭취할 수 있는 무독성의 순수 미네랄수의 제조방법에 관한 것이다.
현대인의 식생활 습관을 보면 타는 영양소인 탄수화물, 지방, 단백질의 섭취는 점점 늘어 가는데 비해, 태우는 영양소인 미네랄과 비타민의 섭취는 여러 가지 이유로 충분치 못한 것이 현실이다.
영양학적 측면에서 인체에 필요한 필수 영양소로 학자들은 탄수화물, 지방, 단백질, 비타민, 미네랄의 다섯 가지를 인간의 5대 영양소로 꼽는다. 5대 영양소를 충분하고 균형 있게 섭취하여 인체가 흡수한다면 체내에서는 적절한 기능을 발휘하게 되어 건강과 장수를 영위할 수 있다. 그러나 만일 이 중 한 가지라도 완전히 제외된다면 생체 기능은 정상적인 활동을 멈추게 되고 죽음을 맞게 된다.
5대 영양소 중에서도 특히 중요한 것은 미네랄과 비타민이다. 왜냐하면 탄수화물, 지방, 단백질은 생체의 성장에 중요한 성분들이기는 하나, 자활(Self Activation) 능력을 가지고 있지 못하기 때문에 근본적인 생리 기능을 발휘할 수 없다. 왜냐하면, 그 자체만으로는 성장은 고사하고 에너지를 발생시키기 위한 분해와 조직형성을 위한 합성이라는 생화학적 활동이 불가능한 영양소이기 때문이다.
즉 탄수화물, 지방, 단백질 등의 3가지 영양소는 에너지원이기는 하나 스스로는 아무런 활성을 발휘하지 못하는 태워지는 즉 타는 영양소이기 때문이다. 한편, 미네랄과 비타민이 이들 성분에 개입되면 탄수화물, 지방, 단백질 등의 대사는 비로소 활성을 발휘하게 되어 에너지원으로서 역할을 수행한다. 즉, 미네랄과 비타민 스스로는 에너지원이 될 수 없으나 탄수화물, 지방, 단백질 등이 제 기능을 발휘할 수 있도록, 다시 말하면 잘 탈 수 있도록 하는 태우는 영양소라고 할 수 있다.
최근에는 비타민마저 종류에 따라서는 특수한 미네랄을 동반해야 활성을 발휘 할 수 있다는 것이 밝혀짐으로써 태우는 영양소로서의 미네랄의 중요성은 더욱 커지고 있다. 현대인의 식생활 습관을 보면 타는 영양소인 탄수화물, 지방, 단백질의 섭취는 점점 늘어 가는데 비해, 태우는 영양소인 미네랄과 비타민의 섭취는 여러 가지 이유로 충분치 못한 것이 현실이다. 이 중에서도 미네랄의 섭취 부족은 앞에서도 언급한 바와 같이 각종 성인병 발생을 초래하여 심각한 사회문제를 야기하고 있는 것이 현실이다.
특히, 요즈음 질병으로까지 분류되고 있는 비만의 경우도 태우는 영양소에 비해 과도한 타는 영양소의 섭취가 중요한 원인의 하나라 할 수 있다. 비만 해소를 위해 다이어트를 할 때 많은 경우 인체에 필요한 영양소를 골고루 섭취하지 못해 비만해소에는 어느 정도 성공하고도 또 다른 건강상의 장애를 가져오는 사례가 있는 것을 볼 수 있다. 이런 경우일수록 더욱 미네랄의 균형 있는 섭취가 중요하다고 할 수 있다.
이러한 미네랄은 외부에서 섭취하는 필수 영양소로서 인간을 포함한 지구상의 어떤 생물체라도 미네랄을 스스로 합성하지 못하며, 단일원소 그 자체가 영양소로써 반드시 외부에서 섭취되어야 하는 필수 영양소이다. 미네랄은 영어 'mineral'을 그대로 쓴 말로 우리말로는 무기질 또는 무기염류라 한다. 인체를 구성하고 인체의 성장과 유지 등의 생리활동에 필요한 원소 중 유기물의 주성분이 되는 산소(O), 탄소(C), 수소(H), 질소(N)를 제외한 다른 원소를 통틀어 일컫는 말이다.
주위에서 흔히 듣는 칼슘(Ca), 철(Fe), 나트륨(Na), 칼륨(K), 염소(Cl), 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 요오드(I), 세레늄(Se) 등이 모두 미네랄의 일종이다. 쉽게 얘기해서 동물이나 식물을 태운 후에 재로 남는 부분이라고 생각하면 된다. 이런 의미에서 미네랄을 회분(Ash)이라고 칭하기도 한다.
탄수화물, 단백질, 지방과 일부 비타민은 탄소로 알려진 화학물질의 혼합물로써 생물체 내에서 합성이 가능하지만, 미네랄은 분자구조에 탄소를 함유하고 있지 않아 에너지를 내지 못한다. 인간을 포함한 지구상의 어떤 생물체라도 미네랄을 스스로 합성하지 못하며, 단일원소 그 자체가 영양소로써 반드시 외부에서 섭취되어야 하는 필수 영양소이다.
