KR100943204B1 - 혈액순환 개선용 기능성 음용수 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

혈액순환 개선용 기능성 음용수 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수돗물, 샘물, 정수기 통과물, 해양 또는 연안 심층수 증류수 등의 음용수에 규산염을 가하여 pH를 7.5~9.0이 되도록 조절한 다음 자화 처리하여 제타포텐셜이 -14 ~ -30 mV이고, 표면장력이 55~62 mN/m인 혈액순환 개선용 기능성 음용수 및 이의 제조방법에 대한 것이다. 본 발명에 따른 기능성 음용수는 물의 물리적 특성이 일반물(제타 포텐셜 -2 ~ -10 mV, 표면장력 72 mN/m)에 비하여 제타 포텐셜이 부(-)의 방향으로 증가하여 음용 후 적혈구가 보다 잘 분산되어 혈액순환이 개선되고, 혈액 세포인 적혈구와 림프구는 영양분을 더 잘 운반할 수 있으며, 물의 표면장력이 낮아짐에 따라 체내 노폐물과 독성 물질을 쉽게 용해시키고 제거할 수 있어 건강한 삶의 유지에 매우 효과적이다.

기능수, 음용, 규산염, 자화활성수, 제타 포텐셜, 표면장력

Description

혈액순환 개선용 기능성 음용수 및 이의 제조방법{Functional drinking water for the blood circulation improvement and preparation method thereof}

본 발명은 혈액순환 개선용 기능성 음용수 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

인간과 동물은 그 생명을 유지하기 위하여 산소, 영양분, 호르몬, 효소 등의 필요한 물질들을 혈액 순환을 통하여 신체의 각 장기 및 조직에 공급하고, 이산화탄소 및 각종 노폐물을 배출한다.

혈액순환(the circulation of blood)이란 혈액이 심장을 중심으로 혈관을 따라 우리의 신체를 순환하는 것으로 산소를 신체 각 조직에 공급하고 탄산가스를 방출하고, 영양소를 보급하고 대사 산물을 방출하며, 여러 내분비선에서 호르몬을 운반하여 특정기관의 기능을 조절하며 그밖에 병원균 조절작용과 체온조절, 삼투압 조절, 수분조절 등의 기능을 수행하는 과정이다.

혈관은 동맥, 모세혈관, 정맥으로 구성되어 있다. 동맥은 외탄력선판과 결합조직으로 되어 있는 외막, 평활근이 많고, 그 안에 다수의 탄력섬유를 함유하고 있는 중막, 제일 안쪽의 내피세포와 그것을 둘러싸고 있는 결합조직과 탄력섬유가 모여서 내강성판으로 되어 있는 내막으로 이루어져 있다. 모세혈관은 소동맥과 소정맥이 연결된 것으로 그물모양으로 가늘게 가지가 나 있으며 직경 0.008∼0.02 mm의 가는 관으로서 적혈구가 1∼2줄로 통과될 정도이고 육안으로는 보이지 않으며, 이 모세혈관을 통해서 혈액 중의 산소와 영양분은 조직 내로 보내지고 조직에서 만들어진 CO₂나 노폐물은 혈관으로 들어온다. 정맥의 외막은 비교적 두껍고 내막과 중막은 얇으며 압력이 없고 다른 혈관에 비해 혈류가 약하여 심장보다 낮은 부분의 정맥에서 역류할 위험성이 있기 때문에 역류 방지용 판막(valve)이 붙어 있다.

통상 혈액순환장애란 심장에서 펌프되어 나온 혈액이 동맥, 모세혈관, 정맥을 거쳐 다시 심장으로 돌아오는데 이들 혈관이 막히거나 순환이 용이하지 않는 질환이다.

특히 심장에서 나오는 혈액은 심장에서 멀리 떨어진 신체 말단부위로 갈수록 혈압이 낮아지는데, 노화가 진행되면 혈관벽의 탄력성이 떨어지고 혈관이 좁아지면서 혈액순환이 원활하게 이루어지지 않기 때문에, 뇌졸중과 관상동맥 질환 등의 질병을 유발할 수 있다.

종래에는 혈액순환 장애로 인한 이러한 질병들은 노화나 유전적인 요인으로 인해 발생하는 경우가 많았다.

그러나, 현대사회가 서구화되면서 잘못된 식생활과 스트레스, 운동부족 등으 로 인해 지방과 이물질이 혈관 벽에 쌓여 혈관이 좁아지고 혈관의 탄력성이 감소됨으로 인해 야기되는 혈액순환장애는 다양한 연령층에서 다양한 질병과 증상을 만들어내고 있다.

예를 들어, 이러한 혈액순환장애는 동맥경화증, 고혈압, 심장질환, 당뇨합병증 등의 혈관 관련 질환은 물론, 여성의 갱년기 증상이나 손발저림, 이명, 두통, 현기증, 만성피로, 근육의 뭉치거나 뻐근한 현상, 기억력 감퇴, 집중력 장애, 우울감 등의 증상들과도 관련이 되어 있고, 다양한 합병증을 유발하기도 한다.

따라서 이러한 혈액순환의 장애를 예방 또는 개선하기 위하여 많은 연구와 노력이 지속적으로 이루어져 왔다. 지금까지 여러 종류의 약품이나, 건강보조식품, 의료기기, 운동기구 등이 사용되고 있지만, 근본적인 문제 해결에는 아직 역부족이다. 그러므로 치료보다는 예방이 중요시되고 있다.

