KR20100119529A - 해양 심층수로부터 생산된 미네랄 수를 이용하여 기능미를 제조하는 방법 - Google Patents

해양 심층수로부터 생산된 미네랄 수를 이용하여 기능미를 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기능미를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층(海底深層)의 해양 심층수(海洋深層水)를 취수하여 과잉으로 함유되어 있는 NaCl을 제거한 미네랄 수에 벼(正租) 또는 쌀을 침지(浸漬)하여 미네랄 함량이 높은 기능미를 제조하는 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 다양한 미네랄성분이 함유되어 있는 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해양 심층수를 취수하여 20∼30℃로 가온 처리하는 공정과 여과공정에 의해서 수중 고형물을 제거한 해양 심층수 또는 이 해양 심층수를 역삼투 여과를 하여 탈 염수를 생산하는 공정에서 여과되지 않고 농축된 해양 심층수에 소금제조공정에서 생산된 간수를 주입한 것을 전기투석공정, 전기추출공정 또는 냉동공정 중에서 한가지 공정으로 NaCl을 탈염처리하여 해양 심층수로부터 미네랄 수를 생산하는 단계와 상기 미네랄 수에 기능성 첨가제를 첨가하고, 벼 또는 쌀을 담수로 세정처리 후 탈수한 것을 침지한 다음, 건조하여 기능미를 제조하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

Description

해양 심층수로부터 생산된 미네랄 수를 이용하여 기능미를 제조하는 방법{A method to produce function rice using mineral water produced by deep sea water}
본 발명은 기능미를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층(海底深層)의 해양 심층수를 취수하여 과잉으로 함유되어 있는 NaCl을 제거한 미네랄 수에 기능성 첨가제를 첨가한 다음, 벼(正租) 또는 쌀을 침지(浸漬)하여 미네랄 함량이 높은 기능미를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 종래기술에서 기능미의 제조방법은 쌀에 인삼, 홍삼, 대추, 함초(鹹草), 구기자, 솔잎, 둥글래, 감초(甘草)와 같은 한약재 추출물, 양파, 포도, 매실, 마늘과 같은 야채류의 추출물, 녹차(綠茶), 홍차(紅茶)와 같은 차류의 추출물, 송이버섯, 표고버섯, 차가(Chaga)버섯, 상황버섯과 같은 버섯류의 추출물, 다시마와 같은 해조류의 추출물, 키토산(Chitosan), 토코페롤(Tocopherol), 비타민류(Vitamins), 라이신(Lysine), 철분, 칼슘, 식물성 식이섬유질 또는 동물성 식이섬유질 중에서 한 종류 이상 혼합한 첨가제를 첨가한 다음, 필요에 따라서는, 젤라틴(Gelatin), 녹말, 시클로 덱스트린(Cyclodextrin), 한천용액(寒天溶液), 아라비아 검(Gum Arabic) 또는 알긴산(Alginic acid) 중 선택된 한 종류의 코팅제로 코팅한 다음, 건조하여 기능미를 제조하였으나, 인체에 유용한 다양한 미네랄성분이 함유된 기능미는 개발되지 않았다.
그리고 일본 특허공개번호 제2005-278508호의 경우는 기능성 첨가제와 해양 심층수를 이용한 기술이 제시되어 있으나, 단순히 해양 심층수를 용수로 사용하는 경우는 NaCl이 과량으로 기능미에 침투되기 때문에 지나치게 짠맛이 나는 문제점이 있다.
[문헌 1] 대한민국 특허등록번호 제10-0464591호(2004.12.22) [문헌 2] 대한민국 특허등록번호 제10-0470189호(2005.01.26) [문헌 3] 대한민국 특허등록번호 제10-0521157호(2005.10.06) [문헌 4] 대한민국 특허등록번호 제10-0563269호(2006.03.15) [문헌 5] 대한민국 특허등록번호 제10-0572578호(2006.04.13) [문헌 6] 일본 특허공개번호 제2005-278508호(2005.10.13)
본 발명은 유용한 미네랄성분을 다량 함유한 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해양 심층수를 이용하여 미네랄성분을 쌀의 조직에 침투시켜 미네랄함량이 높은 기능미를 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해양 심층수를 취수하여 20∼30℃로 가온 처리하는 공정과 여과공정에 의해서 수중 고형물을 제거한 해양 심층수 또는 이 해양 심층수를 역삼투 여과를 하여 탈 염수를 생산하는 공정에서 여과되지 않고 농축된 해양 심층수에 소금제조공정에서 생산된 간수를 혼합한 것을 전기투석공정, 전기추출공정 또는 냉동공정 중에서 한가지 공정으로 NaCl을 탈염처리하여 해양 심층수로부터 미네랄 수를 생산하는 단계와 상기 미네랄 수에 기능성 첨가제를 첨가하고, 벼 또는 쌀을 담수로 세정처리 후 탈수한 것을 침지한 다음, 건조하여 기능미를 제조하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.
본 발명은 건강에 유용한 다양한 미네랄성분을 함유하고 있는 해양 심층수를 이용하여 미네랄함량이 높은 기능미를 제조할 수 있기 때문에 미네랄성분을 필요로 하는 기능미제조에 널리 이용되는 효과가 있을 것으로 기대된다.
도 1은 해양 심층수로부터 생산된 미네랄 수를 이용하여 기능미를 제조하는 공정도
도 2는 전기투석공정에 의한 NaCl을 탈염처리하는 공정도
도 3은 전기추출공정에 의한 NaCl을 탈염처리하는 공정도
도 4는 해수를 냉동할 때 H2O-NaCl계의 상평형도
도 5는 해수를 냉각할 때 상태도
먼저, 해양 심층수의 특성을 검토하면, 해양 심층수는 다음 표 1 "해양 심층수와 표층해수 중에 함유된 중요성분 분석치"에서 보는 바와 같이 동·식물의 생육에 필요한 다양한 미네랄성분이 함유되어 있으면서 유해한 중금속성분은 극히 미량으로 함유되어 있으며, 유해미생물과 오염물질의 농도가 낮은 청정한 특성이 있다.
