KR20020031133A - 산소강화 물 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하수를 정화하고 살균하여 인체에 무해한 물로 만들고 그 인체에 무해한 물을 냉각시키며 산소를 강제 용존시켜 인체에 유익한 물을 제공할 수 있도록 한 산소강화 물 제조방법에 관한 것으로서,

그 구성은 지하수의 침전물을 예비침전조에서 침전시키고 그 침전물이 침전된 지하수를 모래여과장치에 통과시켜 여과하는 공정; 상기 모래여과장치를 통과한 지하수를 중금속 여과필터와 활성탄 여과필터에 순차적으로 통과시켜 여과하는 공정; 상기 활성탄 여과필터를 통과한 지하수를 경.연수기를 이용하여 경도조절하고 그를 정밀 여과필터 및 자외선 살균장치로 여과 및 살균하는 공정; 상기 여과 및 살균된 지하수를 수조에 공급하고 그를 2∼5℃로 냉각한 후 이에 산소를 공급하여 산소농도 20∼70ppm이 되게 용존시키는 공정; 상기 20∼70ppm의 산소용존 농도를 갖는 지하수를 해당용기에 충입하여 밀봉하는 공정을 포함하는 것이다.

Description

산소강화 물 제조방법{Manufacturing method for oxygen condensed water}

본 발명은 산소강화 물 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하수를 예비침전, 모래여과장치, 중금속 여과필터, 활성탄 여과필터, 경도조절, 정밀 여과필터, 자외선 살균장치 순서로 통과시키고 그 통과된 지하수를 2∼5℃로 냉각시킨 후 이에 산소를 강제로 공급하여 용존산소농도가 높은 물을 제공하고자 하는 것이다.

산소농도가 풍부한 물을 마시는 것은 체내의 산소농도를 향상시키는 것이고, 그 체내의 산소농도가 향상되면 인체의 신진대사를 향상시킴은 물론, 근육운동, 지구력 및 심폐기능 등을 향상시키는 효과가 있다. 따라서 상기 체내의 산소농도가 향상된다 함은 운동시 맥박수는 떨어지고 운동능력은 향상되는 결과를 가져온다.

이러한 중요한 기능을 하는 산소는 산업화 및 자동차 문화의 발달에 따라 대기중의 산소농도는 감소되고 인체에 유해한 성분(일산화탄소, 이산화황 등)만 늘어나게 되며 대도시나 공업단지 등에서는 더욱 심하여 호흡곤란을 격게되는 경우가 발생하게 된다. 또 상기 대기중의 산소량을 감소시키는 산업화 및 자동차 문화의 발달은 수질을 악화시키게 되고 그에따른 물의 오염도는 심해진다.

상기와 같이 물의 오염도가 높고 용존 산소농도가 낯은 물을 사람이 마시게 되면 사람의 체내 산소농도가 떨어지게 되어 인체의 신진대사가 활발하게 이루어지지 않게됨은 물론, 심폐기능 저하와 아울러 운동시 맥박수가 높아지는 문제점이 있다.

상기와 같이 인체에 흡수되는 량에 따라 사람의 건강을 결정하는 산소의 섭취는 호흡에 의해 자동으로 섭취되는 경우와 물을 마심으로서 그 물속에 용존되어 있는 산소를 섭취하게 되는 2가지 경우가 있는데, 상기 후자의 경우 즉 물을 마심으로서 그 물속에 용존되어 있는 산소를 섭취하게 되는 경우는 그 무엇보다 중요하다. 그 이유는 물속에 용존되어 있는 산소는 물과 함께 체내로 직접 들어가 그 체내에서 흡수되기 때문이다.

한편 산소가 용존되어 체내로 직접 흡수되는 일반적인 식수의 산소농도는 물 1ℓ당 산소농도 5 ∼ 10ppm 정도이고, 상기 일반적인 식수 중 산소농도가 8 ∼ 10ppm이면 매우 양질의 물로 인정되고 있는 바, 상기 산소농도가 8 ∼ 10ppm을 유지하는 식수는 산소가 풍부한 산속에서 흐르는 물을 측정 하였을 때 나타나는 결과이다.

그리고 사람이 가장 접하기 쉽고 많이 마시게 되는 식수는 수도물로서 그 수도물의 산소농도는 5 ∼ 7ppm을 유지하는 것이 대분분이다. 그러나 상기 수도물은대부분이 끓여먹게 되고 그 끓인 물은 끓이면서 산소농도가 더 낯아져 상기 5 ∼7ppm을 유지하지 못하게 된다.

이와 같이 산소농도가 낯아진 물을 마시게 되는 현대인들은 음식문화의 발달에 따라 체격은 좋아졌으나 체력은 떨어지게 되고 그 체력이 떨어지는 것은 곳 건강이 악화되는 것으로, 현대인들이 각종 질병에 시달리는 이유 중 하나로 산소의 섭취량이 부족함에서 오는 것이라 할 수 있을 것이다.

