조원 소개 조장 : 김제환 (0330967) 조원 : 남명철 (0331100) 김정기 (0553171) 박지혜 (0532818) 백정원 (0532866)

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1 조원 소개 조장 : 김제환 (0330967) 조원 : 남명철 (0331100) 김정기 (0553171) 박지혜 (0532818) 백정원 (0532866)

2 1. 캡스톤 설계의 목적 1) 미세먼지의 제거 먼지는 대기중에 떠다니거나 강하하는 미세한 고체물질을 말한다. 시멘트공장, 연탄공장, 탄광 등에서 특히 문제가 되고 있으며, 최근에는 대규모 주택 건설 사업장에서 비산 먼지 등이 심각한 문제로 대두되고 있다. 광산에서 작업하는 인부들이 탄가루를 흡입하여 일으키는 진폐증은 먼지로 인 한 산업 재해라고 볼 수 있다. 그중 미세먼지는 대기중에 부유하는 분진중에 입경이 10 ㎛이하의 미세한 입자의 총칭이다. 실내 공기 중 미세먼지는 호흡기 계통의 질병을 야기 시 키거나 악화 시키고 폐기능 의 저하를 가져온다. 따라서 이 먼지를 대기환경기준에 맞추는 것을 목표로 한다. 2) 포름알데히드의 제거 포름알데히드란 자극성 냄새가 있는 무색기체로 물에 잘 녹고, 40% 수용액은 살균방부제인 포르말린이라고 부른다. 새 가구, 신축건물에서 눈, 코, 목의 자극증상을 경험해보았다면 이때의 주성분이 포름알데히드라 보면 된다. 실내에서는 단열재, 실내가구 ( 합판 및 칠 ), 가스난로 연소, 벽지접착제, 흡연들을 통해발생하며 외부오염원은 합판제조, 합성수지제조, 소각로, 석 유정제시설등 광범위 하다. 특히 포름알데히드 농노는 신축건물 ( 특히 아파트 ) 에서 특히 높게 나타난다. 포름알데히드는 호흡을 통해서 뿐만 아니라 피부를 통해서도 침투되며 눈, 코, 목의 자극증상을 초래한다. 동물실험을 통해 발암성이 있음이 증명 되었으며, 유전적 변이, 호습기성질환, 알레르기 질환, 중추신경 질환, 여성의 월경불순을 가져온다. 또한 단열재로 많이 쓰이는 우레아수지폼을 사 용한 주택에 살고있는 주민 등을 대상으로 조산한 결과 장기산 포름알데히드에 노출되었을 경우 정서불안, 기억력상실, 정신집중 곤란 등을 나타냈 다. 따라서 포름알데히드를 인체에 무해한 수준까지 농도를 낮춰줄 필요가 있으묘 이를 목표로 공기청정기를 제작한다. 3) 유해세균의 제거 실내 공기 중 인체에 유해한 세균을 제거한다. 4) 악취의 제거 인간은 악취에 아주 민감한 반응을 한다. 일상 생활에 불쾌감을 주고 기체성 악취물질 은 잘 보이지도 않치만 인간 다수인 에게 두통, 토기 ( 구역질 ), 극심한 자극을 주어 결국 사망에 이르기까지한다. 따라서 황토, 활성탄 등을 이용해 실내공기중의 악취입자를 제거하는 것을 목표로 했다. 5) 음이온을 이용한 공기청정 공기의 부유물이 이온풍 방식으로 끌어모아 필터링을 깨끗한 공기를 배출시켜 건강한 실내공기를 만든다.

3 공기청정기 의 구성

4 공기청정기의 세부적인 구성 공 기공 기

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7 이오나이저 ( 구입 ) - 음이온 이오나이저는 공기의 부유물이 이온풍 방식으로 끌어모 아 필터링을 깨끗한 공기를 배출시켜 건강한 실내공기를 만든 다. 강한 양이온을 발생시키는 전자제품을 사용하는곳에서 공기중 의 음이온 균형상태가 양이온 쪽으로 기울이면 만성 스트레스, 피 로, 무기력감의 원인이 된다. 즉, 음이온은 공기의 비타민역할을 해준다. 삼린욕효과를 느낄 수 있으며 생체 밸런스와 세포의 활성화 일어나 학습능률을 향상시 킨다. 도시의 밀폐된 실내공간, 아파트의 밀집된 공간구성에서 쉽 게 접하는 화장실의 악취, 신발장의 곰팡이균, 싱크대의 하수구 냄 새, 담배연기 등을 오존의 화학작용으로 분해 탈취하여 공기를 맑 게 정화한다. 또한 필터 자체에만 의존하지 않고 전자의 힘으로 잡 균까지 소량의 오존으로 살균시켜 실내공기를 깨끗하게 한다.

8 이온 아이저 원리

9 이오나이저원리

10 방해판 황토필터로 인해 발생하는 황토번지를 관성 력을 이용하여 아크릴로 된 방해판에 충동 시켜 바닥에 떨어 지도록 구성 하였다.

11 황토필터 ( 자체제작 ) 황토는 축열효과로 에너지 절감효과가 크고 토양 미생물로 인해서 항균, 항충, 탈취효과가있다, 원 적외선을 방출하여 몸을 편안하게 해주고 숙면의 효과가 있다. 강도가 우수하고 난면 1 급으로서 악세스 플러어나 바닥재로써 손색이 없어서 바닥재 대체용으로 적 합하며, 에코카라트에 1/4 가격대이며 게르마늄 세라믹에 1/3 가격대이며 가격대에 비해서도 기능 성이 우수한편이다.

