KR102591238B1 - 무동력 이산화탄소 포집 시스템 및 방법 - Google Patents
무동력 이산화탄소 포집 시스템 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 무동력 이산화탄소 포집 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 필터 형태를 이루어 배기구, 굴뚝, 환기구 등과 같은 다양한 위치에 설치하여 별도의 동력 없이도 공기에 포함된 이산화탄소의 포집이 이루어지는 효과를 나타낸다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 이산화탄소 포집을 위한 필터 구조체(10)를 포함하는 이산화탄소 포집 시스템에 있어서, 상기 필터 구조체(10)에는 공기의 통과가 가능하도록 다수의 미세 통공(11)이 형성되고, 상기 미세 통공(11) 내벽면에는 이산화탄소의 포집을 위한 용매 물질(11a)이 함침 형성된 것을 특징으로 한다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 이산화탄소 포집을 위한 필터 구조체(10)를 포함하는 이산화탄소 포집 시스템에 있어서, 상기 필터 구조체(10)에는 공기의 통과가 가능하도록 다수의 미세 통공(11)이 형성되고, 상기 미세 통공(11) 내벽면에는 이산화탄소의 포집을 위한 용매 물질(11a)이 함침 형성된 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 이산화탄소 포집 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 동력원 없이 공기 중 이산화탄소 포집이 효과적으로 이루어질 수 있는 무동력 이산화탄소 포집 시스템 및 방법에 관한 것이다.
지구 온난화 현상에 대한 심각성이 인식되기 시작하면서 세계 각국은 지구온난화의 원인 물질인 온실가스의 배출저감 대책을 마련하고 있다. 대표적으로 교토협약을 통해 세계 각국에서는 이산화탄소의 배출을 감소시키기 위한 정책을 추진하고 있다.
국내에서도 이와 같이 온실가스의 배출을 감소시키기 위한 정책을 추진하고 있으며, 2015년부터 온실가스 배출권 거래제가 도입되면서 온실가스의 배출 저감을 위한 기술이 필요한 실정이다.
지구 온난화의 주된 물질인 온실가스는 이산화탄소, 이산화항, 황화수소와 같은 산성가스로서, 산업현장에서 화석연료를 사용함으로 인해 배출되는데, 주로 발전소, 제철소, 석유화학 플랜트 등에서 다량으로 배출되고 있다.
이에 산업현장에서는 온실가스 감축 규제에 대응하기 위해 온실가스의 대부분을 차지하고 있는 이산화탄소의 배출량을 저감하기 위한 노력이 활발히 일어나고 있다.
그러나, 종래 기술에서의 이산화탄소 포집장치는 장치 구동을 위해서는 전원 등과 같은 동력원을 필요로 하기 때문에 설치 위치 및 환경에 제약이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 별도의 동력 없이 무동력으로 설치 및 사용이 가능한 이산화탄소 포집 시스템을 제공함으로써 설치가 용이하게 이루어짐과 함께 사용 편의성을 향상시키도록 하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 이산화탄소 포집을 위한 필터 구조체를 포함하는 이산화탄소 포집 시스템에 있어서, 상기 필터 구조체에는 공기의 통과가 가능하도록 다수의 미세 통공이 형성되고, 상기 미세 통공 내벽면에는 이산화탄소의 포집을 위한 용매 물질이 함침 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 용매 물질은 고분자, 활성탄, 알루미나, MOF, 실리카 등을 주 재료로 하는 이산화탄소 흡착제를 사용하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 이산화탄소 포집 시스템은, 필터 형태를 이루어 배기구, 굴뚝, 환기구 등과 같은 다양한 위치에 설치하여 별도의 동력 없이도 공기에 포함된 이산화탄소의 포집이 이루어지는 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무동력 이산화탄소 포집 시스템 개략 구조도.
도 2는 도 1의 A부 단면 확대도.
도 3은 본 발명 이산화탄소 포집 시스템 정면 구조도.
도 4 및 도 5는 본 발명이 다양한 형태로 적용된 상태 개략 구조도.
도 2는 도 1의 A부 단면 확대도.
도 3은 본 발명 이산화탄소 포집 시스템 정면 구조도.
도 4 및 도 5는 본 발명이 다양한 형태로 적용된 상태 개략 구조도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무동력 이산화탄소 포집 시스템 구조를 도 1 내지 도 3을 통해 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에서의 이산화탄소 포집 시스템은, 이산화탄소 포집을 위한 필터 구조체(10)를 포함하는 구성을 이루되, 상기 필터 구조체(10)에는 공기의 통과가 가능하도록 다수의 미세 통공(11)이 형성되는 그물망 형상을 이루고, 상기 미세 통공(11) 내벽면인 그물망 표면에는 이산화탄소의 포집을 위한 용매 물질(11a)이 함침되어 박막의 코팅층을 형성한다.
