R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201919CTAP-C130211-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 도시개발에 따른 여과성 먼지와 2.5 ㎛ 이하 응축성 먼지 배출량 산정 및 대기거동모사 예측기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2017-04-01 ~ 2019-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 최두성 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
13명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 150,000,000 원 기업 : 50,500,000 원 계 : 200,500,000 원 |
총연구비 | 정부 : 600,000,000 원 기업 : 202,000,000 원 계 : 802,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 청운대학교산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
○ 대기측정망에서 측정하는 먼지 분석 자료만으로는 여과성 먼지와 응축성 먼지로 나누기가 어려움. 또한 측정된 먼지가 A 건물에서 배출되었는지, B 공장에서 배출되었는지 C 공사장에서 배출되었는지, D 자동차에서 배출되었는지 규명하기에 무리가 있음 - 최근 우리나라에서는 미세먼지 문제가 사회문제로 대두되고 있어 미세먼지를 저감하고자 하여도 뚜렷하게 원인조차 규명하기 어려워 저감정책을 세우는 것은 원천적으로 수행하기 어려운 실정임. 따라서 사회문제로 대두된 미세먼지 문제를 해결하기 위해서는 배출원에서의 먼지 배출량에 대한 정확한 산정 방법론 수립이 필요함 ○ 연료를 연소하는 배출원에서 나오는 먼지는 여과성 먼지와 응축성 먼지로 나눌 수 있음 ○ 연소 배출원에서 배출되는 먼지를 여과성 먼지와 응축성 먼지로 나누어 연구하는 것은 미국에서 1980년대부터 이루어졌으며, 현재 EPA-201A/202 측정방법으로 정립되어 있음. 여과성 먼지는 201A 방법으로 포집분석하며, 응축성 먼지는 202 방법으로 측정함 ○ 미국 EPA는 현재 연소 배출원에 대해서 여과성 먼지와 응축성 먼지 배출 계수를 공시하고 있으나, 우리나라에서는 응축성 먼지 배출계수는 공시하고 있지 않고, 여과성 먼지 배출계수만을 공시하고 있으며, 국가 미세먼지 정책도 여과성 먼지만을 고려하여 대기질 모델링 수행 및 저감정책을 수행하고 있는 실정임 - 최근 연구에서 여과성 먼지 대비 응축성 먼지 배출계수가 수배~수십 배로 보고하고 있기 때문에 건물의 연료사용량에 분석 자료를 기초로 도출된 에너지 활동도 자료와 이에 근거하여 계산된 응축성 먼지를 고려한 배출량 인벤토리를 입력하여 실외 대기질 농도를 모사할 수 있는 모델링 시스템이 반드시 필요함 [최종목표] ○ 최종목표 도시 주요 먼지 배출원 대상 에너지 사용량 예측시스템, 배출량 이력 관리시스템, 대기 거동 모사 시스템 ○ 세부목표 - 도시 주요 먼지 배출원(건물, 공사장, 자동차)을 대상으로 한 고체, 액체, 기체 에너지 사용량 및 에너지 사용 활동도를 분석할 수 있는 기술 - 건물, 공사장, 자동차에서 배출된 여과성 먼지 및 2.5 ㎛ 이하 응축성 먼지에 대한 배출량 관리 기술 - 건물, 공사장, 자동차에서 배출된 여과성 먼지 및 2.5 ㎛ 이하 응축성 먼지에 대한 실외 거동 모사 기술 [연구내용 및 범위] 가. 1차 연도 ① 개발 목표 - 주관연구기관(청운대학교): 건물, 공사장, 자동차 에너지 사용량 및 사용 활동도 분석 기술 설계 - 공동연구기관(서울시립대학교): 먼지 배출량 