KR101557704B1 - 농도차발전 실험장치 - Google Patents

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KR101557704B1 KR1020140072863A KR20140072863A KR101557704B1 KR 101557704 B1 KR101557704 B1 KR 101557704B1 KR 1020140072863 A KR1020140072863 A KR 1020140072863A KR 20140072863 A KR20140072863 A KR 20140072863A KR 101557704 B1 KR101557704 B1 KR 101557704B1
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Abstract

본 발명은 RED을 이용하여 염수와 담수만으로 전기를 생산하는 과정을 보여주고, 실제 전기가 생산되는 것을 확인할 수 있는 관찰할 수 있는 농도차발전 실험장치에 관한 것으로, 간단한 구조를 가지면서, 별도의 동력없이 구동이 가능하며, 피교육자에게 RED에 대한 많은 것을 보여줄 수 있다.

Description

농도차발전 실험장치{Experimental equipment for salinity gradient electric generating}
본 발명은 농도차발전 실험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 RED을 이용하여 염수와 담수만으로 전기를 생산하는 과정을 보여주고, 실제 전기가 생산되는 것을 확인할 수 있는 관찰할 수 있는 농도차발전 실험장치에 관한 것이다.
최근 화석연료 가격의 계속적인 상승과, 일본 후쿠시마 원자력 발전소 사고로 인하여, 기존의 화석연료 및 원자력에만 의존하던 전력생산방식의 탈피가 요구되고 있다.
수력발전은 발전소를 건설할 수 있는 장소적 제약이 크고 발전소 건설비용이 막대한 문제점이 있다. 그리고, 이에 따른 전력생산량도 미비하여, 국소단위의 전기공급은 가능하지만 국가 전체적인 안정적인 전기공급에는 한계가 있다.
풍력발전 역시 건설할 수 있는 장소적 제약이 클 뿐만 아니라, 바람의 세기가 시간에 따라 변화하기 때문에 일정한 세기의 전력을 생산하는 것이 어려운 문제점이 있다. 또한, 수력발전과 마찬가지로 전력생산량도 미비하여, 국소단위의 전기공급은 가능하지만 국가 전체적인 안정적인 전기공급에는 한계가 있다.
그리고, 태양열발전은 발전을 위해서는 거대한 공간을 필요로 할 뿐만, 아니라 발전량도 적고 날씨에 따라 발전효율이 크게 달라서 보조적인 전력공급원에 지나지 않는다는 문제점이 있다.
이에 새로운 대체에너지원으로써, 염수와 담수의 염분차를 이용하는 RED에 의한 발전이 새로운 관심의 대상이 대고 있다. RED(Reverse Electrodialysis)는 에노드(anode) 전극과 케소드(cathode) 전극의 사이에, 순차적으로 배치되는 담수유로와 염수유로에서 이온의 이동이 일어난다. 즉, 양이온 교환막(Cation Exchange membrane)을 통해서는 Na+와 같은 양이온이 이동하고, 음이온 교환막(Anion Exchange membrane)에서는 Cl- 와 같은 음이온이 이동하게 된다. 따라서, 에노드(anode) 전극의 양이온은 담수유로로 이동하고, 염수유로의 양이온이 케소드(cathode) 전극로 이동하게 된다. 또한, 염수유로의 음이온은 상기 담수유로로 이동하게 된다. 결과적으로, 염(salt)의 농도가 높은 해수부분에서 염의 농도가 낮은 담수부분으로 이온이 이동하면서 양이온은 오른쪽 케소드(Cathode)전극 방향으로 향하며, 이와 반대로 음이온은 왼쪽 에노드 (Anode) 전극방향으로 향하게 된다. 이를 통해 이온전류(Ion current)가 오른쪽 에서 왼쪽으로 흐르게 되면, 유동산화전극에서는 산화반응이 일어나면서 전해질로부터 전자를 얻게되고 유동환원전극에서는 환원반응이 일어나면서 전해질로 전자를 주게 된다. 이때 전자는 외부 도선을 따라 흐르게 되므로 전류를 발생시키는 것이다.
