KR20200125784A - 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법 - Google Patents

양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법 Download PDF

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Abstract

양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법이 개시된다. 본 발명은, 액체(수돗물, 미네랄 수, 정제수, RO수, 이온수, 약수 등)에 공기를 원료로 고압 방전에 의한 해리, 여기, 이온화, 산화, 환원의 전기화학적 방법으로 공기 구성분자인 질소(N2)분자, 산소(O2)분자, 수증기 물(H2O)분자를 해리하여 질소원자(N), 산소원자(O), 수소양성자(H+), 히드록실 이온(OH-)을 생성 및 동시에 질소원자(N)와 산소원자(O)를 결합하여 산화질소(NO)를 생성하고, 생성된 산화질소를 가압하여 수중에 용해시켜 산화질소 함유수를 제조과정에 산소원자(O) 및 히드록실 이온(OH-)이 수중의 세균 및 박테리아를 살균하면서 수중방전 과정중에 물분자(H2O)를 해리하여 미세하게 쪼개서 소집단수 형태의 물로 가공하며, 소집단수에 자기장을 조사 및 자기장이 서로 중첩되어 소멸되어 생성되는 양자에너지를 조사하여 활성화된 산화질소 함유수를 제조하는 것이다.

Description

양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법{Method for water containing nitric oxide which quantum energy was irradiated and treated}
본 발명은 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 공기를 고전압 방전하여 공기를 구성하는 질소(N2)분자, 산소분자(O2), 수증기의 물분자(H2O)를 해리하여 산화질소(NO), 산소이온(O), 수소 양성자(H+), 히드록실 이온(OH-)을 생성하고, 생성된 산화질소(NO)와 산소이온(O) 등의 이온을 가압하여 수중에 용해시켜 산화질소(NO) 함유수제조 및 제조과정에 산소원자(O) 및 히드록실 이온(OH-)이 수중의 세균 및 박테리아를 살균하면서, 수중방전 과정중에 물분자(H2O)를 해리하여 미세하게 쪼개서 네거티브 수소음이온(H-), 네거티브 산소음이온(O2 -)이 함유된 소집단수 형태의 물로 가공하며, 소집단수에 양자에너지를 조사하여 활성화된 산화질소 함유수를 제조하여 음용수, 화장품 조성수, 의약용수, 식품조리수, 세정수 등에 사용되는 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조 방법에 있다.
산업화에 따른 경제발전에 의하여 인간의 생활환경 및 거주 방식에 많은 변화를 가져오게 되었고, 정보통신 기술의 발달로 실내에서 거주시간이 증가함에 따라 실내 공기오염이란 새로운 환경문제가 나타나게 되었다.
이와 같이 실내 등의 제한된 공간 내에 오염된 공기가 생성되면, 시간이 지날수록 오염물질의 순환으로 그 농도가 증가되어 각종 미세 분진을 비롯해 감염성 세균 및 곰팡이 등의 미생물학적 유해인자에 노출되어 전신피로, 불쾌감, 두통, 호흡기계통, 피부계통 감염성 질환과 과민성 질환이 발생될 수 있다.
또한, 이러한 실내공기의 오염은 고령의 환자 및 면역억제 상태의 환자에게 감염의 위험성을 증가시킬 수 있고, 실내 공기질의 오염에 의한 각종 유해물질의 흡입과, 업무상 스트레스, 혈액순환장애는 환자 및 실내 거주자들의 인체 내 활성산소(ROS)수치를 증가시켜 건강에 나쁜 영향을 주는 것으로 연구결과가 보도되고 있다.
상기와 같이 증가된 활성산소는 호흡과정에서 몸속으로 들어간 산소가 체내에서 산화과정에 이용되면서 여러 대사과정에서 생성되어 생체 조직을 공격하고 세포를 공격하여 지질과 단백질, 핵산(DNA, RNA)을 파괴하며 여러가지 효소기능을 저해하여 각종질병(암, 노화 등)을 촉진할 뿐만 아니라, 이 외에도 신경 전달물질인 DOPAMINE SEROTOMIN, ACETYL-CHOLINE에도 영향을 미치며 ACETYL-CHOLINE ESTERASE에도 같은 영향을 미치어 면역기능을 현저하게 저하시키는 것으로 알려져 있다.
한편, 인체 내 활성산소 수치를 감소시키는 항산화(SOD) 작용과 혈관을 확장하여 심혈관 계통의 건강을 증진시키는데 산화질소(NO)가 기여한다는 연구결과에 따라 1980년대부터 이에 대한 연구가 본격적으로 시작되어 왔다.
특히, 이와 같은 산화질소의 연구는 내피 세포 유래 평활근 이완인자(EDRF)의 발견에서 비롯되는데, 혈관의 내피 세포에서 미지의 강력한 혈관 이완인자(EDRF)가 생산된다는 보고가 있었고, 이 EDRF의 실체가 산화질소(NO)라는 것이 증명되었다.
산화질소(NO)는 L-아르기닌에서 일산화질소(NO) 생성요소(NITRIC-OXIDE SYNTHASE : NOS)에 의해 L-시트룰린과 같이 생산되며, 인체 내에서 작용은 혈관계에서 혈관 내피세포에서 생성되어 혈관 평활근의 구아닐산 고리화 효소를 활성화하고 고리형 GMP를 생산하여 혈관을 이완시킨다는 연구 결과가 보도된 바 있고, 그 연구가 진행됨에 따라 산화질소(NO)가 심혈관계에서 핵심적인 역할을 수행하는 신호 전달 분자일 뿐만 아니라 그 외에도 여러 가지 다른 기능도 수행한다는 사실이 잇달아 밝혀졌다.
또한, 산화질소(NO)는 현재 감염에 대항하는 신경계의 신경전달물질, 혈압조절인자, 여러 신체기관의 혈류 조절인자 등 다양한 역할을 수행하는 것으로 알려 졌으며, 산화질소(NO)는 거의 모든 생명체에 존재하여 서로 다른 다양한 종류의 세포에 의해 생성된다는 심층적인 연구 공로를 인정받아 1998년 로버트 F. 피치코트, 루이스 이그나로, 폐리드 뮤라드 박사 등 3명은 카롤린스카 연구소 노벨상 선정 위원회로부터 "심혈관계에서 신호전달분자로 일산화질소(NO : NITRIC OXIDE)를 발견"한 공로를 인정해 노벨 생리의학상을 수상했다.
그러나, 이러한 산화질소는 실내 공기질의 오염, 식생활에서의 영양소 섭취 결핍, 운동부족, 과로, 약물 복용 등 여러 가지 원인에 의해 혈관 내피 세포에서 인체 생리작용에 필요한 충분한 양을 스스로 생성하지 못하기 때문에 외부에서 여러 가지 수단에 의해 직간접적으로 공급을 받아야 한다.
