WO2021141202A1

WO2021141202A1 - 미산성 전해수 공급장치

Info

Publication number: WO2021141202A1
Application number: PCT/KR2020/011813
Authority: WO
Inventors: 임신교
Original assignee: 주식회사 심스바이오닉스
Priority date: 2020-01-06
Filing date: 2020-09-03
Publication date: 2021-07-15
Also published as: KR20210088776A

Abstract

수질의 종류에 따라 미리 정해 놓은 전류와 전압을 전해조에 인가하여 전해하게 구성함으로, 수질의 종류에 상관 없이 일정한 염소 농도와 pH를 가진 미산성 전해수를 얻을 수 있다. 또한, 전해조에서 출수하는 미산성 전해수의 염소 농도와 pH를 검출하고 이를 제어기로 피드백하여 인가하는 전류와 전압을 미세 조정하게 제어함으로써, 전해조에서 출수하는 미산성 전해수가 항상 정해진 염소 농도와 pH를 유지할 수 있다. 그리고 염소 농도와 pH에 따른 전류와 전압, 이에 따른 농도와 pH, 그리고 미세 조정할 때의 전류와 전압을 저장하여 빅데이터를 얻고, 이를 바탕으로 딥 러닝하여 최적의 전류와 전압을 찾을 수 있게 제어함으로써, 항상 정해진 염소 농도와 pH 범위에 있는 미산성 전해수를 일정하게 공급할 수 있다.

Description

미산성 전해수 공급장치

본 발명은 미산성 전해수 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수질의 종류에 따라 미리 정해 놓은 전류와 전압을 전해조에 인가하여 전해 작용이 이루어지게 구성함으로써, 항상 일정한 염소 농도와 pH(예를 들어, 염소 농도가 10~80ppm이고 pH가 5~6.5)인 미산성 전해수를 얻을 수 있게 한 것이다. 또한, 전해조에서 출수하는 염소 농도와 pH를 측정하고 그 값을 피드백하여 염소 농도와 pH 조절에 활용할 수 있게 구성함으로써, 원하는 염소 농도와 pH를 가진 전해수를 더욱더 일정하게 공급할 수 있게 한 것이다.

미산성 전해수(Slightly Acidic Electrolyzed Water)는 무격막 전해조에서 물을 전해하여 얻으며 살균 효과가 높아, 아래의 (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 3)과 같이, 살균 작용이 필요한 데 많이 사용한다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 제10-1536936호

중국 양배추, 양상추, 참깨, 시금치 등의 신선채소에 초음파와 세척수 처리를 병행한 미산성 전해수의 신선채소 살균방법에 관한 것이다. 미산성 전해수를 처리하여 살균 활성을 측정하고, 미산성 전해수의 살균효과를 강화시키기 위하여 초음파 처리 (3분)와 미산성 전해수 병행처리 후 물 세척(150 rpm, 1분)의 최적 조건을 찾았다. 이러한 병행처리법은 23±2℃의 온도에서 미산성 전해수 처리 (SAEW), 초음파와 미산성 전해수의 병행처리 (SAEW+US) 그리고 미산성 전해수 처리 후 물 세척 (SAEW+WW)들과 비교 시 각각의 시료에서 효모와 곰팡이, 총세균수, Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes를 측정한 결과 1.76에서 2.80 log cfu/g의 감소 범위를 나타냈다.

(특허문헌 2) 한국등록특허 제10-1848657호

미산성 전해수를 주성분으로 하는 친환경 살균수와 이를 이용하여 살균 조건을 확립한 신선 농산물 살균방법에 관한 것으로, 살균성이 우수한 미산성 전해수에 유기산을 혼합하고 활성칼슘을 함께 사용하여 살균 세정력을 크게 향상시킨 친환경 살균수와 이를 이용하여 신선채소나 과일 등 신선 농산물을 세척하여 인체에 유해하지 아니하고 신선도가 오래 유지되도록 신선 농산물을 살균처리하는 방법에 관한 것이다.

