초록 ▼

개발 목적 및 필요성
기존 필터 방식의 필터 차압 및 교체관리 문제점과 습식 에어워셔 방식의 미세먼지 처리성능 저하 문제를 극복하기 위해 필터 차압이 거의 없는 전기집진 방식을 적용하면서도 친환경 이온화 공정을 적용하여 오존 등의 2차 오염물질 발생 없이 초미세먼지와 부유세균을 고효율로 처리하고 자연증발의 수막형 집진부를 이용하여 친수성 유해가스 동시처리와 함께 가습 기능을 갖는 정전 습식 하이브리드 시스템을 개발하고자 함

연구개발 결과
- 천연물질 코팅 전처리 항균필터 개발
* 천연물질 코팅 항균필터

개발 목적 및 필요성
기존 필터 방식의 필터 차압 및 교체관리 문제점과 습식 에어워셔 방식의 미세먼지 처리성능 저하 문제를 극복하기 위해 필터 차압이 거의 없는 전기집진 방식을 적용하면서도 친환경 이온화 공정을 적용하여 오존 등의 2차 오염물질 발생 없이 초미세먼지와 부유세균을 고효율로 처리하고 자연증발의 수막형 집진부를 이용하여 친수성 유해가스 동시처리와 함께 가습 기능을 갖는 정전 습식 하이브리드 시스템을 개발하고자 함

연구개발 결과
- 천연물질 코팅 전처리 항균필터 개발
* 천연물질 코팅 항균필터 제작 및 morphology 분석 완료
* 항균필터 압력손실 및 미생물 포집효율 측정
* 에어로졸법과 필름부착법에 따른 천연물질 농도별 항균특성 파악
* 2종 천연물질 코팅량별 항균특성 변화 분석 완료
* 자몽종자추출물과 이온공급 복합적용으로 천연물질 농도 100 mg/cm²에서 항균효율 95% 이상 달성

- 60 m³/hr급 소형 정전습식 하이브리드 공기정화시스템 개발
* 다채널 모듈형 탄소섬유 하전부 설계 및 제작
* 4종 수막형 집진판 설계·제작 및 수막 실험을 통한 균일 수막형 집진판 개발

* 방전극, 집진극, 접지부 등 보완을 통한 시스템 성능 향상
* 양방향 방전부 적용으로 150 m³/hr 이상 청정화 능력 확보

- 300 ㎥/hr 이상급 중형 정전습식 하이브리드 공기정화시스템 개발
* 중형 정전습식 공기정화시스템 설계 및 제작
* 외부 공인기관 통한 초미세먼지, 유해가스, 부유세균 성능 평가 수행
* 400-470 m³/hr급 청정화능력 달성 및 초미세입자 처리효율 20분이내 99% 이상, 암모니아 90.7%, 초산 99.7%, 포름알데히드 79%, 부유세균 저감효율 효율 97.7% 달성

성능사양 및 기술개발 수준
- 400-470 m³/hr급 청정화 능력
- 30 m³ 챔버에서 0.1 mm 초미세입자 20분 이내 99% 이상 제거
- 8 m³ 챔버에서 30분 이내에 암모니아 90.7%, 초산 99.7%, 포름알데히드 79% 제거
- 60 m³ 챔버에서 부유세균 60분 동안 97.7% 제거

활용계획
- 중국발 초미세입자 및 조류 인플루엔자 등의 미생물 오염 저감 대책 마련을 통한 실내공기질 관리기술 확보
- 대형 건물의 밀폐형 (지하) 주차장, 공항 등을 비롯한 다중이용시설의 오염물질 초미세입자 저감 설비로 활용
- 황사, 조류인플루엔자 등의 실내 공기 정화 핵심 기술 활용
- 실내 공간 초미세먼지 및 미생물 저감을 위한 능동적 제어 시스템으로 활용
- 실내 공간 에너지 절약형 초미세입자 및 미생물 관리 지침 활용 가능

(출처 : 요약서 4p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results
◦ (1st year) Development of the complex technology of an antibiotic natural material and electrostatic ions
- Development of natural material for the pre-treatment of microorganism

* Checking antimicrobial characteristics using clear zone sizes of 4 kinds of microorganisms su

Ⅳ. Results
◦ (1st year) Development of the complex technology of an antibiotic natural material and electrostatic ions
- Development of natural material for the pre-treatment of microorganism

* Checking antimicrobial characteristics using clear zone sizes of 4 kinds of microorganisms such as S. aureus(+), M. luteus(+), P. aeruginosa(-), E. Coli(-) for the 3 kinds of natural materials such as grapefruit seed extract (GSE), propolis, shiitake mushrooms

