Polyamide (PA)과 목고분자물성교 수 님제 출 일이 름목차 TOC o "1-3" h z u Hyperlink l "_Toc357706772" 1.개요 PAGEREF _Toc357706772 h 3 Hyperlink l "_Toc357706773" 1.1polyamide란? PAGEREF _Toc357706773 h 3 Hyperlink l "_Toc357706774" 1.2나일론의 역사 PAGEREF _Toc357706774 h 4 Hyperlink l "_Toc357706775" 2.Polyamide의 종류와 특성 PAGEREF _Toc357706775 h 5 Hyperlink l "_Toc357706776" 2.1나일론(Nylon) PAGEREF _Toc357706776 h 5 Hyperlink l "_Toc357706777" 2.1.1Nylon-6 PAGEREF _Toc357706777 h 5 Hyperlink l "_Toc357706778" 2.1.2Nylon-66 PAGEREF _Toc357706778 h 6 Hyperlink l "_Toc357706779" 2.1.3Nylon-610 PAGEREF _Toc357706779 h 7 Hyperlink l "_Toc357706780" 2.1.4Nylon-612 PAGEREF _Toc357706780 h 7 Hyperlink l "_Toc357706781" 2.1.5Nylon-11 PAGEREF _Toc357706781 h 8 Hyperlink l "_Toc357706782" 2.1.6Nylon-12 PAGEREF _Toc357706782 h 8 Hyperlink l "_Toc357706783" 2.1.7Nylon-MXD6 PAGEREF _Toc357706783 h 9 Hyperlink l "_Toc357706784" 2.1.8Nylon-46 PAGEREF _Toc357706784 h 9 Hyperlink l "_Toc357706785" 2.2ylon-6의 특성용도섬유, 열가소성 플라스틱단량체카프로락탐 (caprolactam)중합개환 중합 (ring opening polymerization)구조고결정성용융 온도215℃유리전이온도40℃나일론 중 가장 많이 사용되고 있다. 일반 사출 성형용, 중고점도 압출용이 있다.다음과 같은 특징이 있다.내열, 내후난연고충격유연내마찰, 내마모GF 강화(범용, 내열, 고강성, 고충격)미네랄 필러 강화그림4. Nylon-6의 중합 [6]Nylon-66 [4][5]1938년 미국 듀퐁의 시험 생산을 시초로 1939년 정식으로 상업 생산을 시작하였다. 1940년 나일론 스타킹이 최초의 제품이다.표2. Nylon-66의 특성용도섬유, 열가소성 수지단량체adipic acid와 hexamethylene diamine중합산 촉매 단계 중합구조고 결정성용융 온도280℃유리전이온도50℃헥사메틸렌디아민과 아디프산을 탈수 중축합하여 얻어진다.그림5. Nylon-66의 중합 [6]나일론6 다음으로 사용량이 많다. 물성은 전체적으로 나일론 6보다 우수하다.내열성이 우수하고 자기소화성이다 (융점이 높다)탄성률이 크고 강인하다. 내크리프성이 우수하다 (기계적 성질이 우수하다.)내마모성이 좋다(마모량이 적고 자기윤활성이다).내약품성이 좋다(내유, 내용제성이 우수하다).현재 시장점유율은 나일론-66이 40%, 나일론-6이 60%를 차지하고 있으며, 한국 (주)동양나일론에서 년간 1800톤, (주)코오롱에서 년간 2300톤의 중합체를 생산하고 있다.Nylon-610 [4]기본적으로는 나일론 66과 같은 과정으로 만들어진다. 원료로는 헥사메틸렌디아민과 세바틴산이 사용된다.그림6. Nylon-610의 중합 [7]이 수지의 특징은 저흡수성이고 성형수축률이 작은 것이다. 현재 사용량은 그다지 많지 않다.Nylon-612 [4]나일론 610에 가깝다. 헥사메틸렌디아민과 라우르산(도데칸산)에서 만들어진다.그림7. Nylon612의 중합Nylon-11ω-아미노운데칸산의 중축합에 의해 얻어진다. [4]Nylon-1습 [15]메타 아라미드(Meta Aramid)는 아미드 결합이 벤젠고리의 메타위치에 결합한 Poly-m-Phenylene-Isophthalamide를 말하며 다음과 같은 분자구조를 갖는다.그림11. 메타계 아라미드의 구조파라 아라미드(Para Aramid)는 아미드결합이 벤젠고리의 파라(Para) 위치에 결합한 Poly-Para-Phenylene-Terephthalamide를 말하며 다음과 같은 분자구조를 갖는다. [7]그림12. 파라계 아라미드의 구조아라미드의 중합법가. 액정방사합성섬유는 분자가 섬유 축 방향으로 질서 있게 규칙적으로 배열하면 할수록 섬유축방향의 강도가 강해진다. 강직성 분자쇄의 고분자는 녹일 수만 있으면 분자의 방향을 나란히 배열(배향)하기가 쉽기 때문에 높은 강도와 탄성률을 가진 슈퍼섬유로 만들 수 있다. 그러나 배향성을 높이려면 어떤 방법으로든 녹여야 한다. 강직성 분자쇄의 고분자는 융점이 매우 높아(500~650℃) 가열하면 융점에 달하기 전에 열분해 하기 때문에 단순 가열방법으로는 녹일 수가 없으며 또한 녹일 수 있는 용매를 찾는 것도 쉽지 않다. 듀폰사의 한 연구원이 PPTA를 진한 황산에 20% 정도의 농도로 혼합하면 액정 용액(Liquid Crystalline Solution) 상태로 녹일 수 있다는 것을 발견했다. 액정용액이란 분자가 용액상태에서 결정처럼 규칙적으로 배열하고 있으나 액체와 같은 유동성을 갖는 특수한 상태의 용액을 말한다. 액정용액은 특정농도에서 점도가 많이 떨어지고 정단응력(Shear Force)을 가하면 분자사슬은 쉽게 고도로 배향한다는 특징이 있어 슈퍼섬유의 방사에 적합한 특성을 가진다.나. 젤 방사굴곡성 분자사슬 구조를 가진 종래의 범용 폴리에틸렌을 섬유로 만들면 겨우 10GPa 정도의 탄성률 밖에 얻지 못한다. 