# data[].attributes.headline
핵연료 처리 방법에 대한 화학적 접근

# data[].attributes.subject
핵연료 처리 방법에 대한 화학적 접근

# data[].attributes.body
1. 30808 문현승
2.자유 주제 탐구 발표
3.-탐구를 하게 된 동기:
최근 일본의 핵 폐기물 처리 에 관심을 기울이다가 폐기물 처리에 대해서는 많이 알게 됐는데 사용후 핵연료는 처리를 어떻게 할지 궁금하여 조사를 하게 되었다.

-탐구활동 후 느낀 점: 화학은 물리 처럼 많은 실생활에 기저에 깔려 있고 이 것을 잘 이용하면 원자력 발전과 같은 성과를 얻을 수 있게 되니 정말 흥미로움을 느낀다. 화학으로 방사선을 저감 시키는 물질이 있는지 궁금해졌다.

-탐구 활동은 미리캔버스에 있습니다. https://www.miricanvas.com/v/128mps9?mode=templateshare

# data[].attributes.attachment_link.description
디자인 전문가가 아니어도 무료 템플릿으로 손쉽게 원하는 디자인을 할 수 있어요.

# data[].attributes.attachment_link.title
에스테르화 반응

# data[].attributes.headline
30715박태윤 자유주제보고서

# data[].attributes.body
30715박태윤 자유주제보고서

# data[].attributes.headline
30902고태안 주제 탐구 보고서

# data[].attributes.subject
30902고태안 주제 탐구 보고서

# data[].attributes.body
주제: 촉매

수능 특강 독서를 공부하면서 비문학 지문에 활성화 에너지와 촉매라는 내용이 나와 이에 관심을 가져 이주제를 선택했다.

촉매란 반응과정에서 소모되지 않으면서 반응속도를 변화시키는 물질이다. 이 촉매는 소량에도 반응 속도에 영향을 미칠 수 있다.  일반적으로 촉매가 있으면 반응은 더 빨리 발생한다, 그 이유는 더 적은 활성화 에너지를 필요로 하기 때문이다. 촉매 반응 구조에서 촉매는 일반적으로 일시적인 중간 물질을 형성하기 위해 반응하며 그 다음 원래의 촉매를 재발생시키는 순환적인 과정을 거치게 된다. 그리고 촉매는 균일계 촉매와 불균일계 촉매로 나눌 수 있다.  균일계 촉매란 촉매가 반응물과 같은 상으로 존재하는 촉매이다. 보통 기체나 액체가 균일계 촉매다. 불균일계 촉매는 촉매와 반응물이 다른 상으로 존재하는 촉매이며, 촉매-고체, 반응물- 액체를 예로 들수있다. 촉매의 단위는 1katal(촉매 1kat = 1mol/s)로 나타낸다.
정촉매는 반응물을 빠르게 하는 물질이다. 화학 반응에서 정촉매를 활용하면 활성화 에너지가 작아져 반응할 수 있는 입자 수가 증가해 반응 속도가 빨라진다. 예를 들면 과산화 수소 분해에서 이산화 망가니즈, 아이오딘화 칼륨이 정촉매로 작용해 분해 속도가 빨라진다.
부촉매는 반응속도를 느리게 하는 물질로 화학반응에서 정촉매와 달리 부촉매를 사용하면 활성화 에너지가 커져 반응할수 있는 입자수가 감소해 반응속도가 느려진다. 대표적인 예는 과산화 수소에 묽은 인산을 넣으면 분해 속도가 느려진다. 촉매의 특징은 촉매는 반응 전후 질량이 변하지 않고, 활성화에너지를 변화 시켜 정반응 속도와 역반응 속도가 모두 변하고, 촉매를 사용해도 반응물과 생성물의 엔탈피가 변하지 않으므로 반응엔탈피가 변하지 않는다. 또 촉매를 사용해도 평형 이동이 일어나지 않아 평형 상수가 변하지 않고 생성물의 양이 변하지 않는다.
촉매의 종류에서 생체 촉매, 산업현장에서 표면 촉매, 유기 촉매, 나노 촉매가 있다. 생체 촉매(효소)는 생체 내 생명 활동에 필요한 반응들을 촉진시키는 촉매이고 효소는 단백질 일종으로 무기 촉매와 다른 특성을 가지고, 생명활동에 필요한 반응이 일어날 때 활성화 에너지를 낮춰 반응 속도를 빠르게 한다. 효소의 작용의 온도, pH는 효소는 단백질의 일종이므로 온도와 pH에 영향을 받는다. 표면 촉매는 금속이나 금속 산화물과 같은 고체 상태의 촉매이다. 고체 표면의 표면에 반응물이 흡착되 반응물을 이루는 원자 사이 화학 결합이 약해져 활성화 에너지가 작아져 반응이 쉽게 일어난다. 표면 촉매의 예로 암모니아 합성, 에텐의 수소화 반응, 자동차 촉매 변환기등이 있다. 암모니아 합성법은 금속, 금속 산화물이 철, 산화 알루미늄, 산화 칼륨등이 촉매재로 사용되 적정 온도, 압력에서 암모니아를 대량 생산한다. 에텐 수소화 반응은 백금, 팔라듐등의 금속 촉매가 수소와 결합해 수소-수소 결합을 약화해 에텐의 수소화 반응을 촉진시킨다. 자동차의 촉매 변환기는 백금, 로듐, 팔라듐 등의 촉매가 들어 있는 촉매 변환기 내 자동차 배기가스에 포함된 질소 산화물, 일산화 탄소, 탄화수소 등이 수증기, 이산화 탄소, 질소등으로 변환한다. 유기 촉매란 C,H,N,O등 비금속 원소로 이루어진 유기물 형태의 촉매로 효소나 금속 촉매를 대체할 수 있는 친환경적인 새로운 촉매로 관심받고 있다. 유기 촉매의 이용으로 식품의 기능성 재료나 의약품 합성이다. 나노 촉매란 촉매와 반응물이 접촉할 수 있는 표면적이 매우 커 반응성이 크고, 선택적으로 반응할 수 있다.

