KR101878107B1 - 미세먼지 집진용 다층구조 액적, 액적분사모듈 및 이를 포함하는 미세먼지 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 집진용 다층구조 액적은, 내층과 상기 내층 외주면을 감싸는 외층으로 형성된 다층 구조의 액적으로서, 상기 내층은 용매 및 비이온 계면활성제를 포함하고, 상기 외층은 고분자 전해질을 포함하여 전기적으로 하전되도록 형성되며, 상기 액적은 전체 액적의 중량을 기준으로 비이온 계면활성제를 0.1 중량% 내지 20 중량%, 상기 고분자 전해질을 0.1 중량% 내지 20 중량% 포함한다. 전기적으로 하전된 액적의 외층인 고분자 전해질로 미세먼지를 전기적으로 집진할 뿐만 아니라 외층은 내층의 외주면을 감싸도록 형성되어 내층의 증발을 효과적으로 방지함으로써 특정공간에서 액적의 부유시간을 보다 연장시켜 미세먼지 집진의 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

미세먼지 집진용 다층구조 액적, 액적분사모듈 및 이를 포함하는 미세먼지 저감장치{A droplet for collecting find dust, the droplet ejection module and a apparatus for producing find dust using the same}

본 발명의 일실시예는 미세먼지 집진용 다층구조 액적, 액적분사모듈 및 이를 포함하는 미세먼지 저감장치에 관한 것이다.

기존의 미세먼지 등 (10㎛이하의 초미세먼지 포함) 제거에 가장 효과적인 방법은 헤파(HEPA) 필터 등의 필터를 사용하는 방법과 전기집진기와 같은 집진시설을 이용하는 방법이 존재한다. 그 외 플라즈마 하전을 이용한 소형가전제품도 있으나 이 역시 원리적으로 집진시설에 부합하는 것이다.

필터의 경우 미세먼지 제거를 위해 고밀더 필터소재를 사용하는 경우, 소량의 먼지를 저감하는데는 효과가 있으나 고농도, 다량의 공기를 처리하는데 적합하지 않고 필터사용후의 추가적인 제 2차 페기물을 발생시키는 문제점이 있었다.

또한, 전기 집진기의 경우 초미세먼지 제거율을 높이기 위해서는 높은 에너지와 다단구조의 복잡한 시스템이 요구되므로, 경제적인 비용뿐만 아니라 관련 시스템을 다양한 후처리 공정이나 미세먼지 제거에 적용하는데 실질적인 어려움이 있는 것이 현실적인 문제점이었다.

또한 이미 공개된 다양한 공개공보들에서도 미세먼지의 제거를 위한 수단 및 방법들은 통상적인 마스크 종류, 전기집진기, 필터 소재 등이 대분분이며 몇몇 습식 집진 방식에서 보이는 특성은 대부분 단순한 수분 분사에 초점을 두고 있어, 미세먼지를 제거하는데 부적합하며, 특히 문제되고 있는 10㎛ 이하의 초미세먼지의 제거에는 통상적인 수단으로의 기술적인 한계가 존재하였다.

KR 1430524 B1

본 발명의 일실시예에 따른 목적은 미세먼지를 집진하기 위한 다층구조 액적을 구현함으로써 보다 오랜시간 동안 공기중에 부유할 수 있어 전기적인 인력에 의한 집진효율을 향상시킬 수 있는 미세먼지 집진용 다층구조 액적을 제공하기 위한 것이다.

또한, 혼합용액을 단일 노즐을 통해 토출하면서 외부 인가 전압을 제어하여 외층으로 대전되는 전해질이 내층을 감싸는 구 또는 변형된 구 형태의 다양한 다층구조 액적을 토출 및 분사할 수 있는 액적분사모듈을 제공하기 위한 것이다.

또한, 다양한 디바이스나 환경에서 배출되는 가스 내의 미세먼지를 집진하기 위해 외부 미세먼지를 유입하고 특정 공간내에서 미세먼지를 액적분사모듈에서 분사되는 다층구조 액적으로 집진한 후, 별도 2차적인 부산물 없이 외부로 배출할 수 있는 미세먼저 저감장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 집진용 다층구조 액적은, 내층과 상기 내층 외주면을 감싸는 외층으로 형성된 다층 구조의 액적으로서, 상기 내층은 용매 및 비이온 계면활성제를 포함하고, 상기 외층은 고분자 전해질을 포함하여 전기적으로 하전되도록 형성되며, 상기 액적은 전체 액적의 중량을 기준으로 비이온 계면활성제를 0.1 중량% 내지 20 중량%, 상기 고분자 전해질을 0.1 중량% 내지 20 중량% 포함한다.

여기서, 상기 용매는 극성용매로서, 물(H2O), 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며, 상기 비이온 계면활성제는 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리에틸렌 글리콜(PEG),폴리비닐피롤리돈(PVP, K-30), 알킬페놀 에톡시레이트(APE), 노닐페놀 에톡시레이트(NPE), 옥틸페놀 에톡시레이트(OPE), 폴리소르베이트(polysorbate), 알킬글루코사이드(alkylglucoside), 지방족 알코올 에톡실레이트 (OPE), 지방족 아미드 에톡실레이트, 지방족 아민 에톡실레이트, 알킬글루코사이드(alkyl glucoside), 소르비탄 알카노에이트, 에톡실레이티드 소르비탄 알카노에이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며, 상기 고분자 전해질은 폴리아릴아민 하이드로클로라이드 (PAH), 폴리에틸렌이민(PEI), 폴리-L-리신 하이드로브로마이드 (PLL), 폴리소듐 스트렌 설포네이트(polysodium styrene sulfonate)(PSS), 폴리-D-글루타민산 나트륨염 (PGA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나인 것일 수 있다.

