KR101058367B1 - 해양 심층수로부터 소주제조용수를 만드는 방법과 이를이용한 소주의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해양 심층수(海洋深層水)로부터 소주제조용수(燒酒製造用水)를 만드는 방법과 이를 이용한 소주의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해양 심층수로부터 소주제조용수를 만드는 방법과 이 소주제조용수를 이용하여 소주를 제조하는 방법에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 해양 심층수로부터 소주제조용수를 만드는 방법과 이 소주주제조용수를 이용하여 소주의 제조에 있어서, 상기 해양 심층수를 취수하여 20∼30℃로 가온 처리한 후 모래여과, 정밀여과(Microfiltration), 한외여과(Ultrafiltration) 또는 나노여과(Nanofiltration) 중에서 한가지 이상의 여과공정을 조합하여 여과한 여과수를 역삼투여과, 전기투석, 전기추출 또는 냉동법 중에서 선택된 한가지 탈염방법에 의해서 탈염처리를 한 다음, pH조정공정에서 pH를 9∼11 범위로 조정한 것을 역삼투여과에 공급하여 염분과 붕소화합물이 제거된 탈 염수를 생산하는 단계와, 상기 염분과 붕소화합물이 제거된 탈 염수를 산(酸)을 주입하여 pH를 5.8∼8.5로 중화처리하고, 미네랄조정제를 공급하여 경도를 50∼1,000㎎/ℓ범위로 처리된 경도 및 중화처리된 물을 생산하는 경도 및 중화처리공정과, 물을 정전기유도장치(靜電氣誘導裝置)에서 정전기유도처리에 의해서 물을 개질(改質)하는 물의 개질 공정에 의한 소주제조용수를 만드는 단계와, 상기 소주제조용수를 주정과 희석하는 희석수로 이용하는, 소주제조용수를 이용하여 소주를 제조하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

해양 심층수, 탈염처리, 탈 염수, 소주, 소주제조용수, 정전압(靜電壓)

Description

해양 심층수로부터 소주제조용수를 만드는 방법과 이를 이용한 소주의 제조방법{A method to make soju production water from deep sea water, and a manufacturing method of the soju which used this}

본 발명은 해양 심층수(海洋深層水)로부터 소주제조용수(燒酒製造用水)를 만드는 방법과 이를 이용한 소주(燒酒)의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해수면(海水面)에서 수심 200m보다 깊은 해저심층(海底深層)의 해양 심층수로부터 소주제조용수를 만드는 방법과 이 소주제조용수를 이용하여 소주를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 소주제조는, 문헌 1에서 문헌 6의 종래의 기술에서 사용하는 희석수(稀釋水)는 지하광천수 또는 하천수를 정수처리하여 사용하는데, 산업의 발전과 인구의 집중으로 인하여 지하광천수 또는 하천수는 환경오염물질이 오염되어 있어 위생적으로 안전하지 못한 문제점이 있으면서, 이와 같은 환경오염물질을 제거하는데 처리비용이 높은 문제점과 맛과 향미가 떨어지는 문제점이 있다.

그래서 위생적으로 안전한 해양 심층수를 이용한 다음의 문헌 7의 종래기술이 공지되어 있으나, 처리비용이 높은 문제점이 있다.

종래기술의 문헌정보

[문헌 1] 대한민국특허 등록번호 제10-0099832호(1996.05.23)

[문헌 2] 대한민국특허 등록번호 제10-0288102호(2001.02.02)

[문헌 3] 대한민국특허 등록번호 제10-0401277호(2003.09.29)

[문헌 4] 대한민국특허 등록번호 제10-0618329호(2006.08.24)

[문헌 5] 대한민국특허 공개번호 제10-0618329호(2006.08.24)

[문헌 6] 대한민국특허 공개번호 제10-0799373호(2008.01.23)

[문헌 7] 대한민국특허 공개번호 제10-0772888호(2007.10.29)

본 발명은 해수면(海水面)에서 수심 200m보다 깊은 해저심층(海底深層)의 해양 심층수를 탈염처리(脫鹽處理)한 탈 염수를 소주제조에서 용수(用水)로 이용하여 위생적(衛生的)으로 안전하면서 맛과 향미(香味)가 향상된 소주제조용수(燒酒製造用水)와 이 소주제조용수를 이용하여 소주를 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은 해양 심층수(海洋深層水)로부터 소주제조용수를 만드는 방법과 이 소주주제조용수를 이용하여 소주의 제조에 있어서, 상기 해양 심층수를 취수(取水)하여 20∼30℃로 가온 처리한 후 모래여과, 정밀여과(Microfiltration), 한외여과(Ultrafiltration) 또는 나노여과(Nanofiltration) 중에서 한가지 이상의 여과공정을 조합하여 여과한 여과수를 역삼투여과(Reverse osmosis), 전기투석(Electrodialysis), 전기추출(Electro-extraction) 또는 냉동법(Refrigeration) 중에서 선택된 한가지 탈염방법에 의해서 탈염처리를 한 다음, pH조정공정에서 pH를 9∼11 범위로 조정한 것을 역삼투여과에 공급하여 염분과 붕소화합물이 제거된 탈 염수를 생산하는 단계와, 상기 염분과 붕소화합물이 제거된 탈 염수를 산(酸)을 주입하여 pH를 5.8∼8.5로 중화처리하고, 미네랄조정제를 공급하여 경도를 50∼1,000㎎/ℓ범위로 처리된 경도 및 중화처리된 물을 생산하는 경도 및 중화처리공정과, 물을 정전기유도장치(靜電氣誘導裝置)에서 정전기유도처리에 의해서 물을 개질 하는 물의 개질 공정에 의한 소주제조용수를 만드는 단계와, 상기 소주제조용수를 주정과 희석하는 희석수로 이용하는, 소주제조용수를 이용하여 소주를 제조하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

본 발명은 해양 심층수의 탈 염수(脫鹽水)를 소주제조(燒酒製造)에서 용수로 이용하였을 때는 위생적으로 안전하면서 맛과 향미(香味)가 향상되는 효과가 있기 때문에 소주제조에 널리 이용될 것으로 기대된다.

먼저, 해양 심층수(海洋深層水)의 특성을 검토하면, 해양 심층수는 통상 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층(海底深層)의 해수(海水)를 해양 심층수라고 부르며, 표층해수와는 달리 햇빛이 닿지 않아 플랑크톤(Plankton) 및 생명체(生命體)가 증식(增殖) 하지 못하기 때문에 영양염류(營養鹽類)의 농도가 높으면서 수온에 따른 밀도차이(密度差異)로 표층해수와 혼합되지 않아 표층해수에 존재하는 오염물질이 없으며, 표층의 해수와 비교하였을 때 저온안정성(低溫安定性), 오염물질, 유해세균이나 유기물이 매우 적은 청정성(淸淨性), 식물의 성장에 매우 중요한 무기영양염류(無機營養鹽類)가 풍부한 부영양성(富營養性)과 다양한 미네랄성분(Mineral components)이 균형 있게 존재하는 미네랄밸런스(Mineral balance)특성과 고압 저온상태에서 긴 세월동안 물 분자(分子)의 집단(Cluster)이 소집단화(小集團化)되어 표면장력(Surface tension)이 적어 침투성(浸透性)이 좋은 물로 숙성된 숙성성(熟成性) 등의 특성이 있다.

해양 심층수란 햇빛이 닿지 않고, 또한, 표층의 해수와 섞이지 않는 깊이에 있는 해수로, 통상 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해수를 해양 심층수라고 부르고 있으며, 해양 심층수는 표층해수에 비해서 오염물질(汚染物質) 및 유해세균이 전혀 함유되어 있지 않으면서 표1의 "해양 심층수와 표층해수의 성분 분석치"에서 보는 바와 같이 인체에 필요한 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 철(Fe), 아연(Zn), 나트륨(Na) 등 주요원소(主要元素)가 70종류를 넘는 다종다양(多種多樣)한 미네랄성분(Mineral components)이 포함되어 있으면서 영양염류(營養鹽類), 생균수(生菌數), 수온(水溫)은 상당한 차이가 있다.

