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Kafe 바로가기주관연구기관 | (주)쓰리에이씨 |
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연구책임자 | 김기영 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2019-02 |
과제시작연도 | 2018 |
주관부처 | 환경부 Ministry of Environment |
등록번호 | TRKO201900003599 |
과제고유번호 | 1485015222 |
사업명 | 환경산업선진화기술개발사업(R&D) |
DB 구축일자 | 2019-07-13 |
키워드 | 금속산화물촉매.건식 코팅 공정.스파크 방전.나노에어로졸.탈취 필터.Metal oxide catalytic.dry coating process.spark discharge.nano-aerosols.deodorization filter. |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201900003599 |
□ 연구의 목적 및 내용
연구 목적
○ 현재 탈취필터는 공기청정기의 수요확대와 더불어 냉장고, 에어컨, 공조설비 등 다양한 제품군에 적용되고 있음.
○ 그러나 기존 탈취필터 제조는 필터에 금속산화물질을 스프레이 분사하여 코팅하는 spray 코팅법과 금속산화물질이 담긴 액체에 필터를 담지시키는 dip 코팅법이 있는데, 이는 코팅액 손실이 크고 전처리와 후처리에 많은 시간과 에너지가 필요하며 무엇보다 화학물질을 사용하는 과정에서 환경문제를 야기할 수 있음.
○ 본 연구에서는 기존의 필터 코팅방법을 저온플라즈마 코팅
□ 연구의 목적 및 내용
연구 목적
○ 현재 탈취필터는 공기청정기의 수요확대와 더불어 냉장고, 에어컨, 공조설비 등 다양한 제품군에 적용되고 있음.
○ 그러나 기존 탈취필터 제조는 필터에 금속산화물질을 스프레이 분사하여 코팅하는 spray 코팅법과 금속산화물질이 담긴 액체에 필터를 담지시키는 dip 코팅법이 있는데, 이는 코팅액 손실이 크고 전처리와 후처리에 많은 시간과 에너지가 필요하며 무엇보다 화학물질을 사용하는 과정에서 환경문제를 야기할 수 있음.
○ 본 연구에서는 기존의 필터 코팅방법을 저온플라즈마 코팅으로 대체하여 건식공정, 연속공정, 친환경공정을 통해 필터 세라믹 필터에 직접 금속산화물 촉매 물질을 코팅하는 기술 개발 및 공정 라인을 확보하여 고성능의 탈취 필터 제작을 목표로 한다.
연구 내용
○ 스파크 방전 모듈 대용량화 연구
○ 대용량 나노 입자 발생 장치 구축
○ 대용량 나노 에어로졸 입자 하전 시스템 개발 및 전기 집진식 필터 코팅 시스템 개발
○ 건식 연속 코팅 공정 생산라인 개발
○ 제작된 탈취 필터의 성능 평가
□ 연구개발성과
1. 건식 연속 코팅 공정 생산라인 개발
- 대용량 나노 에어로졸 입자 발생시스템을 이용한 건식 에어로졸 연속 코팅 공정 생산라인을 구축
- 스파트 방전 모듈의 대용량화 기초연구를 통한 대용량 스파크 방전장치 개발
주입 이온 발생량 108ions/cm3 이상 → 양이온 : 1.26*108ions/cm3, 음이온 :1.78*108 ions/cm3.
금속 산화물 촉매 에어로졸 입자 발생 농도 104μg/m3 이상 → 1.76*104μg/m3
표준편차 1.5이하 → 1.38
배기가스 내 나노 입자 농도 100 ug/m3 이하 → 6.6 ug/m3
코팅 효율 90% 이상 → 90.7%
2. 제작된 탈취 필터의 성능 평가
- 세라믹 필터에 연속 코팅 및 이를 이용한 탈취 필터 제작
코팅에 의한 차압 증가율 10% 이하 → 3.2%
VOC 탈취율 8 5% 이상 → 92%
입자 탈착률 5 % 이하 → 0.0%
스파크 방전법을 이용한 금속산화물 촉매 나노 에어로졸 입자 대용량화 및 이를 이용한 생산라인 구축으로 탈취 필터를 습식이 아닌 건식으로 제조가 가능하여,이를 이용한 탈취 필터의 생산이 가능하게 됨.
본 기술은 에어필터 전반에 사용이 가능 할 것으로 판단되며, 특히 주관기관의 탈취 필터에 적용하여 생산이 가능하며, 기존 습식 방식으로 생산하는 것 대비 탈취물질 코팅비용이 절감되는 효과를 누릴 수 있을 것으로 판단됨.
□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
활용 방안
(1) 현장 적용 방안
- 실증화 장비 현장 설치 및 시운전
(2) 제품화 방안
- 공기 청정기 필터, 냉장고 / 김치 냉장고용 탈취 필터 제품화
(3) 양산계획
- 금속 산화물 코팅량 조절 방법에 대한 노하우 확보
(4) 판로 확보 계획
- 주거래 업체 : 삼성전자 (주), 동양매직, 코웨이 (주)에 필터 소개
기대 성과
(1) 과학적 측면
- 금속 나노 입자를 이용한 건식 코팅 및 탈취 필터 최적화
(2) 기술적 측면 일본과의 기술적 간격 극복
- 다양한 금속 산화물의 도입으로 공기 청정기 이외에도 유해 가스, 악취제거영흡착제 적용이 가능
(3) 경제적 측면
- 기술 개발을 통한 고용 창출 효과 및 신규 인력 채용 계획
(4) 사회적 측면
- 실내 환기 시스템, 청정 제조 등 타 환경 산업 분야로 적용 가능
(5) 환경적 측면
- 활성탄을 사용하지 않음으로 환경 적 부담 경감
(출처 : 요약문 5p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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