원자력산업 분야의 공기정화장치에 사용되고 있는 HEPA 필터폐기물은 무게 약 20kg, 크기 $610{\times}610{\times}292mm$의 직육면체로써 무게에 비해 부피가 상대적으로 크다. 따라서 이는 방사성 폐기물의 임시저장 및 영구처분 시에 필요 이상의 많은 저장 공간을 차지하게 되고 관리에 따른 비용도 많이 소요된다. 각 국에서는 이런 HEPA 필터폐기물의 부피를 최소화하기 위해서 일반적으로 압축처리를 하고 있는데, 본고에서는 한국원자력연구소(KAERI)에서 개발한 HEPA 필터폐기물 압축처리장치의 특성을 소개하고 일본 및 미국의 압축처리장치와 비교 검토하였다.
High efficiency particulate air (HEPA) 필터를 시험하기 위하여 단분산 polystyrene latex spheres (PLS) 및 PS-MPS/실리카복합 나노구체가 이용되었다. 사용된 모든 나노구체들은 필터시험 전에 평균입경과 변동계수 값을 측정하여 시험용 인조먼지로서 적정함을 평가하였다. PLS 및 복합 나노구체의 입경은 유화중합 중 반응온도와 안정제의 양을 조절하여 100~300 nm 범위에서 잘 조절되었으며, 변동계수의 경우도 단분산 입자분포로 판단되는 15%보다 낮은 3~7% 범위이었다. 한편 HEPA 필터시험 결과는 사용된 모든 나노구체들이 공기필터의 시험을 위한 시험용 인조먼지로서 아주 적절함을 보여주었다.
미세먼지는 대기를 타고 호흡기를 거쳐 폐 혹은 혈관에 침투 한다. 최근 미세먼지 문제 때문에 국내에 공기청정기 수요도 급증하고 있다. 이끼는 가장 오래된 지상식물로 중금속과 미세먼지를 흡착하여 분해하는 성질을 가지고 있는 것으로 알려졌고 본 연구진은 이를 활용하여 화학적 필터를 대체 할 수 있는 시스템에 대해 연구하였다. 이끼와 기존 화학적 필터(Hepa)의 미세먼지 감소 효과를 비교하기 위하여 $1m^3$의 큐브를 제작하고 통제된 환경하에서 미세먼지의 감소량을 비교하였다. 미세먼지 상황 하에서 이끼, 헤파, 무필터를 탑재한 공기정화 시스템을 각 30회씩 총 90회 가동 하였고 각각의 미세먼지 감소량 및 감소율을 비교한 결과 감소량은 미세먼지 이끼필터를 사용한 평균이 138.93으로 헤파필터를 사용한 평균 76.57과 무필터 상태의 평균인 0.10보다 유의하게 높았으며 감소율의 평균 역시 이끼필터를 사용한 경우 0.2379로 헤파필터를 사용한 경우의 0.1298이나 무필터인 0.0063보다 유의하게 높았다. 이 결과를 통해 이끼의 미세먼지 감소효과를 확인하였고 향후 개선을 통해 기존 공기정화기의 화학필터를 대체하거나 보조할 것으로 기대된다.
원자력 관련시설에서는 방사선 오염공기가 시설 밖으로 누출되지 않도록 시설 내부를 상시 부압으로 유지하고, 또한 내부를 방사선 준위 별로 구분하여 구역 칸 차압을 유지하는 것이 중요하다. 환기설비 운영 중에 부압의 변동이 일어나기 쉬운데 HEPA 필터의 눈메꿈과 각 구역 간 출입문 개폐의 영향이 가장 크다. 환기계통운전에 있어서는 출입문 개폐상태 감시확인 및 HEPA 필터 등의 각 뱅크에 차압계를 설치하여 필터의 눈메꿈 상태를 주기적으로 측정하고 교체함으로써 방사성폐기물처리시설 내 부압 및 각 구역 간 차압을 일정하게 유지할 수 있었다.
This study examined the particulate removal performance of three different types of air filters inside a heat exchanger. Of interest was the ability of each filter type in reducing the transmission of outdoor particulate matter of PM10 from entering an apartment while the heat exchanger was in operation. The study tested one commonly used medium filter (E11 grade) and two HEPA filters (H13 grade) of different thicknesses. Two different concentrations of particulate matter were used in the experiment to address different ambient air quality conditions in Korea, 32.75 ㎍/㎥ and 67.26 ㎍/㎥. Study results indicated that under the particulate matter concentration of 32.75 ㎍/㎥, all three filters were capable of removing more than 95% of the fine dust. However at a particulate matter concentration of 67.26 ㎍/㎥, the medium E11 grade filter was only able to remove about 90% of the particulates whereas the HEPA H13 grade filters were able to remove 95% or more of the particulates. The thicker HEPA filter (40T) was also more effective in removing particulates than the thinner HEPA filter (20T) by about 1.6 to 3 percentage points. Based on the findings of this study, it is recommended that HEPA filters of 20T thickness or greater be used during the high air pollution seasons of winter and spring in Korea while medium filters can be used during the other seasons to reduce outdoor air pollution transmission indoors.
버섯은 대부분 시설에서 재배되기 때문에 안전하게 고품질의 버섯 생산을 위해서는 재배사 내 환경에 대한 정보가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 헤파필터 교체에 따른 큰느타리 재배사 대기중 미생물상 변화를 분석하여 헤파필터 적정 교체기간을 설정하고자 연구를 수행하였다. 헤파필터 교체 전 재배단계별 대기중 세균 및 진균 밀도는 배지제조과정에서 세균 169.7 cfu/㎥, 진균 570 cfu/㎥, 균 긁기과정에서 세균 126.3 cfu/㎥, 진균 560cfu/㎥로 부유균의 밀도가 가장 높았다. 헤파필터 교체 후 세균의 밀도는 배양실에서 가장 낮아졌고, 진균의 밀도는 냉각실에서 가장 낮게 나타났다. 헤파필터 교체전 Cladosporium sp. 등 7속 7종이었고, 교체 후 1개월은 Penicillium sp. 등 6속 6종, 2개월은 Cladosporium cladosporioides 등 4속 7종, 3개월차는 Mucor plumbeus 등 5속 7종, 4개월에서 6개월까지는 Penicillium brevicompactum 등 각각 5속 12종, 5속 10종, 5속 10종으로 교체 후 기간이 지날수록 종이 다양해지고 증가하였다. 부유균의 밀도는 헤파필터 교체 후 2개월 후 가장 낮았고 차츰 증가하다가 6개월에는 교체전 밀도와 비슷해지거나 높아지는 것을 확인하였다. 따라서 헤파필터는 6개월마다 교체하는 것이 오염저감을 위해 효율적인 것으로 판단된다.
Filter media performance was evaluated using monodisperse NaCl particles with Differential Mobility Analyzer and Ultrafine Condensation Particle Counter. Low or medium performance filters show that the most penetrating particles size(MPPS) is around $0.3{\mu}m$ in diameter and is shifted to smaller sizes as the filter face velocity increases. However, HEPA and ULPA filters show MPPS is around $0.15{\mu}m$ in diameter and is also shifted to $0.1{\mu}m$ in diameter as the face velocity increases. In case of electret filter, the MPPS is found around $0.04{\mu}m$ region for Boltzmann charge equilibrium particles. There is a tendency of strong collection efficiency decrease for large particles as the face velocity increases on the contrary to the other filters. One of the medium performance filter efficiency was compared with filtration theory and the good agreetment was found in the experimental range.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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