초순수 생산을 위한 단위공정별 설계특성을 고려한 수질예측 방법 (Characteristics of Individual Process Design Factors for Ultrapure Water)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 40권 / 7호 / 282 ~ 289페이지
· 저자명 : 이경혁, 권병수, 장암

초록

본 연구는 맞춤형 고순도 공업용수 생산을 위한 전산모사를 통해 목적하는 수질을 예측하여 목표수질의 달성여부를검증하고자 한다. 최종수질의 예측을 위해서는 공정에 따른 수질예측이 가능한 전산모사 프로그램의 구축이 필요하다. 전산모사 구축 시 우선적으로 수질 및 수량에 대한 부분이 고려되어야 한다. 원수 및 목표수질이 선정되면 이에 따른 공정선정이필요하며, 개별공정에 대한 전산모사에 대한 로직이 구성되어야 한다. 전산모사를 통해 반도체급 초순수 공정을 구성하여 수질에 대한 예측을 하였다. 전산모사의 수질예측과 초순수 실증프랜트(25 m3/일)의 수질 예측을 비교한 결과 비저항, TOC 등일부 항목은 유사한 결과가 도출되었으나, DO, 실리카, 입자, 보론 등은 다소 차이가 발생하였다. DO는 0.5 ppb(전산모사) / 0 ppb(실증플랜트) 차이가 있었으며, 실리카는 0.5 ppb(전산모사) / 0.25 ppb(실증플랜트) 차이가 있었다. 보론은 0.05 ppb(전산모사) / 0.024 ppb(실증플랜트)로 다소 차이가 있었다. 수질의 차이는 최대 0.5 ppb (DO) ~ 0.03 ppb (TOC) 수준이다. 본 연구는 산업용수 분야의 특수성으로 인해 공정 및 수질 등의 접근이 어렵고 운영결과의 공개가 어려운 산업용수 분야에 대해실증플랜트 규모의 플랜트를 구축하여 연구한 사례로 이를 기반으로 한 산업용수의 필요한 핵심기술 개발과 최적화된 산업용수 처리시설 구축을 위해 기반 자료로 활용이 가능토록 기여하고자 한다.

영어초록

The purpose of this study is to estimate the target water quality through computer simulation for customized high purity industrial water production. In order to predict the water quality of the final product, a computer simulation program capable of predicting water quality through process selection is needed. Also, computational simulation should take water quality and quantity into consideration. Once the target water and its quality are chosen, appropriate process must be selected, thus logic for computer simulation was constructed for each and every process. Process for semi-conductor grade ultra-pure water was constructed through a computer simulation. As a result, final water quality could be predicted. The computational simulation for water quality and for ultrapure water demonstration plant (25 m3/day) are compared. Some categories such as resistivity and total organic carbon (TOC) showed similar results, however the results for dissolved oxygen (DO), silica, particle and boron had some variations. The results from the computer simulation were 0.5 ppb, 0.5 ppb and 0.05 ppb, for DO, silica and boron, respectively, whereas the results from the demonstration plant were 0 ppb, 0.25 ppb and 0.024 ppb, for DO, silica and boron, respectively. The maximum difference in water quality was in the range of 0.026 ppb - 0.5 ppb. In this study, experimental plant-scale plant was constructed for the industrial water sector, which is difficult to approach, in terms of process and water quality, due to the special nature of the industrial water sector. The results from this study is expected to contribute to the development of core technologies for industrial water, and to make it possible to build an optimized industrial water treatment facility.

참고자료

· 없음