KR102536412B1 - 차아염소산과 피트산을 포함하는 내생포자 사멸용 조성물 제조장치 및 제조방법 - Google Patents
차아염소산과 피트산을 포함하는 내생포자 사멸용 조성물 제조장치 및 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 차아염소산(HOCl)과 피트산(phytic acid)을 포함하는 내생포자 사멸용 조성물 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 제조장치 또는 제조방법을 통해 얻어진 내생포자 사멸용 조성물은 기존 항균제 조성물 보다 더욱 넓은 범위의 pH에서 우수한 내생포자 사멸율을 보인다.
Description
본 발명은 차아염소산(HOCl)과 피트산(phytic acid)을 포함하는 내생포자 사멸용 조성물 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
최근 위생에 대한 관심의 증가로 인해 항균제에 대한 수요가 증가하고 있으며, 항균제에 주로 사용되는 항균물질은 차아염소산(HOCl)을 포함하는 차아염소산수가 있다.
일반적으로 차아염소산수라 함은, 차아염소산을 포함하는 살균 소독수로서 일반적으로 인체에 무해한 물질(GRAS: GenerallyRecognized As Safe)로 미국 FDA로 부터 분류된 목록에 기재되어 있는 물질이며, 염소계 살균소독제로서 강력한 산화제이다.
차아염소산수의 살균, 소독력은 유리잔류염소에 의해 결정된다. 유리잔류염소는 Cl2(aq), 차아염소산(HOCl)과 차아염소산이온(OCl-)으로 존재하며, 유리잔류염소의 존재 형태는 pH에 의해 그 존재 형태가 달라진다. pH4.0 이하에서는 Cl2(aq)의 형태로 약산 및 중성영역에서는 차아염소산(HOCl)형태로, 알카리영역에서는 차아염소산이온(OCl-)의 형태로 존재하며, 차아염소산(HOCl)의 살균력이 차아염소산이온(OCl-)보다 상당히 우수한 것으로 알려져 있다.
이에 차아염소산을 포함하는 항균제는 pH에 따라 급격하게 소독효율이 달라지게 되는데, 기존 차아염소산수의 제조 장치에서 생성되는 살균수는 pH를 4.0~6.0으로 조정하여 사용해야 하며, 유입되는 원수의 pH 특성 및 처리하고자 하는 대상에 의해 pH가 변할 시, 제조한 항균제의 미생물 제어 효율이 감소되는 문제점이 있으며, 특히 포자류를 제어하기에는 한계를 가지고 있다.
따라서, pH에 따른 소독 효율 변화가 없는 항균제 제조장치 및 제조방법이 필요한 실정이다.
본 발명에서는 더욱 넓은 범위의 pH에서 소독 효율 변화가 없이 내생포자를 제어할 수 있는 내생포자 사멸용 조성물 제조장치 및 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 원수를 무격막 전해조로 공급하는 원수 탱크; 염산 수용액을 무격막 전해조로 공급하는 전해질 공급기; 공급된 원수와 공급된 염산 수용액을 전기분해시켜 미산성 차아염소산수를 제조하는 무격막 전해조를 포함하는 살균수 제조기; 상기 살균수 제조기에서 제조된 미산성 차아염소산수를 보관하는 살균수 보관 탱크; 유기산 수용액을 공급하는 유기산 공급부; 상기 살균수 보관 탱크로부터 이송되는 미산성 차아염소산수와 상기 유기산 공급부로부터 이송되는 유기산 수용액이 혼합되는 인라인 믹서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내생포자 사멸용 조성물 제조장치를 제공한다.
한편, 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조장치에 있어서, 상기 살균수 제조기는 바람직하게 제어부를 포함하는 것이 좋다.
한편, 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조장치는 무격막 전해조로 염화나트륨을 공급하는 염화나트륨 공급기를 더욱 포함하는 것이 좋다.
본 발명은 원수와 염산 수용액을 무격막 전해조 내부로 이송하고, 전기분해시켜 미산성 차아염소산수를 제조하는 단계 (a); 상기 단계 (a)에서 제조한 미산성 차아염소산수와 유기산 수용액을 혼합하는 단계 (b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 내생포자 사멸용 조성물 제조방법을 제공한다.
