KR100220083B1 - 음이온 및 오존을 이용한 각종 용수의 정화 처리방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음이온 및 오존(O₃)을 이용한 각종 용수의 정화 처리방법 및 그 장치에 관한 것으로, 상세하게는 음이온과 오존을 음용수, 공업용수, 축산용수, 농업용수, 등에 공기 버블링하면서 처리하여 간편하게 정화할 수 있게 함으로써 용수를 살균·소독하고 탈취하여 맛좋고 깨끗한 용수를 제공할 뿐 아니라 절대적으로 부족한 음이온을 공급하여 생체내의 음이온과 양이온의 균형을 유지시켜 질병을 예방하고, 성장발육과 수확량을 촉진하고 저장성과 신선도를 증가시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

음이온 및 오존을 이용한 각종 용수의 정화 처리방법 및 그 장치

제1도는 본 발명의 사용상태 구성도.

제2도는 본 발명 음이온 및 오존 발생장치의 구성도면.

제3도는 본 발명에서 산성비의 영향에 의해 식물의 잎에 다양한 형태의 연반응 현상이 나타남을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 음이온 및 오존 발생장치 4 : 케이스

6 : 음이온 발생전극 8,10 : 오존 발생전극

12 : 배출구 14 : 유전체

16 : 슬라이닥스 18 : 입구

20 : 송풍기 22 : 에어스톤

24,38 : 호스 26,28 : 펌프

30,34 : 연결관 32 : 분사수단

36 : 역지밸브

본 발명은 음이온 및 오존(O₃)을 이용한 각종 용수의 정화 처리방법 및 그 장치에 관한 것으로, 상세하게는 음이온과 오존을 음용수, 공업용수, 축산용수, 농업용수, 등에 공기 버블링하면서 처리하여 간편하게 정화할 수 있게 함으로써 용수를 살균·소독하고 탈취하여 맛좋고 깨끗한 용수를 제공할 뿐 아니라 절대적으로 부족한 음이온을 공급하여 생체내의 음이온과 양이온의 균형을 유지시켜 질병을 예방하고, 성장발육과 수확량을 촉진하고 저장성과 신선도를 증가시킬 수 있도록 한 것이다.

인간이 살아가기 위한 기본 요인은 자연환경, 사회환경, 물리적 환경 등에 따라 크게 좌우된다. 그러나 유감스럽게도 사회발전이 환경오염이나 파괴를 가중시켜 건강을 저해하는 요인의 축척이 되고 있다. 더우기 대기오염, 수질오염, 토양오염에 의해 자연에 풍부한 식생활 환경까지도 파괴되어 건강을 해치고 있다.

우리의 건강은 심리적, 행동적 식생활 환경의 성질에 따라 크게 변화를 나타내기 때문에 여러 가지의 공해오염 요인을 배제하고 생활환경을 좀 더 좋게 하는 것이 건강을 유지하는데 큰 포인트라 할 수 있으며, 이러한 문제해결은 사회가 고도로 발전한 현대사회에서 해결하기 어려운 것이지만 건강유지를 위해서 좀 더 나은 자연환경 요소를 만들어주는 것이 무엇보다도 중요한 것이다.

자연이 만들어낸 물질에 의해 자연히 건강을 되찾는 것이 자연계의 하나의 존재인 인간에게는 가장 좋은 것이므로, 자연과 함께 살아간다는 생각이 필요하다. 인체에 해가 없는 자연치료법이 병을 치료하는 보약이며 건강을 유지하는데 있어서 뛰어난 방법이라고 말할 수 있다. 동시에 건강이란 자연계의 요소를 갖고 쌓는 것이며 자연계의 은혜이다. 또한 그러한 의식을 강하게 갖는 것이 건강을 유지하는 포인트라 할 수 있을 것이다.

화상, 상처 등의 외상에도 음이온수나 음이온 공기가 효과가 있으므로 음이온이 많은 물, 이온화한 산성수 특히 pH 3.5 전후의 강 산성수는 의료용으로도 많은 관심을 모으고 있다.