촉매의 개념과 촉매가 생체내에서도 작용되고 산업현장에서 사용한다는 사실을 알게되었다.

# data[].attributes.attachment_link.title
화학 자유 주제 보고서

# data[].attributes.body
교과서 15페이지

이상기체와 실제 기체의 차이를 알기 위해서,
이상기체방정식을 배운 것처럼 실제 기체를 나타내는 방정식에 관하여 궁금증이 생겨 탐구하게 되었다.

이상기체: 구성분자들이 모두 동일하며 분자의 부피가 0이고 분자간 상호작용이 없는 가상적인 기체

-이상 기체와 실제 기체가 다른 이유
실제 기체는 아래 세가지 이상기체의 특성에서 모두 벗어나는 모습을 보인다.
1. 구성 입자의 크기가 무한히 작아서 기체 입자 자체가 차지하는 부피는 무시할 수 있다.
2. 입자 사이의 상호 작용, 퍼텐셜 에너지를 무시할 수 있어서 기체의 에너지는 운동 에너지뿐이다.
3. 기체 입자들 혹은 용기의 벽과의 충돌은 모두 탄성 충돌이다.

실제 기체 입자의 자체 부피는 작지만 그들끼리 반발력과 인력이 작용하기에 입자의 자유로운 운동이 제한된다.
액화 현상도 둘의 차이점이라 할 수 있는데, 이상기체에서 등온선은 보일의 법칙을 만족하게 그래프가 나오지만, 실제기체에서는 온도가 높을 때에는 이상기체와 비슷한 모습을 보일지 몰라도 온도가 낮아지면 액화현상을 보인다.
이 시점은 더 이상 압력이 증가하지 않을 때이며 이때 액화현상이 일어나 액체의 양이 늘어나게 된다.

