"4조. 뉴스모킹부스"의 두 판 사이의 차이

2020년 6월 20일 (토) 21:48 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 캠퍼스 내 흡연피해 방지를 위한 담배연기 흡인 및 저감장치 개발

영문 : Development of Smoking Absorbing and Reducing Devices to Prevent Smoking Damage on Campus

과제 팀명

뉴스모킹부스

지도교수

000 교수님

개발기간

2020년 3월 ~ 2020년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 환경공학부 20114300** 강**(팀장)

서울시립대학교 환경공학부 20114300** 권**

서울시립대학교 환경공학부 20114300** 노**

서울시립대학교 환경공학부 20114300** 이**

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

◇ 현재 서울시립대학교 캠퍼스 내 흡연구역이 존재하나 주변으로 간접흡연 피해가 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 흡연피해 저감장치를 설계하고 입자상, 가스상 물질을 제거하는 것을 목표로 하며 간접흡연에 의한 피해를 저감할 수 있다.

◇ 기존에 존재하는 기술의 경우 타르(tar)에 의해 처리효율이 감소 및 필터 수명저하의 문제가 있으므로 이를 해결하기 위해 전처리 과정에서 타르 제거 공법을 추가하는 것으로 결정하였다. 이를 통해 캠퍼스 내 흡연 시 발생하는 대기오염물질을 저감하고 흡연구역의 명확한 경계확보할 수 있다.

◇ 기존의 폐쇄형 흡연부스의 경우 이용자인 흡연자들이 공간의 답답함을 호소하는 경우가 많으며 실제적인 공간활용도가 떨어지는 편이다. 이 때문에 소형화, 개방형 저감장치를 설계하였으며 그러한 문제들을 해결할 수 있다.

개발 과제의 배경 및 효과

◇ 배경 :

①. 캠퍼스 내 흡연구역이 존재하나 그 경계가 모호 ②. 흡연구역 내 담배연기가 처리하지 않고 배출되어 주변으로 간접흡연 피해가 발생 ③. 타르(tar)로 인한 처리효율 및 필터의 수명저하 문제 발생 ④. 폐쇄형 흡연부스의 경우 이용자들의 불편함, 공간적 활용도가 제한적

◇ 효과 :

①. 저감장치 설치를 통해 캠퍼스 내 흡연구역의 명확한 경계를 확보 ②. 흡연 시 발생하는 가스상, 입자상 물질을 저감함으로써 외기로 배출 최소화 학생들의 보건복지실현 ③. 전처리 과정을 통해 타르(tar)를 제거함으로써 처리효율 및 필터 수명의 향상 ④. 소형화, 개방형 저감장치 개발로 공간 활용성 확보

개발 과제의 목표와 내용

◇ 흡연구역 내 흡연 시 발생하는 대기오염물질 저감

◇ 캠퍼스 내 흡연구역의 명확한 경계확보

◇ 보편적으로 비흡연자를 대상으로 발생하는 간접흡연의 피해를 저감

◇ 타르(tar)로 인해 발생하는 기술적 문제 해결

◇ 흡연자, 비흡연자의 만족도 상승

관련 기술의 현황

State of art

 ◇담배연기 관련 국내외 연구 동향

1. 국내 연구 동향

담배연기와 관련한 이전의 연구 영역은 대부분 담배의 성분 및 ETS 중 인체에 유해한 독성물질에 대한 연구가 대부분이었다. 그러나 최근 담배연기의 대기배출이 환경에 미치는 영향이나 오염도를 평가하는 연구가 증가하고 있다.

①. 이동식 고효율 분연시스템 및 이를 이용한 흡연부스시스템(박길호, 태영엠앤에프, 환경입자집진제어연구소, 2010) :

(Wire To Plate)방식의 전기집진기술을 기반으로 여과, 흡착, 촉매산화 기수을 하이브리드 하여 국내에서는 처음으로 담배연기제거 전용포터블형 장치를 개발하였다. 이로써 초미세먼지 및 5대 생활가스 제거 원패스 성능평가 결과 80% 이상의 제거 성능을 보였다.

②. 환경담배연기로 인한 실내공기 중 PM 2.5 및 미량성분 오염 특성(임종명 외, 2014) :

실내공기 중 PM 2.5를 집중적으로 채취하고 인체 영향이 큰 미량원소의 화학적 특성을 파악하며 환경담배연기가 실내공기질에 미치는 영향을 평가하였다. 흡연 사무실과 비흡연 사무실을 비교하였는데, PM 2.5의 농도는 흡연사물에서 1.5배, 미량원소 농도비는 1~6배 높게 나타났다.

