KR20010082956A - 광촉매를 이용한 정화시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광촉매를 이용한 정화시스템을 제공하기 위한 것으로서, 상기 광촉매를 이용한 정화시스템은 외부에서 유입되는 유체를 정화시키는 광촉매가 상기 유체와 분리된 형태로 형성되어 상기 유체를 정화시키는 광촉매 구조물과 상기 광촉매 구조물의 내부에 형성된 광원으로 구성된 복수 개의 셀로 이루어진 고정화된 광촉매 반응기와, 상기 고정화된 광촉매 반응기로의 유체 유입 및 상기 고정화된 광촉매 반응기에서 정화된 유체를 외부로 유출하는 통로부를 포함하여 구성되어, 상기 광촉매를 상기 광촉매 구조물에 고정화시키고 다양한 기하학적 구조를 가지도록 하고 상기 셀의 개수를 조합함으로써 광효율을 증대시키고 안정적인 시스템을 이용하여 오염된 유체를 정화한다.

Description

광촉매를 이용한 정화시스템 {Purification System Using Photocatalyst}

본 발명은 광촉매 반응 시스템에 관한 것으로, 특히 광촉매를 이용한 정화시스템에 관한 것이다.

산업구조가 고도화되고, 인구의 도시 집중으로 인해 방사능 폐기물과 유독성 유기 물질로 인한 오염과, 대기 및 토양 오염등의 환경 문제는 날로 심각성이 두드러져 온실 효과, 산성비 등의 출현과 더불어 세계 곳곳의 기후 이변을 야기시키고 있으며, 그 원인으로 빠른 공업화, 산업화로 인한 화석 연료의 과다 사용을 들 수 있고, 그 배출물로 인해 지구 환경의 불균형을 초래하였다.

최근 국내에서는 산업화의 급성장으로 인해 유독 유기, 무기물 등이 폐수 혹은 폐가스로 끊임없이 방출되고 있는 실정이며 지난 수년간 이들 독성 물질을 제거하기 위한 수많은 공정들이 연구 개발되고 있다. 이러한 공정 중에는 흡착제를 사용하는 방법과, 생물학적인 처리 방법과, 촉매를 사용한 방법들이 있으나, 흡착제는 처리 후 농축된 흡착 물질을 처리해야 하는 2차적인 오염문제가 발생하고, 생물학적인 처리는 난분해성 독성 물질의 처리에는 부적합하다. 그리고, 촉매를 이용한 방법은 고가의 귀금속 촉매와 높은 운전비용으로 경제성문제가 발생한다.

따라서 지구 환경 보존 문제로 새로운 유독성 물질의 처리 기술이 요구되고있으며, 이러한 문제점을 극복하기 위해 오래 전부터 선진 각국에서는 고도 산화 처리 공정을 이용한 오염 물질 처리 기술에 대한 요구를 활발히 진행시키고 있으며, 일부는 상업화에 성공하여 세계 시장에 진출한 예도 있다. 이 중 1968년에 후시마혼다의 실험적인 발견 이래로 반도체 광촉매를 이용하여 반도체의 표면에 빛을 조사함으로써 일어나는 일련의 광화학적인 과정에 대한 연구는 물의 분해에 의한 수소 제조를 필두로 한 에너지 분야와 산화-환원 반응 과정을 이용하여 유기물 분해를 유도하는 환경 분야등을 축으로 급속히 발전하여 왔다.

이처럼 광촉매 이론 및 기초 응용 연구는 매우 활발히 전개되어진 반면에 실용적이며 상업적인 측면에서의 응용은 부진하다. 대부분의 처리 대상 물질이 수용액상이나 산, 염기도, 독성이 높은 화학적인 특성이 강한 상태에서 오염물질을 제거해야 하고, 장기간의 연속 사용시에도 부차적인 오염물질의 부생등의 문제가 발생한다. 따라서 유해성이 없고 안정성이 높은 제거기술이 요구되는 등의 기술적인 어려움이 큰 환경분야의 특성때문에 소재 측면에서의 연구가 매우 절실한 실정이다. 현재 소재적인 측면에서 미세한 입자상 촉매를 액상에 분산시켜 사용하는 형태와 여러 가지 담지체상에 이들 입자들을 부착시켜 사용하는 형태가 있지만 이와 같이 구상되어 온 촉매계도 한계가 존재한다.

