KR100594759B1

KR100594759B1 - 기능 활성수 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100594759B1
Application number: KR1020030063516A
Authority: KR
Inventors: 김원철
Original assignee: 김원철
Priority date: 2003-09-15
Filing date: 2003-09-15
Publication date: 2006-07-03
Also published as: KR20050027297A

Abstract

본 발명은 기능활성수 및 그 제조방법에 관한 것으로, 생활용수 및 음용수로 이용되는 수돗물 또는 지하수 등을 전해수조내에서 전기분해하고, 전해수조로부터 배출되는 전해수에 강한 회전력을 인가하여 물의 물분자집단(Cluster)을 분해한 다음 자기장(또는 유도전기장) 및 필터를 통하여 배출되도록 하여 불순물은 완벽하게 제거함과 동시에 미네랄 등 인체에 유익한 영양성분들은 적절한 상태로 유지되도록 하고, 물분자의 활동이 극도로 활성화될 수 있도록 하여 음용시 생체활성을 촉진시키고, 콜레스테롤과 신체장기에 축적된 난용성 침전물의 분해에 탁월한 효과를 나타내며, 산성수를 사용할 경우 제균 및 살균효과가 극대화될 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 급수관으로부터 공급되는 수돗물 또는 지하수 등의 원수를 전해수조에서 전기분해하는 1차 활성화단계와; 상기 전해수조로부터 배출되는 전해수에 별도의 회전력부여수단을 이용, 회전력을 인가하여 유동특성을 부여하는 2차 활성화단계와; 2차 활성화된 전해수가 배출경로상에 형성된 자기장을 통과하도록 하여 전해수의 분자구조를 육각형 구조로 변화되도록 하는 3차 활성화단계와; 상기 3차 활성화단계를 거친 전해수가 여과수단을 통하여 배출되도록 하여 물의 미네랄 및 영양성분은 통과시키면서 유해성분만을 제거하는 정화단계 및 출수단계를 포함한다.

본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수는 원수(原水)에 함유되어 있는 불순물이 제거된 정화수이면서 동시에 물분자가 육각화됨으로써 계면장력이 작고, 극성이 높으며, O¹⁷NMR에서의 특성으로는 물분자집단(Cluster)의 크기를 나타내는 반치폭이 작으면서 강도가 낮은 성질을 갖는다.

또한, 본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수는 화학적 이동(Chemical shift)이 월등하게 (+)로 치우쳐 물의 활성이 높은 성질을 가지면서, 전자적으로 안정화된 배치를 이루어서 원자주기율표 상의 1A족과 2A족으로 구성된 양이온성 난용물질과 콜레스테롤 용해기능이 탁월하고, ORP가 (-)로 높아 환원성이 뛰어난 특성을 가지고 있어서, 비교대상이 되는 다른 물에서는 전혀 볼 수 없거나 그 성능이 가장 탁월한 특징을 가지고 있다.

Description

기능 활성수 및 그 제조방법{FUNCTIONAL ACTIVATED WATER AND MANUFACURING PROCESS OF THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 기능 활성수의 제조방법을 나타내는 공정도,

도 2는 본 발명에 따른 기능 활성수의 제조장치를 나타내는 개략 구성도,

도 3은 본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수와 여러 물의 O¹⁷NMR실험결과를 비교하여 나타내는 그래프,

도 4는 본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수와 여러 물의 계면장력 시험결과를 비교하여 나타내는 그래프,

도 5는 본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수와 여러 물의 ORP시험결과를 비교하여 나타내는 그래프,

도 6은 본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수와 여러 물의 시간 변화에 따른 ORP변화정도를 나타내는 그래프,

도 7은 본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수와 여러 물의 콜레스테롤 용해성질을 비교하여 나타내는 사진이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

S1 : 1차 활성화단계 S2 : 2차 활성화단계

S3 : 3차 활성화단계 S4 : 정화단계

1 : 격막 2 : 전극봉

3 : 전해수조 4 : 회전력부여수단

5 : 자화수단.

본 발명은 기능 활성수 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생활용수 및 음용수로 이용되는 수돗물 또는 지하수 등을 전해수조내에서 전기분해하고, 전해수조로부터 배출되는 전해수에 강한 회전력을 인가하여 물의 물분자집단(Cluster)을 분해한 다음 자기장(또는 유도전기장) 및 필터를 통하여 배출되도록 하여 불순물은 완벽하게 제거함과 동시에 미네랄 등 인체에 유익한 영양성분들은 적절한 상태로 유지되도록 하고, 물분자의 활동이 극도로 활성화될 수 있도록 하여 음용시 생체활성을 촉진시키고, 콜레스테롤 같은 신체장기에 축적된 난용성 물질의 분해에 탁월한 효과를 나타내며, 산성수를 사용할 경우 제균 및 살균효과가 극대화될 수 있도록 한 기능 활성수 및 그 제조방법에 관한 것이다.

이미 잘 알려져 있는 바와 같이, 물은 산소와 더불어 인간의 생존에 필요한 가장 중요한 요소중의 하나이다.

인간의 육체는 약 70% 정도가 물로 구성되어 있는데, 체내의 물을 1∼2%정도 만 잃어도 심한 갈증과 괴로움을 느끼게 되고, 5% 정도 잃으면 반 혼수상태에 빠지며, 12%정도를 잃으면 생명을 잃게 된다.

