KR20150080251A - 악취 제거 방법 및 탈취 시스템 - Google Patents

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KR20150080251A KR1020130168608A KR20130168608A KR20150080251A KR 20150080251 A KR20150080251 A KR 20150080251A KR 1020130168608 A KR1020130168608 A KR 1020130168608A KR 20130168608 A KR20130168608 A KR 20130168608A KR 20150080251 A KR20150080251 A KR 20150080251A
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현대건설주식회사
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Abstract

본 발명은 악취 제거 방법 및 탈취 시스템에 관한 것으로, 아세트산 또는 알데하이드류 중 적어도 하나 이상의 물질 또는 암모니아계 물질로부터 유발되는 악취를 제거하는 방법으로, 탈취 조성물을 사용하고, 상기 탈취 조성물은, 상기 화학식 1로 표현되는 화합물; 및 상기 화학식 2로 표현되는 화합물을 포함하며, 암모니아계 물질은 상기 화학식 1로 표현되는 화합물과 반응하여 흡착되고, 아세트산 또는 알데하이드류는 상기 화학식 2로 표현되는 화합물과 반응하여 흡착됨으로써 제거될 수 있다.
본 발명에 따른 악취 제거 방법에 의하면, 실내에서 악취를 유발하는 물질을 선택적으로 제거하는 능력이 우수하여 주거 공간의 탈취 시스템에 유용하게 적용할 수 있다.

