KR20090041072A - Ｂｒｏｗｎ'ｓ Ｇａｓ를 이용한 워터오일과 그 제조시스템및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일(water oil)은 Brown's Gas가 녹은 물(water)과 기름(oil)이 화학적으로 결합한 것을 특징으로 한다.
브라운 가스, Brown's Gas(브라운가스), 워터오일

Description

Ｂｒｏｗｎ'ｓ Ｇａｓ를 이용한 워터오일과 그 제조시스템 및 그 제조방법{ A Water Oil, An System and A Method for manufacturing the same}
실시예는 Brown's Gas를 이용한 워터오일과 그 제조시스템 및 그 제조방법에 관한 것이다. 워터오일(Water Oil)이라 함은 본 출원의 발명자가 명명한 것으로 물과 기름이 화학적으로 섞인 화합물(化合物, compound)을 지칭한다.
지구상에 존재하는 석탄, 석유 등의 에너지는 그 부존량의 한계가 있으며, 앞으로 20년 후면 에너지 수급 불균형, 50년 후에는 거의 고갈상태라는 상황이 예상되고 있다.
"앞으로 20년 후면 에너지 수급 불균형, 50년 후에는 거의 고갈상태"라는 상황이 벌써 현실적으로도 나타나고 있는 상태에서 대체에너지 개발은 더욱 시급한 과제이다.
특히, 최근 석유값 급등 등 에너지 부족현상이 현실적으로도 나타나고 있는 상태에서 대체에너지 개발은 더욱 시급한 과제이다.
대체에너지란 석탄, 석유, 원자력 및 천연가스가 아닌 태양에너지, 바이오매스, 풍력, 소수력, 연료전지, 석탄의 액화, 가스화, 해양에너지, 폐기물에너지 및 기타로 구분되고 있고 이외에도 지열, 수소, 석탄에 의한 물질을 혼합한 유동성 연료를 의미한다. 그러나 실질적인 대체에너지란, 넓은 의미로는 석유를 대체하는 에너지원으로 좁은 의미로는 신·재생에너지원을 나타낸다.
우리나라는 미래에 사용될 대체에너지로 석유, 석탄, 원자력, 천연가스가 아닌 에너지로 11개분야를 지정하였고 (대체에너지개발 및 이용·보급촉진법 제 2조) 세분하여 보면 아래와 같다. 재생에너지 8개 분야로 태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지 등이 있으며, 신 에너지 3 개분야로 연료전지, 석탄액화·가스화, 수소에너지 등이 있다.
최근 10년간 우리나라의 에너지 소비는 매년 10%라는 세계 최고의 증가율을 기록하고 있으며, 온실가스배출량 증가율 역시 세계 1위를 기록하고 있다. 다행히 세계기후협약 이행이 늦추어지고는 있지만 머지않아 우리도 여기에 참여하지 않을 수 없는 형편이어서 대체에너지 개발의 필요성은 더욱 무게 중심을 더해가고 있는 실정이다.
현재 선진 각국에서 활발히 기술개발이 진행되어 실용화 단계에 접어든 대체에너지로는 태양에너지, 풍력에너지가 주종을 이루며, 바이오매스, 지열, 파력, 조력 등을 이용한 대체에너지 개발이 활발히 진행되고 있다. '98년 미국 조지 워싱턴대에서 발표한 '미국의 미래기술'에 의하면 미국은 2010년쯤 에너지 소비량의 10%를 대체에너지로 충당하게 된다고 하며, 또 유럽연합(EU)이 97년 발간한 '에너지백서'는 2010년까지 대체에너지 비중을 현재의 2배인 12%까지 끌어올리려는 계획을 갖고 있다. 또한 풍력발전의 메카라 할수 있는 덴마크의 경우 4,900개의 풍력터빈 에서 1,135MW의 전기를 생산 전기소비량의 7%를 충당하고 있으며, "에너지 21" 계획에 의하면 2000년에 10%, 2030년까지 50%를 풍력으로 대체한다"는 목표아래 대체에너지 개발과 활성화에 노력하고 있다.
