KR101914739B1 - 수소수 제조 파우치 키트 및 이를 이용한 수소수 제조방법 - Google Patents

Abstract

물에 넣어 수소수를 제조하는 수소수 제조 파우치 키트로서, 아스코르브산(Ascorbic Acid) 분말을 포함하는 제 1 파우치 및 마그네슘 분말, 탄산 염 분말, 탄산 수소 나트륨 및 광물 분말을 포함하는 제 2 파우치를 포함하는 수소수 제조 파우치 키트를 제공한다.

Description

수소수 제조 파우치 키트 및 이를 이용한 수소수 제조방법{Pouch Kit for Generating Hydrogen Water and Method for Generating Hydrogen Water by Using the Same}

본 발명은 물에 넣어 수소수를 제조하는 수소수 제조 파우치 키트로서, 아스코르브산(Ascorbic Acid) 분말을 포함하는 제 1 파우치 및 마그네슘 분말, 탄산 염 분말, 탄산 수소 나트륨 및 광물 분말을 포함하는 제 2 파우치를 포함하는 수소수 제조 파우치 키트에 관한 것이다.

물은 인간의 몸에서 70% 이상을 차지하고 있으므로, 인간의 건강에 있어서 매우 중요하다. 인간뿐만 아니라, 생명체에게 있어서 물이 필수적인 존재라는 것은 수세기 동안 주지의 사실로서 받아들여져 왔다.

또한, 물은 다양한 물질을 용해시키는 극성 용매이기도 해서, 인체에 필요한 다양한 수용성 영양분과 무기질 등을 물에 용해시킨 상태로 섭취하는 수단이 되기도 한다.

이러한 이유로 물에 유용한 성분을 용해시킨 다양한 기능성 음용수 등이 개발되고 있으며, 최근에는 음용수와 세안수 등으로 활용이 가능한 수소수에 대한 관심과 연구가 증가하고 있다.

수소수는 보통의 물보다 높은 용존수소량을 갖는 물로서, 용존 수소가 활성산소인 하이드록실 라디칼을 제거하는 항산화 작용을 하는 것으로 알려져 있으며, 당뇨병, 고혈압 등의 다양한 효과가 있다고 알려짐에 따라 수소수에 대한 소비자의 관심과 수요가 증가하고 있다. 그러나 이러한 관심에도 불구하고 수소가스가 비극성 기체로서 그 자체로서는 물에 녹는 것이 어렵기 때문에 장치를 이용하여 수소수를 제조해야만 했던 문제점이 있었는 바, 더욱 보편화된 수소수의 사용이 어려웠다.

더욱이, 세안수나 목욕물로 활용하기 위해서는 대형 욕조나 세면대에 물을 받아 둔 상태에서 전극을 담군 상태로 수소수를 제조해야 했기 때문에, 전기분해를 이용한 방식의 수소수 제조 장치는 감전의 위험이 있으며, 수소수가 제조되는 동안에 사람이 장치를 고정하고 있어야 하거나, 고정을 위한 별도의 도구를 구비해야 하는 문제점이 있었다.

한편, 수소수를 음용수로 제조하기 위한 방법으로 수소수 제조용 물병 티백 등이 고안되었으나, 수소수를 제조하기 위한 시간이 소요되어 즉각적인 수소수의 음용이 어려운 문제점이 있었으며, 시간의 경과에 따라 용존수소량이 급감함에 따라 수소수라고 할만한 수준의 용존수소량을 유지하는 시간이 현저히 짧아지게 되는 문제점이 있었다.

수소수를 세안수로 사용할 때에는 사용감이 매우 중요한데, 세안수로 활용할 때는 피부에 직접 닿기 때문에, 거칠거칠한 침전물이나 부유물이 없어야 하고, 피부에 강한 자극이 되지 않도록 높은 산성도나 높은 염기도를 갖지 않는 것이 요구된다.

대한민국 특허 제10-1786915호는 휴대형 수소수 제조장치로서 배터리를 이용하여 물의 전기분해에 의해 수소 가스를 발생시켜 수소수를 제조하는 장치를 개시하고 있으나, 여전히 장치로 구성되어 소비자의 휴대가 불편하고, 수소수를 제조하고 난 후에 장치를 수거하여 재 휴대하는 것이 필요하다는 점에서 편의성이 떨어지는 문제가 있었다. 또한, 본 발명에 따른 수소수 제조 장치의 경우에는 배터리의 전류를 이용하여 수소수를 제조하므로 감전의 위험성이 있는 문제가 있다.

