연수기 DIY
연수기의 원리
연수기는 Ca2+, Mg2+, Fe2+ 같은 양이온을 포함한 센물을, (이러한 양이온을 제거한 형태의) 단물로 만들어주는 장치입니다. 이렇게 만들어 주는 방법은 크게 두가지인데, 하나는 전기적인 방법이고, 다른 하나는 센물에 포함되어 있는 양이온을 다른 형태의 양이온으로 치환시켜주는 방법입니다. 전자는 전기연결이 필요하므로, 보통 집에서 사용하는 연수기는 후자의 방법을 사용하지요.
이를 위해 기본적으로 양이온교환수지를 사용합니다. 양이온 교환수지는 보통 날치알 같은 작은 알갱이 형태로 되어 있는데, 이 알갱이에 수많은 Na+이 붙어 있다고 생각하면 되요. 이 상태에서 센물(수돗물)이 들어오면, 센물의 Ca2+, Mg2+, Fe2+ 등의 이온이 Na+가 붙어 있던 자리에 대신 들어가게 되고, 대신 Na+가 수도물에 포함되어 나오게 되는데, 이렇게 되면 물 속에 Ca2+, Mg2+, Fe2+ 등의 성분이 사라지게 되어, 연수(단물)가 나오게 되는 것입니다. 말로 표현하자니 엄청 복잡한데요. 그러나, 고등학교 화학시간에도 이러한 원리를 이미 배웠다는 사실…교과서에 나와있는 그림으로 표현하면 아래와 같아요.
그러므로, 연수기는 양이온 교환수지가 기본이되며, 여기에 세디멘트필터나 KDF필터 등을 덧붙이면 보다 성능 좋은 연수기를 만들 수 있는 것입니다.
양이온 교환수지 재생의 원리
또 하나! 위의 그림에서 보면 양이온 교환수지에 붙어 있는 Na+가, Ca2+나 Mg2+로 바뀌고 있는데요. 이러한 과정이 반복되어 Na+가 Ca2+나 Mg2+로 모두 바뀌게 되면, 더이상 연수기의 역할을 하지 못하게 되겠죠. 바로 이때가 양이온교환수지를 재생해주어야 하는 시점입니다. 눈으로는 볼 수는 없기 때문에 대략 1~2달정도 뒤에 재생하면 됩니다.
재생하는 원리는 연수기 원리와 반대로, 양이온 교환수지에 붙어있는 Ca2+, Mg2+ 등의 이온을 Na+로 바꿔주면 됩니다. 이를 위해 Na+가 다량 포함된 소금물에 담궈두는 것이에요.
이제 연수기를 만들어 보겠습니다. 이런 재료들은 중국이 매우 저렴해요. 똑같은 부품을 한국에서 사려면 거의 두 배이상 비용이 소요됩니다.
연수기 DIY에 필요한 부품 & 필터
| 부품(중국어) | 규격 | 수량 | 가격(元) | 구입처 |
|---|---|---|---|---|
| 투명 하우징(透明 滤瓶) | 10寸(33.3cm), 4分(½ inch) | 3 | 23 * 3 | 타오바오 링크 |
| 하우징 연결니플(4分 外牙对接头) | M44(½ inch) | 4 | 1.5 * 4 | 타오바오 링크 |
| 하우징 고정브라켓(铁板) | 10寸(33.3cm), 3级, 台式 | 1 | 18 | 타오바오 링크 |
| 고정브라켓 받침대(台式滤瓶托盘) | 10寸专用(孔距 3cm*4cm) | 3 | 3 * 3 | 타오바오 링크 |
| 스텐나사(滤瓶安装 不锈钢 螺丝) | 5*16 | 12 | 0.25 * 12 | 타오바오 링크 |
| 하우징 오프너(滤瓶 扳手) | 10寸(33.3cm) | 1 | 1.5 | 타오바오 링크 |
| 테프론 테이프(生料带) | 1 | 1.4 | 타오바오 링크 | |
| 세디멘트침전필터(PP棉滤芯) | 10寸(33.3cm) | 6 | 3 * 6 | 타오바오 링크 |
| KDF,활성탄필터(KDF活性炭滤芯) | KDF55 1000g, 활성탄 300g | 1 | 150 | 타오바오 링크 |
| 양이온교환수지(阳离子交换树脂) | 양이온교환수지 500g | 1 | 25 | 타오바오 링크 |
| 연수기부품 구입비 : 107.9元 | 필터 구입비 : 193元 | ∴총비용 | = 300.9元 | |
| (필요시 선택사항) | ||||
| 수전 연결관(波纹进水软管) | 4分, 100cm, 304不锈钢 | 2 | 9 * 2 | 타오바오 링크 |
| 연결니플(4分 外牙对接头) | M44(½ inch) | 1 | 1.5 | 타오바오 링크 |
※ 모두 같은 판매자이므로 장바구니에 수량맞춰 담아 한번에 주문하세요. (단, 선택사항에 있는 수전 연결관은 판매자가 다릅니다.)
※ (필요시 선택사항) 기존에 사용하던 연수기가 있으세요? 사용하던 연수기의 수전 연결호스의 규격이 4分 (½ inch)인 경우에는 수전 연결관을 추가로 구입할 필요가 없습니다. 그러나, 연수기를 처음 설치하는 경우에는 수전(주로 샤워기가 달려있는 부분에서 원수를 연결)과의 거리를 생각하여 연결관과 연결니플을 추가로 구입해야 합니다. 이에 대해서는 아래에서 추가로 설명합니다.
