4D

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 광촉매를 이용한 유기물 분해

영문 : Decomposition of organic matter using photocatalyst

과제 팀명

4D

지도교수

김정현 교수님

개발기간

2020년 9월 ~ 2020년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 화학공학과 2015340004 고탁현(팀장)

서울시립대학교 화학공학과 2015340038 전현도

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

최근 수처리에 이산화티타늄 광촉매 적용을 위한 다양한 기술들이 연구되고 있다. 본 프로젝트에서는 이산화티타늄과 산화구리를 함께 사용하여 광촉매를 만들었으며, 이를 다시 필름형태로 제조하였다. 이를 통해 이산화티타늄 재료 자체가 갖고 있는 단점을 개선하였다. 이러한 진일보한 결과로 광촉매가 유기물 분해에 효과적으로 쓰여, 폐수 문제에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

개발 과제의 배경

◇ 세계적으로 급속하게 진행된 산업화와 도시화로 물은 심각하게 오염되었고, 세계적인 인구증가로 인한 수요량이 급격히 증가해 최근 사용 가능한 물마저 점점 부족해지고 있다. 이에 더해 최근 기후 변화로 가뭄이 빈번하게 발생하면서 물 부족 문제를 심화시키고 있다. 지난 2008년 7월 UN은 세계 물 부족 인구가 현재 7억 명에서 2025년에는 30억 명에 이를 것으로 전망하고 있다. 우리나라도 산업의 발달과 생활수준의 향상으로 인하여 물 수요량은 매년 증가하고 있으며, 1인당 강수량(연 2,591㎥)이 세계 평균의 약 1/8 수준이다. 특히 하천 취수율이 36%에 그쳐 물에 관한 스트레스가 높은 국가군에 속한다. 따라서 국내 뿐 아니라 전 세계적으로 수처리 기술은 미래의 중요한 지속가능기술로 급부상하고 있다.

◇ 우리나라의 수자원은 대부분 강수를 이용하고 있으나, 강수량의 계절적 편차가 심해 우기인 7∼8월에 전체 강수량의 60% 이상 집중돼 있어 건기에는 수량부족 현상을 겪고 있다. 수자원의 지역적인 편차 또한 존재하여 일부 지역에서는 용수부족으로 생산 활동에 차질을 빚고 있다. 이러한 물 부족 상황에 대처하기 위해 댐 건설 등의 방법으로 수자원을 확보하는 정책을 추진해왔으나, 환경파괴 논란 및 민원 등으로 댐 설치는 한계에 도달하여 새로운 수자원의 개발이 필요하게 되었다. 이와 같은 배경으로 수자원 관리 및 개발을 위한 하수 처리한 물의 재이용이 확산되고 있는 추세이다. 버려진 하수를 물 재이용 기술을 이용해 공업용수로 재활용하는 경우가 늘고 있으며, 산업의 발달로 공업용수 수요가 크게 늘면서 전국 각지에 하수 재이용 시설이 들어서고 있다.

개발 과제의 목표 및 내용

◇ 현재 과학기술의 어떤 분야든 가장 뜨거운 주제 중 하나는 단연 친환경이다. 이러한 시대적 흐름에 따라 다양한 산업현장에서 사용되는 화학물질들에 의해 야기된 수질오염이 주요한 문제로 떠오르고 있다. methylene blue(MB)라고 불려지는 cationic thiazine dye는 직물, 플라스틱, 펄프산업과 같은 다양한 화학적, 생물학적 공정에서 사용되고 있다. 중요한 것은 MB가 인간의 건강에 몇 가지 해로운 영향을 끼칠 수 있다는 것이다. 구체적으로 구토, 극도의 발한, 호흡곤란, 눈 따가움, 정신질환을 야기할 수 있다. 더구나 MB가 물에 존재하게 되면 빛의 투과를 방해해 수상 생태계에도 큰 영향을 끼친다.