(특허문헌 3) 한국공개특허 제10-2019-0026597호

염소이온 용액을 전해조에서 전해 산화하고, 전극 산화액을 물로 희석해서 살균 용수를 생성하는 방법에서 사용하는 전해조와 관련해서, 대(大)능력이어도 온도 상승이 적고, 러닝 비용이 낮고, 경제성이 좋은 전해조를 제공하는 것이다. 이러한 과제를 해결하기 위해, ① 전극판을 복극식 또는 단극식으로 하고, 고농도의 차아염소산 농도를 실현했다. ② 전해 전류 불균일, 전극판의 편마모의 원인으로 되는 전해액의 농도 불균일을 없애기 위해 전해조 하부에 혼합 기능을 마련했다. ③ 전극판을 교환 가능한 구조의 전해조로 하여, 수명 말미에도 전극판만의 교환으로 전해조가 재생 가능한 전해조로 했다. 이상의 수단으로 러닝 비용이 낮고, 경제성이 좋은 전해수 생성 방법 및 장치를 제공했다.

하지만, 기존 미산성 전해수는 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 전해는 전해에 필요한 전해액량과 원수로 공급하는 물의 수질, 그리고 전해에 사용하는 전극에 인가하는 전원에 따라 미산성 전해수의 염소 농도와 pH가 달라질 수 있다.

(2) 이에, 수질 및 전류량과 같이 전해에 영향을 주는 인자들을 제어하지 못하면 균일한 염소 농도와 pH를 가진 미산성 전해수를 얻을 수 없다.

(3) 특히, 전압은 주변 환경이나 날씨의 영향을 받을 수가 있어 일정한 전압을 미산성 전해조에 공급하지 못함에 따라 전해하여 얻은 미산성 전해수의 염소 농도와 pH에 변화가 생길 수 있다.

(4) 또한, 전해에 사용하는 수질에 따라서도 같은 전해조로 전해하더라도 전해 조건이 같지 않으면 원하는 염소 농도와 pH를 가진 미산성 전해수를 얻을 수 없다.

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 미리 정한 염소 농도와 pH를 얻을 수 있도록 수질의 종류에 따라 미리 정해 놓은 전류와 전압을 전해조에 선택적으로 인가하여 전해 작용이 이루어지게 구성함으로, 수질의 종류에 상관이 없이 일정한 염소 농도와 pH(예를 들어 염소 농도가 10~80ppm이고 pH가 5~6.5)를 가진 미산성 전해수를 얻을 수 있게 한 미산성 전해수 공급장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전해조에서 출수하는 미산성 전해수의 염소 농도와 pH를 검출하고, 검출한 값을 피드백하여 제어기에서 인가하는 전류와 전압을 미세 조정하게 제어함으로써, 전해조에서 출수하는 미산성 전해수가 항상 정해진 염소 농도와 pH를 유지할 수 있게 한 미산성 전해수 공급장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