이러한 RED에 의한 전기생산의 원리 및 과정은 학생 또는 일반인에게 교육시키는 것은 상당히 어려울 뿐 아니라, 일반인의 상식으로는 실제 염수와 담수에 의해 전기가 생산되는 현상 자체를 납득하지 못하는 것이 사실이다. 그러나, 이를 위한 교육설비는 전무한 실정이다.
일본 특개2010-027213호
상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, RED을 이용하여 염수와 담수만으로 전기를 생산하는 과정을 보여주고, 실제 전기가 생산되는 것을 확인할 수 있는 관찰할 수 있는 농도차발전 실험장치를 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 몸체를 이루는 바디; 상기 바디의 상부에 설치되어 염수를 공급하는 염수공급탱크; 상기 바디의 상부에 상기 염수공급탱크와 동일한 레벨로 설치되어 담수를 공급하는 담수공급탱크; 상기 바디의 상부에 설치되어 린스를 공급하는 린스공급탱크; 상기 염수공급탱크, 상기 담수공급탱크, 및 상기 린스공급탱크보다 하측에 배치되고, 내부에 공간을 가지고, 양단에 양극과 음극이 설치되며, 상기 양극에 인접하여 양극린스유로가 배치되고, 상기 음극에 인접하여 음극린스유로가 배치되며, 상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로 사이에는 담수유로를 시작으로 하여 담수유로와 염수유로가 교호적으로 동일한 개수가 배치되는 발전부; 상기 바디의 하부에 상기 발전부보다 하측에 위치하여 상기 염수유로를 통과한 기수를 저장하는 염수유로배출탱크; 상기 바디의 하부에 상기 발전부보다 하측에 위치하여 상기 담수유로를 통과한 기수를 저장하는 담수유로배출탱크; 및 상기 바디의 하부에 상기 발전부보다 하측에 위치하여 상기 발전부를 통과한 린스가 저장되는 린스배출탱크를 포함하고, 상기 양극린스유로, 상기 음극린스유로, 상기 염수유로, 및 상기 담수유로는 수평방향으로 배치되되, 각 유로의 흐름방향은 상향이며, 상기 양극린스유로와 상기 담수유로 사이와, 상기 음극린유로와 상기 염수유로 사이에는 양이온교환막이 배치되고, 상기 양극으로부터 상기 음극으로의 방향을 순방향으로 하면 염수유로와 담수유로 사이에는 양이온교환막이 배치되며 담수유로와 염수유로 사이에는 음이온교환막이 배치되며, 상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로는 서로 연결되고, 상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로 중 어느 일방에 상기 염수공급탱크가 연결되고, 상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로 중 타방에 상기 린스배출탱크가 연결되는 것을 특징으로 하는 농도차발전 실험장치
또 다른 발명은, 몸체를 이루는 바디; 상기 바디의 상부에 설치되어 염수를 공급하는 염수공급탱크; 상기 바디의 상부에 상기 염수공급탱크와 동일한 레벨로 설치되어 담수를 공급하는 담수공급탱크; 상기 염수공급탱크 및 상기 담수공급탱크보다 하측에 배치되고, 내부에 공간을 가지고, 양단에 양극과 음극이 설치되며, 상기 양극에 인접하여 양극린스유로가 배치되고, 상기 음극에 인접하여 음극린스유로가 배치되며, 상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로 사이에는 담수유로를 시작으로 하여 담수유로와 염수유로가 교호적으로 동일한 개수가 배치되는 발전부; 상기 바디의 하부에 상기 발전부보다 하측에 위치하여 상기 염수유로를 통과한 기수를 저장하는 염수유로배출탱크; 및 상기 바디의 하부에 상기 발전부보다 하측에 위치하여 상기 담수유로를 통과한 기수를 저장하는 담수유로배출탱크를 포함하고, 상기 양극린스유로, 상기 음극린스유로, 상기 염수유로, 및 상기 담수유로는 수평방향으로 배치되되, 각 유로의 흐름방향은 상향이며, 상기 양극린스유로와 상기 담수유로 사이와, 상기 음극린유로와 상기 염수유로 사이에는 양이온교환막이 배치되고, 상기 양극으로부터 상기 음극으로의 방향을 순방향으로 하면 염수유로와 담수유로 사이에는 양이온교환막이 배치되며 담수유로와 염수유로 사이에는 음이온교환막이 배치되며, 상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로는 서로 연결되고, 상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로 중 어느 일방에 상기 염수공급탱크가 연결되고, 상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로 중 타방을 통과한 염수가 상기 염수유로로 유입되는 것을 특징으로 하는 농도차발전 실험장치이다.
