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광촉매의 대기 중 NOx 제거 성능 평가방법 마련 .2020-SR-07

송민영 연구책임

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자료유형서울시 간행물
개인저자송민영기후환경연구실 윤성진기후환경연구실 전혜준기후환경연구실 이주형기후환경연구실 
서명/저자사항광촉매의 대기 중 NOx 제거 성능 평가방법 마련.송민영 연구책임 ;윤성진 ,전혜준 ,이주형 연구.
발행사항서울:서울기술연구원,2020
형태사항276 p. :천연색삽화, 도표;26 cm
ISBN9791190734400
일반주기 권말부록 수록
서지주기참고문헌: p. 259-261
비통제주제어광촉매,NOx,
언어주기영어 요약 있음

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광촉매의 대기 중 NOx 제거 성능 평가방법 마련 .2020-SR-07 

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목차 전체

1
광촉매의 대기 중 NOx 제거 성능 평가방법 마련
목차 12
 01 연구 개요 25
  1. 연구 배경 및 목표 26
   1-1. 연구 배경 및 필요성 26
   1-2. 연구 목적 및 목표 27
  2. 연구 내용 및 추진 체계 28
   2-1. 연구 내용 28
   2-2. 연구 추진 방법 29
 02 광촉매 오염물질 분해 메커니즘 분석 31
  1. 광촉매 개요 32
   1-1. 광촉매란 32
   1-2. 광촉매의 종류 32
  2. 광촉매를 이용한 질소산화물의 분해 반응 37
   2-1. 광촉매의 오염물질 분해 반응 메커니즘 37
   2-2. 광촉매를 이용한 질소산화물의 분해 반응 39
  3. 광촉매 분해 부가생성물 41
   3-1. 광촉매 오염물질 부가생성물 41
   3-2. 광촉매 질소산화물 분해 부가생성물 45
  4. 광촉매 분해 활성영향 인자 48
   4-1. 초기농도(Initial Concentration) 49
   4-2. 상대습도(Relative Humidity) 51
   4-3. 기체 유량(Flow Rate) 53
   4-4. 광원 종류(Radiation Source) 55
   4-5. 광원 세기(Light intensity) 56
   4-6. 그 외 인자 59
 03 광촉매 제품 기술개발 동향 61
  1. 광촉매 제품 분류 및 구성 62
   1-1. 제품 분류 62
   1-2. 광촉매의 대기 정화 작용 63
   1-3. 대기 정화 기술 분류 64
  2. 국내외 광촉매 기술개발 동향 66
   2-1. 국내외 시장 현황 및 전망 66
   2-2. 국내외 기술개발 동향 77
   2-3. 국내외 특허 동향 84
  3. 국내외 광촉매 제품 적용 사례 분석 103
   3-1. 국내 적용 사례 103
   3-2. 국외 적용 사례 109
 04 국내외 광촉매 제품 평가 방법 119
  1. 표준의 개념 120
   1-1. 표준이란? 120
   1-2. 표준의 체계 121
  2. 광촉매 성능 평가 관련 국제표준 122
   2-1. 자외선 조사 방식에 따른 성능 평가 124
   2-2. 가시광선 조사 방식에 따른 성능 평가 130
  3. 광촉매 성능 평가 관련 지역·국가표준 134
   3-1. 유럽표준화위원회(CEN)의 광촉매 성능 평가 표준 134
   3-2. 일본의 광촉매 성능 평가 표준 146
   3-3. 국내의 광촉매 성능 평가 표준 147
  4. 대기오염물질 제거 성능 평가 방법 148
   4-1. 광촉매 성능 평가 방법 148
   4-2. 광촉매 제품 현장 측정 사례 150
   4-3. 인공거리 조성을 통한 현장 측정 사례 175
   4-4. 광촉매 터널 현장 측정 사례 179
   4-5. 모델을 통한 내구성 평가 사례 187
 05 현장 성능 평가 가능 방법 설계 191
