정수기 필터 기본 구조, 종류, 브랜드 별 정수 방식

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정수기 필터 기본 구조, 종류, 브랜드 별 정수 방식

Side K 2021. 3. 3. 13:00

정수기 필터의 정수처리방식은 크게 역삼투압 방식, 중공사막 방식, 나노(양전하) 방식으로 나뉩니다. 각각의 특징과 브랜드 별 필터 방식을 살펴보겠습니다.

정수기 기본 구조

정수기가 물을 정수하는 데에 핵심은 필터입니다. 외부에서 물(원수)이 들어오면 보통 두세 가지 정도의 정수기 필터를 거치고, 정수기 내의 저장탱크에 정수된 물을 저장하고, 출수구를 통해서 우리가 물을 받아서 먹는 것입니다. 이것이 정수기의 기본 구조입니다.

필터 정수 처리 방식 세 가지

역삼투압 방식
- 역삼투압 방식이란 삼투현상과 반대라는 뜻으로, 강제로 가하는 압력에 의해 물속의 불순물 농도가 높은 쪽으로부터 불순물의 농도가 낮은 쪽으로 이동시켜 정수시키는 정수 방법을 말합니다.
중공사막 방식
- UF중공사막은 수십에서 수백 나노미터(nm) 크기의 기공을 가진 기공성 필터로서, 막 표면에 분포하는 무수히 많은 미세기공을 통해 물만을 통과시켜 물속에 존재하는 오염물질을 제거합니다.
나노(양전하) 방식
- 나노 필터는 박테리아와 바이러스를 정전력으로 필터에 흡착시켜 제거하는 방식이다. 원단의 구멍 크기(직경)가 나노미터(10억 분의 1m) 단위인 필터를 사용한다. 중공사막 필터보다 이물질 제거에 더 뛰어나고, 정수 효율도 높다. 다만 필터 가격이 비싼 것이 흠이다.

역삼투압 방식 (Reverse Osmosis)

앞서 설명처럼 역삼투압은 삼투압의 반대입니다. 삼투압을 이해하면 역삼투압 방식은 어렵지 않습니다.

용매는 녹이는 물질이고 용질은 녹아드는 물질을 말합니다. 용액은 이 두 가지 물질이 서로 섞인 혼합물입니다. 설명을 위해 용매는 물이고 용질은 설탕으로 하겠습니다. 그럼 용액은 설탕물입니다.

위 그림처럼 물과 설탕물이 있는데 그 사이에 아주 작은 구멍이 있는 막이 있습니다. 그럼 물 분자는 작아서 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 수 있지만 설탕물 속 설탕은 분자가 크기 때문에 오른쪽에서 왼쪽으로 이동할 수 없습니다.

그럼 결과적으로 같은 양이 담겨 있었지만 왼쪽에서 오른쪽으로 이동한 물 분자 때문에 오른쪽이 더 상승하게 됩니다. 이를 삼투압 현상이라고 합니다. 여기서 삼투압이란 용액과 용매의 높이 차이에 의한 압력을 말합니다. 풀어서 설명하면 물이 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다고 할 수 있습니다.

예를 들면 식물 주변 땅에 물을 주면 땅에 물이 많고 촉촉해집니다. 그럼 상대적으로 말라있는 농도가 높은 식물의 뿌리로 물이 이동합니다. 식물은 그렇게 뿌리를 통해 물을 흡수하여 자라게 되는 것입니다. 반대로 식물 주변 땅에 물을 주지 않으면 식물 뿌리의 수분이 땅으로 이동을 하여 점점 식물이 시들게 됩니다. 또 다른 예시로 우리가 젖은 수건과 젖지 않은 수건을 막 뒤섞으면 젖지 않은 수건도 젖은 수건 때문에 젖어 버리는 현상도 삼투압이라고 할 수 있습니다.

역삼투압은 단어 그대로 삼투압의 반대 방향으로 강한 압력을 주어 강제로 물을 이동시키는 것을 말합니다. 그렇게 압력을 가하게 되면 물에 있는 용질을 남기고 용매를 얻을 수 있는 것입니다. 다르게 표현하면 물속에 불순물을 걸러내고 순수한 물만 얻을 수 있다는 뜻입니다.

역삼투압 방식 필터의 단면은 위 사진과 비슷합니다. 역삼투압 필터 막의 구멍 크기는 0.0001㎛로 유기 오염 물질, 대장균, 중금속 이온 등 다양한 성분을 걸러주기 때문에, 필터 성능에 따라 약간씩 차이는 있지만, 거의 증류수에 가까운 물을 만들 수 있습니다. 물맛이 깔끔하고 청량감이 높은 편이지만, 시간당 정수 용량이 적기 때문에, 보통은 정수기에 물을 밀어주는 모터 혹은 정수된 물을 담아두는 물탱크가 있는 경우가 대부분입니다.