여기서, 상기 염수공급탱크 및 상기 담수유로배출탱크는 상기 바디에 대하여 서랍의 형태로 출납이 가능한 것을 특징으로 한다. 상기 린스배출탱크도 상기 바디에 대하여 서랍의 형태로 출납이 가능하게 형성될 수 있다.
또, 상기 발전부는 일면이 관찰창이 형성되어 내부가 보이도록 상기 바디에 일체로 고정되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 바디에는 상기 양극 및 상기 음극과 연결되는 디스플레이가 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 통하여, RED을 이용하여 염수와 담수만으로 전기를 생산하는 과정을 보여주고, 실제 전기가 생산되는 것을 확인할 수 있는 관찰할 수 있다. 특히, 염수와 담수에 안료를 섞어 색을 달리하면 관찰창을 통해 더욱 쉽게 RED에 의한 전기생성과정을 이해할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 RED실험장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 RED실험장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예2에 따른 RED실험장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 RED실험장치의 개략도이다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
일반적으로, '염수라 칭함은 염의 농도가 해수의 염(salt) 농도인 35,000 ㎎/L 이상을 가지는 용액이며,기수라고 칭함은 염 농도가 1,000～10,000 ㎎/L 정도를 가진 용액이며, 담수라 칭함은 염 농도가 0～1,000㎎/L를 가진 용액을 뜻한다. 이는 미국 지질조사소에서 염의 농도에 따라 수질을 분류한 것이다.
다만, 본 발명에서는 발전을 위해 공급되는 염이 포함된 용액을 염수라 하고, 발전을 위해 염이 없거나 공급되는 염수에 비해 농도가 상대적으로 적은 용액을 담수라 하며, 공급되는 염수와 담수가 이온의 이동으로 전기를 발생기키고 배출되는 용액을 기수라 칭하며, 따라서 기수는 이온의 농도가 염수보다 작고 담수보다 크게 된다.
도 1에서 도면부호 100은 본 발명의 실시예1에 따른 RED실험장치를 지시한다. 상기 RED실험장치(100)는 간단한 구조를 가지면서, 별도의 동력없이 구동이 가능하며, 피교육자에게 RED에 대한 많은 것을 보여줄 수 있는 것에 특징이 있다.
이러한 특징을 가지는 상기 RED실험장치(100)는 기본적으로, 몸체를 이루는 바디(102)와, 상기 바디(102)의 상부에 설치되는 염수공급탱크(108), 린스공급탱크(106), 및 담수공급탱크(104)와, 전기를 발생시키는 발전부(138)와, 상기 바디(102)의 하부에 설치되는 염수유로배출탱크(136), 린스배출탱크(134), 및 담수유로배출탱크(132)를 포함하여 이루어진다.
상기 바디(102)은 도 1에 도시된 바와 같이 상자형태로 이루어지거나, 골격만으로 이루어지는 프레임으로 형성될 수 있다. 상기 염수공급탱크(108), 상기 린스공급탱크(106), 및 상기 담수공급탱크(104)는 도 1에 도시된 바와 같이 바디(102)의 상단에 별도로 설치되거나, 내장될 수 있다. 그리고, 발전부(138)는 상기 바디(102) 내부에 위치하며, 특히 상기 발전부(138) 내부의 모습을 볼 수 있도록 일면에 관찰창(130)이 설치된다. 따라서, 상기 발전부(138)를 상기 바디(120)에 설치하여 상기 관찰창(130)을 통해 내부의 모습을 관찰할 수 있다. 상기 바디(120)가 상자형태인 경우 상기 관찰창(130)을 노출시키기 위해 상기 바디(120)에 홀이 형성될 수 있다.
