KR102257522B1

KR102257522B1 - 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치와 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102257522B1
Application number: KR1020170056417A
Authority: KR
Inventors: 정정용
Original assignee: 주식회사 씽크라이온
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2021-05-31
Also published as: KR20180122203A

Abstract

본 발명은 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치에 관한 것으로서, 고전도성 금속물질로 이루어지고 전기적으로 상호 절연되게 기 설정된 배치 관계로 일정 간격 이상 이격 배치된 M(M≥2)개의 전도성 전극을 포함하는 전극부와 M개의 각 전도성 전극과 전기적으로 연결되고 외부로 노출되는 M개의 전선을 포함하는 전선부와 태양광 웨이퍼(Wafer)를 제작하기 위한 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 톱밥이나 분말 형태로 배출되는 폐슬러지(Waste Sludge)에 포함된 규소(Si) 성분을 포함하는 n(n≥1)개의 물질에 상기 폐슬러지에 미포함되거나 함량이 부족한 i(i≥1)개의 물질을 추가하여 N(N≥2)개의 지정된 물질을 기 설정된 혼합 비율로 혼합하고 10μm 이내 크기의 입자로 분쇄하면서 교반한 혼합 분말을 80℃의 저온 건조로에서 산화시켜 안정화된 산화 혼합물을 생성한 후 전기로에서 기 설정된 온도로 분말 상태 소성 후 냉각시켜 생성된 소성 혼합물을 액상 상태의 바인더와 기 설정된 배합 비율에 따라 배합하여 액상 혼합물을 생성하고 상기 액상 혼합물을 상기 전극부에 공극 없이 액상 밀착시킨 상태에서 대기 중에서 상온 건조하여 고형화된 강유전체 혼합물과 상기 강유전체 혼합물을 내부에 수용하고 상기 전선부를 외부로 노출하면서 상기 강유전체 혼합물의 내부에 구비된 전극부와 전기적으로 절연된 상태를 유지하는 하부 케이스부 및 상기 하부 케이스부의 상부에 덮여지고 상기 강유전체 혼합물의 내부에 구비된 전극부와 전기적으로 절연된 상태를 유지하는 상판부를 구비하며, 상기 바인더는, 상온 건조되면서 혼합물에 포함된 입자들을 상호 결합시키면서 상기 전극부에 밀착된 상태를 유지시킨다.

Description

태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치와 그 제조 방법{Device and Method for Absorbing Harmonic Current by using Waste Sludge of Solar Wafer}

본 발명은 고전도성 금속물질로 이루어지고 전기적으로 상호 절연되게 기 설정된 배치 관계로 일정 간격 이상 이격 배치된 M(M≥2)개의 전도성 전극을 포함하는 전극부와 M개의 각 전도성 전극과 전기적으로 연결되고 외부로 노출되는 M개의 전선을 포함하는 전선부와 태양광 웨이퍼(Wafer)를 제작하기 위한 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 톱밥이나 분말 형태로 배출되는 폐슬러지(Waste Sludge)에 포함된 규소(Si) 성분을 포함하는 n(n≥1)개의 물질에 상기 폐슬러지에 미포함되거나 함량이 부족한 i(i≥1)개의 물질을 추가하여 N(N≥2)개의 지정된 물질을 기 설정된 혼합 비율로 혼합하고 10μm 이내 크기의 입자로 분쇄하면서 교반한 혼합 분말을 80℃의 저온 건조로에서 산화시켜 안정화된 산화 혼합물을 생성한 후 전기로에서 기 설정된 온도로 분말 상태 소성 후 냉각시켜 생성된 소성 혼합물을 액상 상태의 바인더와 기 설정된 배합 비율에 따라 배합하여 액상 혼합물을 생성하고 상기 액상 혼합물을 상기 전극부에 공극 없이 액상 밀착시킨 상태에서 대기 중에서 상온 건조하여 고형화된 강유전체 혼합물과 상기 강유전체 혼합물을 내부에 수용하고 상기 전선부를 외부로 노출하면서 상기 강유전체 혼합물의 내부에 구비된 전극부와 전기적으로 절연된 상태를 유지하는 하부 케이스부 및 상기 하부 케이스부의 상부에 덮여지고 상기 강유전체 혼합물의 내부에 구비된 전극부와 전기적으로 절연된 상태를 유지하는 상판부를 구비하며, 상기 바인더는, 상온 건조되면서 혼합물에 포함된 입자들을 상호 결합시키면서 상기 전극부에 밀착된 상태를 유지시키는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치에 관한 것이다.

태양광 폐슬러지는 주 성분이 규소(Si), 수분, PEG인데, 그 동안 안에 섞여 있는 유분(PEG, polyethylene glycol)만 회수하고 전량 땅속에 매립해 왔다.

최근 폐슬러지를 재활용하기 위한 기술이 나타나면서 제철소의 승열제, 탈산제등으로 사용을 시도하고 있다. 이 제품들은 쇳물의 내부 온도를 올리거나 산소를 없애는 용도로 사용하는 재료이나, 산화가 되면 용광로 속의 산소를 제거하거나 가열용 재료로 사용할 수가 없다.

대개, 폐슬러지는 대부분 오랜시간 동안 물과 접촉하고 노천에 방치된 상태로 저장되기 때문에 대부분 산화가 이루어져 있는 상태이다. 현재도, 노천에 방치되어 있거나 매립하는 실정이다.

그러나, 산화된 광물질을 사용하여 전기자기적 소자나 제품을 만드는 입장에서는 손쉽게 많은 원료를 저렴한 가격으로 쉽게 획득할 수 있는 장점이 있다. 이 폐슬러지의 톤당 가격은 99% 순순한 규소(metal Si)를 사용하는 재료 구입가격 대비 0.75% 수준이다. 이를 활용시 우월한 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.

고조파 전류로 인하여 발생하는 변압기 과열 및 출력 감소, 변압기 손실 증가, 무부하 손실의 증가, 통신선 유도장해 증가, 모터 및 발전기의 과열, 케이블 손실 증가, 역률저하 등의 문제가 발생한다. 이런 문제는 표피효과에 의해 저항이 증가하고, 전류가 증가하여 케이블이 과열되어 전력 손실의 원인이 되거나, 교류저항이 증가하고, 송전용량이 감소하는 현상으로 발생한다.

과거에는 이런 문제를 해결하기 위하여 철심에 권선을 감은 중성선 고조파 저감모듈(NCE: Neutral Current Eliminator)나 트랜지스터 인버터와 콘텐서를 사용한 능동형 필터(Active Filter)를 널리 사용하였다.

