KR20110032117A

KR20110032117A - 유골분 결정화 방법

Info

Publication number: KR20110032117A
Application number: KR1020090089449A
Authority: KR
Inventors: 안요환; 조영석
Original assignee: 안요환
Priority date: 2009-09-22
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2011-03-30
Also published as: KR101103111B1

Abstract

본 발명은 유골분을 가열하여 용융한 후에 결정화하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의한 유골분 결정화 방법은, (a) 자성체를 이용하여 유골분에서 철분을 제거하는 단계; (b) 철분이 제거된 유골분에 글래스 프릿을 유골분 비중의 1 ~ 50% 와 무기질 발색제를 유골분 비중의 1 ~ 50% 섞는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 혼합물을 1 ~ 500㎛의 분말로 분쇄하는 단계; (d) 분쇄된 분말을 용융하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 생성된 용융체를 서랭하여 소정의 모양으로 결정화하는 단계;를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의하면, 색상이 밝고 미려한 유골분 결정체를 생성할 수 있어 이를 간직하는 유족들에게 보다 호감을 줄 수 있다는 효과가 있다.

Description

유골분 결정화 방법 {Method for crystallizing powdered bones}

본 발명은 유골분을 가열하여 용융한 후에 결정화하는 방법에 관한 것이다.

유골분을 용융하여 고형화하는 종래 기술로서는, 고주파를 이용하는 방법(한국등록특허 제0585202호), 고온의 버너를 이용해서 화염을 투입하여 용융하는 방법(한국등록특허 제0562722호), 열분해가스화 용융방법을 사용하고 농축산소 또는 CO₂와 CO 가스를 사용하여 용융하는 방법(한국특허출원 제2003-0022896호), LPG Gas와 산소의 혼합가스로부터 발생시킨 화염을 이용하여 결정체를 만드는 방법(등록특허 제0445338호), 플라즈마 토치를 이용한 아크방전으로 용융을 하는 방법(등록특허 제0439684호), 수소와 산소를 혼합한 브라운가스를 이용한 화염으로 골분을 용융하는 방법(특허출원 제2005-0034355호), 가스를 이용한 화염 방식과 슈퍼칸탈 또는 실리콘 봉을 이용한 전기로 방식 및 고주파를 이용한 유도로 방식의 골분 용융하는 방법(특허출원 제1999-0017268호)이 소개되어 있다.

또한, 골분을 용융한 후에 형상을 만드는 방법으로서는, "골분 중량의 3~5% 중량%의 탄산바륨과 2~3% 중량%의 석회를 투입한 후 골분을 화염으로 용융시킨 후 액상의 골분을 낙하시키면서 타격하여 미립화 하고 이를 진동판 위에 낙하시켜 구형의 결정체를 형성하거나 성형틀에 주입하여 냉각하는 방법"이 한국등록특허 제0407145호에 개시되어 있고, "일정 크기로 형성된 유골 결정체를 절삭기구와 쿠션재를 이용하여 가공 방식을 성형하는 방법"이 한국등록특허 제0776326호에 개시되어 있으며, "골분과 광물의 혼합물을 배합하고 화염으로 용융한 후 결정체를 통로로 떨어뜨려 원형으로 만들고 이를 400℃로 1~2시간 열처리하여 결정체로 제조하는 방법"이 한국등록특허 제0269981호에 개시되어 있고, "고주파 유도가열 발생장치를 이용하여 용융을 하고 액상의 용융체를 개폐봉을 이용해서 단속함과 동시에 출구에 에어노즐을 이용하여 일정 간격으로 분리하는 방법"이 한국등록특허 제0549827호에 개시되어 있다.

