KR101762065B1 - 고효율 전기분해 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

단순한 구조와 낮은 비용으로, 전기분해 산물을 용매에 용해시키는 응용에서도 전해질의 농도를 일정하게 유지하고 전기분해 과정에서의 전해조 발열을 냉각하는 전기분해 장치 및 방법. 전해질 농도를 유지하기 위한 수단으로, 본 발명의 전기분해 장치는 전체적인 장치 하우징에서, 전기분해가 일어나는 전해공간과 용매가 지나가는 용매공간을 전극을 이용하여 물리적으로 분리한다. 전해공간은 (+)극 및 (-)극의 전극으로써 둘러싸이도록 형성되어 전해조를 이룬다. 즉, 양(두) 전극으로써 통형, 상자형 등의 공간 구조물을 형성하되 이들 양 전극이 서로 접촉되지 않도록 설치한다.

Description

고효율 전기분해 장치 및 방법 {High efficiency electrolysis apparatus and method thereof}

본 발명은 전해질의 농도를 일정하게 유지하고 전해 과정에서 전해조의 발열을 효율적으로 냉각시키는 구조로 형성된 전기분해 장치 및 방법에 관한 것이다.

전기분해 장치가 다양한 응용에서 활용되고 있다. 대표적인 것으로, 물을 전기분해하여 산소와 수소를 발생하여 산소와 수소를 각각 활용하거나, 이들을 다시 환원하여 정제된 물을 얻고 있다.

이러한 전기분해 장치의 한 가지 응용 예로서, 양 전극과 음 전극이 설치된 전해조에 HCl, NaCl 등의 전해질을 투입하여 전기분해하여 기체를 발생시킨 후 발생된 기체를 물, 유기용매, 무기용매 등의 용매에 용해시켜서 전해조로부터 추출해서 다양한 용도로 활용한다. 다른 예에서는, 전해조에 염수를 투입해 전기분해하여 활성 염소를 갖는 차아염소산나트륨을 제조한다.

전해조에 투입되는 전해질의 농도가 높을 때에 전기분해 후에 얻게 되는 생산물의 양이 많아진다. 그러나 전해조에서 전기분해된 기체를 용매에 용해시키는 응용에서는 투입되는 용매의 양이 증가함에 따라 전기분해해야 할 전해질의 농도가 계속해서 감소하게 되어 전기분해 효율이 감소하게 된다.

또한, 전기분해시에는 발열에 의해서 온도가 상승하는데, 온도가 적정 온도(수소, 산소, 염소 등 기체반응 관련 전기분해의 경우의 적정 온도는 대략 30도)보다 높을 때에는 최종 산물의 생산량이 떨어지게 된다. 즉, 전해조에서 전기분해 과정시에 열이 발생하게 되는데, 이 발생된 열로 인해 전해조 내의 전해액 온도가 높아지고 이로 인해 최종 산물의 포집 효율(즉, 전기분해 효율)이 저하된다.

특허등록 10-1459931; 공고일자 2014년 11월 7일 실용신안등록 20-0441278; 공고일자 2008년 8월 4일 특허등록 10-0884105; 공고일자 2009년 2월 17일

단순한 구조와 낮은 비용으로, 전기분해 산물을 용매에 용해시키는 응용에서도 전해질의 농도를 일정하게 유지하고 전기분해 과정에서의 전해조 발열을 냉각한다.

본 발명에 따른 고효율 전기분해 장치 및 방법에 따르면, 상기 과제 중 하나인 전해질 농도를 유지하기 위해서 전해공간과 용매투입 공간을 최대한 이격시킨다. 그리고 상기 과제 중 전해조의 효율적 냉각을 위해 열전소자를 이용한다.

전해질 농도를 유지하기 위한 수단으로, 본 발명의 전기분해 장치 및 방법에 따르면 전체적인 장치 하우징에서, 전해질이 투입되어 전기분해가 일어나는 전해공간과 용매가 지나가는 용매공간을 전극을 이용하여 물리적으로 분리한다. 즉 전극의 한쪽 면은 전해질에, 다른쪽 면은 용매와 접촉하도록 하여 전극이 용매와 전해질 사이의 격벽 역할을 하도록 한다.용매공간이 하우징 역할을 하도록 구성할 수도 있다.