그 일례로,
대한민국 등록특허 제10-0976372호(고순도 일산화질소 반응 장치)에서는 99.99995% 고순도 암모니아(NH3)가스와 공기(AIR)를 원료로 하여 일정한 비율로 혼합하여 혼합가스를 형성하고, 상기 혼합가스를 고온의 촉매 반응기에 통과시킨 다음 저온의 냉각분리기를 한번 더 통과시켜 수분을 분리시킨 일산화질소(NO)를 제조하는 이 기술은 장치가 대형화되고 에너지 소비가 많으며 주원료인 암모니아(NH3)가스의 독성 및 인화성 때문에 취급에 주의를 요하는 문제점과 수중에 일산화질소(NO)를 용해시키는 별도의 장치가 필요하다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1308788호(무균 무취의 산화질소 발생장치)에서는 고전압 방전에 의해 생성되는 매우 높은 전계 전자 에너지를 오염된 실내 공기에 인가하여 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원 등의 전기화학적 반응으로 공기중 질소(N2) 및 산소(O2)분자의 공유결합을 분해하여 산화질소(NO)를 발생시키고, 산화질소 생성과정에 발생되는 오존(O3), 이산화질소(NO2) 등의 유해물질을 촉매물질과 반응하여 제거하는 이 기술은 공기를 원료로 사용하는 점에서는 인체에 유해성은 없으나 일산화질소(NO)를 용해시키는 별도의 장치가 필요하다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1379274호(살균 기능을 갖는 산화질소 함유수 제조장치)에서는 공기에 고전압 방전에 의해 생성되는 매우 높은 전계 전자 에너지를 인가 함으로써, 전기화학적 반응으로 공기중 질소, 산소, 물분자의 공유결합을 분해하여 산화질소를 생성하고, 생성된 산화질소를 가압하여 미세기포 형태로 수중에 공급 및 콜로이드 상태로 함유케 하는 이 기술은 수중에 용해되어 함유된 산화질소 함유수의 물분자가 거대한 물분자 형태이어서 피부, 신체에서 충분한 흡수가 되지 않은 문제점이 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1919406호(양자에너지가 내장된 산화질소 함유 수분 발생기를 이용한 건강관리 시스템)에서는 공기에 고전압 방전에 의해 생성되는 매우 높은 전계 전자 에너지를 인가 함으로써, 전기화학적 반응으로 공기중 질소, 산소, 물분자의 공유결합을 분해하여 생성된 산화질소(NO)를 수중에 용해하고 가열하여 무화시킨 후 서로 반대 방향으로 작용하는 자기장을 조사 및 중첩시켜서 제로에너지 상태에서 발생되는 양자에너를 조사하는 이 기술은 산화질소 함유수를 가열하여 무화시키기 때문에 다양한 용도로 사용하기에는 제한적이다.
즉, 지금까지 개발된 산화질소 발생장치에서는 기체상 산화질소(NO)만 생산이 가능 하였고, 또한 생산 과정에서의 암모니아 가스는 인체에 유해한 유독성, 가연성 물질이어서 화재위험이 상존하였고, 제조 단계의 온도를 섭씨 300도에서 1200도 범위까지 승온시키는 별도의 가열 장치가 필요하며, 높은 에너지 소비량으로 인한 운전비용 및 유지 관리비용이 증가되는 문제점이 있었으며, 별도의 산화질소 공급장치와 극저온 냉동 시스템이 필요하기 때문에 초기 투자비용이 높을 뿐만 아니라 주로 의료시설에서 사용하기 때문에 소비자가 구매하기 어려웠고, 가격이 고가이며, 기체상태의 산화질소(NO)는 별도의 압력용기에 보관하여 사용한다는 점에서 다양하게 활용되기에는 제한이 있었다.
1. 고순도 일산화질소 반응 장치(등록번호 제10-0976372호) 2. 무균무취의 산화질소발생장치(등록번호 제10-1308788호) 3. 살균기능을 갖는 산화질소 함유수 제조장치(등록번호 제10-1379274호) 4. 양자에너지가 내장된 산화질소 함유 수분 발생기를 이용한 건강관리 시스템(등록번호 제10-1919406호)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 액체(수돗물, 미네랄 수, 정제수, RO수, 이온수, 약수 등)에 공기를 원료로 고압 방전에 의한 해리, 여기, 이온화, 산화, 환원의 전기화학적 방법으로 공기 구성분자인 질소(N2)분자, 산소(O2)분자, 수증기 물(H2O)분자를 해리하여 질소원자(N), 산소원자(O), 수소양성자(H+), 히드록실 이온(OH-)을 생성 및 동시에 질소원자(N)와 산소원자(O)를 결합하여 산화질소(NO)를 생성하고, 생성된 산화질소를 가압하여 수중에 용해시켜 산화질소 함유수를 제조과정에 산소원자(O) 및 히드록실 이온(OH-)이 수중의 세균 및 박테리아를 살균하면서 수중방전 과정중에 물분자(H2O)를 해리하여 미세하게 쪼개서 소집단수 형태의 물로 가공하며, 소집단수에 자기장을 조사 및 자기장이 서로 중첩되어 소멸되어 생성되는 양자에너지를 조사하여 활성화된 산화질소 함유수를 제조하는, 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법은,
1. FAN에 유입되는 외부 공기에 고전압 방전과정에서 생성되는 고 전계전자 에너지를 인가 하여 공기 구성성분의 질소(N2)분자, 산소(O2)분자, 수증기 물(H2O)분자를 해리하여 질소원자(N), 산소원자(O), 수소양성자(H+), 히드록실 이온(OH-)을 생성 및 동시에 질소원자(N)와 산소원자(O)를 결합하여 산화질소(NO)를 제조하는 단계;
2. 외통 및 내통 구조의 저장탱크에 저장된 액체, 즉 수돗물, 미네랄 수, 정제수, RO수, 이온수, 약수 중에 선택된 어느 한종류의 액체를 선정하여 저장탱크에 적정량을 공급한 후에 흡입배관 및 토출배관이 탱크 내부 일정 높이의 원주면을 따라 간격을 두고 설치된 배관과 연결된 제2 순환펌프를 가동하여 수평방향으로 선회류(Swirl flow)형태로 회전시키면서, 제1 순환펌프를 가동하여 저장탱크 하부일측에서 저장된 액체를 흡입 및 가압하여 저장탱크 상부를 관통하여 저장탱크에 저장된 액체속에 설치된 노즐에 공급 및 수중에 분사 시키면서 순환하며 제1 순환펌프 흡입측 배관 일측에 분기된 배관을 통하여 상기 산화질소(NO) 생성단계에서 생성된 산화질소를 순환수 속에 공급하여 산화질소 및 순환수가 혼합된 유체상태로 제1 순환펌프에 흡입되어 고속으로 회전하는 펌프의 날개(Blade)에 산화질소 기체가 함유된 기포(Bubble)가 파괴되어 액체중에 용해되면서 순환되고, 제2 순환펌프에 의해 와류되는 액체(수돗물, 미네랄 수, 정제수, RO수, 이온수, 약수 등)속에 인접한 노즐에서 분사된 산화질소함유된 기포끼리 충돌하여 기포가 파괴되는 과정에서 추가 산화질소가 용해되는 산화질소(NO) 함유수 제조단계;
제2 순환펌프를 가동하여 외통 및 내통 사이에 저장된 액체(수돗물, 미네랄 수, 정제수, RO수, 이온수, 약수 등)를 수평 방향으로 흡입 및 토출하여 선회류(Swirl flow)형태로 순환하면서 제1 순환펌프를 가동하여 외통과 내통 사이의 하부에 있는 액체를 흡입 및 가압하여 토출측 순환 배관 끝단이 수면위로 노출 시킨 상태로 설치된 복수개의 노즐에 공급하여 유체(물과 산화질소, 이온물질의 기포가 혼합된 상태)를 수면위에 분사 시켜서 유체를 액체(물 또는 산화질소가 용해된 액체)와 용해되지 않은 이온성 기체(기포)가 분리되는 상태에서 진공펌프를 가동하여 외통 및 내통 사이공간을 진공도 700에서 750mmHg로 유지하여 분리된 액체는 낙하되어 저장탱크에 저장된 액체에 합류되고, 분리된 기포(기체)는 파괴되어 진공펌프로 흡입되어 대기로 배출되는 과정이 반복하여 수행 되면서, 제1 순환펌프의 토출측 순환배관 일측에 서로 마주보게 방전극 및 접지 전극이 설치되고 고전압 발생기와 도선으로 연결된 수중방전기를 설치한 후, 고전압 발생기에서 생성된 고전압을 방전전극 및 접지전극에 인가하여 수중방전을 개시하여 산화질소가 함유된 액체의물분자를 해리(H-O-H ▶- O-H)하여 1차 클러스터화 하고, 이어서 제1 순환펌프에 의해 가압되고 수중방전 과정에서 액체의 물분자가 해리된 산화질소 함유수를 순환배관을 통해 저장탱크 수면위에 설치된 노즐에 공급 및 감압(진공) 분위기에서 분사시켜 액체와 용해되지 않은 이온성 기체를 분리 및 분리된 기포가 감압 분위기에서 파괴되는 2차 클러스터화 하는 과정이 반복 수행 되면서 거대구조의 액체의 물분자가 미세 물분자 구조의 소집단수로 처리하는 산화질소 함유수의 미세 클러스터화 단계;
