• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.113-117
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• 2017

본 연구에서는 섬유활성탄에 탄산나트륨을 첨착제로 이용하여 탄산나트륨 첨착섬유활성탄을 제조하고 동일조건에서 제조한 탄산나트륨 첨착입상활성탄과 황화수소 제거 성능을 비교한 후 그 활용가능성을 검토하고자 하였다. 첨착용액의 농도와 첨착시간을 변수로 하여 탄산나트륨 첨착섬유활성탄과 탄산나트륨 첨착입상활성탄의 흡착능을 구하였는데 먼저 두 경우 모두 첨착용액의 농도에 비례하여 탄산나트륨의 첨착되는 양도 증가하나 3 wt%이상에서는 기공충전(pore filling) 현상으로 첨착양에 변화가 없었다. 따라서 황화수소 제거를 위한 탄산나트륨 첨착섬유활성탄과 탄산나트륨 첨착입상활성탄의 제조시 최적의 탄산나트륨 용액 농도는 3 wt%인 것으로 판단되었다. 또한 탄산나트륨 첨착섬유활성탄의 경우 탄산나트륨 첨착을 위한 담지시간이 탄산나트륨 첨착입상활성탄에 비하여 2배 가까이 빠른 것으로 나타났다. 황화수소 제거효율은 탄산나트륨 첨착섬유활성탄이 탄산나트륨 첨착입상활성탄에 비하여 30% 이상 증가하였고 이는 비표면적의 측정결과로 설명되었다. 결과적으로 향상된 비표면적을 가진 섬유활성탄에 황화수소와 화학적으로 반응하는 탄산나트륨을 첨착하여 제조상 시간적 이점과 향상된 황화수소 흡착능을 확인할 수 있었다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.107-107
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• 2012

3종 복합소재인 양모와 나일론, 레이온의 염색공정은 먼저 알칼리 욕에서 반응성염료로 레이온을 염색한 후, 산성욕에서 산성염료로 양모와 나일론을 염색하는 것이 일반적이다. 그런데 양모, 나일론, 레이온은 알칼리에 민감하므로 면 염색 시 적용되는 강알칼리인 수산화나트륨을 사용하면 섬유의 취화로 인하여 강도와 촉감저하 등의 문제가 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 알칼리 중 탄산나트륨과 중탄산나트륨을 사용하여 염료를 투입하지 않고 염색공정을 거친 후 백도와 인장강도를 측정하여 황변 및 강도 변화 여부를 알아보았다. 레이온 70%, 양모 19%, 나일론 11%의 혼용율을 가지는 전처리 된 편물(130$g/m^2$, 32 inch, 18 gauge)에 탄산나트륨(시약 1급) 20g/l과 중탄산나트륨(시약 1급) 20g/l 각각을 투입하고 반응성염색공정($60^{\circ}C$, 60 min)으로 처리한 경우와 반응성 염색 후 산성염색공정($98^{\circ}C$, 60 min)으로 처리한 경우로 나누어 측색을 통해 백도와 L, a, b값을 측정하고 KS K 0521에 따라 인장강도 시험을 실시하였다. 그 결과, 탄산나트륨 투입시 백도 값이 중탄산나트륨에 비해 10% 정도 낮아지고 L, a, b값도 상대적으로 yellow 방향으로 이동해 있는 것으로 나타났다. 이것은 황변이 일어남을 의미하며 육안으로 확인하였다. 또한 인장강도 측정결과를 통해 소다회 처리 시 중조에 비해 30% 정도의 강도 저하가 일어남을 확인할 수 있었다. 그러나 반응성염색 후 산성염색을 거치게 되면 황변과 강도 저하 현상이 회복되는 경향을 나타내었다. 즉, 천연/나일론 편물을 반응성염색 시 알칼리로 탄산나트륨을 사용하면 염색공정 상에서 중탄산나트륨에 비해 황변이 일어나 염료 고유의 색상 발현에 영향을 줄 수 있고 강도 또한 30% 정도 저하되지만, 후에 산성염색 공정을 거치면 산 조건과 욕중 효과를 통해 일부 개선됨을 확인하였다. 이와 별도로 이번에는 시판되는 반응성염료 5종과 산성염료 3종을 조합하여 탄산나트륨과 중탄산나트륨 투입에 따른 염색실험을 실시하고 측색(DataColor SF600 광원D65, Strength)을 통해 염착량을 비교하였다. 그 결과, 중탄산나트륨으로 염색하면 탄산나트륨에 비해 모두 염착량이 저하되었으며, 염료의 구조적 차이와 컬러별로도 그 차이는 다양하였다. 그 중 저온에너지형 반응성염료는 탄산나트륨 투입에 비해 47~60% 정도로 가장 양호하였으며, 일부 반응성염료는 20%까지 떨어지는 값을 나타내었다. 이것은 탄산나트륨보다 중탄산나트륨의 알칼리 정도가 낮으므로 반응성염료의 염착이 적은 것으로 생각되며, 저에너지형 반응성염료의 경우에는 낮은 온도나 알칼리 조건에서도 상대적으로 높은 고착률을 나타내므로 적절한 반응성염료의 선택을 통해 그 차이를 극복할 수 있을 것으로 사료된다. 이상의 결과를 통해 탄산나트륨과 중탄산트륨의 알칼리 정도가 강도와 염착량에 미치는 영향의 차이를 고려하여 최적의 현장 처방을 선정해야 함을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.193.2-193.2
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• 2016

