KR100778379B1 - 게르마늄 볼, 이의 제조방법 및 이를 이용한 활기수 - Google Patents

게르마늄 볼, 이의 제조방법 및 이를 이용한 활기수 Download PDF

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Abstract

본 발명은 게르마늄 볼, 이의 제조방법 및 이를 이용한 활기수에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항균 및 탈취 활성이 뛰어난 게르마늄 원소 90 질량% 이상, 폴라리우스(장석), 산화규소 및 보랙스(붕사)를 포함하는 게르마늄 볼, 게르마늄 원소 90 질량% 이상, 폴라리우스(장석) 및 산화규소를 혼합하는 단계; 상기 혼합된 물질을 500 내지 700℃의 온도에서 초벌구이 하는 단계; 상기 초벌구이된 혼합된 물질을 100 내지 300℃의 온도에서 급냉시켜 상기 물질에 다공질을 형성하는 단계; 및 상기 다공질화된 물질을 보랙스(붕사)와 혼합하여 1000 내지 1400℃의 온도에서 용융시켜 구슬화하는 단계를 포함하는 상기 게르마늄 볼의 제조방법, 및 상기 게르마늄 볼, 토로마린(전기석) 및 활성탄소인 비장탄에 의하여 제조되는 활기수에 관한 것이다. 본 발명의 게르마늄 볼은 항균 활성 및 탈취 능력이 뛰어나 게르마늄 물질을 물에 함유되어 용출되게 하여 활기수의 제조를 가능하게 함으로써 인류건강 증진은 물론 농업산업에도 크게 기여할 수 있다.

Description

게르마늄 볼, 이의 제조방법 및 이를 이용한 활기수{Germanium Ball, Producing Method thereof and Vital Water Using This}
도 1은 본 발명의 게르마늄 볼의 대장균 생장의 억제력을 측정한 것으로 왼쪽 A형은 게르마늄 볼이 함유된 시험구이고 오른쪽은 대조구이고,
도 2는 본 발명의 게르마늄 볼의 스타필로코쿠스균 생장의 억제력을 측정한 것으로 왼쪽은 게르마늄 볼이 함유된 시험구이고 오른쪽은 대조구이고,
도 3은 본 발명의 게르마늄 볼의 클렙시엘라균 생장의 억제력을 측정한 것으로 왼쪽은 게르마늄 볼이 함유된 시험구이고 오른쪽은 대조구이고,
도 4는 본 발명의 게르마늄 볼의 농도를 측정한 시험성적서이고,
도 5는 본 발명의 게르마늄 볼이 포함된 물의 활기수의 게르마늄 농도를 측정한 시험성적서이고,
도 6은 게르마늄 볼의 방사율 및 방사에너지를 측정한 시험성적서이고,
도 7은 상기 도 6의 방사에너지를 그래프로 나타낸 것이고,
도 8은 상기 도 6의 방사율을 그래프로 나타낸 것이고,
도 9는 본 발명의 게르마늄 볼의 탈취 능력을 나타낸 시험성적서이고,
도 10은 상기 도 9의 탈취 능력을 그래프로 나타낸 것이고,
도 11은 본 발명의 게르마늄 볼의 대장균 및 녹농균에 대한 항균 활성을 나타낸 시험성적서이다.
본 발명은 게르마늄 볼, 이의 제조방법 및 이를 이용한 활기수에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항균 및 탈취 활성이 뛰어난 게르마늄 원소 90 질량% 이상, 폴라리우스(장석), 산화규소 및 보랙스(붕사)를 포함하는 게르마늄 볼, 게르마늄 원소, 폴라리우스(장석) 및 산화규소를 혼합하는 단계; 상기 혼합된 물질을 초벌구이 하는 단계; 상기 초벌구이된 혼합된 물질을급냉시켜 상기 물질에 다공질을 형성하는 단계; 및 상기 다공질화된 물질을 보랙스(붕사)와 혼합하여 용융시켜 구슬화하는 단계를 포함하는 상기 게르마늄 볼의 제조방법, 및 상기 게르마늄 볼, 토로마린(전기석) 및 활성탄소인 비장탄에 의하여 제조되는 활기수에 관한 것이다.
