KR101024224B1 - Ceramic ball for cleaning water and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음용수나 생활용수를 정화시키기 위한 정수용 세라믹 볼 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 황토(Loess)를 주성분으로 하여 여기에 포죠란(Pozzolan), 전기석(Tourmaline) 및 굴폐각(Oyster Shell)을 적절한 비율로 배합하여 가공한 정수용 지장수 세라믹 볼 조성물 및 그 제조방법을 제공한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic ball composition for purifying drinking water and living water, and a method of manufacturing the same, wherein pozzolan, tourmaline, and oyster shells are mainly formed of loess. Provided is a Jijangsoo ceramic ball composition for water purification processed by mixing in an appropriate ratio, and a method for producing the same.
본 발명에 따른 세라믹 볼은 음용수 뿐만 아니라 생활용수까지 대용량으로 정수가 가능하기 때문에 위생적으로 음용수를 복용할 수 있도록 해주고, 자체적으로 발생하는 원적외선의 작용과 흡착에 의해 물속에서 증식하는 세균의 발생을 효과적으로 억제시키고 부유물의 생성을 미연에 방지해 줌으로써 수돗물의 음용 및 사용이 위생적이며, 또한 정수된 물 중에 지장수 세라믹 볼로부터 용출되는 인체에 유익한 풍부한 각종 미네랄이 물속에 다량 함유하여 건강에 유익한 지장수로 기능할 수 있도록 하는 효과가 있다. The ceramic ball according to the present invention allows drinking water to be taken hygienically because it is possible to purify not only drinking water but also living water in a large capacity, and effectively generates the bacteria that proliferate in water by the action and adsorption of far-infrared rays generated by itself. It is hygienic to drink and use tap water by restraining and preventing the formation of suspended matter in advance, and it can function as a health-friendly Jisoo water by containing a large amount of various minerals that are beneficial to the human body eluted from Jijisoo ceramic balls in purified water. It has the effect of making it possible.
Description
본 발명은 수돗물 등을 정수하는 데 사용할 수 있는 정수용 세라믹 볼과 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a ceramic ball for water purification that can be used to purify tap water and the like and a method of manufacturing the same.
인류가 탄생한 이래 물과 생명체 그리고 인류사회 발전은 물과 불가분의 관계에 있음을 우리 모두가 주지하고 있는 사실이다. 이와 같이 물은 인간을 비롯한 모든 생명체의 생명과 생존을 유지시켜 주는 기본 자원이다. 즉 물은 소화과정, 영양분의 흡수, 노폐물의 배설 및 체온조절 등의 생리 작용을 하는데 최소한 성인은 하루에 1 내지 15L의 물을 마셔야 하며 사람의 몸은 60 내지 70%가 물로 구성되어 있고 그 중 혈액의 경우는 90%, 뇌는 80%, 근육은 75%가 물로 이루어져 있다. 또한 인체 내에 있는 물은 약 60% 정도는 세포 안에 있고 나머지 40% 정도는 세포밖에 있는데 이중 10% 정도가 혈관을 타고 온 몸을 돌고 있다. 이와 같이 인간은 일상생활을 물과 접하면서 살아간다. Since the birth of mankind, we all know that the development of water, life and human society is inextricably linked to water. As such, water is a basic resource that sustains the life and survival of all living things, including humans. In other words, water has a physiological effect such as digestion, absorption of nutrients, excretion of waste products, and temperature control. At least adults should drink 1 to 15 liters of water a day, and the human body is composed of 60 to 70 percent of water. 90% of the blood, 80% of the brain, 75% of the muscle consists of water. In addition, about 60% of the water in the human body is inside the cell and the remaining 40% is outside the cell, of which about 10% goes through the blood vessels. In this way, humans live in contact with water.
한편 우리가 음용수와 생활용수로 사용하고 있는 수돗물은 대부분 강물을 원수로 취수한다. 이처럼 우리 인간에게 가장 중요한 강물이 공장폐수, 생활하수, 농약, 비료, 가축분뇨 등으로 인하여 오염되고 있고, 이러한 물의 오염은 인류의 건강과 지속적인 인류문명발전을 심각하게 위협하고 있다. On the other hand, most of the tap water we use for drinking and living water is taken from river water. As such, the most important rivers for human beings are polluted by factory wastewater, domestic sewage, pesticides, fertilizers, and livestock manure. These water pollutions seriously threaten human health and sustainable human civilization.
우리나라의 급수 보급 형태를 살펴보면 정수사업소에서 정수된 물을 각자의 가정에 공급하고는 있지만 노후화된 상수도관을 통해 주택으로 공급되는 과정에서 녹이나 부유물들이 걸러짐이 없이 전달되는 경우가 있어서 수돗물에 대한 불신을 초래하고 있는 또 하나의 요인이 되고 있다. 또한 정수된 물이 실지로 공급되어 온다 할지라고 각자의 가정의 옥상에 비치된 물탱크를 거쳐 저장된 물을 사용하는 경우가 대부분이다. 물탱크의 경우 대부분 합성수지로 제작되기에 인체에 해로운 독소가 빠져 나올 소지도 많으며 오랜 기간 저장 상태에서는 인체에 해로운 세균의 번식과 미생물이 생존하여 음용이 불가한 경우도 많이 있다. 이와 같이 물의 수급관리 과정에서 일정한 농도 이상의 오염물질이 함유된 물을 마실 경우 인체 내의 생리 작용을 저해할 뿐만 아니라 신체적 장애요인으로도 작용할 수 있기 때문에 수돗물에 대한 수질 기준을 강화하여 관리하고 있으나 아직도 수돗물의 안정성에 대해 많은 논란이 있으며 결과적으로 수돗물 속에 용해되어있는 염소, 세균, 유기물 등이 물맛을 나쁘게 하고 건강에 해를 끼치는 요인으로 알려지면서 정수기와 생수시장이 크게 성장하는 계기를 만들고 있다.Looking at the type of water supply in Korea, water purification facilities are supplying purified water to their homes, but in the process of being supplied to houses through aging water pipes, rust or floating materials are delivered without filtering. It is another factor causing distrust. In addition, it is common to use the stored water through the water tank on the roof of each home to determine whether the purified water is actually supplied. Most water tanks are made of synthetic resins, which can cause harmful toxins to escape. In the long-term storage state, there are many cases in which germs and harmful microorganisms survive to be stored for drinking. As drinking water containing contaminants above a certain concentration in the water supply and demand management process may not only inhibit physiological effects in the human body but also act as a physical obstacle, the water quality standards for tap water are strengthened and managed. There is much controversy over the stability of the water, and as a result, chlorine, bacteria, and organic substances dissolved in tap water are known to be bad factors for the taste and harm to health, creating a momentum for the growth of the water purifier and bottled water market.
