KR20110008513A - 청동유기 칼 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구리와 주석을 합금한 청동에 비금속 화합물인 인(Phosphorus)을 미량 혼합되게 하여 칼날 부분에 적당한 경도를 유지한 상태에서 절삭력과 내마모성을 유지하는 주방용 칼을 제조함으로써, 음식물과 접촉되는 칼날을 무독(無毒),무취(無臭)의 무공해 금속으로 형성하여 위생을 향상시킬 수 있게한 청동유기 칼 및 그의 제조방법에 관한 것으로,

즉, 순수한 구리 78%와 주석 22%를 혼합한 합금 1kg에 대해 비금속 화합물인 인을 0.7~16g을 용해되게 하여 모재를 얻은 후 통상적인 방짜유기 공정과 같이 압연과 단조를 하여 칼의 형태로 만들며 담금질과 연마를 거쳐 칼의 제조를 완성함으로써, 칼날의 마모를 감소하게 됨과 아울러 날의 경도가 과다할 때 발생되는 손상을 방지하는 것이다.

청동유기, 칼, 구리, 주석, 인

Description

청동유기 칼 및 그의 제조방법{The method of knife made by bronze brassware}

본 발명은 청동유기 칼의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구리와 주석을 합금한 청동에 비금속 화합물인 인(Phosphorus)을 미량 혼합되게 하여 칼날 부분에 적당한 경도를 유지한 상태에서 절삭력과 내마모성을 유지하는 주방용 칼을 제조함으로써, 음식물과 접촉되는 칼날을 무독(無毒),무취(無臭)의 무공해 금속으로 형성하여 위생을 향상시킬 수 있게 한 청동유기 칼 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 청동유기는 구리 78% 내외에 주석 22% 내외의 중량비로 혼합하여 된 합금으로써 인체에 무해한 특성으로 인하여 전래로부터 놋그릇이나 방짜유기 등의 이름으로 각종 식생활과 밀접한 용기 및 생활도구로 널리 사용되어 왔다.

청동유기로 제조된 그릇은 살균효과와 더불어 독성물질에 반응하면서 음식 맛을 살려주는 기능은 물론 상추나 채소를 담아 보관하였을 때 일반 냉장보관보다 오랫동안 싱싱함을 유지하는 기능성을 갖추고 있음이 밝혀졌으며, 학계의 보고에 의하면, 놋쇠가 식중독균을 99.9％나 제거한다는 연구결과와 더불어 "200ℓ 들이 수족관에 놋그릇이나 놋수저의 재료인 놋쇠 판(가로×세로 30㎝)을 넣은 결과, 40여 시간 뒤 생선에서 비브리오균이 99.9％ 제거됐고, 조개류 속 비브리오균도 48시간이 지나자 90％가 사라졌다”는 실험결과가 알려지면서 전통 놋그릇(청동유기 그릇)에 새삼 관심이 쏠리고 있다.

청동유기 제품은 구리와 주석이 78:22의 비율로 혼합된 합금으로서, 특히 방짜유기의 경우에는 합금의 비율이 다르거나 불순물이 섞일 경우 1차 성형물을 원하는 형상으로 두드리는 과정에 깨어지는 현상이 발생되었고 다른 한편으로는 경도가 약하게 되어 제품이 요구하는 기준에 미달되는 사례 등이 있었다.

상기 청동유기의 합금 특성을 고려하여 양질의 구리와 주석을 정확한 비율로 혼합하여 방짜유기를 제조할 경우, 그릇이나 일반 생활용구 등은 대부분 품질 기준을 만족하였다.

그러나 상기 조건의 청동유기로 음식물을 다루는 주방용 칼을 제조할 경우에 칼의 경도가 약하였으므로 칼날을 예리하게 가공하기 어려웠음은 물론 내마모성이 대단히 취약하여 칼의 기능을 제대로 발휘할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 청동유기로 칼을 제조할 때 발생되는 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 그 목적은 청동유기를 구성하는 합금의 특성을 유지하면서 이에 내마모성을 부여하여 주방용 칼의 경도를 만족할 수 있는 청동유기 칼 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 순수한 구리 78%와 주석 22%를 혼합한 합금 1kg에 대해 비금속 화합물인 인을 0.7~16g을 용해되게 하여 모재를 얻은 후 통상적인 방짜유기 공정과 같이 압연과 단조를 하여 칼의 형태로 만들며 담금질과 연마를 거쳐 칼의 제조를 완성함으로써, 칼날의 마모를 감소하게 됨과 아울러 날의 경도가 과다할 때 발생되는 손상을 방지함을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 청동유기 칼 및 그의 제조방법은 청동유기에 인을 투입하여 방짜유기 공정으로 칼을 제조함으로써 칼날에 기계적 성질과 내마모성이 구비되며, 청동유기의 특성상 칼을 사용할 때 음식물에 잔류될 수 있는 농약성분을 검출하고 세균을 살균 및 저감시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 청동유기 칼 및 그의 제조방법을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 청동유기 칼의 제조과정을 단계별로 나타낸 블록도로서, 칼을 구성하는 재료로서 순수한 구리 78%와 주석 22%를 혼합하여 합금을 얻은 후 그 합금 1kg에 대해 비금속 화합물인 인을 0.7~16g의 비율로 투입하여 용해하고, 용융상태의 합금을 형틀에 부어 모재를 성형한다.