게르마늄은 희귀원소로 회백색의 광택을 가진 반금속원소이며 신비의 약리작용까지 지닌 반도체로 지구상에 존재하는 원소 가운데 기(氣)에 가장 가깝고 또 기가 강한 원소로서 신비의 원소 생명의 원소 기적의 물질로 알려져 있다. 게르마늄은 유기게르마늄(Ge132)과 무기게르마늄(Ge32)으로 나눌수 있는데 유기게르마늄만이 우리 인체에 사용할 수 있으며 유기게르마늄은 먹는 산소이며 수소가 많은 항산 소로 현대과학에서 밝혀져 있다.
또한, 게르마늄은 이온화된 항산소를 공급할 수 있어서 세포를 활성화시키고 발육을 촉진하며 산성수를 인체에 유익한 알카리수로 바꾸어주며 원적외선을 발산하여 생리활성과 신진대사 강화를 가능하게 할 수 있는 활성물질인 것이다. 이러한 게르마늄 원소와 자연의 광물질인 미네날스톤(돌) 등과 혼합하여서 고온의 용광로에 녹여 만든 제품이기에 안심하고 사용할 수 있다.
한편, 전기석(tourmaline)은 이온을 지닌 광물임과 동시에 음이온을 발생시키는 이온촉매로 작용한다. 따라서, 태양광, 방사선의 자연력을 이용한 전기석 및 회토류 재료의 시너지 효과를 가진 광자-이온 시너지 촉매의 개발이 가능하다. 전기석을 세밀하게 분홰한 광물파괴 표면의 양이온과 물의 반응으로 수산기화된 표면은 음이온을 띄게된다. 광자-이온 시너지 촉매는 광자 --> 전자 --> 들뜬 상태인 분자 --> 음이온의 반응으로 금속이온과 변화회토이온이 촉매 역할을 한다고 여겨지고 있다. 그 반응은 순환이면서 영구적이다. 이러한 광자-이온 시너지 촉매는 방사재료를 투과력이 강하고 높은 에너지를 갖게한다. 이러한 광자 - 전자 - 들뜬 상태의 분자 촉매를 응용하면 알칼리 환원수의 제조, 공기 정화, 광합성 강화 식물의 성장 촉진 및 에너지 낭비의 감소를 가져올 수 있다. 따라서, 기능성 이온재료는 식품, 건축, 섬유제품, 생활전화제품, 식물과 동물, 농업 및 에너지 등 각 방면에 기여할 것이며, 건강증진을 위해 활용이 가능하다.
우리는 식생활에 사용하고 있는 수도물을 정수기의 필터를 통해 정수하여 식수로 사용하고 있다. 이렇게 정수된 물은 몇개의 필터를 거쳐 나오는 동안에 물이 가지고 있는 영양소가 휠터 여과시 많이 파괴되어 정수된 물은 단순히 원수에 섞혀 있는 염소와 같은 화학약품이나 철분 또는 이물질을 걸러내어 생수로서 먹기에는 좋으나 물에 있는 영양소는 많이 파괴되어 우리의 몸에는 크게 좋은 점은 없다. 따라서, 이렇게 정수기를 거쳐 파괴되는 물의 영양소를 최대화하고 물의 원자 복원과 영양소를 함축할 수 있도록 파괴된 물의 원자 구조를 복원시켜 주는 유기 게르마늄을 제조할 필요성이 있다.
이에, 본 발명자들은 항균 탈취 활성화 작용이 뛰어난 게르마늄 볼을 제조하고자 노력하던 중 게르마늄 원소, 폴라리우스(장석) 및 산화규소를 포함하는 게르마늄 볼이 물에 서식하는 각종 세균, 특히 대장균까지도 억제 멸균시키는데 놀라운 효과가 있으며 물분자(크러스트) 용존산소가 풍부하여 물이 부패하지 않아 농산업용수로 재활용이 가능함을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 세균의 억제, 멸균 및 농산업용수로 재활용 가능한 게르마늄 볼 및 이를 이용한 활기수를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 항균 및 탈취 활성이 뛰어난 게르마늄 원소 90 질량% 이상, 폴라리우스(장석), 산화규소 및 보랙스(붕사)를 포함하는 게르마늄 볼을 제공한다.