Description

악취 제거 방법 및 탈취 시스템{METHOD FOR DEODORIZING AND DEODORIZING SYSTEM}
본 발명은 악취 제거 방법 및 탈취 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가정에서 발생할 수 있는 악취 유발 물질을 제거하는 방법 및 이를 적용한 탈취 시스템에 관한 것이다.
최근 건축물은 급격히 고단열, 고기밀화가 진행되고 있으며, 이에 외기 유입이 차단됨으로써 열적 쾌적성은 증가하고 있다. 하지만 실내로 유입되는 자연 환기량의 감소로 인하여 화장실, 주방, 드레스룸 등에서 발생한 오염 물질이 실외로 배출되지 못하고 실내에 잔류함에 따라 악취 및 세균의 번식 등의 원인이 되며, 이로 인해 거주자의 위생 및 건강에 있어 위험 요소가 되고 있다.
현재 개발된 방향·탈취 및 항균·살충 제품은 대부분 희석제 형태이며, 기존의 분사형 제품을 통한 희석 제어 방법은 국부적 오염 공기 제거에 불과하여 완전 확산하여 실 전체의 공기를 정화하는 것에 비해 효과가 일시적이고, 분사된 물질이 정체됨에 따라 또 다른 실내 오염원으로 작용할 수 있다. 또한, 이러한 제품들은 화학 변화로 중화시키거나, 보다 강한 향기로 마스킹하는 방법에 의한 것으로 냄새의 근원은 그대로 공기 중에 존재한다.
공기 청정이나 환기 제품은 실내 오염 물질을 개선하는 대표적인 장치로써 이러한 제품에는 여러 종류의 필터가 장착되며, 현재 국내에서 생산되고 있는 대부분의 공기 청정이나 환기 제품에는 단순히 헤파(HEPA) 필터와 프리 필터 등의 집진 필터만을 적용하고 있다. 이렇게 필터를 많이 장착하는 경우 압력 손실의 증가로 인해 팬의 부하를 늘리게 되고 제품의 전반적인 성능에 악영향을 미치게 된다.
주거 공간과 같은 실내에서 화장실에 대한 악취 제거의 경우는 배기나 방향에 의존하고 있으며, 주방 등의 공간에서는 공기청정기와 같은 흡착에 의한 탈취 개념의 악취 제거 방법은 적용되고 있지 않다.
실내 악취를 유발하는 물질을 타겟으로 하여 이를 효과적으로 제거함으로써 삶의 질과 직결된 환경 문제라고 볼 수 있는 악취에 의한 오염을 해결할 필요성이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실내, 특히 가정에서 발생하는 악취 유발 물질을 높은 선택성으로 제거할 수 있는 방법을 제공함에 목적이 있다.
또한, 악취 제거 방법을 이용하여 탈취 효과를 높일 수 있는 탈취 시스템을 제공함에 목적이 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 악취 제거 방법은 아세트산 또는 알데하이드류 중 적어도 하나 이상의 물질 및 암모니아계 물질로부터 유발되는 악취를 제거하는 방법으로, 탈취 조성물을 사용하고, 상기 탈취 조성물은, 하기 화학식 1로 표현되는 화합물; 및
[화학식 1]
Figure pat00001
(상기 화학식 1에서, X는 니트릴기, 아세틸렌기, 아민기, 아미드기, 에스테르기, 케톤기, C1 내지 C20의 알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기 및 C5 내지 C10의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 결합임)
하기 화학식 2로 표현되는 화합물을 포함하여,
[화학식 2]
Figure pat00002
(상기 화학식 2에서, Y는 니트릴기, 아세틸렌기, 아민기, 아미드기, 에스테르기, 케톤기, C1 내지 C20의 알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기 및 C5 내지 C10의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 결합임)
암모니아계 물질은 상기 화학식 1로 표현되는 화합물과 반응하여 흡착되고, 아세트산 또는 알데하이드류는 상기 화학식 2로 표현되는 화합물과 반응하여 흡착됨으로써 악취가 제거될 수 있다.
상기 탈취 조성물은 pH가 4 내지 7일 수 있다.
상기 화학식 1로 표현되는 화합물은, 하기 화학식 3으로 표현될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003
(상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자이거나 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10의 알케닐기이고, n은 1 내지 10의 정수임)
상기 화학식 2로 표현되는 화합물은, 하기 화학식 4로 표현될 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00004
상기 화학식 1로 표현되는 화합물 대비 상기 화학식 2로 표현되는 화합물의 중량비는 1:1.1 내지 1:2.0일 수 있다.
상기 탈취 조성물은 글루코오스를 더 포함하고, 상기 글루코오스는 상기 화학식 1로 표현되는 화합물 100중량부에 대하여 3 내지 20중량부일 수 있다.
상기 탈취 조성물은 폴리아크릴산을 더 포함하고, 상기 폴리아크릴산은 상기 화학식 1로 표현되는 화합물 100중량부에 대하여 10 내지 150중량부일 수 있다.
또한, 상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 탈취 시스템은, 외부 공기가 유입되는 유입부; 상기 외부 공기에 포함된 악취 유발 물질을 여과하는 필터부; 및 여과된 공기를 상기 유입부와 반대 방향으로 배출시키는 배출부를 포함하고, 상기 필터부는 지지체에 탈취 조성물이 함유된 탈취 필터를 포함하고, 상기 탈취 조성물은, 상기 화학식 1로 표현되는 화합물; 및 상기 화학식 2로 표현되는 화합물을 포함할 수 있다.
상기 탈취 시스템은 상기 유입부로 유입된 외부 공기가 상기 필터부를 통과하기 전에 오존(O3)과 반응하도록 오존 발생부를 더 포함할 수 있다.
상기 오존 발생부는 단위 시간당 30 내지 100mg의 오존이 발생할 수 있다.
