KR102000252B1 - 광촉매 조성물, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 조명장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광촉매 조성물, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자외선, 가시광선 등에서도 안정적인 활성으로 촉매 반응 효율을 극대화시켜 지속적으로 유해물질의 제거, 탈취, 살균 작용 등을 수행할 수 있는 광촉매 조성물, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 조명장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 광촉매 조성물, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 살균 및 탈취 성능이 탁월한 광촉매 조성물, 이의 제조방법 및 상기 광촉매 조성물을 함유하는 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 촉매는 여러 가지 환경을 오염시키는 물질을 처리하기 위해 사용되는 것으로, 특히 광촉매는 반도체 세라믹의 일종으로 빛을 에너지원으로 하여 촉매반응 즉, 산화·환원 반응을 촉진시켜 각종 세균 및 오염물질을 분해시켜 주는 반도체 물질이다.
또한, 광촉매는 빛을 받으면 산소(O2)나 물(H20) 등을 산화제로 하여 유독성 유기물을 이산화탄소(CO2)와 물(H20)로 완벽하게 산화시키며, 다른 공정에 비해 가격이 낮고, 재생 가능한 에너지원을 이용하여 난분해성 유기물의 산화 분해 반응에도 응용할 수 있다.
대표적인 광촉매인 이산화티탄은 표면에 자외선을 조사하면 표면에서 전자가 발생되고 전자가 발생된 자리에 정공이 생기는데, 이 전자와 정공은 각각 강한 산화력과 환원력을 가지며 공기 중의 수분을 산화시켜 OH 라디칼을 생성하며, 상기한 OH 라디칼은 소독에 사용되는 과산화수소, 염소, 오존보다 강한 산화력을 가지므로 유기물의 분자결합을 쉽게 분해할 수 있다.
또한, 이산화티탄은 산, 염기, 유기용매에 침식되지 않는 화학적 안정성과 빛을 받아도 자신은 변화하지 않아 반영구적으로 사용할 수 있고, 광반응에 의해 생성되는 활성산소는 염소나 오존보다 산화력이 높아 살균력이 뛰어나며, 모든 유기물을 이산화탄소(CO2)와 물(H20)로 분해할 수 있는 능력을 가졌기 때문에 가장 많이 사용되고 있다.
이처럼, 광촉매는 산성 또는 알칼리성 악취물질, 휘발성 유기화합물뿐만 아니라 세균까지 제거할 수 있고 반영구적이라는 장점이 있다.
그러나, 빛에 의해 반응을 일으키는 반응특성 때문에 반응속도가 일반 약품에 의한 경우보다 느려, 신속하게 탈취, 살균을 수행하는 경우에는 광촉매를 적용하기 어려운 문제점이 있었다. 또한, 신속하게 탈취, 살균 등을 수행하기 위해 토출 및 흡착 등과 같은 기계적인 방법을 동원한 탈취, 살균 방법도 시설비나 유지비 등의 경제적인 부담으로 인해 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
종래에도 한국등록특허 제0757103호와 같이 물, 이산화티탄, 구연산 에스테르계 가소제 등을 혼합하는 왁스조성물 및 제조방법이 개시되어 있으나, 신속하게 악취농도를 낮추고 자외선과 가시광선에도 반응하는 광촉매의 분해 반응에 의해 지속적으로 악취물질을 제거하여 궁극적으로 완전히 제거하기 어려운 문제점이 있었다.
이에 한국등록특허 제1173445호에서는 자외선 및 가시광선에서도 광 반응을 일으켜 광촉매 반응 효율을 극대화시키기 위해 이산화티탄 광촉매, 계면활성제 및 구연산을 포함하는 광촉매 조성물이 개시되었으나, 순간적인 탈취에 대한 효과는 있으나, 지속적인 반응을 요하는 살균, 항균 등에는 효과적 한계가 있었다.
본 발명의 주된 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자외선, 가시광선 등에서도 안정적인 촉매활성으로 촉매 반응 효율을 극대화시켜 지속적으로 유해물질의 제거, 탈취, 살균 작용 등을 수행할 수 있는 광촉매 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 또한, 상기 광촉매 조성물을 함유하는 조명장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예는, 티타늄(A); 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B); 및 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C)이 함유된 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물을 제공한다.
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본 발명의 다른 구현예는, (a) 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B) 전구체와 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C) 전구체를 용매에 혼합하는 단계; (b) 상기 (a) 단계의 혼합물을 티타늄(A) 전구체에 함침시키는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계의 함침물을 건조 시킨 후, 소성하는 단계를 포함하는 광촉매 조성물의 제조방법을 제공하다.
