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병현 돈
6 years ago
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1 대전된분체의정전기제거장치개발및특성에관한연구 정용철 김준삼 * 이동훈 ** 부경대학교대학원안전공학과 * ( 주 ) 삼성 SDI- 제조기술부 ** 부경대학교안전공학부 ( 접수 채택 ) A Study for Development and Characteristics of Electrostatic Eliminator for Charged Particles Yong-Chul Jung Joon-sam Kim * Dong-Hoon Lee ** Department of Safety Engineering, Graduate School, Pukyong National University * SamSung SDI Co.,LTD, Department of Manufacturing Technology ** Division of Safety Engineering, Pukyong National University (Received March 29, 2006 Accepted May 24, 2006) Abstract : On this study, we developed the electrostatic eliminator for charged particles in manufacturing process. The characteristics of the electrostatic eliminator were investigated, which is two kinds. The first one is Electrical Corona Discharged Type Ionizer. The second one is Photo Ionizer in using soft X-ray. From the experiment, we have obtained the following results. In case of Electrical Corona Discharged Ionizer, neutralization efficiency of charged particles were approximately saturated to 98% over 6.0kV, but as it is non-explosion proof, can not be used in flammable particle treatment process. While in case of photo Ionizer in using soft X-Ray, neutralization efficiency of charged particles were approximately 95%, and more its structure is explosion proof, could be used in flammable particle treatment process. Key Words : electrostatics, ionizer, neutralization, corona discharge 1. 서론 1) 최근플라스틱공업, 유기합성공업및금속분체등의기술이진보함에따라서원료및제품을분체로취급하는공정이현저하게증가되고있는실정이며, 미립자의제조, 분쇄, 건조, 혼합등의공정에서는유동이나부유상태로취급하거나고온분위기하에서처리하는경우가많다. 그래서분체폭발위험성이상당히인식되고는있으나가스또는액체에의한폭발위험성만큼충분히알려져있지않고있다 1) 년부터 1984 년까지일본에서의분체폭발발생상황에따르면연평균발생건수는 6.8 건, 연평균사상자수는 17 명에달하였다 2). 한편국내의경우도 1989 년에 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 수지분말 To whom correspondence should be addressed. lhoon@pknu.ac.kr 의폭발로인한피해사례가보고된바있다 3). 특히 PTA(Purified Terephthalic Acid) 등과같은가연성분체는폴리에스테르섬유, 엔지니어링플라스틱, 필름, 도료, 전자제품, 타이어코드및식음료용기등에사용된다. 이는정전기방전등아주작은점화원에의하여착화되어대형폭발사고로발전할위험성을갖고있다. 또한분체를다루는공정에있어분체의입경이작기때문에분체운이발생하여분체폭발의위험성이있다. 분진의입경이 10µm 보다작은분체주위의공간에가연성액체의증기또는가스를포함하고있으면수십 ~ 수백 µj 정도의대단히작은정전기에너지에의하여점화하므로분체의정전기대전이화재 폭발로연결된다. 최근에는신소재의개발과분체취급기술의발전으로다방면으로응용분야가확대되고있다. 이것은새로운분체를취급하게되는업종, 사업장이증가해서분체에의한화재 22