상기 제품들은 전력사용 용량별로 적용하여야 하고, 역으로 진상이 걸려 전력소모가 더 커지는 문제가 발생하고, 낙뢰나 서지로 인한 회로 파손시 부하 기계장치의 동작이 멈추는 사태를 초래하였다. 또한, 가격이 비싸고 기계장치별로 부착하므로 비용이 많이 발생하고, 경년변화에 따라 성능이 떨어지기 때문에 유지보수 비용이 매년 발생하는 부담이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 고전도성 금속물질로 이루어지고 전기적으로 상호 절연되게 기 설정된 배치 관계로 일정 간격 이상 이격 배치된 M(M≥2)개의 전도성 전극을 포함하는 전극부와 M개의 각 전도성 전극과 전기적으로 연결되고 외부로 노출되는 M개의 전선을 포함하는 전선부와 태양광 웨이퍼(Wafer)를 제작하기 위한 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 톱밥이나 분말 형태로 배출되는 폐슬러지(Waste Sludge)에 포함된 규소(Si) 성분을 포함하는 n(n≥1)개의 물질에 상기 폐슬러지에 미포함되거나 함량이 부족한 i(i≥1)개의 물질을 추가하여 N(N≥2)개의 지정된 물질을 기 설정된 혼합 비율로 혼합하고 10μm 이내 크기의 입자로 분쇄하면서 교반한 혼합 분말을 80℃의 저온 건조로에서 산화시켜 안정화된 산화 혼합물을 생성한 후 전기로에서 기 설정된 온도로 분말 상태 소성 후 냉각시켜 생성된 소성 혼합물을 액상 상태의 바인더와 기 설정된 배합 비율에 따라 배합하여 액상 혼합물을 생성하고 상기 액상 혼합물을 상기 전극부에 공극 없이 액상 밀착시킨 상태에서 대기 중에서 상온 건조하여 고형화된 강유전체 혼합물과 상기 강유전체 혼합물을 내부에 수용하고 상기 전선부를 외부로 노출하면서 상기 강유전체 혼합물의 내부에 구비된 전극부와 전기적으로 절연된 상태를 유지하는 하부 케이스부 및 상기 하부 케이스부의 상부에 덮여지고 상기 강유전체 혼합물의 내부에 구비된 전극부와 전기적으로 절연된 상태를 유지하는 상판부를 구비하며, 상기 바인더는, 상온 건조되면서 혼합물에 포함된 입자들을 상호 결합시키면서 상기 전극부에 밀착된 상태를 유지시키는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치는, 고전도성 금속물질로 이루어지고 전기적으로 상호 절연되게 기 설정된 배치 관계로 일정 간격 이상 이격 배치된 M(M≥2)개의 전도성 전극을 포함하는 전극부와 M개의 각 전도성 전극과 전기적으로 연결되고 외부로 노출되는 M개의 전선을 포함하는 전선부와 태양광 웨이퍼(Wafer)를 제작하기 위한 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 톱밥이나 분말 형태로 배출되는 폐슬러지(Waste Sludge)에 포함된 규소(Si) 성분을 포함하는 n(n≥1)개의 물질에 상기 폐슬러지에 미포함되거나 함량이 부족한 i(i≥1)개의 물질을 추가하여 N(N≥2)개의 지정된 물질을 기 설정된 혼합 비율로 혼합하고 10μm 이내 크기의 입자로 분쇄하면서 교반한 혼합 분말을 80℃의 저온 건조로에서 산화시켜 안정화된 산화 혼합물을 생성한 후 전기로에서 기 설정된 온도로 분말 상태 소성 후 냉각시켜 생성된 소성 혼합물을 액상 상태의 바인더와 기 설정된 배합 비율에 따라 배합하여 액상 혼합물을 생성하고 상기 액상 혼합물을 상기 전극부에 공극 없이 액상 밀착시킨 상태에서 대기 중에서 상온 건조하여 고형화된 강유전체 혼합물과 상기 강유전체 혼합물을 내부에 수용하고 상기 전선부를 외부로 노출하면서 상기 강유전체 혼합물의 내부에 구비된 전극부와 전기적으로 절연된 상태를 유지하는 하부 케이스부 및 상기 하부 케이스부의 상부에 덮여지고 상기 강유전체 혼합물의 내부에 구비된 전극부와 전기적으로 절연된 상태를 유지하는 상판부를 구비하며, 상기 바인더는, 상온 건조되면서 혼합물에 포함된 입자들을 상호 결합시키면서 상기 전극부에 밀착된 상태를 유지시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 상기 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치는, 상기 M개의 전도성 전극을 전기적으로 상호 절연됨과 동시에 편극 현상을 최소화시키는 기 설정된 배치 관계로 일정 간격 이상 이격시킴과 동시에 상기 하부 케이스부와도 전기적으로 절연되도록 배치 고정하는 고정부를 더 구비하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 고정부는, 상기 하부 케이스부에 구비되어 상기 M개의 전도성 전극을 기 설정된 배치 관계로 배치 고정하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 고정부는, 상기 하부 케이스부에 구비되어 상기 M개의 전도성 전극이 액상화된 혼합물과 밀착하기 전부터 상기 M개의 전도성 전극을 기 설정된 배치 관계로 배치 고정하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 고정부는, 상기 하부 케이스부에 구비되어 상기 M개의 전도성 전극을 상기 하부 케이스부의 밑 면과 0.5cm 이상 이격시키는 배치 관계로 배치 고정하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 고정부는, 상기 하부 케이스부에 구비되어 상기 M개의 전도성 전극을 상기 상판부와 0.5cm 이상 이격시키는 배치 관계로 배치 고정하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 전극부는, 적어도 2개의 전도성 전극의 대향하는 면이 최소화되는 배치 관계로 배치되는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 전도성 전극은, 기 하부 케이스부의 밑 면의 면적을 2로 나눈 면적보다 작은 면적을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 전도성 전극은, 상기 액상화된 혼합물와 고전도성 금속물질을 공극 없이 밀착시키기 위한 홀이 형성되는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 전극부는, 부하용량이 152Kw 미만인 경우 각 전도성 전극 사이의 간격을 3.1cm 이상의 간격으로 이격시켜 배치하는 배치 관계로 배치 고정하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 전극부는, 부하용량이 152Kw 이상인 경우 각 전도성 전극 사이의 간격을 4.2cm 이상의 간격으로 이격시켜 배치하는 배치 관계로 배치 고정하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 전극부는, 2개의 전도성 전극을 포함하여 구성될 수 있고, 상기 전선부는, 상기 2개의 전도성 전극과 전기적으로 연결되는 2개의 전선을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 전극부는, 3개의 전도성 전극을 포함하여 구성될 수 있고, 상기 전선부는, 상기 3개의 전도성 전극과 전기적으로 연결되는 3개의 전선을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 폐슬러지는, 99% 품위의 규소(metal Si) 성분을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 웨이퍼의 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 마찰열을 줄이기 위해 공급되는 냉각제에 포함된 산소와 결합한 이산화규소(Si02) 성분을 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 폐슬러지는, 상기 웨이퍼의 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 연마제로 추가되는 탄화규소(SiC)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 폐슬러지는, 상기 웨이퍼의 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 추가된 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 칼륨(K), 나트륨(Na) 중 하나 이상의 성분을 더 포함하며, 각 공정에서 마찰열을 줄이기 위해 공급되는 냉각제에 포함된 산소와 결합한 산화알루미늄(AlO2), 산화마그네슘(MgO), 산화칼슘(CaO), 초산화칼륨(K2O), 초산화나트륨(NaO2) 중 하나 이상의 일부 산화된 성분을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 폐슬러지는, 상기 웨이퍼의 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 사용된 와이어에서 마모된 철(Fe) 성분을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 각 공정에서 마찰열을 줄이기 위해 공급되는 냉각제에 포함된 산소와 결합한 일부의 산화철(Fe2O3) 성분을 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 i개의 물질은, 지르코늄(Zr), 타이타늄(Ti), 붕소화지르코늄(ZrB2), 타이타늄화합물(TiB2), 타이타늄바륨(BaTi)을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 i개의 물질은, 상기 폐슬러지에 기 포함된 성분 중 지정된 혼합 비율에 미달한 함량이 부족한 성분을 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 하부 케이스부는, 상기 M개의 전선을 외부로 노출하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 전선부는, M개의 각 전도성 전극과 전기적으로 연결되는 M개의 내부 전선과, 상기 M개의 내부 전선을 외부로 노출되는 M개의 전선과 연결하는 전선 연결부를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 하부 케이스부는, 상기 전선 연결부를 외부로 노출하고, 상기 전선 연결부는, 상기 외부로 노출되는 M개의 전선과 전기적으로 연결되는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 M개의 전선은, 1.15m 이내 길이의 전선인 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 혼합 분말은, 99% 품위의 규소(metal Si), 지르코늄(Zr), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 타이타늄(Ti), 철(Fe), 탄화규소(SiC), 붕소화지르코늄(ZrB₂), 타이타늄화합물(TiB₂), 타이타늄바륨(BaTi)를 기 설정된 혼합 비율로 혼합하고 10μm 이내의 크기로 분쇄하고 교반하여 생성되는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 혼합 비율은, 26.8(Wt(%))의 규소(metal Si), 3.20(Wt(%))의 지르코늄(Zr), 2.20(Wt(%))의 나트륨(Na), 9.50(Wt(%))의 마그네슘(Mg), 26.0(Wt(%))의 알루미늄(Al), 4.60(Wt(%))의 칼륨(K), 2.20(Wt(%))의 칼슘(Ca), 1.00(Wt(%))의 타이타늄(Ti), 8.20(Wt(%))의 철(Fe), 10.00(Wt(%))의 탄화규소(SiC), 4.00(Wt(%))의 붕소화지르코늄(ZrB₂), 1.20(Wt(%))의 타이타늄화합물(TiB2), 3.10(Wt(%))의 타이타늄바륨(BaTi)을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 산화 혼합물은, 저온 건조로에서 80℃의 건공기를 통해 상기 혼합 분말을 45시간 이상 산화시켜 생성되는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 산화 혼합물은, 이산화규소(Si02), 산화지르코늄(ZrO2), 초산화나트륨(NaO2), 산화마그네슘(MgO), 산화알루미늄(AlO2), 초산화칼륨(K2O), 산화칼슘(CaO), 산화타이타늄(TiO2), 산화철(Fe2O3), 탄화규소(SiC), 붕소화지르코늄(ZrB₂), 타이타늄화합물(TiB2), 타이타늄산바륨(BaTiO3)을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 혼합 비율은, 26.8(Wt(%))의 이산화규소(Si02), 3.20(Wt(%))의 산화지르코늄(ZrO2), 2.20(Wt(%))의 초산화나트륨(NaO2), 9.50(Wt(%))의 산화마그네슘(MgO), 26.0(Wt(%))의 산화알루미늄(AlO2), 4.60(Wt(%))의 초산화칼륨(K2O), 2.20(Wt(%))의 산화칼슘(CaO), 1.00(Wt(%))의 산화타이타늄(TiO2), 8.20(Wt(%))의 산화철(Fe2O3), 10.00(Wt(%))의 탄화규소(SiC), 4.00(Wt(%))의 붕소화지르코늄(ZrB₂), 1.20(Wt(%))의 타이타늄화합물(TiB2), 3.10(Wt(%))의 타이타늄산바륨(BaTiO3)을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 소성 혼합물은, 전기로에서 890℃ 내지 970℃의 온도로 상기 산화 혼합물을 10시간 이상 소성하여 생성되는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 바인더는, 무기 화합물로서 규산나트륨(Sodium Silicates) 물질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 배합 비율은, 상기 소성 혼합물 대비 바인더의 비율이 10% 이내인 것이 가능하다.

