WO2012070844A2

WO2012070844A2 - 친환경 액상 제설제 조성물

Info

Publication number: WO2012070844A2
Application number: PCT/KR2011/008925
Authority: WO
Inventors: 유승구; 김선인
Original assignee: (주)즐거운미래
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2012-05-31
Also published as: KR101028193B1; WO2012070844A3

Abstract

본 발명은 염화마그네슘 35~45중량%, 글리세린과 프로필렌글리콜 5~10중량%, 구연산염 1~5 중량%, 폴리(옥시-1,2-에탄딜) 0.05~1.0중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 액상 제설제 조성물에 관한 것이다. 상기 친환경 액상 제설제 조성물은 금속의 내식성이 우수하여 환경 친화적이며, 분산성과 유동성이 좋아 균일하게 살포할 수 있어 제설 작업성이 우수하며, 살포된 후에도 융설 및 융빙에 대한 초기 반응속도가 빠르고 이의 지속성이 우수할 뿐만 아니라 재결빙도 방지할 수 있으며, 가격이 저렴한 특징이 있다.

Description

친환경 액상 제설제 조성물

본 발명은 금속의 내식성이 우수하여 환경 친화적이며, 분산성과 유동성이 좋아 균일하게 살포할 수 있어 제설 작업성이 우수하며, 살포된 후에도 융설 및 융빙에 대한 초기 반응속도가 빠르고 이의 지속성이 우수할 뿐만 아니라 재결빙도 방지할 수 있으며, 가격이 저렴한 친환경 액상 제설제 조성물에 관한 것이다.

동절기 도로에 쌓인 눈이나 얼음의 효과적이고 신속한 처리는 도로 이용자나 차량의 안전을 위하여 필수적이다. 현재 도로 상의 눈이나 얼음의 제거를 위한 제설제로는 염화칼슘, 염화나트륨(소금)과 같은 염화물계 제설제가 가장 널리 사용되고 있다.

특히 국내의 경우 적설량이 적을 경우(3cm 이하)에는 염화칼슘과 모래를 혼합하여 살포하고, 적설량이 많을 경우(3cm 이상)에는 제설기로 눈을 밀어낸 후 염화칼슘과 모래를 적절히 혼합하여 살포하고 있는 실정인데, 이러한 제설방법은 눈이나 얼음이 녹으면서 포장노면과 자동차 사이에서 미끄럼 저항 역할을 하는 모래가 먼지를 유발하고 배수로 및 집수정을 막아 봄철 모래수거 작업에 많은 인력과 비용이 소모된다.

한편, 염화물계 제설제는 염소 이온(Cl^-)을 함유하고 있어 철(Fe)과 반응하면 급격하게 염화철(FeCl2)을 형성하며, 이를 시멘트 콘크리트 포장도로에 반복적으로 사용시에는 콘크리트의 표면에 스케일링을 야기하고 나아가 철근의 부식을 촉진시킨다. 따라서 부식성이 심한 염화물계 제설제의 지속적인 사용은 결과적으로 도로, 도로 시설물, 교량, 자동차 등의 부식을 촉진시켜 구조물이나 차량의 수명이 단축되므로 막대한 비용의 손실을 초래한다.

또한 용해된 염화물은 하천 및 토양에 유입되어 수질을 오염시키고 토양의 산성화를 유발함으로써 식물을 고사시키고 동물에게 가려움증과 같은 피부병을 유발하는 등 생태계에 막대한 영향을 초래하는 환경 비친화적인 문제점이 있다.

한편, 염화물계 제설제만을 사용하여 제설작업 시에는 눈이나 얼음이 녹아 도로 표면에 많은 수분이 생성되고, 이 수분은 기온이 하강할 경우 더 넓은 지역을 빙판으로 만들 확률이 높아 2차적인 교통사고 위험을 발생시킬 수 있는 문제점이 있는데, 이를 해결하기 위하여 모래를 추가로 도로에 살포하는 경우에는 이의 수거를 위한 비용과 인력이 추가로 투입되는 등 간접비용이 더 많이 발생된다.

또한, 염화물계 제설제는 고상이므로 액상보다 살포 작업이 어려운 단점이 있고, 살포된 후에도 반응속도, 즉 융설 또는 융빙 속도가 느리다는 단점이 있으며, 공기 중에 장시간 저장하는 경우 수분을 흡수하여 딱딱하게 굳어큰 덩어리가 되어 제설작업 시 이를 다시 분쇄해야 하는 어려움이 있으므로 반드시 습기가 없는 별도의 밀폐된 장소에 보관해야 하는 문제점도 있다.

