초록 ▼

연구개발 결과
<고효율, 장수명, 자외선램프 및 구동 드라이버 개발>
1. 고효율, 장수명, 자외선램프
(1) 전극 재료 및 형태 개발
- 석영관의 고온공정(1,600℃이상)을 고려하여 Mo 분말 소결 방식 적용
- 유전체 코팅 특성 향상을 위해 하단부 중심에 개구홀 형성된 구조적용
(2) 유전체 재료 및 코팅 공정 개발
- 치밀성이 우수하고, 고온 furnace 사용 시 대량 양산이 가능하다는 점을 기반으로 재료 선정(램프 출력 및 효율 향상을 위한 고 유전재료 합성)
- Mo 파우더 소

연구개발 결과
<고효율, 장수명, 자외선램프 및 구동 드라이버 개발>
1. 고효율, 장수명, 자외선램프
(1) 전극 재료 및 형태 개발
- 석영관의 고온공정(1,600℃이상)을 고려하여 Mo 분말 소결 방식 적용
- 유전체 코팅 특성 향상을 위해 하단부 중심에 개구홀 형성된 구조적용
(2) 유전체 재료 및 코팅 공정 개발
- 치밀성이 우수하고, 고온 furnace 사용 시 대량 양산이 가능하다는 점을 기반으로 재료 선정(램프 출력 및 효율 향상을 위한 고 유전재료 합성)
- Mo 파우더 소결 전극과 유전체간의 접합 강도 향상 위해 중간 층 코팅
(3) 램프 공정 개발
- (석영관 사용에 따른) 1,600℃이상의 온도 조건 만족하는 고온 공정 개발
- 특화된 전극구조에 적합한 봉입 및 배기공정 개발
2. 구동드라이버 및 수명 평가
(1) 구동 드라이버
- 100W급 인버터 개발(타사 램프와 동등한 수준의 램프 특성 확보)
- 유량에 따라 자외선램프 출력 dimming 할 수 있는 기능 추가
(2) 수명 평가
- MTTF(평균고장수명) 공식 이용하여 수명 시간 계산
- 40,000시간 기준 약 70%의 광속 유지율 보임(70%이하 = 수명종료간주)
- 전원 on/off에 수명이 크게 영향 받지 않아, 필요시에만 램프 on가능
(불필요한 전력 낭비를 방지하여 예산 절감효과 기대)
<수처리 유닛, 컨트롤러 개발 및 살균력 평가>
1. 수처리 유닛
- 다수의 자외선램프 탑재 가능하고, 램프 유지 및 보수가 용이한 구조
- 관로형 타입의 일일 150톤~200톤 처리 가능
2. 수처리 유닛 컨트롤러
- 자외선램프와 수처리 유닛을 전반적으로 구동하는 컨트롤 박스 개발
- 수처리 유닛 내부에 유입 유량을 확인 할 수 있는 유속계를 장착
(수처리 유닛을 통해 유입되는 유량에 따라 램프 출력 조절)
3. 수처리 시스템 개발
- 대용량 순환형 시스템을 제작하여 램프와 유닛의 성능평가
4. 수처리 살균력 평가(위탁기관 : 연세대학교)
- 초기 균수, 점등 램프 수, 유속에 따른 살균력 평가 진행
:공공하수처리시설의 방류수수질기준에 의거(3,000개/ml이하) 대장균이 남아야 하며, 실험결과 3,000개/ml이하의 대장균이 검출됨
<신기술 인증>
전극 형상 최적화 기술과 고 유전 재료 합성 및 코팅 기술 그리고 고온 공정기술을 적용하여 자외선램프의 수명과 효율을 획기적으로 달성하였으며, 이를 토대로, 자외선램프의 제조 기술을 신기술로 인정받음

Abstract

Ⅳ. Results
○ Longer than 4 times of lifetime compared to conventional UV lamp has been achieved.
○ Dimming technology enabling control of lamp power depending on water flow has been secured.
○ The Certificate of NET for UV Lamp technology was acquired.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약서 ... 4
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 9
• 목 차 ... 11
• 표 목 차 ... 13
• 그 림 목 차 ... 14
• 제1장 서 론 ... 19
• 제1절 연구개발과제의 개요 ... 21
• 1. 연구개발의 중요성(필요성 ... 21
• 2. 연구개발의 국내외 현황 ... 24
• 가. 국내의 기술개발동향 ... 24
• 나. 해외의 기술개발동향 ... 28
• 3. 연구개발 대상 기술의 차별성 ... 31
• 제2절 연구개발의 목표 및 추진전략 ... 36
• 1. 연구개발의 목표 ... 36
• 가. 연구개발의 최종목표 ... 36
• 나. 연구개발의 연차별 목표 ... 37
• 2. 연구개발의 추진전략ㆍ체계 및 연구수행방법 ... 37
• 가. 연구개발의 추진전략 ... 37
• 나. 연차별 추진체계 ... 38
• 다. 연차별 연구수행방법 ... 39
• 제 2 장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 45
• 제1절 고효율, 장수명 자외선램프 및 구동 드라이버 개발 ... 47
• 1. 고효율, 장수명 자외선램프 개발 ... 47
• 가. 전극 재료 및 형태 개발 ... 47
• 나. 유전체 재료 및 코팅공정 개발 ... 52
• 다. 램프 공정 개발 ... 56
• 2. 구동 드라이버 개발 ... 63
• 3. 램프 수명 평가 ... 65
• 가. MTTF 평가 ... 65
• 나. 전원 ON/OFF 평가 ... 67
• 제2절 수처리 유닛(Unit) 개발 및 살균력 평가 ... 68
• 1. 수처리 유닛 개발 ... 68
• 2. 수처리 유닛 컨트롤러(Controller) 개발 ... 70
• 가. 컨트롤 박스(Control box) ... 70
• 나. 디밍 컨트롤러(Dimming controller) ... 71
• 3. 수처리 유닛의 살균력 평가(위탁기관 : 연세대학교) ... 72
• 가. 연구 필요성 ... 72
• 나. 국내 방류수 수질 기준 및 자외선 소독의 특징 ... 73
• 다. 자외선 살균 메카니즘(Mechanism) ... 74
• 라. 자외선 살균 공정의 모델링 ... 76
• 마. 자외선 살균력 평가 실험 ... 77
• 4. 수처리 유닛 시스템(순환형) 평가 ... 83
• 제3절 신기술 인증 ... 84
• 제3장 목표 달성도 및 관련분야 기여도 ... 90
• 제1절 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 92
• 제2절 관련분야의 기술발전 기여도(환경적 성과 포함) ... 93
• 제4장 연구개발결과의 활용계획 등 ... 96
• 제1절 연구개발 결과의 활용계획 ... 98
• 제2절 NTIS에 등록한 연구시설ㆍ장비현황 ... 101
• 제5장 참고문헌 ... 104
• 1. 국내문헌 ... 106
• 2. 기 타 ... 106
• 끝페이지 ... 108