KR102521252B1 - Filter and Method for Manufacturing Filter - Google Patents

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KR102521252B1 KR1020200073883A KR20200073883A KR102521252B1 KR 102521252 B1 KR102521252 B1 KR 102521252B1 KR 1020200073883 A KR1020200073883 A KR 1020200073883A KR 20200073883 A KR20200073883 A KR 20200073883A KR 102521252 B1 KR102521252 B1 KR 102521252B1
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Abstract

본 발명은 기재부; 상기 기재부의 내부를 관통하는 중공사막; 및 상기 중공사막의 중공에 배치되는 금속 와이어;를 포함하는 것인 필터, 및 금속 와이어가 중공에 삽입되어 있는 중공사막을 기재부의 내부를 관통하도록 삽입하는 단계를 포함하는 것인 필터의 제조 방법을 제공한다.The present invention is a base unit; a hollow fiber membrane penetrating the inside of the base unit; And a metal wire disposed in the hollow of the hollow fiber membrane; a filter comprising a filter, and a method for manufacturing a filter comprising the step of inserting the hollow fiber membrane into which the metal wire is inserted into the hollow so as to pass through the inside of the base unit. to provide.

Description

필터 및 필터의 제조 방법{Filter and Method for Manufacturing Filter}Filter and manufacturing method of filter {Filter and Method for Manufacturing Filter}

본 발명은 필터 및 필터의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to filters and methods of making filters.

일반적인 공기 청정기는 입자성 부유 물질의 여과를 위한 필터 (합성수지), 휘발성 유기 분자 또는 유해 기체의 흡착을 위한 충진제 (활성탄), 정전기 발생에 의한 집진 필터 (전극) 등으로 구성되며, 필터는 청소 후에 재사용되거나 새로운 필터로 교체하여 사용할 수 있다. 흡착에 이용되는 활성탄 역시 유해 기체를 흡착하는 기능이 있지만, 마찬가지로 일정 시간 사용 후에는 재사용이 불가능해 새로운 활성탄으로 교체해야만 한다.A general air purifier consists of a filter (synthetic resin) for filtering suspended particulate matter, a filler (activated carbon) for adsorption of volatile organic molecules or harmful gases, and a dust collection filter (electrode) by generating static electricity. It can be reused or replaced with a new filter. Activated carbon used for adsorption also has a function of adsorbing harmful gases, but likewise cannot be reused after a certain period of time, so it must be replaced with new activated carbon.

또한 이러한 활성탄에 흡착된 유해 기체는 분해되지 않고 활성탄의 미세 기공(공극)에 정전기적 인력, 수소 결합, 또는 반 데르 발스(van der waals) 힘에 의해 일시적으로 고정화된 상태인데, 주변 환경의 요인의 변화에 따라 활성탄으로부터 외부로 유출될 수가 있으며, 흡착 용량의 한계에 다다르면 더 이상 유해 기체를 흡착할 수 없는 문제가 있다.In addition, the harmful gas adsorbed on the activated carbon is not decomposed but is temporarily fixed in the micropores (pores) of the activated carbon by electrostatic attraction, hydrogen bonding, or van der Waals force. Depending on the change in , it may flow out from the activated carbon, and when it reaches the limit of the adsorption capacity, there is a problem in that the harmful gas cannot be adsorbed any more.

따라서 위와 같은 활성탄을 이용하지 않고서도 교체, 청소 등의 작업이 필요없이 효율적으로 대기 중의 미세 먼지, 유해 기체 등을 흡착할 수 있는 필터에 대한 연구가 시도되었다. 특히 활성탄 등에 흡착된 유해 기체 등의 성분을 생물학적 대사에 의해 무기화(mineralization)가 가능한 미생물 담지 필터를 이용하는 시도가 있다.Therefore, research on a filter that can efficiently adsorb fine dust and harmful gases in the air without the need for replacement or cleaning without using activated carbon has been attempted. In particular, there is an attempt to use a microorganism-supporting filter capable of mineralizing components such as harmful gases adsorbed on activated carbon or the like through biological metabolism.

다양한 연구 결과에 따르면 생물학적 대사를 위한 호기성 세균의 대사는 전기 화학적 산화-환원 반응에 의해 촉진될 수 있다. 따라서 종래 공기 청정기와 같은 미세 먼지, 유해 기체 등의 필터 기능을 하면서도, 미생물이 담지되었을 때 생물학적 대사를 지속적으로 가능하게 하기 위한 전기 화학적 산화-환원 반응을 유도할 수 있는 필터에 대한 연구가 지속되었다.According to the results of various studies, the metabolism of aerobic bacteria for biological metabolism can be promoted by electrochemical oxidation-reduction reactions. Therefore, research on a filter capable of inducing an electrochemical oxidation-reduction reaction to continuously enable biological metabolism when microorganisms are supported while functioning as a filter for fine dust and harmful gases like conventional air purifiers has been continued. .

본 발명은 위와 같은 문제를 해결하고자, 대기(공기) 중의 미세 먼지, 유해 기체 등의 다양한 성분들을 물리적으로 여과하는 것은 물론, 분리, 흡착된 성분들을 생물학적으로 분해하기 위해 전기 화학적 산화-환원 반응이 가능한 필터를 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention not only physically filters various components such as fine dust and harmful gases in the atmosphere (air), but also uses an electrochemical oxidation-reduction reaction to biologically decompose separated and adsorbed components. We want to provide a possible filter.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기재부; 상기 기재부의 내부를 관통하는 중공사막; 및 상기 중공사막의 중공에 배치되는 금속 와이어;를 포함하는 것인, 필터를 제공한다.According to one embodiment of the present invention, the base unit; a hollow fiber membrane penetrating the inside of the base unit; It provides a filter comprising a; and a metal wire disposed in the hollow of the hollow fiber membrane.

또한, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 금속 와이어가 중공에 삽입되어 있는 중공사막을 기재부의 내부를 관통하도록 삽입하는 단계를 포함하는 것인, 필터의 제조 방법을 제공한다.Further, according to another embodiment of the present invention, a method for manufacturing a filter is provided, which includes inserting a hollow fiber membrane into which a metal wire is inserted into the hollow to pass through the inside of the base unit.

본 발명의 필터는 미세 먼지, 유해 기체 등을 물리적으로 분리하는 것에 더하여, 필터에 미생물 (호기성 세균 등)을 담지시켰을 때 전기 화학적 산화-환원 반응을 촉진하여 미생물의 생물학적 대사를 통해 흡착된 성분들이 생물학적으로 분해될 수 있어서, 기존의 공기 청정기와 달리 필터, 활성탄 등의 교체 작업이 필요 없어서 사용자의 수고스러움을 덜어주고, 경제적으로도 이득이며, 효율이 우수한 필터를 제공할 수 있다.In addition to physically separating fine dust and harmful gases, the filter of the present invention promotes an electrochemical oxidation-reduction reaction when microorganisms (aerobic bacteria, etc.) are supported on the filter, so that the components adsorbed through the biological metabolism of microorganisms Since it can be biologically degraded, unlike conventional air purifiers, it is not necessary to replace filters, activated carbon, etc., thereby reducing the user's effort, economically beneficial, and providing a filter with excellent efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 필터를 나타낸 도시이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 상대 전극을 나타낸 도시이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 이용되는 중공사막의 SEM 사진을 나타낸 도시이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1의 필터를 나타낸 도시이다.
도 5는 본 발명의 실험예 2에 따라 습도 68.6%에서 측정한 비저항 값을 나타낸 도시이다.
도 6은 본 발명의 실험예 2에 따라 습도 71.6%에서 측정한 비저항 값을 나타낸 도시이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실험예 3에 따른 농화배양된 세균 군집의 메타제놈(Metagenome) 분석 결과를 나타낸 도시이다.
도 9는 본 발명의 실험예 3에 따라 3 내지 5 volt의 전압 부과 후에 농화되는 미생물을 확인한 결과이다.
도 10은 본 발명의 실험예 3에서 이용되는 글로브 박스를 나타낸 도시이다.
도 11은 본 발명의 실험예 3에 따라 농화배양된 세균 군집을 접종하지 않은 필터의 탄화수소 농도 변화를 관찰한 결과를 나타낸 도시이다.
도 12는 본 발명의 실험예 3에 따라 농화배양된 세균 군집을 접종한 필터의 탄화수소 농도 변화를 관찰한 결과를 나타낸 도시이다.
1 is a diagram showing a filter according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a counter electrode of Example 1 of the present invention.
3 is a view showing a SEM picture of the hollow fiber membrane used in Example 1 of the present invention.
4 is a view showing a filter of Example 1 of the present invention.
5 is a diagram showing the specific resistance value measured at a humidity of 68.6% according to Experimental Example 2 of the present invention.
6 is a diagram showing resistivity values measured at a humidity of 71.6% according to Experimental Example 2 of the present invention.
7 and 8 are views showing the results of metagenome analysis of the enriched cultured bacterial community according to Experimental Example 3 of the present invention.
9 is a result of confirming the concentration of microorganisms after applying a voltage of 3 to 5 volts according to Experimental Example 3 of the present invention.
10 is a view showing a glove box used in Experimental Example 3 of the present invention.
11 is a diagram showing the results of observing changes in hydrocarbon concentration in a filter not inoculated with a bacterial community enriched in culture according to Experimental Example 3 of the present invention.
12 is a diagram showing the results of observing the change in hydrocarbon concentration of the filter inoculated with the enriched cultured bacterial community according to Experimental Example 3 of the present invention.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

1. 필터1. Filter

본 발명은 필터를 제공한다.The present invention provides a filter.

본 발명의 일 실시형태에 따른 필터는 기재부; 상기 기재부의 내부를 관통하는 중공사막; 및 상기 중공사막의 중공에 배치되는 금속 와이어;를 포함할 수 있다.A filter according to an embodiment of the present invention includes a base unit; a hollow fiber membrane penetrating the inside of the base unit; and a metal wire disposed in the hollow of the hollow fiber membrane.

