초록 ▼

1. 최종목표
■ 고성능 펠티에방식 전자제습기 개발
· 카본재질의 냉각본체 개발
· 냉각셀을 2개의 셀로 분리하여 2단계 제습 및 설치 시 위치변경이 가능
· 각각의 셀에 온도 및 습도센서를 부착하여 정확한 수분제거율을 확인
· 실시간 수분제거상황을 파악 상시감시 및 관리가 가능함
· 고장원인 중 자주 발생하는 펠티에소자의 고장상태를 확인 가능함
· 입력전압/전류에서 최대의 냉각효율을 나타내는 펠티에소자의 적용
2. 개발내용 및 결과
■ 12V, 3A의 펠티에 소자를 통한 냉각방식 적

1. 최종목표
■ 고성능 펠티에방식 전자제습기 개발
· 카본재질의 냉각본체 개발
· 냉각셀을 2개의 셀로 분리하여 2단계 제습 및 설치 시 위치변경이 가능
· 각각의 셀에 온도 및 습도센서를 부착하여 정확한 수분제거율을 확인
· 실시간 수분제거상황을 파악 상시감시 및 관리가 가능함
· 고장원인 중 자주 발생하는 펠티에소자의 고장상태를 확인 가능함
· 입력전압/전류에서 최대의 냉각효율을 나타내는 펠티에소자의 적용
2. 개발내용 및 결과
■ 12V, 3A의 펠티에 소자를 통한 냉각방식 적용
· 작동부분이 없어 구조가 간단하고 보수유지가 용이하며 소음이 없음
· 온도변화에 대한 응답이 빠르고 정밀함
· 저전력으로 최대의 제습효과를 실현
■ 각각의 독립된 냉각셀을 제작하여 하나의 제습기 내부에 직렬 또는 병렬 연결
· 냉각본체 및 방열판과 팬을 하나의 셀본체로 제작하여 제어부와의 연결을 통해 화면에 표시함
· 냉각셀 자체가 독립적으로 제작되어 1, 2포트가 분리되어 현장에 따라 자유로이 사용할 수 있고 설치 및 성형이 용이하여 사용이 편리함
■ 측정가스가 유입되어 배출되는 유입관, 드레인관, 배출관을 직렬로 연결
· 직렬로 연결함으로써 측정기기의 정확성 및 안정성을 확보함
· 측정가스의 유입 시 일체형으로 되어 있어 응답 및 측정시간이 짧아 고장 발생시 빠른 대처로 측정기로 유입되는 수분을 즉각적으로 제거하여 줄 수 있음
■ 냉각셀의 상측에는 유입관용 연결구가 나사 결합되는 유입공과, 배출관용 연결구가 나사 결합되는 배출공이 형성되고, 하측에는 드레인관용 연결구를 나사 결합
· 주위 온도가 낮아 냉각본체가 결빙이 되었을 경우 분리가 용이하여 대처가 쉽고 삽입되는 튜브의 크기에 따라 연결구를 바꿀 수 있어 설치가 용이함
■ Display 화면을 크게 하고 온도보정 및 습도보정을 프로그램화
· 화면에 냉각본체의 온도 및 절대, 상대 습도를 표시하고 펠티에 소자의 전류값을 함께 표시함으로 냉각본체의 이상 발생 및 배출가스의 수분율을 떨어트리는데 유효함
3. 사업성과
■ 기술적 성과
· 기존의 스테인리스 재질이 아닌 카본재질의 냉각본체 개발로 부식과 결빙에 의한 문제점 해소
· 회로 및 유로 설계 기술 확보
· 펠티에 방식의 전자제습
- 펠티에 효과를 이용한 반도체 소자를 적용하여 반영구적 수명과 저소음을 유지
- 2개의 반도체 소자를 적용하여 안정적이고 효율적인 제습효과 실현
- 소형 경량화를 통한 설치의 용이성 확보
■ 경제적 성과
· 폐기물 소각시설에서 배출되는 가스에 대한 정확한 측정자료를 얻을 수 있어 대기 오염물질 배출허용기준 초과에 대하여 강력한 부과금 제도를 시행할 수 있는 근거를 마련하고, 미래의 깨끗한 환경을 유지할 수 있도록 함
· 국내시장의 90% 이상을 차지하고 있는 수입품을 대체하고, 최근 수요가 폭증하고 있는 중국 등 동남아 시장에 수출 증대효과를 얻을 수 있음