현재까지 발표된 압자상 촉매를 사용하는 광촉매 반응 시스템은 다음과 같다.

미합중국 특허에는 오염수와 광촉매가 혼합된 슬러리 전체를 탱크 반응기속에서 한번에 광촉매로 반응시키는 것이 기술되어 있다.

슬러리에 광원을 조사하면 광원에 노출된 광반응성 촉매만이 반응하여 슬러리의 특정부분만이 광촉매적 반응을 보인다. 따라서 촉매 입자를 슬러리속에서 균일하게 분산되도록 하기 위해 광촉매 반응 시스템 내부에 교반 임펠러를 제공하고 반응기 하단의 슬러리가 연속적으로 반응기 최상부로 이동해야 하므로 시간소모적이고 비효율적이다. 또한, 오염이 제거된 유출물로부터 촉매를 분리하기 위해 폴리프로필렌과 같은 중합체막을 사용해야 하는데, 광반응성 촉매가 중합체막에 모이므로 힘이 가해져서 중합체막은 승온과 승압에 견딜 수 없게 되는 등의 중합체막 재질의 비안정성 문제가 있다. 이런 현상을 최소화시키기 위해 역분출하여 해결하는데 여기에는 어큐물레이션과, 완충액과, 원심분리펌프와 같은 장치가 필요하고 시간이 오래 걸리므로 비효율성 등의 문제점이 있다.

국내 특허는 오염된 기체, 배기 가스, 증기 및 염수를 촉매 표면상에서 일어나는 광촉매 반응으로 정제하는 방법과 장치에 관련된 것으로, 크게 고정탑과 유동탑 식이 있다. 고정탑의 경우는 촉매 운반체/촉매 시스템이 세정 구역을 연속 또는 간헐적으로 통과하여 무기물화 생성물을 제거하며, 유동탑의 경우는 촉매 자체가 촉매 운반체 역할을 하며 정제될 기질을 촉매 운반체와 촉매가 들어있는 폐쇄 시스템에 공급한다.

다른 국내 특허의 경우, 오염된 유체를 연속식으로 정화시키는 방법 및 이를 위한 시스템에 관한 것으로 오염된 유체를 광촉매와 혼합하여 슬러리를 형성시키고, 슬러리를 자외선 광이 조사되는 공간을 통해 통과시켜 슬러리의 광촉매 반응을 유발시킴으로써 슬러리에 오염 제거된 유출물을 분리시키고, 다수의 세라믹 필터부재내의 광촉매 수집물에 충격파를 통과시킴으로써 광촉매 수집물을 간헐적으로 제거시키고, 광촉매를 실질적으로 일정하게 충전시키면서 오염된 유체를 정화시키는 방법이다.

이 방법은 미국특허에 있어서, 광촉매를 오염된 유체에 골고루 분산시키기 위해 교반 임펠러를 이용함으로써 발생하는 시간 소모적이고 비효율적인 면을 해결하기 위해 광촉매 셀을 이용하였고, 역분출방법에 따른 비효율적인 면을 해결하기 위해 세라믹 필터를 이용하였다. 하지만 이 방법 역시 연속적으로 정화는 가능하나 세라믹 막내에 수집된 촉매입자의 수집물을 제거하기 위해 필터에 고압을 적용시켜 발생되는 충격파를 이용하기 때문에 시스템이 연속성에 악영향을 미쳐 안정성이 떨어지게 되는 단점이 있다.

이와 같이 종래의 기술로는 빛의 조사경로에 대한 부적절한 설계의 한계와 장기간의 시스템 안정성을 확보하기 위한 어려움으로 인해 더 진보된 개념의 소재의 설계를 통한 효율적인 반응기 설계가 필요하다. 박막 코팅 형태의 촉매계에 관한 연구도 활발히 진행되고 있다. 이러한 형태의 촉매계는 입자상 촉매계에 비해 표면적과 체적상의 손실을 감안하더라도 실제 촉매반응기 운전상의 이점이 매우 크다.

그리고 광효율을 증가시키기 위해서는 광원과 촉매 표면간의 상호 배치 관계뿐 아니라 광원을 효율적으로 촉매 표면에 유도하는 방법들이 필수적이며, 처리하고자 하는 오염 유체가 촉매와 실제로 접촉하는 면적을 극대화하고, 두 상간의 물질 전달을 용이하게 하는 것이 매우 중요하다.