전해공간은 (+)극 및 (-)극의 전극에 의해 둘러싸이는 형태로 형성되어 전해조를 이룬다. 즉, 양(두) 전극으로써 통형, 상자형 등의 공간 구조물을 형성하되 이들 양 전극이 서로 접촉되지 않도록 설치한다. 이와 같이 전극 자체로써 전해공간, 즉, 전해조를 구성함에 따라 단위 전해질량 대비 작용 면적이 넓어져 전해 효율이 증대되는 부수적 효과도 얻을 수 있다. 또한 전극으로써 형성된 구조체 자체가 용매에 직접 노출되기 때문에 히트싱크(방열기) 역할을 한다.

전해공간의 일부분에는 전해공간 내부로 전해질을 투입하는 전해질 투입구가 형성되어 있다. 이 전해질 투입구도 역시 용매공간과 분리된다. 전해질 투입구는 전해공간의 하부에서 상부로 전해질을 투입하도록 형성할 수 있다.

또한, 전해공간의 일부분에는 내부의 전해작용에 의한 산물(전해 산물)이 방출되는 전해 산물 방출구가 형성된다. 이 전해 산물 방출구는 전해공간을 이루는 양 전극의 부접촉 부분에 간극으로써 형성할 수 있다. 전해 산물 방출구는 전해공간의 상부로 전해 산물이 방출되도록 형성할 수 있다.

구조적으로 전해공간의 전체 구조물은 용매공간 안에 내장될 수 있다. 이 경우에 전해공간과 용매공간은, 상기 전해 산물 방출구만이 용매공간과 교통할 뿐, 그 이외에는 서로 분리된다. 그리고 용매공간은 상기 전해공간을 덮도록 통형, 상자형 등으로 형성할 수 있다. 단, 앞서 언급한 것과 같이, 전해공간의 전해 산물 방출구와는 교통한다. 즉, 전해공간에서 전기분해 완료되어 방출된 전해 산물이 용매공간 내에 투입된 용매와 만나게 되어, 구조적으로 전해공간 내에서 전해질의 농도 저하는 거의 일어나지 않게 된다.

상기 전해공간은 전극으로 구성되기 때문에, 용매공간은 전기절연성 재료로 제작한다.

용매공간의 일부분에는 내부로 용매가 투입되는 용매투입구가 형성되며, 용매공간의 다른 일부분에는 용매공간 내부에 있는 전해공간에서 방출된 전해 산물과 용매가 혼합된 후에 용매공간 외부로 배출되는 최종 산물 배출구가 형성된다.

용매투입구로의 용매 투입은 펌프 등의 수단에 의해 수행될 수 있으며, 이 펌프의 용매 투입 압력에 의해서 최종 산물은 배출구로 배출될 수 있다.

한편, 전해공간을 구성하는 양 전극은, 용매공간과의 분리성을 최대화하기 위하여 2개 이상 다수의 층으로 중첩 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 중첩 구조에서는 (+)전극과 (-)전극이 서로 하나씩 교대로 한 층을 이루되 각 층마다 전해질이 지나갈 수 있는 통로가 있어야 한다. 전극들의 중첩은 수직 방향으로 이루어질 수도 있고 수평 방향으로 이루어질 수도 있다.

이러한 구조로써 전해공간 내로 용매가 쉽게 들어가지 못하게 되어 용매에 의한 전해질 농도의 저하를 방지할 수 있게 된다. 또한 전해질이 전해공간을 통과하는 시간이 길어져서 반응 효율이 높아진다. 아울러 전극의 전체 면적에 걸쳐 균일하게 전계를 형성시킬 수 있게 된다.

다음, 상술한 과제 중 다른 하나인 장치(특히, 전극 및 전해공간)의 냉각을 위해 본 발명에 따르면 열전소자의 냉각 작용을 이용한다. 열전소자는 펠티어 효과를 이용하여 인가 전압의 극성에 따라 냉각 작용과 발열 작용을 하는 소자이다. 열전소자를 이용함으로써 상기 전해공간을 구성하는 전극에 흐르는 전류량에 따라 열전소자를 제어하여 전해공간의 온도에 따른 냉각도 제어가 가능하다.