상기 필터는 액체나 기체 속의 이물질을 걸러내는 장치의 개념으로 이해될 수 있으며, 여과기, 여과지는 모두 필터와 동일한 개념으로 사용될 수 있고, 상기 필터는 공기 청정기용 필터, 마스크용 필터, 에어컨용 필터, 정전기 필터, 헤파 필터 등 액체 또는 기체를 여과시키는 것이면 제한 없이 적용될 수 있다.The filter can be understood as a concept of a device that filters foreign substances in liquid or gas, and both filters and filter papers can be used as the same concept as filters, and the filters include filters for air purifiers, filters for masks, filters for air conditioners, It can be applied without limitation as long as it filters liquid or gas, such as an electrostatic filter or a HEPA filter.

상기 필터는 대기의 오염 물질 (미세 먼지, 유해 기체(가정용 가스레인지에서 발생하는 탄화수소(메탄, 프로판, 부탄 등), 일산화탄소, 산화질소, 부탄올, 프로판올 등) 등)을 여과하는 기능 외에 생물학적 분해를 위한 전기 화학적 산화-환원 반응을 이용할 수 있는데, 상기 전기 화학적 산화-환원 반응은 작업 전극 및 상대 전극 간의 전위 차를 유지하면 반응이 유지될 수는 있으나, 일방적으로 유지되는 산화-환원 반응은 환경요인으로 작용하지 않아 미생물의 생장과 대사에 영향을 줄 수 없고, 산화 반응이 유지되는 전극을 부식시키는 원인이 될 수 있어 주기적으로 전극의 극성을 교환하여 전극에서 발생하는 전기 화학적 산화-환원 반응이 주기적으로 반복되게 함으로서 미생물의 생장 환경이 변화하도록 유도하고 전극의 부식을 차단할 수 있다.In addition to filtering air pollutants (fine dust, harmful gases (hydrocarbons (methane, propane, butane, etc.), carbon monoxide, nitrogen oxide, butanol, propanol, etc.) generated from household gas stoves), the filter prevents biological degradation. An electrochemical oxidation-reduction reaction can be used for this. The electrochemical oxidation-reduction reaction can be maintained if the potential difference between the working electrode and the counter electrode is maintained, but the oxidation-reduction reaction, which is maintained unilaterally, is caused by environmental factors It does not affect the growth and metabolism of microorganisms, and it can cause corrosion of the electrode where the oxidation reaction is maintained. By repeating it, it is possible to induce the growth environment of microorganisms to change and to prevent corrosion of the electrode.

상기 작업 전극 (working electrode)은 관심있는 반응, 즉 실제로 반응이 일어나는 전극이고, 상대 전극 (counter electrode)은 전체 회로가 완성될 수 있도록(전위가 걸리고 전류가 흐를 수 있도록) 하는 전극을 의미한다. 상기 상대 전극은 보조 전극이라고도 한다.The working electrode is an electrode where the reaction of interest, that is, actually occurs, and the counter electrode is an electrode that allows the entire circuit to be completed (potential is applied and current can flow). The counter electrode is also referred to as an auxiliary electrode.

이 때 전류는 작업 전극을 통해 상대 전극으로 흐르게 되며, 산화-환원 반응은 항상 짝을 이뤄서 일어나며, 만약 환원 반응이 작업 전극에서 일어나면, 산화 반응은 상대 전극에서 일어나게 된다.At this time, current flows through the working electrode to the counter electrode, and oxidation-reduction reactions always occur in pairs, and if a reduction reaction occurs at the working electrode, an oxidation reaction occurs at the counter electrode.

상기 기재부는 섬유상 구조를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어 상기 기재부는 부직포를 포함할 수 있다. 부직포란 방적, 제직, 편성에 의한 공정 없이 섬유 집합체를 화학적 작용이나 기계적 작용, 또는 적당한 수분과 열처리에 의해 섬유 상호 간을 결합한 포(布) 형상을 갖는 섬유상 구조를 포함하며, 천연 섬유, 합성 섬유, 재생 섬유, 유리, 탄소 섬유, 무기계 섬유 등을 이용할 수 있다.The substrate portion may include a fibrous structure. For example, the substrate may include a nonwoven fabric. Nonwoven fabric includes a fibrous structure having a fabric shape in which fibers are bonded to each other by chemical action, mechanical action, or appropriate moisture and heat treatment without processes such as spinning, weaving, and knitting, and includes natural fibers and synthetic fibers. , regenerated fibers, glass, carbon fibers, inorganic fibers and the like can be used.

상기 부직포는 공지된 방법으로 제조될 수 있으며, 일반적으로 웹(Web) 형성 및 접착 공정, 가공 공정에 의해 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다.The nonwoven fabric may be manufactured by a known method, and is generally formed by a web forming and bonding process and a processing process, but is not limited thereto.

상기 기재부는 부직포 형태의 섬유상 구조로서 기체(공기)가 통과할 수 있으며 미생물 (호기성 세균 등)이 부착되어 생장할 수 있는 구조일 수 있다.The base unit may have a fibrous structure in the form of a non-woven fabric, and may have a structure in which gas (air) may pass and microorganisms (eg, aerobic bacteria) may be attached and grow.

상기 기재부는 탄소 섬유를 포함하는 것일 수 있다. 상기 탄소 섬유(그라파이트 섬유)는 탄소가 주성분인 미세 섬유를 의미한다. 상기 탄소 섬유를 구성하는 탄소 원자들은 섬유의 길이 방향을 따라 육각 고리 결정의 형태로 붙어 있으며, 이러한 분자 배열 구조로 인해 강한 물리적 속성을 띠게 되며 고온에서도 안정성이 있고 화학적 안정성도 우수하다.The base part may include carbon fiber. The carbon fibers (graphite fibers) refer to fine fibers mainly composed of carbon. Carbon atoms constituting the carbon fiber are attached in the form of hexagonal ring crystals along the length direction of the fiber, and due to this molecular arrangement structure, they have strong physical properties, are stable even at high temperatures, and have excellent chemical stability.

또한 상기 기재부가 탄소 섬유를 포함하는 경우에는 탄소 섬유의 뛰어난 전도성으로 인해 필터의 전기 화학적 산화-환원 반응을 유도하는 전극으로 이용될 수 있다.In addition, when the substrate portion includes carbon fiber, it can be used as an electrode that induces an electrochemical oxidation-reduction reaction of the filter due to the excellent conductivity of the carbon fiber.

상기 중공사막은 필터에 흡착된 성분들 (미세 먼지 및/또는 유해 기체 등의 성분)을 미생물 (호기성 세균 등)에 의한 생물학적 분해에 필요한 전기 화학적 산화-환원 반응을 유도하기 위해서, 수소 이온 (proton)이나 금속 이온이 통과할 수 있도록, 전극 사이, 즉 양극 및 음극 상이, 또는 작업 전극 및 상대 전극 사이에 배치된다.The hollow fiber membrane is a hydrogen ion (proton ) or metal ions can pass between the electrodes, i.e. between the anode and cathode, or between the working electrode and the counter electrode.

구체적으로 본 발명의 필터에서 상기 기재부는 작업 전극으로 역할을 할 수 있고, 상기 금속 와이어는 상대 전극으로 역할을 할 수 있으며, 상기 중공사막은 상기 기재부와 상기 금속 와이어 사이에 배치되는 것일 수 있다.Specifically, in the filter of the present invention, the substrate portion may serve as a working electrode, the metal wire may serve as a counter electrode, and the hollow fiber membrane may be disposed between the substrate portion and the metal wire. .

그런데 이러한 중공사막은 공기가 통과하기 어렵기 때문에 공기 청정기용 필터로 적합하지 않아서, 특정한 구조로 기재부와 금속 와이어 사이에 배치되어야만 한다. 따라서 본 발명의 필터는 상기 선상 (wire type)의 금속 와이어를 상대 전극으로 이용하여서 작업 전극으로 이용되는 기재부 내부에 삽입할 수 있도록 중공사막을 이용하는 것일 수 있다. However, since such a hollow fiber membrane is difficult for air to pass through, it is not suitable as a filter for an air purifier, and must be disposed between the substrate and the metal wire in a specific structure. Accordingly, the filter of the present invention may use a hollow fiber membrane so that the metal wire of the wire type is used as a counter electrode and inserted into a substrate used as a working electrode.

상기 중공사막은 외경이 1 내지 2 mm이고, 내경이 0.5 내지 0.9 mm인 것일 수 있으며, 상기 중공사막의 재질은 폴리올레핀류를 포함하는 것일 수 있다.The hollow fiber membrane may have an outer diameter of 1 to 2 mm and an inner diameter of 0.5 to 0.9 mm, and the material of the hollow fiber membrane may include polyolefins.

상기 중공사막의 외경과 내경이 상기 범위를 만족하는 경우에는 상기 금속 와이어가 중공사막의 중공에 잘 고정될 수 있어서, 전기 화학적 산화-환원 반응에 필요한 양 전극 (작업 전극/상대 전극)을 전기화학적으로 분리할 수 있다.When the outer diameter and the inner diameter of the hollow fiber membrane satisfy the above ranges, the metal wire can be well fixed in the hollow of the hollow fiber membrane, so that both electrodes (working electrode/counter electrode) required for the electrochemical oxidation-reduction reaction can be electrochemically can be separated by

상기 폴리올레핀류는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리메틸렌, 폴리부텐-1, 폴리이소부틸렌 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The polyolefins may include polyethylene, polypropylene, polybutylene, polymethylene, polybutene-1, polyisobutylene, etc., but are not limited thereto.

상기 중공사막은 미세 기공을 포함할 수 있고, 상기 중공사막의 외부의 표면부터 내부의 표면까지 미세 기공이 균일하게 분포할 수 있다.The hollow fiber membrane may include micropores, and the micropores may be uniformly distributed from an outer surface to an inner surface of the hollow fiber membrane.

