KR20170080394A - 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류 장치 - Google Patents

전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류 장치 Download PDF

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육세진
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치는 내부 원통 및 상기 내부 원통을 둘러싸도록 형성되는 외부 원통을 포함하는 몸체부; 상기 몸체부의 상부에 형성되어 입자 및 기체가 유입되는 유입구; 및 상기 몸체부의 하부에 형성되고, 상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이에 인가되는 전압에 따라 하전된 입자를 크기 별로 분류하여 배출하는 복수의 입자 배출부를 포함한다.

Description

전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류 장치{APPARATUS FOR CLASSIFYING PARTICLE BY ELECTRICALLY MOBILITY}
본 발명의 실시예들은 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류 장치에 관한 것이다.
일반적으로, DMA(Differential Mobility Analyzer)는 수백 nm이하의 입자를 전기적 이동도에 따라 크기 별로 분류하는 장치이다.
이를 통해, 다분산 에어로졸을 입자의 크기에 따라 단분산 에어로졸로 분류할 수 있다. 또한, 대기 중 에어로졸 입자의 크기분포를 측정할 수 있다.
그런데, 기존의 원통형 DMA는 단분산 에어로졸 출구가 벽면에만 존재하기 때문에 분류구역(classifying region) 내에서 분류할 수 있는 크기보다 더 큰 크기의 에어로졸 입자를 분류하는 것이 불가능하다는 단점이 있다.
또한, 기존의 원통형 DMA로 큰 크기의 입자를 분류하려면 DMA의 지름 자체가 커지거나 분류구역의 길이가 길어져야 하므로 형상이 다른 DMA를 사용 혹은 제작해야 한다. 이러한 경우, 분류되는 입자의 분류시간이 늘어나 브라운 운동의 효과가 더 심해져 작은 입자를 효과적으로 분류하지 못해 DMA의 효율이 떨어지게 된다.
기존의 원통형 DMA로 큰 크기의 입자를 분류하기 위한 다른 방법으로 보호공기(Sheath Air)의 유량을 늘릴 수가 있는데, 이는 이미 각 유량에 맞게 디자인된 DMA의 층류를 깨트릴 우려가 있고 인가전압의 한계에 의해 같은 크기의 입자를 분류하기 위해 가해지는 높은 전압으로 인한 입자의 정확한 분류가 어려워질 수 있다.
따라서, 기존 DMA의 분류구역에서 분류되지 않은 큰 크기의 입자를 분류할 수 있는 입자 분류장치의 개발이 필요한 실정이다.
관련 선행기술로는 등록특허공보 제10-0948-7150000(발명의 명칭:목표 분류 입경의 제어가 가능한 입자 분류 방법, 이를 수행하기 위한 입자 분류 유닛, 그 제조방법 및 입자 분류 장치, 등록일자: 2010년 3월 12일)가 있다.
본 발명의 일 실시예는 전기적 이동도에 따라 입자를 크기별로 동시에 분류할 수 있는 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류 장치를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치는 내부 원통 및 상기 내부 원통을 둘러싸도록 형성되는 외부 원통을 포함하는 몸체부; 상기 몸체부의 상부에 형성되어 입자 및 기체가 유입되는 유입구; 및 상기 몸체부의 하부에 형성되고, 상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이에 인가되는 전압에 따라 하전된 입자를 크기 별로 분류하여 배출하는 복수의 입자 배출부를 포함한다.
상기 복수의 입자 배출부는 상기 내부 원통의 하부에 형성되고, 상기 하전된 입자 중 가장 작은 크기의 입자를 배출하는 제1 입자 배출구; 및 상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이의 하부 공간에 형성되고, 상기 하전된 입자 중 상기 제1 입자 배출구에서 배출된 입자보다 큰 크기의 입자를 배출하는 제2 입자 배출구를 포함할 수 있다.
상기 제1 입자 배출구는 상기 내부 원통의 하부 외주면으로부터 하단면까지 수평 및 수직 방향으로 연속 관통하여 형성되되, 그 단면이 'ㄱ'자 형상을 가지면서 둘레 방향으로 연통하여 형성되고, 상기 제2 입자 배출구는 상기 내부 원통을 둘러싸고 내부가 상하 방향으로 관통하는 구조를 가질 수 있다.
