KR20150115301A

KR20150115301A - Epdm을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법

Info

Publication number: KR20150115301A
Application number: KR1020140040099A
Authority: KR
Inventors: 신용진; 박춘배
Original assignee: 신용진; 박춘배
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2015-10-14

Abstract

본 발명은 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 합성수지사 또는 천연섬유로 구성된 원통 형상의 주머니에 EPDM 고무가루 50 ~ 60 중량%, 벤토나이트 10 ~ 20 중량%, 왕겨 10 ~ 20 중량% 및 스치로폼 20 ~ 30 중량%의 오일 흡착제 조성물을 충진하여 밀봉하는 제 1 과정; 상기 제 1 과정에 의해 충진된 오일 흡착제 조성물의 주머니를 원통 형상의 망상구조물에 오일 펜스의 크기에 따라 적재하는 제 2 과정; 및 제 2 과정에 의해 적재된 망사구조물을 가는 강선을 감아 고정하고 양 끝단에 고리 모양의 철 구조물을 형성하는 제 3 과정;을 포함한다.
이에 의해, 원형 또는 사각형태의 주머니에 EPDM 고무가루, 벤토나이트, 왕겨, 스치로폼을 충진하고, 가는 강선을 통해 충진된 조성물을 밀폐하여 오일 흡착제를 제조함으로써 이를 개별적 포대로 사용하거나, 다수개를 용도에 따라 연결하여 오일펜스로 만들어 사고 선박이나 항만에 유출된 오일의 확산의 차단됨은 물론 신속하게 오일을 흡수, 흡착하여 이를 제거함으로써 바다나 강의 오염을 방지하여 해안의 생태계의 파괴를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법{An oil absorbing materials using EPDM and that of manufacture method}

본 발명은 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 원유나 방카-C유 등과 같은 각종 오일이 해양 및 육상 등에 유출시 신속히 유출된 오일을 흡수하여 2차 오염의 피해를 방지하기 위하여 흡수력이 뛰어난 EPDM 고무가루를 오일의 흡수력을 더욱더 향상시킨 고무가루 소립자로 만들어 왕겨 또는 벤토나이트 혼합한 생성물에 스치로폼 등과 같은 부력체를 혼합한 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 EPDM 고무가루, 벤토라이트, 왕겨 및 스치로폼이 함유된 중합체를 원형 또는 사각주머니 형태의 포장제 내부에 충진하여 가는강선, 합성수지사, 천연섬유사로 제작된 망상 구조물로 제작하여 개별적 포대 또는 여러개 연결하여 오일펜스로 생성하여 유출된 오일의 확산의 방지 및 차단을 통해 오염을 방지할 수 있는 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 원유를 가득 실은 유조선이나 기타 선박들의 해상이나 수상사고시 해상이나 수상으로 다량의 오일이 유출되는바, 이와 같이 해상이나 수상으로 유출되는 오일은 바다나 강의 표면에서 바람과 해류를 따라 확산 되어 해안이나 강 전역으로 밀리면서 연안의 어장과 해안이나 강의 동식물에 막대한 피해를 주는 등 전체 생태계에 커다란 악영향을 끼치고 있다.

이에 상기와 같은 사고선박으로부터 유출되는 오일의 피해를 줄이기 위해서 종래에는 사고선박주위나 해안선 강연안을 따라 오일펜스를 부설하여 오직 오일의 확산을 방지토록 하였으나, 종래의 오일펜스는 오일을 직접적으로 제거하기 위해서 설치하는 것이라기보다는, 단순히 오일의 확산을 방지하는 역할만 하는 것으로 반드시 별도의 방제선박이 해상이나 수상에 부유한 기름을 수거하거나, 오일흡유재를 띄워 오일을 흡유한 다음 이를 수거하여 오일을 제거하는 방법으로 사용하였으며, 이와 같은 기존의 오일흡유재는 오일의 흡유력이 떨어져서 대부분은 유화제를 살포하여 누출된 오일을 중화처리하였다.

그러나 이와 같은 종래의 오일제거방법은 해상이나 수상에서 오일이 확대되는 것을 방지하는 것과, 오일을 흡유하여 제거하는 과정이 별도로 이루어지기 때문에 신속하게 오일을 제거하지 못하는 단점이 있었으며, 살포된 유화제가 각종 어패류나 식물에 해로울 뿐만 아니라 바다로 그대로 가라앉아 생태계의 파괴를 근본적으로 방지하지 못하였으며,종래의 오릴 흡수재의 경우에는 오일뿐만 아니라 바다물 또한 그대로 흡수하기 때문에 물을 흡수한 만큼 오일의 흡수력이 떨어지는 단점이 있었다.