한편, 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조방법에 있어서, 상기 단계 (a)의 염산 수용액은 바람직하게 3~10%(w/w) 농도의 염산(HCl)인 것이 좋다.
한편, 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조방법에 있어서, 상기 단계 (a)의 염산 수용액은 바람직하게 염화나트륨(NaCl)을 더욱 포함하는 것이 좋다.
한편, 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조방법에 있어서, 상기 단계 (a)의 이송은 바람직하게 무격막 전해조로 이송된 원수 1L 당 염산 수용액 0.2~7mL를 이송하는 것이 좋다.
한편, 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조방법에 있어서, 상기 단계 (a)의 미산성 차아염소산수는 바람직하게 10~80ppm의 미산성 차아염소산수인 것이 좋다.
한편, 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조방법에 있어서, 상기 단계 (b)의 유기산 수용액은 바람직하게 피트산을 포함하는 수용액인 것이 좋으며, 더욱 바람직하게 피트산을 45~55%(w/w) 농도로 포함하는 수용액인 것이 좋다. 이때, 상기 단계 (b)의 혼합은 바람직하게 피트산을 45~55%(w/w) 농도로 포함하는 유기산 수용액을, 미산성 차아염소산수 1L 당 2~350uL 만큼 미산성 차아염소산수에 혼합하는 것이 좋다.
한편, 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조방법에 있어서, 상기 단계 (b)의 유기산 수용액은 바람직하게 피트산, 사과산 및 구연산을 포함하는 수용액인 것이 좋으며, 더욱 바람직하게 피트산 45~55%(w/w), 사과산 0.001~10%(w/w) 및 구연산 0.001~10%(w/w)로 포함하는 수용액인 것이 좋다. 이때, 상기 단계 (b)의 혼합은, 바람직하게 피트산 45~55%(w/w), 사과산 0.001~10%(w/w) 및 구연산 0.001~10%(w/w)를 포함하는 유기산 수용액을, 미산성 차아염소산수 1L 당 2~350uL 만큼 미산성 차아염소산수에 혼합하는 것이 좋다.
본 발명의 제조장치 또는 제조방법을 통해 얻어진 내생포자 사멸용 조성물은 기존 항균제 조성물 보다 더욱 넓은 범위의 pH에서 우수한 항균력을 보인다. 이에 다양한 식품 제조 및 가공 현장 (침지식, 노즐분사식 등)에 적용하여 미생물을 사멸시킬 수 있으며, 특히, 내생포자까지 사멸 가능하다.
도 1은 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조장치를 나타내보인 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 살균수 제조기 부분을 발췌하여 보인 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 유기산 공급부를 발췌하여 보인 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조장치의 다른 예시를 나타내보인 개략적인 구성도이다.
도 5는 무격막 전해조를 통해 원수와 식염산 수용액의 혼합액을 전기분해하여 미산성 차아염소산수를 생성하는 원리를 보여준다.
도 6은 미산성 차아염소산수(Free chlorine + HCl)와 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조방법에 따른 조성물(Free chlorine + 유기산)을 내생포자에 2분간 처리한 후 얻은 pH 변화에 따른 내생포자 제어효율을 보여준다.
도 2는 도 1에 도시된 살균수 제조기 부분을 발췌하여 보인 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 유기산 공급부를 발췌하여 보인 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조장치의 다른 예시를 나타내보인 개략적인 구성도이다.
도 5는 무격막 전해조를 통해 원수와 식염산 수용액의 혼합액을 전기분해하여 미산성 차아염소산수를 생성하는 원리를 보여준다.
도 6은 미산성 차아염소산수(Free chlorine + HCl)와 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조방법에 따른 조성물(Free chlorine + 유기산)을 내생포자에 2분간 처리한 후 얻은 pH 변화에 따른 내생포자 제어효율을 보여준다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조장치의 실시예를 자세히 설명하고자 한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조장치(100)는, 원수(A)를 무격막 전해조(31)로 공급하는 원수 탱크(10); 염산 수용액(B)을 무격막 전해조(31)로 공급하는 전해질 공급기(20); 공급된 원수(A)와 공급된 염산 수용액(B)을 전기분해시켜 미산성 차아염소산수(C)를 제조하는 무격막 전해조(31)를 포함하는 살균수 제조기(30); 상기 살균수 제조기(30)에서 제조된 미산성 차아염소산수(C)를 보관하는 살균수 보관 탱크(40); 유기산 수용액(D)을 공급하는 유기산 공급부(50); 상기 살균수 보관 탱크(40)로부터 이송되는 미산성 차아염소산수(C)와 상기 유기산 공급부(50)로부터 이송되는 유기산 수용액(D)이 혼합되는 인라인 믹서(60);를 포함한다.
