KR101767843B1 - 해양심층수를 사용한 액상소금의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액상소금에 관한 것으로, 특히 해양심층수를 원수로 사용하여 액상소금을 얻고 상기 액상소금에서는 미네랄이 인체에 유익하도록 적정량이 함유토록 한 것이고, 또한 미네랄이 적정량이 함유된 상태에서의 액상소금에 다양한 향이 발향될 수 있도록 함은 물론 원적외선의 에너지와 전하를 갖도록 함으로서 액상소금에 다양한 기능성을 부가토록 한 것이다.
이를 위하여 해양심층수에서 공지의 담수화 방법의 어느 하나로 담수를 분리하여 일정농도의 미네랄 염수를 얻는 단계와; 상기 단계에서 얻어진 일정농도의 미네랄 염수를 가열농축하여 칼슘염을 분리하여 농축액을 얻는 단계와; 상기 농축액에서 분리된 칼슘염을 미세분의 형태로 가공하여 상기 농축액에 적정량을 혼합토록 하여 일정한 염도가 유지되면서도 인체에 적합한 미네랄이 함유토록 한 액상소금을 얻게 되는 단계로 이루어지는 것이다.

Description

해양심층수를 사용한 액상소금의 제조방법{The manufacture method of the table salt from deep sea water}

본 발명은 액상소금에 관한 것으로, 특히 해양심층수를 원수로 사용하여 액상소금을 얻고 상기 액상소금에서는 미네랄이 인체에 유익하도록 적정량이 함유토록 한 것이다.

또한 미네랄이 적정량이 함유된 상태에서의 액상소금에 다양한 향이 발향될 수 있도록 함은 물론 원적외선의 에너지와 전하를 갖도록 함으로서 액상소금에 다양한 기능성을 부가토록 한 것이다.

본 발명에서 원수로 사용한 해양심층수란 일반적으로 광합성에 필요한 태양광선이 도달하는 약 200M이내에 존재하는 표층수와, 태양광선이 도달되지 않는 수심 200M이상의 깊은 곳에 존재하는 심층수로 구분하는데, 이처럼 깊이 200M 이상의 깊은 바다속의 해수를 말하는 것이다.

해양심층수는 지구상에서 단 두 곳뿐인 그린랜드 앞바다와 남극해에서 발원하여, 수온의 차이에 따라 차가운 지역에서 따뜻한 지역으로 지구를 순환하는데 순환에 걸리는 평균시간이 약 2,000년이 걸리는 신비로운 물로 알려져 있고, 상기 해양심층수의 생성원리는 수온이 급격하게 낮아지는 지역을 해수가 만나 표층수가 영하로 냉각이 되면서 해수는 염분 농도가 높아지면서 비중이 증가되어 해저로 내려가는 침강현상이 생기게 되면서 한편으로는 염분 농도가 낮은 저위도 수역으로 해수의 대류 현상에 의하여 이동을 하게 된다.

따라서 표층수에서 침강되는 유기물은 해저로 내려가면서 해수 중에 용해되고, 대기와의 접촉이 없어 세균 및 병원균이 거의 없고 저온이 그대로 유지되며 각종 미네랄과 영양 염류가 풍부한 천연자원으로 오랜 세월 동안 보존되는 것이다.

따라서 이러한 생태계가 유지가 되며 2000년이라는 시간 동안 숙성된 해양심층수는 자연이 만든 이온수라는 것이다

또한 수심 200M를 기준으로 표층수와 심층수를 구분하는 이유는 바로 수심 200M 까지는 태양광선이 존재하여 식물성 플랑크톤이 광합성을 하고 이에 따르는 유기물이나 병원균이 존재하게 되는데 반면 수심 200M 이상의 깊이에는 태양광선이 도달하지 않아 유해 병원균이나 식물성 플랑크톤이 존재하지 못하고 2℃ 이하의 차가운 온도를 유지하고 있으며 영양무기염류가 풍부하게 되기 때문이다.

