KR101691874B1 - 추출력이 강화된 알칼리수의 제조방법 - Google Patents
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 추출력이 강화된 알칼리수의 제조방법은, 음용 가능한 지하 암반수를 준비하는 단계(s10)와, 상기 지하 암반수를 유기계 고분자 물질인 셀룰로오스 아세테이트를 바탕으로 쇄상의 폴리규산음이온(poly-silicate anion)의 착이온(Si4O11)6 - 이중 고리가 연속적으로 배열된 규산염으로 결정 표면에 음이온이 대전되어 있는 연옥을 포함하고, 무기계 고분자 물질인 토르마린 물질을 함유하여 형성시킨 활성 분리층막을 포함하는 필터를 통과시켜 상기 연옥과 상기 토르마린 물질로부터 방출된 음이온을 다수 포함하는 상기 지하 암반수를 얻는 단계(s20)와, 상기 지하 암반수 100중량부에 대하여 규소(Si): 마그네슘(Mg): 알루미늄(Al)이 1:0.1-0.5: 0.1-0.5의 질량비가 되도록 0.1-0.5중량부를 첨가하는 단계(s30)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 추출력이 강화된 알칼리수의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다량의 음이온을 방출시키는 연옥과 전기석을 포함하는 필터층을 통과시키고, 상기 필터층을 통과한 증류수에 대하여 규소, 마그네슘 또는 칼슘을 포함하는 첨가제를 부가하여 항산화력과 산패 효과를 향상시켜서 상기 증류수의 pH를 염기성으로 유지할 수 있는 추출력이 강화된 알칼리수의 제조방법에 대한 것이다.
통상의 수돗물 등의 물은 약산성을 띠고 있다. 종래에 제조되어온 알칼리 환원수는 전기분해 방식에 의한 것이 대부분이었으나, 전기분해 방식의 알칼리 환원수 제조기는 가격이 비싸고, 전기료 부담이 있으며, 무엇보다도 전기분해방식으로 알칼리 환원수를 만들게 되면, 알칼리 환원수가 원수의 1/2 밖에 만들어지지 않아 매우 비효율적인 문제점이 있다. 또한 전기분해에 의한 알칼리 환원수는 제조 후 시간이 경과함에 따라 ORP수치가 상승하고 pH는 다시 산성으로 변화하므로 즉시 음용하지 않으면 안되는 문제점이 있었다.
최근에 상기와 같은 전기분해 방식의한 알칼리환원수의 문제점을 극복하고자 마그네슘 등이 광물을 이용하여 알칼리 환원수의 제조를 시도하고 있다. 이와 같은 종래의 알칼리환원수는 pH와 산화환원 전위(ORP)만을 개선한 단순한 알칼리 환원수 일 뿐이다.
이에 본 발명자는 음용수 개발에 지속적인 연구 결과, 토르말린(tormalin) 및 연옥을 포함하는 필터층에 암반수를 통과시킴으로서 음용수를 통과시키게 되면, 기존에 알려진 알칼리 환원성 뿐만 아니라, 물의 클러스터를 작게 하여 건강한 사람의 세포 내 물과 같은 클러스터를 갖고 인체 내의 활성산소를 없앨 수 있는 강 항산화력을 갖는 음용수를 제조할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 한편, 관련기술로는 한국등록특허 제10-0700923호가 존재한다.