-반데르발스 상태 방정식
반데르발스가 학위 논문에서 기체와 액체 상태의 변화와 임계 온도의 이유를 설명하였고 이 때 이 식을 유도하였다. 이상기체방정식은 기체 압력이 낮고 온도가 높을수록 더 정확하지만 반데르발스 상태 방정식은 기체가 자체 부피를 가진 입자로 구성되어 있고 입자 간 인력이 존재한다는 이론에 근거한 실제 기체의 상태 방정식이다. 반데르발스는 기체와 유체에 대한 상태 방정식 연구로 1910년 노벨 물리학상을 수상하기도 하였다.
반데르발스 상태 방정식은 실제 기체에 대한 물리적인 의미를 고려하여 수학적으로 유도된 상태 방정식이지만 기체의 거시적 거동을 매우 잘 설명한다. 상수 a는 기체 분자가 서로 얼마나 강하게 잡아당기는지, 상수 b는 분자의 크기 혹은 부피와 관계하며 일반적으로 기체 분자나 원자가 크면 클수록 b도 크지만 여러 다른 요인들이 작용하기에 b를 쉽게 예측할 수는 없다.
반데르발스 상태 방정식은 기체의 임계 값을 이론적으로 예측하는 데 도움을 주며, 실제 압력과 임계 압력, 실제 부피와 임계 부피, 실제 온도와 임계 온도의 비율, 즉 환산 변수를 이용하여 임계점에서의 거동도 잘 설명한다.
압력과 부피에 대한 보정을 고려하면 이상 기체 방정식을
(P + an^/V^)(V-  nb) = nRT
와 같이 나타낼 수 있다.

-비리알 방정식
상태 방정식의 하나이며 실제 기체의 상태 방정식 중에서 수학적으로 가장 일반적인 형태를 취하고, 비리알은 힘, 에너지를 나타내는 라틴어 'vis'에서 유래한 말이다.
이상기체방정식을 실제 기체에 맞게 바꾼 식이며
pVm = RT(1 + B'p + C'p + ''')
pVm = RT(1 +B/Vm + C/V^m + ''')
로 나타낸다. 여기서 Vm은 실제 기체의 몰 부피이고 B', C'은 비리알 계수로 온도의 함수이며 분자의 종류에 따라 다른 값을 갖는다.

기체의 압축 인자 Z는
Z = Vm/Vmº
와 같이 나타낸다.
여기서 Vm과 Vmº는 각각 실제 기체와 이상 기체의 몰 부피이다. 압축 인자는 실제 기체의 부피가 이상 기체의 부피와 같다면 1, 작다면 <1, 크다면 >1인 값을 갖는다.
압축 인자는 실제 기체가 이상 기체와 얼마나 가까운 특성을 보이는지를 나타내는 척도이다. 이상기체상태방정식을 이용하면 압축 인자는
Z= Vm/Vmº = Vm/rt/p = pVm/RT
와 같이 쓸 수 있다.

압축 인자를 비리알 방적식으로 표현하면
pVm/RT = Z = 1 + B'p +C'p^ + '''
= 1 + B/Vm + C/Vm^ + "' = 1 + Bp + C^p +'''
와 같이 나타낼 수 있다. 여기서 p는 기체의 몰 밀도이며 위 식에서 비리알 계수들 사이에는
B' = B/RT
C' = (C-B^)/(RT)^
과 같은 관계가 성립한다.
비리알 계수 B와 C는 각각 2분자와 3분자 사이의 상호작용에 해당한다.

-온도와 압축 인자
온도가 높아지면 기체 입자의 운동이 활발해지며 특히 온도가 임계 온도보다 높으면 기체는 액화되지 않는 상태가 되어 초임계 유체가 된 후 반발력으로 인한 효과가 크게 나타난다.
(압축 인자는 1보다 크게 나타난다.). 온도가 낮아지면 입자 사이의 인력으로 인한 효과가 크게 나타난다(압축 인자가 1보다 작아진다.).
신기하게도 낮은 온도에서도 압력이 높아지면 반발력 효과가 인력 효과보다 커져 압축 인자는 1보다 커진다.

-느낀 점
이상기체방정식 수업 후 느꼈던 실제 기체에 관한 내용의 빈 공간을 채운 기분이라 상쾌하다. 유튜브 영상을 보며 식을 유도하고 각 항들의 관계를 살펴보며 압축인자까지 잘 이해해 보려 노력하였다.

# data[].attributes.headline
30812양현준 자유주제보고서

# data[].attributes.subject
30812양현준 자유주제보고서

# data[].attributes.attachment_link.description
Create a new document and edit with others at the same time -- from your computer, phone or tablet. Get stuff done with or without an internet connection. Use Docs to edit Word files. Free from Google.

