250석 규모 음식점의 실내미세먼지농도에 영향을 주는 요인에 대한 연구

김동호(Dong Ho Kim),김영일(Young Il Kim),김선혜(Sean Hay Kim) 대한설비공학회 2018 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2018 No.11

미세먼지의 위험성이 대두되면서 미세먼지 발생 시 야외활동이 줄어들고 실내에서의 쇼핑이나 외식활동이 증가하고 있다. 그러나 이러한 공간의 실내미세먼지농도에 대한 연구사례는 충분하지 않다. 따라서 본 연구에서는 가족단위의 이용객이 많은 250석 수용규모 음식점의 실내미세먼지농도(PM10, PM2.5)를 측정하였다. 그리고 실외미세먼지농도, 실내 방문객 수, 영업시간 기준으로 손님의 메뉴 주문에 따라 실내미세먼지농도의 변화에 대하여 비교분석하였다. 분석 결과 같은 기간 실외미세먼지농도(PM10, PM2.5)와 실내미세먼지농도(PM10, PM2.5)는 최대 9.5배의 차이가 나타나 큰 연관이 없는 것으로 판단된다. 실내미세먼지농도(PM10, PM2.5)와 방문객 수를 비교한 결과 방문객 수가 100명 이상일 때 약 110~120 ㎍/㎥, 10명 이하일 때 약 50 ㎍/㎥이하로 나타나 어느 정도 둘은 연관성이 있는 것으로 나타났다. 그러나 실내미세먼지농도(PM10, PM2.5)가 약 200 ㎍/㎥ 이상으로 가장 높게 나타났을 때의 방문객 수가 약 50명이었음을 감안하면 항상 연관성이 있는 것은 아닌 것으로 나타났다. 반면 주방에서 요리가 필요한 메인메뉴 주문을 시간에 따라 비교한 결과 주문건수가 많은 19시~21시의 실내미세먼지농도 PM10은 약 35~70 ㎍/㎥, PM2.5은 약 70~120 ㎍/㎥로 높게 나타난 반면 주문건수가 적은 12시~14시의 실내미세먼지농도 PM10은 약 15~20 ㎍/㎥, PM2.5은 약 25~45 ㎍/㎥로 메인메뉴의 주문이 증가함에 따라 실내미세먼지농도도 상승하는 것을 확인하였다. 본 연구결과 주방에서 조리를 할 때 발생하는 미세먼지를 감소시킬 수 있도록 환기 장치를 추가하거나 주방을 독립적으로 구성하는 등의 조치가 필요하다고 사료된다.

학교와 가정에서 실내 미세먼지 실태

박효진(Park, Hyojin),위지은(Wie, Jieun),김서우(Kim, Seowoo),송윤재(Song, Yunjae),지유나(Ji, Yuna),장서영(Jang, Seo Young),김준수(Kim, Junsu),문병권(Moon, Byung-Kwon) 한국과학영재교육학회 2018 과학영재교육 Vol.10 No.1

이 연구는 전북대학교 과학영재교육원의 사사과정 과제로 수행되었다. 대기 중 미세먼지는 1군 발암물질로 지정될 정도로 위험하며, 미세먼지로 인한 사망률의 증가가 최근 논란이 되고 있다. 우리는 가정과 학교의 미세먼지 실태를 조사하고 미세먼지 농도를 감축할 수 있는 방안을 찾고자 하였다. 미세먼지 농도는 휴대용 장치를 이용하여 측정하였다. 먼저 실내의 먼지 가 외부 농도에 크게 영향을 받는다는 것을 밝혔다. 이와 더불어 집과 학교는 장소에 따라 미세먼지 농도가 약간 다르게 나타났다. 특히 집에서는 방에서, 학교에서는 교무실에서 미세먼지 농도가 낮았다. 학생들이 등교하면 교실의 농도가 증가하였다. 또한 흥미롭게도 실내의 미세먼지는 높이에 따라 약간의 농도 차이가 있었다. 미세먼지 농도는 천정부근보다는 바닥에서 약간 높았다. 기름을 사용한 요리를 할 때 집 안의 미세먼지 농도를 크게 증가시켰다. 이때는 요리가 끝난 후에도 미세먼지 농도의 증가가 지속되는 모습을 볼 수 있었다. 또한 실내의 미세먼지를 제거하기 위해 주로 제안되는 방법인 환기시키는 것이 때로는 효율적이지 못하거나 오히려 농도를 높일 수 있음을 보였다. 우리는 실내 미세먼지를 제거하기 위해서는 공기청정기가 필수적이나 여의치 않다면 에어컨을 활용할 수 있다는 것을 제시하였다. 이 결과는 좀 더 흥미로운 연구를 위한 기초자료로 활용되거나 학교나 가정의 미세먼지 저감에 기여할 것으로 기대된다. This study is based on a research project by gifted students at Science Education Institute for the Gifted in Chonbuk National University. Particulate matter is so dangerous to humans as to be ranked among the Group 1 Carcinogens, and it becomes a more prominent cause of death. This study conducted a survey of particulate matter in houses and schools and considered an effective method of reducing particulate matter concentrations. A portable device was used to measure the concentrations. We showed that indoor particulate matter was much affected by its outdoor concentration. Besides, the particulate matter concentrations had a small variation among different points both in houses and schools. Especially, houses and schools had lower concentrations in rooms and the teachers room, respectively. When students went to school, the concentrations in classrooms increased. Moreover, indoor particulate matter showed a small difference of concentration depending on height. The concentration was a little higher near the floor than the ceiling. Cooking with oils drastically increased the indoor particulate matter concentration in a house. Even when cooking was over, the increase of concentration continued. Ventilation was not so efficient as has been typically suggested to remove indoor particulate matter, or rather often raised the indoor concentrations. We proposed that an air purifier is essential for removing indoor particulate matter, or if it is not available, an air conditioner can be utilized. This result can be basic information for further interesting studies. We also expect that this study will contribute to reducing particulate matter both in house and school.