본 발명의 목적은, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 증류수를 연옥 및 토르마린을 포함하는 필터층을 통과시키고, 마그네슘, 알루미늄 또는 규소를 포함하는 첨가제를 부가하는 방법으로 음용수의 항산화력을 향상시킬 수 있는 추출력이 강화된 알칼리수의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제(목적)들은 이상에서 언급한 기술적 과제(목적)들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제(목적)들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 추출력이 강화된 알칼리수의 제조방법은, 음용 가능한 지하 암반수를 준비하는 단계(s10)와, 상기 지하 암반수를 유기계 고분자 물질인 셀룰로오스 아세테이트를 바탕으로 쇄상의 폴리규산음이온(poly-silicate anion)의 착이온(Si4O11)6- 이중 고리가 연속적으로 배열된 규산염으로 결정 표면에 음이온이 대전되어 있는 연옥을 포함하고, 무기계 고분자 물질인 토르마린 물질을 함유하여 형성시킨 활성 분리층막을 포함하는 필터층을 통과시켜 상기 연옥과 상기 토르마린 물질로부터 방출된 음이온을 다수 포함하는 지하 암반수를 얻는 단계(s20)와, 상기 지하 암반수 100중량부에 대하여 규소(Si): 마그네슘(Mg) : 알루미늄(Al)이 1:0.1-0.5: 0.1-0.5의 질량비가 되도록 0.1-0.5중량부를 첨가하는 단계(s30)를 포함하는 추출력이 강화된 알칼리수의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 토르마린 물질은 입자크기가 1-100nm의 나노 크기의 입경을 갖고, 상기 필터층은, 상기 활성 분리층막의 보강재로 10-100nm의 입자크기를 갖는 나노실버 입자를 함유한 멜트 블로운 부직포 필터를 부가하고, 멜트 블로운 부직포 필터 상면과 상기 활성 분리층 막의 하면에 지지체막으로서 폴리설폰계 다공성 막을 코팅한 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 지하 암반수 100중량부에 대하여 규소(Si): 마그네슘(Mg) : 알루미늄(Al)이 1:0.1-0.5: 0.1-0.5의 질량비가 되도록 0.1-0.5중량부를 첨가하는 단계(s30) 후에 상기 지하 암반수는 pH가 7-9인 것일 수 있다.
본 발명은 이하와 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 풍부한 원적외선 방사 및 다량의 음이온을 방출하는 연옥을 사용하여 자연수나 활성수의 기본성분인 산화규산(SiO2)과, 2,3가 철염(Fe2C15) 등을 함유하고 있어서 세균의 증식을 억제하고, 병원균인 GOT(Glutamic pyruvic transaminase) 등 전이효소(pyruvic)와 유리석회(free large calcium)을 분해시킬 수 있는 기능을 수행할 수 있다.
또한 상기 연옥은 생체내 세포발유과 조직 활성뿐 아니라, 물의 분자구조를 변경할 수 있는 기능을 수행하는 원적외선(4-14μm)을 방출할 수 있는 특징을 갖는다.
또한 본 발명에 따른 유기계 및 무기계 복합 막인 활성 분리층막은 용출된 미네랄 성분을 필터링된 물에 함유시키고, 토르마린 물질 자체로부터 음이온과 원적외선 방출효과로부터 또는 지하암반수의 담수화로부터 기능성의 음용수를 얻을 수 있는 효과를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 암반수를 통과시킬 수 있는 필터층의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터층의 지하암반수 투과 모델에 따른 상세도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터층의 지하암반수 투과 모델에 따른 상세도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 추출력이 강화된 알칼리수의 제조방법은, 연옥과 전기석을 이용한 물의 알칼리성 유지 방법에 있어서, 음용 가능한 지하 암반수를 준비하는 단계(s10)와, 상기 지하 암반수를 유기계 고분자 물질인 셀룰로오스 아세테이트를 바탕으로 쇄상의 폴리규산 음이온(poly-silicate anion)의 착이온(Si4O11)6- 이중 고리가 연속적으로 배열된 규산염으로 