KR20230068177A - 커피박을 이용한 친환경 코팅모래 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들은 커피박을 이용한 친환경 코팅모래의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 커피박을 건조하는 단계; 상기 건조된 커피박에서 카페인 및 유해 성분을 제거하는 단계; 및 상기 커피박에 젤라틴을 코팅하는 단계;를 포함하는, 친환경 코팅모래의 제조 방법이 제공된다.
Description
본 발명의 실시예들은 커피박을 이용한 친환경 코팅모래의 제조 방법에 관한 것이다.
커피박은 커피를 만들고 남은 원두찌꺼기에 해당하는 것으로서, 최근에는 국내에서 17만톤이라는 막대한 양의 커피박이 발생되고 있다. 커피박은 현행법상 음식물쓰레기가 아닌 일반쓰레기로 분류되어 있어서 종량제 봉투 등에 버려져서 매립지에 매립되는 방식으로 처리되고 있다.
커피박을 땅에 묻으면 토양에 카페인이 흡수되고, 카페인은 토양을 산성화시키는 등 오염시키게 된다. 또한, 묻힌 커피박은 온실가스인 이산화탄소 등을 발생시킴으로써 이에 따른 대기오염이 발생하게 되고 온실가스에 의한 온난화의 문제도 발생하게 된다.
이와 같이 매립되었을 때 여러가지 문제를 야기시키는 커피박을 활용하기 위한 방안을 찾고 있는데 이에 대한 마땅한 방안이 나오지는 않고 있는 실정이다. 특히, 친환경적이면서도 경제성을 가지도록 커피박을 활용하는 방안이 필요한 실정이다.
본 발명의 실시예들은 쓰레기로 취급되는 커피박을 활용하여 유아 및 아동의 놀이에 사용될 수 있는 친환경 코팅모래의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예들은 유아 및 아동에 무해하면서도 일반 놀이모래에 비하여 경제성을 가진 친환경 코팅모래의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 커피박을 건조하는 단계; 상기 건조된 커피박에서 카페인 및 유해 성분을 제거하는 단계; 및 상기 커피박에 젤라틴을 코팅하는 단계;를 포함하는, 친환경 코팅모래의 제조 방법이 제공된다.
상기 젤라틴을 코팅하는 단계는, 상기 커피박에 젤라틴 수용액을 분사하는 단계; 상기 젤라틴 수용액이 분사된 상기 커피박을 교반하면서 일정 냉각속도로 냉각하는 단계; 소정의 온도로 냉각되면 일정 시간 동안 교반하는 단계; 최종 냉각 온도까지 냉각하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 젤라틴 수용액은 젤라틴이 10~20 중량% 포함될 수 있다.
상기 젤라틴 수용액은 30~70℃에서 분사될 수 있다.
상기 냉각속도는 분당 1~10℃일 수 있다.
상기 소정 온도는 20~30℃이고, 상기 최종 냉각 온도는 5~20℃일 수 있다.
상기 커피박에서 카페인 및 유해 성분을 제거하는 단계는, 상기 커피박을 물(H2O) 내에서 교반하는 단계; 및 상기 커피박을 과산화수소(H2O2) 내에서 교반하면서 자외선을 조사하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 물 내에서 교반하는 단계는 20~40분간 행해지고, 상기 과산화수소 내에서 교반하는 단계는 3~5시간 동안 행해질 수 있다.
제조된 친환경 코팅모래는 기결정된 수치의 점성 및 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 쓰레기로 취급되는 커피박을 활용하여 유아 및 아동의 놀이에 사용될 수 있는 친환경 코팅모래의 제조방법이 제공된다.
그리고, 본 발명의 실시예들에 따르면, 유아 및 아동에 무해하면서도 일반 놀이모래에 비하여 경제성을 가진 친환경 코팅모래의 제조방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 코팅모래를 나타내는 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 코팅모래의 제조 방법을 나타내는 순서도
도 3은 커피박에 젤라틴을 코팅하는 단계에서의 세부 단계를 나타내는 순서도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 코팅모래의 제조 방법을 나타내는 순서도
도 3은 커피박에 젤라틴을 코팅하는 단계에서의 세부 단계를 나타내는 순서도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 개시되는 실시예들은 이에 제한되지 않는다.