  1. 반응기 설계를 위한 모델링 192
   1-1. ISO 22197 및 17168 반응기 193
   1-2. ISO 18560-1 반응기 201
  2. 대기 및 시험 조건에 따른 광촉매 성능 평가 205
   2-1. 국내 외기(기상 및 대기질) 조건 분석 205
   2-2. 국내 현장 적용 광촉매 보도블럭 외기조건 분석 217
   2-3. 대기환경 조건이 광촉매 성능에 미치는 영향 231
   2-4. Air layer thickness가 광촉매 성능에 미치는 영향 240
   2-5. 태양광 모사가 광촉매 성능에 미치는 영향 242
  3. 반응기 종류에 따른 광촉매 성능 평가 245
   3-1. ISO 규격 확대 반응기 245
   3-2. PD-CEN 규격 반응기 248
 06 광촉매의 NOx 제거 성능 평가 방법 259
  1. 평가 방법 비교 분석 260
   1-1. 기존 반응기의 NOx 제거 성능 비교 260
   1-2. 반응기 및 시험 조건 변화에 따른 NOx 제거 성능 비교 261
  2. 대기 중 오염물질 저감 성능 평가 고려 사항 263
   2-1. 대기환경 조건 적용에 대한 고려 263
   2-2. 광촉매 성능 측정 효율 차이에 대한 고려 266
  3. 광촉매의 NOx 제거 성능 평가 방법 273
   3-1. 대기환경 조건 반영 시험 조건 설계 273
   3-2. 대기환경 조건 반영 NOx 제거 성능 평가 절차서(안) 273
참고문헌 283
부록 286
Abstract 294
표목차 15
 [표 1-1] 세부 연구내용 28
 [표 2-1] 광촉매 제품에서의 광촉매 함유량(%)-수처리 및 수질정화 기능 관련 특허 34
 [표 2-2] 광촉매 제품에서의 광촉매 함유량(%)-공기정화기능 관련 특허 35
 [표 2-3] 광촉매 제품에서의 광촉매 함유량(%)-페인트 회사의 MSDS 36
 [표 2-4] 오염물질 종류에 따른 광촉매 반응 조건 및 부가생성물 종류 41
 [표 2-5] 질소산화물의 광촉매 반응 조건 및 부가생성물 종류 47
 [표 2-6] 초기 농도에 따른 질소산화물 전환율 50
 [표 2-7] 상대습도에 따른 질소산화물 전환율 52
 [표 2-8] 기체 유량에 따른 질소산화물 전환율 54
 [표 2-9] 5가지 광원 종류와 스펙트럼 55
 [표 2-10] 광원 종류에 따른 질소산화물 전환율 56
 [표 2-11] 광원 세기에 따른 질소산화물 전환율 58
 [표 3-1] 광촉매 기능별 응용제품 62
 [표 3-2] 광촉매 산업별 응용제품 63
 [표 3-3] 대기 및 실내정화 부문 광촉매 기술의 분류(재구성) 65
 [표 3-4] 광촉매 소재의 핵심 기술 67
 [표 3-5] 국내 광촉매 소재 시장 구분 68
 [표 3-6] 광촉매 소재 산업 특징 68
 [표 3-7] 국내 광촉매 소재 시장분석 71
 [표 3-8] 일본의 광촉매 수요 분야와 주력 분야 현황 74
 [표 3-9] 콘크리트 2차 제품의 종류 77
 [표 3-10] 광촉매의 연구개발 현황 78
 [표 3-11] 국제특허분류(IPC) 및 정의-대기 중 공기정화 분야 90
 [표 3-12] 국제특허분류(IPC) 및 정의-실내공기 정화 분야 96
 [표 3-13] 국제특허분류(IPC) 및 정의-수질 정화 분야 76
 [표 3-14] 광촉매 적용 사례 91
 [표 4-1] 광촉매의 ISO 표준제정 현황 123
 [표 4-2] 자외선 광원을 이용한 광촉매 성능평가 ISO 표준 현황 124
 [표 4-3] 자외선에서 광촉매에 의한 질소산화물 저감성능 시험평가 조건 127
 [표 4-4] 가시광에서 광촉매에 의한 질소산화물 저감성능 시험평가 조건 130
 [표 4-5] 가시광에서 광촉매에 의한 질소산화물 저감 성능 시험평가 조건(ISO 17168-1) 133
 [표 4-6] CEN 16980-1의 시험 허용 범위 143
 [표 4-7] 보고서 포함 사항 143
 [표 4-8] 광촉매 평가를 위한 JIS 표준 147
 [표 4-9] 광촉매 평가를 위한 KS 표준 147