결정 표면에 음이온이 대전되어 있는 연옥을 포함하고, 무기계 고분자 물질인 토르마린 물질을 함유하여 형성시킨 활성 분리층막을 포함하는 필터층을 통과시켜 상기 연옥과 상기 토르마린 물질로부터 방출된 음이온을 다수 포함하는 지하 암반수를 얻는 단계(s20);와, 상기 지하 암반수 100중량부에 대하여 규소(Si): 마그네슘(Mg) : 알루미늄(Al)이 1:0.1-0.5: 0.1-0.5의 질량비가 되도록 0.1-0.5중량부를 첨가하는 단계(s30)를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 연옥(nephrite)은 양기석(actinolite)-투각섬석(tremolite) 계열의 극미립질 침상 결정들이 집합체를 이루는 준보석류로서 일종의 변질암의 형태를 이룬다. 따라서 연옥은 겉으로는 순수한 광물상을 갖는 것처럼 보이지만, 실제로는 다른 불순광물들이 미시적으로 혼재되는 형태를 이룬다. 이들의 혼재 양상은 흔히 편광현미경이나 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope; SEM) 하에서 인지될 뿐만 아니라 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope; TEM) 하에서 결정 격자 단위로도 관찰할 수 있다. 연옥에서의 혼성격자 구조형(biopyribole)의 존재는 미세침상(micro-fibrous)을 이루는 연옥 특유의 양기석 투각섬석 결정형의 형성과 생성과정을 해석하는데 있어서 중요한 단서를 제공하는 것으로 알려져 있다.
연옥은 전세계적으로 염기성 내지 초염기성 화성암류의 사문암화 작용(serpentinization)의 일환으로 생성되는 것으로 알려져 있지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 연옥(nephrite)의 경우 백운석 질 대리암(dolomitic marble)의 변질물로서 산출될 수 있다.
따라서 원암의 영향으로 투각섬석이 연옥의 주된 성분을 이루고, 투휘석, Mg-녹니석(clinochlore) 등이 부성분 광물로서 흔히 수반되는 특징을 갖는다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 연옥에서는 사문석이나 활석을 포함하지 않을 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 연옥(nephrite)의 광물상 및 광물 공생 관계상의 특징은 상기 연옥이 갖는 물질적 특성을 이해하는 데 중요한 단서가 될 수 있다.
연옥질 투각섬석에 대하여 X선 분말 회절법과 중성자 회절법을 이용하여 리트벨트법으로 상세한 구조 해석과 결정화학적 연구의 결과에 따르면, 연옥질 투각섬석은 공생 광물군과 밀접히 수반되어 산출되기 때문에 투각섬석의 단일상의 분리가 힘들어 분말법으로 구조에 대한 연구가 가능할 수 있다.
X선 분말 회절법은 광물 및 결정질 물질의 감정이나 특성 연구에 사용될 수 있는 데, 최근 컴퓨터로 조정되는 자동화 회절기와의 결합으로 스텝 스캔 방식으로 X선 회절강도를 수치화할 수 있게 됨에 따라, 리트벨트법(Rietveld)이 적용될 수 있게 되었다. 상술한 바와 같은 리트벨트법에 따르면, 회절선의 중첩 현상을 회피할 수 있고, 그에 따라 통상의 분말법으로도 구조 해석과 상세한 결정 화학적 연구가 가능할 수 있다.
중성자 회절 분석은 단일파장을 이용하고, 짧은 시간에 자료의 수집이 가능하고, 고각도의 회절자료를 얻기가 용이하다. 이러한 중성자회절 분석에서는 에너지 분산형 분광기(Energy Dispersive Spectroscopy)를 이용하여 투각섬석의 화학 조성을 정성적으로 분석할 수 있다. 연옥질 투각섬석의 화학조성을 구하기 위해 전자현미분석(Electron Probe Micro-Analysis)을 사용하면, 연옥은 이 대리암의 일차적 변성 교대 물질인 석회 규산염대(calc-silicate zone)의 주된 광물상인 조립의 투휘석이나 투각섬석을 2차적으로 교대 변질시키는 방식으로 산출될 수 있다. 연옥은 대개 30-70 cm 정도의 폭을 이루며 석회규산염대와 녹니석화된 각섬석 편암 사이에 부존됨으로써, 전체적으로 층리를 따라 백운석 질 대리암/석회 규산염대/연옥대/녹니석 변질대/각섬석편암으로 이어지는 전형적인 대상의 부존 양상을 나타낼 수 있다. 이는 연옥의 특별한 원암(백운석질 대리암) 및 교대 변질 조건에 기인한 현상일 수 있다.
