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마이크로 리액터에서 초임계유체의 이용

전문가 제언: ○ 지구환경은 오염되고 자원은 고갈되어 가는데 인류의 과학기술 문명은 극대로 치솟아 인류가 저지른 환경을 치유해야하고 대체연료와 연료 소비량을 적게 하면서 산업 기술의 혜택을 볼 수 있는 기술을 개발하여야만 한다. 이러한 목표 하에 전자소자 광소자 등의 나노화합물을 제조하는 기반기술의 하나로서 마이크로리액터와 초임계수 유체에 관한 것을 소개한다.

○ 마이크로리액터는 비표면적이 매우 크기 때문에 마이크로 유체통로 내의 열교환 효율이 높으며 확산혼합 효율도 높고 온도와 반응시간을 정밀하게 제어하여 초임계수 화학반응을 제어할 수 있는 특징이 있다. 초임계수반응과 마이크로리액터의 조화는 상호 간의 특징을 최대로 나타낼 수 있다고 생각된다.

○ 초임계수 고온고압 수열합성법으로 페로브스카이트계 유전체, 압전체, 광소자 등을 합성할 때 급속가열 급속 냉각하여 100㎚ 이하의 입자를 생성한 예가 있으나 아직까지 10~50㎚ 입자의 시장성이 미약하므로 대량생산 기술 문제와 시장성 문제가 개발할 과제이다.

○ 직접 통전형 마이크로디바이스를 개발하여 전열평가를 한 결과 유체 2kg/h가 직접 통전대를 흐를 때에 받은 열효율은 유체압력이 23~45MPa에서 약 90%이고, 온도 상승속도는 10만℃/초로 초고속 가열을 하였으므로 전열방법이 간단하고 양호한 방법이라고 생각된다.

○ 공업화 이용 과제는 공업적 콤팩트 프로세스의 개발과 연속 공정의 개발도 중요하다. 더구나 마이크로리액터 엔지니어링의 공업개발은 나노무기 산화물 산업의 핵심 공업장치 개발에 관한 것이라고 생각되므로 이 장치 개발이 활성화되기를 바라는 바이다.

저자: S.Kawasaki, A.Suzuki
자료유형: 학술정보