저장탱크의 외통 외표면 일측에 시계방향 또는 반시계 방향으로 일정권수 권선되는 솔레노이드 형상의 제1 자기장 코일을 설치하고, 내통 내면 일측에 제1 자기장 코일의 권선방향과 반대방향으로 일정권수 권선되는 제2 자기장 코일을 설치하고 이 제1, 제2 자기장 코일에 주파수 변조회로 및 전류조절회로가 내장된 전원 공급기에서 변조되는 다양한 주파수와 전류의 세기가 조절되는 전압을 공급하면 코일에 전류가 흘러 제1, 제2 코일에서 서로 반대방향으로 전자기장을 생성하여 내통과 외통사이에 저장되고 제2 순환펌프에 의해 수평방향으로 선회류(Swirl flow)흐름이 되고, 제1 순환펌프에 의해 상하로 순환되는 미세 물분자 상태의 소집단수에 자기장을 조사하여 수중에 용해되지 않은 불용해된 기포와 수중의 이온성 물질에 자기장을 인가하여 이들 물질을 활성화하고 외통과 내통사이에서 제1, 제2 자기장 코일에서 서로 반대방향으로 생성되는 자기장이 중첩되어 소멸되어서 제로자기장 상태에서 생성되는 양자에너지가 산화질소(NO)가 함유되고 물분자가 미세하개 쪼개진 소집단수에 조사하는 양자에너지를 조사하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법에 의하면, 산화질소(NO)는 다수의 대사 경로에 영향을 주는 생물학적 시스템의 중요한 매체이며, 심혈관 계통에서는 혈관의 긴장도를 제어하고, 혈관 평활근을 이완하고 혈압을 감소 시키며, 혈관을 팽창시키고 협심증 통증을 완화하며, 혈관 내에서 혈소판의 응집을 저해하고 혈전사고를 예방하며, 혈관 긴장도를 제어하고, 신경계통에서는 자율신경계에서 신경전달 물질로 행동하며, 대뇌 혈류 및 뇌로의 산소 공급을 증가시키며, 폐에서는 폐혈관을 팽창시키고, 성인호흡 곤란 증후군, 폐고혈압 및 만성 폐쇄성 기도 질환에 이익을 주며, 염증성 폐 질환에서 완화하며, 위장관 에서는 평활근 이완을 조절하며, 연동 및 괄약근의 기능을 제어하며, 신장에서는 혈관확장 효과로 인해 신장으로의 혈류를 증가 시키며, 사구체 여과율 및 소변의 생산을 증가 시키고, 면역계에서는 T-세포-매개된 면역 반응을 조직하고 피부 조직에서는 손상된 피부를 재생한다.
도 1은 본 발명에 따른 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 산화질소(NO)를 생성하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 산화질소를 수중에 용해하여 산화질소 함유수를 제조하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 산화질소함유수를 미세 클러스터화 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 양자에너지 조사 및 처리하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에 개시된 내용의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이지 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는한 복수형도 포함한다.
본 개시의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요 하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 개시의 바람직한 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 개시와 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.
1. 산화질소(NO) 생성단계(도 1의 100)
도 2는 도 1의 산화질소(NO)를 생성하는 단계를 설명하기 위한 도면으로서, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 상기 산화질소 생성장치는 외부공기 흡입용 FAN, 필터, 고전압 방전 챔버, 방전극, 고전압 발생기 도선으로 구성되고, 상기 FAN은 고전압 방전 챔버 일 측면에 연결되고, 방전극은 방전 전극 및 접지전극으로 구성되어 고전압 방전 챔버 내부에 서로 마주보게 설치되며 고전압 발생기는 고전압 방전 챔버 외부에 독립되게 설치되어 단상 220V 60Hz의 교류전원이 입력되어 단상 10KV 내지 30KV범위 주파수 5KHz 내지 50KHz 범위의 고전압이 출력되어 도선을 통하여 고전압 방전 챔버 내부에 설치된 방전전극 및 접지전극에 인가되어 두극 사이에서 방전이 개시 및 산소(O2)분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV);12.0857eV, 질소(N2)분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV);15.58eV, 수증기의 물분자(H2O)분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV);12.62eV보다 큰 전계 전자 에너지 대역을 형성하고 이 고전계 전자에너지 대역에 FAN에 의에 흡입 및 가압되어 고전압 챔버 내부로 공급되는 공기를 통과시켜 해리, 여기 이온화, 산화, 환원 반응의 전기화학적 반응으로 산화질소(NO)를 아래 열거된 반응식과 같이 공기를 주 원료로 하여 산화질소(NO)를 제조한다.
[반응식 1] 해리 반응식
1) e + O2 ▶ O + O + e
2) e + N2 ▶ N + N + e
3) e + O2 ▶ O- + O + e
[반응식 2] 이온화 반응식
1) e + N2 ▶ N + N+ + 2e
2) e + N2 ▶ N2 + + 2e
3) e + O2 ▶ O + O+ + 2e
4) e + O2 ▶ O2 + + 2e
5) N+ + O- +e ▶ NO +e
[반응식 3] 환원 반응식
1) e + N2 ▶ e + N + N
2) N + NO ▶ N2 + O
[반응식 4] 수중에 세균 및 박테리아를 살균하는 히드록실이온(OH-) 생성반응식
1) e + H2O ▶ H+ + OH-
2) e + H2O ▶ H + OH
3) O + H2O ▶ 2OH
출처1: 학위논문 : 아크방전을 이용한 다중이용시설의 실내 공기정화에 관한 연구 (부유 공기 중 세균살균 중심으로) - 53p ~ 55p / 출처2: 대한민국 등록특허 제 10-1379274호(살균기능을 갖는 산화질소 함유수 제조장치)
여기서 e는 전계 전자에너지를, N2는 질소분자를, N은 질소 원자를, O2는 산소분자를, O는 산소 원자를, H2O는 공기중 수증기의 물 분자를, H+는 수소 양성자를, OH-는 히드록실 이온을 나타낸다.
산화질소 생성량 측정
1) 산화질소 발생장치 제작
(1) 외기 도입양 및 FAN 규격
FAN 분류 풍량 정압 제작사
다익 송풍기
(Sirocco Type)		 510 m3/시간 118Pa 이노텍
(2) 고전압 발생기 규격
입력전원 출력전압 방전 형태 제작사
단상 220V,60Hz 단상 10KV,10KHz 고전압 방전,연속방전 신일전기
(3) 방전전극 및 접지전극 규격
방전극 규격 재질 절연체 제작사
직경;8mm,길이 120mm 텅스텐(W) 합금 세라믹 자체 가공제작
2) 산화질소 생성량 측정시험
(1) 8m3 챔버에 산화질소 발생장치를 설치한다.
(2) FT-IR(MIDAC11801)을 이용하여 초기 농도가 0.01(㎛ol/mol) 이하가 되는 것을 확인한다.
(3) 산화질소 발생장치 30분간 작동시키면서 산화질소의 농도를 측정한다,
(4) 그 외의 사항은 K SC 9314 :2009에 따른다.
[표 4] 산화질소 생성량 측정결과
시험항목 발생농도(㎛ol/mol) 시험기관 분석기기
산화질소 (NO)
발생농도		 35,4 한국건설생활용품
시험연구원(KCL)		 FT-IR(MIDAC11801(성적서
(성적서번호CT12-52824
3) 음이온(O, O2 *, OH-) 생성량 측정시험
(1) 시험방법: KFIA-F1-1042
(2) 시험조건: 산화질소 발생장치와 20cm 이격
(3) 전하입자 측정장치를 이용하여 실내온도 25℃, 습도 36%, 대기중 음이온수 106cc 조건에서 시험하였으며 산화질소 발생장치에서 방출되는 음이온을 측정하여 단위 체적당 이온수를 표시하였다.
[표 5] 음이온(O, O2 *, OH-) 생성량 측정결과
시험항목 단위(ION/cc) 시험기관 시험방법
음이온 생성량 734.000 (사)한국원적외선 협회 KFIA-F1-1042
이격거리;20cm
성적서번호;KFIM-280
4) 공기중 세균 살균 시험
(1) 8㎥ 챔버에 산화질소 발생장치를 설치한다.
