KR20160098622A - 우드탄 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 1mm 이하의 크기로 파쇄된 수목의 반탄화물 또는 탄화물; 1mm 이하의 크기로 파쇄된 수목의 반탄화물 또는 탄화물과 황토의 혼합물; 및 1mm 이하의 크기로 파쇄된 수목의 반탄화물 또는 탄화물과 조개류의 패각 및 황토의 혼합물로 이루어진 군으로부터 어느 하나 선택된 것을 특징으로 하는 우드탄 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

우드탄 및 그 제조 방법{WOOD BRIQUETTE AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 야산에 방치되어 있는 수목의 가지, 잎, 뿌리 등의 잔존폐기물을 주원료로 하며, 폐기되는 조개류의 패각과 황토를 첨가하여 제조된 친환경 신재생연료인 우드탄 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 전세계는 지구온난화로 인한 이상기후현상의 피해로 쓰나미, 지진 등 각종 천재지변으로 몸살을 앓고 있다. 이에 전세계는 지구온난화를 막기 위해 각고의 노력을 기울이고 있으며, 우리나라 정부에서도 미래 발전 비전으로 삼고 있는 저탄소녹색성장, 신재생 에너지를 개발하고 적극 추진하고 있다.
그중 이산화탄소 흡착이 가능한 산림은 저탄소녹색성장의 핵심분야라 할 수 있다. 산림은 그 자체만으로도 지구 온난화를 막을 수 있는 능력을 지녔다. 산림의 훼손을 최소화하여 친환경 에너지원의 개발이 시급하다.
최근 친환경에너지로 각광받고 있는 목재펠릿은 원목을 수집하여 톱밥으로 제조한 후 고온, 고압에서 성형하여 제작한 목재연료로 크기는 0.6×1~4cm정도이다.
이러한 목재펠릿을 제조하는 방법 및 그로부터 제조된 목재펠릿에 대하여 다양한 기술이 공개되어 있는데, 그 예로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0030738호, 제10-2011-0080568호 등이 있다.
그러나, 목재펠릿은 벌채 주기가 대개 25~50년의 입목을 벌목, 간벌재를 주로 이용하므로 원료 수급에 상당한 기간이 소요되어 경제성이 낮은 문제점이 있으며, 최근 사용량의 증가로 인하여 국내생산량의 부족으로 수입펠렛 가격이 상승하여 사용이 용이하지 않은 문제점이 있다.
한편, 연탄은 난방용 등으로 사용되는 가공된 무연탄으로서, 한국산업표준규격 KS E 3731:1989에 무연탄을 주원료로 하여 만드는 구멍탄(holed coal briquette)으로 하기 표 1과 같이 5종류를 규정하고 있다. 보통 가정에서 많이 사용되는 연탄은 2호이다. 발열량은 4,500kcal/kg 정도이다.
종류 지름(mm) 높이(mm) 무게(kg) 건조무게(kg)
1호 150 142 3.6 3.3
2호 158 152 4.5 4.1
3호 162 155 4.8 4.4
4호 157 161 4,9 4.5
5호 215 142 7.5 6.8
그러나 연탄은 연소시 유독성 가스가 발생하여 종종 사고가 발생하고 있으며, 연탄이 타고 남은 재의 페기물 처리문제 등으로 인하여 점차 사용이 감소되어 현재는 주로 농업용 또는 산업용으로 사용되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수목의 잔존 폐기물을 이용하면서도 목재펠릿보다 열효율이 우수하고, 연탄의 연소에 따라 발생하는 유독성 가스 등이 발생하지 않은 친환경 신재생연료인 우드탄 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 하나의 목적은 어촌 등지에서 폐기되는 조개류의 패각을 재활용함으로써 친환경적인 우드탄 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 제조 시 수목의 잔존폐기물(가지, 잎, 뿌리 등) 이외에 바인더 및 연소제 등의 어떠한 화학 첨가제를 사용하지 않아 환경오염의 문제가 없는 우드탄 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 우드탄을 연소시킨 후 남은 우드탄의 재들을 이용하여 산성토양을 알칼리화하는 친환경비료 등으로서 사용함으로써 환경을 보호하는 우드탄 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
하나의 양태로서, 본 발명은 1mm 이하의 크기로 파쇄된 수목의 반탄화물 또는 탄화물; 1mm 이하의 크기로 파쇄된 수목의 반탄화물 또는 탄화물과 황토의 혼합물; 및 1mm 이하의 크기로 파쇄된 수목의 반탄화물 또는 탄화물과 조개류의 패각 및 황토의 혼합물로 이루어진 군으로부터 어느 하나 선택된 것을 특징으로 하는 우드탄에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 '수목'은 소나무, 잣나무, 전나무, 분비나무, 가문비나무, 종비나무, 잎갈나무, 은행나무 등의 침엽수 및 참나무, 떡갈나무, 단풍나무, 동백나무 등의 활엽수 등의 목본식물을 의미한다. 이러한 수목은 파쇄되고 반탄화 또는 탄화된 것이 바람직하다. 여기서, 파쇄는 길이 및 폭이 2mm 이하, 바람직하게는 1mm 이하, 바람직하게는 0.1 내지 1mm로 잘게 부서진 것을 의미한다.
