이산화염소수 특징 및 활용 분야

1. 이산화염소수란?

이산화염소수는 산소계열 소독제, 탈취제입니다. 이산화염소는 ClO2의 분자식 구조를 가지고 있으며, 한개의 염소 분자와 2개의 산소분자가 결합된 화합물입니다. 이산화염소는 본래 기체상태로 존재하지만, 이산화염소수는 기체상태의 이산화염소수를 녹여 액체 형태로 만들어진 화합물입니다. 차아염소산나트륨(NaClO), 차아염소산수(HOCl)의 염소계열 살균제에 비해서 살균력이 탁월하게 높을 뿐 아니라 pH와 관계없이 넓은 살균스펙트럼을 갖고 있습니다. 더불어 산소계 살균제이기 때문에 사용 후에도 잔류염소가 현저하게 적으며, 발암물질이 발생하지 않기 때문에 각광 받고 있습니다. 미국, 유럽등에서는 차아염소산나트륨의 대체재로써 활용되고 있습니다.

2. 이산화염소수 특징

2.1 소독성

이산화염소수는 대장균, 살모넬라균, 포도상구균, 고초균, 슈퍼박테리아, 노로바이러스, 신종플루, 폐렴구균 등에 대해서 99.9%의 살균력을 가지고 있습니다.
약 660여종의 바이러스와 세균을 살균하고 소독합니다.
염소소독제 (차아염소산수, 차아염소산나트륨등의 락스계)보다 약 2.5배의 살균력과 5배이상의 소독력을 가지고 있습니다.
세균의 세포막을 제거하기 때문에, 원천적으로 세균세포를 사멸시키게 됩니다.
채소등에 있는 세균을 사멸시킵니다.
소독 지속성이 매우 높습니다.

2.2 안전성

이산화염소수는 산소계열 물질이기 때문에, 햇볕에 닿거나 공기중에 노출되면 분해됩니다. 따라서 독성이 거의 없습니다.
논문에 따르면 세계보건기구인 WHO에서 Class-A1로 분류하고 있는 살균물질입니다.

이산화염소수는 차아염소산나트륨 (락스계)에 비해서 수용성이 10배 정도 높고, 유기물과의 반응성도 약하여 잔류성분이 매우 적습니다.
차아염소산나트륨등에서 나오는 발암물질인 트리할로메탄(Trihalometanes, THMs), 할로아세틱시에시드(Halo Acetic Acids, HAAS), 할로아세트니트릴(Halo Acceto Nitriles, HANs), 클로랄(Chaloral Hydrate)등이 생성되지 않습니다. 따라서 락스계을 오랫동안 사용하게 되어 나오는 건강상의 문제를 최소화할 수 있다고 예측이 가능합니다.
또한 채소나 기구의 세척과정에서 차아염소산나트륨과 같은 염소계 제품이 주로 사용되기 때문에, 위의 부산물들이 하천으로 흘러 들어 환경오염을 시킬 수가 있습니다. 이산화염소수를 사용하게 되면, 환경오염도 그만큼 줄일수가 있다고 볼 수 있습니다.

2.3 보존성

농축산물을 소독하면서 같이 얻는 효과가 신선도를 유지하게 해주는 기능을 가지고 있습니다.
상추, 포도, 치콘, 깻잎, 케일, 오디, 고추등의 채소류에 이산화염소수 수용액을 뿌리게 되면 세균을 감소시키고, 상온저장시에 부패를 억제하는 기능을 가지고 있습니다.
꽃을 유통하게 되면 꽃의 줄기 절단면에 세균이 증식하게 되어, 꽃이 빨리 시들게 되어 유통이 됩니다. 실제 꽃의 절단면에 이산화염소수를 뿌려주게 되면 꽃의 수명이 13.4일 연장이 된다고 알려졌습니다.
명태는 3일~7일 부패 지연 효과가 있었습니다.
삼계용 닭의 경우도 이산화염소수 수용액을 뿌리는 경우에 수일간 부패 지연 효과가 발생하였습니다.
소고기와 돼지고기에서도 부패지연 효과가 확연하였습니다.
이러한 특성 때문에 미국 FDA와 한국 식약처 KFDA가 과일과 야채의 세척에 이산화염소수를 허용하였습니다. (식품의약품 안전청 고시 제 2007-74호)