상기 강 산성수는 멸균, 살균 능력이 높고, 치료에는 강 산성수를 염병부분의 피부에도 도포하는 방법이 행해지고 있고, 비교적 좋은 치료성적이 보고되고 있으며, 피부과에 있어서도 염증성 아토피질환 환자의 치료에 일부 쓰기 시작하고 있고, 산성수의 역할은 이미 미용분야에서 아스트리젠트 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

일반적으로 수목이 울창한 산림지역이나 또는 맑은 계곡물이 흐르는 산골 개울가에서 삼림욕을 하거나 온천에서 온천욕을 하면 건강에 매우 좋다고 하는데 이는 식물이 내뿜는 휫튼치드의 작용 외에 생명활동에 절대로 없어서는 안될 음이온의 작용 때문이다. 상기 음이온은 생체조직을 약 알칼리성으로 변화시켜 생리작용을 활성화시키고, 전반적인 신진대사를 원활하게 하며, 생체기능의 균형을 유지시켜 주므로 자연치유력을 증가시켜 생명력을 활성화시킨다.

또한, 오염된 환경에서 생산한 농산물을 유심히 관찰해보면 사과, 배, 오이, 참외, 고추가 각각 가지고 있는 모양의 멋이 있으나 자기 모양을 상실한 채로 구부려지고, 울퉁불퉁하며 중금속에 오염된 물고기의 굽은 등처럼 비뚜려지고, 사과가 모과처럼 자라는 것은 공기를 비롯한 물과 땅들이 오염되어 있음에 기인한다. 즉, pH 4.2 미만되는 산성비를 대처(알칼리 화)하지 아니하고는 양질의 농산물을 생산하기가 불가능하며, 양이온과 음이온의 부조화에 의한 불균형으로 자연치유력이 떨어져 각종 질병이 발생되고, 성장발육과 수확량과 저장성 및 신선도 등이 떨어진다.

일반적으로 공기와 물은 생명유지에 끊을래야 끊을 수 없는 필수 관계로 물에 관한 화제는 최근 굉장히 높아지고 있으며, 그 이유는 물이 여러 가지의 기능을 가지고 있는 것이 이해되면서 부터이다.

예를 들면, 물탱크와 같은 용기속에 물을 담수한 다음 양전극(+)과 음전극(-)을 설치하여 전기 분해하면 알칼리 이온수와 산성 이온수가 생성되며 이러한 원리는 옛 문헌에서도 살펴볼 수 있지만 현재 그 여러 가지의 응용의 세계가 점차적으로 넓어지고 있다.

또한, 물에 자기나 풍부한 전자를 공급함으로써 수질이 어떠한 메커니즘으로 변화되는 가에 관해 학문적으로 아직 충분히 해명되고 있지는 않으나, 물에 전자를 충전하면, "물을 전기장으로 처리하는 기술과 그 응용세계"에서는 이론보다는 실용화가 훨씬 앞서가고 있다.

공기중의 비타민이라 일컬어지는 음이온의 특성을 나열하면 다음과 같다.

1. 음이온은 생명활동에 없어서는 안되는 생명원이다.

2. 음이온은 생체조직을 알칼리성으로 변화시켜, 생리작용을 활발하게 하고, 전반적인 신진대사를 활성화시켜, 생체기능의 균형을 유지하여 자연 치유력을 증가시킨다.

3. 음이온은 대사물질인 치토크롬 C의 합성을 증가시키고, 철(Fe)을 포함한 효소의 대사 과정을 활발히 하여 식물의 발육을 촉진시킨다.

4. 음이온은 생체 조직을 구성하는 세포를 활성화시키고, 신진대사를 활발하게 촉진시켜 생명력을 강하게 한다.

또한, 산화력이 강한 오존(O₃)의 특성을 나열하면 다음과 같다.

1. 오존은 수돗물 소독에 주로 이용하는 염소보다 7배나 높은 산화력이 있어 살균력이 강하다.

2. 오존은 박테리아, 곰팡이, 이끼, 대장균은 물론 염소로는 살균이 불가능한 바이러스까지 사멸시킨다.

3. 대장균의 경우 오존은 염소에 비해 살균력이 3,150배나 강할 뿐 아니라, 수돗물의 바이러스나, 박테리아의 경우 0.3ppm에서 10초만에 99.9%까지 사멸시킨다.

4. 오존은 수중의 냄새 분자와 결합하여 탈취하며 탁도를 크게 떨어뜨린다.

5. 오존은 염소 소독의 경우 생성되는 2차 공해물질인 발암물질(THM) 등을 전혀 만들지 않는다.

6. 유럽 대부분의 선진국에서는 물론 국내에서도 수돗물의 고도 정수처리에 오존을 사용하고 있다.