그러나 초고분자량의 폴리에틸렌을 젤 방사법에 의해 섬유를 만들면 그 10배에 달하는 100GPa 정도의 탄성률을 얻을 수 있다. 굴곡성 분자쇄의 고분자로부터 고강도의 섬유를 만들어보려는 연구는 충전이 있다. 유리 섬유 강화는 우수한 기계 강도, 고강성, 열 안정성을 갖고 있으며 뜨거운 윤활제 및 고온수에 강한 것으로 정평이 나있다. 이 소재로 만든 부품은 특히 치수 안정성과 크리프 강도가 탁월하다. 내염제 강화는 화재 안전 및 트레킹 전류 저항성과 관련해서 전기 부품에 특히 적합하다. 마지막으로 무기질 충전은 고강성, 탁월한 치수 안전성, 저휨성, 부드러운 표면 및 뛰어난 유동성 등의 장점을 가진다. 다음에서 Ultraid의 특성을 기계적, 열적, 수분 흡수 및 치수안정, 전기적 특성, 내화학성으로 나누어 살펴본다.기계적 특성가. 비강화 등급의 특징적절한 강도, 강성 및 크리프 강도를 이상적으로 결합하면서도 충격 강도와 미끄럼 마찰 특성이 우수하다는 점이다. 이 장점은 반결정질 구조와 이웃하는 아미드기 사이의 수소 결합에 의한 분자들 간의 강력한 응집력에 기인한다.나. 강화등급의 특징고강성, 고크리프 강도, 고경도 및 치수 안정성을 갖고 있으며 내열성 및 열적 노화 내성도 탁월하다기계적 특성은 온도, 시간, 습기 함량에 영향을 받으며 시험편이 제작되는 조건에도 영향을 받는다. 하지만 Ultramid® T 는 소재의 기계적 특성이 주위 습기 변동과 상관이 없다는 점에서 특별하다. 심지어 저온에서도 수분은 Ultrammid의 인성을 향상시킨다.Polyamide는 매우 단단한 소재이기 때문에 높은 파괴저항성을 요하는 부품에 적합하다. 고분자량을 가진 제품은 높은 충격 강도를 보여야 하는 두꺼운 벽의 엔지니어링 부품에 알맞다.반면에, 부드러우면서 단단하고 견고한 표면, 결정질 조직, 우수한 열 안전성, 윤활제·연료·용제에 대한 내성 때문에 Ultramid는 미끄럼 마찰을 받는 부품에 이상적인 소재가 될 수 있다. 가령 물 펌프에서 매우 중요한 마모 응력을 견디는데 있어서 알루미늄보다 우수하다는 것이 입증되었다.열적특성Ultramid는 매우 높은 용융 온도를 갖고 있다.Ultamid® B : 220℃Ultamid® C : 243℃Ultamid® A : 26화. 내염제로서 적린을 포함하고 있으며 장기 안정성 보강. 탁월한 기계적, 전기적 특성. UL 94 - V0 /3.2 mmA3X2G5내염성 강화 및 장기 안정성 보강. 적린 기반의 내염성. 탁월한 기계적, 전기적 특성A3X2G7내염성 강화 및 장기 안정성 보강. 적린 기반의 내염성. 고강성 및 고강도. 탁월한 기계적, 전기적 특성A3X4G7내염성 강화 및 장기 안정성 보강. 적린 기반의 내염성. 고강성 및 고강도. 탁월한 기계적, 전기적 특성A3X2G10내염성 강화 및 장기 안정성 보강. 적린 기반의 내염성. 고강성 및고강도. 탁월한 전기적 특성A3XZG5내염성 강화 및 장기 안정성 보강. 적린 기반의 내염성. 광전지 커넥터와 접속 배선함과 같은 고강성, 고인성이 필요한 부품에 쓰임표11. Ultramid® B 제품의 종류와 용도Ultramid® B용도B3K두께가 2mm 이상인 특수 부품에 쓰임 (예: 기계 요소, 팬, 전동공구 하우징)B3S벽이 얇은 특수 부품에 쓰임 (예: 하우징, 장비, 그립, 소형 부품, 고정클램프).B3L하우징, 부속품, 소형 부품, 콘센트와 같은 충격 저항 특수 부품에 쓰임.B3EG3내충격성을 보강한 유리 섬유 강화 사출 성형 등급 (예: 자동차 미러 하우징, 산악 자전거 바퀴)B35EG3가령 조종간 스위치, 자동차 미러 하우징, 산악 자전거 바퀴와 같은 GIT 어플리케이션에 쓰임.B3EG5산업재 및 전기 단열 부품에 쓰임.B3WG5팬 임펠러에 쓰임.B3EG6특수 부품뿐만 아니라 전기 절연 부품에 쓰임.B3WG6자동차 흡입 매니폴드나 페달 등에 쓰임.B3WG7자동차 흡입 매니폴드나 페달 등에 쓰임.B3WG10고강성을 지닌 특수 부품에 쓰임.B3G8페달이나 페달 모듈에 쓰임.B3ZG3자동차 케이블 관 등 에 쓰임.B3ZG6자동차 에어백 하우징과 가방의 셸(shell)과 같은 고강성 및 고인성이 필요한 특수 부품에 쓰임.B3ZG8가령, 자동차 에어백 하우징과 가방의 셸 등 고강성 및 고인성이 필요한 특수 부품에 쓰임.B3M6휠 캡과 같이ES25
1.실험목적서로 다른 membrane의 투과수의 유량 및 투과수의 성분을 비교 분석하고 혼합가스 중에 산소 및 질소만을 membrane으로 분리하여 농도를 측정해 봄으로써 기체 및 액체를 membrane separation할 수 있다.2.이론그림 막분리2.1 막(membrane)이란?막(membrane)이란 두 개의 삼차원 균일상을 분리시키고 있는 상(phase)으로 상의 물리화학적 성질에 의해 물질 및 에너지의 교환 속도가 좌우되는 제 3의 상을 말한다. 막은 이동하는 유체에 집중된 저항을 가하며 이 저항은 물질에 선택적으로 다르게 작용하므로 이동속도의 차이에 따라 두 상의 분리가 일어나게 한다.이러한 막분리 공정은 분리하고자 하는 물질의 크기, 형상, 분자량, 그리고 극성 등의 물리/화학적 특성들과 함께 분리공정의 조업조건(온도, 압력 및 화학적/생물학적 환경)에 따라 활용할 수 있는 공정과 종류가 다르다.2.2 막의 종류분리막은 막을 구성하고 있는 물질의 물성, 구조, 막의 응용분야 및 역할 등에 의하여 다양하게 분류할 수 있다.