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수소수(水素水)는 과연 생명수일까?(2회)(주) 선도 지은상박사
  • 미래환경
  • 승인 2011.03.01 10:53
  • 호수 18

냉온수소수정수기·수경재배기술 등 세계특허보유

선진기술가진 일본서도 놀라 방문, 자문 구하기도

지은상박사의 수소수 개발은 어떻게 이루어진 것일까? 그에 따르면 이렇다.

   
<그림 1>
물을 전기분해할때 음극과 양극으로 나뉜다. 이때 음극측에서는 수소가 함유된 pH가 9.0이상인 환원수-알카리이온수가 생겨나고, 양극 측에서는 산소가 함유된 pH가 5.0이하인 산화수가 생겨난다. 이렇게 생겨난 물은 모두 살균수로 이용하는 것이 현재 국내외에서 시판되고 있는 소위 알카리이온수기 들이다.

이를 그림으로 본다면 전기로 인한 음극과 양극의 모양이 <그림 1>과 같다

<그림-1>은 전기분해를 통해 산성수와 알카리수로 분리되는 것을 나타낸 그림이다.

   
<그림 2>
그리고 <그림-2>는 오른쪽은 환원수소수(또는 환원수소수)라고 말하는 알카리 이온수로서 수소가 용존된 것이 아니라 수산이온이 함유된 것이고, 왼쪽은 전기분해를 통해 수소가 용해된 수소수이다.

그렇지만 이를 눈으로 확인할 방법이 없다. 그러나 분명한 것은 이런 차이는 수소수를 음용하는 동식물에겐 상당히 큰 영향을 준다는 사실이다. 이의 차이를 도표로 그린 것이 표-1이다.

   
 
따라서 환원수소수와 수소수(활성수소수)를 비교하는 방법은 표-1과 같다.

표1과 같이 환원수소수와 활성수소수는 차이가 있으며, 수소수는 마실 때 반드시 용존수소가 함유되어 있어야 한다.

또한, 전극을 염화은으로 할 경우 전기분해시 발생되는 수소는 산화환원전위(ORP)를 -640 ㎷까지 낮아지고 하고, 산소는 산화환원전위를 +815㎷까지 높아지게 된다.

   
<그림 3>
<그림 3>에서 오른쪽은 수돗물의 ORP이고, 오른쪽은 수소수의 ORP로서 각각 플러스와 마이너스를 나타내는 것을 알 수 있다.ORP-(Oxidation Reduction Potential : 산화환원전위차-수중에서 주반응이 산화가 되고 있는지, 아니면 환원이 진행되고 있는지를 나타내는 수치.

포기조에서 ORP가 +로 나타나면 유기물들이 산화반응이 진행되고 있음을 나타냄)시중에 시판되는 역삼투정수기나 한외여과정수기 (중공사형이어서 중공사여과정수기라고도 함)는 산화환원전위가 플러스로 나타나고 용존수소는 검출이 되지 않는다.

이는 물 뿐 아니라 식물과 과일 등 모든 음식물에 적용된다. 특히 우리가 많이 먹는 과.채소류도 산화환원 전위가 플러스인 것과 마이너스인 것으로 나누어진다.

   
<그림 4>
<그림 4>와 같이 플러스 식품으로는 위의 바나나나 치즈, 우유, 무, 맥주 등이 이에 속하고, 마이너스 식품은 위의 오이, 옥수수, 토마토, 고구마 등이 있다 원래 수소는 물에 잘 녹지를 않는다.

그럼에도 어째서 수소를 오래 보관하기 어려운가? 실제로 물에 녹을 수 있는 수소(용존수소)는 10℃에서는 1.76 ppm, 20℃에서는 1.61 ppm이다.

물은 모든 생명에게 생명을 이어기가 위한 절대적인 요소다. 우리 인간만 해도 물이 없으면 하루도 살기 어렵다. 우리 몸속에 약 70%는 물이고, 유아는 80%가 물로 구성돼 있으며 이중 혈액은 83%, 폐와 간은 86%가 물이다. 따라서 수분이 부족해지면 노폐물과 독소가 쌓여 각종 질병을유발하게 된다. 이는 물을 많이 먹으라는 의사들의 권유와 같은 이치다.