7. 식물에 오존처리수를 관수하면 병충해를 예방할 수 있을 뿐 아니라, 농작물에 해로운 토양속의 병원균도 뿌리에 전혀 해로움 없이 6시간만에 살균하고, 오존은 5-7분만에 자연 분해되어 이때 생성된 산소가 뿌리의 발육을 좋게 한다.

8. 토양에 오존수를 계속 관수하면 토양의 산성화를 방지하여 농작물의 생육을 좋게 한다.

따라서, 본 발명은 다량의 음이온과 오존(O₃)이 발생되는 공기중 음이온 및 오존 발생장치로 음이온과 오존을 발생시킨 다음 각종 원수에 용존시켜 수처리 함으로써 원수(용수)를 살균 소독하고 탈취하여 맛좋고 깨끗한 용수(물)을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 각 용도 이를테면, 음용수, 공업용수, 축산용수, 농업용수 등에 알맞도록 적절히 사용함으로써 절대적으로 부족한 또는 결핍된 음이온 및 오존을 공급하여 생물체 내의 양이온과 음이온의 균형을 유지시켜 질병을 예방하고, 성장발육과 수확량을 촉진하고 저장성이 뛰어나며 신선도를 증가시킬 수 있도록 함을 목적으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 음이온 및 오존 발생장치(2)는 제1,2도에 일예로 도시한 바와 같이 케이스(4)의 내부에 끝이 뾰족한 침형상의 음이온 발생용 전극(6)과 망형태의 오존발생용 전극(8)(10)이 각각 설치되며 배출구(12)에 위치하는 음이온 발생전극(6)은 약 20kHz의 고주파(초음파)를 평활 정류한 DC 맥류전원을 공급하여 음이온이 10⁶개∼10⁸개 이상 발생하도록 하고, 오존발생전극(8)(10)은 제2도와 같이 석영판이나 유리관등으로 된 유전체(14)의 내부와 외부에 사각형, 원형 또는 타원형으로 각각 설치하고, 상기 오존발생전극(8)(10)는 약 20kHz의 AC 고주파(초음파)를 공급하여 적당량의 오존이 발생되게 하며, 슬라이닥스(16)를 이용하여 오존발생전극(8)(10)으로 인가하는 전압을 가변할 수 있게 함으로써 오존발생량을 조절할 수 있게 한다.

상기에서 오존은 강력한 산화력을 가지므로 방전에 의해 오존이 생성되며 배출되는 곳에는 비산화력이 강한 스텐레스(sus)나 합성수지 등의 재질로 구성하고, 전극(6)(8)(10)은 내산화성과 내열성, 전기 도전성이 우수한 금속으로 형성하고, 케이스(4)의 입구측(18)에 송풍기(20) 등을 설치하여 발생한 음이온 및 오존이 배출구(12)로 배출되게 한다.

제1도는 본 발명의 사용 상태 구성 도면으로, 각종 용수(17)가 담수된 물탱크(19)의 바닥에 에어스톤(22)을 설치한 다음 호스(24)로 음이온 및 오존 배출구(12)에 연결하여 적당한 량의 음이온 및 오존이 용수(17)로 용존되어 처리되게 하고, 처리된 용수는 각각의 용도로 사용하면 될 것이다.

또한 농업용수의 경우 지하수를 퍼올리거나 지표수를 펌핑하는 주펌프(26)와 또 다른 보조펌프(28)의 압상구(배출구)에 비닐하우스 또는 관수, 주수 대상 식물로 향하는 분사수단(32)이나 스프링 쿨러 등을 연결관(34)으로 연결하여 처리수나 처리대상 식물로 분사되게 하고, 보조펌프(28)의 흡상구(흡입구)에 역류방지용 역지밸브(36)와 음이온 및 오존배출구(12)에 결합된 호스(38)를 연결하여 연결관(34)으로 버블링되게 하면 된다.

상기에서 보조펌프(28)는 산화력이 강한 오존에 내구성을 갖는 스텐레스나 합성수지재 등으로 형성함이 바람직하며 역지밸브(36)에 의해 용수가 호스(38)로 역류하는 것이 방지된다.