그림 막의 분류(1)물성에 의한 분류① 유기막 (organic membranes)② 금속막 (metal membranes)③ 무기막 (inorganic membranes)④ 복합막 (asymmetric membranes)(2)구조에 따른 분류① 세공막 (macroporous membranes)② 미세공막 (microporous membranes)③ 비세공막 (nonporous membranes)그림 porous막(a)과 nonporous막(b)그림 공정에 따른 막의 분류(3)공정에 따른 분류① 정밀여과막 (microfiltration membranes)② 한외여과막 (ultrafiltration membranes)③ 나노여과막 (nanofiltration membranes)④ 역삼투막 (reverse osmosis membranes)(4)응용분야 및 역할에 따른 분류그림 G-MBR 공법① 수처리분야용 막- 초순수 제조- 음용수 제 막으로써 두께가 100~200 ㎛인 반투성 막이며, 이 막은 두께가 0.25~1㎛의 조밀한 활성층(스킨층)과 수십㎛ 정도의 세공이 다수존재하는 스폰지 형태의 지지층으로 구성되며 이 두 층이 같은 재질로 되어있는 것이 특징이다.- 이들 두층중 조밀한 구조의 활성층만이 탈염작용에 관여하며 지지층은 활성층이 고압에 견디도록 지지해준다⑮ PA(Polyamide)막- 복합막(Composite Membrane)- 복합막은 막의 분리기능을 담당하는 활성층(비대칭막의 조밀층)과 지지층(다공층)이 기본적으로 다른 재질로 구성 이 막의 제조방법은 막의 두께를 얇게 하면 막투과 유속이 증가한다는 용해 확산설을 기초로 하고 있으며, CARNELL & CASSIDY법,FRANCIS법 및 초박막을 다공층 지지체에 직접 COATING하는 방법 등이 있다.- 복합막은 막의 표면적을 최대한 넓게 만들어 막투과수량을 증가시키고 기존의 CA막에 비해 염 제거율이 월등히 높다, 또한 단위 막면적당 투과 유량이 적고 주로 hollow fiber type으로 사용되며, chemical과 biological agent에 대한 저항력 있다.? 정밀여과막(Microfiltration Membranes)- 공 경 : 0.025~20㎛- 여과작용 : 체걸음 작용- 제거대상 : 콜로이드 입자, 현탁질, 조류, 박테리아 등- 분리 능력 표시 : 공칭분획경(Pore Size)- MF은 크게 Depth및 Membrane Type으로 나누어진다.- 조작압력 : 1kg/㎠ 정도?한외여과막(Ultrafiltration Membranes)- 공 경 : 0.01~0.001㎛- 여과작용 : 체걸음 작용- 제거 대상물질 : 분획 분자량(MWCO) 1,000~30만 정도의 세균, 콜로이드, 단백질, 고분자 유기물 등- 조작압력 : 2~5kg/㎠ 정도※ 분획 분자량(MWCO; Molecular Weight of Cut-Off) : 분리해낼 수 있는 분자량의 크기로 분리 능력 표시? 나노여과막(Nanofiltration Membr을 5bar에 위치한다6) SAMPLE PRODUCT AIR (O2) 채취 시 17번 밸브를 열림에 위치하고 19번 밸브를 닫힘에 위치한다7) 산소분석기를 이용하여 유량에 따른 산소비율을 측정하고 기록한다. 이때, O2농도 조절은 11번 FLOW METER 로 O2의 유랑을 1L/min, 2L/min, 3L/min, 4L/min, 5L/min 으로 하여 실험한다.N2 분리막 장치1) O2와 같은 방법으로 실험을 실시한다.2)단 유량 조절은 14번 FLOW METER 로 N2의 유랑을 2,4,6,8,10 L/mim으로 조정한다.(2)액체 막분리 장치그림 액체 막분리 장치1) MgSO4를 1000ppm으로 2L 준비한다.2) 1000ppm의 MgSO4를 2배씩 희석하여 1000ppm, 500ppm, 250ppm,그리고 증류수의 conductivity를 측정한다.3) 실험을 하기 전에 막분리기의 이물질을 제거하기 위해 막없이 증류수를 이용하여 한번운행한다.4) 증류수에 넣어두었던 막을 분리기 모양으로 자른 후 넣고 너트를 돌려 닫는다. 이때, 정확하게 닫지 않으면 막분리기 사이로 반응물이 흘러나오므로 주의해야한다.5) 준비해 두었던 1000ppm의 MgSO4를 반응기로 들어갈 통속에 붓는다.6) 전원버튼을 누른다.(전원버튼에 적색 램프 점등시 on, 적색램프 소등시 off)7) 릴리프 밸브가 열린 상태에서 펌프를 저속으로 운행한다.8) flow rate를 조절하고 분배기의 압력 및 응축수의 압력을 확인하며 릴리프 밸브를 조작하여 약 10bar로조정한다. (사용 최대 압력 30 bar)9) 펌프의 속도를 10bar로 유지하기 위하여 릴리프 밸브를 조정하여 압력을 맞춘다.10) 처리수를 받아 conductivity를 측정한다.11) NaCl도 같은 방법으로 실험한다.4. 실험결과기체 막분리O2 Flow(cc/min)O2 농도 (%)121.9223.2324.8vent flow = 2L/minN2 Flow(L/min)O2 농도 (%)111.1212.8315.2vent fl기능 및 적용사례4.3 membrane 분리기능 및 적용사례에 대하여 조사하고 비교하시오.① 기체분리법최근에는 Silicone 고무, celluse acetate, polysulfone, polyolefine등을 재료로한 비공성 초박막(유효두께 ~0.1㎛)이 개발되어, 산소부화, 폐가스로부터 유효가스분리 등의 공업적 이용과 silicone 고무, silicone 고무와 polycarbonate와의 공중합체, polyalkyl sulfone과 미세공성 polypropylene 막과의 복합막 등 의료용 산소부화막과 인공계의 막으로 이들 유기고분자막에 의한 기체투과는 기체의 분압차, 각 기체의 막에 대한 용해도, 및 막내에서의 기체의 농도구배에 의해 이루어진다. 이때 막에대한 각 기체의 용해도차와 막내에서의 확산계수의 차는 기체분리에 결정적인 요소로 작용한다. 유기고분자막 이외에도 팔라듐 금속막을 이용한 수소분리, 액체막을 이용한 기체분리 등 그 응용분야는 계속적인 증가추세를 보이고 있으며, 이는 폐가스의 재생, 공급기체의 조성조절 및 연소요율을 향상시키는 산소부화등 산업 에너지절감에 상당한 기여를 할 것이다.정밀여과법 - 용질의 크기가 0.1~1㎛ 정도인 용질을 분리하는 막분리 공정으로, 이EO 사용되는 막은 공경의 약 0.01~10㎛정도이고, 세공이 막 총용적의 80%정도를 차지하는 것이 적합하다. 