KR20200076986A - 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터 및 필터 제조방법 - Google Patents

방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터 및 필터 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 공기 중에 존재하는 휘발성 유기화합물의 제거 성능이 우수하면서도, 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터 및 공기정화 필터로서, 바이오활성탄성형체와 맥반석-황토 세라믹스를 혼합하여 이루어진 공기정화 필터인 것을 특징으로 한다.

Description

방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터 및 필터 제조방법{AIR PURIFYING FILTER FOR DECREASING LEVEL OF RADIOACTIVITY AND PREPARATION METHOD THEREFOR}
본 발명은 공기 정화 기능을 갖는 공기정화 필터에 관한 것이며, 보다 상세하게는 휘발성 유기화합물 제거기능이 우수하고, 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터에 관한 것이다.
일반적으로 우리가 숨쉬는 공기에는 미세먼지, 세균 등이 존재하며, 악취를 퍼트린다. 특히 황사가 발생하면 많은 모래와 미세먼지 등에 의하여 공기가 매우 오염되어 사람의 기관지 등에 악영향을 준다. 또한, 휘발성 유기화합물(Volatile organic compounds, VOCs)은 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되고, 대기 중에서 질소산화물과 공존 시 태양광의 작용을 받아 광화학반응을 일으켜 오존 및 PAN 등 광화학 산화성 물질을 생성시켜 광화학스모그를 유발하는 물질의 총칭이다. 이러한 휘발성 유기화합물은 발암성 물질이며, 대기오염 및 지구온난화의 원인물질이므로 국가마다 배출을 줄이기 위해 정책적으로 관리하고 있다. 이때 유기용매는 액체 상태이므로 배출 관리를 용이하게 할 수 있으나, VOCs 가스는 기체 상태로 존재하므로 이를 관리하는 것이 어렵다.
이러한 공기 또는 수질에 존재하는 미세먼지, 세균, 악취, VOCs 등을 제거하기 위하여 공기청정기 및 정화장치 등을 사용한다. 이에 사용되는 재료로서 현재 가장 광범위하게 사용되는 것이 활성탄이다.
활성탄은 탄화된 내부 메쉬구조를 이루고 있는 특성상 원적외선방사효과와 더불어 각종 이물질의 흡착율이 우수하여 가정은 물론, 산업현장의 공조기, 역삼투방식 혹은 중공사막방식의 여과필터를 이용하는 정수장치, 탈취제 등 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 하지만, 활성탄은 내부 기공이 오염물질로 포화되면 더는 필터로서의 기능을 하지 못하므로 주기적으로 새로운 활성탄으로 교체가 필수적이다. 따라서, 경제적인 측면이나 환경적인 측면에서 이러한 활성탄의 수명을 향상시키는 것이 필요하다.
이와 더불어, 방사선은 지구의 탄생과 더불어 환경 중에 천연상태로 이미 존재하여 왔으며 인공 방사선은 19세기 말에 새로 발견된 방사성 물질로부터 시작되어, 인류가 1960년대에 대규모로 실시하였던 핵실험으로 인하여 인공적으로 생성된 방사성물질이 지구 대기권으로 확산되어 주변 환경의 방사능 준위와 분포가 현재와 같이 된 것이다. 또한, 사람들의 생활수준 향상과 더불어 증가된 주변 환경오염에 대한 관심은 1986년 체르노빌 원전사고 및 2011년 후쿠시마 원전사고를 계기로 방사선으로 인한 환경 및 오염에 대한 우려로 더 확대되고 있다.
한국 등록 제10-0952572호(2010년 4월 5일 공개) 한국 공개 제2012-0119475호(2012년 10월 31일 공개)
본 발명의 목적은 공기 중에 존재하는 휘발성 유기화합물의 제거 성능이 우수하면서도, 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터 및 공기정화 필터의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적은 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터로서, 상기 공기정화 필터는 바이오활성탄성형체와 맥반석-황토 세라믹스를 포함하며, 상기 바이오활성탄성형체는 활성탄성형체를 포함하며, 상기 활성탄 성형체의 기공 내에 바실러스속 및 슈도모나스속 미생물 중 선택되는 적어도 하나의 미생물을 포함하며, 상기 맥반석-황토 세라믹스는 맥반석 100 중량부에 대하여, 황토 70 내지 90 중량부, 일라이트 10 내지 30 중량부, 제올라이트 10 내지 30 중량부를 포함하는 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터에 의해 달성된다.
