• 에너지공학
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• 제9권1호
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• pp.41-46
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• 2000

인류가 발생시키는 이산화탄소를 액화시켜 해양에 저장 또는 용해시키는 방법이 지구온나화 현상을 완화시키는 기술로 알려져있으며, 이 방법을 발전시키기위해서는 심해에 분사된 이산화탄소 액적의 용해거동을 정확히 예측하여야한다. 본 연구에서 중층심해 1000m와 1500m 깊이에 분사된 액체 이산화탄소 액적의 용해거동을 계산한 결과, 해저 약 4500m 깊이에서 이산화탄소의 밀도와 용해도가 가장 크게 변하였고, 분사된 이산화탄소는 초기 액적 지름이 각각 0.010m 그리고 0.015m 이하일 때 500m 이하의 깊이에서 완전히 용해되었다. 그리고 해수와 액체 이산화탄소의 접촉면에 생성되는 하이드레이트막이 이산환탄소 용해에 장애물로 작용한다는 것을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제29권3호
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• pp.157-171
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• 2019

액체 이산화탄소 파쇄법은 기존 수압 파쇄법에서 물 사용으로 발생하는 환경 문제를 완화시키기 위한 차세대 해결책으로 제안되어 왔으며, 액체 이산화탄소의 낮은 점성도를 이용하여 암석 공극 내 유체 주입을 수월하게 할 수 있다. 본 연구에서는 액체 이산화탄소의 공극 내 주입이 파쇄 과정 중에 발생하는 파쇄 압력, 음향 방출, 균열 형상에 어떻게 영향을 미치는지에 대해 초점을 맞추었다. 이를 위해 점성도가 다른 액체 이산화탄소, 물, 오일을 파쇄 유체로 사용하여 주입 속도를 다르게 하며 인공적으로 제작한 다공성 모르타르 시편을 대상으로 실내실험을 수행하였다. 또한 기존 수압 파쇄법의 주 대상 암종인 셰일 시편의 실험에서 액체 이산화탄소 파쇄법에 의한 셰일의 파괴 특징들을 분석하였다. 실험 결과 이산화탄소 주입 시 균열이 더 비틀린 물결 형상을 띄었으며 특히, 셰일 시편에서는 그 균열 부피가 물 주입에 비해 더 발달하였다. 반면, 파쇄 유체와 파쇄 압력의 관계는 두 시편의 실험에서 반대의 경향을 보였다.

• 분석과학
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• 제24권6호
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• pp.467-476
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• 2011

Methylsulfate 음이온을 갖는 이미다졸리움계 이온성 액체들을 대상으로 이온성 액체에 녹는 이산화탄소의 용해도를 측정하고, 이온성 액체가 가지고 있는 양이온의 변화에 따른 용해도의 차이를 비교하였다. 본 연구에서 사용한 methylsulfate 음이온을 가진 이온성 액체는 1-ethyl-3-methylimidazolium methylsulfate ([emim][$mSO_4$])와 1-butyl-3-methylimidazolium methylsulfate ([bmim][$mSO_4$])였다. 가변부피투시창(variable-volume view cell)이 장착된 고압용 상평형 장치를 사용하여 303.15 K에서 343.15 K까지 온도를 변화시키면서 여러 가지 조성을 갖는 이온성 액체와 이산화탄소의 혼합물의 기포점 압력을 측정함으로써 이온성 액체에서의 고압 이산화탄소의 용해도를 측정하였다. 이온성 액체에서 이산화탄소의 농도가 증가함에 따라 압력이 급격히 증가하였으며, 온도가 증가함에 따라 용해도는 감소하였다. 또한 이미다졸리움 양이온에 붙어 있는 알킬 체인의 길이가 길수록 높은 용해도를 가지는 것으로 나타났다. Peng-Robinson 상태방정식을 사용하여 이온성 액체와 이산화탄소 혼합물 시스템에 대한 상평형 모델링을 수행하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.492-497
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• 2008

기-액 흡수 평형장치에서 이온성액체와 아민수용액의 이산화탄소 흡수특성을 평가하였다. 9가지의 이온성액체와 두 종류의 아민수용액의 이산화탄소 압력에 따른 흡수특성과 시간에 따른 흡수속도를 측정하였다. 이온성액체의 양이온과 음이온을 변화시켜 이산화탄소흡수에대한 이온의 영향을 알아보았다. 아민수용액은 이온성액체보다 높은 이산화탄소 흡수능과 빠른 흡수속도를 보였다. 이온성액체 중에서는 1 bar에서 $0.14molCO_2/molIL$의 흡수능을 보인 [emim][$Tf_2N$]이 가장 우수한 효율을 보였다. 흡수반응온도가 증가할 수 록 이산화탄소 흡수능은 급격한 감소를 보였다. 이산화탄소 흡수에는 이온성액체의 음이온이 주된 역할을 수행하며 양이온은 부가적인 역할을 수행하는 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제25권4호
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• pp.337-343
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• 2010