본 발명에 따른 고조파 전류 흡수 장치의 제조 방법은, 태양광 웨이퍼(Wafer)를 제작하기 위한 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 톱밥이나 분말 형태로 배출되는 폐슬러지(Waste Sludge)에 대한 엑스레이 분석을 통해 분석기에서 상기 폐슬러지에 포함된 n(n≥1)개의 물질의 성분과 함량을 분석하는 제1 단계와, 상기 분석기에서 상기 폐슬러지에 포함된 n개의 물질의 성분과 함량을 근거로 상기 폐슬러지에 미포함되거나 기 설정된 혼합 비율의 함량에 미달한 i(i≥1)개의 물질의 성분과 상기 i개의 물질을 상기 혼합 비율에 도달시키기 위해 상기 폐슬러지에 추가해야할 i개의 추가 함량을 결정하는 제2 단계와, 상기 폐슬러지에 상기 결정된 i개의 물질을 상기 결정된 각 추가 함량만큼 추가하여 N(N≥2)개의 지정된 물질이 기 설정된 혼합 비율로 혼합된 혼합물을 분쇄기에 투입하여 상기 분쇄기에서 상기 N개의 물질을 10μm 이내의 크기로 분쇄하면서 교반하여 혼합 분말을 생성하는 제3 단계와, 저온 건조로에서 80℃의 건공기를 통해 상기 혼합 분말을 45시간 이상 산화시켜 산화 혼합물을 생성하는 제4 단계와, 전기로에서 890℃ 내지 970℃의 온도로 상기 산화 혼합물을 10시간 이상 소성하여 소성 혼합물을 생성하고 상온으로 냉각시키는 제5 단계와, 상기 소성 후 상온으로 냉각된 소성 혼합물과 지정된 바인더를 기 설정된 배합 비율에 따라 배합하고 교반기를 통해 교반하여 액상화된 혼합물을 생성하는 제6 단계와, M(M≥2)개의 전도성 전극을 상호 절연됨과 동시에 하부 케이스부와도 절연되는 기 설정된 배치 관계로 배치 고정하며 상기 M개의 전도성 전극과 전기적으로 연결된 M개의 전선을 하부 케이스부의 외부로 노출시키면서 상기 액상화된 혼합물을 수용 가능한 기 설정된 부피를 지니게 설계 제작된 하부 케이스부에 상기 액상화된 혼합물을 투입하여 상기 하부 케이스부에서 상기 M개의 전도성 전극과 상기 액상화된 혼합물을 기 설정된 두께로 액상 밀착시킨 상태에서 상온 건조하여 고형화된 강유전체 혼합물을 생성하는 제7 단계와, 상기 고형화된 강유전체 혼합물을 수용한 하부 케이스부에 상판부를 하우징하는 제8 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 제4 단계는, 상기 저온 건조로를 통해 산화된 산화 혼합물을 질소 기체를 통해 냉각시키는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있따.

본 발명에 따르면, 상기 제4 단계는, 상기 혼합 분말에 포함된 N개의 물질 중 지정된 하나 이상의 물질을 공기 중의 산소와 결합시켜 안정화된 상태의 산화 혼합물을 생성하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 제5 단계는, 산화 혼합물의 안정화 상태를 유지하면서 자력을 갖는 강유전체의 특성을 부여하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 강유전체를 이용한 고조파 전류 흡수 장치는 각 유전체 물질이 가지고 있는 고유의 물성과 자기력의 결합과 중첩을 통하여 고조파를 흡수함으로써 선로의 저항성분을 감소시켜 도선에 흐르는 자유전자의 이동 속도를 급격히 증가시켜 주는 이점이 있다.

또한, 순수(Metal) 광물질을 공기중의 산소와 인위적으로 결합시키는 산화과정을 통하여 제조된 강유전성 분말을 모듈 내부의 단자(전선 또는 얇고 좁은 동판)에 바인더를 사용하여 결합시켜 사용하면, 일반적인 경우보다 고조파 성분을 빨리 흡수하여 열로 신속히 방출하게 되므로, 부하장치의 유효전력을 줄여주는 절전효과와 전압 레벨이 안정이 되어 부하장치의 고장횟수가 줄어 수명이 연장되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 방법에 따른 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 방법에 따른 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치를 제조하기 위한 제조장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 방법에 따른 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치에 대한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 방법에 따라 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치를 설치하기 전과 후의 고조파의 변화율을 나타내는 표이다.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.

즉, 하기의 실시예는 본 발명의 수 많은 실시예 중에 바람직한 합집합 형태의 실시예 예에 해당하며, 하기의 실시예에서 특정 구성(또는 단계)를 생략하는 실시예, 또는 특정 구성(또는 단계)에 구현된 기능을 특정 구성(또는 단계)로 분할하는 실시예, 또는 둘 이상의 구성(또는 단계)에 구현된 기능을 어느 하나의 구성(또는 단계)에 통합하는 실시예, 특정 구성(또는 단계)의 동작 순서를 교체하는 실시예 등은, 하기의 실시예에서 별도로 언급하지 않더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속함을 명백하게 밝히는 바이다. 따라서 하기의 실시예를 기준으로 부분집합 또는 여집합에 해당하는 다양한 실시예들이 본 발명의 출원일을 소급받아 분할될 수 있음을 분명하게 명기하는 바이다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

도면1은 본 발명의 실시 방법에 따른 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치의 구성을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면1은 하나 이상의 유전체 물질이 가지고 있는 유도 자기력의 결합과 중첩을 통하여 고조파전류를 흡수, 제거함으로써 선로의 저항성분을 감소시켜 도선에 흐르는 자유전자의 이동 속도를 급격히 증가시켜 줘 유효전력을 줄여주며, 또한 전압이 안정되면서 고조파전류로 인하여 발생하는 무부하 손실의 증가, 제어선의 유도장해 증가, 발전기 과열, 케이블 손실 증가, 역률저하 등의 문제들이 해결되어 부하장치의 고장횟수가 줄어 들고 기계장치의 수명이 늘어나도록 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치의 구성을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면1을 참조 및/또는 변형하여 상기 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치의 구성에 대한 다양한 실시 방법을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면1에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다