한편, 기존 종래의 미산성 차아염소산수 제조장치에서 생성되는 미산성 차아염소산수는 미세한 pH 변화에 의해서도 내생포자 제어능이 급격하게 변하는데, pH 5.5에서 최대 제어능을 보이다가 pH 5.0 또는 pH 6.0 정도만의 변화가 생겨도 내생포자 제어효율(조성물을 바실러스 포자에 2분간 처리하여 얻은 사멸율)이 급격히 줄어드는 것을 확인할 수 있었다 (도 6 참조). 반면, 본 발명의 제조장치를 사용하는 경우 pH 4.0~7.0의 넓은 pH 스펙트럼에서 균일한 내생포자 제어 효율을 보이며, 이 범위 내에서 99.9% 이상의 내생포자 제어효율을 보이는 내생포자 사멸용 조성물을 제조할 수 있다.
넓은 pH 스펙트럼에서 균일한 내생포자 제어능을 보이는 특징은 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조장치를 사용할 때, pH를 예민하게 조절할 필요가 없음을 의미하는데, 이는 본 발명의 제조장치 사용적성을 매우 향상시키는 매우 유용한 기술적 특징이다. 즉, 본 발명의 미산성 차아염소산수의 제조를 위해 사용하는 원수(지하수 또는 수돗물) 또는 제조한 미산성 차아염소산수의 pH가 날씨, 계절, 제조과정 중의 여러 요인으로 비교적 넓은 범위에서 변동하더라도 본 발명의 제조장치는 유효한 내생포자 사멸능을 보이는 내생포자 사멸용 조성물을 제조할 수 있음을 의미하는 것이다.
한편, 상기 원수 탱크(10)는 무격막 전해조(30)로 원수(A)를 원활하게 공급하기 위한 원수 펌프(11)를 포함할 수 있다. 이때, 원수 탱크(10)는 원수(A)를 저장하는 역할을 하며, 살균수 제조기(30)의 제어부(32)에 의해 원수 펌프(11)가 가동되면 무격막 전해조(31)로 저장된 원수(A)를 공급한다. 상기 원수(A)는 일례로 수돗물 또는 지하수일 수 있다.
상기 전해질 공급기(20)는 무격막 전해조(31)로 염산(식염산, HCl) 수용액을 원활하게 공급하기 위한 전해질 정량공급 펌프(21)를 포함할 수 있다. 이때, 전해질 공급기(20)는 염산(식염산, HCl) 수용액을 저장하는 역할을 하며, 살균수 제조기(30)의 제어부(32)에 의해 전해질 정량공급 펌프(21)가 가동되면 무격막 전해조(31)로 저장된 염산(식염산, HCl) 수용액(B)을 공급한다.
한편, 상기 전해질 공급기(20)는 염산(식염산, HCl) 수용액(B) 외 염화나트륨(NaCl)이 더욱 첨가된 전해질을 무격막 전해조(31)로 공급할 수 있다. 염산(식염산, HCl) 수용액(B)만을 사용하여 미산성 차아염소산수(C)를 제조할 경우, 차아염소산(HOCl)을 최대 30mg/L 농도까지만 제조할 수 있다. 하지만, 염화나트륨(NaCl)을 첨가할 경우, 차아염소산을 80mg/L의 농도까지 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조장치(100)는, 무격막 전해조(31)로 염화나트륨을 공급하는 염화나트륨 공급기(미도시)를 포함할 수 있다. 이와 같이 전해질 공급기(20) 외 염화나트륨 공급기(미도시)를 별도로 포함하는 경우에는 미산성 차아염소산수(C)의 차아염소산(HOCl) 농도를 간편하게 조절하여 제조할 수 있게 된다.