따라서, 고정화된 광촉매 구조물이 적절히 설치된 자외선 광원에 의해 조사되면 전자여기에 의해 생성된 전자와 정공의 산화-환원 반응에 의해 오염된 유체를 분해하게 된다.

분해 효율을 높이기 위해서는 광원과 촉매가 기하학적으로 최적화된 상호 배치 관계 및 광원을 효율적으로 조사할 수 있는 방법들이 필수적이다. 또한 광촉매 구조물 표면이 유체와 실제로 접촉하는 면적을 극대화하고 물질 전달을 용이하게 하는 것도 매우 중요하다.

이상에서 설명한 종래 기술에 따른 광촉매를 이용한 정화시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 입자상 광촉매와 오염된 유체가 혼합된 슬러리 방식의 종래 기술에 따른 시스템은 촉매 회수 장치 및 그에 관련된 추가적인 장비의 설치가 없이는 장기간의 시스템 안정성을 확보하기 어려우며, 특히 중요한 빛의 조사경로에 대한 부적절한 설계의 한계로 인해 오염된 유체를 정화할 수 없는 문제점이 있다.

둘째, 수처리 뿐만 아니라 휘발성 유기 용매나 악취 물질, 기타 대기 오염 물질을 정화하는데 어려운 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 고정화된 광촉매 구조물을 이용하여 광촉매의 고정화를 통해 촉매 분리 장치의 도입없이 오염된 유체를 효율적으로 정화하기 위한 광촉매를 이용한 정화시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 기질에 고정화된 광촉매 구조물을 자외선 광원을 중심으로 기하학적으로 배치하여 오염된 유체를 효율적으로 정화하기 위한 광촉매를 이용한 정화시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 광촉매 구조물의 단면도

도 2 는 본 발명에 따른 코팅된 박막의 표면 및 단면의 전자현미경(SEM)형상을 나타낸 사진

도 3 은 광촉매 반응 시스템의 구동에 의한 오염된 유체를 정제하는 공정 흐름도를 나타낸 도면

도 4 는 고정화된 광촉매 반응기의 세부도를 나타낸 도면

도 5 는 광촉매 구조물을 나타낸 평면도

도 6 은 본 발명에 따라 메틸오렌지를 이용하여 광촉매 분해 평가를 수행한 실험 결과를 나타낸 그래프

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유리 기판 2 : 부착제가 포함된 광촉매 조성물

11 : 저장부 12 : 제 1 벨브

13 : 펌프 14 : 고정화된 광촉매 반응기

15 : 광촉매 구조물 16 : 자외선 램프

17 : 컨트롤러 18 : 제 2 벨브

19 : 제 3 벨브 20 : 셀

21 : 유입구 22 : 배출구

23 : 통로부 30 : 광촉매 구조물 단위

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광촉매를 이용한 정화시스템의 특징은 외부에서 유입되는 유체를 정화시키는 광촉매가 상기 유체와 분리된 형태로 형성된 고정화된 광촉매 반응기와, 상기 고정화된 광촉매 반응기로의 유체 유입 및 상기 고정화된 광촉매 반응기에서 정화된 유체를 외부로 유출하는 통로부를 포함하여 구성되는데 있다.

상기 통로부는 유체를 저장하는 저장부와, 상기 저장부와 상기 고정화된 광촉매 반응기 사이에 형성되어 상기 유체의 유량을 조절하는 제 1 벨브와, 상기 제 1 벨브와 상기 고정화된 광촉매 반응기 사이에 형성되어 상기 제 1 벨브에 의해 유량 조절된 상기 유체를 상기 고정화된 광촉매 반응기로 유입하는 유입구와,상기 고정화된 광촉매 반응기와 상기 저장부 사이에 형성되어 정화된 상기 유체를 배출하는 배출구와, 상기 배출구와 상기 저장부 사이에 형성되어 상기 배출구로부터 배출되는 상기 유체의 유량을 조절하여 상기 저장부에 저장하는 제 2 벨브와, 상기 저장부에 저장된 유체를 외부로 배출되도록 유체의 유량을 조절하는 제 3 벨브를 더 포함하여 구성된다.