체내로 흡수된 미네랄은 뼈에 있는 칼슘인산염(calcium phosphate)처럼 어떤 특정물질과 결합하여 존재하거나 세포 내 액에 있는 칼슘이온(Ca++)이나 나트륨이온(Na++)처럼 단독으로 체내에 존재하기도 한다. 인체 내에 미네랄이 부족하게 되거나 균형을 잃게 되면 필연적으로 인체 내 각종 장기의 생화학 기능이 떨어지고 면역기능에도 영향을 받게 되어 인체의 음과 양의 균형이 깨지면서 각종 질병에 쉽게 걸리게 되고 건강의 균형을 잃게 된다.
현대과학은 미네랄 원소의 균형이 인체의 세포, 체액, 효소, 근육, 골격 등을 이루는데 없어서는 안될 필수물질이라고 규명하고 있다. 인체 내 미네랄이 부족하게 되거나 균형을 잃게 되면 필연적으로 인체 내 각종 장기의 생화학 기능이 떨어지고 면역기능에도 영향을 받게 되어 인체의 음과 양의 균형이 깨지면서 각종 질병에 쉽게 걸리게 되고 건강의 균형을 잃게 된다. 이렇듯 미네랄은 인체 내로 흡수된 후 비록 소량이지만 인체 내 모든 신진대사를 조율하는 역할을 수행하는 영양소이다.
구체적으로 미네랄이 인체 내에서 수행하는 생명 유지활동을 살펴보면 다음과 같다.
● 체내 생화학적 전기적 시스템 운영의 기본요소
미네랄은 체내의 화학적, 전기적 시스템 운영의 기본요소로 신경자극의 전달, 근육수축 등 인체의 생화학적, 전기적 작용을 담당하는 각종 효소의 생성과 기능에 필수적인 요소이다. 인간의 신체 내에서는 약 1300가지의 효소(enzymes)가 발견되는데 이들 효소들이 1000억 개의 신체세포에서 발생하는 15만 가지의 생화학적, 전기적 반응을 수행하는데 만약 이들 효소의 기능이 중지되면 인체의 모든 기능이 따라서 중지된다. 즉, 눈을 깜박일 수도 없고 걸어 다닐 수도 없으며 심장이 멈추고 죽음에 이르게 된다.
그리고 신경 전달 과정도 정지되어 음식 맛을 알 수도 없고 슬픔과 기쁨을 못 느끼는 상황이 되는 것이다. 미네랄이 부족하거나 불균형이 발생하면 이러한 효소의 기능에 제한을 두어 인체는 허약해지고 각종 질병의 위협 앞에 놓이게 되는 것이다.
● 산, 염기의 균형(알칼리성 체질유지에 기여)
인체는 주로 허파와 신장을 가지고 산과 염기의 공급을 조절한다.
우리가 산 염기 균형에 관하여 문제에 봉착하게 되는 경우는 임무를 완수하는데 필요한 재료가 충분치 못할 때이다.
인체는 자신도 모르는 사이에 많은 화학반응 작용을 수행하고 있다. 이 과정의 대부분은 몸의 최소 단위인 세포에서 일어난다. 그런데 이 과정에서 적절히 처 리하지 않으면 인체에 상당히 해를 끼칠 수 있는 폐기물을 생성한다. 마치 공장에서 제품을 생산하면서 산업폐기물을 발생시키는 것과 같다. 세포에서 생긴 폐기물의 많은 부분은 혈액으로 흘러 들어가는데, 이 폐기물들이 신속하게 신진대사 되지 않으면 피의 상태를 나쁜 쪽으로 바꿔놓게 된다.
인체 내 혈액의 PH는 7.45와 7.35 사이에서 정밀하게 유지된다. 더 구체적으로 말하자면 동맥 시스템의 피는 7.45에 가깝게 유지되며, 정맥의 피는 7.35에 가깝게 유지된다. 정맥의 피는 세포조직에서 방출된 이산화탄소로부터의 간접적인 탓으로 더욱 산성인 것이다. 혈액에 대한 화학적 중성점은 약알칼리성인 7.4라는 것은 주목할 만한 사실이다. 만일 혈액의 PH가 몇 초 이상 6.8에서 8.0의 범위를 벗어난다면 즉시 사망할 수도 있게 되는데, 이는 이 범위 밖의 PH 값이 생명과 양립할 수 없기 때문이다.
PH의 조절은 산, 염기 균형이라고도 불린다. 인체는 끊임없이 많은 산성 생성물과 많은 알칼리성 또는 염기성 생성물 사이에서 균형을 유지하기 위해 노력하고 있다. 그리고 인체는 보통 산, 염기 균형을 스스로 조절할 능력을 가지고 있다. 인체는 주로 허파와 신장을 가지고 산과 염기의 공급을 조절한다. 우리가 산, 염기 균형에 관하여 문제에 봉착하게 되는 경우는 임무를 완수하는데 필요한 재료가 충분치 못할 때이다.
