• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.163-166
• /
• 2005

[ $TiO_2$ ] 광촉매에 의한 분해 반응의 활성을 높이기 위한 다양한 연구가 진행되었다. 광촉매 반응은 1차 반응을 따랐으며 초기농도가 높을수록 분해효율이 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 산화제로 과산화수소가 주입되었을 경우 분해효율을 조사하였으며, 과산화수소를 주입하였을 경우가 그렇지 않은 경우보다 더 높은 분해효율을 보였다. 또한 과산화수소 주입량을 달리했을 때, 주입량이 증가할수록 효율이 높아지다가 일정량 이상에서는 오히려 효율이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 과산화수소 최적첨가량이 존재함을 알 수 있었다. 한편 $TiO_2$에 전이금속을 첨가하여 전이금속이 $TiO_2$ 촉매의 분해효율에 미치는 영향을 알아보았다. Pt(0.5%)-$TiO_2$가 가장 높은 분해효을을 보였으며, Pt첨가함량이 더 큰 Pt(2%)-$TiO_2$는 함량이 증가했음에도 불구하고 큰 차이는 아니지만 오히려 효율이 감소하였다. 따라서 촉매표면에서 전자와 정공이 생성되었을 때, Pt가 전자를 포획함으로써 전자와 정공의 재결합율을 감소시켜 OH라디칼을 생성할 수 있는 정공이 많아져 반응효율을 증가되는 것을 알 수 있었고, 금속에 따른 최적 첨가함량이 존재함을 알 수 있다. 반면에 Pd를 첨가했을 경우는 첨가 함량에 관계없이 모두 분해효율이 오히려 감소하는 경향을 나타냈으며 이는 전이금속 고유의 성질이나, 또는 대상물질에 따라 각기 다른 경향이 존재함을 나타내며 추가적인 연구가 필요하다고 사료된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
• /
• pp.386-389
• /
• 2007

본 논문은 $TiO_2$(Degussa, P-25), 바인더(A-9540) 그리고 용제의 배합비율을 바꾸어 코팅액을 제조하여 금속판에 코팅한 후, 고농도의 IPA를 주입하여 분해효율을 고찰하였다. 고형분 함량 비율 변화에서는 $TiO_2$ 함량은 증가하고 바인더가 감소할수록 좋은 효율을 보였고, 용제는 ethanol과 MEK 두 가지 중에 MEK의 분해효율이 좋았다. 용제(MEK)함량 비율 변화에서는 일정량의 용제가 있을 경우 분해효율이 좋았고, 용제함량이 낮아질 경우 코팅액 점도가 높아지고 건조 후에는 표면이 갈라지는 현상을 보였다. 결국, 용제함량 비율 변화는 바인더 함량 실험에도 영향을 주어 1.75:0.25:10일 때 가장 좋은 분해효율을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제4권3호
• /
• pp.214-217
• /
• 2003

본 연구에서는 IPA(isopropyl alcohol)를 분해물질로 선정하여 플라스틱 광섬유(Plastic Optical Fiber, POF)에 TiO₂ 를 코팅하여 오염물질을 분해하였다. P-25가 코팅된 POF의 표면은 유기계, 무기계, 유ㆍ무기 바인더를 사용한 것 모두 깨끗하였고, 무기계 바인더를 사용하여 코팅한 POF는 부착력이 현저히 떨어졌다. IPA분해 결과, 무기계 바인더를 사용한 경우, 다른 종류의 바인더와는 다르게 IPA의 초기농도 값이 매우 작게나왔는데 이러한 결과는 반응기에 주입된 IPA가 평형이 될 때까지 기다리는 동안 흡착이 일어났기 때문으로 생각된다. 유기계 바인더를 사용하여 코팅한 POF는 IPA 분해 효율이 매우 저조하였고 유ㆍ무기 바인더를 사용하여 코팅한 POF의 IPA분해 효율은 우수하였다. P-25와 IPA의 분해 효율이 우수한 유ㆍ무기 바인더의 비율을 10 : 10, 10 : 8, 10 : 6, 10 : 4, 10 : 2로 바꾸어 IPA를 분해한 결과, P-25와 유 ㆍ 무기 바인더의 비율이 10 : 2 일 매 IPA 분해 효율이 가장 우수하였다. 또한 P-25와 코팅액 제조 시 희석제로 사용되는 에탄올의 질량비를 1 : 7, 1 : 11, 1: 15로 바꾸어 IPA를 분해한 결과, P-25와 에탄올의 비율이 1 : 15일 때 IPA분해 효율이 가장 우수하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
• /
• pp.343-346
• /
• 2003