그러나 유골분에는 철분을 포함한 각종 불순물이 섞여 있어, 결정화 된 결정체의 빛깔이 검은 회색에서 검정색을 띠게 되어 유족들이 꺼릴 수도 있다는 문제점이 있다. 이에 유골분의 결정체가 검은 회색이나 검정색이 아니라 좀 더 미려하고 밝은 색깔이 된다면, 유족들이 좀 더 친근하게 대할 수 있을 것이다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 유골분에서 철분을 제거하고, 유골분에 무기질 또는 세라믹 첨가제를 섞어 용융하거나 용융 결정체의 외부에 무기질 분말을 코팅하여 서랭함으로써 유골분 결정체의 색상을 미려하게 하는 유골분 결정화 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 유골분 결정화 방법의 일 측면은, (a) 자성체를 이용하여 유골분에서 철분을 제거하는 단계; (b) 철분이 제거된 유골분에 글래스 프릿을 유골분 비중의 1 ~ 50% 와 무기질 발색제를 유골분 비중의 1 ~ 50% 섞는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 혼합물을 1 ~ 500㎛의 분말로 분쇄하는 단계; (d) 분쇄된 분말을 용융하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 생성된 용융체를 서랭하여 소정의 모양으로 결정화하는 단계;를 포함하여 구성된다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 유골분 결정화 방법의 다른 측면은, (a) 자성체를 이용하여 유골분에서 철분을 제거하는 단계; (b) 철분이 제거된 유골분에 세라믹 분말을 유골분 비중의 1 ~ 50% 섞는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 혼합물을 1 ~ 500㎛의 분말로 분쇄하는 단계; (d) 분쇄된 분말을 용융하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 생성된 용융체를 서랭하여 소정의 모양으로 결정화하는 단계;를 포함하여 구성된다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 유골분 결정화 방법의 또 다른 측면은, (a) 자성체를 이용하여 유골분에서 철분을 제거하는 단계; (b) 철분이 제거된 유골분을 용융하는 단계; (c) 상기 (d) 단계에서 생성된 용융체를 소정의 모양으로 결정화하는 단계; (d) 상기 (c) 단계의 결정체의 표면에 글래스 프릿 및 무기질 발색제의 분말을 묻히는 단계; 및 (e) 결정체 표면에 묻은 글래스 프릿 및 무기질 발색제의 분말이 녹아 결정체 표면을 코팅한 후 서랭하는 단계;를 포함하여 구성된다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 색상이 밝고 미려한 유골분 결정체를 생성할 수 있어 이를 간직하는 유족들에게 보다 호감을 줄 수 있다는 효과가 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

먼저 본 발명에 의해 사용되는 유골분 결정화 장치(1)는 도 1 및 도 2에 의하면 다수의 마그네트론(10), 도가니(20), 스토퍼 샤프트(30), 배출관(40) 및 경화 장치(50)를 포함하여 구성된다.

마그네트론(10)은 도가니(20)를 발열시키기 위한 마이크로웨이브를 발생시킨다. 마그네트론(10)은 2.45GHz의 마이크로웨이브를 발생시키는 1kW~10kW정도로 비교적 사용전력이 작은 것을 5~10개 정도 사용한다. 이때 10kW의 전력을 사용한다고 할 때 고가의 10kW의 마그네트론을 사용하는 것보다는 일반 가정에서 사용하는 전자레인지용 1KW를 10개 사용하여 매우 경제적이고 시스템을 매우 안정적으로 설계하는 것이 바람직하다.

도가니(20)는 내부에 유골분을 수용하여 용융시키고, 하부가 깔때기 모양으로 이루어지고, 하단에는 배출구(29)를 구비한다. 도가니(20)는 발열 도가니와 용융 도가니의 2중 구조로 구성된다.

발열 도가니는 SiC재질로 이루어져 마그네트론(10)에 의하여 발생된 마이크로웨이브에 의하여 발열하며, 그 하부는 테이퍼(taper)진 형상을 이룬다. 본 발명에서는 발열 도가니에 대한 소재의 선택이 중요한 의미를 갖는데, 금속의 경우 마 이크로웨이브가 인가되었을 때 매우 격렬한 반응을 하므로 사용하지 않고, 수백 ~ 수천 오옴의 SiC 등을 사용한다. 일반적인 SiC를 사용하면 1,400℃에 산화를 하지만 고온에서 소결한 고온용 SiC 소재는 1,650℃에서도 사용이 가능하다. 이때 SiC는 능동 발열체가 아니고 수동 발열체이므로 부분적으로 산화가 이루어진다고 하여도 사용하는데 큰 문제가 없다.

