과학으로 풀어보는 좋은물 나쁜물 - 6. 산성수의 불편한 진실
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과학으로 풀어보는 좋은물 나쁜물 - 6. 산성수의 불편한 진실
  • 데일리울산(DailyUlsan)
  • 승인 2019.10.28 06:00
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역삼투압 정수기의 원리와 실체
박 치 현데일리 울산 대표이사 / 공학박사
박 치 현 데일리 울산 대표이사 / 공학박사

 

정수기 필터의 성능 

정수기는 여과방식에 따라 분류되고 필터의 종류도 다양하다.

정수원리 및 방식에 따라 수압에 의해 물이 활성탄 (Activated carbon)필터, 정밀여과(Micro filtration)필터, 한외여과(Ultra filtration)필터 등을 통해 정수하는 필터 여과식 정수기와 원수에 압력을 가해 삼투막(Reverse osmosis)필터를 통과시켜 정수하는 역삼투압 정수기, 이온교환수지가 물속의 이온성 물질을 치환하여 제거하는 이온교환수지식 정수기로 분류할 수 있다. 각 정수기의 필터 별 기능과 특성은 <>와 같다.

 

<> 정수기 필터 종류와 성능

 

구 분

기능 및 특징

전처리 필터

- 전처리 수단으로 사용

(일반적으로 다른 필터에 앞서 사용)

- 불용성 고형물질 제거

- 세라믹, 폴리에틸렌재질의 다공성필터

- 다음 단계에서 사용되는 필터의 수명 연장 역할

활성탄 필터

- , 냄새 유발물질, 유기화합물질 제거

- 미생물 번식 가능성

- 분말입상성형은코팅 활성탄 등이 사용

역삼투막

(0.0001)

- 용해성물질과 박테리아 제거

- 미세 유기물질은 제거 불가능

- 연수화에는 좋지 않음

- 반투과성 막으로 물을 보냄

- 펌프를 장착하여 수압을 높여야 함

- 처리 과정이 느리며 처리율도 낮음

- 막을 보호하기 위해 전처리필터, 활성탄필터를 전단계에 사용

한외여과막

(0.01~0.04)

- 입자성 물질 제거

- 합성고분자 소재로 제조됨

증류장치

- 끓이고 응축시켜 정수된 물을 사용

- 많은 에너지가 필요함

- 초순수의 물을 만들지만 모든 유기물질을 직접제거할 수 없음

이온교환수지

- 탈이온화 시켜 연수로 만듬

- 수지 재생 필요

- 이온교환 성질에 따라 여러 가지 종류의 수지가 있음

살균장치

- 오존, 염소, 요오드, UV가 사용됨

- 미생물을 파괴시킴

- 전염성 질병 예방에 좋음

- 일반적으로 정수 시스템에서 마지막 단계에서 사용됨

 

 

역삼투압 정수 방식  

역삼투압 정수 필터
역삼투압 정수 필터

정수 시스템은 80년대 후반까지는 자연여과방식이 주종을 이뤘으나 오염물질에 대한 여과기능이 미약해 90년대부터 멤브레인을 사용하는 정수시스템으로 전환되면서 현재는 정밀 여과막, 한외 여과막 및 역삼투막이 주로 사용되고 있다. 그 중 역삼투방식이 전체시장의 60-70% 정도를 차지하고 있다.

역삼투압방식은 침전필터프리 카본필터역삼투막포스트 카본필터자외선 살균기정수탱크 등의 5단계 정수 과정을 거쳐 정수가 되도록 설계되어 있다.

역삼투압 정수기는 인공으로 만든 미세한 역삼투막에 삼투압의 반대 방향으로 강한 압력을 가해 물을 통과시키는 방법이다.

90년대 초반 웅진코웨이가 역삼투압 방식을 도입한 이래 국내 정수기 시장은 줄곧 역삼투압방식이 대세를 이루고 있다.

 

현재 시중에 나와 있는 정수기 가운데 역삼투압 방식이 가장 많다. 역삼투압 정수기의 핵심은 필터이다. 그렇다면 필터는 어떤 구조일까?

필터 단면을 전자현미경으로 살펴보면 구조가 매우 치밀하다. 필터 공극 직경이 0.0001 ~ 0.001로 나노 크기의 입자도 통과 시키지 못하는 구조이다. 이 같은 치밀한 기공에 물이 유입되면 물속에 들어 있는 유기물, 무기물, 입자상 물질 및 탁도 성분, 세균, 박테리아 비롯한 각종 오염물질 98%이상 제거된다.