◇ 이렇게 막대한 피해를 끼치는 MB를 적절하게 처리하기 위해 다양한 연구가 몇 십년간 연구되어 왔다. 최근에, 산화금속의 광촉매가 자외선과 가시광선에서 유기물 분해에 효과적인 것으로 밝혀졌다. 대표적으로 이산화티타늄이 있고, 특히 rutile과 anatase에서 채취한 혼합 상으로 nano-powder를 제조했을 때 보다 높은 광분해 효율을 보였다. 하지만 이산화티타늄은 밴드갭이 넓은 반도체로 광촉매 제조에 단독으로 쓰여서는 기대하는 효과를 거두기 힘들다. 따라서 다양한 금속 혹은 비금속과 헤테로 구조를 이루어 이산화티타늄은 그것 자체가 갖고 있는 단점을 보완하여 사용된다.

◇ 현재 폐수 속에 존재하는 MB와 같은 유기물질을 효과적으로 처리하기 위해 기술은 대부분 정밀여과, 한외여과법, 역삼투법 등 막을 이용한 기술과 염소소독법 등 화학적 처리방법, 응집/침전법 같은 물리적 처리방법이 주를 이루고 있다. 하지만 이 방법들에는 몇 가지 문제점이 있다. 정밀여과나 한외여과에 사용되는 고분자 분리막의 경우 기공 크기를 이용한 다양한 처리 기술이 개발되었지만, 막오염이 크고, 열안정성이 낮으며, 폐분리막 폐기 시 환경문제를 야기하는 단점이 있다. 염소소독법의 화학적 처리방법은 비교적 고비용이며, 고분자 분리막의 짧은 수명으로 보다 경제적이며 정제효과가 뛰어난 재이용 기술이 필요한 실정이다. 또한, 하수처리 및 재이용에 일반적으로 많이 사용되는 소독제는 염소이나, 최근 들어 강화되는 환경법규와 염소 소독 시 발생되는 소독부산물의 위해성, 염소가스 저장 시 안전문제 등의 이유로 자외선(UV)을 이용한 소독공정이 1980년대부터 계속 증가하고 있다.

관련 기술의 현황

관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

• 기술현황

◇ 광촉매는 빛을 받아서 광화학반응을 가속화시키는 물질을 통칭한다. 밴드갭 에너지(band gap) 이상의 빛을 받아 전자가 가전도대(valence band)에서 전도대(conduction band)로 튀어 올라 전기전도도가 증가할 수 있는 물질을 광반도체라고 하며, 이를 유기물 분해를 위한 광촉매 공정에 적용하기 위한 연구가 수행되어오고 있다. TiO2, SiO2, ZnO, WO3, CdS, ZnS 등의 금속산화물과 SrTiO3, BaTiO3 등의 페롭스카이트 소재가 광촉매 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다.

◇ 기존의 하수처리수 재이용 기술은 화학적, 생물학적 처리 방법과 오존 산화법, 그리고 정밀여과, 한외 여과법, 역삼투법 등 막을 이용한 기술이다. 고가의 처리비용과 유지비용이 발생하며, 공정 운전 조건이 복잡하다는 단점이 있다. 따라서 저비용, 고효율의 광촉매를 이용한 공정이 주목받고 있다. 광촉매/UV 공정은 강력한 라디칼을 생성시켜 수중 또는 대기 중의 유기물을 산화시키고 물이나 이산화탄소로 분해시키는 공정으로, 2차 오염물질 발생 없이 효율적으로 유기화합물을 분해할 수 있는 친환경 고도산화기술(advanced oxidation process: AOP)이다.

◇ 미세먼지를 잡는 ‘광촉매 페인트’가 개발되어 이목이 집중되고 있다. TiO2는 물리 화학적으로 매우 안정적이면서 은폐력이 높아 기존 백색 페인트의 원료로 많이 사용되어 왔다. 광촉매 페인트의 상용화는 지난 2010년 부터였다. Advanced Materials 재직 박사가 개발을 성공해 페인트가 칠해진 벽면에 미세먼지가 붙게되면, 미세먼지 속 질소 산화물이 광촉매제와 화학반응을 일으켜 이산화탄소와 물만 배출되게끔 하였다. 이를 활용하여 아스팔트 도로 표층부나 보도블럭에 정밀 코팅해 대기오염을 정화하는 광촉매 코팅 시스템을 선보일 예정이다.

