미세입자 제거기술의 개발동향
담당부서
무기화학심사담당관실
연락처
작성일
2001-09-18
조회수
4949
┌─────────────────────────────────┐
│ㅇ특허청 자료에 따르면 대기중이나 특정한 환경에 존재하는 미세 입자│
│ 들을 제거하는 기술은 각종 기술분야에 광범위 응용되고 있으며, │
│ 산업분야에서는 미세입자를 제거하기 위한 기술개발이 꾸준히 증가 │
│ 하고 있다고 한다. │
│ │
│ㅇ특히 60-70년대의 급속한 산업화에 따른 대기오염물질 증가와 80-90 │
│ 년대의 환경오염에 대한 국민들의 관심 증대로 미세입자 제어 및 │
│ 제거기술 등 대기오염 제거를 위한 기술개발이 빠른 속도로 발전되고│
│ 있다. │
│ │
│ㅇ 96년 이후 가스 또는 증기로부터 미세입자를 제거하는 분야의 총 │
│ 출원건수는 592건이며, 99년을 기점으로 이전 출원건과 대비 해보면│
│ 약50% 이상 증가하였고 또한 내국인의 출원이 전체출원 중 약 87%로 │
│ 대부분을 차지하고 있다. │
└─────────────────────────────────┘
□ 미세입자 제거기술의 개요
미세입자 제거기술이란 미세입자를 대전시키거나, 인위적으로 응집하여
일정한 크기의 분포를 가지는 입자로 변화시키는 기술, 입자의 거동을
인위적으로 제어하는 기술, 일정한 크기ㆍ조성ㆍ형상을 가지는 입자로
분리 생성시키는 기술로서, 대기중에 존재하는 입자상 물질은 고체 또는
액체와 같이 분산물질로 구성되고 크기는 약 0.005㎛인 분자부터
100㎛(사람의 머리카락 크기)정도의 입자로 화학적 조성, 생성 메커
니즘, 입자형상도 복잡ㆍ다양한 형태로 나타나며,
이러한 입자들은 산업공정 연소시에 직접배출 되기도 하고 유해가스가
공기중에서 화학반응을 일으켜 생성되기도 할 뿐만 아니라 미세입자의
성분이나 분포도는 매우 다양하며 특히 산업공정을 통해 발생되는 입자
들은 다수가 1㎛정도로 작고 유해한 성분이 많이 포함되어 있다.
또한 입자상 물질제거방법으로는 미세입자의 입경에 따른 메커니즘의
변화로 가스의 처리유량, 가스에 포함되어 있는 미세입자의 농도,
제거후 배출되는 입자의 농도 등을 고려하여 다음과 같이 중력침강법,
전기장 내에서 대전된 입자의 이동, 관성부착법 및 브라운 확산운동
등에 의해 가스로부터 입자상 물질을 제거한다.
- 중력침강법 : 입자를 포함하는 기체가 챔버에 유입되었을 때 입자들이
중력에 의해 챔버의 바닥에 침강시키는 방법
- 전기장 내에서의 대전된 입자의 이동 : 대전된 입자가 전기장이 걸려
있는 장치내로 유입될 때 정전기력에 의해 입자가 집진판
쪽으로 이동하는 방법
- 관성부착법 : 기체흐름속에 장애물이 있을 때 물체의 유동방향이 바뀌고
이때 기체속에 포함된 입자는 관성력에 의해 장애물에
부착되는 방법
- 브라운 확산운동 : 기체속에 부유하고 있는 미세입자가 물체주위를
흘러갈 때 브라운 운동에 의해 유선을 벗어나 물체에
부착되는 방법 등이 있다.
□ 미세입자 제거기술의 출원동향
최근 5년간 가스 또는 증기로부터 미세입자를 제거하기 위해 개량된
여과 집진기 및 그 장치분야의 출원건수는 총 592건으로서 99년을
기점으로 이전 출원건과 대비해 보면 약 50%이상의 증가하였고 이러한
출원의 증가는 산업공정에서 발생되는 환경문제 해결 및 국민건강을
위해 다양하게 연구ㆍ개발한 결과라 할 것이며 총 출원 건을 국내/
국외로 구분해 보면 내국인의 출원이 약 87%로 대부분을 차지하고
있다.【표1참조】
또한 집진장치별로 입상물질을 여과하는 것을 보면 가정용이나 사무실
등 실내의 공기를 주로 여과시켜주는 전기집진기분야의 출원은 약
14.7%를 차지하고 산업현장 등에서 사용하는 사이클론집진기분야,
벤튜리스크러버분야 등의 출원은 약85.3%인 것을 보면 산업현장에서
사용되는 집진장치의 기술이 대다수의 출원을 차지하고 있다.【표2참조】
□ 향후 기술개발 전망
- NOx, SOx와 같은 환경오염 문제와 중금속, 다이옥신과 같은 유해물질을
동시에 제거하는 기술과 산업설비에서 배출되는 환경오염의 특성에 맞는
고효율 및 최적성능의 집진장치의 개발과 함께 배출분진의 농도 및
입자의 크기에 따라 집진장치의 기술을 특성별로 혼합한 조합형 고효율
집진기술의 개발에도 지속적인 관심과 연구ㆍ노력으로 집지기술의 응용
범위를 점차 확대되어 가도록 하여야 할 것이다.