 [표 4-10] 광촉매 성능평가 방법 분류 148
 [표 4-11] 광촉매 도로포장 현장 측정 사례 150
 [표 4-12] 벨기에 Antwerp지역의 현장 측정 3개 지점의 세부 조건 151
 [표 4-13] 광촉매 포장, 비포장 지역 12inch 높이에서의 NOx 및 NO 평균 농도 164
 [표 4-14] 광촉매 포장, 비포장 지역 40inch 높이에서의 NOx 및 NO 평균 농도 165
 [표 4-15] 측정 기간 사이의 기상 조건 173
 [표 4-16] NO 저감률 173
 [표 4-17] 터널 중심과 reference 지역(Ada, Arenular)의 평균 NOx 농도 변화 186
 [표 5-1] ISO 22197-1의 시험 조건 192
 [표 5-2] 광촉매 보도블럭 현장측정 개요 217
 [표 5-3] 3일 전체 측정 데이터(11월 24일~11월 26일) 220
 [표 5-4] 일자별 측정 데이터(11월 24일) 222
 [표 5-5] 일자별 측정 데이터(11월 25일) 223
 [표 5-6] 일자별 측정 데이터(11월 26일) 224
 [표 5-7] 시간별 측정 데이터(11월 24일) 225
 [표 5-8] 시간별 측정 데이터(11월 25일) 226
 [표 5-9] 시간별 측정 데이터(11월 26일) 227
 [표 5-10] 특정 시간대별 측정 데이터(11월 24일) 228
 [표 5-11] 특정 시간대별 측정 데이터(11월 25일) 229
 [표 5-12] 특정 시간대별 측정 데이터(11월 26일) 230
 [표 5-13] NO 제거 성능평가를 위한 ISO 22197-1의 시험 조건 231
 [표 5-14] UV 복사도에 따른 광촉매에서의 NO 및 NOx 저감 성능 233
 [표 5-15] NO 농도에 따른 광촉매에서의 NO 및 NOx 저감 성능 234
 [표 5-16] 가스 유속에 따른 광촉매에서의 NO 및 NOx 저감 성능 237
 [표 5-17] 상대 습도에 따른 광촉매에서의 NO 및 NOx 저감 성능 237
 [표 5-18] 온도별 광촉매에서의 NO 및 NOx 저감 성능 239
 [표 5-19] Air layer thickness에 따른 NO 및 NOx 저감 성능(동일 가스유량=3L/min) 240
 [표 5-20] Air layer thickness 1.0cm, 동일 가스 유속에서 NO 및 NOx 저감 성능 241
 [표 5-21] 태양광 모사 광원의 장단점 242
 [표 5-22] Xenon arc lamp 복사도 및 조도에 따른 광촉매에서의 NO 및 NOx 저감 성능 244
 [표 5-23] ISO 규격 확대 반응기에서 광촉매 성능 평가를 위한 시험 조건 246
 [표 5-24] ISO 반응기 및 확대 반응기에서 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 247
 [표 5-25] PD CEN 16980-1 규격에 따른 광촉매 성능 평가를 위한 조건 및 허용 범위 251
 [표 5-26] PD CEN 규격 반응기에서 fan flow에 따른 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 255
 [표 5-27] Fan flow 변화에 전압 및 fan의 회전 속도 256
 [표 5-28] PD CEN 반응기 시료 거치대 형상 및 공기층 두께에 따른 광촉매 NO 및 NOx 저감 성능 231
 [표 5-29] PD CEN 반응기에서 초기 NO 농도에 따른 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 256
 [표 5-30] PD CEN 반응기에서 가스 유량에 따른 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 257
 [표 5-31] PD CEN 반응기에서 상대습도에 따른 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 257
 [표 6-1] ISO 및 CEN 규격별 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 261