인체내로 유입된 물은 체내에서 잠시도 쉬지 않고 순환되면서 세포의 형태를 유지시켜주고, 대사작용을 높이며 혈액과 조직액의 순환을 원활하게 한다.

또한, 물은 인체내에서 영양소를 용해시키며, 이를 흡수·운반하여 세포로 공급해주고 체내에서 발생되는 불필요한 노폐물을 체외로 배설시키며, 혈액을 중성 내지 알칼리성으로 유지시키고, 체내의 열을 발산시켜서 체온을 조절하는 등의 생명유지에 필수적인 매우 중요한 역할 즉, 순환기능, 동화작용, 배설기능, 체온조절기능을 수행하는 것이다.

그러므로, 한번 인체에 들어간 물은 소변이나 땀 등의 형태로 배설되어 나갈 때까지 인체내를 순환하면서 얼마나 그 역할을 잘 수행하느냐가 바로 건강의 척도라고 할 수 있으며, 따라서 좋은 물을 마시는 것이 건강의 기본임은 두말할 필요조차 없는 것이다.

한편, 우리가 통상 음용하는 물은 수돗물이나 지하수가 일반적인 바, 상기 수돗물과 지하수에는 인체에 유해한 불순물질이 많이 포함되어 있다.

수돗물에는 악취제거 및 살균을 위해 인체에 유해한 클로라이드기를 가지는 차아염소산과 같은 각종 소독제가 포함되어 있고, 지하수에는 대기 및 지상에 축적된 오염물질이 지층으로 흘러들어가서 오염정도에 따라 중금속 등 여러 유해성분이 함유될 가능성이 높아지고 있다.

이러한 수돗물 및 지하수에는 이물질들의 결착으로 인해 물분자집합상태가 커지게 되고, 각종 세균이 번식하기에 좋은 여건이 될 뿐만 아니라 물리적 성질로는 계면 장력이 높아서 적심효과가 떨어지고, 극성이 낮으며, 영양 성분의 용해성이 저하되고, 생체적 활성이 결여된 비 이상적 물분자 구조를 가지고 있다.

이 때문에 최종적으로 수요자에게 공급되는 물은 천연수에 비하여 오염도가 심각할 뿐 아니라 물분자의 활성도가 현저히 낮았다.

따라서 수돗물 및 지하수는 재처리과정을 거치지 않고서는 신체의 정상적인 기능에 활성을 부여해주지 못하고, 인체에 적합하지 않은 물을 음용하는 경우에는 각종 질병들의 원인으로 제기되어 왔다.

이에 따라 최근에는 각종 생활용수 및 음용되는 수돗물 또는 지하수를 정화시키거나 활성화시키기 위하여 다음과 같은 여러 가지 방안들이 제시되고 있다.

1. 단순여과방식

단순여과 방식은 여과필터를 이용하여 단순하게 수돗물 또는 지하수에 함유된 불순물을 걸러내는 방안으로서, 다공질 맥반석 및 원적외선을 방사하는 광물질 세라믹을 채운 여과기내로 수돗물이나 지하수를 통과시켜서 불순물을 여과하면서 여과기내에 채워진 세라믹으로부터 발산되는 원적외선의 작용에 의하여 물의 활성화를 꾀하는 방식을 일컫는다.

2. 자화방식

자화방식은 송수관 내측 또는 외측에 자석을 설치하여 물의 흐름경로상에 자계(Magnetic field)가 형성되도록 한 상태에서 수돗물이나 지하수를 통과시킴으로써 물이 자계의 영향에 의하여 이온 활성화되면서 육각형 고리구조의 물분자구조 로 변화되도록 하는 방식을 일컫는다.

3. 전기분해방식

전기분해방식은 격막에 의하여 양극(+)실과 음극(-)실로 분리 구획된 전해조내에 수돗물이나 지하수를 유입시키고, 각 실에 전압을 인가하여 물분자를 전기분해하는 방식을 일컫는데, 이와 같은 전기분해방식에서는 물내에서 무기물로 존재하는 이온결합성 물질이 완전히 분해하여 이온상태로 존재하게 됨에 따라 유해한 성분은 제거 및 분해되며 알칼리수를 얻을 수 있다.

4. 혼합방식

혼합방식은 위에서 기술한 단순여과방식, 자화방식 및 전기분해방식 모두를 조합하거나 선택적으로 조합한 상태에서 수돗물과 지하수를 통과시켜하여 물을 활성화시키는 방식을 일컫는다.

통상적으로 상기와 같은 방식들을 조합·적용한 기술들은 송수관에 부착되어 직접적으로 물을 공급하는 장치외에 정수기 및 이온수기에 적용되어 상용, 시판되고 있다.

한편, 상기의 단순 여과 방식 중에서 음이온 및 원적외선 방사형 물질을 촉매 필터로 제작하여 물을 정수하는 방식은 물이 활성화되는 실험 예들이 나타나고 있으나, 물분자의 이온화도, 계면 장력 및 이온 용해성이 미미한 수준이다.

실제 사용되는 적용예로 살펴보면 상기의 여러 제조 방식 중에서 상대적으로 고가임에도 불구하고 단순여과방식이나 세라믹을 이용한 방식으로 물을 여과시켜주는 정수기에 비해 전기분해방식이 적용된 이온수기에 대한 선호도가 높은데, 이는 이온수기를 통하여 제조된 물이 탁월한 활성능력을 갖기 때문이다.

