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2022년 12월 8일 (목) 00:12 기준 최신판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 휴대용 담배 필터기 개발

영문 : Development of the portable filter of cigarette

과제 팀명

내 이름은 코난 탐정이조

지도교수

오희경 교수님

개발기간

2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 환경공학부·과 20**8900** 설**(팀장)

서울시립대학교 환경공학부·과 20**8900** 서**

서울시립대학교 환경공학부·과 20**8900** 배**

서울시립대학교 환경공학부·과 20**8900** 이**

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

2020년 기준 국내 흡연율은 20.6%로, 5명 중 1명 꼴로 흡연을 하고 있다. 하지만 흡연구역의 수는 흡연자 수에 비해 턱없이 부족한 실정이다. 이 때문에 지정된 흡연구역을 이용하지 않는 사람들이 있으며, 대부분의 흡연구역이 개방형 흡연구역이기 때문에, 길을 지나다니는 행인들은 간접흡연의 피해를 그대로 받고 있다. 서울시립대학교의 경우에도 모든 흡연구역은 개방형 흡연구역이므로 간접흡연의 피해가 있는 상황이다. 이를 시각화하기 위해 설문조사를 진행하였고, 조사대상의 87.5%가 불편함을 느끼고 있다고 답변했다. 이 결과는 휴대용 담배 필터기의 개발 필요성을 뒷받침할 수 있다. 이처럼 흡연구역의 문제점을 보완하고 흡연자의 흡연권을 보장하는 동시에 비흡연자의 간접흡연 피해를 방지하기 위해 본 설계에서는 휴대용 담배 필터기의 개발을 제안한다.

흡연 시에 배출하는 연기는 흡연자가 내뱉는 주류연(主流煙)과 불이 붙은 담배에서 직접 나오는 연기인 부류연(副流煙)으로 나누어진다. 주류연과 부류연은 니코틴, 타르, CO 등의 유해 물질과 악취를 포함하고 있다. 본 설계에서 제안하는 휴대용 담배 필터 기기 사용 시 주류연과 부류연은 필터를 통과하여 외부로 배출되는데 그 과정에서 담배 연기의 유해 물질, 악취가 제거된다. 필터의 구성은 HEPA(H14) 필터, 섬유 필터, 활성탄 필터의 3중 필터이다. 필터의 배치에 따른 제거 성능을 분석하는 실험을 통하여 최적 조건을 도출한다. 휴대용 담배필터 기기의 개발비용과 완전 폐쇄형 흡연 부스 설치비용을 비교하여 본 설계의 경제성과 타당성을 판단한다. 또한 소비자의 편의성, 상품성 또한 고려하여 제품의 보급화를 실현시킬 수 있도록 설계한다.

개발 과제의 배경

- 현재 흡연부스의 대형 필터기만 존재하며 실외에서 사용가능한 담배연기 필터는 없음.

- 가정집 등 실내에서 흡연하는 경우 간편하게 냄새로 인한 불편함을 제거할 수 있음.

- 개발에 성공하면 간접흡연의 피해를 최소화 할 수 있음.

- 직접흡연자의 경우에도 눈치보지 않고 거리에서 흡연을 할 수 있음.

개발 과제의 목표 및 내용

- 본 설계에서 제안하는 휴대용 담배 필터 기기 사용 시 주류연과 부류연은 필터를 통과하여 외부로 배출되는데 그 과정에서 담배 연기의 유해 물질, 악취가 제거된다.

- HEPA(H14), 섬유, 활성탄의 각 필터에 따른 제거 성능을 비교, 분석하는 실험을 통하여 최적 조건을 도출한다

관련 기술의 현황

관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

• 전 세계적인 기술현황

 휴대용 담배 필터기

담배 필터 기술은 국민 보건 증진과 국민 삶의 질 향상을 바탕으로 개발되며 방식에 따라 필터, 활성탄, 전기 집진방식, 나노입자, 습식 기술과 같은 대기 산업과 연계되는 기술 개발을 포괄한다. 

