☆★ 한림원출판사 ★☆

우리들이 일반적으로 물유리라고 하는 규산나트륨도 규산염이고, 지구상의 대부분의 암석과 광
물도 규산염으로 되어 있다. 우리가 주목하고자 하는 가용성 규산염을 명확히 하기 위해서 우선
혼동되기 쉬운 용어들을 정리할 필요가 있다.
규소(Silicon, Si)는 지구상에서 산소 다음으로 가장 많이 존재하는 원소이다. 규소와 산소를 합
하면 지각 구성의 약 75%를 차지한다고 한다. 규소는 엄밀히 말하면 비금속이지만 일부 금속으로
서의 성질을 갖고 있다. 그래서 반도체(semiconductor)라고 부르기도 한다.
규산(Silica, SiO2)은 규소와 산소의 화합물이다. 규소와 산소는 지구상에 가장 흔한 원소들이기
때문에 실리카 자연 상태에서도 쉽게 형성된다. 가장 대표적인 예를 들어 규암(硅岩), 규사(silica
sand)와 수정(quartz)이다. 실리카는 또한 유기체에서 합성되어 골격이나 껍질을 형성하기도 한다.
규산(硅酸)의 사전적 의미는 규소와 산소 및 수소가 혼합된 화합물의 일반적인 명칭이며 영어로는
silicic acid, 화학식은 [SiOx(OH)4-2x]n이다. 그러나 광물학에서는 이산화규소(SiO2)인 실리카(silica)
를 흔히 규산이라고 부르기도 한다. 본 책에서도 규산은 실리카의 의미로 사용이 된다. 명확한
의미의 전달을 위해 규산보다는 실리카를 주로 사용하겠다.
규산염(Silicate)은 규소와 산소와 또 다른 성분(들)과의 화합물이다. SiO4 사면체(silicon-oxygen
tetrahedron)는 Na, K, Ca, Mg, Fe, Al 등과 쉽게 결합하여 규산염이 된다. 지구상의 대부
분의 암석과 광물이 규산염이라고 해도 과언이 아니다. SiO2로서 같은 실리카 성분을 포함하는 실
리카 화합물들은 그 원자와 분자들이 3차원으로 반복되는 패턴을 갖고 있느냐 여부에 따라 결정
질(crystalline) 상태와 무정질(amorphous)로 구분된다. 이것은 화학적 결합반응 시 가해지는 온
도와 압력의 최고 수준에 따라 결정이 되고, 경우에 따라 냉각속도도 영향을 미친다. 따라서 규산
염을 상태에 따라 (무수, 無水)규산염유리, 액상규산염, 결정규산염, 수화규산염 등으로 구분하여
표현하겠다.
우리들이 앞으로 다루고자 하는 규산염은 무정질의 가용성 규산염이다. 규소와 산소에 Na 또는
K, Li가 일정 범위의 비율로 결합이 되어 만들어진 규산염은 무정질이고 물에 대해 용해성을 갖
는다. 그래서 이들 규산염을 물유리(waterglass) 또는 가용성 규산염(soluble silicate)라고 부른다.
「규산염의 제조와 용도」라는 제목에서 볼 수 있듯이 본 책은 크게 두 부분으로 이루어져 있다.
전체를 통해 대표적인 가용성 규산염인 규산나트륨을 주로 하여 기술하였으며 제Ⅰ부는 제조분야
제Ⅱ부는 용도분야로 나누어 기술하였다.