본 발명에 있어서, '조개류'는 굴, 담치, 피조개, 고막, 대합, 바지락, 전복, 소라 등의 패각이 있는 연체동물을 의미한다.
본 발명에 있어서, '조개류의 패각'은 30mm 이하의 크기, 바람직하게는 1 내지 30mm의 크기, 보다 바람직하게는 2 내지 20mm의 크기로 잘게 부서진 상태인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, '반탄화'는 숯을 만드는 탄화보다 낮은 온도로 짧게 반응시킨 것을 말하는데, 구체적으로는 공기의 유입을 제한한 조건에서 약 300℃ 이하의 낮은 온도에서 1시간 이하로 열분해한 것을 말한다.
본 발명에 있어서, '탄화'는 숯을 만드는 공정으로 열분해한 것을 말한다.
본 발명에 있어서, '황토'는 이물질이 제거되고 1mm 이하의 미분 형태인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, '우드탄'은 일정한 크기 및 형상을 가진 친환경 신재생 연료로서, 상기 일정한 크기 및 형상은 바람직하게는 연탄인 것을 말한다.
이러한 우드탄은 다음의 세가지 중 어느 하나로 이루어진다.
(1) 1mm 이하의 크기로 파쇄된 수목의 반탄화물 또는 탄화물;
(2) 1mm 이하의 크기로 파쇄된 수목의 반탄화물 또는 탄화물과 황토의 혼합물;
(3) 1mm 이하의 크기로 파쇄된 수목의 반탄화물 또는 탄화물과 조개류의 패각 및 황토의 혼합물.
본 발명에 따른 우드탄은 종래의 목재펠릿에 비하여 열량 및 연소 시간이 우수하고, 연탄 연소시 발생하는 유해가스의 발생량이 극히 미량이며, 연소 후 남은 재는 산성 토양을 알칼리화하는데 사용하는 토양개질제 또는 비료로서 유용하게 사용할 수 있다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 수목의 가지, 잎, 줄기, 및 뿌리로부터 이루어진 군으로부터 어느 하나 이상 선택되는 수목의 잔존폐기물, 조개류의 패각, 및 이물질이 제거된 황토를 각각 준비하는 준비단계(S100), 상기 준비된 수목의 잔존폐기물 및 조개류의 패각을 일정 크기로 절단하는 절단단계(S200); 상기 절단된 수목의 잔존폐기물을 반탄화 또는 탄화시키는 탄화단계(S300); 상기 반탄화물 또는 탄화물을 분쇄하는 분쇄단계(S400); 상기 분쇄된 반탄화물 또는 탄화물을 (a) 물과 혼합하거나, (b) 황토 및 물과 혼합하거나, (c) 상기 절단된 조개류의 패각, 황토, 및 물과 혼합하는 혼합단계(S500); 상기 혼합물을 고압 압착하여 일정 크기를 가진 우드탄으로 성형하는 성형단계(S600); 및 상기 성형된 우드탄을 건조하는 건조단계(S700);를 포함하는 우드탄의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 우드탄을 제조하는 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
(1) 준비단계(S100):
준비단계(S100)는 수목의 잔존폐기물, 조개류의 패각 및 황토를 각각 준비하는 단계이다.
