• 제목/요약/키워드: Electrochemical treatment system

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전기화학적방법을 이용한 산업폐수 처리 (Treatment of Industrial Wastewater by Electrochemical Method)

  • 조주식;안명섭;이홍재;허재선;손보균;허종수
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.134-141
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    • 2000
  • 전기화학적 방법을 이용한 농공단지폐수의 효율적인 처리기술개발을 위한 기초실험으로서 전압, 전극판 간격, pH 및 전해용액 주입농도 등에 따른 오염물질 처리효율을 조사한 결과는 다음과 같다. 전압별 전기화학반응조내 온도 및 pH는 전압이 높을수록 상승하였으나, EC는 전압별로 별 변화가 없었다. COD, 탁도, T-N 및 T-P의 처리율은 전압이 높을수록 증가하였으며 전압 20V일 경우 COD는 20분, 탁도는 30분, T-N 및 T-P는 2분일 때 각각 그 처리율이 약 65, 90, 68 및 84%로 가장 높았다. 전극판 간격별 COD 처리율은 전극간격이 좁아질수록 그리고 전기반응시간이 경과할수록 전반적으로 증가하는 경향이었으며, 탁도 처리율은 전극판 간격 모두 전기반응초기에 약 80%이상 처리되었고, T-N 처리율은 전극판 간격이 좁을수록 높았다. T-P 처리율은 전기반응시간 2분 후에 전극판 간격 모두에서 약 79% 이상 처리되었다. 초기 pH에 따른 COD 처리율은 전반적으로 pH 7에서 높았으며, 탁도 처리율은 전기반응시간 2분 이후의 모든 조건에서 약 80%이상 처리되었다. 그리고 T-N 처리율은 초기 pH가 높아질수록 증가하였고, T-P 처리율은 전기반응시간 2분 이후 초기 $pH\;5{\sim}9$에서 약 $79{\sim}96%$로서 가장 높았다. NaCl 농도별 오염물질 처리율은 전반적으로 NaCl을 주입한 경우가 NaCl를 주입하지 않은 경우에 비해 매우 높았으며, COD 및 T-P의 처리율은 $NaCl\;500mg/l$, 탁도 처리율은 $NaCl\;1,000mg/l$, T-N의 처리율은 NaCl 250 및 $500mg/l$에서 전반적으로 다른 조건에 비하여 높았다.

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원자력 폐수의 양이온 처리를 위한 전기화학적 이온교환체의 특성 (Characteristics of the Electrochemical Ion Exchanger for the Treatment of Cations in Nuclear Wastewater)

  • 황영기
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.176-184
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    • 2016
  • Electrochemical ion exchange method is expected to be one of the most acceptable techniques for the separation of radioactive cations from nuclear wastewater. In this study a thin film of hexacyanoferrate on nickel surface was derivatized chemically in an aqueous potassium-ferricyanide solution. Electrochemical redox behavior of the nickel hexacyanoferrate(NiHCNFe) film electrode was investigated with the use of cyclic voltammetry potentiostated from -100 to 800 mV versus SCE. The electro-reduction characteristics of the NiHCNFe film were examined in the cobalt solutions. The NiHCNFe ion exchanger was more useful at lower concentration, lower temperature, and pH7 of the cobalt solution. The capacity loss of NiHCNFe was 0.018%/cycle that was less than the average loss of 2~3%/cycle of the convective organic exchanger. The 45~55% of the initial cobalt ions was electro-deposited on the NiHCNFe by using continuous recirculating reactor system. As a result, it was found that the electroactive NiHCNFe films showed better performance than the organic resins for the separation of cobalt ion from the aqueous solutions.

A study on the squeeze casting of Al-7.0Si-0.4Mg alloy for fuel system parts

  • Kim Soon-Ho;Kim Seong-Soo
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제6권3호
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    • pp.56-59
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    • 2005
  • Aluminum alloy casting is gaining increased acceptance in automotive and electronic industries and especially, squeeze casting is the most efficient method of mass manufacturing of such parts. In this study, the microstructures and mechanical properties of Al-7.0Si-0.4Mg(AC4C) alloy fabricated by squeeze casting process for development of fuel system parts (fuel rail) are investigated. The microstructure of squeeze cast specimen was composed of eutectic structure aluminum solid solution and $Mg_2Si$ precipitates. The tensile strength of as-solid solution treatment Al-7.0Si-0.4Mg alloy was 298.5MPa. It was found that Al-7.0Si-0.4Mg alloy had good corrosion resistance in electrochemical polarization test.