또한 상기 해양심층수에는 미네랄 밸런스가 가능하게 마그네슘, 칼륨, 칼슘 등 70여종의 천연 미네랄을 다량 함유하고 있고, 해양심층수의 미네랄은 인체의 체액과 가장 유사한 미네랄 성분비(Mg:K:Ca=3:1:1)를 가지고 있어 인체흡수가 빠르다.

또한 이러한 미네랄은 탄수화물, 단백질, 지방, 비타민과 더불어 인체에 필수적인 5대 영양소 중 하나로 음식이나 물을 통해 보충해야만 하는데 해양심층수에는 이러한 각종 미네랄이 천연원소와 균형있게 포함되어 있는 것이다.

또한 상기 해양심층수에는 숙성성이 존재하는데 이는 해양심층수는 높은 수압(300m에서 약 30기압)에서 오랜 세월에 걸쳐 천천히 순환하면서 숙성, 안정되어 있ㄱ기 때문이다.

또한 상기 해양심층수에는 저온 안정성이 존재하는데 태양이 도달하지 않는 심해저에 위치하고 있어 표층수보다 상당히 온도가 낮으며, 계절과 관계없이 항상 일정한 수온을 유지하기 때문이다 상술한 바와 같이 평균 2 ℃ 이하의 낮은 온도로 연간 안정된 수질을 유지하고 있어 각종 유기물, 병원균으로부터 안전한 것이다.

또한 상기 해양심층수에는 청정성이 존재하는데 표층수에 비해 대장균 및 일반세균이 거의 존재하지 않으며 육지나 대기중의 화학물질과 접촉할 기회가 없으므로 아주 청정한 물이어서 대기중의 오염원과 원천적으로 접촉이 불가능하여 병원균이나 세균류 및 유해한 기생충과 부착생물이 거의 없고, 환경호르몬(내분비 교란화합물질) 등 유해한 인공오염물도 전무하다

또한 상기 해양심층수에는 부영양성이 존재하여 심층수에는 질소(N), 인(P), 규소(Si) 등 생물에 필요한 무기영양소가 표층수에 비해 수십배 많이 포함되어 있어 생체의 성장발육에 도움을 준다

또한 이러한 무기영양소의 원소 구성비가 생물체와 유사하다.

현재 상기 해양심층수의 담수화 방법으로는 해수를 증발시켜 용매인 물은 증발시키고, 용질은 잔류시키는 원리를 이용하는 증발법과 물에 용해되어 있는 이온성 물질은 배제하고, 순수한 물만 통과시키는 반투막을 이용하여, 해수 중의 이온성 물질을 여과하는 역삼투막법과 음이온막과 양이온막을 교대로 배치한 후, 음이온막과 양이온막의 양단에 위치한 전극에 직류 전압을 걸어, 양이온 및 음이온을 제거하여, 순수한 담수를 얻는 전기투석법이 있다.

한편 미네랄은 인간에게 필요한 5대 영양소 중의 하나로서, 신체 구성, 신체 기능 조절 등의 역할을 수행하고 있는데 이러한 미네랄의 결핍 및 과잉은 신체적, 정신적 발달을 저해하고, 각종 질병을 야기하는 원인이 되므로, 체내에서의 미네랄 밸런스(Mineral balance)를 유지하는 것이 중요하다.

특히 미네랄 성분 중에서 칼슘(calcium, Ca++)은 뼈와 치아 형성, 근육, 신경 및 심장의 기능 조절, 혈액응고 촉진 등의 기능을 하며, 결핍 시에는 변비, 골다공증, 발육장애, 경련, 충치, 신경 불안증 등이 발생하고, 체내의 흡수를 위하여 비타민 D와 함께 과량 복용 시 고칼슘혈증, 관절이나 신장에 칼슘 침착 등의 증상이 발생한다.

또한 마그네슘(magnesium, Mg++)은 에너지 생성, 신경기능 조절, 비타민B, E 대사의 촉진 등의 기능을 수행하며, 결핍 시에는 심장병, 고혈압, 신결석, 불면증, 부정맥, 저혈압, 식욕상실, 근육통, 빈혈 등이 발생하고, 과량 복용 시에는 신기능 이상 환자에게 위험하다.