대한민국 특허 제10-1710139호는 휴대용 수소수 물병에 관한 것으로서, 전기분해 장치를 이용한 휴대용 수소수 발생 장치에 관해 개시하고 있으나, 물의 전기분해를 통한 수소수 제조 장치에 관한 것이어서 수소수 제조 후의 잔류 전류가 남아 있을 가능성이 있으며 장치를 사용하여야 하므로 여전히 휴대성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하여 단시간에 높은 용존수소량을 갖는 수소수를 제조하고, 전기분해 방식이 아니므로 감전의 위험 내지 잔류 전류에 의한 위험성을 해결하고, 휴대성과 간편성이 우수하고 피부에 사용 시 사용감이 향상된 수소수의 제조 기술에 관한 개발이 필요한 상황이다.

대한민국 등록특허 제10-1786915호 대한민국 등록특허 제10-1710139호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 발명자들은 상기와 같은 문제점을 인식하고 이를 해결하기 위해 수많은 실험과 연구를 반복한 끝에, 소정의 입자크기를 가지는 마그네슘 분말, 탄산 염 분말 및 다공성 광물 분말을 포함하는 파우치를 아스코르브산이 용해된 물에 넣는 경우에 수 분 내에 높은 용존수소량을 갖는 수소수를 제조하는 것이 가능함을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

또한, 본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트의 2 제 파우치에는 표면이 탄산 수소 나트륨으로 코팅되어 있는 다공성 광물 분말이 포함됨에 따라 수소 가스 생성 후의 잔여물이 광물 분말의 표면과 기공으로 포집될 수 있고, 이에 따라, 파우치 밖으로 잔여물의 유출을 최소화하여 수소수 내에 침전물이 생기는 문제를 해결할 수 있다. 이에 따라, 수소수로 세안할 때 피부의 자극이 최소화되고, 이물감이 최소화됨에 따라 사용감이 향상된 세안용 수소수를 제조할 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트를 이용하는 경우, 물에 제 1 파우치 내용물을 넣고, 제 2 파우치를 통째로 물에 넣는 것만으로 약 수 분 내에 높은 용존수소량을 갖는 수소수를 제조할 수 있어, 수소수로 세안하는 것이 더욱 간편하고 용이해지는 장점이 있다.

특히, 본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트는 소정의 기공크기를 가지는 광물 분말을 포함함으로써, 수소수 발생 잔여물이 물로 유출되어 침전을 형성하는 것을 방지하고, 기공을 포함하는 분말이 수소 가스에 의해 유동 됨에 따라 반응성 분말을 함께 유동시켜 반응 속도를 더욱 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트를 이용하여 수소수를 제조하는 방법으로서 제조하기 위한 물에 아스코르브산을 먼저 용해시킨 후, 수소 가스를 발생시키는 파우치를 물에 넣음으로써 높은 용존수소량을 유지하는 것이 가능하고 빠른 시간 내에 높은 용존수소량의 수소수를 제조하는 것이 가능한 수소수의 제조방법을 제공한다.

따라서, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트는 아스코르브산(Ascorbic Acid) 분말을 포함하는 제 1 파우치; 및 마그네슘 분말, 탄산 염 분말, 탄산 수소 나트륨 및 광물 분말을 포함하는 제 2 파우치; 를 포함한다.

상기 제 2 파우치는 두 겹의 투수성 소재로 이루어지고, 상기 분말을 내장한 상태에서 분말이 유출되지 않도록 포켓 형태의 투수성 소재의 외주변이 밀봉되어 있을 수 있다.

상기 제 2 파우치에 포함되는 마그네슘 분말은 50 내지 200 메쉬(mesh)일 수 있다.

상기 제 2 파우치에 포함되는 탄산 염 분말은 탄산 나트륨, 탄산 칼륨, 탄산 마그네슘 및 탄산 칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 것일 수 있다.

상기 제 2 파우치에 포함되는 광물 분말은 다공성 광물로서, 다공성 광물의 기공은 20 내지 80 nm 인 것일 수 있으며, 더욱 상세하게는 탄산 수소 나트륨이 상기 다공성 광물의 표면에 코팅된 것일 수 있다.

상기 제 2 파우치는 내장되는 분말의 총 중량을 기준으로 마그네슘 분말 5 내지 15 중량%, 탄산 염 분말 0.5 내지 10 중량%, 탄산 수소 나트륨 5 내지 15 중량% 및 광물 분말 10 내지 50 중량% 를 포함할 수 있다.

