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자율이동체와 드라이포그를 활용한 도심지 건설현장 미세먼지 모니터링 및 대응 방안
Fine Dust Monitoring and Removal Method in Urban Construction Sites Using Autonomous Mobile Vehicle and Dry Fog System 원문보기

Ecology and resilient infrastructure, v.6 no.4, 2019년, pp.277 - 286  

김균태 (한국건설기술연구원 건설산업고도화센터)

초록
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건설산업은 미세먼지를 많이 발생시키는 산업 중 하나인 것으로 알려져 있다. 따라서 건설산업에서의 미세먼지 발생량을 줄이는 것이, 전체 미세먼지 관리에 매우 중요하다. 이러한 점에 착안하여, 본 연구에서는 자율이동체, IoT, 드라이 포그 시스템 등 첨단기술을 활용한 미세먼지 모니터링 및 제거기술을 제안하고, 시스템의 구성과 작동순서를 제시하였으며, 시스템 도입의 효과를 정성적, 정량적 측면에서 분석하였다. 제안된 개념과 구성 그리고 작동순서는 실제 시스템 개발 및 현장적용을 통해 그 실효성을 검증할 예정이다. 또한 비용편익분석 등을 통해 구체적인 경제성도 검증할 계획이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The construction industry is known to be one of the representative industries that generate fine dust. Therefore, reducing the amount of fine dust generated in construction sites is very important for the overall fine dust management. Based on this, this study proposed the fine dust measurement and ...

주제어

#건설현장   #드라이포그시스템   #미세먼지   #미세먼지관리시스템   #사물인터넷  

표/그림 (14)

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 또한 미세먼지를 포함한 비산먼지는 발생된 후에 일단 퍼지고 나면 제어하기가 어려우므로, 발생단계에서 관리되어야 한다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점에 착안하여, 건설현장의 미세먼지를 IoT 기반으로 측정하고, DFS를 활용하여 저감시키는 시스템의 개념을 제안하였다. 그리고 제안된 시스템의 구성과 작동순서를 제시하였으며, 시스템 도입의 효과를 정성적, 정량적, 리스크 제거 측면에서 분석하였다.
  • 본 연구의 목적은 IoT와 드론 등 자율이동체 그리고 드라이 포그 시스템(Dry Fog System; 이하 DFS라 함) 등 첨단기술을 활용하여 건설현장의 미세먼지 발생현황을 모니터링하고, 발생된 미세먼지를 제거할 수 있는 방안을 제시하는 것이다. 보다 상세하게는 우선, 비산먼지로 인한 건설근로자의 생태학적 피해와 비산먼지 발생 현황, 공정별 비산먼지 발생정도를 고찰한다.
  • 따라서 전술한 바와 같은 방진덮개, 방진벽 및 방진망, 살수시설, 세륜시설 등 수동적인 기존의 미세먼지 저감방법이 최선의 대응방안이라고 평가하기 어렵다. 본 절에서는 자율이동체를 이용하여 위치이동이 가능하며, 실시간 능동적으로 미세먼지를 대응할 수 있는 방안을 검토한다.
  • 그리고 제안된 시스템의 구성과 작동순서를 제시하였으며, 시스템 도입의 효과를 정성적, 정량적, 리스크 제거 측면에서 분석하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 우선, 건설현장에서 비산먼지로 인한 생태학적 피해와 건설현장의 비산먼지 발생 현황, 공정별 비산먼지 발생정도를 고찰하였다. 다음으로 건설현장에서 비산먼지 발생을 줄이기 위한 기존의 대응방법과 한계점을 분석하였다.

가설 설정

  • Fig. 8 (b)에 도시한 바와 같이, 안개입자의 크기가 먼지입자보다 크면, 서로 결합하지 않고 비켜가기 때문에 먼지가 효과적으로 제거되지 않는다. 반면에 입자크기가 먼지입자의 크기와 유사하거나 작으면, 결합이 용이하게 이루어지기 때문에 포집 효율이 올라가게 된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
비산 먼지를 발생단계에서 관리되어야 하는 이유는? 건설산업은 미세먼지를 발생시키는 대표적인 산업들 중 하나로, 건설현장에서의 미세먼지 발생량을 줄이는 것이 전체 미세먼지 관리에 매우 중요하다. 또한 미세먼지를 포함한 비산먼지는 발생된 후에 일단 퍼지고 나면 제어하기가 어려우므로, 발생단계에서 관리되어야 한다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점에 착안하여, 건설현장의 미세먼지를 IoT 기반으로 측정하고, DFS를 활용하여 저감시키는 시스템의 개념을 제안하였다.
미세먼지나 초미세먼지를 제거하는 데에 20 ㎛ 이하의 작은 물 입자를 사용하는 이유는? Fig. 8 (b)에 도시한 바와 같이, 안개입자의 크기가 먼지입자보다 크면, 서로 결합하지 않고 비켜가기 때문에 먼지가 효과적으로 제거되지 않는다. 반면에 입자크기가 먼지입자의 크기와 유사하거나 작으면, 결합이 용이하게 이루어지기 때문에 포집 효율이 올라가게 된다. 이러한 이유 때문에 미세먼지나 초미세먼지를 제거하는 데에 20 ㎛ 이하의 작은 물 입자를 사용하는 것이다 (Ministry of Environment 2017).
중량법이란? 비산먼지 측정을 위한 대표적인 기술로는 중량법, 광산란법, 베타선 (β-ray)법, 디지털 영상정보 분석법이 있다 (Im and Yu 2018, Byun 2019). 먼저 중량법은 일반적으로 가장 많이 사용되는 방법으로, 비산먼지 발생장소에 채집장치를 설치하고 일정시간동안 대상 대기를 채집한 후, 실험실로 이동해 채집된 대기에 포함된 비산먼지 및 유해물질의 종류와 양을 분석하는 방법이다. 방사선을 이용한 베타선법은 먼지가 포집된 필터의 방사능 투과 정도를 이용해 간접적으로 먼지의 양을 측정하는 방식으로, 시간에 따라 감기는 포집 테이프에 베타선을 조여 포집 전후의 베타선 투과정도를 측정한다.
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참고문헌 (8)

  1. Kim, K. 2019a. Fine dust measurement and control system for construction sites based on IoT-Technologies, Proceedings of Korean Institute Construction Engineering and Management. (in Korean) 

  2. Kim, K. 2019b. Method for measuring and suppressing to fine dust at construction sites in urban space using autonomous moving bodies, Proceedings of Korean Institute of Architects: Autumn, 39. (in Korean) 

  3. Byun, K. 2019. Knowledge K: Can you trust 'fine dust meter for home'?", KBS News. (in Korean) 

  4. Im, S. and Yu, J. 2018. Analysis of fugitive dust measurement technique for fugitive dust management in construction site, Proceedings of Korean Institute of Architects: Spring, 38: 672-673. (in Korean) 

  5. Ministry of Environment 2015. Ministry of environment checks scattering dust workplaces in preparation for yellow dust, Press release. (in Korean) 

  6. Ministry of Environment 2017. Environmental Management Manual of Scattering Dust", 61-161. (in Korean) 

  7. National Institute of Environmental Research 2018. 2015 National Air Pollutants Emission, 46-49. (in Korean) 

  8. Yu, H., Han, K., Kwak, K., Kim, J. and Yang, K. 2004. A study on the Actual Condition and effect of dust scattering in construction field", Journal of the Korea Institute of Building Construction, v.4 n.4, pp109-115. (in Korean) 

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