또한 칼륨(potassium,K+)은 세포내 산염기 평형 조절, 수분조절, 신경기능 유지, 세포기능 보존, 혈관확장, 뇌의 산소공급 등의 기능을 수행하며, 결핍 시에는 부정맥, 식욕감퇴, 근육경련, 변비, 피로, 무력증, 저혈당증 등이 발생하고, 과량 섭취 시 신부전 환자에게 위험하다.

한편 본 발명에서의 상기 해양심층수로부터 담수를 분리하고 생산될 수 있는 소금은 환경오염물질이 전혀 함유되어 있지 않으며 표층수에서 생산된 소금에 비해 유해 금속의 농도도 낮으면서 인체에 유용한 다양한 미네랄 성분이 함유되어 있으므로 건강에 좋은 양질의 소금을 생산할 수 있는 특징이 있다.

그러나 이러한 소금은 결정체로 얻어지게 됨으로 가열등의 가공이 요구되는 것이고, 이러한 결정체의 소금은 사용시 과다사용의 우려가 존재하여 저염식이 불가능한 문제점이 있고 특히 각종 육류 등을 섭취할 경우에 이러한 결정체의 소금을 찍어서 취식할 경우에는 소금의 양이 균일하게 묻어나지 않게 되면서 자칫 소금의 과다섭취로 고혈압, 심장병, 뇌졸중 등의 성인병발생의 위험을 발생할 수 있게 되는 것이다.

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따라서 본 발명에서는 이러한 미네랄이 풍부한 해양심층수를 원수로 사용하여 액상소금을 얻고자 하는 것이다.

또한 상기 액상소금에 일정한 염도(본 발명에서는 23%)를 유지하면서도 인체에 유용한 미네랄 종류 및 함량을 조절한 미네랄 액상소금을 제조토록 한 것이다.

또한 인체에 유용한 미네랄 종류 및 함량을 조절한 미네랄 액상소금에 다기능성을 위한 허브가공분을 혼합토록 한 것이다.

이를 위하여 해양심층수에서 공지의 담수화 방법의 어느 하나로 담수를 분리하여 일정농도의 미네랄 염수를 얻고, 상기 일정농도의 미네랄 염수를 가열농축하여 칼슘염을 분리한 농축액을 얻고, 상기 농축액에서 분리된 칼슘염을 미세분의 형태로 가공하여 상기 농축액에 적정량을 혼합토록 하여 일정한 염도가 유지되면서도 인체에 적합한 미네랄이 함유토록 한 액상소금을 얻게 되는 것이다.

또한 상기 미세분의 형태로 가공된 칼슘염을 상기 농축액에 혼합할 경우에 나노상태로 가공된 허브가공분을 추가로 혼합토록 함으로서 액상소금의 상태에서 분무가 가능토록 한 것이다.

또한 상기 일정한 염도가 유지되면서도 인체에 적합한 미네랄이 함유토록 된 액상 소금이나 또는 여기에 허브가공분이 추가로 혼합된 상태에서 투어멀린 에너지를 전사토록 함으로서 액상소금에 원적외선이 방사가능토록 되면서도 동시에 전하를 갖도록 하여 칼슘이나 마그네슘이온의 농도를 증가토록 한 것이다.

따라서 본 발명에 따른 미네랄 액상소금은 해양심층수의 담수화 과정에서 발생하는 부산물인, 역삼투장치에서 나오는 이온 성분을 포함하는 농축수를 활용하여 미네랄 함량이 높고 염화나트륨(NaCl) 함량이 높은 미네랄 액상소금을 얻을 수 있고, 또한 미네랄의 성분을 가열농축하여 분리토록 함으로서 미네랄의 함량조절이 가능토록 되고, 또한 상기 미네랄 액상소금에 허브가공분을 침전물이 생기지 않토록 혼합토록 함으로서 다기능성의 액상소금을 제공할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 가열 농축방법에 의하여 미네랄 액상소금에 함유되는 미네랄의 종류나 함량의 선택이 가능하게 될 수 있는 것이다.