상기 복수의 입자 배출부는 상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이의 하부 공간에 형성되고, 상기 하전된 입자 중 상기 제2 입자 배출구에서 배출된 입자보다 큰 크기의 입자를 배출하는 제3 내지 제N 입자 배출구를 더 포함하고, 상기 제3 내지 제N 입자 배출구는 상기 외부 원통 쪽에 가까울수록 더 큰 크기의 입자를 배출할 수 있다. 여기서, 상기 N은 3보다 큰 자연수를 나타낼 수 있다.
상기 제3 내지 제N 입자 배출구는 상기 제2 입자 배출구와 동일한 형태로 각각 형성되되, 상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이의 하부 공간에서, 상기 제2 입자 배출구로부터 상기 외부 원통 방향으로 차례대로 형성될 수 있다.
상기 몸체부는 상기 전압의 인가에 따라 극성을 가지는 클래시파잉(classifying) 영역이 상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이에 형성되도록 구성되고, 상기 복수의 입자 배출부는 상기 클래시파잉 영역의 극성에 따라 하전된 상기 입자를 크기 별로 분류하여 배출할 수 있다.
상기 몸체부는 상기 클래시파잉 영역이 형성되도록, 상기 내부 원통에 상기 전압이 인가되고, 상기 외부 원통에 접지가 연결되게 구성될 수 있다.
상기 유입구는 상기 외부 원통의 상부에서 좌우 방향으로 관통하는 구조를 가지는 입자 유입구; 및 상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이의 상단 개방면에 형성되는 기체 유입구를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치는 상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이의 하부 공간에 형성되고, 상기 입자를 포함하는 기체 중에서 상기 분류된 입자를 제외한 잔류 기체, 및 상기 유입구 주변의 공간으로 유입된 보호 공기를 배출하는 기체 배출구를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기적 이동도에 따라 입자를 크기별로 동시에 분류할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존에 비해 많은 양의 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다분산 에어로졸을 입자의 크기에 따라 단분산 에어로졸로 분류 또는 발생시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 대기 중 에어로졸 입자의 크기 분포(size distribution)를 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치를 설명하기 위해 도시한 정면 절개도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치를 설명하기 위해 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치를 설명하기 위해 도시한 저면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 입자 배출구의 변형예를 설명하기 위해 도시한 정면 절개도이다.
도 5은 도 4의 입자 배출구의 평면도이다.
도 6은 도 4의 입자 배출구의 저면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 입자 배출구에서 배출되는 단분산성 에어로졸들의 크기 분포를 나타내기 위해 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 입자 배출구에서 배출되는 단분산성 에어로졸들의 크기 분포를 나타내기 위해 도시한 그래프이다.
본 발명의 이점 및/또는 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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 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 구성요소를 지칭한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치를 설명하기 위해 도시한 정면 절개도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치를 설명하기 위해 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치를 설명하기 위해 도시한 저면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치(100)는 몸체부(110), 유입구(120), 복수의 입자 배출부(130), 및 기체 배출부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몸체부(110)는 내부 원통(112) 및 상기 내부 원통(112)을 둘러싸도록 형성되는 외부 원통(114)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 몸체부(110)는 이중의 원통 구조를 가질 수 있다.
상기 몸체부(110)는 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이에 인가되는 전압에 따라 극성을 가지는 클래시파잉 영역(Classifying region)(111)이 형성되도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 상기 몸체부(110)는 상기 내부 원통(112)에 고전압이 인가되고, 상기 외부 원통(114)에 접지가 연결되게 구성될 수 있다.
즉, 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이의 공간에는 고전압의 인가에 따라 상기 클래시파잉 영역(111)이 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 클래시파잉 영역(111)은 양극(+) 및 음극(-)의 극성을 띨 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 내부 원통(112)에 상기 고전압이 인가되고, 상기 외부 원통(114)에 접지가 연결되게 구성될 수 있다고 설명하였다. 그러나, 이에 한정하지 않고 상기 외부 원통(114)에 상기 고전압이 인가되고, 상기 내부 원통(112)에 접지가 연결될 수도 있다.
상기 유입구(120)에는 입자 및 기체가 유입될 수 있다. 이때, 상기 유입구(120)에는 상기 입자로서, 예컨대 다분산성 에어로졸(Polydisperse Aerosol)이 유입될 수 있다.
이러한 유입구(120)는 상기 몸체부(110)의 상부에 형성되어 입자 유입구(122) 및 기체 유입구(124)를 포함할 수 있다.