본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 독립적으로 금속 염화물, 금속 질화물 및 금속 수산화물로 구성된 군에서 선택되는 화합물인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 (b) 단계에서 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 티타늄(A) 전구체 : 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체= 100 : 1 내지 1 : 1 중량비로 함침시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 (a) 단계에서, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 제1 금속(B) 전구체 : 제2 금속(C) 전구체= 10 : 1 내지 1: 10 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 (c) 단계는 110 ℃ 이상에서 6시간 이상 건조시킨 후, 400 ~ 650 ℃에서 2 시간 이상 소성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 용매는 물, 에탄올, 프로판올, 2-프로판올 및 부탄올로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예는, (a) 티타늄(A) 전구체, 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B) 전구체 및 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C) 전구체를 용매에 혼합하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 산을 첨가하고, 교반시키는 단계를 포함하는 광촉매 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 (a) 단계에서, 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 티타늄(A) 전구체: 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 100 : 1 내지 1 : 1 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 (a) 단계에서, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 제1 금속(B) 전구체 : 제2 금속(C) 전구체= 10 : 1 내지 1: 10 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 (b) 단계에서 교반은 20 ~ 200 ℃에서 60 rpm 이상으로 3시간 이상 교반시켜 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 산은 질산, 염산 및 인산으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 (b) 단계에서 산과 티타늄 전구체, 제1 금속(A) 전구체 및 제2 금속(B) 전구체는 산 : 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 10 : 1 내지 1 : 100 중량비로 첨가하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 용매는 물, 에탄올, 프로판올, 2-프로판올 및 부탄올로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 독립적으로 금속 염화물, 금속 질화물 및 금속 수산화물로 구성된 군에서 선택되는 화합물인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 광촉매 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 제공한다.
본 발명에 따른 광촉매 조성물은 종래 광촉매 조성물과 다르게 빛의 유무에 관계 없이 안정적인 활성으로 촉매 반응효율을 극대화시켜 유해물질 제거, 탈취 및 살균 효과가 탁월한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 조명장치는 조명 기능에 영향이 적으면서 유해물질 제거, 탈취 및 살균 효과가 탁월한 광촉매 조성물을 함유시킴으로써, 조명장치로부터 제공되는 광에 의해 광촉매가 쉽게 활성화될 수 있어 활성 효과가 높은 수준으로 유지할 수 있고, 조명장치 표면에 부착된 유해물질이 분해 제거됨으로써 목적하는 소정의 조도를 유지하는 동시에 조명장치를 위생적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치 개략도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명장치 개략도로, (a)는 반사갓에 광촉매가 코팅된 조명장치이고, (b)는 디퓨저에 광촉매가 코팅된 조명장치이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 촉매 조성물 유(a)/무(b)에 따른 포름알데히드(50ppm) 제거 성능을 측정한 결과 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 촉매 조성물의 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352) 살균성능을 나타낸 이미지로, (a)는 촉매 조성물이 분사되기 전의 이미지이고, (b)는 촉매 조성물이 분사되고 10초 후의 이미지이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치 개략도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명장치 개략도로, (a)는 반사갓에 광촉매가 코팅된 조명장치이고, (b)는 디퓨저에 광촉매가 코팅된 조명장치이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 촉매 조성물 유(a)/무(b)에 따른 포름알데히드(50ppm) 제거 성능을 측정한 결과 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 촉매 조성물의 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352) 살균성능을 나타낸 이미지로, (a)는 촉매 조성물이 분사되기 전의 이미지이고, (b)는 촉매 조성물이 분사되고 10초 후의 이미지이다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 일 관점에서, 티타늄(A); 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B); 및 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C)이 함유된 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 광촉매 조성물은 빛이 존재하거나 존재하지 않을 경우에도 대기 중의 산소 및 물과 반응하여 촉매의 효과를 나타낼 수 있도록 티타늄, 주기율표 상의 2족 금속 및 란탄계 금속을 포함한다.
본 발명의 광촉매 조성물은 티타늄(Ti) 표면에서 광촉매 반응이 활발하도록 밴드갭 에너지를 줄여주는 역할을 하는 제1 금속(B)과, 티타늄과 제1 금속의 반응을 활성화시키는 조촉매 역할의 제2 금속(C)이 표면에서 전자가 공기 중으로 튀어나가고 정공이 생성되어 이것이 공기 중의 산소 및 물과 산화 환원반응으로 수산화기 및 산소 음이온을 형성하는 역할을 하는 티타늄(A)과 혼합되어 상기 티타늄(A)으로부터 형성된 수산화기와 산소 음이온이 촉매 조성물 표면에 부착된 유해성분을 분해하고, 세균 및 곰팡이를 제거시켜 강한 항균, 살균 작용을 수행한다.