• 특허조사 및 특허 전략 분석

◇ 상용화 공정에서는 주로 황산법과 염소법을 이용하여 TiO2를 제조하며, 실험실 규모에서는 제조 방법이 쉽고 고활성의 광촉매 제조가 가능한 졸-겔법과 수열합성법을 이용한 연구가 활발히 수행되고 있다

◇ 가시광선 광촉매의 제조 방법 [KR100447818B1] 본 발명은 형광등이나 전열등의 가시광선에서 공기나 건축관련 자재의 미생물을 살균하거나 포름알데하이드와 휘발성 유기물질(VOC)을 제거하는 가시광선 광촉매 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 광촉매제인 TiO2졸을 ZnO, AgO, CuO등의 금속혼합물 및 바인더가 혼합된 금속용액과 공침하는 것을 특징으로 하는 가시광선에 의해 활성화되는 광촉매의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 가시광선 광촉매는 형광등과 전열등의 가시광선 영역에서 광촉매기능인 미생물을 살균하거나 포름알데하이드와 휘발성 유기물질(VOC)을 보다 효율적으로 제거할 수 있어 기능성 광촉매로 유용하다.

◇ 다기능 광촉매제 제조방법 및 이를 이용한 공기살균 및 정화용 셀 [KR101771950B1] 본 발명은 광촉매 물질과 광대역 자외선이 결합된 광촉매 산화반응을 일으켜 공기를 살균 및 탈취하는 방사형 공간 살균기에 관한 것이다. 상세하게는 본체 내에 독립적으로 설치되어 교체가 용이하고 사후 관리가 편리한 살균모듈을 구비하여 공기 유동 통로를 제공한다. 내부로 유입된 공기를 광촉매 산화반응을 이용하여 살균 및 탈취하여 공기의 살균 및 탈취 효과를 향상시키는 방사형 공간 살균기에 관한 것이다. 본 발명은 산화규소 50~57중량부, 이산화티타늄 38~41중량부, 백금 2~4중량부, 구리 1~1.5중량부, 로듐 1.5~2.5중량부, 은 0.5~1중량부를 혼합용기에 넣어 2시간동안 혼합하고, 이를 가열용기에 넣어 1300~1500℃의 온도로 용해한 후 응고시켜 유리와 같은 결정질로 만들진 다기능 광촉매를 이용한 공기살균 및 정화용 셀의 기저판을 이루는 일정 폭의 스트립에 반경 방향으로 다수개의 주름을 연속적으로 형성 시키면서 나선형으로 형성되는 나선형 구조물로 이루어진 것을 특징으로 한다.

◇ 광촉매를 이용한 폐수처리 장치 [KR19980050359A] 본 발명은 폐수처리에 있어서 색도제거, 냄새제거, 살균 또는 미량화학 오염 물질등의 난분해성물질을 효과적으로 분해하기 위한 하이브리드형 처리 프로세스중 전처리단계에서의 광촉매에 의한 폐수처리를 수행하기 위한 장치에 관 한 것으로 특히 비표면적이 높은 분말 및 입자상 광촉매를 이용한 반응조로 부터 촉매의 분리회수의 문제를 해결할 수 있으며, 조작이 간단하고 광촉매의 연속적인 이용이 가능하도록 한 폐수처리장치에 관한 것이다.

◇ 구리 화합물 담지 산화 티타늄 광촉매 및 그 제조 방법 [KR101500593B1] 루틸형 산화 티타늄의 함유량이 50몰% 이상인 산화 티타늄과, 상기 산화 티타늄의 표면에 담지된 1가 구리 화합물 및 2가 구리 화합물을 갖는 구리 화합물 담지 산화 티타늄 광촉매, 및 루틸형 산화 티타늄의 함유량이 50몰% 이상인 산화 티타늄의 표면에 1가 구리 화합물 및 2가 구리 화합물을 담지하는 구리 화합물 담지 산화 티타늄 광촉매의 제조 방법에 의해 광촉매 활성 및 바이러스 불활화성이 우수한 구리 화합물 담지 산화 티타늄 광촉매 및 그 제조 방법을 얻을 수 있다.

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

◇ TiO2는 강한 산화활성(oxidation activity)과 수친화력(hydrophilicity)으로 물 분해와 공기 정화를 위한 효율적인 광촉매재료로 고려되고 있다. 하지만 이 물질은 상대적으로 큰 띠간격 에너지로 인하여 자외선 이상의 가시광선(태양광의 약 45%)을 활용함에 어려움이 있다. 따라서 가시광선을 효율적으로 이용하고자 sol-gel법으로 좁은 띠간격을 가진 CuO/Cu2O와 함께 헤테로 구조로 광촉매를 제조하였다.