열전소자는 상기 전해공간을 이루는 벽의 내측 또는 외측 또는 벽내에 설치할 수 있다. 다른 실시예에서 열전소자는 상기 용매공간을 이루는 벽의 내측 또는 외측에 설치하거나 또는 벽내에 매립 설치할 수 있다.

열전소자와 전극을 이용하여 전기분해 장치의 냉각을 효과적으로 제어할 수 있다.

한 실시예를 들면, 전기분해할 전해질의 양에 따라 전극 간에 흐르는 전류 기준값을 설정해 놓는다. 전극간에 흐르는 전류를 측정한다. 전류 측정값이 전류 기준값과 같거나 그보다 크면(전기분해량이 높아서 온도가 적정치보다 올라간 경우) 열전소자에 전류를 증가시켜서 열전소자의 냉각도(냉각성능)를 높히고, 전류 측정값이 전류 기준값보다 작으면 열전소자에 전류를 감소시켜서 열전소자의 냉각도를 낮춘다. 물론, 전류를 감소시키더라도 전기분해 장치를 적정 온도로 유지하기 위한 최소한의 열전소자 구동 전류는 흘려야 할 것이다.

다른 실시예를 들면, 전기분해 장치의 적소에 온도 센서를 설치하는 방법도 가능하다. 이 경우에는 기준 온도값을 미리 설정해서 기억해 놓고 온도 센서의 온도를 측정하여 측정치가 기준치를 넘게 되면 열전소자를 제어하여 냉각도를 높힐 수 있다. 이 두 번째 실시예의 경우에는 정확한 온도 절대값으로써 냉각 제어를 하는 장점이 있지만 그만큼 제어부의 구조가 복잡해지고 비용이 증가된다. 반면에, 첫 번째 실시예의 경우에는 비록 상대적 온도로써 냉각 제어를 하지만 제어부 구조를 단순하고 저렴하게 구현할 수 있게 된다.

이상 설명한 발명의 구성 및 작용에 관한 개념은 이하에서 도면과 함께 설명하는 실시예의 구체적 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.

본 발명의 전기분해 장치 및 방법에 의해서 단순한 구조, 낮은 비용, 그리고 높은 재현성으로, 전기분해해야 할 전해질의 농도를 용매의 투입에 불구하고 일정하게 유지할 수 있으며, 전해조에서 전기분해 과정시에 발생하는 열의 냉각을 효율적으로 수행할 수 있어 전기분해의 효율을 크게 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기분해 장치의 개념 설명을 위한 측면 단면도.
도 2는 도 1의 전기분해 장치의 평면 투시도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기분해 장치의 측면 단면도.
도 3a는 도 3의 실시예를 변형한 전기분해 장치 실시예의 측면 단면도.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 전기분해 장치의 작용 설명도
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 전기분해 장치의 냉각방법의 순서도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기분해 장치의 냉각방법의 순서도.

이하, 본 발명에 따른 고효율 전기분해 장치 및 방법에 대해서 도면을 참조하여 몇 가지 실시예를 통해서 명확히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기분해 장치의 측면 단면도이고, 도 2는 도 1의 전기분해 장치의 평면 투시도이다. 두 도면을 참조한다.

용매가 지나가는 용매공간이 곧, 본 실시예 장치의 전체적인 하우징(10)이 된다. 전기분해가 일어나는 전해공간은 상기 하우징(10)과 물리적으로 분리되어 그 내부에 설치되어 전해조(20)를 이룬다.

전해조(20)는 (+)극 전극(21) 및 (-)극 전극(22)으로써 전해 공간을 구성하고 있다. 도 1과 도 2에서는 두 전극(21, 22)으로써 상자형태의 전해조(20)를 형성하였다. 이들 양 전극은 서로 접촉되지 않도록 설치해야 한다.

