KR20000050052A - 마그네틱 세탁기 - Google Patents

Abstract

세탁기에 전자장을 형성하여 때의 성분인 지방질과 단백질 무기질 등의 표면장력을 늘려 물에 씻기게 하는 것이다. 모든 성분은 핵과 전자 정공을 형성하고 있다. 전자와 정공에 의해 성분이 결합을 하며 결합한 성분을 때어 버리려 하는 것이 세탁기이다. 하지만 세제의 사용으로 수질오염에 시달리고 있으며, 그 세제를 사용하지 않고 세탁할 수 있는 부분이 마그네틱 세탁기이다. 전자와 정공의 결합으로 떨어지지 않는 때의 성분에 자장을 형성하여 전자와 정공의 결합을 방해하며 물로서 불완전한 때의 성분을 씻어 내는 것이다.

Description

마그네틱 세탁기{.}

기존 세탁기의 단점인 진동, 소음 및 브레이크 부분의 파손을 막고, 수질오염을 없애기 위하여 만든 작품입니다. 또한 세탁기를 배치함에 있어 종전과는 다른 이미지를 구상 할 수 있으며, 시각적으로 아름다움을 가질 수 있게끔 디자인을 다양하게 만들 수 있습니다.

자장을 형성하여 세탁을 할 경우 전자와 정공의 결합을 자장에 의해 불규칙결합돼어 장시간 세탁을 하지 않아도 되며, 또한 때의 성분인 지방질, 단백질, 무기염류 등이 70%∼80% 이상이 파괴된다.

때의 성분으로는 크게 무기질, 단백질, 지질, 탄수화물, 핵산으로 나뉘며 무기질에는 물, 염류, pH가 있다 이 모두는 물에 잘 녹기 때문에 크게 문제 되지 않으며, 다음으로 단백질, 지질에는 아미노산, 폴리펩티드, 항체단백질, 지방산, 글리세리드, 인지질, 당지질, 스핑고지질, 스테로아드, 테르펜등이 있다.

단백질과 지질의 성분은 결합이 복잡하여 자장의 형성으로 전자와 정공의 결합을 방해하며, 전자의 불규칙한 운동으로 인하여 결합에 구멍이 생기며 물의 H₂O와 결합을 하게 되므로 단백질과 지질의 결합을 분해하여 물에 씻겨 나오게 된다.

때의 성분의 결합은 그림 2-1과 같이 결합하고 있으며 결합의 전자 정공은 그림 2-2와 같이 형성하고 있다.

기존의 세탁기인 효소에 의해 때의 표면장력을 늘리는 방법은 그림 2-3과 같다.

그림 2-3과 같이 때의 표면장력을 늘리려 하기에 장시간의 세탁과 효소의 사용으로만이 세탁이 가능하였지만, 자장을 형성하면 시간의 단축과 세제의 사용을 없애며 또한 세탁기의 단점을 보완하는 많은 부분이 형성된다.

세탁기의 외모에 있어 자장의 형성부위는 안의 봉과 밖의 틀에 부착된 자석의 힘으로 자장을 형성하며 세탁기의 내부를 부화시켜 마찰과 고장을 줄여준다.

[방법]

1] 내부 부상의 원리

내부의 부상은 영구 자석으로서 서로 밀어 주는 힘을 사용하며, 하중 60kg 이상의 물체를 들 수 있으며, N/N, S/S 로 밀어 준다.

또한, 위의 영구 자석은 외부와의 마찰이 일어나지 않게 하기 위해서원형으로 회전되어 있으며 하부의 영구 자석은 약간의 오목함을 사용하여 좌우로 움직임을 막아주며 위로 뛰워주는 역할을 하여 내부의 부상을 도와준다.

2] 회전의 원리

회전의 원리는 크게 3가지로 볼 수 있다.

직류를 사용하여 회전을 할 수 있으며, 또한 동기 기의 사용으로인 한 회전 마지막으로 유도 기를 사용하는 것이다.

그중 유도 기로서 회전을 돕는 것이 가장 유리하다.

우선 직류 기를 사용할 경우 외부 전자석에 사용될 코일의 양이 많아 세탁기의 무게가 무거워질 것이며 부피 또한 커질 것이다. 하지만 전력의 세기로 크일의 양을 조절할 수 있으며, 부피 또한 줄어들 것이다.

