KR100858278B1 - 마이크로나노버블 처리된 주조용수를 이용한 주류의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로나노버블을 발생 시키는 기술을 이용한 주류의 제조방법에 관한 것으로, 먼저 전처리과정을 거쳐 음용수준까지 처리된 제품원수(지하수/음용수)를 마이크로나노버블발생장치로 보내어 활성원수로 처리하고, 이후에도 일회이상 반복하여 마이크로나노버블처리 또는 마이크로나노버블화로 제품원수를 처리하여 활성화된 산소버블의 활성수로 되는 최종의 주조용수를 제조하고, 이 주조용수를 주류원액에 희석하여 주류를 제조하고 그다음 주류원액에 주조용수를 첨가한 희석액을 일회이상 마이크로나노버블처리하는 것을 특징으로 하는 주류를 제조하는 것에 관한 것이다.

본 발명에 따른 마이크로나노버블처리를 이용한 주류의 제조방법은 잡미가 없고 맛이 부드러우면서 깨끗하고 상쾌한 맛을 내는 주류를 제조할 수 있는 효과가 있다.

마이크로나노버블, 제품원수, 주조용수, 주정, 희석액, 압축산소, 활성수

Description

마이크로나노버블 처리된 주조용수를 이용한 주류의 제조방법{A method for making an alcoholic liquor distiluted with water micro-nano-bubble-processed}

도 1은 본 발명의 원리에 따라 제품원수를 3회이상 마이크로나노버블 처리하여 주조용수를 제조하는 방법을 나타내는 한 가지 구체적 실시예의 플로 우 차트;

도 2는 본 발명의 원리에 따라 제품원수를 3회이상 마이크로나노버블 처리하여 주조용수를 제조하는 방법을 나타내는 또 다른 구체적 실시예의 플로우 차트;

도 3은 본 발명의 원리에 따라 제조된 주조용수를 주정에 희석하고 그 희석액을 4회이상 마이크로나노버블 처리하여 주류를 제조하는 방법을 나타내는 구체적 실시예의 플로우차트;

도 4 Ａ와Ｂ는 본 발명에 적용되는 마이크로나노버블 발생장치를 구비한 마이크로나노버블처리수를 저장하고 공급하는 시스템을 간략히 보인 도면들이다.

［주요도면 부호의 간단한 설명]

80, 80‘ : ＭＮＢ발생장치 82, 85 : 모터펌프

83 : 공기여과장치

본 발명은 마이크로나노버블을 발생시키는 기술을 이용한 주류의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제품원수를 일회이상 마이크로나노버블(Ｍｉｃｒｏ　Ｎａｎｏ　Ｂｕｂｂｌｅ; 이후 ＭＮＢ라 통칭함)처리를 하고 이 처리에 수반하여 소정의 풍미를 갖는 주류의 특성에 맞는 공정을 수행한 주조용수를 주류원액에 희석하거나 희석된 주류를 일회이상 ＭＮＢ처리를 하여 주류를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 주류란 알코올 성분이 함유된 음료의 총칭이다. 이러한 주류로는 곡류나 과일을 효모로 발효시킨 맥주, 청주, 탁주, 포도주 및 사과주 등과 같은 발효주가 있다. 또한, 상기 발효주를 증류해서 제조하는 소주, 브랜디, 럼, 위스키, 보드카 및 고량주와 같은 증류주가 있으며, 상기 발효주나 증류주에 향료, 과실, 당분 등을 첨가하여 제조하는 혼성주가 있다.

주류는 대부분이 물, 알코올 및 기타첨가물로 이루어져 있다. 특히 희석식 소주의 경우 건강지향과 저도주선호에 따라 20도 제품이 대중화되고 있어 78%이상이 물이며, 20%의 알코올과 2% 미만의 첨가물로 이루어져 있다. 물론 알코올과 첨가물은 주류의 기본맛과 품질을 좌우하는 가장 중요한 품질구성인자이다. 그러나 희석식소주가 저도화 할수록, 원료주정의 품질이 세계적 수준에 도달하여 사용하는 원료주정이 비슷하고, 첨가물료도 공개되어 사용하는 종류와 량이 비슷하여 원료주 정과 첨가물만으로는 독특하고 차별화된 제품을 만들기가 쉽지 않게 되었다.

실예를 들면, 소주는 그의 대부분을 차지하고 있는 물 즉 주조용수를 차별화하여 그로부터 잡미가 없고 부드러운 맛을 내도록 개량되어왔다. 그만큼 주조용수의 맛과 질이 희석식 소주의 맛을 좌우하는 핵심요소로 되었고, 이를 이용한 제품개념(Product Concept)이 소비자의 마음을 움직이고 제품판매에 커다란 영향을 미치는데 까지 이르러 주조용수의 품질과 특성은 더욱 결정적 핵심요소로 부각되었다.

일반적으로 주류의 제조에 사용되는 주조용수는 무색투명하고 무미무취하며, 중성 또는 알칼리성이고, 유해성분인 철, 암모니아, 아질산, 유기물 및 유해미생물이 적으며, 유효성분인 칼륨, 나트륨, 칼슘 및 마그네슘 등의 미네랄이 적당히 함유하는 것이 바람직하다고 알려져 있다. 주조용수 내에 유효성분이 적은 경우에는 가공시 용이하게 보충할 수 있으나, 유해성분을 제거하는 것은 용이하지 않기 때문에 유해성분이 적은 물을 선택하는 것이 중요하다.

이러한 물을 선택하는 방법으로는, 산업현장에서 공업용수, 상수, 하천수, 호소수 또는 지하수를 원수로 하여 공정에서 요구하는 정도로 처리하기 위한 수처리설비가 필요하며, 이러한 수처리공정은 크게 1차로 공통전처리공정과 2차로 음용수처리공정으로 처리된다. 즉, 전처리 공정에서 예비침전장치거나 폭기장치와 응집침전장치를 차례로 경유하고 다시 여과장치에 의하여 여과되어서 1차처리가 완료되고, 음용수처리 공정에 따라 여과된 정수가 활성탄 등으로 되는 필터를 경유하고 염소 등으로 소독되는 2차 처리과정을 거쳐 음용수로 거듭나게 된다.

그러나, 이와 같은 음용수는 주류에 첨가되는 희석수로는 사용이 어려운 것으로 제품용 용수라 할 수 없으며, 주조용수로 사용되기 위하여서는 주류의 특성에 맞거나 특성을 살릴 수 있는 차원 높은 제품용수가 요구되는 바에 따라 위 음용수와 같이 1차 및 2차 처리공정을 거친 음용수나 오염이 안 된 지하수(주로 심층암반수)를 원수로 하여 제품특성에 따라 물리적·화학적 처리와 필요에 따라서 살균처리까지 하는 특수한 용수처리과정을 거치게 된다.

이에 더하여, 최근에는 우수한 품질의 주류를 제조하기 위해 유효성분은 다량 함유되어 있으면서 유해성분은 제거된 주조용수를 개발하고자 하는 연구가 활발히 수행되고 있다. 대표적인 기술로써는, 대한민국 특허번호 제278877호에는 죽탄이 충전된 죽탄탑으로 물을 통과시켜 제조한 죽탄수를 이용한 주류의 제조방법이 개시되고, 대한민국특허번호 제0458044호에는 역삼투 처리수를 이용한 희석식 소주의 제조방법이 개시된 바 있으며, 대한민국특허번호 제0401277호에는 참나무 숯이 충전된 충전탑으로 여과한 물을 주조용수로 이용한 주류의 제조방법 또한 대한민국특허번호 제0541962호에는 나노여과수를 주조용수로 이용한 주류의 제조방법이 개시되어 있다.

