53(6)-19(원용선 082).fm

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국희 선
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1 Korean Chem. Eng. Res., 53(6), (2015) PISSN X, EISSN 폴리올과붕산의착화합물형성원리를이용한수용액중의보론제거에관한라만분광학연구 엄기헌 * 정희철 * 안혜영 * 임준혁 * 이제근 ** 원용선 *, * 국립부경대학교화학공학과 부산광역시남구용당동산 100 ** 국립부경대학교환경공학과 부산광역시남구용소로 45 (2015 년 8 월 7 일접수, 2015 년 9 월 17 일수정본접수, 2015 년 10 월 1 일채택 ) Removal of Aqueous Boron by Using Complexation of Boric Acid with Polyols: A Raman Spectroscopic Study Ki Heon Eom*, Hui Cheol Jeong*, Hye Young An*, Jun-Heok Lim*, Jea-Keun Lee** and Yong Sun Won*, *Department of Chemical Engineering, Pukyong National University, Busan 48547, Korea **Department of Environmental Engineering, Pukyong National University, Busan 48547, Korea (Received 7 August 2015; Received in revised form 17 September 2015; accepted 1 October 2015) 요 약 해수중에보론은주로붕산 (boric acid, B(OH) 3 ) 으로존재하며그크기가역삼투압 (RO, reverse osmosis) 공정의막의공칭공경 (nominal pore size) 만큼작아이를제거하기가쉽지않다. 이에본연구에서는수용액중보론화합물의크기를역삼투압공정에서제거가용이하도록키우기위한방법으로 B(OH) 3 가폴리올과착화합물을형성하는원리를이용하고자하며착화합물의형성여부를라만분광학연구를통해확인하고자하였다. 먼저 B(OH) 3 와붕산염 (borate ion, B(OH) 4 - ) 이온의대칭 (symmetric) B-O 신축운동모드 (stretching vibrational mode) 의진동수를확인하기위하여 ph 를증가시키며라만스펙트럼을측정한결과 877 cm -1 에서 730 cm -1 으로피크의이동이관찰되었다. 이는수용액중의 B(OH) 3 가 ph 가증가하면서 B(OH) 4 - 로전환됨을나타내고이러한피크의이동은진동수계산 (frequency calculation) 에의한예측과정확하게일치하였다. 반면 B(OH) 3 수용액에폴리올을첨가한경우 ph 가증가하여도 B(OH) 4 - 의특성진동수인 730 cm -1 가나타나지않았으며이는 B(OH) 3 가 B(OH) 4 - 로전환되는것이아니라폴리올과착화합물을형성함을간접적으로보여주고있다. Abstract Boron is difficult to be removed from seawater by simple RO (reverse osmosis) membrane process, because the size of boric acid (B(OH) 3 ), the major form of aqueous boron, is as small as the nominal pore size of RO membrane. Thus, the complexation of boric acid with polyols was suggested as an alternative way to increase the size of aqueous boron compounds and the complexation behavior was investigated with Raman spectroscopy. As a reference, the Raman peak for symmetric B-O stretching vibrational mode both in boric acid and borate ion (B(OH) - 4 ) was selected. A Raman peak shift (877 cm cm -1 ) was observed to confirm that boric acid in water is converted to borate