표1 해양 심층수와 표층해수의 성분 분석치

구분		울릉도 현포		일본 고지현 무로도(高知縣 室戶)
		650m 해양 심층수	표층해수	374m 해양 심층수	표층해수
일 반 항 목	수온（℃）	2	23	11.5	20.3
	pH			7.98	8.15
	DO 용존산소(㎎/ℓ)	6	8	7.80	8.91
	TOC 유기 탄소(㎎/ℓ)	-	-	0.962	1.780
	CODMn(㎎/ℓ)	0.2	0.6	-	-
	용해성 증발잔류물 (㎎/ℓ)			40,750	37,590
	M-알칼리도(㎎/ℓ)			114.7	110.5
주 요 원 소	Cl 염화물이온(wt%)	NaCl로 3.41	NaCl로 3.45	2.237	2.192
	Na 나트륨(wt%)			1.080	1.030
	Mg 마그네슘(㎎/ℓ)	1,320	1,280	1,300	1,310
	Ca 칼슘(㎎/ℓ)	393	403	456	441
	K 칼륨(㎎/ℓ)	380		414	399
	Br 취소(㎎/ℓ)			68.8	68.1
	Sr 스트론튬(㎎/ℓ)			7.77	7.61
	B 붕소(㎎/ℓ)			4.44	4.48
	Ba 바륨(㎎/ℓ)			0.044	0.025
	F 불소(㎎/ℓ)			0.53	0.56
	SO4 2-(㎎/ℓ)			2,833	2,627
영 양 염 류	NH4 +암모니아태질소 (㎎/ℓ)			0.05	0.03
	NO3 -질산태질소(㎎/ℓ)	0.28	0.040	1.158	0.081
	PO4 3-인산태인(㎎/ℓ)	0.06	0.012	0.177	0.028
	Si 규소(㎎/ℓ)	2.80	0.440	1.890	0.320
미 량 원 소	Pb 납(㎍/ℓ)	0.11		0.102	0.087
	Cd 카드뮴(㎍/ℓ)	0.05		0.028	0.008
	Cu 구리(㎍/ℓ)	0.26		0.153	0.272
	Fe 철(㎍/ℓ)	0.22		0.217	0.355
	Mn 망간(㎍/ℓ)	0.27		0.265	0.313
	Ni 니켈(㎍/ℓ)	0.36		0.387	0.496
	Zn 아연(㎍/ℓ)	0.45		0.624	0.452
	As 비소(㎍/ℓ)	0.04		1.051	0.440
	Mo 몰리브덴(㎍/ℓ)	-		5.095	5.565
	Cr 크롬(㎍/ℓ)	0.02
균 수	생균수(개/㎖)	0	520	0	540
	대장균수(개/㎖)	음성	음성	음성	음성

해양 심층수 이용의 역사는 짧고, 지금까지 수산분야를 시작으로 식품이나 의료, 건강산업, 음료수, 화장품 등의 비수산분야에 있어도, 다양한 연구를 하고 있으며, 해양 심층수의 특성을 구체적으로 검토하면 다음과 같은 특성이 있다.

1. 저온 안전성(低溫 安全性)

표층해수의 수온은 계절에 의해서 큰 폭으로 변동하는데 비해서, 해양 심층 수는 계절에 따라서 수온의 변화가 없으면서 저온으로 안정되어 있다.

특히 한국 동해의 해양 심층수는 오호츠크해(Sea of Okhotsk)의 유빙(流氷)이 녹은 찬 해수가 밀도차로 침강(沈降)하여 사할린섬(Ostrov Sakhalin)과 홋카이도(北海道) 사이의 블라디보스토크(Vladivostok) 앞바다로 유입된 심층수로 일본열도가 가로 막혀 흐름이 느려 해수면에서 수심 300m보다 깊은 해저심층에서는 연간을 통해서 수온이 1∼2℃로 하와이나 일본 태평양 연안의 코우치현(高知縣)의 무로토(室戶) 앞바다의 해양 심층수 등에 비해서 8∼11℃ 정도 낮은 특성이 있다.

2. 청정성(淸淨性)

심층에 있으므로 육상의 하천수, 대기로부터의 오염을 받기 어렵고, 화학물질, 오염물질과 세균수가 적다.

① 물리적 청정성

물리적 청정성은 부유물질(浮游物質), 현탁물질(懸濁物質)이 적다고 하는 것으로 해양 심층수는 표층해수에 비해서 부유고형물질의 함량이 적다.

② 생물학적 청정성

해수의 취수에서 제일문제가 되는 것은 부착생물의 번식인데, 일반적으로, 표층해수의 취수장치에서는 취수 관 내에 부착생물이 번식하는 것으로, 관의 저항이 늘어나 취수불능이 되는 것이 많은데, 해양 심층수는 플랑크톤, (병원성) 미생물, 클로렐라 등의 총생균수는 표층수의 10분의 1에서 100분의 1로 적은 특성이 있다.

③ 화학적 청정성

해양 심층수는 오염된 표층해수와 혼합이 일어나지 않기 때문에 다이옥신이나 PCB, 유기염소화합물, 유기주석 등 이른바 환경오염물질에 오염되어 있지 않은 특성이 있다.

3. 부영양성(富營養性)

해양 심층수는 표층해수에 비해서 바다생물의 근원이 되는 식물플랑크톤(주로, 엽록소를 가지는 미소의 단세포 식물인 규조)의 영양원이 되는 질소, 인, 규산 등이 표층해수의 약 5∼10배의 무기영양염류가 풍부하게 포함되어 있는 특성이 있다.

해수면에서 수심 150m보다 깊은 해저심층에서 광량은 1% 이하로, 더 이상의 깊이에서는 식물성 플랑크톤은 광합성을 할 수 없기 때문에, 영양소는 식물성 플랑크톤에 의해서 소비되지 않고 아래의 깊은 층으로 가라앉아 축적되어 무기영양염의 농도가 높다.

4. 미네랄의 특성

해수는 70종류를 넘는 원소를 포함하고 있으며, 해양 심층수도 이와 같이 다종 다양한 원소를 포함하고 있는 특성이 있다.

동·식물의 생육에 필요한 주요원소가 많으면서 필요하기는 하지만 다량으로 섭취하면 해가 되는 필수 미량원소인 동, 아연과 같이 사람의 건강에 깊은 관계가 있는 것은 극히 소량 포함되어 있다고 하는 특성이 있다.

5. 숙성성(熟成性)

해양 심층수는 표층해수에 비해 pH가 낮으며(pH 7.8 전후), 유기물 함량이 적으면서, 해양 심층수는 표층해수로부터 분리되어 저온 고압 하에서 긴 세월동안 물 분자의 집단(Cluster)이 적은 소집단화(小集團化)된 소집단수(小集團水, Micro-clustered water)로 수질이 안정되어 있다.

물 분자는 수소결합(水素結合)에 의해서 집단(Cluster)을 형성하고 있으며, 이와 같은 물 분자 집단의 수(數)를 측정하는 방법은, 현재 핵자기공명(核磁氣共鳴, Nuclear magnetic resonance, NMR)의 ¹⁷O-NMR 스펙트럼(Spectrum) 반치폭(半値幅)의 값(㎐)을 측정하여 간접적으로 추정하고 있으며, 핵자기공명 ¹⁷O-NMR 반치폭 값(㎐)의 약 1/10이 물 분자의 집단수(集團數)로 알려져 있다.

물 분자의 수소결합이 부분적으로 절단(切斷)되면서 소집단화(小集團化)되면 표면장력(表面張力)이 떨어지면서 침투성(浸透性)이 향상되어 청량감(淸凉感)이 우수한 것으로 밝혀져 있다.

일반적으로 하천수로부터 생산된 경우 핵자기공명 ¹⁷O-NMR 반치폭의 값은 130∼150㎐로 나타내고 있으며, 해양 심층수의 경우는 장소에 따라서 상당한 차이가 있는데, 일본 오키나와현(沖繩縣) 우라소에시(浦添市) 앞바다 수심 1,400m에서 취수한 해양 심층수의 경우 핵자기공명 ¹⁷O-NMR 반치폭의 값은 78㎐ 이였으며, 울릉도 현포 앞바다 수심 650m에서 취수한 해양 심층수의 경우는 65.5㎐이었다. 이와 같이 핵자기공명 ¹⁷O-NMR 반치폭의 값(㎐)이 적은 물을 소집단수(Microclustered water)라 한다.

그리고 해양 심층수를 이용하여 소주를 제조함에 있어서 고려사항을 검토하면 다음과 같다.

1. 해양 심층수를 탈염처리하여 소주제조용수로 사용하기 위해서는 붕소화합물의 농도를 음료수 수질기준치 0.3㎎/ℓ이하로 처리를 하여야 한다.

해양 심층수에는 붕소화합물이 4∼5㎎/ℓ 범위로 함유되어 있는데, 단순한 나노여과와 역삼투여과방법, 전기투석처리, 전기추출처리 등에 의해서는 음료수 허용기준치 0.3㎎/ℓ 이하로 처리가 어렵다.

해양 심층수에 함유되어 있는 붕소화합물은 붕산(H₃BO₃)의 형태로 존재하며, 붕소화합물은 이온반경이 0.23Å 정도로 입자의 크기가 적기 때문에 단순한 나노여과 및 역삼투여과에 의해서는 음료수기준치 0.3㎎/ℓ이하로 처리가 어려우며, 또한, 해리정수(解離定數) pKa의 값이 9 정도로 해양 심층수 중에서는 거의 비해리(非解離) 상태로 존재하며, 이온상태로는 거의 존재하지 않기 때문에 전기투석법 및 전기추출법에 의해서도 음료수 처리기준치 0.3㎎/ℓ이하로 처리가 어려운 문제점이 있기 때문에 pH를 9∼11의 알칼리(Alkali)로 처리하여 붕산을 겔(Gel) 상태의 폴리(Poly) 붕산으로 전환한 다음, 역삼투여과를 하여야 붕소화합물을 0.3㎎/ℓ이하로 제거할 수 있다.

2. 해양 심층수를 탈염처리하여 만든 소주제조용수의 미네랄성분의 밸런스는 Ca/Mg의 중량비가 2∼6의 범위로 조정하여야 한다.

일반적으로 해양 심층수를 탈염처리를 한 탈 염수를 음료수로 이용하는 경우 미네랄성분의 조정(경도 조정)은, 해양 심층수를 1가 양이온선택교환 격막과 모든 음이온을 교환하는 격막을 사용한 전기투석장치 또는 전기추출장치로 Na⁺, K⁺과 같은 1가 양이온과 2가의 황산 이온(SO₄ ^{2 -})을 선별적으로 제거한 미네랄 수를 미네랄조정제로 사용하여 경도를 조정한다. 이와 같은 경우 물맛이 떨어지는 문제점이 있다.