2 대전된 분체의 정전기제거장치 개발 및 특성에 관한 연구 폭발의 잠재적인 위험성이 확대되는 경향을 나타내 4-9) 고 있는 것이다. 따라서 본 연구에서는 대전된 분체의 정전기 에 너지로 인한 화재 폭발을 예방하는데 적합한 2가지 형태의 정전기 제거장치를 개발하였다. 첫째 분체 정 전기 제거장치는 원통으로 된 파이프 내부에 방전 침과 접지선을 원주방향으로 설치하여 연면방전을 일으켜 파이프 내부의 공간 중에서 양 음이온을 생 성하여 대전된 분체의 정전기를 중화함으로서 정전 기제거를 하는 원리를 이용하고 있다. 정전기 제거 장치의 최적조건을 구하기 위하여 인가전압, 인가 전압의 파형 및 공기분사압력의 변화에 따른 제전 완화특성 실험을 실시하였고, 둘째 분체 정전기 제거 장치는 연X선을 이용한 것으로 타게트 전압 및 전류 의 변화에 따른 제전완화 특성실험을 실시하였다. 기제거장치를 통과한 분체의 정전전압을 측정하기 위하여 하부에 Faraday Cage를 설치하였다. Faraday (a) Outside diagram of Electrostatic Eliminator (b) Inner diagram of Electrostatic Eliminator Fig. 1. Diagram of electrostatic eliminator in using. 2. 실험장치 및 방법 2.1. 코로나 방전형 분체 정전기 제거장치 코로나 방전을 이용한 분체 정전기 제거장치는 Fig. 1과 같으며 방전침과 접지선 사이에서의 연면 방전을 이용하여 배관 내부의 공기를 전리시켜 양 음 이온을 생성하며, 생성된 이온이 대전분체에 흡 인되어 전기적으로 중화됨으로서 정전기제거가 이루 어진다. Fig. 2는 코로나 방전을 이용한 정전기 제 거장치의 외형사진을 나타낸다. Fig. 3은 시료 분체 를 모의적으로 대전시키기 위한 분체 하전장치의 내 부 구조를 나타낸 것이다. 즉 공기와 분체를 분사 방식으로 동시에 날려 보내도록 되어 있다. 분체의 대전은 방전 침에 고전압을 인가하여 방전침의 끝부분에서 방전을 일으켜 관 내부 공기 중의 가스 분자 또는 원자를 로 이온화 내지는 원자로부터 자유전자를 생성시켜, 이를 개개의 분체에 로 하 전시켜서 분체가 대전되도록 하였다. 분체의 대전 전압은 방전 침에 인가하는 고전압을 -2OkV -8OkV 까지 가변하여 조절하도록 하였다. Fig. 4는 코로나 방전식 분체 정전기제거장치를 이용하여 대전된 분 체의 정전기 제거 특성을 실험하기 위하여 제작된 장치이다. 실험장치의 주요구성은 분체대전장치, 이 송용 파이프, 대전된 분체의 잔류정전전압측정을 위 한 Faraday Cage, 정전 전압계 및 코로나 방전을 이 용한 정전기제거장치로 구성되어져 있다. 음으로 대 전된 분체는 사이크론 파이프를 통과하여 분체정 전기제거장치 내로 유입되게 되어 있다. 분체 정전 한국안전학회지, 제21권 제3호, 2006년 Electrical Corona Discharge Fig. 2. Outline view of electrostatic eliminator in using electrical corona discharge. Fig. 3. Diagram of particle charging apparatus. 23

정용철, 김준삼, 이동훈 get Voltage)라고 하면, 충돌할 때의 전자의 운동에 너지 Ek는 다음 식 (1)과 같이 표시된다. E k = ev = 12mυ 2 (1) 여기서, e : 전자전하(4.80 10-10esu) -28 m : 전자질량(9.11 10 gm) υ : 전자속도, V : 타게트전압 Fig. 4.

① Charged particle ② Cyclone Pipe ③ Bag Filter ④ Electrical Corona Discharged Ionizer ⑤ Faraday Cage ⑥ Electrostatic Voltmeter 전자의 운동에너지는 타게트와 충돌할 때 대부 분이 열로 변하고, 1% 이하의 에너지만이 연X선으 로 변한다. Fig.

