Method Article

물 속의 미세 오염 물질 제거를 위한 쌍곡선 와류 플라즈마 반응기의 구현

DOI:

10.3791/68572

⸱

July 25th, 2025

 ,  ,  ,  , 
1Wetsus - Centre of Excellence for Sustainable Water Technology, 2Department of Electrical Engineering, Electrical Energy Systems group, Eindhoven University of Technology, 3Optical Sciences Group, Faculty of Science and Technology (TNW), University of Twente, 4Institute for Thermal Turbomachinery and Machine Dynamics, Graz University of Technology, 5Water Technology Research Group, NHL Stenden University of Applied Sciences

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 연구는 의약품 및 과불화알킬 및 폴리플루오로알킬 물질(PFAS)을 포함하여 물 속의 미세 오염 물질을 분해하기 위해 쌍곡선 와류 플라즈마 반응기 내에서 6가지 유형의 플라즈마 방전을 생성하는 방법론을 제시합니다.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

물 속의 미세 오염 물질의 존재는 점점 더 시급한 환경 문제가 되고 있습니다. 일부 미세 오염 물질은 쉽게 생분해되지만 과불화알킬 물질 및 폴리플루오로알킬 물질(PFAS)과 같은 다른 미세 오염 물질은 매우 잔류성이 있으며 기존 수처리 기술에 내성이 있습니다. 플라즈마 기반 처리는 수십 년 동안 물 및 폐수 오염 제거에 대해 조사되어 왔으며 최근 연구에서는 단쇄 및 장쇄 PFAS를 모두 분해하는 데 높은 효능이 입증되었습니다. 여기서 플라즈마 기반 폐기물 처리는 유사한 시스템을 능가하는 산소 체적 물질 전달 계수를 갖는 자유 표면 쌍곡선 물 소용돌이와 결합됩니다. 이러한 응용 분야에는 다양한 유형의 플라즈마 방전을 사용할 수 있으며, 각 응용 분야에는 특정 전원 공급 장치 구성과 운영 전략이 필요합니다. 특히 펄스 신호의 사용은 고유한 엔지니어링 문제를 제시합니다. 이 연구는 쌍곡선 와류 플라즈마 반응기 내에서 6가지 플라즈마 방전 유형의 생성 및 특성화를 탐구합니다: 펄스 단극(음극 및 양극), 펄스 양극 "플래시오버", AC 및 DC 아크, 글로우 방전. 단극 및 양극 펄스 방전의 펄스 특성을 분석하고 PFAS 분해 효율을 평가했습니다. 테스트된 구성 중에서 양극성 플래시오버 방전은 쌍곡선 와류 플라즈마 원자로에서 가장 높은 분해 효율을 나타냈습니다. 그러나 실제 구현에는 상당한 엔지니어링 문제가 발생하여 더 큰 규모로 활용하기가 어렵습니다.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

나선형 구조는 자연의 기본이며 DNA의 미세한 배열에서 은하의 광대한 형성에 이르기까지 다양한 현상에 영향을 미칩니다 1,2. 유체 역학에서 나선형 흐름은 혼합, 에너지 전달 및 안정성의 고유한 특성을 나타내며 이는 혁신적인 엔지니어링 응용 분야에 활용될 수 있습니다3. 이러한 자연적인 흐름 패턴에서 영감을 받아 쌍곡선 물 소용돌이는 폭기를 강화하고 고급 수처리 기술을 가능하게 하는 잠재력에 대해 조사되었습니다 4,5,6,7. 이 연구는 잔류 미세 오염 물질, 특히 과불화알킬 물질(PFAS) 및 폴리플루오로알킬 물질(PFAS)의 분해를 위한 쌍곡선 소용돌이 역학과 플라즈마 방전의 통합을 탐구합니다.

쌍곡선 깔때기에 대한 초기 연구는 수처리의 중요한 공정인 폭기 효율성에 의해 시작되었습니다. 이러한 기하학적으로 제한된 소용돌이는 기체-액체 상호 작용을 크게 향상시켜 에너지 소비를 최소화하면서 산소 전달 속도를 증가시킵니다7. 쌍곡선 물 소용돌이의 형성 및 작동에 대한 자세한 설명은 다른 곳에서제공됩니다 6. 이러한 높은 폭기 용량을 초래한 높은 수준의 혼합 및 표면적 증가가 오염 물질 분해에 추가로 활용될 수 있다는 것이 곧 분명해졌습니다. 이 아이디어를 바탕으로 플라즈마 방전이 와류 시스템에 도입되어 미세 오염 물질 제거를 위한 새로운 하이브리드 접근 방식이 탄생했습니다8.

의약품, 살충제, PFAS를 포함한 미세 오염 물질은 기존 수처리 방법에 대한 지속성과 내성으로 인해 심각한 환경 및 공중 보건 문제를 야기합니다9. 이 중 일반적으로 "영원한 화학 물질"이라고 불리는 PFAS는 극도의 안정성과 생체 축적 잠재력을 부여하는 강력한 탄소-불소 결합으로 인해 특히 문제가 됩니다10,11.

PFAS 오염을 해결하기 위해 활성탄12,13을 사용한 흡착 및 멤브레인 분리14를 포함하여 광범위한 기술이 개발되었습니다. PFAS를 포집하는 데 효과적이지만 이러한 방법은 비파괴적이며 2차 폐기물 흐름을 생성합니다. 활성탄은 빈번한 재생 요구(특히 높은 PFAS 부하)로 인해 비용이 많이 들고 공동 오염 물질과 경쟁하는 반면, 멤브레인 시스템은 추가 처리가 필요한 폐염수로 PFAS를 농축합니다.

전기화학적 산화, 오존 처리, UV 기반 시스템 및 초임계수 산화와 같은 고급 산화 공정(AOP)은 PFAS를 분리하기보다는 분해하는 것을 목표로 합니다15,16. 그러나 높은 에너지 수요, 열악한 선택성(특히 단쇄 PFAS의 경우), 유해한 부산물 생성 또는 불완전한 분해로 인해 어려움을 겪는 경우가 많습니다.

플라즈마 기반 기술은 최근 사슬 길이17,18,19,20에 걸쳐 빠른 PFAS 분해를 제공하는 유망한 파괴 방법으로 주목을 받고 있습니다. 그러나 대부분의 연구에서는 처리 과정에서 중간 부산물로 자주 생성되는 단쇄 PFAS의 성능이 저하되었다고 보고합니다. 또한 플라즈마 치료만으로는 에너지 집약적이고 확장하기 어려울 수 있습니다.

