초록 ▼

□ 개발 목적 및 필요성
지구온난화에 대한 국제적 관심과 실질적 제제에 당면한 이때 온실가스의 저감을 위한 기술개발이 절실하다. 특히, PFCs 및 NF₃는 GWP가 최대 13,000에 달하며 IT강국인 우리나라는 그 사용량이 여타 선진국에 비해 급격히 증가되고있는 추세다. 한편, 전자산업에서 주로 사용되는 PFCs 및 NF3의 처리를 위해 기존 사용되는 처리장치의 에너지 소비과다와 낮은 처리효율의 개선이 시급한 실정이다. 이에 본 연구에서는 처리효율 PFCs 95%이상, NF₃ 99%이

□ 개발 목적 및 필요성
지구온난화에 대한 국제적 관심과 실질적 제제에 당면한 이때 온실가스의 저감을 위한 기술개발이 절실하다. 특히, PFCs 및 NF₃는 GWP가 최대 13,000에 달하며 IT강국인 우리나라는 그 사용량이 여타 선진국에 비해 급격히 증가되고있는 추세다. 한편, 전자산업에서 주로 사용되는 PFCs 및 NF3의 처리를 위해 기존 사용되는 처리장치의 에너지 소비과다와 낮은 처리효율의 개선이 시급한 실정이다. 이에 본 연구에서는 처리효율 PFCs 95%이상, NF₃ 99%이상 달성하며 동시에 기존의 에너지 사용량의 30%이상 절감할 수 있는 고성능(고 분해율 및 에너지이용효율) 처리기술을 개발을 최종 목적으로 한다.

□ 연구개발 결과
(1) 초과엔탈피연소기술
① Lab. Scale (10 LPM급) 초과엔탈피연소기
• 초과엔탈피연소를 간단한 구조에서 구현하기 위하여 2단다공체 연소기술을 도입하여 PFCs 및 NF₃의 고성능(고분해율 및 에너지이용효율)분해 처리기술개발을 수행하였다.

• Lab. Scale용으로 고안된 2단 다공체 연소기의 화염 안정화선도와 운전 모드별 연소특성을 연구하였고, 고안된 2단 다공체 연소기에서 화염안정화지도를 작성하였으며 안정(Stable)한 운전영역에 대한 Database를 확보하였다.
• 다양한 운전영역에서 화염온도 및 배가스의 조성에 대한 데이터를 확보 하였고 결과적으로 기존 처리방법보다 연료량은 약 50%이상 절약이 가능 할 것으로 판단되며 NOx의 경우 거의모든 운전 조건에서 20ppm이하로 배출됨을 확인하였다.

② Pilot Scale (50 LPM급) 초과엔탈피연소기
• Lab. Scale 2단 다공체 연소기의 결과를 토대로 50 LPM급 Pilot Scale 2단 다공체 연소기를 설계 및 구축하였다. 화염안정화 영역에서 다공체내 반경방향 온도분포 및 배가스 특성을 파악하였고, 다공체 내 화염대의 반경방향 온도는 평균 1600℃로 CF₄분해 조건을 충족하였으며, 이때 NO_x 및 CO는 20ppm이하임을 확인하였다.

• CF₄와 NF₃ 처리효율 실험을 수행하였다. NF₃는 연소기 출구에서 FT-IR의 측정하한으로 측정되어 처리효율이 99.9%이상으로 목표를 조기 달성한 반면, CF₄는 현재 고안된 2단 다공체 연소기의 조건에서 최대 70.8%로 목표 처리효율에 못 미치는 결과를 확인하였다. 선행연구들의 재 고찰을 통해 기대 이하의 CF₄ 처리효율 저하는 CF₄의 분해처리가 온도에 의한 함수가 아님을 의미하고 분해 반응 시 충분한 체류시간과 분해 시 H ion들이 필요하다고 추정하였다.