도면1을 참조하면, 도시된 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치(100)는, 전기적 절연 및 편극 현상을 줄이기 위해 고전도성 금속물질로 구성된 M(M≥2)개의 전도성 전극을 포함하는 전극부(105)와, 상기 M개의 각 전도성 전극과 연결되는 M개의 전선을 포함하는 전선부(110)와,

태양광 웨이퍼(Wafer)를 제작하기 위한 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 톱밥이나 분말 형태로 배출되는 폐슬러지(Waste Sludge)에 포함된 물질을 혼합하고 분쇄하여 산화한 산화 혼합물을 냉각, 액상화 및 상온 건조 과정을 통해 생성한 고형화된 강유전체 혼합물(115)과, 상기 강유전체 혼합물(115)의 내부에 구비된 전극부(105)와 전기적으로 절연된 상태를 유지하는 하부 케이스부(120)와, 상기 하부 케이스부(120)의 상부에 덮여지는 상판부(125)와, 상기 M개의 전도성 전극을 전기적으로 상호 절연되도록 이격시키고, 상기 하부 케이스부(120)와도 전기적으로 절연되도록 배치 고정하는 고정부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 전극부(105)는 고전도성 금속물질로 이루어지고 전기적으로 상호 절연됨과 동시에 편극 현상을 최소화시키는 기 설정된 배치 관계로 일정 간격 이상 이격 배치된 M(M≥2)개의 전도성 전극을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 전극부(105)는, 적어도 2개의 전도성 전극의 대향하는 면이 최소화되는 배치 관계로 배치되는 것이 바람직하다.

예컨대, 2개의 전도성 전극을 면적 방향으로 대향(마주보게) 배치(예: 전극을 '=' or '||' 이렇게 면적 방향으로 마주보게 배치)하면 전극 사이에 편극현상이 크게 작용하게 '=' or '||' 와 같이 마주보게 배치하면 안되고, 2개의 전극을 두께 방향으로 '- -'와 같이 배치하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 전도성 전극은, 상기 하부 케이스부(120)의 밑 면의 면적을 2로 나눈 면적보다 작은 면적을 포함하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 단상의 경우 2개의 전극이 '- -'와 같이 옆으로 배치되므로, 전도성 전극 1개의 면적은 하부 케이스부의 밑 면의 면적을 2로 나눈 면적보다 작아야 되는 것은 당연할 것이다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 전도성 전극은, 상기 액상화된 혼합물과 고전도성 금속물질을 공극 없이 밀착시키기 위한 홀이 형성되도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 전극부(105)는 부하용량이 152Kw 미만인 경우 각 전도성 전극 사이의 간격을 3.1cm 이상의 간격으로 이격시켜 배치하는 배치 관계로 배치 고정할 수 있고, 부하용량이 152Kw 이상인 경우 각 전도성 전극 사이의 간격을 4.2cm 이상의 간격으로 이격시켜 배치하는 배치 관계로 배치 고정할 수 있다.

상기 전선부(110)는 상기 전극부(105)에 포함된 M개의 각 전도성 전극과 전기적으로 연결되고 외부로 노출되는 M개의 전선을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 전선부(110)는 M개의 각 전도성 전극과 전기적으로 연결되는 M개의 내부 전선과, 상기 M개의 내부 전선을 외부로 노출되는 M개의 전선과 연결하는 전선 연결부(별도 도시하지 않음)를 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 전선부(110)는 M개의 전선을 직접 외부로 연결할 수도 있지만, 전선 연결부(예컨대, 전기 연결 포트)를 통해 외부 전선과 연결이 가능할 수 있다.

또한, 상기 하부 케이스부(120)를 통해 상기 전선 연결부가 외부로 노출되는 경우, 상기 전선 연결부는, 상기 외부로 노출되는 M개의 전선과 전기적으로 연결되는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 전극부(105)가 2개의 전도성 전극을 포함하는 경우, 상기 전선부(110)는, 상기 2개의 전도성 전극과 전기적으로 연결되는 2개의 전선을 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 단상의 경우 2개의 전극을 두께 방향으로 '- -'와 같이 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 실시 방법에 따르면, 상기 전극부(105)가 3개의 전도성 전극을 포함하는 경우, 상기 전선부(110)는, 상기 3개의 전도성 전극과 전기적으로 연결되는 3개의 전선을 포함하여 구성될 수 있다.

이러한, 3상의 경우 3개의 전극을 두께 방향으로 '- - -'와 같이 배치하거나 '_-_'와 같이 교차하여 배치하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 상기 전선부(110)에 구비되는 상기 M개의 전선은, 1.15m 이내 길이의 전선인 것이 바람직하다.

상기 강유전체 혼합물(115)는 태양광 웨이퍼(Wafer)를 제작하기 위한 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 톱밥이나 분말 형태로 배출되는 폐슬러지(Waste Sludge)에 포함된 규소(Si) 성분을 포함하는 n(n≥1)개의 물질에 상기 폐슬러지에 미포함되거나 함량이 부족한 i(i≥1)개의 물질을 추가하여 N(N≥2)개의 지정된 물질을 기 설정된 혼합 비율로 혼합하고 10μm 이내의 크기로 분쇄하여 교반한 혼합 분말을 80℃의 저온 건조로에서 산화시켜 산화 혼합물을 생성한 후 전기로에서 기 설정된 온도로 소성 후 냉각시켜 생성된 소성 혼합물을 지정된 바인더와 기 설정된 배합 비율에 따라 배합하여 액상화시킨 후 상기 전극부와 상기 액상화된 혼합물을 액상 밀착시킨 상태에서 상온 건조하여 고형화된 형태로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 폐슬러지는 99% 품위의 규소(metal Si) 성분을 포함하며, 상기 웨이퍼의 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 마찰열을 줄이기 위해 공급되는 냉각제에 포함된 산소와 결합한 이산화규소(Si02) 성분을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 폐슬러지는 상기 웨이퍼의 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 연마제로 추가되는 탄화규소(SiC)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 폐슬러지는 상기 웨이퍼의 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 추가된 알루미늄(Al), 마그네숨(Mg), 칼슐(Ca), 칼륨(K), 나트륨(Na) 중 하나 이상의 성분을 더 포함하며, 각 공정에서 마찰열을 줄이기 위해 공급되는 냉각제에 포함된 산소와 결합한 산화알루미늄(AlO2), 산화마그네슘(MgO), 산화칼슘(CaO), 초산화칼륨(K2O), 초산화나트륨(NaO2) 중 하나 이상의 일부 산화된 성분을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 폐슬러지는 상기 웨이퍼의 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 사용된 와이어에서 마모된 철(Fe) 성분을 더 포함하며, 각 공정에서 마찰열을 줄이기 위해 공급되는 냉각제에 포함된 산소와 결합한 일부의 산화철(Fe2O3) 성분을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 i개의 물질은 지르코늄(Zr), 타이타늄(Ti), 붕소화지르코늄(ZrB2), 타이타늄화합물(TiB2), 타이타늄바륨(BaTi)을 포함하여 구성할 수 있다.