해양 심층수에는 표1에서 보는 바와 같이 Ca/Mg의 중량비가 0.29∼0.35로 존재한다.

음료수나 식품 중에서 NaCl은 짠맛을 나게 하며, 마그네슘(MgCl₂, MgSO₄)은 쓴맛을, 칼륨(KCl)은 신맛을, 황산 이온(SO₄ ^{2 -})은 산미(酸味)를 나게 하여 물맛을 떨어뜨리게 하는 반면에, 칼슘성분은 물맛을 부드럽게 하여 물맛을 좋게 하는 특성이 있다.

그리고 음료수의 경우 좋은 물은 다음 식 ①의 물맛의 지수(OI)가 2.0 이상인 물이 맛이 좋으며, 다음 식 ②의 건강의 지수(KI)는 5.2 이상인 물이 건강에 좋은 것으로 알려져 있다.

물맛의 지수(OI) = (Ca + K + SiO₂)/(Mg + SO₄ ^2-) ………………………①

건강의 지수(KI) = Ca - 0.87Na …………………………………………②

따라서 음료수나 식품에 사용하는 미네랄조정제의 경우 칼슘(Ca)/마그네 슘(Mg) 중량비가 2 이상의 비율로 제조하는 것이 바람직하다.

그러나 해양 심층수는 NaCl농도와 황산 이온(SO₄ ^{2 -}) 농도가 높으면서 마그네슘(Mg)의 농도가 칼슘(Ca)에 비해서 약 3배 정도 높게 함유되어 있는 문제점이 있다.

그래서 해양 심층수를 이용하여 양질의 미네랄조정제를 제조하기 위해서는 과량으로 함유되어 있는 염분과 황산 이온을 제거하고, Ca/Mg의 중량비가 2∼6의 범위로 미네랄밸런스(Mineral balance)를 조정할 필요가 있다.

그리고 해양 심층수에 함유된 미네랄성분으로 인한 금속취를 마스킹(Masking)하기 위해서 자당(蔗糖, Sucrose), 트레할로스(Trehalose)와 같은 비환원당(Nonreducing sugar)을 첨가할 필요가 있다.

3. 핵자기공명 ¹⁷O-NMR 반치폭의 값을 70㎐ 이하로 처리하는 것이 소주의 맛을 좋게 한다.

해양 심층수는 상술한 해양 심층수의 숙성성에서 언급한 바와 같이 해양 심층수는 육지의 지하수, 하천수를 정수한 수돗물에 비해서는 핵자기공명 ¹⁷O-NMR 반치폭의 값(㎐)이 적게 숙성되어 있는 특성이 있지만, 경우에 따라서는 핵자기공명 ¹⁷O-NMR 반치폭의 값이 70㎐ 이상이 되는 경우는 물맛(청량감)이 썩 우수하지 못한 문제점이 있다. 이와 같은 경우는 핵자기공명 ¹⁷O-NMR 반치폭의 값을 70㎐ 이하로 물을 개질(改質) 할 필요가 있다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

Ⅰ. 탈 염수를 생산하는 단계

1. 취수 및 가온 처리공정

해양 심층수는 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층에서 취수하여 후속처리를 원만하게 처리될 수 있도록 20∼30℃로 가온 처리를 한다.

해양 심층수의 취수방법은 선상(船上)에서 해저 200m보다 깊은 곳까지 배관을 내려 취수하던가, 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층까지 배관을 설치하여 펌프(Pump)로 취수하던가, 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층까지 배관을 설치하고 취수정을 해수면 이하로 설치하여 사이펀(Siphon) 원리에 의해서 취수를 한다.

집수조에 취수된 해양 심층수는 온도가 낮으면서 점도가 높아 처리효율이 떨어지기 때문에 보일러(Boiler)에서 열을 공급받아(여름철에는 표층해수의 수온을 이용할 수도 있음) 20∼30℃로 가온하여 전처리 여과공정으로 보낸다.

2. 전처리 여과공정

전처리 여과공정은 모래여과, 정밀여과(Microfiltration), 한외여과(Ultrafiltration) 또는 나노여과(Nanofiltration) 중에서 한가지 이상의 공정을 조합한 여과를 하여 수중의 부유고형물질(Suspended solid)을 제거한 여과된 해양 심층수는 탈염공정으로 보낸다.

이때 여과압력은 운전조건에 따른 여과기의 압력손실과 배관의 압력손실을 고려하여 결정하며, 모래여과의 경우 여과속도는 6∼10m/시간으로 하고, 여과사(濾過砂)의 유효경(有效徑)은 0.3∼0.45㎜, 균등계수(均等係數)는 2.0 이하로 하며, 여층(濾層)의 두께는 0.5∼1.0m로 한다.

이때 취수된 해양 심층수의 탁도(濁度)가 2㎎/ℓ 이하인 경우는 모래여과는 할 필요가 없다.

그리고 정밀여과와 한외여과(限外濾過)는 여과 막의 종류에는 구애받지 않으며, 벤더(Vendor)의 사양에 따라서 여과속도와 압력손실을 고려하여 펌프(Pump)의 공급압력을 결정한다.

정밀여과 또는 한외여과에서 여과는 물의 FI(Fouling index)값을 2∼4 범위로 처리한다.

FI값은 대상 수중의 미세한 탁질 농도를 나타내는 수치로 다음 ③식으로 표현된다.

FI = (1－T₀/T₁₅)×100/15 ……………………………………………③

여기서 T₀는 0.45㎛의 정밀여과 막을 이용하여 시료수를 0.2㎫로 가압 여과했을 때에 최초의 500㎖의 시료수의 여과에 필요로 한 시간이며, T₁₅는 T₀와 동일한 상태에서 15분간 여과한 후에 500㎖의 시료수의 여과에 필요로 하는 시간이다.

나노여과에서는, 후속 1차 탈염처리를 역삼투여과장치, 전기투석장치 또는 전기추출장치에 의해서 수행하는 경우는 막 막힘의 원인이 되는 황산 이온(SO₄ ^{2 -})을 제거한 해양 심층수는 1차 탈염단계로 보낸다.

나노여과 막 모듈(Module) 형태는 관형(管形: tubular), 중공사형(中空絲形: hollow fiber), 나선형(螺旋形: spiral wound), 평판형(平板形: plate and frame) 등 어떠한 형태를 사용하여도 상관이 없으며, 그리고 막(膜)의 재질(材質)도 특별히 제한하지는 않는다.

그리고 나노여과 막의 소재는, 폴리아미드(Polyamide)계, 폴리피페라진아미드(Polypiperazineamide)계, 폴리에스텔아미드(Polyesteramide)계 또는 수용성의 비닐폴리머(Vinylpolymer)를 가교(架橋)한 것을 사용할 수 있으며, 막 구조는 막의 한 면에 치밀 층(緻密層)으로 되어 있으며, 치밀 층으로부터 막 내부 혹은 한 면의 막을 향해서 서서히 큰 구멍에서 미세 구멍으로 구성되어 있는 비대칭 막(非對稱膜)이나, 이러한 비대칭 막의 치밀 층 위에 다른 소재로 형성된 매우 얇은 분리기능 층(分離機能層)을 가지는 복합 막(複合膜) 등을 사용할 수 있으며, 피페라진 폴리아미드계 복합 막이 바람직하지만 본 발명에서는 막의 재질과 구조에는 특별히 제한하지는 않는다.

나노여과에서는 후처리의 1차 탈염처리공정에서 스케일(Scale)생성의 원인이 되는 황산 이온(SO₄ ^{2 -})을 제거하는 것이 주목적으로, 전처리여과에서 수중의 부유고형물질을 제거한 해양 심층수는 나노여과장치로 보내어 여과되지 않은 황산 이온 함유 수는 방류(放流)하고, 여과수는 1차 탈염공정으로 보낸다.

나노여과 막에서 이온의 투과순서는, 양이온의 경우는 Ca^{2 +}＞Mg^{2 +}＞Li⁺＞Na⁺＞K⁺＞NH₄ ⁺ 이고, 음이온의 경우는 SO₄ ^{2 -}≫HCO₃ ^-＞F^-＞Cl^-＞Br^-＞NO₃ ^-＞SiO₂ 이며, 황산이온(SO₄ ^{2 -})의 경우는 Mg^{2 +}와 Ca^{2 +}보다도 투과하기 어렵다.

나노여과장치에서 공급압력은 염 농도가 3.5wt%인 해양 심층수의 삼투압 25㎏/㎠보다 낮은 15∼20㎏/㎠으로 하며, 나선형의 경우 막 투과수량(膜透過水量)은 0.7∼1.4㎥/㎡·일로 하면 이때 막 투과수량은 유입수량의 70∼80%가 된다.

[실시 예1]

표1에서와 같은 해양 심층수를 25℃로 가온 처리한 다음, 한외여과에서 FI값을 3.2로 전처리한 여과수를 일본 도레이주식회사(東レ株式會社)의 가교폴리아미드(Cross-linked polyamide) 재질인 모델번호 SU-610의 나선형 나노여과 막을 사용하여 압력을 20㎏/㎠G로 막에 공급하여 막 투과수량은 1.2㎥/㎡·일로 하였을 때 막 투과수량은 유입수량의 80%가 되었으며, 이때 여과되지 않은 황산 이온 함유 수와 여과된 탈황산이온미네수의 주요성분 분석치는 다음 표2의 내용과 같다.

