1. 적용범위

이 기술정보는 기재나 광촉매에 시험가스가 흡착되는 것을 무시할 수 있는 광촉매 제품(광촉매제 포함)에 적용한다. 또한 자체로는 광촉매 기능을 갖지 않지만 기재에 담지 또는 도포한 후에 필요에 따라서 건조, 소성 등의 처리를 하여 박막 등을 형성시킴으로서 광촉매 기능을 부여할 수 있는 재료(이산화티탄 분말, 솔(sol), 슬러리, 코팅재, 조립품, 담지물 및 복합산화티타늄 등)를 이용하여 제작한 광촉매 제품에 적용해도 좋다. 단, 340～420 nm 파장의 범위에서 광촉매의 효과를 나타내는 재료에 대해서만 적용한다.

 

2. 인용규격

다음에 나타내는 규격은 이 기술정보에 인용됨으로서 이 기술정보의 규정 일부를 구성한다. 이러한 규격은 그 최신판을 적용한다.

KS M 0031 가스크로마토그래프 분석방법 통칙

KS M 0027 가스크로마토그래프-질량분석방법 통칙

KS A 3251-1 데이터의 통계적인 해석방법- 제1부 : 데이터의 통계적 기술

 

3 용어의 정의

이 기술정보에서 사용되는 주요 용어는 다음과 같이 정의한다.

a) 광촉매 물질 빛 에너지를 받아 화학반응을 촉진시키는 물질(촉매)

b) 광촉매 반응 빛을 흡수하여 에너지가 높은 상태가 되어 그 에너지를 자체적으로 수용하거나 반응물질에 부여하여 화학반응을 일으키는 것

c) 광촉매 제품 광촉매를 사용하여 광촉매 효과를 나타내는 원료 및 재료 그리고 제품

d) 광촉매 가공 광촉매를 제품 표면에 고착시키는 것(보기: 담지, 도포 등)

e) 분해성능 제품 표면에서 유기물을 산화시켜 분해하는 능력

 

4. 원리

시험가스를 광촉매 제품이 들어있는 가스백에 주입하고 자외선을 조사하여 광촉매에 의한 시험가스의 분해정도를 확인한다.

 

5. 시약 및 시험

기구 시약이나 시험기구는 특별한 언급이 없는 한 한국산업기술정보에서 규정한 것을 사용한다.

5.1 시험가스 본 기술정보에 사용하는 가스는 아세트알데히드를 사용한다. 아세트알데히드 표준가스를 권장하며, 특급 시약을 사용하여도 좋다.

비고 아세트알데히드는 환기 설비가 되어있는 장소에서 취급하여 시험자가 직접 흡입하는 일이 없도록 주의하여야한다.

5.2 자외선 조사 장치 UV-A 파장의 빛을 방출하는 직관형 블랙라이트 형광 램프 2개를 평행하게 장치하고 조명 반사판을 설치한 것

5.3 자외선 강도계 피크 감도 파장이 약 360 nm 수광기를 갖춘 것 비고 이에 해당하는 강도계로는 UVP 사(미국)의 UVX 라디오미터와 수광기 UVX - 36 또는 그것과 동등한 성능을 갖는 것을 사용한다.

5.4 시험가스 제조용 가스백 및 평가용 가스백 테프론(PVF)계 재질로서 가스를 주입 또는 흡인하기 위한 미니 코크 1개가 달려있는 5 L 용량의 것

5.5 차광상자 밖에서 빛이 들어오지 않고 시험용 가스백 전체를 덮을 수 있는 것. 차광상자 대신에 차광 커버를 사용해도 좋다.

5.6 시험가스 검지관 시험가스의 분해정도를 확인하기 위하여 가스검지관을 사용한다. 사용검지관은 아세트알데히드 가스검지관을 사용하며, 검지 범위가 1～300 vol ppm인 것을 사용한다. 또한 검지관 대신 가스크로마토그래프1) 또는 가스크로마토그래프-질량분석기2)를 사용해도 좋다.

비고 1 KS M 0031 가스크로마토그래프 분석방법 통칙

2 KS M 0027 가스크로마토그래프-질량분석방법 통칙

5.7 가스 채취기 시험가스의 농도를 확인하기 위하여 가스를 흡인시킬 수 있는 채취기를 사용한다. 가능한 한 시험가스 검지관과 같은 제조사의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

5.8 접착 테이프 평가용 가스백을 절단한 후 다시 봉할 수 있는 투명 테이프를 사용한다. 열 밀봉 장치(heat seal)를 사용하는 것이 바람직하다.

 

6 시험 방법

6.1 시험가스의 제조 시험가스 제조용 가스백을 사용하여 아세트알데히드 표준가스(가스농도 약 6,000 vol ppm)를 보통 공기로 희석하여 80～100 vol ppm 농도로 3 L를 제조한다. 다음에 코크를 잠그고 가스백 안의 아세트알데히드 농도를 균일하게 하기 위하여 백의 양끝을 눌러 가스백 안의 가스를 혼합하고 신속하게 차광상자를 덮어 30분간 방치한다. 같은 방법으로 시험가스가 들어있는 가스백을 모두 4 개(암조건용 2개와 명조건용 2개)를 준비한다.