Al-7.0Si-0.4Mg 합금 자동차 연료계 부품의 스퀴즈 캐스팅에 관한 연구 (A Study on the Squeeze Casting of Al-7.0Si-0.4Mg Alloy for Fuel System Parts)

  • 김순호
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권12호
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    • pp.48-54
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    • 2003
  • Alumium alloys casting are gaining increased acceptance in the automotive and electronic industeries and squeeze casting is the most efficient method of manufacturing such mass produced parts. This study has been investigated the microstructures and mechanical properties of Al-7.0Si-0.4Mg (AC4C) alloy fabricated by squeeze casting process for development of Fuel system Parts (Fuel rail). The microstructure of squeeze casted specimen were composed of eutectic structure Alumimim solid solution and $Mg_2$Si precipitates. The tensile strength of as-solid solution treatment Al-7.0Si-0.4Mg ahoy revealed 298.5MPa. It was found that Al-7.0Si-0.4Mg alloy have good corrosion resistance in electrochemical polarization test.

생물학적 축산폐수 처리수 색도제거를 위한 전기화학적 방법의 적용 (Application of Electrochemical Method for Decolorization of Biologically Treated Animal Wastewater Effluent)

  • 윤성준;신종서;라창식
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제48권2호
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    • pp.315-324
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    • 2006
  • This research was conducted to clarify the characteristics of electrochemical decolorization of effluent discharged from a biological animal wastewater treatment process and to finally establish parameters or mode for optimum operation of electrolysis system. Average color unit of wastewater was about 1,200 and DSA(Dimensionally Stable Anode) was used as electrode. Experiments were performed with two different operation conditions or modes, fixed voltage-free current(Run A) and free voltage-fixed current(Run B). Color removal rate was proportional to the electrode area and electrical conductivity, and an equation subject to them at a condition of fixed voltage was derived as follows; Ct=C0ekt, k=[{0.0121×a(dm2)× c(mS/cm)}+0.0288], [where, C0: initial color, Ct: color unit after treatment for t, k: reaction coefficient, t: time(min.), a: electrode area, c: conductivity]. From the study on the effects of current density on color removal, it was revealed that the removal efficiency of color was function of the current density, showing direct proportion. However, when considered energy consumption rate, maintenance of low current density was an economical way. Based on the obtained results, it was concluded that supplementation of electrolyte is not necessary for the removal of color from the effluent of secondary treatment process and operation with the mode of free voltage-fixed current, rather than operation with fixed voltage-free current mode, would be an efficient way to increase the removal performance and capacity per consumed energy.

전기화학적 염화물 추출법에 따른 염소이온 제거 성능 평가 (Evaluation of Chloride Extraction under Electrochemical Chloride Extraction)

  • 김지석;안기용
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.553-557
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    • 2022
  • 본 연구에서는 전기화학적 염화물 추출법에 따른 염소이온 제거 성능을 평가하였다. 4M의 NaCl 수용액을 이용하여 염소이온을 콘크리트 내부로 침투 시켰으며, 1년간의 양생기간이후 전기화학적 염화물 추출법을 적용하였다. 1,000 mA/m2의 전류밀도를 2주, 4주, 8주간 인가하였으며, 2 mm 단위로 총 염소이온과 자유 염소이온을 프로파일 하였다. 전기화학적 염화물 추출법을 적용한 시편에서 모든 깊이에서의 잔존 염화물 농도가 감소하였으며, 적용 기간이 증가함에 따라 염소이온 농도가 감소하였다. 8주간의 적용기간 이후 총 염소이온 프로파일에서 62.9~77.6 %의 염소이온 제거 성능을 나타내었으며, 자유 염소이온 프로파일에서 77.7~99.5 %의 제거 성능을 나타내었다. 특히, 콘크리트 표면으로부터 7 mm 이상의 깊이에서 잔존 자유 염소이온 농도는 시멘트량 대비 0.01 % 이하로 나타났다. 또한 고정화된 염소이온 프로파일을 통하여 전기화학적 염화물 추출법으로 인해 고정화된 염소이온이 제거될 수 있음을 확인하였다.