상기 수소수 제조 파우치 키트로 제조된 수소수는 pH가 4 내지 7.5 일 수 있고, ORP(Oxidation-Reduction Potential, 산화환원전위)가 - 400 내지 80 mV 일 수 있다.

상기 수소수 제조 파우치 키트는 15 내지 50 ℃의 수온의 물에 넣어 수소수를 제조할 수 있다.

상기 제 1 파우치는 물 1리터를 기준으로 0.01 내지 1 g의 아스코르브산을 포함하고, 상기 제 2 파우치는 물 1리터를 기준으로 0.1 내지 1.5 g의 분말을 내장한 것을 특징으로 하는 수소수 제조 파우치 키트.

또한, 본 발명에 따른 수소수 제조방법은 아스코르브산(Ascorbic Acid) 분말을 물에 용해시킨 용액에 마그네슘 분말, 탄산 염 분말, 탄산 수소 나트륨 및 광물 분말을 첨가하는 과정을 포함한다.

상기 수소수 제조방법에 있어서 상기 물은 15 내지 50 ℃의 수온을 갖는 것일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 수소수 제조방법은 앞서 설명한 본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트를 이용하여 제조하는 것일 수 있고, 구체적으로는 상기 수소수 제조 파우치 키트를 구성하는 제 1 파우치의 내용물을 물에 넣어 용해시켜 용액을 제조하고 제 2 파우치의 내용물을 상기 용액에 첨가하여 수소수를 제조하는 방법일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트는 물에 제 1 파우치의 내용물을 넣고, 여기에 제 2 파우치를 넣는 것만으로도 수분 내에 높은 용존수소량을 갖는 수소수를 제조하는 것이 가능하고, 제 2 파우치 내부의 수소 가스 발생 반응물들이 지속적으로 소량의 수소 가스를 발생시킴에 따라 일정 수준 이상의 용존수소량을 상당시간 유지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 수소수를 발생시키기 위해 전기장치를 이용한 전기분해가 필요하지 않기 때문에 안전성이 우수할 뿐만 아니라, 즉각적인 수소수의 제조가 가능한 장점이 있다.

본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트는 표면에 탄산 수소 나트륨으로코팅된 다공성 광물 분말을 포함함으로써, 수소 가스 발생 반응물이 반응하고 남는 잔여물을 다공성 광물 내부에 포집하여 침전시킴으로써 파우치 내부에만 잔여물이 존재하고 수소수에는 침전물이 발생하지 않아 세안수로서의 사용감이 우수한 수소수를 제조할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 수소수 제조방법은 높은 용존수소량을 유지하면서도, 물에 용해되어 있는 염소를 효과적으로 제거할 수 있는 효과를 가진다.

이하에서, 각 구성을 보다 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.

본 발명은 간편하게 수소수를 제조할 수 있는 파우치 키트에 관한 것으로서, 용도는 제한되지 않고 음용수, 세안수 또는 목욕물 등으로 사용될 수 있으나, 바람직하게는 세안수나 목욕물로 사용되는 것일 수 있다.

특히, 세안수나 목욕물에 적합한 이유는 용존수소량과 관련된 것으로서, 음용을 위한 수소수의 경우에는 높은 용존수소량 보다는 음용에 적합한 용존수소량으로서 크게 높지 않은 수준이라도 인체에 효과를 미치기에 적합하므로, 본 발명을 이용하여 제조된 수소수와 같이 높은 용존수소량이 반드시 필요한 것은 아니기 때문이다. 다만, 소비자의 취향에 따라, 높은 용존수소량을 갖는 수소수를 음용하고자 하는 경우에는 본 발명에 따른 수소수를 음용수로 이용하는 것도 무방하다.

수소수는 수소 가스가 용해되어 있는 물을 의미하는 것으로, 수소 가스는 비극성 가스로서 가장 작은 분자량의 기체이므로 물에 용해시키는 것이 매우 어렵다. 따라서, 외부에서 가스를 주입시켜 수소수를 제조하는 것은 용존수소량을 높이는 것이 용이하지 않으며 수소수를 제조한 후에도 빠르게 수소 가스가 공기 중으로 방출됨에 따라, 유의미한 수준의 용존수소량을 갖는 수소수를 제조하는 것이 어려운 문제점이 있다.

이에 따라, 현재 상용화되어 있는 수소수의 제조방법은 물에 양극과 음극을 연결하여 외부의 전력에 의해 물 내부에서 수소 가스를 직접 발생시킴과 동시에 물에 용해시키는 방법이 있고, 물에 넣어 수소 가스를 발생시키는 물질을 넣어 물에 용해시키는 방법이 있다.