한편, 상기 살균수 제조기(30)는 공급된 원수(A)와 공급된 염산(식염산, HCl) 수용액(B)을 전기분해시켜 미산성 차아염소산수(C)를 제조하는 무격막 전해조(31), 본 발명의 장치들을 제어하는 제어부(32)를 포함할 수 있다.
상기 무격막 전해조(31)는 양극 및 음극을 포함하는데, 이를 통해 공급된 원수(A)와 공급된 염산(식염산, HCl) 수용액(B)의 혼합액을 전기분해하여 미산성 차아염소산수(C)를 제조한다. 상기 제어부(32)는 무격막 전해조로 공급되는 원수(A)와 염산(식염산, HCl) 수용액(B)의 공급량을 조절하며, 상기 인라인 믹서(60)로 이송되는 미산성 차아염소산수(C)의 이송량을 조절한다.
상기 제어부(32)는 장치 내로 들어오는 교류의 전류를 직류로 전환하고, 무격막 전해조(31)의 양극 및 음극에 직류의 전류를 전달하기 위한 정류기(33), 전기를 스위칭 할 수 있는 신호 또는 펄스로 만들어 자동으로 장치들을 온/오프 할 수 있도록 하는 릴레이(34), 이상상태 발생시 회로를 차단할 수 있는 전원 차단기 A(35), 제어판넬의 버튼 동작을 전기적 신호로 변환하여 장치들의 동작을 제어할 수 있는 PCB(36), 전기적 신호에 의해 원수(A) 공급을 개폐할 수 있는 솔레노이드 밸브(37)를 포함할 수 있다.
상기 살균수 보관 탱크(40)는 보관된 미산성 차아염소산수(C)를 상기 인라인 믹서(60)로 원활하게 운송하기 위한 살균수 펌프(41)를 포함할 수 있다. 이때, 살균수 보관 탱크(40)는 상기 무격막 전해조(31)에서 제조된 미산성 차아염소산수(C)를 보관하는 역할을 하며, 상기 살균수 제조기(30)의 제어부(32)에 의해 살균수 펌프(41)가 가동되면 상기 인라인 믹서(60)로 저장된 미산성 차아염소산수(C)를 공급한다.
상기 유기산 공급부(50)는 유기산 보관통(51), 상기 유기산 보관통(51)에 보관중인 유기산 수용액(D)을 상기 인라인 믹서(60)로 운송하기 위한 유기산 정량공급 펌프(52), 상기 유기산 정량공급 펌프(52)의 유기산 수용액(D) 운송량을 제어할 수 있는 유기산 제어기(53)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기산 제어기(53)는 이상사태 발생시 회로를 차단할 수 있는 전원 차단기 B(54), 장치가 내보내는 신호를 감지하고, 전기적 신호를 주어 장치들의 동작을 제어할 수 있는 PLC(55)를 포함할 수 있다. 이에 본 발명의 유기산 공급부(50)는 PLC(55)에서 상기 살균수 펌프(41)가 가동되는 신호를 감지하여 유기산 정량공급 펌프(52)로 신호를 주고, 이에 따라 유기산 정량공급 펌프(52)가 가동되어 자동적으로 유기산을 인라인 믹서(60)로 운송할 수 있다.
한편, 본 발명의 제조장치(100)는 유기산 공급부(50)를 포함하는 것에 따라 제조한 미산성 차아염소산수(C)에 유기산 수용액(D)을 첨가시킬 수 있는데, 바람직하게 유기산 수용액(D) 중 피트산 수용액을 미산성 차아염소산수(C)에 첨가시키는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게 피트산, 사과산, 구연산을 포함하는 유기산 수용액(D)을 미산성 차아염소산수(C)에 첨가시키는 것이 좋다.
하기 실시예에 따르면, 염산(식염산, HCl) 수용액을 전기분해시켜 제조한 미산성 차아염소산수(C)에 유기산(피트산) 수용액(D)을 첨가시키는 경우 pH 4.0~7.0의 범위에서 99.9% 이상의 내생포자 제어효율을 보임을 확인할 수 있었다. 또한, 사과산 또는 구연산을 더욱 첨가시키는 경우 내생포자 사멸능이 더욱 향상된 내생포자 사멸 조성물을 제조할 수 있다.