전세계적으로 오일로 인한 해양오염이 크게 대두되고 있는 실정이나, 오일을 제거하기 위한 물리적, 화학적, 생물학적 연구와 시도는 미약한 상태이다. 앞으로도 오일유출에 대한 위험성과 유전의 파괴와 유출로 인한 해양오염은 줄어들지 않을 것으로 예상된다. 해양오염을 일으키는 오일유출과 유전파괴는 예방이 최선의 대책이지만, 유사시에 발생할 오일로 인한 해양오염은 공학적인 원리와 기술에 근거한 빠르고 효과적인 흡유재의 개발이 요구되는 상태이다.

현재까지 해양에 유출된 오일을 제거하는 방법으로는 태워서 없애는 방법, 봉쇄와 방향전환에 의한 방법, 기계적인 제거에 의한 방법, 화학적인 분산제에 의한 방법 및 생분해적인 방법 등이 사용되어 오고 있다. 먼저, 태워서 없애는 방법은 지형적인 열세로 다른 방법이 난해할 때 적용하는 방법으로 소각이 효과적으로 이루어지기 위해서는 유막의 두께가 2mm 이상이고, 기름이 풍화되기 이전 상태이어야 하며, 유화되지 않는 상태의 상황이어야 한다.

그러나, 태워서 없애는 방법은 훈련을 받은 전문가가 안전하게 소각할 수 있는지 현장 확인을 한 후 실시하여야 하며, 열에 견딜 수 있는 오일펜스, 예인선, 유막을 점화하는 헬기, 타고남은 찌꺼기를 수거하는 장비 등의 소각에 필요한 전문장비가 확보되어야 한다. 또한, 태워서 없애는 방법은 오일이 해수면에서 제거되기는 하나 심각한 대기오염과 유해한 물질이 대기를 따라 운반되어 또 다른 환경오염을 일으키며, 타고난 물질이 바다 밑으로 가라앉는다는 문제점을 안고 있다.

봉쇄와 방향전환에 의한 방법(Containment and diversion)은 유출된 오일을 특별한 지역으로 가두거나 방제재료를 사용하여 유출로를 제어하는 방법으로 기름의 표면확산을 막기 위해 오일펜스를 설치한다. 오일펜스의 선택은 얼마나 신속하고 쉽게 활용할 수 있느냐에 따라 결정되는데, 오일펜스를 현장까지 운송하고 전장하는데 필요한 전장속도, 용이성, 필요인원, 전장시간, 부대장비 전장기, 제작 형태 등에 따라 선택하여야 한다. 예를 들어, 자체 팽창식은 매우 신속히 전장할 수 있으나, 장기간 설치하기 위해서는 다른 종류의 펜스로 바꾸어 설치하여야 하는데, 이러한 펜스는 약하여 거친 해상이나 장기간 사용은 부적합하기 때문이다. 전술한 바와 같은 봉쇄와 방향전환에 의한 방법은 주로 초동 조치에 사용되며, 조치 후에 다른 방제 방법이 함께 동반되어야 한다.

기계적인 제거에 의한 방법(Mechanical removal)은 2차 오염이 비교적 적은 방제 방법으로 크게 유류 회수기술과 유흡착기술로 나눌 수 있다. 먼저, 유류 회수기술로는 크게 흡수성이 좋은 물질을 이용하여 기름을 흡착 회수하는 방식으로 벨트식, 디스크식, 로프식, 브러시식 등의 흡착식(Oleophilic) 기술, 비중의 차이에 의해서 기름이 수면에 뜨는 성질을 이용하여 기름만 회수기 안으로 흘러들게 하여 회수하는 방식으로 원심분리식, 스크류식 등의 위어식(Weir) 기술, 진공장치를 이용하여 기름을 흡입하는 방식으로 비치크리너가 대표적인 진공식(Vacuum) 기술, 기름을 물과 함께 흡입한 후 원심력을 이용하여 물과 기름을 분리하는 방식으로 싸이클론식과 워터제트식이 있는 원심력식(Hydrocyclone) 기술 등이 있다.

한편, 유흡착기술에서 유흡착제는 기름을 흡착 회수하는 물질로서 유출량이 적거나 엷은 유막을 회수할 때 사용한다.

이러한 흡착제는 표면에 기름을 묻히는 종류와 기름을 흡수하는 종류가 있는데, 흡착제는 방제작업 마무리 단계에서 사용하거나, 선박 접근이 곤란한 해역의 엷은 유막 회수에 사용하며, 산란장이나 습지 같은 환경 민감 해역에서 다른 방법으로 방제하기 곤란한 경우에 사용하기도 한다.

