국문 우주항공 분야에서 널리 쓰이고 있는 하이드라진[hydrazine, N2H4]은 로켓연료로 사용되는 대표적인 추진제이지만 환경에 유해하고 독성이 강하다는 단점이 존재한다. 따라서 친환경적이고 독성 이 적은 추진제가 다양하게 개발되고 있다. 본 연구에서는 수산화아민[hydroxylamine, NH2OH]을 출발물질로 하여, 질산[nitric acid, HNO3]과 산-염기 반응을 통해 얻어지는 친환경 추진제 HAN [hydroxylammonium nitrate, NH3OHNO3]의 물리 화학적 특성에 대하여 적외선분광법을 이용하여 합성물의 조성, 화학구조 및 작용기를 관찰하였고, 열중량분석을 통해 HAN의 분해온도를 확인하였다. 이온 크로마토그래피를 통해 합성한 HAN에 함유되어 있는 질산이온의 함량을 측정하였다. 즉, N-H와 N-O의 IR peak가 3161 cm-1와 1324 cm-1에서 각각 나타나는 것을 통해 생성한 화합물이 HAN임을 확인하였고, pH 5-7 근처에서 합성한 HAN은 분해온도가 120-140℃인 반면, pH 8 정도인 HAN은 분해온도가 14 0℃ 이상임을 알 수 있었다. 한편, pH 6-7 사이에서 HAN을 합성하였을 때, 가장 높은 질산이온의 농도는 70%인 것으로 나타났다.

Alane(aluminum trihydride, AlH3)으로 명명되는 고에너지 물질인 삼수소알루미늄은 수소저장 물질로서 뿐만 아니라 우주항공분야의 고체 추진제나 방위산업의 화약제조용으로도 사용될 수 있다. 본 연구는 습식공정을 통하여 합성하고, 에테르를 세밀하게 분리하는 결정화 공정을 통하여 최종 수소화물을 추출하였다. 결정화 공정에서 삼수소알루미늄-에테레이트(AlH3·(C2H5)2O)가 alane으로 상변이하면서 입자가 성장하고, 85℃에서 2 시간의 결정화 시간이 이루어졌을 때 가장 안정된 결정상이 나타나는 모습을 확인하였다. 최종적으로 추출된 고체상 삼수소알루미늄은 막대모양의 γ-형태가 가장 많은 양을 차지하는 것으로 나타났으며, 크기는 50-100 μm 수준이었다

선박엔진에서 발생하는 NOx 및 SOx 제거용 스크러버 폐세정액에 포함되어 있는 저농도상 의 질산 및 황산이온을 비료상 물질로 회수하고자 하였다. 본 연구에서는 네 가지 유기용매를 적용하여 선택적으로 추출하여 회수하는 방법을 시험하였다. 아세톤과 메틸알콜을 이용하여 추출한 질산암모늄과 디에틸에테르와 에틸알콜을 적용한 황산암모늄의 시료를 적외석흡수분광법(IR)을 이용하여 분석한 결과, 상용제품과 거의 동일한 구성성분으로 나타났다. 이때 폐수로부터의 회수율은 최대 89%와 80%까지 각 각 얻을 수 있었다. 따라서 배기가스 스크러버에 잔존해있는 질산이온과 황산이온에 대한 회수는 사용하 는 용매의 선택도 및 용해도가 핵심적인 요소인 것으로 판단된다.

전 세계적으로 증가하고 있는 선박 배출가스 규제를 위해 국제해사기구(IMO)는 배출되고 있 는 가스의 부정적 환경영향에 대한 부각과 함께 법적인 규제를 강화하고 있다. 국제해사기구(IMO) 규 제에 따라, 발트 해 연안을 지나는 모든 배들은 배출가스 제거창치를 장착해야 한다. 다양한 최신 탈황/ 탈질 장치가 소개되고 있는 가운데, 선박의 제한 된 공간을 활용한 폐 세정액 회수 공정 또한 중요한 기술로 발전 가능하다. 탈황/탈질 장치 후단에서 발생되는 폐 세정액은 질산암모늄, 황산암모늄과 같은 유용부산물을 포함하고 있다. 본 연구는 선택적 유기용매 염석 법, 저온 결정화 추출, 열 감압농축을 이 용하여 유용부산물로서 질산암모늄을 추출하였다. 열 감압농축으로 얻어진 부산물을 반복적 유기용매 추 출방법으로 정제했을 시 가장 높은 순도의 질산암모늄이 추출 되었다. 분석 장비를 통해 추출 된 유용 부산물의 성분 및 특성을 평가하였다.

Dinitramide(N(NO2)2)염 화합물은 현재 고체 산화제로 로켓추진제의 중요한 원료 물질 중 하나이며, 환경 및 인체에 독성이 적은 친환경 에너지물질로 알려져 군사적 목적 외에 다양한 가스발생 제로서 사용되고 있다. 특히 무기염이 아닌 유기염인 Guanidine 염(GDN)은 수분에 대한 안정성이 향 상되어 안정적 보관 및 제조가 가능하므로 고순도 물질의 대량 생산이 가능하다. GDN의 출발물질로 guanidine의 음이온 염인 acetate, chloride, carbonate, nitrate, sulfate를 사용하여, GDN(GDN-1,2,3,4,5)을 최대 99%의 수율로 합성하였고, 이들의 물성을 다양한 분석기기를 이용하여 평가하였다. 흡수파장은 3452, 3402, 3354, 3278, 3208, 1642, 1570, 1492, 1416, 1337, 1179, 1000 cm-1이 공통적으로 관찰되었으며, 열적 특성 변화는 130 ℃에서 일어나기 시작하며 150℃~160 ℃에서 는 발열반응과 함께 물질의 변화가 관찰되었다.

Ammonium dinitramide (AND) is one of the most promising oxidizers in propellants without chlorinated pollution to the atmosphere in these days. Potassium sulfamate (PS) is a key substance in ADN synthesis as forming nitrates such as -N(NO2)2. In this paper, potassium sulfamate as a starting material for ADN synthesis was prepared in a lab scale through crystallization with ethanol solvent, and observed the effects on the yield and purity of KDN. The prepared potassium sulfamates were analyzed using FE-SEM, XRD, BET and TGA-DSC. The lab-made PS, which was ground to 20μm showed more beneficial than a commercial product achieving high yield and purity of the synthesized KDN. It would be associated closely with crystallinity, porosity and pore size of prepared PS.