이력 관리 기술 설계 - 공동연구기관((주)주빅스): 먼지 배출량 실외 거동 모사 기술 설계 ② 개발 내용 및 범위 ㉠ 주관연구기관(청운대학교) ○ 공공 및 상업 건물의 사용 에너지 분석 기능 요구도 분석 ○ 주택의 사용 에너지 분석 기능 요구도 분석 ○ 공사장 및 자동차의 사용 에너지 분석 기능 요구도 분석 ○ 배출원별 에너지 분석 소프트웨어 설계 ㉡ 공동연구기관(서울시립대학교) ○ 국내 연료 연소 및 기타 관련 FPM 및 CPM 배출량 관리 환경 분석 ○ 먼지 배출원 대상 설정 ○ 국외 연료 연소 및 기타 관련 FPM 및 CPM 배출량 관리 환경 분석 ○ 목표성능 설정 ○ 소프트웨어 설계 ㉢ 공동연구기관((주)주빅스) ○ 지형자료 입력 인터페이스 및 통신 모듈 설계 ○ 기상자료 입력 인터페이스 및 통신 모듈 설계 ○ 모델링 배출량 입력 인터페이스 및 통신 모듈설계 ○ Calmet 기상장 모델링 인터페이스 및 구동 모듈 설계 ○ Calpuff 오염물질 모델링 인터페이스 및 구동 모듈 설계 나. 2차 연도 ① 개발 목표 - 주관연구기관(청운대학교): 건물, 공사장, 자동차 에너지 사용량 및 사용 활동도 분석 소프트웨어 구현 - 공동연구기관(서울시립대학교): 먼지 배출량 이력 관리 소프트웨어 구현 - 공동연구기관((주)주빅스): 먼지 배출량 실외 거동 모사 시스템 구현 ② 개발 내용 및 범위 ㉠ 주관연구기관(청운대학교) ○ 배출원별 에너지 분석 소프트웨어 개발 ○ 공공 및 상업 건물의 사용 에너지 분석 결과 DB 구축 ○ 아파트, 단독 및 다가구 주택의 실내 먼지 시뮬레이션 수행 및 결과 DB 구축 ○ 공사장 및 자동차의 에너지 사용량 산정 결과 DB 구축 ㉡ 공동연구기관(서울시립대학교) ○ 국내 연료 연소 및 기타 관련 FPM 및 CPM 배출량 관리 data 수집 ○ 기존 프로그램 및 시스템과의 상호 운영성 및 연동방안 도출 ○ 응축성 먼지(CPM) 배출량 산정로직 구현 ○ 국외 연료 연소 및 기타 관련 FPM 및 CPM 배출량 관리 data 수집 ○ 소프트웨어 시작품 제작 ㉢ 공동연구기관((주)주빅스) ○ 배출량 모델링 시스템 구축 ○ 기상장 모델링 시스템 구축 ○ 기상장 모델링 결과 검증 ○ 여과성 및 응축성 먼지 실외 대기질 모델링 수행(1km x 1km) ○ 여과성 및 응축성 먼지 실외 대기질 모델링 수행(30m x 30m ) 다. 3차 연도 ① 개발 목표 - 주관연구기관(청운대학교): 건물, 공사장, 자동차 에너지 사용량 및 사용 활동도 분석 소프트웨어 현장 적용을 통한 고도화 - 공동연구기관(서울시립대학교): 먼지 배출량 이력관리 소프트웨어 현장 적용을 통한 고도화 - 공동연구기관((주)주빅스): 먼지 배출량 실외 거동 모사 시스템 현장적용을 통한 고도화 ② 개발 내용 및 범위 ㉠ 주관연구기관(청운대학교) ○ TEST BED선정 ○ 시작품 제작 현장 적용 ○ 현장 적용 결과 한계점 점 파악 및 수정보완 ㉡ 공동연구기관(서울시립대학교) ○ TEST BED선정 ○ 시작품 제작 현장 적용 ○ 현장 적용 결과 한계점 점 파악 및 수정보완 ㉢ 공동연구기관((주)주빅스) ○ TEST BED선정 ○ 시작품 제작 현장 적용 ○ 현장 적용 결과 한계점 점 파악 및 수정보완 |
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| 색인어 | 한글 | 도시개발 | 응축성먼지 | 여과성먼지 | 총 먼지 | 대기거동 |
| 영문 | Urban Development | Condensable Particulate Matter | Filterable Particulate Matter | Total Particulate Matter(FPM+CPM) | Atmospheric Behavior | |
| 최종보고서 | 국토교통과학기술진흥원 최종보고서(청운대학교).pdf | |||||