실시예들을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 개시되는 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 개시되는 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 코팅모래(100)를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 친환경 코팅모래(100)는 커피박(110) 및 커피박(110)을 둘러싸도록 코팅된 젤라틴 코팅층(120)을 포함할 수 있다. 커피박(110)은 커피를 만들고 남은 원두찌꺼기에 해당하며 본래 쓰레기로 버려지는 것인데 이를 활용하여 친환경 코팅모래(100)의 원료로 사용할 수 있다. 젤라틴 코팅층(120)을 구성하는 젤라틴은, 예를 들어, 의약품 코팅에 사용되는 것으로서 인체에 무해하여 유아 또는 아동이 이를 만지더라도 전혀 문제가 없다.
특히, 커피박(110)은 현행법상 일반쓰레기로 분류되기 때문에 땅에 매립되는 방식으로 처리되며 매립된 커피박은 1 ton 당 약 338 kg의 CO2를 발생시켜서 환경문제를 일으킬 수 있다. 이러한 커피박(110)을 키즈카페 등에서 사용되는 친환경 코팅모래(100)의 원료로 활용하여 친환경적일 수 있고, 버려지는 커피박을 활용하는 것이므로 경제성을 가질 수 있다.
친환경 코팅모래(100)에 사용되는 커피박(110)에서는 유아 및 아동에 무해하도록 잔존하는 카페인 및 기타 유효성분(타닌, 프로페놀)이 제거될 수 있다. 특히, 유아 및 아동의 피부를 통해 카페인 등이 흡수될 수 있기 때문에 이를 제거하여 유아 및 아동에 이러한 성분이 흡수되는 것을 방지하고 추후 친환경 코팅모래(100)가 버려진 경우에 토양이 카페인 및 기타 유효성분에 의해서 오염되는 것도 방지할 수 있다.
젤라틴 코팅층(120)은 혹시라도 남아 있을 수 있는 유해성분이 유아 및 아동의 피부에 닿는 것을 차단할 수 있다. 그리고, 젤라틴 코팅층(120)에 다른 첨가물을 첨가하는 것을 통해 젤라틴 코팅층(120)의 물성을 조절할 수 있고, 특히 점성을 기 결정된 수치가 되도록 하여 친환경 코팅모래(100)를 통한 놀이에 적합하도록 할 수 있다. 그리고, 젤라틴 코팅층(120)의 두께를 조절하여 전체 친환경 코팅모래(100)의 크기가 기 결정된 수치를 갖도록 할 수도 있다. 이를 통해서, 놀이로서 사용하기에는 입자가 지나치게 미세한 커피박(110)을 포함하더라도 전체 친환경 코팅모래(100)의 크기가 놀이에 적합한 크기가 되도록 할 수 있다.
커피박(110)은 자체적으로 항균 및 살균 기능을 가지고 있기 때문에 이를 원료로 친환경 코팅모래(100)를 제조하게 되면 친환경 코팅모래(100)가 항균 및 살균 기능을 가지도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 코팅모래의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 친환경 코팅모래(100)를 제조하기 위해 다음의 단계들에 의할 수 있다.
우선, 커피박(110)을 수거하여 이들을 건조할 수 있다(S10). 건조는 커피박(110) 내의 수분이 5 중량% 이하로 될 때까지 할 수 있다.
건조된 커피박(110)에서 카페인 및 유해 성분(예를 들어, 타닌, 프로페놀 등)을 제거하기 위한 처리를 행할 수 있다(S20). 커피박(110)에서 카페인 및 유해 성분을 제거하기 위한 세부 단계는 다음과 같을 수 있다.
건조된 커피박(110)을 물(H2O) 내에 넣고 이를 교반할 수 있다. 커피박(110)은 물 대비 10~30 중량%의 비율일 수 있고, 교반 온도는 70~90℃, 바람직하게는 80℃일 수 있다. 물에서의 교반은 20~40분간 200~400 rpm의 속도로 행해질 수 있다. 충분한 교반을 위하여 상기 조건에 따른 교반을 2회 행할 수 있다.
그리고, 커피박(110)을 과산화수소(H2O2) 내에 넣고 이를 교반할 수 있다. 커피박(110)은 과산화수소 대비 30~50 중량%의 비율일 수 있고, 3~5시간 동안 200~400 rpm의 속도로 교반이 행해질 수 있다. 그리고, 교반하면서 커피박(110)에 자외선을 조사할 수 있고, 상기 자외선은 UV-B일 수 있다.
