[지재 판결문] 특허법원 2021허4645 - 거절결정(특)

 

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- 1 -

특 허 법 원

제 부

판 결

사 건 허 거절결정 특2021 4645 ( )

원 고 A

일본국

대표취체역 B

소송대리인 특허법인 와이에스장 담당변리사 공호진

피 고 특허청장

소송수행자 이창원

변 론 종 결 2022. 6. 23.

판 결 선 고 2022. 8. 18.

주 문

원고의 청구를 기각한다1. .

소송비용은 원고가 부담한다2. .

청 구 취 지

- 2 -

특허심판원이 원 호 사건에 관하여 한 심결을 취소한다2021. 6. 22. 2020 2293 .

이 유

기초사실1.

가 이 사건 심결의 경위 .

특허청 심사관은 아래 나 항 기재 이 사건 출원발명의 출원인인 원 1) 2020. 1. 21. .

고에게 이 사건 출원발명의 청구항 은 청구범위 기재방식에 위배되어 특허법 “ 5, 9, 10

제 조 제 항 및 동법 시행령 제 조 제 항에 따른 요건을 충족하지 못하였고 청구항 42 8 5 6 ,

은 통상의 기술자가 인용발명 1, 4, 5, 6, 8, 9, 10 1, 21)로부터 쉽게 발명할 수 있는 것

이어서 특허법 제 조 제 항에 따라 특허를 받을 수 없다 라는 거절이유를 적시한 의29 2 .”

견제출통지를 하였다.

이에 원고가 이 사건 출원발명의 청구항 2) 2020. 2. 25. 5, 9, 102)을 정정하는 취지

의 보정서를 제출하였으나 특허청 심사관은 보정된 이 사건 출원발명의 , 2020. 7. 13. “

청구항 이 여전히 인용발명 에 의하여 진보성이 부정되어 위 거1, 4, 5, 6, 8, 9 10 1, 2

절이유 중 특허법 제 조 제 항의 위반 사유가 해소되지 않았다 라는 이유로 이 사건 29 2 .”

출원발명에 대하여 특허거절결정을 하였다.

이에 원고가 이 사건 출원발명의 청구범위를 아래 나 항과 같 3) 2020. 8. 11. 1. . 3)

이 보정하는 취지의 보정서를 제출하고 재심사를 청구하였으나 특허청 심사관은 , 202

보정된 이 사건 출원발명의 청구항 은 여전히 인용발명 0. 9. 4. “ 1, 4, 5, 6, 8, 9, 10 1,

1) 각각 이 사건 소송에서의 선행발명 와 동일하다 1, 2 .
2) 청구범위 기재방식에 위배되는 사항 이상의 항을 인용한 청구항에서 그 청구항의 인용된 항은 다시 이상의 항을 인용하 (2 2

는 방식을 사용하여서는 아니 된다 만을 해소하는 보정을 하였다) .

- 3 -

에 의하여 진보성이 부정되어 특허법 제 조 제 항의 위반 사유가 해소되지 않았다2 29 2 .”

라는 이유로 특허거절결정을 하였다.

원고가 특허심판원 원 호로 위 거절결정에 대한 불복심판을 4) 2020. 9. 16. 2020 2293

청구하였으나 특허심판원은 이 사건 출원발명의 청구항 은 비교대상발, 2021. 6. 22. “ 1

명 1, 23)에 의하며 진보성이 부정된다 라는 이유로 원고의 위 심판청구를 기각하는 .”

이 사건 심결을 하였다.

나 이 사건 출원발명 을 제 호증 . ( 1 )

발명의 명칭 유기 오니의 처리장치 및 처리방법 1) :

국제출원일 우선권주장일 특허법 제 조에 따른 서면 제출일 출원번호 2) / / 203 / : 2019.

제 호3. 12./ 2018. 4. 4./ 2019. 5. 31./ 10-2019-7015677

청구범위 자로 최종보정된 것 3) (2020. 8. 11. )

청구항 시멘트 소성장치의 최하단 사이클론을 제외한 프리히터 사이클론의 1【 】

원료 슈트로부터 예열원료를 분취하는 분취장치 이하 ( ‘구성요소 1 이라 한다 와’ ) ,

유기 오니를 상기 분취장치로 분취된 예열원료와 혼합하고 이 예열원료의 현열,

을 사용하여 상기 유기 오니를 건조시키는 혼합장치 이하 ( ‘구성요소 2 라 한다’ )

와 이 혼합장치로부터 배출된 혼합물을 상기 시멘트 소성장치의 가소로 또는 시,

멘트 킬른의 가마 후미부로부터 상기 가소로까지의 사이의 덕트에 공급하는 공급

장치를 구비하는 것 이하 ( ‘구성요소 3 이라 한다 을 특징으로 하는 유기 오니의 ’ )

처리장치 이하 ( ‘이 사건 제 항 출원발명1 이라 한다’ ).

청구항 내지 청구항 각 기재 생략 2 10 ( )【 】 【 】

3) 각각 이 사건 소송의 선행발명 와 동일하다 1, 2 .

- 4 -

발명의 개요 4)

가 발명의 설명 )

기술분야 (1)

본 발명은 하수 오니 등의 유기 오니의 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로 유기 오니 ,

를 연료 등으로서 유효 이용하는 장치 등에 관한 것이다 식별( 번호 [0001]).

배경기술(2)

하수처리장으로부터 배출되는 하수 오니 등의 유기 오니는 최근에 있어서의 처분장의 고

갈이나 환경오염 방지 때문에 지금까지 행해지고 있던 육상에서의 매립 등이 곤란하게 되고 ,

있다 그래서 하수 오니 등을 연료로서 유효 이용하는 방법이 다양하게 제안되어 있다 예를 . .

들면 특허문헌 등, 1 4)에는 하수 오니 등의 유기 오니를 함수 슬러리상인 채로 시멘트 제조설

비의 킬른의 가마 후미부나 가소로에 직접 투입하여 연료화하는 기술이 개시되어 있다 식별(

번호 [0002]).

한편 특허문헌 에는 하수 오니와 생석회류를 혼합하여 당해 하수 오니의 탈수를 행하고, 2 ,

생성되는 고형분을 시멘트 킬른 중에 투입하여 다른 시멘트 원료와 함께 시멘트화하는 기술이

개시되어 있다 또 특허문헌 특허문헌 에는 프리히터 바텀 원료의 생석회 바이패스 더스트. 3, 4 ,

의 생석회를 이용하여 하수 오니를 건조시키는 기술이 개시되어 있다 식별( 번호 [0003]).

그러나 상기 특허문헌 에 기재된 방법에서는 유기 오니를 함수 슬러리상인 채로 시멘트 1

킬른의 시멘트 원료가 탈탄산 반응을 행하는 부위 가마 후미로부터 최하단 사이클론 입구까(

지 에 투입하기 때문에 오니 수분의 증발에 필요한 열량이 다대하며 수분이 증발하는 장소) , , ,

시간이 일정하지 않고 배기가스량이 변동하거나 급격하게 소성 온도가 저하되어 시멘트 생, ,

산 효율이 저하되는 문제가 있었다 식별( 번호 [0004]).

또 특허문헌 와 같이 생석회의 반응열을 이용하여 건조시키는 방법도 있지만 생석회가 2 ,

고가인 점과 생석회가 수화한 후의 발열을 이용하여 건조시키기 때문에 건조시간이 걸린다,

식별( 번호 [0005]).

특허문헌 특허문헌 와 같이 시멘트 원료 중의 생석회의 수화열을 이용하여 건조시키 3, 4

면 시판되는 생석회를 사용하는 것보다 저비용이 되지만 시멘트 원료로서 이용하는 경우에 ,

다시 탈수할 필요가 있고 그 열 로스는 탈수 반응에 필요한 이론값의 배 배 필요하게 되, 1.5 -2

어 열 로스가 크다 식별, ( 번호 [0006]).

- 5 -

그래서 예를 들면 특허문헌 등에는 유기 오니를 시멘트 킬른의 가마 후미에 투입하기 , 5

위한 전처리로서 기류건조기를 사용하여 유기 오니를 건조시키는 기술이 개시되어 있다 이 .

기술은 오니 케이크에 기류 건조시킨 오니의 순환 건조분을 혼합 교반하여 수분을 조정하고,

혼합분을 기류건조기의 해쇄기 로 해쇄한 후 건조 덕트 내에서 건조시키고 사이클론( ) , , 解碎機

에서 집진하여 건조분을 얻고 건조분의 일정량을 로터리 킬른에 불어넣어 시멘트 클링커 소,

성용 연료의 일부로서 이용한다 식별( 번호 [0007]).

나 발명의 내용 )

해결하려는 과제 (1)

그러나 상기 특허문헌 에 기재된 기술에서는 기류건조기 등의 장치를 필요로 하기 때문 5

에 설비비용이 증대함과 아울러 기류건조기의 배기가스의 취기 처리를 행하기 위해서 배기, ,

가스를 시멘트 소성장치에 되돌리면 시멘트 생산효율이나 클링커 생산량이 저하된다 식별, ( 번

호 [0009]).

그래서 본 발명은 상기 종래기술에 있어서의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로 설비 ,

비용 및 시멘트 생산효율 에너지 절약 이나 클링커 생산량의 저하를 최소한으로 억제하면서 ( )

유기 오니를 처리하는 것을 목적으로 한다 식별( 번호 [0010]).

과제의 해결수단 (2)

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 유기 오니의 처리장치로서 시멘트 소성, , 장치의

최하단 사이클론을 제외한 프리히터 사이클론으로부터 예열원료를 분취하는 분취장치와 유,

기 오니를 상기 분취장치로 분취한 예열원료와 혼합하고 이 예열원료의 현열을 사용하여 상,

기 유기 오니를 건조시키는 혼합장치와 이 혼합장치로부터 배출된 혼합물을 상기 시멘트 소,

성장치의 가소로 또는 시멘트 킬른의 가마 후미부로부터 상기 가소로까지의 사이의 덕트에

공급하는 공급 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다 식별( 번호 [0011]).

여기서 최하단 사이클론을 제외한 것은 최하단 사이클론에서는 시멘트 원료에 포함되는

석회석이 이상 분해되어 가 되어 있고 이것을 물과 반응시키면 건조 열원은 되지95% CaO ,

만 열 로스가 크고 비용이 들기 때문이며 에너지 비용으로서는 하수 오니를 직접 투입하는 , , ,

경우와 차가 없어지기 때문이다 식별( 번호 [0012]).

본 발명에 의하면 프리히터 사이클론으로부터 분취한 예열원료와 혼합함으로써 유기 오 ,

니를 예열원료의 현열을 사용하여 건조시키고 건조 오니를 예열원료와 함께 가소로 또는 시,

- 6 -

멘트 킬른의 가마 후미부로부터 가소로까지의 사이의 덕트에 공급함으로써 건조 오니를 연,

료 대체로서 유효 이용할 수 있고 그 열원은 가소로 등에서 시멘트 원료의 탈탄산용 열량으,

로서 효율적으로 기여할 수 있기 때문에 설비비용 및 시멘트 생산효율이나 클링커 생산량의 ,

저하를 최소한으로 억제하면서 유기 오니를 처리할 수 있다 또 배기가스로 예열하지 않기 .

때문에 장치 구성이 간단하고 컴팩트하여 스페이스 절약을 도모할 수 있다 식별, ( 번호 [0013]).

또 상기 예열 원료 중의 산화칼슘 함유율을 질량 이하로 함으로써 제어가 어려 (CaO) 20 % ,

워지는 것 및 열 로스가 커지는 것을 회피할 수 있다 식별번호 ( [0023]).

발명의 구성 및 작용(3)

도 은 본 발명에 따른 유기 오니의 처리장치를 구비한 시멘트 소성장치를 나타1 내며 이 ,

시멘트 소성장치 는 시멘트 킬른 클링커 쿨러 프리히터 및 가소로 등의 일반적(1) (2), (3), (4) (5)

인 시멘트 소성장치의 구성요소에 더해 프리히터 의 단 사이클론 의 원료 슈트 로부, (4) 3 (4C) (4a)

터 배출되는 시멘트 원료 로부터 그 일부를 분취하는 분취장치 와 분취한 예열원료(R1) (7) , (R2)

를 유기 오니 공급장치 로부터 공급되는 유기 오니 에 혼합하면서 유기 오니 를 건조시(6) (S) (S)

키는 혼합장치 등을 구비한다 또한 프리히터 는 단 또는 단의 사이(8) . (4) 4 5 클론을 가지는데 도 ,

에서는 단 사이클론 의 상방에 존재하는 장치의 도시를 생략하고 있다1 3 (4C) . 유기 오니 는 하수 (S)

오니 제지 오니 빌딩 오니 식품 오니 등을 말한다 식별, , , ( 번호 [0027]).

분취장치 는 예를 들면 단 사이클론 의 원료 슈트 를 관통하는 스크류 컨베이어로(7) 3 (4C) (4a)

구성할 수 있다 스크류 컨베이어의 원료 슈트 를 관통하는 부분의 케이싱의 상측 절반은 . (4a)

제거되어 상방으로부터 스크류 컨베이어에 시멘트 원료 가 도입되도록 구성된다 분취장, (R1) .

치 로부터 혼합장치 로의 원료 슈트 에는 플랩 댐퍼 및 더블플랩 댐퍼 를 설치(7) (8) (9) (10) (11) 하

여 기밀성을 유지하면서 분취한 예열원료 를 혼합장치 에 도입한다 식별, (R2) (8) ( 번호 [0028]).

시멘트 소성장치 의 운전 시에 유기 오니 공급장치 를 통하여 유기 오니 를 혼합장 (1) (6) (S)

치 에 공급함과 아울러 프리히터 의 단 사이클론 으로부터 배출되는 시멘트 원료(8) , (4) 3 (4C) (R1)

의 일부를 분취장치 로 분취하고 분취한 예열원료 를 혼합장치 에 도입한다 예열원료(7) , (R2) (8) .

