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문제 정의
- 이에따라, 최근의 산자부 표준화 사업을 비롯하여 한국공기 청정협회에서 산학연의 전문가를 구성하여 국내외 관련 자료조사를 통하여 진보된 기준을 정하였으며, 최근의 공기청정기 성능인증 제도에 활용하고 있으며, 새로운 공기청정기 개발과 적용의 신뢰성 확보와 관련산업의 활성화에 기여하고 있다. 여기서 는, 현재 국내외의 공기청정기의 제품성능 인증을 위한 입자상물질, 탈취 등의 시험방법 및 규격의 동향 과 국내 공기청정기 기술에 대하여 고찰하고자 한다.
제안 방법
- 공기청정기의 청정화 능력시험 챔버인 30m' 시험 챔버에서 시험체인 공기청정기를 바닥면으로부터 높 이 1.0m 위치에 지지대를 이용하여 설치하였으며, 시험체의 측면으로부터 1.0m 거리에 바닥으로부터 높이가 1.0m 인 지점에 오존계측기를 설치하여 시험 체 배출구 후단 50mm 지점에서 샘플링하여 측정하며, 인증을 위한 규정농도는 24시간 작동시켰을 경우, 50ppb를 초과하지 않는 것으로 하고 있다.
- 다음으로, 자연감소 입자농도측정을 수행하는데 , 앞에서와 같은 방법으로 입자농도측정 직전에 시험 챔버내의 공기를 동일하게 처리한 후, 절차에 따라 시험입자를 발생시키면서 , 입자농도가 감소하기 시 작하는 시점을 t=0으로 하고 이 시점에서의 입자농도 를초기농도로한다. 이 때도초기 입자농도는 규정된 입자농도범 위에 있어야 한다.
- 그 리고, 입자농도가 감소하기 시작하는 시점에서 공기 청정기를 운전시키고 이 시점을 t=0으로 한다. 이때의 공기청정기를 운전시키면서 입자크기 0.3 ㎛ 가 포함된 입자크기채널의 입자농도가 그 채널의 초기 입자농도의 1/3이 되는 시점까지만 시험을 수행하고 그 시점까지의 운전감소 입자농도곡선을 입자계수기 의 모든 입자크기채널에 대해 각각 구한다. 이때, 샘 플링 시간은 20초로 지정하고 운전감소 입자농도 곡 선상에는 적어도 10개 이상의 측정점이 표시될 수 있도록 한다.
- 이상의 시험 챔버로부터, 분진청정화 능력은, 운전 감소 입자농도와 자연감소 입자농도를 측정하여 산 출한다. 운전감소입자농도측정은먼저, 시험챔버내의 입자농도를 연속적으로 측정하면서 시험 챔버내의 입자농도가 지정된 시험농도범위에 도달될 때 입자 발생을 종료하고, 종료 후 0.
대상 데이터
- 36-2000 (업무용 분연 기기 성능시험방법 지침에서 규정하는 청정화 능력 시험 등이 있으며, 최근에 국내에서도 KC1 입자를 이용하는 한국공기청정협회 규격 KACA-1998-01에서 규정하고 있으며, 이들에서 시험 챔버(chamber)는 40±10m, 의 체적을 가진 직육면체(정육면체도 가능) 형상을 가지는 것으로 하며, 시험 챔버 내부는 무정 전 패널로 제작되는 것을 권고하고 있다. 시험에 사용되는 장치는 시험 챔버, 시험대상 입자를 발생시키 기 위한 발생기 및 KC1 입자발생기, 청정 압축공기를 공급하는 청정공기 공급시스템, 그리고 입경별 농도를 측정하는 입자계수기로 구성된다. 한국기계연구 원에서 보유하고 있는 시험 챔버는 가로 4m, 세로 3m, 높이 2.
- 1M이고, 챔버 내의 공기를 배출할 수 있는 팬이 설치되어 있으며, 시험용 가스를 각각 공 급하는 가스 공급기와 습도조절을 위하여 가습할 수 있는 덕트가 설치된다. 탈취효율 시험에서 시험용 가스는 일본과 한국공기청정협회 모두 실내의 대표 적인 3대 생활취로 분류되는 암모니아, 아세트알데 히드 및 초산에 대하여 시험한다.
- 시험에 사용되는 장치는 시험 챔버, 시험대상 입자를 발생시키 기 위한 발생기 및 KC1 입자발생기, 청정 압축공기를 공급하는 청정공기 공급시스템, 그리고 입경별 농도를 측정하는 입자계수기로 구성된다. 한국기계연구 원에서 보유하고 있는 시험 챔버는 가로 4m, 세로 3m, 높이 2.5m의 직육면체로 용적이 3Om(l, O6.Oft3) 이고, 챔버 내의 일정한 배경농도를 만족시키기 위한 청정공기를 공급할 수 있는 고성능의 HEPA 필터가 설치되어 있으며, 실내 과잉공기를 자동으로 배출할 수 있는 댐퍼와 습도조절을 위하여 가습할 수 있는 덕트가 설치되어 있다.
