미세먼지와 초미세먼지를 거르는데 많이 사용되는 멜트블로운 필터를 만드는 과정은 솜사탕을 만드는 것과 아주 비슷합니다. 자세한 내용은 이 곳을 참고하세요
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마스크와 캐빈필터에 사용되는 멜트블로운 필터
코로나 시기를 겪으면서 마스크, 그리고 차량용 캐빈필터에 사용되는 멜트블로운(melt blown)필터의 역할에 대해 많은 분들이 알고 있습니다. 오늘은 간단하게 그 제조방법과 구조를 말씀드립니다
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활성탄을 만드는 과정은 뻥튀기나 팝콘을 만드는 과정과 비슷합니다. 뻥튀기나 팝콘은 뻥 하고 터지면서 원래의 부피보다 커집니다. 이 과정에서 내부의 수분이 폭발하면서 무수히 많은 기공(구멍)이 만들어집니다. 활성탄은 부피가 작아진다는 차이가 있구요.
차이점도 있습니다. 활성탄은 다양한 원료를 사용할 수 있지만, 디블럭을 포함한 대다수의 액체, 기체용 필터는 코코넛 껍질을 사용합니다. 이 코코넛 껍질은 1차 탄화 과정을 거치면서 약 1/5로 부피가 줄어듭니다. 코코넛 껍질은 몇개의 층으로 구성되어 있고, 그 중에 많은 부피를 차지하고 있는 섬유층의 부피가 많이 감소하기 때문입니다.
이렇게 만들어진 결과물은 아직 활성(activated)탄이 아닙니다. 이 1차 탄화물이 우리가 말하는 숯과 같습니다 이 탄화물을 만드는 과정에서는 산화되지 않도록 공기가 통하지 않는 가마에서 구워냅니다. 숯가마도 공기를 차단하는 것으로 알고 있습니다.
활성탄은 activated carbon을 그대로 번역한 것입니다. 여기서 말하는 활성(activation)은 미세기공을 만드는 것을 말합니다. 미세기공이라고 하면 쓸데없이 머리가 아프니, 아주 작은, 머리카락 굵기보다도 훨씬 작은 구멍을 수없이 만들어내는 과정이라고 하겠습니다.
참고로 이 과정(activation)을 거치면 1차 탄화물 부피의 약 60%로 다시 부피가 줄어듭니다. 첫번째 단계에서 1/5(20%)로 줄고 두번째 단계에서 다시 60%로 줄어드니, 활성탄의 부피는 처음 야자껍질의 약 12%가 됩니다.
그래서 활성탄의 주요 생산국은 야자수(palm tree)가 많이 자라고 코코넛을 생산하는 국가들입니다. 대표적으로 인도네시아, 인도, 필리핀 등이 있구요. 국내에서 사용되는 활성탄은 해상운송이 편리한 동남아시아 국가에서 주로 들어옵니다. 코코넛 생산국 정보는 위키피디아 링크로 대신합니다.
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_coconut_production
List of countries by coconut production - Wikipedia
Countries by coconut production in 2020 This is a list of countries by coconut production from the years 2016 to 2020, based on data from the Food and Agriculture Organization Corporate Statistical Database.[1] The estimated total world production for coco
en.wikipedia.org
이런 이유로 국내의 활성탄 업체들은 인도네시아, 베트남 등에 현지공장을 두고, 현지에서 생산된 활성탄을 들여오거나, 다양한 활성탄 업체와의 무역을 통해 활성탄을 입수합니다. 또 활성탄은 활성화 방법에 따라서 산성, 염기성 기체, 혹은 특정한 중금속 등을 흡착하도록 만들어집니다. 그래서 그 소비량과 목적에 따라 현지, 혹은 국내에서 활성화 과정을 거칩니다.
앞으로 활성탄을 주로 사용하는 산업분야와 그 규모, 목적에 따른 생산방법, 활성화의 목적인 흡착(흡수와는 다릅니다)에 대해 글을 이어가겠습니다. 한가지만 예고하면 활성탄은 엄청나게 많이 생산되고 사용됩니다. 그건 우리 인류가 아주 많은 양의 코코넛을 소비하기 때문입니다.