 [표 6-2] 반응기 규격 변화에 따른 NOx 제거 성능 비교(시험 조건 동일) 262
 [표 6-3] 시험 조건 변화에 따른 NOx 제거 성능 비교(반응기 동일) 263
 [표 6-4] 광촉매 성능 평가를 위해 적용한 시험조건(대기환경 조건 반영) 264
 [표 6-5] 대기환경 조건 적용에 따른 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능(ISO 규격 반응기) 265
 [표 6-6] 대기환경 조건 적용에 따른 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능(CEN 규격 반응기) 266
 [표 6-7] 광촉매 성능 발현을 위한 최적 평가 조건 266
 [표 6-8] 광촉매 성능 발현을 위한 최적 평가 조건에서의 NO 및 NOx 농도 변화 268
 [표 6-9] 광촉매 성능 최저 발현을 위한 평가 조건 268
 [표 6-10] 광촉매 성능 발현을 위한 최저 평가 조건에서의 NO 및 NOx 농도 변화 269
 [표 6-11] 광촉매 성능 발현을 위한 중간 평가 조건 269
 [표 6-12] 광촉매 성능 발현을 위한 중간 평가 조건에서의 NO 및 NOx 농도 변화 270
 [표 6-13] ISO 확대 반응기에서 가스 유속에 따른 NO 및 NOx 저감 성능 272
 [표 6-14] 시험조건별 ISO 및 PD CEN 반응기에서의 광촉매에 의한 NO 및 NOx 제거 성능 272
그림 목차 18
 [그림 1-1] 미세먼지 및 초미세먼지의 성분 구성 29
 [그림 2-1] 광촉매 효과가 나타나는 산화물 종류 33
 [그림 2-2] 광촉매(photocatalysts)의 원리 38
 [그림 2-3] Butyraldehyde의 광촉매 산화 반응 경로 45
 [그림 2-4] 질소산화물 반응 체계 46
 [그림 2-5] 광촉매 평가 장치 모식도 48
 [그림 3-1] 광촉매 대기정화 및 미세먼지 제거 메커니즘 64
 [그림 3-2] 국내 광촉매 소재 시장규모(단위: 억원) 45
 [그림 3-3] 세계 광촉매 소재 시장규모(단위: 억 달러) 69
 [그림 3-4] 2005년 일본의 광촉매 적용 분야별 시장규모 70
 [그림 3-5] 일본의 광촉매 응용 제품 시장규모 73
 [그림 3-6] 일본 광촉매 재료의 시장규모 추이 74
 [그림 3-7] 광촉매 제품의 용도별 일본업체 분포 75
 [그림 3-8] 미국 친환경 건설자재 시장전망 75
 [그림 3-9] 광촉매식 공기청정기 구성도 80
 [그림 3-10] 광촉매 환경부문 3대 적용 분야에 대한 글로벌 특허출원 현황 84
 [그림 3-11] 국가별 연구 집중 분야 85
 [그림 3-12] 광촉매 3대 적용 분야에 대한 글로벌 연구 경쟁력 86
 [그림 3-13] 대기 중 공기 정화 분야의 글로벌 특허출원 현황 87
 [그림 3-14] 대기 중 공기 정화 분야에 대한 연구 경쟁력 89
 [그림 3-15] 대기 중 공기 정화 분야에 대한 주요출원인 동향 89
 [그림 3-16] 대기 중 공기 정화 분야에 대한 주요 연구토픽 91
 [그림 3-17] 실내공기 정화 분야에 대한 글로벌 특허출원 동향 92
 [그림 3-18] 실내공기 정화 분야에 대한 연구 경쟁력 94
 [그림 3-19] 실내공기 정화 분야에 대한 주요출원인 동향 94
 [그림 3-20] 실내공기 정화 분야에 대한 주요 연구토픽 95
 [그림 3-21] 수질 정화 분야에 대한 글로벌 특허출원 동향 97
 [그림 3-22] 실내 공기 정화 분야에 대한 연구 경쟁력 99
 [그림 3-23] 수질 정화 분야에 대한 주요출원인 동향 99
 [그림 3-24] 수질 정화 분야에 대한 주요 연구토픽 100
 [그림 3-25] 광촉매 적용 친환경 도로포장 시험시공 103
 [그림 3-26] 광촉매 적용 건물 외벽 시험시공 104
 [그림 3-27] 광촉매 보도블럭 105
 [그림 3-28] 광촉매 적용 바닥 도포 106