혈액순환 장애의 개선을 위한 종래의 기술로서는 가시오가피, 두충 등의 추출물, 비타민E 및 은행잎 추출물이 함유된 조성물(공개특허 2001-19396호), 정제 어유, 화분 추출분말, 마늘유, 대두유, 레시친 등을 함유하는 청혈 기능을 갖는 건강보조식품(공개특허 제 2003-89537호), 자석이나 옥돌, 토르말린 등에서 방출되는 원적외선 및 음이온을 이용한 각종 팔찌, 목걸이, 침대, 의류 등의 건강 용품들이 주류를 이루고 있다. 그러나 그 효능을 검증하기 위한 객관적인 지표나 방법이 많지 않다는 단점이 있다.

혈중 콜레스테롤 농도가 일정한 수준보다 높아지는 고지혈증, 고중성지방혈 증이 되면 혈액의 점성증가 및 죽상동맥경화 현상의 진행에 의해 혈액 흐름의 악화, 혈압 상승 및 말초혈관의 혈액 순환 장애를 초래하게 된다. 혈중 콜레스테롤 농도의 저감화 및 혈액 순환 개선에 관한 것으로서 주로 기능성 식품소재 관련 연구가 다양하게 이루어져 왔으며, 소재별로는 식이섬유소, 전통 한약재 등의 식물성 추출물, 오메가3 계열의 EPA 및 DHA 함유 정제 어유, 필수 지방산 감마리노레인산에 대한 연구가 주로 진행되어 왔고, 해조류 유래 항고지혈증 활성 및 혈류 촉진 물질에 대한 관심도 점차 높아지고 있다.

혈액 순환이 원활하게 되기 위해서는 혈액의 주요 성분인 적혈구 및 백혈구 세포가 서로 엉키지 않고 잘 분산되어 모세혈관까지 잘 통과할 수 있어야 한다. 콜로이드는 각 입자의 표면상에 약간의 음의 전기 전하를 띄게 되므로, 현탁액 상태로 존재한다. 혈액은 일종의 콜로이드 용액으로서 모든 혈액 세포는 약간의 음전하를 띄고 있다. 같은 전하의 입자는 서로 반발하게 되어 잘 분산된다. 이와 같은 입자의 표면 전하를 제타 포텐셜(zeta potential, 이하 ZP)이라 부르고 음의 경우 -mV 단위로 표시된다. 제타 포텐셜의 절대치가 매우 낮을 때 혈액의 응집이 시작되는데 이러한 현상을 “혈관내 응고(intravascular coagulation)"라고 알려져 있다. 혈액이 슬러지 형태로 변하면 심장이 혈액을 뿜어내기가 어렵게 되고 통상적인 혈액의 기능이 약해져 심장질환을 일으키고 심하면 사망에 이르게 된다. 따라서 혈액의 제타 포텐셜이 부(-)의 방향으로 절대치가 증가하게 되면 적혈구 세포는 보다 효율적이며 심장은 혈액을 쉽게 펌프할 수 있고, 혈액과 림프는 영양분을 잘 운반할 수 있으며, 체내 독성 잔여물을 보다 효율적으로 용해시키고 제거할 수 있다.

한편, 건강을 위하여 깨끗하고 좋은 물에 대한 관심이 증가하고 있다.

체중의 약 70%는 물로 구성되어 있으며 산소호흡과 더불어 물을 마시지 않고는 생명을 유지할 수 없다. 인체의 생명활동은 수 조개의 체세포(60조 개)와 수 조개의 장내 미생물 세포 즉 200조 개의 세포로 영위되는 생명 복합체이다. 인체는 세포 내액과 세포 외액으로 구성되어 있는데 세포 내액은 체중의 30~40%, 세포 외액은 체중의 20~25%, 혈액은 83%가 각각 물이 차지하고 있다. 따라서 특정 세포 내로 물이 잘 흡수되어야 신진대사가 원활히 이루어질 수 있다.

따라서, 건강에 좋은 물을 제공하기 위하여 기능수(functional water)에 대한 특허가 다수 출원되고 있다.

종래 기능수에 대한 특허로는 대한민국 특허공개 제2006-114506에서는 (a) 공기를 활성공기 발생기에서 자화시켜 활성공기를 만든 후, 이를 수돗물 또는 지하수에 폭기하여 활성중산소를 포함하는 활성수를 제조하는 단계; (b) 활성수를 반응기에 주입하고 미네랄 파우더를 투입한 후 감압 증류시켜 파우더로부터 미네랄을 용출 및 이온화시키는 단계; (c) 이온화된 미네랄을 함유하는 증기를 석관, 자석관 및 유리관으로 이루어진 응축기를 통하여 배출시키면서 응축시키는 단계; (d) 응축된 미네랄 함유 자화 활성수에 토코페롤, 유비퀴논, 철염을 혼합하는 단계를 포함하는 미네랄 함유 자화 활성 기능수의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 미네랄 함 유 자화 활성 기능수를 개시하고 있다.

대한민국 특허공개 제2006-108191호에서는 냉수통 혹은 저수통의 내부에 공급 되거나 보관되어지는 물을 일정한 수치의 기능성을 갖는 기능수를 항상 유지하여 보관할 수 있도록 순환 유로 형태로 이루어진 알칼리 환원수 생성장치를 개시하고 있다.