ion as the ph increases, which is also correctly predicted by frequency calculation. Meanwhile, the Raman peak of borate ion (730 cm -1 ) did not appear as the ph increased when polyols were applied into aqueous solution of boric acid, suggesting that the boric acid forms complexing compounds by combining with polyols. Key words: Boric Acid, Polyol, Complexation, Raman Spectroscopy, Frequency Calculation 1. 서론 세계각국에서는물부족문제를해결하기위해여러가지노력을해왔다. 특히지구상에존재하는물의 97% 를차지하는해수를생 To whom correspondence should be addressed. yswon@pknu.ac.kr This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. 활에이용하고자하는연구가지속되고있다 [1]. 그러나해수는바로실생활에이용할수는없으므로해수내의불필요한물질들을제거하여담수화한후에이용하게된다. 해수담수화에주로이용하는기술은세종류인데, 순간적으로증기를방출하는플래싱 (flashing) 현상을이용해해수를증기로만들어준후에응축시켜서담수를생산하는다단증발법 (multi-stage flash)[2], 관내에서응축하는수증기와관외부를흐르는해수간의잠열교환에의한증발과용기내의압력을낮추는원리를이용하는다중효용증발법 (multi-effect distillation)[3], 808

2 폴리올과붕산의착화합물형성원리를이용한수용액중의보론제거에관한라만분광학연구 809 그리고역삼투막 (reverse osmosis membrane)[4] 을이용하여해수내에용해되어있는 Ca 2+, Na +, Mg 2+ 와같은이온성물질을여과하여담수를생산하는역삼투압법 (reverse osmosis) 이있다. 이중에서가장많이사용되는담수방법은다단증발법이지만저렴한비용과단순성의이유로역삼투압법에의한해수담수화가증가하고있는추세이다 [5,6]. 한편, 해수에는각종이온성물질들과더불어보론 (boron) 도존재한다. 과다한양의보론은식물에좋지않은영향을미치는데, 성장 ( 광합성 ) 저해, 잎의황변및부패등의증상이나타나는것으로알려져있다 [7]. 한편보론의과다한섭취는인체에도치명적인영향을미치며피부병변, 위장장애, 부종, 뇌수막염, 불임등의증상이그것이다. 특히만 6세이하유아의경우보론에의한잠재적치사량이 3~6 g, 성인의경우 15~20 g으로알려져있어세계보건기구 (World Health Organization, WHO) 는식수내의보론의한계농도를 0.5 mg/l 로권고하고있다 [8]. 그러나해수내에존재하는보론의농도는 4.8 mg/l 로서세계보건기구에서정한권고치를과도하게초과한다. 따라서해수를음용수로이용하기위해서는담수화과정에서보론의농도를권고치이하로낮추어야한다. 보론은수용액내에서붕산 (boric acid, B(OH) 3 ) 과붕산염 (borate, B(OH) - 4 ) 이온의형태로존재하게되는데 [9], 그에대한평형식은아래와같다. 이외에도보론은 B 2 O(OH) 2-6, B 3 O 3 (OH) - 4, B 4 O 5 (OH) 2-4, - B 5 O 6 (OH) 4 등의다핵 (polynuclear) 형태로도존재하지만 [10] B(OH) 3, B(OH) - 4 에비해무시할수있을정도로그양이적다 [11]. B(OH) 3 + H 2 O B(OH) H + (T=25 o C, pk a =8.60) (1) 보론을제거하는데사용하는역삼투막은그크기가 10Å 이내인이온및분자등의용질을분리할수있다. 역삼투막은일반적으로공칭공경 (nominal pore size) 의크기가 1~10-10 m이고그보다큰것이나노여과 (nanofiltration, NF), 한외여과 (ultrafiltration, UF), 정밀여과 (microfiltration, MF) 등의순서이다 [12]. B(OH) 3 분자의크기를보면중심원자 B를기준으로분자의반경이 1.94Å으로역삼투막의기공크기와비교하여작거나비슷하기때문에중성의조건에서모든종류의일반적인역삼투막에서의보론제거비율은 65% 정도로서비교적낮다 [13]. 하지만, B(OH) - 4 의경우에는 B(OH) 3 에 OH - 가더붙어음이온의형태를띠며따라서전자의분포공간이훨씬증가하므로분자의크기도마찬가지로커지게된다. 