용융 도가니는 발열 도가니의 내부에 밀착되게 설치되어 유골분을 수용하고 있다가 발열된 발열 도가니에 의하여 열전달을 받아 가열되어 유골분을 용융시키는 것으로, Al₂O₃, MgO, ZrO₂ 중에서 어느 하나를 사용하면 된다. 이때 용융 도가니는 유골분이 충분히 용융되어 하부로 빠져나갈 수 있도록 깔때기 모양으로 구성하고, 그 하단의 중심에서 약간 이격된 위치에 배출구를 형성한다. 또한 용융 도가니는 발열 도가니와 충분한 열전달이 이루어지도록 하기 위해 발열 도가니와의 접촉 면적을 최대로 유지하도록 구성하고, 그 두께는 5~10mm가 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 용융 도가니의 내부에 마이크로웨이브가 발진하여 반응하므로 반드시 전기적으로 접지 처리되어 있어야 하고, 용융 도가니의 내부에는 도가니 온도를 측정하기 위하여 온도 센서를 설치하는 것이 바람직하다.

상부면(21)에서 도가니(20)에 대응하는 부분에 구멍(22)이 형성되어 있고, 도가니(20)의 상부에도 구멍(23)이 형성되어 있으며, 상부면의 구멍(22)과 도가니 상부의 구멍(23) 사이는 깔때기(24)와 튜브(25)를 통하여 연통된다. 도가니(20)를 가열할 때에는 상부면의 구멍(22)에 덮개(도시되지 않음)가 덮여지는 것이 바람직 하다. 여기서, 깔때기(24)는 SUS 또는 알루미나로 이루어지고 튜브(25)는 알루미나로 이루어지는 것이 바람직하다.

스토퍼 샤프트(30)는 원기둥 형상으로 도가니 뚜껑(26)에 뚫린 구멍(27)과 도가니(20) 하단 중심에 형성된 홀(28)에 의해 회전 중심이 정확히 지지됨으로써 도가니(20) 중심부를 관통하여 설치되고, 스토퍼 샤프트(30) 하부의 일측에는 홈(32)이 형성된다. 스토퍼 샤프트(30)의 상부에는 스테인레스강으로 제작되고, 제1 모터(34)와 연결된 기어(36)와 접속되어 모터의 회동력을 전달받는다. 제1 모터(34)는 도가니(20)에서 충분히 떨어져 있고 방열 커버(도시되지 않음)가 장착되며 냉각 팬(도시되지 않음)에 의해 강제 공랭식 방식으로 냉각시킨다. 제1 모터(34)에 연결된 기어(36)는 Backlash가 없는 구조로 제작된다. 또한 스토퍼 샤프트(30)에서 도가니(20) 내부에 위치한 부분은 이산화지르코늄(ZrO₂)으로 제작됨이 바람직하다.

도 3a에 도시된 바와 같이 스토퍼 샤프트(30)가 도가니(20)의 배출구를 막고 있다가, 스토퍼 샤프트(30)가 제1 모터(34)에 의해 회동함에 따라 도 3b에 도시된 바와 같이 스토퍼 샤프트(30)의 홈(32)이 도가니(20)의 배출구(29)에 위치하면 용융액이 배출구(29)를 통해 배출된다.

배출관(40)은 도가니(20)의 배출구(29)에 연통하여 용융액을 배출하는데, 배출되는 용융액이 배출관(40) 내부에서 냉각되어 흐르지 못하고 응고되는 것을 방지하기 위하여 도가니(20)에 근접하여 설치하고, 주변을 단열제로 감싸 보온하는 것 이 필요하다.

경화 장치(50)는 배출관(40)으로부터 용융액을 받아 경화하는 장치로서, 본 레일(66) 상에서 이동하는 지지대(62) 상에 설치된 경화판(52)을 구비한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 경화판(52)은 원판 형태로, 배출관(40)을 통해 배출되는 용융액을 수용하여 경화하는 다수의 수용홈(54,58)을 구비하는데, 경화판의 다수의 수용홈들은 적어도 하나 이상의 동심원을 이루며 배치되고, 동심원들 사이에는 산형의 경계부(56)가 형성됨이 바람직하다. 또한, 지지대(62) 상에는 하나의 경화판이 설치될 수도 있으나, 경우에 따라서는 도 5 및 도 6에 예시된 바와 같이 2개 이상의 경화판이 설치될 수 있고, 각 경화판에는 일측에 경화체 배출판(60)이 설치될 수 있다.