해양 심층수와 표층해수 중에 함유된 중요성분 분석치
구 분 울릉도 현포
수심 650m 해양 심층수 표층해수


일
반
항
목		 수온(℃) 1.2 20.3
pH 7.8 8.15
DO 용존산소(㎎/ℓ) 6 8
TOC유기 탄소(㎎/ℓ) 0.962 1.780
CODMn(㎎/ℓ) 0.2 0.6
용해성 증발잔류물(㎎/ℓ) 40,750 37,590
M-알칼리도(㎎/ℓ) 114.7 110.5



주
요
원
소		 NaCl(wt%) 2.69 2.75
Mg 마그네슘(㎎/ℓ) 1,270 1,280
Ca 칼슘 (㎎/ℓ) 406 405
K 칼륨 (㎎/ℓ) 414 399
Br 취소 (㎎/ℓ) 68.2 68.1
Sr 스트론튬 (㎎/ℓ) 7.76 7.61
B 붕소 (㎎/ℓ) 4.45 4.48
Ba 바륨(㎎/ℓ) 0.044 0.025
F 불소 (㎎/ℓ) 0.52 0.56
SO4 2 -(㎎/ℓ) 2,836 2,627

영
양
염
류		 NH4 +암모니아태질소(㎎/ℓ) 0.05 0.03
NO3 -질산태질소(㎎/ℓ) 1.158 0.081
PO4 3 -인산태인(㎎/ℓ) 0.177 0.028
Si 규소 (㎎/ℓ) 2.800 0.320


미
량
원
소		 Pb 납 (㎍/ℓ) 0.110 0.087
Cd 카드뮴 (㎍/ℓ) 0.050 0.008
Cu 구리 (㎍/ℓ) 0.260 0.272
Fe 철 (㎍/ℓ) 0.230 0.355
Mn 망간 (㎍/ℓ) 0.265 0.313
Ni 니켈 (㎍/ℓ) 0.360 0.496
Zn 아연 (㎍/ℓ) 0.450 0.452
As 비소 (㎍/ℓ) 0.4001 0.440
Mo 몰리브덴(㎍/ℓ) 5.110 5.565
Cr 크롬(㎍/ℓ) 0.020 -
균
수		 생균 수(개/㎖) 0 520
대장균 수(개/㎖) 음성 음성
해양 심층수 이용의 역사는 매우 짧으나, 지금까지는 수산분야를 시작으로 개발되었으나, 식품이나 의료, 건강산업, 음료수, 화장품, 토양개량제(土壤改良劑, Soil conditioner), 미생물 배양액 등의 비 수산분야에 있어도, 다양한 연구를 하고 있다.
해양 심층수는 통상 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해수를 해양 심층수라고 부르며, 표층해수(表層海水)와는 달리 햇빛이 닿지 않아 플랑크톤(Plankton) 및 생명체가 증식(增殖)하지 못하기 때문에 영양염류(榮養鹽類)의 농도가 높으면서 수온(水溫)에 따른 밀도차이(密度差異)로 표층해수와 혼합되지 않아 표층해수에 존재하는 오염물질(汚染物質)이 없기 때문에 표층의 해수와 비교하였을 때 저온안정성(低溫安定性), 청정성(淸淨性), 부영양성(富榮養性), 미네랄밸런스특성, 숙성성(熟成性) 등의 특성이 있으며, 구체적인 내용은 다음과 같다.
1. 저온 안전성(低溫安全性)
표층해수의 수온은 계절에 의해서 큰 폭으로 변동하는 데 대해, 해양 심층수는 계절에 따라서 수온의 변화가 없으면서 저온으로 안정되어 있다.
특히 한국 동해의 해양 심층수는 오호츠크해(Sea of Okhotsk)의 유빙(流氷)이 녹은 찬 해수가 밀도차로 침강(沈降)하여 사할린섬(Ostrov Sakhalin)과 홋카이도(北海道) 사이의 블라디보스토크(Vladivostok) 앞바다로 유입된 심층수로 일본열도가 가로 막혀 흐름이 느려 해수면에서 300m보다 깊은 해저심층에서는 연간을 통해서 수온이 1∼2℃로, 하와이나 일본 태평양 연안의 코우치현(高知縣) 무로토(室戶) 앞바다 해양 심층수 등에 비해서 8∼11℃ 정도 낮은 특성이 있다.
2. 청정성(淸淨性)
해저심층에 있으므로 육상의 하천수, 대기로부터의 오염을 받기 어렵고, 화학물질, 오염물질과 세균수가 적다.
① 물리적 청정성
물리적 청정성은 현탁(懸濁)된 부유물이 적다고 하는 것으로 해양 심층수는 표층해수에 비해서 부유고형물질의 함량이 적다.
② 생물학적 청정성
해수의 취수에서 제일문제가 되는 것은 부착생물의 번식인데, 일반적으로, 표층해수의 취수장치에서는 취수 관내에 부착생물이 번식하는 것으로, 관의 저항이 늘어나 취수불능이 되는 것이 많은데, 해양 심층수는 플랑크톤, 미생물, 클로렐라 등의 총 생균 수는 표층수의 10분의 1에서 100분의 1로 적은 특성이 있다.
③ 화학적 청정성
해양 심층수는 오염된 표층해수와 혼합이 일어나지 않기 때문에 다이옥신이나 PCB, 유기 염소화합물, 유기주석 등 이른바 환경오염물질이 오염되어 있지 않은 특성이 있다.
3. 부영양성(富榮養性)
해양 심층수는 표층해수에 비해서 동·식물의 생장에 근원이 되는 조류, 식물플랑크톤(주로, 엽록소를 가지는 미소의 단세포 식물인 규조)의 영양원이 되는 질소, 인, 규산 등이 표층해수의 약 5∼10배의 무기영양염류가 풍부하게 포함되어 있는 특성이 있다.
해수면에서 수심 150m보다 깊은 해저심층에서 광량은 1% 이하가 되며, 더 이상의 깊이에서는 식물성 플랑크톤은 광합성을 할 수 없기 때문에, 영양소는 식물성 플랑크톤에 의해서 소비되지 않고 아래의 깊은 층으로 가라앉아 축적되어 있어 무기영양염류의 농도가 높다.
4. 미네랄의 특성
해양 심층수에는 지구에 존재하는 대부분의 원소를 포함하고 있는 특성이 있다.
동·식물의 생육에 필요한 주요원소가 많으면서 필요하기는 하지만 다량으로 섭취하면 해가 되는 필수 미량원소인 동, 아연과 같이 사람의 건강에 깊은 관계가 있는 것은 극히 소량 포함되어 있다고 하는 미네랄밸런스가 좋은 특성이 있다.
5. 숙성성(熟成性)
해양 심층수는 표층해수에 비해 pH가 낮으며(pH 7.8 전후), 유기물 함량이 적으면서 해양 심층수는 표층해수로부터 분리되어 저온 고압 하에서 긴 세월동안 물 분자의 집단(Cluster)이 소집단화(小集團化)된 소집단수(小集團水, Micro-clustered water)로 수질이 안정되어 있다.