표2 나노여과에 의한 여과되지 않은 황산 이온 함유 수와 여과된 탈황산이온미네염수의 주요성분 분석치

항 목	전 처리된 해양 심층수(원수)	여과된 탈황산이온미네랄염수	여과되지 않은 황산 이온 함유 수
pH	7.80	7.24	7.82
Na+(㎎/ℓ)	10,800	9,650	15,400
Cl-(㎎/ℓ)	22,370	17,300	42,650
Ca2 +(㎎/ℓ)	456	338	928
Mg2 +(㎎/ℓ)	1,300	1,060	2,260
K+(㎎/ℓ)	414	355	650
SO4 2 -(㎎/ℓ)	2,833	319	12,890
B(㎎/ℓ)	4.44	4.10	5.80

표2의 내용에서 보는 바와 같이 해양 심층수를 나노여과처리를 한 결과, 붕소화합물은 거의 제거되지 않았으며, Na는 28.5%, 칼슘(Ca)은 41%, 마그네슘(Mg)은 35%로 제거되었으나 황산 이온은 90% 이상 제거되었다.

3. 탈염공정

상기 전처리 여과공정에서 처리된 해양 심층수는 역삼투여과, 전기투석, 전기추출, 냉동법, 증발·응축법 또는 이온교환법에 의해서 탈염처리를 할 수 있으나, 증발·응축법과 이온교환법은 경제성이 없기 때문에 본 발명에서는 역삼투여과, 전기투석, 전기추출 또는 냉동법 중에서 선택된 한가지에 의해서 탈염처리한 다음, pH조정공정으로 보낸다.

가. 역삼투여과

상기 전처리 여과공정에서 여과된 해양 심층수가 역삼투여과에 공급되면, 운전압력을 50∼70㎏/㎠으로 역삼투여과 막에 공급하여 여과되지 않고 농축된 염수는 소금제조공정으로 보내고, 여과된 탈 염수는 pH조정공정으로 보낸다.

역삼투여과의 여과 막이 나선형 여과 막인 경우 운전압력을 55∼56㎏/㎠에서 막 투과수량은 0.5∼0.8㎥/㎡·일로 운전하면 여과수인 탈 염수에는 염분이 99.0∼99.85wt% 범위로 제거되며, 유입수량의 40∼60%가 여과된다.

상기 역삼투여과의 막 모듈(Module) 형태도 관형(管形: tubular), 중공사형(中空絲形: Hollow fiber), 나선형(螺旋形: Spiral wound), 평판형(平板形: Plate and frame) 등 어떠한 형태를 사용하여도 상관이 없으며, 그리고 막(膜)의 재질(材質)도 특별히 제한하지는 않는다.

나. 전기투석

상기 전처리 여과공정에서 여과된 해양 심층수를 양이온교환 격막과 음이온교환 격막이 양극과 음극 사이에 교호적(交互的)으로 다단을 설치하여 탈염실과 염농축실로 구성된 전기투석장치의 탈염실로 공급하고, 염농축실로는 염수를 공급하면서 정류기로부터 직류전기를 양극과 음극에 인가(印加)하면, 탈염실로 공급된 해양 심층수 중에 함유된 염분은 전기적인 인력에 의해서 염농축실로 이동하게 되어 농축된 염수는 소금제조공정으로 보내고, 탈염실에서 염분이 탈염처리된 탈 염수는 pH조정공정으로 보낸다.

다. 전기추출

상기 전처리 여과공정에서 여과된 해양 심층수를 염추출실 내부에 양극과 음극 사이에 양이온교환 격막과 음이온교환 격막으로 격리된 탈염실을 다 단으로 설 치한 전기추출장치의 탈염실과 염추출실로 공급하면서 정류기로부터 직류전기를 인가하면 탈염실 내의 해양 심층수에 함유된 염분은 염추출실로 이동하여 농축된 염수는 소금제조공정으로 보내고, 탈염실에서 염분이 탈염처리된 탈 염수는 pH조정공정으로 보낸다.

라. 냉동법

상기 전처리 여과공정에서 여과된 해양 심층수를 보온처리된 냉각코일이 내장된 냉각장치에 공급하고, 해양 심층수를 냉각하면 도 3 "해양 심층수의 냉동에 따른 H₂O-NaCl계의 상 평형도"에서 보는 바와 같이, 냉동기로부터 냉매를 냉각코일을 통해서 순환하면서 냉각장치 내의 간수의 온도를 냉각하여 -2℃ 이하로 되면 셔벗(Sherbet) 상태의 얼음이 생산되기 시작하며, 온도가 -22.40℃, 함수의 농도가 26.285wt%의 공정점(共晶點, Cryohydric point, 含氷晶이라 하기도 함)에 도달할 때까지는 염분함량이 적은 셔벗 상태의 얼음 생산된다. 공정 점보다 낮은 온도로 계속 냉각을 하면 단사정계(單斜晶系, Monoclinic system)의 이수화물인 NaCl·2H₂O의 상태의 얼음이 생산되면서 염분이 함유된 얼음이 생산된다.

따라서 본 발명에서는 전처리 여과공정에서 여과된 해양 심층수를 -22.40℃까지 냉각하면서 생산된 셔벗(Sherbet) 상태의 얼음을 생산한 다음, 용해하여 탈염처리된 탈 염수는 pH조정공정으로 보낸다.

[실시 예2]

실시 예1의 나노여과에서 여과된 여과수(濾過水)인 탈황산이온미네랄염수를 일본 도레이주식회사(東レ株式會社)의 고압용 역삼투여과 막에서 가교(架橋) 폴리아미드계 복합 막(複合膜)인 모델번호 SU-810의 나선형 역삼투여과 막을 사용하여 압력을 60㎏/㎠G로 막에 공급하여 막 투과수량은 0.72㎥/㎡·일로 하였을 때 막 투과 수량은 유입수량의 52%가 되었으며, 이때 여과된 탈 염수와 여과되지 않고 농축된 농축 미네랄 염수의 주요성분 분석치는 다음 표3의 내용과 같다.

표3 역삼투여과에서 여과수인 탈 염수와 여과되지 않고 농축된 농축 미네랄 염수의 주요성분 분석치

항 목	유입수(탈황산이온미네랄염수)	여과된 탈 염수	농축된 농축 미네랄 염수
pH	7.24	7.20	7.28
Na+(㎎/ℓ)	9,650	38.7	20,063
Cl-(㎎/ℓ)	17,300	71.6	35,478
Ca2 +(㎎/ℓ)	338	0.6	703
Mg2 +(㎎/ℓ)	1,060	1.9	2,206
K+(㎎/ℓ)	355	1.7	737
SO4 2 -(㎎/ℓ)	319	3.7	1,584
B(㎎/ℓ)	4.1	1.8	6.6

표3의 내용에서 보는 바와 같이 해양 심층수를 역삼투여과에서는 대부분의 염은 99% 이상 고도로 제거되었으나 붕소화합물만은 1.8㎎/ℓ으로 제거율이 80% 이하로 매우 낮아 음용수 수질 기준치 0.3㎎/ℓ의 6배를 초과하기 때문에 이 자체로는 소주제조용수로 사용이 불가능하였다.

4. pH조정공정

해양 심층수에 붕소는 4∼5㎎/ℓ범위로 함유되어 있으면서 붕산(H₃BO₃)의 형태로 존재하며, 이온반경이 0.23Å 정도로 입자의 크기가 적기 때문에 단순한 나노여과 및 역삼투여과에 의해서는 음료수기준치 0.3㎎/ℓ이하로 처리가 어려우며, 해리정수(解離定數) pKa의 값이 9 정도로, 해수 중에서는 거의 비해리(非解離) 상태로 존재하며, 이온상태로는 거의 존재하지 않기 때문에 전기투석과 전기추출에 의해서도 음료수 처리기준치 0.3㎎/ℓ이하로 처리가 어려운 문제점이 있다. 또한, 냉동법에 의해서도 음료수 처리기준치 0.3㎎/ℓ이하로 처리가 어려운 문제점이 있기 때문에 pH를 9∼11의 알칼리(Alkali)로 처리를 하여 붕산을 겔(Gel) 상태의 폴리(Poly) 붕산으로 전환한 다음, 역삼투여과 공정으로 보내어 붕소화합물을 제거한다.

수중의 붕산은 알칼리처리를 하면 다음과 같은 ④의 반응에 의해서 겔 상태의 폴리 붕산으로 전환된다.

B(OH)₃ + OH^_ → [B(OH)₄]^- → [B₃O₃(OH)₄]^- → [B₄O₅(OH)₄]^2-→ [B₅O₆(OH)₄]^- …④

5. 붕소제거공정

상기 pH조정공정에서 pH를 9∼11 범위로 조정하여 붕소화합물을 폴리 붕소화합물로 전환한 것을 역삼투여과장치의 여과 막에 운전압력을 5∼25㎏/㎠으로 공급하여 여과되지 않은 붕소화합물 함유 수는 중화처리 후 방류하고, 붕소화합물이 음료수 기준치인 0.3㎎/ℓ이하로 여과된 여과수인 탈 염수는 소주제조용수를 만드는 단계의 경도 및 pH조정공정으로 보낸다.

본 역삼투여과장치에 유입되는 유입수는 염분의 농도가 낮기 때문에 운전압력을 5∼25㎏/㎠범위의 낮은 압력으로 운전을 한다. 나선형 여과 막의 경우 막 투과수량은 0.6∼1.2㎥/㎡·일로 운전이 되며, 이때 여과수 중에 붕소화합물은 음료수 기준치 0.3㎎/ℓ이하로 여과된다.