한편, 상기 유기산 제어기(53)는 살균수 제조기(30)의 제어부(32)에 일체 될 수 있다 (도 4 참조). 이에 상기 살균수 제조기(30)의 제어부(32) 조작만으로 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조장치(100)를 제어할 수 있게 된다.
한편, 상기 인라인 믹서(60)는 상기 살균수 보관 탱크(40)로부터 이송되는 미산성 차아염소산수(C)와 상기 유기산 공급부(50)로부터 이송되는 유기산 수용액(D)을 혼합하여 내생포자 사멸용 조성물(E)을 제조한다.
이상 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조장치(100)를 종합해보면, 제어부(32)를 통해 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조장치(100)가 가동되면, 원수 탱크(10)는 원수(A)를 무격막 전해조(31)로 공급하고, 전해질 공급기(20)는 염산 수용액(B)을 상기 무격막 전해조(31)로 공급한다. 이에 상기 무격막 전해조(31)는 상기 원수 탱크(10) 및 상기 전해질 공급기(20)로부터 원수(A)와 염산 수용액(B)을 공급받게 되는데, 이를 전기분해하여 미산성 차아염소산수(C)를 제조한다. 살균수 보관 탱크(40)는 상기 무격막 전해조(31)을 통해 제조된 미산성 차아염소산수(C)를 이송받아 보관하며, 제어부(32)에 의해 신호를 받으면 보관중인 미산성 차아염소산수(C)를 인라인 믹서(60)로 이송한다. 유기산 공급부(50)는 살균수 펌프(41)가 가동되면, 보관중인 유기산 수용액(D)를 상기 인라인 믹서(60)로 이송한다. 이에 상기 인라인 믹서(60)는 미산성 차아염소산수(C)와 유기산 수용액(D)을 이송받게 되는데, 이를 혼합하여 내생포자 사멸용 조성물(E)을 제조한다.
이하 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조방법에 대하여 설명하고자 한다.
본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조방법은 원수와 염산(식염산, HCl) 수용액을 무격막 전해조 내부로 이송하고, 전기분해시켜 미산성 차아염소산수를 제조하는 단계 (a); 상기 단계 (a)에서 제조한 미산성 차아염소산수와 유기산 수용액을 혼합하는 단계 (b);를 포함한다.
하기 실시예에 따르면, 염산(HCl)을 사용하여 pH를 조절한 미산성 차아염소산수는 미세한 pH 변화에 의해서도 내생포자 제어능이 급격하게 변하는데, pH 5.5에서 최대 제어능을 보이다가 pH 5.0 또는 pH 6.0 정도만의 변화가 생겨도 내생포자 제어효율(조성물을 바실러스 포자에 2분간 처리하여 얻은 사멸율)이 급격히 줄어드는 것을 확인할 수 있었다 (도 6 참조). 반면, 피트산(유기산)을 이용하여 pH를 조절한 본 발명의 제조방법에 따른 내생포자 사멸용 조성물은 pH 4.0~7.0의 넓은 pH 스펙트럼에서 균일한 내생포자 제어 효율을 보임을 확인할 수 있고, 이 범위 내에서 99.9% 이상의 내생포자 제어효율을 보였다.
넓은 pH 스펙트럼에서 균일한 내생포자 제어능을 보이는 본 발명의 특징은 본 발명의 제조방법에 따라 내생포자 사멸용 조성물을 제조할 때, pH를 예민하게 조절할 필요가 없음을 의미하고, 제조한 내생포자 사멸용 조성물을 현장에서 사용할 때 pH를 예민하게 조절할 필요가 없음을 의미하는데, 이는 본 발명의 제조 적성 또는 제조한 내생포자 사멸용 조성물의 사용 적성을 매우 향상시키는 매우 유용한 기술적 특징이다. 즉, 본 발명의 미산성 차아염소산수의 제조를 위해 사용하는 원수(지하수 또는 수돗물) 또는 제조한 미산성 차아염소산수의 pH가 날씨, 계절, 제조과정 또는 유통과정 중의 여러 요인으로 비교적 넓은 범위에서 변동하더라도 본 발명의 제조방법에 따른 조성물이 제조스펙 상에서 제공하는 유효한 내생포자 사멸능을 비교적 넓게 유지할 수 있음을 의미하는 것이다.
이하 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물 제조방법을 단계별로 세분화해서 설명하고자 한다.