본 발명에서는 상술한 원리를 이용하여 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층에서 다양한 미네랄성분이 함유되어 있는 특성을 이용하여 미네랄 함량이 높은 기능미를 제조하는 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명에서 혼합의 비를 나타내는 "부"는 중량 부를 의미한다.
Ⅰ. 미네랄 수를 생산하는 단계
1. 취수 및 가온 처리공정
해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해양 심층수를 취수하여 후속처리를 원만하게 처리될 수 있도록 가온 처리를 한다.
해양 심층수는 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층에서 해양 심층수를 취수하며, 취수방법은 선상(船上)에서 해저 200m보다 깊은 곳까지 배관을 내려 취수하던가, 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층까지 배관을 설치하여 펌프(Pump)로 취수하던가, 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층까지 배관을 설치하고, 취수정을 해수면보다 낮게 설치하여 사이펀(Siphon) 원리에 의해서 취수를 한다.
취수된 해양 심층수는 온도가 낮으면서 점성이 높아 처리효율이 떨어지기 때문에 보일러(Boiler)에서 열을 공급받아(여름철에는 표층해수의 수온을 이용할 수도 있음) 30∼40℃로 가온 처리하여 여과처리공정으로 보낸다.
2. 여과처리공정
여과처리공정은, 모래여과(Sand filter)를 하여 수중의 부유고형물질(SS: Suspended solid)을 제거한 다음, 여과 수는 NaCl을 탈염하여 미네랄 수를 생산하는 공정으로 보낸다.
상기 여과 수를 음료수를 생산하는 경우는 탈 염수생산공정으로 보내어, 생산된 탈 염수는 음료수제조공정으로 보내고, 탈 염수를 생산하면서 농축된 해양 심층수는 NaCl을 탈염하여 미네랄 수를 생산하는 공정으로 낸다.
이때 여과압력은 운전조건에 따른 여과기의 압력손실과 배관의 압력손실을 고려하여 결정하며, 여과속도는 6∼10m/시간으로 하고, 여과사(濾過砂)의 유효경(有效徑)은 0.3∼0.45㎜ 범위로 하며, 균등계수(均等係數)는 2.0 이하로 하며, 여층(濾層)의 두께는 0.5∼1.0m 범위로 한다.
이때 취수된 해양 심층수의 탁도(濁度)가 2㎎/ℓ이하인 경우는 모래여과는 할 필요가 없다.
3. 농축된 해양 심층수를 생산하는 공정
상기 여과처리공정에서 모래여과된 여과 수에서 음료수를 생산하는 경우는, 정밀여과(Microfiltration) 또는 한외(限外)여과(Ultrafiltration)를 한 다음, 나노여과(Nanofiltration)와 역삼투 여과(Reverse osmosis filtration)를 하여 여과된 탈염수는 음료수제조공정으로 보내고, 여과되지 않고 농축된 해양 심층수는 NaCl을 탈염하여 미네랄 수를 생산하는 공정으로 낸다.
정밀여과와 한외여과는 여과 막의 종류에는 구애받지 않으며, 벤더(Vendor)의 사양에 따라서 여과속도와 압력손실을 고려하여 펌프(Pump)의 공급압력을 결정한다.
정밀여과 또는 한외여과에서 여과 수는 물의 FI(Fouling index)값을 2∼4 범위로 처리한다.
FI값은 대상 수중의 미세한 탁질농도(濁質濃度)를 나타내는 수치로 다음 ①식으로 표현된다.
FI = (1－T0/T15)×100/15 ……………………………………………………①
여기서 T0는 0.45㎛의 정밀여과 막을 이용하여 시료 수를 0.2㎫로 가압 여과했을 때에 최초의 500㎖의 시료수의 여과에 필요로 한 시간이며, T15는 T0와 동일한 상태에서 15분간 여과한 후에 500㎖의 시료수의 여과에 필요로 하는 시간이다.
해양 심층수에는 CaSO4, CaCO3와 같이 물에 용해도가 낮아 농축시 스케일(Scale)이 생성되어 막의 오염(Fouling)으로 인하여 처리효율을 저하할 수 있기 때문에 역삼투 여과 전에는 나노여과에서 용해도가 낮은 물질(CaSO4, CaCO3, SrSO4 …등)을 제거한 여과 수를 역삼투 여과공정에 공급한다.
나노여과공정에서는, 역삼투 여과공정에서 막 막힘의 원인이 되는 황산 이온(SO4 2 -)을 제거한 다음에, 역삼투 여과공정으로 보내어 여과된 탈 염수는 음료수제조공정으로 보내고, 여과되지 않고 농축된 해양 심층수는 NaCl탈염공정으로 보낸다.
나노여과 및 역삼투 여과의 막 모듈(Module) 형태는 관형(管形; Tubular), 중공사형(中空絲形; Hollow fiber), 나선형(螺旋形; Spiral wound), 평판형(平板形; Plate and frame) 등 어떠한 형태를 사용하여도 상관이 없으며, 그리고 막(膜)의 재질(材質)도 특별히 제한하지는 않는다.
그리고 나노여과 막의 소재로서 폴리아미드(Polyamide)계, 폴리피페라진아미드(Polypiperazineamide)계, 폴리에스텔아미드(Polyesteramide)계, 혹은 수용성의 비닐폴리머(Vinylpolymer)를 가교(架橋)한 것 등을 사용할 수 있으며, 막 구조는 막의 한 면에 치밀 층(緻密層)으로 되어 있으며, 치밀 층으로부터 막 내부 혹은 한 면의 막을 향해서 서서히 큰 구멍에서 미세 구멍으로 구성되어 있는 비대칭막(非對稱膜)이나, 이러한 비대칭 막의 치밀 층 위에 다른 소재로 형성된 매우 얇은 분리기능층(分離機能層)을 가지는 복합 막(複合膜) 등을 사용할 수 있으며, 피페라진 폴리아미드계 복합 막이 바람직하지만 본 발명에서는 막의 재질과 구조에는 특별히 제한하지는 않는다.
나노여과공정에서는 후처리의 역삼투 여과에서 스케일(Scale)생성의 원인이 되는 황산 이온(SO4 2 -)을 제거하는 것이 주목적으로, 정밀여과 또는 한외여과에서 수중의 미세고형물질을 제거한 해양 심층수는 나노여과공정으로 보내어 여과되지 않은 황산 이온 함유 수는 방류(放流)하고, 여과 수는 역삼투 여과공정으로 보낸다.