그러나, 일반적으로 주류 제조를 위하여 지하수거나 음용수의 탈이온화, 탈취정제, 정밀여과등의 공정을 거친 주조용수를 사용하여 왔으나 제품원수의 오염원과 이취성분을 효과적으로 제거하기가 쉽지 않을 뿐 아니라, 처리공정 중 또는 보관시에 미생물이 오염증식되어 주조용수의 질과 맛을 저해하는 단점이 있다. 특히 앞서 언급한 유효성분은 다량 함유되어 있으면서 유해성분은 제거된 주조용수를 만들기 위해 죽탄수, 황토수, 역삼투수, 참나무숯 여과수 뿐만 아니라 미생물까지 거르는 나노여과수를 제조하는 기술을 도입하고 있음에도, 음용수의 저장과 처리하는데 따른 공정시설로부터의 미생물오염과 증식으로 인한 문제가 심각하여 골머리를 앓고 있다. 이러한 주조용수로 제조된 주류는 잡미가 남고, 알콜 특유의 맛과 냄새로 인해 자극적인 맛이 있는 부작용이 있어 제품고유의 특성과 맛을 저해하는 현상이 나타나게 된다.

따라서, 이러한 단점과 부작용을 해결하여 품질이 우수한 주류를 제조하기 위해서는 주조용수 중에 함유된 유해성분 및 유해미생물, 이취미 성분을 효과적으로 제거할 수 있는 방법이 개발될 필요가 있다. 특히 화학약품을 쓰지 않고 살균기능이 있는 용수처리기술로 처리된 주조용수를 사용하여 주조용수에서의 미생물증식을 최대한 억제하면서, 맛이 부드럽고 미네랄이 풍부한 주류를 개발할 필요가 있게 되었다.

이와 같이 주류의 풍미를 감소시키지 않으면서 유해물질을 제거할 뿐만 아니라 미생물 증식에 의한 폐해가 없는 주조용수 처리방법으로서 주조용수를 마이크로나노버블공법에 의해 수중에서 산소버블의 마이크로나노화 처리를 함으로써 가능하였다.

그러므로, 본 출원인은 이러한 특성을 주조용수가 갖도록 마이크로나노버블공법에 의하여 제품주조용수의 처리를 하고, 동시에 이러한 처리로 얻어진 처리수를 주조원액과 함께 실시간으로 희석하는 방식으로 소주등의 주류에 주조용수로 사용 할 수 있음을 확인 하였다. 이 마이크로나노버블 공정에서는 제품원수를 산소버블의 마이크로나노화 처리하여 혼합하도록 함으로써 산소활성수의 생산이 가능하게 한다.

즉, 마이크로나노버블은 「기체용해효과」「자기가압효과」「대전효과」 등의 물리화학특성이 있다. 이 버블의 탁월한 산화환원작용과 하나의 버블이 소멸할 때 발생하는 다량의 에너지를 이용하여 「살균」「세정」기능에 응용할 수 있으며 환경분야(자연폐쇄수역계), 하수처리관련시설, 고도정수처리시설, 토양정화, 어업,농업분야(각종양식, 양액재배, 활어수조, 수족관), 산업분야(배수처리, 세정), 건강분야(입욕관련시설, 욕조, 인공탄산천, 정수, 변기), 의료(정밀진단), 가전(세탁기), 선박(선체저항저감) 등의 다양한 영역에서 이용되고 있으나 주류의 제조에 사용된 바가 없다.

이에 본 출원인은 마이크로나노버블 또는 산소버블의 마이크로나노화의 물리화학적 특성을 활용하여 주류제조의 핵심요소로 부각한 주조용수를 마이크로나노처리 즉 산소버블의 마이크로나노화처리를 하여 산소버블의 마이크로나노활성수를 제조하고, 주류원액 또는 주조원액에 마이크로나노활성수를 가수하여 희석한 액을 마이크로나노버블처리를 함으로써 유효성분은 다량 함유되어 있으면서 유해오염원이 효과적으로 제거되어 부드러우면서 깨끗하고 상쾌한 맛이 있는 기호도가 우수한 주류를 제조할 수 있게 하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 음용수 또는 지하수를 일회이상 마이크로나노버블처리 하는 과정에서 소정의 풍미를 갖는 주류에 적합 하도록 제품원수의 1차처리와 2차처리를 병행하여 주조용수를 생산하고, 이 주조용수를 가수하여 희석하고, 첨가물료를 가하여 혼합한 다음 여과하여 주류를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 음용수 또는 지하수를 일회이상 마이크로나노버블처리 하는 과정에서 소정의 풍미를 갖는 제품원수의 1차처리와 2차처리를 병행하고 2차 처리시 산소활성수의 탈이온화 처리를 거쳐 죽탄컬럼이거나 황토컬럼을 이용하여 주조용수를 생산하고, 이 주조용수를 주류원액에 가수하여 희석하고, 첨가물료를 가하여 혼합한 다음 여과하여 주류를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 음용수 또는 지하수등의 제품원수를 일회이상 ＭＮＢ처리 하는 과정에서 소정의 풍미를 갖는 주조용수를 생산하고, 이 주조용수를 일회이상 주정 또는 주류원액에 가하고 일회이상 MNB처리 하는 과정에서 탈취후 여과하여 소정농도의 주류를 제조하는 방법을 제공한다. 여기서, 주조용수는 ＭＮＢ 처리수 또는 산소버블처리된 마이크로나노활성수로써 본 발명의 특징을 구성하고 있음은 물론 완성주 즉 제성주에도 직접 마이크로나노버블 처리를 할 수 있고 최종제품은 동일한 마이크로나노버블의 산소 활성주가 된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 주류 원액에 주조용수를 가수하여 희석하고, 첨가물료를 가하여 혼합한 다음 여과하여 주류를 제조하는 본 발명의 주류를 제조하는 방법은 먼저 전처리과정을 거쳐 음용수준까지 처리된 제품원수(지하수/음용수)를 마이크로나노버블발생장치로 보내어지고 활성원수로 처리된다 (이를 1차 ＭＮＢ처리라 통칭함). 이후에도, 일회이상 반복하여 ＭＮＢ처리 또는 마이크로나노버블화로 제품원수를 처리하여 활성화된 산소버블의 활성수로 되는 최종의 주 조용수를 제조하고, 이 주조용수를 주류원액에 희석하여 주류를 제조하고 그다음 주류원액에 주조용수를 첨가한 희석액을 일회이상 ＭＮＢ처리하는 것에 관한 것이다.

본발명의 또다른 주류의 제조방법은 먼저 전처리과정을 거쳐 음용수준까지 처리된 제품원수(지하수/음용수)를 1차MNB처리하여 저수조로 다시 보내 순환시킬수도 있다. 이로써 수중에 산소버블이 마이크로나노화된 제품원수가 만들어진다.

그 다음 1차MNB처리된 제품원수의 1차 처리가 이루어지는데, 이 제품원수가 유해요소가 거의 없는 상태에서 활성탄 여과장치와 이온교환수지탑을 거치게 됨으로써, 탈이온 또는 탈염처리가 이루어져 미생물오염 없는 처리가 이루어진다.

그 다음 분말활성탄인 탈취제를 첨가한 탈이온수의 2차MNB처리가 이루어지고 이렇게 처리된 제품원수를 저수조에 입수시키거나, 저수된 물을 펌핑순환시켜 2차MNB처리를 강화하여 수중에 산소버블이 마이크로나노화된 탈이온수 또는 탈염처리수가 만들어진다.

이와 같이 탈이온수로 처리된 제품원수는 2차MNB처리되는데 따라 1차 MNB처리에서 보다 유해요소가 없는 상태에서 탈취정제공정과 정밀여과장치를 거치게 됨으로써 제품원수의 2차 처리가 이루어진다.

이와 같이 1차와 2차처리된 제품원수는 다시 3차MNB처리되어 2차ＭＮＢ처리에서 보다 유해요소가 없는 상태에서 마이크로나노버블의 산소활성수로 최종 처리되어 사용되거나 저장되게 한 주조용수로 제조된다.

본 발명의 또 다른 방법으로는 먼저 전처리과정을 거쳐 음용수준까지 처리된 제품원수(지하수/음용수)를 1차ＭＮＢ처리한다. 여기에서 1차MNB처리된 제품원수는 저수조로 다시 보내 순환시킬수도 있다. 이로써 수중에 산소버블이 마이크로나노화된 제품원수가 만들어진다.