# data[].attributes.body
https://aqpcza.ph.files.1drv.com/y4mLPk0XrsfNlG4KvcfrGGlZAtaafQN9YVNX1E7fEBajLDXEgkWvCbPkf5e7PLCF_TbVEnUudJkpmTMsinwTCgyQmngKeWew1sX9WE7v4socur9aX-eR8m_ghwxsBLepZabYi1W9AoJEzD59GYkznzbzNBMCFI3AEivcnOv_j_C9ys

# data[].attributes.body
'조직 내 화학 물질의 분석을 통한 암 종양 발생 원인 연구에 대해서'
화학 물질의 식별 및 측정: 조직 내에 존재하는 화학 물질을 식별하고 측정하는 것은 암 발생 원인을 이해하는 데 중요합니다. 이를 위해서 분석 기술인 질량분석법, 분자 분석법, 스펙트럼 분석법 등을 사용할 수 있습니다. 이런 분석은 암 조직과 비암 조직 간의 화학 물질의 차이를 확인하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
유해 물질의 탐지: 환경 오염, 작업장 내 오염 등으로 인해 조직 내에 유해한 화학 물질이 존재할 수 있습니다. 이러한 유해 물질의 탐지를 통해 암 발생과의 관련성을 분석할 수 있습니다. 예시로 특정 화학 물질의 노출과 특정 종양 유형 간의 연관성을 조사할 수 있습니다.
대사 물질 분석: 대사 물질은 조직 내에서 화학적 반응을 통해 생성되거나 대사되는 물질을 말합니다. 이러한 대사 물질을 분석하여 특정 대사 경로나 대사 효소의 이상을 찾을 수 있습니다. 암 발생과 관련된 특정 대사 이상은 암 조직에서 관찰될 수 있으며, 대사 물질 분석은 이러한 이상을 탐지하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

'마약류의 화학 구성과 생체 내 작용 연구에 대해서'
마약류는 중추 신경계에 영향을 주는 약물로 주로 오피오이드(또는 아편류),대마(대마히드로카나비놀),코카인 등으로 구분됩니다.
오피오이드: 오피오이드는 아편 알칼로이드로, 주로 아편, 모르핀, 코드인, 헤로인 등을 포함합니다. 이들은 오피오이드 수용체와 상호작용하여 중추 신경계에 진통 효과를 주고, 편안함과 고조감을 유발합니다.
대마: 대마는 주로 대마히드로카나비놀(THC)이라는 화합물을 포함합니다. THC는 대마의 주요 활성 성분으로 작용하며 신경 전달물질인 아나드아마이드와 상호작용하여 감각적 변화, 기분 변화, 식욕 증가 등을 유발합니다.
코카인: 코카인은 코카 식물에서 추출되는 알칼로이드로, 중추 신경계에 직접 작용하는 강력한 자극제입니다. 코카인은 도파민, 노르에피네프린, 세로토닌 신경전달물질의 재흡수를 억제하여 신경 전달물질의 농도를 증가시키고, 이로써 중추 신경계에서 고조감을 유발합니다.
생체 내 작용에는
오피오이드 작용: 오피오이드는 오피오이드 수용체를 통해 작용하여 중추 신경계에 진통 효과를 주고, 편안함과 고조감을 유발합니다. 이들은 특히 u-오피오이드 수용체와 상호작용하여 통증 감소, 쾌락감 증가, 수면 유도 등을 일으킵니다.
대마 작용:THC는 신경 전달물질인 아나드아마이드와 상호작용하여 신경 전달 활성을 조절합니다. 이로써 감각적 변화, 기분 변화, 식욕 증가, 시간 감각 변화 등의 작용을 유발합니다.
코카인 작용: 코카인은 도파민, 노르에피네프린, 세로토닌 신경전달물질의 재흡수를 억제하여 신경 전달물질의 농도를 증가시키고, 이로써 중추 신경계에서 고조감을 유발합니다. 코카인은 중추 신경계의 흥분과 활성화를 증가시키는 자극제로 작용합니다.

