음 이온 클러스터 는 독일 의 물리학자 필립 레나드 에 의해 알려 지 기 시작 하 였 다 . 자연 에서 물 이 높 은 곳 에서 떨어지 면서 수면 , 또는 바위 에 부딪치 면 떨어지 는 물 분자 는 순간 적 분쇄 현상 이 일어나 며 물방울 이 분사 하 면서 그 주위 의 공기 는 전기 층 을 형성 하 는 성질 을 가지 고 있 어 주위 의 공기층 이 음 ( -) 의 미약 전류 를 띤 음 이온 을 발생 한다 . 이 와 같 은 현상 을 『 레나드 에어 의 효과 』 라고 명하 였 고 , 음 이온 의 발견 및 연구 결과 를 인정 하 여 1907 년 노벨 물리학상 을 수상 하 였 다 . 공기 중 의 음 이온 이 란 기체 내 에서 마이너스 로 대전 된 미립자 ( 원자 , 분자 ) 를 말 하 며 , 양 이온 은 기체 내 에서 플러스 로 대전 된 미립자 ( 원자 , 분자 ) 를 말 한다 . 이러 한 이온 들 의 발생 원리 는 방사성 , 자외선 , 물 의 파괴 , 고전압 등 에 의해 기체 분자 ( 또는 원자 ) 가 전자 를 방출 하 여 , 전자 를 잃 어 양 이온 을 생성 하 며 , 방출 된 전자 는 다른 기체 분자 ( 또는 원자 ) 와 충돌 , 부착 하 여 음 이온 을 생성 한다 . 음 이온 은 대기 중 에서 전자 가 발생 하 면 순간 적 으로 핵 이 생성 되 고 , 주위 의 기체 분자 ( 주로 물 분자 ) 를 끌어당겨 결합 하 여 음 이온 클러스터 라는 분자 집단 으로 존재 하 며 , 음 이온 을 구성 하 는 데 는 반드시 물 분자 가 존재 하 며 , 주로 자연 계 에서 존재 하 는 음 이온 의 형태 는 O 2 -( H 2 O ) n , CO 3 -( H 2 O ) n , CO 4 -( H 2 O ) n , NO 3 -( H 2 O ) n , NO 2 -( H 2 O ) n , 등 이 된다 . 이온 들 의 생성 과정 의 모델 을 그림 에 나타내 었 다 . 또 공기 중 의 이온 은 입경 에 따라 소 이온 ( 입경 0 . 003 ㎛ 이하 , 이동도 약 0 . 5 - 1 . 0 ㎠/ Vs 이하 ) , 중이온 ( 입경 0 . 003 ~ 0 . 03 ㎛, 이동 도 약 0 . 001 ~ 0 . 2 ㎠/ Vs 이하 ) , 대 이온 ( 입경 0 . 03 ㎛ 이상 , 이동도 약 0 . 008 ~ 0 . 0003 ㎠/ Vs 이하 ) 로 분류 된다 .