현재 우리나라에서 사용되는 군용 방독면에는 크롬(Cr)이 포함된 활성탄(ASC-Ⅳ)을 사용하고 있다. 크롬은 인체에 유해할 뿐 아니라 폐기 시에 환경오염을 유발한다. 따라서 크롬(Cr)을 함유하지 않은 함침 활성탄의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 크롬(Cr)을 대신하여 아연(Zn)과 ...
현재 우리나라에서 사용되는 군용 방독면에는 크롬(Cr)이 포함된 활성탄(ASC-Ⅳ)을 사용하고 있다. 크롬은 인체에 유해할 뿐 아니라 폐기 시에 환경오염을 유발한다. 따라서 크롬(Cr)을 함유하지 않은 함침 활성탄의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 크롬(Cr)을 대신하여 아연(Zn)과 몰리브덴(Mo)을 함침한 ASZM-TEDA 활성탄의 제조기술을 개발하였다. 함침용액의 조성과 건조 조건, 그리고 TEDA 함침방법 등에 의하여 활성탄의 성능이 결정되므로 이 조건들을 조절하여 함침 활성탄을 제조하였고, CK 가스수명을 평가하여 성능을 확인하였다. 함침물의 특성분석을 위하여 X선 회절분석(X-ray diffraction, XRD), 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM), 에너지 분산형 X선 분광기(energy dispersive X-ray analysis, EDX)를 사용하였다. 실험실에서 제조한 함침 활성탄의 CK 가스수명 평가에 대한 신뢰성을 확보하기 위하여 현재 미군에서 사용되는 Calgon사의 ASZM-TEDA와 상대 비교하였다. 본 연구에서 실험한 평가기준(파과농도 ; 100 ppm)으로 평가한 결과, Calgon사 ASZM-TEDA의 CK 가스수명은 약 60분이었다. 함침용액의 조성에 따른 CK 가스수명은 용액-1(CuCO3·Cu(OH)2, [ZnCO3]2·[Zn(OH)2]3, AgNO3, (NH4)6Mo7O24·4H2O, tartaric acid, ammonia solution(28 %)), 용액-2 (CuCO3·Cu(OH)2, ZnO, AgNO3, (NH4)6Mo7O24·4H2O, (NH4)2CO3, ammonia solution(28 %)) 그리고 용액-3(Cu(OH)2, ZnO, AgNO3, (NH4)6Mo7O24·4H2O, (NH4)2CO3, ammonia solution(28 %))이 각각 42분, 62분, 59분으로 용액-2의 CK 가스수명 성능이 우수하였다. TEDA 함침의 경우, 증기함침법과 용액함침법의 CK 가스수명은 각각 65분, 45분으로 증기함침한 활성탄의 성능이 우수하였다. 또한 건조 조건에서는 건조온도가 높을수록, 건조시간이 길어질수록 가스수명이 감소하는 것을 확인하였고, 이것은 XRD 분석을 통해 확인한 함침물의 건조온도에 따른 결정성의 감소와도 잘 일치하였다. 따라서 본 연구에서는 100 ℃에서 2시간 건조 후 150 ℃에서 1시간 건조하는 것을 최적조건으로 도출하였다. 이때의 함침 활성탄 수명은 65분으로, Calgon사 함침 활성탄보다 높은 수준이었다. 본 연구에서는 크롬을 함유하지 않은 친환경 함침 활성탄의 제조기술을 확보하였으며, 이 기술로 제조된 함침 활성탄의 가스수명을 평가한 결과, Calgon사 ASZM-TEDA와 대등한 성능을 나타냄을 확인하였다.