본 연구에서는 탄산이온이 포함된 수용액에서 규산나트륨의 농도가 AZ31 마그네슘 합금의 플라즈마전해산화 피막형성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 다양한 농도의 규산나트륨 용액에서 DC와 펄스전류를 인가하여 플라즈마전해산화피막을 형성하였으며, 형성된 피막의 surface roughness와 thickness를 분석하였다. 탄산 이온이 포함된 수용액에서 플라즈마전해산화 피막의 형성전압은 규산나트륨의 농도가 높아질수록 높아지는 것으로 나타났다. 하지만 탄산이온이 존재하지 않은 규산나트륨 용액에서의 플라즈마전해산화 피막 형성전압보다 더 낮은 값을 나타내었다. 탄산 이온이 포함된 수용액에서 규산나트륨의 농도가 높아질수록 플라즈마전해산화 피막의 surface roughness와 thickness는 증가하였으며, DC와 펄스전류 모두에서 더 밝은 색상의 균일한 산화피막을 형성할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권4호
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• pp.58-66
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• 2020

나트륨 농축수로부터 나트륨 화합물을 합성하기 위하여 탄산화(step I) 및 저온 결정화(step II)를 수행하였다. 탄산화 과정에서는 반응 온도를 조절 변수로 이용하여 이를 통해 이산화탄소(95 wt.%)의 용해도 및 pH를 변화시켰다. 저온 결정화 과정은 탄산화 과정 후 2 ℃로 유지한 상태에서 진행하였다. 이산화탄소의 주입은 용액 내 탄산 이온의 안정적 생산과 포화 용해도를 고려하여 두 차례 주입하였다. 첫 번째 주입은 이산화탄소 주입량 증가 및 안정적인 탄산 이온 생성을 목적으로 반응 온도를 35 ℃에서 10 ℃로 변화시켜 CO₂의 용해도를 변화하고자 하였고, 두 번째 주입은 NaCl 용액 혼합과 동시에 탄산화를 통한 나트륨 화합물의 핵생성을 유도할 목적으로 수행하였다. 또한 저온 결정화에서는 pH 조절 및 반응 온도 변화(10 ℃에서 2 ℃)를 통해 탄산화 속도를 느리게 유도함으로써 나트륨 화합물의 결정 성장을 유도할 수 있었다. 본 연구에서는 NaOH 농도에 대한 효과를 검토하였으며 2M NaOH를 사용한 경우에 나트룸 화합물의 순도가 증가하였다. 또한, 합성 한 나트륨 화합물은 대부분 rod 형상을 갖는 물질들로 X-선 회절 분석을 통해 중탄산나트륨 또는 수화물(monohydrate) 형태의 탄산나트륨임을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.26-33
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• 2012