나노여과 막에서 이온의 투과순서는 양이온의 경우는 Ca2 +＞Mg2 +＞Li+＞Na+＞K+＞NH4 + 이고, 음이온의 경우는 SO4 2 -≫HCO3 -＞F-＞Cl-＞Br-＞NO3 -＞SiO2 이며, 황산이온(SO4 2 -)의 경우는 Mg2 +와 Ca2 +보다도 투과하기 어렵다.
나노여과공정에서 공급압력은 염 농도가 3.5wt%인 해양 심층수의 삼투압 25㎏/㎠보다 낮은 15∼20㎏/㎠으로 하며, 나선형의 경우 막투과수량(膜透過水量)은 0.7∼1.4㎥/㎡·일로 하면 이때 막 투과수량은 유입수량의 70∼80%가 된다.
역삼투 여과공정에서는, 상기 나노여과공정에서 여과된 해양 심층수를 여과하여 여과된 탈 염수는 음료수제조공정으로 보내고, 여과되지 않고 농축된 해양 심층수는 NaCl을 탈염하여 미네랄 수를 생산하는 공정으로 낸다.
역삼투 여과공정이 나선형 여과 막의 경우 운전압력을 55∼56㎏/㎠에서 막 투과수량은 0.5∼0.8㎥/㎡·일로 운전하면 여과 수인 탈 염수에는 염분이 99.0∼99.85wt% 범위로 제거되며, 유입수량의 40∼60%가 여과되면서 해양 심층수는 농축된다.
4. NaCl을 탈염하여 미네랄 수를 생산하는 공정
상기 전 처리된 해양 심층수, 농축된 해양 심층수, 소금제조공정에서 생산된 간수가 해양 심층수 저장조(1)에 공급되면 과잉으로 함유되어 있는 NaCl의 제거는, 1가 양이온선택교환 격막과 1가 음이온선택교환 격막을 사용한 전기투석장치(3)에 의해서 NaCl을 탈염처리하는 공정, 1가 양이온선택교환 격막과 1가 음이온선택교환 격막을 사용한 전기추출장치(14)에 의해서 NaCl을 탈염처리하는 공정 또는 냉동장치에 의해서 얼음을 생산하면서 NaCl을 석출·제거하는 공정 중에서 선택된 한 공정의 NaCl을 탈염처리하는 공정으로 보내어 NaCl이 제거된 미네랄 수를 생산하여 기능미제조단계의 침지공정으로 보낸다.
① 전기투석장치에 의해서 NaCl을 탈염처리하는 공정
본 발명에서 전기투석장치(電氣透析裝置: 3)에 의해서 전 처리된 해양 심층수, 역삼투 여과공정에서 여과되지 않고 농축된 해양 심층수, 소금제조공정에서 생산된 간수에 함유된 NaCl을 탈염처리하여 미네랄수의 생산은, 직류전원의 전위차(電位差)를 구동력(Driving force)으로 하여 이온성 용질의 막 투과에 의해 분리하는 것으로, 양이온교환 격막은 고정부전하(固定負電荷)를 가지는 1가 양이온을 선택적으로 투과하는 격막을 사용하고, 음이온교환 격막은 고정정전하(固定正電荷)를 가지는 1가 음이온을 선택적으로 투과하는 격막을 사용한다.
전기투석장치(3)는 스케일 트러블(Scale trouble)을 억제하며, NaCl제거 효율을 향상하면서 한계전류밀도(限界電流密度)를 크게 하여 처리효율이 향상되도록 1가 음이온선택교환 격막(8)과 1가 양이온선택교환 격막(9)을 양극(4)과 음극(5) 사이에 교호적(交互的)으로 일렬 다단(多段)을 설치하고, 양단의 양극실(6)의 양극(4)과 음극실(7)의 음극(5)에 정류기로부터 직류전류를 인가(印加)하면서 해양 심층수 저장조(1)에 공급된 전 처리된 해양 심층수, 역삼투 여과장치에서 여과되지 않고 농축된 해양 심층수, 소금제조공정에서 생산된 간수를 해양 심층수 이송펌프(2)로 탈염실(10)에 공급하여 염류의 농도를 400∼800㎎/ℓ범위로 NaCl을 제거하면서 일부는 해양 심층수 저장조(1)로 반송하고, 탈염된 미네랄 수는 전기전도율지시제어기(ECIS: Electric conductivity indicating switch)에 의해서 솔레노이드밸브(Solenoid valve: ⓢ) 작동에 의해 침지공정으로 보내고, 염농축실(11)에는 농축 염수 저장조(12)의 농축 염수를 농축 염수 이송펌프(13)에 의해 염농축실(11)로 공급하여 농축 염수 저장조(12)로 순환하면 해양 심층수 중의 Na+이온은 전기적인 인력에 의해서 1가 양이온선택교환 격막(9)을 투과하여 음극(5) 쪽의 염농축실(11)로 이동하고, Cl-이온은 1가 음이온선택교환 격막(8)을 투과하여 양극(4) 쪽의 염농축실(11)로 이동하여 농축 염수 저장조(12)의 보메도 비중이 12∼18°Be범위로 농축된 농축 염수는 보메도 비중계 BIS(Baume indicating switch)에 의해 솔레노이드밸브(ⓢ)를 작동하여 소금제조공정으로 보낸다.
여기서 전기전도율(Electric conductivity)은 수용액이 전기를 전도하는 정도를 나타내는 지표로서 수중의 염류농도를 나타내는 기준으로 단위는 수용액의 전기저항률의 역수에 상당하는 S/m(Siemens/m)이며, 전기전도도(EC)와 수중의 가용성염(TSS)과의 관계는 다음 식②와 같다.
　TSS(ppm)=640 X EC (mS/㎝) …………………………………………………②
전기투석장치(3)의 처리효율을 높이기 위해서는, 전류밀도(電流密度)를 한계전류밀도(限界電流密度) 이하의 범위에서 가능한 한 크게 하는 것이 바람직하지만, 한계전류밀도는 염류농도에 비례하며, 확산 층(擴散層)의 두께에 반비례하므로, 확산 층의 두께가 일정한 경우, 배수(排水)되는 탈염수인 미네랄 수 중의 NaCl농도와 농축 염수의 NaCl농도에 의해 좌우되므로, 본 발명에서는 1가 음이온선택교환 격막(8)과 1가 양이온선택교환 격막(9)을 양극(4)과 음극(5) 사이에 교대로 배열한 탈염실(10)과 염농축실(11)을 형성하는 전기투석장치(3)에 해양 심층수 저장조(1)의 해양 심층수를 해양 심층수 이송펌프(2)로 탈염실(5)에 보내어 NaCl을 제거한 후 일부는 해양 심층수 저장조(1)로 순환하고, 농축 염수 저장조(12)의 농축 염수는 농축 염수 이송펌프(13)에 의해 염농축실(11)로 보내어 농축 염수 저장조(12)로 순환한다. NaCl제거효율을 향상되면서 염농축실(11)에서 스케일성분이 생성되지 않도록 염농축실(11)에 통수하는 농축 염수를 다량으로 공급하면, 스케일 트러블을 방지할 수 있다. 또한, 염농축실(11)에 NaCl농도가 높은 농축 염수를 공급함으로써 전류의 액저항(液抵抗)이 적어져 한계전류밀도를 높일 수 있음으로, 전기투석장치(3)의 처리성능을 향상시킬 수 있다.
