KR100730580B1

KR100730580B1 - 천연복합광물질을 이용한 지장수 제조기 및 이를 이용한 지장수 제조방법

Info

Publication number: KR100730580B1
Application number: KR1020060081804A
Authority: KR
Inventors: 김순호; 성진경; 김태영; 권지숙; 이상진; 하재성; 강창수; 김재준; 조근행
Original assignee: 주식회사 대동이엔씨
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2007-06-21

Abstract

본 발명은 천연광물질을 활용하여 다양한 기능성을 갖는 지장수 제조기 및 이를 이용한 지장수 제조방법에 관한 것이며, 이를 위해서 본 발명된 지장수 중에 Ca, Mg, Fe, Zn 성분(이하 주요 미네랄 성분)을 용출하는 지장수용출부, pH 7.0 이상인 알칼리수의 제조 및 먹는 물 수질기준의 달성을 위한 기능성 필터, 제조장치의 형태 유지 및 체류시간, 각 복합체의 혼합을 방지하기 위한 기타 부분으로 구분되어 있는 특징을 가지고, 지장수용출부, 알칼리공급부, 기타 부분의 제조방법 및 세부 물리적 특성을 규정함으로서 0.5∼6 시간의 용출시간, 1.0∼25 l/day의 1일 총지장수 생산량, 먹는물 수질기준 준수와 더불어 수소이온농도 및 주요 미네랄 성분(Ca, Mg, Fe, Zn)의 농도를 보장 및 생산된 지장수는 pH 7.0∼8.5 범위의 알칼리수 및 투입원수 대비 50∼300 농도%의 주요 미네랄 성분의 농도증가 효과를 거둘 수 있는 특징이 있다.

천연광물질, 복합체, 지장수, 알칼리수, 미네랄수, 기능성물, 정수기, pH

Description

천연복합광물질을 이용한 지장수 제조기 및 이를 이용한 지장수 제조방법{A manufacturing process of mineral water using natural composite minerals}

도 1은 본 발명이 적용된 천연복합광물질을 이용한 지장수 제조기의 개략적인 구성을 나타낸 예시도,

도 2는 본 발명에 따른 천연복합광물질을 이용한 지장수 제조기에 있어서 황토복합체의 구성을 나타낸 예시도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 몸체 11: 뚜껑

12: 지장수용출부 14: 저장조

20: 황토복합체 21: 천연황토

22: 삼베주머니 30: 개폐기

40: 천연미네랄 복합체층 50: 황토복합체 수처리제층

60: 은코팅죽탄층 70: 중간 세라믹필터

80: 최종 세라믹필터

본 발명은 천연광물질을 활용하여 다양한 기능성을 갖는 지장수 제조기 및 이를 이용한 지장수 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소성된 황토복합체의 기능성의 극대화시키고, 다양한 기능성 확보를 위해 천연복합체 구성비율 및 체류시간, 접촉면적 등의 물리적 특성을 공학적으로 제어하여 인체에 유익한 지장수를 제공함에 있는 것이다.

물은 인체의 70%를 구성하는 성분으로 인간이 살아가는데 잠시라도 없어서는 안 될 중요한 요소이다.

그러나 현대사회에는 환경오염으로 인하여 수돗물조차 안심하고 음용 할 수가 없어 수돗물에 포함된 각종 중금속, 세균, 소독약을 제거하는 정수기를 사용하여 물을 여과하여 마시고 있다.

일 예로, 지장수(地奬水)란 황토암반층에서 천연적으로 생성된 물로서 무근수(無根水)라고도 하며, 양질의 황토를 물과 알맞은 비율로 섞어 잘 저은 뒤 일정시간이 지나면 엷은 담황색의 물이 위에 뜨는데 이물을 지장수라 한다.

지장수는 강한 해독 작용을 하고 다량의 천연미네랄인 마그네슘. 칼슘 나트륨. 칼륨. 등을 함유하고 있어 차고 무독(無毒)하며 물맛이 뛰어나다.

또한, 지장수는 극히 미세한 점토광물이 물에 분산되어있는 현탁액이기 때문에 현탁액의 미세한 점토가 피부에 있는 지방 등 노폐물을 흡수해 피부가 탄력을 갖게 되어 황토온천. 황토 목욕의 효능도 이러한 원리에 근거를 두고 있다.

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종래의 지장수 제조방법은 황토를 약 1000℃ 이상의 고온에서 소성하는 방법으로서, 지장수 생산을 위한 미네랄 성분이 충분히 용출되지 않는 경우가 있다.