실제는 Fig. 1과같이 2-pass 역삼투막공정을이용하는데 SWRO(seawater reverse osmosis) 에서이온성물질들을제거하고배출수의일부를우회시켜 ph를높임 ( 알칼리투입 ) 으로써 B(OH) 3 를 B(OH) - 4 로변화시킨후 BWRO(brackish water reverse osmosis) 에서보론을제거하게된다. 하지만이경우음용수로이용하기위해다시 ph를낮추어야하는등공정운전이복잡하며스케일링 (scaling) 등의고려할변수가많아진다 [14]. 한편평형식 (1) 과같이보론은중성의수용액상태에서 B(OH) 3 의형태로존재하는데 B(OH) 3 는다수의 OH기 (hydroxyl ligand) 를가 Fig pass RO membrane system[15]. 진폴리올 (polyol) 과결합하여착화합물을형성한다고알려져있다 [16-20]. 이러한착화합물은그크기가 B(OH) 3 에비해상당할것이므로역삼투막을통한보론의제거가훨씬용이해질것이다. 분자모델링 (molecular modeling) 을통해최적화된분자구조에의하면 [20] 만니톨 (mannitol) 과 B(OH) 3 가결합한착화합물은분자의장축반경이중심원자 B를기준으로 ~8.00Å 이었다. 또한착화합물형성에사용되는폴리올은인체에무해하며물에대한용해도가높아쉽게역삼투막공정전단에투입될수있다 [21]. 이에본연구에서는폴리올중문헌에가장많이보고되어있는만니톨과상업적으로가장친근한자일리톨 (xylitol)[16-19] 을선택하여 B(OH) 3 와착화합물을형성하는지여부를라만분광학 (Raman spectroscopy) 을이용하여확인하고자하였다. 먼저폴리올을첨가하지않은경우수용액중 B(OH) 3 와그상태에서 ph를증가시켰을때생성되는 B(OH) - 4 를측정된라만스펙트럼을통해확인하여기준 (reference) 으로삼았고폴리올을첨가한후측정된라만스펙트럼을상대적으로분석하여착화합물의형성여부를증명하고자하였다. 이미선행연구에서자일리톨이열역학적으로가장안정한착화합물을형성함을계산화학 (computational chemistry) 을통해확인하였고 [20] 실험실수준의역삼투압실험을통해서중성의조건에서 B(OH) 3 와자일리톨의몰비가 1:2일때보론의제거효율이자일리톨을첨가하지않은경우의 ~50% 대비 ~80% 수준까지향상되었음을확인하였다 [22]. 2. 실험 2-1. 실험방법해수내의보론의농도는 4~5 mg/l의상당히작은농도이다. 그러나실제실험에서는 0.1 M(1.08 g/l) 의매우큰농도에서실험을진행하였다. 이는라만분광기 (Raman spectrometer) 가작은농도의보론수용액은분석이어렵다는점과실험의목적이정량적인분석이아닌 B(OH) 3 와폴리올의정성적인착화합물형성여부인것을고려했기때문이다. 순수한 B(OH) 3 의분석은 0.1 M의보론수용액을 5% NaOH 수용액으로 ph를 7, 8, 9, 10으로조절하면서각각의 ph에대해 B(OH) 3 수용액을라만분광기로측정하였다. B(OH) 3 수용액에폴리올을첨가한경우는순수 B(OH) 3 분석방법과대동소이하지만분석대상이순수 B(OH) 3 수용액이아닌 B(OH) 3 폴리올혼합수용액을분석하는것으로바뀌었다. 폴리올은 B(OH) 3 대비 1:2의비율로첨가하였다. 그이유는선행연구 [20,22] 에서 B(OH) 3 와폴리올의몰비가 2:1, 1:1, 1:2로증가될수록보론의제거효율이크게증가함을확인하였기때문이다. Fig. 2에각각의실험구성을정리하였으며실험에사용된 B(OH) 3, 자일리톨, 만니톨은 Sigma Aldrich에서구입하여사용하였다 실험장치본연구에서사용된라만분광기는 Lambda Solutions, Inc. 의 Dimension-P1이라는모델로서분석가능한영역이 150~3200 cm -1 이고해상도는 3.0 cm -1 이며 785 nm 파장대의레이저 (TE stabilized 785 nm diode laser) 를사용하는기기이다. 측정은광섬유 (optical fiber) 로연결된라만프로브 (LSI's Vector Raman Probe) 에의해이루어지는데외부광의영향을최소화하기위하여같은회사에서제공되는외장샘플링모듈 (external sampling module) 에프로브를삽

810 엄기헌 정희철 안혜영 임준혁 이제근 원용선 Fig. 2. Experimentals with Raman spectroscopy for pure B(OH) 3 (left) and B(OH) 3 -polyol mixture (right) in aqueous solution. 입하는방식을취한다.