앞서 언급한 바와 같이 전기분해에 의한 수소수의 제조방법은 전극과 외부의 전류를 가하기 위한 장치가 필요하여 휴대성과 편의성이 현저히 떨어지고, 수소수로서 유의미한 수준의 용존수소량에 도달하기 위해서는 장시간이 소요되는 점에서 즉각적인 수소수의 사용을 제한하는 문제점이 있었다.

본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트는 아스코르브산 분말을 포함하는 제 1 파우치와 마그네슘 분말, 탄산염 분말, 탄산 수소 나트륨 및 광물 분말을 포함하는 제 2 파우치로 구성되어 간단히 물에 파우치를 넣음으로써 수 분 내에 다량의 수소 가스를 발생시켜 높은 용존수소량을 갖는 수소수를 제조할 수 있다.

상기 제 1 파우치는 아스코르브산(Ascorbic Acid) 분말을 포함하고 있다. 상기 아스코르브산 분말은 비타민 C로 알려진 성분으로, 아무 처리되지 않은 수돗물이나 담수에 첨가함으로써 물에 잔존하는 염소를 제거하는 역할을 한다. 수돗물의 정화 과정에서 염소 첨가하여 물을 정화하는 과정을 거치지만, 염소는 피부노화, 모발 손상이 유발할 수 있으므로 수돗물에 잔존하는 염소를 제거함으로써 세안수로서 피부 노화를 방지하고 모발의 손상을 방지할 수 있다.

상기 제 1 파우치는 파우치의 구성형태가 특별히 제한되지 아니하고, 파우치를 뜯어 내용물을 물에 직접 넣거나, 티백과 같이 투수성의 메쉬소재로 이루어져 내용물이 물에 용해될 수 있는 형태라면 특별히 제한되지 아니한다. 아스코르브산은 락톤 골격을 기본으로 포함하고 다수의 수산화기를 포함하고 있어 친수성이 매우 우수하므로 물에 대한 용해도가 뛰어나다. 따라서, 제 1 파우치의 형태는 특별히 제한되지 아니하고 분말 상태의 아스코르브산이 외부로 유출되지 않는 상태이면 무방하고, 물과 아스코르브산이 반응하도록 하는 방법은 제한되지 않는다.

한편, 본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트의 제 2 파우치는 마그네슘 분말, 탄산 염 분말, 탄산 수소 나트륨 및 광물 분말을 포함한다.

앞서 설명한 제 1 파우치와는 달리, 제 2 파우치는 투수성 소재로 이루어지고, 상기 분말을 내장한 상태에서 분말이 유출되지 않도록 포켓 형태인 투수성 소재의 외주변이 밀봉되어 있다. 제 2 파우치에 내장되는 분말은 물에 대한 용해도가 크지 않거나 용해되지 않는 성분으로 구성되므로 외부에 유출되는 경우 침전물로 물에 잔존하므로 세안 시 사용감을 크게 떨어트리는 문제점이 발생될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트는 주로 세면대에서 사용되는 것이므로 물에 대한 용해도가 떨어지는 침전물들이 하수구로 유입되는 경우에는 장기적으로 하수구의 막힘을 유발할 수 있다는 부수적인 문제점도 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트의 제 2 파우치는 투수성의 소재로 구성되어 파우치 내부에서 내장된 분말과 반응하여 수소 가스를 발생시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 마그네슘 분말은 50 내지 200 메쉬(mesh)의 분말 크기를 갖는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 70 내지 150 메쉬, 가장 바람직하게는 85 내지 120 메쉬일 수 있다.

상기 분말 크기보다 작은 경우에는 물과 반응한 마그네슘 분말의 잔여물인 수산화 마그네슘 분말이 투수성의 파우치의 미세 기공을 막아 파우치로부터의 수소 가스 방출을 방해하는 문제가 있거나, 마그네슘 분말이 반응 전 또는 반응 중에 서로 엉겨 붙어 표면적이 작아짐에 따라 반응성이 오히려 떨어지는 문제점이 있다. 상기 분말 크기보다 큰 경우에는 마그네슘 분말이 물과 만나는 표면적이 적어짐에 따라 반응속도가 저하되고 이에 따라 단시간 내에 수소가스를 발생시켜 높은 용손 수소량을 갖는 수소수를 제조하는 것이 어려운 문제점이 있다.

상기 제 2 파우치에 포함되는 상기 탄산 염 분말은 탄산 음이온과 금속 양이온으로 이루어진 것이면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는, 탄산 나트륨, 탄산 칼륨, 탄산 마그네슘 및 탄산 칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 것일 수 있고, 가장 바람직하게는 탄산 나트륨 및/또는 탄산 칼슘일 수 있다.