저자 김종영

차 례

·이책을 내면서
·추천사
·머리말
CONTENTS
제1절 가용성 규산염에 대하여 / 5
1. 규산나트륨(Sodium Silicate) / 6
2. 규산칼륨(Potassium Silicate) / 7
3. 규산리튬(Lithium Silicate) / 8
4. 그 외 규산염들 / 8
5. 가용성 규산염으로 제조되는 실리카 상품들 / 9
제2절 규산나트륨의 역사적 발전 / 10
1. 중세기의 무수규산(無水硅酸) / 10
2. 규산나트륨 정밀연구 / 10
3. 세계최대 제조소 창립(世界最大製造所創立) / 11
제3절 우리나라 규산나트륨 제조업의 역사 / 12
1. 액상규산나트륨 제조업의 태동(胎動) / 12
2. 규산나트륨 업계의 안정 / 12
3. 규산나트륨 공장시설 개선과 제품의 수요변화 / 12
4. 규산나트륨 공장의 난립(亂立)과 폐쇄(閉鎖) / 13
5. 규산나트륨 업계의 시련(試鍊)과 변화 / 13
6. 제품의 수요변동과 업계의 실태(實態) / 13
제Ⅰ부 규산염의 제조
·서론
CONTENTS
제1절 규산나트륨의 분자비(몰비) / 17
제2절 상용화된 액상규산나트륨 / 19
1. 액상규산나트륨의 상품 / 19
2. 사용원료와 생산제품의 품질 / 19
3. 각국의 액상규산나트륨의 상품규격 / 20
제3절 액상규산나트륨의 순도(純度)와 밀도 / 23
1. 액상규산나트륨의 밀도 / 23
2. 연료(燃料)의 연소상태와 제품의 성분 / 24
3. 액상규산나트륨의 분석도표 / 24
4. 몰비와 보메도(Be°)의 관계 / 24
제4절 밀도의 측정 / 26
1. 밀도의 측정 / 26
2. 비중과 점도의 관계 / 26
3. 액상규산나트륨의 식별(識別)과 그 외의 여러 가지 / 27
제1절 규산나트륨유리의 성질 / 31
1. 규산나트륨유리의 상태(狀態) / 31
2. 규산나트륨유리의 밀도와 굴절률 / 32
3. 규산나트륨유리의 취약화(脆弱化) 온도와 점성 / 33
4. 용융점(熔融點) / 34
5. 실투(失透) / 35
6. 기타의 물리적성질(物理的性質) / 36
7. 용해현상(溶解現狀) / 36
제2절 규산나트륨유리의 내부구조 / 38
1. 정사면체 구조(正四面體構造)의 골격(骨格) / 38
2. 굴절성(屈折性)은 가성성법칙(可成性法側)으로 성립 / 38
3. 물질의 제4응집상태(第4凝集狀態) / 39
4. 규산(硅酸)의 중합 / 39
5. 삼차원 망목구조(網目構造)의 생성 / 40
제3절 수화규산(水和硅酸)나트륨 / 41
1. 수화규산(水和硅酸)나트륨의 제법 / 41
2. 수화규산(水和硅酸)나트륨의 성질 / 41
CONTENTS
제1절 액상규산나트륨의 콜로이드 성질 / 45
1. 액상규산나트륨의 콜로이드 성질 / 45
2. 액상규산나트륨의 결정화성질(結晶化性質) / 45
3. 액상규산나트륨의 수분증발 / 46
4. 액상규산나트륨의 조성에 따른 성질변화 / 46
5. 액상규산나트륨의 굴절률(屈折率) / 47
제2절 밀도와 점도 / 49
1. 밀도 / 49
2. 점도 / 50
3. 전기전도도(電氣傳導度) / 54
제3절 가수분해(加水分解)와 수소이온 농도 / 56
1. 화학적성질(化學的性質)과 수소이온 농도 / 56
2. 수소이온 농도의 예측(豫測) / 57
3. 규산칼륨의 몰비와 고화성(固化性) / 58
제4절 화학분해(化學分解)와 실열량(實熱量) / 60
1. 화학분해(化學分解) / 60
2. 중금속, 토금속(土金屬)의 규산염과의 작용 / 61
3. 알코올의 규산나트륨에 작용(作用) / 62
4. 실영량(實熱量) / 62
제1절 규산나트륨유리의 제조원료 / 65
1. 규산나트륨유리의 생산 / 65
2. 규산나트륨유리의 주원료 : 규석분(硅石粉)과 규사 / 65