상기 공기정화 필터는, 바이오활성탄성형체 100 중량부에 대하여 맥반석-황토 세라믹스는 50 내지 100 중량부를 포함할 수 있다.
상기 맥반석-황토 세라믹스는 구형, 판상형, 육면체형 및 원통형 중 선택되는 적어도 하나의 형상을 포함할 수 있으며, 크기는 1 내지 10 mm 범위인 것일 수 있다.
상기 바이오활성탄성형체는 팰릿형, 구형 및 원통형 중 선택되는 적어도 하나의 형상일 수 있으며, 크기는 1 내지 10 mm 범위인 것일 수 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 해결 수단으로서, 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터의 제조방법에 있어서, 바이오활성탄성형체 제조단계, 맥반석-황토 세라믹스 제조단계 및 상기 바이오활성탄성형체 및 맥반석-황토 세라믹스를 혼합하는 단계를 포함하며, 상기 바이오활성탄성형체 제조단계는, 황토-볏짚 미생물 용액을 만드는 미생물 용액 제조 단계, 상기 제조된 미생물 용액에 활성탄성형체를 침지하는 침지 단계, 및 상기 침지된 활성탄성형체를 20일 내지 40일 동안 숙성시키는 숙성 단계를 포함하며, 상기 맥반석-황토 세라믹스 제조단계는, 맥반석 분말 100 중량부에 대하여, 황토 분말 70 내지 90 중량부, 일라이트 10 내지 30 중량부, 제올라이트 10 내지 30 중량부를 혼합하는 분말혼합단계, 상기 분말혼합단계 이후에, 상기 분말혼합체를 구형, 판상형, 육면체형 및 원통형 중 선택되는 적어도 하나의 성형체로 만드는 성형체제조단계, 및 상기 성형체를 1500 내지 1700℃의 온도에서 10 내지 15시간 소성하는 소성단계를 포함하는 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터 제조방법에 의해 달성된다.
상기 미생물 용액 제조 단계는, 물 100 중량부에 대해서, 황토 5 내지 20 중량부를 혼합하여 혼합액을 만드는 단계, 상기 혼합액을 볏짚으로 덮는 단계, 및 상기 볏짚으로 덮은 혼합액을 24시간에서 72시간 유지하는 단계를 포함할 수 있다. ,
상기 침지 단계는, 활성탄성형체를 물로 세척하는 단계, 및 상기 미생물 용액 100 중량부에 대해, 세척된 활성탄성형체 1 내지 10 중량부를 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 바이오활성탄성형체 제조단계는, 상기 숙성 단계 이후에, 숙성된 활성탄성형체를 50 내지 80℃의 온도범위에서 12시간 내지 48시간 건조시키는 건조 단계를 더 포함할 수 있다.
모나자이트가 1 중량% 포함된 전체 중량 500 g인 방사선방사체 상에 상기 공기정화필터 20g 을 위치시킨 후 10분 뒤에 방사선량계를 이용하여 측정한 방사선량이 상기 공화정화 필터 없이 측정한 방사선량에 비해 35% 이상 저감되는 것일 수 있다.
본 발명의 공기정화필터는 휘발성 유기화합물 제거 성능이 우수하면서도, 미생물이 포함되어 활성탄성형체의 포집 수명이 기존 활성탄에 비해 연장되어, 교체주기가 길어지며, 토양 및 볏짚에서 유래하는 미생물을 이용하여 친환경적이며, 인체에 무해한 장점이 있다. 또한, 본 발명의 공기정화용 필터는 방사능 저감 성능을 나타내어, 방사능 수치가 높은 지역에서 공기정화 뿐만 아니라 방사능 수치도 낮출 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기정화 필터에서 바이오활성탄성형체 및 맥반석-황토 세라믹스를 나타낸 것이다.