상기에서 보조펌프(28)의 흡상구에 음이온 및 오존에 의한 기포가 공급되며 보조펌프(28)의 가동이 의심스러우나 주펌프(26)의 배출수압에 의해 문제없이 버블링되며, 보조펌프(29)는 앞단으로부터 공급되는 많은 량의 용수를 힘 안들이고 펌프하게 된다.

상기에서 각종 용수를 관체를 통하여 시간당 약 10∼16톤(ton)으로 흘리면서 공기의 비타민이라 일컫는 음이온을 초당 약 100만개 이상 공급하고, 오존(O₃)은 시간 당 약 1∼2g 공급하고, 또한 분당 40ℓ의 공기(carrier air)로 버블링하면서 처리한 각종 용수 이를테면 음용수, 공업용수, 축산용수, 농업용수를 사용하도록 한다.

한편, 공기중 코로나 방전에 의해 발생 및 생성되는 산소계 활성종은 원자산소(O), 산소(O₂), 산소이온(O₂ ⁺,O₂), 오존(O₃) 등이며, 이들의 공기중의 악취나 담배연기, 분진, 유해가스 등을 화학적으로 산화 및 분해하여 제거하며, 특히 오존은 강력한 산화력 및 살균력을 가지고 있어서 공기중의 박테리아나 곰팡이 등을 멸균하고, 기생번식을 방지하는 효과가 특출하며, 또한 강력한 탈취작용이 있다.

그리고 오존은 용수 중의 유해물질(SO_X, NO_X, VOC) 등을 산화시켜 제거해주는 반면에 주변환경으로 과다 방출되는 경우 생체에 위해요인이 있으므로 본 발명에서는 공기중 음이온 및 오존 발생장치(8)의 음전극과 양전극간의 거리 및 인가전압 등을 조정하여 적절히 발생되게 하고, 음이온은 100만개 이상으로 그 발생량이 많도록 한다.

상기에서 음이온 및 오존 발생장치(8)의 음전극과 양전극의 이격거리는 전류파형, 슬라이닥스를 이용한 인가전압, 인가전류 등에 따라 음이온이나 오존발생량을 적절히 가변할 수 있을 것이며, 공기중 음이온 및 오존 발생장치(8)는 수중 전해 방식과는 달리 전극의 마모나 석출등이 방지되어 수명이 오래가는 장점이 있다.

한편, 경도가 높은 물을 음용하면 위장장해, 설사 등을 유발할 수 있고, 조리된 음식은 맛이 없고, 세탁이 잘 되지 않으며, 공업 용수일 경우 보일러 및 배관에 관석(scale)이 발생되나 본 발명의 경우 음이온과 오존(O₃)의 작용에 의해 경수가 연수화되므로 상기의 문제점 등이 없어진다.

한편, 필터를 사용한 불순물 여과방식의 연수기가 일부 있으나 본 발명에서는 여과 필터를 사용하지 않고 미량의 오존으로 각종 유해물질을 산화 제거하고, 음이온으로는 용존산소를 크게 증가시켜 연수화 시키므로 필터가 불필요하고, 필터 사용에 따른 유지보수 또한 불필요한 등의 장점이 있다.

또한, 산화력이 강한 오존(O₃)은 용수의 고도 정수처리가 가능하며, 2차 공해성 발암물질(THM)을 만들지 않기 때문에 깨끗한 각종 용수를 공급할 수 있다. 예를 들어 옥내의 물탱크(주택, 아파트 학교급수, 지하수)등에 처리하는 경우, 물속의 세균(대장균, 병원성 세균) 등을 완벽하게 제거하고, 염소 처리할 때 생성되는 2차 공해물질인 THM(발암물질)이 생성되지 아니하며, 물속의 음이온과 용존 산소량이 크게 증가하여 물이 정화(정수)된다.

또한, 농업용수에 음이온이나 오존(O₃)을 처리하는 경우, 농작물의 병충해를 예방하며, 토양을 살균하고 토양의 산성화를 방지하며, 농작물의 뿌리에 다량의 산소를 공급하여 농작물의 생산량이 증대되고 무공해 농작물 재배가 가능하다.

음이온이 작물 생육에 미치는 영향을 대구광역시에 소재하는 대구광역시 농촌지도소에 의뢰하여 실험한 결과는 아래 표 1과 같다.