상기 연옥은 연녹색을 띠는 것이 주종을 이루고, 여기에 암녹색인 것과 회색을 띠는 것이 부수적으로 산출될 수 있다. 상기 연옥은 구성광물의 조성 및 결정도(crystallinity)에 따라 다소간의 변화가 수반되지만, 기본적으로는 광물 조성 및 조직상의 차이에 따라 상술한 3가지 유형으로 분류될 수 있다. 연옥은 소위 “연옥질 투각섬석(nephrite tremolite)”이라는 극미립상의 투각섬석들로 구성될 수 있지만, 그 유형에 따라 투휘석(diopside), 미립의 석면형(asbestiform) 투각섬석, 방해석, 녹니석 및 스핀(sphene)이 극소량으로 수반될 수 있다.
연녹색 연옥은 상대적으로 CaO /MgO함유비가 높게 나타나는 데 비하여 암녹색 연옥은 높은 Al2O3와 Fe2O3 함유도를 보인다. 이는 전자가 불순물로서 방해석을 흔히 함유하는 데 비하여 후자는 녹니석이 미량되는데 기인한 것으로 해석된다. 이에 비해서 회색 연옥은 Al2O3와 Fe2O 조성에 있어서 중간 범위의 조성을 보이고 가장 높은 MnO의 함유도를 나타낼 수 있다.
상기 연옥의 투각섬석들은 23개의 산소로 구성되는 단위포 단위에서 알칼리 원소(Na + K)와 Fe의 함량이 각각 0.03 및 0.07질량%이하로 매우 낮은 값을 보이는 Mg단종에 가까운 조성을 보일 수 있다.
연녹색 연옥은 대부분 2㎛이하의 결정 폭의 크기를 갖는 다른 유형보다 상대적으로 큰 결정도(폭: 3-5㎛)를 나타낸다. 연녹색 연옥에서 연옥질 투각섬석들은 대부분 3-4개 방향으로 편향 배열되어 공생하는 방해석 또는 미립의 석면형 투각섬석 들과 어울어져 미세한 편리구조와 같은 양상을 나타내는 특징을 갖는다.
암녹색 연옥은 연녹색 연옥보다 극미립질 결정화 양상이 심화되고 보다 치밀한 조직을 나타낼 수 있다. 암녹색 연옥은 투휘석의 미립이 잔존되거나 녹니석이 연옥질 투각섬석을 일부 치환하는 형태로 미량 수반되는 광물 조성상의 특징을 보일 수 있다. 이에 비해서 회색 연옥은 연옥 들 중에서 가장 미세한 결정도를 가질 수 있으며, 불순물도 상대적으로 적게 포함하는 것으로 판별될 수 있다.
회색 연옥은 연옥질 투각섬석들의 미세한 집합체들이 직경 1-3mm 크기로 구획되어 전체적으로 입상의 모자이크(mosaic) 조직을 보일 수 있다.
연녹색 연옥에서는 {110}의 벽개면의 발달이 현저히 나타날 수 있다. 이에 비해 암녹색 및 회색 연옥은 상대적으로 세립을 이루며, 벽개면의 발달이 미약할 뿐만 아니라, 다소 만곡된 결정형을 가질 수 있다. 소위 “massive fibrous texture”라고 알려져 있는 연옥의 이 조직상의 특징이 연옥의 물리적 강성(toughness)의 요인으로 작용할 수 있다.
