정수기의 이해 2008. 05. 14. 수질분석과장 박종수. 목차 Ⅰ. 서 론 Ⅱ. 정수기 시장 Ⅲ. 정수기의 분류 Ⅳ. 정수기 구조 Ⅴ. 정수기 관리 Ⅵ. 결 론 2/19.

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1 정수기의 이해 2008. 05. 14. 수질분석과장 박종수

2 목차 Ⅰ. 서 론 Ⅱ. 정수기 시장 Ⅲ. 정수기의 분류 Ⅳ. 정수기 구조 Ⅴ. 정수기 관리 Ⅵ. 결 론 2/19

3 Ⅰ. 서 론 낙동강 페놀오염 사건, 깨끗한 물 소비자의 욕구 경제수준 향상으로 정수기의 활성화 낙동강 페놀오염 사건, 깨끗한 물 소비자의 욕구 경제수준 향상으로 정수기의 활성화 아시안게임, 서울올림픽 개최 외국인 대상 생수 등장 아시안게임, 서울올림픽 개최 외국인 대상 생수 등장 산업화, 환경오염 수질 악화 안전한 음용수 문제 인식 산업화, 환경오염 수질 악화 안전한 음용수 문제 인식 고대 그리스 탈레스 물은 만물의 근원 1948 년 미군에서 국내최초 정수기 사용 고대 그리스 탈레스 물은 만물의 근원 1948 년 미군에서 국내최초 정수기 사용 물 물 1970 년대 1980 년대 1990 년대 WHO 에서는 질병의 80% 는 물에서 인한 질병으로 보고 수분은 인체의 70-80% 차지하며 65% 이하시 노화 촉진 3/19

4 Ⅱ. 정수기 시장 제조수입판매 업체 : 244 개 ( 수입 31 개, 제조 213 개 ) 시장규모 : 3,750 억원, 90 만대 (2005 년 기준 ) 4/19

5 Ⅱ. 정수기 시장 정수기 보급현황 ( 물마크 발급현황 기준 ) 년도 구분 19981999200020012002 누계 물마크 총교부수 234,100554,370968,7401,368,8401,591,8004,717,750 년도별 정수방식별 모델변화 추이 ( 물마크 검사기준 ) 년도 구분 19981999200020012002 역삼투압식 51.127.926.530.428.1 중공사막식 14.036.034.643.152.7 필터여과식 27.232.737.723.918.1 자연여과식 7.73.41.22.61.1 5/19

6 Ⅲ. 정수기 분류 자연여과필터여과이온교환수지역삼투압 중력 이용 원수가 필터를 통과 수압 이용 활성탄 필터 정밀여과필터 한외여과필터 0.1~0.001um 미립자, 미생물 제거 이온제거불가 압력을 가하여 삼투막 통과 유해중금속 이온성물질, 미생물 제거 펌프필수 물낭비, 보호필터 이온교환수지 양이온, 음이온 물질 치환 제거 센물 단물 재생시 소금 사용 Na 증가  이온수기 : 정수의 기능은 없고, 물을 전기분해하여 알카리수와 산성수로 분류 식품의약품안전청의 의료용물질생성기로 지정 위산과다시 치료용 6/19

7 Ⅲ. 정수기 분류 Membrane 특성 오염물질을 분리제거 할 수 있는 분리막 (Membrane) 식물의 섬유구조를 이용한 Acetate Cellulose 막 개발로 실용화 막의 종류 : Pore Size 정밀여과막 (0.1um) 한외여과막 (0.01u m) 나노여과막 (0.001u m) 역삼투막 (0.0001um) 막의 종류 : Pore Size 정밀여과막 (0.1um) 한외여과막 (0.01u m) 나노여과막 (0.001u m) 역삼투막 (0.0001um) 7/19