현재 우리나라에서 사용되는 군용 방독면에는 크롬(Cr)이 포함된 활성탄(ASC-Ⅳ)을 사용하고 있다. 크롬은 인체에 유해할 뿐 아니라 폐기 시에 환경오염을 유발한다. 따라서 크롬(Cr)을 함유하지 않은 함침 활성탄의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 크롬(Cr)을 대신하여 아연(Zn)과 몰리브덴(Mo)을 함침한 ASZM-TEDA 활성탄의 제조기술을 개발하였다. 함침용액의 조성과 건조 조건, 그리고 TEDA 함침방법 등에 의하여 활성탄의 성능이 결정되므로 이 조건들을 조절하여 함침 활성탄을 제조하였고, CK 가스수명을 평가하여 성능을 확인하였다. 함침물의 특성분석을 위하여 X선 회절분석(X-ray diffraction, XRD), 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM), 에너지 분산형 X선 분광기(energy dispersive X-ray analysis, EDX)를 사용하였다. 실험실에서 제조한 함침 활성탄의 CK 가스수명 평가에 대한 신뢰성을 확보하기 위하여 현재 미군에서 사용되는 Calgon사의 ASZM-TEDA와 상대 비교하였다. 본 연구에서 실험한 평가기준(파과농도 ; 100 ppm)으로 평가한 결과, Calgon사 ASZM-TEDA의 CK 가스수명은 약 60분이었다. 함침용액의 조성에 따른 CK 가스수명은 용액-1(CuCO3·Cu(OH)2, [ZnCO3]2·[Zn(OH)2]3, AgNO3, (NH4)6Mo7O24·4H2O, tartaric acid, ammonia solution(28 %)), 용액-2 (CuCO3·Cu(OH)2, ZnO, AgNO3, (NH4)6Mo7O24·4H2O, (NH4)2CO3, ammonia solution(28 %)) 그리고 용액-3(Cu(OH)2, ZnO, AgNO3, (NH4)6Mo7O24·4H2O, (NH4)2CO3, ammonia solution(28 %))이 각각 42분, 62분, 59분으로 용액-2의 CK 가스수명 성능이 우수하였다. TEDA 함침의 경우, 증기함침법과 용액함침법의 CK 가스수명은 각각 65분, 45분으로 증기함침한 활성탄의 성능이 우수하였다. 또한 건조 조건에서는 건조온도가 높을수록, 건조시간이 길어질수록 가스수명이 감소하는 것을 확인하였고, 이것은 XRD 분석을 통해 확인한 함침물의 건조온도에 따른 결정성의 감소와도 잘 일치하였다. 따라서 본 연구에서는 100 ℃에서 2시간 건조 후 150 ℃에서 1시간 건조하는 것을 최적조건으로 도출하였다. 이때의 함침 활성탄 수명은 65분으로, Calgon사 함침 활성탄보다 높은 수준이었다. 본 연구에서는 크롬을 함유하지 않은 친환경 함침 활성탄의 제조기술을 확보하였으며, 이 기술로 제조된 함침 활성탄의 가스수명을 평가한 결과, Calgon사 ASZM-TEDA와 대등한 성능을 나타냄을 확인하였다.
Impregnated activated carbon(IAC) contained chromium(Cr) is used in the manufacture of Korean military gas mask. Cr is harmful to health and it's waste causes environmental pollution. Therefore, we need to develop manufacturing techniques for the Cr-free IAC. In this study, the manufacturing techniq...