수처리 응용 분야를 위해 다양한 유형의 플라즈마 방전이 연구되었습니다. 여기에는 직류(DC) 글로우 및 아크 방전, 교류(AC) 방전, 펄스 코로나 방전, 유전체 장벽 방전(DBD) 및 글라이딩 아크 방전 8,21,22,23,24가 포함됩니다. 각 유형의 플라즈마 방전은 반응성 종 생성, 에너지 분포 및 오염 물질 분해 경로에서 뚜렷한 특성을 나타냅니다. 글로우 방전은 더 낮은 온도에서 작동하고 균일한 이온화를 제공하는 반면, 아크 방전은 강렬한 국부적 가열을 제공하여 잔류 유기 오염 물질을 분해하는 데 효과적입니다 25,26,27. 단극 및 양극 펄스 플라즈마와 같은 펄스 방전은 높은 에너지 밀도와 일시적인 반응성 종의 생성을 특징으로 하며, 이는 적당한 에너지 요구 사항에서 미세 오염 물질 분해의 효율성을 향상시키는 데 기여합니다8.

이 연구는 쌍곡선 와류 플라즈마 반응기 내에서 6가지 유형의 플라즈마 방전을 생성하고 작동하는 방법을 보여줍니다: (i) 펄스 단극 음극, (ii) 펄스 단극 양극, (iii) 펄스 양극 "플래시오버", (iv) AC 아크, (v) DC 아크 및 (vi) 글로우 방전. 이러한 각 방전 모드는 쌍곡선 소용돌이와 고유한 상호 작용을 하여 활성 산소 및 질소종(RON), 자외선, 충격파, 에너지 전자 및 용매화 전자의 생성에 영향을 미치며, 이 모든 것이 오염 물질 분해에 기여합니다. 실험에 사용되는 각 플라즈마 방전 유형에 대한 전극 구성은 그림 1에 나와 있습니다. 이러한 플라즈마 방전 모드를 와류 유도 혼합과 통합하면 물질 전달이 향상되고 오염 물질과 반응성 종 간의 접촉이 개선되어 미세 오염 물질을 보다 효과적으로 분해할 수 있습니다.

28,29에서 입증된 바와 같이, 양이온성 계면활성제의 첨가는 가장 강렬한 반응 과정이 일어나는 플라즈마-물 계면으로의 PFAS 분자의 수송을 촉진함으로써 분해 효율을 더욱 향상시킵니다. 결과는 이 시스템이 운영 타당성을 유지하면서 PFAS의 거의 완전한 분해를 달성한다는 것을 나타냅니다.

또한, 다른 곳에서 입증된 바와 같이,30, 공기 분위기 하에서 쌍곡선 와류 플라즈마 반응기에서 처리된 PFAS로 오염된 샘플은 증가된 세포독성 또는 유전독성을 나타내지 않았습니다. 이러한 발견은 PFAS 제거에 대한 유망한 접근 방식으로서 이 기술의 잠재력을 더욱 뒷받침합니다.

이 연구의 의미는 PFAS 분해를 넘어 확장됩니다. 쌍곡선 소용돌이 유도 혼합과 플라즈마 처리의 조합은 유기 오염 물질 제거부터 산소 공급 강화에 이르기까지 다양한 수처리 문제에 대한 확장 가능하고 적응 가능한 솔루션을 제공합니다. 향후 연구는 반응기 구성 최적화, 분해 부산물의 운명 조사, 실제 응용 분야에서 장기적인 시스템 성능 평가에 중점을 둘 것입니다.

자연에서 영감을 받은 유체 역학과 고급 플라즈마 화학을 결합함으로써 이 연구는 에너지 및 자원 소비를 줄이면서 중요한 환경 문제를 해결하는 보다 지속 가능하고 효과적인 수처리 기술의 길을 열어줍니다.

Protocol

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1. 일반 권장 사항

  1. 실험 설정을 처리하기 전에 접지 스틱으로 전도성 부품을 만져 축적된 정전기를 방전하십시오.
  2. 설정의 모든 유압 및 전기 연결부의 무결성과 적절한 기능을 검사하십시오.
  3. 깨끗한 물을 사용하여 낮은 유속(80L·h-1)에서 펌프를 가동하고 누출이 없는지 확인합니다.
  4. 반응기를 1기압의 압축 공기로 퍼지하고 모든 연결부에 비눗물 용액을 도포하여 반응기에 가스 누출이 없는지 확인하십시오.
    알림: 1.4단계를 수행한 후 기포가 나타나면 처리 전에 식별하고 밀봉해야 하는 가스 누출을 나타냅니다.

2. 실험 설정

  1. 쌍곡선 와류 플라즈마 설정(그림 2)
    1. 접지 스틱으로 모든 금속 부품을 만져 방전하십시오.
      알림: 고전압으로 작업한 후 잔류 전하가 있는 경우 접지 스틱과 충전된 구성 요소 사이에 가시적 및 청각적 스파크가 발생합니다.
    2. OK 버튼을 3초 동안 눌러 Dräger 센서(그림 2의 12)를 활성화하여 플라즈마에서 생성된 오존, 아질산염 및 산소를 감지할 수 있습니다. 센서를 오른쪽 캐비닛 내부에 배치하여 잠재적인 가스 누출을 확인하십시오.
    3. 탈이온수가 들어 있는 물통( 그림 14의 2)을 지정된 호스 라인을 통해 설정에 연결합니다.
    4. 재생 버튼을 눌러 1차 펌프를 시작하여 쌍곡선 깔때기에 물을 도입하여 바람직한 와류를 형성하는 데 필요한 임계값을 약간 초과하는 85L·h-1의 유속을 보장합니다6.
      알림: 유속이 높으면 반응기의 수위가 안정적인 작동에 필요한 최적의 수위보다 약간 높아질 수 있습니다.
    5. 재생 버튼을 눌러 2차 펌프를 시작하고 10L·h-1의 유속을 보장하여 쌍곡선 깔때기의 상부에서 물을 추출하여 수위를 안정화하고 전극과 수면 사이의 거리를 일정하게 유지합니다.
      알림: 1차 펌프와 2차 펌프를 모두 사용하면 원자로의 안정적인 수위가 보장됩니다. 기본 펌프만 작동하면 수위가 변동할 수 있습니다.
    6. 안정적인 와류가 달성되고 누출이 감지되지 않으면 깨끗한 물을 실험 샘플로 교체하고 2.1.3 및 2.1.4단계를 반복합니다.
    7. 필요한 경우 전극에서 물까지의 거리를 미세 조정하여 플라즈마 형성을 최적화합니다.
    8. 낮은 압축 공기 유량(0.1기압)으로 반응기를 퍼지하여 내부 대기를 안정화하고 최적의 플라즈마 방전 조건을 보장합니다31.
    9. 양이온성 계면활성제를 사용하는 경우 계면활성제 용액이 들어 있는 보조 저장소를 연결하고 반응기 입구 앞에서 원하는 농도로 도징 펌프를 통해 도입합니다.

