유동층 전극반응기를 이용한 중금속이온 폐수의 처리

김학준,황영기,곽철 慶南大學校 附設 工業技術硏究所 1986 硏究論文集 Vol.4 No.-

본 연구에서는 정방형 십자류 유동층 전극반응기를 이용하여 구리도금공장의 피도금체여액의 평균조성대로 합성한 구리이온용액을 회분식으로 반응기-저장조로 연속 재순환 시키면서 처리하는 실험을 수행하였다. 실험공정을 통하여 구리도금 여액의 처리 가능성과 본 연구에서 제시한 이론 모델식의 타당성을 확인한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 본 연구에서 제시한 전환율-시간 및 전류-시간 성능에 대한 이론 모델식은 전반적인 실험결과와 비교해 볼 때 실공정에의 응용이 가능할 뿐만아니라 그 타당성이 확실함을 알 수 있었다. 2) 시험용액의 전환율-시간 성능은 입자경과 유속이 감소함에 따라 우수하였으며, 잔여농도가 감소함에 따라 감소하였다. 또한 순간전환율과 전류효율은 반응초기에는 일정하게 높게 유지되었으나, 후반에는 시험용액의 잔여농도가 감소함에 따라 급격히 감소하는 경향을 나타내었다. Treatment of heavy metal ion in a synthetic wastewater, of which the concentration was same as that of the rinse water from copper-electroplating plants, has been studied in a rectangular side-by-side Fluidised Bed Electrode Reactor(FBER) under cathodic controlling potentials. The effects of particle size and fluid velocity on conversion-time and current-time performances have been studied. The theoretical data calculated from the equation of performances were found to be nearly consistent with the experimental data. Thus the model of this work concerned with the conversion-time and current-time performances in a FBER with a recirculating batch electrolyte was found to be reasonable. The reactor performances on conversion fraction and current efficiency were increased as the particle diameter and the fluid velocity were decreased, and decreased rapidly after the residual concentration of the electrolyte was decreased in some degree.

축산폐수의 전기화학적 COD 제거에 관한 연구

김학준 慶南大學校 附設 工業技術硏究所 2002 硏究論文集 Vol.20 No.-

축산폐수의 2차처리수에 있는 유기물의 감량을 복극성 금속 입자 전극 반응기를 이용하여 전기 화학적으로 처리하였다. 충전입자 전극재료, 전류밀도, 처리온도, 처리속도, 첨가물 등의 전해조건이 COD감량에 대한 영향을 검토하여 다음의 결과를 얻었다. 충전입자 전극재료로는 PbO_2가 우수하며, 1.48 A/dm^2의 전류밀도에서 처리가 잘 되었다. 분해전압은 전류전압곡선으로부터 42V임을 알았다. The treatment of organic compounds from secondary effluent of livestock wastewater treated with electrochemical process was carried out and investigated in this study. The bipolar packed-bed metal electrode reactor as the electrochemical process has been employed for the test. Operating variables of this process including different packing electrode materials, current density, flow rate to the reactor, temperature and additive were considered to determine their respective effect of COD removal. From the test results, PbO_2 electrode as anode electrode was found to be suitable for this process among various materials and optimal current input density was 1.48 A/dm^2. The decomposition voltage obtained from voltage-current curve was 42 V in reactor and 4.2 V per unit layer bipolar cell.

Ti/RuO₂電極에서 요오드化 칼륨 水溶液의 陽極酸化

金學俊 慶南大學校 附設 工業技術硏究所 1985 硏究論文集 Vol.3 No.-

여러 支持電解質중에서 Ti/RuO₂電極에 대한 요오드化鹽 陽極酸化를 cyclic voltammetry, 分極曲線과 마크로電解를 통하여 硏究하였다. 요오드化鹽의 陽極酸化는 I￣→I₂ 그리고 I₂→IO₃￣의 두단계에 의해서 진행되었다. 電解는 弱알카리性 溶液중에서 수행하는 것이 유리하였다. Ti/RuO₂電極은 낮은 分解電壓과 分極效果面에서 PbO₂電極보다 우수한 陽極材料임을 알았다. Ti/RuO₂ electrode was used to investigate the anodic oxidation of iodide in various supporting electrolytes by means of cyclic voltammetry, polarization and macro electrolysis. The anodic oxidation of iodide to iodate proceeded with two steps; the first corresponds to I￣→I₂ and the second to I₂→IO₃￣. Electrolysis took a turn favorable in the weak alkali solution. Comparison with PbO₂electrode showed that Ti/RuO₂ was a very good anode material, with low rest potential and marked polarization effects.