• 고온유동반응기(Tube furnace) 실험 및 수치해석을 통하여 CF₄ 최적 분해반응 조건을 확보하는 연구가 추가적으로 수행되었다. 반응기의 온도가 약 1600℃부터 CF₄ 분해가 시작되며 반응기의 온도가 높을수록, 고온 반응대에서 체류시간이 길어짐에 따라 CF₄ 분해율이 상승함을 확인하였고, CF₄분해에 있어 H Radical의 공급이 중요함을 인지하였다. 또한, CF₄ 분해에 CH₄이 관여하는 주요 분해 반응들이 존재하고 혼합기의 조성에 따라 주요 분해반응들이 바뀌는 것 을 알게 되었다. 과량의 O₂ 추가는 CF₄ 분해율 감소의 원인이 됨을 확인할 수 있었다.

• 고온유동반응기 실험 및 수치해석결과들을 토대로 상용급 PMC 반응기의 운전 조건을 연료 과농(Fuel rich) 조건에서 운전하여야 CF₄ 분해율을 높일 수 있다는 결론을 도출하였다. 이를 토대로 Pilot Scale 초과엔탈피연소기의 설계 수정 및 재구축을 진행하였다.

• 수정된 연소기는 최적 CF₄ 분해를 위해 높은 당량비에서 운전되고 연소 후 배출되는 다량의 미연탄화수소가 후단연소 시스템에서 추가적으로 반응할 온도를 PMC 반응기 자체적으로 제공하게하기 위하여 반응기의 높이를 수정하였다. 결과적으로 당량비 1.5이상에서 후단연소기 작동을 통하여 94% 이상의 CF₄ 처리효율 및 99%이상의 NF₃ 처리효율을 달성하였다. 연료사용량은 기존처리기술 대비 30%이상 절감되었고 NO_x의 경우 Idle 상태에서 20ppm이하로 낮게 배출되었다.

③ 상용급 (100LPM급) 초과엔탈피연소기 및 시제품 통합시스템
• 통합시스템 운전 시 시스템으로 유입되는 처리가스의 총 유량은 200 LPM이며 PSA에서 적정 농축되어 초과엔탈피 연소기로 유입되는 처리가스의 총유량은 50% 정도로 감소된 약 100 LPM이고 상용급 초과엔탈피연소기는 100LPM 처리용량으로 설계 및 구축되었다.

• 다양한 연소조건에서 화염안정화 선도가 도출되었고, 화염안정화 영역 내에서 CF₄ 및 NF₃의 최적 분해 조건을 도출하였다. 당량비 1.5이상에서 안정적으로 95%이상의 CF₄ 처리효율을 확인하였고 최대 CF₄ 처리효율은 당량비 1.75에서 연료사용량이 18.2 LPM일 때 약 98%를 달성하였다.

(2) 적정농축기술
① 10LPM급 저압흡착평형 장치
• PSA 공정설계를 위해 CF₄ 및 NF₃에 대한 흡착능력이 우수한 흡착제의 선정이 중요하며 이의 선정을 위해서는 해당 성분에 대한 흡착 등온선에 대한 자료가 필요하여 Lab. scale용 저압 흡착평형 장치를 구축하였다. 상업적으로 이용이 가능한 5가지 흡착제에 대한 CF₄ 및 N₂의 흡착 등온선을 측정하였고,이를 통하여 활성탄계 흡착제가 CF₄의 적정 농축 시스템에 적합함을 확인하였다.

• 흡착 평형 측정에 이용된 활성탄계 흡착제 (AC-470, microporous carbon)에 대해서 다양한 흡착 압력에서 흡착파과실험을 수행하여 흡,탈착 동특성을 파악하였고 그 결과, microporous carbon의 경우 상용 활성탄보다 흡착용량은 우수하지만 흡착속도가 느려 실제 적용성에 한계가 있을 것으로 판단하였다.

• 소형 연속공정 장치를 설계 설치하여 2탑식, 3탑식 연속공정운전을 수행하였고 결과적으로 고가의 microporous carbon의 경우 흡착속도가 낮아 기존의 상업적 활성탄에 비해 큰 성능향상을 보여주지 못함을 인지하였다. 대기압 탈착을 이용한 PSA 공정은 2배의 농축과 5% 미만의 CF₄ 손실률 (1차년도 목표)를 달성하기에 부적한 공정임을 확인하였으며, 진공탈착을 수행하면, 2% 미만의 손실률로 2배 농축이 가능한 것을 확인하였다.