'마약류의 검출 및 분석 방법 개발에 대해서'
요새 대한민국에서도 마약을 하는 사람이 늘고 있고, 이슈가 되고 있습니다. 그래서 마약류의 검출 그리고 분석 방법에 대해서 알아보고자 합니다.
첫 번째 방법은 화학 분석 기법입니다. 화학 분석 기법은 크게 두 가지로 나뉩니다. 가스 크로마토 그래피-질량 분석법은 가장 일반적으로 사용되는 마약류 분석 기법 중 하나입니다. 샘플을 기체 크로마토 그래피 컬럼을 통해 분리하고, 각 성분의 질량 스펙트럼을 측정하여 식별합니다. 액체 크로마토 그래피-질량 분석법은 액체 상태의 샘플을 사용하여 분석하는 기법으로, 일부 마약류의 분석에 유용합니다. 가스 크로마토그래피와 유사한 원리로 작동하지만 샘플의 용리를 사용합니다.
두 번째 방법은 면역 분석 기법입니다. 효소 면역 측정법은 특정 마약류의 검출을 위해 항체와 대상 분자 간의 특이적인 반응을 이용합니다. 샘플에 특정 항체를 도입하여 효소 기반의 반응을 통해 마약류의 존재를 감지합니다. 현미경 기반 면역 형광 검출법은 현미경과 형광 표지된 항체를 사용하여 마약류를 식별합니다. 표적 마약류 분자와 특이적으로 상호작용하는 형광 표지된 항체를 사용하여 검출합니다.
세 번쨰 방법은 분자 생물학적 분석 기법입니다. PCR방법은 DNA의 증폭을 통해 특정 마약류의 유전자를 탐지하는데 사용됩니다. PCR을 통해 샘플 속의 특정 DNA 조각을 증폭하고, 증폭 된 DNA 조각을 분석하여 마약류의 존재 여부를 확인합니다. DNA시퀀싱 이 방법은 DNA의 염기서열을 결정하는 데 사용됩니다. 특정 마약류 유전자의 시퀀싱을 통해서 그들의 존재와특성을 파악할 수 있습니다.

느낀점: 이번 화학2 자유 주제 보고서를 작성하면서 조직 내 화학 물질의 분석을 통해서 암 종양 발생 원인에 대해서 알 수 있었습니다. 화학이랑 의료분야가 엮어서 사람들의 수명을 증진 시킨다는 것을 알았습니다.
그리고 요즘 이슈인 마약에 대해서 각 종류의 마약들이 어떻게 화학 구성이 이루어져 있는지, 이 마약이 생체 내에서는 어떻게 작용하는 지에 대해서 알게 되었습니다. 그리고 마약 복용자가 마약을 했는지 알 수 있는 방법도 화학적으로 분석할 수 있다는 점과 그 방법이 다양하다는 점을 알게되었습니다.

# data[].attributes.headline
30913김하람 포트폴리오 만들기1

# data[].attributes.subject
30913김하람 포트폴리오 만들기1

# data[].attributes.attachment_link.title
화학 자유 주제 탐구 보고서

# data[].attributes.headline
30926최지현 주제 탐구 보고서 

# data[].attributes.subject
30926최지현 주제 탐구 보고서 

# data[].attributes.attachment_link.title
문서 4 복사본

# data[].attributes.body
주제 탐구 보고서입니다

# data[].attributes.attachment_link.description
Create a new document and edit with others at the same time -- from your computer, phone or tablet. Get stuff done with or without an internet connection. Use Docs to edit Word files. Free from Google.

# data[].attributes.body
교과서 55페이지 6번

해수담수화: 바닷물을 담수로 이용할 수 있도록 염분과 용해물질을 제거하여 음용수 및 생활용수, 공업용수 등을 얻어내는 수처리 과정

해수담수화 기술과 특징:

