[논문]전통적 초쉬법에 의한 적철석 약광물의 약재가공 효과

황정

doi:10.5467/jkess.2008.29.7.523

전통적 초쉬법에 의한 적철석 약광물의 약재가공 효과
The Effects on the Traditional Processing Operation of Hematite Medicinal Mineral through Heating and Quenching in Vinegar 원문보기

한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, v.29 no.7, 2008년, pp.523 - 530

초록
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전통적 약재가공법인 초쉬법으로 수치된 적철석 약광물의 광물조성과 원소성분 변화를 고찰하였다. 적철석은 $650^{\circ}C$와 $900^{\circ}C$에서 각각 5회씩 초쉬법으로 수치되었다. 약재로 가공된 적철석은 수용액에서 원소 용출실험이 수행되었다. 초쉬법 수치에 따른 적철석의 광물상 변화는 없었다. 또한 $650^{\circ}C$와 $900^{\circ}C$에서 수치횟수와 원소 용출량의 변화 경향이 없는 것으로 보아 전통적 초쉬법에 의한 적철석의 약재 가공 효과는 불분명한 것으로 보인다. 그러나 가열된 약재를 식초에 담금질하는 가공법은 적철석을 부드럽고 분쇄되기 쉬운 약광물로 변화시키는 효과가 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The phase changes and variations of elemental contents in hematite medicinal mineral were investigated by a traditional processing operation including heating and quenching in vinegar. Hematite was processed at $650^{\circ}C$ and $900^{\circ}C$ through at least 5 processing cycles. Metal extraction tests in water were carried out with the processed hematite. Heating and quenching in vinegar could not change the phase of hematite. The effect of this traditional method was not clear because there were no variational trends between extracted elements and the number of processing cycles at $650^{\circ}C$ and $900^{\circ}C$. However, the traditional processing operation of heating and quenching in vinegar was very effective to change the hematite mineral towards soft and easily crushing medicinal material.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이 연구에서는 진정, 불면 등의 정신안정에 효과가 있어 안 신약으로 많이 이용되고 있는 대자석 한약재를 전통적인 수치법인 초쉬법으로 가공할 때 수치 전 ■ 후의 산출상태, 광물조성, 그리고 화학성분 변화를 검토하고자 한다. 또한 가공된 약재에 대하여는 금속 용출 실험을 실시하여 전통적 수치방법의 효과를 규명하고 이를 통해 보다 효과적인 수치방법 모색을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
원광물약의 수치 방법과 수치정도에 따라 광물성분과 화학성분의 변화가 다양하게 일어날 수 있어 약광물의 응용에서는 약재의 수치과정에 대한 체계적 연구가 시급한 실정이며, 이에 대한 연구가 시도되고 있다(국윤범, 2003; 황정과 서영배, 2003; 황정과 허순도, 2003). 이 연구에서는 진정, 불면 등의 정신안정에 효과가 있어 안 신약으로 많이 이용되고 있는 대자석 한약재를 전통적인 수치법인 초쉬법으로 가공할 때 수치 전 ■ 후의 산출상태, 광물조성, 그리고 화학성분 변화를 검토하고자 한다. 또한 가공된 약재에 대하여는 금속 용출 실험을 실시하여 전통적 수치방법의 효과를 규명하고 이를 통해 보다 효과적인 수치방법 모색을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.