< 원수와 염산 수용액을 무격막 전해조 내부로 이송하고, 전기분해시켜 미산성 차아염소산수를 제조하는 단계 (a) >
본 단계는 원수와 염산 수용액을 무격막 전해조 내부로 이송하고, 무격막 전해조를 통해 원수와 염산(식염산, HCl) 수용액의 혼합액을 전기분해(도 5 참조)하여 미산성 차아염소산수를 제조하는 단계이다.
한편, 본 단계에서 제조하는 미산성 차아염소산수는 10~80ppm의 미산성 차아염소산수인 것이 좋다. 상기 농도의 미산성 차아염소산수를 제조하기 위해 상기 염산(식염산, HCl) 수용액은 3~10%(w/w) 농도의 염산(식염산, HCl) 수용액을 사용하는 것이 좋은데, 염화나트륨(NaCl)를 더욱 포함시켜 사용할 수 있다.
염산 수용액만을 사용하여 미산성 차아염소산수를 제조할 경우, 차아염소산(HOCl)을 최대 30mg/L 농도까지만 제조할 수 있다. 하지만, 염화나트륨(NaCl)을 첨가할 경우, 차아염소산을 80mg/L의 농도까지 제조할 수 있다.
한편, 상기 이송은 무격막 전해조로 이송된 원수 1L 당 3~10%(w/w) 농도의 염산(식염산, HCl) 수용액 0.2~7mL를 이송시키는 것이 좋다.
< 미산성 차아염소산수와 유기산 수용액을 혼합하는 단계 (b) >
본 단계는 상기 단계 (a)를 통해 제조한 미산성 차아염소산수와 유기산 수용액을 혼합하여 내생포자 사멸용 조성물을 제조하는 단계이다.
한편, 본 단계에서 상기 유기산 수용액은 바람직하게 피트산을 포함하는 수용액인 것이 좋으며, 더욱 바람직하게 피트산을 45~55%(w/w) 함유하는 수용액인 것이 좋다. 이때, 상기 혼합은 바람직하게 피트산을 45~55%(w/w) 농도로 포함하는 유기산 수용액을, 미산성 차아염소산수 1L 당 2~350uL 만큼 미산성 차아염소산수에 혼합하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게 피트산을 45~55%(w/w) 농도로 포함하는 유기산 수용액을, 미산성 차아염소산수 1L 당 6~11uL 만큼 미산성 차아염소산수에 혼합하는 것이 좋다.
하기 실시예에 따르면, 상기와 같이 제조하는 경우 pH 4.0~7.0의 범위에서 99.9% 이상의 내생포자 제어효율을 보이는 내생포자 사멸용 조성물을 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.
한편, 본 단계에서 상기 유기산 수용액은 바람직하게 피트산, 사과산, 구연산을 포함하는 수용액인 것이 좋으며, 더욱 바람직하게 피트산 45~55%(w/w), 사과산 0.001~10%(w/w) 및 구연산 0.001~10%(w/w)로 포함하는 수용액인 것이 좋다. 이때, 상기 혼합은 바람직하게 피트산 45~55%(w/w), 사과산 0.001~10%(w/w) 및 구연산 0.001~10%(w/w)로 포함하는 유기산 수용액을, 미산성 차아염소산수 1L 당 2~350uL 만큼 미산성 차아염소산수에 혼합하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게 피트산 45~55%(w/w), 사과산 0.001~10%(w/w) 및 구연산 0.001~10%(w/w)로 포함하는 유기산 수용액을, 미산성 차아염소산수 1L 당 6~11uL 만큼 미산성 차아염소산수에 혼합하는 것이 좋다.
사과산 및 구연산을 더욱 포함시켜 제조하는 경우 내생포자 사멸능이 더욱 향상된 내생포자 사멸용 조성물을 제조할 수 있다.