대한민국 특허공개 제2002-46369호에서는 수돗물 속에 함유된 유해 오염물질을 다수의 정수 필터를 이용하여 정제시키는 1단계 정제공정과; 1단계에서 정제된 물을 의료물질 생성장치를 통해 전기분해시키는 2단계 정제공정과; 2단계에서 정제된 물을 생체기능조절유도체에 통과시켜 물성변화를 가하는 3단계 정제공정과; 상기 3단계에서 정제된 물을 세라믹 메달과 자철광의 금속산화물 광석을 통과시켜 물 분자를 콜로이드화 시키는 4단계 정제공정과; 4단계에서 정제된 물을 다수의 자외선 살균기를 통과시켜 살균처리하는 5단계 정제공정;을 수행함을 특징으로 하는 인체에 유용한 기능수의 제조방법을 개시하고 있다.

대한민국 등록특허 제700923호에서는 고순도 천연규사나 인조규사 35~63.8 중량%, 식첨 무수탄산나트륨(Na₂CO₃) 31~59 중량%, 식첨 헥사메타인산나트륨 ((NaPO₃)₆) 3~15 중량%, 식첨 피로인산나트륨(Na₄P₂O₇) 2~12 중량%, 식첨 탄산칼슘(CaCO₃) 0.2~1 중량%로 상기 조성을 100 중량% 혼합하여 용해로에 넣어 용융한 후, 출탕하여 투명체의 결정을 얻은 후에 적당량의 증류수로 용해하여 pH 8~13의 규산염 성분이 함유된 음용수 첨가용 알칼리수를 얻는 제조제법을 개시하고 있다.

그러나 상기 기능수들의 제조방법은 복잡하며, 아직까지 상기 기능수들의 혈액순환 개선에 대한 효능은 구체적으로 밝혀진 바가 없다.

또한, 일본 특허공개 제2005-28341호에서는 전자파의 파형 분포 공역내에 실리카 미립자를 분산시킨 물을 통과시켜 물의 제타 전위의 절대치를 20 mV~60 mV로 올려 용해성, 침투성 등의 물의 기능을 지속적으로 유지하는 기능수를 제공하고 있다. 그러나, 상기 기능수는 불용성 실리카미립자를 사용함으로써 법규상 음용수로 사용할 수 없는 문제가 있다.

이에 본 발명자들은 약품이나 건강 보조 식품과 같은 어떠한 유기물의 첨가없이 혈액순환을 개선할 수 있는 음용수를 개발하고자 연구한 결과, 음용수의 경도 및 pH의 조절, 규소 미네랄 첨가, 자화처리를 통해 표면장력을 낮춤으로서 음용시 즉시 혈관으로 물이 흡수되어 혈액과 상호 작용하고, 물의 제타 포텐셜을 증가시킴으로써 혈액의 점성을 낮출 수도 있고 혈액의 정상적인 제타 포텐셜을 유지하여 혈액순환을 원활히 할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 높은 제타포텐셜과 낮은 표면장력을 갖는 혈액순환 개선용 기능성 음용수를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 혈액순환 개선용 기능성 음용수의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 물에 규산나트륨을 첨가함으로써 물의 제타포텐셜을 높이는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 물에 규산나트륨을 첨가함으로써 물의 표면장력을 낮추는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 혈액순환 개선용 기능성 음용수를 배출하는 기능성 음용수기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 음용수에 규산나트륨을 첨가한 후 자화처리하여 제조된 혈액순환 개선용 기능성 음용수를 제공한다.

또한, 본 발명은 경도가 40~120 mg/l인 일반 음용수에 수용성 규산염을 농도가 22.4~45 mg/l가 되도록 용해시키는 단계(단계 1); 및

상기 단계 1에서 제조된 규산염 용액을 자화활성수 제조장치에 통과시켜 자화처리하는 단계(단계 2)를 포함하는 상기 혈액순환 개선용 기능성 음용수의 제조 방법을 제공한다.

나아가, 본 발명은 물에 규산나트륨을 첨가함으로써 물의 제타포텐셜을 높이는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 물에 규산나트륨을 첨가함으로써 물의 표면장력을 낮추는 방법을 제공한다.

나아가, 본 발명은 상기 혈액순환 개선용 기능성 음용수를 배출하는 기능성 음용수기를 제공한다.

본 발명에 의하면, 약품이나 건강 보조 식품처럼 어떠한 유기물의 첨가없이 음용수의 경도 및 pH의 조절, 규산염 첨가, 자화처리를 통해 물의 표면장력을 낮춤으로써 물의 클러스터가 작아서 물이 세포 내로 용이하게 흡수되어 혈액과 상호작용할 수 있으며, 제타포텐셜을 증가시켜 혈액의 정상적인 제타포텐셜을 유지하고 혈액 내의 적혈구와 백혈구의 분산을 증가시켜 혈액이 원활하게 순환되므로 건강한 삶을 유지할 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 혈액순환 개선용 기능성 음용수를 제공한다.

본 발명에 따른 기능성 음용수는 수용성 규산염을 함유하고 자화처리되어 pH가 7.5~9.0이고, 제타포텐셜이 -14 ~ -30 mV이고, 표면장력이 55~62 mN/m인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은

경도가 40~120 mg/ℓ인 일반 음용수에 수용성 규산염을 농도가 22.4~45 mg/ℓ가 되도록 용해시키는 단계(단계 1); 및

상기 단계 1에서 제조된 규산염 용액을 자화활성수 제조장치에 통과시켜 자화처리하는 단계(단계 2)를 포함하는 상기 혈액순환 개선용 기능성 음용수의 제조방법을 제공한다.