여기서, 상기 i개의 물질은 상기 폐슬러지에 기 포함된 성분 중 지정된 혼합 비율에 미달한 함량이 부족한 성분을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 혼합 분말은, 99% 품위의 규소(metal Si), 지르코늄(Zr), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 타이타늄(Ti), 철(Fe), 탄화규소(SiC), 붕소화지르코늄(ZrB₂), 타이타늄화합물(TiB₂), 타이타늄바륨(BaTi)를 기 설정된 혼합 비율로 혼합하고 10μm 이내의 크기로 분쇄하고 교반하여 생성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 혼합 비율은, 26.8(Wt(%))의 규소(metal Si), 3.20(Wt(%))의 지르코늄(Zr), 2.20(Wt(%))의 나트륨(Na), 9.50(Wt(%))의 마그네슘(Mg), 26.0(Wt(%))의 알루미늄(Al), 4.60(Wt(%))의 칼륨(K), 2.20(Wt(%))의 칼슘(Ca), 1.00(Wt(%))의 타이타늄(Ti), 8.20(Wt(%))의 철(Fe), 10.00(Wt(%))의 탄화규소(SiC), 4.00(Wt(%))의 붕소화지르코늄(ZrB₂), 1.20(Wt(%))의 타이타늄화합물(TiB2), 3.10(Wt(%))의 타이타늄바륨(BaTi)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 산화 혼합물은, 저온 건조로에서 80℃의 건공기를 통해 상기 혼합 분말을 45시간 이상 산화시켜 생성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 산화 혼합물은, 이산화규소(Si02), 산화지르코늄(ZrO2), 초산화나트륨(NaO2), 산화마그네슘(MgO), 산화알루미늄(AlO2), 초산화칼륨(K2O), 산화칼슘(CaO), 산화타이타늄(TiO2), 산화철(Fe2O3), 탄화규소(SiC), 붕소화지르코늄(ZrB₂), 타이타늄화합물(TiB2), 타이타늄산바륨(BaTiO3)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시 방법에 따르면, 상기 혼합 비율은, 26.8(Wt(%))의 이산화규소(Si02), 3.20(Wt(%))의 산화지르코늄(ZrO2), 2.20(Wt(%))의 초산화나트륨(NaO2), 9.50(Wt(%))의 산화마그네슘(MgO), 26.0(Wt(%))의 산화알루미늄(AlO2), 4.60(Wt(%))의 초산화칼륨(K2O), 2.20(Wt(%))의 산화칼슘(CaO), 1.00(Wt(%))의 산화타이타늄(TiO2), 8.20(Wt(%))의 산화철(Fe2O3), 10.00(Wt(%))의 탄화규소(SiC), 4.00(Wt(%))의 붕소화지르코늄(ZrB₂), 1.20(Wt(%))의 타이타늄화합물(TiB2), 3.10(Wt(%))의 타이타늄산바륨(BaTiO3)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 소성 혼합물은 전기로에서 890℃ 내지 970℃의 온도로 상기 산화 혼합물을 10시간 이상 소성하여 생성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 소성 혼합물과 지정된 배합 비율로 배합되는 상기 바인더는 광물질 분말을 결합시켜 액상화하는 무기 화합물로서 규산나트륨(Sodium Silicates) 물질을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 배합 비율은 상기 소성 혼합물 대비 바인더의 비율이 10% 이내인 것이 바람직하다.

상기 하부 케이스부(120)는 상기 강유전체 혼합물(115)을 내부에 수용하고 상기 전선부(110)를 외부로 노출하면서 상기 강유전체 혼합물(115)의 내부에 구비된 전극부(105)와 전기적으로 절연된 상태를 유지하도록 할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 하부 케이스부(120)는 상기 M개의 전선을 외부로 노출할 수 있다. 예컨대, 상기 M개의 전선이 전선 연결부 없이 직접 전극과 연결되는 것이 가능하다.

상기 상판부(125)는 상기 하부 케이스부(120)의 상부에 덮어지지고 상기 강유전체 혼합물(115)의 내부에 구비된 전극부(105)와 전기적으로 절연된 상태를 유지하도록 할 수 있다.

상기 고정부(130)는 상기 M개의 전도성 전극을 전기적으로 상호 절연됨과 동시에 편극 현상을 최소화시키는 기 설정된 배치 관계로 일정 간격 이상 이격시킴과 동시에 상기 하부 케이스부(120)와도 전기적으로 절연되도록 배치 고정할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 고정부(130)는 상기 하부 케이스부(120)에 구비되어 상기 M개의 전도성 전극을 기 설정된 배치 관계로 배치 고정하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 다른 실시 방법에 따르면, 상기 고정부(130)는 상기 하부 케이스부(130)에 구비되어 상기 M개의 전도성 전극이 액상화된 혼합물과 밀착하기 전부터 상기 M개의 전도성 전극을 기 설정된 배치 관계로 배치 고정하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 방법에 따르면, 상기 고정부(130)는 상기 하부 케이스부(130)에 구비되어 상기 M개의 전도성 전극을 상기 하부 케이스부(130)의 밑면과 0.5cm 이상 이격시키는 배치 관계로 배치 고정하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 방법에 따르면, 상기 고정부(130)는 상기 하부 케이스부(130)에 구비되어 상기 M개의 전도성 전극을 상기 상판부(125)와 0.5cm 이상 이격시키는 배치 관계로 배치 고정하는 것이 가능하다.

도면2는 본 발명의 실시 방법에 따른 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치를 제조하기 위한 제조장치의 구성을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면2는 상기 도면1에 도시된 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치를 제조하기 위한 제조장치(200)의 구성을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면2를 참조 및/또는 변형하여 상기 제조 장치(200)의 구성에 대한 다양한 실시 방법을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면2에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다

도면2를 참조하면, 도시된 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 제조장치(200)는 폐슬러지(Waste Sludge)에 대한 엑스레이 분석을 통해 상기 폐슬러지에 포함된 n(n≥1)개의 물질의 성분과 함량을 분석하는 분석기(205)와, N(N≥2)개의 물질을 10μm 이내의 크기로 분쇄하면서 교반하여 혼합 분말을 생성하는 분쇄기(210)와, 상기 혼합 분말을 45시간 이상 산화시켜 산화 혼합물을 생성하는 저온 건조로(215)와, 상기 산화 혼합물을 소성하여 소성 혼합물을 생성하고 상온으로 냉각시키는 전기로(220)와, 상기 소성 혼합물과 지정된 바인더를 기 설정된 배합 비율에 따라 배합하고 교반하여 액상화된 혼합물을 생성하는 교반기(225)와, M(M≥2)개의 전도성 전극을 기 설정된 배치 관계로 배치 고정하며, 상기 액상화된 혼합물을 투입하여 M개의 전도성 전극과 상기 액상화된 혼합물을 기 설정된 두께로 액상 밀착시킨 상태에서 상온 건조하여 고형화된 강유전체 혼합물을 생성하는 하부 케이스부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 분석기(205)는 태양광 웨이퍼(Wafer)를 제작하기 위한 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 톱밥이나 분말 형태로 배출되는 폐슬러지(Waste Sludge)에 대한 엑스레이 분석을 통해 상기 폐슬러지에 포함된 n(n≥1)개의 물질의 성분과 함량을 분석할 수 있다.

또한, 상기 분석기(205)는 상기 폐슬러지에 포함된 n개의 물질의 성분과 함량을 근거로 상기 폐슬러지에 미포함되거나 기 설정된 혼합 비율의 함량에 미달한 i(i≥1)개의 물질의 성분과 상기 i개의 물질을 상기 혼합 비율에 도달시키기 위해 상기 폐슬러지에 추가해야할 i개의 추가 함량을 결정할 수 있다.

상기 분쇄기(210)는 상기 분석기(205)를 통해 상기 폐슬러지에 추가해야할 i개의 추가 함량이 결정되고, 상기 폐슬러지에 상기 결정된 i개의 물질을 상기 결정된 각 추가 함량만큼 추가하여 N(N≥2)개의 지정된 물질이 기 설정된 혼합 비율로 혼합된 혼합물의 투입이 확인되면, 상기 N개의 물질을 10μm 이내의 크기로 분쇄하면서 교반하여 혼합 분말을 생성할 수 있다.

상기 저온 건조로(215)는 상기 분쇄기(210)를 통해 혼합 분말이 생성되면, 80℃의 건공기를 통해 상기 혼합 분말을 45시간 이상 산화시켜 산화 혼합물을 생성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 저온 건조로(215)는 상기 산화된 산화 혼합물을 질소 기체를 통해 냉각시키는 것이 가능하다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 저온 건조로(215)는 상기 혼합 분말에 포함된 N개의 물질 중 지정된 하나 이상의 물질을 공기 중의 산소와 결합시켜 안정화된 상태의 산화 혼합물을 생성하는 것이 가능하다.

상기 전기로(220)는 상기 저온 건조로(215)를 통해 상기 산화 혼합물이 생성되면, 890℃ 내지 970℃의 온도로 상기 산화 혼합물을 10시간 이상 소성하여 소성 혼합물을 생성하고 상온으로 냉각시킬 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 산화 혼합물의 안정화 상태를 유지하면서 자력을 갖는 강유전체의 특성을 부여하는 것이 가능하다.