그 다음으로 동기기로 회전을 할 경우 내부에 자석을 사용하며 전력을 외부에 전력을 돌려 가며 주여야 한다

자장 손쉬운 것이 아마도 유도기이다.

유도기는 3상의 입력 전압이 들어가 회전을 도와준다.

유도기의 회전 방향을 바꾸는 방법은 3상의 입력 전압의 2상만 바꾸어 주면 되는 것이다. 외부는 동봉을 사용하는 것이다. 동봉에 3상의 전압을 주어 회전을 하게 된다.

유도기의 사용은 일상생활에 가장 많이 쓰이며 대표적인 제품으로 선풍기를 들수 있다

[자기장을 이용한 세탁의 대안들]

1] 기존 세탁기에 강한 영구 자석 부착

기존의 세탁기에 영구 자석을 부착하여 세탁을 할 수 있으며 자계의 세기를 제어할 수 없으며 항상 외부로 자장이 형성되는 단점이 많지만 전력 소모가 적어진다.

2] 기존 세탁기에 반 영구 자석 부착

반영구 자석의 부착으로서 세탁을 할 경우 세탁할 때만 자장을 형성하여 때를 분해하며 필요한 자장만을 형성할 수 있다.

환경오염 차원에서 국가 이미지 개선 및 생활 하수로 인한 수질오염을 한 차원 줄이고자 함에 있으며, 또한 생활에 있어 더욱 쉬우면서 빠른 세탁을 할 수 있다.

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세탁기의 구성을 보자면 Magnetic 세탁기는 크게 4가지 부분으로 구분되며, 그 부분으로는 세탁기의 외부, 세탁기의 내부, 센서 부 , 제어 부로 나누어진다.

Magnetic 세탁기의 외부를 살펴보면, 세탁기 상단부에 두 줄의 자석이 붙어 있으며, 그 자석의 역할은 세탁기 내부의 진동을 없애고, 또한 내부를 고정시키기 위함이다.

또한 세탁기 중간 부분에는 코일에 의한 전자석이 형성되어 있다. 이 전자석이 하는 일은 세탁을 하기 위해 회전 방향을 바꾸어 주는 부분이며, 또한 탈수시 옷감에 물을 빼기 위해 한쪽 방면으로 돌려주며, 마지막으로 탈수 후 세탁기 내부를 고정(회전을 멈추게 한다)시키기 위함이다.

세탁기 하부에 붙어있는 자석은 세탁기 중심에서 내부를 잡아주기 위해 위로 조금 나와있으며, 그 부분에 자석이 붙어있다.

마지막으로 세탁기의 외부에 전원이 들어오며 전원은 센서부와 제어부를 거치게 되는데 센서부, 제어부 모두 하나의 카드처럼 형성되어 있다.

예) 컴퓨터 그래픽카드, 사운드카드 등

또한 세탁기 내부를 보면 상단부위에 한줄의 자석이 형성되어있으며, 바닦부위에도 자석이 붙어있다.

상단 부의 자석은 외부의 상단에 붙어있는 자석두개의 중간에 들어가 서로 밀어주며 하단 부의 자석은 조금 들어가 하단의 자석과 서로 밀어준다.

이 두 자석은 세탁기의 내부를 공중에 뛰워주며 고정시킨다.

그리고 가운데에 자석이 사면 또는 팔면으로 자석이 위에서 아래로 붙어있는데 이 자석은 외부의 전자석과 함께 내부의 회전을 돕는 것이다. 또한 멈추기도 한다.

제어부와 센서부는 세탁기의 전자동시스템을 위하여 부착되며 컴퓨터의 지원카드처럼 탈착이 가능하다.

수분을 방지하기 위한 장치 또한 마련되어있다.

세탁기전체가 하나의 모터 형식으로 만들어 졌습니다.

내부와 외부의 자석으로서 세탁기내에 자장을 형성시키며 때의 표면장력을 늘리는데 사용된다.

지구상에서 대두되는 수질오염과 자원문제를 해결 할 수 있으며, 사람에게 있어 소음공해에서 벗어날 수 있으며, 집안 환경을 그때그때 바꾸고, 공간활용에 있어서 보다 좋은 느낌을 주게됩니다.

