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간이 정수기의 필요성과 만드는 방법, 과학적 원리

by 원씽1000 2024. 10. 9.

페트병 간이정수기 만들기 재료. 출처: https://blog.naver.com/mesns/221244954781

 

안녕하세요! 오늘은 갑작스러운 재난 상황이나 야외 활동 중 깨끗한 물을 확보해야 할 때 유용하게 활용할 수 있는 간이 정수기 만들기에 대한 모든 것을 알려드리겠습니다. 이 글에서는 간이 정수기의 필요성부터 다양한 제작 방법, 과학적 원리, 실제 활용 팁까지 자세하게 다룰 예정입니다. 함께 간이 정수기의 세계를 탐험하고 생존 능력을 한 단계 업그레이드해 보세요! 

1. 왜 간이 정수기가 필요할까요?

깨끗한 물은 우리 삶의 모든 측면에서 필수적입니다. 마시는 물은 물론이고, 음식 조리, 세척, 위생 관리 등 다양한 용도로 사용되죠. 하지만 자연재해, 수질 오염, 전쟁 등 예측 불가능한 상황 속에서 깨끗한 물을 구하기 어려울 수 있습니다. 이럴 때 간이 정수기는 생존을 위한 핵심 도구가 됩니다. 간이 정수기는 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료들을 이용하여 오염된 물을 정화하는 장치입니다. 물론 고도의 정수 시스템만큼 완벽한 정화 효과를 기대할 수는 없지만, 응급 상황에서 최소한의 식수를 확보하고 수인성 질병으로부터 우리 몸을 보호하는 데 큰 도움을 줄 수 있습니다. 간이 정수기는 등산, 캠핑, 낚시 등 야외 활동을 즐기는 사람들에게도 유용합니다. 깨끗한 물을 쉽게 구할 수 없는 환경에서 간이 정수기를 이용하면 안전하게 식수를 확보할 수 있죠. 또한, 아이들과 함께 간이 정수기를 만들어 보는 것은 물의 소중함과 과학적 원리를 배우는 좋은 교육 활동이 될 수 있습니다.

2. 간이 정수기 만들기: 다양한 방법과 재료

간이 정수기는 만드는 방법과 사용하는 재료에 따라 다양한 형태로 제작될 수 있습니다. 가장 일반적인 방법은 페트병을 이용하는 것입니다. 페트병을 자르고 여러 층의 여과재를 채워 넣으면 간단하게 간이 정수기를 만들 수 있습니다. 여과재로는 숯, 모래, 자갈, 천 등 다양한 재료가 사용될 수 있으며, 각 재료는 물속의 불순물을 걸러내는 역할을 합니다.

1. 페트병 간이 정수기

  • 준비물: 빈 페트병, 칼 또는 가위, 송곳, 거즈 또는 천, 숯, 모래, 자갈, 깨끗한 물
  • 만드는 과정:
    1. 빈 페트병의 윗부분을 깔때기 모양으로 자릅니다.
    2. 페트병 뚜껑에 송곳으로 여러 개의 작은 구멍을 뚫습니다.
    3. 페트병 안에 거즈 또는 천을 깔고, 숯, 모래, 자갈 순서로 층층이 쌓습니다.
    4. 흙탕물을 천천히 부어 정수합니다.

2. 숯 정수기

  • 준비물: 대나무 숯, 활성탄, 천, 고무줄, 빈 병 또는 용기
  • 만드는 과정:
    1. 대나무 숯이나 활성탄을 깨끗하게 씻어 물기를 제거합니다.
    2. 천으로 숯을 감싸고 고무줄로 묶어 고정합니다.
    3. 빈 병이나 용기에 숯 주머니를 넣고 물을 부어 정수합니다.

3. 모래 정수기

  • 준비물: 깨끗한 모래, 자갈, 천, 빈 병 또는 용기
  • 만드는 과정:
    1. 빈 병이나 용기에 천을 깔고, 자갈, 모래 순으로 층층이 쌓습니다.
    2. 흙탕물을 천천히 부어 정수합니다.

