초록 ▼

1. 제1차 년도에 초미세먼지 연속 자동채취장치를 개발하여 총 4차례에 걸친 자체 성능 실험과 국립환경과학원이 실시한 “초미세먼지(PM2.5) 측정 기술 및 기준설정”에 관한 현장연구에 채택되어 가동률/데이터 획득률 97%이상의 성능을 보인바 외국의 경쟁제품대비 우수한 성능을 보였다.
2. 제2차 년도에 원격제어용 소프트웨어를 개발, 이를 이용하여 자체 실험한 결과 원활한 제어 성능을 보였다. 이로써 기존의 현장관리형 장비에서 탈피 인터넷 및 RS232, RS485통신을 이용한 원격제어형 장비의 면모를 갖추게 되었다. 이로써

1. 제1차 년도에 초미세먼지 연속 자동채취장치를 개발하여 총 4차례에 걸친 자체 성능 실험과 국립환경과학원이 실시한 “초미세먼지(PM2.5) 측정 기술 및 기준설정”에 관한 현장연구에 채택되어 가동률/데이터 획득률 97%이상의 성능을 보인바 외국의 경쟁제품대비 우수한 성능을 보였다.
2. 제2차 년도에 원격제어용 소프트웨어를 개발, 이를 이용하여 자체 실험한 결과 원활한 제어 성능을 보였다. 이로써 기존의 현장관리형 장비에서 탈피 인터넷 및 RS232, RS485통신을 이용한 원격제어형 장비의 면모를 갖추게 되었다. 이로써 최적화 및 관련 기술의 연계 개발의 체계적인 기틀을 마련하였다.
3. 개발과정에서 여러 가지 파생적 개발품, 즉 실내공기질 측정용 소형 샘플러, 3단 건성강하물 샘플러 등의 개발 방식을 확보하게 되었을 뿐 아니라 필터 및 미세 스크린 등 모든 구성 요소를 100% 국산화하고 규격화에 성공, 일괄 개발의 성과를 이루었다.
4. 본 과제에 의한 채취장치는 현재 특허등록 1건, 국제특허, 특허, 실용신안 신청 각각 1건을 진행하고 있고 연구과정에서 “우수연구사례 50선”에 선정되기도 하였다.
5. 본 과제에 의한 채취장치는 각각 미국과 영국의 업체에 소개되어 호평을 받은 바 있으며 결과적으로 영국의 업체와는 수출계약을 이미 체결하여 2009년부터 수출의 길을 열었다.