사용자는 경화 장치(50)에 구비된 핸들(64)을 돌림으로써 경화판(52)이 설치된 지지대(62)를 레일(66) 상에서 이동시켜 원하는 경화판(52)의 원하는 수용홈(54,58)을 배출관(40) 말단 바로 아래에 위치시킬 수 있다. 각 경화판(52)은 제2 모터(68)에 의해 회동되므로, 배출관(40)을 통해 배출되는 용융액은 각 수용홈(54,58)에 차례로 수용되어 서랭된다. 제2 모터(68)에 의한 회전 속도는 배출관(40)을 통해 용융액이 배출되는 속도와 하나의 동심원에 배치된 수용홈(54,58)의 수에 의해 결정될 수 있다. 경화판의 수용홈(54,58)은 구형, 정사면체, 정육면체, 별모양 등 다양한 형상을 갖출 수 있다.

이하에서 도 7을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 유골분 결정화 방법 에 대하여 설명한다.

먼저, 자성체를 이용하여 유골분에서 철분을 제거한다(S100 단계). 유골분을 종이나 천 위에 넓게 펼쳐놓고, 넓게 펼쳐진 유골분 가루 내에 자성체(예를 들어, 자석)를 천천히 이동시키며 돌려주면 철 성분이 자석에 달라붙게 된다. 자석에 달라붙은 철 성분을 제거하면서 몇 차례 반복하면 대부분의 철 성분은 유골분에서 제거된다.

다음, 철분이 제거된 유골분에 무기질 첨가제(바륨, 징크 계통의 실리카-알루미나 유리인 glass frit)를 유골분 비중의 1 ~ 50% (바람직하게는 1 ~ 10%)섞고, 무기질 발색제를 유골분 비중의 1 ~ 50%(바람직하게는 1 ~ 10%) 섞는다(S110 단계).

Glass Frit는 내부의 성분에 따라 용융온도가 400℃, 600℃, 800℃, 1200℃ 의 제품들이 있다.

한편, 무기질 발색제의 성분은 다음과 같다.

노란색 (International Code 230/401) : Zr-Si-Pr,

파란색 (International Code 220/203) : Zr-Si-V,

빨간색 (International Code 270/338) : Zr-Si-Cd-S-Se

상기의 발색제는 무기원소로 구성되어 있어 온도에 관계없이 색상을 유지하고 있는 공업용 색소로서, 고온으로 가열하면 1,200 ~ 1,300℃에서 용융이 되어 완전히 유리질로 변하게 된다.

따라서, 유골분에 무기질 첨가제(Glass Frit)를 첨가하여 유골분의 용융 온 도를 원하는 범위로 낮추고, 상기의 발색제를 조합하여 첨가하여 원하는 색상을 구현할 수 있다.

이후, S110 단계의 혼합물을 볼밀(Ball Mill) 또는 분쇄기를 이용하여 1 ~ 500㎛의 가는 분말로 분쇄한다(S120 단계).

다음, S120 단계에서 분쇄된 분말을 유골분 결정화 장치(1)를 사용하여 용융하는데 그 과정을 다음과 같다(S130 단계).

먼저, S120 단계에서 분쇄된 유골분을 깔때기(24)와 튜브(25)를 통하여 도가니(20)에 투입한다. 그후, 깔때기(24)를 빼내거나 또는 깔때기(24)를 그대로 두고서 덮개(도시되지 않음)를 닫는다. 여기서, 깔때기(24)를 구대로 두고서 사용할 경우에는 깔때기(24)의 재질은 알루미나인 것이 바람직하다.

그후, 마그네트론(10)을 작동시켜 마이크로웨이브를 발생시키면 마이크로웨이브에 의하여 발열 도가니가 발열되고, 발열 도가니의 발열이 용융 도가니에 전달된다.

순수한 유골분의 용융 온도는 1,600℃ 이상이나, 유골분에 첨가된 무기질 첨가제(바륨, 징크 계통의 실리카-알루미나 유리인 glass frit)과 무기질 발색제의 성분과 양에 따라 S120 단계에서 분쇄된 유골분의 용융 온도가 다소 낮게 결정된다(본 실시예에서는 용용 온도가 1,500℃라고 가정한다). 그 이유는, 일반적으로 순수한 물질의 용융 온도보다 낮은 용융 온도를 가진 첨가제를 섞어서 용융을 하게 만들면 용융 온도가 낮은 물질이 용융되면서 순수한 물질도 같이 용융이 되는 현상이 있기 때문이다. 즉, 순수한 물질의 용융 시 그 물질 고유의 용융 개시 온도를 상회하여만 용융이 시작되는데 반해서 저 융점의 첨가제가 혼합된 물질에서는 저 융점의 첨가제에서 용융이 먼저 시작되므로 용융 개시 온도에 도달되기 전에 혼합물의 용융이 진행된다.