이러한 상기의 문제점을 고려하여 다양한 비염화물계 제설제가 개발되었는데, 그 중 대표적으로 요소(Urea), 칼슘 마그네슘 아세테이트(Calcium Magnesium Acetate, CMA)가 공지되어 있다.

한편 유기성 폐기물을 이용하여 환경친화적 제설제인 칼슘, 마그네슘과 유기산(아세트산, 프로피온산)의 반응물인 유기산염(Calcium magnesium salt of organic acids, CMO)으로 구성된 제설제의 경우 자원 재활용으로 인한 생산원가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 환경문제와 구조물의 내구성 저하를 해결할 수 있다는 연구가 다수 수행된 바 있는데, 무독성이며 염화칼슘 또는 소금과 유사한 융설 및 융빙 효율을 나타내는 것으로 알려져 있다.

이와 관련한 선행기술로는 한국등록특허 제0179334호는 조개껍질 가루와 초산을 이용한 비염화물계 제설제의 제조방법이 개시되어 있으나, 그 제조 공정이 복잡하여 상용화되기 어려운 단점이 있고, 한국 특허출원 2010-6546호는 염화마그네슘, 글리세린, 구연산염으로 구성된 액상제설제를 개시하고 있으나, 융빙성 및 금속 내식성이 우수하지 못한 단점이 있으며, 미국특허 제4444672호 및 제5122350호는 칼륨 아세테이트와 마그네슘 아세테이트가 혼합된 제설제가 개시되어 있고, 미국특허 제5064551호는 알칼리금속의 아세트산, 포름산, 인산, 질산염에 대한 액상 조성물이 개시되어 있으나, 이들 제설제는 모두 원료의 고가에 의한 생산원가가 높아 대량 생산이 어려우므로 일부 특수 용도에만 사용이 국한되는 문제점이 있다.

따라서, 종래 염화물계 제설제의 문제점을 해결할 수 있고, 나아가 실용화가 될 수 있을 정도의 경제성을 갖는 친환경 액상 제설제 조성물의 개발이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 종래 제설제의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 금속의 내식성이 우수하고 환경 친화적이며 보관이 용이하므로 경제적일 뿐만 아니라 수입에 의존하는 고가의 제설제를 대체할 수 있는 친환경 액상 제설제 조성물의 제공을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 분산성과 유동성이 좋아 균일하게 살포할 수 있고, 살포된 후 초기 제설 및 융빙 효과가 우수하며, 이의 지속성이 우수하여 재결빙을 방지할 수 있는 친환경 액상 제설제 조성물의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 친환경 액상 제설제 조성물은 염화마그네슘 35~45중량%, 글리세린과 프로필렌글리콜 5~10중량%, 구연산염 1~5 중량%, 폴리(옥시-1,2-에탄딜) 0.05~1.0중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본원 발명은 상기 글리세린과 프로필렌글리콜이 7.0 : 3.0 ~ 9.0 : 1.0의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.

나아가 본원 발명은 상기 구연산염이 구연산나트륨 또는 구연산칼륨 중 하나인 것을 특징으로 한다.

마지막으로 본원 발명은 환형 카르복시산 화합물 0~3.0중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 친환경 액상 제설제 조성물은 금속의 내식성이 우수하여 도로, 도로 시설물, 교량, 자동차 등의 내구성을 증가시킬 수 있으며, 수질오염과 토양의 산성화를 유발하지 않으므로 동·식물에 대한 피해를 일으키지 않아 환경 친화적인 장점이 있다.

또한, 친환경 액상 제설제 조성물은 액상 형태이므로 분산성과 유동성이 우수하여 제설작업 시 균일하게 살포할 수 있으며, 살포된 후에도 융설 및 융빙에 대한 반응속도, 특히 초기 반응속도가 빨라 현장 적용 시 보다 유리하고, 그 효과가 장시간 지속될 뿐만 아니라 도로 표면에 많은 수분을 만들지 않으므로 재결빙에 의한 2차적인 교통사고의 위험도 감소시킬 수 있다.