도 2는 실험을 통해 얻은 공기정화 필터의 방사능 저감 성능을 나타낸 그래프이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
활성탄은 비표면적이 매우 넓어 미생물 및 VOCs 등의 제거 능력이 우수하여, 각종의 공기여과 장치 및 오염된 수질 정화 장치 등에 사용되고 있으나, 일정 시간 이상 사용하게 되면 정화 능력이 크게 감소하며, 재생이 어려워 새로운 활성탄으로 교체를 해 주어야만 일정한 정화 성능을 얻을 수 있었다.
그러나 본 발명은 활성탄성형체를 황토-볏짚 미생물 용액에 침지하여 숙성시켜 제조한 바이오활성탄성형체를 이용함으로써, 유해물질 제거 및 공기정화 능력이 기존의 활성탄성형체에 비해 장기간 유지되는 것을 확인하였다. 황토는 카탈리아제, 디페놀옥시디아제, 사카리제, 프로테아제 등의 다양한 효소 및 Bacillus속, Pesudomonas속, Nitrosomonas속 등의 다양한 미생물을 함유하고 있다. 이때 효소는 독소제거, 분해력, 및 정화작용의 역할을 하며, 미생물은 VOCs를 분해하며, 특히 악취를 이산화탄소와 물로 분해한다.
볏짚은 토양 유래 미생물의 생육 및 배양에 유리한 조건을 만들며, 본 발명에서의 볏짚의 사용은 황토 유래 미생물들의 성장을 활발하게 하고, 배양이 빠르게 이루어지도록 하며, 볏짚 유래 미생물인 고초균(Bacillus subtilis)를 통해 공기정화 필터에서의 유기물 분해도 기대할 수 있기 때문이다.
본 발명에 있어서의 맥반석은 이산화규소 45 내지 50 중량%, 알루미나 14 내지 20 중량%, 삼이산화철 15 내지 25 중량%, 이산화티탄 0.5 내지 2 중량%, 산화마그네슘 0.5 내지 2 중량%, 산화칼륨 0.5 내지 2 중량% 및 기타조성물 7 내지 15 중량%를 포함하여 이루어지는 광물로서, 볼밀 등을 통해 300 내지 400 메쉬로 분쇄된 분말을 이용한다.
본 발명에 있어서의 황토(Yellow Soil, Hwangto)란 암석이 화학적 풍화작용을 받아 변질되어 토양화된 풍화잔류토(풍화토)를 의미한다(J. Miner. Soc. Korea, 13, 147-163 (2000) 참조). 황토는 토양의 일종으로서, 암석의 풍화산물이므로 본래의 암석(모암)의 종류와 풍화정도 등에 따라 색, 성분, 물리화학적 성질 등이 다양하게 나타날 수 있다. 예를 들면, 그 화학적 조성은 이산화규소 45-55 중량%, 알루미나 20-30 중량%, 삼이산화철 10-20 중량%를 주성분으로 하고 미량성분으로 이산화티타늄, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화나트륨 및 산화칼륨 등을 0~15 중량% 포함할 수 있으나, 이는 단지 예시일 뿐 상기 함량 범위로 본 발명에 따른 황토가 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기정화 필터(10)의 바이오활성탄성형체(100) 및 맥반석-황토 세라믹스(200)를 개략적으로 나타낸 것이다. 바이오활성탄성형체(100) 및 맥반석-황토 세라믹스(200)는 랜덤하게 혼합되어 있는 것이 일반적이나, 규칙적으로 배열시켜 사용할 수도 있다. 일반적으로는 플라스틱계열이나 금속계열 등의 공기가 유통가능한 공기 유입구 및 배출구가 포함된 케이스 내에 내장하여 사용할 수 있으며, 부직포 등의 공기가 통과할 수 있는 물체 내에 담아 사용할 수도 있다.