목차 Contents

• 표지...2
• 환경기술개발사업 최종보고서 초록...4
• 제출문...5
• 보고서 초록...6
• 목차...9
• 표목차...13
• 그림목차...14
• CONTENTS...18
• Table...22
• Figures...23
• 제1장 연구 개발 과제의 개요...27
• 제1절 연구 개발의 목적...27
• 제2절 연구 개발의 목표...29
• 1. 연구개시 최초의 목표 및 성취 사양...30
• 2. 국내 유일의 초 미세먼지 자동연속 포집 시스템...32
• 3. 센서 감지형 필터자동 이송시스템...32
• 4. EPA 시험법 기준 동등이상의 시퀀셜 컨트롤러...32
• 5. EPA 시험법 기준에 적합한 초미세먼지 도입부...33
• 6. 양방향통신이 가능한 자동연속 포집시스템...33
• 제3절 연구 개발의 필요성...34
• 제4절 연구 개발의 범위...38
• 제2장 국내외 기술 개발 현황...40
• 제1절 국내의 기술 개발 현황...40
• 1. [ 한국특허 0254795, ] 카셋트형 필터를 이용한 대기중의 분진 포집 및 검출 장치...40
• 2. [한국특허 0788397,] 배출가스 시료 채취기...40
• 3. [한국특허공개 2003-0006135, ] 회전하는 여과 실을 구비한 집진기에...40
• 4. [한국특허공개 2006-0029810, ] 미세먼지 측정 장치...40
• 제2절 해외의 기술 개발 현황...45
• 1. 방식의 비교...45
• 2. 공압이송식...45
• 3. URG 솔레노이드 밸브 제어형 다기 분배 시스템...46
• 4. 독일 ESM 사의 기계식 이송 시스템...47
• 제3절 본 과제에 의한 기술의 위상...48
• 1. 경사면을 이용한 단일 모터에 의한 작동...48
• 2. 하나의 동력원을 사용...48
• 3. 완벽한 필터의 분리...49
• 4. 완전 발달된 속도 분포 프로파일 형성...49
• 5. 황사현상 등 극한상황에서의 작동을 고려한 운영 소프트웨어의 개발...50
• 6. 미세먼지 및 초미세먼지의 분립장치를 제작하는 공정기술의 수립 및 국산화...50
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과...51
• 제1절 기술의 원리...51
• 1 개요...51
• 2. 유량 제어의 중요성...54
• 제2절 핵심적 기술사항...56
• 1. 사양의 비교...56
• 2. 장치의 개략...57
• 3. 공정별 기능...59
• 4. 각 공정별 기능설명...60
• 5. Rain Deflector(우수 유입 방지 장치)...61
• 6. PM10 Separator(미세먼지 분립장치)...62
• 7. PM2.5 Wins Impactor(초미세먼지 분립장치)...63
• 8. Cartridge Exchanger(필터 카세트 자동 이송장치)...64
• 9. Control Unit(제어장치)...65
• 10. 기타 부속품 ...66
• 제3절 기술의 완성도...67
• 제4절 PM2.5 비교 실험: 유량 조정(집계표)...68
• 제5절 기술 상세 설명...72
• 1. PM2.5분립장치의 구성 및 결합...72
• 2. 시나리오...73
• 3. 작동사항 정리...79
• 제6절 설계구조 및 특징...80
• 1. 설계절차서...80
• 제7절 설계 특징...102
• 1. 필터 카세트 이송 장치 설계...102
• 2. PCB 설계...106
• 3. 외함...109
• 4. 사용자 매뉴얼...111
• 5. 설계도면...124
• 6. 원격모니터링...124
• 가. 기본 통신 환경 설정...124
• 나. 주 운전 모드...124
• 다. 원격 시험/상태확인 기능...125
• 라. 채취기의 운전 조건의 설정...126
• 제4장 연구개발의 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도...128
• 제1절 제 1차 년도 추진일정 및 결과...128
• 제2절 제 2차 년도 추진일정 및 결과...128
• 제3절 자체 평가...129
• 제4절 자체평가방법...130
• 제5절 항목별 세부 평가...131
• 1. 내구실험...131
• 2. 유량안정도 실험...134
• 3. FIRMWARE의 LOOP 속도 실험...136
• 4. 컨트롤러 기본 루틴...137
• 5. 프로토콜...138
• 6. 시제품에 대한 실측 및 관리...140
• 제6절 자체 평가결과...144
• 1. 구동...144
• 2. 유량...146
• 3. 운영소프트웨어...149
• 4. 공정기술...151
• 5. WINS의 Impaction 결과...152
• 6. 채취된 필터의 상세 분석...153
• 7. 데이터...153
• 제7절 평가결과의 정량/정성적 분석...161
• 1. 내구실험...161
• 2. 유량안정도 실험...161
• 3. 환경요소에 대한 측정정확도 실험...162
• 4. 제품에 대한 실측...163
• 5. 연속 운영에 의한 판정...164
• 제8절 경제성...165
• 1. 제작비용...165
• 2. 유지관리비...165
• 3. 안전성...166
• 4. 작업 환경 안전...166
• 5. 편의성...167
• 6. 운전제어 및 유지관리...167
• 7. 작업의 편의성...168
• 제9절 내구성...169
• 1. 재질...169
• 2. 운영 상태 및 사진...169
• 제10절 현장 적용성...172
• 1. 경제성...172
• 2. 미국 선적 샘플에 대한 수출면장사본...173
• 3. 영국 선적 샘플에 대한 수출면장사본...174
• 4. 현장 적용성 및 안전성...176
• 5. 가동 현황표(국립환경과학원 황사 및 미세먼지 측정 방법 조사연구(2008.5~2009.4)장비 )...177
• 제11절 (casella) 수출 계약서...178
• 제12절 형식승인신청서...184
• 제13절 특허증사본...186
• 제14절 기타 자료...187
• 제5장 연구개발결과의 활용 계획...189
• 제1절 추가 연구의 필요성...189
• 제2절 기업화 추진 방향...190
• 1. 시장동향 및 규모...190
• 2. 국내시장...190
• 3. 세계시장...190
• 4. 수출.입 효과...191
• 5. 기술의 발전성...192
• 제6장 연구 개발 과정에서 수집한 해외 과학 기술 정보...193
• 제7장 참고문헌...207
• 연구성과 활용계획서...210
• 자체 평가의견서...220