제안 방법

광물변화: 매회 수치된 약재에 대하여 X-선 회절 분석을 실시하여, 수치정도에 따른 광물변화를 고찰하였다. X-선 회절분석은 한국해양연구소의 Philips 회사 제품의 PW 1830 X-선 회절분석기를 사용하였으며, 분석조건은 40kV/30mA의 CuKa 선을 사용하였다.
수치 약재 500 mg과 증류수 150ml< 비이커에 넣고 열판에서 서서히 가열한다. 물의 양이 1/2로 감소하면 해당 용액을 추출하여 0.45 ㎛ 공극을 갖는 필터를 이용하여 고형물을 제거한 후 용액 내 미량성분을 분석하였다.
대자석을 구성하는 주요 원소인 Fe 성분 이외에 기타의 미량^분 중 수천 ppm 단위로 포함되어 있는 성분은 Al, Ca, Mn, 수백 ppm 단위로 포함되어 있는 성분은 Mg, P, Ti, V, 수십ppm 단위로 공통적으로 포함되어 있는 성분은 As, Ba, Co, Cr, Cu, Mo, Zn, Mo, Na, Pb이다. 수치된 적철석의 화학성분 변화를 고찰하기 위해 수치 온도 및 수치 횟수별 미량성분 변화를 도시하였다(Fig. 5). Fig.
7이었다. 식초에 담금질할 때 광물 약재와 식초의 양은 무게비율로 30:100을 유지하였으며, 식초에 담금질하는 시간은 30분으로 하였다.
또한 한약재 수치법제의 규격화 연구에 의하면 650℃에서 Fe의 함량이 가장 높고 분쇄하기 쉽기 때문에 650℃에서 40분간 가열하는 것이 적합하다고 보고하였다(안덕균과 김호철, 1997; 정호 점 외, 1998). 이러한 연구결과를 참조하여, 650℃와 900℃에서 초쉬법을 각각 5회 수행한 후 각 시료와 수용액 간 반응실험을 통한 용출실험을 실시하였다.
적철석은 650℃에서 Fe의 함량이 가장 높고 분쇄하기 쉽기 때문에 현재는 이 온도에서 가열하는 것이 적합한 것으로 추정된다(안덕균과 김호철, 1997). 이를 참고하여 이번 연구에서는 650, 900℃에서 가열된 황철석을 식초에 담금질하는 과정을 5회 반복하는 수치실험을 수행하였으며, 가열시간은 2시간이었다. 식초는 시중에 판매되는 현미식초가 이용되었으며 산도는 2.
적철석과 소량의 석영이 주 구성광물인 대자석을 650℃와 900℃에서 각각 2시간 가열한 후 식초에 담금질 하는 과정을 5회 반복하였다. 수치 전·후 광물 조성 변화를 X-선 회절분석으로 조사한 결과, 수치 온도와 수치 횟수에 관계없이 대자석의 주 구성 광물은 적철석으로서 광물조성의 변화가 없었다(Fig.

대상 데이터

X-선 회절분석은 한국해양연구소의 Philips 회사 제품의 PW 1830 X-선 회절분석기를 사용하였으며, 분석조건은 40kV/30mA의 CuKa 선을 사용하였다.
실험에 사용된 대지석은 중국에서 수입된 것으로 서울의 약업사에서 구입하였다. 대자석의 광물 명은 적철석(hematite, Fe₂O₃)으로서 주로 광석의 풍화대에서 잘 산출된다.
실험에 이용된 적철석은 적갈색을 띠며 표면에는 직경이 2-5mm의 구형체들로 구성된 포도상으로 산출된다. 반사 현미경에서의 관찰을 위해 연마 박편의 제작을 시도하였으나 그 재질이 연마가 잘 되지 않은 성상을 보인다.
이 중 신장상 집합체가 가장 고품질의 약재라고 한다(김항묵 외, 1998b). 이번에 구입된 연구대상 적철석은 직경이 2.10mm 의 구형체들로 구성된 포도상 적철석들이다(Fig. 1).
전처리: 수치 실험에 이용된 약재의 크기는 수치효과에 많은 영향을 미칠 것으로 판단되어 적철석을 분쇄하여 약 5 mm 내외의 일정한 크기만 선별하여 실험에 이용하였다.

이론/모형

화학분석: 적철석 약광물의 가공전·후 화학조성과 용출 실험에 이용된 물의 미량성분 분석은 한국해양연구원의 ICP-MS ELLAN 6100을 이용하여 분석하였다.