3. 규산나트륨유리의 주원료 : 탄산나트륨(소다회) / 67
제2절 규산나트륨유리 용융로(熔融爐)의 구조 / 75
1. 공업용 요로(窯爐)의 개요 / 75
2. 유리 용융로(melting furnace)의 구조 / 75
3. 유리용융 탱크가마용 내화물 / 76
제3절 원료배합(原料配合)과 용융로 내부온도(熔融爐內部溫度) / 79
1. 생산제품의 품위와 원료의 배합비 / 79
2. 용융로 내부온도와 원료의 선택 / 79
CONTENTS
제1절 규산나트륨유리 용해의 개요 / 83
1. 용해의 개요 / 83
2. 콜로이드(Colloid)의 대전(帶電) / 84
3. 해교(解膠) / 85
4. 점성(粘性) / 85
5. 수산화(水酸化)나트륨과 생산공정 / 86
제2절 액상규산(液狀硅酸)나트륨의 제조공정(製造工程) / 91
1. 용해공정(溶解工程) / 91
2. 여과공정(濾過工程) / 95
3. 농축조정공정(濃縮調整工程) / 95
4. 분석 / 97
제3절 액상규산나트륨의 습식제조공정(濕式製造工程) / 99
1. 습식법(濕式法)의 개요 / 99
2. 습식용해의 기기장치(濕式溶解器機裝置) / 99
3. 용해온도와 압력 / 100
4. 가온 가압방식(加溫加壓方式)의 기기 / 100
5. 습식생산제품(濕式生産製品)의 품질 / 100
제4절 점토광물(粘土鑛物)과 식염암염(食鹽岩鹽)을 사용한
규산나트륨 제조방법 / 101
1. 제조원료와 성질 / 101
2. 고령토(高嶺土)를 활용한 황산알루미늄 제조 / 102
3. 활성규산(活性硅酸)을 활용한 규산나트륨 제조 / 103
4. 천연암염(天然岩鹽) 염화칼륨을 활용한 용융제법으로
규산나트륨 제조 / 105
5. 쌀겨를 가지고 규산나트륨 제조 / 105
제5절 메타(Meta) 규산나트륨 제조와 용도 / 106
1. 메타규산나트륨의 실태(實態) / 106
2. 메타규산나트륨의 생산과 용도 / 106
3. 메타규산나트륨의 생산공정과 취급상 주의점 / 108
4. 올소 규산나트륨의 제조와 용도 / 109
5. 분말규산나트륨의 제조와 용도 / 110
제6절 규산칼륨의 제조와 용도 / 111
1. 규산칼륨 제조원료(산화규소, 산화칼륨) / 111
2. 규산칼륨의 제조공정 / 111
3. 규산칼륨의 용도와 제품규격 / 112
4. 규산칼륨의 특성 / 114
5. 규산칼륨의 장점 / 114
液狀硅酸
CONTENTS
제Ⅱ부 액상규산나트륨의 용도
·서론
제1절 세탁제 세정제와 규산나트륨 세제공업(洗劑工業)의 발달과정과
현재의 실태 / 123
1. 우리나라 세제공업(洗劑工業)의 발달과정 / 123
2. 합성세제의 발달 / 124
3. 세탁비누 첨가제 / 124
4. 표백작용 / 125
5. 세탁비누 및 세정제(洗淨劑)에 첨가제(添加劑)로 / 125
6. 세정작용 / 127
7. 유해 친전(有害沈澱) / 128
8. 경수 연수 작용(硬水軟化作用) / 128
9. 완충작용(緩衝作用) / 129
10. 세정제로서의 규산나트륨 / 130
11. 규산나트륨 조제(助劑)로 의의 / 131
12. 규산나트륨의 세정작용의 실용성 / 132
13. 합성세제의 제조 / 132
14. 합성세제제조에 합성(合成) Zeolite 응용 / 133
15. 합성 Zeolite 합성세제조제(合成洗劑助劑)로 이용 / 134
16. 합성세제의 중요 원료 / 135
17. 세탁비누 및 합성세제 기타 세정제의 조제로서의 규산나트륨 / 136
18. 실제로 사용되는 규산나트륨 품위 / 137
19. 정리 / 139
제2절 종이와 규산나트륨 / 140
1. 종이의 정의 / 140
2. 종이의 기원과 발명 / 140
3. 종이의 발명 / 141
4. 제지기술(製紙技術)의 전파(轉播) / 141