산, 염기 균형에 약간의 변화조차도 인체 내의 정상적인 세포 기능에 심대한 영향을 미친다. 예컨대 산독증의 주된 증상 중 하나는 중앙 신경 시스템에 대한 억압적인 효과다. 이것은 방향감각 상실이나 더 심한 경우는 혼수상태로 나타난다. 반대로 알칼리성 혈액인 경우는 신경과민, 발작, 근육경련으로 나타나는 신경 시스템의 과도 흥분현상이 나타난다. 산, 염기 균형을 유지하는데 가장 중요한 영양소는 미네랄이다.
미네랄의 균형 있는 섭취는 인간의 염기도를 약알칼리성으로 유지시켜 줌으로써 스스로의 면역력을 강화시키고 질병의 자율치료능력을 향상시켜주는 만능치료제인 것이다. 만약 미네랄이 부족하여 산성 체질이 되면 건강을 유지하기 어렵다는 사실은 새삼 말할 필요도 없거니와 이를 알칼리 체질로 전환시켜주는 물질이 바로 미네랄이다.
● 신체의 필수성분
미네랄은 신체의 각 부분을 형성한다. 신체를 구성하는 많은 미네랄 중에서 칼슘과 인은 뼈와 치아 같은 경조직을 구성하는데 중요하다. 뼈와 치아의 칼슘, 인 불소 등의 농도는 경조직의 발달에 많은 영향을 준다. 아연, 구리, 망간 등은 연결조직의 형성에 필수적이다. 또한 신체 내에서 많은 중요한 기능을 하는 호르몬, 효소, 비타민 등은 미네랄을 구성 성분으로서 함유한다.
● 물의 균형 조절
혈관이나 세포에 들어있는 물이 한 곳으로부터 다른 곳으로 옮겨지려면 삼투현상에 의해서 반투과성 세포막을 통과해야 한다. 세포막을 통과하여 세포 내외로 이동하는 물의 방향과 양은 미네랄의 농도에 의해서 결정된다. 미네랄의 균형이 이루어지지 않는 경우에는 체액의 축적 또는 탈수를 일으키기도 한다. 현대인의 대표적 성인병중의 하나인 고혈압도 체내 미네랄 농도의 불균형으로 신체 내 삼투압 조 절 능력이 떨어져 혈액 중 수분이 빠져나가 혈액의 농도가 진해짐으로써 발생하는 질병중의 하나라 할 수 있다.
● 촉매작용
미네랄은 신체 내에서 일어나는 여러 가지 반응에서 촉매 기능을 한다. 즉 미네랄은 당질, 지질, 단백질의 분해과정 중 에너지를 내는 반응을 활성화시키는데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라, 포도당으로부터 글리코겐을, 지방산과 글리세롤로부터 지질을, 그리고 아미노산으로부터 단백질을 합성하는데 필수적인 역할을 한다. 예를 들면 마그네슘은 탄수화물, 단백질, 지방의 분해, 합성과정에 필요하며, 그 외 구리, 칼슘, 망간, 아연 등 많은 종류의 미네랄들은 체내의 이화작용과 동화작용에서 촉매로서 또는 효소의 구성성분으로 필요하다. 또한 몇몇 영양소의 흡수율은 미네랄에 의해서 더 증가되기도 한다. 예를 들어 분자가 대단히 큰 비타민 B12가 창자벽을 통과하기 위해서는 칼슘의 도움이 필요하며 분자가 아주 작은 단당류가 흡수되는 데에는 나트륨과 마그네슘의 도움을 받아야 한다.
● 신체 내 독성물질 해독
미네랄은 신체 내부에서 대사과정 중에 발생한 프리 래디컬(Free-Radicals)이나 음식물 등을 통해서 들어오는 외부 독소를 해독하는 역할도 수행한다. 만약 체내 미네랄의 수준이 떨어지거나 불균형이 발생하면 체내 독성해독 능력이 떨어져 신체의 장기가 중독되고 기능이 떨어지고 기능이 떨어지면 다시 독성물질이 늘어나는 악순환이 계속되면서 인체는 질병에 자주 노출된다.
앞에서 보듯이 현대인은 5대 영양소가 골고루 들어있는 균형 잡힌 식사를 하 기도 어렵지만, 설사 균형 잡힌 식사를 하더라도 미네랄을 균형 있게 보충하기란 힘든 일이다. 더욱이 현대인이 주로 섭취하는 가공식품은 그나마 식품에 들어있는 미네랄을 거의 50% 이상 감소시키기 때문에 미네랄의 균형 있는 보충을 일상의 식이에서 구한다는 것은 불가능한 일이다. 또한, 현대인의 음주, 흡연, 스트레스 등은 인체 내 미네랄의 소모를 빠르게 진행시키거나 미네랄의 섭취를 방해한다. 예를 들면, 스트레스는 마그네슘, 아연 등의 체내 흡수를 방해하며, 음주는 마그네슘의 흡수를 방해한다. 뿐만 아니라, 자동차의 매연, 수질 오염, 대기 오염 등은 체내 중금속의 양을 증가시켜 인체에 필요한 필수 미네랄의 기능을 방해함으로써 미네랄 결핍증을 가져오게 한다.
현대인의 심각한 미네랄 결핍 요인을 정리해 보면 다음과 같다.