3. 다양한 유형의 플라즈마 방전

  1. DC 아크 방전
    1. 그림 3A에 표시된 전기 회로를 활용하십시오.
    2. 브리지 정류기의 양극 및 음극 고전압 출력을 물 소용돌이 표면 위에 위치한 전극에 연결합니다.
      알림: 단일 극성(양극 또는 음극)으로 작업하는 경우 해당 단자를 접지하고 선호하는 극성으로만 작동합니다.
    3. Variac을 230V AC 전원 콘센트에 연결하고 빨간색 안전 스위치를 해제하여 고전압을 활성화합니다.
    4. variac을 사용하여 전압(0V에서 250V)을 점진적으로 증가시켜 플라즈마 방전을 점화합니다.
  2. AC 아크 방전
    1. 그림 3B에 표시된 전기 회로를 활용합니다.
    2. 두 고전압 출력을 모두 물 소용돌이 표면 위에 위치한 전극에 연결합니다.
      알림: 단일 출력으로 작동하는 경우 해당 단자를 접지하십시오.
    3. variac을 230V AC 전원 콘센트에 연결하고 빨간색 안전 스위치를 해제하여 고전압을 활성화합니다.
    4. variac을 사용하여 전압(0V에서 250V)을 점진적으로 증가시켜 플라즈마 방전을 점화합니다.
  3. 헬륨 분위기에서의 글로우 방전
    1. 그림 4에 표시된 전기 회로를 활용하십시오.
      참고: 특정 글로우 방전 요구 사항에 따라 다양한 전기 회로를 사용할 수 있습니다(그림 3, 그림 4, 그림 5 및 그림 6).
    2. 고전압 출력을 물 소용돌이 표면 위에 위치한 전극에 연결합니다.
      알림: 글로우 방전은 반대 극성의 전극 사이에 형성됩니다. 전극의 수와 배치를 조정하면 방전 토폴로지가 수정됩니다.
    3. variac을 230V AC 전원 콘센트에 연결하고 빨간색 안전 스위치를 해제하여 고전압을 활성화합니다.
    4. 가스 밸브를 열어 원하는 유량으로 헬륨을 도입합니다.
      알림: 헬륨이 주변 공기를 대체할 수 있도록 충분한 시간을 허용하십시오. 글로우 방전 색상은 헬륨 농도가 증가함에 따라 보라색에서 흰색으로 전환됩니다. 헬륨 가스의 유속이 높을수록 방전 밝기가 향상됩니다.
    5. 전극 사이에 전기적 파괴가 발생하고 플라즈마가 글로우 방전에서 아크 방전으로 전환될 때까지 variac을 사용하여 전압을 0V에서 점진적으로 증가시켜 플라즈마 방전을 점화합니다.
      알림: 과도한 전압은 회로의 커패시터 효과로 인해 글로우 방전을 펄스 아크 방전으로 변환할 수 있습니다.
  4. 양극성 "플래시오버" 펄스 방전
    1. 그림 4에 표시된 전기 회로를 활용하십시오.
    2. 고전압 출력을 물 소용돌이 표면 위에 위치한 전극에 연결합니다.
      참고: 그림 4 의 회로는 유연한 전극 구성을 허용합니다. 본 연구에서는 16개의 전극을 활용하였다.
    3. variac을 230V AC 전원 콘센트에 연결하고 빨간색 안전 스위치를 해제하여 고전압을 활성화합니다.
    4. variac을 사용하여 전압(0V에서 250V)을 점진적으로 증가시켜 플라즈마 방전을 점화합니다.
  5. 단극 포지티브 및 네거티브 펄스 스트리머 방전
    1. 그림 5 또는 그림 6에 표시된 전기 회로를 각각 양극 또는 음극 방전에 활용하십시오.
    2. 각각의 고전압 출력(양극 또는 음극)을 물 소용돌이 표면 위에 위치한 전극에 연결합니다.
    3. 반대쪽 단자를 스파크 갭에 연결하고 다른 쪽 끝을 접지합니다.
      참고: 또는 스파크 갭은 원자로의 접지수에 잠긴 전극을 통해 접지될 수 있습니다.
    4. 가스 밸브를 열고 유량을 조정하여 압축 공기(0.5-1기압)로 스파크 갭을 퍼지하여 내부 대기를 안정적으로 유지하고 일정한 온도를 유지합니다.
      참고: 스파크 갭 내의 가스 조성, 온도, 압력 및 전극 간격의 변화는 플라즈마 특성에 영향을 미칩니다.
    5. variac을 230V AC 전원 콘센트에 연결하고 빨간색 안전 스위치를 해제하여 고전압을 활성화합니다.
    6. variac을 사용하여 전압(0V에서 250V)을 점진적으로 증가시켜 플라즈마 방전을 점화합니다.
  6. 실험 종료
    1. 가변 전압을 낮추고 전원 공급 장치를 끄고 안전 스위치를 연결하여 고전압 작동을 중지합니다.
    2. 해당되는 경우 양이온성 계면활성제에 대한 도징 펌프를 중지하십시오.
    3. 헬륨 및 압축 공기를 사용하는 경우 모든 가스 밸브를 닫으십시오.
    4. 접지 스틱으로 모든 금속 부품을 만져 접지 상태를 확인하십시오.
    5. 펌프 흐름 방향을 반대로 하여 처리된 샘플을 다시 물통으로 옮깁니다.
    6. 깨끗한 물 및/또는 유기 용매를 시스템을 순환시켜 설정을 헹굽니다.
    7. 폐기물을 적절하게 수거 및 처리하여 유해 물질에 대한 안전 규정을 준수합니다.
    8. 최종 검사를 수행하여 모든 구성 요소의 전원이 꺼져 있는지, 누출이 없는지, 설정이 나중에 사용할 수 있는지 확인하십시오.