도1은 본 발명의 제조공정을 나타낸 블럭도
도2는 본 발명의 투어멀린 에너지전사장치의 일 실시 예

이하 일 실시 예에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1에 도시된 바와 같이 본 발명은 해양심층수(이하 "심층수" 라함)를 취수하여 상술한 바와 같이 담수화 방법중에서 어느 하나의 방법을 사용하여 담수를 분리하여 일정농도의 미네랄 염수를 얻는 것이다.

이때 본 발명에 사용되는 해양심층수는 수심 200m 이상의 깊은 바다 속에서 취수한 것으로서, 나트륨 이온(Na+), 칼륨 이온(K+), 칼슘 이온(Ca2+), 마그네슘 이온(Mg2+), 붕소 이온(B₃+), 염소 이온(Cl-), 탄산 이온(CO₃2-), 황산 이온(SO₄2-) 등의 각종 이온 성분을 포함하며, 통상적으로 해양 심층수 1L 중에서 나트륨 이온(10500mg) 마그네슘 이온(1350mg) 칼슘 이온(400mg), 칼륨 이온(380mg), 붕소 이온(4.6mg)을 포함한다.

상기 이온 성분들은 심층수의 온도 및 농도에 따라, 탄산칼슘(CaCO₃), 황산칼슘(CaSO₄) 또는 황산칼슘수산화물(CaSO₄2H₂O), 염화나트륨(NaCl), 황산마그네슘(MgSO₄), 염화칼륨(KCl), 염화마그네슘수산화물(MgCl₂2H₂O) 등의 각종 무기염류를 형성한다.

또한 본 발명에서는 담수화방법을 RO공법 즉 역삼투압공법에 의하여 담수를 분리하면서 미네랄 염수를 얻을 수 있도록 한 것이다.

이때 미네랄 염수에는 미네랄 염수의 1리터(liter)에 대하여 나트륨 이온이 15,000mg 내지 28,500mg, 바람직하게는 20,000mg 내지 23,000mg과 마그네슘 이온이 1,800mg 내지 3,600mg, 바람직하게는 1,900mg 내지 2,100mg과 칼슘 이온이 500mg 내지 900mg, 바람직하게는, 600mg 내지 670mg과 칼륨 이온이 550mg 내지 950mg, 바람직하게는 630mg 내지 700mg과 붕소 이온이4mg내지 10mg, 바람직하게는 6mg 내지 7mg을 포함한다

그후 상기 미네랄 염수에는 인체에 유해할 정도로 과량의 칼슘염이 존재함으로 상기 칼슘염을 상기 미네랄 염수에서 분리토록 하여 농축액을 얻게 되는 것이다.

본 발명에서는 미네랄 염수에서 칼슘염을 분리하여 농축액을 얻기 위한 일실시예로서 또한 본 발명에서 미네랄 염수를 농축하여 칼슘염을 분리하는 일 실시 예로는 우선 역삼투장치(RO장치)에 해양심층수를 통과시켜, 담수를 분리하여 이온 성분을 포함하는 미네랄 염수를 얻고, 상기 미네랄 염수를 농축기를 이용하여, 상기 미네랄 염수의 일부 또는 전부를 비중이 1.13 내지 1.23이 되도록 가열 농축하고 여과하여, 탄산칼슘 결정을 포함하는 칼슘염이나 탄산칼슘 및 황산칼슘 결정을 포함하는 칼슘염을 분리하고 농축액을 얻는 것이다.

이때 미네랄 염수의 일부인 50wt% 내지 90wt%(weight%)를 비중이 1.13 내지 1.19가 되도록 가열하거나 또는 나머지 미네랄 염수의 10wt% 내지 50wt%를 비중 1.15 내지 1.23이 되도록 가열 농축하여 탄산칼슘 또는/및 황산칼슘 결정을 포함하는 칼슘염을 분리하고 농축액을 얻는 방식으로 칼슘염을 분리할 수 있는 것이다.