상기 고정화된 광촉매 반응기는 광촉매 구조물과, 상기 광촉매 구조물의 내부에 형성된 광원으로 구성된 복수 개의 셀로 이루어지고, 상기 광원을 조절하고안정적인 전류를 공급하는 컨트롤러를 더 포함하여 구성된다.

상기 광촉매 구조물은 정다각형의 기하학적 구조를 가지며, 상기 광촉매 구조물의 기하학적 구조와 상기 셀의 개수를 변화시켜 오염된 유체를 정화한다.

본 발명의 특징에 따른 작용은 고정화된 광촉매를 이용한 광촉매 구조물을 광촉매 반응기에 포함하고 광촉매 구조물을 기하학적으로 배치한 구성으로, 종래 기술을 이용하여 오염 물질을 제거시 오염 물질이 제거된 유출물이 광촉매 입자와 혼합된 상태이므로 이를 분리하기 위한 분리기술의 도입없이 오염된 유체를 효율적인 광촉매 반응 시스템에 의해 정제할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 광촉매를 이용한 정화시스템의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 광촉매 구조물의 단면을 나타낸 것이다.

도 1 을 보면 부착제가 포함된 광촉매 조성물(2)을 유리 기판(1)과 같은 광 투과성이 우수한 기질에 코팅함으로써 자외선 광원에서 방출되는 빛을 효율적으로 이용할 수 있도록 고안된 것이다. 광촉매 구조물로 부착제가 포함된 산화티탄 광촉매를 이용하여 광 투과성 기질상에 상기 산화티탄 광촉매를 딥핑, 스프레이 코팅, 스핀 코팅 등의 방법에 의해 코팅한 후 50∼150℃의 온도에서 경화하고 성막하여 산화티탄 광촉매 구조물(15)을 제조한다. 또한, 상기 광 투과성 기질은 광투과율이 50 % 이상인 무기계 소재와 유기계 소재를 사용할 수 있다.

상기 무기계 소재로는 소다-라임(Soda-lime), 보로-실리게이트(boro-siliscate), 석영(quartz)등을 사용하고, 상기 유기계 소재로는 폴리카보네이트(polycarbonate)수지, 아크릴레이트(acrylate)수지를 사용 가능하다.

그리고 코팅 횟수에 따라 박막의 두께를 100∼1000㎚로 조절할 수 있다. 또한, 상기 산화티탄 광촉매는 아나타제(anatase)형이고 산화티탄 입자의 평균 크기가 10∼100㎚으로 조절한다.

도 2 는 코팅된 박막의 표면 및 단면의 전자현미경(SEM)형상을 나타낸 것이다.

도 3 은 광촉매 반응 시스템의 구동에 의한 오염된 유체를 정제하는 공정 흐름도를 나타낸 도면이다.

도 3 을 보면 외부에서 유입되는 유체를 정화시키는 고정화된 광촉매 반응기(14)와, 상기 고정화된 광촉매 반응기(14)로 유체를 유입 및 정화된 유체를 외부로 유출하는 통로부(23)와 상기 고정화된 광촉매 반응기(14)에 컨트롤러(17)를 더 포함하여 구성된다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 통로부(23)는 유체를 저장하는 저장부(11)와, 상기 저장부(11)와 상기 고정화된 광촉매 반응기(14) 사이에 형성되어 상기 유체의 유량을 조절하는 제 1 벨브(18)와, 상기 유체를 순환시키는 펌프(13)와, 상기 제 1 벨브(18)와 상기 고정화된 광촉매 반응기(14) 사이에 형성되어 상기 제 1 벨브(18)에 의해 유량 조절된 상기 유체를 상기 고정화된 광촉매 반응기(14)로 유입하는 유입구(21)와, 상기 고정화된 광촉매 반응기(14)와 상기 저장부(11) 사이에 형성되어 정화된 상기 유체를 배출하는 배출구(22)와, 상기 배출구(22)와 상기 저장부(11) 사이에 형성되어 상기 배출구(22)로부터 배출되는 상기 유체의 유량을 조절하여 상기 저장부(11)에 저장하는 제 2 벨브(18)와, 상기 저장부(11)에 저장된 유체를 외부로 배출되도록 유체의 유량을 조절하는 제 3 벨브(19)를 더 포함하여 구성된다.