나아가, 액상이므로 습기에 의한 영향이 거의 없어 보관이 용이하고, 종래 제설제와 비교하여 크게 비싸지 않으므로 수입대체 효과를 거둘 수 있는 등 여러 가지 장점이 있다.

본 발명은 금속의 내식성이 우수하여 환경 친화적이며, 분산성과 유동성이 좋아 균일하게 살포할 수 있어 제설 작업성이 우수하며, 살포된 후에 도 융설 및 융빙에 대한 초기 반응속도가 빠르고 이의 지속성이 우수할 뿐만 아니라 재결빙도 방지할 수 있으며, 가격이 저렴한 친환경 액상 제설제 조성물에 관한 것이다.

먼저 본 발명의 구현예를 설명하기로 하고, 이하 본 발명의 각 구성성분에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

(A) 염화마그네슘

염화마그네슘은 친환경 액상 제설제 조성물의 어는점을 강하시키고 융빙제의 역할을 하며, 상기 염화마그네슘의 함량은 전체 조성물의 35~45중량%로 사용한다. 만일 전체 조성물 내 그 함량이 상기 범위인 35중량% 미만이면 조성물의 융빙 역할이 미약하고, 이와 반대로 상기 범위인 45중량%를 초과하는 경우 융빙성은 향상되나 부식성이 증가되므로 그 이상의 사용은 문제가 발생한다.

(B) 글리세린 및 프로필렌글리콜

글리세린 및 프로필렌글리콜은 제1성분인 염화마그네슘의 융빙제의 역할을 도와주는 융빙 촉진제로 작용하는데, 이들 화합물을 혼합하여 사용하는 것이 단독으로 사용하는 경우보다 융빙 촉진효과가 우수하다. 상기 글리세린 및 프로필렌글리콜의 함량은 전체 조성물의 5~10중량%로 사용한다.

만일 전체 조성물 내 그 함량이 5중량% 미만이면 융빙 촉진작용이 거의 나타나지 않고, 이와 반대로 10중량%를 초과하게 되면 조성물의 산성도가 증가하고 부식성이 야기되는 문제가 생길 수 있다.

또한 글리세린 및 프로필렌글리콜의 중량비는 7.0 : 3.0 내지 9.0 : 1.0인 것이 바람직한데, 이들 화합물의 중량비가 7.0 : 3.0 미만, 즉 글리세린의 함량이 7.0 미만인 경우에는 제설제 조성물의 어는점 강하 효과가 충분치 못하고, 이와 반대로 9.0 : 1.0을 초과하는 경우, 즉 글리세린의 함량이 9.0을 초과하는 경우 조성물의 산성도가 증가하고 부식성이 야기되는 문제가 생길 수 있다.

(C) 구연산염

구연산염은 본 발명의 친환경 액상 제설제 조성물이 콘크리트나 아스팔트 도로, 교량, 차량, 시설 구조물과 접촉하더라도 이들의 부식을 방지하는 부식방지제의 역할을 하며, 이러한 특성은 상기 구조물들의 내구성과 관련되어 제설제로서 고려되어야 할 사항이다.

본 발명에서 상기 구연산염의 종류로서는 구연산나트륨, 구연산칼륨의 사용이 바람직하고, 상기 구연산염의 함량은 전체 조성물 중 1~5중량%로 사용한다. 만일 그 함량이 상기 범위인 1중량% 미만이면 부식 방지에 큰 효과가 없어 자동차나 도로 등에 액상 제설제 조성물을 도포하는 경우 부식이 발생하여 그 내구성이 저하된다. 이와 반대로 함량이 상기 범위인 6중량%를 초과하면 오히려 어는점 강하를 방해하는 문제가 있을 수 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

(D) 폴리(옥시-1,2-에탄딜)

폴리(옥시-1,2-에탄딜){Poly(oxy-1,2-ethanediyl)}은 상기 부식방지제인 구연산염의 부식방지 효과를 도와주는 부식방지보조제의 역할을 하는 화합물로서, 그 함량은 전체 조성물 중 0.05~1.0중량%로 사용이 좋다. 만일 그 함량이 상기 범위인 0.05중량% 미만이면 부식방지 능력이 미약하고, 함량이 상기 범위인 1.0중량%를 초과하면 더 이상의 성능 향상이 없어 경제적으로 불리하다.