이에 비해 우리나라는 여전히 원자력 위주의 에너지정책에서 탈피하지 못하고 오히려 2015년까지 원자력발전의 비중을 '98년 27.5%에서 34.2%로 늘릴 계획이며, 대체에너지 개발은 초보단계를 벗어나지 못한 채 97년부터 "에너지 기술개발 10개년 계획"에서야 비로소 현재 0.82%에 불과한 대체에너지 비율을 2%까지 끌어올리겠다고 한 정도이다.
실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일과 그 제조시스템 및 그 제조방법은 다음의 내용을 과제로 한다.
우선, 일반적으로 물(H2O)과 기름(Oil)은 단순히 물리적으로 혼합(mixing)될 수는 있어도 화학적인 결합에 의한 화합물(化合物, compound)을 만들어 내지 못한다.
혼합물(混合物, mixture)은 두 종류 이상의 물질이 화학적 반응을 일으키지 않고 물리적으로 단순히 섞여 있는 물질로, 성분 물질들이 고르게 섞여 있느냐에 따라 균일혼합물과 불균일혼합물로 분류하는데, 그 분리 방법에는 밀도차나 용해도 차이를 이용하는 방법, 크로마토그래피를 이용하는 방법 등이 있다.
예를 들어, 철가루는 검은색의 물질이고 자석에 붙는 성질이 있다. 황가루는 노란색의 물질로 코를 찌르는 냄새가 난다. 만약 철가루와 황가루를 섞은 후 가열하면 두 물질은 화학적결합을 통해 황화철이라는 새로운 물질이 생기게 된다. 이 물질은 자석에 붙지 않고 냄새도 나지 않는다. 두 물질이 화학적결합을 통해 전혀 새로운 물질을 만들어 낸 것으로 이러한 물질을 화합물(化合物, compound)이라고 한다.
그러나, 철가루와 황가루를 단순히 섞어 놓으면, 자석을 갖다 대었을 때 철가루가 자석에 달라붙게 된다. 또 코를 찌르는 냄새도 난다. 즉 두 물질은 섞여 있 지만 철가루와 황가루는 자기 자신의 성질을 그대로 가지고 있다. 이렇게 화학적인 반응을 일으키지 않고 단순히 서로 섞여 있는 물질을 혼합물(混合物, mixture)이라고 한다.
즉, 일반적으로 순수한 물(H2O)과 기름(Oil)은 단순히 물리적으로 혼합(mixing)될 수는 있어도 화학적인 결합에 의한 화합물(化合物, compound)을 만들어 내지 못한다.
그 이유는 물분자는 분자 내에 있는 이온이 조금씩 치우쳐져 있어 약간의 +와 약간의 -를 띠고 있는 극성분자이다. 기름분자는 분자구조상 완벽한 대칭구조를 이루고 있어 극성이 없는 무극성분자이다. 극성분자와 무극성분자는 화학적으로 서로 섞이지 않기 때문에 물과 기름은 화합물을 만들어 내지 못한다. 이렇게 단순히 혼합된 상태에서 지구상의 중력에 의해 비중이 큰 물은 아래로 내려가고 비중인 낮은 기름은 위로 올라가서 결국 물과 기름은 구분된다.
그런데, 만약 물과 기름이 화학적으로 섞이고 이러한 기름과 물인 섞인 워터오일이 기름만을 연소했을 경우의 열량보다 많은 열량을 발생시키는 경우에는 지구상에 잔존하는 기름을 더욱 효율적으로 이용할 수 있기 때문에 대체에너지로 활용하여 에너지 부존자원의 문제를 어느 정도 해결할 수 있을 것이다.