 [그림 3-29] 광촉매 코팅재 적용 기타 사례 107
 [그림 3-30] 광촉매 적용 기타 사례 107
 [그림 3-31] 스프레이 분사 방식을 통한 도로 광촉매 코팅 108
 [그림 3-32] 미국 시카고 친환경 도로 및 인도 시공 사진 109
 [그림 3-33] 일본 도로시설물 광촉매 코팅기술 적용 사례 109
 [그림 3-34] 일본 도로시설물 광촉매 제품 적용 사례 110
 [그림 3-35] 프랑스 건축용 외자재 광촉매 제품 건물 적용 110
 [그림 3-36] 건축용 외자재 광촉매 제품 외벽 적용 111
 [그림 3-37] 벨기에, 미국 건축용 외자재 광촉매 제품 적용 112
 [그림 3-38] 일본 광촉매 외벽 적용 사례 112
 [그림 3-39] 표면의 광촉매 코팅한 광촉매 포장 블록 113
 [그림 3-40] 광촉매 보도블록 적용 사례 114
 [그림 3-41] 일본의 살균탈취기, 식기 제품 광촉매 적용 사례 114
 [그림 3-42] 일본의 유리창, 지붕 광촉매 적용 사례 115
 [그림 4-1] 표준의 체계 122
 [그림 4-2] ISO 22197 평가방법 실험 장치 126
 [그림 4-3] 광반응기의 cross-sectional view 126
 [그림 4-4] 광촉매 반응에 따른 NOx 농도 변화 128
 [그림 4-5] ISO 17168 평가방법 실험 장치 132
 [그림 4-6] 광촉매 반응에 의한 NOx 농도 변화(ISO 17168-1) 134
 [그림 4-7] Gas mixture preparation system 135
 [그림 4-8] Illumination, reaction and measuring system 136
 [그림 4-9] Top view of the CSTR reaction chamber 137
 [그림 4-10] Side view(back of fan side) of the CSTR reactor 138
 [그림 4-11] Side view(fan front side) of the CSTR reactor 138
 [그림 4-12] CEN 규격 광촉매 시험에서 NO, NO2 및 NOx 농도의 일반적인 경향 145
 [그림 4-13] 물질 전달 조건 제어를 위한 시험 예시 149
 [그림 4-14] 광촉매 물질에 의한 오염물질(NO) 저감 모식도 149
 [그림 4-15] 벨기에 Antwerp의 광촉매 포장 블록 151
 [그림 4-16] 벨기에 Antwerp지역의 광촉매 보도블록 포장 후 NOx 농도 152
 [그림 4-17] 벨기에 Wijnegem의 광촉매 콘크리트 포장 현장 측정 153
 [그림 4-18] 광촉매 콘크리트 포장 5개월 후 point 1에서의 NOx 농도 변화 153
 [그림 4-19] 광촉매 콘크리트 포장 5개월 후 point 2에서의 NOx 농도 변화 154
 [그림 4-20] 광촉매 콘크리트 포장 17개월 후 point 3에서의 NOx 농도 변화 154
 [그림 4-21] 미국 LSU TiO2 광촉매 코팅 적용 지역과 대기 sampling을 위한 pipe 설치 155
 [그림 4-22] 콘크리트에 광촉매 포장 156
 [그림 4-23] 기상 측정용 station 및 차량 통행량 측정 156
 [그림 4-24] 미국 LSU 아스팔트 test site에서의 TiO2 코팅 전,후의 NOx 농도 변화 157
 [그림 4-25] 광촉매 포장지역에서의 질산염 sampling 157
 [그림 4-26] 미국 LSU 콘크리트 test site에서의 일간 총 NOx 저감량 158
 [그림 4-27] 미국 LSU 콘크리트 test site에서의 교통량에 따른 평균 NOx 저감량 변화 158
 [그림 4-28] 미국 LSU 콘크리트 test site에서의 상대습도에 따른 평균 NOx 저감량 변화 159
 [그림 4-29] 미국 LSU 콘크리트 test site에서 태양광 조도에 따른 평균 NOx 저감량 변화 159
 [그림 4-30] 태양광 조도 변화에 따른 일간 평균 NOx 저감량 변화 160
