마이크로 광촉매 반응기의 휘발성 트리클로로에탄 제거에 관한 수치해석적 연구 = A Numerical Analysis of the Abatement of Trichloroethane in a Photocatalytic Microreactor

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study has been numerically conducted to investigate the removal efficiency of Volatile Organic Compound (VOC) in photocatalytic microreactor.
This study has placed emphasis on the ímprovements of the working condition of photocatalytic microreactor.
The microreactor consists of 19 microchannels with a rectangular cross-section.
The degradation characteristics with different inlet concentrations and velocities have been obtained.
The current results can be used for the design of advanced photocatalytic microreactor.

국문 초록 (Abstract)

휘 발성 유가 화합물 (Volatile Organic Compound, 이하 VOC) 은 크게 순수한 탄화수소로 구성된 비할로겐 화합물과 수소원자가 할로겐 원자 (염소, 불소,브롬 등)로 일부 혹은 전부 치환된 할로겐화 화합물올 모두 통칭한다. 도장공정，합성수지 제조공정，인쇄공정，유기용제 및 세정공정 등의 산업 환경이나 실내공간에서 다양하게 배출되고 있는 VOC 는 이동성이 강하고 악취를 유발할 뿐만 아니라 마취성이 강하며 잠재적인 독성 및 발암성을 가진 다. 이러한 VOC달 처리하기 위해 현재 사용되고 있는 후처리기술로는 열소각법，촉매소각법，흡착법，생물여과법，광촉매 기술 등이 있지만 각각 의 장단점으로 인해 사용상의 한계 가 있다. 열소각법이나 촉매소각법은 고농도의 VOC도 제거할 수 있지만 비용이 많이 들고 C0_(2), NOx등의 2차 오염 물질을 발생시킨다. 흡착법은 운전시 발생되는 폐수나 소모된 흡착제를 처리해야 하는 문제점이 있다. 그리고 생물여과법은 운전비가 적게 들고 2차 오염물의 발생이 거의 없지만 처리용량에 비해서 시스템이 너무 큰 단점이 있다. 광촉매 분해기술은 385nm 이하의 자외선을 흡수하여 표면 에서 생긴 전자에 의한 환원반응과 정공에 의한 산화반응으로 유해물질을 제거하는 방법으로 최근에 주목받고 있는 분야이다. 광촉매는 한번의 설치로 반영구적 으로 사용할 수 있고 인체에 무해하며 유지 비용이 적게 든다는 장점이 있으나 다른 방법 에 비해 제거효율이 낮아 저농도의 VOC 제거 에만 적당 하다는 단점이 있다. 광촉매의 성능을 향상시키기 위한 연구로는 귀금속 첨가，복합화，전이금속 도핑 등이 많이 수행되고 있다. 그리고, 이러한 연구에 수반되어야 할 사항이 반응기의 형상에 관한 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 2. 반응기 형상 및 계산모델 선정 2
• 3. 지배방정식 및 경계조건 3
• 3.1 지배방정식 3
• 3.2 경계조건 3
• 4. 수치해석 방법 4
• 5. 결과 및 고찰 4
• 6. 결론 5