또한, 상기 내층은 염화칼륨(KCl), 염화나트륨(NaCl), 염화나트륨(NH4Cl) 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 전해질 첨가제로서 더욱 포함하여 상기 내층이 전기적으로 하전될 수 있다.

또한, 상기 다층 구조의 액적의전체 직경은 50 내지 200㎛이며, 상기 외층의 두께는 전체직경의 20% 이내일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 액적분사모듈은, 혼합용액이 수용되는 저장부와 저장부와 연통되어 외부로 상기 혼합용액을 토출하는 토출노즐이 포함된 EHD(ElectroHydroDynamic: 전기수력학)분사노즐, 상기 토출노즐의 마주보는 방향으로 이격되며 상기 노즐과 대응되는 분사홀이 형성된 전극판을 포함하는 금속전극, 일단이 상기 토출노즐에 전기적 연결되고, 타단이 상기 금속전극에 전기적 연결되도록 형성된 전원공급부;를 포함하고, 상기 토출노즐의 직경이 0.01mm 내지 2mm 일때, 상기 토출노즐 끝단과 상기 금속전극의 상기 전극판 일면과의 수직거리는 1mm 내지 20mm이다.

여기서, 상기 저장부에 수용되는 혼합용액은, 용매, 비이온 계면활성제 및 고분자 전해질을 포함하며, 상기 용매는 극성용매로서, 물(H2O), 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며, 상기 비이온 계면활성제는 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리비닐피롤리돈(PVP, K-30), 알킬페놀 에톡시레이트(APE), 노닐페놀 에톡시레이트(NPE), 옥틸페놀 에톡시레이트(OPE), 폴리소르베이트(polysorbate), 알킬글루코사이드(alkylglucoside), 지방족 알코올 에톡실레이트 (OPE), 지방족 아미드 에톡실레이트, 지방족 아민 에톡실레이트, 알킬글루코사이드(alkyl glucoside), 소르비탄 알카노에이트, 에톡실레이티드 소르비탄 알카노에이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며, 상기 고분자 전해질은 폴리아릴아민 하이드로클로라이드 (PAH), 폴리에틸렌이민(PEI), 폴리-L-리신 하이드로브로마이드 (PLL), 폴리소듐 스트렌 설포네이트(polysodium styrene sulfonate)(PSS), 폴리-D-글루타민산 나트륨염 (PGA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며, 상기 토출노즐로부터 토출될 때, 상기 용매 및 비이온 계면활성제가 중심층인 내층으로 형성되고, 상기 고분자 전해질은 상기 전원공급부에 의해 하전되어 상기 내층 외주면을 감싸는 외층으로 토출될 수 있다.

또한, 상기 내층은 염화칼륨(KCl), 염화나트륨(NaCl), 염화나트륨(NH4Cl) 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 전해질 첨가제로서 더욱 포함하여 상기 전원공급부에 의해 전기적으로 하전될 수 있다.

또한, 상기 금속전극의 상기 분사홀의 직경은 1mm 내지 10mm 일 수 있다.

또한, 상기 전원공급부가 상기 EHD(ElectroHydroDynamic: 전기수력학)분사노즐에 인가하는 전압은 1kV 내지 10kV일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 다른 미세먼저 저감장치는, 미세먼지가 유입되는 유입부, 상기 유입부를 통해 유입된 미세먼지를 건조하는 건조부, 상기 건조부를 통과한 미세먼지가 수용되는 수용챔버; 및 상기 수용챔버 상단에 설치되며, 전압이 인가되어 상기 수용챔버 내로 유입된 미세먼지가 띠는 전하와 반대되는 특정전하를 띤 액적을 중력방향으로 분사하는청구항 5 내지 청구항 7의 액적분사모듈을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 유입부와 상기 건조부 사이에 결합되어, 미세먼지 이동 경로상에 형성되어 상기 건조부 방향으로만 미세먼지 이동을 제어하는 제1 댐퍼 및 상기 건조부와 상기 수용챔버 사이에 결합되어, 상기 수용챔버 방향으로만 미세먼지 이동을 제어하는 제2 댐퍼를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 건조부에서 상기 수용챔버로 유입되는 미세먼지 농도와 상기 수용챔버로부터 최종 배출되는 미세먼지 농도를 비교하여, 상기 액적분사모듈로부터 분무되는 액적의 양 및 특정 전하값을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 유입부는 상기 미세먼지를 상기 유입부 내부로 흡입하기 위한 별도의 유입팬;을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 10㎛ 이하의 초미세먼지를 포함한 미세먼지들의 상호충돌 또는 주변환경에 따라 하전된 전기적 특성과 반대되는 특정 전하를 띠는 액적을 EHD(ElectroHydroDynamic: 전기수력학)분사노즐을 통해 특정공간내에 분사함으로써 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, EHD 분사노즐의 저장부에 용매, 비이온 계면활성제, 고분자 전해질의 혼합용액을 수용한 뒤, 토출노즐상에 소정 범위 전압을 인가하여 토출함으로써 고분자 전해질이 외층으로 이동하고 나머지 혼합용액이 내층으로 상대적 이동함으로써, 최종적으로 내층과 내층의 외주면을 감싸는 외층의 다층구조 액적이 토출되고, 고분자 전해질의 외층으로 미세먼지를 집진할 뿐만 아니라 내층의 증발을 효과적으로 방지함으로서 특정공간에서 액적의 부유시간을 보다 연장시켜 미세먼지 집진의 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, EHD 분사노즐을 통해 분사되는 액적의 전기적 특성을 통해 전기적 인력으로 미세먼지를 흡착하여 제거함으로써 2차적인 부산물이 발생되지 않으며, 분사되는 액적의 최소량으로 최대의 미세먼지를 특정공간내에서 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 미세먼지 등이 발생되는 다양한 공정의 후단부에서 관련 장치를 결합함으로서 제한된 실내공간 내에서 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 미세먼지를 최초 유입하는 유입부 및 건조하는 건조부를 통해 미세먼지의 자연적인 충돌 및 운동환경을 제어함으로서 미세먼지에 특정전하를 하전시킬 수 있어, 최종 수용챔버에서 액적분사모듈의 EHD분사 노즐을 통해 분사되는 전기적 특성을 띤 다층구조 액적의 외층과의 전기적 인력을 유발시켜 효과적으로 미세먼지를 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 집진용 다층구조 액적의 사시도;
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 집진용 다층구조 액적의 모식도;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 집진용 다층구조 액적의 크기를나타내는 모식도;
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 액적분사모듈의 작동 모식도;
도 5는 도 4의 노즐의 AA'의 단면도;
도 6은 도 5의 금속전극의 평면도;
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼저 저감장치의 작동 모식도이다.