또한, 본 발명은 ⅰ) 게르마늄 원소 90 질량% 이상, 폴라리우스(장석) 및 산화규소를 혼합하는 단계; ⅱ) 상기 혼합된 물질을 500 내지 700℃의 온도에서 초벌구이 하는 단계; ⅲ ) 상기 초벌구이된 혼합된 물질을 100 내지 300℃의 온도에서 급냉시켜 상기 물질에 다공질을 형성하는 단계; 및 ⅳ) 상기 다공질화된 물질을 보랙스(붕사)와 혼합하여 1000 내지 1400℃의 온도에서 용융시켜 구슬화하는 단계를 포함하는 제 1항의 게르마늄 볼의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 게르마늄 볼, 토로마린(전기석) 및 활성탄소인 비장탄에 의하여 제조되는 활기수를 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 항균 및 탈취 활성이 뛰어난 게르마늄 원소 90 질량% 이상, 폴라리우스(장석), 산화규소 및 보랙스(붕사)를 포함하는 게르마늄 볼을 제공한다.
본 발명의 게르마늄 볼에 있어서, 상기 게르마늄 원소는 99 질량% 이상인 것이 바람직하고, 99.99999 질량% 이상인 것이 가장 바람직하다.
게르마늄 볼은 게르마늄(Ge), 나트륨(Na), 칼륨(K), 칼슘(Ca) 및 마그네슘(Mg) 등의 미네랄이 물에 쉽게 용출되도록 제조된다.
본 발명의 게르마늄 볼은 물에 접하게 되면 즉각 반응하여 활성화작용과 원적외선을 발산하여 우리에게 유익한 많은 변화를 준다. 구체적으로, 음용수에 대해서는 일반세균, 대장균 멸균 유해물질 및 냄새제거를 제거한다. 세탁수에 대해서는 적은 세탁제로도 때가 잘지며 세탁후 그늘에 말려도 불쾌한 냄새가 없다. 화장실에 대해서는 습기로 인해 곰팡이 냄새 불결한 냄새 없다. 목욕수에 대해서는 때가 잘 가며 욕조에 때가 들어붙지 않는다. 보일러에 대해서는 녹이 생기지 않아 열효율 높고 보일러의 긴수명을 유지한다. 종말수에 대해서는 게르마늄 볼을 오랜기간 사용하면 파이프의 재질들이 이온화되어 종말 처리수까지도 녹색혁명이 이루어지는 등 다양한 방면으로 활용이 가능하다.
또한, 본 발명은 ⅰ) 게르마늄 원소 90 질량% 이상, 폴라리우스(장석) 및 산화규소를 혼합하는 단계; ⅱ) 상기 혼합된 물질을 500 내지 700℃의 온도에서 초벌구이 하는 단계; ⅲ ) 상기 초벌구이된 혼합된 물질을 100 내지 300℃의 온도에서 급냉시켜 상기 물질에 다공질을 형성하는 단계; 및 ⅳ) 상기 다공질화된 물질을 보랙스(붕사)와 혼합하여 1000 내지 1400℃의 온도에서 용융시켜 구슬화하는 단계를 포함하는 제 1항의 게르마늄 볼의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 게르마늄 볼의 제조방법에 있어서, ⅱ) 단계의 초벌구이 온도는 600℃인 것이 바람직하고, ⅲ) 단계의 급냉 온도는 200℃인 것이 바람직하고, ⅳ) 단계의 용융 온도는 1200℃인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 게르마늄 볼, 토로마린(전기석) 및 활성탄소인 비장탄에 의하여 제조되는 활기수를 제공한다.