• 특허조사 및 특허 전략 분석

 국내 특허

1) 연기와 냄새 제거 필터, 장치 및 방법

- 본 발명은 1차 흡연 및 2차 흡연의 문제뿐만 아니라 흡연자 주변에 있지 않은 사람들 조차도 흡연 후의 역효과가 발생하는 3차 흡연의 역효과를 줄이거나 해소하면서도, 흡연의 일반적인 즐거운 경험을 유지할 수 있는 기술을 제공하는 것이다. 일부 실시예에 따라, 본 발명은, 환기구가 있는 연소 챔버, 담배를 수용할 수 있는 연소 챔버; 흡입 중 환기구를 통해 연소 챔버로부터 연기를 빼내도록 구성된 흡입경로, 배출 중 배출 필터를 통해 배출되는 연기를 보내도록 설정된 배출경로 및 흡입경로와 배출경로에 연결된 마우스피스(mouthpiece)를 포함하는, 파이프를 제공한다. 필터의 실시예는 필터링을 위해 천연 또는 합성 섬유, 세라믹, 금속, 화학물질, 오일 및/또는 결정을 사용

2) 휴대용 담배연기 정화기

- 본 발명은 휴대용 담배연기 정화기에 관한 것으로서, 손쉽게 교체 가능한 하나 또는 하나 이상의 필터모듈의 제공을 통해 담배연기나 실내 미세먼지, 악취 유발 물질 등에 효과적으로 대응할 수 있는 휴대 가능한 담배연기 정화기에 관한 것이다. 이를 위해 필터부는 활성탄소 및/또는 활성탄소 섬유 소재로 형성될 수 있다. 또한 담배연기 정화 및 악취 등 볼퀘한 실내 공기 정화 기능을 높이기 위해 상기 활성탄소 및/또는 활성탄소섬유는 다단이 쌓인 블록형태로 제공될 수 있으며, 이를 통해 접촉 표면적을 증가시 키는 동시에, 사용 기간이 도과한 필터부의 일부 또는 전부를 사용자가 손쉽게 교체할 수 있도록 지원할 수도 있다.

3) 휴대용 담배연기 정화장치

- 본 발명은 흡연시 담배를 내장 후 점화 및 흡연하여 담배연기에서 배출되는 유해물질을 저감하고, 흡기량을 제어하며, 담뱃재를 포집함과 아울러, 담배연기 속 유해물질을 필터링하여 담배연소시 발생되는 유해물질을 저감할 수 있도록 하는 휴대용 담배연기 저감장치에 관한 것이다. 이를 구현하기 위한 본 발명은, 담배연기 저감장치의 외형을 이루는 몸체; 상기 몸체 내에서 담배 각초부에 대응되는 크기의 원통형으로 형성되어 흡연할 담배각초부가 개방된 담배삽입구를 통해 수납되는 연소실; 상기 연소실의 담배연기 배출구에 설치되는 담배연기 필터부; 상기 연소실에서 담배연기 필터부의 전단에 설치되고, 담배각초부의 끝단과 접촉되어 배터리에서 공급되는 전원에 의해 가열되어 담배각초부에 불을 붙이는 점화코일; 상기 연소실의 둘레에 길이방향을 따라 권취되어 흡연시 궐련지 주변을 연소시켜 타르 및 유해물질을 미리 연소시키는 유해물질 저감코일; 상기 연소실의 하부에 설치되는 담뱃재 포집구; 그리고 상기 몸체에 설치되어, 상기 점화코일 및 유해물질 저감코일에 공급되는 배터리 전원을 제어하는 전자모듈;을 포함하여 이루어져 있다. 담배연기 필터부는 담배필터와 유사한 활성탄 가루를 중앙에 배치하고 그 양측에 예컨대 HEPA(high efficiency particulate air filter) 필터가 배치된 3층구조로 형성될 수 있다.