물의 역할은 인체 내 노폐물 배출과 세포 영양분 섭취에 도움을 주는 역할을 한다.

사람은 하루에 물 섭취량이 평균 2.5 리터이고 이중 0.4리터는 호흡으로, 1.4리터는 소변으로 0.1리터는 대변으로, 그리고 나머지 0.6리터는 땀으로 배출한다고 한다.

따라서 사람에게는 매일 2.5리터의 물이 보급이 되어야 하는 데, 이를 보충방법으로는 식사를 통해 1리터를, 체내 합성으로 0.3리터(영양소가 에너지로 변환시 부산물)를, 그리고 매일 물로 1.2리터를 마시게 된다. 이같이 매일 마시는 물은 반드시 깨끗해야 한다. 몸에 찌꺼기를 남기지 말아야 하기 때문이다.

또한 물은 다른 노폐물을 걸려내는 역할도 하는 관계로 깨끗하지 못한 물을 마시면 몸의 노폐물을 걸려내는 역할도 적게 된다. 따라서 맑고 깨끗한 물을 마시는 것이 건강을 위해 반드시 필요한 일이다.

그렇다면 어째서 수소수가 보통의 물 보다 월등히 나은 기적의 물이 될 수 있는가? 이의 이치를 알아보기 위해 수소수에 대한 이해가 있어야 한다.

수소수는 우선 몸 속에 있는 활성산소를 없애주는 역할을 한다. 이 활성산소가 얼마나 해로운 것인지는 다음호에 논하기로 하자.

그런데 이렇게 개발된 수소는 보관이 어려운 게 흠이다.

   
<그림 5>
<그림 5>와 같이 PET병에 넣어두면 4일이 경과하게 되면 수소는 자연 없어진다.그러나 가스상태로 주입하면 약 20일정도는 유지된다.

이밖에 알루미늄캔이나 파우치로 전기분해한 수소를 보관할 경우 6~12개월 정도 용존수소가 유지된다.이같이 수소수는 시간이 경과함에 따라 농도도 변한다. 시간경과에 따른 수소수 농도를 실험한 결과는 <표-2>와 같다.

   
 
이밖에 수소수를 가열하거나 하면 산화환원전위도 플러스 방향으로 상승한다. 따라서 수소수는 일반 생수처럼 오랫동안 들고 다니며 마실 수 없다는 흠이 있다.

현재 개발중인 제품들현재 지은상박사가 연구중인 분야는 첫 번째로, 아토피나 피부염 등으로 고생하는 사람들을 위한 수소수욕이다. 10~30분가량 수소수로 몇 차례 목욕을 하면 피부질환은 씻은 듯이 사라진다.

두 번째는 정수기 사업이다. 지은상박사가 수소수를 음용할 수 있도록 개발해 국내의 한 상장업체에 판매권을 넘겨줬으나 그 업체는 지박사를 단순한 상술로 이용만 하고 있다고 말한다.

이 정수기 사업권을 현재 국내 굴지의 업체 등에서 숱하게 달라고 조르고 매달리지만 지은상 박사는 보다 양심적인 사업가를 찾고 싶어 사업권을 넘겨주지 않고 있다고 한다.

세 번째는 세정제다. 어느 의료업계가 수소수를 안약으로 사용할 수 있도록 개발을 의뢰해 왔다고 하는데, 수소수는 장시간 보관이 어렵다. 이문제 해결은 단시간에 얻어낼 수 있는 성질은 아닌 것 같다.

수소수가 피부미용에 그렇게 좋다고 소문이 나서 (주)선도를 찾는 사람들이 있다. 하지만 한번 목욕했다고 해서 단숨에 피부가 좋아지지는 않는다.

지박사는 수소수를 음용했을 때 그 효과가 나타나기까지는 최소 보름정도 시간이 걸린다고 말한다. 물이 몸속에 들어가 신체를 한바퀴 돌고 나오는 시간이 그만큼 걸린다는 얘기다. 마찬가지로 몇차례 수소수로 목욕을 하면 피부가 매끄러워지고 보습효과도 높아 건강한 피부를 가질 수 있다고 설명한다.