실내 미세먼지 측정센서의 보정용 실험장치 개발

박성진,봉춘근,이정주 대한보건협회 2011 대한보건협회 보건종합학술대회 Vol.2011 No.-

[연구배경] 실내의 미세먼지에는 중금속입자 및 각종 유해세균 등이 함유되어 있어 인체에 심각한 피해를 야기시킬 수 있으며, 최근 일반건물 및 병원, 백화점, 지하철 등 다중이용시설에서의 활동시간이 크게 늘어나고 있어 미세먼지의 실시간 모니터링에 대한 필요성이 점차 확대되고 있다. 기존의 공정시험법에 의한 미세먼지 측정장치의 경우 크기가 대형이고 가격이 고가여서 장치가 요구되는 여러장소에 설치하는데 제약이 따르므로 소형이면서 비교적 저렴한 가격대의 실시간 모니터링이 가능한 장치의 검증 및 보정방법에 대한 개발이 필요하다. [연구목적] 본 연구의 목적은 현재 시중에 판매되고 있는 간이 미세먼지 측정센서를 다중 이용시설 등에 적용하기 위하여 챔버제작 및 기존의 고감도 미세먼지 측정기와의 비교 후 보정하기 위한 실험장치를 개발하고자 하였다. [연구방법] 먼지센서는 신예이(일본)에서 최근 개발한 PPD-60V를 사용하였으며, ADC장치를 이용하여 센서로부터 발생하는 전압을 디지털로 전환하여 메인보드를 통해 LCD 판넬 및 컴퓨터에서 확인할 수 있도록 제작하였다. 먼지측정장치는 시중에 나와있는 제품중에서 실시간 측정이 가능하면서 비교적 간편한 작동이 가능하고 감도가 뛰어난 Grimm(독일)에서 개발한 모델1.105를 표준장치로 사용하여 실험하였다. 먼지측정을 위해 가로 50cm, 세로 50cm, 높이 50cm의 아크릴 챔버를 제작하였으며 내부에 팬을 설치하여 먼지가 균일하게 혼합되도록 하였다. 실험시 입경이 작은 먼지를 발생시키기 위해 담배연기를 사용하였으며, 챔버내부의 먼지농도를 1,000㎍/m3 부근까지 높인 후 점차로 내부의 연기를 외부로 유출시켜 농도를 낮추면서 간이 먼지측정센서와 표준측정장치를 비교하여 검량선을 통해 분석하여 보정하였다. [연구결과] 표준측정장치의 경우 챔버 내부의 먼지농도를 고농도에서 저농도로 낮춤에 따라 신속하게 즉각적으로 일정한 반응을 나타냈으며, 간이측정장치는 반응시간이 다소 지체되어 4~5초이후에 농도의 변화를 감지하였다. 간이측정장치를 보정한 후 먼지농도를 측정한 결과 표준측정장치와 상당히 근접한 농도를 나타내었으며, 200㎍/m3 이하의 농도에서는 표준장치와 70%정도의 정확도를 보였으나, 200㎍/m3이상에서는 90%이상의 정확도를 나타내었다.