상술한 벽개면들은 거의 수직으로 가로지르는 방향으로 초선(striation)과 유사한 돌기된 일종의 면 구조가 발달할 수 있다. 이 돌기 구조는 불규칙한 간격으로 평행하게 발달하지만, 그 연장이 미소단층(micro fault)에 의해서 다소 어긋나거나 희미해질 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연옥에서 관찰되는 이 표면 구조는 {100}면의 열개 현상(parting)과 관련이 있는 것으로 해석될 수 있다.
연옥질 투각섬석은 복쇄형(double chain) 격자들 사이에 주로 3중쇄형(triple chain) 격자 들이 불규칙하게 협재하는 소위 혼성 격자구조가 흔히 관찰될 수 있다.
혼성 격자 구조는 기본적으로 SiO4 사면체가 2차원적으로 휘석류에서 관찰되는 단쇄 형, 각섬석류에서 관찰되는 복쇄형, 그리고 이들이 혼합된 3중쇄형을 이루며, 3차원적으로 사면체구조 사이에 팔면체 구조가 놓임으로써 c축방향으로 소위 '1-beam'구조를 이루는 특징을 가질 수 있다. 이와 같은 격자 구조는 투과전자 현미경 관찰에서 격자 간격을 측정함으로써 관찰될 수 있다.
이와 같은 결정 구조하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 연옥은, 쇄상의 폴리규산음이온(poly-silicate anion)의 착이온(Si4O11)6 - 이중 고리가 연속적으로 배열된 규산염으로 결정 표면에 음이온이 대전되어 있는 상태를 이룰 수 있음을 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 추출력이 강화된 알칼리수의 제조방법에 사용되는 필터층으로 활성 분리층막을 사용할 수 있다. 상기 활성 분리층막()에는, 일종의 전기석인 토르마린(tormalin)을 사용할 수 있다.
활성 분리층막(10)은 유기계 고분자 물질(12)과 무기계 고분자 물질(15)을 형성시킴으로써 새로운 형식의 분리특성을 구현할 수 있다. 이러한 활성 분리층막(10)은 공급측의 지하암반수에서 염을 배제하고, 물분자(25)의 미네랄 성분을 선택적으로 투과시키기 위한 것으로 먼저 물분자(25)는 활성 분리층막(10)에서 유기계 고분자 물질(12)의 친수성에 기인하여 표면 흡착에 의한 용해 확산 현상이 일어나게 되는 데, 이때 용해 확산 과정에서 물분자(25)는 무기계 고분자인 토르마린 물질(15)에 의해 활성작용을 받을 수 있다. 이는 분자 활성 작용에 의한 막 내부에서의 투과 유속 증가를 가져오게 하고, 물분자(25)에 의해 일부 용존되어 있는 미네랄 물질 또한 토르마린 물질(15)로부터 용출시킬 수 있다.
이와 같은 토르마린 물질(15)은 입자크기가 1-100nm의 나노 크기의 입경을 갖는 것일 수 있다. 입경이 1nm 미만이면 생산단가가 증가할 수 있고, 100nm 이상이면, 물분자(25)의 선택적 투과 기능을 수행하는 것이 어려울 수 있다.
활성 분리층막(10)은 탁류와 같이 불순물 및 염분을 많이 포함하고 있는 물질에 대한 필터층(100)의 구성 요소가 될 수 있다. 활성 분리층막(10)은 유기계 고분자 막인 셀룰로오스계 고분자와 폴리아미드계 고분자를 바탕으로 유기계 고분자 막 형성시 무기계 고분자 물질인 미세 입자의 토르마린을 함침하여 생성된 것일 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 활성분리층막(10)의 제조에 있어서, 분리막의 선택성과 투과성을 높이기 위하여 무엇보다도 투과물질과 막과의 상호 친화성을 높여주는 것이 중요할 수 있다. 따라서 이러한 삼투막의 일종인 활성 분리층막(10)을 제조하기 위하여 용매와 친화성을 갖는 셀룰로오스계 고분자와 폴리아미드 계 고분자를 이용하여 설계할 수 있다.