항공기용 가스터어빈 엔진의 재료선정을 위한 DATA BASE 개발

金學奉,林慶鎬,金光培,夫俊洪,柳常新 한국항공대학교 1991 論文集 Vol.29 No.-

본 논문의 목적은 항공기용 가스터어빈 엔진의 재료선정을 위한 데이타 베이스를 구축하는 것이다. 한 엔진설계자가 어떤 엔진요소에 사용 할 재료를 선택한다는 것은 매우 어려운 작업이다. 따라서 수 많은 재료에 대한 정보를 관리 할 수 있는 데이타 베이스가 절실히 요구되고 있으나, 국내에서는 아직 이 방면의 기초연구가 이루어져 있지 않은 실정이다. 온도, 압력, 회전수등 각 부분에서의 작동조건은 다른분야에 의해 제공될 것이다. 본 연구에서는 재료공학적 관점에서 재료의 대표적성질로서 고온강도, 내식성, 내산화성, 항복강도, 열팽창계수, 융점등을 고려해서 후보재료를 선정할 수 있도록 하였다. 이외에도 성형성이나 제조단가등도 고려해야할 변수가 된다. 본연구의 결과 사용자의 편의를 고려한 전산프로그램이 개발되었으며, 이를 이용하여 새로운 재료정보의 입력, 요구 재료선정 및 선정결과의 출력등이 가능하다. 끝으로, 선정된재료에 대한 재료공학적 검토도 실시하였다. The purpose of this study is to develop a data base for material selection of gas turbine engines. Since it is very diffcult task for a design engineer to select materials of adequate properties for specific engine components, a good data base is strongly desired to manage informations on various kinds of materials. However, no basic research is reported in this area so far in our country. The operating conditions such as temperature, pressure, rpm of spools are assumed to be provided by other mechanical studies. Creep rupture strength, corrosion resistance, yield strength, thermal expansion, melting point, etc., are considered as typical properties in this study to search a group of candidate materials. Formability, manufacturing or purchase cost can also be important variables to be considered. As a result of this study, a user-fiendly computer program has been developed for input of new material information, interactive material selection, and output of selection results. Finally, discussion is presented from the viewpoint of materials engineering.

연속반응계의 관형 흐름 전극반응기 모델링

金學俊 慶南大學校 附設 工業技術硏究所 1997 硏究論文集 Vol.14 No.2

관형 흐름 전극반응기의 점근 설계에 대하여 연구하였다. 반응기 국부 전압수지를 물질수지와 관련시켜 반응기 체류시간에 대한 간단한 변수식으로 하였다, 또 다른 접근방법은 potentiostatic과 galvanostatic 전해조건이 정전압일 때 정성적인 조건들을 고려하였다. Approaches to the approximate design of plug flow electrochemical reactors are described. In one approach the local reactor voltage balance is combined with the associated material balance to give a single variable equation for the reactor residence time. Other approaches consider qualitatively situations when potentiostatic or galvanostatic conditions may be used as approximations to constant voltage operation.

폐수중 암모니아의 전해처리에 관한 연구

김학준 慶南大學校 附設 工業技術硏究所 2003 硏究論文集 Vol.21 No.2

암모니아의 양극산화는 순환되는 회분식 전기화학반응기에서 실내온도의 수성매질에서 수행하였다 초기암모니아 농도, 양극 표면적, 반응기에서의 유속, 전류밀도와 양극산화 시간에 따라 다양한 조건에 따라 연구하였다 암모니아 제거는 73%보다 더 높았다 Anodic oxidation of ammonia was carried out in an aqueous medium at room temperature in a circulated electrochemical batch reactor. Variables studied were initial ammonia concentration, anode surface area, the flow rate to the reactor, current density and time of anodic oxidation. Ammonia removal was as high as 73%.

