$TiO_2$ 광촉매 졸(Sol)의 벽지코팅에 의한 실내공기질에서의 포름알데히드 분해

Degradation of Formaldehyde in Indoor Air Quality by $TiO_2$ Sol Coated Wall Paper

  • An, Sang-Woo (Environment Research Department, Korea Institute of Construction Technology) ;
  • Cho, Il-Hyoung (Institute of Strategy Environmental Research) ;
  • Park, Jae-Hong (Watershed Management Research Division, National Institute of Environmental Research) ;
  • Chang, Soon-Woong (Department of Environmental Engineering, Kyonggi University) ;
  • Kim, Young-Gyu (Department of Environmental Science, Yong-In University)
  • 발행 : 2006.08.31

초록

하루 중 대부분의 시간을 실내에서 보내는 생활패턴으로 인해 실내오염물질의 영향에 대한 관심이 증가하고 있는 실정이다. 이러한 오염물질은 다양한 실내장식물로부터 배출되고 있으며 실내에서 생활하는 시간이 많기 때문에 비록 저농도로 배출된다 하더라도 그 영향은 간과될 수 없을 것이다. 하지만 국내 현실은 실내오염물질에 대한 제도적 기반이 미흡하며 실내오염물질이 발생될 경우 저감 방안에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 실내오염물질의 하나인 포름알데히드를 대상으로 광촉매와 인공자외선을 사용하여 실내에서의 저감특성을 파악하였으며 또한 인공자외선의 대안으로 실내에서 형광등을 켜고 생활하는 시간이 많은 점을 고려하여 광촉매/형광등의 실험을 통해 실내 환경정화에 형광등의 잠재적인 사용가능성을 파악하고자 하였다. 실험결과 광촉매량, 반응면적이 증가할수록 포름알데히드의 제거율도 증가하였다. 광원으로 $UV_{254}$ 램프를 사용할 때가 형광등을 사용할 때보다 효과적이었으나 형광등을 사용한 경우도 일정수준의 포름알데히드의 제거가 가능하였으며 반응시간이 증가할수록 제거율은 증가하기 때문에 실내에서 형광등을 켜고 생활하는 시간이 길다는 점을 고려할 때 형광등을 이용할 경우도 실내환경에서 포름알데히드의 제거가 가능할 것으로 판단된다.

It has been concerned about the indoor air contaminants because of the hours spend in indoor space. These contaminants are emitted from various indoor facilities. Therefore, even though there concentrations are very low, adverse effects can't be ignored. However, treatment technologies are insufficient to deal with these contaminants. For this reason, the objective of this study was to investigate the feasibility of artificial ultraviolet(UV) detoxification using $TiO_2$ system for degrading formaldehyde contaminated indoor air. The experiment was also performed to investigate the formaldehyde removal effect of fluorescence lamp as an alternative UV light source because it is used in indoor as a light source. The results presented demonstrated that as the $TiO_2$ dosage is more and the reaction area is wider, the photocatalytic degradation rate does more enhanced. Degradation of TCE was more rapid used in $UV_{254}$ lamp than in fluorescence lamp. However, if it is operated during enough time, it will be able to remove the considerable quantity of TCE in case of using fluorescence lamp.

키워드

참고문헌

  1. 강은창, 박종영, 박헌, '요소, 멜라민 접착제의 수지 조성에 따른 마루판의 천연무늬단판 접착성 및 포름알데히드 방출에 대한 연구,' 목재공학, 30(2), 165-171(2002)
  2. 김윤신, 김미경, '실내외 포름알데히드 농도에 관한 조사연구,' 한국환경보건학회지, 15(2), 1-9(1989)
  3. 박재홍, 안상우, '광촉매반응에 의한 DBP와 Bisphenol A의 제거,' 한국폐기물학회지, 21(7), 732-739(2004)
  4. 박재홍, 안상우, 장순웅, '$TiO_2$ 광촉매를 이용한 Atrazine 과 PCP의 분해,' 한국물환경학회지, 20(6), 577-582(2004)
  5. Zhao, J., Wu, T., Wu, K., Oikawa, K., Hidaka, H., and Serpone, N., 'Photoassisted Degradation of Dye Pollutants. 3. Degradation of the Cationic Dye Rhodamine B in Aquous Anionic Surfactant/$TiO_2$ Dispersions under Visible Light Irradiation: Evidence for the Need of Substrate Adsorption on $TiO_2$ Particle,' Environ. Sci. Technol., 32, 2394-2400(1998) https://doi.org/10.1021/es9707926
  6. Vinodgopal, K. and Wynkoop, D., 'Environmental Photochemistry on Semiconductor Sufaces: Photosen sitized Degradation of a Textile Azo Dye, Acid Orange 7, on $TiO_2$ Particle Using Visible Light,' Environ. Sci. Technol.., 30(5), 1660-1666(1996) https://doi.org/10.1021/es950655d
  7. 김승민, 윤태관, 홍대일, '$TiO_2$ 광촉매 활성에서 소성온도의 영향,' 한국환경과학회지, 14(9), 889-896(2005) https://doi.org/10.5322/JES.2005.14.9.889
  8. 양원호, 김대원, 정문호, 양진섭, 박기선, '이산화티탄 광촉매 졸(sol)의 실내 환경 코팅에 의한 실내공기질 개선', 한국환경보전학회, 30(2), 92-98(2004)
  9. 안상우, 장순웅, 'SPME-GC/FID를 이용한 MTBE, TBA 분석에 관한 연구,' 한국환경분석학회지, 7(2), 83-89(2004)
  10. Lixin, C., Aimin, H., Franz, J., and Steven, L. S., 'Gas-phase oxidation of 1-butene using nanoscale $TiO_2$ phtocatalysits,' J. Catal., 188, 48-57(1999) https://doi.org/10.1006/jcat.1999.2596