(2) 한천배지에 Salmonella Typhimurium IFO 14193 균주를 1.4 X 104 되게 배양하고, 폐렴균의 경우 Klebsiella pneumoniae ATCC 4352 균주를 1.5 X 104 되게 배양하고, MRSA균의 경우 Staphylococcus aureus subsp. aureus ATCC 33591 균주를 1.2 X 104 되게 배양하고, 대장균의 경우 Escherichia coli ATCC 25922 균주를 1.5 X 104 되게 배양하고, 녹농균의 경우 Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442균주를 1.6 X 104 되게 배양하고, 황색포도상구균의 경우 Staphylococcus aureus ATCC 6538균주를 1.2 X 104 되게 배양한다.
(3) 산화질소 발생장치를 챔버에 설치 및 한천배지에 배양된 시료를 챔버 내부에 설치한다.
(4) 산화질소 발생장치를 2시간 가동하며, 세균농도(CFU)를 측정한다.
(5) 그 외의 사항은 K SC 9314 :2009에 따른다.
세균명 사용균주 세균농도
(CFU/mL)		 2시간 후 농도 세균감소율
(%)		 시험성적 번호 시험기관
살모넬라균 Typhimurium IFO 14193 1.4 X 104 < 10 99.9 FWR1413007 KCL
폐렴균 Klebsiella pneumoniae ATCC 4352 1.5 X 104 < 10 99.9 FWR1413007 KCL
MRSA균 aureus ATCC 33591 1.2 X 104 < 10 99.9 FWR1413007 KCL
대장균 Escherichia coli ATCC 25922 1.5 X 104 < 10 99.9 FWR1413008 KCL
녹농균 Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442 1.6 X 104 < 10 99.9 FWR1413008 KCL
황색
포도상구균		 Staphylococcus aureus ATCC 6538 1.2 X 104 < 10 99.9 FWR1413008 KCL
※ KCL : 한국건설생활용품시험연구원
5) 공기 중 부유바이러스 살균 실험
(1) 시험방법 'KOUVA AS 01 : 2015, 공기살균 기준'을 적용 한다.
(2) 60㎥ 챔버에 산화질소 발생장치를 설치한다.
(3) 한천배지에 Phi-X174(ATCC 13706-B1) 균주를 배양한다.
(4) 60㎥ 챔버의 온도와 습도를 측정한다.
(5) 배양된 Phi-X174(ATCC 13706-B1) 균주 60㎥ 챔버 내에 설치하고, 산화질소 발생장치를 30분 가동한다.
(6) 30분 가동 후, 상기 균주의 감소율을 측정한다.
세균명 사용균주 기준 30분 후 농도 세균감소율
(%)		 시험성적 번호 시험기관
부유바이러스 Phi-X174(ATCC 13706-B1) 살균율 60% 이상 88.3 15-041092-01-1 KTL
※ KTL : 한국산업기술시험원
산화질소(NO)는 인체에 흡입되어 다수의 대사경로에 영향을 주고, 그리고 혈관 신호전달, 뉴런 신호전달, 평활근 수축, 생물에너지학, 혈소판 부착, 혈소판 응집, 면역성 및 세포 사멸에서 일정한 역할을 수행한다. 산화질소의 감소된 생체이용 가능 수준은 다양한 질환 및 장애에 관여한다. 산화질소는 심혈관, 신경, 폐, 위장관, 신장 및 면역계의 기능에서 핵심적인 역할을 수행한다.
2. 산화질소(NO) 함유수 제조단계(도 1의 200)
도 3은 도 1의 산화질소를 수중에 용해하여 산화질소 함유수를 제조하는 단계를 설명하기 위한 도면으로서, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 상기 산화질소수 생성장치는 이중 구조의 저장탱크, 제1 순환펌프, 제2 순환펌프, 제1 순환관, 제2 순환관, 산화질소 공급관, 분사노즐, 물 공급관 벤트관으로 구성된다
상기 저장탱크는 외통, 내통 내부에 간격을 두고 설치되는 내통으로 구성 되며, 외통 외측 상부 일 측면에 물 공급관이 설치되고, 하부면에 침전물을 배출하는 배출관이 설치되고, 외통 하부 일 측면에 제1순환관 및 제2순환관이 설치되고, 외통 상부면 중심부에 배기관이 설치된다.
제1 순환관 상에 제1 순환펌프가 설치되며, 제1 순환펌프 흡입측에 연결되는 제1 순환관 일측에 산화질소 공급관이 설치되고, 제1 순환펌프 토출측의 제1 순환상에는 압력계가 설치되고 외통 상부면 일측면을 관통하여 외통과 내통 사이에 하부까지 연장 설치된 배관 끝단부에 분사노즐이 설치된다.
산화질소 함유수를 제조하는 것은 기체상태의 산화질소를 수돗물, 미네랄수, 정제수, RO수, 증류수 등의 수중에 용해시킨 물을 말하는 것으로 상기 산화질소의 수중 용해율은 표준상태에서 7.6% 용해된다.(출처: 산화질소의 물질안전 정보지(MSDS))
먼저 외통 외측 상부 일측에 설치된 물 공급관의 전자밸브를 개방하여 저장탱크(미도시)에 저장된 수돗물, 미네랄수, 정제수, RO수, 증류수 등에서 선택된 어느 한가지 이상의 물을 외통과 내통 사이공간에 적정량을 채운 다음 제2 순환펌프를 가동하여 저장된 물을 수평방향으로 회전시키면서 제1 순환펌프를 가동하여 외통 및 내통 사이의 하부의 물을 흡입 및 가압하여 토출측 순환 배관을 통해 노즐에 공급 및 제2 순환펌프에 의해 선회류(Swirl flow)형태로 유동하는 수중에 공급하면서 산화질소 생성기에서 생성되어 공급되는 산화질소를 공급관에 설치된 밸브를 개방하여 제1 순환펌프 흡입측 제1 순환배관에 공급하면 배관내부로 흐르는 물속에 기체상태로 공급되어 산화질소 및 액체가 공존하는 유체상태로 제1 순환펌프 흡입측으로 유입되어 고속으로 회전하는 펌프의 날개(Blade)에 산화질소가 함유된 기체가 반복적으로 충돌하여 파괴되면서 용해되며 흡입측 순환배관 내부 보다 높은 압력이 유지되는 토출측 순환배관 내부를 이동 및 제2 순환펌프에 의해 선회류(Swirl flow)형태로 유동하는 수중에 복수개 설치된 노즐에 분사되는 과정에세 산화질소 함유 기체가 추가 파괴되어 용해되며, 인접한 노즐에서 분사되는 산화질소 함유 기체는 수직방향으로 작용하는 부력과 제2 순환펌프에 의해 생성되는 원심력 방향과의 벡터 합성방향(약 30 내지 45도)으로 순환 하면서 인접 기체와 수중에서 충돌하여 기포가 파괴 되면서 다시 한번 용해되며 불 용해된 산화질소 함유기체는 수면위로 부상하여 상부 벤트관을 통해 대기로 배출된다.
수중에 유입되는 산화질소 함유기체는 산화질소(NO), 산소이온(O), 수소 양성자(H+), 히드록실 이온(OH-)이온, 질소분자(N2), 산소분자(O2), 수증기의 물분자(H2O) 등 다양한 성분의 기체가 유입되는데 액체에 용해되지않는 질소분자(N2)는 즉시 수면위로 배출되어 벤트관을 통해 외기로 배기되고 수소 양성자(H+)와 산소이온(O)은 결합되어 히드록실 이온(OH-)이 되거나, 수소 양성자(H+)와 수소 양성자(H+)가 결합하여 유리 수소(H2)가 되어 수면위로 상승후 벤트관을 통하여 배기 되거나, 강력한 살균력을 가진 산소이온(O), 히드록실이온(OH-) 등의 이온은 수중의 세균 및 박테리아를 살균하고, 산화질소(NO)는 수중에 초미세 기포로 불용되어 수중에 존재하고 표준상태에서 최대 7,6%는 수중에 용해되며, 일부는 산소이온(O)과 결합하여 아질산 이온(NO2 -)을 형성한다.