<첨부> 표1. 연도별 미세입자 제거기술의 출원현황
표2. 집진장치별 출원현황
표3. 입자상 물질의 구분
표4. 산업공정에서 배출되는 입상물질의 집진방법
* 문의 : 심사3국 무기화학심사담당관실
박환돈 사무관. 전화 042)481-5558
│ㅇ특허청 자료에 따르면 대기중이나 특정한 환경에 존재하는 미세 입자│
│ 들을 제거하는 기술은 각종 기술분야에 광범위 응용되고 있으며, │
│ 산업분야에서는 미세입자를 제거하기 위한 기술개발이 꾸준히 증가 │
│ 하고 있다고 한다. │
│ │
│ㅇ특히 60-70년대의 급속한 산업화에 따른 대기오염물질 증가와 80-90 │
│ 년대의 환경오염에 대한 국민들의 관심 증대로 미세입자 제어 및 │
│ 제거기술 등 대기오염 제거를 위한 기술개발이 빠른 속도로 발전되고│
│ 있다. │
│ │
│ㅇ 96년 이후 가스 또는 증기로부터 미세입자를 제거하는 분야의 총 │
│ 출원건수는 592건이며, 99년을 기점으로 이전 출원건과 대비 해보면│
│ 약50% 이상 증가하였고 또한 내국인의 출원이 전체출원 중 약 87%로 │
│ 대부분을 차지하고 있다. │
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□ 미세입자 제거기술의 개요
미세입자 제거기술이란 미세입자를 대전시키거나, 인위적으로 응집하여
일정한 크기의 분포를 가지는 입자로 변화시키는 기술, 입자의 거동을
인위적으로 제어하는 기술, 일정한 크기ㆍ조성ㆍ형상을 가지는 입자로
분리 생성시키는 기술로서, 대기중에 존재하는 입자상 물질은 고체 또는
액체와 같이 분산물질로 구성되고 크기는 약 0.005㎛인 분자부터
100㎛(사람의 머리카락 크기)정도의 입자로 화학적 조성, 생성 메커
니즘, 입자형상도 복잡ㆍ다양한 형태로 나타나며,
이러한 입자들은 산업공정 연소시에 직접배출 되기도 하고 유해가스가
공기중에서 화학반응을 일으켜 생성되기도 할 뿐만 아니라 미세입자의
성분이나 분포도는 매우 다양하며 특히 산업공정을 통해 발생되는 입자
들은 다수가 1㎛정도로 작고 유해한 성분이 많이 포함되어 있다.
또한 입자상 물질제거방법으로는 미세입자의 입경에 따른 메커니즘의
변화로 가스의 처리유량, 가스에 포함되어 있는 미세입자의 농도,
제거후 배출되는 입자의 농도 등을 고려하여 다음과 같이 중력침강법,
전기장 내에서 대전된 입자의 이동, 관성부착법 및 브라운 확산운동
등에 의해 가스로부터 입자상 물질을 제거한다.
- 중력침강법 : 입자를 포함하는 기체가 챔버에 유입되었을 때 입자들이
중력에 의해 챔버의 바닥에 침강시키는 방법
- 전기장 내에서의 대전된 입자의 이동 : 대전된 입자가 전기장이 걸려
있는 장치내로 유입될 때 정전기력에 의해 입자가 집진판
쪽으로 이동하는 방법
- 관성부착법 : 기체흐름속에 장애물이 있을 때 물체의 유동방향이 바뀌고
이때 기체속에 포함된 입자는 관성력에 의해 장애물에
부착되는 방법
- 브라운 확산운동 : 기체속에 부유하고 있는 미세입자가 물체주위를
흘러갈 때 브라운 운동에 의해 유선을 벗어나 물체에
부착되는 방법 등이 있다.
□ 미세입자 제거기술의 출원동향
최근 5년간 가스 또는 증기로부터 미세입자를 제거하기 위해 개량된
여과 집진기 및 그 장치분야의 출원건수는 총 592건으로서 99년을
기점으로 이전 출원건과 대비해 보면 약 50%이상의 증가하였고 이러한
출원의 증가는 산업공정에서 발생되는 환경문제 해결 및 국민건강을
위해 다양하게 연구ㆍ개발한 결과라 할 것이며 총 출원 건을 국내/
국외로 구분해 보면 내국인의 출원이 약 87%로 대부분을 차지하고
있다.【표1참조】
또한 집진장치별로 입상물질을 여과하는 것을 보면 가정용이나 사무실
등 실내의 공기를 주로 여과시켜주는 전기집진기분야의 출원은 약
14.7%를 차지하고 산업현장 등에서 사용하는 사이클론집진기분야,
벤튜리스크러버분야 등의 출원은 약85.3%인 것을 보면 산업현장에서
사용되는 집진장치의 기술이 대다수의 출원을 차지하고 있다.【표2참조】
□ 향후 기술개발 전망
- NOx, SOx와 같은 환경오염 문제와 중금속, 다이옥신과 같은 유해물질을
동시에 제거하는 기술과 산업설비에서 배출되는 환경오염의 특성에 맞는
고효율 및 최적성능의 집진장치의 개발과 함께 배출분진의 농도 및
입자의 크기에 따라 집진장치의 기술을 특성별로 혼합한 조합형 고효율
집진기술의 개발에도 지속적인 관심과 연구ㆍ노력으로 집지기술의 응용
범위를 점차 확대되어 가도록 하여야 할 것이다.
<첨부> 표1. 연도별 미세입자 제거기술의 출원현황
표2. 집진장치별 출원현황
표3. 입자상 물질의 구분
표4. 산업공정에서 배출되는 입상물질의 집진방법
* 문의 : 심사3국 무기화학심사담당관실
박환돈 사무관. 전화 042)481-5558
첨부파일
상담센터(1544-8080)
담당자 : 대변인 이선영 | 042-481-5030
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