Results

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그림 3, 그림 4, 그림 5 및 그림 6에 설명된 전기 회로는 다음과 같이 작동합니다. 230V AC 그리드에 연결된 가변압(V)은 입력 전압을 조절하고 이를 네온 변압기(T)에 공급하여 전압을 고전압 AC로 승압합니다. 이 고전압 AC는 다이오드(D1-D 4)로 구성된 브리지 정류기에 의해 고전압 DC로 변환됩니다. 결과 DC 신호는 커패시터(Cx)를 충전하고 전류는 추가 다이오드(Dx)를 통해 여러 분기에 분배됩니다. 블리더 저항기(Rx)는 시스템이 종료된 후 커패시터의 점진적인 방전을 보장하기 위해 포함되어 있습니다. 단극 방전 구성에서 스파크 갭(SG)은 비활성 극성 측에 있는 커패시터의 접지 단자를 상호 연결하는 데 사용됩니다.

그림 7은 단극 양극, 단극 음극 및 양극 플래시오버 플라즈마 방전에 대한 전류 및 전압 펄스 프로파일의 비교 분석을 보여줍니다. 플래시오버 방전의 펄스 지속 시간은 단극 펄스보다 약 2배 짧았습니다(각각 0.6μs 대 60μs). 또한 플래시오버 방전의 피크 전류(3.4A)는 단극 양극(60mA) 및 음극(30mA) 펄스에 비해 유의하게 높았습니다. 단극 펄스의 경우 플라즈마 필라멘트가 수면을 따라 전파됩니다. 반대로, 플래시오버 방전의 경우 음극과 양극 사이의 가스-물 계면을 통해 플라즈마 채널이 설정됩니다. 반대 극성의 플라즈마 필라멘트가 수면에 수렴하면 임피던스가 낮은 전도성 플라즈마 채널이 생성되어 하전 입자의 이동성이 향상됩니다. 이러한 임피던스 감소는 플래시오버 방전 체제에서 관찰되는 더 짧은 펄스 지속 시간과 관련이 있습니다.

그림 8은 그림 32, 그림 4 및 그림 5에 표시된 전기 회로에 해당하는 커패시터 충전 및 급속 방전 중 전위차에 대한 LTspice6 시뮬레이션을 보여줍니다. 시뮬레이션은 고전압 브리지 정류기를 통한 AC-DC 변환을 통한 커패시터 충전을 보여줍니다. 플라즈마 방전은 LTspice에서 직접 시뮬레이션할 수 없기 때문에 항복을 에뮬레이션하기 위해 전압 제어 스위치가 구현되었습니다. 트리거 시 급격한 전압 강하가 발생합니다. 방전 펄스의 세부적인 모양은 압력, 온도, 습도, 전극 간격 및 물 전도도와 같은 요인에 의존하기 때문에 모델링할 수 없었지만 시뮬레이션은 제안된 회로의 기능과 다양한 극성 구성으로 펄스 신호를 생성하는 능력을 명확하게 보여줍니다.

그림 9는 세 가지 유형의 방전에 대한 펄스당 에너지와 전력 소비를 표시합니다. 양극 단극 방전을 위한 전력 입력은 1.8W, 음극 단극 방전은 1.6W, 플래시오버 방전은 1.2W로 측정되었습니다. 따라서 주어진 플라즈마 전력에서 플라즈마 처리 시간은 총 에너지 입력에 직접 해당합니다. 에너지 측정 방법에 대한 자세한 설명은8에서 찾을 수 있습니다.

그림 10은 세 가지 배출 유형을 사용하여 공기 대기에서 플라즈마 처리를 75분 동안 수행한 후 수질 화학의 변화를 보여줍니다. 분석된 주요 매개변수에는 pH, 산화환원 전위(ORP), 전기 전도도(EC), 활성 산소(과산화수소 H2O2) 및 질소 종(아질산염NO 2- 및 질산염NO 3-)의 농도가 포함됩니다. 세 가지 방전 중에서 플래시오버 방전은 가장 뚜렷한 화학적 변화와 가장 높은 RONS 생성을 유도했습니다. 가장 낮은 전력 입력(1.2W, 그림 9)이 필요함에도 불구하고 플래시오버 방전은 가장 높은 처리 효율을 나타냈습니다. 이는 짧은 펄스 지속 시간 때문일 수 있으며, 이는 스트리머가 상당한 옴 소산으로 핫 아크로 전환되는 것을 방지하여 이온화 확률과 반응성 종 생성을 향상시킵니다.

또한 플래시오버 방전은 플라즈마-물 계면에 위치한 두 개의 반대 전하를 띤 전극 사이에 길이가 약 5cm에 이르는 플라즈마 채널을 설정합니다. 이 구성은 단극 펄스에 비해 플라즈마-물 상호 작용 면적을 크게 증가시켜 반응성 종 생산을 향상시키고 액상의 보다 효과적인 처리를 촉진합니다.

모든 PFAS 샘플은 액체 크로마토그래피-질량 분석법으로 분석되었습니다. 분석에는 컬럼(1.8μm, 50 × 2.1mm)을 사용했습니다. 시료 안정성을 보장하기 위해 메탄올로 1:1로 희석하고 희석된 시료 1mL를 플라스틱 양이온 바이알로 옮겼습니다. 탈불소화는 복합 불소 전극을 사용하여 물 샘플에서 유리 불소 이온의 농도를 측정하여 평가되었습니다.

그림 11은 14μg· L-1 ± 5% 및 240 μg· L-1 ± 5%. 플래시오버 방전은 가장 낮은 에너지 입력을 필요로 하는 동시에 가장 높은 PFOS 분해 효율을 보여주었습니다. 결과적으로 후속 실험은 처리 성능을 최적화하기 위해 플래시오버 방전으로만 수행되었습니다.