여기서 셀룰로오스계 고분자 물질로는 셀룰로오스 아세테이트와 카르복시 메틸 셀룰로오스를 사용할 수 있다. 유기막 내부에 함침시킨 무기계 고분자 물질로는 나노크기의 분체상 입자인 토르마린을 사용할 수 있다.
상기 활성분리층막(10)은 공경이 약 0.01㎛ 내외이고, 세공이 거의 존재하지 않으므로 일반적으로 비공성막이라고 할 수 있다. 따라서, 물질의 분리는 유기계 고분자가 미셀을 형성하고 있는 미셀간의 간격을 통하여 투과가 행해지고, 그 사이에 토르마린 입자가 투과되는 물질을 선택적으로 활성 작용하여 높은 투과성과 선택성을 갖는 형태일 수 있다.
무기계 고분자인 토르마린의 특성은 영구적인 미약 적류 발생에 의한 효과로 전기장형성, 음이온 발생 및 계면활성 작용이 있고, 4~14㎛의 파장인 원적외선 방사의 효과 및 미네랄 용출효과가 있다. 또한 토르마린은 물에 접촉할 때, 효과가 되어 물의 활성을 극대화할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 필터층(100)의 구성 층막인 활성분리층막(10)은 담수화 효과와 더불어 건강수 생산에 매우 효과가 높은 것이 중요기술이고, 또한 분리막 내에서의 삼투 특성을 갖도록 한 것이 본 발명의 주요 특성이라고 할 수 있다.
상기 활성 분리층막(10)은 보강재(30)로 나노입자 실버(35)를 함유시킨 정밀 여과제인 멜트블라운 부직포 필터를 사용하고, 그 위에 지지층 막(20)으로 폴리설폰계 다공성 막을 코팅한 후 활성분리층막(10)에 유기계인 셀룰로오스계 고분자와 폴리아미드계 고분자 물질과 무기계인 나노입자의 토르마린 물질(15)을 적정량 함유하여 형성시킨 도 1과 같은 활성 분리층막(10)으로 이루어질 수 있다.
상기와 같이 활성분리층막(10)과 지지층막(20)과 보강재(30)를 형성시키는 방법에 대하여는 기술하지 않았으나, 다수 개의 롤러를 사용하여 열과 압력이 작용하는 상황에서 캘린더 상부 롤러와 하부 롤로에 의해 정밀여과재의 기공크기와 기공도를 조절하는 방법으로 제조될 수 있음은 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다고 할 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 형성된 보강재(30)의 표면에 지지층막(20)을 형성하기 위해 코팅장치에 고분자 물질을 12~15%의 농도로 용해하여 점성을 갖는 코팅액을 제조하여 균일 코팅시킨 후, 응고욕에 의해 상전환을 유도함으로써 다공성의 지지층막(20)을 형성시킬 수 있다. 이때 지지층막(20)의 기공크기와 기공도는 응고욕의 농도 조성과 온도 조절에 의해 일반적으로 의존하게 되는 것이다.
이때 지지층막(20) 표면의 활성 분리층막(10)은 활성 분리층막 형성장치(미도시) 내부에 용해되어 있는 친수성 유기계 고분자 물질과 고분자 무기계 물질 및 연옥을 적정량 브랜드 시킴으로써 형성할 수 있다.
이러한 활성분리층막(10)은 필터층 형성시, 지지층막(20) 표면에 활성 분리층막(10)의 두께를 조절 가능하도록 형성시킴으로서 필터층의 투과 효율을 향상시킬 수 있도록 구성하였고, 최종 열처리 장치에 의해 새로운 형식의 유기계 및 무기계 활성 분리층막(10)을 제조함으로써, 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터층의 구성에 따른 지하 암반수의 투과 메커니즘 관계를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 활성 분리층막(10)에 유기계 고분자 물질(12)을 갖도록 형성시킴으로써 새로운 형식의 분리특성을 갖도록 고안된 형태일 수 있다.
