본 기초연구실은 대기 BC 입자의 물리화학적 특성을 통합적으로 분석할 수 있는 새로운 시스템을 개발하고, 이를 기반으로 BC 입자의 주요 배출원을 추적하고 대기 중 거동을 규명하는 것을 목표로 한다. 간략히 서술하면, 1) 실제 대기 중 BC 입자의 물리화학적 특성과 2) 환경 조건에 따른 인공 BC 입자의 특성 변화를 분석할 수 있는 새로운 시스템을 개발...

o 완전 무공해 모빌리티 (iZEM) 구현을 위한 비배기 미세먼지 저감 시스템 개발1. 전기차 비배기 미세먼지 흡입?집진 핵심요소기술 개발2. 전기차 비배기 미세먼지 저감 시스템 개발 및 실차 적용 시제품 제작3. 전기차 비배기 미세먼지 저감 시스템 실도로 주행 조건 성능 평가4. 전기차 비배기 미세먼지 특성 조사 및 분석

대기 중 일정 수준 이상의 고농도 초미세먼지는 국민의 건강을 위협하고 삶의 질을 떨어뜨리는 등 체육, 보건, 사회 및 경제 전반에 걸쳐 큰 손실을 초래하고 있다. 특히, 초미세먼지 흡입으로 인해 심혈관계 질환뿐만 아니라 고혈압 및 당뇨와 같은 대사증후군 발병 사례가 높아지고 있어 국가 전방위적 국민 건강수명 증진의 노력에 역행하는 요인이 되고 있다. 대부분...

⦁ 입경별 다중 샘플링이 가능한 rotating cascade impactor 설계 및 시제품 제작 - 공기역학적 직경에 의해 입경별로 분리 포집이 가능한 inertial impactor(관성임팩터)의 원리를 이용하여 초소형 rotating cascade impactor 개발 - 개발 과정에 있어 전산유체역학(CFD)을 활용해 유동 및 입자거동 해석을 진행하고 PM1, PM2.5, PM10의 분리 포집이 가능한 cascade impactor의 주요 변수 설계 - 서보모터를 이용하여 포집판(impaction plate)을 단계적으로 회전시켜 바꿔가면서 샘플링 위치에 따른 다중 샘플링이 가능한 rotating cascade impactor 구조 설계 및 시제품 제작 ⦁ 드론탑재식 rotating cascade impactor 성능 평가 - 제어된 입경분포를 가지는 단분산/다분산 인공 미세입자와 실제 대기 입자(지상)를 이용하여 rotating cascade impactor의 입경별 분리 성능을 평가 - 다양한 성분 및 크기의 입자를 발생시켜 온도와 습도를 제어할 수 있는 챔버에서의 샘플링을 통해 impactor 내 세 개의 단에 포집된 입자의 크기와 성분을 주사전자현미경과 라만분광기를 이용하여 분석 ⦁ 각종 센서와 장치 검교정 및 드론 탑재용 샘플링 시스템 완성 - Rotating cascade impactor, control board, pump, temperature/RH sensors, GPS, telemetry, battery를 설치할 수 있는 frame 설계 및 드론 샘플링 시스템 완성 - 본 연구팀에서 기존에 사용하고 있는 시스템 유량제어 control board를 수정하여 rotating cascade impactor의 서보모터를 제어할 수 있게 기능 추가 - Bubble flowmeter를 사용하여 펌프 유량 정밀 검교정 및 각종 센서와 통신기 교정 작업 - 시스템 구동 시 전원선 등에서 나오는 노이즈로 인한 샘플링 시스템과 노트북(지상) 또는 드론과 노트북(지상) 간의 신호 간섭 파악 및 통신 안정성 확보 ⦁ 현장 실험을 통한 대기 입자 샘플링 및 분석 - 드론 운용 시 탑재 장치의 무게와 무게중심의 변화에 따라 발생하는 문제 해결을 위해 시험비행을 실시하여 안정성을 확보하고 샘플링 시스템 정상 작동 확인 - 오전 8시에서 오후 6시 사이 하루 2회 비행을 목표로 하고, 3달간 30-40회의 비행을 목표로 함(고농도/저농도 이벤트 등 미세먼지 농도를 고려하여 비행 일자 선정) - 본 연구과제에서는 현장 실험을 통한 드론탑재식 시스템의 성능 평가에 주안을 두고 있어 최대한 많은 횟수의 비행을 위해 접근성이 용이한 인하대학교에서 시행 - 1분 샘플링 기준 30m 간격으로 10개의 지점으로 나누어 300m까지 고도별 샘플링(입자의 agglomeration을 최소화하는 1분 가량의 샘플링이 SEM 및 Raman 분석 시 적절하며, 현행법상 고도 150m 이하는 비행승인 없이 비행이 가능하며, 150m 이상은 임시공역 지정 및 비행승인 후 비행 가능 – 최대이륙중량 25kg 이하) - SEM과 Raman을 이용한 대기 입자의 물리화학적 특성 분석 진행 후 모든 시료에 관한 결과 비교 분석