3 정용철, 김준삼, 이동훈 get Voltage)라고 하면, 충돌할 때의 전자의 운동에 너지 Ek는 다음 식 (1)과 같이 표시된다. E k = ev = 12mυ 2 (1) 여기서, e : 전자전하( esu) -28 m : 전자질량( gm) υ : 전자속도, V : 타게트전압 Fig. 4. Experimental apparatus for charged particles to decay in using electrical corona discharged Ionizer. ① Charged particle ② Cyclone Pipe ③ Bag Filter ④ Electrical Corona Discharged Ionizer ⑤ Faraday Cage ⑥ Electrostatic Voltmeter 전자의 운동에너지는 타게트와 충돌할 때 대부 분이 열로 변하고, 1% 이하의 에너지만이 연X선으 로 변한다. Fig. 6은 연X선을 이용한 정전기 제거장치의 제 전원리를 나타낸다. 이는 코로나 방전에 의해 이온 을 발생시키는 제전기와 달리 에너지가 높은 빛을 조사하기 때문에 직접 가스분자를 이온화하여 고농 도의 이온 및 전자를 생성할 수 있기 때문에 상당히 단시간 내에서 제전이 가능하고 또한 잔류대전전위 가 대단히 낮다. 본 연구에서 개발된 연X선의 파장 은 1.2Å 1.5Å영역이다. Cage에 포집된 분체의 정전전압은 정전 용량형 정 전전압을 통하여 직독할 수 있도록 하였다. 본 실 험에 사용된 분체는 울산소재 S社의 PTA (300 mesh 통과 분)을 사용하여 Fig. 3에 의해 실험하였다. 분 체는 환경변화에 따라 상당히 민감한 영향을 받기 때문에 항온항습조건(온도 20 ± 2 55% RH±2%, 대기압 760Torr)에서 모든 실험을 하였으며, 재현성 을 확인하기 위하여 평균 3회 측정을실시 하였다 연X선을 이용한 정전기 제거장치 본 제전기는 연X선을 조사하여 대전물체 근방의 주위가스를 전리시켜 이온이나 전자를 생성하여 대 전물체 표면을 중화하는 방법이다. 따라서 코로나 방전식에서는 이온의 반송을 위하여 송풍장치가 필 요하나 광조사식에서는 무풍상태의 분위기 속에서 도 제전 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 연X선 조 사식 제전기는 대기압 불활성 기체중이나 산소를 함 유한 분위기 중에도 유효한 제전기술이다. Fig. 5는 연X선을 발생시키는 관(Tube)내의 구조 를 나타낸 것이다. 연X선은 가속된 전자가 금속 타 게트에 충돌하면 발생되는 것이므로, 열 전자를 발 생하는 필라멘트와 금속 타게트가 내장된 연X선관 과 전자를 고속으로 가속시키는 고전압 발생장치로 되어있다. 양극사이의 인가전압을 타게트전압(Tar- 24 Fig. 5. Inner diagram of photo ionizer in using soft X-ray. Fig. 6. Ion Generation mechanism. Journal of the KOSOS, Vol. 21, No. 3, 2006

대전된 분체의 정전기제거장치 개발 및 특성에 관한 연구 Fig. 7은 연X선 조사에 의한 정전기 제전특성을 측정하기 위한 장치이다. 연X선은 연X선 발생장치 로부터 실험 챔버내로 방사된다. 연X선에 의한 인체 유해성을 예방하기 위하여 차폐판을 설치하였다. 이 때 사용된 차폐판은 PVC(두께 2mm)를 사용하여 차 폐율을 99.999% 이상으로 유지하였다.

4 대전된 분체의 정전기제거장치 개발 및 특성에 관한 연구 Fig. 7은 연X선 조사에 의한 정전기 제전특성을 측정하기 위한 장치이다. 연X선은 연X선 발생장치 로부터 실험 챔버내로 방사된다. 연X선에 의한 인체 유해성을 예방하기 위하여 차폐판을 설치하였다. 이 때 사용된 차폐판은 PVC(두께 2mm)를 사용하여 차 폐율을 % 이상으로 유지하였다. 연X선에 대 한 설치거리에 따른 정전기 제전 특성을 얻기 위해 설치거리를 500mm, 750mm, 1,000mm, 1,250mm, 및 1,500mm로 하였다. 또 모의대전체로는 Charge Plate Monitor(Static control service A354, Japan)를 사용 하였고, 대전전위는 ±5KV ±0.5KV로 조절되도록 하였다. 