액체 이산화탄소를 반응용매로 사용하여 메탄올에 의한 효소 활성이 저해되는 것을 방지하고 친환경적이며 에너지 절감 효과가 우수한 바이오디젤 생산 방법을 제시하고자 유기용매 (t-butanol, acetone, chloroform, hexane, THF, cyclohexane, toluene)와 액체 이산화탄소 비교실험을 통해 액체 이산화탄소가 기타 유기용매와 같은 메탄올 저해를 방지하는 역할을 함으로써 반응 용매로서의 적합함을 확인하였다. 또한 동일이산화탄소를 이용한 초임계 이산화탄소와 비교 실험을 수행하여 초임계 이산화탄소를 이용한 바이오디젤 생산과 유사한 결과를 나타냄으로써 액체 이산화탄소를 이용한 바이오디젤 생산방법이 에너지절약형 친환경 바이오디젤 생산에 더욱 적합함을 확인할 수 있었다. 그리고 액체 이산화탄소상태에서 바이오디젤 생산의 최적화를 통해 고효율 효소는 novozym 435, lipozyme RM IM 및 lipozyme TL IM 중에서 1,3-위치 선택적 특이성을 가진 lipozyme TL IM이 가장 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 경제적 최적 조건과 고전환율 최적조건을 도출하여 각각 88.3%, 99.7%의 높은 전환율을 얻었다. 본 연구를 통해 액체 이산화탄소가 메탄올에 의한 효소활성 저해를 방지하는 반응 용매로 적합하며, 지구 온난화의 주요요인인 이산화탄소를 이용할 뿐 아니라 비독성 용매로서 친환경적이며 초임계 이산화탄소 상태보다 에너지 절감효과가 우수하여 효소적 바이오디젤 생산 방법에 새로운 방안을 제시 할 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.317-319
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• 2011

본 논문에서는 최근에 주목 받고 있는 물질인 이온성액체를 실험실 규모로 제조하여 회분식 기-액 흡수평형(VLE)장치를 이용하여 압력에 따른 이산화탄소 용해도 및 초기흡수속도를 상용 이온성액체인 $PF_6$와 비교분석 하였다. 반응온도 $40^{\circ}C$조건에서 운전하였으며, 이산화탄소 압력 0~40기압 범위에서 수행되었다. 실험결과 methyl기가 붙은 합성 이온성액체의 경우 초기흡수속도면에서 상용 이온성액체인 $PF_6$보다는 다소 낮은 수준이다.

• 에너지공학
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• 제13권4호
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• pp.301-310
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• 2004

이산화탄소를 해양에 대량으로 처리하는 기술이 지구온난화현상을 완화시키는 기술의 하나로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 이산화탄소를 해수에 용해시키기 위해서 중층심해 1,000m와 1,500m 깊이에 분사된 액체 이산화탄소의 용해거동을 계산한 결과, 해저 약 500m 깊이에서 이산화탄소는 액체에서 기체로 상변화를 일으키며, 이산화탄소와 해수의 접촉면에 생성되는 하이드레이트는 용해에 장애물로 작용하였다. 또한 움직이는 배에서 이산화탄소를 분사하는 방법이 고정파이프라인에서 분사하는 방법보다 용해에 더 효과적이었다.

• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.33-38
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• 2015

본 연구에서는 전과정평가 방법론을 활용하여 액체 이산화탄소 제조 공정에 대한 전과정목록 DB를 구축하였다. 특성화와 정규화 결과, 액체 이산화탄소의 제조는 자원소모, 지구온난화 범주가 주로 영향을 미치며, 다음으로 산성화, 부영양화, 광화학적산화물생성 순이었다. 투입물의 기여도에서는 대부분의 영향범주에서 전력이 가장 높았으며 산성화와 부영양화에는 대기배출이 높은 기여도를 나타내었다. 오존층 파괴 범주의 경우 암모니아가 주된 원인이었다. 본 액체 이산화탄소 LCI DB를 통하여 탄소성적표지 등의 국가적 차원의 환경 전략 활용이 활성화되기를 기대한다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.559-563
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• 2014

상온에서 액체 상태인 이미다졸리움 계열의 이온성 액체에 이산화탄소가 잘 흡수된다는 사실은 잘 알려져 있다. 이러한 이산화탄소의 고용해도 때문에 이온성 액체를 포함하는 분리막은 이산화탄소/질소, 이산화탄소/메탄과 같은 기체 혼합물을 잘 분리할 수 있다. 본 연구에서는 다양한 종류의 이온성 액체를 포함하는 poly(vinylidene fluoride)-hexafluoropropyl copolymer (PVDF-HFP) 겔 분리막을 제조하고 여러 기체의 투과도를 측정하였다. 음이온이 tetrafluoroborate ($BF{_4}^-$)인 경우, 양이온의 탄소수가 증가할수록 이산화탄소의 투과도와 선택도가 모두 감소하였다. 양이온이 1-ethyl-3-methylimidazolium[emim]인 경우, 음이온이 tetrafluoroborate ($BF{_4}^-$)일 때에 비해서 bis(trifluoromethane)sulfoneimide ($Tf_2N^-$)일 때 이산화탄소의 투과도가 2배 정도 증가하였으나, 이산화탄소/질소 및 이산화탄소/메탄의 선택도는 감소하였다. 하지만 이산화탄소/수소 선택도는 두 경우에 거의 비슷하였다.

• 멤브레인
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• 제31권1호
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• pp.1-15
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• 2021

이온성 액체 기반 혼합 멤브레인(MMM)은 이산화탄소 분리 매체로써 다양한 종류의 이온성 액체와 무기성 필러 폴리머에 의해 만들어진다. 이온성 액체와 무기성 필러의 강한 상호작용은 이산화탄소의 금속 유기체의 프레임워크 내 친화력, 선택성, 흡착성을 높여 분리성능을 향상시킨다. 또, 이온성 액체에 의해 혼합 매트릭스 멤브레인의 구조적 특성이 조절되어 이산화탄소 투과성과 선택성을 향상시킨다. 이 리뷰에서는 이산화탄소 분리를 위한 고분자 막에서의 이온성 액체(IL)와 금속 유기체 프레임워크(MOF)의 다양한 조합에 대한 연구가 논의될 것이다.