3 810 엄기헌 정희철 안혜영 임준혁 이제근 원용선 Fig. 2. Experimentals with Raman spectroscopy for pure B(OH) 3 (left) and B(OH) 3 -polyol mixture (right) in aqueous solution. 입하는방식을취한다. 한편 2-1절에서언급된 ph 별순수 B(OH) 3 수용액또는폴리올이첨가된 B(OH) 3 수용액을 2 ml 광학용바이알 (vial) 에채집하여마찬가지로외장샘플링모듈에삽입하여라만분석을진행한다 진동수계산 (frequency calculation) 본연구에서는계산화학의진동수계산을이용하여분자의라만스펙트럼을이론적으로예측하고이를실험과비교하게되는데이진동수계산을간단하게설명하면다음과같다. 분자내의결합 (bond) 을조화진동자 (harmonic oscillator) 로근사하여슈뢰딩거 (Schrödinger) 방정식을풀면고유함수 (eigenfunction) 는 Hermite 다항식이되며고유값 (eigenvalue) 인에너지와이때정의되는진동수 (vibrational frequency) w는아래와같이표시된다. E n 1 = hω ω = π -- k μ 여기서 h, n, k, m은각각플랑크상수, 양자수 (quantum number), 결합의힘의상수 (force constant), 환산질량 (reduced mass) 이다. 이렇게분자의직교 (normal) 진동운동모드 (mode) 와그진동수 w를구하는계산을진동수계산이라부른다. 여기에분자내의원소들이진동운동을할때분자의쌍극자모멘트 (dipole moment) 와분극률 (polarizability) 이변하게되고적외선분광학 (Infrared spectroscopy) 은쌍극자모멘트의변화를, 라만분광학은분극률의변화를감지하는것이므로라만활성도 (activity) 가큰진동운동이라는것은분극률의변화가큰진동운동임을의미한다. 3. 결과및고찰 3-1. 순수 B(OH) 3 수용액분석평형식 (1) 에서와같이보론은수용액내에서 ph 9 이하일때에는 B(OH) 3, ph 9 이상일때에는 B(OH) - 4 의형태로존재한다고알려져있다 [9]. 라만분석에앞서 B(OH) 3 와 B(OH) - 4 의라만피크를계산화학의진동수계산 (frequency calculation) 을통하여 [20,23,24] 이론적으로예측하였는데라만활성도가큰대칭 (symmetric) B-O 신축운동 (2) (3) Fig. 3. B-O symmetric streching vibrational modes for B(OH) 3 (left) and B(OH) 4 - (right). Red, white and incarnadine balls indicate oxygen, hydrogen and boron, respectively. 모드 (stretching vibrational mode) 의진동수가 B(OH) 3 와 B(OH) - 4, 각각 cm -1 과 cm -1 인것으로계산되었다. Fig. 3에서보듯이 B(OH) 3 는같은평면에서중심원자 B와주위세개의 O 원자들이삼각형 (triangular) 구조를가지고있고 B(OH) - 4 는중심원자 B와주위네개의 O 원자들이정사면체 (tetrahedral) 를이루고있다. B-O 신축운동모드는중심원자 B를중심으로모든 B-O 결합이동기화되어같이늘어났다가줄어드는형태의진동운동을의미한다. 이제순수한 B(OH) 3 수용액의 ph별라만분석을실시한결과 Fig. 4에서보는바와같이 ph=7에서 B(OH) 3 의대칭 B-O 신축운동모드의진동수인 877 cm -1 에서라만피크가관찰되었으며 ph=8에서도이피크가주된피크로관찰되었다. 한편 ph=9에서 730 cm -1 에서새로운피크가나타나기시작했으며 877 cm -1 에서의피크크기 (intensity) 가 ph가증가하면서지속적으로감소하는경향을보이고있다. ph=10 에서는 877 cm -1 의피크는거의사라지고 730 cm -1 의피크가두드러지게나타나는것을알수있다. 이 730 cm -1 의피크는 B(OH) - 4 의대칭 B-O 신축운동모드를의미한다. 피크의위치는앞서계산화학의진동수계산으로예측한결과값과거의일치함을알수있다. 