내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

알림마당

home

나노입자의 연속 수열합성용 소용돌이 마이크로 믹서 개발

전문가 제언: ○ 작업이 편리하다는 이유만으로, 유체를 혼합하는데 Swagelok형 T-접합관(union)이 널리 사용되고 있다. 수열합성법으로 금속 (수)산화물 나노분말을 제조하는 경우, 낮은 레이놀즈수를 가진 금속염 용액이 주된 흐름으로 믹서에 직접 흘러 들어오고, 초임계 물의 난류(turbulent flow)는 상대적으로 높은 유속으로 염 용액 속으로 수렴한다.

○ 그러나 혼합지점에 가까이에서 서로 다른 모멘텀을 가진 2가지 용액의 수렴흐름 운동은 믹서 내에서 복잡한 정체나 순환하는 공간을 형성하고 비대칭 혼합흐름이 혼합채널 내에 형성되어, 혼합이 불균일하다.

○ 반면, 소용돌이 마이크로 믹서를 사용하는 경우, 초임계 물을 2개의 라인으로 분할하여 금속염 용액과 각각 60도의 각도로 혼합된다. 3개의 흐름 채널의 중앙 축은 혼합지역 내부에서 교차하지 않고 이탈을 일으켜 혼합 공간 안에서 소용돌이 흐름을 유발하여 혼합효율이 높다.

○ 마이크로 공간에서의 혼합은 기본적으로 확산과 대류의 2가지 원리에 의존한다. 높은 농도 구배가 생기는 짧은 거리에서의 확산은 채널을 더욱 더 작게 만듦으로써 적용될 수 있다. 본 연구의 소용돌이 흐름도 이 원리의 하나이다. 대류는 넓은 혼합 계면을 제공함에 따라 혼합에 아주 효과적이다.

○ 나노소재를 제조하는 방법에는 기상법, 액상법 및 고상법이 있는데 초임계 수열합성법은 액상법 중에서 가장 널리 이용되는 방법이다. 초임계 물과 때로는 광화제(mineralizer)를 함께 사용하여 374℃ 이상의 고온에서 초미립 분말을 합성한다.

○ 1980대초 한국화학연구원의 박로학박사(현 KISTI 전문연구위원)가 인공수정을 합성한 것이 우리나라에서 수열합성 연구의 효시이다. 1990년대에는 본인이 한국지질자원연구원에서 알루미늄 광석인 gibbsite로부터 corudum(鋼玉) 분말을 합성하고 또한 비료공장의 불화규산 폐기물로부터 비정질 실리카를 제조한 다음, 수열 합성하여 silicon wafer 연마제용 실리카 단결정 분말을 제조했다.

저자: Yuichiro Wakashima, Akira Suzuki
자료유형: 학술정보