경도계와 TDS 측정기 — 같은 물을 다르게 본다
보일러 스케일 예방, 역삼투(RO) 막 관리, 냉각탑 운영에서 경도계와 TDS 측정기는 모두 활용되지만 측정 원리와 목적이 다릅니다. TDS로 경도를 대신할 수 있을까요? 결론부터 말하면, 불완전한 대체입니다.
경도(Water Hardness)란?
경도는 물에 녹아 있는 칼슘(Ca²⁺)과 마그네슘(Mg²⁺) 이온의 총량을 탄산칼슘(CaCO₃) 농도로 환산한 값입니다. 단위는 mg/L CaCO₃ (또는 ppm CaCO₃).
- 연수(Soft): 0~60 mg/L CaCO₃
- 중간 경도: 61~120 mg/L CaCO₃
- 경수(Hard): 121~180 mg/L CaCO₃
- 매우 경수: 180 mg/L CaCO₃ 이상
경도가 높으면 보일러·열교환기에 스케일(CaCO₃ 석출)이 축적되어 열효율 저하, 과열, 배관 손상이 발생합니다.
TDS(Total Dissolved Solids)란?
TDS는 물에 녹아 있는 모든 용존 고형물의 총량입니다. Ca²⁺, Mg²⁺뿐 아니라 Na⁺, K⁺, Cl⁻, SO₄²⁻, HCO₃⁻ 등 모든 이온을 포함합니다.
TDS 측정기는 전기전도도(EC)를 측정한 후 변환 계수(f ≈ 0.5~0.7)를 곱해 TDS(mg/L)를 계산합니다. 빠르고 저렴하지만 이온 종류를 구별하지 못합니다.
경도계 vs TDS 비교
| 항목 | 경도계 | TDS 측정기 |
|---|---|---|
| 측정 대상 | Ca²⁺ + Mg²⁺ (경도 이온) | 모든 용존 이온 총량 |
| 단위 | mg/L CaCO₃ | mg/L (ppm) |
| 측정 원리 | EDTA 적정 또는 광학식 | 전기전도도(EC) 환산 |
| 스케일 예방 | 직접 판단 가능 | 간접 추정만 가능 |
| RO 막 성능 확인 | 상세 분석 필요 | 전후 TDS 비교로 빠른 확인 |
| 정밀도 | 높음 (직접 측정) | 중간 (간접 환산) |
TDS로 경도를 추정할 수 없는 이유
TDS가 높다고 경도가 높은 것은 아닙니다. 예를 들어, 고염분 해수는 TDS가 매우 높지만 경도 이온(Ca²⁺, Mg²⁺)보다 Na⁺, Cl⁻가 주성분입니다. 반대로 TDS가 낮아도 경도만 높은 경우도 존재합니다.
보일러 스케일 예방을 위한 경도 관리에는 경도계 직접 측정이 필수입니다.
현장 활용 시나리오
- 연수기 성능 확인: 입수/출수 경도 직접 측정 → 경도계 필수
- RO 필터 간이 성능 확인: 입수/출수 TDS 비율 → TDS 측정기로 빠른 확인
- 냉각탑 농축수 관리: TDS + 경도 병행 측정으로 정밀 관리
결론
경도계는 스케일 예방을 위한 Ca²⁺·Mg²⁺ 직접 측정의 정확한 도구입니다. TDS 측정기는 용존 이온 전체를 빠르게 확인하는 간이 도구로 RO 막 성능 확인에 적합합니다. 보일러·냉각탑 관리에서 경도는 직접 측정하고, TDS는 보조 지표로 함께 활용하는 것이 권장 방식입니다.
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