그 다음 1차MNB처리된 제품원수의 1차처리가 이루어지는데, 이 제품원수가 유해요소가 거의 없는 상태에서 활성탄 여과장치와 이온교환수지탑을 거치게 됨으로써, 탈이온 또는 탈염처리가 이루어져 미생물오염 없는 처리가 이루어진다.

그 다음 탈이온수의 2차MNB처리가 이루어지고 이렇게 처리된 제품원수를 저수조에 입수시키거나, 저수된 물을 펌핑순환시켜 2차MNB처리를 강화하여 수중에 산소버블이 마이크로나노화된 탈이온수 또는 탈염처리수가 만들어진다.

이와 같이 처리된 탈이온수는 원수의 2차처리 과정을 거치게 되는데 원수 1차처리에서 보다 유해요소가 없는 상태에서 탈취정제공정과 정밀여과장치를 거치게 됨으로써 제품원수의 2차처리가 이루어진다. 여기서, 탈취정제공정에서는 죽탄칼럼, 황토칼럼, 환원수장치 등을 도입하여 수중에 산소버블이 마이크로나노화된 활성죽탄수, 황토수, 환원수 등의 나름대로의 맛과 질이 향상된 제품원수의 주조용수를 제조하게 한다.

본 발명의 또다른 주류의 제조방법은 주조용수를 주정 또는 주류원액에 가하여 희석한 희석주를 1차 MＮＢ처리를 통하여 전탈취 하고 여과하여 “전탈취주”로 하고, 이에 첨가물을 섞어 블렌딩을 하고, 이와같이 블렌딩된 “탈취주”에 다시 4차처리된 소정비율의 주조용수로 희석한 희석주를 2차 ＭＮＢ처리를 통하여 후탈취를 하고 정밀여과를 한 다음 3차 ＭＮＢ처리를 통하여 5차 처리를 거쳐 산소버 블이 마이크로나노화된 “나주”를 만들고, 이 “나주”에 최종의 주류농도를 조절하는 6차처리로 이전하여 검정과정을 거쳐 주류를 제조한다.

이를 구체적인 예로서 희석식 소주의 경우, 주류를 제조하는 4차 처리는 95% 알코올농도의 소주주정을 1차 할수하며 45%알코올농도의 희석액을 만들고, 여기에 활성탄 등의 탈취제를 첨가하여 1차 MNB처리를 거쳐 탈취여과한다. 이를 “전탈취주”라 한다.

이후 주류의 5차처리를 하게되며, 먼저 “전탈취주”에 첨가물료를 첨가하여 블렌딩을 한 후 다시 2차 MNB처리하고 주조용수로 2차 할수하여 21%알코올농도의 희석액을 만들고, 활성탄 등의 탈취제를 첨가하여 MNB처리를 거쳐 후탈취정밀여과를 한다. 이를 완성소주에 가까운 검정전“나주”라 한다.

그 다음 주류의 6차 처리를 하게 되는데, 검정전“나주”를 3차 MNB처리를 하여 산소버블이 마이크로나노화되어 활성화된 “나주”를 만들고 최종 알코올농도를 조절하는 검정과정을 거쳐 “제성소주”를 완성한다.

한편, 첨가물료는 통상적으로 사용되는 스테비오사이드, 설탕, 고과당, 올리고당, 구연산, 글리신 및 식염을 들 수 있으며, 주류의 종류에 따라 다양한 양으로, 바람직하게는 2%(W/V)이하의 양으로 사용할 수 있다. 또한 탈취제는 희석액에 0.001 내지 0.1%(W/V)의 양으로 가하고 30분 내지 3시간 동안 교반하고 특정시간 정치 후 여과한다.

이상에서와 같이, 본 발명은 MNB처리된 주조용수를 첨가하여 주류를 제조하되, 첫째, 주류희석액의 전, 후탈취공정에서의 MNB처리 둘째, 검정전 “나주”에 MNB처리로 완성된 “제성소주”에 산소버블의 마이크로나노화된 활성소주제조를 특징으로 하고 있다.

더 나아가, 본 발명에 따른 주류의 제조방법으로 희석식소주, 증류식소주이외에도 위스키, 브랜디, 약주, 탁주, 인삼주 또는 매실주에도 적용할 수 있다.

이를 더욱 구체적으로 설명하여 보면, 첫째, 탈취공정의 MNB처리로 탈취정제 효과를 제고한다.

이 전탈취공정에서 주정이나 주류원액에 주조용수를 가수하여 만든 희석액, 또한 후탈취공정에서 탈취주에 첨가물료를 첨가하여 블렌딩한 후 주조용수를 가수하여 만든 희석액에, 특정량의 탈취제를 첨가하고 적합하게 처리된 압축공기를 이용한 에어래이션(Aeration)으로 30분에서 3시간 동안의 교반을 하고 특정시간 정치시킨 후 여과를 한다.

본 발명은 전탈취공정에서 주정이나 주류원액에 일반주조용수 대신에 MNB처리하여 얻어진 활성수를 가수하여 만든 희석액에 또한 후탈취공정에서 탈취주에 첨가물료를 첨가하여 블렌딩한 후 MNB처리 활성수를 가수하여 만든 희석액에, 특정량의 탈취제를 첨가하고 에어래이션 대신에 일정시간 MNB처리를 하여 희석액에 탈취제가 고루 분산 반응하도록 하고 특정시간 정치시킨 후 여과를 한다. 이는 MNB자체의 살균력 및 산화력과 주로 분말활성탄소인 탈취제를 MNB분산력에 의한 보다 정밀한 분산-흡착작용에 의한 상승효과로 주류원액과 첨가물료로부터 오는 불쾌한 이취미를 제거하기 위한 탈취정제효과를 제고한다. 이로써 잡미가 없는 보다 깨끗하고 깔끔한 맛의 소주를 제조 할 수 있게 된다.

둘째, 소주(나주)가 산소버블의 MNB활성화된다.

이는 후탈취공정을 거쳐 정밀여과를 한 주류희석액을 “나주”라 하는데 완성된 소주에 가깝다. 여기에 주조용수를 가수하여 최종제품의 알코올농도로 조절되면 시판용 소주가 되어 저장되었다가 병입공정으로 보내어져 제품화 된다.

더욱상세하게는, 본 발명에 따라 MNB처리된 활성수로 가수하여 제조된 정밀여과 후의 “나주”에 또 한번의 MNB처리를 한다. 이는 정밀여과 된 “나주”를 MNB발생장치로 보내어져 적절히 처리된 공기와 혼합하여 검정조(저장조)로 보내거나, 검정조 내 “나주”를 MNB발생장치로 보내어져 공기와 혼합하여 검정조로 다시 보내 순환시키거나, 또는 이 두 가지 방법을 병행하여 실행한다. 이렇게 함으로써 “나주”가 산소버블의 마이크로나노화된 활성소주로 만들어진다. 또한 필요에 따라 최종 알코올농도로 조절된 “제성소주”를 저장중이거나 병입을 위해 주주기로 송주하기 전에 MNB활성처리를 다시 한번 할 수 있다.

이로써 잡미가 없고 깨끗하고 깔끔한 맛의 소주액중에 MNB활성화로 산소음이온과 용존산소농도를 높여 보다 부드러우면서도 상쾌한 맛의 소주를 제조 할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 ＭＮＢ처리를 위한 시스템은 음용수를 저장조로 송수하면서 MNB발생장치를 통과시켜 MNB처리수를 만들어 저장조에 입수시키거나, 저수된 물을 펌핑하여 MNB발생장치를 통과시켜 MNB처리수를 만들어 저장조로 다시 보내 순환시키거나, 또는 이 두 가지를 병행하여 실행할 수 있다.

동시에 물과 혼합되는 공기는 공기여과 시스템을 이용하여 대기 중의 공기를 압축여과하여 사용하거나 필요에 따라 멸균공기 또는 오존가스를 사용할 수도 있다.

본 발명을 첨부도면을 참조하여 상세히 기술하면 다음과 같다.

