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먹는 물의 안전성을 확보하기 위해 적절한 소독은 필수적이며, 이를 위해 염소 소독제가 광범위하게 사용된다. 액화 염소의 경우 보관과 관리상의 어려움이 있어 소규모의 경우 환영 받지 못하며, 대체 기술로 전기화학적 염소 발생 기술이 사용된다. 개발도상국의 경우 먹는 물의 미생물학적 안전성이 취약한 마을이나 가정이 많아 이를 해결하고자 소금물에 전기를 가하여 염소를 생성하는 휴대용 염소발생장치(Portable Chlorine Disinfection Device)가 최근에 개발되었다. 하지만 염소를 발생하는 데 요구되는 전기에너지에 대해 조사된 바 없어 안정적인 관리 운영은 물론 휴대용 배터리, 태양광 패널 적용 등에 어려움이 있다. 본 연구에서는 휴대용 염소발생장치에서 염소소독제 생산량에 따라 요구되는 전기에너지와 전류 효율을 염(소금, NaCl)농도, pH, 전압 특성에 따라 살펴보았다. 주요 결과로는 10-30 g/L 염 농도에서 염소 1 g을 생성하는 데 3-5.5Wh의 전기에너지가 소모되었고, 이는 180 W 출력 태양패널(약 1.0 m2)을 2분 충전함으로써 얻을 수 있는 에너지이다. 또한, 염 농도가 증가할수록 전류 효율이 높아졌으며, 20 g/L 이상의 조건에서85%의 효율을 보였다. 뿐만 아니라 주어진 염 농도에서 염소 발생량과 전압간의 직선적 관계를 이용하여 간단한 전압측정을 통해 휴대용 염소발생장치에서 염소 생성량을 예측하는 시스템을 제안하였다.
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Cho, K. W. / 2014 / Electrochemical treatment of human waste coupled with molecular hydrogen production / RSC Advances 4(9):4596~4608
Choi, J. S. / 2013 / Application of an electrochemical chlorine-generation system combined with solar energy as appropriate technology for water disinfection / Transactions of The Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene 107(2):124~128
최주솔 / 2013 / Design and operating parameters affecting an electrochlorination system / Journal of Industrial and Engineering Chemistry 19(1):215~219
Consonni, V. / 1987 / Mechanism of chlorine evolution on oxide anodes study of pH effects / Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry 228(1):393~406
Czarnetzki, L. / 1992 / Formation of hypochlorite, chlorate and oxygen during NaCl electrolysis from alkaline solutions at an RuO2/TiO2 anode / Journal of Applied Electrochemistry 22(4):315~324
Choi, J. S. / 2013 / Application of an electrochemical chlorine-generation system combined with solar energy as appropriate technology for water disinfection / Transactions of The Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene 107(2):124~128
최주솔 / 2013 / Design and operating parameters affecting an electrochlorination system / Journal of Industrial and Engineering Chemistry 19(1):215~219
Consonni, V. / 1987 / Mechanism of chlorine evolution on oxide anodes study of pH effects / Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry 228(1):393~406
Czarnetzki, L. / 1992 / Formation of hypochlorite, chlorate and oxygen during NaCl electrolysis from alkaline solutions at an RuO2/TiO2 anode / Journal of Applied Electrochemistry 22(4):315~324
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