초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 목표는 100 나노미만 초미세먼지 및 가스상 전구체 물질과 같은 다양한 입자상/가스상 대기오염물질을 동시에 제거하기 위한 필터 물질을 설계하는데 필요한 연구 플랫폼을 구축함에 있다. 연구 플랫폼은 필터 물질의 필터 특성을 평가할수 있는 실험을 위한 테스트베드와 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 필터 효율(혹은 투과도)의 예측과 비교, 검증을 포함하고 있다. 본 연구 과제를 수행하며 구축한 필터 연구 플랫폼으로 입자상/가스상 오염물질에 대한 동시제거 효율에 필터 물성의 각 요소별로 미치는 영향을 파악하고, 이를 바

□ 연구개요
본 연구의 목표는 100 나노미만 초미세먼지 및 가스상 전구체 물질과 같은 다양한 입자상/가스상 대기오염물질을 동시에 제거하기 위한 필터 물질을 설계하는데 필요한 연구 플랫폼을 구축함에 있다. 연구 플랫폼은 필터 물질의 필터 특성을 평가할수 있는 실험을 위한 테스트베드와 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 필터 효율(혹은 투과도)의 예측과 비교, 검증을 포함하고 있다. 본 연구 과제를 수행하며 구축한 필터 연구 플랫폼으로 입자상/가스상 오염물질에 대한 동시제거 효율에 필터 물성의 각 요소별로 미치는 영향을 파악하고, 이를 바탕으로 필터 효율을 최적화하는 필터 형상설계의 기초 자료들을 실험적으로 획득하는 것이 가능하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 사전예측에 의해, 필터 소재를 설계하고 실험적으로 평가하는데, 드는 시간과 노력을 절약할 수 있어, 효율적인 연구 수행에 도움이 될 것으로 기대 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
활성탄은 대표적인 다공성 필터 물질로서, 표면의 수많은 기공에서의 흡착을 통해 가스상 오염물질을 제거하기 위한 가스필터로 주로 쓰이고 있다. 한편, 활성탄의 표면을 통해서, 입자상 오염물질의 제거 역시 동시에 가능하다.
본 연구에서는 활성탄을 사용하여, 다공성 필터물질이 가지는 필터 효율에 대해 컴퓨터 시뮬레이션과 테스트 베드를 통한 실험 결과를 각각 구하고, 이를 상호 비교함을 통해 검증할 수 있는 연구 플랫폼을 구축하는 것을 주요 목표로 하고 있다.
넓은 크기 분포를 지니는 다분산 테스트 에어로졸을 발생시킨 뒤, 다양한 유량에 대해 다공성 필터 물질의 필터 효율을 측정하고, 필터의 주요 물성치의 하나인 감압을 동시에 평가할 수 있는 실험용 테스트베드를 구축하였고, 활성탄을 사용하여, 필터특성을 측정하였다. 측정결과는 기존에 발표된 연구결과와의 비교, 분석을 통해, 필터 물질의 충진 두께가 필터의 효율에 미치는 영향을 확인할 수 있었다.
한편, 실험에 사용한 활성탄 필터의 크기를 비롯한 물성치를 기본으로 하여, 컴퓨터 시뮬레이션을 수행함을 통해, 필터 물질의 필터 효율을 예측하였고, 이 결과를 실험을 통해 얻은 수치와 비교해본 결과, 유사한 경향성과 필터 효율을 얻을 수 있었다.
따라서, 본 연구의 목표인 다공성 물질의 필터 효율 평가를 위한 연구 플랫폼 구축과 그 세부 목표를 모두 달성하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
대기질의 장/단기적인 확보와 유지를 위해서는 입자상 대기오염물질 중 건강에 큰 영향을 미치는 100 나노 미만의 초미세먼지를 제거하고, 대기 중 광화학반응을 통해 이 크기 영역의 초미세먼지를 생성할 수 있는 가스상 전구체물질을 동시에 제거함이 필요하다.
이 연구 플랫폼은 입자상/가스상 오염물질 동시제거 필터 연구뿐만 아니라, 입자상/가스상 오염물질 각각의 단일 특성에 대해서도 평가가 가능하므로, 응용 분야에 따라, 입자상 혹은 가스상 오염물질 중 하나만을 위한 필터 개발에도 적용이 가능하여 초미세먼지에 노출되는 작업자 보호구 개발 등에도 적용할 수 있다. 또한, 초미세먼지의 주요 원인이 되는 2차 에어로졸 생성 및 제어 연구에 응용이 가능하므로, 최근 이슈가 되고 있는 석탄화력발전소나 공장, 자동차, 선박등의 배가스 내의 2차 에어로졸의 가스상 전구체 물질 저감 등에 관한 연구에도 적용함을 통해, 초미세먼지의 건강 및 환경에 관한 영향을 저감하는데 크게 기여할 것으로 기대한다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 연구의 필요성 ... 4
• 기존 연구 현황 ... 4
• 연구의 목표 및 내용 ... 5
• 연구의 추진 계획 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 15
• 끝페이지 ... 15