[인천대학교] 대기 환경 연구실
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인천대 대기 환경 연구실은 이희관 교수과 Ph.D의 주도하 실내 대기 환경 연구 목적으로 2002년에 환경공학과 산하 연구실로 설립되었으며 연구실 인원으로는 3명의 풀타임 연구원와 6명의 졸업생(석/박사) 그리고 일부 학부생으로 구성되어 현재는 인천 지역의 대기질 관리에 노력하고 있습니다.
대기 환경 연구실은 발전소와 도로먼지 뿐만 아니라 개별 소스를 포함한 소스 목록을 적절한 기술과 도구를 이용하여 다양한 스케일로 모니터링하며 동시에 대기질 관리 모니터링을 실시하고 있습니다. 또한 오시리스 시스템, 에어로졸 분석기, B-ray, IAQ센서, Visual Imaging 시스템, 환기 모니터링 시스템(후드), 배출가스 측정기 등 실내외 대기질을 감시 및 분석하기 위한 다양한 최신 장비를 보유하고 있으며 해양내 배출가스를 제한하기 위한 PAQman©같은 모델링 툴을 개발하였습니다. 또한 CFD model, A2C model 등 소규모 및 중규모의 대기 모델링 툴의 사용에 뛰어나며 Matlab, Mapple 등 프로그램을 이용하여 데이터를 처리하여 환경 관리 전략을 개발하고 있습니다.
대기 환경은 우리 인간의 삶의 주변에 있는 중요한 평가지표입니다. 최근 이슈되고 있는 지구 온난화에 의한 기후변화는 대표적인 예시입니다. 저희 대기연구실은 아래와 같이 다양한 주제의 모니터링 기술과 제어기술을 포함한 대기질의 관리 기술에 대해서 대기 환경의 근본적인 부분부터 연구하고 있습니다.
●해양 도시 지역 등 다양한 지역 조건에 따른 대기 오염 물질 분산
●도시 환경에서 지구온난화의 평가
●온실가스 배출 목록 작성
●온실가스 배출, 제어 기술, 대기질 관리, 해양대형선박, 녹색 항구의 연구
●RSD를 이용한 분석과 차량 배출 모니터링, 영상 분석에 기초한 가시도 모니터링 측정기술을 통한 대기질 평가
●모니터링과 모델링을 사용한 지하철, 주거공간, 교실 등의 실내 대기오염 제어 기술
●포장 도로 먼지 분산 메카니즘, 모니터링 기술, 분석 등
●악취 모니터링과 기술 등
Osiris 시스템은 입자성 물질, 대기 온도, 상대습도, 풍속 그리고 풍향을 측정하기 위한 기능을 가진 장비로서 PM1, PM2.5, PM10 그리고 TSP같은 다양한 입자의 데이터를 얻을 수 있으며 측정 실패 횟수가 적고 자동적으로 측정값을 저장하기 때문에 매우 효율적으로 실내외 대기질을 측정하기 위해 이 장비를 사용하고 있습니다.
에어로졸 측정기는 휴대용 에어로졸 샘플링 장비로 입자의 수와 무게를 측정할 수 있으며 Osiris이상으로 범용성을 가져 입자의 직경 2.5μm에서 TSP까지 에어로졸 측정 데이터를 얻을 수 있습니다. 또한 장비 내 내장 배터리, 자동 측정값 저장 시스템 그리고 가벼운 무게는 이 장비의 장점으로 휴대용 장비로서 실내외 먼지 샘플링 채취에 매우 유용하게 사용할 수 있습니다. 연구실은 이 장비를 베타 측정기와 연동하여 지속적으로 기기 주변 입자를 모니터링 하는데 이용하고 있습니다.
■ 원격 측정기 (BioEthanol)
가시도는 대기내 공기질의 지표중 하나입니다. 대기 연구실은 공기질의 가시도를 분석하기 위해 이 장비를 사용합니다. 이것은 소프트웨어에 의해 제어되는 디지털 카메라를 이용하여 얻은 실시간 영상을 분석을 위해 개발한 알고리즘에 의해 시기별로 시각적 공기질을 검사할 수 있습니다. 이외에도 적절한 툴을 이용하여 차량의 배출가스 모니터링에도 적용 가능합니다.