6.2 시험편의 제작 시험편은 원칙적으로 광촉매 제품 본체에서 채취하여 제작한다. 다만 실제의 광촉매 제품과 모양 등이 다르더라도 원재료, 제조방법, 사용 광촉매재, 첨가량 범위 등이 같고 동등한 광촉매 성능을 가지고 있는 경우에는 별도로 제작하여도 좋다3).

비고 3 제품을 별도로 제작할 경우에는 제품을 제공한 회사로부터 제조방법을 받아서 제작한다.

6.2.1 광촉매 제품이 분말인 경우 막자사발을 이용하여 입자 크기를 균일하게 하여 시료 0.5 g을 적당한 용기(면적이 100 ± 2 cm2 이하)에 넣고 증류수를 첨가하여 충분히 분산시킨 후 100 ℃에서 1시간 건조한 것을 4개 준비한다. 다음에 전처리로서 자외선 조사장치를 사용하여 3시간 이상 자외선을 조사(1.0 mW/cm2)한 다음 실온까지 냉각하여 시험편으로 사용한다.

6.2.2 광촉매 제품이 입상 및 괴상인 경우 적당한 용기(면적이 100 ± 2 cm2 이하)에 고르게 단일층이 되도록 한 것을 4개 준비하고, 전처리로서 자외선 조사장치를 사용하여 3시간 이상 자외선을 조사(1.0 mW/cm2)한 다음 실온까지 냉각하여 시험편으로 사용한다. 또한 전처리 전에 필요에 따라서 물로 씻어 그 재료의 내열온도에 따라 70～120 ℃에서 2시간 이상 건조한 후 실온까지 냉각해도 좋다.

6.2.3 광촉매 제품의 모양이 평판인 경우 시료를 100×100 mm 크기로 절단한 것을 4개 준비하고, 자외선 조사장치를 사용하여 3시간 이상 자외선을 조사(1.0 mW/cm2)하여 전처리한 시험편을 실온까지 냉각하여 사용한다. 또한 전처리 전에 필요에 따라서 시험편의 광조사면을 에탄올을 적신 거즈 또는 탈지면으로 가볍게 2～3 회 닦고 건조 한 후 실온까지 냉각해도 좋다.

6.3 시험 순서

a) 평가용 가스백 4개(암조건용 2개와 명조건용 2개)의 한쪽 면을 각각 절단하여 시험편을 넣은 후, 가능한 한 가스백 안의 공기를 배기시키고 접착테이프 또는 열접착기를 이용하여 절단한 곳을 가스가 새지 않도록 접착시킨다.

b) “시험편을 넣은 가스백”과 별도로 준비한 “시험가스가 들어있는 가스백”을 실리콘 튜브로 연결하여 가스백의 코크를 각각 열고 “시험가스가 들어있는 가스백”을 손으로 눌러서 시험가스를 “시험편을 넣은 가스백”으로 보낸 후, 신속하게 코크를 잠그고 즉시 차광상자를 씌워서 실온에서 보존한다. 같은 방법으로 4개의 “시험편과 시험가스를 넣은 가스백”을 준비한다.

c) 실온에서 30분 이상 방치한 “시험편과 시험가스를 넣은 가스백” 중의 아세트알데히드 농도를 검지관을 사용하여 2회 측정하고 그 값을 “초기 농도”로 한다. 같은 방법으로 남은 3개의 가스백의 “초기농도”를 구한다. 단 모든 가스백의 초기농도가 80～100 vol ppm의 범위를 벗어나는 경우에는 시험가스를 다시 제조한다.

d) 다음에 암조건용 “시험편과 시험가스를 넣은 가스백”을 신속하게 차광상자를 씌우고 실온에서 2시간 방치한 후, 검지관을 사용하여 가스농도를 2회 측정하고 그 평균값을 “암조건 시험농도”라 고한다. 같은 방법으로 나머지 가스백의 “암조건 시험농도”를 구한다.

또한 명조건용 “시험편과 시험가스를 넣은 가스백” 2개는 실온에서 2시간 동안 자외선을 조사(1.0 mW/cm2)한 후, 검지관을 사용하여 가스농도를 2회 측정하고 그 평균값을 “명조건 시험농도”라고 한다. 같은 방법으로 나머지 가스백의 “명조건 시험농도”를 구한다.

 

7. 시험의 유효성

다음의 시험 성립조건을 모두 만족할 때 그 시험을 유효하다고 본다.

a) “암조건 시험농도” 2개가 모두 “초기농도”의 90 % 이상 일 것

b) “초기농도” 4개를 다음 식에 따라 계산하여 그 값이 0.25 이하 일 것

(최고 초기농도 - 초기농도)/(산술평균값) ≤ 0.25

 

8. 시험결과의 표시

다음 식에 따라 제거율(%)을 구하고 KS A 3251-1에 따라 정수로 표시한다.

 

9. 시험결과의 기록

시험 결과는 다음의 정보를 포함하여야한다.

a) 블랙라이트 형광램프의 제조사, 형식, 램프 수

b) 자외선 강도계의 제조사 및 형식

c) 시료의 채취량(크기, 중량)

d) 시험편의 전처리 방법 및 자외선 조사시간

e) 시험편의 윗면까지의 거리

f) 시험실의 시험 개시부터 종료까지의 온도

g) 시험 성립조건 성립의 확인

h) 제거율