2. 국외 연구 동향

①. 미국 BPA Aia Quality solution LLC :

담애 연기제거기술에 대한 연구에서 다양한 필터 실험을 통해 효율이 우수한 것을 소비자 선택 가이드를 통해 제공하였다. 전기 집진기와 여과식 필터기술이 대표적이며 복합적이 구성이 가장 효과적이라고 하였다.

◇ 담배연기 제거 기술

1. 오염물질의 분류

①. 가스상 오염물질 분류

②. 입자상 오염물질 분류

2. 오염물질의 제거방법

①. 가스상 오염물질의 제거방법

②. 입자상 오염물질의 제거방법

3. 담배연기제거장치 기술

①. 배출방식에 따른 구분

②. 형태에 따른 구분

◇ 타르 제거 기술 :

담배 연기 중 대표적인 오염물질인 타르(tar)는 담배연기에서 발생하는 오염물질을 정화하여 배출하는 과정에서 가장 제거가 어려운 입자상 유해물질이다. 일반적으로 섬유상 필터를 사용하여 제거할 경우 초기에는 포집되어 제거가 되는 것 같지만 점차 타르의 누적으로 인해 필터의 압력손실 증가는 물론 과부하로 인한 장치의 고장 원인으로 작용한다. 내부의 천장, 벽 등에 침착되어 오염 및 변색을 가속화하고, 지속적인 악취를 유발하는 주요 원인 물질로 알려져 있다.

① 전처리필터(프리필터) :

부직포, 우레탄폼, 염화망, 스틸망 등을 처리장치 흡입구 확산면적에 맞추어 사각, 원, 원통형 등 다양한 형태와 두께로 제작하여 타르 입자를 제거 및 배설한다.

② 전기집진장치 :

전기집진기는 평판형 구조. 고정된 텅스텐와이어 또는 스틸와이어 방전선에 고전압 인가로 코로나 방전을 생성한다. 하전된 미세먼지가 후단에 있는 다수의 집진셀에 부착되는 구조의 필터 기술이다. 전기집진기술은 담배연기에서 발생하는 입자상 물질로서 끈적끈적한 지용성 액적인 타르(tar)를 효과적으로 제거할 수 있는 기술로 평가되고 있다. 해외 담배연기제거장치 제조사들의 전기집짓유닛은 Wire to Plate 방식으로 매우 슬림하고, 플레이트는 가벼운 알루미늄 재질로 제작되어 있다.

기술 로드맵

특허조사

내용

특허전략

기존에 존재하는 개방형 담배연기 제거장치의 경우 연기에 포함되어있는 입자상, 가스상 물질에 대한 적절한 처리 또한 없는 상태이다. 이뿐만 아니라 타르(tar)로 인한 효율 저하 및 필터 막힘 현상을 제거하는 기술에 관해서는 명확한 해법이 없는 상태로 관리의 편의성이 부재한 상태이다. 이에 따라 전처리 과정에서 기존 바이오매스 가스화 공정에서 사용할 수 있는 필터 프리코팅(Pre-Coating) 기술을 적용하려고 한다. 필터 프리코팅 기술의 경우 전처리 과정에서 타르의 제거를 효율적으로 제거할 수 있어 1차 처리(HEPA 필터), 2차 처리(첨착 활성탄 필터)에서의 타르의 침전을 효과적으로 방지할 수 있으며 최종적으로 효율을 높일 수 있을 것으로 예상한다.

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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 해외 담배연기제거장치 제조사들의 전기집짓유닛은 Wire to Plate 방식으로 매우 슬림하고, 플레이트는 가벼운 알루미늄 재질로 제작되어 있다.
 ====기술 로드맵====
-내용
+[[파일:표7.png]]
 ====특허조사====
 내용
 ====특허전략====
-내용
+기존에 존재하는 개방형 담배연기 제거장치의 경우 연기에 포함되어있는 입자상, 가스상 물질에 대한 적절한 처리 또한 없는 상태이다.
+이뿐만 아니라 타르(tar)로 인한 효율 저하 및 필터 막힘 현상을 제거하는 기술에 관해서는 명확한 해법이 없는 상태로 관리의 편의성이 부재한 상태이다.
+이에 따라 전처리 과정에서 기존 바이오매스 가스화 공정에서 사용할 수 있는 필터 프리코팅(Pre-Coating) 기술을 적용하려고 한다.
+필터 프리코팅 기술의 경우 전처리 과정에서 타르의 제거를 효율적으로 제거할 수 있어 1차 처리(HEPA 필터), 2차 처리(첨착 활성탄 필터)에서의 타르의 침전을 효과적으로 방지할 수 있으며 최종적으로 효율을 높일 수 있을 것으로 예상한다.
 ===관련 시장에 대한 분석===