개념 한 쪽
공조냉동기계산업기사 실내공기질 기초 — 가스상 오염 제거와 여과효율·소요 개수
실내공기질 문제는 오염물이 입자인지 기체인지에서 출발한다. 제거 대상에 맞는 필터를 고르고, 농도로 효율을 계산하며, 필요한 필터 수를 산정하는 순서로 판단한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
뜻
냄새나 아황산가스 같은 유해가스는 기체상 오염물이다. 다공성 구조로 가스를 흡착하는 활성탄 필터가 이 제거에 표준적으로 쓰인다. HEPA나 전기집진기, 롤 필터는 먼지 같은 입자상 물질을 거르는 장치이므로 기체상 제거와 용도가 다르다.
입자상 오염물 가운데 미세 입자를 가장 잘 거르는 것은 HEPA 필터다. 0.3μm 입자를 99.97% 이상 제거하는 성능을 가지며, 백 필터나 롤 필터는 일반 먼지 제거용이고 전기집진기는 정전기 원리를 쓰지만 미세 입자에서는 HEPA에 미치지 못한다.
여과효율은 입구와 출구의 분진농도 차이를 입구 농도로 나누어 백분율로 나타낸다. 입구가 0.35mg/m³이고 출구가 0.14mg/m³이면 차이는 0.21이고, 이를 0.35로 나누면 60%가 된다.
여과기 성능은 제거효율과 압력손실, 집진용량처럼 수치로 평가할 수 있는 지표로 나타낸다. 소재의 종류는 여과기의 구성이나 사양에 속할 뿐 성능을 수치화하는 지표가 아니다.
여과기를 여과작용으로 분류할 때는 충돌·간섭·확산 같은 포집 원리나 건성·습식·흡착 같은 매체 상태를 기준으로 삼는다. 자동 재생은 필터 수명을 관리하는 방식이지 여과 원리가 아니다.
소요 개수는 총풍량을 필터 한 개의 유효 처리풍량으로 나눈다. 통과풍량 350m³/min, 통과풍속 1.5m/s, 통과면적 0.5m², 유효면적 85%이면 총 필요 유효면적은 350을 60으로 나눈 뒤 1.5로 나눈 약 3.89m²다. 한 개의 유효면적은 0.425m²이므로 3.89를 0.425로 나눈 9.15를 올림해 10개가 된다. 유효면적을 80%로 보면 한 개가 분당 36m³를 처리해 350을 36으로 나눈 9.7을 올림해 역시 10개다.
예제
선지 판단은 냄새와 유해가스 제거에 활성탄 필터를 고르는지, HEPA를 0.3μm 입자 99.97% 제거로 보는지, 0.35와 0.14mg/m³에서 효율 60%를 계산하는지, 여과기 성능 지표에 소재 종류를 넣는지, 자동 재생을 여과 원리로 분류하는지, 350m³/min에 10개를 계산하는지에서 갈린다. 활성탄의 흡착 원리를 고른 선지, HEPA의 성능 수치와 효율 60%를 맞게 적은 선지, 성능 지표와 분류 기준을 구분한 선지, 10개를 얻은 선지가 맞고, 소재 종류를 성능 지표로 본 선지와 자동 재생을 여과작용으로 넣은 선지는 어긋난다.
자주 묻는 물음
- 냄새나 아황산가스 같은 유해가스 제거에는 어떤 필터가 적당한가요?
- 활성탄 필터입니다. 다공성 구조로 가스 분자를 흡착합니다. HEPA와 전기집진기, 롤 필터는 먼지 같은 입자상 물질을 거르는 용도입니다.
- 입구 분진농도 0.35mg/m³, 출구 0.14mg/m³이면 여과효율은 얼마인가요?
- 입구와 출구의 차이 0.21을 입구 농도 0.35로 나누어 100을 곱하면 60%입니다.
- 통과풍량 350m³/min, 통과풍속 1.5m/s, 통과면적 0.5m², 유효면적 85%이면 필터는 몇 개 필요한가요?
- 총 필요 유효면적은 약 3.89m²이고 한 개의 유효면적은 0.425m²입니다. 3.89를 0.425로 나눈 9.15를 올림해 10개가 필요합니다.
공조냉동기계산업기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.