전해조(20)의 하부에는 전해조(20) 내부로 전해질을 투입하는 전해질 투입구(23)가 형성되어 있다. 이 전해질 투입구(23)도 역시 하우징(10)과 분리된다. 본 실시예에서 전해질 투입구(23)는 전해조(20)의 하부에서 상부로 펌프 등을 이용하여 전해질을 투입하도록 형성하였다.

또한, 전해조(20)의 상부에는 내부의 전해작용에 의한 전해 산물이 방출되는 전해 산물 방출구(24)가 형성되어 있다. 이 전해 산물 방출구(24)는 전해조(20)을 이루는 양 전극(21, 22)의 부접촉 부분에 간극으로써 형성할 수 있다(도 2 참조). 전해 산물 방출구(24)는 전해조(20)의 상부로부터 전해 산물이 하우징(10) 내로 방출되도록 형성되어 있다.

전해조(20)의 전체 구조물은 하우징(10) 안에 완전히 내장된다. 전해조(20)와 하우징(10)은, 상기 전해 산물 방출구(24)만이 하우징(10)과 교통할 뿐, 그 이외는 서로 전체적으로 분리되어 있다.

하우징(10)도 역시 상기 전해조(20)을 완전히 덮도록 상자형으로 형성하였다(단, 전해조(20)의 전해 산물 방출구(24)와는 교통함). 즉, 전해조(20)에서 전기분해 완료되어 방출된 전해 산물은 하우징(10) 내에 투입된 용매와 전해조(20) 밖에서 만나게 되므로, 구조적으로 전해조(20) 내에서 전해질의 농도 저하는 거의 일어나지 않게 된다.

상기 전해조(20)는 티타늄 기질의 이리듐.루테늄 산화물 도금 전극 등의 불용성 전극으로 구성하였고 상기 하우징(10)은 PE, ABS, 테프론 등의 내화학성 전기절연 재료로 제작하였다.

하우징(10)의 일측에는 하우징 내부로 용매가 투입되는 용매투입구(11)가 형성되어 있고, 하우징(10)의 반대측에는 하우징(10) 내부에 있는 전해조(20)에서 방출된 전해 산물과 용매가 혼합된 후에 하우징(10) 외부로 배출되는 최종 산물 배출구(12)가 형성되어 있다.

한 가지 실시형태에서, 용매투입구(11)에는 펌프(13)가 설치되어 내부로 용매를 투입할 수 있으며, 이 펌프(13)의 용매 투입 압력에 의해서 최종 산물은 배출구(12)로 배출된다.

본 실시예에서 용매투입구(11)와 최종 산물 배출구(12)의 위치를 하우징(10)의 측면 하부에 설정하였지만, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

한편 도 3의 다른 실시예를 참조하면, 전해조(20)를 구성하는 양 전극(21, 22)을 다수의 층으로 중첩 설치하였다. 이러한 중첩 구조에서 (+)전극(21)과 (-)전극(22)이 서로 하나씩 교대로 한 층을 이루되 각 층마다 전해질이 지나갈 수 있는 통로(25)가 생기도록 구성한다. 이 통로(25)를 통해 전해질이 전기분해되면서 전해조(20) 상부로 흐르는 모습을 도 3에 나타내었다.

이렇게 (+)전극(21)과 (-)전극(22)의 상호 교대 중첩 구조로 전해조를 제작함으로써 전해조(20) 내로 용매가 쉽게 침투하지 못하게 되어 용매에 의한 전해질 농도 저하를 방지할 수 있게 된다. 그리고 도면상에서 전극의 중첩 구조에 의해서 전해질의 전해조 통과 시간이 연장되어 전해조 내에서의 반응 효율이 증대됨을 알 수 있다.

도 2의 평면도를 참조하여 전기분해 장치의 구조를 더 구체적으로 설명하면, 하우징(10) 내부에 전극으로 이루어진 전해조(20)를 설치하되, 전해조(20)의 두 대향 측면이 하우징(10)의 두 대향 벽에 각각 접촉하도록 하우징(10)의 크기 및 형상과 전해조(20)의 크기 및 형상을 설계하였다. 이로써 이후에 설명할 장치 냉각의 효율을 더 증가시킬 수 있다. 도 2에서 두 전극 21과 22 사이에 부접촉 간극이 있고 이 간극이 전해 산물 방출구(24)를 이루고 있음을 볼 수 있다.