본 발명의 일실시예의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명의 일실시예를 설명함에 있어서, 본 발명의 일실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 하며, 동일한 참조부호는 동일한 부재를 가리킨다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 집진용 다층구조 액적(1)의 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 집진용 다층구조 액적(1)의 모식도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 집진용 다층구조 액적(1)의 크기를나타내는 모식도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 집진용 다층구조 액적(1)은, 내층과 상기 내층 외주면을 감싸는 외층으로 형성된 다층 구조의 액적으로서, 상기 내층은 용매 및 비이온 계면활성제를 포함하고, 상기 외층은 고분자 전해질을 포함하여 전기적으로 하전되도록 형성되며, 상기 액적은 전체 액적의 중량을 기준으로 비이온 계면활성제를 0.1 중량% 내지 20 중량%, 상기 고분자 전해질을 0.1 중량% 내지 20 중량% 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 집진용 다층구조 액적(1)은 내외층(12)을 이루는 전체적으로 다층 구조의 구형태의 액적(1)의 모습을 띤다. 구형태는 도시된 것은 하나의 예일 뿐이며 EHD(ElectroHydroDynamic: 전기수력학)분사노즐(21)을 통해 인가되는 전압이나 기타 조건에 의해 액적(1)의 형태는 내층(11)과 내층(11) 외주면을 감싸도록 외층(12)이 형성되는 형태를 전제로 다양하게 변형될 수 있음은 물론이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 액적(1)의 외층이 하전됨으로써 미세먼지를 외층(12)의 노출면에 전기적 인력을 통해 집진시킬 수 있다. 외층은 고분자 전해질을 포함하도록 형성하여 외부 전원을 통해 전압을 인가하여 하전하는 방식으로 하전시킬 수 있으며, 또한 후술하는 본 발명의 일실시예에 따른 액적분사모듈을 통해 혼합용액에 전압을 인가하여 내외층의 다층구조 형성과 동시에 고분자 전해질을 포함한 외층이 전기적으로 하전 될 수 있다.

이를 위하여 미세먼지 집진용 다층구조 액적(1)은 내층(11)은 용매 및 비이온 계면활성제를 포함하고, 외층(12)은 고분자 전해질을 포함하도록 형성된다. 구체적으로, 용매는 극성용매로서, 물(H2O), 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며, 비이온 계면활성제는 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리비닐피롤리돈(PVP, K-30), 알킬페놀 에톡시레이트(APE), 노닐페놀 에톡시레이트(NPE), 옥틸페놀 에톡시레이트(OPE), 폴리소르베이트(polysorbate), 알킬글루코사이드(alkylglucoside), 지방족 알코올 에톡실레이트 (OPE), 지방족 아미드 에톡실레이트, 지방족 아민 에톡실레이트, 알킬글루코사이드(alkyl glucoside), 소르비탄 알카노에이트, 에톡실레이티드 소르비탄 알카노에이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며, 고분자 전해질은 폴리아릴아민 하이드로클로라이드 (PAH), 폴리에틸렌이민(PEI), 폴리-L-리신 하이드로브로마이드 (PLL), 폴리소듐 스트렌 설포네이트(polysodium styrene sulfonate)(PSS), 폴리-D-글루타민산 나트륨염 (PGA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나로 포함될 수 있다.

또한, 내층(11)에 포함되는 것으로 전해질 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 전해질 첨가제로는 염화칼륨(KCl), 염화나트륨(NaCl), 염화나트륨(NH4Cl) 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 적용할 수 있다. 이 경우 내층의 전해질 첨가제를 통해 내층도 외층과 마찬가지로 전기적으로 하전될 수 있어 다층구조 액적 전체가 하전됨으로써 미세먼지 집진 효과를 효과적으로 향상시킬 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 다층구조 액적(1)은 특정한 공간에 부유하면서 미세먼지를 집진하게 되므로 액적(1)의 전체 직경(cr)은 50㎛ 내지 200㎛로 형성될 수 있다. 액적(1)의 직경이 50㎛ 미만으로 형성되는 경우 미세먼지 집진을 위한 기본적인 외주면의 접촉면적이 너무 작아져 집진 효율이 떨어지고, 200㎛를 초과하는 경우에는 그 무게에 의해 금방 낙하하게 되면 내층(11)과 외층(12)을 유지하면서 미세먼지를 효과적으로 집진할 수 있는 부유시간에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.

