정수기에 사용되는 역삼투압 필터는 자연적인 삼투 압력보다 더 높은 물리적 압력을 가해 농도가 높은 생활용수에서 순수한 물 분자만 반투과성막을 통과시키는 원리가 무엇인가요?

Question

정수기에 사용되는 역삼투압 필터는 자연적인 삼투 압력보다 더 높은 물리적 압력을 가해 농도가 높은 생활용수에서 순수한 물 분자만 반투과성막을 통과시키는 원리가 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

역삼투압 필터는 자연의 삼투 현상을 인위적으로 뒤집어 물을 깨끗하게 걸러내는 고정밀 여과 방식입니다. 원래 삼투 현상은 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 물이 스스로 이동하여 균형을 맞추려는 자연스러운 성질입니다. 하지만 역삼투압 방식은 이와 반대로 농도가 높은 생활용수 쪽에 삼투압보다 더 강력한 물리적 압력을 가합니다. 이렇게 인위적인 고압을 가하면 물의 이동 방향이 역전되어, 고농도의 오염된 물속에 있던 순수한 물 분자들이 반투과성 막을 거슬러 저농도 방향으로 빠져나가게 됩니다.

​이 과정에서 핵심적인 역할을 하는 반투과성 막은 머리카락 굵기의 수십만 분의 일 수준인 0.1나노미터 크기의 초미세 구멍을 가지고 있습니다. 이 구멍은 물 분자만 겨우 통과할 수 있을 정도로 작아서, 물속에 녹아 있는 나트륨나 칼슘 같은 이온성 물질, 중금속, 세균, 미세플라스틱 등의 오염물질은 크기가 커서 막을 통과하지 못하고 그대로 걸러집니다. 정수기 내부의 고압 펌프가 밀어낸 물 중에서 순수한 물 분자만 막을 통과해 깨끗한 정수로 모이고, 걸러진 이물질과 농축된 잔류수는 필터가 막히는 것을 방지하기 위해 정수기 외부로 바로 배출됩니다. 요약하자면 강한 압력으로 오염된 물을 초미세 거름망에 밀어 넣어 순수한 물 분자만 쥐어짜 내는 원리입니다.