지금까지 개발되어 보급되고 있는 정수기의 특징을 살펴보면 정수기는 물을 생성시키는 것이 아니라 수돗물이나 지하수를 음용이 가능하도록 하는 장치이므로 시장은 어느 정도 한계를 가지고 있다고 할 수 있다. 정수기는 물리적, 화학적 또한 생물학적 과정을 거쳐 먹는 물의 수질기준에 적합하게 하는 기구이다. 즉 여과ㆍ흡착ㆍ이온교환ㆍ살균기능 등의 과정을 각각 하나 또는 두 개 이상을 결합하여 물을 정수하는 기구로서 통상 정수기에 물이 유입되면 예비여과, 흡착, 본여과, 이온여과, 살균 등의 과정을 거쳐 정수된 물이 외부로 유출되는 구조로 되어 있다. Looking at the characteristics of the water purifier that has been developed and spread so far, the water purifier is not a device to generate water, but a device that allows drinking tap water or groundwater can be said that the market has some limitations. Water purifiers are equipment that meets the water quality standards for drinking water through physical, chemical and biological processes. In other words, it is a mechanism that purifies water by combining one or two processes of filtration, adsorption, ion exchange, sterilization, etc., respectively. The purified water flows out through the process.
지금까지 보급되고 있는 대부분 정수기의 경우 역삼투압 필터방식을 통해 미세한 부분까지 걸러서 음용하는 경우가 많은데 이는 물이 가진 유용한 요소인 많은 미네랄 성분까지 걸러내기에 생명력이 없는 죽은 물을 음용하고 있는 실정이다.Most water purifiers that have been distributed so far are often filtered through a reverse osmosis filter to filter out fine parts, which are drinking dead water without vitality to filter out many minerals, which are useful elements of water.
본 발명의 일 구현예에서는 음용수 뿐만 아니라 생활용수까지 대용량으로 정수가 가능한 정수용 세라믹 볼을 제공하고자 한다. In one embodiment of the present invention to provide a ceramic ball for purified water that can be purified not only drinking water but also water for daily use.
본 발명의 일 구현예에서는 위생적으로 수돗물의 음용 및 사용을 가능케 하면서, 인체에 유익한 각종 미네랄이 물속에 다량 함유되어 건강에 유익하도록 정수할 수 있는 정수용 세라믹 볼을 제공하고자 한다. One embodiment of the present invention is to provide a ceramic ball for water purification that can be purified to be beneficial to health by containing a large amount of various minerals beneficial to the human body while hygienically drinking and using tap water.
본 발명의 다른 일구현예에서는 이러한 세라믹 볼의 제조방법을 제공하고자 한다. Another embodiment of the present invention is to provide a method for producing such a ceramic ball.
본 발명의 일 구현예에서는 가공 황토분말 20 내지 60중량%, 포죠란 10 내지 60중량%, 전기석분말 10 내지 30중량% 및 굴폐각 분말 2 내지 10중량%를 포함하는 조성물에 물 16.7중량% 내지 23중량%를 가하면서 반죽하여 혼합물을 얻는 공정(S1); 혼합물을 5㎜ 내지 10㎜ 크기의 볼 형상으로 성형하는 공정(S2); 성형된 볼을 100℃ 내지 120℃에서 6시간 내지 8시간 동안 건조하여 고형화하는 공정(S3); 및 고형화된 볼을 850℃ 내지 1,100℃ 온도에서 소성하는 공정(S4)을 포함하는 정수용 세라믹 볼의 제조방법을 제공한다.In one embodiment of the present invention in the composition comprising 20 to 60% by weight of processed ocher powder, 10 to 60% by weight of pojoran, 10 to 30% by weight of tourmaline powder and 2 to 10% by weight of pulverized shell powder 16.7% to 23% by weight of water. Step (S1) of kneading while adding weight%; Molding the mixture into a ball shape having a size of 5 mm to 10 mm (S2); Drying the molded ball for 6 to 8 hours at 100 ° C. to 120 ° C. to solidify the molded ball (S3); And a step (S4) of firing the solidified ball at a temperature of 850 ° C to 1,100 ° C.
본 발명의 다른 일 구현예에서는 가공 황토분말 20내지 60중량%, 포죠란 10 내지 60중량%, 전기석분말 10 내지 30중량% 및 굴폐각 분말 2 내지 10중량%를 포함하는 조성물의 소성물인 정수용 세라믹 볼을 제공한다.In another embodiment of the present invention, the ceramic ball for water purification, which is a fired product of a composition comprising 20 to 60% by weight of processed ocher powder, 10 to 60% by weight of pojoran, 10 to 30% by weight of tourmaline powder, and 2 to 10% by weight of agglomerated angle powder. To provide.