수목의 잔존폐기물은 숲가꾸기나 벌목 후 산에 잔존, 방치되어 산불의 불쏘시개역할을 하며, 여름철 집중호우로 인한 하천의 범람을 유발하는 원인이 된다. 따라서 산과 들에 잔존하는 가지, 잎, 뿌리, 줄기 등을 산림청, 지방자치단체, 산림사업법인, 원목생산협회 등과 협력하여 이를 수집, 운반하여 준비한다.
또 어촌 및 식당에서 폐기되고 있는 조개류의 패각을 어촌계 또는 폐기물수거업체와 공동 협력하여 수집, 운반하여 준비한다.
황토는 황토채취업체 등으로부터 매입하여 준비한다.
(2) 절단단계(S200):
상기 준비단계(S100)에서 준비된 수목의 잔존폐기물과 조개류의 패각을 일정 크기로 절단하는 단계이다.
상기 일정 크기에 있어서, 수목의 잔존폐기물은 3 내지 20mm, 바람직하게는 3 내지 10mm의 길이 및 폭이다. 상기 일정 크기보다 작은 경우 하기 반탄화단계(S300)에서 탄화될 가능성이 커지는 문제점이 있고, 상기 일정 크기보다 큰 경우는 하기 반탄화단계(S300)에서 반탄화하는데 시간 및 열이 많이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 조개류의 패각에 대한 일정 크기는 30mm 이하, 바람직하게는 1 내지 30mm, 보다 바람직하게는 2 내지 20mm의 길이 및 폭이다. 30mm를 초과하는 크기로 패각을 절단한 경우 이하의 성형단계(S600)에서 성형이 불완전하게 되는 문제점이 있다.
(3) 탄화단계(S300):
상기 절단단계(S200)에서 절단된 수목의 잔존폐기물(가지, 잎, 뿌리, 줄기 등)을 반탄화 또는 탄화시키는 단계이다.
반탄화의 구체적인 예로는, 상기 절단된 수목의 잔존폐기물(가지, 잎, 뿌리, 줄기 등)을 용기에 넣고 골고루 열이 전달될 수 있도록 회전시키면서 300℃ 이하, 바람직하게는 150 내지 300℃에서 20분 내지 1시간 동안, 바람직하게는 30분 내지 1시간 동안 동안 가열하여 반탄화시킨다.
탄화의 구체적인 예로는, 상기 절단된 수목의 잔존폐기물(가지, 잎, 뿌리, 줄기 등)을 용기에 넣고 골고루 열이 전달될 수 있도록 회전시키면서 400℃ 이상, 바람직하게는 400 내지 600℃에서 2시간 이상, 바람직하게는 2 내지 5시간, 보다 바람직하게는 2 내지 4시간 동안 가열하여 탄화시킨다.
이러한 반탄화 또는 탄화에 의하여 수목의 잔존폐기물의 발열량을 증가시키고 연소 과정에서의 열량 손실을 줄일 수 있다.
(4) 분쇄단계(S400)
상기 탄화단계(S300)에서 반탄화된 반탄화물 또는 탄화된 탄화물을 미분형태로 곱게 분쇄하는 단계이다. 상기 분쇄는 입자 크기가 2mm 이하, 바람직하게는 0.1 내지 2mm, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1mm이며, 이러한 분쇄에 의하여 하기 성형단계(S600)에서 다른 성분, 즉 조개류의 패각과 황토와 잘 혼합되어 성형이 이루어지면서 단단함을 가진다.
(4) 혼합단계(S500)
상기 반탄화물 또는 탄화물을 그 자체, 또는 황토와 함께, 또는 절단된 조개류의 패각 및 황토와 함께 소량의 물을 일정 중량비로 혼합하는 혼합단계이다.
