전기화학방법을 이용한 축산폐수처리장치용 탄소복합전극 개발

Development of carbon composite electrode for livestock wastewater treatment device using electrochemical method

기존의 축산폐수처리기술온 대부분 화학처리시스템을 사용하여 정화가 이루어졌다. 그러나 이 방법은 사용된 약품에 의해 2차 수질오염이 발생할 수 있다는 문제점이 있으며 환경적으로 매우 부적절한 방법이다. 본 연구에서 제조된 CNT 탄소전극을 사용하면 백금보다 저렴한 가격으로 제조할 수 있고 채널링을 통해 파울링 현상을 억제할 수 있다. 또한, 반응이 높은 표면적 에서 일어나므로 보다 효율적인 정제가 가능하고 에너지를 절약할 수 있다. 이 기술은 농업용수 분야 뿐만 아니 라 폐수처리장, 가정, 기업체, 골프장, 병원, 축산, 어업 등 다양한 분야에 적용이 가능하여 다양한 분야에서 상용화가 가능하다. 전기전도도가 높은 CNT 전극을 제조하기 위해서는 전도성을 향상시키는 충전재인 CNT의 최적 혼합비를 찾는 것이 필수적 이 다. 첨가된 CNT는 먼저 CNT 탄소전극의 전기 전도도 향상 효과를 가져올 수 있으나, 반대로 굴곡강도가 저하될 수 있는 문제가 있다. 또한, 축산폐수처리장치용 대용량 전기화학적 CNT 전극 제조에 필요한 수지는 탄소전극의 물성 에 큰 영향을 미 치므로 최적의 수지를 얻기 위해 서 는 특정 혼합비로 혼합하여 선별된 수지를 준비하는 것이 필요하다 성능. 본 실험의 결과, 비교적 저렴한 CNT를 사용하여 제조한 CNT 탄소전극은 굽힘 강도 71.0 MPa, 전기 전도도 145 S/cm로 목표치 이상임을 알 수 있었다 또한 개발된 CNT 탄소전극을 축산폐수처리장치에 적용한 결과 기존 백금도금 전극 대비 소비전력을 5% 감소시켜 에너지 효율을 높이고 정화능력을 15% 이상 향상시켰다.