본 발명의 일 구현예들에 있어서, 가공 황토분말은 채취된 황토를 자연건조시킨 후 건조된 황토를 40메쉬(mesh) 내지 50메쉬(mesh)체를 통하여 1차 체거름하여 이물질을 제거하고, 2차로 90 내지 100메쉬(mesh) 체로 체거름한 다음, 700 내지 800℃사이의 온도에서 소성하여 얻어지는 600 내지 700메쉬 크기의 황토 분말일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the processed ocher powder is natural drying the collected ocher and then filtered through the dried ocher through 40 mesh (mesh) to 50 mesh (mesh) to remove foreign substances, Secondly, it may be 600 to 700 mesh size ocher powder obtained by sieving in a 90 to 100 mesh sieve and then firing at a temperature between 700 and 800 ° C.
본 발명에 따른 지장수 세라믹 볼은 음용수 뿐만 아니라 생활용수까지 대용량으로 정수가 가능하기 때문에 위생적으로 음용수를 복용할 수 있도록 해주고, 자체적으로 발생하는 원적외선의 작용과 흡착에 의해 물속에서 증식하는 세균의 발생을 효과적으로 억제시키고 부유물의 생성을 미연에 방지해 줌으로써 수돗물의 음용 및 사용이 위생적이며, 또한 정수된 물 중에 지장수 세라믹 볼로부터 용출되는 인체에 유익한 각종 미네랄이 물속에 다량 함유되어 건강에 유익한 지장수로 기능할 수 있도록 하는 효과가 있다. Jijangsu ceramic ball according to the present invention is not only drinking water but also water for daily use can be purified to a large capacity, so that drinking water can be taken hygienically, and the generation of bacteria that grow in the water by the action and adsorption of far-infrared rays generated by itself. It effectively sanitizes and prevents the formation of suspended matters, so that drinking and using of tap water is hygienic, and it contains various minerals that are beneficial to the human body eluted from Jijisu ceramic balls in purified water. It has the effect of making it possible.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 일 구현예에 의한 세라믹 볼은 가공 황토분말 20 내지 60중량%, 포죠란 10 내지 60중량%, 전기석분말 10 내지 30중량% 및 굴폐각 분말 2 내지 10중량%를 포함하는 조성물로부터 얻어진다. The ceramic ball according to one embodiment of the present invention is obtained from a composition comprising 20 to 60% by weight of processed ocher powder, 10 to 60% by weight of pojoran, 10 to 30% by weight of tourmaline powder and 2 to 10% by weight of agglomerated shell powder. .
가공 황토 분말은 남해안 일대의 양질의 황토를 채취하여 자연건조시킨 후 1차로 건조된 황토를 40 내지 50메쉬(mesh)체를 통하여 이물질을 제거하고 2차로 90 내지 100메쉬(mesh) 체로 체거름한 다음, 700 내지 800℃사이의 온도에서 소성하여 결과적으로 600 내지 700메쉬 크기로 얻어진 것을 사용한다. The processed ocher powder is naturally dried by collecting high quality ocher from the south coast, and then removes foreign matter through 40 to 50 mesh sieve first, and then sifts second to 90 to 100 mesh sieve. Then, it is fired at a temperature between 700 and 800 ° C. to use the one obtained as a result of 600 to 700 mesh size.
이러한 가공을 통해 얻어지는 황토 분말의 화학적 조성을 XRF(X-ray fluorescence)에 의하여 분석한 결과는 다음 표 1과 같고, 물리화학적 특성은 표 2와 같다. The result of analyzing the chemical composition of the ocher powder obtained through such processing by X-ray fluorescence (XRF) is shown in Table 1 below, and the physical and chemical properties thereof are shown in Table 2 below.
한편 본 발명에서 사용한 포죠란, 전기석 및 굴패각은 주문생산에 의해서 구입하여 사용하는데, 각 재료의 XRF에 의한 화학적 조성은 각각 다음 표 3 내지 표 5에 나타낸 바와 같다. On the other hand, the pojoran used in the present invention, tourmaline and oyster shell are purchased and used by order production, the chemical composition of each material by XRF is shown in Tables 3 to 5, respectively.
상술한 가공 황토분말은 전체 세라믹 볼 중 20 내지 60중량%로 포함하는 것이 황토의 특성인 원적외선 방출과 미네랄 용출을 발휘하는데 있어 바람직하다.The above-mentioned processed ocher powder is preferably contained in 20 to 60% by weight of all ceramic balls in order to exhibit far-infrared emission and mineral elution, which are characteristic of ocher.
또한 포죠란은 전체 세라믹 볼 중 10 내지 60중량%로 포함하는 것이 정수능력을 발휘하는 데 있어서 바람직하다. In addition, it is preferable to contain pojoran in 10 to 60 weight% of all the ceramic balls in order to demonstrate the water purification capability.
또한 전기석분말은 전체 세라믹 볼 중 10 내지 30중량%로 포함되는데, 만일 그 함량이 전체 세라믹 볼 중 10중량% 미만이면 음이온 발생이 부족하고 30중량% 초과면 음이온 발생이 과다한 문제가 있을 수 있다. In addition, the tourmaline powder is contained in 10 to 30% by weight of the total ceramic ball, if the content is less than 10% by weight of the total ceramic ball may be a problem that the negative ion generation is insufficient and the negative ion generation excessively more than 30% by weight.