전술한 유흡착제의 종류로는 석유고분자체로 만들어져 점도가 낮은 기름에서 고점유도까지 흡수가 가능하게 제조되는 합성물질과 식물섬유, 펄프, 석탄 등을 넷트에 포장하여 사용하는 유기물질, 그리고 글라스울 및 표면처리한 운모, 경석 등의 광물을 사용하여 제조한 무기물질이 있다. 흡착제 형태는 사각형, 롤형, 붐형, 쿠션형, 한 묶음으로 되어 있지 않은 재질로서 기름의 유출 정도나 장소에 따라 적절하게 사용한다.

화학적인 분산제에 의한 방법(Chemical agents, Dispersants)은 해상에 유출된 기름을 화학 및 생화학적 방법에 의하여 처리하는 약제를 사용하는 방법으로 기름을 미립자화하여 유화분산시켜 해수와 섞이기 쉬운 상태로 만듦으로써 자정작용을 촉진시키는 작용을 한다. 이러한 화학적인 분산제에 의한 방법은 지난 20년에 걸쳐서 사용되어 오고 있으며, 얇게 덮여(2∼3mm)있는 오일은 50% 정도의 제거효과가 있고, 이보다 더 두꺼운 경우는 약 20% 정도의 제거효과가 있다.

그러나, 전술한 바와 같은 화학적인 분산제에 의한 방법은 해안선 보호, 생태계의 파괴, 유독한 냄새로 인한 해양오염, 어떤 경우에는 일부만 제거됨과 같은 현실적인 문제점을 안고 있다. 또한, solidifier나 gelling agent는 오일을 고체화 시키는데 분산된 오일의 15∼20%에 이르는 약제가 필요하고 때로는 200%에 해당되는 분산제가 필요하다.

생분해적인 방법은 현재로서는 가장 인기 있는 방법이지만, 속도가 너무 느리다. 약간의 원유에 대해서는 약 1년 정도가 걸리지만, 두껍고 많은 양의 경우에는 분해제(fertilizer)가 있건 없건 분간할 수 있을 만큼 감소하지 않는다.

이상에서 설명들인 바와 같이 여러 종류의 오일 제거방법 중 태워서 없애는 방법과 화학적인 분산제의 사용 방법은 2차의 오염이 우려되고, 생분해적인 방법은 시간이 너무 오래 걸리며, 봉쇄와 방향전환의 방법은 초동 조치 후 다른 방제 방법이 함께 동반되어야 하는 단점이 있다.

한편, 오일 제거방법 중 가장 일반적이고 많이 사용되는 방법은 기계적인 제거방법으로, 기계적인 제거방법의 유류 회수기술에서는 유류 회수기 대부분이 외국에서 수입되고 있어 해양 오염 제거에 드는 비용과 그에 부첨되는 각종 보조 시설비용이 크다는 단점이 있다.

그리고, 기계적인 제거방법의 유흡착기술에서 사용하는 대표적인 흡유재를 작용면에서 분류하면 겔화형, 자기 팽윤형및 흡착형으로 분류 할 수 있다. 겔화형은 가용융해형, 용액첨가형 및 합성 고분자형으로 분류되고, 기름 중에 자체분자

배향에 의해 망상구조를 형성하여 기름을 응고시키는 것이다. 이 중 가용융해형은 가정용 식용유 처리재로서 보급되고 있는 12-히드록시스테아린산으로 대표되며, 적은 첨가량으로 기름을 응고시킬 수 있는 반면, 폐유를 재가열할 필요가 있기 때문에 화재발생 등의 위험을 수반하는 문제점이 있다. 또한, 용액첨가형에 있어서도 직접 산포에 따른 환경에의 영향이 염려되고, 합성고분자형 겔화형은 적용할 수 있는 기름의 종류가 한정되고, 또한 다량의 화합물 첨가가 요구되든가 혼합 조작을 필요로 하는 문제점이 있다.

전술한 흡착형은 다시 퍼얼라이트, 실리카, 점토 및 석회 등으로 대표되는 무기계 흡착제, 폴리프로필렌, 폴리우레탄폼(form), 부직포 등으로 대표되는 유기계 흡착제로 분류된다. 무기계 흡착형은 자연산으로 흡착속도는 빠르고 값이 싸나 흡착율이 좋지 않으며, 유기계 흡착제는 그의 작용기구가 세공이나 섬유의 공극에 모세관 현상에 의해 기름을 유지하기 때문에 기름의 유지력이 약하고, 다소의 외압에 의해 흡착한 기름을 쉽게 재방출하여 후처리가 번잡하며, 유처리 자체의 부피가 커지고, 물도 흡수해버리는 결점이 있다. 또한, 기존 해양오일 흡유재는 여러 재질과 형태의 흡유재를 많은 인력이 일일이 배포하고 수거해야 하는 불편함이 있으며, 가라앉을 수 있다는 단점이 있다.