정밀여과 공정에서 추진력은 압력차로 표시되는데, 이때 압력차는 일반적으로 10~100psig 이다. 이 막의 분리효과는 근본적으로 막의 공경과 분리 대상물질의 크기에 의하여 좌우된다. 분리대상 물질의 크기가 공경에 비하여 작아도 전부 막을 통과하는 것은 아닌데 분리대상 물질이 막에 흡착되거나 세공부근에서 입체장애에 의해 투과되지 않는 것이 그 예다. 정밀여과 공정의 가장 큰 문제는 막 표면에서의 콜로이드물질의 침착현상으로, 세공을 막음으로써 정밀여과의 효과를 상대적으로 저하시키는데 이는 막을 교체하거나 재생시켜 원상으로 회복시킬수 있다.② 역삼투법이온 및 분자크기가 근본적으로 역삼투법과 상이하다. 역삼투법의 분리조작은 막과 용존염과의 상관성에 의해 주로 지배되는 반면, 한외여과법은 용질 및 공경의 크기에 의해 거의 지배된다. 즉, 한외여과는 미세공 입구에서 입체장애와 세공내에서 용질과 세공벽간의 마찰저항에 의해 분리효과가 나타난다. 한외여과법에서 분자량 절단은 중요한 항목으로 이때 기울기가 무한대에 가까워질수록 분자량의 절단상태가 예리해지므로 우수한 여과막으로 간주할 수 있다. 한외여과는 분리대상물의 크기면에서 볼때 역삼투법과 정밀여과법의 중간으로 산업이용분야가 광범위하고, 막재질은 친수성이 있어야 한다는 측면에서 볼때 역삼투압막의 재질과 같고 단지 세공의 크기가 클 뿐이다.⑤ 확산투석법확산투석법에는 공업용과 인공신장등에 이용되는 의료용이 있다. 의료용 투석막은 혈액 등의 체액 중에서 대사노폐물을 분리시키므로 생체적합성이 좋을 뿐 아니라 응혈현상도 없어야 한다. Cellulose acetate, Cellophane, Cellulose 계열의 고분자 등이 인공신장막으로 주로 사용되고 있으며, 이온교환막이 공업용 확산투석막으로 사용된다. 확산투석에서는 처리액측과 반대측의 물 또는 투석액을 계속 흘려 보내야 막 양측 액의 농도차에 의해 대상물질이 분리된다.⑥ 전해투석법전해투석법은 전기투석법과 같이 이온교환막을 사용하고, 추진력으로 전위차를 이용한다. 전해투석은 석면 등의 격막을 사용하는 경우에 비해 가성소다의 제품순도가 높고 또한 전력 소비량도 적다는 이점이 있다. 이온교환막을 이용하는 전해법은 염류의 전해 뿐만아니라 전해 이온 치환, 전해 산화 환원, 및 제반 전해유기 합성에도 이용되고 있다. 최근에는 물을 수소이온과 수산화이온으로 분리하는 양극성막의 개발로 양이온 교환막과 음이온 교환막 그리고 양극성막을 이용하여 염수를 전해투석하여 가성소다와 염산을 동시에 생산할 수 있는 양극성 전해투석법이 개발되어 산업분야 응용의 파급효과가 크게 예상된다.전기투석법 - 전기투석에서 추진력은 전위차이며, 막의 전하가 분리대상 이온을 선택적다.
예비레포트효모(yeast)의 회분식 플라스크 배양학 과화학공학과학 번이 름실험조실험일제출일교수님1. 목적효모의 플라스크 배양을 통한 회분식 성장 특성을 파악해 본다.2. 이론2.1 효모세균은 세포막도 있고 세포벽도 있지만 동물 세포는 세포막만 있고 세포벽은 없다. 즉 세포벽의 유무로 세균과 동물세포를 구별한다. 세균 중에서도 유전자(DNA)가 세포안에 둥둥 떠있는 것을 세균(Bacteria)라고 한다. 반면 유전자가 성곽(핵)안에 들어있는 세균을 진균이라 한다. 진균 중에서도 모양이 길쭉한 풀잎사귀처럼 길쭉한 것을 곰팡이(Fungi)라 하고 둥그렇게 생긴 것을 효모(이스트)라고 한다. 효모가 갖는 어원은 "효소의 어머니"라는 뜻으로 효모가 효소의 재료를 가장 완벽하게 가지고 있다는 것이다. 효모는 자낭균류에 속하는 미생물의 일종을 총칭하는 말로 지름 3~5㎛ 내외의 구형으로 적혈구 크기의 균류에 속하는 단세포 미생물로 흙 속이나 식물의 표면에서 발견되며, 특히 당분이 많은 꽃이나 과일의 표면에 많이 붙어 있다. 식용효모에는 맥주효모, 빵효모, 유효모 등 3가지 종류가 있고 치마아제(zymase), 인베르타아제(invertase)와 같은 효소를 가지고 있어서 당류에 작용하여 알코올 발효를 일으켜 당을 에탄올(C2H5OH)과 이산화탄소(CO2)로 변화시키는데, 효모에 의해 생기는 에탄올은 술의 주성분이며, 이산화탄소는 빵을 부풀게 한다. 그래서 맥주, 청주 등의 알코올 음료의 제조와 빵의 제조 등에 많이 이용되고 있고 떠 단백질과 비타민 B 복합체 (B1, B2, 니아신 등)를 많이 함유하고 있어서 각기병과 펠라그라병의 예방과 치료에도 쓰인다. 효모는 인간과 같이 산소를 먹고 호흡을 하여 생활, 증식을 하고 있으나 효모(발효를 하는 양조효모 모두)는 산소가 없이도 증식할 수 있다. 그러나 산소가 없을 때는 있을 때보다도 증식속도가 느리다.- 산소가 있을 때C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O +674㎈산소가 있을 때는 호흡을 하고 이때 효모가 먹은 포 어느 정도 자라면 모체로부터 떨어져 나가 독립적 개체가 되는 방식이다. 짝이 없이도 혼자서도 번식이 가능한 무성생식이며, 따라서 어미의 특성을 그대로 이어받는 복제 생식이다. 출아법으로 번식하는 생명체들은 균류의 일종인 효모와 히드라와 말미잘 같은 강장동물들이다. 그 중에서 효모는 출아법의 대표 주자라고 할 수 있다. 흥미로운 것은 효모는 세포 하나로 이루어진 단세포 생물이라는 것이다. 보통의 단세포 생물은 주로 이분법으로 번식한다. 얼핏 보면 단세포 생물의 경우 이분법과 출아법은 엇비슷해 보인다. 무성생식법인데다가 동일한 유전적 개체가 하나에서 둘로 나뉜다는 공통점을 지니고 있기 때문이다. 하지만 출아법은 이분법과 분명히 구별된다. 효모는 흔히 세균이라고 불리는 박테리아와는 '급'이 다르다. 같은 단세포 생물이기는 하나 박테리아와는 달리 핵과 세포내 소기관을 지닌 진핵세포라는 뜻이다. 따라서 출아를 위해서는 핵이 분열하는 과정이 반드시 필요하다. 