상기 티타늄(A)은 밴드갭 에너지가 3.2 eV로, 광 에너지를 받아 표면에서 전자가 공기 중으로 튀어나가고 정공이 생성되어 이것이 공기 중의 산소 및 물과 산화 환원반응으로 수산화기 및 산소 음이온을 형성하는 역할을 수행한다.
상기 제1 금속(B)으로는 티타늄의 산화물 밴드갭 에너지를 낮춰주기 위해 주기율표상에서 2족 금속인 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 제2 금속(C)으로는 티타늄과 제1 금속과의 반응을 활성화하기 위한 조촉매로서, 주기율표상에서 란탄계 금속인 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
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본 발명은 다른 관점에서, (a) 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B) 전구체와 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C) 전구체를 용매에 혼합하는 단계; (b) 상기 (a) 단계의 혼합물을 티타늄(A) 전구체에 함침시키는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계의 함침물을 건조 시킨 후, 소성하는 단계를 포함하는 광촉매 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 광촉매 조성물의 제조방법은 제1 금속 전구체와 제2 금속 전구체를 용매에 혼합한 다음, 상기 혼합물을 티타늄 전구체에 함침시키고, 이를 건조시킨 후, 소성한다.
상기 제1 금속(B) 전구체로는 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속염화물, 금속질화물 또는 금속수산화물로, 예를 들어, 제1 금속 전구체로 베릴륨이 포함된 화합물인 경우에는 염화베릴륨, 질산베릴륨 및 수산화베릴륨일 수 있으며, 마그네슘인 경우에는 염화마그네슘, 질산마그네슘 및 수산화마그네슘일 수 있고, 칼슘인 경우에는 염화칼슘, 질산칼슘 및 수산화칼슘일 수 있으며, 스트론튬인 경우에는 염화스트론튬, 질산스트론튬 및 수산화스트론튬일 수 있고, 바륨인 경우에는 염화바륨, 질산바륨 및 수산화바륨일 수 있다.
상기 제2 금속(C) 전구체로는 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속염화물, 금속질화물 또는 금속수산화물로, 예를 들어, 제2 금속 전구체로 란타늄이 포함된 화합물인 경우에는 염화란타늄, 질산란타늄 및 수산화란타늄일 수 있으며, 세륨인 경우에는 염화세륨, 질산세륨암모늄 및 수산화세륨일 수 있고, 사마륨인 경우에는 염화사마륨 및 수산화사마륨일 수 있다.
상기 제1 금속 전구체 및 제2 금속 전구체는 용매에 혼합된다. 상기 용매로는 제1 및 제2 금속 전구체를 분산시킬 수 있는 용매라면 제한 없이 사용 가능하고, 바람직하게는 물 또는 알코올일 수 있으며, 상기 알코올로는 에탄올, 프로판올, 2-프로판올, 부탄올 등을 사용할 수 있다.
이때, 상기 용매의 함량은 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체를 충분히 용해 분산시킬 수 있는 양이라면 제한 없이 사용하고, 바람직하게는 제1 금속 전구체 및 제2 금속 전구체 100 중량부에 대하여, 50 내지 500 중량부인 것이 제조비용 상승 없이 제1 및 제2 금속 전구체를 충분히 안정적으로 용해 분산시킬 수 있다.
이와 같이 용매에 혼합된 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 혼합물은 티타늄 전구체에 함침된다. 상기 티타늄 전구체는 티타늄 산화물일 수 있다.
상기 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 함량 비율은 티타늄 전구체: 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 100 : 1 내지 1 : 1 중량비가 되도록, 바람직하게는 티타늄 : 제1 금속(B) 및 제2 금속(C) = 50 : 1 내지 1 : 1 중량비가 되도록, 더욱 바람직하게는 티타늄 : 제1 금속(B) 및 제2 금속(C) = 20 : 1 내지 1 : 1 중량비가 되도록 티타늄 전구체에 제1 금속(B) 및 제2 금속(C)을 함침시킨다.
이때, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 중량비는 제1 금속(B) 전구체 : 제2 금속(C) 전구체= 10 : 1 내지 1: 10일 수 있고, 바람직하게는 제1 금속(B) : 제2 금속(C)= 7 : 1 내지 1: 7일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 제1 금속(B) : 제2 금속(C)= 5 : 1 내지 1: 5일 수 있다.