Claims (1)

1. 지방질과 단백질은 자장에 의하여 그 성분이 파괴되므로 자석, 전자석, 물의 전기분해, 그리고 초음파와 레이져등으로 자장을 형성하여 세탁을 하는것이다.

   인체의 구성 성분을 보면 유기물질(당질, 단백질, 지방질)이 체중의 35∼45%를 차지하며, 무기질이 5∼6%를 차지한다. 나머지 60%는 물이 우리의 체중을 차이한다.

   사람 몸에서 나오는 땀의 성분의 대부분이 수분과 유기물질 그리고 무기물질과 염분이 포함되어있습니다.

   그중 옷에서의 때의 성분을 보면 땀과 먼지가 서로 결합을 하여 옷감사이로 묻어 때가되는 것이다.

   때의 결합이 단백질결합과 지방질결합으로 인하여 물에서 녹지 않는 것이다.

   하지만 지금의 세탁은 효소라 하는 지질세포로서 시간에 비례하는 전력소모와 수질오염의 주범으로 우리생활에 너무도 널리 퍼져 있는 것이다.

   지금까지 세제에 함유한 생물학적인 성분들은 대부분이 효소들이다. 그래서 효소에 대해 자세하게 알아보고자 한다. 특히 효소의 성분, 활성억제인자, 특징, 구조 등에 대해 알 수 있다.

   세제에 계면 활성제와 효소가 같이 들어 있어서 효과적으로 세탁을 할 수 있는 능력을 향상시키려는 노력은 더욱더 많아질 것이며, 환경에 문제가 없는 생물학적인 방법(분해 효소 와 기타 다른)이 더욱더 관심을 받게 될 것이다.

   또한 모터를 이용한 세탁기는 소음도 클 뿐만 아니라 옷에 손상을 가져오는 요인으로 작용하기도 한다. 그래서 새 옷이 망가져 입지 못하고 버리는 경우가 생긴다.

   반면에 자장 세탁기를 사용함에 있어 현재의 수질오염, 소음, 진동, 시각적 이미지까지도 아무 문제가 되지 않는 것이다.

   아직 가설에 불과 하지만, 세상 어디에서나 통하는 정의를 토대로 작성한 내용입니다.

   전기장을 이용한 세탁기를 이용함으로써 생물학적인 성분(분해효소를 함유한 세제)이 활성에 저해를 받지 않는 지에 대해서 알아보고자 하는 것이다. 지금까지 세제에 함유한 생물학적인 성분들은 대부분이 효소들이다. 그래서 효소에 대해 자세하게 알아보고자 한다. 특히 효소의 성분, 활성억제인자, 특징, 구조 등에 대해 알 수 있다.

   효소의 성분

   단백질은 서로 다른 많은 생물학적 기능을 가지고 있다.

   효소 : 가장 다양하고, 가장 고도로 특수화된 단백질은 촉매 활성을 가지고 있는 단백질 즉 효소(enzyme)이다. 실제로 세포내의 유기 생체분자의 여러 가지 화학반응은 효소에 의해서 촉매 된다. 서로 다른 종류의 화학반응을 촉매 할 수 있는 몇 천 가지의 다른 효소가 서로 다른 생물에서 발견되었다.

   단백질은 효소이외의 다른 많은 기능을 하는데 운반 단백질, 영양소와 저장 단백질, 수축성 또는 운동 단백질, 구조 단백질, 방어 단백질, 조절 단백질 그 외의 항동결 단백질 등으로 많은 기능을 가진다. 이러한 단백질은 동일한 20가지 종류의 아미노산을 기본단위로 이루어져 있다.

   특징효소는 기질과 Key ＆ lock(열쇠와 자물쇠)의 관계 또는 Induced-fit(유도 적합 모델)를 가지는데 한 종류의 기질은 한 종류의 효소에 의해 활성을 가지에 된다.(여기서 효소와 기질이 모두 1:1 인 것은 아니고, 1:2 또는 3까지 되는 효소가 있기도 하다. 그러나 일반적으로 1:1이다.) 그리고 효소는 주위 환경(온도, ph)에 따라 많은 성질의 차이를 가지는 데 특히 활성에 큰 영향을 미치게 된다. 이것은 효소가 아미노산, 잔 기들끼리 여러 가지 결합 및 작용에 의해 이루어져 있는데 이 결합이나 작용에 영향을 미치기 때문이다. 효소가 아미노산 잔 기로 이루어 질 때 어떠한 결합과 작용으로 활성부위와 결합부위를 만들어 구상으로 만들어지는지 다음 구조에서 거론한다.

