HEPA 필터란 무엇인가 헤파필터란?

HEPA(High Efficiency Particle Air)

 

실내 공기의 질은 우리의 건강과 웰빙에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 우리가 왜 공기청정기를 사용하는지는 질 좋은 삶을 살기 위하여입니다. 한국에서는 미세먼지나 대기오염과 알레르겐이 증가하면서 많은 사람들이 호흡하는 공기의 질을 향상시키기 위해 공기청정기와 HVAC 시스템으로 눈을 돌리고 있습니다. 이러한 시스템의 핵심 구성 요소 중 하나는 HEPA 필터입니다. 이 포괄적인 기사에서, 우리는 HEPA 필터의 정의, 작동 원리, 건설, 응용 및 이점을 탐구하면서 HEPA 필터의 세계를 탐구할 것입니다.

HEPA 필터 정의
고효율 미립자 공기의 약자인 HEPA는 공기 중의 미세한 입자를 제거하기 위해 설계된 공기 필터의 한 종류를 말합니다. "HEPA"라는 용어는 2차 세계대전 동안 미국 원자력 위원회가 공기 중의 방사성 입자를 제거하기 위한 필터를 개발했을 때 유래되었습니다. 오늘날 HEPA 필터는 공기 품질을 향상시키기 위해 다양한 산업 및 환경에서 널리 사용되고 있습니다.

미국 에너지부(DOE)는 HEPA 필터에 대한 특정 표준을 제정했습니다. 이 표준에 따르면 실제 HEPA 필터는 직경이 0.3 마이크로미터 이상인 입자의 99.97% 이상을 제거해야 합니다. 그러나 HEPA 필터는 0.3 마이크로미터 크기보다 작은 입자와 큰 입자 모두를 효과적으로 캡처할 수 있습니다.

HEPA 필터의 작동 원리
HEPA 필터는 기계적 여과 원리에 따라 작동합니다. 그것들은 주름이 잡히거나 접힌 패턴으로 배열된, 일반적으로 섬유 유리로 만들어진 미세한 섬유 그물을 사용하여 구성됩니다. 이 섬유들은 미로와 같은 구조를 만들어 공기가 이 섬유들을 통해 이동하도록 하고, 그 과정에서 입자들을 가두게 합니다.

공기가 HEPA 필터를 통과할 때 입자 포획은 세 가지 주요 메커니즘을 통해 이루어집니다

1.가로채기: 더 큰 입자는 섬유와 접촉하면서 섬유에 잡힙니다.
2.영향: 중간 크기의 입자들은 복잡한 섬유들을 탐색할 수 없고, 그것들과 충돌하여 붙습니다.
3.확산: 브라운 운동의 영향을 받는 가장 작은 입자는 공기 분자의 불규칙한 경로를 따라 섬유와 충돌합니다.

이러한 메커니즘의 조합은 HEPA 필터가 광범위한 공기 중 입자를 포착하는 데 매우 효율적임을 보장합니다.

HEPA 필터 구성

HEPA 필터는 다양한 재료를 사용하여 구성되며, 가장 일반적인 재료는 유리 섬유(그라스울)입니다. HEPA 필터 구성에 사용되는 다른 재료로는 우레탄이나 합성 고분자, 폴리프로필렌 및 기타 극세사 재료가 있습니다. 이 재료들은 입자를 효과적으로 포착하는 고밀도 섬유 매트릭스를 만드는 능력 때문에 선택되었습니다.

HEPA 필터의 섬유는 일반적으로 주름이 잡히거나 접힌 패턴으로 배열됩니다. 이 설계는 필터의 표면적을 증가시켜 공기와 필터 매체 사이에 더 많은 접촉을 허용합니다. 주름 구성은 또한 필터의 입자 캡처 용량을 최대화하고 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.

HEPA 필터의 효율성을 유지하기 위해 다른 필터 레이어와 결합하는 경우가 많습니다. 프리 필터는 일반적으로 공기가 HEPA 필터에 도달하기 전에 먼지 및 머리카락과 같은 더 큰 입자를 제거하는 데 사용됩니다. 또한 활성탄 필터를 HEPA 필터 시스템에 추가하여 악취, 휘발성 유기 화합물(VOCs) 및 기타 가스 오염 물질을 제거할 수 있습니다.

HEPA 필터 적용
HEPA 필터는 대기 품질이 중요한 다양한 산업 및 환경에서 응용 프로그램을 찾습니다. 일반적인 응용 프로그램은 다음과 같습니다

 

HEPA 필터는 가정 내 독립형 공기청정기 또는 통합 HVAC 시스템에 널리 사용됩니다. 그것들은 실내 공기로부터 알레르겐, 먼지, 애완동물의 더러움, 곰팡이 포자, 그리고 다른 오염 물질들을 제거하는 것을 도와주어 더 깨끗하고 건강한 생활 환경을 제공합니다.

 

공조시설이 있는 공장이나 산업시설 같은 경우에는 대형 공조기를 사용하기 때문에 헤파필터나 백 필터를 같이 사용합니다. 백필터의 역할은 오염된 가스는 백하우스로 들어가 패브릭 백을 통과합니다. 가스가 백을 통과하면서 가스에 존재하는 입자가 백의 표면이나 천의 틈새에 갇히게 됩니다. 그 후 헤파필터를 걸쳐 정화된 공기를 배출합니다.