최근에는 이온수기로부터 배출되는 물에 자기장을 걸어 물의 활성능력을 더욱 더 높이는 방식이 제안되고 있다.

상기한 전기분해방식이 적용된 이온수기는 물을 전기분해하여 알칼리수와 산성수로 제조하여 알칼리수는 음용수로, 산성수는 세척 및 살균에 각각 분리하여 사용이 가능하며, 전기분해과정을 통해 불순물을 분해할 수 있고, 물분자의 활성이 향상되어 기능성 물을 제조할 수 있다.

상기와 같은 이온수기는 단순하게 물을 정제하는 여타 정수기에 비해 탁월한 성능을 구비한 기능성 물을 제조할 수 있는 방식으로 평가할 수 있지만 다음과 같은 문제점이 발견되었다.

위에서 언급한 바와 같이, 이온수기에서 전해수를 제조하기 위해서는 일정한 전기장을 걸어 물을 전기분해하는 것으로, 물의 전기분해가 이루어지는 동안 음극실에서는 수소가 발생하고, 전기적 중성 조건 및 전기적 인력으로 인해 양이온은 격막을 통해 양극실에서 음극실쪽으로 이동하게 된다.

그러나, 이와 같은 물의 전기분해과정에서는 물에 인위적으로 전기적 에너지를 가한 상태이므로 물분자의 에너지수준이 불안정하게 되고, 일정 시간이 경과하면 물분자 자체의 전기적 안정성을 찾으려는 성질에 의해 물이 활성이 쉽게 소멸된다는 문제점이 있다.

또한, 이와 같은 물의 전기분해방식에서는 물 자체의 유동성질에 대해 아무런 처리를 하지 않고 있기 때문에 유동 특성 및 전달 특성과 관련된 물의 물리적 성질에 대해서 활성을 높이지 못하는 한계점이 있다.

또한, 물을 완전히 활성화시키기 위해서는 30분 정도가 필요한 것으로 알려져 있는데 반해 일반적인 전해수 제조장치에서는 이러한 효과를 발생시키기 위한 긴 시간으로 충분히 시간을 두고 처리하지 못하고 있으며, 활성이 낮은 물 자체를 자기력만으로 활성을 높이기 위한 활성화에너지가 낮아 충분한 육각수를 제조하고 있지 못하는 기술적인 한계가 있다.

한편, 종래에는 상기 두가지 물의 활성화 방식(전기분해방식+ 자화방식)을 조합한 물의 제조장치가 제안된 바 있으나, 상기 제조장치를 통하여 제조된 물 역시 불안정성은 여전히 존재하며 충분한 자기력을 받을 수 있는 상태의 물이 아니므로 강한 자기력을 조사하여도 자기장 효과가 높지 않은 상태의 물이 배출되는 문제점은 극복되지 못하였다.

또한, 물의 유동현상에 대한 아무런 물성 증진 효과를 부여하지 않아, 계면장력이 크게 감소하지 못하였고, 미세관을 투과하는 성질이 높지 않으며 물분자 자체의 극성이 높지 못하였으며, 반치폭의 저하를 가져오지 못하였다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 생활용수 및 음용수로 이용되는 수돗물 또는 지하수 등을 전해수조내에서 전기분해하고, 전해수조로부터 배출되는 전해수에 강한 회전력을 인가하여 물의 물분자집단(Cluster)을 분해한 다음 자기장(또는 유도전기장) 및 필터를 통하여 배출되도록 하여 불순물은 완벽하게 제거함과 동시에 미네랄 등 인체에 유익한 영양성분들은 적절한 상태로 유지되도록 하고, 물분자의 활동이 극도로 활성화될 수 있도록 하여 음용시 생체활성을 촉진시키고, 콜레스테롤 및 신체장기에 축적된 난용성 침전물의 분해에 탁월한 효과를 나타내며, 산성수를 사용할 경우 제균 및 살균효과가 극대화될 수 있도록 한 새로운 기능 활성수의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 미네랄 등 인체에 유익한 영양성분들은 적절한 상태로 유지되도록 하고, 물분자의 활동이 극도로 활성화될 수 있도록 하여 음용시 생체활성을 촉진시키고, 콜레스테롤 같은 신체장기에 축적된 난용성 물질의 분해에 탁월한 효과를 나타내며, 산성수를 사용할 경우 제균 및 살균효과가 극대화될 수 있도록 한 새로운 기능 활성수를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 활성 기능수의 제조방법은 급수관으로부터 공급되는 수돗물 또는 지하수 등의 원수를 전해수조에서 전기분해하는 1차 활성화단계와; 상기 전해수조로부터 배출되는 전해수에 별도의 회전력부여수단을 이용, 회전력을 인가하여 유동특성을 부여하는 2차 활성화단계와; 2차 활성화된 전해수가 배출경로상에 형성된 자기장을 통과하도록 하여 전해수의 분자구조를 육각형 구조로 변화되도록 하는 3차 활성화단계와; 상기 3차 활성화단계를 거친 전해수가 여과수단을 통하여 배출되도록 하여 물의 미네랄 및 영양성분은 통과시키면서 유해성분만을 제거하는 정화단계 및 출수단계를 포함한다.