상기 미세 기공의 평균 기공 크기는 0.001 내지 0.1 ㎛인 것일 수 있다. 상기 중공사막의 미세 기공의 평균 기공 크기가 상기 범위를 만족하는 경우에는 이온(수소이온, 암모늄, 질산염, 인산염, 황산염 등)과 수분의 투과를 허용할 수 있어서, 작업 전극과 상대 전극 사이에 전기 화학적 산화-환원 반응을 효율적으로 유도할 수 있다.The average pore size of the micropores may be 0.001 to 0.1 μm. When the average pore size of the micropores of the hollow fiber membrane satisfies the above range, the permeation of ions (hydrogen ion, ammonium, nitrate, phosphate, sulfate, etc.) and moisture may be allowed, so that electricity is generated between the working electrode and the counter electrode. A chemical oxidation-reduction reaction can be induced efficiently.

상기 미세 기공의 평균 기공 크기는 전자현미경을 이용하여 측정할 수 있다.The average pore size of the micropores can be measured using an electron microscope.

상기 중공사막은, 상기 기재부 및 상기 금속 와이어를 전기화학적으로 분리시키는 것일 수 있다. 즉, 상기 중공사막은 상기 기재부로 공기가 통과하는 것을 방해하지 않으면서 중공사막의 중공에 금속 와이어를 포함함으로써 기재부(작업 전극)와 금속 와이어(상대 전극) 사이에 전위 차를 발생하여서 전기 화학적 산화-환원 반응을 유도하도록 기재부의 내부를 관통하여 배치되는 것일 수 있다.The hollow fiber membrane may electrochemically separate the substrate part and the metal wire. That is, the hollow fiber membrane generates a potential difference between the substrate (working electrode) and the metal wire (counter electrode) by including a metal wire in the hollow of the hollow fiber membrane without interfering with the passage of air through the substrate, thereby electrochemically It may be disposed penetrating the inside of the substrate to induce an oxidation-reduction reaction.

또한 상기 기재부의 내부에는 복수 개의 중공사막이 이격되어 관통되어 있는 것일 수 있다.In addition, a plurality of hollow fiber membranes may be spaced apart and penetrated inside the base unit.

상기 중공사막은 상기 기재부 내에 삽입되어 있는 부분의 총 길이가, 상기 기재부의 가로 및 세로 길이의 평균 길이의 3배 내지 5배가 되도록 삽입되는 개수만큼 상기 기재부 내부를 관통하여 배치되는 것일 수 있다.The number of hollow fiber membranes inserted so that the total length of the portion inserted into the substrate portion is 3 to 5 times the average length of the horizontal and vertical lengths of the substrate portion may be disposed through the inside of the substrate portion. .

상기 금속 와이어는 중공사막의 중공에 배치될 수 있으며, 상기 금속 와이어는 상대 전극으로 작용하게 되어서 기재부와 전위 차를 형성할 수 있다.The metal wire may be disposed in the hollow of the hollow fiber membrane, and the metal wire may act as a counter electrode to form a potential difference with the substrate part.

상기 금속 와이어는 백금 와이어, 또는 금 와이어 등을 포함할 수 있다.The metal wire may include a platinum wire or a gold wire.

상기 금속 와이어는 직경이 0.4 내지 0.6 mm일 수 있다.The metal wire may have a diameter of 0.4 to 0.6 mm.

한편 상기 기재부와 상기 금속 와이어 사이에 전위 차가 형성되고 이온이 통과하기 위해서는 수분이 필요한데 필터는 물에 젖어 있는 구조로 제작될 수 없는 한계가 있다. 이에 따라 상기 기재부에 적당한 습도를 유지할 수 있도록 상기 기재부는 친수성 물질로 처리된 것일 수 있다. 즉 상기 기재부에는 상기 친수성 물질이 함침된 것일 수 있다.On the other hand, a potential difference is formed between the base part and the metal wire, and water is required for ions to pass through. However, there is a limit in that the filter cannot be manufactured in a structure wet with water. Accordingly, the substrate may be treated with a hydrophilic material so as to maintain an appropriate humidity in the substrate. That is, the substrate may be impregnated with the hydrophilic material.

상기 친수성 물질이 함침된 기재부를 이용함에 따라, 인위적으로 필터에 수분을 공급하지 않아도 되는 이점이 있다.As the base material impregnated with the hydrophilic material is used, there is an advantage in not having to artificially supply moisture to the filter.

상기 친수성 물질은 히드록시기 및 아민기 중에 선택되는 적어도 하나를 포함하는 친수성 작용기를 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로는 상기 친수성 물질은 상기 친수성 작용기를 포함하지만 물에는 용해되지 않는 물질일 수 있다.The hydrophilic material may include a hydrophilic functional group including at least one selected from a hydroxy group and an amine group. Specifically, the hydrophilic material may be a material that includes the hydrophilic functional group but is insoluble in water.

예를 들어 상기 친수성 물질은 키토산을 포함하는 것일 수 있다. 상기 키토산은 D-글루코사민과 N-아세틸글루코사민으로 이루어진 선형의 다당류로서, 대게, 새우 등과 같은 갑각류 껍데기를 수산화나트륨 염기로 처리하면 얻어질 수 있다. 상기 키토산은 분자 내 히드록시기와 아민기를 모두 포함하며 초산에 용해성이 있어서 상기 기재부에 함침시키기 쉬우며, 물에는 용해되지 않아서 습도나 수분에 대한 저항성 및/또는 안정성이 있다. 따라서 상기 키토산을 상기 기재부에 안정적으로 함침할 수 있다.For example, the hydrophilic material may include chitosan. The chitosan is a linear polysaccharide composed of D-glucosamine and N-acetylglucosamine, and can be obtained by treating crustacean shells such as crabs and shrimps with sodium hydroxide base. The chitosan contains both a hydroxyl group and an amine group in the molecule and is soluble in acetic acid, so it is easy to impregnate the base material, and it is insoluble in water, so it has resistance and/or stability to humidity or moisture. Therefore, the chitosan can be stably impregnated into the base material.

상기 기재부는 산을 더 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 친수성 물질이 함침된 기재부가 산을 더 포함하는 것일 수 있다.The substrate may further include an acid. Specifically, the base material impregnated with the hydrophilic material may further include an acid.

상기 산의 해리에 의해 생성되는 수소 이온(proton)은 키토산의 아민기와 배위결합을 통한 염을 생성할 수 있어서, 공기 중의 수분을 흡수하여 전해질로 작용할 수 있다. Hydrogen ions (protons) generated by dissociation of the acid may form a salt through a coordination bond with an amine group of chitosan, and thus may absorb moisture in the air and act as an electrolyte.

상기 산은 인산 등을 포함할 수 있다.The acid may include phosphoric acid and the like.

상기 필터는 전술한 바와 같이 대기의 오염 물질을 여과/흡착한 후에 생물학적 분해를 위하여 상기 기재부에 담지된 미생물을 더 포함하는 것일 수 있다.As described above, the filter may further include microorganisms supported on the substrate for biological decomposition after filtering/adsorbing pollutants in the air.

예를 들어, 상기 미생물은 호기성 세균 (aerobic bacteria) 등을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 호기성 세균은 유리산소를 이용하여 기질을 산화함에 따라 에너지를 얻는 세균으로서, 산소성 세균이라고도 하며, 상기 미생물은 Pseudomonas putida, Rhodococcus pyridinivorans, Pseudomonas extremaustralis, Pseudomonas veroni, Pseudacidovorax intermedius, Microbacterium maritypicum, Achromobacter arplatensis 등을 포함할 수 있다.For example, the microorganisms may include aerobic bacteria and the like. Specifically, the aerobic bacteria are bacteria that obtain energy by oxidizing a substrate using free oxygen, and are also called aerobic bacteria. arplatensis , etc.

전술한 것과 같이 본 발명의 상기 필터는 미생물을 담지시켜서 얻어지는 미생물 담지 필터를 포함하는 것일 수 있다.As described above, the filter of the present invention may include a microorganism-supporting filter obtained by supporting microorganisms.

2. 필터의 제조 방법2. Manufacturing method of filter

본 발명은 필터의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a method for manufacturing a filter.

본 발명의 일 실시형태에 따른 필터의 제조 방법은 금속 와이어가 중공에 삽입되어 있는 중공사막을 기재부의 내부를 관통하도록 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a filter according to an embodiment of the present invention may include inserting a hollow fiber membrane in which a metal wire is inserted into the hollow to pass through the inside of the base unit.

구체적으로 상기 필터의 제조 방법은, A) 기재부의 내부를 관통하도록 중공사막을 삽입하는 단계; 및 B) 상기 중공사막의 중공에 금속 와이어를 삽입하는 단계;를 포함하는 것일 수 있고, 또는 a) 중공사막의 중공에 금속 와이어를 삽입하는 단계; 및 b) 상기 금속 와이어가 삽입된 중공사막을 기재부의 내부를 관통하도록 삽입하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.Specifically, the manufacturing method of the filter, A) inserting a hollow fiber membrane to pass through the inside of the base unit; and B) inserting a metal wire into the hollow of the hollow fiber membrane; or a) inserting a metal wire into the hollow of the hollow fiber membrane; and b) inserting the hollow fiber membrane into which the metal wire is inserted to pass through the inside of the base unit.

상기 기재부의 내부를 관통하도록 중공사막을 삽입하는 단계는, 상기 기재부의 내부에 상기 중공사막의 직경의 약 2배의 내경을 가지는 바늘을 이용하여 상기 기재부의 내부를 관통시킨 후에, 중공사막 또는 금속 와이어가 삽입된 중공사막을 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.In the step of inserting the hollow fiber membrane to penetrate the inside of the base unit, after penetrating the inside of the base unit using a needle having an inner diameter about twice the diameter of the hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane or metal A step of inserting the hollow fiber membrane into which the wire is inserted may be included.

상기 필터의 제조 방법은, 상기 기재부에 친수성 물질을 처리하여 친수화시키는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.The manufacturing method of the filter may further include hydrophilizing the substrate by treating a hydrophilic material.