Impregnated activated carbon(IAC) contained chromium(Cr) is used in the manufacture of Korean military gas mask. Cr is harmful to health and it's waste causes environmental pollution. Therefore, we need to develop manufacturing techniques for the Cr-free IAC. In this study, the manufacturing technique of Cr-free IAC was developed by impregnating zinc(Zn) and molybdenum(Mo) instead of Cr. The performance of gas life was determined by the composition of the impregnation solution, drying condition and TEDA impregnation method. The cyanogen chloride(CK) gas life of IAC samples was tested in variety of conditions according to U.S. military specification. Characterization of the impregnant on activated carbon was observed by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM) and energy dispersive X-ray analysis(EDX). To obtain reliability of this test, life time of IAC prepared in the laboratory was compared with life time of commercial ASZM-TEDA(Calgon Carbon Corporation). ASZM-TEDA has been used in U.S. Army usually. In this study, break-through concentration of CK gas was set to 100 ppm and then the life time of ASZM-TEDA was 60 minutes. Three kinds of solutions with different composition were compared in this study. Solution-1 was composed of CuCO3·Cu(OH)2, [ZnCO3]2·[Zn(OH)2]3, AgNO3, (NH4)6Mo7O24·4H2O, tartaric acid, ammonia solution(28 %). Solution-2 was composed of CuCO3·Cu(OH)2, ZnO, AgNO3, (NH4)6Mo7O24·4H2O, (NH4)2CO3, ammonia solution(28 %). Solution-3 was composed of Cu(OH)2, ZnO, AgNO3, (NH4)6Mo7O24·4H2O, (NH4)2CO3, ammonia solution(28 %). Life time from solution-1, solution-2 and solution-3 were 42, 62 and 59 minutes respectively. There are two kinds of method for TEDA impregnation; vapor impregnation and solution impregnation method. It was found that life time by vapor impregnation method was 65 minutes and solution impregnation method was 45 minutes. In drying condition, as the temperature was increased, the life time was decreased. It was confirmed that samples heated over 170 ℃ were observed to be amorphous or nanostructured phase by XRD. Also, as drying time was increased, the life time was decreased. The optimal drying condition was obtained as follows ; 100 ℃ for 2 hours and then 150 ℃ for 1 hour. Therefore, the life time of IAC prepared in the laboratory was 65 minutes, and it is better than the life time of ASZM-TEDA which was 60 minutes. Consequently, the manufacturing techniques of Cr-free IAC was established and Cr-free IAC manufactured with this technique in the laboratory showed a better performance than commercial ASZM-TEDA.
Impregnated activated carbon(IAC) contained chromium(Cr) is used in the manufacture of Korean military gas mask. Cr is harmful to health and it's waste causes environmental pollution. Therefore, we need to develop manufacturing techniques for the Cr-free IAC. In this study, the manufacturing technique of Cr-free IAC was developed by impregnating zinc(Zn) and molybdenum(Mo) instead of Cr. The performance of gas life was determined by the composition of the impregnation solution, drying condition and TEDA impregnation method. The cyanogen chloride(CK) gas life of IAC samples was tested in variety of conditions according to U.S. military specification. Characterization of the impregnant on activated carbon was observed by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM) and energy dispersive X-ray analysis(EDX). To obtain reliability of this test, life time of IAC prepared in the laboratory was compared with life time of commercial ASZM-TEDA(Calgon Carbon Corporation). ASZM-TEDA has been used in U.S. Army usually. In this study, break-through concentration of CK gas was set to 100 ppm and then the life time of ASZM-TEDA was 60 minutes. Three kinds of solutions with different composition were compared in this study. Solution-1 was composed of CuCO3·Cu(OH)2, [ZnCO3]2·[Zn(OH)2]3, AgNO3, (NH4)6Mo7O24·4H2O, tartaric acid, ammonia solution(28 %). Solution-2 was composed of CuCO3·Cu(OH)2, ZnO, AgNO3, (NH4)6Mo7O24·4H2O, (NH4)2CO3, ammonia solution(28 %). Solution-3 was composed of Cu(OH)2, ZnO, AgNO3, (NH4)6Mo7O24·4H2O, (NH4)2CO3, ammonia solution(28 %). Life time from solution-1, solution-2 and solution-3 were 42, 62 and 59 minutes respectively. There are two kinds of method for TEDA impregnation; vapor impregnation and solution impregnation method. It was found that life time by vapor impregnation method was 65 minutes and solution impregnation method was 45 minutes. In drying condition, as the temperature was increased, the life time was decreased. It was confirmed that samples heated over 170 ℃ were observed to be amorphous or nanostructured phase by XRD. Also, as drying time was increased, the life time was decreased. The optimal drying condition was obtained as follows ; 100 ℃ for 2 hours and then 150 ℃ for 1 hour. Therefore, the life time of IAC prepared in the laboratory was 65 minutes, and it is better than the life time of ASZM-TEDA which was 60 minutes. Consequently, the manufacturing techniques of Cr-free IAC was established and Cr-free IAC manufactured with this technique in the laboratory showed a better performance than commercial ASZM-TEDA.
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