본 발명에 따른 기능 활성수는 전해수조에서 전기분해되어 1차 활성화된 후 강한 회전력의 인가에 따라 2차 활성화된 다음 자기장을 통과하여 3차 활성화된 후 여과수단에 의하여 정화되어 제조되며, -400∼-600mV의 산화환원전위값(ORP)을 나타내고, O¹⁷NMR 측정에서 62.0∼65.0Hz의 반치폭을 나타내며, 8.0∼9.0mN/m의 계면장력을 갖는 특징을 갖는다.

이와 같은 본 발명에 따른 기능 활성수 제조방법에서 상기 전해수조로부터 배출되는 전해수에 회전력을 부여하기 위한 회전력부여수단의 회전속도는 20∼1,000rpm인 특징을 갖는다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 기능 활성수의 제조방법을 나타내는 공정도이고, 도 2는 본 발명에 따른 기능활성수 제조장치를 나타내는 개략구성도이다.

이를 참조하면, 본 발명에 따른 기능 활성수의 제조방법은 급수관으로부터 공급되는 수돗물 또는 지하수 등의 원수를 전해수조에서 전기분해하는 1차 활성화단계(S1)와, 상기 전해수조로부터 배출되는 전해수에 별도의 회전수단을 이용, 회전력을 인가하여 유동특성을 부여하는 2차 활성화단계(S2)를 포함한다.

또 본 발명은 2차 활성화된 전해수가 배출경로상에 형성된 자기장을 통과하도록 하여 전해수의 분자구조를 육각형 구조로 변화되도록 하는 3차 활성화단계와(S3)와, 상기 3차 활성화단계를 거친 전해수가 여과수단을 통하여 배출되도록 하여 물의 미네랄 및 영양성분은 통과시키면서 유해성분만을 제거하는 정 화단계(S4) 및 출수단계(S5)를 포함한다.

본 발명에 따른 기능 활성수 제조방법이 적용되는 기능 활성수 제조장치는 도 2에 도시된 바와 같다.

상기 기능활성수 제조장치는 외부에는 원수(原水)유입구가 마련되며, 내부에는 격막(1)에 의해 구획된 상태에서 유입된 원수를 알칼리수와 산성수로 전기분해하는 음극실과 양극실이 마련된 전해수조(3)와, 상기 전해수조내의 음극실과 양극실에 설치되는 전극봉(2)과, 상기 전해수조(3)로부터 배출되는 물(電解水)에 회전력을 부여하여 회전력부여수단(4)과, 소정 크기의 자력을 갖는 영구자석으로 구성되어 배출되는 전해수를 자화시키는 자화수단(5) 및 여과수단으로 구성된다.

상기 전해수조(3)로는 절연성의 세라믹 혹은 고분자 물질로 이루어진 용기가 이용되고, 전해수조(3)의 내부를 음극실과 양극실로 구획하기 위하여 가운데 부분에 격막(1)이 설치되며, 상기 격막(1)으로부터 동일거리 이격된 음극실과 양극실 내부에는 각각 전압을 인가하기 위한 전극봉(2)이 설치된다.

상기 격막(1)의 형태는 전해수조(3)의 형상에 따라 달라지며, 다중 전기 분해실을 제조하여도 무방하고, 지그재그 형상으로 배치하여 부분적인 물의 혼합을 방지하는 방식을 적용하여도 무방하지만, 반드시 물이 혼합되는 것을 차단할 수 있는 재질과 구조로 구성되어야 한다.

상기 전극봉(2)의 구조는 판형 및 봉형상으로 모양에 있어 제한이 없으며, 소재 는 전기적으로 전도성을 띠면서 전기분해과정시 전극자체가 분해되지 않아야 한다.

또, 상기 전극봉(2)은 그 개수와 크기에 제한이 없고, 균일한 전기장을 형성하도록 설계된다.

상기 회전력부여수단(4)은 전해수조(3)로부터 배출되는 전해수에 회전력을 부여하기 위한 용도로 설치되는데, 상기 회전력부여수단(4)의 회전속도는 20∼1000rpm이며, 더욱 바람직한 회전속도는 20∼100rpm이다.

상기 회전력부여수단(4)의 재질은 회전력을 걸 수 있는 임의 재질이면 충분하고, 절연성 재질의 폴리머소재가 바람직하다.

회전력이 걸리는 용기는 원통형 및 타원형 등의 여러 형상으로 설계될 수 있으며 모양과 크기에 제한되지 않는다.

상기 회전력부여수단(4)은 도 2에서와 같이, 전해수조(3)로부터 배출되는 전해수에 회전력을 인가하는 것을 목적으로 전해수조(3)의 바깥쪽에 해당하는 전해수의 흐름경로상에 장착하는 것이 바람직하나, 전해수조(3) 내부의 배출관 입구에 장착하여도 무방하며, 자화수단(5)를 뒷부분에 장착하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

한편, 상기 자화수단(5)은 전해수 배출구에 자기장이 차폐되지 않는 소정 길이의 배출관을 설치하고, 전해수가 통과하는 배출관의 내측 또는 외측에 영구자석을 설치한 구조로 이루어진다.