 [그림 4-31] 미국 LSU 콘크리트 test site에서의 풍속에 따른 평균 NOx 저감량 변화 160
 [그림 4-32] 미국 LSU 콘크리트 test site에서의 풍향에 따른 평균 NOx 저감량 변화 161
 [그림 4-33] 7일간의 질산염 농도(mg/l)(간접측정법) 161
 [그림 4-34] 질산염으로부터 제거된 NO의 양 계산 162
 [그림 4-35] 미국 Missouri 지역 test site 모식도 162
 [그림 4-36] 미국 Missouri 지역 test site의 데이터 수집 위치 163
 [그림 4-37] Concrete barrier에 설치된 passive sampler 163
 [그림 4-38] 광촉매 포장, 비포장 지역 12inch 높이에서의 NOx 및 NO 농도 164
 [그림 4-39] 광촉매 포장, 비포장 지역 40inch 높이에서의 NOx 및 NO 농도 165
 [그림 4-40] Coupon sample와 Coupon 설치 위치 166
 [그림 4-41] 광촉매 coupon의 NO oxidation rate 167
 [그림 4-42] 벨기에 Antwerp의 ISO 22197-1:2007에 따른 성능평가 167
 [그림 4-43] 벨기에 Antwerp의 표면세척 전·후의 광촉매 보도블록에서의 NOx 저감 효율 168
 [그림 4-44] 5년 경과 후 벨기에 Antwerp 광촉매 포장 블록 세척 전의 성능 평가 168
 [그림 4-45] 에폭시와 골재를 결합하는 기존의 표면 처리 방법 169
 [그림 4-46] TiO2 적용 변형 골재 (좌) 코팅 방법 (우) 필링 방법 169
 [그림 4-47] 테스트 구역 (좌) 아스팔트 포장 전 (가운데) 포장 (우) 압축 170
 [그림 4-48] NOx 저감 효율 평가 장치 및 시험편 170
 [그림 4-49] 내구성 평가를 위한 실험 장치 171
 [그림 4-50] 내구성 평가 실험 전, 후의 NO 저감률 171
 [그림 4-51] NO 저감 효과 측정을 위한 실험 반응기 172
 [그림 4-52] 흰색 픽셀 퍼센트 분석 방법을 위한 사진 173
 [그림 4-53] 제품에 따른 NO 저감률과 제품에 따른 흰색 픽셀 비율 174
 [그림 4-54] 제품에 따른 메인 도로와 비상 도로에서의 저감률 비교 175
 [그림 4-55] 프랑스의 pilot street canyon 설치 모식도(재구성) 175
 [그림 4-56] 프랑스 Guerville지역 공장의 건물 벽 사이의 파이프와 벽의 분석기 가스 입구 176
 [그림 4-57] 바람 방향(WD)과 NOx_R/NOx_source 및 NOx_L/NOx_source 측정 결과 177
 [그림 4-58] Sector 7에서 풍속과 NOx 농도와의 상관성 177
 [그림 4-59] TiO2와 reference 협곡 오른쪽 벽의 sector별 NOx 평균 농도(ppb) 178
 [그림 4-60] TiO2와 reference 협곡 왼쪽 벽의 sector별 NOx 평균 농도(ppb) 178
 [그림 4-61] 벨기에 Brussel 지역의 Leopold 2 터널 179
 [그림 4-62] 벨기에 Leopold Ⅱ 터널의 test site 모식도(재구성) 180
 [그림 4-63] 로마 터널 내 광촉매 페인트 시공 182
 [그림 4-64] 로마 터널 내 조명시스템 simulation design 183
 [그림 4-65] 로마 터널 내 분석기의 위치 186
 [그림 4-66] 로마 터널에서의 일간 NOx 농도 변화(㎍/m3) 184
 [그림 4-67] 로마 터널 중앙에서 높이에 따른 NOx 농도 비교(1m, 6m) 185
 [그림 4-68] 로마 터널 중앙에서 NOx 농도(1m) 185
 [그림 4-69] NOx 일간 평균 농도 비교 186
 [그림 4-70] NO2 일간 평균 농도 비교 186
 [그림 4-71] 광촉매 도로 마모에 따른 상태 변화 187
 [그림 4-72] 광촉매 아스팔트 도로의 내구성 188
 [그림 4-73] (a) 콘크리트 및 (b) 아스팔트 도로에서 광촉매 코팅의 내구성 189