여기서, 다층구조 액적(1)의 외층(12)의 두께(cd)는 전체 액적(1)의 직경의 20% 이내의 범위로 형성함이 바람직하다. 액적(1)의 외층(12)은 내층(11)의 증발을 효과적으로 방지하여 액적(1)의 부유시간을 효과적으로 연장하기 위한 것으로, 그 두께를 20% 초과하게 되면 오히려 액적(1)의 무게를 증가시켜 부유시간을 단축시킬 수 있기 때문이다. 액적(1)의 전체 직경이 50㎛ 내지 200㎛ 이므로 외층(12) 두께의 범위는 10㎛ 내지 40㎛로 형성될 수 있다.

그러므로, 액적(1) 내층(11)의 증발을 효과적으로 차단하는 동시에, 외층(12)의 표면적을 확대하여 미세먼지를 집진시키기 위해 그 두께를 액적(1)의 전제 직경의 20% 이하로 형성하는 것이 적절할 것이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 액적분사모듈(2)의 작동 모식도, 도 5는 도 4의 노즐의 AA'의 단면도이고, 도 6은 도 5의 금속전극(23)의 평면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 액적분사모듈(2)은, 혼합용액이 수용되는 저장부(21b)와 저장부(21b)와 연통되어 외부로 상기 혼합용액을 토출하는 토출노즐(21a)이 포함된 EHD(ElectroHydroDynamic: 전기수력학)분사노즐(21), 상기 토출노즐(21a)의 마주보는 방향으로 이격되며 상기 노즐과 대응되는 분사홀(23b)이 형성된 전극판(23a)을 포함하는 금속전극(23), 일단이 상기 토출노즐(21a)에 전기적 연결되고, 타단이 상기 금속전극(23)에 전기적 연결되도록 형성된 전원공급부(22);를 포함하고, 상기 토출노즐(21a)의 직경이 0.01mm 내지 2mm 일때, 상기 토출노즐(21a) 끝단과 상기 금속전극(23)의 상기 전극판(23a) 일면과의 수직거리는 1mm 내지 20mm로 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 액적분사모듈(2)은 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 다층구조 액적(1)을 제조하기 위한 하나의 실시예에 따른 방법 및 장치를 개시한다. 그러므로 후술하는 액적분사모듈(2)은 다층구조 액적(1)을 효과적으로 제조 및 분사하기 위한 각각의 구성 및 작용을 도면을 참조로 설명하기로 한다.

EHD 분사노즐(21)은 혼합용액이 수용되는 저장부(21b)와 저장부(21b)와 연통되어 외부로 혼합용액을 토출하는 토출노즐(21a)이 포함된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 저장부(21b)는 혼합용액을 수용하여 토출노즐(21a)을 통해 다층구조 액적(1)을 토출할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 액적분사모듈(2)의 EHD 분사노즐(21)을 통해서 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 집진용 다층구조 액적(1)을 토출할 수 있다.

금속전극(23)은 EHD 분사노즐(21)의 토출노즐(21a)에 전원공급부(22)의 일단이 전기적 연결되고, 나머지 타단이 전기적 연결되어 그라운드전국 역할을 할 수 있다. 금속전극(23)은 토출노즐(21a)에서 분사되는 다층구조 액적(1)을 전기장을 통해 분사방향으로 인력을 작용할 수 있으며, 토출노즐(21a)에서 분사되는 액적(1)이 통과되는 분사홀(23b)이 토출노즐(21a)에 마주보는 방향에 형성될 수 있다. 분사홀(23b)의 직경(도 6의 er 참조)은 액적(1)의 통과되는 공간과 전원공급부(22)에 의해 금속전극(23)과 토출노즐(21a)사이에 형성되는 전기적인 필드의 영향을 고려해서 1mm 내지 10mm로 형성됨이 바람직하다(도 6 참조). 1mm 미만의 값에서는 원활하게 액적(1)이 분사되기 어려울 수 있고, 10mm를 초과하면 금속전극(23)과 토출노즐(21a) 사이에 발생되는 전기적인 필드의 범위내에서 액적(1)이 토출되기 어렵기 때문이다.

또한, 금속전극(23)의 전극판(23a)의 일면과 토출노즐(21a)의 끝단의 수직거리(도 4의 d 참조)는 1mm 내지 20mm로 형성된다. 토출노즐(21a)과 금속전극(23)의 전극판(23a)의 수직거리는 토출노즐(21a)에서 분사되는 액적(1)의 형태에 영향을 미치는 요소이다. 본 발명의 일실시예에서는 토출되는 액적(1)이 다층구조의 액적(1)으로, 저장부(21b)에 혼합용액의 일부가 외층(12)으로 형성되고 나머지가 내층(11)으로 형성되면서 결과적으로는 구 형태의 내층(11)과 외층(12)이 포함된 액적(1)이 토출되게 된다. 만일 토출노즐(21a)과 금속전극(23)의 수직한 거리가 1mm 미만으로 형성되는 경우 그 토출거리가 너머 가까워져 토출되는 과정에서 혼합용액이 내층(11)과 외층(12)으로 분리되어 형성되기가 어려워, 최종적인 다층구조 형태의 액적(1) 토출이 어렵고, 20mm를 초과하는 경우에는 금속전극(23)과 토출노즐(21a)에 전기적 연결로 이루어지는 전기적 필드가 액적(1)의 표면장력과의 관계에서 적절한 영향력을 주지 못하므로 원하는 형태의 다층구조 액적(1)의 토출이 어렵게 된다. 결국, 토출노즐(21a)의 일단과 마주보는 금속전극(23)의 전극판(23a)과의 수직한 거리가 1mm 내지 20mm로 형성되는 것이 적절하다.

