KR102229308B1 - 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 염도 6~7%의 해양심층수, 재제염, 해양심층수 소금, 35∼42 Brix 농도의 해양심층수 미네랄 농축수 및 0.5~5 ㎛ 크기의 수산화 칼슘을 포함하고, pH 8.5±0.5로 조정된 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 항균액 염수조성물 및 이의 제조방법과 이를 이용한 항균필터는 미생물의 증식을 억제하는 최상의 항균 효과를 나타낼 수 있으며, 종래기술들에 비해 압력 손실이 적고, 저비용으로 제작 가능하다는 장점을 갖는다.

Description

항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물 및 그 제조방법 {Saline composition having waterbone antimicrobial liquid for antimicrobial filter and production method thereof}

본 발명은 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

산업화와 도시 개발로 인해 환경 오염문제가 대두되고 있으며, 특히 언제 어디서나 자주 접하게 되는 대기 오염이 가장 큰 문제가 되고 있다. 이와 같이, 대기환경의 오염이 심각해짐에 따라 현대인들은 건강한 삶을 영위하기 위해 공기에 존재하는 박테리아, 곰팡이, 바이러스와 같은 다양한 미생물의 제거가 가능한 에어필터를 실내에 설치하여 사용하고 있다. 또한, 많은 사람들이 야외로 외출할 때 마스크를 착용하고 다니며, 실내에서는 구비해 둔 공기 청정기를 작동시켜 사용하며 에어필터에 무기계 항균제 또는 유기계 항균제를 적용하여 효능을 높이는 기술이 개발되고 있다.

공기 청정기는 공기 청정기의 내부에 구비된 필터 여과 능력에 따라 공기 청정기의 성능이 결정된다. 필터는 오염된 공기의 먼지와 세균을 제거하여 신선한 공기를 공급할 수 있도록 여과하는 장치로 필터 제작 기술이 향상됨에 따라 각종 냄새, 세균, 꽃가루부터 매우 미세한 크기의 먼지까지 집진이 이루어지게 된다.

필터는 미세한 크기의 섬유를 균일하게 배치하고, 여러 겹으로 적층시켜 여과 성능을 향상시키게 된다. 이때 섬유의 방사 방법은 전기 방사로 수 kV 이상의 고전압에 의한 정전기력에 의해서 고분자 용액 또는 고분자 용융체가 저장소(reservoir)의 노즐을 통해 그라운드(ground) 처리가 되어있는 집적판으로 이동하면서 수십에서 수백 나노 크기의 단면적을 갖게 된다.

즉, 외부에서 가해진 전기장이 특정 임계값을 넘어가게 되면 노즐에서 압출된 고분자 용액의 표면에서 발생하게 되는 전하가 고분자 용액의 표면장력보다 커지게 되면서 액체 분사물이 발생하게 된다. 이렇게 발생하게 된 분사물은 극세사로, 극세사는 전기적으로 발생된 굴곡 불안정성을 거쳐서 초극세사로 연신된다. 이러한 공정은 전기장의 크기와 고분자 용액의 농도를 다양화함에 따라 섬유의 굵기를 조절할 수 있게 된다.

한편, 해양 심층수는 햇빛이 도달하지 않는 수심 200m 이하에서 채수한 해수를 의미하는데 청정할 뿐 아니라 부영양성, 숙성성, 미네랄이 풍부하다.

청정성의 의미는 인공 물질로 오염되지 않았다는 것뿐만 아니라 분해해야 할 유기물이 적기 때문에 세균 번식이 아주 적다는 것을 의미한다. 숙성성의 의미는 표층수보다 "매우 세밀"하고, "부드럽다"는 의미이다. 저온과 높은 압력 때문에 밀도가 높아져 있고, 미세한 입자상의 미네랄이 오랜 시간에 걸쳐 해수에 녹아있음을 나타낸다. 미네랄이 풍부하다는 것은 해양 표층수에 들어 있는 미네랄 중 특정한 성분들은 생물이 소비하여 줄어들었지만 심층수는 항상 일정하게 유지하고 있다. 해양 심층수를 음료나 식품, 화장품, 기능성 음료 등에 이용하였을 때 나타나는 효과의 일부는 바로 이 미네랄 특성과 관계가 있다.