상기 교반기(225)는 상기 전기로(220)를 통해 소성 혼합물이 생성되고, 상온으로 냉각된 소성 혼합물과 지정된 바인더를 기 설정된 배합 비율에 따라 배합하고 교반하여 액상화된 혼합물을 생성할 수 있다.

상기 하부 케이스부(230)는 상기 M개의 전도성 전극을 상호 절연됨과 동시에 하부 케이스부(230)와도 절연되는 기 설정된 배치 관계로 배치 고정하며 상기 M개의 전도성 전극과 전기적으로 연결된 M개의 전선을 하부 케이스부(230)의 외부로 노출시키면서 상기 액상화된 혼합물을 수용 가능한 기 설정된 부피를 지니게 설계 제작될 수 있으며, 상기 교반기(225)를 통해 상기 액상화된 혼합물을 투입되면, 상기 M개의 전도성 전극과 상기 액상화된 혼합물을 기 설정된 두께로 액상 밀착시킨 상태에서 상온 건조하여 고형화된 강유전체 혼합물을 생성할 수 있다.

또한, 상기 하부 케이스부(230)는 상기 고형화된 강유전체 혼합물이 수용된 이후, 상판부를 하우징할 수 있다.

도면3은 본 발명의 실시 방법에 따른 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치에 대한 예시도이다.

보다 상세하게 본 도면3은 상기 도면1에 도시된 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치(100)에 대한 간단한 예시도를 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면3을 참조 및/또는 변형하여 상기 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치(100)의 구성에 대한 다양한 실시 방법을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면3에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다

도면3을 참조하면, 도시된 고정부(130)는 나사(130-2) 및 홀더(130-1) 등으로 구성될 수 있으나, 이에 한정하지 않고, 당업자 수준에서 다양한 형태의 고정부(130)가 구현될 수 있음을 밝힌다.

도면4는 본 발명의 실시 방법에 따라 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면4는 상기 도면2에 도시된 제조장치(200)를 통해 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치를 제조하는 과정을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면4를 참조 및/또는 변형하여 상기 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치를 제조하는 과정에 대한 다양한 실시 방법을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면4에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

도면4를 참조하면, 도시된 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치를 제조하는 과정은, 제조장치(200)에 구비된 분석기(205)에서 태양광 웨이퍼(Wafer)를 제작하기 위한 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 톱밥이나 분말 형태로 배출되는 폐슬러지(Waste Sludge)에 대한 엑스레이 분석을 통해 상기 폐슬러지에 포함된 n(n≥1)개의 물질의 성분과 함량을 분석하는 과정으로부터 개시될 수 있다(400).

그리고, 상기 분석기(205)는 상기 폐슬러지에 포함된 n개의 물질의 성분과 함량을 근거로 상기 폐슬러지에 미포함되거나 기 설정된 혼합 비율의 함량에 미달한 i(i≥1)개의 물질의 성분과 상기 i개의 물질을 상기 혼합 비율에 도달시키기 위해 상기 폐슬러지에 추가해야할 i개의 추가 함량을 결정한다(405).

상기 제조장치(200)에 구비되는 분쇄기(210)는 상기 분석기(205)를 통해 상기 폐슬러지에 미포함되거나 기 설정된 혼합 비율의 함량에 미달한 i(i≥1)개의 물질의 성분과 상기 i개의 물질을 상기 혼합 비율에 도달시키기 위해 상기 폐슬러지에 추가해야할 i개의 추가 함량이 결정되면, 상기 분쇄기(210)에 투입되는 상기 폐슬러지에 상기 결정된 i개의 물질을 상기 결정된 각 추가 함량만큼 추가하여 N(N≥2)개의 지정된 물질이 기 설정된 혼합 비율로 혼합된 혼합물을 확인한다(410).

그리고, 상기 제조장치(200)의 분쇄기(210)는 상기 투입이 확인된 상기 N개의 물질을 10μm 이내의 크기로 분쇄하면서 교반하여 혼합 분말을 생성한다(415).

상기 제조장치(200)의 저온 건조로(215)는 상기 분쇄기(210)를 통해 혼합 분말이 생성되면, 80℃의 건공기를 통해 상기 혼합 분말을 45시간 이상 산화시켜 산화 혼합물을 생성한다(420).

그리고, 상기 저온 건조로(215)는 상기 산화된 산화 혼합물을 질소 기체를 통해 냉각시킨다(425).

상기 제조장치(200)의 전기로(220)는 상기 저온 건조로(215)를 통해 상기 산화 혼합물이 생성되면, 890℃ 내지 970℃의 온도로 상기 산화 혼합물을 10시간 이상 소성하여 소성 혼합물을 생성한 후(430), 상기 생성된 소성 혼합물을 상온으로 냉각시킨다(435).

상기 제조장치(200)의 교반기(225)는 상기 전기로(220)를 통해 소성 혼합물이 생성되고 상온으로 냉각되면, 상기 냉각된 소성 혼합물과 지정된 바인더를 기 설정된 배합 비율에 따라 배합한다(440).

그리고, 상기 교반기(225)는 상기 기 설정된 배합 비율에 따라 배합된 소성 혼합물과 바인더를 교반하여 액상화된 혼합물을 생성한다(445).

상기 제조장치(200)의 하부 케이스부(230)는 상기 교반기(225)를 통해 상기 액상화된 혼합물을 투입되면, 상기 M개의 전도성 전극과 상기 액상화된 혼합물을 기 설정된 두께로 액상 밀착시킨다(450).

여기서, 상기 하부 케이스부(230)를 통해 상기 M개의 전도성 전극을 상호 절연됨과 동시에 하부 케이스부(230)와도 절연되는 기 설정된 배치 관계로 배치 고정하며 상기 M개의 전도성 전극과 전기적으로 연결된 M개의 전선을 하부 케이스부의 외부로 노출시키면서 상기 액상화된 혼합물을 수용 가능한 기 설정된 부피를 지니게 설계 제작되는 것이 바람직하다.

이후, 상기 하부 케이스부(230)는 상기 기 설정된 두께로 액상 밀착시킨 상태에서 상온 건조하여 고형화된 강유전체 혼합물을 생성하고(455), 상기 고형화된 강유전체 혼합물이 수용된 이후, 상판부를 하우징 하여 본 발명에 따른 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치(100)를 제조하는 과정을 종료한다(460).

도면5는 본 발명에 따른 태양광 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치(100)를 대형 전기로 공장에 설치하기 전과 후의 고조파의 변화율 표를 나타내는 도면이다.

도면5를 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치(100)의 기본적인 기능이 전기 절전과 전압 안정도 유지효과 인데, 상기 태양광 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치(100)의 설치 전/후의 고조파 변화율을 살펴보면 3차, 5차, 7차 고조파가 감소하였음을 확인할 수 있다.

3고조파는 -23.2%, 5조조파는 -3.2%, 제 7고조파는 -27.6%가 감소하였고, 본 도면5를 참조하면, 적산 적력량은 설치전보다 -18.7% 정도 전기가 적게 사용되었음을 알 수 있다. 월 전기세가 1,000만원 공장의 경우, 월 180만원 정도의 전기요금을 절약할 수 있다.

고형화된 강유전체 혼합물(120)은 저온 건조로(215)를 통한 산화처리와 890℃~970℃에서 소성 과정을 거친다. 이 과정을 통하여 광물질은 산화된 화합물로 안정성을 유지하고 자력을 갖는 강유전체 물질로 변모하게 된다.

본 발명에 따른 폐슬러지와 추가 광물질은 아래와 같으며, 그 구성비율은 제조방법, 모듈의 용량에 따라 다소 변화가 가능하다.

이중 산화알루미늄, 이산화규소, 탄화규소는 자체 고유의 특성이외에 열전도율이 높아 고조파전류에 의해 발생하는 열을 고형화된 강유전체 혼합물(120) 내부에 확산시키고, 외부로 배출하는데 큰 역할을 하기 때문에 배합비율이 타 물질에 비해 상대적으로 높다.