상기 탈취 필터는, 상기 지지체에 대하여 상기 탈취 조성물이 0.80×10-2 내지 5.0×10-2g/㎤의 밀도로 함유될 수 있다.
상기 탈취 필터는, 상기 탈취 조성물이 상기 지지체에 함침되어 마련되거나, 상기 탈취 조성물이 상기 지지체 상에 코팅되어 마련될 수 있다.
상기 탈취 조성물은 폴리아크릴산 및 글루코오스를 더 포함할 수 있다.
상술한 탈취 시스템은 빌트인 타입으로 설치될 수 있다.
본 발명에 의한 악취 제거 방법은 가정에서 발생하는 탈취 대상 물질인 암모니아계 물질, 아세트산, 알데하이드류 물질에 대해 높은 선택성으로 제거할 수 있으며, 악취 제거 방법에 사용하는 탈취 조성물을 지지체에 함침 또는 코팅하여 제조된 탈취 필터를 구비한 탈취 시스템을 이용하여 악취 발생 물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 탈취 시스템에 오존이 발생될 수 있도록 하여 탈취 반응의 효율성을 향상시킴으로써 탈취 효과를 더욱 높일 수 있으며, 황화수소를 제거할 수 있다.
본 발명에 의한 탈취 시스템은 종래와 달리, 주방 또는 화장실과 같이 악취의 발생 빈도가 높은 장소의 벽, 천정 또는 수납장에 빌트인으로 설치하여 공간 활용을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 악취 제거 방법에 사용되는 탈취 조성물을 주사 전자 현미경(SEM)으로 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 탈취 시스템 내부의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 탈취 시스템 내부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 탈취 시스템에서 유입부 및 오존 발생기에서의 공기 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 탈취 시스템에서 필터부에서의 공기 흐름도 및 탈취 조성물의 탈취 작용을 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 탈취 시스템에서 배출부에서의 공기 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 탈취 시스템의 사용 상태도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 악취 제거 방법에 대해 설명한다.
본 발명에서 제거하고자 하는 목표가 되는 악취는 주거 환경에서, 특히 냄새의 발생이 잦은 주방 또는 화장실과 같은 공간에서 쉽게 발생할 수 있는 아세트산(acetic acid), 알데하이드류, 암모니아계 물질 및 황화수소로부터 유발되는 악취를 말한다.
악취 제거를 위하여 냄새 원인 물질과 화학 반응하여 악취 성분을 다른 물질로 바꾸도록 유도하는 탈취 조성물을 적용하여, 악취 유발 물질을 제거하는 방법을 이용한다.
악취 제거에 사용되는 탈취 조성물은 하기 화학식 1로 표현되는 화합물; 및
[화학식 1]
Figure pat00005
(상기 화학식 1에서, X는 니트릴기, 아세틸렌기, 아민기, 아미드기, 에스테르기, 케톤기, C1 내지 C20의 알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기 및 C5 내지 C10의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 결합임)
하기 화학식 2로 표현되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00006
(상기 화학식 2에서, Y는 니트릴기, 아세틸렌기, 아민기, 아미드기, 에스테르기, 케톤기, C1 내지 C20의 알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기 및 C5 내지 C10의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 결합임)
상기 화학식 1은 술폰산기(-SO3H, sulfonic acid group)를 포함하는 화합물로 술폰산기는 암모니아계 물질과 반응하여 이를 처리할 수 있다.
상기 화학식 2로 표현되는 화합물은 아민기(amine group)를 포함하고 있는 화합물로, 악취 발생 분자 중 아세트산 및 알데하이드류인 아세트알데하이드(acetaldehyde)와 폼알데하이드(formaldehyde)를 흡착시킨다.
자세하게 아래와 같이 반응한다. 하기 반응식에서, -SO3H와 -NH2는 화학식 1 및 2의 말단기인 술폰산기 및 아민기만을 표현한 것이고, NH3(암모니아), CH3COOH(아세트산), CH3CHO(아세트알데하이드)는 악취를 발생시키는 물질의 예시를 기재한 것 이다.
[반응식 1]
-SO3H + NH3 → SO3NH4
-NH2 + CH3COOH → NH3COOCH3
-NH2 + CH3CHO → NCHCH3 + H2O
상기 반응식과 같이 암모니아계 분자, 아세트산, 아세트알데하이드는 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 물질과 반응하여 각각 흡착함으로써 악취를 제거할 수 있다.
상기 화학식 1로 표현되는 화합물은, 바람직하게 하기 화학식 3으로 표현되는 화합물일 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00007
(상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자이거나 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10의 알케닐기이고, n은 1 내지 10의 정수임)
상기 화학식 3에서, 알케닐기는 적어도 두 개의 탄소원자가 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 이루고 있는 치환기를 의미한다.
상기 화학식 2로 표현되는 화합물은, 하기 화학식 4로 표현되는 화합물일 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00008