수입대체금액 : 160억원 : 2007년 기준, 2008년 이후 약 40억원/년
2007년 6월까지 의무부착 추가분 : 약 700여대
2005년 12월 기설치 대체분 10% : 865×10%=90대
소계 약 800여대
수출 기대금액 : 20억원/년 (1차년도 100대 추진)
· 기존 장비와는 달리 소모품등 유지관리비를 크게 절감할 수 있음
■ 활용성과 등
· 2010년 1월 1일 이후 대기오염물질 배출허용기준 변경으로 인한 8개 산업분야 제조시설의 추가 측정의무 발생 및 염화수소 측정기(배액부에 전자제습기가 설치되어 있음)의 설치 또한 확대되어 전자제습기의 수요 증가가 예상됨
? 국내에서는 수입대체 효과가 클 것으로 기대되며 중국을 포함한 개발도상국으로 수출이 가능한 수출유망 제품임은 물론 매출증대에 따른 고용창출과 경영개선이 기대됨
? 시장의 확대로 인하여 고성능과 함께 염가의 제습장비 실현으로 시장 점유율의 확대
? 고장 시 수리기간이 짧고 부품가격이 저렴하며 신속한 A/S가 가능토록 하고, 장비의 유지관리비용을 감소하여 사용자의 비용부담 절감효과를 예상
4. 향후추진계획
? 본 연구개발을 통하여 펠티에방식 전자제습기가 국산화됨에 따라 저가격화와 함께 부품가격이 저렴하고, 장비 고장 시 수리기간이 단축되는 등 신속한 A/S가 가능하기 때문에 유지관리 비용을 경감할 수 있다. 이에 기존 전자제습기를 대체하는 적극적인 판촉활동을 통한 판매를 촉진할 계획임
? 국내에서는 수입대체 효과가 클 것으로 판단되며 중국을 포함한 개발도상국으로 수출을 적극추진 할 계획임
? 기존에는 굴뚝 TMS에 장착하여 시스템의 한 부분으로서 판매가 되어 전처리장비에 수분분리기 및 상온제습기와 에어필터를 거쳐 전처리장치 후단에 전자제습기를 설치하여 제습을 처리하였으나 본 과제로 인하여 전처리장치에서 전자 제습기만 단독 설치하여 제습처리가 가능하도록 설계를 하였기 때문에 염화수소측정기등과 결합한 측정기 등 다양한 용도에 맞는 제품을 개발할 예정임
? 개발된 제품은 습도율 및 전류값을 디스플레이 하여 시료의 정확한 습도를 파악하고 제어함으로써 TMS 측정기의 수명 및 정확성을 높였으나 향후 냉각셀에서 펠티에의 흡열 및 발열기능을 보다 더 최적화 할 수 있도록 설계하고 최대한 소형화하여 휴대용으로 사용이 가능한 전자제습기를 개발할 계획임
? 펠티에소자의 냉각효율을 높이기 위한 발열부의 냉각 메카니즘의 개발을 지속추진
? 개발된 제품을 응용하여 반도체나 제조공장의 공정라인 등에도 사용할 수 있도록 설계를 구상

목차 Contents

• 3. 과제별 세부 집행내역...1
• Ⅰ. 조성 금액...1
• Ⅱ. 과제개발비 집행내역...1
• 개발결과의견서...5
• 최종보고요약서(초록)...6
• 목 차...9
• 제 1 장 서론...10
• 제 1 절 제품의 개요...10
• 제 2 절 제품개발의 필요성 및 중요성...10
• 제 3 절 국내/외 관련 기술의 현황...11
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...14
• 제 1 절 펠티에 소자의 특성 평가 및 적용...14
• 제 2 절 냉각본체의 개발...16
• 제 3 절 제어부의 개발...20
• 제 3 장 사업성과...23
• 제 1 절 기술적 성과...23
• 제 2 절 경제적 성과...23
• 제 3 절 활용 및 기타 성과...23
• 제 4 장 결론...25
• 제 1 절 설계된 제품에 대한 성능 및 고찰...25
• 제 2 절 향후 목표...30