만일, 전술된 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 함량 범위를 벗어나는 경우, 티타늄의 밴드갭 에너지를 낮춰주지 못해 공기 중의 산소나 물과의 수분과의 반응이 제대로 이루어지지 않거나, 티타늄과 제1 금속과의 반응을 활성화시키지 못해 유기물 분해, 살균력이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.
또한, 상기 제1 금속 전구체에 대한 제2 금속 전구체의 중량비가 0.1 미만인 경우, 제1 금속과 제2 금속과의 반응을 활성화시키지 못해 촉매의 유기물 분해, 살균력 등이 저하될 수 있고, 10 중량부를 초과할 경우에는 오히려 티타늄과 제1 금속과의 반응을 억제하는 부반응이 발생됨에 따라 유기물 분해, 살균력 등이 저하될 수 있다.
상기 티타늄 전구체에 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체가 함침된 함침물은 110 ℃에서 6시간 이상 건조시킨 후, 400 ~ 650 ℃에서 2 시간 이상 소성시킬 수 있고, 광촉매 활성과 제조 측면에서 바람직하게는 110 ~ 300 ℃에서 6 ~ 12시간 동안 건조한 후, 400 ~ 650 ℃에서 2 ~ 10시간 동안 소성시켜 광촉매 조성물을 제조할 수 있다.
이때, 건조온도가 너무 낮거나 건조시간이 너무 짧은 경우, 완전히 건조되지 않아 광촉매 조성물 표면에 용매를 함유하고 있어 활성 저하가 일어날 수 있으며, 건조온도가 너무 높거나 건조시간이 너무 길어질 경우에는 소결현상으로 인한 촉매조성물의 활성 저하가 발생될 수 있다.
또한, 광촉매 조성물 제조를 위한 소성온도가 400 ℃ 미만일 경우에는 촉매조성물의 복합산화물 입자 및 기공이 불균일하게 분포되거나, 복합금속산화물이 형성되지 않을 수 있다.
전술된 바와 같이 제조된 촉매조성물은 조명 장치 등의 코팅 대상물에 코팅하기 위해 물 또는 알코올에 분산시켜 사용하며, 부착성을 향상시키기 위해 광촉매 조성물의 활성과 살균, 항균, 탈취 작용을 방해하지 않는 측면에서 바인더를 추가로 혼합하여 사용할 수 있고, SiO2를 함유한 무기계 바인더를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 표면에 다수의 수산화기(OH기)를 갖고 있으며, 내부에는 실록산 결합(Si-O-Si)을 이루고 있어 결합성, 내열성, 조막성, 흡착성 등의 특징으로 여러 분야에 널리 적용 가능한 콜로이드상의 실리카인 콜로이달 실리카로, 페닐메틸실록산이나, 메틸트리메톡시실록산 등을 사용하는 것이 좋다.
본 발명은 또 다른 관점에서, (a) 티타늄(A) 전구체, 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B) 전구체 및 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C) 전구체를 용매에 혼합하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 산을 첨가하고, 교반시키는 단계를 포함하는 광촉매 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 광촉매 조성물의 제조방법은 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체를 용매에 혼합한 다음, 상기 혼합물에 산을 첨가하고 교반하여 졸겔 형태의 광촉매 조성물을 제조한다.
이때, 상기 티타늄(A) 전구체로는 티타늄의 금속산화물 전구체로, 바람직하게는 티타늄 알콕사이드일 수 있다. 상기 티타늄 알콕사이드 및 틴 알콕사이드는 금속 중심 원자에 에톡사이드(ethoxide), 부톡사이드(butoxide), 이소프로폭사이드(isopropoxide) 등과 같은 알콕사이드가 부착되어 있기 때문에 금속산화물이 생성될 수 있는 전구체이다.
상기 제1 금속(B) 전구체로는 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속염화물, 금속질화물 또는 금속수산화물로, 베릴륨이 포함된 화합물인 경우에는 염화베릴륨, 질산베릴륨 및 수산화베릴륨일 수 있으며, 마그네슘인 경우에는 염화마그네슘, 질산마그네슘 및 수산화마그네슘일 수 있고, 칼슘인 경우에는 염화칼슘, 질산칼슘 및 수산화칼슘일 수 있으며, 스트론튬인 경우에는 염화스트론튬, 질산스트론튬 및 수산화스트론튬일 수 있고, 바륨인 경우에는 염화바륨, 질산바륨 및 수산화바륨일 수 있다.