예를 들어, 상기 기재부는 내부에 상기 중공사막(또는 금속 와이어가 삽입된 중공사막)이 삽입되기 전 또는 후에, 상기 기재부에 친수성 물질을 처리하여 친수화시키는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.For example, before or after the hollow fiber membrane (or the hollow fiber membrane into which the metal wire is inserted) is inserted into the base part, it may further include treating the base part with a hydrophilic material to make it hydrophilic.

상기 A) 단계 전에 상기 기재부에 친수성 물질을 처리하여 친수화시키는 단계를 더 포함하는 것일 수 있고, 또는 상기 a) 단계 전 또는 b) 단계 전에 상기 기재부에 친수성 물질을 처리하여 친수화시키는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.It may further include treating the base material with a hydrophilic material to make it hydrophilic before step A), or treating the base material to make it hydrophilic before step a) or step b). may include

상기 기재부를 친수화시키는 단계는, 친수성 물질 함유 용액에 상기 기재부를 침지하는 것일 수 있고, 위와 같이 친수성 물질 함유 용액에 상기 기재부를 침지함에 따라 상기 친수성 물질을 상기 기재부에 함침시키는 단계를 포함하는 것일 수 있다.The step of hydrophilizing the substrate may include immersing the substrate in a solution containing a hydrophilic material, and impregnating the substrate with the hydrophilic material by immersing the substrate in a solution containing a hydrophilic material as described above. can

상기 기재부에 친수성 물질을 함침시킴에 따라 상기 기재부가 적당한 습도를 유지할 수 있으며, 상기와 같은 친수성 물질이 함침된 기재부를 이용함에 따라, 인위적으로 필터에 수분을 공급하지 않아도 되는 이점이 있다.As the substrate is impregnated with a hydrophilic material, the substrate can maintain an appropriate humidity, and the substrate impregnated with the hydrophilic material is used, so there is no need to artificially supply moisture to the filter.

상기 기재부를 친수화시키는 단계는, 구체적으로 상기 친수성 물질 함유 용액에 상기 기재부를 침지한 후에 약 0.1 기압의 압력 하에서 기포가 발생하지 않을 때까지 방치하는 단계를 포함할 수 있다.The step of hydrophilizing the substrate may include, in detail, immersing the substrate in the hydrophilic material-containing solution and then leaving the substrate under a pressure of about 0.1 atm until no bubbles are generated.

이어서 상기 친수성 물질이 함침된 기재부를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 건조하는 단계는 상온, 상압에서 친수성 물질 함유 용액이 상기 기재부로부터 더 이상 흘러나오지 않을 때까지 방치하는 단계를 포함할 수 있고, 또는 100 내지 120 ℃의 온도에서 건조하는 단계를 포함할 수 있으며, 또는 위 두 단계를 모두 포함하여 건조할 수도 있다.Subsequently, a step of drying the base material impregnated with the hydrophilic material may be further included. The drying step may include leaving the hydrophilic substance-containing solution at room temperature and normal pressure until the solution no longer flows out of the substrate, or may include drying at a temperature of 100 to 120 ° C. , or may be dried by including both of the above steps.

상기 친수성 물질은 히드록시기 및 아민기 중에 선택되는 적어도 하나를 포함하는 친수성 작용기를 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로는 상기 친수성 물질은 상기 친수성 작용기를 포함하지만 물에는 용해되지 않는 물질일 수 있다.The hydrophilic material may include a hydrophilic functional group including at least one selected from a hydroxy group and an amine group. Specifically, the hydrophilic material may be a material that includes the hydrophilic functional group but is insoluble in water.

예를 들어 상기 친수성 물질은 키토산을 포함하는 것일 수 있다. 상기 키토산은 D-글루코사민과 N-아세틸글루코사민으로 이루어진 선형의 다당류로서, 대게, 새우 등과 같은 갑각류 껍데기를 수산화나트륨 염기로 처리하면 얻어질 수 있다. 상기 키토산은 분자 내 히드록시기와 아민기를 모두 포함하며 초산에 용해성이 있어서 상기 기재부에 함침시키기 쉬우며, 물에는 용해되지 않아서 습도나 수분에 대한 저항성 및/또는 안정성이 있다. 따라서 상기 키토산을 상기 기재부에 안정적으로 함침할 수 있다.For example, the hydrophilic material may include chitosan. The chitosan is a linear polysaccharide composed of D-glucosamine and N-acetylglucosamine, and can be obtained by treating crustacean shells such as crabs and shrimps with sodium hydroxide base. The chitosan contains both a hydroxyl group and an amine group in the molecule and is soluble in acetic acid, so it is easy to impregnate the base material, and it is insoluble in water, so it has resistance and/or stability to humidity or moisture. Therefore, the chitosan can be stably impregnated into the base material.

상기 필터의 제조 방법은, 상기 친수성 물질이 함침된 기재부를 산성 용액에 함침시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 산성 용액의 산의 해리에 의해 생성되는 수소 이온(proton)은 키토산의 아민기와 배위결합을 통한 염을 생성할 수 있어서, 공기 중의 수분을 흡수하여 전해질로 작용할 수 있다. The manufacturing method of the filter may further include impregnating the base material impregnated with the hydrophilic material in an acidic solution. Hydrogen ions (protons) generated by acid dissociation of the acidic solution may form a salt through a coordinate bond with an amine group of chitosan, and thus may absorb moisture in the air and act as an electrolyte.

상기 산성 용액은 인산 용액 등을 포함할 수 있다.The acidic solution may include a phosphoric acid solution and the like.

상기 친수성 물질이 함침된 기재부를 산성 용액에 함침시키는 단계는, 구체적으로 상기 산성 용액에 상기 기재부를 침지한 후에 데시케이터(desiccator)에 넣고 약 0.1 기압의 압력 하에서 기포가 발생하지 않을 때까지 방치하는 단계를 포함할 수 있다.In the step of impregnating the base material impregnated with the hydrophilic material into the acidic solution, specifically, after immersing the base material in the acidic solution, put it in a desiccator and leave it under a pressure of about 0.1 atm until no bubbles are generated. steps may be included.

이어서 상기 기재부를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 건조하는 단계는 상온, 상압에서 산성 용액이 상기 기재부로부터 더 이상 흘러나오지 않을 때까지 방치하는 단계를 포함할 수 있고, 또는 100 내지 120 ℃의 온도에서 건조하는 단계를 포함할 수 있으며, 또는 위 두 단계를 모두 포함하여 건조할 수도 있다.Subsequently, a step of drying the substrate part may be further included. The drying may include leaving the acid solution at room temperature and pressure until the acidic solution no longer flows out of the substrate, or may include drying at a temperature of 100 to 120 ° C., or It may also be dried by including both of the above steps.

상기 기재부는 섬유상 구조를 포함하는 것을 이용할 수 있다. 예를 들어 상기 기재부로 부직포를 이용할 수 있다. 상기 부직포는 공지된 방법으로 제조될 수 있으며, 일반적으로 웹(Web) 형성 및 접착 공정, 가공 공정에 의해 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다.The substrate portion may be used to include a fibrous structure. For example, a nonwoven fabric may be used as the base material. The nonwoven fabric may be manufactured by a known method, and is generally formed by a web forming and bonding process and a processing process, but is not limited thereto.

상기 기재부는 탄소 섬유를 포함하는 것일 수 있다. 상기 탄소 섬유는 그라파이트 섬유라고도 하며, 탄소가 주성분인 미세 섬유를 의미한다. 상기 탄소 섬유를 구성하는 탄소 원자들은 섬유의 길이 방향을 따라 육각 고리 결정의 형태로 붙어 있으며, 이러한 분자 배열 구조로 인해 강한 물리적 속성을 띠게 되며 고온에서도 안정성이 있고 화학적 안정성도 우수하다. 또한 상기 기재부가 탄소 섬유를 포함하는 경우에는 탄소 섬유의 뛰어난 전도성으로 인해 필터의 전기 화학적 산화-환원 반응을 유도하는 전극으로 이용될 수 있다.The base part may include carbon fiber. The carbon fibers are also referred to as graphite fibers, and mean fine fibers mainly composed of carbon. Carbon atoms constituting the carbon fiber are attached in the form of hexagonal ring crystals along the length direction of the fiber, and due to this molecular arrangement structure, they have strong physical properties, are stable even at high temperatures, and have excellent chemical stability. In addition, when the substrate portion includes carbon fiber, it can be used as an electrode that induces an electrochemical oxidation-reduction reaction of the filter due to the excellent conductivity of the carbon fiber.

상기 중공사막은 필터에 흡착된 성분들 (미세 먼지 및/또는 유해 기체 등의 성분)의 미생물 (호기성 세균 등)에 의한 생물학적 분해에 필요한 전기 화학적 산화-환원 반응을 유도하기 위해서, 수소 이온 (proton)이나 금속 이온이 통과할 수 있도록, 전극 사이, 즉 양극 및 음극 상이, 또는 작업 전극 및 상대 전극 사이에 삽입될 수 있다.The hollow fiber membrane is a hydrogen ion (proton ) or metal ions can pass between the electrodes, that is, between the anode and cathode, or between the working electrode and the counter electrode.

구체적으로 상기 기재부는 작업 전극으로 역할을 할 수 있고, 상기 금속 와이어는 상대 전극으로 역할을 할 수 있으며, 상기 중공사막은 상기 기재부와 상기 금속 와이어 사이에 삽입되는 것일 수 있다. 그런데 이러한 중공사막은 공기가 통과하기 어렵기 때문에 공기 청정기용 필터로 적합하지 않아서, 특정한 형상으로 기재부와 금속 와이어 사이에 삽입되어야만 한다. 따라서 본 발명의 필터는 상기 선상 (wire type)의 금속 와이어를 상대 전극으로 이용하여서 작업 전극으로 이용되는 기재부 내부에 삽입할 수 있도록 중공사막을 이용하는 것일 수 있다. Specifically, the substrate portion may serve as a working electrode, the metal wire may serve as a counter electrode, and the hollow fiber membrane may be inserted between the substrate portion and the metal wire. However, such a hollow fiber membrane is not suitable as a filter for an air purifier because it is difficult for air to pass through, so it must be inserted between the base part and the metal wire in a specific shape. Accordingly, the filter of the present invention may use a hollow fiber membrane so that the metal wire of the wire type is used as a counter electrode and inserted into a substrate used as a working electrode.

