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나노버블 

Nano Bubble

‘나노버블’이란 육안으로는 확인이 불가한

1마이크로 미터(㎛) 이하,

나노미터(nm) 단위 크기의 기포를 뜻합니다.

*국제 표준 및 KS 규격상 정식명칭은 Ultrafine bubble / 초미세기포 이나 편의상 나노버블이라 함.

일반적으로 물속의 미세기포의

물리·화학적 특징은 입자 크기에 영향을 받습니다.

나노버블은 극히 작은 크기로

일반적인 기포와는 다른 특징을 보이는데,

이는 다음과 같습니다.

나노버블의 특성

(Proporties Of Nanobubbles)

1.

나노 크기로 부력이

거의 없어 물속에서 입자

상태로 브라운 운동 및

장시간 유지

2. 

물(액체) 속에 기체의 용존량을 극대화, 효과적인 기체 공급 및

전달 가능

*O2: 40ppm이상

**CO2: 1000ppm이상

3.

음전위(-12mV)를 띄고 있어

양전하와 강한 친화 작용

→ 오염물질 흡착 및 부유

4.

나노버블 수축 및 폭기 시

공동화 현상으로

고에너지, 진동 발생

→ 자연산화제 OH라디칼 발생

1. 나노단위의 크기로 부력이 거의 없어

물속에서 입자상태로 장기간 유지

일반적인 기포는 부력에 의해 수면으로 부상 후 폭기, 마이크로 버블은 자기가압효과에 의해 물속으로 용해되거나 용출된 기체에 의해 크기가 커져 부상하는 모습을 보입니다.

나노버블은 크기가 극히 작아 부력에 의한 부상 속도보다 브라운 운동 속도가 커 물속에서 장시간(약 90일 이상) 유지  가능합니다.

2. 물(액체) 속 기체 용존량 극대화,

효과적인 기체 공급 및 전달 가능

[나노버블을 통한 DO 상승 및 유지 DATA]

(출처:Oxygen and Air Nanobubble Water Solution Promote the Growth of Plants, Fishes, and Mice; Kosuke Ebina 외)

나노버블은 기체를 버블의 형태로 저장해 물의 용해포화도 이상으로 기체를 저장 가능합니다. 또한 물속에서 장기간 유지되는 나노버블의 특성에 따라 나노버블화 된 기체는 장기간 보관이 가능합니다.

이러한 나노버블의 특성으로 각 기체의 용존수를 통한 효과를 극대화 가능하며, 기존 기체가 갖는 유지력의 한계를 넘어 다양한 활용이 가능할 것으로 예상됩니다.

3. 나노버블은 음전위를 띄며,

양전하와 강한 친화 작용

나노버블은 강력한 내부압력 및 수소결합으로 인해 버블 표면에 전하의 축적이 발생됩니다. 이 특성은 나노버블이 액체 내에서 안정된 상태를 유지하도록 합니다.

버블 내 기체가 액체내로 용해 되는 것을 방지하며, 각 버블간 척력으로 융합을 통해 수면으로 상승하지 않도록 합니다. 또한 양전위를 띈 이물질에 흡착하게 해 효과적으로 이물질을 제거 할 수 있도록 합니다.

일반적인 나노버블의 전위(제타전위) 값은 평균 -30.52 ± 0.82 mV의 값을 가지며, 이는 분산된 입자의 안정성을 평가하는 지표인 ± 30.00 mV 값 보다 커 나노버블간 반발력을 통해 안정된 상태임을 알 수 있습니다.

4. 나노버블 수축·폭기 시 공동화 현상으로

고에너지 발생

→ 자연산화제 OH라디칼(OH Radical) 발생

나노버블은 외적 압력 또는 표면/내부 장력의 균형이 깨질 때, 순간적인 공동화(Cavitation) 작용으로 폭발하여 고에너지(4,000~6,000℃)가 발생하며, 다수의 OH 라디칼(OH Radical; 수산화기 OH-)을 생성합니다.

*OH라디칼 (Hydroxyl Radical; OH-)

OH 라디칼은 산화력이 강해 살균, 소독, 탈취 및 분해 능력이 강력한 자연계 산화물질입니다. OH 라디칼은 오염 물질과 반응 후에는 산소와 물로 환원하여 인체에는 무해하며, 오존의 2,000배, 태양의 자외선보다 180배 정도 빠른 살균 속도를 지닙니다.