상기 자화수단(5)을 구성하는 영구자석은 도넛형상의 원형자석이나 판형 또는 사각통형상으로 이루어질 수 있는데, 상기 영구자석은 전해수조의 처리용량에 따라 한 개 또는 수개를 설치할 수 있다.

상기 자화수단(5)으로는 영구자석이 아닌 유도자기장이 적용될 수 있는데, 이 경우에는 전자기파를 완전히 차단할 수 있어야 한다.

한편, 상기 여과수단은 기본적으로 활성탄으로 구성되며, 전해수에 포함된 양이온을 제거하기 위해 제올라이트(Zeolite) 같은 이온흡착성 필터를 추가할 수 있고, 원적외선을 방출하는 맥반석, 황토, 흑운모와 같은 광석류 세라믹필터를 장착할 수도 있다.

또한, 물의 전해특성을 높이기 위하여 토르말린, 모나짜이트, 운기석 같은 음이온방출형 세라믹필터를 추가적으로 설치할 수 있고, 항균특성을 높이기 위하여 은소재를 가공한 필터를 장착할 수 있다.

상기 여과수단은 사용공간 및 활용정도에 따라 상기 물질들을 혼합한 다음 단일 용기에 담아 제조할 수도 있으며, 각 물질들을 따로 저장한 다수의 용기로 사용할 수 있으며, 이들의 조합도 가능하다.

또한, 상기 여과수단에는 유량센서 같이 필터의 교체시기를 계산하는 장치도 추가적으로 설치가 가능하다.

상기한 기능 활성수 제조장치의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

전해수조(3)로부터 배출되는 전해수를 회전력부여수단(4)을 이용하여 고속으로 회전시키게 되면 회전력이 걸리는 동안 물의 밀도가 높아지게 되는데, 이 때, 불안정한 물일수록 물에 인가되는 회전력을 줄이기 위하여 밀도가 높은 상태의 물로 자체적인 변화를 하게 된다.

상기한 바와 같이 전해수조(3)으로부터 배출되는 전해수는 전기적 에너지로 인하여 매우 불안정한 물로서, 상기 회전력부여수단(4)으로부터 회전력을 받아 밀도가 높고 안정한 물의 성질을 가지게 된다.

이러한 과정을 거치게 되면, 전기적인 절연 상태에서 처리를 하였기 때문에 전해수조(3)에서의 효과를 그대로 유지함과 동시에 유동성질이 개선되어 물의 계면장력 및 미세관 투과 능력이 향상되게 된다.

한편, 물은 4℃에서 밀도가 가장 높은 상태를 유지하게 되며, 이 상태에서 육각수의 발생율도 높아지게 된다.

본 발명의 상기 제조 과정을 통과한 물은 4℃에서 많이 생성되는 육각수의 높은 밀도 상태를 지니고 있는 상태이며, 육각수를 제조하는 과정을 적용하게 되면 상기의 과정을 거친 물은 육각수로 변환되기 위한 일정한 구동력을 가지고 있어 과도한 자기장을 걸어주지 않아도 쉽게 육각수의 형태로 물이 제조되며, 동시에 오랜 시간 동안 자기력을 조사하지 않아도 충분히 높은 활성의 물이 제조된다.

결과적으로, 전기분해를 거치고, 고속 회전처리를 거친 물에 자기장처리를 하게 되면, 전기적인 활성을 함유함과 동시에 자기장효과를 통한 육각수 발생확률이 높아지게 되어 물의 기능성 및 활성 능력이 극대화 된다.

상기와 같이 제조된 물은 물분자의 활동이 극도로 활성화되어 생체활성 촉진 및 콜레스테롤 제거, 신체 장기 및 세포속에 축적된 비용해성 물질의 분해에 탁월한 효과를 가지며, 양극실에서 제조된 산성수를 활용할 경우 세척 및 살균효과가 극대화된 물을 제공한다.

본 발명에 따른 기능 활성수는 전해수조에서 전기분해되어 1차 활성화된 후 강한 회전력의 인가에 따라 2차 활성화된 다음 자기장을 통과하여 3차 활성화된 후 여과수단에 의하여 정화되어 제조되며, -400∼-600mV의 산화환원전위값(ORP)을 나타내고, O¹⁷NMR 측정에서 62.0∼65.0Hz의 반치폭을 나타내며, 8.0∼9.0mN/m의 계면장력을 갖는다.

본 발명에 의하여 제조된 기능성 활성수의 특징을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 기능 활성수는 (-)쪽으로 높은 ORP(산화환원전위)값을 가진다.

ORP는 식용 및 음용성을 평가하는 수치로서 본 발명에서 제조된 기능 활성수의 경우 -400∼-600mV로 상당히 높은 (-)의 ORP값을 가진다.

이는 기존의 환원수 및 이온 알칼리수에 비해 높은 수치이다.

본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수는 상대적으로 안정한 구조를 가져 높은 ORP값을 장기간 동안 유지하는 특성을 갖는데, 일반적인 전기분해수(이온전해수), 자화수 및 심층 해저수의 경우 본 발명의 기능 활성수의 ORP값을 가지지 못하는 것은 물론, 높은 ORP값을 나타내는 물이 제조된다 하여도, 1일 이내에 급격한 감쇄가 나타난다.

그러나, 본 발명에 따른 기능 활성수는 일반적인 알칼리 이온수의 20일 후의 변화량이 60일 이후에 나타났으며, 이때에도 알칼리 이온수에 비해 여전히 높은 ORP값을 가진다.

