Corrosive °¡½º ºÐÀ§±â¿¡¼­ IGA systemÀÇ ÀÛµ¿¹ý
 
 

Introduction

TG ¸ðµå¿¡¼­ »ùÇÃÀº ¿ëµµ¿¡ µû¶ó ´Ù¾çÇÑ ÀçÁúÀÇ »ùÇà ¿ë±â(½Ç¸®Ä«, ¾Ë·ç¹Ì³ª, ¹é±Ý, ÅÖ½ºÅÙ ¶Ç´Â ±×¶óÆÄÀÌÆ® µî)¿¡ ´ã°Ô µÇ¸ç, »ùÇÿë±â´Â ¼­½ºÆæ¼ÇÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ÀüÀÚÀú¿ï¿¡ ¿¬°áÇÑ´Ù. ¼­½ºÆæ¼ÇÀÇ °æ¿ìµµ ¿Âµµ¹üÀ§ ¹× ¿ëµµ¿¡ µû¶ó ¿©·¯ ÀçÁú(½Ç¸®Ä«, ¹é±Ý, ÅÖ½ºÅÙ, ±×¶óÆÄÀÌÆ® µî)ÀÌ ÀÌ¿ëµÇ°í ÀÖ´Ù.

»ùÇÃÀÇ ¿­ºÐÇطκÎÅÍ ¹ß»ýÇÏ´Â Corrosive gas¿¡ µû¶ó »ùÇÿë±â¿Í ¼­½ºÆæ¼ÇÀÇ ÀçÁúÀ» ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ ºÐ·ùÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.

1. ½Ç¸®Ä«(Silica)
½Ç¸®Ä«´Â ¼öºÐÀÌ ¾ø´Â °ÇÁ¶ÇÑ »óÅÂÀÇ corrosive gas¿Í´Â ¹ÝÀÀ¼ºÀÌ ¾ø±â ¶§¹®¿¡, corrosive gasÀÇ ½ÇÇè¿¡ ´ëÇØ »ùÇÿë±â¿Í ¼­½ºÆæ¼ÇÀÇ ÀçÁú·Î ¸¹ÀÌ ÀÌ¿ëµÈ´Ù. ÇÏÁö¸¸ ½Ç¸®Ä«´Â ¼öºÐÀÌ Á¸ÀçÇÒ ¶§ fluorine gas¿¡ ³ëÃâµÇ¸é HF(¾×üºÒÈ­¼ö¼Ò)¿¡ ¿ëÇصǰųª ¹Î°¨Çϱ⠶§¹®¿¡ À§Ç輺ÀÌ »ý±æ ¼ö ÀÖ´Ù. ½Ç¸®Ä«ÀÇ ¶Ç ´Ù¸¥ ´ÜÁ¡Àº 1000¡ÉÀ̻󿡼­´Â ¿­¿¡ ÀÇÇÑ ³ëÈ­°¡ ¹ß»ýÇϹǷΠ»ç¿ë¿Âµµ°¡ 1000¡É·Î Á¦Çѵȴٴ °ÍÀÌ´Ù.

2. ¹é±Ý(Platinum)
¹é±ÝÀº ºñÈ°¼º °¡½º¿Í »êÈ­°¡½º¿¡ ´ëÇؼ­ ³ôÀº ¿Âµµ(1750¡É±îÁö)±îÁö ½ÇÇèÇÒ ¶§ À¯¿ëÇÏ°Ô »ç¿ëµÈ´Ù.
¹é±ÝÀº ¶ÇÇÑ ·Îµã(Rhodium)°ú ÇÕ±ÝÇÏ¿© »ùÇÿë±â, ¼­½ºÆæ¼Ç »Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó thermocouple·Îµµ ÀÌ¿ëÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù.
ÇÏÁö¸¸ ¾Æ·¡¿Í °°Àº °¡½ºµé°ú Áõ±â¿¡´Â ¸Å¿ì Ãë¾àÇϹǷΠÁÖÀÇ°¡ ÇÊ¿äÇÏ´Ù.