● 미네랄이 결핍된 토양에서 얻어진 음식물 섭취
● 스트레스 증가
● 과도한 음주와 흡연
● 공해, 수질 오염, 대기 오염으로 인한 중금속
● 호흡, 대화, 배설, 땀의 배출, 질병 등으로 인한 미네랄 소모량 증가
오늘날 사람들의 주요 관심사중 하나는 어떻게 하면 건강한 삶을 유지하고 죽을 때까지 질병의 고통에서 벗어나 깨끗한 임종을 할 수 있느냐에 있다고 해도 과언이 아닐 것이다. 최근 한 매스컴의 조사에 따르면, 우리나라 성인 남자 두 명 가운데 한 명꼴로 건강을 위한 각종 의약품이나 건강보조식품을 복용하고 있다고 한다. 건강에 대한 관심의 정도를 보여주는 사례라 할 수 있다.
무릇 생명의 기초는 인체 내부에서 일어나는 방대하고 연속적인 화학변화에 따른다고 할 수 있다. 우리가 생명을 유지하기 위하여 음식물을 섭취하면 신체는 음식물에 포함되어 있는 영양분을 인체 내에 필요한 구성물질로 바꾸고, 그때 생긴 노폐물을 몸 밖으로 배출한다. 이러한 화학적 변화를 물질대사라 하는데, 이러한 작용을 새 것과 헌 것의 물질이 바뀌었다는 뜻에서 신진대사(新陳代謝)라고도 하며, 분해과정과 합성과정으로 나눠 이화(異化)와 동화(同化)라고 한다.
이렇듯 모든 생명체는 생체가 필요로 하는 모든 영양소들이 생체내부에서 대사가 이루어져야 하고 대사의 연속만이 생명을 지속할 수 있다. 이 모든 대사과정의 시발(Start)은 미네랄의 참여로 이루어지기 때문에 미네랄의 불균형은 각종 성인병 즉 대사성 질환의 주요 원인이 되는 것이다.
요즈음 현대인이 호소하는 만성피로, 근육통, 불면증, 소화불량 등 많은 증상은 구조의 문제가 아니고 기능의 문제이다. 그렇기 때문에 현대의학에 정통한 의사들이 아무리 매달려 연구해도 세포나 조직 등 구조적인 문제는 발견되지 않는다. 즉 검사결과는 정상인데 환자는 아픈 것이다.
수십 종류의 미네랄은 비록 미량이지만 생명활동에 필수적인 물질이다. 이들은 에너지를 만들어 내거나 신체를 구성하는 주역은 아니지만, 수백만 가지의 신진대사를 조율하는 숨은 실력자인 것이다. 즉 칼슘과 마그네슘과 같은 몇 가지 미네랄의 균형만 잡아줘도 자신을 평생 괴롭혀온 근육통이나 당뇨 등에서 벗어날 수 있고, 식단에서 결핍되기 쉬운 미네랄 몇 가지만 보충해도 기력이 없어 허우적대던 만성피로를 이겨낼 수 있는 만능 치료제인 것이다.
미량 원소의 균형이 파괴되면 병이 발생한다. 현대과학 연구에서 미네랄이 인체 세포, 단백질, 체액 효소, 근육, 뼈 등에 불가결한 물질이며, 인체 내 생화학 과정에서 1000여 종의 효소의 중요 구성성분이며, 활력소가 된다. 인체 기관의 정상적인 기능발휘는 완전히 미네랄과 미량 원소의 섭취 정도에 의존하며, 미네랄 원소의 균형은 바로 인체 각 내부 기관의 생화학 과정과 면역 기능에 영향을 미친다고 나타났다.
Figure 112008033568300-PAT00001
<표 1. 질병과 미네랄의 관계>
미네랄들의 생리학적 특성이 구체적인 질병으로 나타나는 관계를 살펴보면 다음과 같다.
● 아토피성 피부염과 미네랄
인체에 흡수된 대부분의 아연은 피부에 저장되고, 인체가 건강한 피부를 유지하기 위해서는 충분한 양의 아연이 필요하다. 많은 형태의 피부학적인 문제들 특히 아토피성 피부질환은 아연 결핍과 구리의 과잉 흡수와 관련이 있다. 아연이 결 핍되면 피부는 스스로의 자연치유 능력이 감소하게 되고, 아연의 흡수를 억제하는 구리가 과잉 흡수되면 구리 독성이 발현되어 얼굴, 목, 허리, 넓적다리, 무릎 뒤쪽 부위 등에 일어나는 붉은 반점과 가려움을 특징으로 하는 아토피성 피부질환을 유발한다.
● 두통과 미네랄
두통과 관계있는 미네랄은 구리, 철, 마그네슘 등이다. 여성의 경우, 생리 전후에 편두통을 앓게 되는 경우가 있는데, 이는 구리가 몸에 과다 축적되고, 마그네슘이 부족하기 때문이다. 특히 마그네슘은 혈관과 근육의 수축, 이완에 작용하는 미네랄로써, 마그네슘이 부족하면 뇌로 가는 혈관이나 근육이 수축되어 혈류가 감소함으로써 편두통의 원인으로 작용한다. 과다한 철분 흡수도 역시 두통의 원인이 될 수 있다. 예를 들면, 적포도주를 마시고 난 후 머리에 두통이 발생하는 경우가 있는데, 이는 적포도주의 철분 함량이 높고 알코올이 철분의 흡수를 촉진시키므로 나타나는 현상이다.