주조용수를 제조하기 위하여 일회 이상 MＮＢ처리를 하는 기술적개념을 적용한 방법이 도1 에 도시된다.

즉, 통상의 기술을 적용하여 몇 단계 전처리과정을 거쳐 음용수준까지 처리된 제품용 원수(지하수/음용수)는 저장조로 송수저장 되었다가 여러 가지 과정을 거쳐 주류에 적합한 주조용수로 가공정제 되어 주류의 원료로서 사용된다(이를 통칭하여 제품원수라 함).

제품원수는 단계(1)에서 저장상태거나 MNB발생장치로 송수되기 전상태로 된다. 단계(2)에서는 제품원수가 MNB발생장치가 제품원수를 1차 MNB처리하게 되며, 이 때, 제품원수는 적합하게 처리된 공기여과기(100)를 통하여 공급되는 압축 공기와 혼합되어 산소 활성수로 된다.

이렇게 함으로써 만들어진 수중에 산소버블을 가진 제품원수는 종래의 제품원수가 유해물질과 미생물 등이 유해요소가 있는 상태에서 활성탄 여과장치와 이온교환수지탑을 거치게 됨으로써 처리장치를 오염시키고 그 오염으로 인한 미생물 증식으로 장치처리효율저하 등의 부작용과 특히, 미생물증식에 의한 운영상의 문제에 대한 기술적인 해결을 가능 하게한다.

그러므로, 제품원수의 1차 MNB처리로 유해요소가 거의 없는 상태에서 단계(3)에서 저장되어 이후 사용을 대기하게 된다. 이후 단계(4)와 단계(5)를 거치면서 1차 ＭＮＢ처리된 제품원수를 종래부터 사용 되어 왔던 활성탄 여과장치와 이온교환수지탑을 거치게 됨으로써, 미생물오염없는 원수 1차 처리를 하게된다. 이러한 원수 1차처리로 인한 처리효율증가와 처리시스템 운영관리의 편리로 단계(6)의 보다 완벽한 탈이온수 또는 탈염처리수 제조가 가능하게 된다.

그다음 단계(7)에서는 2차 MNB처리가 이루어지는데, 단계(6)에 탈이온수는 단계(8)의 분말활성탄인 탈취제와 함께 송수되어 MNB발생장치로 보내어지고, 여기에서 적합하게 처리된 공기여과기(100)를 통하여 공급되는 압축 공기와 혼합되어 산소 활성수로 처리된다. 단계(9)에서는 2차 MNB처리수를 저장정치하면서 MNB와 함께 혼합분산된 탈취제를 특정시간 정치하여 탈취처리하며, 특정시간 정치반응후 단계(10)로 이송하여 정밀여과를 하게 된다.

그러므로, 제품원수의 2차 처리가 이루어지는데, 종래에는 제거는 되었지만 소량잔류하고 있을 수 있는 유해물질과 미생물 등의 유해요소가 있는 상태에서 탈취정제공정과 정밀여과장치를 거치게 됨으로써 유해요소가 처리장치를 오염시키고 그 오염으로 인한 미생물증식으로 장치처리효율저하 등의 부작용과 특히 미생물증식에서 오는 운영상의 문제를 해결 하도록 하고 있다. 즉, 탈이온수의 2차 MNB처리로 보다 유해요소가 없는 상태에서 단계(9)에서 탈취정제공정을, 단계(10)에서는 정밀여과공정을 거치게 됨으로써, 미생물오염 없는 처리공정확립과 그로 인한 처리효율증가와 처리시스템 운영관리의 편리로 보다 완벽한 탈취여과수 제조가 가능하 게 된다.

그 다음, 단계(11)에서는 탈취 여과수의 3차 MNB처리를 하는데, 탈취여과수가 공기여과기(100)를 통하여 공급되는 압축 공기와 혼합되어 산소 활성수로 처리된다. 이렇게 함으로써 수중에 산소버블이 풍부하게 함유된 마이크로나노 활성수가 만들어지고, 이를 최종의 주조용수로 사용하게 된다(단계13).

본 발명의 주조용수를 제조하는 또 다른 실시예가 도2에 도시되어 있다. 이 방법에 따르면, 제품원수는 단계(21)에서 저장상태거나 MNB발생장치로 송수되기 전 상태로 된다. 단계(22)에서는 제품원수가 MNB발생장치가 제품원수를 1차 MNB처리하게 되며, 이 때, 제품원수는 적합하게 처리된 공기여과기(100)를 통하여 공급되는 압축 공기와 혼합되어 산소 활성수로 된다.

이렇게 함으로써 제품원수의 1차 MNB처리로 유해요소가 거의 없는 상태에서 단계(23)에서 저장되어 이후 사용을 대기하게 된다. 이후 단계(24)와 단계(25)를 거치면서 1차 ＭＮＢ처리된 제품원수를 종래부터 사용 되어 왔던 활성탄 여과장치와 이온교환수지탑을 거치게 됨으로써, 미생물오염 없는 원수 1차처리를 하게된다.

그 다음, 단계(26)에서는 2차 MNB처리가 이루어지는데, 단계(26)에서는 제품원수가 1차처리되고 MNB발생장치로 송수되어 적합하게 처리된 공기여과기(100)를 통하여 공급되는 압축 공기와 혼합되어 산소 활성수로 처리된다. 그 다음 이러한 2차ＭＮＢ처리로 단계(27)의 보다 완벽한 산소버블의 마이크로나노화된 탈이온수 또는 탈염처리수 제조가 가능하게 된다. 이로인하여 제품원수의 처리효율증가와 처리시스템 운영관리의 편리를 제고한다.

그 다음, 단계(28)에서는 탈이온수 또는 탈염처리수의 탈취정제공정을 수행하게 된다. 그러므로, 제품원수의 2차처리가 이루어지는데, 탈이온수의 2차MNB처리로 보다 유해요소가 없는 상태에서 단계(28)에서 탈취정제공정을, 단계(29)에서는 정밀여과공정을 거치게 됨으로써, 미생물오염 없는 처리공정확립과 그로 인한 처리효율증가와 처리시스템 운영관리의 편리로 보다 완벽 하게 한 탈취여과수 제조가 가능하게 된다.

그 다음, 단계(30)에서는 탈취여과수의 3차MNB처리를 하는데, 제품원수가 공기여과기(100)를 통하여 공급되는 압축 공기와 혼합되어 산소 활성수로 처리된다. 이렇게 함으로써 수중에 산소버블이 풍부하게 함유된 마이크로나노 활성수가 만들어지고, 이를 최종의 주조용수로 단계(31)에서 저장되거나 단계(32)에서 사용하게 된다.

한편, 단계(28)에서는 제품원수가 유효성분을 유지하면서 유해요소를 제거하여 보다 맛있는 물을 제조하고 주조용수로 쓰기 위한 여러 가지 방법들을 제시하고 있다. 대표적인 방법으로 물의 맛과 질을 향상시키고자 독특한 공법 예를들면, 죽탄칼럼(28-1), 황토칼럼(28-2), 환원수공법(28-3)에 MNB처리공법을 결합하여 주조용수로써 산소버블의 마이크로나노화된 활성죽탄수(32-1), 황토수(32-2) 거나 환원수(33-3) 등의 나름대로의 맛과 질이 향상된 주조용수를 제조하여 주류에 사용하게 된다.

이와 같이 주조용수를 제조하는 방법과 그 시스템에 MNB처리를 도입결합 함으로써 산소버블의 수중 마이크로나노활성수는 다음과 같은 특징을 가질 수 있다.

°강력한 살균 및 세정력에 의한 물의 신선도증대

산소버블의 수중마이크로나노화로 인한 용존산소농도의 증가와 산소접촉면의 증가, MNB의 처리시 방출되는 에너지-순간고열현상, 순간충격파발생, 프리래디칼과 산소음이온 효과 등이 복합적인 조화를 이루어 수중오염원과 쉽게 결합하여 강력한 살균 및 산화력으로 미생물의 고순도 살균소독작용과 난분해성 유기물의 산화분해, 물의 탈색, 탈취, 탈미 등의 정화작용 등에 탁월한 효과를 보여 물의 신선도를 대폭 증대시킨다.

