원적외선｜기술논단

건강에 유익한 -  공기이온 이온수 이온소재와 주택환경(1)

김종철 박사 북경교통대학 교수 중국건축재료연구총원

 이 논문은 제2회 동아시아기능성이온협회 서울국제심포지엄에서 발표된 것입니다.

이온은 반경이 1nm이하의 미세한 이온입자이고 공기 중 양이 미소한 비례(10-6~10-9)를 차지하지만 전하의 활발한 작용으로 대기와 실내공기의 질량생태·물과 혈액내의 평형과 순환, 건강장수에 커다란 역할을 한다. 이온을 잘 이용하면 동서고금 인류의 꿈인 불로장생 건강하게 장수 할 것이다.
고려인삼은 익명장수 강장부혈제로 2500년 전 노자시대부터 알려졌으며 공자(BC551-479)는 신비로운 칭석이란 돌로 몸보신 하였다고 한다．
2200년 전 진시왕이 찾은 장생부로과실 ‘천세’ 키위와, 고려인삼, 칭석은 모두 여러 종류의 금속이온이 포함된 항산화건강식품(소재)이다．

근 20년 이내 주택의 공업화와 유기건재의 사용으로 실내공기 오염이 악화되고 주택은 건강에 해로운 주택으로 되어 세계 각국이 건강주택의 연구가 촉진되었다.
1970년대에 독일 NRW주가 일광 비와 천연건축재료 등을 충분한 생태환경 중심으로 주택이 건립되고, 미국에서는 생장하고 있는 수목을 이용한 주택, 일본에서는 일광이용주택, 음이온 응용 산품, 목탄을 이용한 주택 등이 연구개발 되었다.
이 본문에서는 건강 환경에 유익한 공기이온 이온물 이온소재와 주택환경에 대해 검토한다.

1．건강에 유익한 공기
가. 신선한 공기
대기는 N2(78%), O2 21%, CO2(0.033%)와 H2O증기(1~4%)로 구성 되어 있으며, 이온 상태에서 2.7×1019개/cm3 공기 분자 중에 건강에 유해 되는 OH라디칼 농도는 105~106개/cm3이고, 오염된 공기 중에는 107개/cm3이상이다.
비록 공기 중의 미세한 이온입자 이지만 전하의 작용으로 대기와 실내공기의 질량생태 평형과 순환에 커다란 역할을 한다.

나. 공기 중의 이온
공기 중의 양이온은 N2＋, O2＋, NH4- 등 음이온은 O2- (H3O2)-  NO3- 등으로  공기 음이온.  방사성으로 된 이온이 건강에 유익하다는 것은 독일, 미국에서 먼저 증명하였고, 공기 중의 이온은 부단히 산생 소멸 새로운 평형과 순환이 된다.
에서
N2＋e → N2＋                                                                （1）
고온에서 N2＋O2  → 2NO                                               （2）
2NO＋O2 → 2NO2    2NO2＋·OH → HNO3             （3）
2NO2＋H2O → 2H＋＋NO2-＋NO3-                              （4）
HNO3＋H2O → H3O＋＋NO3-                                     （5）
λ≤186nm에서
H2O＋hν →·OH＋H+＋e → OH-＋H+                        （6）       
2H2O＋hν → O2＋4H+＋4e → O2＋2H2                     （7）
λ≤242nm에서
O2＋e＋hν→·O2-→2 ·O＋e                                   （8）
O2＋3e ＋3H+ →·OH＋H2O                                     （9）
O2＋4e ＋3H+ → OH-＋H2O                                     （10）
총적으로 O2、H2O와 포톤의 협화반응은
（6）式×3＋（9）：
2H2O＋O2＋hν → 4·OH　                                        （11）
（6）式×3＋（10）：
2H2O＋O2＋4e＋hν→ 4OH -　                                  （12）
식（11）·（12）에서 두개의 H2O와 한 개의 O2에서 4개의 라디칼, 4개의 음이온이 생기는 반응을 볼 수 있다.
다. 거주실내의 공기
인생의 1/3의 시간은 실내에서 생활 한다. 유기물로 인한 유해로운 공기들 제거 하고, 사람의 호흡에서 나온 CO2 의 농도로 실내의 오염정도를 알 수 있다.

실내공기측정

(1)CO2의 매일 매시간 호흡량이 평균 0.01m3/h.[9]이므로 25m3의 방에서의 증가량은 약 400ppm으로 10h후에는 4000ppm이다.

(2)실내의 음이온농도는 150개/cm3, 양이온 1100개/cm3, 창문 열면 음이온 600개/ cm3, 양이온 600개/ cm3이다．

(3) Air con.은 양이온 농도 +2000개/cm3이상으로 건축물 종합증(Sick Building Syndrome)의 원인의 하나다.

(4)일본 에고호리택스(주)의 음이온 발생기는 3m범위 내에 음이온 농도를 1600~2000개/ cm3, 양이온 농도는 0~50개/cm3로 되고 10㎛이하의 미소분진을 흡인, 정화할 수 있다.

(5)ME/M.A.B.C[11].SUPER MUKI-2재료는 음이온농도 800개/cm3  CO2의 정화 능력은 0.001m3/h·m2이다.

