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마이크로공간에 있어서의 음파화학(Sonochemistry in Microspace)

전문가 제언
□ 초음파는 주파수가 가청주파수(2만Hz 이상~20만Hz 이하) 영역을 벗어나는 탄성파로, 방향성과 투과성이 있고, 초음파의 발생방법은 결정(수정, 티탄산바륨)의 압전효과(piezo electric effect) 및 금속의 자기뒤틀림효과(distortion effect)를 이용하는 2가지가 있으나 압전효과 이용이 널리 이용된다.

□ 초음파는 소동물이나 세균을 사멸하는 외에 적혈구의 파괴, 열작용, 유화작용, 무(霧)의 발생, 응결 또는 분산작용 등을 나타내는 외에, 여러 가지 화학 반응, 물리화학적 변화를 일으키는 작용을 하는데, 이러한 작용의 중요한 원인 중 하나는 공동현상이고, 이 현상에 수반되는 기계적인 힘, 용존 기체의 방출과 활성화 등도 관여된다고 본다.

□ 본문은 형상이 각각 1D · 2D · 3D이고, 크기가 마이크로 수준인 마이크로 리액터에 주파수가 각각 162kHz, 166kHz, 및 158kHz인 초음파를 수W/cm2의 음파워밀도(음의 세기, intensity)로 조사하면서, 시판되는 테레프탈산을 2Na염으로 재결정한 2.0×10-3M의 용액을 시험액으로 하여, 1D · 2D의 리액터에는 0.5mL/min의 유속으로 10분간 주입하고, 3D리액터에서는 5mL의 용액을 사용하여, 각 조건에서 공동현상이 일어나는 역치와 테레프탈산과 OH라디칼의 반응으로 생성되는 히드록시테레프탈산(HTPA)의 생성속도를 음파워밀도의 함수로 나타내었다.

□ 본문은 강력한 초음파의 콜로이드 화학적 응용(유화, 해유화, 고분자의 분열 등), 초음파음속 및 흡수의 물성적 연구(용매화(溶媒和), 점탄성의 연구 등), 반응속도론의 응용, 분자구조론의 응용을 목적으로 하는 음파화학(sonochemistry, 또는 음향화학)의 한 분야에서, 마이크로공간과 자유공간에서의 기포거동의 차이, 공동현상의 역치 측정, 낮은 음파워밀도의 사용 등을 실현하여, 생체 내의 모세혈관의 의료 진단 등 마이크로공간에서의 초음파 이용에 보다 유용하게 이용될 것으로 기대된다.
저자
Yasuo Iida
자료유형
학술정보
원문언어
일어
기업산업분류
화학·화공
연도
2005
권(호)
56(2)
잡지명
화학공업(A022)
과학기술
표준분류
화학·화공
페이지
94~98
분석자
김*명
분석물
담당부서 담당자 연락처
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