실내공기질 관리 및 개선을 위한 기초연구

최현진,김유미,이병권 한국환경정책평가연구원 2019 한국환경정책평가연구원 기초연구보고서 Vol.2019 No.-

■ 연구의 주요 내용 ○ 최근 고농도 미세먼지의 빈번하고 장기적인 발생으로 인한 실외활동의 제약, 환기의 어려움 등으로 실내공기질에 대한 관심은 크게 증가하고 있으며 시설 유형을 고려한 체계적인 관리가 시급한 실정임 ○ 국내 실내공기질 관리 관련 법령 및 정책은 지속적인 개선·보완이 이루어져 왔으나 한 건물 안에 다양한 용도의 시설들이 복합적으로 조성되어 있는 현대 건축물의 특성으로 인해 시설 소유자에 의한 자발적 관리가 어려울 수 있음 ○ 다중이용시설에 대한 오염도 점검률은 20% 미만으로, 이는 지속적으로 신설, 신규 편입되고 있는 시설 대비 지도·점검을 위한 인력·시간·재정 등의 여건 부족으로 인한 결과임 ○ 실내공기 오염도는 시설의 종류에 따라 물질별 농도 현황이 상이하였으며, 이는 시설의 운영 목적과 이에 따라 이루어지는 실내 활동의 종류, 외부 여건 등의 차이에 따른 결과로 볼 수 있음 ■ 정책 제안 ○ 관리대상 다중이용시설 소유자 및 점유자, 책임자로 하여금 자발적으로 실내공기질을 관리할 수 있도록 지속적으로 유도할 필요가 있음. 미국의 사례를 참조하여 실내공기질 오염으로 인한 리스크 관련 의사소통 채널 및 교육의 확대, 자발적 실내공기질 관리 관련 협약을 유도할 수 있는 정부 차원의 지원 방안 모색, 우수 관리 시설에 대한 인센티브 제공 등의 방안이 검토 가능함. 또한 건축물환경위생관리기술자를 선임하여 다중이용시설에 대한 관리를 수행하도록 하고 있는 일본의 사례 역시 참조 가능함. 단 시설 소유주의 경제적 여건, 인력 확보 방안 등의 논의가 우선적으로 선행되어야 하며, 현재 운영 중인 시설관리자 등으로 하여금 실내공기질 관리 관련 직무를 추가하는 대안을 검토할 필요가 있음 ○ 실내공기질의 효과적인 관리를 위해서는 시설 유형별로 구분하여 세부적이고 체계적으로 접근할 필요가 있음. 미세먼지는 실내공기질 관리 및 개선에 있어 기초적·기본적으로 다루어져야 할 물질로 유지하되, 시설 유형에 따라 추가적으로 집중 관리되어야 할 대상물질을 선정하여 이에 대한 적극적인 관리와 개선을 위해 노력하는 것이 바람직하다고 판단됨 ○ 현행 「실내공기질 관리법」 상 관리대상시설 중 어린이집의 경우 집중적인 실내공기질 관리가 우선적으로 시행되어야 할 것으로 확인됨. 해당 시설은 미세먼지, 이산화탄소, 포름 알데히드, 총 부유세균의 유지기준 초과 횟수가 타 시설 대비 높은 것으로 나타났으며, 이는 보육실, 조리실, 목욕실, 화장실, 놀이터와 같은 다양한 형태의 시설이 밀집된 형태가 주를 이루고 있다는 점과 타 시설 대비 공간이 좁고 한 교실당 영유아의 수와 영유아의 활동 및 움직임이 많기 때문인 것으로 판단됨. 즉, 실내공기오염의 유발요인이 많은 것으로 볼 수 있으며, 이에 대한 집중적인 관리와 모니터링이 필수적이라 판단됨

미세먼지와 실내공기질의 중요성

임윤희 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.0

발암물질로 지정되어 있는 미세먼지(PM10) 문제가 사회적 이슈로 부각되면서 국민들의 불안과 우려가 증가하고 있음. 뿐만아니라 황산화물이나 질소산화물이 가스 상태로 공기 중에 떠다니다 광화학반응으로 입자가 되고 암모니아와 같은 물질과 결합하면서 생성되는 초미세먼지(PM2.5)의 연평균 농도는 경제협력개발기구(OECD) 38개 나라 중에서 가장 높은 27.9㎍으로 초미세먼지의 위협 또한 점점 커지고 있어 그 심각성이 날로 더해지고 있음. 미세먼지로 실내에 머무르는 시간이 더 많아지고 있으나, 실내 또한 안전지대가 아니기 때문에 이에 대한 실내공기질에 대한 올바른 이해와 인식이 필요함.