바이오활성탄성형체(100)는 활성탄성형체를 이용하며, 활성탄 성형체의 기공 내에 바실러스속 및 슈도모나스속 미생물 중 선택되는 적어도 하나의 미생물을 포함한다. 바실러스속 및 슈도모나스속 미생물은 황토유래 미생물인 것이 바람직하다. 또한, 볏짚유래 미생물인 고초균을 포함할 수 있다. 이러한 황토 및 볏짚으로부터 유래된 미생물 등은 활성탄성형체의 기공 및 표면에 포집된 휘발성 유기화합물을 분해하는 기능을 수행한다. 따라서 일반적인 활성탄성형체를 사용했을 때에 비해 휘발성 유기화합물 등에 의해 포화되는 속도가 늦춰지게 되어, 사용가능 기간이 늘어나게 되고, 교체 주기가 길어지기 때문에 폐기되는 활성탄을 줄일 수 있어, 폐기물 처리에 따른 문제도 감소된다.
맥반석-황토 세라믹스(200)는 맥반석 100 중량부에 대하여, 황토 70 내지 90 중량부, 일라이트 10 내지 30 중량부, 제올라이트 10 내지 30 중량부를 포함하며, 1500 내지 1700℃의 온도에서 10 내지 15시간 소성된 것이 바람직하다.
바이오활성탄성형체(100)는 팰릿형, 구형 및 원통형 중 선택되는 적어도 하나의 형상이며, 크기는 1 내지 10 mm 범위인 것이 바람직하다. 맥반석-황토 세라믹스(200)는 구형, 판상형, 육면체형 및 원통형 중 선택되는 적어도 하나의 형상을 포함하며, 크기는 1 내지 10 mm 범위인 것이 바람직하다. 본 발명에서의 입자의 크기는 입자의 길이 중 가장 긴 방향의 길이를 의미한다. 따라서 성형체가 구형일 경우 직경이 크기가 되며, 육면체형의 경우 가장 먼 꼭지점 간의 거리를 크기로 한다. 맥반석-황토 세라믹스(200)의 밀도는 1.2 내지 1.4 g/cm3 의 범위인 것이 바람직하였다.
본 발명의 공기정화 필터(10)에는, 바이오활성탄성형체(100) 100 중량부에 대하여 맥반석-황토 세라믹스(200)는 50 내지 100 중량부를 포함한다. 바이오활성탄성형체(100)는 휘발성 유기화합물의 포집 및 분해 기능이 있으며, 맥반석-황토 세라믹스(200)는 원적외선을 통한 살균 및 탈취 기능이 있다.
또한, 본 발명의 공기정화 필터(10)는 방사능 저감 기능을 나타낸다. 본 발명에서의 방사능 저감이란 방사능 방사체로부터 나오는 방사선량을 측정하였을 때, 일정 시간 이후에 방사선량이 적어도 20%, 35% 또는 50% 이상 감소함을 의미한다.
본 발명의 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터(10)의 제조방법은 바이오활성탄성형체(100) 제조단계, 맥반석-황토 세라믹스(200) 제조단계 및 바이오활성탄성형체(100) 및 맥반석-황토 세라믹스(200)를 혼합하는 단계를 포함한다.
바이오활성탄성형체(100) 제조단계는, 황토-볏짚 미생물 용액을 만드는 미생물 용액 제조 단계, 제조된 미생물 용액에 활성탄성형체를 침지하는 침지 단계, 및 침지된 활성탄성형체를 20일 내지 40일 동안 숙성시키는 숙성 단계를 포함한다. 황토-볏짚 미생물 용액은 황토 및 볏집이 제거된 상등액을 이용한다. 특히 황토입자가 미생물 용액에 포함되면, 활성탄의 기공을 막아 오히려 휘발성 유기화합물의 포집 성능이 낮아지게 된다.
볏짚을 사용함으로써, 기존의 황토 상등액만을 사용하였을 경우에 비해, 한달 이상 숙성시간을 감소시킬 수 있었으며, 숙성시간이 짧아졌음에도 기존에 비해 휘발성 유기화합물의 제거 성능이 더 우수함을 확인하였다. 이는 볏짚을 사용함으로써, 미생물의 생육이 더욱 활발해졌고, 볏짚으로부터 유래한 미생물이 더 포함됨으로써, 숙성시간이 감소되면서도 휘발성 유기화합물 분해 능력이 증가된 것으로 보인다.