또한, 실시예에 의하면 기름에는 다량의 황(S) 또는 탄소(C) 등이 존재하여 기름을 연소시키는 경우 다량의 황산화물(sulfur oxides) 또는 이산화탄소(CO2)가 발생하고 이러한 이산화탄소 등은 온실가스의 주범으로서 최근 기상이변 등의 주범 으로 지적되고 있다. 또한, 황산화물은 주요한 대기오염물질로서 산성비의 원인이 되거나 기체 자체로 사람의 몸속의 점막에 작용해 호흡기 질환을 일으킨다. 그런데, 만약 기름과 물이 화학적으로 섞인 워터오일을 연소시키면 물(H2O)은 수소와 산소로 되어 있어 황 또는 탄소를 포함하지 않기 때문에 물의 양만큼 황분 또는 이산화탄소의 배출량을 감소시켜 환경오염도 줄일 수 있을 것이다.
실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일(water oil)은 Brown's Gas가 녹은 물(water)과 기름(oil)이 화학적으로 결합한 것을 특징으로 한다.
또한, Brown's Gas를 이용한 워터오일(water oil) 제조시스템은 Brown's Gas가 녹은 물 제조장치; 및 기름과 상기 Brown's Gas가 녹은 물을 화학적으로 결합시키는 워터오일 제조장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, Brown's Gas를 이용한 워터오일(water oil) 제조방법은 Brown's Gas가 녹은 물을 제조하는 단계; 및 기름에 상기 Brown's Gas가 녹은 물을 혼합하여 워터오일을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일과 그 제조시스템 및 그 제조방법에 의하면, 물과 기름의 화합물(化合物, compound)인 워터오일을 만들고, 이러한 새로운 화합물인 워터오일을 연소했을 경우의 기름만 연소했을 경우의 열량보다 많은 열량을 얻을 수 있으므로 인해 지구상에 잔존하는 기름을 더욱 효율적으로 이 용할 수 있기 때문에 대체에너지로 활용하여 에너지 부존자원의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 실시예에 의하면 물과 기름의 화합물(化合物, compound)인 워터오일을 만들 수 있다. 이때, 기름에는 다량의 탄소(C) 또는 황(S)이 존재하여 기름을 연소시키는 경우 다량의 이산화탄소(CO2) 또는 황산화물이 발생하고 이들은 온실가스의 주범이 되거나 환경오염의 주범이 되고 있는데, 실시예에 따른 기름과 물인 화학적으로 섞인 워터오일을 연소시키면, 물(H2O)이 수소와 산소로 되어 있어 탄소 또는 황을 포함하지 않기 때문에 물의 양만큼 이산화탄소 또는 황산화물의 배출량을 감소시켜 환경오염도 줄일 수 있다.
이하, 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일과 그 제조시스템 및 그 제조방법을 설명한다.
워터오일(Water Oil)이라 함은 발명자가 명명한 것으로 물과 기름이 화학적으로 섞인 화합물(化合物, compound)을 지칭한다.
(실시예)
실시예에 따른 워터오일(water oil)은 Brown's Gas가 녹은 물(water)과 기름(oil)이 화학적으로 결합한 화합물(compound)인 것을 특징으로 한다.
실시예에서 Brown's Gas(브라운가스)는 물의 전기분해에 의해 얻어지는 기체로서 수소와 산소의 당량비가 2 : 1인 혼합기체를 말한다. 통상 물을 전기분해하면 음극에서는 수소가 얻어지고, 양극에서는 산소가 얻어지는데, 이들 가스를 분리채집하지 않고 한꺼번에 포집한 것이 Brown's Gas인데, 이는 불가리아 출신인 Yull Brown 박사 이름을 따서 만든 가스 명칭이다.
전 세계 여러 기업들이 이 Brown’s Gas(보통명사 : 브라운가스) 명칭 대신 아쿠아가스, 워터가스 등을 사용하는 경우도 있다.