또, 본 발명에 의한 기능 활성수는 미세한 투과 능력 및 계면장력에 있어 성 능이 뛰어나다.

세포와 세포사이 또는 세포막 사이에서는 미세관 투과현상에 해당하는 유체의 흐름이 발생하는데, 이러한 유체의 흐름현상이 원활해야만 신체에 있어서는 혈액순환이 원활하고, 삼투압능력이 향상되어 신체내의 신진대사의 반응이 효율이 높아지며, 병의 예방 및 신체활성이 촉진된다.

본 발명에 의한 기능 활성수는 이러한 유체 흐름이 뛰어남을 다음의 실험예에서와 같은 테스트를 통하여 확인하였다.

본 발명에 의해 제조된 기능 활성수는 콜레스테롤용해능력이 뛰어나다.

콜레스테롤은 실제 인체에서 약 80%를 자체적으로 만들어 내며, 나머지 20%는 식습관에 의해 조절되는 것으로 알려진다.

콜레스테롤이 많으면 간에 의해 분해되고 반대로 부족하게 되면 간에서 콜레스테롤을 만들어 내어 지방질 보호 및 혈관 보호를 하게 된다.

건강한 신체의 경우 이러한 콜레스테롤 수치는 신체의 자체적인 조절기능을 통해 통제되는데, 노화 및 병으로 인해 이러한 조절통제기능을 상실하게 되면 콜레스테롤 수치는 급격히 늘어나게 된다.

콜레스테롤은 일반적인 물에서는 용해성이 낮아 간기능에 의한 분해반응을 일으키지 않으면 제거되지 않으며, 일부 제거된다 하여도 덩어리를 형성하게 되면 혈관을 막아 뇌출혈, 심장마비 및 고혈압 등의 치명적인 신체 질환을 유발하게 된다.

본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수는 하기의 실험예와 같은 테스트에서 제시되고 있는 바와 같이, 콜레스테롤의 용해능력이 일반적인 물에 비해 그 성능적인 면에서 탁월한 기능을 제공하고 있다.

또한, O¹⁷NMR(핵자기공명) 측정결과, 반치폭이 비교 물에 비하여 상당한 차이로 작으며, 피크(Peak)의 강도 및 화학적 이동(Chemical shift)이 비교 물에서는 볼 수 없으며, 심층해저수 및 천연 육각수에서 보이는 현상을 보이고 있으며, 그 현상 또한 이러한 물에 비하여 높은 성능을 보였다.

본 발명에서 제조된 물의 특성을 다음의 구체적인 실험예로 설명하기로 한다.

실험예1 미세관 투과실험을 통한 물의 성능시험

본 발명의 기능 활성수의 미세관 투과 능력을 평가하기 위해 지하수와 수돗물을 비교 대상으로 선택하여 성능을 비교하였다.

실험에 사용된 물은 3종류이며, 본 발명에 의해 제조된 기능 활성수와 활성탄으로 정화된 지하수 그리고, 일반 가정에서 공급되는 수돗물을 대상으로 하였다.

실험방법은 1.5m 높이에 1ℓ용량의 용기를 사용하고, 여기에 물을 가득 채운 다음, 평균 10㎛의 직경을 가지는 미세구멍을 통하여 물 500㏄가 빠져나가는 시간을 특정하였다.

실험 결과는 다음 표1과 같이 나타났다.

표1. 미세관 투과실험결과

물의 종류	투과 시간	6ℓ기준으로 환산한 시간
기능 활성수	244초	29280초
지하수	255초	30600초
수돗물	271초	32520초

세포와 세포사이 또는 세포막에서 상기와 같은 투과현상이 발생한다고 가정하였을 경우, 확산현상(Diffusion)에 의하여 이동되는 현상이 없다고 하여도, 단순한 액체의 흐름만으로도 본 발명의 기능 활성수는 다른 물에 비해 투과량이 높게 나타난다.

이런 현상이 인체에서도 일어나고 있으며, 하루 평균 일반 성인이 마시는 물인 6ℓ가 흡수되는 능력은 본 발명의 기능활성수가 수돗물에 비하여 흡수력이 11.4%가 향상될 수 있음을 나타낸다.

이는 단순한 액체의 흐름만으로 평가한 수치이며, 실제적으로 몸에서 일어나는 반응은 삼투압까지 부여되므로 11.4%의 향상능력은 최소치라 할 수 있다.

실험예2 O¹⁷NMR(핵자기공명)실험

O¹⁷NMR(600MHz)을 사용하여 여러 샘플에 대하여 물의 특성을 조사하기 위하여 국내 공인 실험기관에 의뢰하였다.

도 3은 본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수와 여러 물의 O¹⁷NMR실험결과를 비교하여 나타내는 그래프이다.

NMR분석에 여러 종류의 물을 사용하였는데, 본 발명의 활성수 제조장치에서 배출되는 기능 활성수와 (+)극에서 배출되는 산성의 기능활성수를 시험 분석하였다.

이와 함께 자화수로 명명되는 물로서 기존에 사용 및 시판되고 있는 자화수 기를 이용하여 10분간 자장처리한 물, 기존의 환원수 및 알칼리이온수를 제조하는 방법을 적용하여 지하수를 전기분해한 물, 그리고 일반 가정에 공급되는 수돗물을 함께 분석하였다.