미생물 용액 제조 단계를 구체적으로 설명하면, 물 100 중량부에 대해서, 황토 5 내지 20 중량부를 혼합하여 혼합액을 만드는 단계, 혼합된 혼합액을 볏짚으로 덮는 단계, 및 볏짚으로 덮은 혼합액을 24시간에서 72시간 유지하는 단계를 포함한다. 황토가 5 중량부보다 적을 경우 황토유래 미생물이 충분히 얻어지지 않으며, 황토가 20중량부보다 많이 포함되면 상등액을 얻기 위한 시간이 너무 많이 소요되는 문제가 있다.
미생물 용액에 침지되기 전에 활성탄성형체는 수세하는 것이 바람직하다. 수세함으로써 기공에 흡착된 불순물을 제거할 수 있다. 수세된 활성탄성형체는 12시간 정도 건조할 수 있다.
이러한 공정을 통해 황토 유래 미생물이 함유된 바이오활성탄성형체(100)를 제조할 수 있다.
맥반석-황토 세라믹스(200) 제조단계는, 맥반석 분말 100 중량부에 대하여, 황토 분말 70 내지 90 중량부, 일라이트 10 내지 30 중량부, 제올라이트 10 내지 30 중량부를 혼합하는 분말혼합단계, 분말혼합단계 이후에, 분말혼합체를 구형, 판상형, 육면체형 및 원통형 중 선택되는 적어도 하나의 성형체로 만드는 성형체제조단계, 및 성형체 제조단계를 거친 성형체를 1500 내지 1700℃의 온도에서 10 내지 15시간 소성하는 소성단계를 포함한다.
분말혼합단계에서, 맥반석은 300내지 400메쉬 범위의 크기를 갖는 분말을 사용하는 것이 좋으며, 황토, 일라이트, 및 제올라이트는 250내지 350 메쉬 범위의 크기를 갖는 분말을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제올라이트는 이산화규소 65 내지 75 중량%, 알루미나 8 내지 15 중량%, 삼이산화철 0.5 내지 5 중량%, 기타 물질을 5 내지 10 중량% 포함하는 제올라이트 결정 구조를 갖는 분말을 의미한다.
또한, 본 발명에 사용된 일라이트는 이산화규소 60 내지 70 중량%, 알루미나 14 내지 20 중량%, 삼이산화철 1 내지 8 중량%, 기타 물질을 3 내지 10 중량% 포함하는 점토계 광물을 의미한다.
분말혼합체는 물과 혼합하여 슬립형태로 만드는 것이 바람직하다. 슬립형태의 혼합물을 필터프레스를 통해 물의 함량을 줄여 성형하기 좋은 형태로 만든다. 필터프레스에서 분리된 액체를 바이오활성탄성형체(100) 제조에서의 위에서 설명한 상등액으로 사용할 수 있다. 물의 함량이 감소된 혼합물은 성형체 제조단계에서 볼 성형기로 성형한다. 이때의 성형체 사이즈는 직경 1 내지 10 mm의 범위인 것이 바람직하다.
이렇게 제조된 맥반석-황토 세라믹스(200)와 바이오활성탄성형체(100)를 혼합하여 본 발명의 공기정화 필터(10)로 사용한다. 바이오활성탄성형체(100) 100 중량부에 대하여 맥반석-황토 세라믹스(200)는 50 내지 100 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
바이오활성탄성형체(A입자)의 제조
직경은 2mm이고, 두께가 1.5mm이며, 밀도가 0.45g/cm3인 펠렛 형상의 활성탄성형체 200g을 증류수에 2회 수세하였다. 물 10L에 황토 분말 2Kg과 볏짚 100g을 교반하여 혼합하고, 1시간 동안 방치하여 황토입자가 가라앉으면, 가라앉은 슬러지를 제외한 상등액을 다른 용기에 분리한다. 분리된 상등액에 수세한 활성탄성형체를 상등액에 침지하였으며, 상등액 상부에 볏짚으로 상부를 덮었다. 침지상태로 12시간을 방치한 후, 활성탄성형체를 볏짚 사이에 넣고 60℃ 이하의 온도에서 1달간 숙성시켜, 황토 및 볏짚 미생물이 함유된 바이오활성탄성형체를 제조하였다.