나아가, 본 발명은 물에 규산염을 첨가함으로써 제타 포텐셜을 증가시키는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 물에 규산염을 첨가함으로써 표면 장력을 감소시키는 방법을 제공한다.

혈액은 일정한 온도 및 pH에서는 일정한 운동을 하지만, 그 전해질의 농도는 고정되어 있지 않고 이 전해질은 직접적으로 제타 포텐셜에 영향을 미친다. 양이온 또는 다중 전해질은 제타 포텐셜을 점차적으로 낮추는 반면, 음이온 전해질은 제타 포텐셜을 증가시킨다. 이온의 원자가(Valence)는 전기영동 이동도(electrophoretic mobility)에 지대한 영향을 미치고, 정도는 다르게 나타나지만 콜로이드의 제타 포텐셜 증폭과도 관련이 있다. "슈루즈 하디 법칙(Schulze-Hardy rule)"에 의하면 2원자가의 양이온은 전기 음성 콜로이드의 응집에 있어서 단일 원자가 양이온의 약 20~80배 효과적이다. 3원자가의 양이온(Al^{3 +})의 경우는 10~100배로 나타나 다원자가 양이온일수록 그 효과는 크다. 이와는 달리 다가의 음이온은 응집을 방해하여 분산성을 높인다. 예를 들면 구연산칼륨(potassium citrate)과 탄산수소칼륨(potassium bicarbonate)이 혼합된 물(pH 8.0~8.4)을 하루 8잔 이상 마시면 혈관 내 응집을 줄일 수 있다고 한다. 이러한 관점에서 금속이온과 착화합물을 잘 형성하는 EDTA를 이용하여 제타포텐셜을 증가시키면서 체내의 독성 중금속을 제거하는 소위 "EDTA 킬레이션 요법"이 알려져 있다.

제타 포텐셜 증가의 관점에서 볼때 우리가 음용하고 있는 음용수(수돗물, 샘물, 정수기물 등)에는 Ca^{2 +}, Mg^{2 +}, Na⁺, K⁺등 양이온과 SO₄ ^{2 -}, CO₃ ^{2 -}, Cl^-, HCO₃ ^- 등의 음이온이 혼재하고 있다. 따라서 이들 다원자가의 양이온을 전기 또는 화학적인 방법으로 제거하지 않고 물리적인 방법인 자화처리법으로 제타 포텐셜이 증가하는 사실을 확인한 바가 있다(특허 제0722302호). 또한, 일반 음용수에 대하여 자화처리 전후의 제타 포텐셜을 측정한 실험에서, 자화처리를 하지 않은 일반 음용수(대조군)는 제타 포텐셜이 -3.75 ~ -8.87 mV로 나타난 반면, 자화 처리 후의 제타 포텐셜은 -11.22 ~ -16.40 mV로서 부의 방향으로 5.11 ~ 9.70 mV 정도 증가하는 것으 로 나타났다(표 1 참조). 제타 포텐셜이 자화처리 전에 비하여 처리 후에 증가하는 것은 물속에 녹아 있는 양이온성 미네랄이 자장을 통과할 때(미약 전류가 흐름) 나노 입자로 바뀌면서 그 표면에 음의 전하량이 증가되어 나타나는 현상으로 추정되며 또한 이 입자에 음의 이온들이 부착되어 시너지 효과가 생기는 것으로 추정된다.

혈액의 제타 포텐셜이 -14 ~ -30 mV이면 혈액세포의 정상적인 분산이 일어나 혈액순환이 원만히 일어나는 것으로 알려져 있다. 상기 자화처리만으로 약 -8 ~ -15 mV까지 변화시킬 수 있으나, 물속의 양이온 및 음이온의 농도(또는 경도)가 취수지역 또는 물의 정수방법에 따라 그 변화의 폭이 다르게 나타나므로, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 물에 무기염을 첨가하여 정상혈액의 제타 포텐셜과 유사한 -18 ~ -25 mV에 근접할 수 있도록 하였다. 이에 독성이 없고 음용수 수질 기준에 부합되어 적정량을 첨가하는 것이 가능한 무기염 중에서 규산염(sodium silicate)을 주목하게 되었다.

물속의 용존 미네랄이 음용수에 있어서 필수적이며, 특히 해양심층수에는 오랜 세월동안 균형을 유지해온 60여 종의 미네랄이 녹아 있고 그 청정성의 이유로 최근에 음용수로 곽광을 받게 되자 미네랄의 중요성이 점차 부각되고 있다. 그러나 지구상에 흔한 실리콘(Si)의 중요성은 강조된 바가 거의 없다. 실리콘은 정상적인 뼈의 성장에 필수적이고 뼈의 칼슘 흡착을 증가시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 특히 동맥 경화는 동맥 혈관벽에 실리콘의 함량이 줄어드는데도 원인이 있는 것으로 알려져있다. 따라서 제타 포텐셜을 증가시킴과 동시에 혈액속의 실리콘 함량을 높여 주는 것은 매우 중요하다.