효모는 어느 정도 자라게 되면, 세포 표면의 일부가 튀어나오면서 효모를 닮은(닮았다고 해봤자 가장 단순한 둥그런 모습이지만) 작은 돌기같은 것이 만들어져 점점 자라게 된다. 이 돌기가 점점 자라 혼자서도 생활이 가능할만큼 자라게 되면 모체 속에 있던 핵이 돌기 근처로 몸소 왕림한 뒤, 핵분열을 일으켜 두 개의 핵을 만들어 낸다. 그리고 하나는 모체에 남고 하나는 새로 만들어진 돌기 속으로 들어간다.핵을 장착하게 된 돌기는 하나의 개체로 이제 본격적으로 독립생활을 준비하게 되는데, 지금까지는 하나로 연결되어 있던 모체와 돌기 사이에 키틴질로 구성된 격벽이 만들어지면서 점차 둘 사이가 구별되기 시작한다. 키틴질 격벽이 완성되면 지금까지는 모체에 달린 돌기에 불과했던 존재는 완전하고 새로운 개체가 되어 독립생활을 시작한다. 하지만 분열 뒤에는 전혀 표시가 나지 않는 박테리아와는 달리 이분법을 하는 효모의 경우, 분명한 자국이 남는다. 즉, 출아 이후에는 모세포에는 출아흔(出芽痕, bud scar), 딸세포에는 출생흔(出은 미생물의 종류나 환경에 따라 다양한데 전형적인 것으로 효모의 알코올 발효, 글리세롤 발효, 젖산균의 젖산 발효, 헤테로 젖산 발효, 메탄세균의 메탄발효, 대장균 등에서 볼 수 있는 혼합 유기산 발효가 있다. 산화 발효는 기질의 불완전 산화에 의한 중간 대사물의 축적을 이용하는 것으로 아세트산균에 의한 아세트산 발효, 글루콘산 발효, 소르보오스 발효나 사상균에 의한 시트르산, 글루콘산, 푸마르산, 옥살산 등의 유기산 발효가 있다. 아세톤-부탄올 발효나 부티르산 발효는 편성 혐기성 세균인 Clostridium속에 의한 혐기성 발효이며 한 때는 아세톤 등의 용제가 주로 이 발효에 의해서 생산되었다. 아미노산 발효나 핵산 발효에 의한 아미노산, 정미성(呈味性) 뉴클레오티드, 항생물질 등도 공업적 규모로 생산하고 있다. 알코올 발효는 예로부터 가장 많이 연구되었고 효소화학 발전에 큰 역할을 하였다. 일찍이 발효를 촉매에 의한 분해 반응으로 이해했지만 후에 미생물의 관여가 증명되었다. 그리하여 효모를 짠 액에서 무세포 상태에서도 발효가 일어난다는 것을 발견하였고 근육의 해당 작용에 대한 연구가 진전됨에 따라 알코올 발효와 당 분해 경로가 공통이라는 것이 입증되어 엠덴-마이어호프 경로(EM Pathway)가 밝혀졌다. 한편 인산결합의 의미가 해명되는 것과 동시에 에너지 획득 형식으로서 발효의 의미를 이해하게 되었다. 발효는 분자상 산소의 관여는 없지만 유기 기질 상호의 탈수소효소에 의한 산화환원의 결과로 고에너지 화합물을 생성하여 ADP에 대한 인산기 전이에 의하여 ATP가 생성된다(기질준위의 인산화). 발효는 호흡과 더불어 생물이 에너지를 얻는 대사 반응의 대표적인 형태인데, 산소 및 무산소 호흡이 산소 또는 다른 무기물을 산화제(수소 받개)로 사용하는 것과 달리, 발효는 무산소 조건 하에서 유기 화합물 자신이 산화되는 기질도 되고 산화제도 되는 점이 특징이다. 엄밀한 무산소성 생물은 극히 일부의 박테리아에 한정되고 대부분의 미생물은 임의 무산소성이어서 산소 조건에서과 함께 산소를 이용하는 갖가지 생물적 에너지 획득 형식으로 이행했을 것이다. 그러나 오늘날의 어떠한 유기 호흡 생물도 에너지 생성의 제 1단계로 먼저 유기물의 무산소적 분해 과정(해당 내지는 발효)을 거쳐야 한다는 것은 흥미 있는 일이다.대표적인 발효에는 크게 알코올 발효, 젖산 발효, 아세트산 발효의 세가지가 있다.-알코올 발효산소가 없는 상태에서 효모가 포도당을 분해하여 에탄올과 co2를 생성.효모가 분해할 수 있는 당분은 포도당(glucose), 과당(fructose), 만노오스(mannose), 갈락토오스(galactose), 설탕(sucrose), 맥아당(maltose) 등 단당류나 이당류들이며 당이 분해되는 과정에서 효모에 의해 알코올뿐아니라 이산화탄소, 글리세린, 초산, 피루브산등 다양한 대사산물이 생긴다.-젖산 발효젖산 발효는 젖산군이 산소가 없는 상태에서 해당과정 만을 통해 포도당을 2젖산+2ATP를 만드는 과정으로서 알코올 발효와는 달리 CO2가 발생하지 않고, 김치, 젓갈, 장류를 담그거나 치즈, 요구르트와 같은 유제품을 만드는데 이용되며 심한 근육운동을 할 때에도 일어난다.-아세트산 발효아세트산 발효는 산화발효라고도 하며, 초산균이 산소를 이용하여 알코올 발효에서 생성되었던 에탄올을 아세트산으로 산화시키는 과정으로서, 식초를 만들 때에 쓰이고, 젖산이나 알코올 발효보다 많은 수의 ATP가 생성되지만, 유기호흡처럼 유기물을 완전 분해하지는 못하기 때문에 유기호흡보다는 에너지 발생량이 훨씬 적다.2.4 배양배양이란 인공적인 환경을 만들어 동식물 세포와 조직의 일부나 미생물 따위를 가꾸어 기르는 것으로 정의된다. 배양에 종류로는 회분배양과 유기배양 조직배양 등등 많은 종류의 배양법이 있다. 대표적인 배양법인 회분배양법에 대해 알아보면, 배지 내에서 원료로부터 제품을 생산하는 방법 중 하나로써, 일정한 양의 배양액이 담긴 용기에 미생물을 배양하는 방법으로 시간에 따라 미생물의 생균수가 변하게 된다. 배양하는 동안 새로운 배지가 첨가되지 않으므로물의 상태나 배지의 특성에 따라 매우 다양하다.② 대수기: 대수기 동안 미생물은 종의 유전적인 특성, 배지의 조성과 생장 조건 아래에서 분열할 수 있는 최고의 속도로 성장하고 분열한다. 대수기 동안 생장속도는 일정하게 나타나서 일정한 시간 간격으로 분열하려 숫자가 두 배로 증가한다. 각각의 세포가 조금씩 다른 시간에 분열하기 때문에 생장곡선은 비연속적으로 증가하지 않고 부드러운 곡선을 그리며 증가한다. 대수기에 집단의 모든 세포는 화학적, 생리적 특징이 가장 균일하다. 그러므로 생화학이나 생리학적 연구에는 주로 대수기의 세포를 이용한다. 대수기의 생장은 균형 생장이다. 이것은 모든 세포 구성성분이 상대적으로 일정한 비율로 합성된다는 의미이다. 영양물질의 양이나 다른 환경조건이 바뀌면 불균형 생장이 나타난다. 