보고서 정보
주관연구기관 |
광주과학기술원 Gwangju Institute of Science and Technology |
연구책임자 |
박기홍
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2017-12 |
과제시작연도 |
2016 |
주관부처 |
기상청 Korea Meteorological Administration(KMA) |
등록번호 |
TRKO201800022649 |
과제고유번호 |
1365002456 |
사업명 |
기상산업지원및활용기술개발 |
DB 구축일자 |
2018-06-23
|
키워드 |
에어로졸.화학성분.레이저이온화.실시간 측정.질량분석기.Aerosol.Chemical composition.Laser ionization.Real-time measurement.Mass spectrometer.
|
초록
▼
연구의 목적 및 내용
에어로졸의 화학적 구성성분 실시간 모니터링 기술 개발을 통해 상시 대기 에어로졸 특성 모니터링이 가능하도록 하며 에어로졸의 종합적 구성요소를 파악하고 대기 에어로졸의 (저농도/고농도) 발생원, 생성 및 성장, 건강유해성, 기후변화 영향을 좀 더 정확히 규명하고자 함.
1. 에어로졸 화학적 구성성분 실시간 측정 시스템 구축
· 레이저이온화, 광학시스템, 질량분석기, 분광시스템, 미세먼지 제어시스템 설계 구축
· 고진공 시스템 설계, 입자제어시스템 구축, 질량분석기 및 분광기 결합
연구의 목적 및 내용
에어로졸의 화학적 구성성분 실시간 모니터링 기술 개발을 통해 상시 대기 에어로졸 특성 모니터링이 가능하도록 하며 에어로졸의 종합적 구성요소를 파악하고 대기 에어로졸의 (저농도/고농도) 발생원, 생성 및 성장, 건강유해성, 기후변화 영향을 좀 더 정확히 규명하고자 함.
1. 에어로졸 화학적 구성성분 실시간 측정 시스템 구축
· 레이저이온화, 광학시스템, 질량분석기, 분광시스템, 미세먼지 제어시스템 설계 구축
· 고진공 시스템 설계, 입자제어시스템 구축, 질량분석기 및 분광기 결합
2. 개발된 에어로졸 구성성분 실시간 측정 시스템 실험실 평가
· 다양한 에어로졸 구성성분 실시간 산출 알고리즘 개발
· 다양한 에어로졸 발생 시스템 실험실 구축(블랙카본, 유기화합물, 황산화물 등)
· 다양한 에어로졸에 대한 질량스펙트럼 확보
3. 개발된 시스템의 에어로졸 특성 실시간 진단에 적용을 통한 종합적 평가
· 에어로졸의 화학성분 실시간 모니터링을 통한 안정도 실험도 등 종합적 성능평가
· 에어로졸의 발생원 실시간 파악 및 건강유해성, 기후변화 영향 정량화에 적용 (다양한 연소 입자에 적용)
· 실시간 에어로졸 구성성분 모니터링 수행 (고농도이벤트 발생시)
연구개발성과
· 진공시스템과 광이온화 시스템 구축
· 30nm~10μm 영역의 초미세먼지를 동시집속 시킬 수 있는 고효율 공기역학렌즈와 도입부를 최초로 CFD를 이용하여 설계 및 제작
· 공기역학렌즈 통과 후 에어로졸의 빔 직경을 측정하여 성능 평가
· 실험실 제조 표준입자를 이용한 측정 시스템 정확도 평가
· 에어로졸 입자별 질량스펙트럼 분석을 위한 데이터 처리 알고리즘 개발
· 광산란 모듈이 추가된 고효율 질량분석장치 구축 및 성능 평가
· 표준 입자 및 일차 에어로졸 발생 시스템 구축 및 입자 발생
· 다양한 실험실 입자 분석을 통한 개발 장치 성능 평가
· 다양한 발생원별 미세먼지 질량스펙트럼 확보
· 실제 대기 미세먼지 분석에 적용
· 측정 결과를 활용한 미세먼지 인체유해성 평가에 활용
· 광산란 모듈 성능 개선 및 이온화레이저 발사제어 프로그램 업그레이드
· SCI(4건), 국내특허출원(2건), 국내특허등록(1건), PCT 특허출원(1건), 중국 특허 등록(1건), 기술거래(1건), 인력양성(9건), 연수지원(2건), 우수발표상(8건)
연구개발성과의 활용계획(기대효과)
· 기존의 입자측정 및 분석 장치와 더불어 대기 중 오염물질인 에어로졸 입자의 종합적 분석이 가능하고 한 단계 upgrade 된 에어로졸 모니터링 시스템 구축.
· 대기 중 미세입자와 초미세먼지의 발생원, 생성경로, 성장기작 등을 규명하여 환경오염입자 자료제공.
· 에어로졸의 화학적조성에 따른 기후변화영향 불확실성 해소 공헌.
· 인체에 흡입되었을 때 유해한 입자의 특성을 규명하여 국민보건 향상에 기여.
· 한반도에 발생하거나 또는 동아시아 장거리 이동 미세먼지 특성 자료 제공 및 국제 환경협약 및 대책 수립에 공헌.
(출처 : 국문 요약문 4p)
Abstract
▼
Purpose & Contents
· Development of real-time aerosol mass spectrometer to determine chemical composition of particles to better understand their sources, formation and growth process, and effects on human health and climate change.
-Construction of a Single Particle Mass Spectrometer (SPM
Purpose & Contents
· Development of real-time aerosol mass spectrometer to determine chemical composition of particles to better understand their sources, formation and growth process, and effects on human health and climate change.
-Construction of a Single Particle Mass Spectrometer (SPMS) for online measurement of chemical composition of aerosols
-Evaluation of a Single Particle Mass Spectrometer (SPMS) using various laboratory-generated particles (combustion and non-combustion particles)
-Application of the SPMS to characterize various particles from specific sources and ambient particles at elevated concentrations
Results
· Design and set-up the laser ionization, optical scattering, mass spectrometer, and aerodynamic lens modules for the SPMS.
· Construction of the SPMS system with all modules
· Development of an algorithm to analyze mass spectrum of single particles achieved from SPMS.
· Constructing aerosol generation systems (black carbon, organic components, sulfuric components)
· Building MS database for various types of particles.
· Evaluation of the SPMS using laboratory-generated standard particles.
· Evaluation of the SPMS using various particles (combustion source particles)
· Measurement of chemical composition of atmospheric aerosols using SPMS under elevated concentration
Expected Contribution
· Enables measurement of chemical composition of atmospheric aerosols in real time
· Provides information about environmental particulate pollutants by identifying its sources, formation and growth process
· Reduces uncertainty in evaluating climate changing effects
· Contributes to improvements of welfare and health care by characterizing hazardous particles
· Guides to estanlish international arrangement, regulations, and/or PM reduction strategy
(출처 : SUMMARY 5p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 2
- 보고서 요약서 ... 3
- 국문 요약문 ... 4
- SUMMARY ... 5
- Contents ... 6
- 목차 ... 7
- 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 8
- 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 9
- 제3장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 10
- I. 1차년도 ... 10
- II. 2차년도 ... 19
- III. 3차년도 ... 42
- 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 67
- 제5장. 연구개발성과의 활용계획 ... 68
- 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 69
- 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 70
- 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 70
- 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 70
- 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 71
- 제11장. 기타 사항 ... 72
- 제12장. 참고 문헌 ... 73
- 끝페이지 ... 74
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.