12 황토필터원리 황토의 효과 ★황토는 원적외선 저장고 황토는 표면이 넓은 벌집구조로 수많은 공간이 복층 구조를 이루고 있습니다. 이 스폰지같은 구멍 안에는 원적외선 이 다량 흡수, 저장되어 있어 열을 받으면 발산하여 다른 물체의 분자활동을 자극합니다. 즉 황토는 오랜 세월동안 태양에너지를 흡수하고 규소성 광물로서 쉽게 말해 ' 태양에너지 저장고 ' 라고 할 수 있습니다. ★ 원적외선 효과 황토는 유익한 원적외선을 복사하여, 인체에 흡수되므로 신진대사 작용이 원활하며 혈액순환의 활성화로, 세포활 동을 왕성하게 합니다. 그러므로 인체의 노화방지, 신진대사 촉진, 만성피로 등 각종 성인병 예방에 효과가 있습니 다. ★ 시멘트문화 탈피, 전통온돌의 재현 현대 건축물의 대부분을 차지하는 시멘트는 우리 인체에 유해한 알카리성 성분을 갖고 있습니다. 황토는 이러한 유 해물질을 탈피하고 알카리성 시멘트 문화를 중화시키며 우리 전통의 난방 시스템인 온돌의 특성을 재현할 수 있으 며, 탁월한 흡착력으로 냄새를 제거하고 우수한 항균성으로 곰팡이 등 세균의 번식을 억제하여 우리의 주거환경에 적합하고 쾌적한 생활공간을 제공합니다. ★ 황토는 미생물 천국 지구지각의 30% 이상을 점하는 것이 규소성이고 그중에도 황토는, 공기중의 비타민이라 할 수 있 는, 거기에 더하여 황토토양속에는 가 가득 들어있습니다. 카라타제 효모 균은 노화의 원인인 활성산소, 과산화지질을 환원시키고 분해시켜 해독하는 인체에 유익한 생리활성물질입니다. 황토 한스푼에는 2 억마리의 우리 몸에 유익한 미생물이 살고 있으며, 카라타제외에도 디페놀 옥시디아제, 사카라제, 프로테아제 등의 효소가 들어있습니다. ★ 황토에 관한 연구 활발 최근 들어 황토침대와 한증막이 각광받는 등 황토에 대한 연구와 관심이 급증하고 있으며, 황토는 우리의 생활에 적 용되어 큰 효력을 발휘할 것으로 전망됩니다. 또한 환경면에서 농약으로 오염된 토양의 지력을 회복하고 지장수를 가정에서 이용하여 하천을 맑게 하는 방법도 모색되어야 할 것입니다.

13 활성탄필터 - 숯 ( 구입 ) 숯은 가습기능과 공기정화기능의 대표적은 두가지 기능을 가지고 있 는데, 가습기능을 알수 있는 단면적인 예를 들어볼때 지금 20 센티짜 리 대접에 물을 떠놓고 물의 표면적은 314 ㎠가 된다. 거기에 숯을 모 아서 세워두면 숯은 수많은 공극을 포함하고 이어서 물을 빨아올리게 되고 물이 공기와 닿는 면적은 훨씬 더 넓어지게 된다. 그러므로 대접에 물을 담아 놨을때 보다 엄청 넓어져서 자연증발량이 많아지게 된다, 이로 인해 습도조절 효과가 있다는 것, 또 하나는 공기 정화기능이다. 숯은 흡착력이 좋은 것으로 알려져 있다 이 흡착력으 로 인해 인체에 유해한 공기중의 성분을 빨아들이는 효과가 있지만 한꺼번에 많은 양을 기대하긴 어려우나, 새집증후군을 유발시키는 휘 발성 유기화합물도 어느 정도 흡수할 수 있다고 한다.

14 활성탄필터 원리 1 활성탄 흡착원리 흡착은 화학적흡착과 가역적인 물리적흡착으로 분류되는데, 화학적흡착은 비가역적 으로서 결합력이 강한데 반해, 물리적흡착은 가역적이며 인력이 발생한다. 흡착은 용액안에 있는 용해물질을 흡착제의 표면에 모이도록 3 단계의 반응으로 이루 어진다. 1 단계는 유기물질이 유체 통해 경계면까지 이동하는 단계 2 단계는 유기물질이 흡착제의 공극을 통해 분산 확산하는 단계 3 단계는 확산된 유기물질이 입자의 미세공극의 표면위에 흡착되는 단계 3 단계의 반응은 그 반응속도가 매우 빨라, 흡착은 1 ․ 2 단계의 반응에 의하여 결정된다.

15 실험데이터 먼지제거 실험 데이터 실험시간 30 분 시작시먼지농도 320ppm 실험종료시먼지농도 75ppm 총먼지제거량 245ppm(76.6%)

16 시간별 먼지농도

17 실험데이터 포름알데히드 실험 데이터 실험시간 120 분 120 시작시 포름알데히드 농도 0.6ppm0.50.70.5 실험종료시 포름알데히드 농도 0.5ppm0.30.50.4 총 포름알데히드 제거량 0.1ppm (16.7%) 0.2 (40%) 0.2 (28.6%) 0.1 (20%) 0.1 (20%) 평균 제거량 1.4ppm(25%)

18 시간별 포름알데히드농도 (30 분간격 )