의 분취량은 분취장치 의 스크류 컨베이어의 회전수를 변경함으로써 즉시 조정할 수 있(R2) (7)

다 이것에 의해 유기 오니 의 성상의 불균일 점성 계절 변동 수분량 변화 에 따른 공급량. (S) ( , , )

의 변화에도 예열원료 의 분취량을 즉시 조정하여 대응할 수 있어 안정적인 처리가 가능(R2) ,

하게 된다 식별( 번호 [0033]).

- 7 -

여기서 유기 오니 와 분취한 예열원료 의 혼합 비율을 바람직하게는 유기 오니 수 (S) (R2) (S)(

분을 제거한 고형분 분취한 예열원료 보다 바람직하게는 유기 오니 수분을 ): (R2)=1:3~1:40, (S)(

제거한 고형분 분취한 예열원료 특히 바람직하게는 유기 오니 수분을 제거): (R2)=1:7~1:30, (S)(

한 고형분 분취한 예열원료 또는 바람직하게는 유기 오니 함수율 분): (R2)=1:15~1:25, (S)( 80% ):

분취한 예열원료 보다 바람직하게는 유기 오니 함수율 분 분취한 예열(R2)=1:0.6~1:8, (S)( 80% ):

원료 특히 바람직하게는 유기 오니 함수율 분 분취한 예열원료(R2)=1:1~1:6, (S)( 80% ): (R2)=1:3~

로 조정하는 것이 바람직하다 분취한 예열원료 를 유기 오니 고형분 에 대하여 배 1:5 . (R2) (S)( ) 3

이상으로 함으로써 열전도가 양호하게 되고 안정적이며 또한 단시간에 수분을 증발시킬 수 , ,

있을 뿐만 아니라 유기 오니 의 가연분을 불연물인 분취한 예열원료 로 희석함으로써 , (S) (R2)

분진 폭발의 우려가 없어진다 분취한 예열원료 를 유기 오니 고형분 에 대하여 배 이. (R2) (S)( ) 40

하로 억제함으로써 유기 오니 의 처리를 효율적으로 행할 수 있다 또 상기 범위의 혼합비, (S) .

로 함으로써 점성이 높은 유기 오니 의 핸들링성이 비약적으로 개선된다 식별, (S) ( 번호 [0035]).

혼합장치 에 있어서 이들을 바람직하게는 분간 보다 바람직하게는 분간 정 (8) , 1~20 , 1~10

도 혼합 교반하면서 반송하고 분취한 예열원료 의 현열에 의해 유기 오니 를 가열하여 , (R2) (S)

건조시킨다 또한 분취되지 않은 시멘트 원료 는 통상대로 단 사이클론 에서 더욱 예. (R1) 2 (4B)

열되고 가소로 최하단 사이클론 에서 탈탄산된 후 시멘트 킬른 에서 소성되어 시멘, (5), (4A) , (2)

트 클링커가 생성된다 식별( 번호 [0036]).

건조시킨 유기 오니 및 분취한 예열원료 의 혼합물 은 이상의 온도로 혼 (S) (R2) (M) 120°C

합장치 로부터 배출되고 혼합물 슈트 를 통하여 가소로 의 하부에 도입된다 혼합장치(8) , (12) (5) .

의 출구의 혼합물 의 온도를 이상의 온도로 함으로써 수송시의 수분의 응축에 (8) (M) 120°C ,

의한 트러블을 막을 수 있다 또 혼합장치 로부터 배출되는 배기가스 의 온도도 . (8) (G1) 120°C

이상으로 제어한다 혼합물 중 건조시킨 유기 오니 는 가소로 에서 연료 대체로서 이. (M) , (S) (5)

용되고 분취한 예열원료 는 가소로 최하단 사이클론 에서 탈탄산된 후 시멘트 킬른, (R2) (5), (4A) ,

에서 소성되어 시멘트 클랑커가 생성된다 식별(2) ( 번호 [0037]).

이상과 같이 본 실시형태에 의하면 기류건조기보다 구성이 간단하며 컴팩트한 혼합장치 , ,

를 사용하기 때문에 설비비용을 낮게 억제하고 스페이스 절약을 도모할 수 있다 또 혼합(8) , , .

장치 의 미분 취기 및 수증기를 포함하는 배기가스 를 최하단 사이클론 의 배기가(8) (F), (G2) (4A)

스 출구에 도입하기 때문에 가소로 에서의 시멘트 원료 의 탈탄산 등에 악영향을 끼치, (5) (R1)

- 8 -

는 일도 없다 식별( 번호 [0039]).

또한 혼합장치 에 요소를 도입하면 혼합장치 의 배기가스 사이클론 집진기 의 , (8) , (8) (G1)( (16)

배기가스 에 포함되는 암모니아 농도를 상승시키고 시멘트 킬른 배기가스 의 탈질 기(G2)) , (G3)

능을 더욱 향상시킬 수 있다 요소는 통상 수용액으로서 가소로 나 가마 후미부에 첨가되어 . (5)

있는데 혼합장치 의 내부에 입상인 채로 첨가하는 것이 가능하며 열 로스 없이 탈질 효과, (8) ,

를 기대할 수 있다 식별( 번호 [0040]).

상기 실시형태에 있어서는 프리히터 의 단 사이클론 의 원료 슈트 로부터 예열 (4) 3 (4C) (4a)

원료 를 분취했는데 분취하는 시멘트 원료의 온도는 유기 오니 와의 효율적인 열교환의 (R2) , (S)

관점에서 바람직하게는 보다 바람직하게는 더욱 바람직하게는 400~820°C, 500~800°C, 600~

정도이다 식별700°C ( 번호 [0041]).

본 발명에 있어서는 분취한 예열원료 중의 산화칼슘 함유율은 질량 이하가 (R2) (CaO) 20 %

바람직하고 질량 이하가 보다 바람직하며 질량 이하가 더욱 바람직하고 질량 이, 15 % , 10 % , 5 %

하가 더욱 바람직하며 질량 이하가 특히 바람직하다 분취한 예열원료 중의 산화칼슘, 3 % . (R2)

이 많으면 고온의 예열원료 가 혼합장치 내에서 유기 오니 의 수분과 접촉했을 (CaO) , (R2) (8) (S)

때 CaO+2H2O Ca(OH)→ 2의 발열반응이 생기면 제어가 어려워짐과 아울러 상기 서술한 바와 ,

같이 열 로스가 커진다 식별( 번호 [0042]).

또 혼합장치 의 구성은 상기 서술한 것에 한정되지 않고 유기 오니 를 분취한 예열원(8) , (S)

료 의 현열로 건조시킬 수 있는 다른 종류의 장치에서도 채용 가능하다 식별(R2) ( 번호 [0043]).

수분 함유율 정도의 유기 오니 를 유기 오니 공급 장치 로부터 후드 부착 혼합 80% (S) (6)

장치 길이 폭 높이 에 로 공급함과 아울러 시멘트 소(8)( 6250mm, 1534mm, 3000mm) 4~7t/h ,

성장치 의 프리히터 의 단 사이클론 으로부터 분취장치 에 의해 정도의 예열(1) (4) 3 (4C) (7) 650°C

원료 함유율은 질량 이하 를 로 분취하고 플랩 댐퍼 및 더블플랩 댐(R2)(CaO 3 % ) 15~22t/h , (10)

퍼 를 통하여 혼합장치 에 공급했다 혼합장치 에 의해 유기 오니 와 분취한 예열원료(11) (8) . (8) (S)

를 혼합하고 유기 오니 함수율 분 와 분취한 예열원료 의 혼합 비율은 (R2) ( (S)( 80% ) (R2) S:R2=1:

분취한 예열원료 의 현열을 사용하여 유기 오니 를 건조시켰다 또한 분취한 예3~1:5), (R2) (S) .

열원료 와 유기 오니 의 혼합 시간은 분간이었다 식별(R2) (S) 1~3 ( 번호 [0045]).

상기 혼합장치 에 의한 혼합 건조에 의해 후드 부착 혼합장치 로부터 (8) , (8) 4,000~7,000Nm3

로 정도의 배기가스 건조 수증기 가 배출되어 사이클론 집진기 및 유량 조정 /h 300°C (G1)( ) , (16)

- 9 -

4) 이 사건 출원발명의 명세서에 게재된 특허문헌 은 일본국 특허공보 제 호 특허문헌 는 일본국 특허공보 제 1 3933194 , 2 2803855
호 특허문헌 은 일본국 특허공보 제 호 특허문헌 는 일본국 특허공개공보 호 특허문헌 는 일본, 3 4106449 , 4 2015-66477 , 5特開
국 특허공개공보 호이다2002-273492 . 特開

밸브 를 거쳐 최하단 사이클론 의 출구 가스 덕트에 투입되었다 한편 혼합장치 로부(17) (4A) . , (8)

터 수분 함유율 이하이며 의 혼합물 건조 오니 이 배출되어 더1% 120°C~200°C ( )(M) 16~24t/h ,

블플랩 댐퍼 및 셧 댐퍼 를 거쳐 시멘트 킬른 에 투입되었다 균일하게 혼합된 혼합(13) (14) (2) .

물 은 분체상이며 미건조의 유기 오니 의 덩어리도 없고 핸들링성이 양호하기 때문에 수(M) (S) ,

송계에서 막히는 일이 없었다 그리고 시멘트 제조 공정에 영향을 주지 않아 클링커 생산량. ,

도 유지할 수 있었다 식별( 번호 [0046]).

발명의 효과 (4)

이상과 같이 본 발명에 의하면 설비비용 및 시멘트 생산 효율이나 클링커 생산량의 저하, , ,

를 최소한으로 억제하면서 안전하게 유기 오니를 처리할 수 있다 식별( 번호 [0024]).

다) 주요 도면

도 본 발명의 일 실시예의 개략도[ 1]

- 10 -

다 선행발명들 .

선행발명 을 제 호증 1) 1( 2 )

공개된 일본국 공개특허공보 호에 게재된 오니 처리 2000. 6. 27. 2000-176492 , ‘特開

방법 및 시멘트 클링커 소성장치라는 명칭의 발명에 관한 것이다 주요 내용은 다음과 ’ .

같다.

발명이 속하는 기술

선행발명 은 오니 특히 하수 처리 시설에서 발생하는 하수 오니나 분뇨 처리 시설에서 발 1 ,

생하는 분뇨 오니 등의 유기질을 함유하는 오니의 시멘트 제조 공장 내에서의 처리 기술에 관

한 것이다 나아가서는 오니를 시멘트 원료의 일부로서 시멘트 소성 공정에 있어서 소성하는 . ,

유효 활용에 관한 것이다 식별번호 ( [0001]).

종래기술 및 해결하려는 과제

상기 일본국 공개특허공보 호에 제안된 기술은 하수 오니를 시멘트 킬른 중에 3-98700特開平

투입하여 다른 시멘트 원료와 함께 소성하기에 앞서 하수 오니에 생석회류를 혼합하여 당해 ,

하수 오니의 탈수를 실시하는 것인 데에 반하여 일본국 공개특허공보 호 일본, 8-276199 , 特開平

국 공개특허공보 호 일본국 공개특허공보 호에 제안된 기술10-192896 , 10-194800特開平 特開平

은 하수 오니를 전처리하지 않고 그대로 건식 킬른의 가마 뒤쪽 부분에 투입하여 처리하고자 ,

하는 것이다 식별번호 ( [0005]).

전자의 기술은 하수 오니를 생석회류와 혼합 처리한다는 점에서 하수 오니의 탈수 멸균 악취 , · ·

저감 핸들링성 개선 등의 유용한 작용이 예상되지만 고가의 생석회를 사용한다는 점에서 처리 · ,

비용이 고가이다 또 시멘트 원료로서 이용하는 경우에 모종의 성분 조정을 실시할 필요가 있. , ,

는 등의 약점도 상정된다 또 후자의 기술은 하수 오니를 어떠한 사전 처리를 하지 않은 채로 . ,

건식 킬른의 가마 뒤쪽부 등에 투입 소각하기 때문에 설비 처리의 비용은 보다 저렴한 것으로 · , ·

생각되지만 이미 성분이 조정된 시멘트 원료에 추가하는 형태로 단독으로 집중하여 투입하기 ,

때문에 하수 오니의 성분 및 수분의 편차가 시멘트 제조의 중간 제품인 시멘트 클링커 성분의 ,

편차를 조장할 우려가 있다 이것을 피하기 위해서는 분산하여 투입하는 등의 방법을 생각할 . ,

수 있지만 일반적으로 하수 오니는 점성이 높기 때문에 분사 장치 등의 특수한 장치가 필요하,

게 되는 결점이 있다 나아가서는 핸들링성이 나쁜 등의 취급성에 문제도 있다 이것들 이외에. , .

- 11 -

도 가마 뒤쪽 부분에 고결이 발생하기 쉬워져 킬른의 안정 운전에 지장을 초래할 가능성이 높, ,

다 식별번호 ( [0006]).

따라서 선행발명 이 해결하고자 하는 제 과제는 오니를 유효 활용할 수 있는 시멘트 제조 1 1

공장 내에서의 오니 처리 기술을 제공하는 것이다 선행발명 이 해결하고자 하는 제 과제는 . 1 2

오니를 시멘트 원료의 일부로서 유효 활용했을 때 얻어지는 시멘트 제품의 품질 및 킬른의 안,

정 운전에 큰 문제를 일으키는 경우가 없는 오니 처리 기술을 제공하는 것이다 식별번호 ( [000

7]).

선행발명 이 해결하고자 하는 제 과제는 오니를 시멘트 원료의 일부로서 유효 활용할 때 1 3

의 취급성이 우수한 오니 처리 기술을 제공하는 것이다 선행발명 이 해결하고자 하는 제 과. 1 4

제는 오니를 처리할 때의 비용이 저렴한 오니 처리 기술을 제공하는 것이다 선행발명 이 해. 1

결하고자 하는 제 과제는 오니를 처리할 때에 발생하는 각종 가스도 유효 활용하는 오니 처5

리 기술을 제공하는 것이다 식별번호 ( [0008]).

선행발명 이 해결하고자 하는 제 과제는 오니를 처리하는 데에 있어서 주위에 악취를 확 1 6

산시키지 않는 오니 처리 기술을 제공하는 것이다 식별번호 ( [0009]).