표2. O¹⁷NMR을 이용하여 측정한 여러 물의 반치폭.

물 종류	기능활성수	알칼리수	자화수	수돗물	기능활성수 (산성)
반치폭	64.4Hz	74.8Hz	107.3Hz	103.7Hz	58.8Hz

도 3 및 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 기능활성수는 반치폭이 가장 작고, 다른 물에서 볼 수 없는 화학적 이동과 강도저하현상이 나타났다.

삭제

이러한 측정치들은 심층저해수, 천연육각수에서 자주 나타나는 현상이며, 그 수치 또한 다른 종류의 물에 대해 최고치를 기록하였다.

실험예3 극성평가실험

가로 2cm × 세로 4cm × 두께 0.3cm의 구리판을 2cm 간격을 두고 6V의 전기장을 인가하였다.

이 두 구리판사이로 테스트하고자 하는 물을 분당 2.5㏄씩 떨어뜨렸을 때 전기장에 의해 물줄기가 휘어지는 정도를 파악하여 극성에 대한 상대적인 강도를 비교하였다.

수회의 반복 실험 결과, 다음과 같은 순서로 휘어짐의 차이를 유발하였다.

기능 활성수＞증류수＞자화수＞수돗물

실험의 결과로 보았을 때 명확한 기능활성수 기능으로서는 염침전물이나 양 이온성 결합물에 대한 용해도가 높을 것으로 예상할 수 있으며, 일반적인 물에 대해 난용성을 보이는 침전물에 대한 용해 가능성이 크다는 것을 알 수 있다.

실험예4 계면장력 평가실험

국내 계면장력을 테스트하는 기관에 의뢰하여 여러 물 종류에 대하여 계면장력을 검사하였다.

시험의뢰한 물은 총 8가지로 기능활성수는 본 발명에 의해 제조된 물이며, 산성 기능 활성수는 본 발명의 제조장치의 양극실에서 제조된 물이다.

알칼리수(Ⅰ)은 환원수 및 알칼리이온수를 말하며, 알칼리수(Ⅱ)는 음이온 방출형 세라믹촉매를 이용하여 물을 활성화시킨 알칼리수이다.

수돗물은 일반 가정용 수돗물을 시험하였으며, 자화수는 사용 시판되고 있는 자화수제조장치를 통하여 제조된 물이고, 산성수는 이온전해수기의 양극실에서 제조된 물이다.

도 4는 본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수와 여러 물의 계면장력 시험결과를 비교하여 나타내는 그래프이다.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 기능 활성수는 다른 물에 비하여 계면장력이 탁월하게 작을 뿐 아니라 다른 비교 대상의 물에서는 전혀 볼 수 없는 특징을 가져 기름과의 계면장력 또한 감소되는 기능을 제공하고 있다. 이는 인체와의 적합성을 고려하여 볼 때, 세포벽-물, 체내침전물-물사이의 친화력이 가장 뛰어난 것으로 볼 수 있다.

실험예5 산화환원 전위(ORP)평가실험.

여러 물 종류에 대하여 산화 환원 전위를 평가하였다.

실험에 사용된 물은 총 8가지로 기능활성수는 본 발명에 의해 제조된 물이며, 기능활성수(산성)은 본 발명의 제조장치의 양극실에서 제조된 물이다.

수돗물은 일반 가정용 수돗물을 시험하였으며, 자화수는 사용 시판되고 있는 자화수제조장치를 통하여 제조된 물이고, 산성수는 전해수조(3)의 양극실에서 제조된 물이다.

도 5는 본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수와 여러 물의 ORP시험결과를 비교하여 나타내는 그래프이다.

도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 기능 활성수의 ORP값은 -538mV에 해당하는 높은 환원력을 가지는 것으로 나타나며, 기존 시판 및 제작되는 환원수에 비해 200∼300mV 정도 더 큰 환원력을 가진다.

현재 보고되고 있는 수치중에서도 가장 환원력이 뛰어나다.

실험예6 산화 환원 전위(ORP)의 안정성 및 정보유지능력 실험.

ORP가 상대적으로 (-)으로 높게 측정된 본 발명의 기능 활성수와 알칼리 이온수를 대상으로 오랜 시간 후의 ORP변화를 측정하였다.

저장용기 및 저장온도, 저장 방식은 두 대상에 대하여 동일한 조건을 유지하였다.

도 6은 본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수와 여러 물의 시간 변화에 따른 ORP변화정도를 나타내는 그래프이다.

본 발명의 기능 활성수는 환원수 내지 알칼리수에 비해 상당한 안정성을 가지고 있다.

도 6은 시간에 따른 수치의 변화를 도시한 것으로 기능활성수가 60일 정도 변화하는 양이 알칼리수는 20일정도에서 이미 변화하였다.

앞에서 제시한 바와 같이 기능활성수는 60일이 지나도 -300∼-400mV의 환원력을 보여 탁월한 안정성을 가지고 있는데 반해 알칼리수는 20일 후에는 -200mV수준의 값을 보여 환원력이 급격히 감쇄되어 낮은 안정성을 보였다.

실험예7 콜레스테롤 용해실험

건조된 콜레스테롤 입자를 35℃로 가열한 물에 넣어 1분간 유지하고, 이를 여과지에 걸러 용해정도를 파악하였다.