상기 중공사막은 외경이 1 내지 2 mm이고, 내경이 0.5 내지 0.9 mm인 것일 수 있으며, 상기 중공사막의 재질은 폴리올레핀류를 포함하는 것일 수 있다.The hollow fiber membrane may have an outer diameter of 1 to 2 mm and an inner diameter of 0.5 to 0.9 mm, and the material of the hollow fiber membrane may include polyolefins.

상기 중공사막의 외경과 내경이 상기 범위를 만족하는 경우에는 상기 금속 와이어가 중공사막의 중공에 잘 고정될 수 있어서, 전기 화학적 산화-환원 반응에 필요한 양 전극 (작업 전극/상대 전극)을 전기화학적으로 분리할 수 있다. When the outer diameter and the inner diameter of the hollow fiber membrane satisfy the above ranges, the metal wire can be well fixed in the hollow of the hollow fiber membrane, so that both electrodes (working electrode/counter electrode) required for the electrochemical oxidation-reduction reaction can be electrochemically can be separated by

상기 폴리올레핀류는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리메틸렌, 폴리부텐-1, 폴리이소부틸렌 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The polyolefins may include polyethylene, polypropylene, polybutylene, polymethylene, polybutene-1, polyisobutylene, etc., but are not limited thereto.

상기 중공사막은 미세 기공을 포함할 수 있고, 상기 중공사막의 외부의 표면부터 내부의 표면까지 미세 기공이 균일하게 분포할 수 있다.The hollow fiber membrane may include micropores, and the micropores may be uniformly distributed from an outer surface to an inner surface of the hollow fiber membrane.

상기 미세 기공의 평균 기공 크기는 0.001 내지 0.1 ㎛인 것일 수 있다. 상기 중공사막의 미세 기공의 평균 기공 크기가 상기 범위를 만족하는 경우에는 이온과 수분의 투과를 허용할 수 있어서, 작업 전극과 상대 전극 사이에 전기 화학적 산화-환원 반응을 효율적으로 유도할 수 있다.The average pore size of the micropores may be 0.001 to 0.1 μm. When the average pore size of the micropores of the hollow fiber membrane satisfies the above range, the permeation of ions and moisture may be allowed, and thus an electrochemical oxidation-reduction reaction may be efficiently induced between the working electrode and the counter electrode.

상기 중공사막은, 상기 기재부의 내부를 관통하여 삽입됨에 따라, 상기 기재부 및 상기 금속 와이어를 전기화학적으로 분리시킬 수 있다. 즉, 상기 중공사막은 상기 기재부로 공기가 통과하는 것을 방해하지 않으면서 중공사막의 중공에 금속 와이어를 포함함으로써 기재부(작업 전극)와 금속 와이어(상대 전극) 사이에 전위 차를 발생하여서 전기 화학적 산화-환원 반응을 유도할 수 있다. As the hollow fiber membrane is inserted through the inside of the substrate portion, it is possible to electrochemically separate the substrate portion and the metal wire. That is, the hollow fiber membrane generates a potential difference between the substrate (working electrode) and the metal wire (counter electrode) by including a metal wire in the hollow of the hollow fiber membrane without interfering with the passage of air through the substrate, thereby electrochemically Oxidation-reduction reactions can be induced.

또한 상기 기재부의 내부에 복수 개의 중공사막을 이격시켜서 관통되어 삽입할 수 있다. 상기 중공사막은 상기 기재부 내에 삽입되어 있는 부분의 총 길이가, 상기 기재부의 가로 및 세로 길이의 평균 길이의 3배 내지 5배가 되도록 삽입되는 개수만큼 상기 기재부 내부를 관통하여 삽입되는 것일 수 있다.In addition, a plurality of hollow fiber membranes may be spaced apart and inserted through the inside of the base unit. The hollow fiber membranes may be inserted through the inside of the base unit by the number inserted so that the total length of the portion inserted into the base unit is 3 to 5 times the average length of the horizontal and vertical lengths of the base unit. .

상기 금속 와이어는 중공사막의 중공에 삽입될 수 있으며, 상기 금속 와이어는 상대 전극으로 작용하게 되어서 기재부와 전위 차를 형성할 수 있다.The metal wire may be inserted into the hollow of the hollow fiber membrane, and the metal wire may act as a counter electrode to form a potential difference with the substrate part.

상기 금속 와이어는 백금 와이어, 또는 금 와이어 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.The metal wire may include at least one selected from a platinum wire and a gold wire.

상기 금속 와이어는 직경이 0.4 내지 0.6 mm일 수 있다.The metal wire may have a diameter of 0.4 to 0.6 mm.

상기 필터의 제조 방법은, 대기의 오염 물질을 여과/흡착한 후에 생물학적 분해를 위하여, 상기 금속 와이어가 중공에 삽입되어 있는 중공사막을 기재부의 내부를 관통하도록 삽입하는 단계 후에, 상기 기재부에 미생물을 담지시키는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.In the manufacturing method of the filter, after the step of inserting the hollow fiber membrane in which the metal wire is inserted into the hollow to penetrate the inside of the base member for biological decomposition after filtering/adsorbing pollutants in the air, microorganisms in the base member It may further include the step of supporting.

상기 미생물을 상기 기재부에 담지시키는 방법은, 미생물 함유 배양액을 상기 기재부로 직접 접종시키는 단계를 포함할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The method of supporting the microorganism on the substrate may include, but is not limited to, directly inoculating a microorganism-containing culture solution onto the substrate.

상기 미생물은 호기성 세균 (aerobic bacteria) 등을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 미생물은 Pseudomonas putida, Rhodococcus pyridinivorans, Pseudomonas extremaustralis, Pseudomonas veroni, Pseudacidovorax intermedius, Microbacterium maritypicum, Achromobacter arplatensis 등을 포함할 수 있다.The microorganisms may include aerobic bacteria and the like. Specifically, the microorganism may include Pseudomonas putida , Rhodococcus pyridinivorans , Pseudomonas extremaustralis , Pseudomonas veroni , Pseudacidovorax intermedius , Microbacterium maritypicum , Achromobacter arplatensis , and the like.

상기와 같이 제조된 필터는 전기 화학적 공기 청정기용 필터로 이용될 수 있어서, 기존의 비생물학적인 필터와는 달리, 우수한 효율을 가지면서도 생물학적 분해에 의해 오염된 필터 등을 교체할 필요 없는 경제적인 이점도 있다.The filter manufactured as described above can be used as a filter for an electrochemical air purifier, so unlike existing non-biological filters, it has excellent efficiency and has the economical advantage of not having to replace filters contaminated by biological decomposition. there is.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these examples are only for helping the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples in any sense.

<제조예 1><Production Example 1>

100 mm X 100 mm X 10 mm 크기의 탄소 함량 97 wt% 이상의 탄소 부직포를 99% 에탄올에 30분 동안 담가 놓았다가 건져서 3차 증류수(ultra pure water)에 담가 약 30분 동안 끓인 후, 알코올을 제거하고 3 시간 동안 110 ℃에서 건조하였다.A carbon nonwoven fabric having a size of 100 mm X 100 mm X 10 mm and having a carbon content of 97 wt% or more is soaked in 99% ethanol for 30 minutes, then removed, soaked in ultra pure water, boiled for about 30 minutes, and then alcohol is removed. and dried at 110 °C for 3 hours.

키토산 (Aldrich 419419, High molecular weight) 1 g을 1,000 ml의 초산 용액(2%)에 넣어 용해하여 키토산 용액을 제조하였다. 상기 세척 후 건조한 탄소 부직포를 상기 키토산 용액에 담가 데시케이터에 넣고, 약 0.1 기압의 압력 하에서 탄소 부직포의 섬유 사이에서 기포가 발생하지 않을 때까지 방치하였다.A chitosan solution was prepared by dissolving 1 g of chitosan (Aldrich 419419, High molecular weight) in 1,000 ml of an acetic acid solution (2%). After the washing, the dried carbon nonwoven fabric was immersed in the chitosan solution, placed in a desiccator, and allowed to stand under a pressure of about 0.1 atm until no air bubbles were generated between the fibers of the carbon nonwoven fabric.

탄소 부직포가 키토산 용액으로 포화되도록 한 후에 탄소 부직포를 건져 유동성 액체가 더 이상 흘러나오지 않을 때까지 공기 중에 달아 놓았다가 110 ℃에서 완전히 건조하여 키토산이 함침된 탄소 부직포를 얻었다. After the carbon nonwoven fabric was saturated with the chitosan solution, the carbon nonwoven fabric was taken out and hung in the air until the fluidity liquid no longer flowed out, and then completely dried at 110 ° C. to obtain a chitosan-impregnated carbon nonwoven fabric.

이어서 상기 키토산이 함침된 탄소 부직포를 10 mM 인산 용액에 담가 데시케이터에 넣고 약 0.1 기압의 압력 하에서 탄소 부직포의 섬유 사이에서 기포가 발생하지 않을 때까지 방치하였다. 인산 용액으로 포화된 탄소 부직포를 인산 용액에서 건져 유동성 액체가 더 이상 흘러나오지 않을 때까지 공기 중에 달아 놓았다가 110 ℃에서 3 시간 동안 건조하여, 키토산 및 인산이 함침된 탄소 부직포를 얻었다.Subsequently, the chitosan-impregnated carbon nonwoven fabric was immersed in a 10 mM phosphoric acid solution, placed in a desiccator, and allowed to stand under a pressure of about 0.1 atm until no air bubbles were generated between the fibers of the carbon nonwoven fabric. The carbon nonwoven fabric saturated with the phosphoric acid solution was taken out of the phosphoric acid solution and hung in the air until the flowable liquid no longer flowed out, and then dried at 110 ° C. for 3 hours to obtain a carbon nonwoven fabric impregnated with chitosan and phosphoric acid.