이에, 바닷물, 특히 해양심층수를 이용한 다수의 특허를 보유하고 있던 본 발명자들은, 상기 해양심층수의 특성을 이용한 식품 이외의 다른 활용방안을 강구하던 중, 해양심층수와 이의 미네랄 농축수 등의 염수조성물의 최적의 조합비를 사용하면 필터에 최상의 항균 및 항바이러스 효과를 부여할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

한국 등록특허공보 제10-1777842호 (등록일자: 2017.09.14)

본 발명의 목적은 해양심층수, 재제염, 해양심층수 소금, 해양심층수 미네랄 농축수 및 수산화 칼슘을 이용한 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 염도 6~7%의 해양심층수, 재제염, 해양심층수 소금, 35∼42 Brix 농도의 해양심층수 미네랄 농축수 및 0.5~5 ㎛ 크기의 수산화 칼슘을 포함하고, pH 8.5±0.5로 조정된 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 1) 교반탱크에 해양심층수 농축수 40∼70 중량%를 투입하는 단계; 2) 상기 교반탱크에 해양심층수소금 콜로이드 분산액을 20∼40 중량%를 혼합하여 교반하는 단계; 3) 상기 혼합물에 재제염 콜로이드 분산액 5∼15 중량%를 첨가하여 교반하는 단계; 4) 상기 혼합물에 해양심층수 미네랄 농축수 5∼15 중량%를 혼합하여 교반하는 단계; 5) 상기 혼합물에 수산화칼슘 콜로이드 분산액 0.1∼3 중량%를 혼합하여 교반하는 단계; 및 6) 상기 혼합물을 여과장치를 통하여 여과한 다음 숙성시키는 단계;를 포함하는 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물의 제조 방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 염도 6~7%의 해양심층수, 재제염, 해양심층수 소금, 35∼42 Brix 농도의 해양심층수 미네랄 농축수 및 0.5~5 ㎛ 크기의 수산화 칼슘을 포함하고, pH 8.5±0.5로 조정된 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물을 제공한다.

본 발명의 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물에 있어서, 상기 해양심층수는 염도 3~3.5%의 해양심층수 원수를 필터링한 후 2배로 농축하여 제조되고, 상기 재제염은 천일염 용해액을 끓여서 소금을 석출한 후 볼밀에서 마이크로 크기로 분쇄되는 것이 바람직하고, 상기 염수조성물은 염도 24%, 농도 28 Brix, pH 8.5인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물에 있어서, 상기 재제염, 해양심층수 소금 및 수산화칼슘은 각각 소금 50중량%의 재제염 콜로이드 분산액, 소금 50중량%의 해양심층수소금 콜로이드 분산액 및 수산화칼슘 50중량%의 수산화칼슘 콜로이드 분산액의 조성인 것이 바람직하고, 이때, 상기 콜로이드 분산액은 모두 전분 1~5 중량%를 포함하는 것이 보다 바람직하며, 상기 염수조성물은 해양심층수 농축수 54중량%, 재제염 콜로이드 분산액 10중량%, 해양심층수소금 콜로이드 분산액 30중량%, 해양심층수 미네랄농축수 5중량% 및 수산화칼슘 콜로이드 분산액 1중량%로 구성되는 것이 가장 바람직하다.

또한, 본 발명은 1) 교반탱크에 해양심층수 농축수 40∼70 중량%을 투입하는 단계; 2) 상기 교반탱크에 해양심층수소금 콜로이드 분산액을 20∼40 중량%를 혼합하여 교반하는 단계; 3) 상기 혼합물에 재제염 콜로이드 분산액 5∼15 중량%를 첨가하여 교반하는 단계; 4) 상기 혼합물에 해양심층수 미네랄 농축수 5∼15 중량%를 혼합하여 교반하는 단계; 5) 상기 혼합물에 수산화칼슘 콜로이드 분산액 0.1∼3 중량%를 혼합하여 교반하는 단계; 및 6) 상기 혼합물을 여과장치를 통하여 여과한 다음 숙성시키는 단계;를 포함하는 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 항균액 염수조성물 및 이의 제조방법과 이를 이용한 항균필터는 미생물의 증식을 억제하는 최상의 항균 효과를 나타낼 수 있으며, 종래기술들에 비해 압력 손실이 적고, 저비용으로 제작 가능하다는 장점을 갖는다.