이러한피크이동은평형식 (1) 에서보여졌듯이 ph가증가하면 B(OH) 3 가 B(OH) - 4 로전환되는방향으로평형이이동한다는것을정성적으로확인한결과이며특히 ph=9 이상에서급격한평형이동이발생한다는기존의실험결과와도일치한다 [9] B(OH) 3 -폴리올의착화합물분석앞서서론에서언급했듯이착화합물형성이더유리한것으로선행연구에의해증명된자일리톨을중심으로결과보고및고찰을진행하고자한다. 먼저순수한자일리톨분말 (powder) 을물에녹여 0.1 M의수용액을만든다음측정한라만스펙트럼 (spectrum) 을 Fig. 5에나타내었다. Fig. 4에서관찰되었던 B(OH) 3 의대칭 B-O 신축운동모드의진동수인 877 cm -1 영역에자일리톨의고유라만피크가다소퍼져서 (broadened) 넓게존재함을알수있다. 만니톨에대해서도동일한측정을수행하였으나마찬가지로만니톨고유의라만피크와 B(OH) 3 의대칭 B-O 신축운동모드의진동수가같은영역에서겹치는것으로관찰되었다. B(OH) 3 의 OH기가폴리올과반응하면한개또는두개의물을생성하는탈수반응을통해착화합물이형성되는데 [20] Fig. 6와같이착화합물내부에 B(OH) 3 와동일하게 B를중심으로 O 원자들이삼각형으로배열된구조가존재하게된다. 이부분을중심으로착화합물의대칭 B-O 신축운동이일어나면 B(OH) 3 와비교해볼때한

4 폴리올과붕산의착화합물형성원리를이용한수용액중의보론제거에관한라만분광학연구 811 Fig. 4. Raman spectra of pure B(OH) 3 in aqueous solution at ph=7, 8, 9 and 10. Fig. 5. Raman spectrum of pure xylitol in aqueous solution. Fig. 6. Possible B(OH) 3 -mannitol complexes[20] after the release of one mole of water (left) and two moles of water (right). Red, white, gray and incarnadine balls indicate oxygen, hydrogen, carbon and boron, respectively. 쪽이무거워진형태이므로 B(OH) 3 의대칭 B-O 신축운동의진동수인 877 cm -1 에서계산상으로는 10~60 cm -1 정도적색이동 (red shift) 한착화합물의고유진동수를발견할수있을것으로기대되었다. 하지만자일리톨과만니톨의고유라만피크가 877 cm -1 영역에서다소넓게퍼져서존재함에따라발견하고자하는착화합물의예상라만피크들과겹쳐진다는문제와액상의시료측정에있어서라만분석이가지는해상도의한계때문에 B(OH) 3 -폴리올착화합물의대칭 B-O 신축운동모드의진동수를직접적으로관찰하려는원래의의도는실현되지못했다. 이에간접적으로라도 B(OH) 3 -폴리올착화합물이형성됨을보여주기위하여 Fig. 4에서 B(OH) 3 수용액의 ph에따른라만스펙트럼들을측정했듯이 ph를증가시키면서 B(OH) 3 -자일리톨혼합수용액의라만스펙트럼들을구하여보았다. Fig. 7에이를정리하였는데 ph가증가할수록큰변화라고는할수없지만 877 cm -1 영역의피크가감소하는것으로보인다. 이영역의피크에는자일리톨의고유라만피크와 B(OH) 3 의대칭 B-O 신축운동피크, B(OH) 3 와자일리톨의착화합물이형성되었다면약간적색이동한착화합물의대칭 B-O 신축운동의피크가겹쳐서나타난다고볼때착화합물이형성되면피크를구성하는주된성분인 B(OH) 3 가줄어들기때문에약간의피크감소가예상된다. 또한미세하지만 ph=8에서부터피크가분리되는것처럼보인다. 하지만액상측정에수반되는라만의낮은해상도를고려할때의미를두기에는조심스럽다. 다만 ph가증가함에따라 Fig. 4와는달리 730 cm -1 에서 B(OH) - 4 의라만피크가전혀관찰되지않았다. 이는수용액중의 B(OH) 3 가평형식 (1) 을따르지않고다른형태의화학반응에참여했음을보여주며그반응이 B(OH) 3 과자일리톨의착화합물형성반응일수있다는것을간접적으로확인해준다. 이는이미선행연구에서보고되었듯이계산화학을통한이론적인가능성과실험실수준의실제역삼투압공정실험을통해얻어진결과와서로상보적으로연결되고있다 [20,22].