한편, 본 단계에서 유기산 수용액은 기타 보조제를 더욱 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
[실시예 1: 미산성 차아염소산수의 피트산 첨가에 따른 바실러스 포자의 불활성화 증가 확인]
(1) 미산성 차아염소산수 단독 처리군
식염산 또는 식염산 및 염화나트륨 수용액의 전기분해를 통해 제조한 30ppm HOCl 함유 '미산성 차아염소산수'의 pH를, HCl을 첨가해서 pH가 4.0~8.0 범위를 나타내도록 하였다. 이후, 내생포자(바실러스포자)를 대상으로 하여 2분간 처리하였는데, pH 5.0~6.5 범위에서 96.3~99.97%의 수준으로 제어하는 것을 확인하였다 (도 3). 다만, pH 5.5를 기점으로 해서 좌우의 pH 변화에 매우 예민하게 내생포자 제어능이 감소함을 확인할 수 있었다.
또한, 도 3을 보면, 내생포자의 제어효율이 99.9%(3log) 이상으로 관찰되는 범위는 약 pH 5.5 주변으로 매우 제한적 범위인 것으로 나타났고, 이 pH 범위를 살짝만 벗어나더라도, 내생포자 제어효율이 큰 편차로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 특히 pH 4.0~7.0의 범위를 넘어가게 되면 90% 미만으로 제어효율이 크게 감소함을 알 수 있었다. 이와 같은 pH 민감성은 소독제 제조 또는 실제 현장에서 소독제 사용시에 다양한 요인에 의한 pH 변화에 대응할 수 없어 큰 부담으로 작용할 수 있다.
(2) 미산성 차아염소산수에 유기산 복합 처리군
상기와 같은 pH 민감성을 해결하고자, 본 발명에서는 유기산을 첨가해 보았다. 식염산 또는 식염산 및 염화나트륨 수용액의 전기분해를 통해 제조한 30ppm 차아염소산(HOCl) 함유 '미산성 차아염소산수'의 pH를, 유기산의 일종인 피트산(phytic acid) 50%(w/w) 함유 수용액을 미량 첨가하여 pH를 다양하게 조절하여 보았다. 이후, 내생포자(바실러스 포자)를 대상으로 하여 2분간 처리하였다. 그런데, 놀랍게도 유기산(피트산 수용액)을 첨가하여 pH를 조절한 경우, pH 4.0~7.0의 넓은 범위에서 내생포자 제어능이 균일하게 유지됨을 알 수 있었고, 특히나 제어능에 있어서도 99.9%(3log) 이상의 내생포자 제어효율을 보임을 확인할 수 있었다 (도 3). 이는 종래의 방법인 HCl을 첨가해서 pH를 조절한 경우에 비해, 99.9%(3log)의 제어 활성을 보이는 pH 스펙트럼이 현저히 넓어진 것을 의미하는 것이고, 이는 제조 과정 또는 실제 현장에서 pH 변화에 대해 매우 능동적으로 대응할 수 있음을 의미하는 것이다. 즉, 매우 좁은 범위의 pH를 유지해야 하는 민감성을 크게 완화시켜 주는 것이다.
[실시예 2: 본 발명의 제조방법에 따른 내생포자 사멸용 조성물 제조 1]
무격막 전해조를 통해 원수 1L와 6%(w/w) 식염산 수용액 1.25mL의 혼합액을 전기분해하여 미산성 차아염소산수(HOCl 30ppm 함유)를 제조하였다.
상기 제조한 미산성 차아염소산수 1L에 피트산(phytic acid) 50%(w/w) 함유 수용액 10μL를 넣어 내생포자 사멸용 조성물을 제조하였다.
[실시예 3: 본 발명의 제조방법에 따른 내생포자 사멸용 조성물 제조 2]
무격막 전해조를 통해 원수 1L와 6%(w/w) 식염산 수용액 1.25의 혼합액을 전기분해하여 미산성 차아염소산수(HOCl 30ppm 함유)를 제조하였다.
상기 제조한 미산성 차아염소산수 1L에 피트산(phytic acid) 50%(w/w), 사과산 0.00625%(w/w)및 구연산 0.00625%(w/w) 함유 수용액 10μL를 넣어 본 발명의 내생포자 사멸용 조성물을 제조하였다.