주방 조리시 미세먼지(PM2.5) 배출 특성과 관리방안

이명구,정명진,강민지 국제문화기술진흥원 2018 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.4 No.1

There are many pollutants in the residential space due to building materials, ventilation, cooking, etc. Among them, particulate matter is a primary carcinogen and very harmfull to the human body, it occurs mostly in cooking. Therefore, in order to manage the indoor air quality well, it is necessary to evaluate the relationship between the concentration of particulate matter generated during cooking and ventilation method. In this study, we propose a management method and particulate matte which occurs during the kitchen cooking by measuring and analyzing the concenteation change of particulate matter(PM2.5) according to the type of food and the ventilation method. 실내 거주공간에는 건축 자재, 환기, 조리 등으로 인하여 많은 오염물질이 발생한다. 이중 미세먼지는 1급 발암물질로 인체에 매우 유해한 물질이며, 주로 조리시에 가장 많이 발생한다. 따라서 실내공기질을 잘 관리하기 위해서는 조리시 발생하는 미세먼지의 농도와 환기방법과의 관계를 평가할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 음식물의 종류 및 환기방법에 따른 미세먼지(PM2.5)의 농도변화를 측정하고 분석하여, 주방 조리시 발생하는 미세먼지의 관리방안을 제시하고자 하였다.

청정환기장치 최적제어를 위한 IoT 기반 실시간 공기질 모니터링 플랫폼 구현

수던프라사드우프레티 ( Sudan Prasad Uprety ),김유신 ( Yoosin Kim ) 한국인터넷정보학회 2020 인터넷정보학회논문지 Vol.21 No.6

본 연구는 사물인터넷(IoT) 센서를 이용해 실내공기질에 주요한 영향을 미치는 미세먼지, 초미세먼지, 이산화탄소, 유기화학물과 온도, 습도 데이터를 실시간으로 수집/분석할 수 있는 실시간 실내공기질 모니터링 서비스를 클라우드 플랫폼으로 구현하였다. 이를 실내공기 정화시설인 청정환기장치와 연동하여 실시간 실내공기질 상태에 따라 환기장치 최적관리할 수 있도록 하였다. 본 플랫폼은 청정환기장치 내외부에 장착된 실내공기질 측정 센서로부터 실시간으로 데이터를 수집하는 IoT 데이터 수집부, 수집된 데이터를 클라우드 환경에서 가공/처리/적재하는 클라우드 데이터 처리부, 적재된 빅데이터를 분석하고 공기질 현황을 웹과 모바일에 시각화하여 보여주는 데이터 분석 서비스부로 구성된다. 그리고 이러한 플랫폼의 가동과 효과를 검증하기 위해 공기질에 민감한 영유아의 교육 생활환경인 국공립 어린이집 교실을 대상으로 실증을 실시하였다. 모든 분석 결과는 웹과 모바일에서 실시간으로 시각화 서비스될 수 있도록 실증 구현하였고, 환기장치의 실내공기질 개선효과는 실내공기질 측정 센서들의 측정값을 통계적으로 검증하여 공기질 개선에 기여하고 있음을 확인하였다. In this paper, we propose the real time indoor air quality monitoring and controlling platform on cloud using IoT sensor data such as PM10, PM2.5, CO2, VOCs, temperature, and humidity which has direct or indirect impact to indoor air quality. The system is connected to air ventilator to manage and optimize the indoor air quality. The proposed system has three main parts; First, IoT data collection service to measure, and collect indoor air quality in real time from IoT sensor network, Second, Big data processing pipeline to process and store the collected data on cloud platform and Finally, Big data analysis and visualization service to give real time insight of indoor air quality on mobile and web application. For the implication of the proposed system, IoT sensor kits are installed on three different public day care center where the indoor pollution can cause serious impact to the health and education of growing kids. Analyzed results are visualized on mobile and web application. The impact of ventilation system to indoor air quality is tested statistically and the result shows the proper optimization of indoor air quality.

실내 미세먼지 저감을 위한 플랜테리어 디자인 연구

안승원 ( Ahn Seungwon ),정준현 ( Jeong Jun Hyun ) 한국화예디자인학회 2021 한국화예디자인학 연구 Vol.44 No.-