상기 혼합 시 중량비는 다음과 같다.
먼저, (a) 반탄화물 또는 탄화물에 물만을 혼합하는 경우 10 내지 15: 1의 중량비이다.
(b) 반탄화물 또는 탄화물과 황토와 물을 혼합하는 경우 4.5 내지 10: 7 내지 10: 1의 중량비이다.
(c) 반탄화물 또는 탄화물과 황토와 파쇄된 조개류의 패각 및 물을 혼합하는 경우 4 내지 6: 0.7 내지 1.1: 1.5 내지 4.5: 1의 중량비이다.
상기 혼합 중량비의 범위를 벗어나는 경우 우드탄의 성형이 이루어지지 않거나 건조 과정 중 우드탄의 균열이 발생할 수 있다.
특히, 본 발명에 있어서, 상기 반탄화물 또는 탄화물에 파쇄된 조개류의 패각을 혼합하는 이유는 석회질로 이뤄진 패각에 열을 가했을 때 열량이 상승하여 유지되는 효과를 얻을 수 있기 때문이다.
(5) 성형단계(S600):
상기 혼합단계(S500)에서 혼합된 혼합물을 고압으로 압착하여 연탄과 같은 일정 크기를 가진 원통형의 우드탄으로 성형하는 성형하는 단계이다.
(6) 건조단계(S700):
상기 성형단계(S600)에서 성형된 우드탄을 건조하는 건조하는 단계이다.
상기 건조는 수분함량이 5 내지 15%, 바람직하게는 8 내지 12%가 되도록 70℃ 이하의 온도, 바람직하게는 60℃이하의 온도에서 3 내지 10분, 바람직하게는 4 내지 8분동안 이루어진다. 또한, 이러한 건조는 다양한 방법, 예를 들어 열풍 건조기에서 이루어질 수 있다.
상기 건조에 의하여 상기 성형된 우드탄의 경도 및 강도를 증가시킬 수 있어 파손에 의한 우드탄의 손실을 방지할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따라 제조된 우드탄은 다음과 같은 장점을 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 우드탄은 수목, 즉 침엽수 및 활엽수의 원목이 아닌 벌채지 등에서 방치되어 있는 수목의 잔존물인 가지, 잎, 뿌리, 줄기 등을 이용할 수 있고, 어촌 등지에서 폐기되는 조개류의 패각을 수거하여 재활용함으로써 연료로 자원화할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 우드탄은 연탄 또는 번개탄과 동일한 원통형으로서 동일한 직경을 가지고 있으므로 기존의 연탄을 사용하는 소비자가 유독가스에 노출되지 않고, 또 연탄보일러 및 난로의 특별한 구조변경도 없이 연탄의 대체연료로써 우드탄을 곧바로 사용할 수 있어 매우 실용적이다.
셋째, 본 발명에 따른 우드탄은 종래의 목재펠릿, 우드칩 및 연탄에 비하여 발열량 및 연소 시간이 우수하다.
통상적으로 시중에 판매되고 있는 우드칩의 경우 1kg당 2,300 ~ 2,700kg의 발열량을 나타내며, 목재펠릿의 경우 lkg당 약 4,000 kcal이고, 연탄의 경우 1kg 당 약 4,400 ~ 4,600 kcal인데 반하여, 본 발명에 따른 우드탄 1kg은 이들 우드칩, 목재펠릿 및 연탄보다 우수한 발열량인 1kg당 5,000 kcal 이상을 나타내었다.
넷째, 본 발명에 따른 우드탄은 연소가 끝난 후 숯과 석회질, 황토성분으로 남게 되는데, 숯의 경우 종래 경제적인 면에서 비료로 사용하기엔 부담스러우나 우드탄의 연소물을 이용하면 토양의 물리성이나 개량측면에서 우수한 효과를 볼 수 있다. 또한, 석회질의 경우 오랜 비료사용으로 인해 산성화된 토양을 알칼리화하여 지력을 상승시키는 효과가 있다. 황토의 경우에도 토양내의 유익한 미생물을 배양하여 토양을 개량하는데 우수한 효과를 가지고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 우드탄은 토양개질제 또는 친환경 비료로서 사용될 수 있다.