이것은 새로운 균형 상태에 이를 때까지 여러 세포 구성성분이 합성되는 속도가 상대적으로 다른 시기의 생장이다.③ 정체기: 세포를 닫힌계에서 계속 배양하면 결과적으로 집단의 생장이 멈추고 생장곡선은 수평을 이루게 된다. 이런 정체기는 보통 세균이 1ml당 세포 정도가 되면 나타난다. 대부분의 다른 미생물은 이렇게 높은 집단 밀도에 이르지 않는다. 정체기에서는 살아 있는 미생물의 총 수는 일정하게 유지된다. 이는 세포분열과 세포의 사멸이 평형을 이루거나 또는 집단의 세포가 대사 활성은 유지한 채로 단순히 분열을 멈추는 것에 기인할 것이다. 미생물 집단이 정체기로 접어드는 이유는 여러 가지이다. 가장 확실한 요인 중의 하나는 영양물질의 부족이다. 만일 필수 영양물질이 심각하게 고갈되면 집단의 생장속도는 느려질 것이다. 호기성 생물은 산소공급이 제한될 때 종종 생장이 억제된다.④ 노화와 사멸: 오랫동안 정체기에 뒤이어 나타나는 세균수의 감소 현상을 단순히 사멸기 라고 불러왔다. 영양물질의 고갈, 독성노폐물의 축적과 같은 불리한 환경 변화가 일어나면 세균수의 감소와 같은 회복할 수 없는 피해를 입게 된다고 생각했다.본 실험과 같이 한가지 균을 배양하는 순수 배양시에.
예비레포트젖은 벽탑 실험학 과화학공학과학 번이 름실험조실험일제출일교수님1. 목적긴 유리관의 벽면을 타고 흘러내리는 얇은 수막을 아래 방향으로 보내고, 여기에 공기를 향류로 보내어 공기 중의 산소가 물에 흡수되는 물질 전달의 한 과정을 통하여, 물질 전달 계수를 공부한다.2. 이론2-1 물질전달 기본 원리물질전달은 상 사이의 경계면에서 물질이 서로 이동하는 것을 말하는 것으로 이동 원리는 확산에 의하여 일어난다. 확산이란 혼합물을 통해 각 성분이 물리적 자극에 영향을 받아 이동하는 것이다. 확산에는 자신의 분자운동에 의해 일어나는 분자확산과 교반이나 빠른 유속등에 의한 난류상태에서 일어나는 난류확산이 있다. 그러나 실제의 조작에서는 두 가지 확산이 같이 일어나는 경우가 많으며, 대부분 난류확산에 의해 물질이동이 일어나게 된다.2-2 물질전달 계수란?물질의 전달속도를 나타낼 때, 추진력 및 이동방향의 수직면 넓이에 비례하는 계수이다. 서로 다른 상의 물질전달의 경막 내 이동을 생각할 때 상에 따라서 비례계수가 달라지며 경막물질전단계수를 쓴다.? 습벽탑 실험에서는 kL값을 통해 산소가 물에 얼마나 빨리 녹아드는지 알 수 있다.? mass flux 계산 시 물질전달 계수 외에도 열전달계수, 운동량 전달이 있는데 이에 대해서는 고려하지 않는 이유는 물질전달 값에 비해 상대적으로 매우 작은 값을 나타내기 때문에 무시하고 계산할 수 있다.2-3 습벽탑 물질전달계수 상관관계식산소가 물에 흡수(absorption)될 때의 저항은 대부분 액상(liquid phase)에 존재한다. 많은 실험을 통하여 얻은 다음과 같은 유량과 물질전달계수간의 상관관계식이 알려져 있다.위 식을 나누어 살펴보면 다음과 같이 이루어져 있다.,,kL= liquid film mass transfer coefficient [m/s]H= height of column [m]D = Dimeter of column [m]DAB= diffusivity of oxygen in water [m2/s]μL= viscosity of water [kg/m?s]ρL= density of water [kg/m3]Γ= mass flow rate of water/wetted perimeter[kg/m?s]=실험에 의하여 구한 (Sh)L과 (Re)L간의 power-law관계를 구할 수 있으며 이것을 위 식과 비교한다.다음과 같은 식으로부터 kL(물질전달계수)을 계산할 수 있다.j = change in concentration of oxygen in the water passing through the column×volumetric flow rate of water [kg/s]A = Area for mass transfer [m2]△CLM = Log mean concentration difference.? Perry’s handbook에 의하면 실험실의 온도(약 25℃)에서 DAB값은이다.? 1ppm = g/m3? j는 산소가 물질 전달되어 나오는 물의 유량 속의 산소의 몰 속도이므로 실험할 때는 탑 위로 흘러내리는 물의 유량을 측정하고 산소의 농도를 측정함으로써 속도를 구할 수 있다.이미 알려진 식 중에서의 계수를 얻기 위해 위의 식에서 Sc 값은 다음 아래의 식 안에 Co에 포함시킬 수 있다.결국 Sh = f(Re) 가 되고 (Sh)L = Co Ren 양변에 logarithmic을 취하면,log(Sh)L = logCo + n logRe∴ Co 와 n의 결정 : 양변에 log를 씌워주고 위와 같은 형태로 정리한다. 실험 data로 부터 계산 되어진 Sh와 Re값을 대입하여 도식화 한다. 이 때 기울기는 n을 나타내고 y절편은 logCo를 나타낸다.3. 실험 장치[장치의 구성 및 연결 모식도]※ Pump 1 : Deoxygenation feed pumpPump 2 : Absoption feed pump1) Deoxygenation feed pump의 Bypass valve(앞쪽 밸브)와 Adsorption feed pump의 Bypass valve(뒤쪽 밸브)를 열어 놓는다.2) Deoxygenation feed pump S/W를 ON 시킨다.3) Pump가 가동되면서 물이 Deoxygenation column으로 들어가면 뒤쪽 Bypass valve를 막고 앞쪽 Bypass valve를 조절하여 column에 흘러내려가는 물이 넘치지 않도록 조절하여 준다.4) Water flow meter의 조절밸브를 열어주고, 이때 Adsorption column feed pump가 작동되지 않고 있으므로 water flow meter쪽으로 물이 흘러들어온다.5) Deoxygenation column안에 공기기포가 없어질 때까지 기다린다.6) 뒤쪽 Bypass valve를 조금 열어주고 Absorption column feed pump S/W를 ON한다.7) Nitrogen gas를 Deoxygenation column에 보내 주기 위하여 Nitrogen gas bumb에 달린 Regulator 조절 손잡이를 서서히 움직이면서 N2 Gas를 적당량 흘려 보낸다. (밑의 관으로 gas가 딸려 나가지 않도록 조절하여 준다.)8) Absorption column feed pump가 작동 되면서 물이 유량계를 지나 습벽탑으로 물이 공급되면 최고치의 유량으로 조절하여 놓는다. Absorption column으로 물이 흐르게 되면 관 안으로 흐르는 물이 골고루 퍼져서 흐르는지 확인한 후 유량계의 유량을 적당히 줄여 주어야 한다.