탄소, 염소 및 불소로 이루어진 CFC (ChloroFluoroCarbon)는 인체에 대한 독성이 없고 비가연성이며 열역학적 물성이 우수하여 냉매, 발포제, 세정제, 분사추진제 등의 용도로 전기•전자공업, 정밀기기산업, 자동차공업, 냉동•공조산업, 화학공업, 식품공업, 유통산업 등에서 광범위하게 이용되는 물질로 널리 사용되어 왔다. 그러나CFC가 성층권의 오존층을 파괴하는 주된 요인으로 밝혀짐에 따라 지구환경의 보존을 위해 CFC의 생산과 사용규제에 관한 범세계적인 국제 협약인 Montreal Protocol이 채택 되었다. 1989년 1월부터 발효되기 시작한 Montreal Protocol은 그동안 수차례에 걸친 가입국 회의를 통해 규제일정을 점차 강화시켜 왔으며, 선진국에서는 CFC의 사용이 전면 금지된 상태에 있다. CFC의 사용규제와 더불어 세계각국은 CFC 대체물질 개발에 대한 연구를 추진하여 왔으며 이미 다양한 종류의 대체물질이 개발되어 상업화되었다. 대표적인 CFC대체물질로 HFC (HydroFluoroCabon)계열 화합물과 HCFC (HydroChloroFluoroCarbon)계열 화합물이 개발되어 실용화에 이르고 있다. 그러나 이 대체물질중 HCFC는 CFC에 수소가 첨가된 물질로 대기중에서 쉽게 분해되어 오존층을 파괴하는 능력이 기존 CFC에 비해 약 5 ~ 15%에 불과하나 여전히 오존을 파괴하는 단점이 있기때문에 Montreal Protocol에서 경과물질로 규정되어 2030년에는 완전히 규제될 전망이다. HFC는 오존층 파괴능은 없지만 지구온난화에 미치는 영향이 크고 대체물질로서의 성능이 떨어지는 단점이 있다. 또 다른 CFC 대체물질로 오존층 파괴능이 적고, 지구온난화에 미치는 영향이 적은 DME (Dimethyl ether)가 대체물질로써 검토되고있다. DME는 Boiling Point Temperature가 -25.1℃로 냉매로써의 물성이 만족되고, 가장 간단한 에테르 형태인 CH3OCH3의 분자구조로 공기중에 오랫동안 노출되어도 과산화물 형태로 생성되지 않는 안정한 화합물로 비활성적이고 부식성이 없다 [2, 3, 9, 10, 11]. 이와같은 배경에서 여러가지 냉매를 서로 혼합하여 대체물질의 성능을 보완하는 방안이 제시되었으며, 이미 다양한 종류의 CFC대체 혼합냉매의 개발을 발표하고 있다. 본 연구에서는 대체 혼합냉매의 개발을 위한 예비 단계로써 DME와 HFCs 혼합물의 ...
탄소, 염소 및 불소로 이루어진 CFC (ChloroFluoroCarbon)는 인체에 대한 독성이 없고 비가연성이며 열역학적 물성이 우수하여 냉매, 발포제, 세정제, 분사추진제 등의 용도로 전기•전자공업, 정밀기기산업, 자동차공업, 냉동•공조산업, 화학공업, 식품공업, 유통산업 등에서 광범위하게 이용되는 물질로 널리 사용되어 왔다. 그러나CFC가 성층권의 오존층을 파괴하는 주된 요인으로 밝혀짐에 따라 지구환경의 보존을 위해 CFC의 생산과 사용규제에 관한 범세계적인 국제 협약인 Montreal Protocol이 채택 되었다. 1989년 1월부터 발효되기 시작한 Montreal Protocol은 그동안 수차례에 걸친 가입국 회의를 통해 규제일정을 점차 강화시켜 왔으며, 선진국에서는 CFC의 사용이 전면 금지된 상태에 있다. CFC의 사용규제와 더불어 세계각국은 CFC 대체물질 개발에 대한 연구를 추진하여 왔으며 이미 다양한 종류의 대체물질이 개발되어 상업화되었다. 대표적인 CFC대체물질로 HFC (HydroFluoroCabon)계열 화합물과 HCFC (HydroChloroFluoroCarbon)계열 화합물이 개발되어 실용화에 이르고 있다. 