과제의 해결 수단

상기 제 내지 제 과제는 오니를 시멘트 제조 공장 내에 반입하는 반입 공정과 시멘트 원 1 4 ,

료를 가열하여 얻어지는 생석회를 포함하는 중간 소성재를 그 시멘트 제조 공장에 있어서의 ,

시멘트 소성계의 서스펜션 예열기 로부터 분취하는 분취 공정과 상기 반(suspension preheater) ,

입 공정을 거쳐 반입된 오니와 상기 분취 공정을 거쳐 분취된 상기 중간 소성재를 혼합하는 ,

혼합 공정과 상기 혼합 공정에 의해 혼합된 혼합물을 그 시멘트 제조 공장에 있어서의 시멘트 ,

소성계에 도입하는 도입 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 오니 처리방법에 의해 해결된다 식별(

번호 [0010]).

또 상기 제 내지 제 과제에 제 과제를 포함한 과제는 내부에 오니를 넣은 밀폐식 컨테이 , 1 4 6

너를 시멘트 제조 공장 내에 반입하는 반입 공정과 상기 반입된 밀폐식 컨테이너에 일방이 오,

니 수용 탱크에 접속된 이송관의 타방을 접속하는 접속 공정과 상기 접속 공정 후 밀폐식 컨, ,

테이너 내의 오니를 상기 오니 수용 탱크 내에 상기 이송관을 통하여 이송하는 이송 공정과,

시멘트 원료를 가열하여 얻어지는 생석회를 포함하는 중간 소성재를 그 시멘트 제조 공장에 ,

있어서의 시멘트 소성계의 서스펜션 예열기로부터 분취하는 분취 공정과 상기 분취 공정을 거,

- 12 -

쳐 분취된 중간 소성재를 혼합기에 이송하는 이송 공정과 상기 오니 수용 탱크 내의 오니를 ,

상기 혼합기에 이송하는 이송 공정과 상기 혼합기에 이송된 상기 오니와 상기 중간 소성재를 ,

혼합하는 혼합 공정과 상기 혼합 공정에 의해 혼합된 혼합물을 그 시멘트 제조 공장에 있어서,

의 시멘트 소성계에 도입하는 도입 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 오니 처리방법에 의해 해

결된다 식별번호 ( [0011]).

상기 제 과제는 상기 어느 오니 처리방법에 오니로부터의 발생 가스를 시멘트 클링커 소성 5 ,

공정에 있어서의 온도가 이상인 부위에 도입하는 공정을 추가하는 것에 의해 해결된다700 . ℃

또 상기 제 내지 제 과제는 시멘트 소성계의 서스펜션 예열기로부터 분취되어 이루어지고, 1 4 ,

시멘트 원료를 가열하여 얻어지는 생석회를 포함하는 중간 소성재를 그 서스펜션 예열기가 설,

치되어 있는 시멘트 제조 공장에 반입된 오니에 첨가 혼합하고 그것을 시멘트 소성계에 도입, ,

하기 위한 설비가 부설되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 소성장치를 사용하

는 것에 의해 해결된다 식별번호 ( [0012]).

특히 서스펜션 예열기 및 킬른을 구비한 시멘트 클링커 소성장치에 있어서 시멘트 원료를 , ,

가열하여 얻어지는 생석회를 포함하는 중간 소성재를 상기 서스펜션 예열기로부터 분취하는 ,

분취 수단과 상기 분취 수단으로 분취된 생석회를 포함하는 상기 중간 소성재와 오니를 혼합,

하는 혼합 수단과 상기 혼합 수단에 의해 혼합된 상기 중간 소성재와 상기 오니의 혼합물을 ,

시멘트 도입소성계에 하는 도입 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 소성장치를

사용하는 것에 의해 해결된다 식별번호 ( [0013]).

나아가서는 서스펜션 예열기 및 킬른을 구비한 시멘트 클링커 소성장치에 있어서 시멘트 원 , ,

료를 가열하여 얻어지는 생석회를 포함하는 중간 소성재를 상기 서스펜션 예열기로부터 분취,

하는 분취 수단과 상기 분취 수단에 의해 분취된 생석회를 포함하는 상기 중간 소성재를 혼합 ,

수단에 이송하는 제 이송 수단과 그 시멘트 제조 공장에 반입된 밀폐식 컨테이너 내의 오니1 ,

를 탱크 내에 이송하는 제 이송 수단과 상기 탱크 내의 오니를 상기 혼합 수단에 이송하는 2 ,

제 이송 수단과 상기 제 이송 수단으로 이송된 상기 중간 소성재와 상기 제 이송 수단으로 3 , 1 3

이송된 상기 오니를 상기 혼합 수단으로 혼합한 혼합물을 시멘트 소성계에 도입하는 도입 수,

단을 구비한 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 소성장치를 사용하는 것에 의해 해결된다 식별(

번호 [0014]).

즉 예를 들어 하수 처리 시설에서 발생하는 하수 오니 분뇨 처리 시설에서 발생하는 분뇨 , ,

- 13 -

오니 그 외 각종 처리 시설로부터 발생하는 유기질 함유 오니와 같은 오니를 그대로 시멘트 , ,

제조 공장에 있어서의 킬른에 도입하는 것이 아니라 오니가 반입된 시멘트 제조 공장에 있어,

서의 시멘트 소성계의 서스펜션 예열기로부터 분취된 것으로서 시멘트 원료를 가열하여 얻어,

지는 생석회를 포함하는 재 중간 소성재 와 혼합한 분립상의 혼합물을 킬른 등의 시멘트 소성( ) ,

계에 도입하도록 했기 때문에 오니를 킬른 등에 도입할 때 핸들링이 양호한 처리가 가능해져, , ,

킬른의 안정 운전에 문제가 발생하지 않는다 식별번호 ( [0015]).

특히 시멘트 원료를 가열하여 얻어지는 생석회를 포함하는 중간 소성재와 혼합하기 때문에 , ,

시멘트 원료로서의 균일화를 도모하기 쉽고 시멘트 클링커 성분의 편차에 대한 영향을 주기 ,

어려워진다 또 오니를 그대로 직접 킬른에 투입하는 것이 아니라 오니를 중간 소성재와 혼. , , , ,

합하고 있고 이 혼합물은 분립상의 것이며 오니와 같은 점조질의 것이 아니기 때문에 킬른 , , ,

내 등에 투입하는 경우의 취급성이 양호하다 예를 들어 킬른 등에 투입하는 경우에 오니를 . , ,

그대로 투입하는 경우와 같은 오니를 분산시키기 위한 분무 장치를 필요로 하지 않는다 식별번(

호 [0016]).

게다가 시멘트 제조 공장에 있어서의 시멘트 소성계의 서스펜션 예열기로부터 분취된 것으 ,

로서 시멘트 원료를 가열하여 얻어지는 생석회를 포함하는 중간 소성재를 사용하기 때문에 이 , ,

중간 소성재는 특별한 것은 아니고 즉 각별한 생석회를 사용하는 것은 아니기 때문에 비용은 , ,

저렴하다 나아가서는 오니를 유효 활용 처리 하고자 하는 그 시멘트 제조 공장에서 중간 소성. , ( ) ,

재는 얻어지기 때문에 일부러 각별한 생석회를 그 시멘트 제조 공장에 이송할 필요가 없어, , ,

이 점에서도 비용은 저렴해진다 식별번호 ( [0017]).

또 유기질 오니는 일반적으로 약 이상의 열량을 가지고 있고 따라서 킬른에 , , 3000kcal/kg ,

도입하여 연소시키면 열량원으로도 되어 자원 에너지의 절약도 된다 또 밀폐식 컨테이너 및 , , . ,

밀폐식 컨테이너에 접속하고 타단이 오니 수용 탱크에 접속된 이송관을 사용하여 오니를 오니 ,

수용 탱크에 반입하기 때문에 오니를 킬른에 투입할 때까지의 계가 밀폐계가 되어 주위에 악, ,

취를 확산시키는 경우가 거의 전무하다 식별번호 ( [0019]).

선행발명 의 특징인 오니와 중간 소성재의 혼합 공정에 있어서는 오니 중의 수분과 중간 1 ,

소성재 중의 생석회분이 반응하여 소석회가 된다 이 수화반응은 발열반응이며 혼합물의 온도, . ,

가 상승하여 오니 중에 포함되어 있던 암모니아류가 보다 휘발하기 쉬운 상태가 된다 또 필, . ,

요에 따라 가열 장치를 부가함으로써 암모니아류의 휘발을 조장할 수도 있다, 식별번호 ( [0022]).

- 14 -

암모니아류를 포함하는 휘발 가스를 배관을 통하여 탈질 효율이 높은 가스 온도 영역인 , , 70

이상 특히 이상 의 부위에 직접 도입함으로써 오니에 포함되어 있는 암모니아류의 0 ( , 850 ) , ℃ ℃

탈질 작용을 최대한으로 발휘시킬 수 있다 또 상기와 같은 설비 구성으로 함으로써 발생한 . , ,

가스 즉 악취를 포함하는 가스는 킬른계의 고온 영역에 도입되고 암모니아류는 와 반응하, , NOx

고 암모니아류 이외의 악취 성분도 열분해 혹은 산화되어 오니에서 기인하는 악취를 계 외로 , ,

배출하는 경우는 없다 식별번호 ( [0023]).

선행발명 에 있어서 혼합 공정에 의해 혼합된 혼합물의 도입 부위는 바람직하게는 킬른 1 , , ,

특히 그 가마 뒤쪽부다 이 킬른의 가마 뒤쪽부는 통상적으로 드래프트가 마이너스이기 때문. , ,

에 혼합물의 도입에 있어서 각별한 동력은 불필요하다, 식별번호 ( [0025]).

발명의 실시 형태

선행발명 의 오니 처리방법은 오니를 시멘트 제조 공장 내에 반입하는 반입 공정과 시멘트 1 ,

원료를 가열하여 얻어지는 생석회를 포함하는 중간 소성재를 그 시멘트 제조 공장에 있어서의 ,

시멘트 소성계의 서스펜션 예열기로부터 분취하는 분취 공정과 상기 반입 공정을 거쳐 반입된 ,

오니와 상기 분취 공정을 거쳐 분취된 상기 중간 소성재를 혼합하는 혼합 공정과 상기 혼합 , ,

공정에 의해 혼합된 혼합물을 그 시멘트 제조 공장에 있어서의 시멘트 소성계에 도입하는 도

입 공정을 갖는다 특히 오니를 유효 이용하는 것을 목적으로 하여 시멘트 클링커 소성 공정. , ,

에 있어서의 연소에 의해 오니의 처리가 이루어지는 것이다 또 바람직한 양태의 하나로는 내. , ,

부에 오니를 넣은 밀폐식 컨테이너를 시멘트 제조 공장 내에 반입하는 반입 공정과 상기 반입,

된 밀폐식 컨테이너에 일방이 오니 수용 탱크에 접속된 이송관의 타방을 접속하는 접속 공정

과 상기 접속 공정 후 밀폐식 컨테이너 내의 오니를 상기 오니 수용 탱크 내에 상기 이송관을 , ,

통하여 이송하는 이송 공정과 시멘트 원료를 가열하여 얻어지는 생석회를 포함하는 중간 소성,

재를 그 시멘트 제조 공장에 있어서의 시멘트 소성계의 서스펜션 예열기로부터 분취하는 분취 ,

공정과 상기 분취 공정을 거쳐 분취된 중간 소성재를 혼합기에 이송하는 이송 공정과 상기 오, ,

니 수용 탱크 내의 오니를 상기 혼합기에 이송하는 이송 공정과 상기 혼합기에 이송된 상기 ,

오니와 상기 중간 소성재를 혼합하는 혼합 공정과 상기 혼합 공정에 의해 혼합된 혼합물을 그 ,

시멘트 제조 공장에 있어서의 시멘트 소성계에 도입하는 도입 공정을 갖는 것이다 식별번호 ( [0

026]).

오니의 시멘트 제조 공장 내로의 반입 방법은 한정되지 않지만 오니를 대기에 접하지 않도 ,

- 15 -

록 한 밀폐 수단을 취하는 것이 바람직하다 예를 들어 수용 배관에 직접 접속 가능한 배출구. ,

를 갖는 밀폐식 컨테이너를 탑재한 덤프카에 의한 반입은 바람직하다 상기 중간 소성재를 서.

스펜션 예열기로부터 분취하는 수단도 한정되지 않지만 예를 들어 분취 댐퍼 사이클론을 통하, ,

여 배기 풍차의 흡인에 의해 분취하면 된다 식별번호 ( [0028]).

혼합 공정에서 생성되는 혼합물을 킬른에 도입하는 수단은 스크루 컨베이어 등의 기계식 이

송 수단이 바람직하다 특히 밀폐식으로 한 것이 바람직하다 선행발명 은 또한 오니로부터 . , . 1 ,

발생하는 가스 특히 오니와 중간 소성재를 혼합했을 때에 발생하는 가스를 시멘트 제조 공정, ,

에 있어서의 온도가 이상 특히 이상 인 부위에 도입하는 공정을 갖는다 즉 오니700 ( , 850 ) . , ℃ ℃

로부터 발생하는 가스 특히 혼합에 있어서 발생하는 가스 특히 암모니아류를 함유하는 가스, ( , )

를 시멘트 제조 공정에 있어서의 온도가 이상인 부위 예를 들어 서스펜션 예열기 가소700 , , ℃

로 혹은 킬른에 가스 도입관을 통하여 도입한다 또한 오니로부터 발생하는 암모니아류를 함, . ,

유하는 가스의 양을 조정할 수 있도록 예를 들어 혼합기 등에 가열 수단 등의 암모니아류를 ,

함유하는 가스 발생량 조정 수단이 필요에 따라 설치되어 있고 이로써 암모니아 등의 가스 발,

생량을 필요에 따라 조정하고 필요한 지점에 필요량의 가스를 공급하도록 하고 있다 식별번호 , (

[0030]).