<비교 제조예 1><Comparative Preparation Example 1>

100 mm X 100 mm X 10 mm 크기의 탄소 함량 97 wt% 이상의 탄소 부직포를 99% 에탄올에 30분 동안 담가 놓았다가 건져서 3차 증류수(ultra pure water)에 담가 약 30분 동안 끓인 후, 알코올을 제거하고 3 시간 동안 110 ℃에서 건조하여 얻은 탄소 부직포를 무처리 대조군으로 사용하였다.A carbon nonwoven fabric having a size of 100 mm X 100 mm X 10 mm and having a carbon content of 97 wt% or more is soaked in 99% ethanol for 30 minutes, then removed, soaked in ultra pure water, boiled for about 30 minutes, and then alcohol is removed. and dried at 110 °C for 3 hours, and a carbon nonwoven fabric obtained was used as an untreated control.

<비교 제조예 2><Comparative Preparation Example 2>

비교 제조예 1의 탄소 부직포를 10 mM 인산 용액에 담가 데시케이터에 넣고 약 0.1 기압의 압력 하에서 탄소 부직포의 섬유 사이에서 기포가 발생하지 않을 때까지 방치하였다. 인산 용액으로 포화된 탄소 부직포를 인산 용액에서 건져 유동성 액체가 더 이상 흘러나오지 않을 때까지 공기 중에 달아 놓았다가 110 ℃에서 3 시간 동안 건조하여, 인산이 함침된 탄소 부직포를 얻었다.The carbon nonwoven fabric of Comparative Preparation Example 1 was immersed in a 10 mM phosphoric acid solution, placed in a desiccator, and allowed to stand under a pressure of about 0.1 atm until no bubbles were generated between the fibers of the carbon nonwoven fabric. The carbon nonwoven fabric saturated with the phosphoric acid solution was taken out of the phosphoric acid solution and hung in the air until the flowable liquid no longer flowed out, and then dried at 110 ° C. for 3 hours to obtain a carbon nonwoven fabric impregnated with phosphoric acid.

<실시예 1><Example 1>

기공 크기(pore size) 0.001 ~ 0.1 ㎛인 미세 공극을 가지는, 외경 1.35 mm, 내경 0.7 mm인, 폴리프로필렌 재질의 중공사막 (Hollow fiber) (주식회사 세프라텍)(도 3)을 준비하여, 상기 중공사막의 중공(구멍)에 직경 0.5 mm의 백금선 (Pt wire)을 삽입하여 도 2와 같은 상대 전극을 제조하였다.A hollow fiber membrane made of polypropylene (Sefratech Co., Ltd.) (FIG. 3) having an outer diameter of 1.35 mm and an inner diameter of 0.7 mm, having fine pores with a pore size of 0.001 to 0.1 μm is prepared, A counter electrode as shown in FIG. 2 was manufactured by inserting a Pt wire having a diameter of 0.5 mm into the hollow (hole) of the hollow fiber membrane.

상기 제조예 1의 탄소 부직포를 작업 전극으로 하여 상기 탄소 부직포의 내부에 위에서 제조한 상대 전극을 도 4와 같이 삽입하여 필터를 제조하였다.A filter was manufactured by using the carbon nonwoven fabric of Preparation Example 1 as a working electrode and inserting the counter electrode prepared above into the carbon nonwoven fabric as shown in FIG. 4 .

<비교예 1><Comparative Example 1>

상기 실시예 1에 있어서, 제조예 1의 탄소 부직포 대신 비교 제조예 1의 탄소 부직포를 이용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 필터를 제조하였다.In Example 1, a filter was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the carbon nonwoven fabric of Comparative Preparation Example 1 was used instead of the carbon nonwoven fabric of Preparation Example 1.

<비교예 2><Comparative Example 2>

상기 실시예 1에 있어서, 제조예 1의 탄소 부직포 대신 비교 제조예 2의 탄소 부직포를 이용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 필터를 제조하였다.In Example 1, a filter was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the carbon nonwoven fabric of Comparative Preparation Example 2 was used instead of the carbon nonwoven fabric of Preparation Example 1.

<실험예 1><Experimental Example 1>

제조예 1의 탄소 부직포, 비교 제조예 1 및 2의 탄소 부직포의 중량 변화를 측정하여 보습 능력을 비교하였다.Moisturizing ability was compared by measuring the weight change of the carbon nonwoven fabric of Preparation Example 1 and the carbon nonwoven fabric of Comparative Preparation Examples 1 and 2.

가로 100mm, 세포 100 mm, 두께 10mm의 제조예 1의 탄소 부직포, 비교 제조예 1 및 2의 탄소 부직포를 각각 3개씩 제조한 후, 110 ℃에서 3 시간 동안 건조한 후, ⅰ) 건조 직후, ⅱ) 60% 습도 노출 후, ⅲ) 90% 습도 노출 후의 탄소 부직포의 무게를 측정한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.After preparing three carbon nonwoven fabrics of Preparation Example 1 and Comparative Preparation Examples 1 and 2 each having a width of 100 mm, a cell of 100 mm, and a thickness of 10 mm, after drying at 110 ° C. for 3 hours, i) immediately after drying, ii) After exposure to 60% humidity, iii) the results of measuring the weight of the carbon nonwoven fabric after exposure to 90% humidity are shown in Table 1 below.

구분division 건조 직후 무게(mg)Weight immediately after drying (mg) 60% 습도에 노출 후 무게(mg)Weight after exposure to 60% humidity (mg) 90% 습도에 노출 후 무게(mg)Weight after exposure to 90% humidity (mg) 무게 증가율weight increase rate 측정measurement 평균 average 측정measurement 평균average 측정measurement 평균average 60% 습도60% humidity 90% 습도90% humidity 비교 제조예 1Comparative Preparation Example 1 무처리 1Untreated 1 8,138 8,138 7871.37871.3 8,148 8,148 7,882.07,882.0 8,150 8,150 7,886.37,886.3 0.14%0.14% 0.19%0.19% 무처리 2Untreated 2 7,627 7,627 7,637 7,637 7,641 7,641 무처리 3Untreated 3 8,649 8,649 7,861 7,861 7,868 7,868 비교 제조예 2Comparative Preparation Example 2 인산 처리 1phosphating 1 8,598 8,598 8,662.68,662.6 8,842 8,842 8,888.38,888.3 8,921 8,921 8,979.08,979.0 2.61%2.61% 3.65%3.65% 인산 처리 2phosphating 2 8,741 8,741 9,010 9,010 9,111 9,111 인산 처리 3phosphating 3 8,506 8,506 8,813 8,813 8,905 8,905 제조예 1Preparation Example 1 키토산-인산 처리 1Chitosan-phosphating 1 8,752 8,752 8,870.68,870.6 9,371 9,371 9,444.09,444.0 9,552 9,552 9,625.09,625.0 6.46%6.46% 8.51%8.51% 키토산-인산 처리 2Chitosan-phosphating 2 8,897 8,897 9,433 9,433 9,614 9,614 키토산-인산 처리 3Chitosan-phosphating 3 8,963 8,963 9,528 9,528 9,709 9,709

표 1과 같이 제조예 1 및 비교 제조예 2의 탄소 부직포의 경우에는 무게가 증가하였다. 이러한 결과는 키토산과 인산이 구조적으로 안정하게 탄소 부직포에 결합하여 친수성 작용기에 의한 공기 중의 수분을 흡수하는 기능이 있다는 것을 입증하는 것이다.As shown in Table 1, in the case of the carbon nonwoven fabrics of Preparation Example 1 and Comparative Preparation Example 2, the weight increased. These results prove that chitosan and phosphoric acid have a function of absorbing moisture in the air by a hydrophilic functional group by structurally stably bonding to the carbon nonwoven fabric.

특히 비교 제조예 1의 탄소 부직포와 비교할 때, 인산으로 처리한 비교 제조예 2의 탄소 부직포의 무게 증가율과 키토산-인산으로 처리한 제조예 1의 탄소 부직포의 무게 증가율은 각각 약 19배, 약 45배 증가한 것을 확인할 수 있어서, 인산만 처리하는 경우보다 키토산의 아민기와 인산기의 결합에 의해 생성된 염이 공기 중의 수분을 더욱 효율적으로 흡수할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.In particular, compared to the carbon nonwoven fabric of Comparative Preparation Example 1, the weight increase rate of the carbon nonwoven fabric of Comparative Preparation Example 2 treated with phosphoric acid and the weight increase rate of the carbon nonwoven fabric of Preparation Example 1 treated with chitosan-phosphate were about 19 times and about 45 times, respectively. It was confirmed that the increase was doubled, and it was confirmed that the salt produced by the combination of the amine group and the phosphoric acid group of chitosan can absorb moisture in the air more efficiently than when only phosphoric acid was treated.

따라서 키토산-인산으로 처리한 제조예 1의 탄소 부직포는 인공적으로 수분을 공급하지 않아도 공기 중의 수분을 흡수하여 이온들의 유동성을 가능하게 할 수 있을 것으로 판단된다.Therefore, it is believed that the carbon nonwoven fabric of Preparation Example 1 treated with chitosan-phosphoric acid can absorb moisture in the air and enable fluidity of ions without artificially supplying moisture.

<실험예 2><Experimental Example 2>

실시예 1의 필터, 비교예 1 및 2의 필터의 비저항을 비교하였다.The specific resistances of the filter of Example 1 and the filters of Comparative Examples 1 and 2 were compared.

실시예 1의 필터, 비교예 1 및 2의 필터의 작동 전극과 상대 전극 사이의 저항을 습도 68.6% (도 5) 및 71.6% (도 6)의 조건에서 측정한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The resistance between the working electrode and the counter electrode of the filter of Example 1 and the filter of Comparative Examples 1 and 2 was measured under conditions of humidity of 68.6% (FIG. 5) and 71.6% (FIG. 6), and the results are shown in Table 2 below. .