그러나, 결국 어떠한 방법을 사용하더라도 남아있게 되는 부분에 대하여는 흡유재를 사용하게 되어 있다. 흡유재로는 광범위한 유출량을 제거할 수 있도록 롤러에 연결하여 스키머(Skimmer) 형태로 제작하는 것과 사람이 일일이 제거하도록 하는 경편한(Portable) 모델이 있다. 이러한 흡유재는 주로 부직포를 사용하여 제작하였으나, 강도, 재활용성, 흡유속도 및 흡유량에 대한 개선이 필요하다는 문제점들이 있다.

[관련기술문헌]

1. 해양오일 방제용 경편성 흡유지(HIGH BULK WARP KNIT SORBENT FOR OIL SPILL OCEAN) (특허등록번호 제10-0369771호)

2. 재활용필터를 이용한 기름흡착구가 구비된 오일휀스(Oil-Fence equiped with Oil-Obsorber of regeneratedfilter) (실용신안등록번호 제20-0219563호)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원유나 방카-C유 등과 같은 각종 오일이 해양 및 육상등에 유출시 신속히 유출된 오일을 흡수하여 2차 오염의 피해을 방지하기 위하여 흡수력이 뛰어난 EPDM 고무가루를 오일의 흡수력을 더욱더 향상시킨 고무가루 소립자로 만들어 왕겨 또는 벤토라이트 혼합한 생설물에 스치로폼 등과 같은 부력체을 혼합한 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 EPDM 고무가루, 벤토라이트, 왕겨 및 스치로폼이 함유된 중합체를 원형 또는 사각주머니 형태의 포장제 내부에 충진하여 가는강선, 합성수지사, 천연섬유사로 제작된 망상 구조물로 제작하여 개별적 포대 또는 여러개 연결하여 오일펜스로 생성하여 유출된 오일의 확산의 방지 및 차단을 통해 오염을 방지할 수 있는 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 EPDM 고무가루, 벤토라이트, 왕겨 및 스치로폼이 함유된 오일 흡수제는 물의 흡수력은 적고 오일의 흡수력이 뛰어나 오일을 흡수한 오일흡수제를 열병합발전소 등의 원료로 재활용하여 폐기물 처리비용을 감소시키며, 재활용을 통하여 경제적 이익을 창출하고 제조공정이 간단하고 원가가 낮아 적은 비용으로 오일흡수제를 제조할 수 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물은 에틸렌 프로필렌 디엔 테르폴리머(ethylene propylene diene terpolymer rubber:EPDM) 고무가루 50 ~ 60 중량%, 벤토나이트 20 ~ 30 중량% 및 스치로폼 부력체 20 ~ 30 중량%을 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물은, 에틸렌 프로필렌 디엔 테르폴리머(ethylene propylene diene terpolymer rubber:EPDM) 고무가루 50 ~ 60 중량%, 왕겨 20 ~ 30 중량% 및 스치로폼 부력체 20 ~ 30 중량%을 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물은, 에틸렌 프로필렌 디엔 테르폴리머(ethylene propylene diene terpolymer rubber:EPDM) 고무가루 50 ~ 60 중량%, 벤토나이트 10 ~ 20 중량%, 왕겨 10 ~ 20 중량% 및 스치로폼 부력체 20 ~ 30 중량%을 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 실시예에 따른 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물을 이용한 오일 펜스 제조방법은 합성수지사 또는 천연섬유로 구성된 원통 형상의 주머니에 EPDM 고무가루 50 ~ 60 중량%, 벤토나이트 10 ~ 20 중량%, 왕겨 10 ~ 20 중량% 및 스치로폼 20 ~ 30 중량%의 오일 흡착제 조성물을 충진하여 밀봉하는 제 1 과정; 상기 제 1 과정에 의해 충진된 오일 흡착제 조성물의 주머니를 원통 형상의 망상구조물에 오일 펜스의 크기에 따라 적재하는 제 2 과정; 및 제 2 과정에 의해 적재된 망사구조물을 가는 강선을 감아 고정하고 양 끝단에 고리 모양의 철 구조물을 형성하는 제 3 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 5 실시예에 따른 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물을 이용한 오일 펜스 제조방법은, 합성수지사 또는 천연섬유로 구성된 직경이 30cm, 길이 2m로 구성된 원통 형상의 주머니 내부에 흡착제의 부력체로 사용되는 발포제가 함유된 직경 10cm, 길이 2m의 막대형상의 20 ~ 30 중량%의 스치로폼을 삽입하는 제 1 공정; 제 1 과정에 의해 스치로폼이 삽입된 주머니 내부에 EPDM 고무가루 50 ~ 60 중량%, 벤토나이트 10 ~ 20 중량% 및 왕겨 10 ~ 20 중량%을 충진하여 개봉된 주머니를 밀봉하는 제 2 공정; 및 제 공정에 의해 밀봉된 오일 흡착제 조성물이 충진된 주머니를 가는 강선을 감아 고정하고 양 끝단에 고리 모양의 철 구조물을 형성하는 제 3 공정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법은, EPDM 고무가루를 오일의 흡수력을 더욱더 향상시킨 고무가루 소립자로 만들어 왕겨 또는 벤토라이트와, 스치로폼의 부력체가 합성수지사, 천연섬유사의 주머니에 충진되고, 오일 흡수제의 주머니가 망사구조물에 적층되어 가는 강선을 감아 고정되도록 구성되어 원유나 방카-C유 등과 같은 각종 오일이 해양 및 육상 등에 유출시 신속히 유출된 오일을 흡수할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법은 원형 또는 사각형태의 주머니에 EPDM 고무가루, 벤토나이트, 왕겨, 스치로폼을 충진하고, 가는 강선을 통해 충진된 조성물을 밀폐하여 오일 흡착제를 제조함으로써 이를 개별적 포대로 사용하거나, 다수개를 용도에 따라 연결하여 오일펜스로 만들어 사고 선박이나 항만에 유출된 오일의 확산의 차단됨은 물론 신속하게 오일을 흡수, 흡착하여 이를 제거함으로써 바다나 강의 오염을 방지하여 해안의 생태계의 파괴를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법은 물의 흡수력은 적고 오일의 흡수력은 뛰어난 왕겨를 이용하여 오일의 확산방지, 유출된 오일을 흡수, 흡착하는 오일제거기능이 탁월한 오일흡수제를 저 비용으로 손쉽게 제조하여 신속하고 효과적으로 오일을 제거할 수 있고, 흡수된 오일을 발전소 및 난로 등의 원료로 재활용하도록 하여서 폐기물 처리비용 감소시키며, 자원의 재활용을 통하여 경제적 이익을 도모할 수 있는 효과를 제공한다.

뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법은 EPDM 고무가루, 벤토나이트, 왕겨, 스치로폼으로 구성된 오일 흡수제 조성물 및 이를 통한 오일 펜스를 제작함으로써 오일 펜스의 보관, 운반이 편리하고, 오일 펜스 설치와 회수가 빠르고 간편하며, 오일의 확산에 따른 방지기능이 뛰어나며 오일 흡유 속도와 보유 능력이 커서 초기 방제를 신속하게 할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물을 제조방법을 도시한 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물이 주머니 형태에 담겨진 상태를 도시한 상태도.
도 3은 도 2의 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물이 담겨된 주머니를 망상구조물에 삽입되어 형성된 오일 펜스의 상태를 도시한 상태도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 흡착제 조성물을 통한 오일 펜스의 단면도
도 5는 도 4에 따른 오일 펜스를 망사 구조물로 제작된 상태를 도시한 단면도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물 및 이를 이용한 오일 펜스 제조방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 오일 흡착제 조성물는 EPDM 고무가루, 벤토나이트, 왕겨 및 스치로폼을 포함하여 형성되는데, 벤토나이트, 왕겨의 특징 및 용도에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 왕겨는 식용 벼를 제조하는 과정 동안 제거되는 벼 곡물의 단단한 겉껍질이며, 속껍질은 쌀겨나 속등겨라고 한다. 쌀겨는 보통 가축의 사료로 많이 쓰이며 왕겨는 퇴비의 희석제로 많이 쓰인다.

이러한 왕겨는 예전부터 방안을 따뜻하게 하는 땔감으로 사용되거나 다른 농작물의 퇴비로 사용되는 등 다양한 용도로 사용되어 왔다.

왕겨는 약 18 내지 22 중량%의 실리카 함량을 가지고, 약 75 내지 80 부피%의 개공 또는 공극 공간를 갖는 기공성 골격 실리카 구조를 형성한다. 물의 함량은 왕겨 재료의 약 15%를 구성하고, pH는 6.3이다.

왕겨는 가용성 유기성분 함량이 낮고(총고형물의 4%), Silica(22%)와 Lignin(11%)의 함량이 많이 포함되어 있는데, 벼의 종실을 형성하고 보호하는 외피로서 벼 생산량의 25%가 도정 부산물로서 생산되며 그 성상은 피막 세포물질인 섬유소를 많이 함유하고 있으며 그 형태가 쌀알을 싸고 있는 외피이므로 타원형의 안쪽에는 비어있어 입자간의 공극이 많아 무게에 비하여 부피가 크면 왕겨 자체의 조직은 Lignin 성분이 많고 β-1, 4 Glucose 결합인 섬유소는 치밀하게 짜여진 결정 모양을 하고 있어 수분의 흡수와 발효 효소의 작용을 쉽게 받을 수 없고 식물 자체의 보호피막(Cuticle Si-liconc 층) 성분인 규소 함량이 많아 더욱 수분과 발효 효소에 대해 방벽 역할을 하고 있다.

