• 멤브레인
• /
• 제27권5호
• /
• pp.389-398
• /
• 2017

연료전지용 고분자 전해질막에 있어서 가장 중요한 특성인 수소이온 전달 능력은 내부에서 형성되는 수화채널의 분포 및 형상에 큰 영향을 받게 된다. 비과불화탄소계인 탄화수소계 전해질막의 경우, 과불화탄소계 전해질막인 나피온에 비하여 이러한 수화채널이 약하게 형성되는 것으로 알려져 있으며 따라서 상대적으로 낮은 이온전달 성능을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 컴퓨터를 이용한 전산모사 기술의 하나인 메조스케일 전산모사 기술을 이용하여 탄화수소계 연료전지용 전해질막인 술폰화 폴리이미드의 가습조건에서의 수화채널 형성 및 상분리 현상을 관찰하였다. 이를 통하여 술폰화 폴리이미드 내부에서 물분자 비드는 친수성 영역 전체에 걸쳐서 고르게 분포되며 명확한 수화 클러스터는 높은 술폰화도에서만 형성되는 것이 관찰되었다. 또한, 술폰화 폴리이미드 모델은 저가습 상태에서 수화 채널을 형성하는데에 나피온 모델에 비하여 더 어렵다는 것이 관찰되었다. 이러한 결과들은 비과불화불소계인 탄화수소계 전해질막의 수화채널 형성에 대한 기존 이론을 명확하게 뒷받침하고 있으며, 술폰화 폴리이미드의 전도도 경향도 잘 설명을 하고 있다. 따라서 메조스케일 전산 모사 기술은 연료전지용 전해질막의 상분리 현상 및 수화채널을 분석하고 이온전도 특성을 규명하는 데에 있어서 매우 효과적인 기술이 될 수 있다는 것을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제29권2호
• /
• pp.69-77
• /
• 2020

최근 급격히 증가하는 생산량과 설치로 태양광모듈의 재활용이 주요 이슈가 되고 있다. 연구 결과에 따르면, 폐 태양광모듈의 양은 2030년에는 약 8600톤에 달할 것으로 예상되며, 결정질 실리콘 태양광 모듈은 그 가운데 약 90%에 달할 것으로 예상하고 있다. 결정질 실리콘 태양광 모듈은 중량비로 약 1.3%의 태양광 리본을 함유하며, 이 태양광 리본은 태양광 모듈에 함유된 대다수의 납, 주석, 구리를 포함하는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구는 태양광 리본으로부터 유가금속을 분리하고자 시도되었다. 샘플 분석 결과 태양광 리본은 약 82.1% 구리, 8.9% 주석, 5.2% 납, 그리고 3.1% 은을 포함하는 것으로 확인되었다. 침출 실험은 3M 염산을 사용하였고, 침출 된 은 이온은 염화은의 할로겐 화합물로 회수되었다. 구리의 경우, Lix984N을 이용해 납과 주석으로부터 분리되었고, 3M의 황산을 이용해 스트리핑 되었다. 한편, 최적 조건하에서 구리 침출 효율은 약 99.64%이었다. 납과 주석의 경우, 수소이온 농도 조절을 통해 분리될 수 있었으며, 이 경우, 회수율은 약 99%이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권1호
• /
• pp.31-38
• /
• 2015

현재 기후 온난화의 주요원인 이산화탄소의 배출은 전 세계적으로 문제가 되고 있다. 이에 따라, 기존에 존재하는 화력 발전소 및 철강 공장과 같은 다량의 이산화탄소를 발생시키는 공장에서는 이산화탄소의 격리와 저장 등의 기술이 필요해졌고, 현재 많은 공장에서 실제 분리가 일어나고 있다. 또한 이러한 직접적인 배출량 감소 말고도 간접적으로 이산화탄소의 배출을 줄일 수 있는 일산화탄소, 수소 등의 환원가스의 재사용에 대해서도 여러 방식으로 연구가 이루어지고 있다. 이에 따라, 대표적인 가스 분리공정 중 하나인 Pressure swing adsorption(PSA)나, 최근 몇몇 공장에서 실 사용이 이루어지고 있는 막 분리공정을 사용하여 이산화탄소, 일산화탄소 및 수소를 분리하는 많은 연구들이 수행되어 왔다. 또한, 이 두 종류의 공정을 합친 하이브리드 공정에 대한 연구도 존재했다. 하지만 분리 목표 가스가 두 가지 이상인 다성분 기체에 대하여 연속공정 모델을 만들고, 이 모델 전체에 대해 조업 최적화 및 경제성 평가를 다룬 연구는 진행되어 오지 않았다. 본 논문에서는 이산화탄소, 일산화탄소, 수소 및 다른 기체들을 포함한 다성분 기체를 대상으로 환원가스로 사용 가능한 일산화탄소, 수소와 분리 저장이 필요한 이산화탄소를 분리하는 PSA와 막 공정을 사용한 연속공정 모델을 개발하고, 이 모델을 사용하여 가능한 시나리오들을 생성한 뒤 조업 최적화를 진행해 경제성을 평가하였다. 그 결과, 수소 가스의 조성이 초기에 14% 정도일 경우 수소를 분리하는 것보다 연료로 사용해야 하며, $CO_2$와 CO의 조성이 30% 정도로 유사할 경우 $CO_2$를 먼저 분리하는 것이 유리하다는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 진행한 결과를 통해 분리 대상 기체의 분리 경제성을 분석하여 가스 분리 여부 결정에 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.251-260
• /
• 1988