전기투석장치(3)에서 한계전류밀도를 높게 하여 통전량(通電量)을 크게 함으로써 전기투석효율이 향상되면서 스케일 트러블을 억제하기 위해서는 탈염실(10)에 공급하는 유량의 막면선속도(膜面線速度)가 10∼30㎝/초 범위가 유지되도록 NaCl이 제거된 미네랄 수를 해양 심층수 저장조(1)로 반송하고, 염농축실(11)에 공급하는 농축 염수의 유량은 막면선속도가 1∼3㎝/초 범위가 유지되도록 농축 염수를 농축 염수 저장조(12)로 반송한다.
본 발명에서 사용하는 1가 양이온선택교환 격막(9)은 2가 이상 다가(多價) 양이온의 투과는 억제하면서 1가 양이온만을 선택적으로 투과하는 격막으로, 폴리스티렌-디비닐 벤젠(Polystyrene-divinylbenzene)계의 주 사슬(主鎖: Main chain)에 부전하(負電荷) -SO3 -를 고정하고 있는 부전하막(負荷電膜)에 측쇄(側鎖: side chain)가 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine) 또는 폴리비닐 피리딘(Polyvinylpyridine) 등의 그래프트 폴리머(Graft polymer)나 주 사슬이 폴리에틸렌이민 또는 폴리비닐 피리딘으로 된 측쇄가 폴리스티렌인 그래프트 폴리머로 합성된 이온교환 격막으로, 그래프트 폴리머의 주 사슬이 양이온교환막의 주 사슬 또는 측쇄와 동일한 분자구조를 하고 있는 것이면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는, 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리염화비닐(Polyvinylchlorde), 폴리스티렌(Polystyrene) 등에 부전하 R-SO3 -를 고정한 양이온교환막으로 구성된 고분자와 동일한 분자구조를 가진 주 사슬 혹은 측쇄에 1가 양이온만 투과능(透過能)을 가지는 분자구조인 폴리비닐 피리딘(Polyvinylpyridine), 폴리비닐 아민(Polyethyleneamine) 또는 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine) 막과 같은 양이온교환 격막을 사용할 수 있으며, 특히, 폴리스티렌-디비닐벤젠계의 폴리스티렌-그래프트-에틸렌 이민이 가장 바람직하게 사용할 수 있다.
그리고 1가 음이온선택교환 격막(8)은 1가 양이온선택교환 격막(9)과는 반대로 1가 음이온만을 선택적으로 교환할 수 있는 격막으로 정전하(正電荷) R-NH3 +를 폴리머사슬(Polymer chain)에 고정하고 있으며, 정전하를 막에 고정하고 있으므로 정하전막(正荷電膜)이라고도 하며, 이온교환기가 지방족 탄화수소(脂肪族炭化水素)에 의해서 가교(架橋) 되고 있어 막표면부(膜表面部)에는 양이온교환기를 가지는 고분자물질의 박층(薄層)이 형성되고 있는 음이온교환 격막으로, 교환기의 도입 모노머(Monomer: 單位體)에 지방족 탄화수소로 가교와 동시에 4급화를 실시한 것이 좋으며, 양이온교환기를 가지는 고분자물질로서는 양이온교환기를 가지는 고분자 전해질 및 선상고분자전해질(線狀高分子電解質)이나 양이온교환기를 가지는 불용성 고분자 등으로, 구체적으로는, 리그닌설폰산염(Ligninsulfonate)과 같은 술폰산염(Sulfonate), 고급알코올 인산에스테르와 같은 인산에스테르염 등에서 분자량이 500 이상의 양이온교환기를 가지는 고분자 전해질, 메타크릴산(methacrylic acid), 스틸렌설폰산(Styrene sulfonic acid)과 같은 카르본산 기(-COOH)나 설폰산기(-SO3H)를 가지는 단량체(單量體) 유닛(Unit)을 다수 개(多數個) 포함한 선상고분자 전해질, 양이온교환기를 포함한 페놀류와 알데히드류를 축합(縮合)시킨 것과 같은 양이온교환기를 가지는 불용성 고분자 등의 1가 음이온을 선택적으로 교환하는 격막을 사용한다.
전기투석장치(3)의 양극실(5)의 양극(4)은 내식성(耐蝕性) 재질이면서 수소 및 산소발생 과전압(過電壓)이 높은 DSA(Dimensionally stable anode)전극이나 백금도금 전극을 사용하여 음극실(7)를 통과한 용액을 주입하여 양극(4) 표면에서 염소 및 산소의 발생을 억제하도록 하며, 음극(5)은 수소발생과전압(水素發生過電壓)이 높은 랜니 니켈(Raney nickel)이나 스테인리스강(Stainless steel) 강판을 사용하고, 음극실(7)에 가장 인접한 1가 양이온선택교환 격막(9)은 수소 이온 난투과성막(難透過性膜)이나 1가 음이온투과 격막을 이용하는 것에 의해서 음극(5) 표면에서의 수소 이온의 발생량을 저감되도록 하여 전력효율의 향상과 악취발생이 저감되도록 하는 것이 좋다.
그리고 염농축실(11)에서 스케일의 생성이나 유기물 등의 슬라임(Slime)이 부착되어 처리효율을 저하할 때를 대비하여 정류기에는 극성전환장치(極性換置)를 설치하여 양극(4)과 음극(5)의 전원을 전환하여 부착된 스케일과 슬라임(Slime)을 탈리(脫離) 시키도록 한다.
전극실의 전해질 용액은 음극실(7)로 공급하여 음극실(7)에서 배출되는 전해질 용액을 양극실(6)에 공급하며, 음극실(7)에 공급하는 전해질 용액(음극실 용액)은 해수(해양 심층수 원수)를 이용할 수 있으나, 3∼10wt%의 Na2SO4 수용액을 사용하는 것이 전극의 부식 및 양극(4)에서 염소(Cl2)가스의 발생을 억제할 수 있다.