10.. 원수 탱크 11.. 원수 펌프
20.. 전해질 공급기 21.. 전해질 정량공급 펌프
30.. 살균수 제조기 31.. 무격막 전해조
32.. 제어부 33.. 정류기
34.. 릴레이 35.. 전원 차단기 A
36.. PCB 37.. 솔레노이드 밸브
40.. 살균수 보관 탱크 41.. 살균수 펌프
50.. 유기산 공급부 51.. 유기산 보관통
52.. 유기산 정량공급 펌프 53.. 유기산 제어기
54.. 전원 차단기 B 55.. PLC
60.. 인라인 믹서
20.. 전해질 공급기 21.. 전해질 정량공급 펌프
30.. 살균수 제조기 31.. 무격막 전해조
32.. 제어부 33.. 정류기
34.. 릴레이 35.. 전원 차단기 A
36.. PCB 37.. 솔레노이드 밸브
40.. 살균수 보관 탱크 41.. 살균수 펌프
50.. 유기산 공급부 51.. 유기산 보관통
52.. 유기산 정량공급 펌프 53.. 유기산 제어기
54.. 전원 차단기 B 55.. PLC
60.. 인라인 믹서
Claims (14)
- 원수를 무격막 전해조로 공급하는 원수 탱크;
염산 수용액을 무격막 전해조로 공급하는 전해질 공급기;
공급된 원수와 공급된 염산 수용액을 전기분해시켜 10~80ppm의 미산성 차아염소산수를 제조하는 무격막 전해조를 포함하는 살균수 제조기;
상기 살균수 제조기에서 제조된 10~80ppm의 미산성 차아염소산수를 보관하는 살균수 보관 탱크;
피트산 수용액을 공급하는 유기산 공급부;
상기 살균수 보관 탱크로부터 이송되는 10~80ppm의 미산성 차아염소산수와 상기 유기산 공급부로부터 이송되는 피트산 수용액이 혼합되는 인라인 믹서;를 포함하되,
상기 살균수 제조기는 제어부를 포함하고,
10~80ppm의 미산성 차아염소산수 1L 당 피트산을 45~55%(w/w) 농도로 포함하는 피트산 수용액을 6~11uL 만큼 혼합하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 내생포자 사멸용 조성물 제조장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 내생포자 사멸용 조성물 제조장치는,
무격막 전해조로 염화나트륨을 공급하는 염화나트륨 공급기를 포함하는 것을 특징으로 하는 내생포자 사멸용 조성물 제조장치.
- 원수와 염산 수용액을 무격막 전해조 내부로 이송하고, 전기분해시켜 10~80ppm의 미산성 차아염소산수를 제조하는 단계 (a);
상기 단계 (a)에서 제조한 10~80ppm의 미산성 차아염소산수와 피트산 수용액을 혼합하는 단계 (b);를 포함하되,
10~80ppm의 미산성 차아염소산수 1L 당 피트산을 45~55%(w/w) 농도로 포함하는 피트산 수용액을 6~11uL 만큼 혼합하는 것을 특징으로 하는 내생포자 사멸용 조성물 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 단계 (a)의 염산 수용액은,
3~10%(w/w) 농도의 염산(HCl)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내생포자 사멸용 조성물 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 단계 (a)의 염산 수용액은,
염화나트륨(NaCl)을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 내생포자 사멸용 조성물 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 단계 (a)의 이송은,
무격막 전해조로 이송된 원수 1L 당 염산 수용액 0.2~7mL를 이송하는 것을 특징으로 하는 내생포자 사멸용 조성물 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제4항에 있어서,
상기 단계 (b)의 피트산 수용액은,
사과산 및 구연산을 더욱 포함하는 수용액인 것을 특징으로 하는 내생포자 사멸용 조성물 제조방법.
- 제12항에 있어서,
상기 단계 (b)의 피트산 수용액은,
피트산 45~55%(w/w), 사과산 0.001~10%(w/w) 및 구연산 0.001~10%(w/w)를 포함하는 수용액인 것을 특징으로 하는 내생포자 사멸용 조성물 제조방법.
- 삭제
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0156000B1 (ko) * | 1990-08-10 | 1998-10-15 | 오까사끼 도메 | 살균수 제조방법 및 장치 |
| KR100970708B1 (ko) | 2009-09-01 | 2010-07-16 | 한국코스믹라운드(주) | 미산성 차아염소산수의 제조방법 및 미산성 차아염소수산수의 제조장치 |
| KR101323506B1 (ko) | 2011-08-05 | 2013-10-29 | 주식회사 한국전해수시스템 | 미산성 차아염소산수 제조장치 및 그 제조방법 |
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-
2022
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Patent Citations (4)
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