$10Li_2O$.$(90-x)B_2O_3$.$xSiO_2$ 기초유리에 $Al_2O_3$ 또는 $MoO_3$를 첨가한 유리를 열처리한 후 열수 또는 산처리하여 이온교환성 다공질 유리를 제조하였다. 그리고 $Al_2O_3$ 또는 $MoO_3$ 첨가가 분상과 양이온교환능(CEC)에 미치는 영향을 조사하였다. 이들 유리의 분상최적조건은 48$0^{\circ}C$, 10시간 열처리하였다. 분상은 $Al_2O_3$ 10mol%까지는 급격히 억제되고 그 이후에는 분상억제 효과가 완화되었다. 양이온교환능의 최대값은 $1OLi_2O$.$45B_2O_3$.$45SiO_2＋7.5Al_2O_3$ 조성유리를 열수처리한 다공질유리에서 약 252meq/100g을 나타냈으며 이 유리의 세공평균반경은 약 16.3A이었다. $MoO_3$ 첨가는 분상과 용출속도를 증가시켰다. $MoO_3$첨가에 의해 다공질유리의 세공반경과 세공용적이 크게 증가하는 것으로 보아 $MoO_3$는 유리의 붕산염상중의 실리카 농도를 낮추고 용출처리중 실리카를 수용성 착체로 형성시키는 효과가 있다고 생각된다.

• 공업화학
• /
• 제3권4호
• /
• pp.605-613
• /
• 1992

분자량이 1,000과 2,000인 카보네이트형 폴리올(PTMCG)을 사용하여 MDI와 사슬 연장제인 N-methyldielhanolamine을 반응시켜 NCO-말단 프레폴리머를 합성한 후 이온화제로 1,3-propane sultone을 반응시켜 양쪽이온성 작용기를 갖는 카보네이트형 폴리우레탄(ZPU)을 합성하였다. 모델반응의 IR과 NMR 스펙트럼으로부터 동일한 조건하에서 이혼화가 잘 일어나고 있음을 알 수 있어, 양쪽이온성 카보네이트형 폴리우레탄의 구조를 확인할 수 있었다. 열적성질을 측정한 결과 유리전이온도(Tg)는 $-15{\sim}-30^{\circ}C$ 범위로써 분자량이 1,000인 폴리올을 사용한 경우 $-15{\sim}-18^{\circ}C$, 분자량이 2,000인 폴리올을 사용한 경우 $-25{\sim}-26^{\circ}C$임을 알 수 있었다. 기계적 성질을 측정한 결과 인장강도는 분자량이 1,000과 2,000인 폴리올 모두 다 이온함량에 따라 크게 증가되나 이온 함량의 몰비율이 4.0 이상에서는 오히려 감소함을 알 수 있었다. 신장율은 인장강도와 달리 이온함량에 따라 오히려 감소함을 알 수 있었다. 이러한 물성측정의 결과로부터 인장강도가 우수하고, 연신율이 크지 않은 ZPU10-30을 택하여, 투과증발법을 이용한 에탄올 수용액농축에 응용하였다. 보다 우수한 선택도를 얻기 위하여 hexamethylene diisocyanate(HMDI)를 이용하여 가교막을 제조하였다. 팽윤도 실험결과 50wt% 에탄올농도 근처에서 증가하는 경향을 나타내었는데, 이는 에탄올에 의한 가소화효과의 영향이라고 생각된다. 분리성능을 최적화하기 위해 공급액 농도변화와 온도변화를 실시하였다. 전반적인 투과증발분리 성능은 선택도 2~83.2 및 투과유량 $25.4{\sim}58.8g/m^2hr$를 갖는 것으로 나타났다.