그리고 상기 고정화된 광촉매 반응기(14)는 상기 유입구(21)로부터 유체가 분사되는 광촉매 구조물(15)과, 상기 광촉매 구조물의 내부에 분사된 유체에 에너지를 가하여 유체를 정화하는 중심 파장이 250∼370㎚인 광원으로 구성된다. 상기 광원으로 자외선 램프(16)를 이용할 수 있고, 상기 컨트롤러(17)는 상기 광원을 조절하고 안정적인 전류를 공급한다.

먼저, 오염된 유체는 저장조(11)내에 저장되며 제 1 밸브(12)에 의해 유체의 흐름이 조절되어 튜브(tube)로 제작된 통로를 따라 흐른다. 이어 오염된 유체는 고정화된 광촉매 반응기(14)상단에 도달하며, 광촉매가 고정화된 광촉매 구조물(15)에 오염된 유체가 분사된 후, 광촉매 구조물(15) 내에 장착되어 광원으로 이용되는 자외선 램프(16)가 광촉매와 오염된 유체를 반응시켜 오염된 유체를 정화한다. 상기 정화된 유체는 다시 제 1 밸브(12)와 펌프(13)를 통해 고정화된광촉매 반응기(14)로 분사되어 충분히 정화된 수준에 도달할 때까지 위와 같은 방법으로 시스템 내부를 순환한 후 제 3 밸브(19)에 의해 외부로 배출된다.

도 4 는 광촉매 반응기의 세부도를 나타낸 도면이다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 유입구(21)와, 상기 유입구(21)로부터 유입된 유체가 분사되는 광촉매 구조물(15)과 상기 광촉매 구조물(15)내부에 형성되어 상기 분사된 유체에 에너지를 가하여 유체를 정화하는 광원으로 구성된 고정화된 광촉매 반응기(14)와, 상기 고정화된 광촉매 반응기(14)로부터 정화된 유체를 내보내는 배출구(22)를 포함하여 구성된다.

먼저, 오염된 유체는 유입구(21)를 통해 고정화된 광촉매 반응기(14)로 유입되며, 광촉매가 고정화된 광촉매 구조물(15)에 오염된 유체가 분사된다. 이어 분사된 상기 유체는 광촉매 구조물(15) 표면에서 광원으로 이용되는 자외선 램프(16)에서 발생되는 에너지를 이용하여 정화되어 배출구(22)를 통해 배출된다.

효율적인 광촉매 반응을 위해서는 자외선 램프(16)와 광촉매 구조물(15)사이의 거리가 처리하고자 하는 오염된 유체의 유량등을 고려하여 가능한 범위 내에서 근접해야 하고, 오염된 유체는 실질적인 광촉매 반응이 일어나는 광촉매 구조물(15)표면에 효과적으로 전달되어야 한다.

도 5 는 광촉매 구조물을 나타낸 평면도이다.

도 5 에 도시된 바와 같이 고정화된 광촉매 반응기(14)내부에 광촉매 구조물(15)과 상기 광촉매 구조물(15)내부에 광원으로서 자외선 램프(16)가 설치되고 하나의 셀(20)을 이루고, 이 셀(20)이 복수 개가 형성되어 광촉매 구조물 단위(30)이 형성된다.

상기 광촉매 구조물은 정다각형의 기하학적 구조를 이루며, 상기 광촉매 구조물의 기하학적 구조와 상기 셀의 개수를 변화시켜 오염된 유체를 정화시킨다.

정육각형 모양으로 배치된 광촉매 구조물(15)을 하나의 셀(20)로 정의하고, 7개의 셀(20)로 구성된 광촉매 구조물(15)을 하나의 광촉매 구조물(15)단위(30)로 정의한다. 자외선 램프(16)는 정육각형 모양의 셀(20)의 가운데에 위치하며, 광촉매 구조물(15)단위(30)당 총 7개의 자외선 램프(16)가 설치된다.

이와 같이, 광원인 자외선 램프(16)을 중심으로 배치된 정다각형의 기하학적 구조를 갖는 광촉매 구조물(15)은 하나의 셀(cell:20)로 기능하며, 유체의 유량에 따라 여러 개의 셀(20)을 조합하여 하나의 광촉매 구조물(15)단위(30)로 기능을 한다.