석탄 열분해 생성물이 직접탄소연료전지에서 애노드 반응에 미치는 영향에 대한 연구 (A Study on Effect of Thermal Decomposition Products of Coal on Anodic Reactions in Direct Carbon Fuel Cell)

  • 이영훈;엄성용;안성율;최경민;김덕줄
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.413-420
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    • 2013
  • Effect of inherent volatile matters in fuels on electrochemical reactions of anode was investigated for a single direct carbon fuel cell (DCFC). Raw coals used as power source in the DCFC release light gases into the atmosphere under the operating temperature of DCFC ($700^{\circ}C$) by thermal decomposition and only char remained. These exhausted gases change the gas composition around anode and affect the electrochemical oxidation reaction of system. To investigate the effect of produced gases, comparative study was conducted between Indonesian sub-bituminous coal and its char obtained through thermal treatment, carbonizing. Maximum power density of raw coal ($52mW/cm^2$) was appeared higher than that of char ($37mW/cm^2$) because the gases produced from the raw coal during thermal decomposition gave additional positive results to electrochemical reaction of the system. The produced gases from coals were analyzed using TGA and FT-IR. The influence of volatile matters on anodic electrolyteelectrode interface was observed by the equivalent circuit induced from fitting of impedance spectroscopy data.

전기화학적 방법과 활성오니 공정의 병합에 의한 농공단지폐수 처리 (Treatment of Wastewater from Agricultural Industrial Complex by Combination of Electrochemical and Activated Sludge Process Systems)

  • 이홍재;서동철;조주식;박현건;이춘식;허종수
    • 한국환경농학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.289-296
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    • 2001
  • 농공단지 폐수의 효과적인 처리를 위하여 스테인레스 전극판을 이용한 전기화학적 방법에 의한 pilot 실험 및 pilot 전기화학반응조를 생물공정의 전처리 과정으로 도입하여 이들 두 공정을 연계처리 실험을 하여 오염물질 제거효율을 조사하여, 이들 두 공정의 연계가능성을 조사한 결과는 다음과 같다. 전기화학방법에 의한 pilot 실험장치에서의 체류시간별 유출시간에 따른 COD 처리율은 체류시간 30분 및 60분에서 유출시간 8시간 이후부터 약 $78{\sim}81%$로 체류시간 15분으로 하였을 경우에 비해 그 처리율이 높았고, 탁도 처리율은 모든 조건에서 전기반응시간 초기부터 90%이상이었다. T-N 및 T-P 처리율은 체류시간 30 및 60분에서 유출 전 기간 동안 처리율이 각각 약 $71{\sim}74$$85{\sim}98%$로서 체류시간 15분에 비해 약간 높았다. 전기화학적 처리공정을 생물학적 처리공정의 전처리과정으로 도입한 실험과 단독 생물학적 처리공정의 실험을 동시에 실시한 결과에서의 SVI 및 MLSS의 농도변화는 유출 전 기간 동안 두 처리 공정 모두 각각 약 $82{\sim}112$$1,230{\sim}1,750$ mg/L로서 전반적으로 안정한 경향이었으며, SVI는 안정범위인 $50{\sim}150$을 충족시켰다. COD 처리율은 두 처리공정 모두 유출초기에 약 90%로 높았고 유출시간이 경과할수록 단독 활성슬러지 공정에서는 처리율이 미미하게 감소하였으나 전기화학반응조와 활성슬러지 공정을 연계한 처리공정에서는 미미하게 증가하여, 유출시간 72시간 후 COD 처리율은 각각 약 87 및 95%로서 전기화학반응조와 활성슬러지 공정을 연계한 처리공정에서 약 8% 증가하였다. 탁도 처리율은 두 처리공정 모두 유출 전 기간 동안 약 95%이상 높게 처리되었다. T-N 처리율은 유출 전 기간 동안 단독 활성슬러지 공정 및 전기화학반응조와 활성슬러지 공정을 연계한 처리공정에서 각각 약 $62{\sim}74$$72{\sim}86%$로서 연계한 공정에서 T-N 처리율이 10%이상 증가되었다. T-P 처리율은 전기반응조와 활성슬러지 공정을 연계한 처리공정에서 단독 활성슬러지 공정에 비해 유출 72시간후에는 각각 약 97 및 82%로서 전기화학반응조와 활성슬러지 공정을 연계한 처리공정이 약 15%이상 높았다.