 [그림 5-1] Cross-sectional view of photoreactor 193
 [그림 5-2] ISO 22197 및 17168 기준 반응기 모델링 194
 [그림 5-3] ISO 반응기 내 유체 거동 모델링 결과 194
 [그림 5-4] ISO 반응기 내 유체의 line velocity 195
 [그림 5-5] ISO 반응기 내 유체의 velocity streamline 195
 [그림 5-6] Air layer thickness별 ISO 반응기 내 유체 거동 모델링 결과 196
 [그림 5-7] Air layer thickness별 ISO 반응기 내 유체의 line velocity 197
 [그림 5-8] 반응기 폭(시료 폭)변화에 따른 ISO 반응기 내 유체 거동 모델링 결과 198
 [그림 5-9] 반응기 폭(시료 폭)변화에 따른 ISO 반응기 내 유체의 line velocity 199
 [그림 5-10] ISO 반응기 확대를 위한 유체 거동 모델링 결과 200
 [그림 5-11] ISO 확대 반응기 내 유체의 velocity streamline 201
 [그림 5-12] ISO 18560-1의 반응 시스템 모식도 202
 [그림 5-13] ISO 18560-1의 반응기 모식도 202
 [그림 5-14] ISO 18560-1의 반응기의 예시 202
 [그림 5-15] ISO 18560-1 반응기 모델링을 위한 시험편 거치대 형상 및 크기 203
 [그림 5-16] ISO 18560-1 시험편 거치대 유체 거동 모델링 결과 203
 [그림 5-17] ISO 18560-1 시험편 거치대 내 유체의 line velocity 204
 [그림 5-18] ISO 18560-1 시험편 거치대 유체의 velocity streamline 204
 [그림 5-19] 2018년 서울시 기온 변화 분석(°C) 206
 [그림 5-20] 2018년 서울시 지면,지중온도 변화 분석(°C) 207
 [그림 5-22] 2018년 서울시 상대습도 변화 분석(%) 209
 [그림 5-23] 2018년 서울시 풍속 변화 분석(m/s) 210
 [그림 5-24] 2018년 서울시 일조시간 변화 분석(hr) 211
 [그림 5-25] 2018년 서울시 일사량 변화 분석(MJ/m2) 212
 [그림 5-26] 2018년 서울시 NO2 농도 변화 분석(ppm) 214
 [그림 5-27] 2018년 서울시 PM10 농도 변화 분석 215
 [그림 5-28] 2018년 서울시 PM2.5 농도 변화 분석 216
 [그림 5-29] 현장 위치도 및 현황 사진 218
 [그림 5-30] 광촉매 보도블럭과 일반 보도블럭 사진 218
 [그림 5-31] 현장 측정 진행 사진 219
 [그림 5-32] 3일 측정 전체데이터(11월 24일~11월 26일) 221
 [그림 5-33] 일자별 측정 데이터(11월 24일) 222
 [그림 5-34] 일자별 측정 데이터(11월 25일) 223
 [그림 5-35] 일자별 측정 데이터(11월 26일) 224
 [그림 5-36] 특정 시간대별 측정 데이터(11월 24일) 228
 [그림 5-37] 특정 시간대별 측정 데이터(11월 25일) 229
 [그림 5-38] 특정 시간대별 측정 데이터(11월 26일) 230
 [그림 5-39] 태양광의 300~410nm UV 복사도 측정 결과 232
 [그림 5-40] 태양광 조도 측정 결과 232
 [그림 5-41] UV 광도에 따른 광촉매에서의 NO 및 NOx 저감 성능 233
 [그림 5-42] NO 농도에 따른 광촉매에서의 NO 및 NOx 저감 성능 234
 [그림 5-43] 가스 유속에 따른 광촉매에서의 NO 및 NOx 저감 성능 236
 [그림 5-44] 가스 유속에 따른 광촉매에서의 NO 및 NOx 저감 성능 비교 236
 [그림 5-45] 상대습도에 따른 광촉매에서의 NO 및 NOx 저감 성능(25℃ 기준) 238
 [그림 5-46] 온도별 광촉매에서의 NO 및 NOx 저감 성능 239
