개발도상국에서는 위생적이고 안전한 물을 확보하는 것이 어려운 곳이 많아, 사람들의 건강이 항상 위협받고 있습니다. 지속 가능한 “로텍(Low-tech)” 기술 노하우를 조사·실험·공유하는 비영리 조직 “Low-tech Lab”이, 간편하게 안전한 음용수를 확보할 수 있는 “도자기형 정수기”의 작동 방식과 제조 방법을 공개하고 있습니다.
Ceramic water filter - Low-tech Labhttps://wiki.lowtechlab.org/wiki/Filtre %C3%A0%C3%A9%C3%A9ramique/en
20달러로 안전한 음용수를 어떻게 얻는가? - 도자기형 정수기 - 튜토리얼 - YouTube
도자기형 정수기는 수백 년 전부터 사용되어 온, 불결한 물을 여과·정화하기 위한 간단한 시스템입니다. 오염된 물을 필터 역할을 담당하는 다공성 도자기형 솥에 붓고, 천천히 솥을 통과하면서 여과된 물이 새어 나오도록 하여 다른 용기로 물을 받아 모읍니다. 확보된 안전한 물은 보관할 수도 있습니다.
도자기 기반 정수기를 통한 정화 능력은 주로 “기계적 포획”과 “흡착”이라는 두 가지 메커니즘에 기반합니다. 물리적 여과에 있어서 도자기 솥을 제조하는 과정에서, 톱밥과 왕겨 같은 가연성 물질을 적절한 크기로 잘라 점토에 섞어 지펴 굽는 방식으로 필터에 미세한 구멍이 형성됩니다. 도자기 솥의 구멍이 병원체와 오염 물질을 차단함으로써 안전한 물을 얻을 수 있는 것입니다.
더 나아가, 콜로이드성 은(분산된 은 입자)을 옵션으로 첨가하면 솥 자체가 강력한 항균 효과를 발휘하게 됩니다. 분산된 은을 사용했을 때 나타나는 항균 효과는 병원체 세포막을 파괴하여 세포를 사멸시키는 것뿐만 아니라 필터 자체에 세균이 번식하는 일을 방지하여 도자기 기반 정수기의 위생 상태를 유지할 수 있습니다.
현재의 도자기 기반 정수 필터의 원형은 1981년 중앙아메리카 산업 연구소(ICAITI)의 페르난도·마사리에고스 박사 بواسطة 개발되었습니다. 박사가 도자기 기반 정수 필터를 제작한 목적은 지역에서 저렴하게 생산 가능한 필터로 박테리아에 오염된 물을 정화하고, 가장 빈곤한 사람들에게 안전하게 공급하는 것이었습니다. 박사는 도자기 기반 정수 필터에 대한 지식을 무상으로 제공했으며, 비영리단체 “Potters for Peace”와 함께 전 세계 도예가들에게 현지에서 도자기 기반 정수 필터를 생산하기 위한 훈련을 시작했으며, 2020년 시점에서 세계 39개국에서 61개의 공장이 박사가 개발한 제조법에 따라 도자기 기반 정수 필터를 생산하고 있는 것으로 알려졌습니다.
세라믹 정수 필터 제조는 다음 단계로 반산업적 규모로 진행됩니다. 1. 원료 준비: 점토 분말, 가연성 물질(나무 껍질, 톱밥 등), 깨끗한 물을 준비합니다. 2. 원료 혼합: 모든 재료를 균일하게 섞어 성형하기 쉬운 페이스트 형태로 만듭니다. 3. 점토의 성형: 점토 혼합물을 압출기에서 가공하기 쉬운 직육방 형태로 성형합니다. 4. 압력 가공: 유압 압출기를 사용하여 직육방을 필터의 형태에 압착 성형합니다. 5. 표면 마감 및 각인: 필터의 가장자리를 매끄럽게 하고, 제조일, 배치 번호, 필터 번호 등을 각인합니다. 6. 건조: 소성 전에 수분을 제거하기 위해 건조시킵니다. 7. 소성: 점토를 유리화시켜 최종적인 강도와 다공성을 부여합니다. 8. 유량 테스트: 필터의 여과 유량이 적절한지 테스트하여 품질을 보증합니다. 9. 콜로이드 실버 도포: 필요한 경우 필터 표면에 콜로이드 실버를 도포합니다. 10. 포장: 수도꼭지형 저장 용기와 함께 필터를 포장합니다.
제작에 필요한 재료 및 설비를 다음과 같이 정리합니다.
* 점토: 필터의 주성분이며 종류 및 입자 크기가 여과 성능에 큰 영향을 미침
* 가연성 재료 (톱밥, 왕겨 등): 시효 시 연소하여 미세한 구멍을 형성하고 물의 흐름을 촉진함
* 콜로이드성 은: 항균 작용으로 병원체를 살균하고 필터의 위생 상태를 유지함
* 믹서: 점토, 가연성 재료, 물을 섞음
* 압출기: 점토 혼합물을 성형용 블록 형태로 압출함
* 유압 프레스기: 유형과 여성형으로 성형함
* 건조대: 시효 전에 필터를 건조함
* 요: 시효용
* 물조: 유량 시험을 실시함
도자기형 정수기는 사용 방법, 유지 보수, 교체에 관한 설명서와 함께 제공됩니다. 저장 탱크, 수도꼭지, 뚜껑은 정기적으로 청소해야 하며, 도자기 필터 본체는 6개월마다 청소하고 균열이 발견되거나 2~3년이 경과하면 새것으로 교체해야 합니다.
원문 보기 | 출처: Gigazine