또한 기존에 고안된 지장수 제조기는 알칼리수 생산을 위한 방법이 충분한 체류시간 및 알칼리도 유발물질과의 접촉면적 확보 측면에서 물리적 특성의 고려가 부족하여 제조수의 수소이온농도(pH) 증가가 명확하지 않을 수 있으며, 일부 알칼리수 제조기는 전기적인 방법을 사용하여 생산하는 경우도 있다.

본 발명은 소성된 황토복합체 및 전기적인 분해 방법을 사용하지 않는 지장수 직접용출 및 무동력 방식으로서, 기능성의 극대화를 위해 가공된 고순도의 황토를 투입원수에 0.5∼6시간 용출시키고, 기타 기능성의 확보를 위해 천연복합체 구성비율 및 제조방법의 체류시간, 접촉면적 등의 물리적 특성을 공학적으로 제어하여 기능적인 효과가 우수한 최적의 지장수를 생산할 수 있는 천연복합광물질을 이용한 지장수 제조기 및 이를 이용한 지장수 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전통적인 지장수 제조법의 현대적인 재해석으로서 다량의 미네랄 성분을 전통적인 방법으로 용출하여 그 용출액을 천연복합체 필터에 1.0∼25 l/day의 1일 총지장수 생산량을 얻을 수 있는 체류시간과 각 천연복합체의 개별 접촉시간을 10∼120분으로 조절하여 여과를 실시, 과량 용출된(수질기준 초과) 미네랄 성분의 최종농도는 투입원수 대비 50∼300 농도% 증가 범위를 유지하고, 기타 미량인 양이온 금속성분의 이온화에 따른 pH 7.0∼8.5 범위의 알칼리수를 생산하며, 최종적으로 맛, 냄새, 소독 효과 등을 위해 높은 제거율을 갖는 황토복합체로 구성된 수처리제 및 은코팅죽탄을 적용하여 먹는물 수질기준을 만족하는 동시에 각종 기능적인 특성 확보를 기술적 과제로 하고 있다. 여기서 접촉시간은 용출액이 천연복합체에 닿는 시간을 의미하고, 체류시간은 유속(V)/필터길이(L)로 정의되며 체류시간은 지장수의 생산량과 밀접한 관계를 갖고 있다.

본 발명은 수소이온농도(pH) 및 주요미네랄 성분의 농도를 측정하여 지장수 제조방법의 특성을 파악, 생산된 지장수의 기능성을 입증하고자 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 도 1에 나타낸바와 같이 뚜껑(11)이 결합되는 상면부를 제외한 나머지가 밀폐되는 함체로 형성되어 상,하부측에 지장수용출부(12)와 최종 정수된 지장수를 저장하는 저장조(14)를 갖는 몸체(10)와,

상기 지장수용출부(12)내에 저장되어 투입원수에 다량의 미네날 성분을 용출시키는 황토복합체(20)와,

상기 용출액을 자중에 의해 하부측으로 공급 및 제어하는 밸브를 갖는 개폐기(30)와,

상기 개폐기(30)의 하부측에 위치하여 용출액을 pH 7.0 이상의 알칼리수로 정제하는 천연미네랄 복합체층(40)과,

상기 천연미네랄 복합체층(40)의 하부측으로 적층되어 용출액을 정수 처리하는 황토복합체 수처리제층(50)과,

상기 황토복합체 수처리제층(50)의 하부측으로 적층되어 용출액의 맛, 냄새, 탁도, 색도, 미량물질, VOCs, 미생물 제거하는 은코팅죽탄층(60)과,

부유물질 제거를 위해서 천연미네랄 복합체층(40)과 은코팅죽탄층(60) 사이에 적층되는 황토복합체 수처리제층(50)의 상,하부에 각각 설치되어 용출액의 체류시간 조절 및 충진된 복합체가 혼합되는 것을 방지하는 중간 세라믹필터(70)와,

최종 정수처리를 위해 은코팅죽탄층(60)의 하부측에 설치되는 최종 세라믹필터(80)로 구성되어 투입원수 대비 유출수에 포함된 미네랄 성분이 1:1.5∼3.0 농도비를 갖는 지장수를 제조하는 천연복합광물질을 이용한 지장수 제조기를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 천연복합광물질을 이용한 지장수 제조기를 이용하여 다량의 미네랄 성분을 전통적인 방법으로 용출하여 그 용출액을 천연복합체 필터에 1.0∼25 l/day의 1일 총지장수 생산량을 가지도록 각 천연복합체의 개별 접촉시간을 10∼120분으로 조절하여 여과를 실시, 과량 용출된(수질기준 초과) 미네랄 성분의 최종농도는 투입원수 대비 50∼300 농도% 증가 범위를 유지하고, 기타 미량인 양이온 금속성분의 이온화에 따른 pH 7.0∼8.5 범위의 알칼리수를 생산하며, 최종적으로 맛, 냄새, 소독 효과 등을 위해 높은 제거율을 갖는 황토복합체로 구성된 수처리제 및 은코팅죽탄을 이용하여 먹는 물 수질기준을 만족하는 동시에 각종 기능적인 특성을 갖는 지장수 제조방법을 제공한다.

