전기화학 기반 고도산화 및 전기분리(ED)로 자원회수형 수처리 연구
Electrochemical advanced oxidation and electro-separation for resource-recovery water treatment
연구 내용
전기펄룬(Fenton)계와 전기이온교환을 이용해 염료·질소원을 처리하고 분해·회수 효율을 높이는 연구
전극 기반 산화 공정에서 반응 속도와 열화 경로를 중심으로 성능을 평가하고, 오염물의 무기화 또는 처리수 수질 개선을 목표로 합니다. cathode 구조와 탄소계 전극 구성요소를 조합하여 methylene blue의 분해/무기화 거동을 규명하며, 동시에 이온교환 소자 기반 resin wafer electrodeionization을 적용해 ammonium이 포함된 수계에서 질소 회수 성능을 최적화합니다. 이를 통해 고도처리와 자원회수 공정을 연계하는 방법론을 구축합니다.
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연구 흐름
초기 연구에서는 전기펄룬 기반 시스템을 cathode 설계 관점에서 구성하고, 반응 동역학과 메커니즘을 통해 염료 처리의 효율을 해석했습니다. 이후 수계에서의 이온 거동을 이용해 resin wafer 전기이온교환(ED)을 적용, ammonium 환경에서 질소 회수 성능을 향상시키는 방향으로 확장했습니다. 최근에는 전기화학·전기분리 공정의 공정 조건을 연동해 처리수 품질과 회수 효율을 함께 평가하는 흐름을 이어가고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
- 전기화학 고도산화 반응기 설계
- 염료·유기오염물 분해 공정 최적화
- 무기화 중심의 처리 전략 수립
- 질소 회수형 수처리 운전 제어
- 암모늄 포함 폐수의 단계적 정화
- 전극 소재 선택 및 내구성 평가
- 전기이온교환(ED) 기반 농축·회수 장치
- 자원회수형 방류수 고도처리
- 반응 동역학 기반 공정 스케일업
- 에너지 사용량 관점의 공정 효율 평가