다섯째, 본 발명에 따른 우드탄은 제조 과정 중 바인더 및 연소제 등의 화학 물질이 전혀 혼합되지 않기 때문에 화학 물질의 연소에 따른 공해 물질이 전혀 배출되지 않는다.
따라서 본 발명에 따른 우드탄은 최종연소 후에도 재활용됨으로써 환경에 유해하지 않은 유익한 효과를 가져 친환경 연료로서의 장점을 완전히 갖췄다고 할 수 있다.
또한, 상기 건조단계(S700) 이후에 본 발명에 따른 우드탄의 점화력을 향상시키기 위하여 길이 1mm 이하의 톱밥을 상기 우드탄의 상면 또는 하면 중의 어느 하나 이상에 부착시키는 톱밥부착단계(S800)를 선택적으로 추가할 수 있다.
본 발명에 의하여 산림청의 골칫거리인 산에 방치된 가지, 잎, 뿌리 등과 어촌에서 버려지는 굴껍질 폐기물을 자원화하여 공해 물질을 거의 배출하지 않는 친환경 신재생 에너지인 우드탄을 제공할 수 있다.
그리고 기존의 석탄연료인 연탄에서 발생하는 일산화탄소와 같은 유독가스가 발생하지 않는 친환경 연료를 사용할 수 있고, 기존의 연탄 보일러 및 난로에 즉시 대체 이용할 수 있으며, 연탄 및 목재펠릿, 우드칩에 비하여 열량, 연소 시간, 무게 등에 장점이 있다.
또 마지막으로 연소 후에도 비료로써 재활용하여 토양의 개량에 활용되어 농가에 큰 도움을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 우드탄의 제조 공정을 도시한 그림이다.
도 2는 종래 제조되고 판매되는 우드펠릿의 형상을 촬영한 사진이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예 중 제조예 1에 따라 제조된 우드탄을 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예 중 제조예 3에 따라 제조된 우드탄을 촬영한 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예 중 제조예 5에 따라 제조된 우드탄을 촬영한 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예 중 제조예 6에 따라 제조된 우드탄을 촬영한 사진이다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 한정되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
제조예 1: 본 발명에 따른 우드탄의 제조
전라남도 순천시 서면지역에서 전라남도청 산림과, 순천시청 산림과, ㈜대한임업, ㈜한양이 상호협력하여 3.9Ha의 임야에서 벌목한 후 방치되어있는 잔존폐기물(가지, 잎 등)을 250톤 가량 수집하여 2~5mm의 크기로 파쇄(파쇄기명: 듀라텍 3010T, 미국) 하였다.
조개류 패각으로서 굴껍질을 여수시 돌산읍 금봉리일대 어촌에서 20kg 한 포대를 구입하였고, 황토는 전남 해남군에서 20kg 두 포대를 구입하고 이물질을 제거 후 준비하였다.
전남 화순군 이양농공단지의 ㈜대한임업 공장에서 대형 가마솥에 20Kg의 상기 파쇄된 수목의 잔존폐기물을 넣고 가스불로 약 250~300℃로 가열한 후 뚜껑을 덮어주었다. 그 후 10분마다 저어준 후 3회 반복하여 총 30분동안 반탄화를 시켰다. 반탄화 후 파쇄된 수목의 잔존폐기물의 무게는 약 1/3정도로 줄어들었다. 그리고 굴껍질은 절구통에 10Kg 넣은 후 약 3~20mm크기로 찧어 준비하였다. 황토는 10Kg을 체에 받친 후 준비하였다.
상기 반탄화물을 윤전기(선두이엔지, 한국)에 넣은 후 1mm 이하의 크기로 분쇄하였다.
분쇄된 반탄화물 1Kg, 파쇄된 굴껍질 0.65Kg, 황토가루 1Kg, 물200ml을 넣어 혼합한 후 윤전기 성형틀에 넣어 200톤의 고압으로 성형한 후 꺼냈다. 그 후 60℃의 오븐에서 5분 정도 건조시켜 우드탄을 제조하였다.