°용존산소증가로 “살아있는 生水”로 부활

물속의 유효성분인 미네랄(Mineral)과 함께 풍부하게 녹아있는 용존산소가 어우러져 “살아있는 물-生水”로의 부활로 기존의 용존산소가 없거나 적은 물에 비해 보다 훨신 맛있고 상쾌한 물맛을 가진다.

° 산소음이온과 MNB시각적효과와 관능미

MNB처리에 따라 일정기간동안 우유빛같은 MNB의 부드러움과 기포가 톡톡 씹히는 감각과 산소음이온의 상쾌함이 보다 부드럽고 상쾌한 물맛을 가진다.

° 특수처리의 상승효과(Synergy Effect)

종래기술에서 언급된 기특허등록되었거나 출원 중인 방법에 의해 처리된 예를 들면 죽탄수, 황토수, 환원수에 산소버블의 수중 마이크로나노화처리를 결합시키면 앞의 세 가지 효과가 더하여져 특수처리 고유목적보다 훨씬 뛰어난 주조용수 제조가 가능하다.

이상과 같이 하여 물의 신선도가 획기적으로 높아지고 미네랄과 함께 용존산소가 풍부한 “살아있는 물-生水”에 산소음이온이 풍부한 마이크로나노버블의 풍미가 어우러진 산소마이크로나노활성수를 만들 수 있어 목적하는 부드러우면서 신선하고 상쾌한 물맛을 가지는 차원 높은 주조용수 제조가 가능하다.

한편 MNB의 물리적·화학적 특성은 처리 저장되는 물 뿐만 아니라 저수조를 포함하는 용수처리장치와 배관 등 시스템의 환경개선도 함께 이루어져 보다 완벽한 위생관리가 가능하게 된다.

저수조는 대부분 규모가 큰 콘크리트 지하구축물로 이루어지고, 여기에 지하저수조의 위생관리를 위해 파라핀코팅, 법랑코팅, 최근에는 스텐레스판 라이닝 등을 하여 사용하나 대부분의 음습하여 미생물이 기생하기 좋은 환경이라 하겠다. 또한 주기관리에 따라 다르겠지만 지하구조물 특성상 자주 청소하지 못하는 어려움이 있다. 이런 환경 속에서 깨끗한 물로 정화되었다고 하더라도 물속의 미세한 부형고형물(SS:Suspended Solid)와 유기물 더 나아가 미생물이 잔류할 수밖에 없어 물때 또는 물이끼가 끼고 이들이 미생물의 서식처가 되어 빠른 증식환경을 만들어주게 된다. 이에 체류시간이 빠르면 몇 시간에서부터 2~3일 체류하는 동안에도 잘 정수된 물이 오히려 미생물에 오염되어 주조용수로 사용되는 경향이 있다. 최근에는 자외선·오존 등의 살균처리공정을 채택하여 개선하려고 하고 있으나 완전한 처리는 쉽지 않다.

원수로부터 미생물이 오염되면 짧은 시간 내에 전 시스템으로 오염이 전파되고 그로부터 증식되면 처리장치와 배관 등의 시스템 등이 밀폐되어 있고, 지하화되어 있는 저수조로 인하여 미생물 콘트롤은 정말 쉽지 않은 과제가 된다.

그러나 MNB처리수의 미생물의 살균력과 유해물질의 산화세정력으로 저수조의 저수내벽에 부착 기생하는 물때, 물이끼나 미생물군락인 슬라임(Slime) 등을 제거할 뿐만 아니라 유해물질을 분해 제거하여 비교적 위생조건이 좋은 저수조환경을 만들게 된다. 또한 MNB 기포군의 방출로 레너드효과에 의한 산소음이온이 저수조 주변의 공기를 정화하고 살균하는 작용으로 인하여 보다 나은 저수조 외부환경을 조성한다.

또한 밀폐되어 있는 처리장치와 부속배관으로 구성된 용수처리시스템은 미생물관리가 쉽지 않으며, 부분적으로는 값비싸고 운영비가 많이 드는 시아이피(CIP:Cleaning In Pipe; 파이프 내 세정)시스템을 이용하여 관리하고 있으나 대개는 일반적인 관리를 하고 있어 미생물과 슬라임(Slime)문제, 스케일(Scale) 문제 등이 상존한 상태이다. 그러나 저수조-배관-처리장치-저장조-배관-저수조 등으로 밀폐된 시스템에 MNB처리수를 통수하고, 공정이 끝나면 시스템 내에 MNB처리수가 정치되어 있어 MNB자정능력과 효과로 인해 시스템 내에 미생물문제를 해결하고, 배관 내에 골칫거리인 슬라임(Slime)과 스케일(Scale)의 생성을 최소화할 수 있다.

이로써 저수부분과 저수외부분의 저수환경과, 그리고 주조용수시스템의 전반적 환경을 획기적으로 개선시켜 관리운영의 효율성을 높여 줄 뿐만 아니라 보다 질 좋은 물 공급하는 데에 커다란 공헌을 하게된다.

이와 같이 본 발명에 따라 일회 이상의 MNB처리를 하여 활성수로 되는 주조용수를 이용하여 주류를 제조하는 방법 중에 희석식소주 제조방법의 경우를 도3에 도시하였다.

단계(５０)는 주정 또는 주류원액의 저장을 나타낸다. 이후 주류의 4차처리가 이루어지는데 단계(51)에서는 주정의 1차 희석이 이루어지며, 이 때 일회이상 MNB처리되고 필요에 따라 활성탄 여과장치와 이온교환수지탑을 통과시켜 탈이온수를 만들어 여기에 탈취제로써 분말활성탄을 가하고 2차 MNB처리와 교반을 하여 탈이온수를 만들고, 이를 특정시간 정치 후 정밀여과를 하여 탈취정밀여과수를 만들어 여기에 3차MNB처리를 하여 최종 주조용수가 사용된다.

그러므로, 단계(51)에서는 주정할수가 이루어지는 1차 희석처리로써, 실예를 들면 95%알코올농도의 희석식소주 주정에 단계(102)에 의해 제조된 주조용수를 45%알코올농도가 되도록 가하였다. 단계(53)에서 이 희석주에 0.05내지0.1%(W/V)의 활성탄을 가하고, 단계(54)에서 1차 MNB처리하고 희석주의 용량에 따라 특정시간 정치 탈취한 후 단계(55)를 통하여 탈취된 희석액을 규조토를 통과하여 여과한다. 이를 “전탈취주”라 한다.

그 다음 단계(55)에서 얻은 탈취주에 스테비오사이드 0.02%(W/V), 고과당0.5%(W/V), 올리고당 0.5%(W/V), 구연산 0.01%(W/V), 글리신 0.01%(W/V) 및 식염 0.01%(W/V)를 가하여 블렌딩하였다(단계 56).

그 다음 주류의 5차 처리를 하게 된다. 단계(57)에서는 블렌딩탈취주의 할수 (2차 희석)가 이루어진다. 이 경우 단계(56)에서 블렌딩액에 단계(102)에 의해 얻어진 주조용수를 가하여 21%알코올농도가 되도록 하였다.

이렇게 얻어진 2차 희석액에 단계(58)를 수행케 하여 활성탄을 0.001~0.05% (W/V)의 양으로 가하고 단계(59)에서 2차MNB처리를 하고 단계(60)로 이전하여 “후탈취주”를 제성한다. 단계(61)에서는 “후탈취주”를 규조토여과와 마이크로여과를 하였다. 이를 “나주”라 한다.

그 다음 주류의 6차 처리를 한다. 단계(63)에서 얻은 “나주”는 단계(62)에서 소정시간 3차 ＭＮＢ처리를 하게된다. 이를 “MNB활성나주”라 한다. 그 다음 단계(64)에서는 검정을 하여 최종알코올농도가 조절하게 되는데 단계(63)에서 얻은 “MNB활성나주”에 단계(102)에서 의해 얻어진 주조용수를 가하여 최종제품의 알코올농도 실예를 들면 20%로 조절한다. 이를 완성된 “제성소주”라 한다. 그다음, 이 “제성소주”는 단계(65)에서 4차MNB처리되어 단계(66)에서 저장되거나 병입공정으로 보내지게 된다. 이를 “MNB활성화소주”라 한다. 마지막 단계(67)에서는 “MNB활성화 소주”를 병입한다.