1) 산화질소(NO) 용해 시험장치 구성
(1) 저장 탱크 규격
저장탱크 규격 내용적(M3) 액체명 액체 저장량(M3)
직경:630mm,
높이:1100mm		 0.34 수돗물 0.25
(2) 산화질소 공급 펌프 규격
펌프명 산화질소농도
(㎛ol/mol)		 산화질소공급량(L/min) 압력(mmbar)
산화질소 가압펌프 35,4 120 200
(3) 순환펌프 규격
펌프 종류 양정(m) 유량(m3/h) 재질
단단 볼류트 16-26 1.0-7.0(용량 가변식) 스테인레스스틸
(STS316L)
(4) 분사노즐 규격
노즐형식 오리피스 직경(mm) 분사각도 분사압력(kg/cm2)
Flat;부채꼴형 2.4 65 3kg/cm2
2) 산화질소 용해율 측정
(1) 시험방법 '먹는물수질단계시험기준(ES 05130.c)'을 적용한다.
(2) 산화질소용해장치에서 산화질소가 용해되어 함유된 액체를 P (Polyethylene) 또는 G(glass)용기에 적정량을 채취한다.
(3) 채취된 시료를 -4℃로 유지되는 냉암소(저온냉장고)에 일시 보관한다.
(4) 냉암수에 보관된 시료를 이온크로마토그래피(IC : Ion chromatography)에 장착 후 증가된 질산성질소 농도를 비교계측한다.
차수 시험항목 원수농도
(mg/l)		 산화질소 용해기 가동시간(분) 산화질소 함유수 농도 용존량
(mg/l)		 시험기관
1 질산성질소 5.1 30 6.7 1.6 (주)피엘아이환경기술 연구원(국가공인 수질검기관 제33호)
성적서번호 : PLI-18-1108215
2 질산성질소 3.1 60 6.7 3.6 (주)피엘아이환경기술 연구원(국가공인 수질검기관 제33호)
성적서번호 : PLI-18-11-08214
* 수중 산화질소 농도 측정 기관이 없어 산화질소가 수중에서 용해되지 않은 산소이온과 반응하여 아질산을 생성하므로 질소농도 증가추이를 확인하고자 질산성 농도측정으로 대체함.
3) 수중 세균 살균 실험
가) 일반세균실험
(1) 시험기준 '먹는물수질단계시험기준(ES 05702.1b)'을 적용한다.
(2) 시험방법
(가) 시료를 희석액으로 인산완충액 또는 펩돈액을 사용하여 평판의 집락수가 30개 ~ 300개 사이가 되도록 희석하고, 각 단계 희석액 1mL씩을 멸균된 페트리접시 2매에 넣는다.
(나) 미리 멸균시켜 44℃ ~ 46℃로 유지시킨 중온일반세균 배지 10mL ~ 12mL씩을 각각 시료가 들어있는 페트리접시에 무균적으로 나누어 넣고 배지와 시료가 잘 혼합되도록 좌우로 회전한다.
(다) 배지가 응고되면(35±0.5)℃에서 먹는물은 46시간 내지 50시간(48±2) 배양하여 형성된 집락수를 계산한다.
(라) 음성대조군 시험으로 멸균된 희석액을 상기 방법과 동일하게 실험하여 음성대조군으로 하며, 음성대조군 시험결과는 음성으로 나왔을 경우에만 유효한 결과값으로 판정한다.
(마) 시료의 희석조작부터 평판용 배지를 페트리접시에 나누어 넣을 때까지의 조작시간은 20분을 초과하지 않아야 한다.
(바) 계수할 때에는 확산집락이 없고 평판당 30개 ~ 300개의 집락을 형성한 평판을 선택하여 집락을 계수하는 것을 원칙으로 하며, 평판마다 300개 이상의 집락이 형성되었을 때에는 가장 대표적인 평판을 택하여 밀집평판측정법에 따라 집락수를 계산한다. 계산방법은 안지름 9cm의 유리 페트리접시를 사용한 경우에는 1㎠내의 집락수를 13군데에서 계수하여 평균한 집락수에 65를 곱하고, 1회용 플라스틱 페트리접시를 사용한 경우에는 57을 곱한다. 평판마다 30개 이하의 집락이 형성되었을 때에는 원액을 접종한 평판의 집락을 계수하여 평균하여 기재한다. 30개 ~ 300개의 집락을 가지는 평판이 없고 300개 이상의 집락을 가지는 평판이 1개 이상 존재하는 경우 300개에 가장 가까운 평판의 집락을 계수한다.
나) 총대장균군, 분원성대장균군/대장균 실험
(1) 시험기준 '먹는물수질단계시험기준(ES 05704.2)'을 적용한다.
(2) 시험방법
(가) 상용화된 용기와 시약을 사용하고, 무균조작으로 시료 100mL(먹는물, 먹는물 공동시설)를 용기에 넣고 시약을 넣어 완전히 용해되도록 섞은 다음 제품 사용설명서에 따라 적정시간동안(44.5±0.2)℃에서 배양 후 결과를 판정한다.
(나) 모든 시험은 음성대조군 시험을 동시에 실시하여 음성대조군 시험결과는 음성으로 나왔을 경우에만 유효한 결과값으로 판정한다.
(다) 위양성으로 추정되는 시료는 분원성대장균군 시험관법으로 확인할 수 있다.
차수 시험항목 수질기준 산화질소 용해기 가동시간(분) 검사결과 시험기관
1 일반세균 100CFU/mL이하 60 0 (주)피엘아이환경기술 연구원(국가공인 수질검기관 제33호)
성적서번호 : PLI-18-11-06853
2 총대장균군 불검출/100mL 60 불검출
3 분원성대장균군
/대장균		 불검출/100mL 60 불검출
상기 용해되지 않아 물분자 사이에 끼어있는 기체 상태의 산화질소는 피부등 신체에 접촉시 피부 모공을 통하여 체내에 세포에 흡수되고 피부 접촉 또는 음용수에 함유된 아질산염이 인체에 흡수되면 인체내에서 중요한 생물학적 효과를 가진다는 것과 이러한 효과는 유익하게 사용될 수 있다는 것을 보여준다(룬드버그, 존 오...등. 질산염 박테리아 및 인간의 건강., Nat Rev Micrdbiol, 2004, no.2 p.593-602). 예를 들면, 시험관내 실험에서 테스트할 때(모딘, 에이...등, 아질산염-유도된 산화질소:산성-대사성, 혈관확장의 가능한 매개물질. Acta PhysiolScand.2001, vol.171, P. 9-16), 또는 사람에게 동맥 내(동맥주사로 주입될 때(코스비 케이.,등.) 탈산소화 헤모글로빈에 의한 아질산염의 산화질소로의 환원은 인체의 순환에서 혈관을 확장시킨다.(Nat Med.2003, no.9, p.498-505). 아질산염 음이온은 생리적 농도 정도에서 혈관 확장을 유발할 수 있다. 질산염은 공생 박테리아에 의존하는 단계에서 생체내에서 아질산염으로 전환될 수 있다.(슈피겔 할데르, 베..,등. 인간 타액의 아질산염 함량에 대한 식이 질산염의 영향: N-니트로소-화합물의 생체내 형성에 대한 가능한 관련성. Food Cosmat Toxicol.1976, no.14, p.545-548). 질산염이 섭취되면, 이는 급속히 혈액 내로 흡수되어 타액 내에 축적된다. 구강 내에서 박테리아는 식이 질산염의 일부를 아질산염으로 환원 시키고, 아질산염은 체순환에 도입가능하게 된다.(룬드버그, 존 오., 등. 무기 질산염은 산화질소의 전신 발생을 위한 가능한 소스(Source)이다. (Free RadicBiol Med,2004, vol.37, p.395-400)
최근까지 연구의 초점은 아질산염이 생체 내에서 혈관 확장제인 산화질소(NO)로 환원된 후 심장 혈관에 대한 효과에 두어졌다.(코스비 등.(상술된 바와같음);듀란스키 엠 알.등, 생체내 실험에서 심장 및 간의 허열-재관류(허열-재관류 손상) 동안 아질산염의 세포 보호 효과. J Clin Invest.2005,vol.115,p.1232-1240; GLADWIN ,M.T.등,아질산염 음이온의 최근의 생물학. Nat J Med.2006, no.1, vol.355 p.2792-3).