 [그림 5-47] Air layer thickness에 따른 NO 및 NOx 저감 성능 240
 [그림 5-48] Air layer thickness 1.0cm에서 유속 0.2m/s인 경우, NO 및 NOx 저감 성능 241
 [그림 5-49] Xenon arc lamp spectrum과 ASTM G173-03 reference spectrum 비교 242
 [그림 5-50] UV lamp와 xenon arc lamp를 적용한 광촉매 성능평가 243
 [그림 5-51] Xenon arc lamp 복사도에 따른 NO 저감 성능 244
 [그림 5-52] ISO 확대 반응 장치의 모식도 및 사양 245
 [그림 5-53] ISO 규격 확대 반응기 246
 [그림 5-54] ISO 규격 반응기 및 확대 반응기에서 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 247
 [그림 5-55] ISO 규격 확대 반응기를 이용한 광촉매 성능평가 248
 [그림 5-56] PD CEN 16980-1 반응기의 상부 평면 249
 [그림 5-57] PD CEN 16980-1 반응기의 뒷면 249
 [그림 5-58] PD CEN 16980-1 반응기의 정면 250
 [그림 5-59] PD CEN 16980-1 규격 반응기 제작을 위한 CAD 도면 250
 [그림 5-60] PD CEN 규격 반응기에서 fan flow에 따른 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 252
 [그림 5-61] Fan flow에 따른 전압 및 fan 회전 속도 변화 253
 [그림 5-62] 시료 거치대 형상에 따른 시료 노출 형태 254
 [그림 5-63] PD CEN 규격 반응기에서 시료 거치대 형상 및 air layer thickness에 따른 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 254
 [그림 5-64] PD CEN 규격 반응기에서 초기 NO 농도에 따른 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 255
 [그림 5-65] PD CEN 반응기에서 가스 유량에 따른 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 256
 [그림 5-66] PD CEN 반응기에서 상대습도에 따른 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 257
 [그림 6-1] ISO 및 CEN 규격별 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 260
 [그림 6-2] 반응기 규격 변화에 따른 NOx 제거 성능 비교(시험 조건 동일) 261
 [그림 6-3] 시험 조건 변화에 따른 NOx 제거 성능 비교(반응기 동일) 263
 [그림 6-4] 대기환경 조건 적용에 따른 ISO 반응기에서 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 264
 [그림 6-5] 대기환경 조건 적용에 따른 CEN 반응기에서 광촉매의 NO 및 NOx 저감 성능 265
 [그림 6-6] 광촉매 성능 발현을 위한 최적 평가 조건에서의 NO, NO2, NOx 농도 변화 267
 [그림 6-7] 광촉매 성능 발현을 위한 최저 평가 조건에서의 NO, NO2, NOx 농도 변화 268
 [그림 6-8] 광촉매 성능 발현을 위한 중간 평가 조건에서의 NO, NO2, NOx 농도 변화 270
 [그림 6-9] ISO 확대 반응기에서 가스 유속에 따른 NO, NO2, NOx 농도 변화 271
 [그림 6-10] 광촉매의 질소산화물 제거 성능평가 시스템 모식도 276
 [그림 6-11] 광 반응기의 단면 277
 [그림 6-12] 광촉매 시험품 제작 278
 [그림 6-13] 제작된 광촉매 시험품 예시 278
 [그림 6-14] 시험 중 질소산화물(NOx)의 일반적인 모형 280