그리고 본 발명은 이처럼 염소 농도와 pH에 따른 전류와 전압, 이에 따른 농도와 pH, 그리고 미세 조정할 때의 전류와 전압을 저장하여 빅데이터를 얻고, 이를 바탕으로 딥 러닝하여 최적의 전류와 전압을 찾을 수 있게 제어함으로써, 항상 정해진 염소 농도와 pH 범위에 있는 미산성 전해수를 일정하게 공급할 수 있게 한 미산성 전해수 공급장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 [실시예 1]에 따른 미산성 전해수 공급장치는, 원수량을 일정한 양만큼 계속해서 공급하는 원수 공급 라인(10); 전해액 펌프(21)로 전해액 보조 탱크(22)에서 전해액을 공급하는 전해액 공급 라인(20); 상기 원수 공급 라인(10)과 상기 전해액 공급 라인(20)에서 각각 원수와 전해액을 공급받아 전해하는 갖춘 전해조(30); 상기 원수 공급 라인(10)과 상기 전해액 공급 라인(20) 사이에서 원수를 전해액에 혼합하여 전해액을 희석하는 희석용 펌프(40); 및 상기 전해조(30)에서 미리 정해 놓은 염소 농도와 미리 정해 놓은 pH를 가진 미산성 전해수를 출수할 수 있게 제어하는 제어기(50)를 포함하되;, 상기 제어기(50)는, 상기 원수 공급 라인(10)을 통해 공급하는 원수의 수질에 따라 상기 미리 정해 놓은 염소 농도와 pH를 얻을 수 있도록 미리 설정한 전류와 전압을 선택하여 상기 전해조(30)의 전극에 인가하여 전해 작용이 이루어지게 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 [실시예 2]에 따른 미산성 전해수 공급장치는, 원수량을 일정한 양만큼 계속해서 공급하는 원수 공급 라인(10); 전해액 펌프(21)로 전해액 보조 탱크(22)에서 전해액을 공급하는 전해액 공급 라인(20); 상기 원수 공급 라인(10)과 상기 전해액 공급 라인(20)에서 각각 원수와 전해액을 공급받아 전해하고, 농도 센서(31)와 pH 센서(32)를 갖춘 전해조(30); 상기 원수 공급 라인(10)과 상기 전해액 공급 라인(20) 사이에서 원수를 전해액에 혼합하여 전해액을 희석하는 희석용 펌프(40); 및 상기 전해조(30)에서 미리 정해 놓은 염소 농도와 미리 정해 놓은 pH를 가진 미산성 전해수를 출수할 수 있게 제어하는 제어기(50)를 포함하되;, 상기 제어기(50)는, 상기 원수 공급 라인(10)을 통해 공급하는 원수의 수질에 따라 상기 미리 정해 놓은 염소 농도와 pH를 얻을 수 있도록 미리 설정한 전류와 전압을 선택하여 상기 전해조(30)의 전극에 인가하여 전해 작용이 이루어지게 하고;, 상기 농도 센서(31)와 상기 pH 센서(32)로 얻은 농도와 pH를 바탕으로 상기 전해액 펌프(21)와 희석용 펌프(40)를 제어하여 미리 정해 놓은 상기 염소 농도와 pH를 일정하게 유지하게 제어하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 원수 공급 라인(10)에는, 원수가 감압밸브(11), 유량계(12), 솔레노이드밸브(13), 온도센서(14), 및 체크 밸브(15)를 차례로 거쳐서 상기 전해조(30)에 원수 공급이 이루어지게 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 미리 정해 놓은 염소 농도는 10~80ppm이고, 미러 정해 놓은 pH는 5~6.5인 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 제어기(50)는, 수질의 종류에 따라 정해놓은 전류와 전압, 상기 농도 센서(31)와 상기 pH 센서(32)로 얻은 농도와 pH, 염소 농도와 pH에 따라 조정한 전류와 전압을 저장하여 빅데이터를 얻고, 상기 빅데이터를 바탕으로 딥러닝 기법을 통해 학습하여 최적의 전류와 전압을 찾아 전해조(30)에 인가하게 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 미산성 전해수 공급장치는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 원수의 수질에 따라 달라질 수 있는 염소 농도와 pH를 일정하게 유지한 미산성 전해수를 얻을 수 있다.

(2) 이때, 수질에 따라 미리 정해놓은 전류와 전압을 전해조에 인가하여 전해 작용이 이루어지게 구성함으로, 수질에 상관이 없이 항상 일정한 염소 농도와 pH를 가진 미산성 전해수를 안정적으로 얻을 수 있다.

(3) 특히, 전해조에서 출수하는 미산성 전해수의 염소 농도와 pH를 검출하고, 이를 바탕으로 전해조에 인가하는 전해액 펌프와 희석용 펌프를 제어하여 전해수의 염소 농도와 pH를 제어할 수 있게 구성함으로, 원하는 염소 농도와 pH를 가진 미산성 전해수를 더욱더 일정하고 안정적으로 얻을 수 있다.

(4) 또한, 이러한 수질에 따른 전류와 전압, 염소 농도와 pH, 그리고 피드백하여 재조정한 전류와 전압 등을 빅데이터로 저장하고 딥 러닝할 수 있게 구성함으로, 최적의 전류와 전압을 전해조에 인가하여 더욱더 일정한 염소 농도와 pH를 가진 미산성 전해수를 얻을 수 있다.

(5) 특히, 이처럼 얻은 미산성 전해수는 염소 농도 10~80ppm이고 pH 5~6.5를 갖게 생성하므로, 마이스노로바이러스를 99.9% 이상 비활성화할 수 있다.

(6) 또한, 본 발명에 따라 염소 농도 10~80ppm이고 pH 5~6.5인 미산성 전해수는 각종 세균류에 대해 99.99% 이상 살균할 수 있다.

[도 1]은 본 발명의 [실시예 1]에 따른 미산성전해수 공급장치의 구성을 보여주는 도면이다.

[도 2]는 본 발명의 [실시예 1]에 따라 얻은 미산성전해수로 바이러스 비활성화율에 대한 성능 평가를 시험한 결과를 보여주는 사진이다.