따라서 근래에는 상기와 같은 문제점을 감안하여 산소를 강제 용존시킨 음료 즉 특허출원 제2000-24727호가 제공되어 있고, 그의 공정을 살펴보면 살균, 여과 및 탈기공정을 거친 물을 산소화 탱크에서 산소와 혼합시키는 제1과정과, 제1과정을 거친 산소화된 물과 음료첨가물을 펌프로서 혼합탱크로 공급하는 제2과정과, 상기 펌프로부터 공급된 산소화된 물 및 음료첨가물을 혼합탱크에서 산소와 혼합시키는 제3과정과, 제3과정에서 혼합된 음료를 충전시키는 제4과정으로 이루어진다.

상기에서 음료첨가물과 정제수는 혼합되어 마이크로 필터(50㎛)를 통과하면서 여과공정을 거친후 98℃ 온도에서 20초 정도 고온 살균된 다음 냉각되어 시럽탱크에 저장되고, 상기 지하수는 원수탱크에서 화학물질이 공급되어 소독된 다음, 샌드필터, 카본필터, 마이크로 필터를 거쳐 여과되어 정수탱크에 저장된 후, U.V 살균 과정 및 냉각과정을 거쳐 진공상태에서 지하수에 함유된 기체가 탈기되고, 그 다음 음료첨가물과 정제수의 혼합물과 혼합되고 산소가 공급되어 산소화된다.

상기의 공정으로 이루어지는 종래 음료는 과실 시럽 등의 음료첨가물과 정제수를 일정비율로 지하수와 혼합한 다음, 여과과정을 거쳐 선택된 용기에 충전한 것으로서 물이라기 보다는 청량음료라 할 수 있고, 또 고온으로 살균처리 해야 하며, 제조공정이 복잡한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 지하수를 정화하고 살균하여 인체에 무해한 물로 만들고 그 인체에 무해한 물을 냉각시키며 산소를 강제 용존시켜 인체에 유익한 물을 제조하고 그 물을 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 종래의 산소강화 음료 제조공정을 나타낸 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 산소강화 물 제조공정을 나타낸 블록도.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 기술적 구성은, 지하수의 침전물을 예비침전조에서 침전시키고 그 침전물이 침전된 지하수를 모래여과장치에 통과시켜 여과하는 공정; 상기 모래여과장치를 통과한 지하수를 중금속 여과필터와 활성탄 여과필터에 순차적으로 통과시켜 여과하는 공정; 상기 활성탄 여과필터를 통과한 지하수를 경.연수기를 이용하여 경도조절하고 그를 정밀 여과필터 및 자외선 살균장치로 여과 및 살균하는 공정; 상기 여과 및 살균된 지하수를 수조에 공급하고 그를 2∼5℃로 냉각한 후 이에 산소를 공급하여 산소농도 20∼70ppm이 되게 용존시키는 공정; 상기 20∼70ppm의 산소용존 농도를 갖는 지하수를 해당용기에 충입하여 밀봉하는 공정으로 이루어진다.

또 상기 중금속 여과필터를 이용한 중금속 여과는 적어도 2회 이상 반복 실시되고, 상기 정밀 여과필터 및 자외선 살균장치를 이용한 정밀여과 및 자외선 살균은 적어도 2회 이상 반복 실시된다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명을 산소강화 물 제조방법을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 2에 나타낸 바와 같이 지하수를 펌핑하여 예비침전조에 담고 그를 일정시간동안 방치하여 상기 지하수에 잔존하는 침전물이 침전될 수 있도록 한다. 그후 상기 지하수의 침전물이 침전 완료되면 침전물을 제외한 지하수를 원수저장조에 저장하였다가 필요에 필요시 모래가 충입된 모래 여과장치에 공급하여 통과시킴으로서 지하수에 존재하는 각종 부유물질이나 불순물을 여과한다.

이와 같이하여 침전물이 침전 분리되고 또 각종 부유물질 및 불순물이 여과 완료되면 그를 중금속 여과필터에 통과시켜 인체에 해로운 중금속을 제거하는데, 이때 상기 중금속 여과필터에서 제거되는 물질은 주로 철분, 망간, 불소, 납 등으로서, 상기 중금속 여과필터는 이미 보급되고 있는 일반적인 중금속 여과필터이다.

그리고 상기 중금속 여과필터는 연속해서 적어도 2개 이상 연결 설치되어 그들을 통과시키는데, 그 이유는 중금속 제거효율을 높이기 위함이다. 또 상기 중금속 여과필터에 의해 중금속이 제거된 지하수는 활성탄 여과필터를 통과시켜 지하수에 잔존하는 냄새와 색소를 제거함은 물론, 항균을 한다.

