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수소흡입 장치 기술

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수소 발생

수소는 지구상 가장 가벼운 무색, 무미, 무취의 기체로 산소와 결합한 물처럼 다른 원소와 결합된 상태로 지구상에 대량으로 존재합니다.

수소는 우주 물질의 75% 차지합니다.

수소에 의한 산업은 어떻게 효과적으로 수소기체를 얻을 것인지, 그 얻은 수소를 어떻게 자동차, 열차, 기계,주택, 각종 제품등에 어떻게 이용할 것인지, 또 식품이나 의료현장에서 수소기체를 어떻게 이용하여 가치를 더할 것인지, 수소기체를 안정적으로 저장, 운송하는데 필요한 모든 분야를 구축하는 경제 시스템입니다. 여기서 우리가 모르고 있었던 사실은 수소가 산업용 뿐만이 아니라 의약품으로도 이미 사용을 해왔다는 것입니다. 모든 국가의 FDA, 식품의학청은 일정한 요건에 의해 사용되는 수소기체는 의약품으로 지정되어 있습니다.(산소가 의약품으로 지정된 것과 동일)

수소 분리 기술로 크게 ‘부생수소’, ‘천연가스 개질’, ‘물 전기분해 (수전해)기술’이 있습니다.

부생 수소와 천연가스 개질은 분리 비용이 저렴하며, 자동차등 산업분야에 사용되고 있지만, 건강을 위해 사용되는 인체 호흡에는 적합하지 않습니다. 물 전기분해(수전해)기술은 고분자 전해질 방식과 알칼리전해질 방식이 있으며, 고분자 전해질(PEM Proton Exchange Membrane. 양성자 교환막 이라고도함)방식의 기술이 병원과, 가정에서 실시간 수소를 발생시켜 호흡하는데 가장 안전한 방식입니다. 전기분해 촉매제 같은 첨가물을 전혀 넣지 않고 순수 백금과 티타늄 촉매제 (원료 매우 중요)로 분리, 순도99.9%의 수소 기체를 발생시켜 호흡할 수 있기 때문에 제품 가격이 비싼 단점이 있지만, 가장 깨끝하여 호흡용으로 적합 합니다. 반면 알칼리 전해질 방식은 물에 전기분해 촉매제인 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화 칼륨을 첨가하여 수소를 발생하기 때문에 분해한 기체에서 냄새와 오염물질을 걸러주는 필터가 있다 하더라도 호흡용으로는 적합하지 않습니다.

수소 과연 안전할까요? 정답은 예스입니다 .

일부에서 호흡용 수소발생장치에 대해 폭발의 위험성을 이야기 합니다. 폭발에 대해 살펴보면, 폭발은 물리적 폭발과 화학적 폭발로 구분할 수 있습니다.

먼저 물리적 폭발이 일어나려면 수소가 저장용기에 계속 저장이 되어 고압의 압력으로 팽창되어야 하고, 이 저장 용기에 균열이 일어나야 합니다. 휴라이트 수소흡입기는 발생되는 동시에 실시간 배출하므로 장치 내부에 수소가 저장되지 않습니다.
기계 내부 기체 저장용기 없음.

화학적 폭발이란 이론적으로 연소반응에 의한 누출 -> 가스구름 -> 발화원 3요소가 충족되었을 때 발생하는데,
수소는 가스구름 생성이 어렵고 공기 중에 쉽게 희석되기에 이 3요소 충족이 어렵습니다.
다만 주의하여야 할 것은 담뱃불, 라이터불, 성냥불등 발화가 되는 것을 수소기체가 나오는 입구에 가까이 하지 말아야 합니다.

휴라이트 수소흡입장치 기술력

분자수소흡입장치 기술의 특징은 다음과 같습니다.
  • 1 1분당 발생량이 1,350ml (1L 350ml) ~ 3,000ml (3L) 고용량 입니다.
    병원 치료기기로 허가된 해외 제품과 암상시험에 사용된 제품들은 모두 고용량 분자수소 발생장비를 사용하였습니다. 고용량 발생장치는 저용량
    (1,000ml 이하) 호흡기를 만드는 기술과는 전혀 다른 차원의 설계와 정밀부품으로 만들어 집니다.
  • 2순수 촉매제 Platinum, Iridium 을 사용한 고분자 전해질(PEM) 셀 연구 개발: 촉매 성능 기존 기술 대비 효율 2배 향상된 PEM 생산. 호흡기용 최적화
  • 3미국 FDA, CE 인증, RoHS (유해물질 안전인증) 인증, 기타 해외 인증
  • 4한국 최초 분자수소흡입장치 신 의료기기 기술에 적합한 품질 인증및 신 의료기기 허가 신청중

Hue Light PEM 셀 1.5L ~ 3L 까지

고분자전해질 수전해 시스템(양성자 교환막 PEM) 수소발생 원리

PEM에 의한 수소 분리 도형

이 시스템은 PEM (Proton Exchange Membrane) 에 의해 탈 이온수(정류수) 구성 부분을 분리합니다. 물과 양이온이 구획 사이를 교차하는 것을 허용하며, 또한 멤브레인은 셀의 전해질 역할을 함으로써 농축된 수산화 나트륨, 칼륨과 같은 위험한 액체 전해질이 필요 없어집니다.

장치에 직류 전압이 인가되면 물은 양극 또는 산소 전극으로 공급되고 산소와 양성자로 산화되며 전자는 방출됩니다. 양성자 (H + 이온)는 PEM을 통과하여 수소 전극으로 이동하여 회로의 다른 쪽에서 전자를 만나고 수소 가스로 환원됩니다.

반응식은 다음과 같습니다.

1 2H2O → 4H+ + 4E- + O2

2 4H+ + 4E- → 2H2

휴라이트 PEM 기술은 기존 기술에 비해 효율성이 2배 향상되고 수명이 긴 것이 특징입니다.
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