본 연구는 알칼리 활성화 슬래그에서 혼합 활성화제에 관한 것이다. 본 연구에서는 수산화나트륨(NaOH, A Case), 수산화칼슘($Ca(OH)_2$, B Case), 수산화마그네슘($Mg(OH)_2$, C Case), 수산화알루미늄($Al(OH)_3$, D Case), 그리고 수산화칼륨(KOH, E Case)의 5가지 수산화계열 활성화제를 사용했다. 이 5가지 수산화계열 활성화제와 탄산나트륨($Na_2CO_3$)를 혼합하였다. 5가지 수산화계열 활성화제의 농도는 3M로 하고, 탄산나트륨은 1M, 2M, 3M로 하였다. 플로우와 응결 특성은 탄산나트륨의 혼합에 따라 감소하는 결과가 나타났다. 그러나 압축응력은 탄산나트륨의 혼합 농도에 따라 증가하는 결과를 나타내었다. 이것은 수산화계열 활성화제와 탄산나트륨의 혼합은 알칼리 활성화 슬래그 모르타르의 특성에 효과적인 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.745-752
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• 2012

이 연구는 혼합 알칼리 활성화 슬래그 모르타르의 압축강도에 미치는 영향에 관한 것이다. 활성화제의 효과는 활성화제의 종류, 농도 등이 강도에 영향을 미치는 것으로 알려져있다. 혼합 활성화제는 5가지 가소성 알칼리(수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화칼륨)와 탄산나트륨($Na_2CO_3$)를 혼합하였다. 배함은 각 활성화제를 1M, 2M, 그리고 3M의 서로 다른 농도로 하였다. 압축강도 결과는 혼합 알칼리 활성화 슬래그 모르타르는 탄산나트륨의 농도가 증가하면 증가하는 것으로 나타났다. 혼합 활성화제를 사용한 알칼리 활성화 슬래그 모르타르는 모든 재령과 시험체가 탄산나트륨을 혼합하지 않은 컨트롤 케이스보다 향상된 강도를 나타내었다. 전자주사현미경(SEM) 관찰 결과 활성화 반응으로 C-S-H와 aluminusilicate gel이 생성된 것을 볼 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.97-102
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• 2011

콘크리트 같은 많은 건설 폐기물이 빠르게 늘어나고 있으며, 콘크리트에 재활용 골재의 사용이 심각하게 고려되고 있다. 그러나 순환골재의 사용은 품질이 낮기 때문에 매우 한정적으로 사용되고 있다. 그러므로 순환골재의 품질은 콘크리트의 제조에서 매우 중요하다. 본 연구는 지구 온난화의 원인이 되는 $CO_2$를 고정하여 $CO_2$배출 저하와 건설폐기물의 재자원화 및 고품질화를 목적으로 수행한 일련의 연구로, 촉매인 NaOH을 $CO_2$와 반응시켜 제조한 $Na_2CO_3$에 의한 순환잔골재의 $Ca(OH)_2$의 제거효과와 이에 따른 순환잔골재의 품질 특성을 고찰하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 순환잔골재를 사용하는데 있어 문제시 되는 알칼리 성분을 제거하고자 공정수를 탄산나트륨 용액으로 대체하여 수산화칼슘을 탄산칼슘으로 침출시키는 방법을 계획하였고, 순환잔골재의 알칼리성분 제거 후의 품질 특성에 대하여 검토하였다. 본 연구의 결과, 수산화칼슘이 탄산나트륨 용액에 의해 탄산칼슘으로 제거된다는 것을 확인할 수 있었고, 생성물에 대하여 열분석(DT-TGA)을 실시한 결과 탄산칼슘인 것을 확인하였다. 탄산처리한 순환잔골재의 밀도는 원골재 보다 높아졌고 흡수율은 낮아지는 것을 확인할 수 있었으며, 탄산나트륨의 농도와 교반시간에 대해 결과치가 달랐는데 이것은 고정된 수산화칼슘의 양에 대한 탄산나트륨 용액의 반응 양에 의한 것으로 판단된다. 즉, 탄산 반응 후 순환잔골재의 밀도, 흡수율 및 입도 등의 물리적 성질은 전반적으로 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권1호
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• pp.151-156
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• 2013