필터 역할 및 교환주기
| 단계 | 필터종류 | 역할 | 교환주기 |
|---|---|---|---|
| 1단계 | 세디멘트(PP) | 녹물, 염소 제거 | 1~2개월 |
| 2단계 | KDF, 활성탄 | 중금속, 염소 제거 | 1년~2년 |
| 3단계 | 양이온 교환수지 | Ca2+, Mg2+ 제거 | 1-2개월 마다 소금물 처리, 1년 뒤 완전 교환 |
1) 세디멘트필터를 6개 구입해두면, 2개월에 한 번씩 교환하여 총 1년을 사용할 수 있습니다.
2) KDF필터는 최소 1년~2년간 사용가능 합니다.
3) KDF필터를 1년마다 교체한다고 하면, 1년 유지비가 193원이 되겠죠.
4) 양이온 교환수지는 1개만 구입한 뒤에, 12개월마다 한번씩 집에서 사용하는 굵은 소금으로 재생하면 되므로, 여러 개를 구입할 필요가 없어요. 재생하는 방법은, 1L의 물에 굵은 소금을 400g정도를 넣어 소금물을 만들고, 소금물에 양이온 교환수지 필터를 필터통채로 넣어 담근 뒤, 12시간 후에 꺼내어 재설치하면 됩니다. 소금물로 5회 재생하려면 2000g의 소금(海盐)이 필요한데, 타오바오에서 16원정도 합니다.
5) 물론, 이러한 과정이 귀찮으면 양이온교환수지필터를 추가로 구입하면 됩니다. 1년에 5개씩 추가로 소모한다고 해도 유지비가 125원 추가되는 정도입니다. 어떻게 할지는 잘 생각하셔서…
조립방법
하우징 만들기
하우징은 윗쪽 머리부분(흰색으로 된 입출수 구멍이 있는 부분)과 아래쪽 몸통부분(필터를 넣는 곳)으로 나눠집니다. 일단 윗부분과 아래부분을 분리하여 둡니다.
하우징 머리부분에 표기되어 있는 입출수 방향 화살표를 잘 보고, 일정한 방향으로 3열로 배열합니다.
하우징 연결니플 2개를 사용하여 하우징 머리부분 3개를 서로 연결합니다. (주의! 연결니플이 헐겁게 연결되거나, 추후 사용시 연결부분에서 물이 새어나오면, 니플의 나사산을 테프론테이프로 12바퀴 정도 감은 뒤 다시 연결합니다.)
연결된 하우징 머리부분을 바닥에 내려놓고, 하우징의 구멍에 맞추어 하우징 고정브라켓을 올려놓습니다. (구멍이 맞지 않는 경우, 니플 연결 부위를 조절하여 구멍을 맞춥니다.)
하우징 고정브라켓 위에, 고정브라켓 받침대를 구멍에 맞추어 올려놓습니다.
스텐나사를 사용하여 “고정브라켓 받침대+하우징 고정브라켓+하우징 머리부분”을 단단히 고정합니다. 대략 아래 사진과 같은 모양으로 조립하면 됩니다.
- 남아 있는 2개의 하우징 연결니플을, 연결된 하우징 머리 양쪽 끝에 돌려 끼워넣습니다.
필터 조립하기
조립된 하우징의 입수 부분과 출수 부분을 찾은 뒤에, 뒤집어 바닥에 내려놓습니다.
입수 부분쪽에 **1번필터(세디멘트/PP필터)**를 끼우고, 맨처음 빼두었던 하우징 아래쪽 몸통부분을 돌려 끼웁니다. 그리고, 하우징 오프너를 사용하여 꽉 조입니다.
가운데 부분에 **2번필터(KDF+활성탄필터)**를 끼우고, 동일한 방법으로 몸통부분을 조립합니다.
출수 부분쪽에 **3번필터(양이온교환수지필터)**를 끼우고, 동일한 방법으로 몸통부분을 조립합니다.
수전연결
수전연결을 위해서는 연결관이 필요합니다. 아래 그림을 보세요.
위 그림처럼 최소 2개의 연결관이 필요한데요. 수전과 연수기의 거리를 생각하셔서 연결관을 주문하셔야 합니다. 예를 들어서 설명하면,
1) 먼저 연수기를 놓을 위치를 정하세요.
2) 그 후에, 수전과 연수기의 거리를 대략적으로 재어 봅니다.
3) 만약, 연수기와 입수구(or 출수구)의 거리가 1m보다 짧으면 2개의 연결관을 주문하면되고
4) 만약, 거리가 1m보다 길면 연결관을 추가로 주문하여 연결관의 길이를 연장하여야 합니다. 이때, 연결관과 연결관을 서로 맞붙여 연결하기 위해서는 연결니플이 필요합니다. 사용하는 연결니플의 형태는 하우징 연결니플과 똑같은 것을 주문하면 되므로, 전체 재료를 주문하기 전에 연결니플이 총 몇개가 필요한지 잘 생각하셔서 주문하세요.
모두 연결이 되었으면, 첫 사용시에는 필터후레싱을 해주세요. 그냥 물을 5분정도 틀어 흘려보내는 거에요. 후레싱이 끝났으면 이제 맘 놓고 사용하시면 됩니다. 끄~읕!