4) 활성탄소와 탄소수소나트륨-처리 섬유를 갖는 흡연물품 및 주류연의 처리방법

- 필터와 흡연물품은 주류연으로부터 하나 이상의 선택된 구성성분을 선택적으로 제거할 수 있는 탄산수소나트륨-처리 섬유와 활성탄소을 포함한다. 탄산수소나트륨-처리 섬유와 활성탄소를 사용하여 궐련 필터를 제조하는 방법, 그리고 탄산수소나트륨-처리 섬유와 활성탄소를 포함하는 주류연의 처리방법이 또한 제공된다. 

 해외특허

1) 휴대용 담배연기 제거장치

-  간단히 휴대할 수 있으며 흡연시 담배연기의 대기확산을 방지할 수 있는 담배연기 제거장치를 개시한다. 그러한 장치는 담배 삽입이 가능한 첫번째 챔버를 형성하고 있으며 라이터를 갖추고 있는 흡연부; 상기 첫번째 흡연부와 인접하여 배치되며 흡연자 입 안의 주류연을 수용하기 위한 두번째 챔버를 형성하고 있는 담배연기 주입부; 상기 두번째 챔버로 유입된 담배연기를 연소하기 위한 수단을 갖춘 연기 연소부 및; 상기 첫번째 챔버에서 발생하는 부류연을 상기 두번째 챔버로 흐르도록 하는 부류연 배출수단을 포함하는 휴대용 담배연기 제거장치를 제공한다. 상기 두번째 챔버는 벤츄리관으로 형성되는 것이 바람직하며, 벤츄리관의 목 부위를 통하여 상기 첫번째 챔버와 상기 두번째 챔버가 연통하는 구조를 갖는다. 상기 두번째 챔버에 제공되는 담배연기를 연소하기 위한 수단은 개스 또는 액체연료를 사용하는 화염 발생기가 사용될 수 있다. 이 화염발생기는 일반적으로 알려진 토치를 소형화하여 상기 두번째 챔버에 내장할 수 있다.
 

2) 휴대용 담배연기 필터 시스템

- 본 발명은 휴대용 연기 여과 장치에 관한 것으로서, 흡연자의 날숨에서 나오는 악취를 제거하고 흡연자가 흡연하는 동안 깨끗한 환경을 유지하고 악취를 제거하고 연기가 없는 깨끗한 환경을 유지하는 것에 관한 것이다. 안전하고 위생적이며 편리하고 경제적인 방식으로 수행된다.

 특허전략

- 담배 유해물질 제거 및 악취 제거를 위한 하이브리드 방식 입자상/가스상 제거기술 도입

- 습식/활성탄/필터 방식을 통한 유해물질 제거율 향상

- 보다 나은 휴대성을 위한 디자인 고안

- 보급률 증가를 위한 방안 제시

• 기술 로드맵

 1단계 : 사전준비

- 기술 도입의 타당성을 나타내기 위한 간접흡연에 대한 인식 조사

- 흡연구역 실태 파악 및 관련 법률 조사

 2단계 : 기술도입

- 담배 연기의 유해물질 감소 및 악취제거 등에 대한 실험 및 비교∙분석

- 실험값에 의거한 최적의 휴대용 필터 개발

 3단계 : 기술보급

- 제품의 대중화 및 상품화

- 흡연자 제품 수요 조사

시장상황에 대한 분석

• 경쟁제품 조사 비교

 Alter : Personal Smoke Filter

- 'Bud’와 같은 이름의 디자인을 선보임.

- Pre-Filter, HEPA Filter, Carbon Filter 총 세 가지 Filter를 통하여 주류연과 부류연을 제거하는 휴대용 담배연기 필터기 디자인. 

- 해당 디자인에 대한 특허는 출원되지 않았으며, 구매도 불가능한 제품.

<담배 연기 제거율 향상과 휴대성을 고려한 디자인을 선보이며 이를 보급한 다면 충분한 경쟁력을 띌 것이라 판단함.>

 담배연기흡인기 휴대용 제연기 냄새제거

- 휴대용으로 소지하고 다니기엔 제품의 크기가 큼.

- 연기 및 냄새 제거를 위한 제품.

