초록 ▼

1. 최종목표
본 연구는 산업공정에서 발생되는 악취 및 휘발성 유기화합물질을 처리하기 위한 고효율 저온 플라즈마 반응기 기술 개발을 목표로 하고 있다. 이를 위해 제작된 평판형 핀 전극 플라즈마 반응기는 직렬연결 구조의 다층 평판을 가진 저온 플라즈마 장치로써 악취 및 휘발성 유기화합물질을 선택적으로 처리 하는 것을 목표로 하고있다.
2. 개발내용 및 결과
본 연구를 통해 개발된 평판형 플라즈마 발생장치는 양극과 음극을 담당하는 개별 평판 구조 형태이며 2개 이상의 전극쌍이 수평하게 다층으로 구성되어 있는 형태의 플

1. 최종목표
본 연구는 산업공정에서 발생되는 악취 및 휘발성 유기화합물질을 처리하기 위한 고효율 저온 플라즈마 반응기 기술 개발을 목표로 하고 있다. 이를 위해 제작된 평판형 핀 전극 플라즈마 반응기는 직렬연결 구조의 다층 평판을 가진 저온 플라즈마 장치로써 악취 및 휘발성 유기화합물질을 선택적으로 처리 하는 것을 목표로 하고있다.
2. 개발내용 및 결과
본 연구를 통해 개발된 평판형 플라즈마 발생장치는 양극과 음극을 담당하는 개별 평판 구조 형태이며 2개 이상의 전극쌍이 수평하게 다층으로 구성되어 있는 형태의 플라즈마 발생장치이다. 음극은 처리가스가 흐를 수 있도록 유통형 핀 구조로 제작하였으며 양극판과 일정한 간격을 두어 효율적인 방전을 발생하도록 유도하였다. 또한 유통형핀 구조로 제작되어 별도의 냉각시설이 필요 없으며 전극상을 직렬연결시켜 전극평판쌍의 전류값을 일정하게 유지시키는 작용을 하여 에너지 효율을 높이도록 제작되었다.
본 연구를 통해 개발된 평판형 플라즈마 실험 결과 최대 처리효율(실험대상물질: 톨루엔, 유입농도: 390ppmv, 유입가스유량: 5L/min)은 30-35%이였다. 또한, 에너지 소비에 따른 처리량은 저 농도(50ppm, 5L/min)시 0.01mg/kWh이며 고 농도(390ppm, 5L/min)시
0.060mg/kWh이였다.
본 연구를 통해 기존에 적용되지 않았던 새로운 구조의 평판형 플라즈마 발생장치가 개발되었다. 향후 핀형 전극 가공시 정밀성을 확보할 경우, 처리대상물질 확대와 처리 효율 향상을 기대할 수 있을 거라 판단되며, 추후 연구개발의 해결과제이다.
3. 사업성과
? 기술적 성과
- 시작품 제작: 평판 다층 구조형 플라즈마 발생기 lab-scale test용 시작품, 원형 플라즈마 발생기 lab-scale test용 시작품 제작
- 대기환경학회 학술발표 1건: 악취 및 휘발성 유기화합물 저감을 위한 유통형 핀전극으로 구성된 유전체 배리어 방전 반응기
- 특허 1건 출원 준비 중: 파이프전극을 이용한 유해가스 처리 장치
4. 기술개발결과 활용계획
? 추가 연구과제 수행계획: 본 연구과제에서는 핀형 전극구조를 가진 다층 평판 플라즈마 발생장치의 플라즈마 발생특성과 휘발성 유기화합물 분해가능성을 확인하였으며, 새로운 형태의 원형 플라즈마 발생기의 휘발성 유기화합물 분해가능성을 확인하였다. 본 연구과제에 얻은 실험결과를 바탕으로 플라즈마 발생장치의 설계안을 보완할 필요성이 제기되었으며, 이를 위한 추가연구를 참여기업과 공동으로 진행할 계획이다. 추가 연구개발에서는 대상오염물질의 확대 적용과 실제 현장적용이 실시할 계획이다.
? 사업화 계획: 본 연구과제의 수정 설계안을 기초로 한 추가 연구개발이 완료되는 시점에서 사업화를 위한 포장 및 디자인 연구를 수행할 계획이다. 또한 시장판로 개척 및 홍보를 위하여 관련기술전시회 참여 및 중기청 중소기업 지원 시스템을 적극 활용할 계획이다.

목차 Contents

• 사업비사용실적보고서...1
• 개발결과의견서...4
• 최종보고요약서(초록)...5
• [제목차례]...8
• [표 차례]...10
• [그림 차례]...12
• 제1장 서 론...14
• 1.1 연구배경...15
• 1.2 연구의 필요성...16
• 1.3 연구 목적 및 추진전략...17
• 1.3.1 연구 목적...17
• 1.3.2 연구개발 추진전략...18
• 제2장 문헌 고찰...19
• 2.1 휘발성 유기화합물(VOC)...19
• 2.1.1 휘발성 유기화합물 정의...20
• 2.1.2 휘발성 유기화합물질의 특징...20
• 2.1.3 휘발성 유기화합물(VOC)의 분류...22
• 2.1.4 국내에서 배출되는 VOC 배출량...25
• 2.1.5 휘발성 유기화합물질 관리제도...25
• 2.1.6 악취물질 관리제도...28
• 2.2 휘발성 유기화합물질 및 악취물질 처리기술...31
• 2.2.1 물리적 처리기술...31
• 2.2.2 화학적 처리 기술...33
• 2.2.3 생물학적 처리 기술...35
• 2.2.4 처리 방법 특성에 따른 비교평가...36
• 2.2.5 악취 및 VOC 물질별 처리기술 선정 방법...37
• 2.3 플라즈마 기술...38
• 2.3.1 플라즈마란?...38
• 2.3.2 플라즈마 기술 적용원리...39
• 2.3.3 플라즈마 생성에 따른 분류...39
• 2.3.4 국내.외 플라즈마 처리 기술 동향...40
• 제3장 연구과제 개발 내용 및 방법...43
• 3.1 연구과제 개발 내용...44
• 3.1.1 연구 개발 과정...44
• 3.1.2 플라즈마 발생장치...45
• 3.2 연구과제 개발 방법...51
• 3.2.1 실험장치...51
• 3.2.2 분석방법...52
• 3.2.3 실험방법 구성...53
• 제4장 사업 성과...56
• 4.1 플라즈마 발생장치 제작...57
• 4.1.1 평판형 플라즈마...57
• 4.1.2 원형 플라즈마...58
• 4.2 플라즈마 발생장치 실험 결과...59
• 4.2.1 평판형 플라즈마...59
• 4.2.2 원형 플라즈마...64
• 4.3 연구과제 성과...67
• 제5장 사업 결론...68
• 5.1 연구 과제 결과...69
• 5.1.1 평판형 플라즈마 제작원리...69
• 5.1.2 평판형 플라즈마 실험 결과...69
• 5.1.3 평판형 플라즈마 연구과제 평가...69
• 5.1.4 원형 플라즈마 도입 이유...69
• 5.1.5 원형 플라즈마 실험 결과 및 평가...70
• 5.2 향후 추진 계획...70