그러나 이 대체물질중 HCFC는 CFC에 수소가 첨가된 물질로 대기중에서 쉽게 분해되어 오존층을 파괴하는 능력이 기존 CFC에 비해 약 5 ~ 15%에 불과하나 여전히 오존을 파괴하는 단점이 있기때문에 Montreal Protocol에서 경과물질로 규정되어 2030년에는 완전히 규제될 전망이다. HFC는 오존층 파괴능은 없지만 지구온난화에 미치는 영향이 크고 대체물질로서의 성능이 떨어지는 단점이 있다. 또 다른 CFC 대체물질로 오존층 파괴능이 적고, 지구온난화에 미치는 영향이 적은 DME (Dimethyl ether)가 대체물질로써 검토되고있다. DME는 Boiling Point Temperature가 -25.1℃로 냉매로써의 물성이 만족되고, 가장 간단한 에테르 형태인 CH3OCH3의 분자구조로 공기중에 오랫동안 노출되어도 과산화물 형태로 생성되지 않는 안정한 화합물로 비활성적이고 부식성이 없다 [2, 3, 9, 10, 11]. 이와같은 배경에서 여러가지 냉매를 서로 혼합하여 대체물질의 성능을 보완하는 방안이 제시되었으며, 이미 다양한 종류의 CFC대체 혼합냉매의 개발을 발표하고 있다. 본 연구에서는 대체 혼합냉매의 개발을 위한 예비 단계로써 DME와 HFCs 혼합물의 상평형 실험을 실시하고, Peng-Robinson상태방정식을 사용하여 혼합물의 거동을 예측하고 실험결과와 비교검토하였다.
탄소, 염소 및 불소로 이루어진 CFC (ChloroFluoroCarbon)는 인체에 대한 독성이 없고 비가연성이며 열역학적 물성이 우수하여 냉매, 발포제, 세정제, 분사추진제 등의 용도로 전기•전자공업, 정밀기기산업, 자동차공업, 냉동•공조산업, 화학공업, 식품공업, 유통산업 등에서 광범위하게 이용되는 물질로 널리 사용되어 왔다. 그러나CFC가 성층권의 오존층을 파괴하는 주된 요인으로 밝혀짐에 따라 지구환경의 보존을 위해 CFC의 생산과 사용규제에 관한 범세계적인 국제 협약인 Montreal Protocol이 채택 되었다. 1989년 1월부터 발효되기 시작한 Montreal Protocol은 그동안 수차례에 걸친 가입국 회의를 통해 규제일정을 점차 강화시켜 왔으며, 선진국에서는 CFC의 사용이 전면 금지된 상태에 있다. CFC의 사용규제와 더불어 세계각국은 CFC 대체물질 개발에 대한 연구를 추진하여 왔으며 이미 다양한 종류의 대체물질이 개발되어 상업화되었다. 대표적인 CFC대체물질로 HFC (HydroFluoroCabon)계열 화합물과 HCFC (HydroChloroFluoroCarbon)계열 화합물이 개발되어 실용화에 이르고 있다. 그러나 이 대체물질중 HCFC는 CFC에 수소가 첨가된 물질로 대기중에서 쉽게 분해되어 오존층을 파괴하는 능력이 기존 CFC에 비해 약 5 ~ 15%에 불과하나 여전히 오존을 파괴하는 단점이 있기때문에 Montreal Protocol에서 경과물질로 규정되어 2030년에는 완전히 규제될 전망이다. HFC는 오존층 파괴능은 없지만 지구온난화에 미치는 영향이 크고 대체물질로서의 성능이 떨어지는 단점이 있다. 또 다른 CFC 대체물질로 오존층 파괴능이 적고, 지구온난화에 미치는 영향이 적은 DME (Dimethyl ether)가 대체물질로써 검토되고있다. DME는 Boiling Point Temperature가 -25.1℃로 냉매로써의 물성이 만족되고, 가장 간단한 에테르 형태인 CH3OCH3의 분자구조로 공기중에 오랫동안 노출되어도 과산화물 형태로 생성되지 않는 안정한 화합물로 비활성적이고 부식성이 없다 [2, 3, 9, 10, 11]. 이와같은 배경에서 여러가지 냉매를 서로 혼합하여 대체물질의 성능을 보완하는 방안이 제시되었으며, 이미 다양한 종류의 CFC대체 혼합냉매의 개발을 발표하고 있다. 본 연구에서는 대체 혼합냉매의 개발을 위한 예비 단계로써 DME와 HFCs 혼합물의 상평형 실험을 실시하고, Peng-Robinson상태방정식을 사용하여 혼합물의 거동을 예측하고 실험결과와 비교검토하였다.
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