성능/효과

1. 대자석 약광물은 주로 적철석과 석영으로 구성되며, 포도상으로 산출되는 퇴적기원 적철석이다.
2. 650℃와 900℃에서 초쉬법으로 가공된 적철석 약광물은 수치 온도와 수치횟수에 관계없이 광물조성의 변화가 없었다.
3. 수치된 적철석으로부터 수용액에 용출되는 주요성분은 Mg, Ca, K, Na, Si이며, 대부분의 수용액 시료에서 독성 중금속의 용출은 없었으나 900℃ 수치약재의 수용액에서 As 함량이 음용수 수질기준치를 초과한다.
4. 수치 온도와 수치 횟수에 따른 원소 용출량 변화의 상관관계를 발견할 수 없어 전통적 초쉬법에 의한 적철석의 약재 가공 효과를 판단하기 어렵다. 그러나 가열된 약재를 식초에 담금질하는 가공법은 약재의 질을 부드럽게 하고 분쇄하기 쉽게 하는 효과가 있다.
(Mason and Berry, 1982). XRD 분석 결과 연구 시료는 거의 순수한 적철석 (FeQ)으로 구성되어 있는 것으로 나타났다(Fig. 3).
5에서 수치 온도와 수치횟수의 증가에 따른 약재 내 미량원소들의 함량변화는 모두 동일하며 변화량의 증감과 관련된 상호 관련성은 발견되지 않았다. 따라서 수치 온도와 수치 횟수의 변화가 적철석의 약재가공 효과에 미치는 영향은 없는 것으로 나타났다.
따라서, 초쉬법에 의해 광물성 한약재를 가공하면 가열에 의해 약재의 질이 부드럽게 변하여 분쇄하기 쉽고, 유효성분이 쉽게 용출될 수 있게 하는 것으로 판단된다.
수치실험 결과 산화환경에서 적철석의 가열과 식초에 담금질하는 효과는 급냉에 따른 약재내 균열의 증가와 균열부위를 중심으로 적철석이 포함하고 있는 각 광물의 산화를 촉진하는 효과가 있는 것으로 판단된다. 따라서, 초쉬법에 의해 광물성 한약재를 가공하면 가열에 의해 약재의 질이 부드럽게 변하여 분쇄하기 쉽고, 유효성분이 쉽게 용출될 수 있게 하는 것으로 판단된다.
용출량의 변화에 대한 고찰 결과, 용출되는 주요 성분은 Mg, Ca, K, Na, Si이며, 수치 온도와 수치 횟수의 증가에 따른 각 성분의 용출량 변화는 모두 동일하며 용출량의 증감과 관련된 뚜렷한 상관관계는 나타나지 않았다(Fig. 6). 이외에 소량으로 용출되는 성분으로는 Al, As, Fe, Mn 등이 있으며, Ag, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Sb, Ti 등의 중금속 성분은 극소량용출 되거나 검출한계 이하이다.
용출실험 결과는 수용액내 주용한 용출성분은 Mg, Ca, Si, Na, K이며, 수치된 대자석 약재에서는 수치 되지 않은 대자석 약재에 비해 수용액내 Si, Na, K 성분의 용출량은 증가하나 Ca, Mg 성분은 오히려 감소하며, Fe, Mn, Al, As 성분은 소량이거나 용출되지 않은 경우도 많다. 또한 Ag, Bi, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Sb, Ti 등의 중금속들은 원광물과 수치 약재의 수용액 용출실험시 극미량이거나 검출되지 않았다.
보고하였다. 황철석 약재의 경우에서 처럼 대 자석 약재를 650℃ 온도에서 수치한 시료의 수용액에서는 As의 용출량이 검출한계 이하 혹은 음용수 기준치 이하였으나, 이보다 높은 온도인 950℃에서 수치된 약재에서는 더 높은 As 용출량을 보였다. 이의 원인은 불명하나 약재시료간 불균질성에 기인할 가능성이 높아 보이며, 광물성 약재에서 비소와 같은 독성 중금속의 함량이 높은 약재의 경우 그 이용에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다.

참고문헌 (18)

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Li, C., 1990, On the relationship of effect of mineral drugs and its content of trace elements and its influencing factors. Paper presented at the 15th General Meeting of the IMA
Mason, B. and Berry, L.G., 1982, Elements of Mineralogy. Freeman and Company, USA, 550 p

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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