이상은 지하수에 잔존하는 육안으로 확인 할 수 있는 인체에 유해한 물질을 제거하는 과정이고, 이하에서는 육안으로 확인 할 수 없는 인체에 유해한 물질을 제거하는 과정으로서,

먼저 상기 활성탄 여과필터를 통과한 지하수를 경.연수기를 이용하여 경도를 조절하고 그 경도가 조절된 지하수를 다시 초정밀 여과필터(마이크로필터)→자외선살균장치의 순서로 적어도 2회이상 반복 통과시켜 여과 및 살균을 한다. 상기 초정밀 여과필터는 1㎛ 이하의 것으로서 극미세입자를 여과하는 기능을 하고, 자외선살균장치는 인체에 유해한 균을 살균하는 역할을 한다. 이역시 초정밀 여과필터→자외선살균장치를 2회이상 반복 통과시키는 이유는 정화효율을 높이기 위함이다.

이상의 여과 및 살균과정이 끝나면 그 지하수의 수질이 인체에 무해한 수질이 되었는지 여부를 검사하고 되었으면 하기에서 설명되는 산소강화 물을 만들기 위한 작업을 하고, 되지 않았으면 다시 상기에서 실시한 정화 및 살균작업을 한다.

이상의 과정에 의해 상기 지하수가 인체에 무해한 수준이 되면 그를 냉각수단이 마련된 밀폐된 수조에 공급하고 그 공급된 지하수를 0∼5℃로 냉각한 다음 이에 산소를 소정의 압으로 공급하면 그 공급되는 산소가 냉각된 지하수에 용존되면서 용존산소 농도를 높이게 되는 것이다.

단 상기 지하수를 0∼5℃로 냉각시키는 이유는 산소의 특성상 물의 온도가 낯으면 낯을수록 용존율이 좋아지기 때문이며, 0℃ 이하가 되면 물이 얼기 때문에 문제점이 있고, 5℃ 이상이 되면 수조의 압을 상대적으로 높여야 하기 때문에 그 압에 견딜 수 있는 수조를 특수 제작해야 하는 문제점이 있다. 따라서 지하수의 냉각온도는 0∼5℃를 유지함이 바람직하다. 한편 참고로 수조는 금속재로 제작된 수조면 모두 가능하다.

그리고 상기 수조에는 온도를 감지할 수 있는 온도감지 센서와 산소농도를 측정하는 산소측정 센서 및 수조내의 압력을 측정하는 압력측정기가 설치되어 있으며, 상기 온도감지 센서는 수조 내부의 온도가 0℃를 유지하게 되면 상기 냉각수단의 작동을 정지시키고, 5℃를 유지하게 되면 냉각수단을 작동시켜 수조내의 지하수를 다시 냉각시키는 역할을 하고, 산소측정센서는 지하수의 용존산소농도가 목적하는 농도가 되면 수조로 공급되는 산소의 공급을 중단시키는 역활을 하며, 압력측정기 역시 설정갑 이상이 되면 산소공급을 중단시키는 역할을 한다.

단 상기 온도감지 센서와 냉각수단간의 유기적인 작동 및 산소측정 센서와 산소공급기, 압력측정기와 산소공급기 간의 유기적인(전기적인) 작동은 별도로 마련된 제어부에 의해서 콘트롤 된다.

이상과 같은 모든 과정이 끝나면 지하수는 인체에 유익한 20∼70ppm의 용존산소농도를 유지하게 되고, 그를 해당용기에 충입한 다음 밀봉하여 완제품으로 출하하면 되는 것이다.

상술한바와 같은 본 발명은 지하수를 예비침전, 모래여과장치, 중금속 여과필터, 활성탄 여과필터, 경도조절, 정밀 여과필터, 자외선 살균장치 순서로 통과시켜 여과 및 살균을 하고, 그를 2∼5℃로 냉각시킨 후 이에 산소를 강제로 공급하여 용존산소농도가 20∼70ppm이 되게 함으로서 그를 마시는 사람의 체내 산소량을 충분히 보충해주고, 또 건강한 삶을 살 수 있도록 하는 특유의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 지하수의 침전물을 예비침전조에서 침전시키고 그 침전물이 침전된 지하수를 모래여과장치에 통과시켜 여과하는 공정;

   상기 모래여과장치를 통과한 지하수를 중금속 여과필터와 활성탄 여과필터에 순차적으로 통과시켜 여과하는 공정;

   상기 활성탄 여과필터를 통과한 지하수를 경.연수기를 이용하여 경도조절하고 그를 정밀 여과필터 및 자외선 살균장치로 여과 및 살균하는 공정;

   상기 여과 및 살균된 지하수를 수조에 공급하고 그를 2∼5℃로 냉각한 후 이에 산소를 공급하여 산소농도 20∼70ppm이 되게 용존시키는 공정;

   상기 20∼70ppm의 산소용존 농도를 갖는 지하수를 해당용기에 충입하여 밀봉하는 공정을 포함하는 산소강화 물 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 중금속 여과필터를 이용한 중금속 여과는 적어도 2회 이상 반복 실시됨을 특징으로 하는 산소강화 물 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 정밀 여과필터 및 자외선 살균장치를 이용한 정밀여과 및 자외선 살균은 적어도 2회 이상 반복 실시됨을 특징으로 하는 산소강화 물 제조방법.