상기 규산염은 물에 잘 용해되고 규산 음이온을 띄고 있기에 매우 적합하다. 또한 상기 규산염은 물에 용해되면 알카리성 수용액이 되어 산성 체질을 알카리성 체질로 바꾸는데도 유리하다. 상기 수용성 규산염에는 Na₄SiO₄, Na₆Si₂O₇, Na₂SiO₃ 등을 사용할 수 있으나, 가장 바람직한 규산염으로써 Na₂SiO₃을 사용할 수 있다. 표 2에서 나타낸 바와 같이, 시중에 유통되고 있는 15% 규산염 용액 0.2 ㎖를 100 ㎖ 샘물시료에 첨가한 후 자화 처리한 결과 제타 포텐셜은 -21.78 mV로 나타나 정상혈액의 제타 포텐셜과 유사한 제타 포텐셜을 나타냄을 확인하였다.

그러나, 샘물의 미네랄 농도에 따라서 제타 포텐셜이 다르게 나타날 수 있기 때문에 그 경도가 40 ㎎/ℓ이하인 경우는 천연 미네랄이 다량 함유되어 있는 해양심층수 또는 연안심층수를 적정량 첨가하여 경도가 40~120 ㎎/ℓ이 되도록 조정한 다음 규산염을 가하고 자화처리하는 것이 바람직하다. 음용수로서는 음용수 수질 기준에 적합한 샘물, 수돗물, 정수기 통과 물, 해양 또는 연안심층수, 온천수 등 다양한 종류의 물이 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 기능성 음용수에 있어서, 상기 자화활성수 제조장치는 당업계에서 사용되는 자화활성수 제조장치를 사용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면 대한민국 특허등록 제0722302호에 개시된 자화활성수 제조장치를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 기능성 음용수는 표면장력을 감소시킨다.

Na₂SiO₃ 원액(15%) 10, 5, 1, 0.1 ml에 증류수를 가하여 총 100 ㎖가 되도록 조정한 다음 표면장력을 측정한 결과, 증류수의 표면장력(72.66 mN/m)에 비하여 Na₂SiO₃의 농도가 0.1%일 때 64.7 mN/m으로 표면장력이 감소하였고, 5%일 때에는 59.2 mN/m으로 감소하다가 10%가 되면 다시 71.5 mN/m으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한 규산나트륨의 농도가 1%인 수용액을 자화처리하면 표면장력이 59.5 mN/m로서 자화처리 전(62.6 mN/m)보다 3.1 mN/m 정도 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명에 따라 Na₂SiO₃을 첨가하여 자화처리한 기능성 음용수는 일반 증류수보다 표면장력이 낮기 때문에 물의 집단을 소형화할 수 있으며, 세포 내로 흡수가 빨라 혈관까지 빠른시간 내로 도달할 수 있어 혈액순환 개선을 촉진시킬 수 있다.

국내 음용수의 적정 pH는 5.8~8.5로 지정되어 있으나, 외국에는 특별한 기준치는 없고 pH 5.8~10의 범위를 권고하고 있다. 이에 적합한 규산염의 농도는 알카리성인 pH 7.5~9.0의 범위에 속하는 0.15~0.3%가 바람직하며, 이 때(0.15%)의 Na₂SiO₃의 농도는 22.4~45 ㎎/ℓ에 해당된다.

따라서, 경도가 40~120 ㎎/ℓ인 일반 음용수에 규산염을 가해 그 농도가 22.4~45 ㎎/ℓ가 되도록 조정한 다음 자화처리하면 pH 7.5~9.0인 약알칼리성의 제타 포텐셜이 정상 혈액과 흡사한 -14 ~ -30 mV이고, 표면장력이 55~62 mN/m인 기능성 음용수를 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 기능성 음용수는 높은 제타포텐셜과 낮은 표면장력을 가짐으로써 혈관에 빠르게 흡수되고 혈액 내 적혈구 및 백혈구의 분산을 높임으로써 혈액순환을 원활하게 유지시킬 수 있다.

본 발명에 따른 기능성 음용수가 혈액순환에 효능이 있음을 알아보기 위하여, 본 발명에 따른 기능성 음용수와 일반 음용수에 딸기 또는 장미꽃을 넣고 실온에서 3~4일 방치하면서 신선도를 관찰한 결과, 일반 음용수에 넣은 딸기 또는 장미꽃은 쉽게 부패하여 곰팡이가 나타나고, 시들었으나, 본 발명에 따른 기능성 음용수에 넣은 딸기 또는 장미꽃은 처음에 넣은 그대로의 모습으로 신선하게 유지되는 것으로 나타났다(도 1~7 참조). 이로써 본 발명에 따른 음용수는 식물 조직속으로 잘 흡수되고 수액의 순환을 지속적으로 원만하게 잘 이루게 함을 알 수 있다. 또한, 일반 음용수를 마신 후와 본 발명에 따른 기능성 음용수를 마신 후에 약지에 분포판 모세혈관의 혈액순환을 관찰한 결과, 본 발명에 따른 기능성 음용수를 마신 후 30초 이후부터 혈액순환이 빠르게 진행되는 것으로 나타났다.

따라서, 본 발명에 따른 기능성 음용수는 혈액순환 개선에 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 기능성 음용수는 가공 없이 직접 음용하거나, 각종 혼합음료, 인삼, 녹차, 생약, 추출물의 용매로서 사용될 수 있고, 막걸리, 소주, 맥주, 포도주 등 각종 주류; 생리식염수, 포도당 링거 등 의료용 수액 제제 등에 사용될 수 있다. 또한, 수경 재배 등의 농업, 식품 산업분야 등 물을 사용하는 모든 분야 에 적용되어 수액의 원활한 순환으로 식물의 신선도가 더욱 오래 유지될 것이며, 음용시 혈액의 원활한 순환으로 환경오염이 날로 심해지는 현실에서 각종 질병을 예방하고 건강한 삶을 유지해 가는데 매우 유용할 것이다.