카페인 및 유해 성분이 제거된 커피박(110)에 젤라틴을 코팅하여 젤라틴 코팅층(120)을 형성할 수 있다(S30). 도 3은 커피박(110)에 젤라틴을 코팅하는 단계(S30)에서의 세부 단계를 나타내는 순서도이다. 도 3을 참조하여, 젤라틴을 코팅하는 단계(S30)를 상세하게 설명한다.
젤라틴을 코팅하기 위하여 우선 커피박(110)을 교반기 내에 수용하고, 커피박(110)에 젤라틴 수용액을 분사할 수 있다(S31). 젤라틴 수용액은 젤라틴이 10~20 중량% 포함될 수 있다. 그리고, 젤라틴 수용액이 분사될 때 온도는 30~70℃일 수 있다.
젤라틴 수용액이 분사된 상태의 커피박(110)을 교반하면서 일정 냉각속도로 냉각할 수 있다(S33). 이 경우 냉각속도는 분당 1~10
일 수 있다.
일정 냉각속도로 냉각되어서 소정 온도에 도달하면 일정 시간동안 교반하고(S35), 이후 최종 냉각 온도(5~20
)까지 냉각할 수 있다(S37). 이를 통해, 커피박(110)을 둘러싼 젤라틴 코팅층(120)이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래에는 일반쓰레기로 매립지에 매립되어 환경문제 및 처리비용을 발생시켰던 커피박을 활용하여 유아 및 아동의 놀이에 사용될 수 있는 친환경 코팅모래로 탈바꿈시킬 수 있다. 이와 같은 친환경 코팅모래는 기존 키즈카페 등에서 사용되는 놀이모래(오스트레일리아산 코팅 모래)에 비하여 생산 가격이 낮으므로 경제성을 가질 수 있다. 예를 들어, 기존의 오스트레일리아산 코팅 모래의 경우에는 1kg 당 8,000원의 가격을 가진다고 하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 커피박을 활용한 친환경 코팅모래는 1kg 당 4,500원의 가격을 가질 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 친환경 코팅모래
110 : 커피박
120 : 젤라틴 코팅층
110 : 커피박
120 : 젤라틴 코팅층
Claims (9)
- 커피박을 건조하는 단계;
상기 건조된 커피박에서 카페인 및 유해 성분을 제거하는 단계; 및
상기 커피박에 젤라틴을 코팅하는 단계;를 포함하는, 친환경 코팅모래의 제조 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 젤라틴을 코팅하는 단계는,
상기 커피박에 젤라틴 수용액을 분사하는 단계;
상기 젤라틴 수용액이 분사된 상기 커피박을 교반하면서 일정 냉각속도로 냉각하는 단계;
소정의 온도로 냉각되면 일정 시간 동안 교반하는 단계;
최종 냉각 온도까지 냉각하는 단계;를 포함하는, 친환경 코팅모래의 제조 방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 젤라틴 수용액은 젤라틴이 10~20 중량% 포함되는, 친환경 코팅모래의 제조 방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 젤라틴 수용액은 30~70℃에서 분사되는, 친환경 코팅모래의 제조 방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 냉각속도는 분당 1~10℃인, 친환경 코팅모래의 제조 방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 소정 온도는 20~30℃이고, 상기 최종 냉각 온도는 5~20℃인, 친환경 코팅모래의 제조 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 커피박에서 카페인 및 유해 성분을 제거하는 단계는,
상기 커피박을 물(H2O) 내에서 교반하는 단계; 및
상기 커피박을 과산화수소(H2O2) 내에서 교반하면서 자외선을 조사하는 단계;를 포함하는, 친환경 코팅모래의 제조 방법.
- 청구항 7에 있어서,
상기 물 내에서 교반하는 단계는 20~40분간 행해지고,
상기 과산화수소 내에서 교반하는 단계는 3~5시간 동안 행해지는, 친환경 코팅모래의 제조 방법.
- 청구항 1에 있어서,
제조된 친환경 코팅모래는 기결정된 수치의 점성 및 크기를 가지는, 친환경 코팅모래의 제조 방법.
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| KR20210125203A (ko) | 2020-04-08 | 2021-10-18 | 정원철 | 커피박 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균용 조성물 |
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