상기 표 1과 같이 상추 및 치커리에 음이온 및 오존을 공급하면서 기포를 발생시킨 경우 30일 후의 생체량이 230g으로 발육상태가 아주 좋고 뿌리의 경우 잔뿌리의 발달이 적고 비교적 길게 뻗음에 비하여, 음이온 버블러를 공급하지 않고 기포만 발생시킨 경우 30일 후 생체량이 165g으로 발육상태가 크게 떨어지고 잔뿌리의 발생이 많음을 볼 수 있다.

또한, 수경재배의 경우 수돗물을 공급한 곳은 약 10일 정도 지나면 이끼가 발생하나 음이온 및 오존 공급수의 경우 약 45일간 방치해도 이끼의 발생이 없고 물의 부패가 방지됨을 확인할 수 있었으며, 토양재배를 위해 제조한 음이온과 오존 처리된 물을 200ℓ의 고무물통에 담수시켜 저장한 경우에도 약 45일간 보존됨을 확인하였다.

한편, 축산용수의 경우 멸균처리된 음이온수 및 오존수를 가축에게 공급하면 축사 내부의 공기가 깨끗이 정화되고, 가축의 질병이 예방되며, 특히 가축의 호흡기 질환이 예방된다. 예를 들어 닭의 경우 호흡기 및 장질환을 예방하고, 파란(깨진 계란)예방 및 육계의 육질을 개선하며, 돼지의 경우 새끼돼지의 설사예방, 어미돼지의 산자수 증대효과를 가져오며, 소의 경우 유방염을 예방하고, 우유속의 세균수 감소 및 체세포 감소효과를 가져오며, 이온수 및 오존수의 공급으로 조사료의 살균효과가 증대된다.

수족관이나 양어장의 경우 비린내 및 악취가 제거되고, 세균 및 이끼 발생을 억제되고 양어의 성장과 생육이 촉진되며, 음이온과 용존 산소량이 증가된다. 또한, 수영장 및 목욕탕의 경우 물속의 유해 세균이 사멸되어 물을 깨끗한 상태로 오랫동안 보존할 수 있으며, 제조업체의 경우 제조용수의 살균처리 및 공조기기 냉각탑의 레지오넬라와 같은 병원균의 살균처리 등에 효과가 있다.

한편, 경북 성주군 선남면에서 채취한 원수(18ℓ)를 음이온 및 오존으로 처리한 경우와 그렇지 않은 경우를 비교 실험한 결과 아래 표 2와 같은 결과를 얻었다.

또한, 경북 영천시에 소재하는 모 종합식품 업체에서 채취한 농장 우물물을 음이온 및 오존 처리한 경우와 그렇지 않은 경우 및 음용수의 수질 기준 등에 관한 규칙에서 정한 기준치를 비교 실험한 결과는 아래 표 3과 같다.

상기 표 3에서 원수의 경우 탁도, 일반세균, 염소이온 등이 음용수의 수질 기준 등에 관한 규칙에서 제시한 기준치 이하이고, 대장균의 경우 기준치 이상으로 검출되나, 음이온 및 오존으로 처리한 경우보다는 훨씬 높은 수치로 나타남을 알 수 있다.

상기에서 대장균은 사람과 동물의 장관 내에 상주하는 균으로 음성의 간균이다. 수중에서 대장균이 검출되었다고 하는 것은 분변의 오염을 뜻한다. 대장균 자체는 인체에 유해하지 않는 비병원성 세균이지만, 대장균이 물에 오염될 경우 수인성 전염병(콜레라, 이질, 장티푸스, 간염 등) 병원균의 오염을 의심할 수 있기 때문에 음용수에서는 검출되어서는 안된다고 규정하고 있다.

또한, 표 4는 일반 상수도에서 채취한 수돗물을 음이온 및 오존으로 처리하기 전과 처리한 후의 수질검사 결과표이다.

또한, 음이온 및 오존은 경수를 연수로 만들고, 수소 이온농도를 약 알칼리(pH 6.5→7.6)로 만들며, 중금속 물질인 아연, 염소이온, 철이온, 망간, 알루미늄, 납 성분을 대폭적으로 산화시켜 감소시키며, 대장균, 세균, 박테리아, 곰팡이류를 완벽하게 박멸하고 유기물질을 분해·감소시키며, 탈색·탈취에 탁월한 기능을 발휘한다.

