오늘은 수처리, 냉각수, 보일러 급수 관리에서 자주 등장하는 경도(Hardness) 중에서도
일시경도(Temporary Hardness)와
영구경도(Permanent Hardness)
의 개념과 차이점을 정리해보겠습니다.
두 개념은 단순히 숫자가 다른 것이 아니라,
수질 처리 방식과 스케일 방지 대책에 직결되는 핵심 기준입니다.
경도란?
경도(Hardness)란
물 속에 포함된 칼슘(Ca²⁺), 마그네슘(Mg²⁺) 등의 양이온이
비누의 거품 형성이나 스케일 생성에 영향을 주는 정도를 말합니다.
→ 경도가 높을수록 비누가 잘 풀리지 않고,
보일러나 냉각탑 계통에서는 스케일(물때) 형성 위험이 높아집니다.
일시경도 (Temporary Hardness)
일시경도는
물 속의 탄산수소염(HCO₃⁻)이 칼슘 또는 마그네슘과 결합한 형태의 경도입니다.
즉, Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂ 같은 화합물로 존재합니다.
- 가열 시 분해되어 제거 가능 → 보일링하면 CaCO₃ 침전으로 제거됨
- 보일러 급수에서 제거 용이
- 물의 pH 상승 시 자연적으로 중화 가능
- 주로 지표수(하천수, 호수수)에 많이 존재
→ 여기서 일시적(Temporary)이라는 표현은
끓이거나 화학적으로 처리하면 쉽게 제거 가능하다는 뜻입니다.
영구경도 (Permanent Hardness)
영구경도는
황산염(SO₄²⁻), 염화물(Cl⁻) 등과 결합한 칼슘, 마그네슘 화합물 형태로 존재하는 경도입니다.
즉, CaSO₄, MgCl₂ 등과 같은 성분입니다.
- 가열해도 제거되지 않음
- 이온교환 수지나 화학약품 투입 필요
- 주로 지하수에서 많이 존재
- 스케일 생성의 직접 원인
→ 여기서 '영구적(Permanent)'이라는 표현은
물리적 열처리로는 제거가 어렵고, 별도의 수처리 공정이 필요하다는 의미입니다.
이 차이점을 좀 더 이해하기 쉽게 비유해보자면
일시경도는 마치 뜨거운 물에 넣으면 녹아 없어지는 얼음과 같고,
영구경도는 아무리 데워도 녹지 않는 돌덩이와 같습니다.
즉, 일시경도는 열에 약하고 쉽게 가라앉지만,
영구경도는 화학적으로만 제거 가능한 고집 센 물질입니다.
두 경도의 비교 요약
두 경도의 차이점을 비교 요약해보자면 다음과 같습니다.
구분 | 일시경도 (Temporary) | 영구경도 (Permanent) |
주 성분 | 탄산수소염 (HCO₃⁻) | 황산염, 염화물 등 |
제거법 | 가열 또는 끓이기 (CaCO₃ 침전) | 이온교환수지, 석회소다 처리 |
스케일 발생 | 발생 가능, 다만 제어 쉬움 | 직접적인 스케일 원인 |
수원 | 하천, 호수 등 지표수 | 지하수, 광물층 투과수 |
영향 | pH 상승 시 중화 | pH와 무관하게 잔류 |
관리 난이도 | 낮음 | 높음 |
실무 적용 예시
실무에서는 다음과 같이 적용되는 개념이라고 할 수 있습니다.
- 보일러 급수 전처리 : 일시경도는 탈탄산탑, 영구경도는 연수기 적용
- 냉각수 계통 : 영구경도 높을 경우, 연수화 후 스케일억제제 투입
- 수질기준 관리 : 급탕수는 보통 총경도 50~100 mg/L 이내 유지
- 세탁 및 위생 설비 : 경도가 높으면 계면활성제 효과 저하 → 세제 과다 사용
마무리
경도는
칼슘·마그네슘이 물에 얼마나 녹아 있는지를 나타내는 지표이고,
일시경도는
열로 제거 가능한 탄산염 기반의 경도,
영구경도는
화학적 처리 없이는 제거되지 않는 황산염·염화물 기반의 경도입니다.
이 차이를 정확히 이해해야
보일러 수질관리, 냉각수 운전, 스케일 억제 설계에 있어
적절한 수처리 장비와 운전 조건을 결정할 수 있습니다.
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