농축 염수 저장조(12)에서 보메도 비중이 12∼18°Be 범위로 농축된 염수는 소금제조공정으로 보낸다.
② 전기추출장치에 의해서 NaCl을 탈염처리하는 공정
해양 심층수에 과잉으로 함유된 NaCl을 제거하기 위한 전기추출장치(14)는, 염추출실(15) 내부에 양극(4)과 음극(5) 사이에 1가 양이온선택교환 격막(9)과 1가 음이온선택교환 격막(8)으로 격리된 탈염실(10)을 다단(多段)으로 설치한 전기추출에 의한 NaCl을 제거에 관한 것으로, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 "미네랄 염수 중에 함유된 NaCl을 전기추출로 제거하여 미네랄 수를 생산하는 공정도"로 염추출실(15) 내부에 설치된 양극(4)과 음극(5) 사이에 음극(5) 쪽은 1가 양이온선택교환 격막(9)을, 양극(4) 쪽은 1가 음이온선택교환 격막(8)을 설치하여 격리된 탈염실(10)을 다단을 설치한 것으로 구성된 "전기추출에 의한 NaCl을 제거하는 장치"에 의해서 미네랄 염수 중에 함유된 NaCl을 제거하는 경우, 해양 심층수 저장조(1)에 저장된 해양 심층수를 해양 심층수 이송펌프(2)로 염추출실(15)과 탈염실(10)에 공급하고, 탈염실(10)에 공급하는 해양 심층수는 해양 심층수 저장조(1)로 순환하면서, 송풍기(16)로부터 대기 중의 공기를 염추출실(15) 바닥에 설치된 산기 관(17)을 통해서 폭기하면서, 정류기로부터 4∼50볼트(Volt)의 직류전기를 인가(印加)하여 전기장(電氣場: Electric field)을 형성하면 전기영동(電氣泳動: Electrophoresis)에 의해서 탈염실(10)의 해양 심층수에 함유된 Na+이온은 음극(5) 쪽의 1가 양이온선택교환 격막(9)을 투과하여 염추출실(15)로 이동하게 되며, Cl-이온은 양극(4) 쪽의 1가 음이온선택교환 격막(8)을 투과하여 염추출실(15)로 이동하게 되면서 농축된 농축 염수는 보메도 비중 지시제어기(BIS: Baume's hydrometer indicating switch)의 보메도 비중이 12∼18°Be로 농축되면, 솔레노이드밸브(ⓢ: Solenoid valve)를 작동하여 농축된 염수는 소금제조공정으로 배출하고, 탈염실(10) 내의 해양 심층수 중에서 NaCl이 제거된 미네랄 수 라인에 설치된 전기전도율지시제어기(ECIS: Electric conductivity indicating switch)의 전기전도율이 6∼12㎳/㎝범위로 NaCl이 제거된 미네랄 수는 솔레노이드밸브를 작동하여 침지공정으로 보낸다.
상기 해양 심층수의 NaCl을 제거하는 전기추출장치(14)의 염추출실(15) 내부에 양극(4)과 음극(5) 사이에 탈염실(10)은 처리용량에 따라서 교호적(交互的)으로 병렬로 여러 단을 설치한다.
상술한 해양 심층수 중의 NaCl이 전기추출에 의해서 NaCl이 제거되는 반응메커니즘(Reaction mechanism)을 검토하면 다음과 같다.
미네랄 염수 중에 함유되어 있는 NaCl은 수 중에서 가수분해반응에 의해서 Na+이온과 Cl-이온으로 다음 반응식 ③과 같이 해리(解離)되어 있다.
NaCl ―H2O→ Na+ + Cl- …………………………………………………③
정류기로부터 양극(4)과 음극(5)에 직류전기를 인가하여 탈염실(10) 내부에 전기장을 형성하면 전기영동에 의해서 탈염실(10) 내의 해양 심층수에 함유된 Na+이온은 음극(5) 쪽의 1가 양이온선택교환 격막(9)을 투과하여 염추출실(15)로 이동하게 되며, Cl-이온은 양극(4) 쪽의 1가 음이온선택교환 격막(8)을 투과하여 염추출실(15)로 이동하게 되면서 탈염실(10)의 해양 심층수로부터 NaCl이 제거하게 된다.
Na+ ―― 격막 ―→ Na+ …………………………………………………④
Cl- ―― 격막 ―→ Cl- …………………………………………………⑤
염추출실(15)로 이동한 Na+이온과 Cl-이온은 원래의 NaCl상태로 인사이투(in situ) 반응이 일어나게 된다.
Na+ + Cl- ―→ NaCl …………………………………………………⑥
그리고 염추출실(15)의 양극(4)과 음극(5) 측에서는 다음과 같은 부반응(副反應)이 일어나면 악취발생과 전력소모량이 증가할 우려가 있기 때문에 송풍기(Air blower: 16)로부터 대기 중의 공기를 산기 관(Diffuser: 17)을 통해서 폭기하여 다음과 같은 부반응(副反應)을 최대한 억제되도록 한다.
2Cl- → Cl2 ( aq ) + 2e- ………………………………………………………⑦
Cl2 ( aq ) → Cl2 (g)↑ …………………………………………………………⑧
Cl2 ( aq ) + H2O → HClO( aq ) + HCl ……………………………………………⑨
2HClO( aq ) + 2H+ + 2e- → Cl2 (g)↑ + 2H2O ………………………………⑩
2H2O + 2e- → 2OH- + H2 (g)↑ ………………………………………………⑪
이때 송풍기(16)로부터 산기 관(17)을 통해서 공급하는 공기의 공급량은 폭기강도(Intensity of aeration)가 1.2∼2.0공기(㎥)/조 용적(㎥)이 되도록 한다.
전기추출장치(14)와 탈염실(10)의 재질은 내염성 스테인리스강, 티타늄(Titanium)을 사용하던가, 카본 스틸(Carbon steel)에 에폭시(Epoxy) 코팅(Coating)이나 라이닝(Lining)을 하던가, 유리섬유강화플라스틱(FRP: Fiber glass reinforced plastic)을 라이닝 한 것을 사용한다.
양극(4), 음극(5), 1가 음이온교환 격막(8)과 1가 양이온교환 격막(9)은 전기투석장치(3)에서와 동일한 것을 사용한다.
