새집증후군과 같이 실내공기의 오염은 최근에 많은 관심을 갖는 영역중 하나이다. 이 오염을 제거하는 효과적인 방법중의 하나가 친환경적인 식물의 공기정화 기능을 활용하는 것이다. 이러한 식물들은 잎사귀를 통하여 오염물질을 흡수하며 동시에 음이온을 발생시켜 실내환경을 개선시킨다. 여기서는 건물의 공기오염원에 따른 적절한 식물의 선택, 배치, 및 관리정보를 제공하는 실내공기정화용 정보시스템에 대하여 기술하고자 한다.
국내의 경우, 2004년 5월부터 시행예정인 다중이용시설 등의 실내공기질관리법에 따라서, 학교 등의 일부 건축물을 제외하고 신축공동주택 및 대부분의 거주용 공간에 대한 실내공기질관리법이 제정되었다. 이러한, 건축물 내에는 다양한 오염원(sources)과 휘발성유기화합물(VOCs), 포름알데히드(HCHO), 라돈(Radon), 석면(Asbestos), 일산화탄소(CO), 이산화탄소($CO_2$), 이산화질소(NO$_2$), 오존(O$_3$), 미세 먼지(PM10), 부유세균 등 유해오염물질(contaminants)이 존재하고 있다. 또한, 실내공기오염은 각 오염원에서의 유해오염물질 방산정도(emission rate)가 실내외 환경조건, 적용 건축자재의 종류 및 공법 , 환기설비의 특성 및 유형 등에 따라 큰 차이를 보이고 있으므로, 이에 대한 정확한 측정방법의 정립과 그에 따른 적절한 실태조사의 실시가 필요하다. (중략)
주택의 공기질 환경에 대하여 사회적 이슈가 된 새집증후군에 대한 언론매체의 집중적 보도와 실내 공기질이 인체에 미치는 영향에 대한 연구보고서의 잇따른 발표에 따라 실내 공기 질에 대한 관심이 점점 더 고조되고 있는 시점에 환경부의 실내공기질 관리법에 의해 2004년 5월부터 신축되는 공동주택의 경우 포름알테히드와 VOCs등 새집에서 발생되는 유해 물질을 입주 전 측정하여 공고하여야 한다는 법이 제정이 되어있다. 따라서 각 건설사 및 관련 업계에서는 실내의공기질을 개선하기 위한 다양한 방법을 연구하고 있으며 일차적으로 유해오염물질이 발생되지 않는 건축자재를 사용하는 근본적인 오염원인을 제거하는 source control를 선행을 하고 2차적으로 거주자가 주거생활을 하면서 발생시키는 오염물질인 $CO_2$및 분진 냄새 등은 강제환기를 통해서 개선시키는 방법을 채택하여 실내공기 질을 개선하고자 노력하고 있다. (중략)
하루 평균 대부분을 실내에서 보내는 현대인들은 내외부적으로 발생하는 실내오염물질에 지속적으로 노출되고 있다. WHO(World Health Organization) 2022년 보고서에 따르면 매년 세계적으로 약 700만명 이상의 사망 원인이 공기오염으로 실내오염물질의 심각성을 강조하고 있다. 대기오염물질 중에는 인체에 심각한 영향을 끼치는 질소산화물(NOx), 폼알데하이드(HCHO), 휘발성 유기화합물(VOCs) 등이 포함되는데, 이러한 실내공기 오염물질을 제거할 수 있는 물질로 광촉매가 있다. 광촉매는 미세먼지 전구물질 제거 성능뿐만 아니라 향균, 살균, 탈취 성능 또한 가지고 있어, 실내공기질 개선에 효과적이다. 이에, 본 연구에서는 광촉매를 건축물에 적용할 수 있는 부위 및 방안을 제시하였다. 적용 가능한 부위로는 내외장재, 콘크리트 등을 포함한 건축자재, 유기도료, 환기장치 등이 있으며, 각 부위에 최적 적용 방안에 대한 연구를 진행하였다.
