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KR102534703B1 - 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법 - Google Patents

에어로젤을 위한 통합적 제조 방법 Download PDF

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KR102534703B1
KR102534703B1 KR1020220078989A KR20220078989A KR102534703B1 KR 102534703 B1 KR102534703 B1 KR 102534703B1 KR 1020220078989 A KR1020220078989 A KR 1020220078989A KR 20220078989 A KR20220078989 A KR 20220078989A KR 102534703 B1 KR102534703 B1 KR 102534703B1
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South Korea
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tank
organogel
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airgel
water glass
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최익준
장주영
최강희
이찬형
강동희
최정원
박병제
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주식회사 엔에스앤티
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Abstract

본 발명은, 물유리와 제1 물질, 그리고 제2 물질을 계량하는 단계; 반응조에서 상기 물유리와 상기 제1 물질을 반응시켜, 하이드로젤을 얻는 단계; 상기 하이드로젤을 용매 치환조로 이동시킨 후, 상기 용매 치환조에서 상기 하이드로젤과 상기 제2 물질을 반응시켜 오가노젤을 얻는 단계; 상기 오가노젤을 건조기로 이동시킨 후, 상기 건조기에서 상기 오가노젤을 건조하여 에어로젤 파우더를 얻는 단계; 및 상기 에어로젤 파우더를 저장 공간에 저장하는 단계를 포함하는, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법을 제공한다.

Description

에어로젤을 위한 통합적 제조 방법{INTEGRATED METHOD FOR MANUFACTURING AEROGEL}
본 발명은 원료의 계량부터 에어로젤의 획득 및 저장을 포괄하는 에어로젤 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 에어로젤(aerogel)은 최대 99%에 달하는 높은 기공도와 1.01 ~ 1.1의 낮은 굴절률(refractive index) 및 90% 이상의 높은 투명도(transparency), 1000 m2/g 이상의 높은 비표면적(specific surface area)과 0.02 W/mK 이하의 매우 낮은 열전도도(thermal conductivity) 등의 특성을 갖는 첨단소재이다.
이런 특성을 갖는 에어로젤은 특유의 열적, 전기적, 광학적 특성으로 인해 에너지 및 환경 소재, 전자산업의 고도화를 위한 소재로서 응용성이 높은 것으로 평가되고 있다. 따라서 이 물질은 초단열재, 음파지연재, 촉매담지체 및 차세대 반도체의 고속회로용 층간 절연물질로의 응용이 시도되고 있다.
에어로젤은 이와 같은 우수한 특성에도 불구하고 상업용으로 대량 생산하는데 있어서 제조 공정 상의 어려움이 많이 있었다. 제조 시간이 오래 걸리고, 생산 시설을 구축하는데 많이 자금이 투자되어야 한다. 또한, 실험실에서 소량 생산된 경우에 비해 대량 생산된 에어로젤의 품질이 떨어지기도 한다.
본 발명의 일 목적은, 생산 시간을 단축하고 생산 설비를 효율화할 수 있는, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 위와 같은 생산성 향상과 더불어, 최종 생산물의 품질을 높일 수 있는, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법은, 물유리와 제1 물질, 그리고 제2 물질을 계량하는 단계; 반응조에서 상기 물유리와 상기 제1 물질을 반응시켜, 하이드로젤을 얻는 단계; 상기 하이드로젤을 용매 치환조로 이동시킨 후, 상기 용매 치환조에서 상기 하이드로젤과 상기 제2 물질을 반응시켜 오가노젤을 얻는 단계; 상기 오가노젤을 건조기로 이동시킨 후, 상기 건조기에서 상기 오가노젤을 건조하여 에어로젤 파우더를 얻는 단계; 및 상기 에어로젤 파우더를 저장 공간에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 물유리와 제1 물질, 그리고 제2 물질을 계량하는 단계는, 상기 물유리와 상기 제1 물질, 그리고 상기 제2 물질이 탱크 로리로부터 저장 탱크에 주입된 상태에서 그들을 각각의 계량 드럼에 투입하여 계량하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 물유리와 상기 제1 물질, 그리고 상기 제2 물질이 탱크 로리로부터 저장 탱크에 주입된 상태에서 그들을 각각의 계량 드럼에 투입하여 계량하는 단계는, 질량유량 제어기를 이용하여 상기 저장 탱크에서 상기 계량 드럼으로 상기 물유리와 상기 제1 물질, 그리고 상기 제2 물질 각각의 설정량을 투입하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 염기 베이스 공정 및 산 베이스 공정 중 하나를 선택받는 단계가 더 구비되고, 상기 제1 물질은, 순수, 질산, 및 HMDS를 포함하고, 상기 반응조에서 상기 물유리와 상기 제1 물질을 반응시켜, 하이드로젤을 얻는 단계에서는, 상기 염기 베이스 공정이 선택되면 상기 반응조에 상기 HMDS가 상기 질산보다 먼저 투입되게 하고, 상기 산 베이스 공정이 선택되면 상기 반응조에 상기 질산이 상기 HMDS 보다 먼저 투입되게 할 수 있다.
