활성탄 공기 필터는 실제로 어떻게 실내 공기에서 냄새와 유해 가스를 제거합니까?

활성탄이 일반 탄소와 다른 점은 무엇입니까?

"활성화"라는 용어는 일반적으로 코코넛 껍질, 석탄, 목재 또는 이탄에서 파생되는 일반 탄소를 거대한 내부 표면적을 가진 매우 다공성 물질로 변환하는 특정 제조 공정을 의미합니다. 활성화되는 동안 탄소는 증기나 이산화탄소가 있는 고온(600°C~900°C)에 노출되어 휘발성 화합물을 연소시키고 탄소 내부 구조 전체에 수백만 개의 작은 구멍을 만듭니다. 그 결과 내부 표면적이 그램당 500~1,500제곱미터에 달하는 물질이 탄생했습니다. 이는 1그램의 활성탄이 표준 테니스 코트보다 더 많은 사용 가능한 표면적을 포함한다는 의미입니다.

이 놀라운 표면적 덕분에 활성탄은 가스 오염 물질을 포집하는 뛰어난 능력을 갖게 됩니다. 공기가 탄소 과립이나 함침된 탄소 매체를 통과하거나 가로질러 지나갈 때, 가스 분자는 탄소 표면으로 끌어당겨 흡착이라는 과정을 통해 거기에 유지됩니다. 이는 물질이 다른 물질로 끌어당겨지는 것과 관련된 흡수와는 다릅니다. 흡착 시 분자는 약한 반 데르 발스 힘을 통해 탄소 표면에 부착되어 화학 반응 없이 공기 흐름에서 분자를 효과적으로 제거합니다. 이는 HEPA와 같은 표준 미립자 필터가 전혀 포집할 수 없는 오염물질(가스 및 증기) 종류에 대해 활성탄을 독특하게 효과적으로 만듭니다.

활성탄 공기 필터가 제거할 수 있는 것과 제거할 수 없는 것

현실적인 기대치를 설정하고 특정 공기 질 문제에 적합한 여과 기술을 사용하려면 활성탄 여과의 구체적인 기능과 한계를 이해하는 것이 필수적입니다. 활성탄은 특정 오염물질 범주에 대해 매우 효과적이지만 다른 범주에 대해서는 대체로 효과가 없습니다.

활성탄이 효과적으로 제거하는 것

• 휘발성 유기 화합물(VOC): 페인트, 접착제, 청소 제품, 새 가구, 카펫, 건축 자재에서 방출되는 화학 물질(포름알데히드, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 아세톤 포함) 이는 가장 흔하고 유해한 실내 공기 오염 물질 중 하나이며 활성탄 여과의 주요 목표입니다.
• 냄새: 요리냄새, 애완동물 냄새, 담배연기 냄새, 곰팡이 냄새, 일반 집안 냄새 등을 단순히 마스킹하는 것이 아닌 카본 표면에 냄새 원인 분자를 흡착시켜 효과적으로 중화시킵니다.
• 연기: 담배 연기와 산불 연기에는 가스와 미세 입자가 복잡하게 혼합되어 있습니다. 활성탄은 연기의 기체 성분을 처리하고 동반 HEPA 필터는 미립자 부분을 처리합니다.
• 염소 및 클로라민: 도시 수처리에서 발생하는 이러한 소독 부산물은 요리, 샤워 또는 가습기에 사용되는 수돗물에서 가스를 배출할 수 있으며 활성탄에 의해 쉽게 포집됩니다.
• 오존(일부): 일부 활성탄 제제, 특히 요오드화 칼륨 또는 기타 화학 촉매가 함침된 제제는 레이저 프린터, 복사기 및 일부 공기 청정기에서 생성되는 반응성 가스인 오존을 분해하는 데 효과적입니다.

활성탄이 제거되지 않는 것

• 미세 입자 및 알레르기 유발 물질: 먼지, 꽃가루, 애완동물 비듬, 곰팡이 포자 및 PM2.5 입자상 물질은 포착되지 않고 활성탄 매체를 곧바로 통과합니다. 미립자 제거를 위해서는 HEPA 필터가 필요합니다.
• 일산화탄소(CO): 표준 활성탄은 일반적인 실내 농도에서 일산화탄소에 대한 효과가 매우 제한적입니다. CO 제거에는 화학적으로 함침된 홉칼라이트 기반 촉매가 필요합니다.
• 라돈: 활성탄은 라돈 가스를 일시적으로 흡수할 수 있지만 다시 방출하므로 생활 공간의 라돈 완화를 위한 신뢰할 수 있거나 안전한 장기적인 솔루션이 아닙니다.
• 바이러스와 박테리아: 미생물은 탄소 흡착에 의해 포획되지 않습니다. 생물학적 병원체 제어를 위해서는 UV-C 광 또는 항균 여과 매체가 필요합니다.