• 공정의 유량제어가 쉽게 되기 위한 운전 방법 연구를 통하여 CF₄ rich 가스의 유량 진폭을 2배 이내에서 제어할 수 있음을 확인하였고, 적정농축 시스템의 전력소비는 200L/min 처리 규모 기준으로 약 0.5kW이하 일 것으로 예측하였다.

② 200 LPM급 저압흡착평형 장치
• Lab-scale 실험결과들을 바탕으로 200 L/min급 CF₄ 적정농축 장치를 설계 및 구축하였다. 3-Bed 공정으로 구성되었고, 진공탈착을 수행할 수 있도록 장치를 구성하였다. 흡착압력 및 유량, 온도 및 대상가스의 농도에 따른 운전결과를 획득하였다. 결과적으로 축압 시간을 5초로 고정하고 vent 종료 시 최종압력을 1barg, 0.7barg, 0.5barg로 조절하였을 때 공정 성능 변화를 나타내었다. 여기서는, 탈착 시 진공도를 더 낮추기 위하여 진공펌프 2기를 병렬로 연결하였다. 진공펌프를 2기 병렬 연결함으로써 진공도는 기존의 –0.7barg에서–0.8barg로 낮아졌다. 이로 인해 회수율은 99%까지 높일 수 있었으며 즉, CF₄ 및 NF₃의 손실율을 1% 이내로 유지하며 연속운전이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 진공도를 높이는데 소비되는 비용 및 전력비를 고려하여 최적의 공정 구성을 하는 것이 중요할 것으로 판단된다.

• 대상가스의 손실율을 최소화하며 유량 변동량을 줄이기 위해 흡착제의 변경에 따른 영향을 파악하였다. 새로운 흡착제로 AC-S와 AC-X를 이용하여 연속공정 평가를 수행하였다.
• 두 흡착제의 단위 부피당 흡착파과 실험을 통하여 둘다 기존의 흡착제보다 단위부피당 흡착량이 많고 흡착속도가 빠르다는 결과를 얻었다. 시제품 통합시스템에 적용하기 위하여 비교적 저렴한 AC-X를 적용하여 흡착시간변화에 따라 최적의 흡착공정 도출을 위한 실험을 수행하였고 결과적으로 대상가스인 CF₄의 회수율이 99.93%로 손실율은 1%이하로 유지됨을 확인하였다.

(3) 내식 내구성 연소기 소재개발
Gas scrubber 연소기 용 HF 내식성 상압소결 SiC(PS-SC)에 대하여 연구하였고, 500 nm 급 고순도 SiC 분말에 알루미나-이트리아(Al₂O₃-Y₂O₃) eutectic 반응을 이용한 YAG(Y₃Al₅O₁₂) 소재를 소결조제로 사용하여 소결을 실시. 시간과 소결조제 조성을 변수로 소결체를 제조하여 밀도(기공율), 곡강도, 미세구조, 열전도도, 상(phase)을 분석하였으며 HF 분위기 내식성을 평가하였으며,소결조제가 없는 순수 SiC 멀티채널 허니컴을 압출 성형하였다.

① 상압소결 SiC의 소결특성 평가
• Al₂O₃-Y₂O₃ 소결조제를 사용한 조성으로 1950℃, 3시간 소결 시, 소결밀도는 92~95%이상, 3점 곡강도 348~521MPa 으로 확인되었고 미세구조 분석결과 기공 감소 및 각진 결정립 증가현상이 관찰되어 소결구동력이 증가됨을 인지하였다.

• 입계(grain boundary)에 존재하는 YSi_2-δ 금속 상 증가 시 입성장과 치밀화 두 가지 성능이 개선됨을 확인하였으나 미반응 금속 Si가 존재하기 때문에 내식성은 매우 취약할거라 판단하여 고려되지 않았다.