맥반석-황토 세라믹스( B입자 )의 제조
350메쉬의 입자크기를 갖는 맥반석과, 300메쉬의 입자크기를 갖는 황토, 제올라이트, 일라이트를 준비한다. 제올라이트는 렉셈사의 ZEO300 P2O를 사용하였고, 일라이트는 메덱스사의 일라이트를 사용하였다. 맥반석 500g, 황토 300g, 제올라이트 10g, 및 일라이트 10g을 물과 함께 교반하여 슬립상태로 만든 후 필터프레스를 통해 물의 함량을 줄인 슬러지를 만들었으며, 볼 성형기를 통해 직경이 3mm인 구형의 입자로 성형하였다. 성형한 구형입자들은 건조 후, 1600℃에서 12시간 소성하였다.
바이오활성탄성형체(A입자)와 맥반석-황토 세라믹스( B입자 )의 혼합
실시예 1에서 제조된 바이오활성탄성형체(A입자)와, 실시예 2에서 제조된 맥반석-황토 세라믹스(B입자)를 중량비 1:1로 혼합하였다.
[ 실험예 ]
본 발명에서의 방사선 저감의 측정을 위한 방사선원으로서 넓이와 깊이가 각 120 mm이며, 높이가 20mm인 박스 내에, 모나자이트를 1중량% 포함된 전체 중량 500 g인 방사선방사체가 포함된다. 방사선량 측정은 일본의 KIND-mini를 사용하였다.
실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3으로부터 얻은 각각의 입자 20g씩을 방사선원 위에 놓고 10분이 경과한 후 각 입자상에서 측정하였으며, 비교를 위해 방사선원 위에 아무것도 올려놓지 않은 상태에 대해서도 별도로 측정을 진행하였다.
도 2는 실험예에 따른 공기정화 필터(10)의 방사능 저감 성능을 나타낸 것이다. 도 2의 ‘없음’으로 나타낸 값으로서, 방사선 방사체는 표면에서 방사선량을 측정했을 때 평균 495μSv를 나타냈다. ‘A입자’는 실시예 1의 바이오활성탄성형체 20 g을 올려놓고 측정한 값이며, ‘B입자’는 실시예 2의 맥반석-황토 세라믹스 20 g을 올려놓고 측정한 값이고, ‘A+B입자’는 바이오활성탄성형체와 맥반석-황토 세라믹스를 중량비 1:1로 혼합한 혼합체를 20 g 올려놓고 측정한 값이다.
도 2의 그래프에서 나타낸 바와 같이 A입자는 317μSv, B입자 339μsv, 및 A+B입자 298μsv로 모두 ‘없음’에 비해 방사선량이 저감됨을 확인할 수 있었다. 이중 A+B입자에서 방사선 저감이 가장 잘 되는 것을 확인하였으며, ‘없음’의 경우에 비해 약 40% 정도 저감되었음을 알 수 있다. 다수의 반복실험을 통해 확인한 결과 적어도 35% 이상 저감됨을 확인하였다.
다수의 반복실험을 통해 바이오활성탄성형체 100 중량부에 대하여 맥반석-황토 세라믹스는 50 내지 100 중량부를 포함할 경우, A입자 또는 B입자만 사용한 경우에 비해서 방사선량 저감이 더 많이 이루어짐을 확인할 수 있었다.
본 발명에서의 공기정화 필터(10)는 우수한 휘발성 유기화합물 제거 성능을 나타냈으며, 이와 더불어 방사능 저감 성능이 있음을 확인하였다. 이와 같은 성능으로 인해, 본 발명의 공기정화 필터(10)는 휘발성 유기화합물 제거가 필요한 장치의 공기여과부에 활용될 수 있으며, 방사능 오염 가능성이 있는 지역에서의 방사능 저감 기능도 기대할 수 있다.
또한, 지진이나 해일 등으로 환경방사능의 수치가 증가할 때, 본 발명의 공기정화 필터(10)를 목걸이, 팔찌, 또는 포켓에 들어갈 수 있는 휴대용 사이즈의 케이스 등에 담아 휴대하거나 마스크 등의 필터용 소재로 사용 함으로써, 체내에 흡수되는 방사선을 저감하는 용도로 활용이 가능하다.