활성탄 공기 필터의 유형 및 구성

활성탄 공기 필터 다양한 응용 분야, 공기 흐름 요구 사항 및 여과 강도 수준에 각각 적합한 여러 가지 물리적 형식으로 제조됩니다. 차이점을 알면 공기 청정기, HVAC 시스템 또는 산업용 애플리케이션에 적합한 유형을 선택하는 데 도움이 됩니다.

필터의 활성탄 중량은 기체상 여과 용량을 나타내는 가장 중요한 지표입니다. 폼 뒷면에 분사된 탄소 10~20g만 포함된 필터는 오염된 환경에서 몇 주 내에 포화됩니다. 500g 이상을 함유한 깊은 층 입상 활성탄 필터는 훨씬 더 큰 흡착 용량을 제공하고 교체가 필요하기 전에 그에 따라 더 긴 서비스 수명을 제공합니다. 공기 청정기나 필터 시스템을 비교할 때 필터 크기나 마케팅 주장에만 의존하기보다는 항상 명시된 탄소 중량을 찾으십시오.

활성탄 공기 필터가 가장 필요한 곳

활성탄 여과는 사실상 모든 실내 환경에 도움이 되지만, 그 사용이 도움이 될 뿐만 아니라 건강과 편안함을 위해 정말로 중요한 특정 상황과 설정이 있습니다. 이러한 우선순위가 높은 사용 사례를 식별하면 고품질 탄소 여과에 대한 투자를 정당화하고 가장 큰 영향을 미칠 수 있는 곳에 배치되도록 보장할 수 있습니다.

• 새로 개조되었거나 가구가 비치된 공간: 새로운 페인트, 바닥재, 캐비닛 및 가구 배출 가스는 설치 후 몇 주에서 몇 달 동안 상당한 양의 포름알데히드 및 기타 VOC를 배출합니다. 개조 중 및 개조 후에 고용량 활성탄 공기청정기를 가동하면 배출이 가장 많은 기간 동안 노출이 크게 줄어듭니다.
• 흡연자가 있거나 산불 지역 근처에 있는 주택: 담배 연기와 산불 연기에는 모두 미립자 물질과 함께 수백 가지의 독성 가스 화합물이 포함되어 있습니다. 결합된 HEPA 및 활성탄 필터 시스템은 두 구성 요소를 동시에 처리합니다.
• 주방 및 조리 공간: 요리는 가열된 기름과 지방에서 이산화질소, 아크롤레인 및 다양한 VOC를 생성합니다. 활성탄 재순환 필터가 장착된 레인지 후드는 이러한 화합물이 집 전체로 퍼지기 전에 포착합니다.
• 애완동물 소유자: 애완동물 비듬은 입자 문제(HEPA로 해결)이지만 애완동물 냄새는 기체상 문제입니다. 활성탄은 소변 냄새에 포함된 암모니아 화합물과 일반적인 애완동물 냄새를 담당하는 황 함유 화합물을 효과적으로 중화하는 유일한 여과 기술입니다.
• 프린터와 전자 제품을 갖춘 홈 오피스: 레이저 프린터와 복사기는 오존과 초미립자 토너 입자를 방출합니다. 인쇄 장비 근처에 활성탄 공기 청정기를 배치하면 홈 오피스 환경에서 지속적인 화학 물질 노출을 줄일 수 있습니다.
• 지하실 및 차고: 이러한 공간은 저장된 화학 물질, 차량 배기 가스, 곰팡이 및 건축 자재 배출 가스로 인해 VOC가 축적되기 쉽습니다. 공기 흐름 용량이 높은 활성탄 장치는 이러한 부착 공간 또는 반 부착 공간에서 특히 중요합니다.

올바른 활성탄 공기 필터를 선택하는 방법

얇은 탄소 패드를 갖춘 저가형 공기 청정기부터 산업용 등급의 깊은 침대 탄소 시스템에 이르기까지 시중에 나와 있는 다양한 제품을 통해 정보에 입각한 선택을 하려면 브랜드 주장이나 별점에만 의존하기보다는 몇 가지 구체적인 기준을 평가해야 합니다.