상기 화학식 1로 표현되는 화합물 대비 상기 화학식 2로 표현되는 화합물의 중량비는 1:1.1 내지 1:2.0일 수 있으며, 바람직하게는 1:1.3 내지 1.8인 것이 효과적이다.
상기 화학식 1로 표현되는 화합물과 상기 화학식 2로 표현되는 화합물의 중량비가 1:1.1 미만인 경우에는 아세트산 및 알데하이드류의 제거가 어려우며 1:2.0을 초과하는 경우에는 암모니아계 물질을 제거하기 어렵다.
탈취 조성물은 폴리아크릴산을 더 포함할 수 있다. 폴리아크릴산은 점착성 및 점도를 가지는 물질로, 후술할 탈취 필터를 구현함에 있어 지지체에 코팅 또는 함침을 용이하게 한다.
상기 폴리아크릴산은 상기 화학식 1로 표현되는 화합물 100중량부에 대하여, 10 내지 150중량부일 수 있으며, 바람직하게 30 내지 100중량부인 것이 효과적이다. 폴리아크릴산이 상기 범위를 벗어난 경우 지지체에 접착력이 떨어지거나 점도가 높아 코팅 또는 함침이 어렵다.
탈취 조성물은 글루코오스(glucose)를 더 포함할 수 있으며, 글루코오스는 소수성에 의해 제거 대상 물질과 친화력이 높임으로써, 탈취의 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 글루코오스에 화학식 1로 표현되는 화합물과 화학식 2로 표현되는 화합물이 고정되어 하나의 단위체를 형성할 수 있게 하여 공기 중의 악취를 유발할 수 있는 물질을 모두 흡착할 수 있게 한다.
또한, 탈취 조성물은 용매를 더 포함할 수 있으며 상기 용매는 물 또는 알코올계 용매일 수 있으며, 알코올계 용매는 에탄올일 수 있다. 바람직하게는 물 및 알코올계 용매를 동시에 사용하는 것이 효과적이다.
상기의 조성을 가지는 탈취 조성물은 pH가 4 내지 7일 수 있으며, 바람직하게는 pH가 5 내지 6.5인 것이 효과적이다. pH가 4 미만인 경우에는 아세트산 또는 알데하이드류 물질의 흡착률이 떨어지며, pH가 7을 초과하는 경우에는 질소 화합물의 흡착률이 떨어져 악취 제거에 효율성이 낮다.
또한, 탈취 조성물은 25℃에서 1.0 내지 3.0mPa·s의 점도를 가질 수 있으며, 상기 범위의 점도를 가지는 경우 제거 대상 물질에 대한 흡착이 용이하다.
상기 탈취 조성물은 복수의 단위체로 이루어질 수 있으며, 여기서, 탈취 조성물은 액상에 탈취 역할을 하는 물질이 분산된 형태로, 각각의 분산된 형태를 단위체로 정의한다.
각 단위체는 악취 발생 물질을 흡착할 수 있는 작용기인 술폰산기 또는 아민기가 적층되어 모든 방향으로 뻗어있는 모양일 수 있으며, 성게 모양과 유사하다. 성게와 같은 모양의 탈취 조성물은 제거 대상인 악취 물질과의 접촉을 최대화할 수 있어 흡착 효율을 현저히 향상시킬 수 있다.
탈취 조성물 단위체의 평균 입경은 0.5 내지 50nm일 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 10nm인 것이 효과적이다. 여기서, 평균 입경은 탈취 조성물 단위체의 가장 장방향 길이의 평균값을 말한다. 상기 탈취 조성물의 단위체가 상기 범위의 평균 입경을 가져야 악취 발생 분자의 크기를 고려하였을 때, 흡착이 효과적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 탈취 시스템은 유입부, 필터부, 배출부를 포함한다.
유입부에서는 악취 발생 물질이 포함된 외부의 공기가 탈취 시스템에 유입된다. 공기를 유입하기 위한 통상적인 수단을 사용할 수 있으며, 외부 공기는 배출부에 구비된 팬(fan)에 의해 탈취 시스템으로 유입될 수 있다.
상기 필터부에는 탈취 필터가 구비될 수 있다.