제조예 2:
상기 제조예 1과 동일한 방법으로 반탄화물 등을 준비하였고, 그 분쇄된 1mm 이하 반탄화물 1Kg, 황토 1.5Kg, 파쇄된 굴껍질 0.3Kg, 물 200ml을 혼합하고 윤전기 성형틀에 넣어 200톤의 고압으로 압착한 후 우드탄을 제조하였다.
제조예 3:
상기 제조예 1에서 파쇄된 수목의 잔존폐기물을 반탄화가 아닌 완전히 탄화시켜 숯으로 만든 후 윤전기(선두이엔지, 한국)에 넣은 후 1mm 이하의 크기로 분쇄하였다. 그 분쇄된 숯가루 2.5Kg과 물 200ml을 혼합하여 윤전기 성형틀에 넣고 200톤의 고압으로 압착 성형한 후 60℃의 오븐에서 5분가량 건조시켜 우드탄을 제조하였다.
제조예 4:
상기 제조예 3에서 준비하였던 분쇄된 1mm 이하 숯가루 1kg에 황토 1.5kg과 물 200ml을 혼합한 것을 제외하고 상기 제조예 3과 동일한 방법으로 우드탄을 제조하였다.
제조예 5:
상기 제조예 3에서 준비하였던 분쇄된 1mm 이하 숯가루 1.5kg에 황토 1.5kg과 물 200ml을 혼합한 것을 제외하고 상기 제조예 3과 동일한 방법으로 우드탄을 제조하였다.
제조예 6:
상기 제조예 3에서 준비하였던 분쇄된 1mm 이하 숯가루 1kg에 황토 2kg과 물 200ml을 혼합한 것을 제외하고 상기 제조예 3과 동일한 방법으로 우드탄을 제조하였다.
제조예 7:
상기 제조예 1과 동일한 방법으로 반타화물 등을 준비하였고, 그 분쇄된 1mm 이하 반탄화물 1kg, 황토 1.5Kg, 물 200ml을 혼합하고 윤전기 성형틀에 넣어 200톤의 고압으로 압착한 후 우드탄을 제조하였다.
비교예 1:
3~5mm 크기 알톱밥 2Kg, 벽지용 풀 200g을 혼합하고, 이를 윤전기 성형틀에 넣어 200톤의 고압으로 압착한 후 60℃의 오븐에서 5분 정도 건조시켜 우드탄을 제조하였다.
비교예 2:
1mm 이하로 파쇄된 미분톱밥 2Kg, 벽지용 풀 200g을 혼합하고, 이를 윤전기 성형틀에 넣어 200톤의 고압으로 압착한 후 60℃의 오븐에서 5분 정도 건조시켜 우드탄을 제조하였다.
비교예 3:
3~5mm크기 알톱밥 1Kg와 1mm 이하로 파쇄된 미분톱밥 1Kg, 벽지용 풀 200g을 혼합하고, 이를 윤전기 성형틀에 넣어 200톤의 고압으로 압착한 후 60℃의 오븐에서 5분 정도 건조시켜 우드탄을 제조하였다.
비교예 4:
1mm 이하로 파쇄된 미분톱밥 1Kg, 황토가루 1Kg, 물 200ml을 혼합하고, 이를 윤전기 성형틀에 넣어 200톤의 고압으로 압착한 후 60℃의 오븐에서 5분 정도 건조시켜 우드탄을 제조하였다.
비교예 5:
1mm 이하로 파쇄된 미분톱밥 1Kg, 황토가루 1Kg, 전분가루200g, 물 200ml을 혼합하고, 이를 윤전기 성형틀에 넣어 200톤의 고압으로 압착한 후 60℃의 오븐에서 5분 정도 건조시켜 우드탄을 제조하였다.
비교예 6:
10mm 이하 크기의 숯가루 2.5Kg, 물 200ml을 혼합하고, 이를 윤전기 성형틀에 넣어 200톤의 고압으로 압착한 후 60℃의 오븐에서 5분 정도 건조시켜 우드탄을 제조하였다.