또, 상기 바디(102)에는 외부에서 전기발생을 간편하게 확인할 수 있는 디스플레이(128)가 배치된다. 상기 디스플레이(128)로는 적은 전류에도 작동되는 LED를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 바디(102)의 하부에는 도 1에 도시된 바와 같이 염수유로배출탱크(136), 린스배출탱크(134), 및 담수유로배출탱크(132)가 내부에 설치되고, 쉽게 인출하기 위해 상기 바디(102)에 대하여 서랍의 형태로 출납이 가능하게 설치될 수 있다. 이를 위해 상기 바디(102) 내부에는 상기 염수유로배출탱크(136), 상기 린스배출탱크(134), 및 상기 담수유로배출탱크(132)가 이동할 수 있는 가이드(미도시)가 설치될 수 있다. 따라서, 단순히 상기 염수유로배출탱크(136), 상기 린스배출탱크(134), 및 상기 담수유로배출탱크(132)를 꺼내는 것만으로 배출된 기수 또는 린스를 꺼낼 수 있어서, 실험의 진행 및 청소 등의 관리가 용이하다.
상기 발전부(138) 역시 상자형태를 가지며, 상기 바디(102)의 측벽에 형성된 관찰창(130)에서 관찰할 수 있도록, 상기 발전부(138)는 일면이 개방되어 상기 관찰창(130)에 내부가 보이도록 일체로 고정될 수 있다.
상기 바디(102)의 내부에는 상기 염수공급탱크(108), 상기 린스공급탱크(106), 및 상기 담수공급탱크(104)와, 상기 발전부(138), 및 상기 염수유로배출탱크(136), 상기 린스배출탱크(134), 및 상기 담수유로배출탱크(132)를 서로 연결하는 배관이 도 2에 도시된 바와 같이 배치되지만, 상기 바디(102)에 내장되어 외부에서는 깨끗한 외관을 유지할 수 있다.
상기 염수공급탱크(108)는 상기 발전부(138)에 염수를 공급하고, 상기 담수공급탱크(104)는 상기 발전부(138)에 담수를 공급하며, 상기 염수공급탱크(108)와 상기 담수공급탱크(104)는 동일한 레벨로 설치된다. 이 결과, 상기 염수공급탱크(108)와 상기 담수공급탱크(104)로부터 공급되는 염수 및 담수는 같은 수두를 가지는 것에 의해 상기 발전부(138)에 같은 압력을 제공할 수 있다.
상기 린스공급탱크(106)는 린스를 상기 발전부(138)에 공급하며, 상기 린스공급탱크(106) 역시 상기 염수공급탱크(108)와 상기 담수공급탱크(104)와 동일한 레벨로 설치되는 것이 바람직하다. 상기 린스는 상기 염수유로(144,148)에 흐르는 염수와 동일한 양이온을 가지며, 본 발명의 실시예에서는 나트륨이온(Na+)를 사용한다. 이러한, 전극세정용액은 나트륨이온의 출입에 따른 전자의 잉여량 또는 부족량은 Fe2+와 Fe3+ 사이의 전환으로 보충하게 되고, 이 때 발생되는 전위차에 의해 상기 상기 양극(140)과 상기 음극(142) 사이에 전류가 흐르게 된다.
[반응식 1]
Fe2+ = Fe3+ + e-
이와 같은 린스로는 페로시안화물(Fe(CN)6)과 NaCl의 혼합용액을 사용할 수 있다. 그리고, 상기 염수에는 음이온으로써 염소이온(Cl-)이 포함된다.