탈취 필터는 상술한 탈취 조성물이 지지체에 함유될 수 있으며, 구체적으로 액상의 탈취 조성물이 지지체에 함침되거나, 지지체 상에 코팅되어 마련될 수 있으며, 함침과 코팅이 동시에 이루어질 수도 있다.
탈취 필터의 지지체는 직물, 편물, 부직포 등의 섬유를 제한없이 사용할 수 있으나, 직포인 것이 바람직하다. 직포는 인장 강도, 화학 안정성 및 내후성이 우수하여 탈취 필터로 구현하는 경우 탈취 조성물 또는 악취 물질과 반응하지 않아 장기간 사용할 수 있다.
상기 탈취 필터는 탈취 조성물이 상기 지지체에 대하여 0.80×10-2 내지 5.0×10-2g/㎤의 밀도로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1.5×10-2 내지 3.0×10-2g/㎤의 밀도로 포함되는 것이 효과적이다. 탈취 조성물의 코팅 또는 함침량이 0.80×10-2g/㎤ 미만인 경우에는 탈취 효과가 떨어지고, 5.0×10-2g/㎤를 초과하는 경우에는 탈취의 향상 효과가 미미하여 비경제적이다.
탈취 필터를 공기가 흐르는 방향으로 복수 장이 겹쳐 배치될 수 있으며, 바람직하게는 상하로 주름져 다수 겹으로 접힌 모양으로써 복수 장이 겹친 형태를 구현할 수 있다. 주름진 형태로 인하여 외부 공기가 탈취 필터와 접촉할 시간을 늘려 흡착의 효율을 향상시킬 수 있다.
필터부를 거쳐 악취 발생 물질이 여과되고, 깨끗한 공기는 유입부와 반대 방향으로 배출부를 통하여 배출된다. 상기 배출부는 공기를 배출하기 위한 통상적인 수단을 사용할 수 있으며, 팬을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 탈취 시스템은 90 내지 300ft3/min의 풍량을 가질 수 있으며, 풍량이 90ft3/min 미만인 경우에는 악취 제거 효과가 미미하며, 300ft3/min를 초과하는 경우에는 악취 유발 물질이 탈취 필터에 흡착 정도가 떨어지는 문제점이 있다.
탈취 시스템은 오존 발생부를 더 포함할 수 있으며, 상기 오존 발생부는 외부 공기가 필터부를 통과하기 전에 위치하는 것이 바람직하다.
오존은 외부 공기가 여과되기 전에 알코올기(-OH) 또는 카르복시기(-COOH)를 가진 화합물에 대하여 탈취 조성물에 쉽게 흡착될 수 있도록 반응성을 향상시키는 역할을 한다.
또한, 오존은 악취의 주요 성분 중 하나인 황화수소(H2S)를 하기 반응식 2와 같이 분해할 수 있다.
[반응식 2]
6H2S + 2O3 → 6H2O + 3S2
오존은 단위 시간당 30 내지 100mg 발생될 수 있으며, 바람직하게는 50 내지 80mg인 것이 효과적이다. 오존의 발생 정도가 30mg/h 미만인 경우에는 악취 발생 물질과 오존이 충분히 접촉하지 못하여 탈취 효과가 미미하며, 100mg/h을 초과하는 경우에는 유입된 외부 공기가 필터부로의 원활한 이동과 필터부에서 탈취 조성물에 흡착되는 것을 방해할 수 있다.
상기의 탈취 시스템은 용도에 따라 패키징하여 사용할 수 있으며, 빌트인(built-in) 타입으로 설치되는 것이 바람직하다.
빌트인으로 설치함에 따라 별도의 독립된 공간을 필요로 하지 않으므로 공간의 제약을 받지 않아, 주거 공간에서 악취 발생이 잦은 주방 또는 화장실에 천장, 벽면, 수납장, 특히 주방이나 화장실에 설치된 상부장의 하단 등에 자유롭게 설치할 수 있다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 악취 제거하는데 사용되는 탈취 조성물을 주사 전자 현미경으로 확대하여 촬영한 사진으로, 탈취 조성물은 액상으로 단위체가 용매 상에 분산되어 있다. 탈취 조성물의 단위체는 악취 발생 물질을 흡착할 수 있는 작용기가 적층되어 여러 방향으로 뻗어있는 모양임을 알 수 있다.
