초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 라돈을 정밀하게 측정할 수 있는 라돈 검출용 정밀 센서모듈을 구현하였고, 정밀 라돈 센서가 장착된 정밀 라돈측정기의 개발 및 선형회귀법을 이용한 정밀라돈측정기의 성능향상에 관한 연구를 하였다. 또한, 라돈 감시를 위해 측정 데이터를 실시간으로 전송할 수 있도록 라돈감시전용 무선통신 시스템을 구현하였다. 그 뿐만 아니라, 전국 라돈 통계지도를 구축하여 측정된 라돈농도 데이터를 데이터베이스화를 통해 보다 다각적이고 효율적으로 이용하고, 국민 건강 안전 지향을 위한 라돈 모니터링 시스템을 구현하였다. 라돈

□ 연구개요
본 연구에서는 라돈을 정밀하게 측정할 수 있는 라돈 검출용 정밀 센서모듈을 구현하였고, 정밀 라돈 센서가 장착된 정밀 라돈측정기의 개발 및 선형회귀법을 이용한 정밀라돈측정기의 성능향상에 관한 연구를 하였다. 또한, 라돈 감시를 위해 측정 데이터를 실시간으로 전송할 수 있도록 라돈감시전용 무선통신 시스템을 구현하였다. 그 뿐만 아니라, 전국 라돈 통계지도를 구축하여 측정된 라돈농도 데이터를 데이터베이스화를 통해 보다 다각적이고 효율적으로 이용하고, 국민 건강 안전 지향을 위한 라돈 모니터링 시스템을 구현하였다. 라돈 모니터링 시스템은 실시간 라돈 수치를 감시 및 데이터베이스화뿐만 아니라 라돈 피해로부터 즉각적인 경보 및 라돈 저감 대처를 할 수 있도록 하였다. 마지막으로, 라돈정밀측정기에 대응하는 스마트폰 앱을 통해 측정기에 대한 사용자 컨트롤 및 측정 데이터 관리 등을 보다 효율적이고 직관적으로 제공할 수 있도록 라돈정밀측정기 어플리케이션을 구현하였다.

□ 연구 목표대비연구결과
1.1 정밀 측정을 위한 라돈 센서 모듈 구현 : 적층에 따른 민감도 (sensitivity) 의 변화를 확인하기 위하여 10pCi/L(=370Bq/m³) 의 라돈 시료에 대해 1 – 4층까지 적층하여 민감도를 측정한 결과, 적층에 비례하여 민감도 향상을 확인하였다.
1.2 라돈 정밀 측정기 시스템 구현 : 적층형 PIN photodiode 센서와 메쉬필터, 고전압회로, 빛 차단박스, 아두이노보드, 디스플레이 모듈, 와이파이 모듈으로 구성된 제어회로와 운용 S/W,선형회귀 알고리즘, 온습도 보정루틴, 라돈농도 저장 프로그램 등 다양한 하드웨어, 소프트웨어를 구현하였다.
2.1 라돈 정밀측정기 성능 향상 연구 : 선형회귀법을 이용하여 농도변화에 따른 다양한 실험을 통해 정밀도를 향상시켰고, 온습도 변화에 따른 보정을 통해 성능향상을 꾀하였다.
2.2 무선통신기능 개발 : 라돈측정기의 라돈 데이터를 매 1시간 마다 WiFi 모듈을 이용하여 AP에 접속하고 서버로 전송하기 위한 알고리즘을 구현하였다. WiFi와 MCU간의 통신은 SoftwareSerial을 사용하고 PC와 MCU간의 통신은 HardwareSerial을 사용하였다.
3.1 안전 지향 모니터링 시스템 및 경보시스템 : 라돈 농도 및 위치에 기반한 데이터 저장 및 통신기능을 보유하고 각 지역의 라돈 측정 데이터를 이용한 데이터베이스를 구축하여 실시간 라돈 분포 지도 구현 및 감시가 가능하도록 하였다. 실시간 감시를 통해 라돈 오염 장소에 대한 신속한 SMS 문자 알람, 스마트폰 앱을 통한 알람 서비스를 위한 경보 시스템을 구현하였다.
3.2 안전 지향 모니터링 시스템 스마트폰 앱 개발 : 측정 시간 동안 측정된 라돈 농도 데이터를 스마트폰 어플리케이션을 이용하여 실시간으로 확인할 수 있고 위젯으로 만들어 지속적으로 관찰할 수 있게 하였다. 어플리케이션은 Google play store에서만 다운로드 받을 수 있도록 하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
현재 국내에 무선통신과 관련한 라돈 측정기에 대한 개발 및 상용화가 이루어지지 않았고 해외기술에 의존하는 비중이 높은데 이러한 기술 개발의 국산화가 매우 필요한 실정이다. 또한 무선통신이 가능한 천만원대의 현재 사용되고 있는 측정기들은 해외제품으로 가격 경쟁력이 있는 국산 제품을 개발하여 많은 보급이 이루어지도록 하여 상용화를 할 수 있는 가능성을 높이도록 하였다. 각지역 및 건물로 보급된 측정기에서 측정된 데이터가 모니터링하는 곳으로 실시간으로 전송되면 정부나 여타 연구소에서 전국의 라돈 농도 실태 조사를 실시할 경우 소요되는 시간 절약 및 경비 절감 효과가 예상된다. 낮은 가격으로 대중들에게도 라돈 정밀 측정기에 대한 낮은 진입장벽을 제공하여 국민의 건강에 크게 이바지할 것으로 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1.1 정밀 측정을 위한 라돈 센서 모듈 구현 ... 6
• 1.2 라돈 정밀 측정기 시스템 구현 ... 9
• 2.1 라돈 정밀측정기 성능 향상 연구 ... 10
• 2.2 무선통신기능 개발 ... 11
• 3.1 안전 지향 모니터링 시스템 및 경보시스템 ... 12
• 3.2 안전 지향 모니터링 시스템 스마트폰 앱 개발 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 16
• 4. 참고문헌 ... 17
• 5. 연구성과 ... 18
• 대표적 연구실적 ... 25
• 끝페이지 ... 55