또한 상기와 같이 칼슘염을 분리하는 과정에서, 가열은 교반과 동시에 서서히 수행되는 것이 바람직하고, 상기 미네랄 염수의 비중이 1.13보다 낮도록 가열 농축되면, 칼슘염 결정이 거의 석출되지 않고, 비중이 1.19보다 높도록 가열 농축되면, 주성분으로서 황산칼슘(CaSO4)뿐만 아니라, 탄산칼슘(CaCO3), 황산나트륨(Na2SO4) 등이 과량 석출되어 유용한 미네랄 성분이 농축액에서 분리되어지기 때문에, 미네랄 함량이 높은 농축액을 얻을 수 없게된다.

상기와 같이 칼슘염이 분리된 상태에서 농축액에는 분리된 칼슘염을 가공하여 칼슘염가공분을 인체에 적합한 칼륨농도를 유지할 수 있도록 첨가하게 되면서 미네랄 액상소금을 얻게 되는 것이다.

여기서 미네랄 액상소금의 염도가 원하는 염도보다 대략 23%를 유지(즉 분무한 상태에서 가열조리기에 분무할 경우에 바로 미네랄 액상소금이 소금분이 형성되어질 수 있는 정도의 염도)하기 위하여 또는 분무의 용이성을 위하여 담수를 적정량 혼합하게 될 수 있는 것이다.

그후 상기 미네랄 액상의 소금을 투어멀린전사장치에 투입토록 하여 액상의 소금에서 원적외선이 방사토록 하는 것이고 동시에 투어멀린의 전기적인 특성에 의하여 전기투석이 이루어지게 되면서 칼슘이온이나 마그네슘 이온등의 농도를 증가토록 할 수 있는 것이다.

본 발명에서의 투어멀린전사장치는 도2에 도시된 바와 같이 내부에 투어멀린이 일정두께로 형성되어져 있는 것이다.

즉 미네랄 액상의 소금에서 원적외선과 음이온이 발생토록 하기 위한 것으로 미네랄 액상의 소금을 염수탱크(100)로 유입도록 한 후 투어멀린 토션기(200)로 투입도록 하여 상기 염도가 18~23도의 액상의 소금에 원적외선을 전사시키고 이러한 원적외선의 전사로 인하여 잔존할 수 있는 중금속을 제거하면서 적정산소를 공급하고 미네랄을 살린 액상의 소금을 생산할 수 있도록 하는 것이다.

상기 투어멀린 토션기(200)에 사용되는 투어멀린(電氣石)은 원석이나 분체에 수분이 접촉하면 순간적으로 전기에너지가 수분으로 방전되고 그로 인하여 수분에는 전기분해가 발생되면서 수분을 형성하는 물 분자는 수소 이온과 수산이온으로 분리된다.

상기와 같이 분리되어진 양이온인 수소이온은 마이너스 전극에 끌려가서 거기에서 방출된 전자와 결합하고 중화되어 수소원자가 된 후 수소가스로 공기 증에 방출된다.

이것은 수분이 ph7.5(체내 최적의 이온농도)에 가까운 약 알칼리화로 진행되는 과정이고 동시에 수산이온은 주위의 물 분자와 결합하고 히드록실이온이라 부르는 계면활성물질인 음이온이 된다.

또한 상기 히드록실이온이 단분자막을 만들기 때문에 계면활성 효과가 발생하는 것이고 또한 이로 인하여 음이온은 활성산소를 무독화하게 되는 것이다.

현재 원적외선은 파장이 짧은 것은 근적외선에 대응되는 말로서 적외선 중 파장이 긴 것을 말 하는데 가시광선의 적색 영역보다 파장이 길러 열 작용이 큰 전자파를 말하고 눈에 보이지 않고 물질에 잘 흡수되며 유기 화합물 분자에 대한 공진 및 공명 작용이 강한 것이 특징이라고 알려져 있다.

따라서 원적외선은 세포 내의 분자와 공명하면서 세포를 활성화시켜 체온을 상승 시킬 뿐만 아니라 세포내의 쌓여 있는 유해 독소까지 배출하는 역할을 하고 피부 깊숙이 침투하여 세포내에서 체온을 상승시키게 되는 것이다.

따라서 이러한 체온 상승으로 인한 열 작용은 각종 질병의 원인이 되는 세균을 제거하고 모세혈관을 확장시켜 혈액순환과 세포조직 생성에 도움을 주게 되는 것입니다.

