⚡ 미세먼지를 전기로 잡는다! 전기집진기의 원리와 구조 총정리

 

산업 현장에서 발생하는 미세먼지와 입자상 오염물질(PM)은 환경과 인체 건강에 심각한 영향을 미침. 이를 제어하기 위해 널리 사용되는 설비 중 하나가 바로 전기집진기(Electrostatic Precipitator, ESP)임. 이번 글에서는 전기집진기의 작동 원리부터 구조, 종류별 차이점까지 정리해봄.

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💨 전기집진기의 기본 원리

전기집진기는 고전압 직류를 이용하여 가스 중의 입자를 대전시키고, 전기장을 통해 대전된 입자를 집진극(Collecting Electrode)에 부착시켜 제거하는 방식임.

🔋 작동 과정 요약:

1. 코로나 방전(Corona Discharge): 방전극에서 전자가 방출되며 주변 공기 및 먼지를 이온화함
2. 입자 대전(Charging): 공기 중 입자가 전자를 흡수해 음전하를 띠게 됨
3. 이동 및 집진: 전기장에 의해 대전된 입자가 반대 전하를 띤 집진판으로 이동해 붙음
4. 탈진(Rapping): 일정 주기마다 집진판을 두드려 먼지를 제거함 (건식의 경우)

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🔧 전기집진기의 주요 구조

• 방전극: 와이어 형태, 전자를 방출해 코로나 방전을 유도함
• 집진극: 금속판 또는 금속관, 입자가 부착되는 표면
• 전원장치: 고전압 직류를 공급함 (수십 kV 이상)
• 탈진장치: 진동이나 충격으로 집진판의 먼지를 털어냄 (건식에서 사용)

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🧱 평판형(Plate-type ESP) vs 원통형(Tubular-type ESP)

✅ 평판형 ESP

• 구조: 방전 와이어 + 양쪽 평판 집진극
• 가스 흐름: 평판 사이로 직선 흐름
• 특징:
  • 구조 간단, 유지보수 용이
  • 고농도 분진 처리에 유리
  • 대형 산업 현장(발전소, 제철소 등)에서 주로 사용

✅ 원통형 ESP

• 구조: 중앙 와이어 방전극 + 원통형 금속관 집진극
• 가스 흐름: 원통 내부를 따라 흐름
• 특징:
  • 습식이나 미스트 포집에 적합
  • 슬러지, 액적 처리에 강함
  • 주로 화학공정, 배기가스 후단 등 특수 용도에 활용

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📊 비교 요약표

항목 평판형 전기집진기 원통형 전기집진기

구조	평판 전극 + 와이어	원통 전극 + 중심 와이어
설치 형태	대형, 넓은 공간 차지	소형, 수직 배치 용이
적용 대상	건식 분진, 고농도 먼지	습식 가스, 미스트, 액체 입자
탈진 방식	기계적(전기+해머)	어려움(주로 수세 방식)
유지보수	상대적으로 용이	내부 접근 어려움
예시 활용처	발전소, 제철소, 시멘트공장	화학공장, 스크러버 후단 등

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✅ 마무리

전기집진기는 고효율의 분진 제거 성능과 낮은 압력 손실 덕분에 다양한 산업 현장에서 널리 사용되는 집진 설비임. 특히 코로나 방전을 활용한 대전-집진 원리는 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 기술적 기반을 제공함.
운전 조건이나 오염물의 특성에 따라 평판형과 원통형을 적절히 선택하여 적용하면, 에너지 효율성과 유지관리 효율 모두를 만족시킬 수 있음 💡