상기 탄산 염 분말의 크기는 특별히 제한되지 않으나, 적어도 투수성 파우치의 기공을 막지 않고, 파우치의 외부로 유출되지 않는 크기로 50 메쉬 이상의 크기를 갖는 것이면 무방하다.

본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트의 제 2 파우치는 탄산 수소 나트륨과 광물 분말을 포함한다. 구체적으로, 상기 광물 분말은 다공성 광물로서, 다공성 광물의 기공직경이 20 내지 80 nm(나노미터)인 것일 수 있고, 바람직하게는 30 내지 60 nm, 가장 바람직하게는 40 내지 55 nm인 것일 수 있다.

상기 기공직경보다 작은 경우에는 수소 가스 발생 후에 잔여물로 형성되는 수산화 마그네슘이 기공 내부에 포집되기 어려워 외부로 유출되어 수소수에서 침전을 형성하는 문제점이 있고, 상기 기공직경보다 큰 경우에는 수소 가스 발생시키기 위한 마그네슘 분말 등의 끼임이 발생할 수 있어 반응성을 떨어트리는 문제점이 있다.

제 2 파우치에 포함되는 광물 분말은 다공성 광물로서, 다수의 기공을 포함하고 있으며, 더욱 상세하게는, 탄산 수소 나트륨 분말이 광물 분말의 표면에 코팅되어 있는 것일 수 있다. 광물 분말의 표면에 탄산 수소 나트륨을 입히는 과정은 화학물질을 접착 성분으로 사용하여 코팅하는 방법이 아니라면 인체에 해를 미치지 않는 한 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 광물 분말을 탄산 수소 나트륨과 혼합한 상태에서 열을 가하여 탄산 수소 나트륨이 부분 용융 내지 용융됨에 따라 표면 코팅이 형성되는 방법일 수 있다.

상기 다공성 광물 분말은 제 2 파우치에 내장되는 분말의 총 중량을 기준으로 10 내지 50 중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 15 내지 47 중량%, 가장 바람직하게는 23 내지 42 중량%로 포함될 수 있다.

상기 제 2 파우치는 내장되는 분말의 총 중량을 기준으로 마그네슘 분말 5 내지 15 중량%, 탄산 염 분말 0.5 내지 10 중량%, 탄산 수소 나트륨 5 내지 15 중량% 및 광물 분말 5 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 마그네슘 분말이 6.5 내지 13 중량%, 가장 바람직하게는 7 내지 11 중량%로 포함될 수 있다. 상기 탄산 염 분말은 바람직하게는 2 내지 8 중량%, 가장 바람직하게는, 4 내지 6 중량%로 포함될 수 있고, 상기 탄산 수소 나트륨은 바람직하게는 7 내지 13 중량%, 가장 바람직하게는 8 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.

마그네슘 분말과 탄산 염 분말이 상기 함량보다 적게 첨가되면 수소 가스의 발생 속도가 느려지므로, 충분한 용존수소량의 수소수를 제조하기까지 시간이 소요되는 문제점이 있고, 상기 함량보다 많이 첨가되는 경우에는 광물 분말보다 과다하게 첨가되어, 수소 가스의 발생에 따라 광물 분말이 유동됨에 따라 반응 분말의 혼합에 따른 반응 속도 증가 효과가 떨어지고, 수산화 마그네슘의 포집량이 많지 않아 파우치의 밖에서 수산화 마그네슘 침전물이 형성되어 세안수의 사용감을 떨어트리는 문제점이 있다.

또한, 본 발명에 있어서 탄산 수소 나트륨이 상기 함량보다 적게 첨가되는 경우에는 수소 가스의 발생 속도가 느려져 수소수의 제조속도가 늦어지는 문제가 있고, 이보다 과량으로 첨가되면 수소수의 pH가 높아져 염기성을 띠므로, 세안수나 목욕물로 사용하기에 부적합한 문제가 있다.

한편, 본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트의 제 2 파우치는 상기 함량 외에 추가 성분을 더 포함할 수 있고, 광물로 구성된 볼, 게르마늄 분말 등을 더 포함하거나, 녹차 추출분말 등의 피부 개선 성분 또는 레몬 필, 오렌지 필 등과 같이 향과 피부 개선 효과를 갖는 식물 추출물 등을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트로 제조된 수소수는 pH가 4 내지 7.5일 수 있고, ORP(Oxidation-Reduction Potential, 산화환원전위)가 -400 내지 80 mV(밀리볼트)일 수 있다. 더욱 상세하게는, 본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트로 제조된 수소수는 바람직하게는 -350 내지 80 mV, 가장 바람직하게는 -200 내지 50 mV일 수 있다.

