• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.276-280
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• 2017

본 연구에서는 선박 평형수 처리를 위하여 전기분해 방법을 이용한 살균 효과 및 전해 환원법에 의한 용액 중화에 대해 규명하고자 한다. 전기분해 장치에는 양이온만 선택적으로 통과시키기 위하여 분리막을 설치하였으며, 양극과 음극에는 티타늄 불용성 전극을 사용하였다. 전기분해후 살균처리 효과에 대한 분석은 인큐베이터 안에서 24시간 배양 후 관찰하였다. 전기분해 양극반응의 경우, 각 용액에서 수산기의 발생으로 강한 산성을 나타내었으며, 산화환원전위는 800 ~ 1200 mV까지 증가하였다. 음극반응에서는 pH 9 ~ 12로 알칼리 분위기를 나타내었으며, 산화환원전위는 -900 ~ -750 mV까지 감소하였다. 이를 통하여 양 음극반응을 통하여 선박평형수의 pH 조절이 가능한 것을 확인 할 수 있었다. 또한, 전기분해에 의해 생성된 차아염소산에 의한 살균 작용과 높은 산화환원전위 환경에서 우수한 살균효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.567-575
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• 2023

물의 전기 분해는 효과적인 그린 수소를 생산하기 위한 유망한 기술 중 하나로서 활발한 연구가 이루어지고 있다. 수전해 시스템의 원료로 해수를 직접 사용하게 되면 지구상에 있는 물의 약 97%를 해수가 차지하고 있으므로, 기존 담수 원료의 제한성에 대한 문제를 해결할 수 있다. 동시에 풍부한 부생 원료를 얻을 수 있는데, 그 성분과 pH 환경에 따라 전기 분해 과정에서 생성되는 Cl₂, ClO^-, Br₂ 및 Mg(OH)₂ 등이 대표적이다. 성공적인 해수 수전해 시스템 개발과 이에 필수적인 산소발생반응(oxygen evolution reaction, OER)과 수소발생반응(hydrogen evolution reaction, HER) 촉매를 개발하기 위해서는 해수 환경에서 일어나는 반응의 원인과 결과에 대해 파악할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 해수 수전해 시스템의 반응 메커니즘과 특징 및 애노드와 캐소드 전극에 사용되는 전기화학 촉매들의 연구 개발 동향에 대해 살펴보고자 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.601-609
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• 2017

Hydrogen is a clean, endlessly produced energy and it is easy to store and transfer. So, hydrogen is regarded as next generation energy. Among various ways for hydrogen production, the way to produce hydrogen by water electrolysis can effectively respond to fossil fuel's depletion or climate change. As interest in hydrogen has increased, related research has been actively conducted in many countries. In this study, we analyzed the performance characteristics and safety of water electrolysis system. In this study, we analyzed the performance characteristics and safety of water electrolysis system. The items for safety performance evaluation of the water electrolysis system were derived through analysis of international regulations, codes, and standards on hydrogen. Also, a prototype of the overall safety performance evaluation station was designed and developed. The demonstration test was performed with a prototype $10Nm^3/h$ class water electrolysis system that operated stably under various pressure conditions while measuring the stack and system efficiency. At 0.7MPa, the efficiency of the alkaline water electrolysis stack and the system that used in this study was 76.3% and 49.8% respectively. Through the GC analysis in produced $H_2$, the $N_2$ (5,157ppm) and $O_2$ (1,646 ppm) among Ar, $O_2$, $N_2$, CO and $CO_2$ confirmed as main impurities. It can be possible that the result of this study can apply to establish the safety standards for the hydrogen production system by water electrolysis.

• 대한화학회지
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• 제50권4호
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• pp.328-337
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• 2006

연구의 목적은 고등학교 과학 교과서에 제시된 염화구리(II) 수용액의 전기분해 실험의 문제점을 분석하여, 학생들이 실험을 용이하게 수행하게 하고 환기 장치가 없는 과학실 여건을 고려해 염소 기체 발생으로 인한 안전 문제의 발생을 줄이기 위한 개선 실험을 제시하기 위한 것이다. 연구를 위하여 고등학교 11종 과학 교과서에 제시된 염화구리(II) 수용액의 전기분해 실험을 실험 방법에 따라 분류하고, 중등학교 화학 교사들에게 과학 교과서에 제시된 실험 방법대로 실험을 수행하게 한 후 문제점을 분석하여 개선 실험을 모색하였다. 연구 결과에 의하면, U 자관과 가지달린 U 자관을 반응 용기로 사용한 염화구리(II) 수용액의 전기분해 실험에서는 반응속도가 느려서 부반응으로 부산물이 발생하는 문제점이 있었으며, 비커를 반응 용기로 사용한 실험에서는 두 전극이 분리되어 있지 않아 각 전극에서 일어나는 화학반응을 분리하여 관찰할 수 없었다. 그리고 전기분해 장치를 반응 용기로 사용한 실험에서는 반응 생성물의 성질을 확인하기 어려운 문제점이 있었다. 이러한 문제점들을 개선하기 위하여 ㅂ자 모양의 반응 용기를 사용한 결과, 전기분해 반응속도가 빨라졌고, 각 전극에서 생성되는 반응 생성물의 특성을 분리해서 관찰할 수 있었다. 또한, 염화구리(II) 수용액의 사용량과 (-)극 주변에서 일어나는 부반응으로 인한 부산물의 생성량을 줄일 수 있었다. 그러므로 ㅂ자 모양의 반응 용기를 사용하는 개선 실험을 고등학교 과학 탐구 실험에 활용한다면, 염화구리(II) 수용액의 전기분해 실험을 용이하게 수행할 수 있어, 수용액의 전기분해에 관한 과학적인 개념 형성에 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 한국환경보건학회지
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• 제25권3호
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• pp.70-76
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• 1999