토출노즐(21a)도 금속전극(23)의 분사홀(23b)의 직경에 대응되는 크기로 액적(1)을 토출하고, 토출된 액적(1)이 공기중에 부유되어 미세먼지를 집진하기 위한 부유시간과 미세먼지 집진효율을 고려한 액적(1)의 크기를 만족하기 위해 0.01mm 내지 2mm 범위의 직경(도 5의 nr 참조)을 갖는 것이 적절하다. 0.01mm 미만으로 형성되는 경우 혼합용액의 토출시 다층구조의 형성자체가 어렵고, 2mm를 초과하는 경우라면 공기중에 집진효율을 고려한 부유시간을 만족시키기 위한 무게나 크기를 만족시키지 못해 얼마 집진하지 못하고 낙하할 수 있어, 본 발명의 일실시예가 내층(11)의 증발을 외층(12)으로 차단하여 부유시간을 효과적으로 연장하는 효과를 발휘할 수 없게 된다.

토출노즐(21a)과 금속전극(23)을 연결하여 전원을 공급하는 전원공급부(22)는 일단이 토출노즐(21a)에 연결되고 타단이 그라운드 전극 역할을 하는 금속전극(23)에 전기적 연결될 수 있다. 토출노즐(21a)상에 전하를 대전시킴으로써 토출되는 혼합용액의 배치관계를 제어하여 내층(11)과 외층(12)을 갖는 다층구조 액적(1)을 토출 및 분사하게 된다. 내층(11)의 외주면을 감싸도록 외층(12)이 형성됨으로써 외층(12)이 내층(11)의 증발을 차단할 뿐만 아니라 외층(12) 자체의 전기적 인력을 통해 미세먼지를 효과적으로 집진하기 위한 것이다. 이러한 다층구조 액적(1)의 형태를 효과적으로 형성시키기 위해서 전원공급부(22)에서 토출노즐(21a)에 인가하는 전압은 1kV 내지 10kV의 범위로 형성된다. 인가되는 전압이 1kV 미만인 경우에는 토출노즐(21a)을 통해 혼합용액의 토출 자체가 어렵게 되고 전기적 필드형성에 의한 에너지가 액적(1)의 표면장력보다 작아지게 되기 때문이다. 반대로 10kV를 초과하여 전압이 인가되게 되면 그라운드 전극인 금속전극(23)과 직접적으로 통전으로 스파크가 발생될 수 있다. 그러므로, 내층(11)과 외층(12)으로 이루어진 다층구조의 액적(1)을 효과적으로 토출하기 위해서는 전원공급부(22)의 인가전압을 1kV 내지 10kV로 하는 것이 바람직 하다.

구체적으로, 액적분사모듈(2)의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 저장부(21b)에 혼합용액이 수용된다. 혼합용액은 용매, 비이온 계면활성제, 고분자 전해질이 포함될 수 있고, 선택적으로 전해질 첨가제가 더 포함될 수 있다.

용매는 극성용매로서, 물(H2O), 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며, 비이온 계면활성제는 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리비닐피롤리돈(PVP, K-30), 알킬페놀 에톡시레이트(APE), 노닐페놀 에톡시레이트(NPE), 옥틸페놀 에톡시레이트(OPE), 폴리소르베이트(polysorbate), 알킬글루코사이드(alkylglucoside), 지방족 알코올 에톡실레이트 (OPE), 지방족 아미드 에톡실레이트, 지방족 아민 에톡실레이트, 알킬글루코사이드(alkyl glucoside), 소르비탄 알카노에이트, 에톡실레이티드 소르비탄 알카노에이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며, 고분자 전해질은 폴리아릴아민 하이드로클로라이드 (PAH), 폴리에틸렌이민(PEI), 폴리-L-리신 하이드로브로마이드 (PLL), 폴리소듐 스트렌 설포네이트(polysodium styrene sulfonate)(PSS), 폴리-D-글루타민산 나트륨염 (PGA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나로 포함될 수 있다.

또한, 내층(11)에 포함되는 것으로 전해질 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 전해질 첨가제로는 염화칼륨(KCl), 염화나트륨(NaCl), 염화나트륨(NH4Cl) 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 적용할 수 있다 .

도 4에 도시된 토출노즐(21a)의 확대도에서와 같이, 전원공급부(22)에 의해 토출노즐(21a)에 전압이 인가되면, 전압이 인가됨에 따라 바깥쪽으로 전기적으로 하전된 고분자 전해질이 밀려 나가게 되어 액적의 외층을 형성하는 외층조성물(O)이되고, 상대적으로 용매, 비이온 계면활성제나 전해질 첨가제는 내층조성물(I)이 되어 토출된다. 내층역시 전해질 첨가제가 포함된 경우에는 전원공급부에 의해 인가되는 전압으로 전기적으로 하전될 수 있음은 물론이다.

그러므로, 자연스럽게 전기적으로 하전된 고분자 전해질은 액적(1)의 외층(12)을 이루도록 토출되고 그 내부에는 용매, 비이온 계면활성제나 전해질 첨가제가 전해질 첨가제에 의해 전기적으로 하전되는 내층(11)을 이루는 내층조성물(I)이 될 수 있다.