도 1은 한국분석시험연구원에서 수행된 하이드로겔 향균필터의 시험성적서이다.
도 2는 하이드로겔 향균필터의 ATCC6538(황색포도상구균)에 대한 항균성의 시험 사진이다.
도 3은 하이드로겔 향균필터의 ATCC4352(폐렴균)에 대한 항균성의 시험 사진이다.
도 4는 본 발명의 조성물이 사용된 하이드로겔 향균필터의 사진이다.

이하, 본 발명의 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물의 조성을 설명한다.

본 발명은 염도 6~7%의 해양심층수 농축수, 재제염, 해양심층수 소금, 해양심층수 미네랄 농축수 및 수산화칼슘을 포함하는 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물에 관한 것이다.

해양심층수(deep ocean water)는 일반적으로 수심 200 m 이상의 해양에 존재하는 물을 말하는데, 태양광이 도달하지 않는 심해에서는 영양물질을 소비하는 식물플랑크톤이 없고 광합성이 일어나지 않아서 식물성장에 필요한 질소, 인, 규산 등의 무기영양소가 풍부하며, 수압 100 기압을 넘는 깊이에서 장시간 정체되어 있어서 마그네슘, 칼슘, 칼륨, 나트륨 등의 다양한 미네랄과 아연, 셀렌, 망간 등의 미량원소가 안정된 형태로 다량 존재하고 있다.

또한, 대기나 유입수에 의한 오염이 없고 표층수에 비하여 생균수가 많지 않을 뿐만 아니라 일반세균이 오염되지 않아서 지표수나 지하수에 비해 청정도가 우수하며, 용존되어 있는 금속이온들의 작용으로 활성산소에 대한 탁월한 소거 효과가 있는 것으로 알려져 있고, 마그네슘과 칼슘 함량이 3：1의 비율을 유지하고 있어서 사람의 혈액에 가까운 밸런스로 구성되어 있다.

미네랄은 생체 내에서 삼투압, 산/알칼리 평형 유지, 상처 회복, 체내에서의 대사 기능을 관장하고 산소 전달 및 세포 호흡에 중요한 작용을 하므로, 본 발명에서는 이러한 해양심층수에 함유된 미네랄 성분, 특히 해양심층수 중의 양이온 미네랄을 화장료 조성물에 함유시키며, 인체 피부는 음전하를 띠므로 양이온 미네랄이 화장료를 양의 전기적 성질을 띠도록 하여 화장료의 피부 흡수를 촉진한다.

해양심층수는 통상 3.3~3.7 %의 염도(중량%, 이하 동일)를 가지는데, 해양심층수의 첨가효과를 증가시키기 위하여 해양심층수를 염도 33~37%로 농축하여 해양심층수 중의 미네랄 함량을 증가시킨다.

해양심층수를 가열하여 상기 염도로 농축시키면 에너지 비용이 크고, 태양에 자연증발시키면 농축 시간이 너무 오래 소요되므로, 해양심층수의 농축을 단계별로 실시하는 것이 바람직하다.

먼저, 염도 3.3~3.7%의 해양심층수를 가열 등의 인공건조 또는 양건 등의 자연건조 방법으로 염도 5~9%로 1차 농축하며, 상기의 농축과정은 낮은 염도에서 약간의 농축이 이루어지므로 에너지 비용이 크지 않고 시간도 적게 소요된다.

해양심층수 원수는 해양심층수 개발회사에서 수심 200m 이상의 바다에서 취수한 염도 3∼3.5%의 바닷물이고, 해양심층수 농축수는 염도 3~3.5%인 상기 해양심층수 원수를 필터링 후 염도 6~7%로 2배 농축한 것이다.

재제염은 천일염을 물에 용해시킨 후, 여과필터를 이용하여 불순물을 제거한 염수를 끓여서 재결정한 소금을 석출하여 볼밀에서 마이크로 크기로 분쇄한 것이다. 상기 재제염은 물에서 서서히 용해되므로 이들을 볼밀에서 분쇄하여 마이크로 크기로 만들어 물에 신속히 용해되도록 한다. 이러한 천일염을 이용한 재제염을 사용한 이유는 제조비용면에서 해양심층수 소금과 재제염의 원가비용이 5배∼10배 이상의 가격 차이가 있어 비용부담이 크기 때문이다. 상기 천일염을 이용한 재제염인 재제염은 콜로이드 가공된 소금 분산액으로 존재한다.

