적용 분야 · 미세기포 세척
가정·음식점용 소형 미세기포 세척장치
미세기포 세척장치는 물속에 만든 50㎚~100㎛ 크기의 나노·마이크로 기포가 오염물 표면에서 터지는 힘으로 식기와 식재료를 씻는 장치입니다.
- 기포 크기50㎚~100㎛ (조절)
- 세척 온도상온~40℃
- 세제 사용량기존 대비 약 1/10
- 유류 오염토 TPH 제거율 · 토양 실험98% (일반 교반 73%)
- 대장균30분 내 사멸 (실험)
미세기포 세척이란
상온~40℃의 물과 기존 대비 약 1/10 수준의 세제로 세척하며, 가정·음식점용 소형부터 급식소·산업용 대형까지 맞춤 제작합니다. 연구 실험에서 유류 오염토 TPH 98% 제거, 대장균 30분 내 사멸이 확인됐습니다.
| 항목 | 일반 물 세척 | 미세기포 세척 |
|---|---|---|
| 세척 원리 | 고온·고압·강한 물리력 | 기포 폭발력 + 비드 효과 |
| 세척 온도 | 고온 필요 | 상온~40℃ |
| 세제 사용량 | 기준 | 약 1/10 수준 |
| 잔류 세제 | 헹굼 부담 큼 | 최소화 |
| 유류 오염토 TPH 제거율 | 73% (물 교반 세척) | 98% (기포수 세척) |
일반 물 세척은 높은 온도와 압력, 강한 물리력으로 오염물을 떼어냅니다. 미세기포 세척은 물속 나노·마이크로 기포의 폭발력과 비드(미세 구슬) 효과를 이용해 적은 에너지와 세제로 같은 일을 합니다. 기포는 작을수록 잠재 에너지가 커지며, 이 폭발력을 세척·소독에 쓰는 기술은 서울대학교 연구(기포 잠재 에너지 분석과 소독·유류 세척 적용)를 기반으로 합니다.
세척·살균 실험 결과
유류 오염토 토양 실험: 처리 전 · 물 세척 · 양(+)기포 세척의 세척수와 토양
- 처리 전유류 오염토
- 물 세척TPH 제거율 73% · 토양 실험
- 기포 세척TPH 제거율 98% · 토양 실험
| 실험 | 조건 | 결과 |
|---|---|---|
| 유류 오염토 세척 | 물 교반 세척(일반) | TPH 제거율 73% |
| 유류 오염토 세척 | 기포수 세척(기포 폭발) | TPH 641㎎/㎏, 제거율 98% |
| 미생물 사멸 | 기포 폭발력·활성 | 대장균 30분 내 모두 사멸 |
| 세균 종류별 영향 | 기포 터짐 에너지 | 대장균·장염비브리오·살모넬라·녹농균·황색포도상구균 5종에 유해 작용 |
| 소독 효율 개선 | 양전하(+) 기포 | 세균 부착 증가로 소독 효율 향상 |
세척 원리: 3가지 폭발과 비드 효과
표면 폭발 (Bursting)
기포가 오염물 표면에 붙어 터지며 오염물을 직접 떼어냅니다. 연구 자료 기준 자발적 터짐의 전단력은 약 45,000N/㎡입니다.
수면 기포 터짐(Bursting) 6단계 융합 폭발 (Coalescence)
기포끼리 뭉치면서 더 큰 에너지를 내 오염물을 떨어냅니다. 초음파로 융합을 유도하면 약 30,000N/㎡의 힘이 생깁니다.
초음파 조사 전후 기포 융합·터짐 실험 수축 폭발 (Contraction)
초음파 등으로 기포가 급격히 수축하며 매우 강한 에너지를 냅니다. 수축 순간 고온과 충격파가 발생합니다.
- 기포가 작을수록 총 폭발력이 급격히 커짐: 같은 기체량에서 10㎛ 기포는 약 0.019N, 100㎛ 기포는 약 0.0003N(약 60배 차이)
- 비드 효과: 작은 기포가 구슬처럼 물체 표면과 구석구석까지 파고들어 오염물을 감싸 분리
- 양전하 기포: 세균이 기포에 쉽게 붙어 소독 효율 향상, 물의 탁도와 무관하게 효과 유지
장치 구성과 주요 사양
깊은 세척조에 기포수를 순환시키고 수전(분사부)으로 기포수를 공급하는 구조입니다. 사용 목적과 규모에 맞춰 용량과 형태를 정하며, 아래는 예시 사양입니다.