[도 3]은 본 발명의 [실시예 2]에 따른 미산성전해수 공급장치의 구성을 보여주는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 한가지 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 [실시예 1]에 따른 미산성 전해수 공급장치는, [도 1] 및 [도 2]와 같이, 원수 공급 라인(10), 전해액 공급 라인(20), 전해조(30), 희석용 펌프(40), 그리고 제어기(50)를 포함한다.

특히, 상기 제어기(50)는 원수 공급 라인(10)을 통해 공급하는 원수의 수질에 따라 미리 정해 놓은 전류와 전압을 상기 전해조(30)에 인가하여 전해할 수 있게 구성하여 항상 일정한 염소 농도와 pH를 가진 미산성 전해수를 출수할 수 있게 한 것이다. 이때, 염소 농도는 10~80ppm이고 pH는 5~6.5로 일정한 미산성 전해수를 얻을수 있게 구성함으로, 살균 효과를 더욱더 높일 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

가. 원수 공급 라인

원수 공급 라인(10)은, [도 1]과 같이, 후술할 전해조(30)에 전해에 필요한 원수를 공급하기 위한 라인이다.

이러한 원수 공급 라인(10)은, [도 1]과 같이, 안정적으로 정해진 수량을 전해조(30)에 공급할 수 있도록 감압밸브(11), 유량계(12), 솔레노이드밸브(13), 온도센서(14), 그리고 체크 밸브(15)를 차례로 거쳐서 전해조(30)에 공급할 수 있게 구성한다.

여기서, 감압 밸브(11)는 외부에서 본 발명에 따른 원수 공급 라인(10)에 공급하는 원수가 너무 높은 압력으로 공급하지 않도록 압력을 낮춰주는 밸브이고, 유량계(12)는 상기 원수 공급 라인(10)에 공급하는 원수량을 검출하는 기기이다. 또한, 솔레노이드밸브(13)는 원수 공급 라인(10)을 통과하는 원수의 흐름을 차단하거나 공급할 수 있게 스위치 역할을 하는 밸브이고, 온도센서(14)는 원수의 온도를 검출하기 위한 센서이고, 마지막으로 체크 밸브(15)는 공급한 원수가 역류하는 것을 방지하기 위한 일종의 안전밸브이다.

이처럼 이루어진 원수 공급 라인(10)은, [도 1]과 같이, 후술할 전해조(30)에 원수를 공급하고, 때에 따라 후술할 희석용 펌프(40)를 통해 전해조(30)에 공급할 전해액을 희석할 때 필요한 물을 공급하게 한다.

나. 전해액 공급 라인

전해액 공급 라인(20)은, [도 1]과 같이, 후술할 전해조(30)에 전해액을 공급하기 위한 라인이다. 이러한 전해액 공급 라인(20)은 한쪽에 전해액을 저장하는 전해액 보조 탱크(22)를 연결하고 다른 한쪽을 전해조(30)에 연결한다. 그리고 상기 전해액 보조 탱크(22)와 전해조(30) 사이에는 전해액 펌프(21)를 갖추고, 후술할 제어기(50)의 제어를 통해 이 전해액 펌프(21)를 가동하여 전해조(30)에 적당량의 전해액을 공급한다.

다. 전해조

전해조(30)는, [도 1]과 같이, 상술한 원수 공급 라인(10)을 통해서 원수를 공급받고, 상술한 전해액 공급 라인(20)을 통해 전해액을 공급받아서 전해하여 미산성 전해수를 생성하는 통상의 기술로 제작한 전해조이다. 특히, 상기 전해조(30)는 무격막 방식으로 복수의 전극을 장착한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

라. 희석용 펌프

희석용 펌프(40)는, [도 1]과 같이, 상술한 상기 원수 공급 라인(10)과 상기 전해액 공급 라인(20) 사이에 장착한다. 특히, 상기 원수 공급 라인(10)에서 원수 일부를 상기 전해액 공급 라인(20)을 통해 전해조(30)에 공급하는 전해액에 혼합할 수 있게 구성함으로써, 전해액의 농도를 조절할 수 있게 하는 펌프이다.

마. 제어기

제어기(50)는, [도 1]과 같이, 상술한 원수 공급 라인(10)을 통해 공급하는 원수의 수질에 따라 미리 정해 놓은 전류와 전압을 상술한 전해조(30)에 인가하여 항상 일정한 염소 농도와 pH를 가진 미산성 전해수를 얻을 수 있게 제어한다.