해양심층수 소금은 해양심층수 원수에서 물을 증발시켜 얻은 소금이다. 이들은 해양심층수 소금을 콜로이드 형태로 가공된 소금 분산액으로 존재한다.

해양심층수 미네랄 농축수는 해양심층수 원수에는 NaCl이 과잉으로 존재하므로 나트륨을 제거하면서 해수를 농축하여 얻어진 30~45 브릭스(Brix)의 NaCl 농도가 저감된 해양심층수 농축수를 미네랄 농축수로 사용할 수 있다. 즉, 해양심층수 미네랄 농축수는 염화나트륨 농도는 낮고 마그네슘, 칼륨 등의 미네랄 함량이 높다. 염화나트륨 포화점 염도는 25~28%/30 Brix 정도인데 반하여, 미네랄 농축수 포화점은 45 Brix로 고농도의 농축수를 사용할 수 있다. 본원발명의 해양심층수 미네랄농축수는 농도 35∼42 Brix로 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 미네랄농축수는 원수를 30배 이상 농축하여 물(탈염수)과 소금을 제거하여 농도 30∼40% 정도로 농축한 것을 가리킨다. 참고적으로, 탈염수는 해양심층수 원수에서 소금과 미네랄 성분을 모두 제거한 물을 가리킨다.

상기 미네랄 농축수는, 동식물의 생육에 필요한 질소, 인산, 규소와 같은 영양염류를 포함하여 다양한 미네랄을 함유하고 있다. 이렇게 얻어진 해양심층수 미네랄 농축수는, 각종 생리 장애를 일으키는 소금의 함량이 대폭 감소하면서, 유용한 성분으로 마그네슘의 함량이 4~6%로 가장 많아지게 되면서 칼륨의 함량도 1~2%로, 칼슘의 함량도 0.2~0.7%로 증대되고, 이외에도 다양한 미네랄이 고함량으로 혼합된 액상 미네랄이 된다.

마그네슘, 칼륨, 칼슘과 같은 미네랄을 물에 첨가한 액상 사료는 상기 미네랄의 물에 대한 용해성이 낮고 이로 인하여 섭취하여도 소량만이 흡수되어 흡수성이 저하되지만, 상기 미네랄 농축수는 미네랄이 석출되지 않고 과량으로 용해된 상태로 존재하게 된다. 한편, 미네랄 농축수로서, 천일염을 물에 녹인 후 소금을 제거하면서 농축하여 얻어진 30~45 브릭스(Brix)의 NaCl 농도가 저감된 천일염 수용액의 농축수를 사용할 수 있다.

수산화칼슘은 수산화칼슘 또는 칼슘의 항균력을 이용하는 것으로, 볼밀에서 마이크로 크기인 0.5~5 ㎛로 분쇄한 것이다. 만일 0.5 ㎛ 미만이면 호흡기를 통해 폐에 침투 가능성 있어서 바람직하지 않다. 수산화칼슘은 물에서 서서히 용해되므로 이들을 볼밀에서 분쇄하여 마이크로 크기로 만들어 물에 신속히 용해되도록 한다. 수산화칼슘의 분산제로서 일반적인 CMC 보다 전분을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 수산화칼슘은 콜로이드 가공된 수산화칼슘 분산액으로 존재한다.

상기 수분산 항균액의 pH를 8.5±0.5로 조정할 필요가 있다. pH가 매우 낮거나 매우 높으면 균이 생존하기 어려운 장점이 있으나, 인체에 유해할 수 있어서, 화장품 원료는 pH 3~9만 허용된다.

부직포는 내부 공극이 많고 가벼우며 통기성이 우수한 특성이 있어서 함수율이 높으므로, 해양심층수의 흘러내리는 속도를 낮추어 해양심층수 중의 수분을 제거하는 시간을 증가시키고 공기가 잘 통하므로 해양심층수 중의 수분을 빠르게 제거하며 커튼 형태로 늘어뜨려 있으므로 해양심층수와 공기의 접촉면적이 커서 증발 시간을 단축할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 더욱 구체적으로 제시하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 상기와 같은 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물의 원료구입 및 제조 방법

<1-1> 해양심층수 농축수(염도 6∼7%)의 제조

해양심층수 원수는 강원도에 소재하고 있는 해양심층수 개발회사에서 취수한 해양심층수 원수를 구입하였다. 전기, 가스 등을 이용한 가열 또는 태양과 바람을 이용한 자연증발 방법으로 수분을 증발시켜 염도 6∼7%의 해양심층수 농축수를 제조하였다.

