• 멤브레인
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• 제26권6호
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• pp.458-462
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• 2016

염수전기분해(saline water electrolysis) 또는 클로로-알칼리 막공정(chlor-alkali membrane process)은 양이온교환막과 전극으로 구성되는 전해셀에 전기를 가하여, 고순도(> 99%)의 고부가가치 화합물(예 : 염소, 수소, 수산화나트륨)을 직접 제조하는 화학공정이다. 염수전기분해의 경제성은 동일한 양의 화합물을 생산하기 위해 투여되는 에너지 소비량을 저감시킴으로 달성될 수 있다. 이러한 이슈는 전해질이나 전극의 고유 저항을 줄이거나, 전해질과 전극 사이의 계면 저항을 감소시킴으로 달성시킬 수 있다. 본 연구에서는 전자빔 동시조사법을 사용하여, 높은 화학적 안정성을 지닌 탄화수소계 술폰산 이오노머 막의 표면에 높은 이온선택성을 갖는 고분자를 접목 시키는 시도가 이루어졌다. 이를 통해, 고분자 전해질 막의 이온전도성을 보완함과 동시에, 전극과의 계면 저항을 감소시켜, 전기화학적 효율 향상이 이루어짐을 관찰하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제48권3호
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• pp.167-175
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• 2022

Background: Disinfection is essential to provide drinking water from a water source. The disinfection process mainly consists of the use of chlorine and ozone, but when chlorine is used as a disinfectant, the problem of disinfection by-products arises. In order to resolve the issue of disinfection by-products, electro-chlorination technology that produces chlorine-based disinfectants from salt water through electrochemical principles should be applied. Objectives: This study surveys the possibility of optimally producing active chlorine from synthetic NaCl solutions using an electro-chlorination system through RSM. Methods: Response surface methodology (RSM) has been used for modeling and optimizing a variety of water and wastewater treatment processes. This study surveys the possibility of optimally producing active chlorine from synthetic saline solutions using electrolysis through RSM. Various operating parameters, such as distance of electrodes, sodium chloride concentration, electrical potential, and electrolysis time were evaluated. Results: Various operating parameters, such as distance of electrodes, sodium chloride concentration, electrical potential, and electrolysis time were evaluated. A central composite design (CCD) was applied to determine the optimal experimental factors for chlorine production. Conclusions: The concentration of the synthetic NaCl solution and the distance between electrodes had the greatest influence on the generation of hypochlorite disinfectant. The closer the distance between the electrodes and the higher the concentration of the synthetic NaCl solution, the more hypochlorous acid disinfectant was produced.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권1호
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• pp.86-92
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• 2017

석탄 화력발전 연소 배가스에 포함된 이산화탄소를 염수의 전기분해를 통해 얻어진 가성소다와 반응시켜 중탄산나트륨, 염소, 수소 등을 생산하는 공정에 대하여 실험과 전산모사를 병행하였다. Bench 규모 공정을 디자인하여 가성소다에 의한 이산화탄소 전환 공정에 대하여 실험하였고 같은 공정을 공정 모델링을 통해 전산모사 하였다. 실험결과와 전산모사 결과의 비교를 통해 모델의 신뢰성을 확인하였고, 상용급 공정에 대한 모델링을 수행하였다. 상용급 공정에 대한 열 및 물질수지를 계산하였고 반응기내 온도분포와 $CO_2$ 흡수율을 도출하였다. 본 연구를 통해 온실가스 저감뿐만 아니라 $CO_2$ 전환을 통한 경제성까지 갖춘 본 공정에 대한 기술 신뢰성을 확보할 수 있을 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.209.2-209.2
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• 2016

Up to now, Plasma applications are thought as a leading technology in industrial, chemical and even medical and biological field. Especially, Due to direct discharge in liquid with reaction in ambient solution, plasma in liquid is useful plasma technology. Such as electro-surgery, water purification, radical generation for synthesis. For using those plasma applications efficiently, plasma characteristics should be understood in advance. But discharge in liquid is not much well-known about its characteristics. And plasma discharge in solution is difficult to generate and analysis due to electrolysis, vaporization and radical generation. So, We make stable plasma discharge in solution(saline 0.9%) without input gas. We also analyze new type of plasma source in thermal and electrochemical view. And we check characteristics of plasma in liquid. For example, plasma density and radical density(OH) with optical emission, thermal energy with thermometer, electrical energy with oscilloscope and so on. And we try to explain the bubble and plasma formation with circuit analysis.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권6호
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• pp.859-866
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• 2015

무기이온이 풍부한 생식물 중 버려지는 부산물을 이용하여 미네랄 확보를 위한 발효최적조건을 설정하고 발효물에 함유된 미네랄 여과 및 정제 조건을 확립하였다. 생식물 가공 후 부산물을 활용하여 다량의 미네랄을 확보하고, 생식물 미네랄 배지조성을 위하여 백미 도정 후의 현미부산물인 미강을 고체 발효시켜 열수추출한 결과 칼륨 2,019.2 mg/100 g을 포함한 미네랄을 얻을 수 있었다. 추출물에 대한 순차적인 여과로 칼륨 1,769.70 mg/100 g을 포함한 미네랄을 확보하여 정제한 후 미네랄을 염수와 치환하기 위한 조건을 확립하기 위하여 유량과의 상관관계를 알아본 결과 유량이 변화하여도 전기투석효과에 영향이 없었으며, 유속이 200 mL/L로 빠를 때 생산제품인 정제수실 반응액이 농도가 낮게 나타났다. 인가전류와의 상관관계에서는 전류를 높게 인가할수록 전기투석효과가 높게 나타났고, 그 증가곡선도 역포물선으로 인가전류가 높을수록 효율이 높음을 나타냈다. 시간과의 상관관계 결과 90분 이내에 95%의 추출액 이온이 정제수로 회수 되었으며 비례적으로 추출 이온별 농도의 변화가 있었다. 정제수실의 이온 농축수에 정제염수실에서 조성된 수산화나트륨을 혼합하여 pH 7.4 의 안전한 염화화합물을 조성할 수 있게 되었다. 전기투석 공정의 원리를 이용하여 생식물 발효 조성액에 함유된 미네랄을 정제염수와 이온치환하여 나트륨 함량 40% 대비 최저 5.7%~최고 30%까지 나트륨이 감량된 소금을 제조하여 미네랄 저염소금 개발 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.153-153
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• 2015

Application of the plasma is already highlighted as a new technology in the last few years. In these days, there are lots of attempt in various application with plasma in that it is known as an effective treatment to animal, plants, material and so on. Plasma in liquid, one of new plasma applications, has advantages in ability to treat bio-cell or solutions. For example, electro-surgery, water purification, radical generation and so on. Especially, plasma discharge in solutions is very useful technique and difficult to generate due to electrolysis, vaporization and something else. In this study, we have performed plasma discharge and checked sustainability of plasma in solution(saline 0.9%). And we have measured basic characteristics of plasma in liquid. Such as electrical energy and plasma density are calculated from discharging current and voltage. Also, its thermal energy is measured with IR camera.