본 연구에서는 IPA(isopropyl alcohol)를 분해물질로 선정하여 플라스틱 광섬유(Pastic Optical Fiber, POF)에 TiO₂를 코팅하여 오염물질을 분해하였다. P-25가 코팅된 POF의 표면은 유기계, 무기계, 유ㆍ무기 바인더를 사용한 것 모두 깨끗하였고, 무기계 바인더를 사용하여 코팅한 POF는 부착력이 현저히 떨어졌다. IPA 분해 결과, 무기계 바인더를 사용한 경우, 다른 종류의 바인더와는 다르게 IPA의 초기농도 값이 매우 작게나왔는데 이러한 결과는 반응기에 주입된 IPA가 평형이 될 때까지 기다리는 동안 흡착이 일어났기 때문으로 생각된다. 유기계 바인더를 사용하여 코팅한 POF는 IPA 분해 효율이 매우 저조하였고 유ㆍ무기 바인더를 사용하여 코팅한 POF의 IPA 분해 효율은 우수하였다. P-25와 IPA의 분해 효율이 우수한 유ㆍ무기 바인더의 비율을 10 : 10 : 8, 10 : 6, 10 : 4, 10 : 2로 바꾸어 IPA를 분해한 결과, P-25와 유ㆍ무기 바인더의 비율이 10 : 2일 때 IPA 분해 효율이 가장 우수하였다. 또한 P-25와 코팅액 제조 시 회석제로 사용되는 에탄올의 질량비를 1 : 7, 1 : 11, 1 : 15로 바꾸어 IPA를 분해한 결과, P-25와 에탄올의 비율이 1 : 15 일 때 IPA 분해 효율이 가장 우수하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2005년도 봄 학술발표회지 제14권(제1호)
• /
• pp.340-343
• /
• 2005

광촉매 효율을 높이기 위해 WO$_{3}$를 첨가하여 제주에 산재해 있는 스코리아를 지지체로 하여 TiO$_{2}$ 및 WO$_{3}$/TiO$_{2}$ 광촉매를 이용하여 humic acid를 분해시킬 경우 반응영향인자에 따른 분해효율을 구한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. Humic acid의 분해시 Ca$^{2+}$를 첨가하였을 때가 첨가하지 않았을 때 보다 효율이 증대한 것은 이온강도가 증가하여 반발력을 감소하여 분해효율이 증대된 것이다. HCO$_{3}\;^-$를 첨가시 분해효율이 감소하는 것은 HCO$_{3}\;^-$이온이 OH radical scavenger로 작용했기 때문이다.

• 청정기술
• /
• 제19권2호
• /
• pp.113-120
• /
• 2013

화학적으로 안정한 과불화합물을 처리하기 위해서는 많은 양의 에너지를 필요로 한다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 저전력 아크 플라즈마 시스템을 개발하였다. 분해대상은 $CF_4$, $SF_6$, $NF_3$가 플라즈마 토치로 직접 주입되었으며, 아크 플라즈마 토치의 열효율을 측정하여 실출력을 계산하였다. 실출력과 폐기체 유량 변화 그리고 추가적인 반응가스에 의한 분해효율을 확인하였다. 또한 열역학적 평형조성 분석을 수행하여 실험 결과와 비교하였다. 토치의 열효율은 60~66%의 결과를 보였으며 폐가스 유량이 증가함에 따라 분해효율이 감소하였고 입력전력이 늘어남에 따라 분해효율이 상승되었다. 추가적인 반응 가스가 없이 $CF_4$, $SF_6$, $NF_3$의 분해효율은 입력전력이 3 kW, 폐가스 유량이 70 L/min인 조건에서 각각 4, 15, 90%를 보였다. 반응가스로 산소와 수소를 이용하여 분해효율을 급격하게 증가시킬 수 있었으며, 실험 결과 산소보다 수소를 사용하였을 경우가 분해효율 상승효과와 부산물 제어에 효과적인 것을 알 수 있었다. 수소의 경우, 발생되는 부산물은 불화수소산이었으며 이는 일반적인 습식 스크러버를 이용하여 처리가 용이한 물질이다. 수소를 이용한 화학반응에서 입력전력이 3 kW, 폐가스유량이 100 L/min인 조건에서 $CF_4$가 25%, $SF_6$가 39%, $NF_3$가 99%의 분해효율을 각각 나타냈다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.1431-1438
• /
• 2006

유역에서의 하천 프랙탈은 본 연구의 목적은 상수도 배수시스템의 수질예측 모형인 EPANET의 수질보정을 위한 염소분해계수의 효율적인 적용을 평가하기 위한 것이다. 이를 위해 우선적으로 연구대상시스템의 특성에 따른 수질 및 관종별 염소분해계수를 실험에 의하여 분석하고, 대상블록에 대한 EPANET 모형의 수질보정을 위한 잔류염소분해계수의 3가지 적용방법을 검토하여 효율적인 적용방안을 도출하였다. 연구결과, 실험에 의한 염소분해계수는 계절적 특성과 관종 및 관경에 따른 다양한 결과를 보였으며, 각 방법에 따른 모의결과도 다양하게 나타났으며, 관종, 관경, 계절적 특성을 반영한 분해계수를 적용한 모의 결과가 현장분석된 잔류염소농도와 더 가깝게 예측되는 것으로 나타났다. 따라서 EPANET을 이용하여 잔류염소농도를 예측하기 위해서는 대상수질 및 관망의 특성을 반영한 잔류염소분해계수를 사용하는 방법이 가장 효율적일 것으로 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제23권3호
• /
• pp.23-29
• /
• 2022