또한 원적외선은 세포를 구성하는 수분과 단백질 분자에 닿으면 세포를 1분에 2,000번씩 미세하게 흔들어줌으로써 세포조직을 활성화하여 노화방지 신진대사 촉진 만성피로 등 각종 성인병 예방에 효과를 줌은 물론 발한작용 촉진 통증완화와 중금속제거는 물론 향균 곰팡이 번식방지 제습 공기정화 등의 효과가 있어 주택 및 건축자재나 주방기구와 섬유와 의료기구 및 세라믹을 사용한 기능성 친환경 소재 원료 등 다양한 분야에 적용되고 있는 것이다.

본 발명에서 도2에 도시된 바와 같이 투어멀린전사장치를 통과시킨 소금에서 방사율과 방사에너지가 표1에 도시된 바와 같이 나타내었다.

1)시험방법: KFIA-F1-1005

2)본 시험은 의뢰자의 요구에 의하여 37℃에서 시험하였으며, FT-IR Spectrometer를 이용한 black body 대비측정결과임.

3)붙임: 별첨(표 2,3)

4)용도 : 품질관리

이때 제공하고자 하는 미네랄 액상소금의 기능성에 따라서 허브가공분을 혼합토록 하여 상기 투어멀린전사장치에 투입하여 원적외선의 에너지를 전사토록 하고 동시에 전기투석에 의하여 칼슘이온이나 마그네슘 이온등의 농축이 가능토록 하는 것이다.

이때 허브가공분은 나노가공토록 함으로서 혼합된 이후에 침전물이 생기지 않게 되는 것이다.

본 발명에 따른 액상소금의 제조 방법에 있어서 원수로 사용되는 해양심층수는 취수과정에서 발생될 수 있는 부유물질을 제거하기 위한 여과 등의 전처리공정을 거친 후 사용될 수 있고, 상기 전처리 공정은, 역삼투 여과(Reverse osmosis filtration)시, 막 막힘(Fouling) 현상을 야기시킬 수 있는 불순물을 제거하기 위한 것으로서, 통상적인 정밀여과(Micro-filter) 또는 상기의 정밀여과막과 역삼투막의 중간 정도에 해당하는 한외여과막(Ultra-filter)에 의하여 수행될 수 있다.

100:염수탱크
200:투어멀린토션기

Claims (3)

1. 수심 200m 이상의 깊은 바다 속에서 취수한 것으로서, 나트륨 이온(Na+), 칼륨 이온(K+), 칼슘 이온(Ca2+), 마그네슘 이온(Mg2+), 붕소 이온(B₃+), 염소 이온(Cl-), 탄산 이온(CO₃2-), 황산 이온(SO₄2-) 등의 각종 이온 성분을 포함하며, 통상적으로 해양 심층수 1L 중에서 나트륨 이온(10500mg) 마그네슘 이온(1350mg) 칼슘 이온(400mg), 칼륨 이온(380mg), 붕소 이온(4.6mg)을 포함 하는 해양심층수에서 공지의 담수화 방법의 어느 하나로 담수를 분리하여 일정농도의 미네랄 염수를 얻는 단계와;
   상기 단계에서 얻어진 일정농도의 미네랄 염수를 비중이 1.13 내지 1.23이 되도록 교반과 동시에 서서히 가열농축하여 칼슘염을 분리하여 농축액을 얻는 단계와;
   상기 농축액에서 분리된 칼슘염을 미세분의 형태로 가공하여 상기 농축액에 적정량을 혼합토록할 경우에 나노상태로 가공된 허브가공분을 추가로 혼합토록 하여 일정한 염도가 유지되면서도 인체에 적합한 미네랄이 함유토록 한 23%의 염도를 갖는 분무가능한 액상소금을 얻게 되는 단계와;
   상기 분무가능한 액상소금에 투어멀린 에너지를 전사토록 함으로서 액상소금에 원적외선이 방사율이 5~20㎛에서 0.898이 되도록 방사되면서도 동시에 전하를 갖도록 하여 칼슘이나 마그네슘이온의 농도를 증가토록 하는 해양심층수를 사용한 액상소금의 제조방법.
   
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