대전 완화시간은 이온완화계(Ion decay meter), 이온전류는 이온전류측정기(Simco ionometer ICM-2, Japan)로 각각 측정하였다. Fig. 8은 연X선 조사에 의해 대전된 분체의 정전기 제거 특성을 모의 대전 장치를 이용하여 측정하기 위한 장치이다. Fig. 7. Experimental apparatus for photo ionizer. Fig. 8. Experimental apparatus for charged particles to decay in using soft X-ray radiation. ① Charged particle ② Cyclone Pipe ③ Bag Filter ④ Photo Ionizer ⑤ Faraday Cage ⑥ Electrostatic Voltmeter 한국안전학회지, 제21권 제3호, 2006년 3. 실험 결과 및 고찰 3.1. 코로나 방전형 분체정전기 제거장치의 특성 공기분사압력 및 인가전압의 변화에 따른 이온전류 특성 Fig. 9 및 Fig. 10은 Fig. 1의 분체 정전기제거장 치에 인가되는 인가전압(60Hz, 정현파)의 변화에 따 라 생성된 양 및 음이온 전류를 나타낸 것이다. Fig. 9 및 Fig. 10에서 알 수 있듯이 인가전압이 높을수 록 이온전류가 높게 나타남을 알 수 있다. 이것은 인 가전압이 높을수록 연면방전에너지가 커지므로 공 간 중의 분자 또는 원자의 이온화를 촉진하여서 이 온전류가 크게 되기 때문이다. 또한 Fig. 11 및 Fig. 12는 분체 정전기 제거장치 내로 유입되는 유입공기 의 압력변화에 따른 인가전압별 이온 생성전류를 나 타낸 것으로 공기압이 클수록 이온전류가 크게 나 타남을 알 수 있다. 이는 연면방전에 의해 생성된 양 음 이온이 공간 중에 분포하는데, 주입된 공기압에 의하여 양 음이온이 공간내부를 이동하는 속도가 증 가하여 이온전류가 크게 되기 때문이다. Fig. 13은 인 가전압을 정현파 교류 8.0[kV]로 고정하였을 때, 정 전기 제거장치내로 유입되는 공기압의 변화에 따라 생성된 이온전류의 편차를 나타낸 것이다. 공기의 압 력이 2kgcm2일 때 이온전류의 편차는 65nA, 4kgcm2 일 때 이온전류의 편차는 62nA, 5kgcm2일 때 이온 전류의 편차는 98nA로 나타났다. 그림에서 알 수 있 듯이 생성된 음이온이 양이온보다 약 1.5 2배 정 도 높게 나타나는 것은 연면방전에 의해 생성된 이 온 중 음이온은 주로 자유전자이므로 전자의 이동도 (mobility)가 양이온보다 훨씬 빠르기 때문이다. 따 라서 측의 인가전압을 약 1.5 2배정도 높게 조절 하면 양이온 및 음이온 평형을 이룰 수 있을 것으로 생각된다. Fig. 9. Positive ion current as a function of the applied voltage to the electrical corona discharged ionizer. 25

5 정용철, 김준삼, 이동훈 Fig. 10. Negative ion as a function of the applied voltage to the electrical corona discharged ionizer 인가전압의 파형에 따른 이온전류 특성 Fig. 14 및 Fig. 15는 인가전압의 파형(펄스파, 정 현파, 삼각파) 및 인가전압의 크기에 따라 생성된 이 온전류 특성을 나타낸 것이다. Fig. 14 및 Fig. 15에 서 보듯이 동일한 인가전압일 때 인가전압의 파형이 펄스파인 경우의 양 음이온 전류가 가장 높게 나타 났다. 인가전압의 파형은 펄스파인 경우가 정현파 인 경우 보다 약 15% 정도 이온전류가 높게 나타났 으며, 삼각파인 경우보다는 약 30% 정도 이온전류가 높게 나타났다. 이는 인가전압의 파형별로 볼 때 이 온을 생성할 수 있는 연면방전의 에너지가 직접적 으로 영향을 미치는 것으로서 펄스파인 경우가 방전 을 일으키는 유효 에너지가 가장 크기 때문이다. 따 라서 인가전압의 파형이 펄스파일 때가 가장 높게 나타난 것으로 생각된다 연X선을 이용한 분체정전기 제거장치의 특성 Fig. 11. Positive ion as a function of air injection pressure to the electrical corona discharged ionizer. 