5 812 엄기헌 정희철 안혜영 임준혁 이제근 원용선 Fig. 7. Raman spectra of B(OH) 3 -xylitol mixture in aqueous solution at ph=7, 8, 9 and 결론 본연구는해수중에존재하는보론을역삼투압공정에서더효율적으로제거하기위해폴리올을착화제 (complexing agent) 로사용하여수용액중보론화합물의크기를키우고자하는아이디어에바탕을두고있다. 총괄연구는계산화학을통한 B(OH) 3 폴리올착화합물형성가능성, 실험실수준의역삼투압공정에서의실제검증, 라만분광학을이용한 B(OH) 3 폴리올착화합물에대한정성적인확인의세갈래에서진행되었는데본논문은그중마지막접근법의결과를보여주고있다. 먼저이미알고있는수용액중의 B(OH) 3 와 B(OH) - 4 의 ph에따른화학평형을기준으로삼기위하여계산화학의진동수계산을이용하여두물질의라만피크를예상하고라만분석장비로 ph에따른라만피크의변화를관찰하였다. 그결과 ph 9 이하에서 B(OH) 3 의 877 cm -1 피크가, ph 9 이상에서 B(OH) - 4 의 730 cm -1 피크가각각주된피크로관찰되어 ph가증가하면서 B(OH) 3 가 B(OH) - 4 로전환되는화학평형을확인하였다. 이후중성조건에서폴리올 ( 자일리톨, 만니톨 ) 을첨가하여 B(OH) 3 폴리올착화합물이형성될경우예상되는라만피크의변화를관찰하고자했으나폴리올들의고유라만피크가 B(OH) 3 의특성피크인 877 cm -1 영역에서넓게퍼져나타나 B(OH) 3 뿐아니라예상되는 B(OH) 3 폴리올착화합물의피크들과겹치는문제가발생하여직접적으로 B(OH) 3 폴리올의착화합물형성여부를확인할수없었다. 이에 ph를변화시켜가면서 B(OH) 3 -폴리올수용액을라만분석한결과비록간접적이지만 B(OH) 3 -폴리올의착화합물형성을제시해줄수있는결과를얻었다. ph를높인 B(OH) 3 -폴리올혼합수용액에서 B(OH) - 4 의특성진동수인 730 cm -1 이전혀검출되지않았다는 것이그것이다. 이는 B(OH) 3 가 B(OH) - 4 로의평형이동이아닌다른화학적반응이관여되었음을, 즉 B(OH) 3 폴리올의착화합물형성가능성을말해준다. 이결과는앞서언급한다른두접근법의결과들과결합됨으로써일관적인의미를가질수있었다. 감 이연구는해양수산부가스하이드레이트형성원리를이용한해수담수화기반기술개발과제 ( 과제번호 : C-D ) 의지원으로수행되었습니다. 사 References 1. Water, The Power, Promise, and Turmoil of North America s Fresh Water, National Geographic Special Edition(1993). 2. Morris, R. M., The Development of the Multi-stage Flash Distillation Process: a Designer s Point, Desalination, 93, (1993). 3. Ophir, A., Gendel, A. and Kronenberg, G., The LT-MED Process for SW Cogen Plants, Desal. Water. Reuse., 4, 28-31(1994). 4. Shaban, H. I., Reverse Osmosis Membranes for Seawater Desalination State-of-the-art, Separ. Purif. Methods, 19, (1990). 5. Khawaji, A. D., Kutubkhanah, I. K. and Wie, J.-M., Advances in Seawater Desalination Technologies, Desalination, 221, 47-69(2008). 6. Lee, K. P., Arnot, T. C. and Mattia, D., A Review of Reverse Osmosis Membrane Materials for Desalination-development to Date and Future Potemtial, J. Membr. Sci., 370, 1-22(2011). 7. Nadav, N., Boron Removal from Seawater Reverse Osmosis

6 폴리올과붕산의착화합물형성원리를이용한수용액중의보론제거에관한라만분광학연구 813 Permeate Utilizing Selective Ion Exchange Resin, Desalination, 124, (1999). 8. WHO, Boron in drinking water - Background document for development of WHO guidelines for drinking water quality(2009). 9. Zeebe, R. E., Sanyal, A., Ortiz, J. D. and Wolf-Gladrow, D. A., A Theoretical Study of the Kinetics of the Boric Acid-borate Equilibrium in Seawater, Mar. Chem., 73, (2001). 10. Maya, L., Identification of Polyborate and Fluoropolyborate Ions in Solution by Raman Spectroscopy, Inorg. Chem., 15, (1976). 11. Su, C. and Suarez, D. L., Coordination of Adsorbed Boron - a FTIR Spectrosopic Study, Environ. Sci. Technol., 29, (1995). 