<1-2> 해양심층수 소금의 제조

상기 <1-1> 해양심층수 농축수를 제조하는 공정에서, 계속 가열 농축하거나 또는 자연증발 방법으로 염도 20% 이상의 함수를 제조하고, 제조된 함수에서 소금결정이 생성되면 수거하여 원심분리기로 탈수하여 건조해서 해양심층수 소금을 제조하였다. 이때 얻어진 소금의 나트륨 함량을 확인한 결과 80∼95% 정도였다.

<1-3> 해양심층수 소금 콜로이드 분산액의 제조

상기 <1-2> 해양심층수 소금과 물을 1대 1의 비율로 혼합하여 교반하고 상기 수용액 대비 1∼5중량%의 전분을 첨가한 후에 볼밀을 이용하여 24시간 가공하여 소금 입자를 5∼10㎛ 단위의 콜로이드 분산액을 제조하였다.

<1-4> 해양심층수 미네랄농축수의 제조

상기 <1-2> 상기 해양심층수 소금 제조 공정에서 소금결정을 제거한 함수를 가열 농축하여 농도 30∼40%의 미네랄 농축수를 제조하였다. 이때 얻어진 미네랄 농축수는 소금이 결정되는 과정에서 나트륨, 염소 등이 대량 제거된 상태로, 마그네슘 > 나트륨 > 칼륨 > 칼슘 등을 주성분으로 한다.

이때 농축된 미네랄 농축수는 염소가 제거됨으로써 음이온이 제거된 양이온 상태의 용존 미네랄이 대량으로 얻어진다.

<1-5> 천일염을 이용한 재제염의 제조

천일염을 물에 녹이고 여과 과정을 거쳐 불순물과 갯벌 등의 침전물을 제거한 다음, 가마솥 또는 가열 농축 가마에서 가열 농축하여 소금으로 재결정하였다. 이렇게 재결정된 천일정제염을 재제염이라고 한다.

이때 사용된 천일염의 염도는 85∼90%였고, 제조된 재제염의 염도는 80∼85% 정도였다.

<1-6> 재제염 콜로이드 분산액의 제조

재제염과 물을 1대 1의 비율로 혼합하여 교반하고 상기 수용액 대비 1∼5중량%의 전분을 첨가한 후, 볼밀을 이용하여 24시간 가공하여 소금 입자를 5∼10 ㎛ 단위의 콜로이드 분산액을 제조하였다.

<1-7> 수산화칼슘 콜로이드 분산액의 제조

식용 등급의 수산화칼슘을 구입하여 물의 중량 대비 수산화칼슘 1∼10중량%를 혼합하여 교반한 후, 상기 수용액 총중량 대비 1∼5중량% 전분을 첨가하여 혼합하여 교반하였다. 상기 물과 혼합된 수산화칼슘, 전분 등의 혼합물을 볼밀을 이용하여 수분산시키고, 볼밀에서 36∼60시간 가공하여 칼슘의 입도가 50% 구간에서 1∼5㎛ 정도가 되도록 가공하여 수산화칼슘 콜로이드 분산액을 쩨조하였다.

<실시예 2> 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물의 제조

상기 실시예 1에서 제조한 해양심층수 농축수(6∼7%), 해양심층수소금 콜로이드 분산액(소금 50% 포함), 해양심층수 미네랄농축수, 재제염 콜로이드 분산액(소금 50% 포함), 수산화칼슘 콜로이드 분산액으로 구성되는 원료를 준비하였다.

먼저, 교반탱크에 상기 해양심층수 농축수 54중량%를 투입한 다음 해양심층수소금 콜로이드 분산액을 30중량%를 혼합하여 교반탱크에서 2시간 교반하였다. 상기 혼합물에 재제염 콜로이드 분산액을 10중량%를 첨가하여 2시간 동안 교반하였다. 그리고 나서, 상기 혼합물에 해양심층수 미네랄 농축수를 5중량%를 혼합하여 1시간 동안 교반하였다. 상기 혼합물에 수산화칼슘 콜로이드 분산액을 1중량%를 혼합하여 1시간 동안 교반하였다. 상기 혼합물을 여과장치를 통하여 여과한 다음 24시간 동안 숙성시켰다. 그 결과, 상기 배합된 혼합물은 염도 24%, 농도 28 Brix, pH 8.5인 염수조성물이 제조되었다.