그림 12는 검출된 분해 부산물과 함께 다양한 사슬 길이의 분자로 구성된 PFAS 매트릭스의 분해를 보여줍니다. 장쇄 PFAS는 75분 처리 후 92%를 초과하는 분해 효율을 보인 반면, 단쇄 PFAS는 훨씬 낮은 분해 속도를 보였습니다. 또한, 단쇄 PFAS 화합물(퍼플루오로헥산산(PFHxA), 퍼플루오로펜탄산(PFPeA) 및 퍼플루오로부탄산(PFBA))은 장쇄 분자의 분해 부산물로 등장했으며, 이러한 짧은 종의 분해는 관찰되지 않았습니다. 이는 PFAS의 독특한 물리화학적 특성으로 설명할 수 있습니다. 강력한 계면활성제 특성을 지닌 장쇄 PFAS는 기체-액체 계면에 축적되거나 표면에 부착되는 경향이 있어 플라즈마에서 생성된 에너지 종과의 상호 작용을 촉진합니다. 대조적으로, 단쇄 PFAS는 더 큰 친수성을 나타내고 벌크 용액에 분산된 상태로 유지되는 경향이 있어 혈장에 대한 직접적인 노출을 제한합니다33. 이전에 보고된 바와 같이31, 플라즈마 시스템에서 PFAS의 1차 분해 경로는 전자, 이온, 수산기 라디칼 및 용매화 전자와 같은 플라즈마 생성 반응성 종과의 상호 작용을 포함합니다. 수명이 짧기 때문에 이러한 종은 주로 공기-물 계면에 국한됩니다. 결과적으로, 표면에 우선적으로 축적되는 장쇄 PFAS는 보다 효율적인 분해를 겪는 반면, 벌크 용액에 용해된 상태로 남아 있는 단쇄 PFAS는 영향을 덜 받습니다. 같은 연구에서 PFAS 분해는 공기 퍼지 유무에 관계없이 평가되었습니다. 반응성 종의 농도는 퍼지되지 않은 시스템에서 유의하게 높았으며, 이는 단쇄 PFAS의 분해를 약간 향상시켰습니다. 그러나 이로 인해 플라즈마 영역 내 에너지 손실이 증가하여 장쇄 PFAS의 분해 효율이 감소했습니다.

대부분의 PFAS 분자는 음전하를 띤 말단 작용기(예: RCOO-, RSO3-)33. 약한 계면활성제 특성을 나타내는 단쇄 PFAS의 분해 효율을 높이기 위해 양이온성 계면활성제인 Hyamine 1622를 4μM·min-1의 유속으로 첨가했습니다. 이 계면활성제는 음전하를 띤 PFAS 헤드그룹과 상호 작용하여 플라즈마-물 계면으로의 이동을 용이하게 하는 이온 쌍을 형성하여 분해 효율을 크게 향상시킵니다. 1차 분해 경로는 PFAS-히아민 복합체와 플라즈마 생성 전자 및 이온 사이의 상호 작용을 포함하는 것으로 제안됩니다31.

그림 13은 그림 12와 동일한 PFAS 매트릭스의 분해를 보여주지만 계면활성제가 첨가된 것입니다. 그림 12 와 그림 13 을 비교하면 계면활성제 투여가 장쇄 및 단쇄 PFAS 분자 모두에 대한 분해 효율을 크게 향상시킨다는 것을 명확하게 보여줍니다. 10분 처리 후 장쇄 PFAS 분해가 90%를 초과하여 75분 후 97% 이상에 도달했습니다. 계면활성제가 없는 상태에서 관찰된 결과와 유사하게 단쇄 PFAS는 부분적으로 장쇄 화합물의 분해 부산물로 형성되기 때문에 더 긴 분해 시간이 필요합니다. 그러나 Hyamine 1622의 도입은 단쇄 PFAS의 분해를 크게 향상시킵니다. 구체적으로, PFBA 처리 결과는 19% 회수율에서 53% 분해로 개선되었으며, PFBS 분해는 처리 75분 후 22%에서 95%로 증가했습니다. 계면활성제 투여 유무에 관계없이 치료 전과 치료 후 PFAS 농도는 표 1에 나와 있습니다.

또한 PFHxA 및 PFPeA를 포함한 분해 부산물이 검출되었습니다. 그러나 이전 실험과 달리 PFHxA의 경우 20분, PFPeA의 경우 30분 후에 농도가 감소했습니다. 75분 처리 후 이들의 농도는 검출 한계에 접근하여 PFAS 분해 중간체의 점진적인 사슬 단축을 나타냅니다. 또한 탈불소화 효율이 48%에서 82%로 향상되었으며(그림 14), 관찰된 분해 추세를 더욱 뒷받침하고 높은 수준의 PFAS 광물화를 시사합니다.

또한 PFAS로 오염된 지하수 샘플을 계면활성제 첨가 유무에 관계없이 75분 동안 처리했습니다(그림 15). 초기 PFAS 농도는 표 2에 나와 있습니다. 이 샘플은 네덜란드의 얕은 대수층에서 수집되었지만 기밀 유지 계약으로 인해 정확한 위치를 공개할 수 없습니다. 그림 12 및 13에 표시된 결과와 비교할 때 전체 분해 효율은 계면활성제 투여 유무에 관계없이 모두 더 낮았습니다. 특히, PFPeA 및 PFBA와 같은 카르복실산 작용기를 포함하는 단쇄 PFAS의 분해는 계면활성제 투여에도 제한적으로 남아 각각 40% 및 2% 제거에 도달했습니다. 이러한 효율성 감소는 지하수에 존재하는 고농도의 경쟁 이온도 때문일 수 있으며(표 3), 이는 PFAS-Hyamine 복합체의 형성을 방해하여 분해를 제한할 수 있습니다. 이러한 결과는 심하게 오염된 샘플이 이온 농도를 줄이기 위해 전처리의 이점을 얻거나 연장된 처리 기간이 필요할 수 있음을 시사합니다. 놀랍게도 모든 경우에 총 유기 탄소와 무기 탄소의 상당한 감소가 관찰되었으며(표 3), 이는 플라즈마 처리가 PFAS뿐만 아니라 용액 속의 광범위한 다른 물질도 분해할 수 있음을 나타내며 다목적 수처리 기술로서의 잠재력을 강조합니다.