용융 도가니의 온도가 1,500℃가 되기 전까지 도가니(20)의 배출구(29)는 스토프 샤프트(30)의 하단에 의해 막힌 상태로 유지된다. 유골분이 온도가 1,500℃ 이상으로 되어 용융액이 물과 같이 되면 제1 모터(34)가 자동 또는 수동으로 동작하게 된다. 제1 모터(34)의 동작에 의해 스토프 샤프트(30)가 회동함에 따라 스토퍼 샤프트(30)의 홈(32)이 도가니(20)의 배출구(29)에 위치하면 용융액이 배출구(29)를 통해 배출된다. 이때, 제1 모터(34)의 회전 속도를 조절함에 의해 배출되는 용융액의 양을 제어할 수 있다.

이후, S130 단계에서 생성된 용융체를 서랭하여 소정의 모양으로 결정화하는데 그 과정은 다음과 같다(S140 단계).

배출구(29)를 통해 도가니(20)에서 배출된 용융액은 배출관(40)을 거쳐 경화 장치(50)로 이동한다. 이때, 사용자는 경화 장치(50)에 구비된 핸들(64)을 돌림으로써 경화판(52)이 설치된 지지대(62)를 레일(66) 상에서 이동시켜 원하는 경화판(52)의 원하는 수용홈(54,58)을 배출관(40) 말단 바로 아래에 위치시킬 수 있다. 경화판(52)은 제2 모터(68)에 의해 회동되므로, 배출관(40)을 통해 배출되는 용융액은 경화판(52)에 구비된 각 수용홈(54,58)에 차례로 수용된다. 하나의 동심원을 이루는 수용홈들(54)에 용융액이 모두 채어지면, 사용자는 핸들(64)을 조정하여 동일 경화판의 다른 동심원을 이루는 수용홈(58) 또는 다른 경화판의 수용홈이 배출관(40) 말단에 위치하도록 지지대(62)를 레일(66) 상에서 이동할 수 있다.

동일 동심원을 이루는 수용홈들 사이에는 용융액이 상호 전달될 수 있도록 홈간 연결(54a)이 이루어지고, 수용홈의 동심원들 사이에는 산형의 경계부(56)가 형성되어 용융액이 배출되는 도중에 핸들을 움직이더라도 경계부(56)에 떨어진 용융액이 자동으로 수용홈(54,58)으로 들어갈 수 있다.

수용홈(54,58)에 수용된 용융액은 서냉되는데, 경화판(52)과 용융액이 경화된 경화체는 물질의 특성 상 열전달 계수 및 열팽창 계수가 달라 서랭되면서 서로 떨어지게 된다. 경화체의 경화가 완전히 이루어지면 별도의 도구를 이용하여 경화체를 수용홈(54,58)에서 집어낼 수 있다. 이때, 경화체를 쉽게 집어내기 위해 수용홈(54,58) 주변에 작은 수평홈(도시되지 않음)을 구비할 수도 있다. 수용홈(54,58)을 이탈한 경화체는 경화체 배출판(60)을 통해 경화체 저장소(61)에 임시 저장된다.

이하에서 도 8을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 유골분 결정화 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 자성체를 이용하여 유골분에서 철분을 제거한다(S200 단계). 유골분을 종이나 천 위에 넓게 펼쳐놓고, 넓게 펼쳐진 유골분 가루 내에 자성체(예를 들어, 자석)를 천천히 이동시키며 돌려주면 철 성분이 자석에 달라붙게 된다. 자석 에 달라붙은 철 성분을 제거하면서 몇 차례 반복하면 대부분의 철 성분은 유골분에서 제거된다.

다음, 철분이 제거된 유골분에 세라믹 분말을 유골분 비중의 1 ~ 50%(바람직하게는 1 ~ 10%) 섞는다(S210 단계).

세라믹 분말에는 ZrO₂, Al₂O_3,MgO, TiO₂, MaO₂ 등이 있는데, ZrO₂를 첨가하면 결정체가 연한 백색 계열로, Al₂O_3,MgO를 첨가하면 결정체가 연한 노란색 계열로 변하게 된다.

