나노 은 입자가 첨착된 복합소재를 이용한 부유세균 제거성능 비교 (Comparison of Silver Nano-Particles Attached on Supporting Materials for the Removal of Airborne Bacteria)

서지정보

· 발행기관 : 한국냄새환경학회
· 수록지 정보 : 실내환경 및 냄새 학회지 / 8권 / 4호 / 201 ~ 207페이지
· 저자명 : 강정희, 신승규, 안해영, 송지현

초록

본 연구에서는 나노 사이즈의 은 입자가 첨착된 활성탄과 나노 은 입자가 분산된 수용액 스크러버를 적용하여 실내대기 중의 부유세균 제거 효율을 확인하고자 하였다. 활성탄 흡착컬럼과 스크러버 반응조를 구성하고 공기 체류시간을 변동시키면서 제균/항균 실험을 진행하였다. 활성탄 흡착필터 실험결과 일반 활성탄에서는 0.02 초의 짧은 체류시간에서 제균효율이 감소하였고 실험 시작 30시간 후부터는 유입농도보다 유출농도가 높게 검출되었다. 그러나 은 입자가 첨착된 활성탄의 경우 일반활성탄에 비해 향상된 미생물 제거효율을 나타내었으며 실험 후 3일까지도 제거효율이 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 체류시간을 3초, 1.5초, 0.5초로 변화시켜가며 활성탄에 의한 미생물 제거효율을 확인한 결과 모든 체류시간에서 나노 은 첨착활성탄이 일반활성탄보다 높은 제거효율을 나타내었다. 그러나 공기체류시간이 짧아질수록 미생물 제거효율이 낮아져 실제 현장 적용을 위한 실내공기청정기를 설계할 때에는 적정 제균효율에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다. 스크러버 적용 실험결과 증류수를 스크러버 수용액으로 적용하였을 경우 초기 약 50% 수준의 부유세균 제거효율을 나타내었지만 약 30시간 후부터 스크러버 후단에 재비산되는 부유세균 농도가 높게 나타났다. 이는 스크러버 순환액에 고농도의 미생물이 생존하여 스크러버 후단의 부유세균 농도가 높게 나오는 것으로 판단된다. 그러나 나노 은입자 수용액 스크러버 실험결과 66%의 부유세균 제거효율을 나타내었으며 72시간 후까지 제거효율이 유지되는 것을 확인하였다. 나노 은 입자에 의해 수용액상 미생물 생장이 억제되어 나노 은 입자가 부유세균 제거에 탁월한 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다.

영어초록

Silver nano-particles, that were either attached on granular activated carbon or dispersed in a liquid solution, were applied to investigate the removal efficiency of airborne bacteria. The antibacterial experiments were performed by changing the gas residence time in a GAC filtration column and a scrubber module. The GAC filter experiment showed that the antibacterial efficiency declined with time at a gas residence time (RT) of 0.02 second, and the bacterial quantity in the outlet of the column exceeded that of the inlet after 30 hours of operation. However, when using Ag-GAC, the removal efficiency was higher than that of the GAC, and it was maintained over a 3-day period. The experiment results at different gas RTs of 3, 1.5 and 0.5 seconds also showed that Ag-GAC had higher antibacterial efficiencies. The low antibacterial efficiency at a short RT indicates that a careful consideration needs to be implemented for the design of indoor air purification devises.
In the scrubber experiment using distilled water, a removal efficiency of 50% was observed initially; however, it declined gradually and the outlet bacterial quantity was even higher than that of the inlet. This result was mainly due to the accumulation of bacteria in the recirculating solution. Contrarily, another scrubber experiment using silver nano-particle solution showed that an antibacterial efficiency of 66% was maintained over a 3-day period. Silver nano-particles were able to minimize the growth of microorganisms in the spray solution, and it resulted
in an improved and stable efficiency for the airborne bacterial control.

참고자료

· 없음