도 3a는 전극의 다른 형태의 변형된 중첩 구조를 나타낸다. 도 3에 나타낸 전해공간의 (+)전극 및 (-)전극 중첩 구조는 (+)전극 및 (-)전극이 수직으로 교대 층을 이루도록 형성되는 것을 나타내는 반면에, 도 3a의 변형 실시예에서는 전해공간의 (+)전극 및 (-)전극의 중첩 구조가 수평으로 교대 층을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 전기분해 장치의 작용을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 염산 혹은 소금을 전기분해 하는 경우를 예시하고 있는데, 염산 또는 소금을 전기분해 하는 목적은 ClO^- 음이온을 만드는 데 있다. 이 과정은 다음과 같은 반응에 따른다.

(+)극: 2Cl^-(aq) → Cl₂(g) + 2e^- ----- 반응1

(-)극: 2H⁺(aq) + 2e^- → H₂(g) ----- 반응2

전기분해로 만들어진 Cl₂ 기체는 다시 물에 녹아 다음과 같이 반응한다.

Cl₂(g) + H₂O(l) → HOCl(aq) + H⁺(aq) + Cl^-(aq) ----- 반응3

이 반응 결과 다시 Cl^- 음이온이 형성되며, 그 양은 HOCl과 1:1의 비율이다. HOCl의 농도를 높이기 위해, 이 과정에서 생성된 Cl^- 음이온을 다시 전기분해할 필요가 있다. Cl₂ 기체로부터 만들어진 Cl^- 음이온을 다시 전기분해하기 위해서 Cl^- 음이온이 형성되는 공간이 전기분해 공간이어야 한다. 만일 Cl₂ 기체가 전해공간을 벗어난 후 물과 반응하여 Cl^- 음이온을 형성하였다면, 추가의 전기분해는 불가능하며, HOCl의 농도를 높일 수 없고 pH는 낮아진다.

Cl₂ 기체가 전해공간에서 다시 물에 녹기 위해서 필요한 조건은 다음과 같다.

- 낮은 온도 : 기체는 낮은 온도에서 용해도가 크다.

- 높은 수압 : 기체는 압력이 높을수록 용해도가 크다.

전해조의 전해공간에는 전해질을 구성하던 용매가 90% 이상을 차지한다. 하지만 이 전해공간은 전기분해과정에서의 발열에 의해, 전기분해를 통해 발생시킨 Cl₂ 기체가 다시 용해되기 힘들다. 이 기체를 다시 용해시키기 위하여 전해공간을 냉각시킬 필요가 있다. 전해공간을 둘러싸고 있는 전극은 용매공간으로 들어오는 물의 온도에 의해 냉각될 수 있다. 또한 전해공간의 온도를 낮출 정도의 낮은 온도의 물이 공급되지 못할 경우 열전소자(팰티어 소자)에 의해 온도를 낮춤으로써 Cl₂ 기체가 전해공간에서도 다시 용해되어 물과 반응할 수 있도록 한다. 따라서 Cl₂ 기체는 반응1과 반응3의 과정을 다시 반복할 수 있으며, 이 과정이 여러 차례 반복됨에 따라 Cl^- 음이온의 농도는 기하급수적으로 낮아지고, HOCl의 농도는 최고가 된다. HOCl의 농도가 높아지고, Cl^- 음이온의 농도가 낮아질수록 pH는 7에 가까워지게 된다.

아래 표는 일반 전해조와 본 발명의 전해조의 동일한 조건에서의 성능을 비교한 표이다. 아래 표에서 볼 때 동일한 HCl 사용량일 때 HOCl의 농도가 대략 두 배로 상승하며 pH가 7에 근접함을 알 수 있다.

