종이 방사체를 통한 응결 기반 무펌프 방식의 물 정전분무

Abstract

본 연구에서는 응결 기반 무펌프 방식의 물 정전분무를 종이 방사체를 통해 구현하였다. 펠티어 소자를 통해 응결된 물을 정전분무 시스템에서 작동 유체로 활용하였다. 응결된 물은 초친수성 표면 및 자가 펌핑 표면 위에서 종이 방사체로 균일하게 공급되며, 종이의 다공성 구조는 물을 종이 방사체 끝 단까지 공급한다. 물 정전분무는 다양한 형상의 종이 방사체를 이용하여 대항 전극에 – 5.0 kV에서 – 8.4 kV를 인가함으로써 구현하였다. 종이 방사체 팁 끝 단의 폭이 작을수록, 그리고 팁의 각도가 작을수록 안정적인 콘젯 모드를 구현할 수 있었다. 생성된 물 액적들의 직경은 레이저 회절 입도 분석 장비 통해 측정하였으며 4.55 $\mu m$의 평균 입경을 가졌다. 자가 펌핑 표면을 기반으로 한 유량 공급부를 사용함으로써 수평 방향의 정전분무를 가능하게 하였으며, 또한 다중의 물 정전분무를 달성함으로써 추후 먼지 집진기나 살균기로의 적용 가능성을 확인하였다.