figure-results-1
그림 1: 다양한 플라즈마 방전 유형에 대한 전극 구성. 빨간색 원은 양극성을 가진 전극을 나타내고, 파란색 원은 음극성을 가진 전극을 나타내며, 보라색 원은 고전압 AC에 연결된 전극을 나타내며, 검은색 원은 반응기의 접지수와 연결되어 접지된 전극에 해당합니다. (A) 단극 양극 방전, (B) 단극 음극 방전, (C) 양극 플래시오버 방전, (D) AC 아크 방전, (E) DC 아크 방전 및 (F) 글로우 방전. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-2
그림 2: 쌍곡선 소용돌이 플라즈마 설정 사진: 1. 연동 펌프; 2. pH, 산화 환원 전위(ORP) 및 전기 전도도(EC) 프로브; 3. 송신기; 4. 전압 및 전류 신호 측정을 위한 BNC 커넥터; 5. 쌍곡선 깔때기; 6. 스테인레스 스틸 전극; 7. 고전압 프로브; 8. 변류기; 9. 맞춤형 전기 회로; 10. 네온 변압기; 11. 전극, 환기 및 가스 라인 연결이 설치된 깔때기 뚜껑; 12. 가스 감지기; 13. 캐비닛에 대한 접지수 입구 및 출구; 14. 물통. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-3
그림 3: 실험에 사용되는 고전압 전원 공급 장치의 전기 회로도. (A) DC 아크 플라즈마 방전, (B) AC 아크 플라즈마 방전. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-4
그림 4: 양극성 플래시오버 및 글로우 방전 실험에 사용되는 고전압 전원 공급 장치의 전기 회로도. (A) 전기 회로, (B) 작동 중인 양극성 플래시오버 플라즈마 방전 사진. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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그림 5: 단극 양방전 실험에 사용되는 고전압 전원 공급 장치의 전기 회로도. (A) 전기 회로, (B) 작동 중인 단극 양극 플러스마 방전 사진. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-6
그림 6: 단극 음방전 실험에 사용되는 고전압 전원 공급 장치의 전기 회로도. (A) 전기 회로, (B) 작동 중인 단극 음극 플라즈마 방전 사진. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-7
그림 7: 전류 및 전압의 펄스 특성. (A,B) 양극 및 음극 단극 방전의 경우, 양극 플래시오버 방전의 경우 (C,D). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-8
그림 8: LTspice에서 커패시터 충전 및 급속 방전 중 전위차 시뮬레이션 . (A) 플래시오버 방전용, (B) 양극 및 음극 단극 방전용. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-9
그림 9: 양극 및 단극 방전의 세 가지 유형( 양극 플래시오버, 양극 단극 및 음극 단극)에 대한 에너지 특성. (A) 펄스당 에너지, (B) 플라즈마 전력. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-10
그림 10: 양극 플래시오버, 포지티브 모노폴라 및 네거티브 모폴라의 세 가지 유형의 양극 및 단극 방전에 대해 75분 동안 처리한 후 물 화학적 특성, pH, EC, ORP, 활성산소 생성(H2O2) 및 질소 종(NO2- 및 NO3- )의 변화. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-11
그림 11: 다양한 농도에서 시간 경과에 따른 PFOS의 분해. 결과는 양극 플래시오버, 포지티브 모노폴라 및 네거티브 모노폴라 방전의 세 가지 방전 모드를 비교합니다. (가) 14μg· L-1 ± 5%, (B) 240μg· L-1 ± 5%. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-12
그림 12: 인공 폐수에서 시간 경과에 따른 PFAS 매트릭스의 전환. 음수 값은 PFAS 회수를 나타냅니다. (A) PFAS 매트릭스 전환, (B) 분해 부산물 확인. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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그림 13: Hyamine 1622의 일정한 투여 하에서 인공 폐수에서 시간 경과에 따른 PFAS 매트릭스의 전환 . (A) PFAS 매트릭스 전환, (B) 분해 부산물을 확인했습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-14
그림 14: 일정한 Hyamine 1622 계면활성제 투여 유무에 관계없이 공기 플라즈마 방전 하에서 시간이 지남에 따라 인공 폐수의 PFAS 매트릭스 탈불소화. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

figure-results-15
그림 15: Hyamine 1622 투여 유무에 관계없이 1.2kWh·m-3 의 에너지 입력으로 75분 처리 후 오염된 지하수에서 PFAS 전환 .음수 값은 PFAS 회수를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

이름식초기 농도(μg· L-1)계면활성제 투여 없는 최종 농도(μg· L-1)계면활성제 투여량(μg· L-1)
PFDAC10HF19O26.20.120.12
PFNAC9HF17O211.80.410.47
PFOSC8HF17O3S8.70.650.22
PFOAC8HF15O216.31.200.52
PFHpAC7HF13O213.93.940.17
PFBSC4고압9O3S19.116.370.90
PFBAC4HF7O210.312.694.81

표 1: Hyamine 1622 투여 유무에 관계없이 처리 전후에 인공 폐수에 급증된 PFAS 화합물의 농도.

이름식초기 농도 / μg· L-1계면활성제 투여 없는 최종 농도(μg· L-1)계면활성제 투여량(μg· L-1)
PFOSC8HF17O3S5.04.3<0.03
PFOAC8HF15O22.40.8<0.02
PFHpAC7HF13O20.90.4<0.05
PFHxSC6HF13O3S0.60.2<0.05
PFHxAC6HF11O25.53.60.3
PFPeAC5HF9O22.32.21.4
PFBSC4고압9O3S23.817.91
PFBAC4HF7O22.732.6

표 2: Hyamine 1622 투여 유무에 관계없이 처리 전후 지하수 내 PFAS 화합물 농도.

물질계면활성제 없음계면활성제 포함
0 분75 분0 분75 분
무기 탄소562475641480
총 유기 탄소252226257221
황산396426420442
염화물2000216020002160
나트륨1692175616601788
칼륨552578532588
마그네슘133122128117

표 3: mg· 계면활성제 투여 유무에 관계없이 처리 전후 지하수에서의 L-1.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