상기 발전부(138)는 내부에 공간을 가지는 상자형태의 하우징을 가지며, 상기 하우징의 양단에 양극(140)과 음극(142)이 설치된다. 상기 양극(140)과 상기 음극(142)은 상기 디스플레이(128)와 전기적으로 연결된다.
상기 발전부(138)의 내부공간에는 상기 양극(140)에 인접하여 양극린스유로(154)가 배치되고, 상기 음극(142)에 인접하여 음극린스유로(164)가 배치되며, 상기 양극린스유로(154)와 상기 음극린스유로(164) 사이에는 담수유로(156)를 시작으로 하여 담수유로(156,160)와 염수유로(158,162)가 교호적으로 동일한 개수가 배치된다.
상기 양극린스유로(154), 상기 음극린스유로(164), 상기 염수유로(158,162), 및 상기 담수유로(156,160)는 수평방향으로 배치된다. 이 때, 각 유로의 흐름방향은 상향으로 하며, 이를 위해 공급되는 염수, 담수, 린스가 하부에서 공급되어 상부로 배출되도록 한다.
그리고, 상기 양극린스유로(154)와 상기 담수유로(156) 사이와, 상기 음극린유로(164)와 상기 염수유로(162) 사이에는 양이온교환막(144,152)이 배치된다. 또, 상기 양극(140)으로부터 상기 음극(142)으로의 방향을 순방향으로 하면 염수유로(158)와 담수유로(160) 사이에는 양이온교환막이 배치되며 담수유로(156,160)와 염수유로(158,162) 사이에는 음이온교환막(146,150)이 배치된다.
본 발명의 실시예1에 따른 RED실험장치(100)는 상술한 바와 같이 구성된다. 이하, 상기 RED실험장치(100)의 작동원리에 대하여 설명한다.
염분차로 얻을 수 있는 이론적인 에너지량을 Veerman(J. Veerman et.al., Reverse electrodialysis: Performance of a stack with 50 cells on the mixing of sea and river water, J. Membr. Sci. 327(2009) 136-144)이 제시한 방법으로 구하면 표 1과 같다.
VR() VS() VR/VS G(J)
8 1 8 8
10 1 10 6.1
2 1 2 2.8
1 1 1 1.76
1.26 0.74 1.72 1.87
1 2 0.5 2.06
1 10 0.1 2.43
1 8 0 2.55
1에서 깁스자유에너지(Gibbs free energy)(G)는 298K에서 해수(염농도: 30kg NaCl/㎥)와 담수(염농도: 0kg NaCl/m3)의 농도차에서 얻을 수 있는 값이며, 여기서, VR는 담수량(river volume)이고, Vs는 해수량(See water volume)이다. 본 발명에 의하면 이러한 염분차로 얻을 수 있는 에너지를 전기에너지로 얻을 수 있게 된다.
에노드(anode)인 상기 양극린스유로(154)와 케소드(cathode)인 상기 음극린스유로(164) 사이에, 순차적으로 배치되는 담수유로(156,160)와 염수유로(158,162)에서 이온의 이동이 일어난다. 즉, 양이온 교환막(Cation Exchange membrane)(144,148,152)을 통해서는 Na+와 같은 양이온이 이동하고, 음이온 교환막(Anion Exchange membrane)(146,150)에서는 Cl- 와 같은 음이온이 이동하게 된다. 따라서, 상기 상기 양극린스유로(154)의 양이온은 담수유로(156,160)로 이동하고, 염수유로(158,162)의 양이온이 상기 음극린스유로(164)로 이동하게 된다. 또한, 염수유로(158,162)의 음이온은 상기 담수유로(156,160)로 이동하게 된다. 결과적으로, 염(salt)의 농도가 높은 해수부분에서 염의 농도가 낮은 담수부분으로 이온이 이동하면서 양이온은 오른쪽 케소드(Cathode) 방향으로 향하며, 이와 반대로 음이온은 왼쪽 에노드 (Anode) 방향으로 향하게 된다. 이를 통해 이온전류(Ion current)가 오른쪽에서 왼쪽으로 흐르게 되면, 상기 양극린스유로(154)에서는 산화반응이 일어나면서 전해질로부터 전자를 얻게 되고 상기 음극린스유로(164)에서는 환원반응이 일어나면서 전해질로 전자를 주게 된다. 이때 전자는 외부 도선을 따라 흐르게 되므로 전류를 발생시키는 것이다.