8 구 분정밀여과막 (MF) 한외여과막 (UF) 나노여과막 (NF) 역삼투막 (RO) 기공크기 0.025~20um0.01~0.001um0.005~0.001um0.001~ 0.0001um 제거물질 콜로이드 입자, 현탁질, 조류, 박테리아 등 분자량 5,000~30 만 정도 세균, 콜로이드, 단백질, 고분자 유기물 등 분자량 수백 정도의 세균, 콜로이드, 단백질, 저분자 유기물, THM, 농약, 경도물질 등 무기성 이온류, 저분자 유기물 등 조작압력 1kg/cm 2 2~5kg/cm 2 5~40kg/cm 2 40~100kg/cm 2 특 징 높은 투과플럭스, 용이한 세척, 적용의 유연성 및 경제성 등으로 적용이 넓고, 발전 속도가 빠름 해수담수화 전처리, 막여과 정수에 적용 세척 필요 비대칭성 구조로 선택분리기능을 가진 표면활성츨 및 다공성의 지지층으로 구성 세척을 통해 여러 번 사용 가능 UF 막과 RO 막의 중간적 특성 2 가 이온이나 저분자 물질이 분리대상 조작압력이 높아 경제성이 떨어짐 해수담수화 처리에 이용 0.0001um 정도의 수많은 구멍들이 뚤려있어 박테리아, 바이러스 등 오염물질이 99% 이상 제거 모든 불순물이 제거되어 여러유용한 미네랄 성분까지도 모두 걸러지게 되어 단점인 동시에 장점 Ⅲ. 정수기 분류 각 Membrane 의 특징 8/19

9 정수기 정수성능결과 9/19

10 Ⅳ. 정수기 구조 1. 침전필터 모래, 흙, 수도관의 녹 등 주로 입자가 큰 이물질을 우선 제거 고밀도 polypropylene 으로 제작된 필터로서 5um 이상의 찌거기와 오염물질을 걸러줌 이후의 멤브레인 필터의 정상적인 활동을 보장해줌 들어온 물은 외벽에서 필터를 통과하여 가운데로 난 통로를 거쳐 필터 외부로 출수 가장 큰 문제점은 세균 증식 : 슬러지형태의 오염물을 막아주는 특성상 많은 유무기물이 뒤엉겨 붙는 현상이 발생, 미생물이 증식하기에 충분한 조건을 갖추게 됨 정확한 시기에 교환이 필수적 10/19

11 Ⅳ. 정수기 구조 2. 선카본필터 활성탄 흡착방식을 이용하여 염소, 발암물질, 농약, 합성세제 등 인체에 유해한 화학물질을 제거 활성카본은 주로 야자껍질, 목재, 석탄 등을 원료로 사용하여 고온에서 소성시킨 특수탄소로 활성화 과정에서 형성된 분자 크기 정도의 미세 세공이 잘 발달된 무정형탄소의 집합체 활성카본 오염물질 흡착 단계 ①피흡착질 분자들 흡착제 ( 활성카본 ) 외부 표면으로 이동 ②피흡착질이 활성카본의 거대세공, 중간세공을 통해 확산 ③확산된 피흡착질이 미세공 내부표면광의 결합 또는 미세공에 채워짐 11/19

12 Ⅳ. 정수기 구조 3. 멤브레인 ( 중공사막, 역삼투막등 ) 중금속, 발암물질, 각종 병원균 등 잔존 오염물질 제거 구 분중공사막 (UF) 역삼투막 (RO) 기공크기 0.001~0.1um 0.0001um 제거물질 부유물질 및 비교적 큰 일반세균이나 대장균 등에 대해 제거능력이 좋음 유기 및 무기 오염물질, 세균, 바이러스, 중금속을 포함한 이온성 물질에 대해서도 90% 이상 높은 제거율을 가짐 장 점 상대적으로 낮은 수압에서도 사용가능 0.5kg/cm 2 정도의 수압으로도 정수 가능 허용 온도 및 pH 의 범위가 넓음 막에 오염물질이 쌓이는 침전현상이 적기 때문에 비교적 막의 수명이 김 저압 멤브레인의 개발로 수도압 1.0kg/cm 2 정도의 압력으로 정수 가능 단 점 이온성 물질 및 중금속과 유기화학물질, 발암물질은 제거가 되지 않음 정밀여과막은 실타래모양으로 구조상 연약하여 쉽게 막힘현상이 발생, 높은 수압에서 정수 시 손상을 입을 수 있음 각 필터의 수명이 다르기 때문에 불편함이 있어 유지 관리비가 많이 듬 허용 온도 이상 조작하면 손상 염소성분에 상당히 약하여 염소제거용 전처리 필터가 필수 정수후 pH 가 낮음, 펌프 필요 미세정밀 여과에 따라 가격이 다소 비쌈 CO2 제거로 정수후 낮은 pH 정수 / 폐액발생 (1/4 – 1/ 1.5) 식염 4 Å도 제거 12/19