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Electrochemical Characteristics of Zn and Si Ion-doped HA Films on Ti-6Al-4V by PEO Treatment

  • Lim, Sang-Gyu;Hwang, In-Jo;Choe, Han-Cheol
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.199-199
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    • 2016
  • Commercially pure titanium (cp-Ti) and Ti alloys (typically Ti-6Al-4V) display excellent corrosion resistance and biocompatibility. Although the chemical composition and topography are considered important, the mechanical properties of the material and the loading conditions in the host have, conventionally. Ti and its alloys are not bioactive. Therefore, they do not chemically bond to the bone, whereas they physically bond with bone tissue. The electrochemical deposition process provides an effective surface for biocompatibility because large surface area can be served to cell proliferation. Electrochemical deposition method is an attractive technique for the deposition of hydroxyapatite (HAp). However, the adhesions of these coatings to the Ti surface needs to be improved for clinical used. Plasma electrolyte oxidation (PEO) enables control in the chemical com position, porous structure, and thickness of the $TiO_2$ layer on Ti surface. In addition, previous studies h ave concluded that the presence of $Ca^{+2}$ and ${PO_4}^{3-}$ ion coating on porous $TiO_2$ surface induced adhesion strength between HAp and Ti surface during electrochemical deposition. Silicon (Si) in particular has been found to be essential for normal bone and cartilage growth and development. Zinc (Zn) plays very important roles in bone formation and immune system regulation, and is also the most abundant trace element in bone. The objective of this work was to study electrochemical characteristcs of Zn and Si coating on Ti-6Al-4V by PEO treatment. The coating process involves two steps: 1) formation of porous $TiO_2$ on Ti-6Al-4V at high potential. A pulsed DC power supply was employed. 2) Electrochemical tests were carried out using potentiodynamic and AC impedance methoeds. The morphology, the chemical composition, and the micro-structure an alysis of the sample were examined using FE-SEM, EDS, and XRD. The enhancements of the HAp forming ability arise from $Si/Zn-TiO_2$ surface, which has formed the reduction of the Si/Zn ions. The promising results successfully demonstrate the immense potential of $Si/Zn-TiO_2$ coatings in dental and biomaterials applications.

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열처리된 탄소나노튜브 상대전극의 전기화학적 특성 연구 (Electrochemical properties of heat-treated multi-walled carbon nanotubes)

  • 이수경;문준희;황숙현;김금채;이동윤;김도현;전민현
    • 한국진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.67-72
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    • 2008
  • 본 연구에서는 염료감응 태양전지의 상대전극으로써 다중벽 탄소나노튜브를 사용하여 전기화학적 특성에 미치는 열처리 효과에 대해 연구하였다. 다중벽 탄소나노튜브는 실리콘 기판위에 철 촉매를 사용하여 열화학 기상증착법으로 합성하였다. 직경이 다른 다중벽 탄소나노튜브를 각각 성장하여 두 개의 샘플을 준비하였고 질소 분위기의 RTA(rapid thermal annealing) system에서 $900^{\circ}C$ 온도로 1분간 열처리 하였다. 다중벽 탄소나노튜브의 구조적, 전기적, 전기화학적 특성은 FE-SEM, Raman spectroscopy, 2-point probe station, electrochemical impedance spectroscopy (EIS)을 이용하여 측정하였다. 라만 스펙트럼 분석에서 열처리 한 다중벽 탄소나노튜브의 I(D)/I(G) ratio는 상당히 감소한 것을 확인하였으며, 다중벽 탄소나 노튜브 표면과 전해질과의 산화 환원 반응 특성에서는 열처리 전보다 열처리 후의 전해질과의 산화 환원 반응 특성이 향상된 것을 알 수 있었다. 표면에서의 반응 저항 또한 열처리 후의 다중벽 탄소나노튜브가 더 낮은 값을 나타내었다. 그 결과, 열처리 후의 다중벽 탄소나노튜브를 상대전극으로 사용하였을 때의 전기화학적 특성이 더 좋은 것을 확인하였다.