도 2및 도 3을 참조하면, 탈취 시스템(10)은 유입부(20), 오존 발생부(50), 탈취부(30), 배출부(40)로 이루어질 수 있다. 탈취부(30)는 상기 탈취 조성물이 함침 또는 코팅된 탈취 필터(31)가 주름진 형태일 수 있다.
탈취 시스템(10)에 의해 외부 공기의 탈취 메커니즘은 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4와 같이, 악취 발생 물질을 포함한 외부 공기가 유입부(20)를 통하여 탈취 시스템 내부에 흡입된다. 유입부(20)를 통하여 유입된 외부 공기는 오존 발생부(50)를 통과함으로써 알코올기 또는 카르복시기에 대해 탈취 효과를 향상시키는 역할을 하며, 황화수소를 제거할 수 있다.
이후, 도 5와 같이 오존과 반응하여 반응성이 향상된 외부 공기에 존재하는 악취 발생 물질은 탈취부(30)의 탈취 필터(31)에 함침 또는 코팅되어 있는 탈취 조성물에 흡착된다. 구체적으로 탈취 조성물의 악취를 발생시키는 물질을 흡착할 수 있는 작용기(-NH2)가 폼알데하이드와 화학적으로 반응하여 -NCH2로 변환되는 탈수 반응을 통하여 냄새가 제거된다.
마찬가지로 암모니아와 같은 질소계 화합물, 아세트산, 알데하이드류 물질이 탈취 조성물의 술폰산기 또는 아민기와 같은 작용기에 선택적으로 흡착되며, 성게 모양의 조성물 형태로 인하여 흡착이 더욱 용이해진다.
외부 공기의 악취 발생 물질이 제거되어 깨끗해진 공기는 도 6과 같이 배출부(40)를 통하여 다시 실내로 공급되며, 배출부(40)는 배출 팬의 구성을 가질 수 있다.
도 7은 상기 탈취 시스템을 주거 공간에 설치하여 상태도를 도시한 것으로, 주방과 같이 악취 발생이 잦은 공간에 서랍장 등의 하부에 빌트인 형태로 설치 가능할 수 있어 공간의 제약을 받지 않는다.
이하에서는, 본 발명의 탈취 시스템의 우수한 효과를 입증하기 위한 실험을 실시한 결과를 나타낸다.
실시예 1
유입팬을 이용하여 외부 공기가 유입되는 유입부, 탈취 필터를 포함하는 필터부 및 배출팬을 이용하여 공기를 배출시키는 배출부로 이루어진 탈취 시스템을 구현하였다. 탈취 필터는 직포에 화학식 3으로 표현되는 화합물(R1은 -CH=CH2이고, n은 2임) 100중량부, 화학식 4로 표현되는 화합물 150중량부, 폴리아크릴산 80중량부, 글루코오스 12중량부 및 물 정량을 포함하는 액상의 조성물을 2.0×10-2g/㎤의 함량으로 함침시켜 제조하였다.
실시예 2
유입팬을 이용하여 외부 공기가 유입되는 유입부, 오존이 50mg/h 발생하는 오존 발생부, 탈취 필터를 포함하는 필터부 및 배출팬을 이용하여 공기를 배출시키는 배출부로 이루어진 탈취 시스템을 구현하였다. 탈취 필터는 직포에 화학식 3으로 표현되는 화합물(R1은 -CH=CH2이고, n은 2임) 100중량부, 화학식 4로 표현되는 화합물 150중량부, 폴리아크릴산 80중량부, 글루코오스 12중량부 및 물 정량을 포함하는 액상의 조성물을 2.0×10-2g/㎤의 함량으로 함침시켜 제조하였다.
가정에서 쉽게 발견되는 악취 발생 물질인 폼알데하이드, 암모니아, 황화수소에 대한 실시예 1 및 2의 탈취 시스템의 흡착 성능을 평가하였다.
평가 방법은 다음과 같다. 악취의 최소 농도 및 최고 농도를 폼알데하이드, 암모니아, 황화수소에 대하여 각각 설정하였다. 최소 및 최고 농도의 각 악취 발생 물질을 유입부로 공급하고, 60분, 120분 경과하여 배출부의 공기를 포집하여 농도를 측정하였다. 평가 결과는 아래 표 1과 같다. 표 1에서, 최소 농도를 저농도, 최고 농도를 고농도로 표시하였다.
저농도 고농도
0분 60분 120분 0분 60분 120분