상기 입자 유입구(122)는 상기 외부 원통(114)의 상부에서 좌우 방향으로 관통하는 구조를 가질 수 있다. 즉, 상기 입자 유입구(122)는 상기 외부 원통(114)의 내외부를 관통하여 형성될 수 있다.
이때, 상기 입자 유입구(122)는 입구의 크기가 조절 가능하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 입자 유입구(122)는 단위 시간당 기준치 양의 다분산성 에어로졸이 유입될 수 있는 입구의 크기(직경)가 D라고 할 때, 단위 시간당 기준치보다 적은 양의 다분산성 에어로졸이 유입될 수 있도록 입구의 크기가 D보다 좁게 형성될 수 있고, 반대로 단위 시간당 기준치보다 많은 양의 다분산성 에어로졸이 유입될 수 있도록 입구의 크기가 D보다 넓게 형성될 수 있다.
상기 기체 유입구(124)는 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이의 상단 개방면에 형성될 수 있다.
상기 기체 유입구(124)로는 깨끗한 상태의 보호 공기(Sheath Air)가 유입될 수 있는데, 상기 보호 공기는 상기 다분산성 에어로졸과 함께 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이 공간으로 유입될 수 있다.
따라서, 상기 다분산성 에어로졸은 상기 몸체부(110)로 유입된 후, 상기 보호 공기에 의해 수직 방향으로 하강 이동할 수 있다. 즉, 상기 다분산성 에어로졸은 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이 공간으로 상기 보호 공기와 함께 유입됨으로써, 상기 클래시파잉 영역(111)으로 수직 이동할 수 있다.
상기 복수의 입자 배출부(130)는 상기 몸체부(110)의 하부에 형성된다. 구체적으로, 상기 복수의 입자 배출구(130)는 상기 내부 원통(112)의 하부에 형성되는 제1 입자 배출구(132), 및 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이의 하부 공간에 형성되는 제2 입자 배출구(134)를 포함할 수 있다.
상기 제1 입자 배출구(132)는 상기 내부 원통(112)의 하부 외주면으로부터 하단면까지 수평 및 수직 방향으로 연속 관통하여 형성되되, 그 단면이 'ㄱ'자 형상을 가지면서 둘레 방향으로 연통하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 입자 배출구(134)는 상기 내부 원통(112)을 둘러싸고 내부가 상하 방향으로 관통하는 구조를 가질 수 있다.
상기 복수의 입자 배출부(130)는 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이에 인가되는 전압에 따라 하전된 입자를 크기 별로 분류하여 배출한다.
즉, 상기 복수의 입자 배출부(130)는 상기 클래시파잉 영역(111)의 극성에 따라 상기 하전된 입자를 크기 별로 분류하여 배출할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 입자 배출구(132)는 상기 하전된 입자 중 가장 작은 크기의 입자를 배출할 수 있다.
상기 제2 입자 배출구(134)는 상기 하전된 입자 중 상기 제1 입자 배출구(132)에서 배출된 입자보다 큰 크기의 입자를 배출할 수 있다.
여기서, 상기 배출 입자의 크기는 하나의 특정값(아래 예와 같은 경우 60nm)을 가리킬 수도 있고, 또 달리 하나의 특정값으로부터 일정 범위까지의 값을 포함하는 범위값(아래 예와 같은 경우 60~65nm)을 가리킬 수도 있다.
예를 들면, 상기 입자 유입구(122)로 60~70nm의 크기를 가지는 복수의 입자가 유입된다고 가정한다. 이러한 경우, 60nm의 크기를 가지는 입자가 상기 제1 입자 배출구(132)를 통해 배출되고, 60nm보다 큰 크기를 가지는 입자가 상기 제2 입자 배출구(134)를 통해 배출될 수 있다. 이와 달리, 60~65nm의 크기를 가지는 입자가 상기 제1 입자 배출구(132)를 통해 배출되고, 65~70nm의 크기를 가지는 입자가 상기 제2 입자 배출구(134)를 통해 배출될 수도 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 입자 배출구(132, 134)를 통해 배출되는 입자는 단분산성 에어로졸(Monodisperse Aerosol)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 유입구(120)를 통해 유입된 다분산성 에어로졸은 상기 단분산성 에어로졸로 분류되어 상기 제1 및 제2 입자 배출구(132, 134)를 통해 배출될 수 있다.