이를 위해, 상기 제어기(50)에는, 아래의 [표 1]과 같이, 수질에 따라 상기 전해조(30)에 인가할 전류와 전압을 미리 정해놓고 저장해 놓게 된다. 이때, 전해하여 얻은 미산성 전해수의 염소 농도가 10~80ppm이고 pH가 5~6.5인 미산성 전해수를 얻어 살균력을 높일 수 있게 설정해 놓는 것이 바람직하다.

구분	수질1	수질2	수질3
pH	7.25~7.35	7.65~7.75	7.45~7.55
전도도EC(㎳/m)	5.54~6.55	24.5~29.4	18.5~23.3
경도(mgCaCo3/L)	10.1~12.4	79~96	44~55
염화물이온(㎳/L)	5.6~7.15	24.2~29.1	16.3~19.5
산소비량(pH8.3)(mgCaCo3/L)	7~9	5이하	5이하
산소비량(pH4.8)(mgCaCo3/L)	9.7~12.5	62~74	36~49
전류(A)/전압(V)	(3~8.5)/5.0	(4~11.5)/5.5	(4.5~11)/5.3
염소농도(ppm)	10~80	10~80	10~80
pH	5~6.5	5~6.5	5~6.5

이처럼 이루어진 본 발명에 따라 전해조에서 전해하여 얻은 미산성 전해수로 바이러스에 대한 개체 감소치를 통한 비활성화율을 비교한 시험결과는, [도 2] 및 아래의 [표 2] 및 [표 3]과 같다. 또한, 본 발명에 따라 얻은 미산성 전해수에 대한 면역 테스트 결과는, 아래의 [표 4]와 같다.

[비활성화]

이때, 샘플로 사용한 본 발명에 따른 미산성 전해수는, 아래의 [표 2]와 같이, pH와 염소 농도를 가진 미산성 전해수를 사용했다.

샘플명	pH	유효 염소 농도
미산성 전해수	6.2	52ppm

이러한 미산성 전해수를 바이러스의 비활성화에 따른 성능평가를 한 결과는 아래의 [도 2] 및 [표 3]과 같다. 이때, 사용한 바이러스는 RAW264.9 세포를 사용했으며, [도 2]와 같이, 본 발명에 따른 전해수로 바이러스를 비활성화시켜 세포가 살아있었으나, 본 발명에 따른 전해수를 사용하지 않은 세포는 노로바이러스에 의해 사멸한 것을 알 수 있다.

또한, 이처럼 본 발명에 따른 미산성 전해수에 대하여 30초와 1분 그리고 5분간의 작용 시간을 두고 검출한 비활성화는 아래의 [표 3]과 같이, 99.91~99.99%를 보여준다.

약제·작용시간	유효 염소농도	작용시의희석 배율	바이러스 초기치(logTCID50)	대수감소치(-LogTCID50)[비활성화(%)]
				회수
				1회	2회	3회
미산성전해수 30초	52ppm	1.12배	4.8	2.634[99.92]	3.215[99.91]	3.69[99.97]
미산성전해수 1분				3.6[99.98]	3.9[99.98]	4.00[99.99]
미산성전해수 5분				3.591[99.98]	4.00[99.99]	4.00[99.99]

[면역 테스트]

면역 테스트는 상술한 [표 2]와 같은 염소 농도와 pH를 가진 미산성 전해수에 아래의 [표 4]와 같은 균류를 배양한 다음 본 발명에 따른 미산성 전해수에 1분간 노출하여 면역 테스트가 이루어졌다. 면역 테스트는 캘리포니아주 수자원 관리 위원회(California State Water Resources Control Board)의 환경 실험실 인증 프로그램[Environmental Laboratory Accreditation Program (ELAP #1257)]의 일부이고 ELITE 랩으로 인증을 받은 AMS(Applied Microbiological Services)에서 이루어졌다.

Organism	CFU challenge	CFU growth	% decrease
Escherichia coli (ATCC: 25922)	37,000,0001	1	>99.99999
Listeria monocytogenes (ATCC: 4428)	61,000,000	23	>99.9999
Pseudomonas aeruginosa (ATCC: 10145)	48,000,000	40	>99.9999
Enterococcus faecium (ATCC: 35667)	18,000,000	55	>99.999
Streptococcus agalactiae (ATCC: 8250)	18,000,000	9	>99.9999
Bacillus cereus (ATCC: 14579)	33,000,000	1	>99.99999
Staphylococcus aureus (ATCC: 25923)	40,000,000	1	>99.99999
Salmonella enterica (ATCC: 13076)	121,000,000	1	>99.999999
Legionella pneumophila (ATCC: 33152)	780,000	8	>99.99

[표 4]와 같이, 9종의 유기체(Organism)에 대한 감소율을 보면 유기체의 종류에 따라 최소 99.99%에서 최대 99.99999% 이상 감소한 것을 알 수 있다.

