나노섬유 필터의 물리적 특성 변화를 통한 필터 성능 향상

초록

대기오염은 전세계적으로 해결해야할 문제이며, 각종 질병의 원인으로 손꼽히고 있다. 특히 우리나라는 2019년 인구 10만명당 대기오염으로 인한 조기 사망자 수가 42.7명에 달하며, 이는 OECD 평균의 1.5배 수준이다. 미세먼지 저감을 위한 대안으로 효율적인 방법 중 하나로 필터를 이용하여 거르는 방법이 존재한다. 그 중, 나노섬유필터는 기존 섬유에 비해 부피 대 표면적비와 공극률이 높다는 장점을 가진다. 이러한 장점들은 여과효율을 높이고, 차압을 줄여주어 필터의 효율을 증대시키는 역할을 한다. 그러나 나노섬유필터는 섬유 직경이 작기 때문에 낮은 인장강도를 가지며 주재료로 폴리머 용액이 사용되기 때문에 고온에 버티기 힘들다는 단점을 가진다. 그렇기 때문에 본 연구에서는 나노섬유필터의 장점인 필터효율을 높이고 단점인 물리적 강도를 강화하였다. 기존의 전기방사법에 졸겔법을 적용하여 직경이 1μm 이하인 나노섬유로 구성된 나노섬유필터의 필터 효율, 물리적 강도, 내열성을 높였다. 본 연구에서 수행하는 나노섬유필터의 3차원 구조적 특성 조절을 통한 필터 성능을 개선하는 연구는 현재 사용되고 있는 기존 필터의 효율과 수명 문제를 개선할 수 있을 것으로 기대된다.