본 발명에 따른 기능성 음용수는 가정에서 직접 제조할 수 있으며, 수돗물과 정수기를 이용할 경우, 기존 정수기 계통에 규산염 저장통 및 유입량 조절밸브, 자활활성수 제조 장치를 출수구 전단에 추가 설치하면 가정에서 직접 기능수를 만들어 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 기능성 음용수를 배출하는 음용수기를 제공한다.

본 발명에 따른 상기 기능성 음용수기의 일실시형태는 도 9에 나타낸 바와 같이,

원수를 공급하는 원수 공급부(100);

수용성 규산염을 저장하는 저장용기(200);

상기 저장용기와 연통되어 수용성 규산염을 일정한 양만큼 토출하는 규산염 유입량 조절밸브(300);

상기 원수 공급부에서 공급된 원수와 상기 규산염 유입량 조절밸브를 통하여 토출된 규산염을 혼합하여 자화시키는 자화활성수 제조장치(400); 및

상기 자화활성수 제조장치에서 제조된 기능성 음용수를 기능수 배관을 거쳐 배출코크를 통하여 배출하는 기능수 배출부(500)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 음용수기에 있어서, 상기 원수 공급부(100)는 정수기, 이온수기, 생수 탱크 또는 수도전과 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 음용수기에 있어서, 상기 저장용기(200)는 수용성 규산염을 저장하며, 규산염 유입량 조절밸브를 통하여 규산염이 토출된다. 이때 수용성 규산염은 Na₂SiO₃인 것이 바람직하며, 농도는 22.4~45 ㎎/ℓ인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 음용수기에 있어서, 상기 원수 공급부에서 공급된 원수와 상기 규산염 유입량 조절밸브를 통하여 토출된 규산염이 혼합된 후에는 자화활성수 제조장치(400)로 이동하며, 이때 상기 자화활성수 제조장치는 당업계에서 사용되는 자화활성수 제조장치를 사용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면 대한민국 특허등록 제0722302호에 개시된 자화활성수 제조장치를 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 음용수기에 있어서, 상기 자화활성수 제조장치에서 제조된 기능성 음용수는 기능수 배출부(500)로 배출되어 사용될 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실험 및 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다

< 실시예 1> 음용수의 자화 처리 전후의 제타 포텐셜 ( Zeta Potential ) 측정

일반 음용수의 자화활성수 제조기를 통과시키기 전후의 제타 포텐셜을 제타 포텐셜 측정장치(Particle Size/Zeta Potential Analyzer, Brookhaven Instruments Cooperation사)를 이용하여 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다. 측정치는 5 ~ 10회 연속으로 측정하여 평균치로 표시하였다.

이때, 제타 포텐셜은 용액 중에 콜로이드 형태로 입자들이 존재할 때 측정이 되고 그 값이 부(-)의 방향으로 크면 클수록 입자들이 상호 전기적 반발에 의하여 잘 분산될 수 있음을 보여주는 지표이다.

시료	평균 제타 포텐셜(mV)	표준오차	증가치(-mV)
증류수	-3.75	1.47
증류수(자화처리)	-11.22	1.13	7.47
수돗물 A	-7.64	0.91
수돗물 A(자화처리)	-15.68	0.57	8.04
수돗물 B	-4.67	0.63
수돗물 B(자화처리)	-14.37	1.58	9.70
약수 A	-8.87	1.92
약수 A(자화처리)	-16.40	2.17	7.53
지하수 A	-8.16	1.21
지하수 A(자화처리)	-13.27	0.81	5.11

표 1에 나타낸 바와 같이, 자화처리를 하지 않은 일반 음용수(대조군)는 제타 포텐셜이 -3.75 ~ -8.87 mV로 나타난 반면, 자화 처리 후의 제타 포텐셜은 -11.22 ~ -16.40 mV로서 부의 방향으로 5.11 ~ 9.70 mV 정도 증가한 것을 알 수 있다. 따라서, 자화처리 후 분산력이 증가함을 알 수 있다.

< 실시예 2> 본 발명에 따른 기능성 음용수의 제타 포텐셜 측정

상기 표 1의 지하수 A 100 ml에 규산나트륨(15%) 0.2 ml를 넣고 희석한 다음 자화처리하여 본 발명에 따른 기능성 음용수를 제조하고, 상기 기능성 음용수의 제타 포텐셜을 상기 실시예 1의 방법으로 10회 연속 측정하였다.

측정 결과를 표 2에 나타내었다.

구분	이동도(mobility)	제타 포텐셜(mV)
1회	-1.58	-22.32
2회	-1.37	-19.31
3회	-1.56	-21.93
4회	-1.57	-22.14
5회	-1.55	-21.84
6회	-1.79	-25.27
7회	-1.56	-21.92
8회	-1.48	-20.80
9회	-1.41	-19.89
10회	-1.59	-22.41
평균	-1.55	-21.78
표준오차	0.04	-0.51

표 2에 나타낸 바와 같이, 음용수에 규산나트륨을 첨가함으로써 첨가 전(-13.27 mV)에 비해 부의 방향으로 8.51 mV 정도로 증가하였으며, 자화처리 전(-8.16 mV)에 비해 부의 방향으로 13.62 mV 정도로 크게 증가하여 정상 혈액의 제타 포텐셜(-14 ~ -30 mV)의 범위에 포함됨을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기능성 음용수는 정상 혈액의 제타 포텐셜 범위에 포함되어 혈액 순환을 원활히 하는데 도움을 줄 수 있다.