그리고, 상기 린스는 상기 양극(140)과 상기 음극(142)에 발생하는 파울링을 제거하는 역할과 동시에 산화 및 환원반응을 촉진시키는 역할을 한다.
따라서, 본 발명에서는 이러한 상기 양극린스유로(154)와 상기 음극린스유로(164) 및 농도차유로쌍의 배치에 의해, 단위 부피당 이온의 농도를 증가시켜서 이온의 포텐셜을 높일 수 있으며, 이 결과 이온 전류의 증가를 유발할 수 있다. 즉, 이온전류가 발생하면 이는 곧, 전하이동을 뜻하므로 전류의 증가를 뜻하는 것으로 볼 수 있다.
다시 말해, 염수와 담수를 투입시킬 경우, 염수가 가지고 있는 양이온 및 음이온들은 이온교환막을 통해 담수 부분으로 투과되면서, 농도 구배가 생긴다. 이때 양이온은 에노드(Anode) 전극방향으로 그리고 음이온은 케소드(Cathode) 전극방향으로 이끌리게 되면서 이온전류(Ion current)를 형성하게 되고, 이를 통해 양 전극부분에서는 산화환원 반응을 통해 전자의 이동, 즉 전류(electron current)를 발생시키게 된다.
다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예2에 따른 RED실험장치(200)에 대하여 설명한다. 이와 같은 린스로는 페로시안화물(Fe(CN)6)과 NaCl의 혼합용액을 사용할 수 있다. 이러한 린스는 고가일 뿐 아니라, 위험물질에 해당되어 실험실에서 사용하기 곤란한 경우가 많다. 따라서, 실시예2에서는 린스를 사용하지 않고, 해수를 린스 대신으로 사용하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 실시예2의 RED실험장치(200)에서는, 실시예1의 린스공급탱크(106)과 린스유로배출탱크(134)를 가지지 않는다. 그리고, 양극린스유로(254)에 염수공급탱크가 연결되고, 음극린스유로(264)를 통과한 염수가 다시 염수유로(258,262)로 유입된다. 반대로, 음극린스유로(264)에 염수공급탱크가 연결되고, 양극린스유로(254)를 통과한 염수가 다시 염수유로(258,262)로 유입되는 것도 가능하다. 이러한 구조적 차이를 제외한 나머지 구성요소는 실시예1과 동일하므로 설명을 생략한다.
이 결과, 해수와 같은 염수를 이용해서 RED실험을 수행할 수 있어서, 관리비용이 적게 들 뿐 아니라, 실험안정성도 확보할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100,200: RED시험장치 102,202: 바디
104,204: 담수공급탱크 106: 린스공급탱크
108,208: 염수공급탱크 110,210: 담수공급탱크커버
112: 린스공급탱크커버 114,214: 염수공급탱크커버
116,216: 담수공급관 118: 린스공급관
120,220: 염수공급관 122: 담수조절밸브
124: 린스조절밸브 126,226: 염수조절밸브
128,228: 디스플레이 130,230: 관찰창
132,232: 담수유로배출탱크 134: 린스유로배출탱크
136,236: 염수유로배출탱크 138: 발전부
140,240: 양극 142,242: 음극
144,148,152,244,248,252: 양이온교환막
146,150,246,250: 음이온교환막
154,254: 양극린스유로 156,160,256,260: 담수유로
158,162,258,262: 염수유로 164,264: 음극린스유로

Claims (3)

  1. 몸체를 이루는 바디;
    상기 바디의 상부에 설치되어 염수를 공급하는 염수공급탱크;
    상기 바디의 상부에 상기 염수공급탱크와 동일한 레벨로 설치되어 담수를 공급하는 담수공급탱크;
    상기 바디의 상부에 설치되어 린스를 공급하는 린스공급탱크;
