초록 ▼

오늘날 중국발 미세먼지가 배기가스 등 국내 각종 오염물질과 뒤섞이면서 인체에 독성성분으로 작용하는 카드뮴, 알루미늄과 같은 물질들이 호흡기에 악영향을 끼치고 있다. 실제로 미세먼지는 세계보건기구(WHO)에 의해 2013년 10월 이후 1급 발암물질로 분류된 바 있다. 특히 초미세먼지는 입자가 매우 작아 사람 몸의 호흡기를 그대로 통과하게 되는데, 한번 사람 몸에 유입된 초미세먼지는 잘 배출되지 않는다는 것이 문제이다. 이렇듯 주위에서 많이 발견되는 먼지에 대한 문제가 심각하며 이에 대한 해결방법 연구가 많이 진행되고 있다. 특히,

오늘날 중국발 미세먼지가 배기가스 등 국내 각종 오염물질과 뒤섞이면서 인체에 독성성분으로 작용하는 카드뮴, 알루미늄과 같은 물질들이 호흡기에 악영향을 끼치고 있다. 실제로 미세먼지는 세계보건기구(WHO)에 의해 2013년 10월 이후 1급 발암물질로 분류된 바 있다. 특히 초미세먼지는 입자가 매우 작아 사람 몸의 호흡기를 그대로 통과하게 되는데, 한번 사람 몸에 유입된 초미세먼지는 잘 배출되지 않는다는 것이 문제이다. 이렇듯 주위에서 많이 발견되는 먼지에 대한 문제가 심각하며 이에 대한 해결방법 연구가 많이 진행되고 있다. 특히, 먼지를 집진하여 처리를 하는 연구가 활발한데, 이러한 미세먼지나 분진을 흡수해 걸러내는 역할을 하는 장치가 집진기이다.

이 과제의 목적은 집진기에 붙어있는 먼지 및 이물질과 같은 오염물질을 압전필름의 진동을 이용하여 집진판으로부터 오염물질을 떨어뜨리고 이에 따라 탈진효율을 높임에 관한 연구이다. 다양한 집진기에 부착되어 있는 오염물질을 세척하여야만 집진성능을 꾸준히 유지할 수 있는데, 이 연구에서는 화학약품 또는 역세척이 필요없이 순수 물리적 진동만으로 집진기의 오염물 탈착을 유도하여 집진성능을 높여주도록 하였다. 이 기술의 활용 범위는 일반 가정집부터 먼지가 많이 일어나는 터널 공사 현장까지도 폭 넓게 적용 가능하다고 할 수 있다.

연구에서는 압전필름의 효율성을 평가하기 위하여 여러 가지 실내실험을 실시하였으며 최적의 주파수와 적용방법을 도출하였다. 음파를 다양하게 적용하여 탈진효율을 검토하였으며 오염부착물 별 영향을 고찰하여 적정 주파수를 측정하였다. 이러한 압전필름의 검토 특성을 가지고 현장 적용성을 검토하였다. 또한 다양한 크기의 압전필름을 사용하여 실내실험으로부터 Scale up을 통하여 현장에 적용가능성을 평가하였다. 젖은 모래나 철가루, 필름위에 양생시킨 시멘트 등을 이용하여 필름의 진동이 단지 가벼운 먼지만 털어낼 수 있는 것이 아니라 어느 정도 크고 무거운 입자까지도 탈착문제를 해결할 능력이 있다는 것을 검증하였다. 더 나아가서 물속에서 진동을 통해서도 효과를 확인하였으며 전기적으로도 안전하다는 것을 전류계 검사를 통하여 검증하였다.

이와 같은 압전필름의 진동효과는 복합적인 탈진기술을 위한 적용 공정의 기반으로 삼을 수 있을 뿐만 아니라 대부분의 환경 친화적인 연구를 수행할 시 유용하게 사용될 수 있는 기술이라고 판단되어진다. 집진기가 사람이 접근하기 어려운 위치에 있는 경우, 집진기 필터를 자주 청소하기가 어렵다. 하지만 압전필름이 집진기에 적용되면 집진기 필터를 청소하는 횟수가 줄어들 수 있다. 현장적용을 위한 추가 연구를 통하여 철강, 기계, 비철금속, 화학 등 제조업체와 터널 등의 공사분야에 상당히 유리한 위치를 확보할 수 있을 것이며, 친환경에 대한 학문 영역과 심도가 확대되면서 향후 이 연구개발에 대한 수요는 다른 어느 분야보다도 급증할 것으로 기대된다.
(출처:요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 13