여기서, 상기 하이드로젤이 상기 용매 치환조로 이동된 후에, 상기 반응조를 세정하는 단계가 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 하이드로젤이 상기 용매 치환조로 이동된 후에, 상기 반응조를 세정하는 단계는, 분사 노즐을 360° 회전시키면서 상기 반응조의 내면에 대해 순수를 분사하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 물질은, n-헥산을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 용매 치환조는, 상기 반응조 보다 내식성, 내산성, 및 고온강도가 낮은 재료로 제작된 것일 수 있다.
여기서, 상기 오가노젤을 상기 건조기로 이동시키기 전에 상기 용매 치환조에서 상기 오가노젤과 함께 발생된 폐수를 배출하는 단계를 더 포함하고, 상기 폐수를 배출하는 단계는, 제어기가 레벨 센서에 의해 측정된 상기 폐수의 수위에 기초하여 상기 폐수의 배출을 위한 배출 밸브의 개폐를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 레벨 센서는, 상기 용매 치환조에 설치되고, 상기 오노젤층과 상기 폐수층의 경계면을 향한 방향으로 전자기파를 발사하는 레이다 타입의 센서일 수 있다.
여기서, 상기 오가노젤이 상기 건조기로 이동된 후에, 상기 용매 치환조를 세정하는 단계가 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 오가노젤이 상기 건조기로 이동된 후에, 상기 용매 치환조를 세정하는 단계는, 분사 노즐을 360° 회전시키면서 상기 용매 치환조의 내면에 대해 n-헥산을 분사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법에 의하면, 반응조에서 물유리로부터 하이드로젤을 얻은 후 하이드로젤을 용매 치환조로 이동시켜 오가노젤을 얻고 이후 건조기에서 건조를 통해 에어로젤 파우더를 얻기에, 용매 치환조에서 오랜 시간 동안 치환 공정이 진행되는 중에 반응조에서는 다음 회차의 반응이 이루어짐에 따라 전체적인 생산 시간을 대폭 단축할 수 있게 된다.
또한, 오가노젤은 용매 치환조에서 별도로 생성되기에, 반응조에서 오가노젤까지 생성되는 경우에 비하여 오가노젤이 반응조에 잔류함에 따른 원료 혼합의 교란이 발생하는 일이 구조적으로 차단될 수 있다. 이러한 교란이 없음으로 인하여, 최종적으로 생산되는 에어로젤의 품질 역시 향상될 수 있다.
또한, 원료의 계량에 의한 투입 시에 질량유량 제어기를 사용하는 등에 의해, 에어로제 제조 공정이 원료 투입 공정부터 전체적으로 자동화되는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법을 보인 순서도이다.
도 2는 도 1의 염기 베이스 공정(S4) 및 산 베이스 공정(S5)을 보인 순서도이다.
도 3은 도 2의 공정을 구현하기 위한 제조 설비(100)의 배치 및 재료 투입을 함께 표시한 개념도이다.
도 4는 에어로젤 제조를 위한 화학 반응식을 보인 도면이다.
도 5는 도 3의 반응조(110)의 구체적 구조를 보인 개념도이다.
도 6은 도 3의 용매 치환조(130)의 구체적 구조를 보인 개념도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법을 보인 순서도이다.