• 분석과학
• /
• 제6권1호
• /
• pp.107-119
• /
• 1993

본 연구에서는 백금족 금속-아세틸아세톤 킬레이트들의 역상 액체 크로마토그래피에서 용리 거동을 조사하여 머무름 메카니즘을 연구하고 이들의 최적 분리 조건을 알아내었다. 중성의 백금족 금속-아세틸아세톤 킬레이트들의 머무름에 소용매성 효과가 크게 영향을 준다는 것을 알았다. 또한, 백금족 금속-아세틸아세톤 킬레이트들의 기하학적 구조가 머무름에 많은 영향을 준다는 것을 알았다. 팔면체 구조인 $Rh(acac)_3$, $Ir(acac)_3$보다는 평면 사각형 구조인 $Pd(acac)_2$, $Pt(acac)_2$가 비극성 정지상과 상호 작용할 수 있는 표면적이 더 크므로 더 늦게 용리된다. 컬럼의 온도를 $25{\sim}45^{\circ}C$까지 변화시키면서 각 이동상 조성에서 van't Hoff plot를 구한 결과 온도에 따른 머무름 메카니즘은 일정함을 알 수 있었다. 이동상의 조성변화에 따라 용질의 머무름 메카니즘이 변화하는가를 알아보기 위하여 엔탈피-엔트로피 상쇄 현상을 조사하였다. 메탄올-물 용매의 조성이 40~70%로 변할 때 팔면체 구조인 $Rh(acac)_3$, $Ir(acac)_3$와 평면 사각형 구조인 $Pd(acac)_2$, $Pt(acac)_2$는 각각 엔탈피-엔트로피 상쇄 현상이 관찰되었으므로 머무름 메카니즘이 킬레이트의 구조에 따라 일정함을 알았다. 아세토니트릴-물 용매 조성이 30~60%로 변할 때는 엔탈피-엔트로피 상쇄 형상이 관찰되지 않았으므로 머무름 메카니즘이 복잡함을 알았다. 백금족 금속-아세틸아세톤 킬레이트들의 최적 분리 조건은 40% 메탄올, polymeric C18 컬럼, $45^{\circ}C$이다.

• 대한화학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.287-294
• /
• 1989

미국 EPA가 주요 유기오염물질로 정한 페놀류들에 대하여 역상 액체 크로마토그래피에서 혼합용액을 등용매 용리법으로 완전히 분리할 수 있는 최적 분리조건과 머무름 거동을 조사하였다. 이때 정지상은 ${\mu}$-Bondapak C18 컬럼을, 이동상은 메탄올-물, 아세토니트릴-물, THF-물을 사용하였다. Statistical simplex system의 삼각형에서 각 조건에서의 크로마토그램을 얻어 COF 값을 비교해 본 결과 메탄올 : 아세토니트릴 : 물의 비율이 7 : 40 : 53 부근에서 가장 분리가 잘 됨을 알았다. 여러가지 물리적 파라미터를 고려하여 폐놀류들의 머무름 거동을 조사한 결과 엔탈피가 증가함에 따라 머무름이 감소하였다. 단, 극성이 큰 치환기를 갖는 경우에는 엔탈피 효과보다 그 시료의 극성도가 머무름에 더 많은 영향을 미치었다. 또한 분배계수로부터 유도된 치환기 상수와 머무름과의 상관관계를 알아본 결과 메탄올 - 물, 아세토니트릴 - 물을 이동상으로 사용한 경우는 페놀류들의 머무름이 분배 메카니즘에 따음을 확인할수 있었다. 그러나 THF-물을 사용한 경우는 이동상의 영향이 크게 작용하여 상관관계가 감소하였다. 소수성을 나타내는 van der Waals 부피와 함께 pi-에너지 효과와 수소결합에너지 효과를 같이 고려하여 머무름 거동을 조사한 결과 이동상으로 아세토니트릴 - 물을 사용한 경우 상관계수 0.9927를 갖는 다음의 직선식을 얻었다. $log^{k'}=2.515{\times}10^{-2}VWV-1.301{\times}10^{-1}E-3.674{\times}10^{-1}$