일반적으로 왕겨는 섬유소가 목질섬유소 보다 질이 낮고 특히 20％에 달하는 SiO₂와 다공질의 구조로 되어있어 제조과정에서 가압분쇄하면 왕겨 내부조직이 파괴되어 왕겨의 특성이 없어진다. 이를 극복하기 위하여 본 발명은 분쇄하지 않는 통왕겨에 섬유소 보강, 유연성, 난연성, 방부성, 수지와의 배합이 용이하게 접착성을 부여하여 오일 흡착제의 원료로 사용한다.

또한, 벤토나이트(BENTONITE)는 광물학적 명칭으로 몬로릴로 나이트 (MONTMORILLONNITE)라고 불리며, 처음 프랑스에서 발견되었고 이 지방의 명칭을 붙혀 밴토나이트라고 불리워지고 있다. 이는 팽창성 3층판(Si-Ai-Si)이루어진 점토이며 화학식은 Al2Si4(OH) 되어 있다. 그중 Aluminum oxde 중간층인 Gibbsite layer에서 3+가인 Aluminum이 2+가인 Magnesium으로 대체되고 - 1가 만큼의 부족한 전하를 Na(Sodium)로 만족시킨 형태가 소디움(나트륨) 계열의 벤토나이트이고 Ca로 만족시킨 형태가 칼슘 벤토나이트로 구분된다.

먼저, 첨부된 도 1의 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물을 제조방법을 도시한 흐름도를 참조하여 흡착제의 구성 및 제조방법을 살펴보면, 오일 흡착제 조성물은 EPDM 고무가루, 벤토나이트, 왕겨 및 스치로폼으로 구성된다.

먼저, 에틸렌 프로필렌 디엔 테르폴리머(ethylene propylene diene terpolymer rubber; 이하 EPDM이라 함)은 내후성, 내오존성, 내화학성, 내열성 및 내한성 등의 특성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 본 발명의 EPDM 고무가루는 에틸렌 60 ~ 70중량%, 프로필렌 30 ~ 40중량%의 비율로 혼성 중합시킨 공중합체에 제3의성분으로 디메틸시클로헥실아민(Dimethyl cyclohexyl amine)는 1 ~ 5중량%을 혼합하여 EPDM 생성하고 이를 잘게 분쇄하여 EPDM 고무가루를 생성한다.

상기 EPDM 고무가루는 흡착제의 조성물로써 50 ~ 60 중량%로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 오일 흡착제 조성물 중 벤토나이트는 몬모릴로 나이트(MONTMORILLONNITE)계통의 팽창성 3층판(Si-Ai-Si)으로 이루어진 점토이며 납석(Pyrophylite) 화학구조식인 Al₂Si₄(OH)로 형성되어 있으며 그중 Aluminum oxde 중간층인 Gibbsite layer에서 3+가인 Aluminum이 2+가인 Magnesium으로 대체되고 -1가 만큼의 부족한 전하를 Na(Sodium)로 만족시킨 형태의 소디움(나트륨) 계열의 벤토나이트를 사용하는데, 이는 소디움(나트륨) 계열의 벤토나이트는 물과 반응하면 약 15배까지 팽창하여 무게의 5배까지 물을 흡수하는 성분이 있다.

상기 벤토나이트는 Na(Sodium)로 만족시킨 형태의 소디움(나트륨) 계열의 벤토나이트와 Ca로 만족시킨 형태의 칼슘 벤토나이트로 구분되는데, 소디움(나트륨) 벤토나이트는 칼슘 벤토나이트보다 팽창성을 비롯한 모든 성능이 우수하다.

즉, 상기 벤토나이트의 팽창 원리는 벤토나이트 중간층인 Gibbsite 층에서 발생하는 전하의 불균형으로 인하여 벤토나이트 각층의 모서리 양성(+), 표면은 음성(-)이 존재하는 양극성이 띄게 되며, 이 양극성으로 물 분자를 끌어당기어 흡착하게 되며, 이 물 분자는 다시 더욱더 많은 물 분자를 끌어당기게 되어 벤토나이트 층간의 공간으로 물 분자가 흡착, 판 구조로 되어있는 하우스 구조 (Hous of Cards)로 변화되어 부피가 증가하게 된다.

상기 벤토나이트는 EPDM 고무가루를 포함하는 흡착제의 조성물로써 20 ~ 30 중량%로 구성된다.