● 만성피로와 미네랄
만성피로에 시달리는 사람은 에너지 대사에 관여하는 미네랄 섭취에 신경을 써야 한다. 비타민 B6, 크롬, 철분, 아연, 구리, 망간 등이 이에 해당한다. 또한 조직 내 칼슘, 나트륨, 칼륨의 과다한 축적은 만성피로 증후군 환자에게 자주 보이는 현상이므로 항상 균형 잡힌 미네랄 섭취가 중요하다. 칼슘, 칼륨은 갑상선 기능 저하와 관계되며, 갑상선 기능의 저하로 인해 쉬 피로를 느끼게 되기 때문이다. 또한 철 결핍성 빈혈은 피로와 숨이 가뿐 현상을 동반한다.
● 불면증과 미네랄
철이 부족하면, 잠을 자도 잠의 질이 떨어지고, 체내 마그네슘이 부족해도 잠이 쉽게 오지 않거나 자더라도 자주 뒤척이며 깊은 잠을 자지 못한다. 마그네슘은 근육을 이완시키는 효과가 있어 밤에 먹게 되면 불면증에 효과가 있다.
● 비만과 미네랄
체내 철 결핍은 갑상선 기능을 억제하며, 철의 충분한 공급은 갑상선의 기능을 활성화시킨다. 갑상선 기능 저하 환자의 약 60%에서 빈혈이 일어났고, 철 결핍만으로도 대사율이 저하되고 체온이 내려가 에너지 소비를 감소시켜 비만을 일으킬 수 있다. 갑상선 기능 저하와 관련되는 기타 영양소 결핍에는 단백질, 비타민 C, B1, B5, B6, 인, 마그네슘, 칼륨, 망간, 크롬, 나트륨, 요오드 등이 있다. 비만인 사람의 머리카락 속의 중금속과 미네랄을 검사해 보면 미네랄 불균형으로 인해 인체의 대사율이 어느 정도 저하되어 있는지를 알 수 있다. 미네랄 불균형으로 갑상선 호르몬의 세포 내 효율이 저하되고 이에 따른 기초대사율이 저하되어 쉽게 체중이 증가한 비만 환자들에게 종합 미네랄 보충제를 권유하여 미네랄 불균형을 효과적으로 교정한다. 이로써 인체 대사를 조절하는 갑상선 호르몬의 세포 내 효율을 증가시키고 기초대사율을 상승시키면 부작용(요요현상과 영양 불균형) 없이 체중 조절이 가능하다.
● 빈혈과 미네랄
철은 헤모글로빈의 구성 성분으로, 빈혈은 모두 철의 부족으로 나타난다고 생 각하기 쉽다. 물론 철이 부족해도 빈혈이 나타날 수 있지만, 철이 과잉이어도 빈혈이 나타날 수 있다. 구리는 철의 대사를 도와주는 효소의 구성 성분으로 만약 몸에 충분한 양의 철이 있다 하더라도 철의 대사를 도와주는 구리가 부족하다면, 철분은 자신의 역할을 제대로 수행하지 못한다. 반대로 구리가 철분에 비해 상대적으로 과잉일 때에도 빈혈이 올 수 있다. 이는 구리와 철분이 몸에 흡수될 때 서로 경쟁관계에 있기 때문이다. 또한 중금속인 납은 헤모글로빈 형성을 방해하므로 과량의 납이 몸에 축적되면 역시 빈혈이 올 수 있다.
● 여드름과 미네랄
식생활을 통하여 모든 영양소를 섭취하게 되는데, 개개인의 체질에 맞추어 식사를 하기에는 어려운 점이 많다. 균형 잡힌 영양은 몸의 면역계와 호르몬을 균형 있게 유지하는데 필수적인 요소인데, 여드름이 심한 사람은 이 균형이 깨져있는 상태이다. 특히 여드름이 심한 사람 중에는 아연이 결핍된 사람들이 많다. 아연은 우리의 피부를 건강한 상태로 유지시켜 주며, 항염증 작용, 남성 호르몬에 영향, 비타민 A에 영향을 주기 때문에 균형 잡힌 아연의 공급이 매우 중요하다. 또한 나트륨과 마그네슘은 부신 기능에 작용하여 면역 기능에 영향을 줌으로써 여드름과 연관이 있다.
● 노화와 미네랄
노화의 원인이 되는 프리 래디컬(Free Radical)의 생성을 억제시켜주고, 생성된 프리 래디컬로부터 세포를 지켜주는 영양소를 항산화 영양소라고 하는데, 비타민C, 비타민E, 셀레늄(Sa) 등이 이에 해당한다. 또한 망간(Mn), 아연(Zn), 구 리(Cu) 등도 항산화 효소의 주요 구성 성분으로 이들 미네랄의 부족은 노화를 촉진시키게 된다. 또한 면역계의 기능도 체내의 영양, 특히 미네랄들이 균형을 이룬다면, 적정한 면역 기능을 유지할 것이므로 미네랄의 균형 있는 섭취는 심각한 노화의 진행을 지연시킬 수 있을 것이다.