본 도면을 참조하면, 에어로젤 제조를 위해서는 먼저 원료가 저장되어야 한다(S1). 원료는 물유리와 제1 물질, 그리고 제2 물질을 말한다. 이들 원료는 탱크 로리로부터 각각의 저장 탱크에 주입된 상태로 준비된다.
다음으로, 원료는 계량된 후에 설정된 양으로 공정에 공급되어야 한다(S2). 원료의 계량을 위해서, 원료는 저장 탱크에서 계량 드럼으로 투입되어야 한다. 그 과정에서 질량유량 제어기(Mass Flow Controller)가 원료의 투입량을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
이후, 공정의 종류가 선택된다(S3). 공정은 염기 베이스 공정(S4)과 산 베이스 공정(S5) 중 하나로 선택된다. 염기 베이스 공정(S4)에서는 질산은 도 5를 참고하여 설명할 하부 투입 혹은 내벽 투입 방식을 따라 투입될 수 있다. 그와 달리, 산 베이스 공정(S5)에서는 상부 투입으로 충분하다. 선택된 공정에 따라, 원료는 각기 다른 순서대로 또한 위의 투입 방법에 다라 반응에 제공된다.
공정이 완료된 후에, 에어로젤은 보관 공간에 보관된다(S6). 구체적으로, 에어로젤은 공압 컨베이어에 의해 사일로로 이동된 후에, 자동화 포장기계에 의해 포장될 수 있다. 포장된 제품은 파렛트에 자동화 기계를 이용하여 적층된 후에, 랩핑 기계로 랩핑된다. 랩핑된 제품은 지게차에 의해 옮겨져서 창고에 보관될 수 있다.
도 2는 도 1의 염기 베이스 공정(S4) 및 산 베이스 공정(S5)을 보인 순서도이고, 도 3은 도 2의 공정을 구현하기 위한 제조 설비(100)의 배치 및 재료 투입을 함께 표시한 개념도이다.
본 도면들을 참조하면, 염기 베이스 공정(S4)은, 물유리와 제1 물질을 반응시키는 단계(S11)로부터 시작된다.
반응조(110)에 제일 먼저 투입되는 물유리는 규산나트륨(Na2SiO3)이다. 물유리는 저장탱크에서 반응조(110)로 투입되기 전에 반응에 필요한 양만큼 계량되어 대기할 수 있다. 물유리는 중력에 의해 반응조(110)에 단시간에 투입될 수 있다.
물유리가 반응조(110)에 투입된 후에, 반응조(110)에는 제1 물질이 투입된다. 구체적으로, 제1 물질은, 순수(demineralized water), HMDS(Hexamethyldisilazane), 및 질산을 포함할 수 있다. 이들은 반응조(110)에 순차적으로 투입되어야 한다. 산 베이스 공정이라면, 이상의 순서와 달리, 질산이 HDMS 보다 먼저 투입되어야 한다..
물유리와 순수는 큰 비중 차이로 인하여 잘 섞이지 않으므로 충분히 섞일 수 있도록 반응조(110)에 교반기구(Agitator)를 설치하여 교반할 수 있다. 원료의 투입은 물유리와 순수가 교반되고 있는 상태에서 1분 간격으로 HMDS이 투입되고 3분 뒤 질산(HNO3, 60%)이 투입되는 방식으로 이루어질 수 있다. 이들의 반응 중에도 그들이 잘 섞이도록 상기 교반기구가 계속적으로 가동되는 것이 바람직하다.
물유리에 순수가 투입됨에 따라 물유리가 가수분해되어 물유리 수용액이 만들어진다. 여기에 HMDS와 질산이 투입됨에 따라 젤(gel)로 성상 변화가 일어나고 pH 농도의 중성화가 시작된다. 반응조(110)에서의 전체 공정시간은 20분 이내이다.
물유리와 제1 물질 간의 반응을 위하여, 반응조(110)의 내부 온도는 약 45~50℃가 되어야 한다. 이를 위해, 반응조(110)의 하우징을 감싸는 히팅 자켓(heating jacket)은 고온수(hot water)를 이용하여 반응조(110)를 가열한다. 반응이 원활하게 이루어짐에 따라, 반응조(110)의 내부 온도는 약 60℃ 수준이 될 수 있다.