[실시예 2]

본 발명의 [실시예 2]에 따른 미산성 전해수 공급장치는, [도 3]과 같이, 상술한 [실시예 1]과 같은 구성이나, 전해조(30)에 농도 센서(31)와 pH 센서(32)를 추가로 장착하여 검출한 염소 농도와 pH를 제어기(50)에 피드백하여 더욱 정확하게 전류와 전압을 제어할 수 있게 한 점에서 차이가 있다. 이에, 여기서는 [실시예 1]과 같은 구성에 관해서는 상세한 설명을 생략하고, 농도 센서(31)와 pH 센서(32)로 검출한 염소 농도와 pH를 제어기(50)에서 어떻게 처리하는지를 중심으로 설명한다.

[실시예 2]는, [도 3]과 같이, 전해조(30)에 농도 센서(31)와 pH 센서(32)를 장착하고, 이들 센서로부터 검출한 염소 농도와 pH를 제어기(50)에 입력하되, 상기 제어기(50)에서 검출한 염소 농도와 pH를 바탕으로 전해액의 농도를 제어하여 미리 설정한 염소 농도와 pH 범위를 유지할 수 있도록 전해액의 농도를 조정하게 한 것이다. 이에, 여기서는, 전해조에 추가하는 구성에 관해 설명하고, 제어기에서 이러한 추가로 인해 발생하는 제어를 중심으로 설명한다.

가. 전해조

전해조(30)에는, [도 3]과 같이, 농도 센서(31)와 pH 센서(32)를 장착하여 전해한 뒤에 전해조(30)에서 배수하는 미산성 전해수의 농도와 pH를 검출하게 한다. 이렇게 검출한 염소 농도와 pH는 후술할 제어기(50)에 입력함으로써, 피드백 제어에 활용한다.

나. 제어기

제어기(50)는, [도 3]과 같이, 상술한 전해조(30)에 장착한 농도 센서(31)와 상기 pH 센서(32)로 얻은 염소 농도와 pH를 피드백 받아서 전해조(30)에서 전해하여 얻는 미산성 전해수가 더욱더 일정한 농도와 pH를 갖도록 제어한다.

즉, 상기 제어기(50)는 전해조(30)에서 출수하는 미산성 전해수의 염소 농도와 pH가 미리 정해 놓은 값, 예를 들어서, 염소 농도가 10~80ppm이고 pH가 5~6.5인지 확인하고, 염소 농도와 pH가 이 범위를 벗어나면 다음과 같이 작동한다. 우선, 상기 제어기(50)는 전해액 펌프(21)를 제어하여 전해액을 전해조(30)에 공급하게 되는데, 만일 검출한 염소 농도와 pH가 낮으면 이를 높일 수 있도록 전해액 펌프(21)만 작동하게 하여 더 많은 전해액을 전해조(30)에 공급하게 한다. 또한, 검출한 염소 농도와 pH가 미리 설정한 염소 농도와 pH보다 높으면, 전해액 펌프(21)와 더불어 희석용 펌프(40)를 제어하여 원수 일부를 전해액에 혼합하여 전해액의 농도를 낮춰서 전해 작용으로 얻는 미산성 전해수의 염소 농도와 pH를 조절하게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제어기(50)는 빅데이터를 통해 딥러닝 기법으로 학습하게 하여 최적의 전류와 전압을 찾아 전해조에 인가하여 미리 정해놓은 염소 농도와 pH를 가진 미산성 전해수를 얻을 수 있게 제어하게 구성할 수도 있다. 이를 위해, 상기 제어기(50)는 수질의 종류에 따라 정해놓은 전류와 전압, 상기 농도 센서(31)와 상기 pH 센서(32)로 얻은 농도와 pH, 염소 농도와 pH에 따라 조정한 전류와 전압을 각각 저장하여 빅데이터화하고, 이 빅데이터를 딥 러닝 기법으로 학습하여 미리 정해 놓은 염소 농도와 pH에 맞는 미산성 전해수를 얻을 수 있게 전해조(30)를 제어할 수 있게 구성한다.

