무동력 유수 분리를 위한 친유소수성 마이크로 메쉬의 제작과 특성 평가 = Fabrication and Evaluation of Hydrophobic and Oleophilic Micro mesh for Non-powered Oil-Water Separation

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The separation of water from oil that is collected in oil spill recovery operation is a continuing and necessary requirement during every stage of the effort. In order to separate oil from oil spill, hydrophobic and oleophilic micro-nano technology is new way to do oil skimming. A hydrophobic and oleophilic mesh is one way for oil skimming. In this study, hydrophobic and oleophilic mesh was obtained by plasma polymerized fluorocarbon coating (PPFC) and Ni-Cu electrodeposition on nikel mesh and oil skimmer using a hydrophobic and oleophilic mesh is proposed to collect oil from oil spill on the sea. In order to evaluate the hydrophobic and oleophilic properties of the mesh, nonstructure and micro-nano structure on mesh are fabricated and C.A (contact angle) and oleostatic pressure was measured. The hydrophobic and oleophilic properties of micro-nano structure on mesh is higher than non-structure on mesh. However, oleostatic pressure of meshs is similar.
The oil-water separation system is designed that oleopilic substrate is contact with the back of mesh. It is possible that mesh with high oleostatic pressure and hydrostatic
separates oil from oil spill. In order to evaluate oil-water separation system, rate of collecting oil was measured. Rate of collecting oil using non-structure mesh is higher
than that using micro-nano structure mesh. It is because that adhesion force of micronano structure is major cause of oil flow slowly on surface of mesh.
Through the results, using bare or nano surface of mesh is more efficient than using micro surface of mesh in oil-water separation system and it is expected that higher open area ratio would show better performance of oil-water separation.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 선행연구 분석 4
• 1.3 연구 목적 5
• 제 2 장 이론 16
• 2.1 표면젖음특성 16
• 2.2 표면에너지 측정과 Fowkes 식 18
• 2.3 방수 이론 20
• 2.4 마이크로-나노 구조를 통한 기름의 퍼짐과 접촉각 22
• 제 3 장 소수성 및 친유성 메쉬 제작 및 평가 31
• 3.1 마이크로 메쉬의 설계 및 제작 31
• 3.1.1 메쉬 패턴 설계 31
• 3.1.2 마이크로 메쉬 제작 32
• 3.1.3 소수성과 친유성 표면의 메쉬 제작…. 33
• 3.2 Ni-Cu 합금 도금 34
• 3.2.1 Ni-Cu 도금 34
• 제 4 장 소수성 및 친유성 메쉬의 접촉각 및 유류 투과압 측정 48
• 4.1 소수성 및 친유성 메쉬의 접촉각 및 정유압 평가 48
• 4.1.1 경면 메쉬의 유류 접촉각 48
• 4.1.2 마이크로- 나노 구조물이 있는 메쉬의 접촉각 48
• 4.1.3 메쉬 표면의 마이크로 나노 구조물의 유무에 따른 유류 투과압 측정 49
• 제 5 장 무동력 유류-물 분리 시스템의 제작 및 성능평가 54
• 5.1 기름-물 분리 시스템 제작 54
• 5.2 기름-물 분리성능 평가 54
• 5.2.1 물-분리 양을 측정하기 위한 장치 제작 및 실험조건 54
• 5.2.2 경면 메쉬와 마이크로 나노구조물이 있는 메쉬의 기름 분리 성능 55
• 5.2.3 유류 분리 성능에 대한 고찰 56
• 제 6 장 결론 67
• 참고문헌 70
• Abstract 73