이 때 사용된 물은 본 발명에 의해 제조된 기능활성수와 수돗물, 증류수를 사용하였다.

도 7(a)는 본 발명의 기능 활성수에 콜레스테롤이 녹은 경우로 걸러진 물은 노란색을 띠며, 일정량의 콜레스테롤이 녹아 있음이 확인된다. 이때, 기능 활성수에서 존재하는 콜레스테롤은 그 크기가 0.2㎛이하로 측정되었다.

그러나, 도 7(b), (c)에서와 같이, 수돗물과 증류수의 경우는 대부분의 콜레스테롤이 여과지에 의해 모두 걸러져서 투명한 상태를 나타냈으며, 용해된 콜레스 테롤은 거의 존재하지 않았다.

또한, 알칼리수와 자화수에서는 콜레스테롤이 덩어리진 상태로 물과 콜레스테롤간의 분리 현상이 나타났으며, 일정 시간 이후 콜레스테롤은 물 내에서 적어도 100㎛이상의 2차 응집체를 형성하여 큰 덩어리 상태로 존재하였다.

상기와 같은 실험의 결과로서, 본 발명의 기능 활성수에 콜레스테롤 입자를 용해시켰을 경우 다른 물에 비해 용해력이 뛰어나고 일정 시간이 지난 후에는 완전히 분산되어 콜레스테롤의 입자가 미세한 상태로 용해됨이 확인되었으며, 덩어리가 큰 콜레스테롤을 미세한 입자상태로 용해시키는 탁월한 기능을 가짐을 확인하였다.

상기한 본 발명에서 전해수조내의 음극실에서 제조된 물을 기능 활성수로, 양극실에서 제조된 물은 산성 기능 활성수로 칭하였다.

본 발명에 의해 제조된 약알칼리성을 띠는 기능 활성수와 산성 기능활성수는 본 발명에 따른 제조공정을 거친 후 적정 용기에 담아 수요자에게 공급된다.

본 발명에 의하여 제조된 기능 활성수는 원수(原水)에 함유되어 있는 불순물이 제거된 정화수이면서 동시에 물분자가 육각화됨으로써 비교대상이 되는 다른 물에 비해 계면장력이 작고, 극성이 높으며, O¹⁷NMR에서의 특성으로는 물분자집단(Cluster)의 크기를 나타내는 반치폭이 작으면서 강도가 낮고, 화학적 이동(Chemical shift)이 월등하게 (+)로 치우쳐 물의 활성이 높은 성질을 갖는다.
또한, 본 발명의 기능 활성수는 전자적으로 안정화된 배치를 가지며, 원자주기율표 상의 1A족과 2A족으로 구성된 양이온성 난용물질과 콜레스테롤 용해기능이 탁월하고, ORP가 (-)로 높아 환원성이 뛰어난 특성을 갖는다.
이와 같은 특성에 의하여 본 발명의 기능 활성수는 불순물의 제거 및 생성을 억제하여 줌으로써 인체에 유해한 불순물이 완벽하게 제거될 뿐만 아니라 생체조직에 신진대사 능력을 촉진시켜 건강한 신체상태 유지에 탁월한 성능을 발휘할 수 있다.

Claims

급수관으로부터 공급되는 수돗물 또는 지하수 등의 원수를 전해수조(3)에서 전기분해하는 1차 활성화단계(S1)와;

상기 전해수조로부터 배출되는 전해수에 별도의 회전력부여수단(4)을 이용, 강력한 회전력을 인가하여 물분자집단을 분해하고 유동특성을 부여하는 2차 활성화단계(S2)와;

2차 활성화된 전해수가 배출경로상에 설치된 자화수단(5)에 의하여 형성된 자기장을 통과하도록 하여 전해수의 분자구조를 육각형 구조로 변화되도록 하는 3차 활성화단계(S3)와;

상기 3차 활성화단계를 거친 전해수가 여과수단을 통하여 배출되도록 하여 물의 미네랄 및 영양성분은 통과시키면서 유해성분만을 제거하는 정화단계(4)와;

정화된 물을 출수시키는 출수단계(S5)를 포함하며;

상기 1차 활성화단계(S1), 2차 활성화단계(S2) 및 3차 활성화단계(S3)는 원수의 흐름을 따라 순차적으로 각 단계가 분리되어 일어나는 것을 특징으로 하는 기능 활성수 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 전해수조로부터 배출되는 전해수에 회전력을 부여하기 위한 회전력부여수단(4)의 회전속도는 20∼1,000rpm인 것을 특징으로 하는 기능 활성수 제조방법.
전해수조(3)에서 전기분해되어 1차 활성화되고, 회전력부여수단(4)의 작용에 의한 강한 회전력의 인가에 따라 2차 활성화된 다음 자화수단(5)에 의하여 형성된 자기장을 통과하여 3차 활성화된 후 여과수단에 의하여 정화되어 제조되며, -400∼-600mV의 산화환원전위값(ORP)을 나타내고, O¹⁷NMR 측정에서 62.0∼65.0Hz의 반치폭을 나타내며, 8.0∼9.0mN/m의 계면장력을 갖고 콜레스테롤 입자를 0.2μm이하로 용해 및 분산시키는 것을 특징으로 하는 기능 활성수.