초록 ▼

연구개요
본 연구의 최종목표는 국내외적으로 강하게 요구되고 있는 실내 미세먼지의 저감을 위해 유전영동과 진행파 유전영동, 그리고 사이클론 원리를 이용하여 하전(charging)의 필요성이 없고, self-cleaning이 가능한 새로운 전기장 기반 집진기기를 개발하는데 있다. 그 최종목표를 달성하기 위해 구체화되었던 연차별 세부 연구목표는 아래와 같다.
• 1차년도: 본 연구에서 개발되는 미세먼지 저감기기의 요소기술들을 검증하고 개발
• 2차년도: 요소기술들이 집적된 미세먼지 저감기기의 Prototype을 설계 및

연구개요
본 연구의 최종목표는 국내외적으로 강하게 요구되고 있는 실내 미세먼지의 저감을 위해 유전영동과 진행파 유전영동, 그리고 사이클론 원리를 이용하여 하전(charging)의 필요성이 없고, self-cleaning이 가능한 새로운 전기장 기반 집진기기를 개발하는데 있다. 그 최종목표를 달성하기 위해 구체화되었던 연차별 세부 연구목표는 아래와 같다.
• 1차년도: 본 연구에서 개발되는 미세먼지 저감기기의 요소기술들을 검증하고 개발
• 2차년도: 요소기술들이 집적된 미세먼지 저감기기의 Prototype을 설계 및 제작하고, 그것의 집진성능을 실험실 단위에서 검증
• 3차년도: 실험실에서 검증된 미세먼지 저감기기를 scale-up하여 현장에서 테스트 운용함으로써, 그 기기의 기술고도화를 달성

연구 목표대비 연구결과
• 사이클론 집진기 내 입자와 유체의 거동을 수치적으로 모사함으로써, 입자유동 특성에 대한 물리적 분석을 완료하였다.
• Buckingham Pi정리를 이용하여 사이클론 집진기의 실험장치를 제작하는데 필요한 무차원수들을 도출하고, 그 도출된 무차원수들의 상사율에 기반하여 사이클론 집진기의 실험장치를 설계하고 구축 완료하였다.
• 구축된 사이클론 집진기 실험장치를 이용하여 0.48~48μm직경을 가진 입자들과 그들의 유량에 대한 집진효율을 측정 완료하였다.
• 수치연구를 통해 유전영동 및 진행파 유전영동을 구동하기 위한 전극설계, 그리고 그 전극에 인가되는 전기적 운용조건들이 도출 완료되었다.
• 유전영동 및 진행파 유전영동에 의한 사이클론 집진기의 집진효율 개선은 현재 실험적으로 검증 준비 중에 있다(목표대비 달성율: 80%).
• 성능 개선된 사이클론 집진기의 개발이 목표대비 80% 진행되었고, 실험실 단위 검증만 완료되면 곧바로 현장에 설치하여 미세먼지 저감테스트를 수행할 예정이다.
• 연구개발성과: 논문 1건, 학술대회 발표 7건, 저역서 1건, 국외 과학자교류 1건, 기술지도 5건, 연구기자재 구입 1건

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
• 본 연구에서 새롭게 제안된 유전영동 및 진행파 유전영동 기반의 사이클론 집진기를 통해 실내외 미세먼지 저감을 위한 원천기술을 확보할 수 있으며, 이로부터 산업적·경제적 대외 경쟁력 제고가 가능하다.
• 또한 개발된 사이클론 집진기의 꾸준한 기술적 개선을 통해 그것의 활용도가 향상되면, 궁극적으로 현재 수입하고 있는 실내 미세먼지 저감기기들을 대체할 수 있을 것이다.
• 실내 공기질을 안전하고 편리하게, 그리고 경제적으로 개선할 수 있으므로, 국민의 삶의 질을 향상시키는 것은 물론 저탄소 녹색도시의 조기실현도 가능할 것이다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 차원해석을 통한 사이클론 집진기의 집진효율에 영향을 주는 무차원수들의 도출 ... 6
• 2) 초소형 Lapple 사이클론 집진기 내부 입자 및 유체유동의 특징, 그리고 집진효율의 수치적 조사 ... 6
• 3) 무차원화된 제어인자들이 Lapple 사이클론 집진기의 집진성능에 미치는 영향 ... 8
• 4) Stairmand 사이클론 집진기의 성능평가를 위한 실험 시스템 구축 ... 9
• 5) 농도측정 실험 결과 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 1) 성과관리 추진체계 ... 15
• 2) 예상되는 연구개발성과의 활용분야 및 활용방안 ... 15
• 3) 추가 연구의 필요성 ... 15
• 6. 참고문헌 ... 16
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 18
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 20
• 끝페이지 ... 26