* Understanding antimicrobial performances with respect to natural material concentration, Gram positive or negative microorganism and microorganism concentration etc

* Comparison to the previous studies and confirmation of the superiority of GSE for the antimicrobial characteristics

- Development of natural material-coated pre-treatment antibacterial filters
* Making of natural material-coated antibacterial filters and their morphology analysis

* Measurement of pressure drops for the antibacterial filters and collection efficiencies of microorganisms

* Antimicrobial characteristics according to natural material concentration via aerosol deposition and film attachment methods

* Analysis of the trend of the antimicrobial characteristics for the coating concentration of two kinds of natural materials

- Performing test for the complex antimicrobial characterization of a natural material and electrostatic ions
* Making of the micro carbon fiber electrostatic ion supply apparatus

* Understanding the antimicrobial characteristics depending on ion concentration and ion polarity

* Achievement of antimicrobial efficiency of about 90 % for the coating concentration of 2,000 μg/cm2 of GSE with ion supply using carbon fibers

◦ (2nd year) Development of the small-scale electrostatic wet air purifying system with a clean air delivery rate of 60 m³/hr

- Design and making of a bench-scale (60 m³/hr) electristatic wet hybrid system
* Design and making of the components such as ion supply parts and water-film collection plates

* Selection of specification of high voltage power supply, circulation pump and installation of the components

* Making of 4 kinds of water-film collection plates and performing water-film formation tests

* Selection of a horizontal barrier type collection plates

- Performing tests for the treatment capabilities of fine particles and airborne bacteria
* Measurement of the treatment efficiencies for air flow rate, applied voltage, particle size

* Measurement of antibacterial efficiencies for the natural material-coated pre-filters

* Tests for three filters such as polyethylene, activated carbon fiber and metal filter

* Achievement of the antibacterial efficiency more than 90% by applying the combination of ions and an natural material

* Economic comparison among the developed antimicrobial filters

- Performing test of natural humidifying capability
* Analysis of humidifying effects with time and circulating water flow rate in a 30 m³ test chamber

* Supply of a humidification function from 42% to 82% R.H. during a 5-hour operation with a water flow rate of 2 l/min

- Performing test for the enhancement of the system performance
* Supplementation of discharging and ground electrodes for the performance enhancements

* Performance enhancements by 8-30% by grounding of water, by 90-110% by changing the length of discharging electrodes, by 19-24% by the supplementation of ground electrodes

* Achievement of a CADR of 92.1 m³/hr and removal efficiency of 99.3% within 2 hours for 0.1 ㎛ particles at the applied voltage of 10 kV of the system

◦ (3rd year) Development of a mid-scale electrostatic wet air purifying system with a clean air delivery rate of 300 m³/hr and its stabilizing technology

- Design and making of a mid-scale (300 m³/hr) system to treat fine particles and airborne bacteria simultaneously

* Scale-up design and making of ion supply parts and water-film collection plates

* Set-up of modular components and a full system with a control box

- Performing tests to treat fine particles, airborne bacteria, odors and a toxic gas
* Measurement of removal performances with different air flow rates, applied voltages and particle sizes

* Removal efficiency of fine particles : achieve more than 99% within 20 minutes in a 30 m³ test chamber

* Removal efficiency of airborne bacteria : achieve 97.7% in 60 minutes in a 60 m³ test chamber

* Odor and toxic gas removal efficiencies : achieve 90.7% for ammonia, 99.7% for acetic acid 79% for formaldehyde

- Analysis for the continuous operation characteristics of the system
* Continuous maintenance of a clean air delivery rate more than 370 m³/hr during 16 times repeated operations

(출처 : SUMMARY 15p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 서 ... 4
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 13
• 목차 ... 19
• 표목차 ... 20
• 그림목차 ... 21
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 29
• 1-1. 연구개발 목적 ... 31
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 32
• 1-3. 연구개발 범위 ... 36
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 39
• 3. 연구수행내용 및 결과 ... 45
• 3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 ... 47
• 3-2. 연구개발 결과 및 토의 ... 47
• 3-3. 연구개발 결과 요약 ... 140
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 146
• 4-1. 목표달성도 ... 147
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 150
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 151
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 155
• 7. 연구개발결과의 보안등급 ... 159
• 8. NTIS에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 163
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 167
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 171
• 11. 기타사항 ... 175
• 11-1. 최종평가 수정 보완의견 반영 내용 ... 177
• 12. 참고문헌 ... 179
• 부 록 ... 185
• 끝페이지 ... 220