본 역삼투여과장치에서는 pH가 9∼11의 알칼리상태로 공급되어도 스케일(Scale)을 생성하는 CaCO₃, CaSO₄와 같은 물질은 상기의 나노여과공정 및 역삼투여과공정에서 제거되었기 때문에 스케일의 생성은 문제되지 않는다.

[실시 예3]

실시 예2의 역삼투여과공정에서 여과된 여과수(濾過水)인 탈 염수를 pH조정공정에서 pH를 9.5로 조정하여 수중의 붕소화합물을 폴리 붕산의 형태로 전환한 다음, 일본 도레이주식회사(東レ株式會社)의 저압용 역삼투여과 막 모델번호 SU-710의 나선형 역삼투여과 막을 사용하여 압력을 20㎏/㎠G로 막에 공급하여 막 투과수량은 0.72㎥/㎡·일로 하였을 때 막 투과수량은 유입수량의 82%가 되었으며, 여과수(탈붕소수) 중의 붕소(B)의 농도를 측정한 결과 0.12㎎/ℓ로, 음료수의 붕소 기준치 0.3㎎/ℓ이하로 처리되어 소주제조용수로 이용할 수 이용할 수 있었다.

Ⅱ. 소주제조용수를 만드는 단계

1. 경도 및 중화처리공정

경도 및 중화처리공정에서는, 산(酸)을 주입하여 pH를 음료수 기준치인 5.8∼8.5로 중화처리하면서, 미네랄조정제를 공급하여 경도를 50∼1,000㎎/ℓ범위로 조정하여 처리된 처리수는 물의 개질 공정으로 보낸다.

경도조정에서 미네랄조정제는, 해양 심층수를 1가 양이온선택교환 막과 1가 음이온선택교환 막을 사용한 전기투석장치 또는 전기추출장치에서 NaCl과 KCl과 같은 1가 염을 선택적으로 제거한 다음, Ca/Mg의 중량비가 2∼6의 범위로 미네랄밸런스를 조정한 시판되는 제품을 사용한다.

해양 심층수 원수의 핵자기공명(核磁氣共鳴, Nuclear magnetic resonance, NMR)의 ¹⁷O-NMR 스펙트럼(Spectrum) 반치폭(半値幅)의 값(㎐)이 70㎐이면서 핵자기공명 ¹⁷O-NMR 반치폭의 값(㎐)을 낮게 처리하지 않은 경우는 물의 개질 공정을 생략하고, 경도 및 중화처리공정에서 경도와 중화처리된 처리수를 주류제조용수로 사용한다.

2. 물의 개질 공정

상기 경도 및 중화처리공정의 경도 및 중화 처리수가 경도 및 중화 처리수 저장조(1)에 유입되면, 경도 및 중화 처리수 이송펌프(2)로, 자화기(14)에서 반송되는 반송 수와 함께 물의 개질조(3) 상부의 분무 노즐(10)을 통해서 분무하여 물의 개질조(3)에 공급한다.

물의 개질조(3) 상부에는 원적외선 방사기(9)에서 원적외선을 조사(照射)하 고, 물의 개질조(3) 내부에는 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 정전기유도장치(11)의 출력선(11g)으로부터 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 교류 전원을 인가(印加)하고, 전압조정기(電壓調整器; 11b)로 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 1,500∼5,000볼트(Volt) 범위로 조정한 정전압(靜電壓)을 인가(印加)하면서, 상기의 경도 및 중화 처리수를 물의 개질조(3) 상부의 분무 노즐(10)로 분무하여 물의 개질조(3)에 공급되면 4∼10시간 동안 처리한다. 이때 전극(4)을 중심으로 +와 -의 정전기장(靜電氣場)이 교대로 반복하여 작용하면서, 이로 인하여 물 분자 자체가 진동ㆍ회전을 되풀이되어 물 분자의 수소결합(水素結合)이 부분적으로 절단(切斷) 되어 1차 소집단화되면, 중간처리수 저장조(12)로 보내어 자화기 공급펌프(13)로, 자성체 충전물(17)이 내장된 자화기(14) 외부에 설치된 코일(Coil: 16)에 컨트롤박스(19)로부터 0.5∼5볼트(Volt)의 전압을 인가한 자화기(14)에 공급하여 경도 및 중화 처리수 유량의 1∼4배를 물의 개질조(3)로 반송하면서 자화처리를 하여 핵자기공명(核磁氣共鳴: Nuclear magnetic resonance, NMR)의 ¹⁷O-NMR의 반치폭(半値幅)이 40∼60㎐ 범위의 소집단수(小集團水)로 처리된 물은 소주제조용수 저장조(20)로 보낸다.

소주제조용수 저장조(20)에 공급된 소주제조용수는 소주제조용수 이송펌프(21)로 필요로 하는 곳으로 이송한다.

상기에서와 같이 소집단수로 처리된 소주제조용수는 약알칼리성의 고유진동수가 높은 고에너지의 산화환원전위(酸化還元電位: Oxidation Reduction Potential, ORP) 값이 -50∼-200㎷ 범위의 환원 수가 된다.

물의 개질조(3)의 재질은 스테인리스 스틸(Stainless steel)을 사용하며, 내부에는 전도도(電導度)가 높은 목탄(木炭)을 충전(充塡)한 스테인리스 스틸(stainless steel)의 전극(4)의 망을 설치하고, 하부의 절연체(6)는 경질자기(硬質瓷器)로 제작된 애자(碍子)나 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리염화비닐(PVC), 스티로폼(Styrofoam) 중에서 한 종류를 선택하여 설치하고, 절연체(6) 하부는 기초 콘크리트(7) 구조물로 하고, 땅에 접지(8)한다.

정전기유도장치(11)의 변압기(11a)는 철심(11d), 1차 권선(11c), 2차 권선(11e), 2차 권선(11e)의 출력선(11g), 2차 권선(11e)의 절연 단말(11f)로 구성되어 있으며, 전압 조정기(11b)는 1차 권선(11c)에 접속하며, 2차 권선(11e)의 출력선(11g)은 절연체(6)에 의해서 절연된 가대(5)) 위에 설치된 물의 개질조(3) 내에 내장된 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 접속한다.

물의 개질조(3)에 내장된 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 변압기(11a)의 2차 권선(11e)의 출력선(11g)을 접속하고, 2차 권선(11e)의 절연 단말(11f)은 변압기(11a) 내의 절연물 안에 절연상태로 한다. 물의 개질조(3)는 절연체(6)에 의해서 접지(8)와 절연상태로 한 가대(5) 위에 설치하고, 절연체(6)의 접지(8) 측에 어스(Earth)를 하고, 물의 개질조(3) 내의 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 고압의 교류 정전기를 인가하면 접지와의 사이에는 콘덴서 C₁와 C₂가 형성된다.

변압기(11a) 내의 고압 측 2차 권선(11e)의 일단인 절연 단말(11f)을 변압기(11a) 내의 절연물 안에서 절연상태로 한 콘덴서 C₁을 형성하는 것과 동시에, 고압 측의 2차 권선(11e)의 출력선(11g)을 절연체(6)로 접지(8)와 절연한 물의 개질조(3) 내의 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 접속하여 콘덴서 C₂를 형성하며, 그 결과, 출력선(11g)과 접지(8) 간의 전압은 250∼3,500 볼트(Volt)가, 전류는 0.5∼150㎂ 범위의 미약한 전류가 흐르게 되므로 접지상태에서 사람이 물의 개질조(3)에 접촉하여도 위험은 없다.

정전기유도는, 전기적으로 중성인 물질에 대전한 대전체에 접근하면 대전체에 가까운 물질의 표면에 대전체와는 반대의 극성을 가지는 전하가 나타나 먼 쪽의 대전체와 같은 전하가 나타난다. 또, 대전체가 아니고 외부에 전기장이 존재하는 경우에서도 외부전하와 반대의 전하가 나타난다. 이때 나타나는 전하를 유도 전하라고 하며, 중성물질은 유도 전하를 가지게 되어 접촉하고 있지 않은 외부의 전기 작용에 의해서 물질에 전하가 유도되어 +전하와 -전하가 분극(分極)하는 현상이 일어나며, 이 현상을 정전기유도를 받고 있다고 하며, 이 현상을 응용하여 물질에 교류전압을 인가하면 물질의 분자에 회전과 진동이 가해져 분자의 이합집산을 촉진하며, 물질에 물리적인 특성을 변화시키는 것을 정전기유도처리라고 한다.

본 발명에서 정전기유도장치(11)의 변압기(11a)는 성층(成層)의 철심(11d)을 이용한 외철형의 원형 코일 변압기 타입의 것이며, 변압기(11a)의 1차 측 회로의 1차 권선(11c)을 전압 조정기(11b)를 개입시켜 교류 전원에 접속하여 변압기(11a)의 2차 측 회로의 2차 권선(11e) 1단의 절연 단말(11f)을 변압기(11a) 내의 절연물 안에서 절연처리한 것과 동시에 2차 측 회로의 2차 권선(11e)의 출력선(11g)은 절연체(6)를 접지(8)에 연결하여 절연한 가대(5) 위에 배치된 물의 개질조(3) 내의 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 250∼3,500볼트(Volt)의 전압과 0.5∼150㎂의 전류를 흐르게 하는 것에 의해서 정전유도처리를 하면 물의 개질조(3) 내의 물 분자 집단은 1차 소집단화하여 소집단수로 처리된다.