이와 같이 제조된 본 발명의 MNB처리되는 주조용수를 이용하여 얻어진 희석식소주와 기존의 희석식소주에 대하여 부드러움, 맛의 깨끗하고 상쾌함, 바디감(입안에 꽉차는 느낌으로 바디감이 적게 되면 입안에서 허전한 느낌을 준다) 및 종합선호도의 항목으로 관능검사를 실시하였으며, 그 평가기준으로는 매우 우수함(5점), 우수함(4점), 보통(3점), 약간 나쁨(2점), 매우 나쁨(1점)으로 구분하였으며, 그 결과는 아래와 같다.

구분	본발명의 희석식소주	기존의 희석식소주	비고
부드러움	4.2	3.7	기존제품보다 우수
깨끗하고 상쾌함	4.3	3.5	″
바디감	4.0	3.3	″
종합선호도	4.2	3.5	″

표 관능비교

이러한 비교표로부터, 본 발명이 MNB활성수로 제조되고, MNB활성처리된 희석식소주가 기존의 희석식소주에 비해 부드러움, 깨끗하고 상쾌함의 면에서 보다 우수하고, 입안에서 허전함을 적게 해주는 바디감에서도 우수하며, 전체적인 종합선호도에서도 보다 우수함을 알 수 있다.

이와 같이 본 발명의 방법에 따라 신선하고 상쾌한 맛의 산소버블의 MNＢ처리를 거친 활성수를 주조용수로 사용하고, 이를 사용해 제조된 주류를 MNB처리를 함으로써 기존의 주류보다 잡미가 없고 맛이 부드러우면서도 깨끗하고 상쾌한 맛을 가지게 한다.

이하 본 발명에 적용된 마이크로나노버블의 물리적 특성과 제조에 관하여 설명해 본다.

° 마이크로나노버블의 정의

말 그대로 미세한 거품을 뜻하는데 마이크로버블(Micro Bubble)은 기포의 직경이 10~수십㎛, 적어도 30㎛ 이하의 미소기포를 말하며, 마이크로나노버블(Micro Nano Bubble)은 수백㎚~10㎛의 미세한 기포를 말하며, 나노버블(Nano Bubble)은 수백㎚ 이하의 초미세기포를 말한다. 마이크로버블은 통상의 일반기포인 밀리기포가 물속에서 빠른 속도로 상승해 표면에서 파열하는 것과 달리, 수중에서 압력에 의해 축소되며 다양한 에너지를 발생시키며 소멸하여 완전 용해한다. 이러한 특성을 이 용해 여러 가지 공학적 응용이 검토되고 있다. 또한 나노버블은 통상 마이크로버블의 축소과정에서 생성되는 것으로 물리적으로 지극히 불안전하기 때문에 단시간에 소멸한다. 이는 초미세기포가 수중에서 표면장력의 작용에 의해 급속히 완전 용해되어 버리기 때문이다. 그러나 표면대전에 의한 정전반발력을 받았을 경우에는 나노레벨의 기포도 어느 정도 장시간 존재하는 것이 가능하다. 특히 대전효과에 의해 안정화한 나노버블은 기포로서의 특성을 보관유지하고 있어 생물의 세포에 직접적인 적용과 공학적 응용의 가능성이 높다.

상세한 매카니즘은 마이크로 나노버블처리과정에서 수중의 음이온이 기포주위에 농축하는 것으로 정전기적인 반발력을 일으키고 기포가 완전하게 소멸하는 것을 억제하게 된다. 나노버블을 포함한 물은 물성적으로 통상의 물과 현저한 차이는 없지만, 나노버블화된 기체의 특성을 겸비하는 것이 특징이다. 예를 들면 오존을 나노버블로서 포함한 물은 통상 상온·상압하의 개방조건에서 수시간에 흩어 없어져버리는 수중의 오존을 1개월 이상 보관유지 할 수 있고, 산소나노버블로서 포함한 물은 어패류 및 생물에 대해서 활성효과를 높인다.

˚ 마이크로나노버블의 기본적 성질

유체역학을 응용한 심플하고 획기적인 마이크로나노버블 발생장치로 마이크로버블을 대량으로 발생시킬수 있다. 한편으로는 안정적으로 균일한 버블을 발생시켜 분산성이 좋아 매우 느린 유동과 함께 광범위한 확산특성을 가진다. 또한 마이크로나노버블 고유의 물리화학적 특성을 가지며, 생리활성을 촉진 시킨다.

° 마이크로나노버블의 물리화학적 특성

마이크로나노버블은 부양속도가 낮아 수면으로 0.1㎝/s의 매우 느린 속도로 상승하며, 수많은 버블들은 수면에 도달하기 전에 압괴 소멸하게 된다. 이때 몇 가지 질적 변화에 의한 작용으로 인하여「기체용해효과」「자기가압효과」「대전효과」등의 물리적·화학적 특성을 가지게 되어, 첫째, 용존산소를 공유하는 기능, 둘째, 세균 또는 바이러스 등의 미생물 제균기능, 셋째, 생물 등에 생리활성을 촉진하는 기능 등을 갖는다.

[기체용해효과]

°부양속도저하로 산소용존시간의 증가

100㎛	머리카락굵기	마이크로나노 버블의 크기
25㎛	모공의 크기
10㎛	세포의 크기
1㎛	세균·적혈구크기
10nm(0.01㎛)	바이러스크기
1nm(0.001㎛)	단백질분자크기
0.1nm	원자의 크기

마이크로나노버블기포는 매우 작은 기포로 부피가 작은 만큼 부력을 적게 받아 수면으로의 상승속도가 매우 느리다. 밀리버블과 대비하면 약 1/100배 이하의 속도로 상승하게 된다.

또한 수면으로 느리게 상승하는 동안 많은 수의 마이크로나노버블은 수면에 도달하기 전에 수중에서 압력에 의해 축소되어 소멸되면서 기포상태로 소유하였던 산소입자를 물 속에 넣게 된다. 따라서 산소가 수중에서 용해할 수 있는 시간을 늘려주게 되어 수중용존산소농도를 증가시켜 보다 활성화된 “살아있는 물”로 만들어 줌으로써 “깨끗하고 상쾌한 물맛”을 갖게 해준다.

° 살균세정을 위한 산소접촉면의 증가

모든 생명체는 단백질로 구성되어 있다. 미생물 또한 C와 H의 연결로 이루어진 단백질로 구성되어 있다. 이중 세균은 호기성세균과 혐기성세균으로 분류할 수 있는데, 호기성세균(Aerobic bacteria)은 O₂를 받아들여 대사를 일으켜 성장하지만, 혐기성세균(Anaerobic bacteria)은 O₂를 만나 CO₂와 H₂O로 산화가 일어나 사멸하게 된다. 이러한 산화는 살균세정의 기본원리이다. 대부분의 일반세균은 호기성이고, 유해한 세균은 혐기성이며 산소에 의한 산화는 가장 효율적인 살균세정방법이다. 이에 따라 산화를 촉진시키기 위해서는 산소와 박테리아의 접촉면이 많을수록 효과적이다.

° 부유물질의 부착부상효과

이온화된 이중구조의 마이크로버블은 강한 이온성으로 각종 고형물을 흡착 포집한 상태로 서서히 부상되므로 미세하거나 조대한 고형물을 90%이상 부상분리시켜 후단처리시설의 부하량을 감소 유발시켜 전 시스템상의 처리효율을 극대화하게 하여 준다.

[자기가압효과]

자기가압효과는 구형의 계면을 가지는 기포내부에서 표면장력이 기체를 압축하는 힘으로 인하여 발생한다. 직경이 불과 0.5micron(1만분의 1밀리)의 기포는 1마이크로세컨드(100만분의 1초)의 짧은 순간에 압축·파괴의 연쇄반응하는데 이때에 즉 압괴(버블소멸)시 다양한 에너지가 방출된다.