이하 더욱 상세하게 설명한다 도 및 도 는 본 발명이 실시되는 시멘트 클링커 소성장치 , , . 1 2

의 개략도이다 각 도면 중 은 시멘트 원료 저장장 는 원료 건조기 은 원료 분쇄기. , 1 ( ), 2 , 3 , 4場

는 원료 탱크이다 은 사이클론이며 복수단의 사이클론으로 시멘트 소성계의 서스펜. 5, 6, 7, 8 ,

션 예열기가 구성되어 있다 는 가소로이다 또한 가소로 가 설치되어 있지 않은 경우도 있. 9 . , (9)

다 은 로터리 킬른이다. 10 식별번호 ( [0032]).

그리고 시멘트 원료 석회석 점토 규석 철 원료 등 가 원료 탱크 로부터 최상단의 사이 ( , , , )(C) (4)

클론 에 투입되어 최하단의 사이클론 그리고 가소로 를 거쳐 로터리 킬른 에 이른다(5) , (8), (9) , (10) .

반대로 로터리 킬른 의 배기가스는 가소로 사이클론 으로 이동해 간다 그리고, (10) (9), (8, 7, 6, 5) . ,

시멘트 원료 는 가열되어 탈탄산에 의해 생석회가 생성된다 또한 최하단의 사이클론 에 (C) , . , (8)

있어서의 중간 소성재 의 성분의 일례를 들면(Q) , SiO2 19.0%, Al2O3 4.3%, Fe2O3 2.7%, CaO 60.

이다 식별번호 5%, MgO 1.5% ( [0033]).

상기 시멘트 클링커 소성 설비 그리고 소성 공정은 잘 알려져 있기 때문에 더 이상의 설명 , ,

은 생략한다 선행발명 이 실시되는 도 의 장치에서는 시멘트 원료 를 가열하여 얻은 생석. 1 2 , (C)

- 16 -

회를 포함하는 재 중간 소성재 를 최하단의 사이클론 으로부터 분취하기 위해서 사이클론( )(Q) , (8) ,

의 하부 출구에 분취 댐퍼 가 설치되어 있다 즉 분취 댐퍼 에서 중간 소성재 가 분(8) (20) . , (20) (Q)

취된다 분취된 중간 소성재 는 블로어 의 힘에 의해 동일 공장 부지 내에 설치되어 있는 . (Q) , (21) ,

중간 소성재용 탱크 에 이송된다 또한 중간 소성재 는 분취 댐퍼 로부터 중간 소성재(22) . , (Q) , (20)

용 탱크 에 직접 이송되고 있지만 이 사이에 일시 저장 탱크 도시 생략 가 설치되어 있어(22) , ( ) ,

분취 댐퍼 로부터 일시 저장 탱크를 거쳐 중간 소성재용 탱크 에 이송되도록 되어 있는 (20) (22)

경우도 있다 식별번호 ( [0034]).

혼합기 에 의해 분산 혼합된 중간 소성재 와 오니 의 혼합물 은 스테인리스제의 커버 (24) · (Q) (L) (M)

등으로 덮인 벨트 컨베이어 등의 반송 수단 에 의해 로터리 킬른 의 가마 뒤쪽부 로부(31) (10) (11)

터 내부에 도입된다 즉 로터리 킬른 의 가마 뒤쪽부 에는 스크루 방식의 도입 수단. , (10) (11) (32)

이 장착되어 있고 반송 수단 에 의해 도입 수단 에 반송된 중간 소성재 와 오니 의 , (31) (32) (Q) (L)

혼합물 이 로터리 킬른 의 가마 뒤쪽부 로부터 내부에 도입된다(M) (10) (11) 식별번호 ( [0039]).

상기 장치를 사용한 시멘트 클링커 소성은 다음과 같이 하여 실시된다 도 의 장치에 의해 . 1 ,

지금까지와 동일한 과정을 거쳐 시멘트 클링커 소성이 실시된다 그런데 이 시멘트 클링커 소. ,

성에 있어서 도 로부터 알 수 있는 바와 같이 최하단의 사이클론 의 하부 출구에 설치된 , 2 , (8)

분취 댐퍼 에서 중간 소성재 가 분취되어 정량 공급기 에 의해 소정량의 중간 소성재(20) (Q) , (23)

가 혼합기 에 이송된다(Q) (24) 식별번호 ( [0040]).

즉 상기한 유기질 오니 와 중간 소성재 의 혼합물을 킬른에 도입하는 선행발명 에 의하 , (L) (Q) 1

면 품질이 안정적인 시멘트가 얻어진다 또 발생량을 조사한 결과 상기한 유기질 오니, . , NOx , (L)

와 중간 소성재 의 혼합물 을 킬른에 도입하는 선행발명 은 유기질 오니 및 중간 소성(Q) (M) 1 (L)

재 가 함께 도입되는 경우가 없는 종래 방식의 경우보다 발생량은 나 적었다 또(Q) NOx 25% . ,

유기질 오니 만이 도입되었을 경우에 비해서도 발생량은 정도 적었다(L) , NOx 5% 식별번호 ( [004

3]).

즉 상기한 유기질 오니 와 중간 소성재 의 혼합물 을 킬른에 도입하는 선행발명 은 , (L) (Q) (M) 1

의 발생량을 크게 저감시킬 수 있다 또 중간 소성재 는 시멘트 제조 공장에 있어서의 NOx . , (Q)

시멘트 소성계의 서스펜션 예열기로부터 분취된 것이기 때문에 이것은 저렴하여 선행발명 의 , , 1

실시 비용은 저렴하다 식별번호 ( [0044]).

또 일부러 각별한 생석회를 시멘트 제조 공장에 수송할 필요가 없어 이 점에서도 비용은 저 , ,

- 17 -

렴해진다 또 오니를 시멘트 제조 공장 내에 반입하여 거기에서 얻어지는 중간 소성재 와 . , , (Q)

혼합하도록 했기 때문에 중간 소성재 를 오니 발생 장소에 반송하여 오니 발생 장소에서 오, (Q) ,

니와 혼합하고 이 혼합물을 시멘트 제조 공장에 가지고 돌아가는 방식에 비해 수송비용도 저, ,

렴해진다 식별번호 ( [0045]).

또한 오니를 시멘트 제조 공장 내에 반입하여 거기에서 얻어지는 중간 소성재 와 혼합하 , , (Q)

는 방식의 경우 중간 소성재 를 오니 발생 장소에 반송하여 오니 발생 장소에서 오니와 혼, (Q) ,

합하고 이 혼합물을 시멘트 제조 공장에 가지고 돌아가는 방식에 비해 관리비용도 저렴하다, , .

또한 오니와 중간 소성재의 혼합물을 킬른에 투입하도록 했기 때문에 오니만인 경우와 같은 , ,

분무 장치를 필요로 하지 않고 또한 투입의 핸들링성도 우수하여 취급하기 쉽다, , , 식별번호 ( [00

46]).

또 유기질 오니를 킬른에 도입하여 연소시키면 열량원으로도 되어 자원 에너지의 절약도 , , ,

된다 또 오니를 킬른에서 소각할 때까지의 계는 거의 폐쇄계로서 주위에 악취를 확산시키는 . , ,

경우가 없다 식별번호 ( [0047]).

발명의 효과

오니가 유효하게 처리된다 .

오니를 사용했음에도 불구하고 품질이 안정적인 시멘트가 얻어진다 , .

취급성이 우수하다 .

발생의 저감 효과가 크다 NOx .

비용이 저렴하다 .

번잡한 관리가 불필요하다 .

자원 에너지의 절약도 된다 .

주위에 악취를 확산시키는 경우가 없다 식별번호 ( [0048]).

주요 도면

도면 삽입을 위한 여백[ ]

- 18 -

도 선행발명 이 실시되는 시멘트 제조 장치의 전체 개략도[ 1] 1

[도 선행발명 이 실시되는 시멘트 제조 장치의 주요부 개략도2] 1

- 19 -

선행발명 을 제 호증 2) 2( 3 )

공개된 일본국 공개특허공보 호에 게재된 유기질 함 1999. 2. 16. 11-42500 ‘特開平

유 오니의 처리방법라는 명칭의 발명에 관한 것이다 주요 내용은 다음과 같다’ . .

발명이 속하는 기술

선행발명 는 하수 처리 시설에서 발생하는 하수 오니나 분뇨 처리 시설에서 발생하는 분뇨 2 ,

오니 등의 유기질 함유 오니에 생석회를 포함하는 탈수재를 혼합하여 탈수하고 탈수 후의 고, ,

형분을 시멘트 원료에 혼입하여 처리하는 유기질 함유 오니의 처리방법에 관한 것이다 식별번(

호 [0001]).

종래기술 및 해결하려는 과제

종래 하수 오니 등의 유기질 함유 오니는 여러 가지 방법으로 처리되고 있지만 일본 공개특 , ,

허공보 평 호에는 생석회 가소 돌로마이트 수재 고로 슬래그 등의 생석회류를 탈수재3-98700 , , , ,

로서 하수 오니에 혼합하여 탈수하고 오니의 탈수 후의 고형분을 시멘트 원료에 혼입하여 처,

리함과 함께 탈수시에 발생하는 가스를 시멘트 소성 공정에 투입하는 방법이 개시되어 있다,

식별번호 ( [0002]).

또 이 종류의 오니의 탈수 처리 설비는 종래부터 하수 처리장 마다 설치되어 있고 발생하는 , ,

오니를 그때마다 처리하도록 하고 있다 식별번호 ( [0003]).

상기 서술한 처리방법에 있어서는 탈수재 중의 생석회분과 오니 중의 수분이 이하와 같이 ,

반응하여 오니 중의 수분이 이 수화반응에 소비되거나 또는 반응열에 의해 증발함으로써 하, , , ,

수 오니가 탈수된다 식별번호 ( [0004]).

CaO H＋ 2O Ca(OH)→ 2

그러나 탈수재가 생석회인 경우에는 생석회는 고가이기 때문에 비용적으로 문제가 있고 또 , , ,

탈수 후의 고형분을 시멘트 원료로서 사용하기 위해서는 성분이 동떨어진 것이기 때문에 성분

조정의 필요가 있는 등의 문제가 있었다 식별번호 ( [0005]).

또한 종래에는 오니의 발생량이 비교적 적은 처리장에 있어서도 개별적으로 탈수 처리 설비 , ,

를 설치하고 있기 때문에 중소 규모의 하수 처리 시설에서는 탈수 처리 설비의 가동률이 낮, ,

고 처리 비용이 비교적 높아진다는 문제가 있었다, 식별번호 ( [0006]).

선행발명 는 이와 같은 종래의 문제를 감안하여 하수 오니나 분뇨 오니 등의 유기질 함유 2 ,

- 20 -

오니를 바람직하게 탈수할 수 있고 유기질 함유 오니의 탈수 후의 고형분을 그대로 시멘트 원,

료로서 용이하게 사용할 수 있으며 시멘트 제품의 성능을 저하시키지 않고 유기질 함유 오니, ,

를 경제적 효율적으로 처리할 수 있음과 함께 탈수 처리 설비의 가동률을 높여 처리 비용을 , , ,

절감할 수 있는 처리방법의 제공을 목적으로 한 것이다 식( 별번호 [0007]).

과제의 해결 수단

상기 서술한 바와 같이 종래의 문제를 해결하고 소기의 목적을 달성하기 위한 선행발명 의 , 2

특징은 생석회를 포함하는 탈수재를 유기질 함유 오니에 혼합하여 탈수하고 상기 오니의 탈수 ,

후의 고형분을 시멘트 원료에 혼입하여 처리하는 유기질 함유 오니의 처리방법에 있어서 상기 ,

탈수재는 시멘트 소성계의 서스펜션 예열기 로부터 분취되고 시멘트 원(suspension preheater) ,

료를 가열하여 얻어지는 생석회를 포함하는 중간 공정품인 것에 있다 식별번호 ( [0008]).

또한 탈수 처리 설비 및 시멘트 원료를 가열하여 얻어지는 생석회를 포함하는 중간 공정품 ,

을 유기질 함유 오니 발생지에 반송하여 그 오니 발생지에서 탈수 처리를 실시하고 그 탈수 , ,

처리 후의 고형분을 시멘트 공장에 반송하여 시멘트 원료에 혼입하도록 하는 것이 바람직하다

식별번호 ( [0010]).

또한 유기질 함유 오니는 유기질 함유 처리 시설에서 발생하는 유기질 함유 오니나 분뇨 , , ,

처리 시설에서 발생하는 분뇨 오니 외에 가정 폐수 처리 산업 폐수 처리 준설 헤드로, , , (dredgin

처리 등 악취가 있는 유기질 함유 오니를 적용할 수 있다g sludge) , 식별번호 ( [0011]).

발명의 실시 형태

먼저 선행발명 의 제 실시형태에 대해 설명하면 시멘트 공장에 있어서는 도 에 나타내 , 2 1 , , 1

는 바와 같이 시멘트 원료 가 원료 저장장 으로부터 원료 건조기 원료 분쇄기 원, (L) ( )(1) , (2), (3), 場

료 탱크 를 통하여 시멘트 소성계의 서스펜션 예열기에 공급되도록 되어 있다 또한 시멘트 (4) , . ,

원료 는 석회석 점토 규석 철 원료 등으로 이루어지고 이것을 가열하여 얻어지는 중간 공정(L) , , , ,

품 후술 은 생석회에 비하여 일반적으로 저렴하다 식별번호 (Q)( ) ( [0013]).

시멘트 소성계의 서스펜션 예열기는 복수단의 사이클론 가소로 를 가지고 구성 (5, 6, 7, 8), (9)

되어 있고 로터리 킬른 의 배기가스가 가소로 사이클론 으로 순서대로 공급되, (10) , (9), (8, 7, 6, 5)

도록 되어 있다 그리고 최상단의 사이클론 에 시멘트 원료 가 투입되고 이 시멘트 원료. (5) (L) , (L)

가 최하단의 사이클론 에 이를 때까지 로 가열되어 시멘트 원료 중의 석회석(8) 850 ~900 , (L) ℃ ℃

의 탈탄산화에 의해 이하와 같이 생석회가 생성된다 식별번호 ( [0014]).