또한 굴폐각분말은 전체 세라믹 볼 중 2 내지 10중량%로 포함되는데, 만일 그 함량이 전체 세라믹 볼 중 2중량% 미만이면 알칼리 이온수로 전환시키는 pH 7.8에서 8.5 조절에 미달하고 10중량% 초과면 음용수로 복용하는 알카리 이온수를 만드는데 pH조절 범위를 초과하는 문제가 있을 수 있다. In addition, the agglomerated shell powder is contained in 2 to 10% by weight of the total ceramic ball, if the content is less than 2% by weight of the ceramic ball, drinking water is less than 8.5 control at pH 7.8 which is converted to alkaline ionized water and exceeds 10% by weight There may be problems with exceeding the pH control range in making alkaline ionized water.
이러한 성분들로부터 본 발명의 세라믹 볼을 제조하는 방법은, 먼저 가공 황토분말 20 내지 60중량%, 포죠란 10 내지 60중량%, 전기석분말 10 내지 30중량% 및 굴폐각 분말 2 내지 10중량%를 포함하는 조성물에 물 16.7중량% 내지 23중량%를 가하면서 반죽하여 혼합물을 얻는다(공정 S1이라 한다.).The method for producing the ceramic ball of the present invention from these components, first comprises 20 to 60% by weight of the processed ocher powder, 10 to 60% by weight of pojoran, 10 to 30% by weight of tourmaline powder and 2 to 10% by weight of the pulverized shell powder. 16.7% by weight to 23% by weight of water is added to the composition to obtain a mixture to obtain a mixture (called step S1).
공정 S1에서, 물의 배합량은 조성물 함량 100중량부에 대하여 20 내지 30 중량부 정도이면 세라믹 볼 성형을 하는 측면에서 적정할 수 있다. In step S1, the compounding amount of water may be appropriate from the aspect of performing ceramic ball molding if it is about 20 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the composition content.
다음으로, 혼합물을 5 내지 10㎜ 크기의 볼 형상으로 성형하는 공정(공정 S2라 한다.)을 거친다. 공정 S2에서 볼 형상으로의 성형 방법에 각별한 한정이 있는 것은 아니며, 세라믹 볼의 입자크기에 따라서 적합한 금형을 사용하여 볼로 성형하는 방법을 적용할 수 있다.Next, the mixture is subjected to a step (called step S2) for molding into a ball shape having a size of 5 to 10 mm. There is no particular limitation on the method of forming a ball in the step S2, and a method of molding into a ball using a suitable mold can be applied according to the particle size of the ceramic ball.
성형된 볼의 크기를 5 내지 10㎜ 크기로 하는 것이 표면적을 크게하여 미네랄 용출의 유리한 측면에서 유리할 수 있다. It may be advantageous in terms of advantageous aspects of mineral elution to increase the surface area by making the shaped balls 5 to 10 mm in size.
다음으로, 성형된 볼을 100 내지 120℃에서 6 내지 8시간 동안 건조하여 고형화하는 공정(공정 S3이라 한다.)을 거친다.Next, the molded ball is dried and solidified by drying at 100 to 120 ° C. for 6 to 8 hours (called step S3).
고형화는 이후로의 소성 공정을 고려하여 물을 제거하는 공정으로, 고형화 온도 및 시간은 물을 제거할 수 있는 적정의 온도 및 시간으로부터 결정되어질 수 있다. Solidification is a process of removing water in consideration of a subsequent firing process, and the solidification temperature and time may be determined from a temperature and time of a titration capable of removing water.
다음으로, 고형화된 볼을 850 내지 1,100℃ 온도에서 소성하는 공정(공정 S4라 한다)을 거친다. 좋기로는 1,000 내지 1,050℃ 사이의 온도에서 3 내지 5시간 동안 소성하는 것이다. Next, the solidified ball is subjected to a step of firing at a temperature of 850 to 1,100 ° C (called step S4). Specifically, it is calcined for 3 to 5 hours at a temperature between 1,000 and 1,050 ° C.
소성 온도는 정수용 볼의 다공성 형성을 고려하여 850℃ 내지 1,100℃인 것이 바람직하다.The firing temperature is preferably 850 ° C to 1,100 ° C in consideration of the porous formation of the purified water ball.
상술한 방법으로부터 얻어지는 정수용 세라믹 볼에 대하여 SEM-EDS에 의해 관찰한 결과 사진을 도 1로 나타내었다. 이때 SEM-EDS는 TOPCON사의 SM-300이다. The photograph shown by FIG. 1 as a result of observing by SEM-EDS about the ceramic ball for water purification obtained from the method mentioned above. SEM-EDS is TOPCON SM-300.
한편 얻어진 정수용 세라믹 볼에 대하여 특성 평가를 수행한 결과는 다음과 같다.On the other hand, the results of the characteristic evaluation of the obtained ceramic ball for water purification are as follows.
(1) 원적외선 방사특성 시험(1) Far infrared radiation characteristics test
정수용 세라믹 볼의 최적 조건을 선정하고자 측정 원적외선 방사특성 시험을 미국 Madac사 M4500 FT-IR Spectrometer에 의해하여 수행하였으며, 그 시험결과는 표 6에 나타내었다. 시험은 40℃에서 수행하였고, FT-IR Spectrometer를 이용한 BLACK BODY 대비 측정결과로 표시한 것이다.In order to select the optimum condition of the ceramic ball for water purification, the far-infrared radiation test was performed by M4500 FT-IR Spectrometer of Madac, USA. The test results are shown in Table 6. The test was performed at 40 ° C. and expressed as a measurement result of the black body using the FT-IR Spectrometer.
