[대기오염공학] 전기집진의 성능과 설계요인

1. 전기집진기의 원리

전기집진기는 대기오염물질인 입자를 전기력에 의해 제거하는 장치이다. 작동 원리는 먼저 집진 대상인 미세먼지 또는 입자가 전기적 충전을 하게 된다. 이 충전된 입자는 전기장 내에 놓여있는 집전판 또는 집진판에 의해 전기력을 받아 판에 붙게 된다. 이를 통해 대기 중의 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있으며, 특히 크기가 0.1㎛ 이하인 미세먼지 제거에 뛰어난 성능을 나타낸다. 전기집진의 핵심 원리는 두 가지인데, 하나는 충전 과정이고 다른 하나는 집전 과정이다. 충전 과정에서는 입자들이 표면의 방전 또는 표면 접촉을 통해 충전되며, 충전된 입자는 집전판에 가까워질수록 전기력에 의해 유인된다. 집전력은 집진기의 설계와 운전 조건에 따라 크게 달라지는데, 일반적으로 충전 입자의 표면전하는 수 푀F부터 수 십 푀F까지 가능하며, 이는 집진 효율에 큰 영향을 미친다. 특히 2.5㎛ 이하 초미세먼지 제거에는 전기집진이 선호되는데, 실제로 서울시의 2020년 대기오염 통계에 따르면 전기집진기를 적용한 발전소의 초미세먼지 배출량은 기존 배출량보다 약 35% 이상 감소하는 효과를 보였다. 전기집진기의 작동 효율은 집진판…