본 발명의 게르마늄 볼을 이용하면 활기수의 제조가 가능하다. 활기수는 순수한 99.9 질량% 게르마늄 원소와 자연의 원석 그대로의 토로마린(전기석) 그리고 활성탄소인 비장탄을 모아서 이루어지는 물질에 의해서는 생성된다. 활기수는 삼역투압 방식을 채택하여 1차 여과, 2차 자연석에 의한 전기분해, 3차 게르마늄에 의한 수소이온을 이용하여 제조된다. 활기수는 1차 여과기능을 자연탄소공인 비장탄을 사용함으로 휠타를 갈아주는 경제적인 여건이나 불편함이 없고 물에서 얻을 수 있는 각종 미네랄이나 영양소를 최대치를 얻어낼 수 있다.
본 발명의 게르마늄 볼을 이용하면, 2차 자연그대로에서 0.07 Am 전압이 나오는 전기석을 이용하여 물분자를 전기분해하여 물분자를 활성화하고(물의 표면장력 및 산화환원 전위작용), 물의 조직 재생력(이온화 현상), 물의 신진대사(물분자 구성요소)를 한차원 높인다.
3차 게르마늄을 물의 분자와 고분자로 소성하여 결합시켜 유기게르마늄화 하고 자연보석류를 집합시켜 수막 형성이 좋은 탄소공을 만들고, 생명을 갖고 살아 숨쉬는 물분자의 활성화와 게르마늄 이온이 수소를 생성하여 항산소를 증가시켜 부패현상을 억제시킴은 물론 생체고분자를 안정시키는 강한 생명력을 지켜준다.
활기수는 1가, 2가, 3가 환원수로서 회귀작용도 함으로써 식물에서도 놀라운 효과를 발휘한다.
활기수는 일반 정수기와 같이 수도꼭지에 붙이는 타입이 아니고 건물외나 내 부에서 직수라인에 연결사용함으로써 물의 양을 풍부히 사용할 수 있고 어떠한 에너지원이나 부품교환이 필요없으며 한번 설치하면 반영구적으로 사용할 수 있다.
본 발명에서 게르마늄 볼은 다음과 같이 제조된다. 먼저, 게르마늄 원소, 폴라리우스(장석) 및 산화규소의 3가지 물질을 분쇄기에서 분쇄하여 미세한 가루분말만을 걸러내고, 이들 가루 분말에 물을 첨가하여 혼합한 뒤, 필터 프레스에 압착하여 수분을 제거한다. 그리고 나서, 진공토련기에서 일정한 길이로 뽑아내고 절단한다. 그 후, 상기 물질을 600℃에서 초벌구이, 200℃에서 급냉시켜 다공질의 형성 및 보랙스(붕사)를 첨가시켜 1200℃에서 용융시켜 구슬화함으로싸 게르마늄 볼이 제조된다.
상기 제조된 게르마늄 볼의 대장균 생장의 억제력을 시험한 결과, 살모넬라균에 대해서는 항균활성이 미약하지만 대장균에는 매우 우수한 항균활성이 있다(도 1 및 표 1 참조). 또한, 스타필로코쿠스균 및 클렙시엘라균에 대한 게르마늄 볼의 항균 활성이 뛰어나다(도 2 및 도 3 참조).
게르마늄 볼은 게르마늄 농도는 88,400 ppm이고(도 4 참조). 게르마늄 볼을 투여한 활기수에서 게르마늄의 농도는 2.65 pp이다(도 5 참조). 아울러, 게르마늄 볼은 5~20 ㎛에서 방사율은 0.918로, 방사에너지(W/m2ㆍ㎛, 40℃)는 3.70 × 102으로 측정된다(도 6 내지 도 8 참조).
또한, 게르마늄 볼의 탈취 능력은 30분 후에 80% 이상, 120분 후에는 90% 이 상 기체를 탈취시켜 탈취 능력이 탁월다(표 2 참조).
또한, 또 다른 항균 활성을 측정한 결과, 대장균 및 녹농균에 대해 모두 뛰어난 항균 활성을 나타낸다(표 3 참조).