3. 산화질소 함유수의 미세 클러스터화 단계(도 1의 300)
도 4는 도 1의 산화질소함유수를 미세 클러스터화 단계를 설명하기 위한 도면으로서, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 상기 산화질소 함유수의 미세 클러스터화 장치의 구성은 이중 구조의 저장탱크, 제1 순환펌프, 제2 순환펌프, 제1 순환관, 제2 순환관, 산화질소 공급관, 분사노즐, 액체 공급관, 벤트관으로 구성된 산화질소 함유수 생성장치 구성에 제1 순환펌프의 토출측 순환 배관상 일측에 설치되는 챔버, 방전 챔버 내부에 절연 및 방수처리되어 서로 마주보게 설치되는 방전전극 및 접지전극으로 구성된 방전극, 고전압을 발생시키는 고전압 발생기, 고전압 발생기에서 생성된 고전압을 방전극에 인가하는 도선으로 구성되는 수중 고전압 방전장치와 수중의 순환배관 끝단에 설치된 복수개의 노즐을 수면위에 설치하며, 밴트관 일측을 분기하여 진공펌프를 설치하여 외통과 내통사이의 수면위의 공간을 진공도 700에서 750mmHg로 유지하는 진공 펌프로 구성 된다.
상기 산화질소 함유수의 미세 클러스터화 단계는 산화질소 용해단계와 동시에 진행 하거나 용해단계가 일정시간 진행후에 시간차를 두어 적용할 수 있다. 먼저 산화질소 용해단계와 미세 클러스터화 단계를 동시에 진행하는 것을 설명하면,
제2 순환펌프를 가동하여 외통 및 내통 사이에 저장된 액체를 수평 방향으로 흡입 및 토출하여 와류형태로 순환하면서 제1 순환펌프를 가동하여 외통과 내통 사이의 하부에 있는 액체를 흡입 및 가압하여 토출측 순환 배관 끝단에 설치된 복수개의 노즐에 공급하여 수면위에 분사 시키면서 진공펌프를 가동하여 외통 및 내통 사이공간을 진공도 700에서 750mmHg로 유지하면서 산화질소 공급관의 밸브를 열어 제2 순환펌프 흡입측 순환배관 일측 분기관으로 기체상의 산화질소를 순환하는 수중에 공급하면 배관내부로 흐르는 액체속에 기체상태로 공급되어 산화질소 및 액체가 공존하는 유체상태로 제1 순환펌프 흡입측으로 유입되어 고속으로 회전하는 펌프의 날개(Blade)에 산화질소 기체가 함유된 기포가 반복적으로 충돌하여 파괴되면서 1ppm 내지 45ppm 범위 농도로 용해되며 흡입측 순환배관 내부 보다 높은 압력이 유지되는 토출측 순환배관상에 내부에 서로 마주보게 방전전극 및 접지전극이 설치된 수중방전 챔버 내부를 통과하는 과정에서 고전압 발생기에서 생성된 고전압을 도선을 통하여 방전전극 및 접지전극에 인가되어 두 방전극 사이에서 수중방전이 개시 및 용해된 산소(O2)분자, 질소(N2)분자의 공유결합은 분해 되고, 물분자(H2O)는 수소(H)와 산소(O)의 이온 상태로 분해되고, 상기의 수소(H)와 산소(O)의 이온상태는 이온 클러스터 형태의 수 많은 미세 기포로 수중 확산되고, 또한 상기의 산소원자(O)는 다른 산소원자와 결합하여 안정화 되려는 성질을 띠므로 결합을 통해 산소 분자(O2)가 되며, 상기 수소원자(H)는 음이온 전자와 분리되어 수소 양성자(H+)가 되고, 이와 동시에 상기의 산소 분자(O2)는 주위의 음이온 전자를 받아들여 산소 음이온(O2 -) 과 일부는 오존(O3)로 바뀐다. 따라서 상기에서 생성된 수소 양성자(H+) 및 산소 음이온(O2 -)은 주위에 물분자(H2O)와 반응하여 히드록실 이온(OH-), O-, O2 -, O3, HO2, H2O2, OH- 등의 여러 가지 산소계 활성종 이온 클러스터 형태로 생성되고, 동시에 수중의 미네랄 성분중 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 규소(Si) 등이 수중방전과정 중 고 전계전자 에너지 대역에서 수중의 산소이온과 결합하여 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 이산화규소(SiO2)를 형성하고 이 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 이산화규소(SiO2)의 일부가 고 전계전자 에너지가 인가되는 상태에서 수소 양성자(H+)와 환원반응으로 수소 양성자(H+)는 전자를 얻어서 네거티브 수소이온(H-)을 생성하고, 수중의 산소이온(O)은 수중의 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 실리카(Si)와의 반응에서 수중의 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 실리카(Si)는 전자를 잃어서 산화반응에 의해 양이온(Ca2+, Mg2+, Si4+)이 되고, 수중의 산소이온(O)은 전자를 얻어서 환원 반응에 의해 네거티브 산소음이온(O2 -)이 생성되어 수중에 함유(출처;양자의학 출판사; 돋올새김, P270-271;강길전,홍달수 지음: 이 장치는 미국의 의사인 플라나갠(patrick Flanagan이 15년 연구 끝에 개발)하면서,제1 순환펌프의 가압력에 의해 순환관 끝단에 설치되 복수개의 노즐에 공급된 후, 진공펌프에 의해 압력이 진공도 700에서 750mmHg로 유지되는 외통과 내통 사이의 수면위에 분사되고 순간 감압되어 물속에 용해되지 않은 일정크기 이상의 기포는 물과 분리되어 파괴되어 진공펌프로 흡입되어 대기로 배출되고 액체와 분리되지 않은 미세기포는 액체와 분리되지 않은채로 낙하되어 저장된 액체속에 공급된 후, 제2 순환펌프에 의해 선회류 형태의 유동을 하면서 인접한 미세기포와 충돌하여 파괴되거나 보다 더 큰기포로 되어 부력에 의해 수면위로 배출되어 진공펌프에 흡입되어 대기로 배출되는 일련의 과정이 사전에 프로그램되어 입력된 설정값을 만족할 때까지 계속하여 반복 수행된다.
상기 과정에서 미세한 클러스터화는 액체는 용해력, 침투력이 향상되고, 특히 산소 음이온(O2 -) 및 수소음이온(H-)을 네거티브 이온이라 하며 네거티브 수소음이온(H-)이 인체로 흡수되면 물과 결합해 여분의 전자를 다량 방출하여 인체에서 항산화 작용을 하며, 네거티브 산소이온(O2 -)은 피부등의 상처조직에 흡수되면 상처조직에 침투해 전자를 공급하고 전자를 공급받은 상처조직의 세포들은 아데노신 3인산ATP이 증가할 뿐만 아니라 자연치유력 증가된다.
4. 산화질소수에 양자에너지 조사 및 처리단계(도 1의 400)
도 5는 도 1의 양자에너지 조사 및 처리하는 단계를 설명하기 위한 도면으로서, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 상기 양자에너지 생성은 양자파동장 발생기에서 생성되는 양자 에너지를 미세 클러스터화된 산화질소 함유수에 조사 하는 것으로 상기 양자파동장 발생기는 테슬라 코일, 테슬라 코일을 위상학적으로 변형시킨 뫼비우스코일(moebius coil), 또는 카두시우스 코일(caducius coil)코일에 마이컴을 이용한 제어회로를 이용하여 주파수를 변조 및 복합시키고, 전류를 변화하여 주파수가 변조되고 다양한 주파수 및 전류를 고전압 발생기에 생성시켜서 자기장을 발생시키는 테슬라 코일, 테슬라 코일을 위상학적으로 변형시킨 뫼비우스 코일(moebius coil), 또는 카두시우스 코일(caducius coil) 형태의 코일에 고전압발생기에 생성된 고전압을 인가하여 양자에너지를 생성시키는 것으로 장치의 구성은 자기장을 생성하는 제1 코일, 제2 코일, 마이컴을 이용한 제어회로를 이용하여 주파수를 변조 및 제1, 제2 코일에 다양한 크기의 전류를 생성시키는 고전압 발생기 구성되며, 양자 파동장 발생장치에서 생성되는 양자에너지를 산화질소 함유수에 조사하는 방법은 상기 산화질소 함유수의 미세 클러스터화 장치의 구성과 거의 동일하고 다만, 고전압 발생기의 한 권선은 이중구조의 외통 외표면에 시계방향 또는 반시계 방향으로 일정권수의 솔레노이드 타입의 코일이 일정권수 권선되고, 다른 한 권선은 내통 내부 일정 높이의 측면에 제1 코일의 반대방향으로 즉 반시계방향 또는 시계방향으로 솔레노이드 타입의 코일이 일정권수 권선된다.