1. 증발법
->담수화 기술 중 가장 오래된 기술이다.
열에너지를 이용하여 염수를 증발시켜 발생한 수증기를 관 속으로 보내면 수증기는 액체로 변해 신선한 물이 만들어지는 원리이다. 순수한 물을 끌어낼 수 있는 확실한 방법이나 비용이 많이 들기에 값싸게 화력을 낼 수 있는 중동에서 사용한다. 다단증발법과 다단효용법으로 나뉘며 다단증발법은 플래시 증발(가열기에서 가열된 원액을 압력이 한 단 낮은 증발기 내로 송입해서 순간적으로 증발시키는 조작을 되풀이 실행하는 방법으로 증발에 의해 생기는 증기를 원액의 예열에 되풀이해 이용할 수 있기에 열량을 절약할 수 있다. 장치에 기계 부분이 적어서 고장이 적고 스케일의 생성과 동력 등도 다중 효용기보다 적게 해결된다.) 을 이용하는 것으로 고온고압의 해수를 격실에 뿜어 순간적인 증기를 내뿜게 만들고 이것을 여러 단의 격실에서 이루어지게 하여 다량의 증기를 생성시키는 방식이다. 다중효용법은 전처리 공정을 거친 바닷물이 제 1 효용조 에서 일부 증발하고 바닷물로부터 증발된 수증기도 약간 낮은 압력으로 유지되는 제2효용실로 이송된다. 제 2효용실에서는 제1 효용실에서 넘어 온 수증기가 벽으로 유리된 바닷물에 응축 잠역을 빼앗기고 격벽 표면에 응축한다. 한마디로 수증기의 액화열이 바닷물의 기화열로 다시 이용되는 것이다. 압력이 앞의 효용실보다 낮으므로 더 낮은 온도가 유지되고 동시에 증기의 응축도 계속 일어난다. 폐열이 아닌 별도의 에너지를 사용할 경우 동력 소모량이 많고 고온에서 가동되므로 부식과 열수 배출 등의 문제가 발생한다. 이 방식은 다단플래쉬법에 비해 대규모보다는 중규모에 적함한 적으로 알려져 있다.

2. 역삼투법
->반투막과 삼투압을 이용하여 해수에 용해되어 있는 용질을 제거하여 순도가 높은 담수를 얻는 프로세스이다. 현재 상용화된 해수담수화 설비에서 MSF와 MED와 함께 가장 많이 적용되는 담수화 기술이다. 에너지 소모가 크다는 점이 문제점이며 폴리설폰이나 폴리아마이드 기반의 다공성 분리막이 많이 사용된다.

3. 막 증발법
->플래싱 증발 및 응축 과정을 통해 담수가 생산되는데, 증발기와 응축기 사이에 소수성 막을 설치하여 증기만 통과하도록 하여 낮은 압력으로 운전이 가능한 담수화 기술. 태양열과 같은 저온의 열원으로도 활용이 가능하고 역삼투압 방법보다 전력 소모량이 낮아서 최근 연구가 진행되고 있다.

4. 연료전지 담수 플랜트
->연료전지를 이용한 담수화 기술로, 연료전지에서 전기 생산 시 발생되는 폐열을 이용하여 담수를 생산하는 방법이다. 향후 발전 시장에서 연료전지가 상용화될 경우 유용하게 사용될 수 있는 기술로 평가받고 있다.

5. 결정화법
->냉동법과 수화물법 두 가지 종류의 방법이 있다. 냉동법은 냉매를 불어 넣어 해수를 얼게 하면 물은 염분을 함유하지 않고 동결되는 성질을 이용하며 이때 나오는 얼음을 분리하여 녹여서 담수를 얻는 방식이다. 냉매로서는 액화 부탄과 프로판을 사용하는 방법이 시험 중인데 냉매가 새어 나오는 등의 위험이 있기에 현재까지는 장치의 설계에 미해결의 문제점을 남기고 있다. 수화물법은 프로판 등의 탄화수소 또는 프레온 등의 할로겐화물을 해수에 가하면 이들과 해수 중의 수분이 고형 수화물을 생성한다. 이 고형 수화물을 분리하고 녹여서 할로겐화물을 회수하면서 담수를 얻는 방법이다.

6. 이온교환법
-> 해수가 수지 사이를 통과하는 사이에 염류 이온이 다른 이온으로 치환되는 것을 이용하는 방법이다. 에너지소비량이 적다는 것이 이점이지만, 해수 중의 염분 농도가 높은 때는 가격이 높아진다. 또한 이온교환 수지는 일정량의 해수를 처리하면 재생해야 하는 등의 결점이 있다.

7. 이온교환막법
-> 해수 중의 양이온과 음이온을 각각 선택적으로 투과시키는 성질을 가진 이온교환수지막을 교대로 배열한 전기투석조에 직류전류를 통하게 함으로써 담수화시키는 방법이다.

