안전관리가 가능한 고효율 습식 스크러버와 스크러버 내장 배기기 사이언스21 입니다.

안전관리가 가능한 고효율 습식 스크러버와 스크러버 내장 배기기

2020년도 KOREA LAB 전시회 참가기업의 세미나 자료입니다.

SAMIN SCIENCE의 '안전관리가 가능한 고효율 습식 스크러버와 스크러버 내장 배기기'를 이용한 세미나 발표 자료는 삼인싸이언스(주)에서 제공하였으며 주요 내용은 다음과 같다.

삼인싸이언스(주)는 1994년 설립된 이래로 실험실 토탈솔루션을 제공하기 위해 각종 인증을 통해 품질경영에 힘쓰고 있으며, 기업부설연구소에서 제품의 개선, 개발을 통해 기업경쟁력을 높이고 있다. 금번 세미나 주제는 배기기에 장착이 가능한 타입의 장비내장형 스크러버로써 이 장비는 2016년에서 2017년에 걸쳐 산학연 공동기술개발사업을 통해 개발되었으며, 이후 양산형으로의 변형 및 안전관리시스템 도입으로 그 기능성이 배가되었다.

네이버에 스크러버라고 검색하면 스크러버와 집진기를 전문적으로 생산하는 업체들 사이트가 나오고 사전적 정의로 ‘액체를 이용해서 가스 속에 부유하는 고체 또는 액체 입자를 포집(捕集)하는 장치’라고 정의된다. 즉, 공기 중에서 제거하고 싶은 부유물을 없애기 위한 장치라고 보면 된다.

화학물질 안전원의 통계자료를 보면 화학물질로 인해 발생하는 사고 중 누출사고가 가장 많고, 화학물질 안전사고 중 30% 이상이 인명피해를 동반하기 때문에 공장이나 실험실에서 발생하는 독성물질들이 적절한 정화과정을 거쳐 배출되어야만 한다.

이들 독성물질 중 대기오염을 일으키는 각종 유해가스들은 물리 화학적 특성을 고려하여 상용화된 다양한 필터를 통해 제거되고 있으나 무기물질을 제거하는 데에는 한계가 있어 다양한 형태의 스크러버가 개발되어 사용되어지고 있으나 국내에서는 반도체 공정용인 대용량, 옥외용이 주를 이루고 있어 실험실을 대상으로 하는 실내용 소형 스크러버 개발이 필요한 실정이다.

국내와는 다르게 해외에서는 실험실용 장비내장형 스크러버 모델군이 두터운 편이며 이들 해외 장비들의 특징은 내부식성 소재를 사용하여 제작하였고, 세척액 조건을 일정하게 유지하기 위한 pH dosing & Control system을 구성하였다. 제품군은 크게 장비내장 타입과 단독형의 두가지군으로 나뉘며, 장비내장 타입은 세척액 분사방식개선으로 소형화하여 배기기 상부에 Scrubbing part를, 하부에 재순환 Tank를 구성하는 형태로 개발되었고, 소형스탠드타입은 목적하는 배기량에 따라 다양하다.

제품 기획 당시 배기기에 내장하기 위해 소형화하면서도 유해가스 제거효율을 유지하는 것에 주안점을 두었다.

노즐을 특화하여 유효 접촉면적을 늘리기 위해 세척액의 고른 분사와 미세분사가 가능하도록 하여 유해가스 제거율을 높이는데 주안점을 두었고, 타사가 전기모터를 이용하여 회전하는데 반해 연결부의 회전력과 수력으로 회전하여 세척액이 다량의 미스트를 형성하며 상승하는 유해가스와 접촉하여 효과적으로 제거하도록 개발하였다.

부식성 가스 제거용이므로 부식방지 소재를 사용하여 제품 안정성을 확보하였다. 세척액 조건을 일정하게 유지하게 하기 위해 산도조절 장치를 적용하였고, 이를 구동시키기 위한 PCB, 펌웨어 및 프로그램 개발도 병행하였다.

배기기의 특성상 장비에 가스, 전선, 세척액 등 다양한 배선 배관이 필요하므로 공간활용도 및 노이즈로 인한 오작동 방지를 위해 프로파일 내부공간을 전기, 가스 및 유체 이동을 위한 배선, 배관을 종류별로 분리되게 수용할 수 있도록 하기 위해 원가절감과 양산성을 고려한 각종 연결구와 마감 부재 및 프로파일 금형화를 이루어 사용자 맞춤 제작, 다양한 유틸리티 구성 및 변경이 가능하다.

삼인싸이언스(주)의 스크러버 제품군은 실험실의 흄후드, 워크인 후드에 내장하는 타입과 배기기에 직접 연결하는 스탠드형, 타사 배기기에 장착이 가능한 모듈형 모델 등 다양한 제품군이 판매되고 있다.

이들 모두 기본적인 설계는 스크러버 설계 공식에 맞추어 개발하였고, 처리효율을 95%로 산정한 계산된 충진고를 줄이면서 효율을 유지하기 위해 다양한 형태로 노즐을 변경하여 시험하였고, 최종적으로 충진고를 150mm 이하로 낮출 수 있었다.

배기가스량 1500CMH, 액기비 2ℓ/㎥로 펌프 용량 및 동력을 산정하였고, 이에 맞는 케미컬 펌프를 선정, 배관을 고려한 수조 용량 설계도 했다.

제품을 개발하는 과정에서 3건의 기술특허와(10-1951236, 10-1845658, 10-1964294) 5건의 디자인특허를 등록하였고, 단순 분사 타입 타사 제품대비 적은 유지비용으로 최고의 유해가스 제거효율을 보이며, 타사 실내 스크러버에 비해 실험실 공간활용도를 극대화 할 수 있어 경제적이고 안전한 공기 오염 저감장치로서의 한몫을 할 것으로 기대된다.

제품 차별적 우수성