(E) 환형 카르복시산 화합물

또한, 본 발명의 액상 제설제 조성물은 환형 카르복시산 화합물을더 포함할 수 있다.

환형 카르복시산 화합물은 구연산염과 함께 부식 방지, 특히 자동차, 철근, 철골 구조물 등과 같은 금속에 대한 부식 방지 작용을 하는 동시에 부식방지제인 구연산염 및 폴리(옥시-1,2-에탄딜)과 함께 액상 제설제 조성물에 유동성을 부여하여 살포 시 작업성과 분산성을 향상시키는 작용을 한다. 이를 통하여, 초기 반응속도를 향상시켜 액상 제설제 조성물이 살포된 후 융설 및 융빙을 빠르게 한다.

환형 카르복시산 화합물로는 2 이상의 카르복시기를 갖는 다가 카르복시산 화합물로서, 예컨대 고리형 구조, 방향족 구조를 갖는 탄소수 3 내지 9인 화합물이 바람직하다. 구체적으로, 1,2-시클로헥산디카르복시산, 1,1-시클로프로판디카르복시산, 1,2-시클로부탄디카르복시산, 벤젠-1,3,5-트리카르복시산(트리메직산, trimesic acid), 트랜스-1,2-시클로헥산디카르복시산을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합 사용될 수 있다.

환형 카르복시산 화합물의 함량은 액상 제설제 조성물에 0~3중량%인 것이 바람직한데, 그 함량이 3.0중량%를 초과하는 경우 오히려 어는점 강하를 방해할 수 있고 산화에 의한 부작용이 발생할 수 있다.

한편, 본 발명의 조성물에서 상기에 언급된 성분을 제외한 나머지 성분은 물로 이루어져 있다.

상기한 친환경 액상 제설제 조성물의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 먼저 염화마그네슘을 물에 용해시키고, 여기에 글리세린, 프로필렌글리콜, 구연산염, 폴리(옥시-1,2-에탄딜)과 필요에 따라 환형 카르복시산 화합물을 투입하여 10~30℃의 상온에서 50~1500 rpm으로 교반하여 제조할 수 있다.

이러한 본 발명의 친환경 액상 제설제 조성물은 각각의 성분을 최적의 조성비로 포함함으로써, -40 내지 -60℃ 범위의 어는점을 가져 우수한 융설 및 융빙 효과를 나타내고 상기 융설 및 융빙된 눈 또는 얼음이 추운 날씨로 인해 재결빙되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 표면장력이 저감되고 유동성과 분산성이 우수하여 살포 시 작업성이 좋고, 살포된 후에도 반응속도, 특히 초기 반응속도가 빠르고 그 효과를 장시간 지속되도록 할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상의 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

(실시예 1)

하기 [표 1]에 나타낸 실시예 1-3 및 비교예 1-9에서와 같은 조성비로 각 성분을 교반기에 투입한 후 교반하여 액상 제설제 조성물을 제조하였다.

표 1

각 성분에 따른 액상제설제 조성물 (단위 : 중량%)

	염화마그네슘	융빙촉진제			부식방지제 1		부식방지제 2	환형카르복시산	물
	염화마그네슘	GL	PG	소계	SC	PC	부식방지제 2	환형카르복시산	물
실시예 1	40	6	2	8	3	-	0.5	-	48.5
실시예 2	40	7	1	8	-	2	0.7	-	49.3
실시예 3	40	6	2	8	3	-	0.5	1	47.5
비교예 1	33	6	2	8	3	-	0.5	-	55.5
비교예 2	46	6	2	8	2	-	0.5	-	43.5
비교예 3	40	9	2	11	3	-	0.5	-	45.5
비교예 4	40	3	1	4	-	3	0.5	-	52.5
비교예 5	40	6	2	8	3	-	0.04	-	48.96
비교예 6	40	6	2	8	4	-	1.1	-	46.9
비교예 7	40	6	2	8	0.5	-	0.5	-	51.0
비교예 8	40	6	2	8	6	-	0.5	-	45.5
비교예 9	40	6	2	8	3	-	0.5	4	36.5

* GL : 글리세린(Glycerin)

PG : 프로필렌글리콜(Propylene Glycol)

SC : 구연산나트륨(Sodium Citrate)

PC : 구연산칼륨(Potassium Citrate)

부식방지제 2 : 폴리(옥시-1,2-에탄딜){Poly(oxy-1,2-ethanediyl)}

환형카르복시산 : 1,2-시클로헥산디카르복시산

[참고예 1]

염화칼슘(6수화물) 30중량%와 물 70중량%를 교반기에 투입한 후 교반하여 통상의 염화물계 액상 제설제 조성물을 제조하였다.