실시예에서 채용하는 기름은 등유, 중유, 경유 등을 포함한다.
실시예에 따른 워터오일은 Brown's Gas가 녹은 물(water)과 기름(oil)이 화학적으로 결합한 화합물(compound)인 것을 특징으로 한다.
즉, 물과 기름은 통상적으로 극성을 달리하여 화학적으로 결합하지 못한다. 그런데, 실시예에서 Brown's Gas가 녹은 물(water)은 다량의 수소이온(H+)이 존재하고 이러한 수소이온이 기름과 물의 화학적인 결합을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 물은 H2O로서 극성분자인데, 수소이온(H+)의 결합에 의해 무극성의 성질에 가까워지게 되면 무극성분자인 기름과 화학적인 결합이 가능해질 수 있다.
이때, Brown's Gas가 녹은 물(water)은 다량의 수소이온(H+)이 존재함으로 인해 산화환원전위(酸化還元電位, oxidation-reduction potential, 이하 'ORP'라 함)가 -300mV 이하인 경우에 화합물인 워터오일을 안정적인 상태에서 얻을 수 있다. 예를 들어, 실시예의 Brown's Gas가 녹은 물(water)은 ORP가 -300 mV, -400 mV 또는 -500 mV 등이 될 수 있다.
이때, ORP는 산화력 또는 환원력의 척도이다. ORP는 원래 금속류 고유의 전극전위(電極電位)를 표시하는 것이다. 따라서 금속의 ORP를 측정하는 ORP Meter는 종래에는 재료분석 연구실이나 전기화학 공업(전지, 사진 필름, 도금, 電解)공장에서 사용되는 경우가 많았다. 하지만 최근에는 무기화합물이나 반도체 복합전해물질 각종 수용액과 생체생리활성물질의 분석수단의 하나로 사용되고 있다.
ORP의 측정단위는 mV이며, 마이너스(-) 절대값이 클수록 환원력이 큰 것을 의미한다.
다음으로, 실시예에서 상기 Brown's Gas가 녹은 물과 기름의 부피비는 10~30: 90~70일 수 있다.
예를 들어, Brown's Gas가 녹은 물 10 리터(L)와 기름 90 리터(L)가 혼합되거나 또는 Brown's Gas가 녹은 물 30 리터(L)와 기름 70 리터(L)가 혼합될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 워터오일에 대해 한국석유품질관리원 연구센터에 의뢰해서 받은 발열량 및 황분에 대한 시험성적서이다. 황분은 황산화물을 의미한다.
한국석유품질관리원 연구센터에 의뢰된 물질은 3가지이다. 시료명 "중유 0"은 중유 100%인 경우이며, "중유 1"은 중유 : Brown's Gas가 녹은 물의 부피비가 90:10인 경우이고, "중유 2"는 중유 : Brown's Gas가 녹은 물의 부피비가 80:20인 경우이다. 시험에서 중유를 이용하였으나 기름이 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 시료를 이용하여 비밀리에 공인된 한국석유품질관리원 연구센터에서 실험한바, 대조군인 시료명 "중유 0"의 경우에는 발열량이 41,450J/g이고, 황분은 0.36wt% 발생하였다.
그런데, 제1 실시예에 따른 시료명 "중유 1"의 경우에는 발열량이 38,860J/g이고, 황분은 0.35wt% 발생하고, 제2 실시예에 따른 시료명 "중유 2"의 경우에는 발열량이 36,480J/g이고, 황분은 0.32wt% 발생하였다.
이러한 발열량의 데이터를 분석하면, 표 1과 같다.
시료명 실제발열량 이론적인 발열량 예상치 실제발열량과 예상치의 차이
중유 0 41,450
중유 1 38,860 41,450 × 90/100=37,050 1,810( 5% 초과 발열)
중유 2 36,480 41,450 × 80/100=33,160 3,320( 10% 초과 발열)
표 1은 실제발열량과 이론적인 발열량의 예상치 및 그 차이에 대한 분석표이다.