대기 연구실은 실내 공기질 모니터링을 위해 여러 IAQ 측정기를 이용합니다. 측정기는 특정 오염물질에 따라 다양한 종류가 있습니다. wolf sensor는 CO2, O2, VOCs, CO, 온도, 습도 등을 측정하는 장비이며 또한 연구실에서 자체 개발한 무선 IAQ 측정 센서는 좁은 실내 공간, 지하, 상업지구 등에서 모니터링이 가능합니다. 이외에도 통풍 효율뿐만 아니라 실•내외 공기질 모니터링을 위한 다수의 장비를 보유하고 있습니다. 실내의 공기공기질을 관리하고 모니터링하는 것은 이 연구 분야의 주요 연구 영역의 하나입니다.
공기질의 모니터링과 분석 이외에도 대기연구실은 CFD(Computational Fluid Dynamics), (A2C flow, A2C t&d) 등 모델링 프로그램을 이용하여 소•중규모의 모델링을 다루고 있습니다. CFD는 대기 흐름, 환기, 대기 분산 등에 매우 유용한 프로그램으로 특히 중규모의 실외 공간뿐만 아니라 실내 공간의 분석에 주로 사용합니다. 대기연구실은 이 프로그램을 상업지구, 지하철, 학교 같은 실내공간의 공기질, 공기흐름, 환기 등을 모델링하는데 적용하고 있으며 이외에도 도시내 공기 흐름에 따른 분산 특징 등을 분석하고 모델링하는데 적용하고 있습니다.
또한 대기 연구실은 HOTMAC/RAPTAD, AERMOD 등과 같은 프로그램을 사용하여 해안지역의 대기 분산 모델을 다루는데 중점하고 있습니다. HOTMAC/RAPTAD는 해양의 대기 분산과 흐름의 모델링을 위해 특별히 설계된 프로그램으로 최근 시내의 중규모 모델링을 위해 CFD 프로그램과 함께 업데이트 되었습니다. AERMOD는 적절한 상태와 규모의 면오염원 뿐만 아니라 선 오염원의 모델링을 위해서 사용되기도 하지만 주로 점오염원으로부터 대기분산을 제한하기 위한 프로그램입니다.
■ 대기 배출 목록 및 분석
차량 등을 포함한 운송수단으로 인한 배출에 의해 공기질이 영향을 받는 것은 잘 알려진 사실입니다. 특히 도시 지역에서는 도로내 높은 차량 밀도에 의해서 대기 오염은 타 지역에 비해 높습니다.
해안 지역에 공기질 연구시 공기질의 특징에 대해서 다른 운송수단 예를 들어 대형 해양선박의 배출가스 등을 고려해야합니다. 최근 대기 연구실은 항만 지역의 선박내 배출가스에 대한 연구를 완료했습니다. 특히, 저희 연구실은 한반도내 해안지역의 대형선박이 배출하는 배출가스에 대한 목록 분석, 데이터 관리 및 제거 기술에 매진했으며 포털 공기질 관리 시스템(PAQman)과 항만 대기 배출 시스템을 내놓았습니다. 대기연구실은 온실가스 목록 데이터의 효율적인 관리를 위해 온실가스 배출 관리 시스템을 개발했으며 이는 적절한 방법으로 온실가스 데이터를 관리하는데 도움을 줄 수 있으며 더 나아가 시설의 온실가스 배출 감소 및 대학의 여러 영역에서 이용될 수 있습니다. 이를 통한 온실가스 배출량 감소로 온실가스로 인한 기후에 미치는 영향 즉, 기후변화에 대해서 지속적인 관리를 할 것입니다.
■ 주소 대한민국 인천광역시 연수구 아카데미로 119 인천대학교 공과대학 C동 237호 대기환경연구실 (Atmospheric Environmental Reseach Group[AirGroup]) 406-772
■ 전화 032) 835-8468, 4689 ■ E-mail airgroup@incheon.ac.kr, airgroup.inu@gmail.com