알칼리성 용액에서 Pt과 PbO₂전극에 대한 Iodide의 Cyclic Voltammetry

김학준 慶南大學校 附設 工業技術硏究所 1984 硏究論文集 Vol.2 No.-

0.1N KOH 전해질중에서 백금과 이산화납전극에 대한 요오드이온의 전극반응을 삼각파 전위주사법으로서 검토하였다. 그 결과는 다음과 같다. 백금전극에서는 0.45와 1.15V vs. S.C.E에서 I₂와 IO₃??가 생성되는 산화피이크가형성되었다 이산화납전극에서는 0.8, 1.3과1.85V vs S.C.E에서 세개의 산화피이크가 나타나며, 이는 I₂와, IO??와 IO₃??가 생성되는 전극반응에 기인하는 것이다. The oxidation of iodide at platinum and lead dioxide electrodes in 0.1N KOH electrolytes were investigated using the cyclic voltammetric technique. Results are summarized as following; At platinum electrode the formations of I₂ and IO₃?? occured on 0.45 and 1.15V vs. S.C.E., respetively. At lead dioxide electrode three anodic peaks of I₂,IO?? and IO₃??was formed on 0.8, 1.3 and 1.85V. vs. S.C.E., respectively.

절삭유 폐수의 전기응집 처리에 관한 연구

김학준 경남대학교 환경문제연구소 2003 환경연구 Vol.26 No.-

Electrocoagulation are a techniques involving the electrolytic addition of coagulating cutting-oil-waste waters from grease traps and oil traps directly from sacrificial electrodes. These cutting-oil-wastewaters coagulate with pollutants in the water, in a similar manner to the addition of coagulating chemicals such as alum and ferric chloride, and allow the easier removal of the pollutants. The electrolytic addition of these ions has a number of advantages over their addition chemically. There is no addition of anions meaning no increase in salinity of the treated water. The system produces half to one third of the sludge. Greater activity means less metal ions required and a wider range of pollutants can be removed. Also, the pollutants are removed by the bubbles which are generated during the process, capturing the coagulated pollutants and floating to the surface. By the appropriate choice of electrodes and operating conditions, we have been able to obtain satisfactory results from a wide range of pollutants. Removal rates in excess of 98% have been achieved from a single stage process.

전기응집을 위한 알루미늄 양극용출반응에 관한 연구

김학준 경남대학교 환경문제연구소 2002 환경연구 Vol.25 No.-

Generally, metal was well formed metallic oxide film in atmosphere or aqueous solution, especially aluminum showed obviously this phenomenon. Therefore, in this study, when anodic dissolution was dont by using various electrolyte and cathode, mechanism of anodic dissolution reaction was examined. As a consequence, oxide film of aluminum surface was dissolved together with the dissolution reaction of metal by the anodic current. It was shown that the dissolution reaction due to the contact between electrolyte and metal happened in the same time.

크롬이온의 전기화학적 폐수처리

김학준,윤조희 慶南大學校 附設 工業技術硏究所 1997 硏究論文集 Vol.15 No.1

충전층 복극성 전극반응기는 충전입자간이 단위전극으로 전해가 일어나므로 유효전극면적이 매우 크고 극간거리가 짧아 반응물이 쉽게 전극면에 이동하여 희박용액을 전해하는데 적합하다. 이러한 전해조는 폐수의 전해처리에 응용할 수 있다. 본 연구에서는 충전층전극반응기에 의한 전해방법이 가능한 전해조건과 전극반응기의 특성을 밝히기 위한 목적으로 탄소입자 또는 흑연 펠레트를 충전한 충전층 전극반응기를 이용하여 ?? 수용액을 전해처리하여 충전층 전극반응기의 특성으로 입자 종류, 크기 및 인가전압의 영향에 대하여 검토하였다. ??는 ?? 환원되거나 Cr(OH)₃으로 입자에 석출하였다. 충전입자로 접촉저항이 큰 활성탄을 사용할 필요가 있었다. 활성탄 입자를 충전한 전극반응기로 전해를 보면 보통의 전해조에 비하여 반응속도는 크고 전력효율이 높은 결과가 얻어졌다. 또 인가전류가 클수록 반응속도는 커진다. Packed-bed bipolar electrode reactor is suitable for the electrolysis of dilute soluyions such as certain liquid wastes, because it is composed of numerouse unit-cells situated among packed particles, resulting to increase effective elecrode area, and consequently the reactant can rapidly take part in the reaction. Characteristics of this type of the cell were investigated in the case of the electrolysis of ?? solution under different conditions, with respect to particle material, particle size, and applied voltage. Chromate ion was reduced to ?? or Cr(OH)₃which deposited on packed particles. When the electrolysis was carried out in the cell packed with activted carbon particles, the reation rate and the power efficiency became higher than those in the conventional cell. As applied current increases, the reation rate increased.