이때, 코팅층을 이루는 용매 물질(11a)은 고분자(PMMA, PS 등), 활성탄, 알루미나, MOF(Metal Organic Framework), 실리카 등을 주 재료로 하는 통상의 이산화탄소 흡착제를 사용하게 되며, 필요에 따라서는 화학적 안정화 및 미세 통공(11) 내벽면과의 결합력 향상을 위해 페닐알라닌 사하이드록시라제, 폴리올레핀 엘라스토마 및 벤질아크릴레이트 등의 성분이 추가로 혼합됨이 바람직하다.
즉, 이때에는 포집효율 향상을 위한 활성탄 20~40중량%, 알루미나 5~20중량%, MOF 1~10중량%, 실리카 1~20중량%, 페닐알라닌사하이드록시라제 1~15중량%, 폴리올레핀 엘라스토마 5~20중량%, 벤질아크릴레이트 1~10중량%의 비율로 혼합이 이루어짐이 바람직하다.
한편, 필터 구조체(10)는 원형 또는 사각형 등과 같은 다양한 형상으로 제작이 이루어지게 되는데, 외측에는 형상 유지력 향상을 위해 도 3에서와같이 고무 등의 탄성 재질을 이용한 테두리부(15)가 일체로 구비된다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 이산화탄소 포집 시스템의 설치에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
본 발명의 필터 구조체(10)는 내연기관의 배기구(배기통), 에어컨 실외기, 공기 청정기, 보일러, 주방후드, 지하철 환기구, 공장 굴뚝, 가로등, 신호등, 가로수 등에 설치가 이루어지게 되는데, 그 일 예로 도 4는 공장의 굴뚝(20)에 설치된 상태, 도 5는 차량 배기구(30)에 설치된 상태를 각각 나타낸다.
즉, 공기의 이동이 이루어지는 연도 또는 배기구의 출구 측에 본 발명의 필터 구조체(10)가 설치되면 이동이 이루어지는 공기에 포함된 이산화탄소 성분이 미세 통공(11)을 통과하는 과정에서 내벽면에 코팅 형태로 함침 형성되어 있는 용매물질(11a)에 포집이 이루어지면서 대기 중으로 이산화탄소 배출 감소 및 대기 중에 기 배출된 이산화탄소를 포집할 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 용매 물질(11a)에는 실리카 성분의 합성을 촉진하는 페닐알라닌사하이드록시라제 등의 성분이 혼합되어 있기 때문에 이산화탄소 포집 성능이 향상될 수 있으며, 폴리올레핀 엘라스토마는 용매 물질(11a)의 점도 조절을 통한 코팅층이 전체적 균일한 두께를 이루게 되고, 벤질아크릴레이트는 필터 구조체(10) 그물망 표면에 접착력을 향상시킴과 함께 전체적인 코팅 밀도를 증대시키는 작용효과를 나타내게 된다.
따라서 본 발명의 이산화탄소 포집 시스템은, 필터 형태를 이루어 배기구, 굴뚝, 환기구 등과 같은 다양한 위치에 설치하여 별도의 동력 없이도 공기에 포함된 이산화탄소의 포집이 이루어지는 효과를 나타낸다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 이산화탄소 포집 시스템 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
예를 들면, 상기 실시 예에서의 필터 구조체(10)는 단독으로 사용될 수 있지만 필요에 따라서는 별도의 거치대를 이용한 장착 및 설치가 이루어질 수 있게 된다.
또한, 필터 설치가 가능한 다양한 장소(환기구, 공조설비, 농장 등)에 설치되어 사용이 이루어질 수 있게 된다.
따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
10 : 필터 구조체 11 : 미세 통공
11a: 용매물질 15 : 테두리부
20 : 굴뚝 30 : 배기구
11a: 용매물질 15 : 테두리부
20 : 굴뚝 30 : 배기구
Claims (5)
- 이산화탄소 포집을 위한 필터 구조체(10)를 포함하는 이산화탄소 포집 시스템에 있어서,
상기 필터 구조체(10)에는 공기의 통과가 가능하도록 다수의 미세 통공(11)이 형성되고, 상기 미세 통공(11) 내벽면에는 이산화탄소의 포집을 위한 용매 물질(11a)이 함침 형성되며,
상기 용매 물질(11a)은 고분자, 활성탄, 알루미나,MOF(Metal Organic Framework), 실리카 등을 주 재료로 하는 이산화탄소 흡착제를 사용하며,
상기 용매 물질(11a)에는 화학적 안정화 및 미세 통공(11) 내벽면과의 결합력 향상을 위한 페닐알라닌사하이드록시라제, 폴리올레핀 엘라스토마 및 벤질아크릴레이트 성분이 추가로 첨가됨을 특징으로 하는 무동력 이산화탄소 포집 시스템. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 필터 구조체(10)의 외측에는 탄성 재질을 이용한 테두리부(15)가 일체로 구비된 것을 특징으로 하는 무동력 이산화탄소 포집 시스템. - 청구항 1, 4 중 어느 한 항의 포집 시스템을 설치하여 공기 중 이산화탄소 포집이 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 이산화탄소 포집 방법.
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|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |