리비히 냉각기를 이용한 정수 장치

무인도 등에 고립되었을 때, 가장 중요한 것이 물이다. 물을 구하는 방법은 여러가지가 있으나 여기서는 페트병으로 만든 리비히 냉각기를 이용한 정수 장치를 만들어 보았다.

위의 사진은 리비히 냉각기를 구성한 부분이다. 페트병에 구멍을 뚫고 스텐파이프를 관통시킨 다음, 물이 새지 않도록 글루건으로 밀봉해 주고, 위쪽에 냉각수를 보충할 수 있는 구멍을 뚫었다.

수증기가 응축되어 증류수가 생겨나면 냉각수의 온도가 올라가므로 냉각수를 교체해 주어야 한다. 냉각수의 배수구는 빨대를 이용하였는데, 페트병의 아래쪽에 구멍을 뚫고, 빨대를 넣은 다음 페트병 안 위쪽까지 빨대를 넣고 글루건으로 밀봉해 주었다. 이렇게 하면 위쪽에 모인 뜨거운 물 부터 빠져나가게 되므로 효과적으로 냉각이 된다.

그냥 아래쪽에 구멍을 뚫기만 한 경우 차가운 물은 아래쪽으로 쳐지면서 그대로 배수구로 흘러가서 뜨거운 물은 계속 페트병에 남아있게 된다. 실험실에서 사용하는 리비히 냉각기의 경우에도 아래쪽으로 냉수를 유입시켜야 위쪽으로 올라간 뜨거운 물을 효과적으로 배출할 수 있게 된다.

이 실험을 실시한 계절은 겨울이어서 얼음을 넣어서 냉각효과를 극대화했다.

증류수가 모이는 컵 부분이다. 먼지가 들어가지 않도록 해 주는 것이 좋을 것 같다.

냄비를 가열하는 화덕 부분이다. 깡통에 구멍을 뚫어서 만들었다. 컴퓨터용 쿨링팬을 이용하여 바람을 불어넣었더니 불이 활활 잘 탄다.

물이 끓고 있는 모습이다. 헌 냄비에 구멍을 뚫어서 증류기와 연결하였다. 뚜껑의 크기가 맞지 않아서 뒤집어서 덮어 놓았다. 

물이 끓어서 수증기가 나오기 시작하니 냉각수의 온도가 올라가는지 냉각수 통 내부에 김이 서리는 것을 볼 수 있었다.

증류가 된 물이 나오고 있다. 1초에 한 방울 정도의 속도이다.

실험은 약 한시간 동안 시도하였는데, 물을 가열하기 위한 시간이 45분 이고, 실제로 물이 끓었던 시간은 15분 이다. 

15분 정도만에 위의 사진에 나온 양이 모였으므로 냄비를 키우거나 냉각기를 키우면 효과적으로 증류수를 모을 수 있을 것 같다.

http://youtu.be/eGBJ8HS9VU8

위의 동영상은 실험 동영상이다. 증류수가 모이는 것을 확인할 수 있다.

가스렌지로 하면 빠르게 잘 되지만, 무인도 등에서는 장작불로 가열을 해야 하므로 장작불을 이용하여 시도해 보았다.