a. ±Ý¼ÓÁõ±â( Metallic vapor)
±Ý¼Ó Áß¿¡ ½Ç¸®ÄÜ(Si)Àº ½Ç¸®Ä«¿Í ½Ç¸®ÄÜ Ä«¹ÙÀ̵忡 Æ÷ÇԵǾî À־ ¹é±Ý°ú °¡Àå ¸¹Àº ¹®Á¦¸¦ ¾ß±â½ÃÅ°´Â ¹°Áú Áß¿¡ ÇϳªÀÌ´Ù. ƯÈ÷ 1000¡É À̻󿡼­ ¹é±Ý°ú ¹ÝÀÀÇÏ¿© ¸¹Àº ¹®Á¦µéÀ» ¾ß±â½ÃŲ´Ù.
¶Ç ´Ù¸¥ ±Ý¼ÓÁõ±â ÁßÀÇ ÇϳªÀÎ ¹é±Ý µ¶(platinum poison)Àº sulfide, lead, B, Zn, Sn, Ag, Au, Li, Na, K, Sb, Bi, Ni, Fe, As¿¡¼­ ¹ß»ýÇÏ´Â phosphorus(P), Sulphur(S)¿Í ¹ÝÀÀÇÑ´Ù.
¶§·Î´Â »óÆòÇü ´ÙÀ̾Ʊ׷¥À» ÅëÇØ ÀÌ·¯ÇÑ ±Ý¼ÓÁõ±âµé°ú ¹é±Ý¿¡ ´ëÇÑ ¹ÝÀÀ¼ºÀÇ »ó°ü°ü°è¸¦ ¾Ë¾Æº¸±âµµ ÇÑ´Ù.
±× ¿¹·Î½á ¹é±Ý(Pt)-½Ç¸®ÄÜ(Si)ÀÇ ´ÙÀ̾Ʊ׷¥À» ¾Æ·¡¿¡ ³ªÅ¸³»¾ú´Ù.(Fig2)
±Ý¼ÓÁõ±â¿Í »ùÇà ÆÒ »çÀÌ¿¡ Á÷Á¢ÀûÀÎ Á¢ÃËÀ» ¹æÁöÇϱâ À§ÇÏ¿© ¾Ë·ç¹Ì³ª ÆÄ¿ì´õ¸¦ »ùÇÿë±â¿¡ ÅõÀÔÇÑ ÈÄ »ùÇÃÀ» ¾Ë·ç¹Ì³ª ÆÄ¿ì´õ »çÀÌ¿¡ ´ã¾Æ¼­ ½ÇÇèÀ» ÇÏ´Â °æ¿ìµµ ÀÖ´Ù.

b. ¼ö¼Ò°¡½º(Hydrogen)
¹é±ÝÀº 1000¡ÉÀ̻󿡼­ ¼ö¼Ò°¡½º¿¡ ¹Î°¨ÇÏ´Ù. ¼ö¼Ò°¡½º¿¡ ÀÇÇØ ¹é±Ý·Îµã ¼¾¼­ÀÇ ¿ÍÀ̾ ºÎ½º·¯Áö°Å³ª ²÷¾îÁö´Â Çö»óÀÌ ÀÚÁÖ °üÂûµÈ´Ù.

c. »ê¼Ò°¡½º(Oxygen)
¹é±ÝÀº »ê¼ÒºÐÀ§±â¿¡¼­ ³ôÀº ¿Âµµ±îÁö ¸Å¿ì ¾ÈÁ¤ÇÏ´Ù. ±×·¯³ª ¹é±ÝÀ¸·Î µÈ ¼­½ºÆæ¼Ç°ú »ùÇÃÆÒ¿¡ ¾ãÀº »êÈ­¹° ÃþÀÌ Çü¼º µÉ ¼öµµ ÀÖ´Ù. ÀÌ Çö»óÀº ¸Å¿ì ÀûÀº ¹«°Ôº¯È­¸¦ ÃøÁ¤ÇÒ °æ¿ì, TG °á°ú¿¡ ¿µÇâÀ» ¹ÌÄ¥ ¼ö°¡ ÀÖ´Ù.

d. ±× ¿ÜÀÇ °¡½ºµé
¹é±ÝÀº ¶ÇÇÑ CO2 °¡½º¿¡ ´ëÇØ ¾ÈÁ¤ÀûÀÌ´Ù. ±×·¯³ª ¹é±ÝÀº CO, SO2, H2S, Cl°¡½º¿Í ¹ÝÀÀÇÑ´Ù.
ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¹é±ÝÀ» ȯ¿ø°¡½º¿Í »ç¿ëÇÏ´Â °ÍÀ» ÃßõÇÏÁö´Â ¾Ê´Â´Ù.

