Basic Properties of Stones used for Cooking Utensils and Their Leaching Characteristics for Heavy Metal Elements

Dominant rock types of stones used presently for cooking utensils in Korea are pyroxenite, breccia and biotite diorite. Pyroxenite and biotite diorite relatively abundant in mafic minerals have higher specific gravities of 3.0 than breccia of 2.5. Breccia shows the highest absorption (2.9%) among three stones used as cooking utensils and pH value of three stone types shows the alkaline range of 9.7 to 9.9. Among the studied stones used for cooking utensils, biotite diorite is the most durable against abrasion and has the highest strength and therefore, it is expected to be used effectively for the longest time except for other specific causes. Heavy metals such as Cu, Pb, Co, Cr and Ni were leached lower than their detection limit (0.1 ppm) regardless of reaction time and initial pH value of solution. But the leached contents of Fe are various with rock types and leaching conditions and those by acidic solution are generally 1.8 to 31 times higher than those by neutral solution. Breccia and biotite diorite show the highest leached content of Fe in cases of neutral and acidic solutions, respectively. Standard criteria of leached heavy metals and macrominerals should be studied thoroughly to utilize stones for cooking utensils of high quality which are harmless to the human body. Also it is required to examine mon detailed abiochemical properties of various stone types used for cooking utensils.

조리용구용 석재의 기초 특성과 중금속 원소의 용출 특성

현재 우리 나라에서 조리용구로 많이 사용되고 있는 석재에는 휘석암과 각력암, 흑운모섬록암 등이 있으며, 이중 유색광물이 상대적으로 많은 휘석암과 흑운모섬록암은 비중이 3.0으로 각력암(2.5)보다 약간 더 무거운 특징을 보였고, 흡수율은 각력암이 2.9%로 가장 높았으며, pH는 모두 9.7-9.9의 범위로 약알칼리성을 나타내었다. 또한 조리용구용 석재중 흑운모섬록암이 각력암이나 휘석암보다 마모에 대한 내구성과 강도가 가장 우수하석 다른 특별한 요인이 없는 한 가장 오랫동안 사용할 수 있음을 나타내었다. 용출시험 결과, Cu, Pb, Co, Cr Ni 등의 유독성 중금속 원소들은 연구대상 암석에서 모두 반응시간 및 용액의 초기 pH에 관계없이 모두 측정 한계값인 0.1 ppm 이하로 낮았으나, 철(Fe)은 암석의 종류 및 용출 조건에 따라 다소간의 용출량 차이를 보였는데, 대체로 중성보다는 산성용액을 첨가하였을 경우에 약 1.8-31배 정도 더 높은 용출량을 나타내었고, 반응용액이 중성인 조건에서는 각력암에서, 산성인 경우에는 흑운모섬록암에서 가장 높은 철(Fe)의 용출량을 보여 주었다. 석재를 인체에 해가 없는 고기능성 조리용구로 이용하기 위해서는 인체에 영향을 미칠 수 있는 중금속 및 다량 무기질 원소들에 대한 용출함량 기준이 먼저 마련되어야 하며, 또한 보다 많은 종류의 조리용구용 석재와 화학원소들을 대상으로 좀 더 체계적인 무기화학적 특성에 하한 연구가 필요할 것으로 생각한다.