이러한 활성분리층막(10)의 지하암반수(25)에 대한 분리특성은 공급측의 지하암반수(25) 내에서 염을 배제하고, 물분자와 미네랄 성분을 선택적으로 투과시키기 위한 것으로 먼저 물분자(25)는 활성분리층막(10)에서 유기계 고분자 물질이 친수성에 기인하여 표면 흡착에 의한 용해 확산 현상이 일어나게 되는 데, 이때 용해 확산 과정에서 물분자(25)는 무기계 고분자인 토르마린 물질(15)에 의해 활성작용을 받게 되는 데, 이는 분자 활성 작용에 의한 막 내부에서의 투과 유속 증가를 가져오게 하고, 물분자에 의해 일부 용존 되어 있는 미네랄 물질 또한 토르마린 물질(15)로부터 용출될 수 있다.
본 발명에 따른 유기계 및 무기계 복합 막인 활성 분리층막(10)은 용출된 미네랄 성분을 필터링된 지하 암반수에 함유시키고, 토르마린 물질(15) 자체로부터 음이온과 원적외선 방출효과로부터 지하암반수의 담수화로부터 기능성의 음용수를 얻을 수 있는 효과를 가질 수 있다.
또 하나의 효과로서 본 발명에 따른 필터층을 통과한 지하암반수(25)는 pH를 일정하게 유지하는 효과를 가질 수 있다. 이러한 지하암반수(25)는 알칼리 환원수일 수 있는데, 알칼리환원수는 높은 pH와 낮은 산화환원전위(Oxidation Reduction Potential; OHP)를 갖도록 처리된 물을 말한다. 높은 pH를 나타내는 알칼리성 물은 산성화된 체액을 알칼리성으로 되돌력 혈액순환을 원할하게 할 수 있으며, 물의 낮은 ORP는 만병의 근원이며, 노화의 주요 원인이라고 할 수 있는 활성산소를 제거할 수 있는 것으로 보고되고 있다. 예를 들어 전기분해에 의해 생성되는 pH 9 이상의 알칼리 환원수는 위산과다, 위장내 이상 발효 등에 효능이 있는 점이 인정되어 전해 알칼리수를 만들어내는 대부분의 이온수기는 정수로서보다는 의료용 물질 생성기로 허가받고 있는 실정이다.
최근 면역 실험 결과에 따르면, 알칼리 환원수는 동물시험 등에 면역기능 상승, 함암 효과, 암전이 억제 효과를 나타냈으며, 당뇨 비만 유발 주의 혈당치는 물론, 몸에 해로운 중성지방과 콜레스테롤 수치도 현저하게 떨어지게 하는 것이 보고되고 있다.
이때 유지되는 pH는 7~9일 수 있다. pH 가 7이하가 되면 약산성을 띠게 되어 치료 효과를 달성할 수 없고, pH가 9이상일 때에는 알칼리성이 너무 강해서 오히려 역효과를 유발할 수 있다.
상기 지하 암반수 100중량부에 대하여 규소(Si): 마그네슘(Mg): 알루미늄(Al)이 1:0.1-0.5: 0.1-0.5의 질량비가 되도록 0.1-0.5중량부를 첨가하는 단계(s30)를 포함할 수 있다. 이와 같은 질량비로 구성되어 있는 규소, 마그네슘, 알루미늄 등을 소량 포함시킴으로써 살균 및 탈취성능을 향상시킬 수 있고, 물분자를 작게 만듦으로써 체내 흡수율을 좋게 만드는 기능을 보강할 수 있다.
마그네슘, 알루미늄 등은 물에 용해되어 알칼리 환원수를 형성할 수 있음은 알려져 있다.