상기 제2 금속(C) 전구체로는 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속염화물, 금속질화물 또는 금속수산화물로, 예를 들어, 제2 금속 전구체로 란타늄이 포함된 화합물인 경우에는 염화란타늄, 질산란타늄 및 수산화란타늄일 수 있으며, 세륨인 경우에는 염화세륨, 질산세륨암모늄 및 수산화세륨일 수 있고, 사마륨인 경우에는 염화사마륨 및 수산화사마륨일 수 있다.
상기 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 용매에 혼합된다. 상기 용매로는 상기 금속 전구체들을 분산시킬 수 있는 용매라면 제한 없이 사용 가능하고, 바람직하게는 물 또는 알코올일 수 있으며, 상기 알코올로는 에탄올, 프로판올, 2-프로판올, 부탄올 등을 사용할 수 있다.
이때, 상기 용매의 함량은 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체를 충분히 용해 분산시킬 수 있는 양이라면 제한 없이 사용하고, 바람직하게는 용매 : 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 100 : 1 내지 1 : 1 중량비인 것이 제조비용 상승 없이 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체를 충분히 용해 분산시킬 수 있다.
상기 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 함량 비율은 티타늄 전구체 : 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 100 : 1 내지 1 : 1 중량비가 되도록 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체를 혼합한다. 이때, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 중량비는 제1 금속(B) 전구체 : 제2 금속(C) 전구체= 10 : 1 내지 1: 10이다.
만일, 전술된 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 함량 범위를 벗어나는 경우, 티타늄의 밴드갭 에너지를 낮춰주지 못해 공기 중의 산소나 물과의 수분과의 반응이 제대로 이루어지지 않거나, 티타늄과 제1 금속과의 반응을 활성화시키지 못해 유기물 분해, 살균력이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.
또한, 상기 제1 금속(B) 전구체에 대한 제2 금속(C) 전구체의 중량비가 0.1 미만인 경우, 티타늄과 제1 금속과의 반응을 활성화시키지 못해 촉매의 유기물 분해, 살균력 등이 저하될 수 있고, 10 중량부를 초과할 경우에는 오히려 티타늄과 제1 금속과의 반응을 억제하는 부반응이 발생됨에 따라 유기물 분해, 살균력 등이 저하될 수 있다.
이와 같이 용매상에 첨가된 티타늄 전구체, 제1 금속 전구체 및 제2 금속 전구체는 졸 상태를 원활하게 유지하기 위하여 산을 첨가하고, 산이 첨가된 혼합물을 교반하여 광촉매 조성물을 제조한다.
상기 산과 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 함량비는 산 : 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 10 : 1 내지 1: 1의 중량비일 수 있다.
만일, 산과 티타늄 전구체, 제1 및 제2 금속 전구체의 함량비가 상기 범위를 벗어나 산의 함량이 높을 경우에는 pH가 너무 낮아져 티타늄의 산화물 표면에 산점의 생성이 과다하여 수산화기 생성을 방해할 수 있고, 산의 함량이 너무 낮으면 티타늄 표면에 산점의 생성이 거의 없어서 졸 상태가 원활하게 유지되지 못한다. 이때, 상기 산은 질산, 염산, 인산 및 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 교반은 당업자가 통상적으로 실시할 수 있는 장치 및 방법으로 수행할 수 있고, 금속이 균일하게 금속산화물 상에 첨가되도록 바람직하게는 20 ~ 200 ℃에서 60 rpm 이상으로 3시간 이상 동안 교반시켜 수행할 수 있다.
이와 같이 제조된 광촉매 조성물은 부착성을 향상시키기 위해 광촉매 조성물의 활성과 살균, 항균, 탈취 작용을 방해하지 않는 측면에서 바인더를 추가로 혼합하여 사용할 수 있고, SiO2를 함유한 무기계 바인더를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 표면에 다수의 수산화기(OH기)를 갖고 있으며, 내부에는 실록산 결합(Si-O-Si)을 이루고 있어 결합성, 내열성, 조막성 및 흡착성 등의 특징으로 여러 분야에 널리 적용 가능한 콜로이드상의 실리카인 콜로이달 실리카로, 페닐메틸실록산이나, 메틸트리메톡시실록산 등을 사용하는 것이 좋다.