A laboratory experiment was performed to investigate the phosphorus removal using the activated sludge-electrolysis reactor which consisted of A$^2$/O system and aluminium electrodes as cathode and anode. In this system, the phosphorus was removed by aluminium ion, which was eluted from aluminiumelectrodes by electrolysis. In the batch experiments, when the current densities were 0.026, 0.052 and 0.08 A/dm$^2$, the phosphorus removal efficiencies for synthetic sewage were 66.4, 86.4 and 98.7% respectively. These results showed that the phosphorus removal efficiency increased with the increase of the current density. When the current values were 13, 26 and 40 mA respectively, the amounts of Al$^{3+}$ eluted from electrodes according to Faraday's law were 0.049, 0.07 and 0.12 g and Al/P mole ratio were 1.1, 2.0 and 3.41. In the continuous experiments, As hydraulic retention time(HRT) increased, COD and total nitrogen(T-N) removal efficiencies for domestic sewage increased. The average phosphorus removal rates of the activated sludge-electrolysis system were 97, 91, 80 and 80% at the HRT of 48, 24, 18 and 12 hours, respectively. Especially, the phosphorus removal rate in the activated sludge system with aluminium electrodes was higher than that in the system without aluminium electrodes.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권5호
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• pp.825-829
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• 2012

본 연구에서는 전기분해 처리된 해수의 유효염소농도와 온도에 의한 배가스 중 NO의 산화 특성을 실험적으로 살펴보았다. 실험은 무격막식 전해수가 채워진 버블링 반응기에 반응가스를 공급하여 NO 농도의 변화를 분석하였다. 폐순환 전기분해 시스템의 경우 정전류 조건에서 전해 시간이 길어질수록 전해수 내에 유효염소농도가 상승하였고, 전해수의 유효염소농도가 높을수록 NO가 $NO_2$로 산화되는 반응이 촉진됨을 확인하였다. 또한 동일한 유효염소농도를 가지는 전해수의 경우에도 온도가 높을수록 NO 산화율이 증가하였다.

• 멤브레인
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• 제19권1호
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• pp.1-6
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• 2009

수소에너지는 풍부한 자원으로부터 얻을 수 있는 2차 청정에너지로서 연소 및 반응 생성물이 환경을 오염시키지 않을 뿐만 아니라 에너지의 수송 및 저장이 용이한 화학적 매체이다. 물의 전기분해를 이용한 수소제조는 오염을 유발시기지 않으면서도 영구적인 재생에너지 시스템으로 이용할 수 있다. 고온 수증기전해의 핵심기술은 분해된 산소 또는 프로톤 이온이 전해질을 통해 신속하게 전달될 수 있는 전해질의 개발이 제1 핵심요건이며, 이어서 전류효율에 큰 영향을 미치는 전해질막과 전극재료의 접합기술의 확보가 중요한 핵심 요소기술이다.

• 한국환경과학회지
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• 제20권7호
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• pp.891-898
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• 2011

The aim of this research was to evaluate the effect of combination of disinfection process (electrolysis, UV process) on Escherichia coli (E. coli) disinfection and oxidants (OH radical, $ClO_2$, HOCl, $H_2O_2$ and $O_3$) generation. The effect of electrolyte type (NaCl, KCl and $Na_2SO_4$) on the E. coli disinfection and oxidants generation were evaluated. The experimental results showed that performance of E. coli disinfection of electrolysis and UV single process was similar. Combination of electrolysis and UV process enhanced the E. coli disinfection and 4-carboxybenzaldehyde (4-CBA, indicator of the generation of OH radical) degradation. It is clearly showed synergy effect on disinfection and OH radical formation. However chlorine ($ClO_2$, HOCl) and oxygen type ($H_2O_2$, $O_3$) oxidants were decreased with the combination of two process. In electrolysis + UV complex process, electro-generated $H_2O_2$ and $O_3$ were reacted with UV light of UV-C lamp and increased 4-CBA degradation(increase OH radical). Disinfection of electrolyte of chlorine type was higher than that of the sulfate type electrolyte due to the higher generation of OH radical and oxidants.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.150-158
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• 2005

Added ratio of 8YSZ powder and organic compounds (solvent, plasticizer, dispersant, binder) properly. It manufactured electrolysis membrane by wet process that make slurry and dry process that do not use organic compounds. In the case of wet process, harmony combination and method of organic compound are an importance element in slurry manufacture. This slurry did calcine at temperature of 140$^{\circ}C$ in Furnace and manufactured electrolyte disk by Dry pressing method. Like this, manufacturing disk sintered at temperature of $1300^{\circ}C,\;1400^{\circ},\;1500^{\circ}C$ in Furnace and completed electrolysis membrane. Confirmed change of crystal structure and decision form through analysis of density, SEM, XRD according to change of sintering temperature, and considered relation with ion conductivity.

• 공업화학
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• 제19권4호
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• pp.357-365
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• 2008

현재 수소에너지는 화석연료의 고갈과 환경문제를 동시에 해결할 수 있는 가능성 있는 자원으로 그 중요성은 점점 커지고 있으며 지금까지 비 화석연료로부터 수소를 생산하는 방법 중에서 관심을 받는 기술은 물 전기분해이다. 물 전기분해는 전기에너지를 이용하여 무한정한 원료인 물로부터 고순도의 수소와 산소를 생산할 수 있는 친환경적인 방법이다. 본 총설에서는 물 전기화학반응의 기본원리와 종류, 최근 국내외 기술 개발현황과 발전가능성에 대해서 기술하고자 한다.