◇ 구리산화물(Cu2O/CuO)는 좁은 띠간격(2.0~2.2 eV)을 소유하고 있고, 매우 광범위하게 존재하는 풍부한 재료로서 경제적인 관점에서 큰 장점이 있다. 또한 환경적인 유해성도 적은 것으로 알려져 있다. 하지만, 구리 산화물은 빛으로부터 생성된 전자가 효율적으로 짧은 시간 내에 활용되지 못할 경우 구리로 환원되는 현상이 나타날 수 있다. 따라서 이러한 전자의 광환원작용을 줄여줄 수 있도록 양전위 전도띠를 가지는 TiO2나 ZnO와 같은 물질(전자를 효율적으로 이송시키는 역할을 담당)과 결합하여 전자의 광안정성을 높여줄 수 있다. 즉 TiO2와 Cu2O/CuO가 헤테로 구조를 형성하면서 서로의 단점을 보완해줄 수 있다. 이로써 TiO2 만을 단독으로 사용할 때보다 광이용 효율을 높여, 유기물 분해에 좀 더 효과적일 것으로 기대된다.

◇ 또한 본 프로젝트에서는 TiO2/Cu2O/CuO 광촉매를 얇은 박막 형태로 만들었다. 이를 통해 알루미늄, 금속호일, 실리콘 웨이퍼, 유리와 같은 다양한 기판에 쉽게 부착될 수 있다. 이것은 유리에서 특히 중요하다. 유리는 매우 높은 투과도와 화학적 안정성을 갖고 있어, 광촉매 필름으로 코팅된 유리는 매우 높은 수친화력(hydrophilicity)과 광분해능력을 갖고 있어 창문의 셀프 공기정화에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

경제적, 사회적 기대 및 파급효과

◇ 물 수요 증가와 수질오염으로 인해 물 부족 문제가 심화 되고있는 상황이다. 특히 우리나라 수자원의 대부분은 강수를 이용하고 있으나, 계절적·지역적 편차가 심해 수자원을 효과적으로 관리하는 방법이 필요하다. 이에 따라 광촉매를 이용하여 버려진 하수를 재이용하는 친환경적인 방안이 떠오르고 있다. 적절한 재료로 저비용, 고효율의 광촉매 합성에 성공한다면, 수중의 유기물을 물이나 이산화탄소로 분해해 2차 오염물질 발생이 없는 효율적인 친환경 기술이 가능할 것이다.

◇ 배기가스 배출로 인한 대기오염 문제가 대두되고 있다. 기존 백색 페인트의 원료로 사용되었던 TiO2가 자동차 배출가스에서 나오는 질소산화물을 분해하여 이산화탄소와 물만 배출되게끔 하였다. 따라서 각종 지자체는 보도블럭이나 아스팔트 도로 표면에 초정밀 코팅을 해서 대기를 정화하려 한다. 밤이 돼 공기가 내려앉으면 질소산화물이 접착물질에 달라붙고 낮이 되면 광촉매가 햇빛과 만나 활성산소를 만들어내고 이는 질소산화물과 만나 질산염으로 바뀌게 된다. 나중에 비가 오면 질산염은 중성화가 되고 쓸려나가 수질을 오염시키는 문제점이 있지만, 이는 위의 수질을 정화하는 광촉매의 기능과 함께라면 해결 가능한 범위일 것이다.

기술개발 일정 및 추진체계

개발 일정

구성원 및 추진체계

◇ 고탁현 – 총괄책임 및 광촉매 필름 합성, 실험주도

◇ 전현도 – 광촉매 관련 자료조사, 실험보조, 실험결과분석 후 보고서 작성

설계

설계사양

제품의 요구사항

• 열역학적 안정성 : 원하는 반응의 산화 환원 전위가 bandgap내에 위치 하여야만 특정 반도체가 광촉매로서의 열역학적 조건을 만족해야한다. 따라서 bandgap이 넓을수록 열역학적 조건을 맞출 확률이 높기 때문에 산화환원 반응에 대한 구동력이 높아진다. 하지만 band gap이 커지면 그만큼 큰 빛에너지가 필요하게 되어 태양광 이용효율이 낮아진다. 따라서 불순물 도핑, 금속도금, 복합구조 형성등 촉매의 특성개질을 통해 이 상관성을 충족시켜야 한다.