작동 전극 (탄소 부직포)Working electrode (carbon non-woven fabric) 상대 전극counter electrode 비저항 (공기습도 68.6%)Resistivity (air humidity 68.6%) 비저항 (공기습도 71.6%)Resistivity (air humidity 71.6%) 비교 제조예 1Comparative Preparation Example 1 백금선 (Pt wire)Platinum wire (Pt wire) O.L (2,000 MΩ 이상)O.L (more than 2,000 MΩ) O.L (2,000 MΩ 이상)O.L (more than 2,000 MΩ) 비교 제조예 2Comparative Preparation Example 2 백금선 (Pt wire)Platinum wire (Pt wire) 11.78 MΩ11.78 MΩ 11.83 MΩ11.83 MΩ 제조예 1Preparation Example 1 백금선 (Pt wire)Platinum wire (Pt wire) 1.255 MΩ1.255 MΩ 1.468 MΩ1.468 MΩ

표 2에 따르면 비교예 1의 필터에서는 작동 전극과 상대 전극 사이의 저항이 측정 한계치 이상 (Over Limited)으로 나타나 전도성이 없는 것을 확인할 수 있었다. 습도 68.6% 조건에서 비교예 2의 필터의 작동 전극 및 상대 전극 사이의 비저항은 11.78 MΩ으로 실시예 1의 필터의 작동 전극 및 상대 전극 사이의 비저항 1.255 MΩ에 비해 약 9.4 배 높은 것을 확인할 수 있었다. 한편 습도 71.6% 조건에서 비교예 2의 필터의 작동 전극 및 상대 전극 사이의 비저항은 11.83 MΩ으로 실시예 1의 필터의 작동 전극 및 상대 전극 사이의 비저항 1.468 MΩ에 비해 약 8.1 배 높은 것을 확인할 수 있었다.According to Table 2, in the filter of Comparative Example 1, it was confirmed that the resistance between the working electrode and the counter electrode was above the measurement limit (Over Limited), indicating that there was no conductivity. Under the condition of 68.6% humidity, the resistivity between the working electrode and the counter electrode of the filter of Comparative Example 2 was 11.78 MΩ, which was about 9.4 times higher than the resistivity between the working electrode and the counter electrode of the filter of Example 1, which was 1.255 MΩ. On the other hand, under the condition of 71.6% humidity, the specific resistance between the working electrode and the counter electrode of the filter of Comparative Example 2 was 11.83 MΩ, which was about 8.1 times higher than the resistivity between the working electrode and the counter electrode of the filter of Example 1, which was 1.468 MΩ. .

이론적으로 공기 습도가 높으면 탄소 부직포 내에 수분량이 비례적으로 증가하여 저항 값이 감소해야 하는데 반대의 현상이 나타나는 것을 확인하였다. 이와 같은 현상은 탄소 부직포 내부의 수분량은 공기 습도에 비례하고 온도에 반비례하기 때문이라고 판단된다. 결론적으로 비교예 1의 무처리 탄소 부직포는 전도성, 표면적, 구조 등을 기준으로 판단할 때 공기 청정기용 필터의 소재로는 적절하지만 전기 화학적 산화-환원 반응을 유도할 수 없어서, 생물학적 분해에는 이용될 수 없다는 것이 확인되었다.Theoretically, when the air humidity is high, the moisture content in the carbon nonwoven fabric increases proportionally and the resistance value should decrease, but it was confirmed that the opposite phenomenon appeared. It is believed that this phenomenon is because the amount of moisture inside the carbon nonwoven fabric is proportional to the air humidity and inversely proportional to the temperature. In conclusion, the untreated carbon nonwoven fabric of Comparative Example 1 is suitable as a filter material for air purifiers based on conductivity, surface area, structure, etc., but cannot induce an electrochemical oxidation-reduction reaction, so it cannot be used for biological degradation. It was confirmed that it could not be

따라서 탄소 부직포를 친수성 작용기로 수식하여 상대 전극과의 전위 차에 의한 이온 교환이 가능하도록 할 필요가 있으며, 실시예 1의 필터와 같이 키토산과 인산을 이용한 탄소 부직포의 친수화는 내부 습도를 적절한 범위로 유지할 수 있어서 전기 화학적 산화-환원 반응에 적용할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.Therefore, it is necessary to modify the carbon nonwoven fabric with a hydrophilic functional group to enable ion exchange due to the potential difference with the counter electrode, and the hydrophilization of the carbon nonwoven fabric using chitosan and phosphoric acid, as in the filter of Example 1, increases the internal humidity within an appropriate range. It was confirmed that it can be maintained as , so it can be applied to electrochemical oxidation-reduction reactions.

<실험예 3><Experimental Example 3>

실시예 1의 필터의 생물학적 전기 화학적 활성을 측정하기 위한 실험을 수행하였다. 농화배양한 세균 군집은 혼합 탄화수소(메탄, 프로판, 부탄)기체를 유일 탄소원으로 아질산염을 유일 질소원으로 배양하였기 때문에 탄화수소와 아질산염의 대사기능을 갖는다.An experiment was conducted to measure the biological electrochemical activity of the filter of Example 1. The enriched cultured bacterial community has a metabolic function of hydrocarbons and nitrites because it was cultured with mixed hydrocarbons (methane, propane, butane) as the only carbon source and nitrite as the only nitrogen source.

전기 화학 반응기에서 농화배양된 세균 군집의 메타제놈(Metagenome) 분석 결과는 도 7 내지 도 9와 같다.The metagenome analysis results of the bacterial community enriched in the electrochemical reactor are shown in FIGS. 7 to 9.

전기 화학 반응기의 배양액에 탄소 부직포 전극을 장착하여 각각 양극과 음극으로 사용하였고, 양극과 음극 사이에 각각 3 volt, 4 volt, 5 volt의 전압을 부과하여 농화배양한 결과, 도 7 내지 도 9와과 같이 4 volt의 전압을 부과한 배양기에서 Pseudomonas putida가 농화되는 것을 확인할 수 있었다.Carbon non-woven fabric electrodes were attached to the culture solution of the electrochemical reactor and used as an anode and a cathode, respectively, and a voltage of 3 volt, 4 volt, and 5 volt was applied between the anode and the cathode, respectively, and as a result of enriched culture, FIGS. 7 to 9 and In the same incubator applied with a voltage of 4 volts, it was confirmed that Pseudomonas putida was enriched.

따라서 4 volt의 전압을 부과한 배양액을 상기 실시예 1의 필터에 접종하고, 기체 상태의 탄화수소의 대사 활성을 도 10과 같이 제작한 글로브 박스를 이용하여 측정하였다. 상기 글로브 박스는 일정 농도의 탄화수소 기체를 가두어 놓고 검지관으로 측정하였을 때 10일 이상 농도의 변화가 발생하지 않았다. 따라서 상기 글로브 박스는 실시예 1의 필터의 생물학적 전기 화학적 활성을 측정하는데 적합한 것으로 판단하였다.Therefore, the filter of Example 1 was inoculated with the culture solution to which a voltage of 4 volt was applied, and the metabolic activity of gaseous hydrocarbons was measured using a glove box manufactured as shown in FIG. 10 . When a hydrocarbon gas of a certain concentration was confined in the glove box and measured with a detector tube, the concentration did not change for more than 10 days. Therefore, the glove box was determined to be suitable for measuring the biological and electrochemical activity of the filter of Example 1.

대조 실험을 위하여 일정 농도의 탄화수소를 채워 넣은 글로브 박스에 (4 volt의 전압을 부과한 배양액을 접종하지 않은) 실시예 1의 필터를 넣고, 4 volt의 전압을 부과하여 3일 동안 탄화수소와 이산화탄소의 변화를 검지관으로 측정하였다. For the control experiment, the filter of Example 1 (not inoculated with the culture solution applied with a voltage of 4 volts) was placed in a glove box filled with hydrocarbons at a certain concentration, and a voltage of 4 volts was applied to obtain hydrocarbon and carbon dioxide for 3 days. Changes were measured with a detector tube.

상기 글로브 박스 내부에 장착한 실시예 1의 필터에 농화배양한 세균 군집을 접종하지 않고 작동하면서 글로브 박스에 주입한 탄화수소의 농도 변화를 관찰한 결과 도 11과 같이 3일 동안 0.4% (4,000 ppm)의 농도가 유지되는 것을 확인할 수 있었다.As a result of observing the concentration change of the hydrocarbon injected into the glove box while operating the filter of Example 1 mounted inside the glove box without inoculating the enriched cultured bacterial community, as shown in FIG. 11, 0.4% (4,000 ppm) for 3 days It was confirmed that the concentration of

반면 글로브 박스 내부에 장착한 실시예 1의 필터에 농화배양한 세균 군집(4 volt의 전압을 부과한 배양액)을 접종하고 작동하면서 글로브 박스에 주입한 탄화수소의 농도 변화를 관찰한 결과 도 12와 같이 3일 동안 0.2% (2,000 ppm)로 농도가 감소되는 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, the filter of Example 1 mounted inside the glove box was inoculated with a bacterial colony (culture medium applied with a voltage of 4 volt), and the concentration change of the hydrocarbon injected into the glove box was observed while operating, as shown in FIG. 12 It was confirmed that the concentration decreased to 0.2% (2,000 ppm) for 3 days.

한편 농화배양한 세균 군집을 접종하지 않은 대조군과, 접종한 실시예 1의 필터는 모두 이산화탄소(보라색)의 농도는 뚜렷한 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, it was confirmed that there was no clear change in the concentration of carbon dioxide (purple) in both the control group, which was not inoculated with the enriched cultured bacterial community, and the inoculated filter of Example 1.