즉, 대조군인 시료 "중유 0"의 실제발열량 41,450J/g에 대해 시료명 "중유 1"의 경우에는 발열량이 38,860 J/g로서 이는 이론적인 발열량 예상치(중유 0에 대한 90%)인 37,050 J/g에 비해 1,810 J/g의 만큼 더 많은 열량이 발생하였다. 이는 예상치 발열량인 37,050 J/g 보다 약 5% 초가 발열이 많이 된 것이다.
또한, 대조군인 시료 "중유 0"의 실제발열량 41,450J/g에 대해 시료명 "중유 2"의 경우에는 발열량이 33,160 J/g로서 이는 이론적인 발열량 예상치(중유 0에 대한 80%)인 33,160 J/g에 비해 3,320 J/g의 차이만큼 더 많은 열량이 발생하였다. 이는 예상치 발열량인 33,160 J/g 보다 약 10%나 초과 발열 된 것이다.
즉, 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일에 의하면, 물과 기름의 화합물(化合物, compound)인 워터오일을 만들고, 이러한 새로운 화합물인 워터오일을 연소했을 경우의 기름만 연소했을 경우의 열량보다 많은 열량을 얻을 수 있으므로 인해 지구상에 잔존하는 기름을 더욱 효율적으로 이용할 수 있기 때문에 대체에너지로 활용하여 에너지 부존자원의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 이러한 워터오일에 의해 기름만 연소했을 경우보다 현저히 높은 발열량을 얻을 수 있음은 예측하지 못한 효과이다.
다음으로, 도 1에 의하면 대조군 "중유 0"에 비해 제1 실시예인 "중유 1"은 0.35wt%의 황분(황산화물)이 발생하고, 제2 실시예인 "중유 2"는 0.32wt%의 황분(황산화물)이 발생하여 황산화물이 현저히 감소함을 알 수 있다. 그런데, 이는 실시예에 따른 워터오일의 발열량이 확보되는 상황에서 황산화물도 감소함으로써 종래 기름 보다 환경오염을 방지하는데 효과가 있는 것이다.
즉, 실시예에 의하면 물과 기름의 화합물(化合物, compound)인 워터오일을 만들 수 있다. 이때, 기름에는 다량의 탄소(C) 또는 황(S)이 존재하여 기름을 연소시키는 경우 다량의 이산화탄소(CO2) 또는 황산화물이 발생하고 이들은 온실가스의 주범이 되거나 환경오염의 주범이 되고 있는데, 실시예에 따른 기름과 물인 화학적으로 섞인 워터오일을 연소시키면, 물(H2O)이 수소와 산소로 되어 있어 탄소 또는 황을 포함하지 않기 때문에 물의 양만큼 이산화탄소 또는 황산화물의 배출량을 감소시켜 환경오염도 줄일 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 3을 참조하여 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일 제조시스템 및 그 제조방법을 설명한다.
실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일 제조시스템은 Brown's Gas가 녹은 물 제조장치(200); 및 기름과 상기 Brown's Gas가 녹은 물을 화학적으로 결합시키는 워터오일 제조장치(400);를 포함할 수 있다.
우선, Brown's Gas가 녹은 물 제조장치(200)로부터 제1 관(410)을 통하여 Brown's Gas가 녹은 물(250)이 워터오일 제조장치(400)에 공급되고, 기름탱크(300)로부터 기름(350)이 제2 관(420)을 통해 워터오일 제조장치(400)에 공급된다. 이때, 제1 관(410) 및 제2 관(420)에는 각각 제1 정량펌프(定量 pump)(415) 및 제2 정량펌프(425)가 구비되어 있어 공급되는 양을 조절할 수 있다.