[참고예 2]

염화마그네슘 35중량%, 글리세린 7중량%, 구연산나트륨 3중량%, 물 55중량%를 교반기에 투입한 후 교반하여 염화물계 액상 제설제 조성물을 제조하였다.

[시험예 1] 액상제설제 조성물의 점도

실시예 1~3, 비교예 1~9 및 참고예 1, 2에서 제조된 액상 제설제 조성물의 점도를 다음 시험방법에 의하여 측정하였으며, 그 결과를 다음[표2]에 나타내었다.

표 2

각 예에 따른 액상제설제 조성물의 점도

구 분	점도(cps)	시험방법
실시예 1	6.9	KS M 3705 1996
실시예 2	7.0
실시예 3	6.8
비교예 1	7.1
비교예 2	7.2
비교예 3	7.0
비교예 4	7.2
비교예 5	7.3
비교예 6	7.0
비교예 7	7.1
비교예 8	7.4
비교예 9	7.5
참고예 1	7.8
참고예 2	7.4

위 [표 2]에 나타낸 바와 같이, 폴리(옥시-1,2-에탄딜)이 포함되는 경우 점도가 약간 낮아지고, 환형 카르복시산이 추가로 포함되는 경우에는 점도가 더 낮아진 것을 알 수 있었다. 즉, 폴리(옥시-1,2-에탄딜)과 함께 환형 카르복시산 화합물을 사용하는 경우 액상 제설제 조성물의 유동성과 분산성을 향상시켜, 살포 시 작업성을 향상시킬 수 있다.

[시험예 2] 단위시간당 융빙량 시험

상기 실시예, 비교예 및 참고예에서 제조된 액상 제설제 조성물이 저온에서도 눈과 얼음을 녹임은 물론 지속적인 융빙 능력이 있음을 알아보기 위하여 하기와 같은 방법으로 시험하였다.

먼저, 2 L 비이커 14개에 꽁꽁 얼린 얼음 100g을 준비하고, 여기에 상기 여러 예에서 제조된 각각의 제설제 조성물 100g을 투입한 후 -15℃에서 소정의 시간이 경과할 때 마다 비이커를 1개씩 꺼내어 융빙량을 측정하였다.

표 3

각 예별 융빙량(g, -15℃)

구 분	10분	20분	30분	40분	50분	60분	80분	100분	120분
실시예 1	34.9	40.8	42.1	43.9	45.0	45.9	47.1	47.7	48.1
실시예 2	33.9	38.1	40.4	42.0	43.5	44.9	46.2	47.3	47.9
실시예 3	35.8	41.8	42.4	44.4	45.5	46.4	47.5	47.9	48.3
비교예 1	32.1	36.2	39.8	41.3	42.1	43.2	43.9	44.1	44.2
비교예 2	32.2	36.4	39.9	41.5	42.2	43.4	44.0	44.2	44.3
비교예 3	32.3	36.1	39.6	41.1	41.8	43.0	43.8	44.0	44.1
비교예 4	31.8	35.8	39.1	40.8	41.1	42.2	43.1	43.3	43.8
비교예 5	31.0	35.1	37.2	38.2	40.4	41.5	42.1	43.0	43.4
비교예 6	30.8	34.7	37.3	38.4	40.1	41.0	42.0	43.1	43.3
비교예 7	31.3	35.2	37.0	38.4	40.7	41.9	42.8	43.2	43.4
비교예 8	30.9	35.0	37.1	38.3	40.4	41.7	42.5	43.1	43.3
비교예 9	31.9	36.2	38.2	39.8	41.2	42.0	43.1	44.0	44.3
참고예 1	28.1	29.9	30.8	35.1	36.2	37.8	39.2	40.1	40.3
참고예 2	32.0	36.1	38.2	39.9	41.1	42.2	43.8	44.2	44.4

위 [표 3]에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 액상 제설제 조성물인 실시예 1, 3은 비교예 및 참고예 부다 우수한 융빙 능력이 있음을 알 수 있으며, 특히 글리세린과 프로필린글리콜이 7.5:2.5의 중량비로 포함되는 경우 융빙 능력이 더 우수하였다. 또한, 환형 카르복시산 화합물이 더 포함된 경우(실시예 3)에는 초기 융빙 능력이 더 우수하였다.

