다중이용시설내 대기질 개선을 위한 CO2흡착 및 산소분리농축 기반 환기시스템 연계 기술

다중이용시설 및 초고층 빌딩 등에 사용되는 환기시설은 건축법상 대부분 밀폐된 구조로 되어있어서 실내 공간중의 이산화탄소 농도를 줄이고 부족한 산소를 공급하여 공기의 질 및 쾌적성을 확보하는 것이 필요하며, 전체 환기시스템이 지능형, 능동적으로 운영되는 바 환기 횟수를 줄일 수 있는 에너지 절감형 시스템 개발이 필요하다. 이를 위해 다양한 이산화탄소 흡착소재를 대상으로 최적의 흡착제를 선정하여 이를 충진한 200 CMH(m3/hr) scale 덕트내 흡착 필터 모듈을 통해 성능시험 평가를 수행하였으며, 초기 5,000ppm 의 이산화탄소 조건에서 89%의 제거효율을 확인하였다. 또한 산소 분리농축을 위한 제올라이트계 계열의 흡착제 4종을 평가하여 비표면적이 높은 최적의 흡착제를 선정하였는데, 미세세공이 주로 존재하는 표면의 표면적이 약 792.3 m2/g, 중간크기 세공이 분포하는 비표면적 또한 40.2 m2/g이었으며, 특히 미세세공이 분포하는 부피가 약 0.313 cm3/g으로 확인되었다. 상기 산소 분리농축 모듈이 적용된 환기시스템에 요구되는 산소 공급을 위하여 PSA 기반의 산소 분리/농축 시스템을 적용하여 설계인자를 확보하였으며, 200 CMH의 환기량을 유지하는 공간에 필요한 산소의 양은 약 3,000ppm으로서 시간당 600 liter의 산소가 필요하였고 실내 산소의 농도를 20.9% 수준으로 유지되는 것을 확인하였다.