미국의 85%가 석회수 지역? 집에서 할 수 있는 석회수 처리법

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설거지를 하고 식기를 건조하면 표면에 하얀 자국이 남아 있고, 머리를 감기 위해 샴푸를 사용하는데 머리를 몇 번 문질러도 거품이 잘 나지 않는다. 미국 생활하다 보면 이런 경험을 할 때가 있는데, 이는 미국의 85%가 물에 미네랄이 다량으로 포함된 석회수 지역이기 때문이다. 미국 생활 중 집에서 사용하는 수질과 관련된 중요한 요소 중 하나는 물의 경도 (water hardness)이다. 우리가 잘 알고 있는 석회질 물 (석회수)는 칼슘과 마그네슘 같은 석회성분이 많은 물을 말하며, 이러한 성분이 많아지면 물의 경도가 높아지고 경수 (Hard Water)로 분류된다. 이러한 미네랄은 시간이 지남에 따라 축적되어 가전제품, 배관 및 개인의 건강에 영향을 줄 수 있다. 미국의 경수 지역에 대해 자세히 살펴보고 경수의 원인, 영향 및 해결책을 살펴보자.

경수 (Hard Water)란 무엇인가?

미국의 경수 지역에 대해 알아보기 전에 경수가 무엇이며 경수가 발생하는 원인을 이해하는 것이 중요하다.

물 경도 (water hardness)의 간단한 정의는 물에 용해된 칼슘과 마그네슘의 양이다.

경수는 물이 칼슘과 마그네슘이 많이 함유된 암석과 접촉할 때 발생한다. 물이 이러한 암석을 통과하면서 미네랄이 용해되고, 이렇게 미네랄이 많이 포함된 물은 상수원에서 각 가정까지 이동하는 동안 물속에 계속 남아 있게 된다.

물의 경도는 1리터의 물에 포함되어 있는 칼슘이온 농도와 마그네슘이온 농도의 양에 따라 구별되는데, 세계보건기구(WHO)의 기준에 따르면 경도가 60㎎/ℓ 이하면 연수, 60∼120㎎/ℓ는 중경수, 120∼180㎎/ℓ는 경수로 구분한다

미국 지질조사국 (U.S. Geological Survey)에 따른 물의 경도 구분은 "grains per gallon (gpg)"을 사용한다. 1 grain은 64.8 밀리그램의 칼슘 카보네이트가 1 갤런(3.785412 리터)의 물에 용해된 것을 의미한다.

Soft: < 1.0 gpg
Soft: 1~3.5 gpg
Moderately Hard: 3.5~7.0 gpg
Hard: 7.0~10.5 gpg
Very Hard: 10.5+ gpg

경수에는 일시적 경수와 영구적 경수의 두 가지 유형이 있는데, 일시적 경수는 물에 높은 수준의 중탄산염이 포함되어 있을 때 발생하며, 끓이거나 석회를 첨가하여 제거할 수 있다. 반면 영구 경수는 이러한 방법으로 제거할 수 없으며 연수기를 사용해야 한다.

미국의 경수 지역

미국 지역에 따른 물의 경도 차이는 다양하며, 일부 지역은 주변 지형에 따라 경도가 훨씬 높기도 하다.

Hardness-of-water-from-USGS — Hardness of water from USGS

서부 해안

: 캘리포니아, 오레곤, 워싱턴 등의 주를 포함한 서부 해안은 일반적으로 다른 지역보다 물이 부드럽다. 이는 일반적으로 수원이 산악 지대에 있어 경수를 유발하는 미네랄에 노출되는 양이 적기 때문이다.

중서부

: 일리노이, 오하이오, 인디애나 등의 주가 포함된 중서부 지역은 미국에서 가장 경수가 심한 지역이다. 이는 높은 수준의 미네랄을 함유한 석회암 암석이 존재하기 때문이다.

북동부

: 뉴욕, 펜실베이니아, 매사추세츠와 같은 주가 포함된 북동부 지역은 적당한 경수 수질을 가지고 있다. 이는 수자원과 인프라의 노후화 등 여러 요인이 복합적으로 작용하기 때문이다.

남부

: 텍사스, 플로리다, 조지아 등의 주를 포함한 남부 지역은 특정 지역에 따라 연수와 경수가 혼합되어 있다. 일부 지역에서는 지하에 미네랄이 존재하여 경수 지역이 있는 반면, 다른 지역에서는 지표수를 사용하기 때문에 연수 지역이 있다.

미국에서 경수 지역 탑 9

아래는 미국에서 물의 경도가 높은 메트로폴리탄 지역 중 탑 9이다.

인디애나주 인디애나폴리스 (Indianapolis, IN) - 12-20 gpg
네바다주 라스베이거스 (Las Vegas, NV) - 16 gpg
미네소타주 미니애폴리스 (Minneapolis, MN)
애리조나주 피닉스 (Phoenix, AZ) - 12-17 gpg
텍사스주 샌안토니오 (San Antonio, TX) - 15-20 gpg
플로리다주 탬파 (Tampa, FL) - 17 gpg
캘리포니아주 로스엔젤리스 (Los Angeles, CA)
일리노이주 시카고 (Chicago, IL)
캘리포니아주 새크라멘토 (Sacramento, CA)

이 지역 주변은 15 gpg 이상으로 "Extremely Hard" 정도이지만, 실제로 사용되는 상수도에서는 전처리를 통해 조금은 낮은 경도를 유지한다.

경수의 영향

경수는 생활 곳곳에 영향을 줄 수 있다.

가전제품: 식기 세척기, 세탁기, 커피 메이커와 같이 물을 사용하게 되는 가전제품에 경수 스케일이 쌓여 성능이 저하되고 수명이 단축될 수 있다.