[시험예 3] 재결빙 시험

위 [시험예 2]의 단위시간당 융빙량 시험에서 120분 이후에 얼음이 계속 융빙되도록 방치한 후 10시간 후에 재결빙 여부를 확인하였다.

표 4

융빙 및 재결빙 현상

구 분	융빙 및 재결빙 현상
실시예 1	2.5시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음
실시예 2	2.8시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음.
실시예 3	2.4시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음.
비교예 1	3.2시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음.
비교예 2	3시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음.
비교예 3	3.1시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음.
비교예 4	2.9시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음.
비교예 5	3.2시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음.
비교예 6	3.1시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음.
비교예 7	3.2시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음.
비교예 8	3.5시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음.
비교예 9	2.5시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음.
참고예 1	3시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음.
참고예 2	2.8시간 후 완전 융빙, 10시간 후 재결빙 없음.

위 [표 4]에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 액상 제설제 조성물은 우수한 융빙능력과 재결빙 방지효과가 있다. 특히, 글리세린과 프로필렌글리콜이 포함되는 경우 융빙속도가 빠르게 나타났으며, 여기에 환형 카르복시산 화합물이 포함되는 경우 초기 반응속도가 빨라 융빙 시간이 단축되었고 재결빙 방지에 보다 효과적이었다.

[시험예 4] 융빙능력 비교시험

극저온에서 종래 제설제로 알려진 참고예 1의 염화칼슘 수용액과 상기 실시예 및 비교예의 액상제설제 조성물의 융빙능력을 하기와 같은 방법으로 비교 시험하였다.

먼저, -30℃에서 250㎖ 비이커에 각각 제조된 액상 제설제 조성물 100g과 염화칼슘 수용액 100g(염화칼슘 30g과 물 70g으로 이루어짐)을 각각 넣고, 여기에 10g의 꽁꽁 얼린 각 얼음을 떨어뜨려 융빙능력을 비교하였다.

표 5

융빙능력 비교

구 분	융빙시간(분)	결과	비고
실시예 1	6.2	극저온에서도 융빙 능력 발휘	각각의 예마다액상제설제 100g에 얼음 10g을 투입
실시예 2	6.5
실시예 3	6.1
비교예 1	7.4	극저온에서도 융빙 능력 발휘하나,실시예에 비해 융빙시간이 더 소요
비교예 2	7.3
비교예 3	7.1
비교예 4	7.4
비교예 5	7.0
비교예 6	7.7
비교예 7	7.9
비교예 8	8.0
비교예 9	7.7
참고예 1	30	충분한 시간이 경과하여도 거의 녹지 않고 같이 얼어버림.
참고예 2	6.3	극저온에서도 융빙 능력 발휘

위 [표 5]에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 액상 제설제 조성물은 약 6분정도에 융빙능력이 발휘되며, 특히 환형 카르복시산 화합물이 포함되는 경우 초기 반응 속도가 빨라 6.1분에 그 효과를 나타내었다.

반면, 비교예들의 액상 제설제 조성물은 융빙능력은 발휘되나 실시예에 미치지는 못하였고, 특히 참고예 1의 종래 염화칼슘 수용액의 경우 극저온에서 거의 융빙되지 않고 다시 재결빙되었다.

[시험예 5] 금속 부식성 시험

도로시설물 및 강재의 부식성을 알아보기 위한 것으로서, 각각 철과 알루미늄으로 이루어진 시편(50cm×2cm)을 제조한 후 이를 제조된 액상 제설제 조성물에 72시간 동안 침지하였다. 침지 전, 후의 시편의 무게 변화를 측정한 후 ASTM F483에 의거하여 부식량을 계산하였다.