실
시
예
1		 폼
알데하이드		 농도
(ppm)		 0.335 0.187 0.109 1.270 0.583 0.359
초기농도
대비감소율
(%)		 - 44.1 67.6 - 54.1 71.7
암모니아 농도
(ppm)		 0.950 0.380 0.050 4.210 0.480 0.050
초기농도
대비 감소율
(%)		 - 60.0 95.0 - 88.7 98.9
황화수소 농도
(ppm)		 0.100 0.090 0.050 0.330 0.200 0.150
초기농도
대비 감소율
(%)		 - 15.0 50.0 - 39.4 54.5




실
시
예
2		 폼
알데하이드		 농도
(ppm)		 0.385 0.177 0.083 1.205 0.429 0.209
초기농도
대비 감소율
(%)		 - 54.2 78.6 - 64.4 82.6
암모니아 농도
(ppm)		 0.855 0.000 0.000 2.850 0.000 0.000
초기농도
대비 감소율
(%)		 - 100.0 100.0 - 100.0 100.0
황화수소 농도
(ppm)		 0.143 0.119 0.0714 0.261 0.143 0.000
초기농도
대비 감소율
(%)		 - 16.7 50.0 - 45.5 100.0
상기 표 1과 같이, 악취를 유발시킬 수 있는 물질인 암모니아, 황화수소, 폼알데하이드 각각에 대하여 시간별 농도를 측정한 결과 초기 농도 대비하여 120분 경과한 후에는 거의 대부분 물질의 검출량이 상당 감소하였다.
또한, 오존 발생부를 구비한 경우 탈취 효과가 더욱 향상되었으며, 이는 황화수소에서 눈에 띄게 나타났다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
10: 탈취 시스템 20: 유입부
30: 필터부 31: 탈취 필터
40: 배출부 50: 오존 발생부