본 연구에서는 오존의 용해효율 개선과 자가분해 촉진을 위해 나노기포와 초음파 캐비테이션을 동시에 적용한 오존 나노기포 공정을 조사하였다. 공정의 유기물 분해효율을 파악하기 위해 200mm × 200mm × 300mm 규모의 반응기를 제작하여 다양한 조건에서 페놀 분해 실험을 진행하였다. 나노기포의 사용은 60분 반응에서 페놀 분해 효율을 일반적인 폭기 방식에 비해 2.07배 증가시켰으며, 용존 오존의 최대 용해농도를 크게 증가시켜 오존의 용해효율 개선에 효과적이었다. 초음파 조사는 나노기포와 함께 사용될 때 페놀 분해 효율을 36% 증가시켰으며 오존의 자가 분해 촉진으로 용존 오존은 낮게 나타났다. 초음파 출력이 강할수록 페놀 분해 효율도 증가하였으며, 실험에서 사용한 28kHz, 132kHz, 580kHz 중 132kHz의 주파수에서 페놀의 분해 효율이 가장 높게 나타났다. 오존 나노공정은 기존 오존 공정과 같이 높은 pH에서 더 좋은 분해효율을 보였으나 중성에서도 60분 반응 후 페놀 100% 분해를 달성하여 pH에 의한 영향이 적은 것으로 나타났다. 이는 초음파에 의한 오존 자가분해 촉진에 의한 것으로 판단된다. 초음파 조사에 의한 기포 특성 변화를 확인하기 위해 Zetasizer를 이용하여 기포의 크기와 제타 전위 분석을 진행하였으며 초음파 조사가 기포의 평균 크기를 11% 감소시키고 기포 표면의 음전하를 강화하여 오존 나노기포의 물질전달과 수산화 라디칼 생성 효율에 긍정적인 효과를 끼치는 것을 확인하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
• /
• pp.99-102
• /
• 2002

전기분해에 의한 부상현상을 이용하여 토양세정 후 발생되는 유출수 중의 유수를 분리하기 위한 적정 운전조건에 관하여 고찰하였다. 전압에 의한 유수분리 효율을 관찰한 결과, 전기분해 1시간 후 3V의 전압만으로도 88% 정도의 제거율을 나타내었으며 6V 이상의 전압에서는 90% 정도로 거의 비슷한 제거율을 나타내어 대부분의 에멀젼이 분리됨을 확인할 수 있었다. 동일조건에서는 전기분해 시간이 경과될 수록 분리효율이 향상되었으며, 전극 간격이 넓어질수록 같은 효율을 얻기 위해 소요되는 전압의 크기가 커짐을 알 수 있었다. 전기분해 시 양극에서는 OH$^{-}$의 방전으로 발생되는 산소에 의해 산화반응이 일어나며, 음극에서는 H$^{+}$가 방전되어 발생되는 수소에 의해 환원반응이 일어나며 미세한 기포가 형성된다. 유분의 부상분리 현상은 유분의 (-)charge와 전기분해에 의해서 발생되는 양이온의 결합으로 인한 중화반응 및 음극에서 발생되는 미세 수소기포로 인만 부상분리가 대부분을 차지하며, 전압 및 전기분해 시간이 증가하고 전극 간격이 좁을수록 음극에서 발생되는 미세기포의 양이 증가되어 부상효과가 크게 나타나는 것으로 판단된다. 전극 종류는 구리 > 알루미늄 > 철 > 티타늄 순으로 효율을 나타내었으며, 이는 양극으로 사용된 이러한 금속들의 전기전도도 차이에 의해 일어나는 현상으로 판단된다

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
• /
• pp.283-286
• /
• 2005

본 연구에서는 광촉매 $TiO_2$/p-25를 POF에 코팅하여 IPA 분해 활성을 고찰한 결과, 코팅 시 용매의 조건은 에탄올에서 IPA의 분해효율이 가장 우수하였고 무기바인더(KR-400), 유기바인더(A-9540) 및 무$\cdot$유기 복합바인더(GPTMS, TMOS)중에서 유기 바인더인 A-9540을 사용했을 때 효율이 가장 우수한 것으로 나왔다. 유기 바인더는 광분해반응에 의하여 바인더 자체가 분해되고 무기 바인더는 부착성이 떨어졌다. 유$\cdot$무기 복합 바인더 중에서 광분해 효율이 뛰어난 TMOS를 바인더로 선정하여 TMOS/P-25의 비율을 0.05부터 1로 바꾸어 광분해 실험을 수행한 결과, 바인더로써 TMOS의 첨가는 IPA분해 효율을 낮게 하였다.