학문

미세 오염물질을 거르는 중공사막 필터의 원리는 무엇인가요?

미세 오염물질을 거르는 중공사막 필터의 원리를, 폴리머나 세라믹 소재에 나노 크기의 구멍을 균일하게 뚫어 물 분자는 통과시키고 입자가 큰 무기 중금속이나 세균은 체로 거르듯 차단하는 크기 배제 원리로 설명해 주세요.

2개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

    중공사막 필터는 미세한 오염물질을 걸러내기 위해 크기 배제 원리를 활용하는 대표적인 수처리 기술입니다. 이 필터의 핵심은 이름 그대로 내부가 비어 있는 가는 실 형태의 막 구조에 있습니다. 주로 폴리머나 세라믹 같은 고분자 및 무기 소재로 만들어지며, 제조 과정에서 막의 벽면에 눈에 보이지 않는 나노미터 단위의 미세한 기공이 균일하게 형성됩니다. 이 기공의 크기는 보통 10에서 100나노미터 수준으로 조절됩니다.

    ​이 구조 속에서 오염물질이 걸러지는 방식은 일종의 정밀한 체 거르기 공정과 같습니다. 물속에 포함된 물 분자는 크기가 약 0.3나노미터 미만으로 매우 작기 때문에 균일하게 뚫린 나노 기공을 저항 없이 자유롭게 통과합니다. 반면 물속에 존재하는 세균이나 박테리아는 크기가 수백에서 수천 나노미터에 달하며, 수산화물 형태로 뭉쳐진 무기 중금속이나 미세 플라스틱 역시 기공의 지름보다 훨씬 큽니다. 따라서 이 물질들은 막의 표면을 통과하지 못하고 물리적으로 차단됩니다.

    ​이처럼 중공사막 필터는 별도의 화학 반응이나 약품을 전혀 사용하지 않고 오직 오염물질과 기공의 물리적인 크기 차이만을 이용하여 유해 성분을 차단합니다. 그 결과 몸에 이로운 미네랄 성분은 이온 상태로 물 분자와 함께 통과시키면서도, 인체에 유해한 미세 오염물질과 세균만을 완벽하게 걸러내는 고효율의 정수가 가능해집니다.

    채택 보상으로 111베리 받았어요.

    채택된 답변
  • 안녕하세요. 정철 박사입니다.

    Hollow Fiber Membrane Filter 는 속이 빈 미세 섬유 벽에 존재하는 매우 작은 기공을 이용해 작은 분자는 통과시키고

    더 큰 오염물질은 차단하는 막 분리 기술이라 할 수 있습니다.