<실시예 3> 부직포를 이용한 필터 및 마스크의 제조

상기 실시예 2에서 제조한 항균액 염수 조성물을 부직포에 코팅하여 항균 필터로 이용가능하다. 항균액 염수 조성물을 사용하여 성형방법을 통하여 정수용 혹은 공기정화용 필터를 제작할 수 있다. 이때 항균액 염수 조성물의 수용액에 성형된 활성탄 혹은 부직포를 담지하여 항균액 염수 조성물의 입자를 활성탄 또는 부직포의 표면에 로딩시켜 필터를 제조하였다.

필터의 제조는 2가지 방법이 가능하다. 첫째, 항균염수를 점토 및 운모 등의 광물질과 혼합하여 과립, 팰릿 형태로 제조하여 항균필터 소재로 사용하는 경우와, 둘째, 부직포 등의 섬유에 코팅하여 마스크 필터 등으로 사용하는 경우이다. 구체적으로, 상기 항균액 염수 조성물을 각종 여과장치, 필터 장치 등에 항균 필터 소재로 사용하였다. 예를 들면, 상기 항균액 염수 조성물을 점토광물(일라이트, 제오라이트 등)과 혼합하여 과립, 팰릿 등의 형태로 성형하여 항균필터로 제조하거나, 상기 제조된 염수를 하이드로겔 원료와 혼합한 다음, 부직포를 침지하여 코팅한 다음, 건조ㆍ성형하여 하이드로겔 향균필터로 제조하였다. 본 실시예에서는 부직포를 담체로 이용하여 공기정화필터를 제조하였다 (도 4). 아울러, 상기 항균필터를 각종 마스크에 장작하여 실험하였다.

<비교예> 염수조성물과 필터 및 마스크의 제조

상기 실시예 1의 항균액 염수 조성물의 성분과 다른 천일염과 산호칼슘을 사용하여 염도 3∼5%의 염수조성물을 제조하였다. 상기 염수조성물 수용액에는 불순물 생성됨을 확인하였다. 상기 염수조성물을 이용하여 실시예 3과 동일하게 부직포를 이용하여 필터를 제조하였다.

일반적으로 제조할 수 있는 염수는 천일염(3∼5%)을 물에 용해시키거나, 천일염(3∼4%)을 주로 사용하여 해양심층수 소금(1% 이하)을 일부 혼합하고, 칼슘성분을 일부 첨가(1% 이하)하여 염수를 제조하여 항균필터용 원료로 사용한 예가 있다. 이 경우에는 염도(4∼5%)가 낮고, 천일염에서 유래된 불순물이 잔존하며, 대장균, 대장균 군, 황색포도상균, 일반세균 등이 생존하고 있어 항균필터용 원료로 사용하기에는 부적합하고, 항균력도 매우 낮은 단점이 있다.

<실험예 1> 쉐이킹 플라스크(Shaking flask)법을 이용한 항균액 염수조성물의 항균 효과

상기 실시예 2에서 제조한 염수조성물을 식중독균, 대장균 등에 대하여 항균효과를 실험한 결과 뚜렷한 항균효과 나타났다. 구체적으로, 대장균(E. coli)과 황색포도상구균(S. aureus)에 대한 항균효과를 측정하기 위하여 쉐이킹 플라스크법을 이용하였다. 1% 영양배지(Nutrient broth)와 0.5% NaCl로 제조하여 약 10⁵ (cfu/ml)의 대장균 또는 황색포도상구균(S. aureus)을 접종한 유지 배지를 준비하였다. 여기에 하기 대조군 및 실시예의 물질을 각각 도입하여 35℃ 온도에서 반응시켰고, 일정시간 경과 후에 혼합평판(Pour plate)법을 이용하여 항균효과를 평가하였다. 항균효과는 아래의 식을 이용하여 계산하였다. 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

항균효과 (%) =

ㅧ 100

Me; 실시예 1 염수조성물이 첨가된 유지배지의 균수,

Mc; 실시예 1 염수조성물이 첨가되지 않은 유지배지의 균수

균주 및 반응시간	대장균(Escherichia coli)		포도상구균(Staphylococous aureus)
	5hr	24hr	5hr	24hr
대조군	0%	0%	0%	0%
실시예 2	98.12%	99.99%	99.14%	100%
비교예	86.23%	91.14%	98.67%	99.98%

<실험예 2> 항균필터의 항균실험

상기 실시예 3에서 제조한 항균액 염수 조성물로 코팅된 부직포(하이드로겔항균필터)로 제조한 항균필터의 항균성능을 확인하기 위하여 하기와 같이 실험을 실시하였다. 균주 1로 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538)를 사용하였고, 균주 2로 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352)를 사용하였다.

