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막 축전식 탈염(MCDI) 셀에 공급하는 총 전하(TC)를 조절하여 경도물질($Ca^{2+}$)을 안정하게 탈염할 수 있는 방법을 연구하였다. 흡착과정에서 TC를 변화시키면서 흡착(1.5 V)과 탈착(0.0 V)을 30회 반복하였다. 탈염과정에서 유출수의 농도와 pH, 흡착 및 탈착량, 전류밀도와 셀 전위의 변화를 분석하였다. MCDI 셀에 사용된 탄소전극의 최대허용전하(MAC)는 46 C/g로 측정되었다. MAC 이하의 TC (40 C/g)에서 운전한 결과 전극반응이 일어나지 않아 장기간 운전에서도 안정적인 탈염특성을 얻을 수 있었다. 반면, MAC 이상의 TC (50, 60 C/g)에서 운전한 경우 유출수의 농도와 pH가 크게 변하였다. 또한 전극반응으로 인해 전극표면에 스케일이 생성되어 셀의 전기저항이 점차 증가하였다. 이를 통해 흡착과정에서 MCDI 셀에 공급하는 전하를 제어함으로써 전극반응 없이 경도물질을 안정하게 제거할 수 있음을 확인하였다.
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M. Elimelech / 2011 / The future of seawater desalination:Energy, technology, and the environment / Science 333(6043):712~717
N. Ghaffour / 2013 / Technical review and evaluation of the economics of water desalination : Current and future challenges for better water supply sustainability / Desalination 309:197~207
M. A. Anderson / 2010 / Capacitive deionization as an electrochemical means of saving energy and delivering clean water. Comparison to present desalination practices : Will it compete? / Electrochim. Acta 55:3845~3856
S. Porada / 2013 / Review on the science and technology of water desalination by capacitive deionization / Prog. Mater. Sci 58(8):1388~1442
M. E. Suss / 2015 / Water desalination via capacitive deionization : What is it and what can we expect from it? / Energy Environ. Sci 8:2296~2319
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