5. 우리나라 제지공업의 발전 / 142
6. 고지사용량(古紙使用量) / 142
7. 고지처리(古紙處理)의 약품 / 143
8. 약품의 종류 / 144
9. 기타 약품류 / 145
10. 종이와 규산나트륨 접착제 / 147
11. 맺음 / 148
洗濯洗劑助劑, 脫色脫臭, 媒染
浸透劑
CONTENTS
제3절 섬유처리와 침투매염제(浸透媒染劑)로의 규산나트륨 / 149
1. 침투 및 매염제(媒染劑) 규산나트륨 / 149
2. 침염(浸染)의 개요 / 149
3. 날염(捺染)의 개요 / 151
4. 날염방법(捺染方法)의 분류 / 151
5. 섬유처리와 규산나트륨 / 152
제1절 규산나트륨 접착제 / 159
1. 접착제의 발전사/ 159
2. 접착제의 발전과정 / 159
3. 접착제의 정의와 물성 / 160
4. 접착제의 동향과 전망 / 161
5. 접착제의 분류 / 162
6. 규산나트륨 접착제 / 162
7. 규산염의 두가지 메커니즘 / 166
8. 유기성 접착제의 분류 / 168
9. 접착제의 개발·변화 생산실태 / 170
10. 우리나라 접착제의 발전실태 / 171
11. 건축에 사용되는 접착제 / 171
12. 산업에 사용되는 접착제 / 175
13. 목질판상(木質板狀)(Panel)류에 사용되는 수지접착제 / 178
14. 맺음말 / 181
제2절 화구(畵具)교착제(膠着劑)및 방화제(防火劑)로의 규산나트륨 / 183
1. 회화용(繪畵用) / 183
2. 광물질 화법(鑛物質畵法) / 184
3. 안료(顔料) 및 교착제(膠着劑)의 사용상의 주의 / 184
4. 방화제(防火劑)로의 연구 / 185
5. 난연화제(難燃化劑)로의 규산나트륨 응용 / 187
제3절 내화학성 접합제(耐化學性接合劑)로의 규산나트륨 / 189
1. 내산(耐酸)시멘트 접합제(接合劑) / 189
2. 내화물(耐火物)과 내화학성 / 190
3. 계란(鷄卵)의 보존(保存) / 194
4. 연료의 고형체와 규산나트륨 / 194
CONTENTS
제1절 지반표면 강화제(地盤表面强化劑)로의 규산나트륨 / 199
1. 도로공사 및 지반강화(地盤强化) / 199
2. 표면강화 및 미세(微細)먼지 발생방지 / 200
3. 지면보강재(地面補强材)로의 규산나트륨 / 201
4. 오염지반 보강재(汚染地盤補强材)로의 규산나트륨 / 201
5. 지반강화(地盤强化)와 경화제(硬化劑) / 203
6. 흙·로면포장용 조성물(路面鋪裝用造成物) / 204
7. 콘크리트를 위한 친환경 침투성 보강제 / 207
8. 환경친화형 침투성방수제 / 208
9. 시공방법과 주의사항 / 209
10. 사용방법과 시공조건 / 209
11. 앞으로의 용도와 전망 / 209
제2절 토양경화제로의 규산나트륨(지반개량과 규산나트륨) / 211
1. 주입공법의 역사 / 211
2. 우리나라 주입공법 적용현황 / 213
3. 주입공법의 특징과 문제점 / 214
4. 토양경화제(土壤硬化劑)로의 규산나트륨 용액 / 215
5. 활성 실리카 Grout와 규산나트륨 / 219
6. 현탁형 Grout와 규산나트륨 / 220
7. 현탁형 Grout의 실태 / 223
8. 용액형 Grouting / 226
9. 실리카졸 Grout 일본협회(日本協會)의 현장조사결과 / 232
10. 현재의 일반적인 주입공법 / 236
11. 규산나트륨계 주입재 조성방법 / 237
12. 신규기술 동향 / 244
제3절 주형과 규산나트륨 [무기계 규산나트륨 점결제 주체의 주형] / 246
1. 주물 공업의 발전과 실태 / 246
2. 주물공업의 개요 / 248
3. CO2 Gas 주형 / 252
4. 탄산(炭酸) 나트륨의 화학적조성과 구조 / 257
5. CO2 주형법(鑄型法)에 사용되는 주물사 / 259