결론적으로 본 발명의 기재부로 이용되는 탄소 부직포는 공기의 투과성이 좋고 전기 전도성도 우수하여서 전기 화학적으로 작동하게 되는 필터의 소재로 적합하지만, 공기 필터의 속성상 액체에 적시거나 액체에 담가서 사용할 수 없기 때문에 적당한 수준의 수분을 유지해야 하므로 낮은 습도에서도 수분을 흡착하여 스스로 보습을 할 수 있는 친수성 작용기를 수식할 필요가 있다. In conclusion, the carbon nonwoven fabric used as the substrate of the present invention has good air permeability and excellent electrical conductivity, so it is suitable as a material for an electrochemical filter, but due to the nature of the air filter, it cannot be wetted or submerged in liquid Therefore, since it is necessary to maintain an appropriate level of moisture, it is necessary to modify a hydrophilic functional group capable of self-moisturizing by adsorbing moisture even at low humidity.

키토산은 포도당 단량체를 기준으로 두 개의 수산기와 한 개의 아민기를 갖는 고분자 화합물로 미생물의 생장을 억제하는 기능이 있고 물에 용해되지 않아 일단 탄소 부직포에 함침되고 난 후에는 수분이나 오염에 의해 손실될 가능성이 낮다. 따라서 키토산과 양이온 공여물질로 인산을 조합하여 탄소 부직포에 수식함으로서 공기 중에서 자체 보습에 의해 전기 전도도를 유지할 수 있는 것으로 나타났다.Chitosan is a high molecular compound having two hydroxyl groups and one amine group based on glucose monomers. It has the function of inhibiting the growth of microorganisms and is not soluble in water, so once impregnated into a carbon nonwoven fabric, it is likely to be lost by moisture or contamination. is low Therefore, it was found that electrical conductivity can be maintained by self-moisturizing in the air by modifying the carbon nonwoven fabric with a combination of chitosan and phosphoric acid as a cation donor.

이를 근거로 제작한 실시예 1의 필터에 액상의 전기 화학 반응기를 이용하여 농화배양한 세균 군집을 접종하고 글로브 박스를 이용하여 기체 상태의 탄화수소의 농도 변화를 측정함으로써, 실시예 1의 탄소 부직포(제조예 1의 탄소 부직포)는 생물학적 분해를 위한 공기 청정기용 전기 화학 필터의 소재로서 적합하다는 것을 확인할 수 있었다.The carbon nonwoven fabric of Example 1 ( It was confirmed that the carbon nonwoven fabric of Preparation Example 1) was suitable as a material for an electrochemical filter for an air purifier for biological decomposition.

Claims (28)

기재부;
상기 기재부의 내부를 관통하는 중공사막; 및
상기 중공사막의 중공에 배치되는 금속 와이어;
를 포함하고,
상기 기재부는 친수성 물질이 함침된 것인, 필터.
Ministry of Finance;
a hollow fiber membrane penetrating the inside of the base unit; and
a metal wire disposed in the hollow of the hollow fiber membrane;
including,
The substrate portion is a filter impregnated with a hydrophilic material.
청구항 1에 있어서,
상기 기재부는 탄소 섬유를 포함하는 것인, 필터.
The method of claim 1,
The filter, the substrate portion comprising a carbon fiber.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 친수성 물질은 히드록시기 및 아민기 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 친수성 작용기를 포함하는 것인, 필터.
The method of claim 1,
The filter, wherein the hydrophilic material includes a hydrophilic functional group including at least one selected from a hydroxyl group and an amine group.
청구항 1에 있어서,
상기 친수성 물질은 키토산을 포함하는 것인, 필터.
The method of claim 1,
The hydrophilic material is a filter comprising chitosan.
청구항 1에 있어서,
상기 친수성 물질이 함침된 기재부가 산을 더 포함하는 것인, 필터.
The method of claim 1,
The hydrophilic material is impregnated base material further comprises an acid, the filter.
청구항 6 있어서,
상기 산은 인산을 포함하는 것인, 필터.
In claim 6,
The filter, wherein the acid comprises phosphoric acid.
청구항 1, 청구항 2 및 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중공사막은 외경이 1 내지 2 mm이고, 내경이 0.5 내지 0.9 mm인 것인, 필터.
The method according to any one of claims 1, 2 and 4 to 7,
The hollow fiber membrane has an outer diameter of 1 to 2 mm and an inner diameter of 0.5 to 0.9 mm, the filter.
청구항 1, 청구항 2 및 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중공사막의 재질은 폴리올레핀류를 포함하는 것인, 필터.
The method according to any one of claims 1, 2 and 4 to 7,
The material of the hollow fiber membrane is a filter that includes polyolefins.
청구항 1, 청구항 2 및 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중공사막은 미세 기공을 포함하고, 상기 미세 기공의 평균 기공 크기는 0.001 내지 0.1 ㎛인 것인, 필터.
The method according to any one of claims 1, 2 and 4 to 7,
The hollow fiber membrane includes micropores, and the average pore size of the micropores is 0.001 to 0.1 ㎛, the filter.
청구항 1, 청구항 2 및 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재부의 내부에 복수 개의 중공사막이 이격되어 관통되어 있는 것인, 필터.
The method according to any one of claims 1, 2 and 4 to 7,
A filter that penetrates a plurality of hollow fiber membranes spaced apart in the interior of the base unit.
청구항 1, 청구항 2 및 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 와이어는 백금 와이어 및 금 와이어 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것인, 필터.
The method according to any one of claims 1, 2 and 4 to 7,
Wherein the metal wire includes at least one selected from a platinum wire and a gold wire.
청구항 1, 청구항 2 및 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 와이어는 직경이 0.4 내지 0.6 mm인 것인, 필터.
The method according to any one of claims 1, 2 and 4 to 7,
Wherein the metal wire has a diameter of 0.4 to 0.6 mm.
청구항 1에 있어서,
상기 기재부에 담지된 미생물을 더 포함하는 것인, 필터.
The method of claim 1,
The filter, which further comprises microorganisms supported on the substrate.
청구항 14에 있어서,
상기 미생물은 호기성 세균을 포함하는 것인, 필터.
The method of claim 14,
The microorganism is a filter that includes aerobic bacteria.
청구항 1에 있어서,
상기 필터는 미생물 담지 필터를 포함하는 것인, 필터.
The method of claim 1,
Wherein the filter comprises a microorganism-supporting filter.
금속 와이어가 중공에 삽입되어 있는 중공사막을 기재부의 내부를 관통하도록 삽입하는 단계; 및
상기 기재부에 친수성 물질을 처리하여 친수화시키는 단계;
를 포함하는 것인, 필터의 제조 방법.
inserting the hollow fiber membrane into which the metal wire is inserted into the hollow so as to pass through the inside of the base unit; and
hydrophilizing the substrate by treating a hydrophilic material;
A method for manufacturing a filter, comprising:
청구항 17에 있어서,
A) 기재부의 내부를 관통하도록 중공사막을 삽입하는 단계; 및
B) 상기 중공사막의 중공에 금속 와이어를 삽입하는 단계;
를 포함하는 것인, 필터의 제조 방법.
The method of claim 17
A) inserting a hollow fiber membrane to penetrate the inside of the base unit; and
B) inserting a metal wire into the hollow of the hollow fiber membrane;
A method for manufacturing a filter, comprising:
청구항 17에 있어서,
a) 중공사막의 중공에 금속 와이어를 삽입하는 단계; 및
b) 상기 금속 와이어가 삽입된 중공사막을 기재부의 내부를 관통하도록 삽입하는 단계;
를 포함하는 것인, 필터의 제조 방법.
The method of claim 17
a) inserting a metal wire into the hollow of the hollow fiber membrane; and
b) inserting the hollow fiber membrane into which the metal wire is inserted so as to pass through the inside of the substrate;
A method for manufacturing a filter, comprising:
삭제delete 청구항 17에 있어서,
상기 기재부를 친수화시키는 단계는,
친수성 물질 함유 용액에 상기 기재부를 침지하여 상기 친수성 물질을 상기 기재부에 함침시키는 단계를 포함하는 것인, 필터의 제조 방법.
The method of claim 17
In the step of hydrophilizing the base material,
A method for producing a filter comprising the step of impregnating the substrate with the hydrophilic material by immersing the substrate in a solution containing a hydrophilic material.
청구항 17에 있어서,
상기 친수성 물질은 히드록시기 및 아민기 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 친수성 작용기를 포함하는 것인, 필터의 제조 방법.
The method of claim 17
The method of manufacturing a filter, wherein the hydrophilic material includes a hydrophilic functional group including at least one selected from a hydroxyl group and an amine group.
청구항 17에 있어서,
상기 친수성 물질은 키토산을 포함하는 것인, 필터의 제조 방법.
The method of claim 17
The method of manufacturing a filter, wherein the hydrophilic material comprises chitosan.
청구항 21에 있어서,
상기 친수성 물질이 함침된 기재부를 건조하는 단계를 더 포함하는 것인, 필터의 제조 방법.
The method of claim 21,
Further comprising the step of drying the substrate portion impregnated with the hydrophilic material, the method for producing a filter.
청구항 21에 있어서,
상기 친수성 물질이 함침된 기재부를 산성 용액에 함침시키는 단계를 더 포함하는 것인, 필터의 제조 방법.
The method of claim 21,
Further comprising the step of impregnating the base material impregnated with the hydrophilic material in an acidic solution, the manufacturing method of the filter.
청구항 25에 있어서,
상기 산성 용액은 인산 용액을 포함하는 것인, 필터의 제조 방법.
The method of claim 25
The method of manufacturing a filter, wherein the acidic solution includes a phosphoric acid solution.
청구항 17 내지 청구항 19 및 청구항 21 내지 청구항 26 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재부에 미생물을 담지시키는 단계를 더 포함하는 것인, 필터의 제조 방법.
The method according to any one of claims 17 to 19 and 21 to 26,
The manufacturing method of the filter, further comprising the step of supporting the microorganisms on the substrate.
청구항 27에 있어서,
상기 미생물은 호기성 세균을 포함하는 것인, 필터의 제조 방법.
The method of claim 27
The method of manufacturing a filter, in which the microorganisms include aerobic bacteria.
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