전술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터로서,
    상기 공기정화 필터는 바이오활성탄성형체와 맥반석-황토 세라믹스를 포함하며,
    상기 바이오활성탄성형체는 활성탄성형체를 포함하며, 상기 활성탄 성형체의 기공 내에 바실러스속 및 슈도모나스속 미생물 중 선택되는 적어도 하나의 미생물을 포함하며,
    상기 맥반석-황토 세라믹스는 맥반석 100 중량부에 대하여, 황토 70 내지 90 중량부, 일라이트 10 내지 30 중량부, 제올라이트 10 내지 30 중량부를 포함하는 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터.
  2. 제1항에서,
    상기 공기정화 필터는, 바이오활성탄성형체 100 중량부에 대하여 맥반석-황토 세라믹스는 50 내지 100 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터.
  3. 제1항에서,
    상기 맥반석-황토 세라믹스는 구형, 판상형, 육면체형 및 원통형 중 선택되는 적어도 하나의 형상을 포함하며, 크기는 1 내지 10 mm 범위인 것을 특징으로 하는 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터.
  4. 제1항에서,
    상기 바이오활성탄성형체는 팰릿형, 구형 및 원통형 중 선택되는 적어도 하나의 형상이며, 크기는 1 내지 10 mm 범위인 것을 특징으로 하는 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터.
  5. 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터의 제조방법에 있어서,
    바이오활성탄성형체 제조단계, 맥반석-황토 세라믹스 제조단계 및 상기 바이오활성탄성형체 및 맥반석-황토 세라믹스를 혼합하는 단계를 포함하며,
    상기 바이오활성탄성형체 제조단계는,
    황토-볏짚 미생물 용액을 만드는 미생물 용액 제조 단계;
    상기 제조된 미생물 용액에 활성탄성형체를 침지하는 침지 단계; 및
    상기 침지된 활성탄성형체를 20일 내지 40일 동안 숙성시키는 숙성 단계; 를 포함하며,
    상기 맥반석-황토 세라믹스 제조단계는,
    맥반석 분말 100 중량부에 대하여, 황토 분말 70 내지 90 중량부, 일라이트 10 내지 30 중량부, 제올라이트 10 내지 30 중량부를 혼합하는 분말혼합단계;
    상기 분말혼합단계 이후에, 상기 분말혼합체를 구형, 판상형, 육면체형 및 원통형 중 선택되는 적어도 하나의 성형체로 만드는 성형체제조단계; 및
    상기 성형체를 1500 내지 1700℃의 온도에서 10 내지 15시간 소성하는 소성단계; 를 포함하는 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터 제조방법.
  6. 제5항에서,
    상기 미생물 용액 제조 단계는,
    물 100 중량부에 대해서, 황토 5 내지 20 중량부를 혼합하여 혼합액을 만드는 단계;
    상기 혼합액을 볏짚으로 덮는 단계; 및
    상기 볏짚으로 덮은 혼합액을 24시간에서 72시간 유지하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터 제조방법.
  7. 제5항에서,
    상기 침지 단계는,
    활성탄성형체를 물로 세척하는 단계; 및
    상기 미생물 용액 100 중량부에 대해, 세척된 활성탄성형체를 1 내지 10 중량부를 혼합하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터 제조방법.
  8. 제5항에서,
    상기 바이오활성탄성형체 제조단계는,
    상기 숙성 단계 이후에, 숙성된 활성탄성형체를 50 내지 80℃의 온도범위에서 12시간 내지 48시간 건조시키는 건조 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터 제조방법.
  9. 제1항에서,
    모나자이트가 1 중량% 포함된 전체 중량 500 g인 방사선방사체 상에 상기 공기정화필터 20g 을 위치시킨 후 10분 뒤에 방사선량계를 이용하여 측정한 방사선량이 상기 공화정화 필터 없이 측정한 방사선량에 비해 35% 이상 저감되는 것을 특징으로 하는 방사능 저감 기능을 갖는 공기정화 필터.
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