상기 모재는 열간상태에서 압연과 단조공정을 통해 칼을 두드려 만들 수 있는 크기의 합금괴(덩어리)로 성형된다.

합금괴 형태의 모재는 적어도 1회 이상의 열간 압연공정을 거친 후 칼의 기초형태로 되도록 1차 가공품을 만들며, 상기 1차 가공품은 열간상태에서 단조공정을 통하여 방짜유기의 특성을 부여한 후 원하는 형태의 칼이 되도록 가공하여 칼의 최종모양을 갖춘 2차 가공품을 만들게 된다.

2차 가공품은 가열된 상태에서 냉각을 하는 열처리공정을 통하여 합금의 조직이 치밀하고 단단해지도록 함으로써 기계적 성질을 구비되게 한 후 칼날을 세우는 연마공정을 통하여 칼의 제조를 완성하게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명은 구리와 주석이 혼합된 청동합금에 소량의 인을 투입 및 용해되게 한 후 방짜유기 공정에 준하여 청동유기로 된 칼을 제조함으로써, 청동합금에서 부족한 경도를 인의 성분에 의해 보완하게 되어 칼의 생명인 날세우기를 할 때 예리한 상태의 가공이 가능하고 내마모성을 높여주게 된다.

본 발명에서 청동합금 1kg에 대해 투여되는 인의 비율을 0.7~16g의 범위로 하는 것은, 인의 함량이 16g을 초과할 경우 경도가 증가되는 장점은 있으나 칼의 사용시 날의 이빠짐 현상이 빈번히 발생 되었고, 인의 함량이 0.7g이하 일 경우에 는 금속의 경도가 약하여 날이 제대로 서지 않거나 날이 속히 마모되는 부적격한 문제점 때문이다.

상기 청동합금 1kg에 대해 투여되는 인의 비율을 0.7~16g의 범위로 하여 칼을 제조하였을 때의 경도는 비커스(Vickers) 단위로 35~38로 측정되었는바, 무쇠(비커스경도:48)나 스텐레스 스틸(비커스경도:54~58)에 비해 경도가 약하게 측정되었으나, 주방에서 음식물을 다루기 위한 용도로의 기계적인 성질은 충분히 만족할 수 있었다.

따라서, 본 발명의 방법에 의해 제조된 청동유기 칼은 음식물을 다듬거나 자르는 등의 과정에서 음식물에 잔류될 수 있는 농약성분을 금속의 특성에 의해 검출하고 세균을 살균 및 저감시키는 작용을 하게 되므로, 위생적이며 친환경적인 조건을 만족시킬 수 있는 것이다.

도 1은 청동유기 칼의 제조과정을 단계별로 나타낸 블록도.

Claims (2)

1. 구리 78%와 주석 22%를 혼합하여 합금을 얻은 후 그 합금 1kg에 대해 비금속 화합물인 인을 0.7~16g의 비율로 투입하여 용해하고 용융상태의 합금을 형틀에 부어 모재를 성형하여 상기 모재를 방짜유기 공정으로 칼을 제조하게 된 것을 특징으로 하는 청동유기 칼.
2. 구리 78%와 주석 22%를 혼합하여 합금을 얻은 후 그 합금 1kg에 대해 비금속 화합물인 인을 0.7~16g의 비율로 투입하여 용해하고 용융상태의 합금을 형틀에 부어 괴형상의 모재를 성형하는 단계;

   상기 합금괴 형태의 모재는 적어도 1회 이상의 열간 압연공정을 거친 후 칼의 기초형태로 되도록 1차 가공품을 만들며, 상기 1차 가공품은 열간상태에서 단조공정을 통하여 방짜유기의 특성을 부여한 후 원하는 형태의 칼이 되도록 가공하여 칼의 최종모양을 갖춘 2차 가공품을 만드는 단계;

   상기 2차 가공품은 가열된 상태에서 냉각을 하는 열처리공정을 통하여 합금의 조직이 치밀하고 단단해지도록 함으로써 기계적 성질을 구비되게 한 후 칼날을 세우는 연마공정을 통하여 칼은 완성하는 단계로 된 것을 특징으로 하는 청동유기 칼의 제조방법.

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