그 외에도 일본의 한 연구소에서 109명의 당뇨환자와 33명의 건강한 사람을 대상으로 혈액과 소변검사를 통해 마그네슘 함량을 비교 측정해 보았다. 그 결과 당뇨병 환자에서는 마그네슘 함량이 정상 이하로 조사되었다. 특히 망막증을 합병한 환자의 경우에는 마그네슘 결핍이 더욱 현저하게 나타난 것은 미네랄의 결핍이 당뇨를 유발한다는 것을 보여주는 사례다. 이 밖에 최근의 연구 결과는 자폐증, 어린이의 학습장애도 대표적 미네랄 결핍증세의 하나라고 밝혀주고 있다.
< 표 2. 각종 질병과 미네랄의 결핍관계 >
병명 결핍원소
당뇨병 크롬, 아연, 망간, 칼륨, 마그네슘, 셀렌
갱년기 종합증세 붕소, 리튬, 아연, 구리, 셀렌, 망간, 마그네슘
류마티스(유사류마티스) 아연, 마그네슘, 칼슘, 불소, 인, 철
아동 과잉운동장애 리튬, 아연
신장병 아연, 구리, 코발트, 철, 셀렌, 칼슘
간염, 간경화 아연, 몰리브덴, 마그네슘, 망간, 코발트, 셀렌
기관지염 니켈, 아연, 칼슘
신경쇠약 불소, 칼슘, 코발트
백내장 요드, 셀렌, 아연
망막색소변형증 구리, 아연, 칼슘, 망간, 마그네슘
관상동맥경화증 마그네슘, 셀렌, 아연, 코발트, 칼륨, 칼슘
협심증 마그네슘, 구리, 칼륨
심근경색 마그네슘, 아연, 칼륨
심장쇠약(심부전) 마그네슘, 코발트, 칼륨, 아연
폐심병 마그네슘, 아연, 코발트, 칼륨
동맥경화 마그네슘, 알루미늄
고혈압 마그네슘, 셀렌, 칼륨, 몰르브덴, 아연, 칼슘, 코발트
뇌혈관질병 마그네슘, 아연, 철, 구리, 망간, 칼슘, 셀렌
여드름 아연
건선(만성피부질환) 칼슘, 철
원형탈모증 아연
백반증 아연
식도암 셀렌, 몰르브덴, 아연, 망간, 크롬
폐암 아연, 철, 망간
간암 망간, 철, 아연, 셀렌, 바륨
백혈병 리튬, 아연, 크롬, 세렌, 철, 망간
위암 몰리브덴, 아연, 비소, 비스무
대장암 칼슘, 셀렌, 아연
유선암 아연, 구리, 마그네슘, 셀렌, 요드
황반 아연, 알루미늄
비염 마그네슘, 망간, 크롬, 코발트, 니켈, 셀렌, 아연
구강궤양 아연, 철
치조농루 망간, 철, 구리, 아연, 마그네슘
심근병 마그네슘, 셀렌, 코발트, 칼륨
본 발명은 이와 같은 미네랄이 인체구성에 필수 구성물임에도 불구하고, 쉽게 섭취할 수 없는 문제점이 있었는바, 이를 해결하고자 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 천연광물(일명 : 천연세라믹) 또는 산화금속, 금속원소로부터 미네랄의 분리 및 미네랄수의 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 천연세라믹 또는 산화금속을 미세분말로 분쇄한 뒤, 염산, 황산, 질산, 인산, 불산, 염소산 등의 무기산 또는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모니움, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 무기알칼리로 용해하여 금속산화물을 용해하여 수용성의 이온성 금속염으로 변환시킨 뒤, 이 용액을 음이온교환수지를 이용하여 수용성의 이온성 금속염중의 음이온을 제거하여 잔류되는 금속이온(양이온), 즉, 미네랄을 분리하여 고농도의 미네랄수를 제조한다. 이 미네랄수를 식품첨가물 또는 식수, 음료수 및 각종 음식물이나 화장품, 작물재배용 미네랄 비료, 동물사료 등에 필요에 따라 첨가하여 직접 또는 간접적으로 섭취할 수 있는 무독성의 천연 순수 미네랄수의 제조방법을 제공함에 있다.
아래의 미네랄은 체내에서 생성되지 않고, 음식이나 다른 경로를 통하여 인체에 공급하기 위한 필수 미네랄로 약 15가지를 들 수 있다.