중공사막 방식 (Hollow Fiber, Ultrafiltration)

중공사막 방식은 중공사로 만든 섬유나 막을 이야기합니다. 한자로 中空絲(중공사), 즉 가운데가 비어 있는 실을 말합니다. 영어로 Hollow Fiber이라고 하는데, Hollow도 속이 빈이라는 의미의 형용사입니다. 사전처럼 내부에 기공(氣孔)을 가진 섬유로서 마카로니나 대나무를 생각하시면 됩니다. 흔치는 않지만 중동 사막으로 잘못 읽어 모래를 통과하여 정수하는 방법이라고 오해하기도 하는데 그렇지 않습니다.

중공사막에는 0.01∼0.04미크론 이하의 구멍이 뚫려 있습니다. 세균은 걸러내고 미네랄은 통과시키는 기능을 합니다. 미생물이나 유기 오염 물질을 제거하나 더 미세한 물질은 제거하지 못하는 것으로 알려져 있습니다. 중공사막 필터로 정수기를 만들면 부피가 작고 정수 시스템이 간단해 가격이 저렴해집니다. 하지만 필터 교체 시기가 짧은 단점이 있습니다.

중공사막 필터의 경우에는 현재 우리나라 제품(효성, 코오롱)의 품질은 세계적인 수준이라 할 수 있습니다. 국산에 비하여 가격이 저렴한 중국산 중공사막 필터가 국내 정수기 시장에도 유입되어 있는데 품질에 차이가 있는 편입니다.

중국산의 경우 국내의 기술과는 제조기술이 다릅니다. 제품을 습식으로 보관하는 방식을 채택하고 있는데 필터 속에 보존액이 들어가게 됩니다. 이러한 보존액은 반드시 프레싱을 거친 후 사용해야 하므로 국내산과 구분됩니다. 정수기의 필터가 중공사막 방식인 경우에는 어느 나라에서 제조되었는지를 꼼꼼하게 따져야 합니다.

나노(양전하) 방식 (Nano)

나노(양전하) 필터는 미국 알고나이드사와 항공우주국(NASA)이 공동 개발한 나노세람 필터 카트리지를 적용한 필터입니다. 바이러스, 중금속, 총대장균군 등을 제거하는 것으로 알려져 있습니다. 필터의 재료는 1990년 대에 NASA, 미 공군 및 미 환경보호국으로부터 일부 자금 지원을 받아 개발되었는데 콜로라도 대학의 연구팀은 실험을 통해 유기물질, 소독 부산물, 염소, 요오드 및 내분비 교란 물질을 제거할 수 있다는 것을 발견했습니다.

나노(양전하) 필터의 기공 크기는0.001㎛(1 나노미터) 정도입니다. 중공사막 필터보다 작고 역삼투막 필터보다는 큰 수준입니다. 필터 카트리지를 물이 지날 때 양전하를 띠게 되는데, 이때 정전이 발생해 각종 바이러스, 대장균, 미생물, 중금속 등을 흡착해 정수하게 됩니다. 지나치게 수압이 낮은 경우가 아니라면 별도의 펌프 없이 사용이 가능합니다. 정전기는 필터를 물속에서 꺼내면 사라지지만 흡착된 입자는 그대로 남아있습니다. 몸에 필요한 미네랄을 그대로 유지시켜 물을 제공하며 정수량이 풍부한 것이 특징입니다.

실제 정수기 필터 - 코웨이

코웨이는 정수기 렌탈 점유율 1위입니다. 코웨이의 대표적인 필터는 RO 필터와 나노트랩 필터입니다.

RO 필터는 역삼투압 방식입니다. 역삼투압 방식은 앞서 설명했듯이 가장 높은 수준의 정수를 하는 방식으로 미네랄도 걸러내며 거의 증류수에 가까운 물이 나옵니다. 이 RO 필터는 거의 모든 기종에 들어가는 필터입니다. 그래서 코웨이는 필터를 자체적으로 개발, 생산을 합니다. 자체 개발, 생산을 하기 때문에 RO 필터를 브랜드화했는데,CIROO 필터라고 부릅니다.

네오센스 필터, 플러스이노센스 필터는 물의 불순물, 냄새, 염소 등을 걸러내는 필터인데, 정수기 회사마다 이름과 필터 종류는 다르지만 목적은 비슷합니다.

