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실내 미세먼지 측정센서의 보정용 실험장치 개발
박성진 , 봉춘근 , 이정주
UCI I410-ECN-0102-2015-500-000510798
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[연구배경] 실내의 미세먼지에는 중금속입자 및 각종 유해세균 등이 함유되어 있어 인체에 심각한 피해를 야기시킬 수 있으며, 최근 일반건물 및 병원, 백화점, 지하철 등 다중이용시설에서의 활동시간이 크게 늘어나고 있어 미세먼지의 실시간 모니터링에 대한 필요성이 점차 확대되고 있다. 기존의 공정시험법에 의한 미세먼지 측정장치의 경우 크기가 대형이고 가격이 고가여서 장치가 요구되는 여러장소에 설치하는데 제약이 따르므로 소형이면서 비교적 저렴한 가격대의 실시간 모니터링이 가능한 장치의 검증 및 보정방법에 대한 개발이 필요하다. [연구목적] 본 연구의 목적은 현재 시중에 판매되고 있는 간이 미세먼지 측정센서를 다중 이용시설 등에 적용하기 위하여 챔버제작 및 기존의 고감도 미세먼지 측정기와의 비교 후 보정하기 위한 실험장치를 개발하고자 하였다. [연구방법] 먼지센서는 신예이(일본)에서 최근 개발한 PPD-60V를 사용하였으며, ADC장치를 이용하여 센서로부터 발생하는 전압을 디지털로 전환하여 메인보드를 통해 LCD 판넬 및 컴퓨터에서 확인할 수 있도록 제작하였다. 먼지측정장치는 시중에 나와있는 제품중에서 실시간 측정이 가능하면서 비교적 간편한 작동이 가능하고 감도가 뛰어난 Grimm(독일)에서 개발한 모델1.105를 표준장치로 사용하여 실험하였다. 먼지측정을 위해 가로 50cm, 세로 50cm, 높이 50cm의 아크릴 챔버를 제작하였으며 내부에 팬을 설치하여 먼지가 균일하게 혼합되도록 하였다. 실험시 입경이 작은 먼지를 발생시키기 위해 담배연기를 사용하였으며, 챔버내부의 먼지농도를 1,000㎍/m3 부근까지 높인 후 점차로 내부의 연기를 외부로 유출시켜 농도를 낮추면서 간이 먼지측정센서와 표준측정장치를 비교하여 검량선을 통해 분석하여 보정하였다. [연구결과] 표준측정장치의 경우 챔버 내부의 먼지농도를 고농도에서 저농도로 낮춤에 따라 신속하게 즉각적으로 일정한 반응을 나타냈으며, 간이측정장치는 반응시간이 다소 지체되어 4~5초이후에 농도의 변화를 감지하였다. 간이측정장치를 보정한 후 먼지농도를 측정한 결과 표준측정장치와 상당히 근접한 농도를 나타내었으며, 200㎍/m3 이하의 농도에서는 표준장치와 70%정도의 정확도를 보였으나, 200㎍/m3이상에서는 90%이상의 정확도를 나타내었다.

[자료제공 : 네이버학술정보]
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