(W/㎡㎛)Radiant energy
(W / ㎡㎛)
(2) 탈취율 시험(2) deodorization rate test
탈취 시험은 KICM-FIR 1004(가스 검기관에 의한 탈취율의 간이 측정방법)에 따라 실시하였다. 바탕시험용(기준용)플라스크와 탈취 시험용 시편(50×50×25mm)을 넣은 플라스크에 500ppm의 암모니아 가스를 투입한 다음 가열판을 사용하여 플라스크 바닥을 가열시켜 투입된 시험가스가 충분히 기화 되도록하여 암모니아 수 탈취능력시험을 실시하였다. 다음 표 7에 결과시간에 따른 가스탈취율 변화를 나타내었다.Deodorization test was carried out according to KICM-FIR 1004 (simple measurement method of deodorization rate by a gas detector). 500 ppm of ammonia gas was added to a flask containing a base test (reference) flask and a deodorization test specimen (50 × 50 × 25mm), and then the bottom of the flask was heated using a heating plate to sufficiently vaporize the test gas. The ability test was conducted. Table 7 shows the gas deodorization rate change with time.
측정항목Measuring time
Metric
지장수볼Water purification
Jijangsu Ball
(3) 물리적 특성(3) physical properties
정수용 세라믹 볼의 물리적 특성은 다음 표 8에 나타내었다.Physical properties of the ceramic ball for water purification are shown in Table 8 below.
비표면적 측정에 사용된 기기는 Micromeritics ASAP2420이고, 기공율 시험은 Micromeritic사 AUTOPORE IV 9500(V1.06)로 수은입압법에 의한 기기분석 결과이다.The instrument used for the measurement of specific surface area is Micromeritics ASAP2420, and the porosity test is the result of instrument analysis by mercury inlet pressure method of Micromeritic AUTOPORE IV 9500 (V1.06).
KRL3114:2005
KRL3114: 2005
(4) 항균성(4) antibacterial
얻어진 세라믹 볼에 대한 항균성능을 평가하기 위하여 항균성 시험을 행하였으며 시료를 넣지 않은 blank 상태와 시료를 넣은 상태에서 초기 농도와 24시간 경과 후의 세균감소율을 비교하였으며, 그 결과를 표 9로 나타내었다. In order to evaluate the antimicrobial performance of the ceramic ball obtained, the antimicrobial test was performed, and compared with the initial concentration and the bacterial reduction rate after 24 hours in the blank state without the sample and put the sample, the results are shown in Table 9.
1) 시험방법 : KICM-FIR-10021) Test Method: KICM-FIR-1002
2)사용균주2) Use strain
대장균: Escherichia coli ATCC 25922Escherichia coli: Escherichia coli ATCC 25922
녹농균: Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442Pseudomonas aeruginosa: Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442
(CFU/40P)Initial concentration
(CFU / 40P)
(CFU/40P)Concentration after 24 hours
(CFU / 40P)
(주)1) Blank : 시료를 넣지 않은 상태에서 측정한 것임.(Note) 1) Blank: Measured without sample.
2) CFU : Colony Forming Unit 2) CFU: Colony Forming Unit
3) 40p=0.04㎖ 3) 40p = 0.04ml
4) 배지상의 균수는 희석배수를 곱하여 산출한 것임. 4) The number of bacteria on the medium is calculated by multiplying the dilution factor.
(5)곰팡이 성능 (5) mold performance
얻어진 세라믹 볼에 대한 항곰팡이 성능을 평가하기 위하여 ASTM G-21에 의하여 시험한 결과를 다음 표 10으로 나타내었다. In order to evaluate the antifungal performance of the ceramic ball obtained, the results of the test according to ASTM G-21 are shown in Table 10 below.
구체적인 시험방법 및 사용된 곰팡이 혼합균주는 다음과 같다.Specific test methods and used fungal mixed strains are as follows.
1) 시험방법 : ASTM G-211) Test Method: ASTM G-21
2) 곰팡이 균주(혼합균주): Aspergillus niger ATCC 9642, Penicillium ponophilum ATCC 11797, Chaetomium globosum ATCC 6205, Gliosiadium uirens ATCC 9645, Aureobasidium pullulans ATCC 152332) Fungal strains (mixed strains): Aspergillus niger ATCC 9642 , Penicillium ponophilum ATCC 11797, Chaetomium globosum ATCC 6205, Gliosiadium uirens ATCC 9645, Aureobasidium pullulans ATCC 15233
(6) 한편, 본 발명의 완성품인 정수용 세라믹 볼의 성능 평가를 하기 위하여 아래와 같은 시험을 실시하였다. 정수용 지장수 세라믹 볼로 처리한 지장수에 대한 원적외선 효과를 17O-NMR Spectrum을 측정하여 조사하였고 지장수에 용해되어 있는 이온 pH, DO 및 ORP 등의 상관관계를 수돗물과 기능수를 17O-NMR Spectrum의 선폭에 미치는 영향을 비교, 조사하였으며 또한 수돗물과 지장수를 마신 후 Thermography와 혈류측정을 통하여 원적외선 효과를 검증해 보았다.(6) On the other hand, in order to evaluate the performance of the ceramic ball for water purification, which is the finished product of the present invention, the following test was conducted. Water purification jijangsu ceramic ball line width of the number of the correlation of the far-infrared effect on the treated jijangsu was investigated by measuring the 17 O-NMR Spectrum ions dissolved in jijangsu pH, such as DO and ORP water and the function 17 O-NMR Spectrum In addition, the effects on the control were investigated and the effects of far infrared rays were verified through thermography and blood flow measurement after drinking tap water and jijangsu.