본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트는 15 내지 50 ℃의 수온의 물을 이용하여 수소수를 제조할 수 있고, 바람직하게는, 20 내지 40 ℃의 수온의 물로 수소수를 제조할 수 있다. 이보다 낮은 온도의 물을 사용하는 경우에는 반응물이 활성화되기까지 시간이 소요되어 수소수의 제조 속도가 느려지는 문제가 있고, 이보다 높은 온도의 물을 사용하는 경우에는, 생성된 수소 가스가 물에 용해되지 못하고 공기 중으로 즉시 발산됨에 따라 용존수소량이 낮은 물이 제조되어 수소수를 제조할 수 없는 문제가 있다.

본 발명에 따른 수소수 제조 파우치 키트는 제 1 파우치가 물 1리터 기준으로 0.01 내지 1 g의 아스코르브산을 포함하도록 구성되고, 상기 제 2 파우치는 물 1 리터를 기준으로 0.1 내지 1.5 g의 분말을 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 제 1 파우치는 물 1리터 기준으로 바람직하게는 0.05 내지 0.4 g, 더욱 바람직하게는, 0.1 내지 0.3g의 비율로 첨가될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 수소수 제조방법은 아스코르브산(Ascorbic Acid) 분말을 물에 용해시킨 용액에 마그네슘 분말, 탄산 염 분말, 탄산 수소 나트륨 및 광물 분말을 첨가하는 과정으로 구성된다.

본 발명에 따른 수소수 제조방법을 구성하는 각 구성성분은 앞서 설명한 수소수 제조 파우치 키트에 관한 내용을 참고할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 수소수 제조방법은 아스코르브산 분말을 물에 먼저 용해시킨 후 제 2 파우치를 첨가하여야 하는데, 제 2 파우치를 물에 담근 후에 제 1 파우치의 내용물을 넣는 경우에는 높은 용존수소량의 수소수를 제조할 수 없고, 제 1 파우치의 내용물을 물에 먼저 용해시킨 경우에 비해 현저히 낮은 용존 수소량의 수소수가 제조된다.

더욱이, 본 발명에 따른 수소수 제조방법은 앞서 설명한 수소수 제조 파우치 키트를 사용하여 제 1 파우치를 이용하여 물에 아스코르브산을 용해시킨 용액을 제조하고, 여기에 마그네슘 분말, 탄산 염 분말, 탄산 수소 나트륨 및 광물 분말을 포함하는 제 2 파우치를 넣음으로써 제조하는 방법일 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것으로 한정되는 것은 아니다.

수소수 파우치 키트의 제조

아스코르브산을 1 g 포함하는 제 1 파우치를 제조하였다.

하기의 표 1에 도시된 함량에 따라 각 분말 성분을 준비하였다.

성분	함량(중량%)
마그네슘 분말(100 메쉬)	8
탄산 나트륨(70 메쉬)	2.5
탄산 칼슘(70 메쉬)	2.5
탄산 수소 나트륨	10
벤토 나이트(기공 직경 50nm)	40
게르마늄 볼(직경 0.5 mm)	37

<실시예>

벤토나이트와 탄산 수소 나트륨은 따로 취하여 이를 혼합한 후에 약 40 ℃에서 5 분간 어닐링(Anealing)하였다. 어닐링된 벤토나이트와 마그네슘 분말, 탄산 나트륨 및 탄산 칼슘 분말을 균일하게 혼합하여 4 g의 혼합 분말을 제조한 뒤 이를 파우치에 넣어 제 2 파우치를 제조하였다.

<비교예 1>

벤토나이트와 탄산 수소 나트륨을 별도의 어닐링 처리 없이 혼합 분말을 제조한 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 제 2 파우치를 제조하였다.

<비교예 2>

마그네슘 분말이 20 메쉬인 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 제 2 파우치를 제조하였다.

<비교예 3>

마그네슘 분말이 250 메쉬인 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 제 2 파우치를 제조하였다.

<비교예 4>

기공 직경이 10 nm인 벤토나이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 제 2 파우치를 제조하였다.

<비교예 5>

기공 직경이 100 nm인 벤토나이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 제 2 파우치를 제조하였다.

