초록 ▼

개발 목적 및 필요성
전자산업에서 배출되는 PFCs 및 NF3와 같은 Non-CO₂ 가스를 처리함에 있어서, 처리장치로 유입되는 먼지를 전처리함으로서 주 처리 장치에서의 먼지에 의한 고장을 방지하여 주 처리 장치를 보다 안정적으로 운영할 수 있게 하며,주 처리장치에서 배출된 후 최종적으로 대기로 배출되는 가스에 함유될 수 있는 먼지를 후처리 장치에서 고효율로 제거하여 먼지의 대기 배출을 줄임으로서 친환경적인 처리를 가능하게 할 필요가 있음.

연구개발결과
(1) 대상 공정 배가스 검토

개발 목적 및 필요성
전자산업에서 배출되는 PFCs 및 NF3와 같은 Non-CO₂ 가스를 처리함에 있어서, 처리장치로 유입되는 먼지를 전처리함으로서 주 처리 장치에서의 먼지에 의한 고장을 방지하여 주 처리 장치를 보다 안정적으로 운영할 수 있게 하며,주 처리장치에서 배출된 후 최종적으로 대기로 배출되는 가스에 함유될 수 있는 먼지를 후처리 장치에서 고효율로 제거하여 먼지의 대기 배출을 줄임으로서 친환경적인 처리를 가능하게 할 필요가 있음.

연구개발결과
(1) 대상 공정 배가스 검토
- 배가스의 주요 성분은 N₂이나, 전형적인 산가스인 HF와 HCl을 함유하고 있어 부식성이 강함.
- 배가스의 소량의 SiO₂ 등의 입자상 물질이 포함되어 있으며, 개별 입자의 크기는 submicron이나, 뭉쳐있는 조대 입자의 크기는 수십~수백 micron 이상의 입자로 구성되어 있음.
(2) 집진장치 선정
- 전처리용 집진장치로 건식 여과집진기를 사용하되, 내식성이 있는 PTFE 재질의 여과포를 사용하고, 초미세먼지를 제거할 수 있는 PTFE membrane이 코팅된 여과포를 사용함.
- 후처리용 집진장치로 산성가스를 제거할 수 있는 습식 스크러버를 사용하되, 물을 안개 형태로 사전 분무하여 먼지를 응집시킨 후 벤츄리에서 제거함으로서 미세먼지를 고효율로 처리할 수 있는 습식 집진장치를 사용함.
(3) 집진장치 제작
- 4회에 걸친 설계, 제작, 시운전 과정을 통하여 고효율 집진장치 개발.
· 200 LPM급 실험 장치
· 200 LPM급 Compact형 실험 장치
· 통합시스템용 200 LPM급 실험 장치
· 600 LPM급 실험 장치
(4) 집진실험 수행
- 200 LPM급 실험 장치을 이용한 최적화 실험을 통하여 고효율 집진성능을 달성함.
- 600 LPM급 실험 장치을 이용한 실험을 통하여 고효율 집진성능을 달성함.
- 점착성 먼지 유입 상황을 대비하여 집진효율이 상대적으로 낮으나 압력손실이 상대적으로 작은 사정 응집 기능을 갖춘 Spray tower를 설계하여 실험을 수행함.

성능사양 및 기술개발 수준
(1) 건식 집진장치 : 200 LPM급 건식 집진장치에서 달성한 집진효율은 초미세먼지(PM2.5) 기준으로 99.99%로 개발 목표 99% 이상을 상회하는 세계 최고 수준의 성능을 달성하였음.
(2) 습식 집지장치 : 200 LPM급 습식 집진장치에서 달성한 집진효율은 초미세먼지(PM2.5) 기준으로 99.63%로 개발 목표 99% 이상을 상회하는 세계 최고 수준의 성능을 달성하였음.

활용계획
개발된 집진기술의 높은 집진 성능에 따라, (1) 참여기업에 기술을 이전하여,기존 및 향후 개발 스크러버의 집진효율 향상을 위하여 활용할 예정이며, (2)RIST 자체적으로는 제철공정 등의 다양한 산업공정을 대상으로 지속적인 활용을 위하여 노력할 예정임.

( 출처 : 요약서 4p )

Abstract ▼

Ⅳ. Results
A baghouse system as a pre-treatment at the inlet of the equipment and a venturi scrubber equipped with fog-jet nozzle as a post-treatment are employed to the Non-CO₂ gas control system for the semiconductor production process to make it more efficient and to operate it more

Ⅳ. Results
A baghouse system as a pre-treatment at the inlet of the equipment and a venturi scrubber equipped with fog-jet nozzle as a post-treatment are employed to the Non-CO₂ gas control system for the semiconductor production process to make it more efficient and to operate it more stable.
(1) Characterization of emission gas from the semiconductor production process
- Even if the major composition in the emission gas is nitrogen, it contains highly corrosive HF and HCl.
- Emission gas from the process contains particulate matters, such as, SiO₂.
The size of the individual particles is submicron but the size of the agglomerated particles sampled ranges from several 10μm to several 100μm.

(2) Selection of dust control system
- A baghouse system as a pre-treatment to prevent clogging problem at the inlet of the equipment is selected. PTFE felt filter coated with PTFE membrane is used in the baghouse because of its corrosion resistance and small pore size for high performance.
- A venturi scrubber equipped with fog-jet nozzle to agglomerate fine particle as a post-treatment to achieve highly efficient treatment of fine particulate matters and corrosive acid gas from combustor.

(3) Design and installation of dust control system
- Highly efficient dust control systems as listed below are designed, installed and tested four times.
. 200 LPM system for lab test
. compact type 200 LPM system
. 200 LPM integrated system
. 600 LPM prototype

(4) Performance evaluation test
- The dust collection efficiency with a 200 LPM baghouse system with PTFE felt filter with PTFE membrane is as high as 99.99% which is much higher than target efficiency 99%.
- The dust collection efficiency with a 200 LPM venturi scrubber system with additional fog-jet nozzles to agglomerate fine particulates is as high as 99.63% which is much higher than target efficiency 99%.
- The dust collection efficiency of a 600 LPM baghouse system and 600 LPM venturi scrubber system is a little lower than 200 LPM systems but is as high as 99.87% and 99.53% which is higher than target efficiency 99%.
- As a countermeasure to control sticky dust at the inlet of the equipment, a spray tower system equipped with fog-jet nozzle to agglomerate dust particles is developed. Even if the collection efficiency of the system is 97.44% which is lower than venturi scrubber, the differential pressure through the system is 55 mmAq which is lower than venturi scrubber.

( 출처 : SUMMARY 13p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 제출서 ... 2
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 서 ... 4
• 요 약 문 ... 8
• SUMMARY ... 12
• 목차 ... 16
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 17
• 1-1. 연구개발 목적 ... 17
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 18
• 1-3. 연구개발 범위 ... 20
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 28
• 2-1. 국내 기술 수준 및 시장 현황 ... 28
• 2-2. 국외 기술 수준 및 시장 현황 ... 33
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 35
• 3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 ... 35
• 3-2. 연구개발 결과 및 토의 ... 37
• 3-3. 연구개발 결과 요약 ... 124
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 126
• 4-1. 목표달성도 ... 126
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 127
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 129
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 130
• 6-1 해외출장 ... 130
• 6-2 해외기술조사 ... 130
• 7. 연구개발결과의 보안등급 ... 132
• 8. 국가과학기술종합정보시스템(NTIS)에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 133
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 134
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 135
• 11. 기타사항 ... 136
• 12. 참고문헌 ... 138
• 끝페이지 ... 140