초록 |
기체분리는 에너지/자원 회수, 재생 및 환경보호 등을 목적으로 혼합가스를 분리하여 원하는 특정 기체를 얻어내는 산업분야로써 고분자를 이용한 기체분리막 기술은 최근 큰 주목을 받고 있다. 용해-확산 메커니즘에 의해 기체분자들이 고분자를 통과하는 속도차이, 즉 기체투과도를 이용하여 이를 극대화할 수 있도록 고분자의 구조 및 배열을 조정하는 것이 이 기술의 핵심으로, 고분자 기체분리막을 이용하여 수소, 이산화탄소, 산소, 질소, 메탄 등의 혼합기체는 물론 올레핀/파라핀 등 혼합기체를 분리할 수 있다. 모듈 형태로 제작되는 고분자 기체분리막은 사용되는 고분자의 특성에 따라 주로 미세한 튜브 형태의 중공사 (hollow fiber) 및 두루마리 형태의 나권형 (spiral-wound) 모듈로 제조 가능하며, 분리를 담당하는 표면층의 박막화를 통해 높은 투과도와 높은 선택도를 얻을 수 있다. 고분자 기체분리막은 가공이 용이하고 대량생산이 가능하여 천연가스 정제, 암모니아 회수, 올레핀/파라핀 회수 등 화학공정, OBIGGS용질소 부화/산소 농축 등 수송, 발전소 배가스 이산화탄소 회수, 매립지 메탄가스 회수/재생 등 온실가스 포집과 같은 다양한 기체분리 산업에 이용되고 있는데, 본 발표에서는 기체분리용 고분자 분리막의 소재 특성, 가공 방법 및 응용 분야에 대해 소개하고자 한다. |