금속전극(23)과 토출노즐(21a) 사이에 형성된 전기적인 필드에 의해 아래로 토출되면서 최종적인 내층(11)과 외층(12)을 갖는 다층구조 액적(1)이 분사될 수 있다. 분사된 다층구조 액적(1)은 전기적으로 하전된 외층(12)의 고분자 전해질에 의해 전기적 인력으로 미세먼지를 집진하게 되며, 내층(11)은 내층(11)외주면을 감싸는 외층(12)에 의해 증발이 차단되므로 부유시간이 효과적으로 연장되어 미세먼지 집진 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 내층(11)도 전해질 첨가제를 통해 함께 전기적으로 하전됨으로써 미세먼지 집진효과를 향상시킬 수 있다. 그렇게 미세먼지 집진이 이루어진 다음에는 액적(1) 무게의 증가 또는 액적(1) 상호 충돌에 의해 무게가 증가됨으로서 자유낙하하게 되고 미세먼지가 집진된 액적(1)들은 외부로 배출되게 된다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼저 저감장치(3)의 작동 모식도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감장치(3)를 도시한 것으로, 상술한 다층구조의 액적(1) 및 이를 제조하기 위한 액적분사모듈(2)이 포함된 전체적인 장치의 모식도이다. 다층구조의 액적(1) 및 액적분사모듈(2)에 대해서는 이미 자세하게 상술하였으므로 중복되는 범위의 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감장치(3)는 미세먼지가 유입되는 유입부(31), 상기 유입부(31)를 통해 유입된 미세먼지를 건조하는 건조부(32), 상기 건조부(32)를 통과한 미세먼지가 수용되는 수용챔버(33) 및 상기 수용챔버(33) 상단에 설치되며, 전압이 인가되어 상기 수용챔버(33) 내로 유입된 미세먼지가 띠는 전하와 반대되는 특정전하를 띤 액적(1)을 중력방향으로 분사하는 액적분사모듈(2)을 포함한다.

미세먼지(F)는 통상 일반적인 미세먼지와 직경 10㎛ 이하의 초미세먼지를 포함하는 것으로 한다. 본 발명의 일실시예는 미세먼지가 많이 발생될 수 있는 공정의 후처리 기술로 사용될 수 있어, 기존의 장치에서 제거하기 어렵거나 제거율이 낮은 미세먼지에 대해 효과적인 제거 및 저감을 발휘할 수 있다.

그 적용분야는 다양한 기술공정상에서 발생되는 미세먼지 처리를 위한 후처리 공정으로 결합될 수 있으나, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니며, 미세먼지가 발생될 수 있는 다양한 장소 및 공정상에서 적절한 설계변경을 통해 실질적인 미세먼지 저감효과를 구현할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 유입부(31)는 미세먼지를 유입하는 부분이다. 유입부(31)는 일반적인 공정의 후처리 공정상에서 미세먼지를 포함하는 공기가 분출되는 부분에 자연스럽게 연결 또는 결합되어 미세먼지가 포함된 공기를 유입할 수 있다. 뿐만 아니라, 유입부(31) 외측 즉, 실질적으로 미세먼지가 유입되는 부분에 유입팬(31a)과 같은 유입장치를 결합하여 능동적으로 유입부(31) 내측방향으로 외부 미세먼지를 흡입할 수 있음은 물론이다. 이는 적용되는 공정 및 장치의 특성에 맞게 당업자가 적절히 설계변경할 수 있음은 물론이다.

통상적으로 미세먼지가 포함된 배출가스 등이 그 유입되는 대상이 될 수 있으며, 최종적으로 미세먼지가 제거 및 저감된 가스를 외부로 배출하게 되는 것이다.

건조부(32)는 유입부(31)를 통해 유입되어 유동하는 미세먼지를 건조(dry)하는 장치이다. 건조부(32)의 건조방식은 다양한 방식이 적용될 수 있으며, 유입되는 미세먼지상에 수분을 흡착할 수 있는 소정 물질을 분사함으로써 미세먼지를 건조시킬 수 있다. 미세먼지의 수분이 결합 및 포함되어 있는 경우에는 후단에서 미세먼지를 제거하기 위한 전기적 인력이 효과적으로 작용하기 어려워질 수 있다. 미세먼지는 상호 충돌 및 결합함으로써 자연스럽게 특정 전하를 띠게 되는데, 이와 동시에 수분을 완전히 제거함으로써 후술하는 수용챔버(33)상에서 전기적 특성을 이용한 제거가 용이할 수 있다.

유입부(31)와 건조부(32)를 잇는 미세먼지의 통로(유로)상에는 유입부(31)에서 건조부(32) 방향의 일방향으로만 미세먼지를 포함한 공기를 흐르게 하는 제1 댐퍼(D1)가 결합될 수 있다. 미세먼지가 포함된 공기의 역류를 근본적으로 방지함으로써, 후처리공정 등에서 공정의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 미세먼지의 저감 효율도 효과적으로 향상시킬 수 있다. 제1 댐퍼(D1)의 건조부(32) 방향의 일방향 만으로 미세먼지가 포함된 공기나 가스 등의 흐름을 제어하는 댐퍼구조는 통상적인 구조를 적용할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 일방향 댐퍼구조가 적용될 수 있음은 물론이다.

건조부(32)로부터 건조가 완료된 미세먼지는 최종적으로 미세먼지 제거를 위한 수용챔버(33)로 흘러가게 된다. 유입부(31)로부터 지속적으로 유입되는 미세먼지가 포함된 배출가스나 공기의 흐름에 의한 압력으로 자연스럽게 수용챔버(33) 상으로 미세먼지를 포함한 공기가 유동될 수 있다. 또한, 건조부(32)로부터 수용챔버(33)로 가는 사이에도 제1 댐퍼(D1)와 동일한 구조로 제2 댐퍼(D2)를 형성함으로서, 건조부(32)에서 미세먼지를 건조하는 공정상의 시간차를 두더라도 수용챔버(33)로부터의 건조부(32) 방향으로의 미세먼지가 역류하는 것을 차단할 수 있다.

