[해설]
이 문제는 입자상 물질의 여과 메커니즘에 대한 이해를 평가하는 문제입니다.
여과의 4가지 주요 원리는 차단, 확산, 관성충돌, 중력침강이며, 흡착은 가스상 물질의 제거 원리입니다.
[출제 포인트]
1. 입자상 물질의 여과 메커니즘 구분 능력 평가
2. 입자 크기별 주요 여과 원리의 이해
3. 가스상 물질과 입자상 물질의 제거 원리 구분
[주요 개념]
1. 차단(Interception): 입자가 여과재 섬유 근처를 지날 때 직접 접촉하여 포집
2. 확산(Diffusion): 브라운 운동에 의해 미세입자가 불규칙하게 움직이며 포집, 1μm 이하 입자에 효과적
3. 관성충돌(Inertial impaction): 큰 입자가 관성력에 의해 직진하다 여과재에 충돌하여 포집
4. 중력침강(Gravity settling): 입자가 중력에 의해 낙하하여 포집
5. 흡착은 가스상 물질이 고체 표면에 부착되는 현상으로, 입자상 물질의 여과원리와는 다름
여과는 공기 중의 입자상 물질을 제거하는 대표적인 방법으로, 주로 다음과 같은 메커니즘으로 작동합니다:
1. 차단(Interception): 입자가 여과재 섬유 표면에 직접 접촉하여 포집되는 현상
2. 확산(Diffusion): 미세입자가 브라운 운동으로 불규칙하게 움직이다가 포집되는 현상
3. 관성충돌(Inertial impaction): 큰 입자가 관성력으로 인해 기류를 따라가지 못하고 충돌하여 포집되는 현상
이러한 여과 메커니즘은 입자의 크기에 따라 다르게 적용됩니다:
- 큰 입자(>1μm): 주로 관성충돌과 차단으로 포집
- 작은 입자(<0.1μm): 주로 확산으로 포집
- 중간 크기 입자: 여러 메커니즘이 복합적으로 작용
흡착은 가스상 물질 제거에 주로 사용되는 원리로, 입자상 물질의 여과와는 직접적인 관련이 없습니다.