실시예에서 상기 Brown's Gas가 녹은 물과 기름의 부피비는 10~30: 90~70일 수 있다. 예를 들어, Brown's Gas가 녹은 물 10 리터(L)와 기름 90 리터(L)가 혼합되거나 또는 Brown's Gas가 녹은 물 30 리터(L)와 기름 70 리터(L)가 혼합될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이렇게 공급된 Brown's Gas가 녹은 물(250)과 기름(350)을 교반기에 의해 교반하여 화학적으로 균일한 화합물인 워터오일(450)을 만들 수 있다.
실시예에서 교반기(攪拌機, agitator)는 액체와 액체를 휘저어 섞기 위한 기구이며, 도 2에서 프로펠러형을 예로 들고 있으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 교반기는 교반용 날개의 형식에 따라 프로펠러형 외에 오어형, 터빈형, 나선축형 등이 가능하다.
실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일 제조시스템 및 그 제조방법에 의하면, 물과 기름의 화합물(化合物, compound)인 워터오일을 만들고, 이러한 새로운 화합물인 워터오일을 연소했을 경우의 기름만 연소했을 경우의 열량보다 많은 열량을 얻을 수 있으므로 인해 지구상에 잔존하는 기름을 더욱 효율적으로 이용할 수 있기 때문에 대체에너지로 활용하여 에너지 부존자원의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 기름과 물인 화학적으로 섞인 워터오일을 연소시키면, 물(H2O)이 수소와 산소로 되어 있어 탄소 또는 황을 포함하지 않기 때문에 물의 양만큼 이산화탄소 또는 황산화물의 배출량을 감소시켜 환경오염도 줄일 수 있다.
다음으로, Brown's Gas가 녹은 물 제조장치(200)를 설명한다.
도 2와 같이 Brown's Gas가 녹은 물 제조장치(200)는 Brown's Gas 제조장치(100)와 물 공급장치(50)를 포함할 수 있다.
물 공급장치(50)로 부터 물펌프(55)를 이용하여 제 3관(220)을 통해 물이 Brown's Gas가 녹은 물 제조장치(200)에 공급될 수 있다.
이후, 공급된 물에 Brown's Gas 제조장치(100)로부터 제4 관(46)을 통해 Brown's Gas(미도시)가 주입됨으로써 Brown's Gas가 녹은 물(250)이 제조된다.
실시예에서 Brown's Gas(브라운가스)는 어떠한 명칭으로 불리든 물의 전기분해에 의해 얻어지는 기체로서 수소와 산소의 당량비가 2:1인 혼합기체를 모두 포함하는 개념이며, 이후 기술되는 Brown's Gas 제조장치(100)는 일 실시예에 불과하며, Brown's Gas를 제조할 수 있는 모든 장치 및 Brown's Gas를 제조할 수 있는 모든 방법을 포함한다.
실시예에 따른 Brown's Gas가 녹은 물(250)은 ORP의 마이너스(-) 절대값을 크게하면서도 환원수소수가 약 알칼리에 가까운 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 실시예에 따른 Brown's Gas가 녹은 물(250)은 산화환원전위(ORP)가 -400mV~-500mV이고, pH가 6.0~8.4인 것을 특징으로 한다. 즉, 종래기술에 의한 알카리전해환원수는 전기분해를 많이 하면 물속의 수소가 많아져 ORP수치는 (-) 절대값을 크게 하면, 상대적으로 수소이온농도[H+] 가 낮아짐에 따라 pH수치가 높아져 강알칼리가 되는 문제가 있었다. 이에 따라 종래기술에 의한 전해환원수에 의하면 전해환원수와 접촉하는 펌프, 배관 등을 부식시키는 문제가 있었다.
실시예는 Brown's Gas를 투입하기 전의 물의 pH수치에 거의 변화가 없기 때문에 ORP는 마이너스(-)로 절대값은 커지나 강알칼리성이 아닌 것을 특징으로 한다.