상기 양자파동장 발생기의 제1 및 제2 코일에 전원을 공급하는 전원 공급기는 마이컴에 사전에 인체에 영향을 미치는 다양한 주파수 대역과 생체전류 값이 사전에 프로그램되어 입력되고 출력되는 자료에 의해 PWM(펄스폭 변조:Pulse width modlation) 제어방식과 펄스 주파수 변조 PFM(pulse frequence modlation)방식이 혼용된 DC-DC 컨버터 또는 단상 전압원 인버터(MPCC:모델예측 전류제어) 중에 한가지 이상이 선택되어 공급되는 전원의 전류 제어기능이 내장된 전원 공급기에서 전원을 제1 및 제2코일에 공급 및 전원의 전류를 조절함으로써 [수학식 1]과 같이 자기장의 세기(자속밀도)를 조절할 수 있다.
[수학식 1]
B = 2πknI
여기서, B는 자기장의 세기, k는 자기상수(K=2 x 10-6 Tm/A), T는 코일 권수, I는 전류이다.
PWM(펄스폭 변조:Pulse width modlation)제어방식, PFM(펄스 주파수 변조:pulse frequence modlation)에서 변조되는 주파수 대역은 또는 공명 주파수 대역은 10Hz 내지 29KHz 범위 이거나 37Hz 내지 37KHz 범위 이거나 17Hz 내지 300MHz이거나, 9MHz 내지 47MHz 중에서 어느 한가지 주파수 대역이 선정되고, 또한, 제1 및 제2 코일에 공급되는 전류를 조절함으로서, 제1 및 제2 코일에서 전류 흐름에 서로 반대방향으로 생성되는 자기장의 세기를 조절할 수 있고, 자기장이 중첩되어 무자장 상태에서 생성되는 양자에너지 생성량을 조절할 수 있다.
양자파동장 발생장치의 성능 평가방법
1. 라만(Raman)분광 분석기로 분석
양자에너지(양자파동)가 조사된 물의 진동상태, 회전상태, 물의 결합각(예 6각, 5각, ....등)을 측정한다.
2. 자외선분광 분석기로 분석
양자에너지(양자파동)가 조사된 물의 아원자 수준의 전자의 변화를 분석한다.
3. 중력파 검색기로 분석
양자에너지(양자파동)가 조사된 물의 파장의 굴절을 분석한다.
4. 양자에너지(양자파동)가 조사된 물의 구조 변화를 관찰한다.
5. 양자에너지(양자파동)가 조사된 물의 유도전기(dielectric) 및 정전용량(capacitation)의 변화를 관찰한다.
6. 양자에너지(양자파동)가 조사된 물을 공명 분광 광도계(resonence spectrophotometer)로 분석하는 방법;6Hz - 8KHz에서 독특한 주파수가 발견된다.
7. 양자에너지(양자파동)가 조사된 물을 핵자기공명 축정기로 분석하면 물의 마이크로클러스터를 확인할 수 있다.
전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 개시의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 않는다. 본 개시의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 산화질소(NO)를 생성하는 단계,
200 : 산화질소를 수중에 용해하여 산화질소 함유수를 제조하는 단계,
300 : 산화질소함유수를 미세 클러스터화 단계,
400 : 양자에너지 조사 및 처리하는 단계

Claims (7)

  1. 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법에 있어서,
    FAN에 흡입되는 외부공기에 고전압 방전중에 생성되는 전계전자 에너지를 인가하여 공기 구성분자인 질소분자(N2), 산소분자(O2), 수증기 물분자(H2O)를 해리하고, 해리된 질소원자(N), 산소원자(O), 히드록실 이온(OH-)중 질소원자(N), 산소원자(O)가 결합하여 산화질소(NO)를 생성시키고 히드록실 이온(OH-)은 공기중 부유 세균 및 바이러스를 살균하는 산화질소 생성 단계(제1 단계);
    상기 산화질소(NO)를 가압하여 외통 및 내통으로 구성된 이중구조의 저장탱크에 저장된 액체 순환시키는 제1, 제2 순환펌프 흡입관에 공급하여 액체와 기체상 산화질소(NO)가 공존하는 유체를 순환펌프 흡입측에 공급 및 고속으로 회전하는 순환펌프의 날개에 충돌시켜 유체중 산화질소가 함유된 기포를 파괴하여 액체중에 산화질소(NO)를 용해하여 산화질소 함유수를 제조하고 잉여의 히드록실 이온(OH-)은 용해과정에서 수중의 세균 및 박테리아의 세포핵을 천공하여 사멸시켜 살균하는 산화질소(NO) 함유수 제조단계(제2 단계);
    상기 산화질소 함유수를 제1 순환펌프 토출측 일측에 방전전극 및 접지전극, 고전압 발생기로 구성된 수중 고전압 방전기를 설치하고 고전압이 인가되는 방전전극 및 접지전극을 순환하는 액체에 고 전계전자에너지를 인가하여 액체의 물분자를 해리 및 이어서 직경 0.01mm이하로 타공된 타공판이 30 내지 50장 범위내에서 내부에 장착된 노즐에 제1 순환펌프의 가압력으로 분사하는 과정 및 제1, 제2 순환펌프의 흡입측에 흡입되어 고속으로 회전하는 펌프의 날개와 충돌하여 용해 되지않은 산화질소 함유 기포가 파괴되는 일련의 과정이 반복적으로 수행되는 과정에서 산화질소가 용해된 산화질소 함유수의 거대 물분자 구조가 마이크로 클러스터화되어 소집단수의 구조를 갖는 산화질소 함유수의 미세 클러스터화 단계(제3 단계);
    상기 외통 및 내통으로 구성된 이중구조의 저장탱크의 외통 외표면 일측면에 원주 방향으로 솔레로이드 타입의 코일을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 일정권수 권선되는 제1 자기장 생성 코일, 제1 자기장 생성 코일과 권선방향이 반대방향으로 내통 내면의 일측면의 원주방향으로 솔레노이드 타입의 코일이 일정권수 권선되는 제2 자기장 생성코일, 제1, 제2 자기장 생성 코일에 주파수 변조회로 및 전류 제어회로가 내장된 고전압 전원공급기로 구성되는 양자 파동장 발생기에 전원을 공급하여 제1, 제2 자기장 생성 코일에서 서로 반대방향으로 생성되는 자기장을 제1, 제2 순환펌프에 의해 순환되는 액체에 자기장을 인가 및 자기장이 중첩 소멸 되면서 생성되는 양자에너지를 산화질소 함유수에 조사하는 산화질소수에 양자에너지 조사단계(제4 단계);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법.
  2. 제1항에서,
    제1 단계는, FAN의 흡인력으로 외부 청정공기를 흡입 및 가압하여 헤파필터가 내장된 필터박스를 통과시켜 직경 0.3㎛ 이상의 분진을 95% 이상 제거 후 필터박스와 간격을 두고 내부에 서로 마주보게 설치된 고전압 방전전극 및 접지전극에 고전압 발생기에서 생성된 고전압을 도선을 통하여 인가 및 두극(방전전극, 접지전극)사이에서 방전개시 및 방전과정 중에 생성되는 고 전계전자 에너지를 인가하여 공기 구성물질인 산소(O2)분자의 공유결합을 해리하여 산소원자(O)를 생성하고, 질소(N2)분자의 공유결합을 해리하여 질소원자(N)을 생성하고, 수증기의 물분자(H2O)분자의 공유결합을 해리하여 수소양성자(H+) 및 히드록실 이온(OH-)을 생성 및 고 전계 전저에너지 인가 상태에서 질소원자(N)와 산소원자(O)가 결합하여 산화질소(NO)를 생성하고, 상기 히드록실 이온(OH-)은 공기중의 세균 및 바이러스를 살균하는 것을 특징으로 하는 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법.