< 실시예 3> 규산나트륨 이 물의 표면장력에 미치는 영향

본 발명에 사용되는 규산나트륨이 물의 표면장력에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.

규산나트륨 원액(15%) 10, 5, 1, 0.1 ㎖에 증류수를 가하여 총 100 ㎖가 되도록 조정한 다음 표면장력 측정기(Tensiometer/Du Nuoy)를 이용하여 표면장력을 측정하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

농도 (v/v)	평균 표면장력 (mN/m)
0.1%	64.7±0.2
1%	62.6±0.8
5%	59.2±1.0
10%	71.5±0.3
1% (자화처리)	59.5±0.1
증류수(대조군)	72.66

표 3에 나타낸 바와 같이, 대조군(증류수)의 표면장력(72.66 mN/m)에 비하여 규산나트륨의 농도가 0.1%일 때 64.7 mN/m으로 표면장력이 감소하였고, 5%일 때에는 59.2 mN/m으로 감소하다가 10%가 되면 다시 71.5 mN/m으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한 규산나트륨의 농도가 1%인 수용액을 자화처리하면 표면장력이 59.5 mN/m로서 자화처리 전(62.6 mN/m)보다 3.1 mN/m 정도 감소하는 것으로 나타났다.

따라서, 본 발명에 따라 규산나트륨을 첨가하여 자화처리한 기능성 음용수는 일반 증류수보다 표면장력이 낮기 때문에 물의 집단을 소형화할 수 있으며, 세포 내로 흡수가 빨라 혈관까지 빠른시간 내로 도달할 수 있어 혈액 순환 개선을 촉진시킬 수 있다.

< 실시예 4> 신선도 측정

본 발명에 따른 기능성 음용수가 혈액순환에 미치는 영향을 알아보기 위하여 딸기, 장미꽃 등의 식물을 대상으로 신선도 실험을 수행하였다.

시중에 판매되고 있는 음용수(국산 샘물, 수입 샘물, 해양심층수), 수돗물, 본 발명에 따른 기능성 음용수(규산염 0.2%, MGT-FW)에 딸기를 2등분하여 각각의 음용수가 담긴 유리 그릇에 넣은 다음 3~4일 방치하면서 부패 또는 곰팡이가 성장하는 과정을 카메라로 촬영하여 비교하였다. 이후, 장미꽃을 대상으로 동일한 실험을 수행하였다. 그 결과를 도 1~7에 나타내었다.

도 1의 (a)는 일반 국내 샘물에 넣은 딸기이고, (b)는 본 발명에 따른 기능성 음용수에 넣은 딸기이다.

도 2의 (a)는 수돗물에 넣은 딸기이고, (b)는 본 발명에 따른 기능성 음용수에 넣은 딸기이다.

도 3의 (a)는 국내 약수에 넣은 딸기이고, (b)는 본 발명에 따른 기능성 음용수에 넣은 딸기이다.

도 4의 (a)는 해양심층수에 넣은 딸기이고, (b)는 본 발명에 따른 기능성 음용수에 넣은 딸기이다.

도 5의 (a)는 수소수에 꽂아 놓은 장미꽃이고, (b)는 본 발명에 따른 기능성 음용수에 꽂아 놓은 장미꽃이다.

도 6의 (a)는 해양심층수에 꽂아 놓은 장미꽃이고, (b)는 본 발명에 따른 기능성 음용수에 꽂아 놓은 장미꽃이다.

도 7의 (a)는 국내 약수에 꽂아 놓은 장미꽃이고, (b)는 본 발명에 따른 기능성 음용수에 꽂아 놓은 장미꽃이다.

도 1~7에 나타낸 바와 같이, 딸기 실험 결과 3~4일이 경과하면 일반 음용수에 넣은 딸기는 외관이 물러지고, 부패하여 곰팡이가 나타났으나, 본 발명에 따른 기능성 음용수에 넣은 딸기는 처음에 넣은 그대로의 모습을 유지하는 것을 알 수 있다. 또한, 장미꽃 실험에서도 일반 음용수에 꽂아 놓은 장미꽃은 쉽게 시드는 반면, 본 발명에 따른 기능성 음용수에 꽂아 놓은 장미꽃은 신선하게 유지되는 것으로 나타났다. 이는 수액이 조직속으로 잘 흡수되고, 수액의 순환이 지속적으로 원만하게 잘 이루어지기 때문이다. 이와 같은 결과는 동물 실험에서도 혈액의 순환이 원만하게 잘 이루어질 수 있음을 암시해준다.

< 실시예 4> 말초 모세 혈관의 혈류 관찰

본 발명에 따른 기능성 음용수가 혈액 순환 개선에 효과가 있는지 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.

휴대용 말초모세혈관관찰현미경(휘루 주식회사, 일본)을 이용하여 일반 음용수를 마신 후와 본 발명에 따른 기능성 음용수를 마신 후에 약지에 분포판 모세혈관의 혈액순환을 관찰하였다. 관찰 결과, 본 발명에 따른 기능성 음용수를 마신 후 30초 이후부터 혈액순환이 빠르게 진행되었으며, 이는 일반 음용수를 마실 때와 비교하여 뚜렷한 차이가 있음을 확인하였다.