이후, S210 단계의 혼합물을 볼밀(Ball Mill) 또는 분쇄기를 이용하여 1 ~ 500㎛의 가는 분말로 분쇄한다(S220 단계).

다음, S220 단계에서 분쇄된 분말을 유골분 결정화 장치(1)를 사용하여 용융하는데 그 과정을 다음과 같다(S230 단계).

먼저, S220 단계에서 분쇄된 유골분을 깔때기(24)와 튜브(25)를 통하여 도가니(20)에 투입한다. 그후, 깔때기(24)를 빼내거나 또는 깔때기(24)를 그대로 두고서 덮개(도시되지 않음)를 닫는다. 여기서, 깔때기(24)를 구대로 두고서 사용할 경우에는 깔때기(24)의 재질은 알루미나인 것이 바람직하다.

제1 실시예에서는 첨가제인 glass frit의 용융 온도가 유골분의 용융 온도에 비하여 낮아 혼합물의 용융 온도가 낮아졌지만, 제2 실시예에서는 첨가제인 세라믹 분말의 용융 온도가 유골분의 용융 온도와 유사하거나 오히려 높은 경우도 있어 S220 단계에서 분쇄된 유골분은 대체로 순수한 유골분의 용융 온도인 1,600℃ 근처에서 용융 상태로 변하게 된다. 따라서, 용융 도가니의 온도가 1,600℃가 되기 전까지 도가니(20)의 배출구(29)는 스토프 샤프트(30)의 하단에 의해 막힌 상태로 유지된다.

유골분이 온도가 1,600℃ 이상으로 되어 용융액이 물과 같이 되면 제1 모터(34)가 자동 또는 수동으로 동작하게 된다. 제1 모터(34)의 동작에 의해 스토프 샤프트(30)가 회동함에 따라 스토퍼 샤프트(30)의 홈(32)이 도가니(20)의 배출구(29)에 위치하면 용융액이 배출구(29)를 통해 배출된다. 이때, 제1 모터(34)의 회전 속도를 조절함에 의해 배출되는 용융액의 양을 제어할 수 있다.

이후, S230 단계에서 생성된 용융체를 서랭하여 소정의 모양으로 결정화하는데 그 과정은 제1 실시예의 S140 단계와 같다(S240 단계).

이하에서 도 9를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 유골분 결정화 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 자성체를 이용하여 유골분에서 철분을 제거한다(S300 단계). 유골분을 종이나 천 위에 넓게 펼쳐놓고, 넓게 펼쳐진 유골분 가루 내에 자성체(예를 들어, 자석)를 천천히 이동시키며 돌려주면 철 성분이 자석에 달라붙게 된다. 자석에 달라붙은 철 성분을 제거하면서 몇 차례 반복하면 대부분의 철 성분은 유골분에 서 제거된다.

다음, 철분이 제거된 유골분을 유골분 결정화 장치(1)를 사용하여 용융하는데 그 과정을 다음과 같다(S310 단계).

먼저, 유골분을 깔때기(24)와 튜브(25)를 통하여 도가니(20)에 투입한다. 그후, 깔때기(24)를 빼내거나 또는 깔때기(24)를 그대로 두고서 덮개(도시되지 않음)를 닫는다. 여기서, 깔때기(24)를 구대로 두고서 사용할 경우에는 깔때기(24)의 재질은 알루미나인 것이 바람직하다.

그후, 마그네트론(10)을 작동시켜 마이크로웨이브를 발생시키면 마이크로웨이브에 의하여 발열 도가니가 발열되고, 발열 도가니의 발열이 용융 도가니에 전달된다. 유골분은 대체로 1,500℃ 근처에서 용융되기 시작하여 1,600℃ 근처에서 물과 같은 용액 상태로 변하게 된다. 따라서, 용융 도가니의 온도가 1,600℃가 되기 전까지 도가니(20)의 배출구(29)는 스토프 샤프트(30)의 하단에 의해 막힌 상태로 유지된다.

이후, S310 단계에서 생성된 용융체를 서랭하여 소정의 모양으로 결정화하는데 그 과정은 다음과 같다(S320 단계).

