| 초록 |
지구온난화지수는 같은 질량을 기준으로 이산화탄소 대비 특정 온실가스가 지구온난화에 미치는 영향을 수치적으로 나타낸 값이다. 사불화탄소 (CF4)의 100년 기준 지구온난화 지수는 6,500으로 그 값이 1인 이산화탄소에 비해 높은 값을 나타내며, 대기 중 잔류 기간도 50,000년으로 매우 길다. 반도체 에칭 공정에 주로 사용되는 CF4의 현재 배출량은 비교적 적지만, 반도체에 대한 수요가 증가하고 있어, 배출량이 증가할 것으로 예측된다. 따라서 적절한 분리기술을 통해 CF4를 제거할 수 있다면 지구온난화를 효과적으로 저감시킬 수 있을 것이다. 흡착은 다른 분리 기술에 비해 공정이 간단하고 규모 확장이 쉬우며, 상대적으로 경제적이라는 장점을 가지고 있다. CF4는 영구적인 쌍극자와 사중극자 모멘트가 부재하기 때문에 다공성 물질을 이용한 물리흡착이 지배적일 것으로 고려되고 있다. 이번 연구에서는 polyvinylidene fluoride 고분자를 고온에서 탄화한 다공성 탄소소재를 개발하여 CF4 흡착에 관한 연구를 진행하였다. 온도를 변수로 하여 소재의 textural property를 조절하였으며, textural property와 CF4 흡착 간의 상관 관계를 분석하였다. 800 °C에서 탄화한 탄소소재의 경우 25 °C, 1 atm에서 1.85 mol/kg의 높은 흡착능을 보였으며, 빠른 흡/탈착 속도와 반복적인 흡/탈착 공정에서의 안정성, 낮은 분압에서 N2 대비 CF4에 대한 좋은 선택도를 보였다. |