• 순수 SiC 조성으로 제조된 coin 시편의 경우 2150℃, 3시간 소결 시, 소결밀도는 98.7%이상을 획득하였으며 3점 곡강도 382MPa 이상으로 확인되었다.또한, 기공이 감소하고 각진 결정립이 증가하며 입내파괴 현상이 관찰되어 소결구동력이 증가되었음을 확인하였다.

② 상압소결 SiC의 HF 내식특성 평가
• 내식성 분석용 coin 시편 (12.6 mmφ × 1.6 mmT) 을 이용하여 상압소결 SiC 소재의 장기간 hydrogen fluoric acid 부식 저항성을 분석하였다. 이를 위해 HF에 대한 내식성을 갖고 있는 teflon 소재를 이용하여 bath를 제작하였고, HF 농도는 강한 부식 환경을 모사하기 위해 50%로 선정하였으며 일주일 간격으로 질량을 측정하여 질량을 측정하였다.

• 허니컴 SiC 소재의 장기 내식성을 분석하고자 소결조제의 조성에 따른 4종의 SiC 시편과 비교 시편 (Al₂O₃, 반응소결 SiC) 2종을 378일간 농도 50% HF 용액을 이용하여 장기 내식성 실험을 진행하였다.

• 소결조제가 없는 순수 SiC 조성은 1년 동안 가장 높은 장기 내식특성 (0.02mg/㎠·month)을 나타내 목표 내식성을 유지하였고, 나머지 시편들에서는 편차는 있으나 4~8개월 이전에는 내식성이 우수하나 그 후부터 질량감소가 급격하게 일어나 공통적으로 낮은 내식특성이 나타났다.
• 특히 Y5, Y10 조성에서는 시편 부식에 의한 파괴가 관찰되었다. (각각 266일, 244일 경과 후) 이는 Y5, Y10 입계에 존재하는 내식성이 낮은 금속소재 YSi₂ 및 산화물계 소재가 지속적으로 부식하여 입계파괴가 일어난 것으로 판단하였다.

③ 상압소결 SiC 허니컴 최적 생산 조건 확립
• SiC소재의 압출조건을 확립하였다. 성형성을 증가시켜주어 압출저항을 낮추어야 하기 때문에 높은 성형성을 확보할 수 있는 셀룰로오스계 압출 바인더(YB-132A)의 조성을 25 wt.%으로 충분히 증가시킨 조성으로 압출성형 실험을 실시하였다. 분말 혼련기를 이용하여 SiC 분말, 압출 바인더 YB-132A 분말,물을 이용하여 혼합을 한다. 그 후 습도의 균일한 분포를 위해 밀봉하여 그늘에서 1~2일 숙성한 뒤, 압출 성형기를 이용하여 feeding 과 kneading 작업을 반복하여 내부 defect가 없는 성형체 원료를 확보한 뒤, 압출 성형 몰드를 이용하여 압출성형을 실시하였다.

• 최적 건조 조건을 확립하였다. 건조 시 선형수축률의 차이를 최소화 또는 수축 속도의 완화를 위하여 항온/항습 건조법을 적용한 실험을 진행하였다.80℃의 온도를 유지한 상태에서 습도를 최초 80%에서 최종 20%까지 10%씩 하강시키며 각 습도에서 3시간씩 유지하는 단계 습도 조절 방식의 건조를 실시한 결과 균열이 없는 압출 성형체를 확보할 수 있었다. 셋째로 최적소결조건을 확립하였다. 소결온도 2150℃, 승온 및 냉각속도를 ±7.5 ℃/min, 소결 시간은 3시간으로 적용하여 휘어짐, 균열 등의 결함이 없는 SiC 허니컴을 확보하였다.

• SiC 허니컴은 최대 540 CPSI 의 채널밀도와 80mm 이상의 직경을 갖으며 89.1%의 밀도와 304MPa 의 3점 곡강도를 나타내었다.

(4) 통합시스템 시제품 (200LPM급)
• 200LPM급 시제품 통합시스템 구축을 위해 상용급 초과엔탈피연소기 및 적정농축장치의 설계 보완이 수행되었다.