(물이 고르게 흐르지 아니하면 장치의 수평이 맞지 않았거나 유량이 적거나 한 것이다.)9) 정상 상태의 흐름이 지속되면 Absorption column의 inlet와 ouplet의 D.O. Meter로 용존산소를 측정한다.4. 실험방법① 물 저장조에 물을 채운다② 탈산소 펌프 S/W의 전원을 넣어 탈산소 용기에 물을 가득 채운 후 넘칠 때까지 기다린다.③ 질소를 탈산소 용기 내로 공급한다.④ 공기 압축기의 전원을 넣어 공기의 유량을500ml/min으로 유지시킨다.⑤ 흡수탑의 펌프 S/W를 가동시켜 2000ml/min의 유속으로 물을wetted wall column으로 공급시킨다.
결과레포트젖은 벽탑 실험학 과화학공학과학 번이 름실험조실험일제출일교수님1. 목적긴 유리관의 벽면을 타고 흘러내리는 얇은 수막을 아래 방향으로 보내고, 여기에 공기를 향류로 보내어 공기 중의 산소가 물에 흡수되는 물질 전달의 한 과정을 통하여, 물질 전달 계수를 공부한다.2. 이론2-1 물질전달 기본 원리물질전달은 상 사이의 경계면에서 물질이 서로 이동하는 것을 말하는 것으로 이동 원리는 확산에 의하여 일어난다. 확산이란 혼합물을 통해 각 성분이 물리적 자극에 영향을 받아 이동하는 것이다. 확산에는 자신의 분자운동에 의해 일어나는 분자확산과 교반이나 빠른 유속등에 의한 난류상태에서 일어나는 난류확산이 있다. 그러나 실제의 조작에서는 두 가지 확산이 같이 일어나는 경우가 많으며, 대부분 난류확산에 의해 물질이동이 일어나게 된다.2-2 물질전달 계수란?물질의 전달속도를 나타낼 때, 추진력 및 이동방향의 수직면 넓이에 비례하는 계수이다. 서로 다른 상의 물질전달의 경막 내 이동을 생각할 때 상에 따라서 비례계수가 달라지며 경막물질전단계수를 쓴다.? 습벽탑 실험에서는 kL값을 통해 산소가 물에 얼마나 빨리 녹아드는지 알 수 있다.? mass flux 계산 시 물질전달 계수 외에도 열전달계수, 운동량 전달이 있는데 이에 대해서는 고려하지 않는 이유는 물질전달 값에 비해 상대적으로 매우 작은 값을 나타내기 때문에 무시하고 계산할 수 있다.2-3 습벽탑 물질전달계수 상관관계식산소가 물에 흡수(absorption)될 때의 저항은 대부분 액상(liquid phase)에 존재한다. 많은 실험을 통하여 얻은 다음과 같은 유량과 물질전달계수간의 상관관계식이 알려져 있다.위 식을 나누어 살펴보면 다음과 같이 이루어져 있다.,,kL= liquid film mass transfer coefficient [m/s]H= height of column [m]D = Dimeter of column [m]DAB= diffusivity of oxygen in water [m2/s]μL= viscosean concentration difference.? Perry’s handbook에 의하면 실험실의 온도(약 25℃)에서 DAB값은이다.? 1ppm = g/m3? j는 산소가 물질 전달되어 나오는 물의 유량 속의 산소의 몰 속도이므로 실험할 때는 탑 위로 흘러내리는 물의 유량을 측정하고 산소의 농도를 측정함으로써 속도를 구할 수 있다.이미 알려진 식 중에서의 계수를 얻기 위해 위의 식에서 Sc 값은 다음 아래의 식 안에 Co에 포함시킬 수 있다.결국 Sh = f(Re) 가 되고 (Sh)L = Co Ren 양변에 logarithmic을 취하면,log(Sh)L = logCo + n logRe∴ Co 와 n의 결정 : 양변에 log를 씌워주고 위와 같은 형태로 정리한다. 실험 data로 부터 계산 되어진 Sh와 Re값을 대입하여 도식화 한다. 이 때 기울기는 n을 나타내고 y절편은 logCo를 나타낸다.3. 실험 장치[장치의 구성 및 연결 모식도]※ Pump 1 : Deoxygenation feed pumpPump 2 : Absoption feed pump1) Deoxygenation feed pump의 Bypass valve(앞쪽 밸브)와 Adsorption feed pump의 Bypass valve(뒤쪽 밸브)를 열어 놓는다.2) Deoxygenation feed pump S/W를 ON 시킨다.3) Pump가 가동되면서 물이 Deoxygenation column으로 들어가면 뒤쪽 Bypass valve를 막고 앞쪽 Bypass valve를 조절하여 column에 흘러내려가는 물이 넘치지 않도록 조절하여 준다.4) Water flow meter의 조절밸브를 열어주고, 이때 Adsorption column feed pump가 작동되지 않고 있으므로 water flow meter쪽으로 물이 흘러들어온다.5) Deoxygenation column안에 공기기포가 없어질 때까지 기다린다.6) 뒤쪽 Bypass valve를 조금 열어주고 Absorption column 니하면 장치의 수평이 맞지 않았거나 유량이 적거나 한 것이다.)9) 정상 상태의 흐름이 지속되면 Absorption column의 inlet와 ouplet의 D.O. Meter로 용존산소를 측정한다.4. 