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 게르마늄 볼의 제조
게르마늄 볼을 제조하기 위하여 먼저 게르마늄 원소, 폴라리우스(장석) 및 산화규소의 3가지 물질을 분쇄기에서 분쇄한 가루를 1평방 당 300메쉬에서 미세한 가루분말만을 걸러내었다. 상기에서 걸러지는 가루 분말의 비율은 1,000 ㎏을 기준으로 게르마늄 원소 99.99999 질량%에 폴라리우스(장석) 및 산화규소를 미량 첨가하여 물 500 ㎏과 함께 볼밀(희석기계)에 넣고 10시간 동안 혼합하였다. 상기 혼합한 물질을 필터 프레스에 압착하여 수분을 제거하였다. 그리고 나서, 진공토련기에서 원통형으로 일정한 길이로 뽑아내고 적당한 길이로 절단하였다. 그 후, 상기 물질을 600℃에서 초벌구이 한 뒤, 200℃에서 급냉시켜 다공질을 형성시켰다. 여기에 보랙스(붕사)를 첨가시켜 1200℃에서 용융시켜 구슬화함으로써 게르마늄 볼을 제조하였다.
<실시예 2> 게르마늄 볼의 항균 활성 검정
<2-1> 대장균에 대한 항균 활성
상기 실시예 1에서 제조된 게르마늄 볼의 대장균 생장의 억제력을 시험하였다.
구체적으로, 상기에서 제조된 게르마늄 볼을 121℃에서 30분간 멸균하였다. 그리고 나서, 유리관 100 ㎖에 각각의 제형을 5개씩 넣고 121℃에서 15분간 재멸균하였다. 이에 앞서서 12시간 동안 배양한 식품병원균인 살모넬라균(Salmonella enteritidis)와 대장균(Escherichia coli 0-157) 100 ㎕를 상기 멸균한 NB 배지에 각각 접종하였다. 25℃에서 130 rpm으로 배양하였다. 24시간 동안 배양한 후에 10배로 희석하여 UV-Spectrophotometer로 흡광도를 측정하여 배양정도를 확인하였다. 그 결과, 대조구에 대하여 게르마늄 볼을 투여한 실험구는 살모넬라균에 대해서는 항균활성이 없었지만 대장균에는 매우 우수한 항균활성이 있는 것으로 확인되었다. 즉, 실험구는 대장균의 생장이 억제되어 무처리에 비하여 탁도가 현저히 낮았으며, 이는 시료처리에 따라 세균 생장이 억제되어 세균 밀도가 낮은 것을 확인하였다(도 1 및 표 1).
게르마늄 볼의 항균 활성
대조구 게르마늄 볼
살모넬라균(Salmonella enteritidis) 0.228 0.253
대장균(Escherichia coli 0-157) 0.169 0.024
<2-2> 스타필로코쿠스균 및 클렙시엘라균에 대한 항균 활성
스타필로코쿠스균(Staphlococus aureus ATCC 6538) 및 클렙시엘라균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352)에 대한 게르마늄 볼의 항균 활성을 조사하였다.
상기 실시예 2-1과 동일한 조건에서 배양한 스타필로코쿠스균과 클렙시엘라균에 대하여 각각 18시간 동안 배양하였다. 그 결과, 게르마늄 볼이 함유된 실험구가 포함된 배지에서는 거의 균의 생장이 없는 반면, 대조구에서는 상당한 균의 생장이 있음을 확인하였다(도 2 및 도 3).
<실시예 3> 게르마늄 볼의 특성 조사
상기 실시예 1에서 제조된 게르마늄 볼을 한국과학기술연구원에서 그 특성을 조사하였다.
<3-1> 게르마늄의 농도 측정
먼저 게르마늄 볼 자체에 포함된 게르마늄의 농도를 측정하였다. 구체적으로, 한국과학기술연구원의 PERKIN-ELMER의 OPTIMA 3300 DV를 이용한 기기분석법(ICP-OES)으로 측정한 결과 게르마늄 볼의 게르마늄 농도는 88,400 ppm이었다(도 4). 또한, 게르마늄 볼을 투여한 물에서 게르마늄의 농도를 측정하였다. 그 결과, 게르마늄 볼이 포함된 활기수에서 게르마늄의 농도는 2.65 ppm으로 측정되었다(도 5).