구분	사용한 HCl 질량 (mg)	pH	HOCl 농도 (ppm)	특징
일반 전해조	30.85 mg	3.37	15 ppm	1회의 Cl 전기분해
특허 전해조	30.85 mg	6.32	29 ppm	반복된 전기분해

다시 도 1과 도 3을 참조하면, 본 발명의 전기분해 장치(특히, 전극 및 전해조(20))의 냉각을 위해 열전소자(30a 또는 30b)를 설치한다. 열전소자 30a는 전해조(20)의 외벽, 즉, 전극(21, 22) 중 하나의 외벽에 설치한 실시예를 나타내고 열전소자 30b는 하우징(10)의 외벽에 부착한 실시예를 나타낸다. 그러나 열전소자의 설치 위치가이에 한정되는 것은 아니다. 전해조(20) 또는 하우징(10)의 외벽 뿐 아니라 내측 벽에의 설치 또는 벽 내의 매립 설치도 가능하다.

30a의 경우에는 전해조(20)를 직접적으로 냉각시켜서 전해조에 대한 냉각 성능은 좋아지지만 하우징(10) 내의 용매 온도를 다소 상승시킬 수 있고, 30b의 경우에는 하우징(10)의 밖에서 하우징(10) 및 전해조(20)의 온도를 모두 냉각시킬 수 있지만 냉각 성능은 다소 떨어질 수 있다.

또한, 본 발명의 전기분해 장치에는 열전소자(30a 또는 30b)와 전극(21, 22)에 흐르는 전류를 이용하여 전기분해 장치의 냉각을 제어하는 제어부(도시하지 않음)가 포함된다.

제어부의 작용, 즉, 냉각제어 방법에 대해서 도 4를 참조하면, 전기분해할 전해질의 양에 따라 전극(21, 22) 간에 흐르는 전류 기준값을 설정해 놓는다(100). 전극(21, 22) 간에 흐르는 전류를 측정한다(110). 전류 측정값이 전류 기준값과 같거나 그보다 크면(전기분해량이 높아서 온도가 적정치보다 올라간 경우)(120), 열전소자(30a 또는 30b)의 구동전류를 증가시켜서 열전소자(30a 또는 30b)의 냉각도(냉각 성능)를 높히고(130), 전류 측정값이 전류 기준값보다 작으면 열전소자(30a 또는 30b)의 구동전류를 감소시켜서 열전소자의 냉각도를 낮춘다(140). 물론, 열전소자의 구동 전류는 최소한, 전기분해 장치를 적정 온도로 유지하기 위한 정도로는 인가해야 한다.

도 5의 다른 실시예는 전기분해 장치의 적소에 온도 센서(도시하지 않음)를 설치하여 제어부(도시하지 않음)에 의해 냉각 제어를 행하는 방법이다. 이 경우에는 기준 온도값을 미리 설정해서 기억해 놓고(200) 온도 센서의 온도를 측정하여(210) 측정치가 기준치와 같거나 이를 초과하면(220) 열전소자(30a 또는 30b)를 제어하여 냉각도를 높히고(230), 측정치가 기준치보다 작으면 열전소자의 냉각도를 낮춘다(240).

이상에서 본 발명의 기술 사상을 구현하는 몇 가지 실시예에 대해 설명하였다. 그러나 본 발명의 사상이 이들 실시예에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 범위 내지 권리 범위는 첨부한 특허청구범위에 의해 정해지는 것이다.

Claims (14)