실험을 시작하기 전에 모든 전기 연결을 철저히 검사해야 합니다. 고전압 구성 요소와 상호 작용하기 전에 접지 스틱을 사용하여 회로의 잔류 전하를 방전해야 합니다. 고전압 커패시터는 메모리 효과, 대기 정전기 또는 우주 방사선으로 인해 재충전될 수 있기 때문에 절차적 감독(도어 스위치, 커패시터에 연결된 블리더 저항 등)의 경우에도 우발적인 감전의 위험을 완화하기 위해 이러한 포괄적인 안전 조치를 구현해야 합니다. 이러한 실험을 위해 저장된 에너지의 규모는 일반적으로 10-1-10 1J 이며 치명적일 정도로 위험합니다. 따라서 1.1 및 2.1.1단계는 시스템의 안전한 작동을 보장하는 데 중요합니다. 시스템에 전원을 공급하기 전에 원자로 기체 및 액상 누출이 있는지 설정해야 합니다. 플라즈마 생성 가스에는 흡입 위험을 초래할 수 있는 반응성 종이 포함되어 있으므로 1.4 및 2.1.2단계가 특히 중요합니다. 작동 챔버의 모든 입구와 출구는 접지되어야 합니다. 원자로 인클로저는 금속으로 제작되어야 하며 안전한 작동을 보장하기 위해 적절하게 접지되어야 합니다. 또한 PFAS 화합물은 CMR 물질로 분류되며 실험실 환경을 오염시켜서는 안 되므로 누수가 없는지 확인하는 것이 필수적입니다. 따라서 실험을 시작하기 전에 1.3단계에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

이 연구에서는 플래시오버 방전으로 최고의 성능을 달성했습니다. 이 방전 모드는 RONS 생산량(그림 10)과 PFOS 성능 저하(그림 11)를 높였지만 테스트된 다른 방전 유형(그림 9)보다 더 적은 전력을 필요로 했습니다. 플래시오버 방전은 우수한 성능을 보여주었지만 동일한 커패시터에 연결된 두 개의 반대 전하 채널이 필요하기 때문에 구현에 어려움이 있습니다. 이 접근 방식을 확장하려면 더 강력한 전원 공급 장치가 필요합니다. 전류 설정에서 변압기는 주 전압 AC(최대 220V)를 고전압 AC(최대 10kV)로 변환한 다음 다이오드를 사용하여 DC로 정류합니다. 결과 DC 신호는 이상적인 DC 파형에 거의 근접하지만 사소한 변동은34로 남아 있습니다. 당사의 회로 설계는 여러 체제에 걸쳐 운영 유연성을 제공합니다. 그러나 대규모 애플리케이션에는 일반적으로 단일 극성과 단일 고전압 출력으로 작동하는 고전압 DC 전원 공급 장치가 필요하므로 여러 극성으로 동시에 작동하는 기능이 제한됩니다.

AC 및 DC 아크 방전은 에너지 소비가 상당히 높기 때문에 미세 오염 물질 분해에 대해 테스트되지 않았으며, 이는 특히 DC 플라즈마의 경우 산업 응용 분야를 경제적으로 실현 불가능하게 만듭니다. 이전 연구8 에서 플라즈마-액체 계면 면적을 증가시키면 동일한 에너지 입력에 대한 RONS 생성이 향상되어 미세 오염 물질 분해 효율이 향상된다는 것이 입증되었습니다. 전기 회로(그림 3A, 그림 4, 그림 5 및 그림 6)에서 다이오드는 커패시터를 충전하기 위해 AC 전력을 DC로 변환하고, 저장된 에너지는 전극 형상에 분산되어 다중 펄스 전력 플라즈마 방전을 생성합니다.

대기압 및 표준 조건에서 안정적인 글로우 방전은 헬륨(첫 번째 이온화 에너지 24.6 eV) 또는 네온(첫 번째 이온화 에너지 21.6 eV)과 같은 높은 이온화 에너지를 가진 비활성 가스를 통해서만 지속될 수 있습니다35. 첫 번째 이온화 에너지가 15.8eV35인 아르곤은 이러한 조건에서 안정적인 글로우 방전을 지원하지 않습니다. 그러나 글로우 방전은 플라즈마 안정화를 위한 외부 자기장의 적용을 통해 공기 중에서 여전히 생성될 수 있습니다36. 비활성 가스 사용의 높은 비용으로 인해 이 연구에서 글로우 방전은 미세 오염 물질 분해에 적합하지 않았습니다.

서론에서 논의한 바와 같이 흡착, 멤브레인 여과, 고급 산화 공정과 같은 기존 처리 방법은 PFAS 오염을 효과적으로 해결하는 데 상당한 한계에 직면해 있습니다. 플라즈마 방전은 미세 오염 물질 농도, 시료 구성 및 플라즈마 매개변수와 같은 요인에 따라 보고된 에너지 소비가 수 kWh·m-3에서 1000kWh·m-3 이상에 이르는 PFAS 분해에 대한 유망한 대안을 제시합니다29,37,38,39,40,41. 그러나 단쇄 PFAS는 분해에 특히 저항력이 있으며 PFBA와 같은 단쇄 부산물이 장쇄 PFAS 분해의 중간체로 확인되었습니다.

우리 연구의 참신함은 쌍곡선 소용돌이 플라즈마 반응기와 양이온성 계면활성제 Hyamine 1622 투여를 결합하여 단쇄 PFAS를 포함한 분해율을 크게 개선한다는 것입니다(그림 13). 이 원자로 설계는 플라즈마-액체 계면 면적을 증가시키고 물 소용돌이를 통해 향상된 혼합을 용이하게합니다. 1.2kWh·m-3의 적당한 에너지 입력에서 75분 동안 처리하면 대부분의 PFAS를 95-100% 분해합니다(여전히 53% 제거를 나타내는 PFBA 제외). 이러한 결과는 많은 플라즈마 전용 연구보다 성능이 뛰어나며 우리의 접근 방식이 상대적으로 낮은 에너지 입력에서 깊은 PFAS 광물화를 달성할 수 있음을 보여줍니다. 그러나 이 연구는 실험실 규모로 수행되었습니다. 실제 적용을 향상시키려면 반응기 형상의 수정, 특히 상단 원통형 섹션 확장을 포함하여 처리된 물의 양을 늘리고 추가 전극을 수용하는 등 규모를 확장해야 합니다. 이러한 변형은 플라즈마-물 상호 작용을 향상시키고 처리 효율성을 향상시킬 것입니다. 원자로의 전기 설계는 간단한 확장을 허용하지만, 운영 전력을 증가시키려면 더 강력한 전원 공급 장치와 향상된 안전 조치가 필요하며 더 큰 규모에서 안정적이고 효율적인 성능을 보장합니다. 시스템을 확장하려면 전원 공급 장치와 커패시터 뱅크 크기를 늘려야 하며, 이는 심각한 안전 문제를 야기합니다. 모든 전기 부품은 작동 중에 접근할 수 없는 상태에서 원자로에 근접하여 조심스럽게 배치하고 배치해야 합니다. 안전한 방전을 보장하려면 각 커패시터는 사용 후 개별적으로 접지해야 하며, 상호 연결할 수 없고 직류 분리를 위해 다이오드로 서로 절연해야 하므로 전용 접지 스위치가 필요합니다. 또한 전력 수준이 높을수록 주변 계측기를 방해할 수 있는 더 강한 전자기장이 생성됩니다. 따라서 원자로와 주변 장비 모두 패러데이 케이지 내에서 적절하게 차폐되어야 합니다. 플라즈마 방전 성능은 흐름 조건과 깔때기 형상에 매우 민감하기 때문에 물 소용돌이를 정밀하게 제어하는 것이 필수적입니다. 이를 위해서는 잘 프로그래밍된 유압 제어 시스템이 필요합니다. 또한, 원자로는 적절하게 절연되어야 하고, 환기 시스템에 연결되어야 하며, 퍼지를 위한 가스 입구가 장착되어 있어야 합니다. 불화수소와 같은 고농도의 휘발성 불소화 부산물이 예상되는 경우 추가 가스 처리 단계를 구현해야 합니다. 이들은 건식 또는 습식 스크러빙 시스템(42,43) 또는 칼슘 기반 흡착제(44)의 적용을 포함할 수 있다.