    상기 염수공급탱크, 상기 담수공급탱크, 및 상기 린스공급탱크보다 하측에 배치되고, 내부에 공간을 가지고, 양단에 양극과 음극이 설치되며, 상기 양극에 인접하여 양극린스유로가 배치되고, 상기 음극에 인접하여 음극린스유로가 배치되며, 상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로 사이에는 담수유로를 시작으로 하여 담수유로와 염수유로가 교호적으로 동일한 개수가 배치되는 발전부;
    상기 바디의 하부에 상기 발전부보다 하측에 위치하여 상기 염수유로를 통과한 기수를 저장하는 염수유로배출탱크;
    상기 바디의 하부에 상기 발전부보다 하측에 위치하여 상기 담수유로를 통과한 기수를 저장하는 담수유로배출탱크; 및
    상기 바디의 하부에 상기 발전부보다 하측에 위치하여 상기 발전부를 통과한 린스가 저장되는 린스배출탱크를 포함하고,
    상기 양극린스유로, 상기 음극린스유로, 상기 염수유로, 및 상기 담수유로는 수평방향으로 배치되되, 각 유로의 흐름방향은 상향이며,
    상기 양극린스유로와 상기 담수유로 사이와, 상기 음극린유로와 상기 염수유로 사이에는 양이온교환막이 배치되고, 상기 양극으로부터 상기 음극으로의 방향을 순방향으로 하면 염수유로와 담수유로 사이에는 양이온교환막이 배치되며 담수유로와 염수유로 사이에는 음이온교환막이 배치되고,
    상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로는 서로 연결되고,
    상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로 중 어느 일방에 상기 염수공급탱크가 연결되고, 상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로 중 타방에 상기 린스배출탱크가 연결되는 것을 특징으로 하는 농도차발전 실험장치.
  2. 몸체를 이루는 바디;
    상기 바디의 상부에 설치되어 염수를 공급하는 염수공급탱크;
    상기 바디의 상부에 상기 염수공급탱크와 동일한 레벨로 설치되어 담수를 공급하는 담수공급탱크;
    상기 염수공급탱크 및 상기 담수공급탱크보다 하측에 배치되고, 내부에 공간을 가지고, 양단에 양극과 음극이 설치되며, 상기 양극에 인접하여 양극린스유로가 배치되고, 상기 음극에 인접하여 음극린스유로가 배치되며, 상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로 사이에는 담수유로를 시작으로 하여 담수유로와 염수유로가 교호적으로 동일한 개수가 배치되는 발전부;
    상기 바디의 하부에 상기 발전부보다 하측에 위치하여 상기 염수유로를 통과한 기수를 저장하는 염수유로배출탱크; 및
    상기 바디의 하부에 상기 발전부보다 하측에 위치하여 상기 담수유로를 통과한 기수를 저장하는 담수유로배출탱크를 포함하고,
    상기 양극린스유로, 상기 음극린스유로, 상기 염수유로, 및 상기 담수유로는 수평방향으로 배치되되, 각 유로의 흐름방향은 상향이며,
    상기 양극린스유로와 상기 담수유로 사이와, 상기 음극린유로와 상기 염수유로 사이에는 양이온교환막이 배치되고, 상기 양극으로부터 상기 음극으로의 방향을 순방향으로 하면 염수유로와 담수유로 사이에는 양이온교환막이 배치되며 담수유로와 염수유로 사이에는 음이온교환막이 배치되며,
    상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로는 서로 연결되고,
    상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로 중 어느 일방에 상기 염수공급탱크가 연결되고, 상기 양극린스유로와 상기 음극린스유로 중 타방을 통과한 염수가 상기 염수유로로 유입되는 것을 특징으로 하는 농도차발전 실험장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 바디에는 상기 양극 및 상기 음극과 연결되는 디스플레이가 배치되는 것을 특징으로 하는 농도차발전 실험장치.
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