2.4 탈취 기능

이산화염소수는 높은 소독력과 탈취력을 동시에 가지고 있습니다.
냄새의 원인 물질인 황화수소, 암모니아, 페놀등의 무기물을 산화 시키거나 구조적으로 파괴합니다. 따라서 냄새 분자가 근원적으로 없어지게 됩니다.
탈취력이 뛰어나서 반려동물을 키우거나, 관련업장에서 많이 사용되고 있습니다.
뛰어난 소독, 탈취능력으로 인해서 약간의 표백 현상이 발생하기도 합니다.

화합물	냄새의 특징	탈취기능 원인물질
황화합물	양배추, 양파 썩는 냄새, 계란 썩는 냄새	메틸머캅탄, 황화메틸, 이황화메팅, 황화수소 등
질소화합물	분뇨 냄새, 생선 썩는 냄새	암모니아, 메틸아민, 트라이메틸아민 등
알데히드류	새콤하고 타는 냄새	아세트알데히드, 프로피온알데히드
곰팡이류	곰팡이과의 모든 균류	–
세균류	악취를 발생시키는 모든 세균류 및 바이러스 등 병원균 세균	–

2.5 PH 무관성

일반적인 염소계 소독제는 PH가 알칼리로 올라갈수록 탈취력, 살균력, 소독력이 현저하게 떨어집니다.
이에 반해서 이산화염소수는 PH 농도와 무관하게 탈취, 살균, 소독 효과가 감소하지 않습니다. 즉, PH 무의존성의 특징을 가지고 있습니다.
즉, 채소나 기구를 소독하는데 있어서, 섞어서 쓰는 물이 알칼리일 경우에는 소독 효과가 현저하게 감소하게 된다는 것입니다. 하지만, 일반인들이 매번 PH 농도를 잴 수는 없습니다. 따라서, 의도와는 다리게 알칼리성 물인 경우에는 소독이 잘 되지 않을 수도 있는 것입니다.

3. 이산화염소수 살균력

3.1 세균에 대한 살균

구분	측정농도 (ppm)	소멸시간	소멸율
장염 비브리오균 (식중독)	10	60초 (10초 이내)	99.9%
바실러스세레오스균 (식중독)	10	60초 (10초 이내)	99.9%
시겔라플렉스네리균 (이질/식중독)	10	60초 (10초 이내)	99.9%
리스테리아균 (식중독)	10	60초 (10초 이내)	99.9%
대장균 (식중독)	1	10초 미만	100%
확색포도상구균	1	10초 미만	100%

3.2 바이러스에 대한 살균

구분	측정농도 (ppm)	소멸시간	소멸율
살모넬라	1	10초 미만	100%
쉬겔라	1	10초 미만	99.9%
녹농균	1	30초 미만	99.9%
수퍼박테리아	1	제균	99.9%
신종플루 (H1N1)	3	멸균	99.9%
병원성 대장균 (0-157 / 식중독균)	1	60초 (10초 이내)	99.9%

4. 이산화염소수 적용 분야

4.1 소독능력 적용 분야

채소 세척
식기, 기구 세척
식중독 예방
병충해 예방, 소독
잔류 농약 제거
COVID 독감 예방
인삼 수확 후에 생기는 적색병 세균 제거
구제역 예방
양식장

4.2 보존성

꽃등 화훼 유통 기간 연장
인삼 유통 기간 연장
채소류 유통 기간 연장
딸기, 포도, 복숭아, 과일등 유통 기간 연장
생선, 육류 고기류 유통기간 연장