Claims (14)

  1. 아세트산 또는 알데하이드류 중 적어도 하나 이상의 물질 및 암모니아계 물질로부터 유발되는 악취를 제거하는 방법으로,
    탈취 조성물을 사용하고,
    상기 탈취 조성물은,
    하기 화학식 1로 표현되는 화합물; 및

    [화학식 1]
    Figure pat00009

    (상기 화학식 1에서, X는 니트릴기, 아세틸렌기, 아민기, 아미드기, 에스테르기, 케톤기, C1 내지 C20의 알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기 및 C5 내지 C10의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 결합임)

    하기 화학식 2로 표현되는 화합물을 포함하여,

    [화학식 2]
    Figure pat00010

    (상기 화학식 2에서, Y는 니트릴기, 아세틸렌기, 아민기, 아미드기, 에스테르기, 케톤기, C1 내지 C20의 알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기 및 C5 내지 C10의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 결합임)

    암모니아계 물질은 상기 화학식 1로 표현되는 화합물과 반응하여 흡착되고,
    아세트산 또는 알데하이드류는 상기 화학식 2로 표현되는 화합물과 반응하여 흡착됨으로써 악취가 제거되는 것을 특징으로 하는 악취 제거 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탈취 조성물은 pH가 4 내지 7인 것을 특징으로 하는 악취 제거 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표현되는 화합물은,
    하기 화학식 3으로 표현되는 화합물인 것을 특징으로 하는 악취 제거 방법.

    [화학식 3]
    Figure pat00011

    (상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자이거나 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10의 알케닐기이고, n은 1 내지 10의 정수임)
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 2로 표현되는 화합물은,
    하기 화학식 4로 표현되는 화합물인 것을 특징으로 하는 악취 제거 방법.

    [화학식 4]
    Figure pat00012

  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표현되는 화합물 대비 상기 화학식 2로 표현되는 화합물의 중량비는 1:1.1 내지 1:2.0인 것인 것을 특징으로 하는 악취 제거 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탈취 조성물은 글루코오스를 더 포함하고,
    상기 글루코오스는 상기 화학식 1로 표현되는 화합물 100중량부에 대하여 3 내지 20중량부인 것을 특징으로 하는 악취 제거 방법.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 탈취 조성물은 폴리아크릴산을 더 포함하고,
    상기 폴리아크릴산은 상기 화학식 1로 표현되는 화합물 100중량부에 대하여 10 내지 150중량부인 것을 특징으로 하는 악취 제거 방법.
  8. 실내에서 발생하는 악취 유발 물질을 포함하는 공기를 탈취하는 탈취 시스템에 있어서,
    외부 공기가 유입되는 유입부;
    상기 외부 공기에 포함된 악취 유발 물질을 여과하는 필터부; 및
    여과된 공기를 상기 유입부와 반대 방향으로 배출시키는 배출부를 포함하고,
    상기 필터부는 지지체에 탈취 조성물이 함유된 탈취 필터를 포함하고,
    상기 탈취 조성물은,
    하기 화학식 1로 표현되는 화합물; 및

    [화학식 1]
    Figure pat00013

    (상기 화학식 1에서, X는 니트릴기, 아세틸렌기, 아민기, 아미드기, 에스테르기, 케톤기, C1 내지 C20의 알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기 및 C5 내지 C10의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 결합임)
    하기 화학식 2로 표현되는 화합물을 포함하는 탈취 시스템.

    [화학식 2]
    Figure pat00014

    (상기 화학식 2에서, Y는 니트릴기, 아세틸렌기, 아민기, 아미드기, 에스테르기, 케톤기, C1 내지 C20의 알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기 및 C5 내지 C10의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 2종 이상의 결합임)
  9. 제8항에 있어서,
    상기 탈취 시스템은 상기 유입부로 유입된 외부 공기가 상기 필터부를 통과하기 전에 오존(O3)과 반응하도록 오존 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 오존 발생부는 단위 시간당 30 내지 100mg의 오존이 발생하는 것을 특징으로 하는 탈취 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 탈취 필터는,
    상기 지지체에 대하여 상기 탈취 조성물이 0.80×10-2 내지 5.0×10-2g/㎤의 밀도로 함유되는 것을 특징으로 하는 탈취 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 탈취 필터는,
    상기 탈취 조성물이 상기 지지체에 함침되어 마련되거나, 상기 탈취 조성물이 상기 지지체 상에 코팅되어 마련되는 것을 특징으로 하는 탈취 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 탈취 조성물은 폴리아크릴산 및 글루코오스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취 시스템.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 탈취 시스템은 빌트인 타입으로 설치되는 것을 특징으로 하는 탈취 시스템.
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