12. Greenlee, L. F., Lawler, D. F., Freeman, B. D., Marrot, B. and Moulin, P., Reverse Osmosis Desalination: Water Sources, Technology, and Today s Challenges, Water Res., 43, (2009). 13. Geffen, N., Semiat, R., Eisen, M. S., Balazs, Y., Katz, I. and Dosoretz, C. G., Boron Removal from Water by Complexation to Polyol Compounds, J. Membr. Sci., 286, 45-51(2006). 14. Glueckstern, P. and Priel, M., Optimization of Boron Removal in old and New SWRO Systems, Desalination, 156, (2003). 15. Redondo, J., Busch, M. and Witte, J.-P.D., Boron Removal from Seawater Using FILMTEC TM High Rejection SWRO Membranes, Desalination, 156, (2003). 16. Power, P. P. and Woods, W. G., The Chemistry of Boron and its Speciation in Plants, Plant Soil, 193, 1-13(1997). 17. Belcher, R., Tully, G. W. and Svehla, G., A Comparative Study of Various Complexing Agents (polyols) Used in the Titration of Boric Acid, Anal. Chim. Acta, 50, (1970). 18. Boeseken, J. and Vermaas, N., On the Composition of Acid Boric Acid-diol Compounds, J. Phys. Chem., 35, (1931). 19. Dydo, P., Nemś, I. and Turek, M., Boron Removal and Its Concentration by Reverse Osmosis in the Presence of Polyol Compounds, Separ. Purif. Tech., 89, (2012). 20. Kim, M.-K., Eom, K. H., Lim, J.-H., Lee, J.-K., Lee, J. D. and Won, Y. S., Simple Boron Removal from Seawater by Using Polyols as Complexing Agents: A Computational Mechanistic Study, Korean J. Chem. Eng., 32, 1(2015). 21. Won, Y. S., Lim, J.-H., Lee, J.-K., Kim, S. H. and Lee, T. Y., Method for removing boron in seawater using complex compound formation and subsequent reverse osmosis, Korea Patent No (2013). 22. Park, B. S., Lee, J. S., Kim, M. S., Won, Y. S., Lim, J.-H. and Kim, S. H., Enhanced Boron Removal Using Polyol Compounds in Seawater Reverse Osmosis Processes, Deswater, DOI: / Won, Y. S., Computational Study on the Decomposition of Tetraneopentyl Zirconium for the Chemical Vapor Deposition of Zirconium Carbide, Korean J. Chem. Eng., 29, (2012). 24. Won, Y. S., Exploration for the Potential Precursors for Zirconium Carbide Atomic Layer Deposition Via Comprehensive Computational Mechanistic Study of the Gas Phase Decomposition of Neopentyl Zirconium Derivatives, Korean J. Chem. Eng., 31, (2012).

12.2 Molecular Spectroscopy ( 분자분광학 ) 분자에전자기복사선을쪼여주면분자가낮은에너지상태에서높은에너지상태로이동하게되며, 이때특정흡수진동수를이용하여분자의구조를알아낼수있다. Figure 12.1 : Absorption of energy in elec

12.2 Molecular Spectroscopy ( 분자분광학 ) 분자에전자기복사선을쪼여주면분자가낮은에너지상태에서높은에너지상태로이동하게되며, 이때특정흡수진동수를이용하여분자의구조를알아낼수있다. Figure 12.1 : Absorption of energy in elec 39 hap 12 Infrared Spectroscopy ( 적외선분광학 ) 12.1 Electromagnetic radiation 12.2 Molecular spectroscopy 12.3 Infrared spectroscopy 12.4 Interpreting infrared spectra 12.5 Solving infrared spectral problems