6. 주물 조형 첨가물 / 260
7. CO2 Gas 주형에 사용되고 있는 주물사의 사립자 / 261
8. CO2 형법의 장점과 단점 / 263
9. CO2 Gas의 통기시간(通氣時間)과 상온방치(常溫放置) / 264
CONTENTS
10. 자경성 주형(自硬性鑄型) / 266
11. 자경성 주형 공법 (自硬性鑄型工法) / 267
12. 규산나트륨과 Slag계 자경성 주형 / 269
13. 주형(鑄型)으로의 제반 성질(諸般性質) / 271
14. NVK법과 SM법 / 272
15. 규산나트륨과 규불화소다계 자경성 주형 / 274
16. 규산나트륨- 인산염계 자경성 주형 / 275
17. 규산나트륨- 황산반토계 자경성 주형(黃酸礬土系自硬性鑄型) / 276
18. DICAL PROCESS / 277
19. 유동 자경성 주형(流動自硬性鑄型) / 283
20. 유동 자경성주형(流動自硬性鑄型)의 실제(實際) / 286
21. 유동 자경성 주형 (N Process) / 288
제1절 건축재 조성과 액상 규산나트륨 / 293
1. 건축재의 변화적 요구 / 293
2. 왜? 건축물 내외장재를 무기소재로 전환하여야 되는가? / 294
3. 현재의 건축자재 실태 / 295
4. 분야별 제품의 장점과 단점 / 296
5. 가용성 규산염의 성질 / 298
6. 규산염의 환경적 의미 / 299
7. 규산염에 내수성 부여방법 / 300
8. 물성변화에 의한 해결방안 / 302
9. 규산염의 필름형성과 접착성의 메커니즘 / 303
10. 내수성 액상규산나트륨 / 304
11. 규산염에 내수성부여의 이론과 실제 / 305
12. 규산염 바인더에 유연성 부여 / 306
13. 기능성 무기접착제 조성 / 307
14. 환경친화형 기능성 무기계 바인더 / 308
15. 건축자재구성의 소재선택 / 309
16. 건축재의 형상 / 310
17. 기능성 내장재와 생활생태의 변화 / 311
18. 맺음말 / 312
CONTENTS
제2절 내식제 경수연화제(耐蝕劑硬水軟化劑)로의 규산나트륨 / 313
1. 내식제(耐蝕劑)로의 규산나트륨 / 313
2. 경수 연화제(硬水軟化劑) / 313
3. 식수 보호제 / 314
4. 손상(損傷)된 물의 세정작용 / 314
5. 유해성과 안전성 쓰레기의 분리처리 / 314
6. 부식억제제(腐蝕抑制劑)로서의 규산나트륨 / 315
7. 가용성 규산염을 이용한 급수 System의 부식방지 / 315
8. 가용성 규산염이란 / 316
9. 실리카(Silica)와 규산염(Sodium Silicates) / 316
10. 규산나트륨의 생리학적 환경적 영향 / 316
11. 적절한 사용법 / 317
12. 규산염의 부식억제성질 / 317
13. 시멘트 물질의 보호 / 318
14. 규산염의 부식억제 효과 / 318
15. 수자원 / 321
제3절 요업공업(窯業工業)과 규산나트륨 / 328
1. 요업이란? / 328
2. 우리나라의 요업발전사(窯業發展史) / 328
3. 요업이라면 도자기공업 연상(陶磁器工業聯想) / 331
4. 규산나트륨와 요업 Sodium Silicate & Ceramic / 333
5. 요업의 분업(分業) / 334
6. 앞으로의 전망 / 338
제4절 규산나트륨 칼륨과 비료(肥料) / 339
1. 비료(肥料)의 발전과정 / 339
2. 화학비료의 개요 / 340
3. 복합 비료(複合肥料) / 341
4. 혼합비료(混合肥料) 및 배합비료(配合肥料) / 341
5. 화성 비료(化成肥料) / 342
6. 칼륨 비료 / 342
7. 규산질비료의 이용역사 / 343
8. 식물에 대한 규산의 효과 / 344
9. 토양과 식물체에서 규산의 존재 / 344
10. 규산질비료의 이용전망 / 345