수소수의 제조

바닥 하얀색 배경에 가운데에 검은색으로 X자로 표시된 종이를 대고 그 위에 투명한 수조를 올린 후 여기에 30~40 ℃의 수온의 물을 5 L 채운 후, 제 1 파우치의 내용물을 넣고, 유리 막대로 약 5 회 휘저었다. 여기에 2 제 파우치를 넣어 수소수를 제조하였다.

제 2 파우치를 넣은 후 시간에 따른 물의 온도, pH, ORP 및 용존수소량을 측정하여 하기 표에 나타내었다.

침전 발생에 따라 수조 하면의 X 표시가 가려지는 정도를 다음과 같이 표시하였다.

(X: 거의 안보임, △: 일부 안보임, O: 변화없음)

실시예	시간(분)	온도(℃)	pH	ORP(mV)	용존수소량(ppb)	X자표시확인
	첨가 전	38	7.2	350	0	O
	1 분	38	3.8	245	0	O
	3분	38	4.9	98	73	O
	6분	37	5.2	-70	160	O
	10 분	37	5.9	-180	325	O
	15분	36	6.7	-220	480	O
	30 분	33	7.4	-336	614	O

비교예1	시간(분)	온도(℃)	pH	ORP(mV)	용존수소량(ppb)	X자표시확인
	첨가 전	37	6.5	326	0	O
	1 분	38	4.0	220	0	△
	3 분	38	4.5	89	67	X
	6 분	37	5.1	-2	120	X
	10 분	36	5.5	-190	280	X
	15분	36	6.4	-211	420	X
	30 분	36	7.2	-321	598	X

비교예2	시간(분)	온도(℃)	pH	ORP(mV)	용존수소량(ppb)	X자표시확인
	첨가 전	38	7.0	306	0	O
	1 분	38	4.1	222	0	O
	3분	37	4.3	80	81	O
	6분	36	5.1	-69	160	O
	10 분	36	5.2	-91	180	O
	15분	36	5.5	-84	175	O
	30 분	30	6.0	-75	120	O

비교예3	시간(분)	온도(℃)	pH	ORP(mV)	용존수소량(ppb)	X자표시확인
	첨가 전	38	6.9	355	0	O
	1 분	38	5.0	299	0	O
	3분	39	4.5	204	10	O
	6분	38	4.7	110	65	O
	10 분	37	5.2	76	101	O
	15분	37	6.1	-32	105	O
	30 분	36	6.5	-65	112	O

비교예4	시간(분)	온도(℃)	pH	ORP(mV)	용존수소량(ppb)	X자표시확인
	첨가 전	39	7.4	315	0	O
	1 분	38	3.9	245	0	△
	3분	38	4.0	160	52	△
	6분	38	4.9	-66	156	X
	10 분	37	4.6	-95	180	X
	15분	35	5.1	-123	200	X
	30 분	35	5.6	-156	220	X

비교예5	시간(분)	온도(℃)	pH	ORP(mV)	용존수소량(ppb)	X자표시확인
	첨가 전	38	7.3	324	0	O
	1 분	38	5.1	302	0	O
	3분	38	5.5	225	21	△
	6분	38	5.6	111	73	△
	10 분	37	5.9	-29	130	△
	15분	37	6.1	-44	141	△
	30 분	36	6.2	-87	135	△

상기 표를 참조하면, 실시예의 수소수 제조 파우치 키트를 사용한 경우에 높은 용존수소량을 갖는 수소수의 제조가 가능하면서도, 피부에 무해한 수준의 pH 값을 갖는 수소수를 제조하는 것이 가능한 것으로 확인되었다.

특히, 수소수 제조 파우치를 넣은 후 약 10분 경과 내에 용존 수소량이 300 ppb이 되어 매우 높은 양의 수소가 용해된 수소수를 제조할 수 있었다.

비교예 1의 경우, 탄산 수소 나트륨과 벤토나이트를 별도의 처리없이 첨가함으로써, 수소수 내에 수산화 나트륨 침전물이 형성된 것으로 확인되었다. 침전 실험에 따르면 실시예와 비교예의 모든 수소수 중에서 가장 많은 침전이 확인되었다.

한편, 비교예 4의 경우, 수소수 내에 일부 침전물이 확인되었는 바, 벤토나이트의 기공의 크기에 따라서 침전물을 형성하는 수산화 마그네슘의 포집량이 상이하여 얻어진 결과인 것으로 판단된다. 다른 비교예들에 비해 비교적 많은 양의 용존수소량을 갖는 수소를 제조하는 것이 가능하였으나, 수소수 내의 침전물이 다량 확인되었는 바, 세안수 내지 목욕물로 사용할 때의 사용감이 현저히 떨어지는 문제가 있으며, 음용수로 이용하는 경우일지라도 침전물이 존재함에 따라 음용하기에도 부적절한 문제가 있다.