<담배 연기 제거율 향상과 휴대성을 고려하였을 경우 충분한 경쟁력을 띌 것이라 판단함.>

 호갈 실내흡연기

- 유해성분 제거를 위한 HEPA 듀얼 필터 사용

- 초미세 담배 입자 제거 기능

- 타르로 인한 필터 섬유의 기공 막힘을 필터 교체로 극복

<휴대하기에 큰 제품이다. 또한, HEPA 필터만을 사용함에 따른 필터 교체 비용이 비싸고, 교체 주기가 짧음에 따라 하이브리드 담배 연기 필터를 개발하였을 경우 효율이 증가할 것으로 판단함.>

• 마케팅 전략 제시

 SWOT 분석을 통한 마케팅 전략

- Strength

1) 담배의 유해물질 피해 감소

2) 악취로 인한 피해 감소

3) 흡연의 공간적 제약 감소.

- Weakness

1) 별도의 제품 구매로 인한 추가적인 비용 발생

2) 필터기 휴대로 인한 불편함 동반

3) 필터 폐기물에 의한 폐기물 증가

- Opportunity

1) 오염 및 악취물질 제거 향상

2) 휴대성 및 편의성 향상

3) 국민 보건 증진과 국민 삶의 질 향상

- Threat

1) 흡연자들의 사용의지

2) 담배 연기 필터기 대중화

- Strength/Opportunity

1) 제품 구매로 인한 추가적인 비용 발생과 필터기 휴대로 인한 불편함 동반은 담배의 유해물질로 인한 건강의 직

접적인 피해 감소와 국민 보건 증진, 국민 삶의 질 향상을 고려하였을 때 감당 가능할 수준이라 판단.

- Weakness/Opportunity

1) 담배 연기 필터기 휴대로 인한 불편함 감소를 위해 휴대성 및 편리성을 향상한 디자인 제작

- Strength/Threat

1) 담배 연기 필터기 사용으로 공간적 제약 및 악취, 유해물질 감소로 인한 사용의지 높임 

2) 담배 연기 필터기의 이점 부각 및 홍보를 통한 대중화

- Weakness/Threat

1) 휴대성 및 편의성을 위한 디자인 설계를 통하여 흡연자들의 사용의지를 높임

2) 친환경적 필터 재료 선정을 통해 구매 욕구 강화

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

- 담배 연기 속 악취 및 유해물질 저감을 통한 간접흡연 피해 최소화

- 잔류성 악취 방지를 통한 담배 종류의 선택 다양화

- 기기에 최적화된 재료 사용 및 기기 완전성 확보 시 효율 증대 예상

- 가정집 등 실내 흡연 시 불편함 감소

경제적, 사회적 기대 및 파급효과

- 휴대용 담배 연기 필터기의 개발로 인한 간접흡연의 피해 최소화

- 흡연자의 흡연권 보장

- 흡연자들에 대한 부정적 인식 감소

기술개발 일정 및 추진체계

구성원 및 추진체계

설계

설계사양

제품의 요구사항

평가 내용

1) 제거율

담배 필터를 사용할 때 니코틴, 타르, 일산화탄소 등의 주요 유해 물질과 악취의 제거율을 기존 담배와 비교하여 분석한다. 니코틴, 타르와 같은 유해 성분은 휴대용 담배 필터기 속 3중 필터에 의해 걸러진 무게를 마이크로 저울을 통하여 측정한다. CO는 날숨의 호기 성분을 가스크로마토그래피(GC) 기구로 정량한다. 악취는 흡연자의 날숨에 있는 호기 성분을 사람의 후각을 통한 직접 측정 실험으로 진행되고 실험 결과를 토대로 자체 기준치를 설정하여 평가한다.

2) 안정성

플라즈마를 이용하여 담배를 연소시키는 구조이기에 화재, 폭발 위험성을 고려하여야 한다. 이에 화재 가능성과 필터 본체 성분의 난연성을 평가한다.

3) 상품성(경제성)

제품의 상품성을 위해 제거율, 재료비 등을 고려하여 합리적인 제품 가격을 설정한다. 추후 흡연부스의 설치 및 유지 비용과 비교하여 경제성을 평가한다.