연X선관의 특성, 즉 타케트 전압 및 전류의 변화 에 따른 정전기 완화시간 특성을 실시하고, 또한 대 전물체와 제전기와의 설치거리에 따른 제전성능 비 교를 실시하였다. Fig. 12. Negative ion as a function of air injection pressure to the electrical corona discharged ionizer. Fig. 14. Positive ion current as a function of wave form applied to the electrostatic elimination. Fig. 13. Deviation of ion current as a function of air injection pressure to the electrical corona discharged ionizer. Fig. 15. Negative ion current as a function of wave form applied to the electrostatic elimination. 26 Journal of the KOSOS, Vol. 21, No. 3, 2006

6 대전된분체의정전기제거장치개발및특성에관한연구 타케트전압및전류의변화에따른정전기완화시간특성 Fig. 16 은전자가속전압, 즉타게트전압의변화에따른정전기완화시간특성을나타낸것으로모의대전전압이 ±5.0kV 에서 ±500V 까지저하하는데소요되는정전기완화시간특성을나타낸것이다. Fig. 17 은가속된전자량, 즉타게트전류의변화에따른정전기완화시간특성을나타낸다. Fig. 16 에서알수있듯이정전기완화시간특성은타게트전압에의해크게좌우된다는것을알수있다. 타게트전압이 5kV 이하일때정전기완화시간이 1~3 초이상으로비교적크나, 5kV 이상 7kV 까지는완화시간이완만히저하하고, 그이상에서최대인가전압 (9.5kV) 까지는서서히포화하고있음을보여준다. 반면에타케트전류변화에따른완화시간은타케트전류가 50µA~100µA 사이일때타케트전류에거의비례하여저하한다. 그러나 100µA 를초과할때에는완화시간이서서히저하하였다. 이것은타케트전류의증가에따라이온농도가증가하면오히려생성된 와 전하사이에서재결합률이증가하기때문이다. 모의대전물체의대전전압극성이 일때와 일때 차이가나타났다. 로대전된물체의완화시간이 로대전된물체의완화시간보다거의 2 배이상빠르게나타났다. 이는코로나방전형정전기제거장치의경우와유사하기때문으로생각된다 설치거리의변화에따른정전기완화시간특성 Fig. 18 은설치거리를 50mm 에서 900mm 까지변화시켰을때대전물체의모의대전전압이 ±5.0kV 에서 ±500V 까지완화할때의정전기완화시간특성을나타낸것이다. 그림에서알수있듯이 100mm 까지는거리의증가에따라정전기완화시간이급격히감소하고 100mm 에서 200mm 까지는정전기완화시간이거의일정값, 즉 0.69sec 를나타내고, 그이후부터상당히빠르게증가하여감을알수있다. 200 mm 까지는연 X 선제전기와모의대전판사이의설치거리가짧아서생성된, 이온에의하여전하완화시간이급격히감소하는것으로생각되며, 200mm 에서 900mm 까지는설치거리가멀어지므로생성된, 이온공간속으로분산하여재결합함으로서정전기완화시간이증가하는것으로생각된다. 특히이격거리 170~200mm 에서최소정전기완화시간을나타내고있다. 이로미루어볼때제전기의설치거리를 170mm 내외정도로하는것이최적의설치이격거리임을알수있다. Fi g. 16. Decay time characteristics as function of target voltage 대전된분체의정전기제거특성 코로나방전형정전기제거장치에의한대전된분체의정전기완화시간 Table 1 은분체의대전전압을각각 4[kV], 5[kV], 6[kV], 7[kV] 로대전시키고정전기제거장치의인가전압을 3.5[kV] 에서 7[kV] 까지 0.5[kV] 간격으로변 Fig. 17. Decay time characteristics as function of target current. Fig. 18. Decay time characteristics as function of distance between Photo Ionizer and charged plate(110). 한국안전학회지, 제 21 권제 3 호, 2006 년 27