변압기(11a)는, 철심(11d)의 중앙부에 통 모양의 절연 필름을 끼워 넣고, 다시 절연 필름의 외주 면에 1차 권선(11c)과 2차 권선(11e)을 감고, 1차 권선(11c)은 예를 들어 직경 0.6㎜의 폴리에스테르(Polyester)로 피복 한 동선을 사용하여 220∼240권으로 하고, 2차 권선(11e)은, 예를 들어 직경 0.09㎜의 에나멜로 피복 한 동선을 사용하여 40,000회권으로 하지만, 이 2차 권선(11e)의 40,000회 중, 제1의 2차 권선(11e)을 22,000회권으로 하고, 제2의 2차 권선(11e)을 18,000회권으로 하여도 좋고, 이러한 동선코일의 직경, 종류, 동선의 권수 등은 경도 및 중화 처리수의 처리용량과 치리 시간, 인가전압 등의 조건에 따라서 결정을 한다.

통상의 경우, 이러한 동선코일(Coil)은 0.03∼3㎜의 것을 이용할 수 있으며, 동선의 종류는 폴리에스테르이나 에나멜로 피복 한 동선을 사용하여 동선코일의 권수는 1차 권선(11c)은 200∼250회권으로 하고, 2차 권선(11e)은 28,000∼40,000회권으로 하거나 2차 권선(11e) 내에서 제1의 2차 권선(11e)을 16,800∼22,000권으로 하고, 제2의 2차 권선(11e)을 11,200∼18,000권으로 해도 좋다.

2차 권선(11e)의 절연 단말(11f)은 변압기(11a) 내에 있고, 그 첨단 부분을 절연 테이프로 감은 후, 타르 피치 등의 절연물을 변압기(11a) 내에 충전해서 2차 권선(11e)의 절연 단말(11f)을 가려 싸도록 해서 절연 하지만, 절연물은 타르 피치 이외에도 절연유, 불포화 폴리에스테르, 폴리우레탄 수지 등도 이용할 수도 있다.

목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)은 SUS-316이나 SUS-304 재질의 철망 상의 상자가 최적이지만, 이외에도, 슬릿(Slit)상의 다공 판 모양이나 그 외의 그릿(Grit) 형상의 것도 상관없다.

변압기(11a)에 교류를 흐르게 하여 변압기(11a)의 1차 전압을 전압조정기(11b)로 조작하여 100∼220볼트(Volt)로 조정하면, 2차 측 즉 2차 권선(11e)의 단말(11g 및 5b) 사이에는 12,000∼18,000볼트(Volt)의 전압이 발생하지만, 2차 측 회로의 2차 권선(11e)의 절연 단말(11f)을 절연하고 있으므로, 절연체(6)로 절연된 가대(5) 위에 설치된 물의 개질조(3) 내의 출력선(11g)과 접속하고 있는 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)과 접지(8) 사이에는 약 3,500∼5,000볼트(Volt)의 전압과 0.5∼150㎂의 전류가 흐르게 된다.

상술한, 2차 측에 발생한 12,000∼18,000볼트(Volt)의 전압이, 물의 개질조(3) 내의 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)과 접지(8) 사이에 3,500∼5,000볼트(Volt)의 전압과 0.5∼150㎂ 범위의 전류가 되는 것은 2차 권선(11e)의 절연 단말(11f) 부위의 콘덴서 C₁과 가대(5) 하부 부위의 콘덴서 C₂인 절연체(6), 2차 권선(11e)의 저항, 코일의 교류저항회로에 의하는 것이다.

전술한 회로는, 콘덴서 C₁과 콘덴서 C₂에 의한 공진 회로를 형성하는 것이 며, 2차 권선(11e)의 일단인 절연 단말(11f) 부위인 콘덴서 C₁과 2차 권선(11e)의 출력선(11g)을 절연체(6)로 절연되고 있는 가대(5) 부위의 콘덴서 C₂에 의한 출력전압으로부터의 방전에 의한 공진 주파수에 의해서 정전기유도가 일어나게 된다.

물의 개질조(3) 내의 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)의 크기, 그리고 경도 및 중화 처리수의 처리용량이나 절연체(6)의 높이에 따라서 물의 개질조(3) 내의 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)과 접지(8) 사이의 전압은 3,500∼5,000볼트(Volt)로 변동하며, 전류도 0.5∼150㎂ 범위로 변화하며, 또한, 입력 전원을 전압조정기(11b)로 전압을 조정하는 것에 따라서 전압과 전류를 변동시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 교류저항회로에 의해서 발생시킨 물의 개질조(3) 내의 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)의 전압은 무 부하(無負荷) 시에 3,500∼5,000볼트(Volt)이지만, 전류는 0.5∼150㎂ 범위의 미약한 전류이므로 인체에 대해서 안전하고, 감전이나 화재 등의 트러블(Trouble)을 일으킬 우려는 없으며, 또한, 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 인가되는 전압과 전류는 경도 및 중화 처리수의 처리용량이나 정전기유도처리조건에 따라서 전압조정기(11b)에 의해서 전압을 조정하지만, 통상의 경우는 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)과 접지(8) 간의 전압은 550∼1,600볼트(Volt)로, 전류는 30∼100㎂ 범위로 하는 것에 의해서 정전기유도를 하는데 적절한 교류 전계(電界)를 구성할 수 있다.

물의 개질조(3) 내의 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 대해서는, 전극(4)이 +전하가 되면, 접지(8) 측에서는 -전하가 유전(誘電)되며, 반대로 전극(4)이 -전하가 되면 접지(8) 측에서는 +전하가 유전된다. 이후 교류 전원의 주파수에 따라서 전극(4)은 1초간에 주파수(50 내지 60회)만큼 +전하와 -전하가 바뀌게 되며, 이것에 따라서 접지(8) 측의 전하도 유전되어 +전하와 -전하가 바뀌게 된다.

일반적으로 물질은 원자에 의해 성립되고 있으며, 이 원자는 원자핵과 전자에 의해 구성되고 있으며, 다시 원자핵은 중성자와 양자로 구성되어 있으며, 그리고 원자핵의 주위에는 부(-)의 전하를 가지는 전자가 원운동을 하고 있고, 외부 전계가 작용하지 않는 정상상태에서는 양자의 +전하와 전자의 -전하가 동량으로 안정된 상태가 되어 있으나, 외부에서 높은 전압을 인가하면 이것에 의해서 전자는 한편으로 이동하면서, 또한 양자도 한편으로 이동하기 때문에 원자의 전기적 중심이 일치하지 않게 되어 원자는 한 개의 전기쌍극자(電氣雙極子)를 형성하게 되면서 전하의 밸런스(Balance)에 의해서 내부전계(內部電界)가 발생하면서 분극(分極)을 일으키게 된다.

이와 같은 경우 원자(분자)가 외부전계(外部電界)에 의해서 분극 하므로 이를 전자분극(電子分極) 혹은 원자분극(原子分極) 이라고 하며, 물의 개질조(3) 내의 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 높은 정전압을 인가하면 모든 분자는 정전기유도에 의해서 +전하와 -전하의 교체에 따라서 순응하려고 하지만, 분자 간의 결합력의 강한 것과 약한 것의 차이가 생겨 물 분자 집단(Cluster)은 수소결합(水素結合)이 부분적으로 절단(切斷)되어 소집단화(小集團化) 하여 소집단수로 처리된다.

그리고 경도 및 중화 처리수의 처리용량이 큰 경우는, 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)이 내장된 물의 개질조(3)를 복수로 여러 개를 설치하여 처리한다.

상술한 정전기유도장치(11)의 변압기(11a)로부터 고압의 교류 정전압을 인가하여 정전기유도처리를 하면 미생물은 고압의 정전압에 의해서 전살처리(電殺處理)되어 멸균된다.

원적외선 방사기(9)는, 경도 및 중화 처리수의 처리용량 1㎥/시간에, 100∼300와트(Watt)의 원적외선 방사기 등(燈)을 설치한다.

자화기(14)는 비자성강(Non-magnetic steel)의 원형 용기(Vessel) 내부에 자성체 충전물(17)을 충전(充塡)하고, 외부에는 링(Ring) 모양의 코일 포머(Coil former; 15, 비자성체로 된 코일지지 틀)에 코일(Coil; 16)을 감고, 코일(16) 외부에 냉각관(18)을 설치하고, 코일(16)에 전류를 인가(印加)하였을 때 자기장(Magnetic field)을 생성할 수 있는 구조로 되어 있으며, 컨트롤박스(19)로부터 0.5∼5볼트(Volt) 범위의 전압을 코일(16)에 인가하면 자화기(14) 내부에는 자기장(磁氣場)이 형성되며, 여기에 물(유체)을 통과하면 물은 소집단수(小集團水)로 처리된다.

자화기(14) 내부에 충전하는 자성체 충전물(17)은 천연에서 채굴(採掘)되는 자철광(磁鐵鑛)을 2∼20㎜Φ 크기로 파쇄한 자철광 괴(塊) 또는 시중에서 판매되는 자성 세라믹스(Ferrite ceramics) 중에서 한 종류를 혼합한 것을 사용한다.