4) 디자인(편의성)

휴대용 담배 필터기는 흡연자들의 흡연, 휴대 상황 모두를 고려해야 한다. 흡연자의 편의성에 초점을 맞추어 무게, 크기, 모양을 평가한다. 해당 필터기의 보급화를 고려하여 구매자들의 만족도를 높일 수 있는 디자인을 고안한다. 

개념설계안

가. 휴대용 담배 필터기 구조

휴대용 담배 필터기 구조 설명에 앞서, 본 설계에서는 필터기의 실제 구현을 고려하여 담배 사이즈를 킹사이즈로(길이: 84mm, 직경: 8mm) 제한하였다. 위 그림과 같이 휴대용 담배 필터기는 담배를 꽂아 흡연자가 담배를 통해 들숨을 마시고 필터기에 날숨을 뱉는 구조이다. 즉, 주류연과 부류연 모두 필터로 걸러진 후 배출되는 것이다. 사용 순서대로 휴대용 담배 필터기의 구조를 서술하고자 한다. 우선 담배를 휴대용 담배 필터기의 담배 흡입구를 통하여 넣는다. 이때 담배는 담뱃재를 걸러주는 미세 거름망 내부로 삽입되어야 한다. 그 후 플라즈마 점화기를 통해 담배를 연소시킨다. 이때 발생되는 재는 미세 거름망 내부에 모이게 된다. 미세 거름망은 탈부착 형식으로 추후 담뱃재가 쌓였을 경우 재를 세척하여 제거할 수 있다. 담배에 불이 붙으면 흡연자는 흡입구를 통하여 담배를 들이마신다. 그 후 날숨은 필터기의 주류연 배출구를 통해 뱉으며, 주류연과 부류연은 모두 3중 필터를 통과하여 배출구로 나가게 된다. 3중 필터는 HEPA 필터, 활성탄 필터, 섬유 필터로 구성되며 실험을 통하여 최적 순서 조건을 설정한다. 

1) 주류연 배출 경로

: 주류연 배출구> 메인통로> 섬유 필터> HEPA 필터> 활성탄 필터> 배출구

2) 부류연 배출 경로

: 담뱃재 거름망> 부류연 배출구> 메인 통로> 섬유 필터> HEPA 필터> 활성탄 필터> 배출구

이때 부류연은 부류연 배출구를 통해 메인 통로로 올라가게 되고 흡연자의 날숨을 통하여 최종 배출구로 향한다. 주류연과 부류연을 모두 필터로 걸러내어 유해 물질을 제거한 후 바깥공기로 배출된다.

이론적 계산 및 시뮬레이션

가.유해 성분 및 악취 제거율 분석 실험

유해 성분 및 악취 분석 실험의 내용은 다음과 같다.

1) 타르 + 니코틴 측정

ㄱ. HEPA, 활성탄 필터, 섬유 필터를 제조한 뒤 해당 필터 무게를 마이크로 저울을 이용하여 측정한다.

ㄴ. 간이 필터기를 제조하여 담배 1개비에 해당하는 주류연 및 부류연을 필터에 포집한다.

ㄷ. 필터를 필터기로부터 제거한 다음 마이크로 저울을 이용하여 무게를 측정한다.

ㄹ. ㄱ에서 잰 무게와의 차이를 이용하여 포집된 유해 물질(니코틴+타르)의 량을 확인한다.

2) 일산화탄소 측정

ㄱ. 일반 담배의 주류연을 테플론 백에 포집한다.

ㄴ. 필터를 이용해 배출한 주류연을 테플론 백에 포집한다.

ㄷ. 각각의 연기 중의 일산화탄소 농도를 가스크로마토그래피(GC)로 정량하여 필터를 사용했을 때의 제거량을 일반 담배 사용 시와 비교한다.

3) 악취(후각을 이용한 직접 측정 방법)

ㄱ. 악취 판정 요원 선정

- 악취 분석 요원은 냄새를 인식할 수 있는지 확인하고, 냄새를 인식하지 못하면 판정요원 선정 시험 대상에서 제외한다.