이밖에도 수소수로 목욕하고 음용하면 피로회복이 빠르고 몸이 언제든 가쁜하다고 말한다. 피부노화 예방은 물론, 미용과 건강 등에도 매우 좋은 효과를 보는 것으로 알려져 있다.

뿐만 아니라 건강을 잃고 지내는 분들에게도 수소수는 보약과 같은 존재다. 일반 보약은 돈을 들여 지어 먹여야 하는 것이지만 수소수는 일상적으로 우리가 마시는 물에 대해 좀 더 깊이 생각해 본다면 건강까지 제어할 수 있다고 한다.

특히 나이가 든 사람들이 수소수를 마실 경우 아침건강(?)을 되찾았다는 말을 듣기도 한단다. 그렇다고 수소수가 무슨 특별한 약재가 아닌 것은 분명하다.

지은상 박사는 수소수를 이용해 농작물 수경재배에 성공하기도 했다. 농업진흥청 국립인삼특작과학원은 인삼재배기술을 널리 보급하고자 기술 이전을 받아 인삼경작을 했는데, 잎과 뿌리 등이 썩는 문제가 발생하면서 실패했다.

그런데 지박사가 개발한 수소수로 수경재배를 하자 인삼도 크게 잘 자랐고 재배기간도 짧아져서 성공한 경험담도 소개했다. 이에 따라 지박사는 지난해 9월, 수경재배인삼재배기술에 대한 특허를 등록, 기술이전료 등을 걱정할 필요없이 독자적으로 수경재배 인삼을 경작할 수 있게 됐고, 더 나아가 더덕이나 도라지 등 부가가치가 높은 한약재 재배를 추진중에 있다.

소수소는 이밖에도 산업분야에 널리 활용되고 있는데, 정보통신분야(IT)분야의 하나인 인쇄회로기판, 태양광 모듈, 반도체와 디스플레이 등 제품생산공정에서 필수과정인 세척공정에 적용하고 있다.

지박사는 “이같은 정밀 산업에는 고집적 및 최첨단화로 고품질의 제품이 요구됨에 따라 지금까지 널리 사용되어온 초순수(ultra pure water)로는 세정하기 어려운 한계가 있을 뿐 아니라 화공약품 저감과 폐수발생량 감소, 발생가스 최소화 등 여러 경제성과 자연생태계에 미치는 영향 등을 고려할 때 초순수보다는 수소수가 월등히 우수한 때문”이라고 설명한다.

지박사에 따르면 “수소수는 현재 국내 대기업에서 PCB(MLB), 태양광 그리고 디스플레이회사와 비밀리 수소수 세정기술을 공동으로 실험중”이라고 귀띔한다. 이처럼 수소수의 응용분야는 무한히 넓다. 오죽했으면 지박사도 “미래는 수소수시대일 것”이라고 장담하기도 했다.

모든 연료, 모든 에너지의 끝에는 수소로 귀결된다는 논리다. 그렇다면 수소수를 과용했을 경우 어떤 부작용은 없을까? (주)선도의 지은상박사는 웃으며 “수소수는 아무리 많이 마셔도 전혀 문제를 일으키지 않는다”고 말한다. 수소 자체가 어느 정도 시간이 흐르면서 산소와 결합해 물로 변환되기 때문이라는 것이다.

<다음호에 계속>

지 은상박사Profile

공학박사 / 대통령직속 지속가능발전위원회 실무위원 / 국회 환경정책연구위원 / 동남보건대, 경원전문대 겸임교수 / 환경부 환경기술진흥원 등 심사위원 / ISO(품질, 환경, 안전보건)심사위원

특허

회전 및 잔동을 이용한 원형막분리장치 / 초순수제조장치 / 막분리장치를 이용한 정수처리방법 / 다용도통합정수처리장치 / 막분리를 이용한 발전소용 순수처리방법 등 특허 11건 실용신안 4건 / 특허출원중 5건 등

저서

1988년 생물처리의 이론과 미생물상을 통한 진단1990년 막분리 공학 1995년 막분리 개론2007년 연속전기재생식 순수 제조기술2009년 수소수 시대 外

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