• 화학적, 광화학적 안정성 : 몇몇 반도체 특히 Zinc oxide는 화학적으로 불안정하며, 때로는 반도체 격자내에 생성된 전자와 정공이 격자를 이루는 양이온이나 음이온과 반응하여 광화학 부식을 야기시킨다. 선행연구를 비교, 분석해본 결과 Titanium oxide가 타 물질에 비해 화학적, 광화학적으로 안정한 것을 파악했다.

• 광촉매의 태양광 이용 효율 : 태양광의 대부분을 차지하는 가시광선은 400~700nm의 파장을 가진다. 이는 대부분의 산화물계 반도체의 Band-gap보다 낮은 에너지를 가져 효율적으로 태양광을 이용하지 못하는 경우가 많다.

설계 사양

• Copper oxdide용액

-용질 : Copper acetate 0.5M

-용매 : α-Terpineol : 0.25M, Diethanolamine : 0.25M

• Titanium oxide paste 만들기

-Titanium oxide : 1g, Diethanolamine : 4.3g

• UV-vis(S-3100, Scinco)

665nm wavelength

• XPS (PHI-Quantera-Ⅱ, Ulvac-PHI)

-Al Kα radiation (1486.6 eV)

-Carbon contamination component located at the binding energy of 284.5 eV (C 1s peak) was used as a reference peak.

• SEM(HRTEM, Titan, FEI)

• XRD(D/Max-2500, Rigaku)

-Cu Kα irradiation (λ = 1.5406 Å)

-2θ range from 20° to 90°

-X-ray tube was operated at 40 kV and 200 mA

개념설계안

• 실험 진행

1. Copper oxide coating에 따른 adsorption 분석

2. Adsorption에 따른 organic matter decomposition ability 분석

• 측정 분석

1. TAUC를 통해 Band-gap energy를 계산하여 본 이론이 타당함을 증명

2. XPS, SEM 측정분석기기를 통해 Titanium oxide와 copper oxdide의 morpology 확인

이론적 계산 및 시뮬레이션

• 흡광도 및 유기물 분해능 측정

-UV-vis를 통해 각 sample 별로 파장에 따른 adsorption을 graph로 나타내 경향성을 파악한다.

-각 sample별 MB 분해능력을 측정한다. 이때 MB가 사라짐에 따라 투과성이 커지는 것을 알 수 있다.

• Band-gap energy 계산

-UV-vis를 통해 얻은 파장에 따른 adsorption을 TAUC and Daivs-Mott relation을 통해 bandgap을 계산한다.

• SEM 분석

-분석기기를 통해 core-shell 구조가 아닌 것을 확인한다.

상세설계 내용

• Purpose

-Titaium oxide 위에 spin coating 횟수를 달리하며 (1~4회) organic matter 분해능을 분석한다.

-광촉매의 재사용 효율을 분석한다.

-고효율과 재사용이 가능한 광촉매 조건 구현

• Design

-Titanum oxdie 위에 copper oxdiec 층을 1~4회 spin coating 하여 각각의 sample의 흡광도와 분해능을 측정.

-2시간씩 MB를 교체해주면서 광촉매 재사용 효율을 분석한다.

-XPS, SEM 분석기기를 통해 광촉매내 Titanium oxdie와 copper oxide 구조를 확인한다.

-TAUC 기법을 사용해 band-gap energy를 측정한다.

• Experiment

-Sample 만들기

1)Titanium paste를 만들어 FTO 기판 위에 얇게 바른다.

2)기판위에 만들어진 Copper oxide 용액을 spin-coating하여 sample 5개를 만든다.

3)추가적인 spin-coaing시 10분간 오븐에서 건조 시킨다.

4)furnace에 500도로 30분 열처리를 한다.

-Mesurement

1)sample들을 UV-vis를 통해 흡광도를 측정한다.

