반도체 생산공정의 대기질 개선을 위한 복합 대기오염물의 습식화학 제거공정

Wet Chemical Process for Improving Air Quality in Semiconductor Manufacturing Process

본 연구에서는 반도체 제조공정 내의 습식 대기공조 정화설비에 사용될 화학수용액의 선정과 이를 이용한 대기오염물 정화 모사시험을 수행하였다. 50 ppm의 $NH_3$, SOx, NOx의 제거에 있어서 0.5 M의 이산화망간($KMnO_4$) 수용액은 99% 이상의 제거율을 보였다. $O_3$의 제거율은 $22{\sim}30%$ 수준에서 머물러, 별도의 건식 제거 장치가 필요한 것으로 판단된다. 또한 모든 화학수용액들에 있어 NOx의 제거효율은 $O_3$가 공존할 경우, $NO_2$ 농도 증가로 인해 보다 증가될 수 있었다. 마지막으로 액상분사 시스템을 구성하여 화학수용액들이 공기압 분사식 노즐을 통해 $60\;{\mu}m$ 수준의 미세 액적 형태로 분사됨에 따라, 기-액상간의 반응면적이 증가되어 기상 오염물의 제거효율이 보다 향상될 수 있었다.

In this study, we performed basic researches to develop wet purification system for improving air qualities of ventilation in semiconductor manufacturing process. Using 0.5 M aqueous solution of $KMnO_4$, 50 ppm of $NH_3$, SOx and NOx were reduced to 99% successfully. However, the removal of $O_3$ was limited to $22{\sim}30%$ for all the tested chemical solutionsincluding $KMnO_4$. Therefore, adoption of a dry ozone filter is necessary to reduce $O_3$ below a satisfactory level. For all the chemical solutions tested, NOx removal efficiency increased as NOx was mixed with $O_3$. As chemical solution was sprayed using water spraying system equipped with air atomizing type nozzle, the removal efficiencies of gaseous pollutants increased due to the increase of gas-liquid interfacial area.