- 21 -

CaCO3 CaO CO→ ＋ 2

또한 최하단의 사이클론 까지의 중간 공정품 의 주된 성분은 일례로서 , (8) (Q) , , SiO2 19.0%, Al2

O3 4.3%, Fe2O3 로 되어 있고 생석회를 충분히 함유하고 있다 2.7%, CaO 60.5%, MgO 1.5% , .

또 중간 공정품 에는 약 의 미연 카본이 함유되어 있다, (Q) , 0.5% 식별번호 ( [0015]).

그리고 최하단의 사이클론 으로부터 로터리 킬른 으로 생석회를 함유한 중간 공정품 (8) (10) , (Q)

이 공급되는데 최하단의 사이클론 의 하부 출구에는 분취 댐퍼 가 설치되어 있고 분취 댐, (8) (20) ,

퍼 를 통하여 소정량의 중간 공정품 이 분취되도록 되어 있다 그리고 분취된 중간 공정(20) (Q) . ,

품 은 수냉식 냉각기 수송기 출하 탱크 를 통하여 반송차 에 의해 하수 처리 (Q) (21), (22), (24) , (25)

시설의 오니 처리장으로 반송된다 또한 도 에 있어서 은 에어 록 피더이며 또 출하 탱크. , 1 , 23 , ,

에는 집진기가 장비되어 있다(24) 식별번호 ( [0016]).

한편 하수 처리 시설 등에 부대한 오니 처리장에 있어서는 도 에 나타내는 바와 같이 하 , , 2 ,

수 오니 탈수 케이크 가 탈수 장치 로부터 정량 공급기 를 통하여 원료 혼합기 에 ( )(S) , (31) , (32) , (40)

투입되도록 되어 있다 또한 하수 오니 는 약 의 수분을 함유하고 있다 또 생석회를 함. , (S) , 80% . ,

유한 시멘트 중간 공정품 은 반송차 로부터 원료 탱크 수송기 정량 공급기 를 (Q) , (25) , (26), (27), (28)

통하여 탈수재로서 원료 혼합기 에 투입된다, (40) 식별번호 ( [0017]).

그리고 원료 혼합기 에 있어서 하수 오니 와 중간 공정품 이 혼합되고 중간 공정품 , (40) , (S) (Q) ,

중의 생석회분과 하수 오니 중의 수분이 이하와 같이 반응하여 하수 오니 중의 수분(Q) (S) , (S)

이 이 수화반응에 소비되거나 또는 반응열에 의해 증발함으로써 하수 오니 가 탈수된다, , , (S) 식(

별번호 [0018]).

CaO H＋ 2O Ca(OH)→ 2

이와 같이 하여 하수 오니 가 탈수되지만 탈수재로서 시멘트 소성계로부터 분취한 중간 공 (S) ,

정품 을 사용했기 때문에 생석회를 사용하는 경우에 비하여 하수 오니 를 저렴하게 탈수할 (Q) , , (S)

수 있음과 함께 적당한 반응 속도에 의해 바람직하게 탈수할 수 있다 또 중간 공정품 은, . , (Q) ,

미세 분말이고 또한 소량의 미연카본을 포함하고 있기 때문에 하수 오니 중의 악취 성분을 , , , (S)

흡착할 수 있다 식별번호 ( [0019]).

상기 서술한 바와 같이 제 제 실시형태 모두 하수 오니 의 탈수 후의 고형분 이 시멘 , 1, 2 , (S) (M)

트 원료 와 함께 투입되지만 탈수재로서 시멘트 소성계로부터 분취한 중간 공정품 을 사용(L) , (Q)

했기 때문에 하수 오니 의 탈수 후의 고형분 을 그대로 시멘트 원료 와 함께 투입할 수 , (S) (M) (L)

- 22 -

있고 시멘트 제품의 성능을 저하시키는 경우가 없어 고형분 을 바람직하게 처리할 수 있다, , (M)

식별번호 ( [0027]).

또한 상기 서술한 양 실시형태는 시멘트 소성계의 서스펜션 예열기에 가소로가 구비되어 있 ,

는 경우에 대해 서술했지만 가소로는 반드시 구비하지 않아도 된다 또 상기 서술한 양 실시, . ,

형태는 시멘트 소성계의 서스펜션 예열기의 최하단의 사이클론으로부터 중간 공정품을 분취하

는 경우에 대해 서술했지만 중단의 사이클론으로부터 분취해도 된다, 식별번호 ( [0028]).

또 분뇨 오니 및 하수 오니에는 많은 암모니아 성분이 포함되어 있기 때문에 탈수 후의 고 , , ,

형분을 시멘트 재료와 함께 소성하면 소성계 내에서 암모니아 가스가 많이 발생하여 배기가스 , ,

중의 질소산화물 농도를 저감시키는 효과가 있다 식별번호 ( [0030]).

발명의 효과

상기 서술한 바와 같이 선행발명 에 관련된 하수 오니의 처리방법은 시멘트 원료를 가열하 , 2

여 얻어지는 생석회를 포함하는 중간 공정품을 시멘트 소성계의 서스펜션 예열기로부터 분취,

하고 탈수재로서 유기질 함유 오니에 혼합하여 탈수함으로써 유기질 함유 오니의 탈수 후의 , ,

고형분은 소성 후에 고형분으로서 남는 성분이 시멘트 원료에 가깝기 때문에 상기 탈수 후의 ,

고형분을 그대로 시멘트 원료로서 사용해도 제조되는 시멘트의 품질 변화를 초래하지 않고 유, ,

기질 함유 오니를 경제적 그리고 효율적으로 처리할 수 있다 또 탈수재로서 사용하는 시멘트 . ,

소성계로부터 분취한 중간 공정품은 미세 분말이며 소량의 미연 카본을 포함하고 있기 때문에, ,

유기질 함유 오니의 탈취에도 효과가 있다 식별번호 ( [0031]).

또한 탈수 처리 설비를 트럭에 고정적으로 탑재하는 등 하여 이동 가능하게 함으로써 복수 , , ,

의 중소 규모의 유기질 함유 처리 시설에 있어서 개의 탈수 처리 설비를 공용하는 것이 용이1

해져 설비의 가동률을 높임과 함께 처리 비용을 절감할 수 있다 식별번호 , , ( [0032]).

주요 도면

도면 삽입을 위한 여백[ ]

- 23 -

도 선행발명 의 제 실시형태의 시멘트 공장에 있어서의 공정을 나타내는 개략도[ 1] 2 1

[도 도 의 오니 처리장에 있어서의 공정을 나타내는 개략도2] [ 1]

- 24 -

인정 근거 갑 제 호증 을 제 호증의 각 기재 가지번호가 있는 것은 가지번1, 2 , 1, 2, 3 (【 】

호를 포함한다 및 변론 전체의 취지)

이 사건 심결의 위법 여부2.

가 원고 주장의 요지 .

[도 선행발명 의 제 실시형태의 오니 처리 시설에 있어서의 공정을 나타내는 개략도3] 2 2

[도 도 의 탈수처리설비를 트럭에 탑재한 상태의 일례의 측면도4] [ 3]

- 25 -

다음과 같은 이유에서 이 사건 제 항 출원발명은 통상의 기술자가 선행발명 의 1 1, 2

결합으로부터 쉽게 발명할 수 없다 따라서 이 사건 제 항 출원발명은 선행발명 . 1 1, 2

의 결합에 의해 진보성이 부정되지 않는다 이와 달리 판단한 이 사건 심결은 위법하.

므로 취소되어야 한다.

이 사건 제 항 출원발명은 최하단 사이클론을 제외한 프리히터 사이클론의 원료 1) 1

슈트로부터 예열원료를 분취하고 현열을 사용하여 유기 오니를 건조시키는 것인 반면

에 선행발명 는 최하단의 사이클론으로부터 중간 소성재 중간 공정품 를 분취하며 , 1, 2 ( )

오니 중의 수분과 중간 소성재 중간 공정품 중의 생석회분의 발열반응인 수화반응에 ( )

의해 오니 중의 수분을 건조하는 것이므로 이 사건 제 항 출원발명은 선행발명 , 1 1, 2

와 구성이 상이하고 그에 따라 이 사건 제 항 출원발명은 선행발명 에 비하여 현, 1 1, 2

저한 효과를 나타낸다.

선행발명 은 생석회를 포함한 중간 소성재를 최하단의 사이클론으로부터 분취하 2) 1

는 점을 기술적 전제조건으로 하는 것이어서 선행발명 에 선행발명 를 결합하는 것, 1 2

은 선행발명 의 원래의 의도를 훼손하는 것이므로 선행발명 는 결합의 곤란성이 1 , 1, 2

있다.

생석회 의 수화반응은 발열반응이기 때문에 소석회 가 생석회 3) (CaO) {Ca(OH)2} (CaO)

로 재분해할 때의 온도인 보다 상당 정도 저온일 필요가 있고 이를 위해 선행발580 , ℃

명 는 분취한 중간 소성재를 냉각시키는 공정이 포함되므로 이 사건 제 항 출원1, 2 , 1

발명과 같이 현열을 사용하여 유기 오니를 건조시키는 구성을 용이하게 도출할 수 없

다.

나 이 사건 제 항 출원발명의 진보성 부정 여부 . 1

- 26 -

이 사건 제 항 출원발명과 선행발명 의 구성 대비 1) 1 1

공통점 및 차이점 2)

가 구성요소 와 그 대응구성요소 ) 1, 2

이 사건 제 항 출원발명의 구성요소 와 선행발명 의 각 대응구성요소는 시 1 1, 2 1 ,

멘트 소성장치 시멘트 클링커 소성장치[ ]5)의 프리히터 사이클론의 원료 슈트 서스펜션 [

구성
요소

이 사건 제 항 출원발명1 선행발명 을 제 호증1( 2 )

1

시멘트 소성장치의 최하단 사이클론

을 제외한 프리히터 사이클론의 원료

슈트로부터 예열원료를 분취하는 분

취장치와,

시멘트 소성계 시멘트 클링커 소성장치 의 ( )

서스펜션 예열기 또(suspenision preheater)

는 복수단의 사이클론으로부터 시멘트 원료,

를 가열하여 얻어지는 생석회를 포함하는

중간 소성재를 분취하는 분취 댐퍼와 같은

분취 수단 식별번호 ( [0010], [0012]~[0014],

도 도 등 참조[0032], [0034], [ 1], [ 2] )

2

유기 오니를 상기 분취장치로 분취된

예열원료와 혼합하고 이 예열원료의 ,

현열을 사용하여 상기 유기 오니를

건조시키는 혼합장치와,

반입 공정을 거쳐 반입된 오니와 분취 공정

을 거쳐 분취된 중간 소성재를 혼합하는 혼

합기와 같은 혼합 수단 식별번호 ( [0010],

도 등 참조[0013], [0014], [ 2] )

3

이 혼합장치로부터 배출된 혼합물을

상기 시멘트 소성장치의 가소로 또는

시멘트 킬른의 가마 후미부로부터 상

기 가소로까지의 사이의 덕트에 공급

하는 공급장치를 구비하는 것

혼합 수단으로 혼합된 혼합물을 가소로 또

는 킬른의 가마 뒤쪽부에 도입하는 도입 수

단 식별번호 ( [0010], [0013], [0014], [0025],

도 도 등 참조[0030], [0039], [ 1], [ 2] )

을 특징으로 하는 유기 오니의 처리

장치.
오니 처리방법 및 장치

- 27 -

예열기 또는 사이클론 로부터 예열원료 중간 소성재 를 분취하는 분취장치 분취 수단] [ ] [ ]

와 유기 오니 오니 를 상기 분취장치 분취 수단 로 분취된 예열원료 중간 소성재 와 혼, [ ] [ ] [ ]

합하고 유기 오니 오니 를 건조시키는[ ] 6) 혼합장치 혼합 수단 를 구비한다는 점에서 동일 [ ]

하다.

다만 이 사건 제 항 출원발명은 유기 오니를 최하단 사이클론을 제외한 프리히터 1 ‘ ’

사이클론의 원료 슈트로부터 예열원료를 분취한다고 명시적으로 한정한 반면 선행발,

명 에는 이러한 한정이 없다는 점에서 양 발명은 차이가 있다 이하 차이점 이라 한1 ( ‘ 1’

다).

또한 이 사건 제 항 출원발명은 예열원료의 현열을 사용하여 유기 오니를 건조한 , 1 ‘ ’

다고 명시된 반면 선행발명 은 중간 소성재의 현열을 사용한다는 점에 대한 명시적, 1

인 기재가 없다는 점에서도 양 발명은 차이가 있다 이하 차이점 라 한다( ‘ 2’ ).

나 구성요소 과 그 대응 구성요소 ) 3

이 사건 제 항 출원발명의 구성요소 과 선행발명 의 대응구성요소는 혼합장치 1 3 1 ,

혼합 수단 로부터 배출된 혼합물 혼합물 을 상기 시멘트 소성장치 시멘트 클링커 소성[ ] [ ] [

장치 의 ] 가소로 또는 시멘트 킬른의 가마 후미부로부터 가소로까지의 사이의 덕트 [가

소로 또는 킬른의 가마 뒤쪽부 에 공급하는 공급장치 공급 수단 를 구비한다는 점에서 ] [ ]

실질적으로 동일하다.

5) 이하 대괄호에 기재한 부분은 이 사건 제 항 출원발명의 구성요소 또는 구성에 대응하는 선행발명의 대응구성요소 또는 구성 1
이다.

6) 선행발명 에는 혼합되는 오니를 건조시킨다는 명시적인 기재는 없지만 명세서에 시멘트 원료를 가열하여 얻어지는 생석회 1 ‘ ’ , ‘
를 포함하는 재중간 소성재와 혼합한 ( ) 분립상의 혼합물이라는 기재식별번호 참조 오니를 중간 소성재와 혼합하고 ’ ( [0015] ), ‘
있고 이 혼합물은 , 분립상의 것이며 오니와 같은 점조질의 것이 아니기 때문에 라는 기재식별번호 참조 본 발명의 ’ ( [0016] ), ‘…
특징인 오니와 중간소성재의 혼합 공정에 있어서는 오니 중의 수분과 중간 소성재 중의 생석회분이 반응하여 소석회가 된, ,
다 이 . 수화반응은 발열반응이며 혼합물의 온도가 상승, 하여 오니 중에 포함되어 있던 암모니아류가 보다 휘발하기 쉬운 상,
태가 된다 라는 기재식별번호 참조 로부터 선행발명 도 이 사건 제 항 출원발명과 마찬가지로 오니가 혼합되어 건.’ ( [0022] ) , 1 1
조되는 것임을 쉽게 알 수 있다.