본 연구는 실생활 환경인 주거공간에서 식물의 공기 정화능력 이 어떤 효과를 보이는가를 검증하기 위하여 전용면적 129.78㎡의 아파트 3개호를 대상으로, 거실 공간(115.6㎥)에 한정하여 식물 유ㆍ무에 따라 공기질 상태를 조사하였으며 연구결과는 다음과 같다. 1) 사례A는 통계적으로 유의미하게 차이를 보이고 있지 않으나, 사례B, C는 PM10, PM2.5, PM1.0의 영역에서 각각 통계적으로 유의미한(p<.01) 차이가 있음을 검증하였다. 2) 실내공간의 식물설치에 따른 미세먼지 저감효과는 실내 환경 조건과 실내의 청결도와 집기의 양에 따라서도 유의한 차이가 있을 것으로 판단되며, 이에 대한 보충적인 연구가 필요하다고 사료된다. 3) 실내 미세먼지 저감을 위한 플랜테리어 디자인으로 다양한 방안을 검토하였으며, 그중 실증적 실험을 통하여 수직벽면 디자인 방법을 실험하여 제언하였다. 또한 실내식물의 유형에 따라 유지관리 방법을 제언하였다. To verify the types of effects that plants have in our general living conditions, I examined an air quality in living rooms of the three, 129.78m² size, apartments that were with and without plants. and the findings of the study were as addressed below. 1) Experiments showed no statistically significant differences in Case A. However, in Case B and Case C, the standard deviation of PM10, PM2.5 and PM 1.0 verified that each had statistically significant (p<.01) differences. 2) It is believed that the effect of reducing particle matters due to the installation of plants in the indoor space is to vary significantly depending on the indoor environmental conditions, the cleanliness of the room, and the amount of furniture and may also differ depending on the daily dietary cooking method. In addition, it is believed that the planterior will not only reduce indoor fine dust, but also reduce the psychological comfort and eye fatigue of the residents. Nevertheless, supplementary research is needed. 3) In the planterior design for reducing indoor particle matters, various measures were examined. Among them, the vertical wall design method was tested and suggested through empirical experiments. In addition, maintenance methods were proposed depending on the type of indoor plant.

침착 미세먼지의 재부유를 위한 최적 토출 방향 및 각도

정용기(Yong Gi Jung),김민영(Min Young Kim),박진철(Jin Chul Park),양영권(Young Kwon Yang) 대한건축학회 2021 대한건축학회논문집 Vol.37 No.1

The purpose of this study is to serve as a method for reducing the particulate matter deposited on the indoor surface to maintain comfortable indoor air quality. To reduce the particulate matter deposited on the indoor surface, resuspension flow was generated. The optimal resuspension flow discharge direction and angle were confirmed experimentally for the effective interior surface deposited particulate matter reduction. To reduce the particulate matter deposited on the indoor surface, resuspension flow was generated in each direction to resuspend the deposited particulate matter and was then reduced using an air purifier. Resuspension flow was generated at 0˚, 90˚, 180˚, 270˚, and four-way based on the air front inlet. The experiment for each angle to reduce the deposited particulate matter measured the wind speed in the front inlet of the air purifier by generating the resuspension air flow at 30˚, 60˚, and 90˚ angles. Resulting from the experiment to remove indoor particulate matter using only the air purifier, the difference in the concentration of indoor particulate matter after the operation of the air purifier and when resuspended to confirm the removal of the deposited particulate matter was 47㎍/㎥. Meanwhile, resulting from the experiment that reduced indoor particulate matter by generating resuspended air flow for each direction, the difference in the indoor particulate matter concentration was 15㎍/㎥ at 0˚, 17㎍/㎥ at 90˚, 12㎍/㎥ at 180˚, and 19㎍/㎥ at 270˚. Resulting from the four-way experiments, the difference in the indoor particulate matter concentration was 6㎍/㎥. Therefore, the effect of reducing particulate matter deposited on the indoor surface by using four-way resuspension airflow was the best. As a result of measuring the average wind speed at the front inlet of the air purifier based on discharge angle, the wind speed was found to be 0.74m/s at 30˚, 0.75m/s at 60˚, and 0.77m/s at 90˚; thus, the wind speed was the fastest at 90˚.

실험과 CFD를 활용한 건물 내 미세먼지 재부유 및 확산해석 방법

최동희(Choi, Dong-Hee),강동화(Kang, Dong-Hwa) 대한건축학회 2013 대한건축학회논문집 Vol.29 No.10

The objective of the study is to develop methodology to evaluate particle resuspension and dispersion in building environment. Experimental chamber system to measure particle resuspension rates from reservoir materials was suggested. The resuspension chamber was designed to provide both aerodynamic disturbance and mechanical disturbance to cause particle resuspension. The particle disperser chamber system was also suggested for preparation of dust loaded reservoirs. The results from the chamber experiment showed that the resuspension chamber system can characterize resuspension rates of quartz from stainless steel plate, carpet and linoleum. It also showed that particle resuspension rates differ from reservoir materials to materials. For evaluation of indoor particle dispersion, computational fluid dynamics (CFD) technique based on Lagrangian method was suggested. The CFD model was validated by comparing the simulated results with the experimental data including the distribution of indoor particle concentration