<3-2> 게르마늄 볼의 방사에너지
한국과학기술연구원의 FT-IR Spectrometer를 이용하여 40℃에서 흑체 대비 방사율 및 방사에너지를 측정하였다(도 6 내지 도 8). 그 결과, 5~20 ㎛에서 방사율은 0.918로, 방사에너지(W/m2ㆍ㎛, 40℃)는 3.70 × 102으로 측정되었다.
<실시예 4> 게르마늄 볼의 탈취력 측정
한국과학기술연구원에서 KFIA-FI-1004 시험방법에 의하여 암모니아 농도를 가스검지관에서 측정하였다(도 9 및 도 10). 그 결과, 대조구는 120분 후에도 90% 이상의 암모니아가 잔존한 반면, 게르마늄 볼은 30분 후에 80% 이상이 탈취되었으며, 120분 후에는 90% 이상이 탈취되어 탈취 능력이 탁월함을 확인하였다(표 2).
게르마늄 볼의 탈취 활성
시험항목 경과시간(분) 대조구 농도(ppm) 시험구(ppm) 탈취율(%)
탈취시험 초기 500 500 -
30 490 80 84
60 480 65 86
90 460 50 89
120 450 45 90
<실시예 5> 게르마늄 볼의 항균 활성 측정
한국과학기술연구원에서 대장균 및 녹농균에 대한 항균 활성을 측정하였다(도 11). 구체적으로 KFLA-FI-1002 방법으로 대장균(Escherichia coli ATCC 25922) 및 녹농균(Pseudomonas aerugionosa ATCC 15442)에 대하여 실험한 결과, 게르마늄 볼은 대장균에 대해서는 66.2% 감소시켰고, 녹농균에 대해서는 61.5% 감소시켜 항균 활성이 뛰어남을 확인하였다(표 3).
게르마늄 볼의 항균 활성
시험항목 시료구분 초기 농도 24시간 후 농도 정균감소율(%)
대장균에 대한 항균시험 대조구 2.6 × 105 6.8 × 105 -
게르마늄 볼 2.3 × 105 66.2
녹농균에 대한 항균시험 대조구 2.6 × 105 6.5 ×105 -
게르마늄 볼 2.5 × 105 61.5
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 게르마늄 볼은 항균 활성 및 탈취 능력이 뛰어나므로 게르마늄 물질을 물에 함유되어 용출되게 하여 활기수의 제조를 가능하게 함으로써 인류건강 증진은 물론 농업산업에도 크게 기여할 수 있다.

Claims (8)

  1. 항균 및 탈취 활성이 뛰어난 게르마늄 원소 99 질량% 이상, 폴라리우스(장석), 산화규소 및 보랙스(붕사)를 포함하는 게르마늄 볼.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 게르마늄 원소는 99.99999 질량% 이상인 것을 특징으로 하는 게르마늄 볼.
  4. ⅰ) 게르마늄 원소 90 질량% 이상, 폴라리우스(장석) 및 산화규소를 혼합하는 단계;
    ⅱ) 상기 혼합된 물질을 500 내지 700℃의 온도에서 초벌구이 하는 단계;
    ⅲ ) 상기 초벌구이된 혼합된 물질을 100 내지 300℃의 온도에서 급냉시켜 상기 물질에 다공질을 형성하는 단계; 및
    ⅳ) 상기 다공질화된 물질을 보랙스(붕사)와 혼합하여 1000 내지 1400℃의 온도에서 용융시켜 구슬화하는 단계를 포함하는 게르마늄 볼의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서, ⅱ) 단계의 초벌구이 온도는 600℃인 것을 특징으로 하는 게르마늄 볼의 제조방법.
  6. 제 4항에 있어서, ⅲ) 단계의 급냉 온도는 200℃인 것을 특징으로 하는 게르마늄 볼의 제조방법.
  7. 제 4항에 있어서, ⅳ) 단계의 용융 온도는 1200℃인 것을 특징으로 하는 게르마늄 볼의 제조방법.
  8. 삭제
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