- 시험 당일 감기 등으로 후각에 영향이 있는 자는 피한다.

 악취 판정요원 준수사항

- 신체의 청결을 유지한다.

- 시험 전 자극성의 음식 섭취, 흡연, 향기 있는 세제 사용, 강한 화장 등 냄새를 감지하는 데 영향을 주는 행위를 하지 않는다.

- 판정 당일 냄새가 강한 식사는 피하도록 주의한다.

ㄴ. 악취 판정 실시

- 통풍이 원활한 방 안에서 실시한다.

- 휴대용 담배 필터기를 이용해 배출한 연기를 포집한 주머니 1개와 무취 주머니 2개를 1조로 하여 각 판정 요원에게 1조를 제조하여 나누어 준다.

- 판정 요원은 연기 주머니 1개와 무취 주머니로부터의 시료의 냄새가 구분되는 번호를 기록한다. 판정 요원은 시료의 냄새를 정확히 판정하기가 어려운 경우에는 “X”로 표기하며 이때의 결과 산정은 정답을 맞히지 못한 것으로 간주한다.

- 한 단계의 시험이 끝나면 5분 이상 신선한 공기로 호흡한 후 다음 악취판정 시험을 한다. 

- 통풍이 원활한 방에서 필터기를 통한 흡연을 한 뒤, 판정요원이 해당 연기에서 발생하는 냄새에 대한 악취도를 기록한다.

나. Simulation 결과

타르, 니코틴 및 일산화탄소 제거 효율은 필터의 배치가 직렬이므로 집진효율은 다음 식을 따른다.

1) 필터별 이론적 성능

a. HEPA(H14) 필터

H14 필터는 공기중 중 0.3um 크기 입자를 확산현상, 관성충돌, 간섭 기작을 통해 99.975% 제거 가능하다. 단, 헤파타입 필터 자체의 효율은 높지만 장치가 밀폐되어 있지 않은 경우 입자들이 필터 옆으로 빠져 나오거나 우회하여 전체효율은 50%로 떨어질 수 있다. 담배연기의 평균입자 크기는 0.4~1.9um로, H14필터로 99.975%제거 가능하다. 타르의 경우 입자크기가 1um~10um로 H14필터로 제거 가능하다. 하지만 타르는 끈적끈적한 지용성 물질이므로 섬유형태의 필터표면에 붙으면 제연 성능이 급격히 저하된다. 니코틴 및 일산화탄소과 같은 유해가스의 경우 크기가 미세먼지의 1/10000크기이기 때문에 헤파필터로 걸러내지 못할 것으로 예상된다.

b. 섬유 필터

담배연기의 성분에는 12종의 알칼로이드 성분이 있는데 그 중 니코틴 함량이 가장 많고 놀리코틴, 아나바신, 피페리딘 등을 함유하고 있다. 니코틴은 60℃ 이하 및 210℃ 이상에서 물에 무제한적으로 용해된다. 따라서 담배연기가 물을 적신 섬유필터를 지나가면서 담배연기 속의 니코틴, 타르 등의 유해물질이 필터에 흡착되어 필터 밖으로 배출된 연기는 인체에 해가 감소되는 효과가 나타난다. 또한 날숨의 상대 습도는 95% 정도이며, 담배필터 기기의 공간이 적어 습기가 쉽게 유지될 것으로 예상된다. 습식 필터의 효율은 문헌자료에 따라 입경범위 0.30-4.0um 입자에 대해 평균 77.4%를 적용한다. 섬유 필터의 경우 니코틴 및 타르를 흡착한다.

c. 활성탄 필터

활성탄(Activated Carbon Filter)의 원리는 물리적흡착과 화학적흡착으로 분류된다. 물리적 흡착은 분자 상호간의 인력(van der Waals력)에 의한 물리적인 힘에 의해 이루어진다. 화학적 흡착은 화학결합에 관계되는 힘을 동반해 일어나는 것으로서 화학반응과 같은 동일한 특정 흡착제와 피흡착질의 조합에 의하여 일어난다. 대기중의 유해가스(NOx, Sox, CO 등)의 경우 흡착능력이 높아 활성탄 중량의 20~50% 흡착이 가능하다. 문헌자료에 의한 평균 효율은 79.5%로 나타난다. 활성탄의 경우 니코틴과 일산화탄소, 타르 및 악취 물질 모두 제거 가능하다.