4. 식물 정수기

  • 준비물: 페트병, 칼 또는 가위, 흙, 모래, 자갈, 식물 (예: 부레옥잠, 물상추)
  • 만드는 과정:
    1. 페트병을 자르고 물 빠짐 구멍을 만듭니다.
    2. 페트병 안에 자갈, 모래, 흙을 층층이 쌓습니다.
    3. 식물을 심고 물을 부어 정수합니다.

5. 태양열 증류기

  • 준비물: 큰 그릇, 작은 그릇, 투명한 비닐, 돌
  • 만드는 과정:
    1. 큰 그릇에 오염된 물을 넣고 가운데에 작은 그릇을 놓습니다.
    2. 큰 그릇을 투명한 비닐로 덮고 돌로 고정합니다.
    3. 햇빛에 노출시켜 물을 증발시키고, 증발된 물이 비닐에 응결되어 작은 그릇에 모이도록 합니다.

팁:

  • 여과재는 깨끗하게 씻어 사용합니다.
  • 숯은 표면적이 넓은 활성탄을 사용하는 것이 더욱 효과적입니다.
  • 여과재의 층층 순서를 다르게 하여 정수 효과를 비교해 볼 수 있습니다.
  • 간이 정수기로 정수한 물은 끓여 마시는 것이 안전합니다.

3. 간이 정수기의 과학적 원리: 깨끗한 물의 비밀

간이 정수기는 단순한 구조를 가지고 있지만, 그 안에는 다양한 과학적 원리가 숨어 있습니다. 주요 정수 원리는 여과, 흡착, 침전입니다.

여과: 여과는 크기가 다른 여러 층의 여과재를 이용하여 물속의 불순물을 크기에 따라 걸러내는 과정입니다. 자갈은 큰 먼지나 나뭇잎 등을, 모래는 자갈보다 작은 입자들을, 숯은 미세한 입자들까지 흡착하여 제거합니다. 이처럼 여러 층의 여과재를 통과하면서 물은 점점 깨끗해집니다. 흡착: 흡착은 숯과 같은 다공성 물질이 물속의 냄새와 불순물을 표면에 달라붙게 하여 제거하는 과정입니다. 숯은 표면적이 넓고 미세한 구멍이 많아 흡착력이 뛰어납니다. 특히, 활성탄은 숯을 고온에서 처리하여 흡착력을 더욱 높인 것으로, 간이 정수기에 사용하면 더욱 효과적으로 불순물을 제거할 수 있습니다. 침전: 침전은 물속의 무거운 입자들이 중력에 의해 바닥으로 가라앉는 과정입니다. 흙탕물을 가만히 두면 시간이 지남에 따라 흙 입자들이 바닥에 가라앉아 물이 맑아지는 것을 볼 수 있습니다. 간이 정수기에서도 물이 여과재를 천천히 통과하는 동안 무거운 입자들이 바닥에 가라앉아 제거됩니다. 생물학적 정화: 일부 간이 정수기에서는 식물을 이용하여 물을 정화하기도 합니다. 식물은 물속의 영양분을 흡수하고, 미생물의 활동을 촉진하여 물을 깨끗하게 만드는 역할을 합니다. 부레옥잠, 물상추 등의 수생식물은 수질 정화 능력이 뛰어나 간이 정수기에 활용하기 좋습니다. 태양열 증류: 태양열 증류는 햇빛을 이용하여 물을 증발시키고, 증발된 수증기를 모아 깨끗한 물을 얻는 방법입니다. 이 방법은 물속의 거의 모든 불순물을 제거할 수 있지만, 시간이 오래 걸리고 햇빛이 강한 곳에서만 사용할 수 있다는 단점이 있습니다.

 

간이 정수기는 재난 상황이나 야외 활동 중 깨끗한 물을 확보하는 데 매우 유용한 도구입니다. 간단한 재료와 과학적 원리를 이용하여 누구나 쉽게 만들 수 있으므로, 이 글을 참고하여 직접 간이 정수기를 만들어 보고 생존 능력을 키워 보세요.