모든 물은 분자의 형태를 갖추고 있으며 원래 물은 단일 분자로는 존재할 수 없고 도 2와 같이 수소 결합에 의해서 클러스터(cluster)라고 부르는 최소 단위가 다섯 개 이상의 H2O의 무리를 형성하고 있다. 이 클러스터는 끊임없이 되풀이 하고 있다. 이러한 물 구조의 수명은 10 내지 12초라는 극히 짧은 시간에 지나지 않는 것으로 알려져 있다. 물의 군집은 정지를 가지고 행동한다. 액체의 물속에는 5각형의 고리 모양의 물 구조와 6각형 구조로 10 내지 11초로 아주 짧은 시간으로 바뀌고 있다. 이와 같이 물은 H2O분자의 집합체이므로 분자의 수준에서 건강에 좋은 물을 해석하는 것이 하나의 방법이 될 것이다. H2O 물분자에 있어서 지금까지는 수소 원자만을 대상으로 연구가 되어왔기 때문에 물분자의 구조를 해석하는데는 큰 성과를 거두지 못했다. 건강에 좋다는 물은 지금까지는 인간의 경험과 관능테스트에 앞서 평가되어 왔으나 건강에 좋다는 물의 지표의 결정에 어려움이 봉착해 왔다. All water is in the form of molecules, and water cannot exist as a single molecule. As shown in FIG. 2, a minimum unit called a cluster forms a cluster of five or more H 2 O by hydrogen bonding. This cluster is constantly repeating. It is known that the life of this water structure is only a very short time of 10 to 12 seconds. The community of water acts with a stop. In the water of the liquid is changed to a very short time in 10 to 11 seconds with a pentagonal ring water structure and a hexagonal structure. Thus, since water is an aggregate of H 2 O molecules, one way would be to interpret healthy water at the molecular level. Since H 2 O water molecules have been studied so far, only hydrogen atoms have been studied. Although water that has been good for health has been evaluated before human experience and sensory tests, it has been difficult to determine the indicator of water that is good for health.
이러한 문제를 최근에는 17O-NMR 분광법으로 접근해 본 결과 건강에 좋다는 물을 해석하는데 이용 가능한 연구결과가 발표되고 있다. A recent approach to this problem with 17 O-NMR spectroscopy has revealed the results of a study that can be used to interpret healthy water.
17O-NMR 분광법으로 물의 거동을 관찰해 보면 분자 수준에서 물의 거동을 포착할 수 있다. 모든 물은 분자의 형태를 갖추고 있으며 원래 물은 단일 분자로는 존재할 수 없고 수소결합에 의해서 클러스터라고 부르는 최소단위가 다섯 개 이상의 H2O의 무리를 형성하고 있다. 도 2로 도시한 클러스터는 끊임없이 큰 무리를 만들거나 다시 개어져서 작은 집단을 형성하기도 하여 이와 같이 분자운동을 끊임없이 되풀이 하고 있다. 이러한 물 구조의 수명은 10 내지 12초라는 극히 짧은 시간에 지나지 않는 것으로 알려져 있다. 물의 군집은 정지하고 있는 것이 아니므로 [물의 동적 구조]라고 부르는 것이다. 맛없는 수돗물과 맛있다고 하는 미네랄 물을 17O-NMR법으로 비교하여 즉 미네랄 물의 물분자 군집이 작고 물분자로서 움직임이 활발하다는 사실을 알 수 있다.When observing the behavior of water in 17 O-NMR spectroscopy it is possible to capture the behavior of water at the molecular level. All water is in the form of molecules. Originally, water cannot exist as a single molecule, and by hydrogen bonding, the smallest unit, called a cluster, forms a cluster of five or more H 2 O. The cluster shown in FIG. 2 constantly forms large groups or reopens to form small groups, thus repeating the molecular motion constantly. It is known that the life of this water structure is only a very short time of 10 to 12 seconds. The community of water is not stationary, so it is called [dynamic structure of water]. The tasteless tap water and the delicious mineral water are compared by 17 O-NMR method, that is, the water molecule cluster of mineral water is small and the movement as water molecule is active.
1) 시료제조1) Sample Preparation
본 발명에서 얻어진 세라믹 볼 100g을 도 3과 같이 제작된 600㎖ 휴대용 물병 바닥에 넣은 후 30분 동안 실온 (18℃)에서 방치한 후 취수하여 얻어진 물(이하에서 '지장수'라고 표현된 것은 이와 같이 본 발명의 세라믹 볼로 정수된 수돗물을 의미하는 것으로 이해될 것이다.)과, 수돗물의 성능을 비교시험 하였다. 100 g of the ceramic ball obtained in the present invention was placed in the bottom of a 600 ml portable water bottle manufactured as shown in FIG. It will be understood to mean tap water purified by the ceramic ball of the present invention.), And the performance of the tap water was compared.
2) 물분자의 형태 및 물 분자 구조 변화2) Changes in the form of water molecules and the structure of water molecules
물분자의 형태와 물 구조 변화를 확인하기 위하여 본 연구실의 수돗물과 지장수의 특성을 비교하기 위하여 Bunker사의 모델 IFS66기기를 사용하여 적외선 스펙트럼과의 변화를 관찰해 보았다. In order to check the shape of water molecules and the change of water structure, Bunker's model IFS66 instrument was used to compare the characteristics of tap water and jijang water in this laboratory.
FR-IR Spectrum의 특성을 보면 도 4는 수돗물의 FR-IR Spectrum을 나타내고 있으며 도 5는 지장수의 FR-IR Spectrum를 나타내고 있다. 4 shows the FR-IR Spectrum of the tap water, and FIG. 5 shows the FR-IR Spectrum of Jisoo-soo.