• 초과엔탈피 연소기에서 가장 큰 설계보완점은 시제품 통합시스템이 Fab.내부에서 운전되어야 하여 안전사양 및 모니터링 시스템이 추가되었다. 우선 안전사양으로는 역화 방지를 위한 연소기 Inlet 부 압력센서 및 온도센서가 설치되었고, 연소기내 화염 위치 파악을 위한 IR sensor를 추가하였다. 또한,외부 단열 및 벽면 PCW 냉각장치 추가로 작업자의 화상 및 시스템의 화재 위험을 방지하였다.

• 적정농축시스템의 경우 시스템의 사이즈를 고려하여 배관 및 밸브류 구성시 압력손실을 고려하여 설계변경이 진행되었고 토출 유량의 변동을 최소화하고자 버퍼탱크의 용량을 최대화 하였다.

• CF₄ 처리효율은 약 97%, NF₃ 처리효율은 99%이상 이었고, 연료사용량은 22 LPM으로 기존 처리 기술 대비 30%이상 에너지를 절약할 수 있는 것으로 확인되었다. 또한, Idle상태에서 NOx는 평균 10ppm이었고, CF₄ 및 NF₃의 흡착손실은 1%이하였다.

(5) 대용량 통합시스템 시작품(600LPM급)
• 시제품 운전 결과를 바탕으로 600LPM급 시작품 Scale up설계 및 구축을 수행하였다. Scale up 설계 시 가장 문제점은 전체 시스템의 사이즈였다. 반도체 및 디스플레이용 스크러버 특성상 Fab. 내부에 설치하기 위한 요구 사이즈가 결정되어 있어 통합시스템 구성 시 요구 사이즈를 훨씬 초과하는 사이즈로 설계되었다.이에 단위 장치 중 가장 부피가 큰 적정농축시스템을 단독으로 구성하고 나머지 장치들은 하나로 구성하였다.

• 결과적으로 CF₄ 처리효율은 96% NF₃ 처리효율은 99%이상 이었고, 연료사용량은 66 LPM이었다. 또한, Idle상태에서 NOx는 평균 20ppm이었으며, CF₄ 및 NF₃의 흡착 손실은 1%이하였다.

□ 성능사양 및 기술개발 수준
▪ PFCs 및 NF₃ 고성능(고분해율 및 에너지 이용효율) 분해처리기술개발
✓ CF₄ 처리효율 95% 이상
✓ NF₃ 처리효율 99% 이상
✓ LNG사용량 30%이상 절감 (200LPM기준)
- 현재 : CH₄=22 LPM (기존 : LNG=50.0 LPM)
✓ NOx 10 ppm이하 (현재 : 9.6 ppm)
✓ CF₄ 농축 2배 이상 & CF₄ 흡착손실 1%이내

□ 활용계획
▪ 전자산업 배출 300만 ton eq CO₂ 배출 저감 효과 기여
▪ 미국 일본 유럽등 선진국과의 기술격차 해소를 통한 수출장벽 타파
▪ 대규모 사업장 NO_X 배출 총량 규제 시행에 대한 능동적 대응
▪ 저에너지 고 효율 처리 기술 적용으로 인한 에너지 사용량 저감
▪ 반도체 뿐 아니라 Display, LED생산 공정 적용가능

( 출처 : 요약서 3p )

Abstract ▼

Ⅳ. Results
(1) Excess enthalpy combustion
① Lab scale (10 LPM capacity) combustor
• For realization of excess enthalpy combustion with simple design, we have introduced the porous media combustion technology and have conducted the development the PFCs and NF₃ abatement technology

Ⅳ. Results
(1) Excess enthalpy combustion
① Lab scale (10 LPM capacity) combustor
• For realization of excess enthalpy combustion with simple design, we have introduced the porous media combustion technology and have conducted the development the PFCs and NF₃ abatement technology with high performance (high energy usage efficiency and high destruction rate)

• The flame stabilization map was obtained for two-sectioned PMC for lab scale. Operating database was also obtained for stable combustion region. The exhaust emissions and temperature profiles inside of porous media were measured for various conditions. In the event, it was found that over 50% of energy consumption can be saved. NOx emission was under 20 ppm for all the conditions.

