3차원 수치해석적 연구를 통한 나노섬유 필터 먼지집진용량 분석 연구

초록

산업발전 및 기타 인간활동으로 인한 대기오염 문제의 심각성이 지속적으로 대두되고 있다. 대기오염물질 중 하나인 입자상 물질은 크기가 작아짐에 따라 공기 중에 체류하는 시간이 길어져 광역적인 영향을 미칠 수 있으며, 조기 사망을 포함해 호흡기계 및 심혈관계질환의 유발 등과 같은 인체 위해성이 알려지면서 공기질 제어에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 유해입자 차단 및 저감에 있어 가장 효율적인 방법 중 하나로 필터가 보편적으로 사용되고 있다. 필터 성능을 결정하는 데에 있어 가장 중요한 요소는 집진효율과 압력강하로, 낮은 차압으로 높은 집진효율을 가질수록 성능이 뛰어나다 할 수 있다. 높은 비표면적과 공극률로 인한 집진효율의 증가와 silp 효과 발생으로 인한 차압 감소를 기대할 수 있는 나노섬유 필터가 관심을 받고 있는 이유이기도 하다. 하지만 대부분의 필터는 일반적으로 재사용하지 않기 때문에 필터의 사용수명을 연장시키는 것이 매우 중요하며, 이를 위해서는 차압 손실 없이 먼지집진용량(dust holding capacity)을 늘리는 것이 중요한 요인으로 작용한다. 따라서 본 연구에서는 섬유 직경별 구조를 분석하고 3차원 수치해석적 연구를 통해 실제 대기 입자 조건에서의 집진용량을 분석하였다.