실시예에서 Brown's Gas는 물의 전기분해에 의해 얻어지는 기체로 수소와 산소 당량비가 2:1인 혼합기체이다. 이러한 혼합가스인 Brown's Gas를 물에 투입하면 일부의 수소가 금속나노콜로이드에 흡착되어 기체로 되지 않고 안정된 상태로 존재할 수 있으며, 물에 녹지 않은 수소와 산소는 외부로 방출될 수 있다.
다음으로 도 3을 참조하여 Brown's Gas 제조장치(100)를 설명한다.
실시예에서 Brown's Gas 제조장치(100)는 물 및 전해질(KOH 또는 NaOH 등)로 이루어진 전해액(44)이 충진되고, Brown's Gas를 발생시키는 전해조(14)와, 상기 전해액(44)을 열 교환시키고, 부족한 전해액을 보충하는 전해액 조절부(미도시)와, 상기 전해액의 온도를 자동으로 냉각시키는 냉각부(미도시)를 포함할 수 있다.
이하 상기 전해조(14)의 구성을 좀 더 상세히 설명하도록 한다.
도 3을 참조하면, 상기 전해조(14) 내부에는 극관(20)과 극관(20)을 고정하고 간격을 일정하게 유지해주는 상하고정판(34)으로 구비되어 있으며 전해조(14) 상부에는 가스포집부(30)와 가스토출구(제 4관)(46)로 구성되어 있다. 또한 전해조의 상부와 측면에 전기 인입장치(40)가 설치되어 있다.
이하에서는, 실시예에서 Brown's Gas 발생장치의 동작을 보다 상세히 설명하도록 한다.
실시예에서 Brown's Gas 제조장치(100)는 상부고정판(34)과 하부고정판(34)으로 되어있으며, 상기 극관(20)은 전극으로 기능을 한다. 각 극관(20)은 동일한 간격으로 체결되어 있다. 결국 일정한 간격으로 유지된 극관(20)과 상하부의 고정판(34)이 가스를 생성하는 하나의 단위를 이루어 각각 독립적으로 Brown's Gas를 생성하게 한다.
이를 상세히 설명하면, 극관(20)은 상부와 측면의 전기인입장치(40)에 인가되는 전압에 의해 교대로 양극(+)과 음극(-)으로 설정되며, 그 사이에 충진된 상기 전해액을 전기분해하여 Brown's Gas를 생성하게 된다.
인가된 전압에 의해 대응되는 상기 극관(20)은 전기적 손실이 없이 대응되는 상기 극관(20)사이에 존재하는 상기 전해액을 전기분해하여 효율적으로 Brown's Gas를 생성할 수 있게 된다.
또한 상기 전해조(14)의 일측에 냉각부(미도시)를 구성하고, 상기 전해조(14)내의 전해액을 열교환기(미도시)로 순환시켜 상기 냉각부에 의하여 상기 열교환기를 냉각시킴으로써 결과적으로 상기 전해액(44)의 온도를 냉각시켜 상기 전해조(14) 내의 온도를 항상 일정한 상태로 유지할 수 있도록 한다.
실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일과 그 제조시스템 및 그 제조방법에 의하면, 물과 기름의 화합물(化合物, compound)인 워터오일을 만들고, 이러한 새로운 화합물인 워터오일을 연소했을 경우의 기름만 연소했을 경우의 열량보다 많은 열량을 얻을 수 있으므로 인해 지구상에 잔존하는 기름을 더욱 효율적으로 이용할 수 있기 때문에 대체에너지로 활용하여 에너지 부존자원의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 실시예에 의하면 물과 기름의 화합물(化合物, compound)인 워터오일을 만들 수 있다. 이때, 기름에는 다량의 탄소(C) 또는 황(S)이 존재하여 기름을 연소시키는 경우 다량의 이산화탄소(CO2) 또는 황산화물이 발생하고 이들은 온실가스의 주범이 되거나 환경오염의 주범이 되고 있는데, 실시예에 따른 기름과 물인 화학적으로 섞인 워터오일을 연소시키면, 물(H2O)이 수소와 산소로 되어 있어 탄소 또는 황을 포함하지 않기 때문에 물의 양만큼 이산화탄소 또는 황산화물의 배출량을 감소시켜 환경오염도 줄일 수 있다.