일예로, 대구광역시에 소재하는 창신식품(대표 하진규)을 비롯한 전국 50개의 두채 공장에서 재배중인 콩나물을 대상으로 음이온수 및 오존수를 주수한 실험결과 콩나물 재배실의 악취가 제거되고 콩나물에 기생번식하는 세균이나 병원균이 살균되며, 콩나물의 성장속도가 30∼40% 빠르며, 성장과정에서 콩나물이 부패하지 않으므로 농약을 사용하지 않고도 질 좋은 무공해 콩나물을 재배하고 있다. 상기 콩나물 재배의 경우 오존(O)만 사용하면 콩나물의 머리부분이 균열되나 음이온을 같이 공급하면 이러한 균열현상이 방지된다.

또한, 경북 성주군 선남면에 소재하는 30여개의 참외 재배농가를 대상으로 하여 재배중인 참외에 적정량의 음이온수 및 오존수를 주수, 관수한 결과 참외의 고품질, 생산량 증대로 농가 수입이 확실이 보장되며, 육묘재배를 확실히 할 수 있고, 병해가 거의 없음을 확인할 수 있었다.

또한, 참외의 성장 상태가 30∼40% 빠르고 튼튼하게 자라며 뿌리의 발육상태가 눈에 띄게 튼튼하며, 과육의 육질이 견고하고 당도가 높으며 윤기가 낮다. 또한, 참외의 저장성이 25일(통상 10일 미만)로 매우 뛰어나고, 상추의 경우 7일(통상 2∼3일), 배추의 경우도 11일(통상 4∼5일)로 저장성이 뛰어나며, 잎이나 줄기에 윤기가 난다. 또한, 종전의 경우 참외가 한줄기에 1개씩밖에 열리지 않았으나 본 발명의 처리수를 사용한 결과 뿌리와 줄기의 세력이 조화를 이루어 한줄기에 2∼3개씩의 참외가 더 열리어 다수확 할 수 있었다.

또한, 흰가루 무늬병, 탄저병에 탁월한 효능을 보이고 생육이 빠르므로 고추, 상추, 배, 참외 등의 가격을 20∼30% 올릴 수 있으며, 물참외가 거의 없고 원래의 재맛을 찾을 수 있으며, 농약 등을 사용하지 않으므로 청정 농산물을 재배할 수 있으며, 뿌리가 굵으면서 발육이 왕성하고 줄기가 튼튼하며 잎사귀가 20%∼30% 정도 더 크고 건강하다.

또한, 꽃의 경우 수명이 더욱 길어질 뿐 아니라 자른 꽃의 수명도 아울러 길어지며 버섯류도 크게 자란다. 귀리종자를 10 개/cc의 음이온 및 오존에 두면 전체 신장률이 60%, 무게는 25%∼30%정도로 증가하며, 단백질, 질소분, 당분 등이 증가함을 알 수 있었다. 또 보리도 신장, 무게의 증가 및 건물(乾物)중의 증가를 관찰하고 단백질, 질소 및 당분의 함유량도 증가함을 알 수 있었다.

이와 같은 이온처리에 의해 왜 생장이 촉진되는가, 작용기구를 확실히 해두는 것이 중요하며 그들 이온은 치토크롬 C의 합성을 증가시키는 것, 철(Fe)을 포함한 효소가 생장촉진을 가능하게 하는 대사 요인으로서 중요하다는 것을 나타낸다.

또한, 씨(종자)를 대상으로 행한 실험에서 생육 촉진효과를 소개하면, 직류전계보다 음이온 및 오존이 생물에 대해서 더욱 큰 영향을 준다고 하는 결과를 얻어 비닐하우스 내에서 수경재배를 하고 있는 실제 토마토를 대상으로 실험을 했다.

음이온 및 오존 처리조에 864개, 아무 것도 처리하지 않은 곳에 576개의 씨를 심어 실험을 하였다. 씨를 이식하기 당초에는 6∼20×10 개/cc의 농도를 갖는 음이온 및 오존을 1일 24시간 처리하고, 그 후는 낮에만 처리한 결과 생장촉진을 자극하고, 과실형성을 촉진하여 수확량의 증가, 성분의 개선효과가 나타남을 확연히 알 수 있었으며, 화훼의 경우도 음이온 및 오존을 처리함으로써 개화가 빠르고 개화하는 꽃의 개수가 증가하고 줄기가 튼튼해지는 등의 결과를 얻었다.