한편, 왕겨는 가용성 유기성분 함량이 낮고, Silica와 Lignin의 함량이 많이 포함되어 약 75 내지 80 부피%의 개공 또는 공극 공간을 갖는 기공성 골격 실리카 구조로 가지는데, 본 발명의 EPDM 고무가루를 포함하는 흡착제의 조성물로써 왕겨는 20 ~ 30중량%로 구성된다.

또한, 상기 스치로폼은 부력체로 사용되는 것으로 발포제를 함유하여 20 ~ 30 중량%으로 구성되는데, 이는 스티렌 중합체 또는 공중합체의 제품으로 원형 모양의 20mm ~ 50mm 규격으로 내수성이 좋고 직경이 10cm의 원형 막대 모양의 봉을 사용한다.

보다 구체적으로 상기 스치로폼은 SM(Styrene Monomer, C₈H₈)을 현 탁중합 방법에 의해 얻은 구상(Bead Typcpoiy Styene)에 펜탄(Pantane: C₅h₁₂), 부탄, 프로판의 발포제를 첨가하여 가열 경화하여 기포를 발생시켜 발포수지로 형성된다. 상기 스치로폼은 발포제를 함유하고 있는 중합체 또는 공중합체로서 종류에 따라 0.2m ~ 0.3m 의 조금한 바이드(Bead)나 길이 약 2.5m, 직경 약 0.6m 원형의 막대 상태를 사용할 수도 있다.

상기의 구성에 따라 본 발명에 따른 EPDM 고무가루를 포함하는 흡착제의 조성물의 세부 배합비율을 살펴보면, EPDM 고무가루 50 ~ 60 중량%, 벤토나이트 20 ~ 30 중량% 및 스치로폼 20 ~ 30 중량%을 혼합하여 흡착제 조성물로 구성된다.

또한, 상기 벤토나이트의 대체하여 왕겨를 사용하여 구성할 수 있는데, 이는 EPDM 고무가루 50 ~ 60 중량%, 왕겨 20 ~ 30 중량% 및 스치로폼 20 ~ 30 중량%을 혼합하여 흡착제 조성물로 구성된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 EPDM 고무가루를 포함하는 흡착제의 조성물 구성시 벤토나이트 및 왕겨가 포함된 구성을 통해 조성물을 구성할 수 있는데, 이는 EPDM 고무가루 50 ~ 60 중량%, 벤토나이트 10 ~ 20 중량%, 왕겨 10 ~ 20 중량% 및 스치로폼 20 ~ 30 중량%으로 구성된다.

상기의 구성에 의해 조성된 EPDM 고무가루를 포함하는 흡착제의 조성물을 오일 펜스를 제조할 수 있는 세부구성 및 동작을 살펴보면, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물이 주머니 형태에 담겨진 상태를 도시한 상태도이고, 도 3은 도 2의 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물이 담겨된 주머니를 망상구조물에 삽입되어 형성된 오일 펜스의 상태를 도시한 상태도를 나타낸다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 합성수지사 또는 천연섬유를 이용하여 사각형상(30cm * 30cm)의 주머니에 EPDM 고무가루, 벤토나이트, 왕겨, 스치로폼이 혼합된 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물을 투입하여 투입된 조성물이 외부로 유출되지 않도록 고정한다. 이때, 투입되는 흡착제 조성물은 20 ~ 50 중량%으로 구성되는 것이 바람직하며, 그 용도에 따라 다양하게 투입할 수 있으며, 상기 주머니 형상의 규격도 가변적으로 적용할 수 있다.

이후, 첨부된 도 3에 도시된 바와 같이 상기에 의해 투입된 오일 흡착제 조성물이 투입된 주머니를 긴 원통 형상(소시지형 망사체)으로 구성된 망사구조물에 오일 펜스의 크기에 따라 충진되도록 적재하고 망사구조물에 가는 강선을 감아 고정하여 오일 펜스를 제조하고 양 끝단에 고리 모양의 철 구조물을 만들어 오일 펜스가 서로 이어지도록 구성한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 흡착제 조성물을 통한 오일 펜스의 단면도이고, 도 5는 도 4에 따른 오일 펜스를 망사 구조물로 제작된 상태를 도시한 단면도를 도시한 것으로서 그 세부동작을 살펴보면, 합성수지사 또는 천연섬유로 구성된 직경이 30cm, 길이 2m로 구성된 원통 형상(소시지형)의 주머니 내부에 흡착제의 부력체로 사용되는 발포제가 함유된 직경 10cm, 길이 2m의 막대형상의 스치로폼을 삽입하고 상기 EPDM 고무가루, 벤토나이트, 왕겨를 충진한 후 개봉된 주머니를 밀봉하여 주머니 내부의 오일 흡착제 조성물이 외부로 유출되지 않도록 고정한다.