8. 용제추출법
-> 아민유도체나 글리콜에테르 등의 용제와 해수를 혼합하면 물만 용제에 흡수되고 염분은 분리되는 성질을 이용한 방법이다. 적당한 용제가 개발되고 있는 단계이다.

9. 가압흡착법
-> 분자체형의 다공질 플라스틱막에 해수를 가압 침투시켜 담수화시키는 방법이다.

10. 태양열을 이용한 담수 플랜트
-> 태양열 광전지 시스템을 이용하여 전기를 생산하거나 태양연못을 이용하여 70도 내외의 물을 발생시켜 다중효용법 등으로 담수를 생산하는 방식을 말한다. 이산화탄소가 발생하지 않고 외부로부터 전기나 열에너지를 따로 공급할 필요가 없어 친환경기술로 주목받고 있지만 빛에너지를 열에너지로 변환하는 광열반응을 적용한 경우 증발효율이 낮아 식수생산량이 많지 않고 해수가 증발하면서 멤브레인 표면에 생기는 소금 결정 때문에 증발 성능을 지속적으로 유지하기 어렵다는 단점이 있다. 포스텍 연구팀은 각설탕으로 만든 증발용 광열 멤브레인을 개발하고 이를 통해 태양광을 이용해 해수나 염수로부터 장기간 안정적이고 많은 양의 식수를 생산해낼 수 있는 성능을 확인하였다. 또한 이렇게 담수화한 물은 세계보건기구와 미국 환경보호청의 식수기준을 만족한다고 한다.

지역:
광양제철소에 있다. 광양제철소는 일 3만 톤 생산 규모의 해수담수화 설비를 가지며 최근 지역사회의 가뭄 문제를 해결하는 데 도움을 주고 있다.
최근에는 선박에도 해수담수화 시설을 설치하여 운용하기도 한다.
기장에도 해수담수화 시설이 위치하는데, 2000억이 투입된 국책사업이고 역삼투압 방식의 해수담수화 시설로는 세계 최대 규모의 시설이지만 지어진 지 10년 만인 2024년이 되어서야 준공 여부가 결정날 전망이다.

단점과 의견:
친환경적인 방법이 아닐 경우에는 막대한 이산화탄소의 발생이 일어난다. 담수로 바꾸고 남은 농축수를 처치하기 곤란한데 이를 바다로 뱡류하면 주변 해역의 염도가 급격히 상승하여  해양 생태계에 피해를 줄 수 있다. 전문가들이 걸프지역의 생태계 파괴를 우려하는 것도 이러한 이유에서다. 그래서 우리는 이산화탄소 배출량을 최대한 줄일 수 있으며 스스로 에너지를 충당할 수 있는 플랜트를 만들어야 할 뿐만 아니라 농축수를 관리할 방법도 고안하여야 한다.

농축수 이용 방법:
2019년 기준 약 1억4천200만t으로, 국내에서도 하루 7만5천여t의 농축수가 버려지는데, 고염도 농축수는 해양생태계를 교란하는 것으로 알려져 있다. 한국생산기술연구원은 담수화 공정 후 폐기되는 농축수에서 담수와 고순도 리튬을 얻을 수 있는 '순환경 에너지 시스템'을 개발했다고 한다. 연구팀은 전기투석 방식의 담수화 시스템은 높은 전류가 필요하지 않다는 점에 착안해 '증산발전 소자'를 만들었다. 식물이 뿌리에서 흡수한 물이 기공을 통해 수증기가 돼 빠져나가는 '증산작용' 원리에서 착안한 이 소자는 한 번만 물을 주입하면 공기 중 수분을 자동으로 흡수해 자가 발전하게 된다. 이 소자는 한 개에 0.4~0.5V의 전기를 생산하는데, 연구팀은 증산발전 소자에 전기투석 장치를 연결해 고수율의 담수와 리튬을 얻는 '순환형 에너지 시스템'을 개발해 냈으며, 전기투석 자치 내부에는 2개의 특수 분리막(멤브레인)을 삽입해 중앙에 바닷물을 주입하면 계속 순환하면서 한쪽에는 담수를, 다른 한쪽에는 리튬 농축수를 만들수록 했다. 또한, 리튬을 분리해 분말화하는 공정도 함께 개발했는데, 리튬 분말은 실용화 가능 수준인 99.6%의 순도를 보이는 것으로 분석되었고, 개발된 순환형 에너지 시스템은 전기와 식수를 동시에 얻을 수 있어 물이 부족한 지역이나 우주선과 같은 특수 환경에서도 활용할 수 있으며, 다른 생산방식보다 저렴한 비용으로 고순도 리튬까지 추출할 수 있다고 하였다.