   구조

   단백질은 모두 그 기능과 생물 환성에 관계없이, 20가지의 같은 세트의 아미노산으로 이루어져있다. 단백질 특히 효소는 1차, 2차, 3차, 4차 구조로 생각 할 수 있다.

   먼저 1차 구조는 아미노산의 sequence(배열순서), 즉 일차 구조는 단백질의 삼차 구조를 결정하고 계속해서 그것의 특징을 결정한다. 모든 단백질은 바른 기능을 나타내기 위하여 바른 삼차원적 구조가 필요하다. 다시 말해서 아미노산의 염기서열이 바뀌면 전혀 다른 단백질이 되는 것이다.

   2차 구조는 골격, 즉 폴리펩타이드 사슬 자체를 구성하는 원자들의 공간적 배열이다.

   이 상당히 자유로운 두 개의 결합이 있다. 이들의 회전에 의한 주위의 잔 기들 또는 얼마 떨어진 잔 기와의 작용에 의해 회전하며 수소 결합의 특징은 중요한 역할을 수행한다. 하나의 아미노산에는 회전이 상당히 자유로운 두 개의 결합이 있다. 이들의 회전에 의한 주위의 잔 기들 또는 얼마 떨어진 잔 기와의 작용에 의해 회전하며 수소 결합을 하게 된다. 이렇게 되어 α-helix(α-나선) 또는 β-sheet(β-병풍)구조를 가지게 된다.

   3차 구조는 분자 내 모든 원자들이 삼차원적 배열이다. 결 사슬 형태와 보결원자단의 의 위치는 나선과 병풍의 상호 배열과 마찬가지로 삼차 구조의 일부이다. 사슬의 수소결합에 의한 꼬임과 기타 다른(hydrophobic force(소수성작용), disulfide bond(이황화 결합), electrostatic force(정전기적 인력)작용에 의해 3차원적인 형태를 가진고 환경의 영향이 없다면 단백질들끼리는 똑 같다.

   4차 구조는 앞에서의 3차 구조를 가진 단백질이 여러 개(2, 3, 4 등)가 회합되어 다시 하나의 특수한 공간구조를 가지는 입체형태를 가진다. 이러한 특수한 공간구조가 변하게 되면 효소의 활성을 제대로 가질 수 없게 된다.

   여기서 단백질의 입체 구조는 수소 결합, 소수성작용, 정전기적 인력, disulfide bond 에 의해서 특수 공간구조를 가질 수 있는 것이다.

   20가지의 아미노산은 Alanine(알라닌), Arginine(아르기닌), Asparagine(아스파라긴), Aspartic acid(아스파틱 엑시드), Cysteine(시스테인), Glutamine(글루타민), Glutamic acid(글루타믹 엑시드), Glycine(글라이신), Histidine (히스티딘), Isoleucine(아이소루이신), Leucine(루이신), Lysine(라이신), Methionein(메티오닌), Phenylalanine(페닐알라닌), Proline(프롤린), Serine(써린), Threonine(써레오닌), Tryptophan(트립토판), Ttyrosine(티로신), Vlaine(발라린)을 말한다.

   앞에서도 얘기 한 것처럼 이들 아미노산각각은 아미노산 서열에 따라 배열을 하고 있으면 주변의 아미노산 잔 기들끼리 여러 가지결합과 작용으로 입체의 특수 공간구조를 가지게 된다. 또한 이들은 작은 환경의 변화에 따라 그 결합력이라든가 작용들이 변화하게 되므로 아무리 많은 기질이 있다하더라도 효소로서의 효능을 발휘할 수가 없는 것이다.

   이러한 효소들의 입체적인 변화를 가져오지 않는 다면 전기장을 이용한 세기도 전망이 아주 좋으리라 생각된다.