• 한국재료학회지
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• 제32권4호
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• pp.223-229
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• 2022

A porous photocatalyst concrete filter was successfully produced to remove NOx, by mixing TiO₂ photocatalyst with lightweight aerated concrete. Ultra Fine Bubbles were used to form continuous pores inside the porous photocatalytic concrete filter, which was mixed via a bubble generation experiment. The optimal mixing condition was determined to be with 4 % of the bubble generation agent B. NO removal specimens were prepared for various photocatalytic loading conditions, and the specimen containing 3 % P-25 removed NO at a concentration of 1.03 µmol in 1 h. The NO removal rate of the porous photocatalytic concrete filter prepared in this study was 10.99 %. This photocatalytic filter performance was more than 9 times the amount of NO removed by a general photocatalytic filter. The porous photocatalyst concrete filter for removing NOx developed in this study can be applied to various construction sites and the air quality can be solved by reducing NOx contributing to the formation of fine particles.

• 설비공학논문집
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• 제16권1호
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• pp.1-7
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• 2004

This study has been numerically conducted to investigate the removal efficiency of Volatile Organic Compound (VOC) for different photocatalytic honeycomb filters. Recently, the photocatalysis is being applied to air-cleaner, air-conditioner and vacuum-cleaner with the capability of air-purification, sterilization and antibiosis. However, photocatalysis is less efficient than other methods for removing VOC except in the case of low concentration. So far most of studies have focused on an improvement of the photocatalytic materials, but this study have placed emphasis on the improvements of shape of photocatalytic honeycomb filter. UV irradiation, concentration profile and pressure drop have been investigated for different cross sections of filters and for different filter lengths. Light intensity is dropped sharply with increasing distance from the UV-lamp, and becomes very low in the middle of the filters. Since photocatalytic reaction rate is a function of light intensity, VOC concentration gradient might be small in the middle of long filters. Thus, most of reaction have risen within only three times of dimensionless axial distance. These results can be used effectively for the design of advanced photocatalytic honeycomb filters.

• 한국대기환경학회지
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• 제19권1호
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• pp.85-92
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• 2003

A new type of catalytic filers has been developed in this work. A porous photocatalytic filter was prepared by coating the titania (anatase phase) powder onto the woven metal mesh. The coating sol was prepared with unique cera-mic binder, and would assist drying condition and enhance the mechanical strength of the final ceramic filers. As a result of the test for acetone decomposition, it was found to be quite effective for the photocatalytic reaction as good at conventional glass reactors which were coated inside. The present filter type reactor is expected as one of plausible devices for the simultaneous treatment of gas - particulate materials.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권1호
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• pp.80-86
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• 2013