한편, 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(134) 사이의 하부 공간에는 다수의 입자 배출구가 더 형성될 수 있다.
이때, 상기 다수의 입자 배출구는 상기 몸체부(110)의 내부에서 외부로 갈수록 점점 더 큰 크기의 입자를 배출할 수 있다. 이에 대해서는 도 5를 참조하여 자세히 후술한다.
상기 기체 배출구(140)는 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이의 하부 공간에 형성될 수 있다.
상기 기체 배출구(140)는 상기 입자를 포함하는 기체 중에서 상기 분류된 입자를 제외한 잔류 기체, 및 상기 유입구(120) 주변의 공간으로 유입된 보호 공기를 배출할 수 있다.
여기서, 상기 잔류 기체란 상기 입자를 포함하는 기체 중에서, 상기 클래시파잉 영역(111)의 극성에 따라 상기 제1 및 제2 입자 배출구(132, 134)를 통해 배출되는 입자를 제외하고 남아있는 기체를 의미한다.
상기 기체 배출구(140)는 상기 복수의 입자 배출부(130) 각각과 교번하여 배치될 수 있다.
이로 인해, 상기 복수의 입자 배출부(130)는 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이의 하부 공간에서 상기 기체 배출구(140)를 사이에 두고 서로 이격되어 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 입자 배출구(130)의 변형예를 설명하기 위해 도시한 정면 절개도이고, 도 5은 도 4의 입자 배출구(130)의 평면도이며, 도 6은 도 4의 입자 배출구(130)의 저면도이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이의 하부 공간에 다수의 입자 배출구인 제3 내지 제N 입자 배출구(135)가 더 형성될 수 있다. 여기서, 상기 N은 3보다 큰 자연수를 나타낸다.
구체적으로, 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이의 하부 공간에 3개의 입자 배출구(134, 136, 138)가 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이의 하부 공간에는 상기 제2 입자 배출구(134) 이외에 2개의 입자 배출구, 즉, 제3 및 제4 입자 배출구(136, 138)가 더 형성될 수 있다.
이때, 상기 제3 및 제4 입자 배출구(136, 138)는 상기 제2 입자 배출구(134)와 동일한 형태로 각각 형성되되, 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이의 하부 공간에서, 상기 제2 입자 배출구(134)로부터 상기 외부 원통(114) 방향으로 차례대로 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 제3 및 제4 입자 배출구(136, 138)는 상기 제2 입자 배출구(134)로부터 상기 외부 원통(114) 방향으로 각각 일정 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 상기 제3 및 제4 입자 배출구(136, 138)는 상기 제2 입자 배출구(134)로부터 상기 외부 원통(114) 방향으로 각각 비균일 간격으로 이격되어 형성될 수도 있다.
상기 제3 및 제4 입자 배출구(136, 138)는 상기 하전된 입자 중 상기 제2 입자 배출구(134)에서 배출된 입자보다 큰 크기의 입자를 배출할 수 있다.
즉, 상기 제4 입자 배출구(136)는 상기 제3 입자 배출구(136, 138)보다 더 큰 크기의 입자를 배출할 수 있다.
예를 들면, 상기 입자 유입구(122)로 80~100nm의 크기를 가지는 복수의 입자가 유입된다고 가정한다. 이러한 경우, 80nm의 크기를 가지는 입자가 상기 제1 입자 배출구(132)를 통해 배출되고, 80nm보다 큰 크기를 가지는 90nm, 95nm, 100nm의 입자가 각각 상기 제2 내지 제4 입자 배출구(134, 136, 138)를 통해 배출될 수 있다. 이와 달리, 80~85nm의 크기를 가지는 입자가 상기 제1 입자 배출구(132)를 통해 배출되고, 85~90nm의 크기를 가지는 입자가 상기 제2 입자 배출구(134)를 통해 배출될 수 있으며, 90~95nm의 크기를 가지는 입자가 상기 제3 입자 배출구(136)를 통해 배출될 수 있고, 95~100nm의 크기를 가지는 입자가 상기 제4 입자 배출구(138)를 통해 배출될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 입자 배출구에서 배출되는 단분산성 에어로졸들의 크기 분포를 나타내기 위해 도시한 그래프이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 입자 배출구에서 배출되는 단분산성 에어로졸들의 크기 분포를 나타내기 위해 도시한 그래프이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 상기 제1 입자 배출구(132)에서 배출되는 입자(단분산성 에어로졸)들의 크기는 약 60 nm ~ 70 nm 사이의 분포를 가지는 것을 확인하였다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 상기 제2 입자 배출구(134)에서 배출되는 입자(단분산성 에어로졸)들의 크기는 약 80 nm ~ 100 nm 사이의 분포를 가지는 것을 확인하였다.