- 28 -

차이점들에 대한 검토 3)

가 차이점 에 대한 검토 ) 1

을 제 내지 내지 호증의 각 기재와 변론 전체의 취지에 의하여 인정되는 1 3, 6 10

아래와 같은 사실 및 사정을 종합하여 보면 위 차이점 은 통상의 기술자가 선행발명 , 1

의 결합에 의해 쉽게 극복할 수 있고 그에 따른 이 사건 제 항 출원발명의 효과1, 2 , 1

도 통상의 기술자가 선행발명 로부터 예측할 수 있는 정도에 불과하다고 봄이 타1, 2

당하다.

이 사건 출원발명의 명세서 을 제 호증 에는 다음과 같이 최하단 사이클론에 (1) ( 1 )

서는 시멘트 원료의 석회석의 이상이 산화칼슘 으로 분해되고 이 산화칼슘95% (CaO) ,

은 물과의 반응 시 열 로스가 크고 에너지 비용이 들기 때문에 예열원료 분취 (CaO) ( ) ,

시 최하단 사이클론은 제외한다고 기재되어 있기는 하다 식별번호 참조( [0012] ).

그러나 아래와 같은 점들에 비추어 볼 때 이 사건 제 항 출원발명에서 최하 (2) , 1

단 사이클론을 제외한 프리히터 사이클론의 원료 슈트로부터 예열원료를 분취하는 구

성만으로는 열 로스가 커지는 것을 회피할 수 있는 효과 및 발열반응에 의한 제어가

어려워지는 것을 회피할 수 있는 효과가 반드시 나타난다고 보기 어렵고 그에 따라 ,

에너지 비용이 절감되는 효과가 반드시 나타난다고 보기도 어렵다( ) .

가 이 사건 출원발명의 명세서 을 제 호증 에는 분취한 예열원료 중의 산 ( ) ( 1 ) ‘ (R2)

화칼슘 이 많으면 혼합장치 내에서 유기오니 의 수분과 접촉했을 때 발열반응(CaO) (8) (S)

이 일어나 제어가 어려워지고 열 로스가 커진다는 취지의 기재 식별번호 참조’ ( [0042] )

및 예열원료 중의 산화칼슘 함유율을 질량 이하로 함으로써 제어가 어려워‘ (CaO) 20 %

지는 것 및 열 로스가 커지는 것을 회피할 수 있다는 기재 식별번호 참조 가 ’ ( [0023] )

- 29 -

있다 이러한 기재로부터 발열반응에 의한 제어가 어려워지는 것 및 열 로스가 커지는 .

것을 회피할 수 있는 효과는 분취한 예열원료 중 산화칼슘 의 함유율이 질량(CaO) 20 %

이하가 됨으로써 발생하는 것임을 알 수 있다.

나 그런데 아래와 같은 이유에서 이 사건 제 항 출원발명에서 최하단 사이클 ( ) , 1

론을 제외한 프리히터 사이클론의 원료 슈트로부터 예열원료를 분취하더라도 반드시

산화칼슘 생석회 의 함유율이 질량 이하가 된다고 단정할 수는 없다( , CaO) 20 % .

이 사건 출원발명의 명세서 을 제 호증 의 실시예에는 최상단 사이클론에 ( 1 )①

서의 생석회 함유율 질량 이하 만 기재되어 있을 뿐 식별번호 참조 최하단 (3 % ) ( [0045] ),

사이클론이나 최하단의 바로 윗단 사이클론 등에서의 생석회 함유율은 전혀 기재되어

있지 않을 뿐만 아니라 최하단 사이클론을 제외한 프리히터 사이클론의 원료 슈트로,

부터 예열원료를 분취하는 구성에 의하여 생석회 의 함유율이 질량 이하가 될 (CaO) 20 %

수 있다는 기재나 암시도 전혀 없다.

또한 통상 프리히터 사이클론의 구성 방식이나 단수 하소로 가소로 의 유 , , ( )②

무 사이클론에서의 예열원료의 분취 방법 투입되는 시멘트 원료의 종류 석회석의 , , (

함량이나 불순물 함량 등에 따라 동일한 단의 사이클론에서 분취하더라도 분취CaO )

되는 예열원료 내 생석회 의 함유량은 크게 달라질 수 있으므로 최하단 사이클론(CaO) ,

을 제외한 프리히터 사이클론의 원료 슈트로부터 예열원료를 분취하는 구성에 의하여

생석회 의 함유율이 반드시 질량 이하가 된다고 보기도 어렵다 더욱이 이 사(CaO) 20 % .

건 제 항 출원발명에는 프리히터 사이클론의 단수 구성 방식 예열원료의 분취 수단 1 , ,

등에 관하여 구체적인 한정도 없다.

한편 선행발명 을 제 호증 는 하수 오니와 분취된 생석회를 포함하는 , 2( 3 ) , ③

- 30 -

중간 공정품이 혼합되어 수화반응 등에 의하여 하수 오니가 탈수 건조 되는 것인데 식( ) (

별번호 등 참조 선행발명 에는 중단의 사이클론으로부터 [0008], [0018], [0019] ), 2 “‘ ’

중간 공정품을 분취할 수 있다 라는 기재도 있다 식별번호 참조 따라서 통상.” ( [0028] ).

의 기술자로서는 선행발명 의 이러한 기재로부터 최하단의 사이클론만이 아니라 중2 ‘

단의 사이클론으로부터 중간 공정품을 분취하더라도 하수 오니 건조 시 이용되는 수’ ,

화반응이 일어날 수 있을 정도의 생석회가 충분히 함유될 수 있음을 쉽게 알 수 있을

것으로 보인다.

다 또한 이 사건 출원발명의 우선권 주장일 이전에 발간된 아래 각 문헌들의 ( ) ,

기재7)들을 고려하면 통상 프리히터 사이클론은 단 단으로 형성되고, 3 ~6㉠ 8) 단수가 많

아질수록 열 교환량이 많아진다는 점 프리히터 사이클론의 최상단에 투입된 시멘, ㉡

트 원료 중 석회석(CaCO3 은 최하단쪽으로 연속적으로 이동하면서 열분해 탈탄산화되) ·

어 생석회 산화칼슘 가 생성된다는 점 통상 최하단의 사이클론 또는 하소로를 ( , CaO) , (㉢

구비한 경우에는 하소로 에서 생석회의 함량이 제일 많다는 점 등은 통상의 기술자에)

게 자명한 기술상식에 해당하는 것으로 보인다 나아가 이러한 기술상식을 가진 통상.

의 기술자라면 최하단의 사이클론에서만 생석회 가 존재하는 것이 아니라 그 상단(CaO)

의 사이클론에도 생석회 가 존재한다는 것을 쉽게 알 수 있을 뿐만 아니라(CaO) 9) 최하,

7) 을 제 내지 호증은 새로 제시된 선행기술이 아니라 이 사건 출원발명의 우선권 주장일 당시 이 사건 출원발명이 속하는 6 10
기술분야의 기술상식 내지 주지관용기술의 내용을 보충하기 위한 자료이다.

8) 을 제 호증 포틀랜드 시멘트의 제조 의 제 면 내지 제 면그림 내지 그림 참조 10 (‘ ’, 2013. 10. 21.) 4 6 ( 1.3 1. 7 ) 선행발명 및 도 ; 1 2
단의 사이클론으로 구성되어 있음선행발명 의 식별번호 도 선행발명 의 식별번호 도 등 참조4 ( 1 [0032], [ 1], 2 [0014], [ 1]); .

9) 이는 이 사건 출원발명의 명세서 을 제 호증 의 ( 1 ) ‘프리히터의 단 사이클론 최상단 사이클론으로부터3 (4C, ) 분취장치 에 의해 (7)
정도의 예열원료 함유율은 질량 이하 를 분취650 (R2)(CaO 3 % )℃ 하는 시멘트 소성장치의 운전예식별번호 참조 로부터’ ( [0045] )

도 뒷받침되는 사항이다 또한 갑 제 호증의 의 제 면과 제 면의 표에서도 최하단의 사이클론 이외의 사이클론에서도 . , 6 1 2 6 (C5)
생석회가 포함되어 있을 보여준다 원고의 자 준비서면에 . 2021. 12. 29. “선행발명 이 중간 소성재 를 최하단의 사이클론1 (Q)

으로부터 분취하는 것은 중략(8) ( )… … 사이클론 중 중간 소성재 중 생석회의 비율이 가장 높은 최하단의 사이클(5, 6, 7, 8) ‘ ’
론 에서 중간 소성재 를 분취(8) (Q) 하는 것 이라고 기재되어 있는 점”… 면 에 미루어 보아(13 ) 원고도 이를 인정하는 것으로 보,
인다.

- 31 -

단의 사이클론에서의 생석회 함량보다 예열 과정을 덜 거친 최하단의 바로 윗단이나

중단 사이클론에서의 생석회 함량이 더 적을 것임도 충분히 파악할 수 있다 특히 사.

이클론의 단수가 많은 경우 예를 들어 단 에는 그 단수가 적은 경우 예를 들어 단 에 ( 6 ) ( 3 )

비하여 최하단의 사이클론에서의 생석회 함량과 그 바로 윗단 사이클론에서의 생석회 ,

함량의 차이가 더욱 작을 것이라는 점도 통상의 기술자라면 쉽게 유추할 수 있을 것으

로 보인다.

을 제 호증< 8 시멘트산업에서의 녹색기술 년 월(‘ ’, 2011 4 )>

예열 예열기는 원료가 통과하는 사이클론이 수직적 연속적으로 연결된 설비로써 중략 : , ( )… …

싸이클론의 단수 는 원석의 수분에 따라 단으로 이루어지는데 단수가 높을수록 열 ( ) , 3~6段數

교환량이 많아진다( 면 좌측 컬럼의 단락3 4 ).

하소 하소는 석회석이 석회로 분해되는 과정으로써 반응의 일정부분이 하소로 : (Precalciner)

에서 일어난다 하소로는 소성로 바로 위의 예열실 가장 아래 부분에 있는 연소실이다. ( 면 좌3

측 컬럼의 단락5 ).

을 제 호증< 9 시멘트업종 온실가스 에너지관리시스템 표준 매뉴얼 년 월(‘ · ’, 2011 11 )>

사이클론의 단수 는 원석의 수분 함량에 따라 단으로 구성되는데 단수가 많을수록 ( ) 3~6段數

열 교환량도 많아진다. 킬른의 타입을 명명할 때 보통 예열기의 타입으로 불리게 되는데 최근에는 ,

의 연소 영역 를 가진 시스템이 보편적으로 이pre-calciner(pre-heater ) NSP(New Suspension Preheater)

용된다 면의 예열 부분[40 ‘ (pre-heating)’ ].④

하소는 석회석이 석회로 분해되는 과정 (CaCO3 CaO + CO→ 2 으로서 반응의 일정 부분) , ↑

이 하소로 에서 일어나는데 하소로는 소성로 바로 위의 예열실 가장 아래 부분에 (precalciner) ,

있는 연소실을 말한다[ 면의 하소 부분41 (pre-calcining)’ ]⑤ .

을 제 호증< 6 10) 시멘트 역사 시멘트제조공정 시멘트제조기술 년 월(‘ / / ’, 2015 9 )>

는 이 수직방향으로 보통 단 정도 세워 올린 형상으로 이루어져 있다 Preheater Cyclone 4~5 .

원료는 최상단의 입구로 투입되어 하단의 각 과 하소로 를 거치면서 Cyclone Cyclone Calciner( )

약 까지 예열되어 으로 투입된다 면의 소성공정 중 예열기800 860 Kiln [2 ‘3. 1) (Preheater)’ ∼ ℃

부분].

- 32 -

라 이상에서 본 바를 종합하면 이 사건 제 항 출원발명은 최하단 사이클론을 ( ) , 1

제외한 프리히터 사이클론의 원료 슈트로부터 예열원료를 분취함으로써 최하단 사이,

클론에서 분취한 경우에 비하여 생석회 의 함유율이 상대적으로 적은 예열원료를 (CaO)

10) 인터넷 주소 URL : C
11) 그림 로부터도 킬른에 들어가기 전 예열기의 최하단 사이클론 또는 하소로 의 온도 범위붉은색 표시 에서 유리 가 대 4. ( ) ( ) CaO

략 정도로 함유되어 있음을 알 수 있다 면30~50% (4 ).

선행발명 < 1>

또한 최하단의 사이클론 에 있어서의 중간 소성재 의 성분의 일례를 들면 , (8) (Q) , SiO2 19.0%,

Al2O3 4.3%, Fe2O3 2.7%, CaO 60.5% 이다 식별번호 , MgO 1.5% ( [0033]).

선행발명 < 2>

생략 그리고 최상단의 사이클론 에 시멘트 원료 가 투입되고 이 시멘트 원료 가 ( ) (5) (L) , (L)… …

최하단의 사이클론 에 이를 때까지 로 가열되어 시멘트 원료 중의 석회석의 (8) 850 ~900 , (L) ℃ ℃

탈탄산화에 의해 이하와 같이 생석회가 생성된다. CaCO3 CaO CO→ ＋ 2 또한 최하단의 사이 ,

클론 까지의 중간 공정품 의 주된 성분은 일례로서(8) (Q) , , SiO2 19.0%, Al2O3 4.3%, Fe2O3 2.7%,

CaO 60.5% 로 되어 있고, MgO 1.5% , … 식별번호 ( [0014], [0015]).

을 제 호증 포틀랜드 시멘트의 제조 년 월< 10 (‘ ’, 2013 10 )>

예열기 가 달린 킬른에서는 원료 석회석 중의 조연로가 붙은 킬른에서는 (SP) 40~50%,

가 킬른에 들어가기 전에 분해 탈탄산된다 면 표 의 아래 단락80~90% , (7 1.3 ).