- 기포발생장치: 나노·마이크로 기포 생성
- 여과지 장치: 떨어진 이물질 제거
- 기포폭발 유도장치: 세척조 안에서 기포 폭발 유도
- 저온플라즈마 장치: 살균력 강화
- 제어부: 기포 크기·세척 모드 설정
예시 사양 보기 — 소형 세척장치 6항목
| 항목 | 사양 |
|---|---|
| 세척 방식 | 미세기포수 순환 + 수전(분사부) + 여과지 + 기포폭발 유도장치 + 저온플라즈마 |
| 기포 크기 | 50㎚~100㎛ (조절 가능) |
| 세척 온도 | 상온~40℃ (저온 세척) |
| 세제 사용량 | 기존 대비 약 1/10 수준 |
| 설치 형태 | 소형(가정·소규모 음식점) ~ 대형(급식소·산업용) 맞춤 제작 |
| 추가 기능 | 자동 세척 모드, 헹굼·탈수, 기포 크기·유량 제어 |
적용 현장
- 가정
- 음식점
- 단체급식소·학교·병원
- 식재료 손질
- 농수산물 시장·식품 공장
- 병원·의료시설
- 산업·축산·양식
| 현장 | 세척 대상 |
|---|---|
| 가정 | 식기, 주방용품 |
| 음식점 | 식기, 조리도구 |
| 단체급식소·학교·병원 | 식판, 조리기구 |
| 식재료 손질 | 채소, 과일, 수산물 |
| 농수산물 시장·식품 공장 | 대량 식재료, 가공 설비, 컨베이어 |
| 병원·의료시설 | 의료기구 |
| 산업·축산·양식 | 금속·전자부품, 사육 설비, 수조·어패류 |
대규모 오염 세척은 유류오염토양 정화장치, 폭발 원리는 기포 폭발 원리에서 자세히 볼 수 있습니다.
자주 묻는 질문
미세기포 세척기는 세제를 얼마나 줄일 수 있나요?
기존 세척 대비 세제 사용량을 약 1/10 수준으로 줄이는 것을 목표로 설계합니다. 50㎚~100㎛ 크기의 나노·마이크로 기포가 오염물 표면에서 터지며 생기는 폭발력과, 작은 구슬처럼 틈새로 파고드는 비드 효과가 세제와 강한 물리력이 하던 일을 대신하기 때문입니다. 그만큼 헹굼 후 남는 잔류 세제도 줄어듭니다.
미세기포 세척은 뜨거운 물이 필요한가요?
아닙니다. 상온에서 40℃ 사이의 저온 세척이 가능합니다. 일반 물 세척은 높은 온도와 압력, 강한 물리력으로 때를 떼어내지만, 미세기포 세척은 기포가 터질 때 생기는 에너지로 오염물을 분리합니다. 같은 기체량이라도 기포가 작을수록 총 폭발력이 커져, 10㎛ 기포는 약 0.019N으로 100㎛ 기포(약 0.0003N)의 약 60배에 이릅니다. 그래서 적은 에너지로도 세척할 수 있습니다.
가정이나 음식점에서도 쓸 수 있는 크기인가요?
네, 가정·소규모 음식점용 소형부터 급식소·산업용 대형까지 용도와 규모에 맞춰 맞춤 제작합니다. 기본 구성은 깊은 세척조, 기포수를 공급하는 수전(분사부), 기포발생장치, 여과지 장치, 기포폭발 유도장치, 저온플라즈마 장치, 제어부 7가지이며 자동 세척 모드, 헹굼·탈수, 기포 크기·유량 제어 기능을 넣을 수 있습니다.
미세기포로 세균도 없앨 수 있나요?
연구 실험에서는 기포의 폭발력과 활성으로 대장균이 30분 안에 모두 사멸하는 결과가 확인됐습니다. 서울대학교 연구에서 대장균 외에 장염비브리오, 살모넬라, 녹농균, 황색포도상구균 등 5종에 대해 기포 터짐 에너지가 해롭게 작용함을 확인했고, 양전하 기포를 쓰면 세균이 기포에 잘 붙어 소독 효율이 높아졌습니다.
기름때 세척 효과는 실제로 확인됐나요?
네, 유류 오염토 세척 실험에서 기포수 세척의 TPH 제거율은 98%로, 물만 휘저어 씻은 일반 교반 세척의 73%보다 25%p 높았습니다. 기포 폭발 세척 후 TPH는 641㎎/㎏까지 낮아졌습니다. 기름이 단단히 붙은 흙에서 확인한 결과로, 식기나 조리도구에 붙은 기름때 세척에도 같은 원리를 적용합니다.