비교예 7:
10mm 이하 크기의 숯가루 1Kg, 황토가루 1.5Kg, 물 200ml을 혼합하고, 이를 윤전기 성형틀에 넣어 200톤의 고압으로 압착한 후 60℃의 오븐에서 5분 정도 건조시켜 우드탄을 제조하였다.
비교예 8:
상기 제조예 1의 반탄화물을 파쇄하지 않고 10mm 이하 크기로 제조한 반탄화물 1Kg, 황토가루 1.5Kg, 물 200ml 혼합하고, 이를 윤전기 성형틀에 넣어 200톤의 고압으로 압착한 후 60℃의 오븐에서 5분 정도 건조시켜 우드탄을 제조하였다.
시 료 무게(Kg) 성형완성 비고
제조예 1 2.65 ○ 성형가능
제조예 2 2.8 ○ 성형가능
제조예 3 2.5 ○ 성형가능
제조예 4 2.5 ○ 성형가능
제조예 5 3 ○ 성형가능
제조예 6 3 ○ 성형가능
제조예 7 2.5 ○ 성형가능
비교예 1 2.2 ○ 건조 후 부풀고 갈라지는 현상발생
비교예 2 2.2 ○ 건조 후 부풀고 갈라지는 현상발생
비교예 3 2.2 ○ 건조 후 부풀고 갈라지는 현상발생
비교예 4 2.0 × 성형불가
비교예 5 2.2 × 성형불가
비교예 6 2.5 × 성형불가
비교예 7 2.5 × 성형불가
비교예 8 2.5 × 성형불가
상기 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 톱밥과 벽지용 풀의 혼합물은 성형은 가능하나 건조과정에서 부풀고 갈라지는 현상이 발생하였다. 이는 톱밥이 부피가 팽창하며 황토나 전분가루를 첨가하여도 혼합물의 성형이 불가한 것으로 사료되었다. 또한, 10mm 이하의 반탄화물과 10mm 이하의 숯의 혼합물도 입자의 크기 등으로 인해 성형이 불가능하였따.
따라서, 결국 1mm 이하로 분쇄과정을 거친 반탄화물과 숯을 만들어 황토가루와 파쇄된 굴껍질가루와 혼합하여 성형과정을 거치니 모양이 일정한 우드탄을 제조할 수 있었고, 혼합물에 굴껍질가루를 첨가함으로 인해 우드탄의 발열량을 증가시키고 일정시간 유지하는 효과가 우수함을 알게 되었다.

Claims (2)

1mm 이하의 크기로 파쇄된 수목의 반탄화물 또는 탄화물; 1mm 이하의 크기로 파쇄된 수목의 반탄화물 또는 탄화물과 황토의 혼합물; 및 1mm 이하의 크기로 파쇄된 수목의 반탄화물 또는 탄화물과 조개류의 패각 및 황토의 혼합물로 이루어진 군으로부터 어느 하나 선택된 것을 특징으로 하는 우드탄.
수목의 가지, 잎, 줄기, 및 뿌리로부터 이루어진 군으로부터 어느 하나 이상 선택되는 수목의 잔존폐기물, 조개류의 패각, 및 이물질이 제거된 황토를 각각 준비하는 준비단계(S100), 상기 준비된 수목의 잔존폐기물 및 조개류의 패각을 일정 크기로 절단하는 절단단계(S200); 상기 절단된 수목의 잔존폐기물을 반탄화 또는 탄화시키는 탄화단계(S300); 상기 반탄화물 또는 탄화물을 분쇄하는 분쇄단계(S400); 상기 분쇄된 반탄화물 또는 탄화물을 (a) 물과 혼합하거나, (b) 황토 및 물과 혼합하거나, (c) 상기 절단된 조개류의 패각, 황토, 및 물과 혼합하는 혼합단계(S500); 상기 혼합물을 고압 압착하여 일정 크기를 가진 우드탄으로 성형하는 성형단계(S600); 및 상기 성형된 우드탄을 건조하는 건조단계(S700);를 포함하는 우드탄의 제조방법.
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