상기에서 알 수 있듯이 음이온 및 오존은 식물의 생육에 큰 영향을 준다는 것을 알게 되었으며, 화초의 종자에 음이온 및 오존을 계속 공급해 보면 이것을 공급하지 않은 것보다 대단히 빠르게 생육하고 수명도 길어진다는 것이 확실해 졌으며, 꽃꽂이 꽃도 수명이 오래 가는 것을 알게 되었다. 또한, 식물뿐만 아니라 개나 고양이, 닭 등 가축의 생육에도 큰 영향을 주며 특히 이들 가축의 병 예방에도 큰 효과가 있는 것이 확인되었다.

또한, 음이온 및 오존으로 처리한 물로 목욕이나 샤워를 하는 경우 경수(센물)가 연수로 될 뿐 아니라 음이온과 오존의 작용에 의해 비듬과 여드름 및 무좀이 없어지고, 피부가 매끈하고 윤기가 나며, 특히 갑상선 피부염에 아주 좋은 효과를 보이는 것으로 확인되었다.

상기 연수의 경우 물속에 망간, 철, 마그네슘 등이 산화되어 비누가 잘 풀리고 거품이 잘 일어나며, 거품이나 와이셔츠의 목때와 같은 때가 잘 빠진다. 이러한 저변에는 연수 중에 용존산소가 매우 많아서 세척 능력이 높아지기 때문이며, 또한, 햇빛에 과다 노출로 인하여 얼굴에 열손상(자외선에 의한 손상)을 입은 경우 연수로 2∼3회 정도 세안한 다음 약 2일 정도 경과하면 원래대로 완쾌된다.

또한, 종래의 경우 처리수(용수)속에 전극을 설치한 다음 수중 전기분해로 이온 또는 오존화시킨 방법이 있었으나, 제품자체가 고가일 뿐 아니라 전해전극이 쉽게 용출 및 석출되어 손상되므로 전극교체 비용이 많이 소요되며, 상기 문제점의 해결 방법으로 전해 전극을 백금으로 도금한 경우에도 비용 부담이 가중되고 전해접지가 필요하여 경제성이 낮은 등의 문제점이 있었으나, 본 발명은 공급수중에 음이온이나 오존을 적정량의 공기로 버블링 시키면 되므로 구성이 간단하여 제작이 용이하고 추가 비용부담이 소요되지 않아 경제적인 등의 효과가 있다.

또한, 본 발명을 이용할 경우 부패균이 살균 및 멸균되어 물이 썩지 않으므로 한여름에도 고냉지 채소재배가 가능하다. 또한, 분재의 경우 줄기의 발육이 늦고 윤기가 나지 않는 등의 문제점이 있으나, 본 발명의 처리수를 분재에 관수하면 줄기의 발육이 좋고 뿌리의 세력이 거세지며 잎, 줄기, 뿌리에 각각 윤기가 나므로 훌륭한 관상수로서의 재기능을 발휘한다.

또한, 씨앗 발아의 3요소는 수분, 온도, 산소, 등이 기본적이며, 이중 산소는 엄청난 량이 요구되는 바, 본 발명의 경우 처리수 중에 많은 량의 산소가 용존되어 있고, 또한 산성수가 약 알칼리수(pH 6.8→pH 7.5 전후)화 되므로 충분한 산소가 공급되어 생육이 촉진된다.

또한, 작물에 피해를 주는 수질오염에는 작물에 직접 피해를 주는 직접적인 원인과, 토양에 작용하여 물리적 또는 화학적 성질을 악화시키고, 토양 미생물의 활동을 저하시키므로 발생하는 간접적인 피해 이외에 농지나 농업시설에 의한 피해가 있으며, 우리나라에서 볼 수 있는 수질오염에 의한 농작물 피해는 대부분 농업의 주체인 벼에 미치는 영향이 가장 크다.

또한 산업의 발달, 인구의 도시집중화 등에 의한 인공하천의 오염은 농작물에 대한 피해를 점차 증가시키고 있다. 현재 수질오염의 주된 오염물질은 각 산업공정의 종류에 따라서 약간의 차이는 있으나, Na, SO, Cl, N, S 및 각종 중금속 원소의 함량과 높은 COD 및 pH에 의한다고 볼 수 있다.

