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2019년 12월 17일 (화) 21:09 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 지하역사 승강장 내 미세먼지 킬체인(Fine Dust Kill-Chain)시스템 개발 및 구축

영문 : Research and development of fine dust Kill-Chain system for citizen-friendly subway platform

과제 팀명

저승조

지도교수

동종인 교수님

개발기간

2019년 9월 ~ 2019년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 환경공학부 2014890033 박동완(팀장)

서울시립대학교 환경공학부 2014890010 김기현

서울시립대학교 환경공학부 2014890028 도영진

서울시립대학교 환경공학부 2014890038 박태현

서론

개발 과제의 개요

[[파일:]]====개발 과제 요약====

1) 과제 요약

● 지하철 승강장내 미세먼지 오염원의 기원을 두가지로 나누어서 생각했으며 ‘외기 유입’과 ‘선로 유입’이 있음을 인지함.

● ‘외기 유입’ 중 승강장 미세먼지 농도에 영향을 주는 요인은 2가지로 식별되었고 ‘출/입구에서 유입되는 미세먼지’와 ‘급/배기구에서 유입되는 미세먼지’로 나눌 수 있음.

● ‘선로 유입’ 승강장 미세먼지 농도와 중금속 농도에 영햐을 주는 요인은 선로 마모로 주로 급정차시, 지하철이 가속되는 승강장의 선로에서 주로 일어 났음.

● ‘외기 유입’의 경우 미세먼지의 제거를 위해 여러 가지 기술이 검토 되었으며(예) 싸이틀론 집진기, 전동 집진기 등) 그 결과 역사 외부에 유리문이 없는 경우 유리문을 설치하고, 급기고에 여과 집진기를 추가적으로 설치하여 ‘외기 유입’으로 인한 승강장 미세먼지 농도 악화를 방지하고자 하였음.

● ‘선로 유입’의 경우 미세먼지의 제거를 위해 여러 가지 기술(여과막, 물을 이용한 일시적 농도 제거)이 검토 되었으나 중금속을 효율적이고 경제적으로 제거 할 수 있는 방법은 자성체를 이용하는 것임을 알았음.

● 그 결과 만약 한 시스템만 사용되게 된다면 ‘외기 유입’의 경우 미세먼지 농도 중 95%를 저감 할 것으로 기되되고, ‘자성집진장치’ 또한 경우 며세먼지 농도중 95% 중금속 성분 50%를 제거 할 것으로 예상됨.

2) 과제 설계 범위

● 본 설계에서는 체계적으로 설계 범위를 설정하고 다양한 참고 문헌 및 기술 현황들을 조사하며 구체적인 연구 추진 순서 및 방법으로 합리적인 설계 목표를 설정하고 수행하였음. ① 공간적 범위 ● 지하역사 내 시민들이 지하철을 기다리는 승강장 ② 내용적 범위 ● 미세먼지 저감 관련 연구 및 기술 개발 현황 조사 ● 관련 기술 특징 및 제품 구매처의 경제성 분석 제시 ③ 기술적 범위 ● 기존 기술 개선과 문제점 보완을 통한 기술 연구 및 개발 ● 입제적이고 요약적인 최종 설계 모형(Prototype) 제작

3) 추진 순서 ● 위 과업에서의 연구 개발 추진 순서는 <그림 1>과 같음. ● 본 설계에서는 체계적으로 설계 범위를 설정하고 다양한 참고 문헌 및 기술 현황들을 조사하며 구체적인 연구 추진 순서 및 방법으로 합리적인 설계 목표를 설정하고 수행하였음.