② Pilot Scale (50 LPM capacity) combustor
• The Pilot scale PMC was designed for abatement of 50LPM waste gas flowrate. The experiments for destruction ability of CF₄ and NF₃ was investigated. For stable operating condition, the reactor temperature in radial direction of PMC was measured over 1600 ℃ which is enough to decomposite the CF₄. The CO and NOX emission for those operating conditions were lower than 20ppm. The NF₃ destruction rate of efficiency(DRE) was over 99.9% but CF₄ DRE was around 70.8%. Even though the CF₄ DRE was not enough to meet final objective in this study, we have realized that the H-ion and enough chemical residence time is necessity to destroy the CF₄.

• Additional investigation to obtain the optimized conditions for higher CF₄ DRE using tube furnace experiments and numerical calculation with CHEMKIN were conducted.The chemical decomposition of CF₄ was started around 1600 ℃. It was realized that CF₄ DRE increased with increasing the reactor temperature and residence time. It was also found that H radical was necessity for CF₄ decompose. The principle reaction relate to the CH₄ was founded during the CF₄ decomposition chemistry by numerical calculation. Also, excessive O₂ injection resulted in decrease of the CF₄ decomposition rate of efficiency.

• Based on the tube furnace experiments, Pilot scale PMC was modified by adding the post combustor burning system and fuel rich operating condition. Also the hight of PMs at downstream was decreased to burn the unburned hydrocarbon from main PM combustor itself. In the event, CF₄ DRE was over 94% and NF₃ DRE was over 99%. fuel consumption rate was saved over 30% compared to existing technology. NOx was measured under 20ppm for idle operating condition.

③ Commercial Scale (100LPM capacity) PMC.
• Commercial integration system which included dry particle remove system, PSA system, PMC, and wet scrubbing system was manufactured. 200LPM of waste gases were injected to the system. This waste gases were enriched up to 50% at PSA system and 100LPM of waste gases were introduced to the PMC. Therefore, the commercial scale of PMC was designed for capacity of 100 LPM.

• The flame stability curve was deducted for various operating conditions and the optimized destruction conditions for the CF₄ and NF₃ were investigated. It was observed that CF₄ DRE was over 95% at higher equivalence ratio 1.5. Maximum CF₄ DRE was founded at equivalence ratio 1.75 and it was 98% at fuel consumption 18.2 LPM.

(2) PSA appropriate enrichment
• In order to obtain the data required to design 200L/min PSA enrichment process,adsorption isotherms of CF₄ and N₂ on five different commercial adsorbents have been measured. According to the results, it has been revealed that the carbon sorbents are suitable for the CF₄ enrichment system.

• The adsorption and desorption dynamics are investigated on the carbon adsorbents(AC-470, mocroporous carbn) which have been used in adsorption isotherm measurement. it has been concluded that the slow adsorption rate on the microporous carbon might limit the application of the carbon even though the adsorbent has high adsorption capacity. Simulation on the adsorption breakthrough curves has been performed for the future use in optimization of the process. The simulation well predicted the breakthrough curves obtained at high pressure. But, there was need that the prediction at low pressure should be improved.

• A small continuous process has been designed and installed, and 2-bed and 3-bed operation has been performed. The expensive microporous carbon has not shown better process performance than commercial activated carbon because of slow adsorption rate. It has been found that the target loss (less than 5%, 1^st year target) and enrichment of CF₄ (twice as high as feed) could not be achieved with atmospheric desorption process. It has been revealed that 2% loss and twice enrichment can be achieved with vacuum desorption process. Through the study on the operation methods to improve the flow fluctuation, the highest flow rate of CF₄ rich stream has been modulated below 2 times of the lowest flow rate. Further improvement is required. The power consumption of 200L/min capacity of enrichment system has been estimated as below 0.5kW.