그 결과, 양 스펙트럼에서 3400㎝-1 부근의 OH 피크가 차이를 보이는 것을 볼 수 있는데, 이것은 지장수로부터 방출되는 원적외선의 작용으로 물 속에서 부분적으로 OH양이 증가하기 때문으로 판단되며, 지장수의 1400㎝-1부터 1500㎝-1사이의 FR-IR Spectrum특성은 미네랄이 풍부하게 용해되어 있는 것으로 판단된다. As a result, it can be seen that the OH peak near 3400 cm -1 is different in both spectra, which is due to the partial increase in OH amount in the water due to the action of far-infrared rays emitted from Ji-Ji water. FR-IR Spectrum characteristics between cm -1 and 1500cm -1 are considered to be rich in minerals.
3) 17O-NMR 스팩트럼의 특성 시험3) Characterization test of 17 O-NMR spectrum
수돗물과 지장수에 녹아있는 미네랄의 영향은 Varian 사의 Unity Plus 300 NMR Spectrometer로 17O-NMR 스팩트럼의 선폭의 변화를 측정하여 비교하였다. 일상생활에서 우리가 사용하는 물에는 여러 가지 이온들이 녹아 있으며 나트륨이온(Na+), 마그네슘이온(Mg+2), 칼슘이온(Ca+2),염화물이온(Cl-), 황산이온(SO-2), 탄산이온(CO-2) 등이 대표적인 이온들이다. 물을 이야기 할 때 이들 이온들의 존재를 무시할 수 없다. 왜냐하면 이 이온들은 단순한 불순물이 아니고 물의 물성에 큰 영향을 미치기 때문이다. The effects of dissolved minerals in tap water and jijangsu were compared with the
이 들 이온이 물속에 있을 때 크게 나누어서 3가지 형태의 물의 구조가 가능하다. 하나의 이온과 직접 수화에 가담하고 있는 물 분자들이고 또 다른 것은 이온에서 먼 거리에 있는 물 내부(Bulk)의 물 자들로 이온으로부터 아무런 영향을 받지 않으며 나머지 하나는 중간상태의 물 분자층으로 존재한다. 이들 이온 중 대체로 물 자보다 작거나 큰 전하를 가진 이온 주위의 물은 순수한 물속에 있을 때보다 운동의 제한을 받게 되어 물의 구조성이 증가하는 데 이를 "+수화"라고 부른다. 반대로 대체로 물 분자보다 큰 이온 주위의 물은 순수한 물속에 있을 때보다 운동이 더욱 활발해지게 되어 물의 구조성이 파괴되며 이를 "-수화"라고 부른다. When these ions are in water, they can be divided into three types of water structures. One ion is water molecules that are directly hydrated, and the other is water in the water (bulk), which is far from the ion, unaffected by the ions, and the other exists as an intermediate layer of water molecules. . Of these ions, water around ions with charges that are generally smaller or larger than water is more limited in motion than in pure water, increasing the structure of the water, which is called "+ hydration". Conversely, water around ions larger than water molecules becomes more active than in pure water, destroying the structure of the water and calling it "hydration".
물속에 녹아있는 이온들이 물의 물성에 미치는 영양을 조사한 결과 수돗물과 정수용 세라믹볼로부터 얻은 지장수의 무기물 이온의 함량을 조사한 결과 Na, K, Ca, Mg 및 Si의 농도는 수돗물에서는 19.5ppm, 0.7ppm, 8.3ppm, 2.2ppm, 21.4ppm 이었고 지장수에서는 4.4ppm, 1.9ppm, 14.0ppm, 3.0ppm, 5.7ppm으로 원적외선 정수 후에는 Na와 Si 성분은 줄어들고 K, Ca 및 Mg의 성분은 증가하였다. 수돗물과 지장수를 17O-NMR Spectrometer 로 측정한 결과는 도 6에 나타내었다. 도 6에서와 같이 수돗물에서는 폭이 59.6 Hz를 나타내었고 지장수의 경우 반칙폭이 42.9Hz를 나타내어 반치폭이 16.7Hz의 감소를 나타내었다. 지장수 쪽이 좁은 반치폭을 나타내고 있는 것으로 보아 지장수에 녹아 있는 미네랄의 영향으로 물분자의 크기를 작게 쪼개어서 세포내외의 물분자의 확산속도를 증가시켜주는 것으로 판단된다. The nutrients of ions dissolved in water on the physical properties of water were investigated. The concentrations of inorganic ions in Jijangsu obtained from tap water and water purification ceramic balls showed that the concentrations of Na, K, Ca, Mg and Si were 19.5 ppm, 0.7 ppm, in tap water. It was 8.3ppm, 2.2ppm, 21.4ppm, and in the number of indexes, 4.4ppm, 1.9ppm, 14.0ppm, 3.0ppm, 5.7ppm. Tap water and Jijangsu were measured in 17 O-NMR spectrometer is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the width of the tap water was 59.6 Hz, and in the case of jijangsu, the foul width was 42.9 Hz and the half width was 16.7 Hz. Since the jijangsu side shows a narrow half-width, it is thought that the size of water molecules can be split into small pieces to increase the diffusion rate of water molecules inside and outside the cells due to the minerals dissolved in the jijisu.