3. ¾Ë·ç¹Ì³ª(Alumina)
¹«±â»êÈ­¹°ÀÎ ¾Ë·ç¹Ì³ª´Â ºñ±³Àû ³ôÀº ¿ÂµµÀÎ 1750¡É±îÁö ºñÈ°¼º°¡½º¿Í »ê¼ÒºÐÀ§±âÀÇ ½ÇÇè¿¡ ÀûÇÕÇÏ´Ù.
¾Ë·ç¹Ì³ª´Â »ùÇÿë±â »Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó Àü±â·Î ³» Æ©ºê, ±×¸®°í ¿­¼¾¼­ÀÇ ·ÎµåÀÇ ÀçÁú·Îµµ »ç¿ëµÈ´Ù.
±×·¯³ª ÀÌ°ÍÀº ¾Æ·¡¿Í °°Àº ¸î¸î °¡½º ¹× Áõ±â¿¡ ¹Î°¨Çϸç, ¶ÇÇÑ È¯¿ø°¡½º¿¡ ´ëÇؼ­µµ Á¦ÇÑÀûÀ¸·Î »ç¿ëµÈ´Ù.

a. ¼ö¼Ò°¡½º (Hydrogen)
¼ö¼Ò°¡½º´Â ±¤¹üÀ§ÇÑ ¿Âµµ¿¡¼­ ¾Ë·ç¹Ì³ª¿¡ ´ëÇؼ­ ¹ÝÀÀ¼ºÀÌ ¾ø´Ù°í ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù. ±×·¯³ª ¸Å¿ì ³ôÀº ¿Âµµ¿¡¼­´Â ¼ö¼Ò°¡½º¿¡ ÀÇÇØ ¾Ë·ç¹Ì³ª°¡ ȯ¿øµÉ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç SiO2¿Í °°Àº »êÈ­¹°µéÀÌ ¹ß»ýÇÏ´Â °ÍÀ» È®ÀÎÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.

b. źȭ°¡½º(CO, CH4)
CO¿Í CH4´Â ¾Ë·ç¹Ì³ª¸¦ ȯ¿ø½Ãų °¡´É¼ºÀÌ ÀÖ´Ù. ¹®Çå¿¡ º¸¸é(Halmann and al., Energy 32(2007) 2420-2427), 1500¡É¿¡¼­ CH4°¡ ¾Ë·ç¹Ì³ª¸¦ ȯ¿øÇÏ´Â ¹ÝÀÀÀÌ ¹ß»ýÇÑ´Ù°í ±â·ÏµÇ¾îÁ® ÀÖ´Ù.

4. ±×¶óÆÄÀÌÆ®(Graphite)
±×¶óÆÄÀÌÆ®´Â ºñÈ°¼º°¡½º Á¶°Ç¿¡¼­ 2400¡ÉÀÇ ¸Å¿ì ³ôÀº ¿Âµµ±îÁö À¯¿ëÇÏ°Ô »ç¿ëµÈ´Ù. ±×·¯³ª Áú¼Ò°¡½º´Â ±×¶óÆÄÀÌÆ®¿Í Cyanide¸¦ Çü¼ºÇÒ ¼ö ÀÖ´Â À§Ç輺ÀÌ Àֱ⠶§¹®¿¡ ÃßõµÇÁö ¾Ê´Â´Ù.

5. ÅÖ½ºÅÙ(Tungsten)
ÅÖ½ºÅÙ ¿ª½Ã ºñÈ°¼º°¡½ºÀÇ Á¶°Ç¿¡¼­ 2400¡ÉÀÇ ¸Å¿ì ³ôÀº ¿Âµµ±îÁö À¯¿ëÇÏ°Ô »ç¿ëµÈ´Ù. ÇÏÁö¸¸ »ê¼Ò°¡½º´Â »ç¿ëµÇ¾î¼­´Â ¾ÈµÈ´Ù. ÅÖ½ºÅÙÀº ¶ÇÇÑ »ùÇà ÆÒ, ¼­½ºÆæ¼Ç, ±×¸®°í ¿­¼¾¼­¿¡ Rheninum°ú È¥ÇÕÇÏ¿© »ç¿ëµÇ°ï ÇÑ´Ù.

a. ¼ö¼Ò°¡½º(Hydrogen)
¹é±ÝÀº ¼ö¼Ò°¡½º ºÐÀ§±â¿¡¼­ 1000¡ÉÀ̻󿡼­ »ç¿ëÇÒ ¼ö ¾ø±â ¶§¹®¿¡, 1000¡ÉÀÌ»óÀÇ ¼ö¼ÒºÐÀ§±â¿¡¼­´Â ÅÖ½ºÅÙÀÌ À¯¿ëÇÏ°Ô »ç¿ëµÇ°í ÀÖÀ¸¸ç ÁÖ·Î »ùÇÃÆÒ, ¼­½ºÆæ¼Ç, ¿­¼¾¼­ÀÇ ÀçÁú·Î½á ÀÌ¿ëµÈ´Ù.