° 5,500℃의 순간고열발생

자기가압에 의해 압축파괴될 때 기포내 온도는 태양표면온도에 필적하는 5,500℃까지 순간적으로 상승한다.

° 40kHz의 초음파 발생

초미세기포가 파열할 때 초음파를 포함한 충격파가 시속 400㎞의 속도로 뛰쳐나온다. 이것은 KTX의 평균속도 300㎞를 훨씬 뛰어 넘는 빠른 속도의 순간진동충격을 준다.

° 프리래디칼(Free Radical)의 발생

초미세기포가 자기가압효과에 의해 소멸할 때에 매우 강한 에너지를 가진 하이드록시 래디칼(Hydroxy Radical OH-) 등의 프리래디칼이 발생한다.

이와 같이 마이크로나노버블 압괴시 방출되는 순간고열과 고속충격파와 함께 이 프리래디칼은 수중에 존재하는 여러 가지 유해화학물질이나 호기성과 혐기성세균류등을 포함한 미생물을 분해합니다. 그 매커니즘은 우선 마이너스를 띤 마이크로나노버블이 정전기적으로 세균이나 바이러스등을 끌어당기고, 그 버블이 터질 때 생성되는 에너지인 순간고열·고속충격파와 프리래디칼이 복합적으로 작용하여 세균이나 바이러스를 파괴하고 유해화학물질들을 분해하게 된다.

[대전효과]

° 커지지 않는 독립적 미세기포

하나하나의 초미세 기포표면은 마이너스에 대전하고 있다. 마이너스와 마이너스가 서로 반발하여 거품이 밀집된 상태에서도 각각의 독립성을 지키게 되어 결코 결합되지 않아 큰 거품으로 성장하지 않게 된다.

물은 수분자(H2O)와 이것이 전파해 생긴 몇 안되는 양의 수소원소래디칼(H+)와 수산래디칼(OH-)로부터 완성된다. 기포가 마이크로기포까지 작아지면 상대적으로 계면에서의 수산래디칼(OH-)의 양이 많아져 마이너스에 대전한다고 추측된다.

° 레너드효과와 산소음이온효과

마이크로나노버블기포군이 수면으로 방출될 때 무수한 물방울이 수면에 흩날리게 된다. 이 물방울은 연속해서 방출되는 기포군에 의해 미세한 물방울장을 만들어 공기 중에서 분열결합운동을 일으켜 주위의 공기를 마이너스 이온화한다. 물방울을 흩날리는 것으로 최초물방울의 표면은 전기이중층이 존재해 물방울의 표면은 마이너스에, 이 물방울과 접하는 외측의 공기를 플러스에 대전하고 있다.

즉 액체가 급격하게 미립화 할 때에 액체의 표면에너지가 변화해 액체방울이 대전하게 된다. 물방울이 분열할 경우에 물방울은 전기적 성질을 띠게 되는데 이 현상을 레너드효과라 부르며, 해안이나 폭포부근에서 마이너스이온이 발생하는 레너드효과를 볼 수 있다.

* 레너드효과(Lenard Effect)

물이 낙하하여 바닥에 부서질 때 부서지는 미세물방울에는 음전하(Negative Charge)가 다량 포함되고, 큰 물방울이나 바닥에 고인 물에는 양전하(Positive Charge)가 많게 된다. 음전하 전자들은 불안정하게 미세물방울에 붙어 있다가 공기 중을 부유하는 동안 공기 중의 먼지 및 분자들과 충돌할 때 음이온 먼지나 음이온 산소분자를 만든다. 특히 공기 중 21%를 차지하는 산소는 전자와 결합하는 친화력이 공기의 78%를 조성하는 질소에 비해 약 100배 이상 강하여 쉽게 산소음이온이 된다. 레너드박사가 폭포수에서 음이온이 다량 생성되어 공기를 정화하는 원리를 규명한 이래 레너드효과, 일명 폭포수효과(Waterfall Effect)라 부른다.

일반욕조	2,000~3,000개/㎠
폭포주변	5,000~10,000개/㎠
마이크로나노버블	50,000~500,000개/㎠

이러한 음이온의 효과는,

° 혈액의 정화작용 - 음이온은 혈액 중에 미네랄성분인 칼슘, 나트륨, 칼륨 등의 이온효율을 상승시켜 알칼리화의 진행을 통해 혈액을 정화해 주고, 엔돌핀, 엔케피린이라는 물질을 발생시키므로 인해 혈청속에 칼슘과 나트륨의 이온화율의 상승으로 혈액정화, 피로회복, 체력의 회복뿐 아니라 강한 통증이 있던 부분의 세포를 건강하게 활성화시켜 통증을 완화한다.

° 저항력 증진작용 - 혈청 중에 포함된 면역성분인 글로부린을 증가시켜 저항력을 높인다.

° 자율신경계 조절작용 - 음이온은 인체의 모든 기관, 신경계 및 혈액과세포 등에 생기를 주어 약화된 기능을 강화시키고 활력을 주는 결정적인 역할을 한다.

° 공기정화작용 및 살균작용 - 공기 중의 여러 오염물질 즉 담배연기·아황산가스질소산화물·일산화탄소·오존 및 각종 유기물질은 양이온을 형성하고 있는데 음이온은 이들 양이온을 중화·침전시켜 제거한다.

한편, ＭＮＢ처리를 위한 개념과 시스템이 도4 Ａ 및 Ｂ에 도시되어 있다. 이 시스템(80)은 ＭＮＢ발생장치(81)를 구비하며, 주조용수를 생산하기 위하여 처리해야 될 제품원수를 저장조로 송수하면서 MNB발생장치(81)를 통과시켜 MNB처리수를 만들어 저장조(90)에 입수시키거나, 저수된 물을 또다른 펌프(84)가 펌핑하여 MNB발생장치(80)를 통과시켜 MNB처리수를 만들어 저장조(90)로 다시 보내 순환시키거나, 또는 이 두 가지를 병행하여 실행할 수 있다.

즉, 모터펌프(82)를 경유하여 제품원수가 공급되고 압축공기는 압축여과장치(83)로부터 공급받아 이를 적절히 혼합하므로 ＭＮＢ발생장치(81)는 산소버블의 활성수를 생산하게 된다. 만일 이 활성수가 최종의 ＭＮＢ처리수라면 주조용수로써 펌프(85)에 의하여 펌핑 되고 탱크(86)에 저장되어 다음공정을 위하여 대기 한다.

또한, MNB발생장치(81)는 ＭＮＢ목적과 필요에 따라 ＭＮＢ발생장치(81‘)를 초음파 발생기등으로 대체 할 수도 있다.

이와같이 MNB발생장치(81)는 마이크로나노버블 기술을 응용하여 가능하게 한 것으로, 이 기술은 유체역학을 응용한 심플하고 획기적인 것으로서 물속에 공기를 혼합하는 과정에서 기포덩어리를 마이크로이하의 크기로 절단과 분쇄하는 방법에 관한 것으로, 「공기전단방식」「가압용해방식」「초음파방식」등으로 크게 나눌 수 있지만, 각 방식은 그 적용수단에 따라 다양한 형태의 마이크로나노버블 발생장치가 개발 활용되어 그 응용범위가 광범위하게 넓어지고 있다. 각 방식의 대표적 예를 들어본다.

[ 선회날개에 의한 공기전단방식 ]

강력한 수압과 특정정도의 유량을 확보하고, 단수 또는 복수의 선회(旋回)날 개에 의해 맹렬한 선회류를 발생시키며 선회날개 아래 부분에 특정압의 공기를 투입하면, 선회날개 뒤에 종횡으로 배치되는 돌기에 의해 입경이 30㎛이하인 미세한 MNB을 발생시킨다.