즉 일반적으로 정수과정을 통해 얻어지는 물의 경우, 공기와의 접촉을 통해 산성을 띠는 물질인 이산화탄소(CO2) 등과의 접촉을 통해 약산성을 띠는 성격을 갖는다. 하지만 본 발명에 따라 토르마린과 연옥을 통해 필터링되어 음이온을 다량 함유하고고, 무기염 이온(알루미늄, 규소, 마그네슘) 등이 첨가된 지하암반수의 경우에는 공기 중에 있는 이산화탄소 등과 같은 약산성의 접촉에도 불구하고 약 알칼리성을 유지할 수 있는 장점을 가질 수 있다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 요컨대 본 발명이 의도하는 효과를 달성하기 위해 도면에 도시된 모든 기능 블록을 별도로 포함하거나 도면에 도시된 모든 순서를 도시된 순서 그대로 따라야만 하는 것은 아니며, 그렇지 않더라도 얼마든지 청구항에 기재된 본 발명의 기술적 범위에 속할 수 있음에 주의한다.
10: 활성 분리층막, 15: 토르마린 물질
12: 유기계 고분자 물질 25: 지하암반수
20: 지지층막 30: 보강재
100: 필터층 35: 나노실버입자
12: 유기계 고분자 물질 25: 지하암반수
20: 지지층막 30: 보강재
100: 필터층 35: 나노실버입자
Claims (3)
- 알칼리수의 제조방법에 있어서,
음용 가능한 지하 암반수를 준비하는 단계(s10);
상기 준비된 음용 가능한 지하 암반수를 필터층에 통과시켜 음이온을 다수 포함하는 음이온 지하 암반수를 얻는 단계(s20); 및
상기 얻은 음이온 지하 암반수 100중량부에 대하여, 0.1 내지0.5 중량부를 갖는 규소(Si)와 마그네슘(Mg)과 알루미늄(Al)의 총합을 첨가하는 단계(s30)로 진행되며,
상기 단계(s20)에서 필터층은,
나노입자 실버를 함유시킨 정밀 여과제인 멜트블라운 부직포 필터를 보강재로 사용하고, 그 위에 폴리설폰계 다공성 막을 코팅하여 지지층 막을 형성하고, 그 위에 친수성 유기계 고분자 물질인 셀룰로오스 아세테이트와 연옥 및 토르마린을 브랜드 시켜서 형성한 유기계 및 무기계 복합 막인 활성분리층막을 형성시킨 것이며
상기 단계(s30)에서 규소(Si): 마그네슘(Mg): 알루미늄(Al)은 1: 0.1-0.5: 0.1-0.5의 질량비가 되도록 첨가되며,
상기 음이온 지하 암반수를 얻는 단계(s20)에서 상기 준비된 음용 가능한 지하 암반수를 필터층에 통과시킴으로써 상기 연옥과 상기 토르마린 물질로부터 방출된 음이온을 다수 포함하는 음이온 지하 암반수를 얻게 되는 것을 특징으로 하는 추출력이 강화된 알칼리수의 제조방법. - 삭제
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| KR1020160032800A KR101691874B1 (ko) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 추출력이 강화된 알칼리수의 제조방법 |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR200287579Y1 (ko) * | 2002-05-30 | 2002-08-30 | 김봉녀 | 기능성 온천수기 |
| KR20050077141A (ko) * | 2004-01-27 | 2005-08-01 | 한국해양연구원 | 나노 입자 토르마린을 포함한 역삼투 복합막 및 이의제조방법 |
| KR20090093083A (ko) * | 2008-02-28 | 2009-09-02 | 박태욱 | 강알카리수 제조장치 |
| KR20140104594A (ko) * | 2013-02-20 | 2014-08-29 | (주)바이오세라 | 알칼리수 생성 카본 블록 필터 |
-
2016
- 2016-03-18 KR KR1020160032800A patent/KR101691874B1/ko active IP Right Grant
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