우선, 항균필터 0.4g을 각각 실험관에 넣은 후 생균 배양된 접종원 0.2ml를 채취하여 각 시험관에 넣고 중화용액 20ml를 넣은 다음 흔들어 준 후 각 시험관으로부터 균액을 추출하였다. 추출된 균액을 생리식염수로 희석하고 1.0ml를 정확히 채취하여 배양하였다. 그 후, 최초 세균수와 18시간 이후 세균수를 세어 항균성능을 평가하였다. 상기 항균 실험 결과 황색포도상구균, 폐렴균 등에 대하여 99.9%의 항균 효과가 나타났다 (도 1 내지 3). 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.

		대조군	실시예 3	비교예
Staphylococous aureus ATCC 6538	접종균액 농도	2.5 ×104	2.5 ×104	2.5 ×104
	18시간 후 생균수	2.7 ×105	<10	1.1 ×103
	정균감소율(%)		99.9	99.1
Klebsiella pneumoniae ATCC 4352	접종균액 농도	1.5 ×105	1.5 ×105	1.5 ×105
	18시간 후 생균수	2.0 ×106	<10	7.5 ×105
	정균감소율(%)		99.9	68.0%

상기 표 2를 참조하면, 실시예 3은 세균이 감소하는 반면 대조군은 증가함을 확인할 수 있었다. 본 발명의 항균필터는 18시간 반응시 황색포도상구균 및 폐렴균을 100% 사멸시켜, 대조군 필터에 비해 현저하게 우수한 효과를 나타내었다. 아울러, 비교예의 필터는 향균성에서 황색포도상구균은 실시예와 거의 유사하게 제거되나 폐렴균은 68% 정도만 제거됨을 확인하였다.

이상, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (7)

1) 염도 6~7%의 해양심층수 농축수 54중량%, 소금 50중량%의 재제염 콜로이드 분산액 10중량%, 소금 50중량%의 해양심층수소금 콜로이드 분산액 30중량%, 35∼42 Brix 농도의 해양심층수 미네랄 농축수 5중량% 및 0.5~5 ㎛ 크기의 수산화칼슘 50중량%의 수산화칼슘 콜로이드 분산액 1중량%을 포함하고, pH 8.5±0.5로 조정되며,
상기 콜로이드 분산액은 모두 전분 1~5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물.

제 1항에 있어서, 상기 해양심층수는 염도 3~3.5%의 해양심층수 원수를 필터링한 후 2배로 농축하여 제조되고, 상기 재제염은 천일염 용해액을 끓여서 소금을 석출한 후 볼밀에서 마이크로 크기로 분쇄되는 것을 특징으로 하는 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물.

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제 1항에 있어서, 상기 염수조성물은 염도 24%, 농도 28 Brix, pH 8.5인 것을 특징으로 하는 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물.

1) 교반탱크에 해양심층수 농축수 40∼60 중량%을 투입하는 단계;
2) 상기 교반탱크에 해양심층수소금 콜로이드 분산액을 20∼40 중량%를 혼합하여 교반하는 단계;
3) 상기 제2 단계의 혼합물에 재제염 콜로이드 분산액 5∼15 중량%를 첨가하여 교반하는 단계;
4) 상기 제3 단계의 혼합물에 해양심층수 미네랄 농축수 5∼15 중량%를 혼합하여 교반하는 단계;
5) 상기 제4 단계의 혼합물에 수산화칼슘 콜로이드 분산액 0.1∼3 중량%를 혼합하여 교반하는 단계; 및
6) 상기 제5 단계의 혼합물을 여과장치를 통하여 여과한 다음 숙성시키는 단계;를 포함하는 항균필터 제조용 수분산 항균액 염수조성물의 제조 방법.

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