• Environmental Engineering Research
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• 제25권3호
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• pp.439-445
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• 2020

In the estimation of the aerosol single fiber efficiency using fibrous filters, there is a size range, where the particles penetrate most effectively through the fibrous collectors, and corresponding minimum single fiber efficiency. For small particles in which the diffusion mechanism is dominant, the Cunningham slip correction factor (C_c) affects the single fiber efficiency and the most penetrating particle size (MPPS). Therefore, for accurate estimation, C_c is essential to be considered. However, many previous studies have neglected this factor because of its complexity and the associated difficulty in deriving the appropriate parameterization particularly for the MPPS. In this study, the expression for the MPPS, and the corresponding expression for the minimum single fiber efficiency are analytically derived, and the effects of C_c are determined. In order to accommodate the slip factor for all particle-size ranges, C_c is simplified and modified. Overall, the obtained analytical expression for the MPPS is in a good agreement with the exact solution.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.594-595
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• 2010

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권11호
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• pp.1509-1517
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• 1997

Charged and uncharged particle motions and collection characteristics around a bipolar charged rectangular shape electret fiber are studied numerically. Particle inertia, fluid drag, Coulomb force and polarization force are considered to predict the particle motion around the electret fiber. The effects of particle sizes, flow velocities, number of charges and polarities are also systematically investigated. For small size particles, the single fiber collection efficiency is greatly dependent on the charge polarity and the number of charges on a particle. However, particles larger than 5.mu.m do not show charging effect on collection efficiencies in the flow velocity ranges from 1.5 cm/s to 150 cm/s when the maximum charges are within +5 to -10. The results show that a strong electric field gradient at the corner of the bipolar charged fiber plays a very important role on collecting particles regardless of its charge polarity because of the polarization force. It also shows that the most penetrating particle size for a single electret fiber decreases as the flow velocity increases and the number of charges of a particle decreases.

• 한국산업보건학회지
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• 제21권1호
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• pp.62-71
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• 2011

There is widespread concern that particulate filtering respirators (PFRs) available in Korea will be efficient for nanoparticles. The purpose of this review study was to analyse research literature and recommend PFRs suitable for protection against nanoparticles. In all studies, respirators containing electret filter media (N95, P100 and FFP2, FFP3) consistently have their MPPS below 100 nm and particle penetration levels at the MPPS can vary widely, but they comply with NIOSH or EN certification criterion. Electret filtering facepieces respirators (FFRs) were found to shift in the Most-Penetrating Particle Size(MPPS) from 30-60 to 200-300 nm range after the electric charges were removed, and FFRs were above their minimum penetrations of criterion. Korean special class and first class FFRs (the same as FFP3 and FFP2, respectively) would be effcient for nanoparticles unless FFRs are removed electric charges. It is difficult to evaluate if mechanical PFRs is efficient for nanoparticles due to the lack of related materials.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제12권3호
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• pp.95-102
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• 2016

본 연구에서는 호흡용 보호구 필터의 나노물질에 대한 여과특성을 측정하기 위해서 소금(NaCl)과 은나노입자(Ag)를 대상으로 입경별 집진효율을 평가하였다. 호흡용 보호구 필터는 특급 방진마스크와 1급 방진마스크의 두 가지 안면부 여과식 방진마스크인 사용하였고, 마스크의 배기밸브 부분을 제외한 필터 여재 부분을 직경 47 mm로 잘라내어 필터홀더에 부착하여 입경별 입자제거효율을 시험하였다. 시험입자는 일반적으로 시험 입자로 사용되는 소금입자는 분무형 입자발생장치를 사용하여 발생하였고 중화기를 통과시켜 입자의 하전특성을 볼츠만 분포로 만들어 공급하였다. 은나노입자의 경우, 기화-응축 방법을 이용한 금속나노입자 생성방법인 ISO10801 방법을 사용하였다. 작업장의 은나노입자의 고농도 노출을 모사하기 위해, 중화기를 통과하지 않은 나노입자를 시험입자로 사용하였다. 은나노입자의 경우 소금입자로 만들기 어려운 20nm 이하의 입자를 안정적으로 효과적으로 만들어 시험에 적용하였고, 나노 크기에서도 매우 안정적인 데이터를 확보할 수 있었다. 1급 마스크 필터와 특급 마스크 필터에 대한 소금입자의 평가에서, 입경별 최소효율이 30~50nm 사이에서 나타나는 특성은 기존 연구와 비슷한 결과를 얻었다. 반면, 은나노입자의 경우 1급 마스크 필터와 특급 마스크 필터 모두에서 비슷한 크기의 소금 입자와 비교할 때 높은 효율을 나타냈다. 이것은 소금 입자의 경우 중화기를 통과시켜 시험입자로 사 용한 반면, 은나노입자의 경우 중화기를 통과시키지 않았기 때문이다. 본 연구에서는 작업장에서 은나노 입자가 고농도로 노출될 경우를 모사하여, 기화-응축에 의한 방법의 은나노입자 발생장치를 사용하였는데, 이 때 상대적으로 높게 대전된 입자들이 많이 만들어진다(Jung et al., 2006). 이로 인해, 정전필터인 마스크 필터의 포집 효과가 상대적으로 크기 때문에, 입경별 효율이 높아진 것으로 생각된다. 본 연구에서 평가한 1급 및 특급 방진마스크 여재의 최소 포집효율은 유럽 EN 149 기준인 95 LPM 유량 기준을 만족하는 것으로 나타났지만, 이것은 여재에 대한 평가 결과로, 실제 마스크에 대해서는 여재의 구조적인 불균일성이나 마스크를 착용하는 과정에서 밀착이 되지 않아 누출될 가능성은 마스크 사용에 고려되어야 한다. 불시에 발생할 수 있는 작업장 내 안전사고의 예방을 위하여 적절한 보호구의 선택과 올바른 착용 및 유지관리가 필요할 것으로 생각된다.

• 설비공학논문집
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• 제6권4호
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• pp.417-426
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• 1994

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.