<그림 1> 연구 개발 추진 순서

 나. 개발 과제의 배경 및 효과

1) 과제 배경 및 목적

● 인구와 산업, 교통량 등이 밀집한 도심지는 배출 오염원의 특성 및 형상이 다원화되고 최근 “미세먼지”와 관련한 대국민 관심도가 높아지는 가운데 효과적인 정부 정책 및 대책 마련이 시급함. ● 특히 “지하역사”는 자연환기가 어렵고, 밀폐된 좁은 공간에 다수의 이용객이 밀집되어 공기질 관리에 취약한 지역임. 또한, 지하철은 단순 교통수단이 아니라 도심지에서 시민들의 생활공간으로 깨끗하고 쾌적한 환경 조성이 중요함. ● 대국민 관심과 불안 상승으로 인해 정부는 ‘제 3차 지하역사 공기질 개선대책(2018~2022)’를 통해 지하역사 내 미세먼지의 지속적이고 효과적인 대책을 강구하고 있음. ● 지하역사 내에서도 “승강장”은 시민들이 지하철을 기다리면서 가장 오랫동안 체류하는 공간이며, 지하철 터널 다음으로 가장 나쁜 미세먼지 수치를 보임. ● “승강장”에서의 미세먼지 농도 저감 관리 연구 및 기술 개발은 아직 미미한 실정이며 지하역사 내의 실상을 실질적으로 잘 반영된 기술이 존재하지 않음. ● 승강장 내 미세먼지를 지배하고 있는 대표 성분은 VOC와 중금속(Fe, Cr등) 임을 알았으며, 이는 일반 공기에 비해 다량의 발암 물질 및 중금속 성분 함유로 역사 내 대기질 및 인체 건강에 악영향을 줌. ● 본 설계에서의 설계 목적은 “시민들의 생활공간 중 하나인 지하역사 내 승강장에서 VOC 및 중금속을 상당량 포함한 미세먼지 농도가 저감된 쾌적한 환경을 시민들에게 제공함으로써 유해한 미세먼지 입자들의 직접적 노출과호흡기 흡입 예방 및 방지”임.

개발 과제의 배경 및 효과

내용

개발 과제의 목표와 내용

내용

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

내용

경제적 및 사회적 파급효과

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

조립도

내용

조립순서

내용

부품도

내용

제어부 및 회로설계

내용

소프트웨어 설계

내용

자재소요서

내용

결과 및 평가

완료작품 소개

프로토타입 사진

내용

포스터

내용

특허출원번호 통지서

내용

개발사업비 내역서

내용

완료 작품의 평가

내용

향후평가

내용

부록

참고문헌 및 참고사이트

내용

소프트웨어 프로그램 소스

내용

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 ===개발 과제의 개요===
 [[파일:]]====개발 과제 요약====
-내용
 ) 과제 요약
 ● 지하철 승강장내 미세먼지 오염원의 기원을 두가지로 나누어서 생각했으며 ‘외기 유입’과 ‘선로 유입’이 있음을 인지함.
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 ● ‘선로 유입’ 승강장 미세먼지 농도와 중금속 농도에 영햐을 주는 요인은 선로 마모로 주로 급정차시, 지하철이 가속되는 승강장의 선로에서 주로 일어 났음.
-● ‘외기 유입’의 경우 미세먼지의 제거를 위해 여러 가지 기술이 검토 되었으며(예) 싸이틀론 집진기, 전동 집진기 등) 그 결과 역사 외부에 유리문이 없는 경우 유리문을 설치하고, 급기고에 여과 집진기를 추가적으로 설치하여 ‘외기 유입’으로 인한 승강장 미세먼지 농도 악화를 방지하고자 하였음.
+● ‘외기 유입’의 경우 미세먼지의 제거를 위해 여러 가지 기술이 검토 되었으며(예) 싸이틀론 집진기, 전동 집진기 등) 그 결과 역사 외부에 유리문이 없는 경우 유리문을 설치하고, 급기고에 여과 집진기를 추가적으로 설치하여 ‘외기 유입’으로 인한 승강장 미세먼지 농도 악화를 방지하고자 하였음.
 ● ‘선로 유입’의 경우 미세먼지의 제거를 위해 여러 가지 기술(여과막, 물을 이용한 일시적 농도 제거)이 검토 되었으나 중금속을 효율적이고 경제적으로 제거 할 수 있는 방법은 자성체를 이용하는 것임을 알았음.
 ● 그 결과 만약 한 시스템만 사용되게 된다면 ‘외기 유입’의 경우 미세먼지 농도 중 95%를 저감 할 것으로 기되되고, ‘자성집진장치’ 또한 경우 며세먼지 농도중 95% 중금속 성분 50%를 제거 할 것으로 예상됨.
 ) 과제 설계 범위
 ● 본 설계에서는 체계적으로 설계 범위를 설정하고 다양한 참고 문헌 및 기술 현황들을 조사하며 구체적인 연구 추진 순서 및 방법으로 합리적인 설계 목표를 설정하고 수행하였음.
 ① 공간적 범위