그래핀 활용사례를 통한 미세먼지 필터 분석과 해결책 연구 (코로나연구접목가능)

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목차

1. 그래핀 활용사례를 통한 미세먼지 해결법의 분석과 연구.pptx
2. 그래핀 활용사례를 통한 미세먼지 해결법의 분석과 연구.docx

본문내용

초록

미세먼지가 기승을 부리는 날이 계속되고 있다. 미세먼지는 지름이 10㎛보다 작은 먼지를 말한다. 미세먼지는 우리의 신체, 농작물 그리고 산업활동에 악영향을 끼친다. 이러한 악영향을 줄이기 위해서 미세먼지에 대한 해결법이 요구되고 있다. 미세먼지를 제거하기 위해 여러 먼지포집기술들이 존재한다. 그 중에서도 여과집진기술, 즉, 통과시켜 거르는 방식의 방법이 가장 효율적이라는 결론이 나왔다. 따라서 여과징집기술을 이용해 그래핀막을 개발한다면 이러한 문제의 해결책으로 사용될 수 있을 것이다. 그래핀은 높은 실용성을 띄는 여러 성질들을 가지고 있다. 높은 전기전도성과 전자의 이동성을 가지며 신축성 또한 뛰어나다. 대부분의 소재들과는 다르게 구부리거나 구멍을 뚫어도 이러한 성질들이 변하지 않는다. 최근에 그래핀을 해수의 담수화 과정에서 사용할 수 있다는 연구결과가 발표되었다. 해수의 담수화 과정에서 그래핀은 해수에 존재하는 물 이외의 물질들을 걸러주는 역할을 한다. 이 때 그래핀에는 물 분자는 통과할 수 있고 나머지 분자들은 통과할 수 없는 기공이 뚫려져 있다. 본 연구에서는 이 기술을 이용해 공기는 통과할 수 있고 미세먼지는 통과하지 못하는 그래핀막을 만들 수 있을 것이라고 생각되었다. 또한, 이러한 기능에 더하여 산화된 그래핀과 금 미세입자의 실험을 통해 산화된 그래핀과 미세입자의 혼합체에서 빛을 통과시켰을 때 새로운 파장을 방출하는 것을 알 수 있었다. 이러한 성질을 이용하여 새로 만들어진 그래핀막에 얼마나 많은 양의 미세먼지가 붙어있는지 또한 알 수 있을 것이다. 그래핀의 기공의 크기를 조절하여 미세먼지를 거를 때 그래핀막의 기공이 미세먼지에 의해 막힐 수 있다. 미세먼지를 이루는 질산염과 황산염의 경우 극성을 띄고 있어 높은 전기전도도를 띄는 그래핀의 기공부분과 붙어 떨어지지 않아 그래핀의 기공을 막을 것이다. 이러한 결점은 그래핀의 기공부분만을 계면중합을 통해 무극성을 띄는 소재로 대체하여 해결할 수 있을 것이다.

참고 자료

그래핀 화합물을 적용한 수처리용 그래핀 분리막 제조 및 특성평가 정혜민 [계명대학교] 2013
금 미세입자에 의한 그래핀 광학 특성 변화 박병호, 임주환, 전성찬 2013
미세먼지용 다층 구조 마스크의 층별 섬유 구조와 미세먼지 집진 효율 분석연구 조원경[건국대학교] 2017
물 정화를 위한 초박막 그래핀 옥사이드 멤브레인 장진혁 외 3인 [대한기계학회] 2015
미세먼지, 도데체 뭘까? 환경부 2016
바이오 에어로졸 측정과 이를 활용한 나노 천연물질 향균 필터 연구 허기준 [건국대학교] 2015
질소산화물과 미세먼지의 동시제거를 위한 촉매필터의 여과성능 특성 이건왕 [충남대학교] 2009
산화그래핀을 적용한 수처리용 나노섬유 분리막 제조 및 중금속 제거 특성 정화경 [계명대학교] 2015
제작 방법에 따른 그래핀 옥사이드 막 표면의 형태에 관한 연구 이승은 외4인 [대한기계학회] 2016

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