NO	Element	Wt(%)	NO	Element	Wt(%)
1	산화지르코늄(ZrO2)	3.20	8	산화타이타늄(TiO₂)	1.00
2	초산화나트륨(NaO2)	2.20	9	산화철(Fe2O3)	8.20
3	산화마그네슘(MgO)	9.50	10	탄화규소(SiC)	10.00
4	산화알루미늄(AlO2)	26.0	11	붕소화지르코늄(ZrB₂)	4.00
5	이산화규소(SiO₂)	26.8	12	타이타늄화합물(TiB₂)	1.20
6	초산화칼륨(K₂O)	4.60	13	타이타늄산바륨(BaTiO₃)	3.10
7	산화칼슘(CaO)	2.20

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치(100)는 전압이 1,000볼트 이하이면 주파수 대역에 상관없이 사용할 수 있다. 고형화된 강유전체 혼합물(120)가 갖는 부피에 따른 체적에 따라서 에너지 밀도가 차이가 나지만 이것 또한 큰 문제가 되지 않는다.

대개 용량별로 5kw, 10Kw, 30Kw 모델이 있는데. 각각의 모델의 크기와 에너지 밀도는 아래와 같다.

용 량	크기(mm)	에너지 밀도(Wh/L)	무 게(Kg)
5 Kw	230(D) × 155(W) × 100(H)	5,330	1.7
10 Kw	270(D) × 203(W) × 110(H)	12,606	3.35
30 Kw	285(D) × 205(W) × 122(H)	21,325	4.16

만약, 기계장치의 용량이 상기 모델의 용량 이상인 경우, 한 단계 높은 모델을 차례로 한 개씩 추가 연결하면 해당 용량을 수용할 수 있기 때문에 모든 환경에서 적용이 가능하다.

또한, 여러 모델을 조합하여 사용할 경우, 한개 모델을 사용하는 것보다 고조파전류를 제거하는 데 훨씬 더 효과적이다. 따라서, 산업체의 공장에는 주로 여러 개의 모델(5Kw X 2개, 10Kw X 1개, 30Kw X 1개)를 병렬로 연결 하여 사용한다.

본 발명에 따른 태양광 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치(100)은 R형단자를 통하여 사용자의 부하측과 연결되어 인입되는 전원과 연결될 수 있으며, 인입전원은 태양광 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치(100)의 전선부(110)를 통하여 한쌍의 전극를 거쳐 강유전체 혼합물(120)로 전달된다. 강유전체 혼합물(120)은 전원을 인가한 후, 최소 3시간 정도 지나야 내부 온도가 올라가면서 유전체 고유의 물성이 활성화되어 제 기능을 발휘할 수 있다.

100 : 고조파 전류 흡수 장치 105 : 전극부
110 : 전선부 115 : 강유전체 혼합물
120 : 하부 케이스부 125 : 상판부
130 : 고정부
200 : 제조장치 205 : 분석기
210 : 분쇄기 215 : 저온 건조로
220 : 전기로 225 : 교반기
230 : 하부 케이스부