Polydimethylsiloxane (PDMS) 기반의 미세유체 시스템을 이용해 탄산칼슘의 결정화 실험을 수행하였다. 탄산칼슘의 결정화를 위한 다양한 반응방법 중 액체-액체 반응을 위해 염화칼슘 수용액과 탄산나트륨 수용액을 사용하였고 아스파르트산을 첨가하여 탄산칼슘 결정 중 베터라이트와 칼사이트의 생성에 어떤 차이를 보이는지 조사하였다. 그리고 탄산칼슘의 결정화 진행상황에서 결정핵 생성에 유리한 염화칼슘과 탄산나트륨의 비율을 조사하였다. 이를 위해 크리스마스트리 모양의 미세유체 반응기를 사용하여 채널 내부에 염화칼슘과 탄산나트륨의 농도구배를 형성하도록 하였다. 미세유체 결정화기 내부를 광학현미경으로 촬영한 결과, 탄산나트륨과 염화칼슘의 농도비가 2:1일 때 결정핵이 생성됨을 확인하였고 핵 생성 이후의 결정 성장 과정을 촬영하여 결정형태의 변화를 관찰하였다. 아스파르트산의 첨가 시에 결정핵 생성과 성장을 저해하며 전체 결정형태 중 베터라이트의 비율이 높아짐을 보였다.

• 유기물자원화
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• 제15권3호
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• pp.121-128
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• 2007

이 연구의 목적은 배기가스로부터 생성된 신성가스 중 HCl의 제거를 위해 기존의 건식 반응기와 여과집진기를 사용하였다. 흡착제는 중탄산나트륨($NaHCO_3$)를 시용하였으며 흡착제($NaHCO_3$) 의 성능, 효율을 평가한다. 이러한 중탄산나트륨의 성능, 제거효율을 평가하여, 중탄산나트륨이 건식 반응기에서의 최적의 운전조건을 분석하였다. 체류시간, 당량비, 온도, 여과집진기의 압력등을 운전조건으로 하였으며 체류시간은 1.5sec로 고정하였고, 중탄산나트륨 주입비(당량비)를 1SR, 1.25SR으로 조절하였고, 온도는 $160^{\circ}C$, $180^{\circ}C$, $200^{\circ}C$로 하였고, 여과집진기의 압력은 210mmAq, 230mmAq, 250mmAq로 하였다. 이 연구에서는 온도가 큰 영향은 없고, 압력과 당량비가 많은 영향을 끼치는 것을 알 수 있다. 최적의 운전조건은 주입비 1SR에서 $180^{\circ}C$, 230mmAq이다. 이 조건에서의 제거율은 99.50%로 나왔다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권1호
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• pp.15-21
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• 2023

산화아연 분말을 제조하기 위해 3종류의 나트륨계 알칼리 침전제인 수산화나트륨, 탄산나트륨, 수산화나트륨/탄산수소나트륨을 이용하여 반응에 따른 열역학적 고찰과 아연 침전생성물로부터 산화아연 분말 제조 공정의 차이점을 비교하였다. 나트륨계 알칼리 침전제와의 반응으로 생성된 아연 침전생성물은 각각 히드록시염화아연(Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O)과 탄산아연수산화물 (Zn₅(OH)₆(CO₃)₂·H₂O)임을 XRD를 통해 확인하였다. 나트륨계 알칼리 침전제에 따라 800℃에서 열처리하여 생성된 산화아연 입자 크기를 비교하였다. 혼합된 수산화나트륨 및 탄산수소나트륨의 알칼리 침전제 반응으로 보다 균일한 산화아연 입자를 제조할 수 있었다.