이 같은 성분들의 용해에 사용되는 용매는 함유된 모든 성분의 용해성을 고려하여 물 또는 알코올을 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 물을 사용하는 것이 좋다. 용매는 10 ∼ 30 중량% 사용되며, 10 중량% 미만이면 용해성에 문제가 있으며, 30 중량%를 초과하는 경우에는 지나치게 희석되어 광촉매 조성물로의 사용이 부적합한 결과를 초래하게 된다.
본 발명은 또 다른 관점에서 광촉매 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조명장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조명장치는 조명장치의 램프나, 커버, 반사갓, 굴절커버 등에 본 발명의 광촉매 조성물을 함유시킬 수 있다.
일 실시예로, 본 발명에 따른 조명장치는 도 1에 나타난 바와 같이 형광등과 같은 램프(100)의 외주면이 본 발명의 광촉매 조성물로 코팅되어 있는 것으로서, 투명한 원통으로 된 램프의 유리관(102)의 내주면에 형광체(101)가 코팅되고, 상기 유리관(102) 외주면에는 광촉매 조성물로 코팅된 광촉매 코팅막(103)이 코팅되어 있어 있으며, 양끝단에는 전원과 연결을 위한 전원공급핀이 도출되어 있다. 상기 형광체(101)는 유리관(102)의 내주면에 코팅되지 아니할 경우에는 유리관(102)의 내부 공간에 충진될 수도 있다.
이에, 상기 조명장치를 점등하면 유리관의 외주면에 코팅된 광촉매 막이 램프에서 발생하는 빛(광)과 화학반응을 하여 유리관의 외주면에 부착되는 오염물질들을 분해하고, 실내 공기 중에 있는 함유되어 있는 휘발성 유기화합물, 악취물질, 세균 등을 제거 분해한다. 즉, 대류현상으로 오염된 공기가 유리관(102)의 외주면에 닿는 순간 살균, 탈취과정을 거쳐 정화되며, 암모니아, 포름알데히드(화장실 냄새), 아세트알데히드(담배 등의 자극적인 냄새, 메틸 메르캅탄(썩은 양파 냄새), 초산(신 냄새), 황화수소(썩은 계란 냄새) 등과 같은 역한 냄새의 물질을 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 조명장치는 다른 실시예로, 도 2에 나타난 바와 같이 유리섬유(glass fiber)(110)에 본 발명의 광촉매 조성물을 도포하여 램프(100)에 둘러씌운 형태일 수 있으며, 도 3에 나타난 바와 같이 반사갓(120)에 본 발명의 광촉매 조성물을 코팅시켜 광촉매 코팅막(103)을 형성시킨 형태(도 3a)일 수도 있고, 디퓨저(산광기, diffuser)(130)에 본 발명의 광촉매 조성물을 코팅시켜 광촉매 코팅막(103)을 형성시킨 형태(도 3b)일 수도 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
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실시예
1>
물 100 g에 염화베릴륨(제1 금속 전구체) 10 g과 염화란타늄(제2 금속 전구체) 10 g을 혼합하고, 상기 혼합된 혼합물을 이산화티타늄 100 g에 넣어서 함침시킨 다음, 상기 함침물을 110 ℃에서 6시간 동안 건조 후 다시 400 ℃에서 3시간 동안 소성하여 광촉매 조성물을 제조하였다.
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실시예
2>
물 100 g에 질산마그네슘(제1 금속 전구체) 10 g과 질산세륨암모늄(제2 금속 전구체) 10 g을 혼합하고, 상기 혼합된 혼합물을 이산화티타늄 100 g에 넣어서 함침시킨 다음, 상기 함침물을 110 ℃에서 6시간 동안 건조 후 다시 500 ℃에서 3시간 동안 소성하여 광촉매 조성물을 제조하였다.
<
실시예
3>
물 100 g에 수산화칼슘(제1 금속 전구체) 10 g과 수산화사마륨(제2 금속 전구체) 10 g을 혼합하고, 상기 혼합된 혼합물을 이산화티타늄 100 g에 넣어서 함침시킨 다음, 상기 함침물을 110 ℃에서 6시간 동안 건조 후 다시 650 ℃에서 2시간 동안 소성하여 광촉매 조성물을 제조하였다.
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실시예
4>
티타늄이소프로폭사이드 100 g, 염화스트톤튬(제1 금속 전구체) 10 g 및 염화란타늄(제2 금속 전구체) 10 g을 물 100 g 및 이소프로필알콜 10g에 혼합하고, 상기 혼합물에 질산 5 g을 첨가시킨 다음, 150 ℃에서 5 시간 동안 500 rpm으로 교반 후에 상온으로 냉각하여 광촉매 조성물을 제조하였다.
