일반기술

붕소가 도핑된 전도성 다이아몬드 전극을 이용한 오존발생장치

* 구성 및 원리 본 기술은 오존발생장치에 관한 것으로, 붕소가 도핑된 전도성 다이아몬드를 전극으로 사용함으로써 물의 전기분해에 의한 오존가스의 발생시 전극(양극)의 안정성 및 영구성을 향상시킬 수 있도록 된 오존발생장치에 관한 것이다. 본 기술은 전기분해식 오존발생장치를 붕소가 도핑된 전도성 다이아몬드 전극을 양극으로, 백금, 니켈, 텅스텐, 티타늄등을 음극으로 사용하며, 전해질로 황산 및 인산 또는 고분자 전해질을 사용하고, 전해액이 순환되는 전기분해 셀을 사용하고 전해조 및 전해셀을 냉각시킴으로써 제조할 수 있다. * 기술적 배경 현재 수처리, 펄프·제지산업, 식품산업, 의료산업, 반도체 산업, 수족관 등 다양한 분야에 걸쳐 오존의 강력한 산화력을 이용하는 산업 분야가 날로 증가하는 추세이다. 그러나 이러한 분야에 이용되는 오존발생기의 대부분은 수입에 의존하고 있는 실정이어서 오존발생기의 국산화가 시급하다. 오존의 발생방법은 크게 무성 방전식과 전해식으로 나뉠 수 있다. 이중 현재 오존발생장치로는 대부분이 고압무성방전식을 사용하며 국내에서 개발된 전기분해식 오존발생장치는 전무한 실정이다.* 독창성 및 우수성 본 기술의 오존발생장치는 종래의 PbO 2 전극을 이용하는 전기분해식 오존발생기가 안고 있는 전극의 짧은 수명 및 전해액의 불순물 유입으로 인한 장기간 사용의 단점을 극복할 수 있다는 점에서 기술적 우수성과 독창성이 있다고 할 수 있다.* 적용제품 및 관련시장 본 기술의 오존발생장치는 수처리, 펄프·제지산업, 식품산업, 의료산업, 반도체 산업, 수족관 등 다양한 분야에 걸쳐 오존의 강력한 산화력을 이용하는 산업분야에 적용될 것이며 그 관련시장은 무궁무진하다고 볼 수 있다. * 특징 및 장점 본 기술은 다음과 같은 특징 및 장점이 있다. 첫째, 전해시 발생하는 열을 냉각장치를 이용하여 전해조 및 전해셀을 냉각시킴으로써 온도 상승시 발생하는 오존량 감소효과를 대폭 감소할 수 있다. 둘째, 물리적 및 화학적으로 견고한 전도성 다이아몬드 전극을 이용함으로써 전극의 교체가 필요 없다. 셋째, 장기간 사용에도 그 성능이 저하되지 않으며, 유지·보수비의 부담이 없는 반영구적이다. 넷째, 전해액의 계속적인 순환으로 인해 새로운 전해액으로의 교체가 거의 필요 없으며, NOx, SOx 및 먼지 등의 부산물이 형성되는 기존의 무성방전법의 문제점을 극복할 수 있는 효과가 있다. 다섯째, 전해전압(1.5V)보다 약간 높은 전압을 사용하므로 기존의 무성방전법에서 약 6∼18kV의 고전압의 사용으로 인한 감전의 위험을 제거하며, 오존 생산비용을 대폭 감소시킬 수 있다.