7 정용철, 김준삼, 이동훈 화시켰을때대전된분체의제전전후정전전압을비교하여나타낸것이다. 인가전압을 3.5[kV] 로하였을때는최초대전전압이 4[kV] 인것은정전기제거장치를통과한후에는 3.91[kV] 로완화되었으며, 5[kV] 인것은 4.80[kV] 로, 6[kV] 는 5.75[kV] 로, 7.0[kV] 는 6.69[kV] 로제전이거의이루어지지않음을알수있다. 그러나인가전압이 7.0[kV] 가되면초기대전전압이 4[kV] 인것은정전기제거장치를통과한후에는 60[V] 로완화되었으며, 5[kV] 는 100[V] 로, 6[kV] 는 160[V] 로, 7[kV] 는 200[V] 로제전효율이아주높게나타났다. Fig. 19 는대전완화경향을알아보기위하여각각의인가전압에서의제전후전압 (Vb) 과제전전전압 (Va) 의비율 ( 제전효율 ) 의평균값을나타낸것이다. Fig. 19 에서알수있듯이인가전압이낮은 3.5[kV] 에서 4.5[kV] 까지는제전효율이약 3.7% 에서 48.9% Tabl e 1. Decay characteristics as a function of the applied voltage to the electrical corona discharged ionizer Applied Voltage to ionizer Charged Electrostatic Voltage Electrostatic Voltage of Charged Particles after Elimination by Ionizer(Vb) Electrostatic Voltage of Charged Particles(Va) 로비교적낮게나타난반면, 인가전압이 5[kV] 일때는제전효율이약 66.5%, 5.5[kV] 일때는약 84.4%, 6[kV] 일때는약 92.1%, 6.5[kV] 일때는약 96.6%, 7[kV] 일때는약 97.7% 로제전효율이비교적높게나타났음을알수있다이러한실험결과로미루어볼때제전효율을 90% 이상으로하여야하는분체취급공정에서는최소한인가전압이 6[kV] 이상되어야함을알수있다. 그러나코로나방전형분체정전기제거장치는방독형구조가아니므로가연성분체에의착화위험성이있으므로사용할수없다 연 X 선을이용한분체정전기제거장치에의한대전된분체의정전기완화에대한현장적용시험 Fig. 20 은연 X 선제전기의대전된분체의정전기제거능력을평가하기위하여울산소재 ( 주 )K 케미칼화학에서실제적용한실험장치이다. 장치의주요구성은분체수송관로용파이프, 대전된분체의정전전압을측정하기위한 Faraday Cage 및정전전압계로구성되어져있다. 사이로에저장된분체는자동계량시스템을통하여자연낙하의방식으로이동되는중마찰 충돌에의하여 PTA 분체는최고 10kV 까지대전된다. 이렇게하여대전된분체는자동포장공정으로이동되어진다. 이때자동포장공정중에작업자가대전분체에접촉하는경우인체전격을느끼므로 2 차적재해를유발하게된다. Fig. 20 과같이설치하여정전기제거실험을실시하였다. Fi g. 19. Decay efficiency as a function of the applied voltage to the electrical corona discharged ionizer. Fig. 20. Actual experimental apparatus at kumho chemical Co., LTD.(Ulsan Korea). 28 Journal of the KOSOS, Vol. 21, No. 3, 2006

8 대전된분체의정전기제거장치개발및특성에관한연구 Tabl e 2. Electrostatic voltage of charged particles on before after soft X-ray radiation Experiment Account Divisions Electrostatic Voltage of Charged Particles [V] Electrostatic Voltage of Charged Particles after Elimination by Ionizer[V] Table 2 는울산소재 ( 주 )K 케미칼화학 PTA 시의대전특성을실험한결과를보여준다. Table 2 에나타난바와같이정전기제거장치를사용하지않는상태에서는분체의최대정전전압이약 1200~2400V 로나타났으며, 연 X 선제전기로서대전된분체를제전한경우에는약 100~150V 정도로최대정전전압의 92~94% 정도까지저하하였다. 4. 