이를 통해, 상기 내부 원통(112) 및 상기 외부 원통(114) 사이에 인가되는 전압에 따라 하전된 입자 중 비교적 작은 크기의 입자들은 상기 제1 입자 배출구(132)를 통해 배출되고, 비교적 큰 크기의 입자들은 상기 제2 입자 배출구(134)를 통해 배출되는 것을 알 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110 : 몸체부
111 : 클래시파잉 영역
112 : 내부 원통
114 : 외부 원통
120 : 유입구
122 : 입자 유입구
124 : 기체 유입구
130 : 복수의 입자 배출부
132 : 제1 입자 배출구
134 : 제2 입자 배출구
135 : 제3 내지 제N 입자 배출구
136 : 제3 입자 배출구
138 : 제4 입자 배출구
140 : 기체 배출구

Claims (10)

  1. 내부 원통 및 상기 내부 원통을 둘러싸도록 형성되는 외부 원통을 포함하는 몸체부;
    상기 몸체부의 상부에 형성되어 입자 및 기체가 유입되는 유입구; 및
    상기 몸체부의 하부에 형성되고, 상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이에 인가되는 전압에 따라 하전된 입자를 크기 별로 분류하여 배출하는 복수의 입자 배출부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 입자 배출부는
    상기 내부 원통의 하부에 형성되고, 상기 하전된 입자 중 가장 작은 크기의 입자를 배출하는 제1 입자 배출구; 및
    상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이의 하부 공간에 형성되고, 상기 하전된 입자 중 상기 제1 입자 배출구에서 배출된 입자보다 큰 크기의 입자를 배출하는 제2 입자 배출구
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 입자 배출구는
    상기 내부 원통의 하부 외주면으로부터 하단면까지 수평 및 수직 방향으로 연속 관통하여 형성되되, 그 단면이 'ㄱ'자 형상을 가지면서 둘레 방향으로 연통하여 형성되고,
    상기 제2 입자 배출구는
    상기 내부 원통을 둘러싸고 내부가 상하 방향으로 관통하는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 입자 배출부는
    상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이의 하부 공간에 형성되고, 상기 하전된 입자 중 상기 제2 입자 배출구에서 배출된 입자보다 큰 크기의 입자를 배출하는 제3 내지 제N 입자 배출구
    를 더 포함하고,
    상기 제3 내지 제N 입자 배출구는
    상기 외부 원통 쪽에 가까울수록 더 큰 크기의 입자를 배출하는 것을 특징으로 하는 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치.
    여기서, 상기 N은 3보다 큰 자연수를 나타냄.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 내지 제N 입자 배출구는
    상기 제2 입자 배출구와 동일한 형태로 각각 형성되되, 상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이의 하부 공간에서, 상기 제2 입자 배출구로부터 상기 외부 원통 방향으로 차례대로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부는
    상기 전압의 인가에 따라 극성을 가지는 클래시파잉(classifying) 영역이 상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이에 형성되도록 구성되고,
    상기 복수의 입자 배출부는
    상기 클래시파잉 영역의 극성에 따라 하전된 상기 입자를 크기 별로 분류하여 배출하는 것을 특징으로 하는 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 몸체부는
    상기 클래시파잉 영역이 형성되도록, 상기 내부 원통에 상기 전압이 인가되고, 상기 외부 원통에 접지가 연결되게 구성되는 것을 특징으로 하는 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유입구는
    상기 외부 원통의 상부에서 좌우 방향으로 관통하는 구조를 가지는 입자 유입구; 및
    상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이의 상단 개방면에 형성되는 기체 유입구
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 내부 원통 및 상기 외부 원통 사이의 하부 공간에 형성되고, 상기 입자를 포함하는 기체 중에서 상기 분류된 입자를 제외한 잔류 기체, 및 상기 유입구 주변의 공간으로 유입된 보호 공기를 배출하는 기체 배출구
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기체 배출구는
    상기 복수의 입자 배출부 각각과 교번하여 배치되는 것을 특징으로 하는 전기적 이동도 기반의 입자 크기 분류장치.
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