나노트랩 필터는 나노(양전하) 방식의 필터를 말합니다. 정전 흡착 방식을 이용해 바이러스, 중금속, 미생물 등을 흡착하여 걸러내는 방식입니다.

실제 정수기 필터 - 청호나이스

청호나이스 정수기는 정수기 렌탈 2위로 필터는 코웨이와 동일한 RO 필터를 사용하고 있습니다.

AT-RO 멤브레인 필터는 역삼투압 방식 필터입니다. 역삼투압 방식의 필터를 사용하기 때문에 미네랄이 걸러집니다. 코웨이의 CIROO 필터와 동일합니다. 때문에 성능은 거의 동일합니다.

앞 단계, 뒷 단계에 AT-프리카본 필터와 AT포스트 카본 필터라는 이름의 필터가 있습니다. 이 필터들의 역할은 유기화합물, 냄새, 색소, 부유물을 제거하기 위한 필터입니다. 코웨이의 네오센스 필터, 플러스이노센스 필터에 해당하는 필터입니다.

실제 정수기 필터 - SK 매직

SK 매직은 쿠쿠와 함께 정수기 렌탈 3위입니다. 필터는 나노필터를 사용하고 있습니다.

나노테크 PAC필터가 나노 방식 필터입니다. 나노 방식은 정전 흡착 방식으로 물속의 세균, 미생물, 중금속 등을 주로 걸러냅니다. 정수 수준은 중공사막 방식보다 낮고, 역삼투압 방식보다 높습니다. 그래서 나노테크 PAC필터는 미네랄을 걸러내지 않습니다.

SK 매직 정수기 특징은 세디먼트 필터, 복합 블록 카본 필터로 물속에 부유물과 염소, 냄새 등을 먼저 정수하고, 마지막에 나노필터로 물을 정수하는 방식입니다.

실제 정수기 필터 - 쿠쿠

쿠쿠는 정수기 렌탈 3위입니다. 필터는 SK 매직과 동일한 방식인 나노필터를 사용하고 있습니다.

필터의 이름은 나노포지티브 플러스 3.0 필터입니다. 나노필터라는 것을 알 수 있으며, 역시 정전 흡착 방식을 사용하여 물속의 세균, 미생물, 중금속 등을 주로 걸러냅니다.

그리고 카본 복합 필터도 사용하는데, 목적은 물속 부유물과 염소, 냄새 등을 걸러내는 것이 목적입니다. 전반적인 성능, 성향은 SK 매직 정수기와 비슷합니다.

실제 정수기 필터 - LG

LG 정수기는 사실 가장 후발주자입니다. 렌털 시장에 가장 늦게 진입했지만 빌트인 정수기 같은 시선을 끄는 신제품으로 점유율을 늘려가고 있습니다. 필터는 중공사막 방식을 사용하고 있습니다.

중공사막 방식은 영어로 표기할 때 "Hollow Fiber"로 표기합니다. 하지만 "Ultrafiltration", "Ultra Filtration"라고 표기하기도 합니다. "Ultrafiltration"는 번역하면 "한외여과"방식입니다. 그래서 이 단어를 줄여서 "UF"라고 필터에 표기합니다.

LG에서 사용하는 UF 필터는 다시 말해 중공사막 방식이라는 뜻입니다. 중공사막 방식은 정수 수준은 가장 약한 수준으로 부피가 작고 가격이 높지 않다는 장점이 있습니다.

다른 필터의 역할은 계속 설명했듯이 부유물과 염소, 냄새 등을 제거하는 역할로 기능은 다른 정수기 제품들과 동일합니다.

결론

정수기 업체들마다 다양한 정수방식을 채택하는 것을 확인할 수 있었습니다. 어떠한 정수방식이 좋다, 나쁘다를 가리는 것은 크게 의미가 없고, 어떤 정수방식이 우리 집 상황에 알맞은지 판단하는 것이 현명하다고 할 수 있겠습니다.

정수기를 선택하는 기준은 다양합니다. 정수기 필터부터 기능, 디자인, 색상, 관리 서비스, 사은품 등 많은 것들이 있는데, 정수기는 물을 생산해내는 것이 주된 역할인 가전기기입니다. 그렇기 때문에 가장 중요한 것은 사용할 곳의 상황과 목적에 맞는 필터를 선택하는 것입니다.

거의 대부분 업체들이 의무사용기간 3년으로 계약을 하고 있습니다. 그래서 한 번 선택하면 최소 3년간 모든 가족이 정수기의 물을 마셔야 합니다. 꼭 제품을 다양하게 비교하고, 충분히 살펴본 후에 선택하시길 바랍니다.