[ 미세공극 다공성매체에 의한 가압용해방식 ]

° 강력한 수압과 특정정도의 유량을 확보하고 다공성매체 예를 들면 초미세공극의 세라믹 또는 다공성 소결금속필터 카트리지에 공기를 가압 통과시키면 다공성소재 특성상 비표면적이 매우 크고 아울러 미세한 공극에서 입경이 30㎛ 이하의 Micro Bubble을 발생시킬 수 있으며, 이를 다른 수단과 결합하여 보다 미세하게 또한 균일하게 혼합할 수 있다.

° Micro Filter를 이용한 미세기포발생장치

㎛이하 크기의 입자로 구성된 미세필터표면의 미세공극을 통해 빠져나오는 공기를 필터표면을 흐르는 빠른 유속의 물을 이용하여 일정한 크기로 전단함으로써 수㎛에서 수십㎛정도 크기의 미세기포를 발생시킬 수 있다.

[ 초음파방식 ]

초음파는 음파(소리)이면서 인간의 귀로 들을 수 없는 높은 진동수의 소리이다. 초음파를 액체 중에 발사하면 분자의 진동으로 액 중에 수축과 팽창이 교대로 일어나며 그 파동이 액 중으로 전파되어 간다. 초음파에너지가 더욱 증가하면 액의 분자간에 응집력이 파괴되고 수천만개 이상의 미세한 공동이 발생된다. 이것이 캐비테이션(Cavitation)이라 불리는 현상인데 이 공동이 폭발하면서 강력한 에너지를 방출한다.

이러한 캐비테이션현상으로 발생되는 미세한 기포를 이용하는 방식이다. 보다 효과적인 방법으로는 다른 방식에 의해 1차적으로 미세기포를 발생시킨 혼합수를 초음파발생기로 2차처리하여 더욱 잘게 분해하여 초미세기포를 발생시키기도 한다.

이상과 같이 물과 공기를 혼합시키는 마이크로나노버블 발생장치와 그 시스템은 시스템구성이 간단 할 뿐 아니라 동력소모가 적어 운영관리 및 유지보수비가 적은 장점과 용수처리량을 최대로 처리 할 수가 있어 생산성이 증대되는 효과가 있다. 이에 따라 응용목적과 활용도에 따라 한 가지 또는 두서너 가지 방식을 조합하여 마이클나노버블 처리목적의 효과적 달성과 함께 운영관리가 편리하고, 초기투자비와 유지보수비가 적은 시스템을 채택할 수 있다.

결국, 본 발명에 따라 제품원수를 일회이상 ＭＮＢ처리하고 제조된 주조용수를 주류원액에 희석하고 일회이상 ＭＮＢ처리를 하므로 얻어진 주류는 신선하고 상쾌한 맛의 산소버블의 MNB활성수를 주조용수로 사용하고, 이를 사용해 제조된 주류를 MNB처리를 함으로써 기존의 주류보다 잡미가 없고 맛이 부드러우면서도 깨끗하고 상쾌한 맛을 가지게 한다.

본 방법을 적용하는 주류로는 희석식 소주는 물론 증류식소주, 위스키, 브랜디, 약주, 탁주, 인삼주, 매실주 등이 바람직하다. 그러나 산소의 유해작용으로 즉 산소의 산화작용으로 주류의 풍미가 떨어지는 맥주와 와인은 제외하며 이런 주류는 필요에 따라 일반적인 주조용수처리와 대체하여 부분공정수로 활용할 수 있다.

이상에서와 같은 실시예들은 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하고자 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 주류의 제조방법에 있어서,

   전처리과정을 거쳐 음용수준까지 처리된 제품원수를 1차 MNB처리하여 마이크로나노화된 활성수를 제조하고,

   이 1차 MNB처리된 활성수의 1차 처리를 하도록 이 활성수가 유해요소가 거의 없는 상태에서 활성탄 여과장치와 이온교환수지탑을 거치게 하여 탈이온수 또는 탈염처리가 이루어져 미생물오염 없는 처리를 하며,

   그 다음 탈이온수의 2차 MNB처리를 하여 수중에 더욱 풍부한 산소버블을 갖 는 탈이온수 또는 탈염처리수가 제조되며,

   이와 같이 탈이온수 또는 탈염처리수는 2차 MNB처리되고 2차 처리되도록 1차 MNB처리에서 보다 유해요소가 없는 상태에서 탈취정제공정과 정밀여과공정을 거치게 되며,

   이와 같이 1차와 2차처리된 산소버블을 갖는 활성 탈이온수는 다시 3차 MNB처리되어 2차 ＭＮＢ처리에서 보다 유해요소가 없는 상태에서 마이크로나노버블의 산소활성수로 최종 처리되어 사용되거나 저장되게 한 주조용수로 제조 되며,

   이 주조용수를 주정과 주류원액 중 어느 하나에 가수하여 희석한 희석액를 ＭＮＢ처리를 통하여 전탈취하고 여과 한 다음 첨가물을 섞어 4차 처리를 하고,

   이와같이 4차 처리된 처리주를 다시 소정비율의 주조용수로 희석한 희석액을 ＭＮＢ처리를 통하여 후탈취를 하고 정밀여과를 하며,

   다시 후탈취여과주를 ＭＮＢ처리를 통하여 5차 처리를 하고, 이 5차 처리수로 되는 최종의 주류 또는 나주로 되는 주류의 농도를 조절하는 6차 처리를 하는 것을 특징으로 하는 주류 제조 방법.
3. 주류의 제조방법에 있어서,

   전처리과정을 거쳐 음용수준까지 처리된 제품원수를 1차 MNB처리하여 마이크로나노화된 활성수를 제조하고,

   이 1차 MNB처리된 제품원수의 1차 처리를 하도록 활성수가 유해요소가 거의 없는 상태에서 활성탄 여과장치와 이온교환수지탑을 거치게 하여 탈이온 또는 탈염처리가 이루어져 미생물오염 없는 처리를 하며,

   그 다음 탈이온수의 2차 MNB처리를 하여 수중에 더욱 풍부한 산소버블을 갖는 활성 탈이온수 또는 탈염처리수가 제조되며,

   이 탈이온수 또는 탈염처리수는 2차 MNB처리되고 2차 처리되도록 1차 MNB처리에서 보다 유해요소가 없는 상태에서 죽탄칼럼, 황토칼럼, 환원수공법들 중 어느 한가지를 이용하여 탈취정제공정을 수행하고 정밀여과공정을 거쳐 산소버블을 갖는 활성죽탄수, 황토수, 환원수들 중 어느 한가지의 처리수를 제품원수의 주조용수로 제조하며,

   이 주조용수를 희석식 소주에 적용 할 경우, 주류를 제조하는 4차 처리를 하도록 95% 알코올농도의 소주주정을 1차 할수하며 45%알코올농도의 희석액을 만들고, 여기에 활성탄 등의 탈취제를 첨가하여 1차 MNB처리를 거쳐 탈취여과하여 탈취주를 제조하고,

   주류의 5차처리를 하도록, 이 탈취주에 첨가물로를 첨가하여 블렌딩을 한 후 다시 2차 MNB처리하고 주조용수로 2차 할수하여 21% 알코올농도의 희석액을 만들고, 활성탄 등의 탈취제를 첨가하여 MNB처리를 거쳐 후탈취정밀여과를 하여 나주를 제조하며,

   주류의 6차 처리를 하도록, 나주를 3차 MNB처리를 하여 산소버블이 마이크로나노화되어 활성화된 나주를 만들고 최종 알코올농도를 조절하는 검정과정을 거쳐 제성소주를 제조하는 것을 특징으로 하는 주류제조방법.
4. 제3항에 있어서,

   이는 정밀여과 된 나주를 다시 MNB처리를 하여 발생장치로 보내어져 적절히 처리된 압축공기와 혼합하여 저장조로 보내는 대신 즉시 병입하여 산소버블의 마이크로나노화된 활성소주로 되게한 것을 특징으로 하는 주류제조방법.
5. 제3항에 있어서,

   주류가 희석식소주이고 또 다른 주류로 되는 증류식 소주, 위스키, 브랜디, 인삼주와 매실주들에도 3회 이상의 MNB처리를 적용한 것을 특징으로 하는 주류제조방법.

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