현대인들은 하루 중 80∼90% 이상의 많은 시간을 실내에서 생활하고 있어 실내에서의 발생되는 오염물질에 대한 특성파악은 무엇보다도 중요하다. 실내오염물질의 종류와 발생원은 매우 다양하며, 최근에는 산업발달과 더불어 수 많은 종류의 새로운 복합화합물질들이 발생되고 있다. 신축건물에 사용되는 건축자재는 휘발성유기화합물(VOCs)과 포름알데히드(HCHO)등의 다양한 유해화학물질들을 방출하고 실내공기질을 악화시키는 것으로 조사되고 있다. (중략)
하루 중 대부분의 시간을 실내에서 보내는 생활패턴으로 인해 실내오염물질의 영향에 대한 관심이 증가하고 있는 실정이다. 이러한 오염물질은 다양한 실내장식물로부터 배출되고 있으며 실내에서 생활하는 시간이 많기 때문에 비록 저농도로 배출된다 하더라도 그 영향은 간과될 수 없을 것이다. 하지만 국내 현실은 실내오염물질에 대한 제도적 기반이 미흡하며 실내오염물질이 발생될 경우 저감 방안에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 실내오염물질의 하나인 포름알데히드를 대상으로 광촉매와 인공자외선을 사용하여 실내에서의 저감특성을 파악하였으며 또한 인공자외선의 대안으로 실내에서 형광등을 켜고 생활하는 시간이 많은 점을 고려하여 광촉매/형광등의 실험을 통해 실내 환경정화에 형광등의 잠재적인 사용가능성을 파악하고자 하였다. 실험결과 광촉매량, 반응면적이 증가할수록 포름알데히드의 제거율도 증가하였다. 광원으로 $UV_{254}$ 램프를 사용할 때가 형광등을 사용할 때보다 효과적이었으나 형광등을 사용한 경우도 일정수준의 포름알데히드의 제거가 가능하였으며 반응시간이 증가할수록 제거율은 증가하기 때문에 실내에서 형광등을 켜고 생활하는 시간이 길다는 점을 고려할 때 형광등을 이용할 경우도 실내환경에서 포름알데히드의 제거가 가능할 것으로 판단된다.
과학기술의 발전에 따라 현대인들은 실외보다는 실내공간에 머무르는 시간이 과거에 비해 훨씬늘어 나고 있다. 최근까지도 실외 대기환경에 대해서는 매우 다양한 연구와, 개선 노력이 진행 중에 있으나 실내에서의 공기의 질 문제는 상대적으로 가볍게 여겨져 온 것이 사실이다. 실내공기의 오염은 자연적인 희석률이 큰 실외 대기환경의 오염과 달리, 희석률이 매우 낮아 한번 오염된 공기가 지속적으로 순환되면서 실내에 머무르고 있는 사람의 건강에 매우 나쁜 영향을 끼친다. 본 연구에서는 실내에서 거주하는 사람의 이동특성, 생활 형태를 반영한 능동적 실내환경 제어체계에 대한 연구를 위하여 실시간으로 측정된 공기의 질을 측정하여 사용자의 스마트기기로 정보를 전송하는 공기측정기장치 알람봇과 운영 어플리케이션을 구현 하였다.
최근 전 세계적으로 인류의 건강을 위협하는 요소로 대기오염이 대두되고 있는 가운데 세계보건기구(WHO : World Health Organization)의 발표에 의하면 대기오염으로 인해 사람의 건강을 해친다고 발표했으며, 서울시의 '2011~2014년 7월 다중이용시설 실내 공기 질 측정 결과'에 의하면 대부분의 다중이용시설에서 실내공기오염도 기준을 위반한 것으로 조사되었다. 이러한 실내에서 발생하는 대기오염은 폐 질환, 천식, 기관지염 등의 질병을 유발하며 본 논문에서는 이와 관련하여 환경센서를 이용하여 실내공기질을 측정하고, 측정된 데이터를 분석하여 환기 개선에 필요한 액츄에이터 신호를 생성하고 실시간으로 실내 공기 질 측정 모니터링 시스템을 구현하여, 우리 생활에서 대기오염을 자율적으로 관리할 수 있도록 한다.
본 논문은 실내 공기질 개선을 위한 스마트 공기청정 시스템 구현 및 구동에 관한 연구이다. 최근 다양한 환경적 요인으로 인해 실내 공기질 오염에 따른 문제가 심각해지고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 실내 공기질 오염의 문제점을 개선하기 위해, IoT 센서를 활용한 스마트 공기청정 시스템을 구현하고자 한다. 특히 공기질 오염도를 실시간으로 측정하고, 오염도에 따라 서로 다른 공기 정화 경로를 가변시켜 줄 수 있는 시스템을 제안하였다. 이를 통해 효율적인 공기질 개선 및 필터의 수명 연장, 시스템 에너지 저감 등을 검토하였다. 또한 실내 공기질 개선 시스템에 대한 기능을 구현하기 위해 주요 부품을 선정하였고, 시제품을 제작하여 동작성을 확인하였다. 최종적으로 선형엑츄에이터를 활용한 실내 공기질 개선 시스템의 구현을 통해, 공기질 개선에 대한 효용성을 검토하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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