  3. 제1항에서,
    저장탱크의 외통 및 내통 사이에 저장된 액체를 제1 순환펌프를 이용하여 저장탱크 하부 일측에서 흡입 및 가압하여 순환배관 끝단에 설치된 분사노즐에 공급 및 수중에 분사하는 방식으로 상하방향으로 순환 시키고, 제2 순환펌프를 이용하여 저장탱크 일 측면에 복수개의 흡입관 및 토출관을 설치하여 저장탱크에 저장된 액체를 흡입 및 가압하여 수평방향으로 선회 시키면서, 제1 순환펌프 흡입측 흡입배관에 분기되어 설치된 가지관으로 제1 단계에서 생성되고 가압된 기체상의 산화질소 및 수소양성자(H+) 및 히드록실 이온(OH-)의 이온성 기체를 공급하여 순환되는 액체와 혼합하여 유체상태로 제1 순환펌프의 흡입측으로 흡입시켜 고속으로 회전하는 날개에 충돌시켜 산화질소 및 이온성물질이 함유된 기포의 일부가 파괴하여 1차 용해되면서 가압되어 도출측 순환 배관을 통해 배관 끝단에 설치된 분사노즐에 공급 및 분사되어 감압 분위기에서 용해되지 않은 기포는 액체와 분리되어 일부는 부력으로 부상하여 파괴되고, 수중에 존재하는 기포는 제2 순환펌프에 의해 흡입되어 고속으로 회전하는 날개와 충돌하여 기포가 파괴되는 2차 용존과정이 반복 수행되면서 기체상 산화질소의 일부는 수중에 용해되고, 히드록실 이온(OH-)은 수중의 미생물 및 박테리아의 세포 핵을 천공하여 살균하는 것을 특징으로 하는 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법.
  4. 제1항에서,
    산화질소 함유수를 제1 순환펌프 토출측 순환 배관상에 순환펌프와 간격을 두고, 챔버를 설치하고, 설치된 챔버 내부에 서로 마주보게 방전전극 및 접지전극을 설치하고 외부에 설치된 고전압 발생기에서 생성된 고전압을 도선을 통하여 방전전극 및 접지전극에 인가하여 이 방전극을 통과하는 산화질소 함유수의 액체의 물분자를 해리 및 수중의 미네랄 성분중 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 규소(Si)가 수중방전과정 중 고 전계전자 에너지 대역에서 수중의 산소이온(O)과 결합하여 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 이산화규소(SiO2)를 형성하고 이어서 직경 0.01mm이하로 타공된 타공판이 30 내지 50장 범위내에서 내부에 장착되고 저장탱크의 수면위에 설치된 노즐에 제1 순환펌프의 가압력으로 공급된 유체를 분사하는 과정 및 제1, 제2 순환펌프의 흡입측에 흡입되어 고속으로 회전하는 펌프의 날개와 충돌하여 용해 되지않은 산화질소 함유 기포가 파괴되는 일련의 과정이 반복적으로 수행되는 과정에서 산화질소가 용해된 산화질소 함유수의 거대 물분자 구조가 미이크로 클러스터화되어 소집단수의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법.
  5. 제4항에서,
    수중방전 과정에서 생성되는 고 전계 전자에너지에 의해 수중의 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 실리카(Si) 성분이 수중의 산소이온(O)과 결합하여 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 이산화규소(SiO2)의 산화물을 형성하고,이 형성된 산화물의 일부가 고 전계전자 에너지가 인가되는 상태에서 수소 양성자(H+)와 환원반응으로 수소 양성자(H+)는 전자를 얻어서 네거티브 수소이온(H-)을 생성하고,수중의 산소이온(O)은 수중의 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 실리카(Si)일부와의 반응에서 수중의 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 실리카(Si)는 전자를 잃어서 산화반응에 의해 양이온(Ca2+, Mg2+, Si4+)이 되고, 수중의 산소이온(O)은 전자를 얻어서 환원 반응에 의해 네거티브 산소음이온(O2 -)이 생성되어 수중에 함유되는 것을 특징으로 하는 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법.
  6. 제1항에서,
    상기 외통 및 내통으로 구성된 이중구조의 저장탱크의 외통 외표면 일측면에 원주 방향으로 솔레로이드 타입의 코일을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 일정권수 권선되는 제1 자기장 생성 코일, 제1 자기장 생성 코일과 권선방향이 반대방향으로 내통 내면의 일측면의 원주방향으로 솔레노이드 타입의 코일이 일정권수 권선되는 제2 자기장 생성 코일, 제1, 제2 자기장 생성 코일에 주파수 변조회로 및 전류 제어회로가 내장된 고전압 전원공급기로 구성되는 양자 파동장 발생기를 저장탱크에 설치하고, 양자에너지 발생기에 전원을 공급하여 외통 외표면에 설치된 제1 자기장 생성 코일에서는 전류 흐름 방향과 90도 발생되는 자기장이 내통방향으로 생성되게 하고, 내통 내면에 설치된 제2 자기장 생성 코일에서 전류 흐름 방향과 90도 발생되는 자기장이 외통방향으로 생성되게 하여, 외통과 내통 사이에 저장되고, 제1 순환펌프에 의해 상하방향으로 순환되고, 제2 순환펌프에 의해 수평방향으로 순환하는 산화질소가 용해되고, 산화질소 함유수의 물분자가 마이크로 클러스터화하여 소집단수가 된 산화질소 함유수에 제1 자기장 생성 코일 및 제2 자기장 생성 코일에서 발생되는 다양한 주파수 별 전자기장 및 전류조절기에서 제어되는 자기장의 세기를 조사하여 수중에 용해되지않은 이온기체의 체류시간을 연장하고 또한 수중에 용해된 이온성 물질을 활성화하며 또한 외통, 내통 중심부에 인가되는 크기가 같고, 방향이 반대인 자기장이 중첩되어 소멸되어서 제로 자기장 상태에서 생성되는 양자 에너지를 산화질소 함유수에 조사하는 것을 특징으로 하는 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법.
  7. 제6항에서,
    마이크로 클러스터 상태의 산화질소 함유수에 조사되는 양자에너지는 양자 파동장 발생기의 제1 및 제2 자기장 생성 코일에 전원을 공급하는 전원 공급기는 마이컴에 사전에 인체에 영향을 미치는 다양한 주파수 대역과 생체전류 값이 사전에 프로그램되어 입력되고 출력되는 자료에 의해 PWM(펄스폭 변조:Pulse width modlation) 제어방식과 펄스 주파수 변조 PFM(pulse frequence modlation)방식이 혼용된 DC-DC 컨버터 또는 단상 전압원 인버터(MPCC:모델예측 전류제어) 중에 한가지 이상이 선택되어 공급되는 전원의 전류 제어기능이 내장된 전원 공급기에서 전원을 제1 자기장 생성 코일 및 제2 자기장 생성 코일에 공급 및 전원의 전류를 조절함으로써 다양한 주파수대역의 자기장이 생성 및 중첩 소멸되어 양자에너지가 생성되는 경우와 조절된 전류의 크기에 비례하여 자기장이 생성 및 중첩 소멸되어 생성되는 양자에너지가 마이크로 클러스터 상태의 산화질소 함유수에 조사하는 것을 특징으로 하는 양자에너지가 조사되어 처리된 산화질소 함유수 제조방법.
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KR100976372B1 (ko) 2009-10-06 2010-08-18 (주)원익머트리얼즈 고순도 일산화질소 제조용 반응장치
KR101308788B1 (ko) 2012-12-13 2013-09-16 운해이엔씨(주) 무균 및 무취의 산화질소 발생장치
KR101379274B1 (ko) 2013-05-30 2014-03-27 운해이엔씨(주) 살균 기능을 갖는 산화질소 함유수 제조장치
KR101919406B1 (ko) 2016-01-22 2018-11-19 운해이엔씨(주) 양자에너지 발생기가 내장된 산화질소 함유 수분 발생기를 이용한 건강 관리 시스템

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