<
실시예
5>
티타늄이소프로폭사이드 100 g, 질산바륨(제1 금속 전구체) 10g 및 질산세륨암모늄(제2 금속 전구체) 10g을 물 100 g 및 에탄올 10g에 혼합하고, 상기 혼합물에 염산 5 g을 첨가시킨 다음, 40 ℃에서 10 시간 동안 500 rpm으로 교반 후에 상온으로 냉각하여 광촉매 조성물을 제조하였다.
<
실시예
6>
티타늄이소프로폭사이드 100 g, 수산화베릴륨(제1 금속 전구체) 5 g, 수산화마그네슘(제1 금속 전구체) 5 g, 수산화란타늄(제2 금속 전구체) 5 g, 수산화사마륨(제2 금속 전구체) 5 g 및 메틸트리메톡시실란 3g을 물 100 g 및 이소프로필알코올 10 g에 혼합하고, 상기 혼합물에 인산 5 g을 첨가시킨 다음, 200 ℃에서 3 시간 동안 500 rpm으로 교반 후에 상온으로 냉각하여 광촉매 조성물을 제조하였다.
<
비교예
1>
물 100 g에 이산화티타늄 100 g을 첨가한 다음, 상기 첨가물을 110 ℃에서 6시간 동안 건조 후 다시 400 ℃에서 3시간 동안 소성하여 촉매 조성물을 제조하였다.
<
비교예
2>
티타늄이소프로폭사이드 100 g 및 메틸트리메톡시실란 3 g을 물 100 g 및 이소프로필알콜 10g에 혼합하고, 상기 혼합물에 질산 5 g을 첨가시킨 다음, 200 ℃에서 3시간 동안 500 rpm으로 교반 후에 상온으로 냉각하여 촉매 조성물을 제조하였다.
<
실험예
1> : 탈취 성능 측정
실시예 1 내지 6과 비교예 1 및 2에서 제조된 촉매 조성물의 탈취 성능을 측정하기 위해 형광등 불빛에서 탈취 성능을 측정하였고, 측정방법으로는 트리메틸아민, 포름알데히드, 아세트알데히드 및 톨루엔을 KS I 2218:2009 규격에 의하여 검지관을 이용하여 30분 후에 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
또한, 경과시간에 따른 탈취 성능을 측정하기 위해 포름알데히드 50ppm을 실시예 1에서 제조된 광촉매 조성물을 사용하여 형광등 불빛에서 KS I 2218:2009 규격에 준하는 방법으로 검지관을 이용하여 측정하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 이때, 도 4의 (b)는 실시예 1에서 제조된 광촉매 조성물이 사용되지 않은 대조군의 측정결과이고, 도 4의 (a)는 실시예 1에서 제조된 광촉매 조성물이 사용된 실험군의 측정결과이다.
<
실험예
2> : 살균 성능 측정
실시예 1 내지 6과 비교예 1 및 2에서 제조된 촉매조성물의 살균 성능을 측정하기 위해 암실에서 살균성능을 측정하였다. 측정방법으로는 MRSA(Staphylococus aures subsp. aureus ATCC 33591), 녹농균(Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442), 대장균(Escherichia coli ATCC 25922), 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352), 황색포도상구균(Staphylococus aureus ATCC 6538) 및 살모넬라균(Salmonella typhimurium IFO 14193)을 KCL-FIR-1002:2011 규격에 의하여 10초간 배양 후에 제거율을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
도 5와 관련해서는 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352)을 KCL-FIR-1002:2011 규격에 의하여 10초간 배양 후에 실시예 1에서 제조된 광촉매 조성물을 적용하기 전(a) 및 후(b)의 이미지이다.
도 5에 나타난 바와 같이, 초기 1.4 × 104개의 균이 10초 후 < 10개 이하로 줄어들어 99.9%의 우수한 살균 성능을 확인할 수 있었다.