 

전자현미경으로 본 역삼투압 정수 필터
전자현미경으로 본 역삼투압 정수 필터

 

미네랄을 제거하는 역삼투압 정수기

 

역삼투압 필터를 통과한 정수기 물은 과연 어떨까? 일반 수돗물과 비교해 보았다.

한 대학의 수질 분석센터에 정수기 물과 수돗물의 미네랄 함유 분석을 의뢰했다. 물속에 함유된 각종 미네랄의 성분과 양을 분석할 수 있는 최첨단 분석기를 동원해 정밀분석을 했다.

정수기를 통과한 물은 대부분의 미네랄이 제거됐다. 정수기를 통과한 물은 증류수 상태였다.

역삼투압방식은 중금속, 이온성 물질, 세균 등의 오염물질 제거가 상대적으로 우수하다. 하지만 미네랄이 거의 제거되고 물에 녹아 있는 탄산가스가 멤브레인을 통과하여 정수된 물의 pH를 낮춰 산성수를 생산하게 된다.

또한 역삼투압 시스템은 정수량이 적어 정수된 물을 일시적으로 체류시키기 위해 저장조를 사용하고 있으며 이 저장조에는 각종 미생물이 증식하고 있는 것으로 밝혀지고 있다.

우리나라 대부분의 물은 경수가 아니라 연수이다. 연수는 칼슘과 마그네슘 농도가 낮은 물이다. 그런데 역삼투압 방식은 연수에 조금 녹아 있는 필수 미네랄마저 모두 제거하고 있다.

역삼투압방식의 정수 원리
역삼투압방식의 정수 원리

  

산성수는 몸에 해롭다. 

역삼투압 정수 방식은 강한 압력을 가해 미세기공을 통과시키기 때문에 수돗물의 일부분만 정수되고 나머지 상당량의 물은 버려진다.

실제로 정수량 3.6의 역삼투압식 정수기를 이용해 실험해 보면 정수된 물 0.5를 생산하는데 1.75의 물이 낭비됐다0.5짜리 빈 생수통에 정수된 물을 채우는 동안 배수관으로 흘러나가는 물은 생수통 3병하고도 절반이 더 필요했다

역삼투압 정수기 물을 계속 마시면 만성적인 미네랄 결핍현상을 보인다. 특별히 보조식품이나 음식 등을 통해 미네랄을 섭취하는 노력을 기울이지 않는다면 인체는 쉽게 미네랄 결핍상태에 빠질 수 있다.

많은 사람들은 역삼투압 정수기물을 냉장고에 넣어 두고 차게 해서 마시고 있다. 찬물이 맛있고 6각수가 풍부해 차게 마셔야 한다고 생각한다. 하지만 찬물은 내장을 차게 하고 교감신경을 긴장시켜서 몸에 무리를 줄 수 있다. 따라서 미네랄을 걸러낸 역삼투압 정수기물을 냉장고에 넣어 마시는 것은 우리 몸을 그만큼 더 힘들게 하는 결과를 초래한다.

미네랄과 알칼리성은 서로 분리될 수없는 동전의 양면과 같은 것이다. 미네랄이 있을 때 알칼리성이 유지된다. 역삼투압 방식의 물은 공기 중에 내버려 두면 이산화탄소를 흡수해 바로 산성이 된다. 역삼투압 방식의 물은 깨끗함을 얻은 대신 너무 많은 것을 희생하는 셈이다.

그런데 여전히 이해되지 않는 것은 정부가 산성식품과 산성비의 위험성을 경고하면서도 산성수를 생산하는 역삼투압방식의 정수기는 그대로 방치하고 있다.

세계물협회(IWA) 미네랄 연구팀의 잉글리드 로스버그 박사는 미네랄이 없는 물은 증류수와 마찬가지이다. 이런 물을 먹으면 절대 안 된다. 몸 밖에서 미네랄을 공급받지 못하면 인간의 몸은 미네랄이 고갈되기 때문이다.”라고 경고했다.

물은 단순히 갈증을 해소하기 위해서만 먹는 것이 아니다. 몸속 유해 물질을 배출하고 면역성과 항상성을 높이는 역할을 해야 한다. 미네랄이 풍부한 약알칼리성의 물이 몸에 좋다.

모든 생명체는 물과 단백질로 구성돼 있다. 몸속 물이 10% 이상 손실되면 치명적이다. 의학계에서 성인은 하루 2의 물을 마시라고 권장한다.