칼슘 (calcium, Ca++)
마그네슘 (magnesium, Mg++)
칼륨 (potassium, K+)
나트륨 (sodium, Na+)
인 (phosphorus, P)
아연 (zinc, Zn++)
철 (iron, Fe++, Fe+++)
망간 (manganese, Mn++)
구리 (copper, Cu++)
요오드 (iodine, I-)
크롬 (chromium, Cr++)
셀레늄 (selenium, Se)
게르마늄 (Ge-132)
염소 (chloride, Cl-)
유황 (S)
불소 (fluoride, F)
코발트 (Co)
규소 (Si)
본 발명에서는 자주 접하나 그 섭취량이 적고, 가끔 섭취하더라도 충분한 미네랄을 공급하기 위하여 천연광물(일명 : 천연세라믹) 또는 산화금속, 금속원소로부터 미네랄을 추출, 분리하여 미네랄수를 제조하게 되었다. 이 미네랄수를 식품첨 가물 또는 식수, 음료수 및 각종 음식물이나 화장품, 작물재배용 미네랄 비료, 동물사료 등에 필요에 따라 첨가하여 직접 또는 간접적으로 섭취할 수 있는 무독성의 천연 순수 미네랄수의 제조방법을 발명하게 되었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 금속염화물이나 또는 금속수산화물로 복합 이온 미네랄을 제조하고 이를 식수, 음료수 및 각종 음식물이나 화장품 등에 필요에 따라 첨가하여 섭취할 수 있는 것으로, 인체에 필요한 필수 영양소인 미네랄을 간편 용이하게 섭취할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 미네랄수의 제조에 사용되는 원료로서 천연광물질은 카올리나이트(Caolinite), 몬모릴로나이트(Montmorillonite), 일라이트(Illite), 제올라이트(Zeolite), 황토 등의 천연 세라믹 광물질을 그 주원료로 들 수 있다. 이들 천연세라믹은 토양, 광산 등에서 천연으로 채취한 천연 무기재료로서 우리나라 및 전 세계 토양이 특수한 미네랄을 제외하고는 대부분 산화금속 또는 원소의 형태로 존재한다. 예를 들면, 산화규소, 산화알루미늄, 산화철, 산화티타늄, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화칼륨, 산화나트륨, 산화아연, 산화망간 등의 산화물 형태의 금속들과 유황, 코발트, 구리, 몰리브덴, 니켈, 아연, 셀레늄, 게르마늄 등과 같이 약 20여종의 산화금속 또는 원소의 형태로 존재한다. 이들 산화금속 또는 금속원소의 집합체인 광물질 분말(세라믹 분말)은 약 150℃의 온도에서 약 1시간이상 가열, 건조하여 약 320메쉬 이상의 고운분말로 분쇄한다. 분말 입자가 작을수록 용해도와 미 네랄 함량은 높아진다.
미세분말로 분쇄한 뒤, 분말을 유기산인 초산과 염산, 질산, 인산, 불산, 과염소산 등의 무기산 1종 또는 2종이상의 혼합산 용액에서 포화상태로 투입하여 약 90℃이하에서 약 3시간 정도 가열, 교반, 용해하여 수용성의 이온성 금속염 포화용액을 제조한다. 이때, 산의 농도는 진한산(Conc Acid)에서 1N(Normal)용액의 범위에서 선택할 수 있다. 한편, 알칼리에서의 용해 및 추출은 수산화칼륨, 수산화암모니움, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 무기알칼리용액에서 금속산화물 및 원소를 용해하여 수용성의 이온성 금속염 포화용액을 제조한다.
필요에 따라 산과 알칼리를 병용할 수도 있다. 그것은 금속의 종류에 따라 용해되거나 염을 만드는 물리적 성질이 서로 다른 특성 때문이다.
이 용액을 음이온교환수지를 이용하여 수용성의 이온성 금속염중의 음이온을 제거하여 잔류되는 금속이온(양이온), 즉, 미네랄을 분리하여 고농도의 미네랄수를 제조한다.
여기에 사용된 음이온교환수지는 미국 알드리치(Aldrich)사의 엠버라이트(Ambelrite) IRA 410 Chloride Form과 Hydoxide Form을 사용하였고, 국내산으로는 삼양사의 트리라이트(Trilite) SAR 10 Chloride Form과 Hydoxide Form을 사용하였다.
음이온교환수지를 사용하여 수용성의 이온성 금속염의 음이온인 Cl-, NO3-, So4--, Po4---, OH-등의 음이온을 교환하여 제거하고, 양이온인 금속이온, 즉 미네랄 이온은 추출이 용이하게 되며, 이렇게 처리된 용액은 원재료인 광물질의 종류에 따라 다양한 종류의 미네랄을 골고루 다량 함유하는 미네랄수 원액이 제조된다.
이 미네랄수 원액은 통상 수백에서 수만 ppm의 농도로 이루어지며, 이들 원액을 증류수로 조정하여 용도에 따라 식품첨가물 또는 식수, 음료수 및 각종 음식물이나 화장품, 작물재배용 미네랄 비료, 동물사료 등에 필요에 따라 희석, 첨가하여 사용할 수 있는 무독성의 천연 순수 미네랄수의 제조가 가능하게 된다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하지만, 이는 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 그 결과는 표3에 두었다.
실시예 1
1. 2리터 용량의 삼각플라스크에 농질산 1000g과 제주도 화산석 분말(Scoria) 200g 을 넣고, 교반하면서 약 3시간 이상 끓여서 용해한다.