수용챔버(33)는 건조된 미세먼지가 유입되어 제거되는 곳이다. 먼저, 수용챔버(33)상에 유입되는 미세먼지들은 이미 상호 충돌이나 결합 등의 상호작용에 의해 특정 전하를 띠게 된다. 이는 수용챔버(33) 이전단계 또는 수용챔버(33)상에서 수집된 미세먼지들의 전하를 측정함으로써, 수용챔버(33) 상단에 형성된 액적분사모듈(2)로부터 토출되는 액적(1)의 전하를 결정할 수 있는 것이다.

액적분사모듈(2)로부터 토출되는 액적(1)은 이미 상술한 미세먼지 집진용 다층구조 액적(1)이며, 도 4에 도시된 바와 같이, EHD 분사노즐(21)에 전기적인 전압을 걸어줌으로써, 토출되는 액적(1)에 특정전하를 띠게 할 수 있다. 이러한 액적(1)의 특정전하는 수용챔버(33)로 유입되는 미세먼지의 전하를 먼저 측정하여, 이와 반대되는 특정전하를 액적(1)에 하전시킬 수 있다. 그렇게 함으로써, 미세먼지와 액적(1)이 전기적인 인력에 의해 상호 흡착 및 결합될 수 있는 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, EHD 분사노즐(21)로부터 분무되는 액적(1)의 특정전하와 미세먼지에 하전된 특정전하가 반대되도록 제어함으로써, 액적(1)과 미세먼지는 전기적 인력에 의해 결합된다. 액적(1)의 크기나 전하특성을 조절하여 분무함으로써, 일정 정도의 미세먼지가 결합되어 전기적으로 중성이되는 결합체가 되면, 이러한 중성의 결합체들 사이에 충돌 및 결합에 무게가 증가하게 되고, 이에 따라 중력방향으로 자연 침강하게 되면서 배출부(34)로 배출되어 미세먼지가 최종적으로 제거되는 것이다.

그러므로, 미세먼지를 제거하는 과정에서 액적(1)이 낙하되어 형성된 유체가 배출부(34)를 통해 배출되어 불필요한 2차의 부산물이 전혀 발생되지 않을 뿐만 아니라, 제거율에 따른 최소 에너지만을 사용할 수 있고, 미세먼지 제거의 공정자체도 최소단계로 작동될 수 있는 이점이 있다.

액적분사모듈(2)의 EHD 분사노즐(21)에 의해 다층구조의 액적(1)이 생성 및 분사되는 자세한 설명은 이미 상술하였으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

제어부(35)는 건조부(32)에서 수용챔버(33)로 가는 사이에 미세먼지의 농도를 측정하고, 수용챔버(33)로부터 미세먼지가 제거되어 최종적으로 배출되는 가스나 공기 상에 포함된 미세먼지 농도를 각각 측정하여 비교한다. 이러한 비교 단계를 통해 수용챔버(33)에서의 미세먼지의 제거효율을 확인할 수 있고, 관련 제거효율이 기준치에 미치지 못하는 경우에는 적절한 조절을 위해, 수용챔버(33) 내부에 설치된 액적분사모듈(2)로부터 분무되는 액적(1)의 양, 특정 전하값 등의 요소들을 실시간으로 지속적으로 조절 및 센싱할 수 있는 것이다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 다층구조 액적 11: 내층
12: 외층
2: 액적분사모듈
21: EHD(ElectroHydroDynamic: 전기수력학)분사노즐
21a: 토출노즐 21b: 저장부
22: 전원공급부 23: 금속전극
23a: 전극판 23b: 분사홀
3: 미세먼저 저감장치
31: 유입부 31a: 유입팬
32: 건조부 33: 수용챔버
34: 배출부 35: 제어부
D1: 제1 댐퍼 D2: 제2 댐퍼

Claims (13)