2) 제거율 계산

제거율 공식에 따라 각 성분 별 이론적 제거율은 다음과 같다.

상세설계 내용

가. 조립도

나. 조립순서

1) 섬유, HEPA, 활성탄 필터로 구성된 3중 필터를 필터부에 연결한다.

2) 부류연 통로에 부류연 통로 뚜껑을 연결한다.

3) 필터부를 본체에 연결한다.

4) 담배를 담배 입구에 삽입한다.

5) 주류연배출구를 밖으로 밀어낸다.

다. 부품도

라. 자재소요서

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

포스터

관련사업비 내역서

완료작품의 평가

 타르, 니코틴 흡착율

- 필터 흡착 무게 측정을 통해 평가하였다. 적용기준은 45개 항목에 대한 유해물질의 무게는 7.38mg이었으나, 실제 담배에 포함된 유해물질의 종류는 4000개의 항목이므로 이에 대한 정확한 무게 함량이 제시되지 않은 상황이다. 이에 필터에 흡착된 유해물질의 흡착의 감축만을 

 CO 흡착율

- 가스크로마토그래피를 이용하여 필터의 사용 유무에 따른 저감 정도를 파악하였다. 흡착 결과는 75.35%로 목표치인 70%보다 높은 흡착율을 보였다.

 악취 정도

- 후각을 이용한 직접측정이 이루어졌으며, 총 3인의 판정 요원의 준수사항에 따라 악취를 평가하였다. 판정 요원의 평가는 악취도 1~2 수준으로 목표치에 상응하는 판정 결과를 보였다.

 흡연자의 편의성

- 총 10명의 실제 흡연자 인터뷰를 통해 기기의 편의성을 직접 판정하였다. 편의성 기준은 1~10점으로 나뉘었으며, 1점은 최하점, 10점은 최고점으로 기준을 설정하였다. 담배의 연소가 필터로 인해 기존의 담배에 비해 원활하게 이루어지지 않는 점이 지적되었다.

 경제성

- 적용 범위는 서울시립대학교에 한정하였다. 흡연부스 설치와 휴대용 담배연기 필터기의 보급을 비교하였으며, 재학생 흡연율의 경우, 한국 성인기준 흡연자 비율을 적용하여 평가하였다. 흡연부스의 통상 시세는 약 500~1000만원 수준이며, 휴대용 담배연기 필터기의 가격을 2만원으로 측정하였을 때의 식은 다음과 같다.

향후계획

현재 간접흡연으로 인한 피해가 서울시립대학교를 비롯하여 전체적으로 심각하다. 실외에서 실내로 들어오는 담배연기의 악취 및 유해물질로 인해 비흡연자들이 고통을 호소하고 있으며, 흡연자들 또한 이러한 상황에 비흡연자들의 눈치가 보이고 자신들에게 남는 담배연기로 인해 불편함을 느끼고 있다. 이에 있어 본 설계에서 개발한 휴대용 담배 필터기는 일명 담배의 ‘맛’은 유지하되 냄새는 저감함으로써 흡연자의 불편함을 해소하고 간접흡연의 피해까지 줄일 수 있어 흡연자들의 수요가 있을 것으로 예상된다. 다만, 현재 설계 제품으로는 아직까지 담배의 연소가 3중 필터로 인해 기존의 담배보다 원활히 일어나지 않다는 점, 담뱃재 거름망이 탈부착이 되지 않는다는 점 등의 개선사항이 남아있다. 그러나 해당 부분의 개선 방법은 연결부 밀봉 및 자석이용으로 해결 가능할 것으로 보인다.

특허 출원 내용

내용