Claims

고전도성 금속물질로 이루어지고 전기적으로 상호 절연되게 기 설정된 배치 관계로 일정 간격 이상 이격 배치된 M(M≥2)개의 전도성 전극을 포함하는 전극부;
M개의 각 전도성 전극과 전기적으로 연결되고 외부로 노출되는 M개의 전선을 포함하는 전선부;
태양광 웨이퍼(Wafer)를 제작하기 위한 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 톱밥이나 분말 형태로 배출되는 폐슬러지(Waste Sludge)에 포함된 규소(Si) 성분을 포함하는 n(n≥1)개의 물질에 상기 폐슬러지에 미포함되거나 함량이 부족한 i(i≥1)개의 물질을 추가하여 N(N≥2)개의 지정된 물질을 기 설정된 혼합 비율로 혼합하고 10μm 이내 크기의 입자로 분쇄하면서 교반한 혼합 분말을 80℃의 저온 건조로에서 산화시켜 안정화된 산화 혼합물을 생성한 후 전기로에서 기 설정된 온도로 분말 상태 소성 후 냉각시켜 생성된 소성 혼합물을 액상 상태의 바인더와 기 설정된 배합 비율에 따라 배합하여 액상 혼합물을 생성하고 상기 액상 혼합물을 상기 전극부에 공극 없이 액상 밀착시킨 상태에서 대기 중에서 상온 건조하여 고형화된 강유전체 혼합물;
상기 강유전체 혼합물을 내부에 수용하고 상기 전선부를 외부로 노출하면서 상기 강유전체 혼합물의 내부에 구비된 전극부와 전기적으로 절연된 상태를 유지하는 하부 케이스부; 및
상기 하부 케이스부의 상부에 덮여지고 상기 강유전체 혼합물의 내부에 구비된 전극부와 전기적으로 절연된 상태를 유지하는 상판부;를 구비하며,
상기 바인더는, 상온 건조되면서 혼합물에 포함된 입자들을 상호 결합시키면서 상기 전극부에 밀착된 상태를 유지시키는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서,
상기 M개의 전도성 전극을 전기적으로 상호 절연됨과 동시에 편극 현상을 최소화시키는 기 설정된 배치 관계로 일정 간격 이상 이격시킴과 동시에 상기 하부 케이스부와도 전기적으로 절연되도록 배치 고정하는 고정부를 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 2항에 있어서, 상기 고정부는,
상기 하부 케이스부에 구비되어 상기 M개의 전도성 전극을 기 설정된 배치 관계로 배치 고정하는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 2항에 있어서, 상기 고정부는,
상기 하부 케이스부에 구비되어 상기 M개의 전도성 전극이 액상화된 혼합물과 밀착하기 전부터 상기 M개의 전도성 전극을 기 설정된 배치 관계로 배치 고정하는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 2항에 있어서, 상기 고정부는,
상기 하부 케이스부에 구비되어 상기 M개의 전도성 전극을 상기 하부 케이스부의 밑 면과 0.5cm 이상 이격시키는 배치 관계로 배치 고정하는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 2항에 있어서, 상기 고정부는,
상기 하부 케이스부에 구비되어 상기 M개의 전도성 전극을 상기 상판부와 0.5cm 이상 이격시키는 배치 관계로 배치 고정하는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 전극부는,
적어도 2개의 전도성 전극의 대향하는 면이 최소화되는 배치 관계로 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 전도성 전극은,
상기 하부 케이스부의 밑 면의 면적을 2로 나눈 면적보다 작은 면적을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 전도성 전극은,
상기 액상화된 혼합물와 고전도성 금속물질을 공극 없이 밀착시키기 위한 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 전극부는,
부하용량이 152Kw 미만인 경우 각 전도성 전극 사이의 간격을 3.1cm 이상의 간격으로 이격시켜 배치하는 배치 관계로 배치 고정하는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 전극부는,
부하용량이 152Kw 이상인 경우 각 전도성 전극 사이의 간격을 4.2cm 이상의 간격으로 이격시켜 배치하는 배치 관계로 배치 고정하는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서,
상기 전극부는, 2개의 전도성 전극을 포함하고,
상기 전선부는, 상기 2개의 전도성 전극과 전기적으로 연결되는 2개의 전선을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서,
상기 전극부는, 3개의 전도성 전극을 포함하고,
상기 전선부는, 상기 3개의 전도성 전극과 전기적으로 연결되는 3개의 전선을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 폐슬러지는,
99% 품위의 규소(metal Si) 성분을 포함하며,
상기 웨이퍼의 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 마찰열을 줄이기 위해 공급되는 냉각제에 포함된 산소와 결합한 이산화규소(Si02) 성분을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항 또는 제 14항에 있어서, 상기 폐슬러지는,
상기 웨이퍼의 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 연마제로 추가되는 탄화규소(SiC)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항 또는 제 14항에 있어서, 상기 폐슬러지는,
상기 웨이퍼의 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 추가된 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 칼륨(K), 나트륨(Na) 중 하나 이상의 성분을 더 포함하며,
각 공정에서 마찰열을 줄이기 위해 공급되는 냉각제에 포함된 산소와 결합한 산화알루미늄(AlO2), 산화마그네슘(MgO), 산화칼슘(CaO), 초산화칼륨(K2O), 초산화나트륨(NaO2) 중 하나 이상의 일부 산화된 성분을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항 또는 제 14항에 있어서, 상기 폐슬러지는,
상기 웨이퍼의 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 사용된 와이어에서 마모된 철(Fe) 성분을 더 포함하며,
각 공정에서 마찰열을 줄이기 위해 공급되는 냉각제에 포함된 산소와 결합한 일부의 산화철(Fe2O3) 성분을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 i개의 물질은,
지르코늄(Zr), 타이타늄(Ti), 붕소화지르코늄(ZrB2), 타이타늄화합물(TiB2), 타이타늄바륨(BaTi)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 i개의 물질은,
상기 폐슬러지에 기 포함된 성분 중 지정된 혼합 비율에 미달한 함량이 부족한 성분을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 하부 케이스부는,
상기 M개의 전선을 외부로 노출하는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 전선부는,
M개의 각 전도성 전극과 전기적으로 연결되는 M개의 내부 전선과,
상기 M개의 내부 전선을 외부로 노출되는 M개의 전선과 연결하는 전선 연결부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 21항에 있어서,
상기 하부 케이스부는, 상기 전선 연결부를 외부로 노출하고,
상기 전선 연결부는, 상기 외부로 노출되는 M개의 전선과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항 또는 제 22항에 있어서, 상기 M개의 전선은,
1.15m 이내 길이의 전선인 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 혼합 분말은,
99% 품위의 규소(metal Si), 지르코늄(Zr), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 타이타늄(Ti), 철(Fe), 탄화규소(SiC), 붕소화지르코늄(ZrB₂), 타이타늄화합물(TiB₂), 타이타늄바륨(BaTi)를 기 설정된 혼합 비율로 혼합하고 10μm 이내의 크기로 분쇄하고 교반하여 생성되는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항 또는 제 24항에 있어서, 상기 혼합 비율은,
26.8(Wt(%))의 규소(metal Si),
3.20(Wt(%))의 지르코늄(Zr),
2.20(Wt(%))의 나트륨(Na),
9.50(Wt(%))의 마그네슘(Mg),
26.0(Wt(%))의 알루미늄(Al),
4.60(Wt(%))의 칼륨(K),
2.20(Wt(%))의 칼슘(Ca),
1.00(Wt(%))의 타이타늄(Ti),
8.20(Wt(%))의 철(Fe),
10.00(Wt(%))의 탄화규소(SiC),
4.00(Wt(%))의 붕소화지르코늄(ZrB₂),
1.20(Wt(%))의 타이타늄화합물(TiB2),
3.10(Wt(%))의 타이타늄바륨(BaTi)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 산화 혼합물은
저온 건조로에서 80℃의 건공기를 통해 상기 혼합 분말을 45시간 이상 산화시켜 생성되는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항 또는 제 26항에 있어서, 상기 산화 혼합물은,
이산화규소(Si02), 산화지르코늄(ZrO2), 초산화나트륨(NaO2), 산화마그네슘(MgO), 산화알루미늄(AlO2), 초산화칼륨(K2O), 산화칼슘(CaO), 산화타이타늄(TiO2), 산화철(Fe2O3), 탄화규소(SiC), 붕소화지르코늄(ZrB₂), 타이타늄화합물(TiB2), 타이타늄산바륨(BaTiO3)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항 또는 제 24항에 있어서, 상기 혼합 비율은,
26.8(Wt(%))의 이산화규소(Si02),
3.20(Wt(%))의 산화지르코늄(ZrO2),
2.20(Wt(%))의 초산화나트륨(NaO2),
9.50(Wt(%))의 산화마그네슘(MgO),
26.0(Wt(%))의 산화알루미늄(AlO2),
4.60(Wt(%))의 초산화칼륨(K2O),
2.20(Wt(%))의 산화칼슘(CaO),
1.00(Wt(%))의 산화타이타늄(TiO2),
8.20(Wt(%))의 산화철(Fe2O3),
10.00(Wt(%))의 탄화규소(SiC),
4.00(Wt(%))의 붕소화지르코늄(ZrB₂),
1.20(Wt(%))의 타이타늄화합물(TiB2),
3.10(Wt(%))의 타이타늄산바륨(BaTiO3)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 소성 혼합물은
전기로에서 890℃ 내지 970℃의 온도로 상기 산화 혼합물을 10시간 이상 소성하여 생성되는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 바인더는,
무기 화합물로서 규산나트륨(Sodium Silicates) 물질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
제 1항에 있어서, 상기 배합 비율은,
상기 소성 혼합물 대비 바인더의 비율이 10% 이내인 것을 특징으로 하는 태양광 웨이퍼 폐슬러지를 이용한 고조파 전류 흡수 장치.
고조파 전류 흡수 장치의 제조 방법에 있어서,
태양광 웨이퍼(Wafer)를 제작하기 위한 절단, 연마, 광택 공정 중 하나 이상의 공정에서 톱밥이나 분말 형태로 배출되는 폐슬러지(Waste Sludge)에 대한 엑스레이 분석을 통해 분석기에서 상기 폐슬러지에 포함된 n(n≥1)개의 물질의 성분과 함량을 분석하는 제1 단계;
상기 분석기에서 상기 폐슬러지에 포함된 n개의 물질의 성분과 함량을 근거로 상기 폐슬러지에 미포함되거나 기 설정된 혼합 비율의 함량에 미달한 i(i≥1)개의 물질의 성분과 상기 i개의 물질을 상기 혼합 비율에 도달시키기 위해 상기 폐슬러지에 추가해야할 i개의 추가 함량을 결정하는 제2 단계;
상기 폐슬러지에 상기 결정된 i개의 물질을 상기 결정된 각 추가 함량만큼 추가하여 N(N≥2)개의 지정된 물질이 기 설정된 혼합 비율로 혼합된 혼합물을 분쇄기에 투입하여 상기 분쇄기에서 상기 N개의 물질을 10μm 이내의 크기로 분쇄하면서 교반하여 혼합 분말을 생성하는 제3 단계;
저온 건조로에서 80℃의 건공기를 통해 상기 혼합 분말을 45시간 이상 산화시켜 산화 혼합물을 생성하는 제4 단계;
전기로에서 890℃ 내지 970℃의 온도로 상기 산화 혼합물을 10시간 이상 소성하여 소성 혼합물을 생성하고 상온으로 냉각시키는 제5 단계;
상기 소성 후 상온으로 냉각된 소성 혼합물과 지정된 바인더를 기 설정된 배합 비율에 따라 배합하고 교반기를 통해 교반하여 액상화된 혼합물을 생성하는 제6 단계;
M(M≥2)개의 전도성 전극을 상호 절연됨과 동시에 하부 케이스부와도 절연되는 기 설정된 배치 관계로 배치 고정하며 상기 M개의 전도성 전극과 전기적으로 연결된 M개의 전선을 하부 케이스부의 외부로 노출시키면서 상기 액상화된 혼합물을 수용 가능한 기 설정된 부피를 지니게 설계 제작된 하부 케이스부에 상기 액상화된 혼합물을 투입하여 상기 하부 케이스부에서 상기 M개의 전도성 전극과 상기 액상화된 혼합물을 기 설정된 두께로 액상 밀착시킨 상태에서 상온 건조하여 고형화된 강유전체 혼합물을 생성하는 제7 단계;
상기 고형화된 강유전체 혼합물을 수용한 하부 케이스부에 상판부를 하우징하는 제8 단계;를 포함하는 고조파 전류 흡수 장치의 제조 방법.
제 32항에 있어서, 상기 제4 단계는,
상기 저온 건조로를 통해 산화된 산화 혼합물을 질소 기체를 통해 냉각시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고조파 전류 흡수 장치의 제조 방법.
제 32항에 있어서, 상기 제4 단계는,
상기 혼합 분말에 포함된 N개의 물질 중 지정된 하나 이상의 물질을 공기 중의 산소와 결합시켜 안정화된 상태의 산화 혼합물을 생성하는 것을 특징으로 하는 고조파 전류 흡수 장치의 제조 방법.
제 32항에 있어서, 상기 제5 단계는,
산화 혼합물의 안정화 상태를 유지하면서 자력을 갖는 강유전체의 특성을 부여하는 것을 특징으로 하는 고조파 전류 흡수 장치의 제조 방법.