4) pH, 용존산소량(DO)와 산화환원전위차(ORP)의 상관관계 특성 시험4) Correlation test of pH, dissolved oxygen (DO) and redox potential (ORP)
pH측정은 샘 Electronics 사의 HM-149 pH meter, DO 측정은 O2GEN사의 F102 DO meter를 OPR측정은 Fuji seomitus Denki 사의 DORC3 ORP meter로 측정하였다. 수돗물과 지장수의 pH, DO와 ORP를 측정하여 상호 상관관계를 도 7에 나타내었다. 도 7에서 알 수 있듯이 수돗물과 지장수의 pH는 6.3과 8.5였으며 DO는 8.6ppm과 5.4ppm을 ORP는 640mV와 -260mV를 각각 나타내었다. 인체에 건강한 물이란 알카리수 특성을 가지고 용존 산소 및 낮은 ORP값을 가지 물이 인체에 유익한 건강한 물로서 본 발명에 따른 지장수가 특성이 우수함을 확인하였다. The pH was measured by Sam Electronics' HM-149 pH meter, the DO by O2GEN's F102 DO meter, and the OPR by Fuji seomitus Denki's DORC3 ORP meter. The pH, DO and ORP of tap water and Jijangsu were measured and their correlations are shown in FIG. 7. As can be seen in Figure 7, the pH of the tap water and Jijangsu was 6.3 and 8.5, DO was 8.6ppm and 5.4ppm, ORP was 640mV and -260mV, respectively. Healthy water to the human body is an alkaline water characteristic, dissolved oxygen and water having a low ORP value is a healthy water beneficial to the human body was confirmed that the Jijangsu according to the present invention has excellent characteristics.
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상술한 결과들로부터, 본 발명의 세라믹 볼은 대용량으로 수돗물을 정수시킬 수 있어서 음용수 뿐만 아니라 생활용수까지 정수가 가능하기에 위생적으로도 도움이 되고, 그 활용가능성이 크다. 또한 본 발명의 세라믹 볼에서 발생하는 원적외선과 강한 흡착력에 의해 일반 물 속에 증식하는 세균의 발생을 효과적으로 억제시킬 수 있어 물속의 부유 물질을 미연에 방지하여 줌으로써 수돗물의 음용 및 사용이 보다 위생적으로 활용될 수 있으며 세라믹 볼로부터 인체에 유익한 미네랄이 용출되어 건강 증진에도 도움을 줄 수가 있다.From the above results, the ceramic ball of the present invention can be used to clean the tap water with a large capacity, so that not only drinking water but also water for daily use can be sanitarily helpful, and its utility is large. In addition, the far-infrared rays generated by the ceramic ball of the present invention and strong adsorption force can effectively suppress the generation of bacteria that proliferate in general water, thereby preventing the floating substances in the water in advance, so that drinking and use of tap water can be more hygienically utilized. In addition, the minerals beneficial to the human body are eluted from the ceramic balls, which may help to promote health.
도 1은 본 발명에 의해 얻어진 세라믹 볼의 현미경 사진1 is a micrograph of a ceramic ball obtained by the present invention
도 2은 물 분자의 집단 모식도.2 is a schematic of the population of water molecules.
도 3은 수돗물을 본 발명에 의해 얻어진 세라믹 볼로 처리하기 위해 사용한 휴대용 물병의 단면도. 3 is a cross-sectional view of a portable water bottle used to treat tap water with the ceramic ball obtained by the present invention.
도 4는 수돗물의 FT-IR Spectrum.4 is FT-IR Spectrum of tap water.
도 5는 본 발명에 의해 얻어진 세라믹 볼로 정수된 수돗물의 FT-IR Spectrum.5 is an FT-IR Spectrum of tap water purified with ceramic balls obtained by the present invention.
도 6은 각각 수돗물의 17O-NMR 스펙트럼(a)과, 본 발명에 의해 얻어진 세라믹 볼로 정수된 수돗물의 17O-NMR 스펙트럼(b)Fig. 6 shows 17 O-NMR spectrum (a) of tap water and 17 O-NMR spectrum (b) of tap water purified by ceramic balls obtained according to the present invention, respectively.
도 7은 본 발명에 의해 얻어진 세라믹 볼로 정수된 수돗물(편의상'지장수'라고 표현)과 처리하지 않은 수돗물에 대한 pH, DO 및 ORP의 상호관계도.7 is a correlation diagram of pH, DO, and ORP for tap water purified by the ceramic ball obtained by the present invention (expressed as 'Jjisu water' for convenience) and untreated tap water.
도 8의 좌측 사진은 수돗물을 200㎖ 마시기 전 건강한 40대 남자의 등 부위의 써모그래피 결과사진이고, 수돗물을 200㎖ 마시고 15분 경과후의 건강한 40대 남자의 등 부위의 써모그래피 결과사진. 8 is a thermography result photograph of the back of a healthy 40's man before drinking 200 ml of tap water, and a thermography result photograph of the back of a healthy 40's man after 15 minutes after drinking 200 ml of tap water.
도 9는 좌측 사진은 세라믹 볼 처리된 수돗물을 200㎖를 마시기 전 같은 40대 남자의 등 부위의 써모그래피 결과사진이고, 세라믹 볼 처리된 수돗물을 200㎖ 마시고 15분 경과후의 같은 40대 남자의 등 부위의 써모그래피 결과사진.9 is a photograph of the thermography of the back of the same 40's before drinking 200 ml of the ceramic ball-treated tap water, the back of the same 40's after 15 minutes after drinking 200 ml of the ceramic ball-treated tap water Photograph of thermography results.
도 10은 본 발명에 의해 얻어진 세라믹 볼로 정수된 수돗물과 일반 수돗물의 써모그래피 특성을 비교한 것.10 is a comparison of the thermography characteristics of tap water and general tap water purified by ceramic balls obtained by the present invention.
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