결론 분체이송중의정전기제거를위하여코로나방전을이용한것과연 X 선을이용한제전기를개발하였으며, 이들개발장치를사용하여상호비교, 실험한결과다음과같은결론을얻을수있었다. 코로나방전형분체정전기제거장치를사용한경우 ; 1) 인가전압의크기변화에따라생성된이온전류는최소한 3.5[kV] 이상되어야만이온전류가생성되고, 4[kv] 에서 8(kV) 까지는거의직선적으로이온전류가증가함을알수있었다. 2) 인가전압의파형변화에따라생성된이온전류는펄스파형인경우가가장높게나타났으며, 정현파인경우에비해서약 15% 정도, 삼각파형인경우에비해서약 30% 정도이온전류가높게생성되었다. 3) 공기분사압력의변화에서는 2~4kgfcm 2 일때는이온전류는완만히증가하였으나, 5kgfcm 2 에서는생성이온전류가약 30% 정도급격히증가함을 알수있었다. 4) 대전된분체의제전완화효율은인가전압이 3.5[kV] 에서 5.5[kV] 까지는거의직선적으로상승하였으나, 6[kV] 이상이되면제전완화효율이약 98% 정도에서포화하였음을알수있었다. 5) 본연구에서개발한코로나방전식정전기제거장치는인가전압이 6[kV] 이상, 인가전압의파형은펄스파, 공기분사압력은 5kgfcm 2 일때가가장최적인조건으로나타났다. 6) 정전기제거효율은약 98% 정도로아주높았으나, 코로나방전을이용하기때문에정전기제거장치자체가착화원이될우려가있으므로, 가연성분진의정전기제거에는많은위험성이있다고생각된다. 직선적으로이온전류가증가함을알수있었다. 연 X 선을이용한분체정전기제거장치를사용한경우 ; 코로나방전식제전기와는달리비교적짧은시간내에정전기대전전위를거의수백볼트까지감소시키는능력이있었다. 본연구를통해서개발된연 X 선제전기를이용하여대전된분체의정전기제거능력을실험하기위하여울산소재의 ( 주 )K 케미칼화학에적용하여측정한결과다음과같은결론을얻을수있었다. 1) 대전물체의대전상태에따라서적절한설치거리를선택하여야하는데실험결과제전기의설치거리는최소 170mm 이내이어야유효한제전능력을얻을수있었다. 2) 현장적용결과대전된분체의정전기전압을초기의대전전압보다최대 94% 까지저하시킬수있었음을알수있었다. 3) 연 X 선식정전기제거장치는연 X 선이라는빛을이용하기때문에착화원이될수가없어본질안전방폭형으로가연성분체의정전기제거에적합하다고생각된다. 4) 따라서향후분체취급공정에실제적으로적용할수있도록제품화하여이에대한평가를받도록할예정이다. 감사의글 : 본논문은산업자원부에서시행한전력산업연구개발사업의연구비에의하여연구되었습니다. 한국안전학회지, 제 21 권제 3 호, 2006 년 29

9 정용철, 김준삼, 이동훈 참고문헌 1) John E. B., Emergency Management of Hazardous Material Incidents, NFPA, ) 松田東榮, 可燃性粉じん爆發と火災, 第 10 回安全工學火災爆發の豫防テキスト安全工學協會, ) 정판석, 곡물사일로및가공설비의분진폭발예방대책, 한국산업안전공단안전보건, pp. 70~77, Dec ) 중앙소방학교, Hatman 식분진폭발실험을통한분진의위험성분석, 소방기술, ) 産業安全硏究所編, 靜電氣安全指針, 勞動省産業安全硏究所, ) Y. Dabata 他, 田富泰辛他, 産業安全硏究所硏究報告, RlIS-RR-87-1, ) P. Boshung, M. Glor, Methods for Investigating the Electrostatic Behaviour of Powders, Journal of Electrostatics, 8-2, p. 205, ) 5. Kittaka, Y. Murata and N. Masui, IEEE Trans. Electrical Insulation, El-12, p. 321, ) 竹內學, 粉休の帶電にする因る, 靜電氣學會誌, 19, 1, pp. 2~7, Journal of the KOSOS, Vol. 21, No. 3, 2006

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<30392DC0CCB5BFC8C62E687770> 권승열 이동훈 * 최재욱 * 부경대학교공과대학대학원안전공학과 * 부경대학교공과대학안전공학부 (2009. 10. 1. 접수 / 2009. 12. 14. 채택 ) A Comparative Study on the Electrostatic Eliminator of Piezo Type Ionizer and Pulse AC Corona Type Ionizer Sung-Yul