# data[].attributes.headline
30719 안보현 주제 탐구보고서

# data[].attributes.subject
30719 안보현 주제 탐구보고서

# data[].attributes.body
https://docs.google.com/document/d/151mzBnaI1RHpq9u6TF9TiXOI7EaTbXDNCkCgJwSFvf8/edit?usp=drivesdk

# data[].attributes.body
1. 30823 천지민

2.토론 논술

3. 포트폴리오

# data[].attributes.body
1. 학번, 이름

2. 선택한 주제
예) 자유 주제 탐구 발표, 자유 주제 보고서 제출, 포트폴리오 만들기 1, 토론 논술, 보고서 만들기, 포트폴리오 만들기 2

3. 활동 자료(PPT, 보고서, 포트폴리오 등)

# data[].attributes.body
화학과 관련된 관심 주제를 정하고 탐구 활동을 한 후 탐구를 시작하게 된 동기, 탐구 내용, 탐구 활동을 하면서 느낀점 및 탐구 내용에 대한 추가적인 호기심, 출처 등을 포함하여 발표 자료를 만든 후 업로드 해주세요. 수업 시간에 발표하겠습니다.(7/10~7/14)

* 포함 내용
- 제목 목차를 제외한 6장 이상의 발표 자료

# data[].attributes.body
화학과 관련된 관심 주제를 정하고 탐구 활동을 한 후 탐구를 시작하게 된 동기, 탐구 내용, 탐구 활동을 하면서 느낀점 및 탐구 내용에 대한 추가적인 호기심, 출처 등을 포함하여 보고서를 작성한 후 업로드 해주세요.

* 포함 내용
- 본문 내용 글자 크기 12pt, A4 용지 한 장 이상의 보고서

# data[].attributes.body
* 교과서 55페이지 6번

생활 용수나 공업 용수로 사용하기 어려운 바닷물에서 염분을 포함한 용해 물질을 제거하여 순도 높은 식수, 생활 용수, 공업 용수 등을 얻는 과정을 해수 담수화라고 한다. 해수 담수화를 조사하여 다음 내용을 포함한 포트폴리오를 만들어보자.

* 포함 내용
- 바닷물을 담수화하는 기술
- 해수 담수화가 이루어지는 지역
- 해수 담수화의 긍정적인 면
- 해수 담수화의 문제점과 해결 방안

# data[].attributes.body
* 교과서 56페이지 [제설제, 유용한 물질일까]

제설제에 대해 조사하여 다음 내용을 포함한 포트폴리오를 만들어보자.

* 포함 내용
- 기존 제설제와 친환경 제설제의 장점과 단점
- 기존 제설제와 친환경 제설제 중에서 어느 것을 사용해야할지 자신의 생각을 정리하기

# data[].attributes.body
* 교과서 112페이지 4번

질소와 수소의 반응을 이용하여 암모니아를 합성하는 데 가장 적절한 온도와 압력을 알아보고자 한다. 다음 내용을 포함하여 암모니아 합성에 대한 보고서를 만들어보자.

* 포함 내용
- 질소, 수소, 암모니아의 상평형 그림
- 온도에 따른 반응 속도
- 온도에 따른 수득률의 변화
- 고압에서의 합성 용기 설계
- 압력에 따른 수득률의 변화
- 반응물과 생성물의 상태

# data[].attributes.body
* 교과서 113페이지 6번

다음은 일상생활에서 염이 사용된 제품의 예를 나타낸 것이다. 제시된 예와 같이 일상생활에서 염이 사용된 다양한 제품을 찾고, 다음 내용을 포함하여 포트폴리오를 만들어보자.

* 포함 내용
- 염의 정의
- 염이 사용된 제품의 성분 표시 사진
- 제품에 들어 있는 염의 성질
- 염과 제품의 액성 조사
- 제품을 사용할 때 염의 성질과 관련된 유의점