수용홈(54,58)에 수용된 용융액은 서냉되는데, 경화판(52)과 용융액이 경화된 경화체는 물질의 특성 상 열전달 계수 및 열팽창 계수가 달라 서랭되면서 서로 떨어지게 된다. 수용홈(54,58)을 이탈한 경화체는 경화체 배출판(60)을 통해 Glass Frit 및 무기질 발색제 분말이 담겨진 경화체 저장소(61)에 이동된다. 이때의 경화체의 온도는 500 ~ 1,000℃가 된다.

경화체 저장소(61)로 이동된 경화체의 표면에는 Glass Frit 및 발색제의 분말(Powder)이 골고루 묻게 된다(S330 단계). 이때 분말(Powder)은 용융 결정체(경 화체)가 경화체 저장소(61)의 표면에 붙지 않게 해주는 일종의 이형제 역할을 하며 또한 금속이나 세라믹 재질의 경화체 저장소(61)에 온도를 급속하게 뺏겨 발생하는 클랙(Crack)를 방지해 주는 역할을 하므로 매우 유용하다. 결정체의 표면에 골고루 묻은 Glass Frit 및 발색제의 분말은 결정체가 지닌 열에 의해 녹아서 결정체 표면을 코팅한 후, 결정체와 함께 서랭된다(S340 단계).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명이 사용하는 유골분 결정화 장치의 개략적인 단면 구성을 도시한 도면이고,

도 2는 도 1의 유골분 결정화 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이고,

도 3a는 스토퍼 샤프트에 의해 도가니 배출구가 폐쇄된 상태를 도시한 것이고, 도 3b는 스토퍼 샤프트에 의해 도가니 배출구가 개발된 상태를 도시한 것이고,

도 4는 유골분 결정화 장치의 구성요소인 경화판의 외관을 도시한 사시도이고,

도 5는 지지대 상의 2개의 경화판이 레일 상에서 이동하는 모습을 도시한 것이고,

도 6은 도 5의 경화 장치의 단면 구성을 도시한 도면이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 유골분 결정화 방법을 설명하는 흐름도이고,

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 유골분 결정화 방법을 설명하는 흐름도이고,

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 유골분 결정화 방법을 설명하는 흐름도이고,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 유골분 결정화 장치

10 : 마그네트론 20 : 도가니

29 : 배출구 30 : 스토퍼 샤프트

32 : 홈 40 : 배출관

50 : 경화 장치 52 : 경화판

54,58 : 수용홈 56 : 경계부

60 : 경화체 배출판 61 : 경화체 저장소

62 : 지지대 64 : 핸들

66 : 레일

Claims

(a) 자성체를 이용하여 유골분에서 철분을 제거하는 단계;

(b) 철분이 제거된 유골분에 글래스 프릿을 유골분 비중의 1 ~ 50% 와 무기질 발색제를 유골분 비중의 1 ~ 50% 섞는 단계;

(c) 상기 (b) 단계의 혼합물을 1 ~ 500㎛의 분말로 분쇄하는 단계;

(d) 분쇄된 분말을 용융하는 단계; 및

(e) 상기 (d) 단계에서 생성된 용융체를 서랭하여 소정의 모양으로 결정화하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 유골분 결정화 방법.
(a) 자성체를 이용하여 유골분에서 철분을 제거하는 단계;

(b) 철분이 제거된 유골분에 세라믹 분말을 유골분 비중의 1 ~ 50% 섞는 단계;

(c) 상기 (b) 단계의 혼합물을 1 ~ 500㎛의 분말로 분쇄하는 단계;

(d) 분쇄된 분말을 용융하는 단계; 및

(e) 상기 (d) 단계에서 생성된 용융체를 서랭하여 소정의 모양으로 결정화하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 유골분 결정화 방법.
(a) 자성체를 이용하여 유골분에서 철분을 제거하는 단계;

(b) 철분이 제거된 유골분을 용융하는 단계;

(c) 상기 (d) 단계에서 생성된 용융체를 소정의 모양으로 결정화하는 단계;

(d) 상기 (c) 단계의 결정체의 표면에 글래스 프릿 및 무기질 발색제의 분말을 묻히는 단계; 및

(e) 결정체 표면에 묻은 글래스 프릿 및 무기질 발색제의 분말이 녹아 결정체 표면을 코팅한 후 서랭하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 유골분 결정화 방법.