탄소 중량 및 층 깊이

위에서 언급한 바와 같이, 탄소 중량은 흡착 용량을 나타내는 가장 신뢰할 수 있는 지표입니다. 침실이나 최대 20평방미터 규모의 소규모 사무실의 경우 최소 150~200g의 활성탄을 함유한 필터를 사용하면 의미 있는 VOC 및 악취 감소 효과를 얻을 수 있습니다. 더 넓은 생활 공간, 개방형 공간 또는 높은 오염원이 확인된 방의 경우 400g 이상의 필터를 찾으십시오. 공기가 얇은 시트가 아닌 느슨한 또는 펠릿화된 탄소의 두꺼운 층을 통과하는 독립형 입상 탄소 베드 필터는 공기가 흡착 표면과 접촉하는 시간이 더 길기 때문에 그램 단위로 얇은 탄소 함침 매체보다 지속적으로 성능이 뛰어납니다.

특정 화학물질 함침

표준 활성탄은 유기 증기에 탁월하지만 황화수소, 암모니아, 이산화질소와 같은 특정 무기 가스에 대해서는 효과가 제한적입니다. 하수 악취 문제가 있는 가정, 애완동물이 많이 있는 곳, 농업 지역 근처에서 흔히 발생하는 이러한 특정 오염 물질의 경우 화학적으로 함침된 활성탄을 찾으십시오. 요오드화 칼륨 함침은 수은 및 오존 포집을 향상시킵니다. 과망간산칼륨 함침은 포름알데히드 및 ​​황화수소 제거를 향상시킵니다. 인산 함침은 암모니아를 목표로 합니다. 제품 사양에는 사용된 함침제와 그것이 다루는 대상 오염물질이 명확하게 명시되어야 합니다.

공기 흐름 속도 및 적용 범위

탄소 필터는 충분한 공기가 적절한 속도로 통과하는 경우에만 효과적입니다. 나열된 경우 가스에 대한 CADR(청정 공기 공급률)을 확인하세요. 많은 제조업체는 탄소 성능과 관련이 없는 미립자 CADR 값만 게시합니다. 또는 제조업체가 명시한 적용 범위를 찾아 효과적인 가스상 오염 물질 감소를 위해 장치가 실내 크기에서 시간당 최소 4~5회의 공기 교환을 제공하는지 확인하십시오. 넓은 공간에서 소형 장치를 운영한다는 것은 의미 있는 오염 물질 감소를 달성하기 위해 공기가 탄소와 접촉하는 데 너무 적은 시간을 소비한다는 것을 의미합니다.

유지 관리: 활성탄 필터 교체 시기 및 방법

미립자 물질을 시각적으로 수집하고 시간이 지남에 따라 명백한 로딩 징후를 보이는 HEPA 필터와 달리 활성탄 필터는 포화도를 시각적으로 거의 나타내지 않습니다. 탄소 과립은 신선하든 완전히 소모되든 동일하게 보입니다. 따라서 눈에 띄는 성능 저하를 기다리는 것보다 사전 교체 일정을 따르는 것이 더 중요합니다.

탄소 필터 소모에 대한 가장 신뢰할 수 있는 지표는 이전에 필터에 의해 제어되었던 냄새나 화학 냄새가 다시 나타나는 것입니다. 공기청정기가 작동 중임에도 불구하고 요리 냄새, 애완동물 냄새, 청소용품의 화학 냄새가 실내에 남아있으면 카본 필터가 포화 상태이므로 교체가 필요합니다. 개조 공사를 진행 중인 주택, 흡연을 많이 하는 가구, 화학 물질이 많이 보관되어 있는 공간 등 오염이 심한 환경에서는 이 지점에 3개월 내에 도달할 수 있습니다. 깨끗하고 냄새가 적은 환경에서 고품질의 고용량 탄소 필터는 소진되기 전까지 12~18개월 동안 지속될 수 있습니다.

일부 제조업체에서는 수명을 연장하기 위해 탄소 필터를 세척하거나 진공 청소기로 청소할 것을 권장합니다. 이렇게 하면 필터 외부 표면에 쌓인 먼지를 제거할 수 있지만 흡착 능력을 회복하는 데는 아무런 도움이 되지 않습니다. 일단 탄소 구멍이 포획된 분자로 채워지면 집에서 간단한 세탁으로는 제거할 수 없습니다. 진정한 탄소 재생을 위해서는 통제된 대기에서 800°C 이상으로 가열해야 하며 이는 산업 재활성화 시설에서만 실용적입니다. 가정 사용자의 경우 적시에 필터를 교체하는 것이 유일하게 효과적인 유지 관리 전략이며, 활성탄 공기 여과 시스템을 구매할 때 정기적인 교체를 위한 예산 책정을 총 소유 비용에 고려해야 합니다.