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초록

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최근 물의 전기분해 기술은 그린 수소 생산을 위한 에너지 분야에서 연구가 활발히 진행되고 있으며, 전기분해 효율을 높이기 위하여 전해조의 소재로 사용되는 분리막과 전극 그리고 전해조의 구조에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 물을 전기분해하면 산소, 수소, 오존의 기체뿐만 아니라 이를 포함하는 용존수도 얻을 수 있고, 전해질의 종류에 따라 다양한 물질을 얻을 수도 있다. 이러한 결과물을 활용하는 산업 분야는 그린 수소를 이용한 에너지, 항산화 성질을 이용한 식품, 항산화 및 산화력을 이용한 의학 그리고 농업, 화장품, 반도체 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 전기분해를 통해 얻고자 하는 결과물에 따라 전해조의 구조도 다르게 적용될 수 있다. 물과 전극이 닿는 방식에 따라 유수식 전해조와 침지식 전해조로 나눌 수 있으며, 양극과 음극을 분리하기 위하여 격막을 사용하면 유격막 방식으로 격막을 사용하지 않으면 무격막 방식으로나누어지며, 전해조 개수에 따라 1 실형, 2 실형, 3 실형 등으로 구분된다. 물의 전기분해를 이용하여 기체 상태의 결과물을 얻고자 할 때는 침지식 방식, 가스를 용존 시킨 물을 얻고자 할 때는 유수식 방식을 이용하는 것이 효과적일 수 있다. 또한 음극과 양극 쪽에서 얻어지는 결과물이 다르므로 얻고자 하는 결과물에 따라 격막을 이용하는 것이 효율적일 수 있다. 이때 사용하는 전해질에 따라 2 실형 또는 3 실형 전해조를 사용하는 것이 바람직하며, 순도 높은 결과물과 전해조의 내구성을 고려할 때 3실형 전해조가 효과적인 방법이 될 수 있다. 특히 고순도 차아염소산수를 얻고자 할 때, 염화나트륨 및 염산 등을 전해질로 사용하는 경우 다양한 pH를 조절하면서 염(나트륨염)을 포함하지 않는 순수한 차아염소산수를 얻고자 할 때는 3 실형 전해조를 사용하는 것이 효과적이다. 물의 전기분해 기술은 에너지, 의료, 식품, 농업, 화장품, 반도체 분야 등 다양하게 적용되고 있다. 적용 분야 및 얻고자 하는 결과물을 고려하여 최적화된 전기분해 시스템을 적용하는 것이 효율적인 결과물 획득하는 방법이 될 수 있다.

키워드

저자

• 김복수 [ 주식회사 나노텍 ]

참고문헌

발행기관

간행물

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• 간행물명

  한국물학회지 [Korean Journal of Waters]

• 간기

  부정기

• pISSN

  2233-4653

• 수록기간

  2010~2021

• 십진분류

  KDC 539 DDC 628