| 구분 |
탈취성능측정 | 살균성능측정 | ||||||||
| 제거율(%) | 제거율(%) | |||||||||
| 포름알데히드 | 트리메틸아민 | 톨루엔 | 아세트알데히드 | MRSA | 녹농균 | 대장균 | 황색포도상구균 | 폐렴균 | 살모 넬라 |
|
| 실시예 1 | 100 | 100 | 100 | 100 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 |
| 실시예 2 | 100 | 100 | 100 | 100 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 |
| 실시예 3 | 100 | 100 | 100 | 100 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 |
| 실시예 4 | 100 | 100 | 100 | 100 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 |
| 실시예 5 | 100 | 100 | 100 | 100 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 |
| 실시예 6 | 100 | 100 | 100 | 100 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 |
| 비교예 1 | 25.2 | 11.6 | 11.2 | 2.0 | 0.0 | 0.6 | 2.0 | 3.5 | 3.1 | 2.1 |
| 비교예 2 | 15.0 | 12.0 | 13.9 | 3.7 | 0.0 | 0.8 | 3.4 | 4.8 | 3.6 | 3.3 |
표 1 및 도 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 6에서 제조된 광촉매 조성물의 경우, 비교예 1 및 2에 비해, 탈취 성능과 세균 제거율이 월등히 높음을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명에 따른 광촉매 조성물은 가시광선이 조사되는 형광등, LED 조명장치, OLED 조명장치 등이나, 암실에서도 지속적인 유해물질 제거, 탈취, 살균 작용 등을 수행함으로써, 탈취, 살균, 유해물질 제거가 필요한 조명 장치 등과 같은 생활공간에 적용할 수 있음을 확인하였다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
100: 램프 101: 형광체
102: 유리관 103: 코팅막
110: 유리섬유 120: 반사갓
130: 디퓨저
102: 유리관 103: 코팅막
110: 유리섬유 120: 반사갓
130: 디퓨저
Claims (18)
- 티타늄(A);
베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B); 및
세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C)으로 이루어지고,
티타늄 산화물과 (제1 금속 전구체 및 제2 금속 전구체)가 50 : 1 내지 1 : 1 중량비로 제조되며, 상기 제1 금속 전구체 및 제2 금속 전구체는 금속염화물, 금속질화물 및 금속수산화물로 구성된 군에서 선택되고,
상기 제1 금속 전구체와 제2 금속 전구체는 10 : 1 내지 1 : 10 중량비인 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물.
- 삭제
- 삭제
- (a) 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B) 전구체와 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C) 전구체를 용매에 혼합하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계의 혼합물을 티타늄(A) 산화물에 함침시키는 단계; 및
(c) 상기 (b) 단계의 함침물을 건조 시킨 후, 소성하는 단계를 포함하고,
상기 (b) 단계에서, 티타늄 산화물, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는, 티타늄 산화물 : (제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체) = 50 : 1 내지 1 : 1 중량비로 함침시키며, 상기 제1 금속 전구체 및 제2 금속 전구체는 금속염화물, 금속질화물 및 금속수산화물로 구성된 군에서 선택되고,
상기 제1 금속(B) 전구체와 제2 금속(C) 전구체는 10 : 1 내지 1 : 10 중량비인 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제4항에 있어서,
상기 (c) 단계는 110 ℃ 이상에서 6시간 이상 건조시킨 후, 400 ~ 650 ℃에서 2 시간 이상 소성하는 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 용매는 물, 에탄올, 프로판올, 2-프로판올 및 부탄올로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
- (a) 티타늄(A) 산화물; 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B) 전구체; 및 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C) 전구체;를 용매에 혼합하는 단계; 및
(b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 산을 첨가하고, 교반시키는 단계를 포함하고,
상기 (a) 단계에서, 티타늄 산화물, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는, 티타늄 산화물 : (제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체) = 50 : 1 내지 1 : 1 중량비로 혼합시키며, 상기 제1 금속 전구체 및 제2 금속 전구체는 금속염화물, 금속질화물 및 금속수산화물로 구성된 군에서 선택되고,
상기 제1 금속(B) 전구체와 제2 금속(C) 전구체는 10 : 1 내지 1 : 10 중량비인 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 제10항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 교반은 20 ~ 200 ℃에서 60 rpm 이상으로 3시간 이상 교반시켜 수행하는 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 산은 질산, 염산 및 인산으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 산과 티타늄 전구체, 제1 금속(A) 전구체 및 제2 금속(B) 전구체는 산 : 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 10 : 1 내지 1 : 100 중량비로 첨가하는 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 용매는 물, 에탄올, 프로판올, 2-프로판올 및 부탄올로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
- 삭제
- 제1항의 광촉매 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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| KR101857831B1 (ko) * | 2013-11-12 | 2018-05-15 | (주)엘지하우시스 | 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물, 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물의 제조 방법 및 가시광 활성 광촉매층을 형성하는 방법 |
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Non-Patent Citations (2)
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| Yugo Miseki 외 2인, Energy Environ. Sci., 2권, 306-314쪽* |
| 서승정 외 4인, 조명 전기설비학회지, 15권5호, 19-27쪽* |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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