상기 구성에 있어서 지장수 생산을 위한 황토복합체(20)는 도 2에 나타낸 바와 같이 가공된 천연황토(21)와 삼베주머니(22)로 구성된다.

상기한 용출부(12) 및 개폐기(30)는 황토복합체(20)를 50∼270℃에서 10∼120분 건조하는 단계와;, 평균입경 5∼125㎛로 분쇄하는 단계와;, 기공 80㎛ 이하를 갖는 삼베주머니(22)에 감싼 다음 삽입하여 위치토록 하는 단계와;, 황토복합체(20)와 원수를 1~3:100 중량비율로 0.5∼6시간 용출하는 단계로 이루어져 투입원수 대비 유출수에 포함된 인체에 유익한 주요 미네랄 성분이 1:1.5∼3.0 농도비를 갖는 지장수를 제조한다.

중간 세라믹필터(70)는 생산된 지장수에 함유된 고농도 미네랄 성분의 수질기준 준수 및 투입원수 보다 높은 농도의 미네랄 성분의 잔류를 동시에 충족하는 기능과;, 정수과정을 통한 pH 7.0∼8.5 알칼리수를 생산할 수 있는 1.0∼25 liter/day 범위의 1일 총지장수 생산량을 가지게 하는 체류시간으로 용출속도 조절기능과;, 충진된 복합체가 혼합되는 것을 방지하기 위한 기능과;, 5∼80㎛의 지름을 갖는 부유물질을 제거하는 기능을 발휘할 수 있도록 기공 0.5∼70㎛의 크기로 형성된다. 여기서 체류시간은 유속(V)/필터길이(L)로 표현할 수 있고, 1일 총지장수 생산량과 밀접한 관계를 가지고 있다.

알칼리수 생산을 위한 천연미네랄 복합체층(40)은 생산된 지장수를 pH 7.0∼8.5의 범위의 알칼리수 생산을 위해서 평균입경 0.1∼2.5mm인 맥반석, 천연옥, 기타광물질이 1:0.4:0.1∼1:0.8:0.5 비율로 구성된다. 여기서 비율은 부피비를 의미한다.

정수처리를 위한 황토복합체 수처리제층(50)은 평균입경 0.2∼2.5 mm인 황토, 일라이트, 제올라이트, 활성탄이 1:0.2:0.1:0.05∼1:0.6:0.4:0.3 비율로 구성된 수처리제를 충진된다. 여기서의 비율도 부피비를 의미한다.

은코팅죽탄층(60)은 맛, 냄새, 탁도, 색도, 미량물질, VOCs, 미생물 제거 등의 효과를 위해 은코팅죽탄을 이용하며, 상기 은코팅죽탄은 대나무를 350∼800℃의 희박산소 환경에서 탄화하여 죽탄을 제조하는 단계와;, 60∼90℃의 순수한 물에 질산은(AgNO₃)이 5∼35 중량% 함유된 혼합용액을 제조하는 단계와;, 제조된 혼합용액을 대나무에 함침하는 단계와;, 평균입경 0.01∼1.0 mm인 은코팅죽탄을 분쇄하여 일정크기의 입자를 제조하는 단계와;, 생산된 은코팅 죽탄을 충진하는 방법으로 제조된다.

이하, 본 발명의 효과를 나타내는 실험치를 기재한다.

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[표 1]

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유량(생산량)	항목	측정값	수질기준
원 수	pH	7.05	5.8~8.5
	탁도(NTU)	0.29	1.0
	경도	48	300.0
	아연	0.024	1.0
	철	0.05	0.3
	세레늄	ND	0.01
19.2 l/day	pH	7.34	5.8~8.5
	탁도(NTU)	0.32	1.0
	경도	33	300.0
	아연	0.020	1.0
	철	ND	0.3
	세레늄	ND	0.01
9.6 l/day	pH	7.77	5.8~8.5
	탁도(NTU)	0.41	1.0
	경도	29	300.0
	아연	0.025	1.0
	철	ND	0.3
	세레늄	ND	0.01

표 1은 본 발명을 적용한 1일총지장수 생산량별 pH 및 주요 미네랄성분의 변화를 나타낸 것으로서, 미네랄 성분의 농도값은 mg/l이며, ICP로 분석하고, 각 농도값은 산술평균값이다.