이상의 반응에 대한 화학식은 도 4에 나타나 있다. 도 4을 추가로 참조하면, HMDS와 질산이 반응하면 암모니아(NH3)가 나오는데 이 가스는 스크러버(Scrubber, 190)로 처리된다. 처리된 폐수는 폐수처리장으로 보내어져 그곳에서 처리된다. 반응조(110)에서 반응이 완료되었는지는 반응물의 pH를 확인하여 결정될 수 있다.
반응 완료에 의해, 반응조(110)에는 하이드로젤(hydrogel)이 형성된다. 생성된 하이드로젤은 반응조(110)에서 배출된다.
반응조(110)가 비워진 후에는, 반응조(110)에 대한 세정이 이루어질 수 있다. 세정을 위해서는, 반응조(110) 내에서 분사 노즐이 가동된다. 분사 노즐은 360° 회전하면서, 반응조(110)의 내면에 순수를 분사할 수 있다. 그에 의해, 반응조(110)는 깨끗하게 세정된 상태로 다음 회차의 물유리와 제1 물질을 투입받게 된다. 세정된 폐수는 폐수처리장치에 보내져서 처리된다.
반응조(110)에서 배출된 하이드로젤은 다른 용기, 즉 용매 치환조(130)로 이동된다(S13). 용매 치환조(130)는 재질적인 면에서 반응조(110)와는 다르게 제작될 수 있다. 구체적으로, 반응조(110)는 강산과 강염기에 대응하여 부식과 온도 저하에 대응하기 위하여, 예를 들어 STS316L로 제작되어야 한다. 반면에, 용매 치환조(130)는 그렇지 않기에, 반응조(110) 보다 내식성, 내산성, 및 고온강도가 낮은 재료인 STS304 재질이면 충분하다.
그에 따라, 용매 치환조(130)는 재료비 기준으로 반응조(110) 대비 40% 수준에 제작될 수 있다. 용매 치환조(130)는 반응조(110)에 비해 2배의 크기를 가져야 하기에, 이들이 별도로 제작된다고 하더라도 반응조(110) 하나만 크게 제작되는 경우에 비해 전체 비용은 더 줄어들게 된다.
용매 치환조(130)에서는 하이드로젤에 대해 제2 물질로서, 예를 들어 n-헥산이 투입된다(S15). 하이드로젤은 n-헥산과 축합반응을 일으켜서, 오가노젤(organogel)과 물로 치환된다. 치환 공정은 상압에서 온도 60℃를 유지한 채로, 약 40분 이내에 완료된다. 이러한 시간은 반응조(110)에서의 시간에 비해 대략 2배 정도가 된다. 물(폐수)은 폐수처리장치로 배출되며, 이는 도 6를 참조하여 설명한다.
다시 도 2 및 도 3를 참조하면, 오가노젤은 건조기(150)로 이동된다(S17). 용매 치환조(130)가 비워진 후에, 용매 치환조(130)는 세정될 수 있다. 이는 용매 치환조(130)에 n-헥산을 분사함에 의해 이루어질 수 있다. n-헥산은 분사 노즐이 360° 회전됨에 의해, 용매 치환조(130)의 내면 구석구석에 분사될 수 있다.
건조기(150) 내에서, 오가노젤은 건조 공정을 통해 에어로젤 파우더가 된다(S19). 구체적으로, 건조기(150)에 투입된 오가노젤은 약 130℃ 온도 조건 및 진공 상태에서 교반된다. 그에 따라, n-헥산과 잔류 수분이 증발하고, 오가노젤은 고체 상태로 상변형이 이루어진다. n-헥산은 분리되어 응축기(170)로 보내져서 액화하여 분리되어 용매 치환조(130)에 재투입될 수 있다. n-헥산의 재사용률은 90% 정도가 될 수 있으며, 품질 유지를 위해 일정량은 주기적으로 배출해야 할 수 있다. 이를 보완하기 위하여 새로운 n-헥산이 재상되는 n-헥산에 추가로 혼합되면 된다. 건조를 통해, 에어로젤 파우더에는 전단력이 부여되고, 그의 기공(pore)은 균일화된다. 에어로젤 파우더는 사일로에 보내져서 저장되고, 필요 양만큼 출하될 수 있다.
이상에서 반응조(110)에 대한 질산의 투입 방법은 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 도 3의 반응조(110)의 구체적 구조를 보인 개념도이다.