이론/모형
- 최근의 정전, UV 광촉매 및 플라즈마, 클러스터 반응 에 의한 공기청정기의 개발에 따라 인체에 유해한 오 존발생에 대한 관심이 높아지고 있다. 공기청정기의 오존발생농도 시험은 미국의 UL 867-1997 (electrostatic air cleaner)의 시험규격에 의하여 시험챔버법를 이용하여 시험하는 것을 원칙으로 하며, 시험체의 집진시험 및 탈취시험을 실시하기 전에 수행한다.
성능/효과
- 그림 1은 0.3 ㎛ KC1 입자의 계수법 포집효율과 DUST 11종에 의한 KS 비색법에 의한 포집효율의 비교 시험 결과를 나타내었는데, 그림 에서 보는 바와 같이 , 계수법의 20%는 비색법 70%를 상회함을 알 수 있으며, 계수법 80% 이상은 비색법으로 거의 100% 포집효율을 갖는다는 것을 알 수 있다. 현재 KS C 9314 규격에서는 비색법에 의하여 70~85% 이상으 로 공기청정기를 규정하고 있는데, 이는 인체 에 유해하다고 알려져 있는 입경 0.
- 3 ㎛ 입자에 대한 운전감소율의 비교를 보여주고 있다. 그림 에서 보는 바와 같이 , 한국공기 청정협회 규격의 KC1 0.3 ㎛ 입자의 운전감소율은 담 배연기와 DUST 감소율의 사이의 값을 나타내는 것을 볼 수 있는데, 이로부터 알 수 있는 것은 한국공기 청정협회 규격에서의 적용면적은 담배연기 입자에 비하여는 근접하거나 비교적으로 높게 나타나며, 황 사를 포함하는 일반 분진입자에 비하여는 상대적으로 낮은 적용면적의 값을 가진다는 것을 알 수 있으나, 이러한 복합적인 실내 분진을 대표하는 평균적 인 특성치를 가진다는 것을 유추할 수 있다.
- 이상으로부터 , 현재 국내에서도 한국공기청정협회 의 단체규격에서도 선진국과 대등한 KC1 0.3 ㎛ 미세 입자에 대한 평가를 수행하고 있으며, 이는 미국이나 일본의 규격과 대등한 효과를 가져오는 실내 입자상 분진을 대표하는 평균적인 특성치를 가진다는 것을 볼 수 있었다. 그리고, 생활취기에 대한 탈취효율의 평가법에서도 기존의 일본규격에 비하여 체계적이고 타당성 있는 규격을 시행하고 있으며, 실내 공기청정 기의 작동시 인체 유해성과 관련하여 오존발생량 등의 기준을 설정하여 평가하고 있다.
후속연구
- 3 ㎛ 입자에 대하여는 20 -50% 이하의 낮은 포집효율을 갖는 범위에 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 향후 공기청정기의 고효율 화, 특히 미세먼지 영역에서 고성능화를 보다 더 정량적으로 평가하고, 공기청정장치 기술 발전을 이루 기 위하여는 비색법에 의하기 보다는 계수법에 의한 평가로 점진적인 변화가 요망된다. 국내 시판되는 실 제적인 공기청정기의 경우에서도, 표 1에서 보는바와 같이 거의 대부분이 0.
- 공기청정기는 일반 실내, 사무실 및 지하상가, 지하철 역사 등의 적용에 따라 크기와 방식이 다양하며, 이러한다양한 종류의 공기청정장치에 대한 체계 적 인 평가를 할 수 있는 시험규정의 확립과 성능인증 이 중요할 것으로 사료된다. 또한, 이러한 공기청정 기의 제품별 설치 및 적용에 대한 기준 정립은 물론, 미세먼지 (PM2.5)와 가스상의 물질 뿐만 아니라, 실 내 VOC, 미생물, 라돈, 포름알데히드 등의 새로운 규 제대상의 실내오염물질에 대응하는 성능평가 체계의 확립이 중요할 것으로 예상된다. 이를 통하여 공기 청정기의 향후 개발방향을 제시하고 생산 업체의 제 작공정의 표준화를 유도함은 물론 공기청정기 소비 자에 대한 장치의 신뢰성 향상으로 국내 소비 증대 및 관련 산업의 활성화에 기 여할 수 있을 것이다.
- 5)와 가스상의 물질 뿐만 아니라, 실 내 VOC, 미생물, 라돈, 포름알데히드 등의 새로운 규 제대상의 실내오염물질에 대응하는 성능평가 체계의 확립이 중요할 것으로 예상된다. 이를 통하여 공기 청정기의 향후 개발방향을 제시하고 생산 업체의 제 작공정의 표준화를 유도함은 물론 공기청정기 소비 자에 대한 장치의 신뢰성 향상으로 국내 소비 증대 및 관련 산업의 활성화에 기 여할 수 있을 것이다.
- 향후 공기청정기는 인간생활과 밀접하며 산업 및 문화의 발달에 따라 점차적으로 수요가 증가될 것이다. 공기청정기는 일반 실내, 사무실 및 지하상가, 지하철 역사 등의 적용에 따라 크기와 방식이 다양하며, 이러한다양한 종류의 공기청정장치에 대한 체계 적 인 평가를 할 수 있는 시험규정의 확립과 성능인증 이 중요할 것으로 사료된다.
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