이때, 주머니 내부에 충진된 오일 흡착제 조성물은 EPDM 고무가루 50 ~ 60 중량%, 벤토나이트 10 ~ 20 중량%, 왕겨 10 ~ 20 중량% 및 스치로폼 20 ~ 30 중량%으로 구성되고, 벤토나이트 또는 왕겨의 선택에 따라 그 배합 비율을 가변적으로 적용할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 주머니의 밀봉 여부를 지퍼 수단을 통해 구성을 했는데, 사용자에 따라 주머니 일측은 일체로 구성되고 타 일측에 상기와 같이 스치로폼, EPDM 고무가루, 벤토나이트, 왕겨를 배합 비율에 따라 충진한 후 타 일측이 밀봉되도록 구성될 수도 있다.

상기에 의해 밀봉된 오일 흡착제 조성물이 충진된 주머니를 가는 강선을 감아 고정하여 오일 펜스를 제조하고 양 끝단에 고리 모양의 철 구조물을 만들어 오일 펜스가 서로 이어지도록 구성된다.

상기에 의해 제조된 오일 펜스를 개별적 포대로 사용하거나 고리 모양의 철 구조물을 서로 연결하여 오일 유출 범위에 따라 그 적용범위를 가변적으로 구성하여 망사구조물 내의 오일 흡착제 조성물 중 스치로폼의 부력체에 의해 오일 펜스가 물에 뜬 상태에서 망사구조물의 타 조성물인 EPDM 고무가루, 벤토나이트, 왕겨에 유출된 오일이 흡수됨으로써 오일을 흡수, 흡착되도록 구성된다.

상기에 의해 흡수된 오일 펜스에 적재된 오일 펜스를 지정 장소에 보관 후 고화력 대체 연료로 사용할 수 있습니다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

에틸렌 프로필렌 디엔 테르폴리머(ethylene propylene diene terpolymer rubber:EPDM) 고무가루 50 ~ 60 중량%, 벤토나이트 20 ~ 30 중량% 및 스치로폼 부력체 20 ~ 30 중량%을 혼합하여 구성된 것을 특징으로 하는 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물.
에틸렌 프로필렌 디엔 테르폴리머(ethylene propylene diene terpolymer rubber:EPDM) 고무가루 50 ~ 60 중량%, 왕겨 20 ~ 30 중량% 및 스치로폼 부력체 20 ~ 30 중량%을 혼합하여 구성된 것을 특징으로 하는 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물.
에틸렌 프로필렌 디엔 테르폴리머(ethylene propylene diene terpolymer rubber:EPDM) 고무가루 50 ~ 60 중량%, 벤토나이트 10 ~ 20 중량%, 왕겨 10 ~ 20 중량% 및 스치로폼 부력체 20 ~ 30 중량%을 혼합하여 구성된 것을 특징으로 하는 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물.
합성수지사 또는 천연섬유로 구성된 원통 형상의 주머니에 EPDM 고무가루 50 ~ 60 중량%, 벤토나이트 10 ~ 20 중량%, 왕겨 10 ~ 20 중량% 및 스치로폼 20 ~ 30 중량%의 오일 흡착제 조성물을 충진하여 밀봉하는 제 1 과정;
상기 제 1 과정에 의해 충진된 오일 흡착제 조성물의 주머니를 원통 형상의 망상구조물에 오일 펜스의 크기에 따라 적재하는 제 2 과정; 및
제 2 과정에 의해 적재된 망사구조물을 가는 강선을 감아 고정하고 양 끝단에 고리 모양의 철 구조물을 형성하는 제 3 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물을 이용한 오일 펜스 제조방법.
합성수지사 또는 천연섬유로 구성된 직경이 30cm, 길이 2m로 구성된 원통 형상의 주머니 내부에 흡착제의 부력체로 사용되는 발포제가 함유된 직경 10cm, 길이 2m의 막대형상의 20 ~ 30 중량%의 스치로폼을 삽입하는 제 1 공정;
제 1 과정에 의해 스치로폼이 삽입된 주머니 내부에 EPDM 고무가루 50 ~ 60 중량%, 벤토나이트 10 ~ 20 중량% 및 왕겨 10 ~ 20 중량%을 충진하여 개봉된 주머니를 밀봉하는 제 2 공정; 및
제 공정에 의해 밀봉된 오일 흡착제 조성물이 충진된 주머니를 가는 강선을 감아 고정하고 양 끝단에 고리 모양의 철 구조물을 형성하는 제 3 공정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 EPDM을 이용한 오일 흡착제 조성물을 이용한 오일 펜스 제조방법.