이처럼 빅데이터화하는 기술은 [실시예 2]를 중심으로 설명하고 있으나, [실시예 1]에 적용하더라도 같은 방법으로 [실시예 1]에서 얻을 수 있는 값들을 빅데이터화하고, 이를 딥 러닝 기법을 통해 학습하게 하여 미리 정해 놓은 염소 농도와 pH에 맞는 미산성 전해수를 얻을 수 있게 제어할 수 있음을 본 발명이 속한 기술분야의 종사자라면 누구든지 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims

원수량을 일정한 양만큼 계속해서 공급하는 원수 공급 라인(10); 전해액 펌프(21)로 전해액 보조 탱크(22)에서 전해액을 공급하는 전해액 공급 라인(20); 상기 원수 공급 라인(10)과 상기 전해액 공급 라인(20)에서 각각 원수와 전해액을 공급받아 전해하는 갖춘 전해조(30); 상기 원수 공급 라인(10)과 상기 전해액 공급 라인(20) 사이에서 원수를 전해액에 혼합하여 전해액을 희석하는 희석용 펌프(40); 및 상기 전해조(30)에서 미리 정해 놓은 염소 농도와 미리 정해 놓은 pH를 가진 미산성 전해수를 출수할 수 있게 제어하는 제어기(50)를 포함하되,

상기 제어기(50)는,

상기 원수 공급 라인(10)을 통해 공급하는 원수의 수질에 따라 상기 미리 정해 놓은 염소 농도와 pH를 얻을 수 있도록 미리 설정한 전류와 전압을 선택하여 상기 전해조(30)의 전극에 인가하여 전해 작용이 이루어지게 제어하는 것을 특징으로 하는 미산성 전해수 공급장치.
원수량을 일정한 양만큼 계속해서 공급하는 원수 공급 라인(10); 전해액 펌프(21)로 전해액 보조 탱크(22)에서 전해액을 공급하는 전해액 공급 라인(20); 상기 원수 공급 라인(10)과 상기 전해액 공급 라인(20)에서 각각 원수와 전해액을 공급받아 전해하고, 농도 센서(31)와 pH 센서(32)를 갖춘 전해조(30); 상기 원수 공급 라인(10)과 상기 전해액 공급 라인(20) 사이에서 원수를 전해액에 혼합하여 전해액을 희석하는 희석용 펌프(40); 및 상기 전해조(30)에서 미리 정해 놓은 염소 농도와 미리 정해 놓은 pH를 가진 미산성 전해수를 출수할 수 있게 제어하는 제어기(50)를 포함하되,

상기 제어기(50)는,

상기 원수 공급 라인(10)을 통해 공급하는 원수의 수질에 따라 상기 미리 정해 놓은 염소 농도와 pH를 얻을 수 있도록 미리 설정한 전류와 전압을 선택하여 상기 전해조(30)의 전극에 인가하여 전해 작용이 이루어지게 하고,

상기 농도 센서(31)와 상기 pH 센서(32)로 얻은 농도와 pH를 바탕으로 상기 전해액 펌프(21)와 희석용 펌프(40)를 제어하여 미리 정해 놓은 상기 염소 농도와 pH를 일정하게 유지하게 제어하는 것을 특징으로 하는 미산성 전해수 공급장치.
제1항 또는 제2항에서,

상기 원수 공급 라인(10)에는,

원수가 감압밸브(11), 유량계(12), 솔레노이드밸브(13), 온도센서(14), 및 체크 밸브(15)를 차례로 거쳐서 상기 전해조(30)에 원수 공급이 이루어지게 구성한 것을 특징으로 하는 미산성 전해수 공급장치.
제1항 또는 제2항에서,

미리 정해 놓은 염소 농도는 10~80ppm이고,

미러 정해 놓은 pH는 5~6.5인 것을 특징으로 하는 미산성 전해수 공급장치.
제2항에서,

상기 제어기(50)는,

수질의 종류에 따라 정해놓은 전류와 전압, 상기 농도 센서(31)와 상기 pH 센서(32)로 얻은 농μ와 pH, 염소 농도와 pH에 따라 조정한 전류와 전압을 저장하여 빅데이터를 얻고, 상기 빅데이터를 바탕으로 딥러닝 기법을 통해 학습하여 최적의 전류와 전압을 찾아 전해조(30)에 인가하게 제어하는 것을 특징으로 하는 미산성 전해수 공급장치.