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전기집진장치

전문가 제언: ○ 전기집진장치(electrostatic precipitator)는 코로나 방전을 이용하여 유입된 입자에 전하를 부여하고 극성을 가진 분진을 전기장 속으로 이동시켜서 부착 제거한다. 초기 시설비는 고가이나 입경분포가 광범위한 입자의 제거에 효과적이며 압력손실이 적고 고온가스에도 유리하다.

○ 최근에는 1단에서는 입자를 대전시키고 2단에서 대전입자를 정전기력으로 집진하는 저전압 2단 전기집진기가 개발되어 공기청정기나 고속연마기 등에 사용되고 있다.

– 한편, 황사 등 대기오염이 심각한 가운데 특히 PM 10은 그대로 인체에 유입우려가 커지고, 사무공간이나 주거공간의 실내공기질(IAQ) 향상측면에서 황사나 담배입자 등 실내 오염물질을 집진 제거하기 위해서 소형 고성능집진이 중요해지고 있다.

○ 전기집진장치의 내부유동은 전기와 유동이 혼합된 영역으로 전기장 해석과 유동장방정식으로 규정하며, 전기유체역학(EHD: Electro Hydro Dynamics)적 유동해석이 필요하다. 방전부의 설계에는 유입분자의 대전량을 높이기 위해 방전극의 형상이나 크기를 고려해야 하며, 이때 방전메커니즘, 전위구배분포, 전기력장의 특성을 규명하는 것이 핵심 사항이다.

○ 집진부의 설계는 유속이 균일하고 입자를 전 구간에 분산되도록 하는 것이 중요한데, 이 글의 소개와 같이 2단 전기집진구조에서는 상대적으로 층류로 만들기가 용이하다. 집진장치의 평가는 분진 포집률, 압력손실 및 포집용량이 주요 항목으로, 분진 포집률은 용도에 적합한 포집율의 측정방법을 개발해야 하며, 같은 집진장치도 시험분진에 따라 성능의 차이가 커진다.

○ 향후에도 전지집진기는 에너지 및 원가절감 측면에서 소형, 경량화가 필수적이어서, 집진효율의 예측기술과 고 전기저항의 분진문제에 연구가 집중될 것으로 보인다.

저자: Naoki Sugita
자료유형: 학술정보