2)MB 용액과 각각의 sample을 2시간 동안 방치하고, 30분 간격으로 UV-vis로 흡광도를 측정해 분해능을 측정한다.

3)2시간 마다 MB용액을 총 4회 교체해 재사용 효율을 측정한다.

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

• Results

1.파장에 따른 흡광도 측정

산화구리 코팅횟수에 따른 wt%를 계산했고, wt%에 따른 흡광도를 측정했다. 밴드갭이 좁은 산화구리가 많이 함유되어 있는 9.3wt% 광촉매(TC 9.3)이 가시광선 영역의 빛을 가장 잘 흡수하였다.

2.파장에 따른 유기물 분해능

가시광선 영역에서 흡광도 또한 제일 좋은 T.C 9.3이 유기물 분해능 또한 가장 좋을 것이라 예상하기 쉽다. 하지만 실험결과 그렇지 않았고, 그 이유는 광이용 효율과 전자-양공 재결합 속도 간의 trade-off 관계가 있기 때문이다. 산화구리의 경우 밴드갭이 좁은 만큼 가시광선과 같이 파장이 상대적으로 긴 빛도 잘 이용할 수 있어, 광이용 효율이 높다. 하지만 전자와 양공 사이의 구동력이 떨어져 전자-양공 사이의 재결합 또한 잘 일어나 광촉매의 효능을 감소시킨다. 따라서 두 개의 인자 사이에서 최적의 효율을 가진 TiO2-CuO의 구성비율을 찾는 것이 중요했고, 실험을 통해 T.C 8.2가 최적의 합성 비율임을 확인할 수 있었다.

3.재사용 효율

다음은 TC 8.2 광촉매로 4번까지 MB분해 실험을 반복하였다. 4번까지 반복 실험했을 때, 그 효율이 거의 변화가 없음을 볼 수 있다. 그 이유는 실험실 규모에서 일정한 광원을 지속적으로 비추었고, 분해물질도 MB 하나이며, 유속이 없는 잔잔한 유체 속에서 진행했기 때문이라 생각된다.

하지만 실제의 경우는 다양한 유기물질이 존재하고, 광원의 세시가 일정하지 않으며, 유속 또한 존재한다. 따라서 실제의 경우와 실험실의 효율은 큰 차이가 있을 것이라 예상된다.

4.TAUC를 이용한 bandgap calculation

TAUC 분석기법을 이용하여, 혼합물의 밴드갭 에너지를 추정해 보았습니다. 이것도 TC 9.3의 밴드갭이 가장 낮았고, 이것은 가시광선 영역에서 흡광도가 가장 높았던 TC9.3의 UV-VIS 측정결과와 일치하는 것이다.

5.분석기기를 통한 광촉매의 구조

Titanium oxide를 포함한 Copper oxide와 Copper dioxide가 포함되어 있다는 것을 확인할 수 있다.

Reference Titanium oxide peak를 통해 모든 광촉매 샘플에서 Titanium oxide가 함유되어있는 것을 확인할 수 있다.

스핀 코팅 방법을 이용해서 레이어 바이 레이어로 층을 쌓아 광촉매를 합성했지만, 디퓨젼 등의 영향으로 층이 딱 구분되는 것이 아닌 서로 혼합된 형태일 것이라 예상했고, 본 사진을 통해 예상이 맞다는것을 확인했다.

포스터

완료작품의 평가

-Titanium dioxide의 partner 물질로 Copper oxide/Copper dioxide 와의 Z-sheme 결합을 통해 실험을 진행했다.

-흡광도는 Copper oxide를 4회 spin-coating한 TC 9.3이 우수 했지만, 실제로 분해 능력은 3번 코팅한 TC 8.2가 기존 대비 43%의 효율 증대를 보이며 가장 우수했다.

-또한 동일 광촉매에서 95%의 높은 재 사용률을 보였다.

향후계획

1)본 실험은 일정한 광원을 지속적으로 비추었고, 분해물질도 MB 하나로 진행했다는 점에서 한계가 있다. 이에 다양한 유기물질과 유속이 있는 상태에서의 실험이 요구된다.

2) Copper oxide와 Copper dioxide의 비율을 정량적으로 측정할 수 없었다는 점에서 한계를 보였다. 이에 그 비율을 control하는 실험방법으로 실험 진행이 요구된다.