도 4는 추가 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일 제조시스템에 대한 개략도이다.
즉, 추가 실시예에 의하면 Brown's Gas가 녹은 물과 기름에 추가하여 Brown's Gas를 제2 가스토출구(47)에 의해 워터오일 제조장치(400)에 직접 투입하여 혼합시키는 경우에는 ORP의 마이너스(-) 절대값이 더욱 높아져서 워터오일의 화합물을 더욱 효과적으로 만들 수 있다.
이러한 추가 실시예는 상기 Brown's Gas가 녹은 물과 기름의 화합물인 워터오일의 제조시스템 및 그 제조방법의 기술적인 특징을 채용할 수 있다.
이러한, 추가 실시예는 워터오일 제조장치에 추가적인 Brown's Gas를 주입하여 교반시킴으로써 더욱 효율적으로 워터오일을 제조할 수 있다. 이는 ORP의 - 절대값이 클수록 수소이온의 많이 존재하고 이에 따라 화학적인 반응을 더욱 촉진시킬 수 있기 때문이다.
본 발명은 기재된 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 청구항의 권리범위에 속하는 범위 안에서 다양한 다른 실시예가 가능하다.
예를 들어, 상기 실시예에서는 Brown's Gas가 녹은 물(water)과 기름(oil)의 화합물에 대해서 설명하였으나, 또 다른 실시예로 Brown's Gas가 기름(oil)에 직접 녹은 새로운 화합물도 가능할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일(water oil)에 대한 시험성적서.
도 2는 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일(water oil) 제조시스템의 개략도.
도 3은 실시예에에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일(water oil) 제조시스템에서의 Brown's Gas 제조장치의 개략도.
도 4는 추가 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 워터오일(water oil) 제조시스템의 개략도.

Claims (11)

  1. Brown's Gas가 녹은 물(water)과 기름(oil)이 화학적으로 결합한 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 워터오일(water oil).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 Brown's Gas가 녹은 물은,
    ORP가 -300mV 이하인 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 워터오일.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 Brown's Gas가 녹은 물과 기름의 부피비는 10~30: 90~70인 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 워터오일.
  4. Brown's Gas가 녹은 물 제조장치; 및
    기름과 상기 Brown's Gas가 녹은 물을 화학적으로 결합시키는 워터오일 제조장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 워터오일 제조시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 Brown's Gas가 녹은 물은,
    ORP가 -300mV 이하인 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 워터오일 제 조시스템.
  6. 제4 항 또는 제5 항에 있어서,
    상기 Brown's Gas가 녹은 물과 기름의 부피비는 10~30: 90~70인 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 워터오일 제조시스템.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 워터오일 제조장치는
    상기 기름과 상기 Brown's Gas가 녹은 물을 혼합하는 교반기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 워터오일 제조시스템.
  8. Brown's Gas가 녹은 물을 제조하는 단계; 및
    기름에 상기 Brown's Gas가 녹은 물을 혼합하여 워터오일을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 워터오일 제조방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 Brown's Gas가 녹은 물은
    ORP가 -300mV 이하인 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 워터오일 제조방법.
  10. 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
    상기 Brown's Gas가 녹은 물과 기름이 혼합부피비는 10~30: 90~70인 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 워터오일 제조방법.
  11. Brown's Gas가 녹은 물 제조장치;
    기름과 상기 Brown's Gas가 녹은 물을 화학적으로 결합시키는 워터오일 제조장치; 및
    상기 워터오일 제조장치에 Brown's Gas를 공급하는 Brown's Gas 공급장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 워터오일 제조시스템.
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