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.679-688
• /
• 2000

최근 해상유류오염사고시 사용되는 유화제는 해안으로 이동하여 또 다른 수질오염의 원인으로 문제가 되고 있다. 이 연구에서는 자성을 띠고 있는 흡착제를 이용하여 해수 속에 잔류하는 유화제를 제거하는 기술에 대해서 논의하였다. 본 실험에서는 자성을 띠는 흡착제로서 마그네타이트와 마그헤마이트를 이용하였고, 대표적인 유화제 성분으로는 음이온성 계면활성제인 SDDBS (Sodium dodecylbenzene sulfonic acid)와 비이온성 계면활성제인 Triton X-100 (t-octylphenoxypoly-ethoxyethanol)을 사용하였다. 실험은 두 흡착제의 유화제에 대한 흡착 평형시간과 흡착능에 대한 회분식 실험과 모의 실제 상황에서 흡착제가 영구자석이나 전자석에 의해 수거되는 양상을 알아보기 위한 수조실험으로 나누어 이루어졌다. 마그헤마이트는 계면활성제의 종류와 사용된 물의 종류에 상관없이 제거효율이 일정하게 나타나는데 비해 마그네타이트는 음이온성 계면활성제에 대해 선택적으로 고효율을 보이고 있고, 이온이 존재하는 해수보다는 증류수의 경우가 높은 효율을 보이고 있다. 미그네타이트의 흡착메커니즘은 정전기적 인력에 의한 것으로 판단되고, 마그헤마이트의 경우는 정전기적 인력과 함께 흡착능을 향상시키는 구조적 특정과 표면상태의 특성으로 설명되어진다. 수조실험에서는 흡착이 이루어진 후 자석에 의한 회수는 100%에 가까운 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 두 흡착제와 사석에 의한 유화제 제거방법이 실제 해상에서 적용되었을 때 유화제를 짧은 시간 내에 고효율로 처리할 수 있는 효과적인 방법임을 시사한다.

• 대한예방한의학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.31-44
• /
• 2018

Objectives : The aim of this study was to investigate the Korean medicine doctor's perception of the extension and activation of herbal medicine preparations insurance benefits. Methods : The sample of Korean medicine doctors' panel pool which is extracted by examining the square root quota of city location of Korean medicine clinics was used. In case of a vacancy in some participants, the number of Korean medicine doctors were supplemented and placed for investigation. Results : It has 54.0% awareness of the separation of prescribing and dispensing herbal preparations, 87.0% agreed on the need to be insured, but the separation as a necessary condition for being insured was only 60.3% agreed. When a large number of herbal preparations are being insured, it was expected that 30% to 50% of patients(30.3%) will be prescribed herbal preparations and the number of new patients will increase by 5 to 15 for the purpose of prescriptions only(49.3%). Increase amount of medical expense(?3,000) as a result of the separation of prescribing and dispensing herbal preparations are insufficient(54.3%). Conclusions : From the results of this study, extension of national health insurance to cover herbal preparations must be needed to activate herbal medicine preparations and improve Korean medical services.

• 에너지공학
• /
• 제5권2호
• /
• pp.160-169
• /
• 1996

석탄가스화복합발전소의 가스터빈 공기압축기와 공기분리장치 간의 최적 연계설계를 위한 매개변수 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 복수형 증류탑공정의 공기분리장치를 사용하였으며, 증류탑공정의 특성으로부터 압축기와의 연계조건인 공기추출량, 공기추출압력 및 공기/질소 열교환 조건들을 정의, 수식화하였다. 공기분리장치와 연계된 가스터빈용 공기압축기의 성능변화는 유선곡률방법과 압력손실모델을 결합한 해석방법을 사용하였으며, 예측결과들을 실제 압축기성능 시험결과와 비교하여 예측정확도를 검증하였다. 본 압축기성능 해석방법을 이용하여, 압축기와 공기분리장치의 연계조건인 열교환기의 핀치포인트 온도차, 추출공기량 및 추출 공기압력이 압축기성능에 미치는 영향을 정량적으로 검토하였다. 공기추출량이 늘어나거나 핀치포인트 온도차가 커질수록, 압축기의 압축비 및 소요동력은 증가하였다. 반면에, 압축기 효율은 공기추출량의 증가에 따라 고압공기추출시에는 저하되고, 저압공기추출시에는 향상되었다. 더나아가, 압축기의 일반화된 입구조건과 효율간의 특성곡선을 통해, 압축기 효율을 극대화 할 수 있는 압축기/공기분리장치간의 최적연계조건을 제시하였다.