따라서, 본 발명에 따른 기능성 음용수는 혈액 순환 개선에 효과를 보임으로써 혈액순환 장애를 예방하여 건강한 삶을 영위할 수 있다.

< 실시예 5> 혈액 분산도 관찰

건강에 이상이 없는 62세의 남자 혈액을 채취하여 생리식염수와 1 : 1로 희석한 다음 실온에서 5분간 방치후 현미경 사진을 촬영하였고, 같은 방법으로 본 발명에 따른 기능성 음용수에 대해서도 실험하였다. 실험 결과를 도 8에 나타내었다.

도 8에서, (a)는 생리식염수로 희석한 혈액을 현미경으로 관찰한 사진이고, (b)는 본 발명에 따른 기능성 음용수로 희석한 혈액을 현미경으로 관찰할 사진이다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 생리식염수로 희석한 혈액은 적혈구가 모여 군락을 이루는 현상을 나타내는 반면, 본 발명에 따른 기능성 음용수로 희석한 혈액은 비교적 잘 분산되고 응집되는 현상이 거의 관찰되지 않았다. 따라서, 본 발명에 따른 기능성 음용수는 혈액의 분산이 잘 이루어지므로 혈액순환 개선에 유용하게 사용될 수 있다.

< 실시예 6> 규산염이 생리식염수의 제타포텐셜에 미치는 영향

병원에서 사용중인 생리식염수 주사액 100 ㎖에 대조군으로서 아무 처리하지 않은 것과 시험군으로서 규산나트륨 용액(15%) 0.15~0.2 ㎖를 넣고 희석한 다음 자화처리한 시료의 제타포텐셜 상기 실시예 1의 방법으로 10회 연속 측정하였다.

측정 결과를 표 4에 나타내었다.

구분	제타 포텐셜(mV)
	생리식염수(0.9% NaCl)	생리식염수+0.15% 규산염, 자화처리
1회	-11.04	-26.60
2회	-20.69	-11.62
3회	4.59	-27.98
4회	-18.37	-45.61
5회	-35.40	-28.59
6회	-10.79	-25.04
7회	14.10	-25.90
8회	34.04	-25.45
9회	-47.27	-17.41
10회	-10.47	-35.11
평균	-10.12	-26.85
표준오차	10.10	3.12

표 4에 나타낸 바와 같이, 생리식염수의 평균 제타포텐셜은 -10.12 mV로 나타났지만 오차범위가 크게 나타나 용액이 불안정 상태에 있음을 알 수 있다. 반면에 규산염을 가한후 자화처리한 경우는 비교적 안정화가 되어있고, 평균 제타 포텐셜도 -26.85 mV로 높게 나타났다.

따라서, 본 발명에 따른 기능성 음용수는 링거액 주사제로서 활용될 수 있다.

도 1~4는 본 발명의 일실시예에 따른 기능성 음용수 또는 일반 음용수가 딸기의 신선도에 미치는 영향을 나타내는 사진이다.

도 5~7은 본 발명의 일실시예에 따른 기능성 음용수 또는 일반 음용수가 장미꽃의 신선도에 미치는 영향을 나타내는 사진이다.

도 8은 본 발명에 따른 기능성 음용수 또는 생리식염수가 혈액의 응집현상에 미치는 영향을 나타내는 사진이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 기능성 음용수기의 개략도이다.

Claims (15)

1. 수용성 규산염을 함유하고 자화처리된, pH가 7.5~9.0이고, 제타포텐셜이 -14 ~ -30 mV이고, 표면장력이 55~62 mN/m인 혈액순환 개선용 기능성 음용수.
2. 제1항에 있어서, 상기 수용성 규산염은 Na₂SiO₃인 것을 특징으로 하는 혈액순환 개선용 기능성 음용수.
3. 제1항에 있어서, 상기 수용성 규산염의 농도는 22.4~45 mg/ℓ인 것을 특징으로 하는 혈액순환 개선용 기능성 음용수.
4. 제1항에 있어서, 상기 기능성 음용수는 높은 제타포텐셜과 낮은 표면장력을 가짐으로써 혈관에 빠르게 흡수되고 혈액 내 적혈구 및 백혈구의 분산을 높임으로써 혈액순환을 개선하는 것을 특징으로 하는 혈액순환 개선용 기능성 음용수.
5. 제1항에 있어서, 상기 기능성 음용수는 별도의 가공 없이 그대로 음용하거나, 혼합음료의 용매; 인삼, 녹차 또는 생약 추출물의 용매; 주류의 용매로서 사용되는 것을 특징으로 하는 혈액순환 개선용 기능성 음용수.
6. 경도가 40~120 mg/ℓ인 일반 음용수에 수용성 규산염을 농도가 22.4~45 mg/ℓ가 되도록 용해시키는 단계(단계 1); 및

   상기 단계 1에서 제조된 규산염 용액을 자화활성수 제조장치에 통과시켜 자화처리하는 단계(단계 2)를 포함하는 제1항의 혈액순환 개선용 기능성 음용수의 제조방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 수용성 규산염은 Na₂SiO₃인 것을 특징으로 하는 혈액순환 개선용 기능성 음용수의 제조방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 제1항의 기능성 음용수를 함유하는 링거 주사액.

Images