도 6 은 본 발명에 따라 메틸오렌지를 이용하여 광촉매 분해 평가를 수행한 실험 결과를 나타낸 그래프로서, 메틸오렌지를 증류수에 희석하여 12ppm으로 제조하여 고정화된 광촉매 반응기(14)에 주입한 후, 10W, 254㎚의 파장을 갖는 UV 램프를 조사하여 수행하였으며, 메틸오렌지의 농도는 UV-스펙트로미터(spectrometer)를 이용하여 분석한 것이다. 시간이 점차 지날수록 메틸오렌지를 증류수에 희석한 용액의 페하농도가 감소함을 알 수 있다. 즉 오염도가 낮아짐을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 광촉매를 이용한 정화시스템 은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 입자상 광촉매와 오염된 유체가 혼합된 슬러리 방식의 종래 반응 시스템을 사용함으로써 야기되는 촉매 회수 장치 및 그에 관련된 추가적인 장비의 설치 없이 안정성으로 오염된 유체를 정화할 수 있다.

둘째, 광 투과성이 우수한 유리 재질의 기판에 코팅을 하여 광촉매를 고정화하고, 다양한 기하학적 모양으로 광촉매 구조물을 고정화된 광촉매 반응기 내부에 설치함으로써 광효율을 증대시킬 뿐 아니라 물질 전달도 극대화 할 수 있다.

셋째, 수처리 뿐만 아니라 기존 반응 시스템으로는 적용이 힘든 휘발성 유기 용매나 악취 물질, 기타 대기 오염 물질에 대한 응용 가능성을 크게 넓혔다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (14)

1. 외부에서 유입되는 유체를 정화시키는 광촉매가 상기 유체와 분리된 형태로 형성된 고정화된 광촉매 반응기와,

   상기 고정화된 광촉매 반응기로의 유체 유입 및 상기 고정화된 광촉매 반응기에서 정화된 유체를 외부로 유출하는 통로부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 통로부는

   유체를 저장하는 저장부와,

   상기 저장부와 상기 고정화된 광촉매 반응기 사이에 형성되어 상기 유체의 유량을 조절하는 제 1 벨브와,

   상기 제 1 벨브와 상기 고정화된 광촉매 반응기 사이에 형성되어 상기 제 1 벨브에 의해 유량 조절된 상기 유체를 상기 고정화된 광촉매 반응기로 유입하는 유입구와,

   상기 고정화된 광촉매 반응기와 상기 저장부 사이에 형성되어 정화된 상기 유체를 배출하는 배출구와,

   상기 배출구와 상기 저장부 사이에 형성되어 상기 배출구로부터 배출되는 상기 유체의 유량을 조절하여 상기 저장부에 저장하는 제 2 벨브와,

   상기 저장부에 저장된 유체를 외부로 배출되도록 유체의 유량을 조절하는제 3 벨브를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 고정화된 광촉매 반응기는

   정다각형의 기하학적 구조를 가지는 광촉매 구조물과,

   상기 광촉매 구조물의 내부에 형성된 광원으로 구성된 복수 개의 셀로 이루어짐을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 고정화된 광촉매 반응기는

   상기 광원을 조절하고 안정적인 전류를 공급하는 컨트롤러를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 광촉매 구조물은

   상기 광촉매 구조물의 기하학적 구조와 상기 셀의 개수를 변화시켜 오염된 유체를 정화하는 것을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 광원은 중심 파장이 250∼370㎚인 것을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 광촉매 구조물은 아나타제(anatase)형인 것을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 광촉매 구조물은

   광 투과성 기질과 광촉매 코팅 조성물로 구성됨을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 광촉매 코팅 조성물은 산화티탄으로 이루어짐을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 광촉매 코팅 조성물은 50∼150℃의 온도에서 경화하여 상기 광 투과성 기질위에 형성됨을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 광 투과성 기질은 광투과율이 50 % 이상인 무기계 소재와 유기계 소재인 것을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템
12. 제 11 항에 있어서, 상기 무기계 소재는 소다-라임(Soda-lime), 보로-실리게이트(boro-siliscate), 석영(quartz) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템.
13. 제 11 항에 있어서, 상기 유기계 소재는 폴리카보네이트(polycarbonate)수지, 아크릴레이트(acrylate)수지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템.
14. 제 9 항에 있어서,

    상기 산화티탄 입자의 평균 크기가 10∼100㎚인 것을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화시스템.