배관: 경수는 파이프에 쌓여 수압을 떨어뜨리고 결국 막힘을 유발할 수 있다. 또한, 물의 이동을 어렵게 만들어 더 많은 열 손실을 유발하고, 온도를 유지하기 위해 더 많은 에너지를 사용하기 때문에 전기 요금에 영향을 미칠 수 있다.

개인위생: 샴푸, 비누, 세제를 경수와 함께 사용할 때 거품이 잘 안 생기고, 경수에 많이 포함되어 있는 칼슘은 비누와 반응하여 "비누 찌꺼기"를 형성할 수 있다. 손 씻기, 샤워, 머리 감기, 빨래 등 경수가 사용된 것을 깨끗하게 씻으려면 더 많은 헹굼 단계가 필요하게 되고, 피부와 모발에 비누 찌꺼기를 남기고 건조함과 자극을 유발할 수 있다.

의류, 수건: 경수 속 미네랄은 옷과 수건을 거칠고 긁히게 만든다. 이는 옷감을 손상시켜 옷의 내구성을 떨어뜨리며, 수건의 수명도 짧아진다.

환경: 경수는 비누와 세제의 효과를 떨어뜨리고 찌꺼기를 남기기 때문에 더 많은 세제와 물을 사용하게 되어 환경에 영향을 줄 수 있다.

집에서 물의 경도 테스트 해보기

집에서 간편하게 물의 경도를 측정해 볼 수 있는 스트립 타입의 테스트 키트 또는 전극 형태의 테스터를 찾아볼 수 있다.

미국 수돗물, 그냥 마셔도 될까? - 브리타 필터 효과 직접 확인하기

수돗물은 우리가 마실 뿐만 아니라 요리, 세탁, 샤워 등 여러 가지 일상적인 활동에 필요한 필수 자원 중 하나이다. 땅덩어리가 넓은 미국의 수돗물 시스템은 각 지역에 따라 독립된 관리 시스템

jejuminnesotan.tistory.com

아래 웹사이트에서 미국 지역별 물의 경도를 확인해 볼 수 있다.

Water Hardness Map

Legend State Capital City

www.hydroflow-usa.com

집에서 할 수 있는 경수 처리 방법

▢ 연수기 설치

: 가정에서 경수를 처리하는 가장 일반적인 방법은 연수기를 사용하는 것인데, 이 과정은 이온 교환을 통해 물에서 미네랄을 제거하여 물을 더 부드럽게 만드는 것이다.

소금 기반 및 무염 옵션과 역삼투압 시스템을 포함한 다양한 연수기 유형이 있다. 연수기 설치를 위한 비용이 발생하지만, 가장 확실한 방법이다.

소금기반의 연수기 (Traditional Water Softener)는 물리적으로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 연수화 시키는 시스템인데 연수기에 사용되는 소금을 주기적으로 구입해야 한다. 또한, 경수를 연수화 시키는 과정에서 칼슘과 마그네슘을 나트륨으로 대체하면서 연수기를 통과한 물에는 약간의 나트륨이 함유된다.

반면, 소금을 사용하지 않는 무염 옵션은 워터 컨디셔닝 (Salt-Free Water Conditioner)이라고도 하는데, 워터 컨디셔닝은 칼슘과 마그네슘을 실제로 제거하지 않는 대신 마그네슘과 칼슘의 구성을 변경하여 배관에 스케일이 형성되는 것을 방지한다.

전자식 석회질 제거기 (Electronic Water Descaler System)도 수도관 주위에 배치된 와이어 코일을 사용하여 전자기 충격을 물로 보내 경수에 포함된 이온을 조절하고 스케일 형성을 방지한다.

전자식 석회질 제거기는 가장 저렴한 경수 스케일 방지 옵션이지만, 그 성능이 과학적으로 증명되지 않았고, 몇몇 사람들은 사용할 가치가 없다고 말하기도 한다.

▢ 소형 이온 교환 정수 필터

: 경수를 처리하는 또 다른 방법은 필터를 사용하여 물을 여과시키는 방법이다.

카본 및 침전물 투과 방식 등 다양한 유형의 필터가 있다. 연수기에 비해 효과가 떨어지고 주기적으로 교체를 해줘야 하는 불편함이 있기는 하지만, 유지관리가 쉬운 편이다.

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Reverse Osmosis Drinking Water Filter System (Source: Amazon)

▢ 수돗물 끓여 마시기

: 부득이하게 수돗물을 마셔야 한다면, 물을 끓여 마시는 게 도움이 된다.

물을 몇 분간 끓이고, 흰색 미네랄이 냄비 바닥에 가라앉을 때까지 몇 시간 동안 식힌다. 가라앉은 미네랄을 남겨두고 윗부분의 물만 모아서 마신다.

브리타 (Brita), 퓨어 (PUR)도 경수를 거를 수 있나?

브리타 (Brita)는 다양한 식수 필터 중 가장 인기 있는 브랜드이다. 피처나 디스펜서에 사용할 수 있는 정수 필터 카트리지 (water filter cartridges)는 스탠더드 (Standard)와 롱라스트+ (LongLast+) 필터 두 가지가 있다.

브리타 필터는 연수기가 아닌 필터로 작용하기 때문에 염소(맛과 냄새), 수은, 납, 석면, 벤젠, 카드뮴, 구리, 와 같은 오염 물질을 제거할 수 있다. 또한, 중탄산칼슘 (calcium bicarbonate)과 같은 일시적인 경도는 제거할 수 있지만 황산칼슘 (calcium sulfate)과 같은 영구적인 경도는 제거할 수 없으므로 장기적으로 경도를 해결하는 데는 적합하지 않다.

퓨어(PUR)도 비슷한 필터 시스템이므로 경도를 낮추는 데는 적합하지 않다.