[알아봅시다] 이온수기의 원리

정수된 물 전기분해로 미네랄 풍부하게∼

음극 '알칼리성 환원수'ㆍ 양극 '산성 이온수'로 분리성분 따라 활용도 달라 … 국내시장 2500억 규모 성장

인간의 건강 및 생명과 밀접한 `물'에 대한 관심이 커지면서 정수기나 이온수기 등 물가전시장도 확대되고 있습니다. 특히, 체내에서 필요 이상 증가할 경우 건강한 세포나 조직까지도 이물질로 보고 공격해 의학적 손상을 입히는 활성산소를 `전해환원수'가 제거한다는 일본 쿄토대학 시라하타 교수의 논문까지 나와 이온수기에 대한 관심이 커졌습니다.

전기분해에 의해 생성되는 `음극의 알칼리수'를 환원수라고 표현하고, 전해환원수에 풍부하게 생성되는 활성수소가 활성산소를 없애 줘 건강을 유지시켜줄 뿐 아니라 성인병에 치료효과가 있다는 게 이온수기업계의 마케팅입니다. 정수 이외에 전기분해라는 한 단계를 더 거치는 이온수기의 원리에 대해 살펴보겠습니다.

◇이온수기의 원리=이온수란 수돗물이나 지하수 등의 물을 전기분해 할 경우 각각 (+)성질과 (-)성질을 띠는 이온(미네랄)들이 모여 만들어진 물을 말하며 `전해수' 또는 `전해환원수'라고도 합니다. 이때 (+)성질을 보이는 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등의 미네랄이 포함된 물을 `알칼리 이온수'라고 하며, (-)성질을 보이는 염소, 인, 황 등의 미네랄이 포함된 물을 `산성 이온수'라고 합니다. 알칼리 이온수는 음용수로 사용하며, 산성 이온수는 세정 및 미용수로 활용이 가능합니다.

이온수의 생성원리는 가장 기본적인 원수인 `수돗물'을 1차적으로 깨끗이 정수한 후 전기에너지를 가해 주면, 음극에는 알칼리성 전해환원수가 양극에는 산성 전해산화수가 생성됩니다. 음극에서는 칼슘이온(Ca), 마그네슘이온(Mg), 칼륨이온(K), 나트륨이온(Na) 등의 양이온성 물질 및 용존수소가 많아 pH값이 높은 알칼리성 전해환원소가 생성되고, 양극에서는 염소이온(CI), 황이온(S)등의 음이온성 물질 및 용존산소 등이 많아 pH값이 낮은 산성 전해산화수가 생성됩니다.

일반적으로 이온수기는 정수부와 전해부로 나뉩니다. 즉 전기분해를 통한 이온수 생성에 앞서 정수기와 마찬가지로 필터에 의한 수돗물 정수과정을 거칩니다. 이 때 대부분의 이온수기는 전기분해를 하기 위해서 전해질(전기를 통하게 하는 물질)역할을 하는 미네랄이 필요하기 때문에 0.01㎛정도의 기공을 가진 `중공사막필터'를 채용하고 있습니다. 정수기에서 많이 사용되고 있는 `역삼투압필터'의 경우 기공이 0.0001㎛로 너무 미세해 미네랄까지 모두 걸러내기 때문입니다.

1차 정수단계를 거쳐 깨끗해진 물은 전해부의 전해조 안으로 들어갑니다. 전해조에는 (+)극과 (-)극 두 개의 전극판이 이온만을 통과시키는 특수격막에 의해 분리돼 있습니다. 정수된 물에 전기를 통해주면 (+)전극에는 산성을 띠는 음이온성분인 염소, 황, 인 등이 모여 산성 이온수가 생성되며, (-)전극에는 알칼리성을 띠는 양이온성분인 칼슘, 마그네슘, 나트륨 등이 모여 알칼리 이온수가 생성됩니다.

◇이온수기 시장 변화=1980년대 초반 국내 이온수기 시장은 단순히 일본제품을 수입해 보급하는 수준으로 수도시설현황 역시 좋지 못해 저수조방식의 이온수기가 대부분이었습니다. 그러나 점차 이온수기 보급이 확대되면서 보건복지부가 이온수기를 의료용구로 인정했고, 국내에서 개발ㆍ생산된 이온수기가 가전 시장에 진출하기 시작했습니다. 또 국내 상수도 보급률 증가와 수질 개선으로 오늘날 형태인 수도직결형 이온수기가 시장에 자리를 잡아갔습니다.

최근에는 웰빙열풍과 함께 알칼리수에 대한 소비자의 인식 개선이 이뤄지면서 이온수기 수요가 늘고 있습니다. 특히 지난해 식약청으로부터 이온수기의 4대 위장증상(만성설사, 소화불량, 위장내 이상발효, 위산과다) 개선 효능을 인정받으면서 광고가 허용돼 더욱 활발한 시장 확대를 기대하고 있는 상황이다. 업계추산으로 국내 이온수기시장은 지난 2005년 1000억원에서 2008년에는 2500억원까지 시장규모가 확대되고 있는 것으로 나타났습니다.

업체들의 규모도 다양해졌습니다. 과거 전문 중소기업이 시장을 주도하던 것에 반해 2000년대에 들어서면서 중견기업의 시장진입이 이뤄지기 시작, 최근에는 위니아만도, LG전자 등 대기업 및 중견가전사 진출로도 이어지고 있습니다.

시장경쟁구도가 심화되면서 이온수기 업체들은 각종 편리성이 강조된 다양한 모델을 개발, 보급하고 있습니다. 특히 최근에는 고가의 기능성가전 이미지를 탈피해 가격을 대중화시키고 렌털 마케팅을 도입하는 등 이온수기 업체들의 더욱 다양한 시장 확대 노력이 이어지고 있습니다. 실제로 지난 4월 70만원대에 이온수기 신제품을 출시했던 위니아만도는 한달 만에 1000대가 팔리는 등 인기를 끌고 있고, LG전자와 바이온텍 역시 최근 성수기에 돌입해 보상판매 등을 실시하며 가격할인에 나서고 있습니다.

심화영기자 dorothy@< Copyrights ⓒ 디지털타임스 & dt.co.kr, 무단 전재 및 재배포 금지 >