을 제 호증 시멘트 클링커 년 월< 7 (‘ ’, 2004 3 )>

석회석과 점토와의 혼합물을 가열하여 양자의 반응과정을 유리 의 양적변화로부터 추 CaO

적해 보면 그림 와 같이 된다 면4 (4 )11).

그림 석회석과 점토로부터 시멘트 화합물의 생성4. (H. Kuhl et. al.)

- 33 -

얻을 수 있을 것으로 보이지만 최하단 사이클론을 제외한 프리히터 사이클론의 원료 ,

슈트로부터 예열원료를 분취하는 구성만으로는 발열반응에 의한 제어가 어려워지는 것

및 열 로스가 커지는 것을 회피할 수 있는 효과가 반드시 달성된다고 단정할 수는 없

다고 봄이 타당하다 더불어 그에 따른 에너지 비용이 절감되는 효과 역시 반드시 발. ( )

생한다고 보기도 어렵다.

따라서 위에서 살핀 점들에다가 아래와 같은 사정을 보태어 보면 이 사건 제 (3) ,

항 출원발명이 최하단 사이클론을 제외한 프리히터 사이클론의 원료 슈트로부터 예열1

원료를 분취하는 구성은 통상의 기술자가 선행발명 및 로부터 중간 소성재 중간 , 1 2 (

공정품 를 분취할 프리히터 단으로 최하단 대신에 최하단의 바로 위 상단이나 중단의 ) ,

사이클론을 선택하거나 선행발명 의 복수 단의 사이클론에서 중간 소성재를 분취하, 1

는 구성을 선행발명 의 중단의 사이클론에서 중간 공정품을 분취하는 구성으로 단순, 2

하게 설계 변경할 수 있는 정도에 해당한다고 봄이 타당하고 그에 따른 효과도 통상,

의 기술자가 선행발명 로부터 예측할 수 있는 정도에 해당한다고 봄이 타당하다1, 2 .

가 선행발명 에는 실시예로 최하단의 사이클론에서 중간 소성재를 분취한다 ( ) 1

고 기재되어 있다 식별번호 등 참조 그러나 이는 단지 하나의 실시예에 불과( [0034] ).

하고 특허청구범위, 12)를 포함하여 선행발명 을 전체적으로 살펴보면 중간 소성재를 1

시멘트 소성계의 서스펜션 예열기 복수 단의 사이클론 로부터 분취할 수 있다고 기재( )

되어 있을 뿐 중간 소성재를 최하단의 사이클론 에서만 분취할 수 있다거나 최하단, (8)

의 사이클론 을 제외한 다른 단의 사이클론 에서 분취하는 경우를 배제한다는 (8) (5, 6, 7)

등의 내용은 전혀 기재되어 있지 아니하다 결국 선행발명 은 최하단의 사이클론에서. , 1

12) 선행발명 의 특허청구범위에도 중간 소성재를 서스펜션 예열기로부터 분취한다고 기재되어 있을 뿐이고 최하단의 사이클 1 ‘ ’ , ‘
론에서 중간 소성재를 분취하는 구성에 대하여는 전혀 기재되어 있지 아니하다’ .

- 34 -

만 중간 소성재를 분취하는 것으로 한정되지 아니하고 복수 단의 사이클론 중 최하단,

의 사이클론뿐만 아니라 다른 단의 사이클론에서도 중간 소성재를 분취할 수 있는 것

이라 봄이 타당하다.

나 또한 앞서 살핀 것처럼 선행발명 과 동일한 기술분야에 해당하는 선행발 ( ) , 1

명 에는 중단의 사이클론으로부터 중간 공정품을 분취할 수 있다고 명시적으로 기재2 ‘ ’

되어 있다 식별번호 ( [0028]).

다 그러므로 위에서 살펴본 바와 같이 최하단의 사이클론에서의 생석회 함량 ( )

보다 예열 과정을 덜 거친 최하단의 바로 위 상단이나 중단 사이클론에서의 생석회 함

량이 더 적을 것임을 충분히 파악할 수 있는 통상의 기술자로서는 선행발명 및 로, 1 2

부터 기술의 구체적인 적용 조건이나 필요에 따라 중간 소성재 중간 공정품 를 분취할 ( )

프리히터 사이클론 단으로 최하단 대신에 최하단의 바로 위 상단이나 중단을 선택하,

거나 또는 최하단 사이클론을 제외한 사이클론에서 중간 소성재 중간 공정품 를 분취, ( )

하도록 설계 변경하는 데 특별한 기술적인 어려움이 있다고 보기 어려우며13) 그에 따,

른 효과도 통상의 기술자가 선행발명 및 로부터 쉽게 예측할 수 있는 정도에 해당1 2

한다.

나아가 다음과 같은 점들에 비추어 볼 때 통상의 기술자가 선행발명 과 선 (4) , 1

행발명 를 결합하는 데 특별한 기술적 어려움이 있다고 보기도 어렵다2 .

가 선행발명 는 이 사건 출원발명과 마찬가지로 유기질 함유 오니를 시멘 ( ) 1, 2

트 소성 공정 시 혼입하여 유효하게 활용하면서 오니를 처리할 수 있는 것이라는 점에

서 그 기술분야 및 목적이 동일하다.

13) 선행발명 및 에서 최하단 사이클론은 가소로하소로 및 킬른과 직접 연결되는 곳이므로 최하단의 사이클론에 비하여 다1 2 ( ) ,
른 단의 사이클론은 오히려 중간 소성재 중간 공정품을 분취하는 분취수단을 설치하기가 더 용이하다( ) .

- 35 -

나 선행발명 과 선행발명 는 모두 시멘트 원료를 가열하여 얻어지는 생석 ( ) 1 2

회를 포함하는 중간 소성재 중간 공정품 를 시멘트 소성계의 서스펜션 예열기로부터 ( )

분취하고 이를 오니와 혼합한 후 그 혼합물을 시멘트 소성계에 도입 또는 공급하는 ,

것이라는 점에서 그 기술구성이 공통된다.

다 앞서 살핀 것처럼 최하단의 사이클론이 아닌 다른 단의 사이클론에서 분 ( ) ,

취된 중간 소성재 중간 공정품 라고 하더라도 당연히 생석회를 함유하고 있을 것이 자( )

명하고 또한 위에서 살펴본 바처럼 선행발명 은 복수 단의 사이클론 중 최하단의 사, , 1

이클론뿐만 아니라 다른 단의 사이클론에서도 중간 소성재를 분취할 수 있는 것이며,

선행발명 는 중단의 사이클론으로부터 중간 공정품을 분취할 수 있다고 명시적으로 2 ‘ ’

기재되어 있으므로 선행발명 및 로부터 최하단 사이클론 외에 최하단의 바로 위 , 1 2

상단이나 중단 사이클론에서 중간 소성재 중간 공정품 를 분취하는 경우에도 오니의 ( )

탈수 건조 메커니즘에 있어서 특별한 문제나 기술적인 곤란함이 발생한다고 보기 어렵·

다.

라 그밖에 달리 선행발명 과 선행발명 의 결합을 방해할 만한 기재나 요인 ( ) 1 2

을 찾아볼 수 없다.

나 차이점 에 대한 검토 ) 2

앞서 든 증거에 의하여 알 수 있는 아래와 같은 사실 및 사정을 종합하여 보면 ,

차이점 역시 통상의 기술자가 선행발명 또는 에 의해 쉽게 극복할 수 있고 차이2 1 2 ,

점 에 따른 이 사건 제 항 출원발명의 효과도 통상의 기술자가 선행발명 또는 로2 1 1 2

부터 예측할 수 있는 정도에 불과하다고 봄이 타당하다.

이 사건 제 항 출원발명에는 유기 오니를 건조시키는 혼합장치에 대하여 유 (1) 1 ‘

- 36 -

기 오니를 분취장치로 분취한 예열원료와 혼합하고 이 예열원료의 현열을 사용하여라, ’

고 기재되어 있으며 이 사건 출원발명의 명세서 을 제 호증 에는 분취한 예열원료의 , ( 1 )

현열을 사용하여 유기 오니를 건조시킨다고 기재되어 있다 식별번호 참조( [0019] ).

그러나 아래와 같은 사정들을 고려하면 이 사건 제 항 출원발명의 유기 오 (2) , 1 ‘

니와 예열 연료가 혼합되어 유기 오니를 건조시키는 구성에서 유기 오니를 건조시키’

기 위하여 현열만을 사용한다고 보기는 어렵고 수화반응, 14)도 필연적으로 수반되므로

수화반응에 의하여 발생하는 수화열 역시 유기 오니를 건조시키는 데 사용된다고 봄이

타당하다.

가 앞서 본 바와 같이 최하단의 사이클론에만 생석회 가 존재하는 것이 ( ) , (CaO)

아니라 그 상단의 사이클론에도 생석회 가 존재하므로 이 사건 제 항 출원발명에(CaO) , 1

서 최하단의 사이클론을 제외한 프리히터 사이클론에서 분취한 예열원료에도 생석회

가 함유되어 있음은 자명하다(CaO) .

나 그런데 이처럼 분취한 예열원료에 함유되어 있는 생석회 는 유니 오 ( ) (CaO)

니와 혼합 시 유기 오니의 수분과 반응하여 수화반응을 일으킬 것 역시 자명하므로,

이 사건 제 항 출원발명의 유기 오니를 분취장치로 분취된 예열원료와 혼합함으로써 1 ‘

유기 오니를 건조시키기 위한 구성에서 유기 오니를 건조시키는 열원 에는 예열’ ( )熱源

원료의 현열뿐만 아니라 수화반응에 의한 수화열도 포함된다고 봄이 타당하다.

다 더욱이 이 사건 제 항 출원발명에는 현열을 사용하여라고만 기재되어 있 ( ) 1 ‘ ’

을 뿐이고 현열 외에 수화열과 같은 다른 열원의 사용을 배제하고 있지 아니하므‘ ’

로15) 이 사건 제 항 출원발명의 구성요소 가 현열 외에 수화반응에 의한 수화열과 , 1 2 ‘ ’ ‘ ’

14) CaO H＋ 2O Ca(OH)→ 2

15) 이 사건 출원발명의 명세서를 살펴보아도 현열을 사용하여라고 기재되어 있을 뿐 마찬가지로 , ‘ ’ , 오직 현열만 사용하여 수‘ ’, ‘
화반응은 이용하지 않고 또는 현열 이외의 다른 열원은 사용하지 않고와 같이 혼합장치가 수화반응 등을 제외한 채 현열만 ’ ‘ ’

- 37 -

같은 다른 열원은 배제한 채 현열만 사용한다는 의미로 제한되지 않는다고 봄이 타당‘ ’

하다.

선행발명 에는 시멘트 원료 를 가열해 최하단의 사이클론 으로부터 (3) 1, 2 (C) (8)

분취한 중간 소성재 내지 중간 공정품 이 생석회 외에 다른 성분들(Q) (Q) (60.5 ) (SiO％ 2,

Al2O3, Fe2O3 등 을 포함하고 있다고 기재되어 있다 을 제 호증 식별번호 , MgO 39.5%) ( 2

을 제 호증 식별번호 참조 그런데 최하단의 사이클론에서 중[0033], 3 , [0014], [0015] ).

간 소성재 내지 중간 공정품을 분취하더라도 생석회를 제외한 나머지 성분들은 수화반

응과는 무관한 성분들이다 따라서 이러한 성분들을 포함하는 중간 소성재 또는 중간 .

공정품에는 프리히터 사이클론으로부터 가열에 의한 열량이 포함되어 있는 것이고 통,

상의 기술자라면 이러한 열량이 현열로서 작용하여 오니 속의 수분을 증발시키는 작용

건조 을 할 것임은 쉽게 예측할 수 있을 것으로 보인다 즉 이 사건 제 항 출원발명( ) . , 1

과 마찬가지로 선행발명 에서도 사이클론에서 분취한 중간 소성재 또는 중간 공정1, 2

품이 현열을 갖고 있음을 통상의 기술자라면 쉽게 알 수 있고 그에 따라 이러한 중간 ,

소성재 또는 중간 공정품을 오니와 혼합함으로써 오니를 건조시킬 수 있음도 통상의

기술자로서는 쉽게 유추할 수 있을 것으로 보인다.

더욱이 앞서 살펴본 바와 같이 통상의 기술자가 선행발명 및 로부터 오니 (4) 1 2

를 최하단 사이클론을 제외한 사이클론으로부터 중간 소성재 또는 중간 공정품을 분취

하는 구성을 쉽게 도출할 수 있으므로 이로부터 통상의 기술자라면 최하단 사이클론,

에서 분취한 중간 소성재 또는 중간 공정품에 비하여 최하단의 바로 위 상단 또는 중,

단 사이클론에서 분취한 중간 소성재 또는 중간 공정품은 생석회 함량의 감소로 (CaO)

사용하는 것으로 기재되어 있지 아니하다.

- 38 -

인하여 생석회 에 의한 수화반응은 더 적게 일어나고 생석회 이외의 나머지 (CaO) , (CaO)

성분들의 현열을 사용하는 반응 건조 반응 이 더 증가할 것이라는 점도 쉽게 예측할 ( )

수 있을 것으로 보인다.

통상 시멘트 생산 설비에서 프리히터 서스팬션 예열기 자체가 킬른으로부터 (5) ( )

배출되는 배기가스의 현열 폐열 을 이용해서 시멘트 원료를 예열 건조하는 장치라는 ( ) ·

점16) 등 17)을 고려하면 시멘트 생산설비에서 현열을 사용한다는 것은 통상의 기술자가 ,

쉽게 착안할 수 있는 사항에 해당한다고 봄이 타당하다.

이상에서 본 바를 종합하여 보면 이 사건 제 항 출원발명에서 분취한 예열원 (6) , 1

료의 현열을 사용하여 유기 오니를 건조시키는 구성은 통상의 기술자가 선행발명 또1

는 로부터 쉽게 도출할 있는 것이고 그에 따른 효과도 통상의 기술자가 선행발명 2 , 1

또는 로부터 예측할 수 있는 정도에 해당한다고 봄이 타당하다2 .