코일 포머(Coil former; 15)는 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride), 폴리프로 필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), ABS수지(Acrylonitrile butadiene styrene copolymer), 플루오르 수지(Fluororesin), 아크릴 수지(Acrylic resin), 에폭시 수지(Epoxy resin), 베이클라이트(Bakelite), 에보나이트(Ebonite), 플라스틱(Plastic), 유리섬유강화플라스틱(Fiber glass reinforced plastic, FRP), 알루미늄(Aluminium), 오스테나이트(Austenite) 조직을 가지는 스테인리스 스틸(Stainless steel), 티타늄(Titanium), 아연, 황동, 청동, 세라믹스(Ceramics)와 같은 비자성체(非磁性體) 재질 중에서 한 종류를 사용한다.

자화기(14)의 재질은, 자기누설(Magnetic leakage)을 막기 위하여 비자성체인 조직(組織)이 오스테나이트(Austenite) 조직을 가지는 스테인리스 스틸(Stainless steel), 티타늄(Titanium), 알루미늄(Aluminium), 아연(亞鉛), 황동(黃銅), 청동(靑銅), 세라믹스(Ceramics), 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), ABS 수지(Acrylonitrile butadiene styrene copolymer), 플루오르 수지(Fluororesin), 아크릴 수지(Acrylic resin), 에폭시 수지(Epoxy resin), 베이클라이트(Bakelite), 에보나이트(Ebonite), 플라스틱(Plastic), 유리섬유강화플라스틱(Fiber glass reinforced plastic, FRP) 중에서 한 종류를 사용한다.

컨트롤박스(19)로부터 코일(16)에 인가하는 전압과 전류는 처리용량에 따라서 차이가 있지만, 자화기(14) 내부에서 보자력(保磁力)이 5,000∼20,000 가우스(Gauss)로 인가한다.

물(유체)가 자장(磁場)을 지날 때 자력선에 대해서 직각으로 물이 흐르면 고 전위상태(高電位狀態)의 전기에너지가 발생하여 물 분자 사이의 수소결합(水素結合)이 분열하여 집단(Cluster)이 작아진다.

MHD(Magneto-hydro-dynamics) 이론은, 유체의 흐름이 자석과 자석 사이의 자력선을 직각으로 일정 유속(V) 이상(통상 2m/sec 이상으로 함)으로 통과하면, 쌍방의 직각의 방향으로 전압(E)이 발생하며, 이 전압(E)은 자력선의 힘(자속밀도: B)과 유체 유속(V)에 비례한다.

E = V X B ………………………………………………………………⑤

이 기전력(起電力)에 의해서 유체(물)로부터 자유전자(自由電子)가 빼앗겨(還元現象) 분자의 전자결합(電子結合)이 붕괴(崩壞)하여 유체(물) 분자는 미세화(微細化) 된다. 이 현상에 의해서 물 분자의 수소결합이 절단되어 물 분자 집단(Cluster)이 소집단화되어 소집단수로 되면서, 이 결과, 물의 침투력·용해력·세정력·정화력이 현격히 활성화된 상태를 처리된다.

그래서 본 발명에서는 정전기처리, 원적외선 처리와 자화처리를 조합한 방법에 의해서 물 분자를 소집단화하여 소집단수를 제조하는 소집단수제조장치를 제공한다.

자화기(14) 내부의 자장을 통과하는 물 분자 집단은 피코초(Picosecond)에 순간적으로 소집단화되기 때문에 체류시간은 별 의미가 없으며, 자화기(14)의 높이(길이)는 50∼120㎝로 한다.

유체(물)가 자화기(14) 내부의 자계(磁界)를 통과하는 속도(유속)는 자장의 통과 속도가 빠를수록 처리효율이 향상되지만, 1.5∼4m/sec 범위로 유로의 단면적 (斷面積)을 결정한다.

그리고 코일 포머(15)에 설치된 온도지시계(TI; Temperature indicator)의 온도가 50℃ 이하가 유지되도록 냉각관(18)에 냉각수를 공급한다.

[실시 예4]

경도 및 중화 처리수 저장조(1)는 폭 10m×길이 10m×깊이 2.2m인 200㎥인 콘크리트 조로 구성되고, 물의 개질조(3)는 폭 2.5m×길이 2.5m×깊이 2.0m인 스테인리스 재질의 조 내부에 참나무 숯을 충전한 폭 2m×길이 2m×깊이 1.8m인 스테인리스(SUS-316) 철망 전극(4)을 설치하고, 상부에는 200와트(Watt) 원적외선 방사기(9) 2기를 설치한 것으로 구성되고, 중간처리수 저장조(12)는 폭 1.5m×길이 1.5m×깊이 2.0m 인 스테인리스(SUS-316) 조와 티타늄 관의 내경(內徑)이 40㎜Φ, 높이가 600㎜인 자화장치(3)에. 내경이 50㎜Φ, 높이(폭) 400㎜의 베이클라이트 코일 포머(15)에, 굵기가 3.5㎜Φ인 코일을 3,600회를 감고, 외부에 냉각관(18)을 설치하고, 자화장치(14) 내부에는 5∼10㎜Φ로 파쇄한 자철광을 충전한 자화기(14)로 구성된 소주제조용수 개질 장치를 제작하였다.

상기 실시 예3에서 붕소화합물이 제거된 탈 염수를 황산수용액을 공급하여 pH를 7.4로 조정한 다음, 일본 주식회사 이요긴지역경제연구센터(株式會社いよぎん地域經濟硏究センタ-)에서 해양 심층수로부터 생산된 미네랄조정제(Ca/Mg의 중량비 3.2로 조정)를 공급하여 경도를 320㎎/ℓ로 조정한 용수를, 경도 및 중화 처리수 저장조(1)에 공급하고, 경도 및 중화 처리수 이송펌프(2)로 2.5㎥/시간의 유량으로 물의 개질조(3) 상부의 분무 노즐(10)을 통해서 분무하면서, 원적외선 방사기(9)에서 원적외선을 조사하고, 물의 개질조(3) 내부에 설치된 참나무 숯이 충전된 철망 전극(4)에 정전기유도장치(11)의 출력선(11g)으로부터 3,500볼트(Volt)의 정전압을 인가하여 처리한 다음, 중간처리수 저장조(12)로 보내어 자화기 공급펌프(13)로, 컨트롤박스(19)로부터 코일(16)에 4볼트(Volt)의 전압을 인가한 자화기(14)에 10㎥/시간으로 공급하여 7.5㎥/시간의 유량을 물의 개질조(3)로 반송하고, 2.5㎥/시간의 유량은 소주제조용수 저장조(20)로 보내면서 처리하였다.

붕소화합물이 제거된 탈 염수를 황산수용액을 공급하여 pH를 7.4로 조정하고, 경도를 320㎎/ℓ로 조정한 용수인 유입수의 핵자기공명 ¹⁷O-NMR의 반치폭의 값은 도 4에서와 같이 87.5㎐이었으나, 처리된 소주제조용수 저장조(20)의 물을 핵자기공명의 ¹⁷O-NMR 반치폭의 값을 측정한 결과 도 5에서와 보는 바와 같이 58.5㎐인 소집단수로 처리되었다.

그리고 자화기(14) 외부에 설치된 냉각관(18)에 냉각수를 공급하여 코일 포머(15)에 감은 코일(16)의 온도가 40∼50℃ 범위로 유지되게 냉각수를 공급하였다.

Ⅲ. 소주제조용수를 이용하여 소주를 제조하는 단계

1. 주정의 희석공정

상기 물의 개질 공정에서 개질(改質) 된 소주제조용수 또는 경도 및 중화처 리공정에서 처리된 소주제조용수로 95% 알코올 농도의 주정을 희석하여 1차 25∼45% 알코올농도의 희석주정을 만든다.

주정은 수소 양이온교환수지와 수산 음이온교환수지를 이용하여 숙성된 주정을 정제한 것을 사용한다.

2. 1차 탈취공정

상기 희석주정 100 용적 부에 0.001∼1중량 부의 목탄(木炭) 또는 활성탄(活性炭)의 분말을 가하고 6∼10시간 동안 교반하여 탈취한 희석주정을 만든다.

본 탈취공정에 사용하는 목탄은, 갈참나무, 굴참나무, 물참나무, 졸참나무, 상수리나무, 떡갈나무, 신갈나무, 졸가시나무 등의 참나무류를 1,200℃ 이상에서 탄화하여 만든 참나무 숯, 대나무를 1,200℃ 이상에서 탄화하여 만든 죽탄(竹炭), 활성탄소(Activated carbon), 활성탄(Active carbon)의 분말을 사용한다.

또한, 상기의 참나무 숯, 죽탄(竹炭), 활성탄소(活性炭素) 활성탄(活性炭)의 분말 대신에 입상상태의 참나무 숯, 죽탄, 활성탄소 또는 활성탄 중에서 한 종류의 입상 탄(粒狀炭)을 충전한 충전탑(充塡塔)을 상기 희석주정을 통과시켜 탈취를 할 수도 있다.

상기 입상 탄(粒狀炭)을 충전하는 충전 탑에 입상 탄의 충전량은 충전 탑에 공급하는 상기 희석주정이 40∼60분간 접촉할 수 있는 용량으로 하고, 충전 탑의 탑경은 유속이 4∼6m/시간의 범위가 되게 충전 탑을 설계한다.

3. 1차 여과공정

상기 탈취한 희석주정을 규조토를 통과시켜 여과된 탈취 희석주정을 만든다.

4. 첨가제혼합공정

상기 여과된 탈취 희석소주에 스테비오사이드(Stevioside), 소르비톨(Sorbitol), 과당(Fructose), 자당(蔗糖), 트레할로스(Trehalose)와 같은 당류(Saccharides), 유기산류(Organic acids), 아미노산류(Amino acids) 또는 무기염류(minerals)를 혼합(Blending)한다.