본 연구에서는 광촉매담지 실리카담체 카트리지를 장착한 광촉매반응기시스템을 활용하여 악취 가스인 황화수소 및 휘발성유기화합물(VOC)인 에탄올 및 톨루엔이 함유된 폐가스처리를 수행하고, 그 연구결과를 상용 광촉매담지 부직포필터 카트리지를 장착한 광촉매반응기시스템을 활용한 연구결과와 비교 및 평가하였다. 광촉매담지 실리카담체 카트리지를 장착한 광촉매반응기시스템의 경우는 1단계 운전에서 에탄올 및 톨루엔의 제거율은 각각 80% 및 20% 값을 계속 유지하였으나, 에탄올의 제거율은 톨루엔과 다르게 점점 떨어져서 1단계 끝에는 제거율 40% 값을 보였다. 한편 황화수소의 제거율은 100%에서 90%로 감소하였다. 에탄올의 제거율은 2단계 운전에서 10% 값을 보여서 더욱 감소하였으나, 황화수소 및 톨루엔 제거효율은 처리대상 폐가스의 톨루엔 부하가 4배로 급격히 증가하였음에도 불구하고 제거효율이 각각 90% 및 20% 값을 그대로 유지하였다. 3단계 운전은 알루미늄 코팅된 반사막필름을 광촉매반응기에 사용한 결과로서, 에탄올 및 톨루엔의 제거율은 각각 약 5%가 증가한 15% 및 25%의 제거율을 보였다. 한편 광촉매담지 부직포필터 카트리지를 장착한 광촉매반응기시스템의 에탄올, 황화수소 및 톨루엔 제거율은 1단계 운전에서 각각 10%, 97% 및 100% 값을 유지하였다. 그러나 2단계 운전에서 에탄올, 황화수소 및 톨루엔 제거율은 각각 5%, 95% 및 2~3% 미만의 제거율을 보여서 에탄올과 황화수소는 제거율이 약간 저하되었으나 톨루엔의 경우에는 완전 제거에서 급락하였다. 또한 에탄올, 황화수소 및 톨루엔 모든 경우에서 반사막필름의 효과를 전혀 보지 못하였다. 따라서 상용 광촉매담지 부직포필터 카트리지를 장착한 광촉매반응기시스템에서 에탄올, 황화수소 및 톨루엔 제거는 부직포필터의 혐수성 VOC에 대한 흡착능에 주로 기인하였고, 광촉매 활성에 의한 제거는 광촉매담지 실리카담체 카트리지를 장착한 광촉매반응기시스템보다 훨씬 미미하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.91-91
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• 2012

We aim in synthesizing various functional thin films thinner than ~ 10 nm for environmental applications and photovoltaic devices. Atomic layer deposition is used for synthesizing inorganic thin films with a precise control of the film thickness. Several examples about application of our thin films for removing volatile organic compounds (VOC) will be highlighted, which are summarized in the below. 1) $TiO_2$ thin films prepared by ALD at low temperature ($<100^{\circ}C$) show high adsorption capacity for toluene. In combination with nanostructured templates, $TiO_2$ thin films can be used as building-block of high-performing VOC filter. 2) $TiO_2$ thin films on carbon fibers and nanodiamonds annealed at high temperatures are active for photocatalytic oxidation of VOCs, i.e. photocatalytic filter can be created by atomic layer deposition. 3) NiO can catalyze oxidation of toluene to $CO_2$ and $H_2O$ at $<300^{\circ}C$. $TiO_2$ thin films on NiO can reduce poisoning of NiO surfaces by reaction intermediates below $200^{\circ}C$. We also fabricated inverted organic solar cell based on ZnO electron collecting layers on ITO. $TiO_2$ thin films with a mean diameter less than 3 nm on ZnO can enhance photovoltaic performance by reducing electron-hole recombination on ZnO surfaces.

• Elastomers and Composites
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• 제51권3호
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• pp.226-232
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• 2016

We studied the photocatalytic functionality such as deodorant, antibacterial, fine dust collection efficiency of polyester-based non-woven fabric filter treated with self-actuated photocatalyst. According to UV/visible result, the UV-visible peak of visible-light responsive photocatalyst was found to be red shift at 420 nm sensitive in the visible light region. The deodorizing performance was shown to be reduced more than 80% even without dark conditions. Fine dust particles collection efficiency was shown to be excellent at the size of not only $2.5{\mu}m{\sim}10.0{\mu}m$ but also less than $2.5{\mu}m$. Also antimicrobial and antifungus was shown to be reduced more than 99.9%.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.567-568
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• 2021

본 논문에서는 UV-A와 UV-C를 포함하는 복합 파장의 LED 모듈을 적용한 캐빈 필터를 설계 및 제작하고 성능를 시험하였다. 제작한 캐빈 필터의 세균 및 공팜이 살균 시험에서 살균 능력을 확인하였고 유기화합물 분해 시험에서는 특수 챔버를 제작하여 유기물 분해 능력을 검증하였다. 광촉매로 콜케이트를 사용하는 것이 매탈매쉬를 사용하는 것보다 우수한 성능을 확인하였다. 본 연구를 통해서 제작한 캐빈 필터의 살균 및 공기 정화 능력을 실제와 유사한 환경 시험을 통해서 확인하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권3호
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• pp.291-296
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• 2016