본 도면을 참조하면, 반응조(110)는 내부 공간을 갖는 하우징(111)을 포함한다. 상기 내부 공간에는 교반기구(113)가 설치된다. 하우징(111)의 하부에는 하부투입 채널(115)이 형성된다. 하부투입 채널(115)에는 채널의 개폐를 담당하는 밸브(미도시)가 구비될 수 있다. 하우징(111)의 상부에는 내벽투입 채널(117)이 형성된다. 내벽투입 채널(117)은 하우징(111)의 내벽 자체이거나, 내벽에 형성된 그루브, 또는 내벽에 부착된 파이프일 수 있다.
염기 베이스 공정으로 진행되는 경우에, 물유리와 순수의 혼합액(M)에 대해 HMDS(H)가 투입된다. HMDS(H)는 소수성 액체이므로 혼합액(M)과 쉽게 섞이지 않는다. 그 상태에서 교반기구(113)로 교반을 하면, 관성 모멘텀에 따라 HMDS(H)가 이루는 층의 중간 부분은 두꺼워진다. 그에 반해, 하우징(111)의 내벽에 가까울수록 HMDS(H)의 층은 얇아진다.
이러한 상태에서 질산을 중간 부분으로 투입하면, 질산과 HMDS(H) 간에 폭발적인 반응이 일어나서, 커다란 위험이 따르게 된다. 이를 해결하기 위하여, 본 발명자는 다음의 2 가지 방법을 도출하게 되었다.
첫 번째는, 질산을 하부투입 채널(115)을 통해 천천히 주입하는 것이다. 그 경우, 질산은 HMDS(H)와 반응하기 전에 혼합액(M)과 먼저 섞이게 된다. 그에 따라, 질산은 HMDS(H)와는 조금씩 반응할 수 있게 된다.
두 번째로, 질산을 내벽투입 채널(117)을 통해 하우징(111)의 내벽을 따라 천천히 주입하는 것이다. 그 경우, 질산은 HMDS(H)의 층 중 얇은 부분과 천천히 반응할 수 있다.
이러한 방법에 의해, 염기 베이스 공정에서 공정의 예민도와 위험성은 효과적으로 제어하면서, 보다 뛰어난 품질의 에어로젤을 얻을 수 있게 된다.
산 베이스 공정이라면, 질산이 혼합액(M)에 잘 섞이게 되므로, 이러한 방법이 필요하지는 않다.
용매 치환조(130)에 대해서는 도 6를 참조하여 추가로 설명한다. 도 6은 도 3의 용매 치환조(130)의 구체적 구조를 보인 개념도이다.
본 도면을 참조하면, 용매 치환조(130)의 하우징(131) 내에서는 축합 반응에 따라 오가노젤(O)과 폐수(W)가 생성된다. 여기서, 오가노젤(O)은 비중차에 의해 폐수(W)의 상측에 위치하게 된다. 하우징(131) 내에서 교반기구의 작동에 따라, 오가노젤(O)과 폐수(W)의 층 분리는 보다 쉽게 일어날 수 있다.
폐수(W)는 배출 밸브(133)를 통해 폐수처리장치로 배출되어야 한다. 배출 밸브(133)는 폐수(W)를 배출할 때까지만 열리도록 제어되어야 한다. 이를 위해, 배출 밸브(133)의 개폐를 제어하는 제어기(미도시)는 레벨 센서(135)의 감지 결과에 기반하여 작동한다.
레벨 센서(135)는 오가노젤(O)과 폐수(W)의 경계면(I)에 대한 측정을 통해 폐수(W)의 수위를 측정한다. 이를 위해, 레벨 센서(135)는 하우징(131)에 설치되는 레이다 타입의 센서일 수 있다. 그에 따라, 레벨 센서(135)는 경계면(I)을 향한 방향으로 전자기파를 발사하여, 비접촉 방식으로 경계면(I)의 높이를 측정할 수 있다.
제어기가 레벨 센서(135)의 감지 결과에 근거하여 배출 밸브(133)를 제어하여, 폐수(W)의 정확한 수위에 맞추어 배출 밸브(133)가 개폐될 수 있다. 이는 폐수(W) 외에 오가노젤(O)까지 배출되는 손실을 막을 수 있게 한다.