(3) Corrosive-resistant material
• We have studied on HF-resisting pressureless sintered silicon carbide(PS-SC) which is used on combustor for gas scrubber. The Al₂O₃-Y₂O₃ powders were used as a sintering additive via eutectic reaction (Y₃Al₅O₁₂) and high purity SiC powder with a grain size of 500 nm was used for sintered body(matrix). The sintering time and additive content were varied, and density(porosity), 3-point flexural strength, microstructure, thermal conductivity and phases were analyzed. The HF-resisting property was also evaluated.The extruded green compact of multi-channeled honeycomb type SiC which was optimized sintering additive content, powder mixing, and drying conditions were obtained.

• Sintering properties evaluation of pressureless SiC
- Additives: carbon resin, 3 wt.%
- Monolith SiC
- Density: 98.79%
- 3-point flexural strength: 382.7 MPa
- Pores were decreased and faceted grains were increased: driving force for sintering was increased

• Evaluation of HF-resisting property of pressureless SiC
- When the SiC with a carbon resin content of 3 wt.% was sintered for 3hr,
- Corrosion weight loss: 0.02 mg·cm²/month @ HF 50% (final goal: 0.02 mg·cm²/month)
- Specimen degradation: oxide additive content of 5 and 10wt.%
- Strength retention(3 month): monolith SiC
- Optimum sintering conditions: 2150℃, 3hrs, Ar, with carbon resin 3 wt.%(monolith SiC)

• Establishment the conditions of SiC extrusion
- Optimum mixing ratio of raw materials(SiC, binder, water)
- Optimum drying conditions of extruded green body
- Optimum drying conditions of extruded multi-channeled honeycomb SiC
- Channel density: <540 CPSI
- Density and 3-point flexural density: 89.1%, 304MPa

(4) Commercial scale (200LPM capacity) integration system
• Commercial integration system which included dry particle remove system, PSA system, PMC, and wet scrubbing system was manufactured. Several modification was reflected to the system. For PMC, monitoring and safety interlock was applied. For PSA, size of pipes and valves were enlarged.

• The evaluation for commercial integration system was conducted. As a results, It was verified that CF₄ DRE was 97% and NF₃ DRE was over 99%. The 22LPM of fuel (CH₄) was used during the test. This indicated that energy can be saved up to 30% compared to existing abatement system. It was also verified that NOx was 9.6 ppm for idle operating state. CF₄ and NF₃ loss rate was less then 1% during enrichment process.

(5) Large capacity integration system (600LPM capacity)
• Based on the operating results of commercial integration system (200LPM capacity), large capacity integration system was designed and manufactured. During the design, the size of whole system was mainly considered. Since designed large scale integration system size was too big, the system divided into to two. The PSA system was independently designed and others systems including the particle removal system, PMC, wet scrubber were integrated to the one system.

• The evaluation for large scale integration system was conducted. As a results, it was verified that CF₄ DRE was over 96% and NF3 DRE was 99%. Fueal consumption was 66LPM for the test. It was also verified that the NOx was less than 20ppm. CF₄ and NF₃ loss rate was less then 1% during enrichment process.

( 출처 : SUMMARY 22p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약서 ... 3
• 요약문 ... 12
• SUMMARY ... 20
• 목차 ... 27
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 28
• 1-1. 연구개발 목적 ... 28
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 37
• 1-3. 연구개발 범위 ... 46
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 47
• 2-1. 국내 기술 수준 및 시장 현황 ... 47
• 2-2. 국외 기술 수준 및 시장 현황 ... 50
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 55
• 3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 ... 55
• 3-2. 연구개발 결과 및 토의 ... 59
• 3-3. 연구개발 결과 요약 ... 190
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 195
• 4-1. 목표달성도 ... 195
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 197
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 198
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 200
• 7. 연구개발결과의 보안등급 ... 200
• 8. 국가과학기술종합정보시스템(NTIS)에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 200
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 200
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 201
• 11. 기타사항 ... 204
• 12. 참고문헌 ... 204
• 끝페이지 ... 205