표 6

금속 부식성 시험결과

구 분	철 판(㎎/㎠)		알루미늄판(㎎/㎠)		비 고
구 분	기 준	부식량	기 준	부식량	비 고
실시예 1	1.5 이하	0.08	1.2 이하	0.13	실험방법ASTM F483,규격(가로, 세로 각각 50cm, 두께 2cm)
실시예 2		0.09		0.15
실시예 3		0.07		0.12
비교예 1		0.10		0.16
비교예 2		0.12		0.18
비교예 3		0.11		0.19
비교예 4		0.13		0.19
비교예 5		0.12		0.17
비교예 6		0.11		0.15
비교예 7		0.11		0.16
비교예 8		0.12		0.17
비교예 9		0.12		0.16
참고예 1		0.23		0.26
참고예 2		0.09		0.13

위 [표 6]에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 액상 제설제 조성물은 금속류, 즉 철과 알루미늄에 대하여 기준 이내의 결과를 보여주고 있으며, 특히 환형 카르복시산 화합물이 포함된 경우 부식 방지에 보다 효과적이었다.

[시험예 6] 어류 독성 시험

상기 여러 예에서 제조된 액상 제설제 조성물의 환경 친화성 정도를 알아보기 위하여, 송사리를 통한 생존기간을 확인하는 방법으로 실시하였다.

표 7

어류독성시험 결과

구분	실시예1	실시예2	실시3예	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5	비교예6	비교예7	비교예8	비교예9	참고예1	참고예2
생존기간(일)	9	10	8	11	12	11	12	12	12	12	13	11	1	10

위 [표 7]에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 액상 제설제 조성물은 중독증상이 없어 수질에 거의 영향을 주지 않는데 비하여, 참고예 1은 중독 증상이 있는 것을 알 수 있다.

[시험예 7] 급성독성 시험

본 실험은 액상 제설제 조성물을 이용하여 랫트를 통한 급성독성 실험을 실시하여 환경친화성 정도를 알아보기 위해 실시하였다.

실험은 국가공인시험기관인 한국화학시험연구원에 의뢰하여 OECD TG 203방법에 의거하여 수행하였으며, 얻어진 결과를 하기 표 8에 나타내었다.

표 8

급성독성 시험결과

구 분	시험방법	결과치(㎎/kg)	비 고
실시예 1	OECD TG 203	1,993	단독투여시험에서 개략의 치사량은 렛트 체중kg 당 2,000mg 이상으로 사료됨
실시예 2		1,999
실시예 3		1,947
비교예 1		1,913
비교예 2		1,946
비교예 3		1,934
비교예 4		1,941
비교예 5		1,935
비교예 6		1,944
비교예 7		1,928
비교예 8		1,936
비교예 9		1,921
참고예 1		1,721
참고예 2		1,998

[표 8]에 의하면, 실시예 1, 2는 비교예들 및 참고예 1보다 치사량의 수치가 낮아 독성이 약한 것으로 확인되어 친환경적임을 알 수 있다.

[시험예 8] 생분해 시험

상기 여러 예에서 제조된 액상 제설제 조성물의 환경 친화성 정도를 알아보기 위하여 생분해 시험을 OECD Ready biodegradation 301C MITI() 방법에 의거하여 수행하였고, 그 결과를 하기 [표 9]에 나타내었다.

참고로, OECD301A, OECD301C와 북유럽 친환경 Swan Label 제설제 인증기준을 살펴보면, 제설제의 경우 28일 동안 70% 이상이 생분해되어야 한다.

표 9

생분해시험 결과

구분	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5	비교예6	비교예7	비교예8	비교예9	참고예1	참고예2
결과치	82.4	82.1	82.7	80.3	80.7	80.6	80.9	80.1	81.1	80.8	80.3	80.6	68.1	82.6

위 [표 9]에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 액상 제설제 조성물은 비교예 및 참고예 1보다 높은 생분해성을 가져 도로 등에 살포하더라도 자연 분해 속도가 높아 친환경적이며 분해속도도 빠르게 나타났다.

Claims

염화마그네슘 35~45중량%, 글리세린과 프로필렌글리콜이 7.0 : 3.0~9.0 : 1.0의 중량비로 혼합되는 5~10중량%, 구연산염 1~5 중량%, 폴리(옥시-1,2-에탄딜) 0.05~1.0중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 액상 제설제 조성물.
염화마그네슘 35~45중량%, 글리세린과 프로필렌글리콜이 7.0 : 3.0~9.0 : 1.0의 중량비로 혼합되는 5~10중량%, 구연산염 1~5 중량%, 폴리(옥시-1,2-에탄딜) 0.05~1.0중량%, 환형 카르복시산 화합물 0~3.0중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 액상 제설제 조성물.