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2018년 12월 16일 (일) 07:07 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 디자인 개선과 연료전지를 이용한 도로분진흡입차량 설계

영문 : Design of Road Dust Collective Vehicles using fuel cell with design improvement

과제 팀명

오빠차

지도교수

장*일 교수님

개발기간

2018년 9월 ~ 2018년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 환경공학부·과 20138900** 심*혁

서울시립대학교 환경공학부·과 20138900** 이*환 (팀장)

서울시립대학교 환경공학부·과 20158900** 이*지

서울시립대학교 환경공학부·과 20158900** 이*경

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

◇ 미세먼지는 우리나라 대표적인 환경문제 중 하나로, 국민 대다수가 위험에 노출되기 때문에 대책이 시급하다. 이에 따라 미세먼지 마스크 무료 배포, 차량 2부제, 운행제한, 대중교통 무료 이용 등의 여러 정책이 시행되었다. 이러한 정책 중 하나인 도로청소의 수도권 대기질 개선 효과는 매우 큰 것으로 나타났으며(2016, 이희철), 우리는 본 과제에서 도로 분진 흡입차량의 개선을 통해 미세먼지 의 제거량 및 저감량 향상과 시민 만족도 향상을 도모하고자 한다.

◇ 현재 도로 분진 흡입차량은 차량 자체의 운행에서 미세먼지가 발생한다. 이는 휘발유 또는 경유로 운영되기 때문이다. 본 설계에 는 수소연료전지를 이용해 이를 해결함과 동시에 미세먼지 제거량 을 향상시키고자 한다. 또한 수소연료전지의 친환경적인 측면 또한 홍보하고자 한다.

◇ 실시간으로 대기 중의 미세먼지 농도를 확인하기 위해서는 개인적으로 어플리케이션을 이용해 확인 할 수밖에 없다. 또한 특정 미세먼지 농도가 어느 정도의 위해성을 가지는 지 잘 알고 있는 사람은 많지 않다. 따라서 차량 외부에 실시간 대기 중 미세먼지 농도를 시각화하고 QR code를 통해 정보 전달 및 이벤트를 진행하여 시민 만족도 향상을 도모한다.

개발 과제의 배경

◇ 최근 대기 중 미세먼지의 발생은 주요 환경 문제로 인식되고 있다. 2016년도 서울의 평균 미세먼지 (PM10)는 48μg/m3, 초미세먼지(PM2.5)는 26μg/m3로 다른 선진국에 비하여 미세먼지에 의한 대기 오염 실태가 매우 높게 나타나고 있다.(2016, 대기환경연보) 2014년 PM2.5로 인한 호흡기계 관련 총 진료비는 약 280억에 달한다.(2016, 이희철) 이에 따라 미세먼지에 대한 사회적 관심도 또한 점 차 증가하고 있는 추세이다.

◇ 사회적 관심의 증가를 바탕으로 정부는 미세먼지 관리 종합대책을 추진하여 국내 배출 감소, 국제 협력, 민감 계층 보호 등의 노력을 하고 있다.(환경부, 2017)

◇ 2015년 기준 국내 서울 미세먼지 발생량은 PM2.5 기준 약 2,580톤이었으며, 이 중 도로이동오염원 이 약 490톤으로 20%를 차지하고 있다.(2015, 국립환경과학원) 이러한 대도시의 경우 경유차와 같 은 도로이동오염원이 1순위 배출원이다.(2017, 환경부) 그러므로 대도시에서는 미세먼지 마스크 무 료 배포, 차량 2부제, 운행제한, 대중교통 무료 이용, 도로 청소 등의 여러 도로이동오염원 관련 정 책들이 시행되었다.

◇ 이러한 정책 중 하나인 도로청소의 수도권 대기질 개선 효과는 매우 큰 것으로 나타났으며(2016, 이희철), 환경부의 미세먼지 관리 종합대책에 따르면 도로 청소차량을 2017년 기준 1008대에서 2022년까지 두 배 확충해 2100대를 마련할 예정이다.(환경부, 2017)

◇ 도로분진흡입차량의 경우 대부분 경유를 이용하고 보조엔진을 이용하기 때문에 미세먼지가 발생한 다. 이와 같은 이유로 분진을 배출하는 분진 흡입차라는 문제점이 있다.

개발 과제의 목표 및 내용

◇ 기존의 도로 분진 흡입차량은 휘발유 또는 경유로 운영되기 때문에 차량 자체에서 미세먼지가 발생 한다. 친환경 연료인 수소연료전지를 이용한다면 다음과 같은 목표를 달성할 수 있을 것이라 기대 된다.

   ⇒ 미세먼지 발생량 감소 및 제거량 향상
   ⇒ 친환경 연료인 수소연료전지 홍보

◇ 사물 인터넷 기술(IoT)의 발달로 인해 정보 접근이 용이해졌으므로, 도로 분진 흡입 청소차량, 미세 먼지 등에 대한 정보 등을 IoT 기술을 이용하여 홍보한다면 다음과 같은 목표를 달성할 수 있을 것 이라 기대된다. 이에 따라 시민 인지도 및 만족도를 향상시킬 수 있을 것이라 기대된다.

   ⇒ 해당 지역 미세먼지 농도 알림
   ⇒ 해당 농도에 대한 위해성과 예방법 알림
   ⇒ 도로 분진 흡입 청소차량의 운행 정보 알림 및 홍보

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

제품의 요구사항

내용

설계 사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

내용

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

내용

포스터

내용

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용

특허 출원 내용

내용