③ 냉동장치에 의해서 NaCl을 탈염처리하는 공정
해양 심층수에 함유된 NaCl을 냉동에 의해서 NaCl을 제거하는 경우는, 도 4 냉동에 따른 "H2O-NaCl계의 상평형도"와 도 5 "해수를 냉각하였을 할 때 상태도"에서 보는 바와 같이, 미네랄 염수를 보온처리된 냉각코일이 내장된 냉장장치에 공급하고, 냉동기로부터 냉매를 냉각코일을 통해서 순환하면서 냉장장치 내의 미네랄 염수의 온도를 -4℃(표층해수나 원래의 해양 심층수의 경우는 -2℃에서 결빙하기 시작됨)로 떨어지면 셔벗(Sherbet) 상태의 얼음 생산되기 시작하며, 계속 냉각하여 온도가 -11∼-12℃로 떨어지게 되면 반고체 상태의 얼음이 생산되며, 더욱더 냉각하여 온도를 -22∼-23℃로 냉각되면 NaCl·2H2O가 함유된 고체상태의 얼음이 생산되면서 미네랄 염수 중의 NaCl이 제거되기 시작하며, 본 발명에서는 -25∼-26℃까지 냉각하면 용액 중에 NaCl이 제거된 미네랄 수가 생산된다. 이때 미네랄 수의 보메도 비중은 25∼26°Be가 된다.
해양 심층수를 냉동에 의해서 NaCl을 제거하는 경우 생산되는 미네랄 수는 농도가 높기 때문에 역삼투 여과공정에서 여과된 탈염수 또는 담수를 가해서 보메도 비중이 3∼5°Be 범위로 희석하여 사용하도록 한다.
유효통전면적(有效通電面積)이 236㎜(세로)×220㎜(가로)의 두께 0.2㎜인 양이온교환 격막은 1가 양이온만 선택적으로 투과하는 1가 양이온선택교환 격막(9: Aciplex(등록상표) K-102, 일본 旭化成工業株式會社 제품)과 음이온교환 격막은 1가 음이온만 선택적으로 투과하는 1가 음이온선택교환 격막(8: Aciplex Ａ－102, 일본 旭化成工業株式會社 제품)을 각각 50매를 티타늄 판에 RuO2-TiO2를 코팅한 DSA전극인 양극(4)과 스테인리스강 전극인 음극(5) 사이에 도 2와 같이 교호적으로 다단(50단)을 설치한 전기투석장치(3)를 준비하였다.
50ℓ의 해양 심층수 저장조(1)에 표1의 해양 심층수를 25℃로 가온 처리 후 모래여과를 한 여과 수를 주입하고, 다이어프램(Diaphragm)형 정량펌프인 해양 심층수 이송펌프(2)로 상기 전기투석장치(3)의 탈염실(10)에 막면선속도(膜面線速度)가 10㎝/초가 되게 공급하여 해양 심층수 저장조(1)로 순환하고, 20ℓ의 농축 염수 저장조(12)의 염수를 다이어프램형 정량펌프인 농축 염수 이송펌프(13)로 막면선속도가 3㎝/초가 되게 염농축실(11)에 공급하여 농축 염수 저장조(12)로 순환하면서, 정류기로부터 직류전기를 전류밀도가 3∼4A/dm2로 인가하여(이때 인가전압은 55∼60Volt이었다.) 미네랄 수 라인의 전기전도율지시제어기(ECIS)의 전기전도도 값이 8∼10㎳/㎝로 탈염처리하였을 때 탈염된 미네랄 수의 중요성분 분석치는 다음 표2의 내용과 같다.
이때 농축 염수 저장조(12)의 염수의 비중은 12°Be로 조정하였으며, 음극실(7) 용액은 5wt%의 Na2SO4수용액을 50㏄/min로 음극실(7) 하부로 공급하여 상부로 배출되는 것을 양극실(6) 하부로 공급하였다.
전기투석공정에서 배출되는 탈염된 미네랄 수의 중요성분 분석치
항 목 전 처리된 해양 심층수 전기투석장치에서 배출되는 NaCl이 탈염된 미네랄 수
pH 7.8 7.3
NaCl(wt%) 2.69 0.82
Ca2 +(㎎/ℓ) 406 392
Mg2 +(㎎/ℓ) 1,270 1,219
K+(㎎/ℓ) 414 126
SO4 2 -(㎎/ℓ) 2,836 2,751
Ⅱ. 기능미제조단계
1. 쌀 또는 벼의 전처리공정
본 발명의 기능미제조에 사용될 수 있는 쌀과 벼는, 도정(搗精)한 현미(玄米), 백미(白米) 또는 수확하여 탈곡한 벼(나락, 正租)를 사용할 수 있으며, 보리쌀, 좁쌀도 사용할 수 있다.
현미, 백미 또는 탈곡한 벼를 담수(광천수, 수돗물, 역삼투 여과장치에서 여과한 탈염수)로 세정처리(洗淨處理)를 하여 표면에 부착된 이물질을 제거한 다음, 스크린(Screen), 싸리나 대나무 따위로 얽어서 긴 네모꼴로 만든 채반에서 자연탈수한 다음, 침지공정으로 보낸다.
2. 침지공정(浸漬工程)
상기 해양 심층수에 함유된 NaCl을 탈염처리한 미네랄 수를 가온 재킷(Heating jacket)이 부착된 침지조에 공급하고 수온을 35∼45℃ 범위로 가온한 다음, 전처리공정에서 처리된 쌀 또는 벼를 주입하고, 2∼6시간 동안 침지(浸漬)하여 미네랄성분이 쌀의 조직에 침투(浸透)시킨 다음, 건조공정으로 보낸다.
그리고 상기 해양 심층수에 함유된 NaCl을 탈염처리한 미네랄 수에 인삼, 홍삼, 울금(鬱金), 대추, 함초(鹹草), 구기자, 솔잎, 뽕잎, 설련화(雪蓮花), 둥글래, 감초(甘草)와 같은 한약재 추출물, 양파, 포도, 매실, 마늘과 같은 야채류의 추출물, 녹차(綠茶), 홍차(紅茶)와 같은 차류의 추출물, 송이버섯, 표고버섯, 잎새버섯(Grifola frondosa), 아가리쿠스(Agaricus)버섯, 차가(Chaga)버섯, 꽃송이버섯(Sparassis crispa), 영지버섯, 상황버섯, 동충하초(冬蟲夏草)와 같은 버섯류의 추출물, 다시마와 같은 해조류의 추출물, 키토산(Chitosan), 토코페롤(Tocopherol), 타우린(Taurine), β－글루칸(Glucan), SOD용 소재, 비타민류(Vitamins), 라이신(Lysine), 프로테오글리칸(Pproteoglycan), 황산콘드로이친(Chondroitin sulfate), 프로폴리스(Propolis), 흑초, 상어 연고(軟膏), 효모(Yeast), 효소(Enzyme), 혈압상승을 억제하는 펩티드(Peptide), 철분, 칼슘, 식물성 식이섬유질 또는 동물성 식이섬유질 중에서 한 종류 이상 혼합한 기능성 소재성분을 쌀 또는 벼 100부에 0.1∼20부를 첨가하여 미네랄성분과 복합적인 기능을 가진 기능미를 제조할 수도 있다.
