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이끼를 활용한 공기정화 검증 시스템 제작

Production of air purification verification system using moss

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.20 no.6, 2019년, pp.587 - 591  

안도현 (경북대학교 의용생체공학과)

초록
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미세먼지는 대기를 타고 호흡기를 거쳐 폐 혹은 혈관에 침투 한다. 최근 미세먼지 문제 때문에 국내에 공기청정기 수요도 급증하고 있다. 이끼는 가장 오래된 지상식물로 중금속과 미세먼지를 흡착하여 분해하는 성질을 가지고 있는 것으로 알려졌고 본 연구진은 이를 활용하여 화학적 필터를 대체 할 수 있는 시스템에 대해 연구하였다. 이끼와 기존 화학적 필터(Hepa)의 미세먼지 감소 효과를 비교하기 위하여 $1m^3$큐브를 제작하고 통제된 환경하에서 미세먼지의 감소량을 비교하였다. 미세먼지 상황 하에서 이끼, 헤파, 무필터를 탑재한 공기정화 시스템을 각 30회씩 총 90회 가동 하였고 각각의 미세먼지 감소량 및 감소율을 비교한 결과 감소량은 미세먼지 이끼필터를 사용한 평균이 138.93으로 헤파필터를 사용한 평균 76.57과 무필터 상태의 평균인 0.10보다 유의하게 높았으며 감소율의 평균 역시 이끼필터를 사용한 경우 0.2379로 헤파필터를 사용한 경우의 0.1298이나 무필터인 0.0063보다 유의하게 높았다. 이 결과를 통해 이끼의 미세먼지 감소효과를 확인하였고 향후 개선을 통해 기존 공기정화기의 화학필터를 대체하거나 보조할 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Fine dust aerated in the atomsphere penetrates our lungs and blood lines through respiratory. Recent fine dust problems in Korea leads to development of various air purifiers. The researchers used this to study systems that could replace chemical filters. In order to compare the effect of the reduct...

주제어

표/그림 (7)

AI 본문요약
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제안 방법

  • 실험을 위해 제작된 1 m x 1 m 큐브의 외부에 전용제어보드를 부착하고 3차례의 디버깅 작업을 통해 큐브 내부에 실내 환경을 온도 30 ℃±1 ℃, 습도 60 %±1 % 조도 1800 LUX가 되도록 구성하였다. 그리고 제작된 큐브에 쥐꼬리 이끼 필터, 섬유(HEPA)필터, 아무런 필터도 삽입하지 않은 무필터 의 3가지 상황별로 각각 30회씩 총 90회의 실험을 진행 하였으며
  • 본 연구에서는 미세먼지 감소 비교를 위한 검증용 공기정화 시스템을 제작한 후 1 m x 1 m 챔버 내부에 쥐꼬리 이끼, 섬유(HEPA)필터, 아무런 필터도 삽입하지 않은 무필터 상태로 검증용 공기정화 시스템에 탑재한 뒤 미세먼지 상황 30분 후 각 필터별 PM2.5 입자의 미세먼지 감소량과 감소율을 비교하였고 연구결과는 다음과 같다.
  • 공기정화 효과를 확인하기 위하여 1m x 1m 큐브를 제작하였다. 실험 큐브 내부의 환경을 모니터링 하기위하여 온습도, 미세먼지, 조도, CO2를 모니터링하며 히터, 쿨러, 물 공급부를 제어하여 실험 환경을 유지 할 수 있는 전용 제어 보드를 설계하였다.
  • 실험에 쓰일 공기정화 검증 시스템은 수직으로 공기가 통과할 수 있게 설계하고 상부에서 공기를 흡수하여 하부로 순환시키는 형태로 설계하였다. 추가적인 기구설계를 거친 후 공기 정화 검증 시스템 내에 필터 거치대를 제작 하였다.

대상 데이터

  • 기존 연구에서 쥐꼬리 이끼는 다른 이끼에 비해 공기 정화효과가 탁월함이 기존 연구에서 확인되었고[8] 이에 쥐꼬리 이끼를 실험에 사용하였다. 대조군으로써 시중에서 판매되는 섬유(HEPA)필터와 필터를 사용하지 않는 무필터를 조건으로 설정하였다.

데이터처리

  • 또한 각 평균값을 ANOVA TEST를 통해 이끼필터, 헤파필터, 무필터의 미세먼지 감소량과 감소율을 비교한 결과 Table 2에서 보듯이 평균값이 각각 유의한 차이를 나타냄을 확인하였다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
먼지란 무엇인가? 먼지란 공기 중에 떠다니는 입자 형태의 물질을 말한다. 미세먼지는 석탄⦁석유 등의 화석연료가 탈 때 그로 인해 발생하는 자동차 공장 등의 배출가스에서 많이 발생한다.
미세먼지가 발생하는 곳은? 먼지란 공기 중에 떠다니는 입자 형태의 물질을 말한다. 미세먼지는 석탄⦁석유 등의 화석연료가 탈 때 그로 인해 발생하는 자동차 공장 등의 배출가스에서 많이 발생한다.
먼지를 입자의 크기에 따라 어떻게 분류하는가? 먼지는 입자의 크기에 따라 그 구분이 달라진다. 50㎛이하인 총 먼지(TSP, ㎛ Total suspended Particles)와 더 작아서 입자크기가 매우 미세한 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분한다.
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