Application of photocatalytic nanoparticles has been recently gaining an increased attention as air purifying material for sustainable urban development. The present work reports the photocatalytic removal of gaseous phase nitrogen oxides ($NO_x$) using $TiO_2$-coated zeolite to be applied as a filter media for the urban green infrastructure such as raingardens. The $TiO_2$-coated zeolite was synthesized by simple wet chemistry method and tested in a continuous-flow photo-reactor for its removal efficiency of $NO_x$ under different conditions of the weight percentage of $TiO_2$ coated on the zeolite, and gas retention time. The removal efficiency of $NO_x$ in general increased as the weight percentage of $TiO_2$ coated on the zeolite increased up to 15-20%. Greater than 90% of $NO_x$ was removed at a retention time of one minute using the $TiO_2$-coated zeolite ($TiO_2$ weight percentage = 20%). Overall, $TiO_2$-coated zeolite showed greater efficiency of $NO_x$ removal compared to $TiO_2$ powder probably by providing additional reaction sites from the porous structure of zeolite. It was presumed that the degradation of $NO_x$ is attributed to both the physical adsorption and photocatalytic oxidation that could simultaneously occur at the catalyst surface.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권4호
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• pp.55-59
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• 2004

본 논문은 광 활성도가 가장 좋은 아나타제(anatase)상의 광촉매 $TiO_2$분말을 상온에서 aerosol deposition 법을 사용하여 박막을 제조하였다. 이런 제조 방법은 aerosol 분말을 초음속으로 분사하여 기판에 증착시키는 방법으로, 저온에서 박막증착이 가능하여 thermal stress를 줄일 수 있고, 공정 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다. 박막 제조시 aerosol bath의 압력은 500 torr이고, chamber의 압력은 0.4 torr 였다. 이런 압력차는 $0.4 mm{\times}10 mm$의 크기의 노즐을 통해 $TiO_2$ 나노 분말을 초음속으로 가속하여 기판에 증착시켰다. 박막 제조를 위해 사용한 기판은 수질정화에 응용하기 위해 직경 50 mm인 원판 SUS mesh를 사용하였다. $TiO_2$ 분말의 고른 분포를 위해 $TiO_2$ 분말에 함유되어 있는 수분을 제거하고 이차 입자의 생성을 억제하기 위해서 알코올 bath 속에서 90분간 초음파 세척을 한 후 건조하였다. SUS mesh 위에 증착되어 있는 $TiO_2$ 박막의 입자크기를 알아보기 위해 주사 현미경(SEM)으로 분석하였으며, $1 {\mu}m$정도의 입자 크기를 관찰 할 수 있었다. X-ray diffraction (XRD) 분석 결과 aerosol deposition 후에도 분말의 anatase상은 그대로 유지되었으며, 이런 결과는 광촉매 작용을 이용한 수처리용 필터로 활용이 가능하다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.389-390
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• 2003

최근에는 실내공기질에 관한 관심이 매우 높아지고, 주거 공간의 재실자들은 좋은 실내환경에서 거주하고 싶은 기대감이 증가되면서 실내환경 개선을 위한 노력과 함께 그 중요성을 새로이 인식하고 있다. 특히, 인간이 실내에서 생활하는 시간이 하루 중 90 % 이상을 차지하며, 실내공기가 오염될 경우 쉽게 정화되지 않아 Sick House 등 재실자들의 건강을 위협하기 때문에 이에 대한 대책 마련이 시급하다. 본 연구는 실내공기 중의 주요 문제로 인식되고 있는 악취성 물질의 효과적인 제어를 위하여 광화학 반응이 적용되는 필터 시스템을 개발하고자 하였다. (중략)