13 Ⅳ. 정수기 구조 4. 후카본필터 불쾌한 맛과 냄새, 색소 등을 완전제거 물맛을 좋게 함 선카본필터와 같은 활성탄 내장 ( 중공사막 구조 ) ( 역삼투막 구조 ) 13/19

14 Ⅴ. 정수기 관리 1. 정수기 성능 검사 14/19

15 Ⅴ. 정수기 관리 항 목유입수농도 제거율 500L 초과 500L 이하 유리잔류염소 2.0mg/L90%80% 색도 15 도 80%70% 탁도 5NTU90%80% 2.5NTU80%- 클로로포름 0.25mg/L80% 경도 600mg/L70%- 질산성질소 30mg/L70%- 비고 1. 제거율란의 500L 초과, 500L 이하는 유효정수량을 말한다. 2. 경도, 질산성질소 항목은 역삼투압식 정수기에 한하여 적용한다 2. 일반정수성능 시험항목별 제거율 기준 15/19

16 Ⅴ. 정수기 관리 국 가품질인증기관 미 국미 국 NSF International 영 국영 국 Drinking Water Inspectorate 일 본일 본 정수기협동조합 한 국한 국 한국정수기공업협동조합 3. 현행 정수기 관리 정수기 표시기준 강화 필터에 대해 원산지, 제조사, 교체주기 등 표시 의무화 미국, 일본, 국내 정수기 품질인증제도 시행 필터교환 시기 (1 일 10L, 4 인기준, 상수도 사용시 ) 침전필터 : 약 6 개월, PP, 한국 선카본필터 : 12 개월, 필리핀 멤브레인필터 : 24 개월, 폴리아미드, 미국 (FILMTEC), 마이크로필터 후카본필터 : 18 개월 ( 맛, 냄새제거 ) 유지비용 : 연간 15 만원 ~ 20 만원 16/19

17 Ⅴ. 정수기 관리 정 수 기정 수 기 1층1층 2층2층 3층3층 4층4층후관별관 1 별관 2 제작회사 R사R사 R사R사 H사H사 H사H사 C사C사 W사W사 H사H사 막종류 RO UFRO UF 일반세균 (1 차 ) 0101,8001,50000200 일반세균 (2 차 ) 10201,50015001,200 대장균군불검출 pH6.16.46.87.46.97.26.9 전기전도도 4.66.274.95.483.317.181.1 경도 7.03.223.74.026.08.225.0 NO 3 -N0.070.080.90.030.60.031.2 Cl - 0.82.713.00.47.90.516.6 SO4 2- 0.20.97.30.24.60.19.0 구리 -0.0080.014- -0.013 아연 0.0340.0250.0070.0190.0220.0400.045 4. 정수기 수질검사 결과 채수일자 : 1 차 -2008.4.15 / 2 차 -2008.5.6 정수방식 및 주요항목 결과 17/19

18 Ⅵ. 결 론  지하수를 원수로 사용시 역삼투압 방식의 정수기를 사용해야 질산성질소 등 이화학 성분 제거가능  상수도를 원수로 이용하는 정수기를 선택시 UF 중공사막 정수기 선택 가능, 유지비 등 경제적  정수기 사용시 사용설명서를 숙지하고 필터를 교환시기에 맞춰 교환실시  정수기를 사용하지 않다가 다시 사용할 때는 물을 일정시간 버린 후 사용해야 한다  세균번식을 줄일 수 있는 UV 램프 부착 제품 선택하거나 물탱크 내부 청소를 주기적으로 실시  품질인증제도 마크 미국 NSF, 한국정수기공업협동조합의 인증제품 ( 물마크 ) 을 선택 18/19