그리고 기능성 소주를 제조하는 경우는, 녹차, 삼(蔘), 버섯류, 가르시니아캄보지아껍질, 삼지구엽초, 솔잎, 분비나무, 매실, 은행잎, 더덕, 다릅나무 또는 계피의 추출물(抽出物), 오이, 마늘, 알로에, 과일의 즙(汁)을 첨가한다.

상기 여과된 탈취 희석주정 100중량 부에 일반적으로 스테비오사이드(Stevioside) 0.01∼0.03중량 부를, 소르비톨(Sorbitol) 0.1∼0.2중량 부를, 고과당, 자당(蔗糖) 또는 트레할로스(Trehalose) 중에서 한 종류를 0.4∼0.6중량 부, 올리고당(Oligosaccharide) 0.4∼0.6% 중량 부를, 구연산(Citric acid) 0.01∼0.3중량 부를, 글리신(Glycine) 0.01∼0.02중량 부를, 녹차추출물 0.01∼0.2중량 부, 삼 추출물 0.01∼4중량 부, 해양 심층수 또는 식염을 NaCl농도가 0.01∼0.02wt%가 되게 첨가혼합하여 첨가제를 혼합한 희석주정을 만든다.

기능성 소주를 제조하는 경우는, 희석주정 100중량 부에 녹차(綠茶), 삼(蔘), 버섯류, 가르시니아 캄보지아(Garsinia Canbogia)껍질, 삼지구엽초(三枝九葉草 ), 올리브(Olive)잎, 솔잎, 분비나무, 매실(梅實), 은행잎, 더덕, 다릅나무 또는 계피(桂皮) 중에서 한 종류의 추출물(抽出物)을 0.01∼3중량 부를 첨가한다.

그리고 본 첨가제혼합공정은 2차 여과공정 이후에 실시할 수도 있다.

5. 최종알코올농도조정공정

상기 첨가제혼합공정에서 첨가제를 혼합한 희석주정에 개질 공정에서 개질 된 소주제조용수 또는 경도 및 중화처리공정에서 처리된 소주제조용수를 주입하여 19∼25% 알코올농도가 되도록 최종적으로 알코올농도를 조정하여 희석된 소주를 만든다.

6. 2차 탈취공정

상기 19∼25% 알코올농도로 희석된 소주 100 용적 부당 목탄 또는 활성탄 분말을 0.001∼0.005중량 부를 가하고 1 시간 동안 교반하여 탈취된 희석소주를 만든다.

2차 탈취에서 사용하는 목탄 또는 활성탄은 1차 탈취에서 사용한 것과 동일한 분말 탄을 사용한다.

7. 2차 여과공정

상기 탈취된 희석소주를 규조토여과 또는 0.3∼0.8㎛ 여지로 정밀여과를 하여 소주를 만든다.

8. 병입 및 포장공정

상기 소주는 병입(甁入) 및 포장(包裝)하여 소주제품을 출하한다.

[실시 예5]

실시 예4에서 생산된 소주제조용수 100ℓ에 알코올 농도 95%인 주정 73ℓ을 혼합하고, 350메시(Mesh)의 활성탄 87g을 주입하고 42rpm의 교반속도로 8시간 동안 교반한 것을 규조토를 프리 코팅(Pre-coating)한 진공여과기로 여과하여 165ℓ의 1차 희석하여 탈취된 소주를 만들었다. (8ℓ는 규조토와 활성탄에 흡착되었음)

상기 1차 희석탈취된 소주 165ℓ에 스테비오사이드(Stevioside) 33g을, 소르비톨(Sorbitol) 165g을, 고과당 825g을, 올리고당(Oligosaccharide) 825g을, 구연산(Citric acid) 17g을, 글리신(Glycine) 17g을, 전 처리된 해양 심층수 0.6ℓ을 혼합한 다음, 실시 예4에서 생산된 소주제조용수 165ℓ을 주입하여 희석한 다음, 350메시로 분쇄한 참나무 숯 330g을 주입하고, 42rpm의 교반속도로 1시간 동안 교반한 후 규조토를 프리 코팅한 진공여과기로 여과하여 160ℓ의 소주를 만들었다. (5는 여과과정에서 유실되었음)

[실시 예6]

실시 예5에서 생산된 소주와 시중에서 시판되는 J-사의 소주를 20명의 패널리스트(Panelist)에 각각 시음(試飮)하도록 하여 본 발명에서 제조된 소주와 J-사 의 소주에 대하여 맛과 향미(香味)를 비교 테스트한 결과에 대한 평가는 다음 표4와 같았다.

표4 보 발명에서 제조된 소주와 시판되는 J-사의 소주를 시음한 후 맛과 향미에 대한 20인의 패널리스트 평가결과

구분		매우 좋다.	좋다.	동일하다.	못하다.	매우 못하다.
평가 항목	맛	11인	8인	1인	-	-
	향미	9인	9인	2인	-	-
	종합평가	11인	8인	1인	-	-

상기의 실시 예5에서 보는 바와 같이 종래의 기술로 만든 J-사의 소주에 비해서 본 발명에서 제조된 소주의 맛과 향미가 대부분의 패널리스트가 우수하다는 평가를 하였다.

제1도는 해양 심층수를 이용하여 소주를 제조하는 공정도

제2도는 물의 개질 공정도

제3도는 해양 심층수의 냉동에 따른 H₂O-NaCl계의 상평형도

제4도는 경도 및 중화 처리수의 핵자기공명 ¹⁷O-NMR 반치폭 값의 측정도

제5도는 소주제조용수의 핵자기공명 ¹⁷O-NMR 반치폭 값의 측정도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 경도 및 중화 처리수 저장조 2: 경도 및 중화 처리수 이송펌프

3: 물의 개질조 4: 전극

5: 가대(架臺) 6: 절연체(絶緣體)

7: 기초 콘크리트(Concrete) 8: 접지(接地, Earth)

9: 원적외선 방사기 10: 분무 노즐(Spray nozzle)

11: 정전기유도장치(靜電氣誘導裝置) 11a: 변압기(變壓器)

11b: 전압조정기(電壓調整器) 11c: 1차 권선(捲線)

11d: 철심(鐵心, Iron core) 11e: 2차 권선

11f: 절연 단말(絶緣端末) 11g: 출력선

12: 중간처리수 저장조 13: 자화기 공급펌프

14: 자화기 15: 코일 포머(Coil former)

16: 코일(Coil) 17: 자성체 충전물

18: 냉각관 19: 컨트롤박스(Control box)

20: 소주제조용수 저장조 21: 소주제조용수 이송펌프

FI: 유량 지시계(Flow indicator) C₁, C₂: 콘덴서(Condenser)

TI: 온도 지시계(Temprtature indicator)

Claims (3)

1. 해양 심층수로부터 소주제조용수를 만드는데 있어서,

   상기 해양 심층수를 취수하여 20∼30℃로 가온 처리한 후 모래여과, 정밀여과(Microfiltration), 한외여과(Ultrafiltration) 또는 나노여과(Nanofiltration) 중에서 한가지 이상의 여과공정을 조합하여 여과한 여과수를 역삼투여과, 전기투석, 전기추출 또는 냉동법 중에서 선택된 한가지의 탈염방법에 의해서 탈염처리를 한 다음, pH조정공정에서 pH를 9∼11 범위로 조정한 것을 역삼투여과에 공급하여 염분과 붕소화합물이 제거된 탈 염수를 생산하는 단계와,

   상기 염분과 붕소화합물이 제거된 탈 염수를 산(酸)을 주입하여 pH를 5.8∼8.5로 중화처리하고, 미네랄조정제를 공급하여 경도를 50∼1,000㎎/ℓ범위로 처리된 경도 및 중화처리된 물을 생산하는 경도 및 중화처리공정과,

   물의 개질조(3) 상부에는 원적외선 방사기(9)에서 원적외선을 조사(照射)하고, 물의 개질조(3) 내부에는 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 정전기유도장치(11)의 출력선(11g)으로부터 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 교류 전원을 인가(印加)하고, 전압조정기(11b)로 목탄이 충전된 스테인리스 철망 전극(4)에 1,500∼5,000볼트(Volt) 범위로 정전압(靜電壓)을 인가하면서, 상기의 경도 및 중화처리된 물을 물의 개질조(3) 상부의 분무 노즐(10)로 분무하여 물의 개질조(3)에 공급되면 4∼10시간 동안 처리한 다음, 중간처리수 저장조(12)로 보내어 자화기 공급펌프(13)로, 자성체 충전물(17)이 내장된 자화기(14) 외부에 설치된 코일(Coil: 16)에 컨트롤박스(19)로부터 0.5∼5볼트(Volt)의 전압을 인가한 자화기(14)에 공급하여 경도 및 중화 처리수 유량의 1∼4배를 물의 개질조(3)로 반송하면서 자화처리를 하여 핵자기공명(核磁氣共鳴)의 ¹⁷O-NMR의 반치폭(半値幅)이 40∼60㎐ 범위의 소집단수(小集團水)로 처리된 물을 소주제조용수로 이용하는 물의 개질 공정에 의한 소주제조용수를 만드는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 해양 심층수로부터 소주제조용수를 만드는 방법.
2. 제1항에서 만든 소주제조용수를 주정의 희석공정과 최종알코올농도조정공정에서 희석수로 이용하여 소주를 제조하는 방법.
3. 삭제

Images