원고의 기타 주장에 대한 검토 4)

가 원고는 생석회 의 수화반응은 발열반응이기 때문에 소석회 ) (CaO) {Ca(OH)2 가 생}

석회 로 재분해될 때의 온도인 보다 상당 정도 저온일 필요가 있고 이를 위(CaO) 580 , ℃

해 선행발명 는 분취한 중간 소성재를 냉각시키는 공정이 포함되므로 이 사건 제1, 2 ,

항 출원발명과 같이 현열을 사용하여 유기 오니를 건조시키는 구성을 용이하게 도출1

16) 을 제 호증의 제 면 10 3 (“ 년대로부터1950 건식 프로세스에 가 도입되어, Suspension pre-heater , 킬른에 삽입되기 전에 원료를
킬른 폐 로 예열하는 것에 의해 시멘트 제조의 대폭적인 에너지 절약을 실현했다gas , . 을 제 호증의 제 면 한편”); 9 41 {“ , 고온의
킬른 배출가스는 예열기 로 공급되어 원료를 예열하는데 사용됨으로써 에너지 이용 효율 향상에 기여한다(pre-heater) 등 .”};
참조.

17) 을 제 호증 용융 고로슬래그의 보통 포틀랜드 시멘트 원료로의 적용 특성 년 월 의 제 면 제 면 15 (‘ ’, 2012 12 ) 2 , 7 {“또한 클링커를 냉
각할 때 회수되는 현열은 철광석의 건조 등의 철강공정에 재활용하는 것이 가능하고 냉각된 클링커에 종 이상의 석고1
(CaSO4· 2H2 를 첨가한 후 분쇄하여 보통 포틀랜드 시멘트를 제조하는 것이 가능하다 제 면O) .”( 2 ), “최초 공정 개시 단계에서는
외부공기를 가스 가열기로 공급하여 가열한 후 반응기로 투입하고 반응기에서 반응이 완료된 포틀랜드 시멘트 클링커는 현
열 회수부를 통과하여 냉각되고 생략 제 면 을 제 호증 하수오니의 고효율 가스 변환 발전 시스템 년 월( ) .”( 7 )}; 16 (‘ ’, 2004 11 )… …
의 제2면(“여기서 제안된 새로운 수법은 가스변환 발전공정으로서 ․ 현열 잠열 폐열을 회수하고 이것을 열원으로 하여 하, ․ ․
수오니를 건조한 후 유동상로에서 열분해가스화하여 가연성분인 일산화탄소 와 수소(CO) (H2 로 개질한다) . 등 참조”); .

- 39 -

할 수 없다고 주장한다.

그러나 아래와 같은 이유에서 원고의 위 주장은 받아들이기 어렵다 .

앞서 살핀 바와 같이 이 사건 제 항 출원발명에서 분취한 예열원료의 현열을 (1) 1

사용하여 유기 오니를 건조시키는 구성은 통상의 기술자가 선행발명 로부터 쉽게 1, 2

도출할 있는 것이다.

원고의 위 주장대로라면 이 사건 제 항 출원발명에서도 예열원료의 온도가 (2) , 1

보다 충분히 높을 경우에는 생석회 의 함유율과 무관하게 수화반응이 일어580 (CaO)℃

날 수 없으므로 이 사건 제 항 출원발명이 유기 오니를 건조하기 위해 최하단 사이클, 1

론으로부터 분취한 예열원료를 사용하지 않을 이유가 없다고 보아야 한다 더욱이 유. ,

기 오니를 효과적으로 건조시키기 위해서는 오히려 예열원료의 온도가 가장 높을 것,

으로 예상되는 최하단 사이클론으로부터 분취된 예열원료를 이용하는 것이 수화반응에

의한 수화열을 배제하면서 현열을 이용하기에 가장 좋은 선택일 것임에도 불구하고,

이 사건 제 항 출원발명에서는 최하단 사이클론으로부터 예열원료를 분취하는 것을 1 ‘ ’

적극적으로 배제하고 있으므로 원고의 위 주장과 이 사건 제 항 출원발명의 분취장치, 1

가 최하단 사이클론을 제외한 프리히터 사이클론으로부터 예열원료를 분취하는 구성‘ ’

에 따른 기술적 의의에 대한 원고 주장은 서로 모순된다.

선행발명 을 제 호증 에는 블로어 와 관련하여 분취된 중간 소성재 (3) 1( 2 ) (21) “ (Q)

는 블로어 의 힘에 의해 동일 공장부지 내에 설치되어 있는 중간 소성재용 탱크, (21) ,

로 이송된다 식별번호 참조 및 블로어 에 의해 중간 소성재 는 중간 (22) .”( [0034] ) “ (21) (Q)

소성재용 탱크 에 이송되는 것으로부터 식별번호 참조 라고 기재되어 있(22) , ”( [0035] )…

을 뿐이어서 이러한 기재를 통해 블로어가 중간 소성재를 이송하는 구성이라는 점을

- 40 -

알 수 있을 뿐이고 선행발명 에서 수화반응을 발생시키기 위하여 분취된 중간 소성, 1 ,

재를 냉각시킨다거나 중간 소성재의 온도를 낮춘다는 등의 기재는 전혀 찾아볼 수 없

다 오히려 선행발명 에는 오니와 중간 소성재의 혼합 공정에 있어서 필요에 따라 가. 1 ‘

열 장치를 부가한다 라고 기재되어 있어 식별번호 참조 혼합기 내의 .’ ( [0022], [0038] ),

온도를 상승시키는 공정이 포함될 수 있음을 알 수 있다 이에 더하여 원고의 주장처. ,

럼 선행발명 에서 분취된 중간 소성재의 온도가 보다 상당 정도 높다고 하더라1 580℃

도 오니와 혼합되면서 열평형에 의해 중간 소성재와 오니의 혼합물의 온도는 낮아질 ,

것임은 통상의 기술자에게 자명하므로 중간 소성재의 생석회가 오니의 수분과 수화반,

응이 충분히 일어날 수 있을 것으로 보이고 더불어 고온인 중간 소성재와 상온인 오,

니가 열평형을 이루는 과정에서 중간 소성재의 현열에 의해 오니가 건조될 것임18)도

통상의 기술자라면 쉽게 알 수 있을 것으로 보인다 따라서 선행발명 에서 수화반응. 1

을 위하여 별도로 분취한 중간 소성재를 냉각시키는 공정이 반드시 필요하다고 볼 수

없다 또한 선행발명 의 블로어 역시 분취된 중간 소성재를 이송하는 구성일 뿐이고. , 1 ,

이를 수화반응을 일으키기 위하여 분취된 중간 소성재를 냉각하는 구성이라고 보기‘ ’,

는 어렵다.

선행발명 을 제 호증 에는 수냉식 냉각기 와 관련하여 그리고 분취된 (4) 2( 3 ) (21) , “

중간 공정품 은 수냉식 냉각기 수송기 출하 탱크 를 통하여 반송차(Q) (21), (22), (24) , (25)

에 의해 하수 처리 시설의 오니 처리장으로 반송된다 라고만 기재되어 있을 뿐이고 식.” (

별번호 참조 더 나아가 수화반응을 일으키기 위하여 분취된 중간 공정품을 [0016] ), ,

냉각한다거나 중간 공정품의 온도를 낮춘다는 등의 기재는 전혀 없으며 어느 정도 온,

18) 통상 열평형은 두 물체가 갖는 온도 사이에서 이루어지는 것이므로 고온의 , 중간 소성재와 상온의 오니 사이에서의 열평형
과정 중에서는 오니의 건조에 중간 소성재가 이미 가지고 있는 현열을 사용될 것이라 봄이 타당하다, .

- 41 -

도까지 냉각시킨다는 기재도 없는 점을 고려하면 선행발명 의 위와 같은 기재만으로 , 2

선행발명 에는 수화반응을 일으키기 위하여 별도로 분취한 중간 공정품을 냉각시키는 2

공정이 반드시 필요하다거나 선행발명 의 수냉식 냉각기가 수화반응을 일으키기 위, 2 ‘

하여 분취된 중간 공정품을 냉각하는 구성이라고 단정할 수 없다’ .

나 또한 원고는 선행발명 은 생석회를 포함한 중간 소성재를 최하단의 사이클론 ) , 1

으로부터 분취하는 점을 기술적 전제조건으로 하는 것이어서 선행발명 에 선행발명 , 1

를 결합하는 것은 선행발명 의 원래의 의도를 훼손하는 것이므로 선행발명 는 2 1 , 1, 2

결합의 곤란성이 있다고 주장한다.

그러나 위에서 살핀 것처럼 선행발명 은 최하단의 사이클론에서만 중간 소성재를 1

분취하는 것으로 제한되지 아니하고 복수 단의 사이클론 중 최하단의 사이클론뿐만 ,

아니라 다른 단의 사이클론에서도 중간 소성재를 분취할 수 있는 것이므로 생석회를 ,

포함한 중간 소성재를 최하단의 사이클론으로부터 분취하는 점을 기술적 전제조건으로

한다고 볼 수 없다 또한 앞서 살핀 바와 같이 통상의 기술자가 선행발명 과 선행발. , 1

명 를 결합하는 데에 특별한 기술적 어려움이 있다고 보기도 어렵다 이와 다른 전제2 .

에 선 원고의 위 주장 역시 이유 없다.

다 원고는 갑 제 호증의 ) 6 119) 등 20)에 의하면 최하단 사이클론을 제외한 사이클론,

은 최하단 사이클론과 비교하여 생석회 의 함유율이 현저하게 작고 따라서 최하단 (CaO)

사이클론을 제외한 사이클론에서는 생석회 가 오니 건조에 거의 기여하지 않는다(CaO)

고 주장한다.

19) 단으로 구성된 프리히터 사이클론의 각 단 내지 에서 예열원료 중 생석회 의 함유율 이 표로 기재되어 있고5 (C1 C5) (CaO) (%) ,
최하단의 사이클론 에서의 생석회 의 함유율은 이고 바로 그 윗단의 사이클론 에서의 생석회 의 함유율(C5) (CaO) 52.3% (C4) (CaO)
은 로 나타나 있다갑 제 호증의 에서 제 면 및 제 면의 표 참조5.3% ( 6 1 2 6 ).

20) 원고가 제출한 참고자료 및 참조 2022. 7. 29. 5 6 .

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그러나 위에서 살핀 것처럼 통상 프리히터 사이클론의 구성 방식이나 단수 하 , , ①

소로 가소로 의 유무 사이클론에서의 예열원료의 분취 방법 투입되는 시멘트 원료의 ( ) , ,

종류 석회석의 함량이나 불순물 함량 등에 따라 동일한 단의 사이클론에서 분취( CaO )

하더라도 분취되는 예열원료 내 생석회 의 함유량은 크게 달라질 수 있는 것인데(CaO) ,

갑 제 호증의 에는 단 사이클론에서의 생석회의 함유율에 대한 데이터 값만 나타나 6 1 5

있을 뿐이어서 프리히터 사이클론의 구성 방식과 같은 생산 설비의 세부사항 사용된 ,

시멘트 원료 등에 대한 구체적인 사항을 알 수 없고 단의 프리히터 사이클론에서의 , 6

생석회 의 함유량에 대한 데이터 값은 전혀 나타나 있지 아니하며 설령 위 생석(CaO) ,

회 함유율에 대한 데이터 값을 그대로 인정한다고 할지라도 최하단의 사이클론 바로 ,

윗단의 사이클론에서의 생석회 의 함유율이 인 점이 곧 수화반응이 전혀 발(CaO) 5.3%

생하지 않거나 거의 발생하지 아니하여 생석회 가 오니 건조에 기여하지 않는 것(CaO)

이라고 단정하기도 어려우므로 위 자료만으로는 최하단의 사이클론을 제외한 사이클,

론에서는 생석회가 건조에 기여하지 않는다고 일반화하기는 어려운 점21) 그에 따, ②

라 위 자료만으로는 최하단의 사이클론을 제외한 사이클론으로부터 분취된 예열원료가

반드시 생석회의 함유율이 질량 이하가 된다고 보기는 여전히 어려운 점 앞서 20 % , ③

살펴본 바와 같이 통상의 기술자라면 선행발명 로부터 최하단의 사이클론만이 아니라 2

중단의 사이클론으로부터 중간 공정품을 분취하더라도 오니 건조 시 이용되는 수화반‘ ’

응이 일어날 수 있을 정도의 생석회를 충분히 함유하고 있을 것임을 쉽게 알 수 있는

점 등을 종합적으로 고려하면 원고의 위 주장도 받아들이기 어렵다, .

검토 결과의 정리 5)

21) 원고가 제출한 참고자료 및 의 자료들을 살펴보아도 마찬가지의 이유로 2022. 7. 29. 5 6 , 최하단의 사이클론을 제외한 다른
모든 사이클론에서는 생석회가 오니 건조에 기여하지 않는다고 일반화하기는 어렵다고 봄이 타당하다.

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이상에서 살펴본 내용을 종합하여 보면 이 사건 제 항 출원발명은 통상의 기술 , 1

자가 선행발명 로부터 쉽게 발명할 수 있으므로 진보성이 부정된다고 봄이 타당하1, 2 ,

다.

다 소결 .

특허출원에서 청구범위가 둘 이상의 청구항으로 이루어진 경우에 어느 하나의 청구

항에라도 거절이유가 있으면 그 출원은 일체로서 거절되어야 하는데 위에서 본 바와 ,

같이 이 사건 제 항 출원발명은 선행발명 에 의하여 진보성이 부정되어 특허를 받1 1, 2

을 수 없으므로 결국 이 사건 출원발명은 일체로서 특허를 받을 수 없다 따라서 이 , .

와 결론을 같이 한 이 사건 심결에는 원고가 주장하는 위법이 없다.

결 론3.

따라서 이 사건 심결의 취소를 구하는 원고의 청구는 이유 없으므로 이를 기각하기

로 하여 주문과 같이 판결한다, .

 

재판장 판사 임영우

판사 김동규

판사 우성엽