1. 전해질이 투입되는 전해공간(20)과 용매가 지나가는 용매공간(10)을 포함하여, 상기 전해공간에서 생성된 전기분해 산물이 상기 용매공간 내에서 용매에 용해되도록 구성된 전기분해 장치에 있어서,
   상기 전해공간은 두 개 이상의 (+)전극(21) 및 두 개 이상의 (-)전극(22)에 의해 둘러싸인 형태로 형성되어 상기 용매공간으로부터 분리되되,
   상기 두 개 이상의 (+)전극 및 두 개 이상의 (-)전극 중 한 개의 (+)전극과 한 개의 (-)전극 간에는 상기 전해공간에서 생성된 전해 산물이 상기 용매공간 내부로 방출되도록 하는 전해 산물 방출구(24)가 형성되고,
   상기 전해공간의 두 개 이상의 (+)전극 및 (-)전극의 각 (+)전극 및 (-)전극은 각각 한 개씩 분리되어 교대로 층 형태로 중첩되어 상기 전해공간에 투입된 전해질이 각 중첩된 층을 지나 연속적으로 통과하여 최종적으로 상기 전해 산물 방출구를 통해 상기 용매공간으로 들어갈 수 있도록 하는 통로(25)를 포함하는 다수의 전극 교대층으로서 형성되되,
   상기 통로는 상기 전해공간 내에서 각 전극 교대층을 통과하는 전해질의 전해공간 통과 시간을 연장하기 위하여 각 전극 교대층마다 서로 어긋난 위치에 지그재그로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기분해 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 전극 교대층은 각 (+)전극 및 (-)전극이 수직으로 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전기분해 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 전극 교대층은 각 (+)전극 및 (-)전극이 수평으로 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전기분해 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 전기분해 장치를 냉각하기 위해 상기 전해공간을 이루는 벽 또는 용매공간을 이루는 벽에 설치되는 열전소자를 추가로 포함하는 전기분해 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 전해공간을 이루는 전극에 흐르는 전류량에 기반하여 상기 열전소자의 전기분해장치 냉각도를 제어하는 제어부를 추가로 포함하는 전기분해 장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 전기분해 장치에 온도 센서가 추가로 포함되며, 이 온도 센서에서 측정된 온도와 사전에 설정된 기준 온도값을 비교하여 상기 열전소자의 전기분해장치 냉각도를 제어하는 제어부를 추가로 포함하는 전기분해 장치.
8. 전해질이 투입되는 전해공간(20)과 용매가 지나가는 용매공간(10)을 포함하여, 상기 전해공간에서 생성된 전기분해 산물이 상기 용매공간 내에서 용매에 용해되도록 구성된 전기분해 장치를 이용하여 상기 전해공간에서 생성된 전기분해 산물이 상기 용매공간 내로 방출되어 용매에 용해되도록 하는 전기분해 방법으로서,
   상기 전해공간을 두 개 이상의 (+)전극(21) 및 두 개 이상의 (-)전극(22)에 의해 둘러싸인 형태로 형성하여 상기 용매공간으로부터 분리하되,
   상기 두 개 이상의 (+)전극 및 두 개 이상의 (-)전극 중 한 개의 (+)전극 및 한 개의 (-)전극 간에는 상기 전해공간에서 생성된 전해 산물이 상기 용매공간 내부로 방출되도록 하는 전해 산물 방출구(24)가 형성되도록 하고,
   상기 전해공간의 두 개 이상의 (+)전극 및 (-)전극의 각 (+)전극 및 (-)전극을 각각 한 개씩 분리하여 교대로 층 형태로 중첩해서 상기 전해공간에 투입된 전해질이 각 중첩된 층을 지나 연속적으로 통과하여 최종적으로 상기 전해 산물 방출구를 통해 상기 용매공간으로 들어갈 수 있도록 하는 통로(25)를 포함하는 다수의 전극 교대층을 형성하되,
   상기 통로는 상기 전해공간 내에서 각 전극 교대층을 통과하는 전해질의 전해공간 통과 시간을 연장하기 위하여 각 전극 교대층마다 서로 어긋난 위치에 지그재그로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기분해 방법.
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10. 제8항에 있어서, 상기 전극 교대층은 각 (+)전극 및 (-)전극이 수직으로 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전기분해 방법.
11. 제8항에 있어서, 상기 전극 교대층은 각 (+)전극 및 (-)전극이 수평으로 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전기분해 방법.
12. 제8항에 있어서, 상기 전해공간 또는 용매공간을 냉각시키는 것을 추가로 포함하는 전기분해 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 전해공간 또는 용매공간의 냉각도를 상기 전해공간을 이루는 전극에 흐르는 전류량에 기반하여 제어하는 것을 특징으로 하는 전기분해 방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 전해공간 또는 용매공간의 냉각도를 상기 전해공간 또는 용매공간에서 측정된 온도와 사전에 설정된 기준 온도값을 비교하여 제어하는 것을 특징으로 하는 전기분해 방법.

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