분무용액의 클러스터구조와 초음파 무화현상

전문가 제언

○ 초음파 무화 분리기술은 에너지를 투입하는 증류법과 달리 에너지 없이 초음파로 무화시키므로 미세입자의 생성에너지가 기화잠열에 비해 1/10 이하로 작아서 정제 분리, 농축, 탈취 장치 등 산업전반의 여러 공정에서 활용되고 있다.

○ 특히 초음파 무화에서는 단열팽창과정에서 흡열반응이 일어나 용액 온도가 무화에 따라 낮아지므로 열적 변화가 적어 유리하다. 그러나 초음파 무화의 생성 반응기구에 대해서는 클러스터 수준의 안정 구조가 크게 좌우하며, 특히 온도 의존성이 큰 것으로 밝혀지고 있다.

○ 이 글에서는 에탄올 농도에 따라 고농도에서는 에탄올 리치 클러스터가, 저농도에서는 물 리치 클러스터가 자기 회합 현상을 보이고 저온에서 고농도의 에탄올이 분리됨을 초음파 무화현상과 용액 중의 미시적 구조에서 규명하였다.

○ 이러한 구조현상은 초음파를 이용한 초미세입자인 나노입자를 생성시키는 데도 효과적이어서 자기회합형 나노구체(nano-sphere)의 생산에도 기여할 것으로 기대되는데, 이러한 나노구체는 자기회합으로 완전한 규칙적인 입자배열을 갖고 다공성이어서 같은 부피에서도 팽창과 수축에 따른 응력이 훨씬 적은 특수한 성질을 보인다.

○ 초음파 무화는 분자열역학 분야의 발달로 보다 광범위하게 산업적인 응용의 폭이 넓어질 것으로 기대되나, 전력량과 무화율과는 비례관계에 있으므로 보다 저전력의 무화장치 그리고 보다 큰 규모의 무화장치 개발을 관건으로 보고 싶다.

저자

Akihiro WAKISAKA

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

환경·건설

연도

2011

권(호)

26(1)

잡지명

エアロゾル硏究

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

24~29

분석자

차*기

분석물

• 분무용액의 클러스터구조와 초음파 무화현상.pdf [220,374 byte]

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