이때 기능성 소재성분이 쌀 조직에 침투되지 않는 분말을 사용하는 경우는, 젤라틴(Gelatin), 녹말, 시클로덱스트린(Cyclodextrin), 한천용액(寒天溶液), 펙틴(Pectin)질, 만난(Mannan), 커드란(Curdlan), 셀룰로오스 유도체(Cellulose derivative), 산탄검(Xanthan gum), 아라비아 검(Gum Arabic)과 같은 식물 검(Plant gum) 또는 알긴산(Alginic acid) 중에서 선택된 한 종류의 코팅제를 쌀 100부에 0.5∼5부를 주입하여 코팅한 다음, 건조하여 기능미를 제조한다.
3. 건조(乾燥) 및 포장공정(包裝工程)
상기 침지공정에서 쌀의 조직에 미네랄성분을 침투시킨 쌀 또는 벼는 인출(引出)하여 함수율을 5∼12wt% 범위까지 건조(乾燥)한 다음, 쌀은 포장(包裝)하여 기능미(機能米)를 제조하며, 벼는 도정(搗精)한 후 포장하여 기능미를 제조한다.
건조공정은 자연건조, 로터리 건조기(Rotary dryer), 드럼 건조기(Drum dryer), 밴드 건조기(Band dryer), 진공 건조기(Vacuum dryer), 원적외선 건조기(Infrared ray dryer), 열풍건조기(Hot air dryer) 또는 유동층건조기(Fluidized bed dryer) 중에서 한 종류의 건조방식에 의해서 건조를 하며, 본 발명에서는 건조방식에는 특별히 제한하지 않는다.
탈곡한 벼 200㎏을 500ℓ의 플라스틱(Plastic) 용기에 주입하고, 여기에 실시 예1에서 생산된 미네랄 수 250ℓ를 주입하여 3시간 동안 침지한 후 인출하여 함수율 12wt%까지 자연 건조한 다음, 도정공정에서 쌀로 정미하여 기능미를 만들었다. 상기 기능미에 함유된 미네랄성분인 마그네슘, 칼슘, 칼륨성분의 분석결과는 표3의 내용과 같았다.
기능미 중에 중요 미네랄성분인 마그네슘, 칼슘, 칼륨성분의 분석치
성분 NaCl Mg Ca K
함량(㎎/㎏) 748 902 292 298
상기 표2에서 보는 바와 같이 염분농도가 낮으면서 칼슘, 마그네슘과 같은 미네랄성분이 함유된 기능미가 생산될 수 있음을 확인할 수 있다.
1: 해양 심층수 저장조 2: 해양 심층수 이송펌프
3: 전기투석장치 4: 양극
5: 음극 6: 양극실
7: 음극실 8: 1가 음이온선택교환 격막
9: 1가 양이온선택교환 격막 10: 탈염실
11: 염농축실 12: 농축 염수 저장조
13: 농축 염수 이송펌프 14: 염추출장치
15: 염추출실 16: 송풍기(Air blower)
17: 산기 관 ⓢ: 솔레노이드밸브(Solenoid valve)
LS: 수위 제어기(Level switch) M: 모터(Motor)
BI: 보메비중지시계(Baume indicator)
BIS: 보메비중지시제어기(Baume indicating switch)
ECIS: 전기전도율지시제어기(Electric conductivity indicating switch)

Claims (3)

  1. 해양 심층수, 농축된 해양 심층수 또는 소금제조공정에서 생산된 간수를 전기투석공정, 전기추출공정 또는 냉동공정 중에서 선택된 한 공정으로 NaCl을 탈염처리하여 미네랄 수를 생산하는 단계와,
    상기 미네랄 수에 담수로 세정처리를 하여 표면에 부착된 이물질을 제거한 다음, 스크린(Screen), 채반에서 자연탈수하여 전처리한 쌀을 침지(浸漬)한 다음, 건조하여 기능미제조단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 해양 심층수로부터 생산된 미네랄 수를 이용하여 기능미를 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미네랄 수에 미네랄 수에 담수로 세정처리를 하여 표면에 부착된 이물질을 제거한 다음, 스크린(Screen), 채반에서 자연탈수하여 전처리한 쌀을 침지하는 대신에, 미네랄 수에 담수로 세정처리를 하여 표면에 부착된 이물질을 제거한 다음, 스크린(Screen), 채반에서 자연탈수하여 전처리한 벼를 침지한 다음, 건조 후 도정하는 공정에 의해서 해양 심층수로부터 생산된 미네랄 수를 이용하여 기능미를 제조하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에서, 상기 미네랄 수에 인삼, 홍삼, 울금(鬱金), 대추, 함초(鹹草), 구기자, 솔잎, 뽕잎, 설련화(雪蓮花), 둥글래, 감초(甘草)와 같은 한약재 추출물, 양파, 포도, 매실, 마늘과 같은 야채류의 추출물, 녹차(綠茶), 홍차(紅茶)와 같은 차류의 추출물, 송이버섯, 표고버섯, 잎새버섯(Grifola frondosa), 아가리쿠스(Agaricus)버섯, 차가(Chaga)버섯, 꽃송이버섯(Sparassis crispa), 영지버섯, 상황버섯, 동충하초(冬蟲夏草)와 같은 버섯류의 추출물, 다시마와 같은 해조류의 추출물, 키토산(Chitosan), 토코페롤(Tocopherol), 타우린(Taurine), β－글루칸(Glucan), SOD용 소재, 비타민류(Vitamins), 라이신(Lysine), 프로테오글리칸(Pproteoglycan), 황산콘드로이친(Chondroitin sulfate), 프로폴리스(Propolis), 흑초, 상어 연고(軟膏), 효모(Yeast), 효소(Enzyme), 혈압상승을 억제하는 펩티드(Peptide), 철분, 칼슘, 식물성 식이섬유질 또는 동물성 식이섬유질 중에서 한 종류 이상 혼합한 기능성 소재성분을 첨가하여 미네랄성분과 복합적인 기능을 가진 기능미를 제조하는 공정에 의해서 해양 심층수로부터 생산된 미네랄 수를 이용하여 기능미를 제조하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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