[표 2]

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기본조건	항목	Blank	티백용출	용출 후 필터통과	수질기준
6시간 용출 및 10 l/day 생산	pH	7.05	7.25	7.88	5.8∼8.5
	탁도(NTU)	0.29	5.50	0.82	1.0
	경도	48	133.0	166.0	300.0
	아연	0.024	0.045	0.042	1.0
	철	0.05	0.13	0.07	0.3
	세레늄	ND	ND	ND	0.01

표 2는 천연황토를 티백에 삽입하여 용출, 용출 후 필터통과에서 나타난 pH, 탁도, 경도, 아연, 철, 세레늄의 농도를 나타낸 것으로서, 미네랄 성분의 농도값은 mg/l이며, ICP로 분석하고, 각 농도값은 산술평균값이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다량의 미네랄 성분을 전통적인 방법으로 용출하여 그 용출액을 천연복합체 필터에 1.0∼25 l/day의 1일 총지장수 생산량을 가지도록 체류시간과 각 천연복합체의 개별 접촉시간을 10∼120분으로 조절하여 여과를 실시, 과량 용출된(수질기준 초과) 미네랄 성분의 최종농도는 투입원수 대비 50∼300 농도% 증가 범위를 유지하게 하고, 기타 미량인 양이온 금속성분의 이온화에 따른 pH 7.0∼8.5 범위의 알칼리수를 생산하며, 최종적으로 맛, 냄새, 소독 효과 등을 위해 높은 제거율을 갖는 황토복합체로 구성된 수처리제 및 은코팅죽탄을 적용하여 먹는물 수질기준을 만족하는 동시에 pH 7.0 이상인 알칼리수 및 주요 미네랄 성분이 강화된 형태의 지장수는 인체에 유익한 음용수를 간편하게 제조할 수 있다는 장점을 갖는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

뚜껑(11)이 결합되는 상면부를 제외한 나머지가 밀폐되는 함체로 형성되어 상,하부측에 지장수용출부(12)와 최종 정수된 지장수를 저장하는 저장조(14)를 갖는 몸체(10)와,

상기 지장수용출부(12)내에 저장되어 투입원수에 다량의 미네랄 성분을 용출시키는 황토복합체(20)와,

상기 용출액을 자중에 의해 하부측으로 공급 및 제어하는 밸브를 갖는 개폐기(30)와,

상기 개폐기(30)의 하부측에 위치하여 용출액을 pH 7.0 이상의 알칼리수로 정제하는 천연미네랄 복합체층(40)과,

상기 천연미네랄 복합체층(40)의 하부측으로 적층되어 용출액을 정수 처리하는 황토복합체 수처리제층(50)과,

상기 황토복합체 수처리제층(50)의 하부측으로 적층되어 용출액의 맛, 냄새, 탁도, 색도, 미량물질, VOCs, 미생물 제거하는 은코팅죽탄층(60)과,

부유물질 제거를 위해서 천연미네랄 복합체층(40)과 은코팅죽탄층(60) 사이에 적층되는 황토복합체 수처리제층(50)의 상,하부에 각각 설치되어 용출액의 체류시간 조절 및 충진된 복합체가 혼합되는 것을 방지하는 중간 세라믹필터(70)와,

최종 정수처리를 위해 은코팅죽탄층(60)의 하부측에 설치되는 최종 세라믹필터(80)로 구성되어 투입원수 대비 유출수에 포함된 미네랄 성분이 50~300%의 높은 농도를 갖는 지장수를 제조하는 것을 특징으로 하는 천연복합광물질을 이용한 지장수 제조기.
제 1항에 있어서, 상기 황토복합체(20)는

천연황토를 50∼270℃에서 10∼120분 건조시키고, 건조된 천연황토(21)를 평균입경 5∼125㎛로 분쇄하며, 분쇄된 천연황토가 기공 80㎛ 이하를 갖는 삼베주머니(22)로 감싸져 구성되는 것을 특징으로 하는 천연복합광물질을 이용한 지장수 제조기.
제 1항에 있어서, 상기 천연미네랄 복합체층(40)은 평균입경 0.1∼2.5mm인 맥반석, 천연옥이 1:0.4:∼1:0.8의 부피비로 혼합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 천연복합광물질을 이용한 지장수 제조기.
제 1항에 있어서, 상기 황토복합체 수처리제층(50)은 평균입경 0.2∼2.5 mm인 황토, 일라이트, 제올라이트, 활성탄이 1:0.2:0.1:0.05∼1:0.6:0.4:0.3 부피비로 혼합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 천연복합광물질을 이용한 지장수 제조기.
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