파일럿 규모 반응기의 에너지 소비는 공기-물 계면에 PFAS를 농축하는 계면활성제를 추가함으로써 잠재적으로 줄일 수 있습니다. 표면 대 부피 비율을 줄임으로써 PFAS 화합물은 계면에 더욱 국한되어 플라즈마가 단위 면적당 더 높은 농도의 표적 화합물과 상호 작용할 수 있게 하여 방전당 분해 효율을 증가시킵니다. 그러나 전체 물의 양을 늘리면 필요한 처리 기간이 연장되어 잠재적으로 에너지 절약이 상쇄될 수 있습니다. 커패시터 충전을 위해 고전압, 고전력 DC 전원 공급 장치를 활용하면 에너지 입력을 정밀하게 제어할 수 있어 최적화를 위해 다양한 에너지 체계를 체계적으로 평가할 수 있습니다.

향후 연구는 파일럿 규모 적용을 위한 1m3·h-1의 처리 용량을 달성하기 위해 설명된 작동 원리를 기반으로 기술을 확장하는 데 초점을 맞출 것입니다. 또한 분해 생성물에 대한 자세한 조사가 필수적이며, 특히 단쇄 PFAS, 트리플루오로아세트산 및 기타 잠재적 변형 생성물의 형성 및 분해에 관심이 있습니다. 추가 연구는 또한 계면활성제-PFAS 복합체의 개선된 형성을 통해 PFAS 분해를 향상시킬 수 있는 효과적이고 생분해성이며 비용 효율적인 양이온성 계면활성제를 식별하는 것을 목표로 할 것입니다.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

저자는 이 논문에 보고된 작업에 영향을 미칠 수 있는 알려진 경쟁 재정적 이해관계나 개인적 관계가 없음을 선언합니다. 이 작업을 준비하는 동안 저자는 텍스트를 구조화하기 위해 OpenAI(2023) ChatGPT(2025년 3월 버전) [대규모 언어 모델]을 사용했습니다. 이 도구를 사용한 후 저자는 필요에 따라 내용을 검토 및 편집했으며 출판물의 내용에 대해 전적인 책임을 집니다.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 작업은 Gilbert-Armstrong 고전압 실험실의 응용 물 물리학 주제 내에서 Wetsus 지속 가능한 물 기술을 위한 유럽 우수 센터(www.wetsus.eu)의 협력 프레임워크에서 수행되었습니다. Wetsus는 네덜란드 경제부와 인프라환경부, 프리슬란트 주 및 네덜란드 북부 주가 공동 설립했습니다. 이 연구는 Marie Sklodowska-Curie 보조금 계약 번호 665874에 따라 유럽 연합의 Horizon 2020 연구 및 혁신 프로그램으로부터 자금을 지원받았습니다.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
블리더 저항기테드RCR42G206JS20 개월
BNC 커넥터알리익스프레스해당 사항 없음BNC 어댑터
커패시터안쉰AXCT8GD202K40DB40kV 2000pF
양이온성 계면활성제시그마-알드리치51126-1L-에프히아민 1622 용액
열애질런트   조르백스 이클립스 플러스 C18 RRHD1.8 & 뮤; m, 50 × 2.1 밀리미터
변류기마그넬랩CT-F0.25-S
데이터 로거엔드레스+하우저CM442리퀼린
도어 스위치큐워크ME-810410A 250VAC
도징 펌프 KNF1.10 TT.18RC2FEM
박사ä GER 센서&NBSP;박사ä 게르X-am 5000O2, O3, NO2
EC 센서엔드레스와 하우저CLS15E메모센
전극알리익스프레스해당 사항 없음세라믹 점화봉
불소 전극메틀러 토레도완전
깔때기 뚜껑 맞춤 제작해당 사항 없음PVC 재료
접지 스틱맞춤 제작해당 사항 없음
헬륨 가스베스트팔렌유엔 104699.999 Vol. % He
고전압 다이오드이베이FHVP54461p 5A 40kV
고전압 프로브북극성 고전압PVM-5
쌍곡선 깔때기맞춤 제작해당 사항 없음유리 재질
LC/MS애질런트 테크놀로지스6420 트리플 쿼드 LC/MS미국 캘리포니아주 산타클라라
노엔 변압기F/아트SBD63HT2X10000V 18mA 
ORP 센서엔드레스와 하우저CPS12D메모
연동 펌프마스터플렉스 L/S13-200-007MFLX7771236
PFBA시그마-알드리치375-22-4실험용 PFAS
PFBS시그마-알드리치375-73-5실험용 PFAS
PFDA시그마-알드리치335-76-2실험용 PFAS
PFHpA시그마-알드리치375-85-9실험용 PFAS
PFNA시그마-알드리치375-95-1실험용 PFAS
PFOA시그마-알드리치335-67-1실험용 PFAS
PFOS시그마-알드리치1763-23-1실험용 PFAS
pH 센서엔드레스와 하우저CPS11D메모센스 오르비신트
안전 인터록 제어판맞춤 제작해당 사항 없음
스파크 갭맞춤 제작해당 사항 없음
바리악웰테크니크TDGC2-1K4ᅡ
물통 맞춤 제작해당 사항 없음유리 재질

References

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