라. 실내공기환경 분류
세계위생조직(WHO)이 제출한 건강주택 기준과 중국 실내 공기질량 기준 GB / T 18883 - 2002를 참고로 다음 표 2와 같이 분류 한다.
자연조건을 충분이 이용하고 음이온발생기와 공기정화 음이온소재를 이용 등의 협력 작용만이 건강에 유익한 삼림환경이 창조된다.

2．건강에 유익한 물
명나라 이시진의<목초강목>에서 물은 백약의 제 1위 라고하고, ‘감로는 소갈 명목 양용, 연년’이라고 하였다. WHO의 조사에 의하면 인류의 80%의 질병과 20%의 아동사망은 음용수에 관계된다고 하였다.
 
가. 장수촌의 물
(1)프랑스 루르드 샘물
1858년 이래 찾아오는 사람과 환자들은 1년에 600만 명이라고 한다. 샘물은 Ca 91mg/L  Mg 20mg/L  Ge  0.1ppb  pH 7.9  ORP 150mV이다.

(2)히말라야 산맥 남기슬 훈자 샘물
훈자지방은 만년의 눈 섞인 물을 마심으로 150세까지 살고 100세에도 일하고 아이를 낳는 사람이 있다고 한다. 물속에 H-를 포함된 실리카의 결정이 존재하고，H-이온이 풍부하다.

(3)멕시코 데라코데의 샘물
Ca, Mg, Fe 함량이 수돗물의 10~200배, H함량 10배, (1ppb) 이다.

나. 건강수
미네랄수, Ca수, 수(Fe수), Ge수 : 맥반석물, 전기석물, 세라믹물:건기분해수 고주파환원, 원적외선, 자기화물:Clusteed수, 수소이온수, H-수 등이 있다.
(1)미국의 Clusteed Water(분자족수)
물의정류 전자기장과 레자광 처리 냉동 저주파공진 등을 통한 물로서 NMR 측정  반선폭 74HZ, ORP 180mV, 약의 용해도 증류수의 1.3배이다.
이 분자족수는 2형 당뇨병 환자의 상각 세포막 정전용량 세포막 내외수의 비례와 신진 대사율이 제고되고 건강에 유익하고 세포의 활성이 제고되었다라고 중국보건협회가 평가했다.

(2)한국 용강상사의 수소풍부 알칼리 이온수
Ge등 10여종 원소로 된 세라믹으로 만든 ‘이온수 생성기’에서 나오는 물은 pH 7.7, ORP 0~-150mV, 수소함량 250ppb, NMR측정 51HZ, Cl 정화 80%, 항산회력 평가는  Chemical Luminescence 발광11408.

(3)일본 호소가와전기(주)의 물
초고자기활수장치 AQUAMAG-2는 수돗물을 YUZOX 2중관과 초고 자기회로를 통하여 물이 활성화된다. (ORP저하) 세척, 미용, 건강수로 사용된다.
천연산성광석을 이용한 HDS산성기능수는 피부습윤, 항균, 정화와 세척에 이용된다. 산성기능수가 수도 철관의 적색 녹 방지, 제거 한다. 즉 ORP가 771mV일 때
Fe3++e → Fe2+

다. 건강 장수한 나라
일본의 평균수명은 81세로(중국 65세) 세계 제1위이다(2002년 통계).
일본은 ① 사면이 바다 공기 중 음이온이 풍부하다. ② 온도 습도와 기후가 좋다. ③ 삼림이 많고 방사성 있는 온천이 많다. ④ 일본민족은 체육과 오락을 즐기다. ⑤ 정화된 물과 약알칼리 광천수를 마신다. H-물의발견과  물로 화측정법 개발하다.
최근의 물의연구로 ‘의난병의 효과는 H-물에서’, ‘H-물로 병을 없애는 세계’, ‘건강의 혁명’ 이라는 책이 출판 되였다.

라. 물의산화 환원 평형-순환
자연계에 주요한 산화제는 활성산소, Fe3+, Mn4+ 등 환원제는 Fe2+, S2+, Mn2+  유기화합물 식물 등이다. 생물은 모두 일정한 비례의 산화 환원제가 필요하다. 왜냐하면 Fe와 Mn의 비례는 1.5~2.5로 만약 Mn이 너무 많은 경우는 영원이 양화 상태로 된다. 원소들의 산화-환원 능력과 존재형태를 pH-Pe도로 표시 한다.
Pe-전자농도의 부 로그수
pH-수소이온 농도의 부 로그수
ORP-양회-환원전위 = 100Pe/1.69(mV)
pH = -log[H+]      Pe = -log[e]

O2/H2O     Pe = 20.75 - pH                     
H2/H2O    Pe = - pH            
혈액：Pe = 9.8  0.3 - pH[17]                                       (1)
λ<285nm에서<BR>Fe2＋＋H2O＋hν → Fe3＋＋H＋OH-                                  (2)
λ>230nm에서
Fe3＋＋H2O＋hν→ Fe3＋＋H＋OH＋                                (3)
(다음호에 계속)

그림 1. O2, H2O, Fe 혈액 pH-Pe평형도

< 본 사이트에는 일부 자료가 생략되었습니다. 자세한 내용은 월간세라믹스를 참조바랍니다.>