4.3 탈취 능력 적용 분야

암모니아, 황화수소등의 찌든 냄새 제거
축사, 돈사, 계사 악취 제거

4.4 이산화염소수 활용시 애로사항

이산화염소수는 쉽게 산화되기 때문에 오랜 시간 보관하기가 어렵습니다.
그리고 일정농도의 이산화염소수가 생산되는 제조장치를 만들기가 어렵습니다. 많은 기업이 시도하였지만, 제대로 된 이산화염소수 제조기를 만들지 못하고 있는 것이 국내의 현실입니다. 이에 저희 (주)뉴텍삼원촉매는 지속적인 기술개발을 통해서 이런 어려움을 극복하고 일정 농도로 생산되는 이산화염소수 제조장치를 개발 완료하게 되었습니다.

5. 이산화염소수 국내외 사용 승인 인증 기관

	인증 기관	허가내용
	WHO 세계 보건 기구	– WHO A1으로 분류 (링크 논문자료 p.7 참조) “ClO2 has been classified as A1 disinfection product by WHO and directly or indirectly used in food industries.” – CAS NO.: 10049-04-4 – HAZARD EXPOSURE(FIRE. EXPLOSION) 및 HUMAN EXPOSURE (INHALATION / SKIN/EYES/INGESTION) – 식수살균용 살균제로 사용 허가 –WHO Group3 로 분류 (2022) “not classifiable as to its carcinogenicity to humans”
	미국 FDA (미국 식품의약국)	– CLO2 식품첨가물로 사용등록 (1988년) – CLO2 DISSOLVED WATER를 적색육관련제품의 사용허가(2004년) – CLO2 DISSOLVED WATER를 적색육 처리, 통조림, 해산물, 얼음, 처리 관련 기구에 사용허가 (2007년)
	미국 EPA (미국 환경보호청)	– CLO2 DISSOLVED WATER를 살균소독제로 등록 (1968년) – CLO2 가스를 살균소독제로 등록(1988년) – CLO2를 음용수 소독 및 살균제로 등록 (1988년)
	E.U. (유럽연합)	-EU집행위원회가 CLO2 음용수소독제로분류(2006년) – 북아일랜드 및 아일랜드 식품첨가물로 허용 – 프랑스환경청에서 살균소독제로 이산화염소의 사용허가
	대한민국 식품의약품안전처	– 과일/채소등식품의살균목적허가(2007년) – 이산화염소수제조장치에서 생산된 이산화염소수는 30ppm 이하로 사용할것으로 권고 (2007년) – 횟집 수족관등 어패류 위생관리용 물질로 허가 (2009년)
	대한민국 농림축산식품부	– 식품산업진흥법 제9759호, 유기농산물의 가공보조제로 사용허가 (2008년) – 농림축산검역본부에서 축산물 육가공 표면처리에 허가 (2010년)
	대한민국 환경부	– 환경부 고시로 음용수 살균 소독제 허가 (1999년) – 수처리 시설 설치 업무 처리 지침, CLO2를 가장 경제성 좋은 수처리 소독제로 평가 (2002년)

이산화염소수는 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다. 인류가 세균으로부터 먹거리를 보호하고, 인체를 보호하기 위해서 많은 물질들을 개발해왔습니다. 그 중에서 이산화염소수는 인체에 미치는 영향이 매우 적으면서, 효과적으로 세균을 없애고, 식자재의 유통기한을 늘려주는 역할을 하고 있습니다. 이에 이산화염소수의 살균수 제작과 이산화염소수 제조장치 개발 기술적 완성도가 높은 제품을 내 놓게 되어 기쁘게 생각합니다.
당사의 기술로 만든 이산화염소수 제조 장치 파워크린 101 (에코100), 대용량 장치 ECO300, 자동화 된 대용량 장치 ECO300X, 그리고 기술융복합을 통해 탄생한 악취 제거 시스템인 OTS 시스템을 통해서 사업을 더욱 확장하시기 바랍니다.