수질 오염에 대한 작물의 반응은 오염 물질의 종류, 농도, 기간, 조건, 특히 토양 조건에 따라 크게 좌우되며, 또한 작물의 종류, 품종, 생육시기에 따라서도 다르다. 또한 산성비에 의해서 많은 식물이 영향을 나타내고 있는데 그중의 대부분은 식물의 잎에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

제3도는 산성비에 의하여 식물의 잎에 나타나는 연반을 도시한 것으로, 도면에서 볼 수 있듯이 산성비에 의하여 식물의 잎에 여러 가지 형태의 연반이 나타남을 볼 수 있다.

한편, 산성비에 의하여 식물의 기공형태가 변형된 모습을 투시적 전자현미경으로 관찰하면 대조구(pH 6.0)에 비하여 pH 2.7의 산성비로 처리한 각 작물 모두에서 공변세포가 피해를 받았음이 확인되었으며,(참고문헌:수계환경오염개론, 이근광 편저 P.158, 1997.3.25) 본 발명에 의한 처리수를 식물의 엽면이나 줄기에 관수하는 경우 약 알칼리화 되어 양이온과 음이온의 조화(균형)를 이루므로 각종 연반이나 공변세포가 제거될 뿐 아니라, 각종 질병이 예방되고 수확량과 저장성 및 신선도가 증가된다.

또한, 지표수(지하수)를 이용하는 대부분의 간이 상수도의 경우 염소를 주기적으로 투입하여 소독하고 있으나, 수돗물의 원수에 유기물질이 많은 경우 염소가 이들 물질과 반응하여 발암물질인 트리할로메탄(trihalormothan:THM)이 생성되며, 또한 충분한 살균이나 유해물질이 제거되지 않아 상수관체 내에 유기물에 의한 스케일이 생성되고 물에 악취가 발생하며, 정도는 높고 탁도는 흐리며, 물탱크에 저장하는 경우 특히 여름철에 물이 썩으면서 비린내가 나는 등의 문제점이 있음에 비하여, 본 발명의 경우 상수도 원수에 음이온 및 오존을 공기로 버블링하면 염소 소독이 불필요할 뿐 아니라, 충분한 살균과 멸균이 달성되고 유해물질 및 유기물질이 제거되므로, 발암물질(THM)과 각종 악취가 제거되며, 경도는 낮아지고 탁도가 맑아지며, 관체내의 스케일이 대폭적으로 감소되고, 물탱크의 물을 장기간 보존할 수 있는 등의 효과가 있다.

본 발명의 용도를 나열하면 수족관이나 양어장의 산소 공급용, 배기식 정화조용, 목욕탕의 수질정화용, 농업용수 및 축산 용수용, 학교와 주택 및 고층빌딩의 물탱크 처리용, 염색공장의 원수 처리용, 폐수 처리장의 폐수 처리용 등에 사용할 수 있을 것이다.

또한, 공기조화 시스템 등에 사용하는 냉각탑에 본 발명에 의한 처리수를 사용하는 경우 냉각수에 기생번식하는 레지오넬라와 같은 각종 세균이 멸균되므로 빌딩병 증후군(sick building system) 등을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 음이온 및 오존 발생장치에 있어서, 음이온 및 오존 발생장치(2)의 케이스(4) 내에 침형상의 음이온 발생전극(6)을 설치한 다음 고주파 맥류전원을 공급하고, 유전체(14)의 내·외부에 오존발생전극(8)(10)을 각각 설치한 다음 교류 고주파 전원을 공급하여 음이온과 오존을 발생시킨 다음 배출구(12)로 배출되게 하고, 배출구(12)에 호스(38)와 역지밸브(36) 및 연결관(30)을 연결하고, 연결관(30)(34)에 펌프(26)(28)와 분사수단(32)을 연결하여 용수중으로 음이온 및 오존이 버블링되게 한 음이온 및 오존을 이용한 각종 용수 정화 처리방법.
2. 제1항에 있어서, 시간당 약 10∼16톤(ton)으로 흐르는 처리용수에 음이온을 초당 약 100만개, 오존은 시간당 약 1g∼2g으로 버블링시켜 처리함을 특징으로 하는 음이온 및 오존을 이용한 각종 용수 정화 처리방법.
3. 제1항에 있어서, 용수(17)가 담긴 탱크(19) 바닥에 에어스톤(22)을 설치한 다음 음이온 및 오존 발생장치(2)의 배출구(12)와 호스(24)로 연결하여서 된 음이온 및 오존을 이용한 각종 용수 정화 처리방법.

Images