비교예 5의 경우에는 혼합 분말들의 일부가 벤토나이트의 기공을 막은 상태가 되어 반응 표면적이 적어져 반응 속도가 현저히 느려짐을 확인할 수 있었다. 벤토나이트의 기공이 막힘에 따라 수산화 마그네슘의 포집효과도 없었기에 일부 침전물이 확인되었다. 더욱이, 비교예 5는 반응량 자체가 많지 않아 침전량은 많지 않은 것으로 확인되었다.

비교예 2에서는 초기 용존수소량은 높은 반면, 마그네슘 분말의 3 분 경과 이후의 용존수소량은 더 증가하지 않고 약 30분 경과 후에는 용존수소량이 오히려 감소된 것으로 확인되었다. 이는 마그네슘 분말이 미세하여, 반응한 마그네슘 분말이 즉시 다른 분말과 엉겨붙음으로써 미반응한 마그네슘 분말의 반응을 방해하기 때문인 것으로 추측되며, 이에 따라 총 수소 발생량은 급격히 감소하는 것으로 확인되었다.

따라서, 수소수 내의 침전물이 발생되는 것을 억제하면서도 세안수로 사용하기에 적합한 수준의 약 산성 pH를 가지며, 지속적으로 높은 용존수소량을 나타내는 실시예의 수소수 제조 파우치 키트가 세안수로 활용하기에 가장 적합한 것으로 확인되었다.

Claims (13)

1. 물에 넣어 수소수를 제조하는 수소수 제조 파우치 키트로서,
   아스코르브산(Ascorbic Acid) 분말을 포함하는 제 1 파우치; 및
   마그네슘 분말, 탄산 염 분말, 탄산 수소 나트륨 및 광물 분말을 포함하는 제 2 파우치; 를 포함하고,
   상기 마그네슘 분말은 50 내지 200 메쉬(mesh)이고,
   상기 광물 분말은 다공성 광물이고,
   상기 다공성 광물의 기공직경은 20 내지 80 nm(나노미터) 이며,
   상기 탄산 수소 나트륨이 상기 다공성 광물의 표면에 코팅된 것을 특징으로 하는 수소수 제조 파우치 키트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제 2 파우치는 투수성 소재로 이루어지고, 상기 분말을 내장한 상태에서 분말이 유출되지 않도록 포켓 형태의 투수성 소재의 외주변이 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 수소수 제조 파우치 키트.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 탄산 염 분말은 탄산 나트륨, 탄산 칼륨, 탄산 마그네슘 및 탄산 칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소수 제조 파우치 키트.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제 2 파우치는 내장되는 분말의 총 중량을 기준으로 마그네슘 분말 5 내지 15 중량%, 탄산 염 분말 0.5 내지 10 중량%, 탄산 수소 나트륨 5 내지 15 중량% 및 광물 분말 10 내지 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소수 제조 파우치 키트.
7. 제1항에 있어서,
   상기 수소수 제조 파우치 키트로 제조된 수소수는 pH가 4 내지 7.5 인 것을 특징으로 하는 수소수 제조 파우치 키트.
8. 제1항에 있어서,
   상기 수소수 제조 파우치 키트로 제조된 수소수는 ORP(Oxidation-Reduction Potential, 산화환원전위)가 - 400 내지 80 mV 인 것을 특징으로 하는 수소수 제조 파우치 키트.
9. 제1항에 있어서,
   상기 수소수 제조 파우치 키트는 15 내지 50 ℃의 수온의 물에 넣는 것을 특징으로 하는 수소수 제조 파우치 키트.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 파우치는 물 1리터를 기준으로 0.01 내지 1 g의 아스코르브산을 포함하고,
    상기 제 2 파우치는 물 1리터를 기준으로 0.1 내지 1.5 g의 분말을 포함한 것을 특징으로 하는 수소수 제조 파우치 키트.
11. 수소수 제조방법으로서,
    아스코르브산(Ascorbic Acid) 분말을 물에 용해시킨 용액에 마그네슘 분말, 탄산 염 분말, 탄산 수소 나트륨 및 광물 분말을 첨가하고,
    상기 수소수 제조방법은 제1항, 제2항, 제4항, 제6항 내지 제10항 중 어느 하나에 따른 수소수 제조 파우치 키트를 사용한 것을 특징으로 하는 수소수 제조방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 물은 15 내지 50 ℃의 수온을 갖는 것을 특징으로 하는 수소수 제조방법.
13. 삭제