2. 용해된 화산석 포화용액은 여과지로 여과하여 여액을 분리한다. 이 용액은 수용 성 질산염의 형태로 물속에 이온화 되어 있으며, 화산석/질산 포화용액은 갈색의 투명한 용액으로서 비중은 약 1.1 정도가 된다.
3. 이 용액에 증류수를 가하여 4000g으로 희석하여 엠버라이트(Ambelrite) IRA 410 Chloride Form의 음이온교환수지 탑을 약 2시간에 걸쳐서 통과시켜 수용성 질산 염 중의 음이온인 NO3-을 음이온 교환하여 제거한다.
4. 통과된 용액은 pH가 약 7～9의 약알칼리성을 유지하며, 엷은 갈색을 띠는 용액 으로써 그 비중은 약 1.02가 되며, 분석결과는 다음 표와 같다.
단, 화산석 자체의 원소분석 결과는 표에 두어서 실시예와 비교하였다. 실지 함 유된 금속은 약 25～30종에 이르지만, 여기서는 대표적인 금속을 분석하여 상대 비교하기로 하였다.
실시예 2
실시예 1과 같은 방법으로 하되, 사용된 산은 왕수(염산 3 : 질산 1)로 하였고, 음이온교환수지는 트리라이트(Trilite) SAR 10 Chloride Form을 사용하였다.
실시예 3
실시예 1과 같은 방법으로 하되, 사용된 알카리제는 5% KOH용액으로 하였고, 음이온교환수지는 엠버라이트(Ambelrite) IRA 410 Hydoxide Form을 사용하였다.
여기서는 용해에 사용된 KOH로 인하여 양이온 K가 다량(K로 약 24,000ppm)검출되었다.
표3 : 실시예 원소분석 결과
No. 원소명 원 소 분 석 결 과 치 (단위 ppm)
화산석 원석 실시예 1 실시예 2 실시예 3
1 Si 245,000 희석후/희석전 희석후/희석전 희석후/희석전
2 Al 70,000 4,324/17,296 2,339/9,356 340/1,360
3 Fe 76,000 2,798/11,192 843/3,372 127/508
4 Ca 57,000 295/1,180 77/308 13.8/55.2
5 Mg 40,000 2,256/9,024 1,115/4,460 144/576
6 Na 25,000 5,108/20,432 3,720/14,880 2,607/10,428
7 Ti 13,000
8 K 12,000 2,602/10,408 2,832/11,328 6,082/24,328
9 S 130
10 Ba 1,700
11 Mn 1,300
12 Co 70
13 Cr 160
14 Cu 100
15 Mo 80
16 Ni 110
17 Sr 580
18 V 280
19 Zn 140
18 Pb 20
20 Cd 불검출
21 O 447,700
기타 9,630
합계 1,000,000 15,352/61,408 10,926/43,704 9,169.8/36,679.2
실시예 원소 6종 합계 737,330
이상에서 제조된 이온미네랄 원액을 증류수로 조정하여 용도에 따라 100배(1%)에서 1000배(0.1%)로 희석하여 식품첨가물 또는 식수, 음료수 및 각종 음식물이나 화장품, 작물재배용 미네랄 비료, 동물사료 등에 필요에 따라 첨가하여 사용할 수 있는 무독성의 천연 순수 미네랄수의 제조가 가능하게 된다.

Claims (6)

  1. 본 발명은 천연광물(일명 : 천연세라믹) 또는 산화금속, 금속원소를 미세분말로 분쇄한 뒤, 무기산 또는 무기알칼리로 용해하여 수용성의 이온성 금속염으로 변환시킨 뒤, 이 용액을 음이온교환수지를 이용하여 수용성의 이온성 금속염중의 음이온을 제거하여 잔류되는 금속이온(양이온), 즉, 미네랄을 분리하여 고농도의 미네랄수를 제조하는 것을 특징으로 하는 천연광물(일명 : 천연세라믹) 또는 산화금속, 금속원소로부터 미네랄의 분리 및 미네랄수의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 무기산은 염산, 황산, 질산, 인산, 불산, 염소산 등인 것을 특징으로 하는 천연광물(일명 : 천연세라믹) 또는 산화금속, 금속원소로부터 미네랄의 분리 및 미네랄수의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 무기알칼리는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모니움, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등인 것을 특징으로 하는 천연광물(일명 : 천연세라믹) 또는 산화금속, 금속원소로부터 미네랄의 분리 및 미네랄수의 제조방법.
  4. 제 1항에서 제조된 미네랄수의 농도는 1,000ppm에서 100,000ppm인 것을 특징으로 하는 천연광물(일명 : 천연세라믹) 또는 산화금속, 금속원소로부터 미네랄의 분리 및 미네랄수의 제조방법.
  5. 제 1항에서 무기산의 농도는 1Normal(N)에서 농(Conc)산인 것을 특징으로 하는 천연광물(일명 : 천연세라믹) 또는 산화금속, 금속원소로부터 미네랄의 분리 및 미네랄수의 제조방법.
  6. 제 1항에서 무기알칼리의 농도는 0.1에서 30.0중량%인 것을 특징으로 하는 천연광물(일명 : 천연세라믹) 또는 산화금속, 금속원소로부터 미네랄의 분리 및 미네랄수의 제조방법.
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