실험방법① 물 저장조에 물을 채운다② 탈산소 펌프 S/W의 전원을 넣어 탈산소 용기에 물을 가득 채운 후 넘칠 때까지 기다린다.③ 질소를 탈산소 용기 내로 공급한다.④ 공기 압축기의 전원을 넣어 공기의 유량을500ml/min으로 유지시킨다.⑤ 흡수탑의 펌프 S/W를 가동시켜 2000ml/min의 유속으로 물을wetted wall column으로 공급시킨다.⑥ 용존 산소 측정기에 전원을 넣어 탑상부(probe 1)의 용존산소 농도를 측정한다. (이때 대부분의 용존산소는 대개 10%이하로 떨어져 있게 된다.)※주의, 센서는 액체에 잠겨 있어야 한다.⑦ 물이 wetted wall column의 탑상부로부터 하부로 떨어질 때, 벽 전체로 균일하게 흘러내리도록 하기 위하여 손잡이가 긴 브러쉬로 벽을 깨끗하게 하여 준다.⑧ 일정시간(5분)이 지난 후 probe 2를 이용하여 탑하부의 용존산소량을 측정한다. 물론, 센서는 잠겨있어야 한다.⑨ 실험 ⑤의 유속을 1000ml/min, 2000ml/min, 3000ml/min으로 변화시켜 가며 실험을 반복한다⑩ 실험 ④의 유속을 1000와 2000ml/min으로 변화시켜 가며 실험을 반복한다.5. 결과 및 계산과정5.1 다음의 실험 결과를 완성하라.실험조건공기의 유량2000ml/min물의 유량1000ml/min물의 온도22℃D.O 농도De-Oxygenation water0.77ppmAbsorption water6.87ppm실험조건공기의 유량2000ml/min물의 유량2000ml/min물의 온도22℃D.O 농도De-Oxygenation water0.89ppmAbsorption water5.62ppm실험조건공기의 유량4000ml/min물의 유량1000ml/min물의 온도22℃D.O 농도De-Oxygenation water0.81pper of column : 3.0 cm-Height of column : 80.0 cm----Ⅰ.공기의 유량물의 유량계산2000ml/min1000ml/min2000ml/min공기의 유량물의 유량계산4000ml/min1000ml/min2000ml/min공기의 유량물의 유량계산6000ml/min1000ml/min2000ml/minⅡ.=(흡착에서 DO농도-탈착에서 DO농도)×물의 부피유속-물의 부피유속물의 유량부피유속 계산1000ml/min2000ml/min공기의 유량물의 유량j 계산2000ml/min1000ml/min2000ml/min4000ml/min1000ml/min2000ml/min6000ml/min1000ml/min2000ml/minⅢ.공기의 유량물의 유량계산2000ml/min1000ml/min2000ml/min공기의 유량물의 유량계산4000ml/min1000ml/min2000ml/min공기의 유량물의 유량계산6000ml/min1000ml/min2000ml/min5.3 위의 실험 결과와 다음의 계수들을 이용하여 식 log(Sh)L = logCo + n logRe의 기울기 n을 구하라.(직접 그래프를 그려 구할 것)Ⅰ. Sh-Z : Height of column = 80.0 cm= 0.80 m-DL : 2.5×10-9 m2/sⅡ. Re,wetted perimeter = π×(3×10-2)m=0.0942m공기의 유량물의 유량Shlog(Sh)Γ(kg/ms)Relog(Re)2000ml/min1000ml/min672004.8270.1777042.8482000ml/min1131105.0530.35314043.1474000ml/min1000ml/min662474.8210.1777042.8482000ml/min1171855.0690.35314043.1476000ml/min1000ml/min645384.8100.1777042.8482000ml/min1163265.0660.35314043.147log(Sh)L = logCo + n logRe의 식에서 log(Sh)L & lo물을 통해 각 성분이 물리적 자극에 영향을 받아 이동하는 것이다. 확산의 가장 보편적인 원인은 확산성분의 농도 구배에 있다. 농도구배는 농도를 같아지게 하여 농도구배를 작아지게 하는 방향으로 성분을 이동시키려 한다. 만약 확산 성분을 구배의 고농도로 끝(시작점)에 계속해서 공급하고 저농도 끝에서 제거하여 구배를 유지하면 확산 성분의 흐름은 연속적이다. 이 이동은 물질 전달 조작에서 이용된다.농도변화에 관한 법칙에는 Fick’s Law 가 있다. Fick’s Law에는 두 가지 법칙이 있는데, 제1법칙은 정상상태의 조건하에서 단위 면적당 확산되는 물질의 유속은 농도 기울기에 비례한다는 것을 나타내고 Fick의 제2법칙은 비정상 상태 조건에서, 어떤 위치에서 시간에 따른 농도의 변화는 농도를 위치에 대해 두 번 미분한 값과 비례 한다는 것이다.이번 실험에서 사용된 법칙은 Fick’s first Law로 용액에서 용질분자의 확산에 관한 법칙으로 확산의 원인은 농도 기울기, 즉 농도 구배로 인한 것이다.실험방법은 산소를 제거한 물을 벽탑에서 일정한 공기유량에서 물의 유속을 변화시키면서 젖은 벽탑에서 물이 흡수하는 산소의 농도를 측정하고, 또 공기의 유량을 변화하여서 물의 유속을 다르게 하여 각각의 값을 측정하고, 계산과정을 통하여 물질전달 계수를 구해보는 것이었다. 산소를 제거한 물을 만드는 전처리 과정에서는 물을 벽탑 위에서 흘려주고 아래에서 질소공기를 불어넣어 산소를 제거한 물을 만들었다.결과로는 공기의 유속이 빨라질수록 출구에서의 산소가 많아지는 것을 adsorption의 water값을 통해 확인할 수 있었고, 물의 유속이 빨라질 경우에는 흡수된 산소의 양이 줄어드는 경향이 있음을 확인할 수 있었다. 이는 물의 유속이 빨라질 경우, 단위시간당 공기를 통과하는 물의 양이 많기 때문에 공기와 접촉하게 되는 물의 면적이 증가하게 되고 물의 단위부피당 녹아들어가는 산소의 양이 감소하기 때문이라 할 수 있다. 공기의 유속이 빨라질 경우, 단위 시간당 일정 부피를 통과하는