1. 내층과 상기 내층 외주면을 감싸는 외층으로 형성되어 공기 중에 부유하는 미세먼지를 집진하도록 공기중에 부유되도록 형성된 다층구조의 액적으로서,
   상기 내층과 외층은 물리적으로 각각 분리된 층 구조로 결합되며,
   상기 내층은 용매 및 비이온 계면활성제를 포함하고
   상기 외층은 상기 내층의 공기중의 증발을 방지하기 위해 상기 내층 외주면을 감싸도록 형성되며, 고분자 전해질을 포함하여 전기적으로 하전되어 공기중의 하전된 미세먼지를 전기적 인력으로 집진하도록 형성되며
   상기 액적은 전체 액적의 중량을 기준으로 비이온 계면활성제를 0.1 중량% 내지 20 중량%, 상기 고분자 전해질을 0.1 중량% 내지 20 중량% 포함하는 미세먼지 집진용 다층구조 액적.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 용매는 극성용매로서, 물(H2O), 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며,
   상기 비이온 계면활성제는 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리비닐피롤리돈(PVP, K-30), 알킬페놀 에톡시레이트(APE), 노닐페놀 에톡시레이트(NPE), 옥틸페놀 에톡시레이트(OPE), 폴리소르베이트(polysorbate), 알킬글루코사이드(alkylglucoside), 지방족 알코올 에톡실레이트 (OPE), 지방족 아미드 에톡실레이트, 지방족 아민 에톡실레이트, 알킬글루코사이드(alkyl glucoside), 소르비탄 알카노에이트, 에톡실레이티드 소르비탄 알카노에이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며,
   상기 고분자 전해질은 폴리아릴아민 하이드로클로라이드 (PAH), 폴리에틸렌이민(PEI), 폴리-L-리신 하이드로브로마이드 (PLL), 폴리소듐 스트렌 설포네이트(polysodium styrene sulfonate)(PSS), 폴리-D-글루타민산 나트륨염 (PGA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나인 것인 미세먼지 집진용 다층구조 액적.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 내층은 염화칼륨(KCl), 염화나트륨(NaCl), 염화나트륨(NH4Cl) 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 전해질 첨가제로서 더욱 포함하여 상기 내층이 전기적으로 하전된 미세먼지 집진용 다층구조 액적.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 다층 구조의 액적의전체 직경은 50 내지 200㎛이며, 상기 외층의 두께는 전체직경의 20% 이내인 미세먼지 집진용 다층구조 액적.
5. 용매, 비이온 계면활성제 및 고분자 전해질을 포함한 혼합용액이 수용되는 저장부와 상기 저장부와 연통되어 외부로 상기 혼합용액을 토출하는 토출노즐이 포함된 EHD(ElectroHydroDynamic: 전기수력학)분사노즐;
   상기 토출노즐의 마주보는 방향으로 이격되며 상기 토출노즐과 대응되는 분사홀이 형성된 전극판을 포함하는 금속전극;
   일단이 상기 토출노즐에 전기적 연결되고, 타단이 상기 금속전극에 전기적 연결되어 상기 토출노즐로부터 상기 혼합용액이 분사될 때, 내층에는 용매, 비이온 계면활성제가 형성되고 상기 내층의 외주면을 감싸는 상기 고분자 전해질로 이루어진 외층으로 형성된 액적이 토출되도록 상기 토출노즐 끝단에 전기적 특성을 인가하도록 형성된 전원공급부를 포함하고,
   상기 토출노즐의 직경이 0.01mm 내지 2mm 일때, 상기 토출노즐 끝단으로부터 상기 금속전극의 상기 전극판 일면사이의 수직한 거리는 1mm 내지 20mm의 비율로 형성됨으로써, 상기 토출노즐로 부터 분사되는 상기 액적의 직경이 50㎛ 내지 200㎛로 형성되는 액적분사모듈.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 용매는 극성용매로서, 물(H2O), 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며,
   상기 비이온 계면활성제는 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리비닐피롤리돈(PVP, K-30), 알킬페놀 에톡시레이트(APE), 노닐페놀 에톡시레이트(NPE), 옥틸페놀 에톡시레이트(OPE), 폴리소르베이트(polysorbate), 알킬글루코사이드(alkylglucoside), 지방족 알코올 에톡실레이트 (OPE), 지방족 아미드 에톡실레이트, 지방족 아민 에톡실레이트, 알킬글루코사이드(alkyl glucoside), 소르비탄 알카노에이트, 에톡실레이티드 소르비탄 알카노에이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며,
   상기 고분자 전해질은 폴리아릴아민 하이드로클로라이드 (PAH), 폴리에틸렌이민(PEI), 폴리-L-리신 하이드로브로마이드 (PLL), 폴리소듐 스트렌 설포네이트(polysodium styrene sulfonate)(PSS), 폴리-D-글루타민산 나트륨염 (PGA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나인 것이며,
   상기 토출노즐로부터 토출될 때, 상기 용매 및 비이온 계면활성제가 중심층인 내층으로 형성되고, 상기 고분자 전해질은 상기 전원공급부에 의해 하전되어 상기 내층 외주면을 감싸는 외층으로 토출되는 액적분사모듈.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 내층은 염화칼륨(KCl), 염화나트륨(NaCl), 염화나트륨(NH4Cl) 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 전해질 첨가제로서 더욱 포함하여 상기 전원공급부에 의해 전기적으로 하전되는 액적분사모듈.
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 금속전극의 상기 분사홀의 직경은 1mm 내지 10mm 인 액적분사모듈.
9. 청구항 5에 있어서,
   상기 전원공급부가 상기 EHD(ElectroHydroDynamic: 전기수력학)분사노즐에 인가하는 전압은 1kV 내지 10kV인 액적분사모듈.
10. 미세먼지가 유입되는 유입부;
    상기 유입부를 통해 유입된 미세먼지의 수분이 제거됨과 동시에 내부공간에서 상호 충돌 및 결합함으로써 상기 미세먼지에 특정전하가 하전되는 건조부;
    상기 건조부를 통과한 전기적으로 하전된 미세먼지가 수용되는 수용챔버; 및
    상기 수용챔버 상단에 설치되며, 전압이 인가되어 상기 수용챔버 내로 유입된 미세먼지가 띠는 전하와 반대되는 특정전하를 띤 액적을 중력방향으로 분사하여 상기 미세먼지가 전기적 인력에 의해 상기 액적에 집진되도록 형성되는 청구항 5 내지 9 중 어느 하나의 액적분사모듈을 포함하는 미세먼지 저감장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 유입부와 상기 건조부 사이에 결합되어, 미세먼지 이동 경로상에 형성되어 상기 건조부 방향으로만 미세먼지 이동을 제어하는 제1 댐퍼; 및
    상기 건조부와 상기 수용챔버 사이에 결합되어, 상기 수용챔버 방향으로만 미세먼지 이동을 제어하는 제2 댐퍼를 더 포함하는 미세먼지 저감장치.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 건조부에서 상기 수용챔버로 유입되는 미세먼지 농도와 상기 수용챔버로부터 최종 배출되는 미세먼지 농도를 비교하여, 상기 액적분사모듈로부터 분무되는 액적의 양 및 특정 전하값을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 미세먼지 저감장치.
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 유입부는 상기 미세먼지를 상기 유입부 내부로 흡입하기 위한 별도의 유입팬;을 더 포함하는 미세먼지 저감장치.

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