폐수(W)의 배출 후에 오가노젤(O)는 다른 라인(137)을 통해 건조기(150)로 이동될 수 있다. 나아가, 하우징(131) 내에서 발생한 암모니아는 별도의 라인(139)을 통해 스크러버(190)로 이동될 수 있다.
상기와 같은 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100: 제조 설비 110: 반응조
130: 용매 치환조 150: 건조기
170: 응축기 190: 스크러버

Claims (12)

  1. 물유리와 제1 물질, 그리고 제2 물질을 계량하는 단계;
    반응조에서 상기 물유리와 상기 제1 물질을 반응시켜, 하이드로젤을 얻는 단계;
    상기 하이드로젤을 용매 치환조로 이동시킨 후, 상기 용매 치환조에서 상기 하이드로젤과 상기 제2 물질을 반응시켜 오가노젤을 얻는 단계;
    상기 오가노젤을 건조기로 이동시킨 후, 상기 건조기에서 상기 오가노젤을 건조하여 에어로젤 파우더를 얻는 단계; 및
    상기 에어로젤 파우더를 저장 공간에 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 반응조에는 제2 물질을 투입하지 않으며,
    상기 제2 물질은 n-헥산을 포함하는, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 물유리와 제1 물질, 그리고 제2 물질을 계량하는 단계는,
    상기 물유리와 상기 제1 물질, 그리고 상기 제2 물질이 탱크 로리로부터 저장 탱크에 주입된 상태에서 그들을 각각의 계량 드럼에 투입하여 계량하는 단계를 포함하는, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 물유리와 상기 제1 물질, 그리고 상기 제2 물질이 탱크 로리로부터 저장 탱크에 주입된 상태에서 그들을 각각의 계량 드럼에 투입하여 계량하는 단계는,
    질량유량 제어기를 이용하여 상기 저장 탱크에서 상기 계량 드럼으로 상기 물유리와 상기 제1 물질, 그리고 상기 제2 물질 각각의 설정량을 투입하는 단계를 포함하는, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    염기 베이스 공정 및 산 베이스 공정 중 하나를 선택받는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 물질은, 순수, 질산, 및 HMDS를 포함하고,
    상기 반응조에서 상기 물유리와 상기 제1 물질을 반응시켜, 하이드로젤을 얻는 단계에서는, 상기 염기 베이스 공정이 선택되면 상기 반응조에 상기 HMDS가 상기 질산보다 먼저 투입되게 하고, 상기 산 베이스 공정이 선택되면 상기 반응조에 상기 질산이 상기 HMDS 보다 먼저 투입되게 하는, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하이드로젤이 상기 용매 치환조로 이동된 후에, 상기 반응조를 세정하는 단계를 더 포함하는, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하이드로젤이 상기 용매 치환조로 이동된 후에, 상기 반응조를 세정하는 단계는,
    분사 노즐을 360° 회전시키면서 상기 반응조의 내면에 대해 순수를 분사하는 단계를 포함하는, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반응조에는 오가노젤이 존재하지 않는, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 용매 치환조는,
    상기 반응조 보다 내식성, 내산성, 및 고온강도가 낮은 재료로 제작된 것인, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 오가노젤을 상기 건조기로 이동시키기 전에 상기 용매 치환조에서 상기 오가노젤과 함께 발생된 폐수를 배출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 폐수를 배출하는 단계는,
    제어기가 레벨 센서에 의해 측정된 상기 폐수의 수위에 기초하여 상기 폐수의 배출을 위한 배출 밸브의 개폐를 제어하는 단계를 포함하는, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 레벨 센서는,
    상기 용매 치환조에 설치되고, 상기 오가노젤층과 상기 폐수층의 경계면을 향한 방향으로 전자기파를 발사하는 레이다 타입의 센서인, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 오가노젤이 상기 건조기로 이동된 후에, 상기 용매 치환조를 세정하는 단계를 더 포함하는, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 오가노젤이 상기 건조기로 이동된 후에, 상기 용매 치환조를 세정하는 단계는,
    분사 노즐을 360° 회전시키면서 상기 용매 치환조의 내면에 대해 n-헥산을 분사하는 단계를 포함하는, 에어로젤을 위한 통합적 제조 방법.
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