R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201818RTRP-B082486-05 | |||||
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| 연구사업명 | 철도기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 나노기술을 적용한 실시간 지하구간 오염물질 제거기술 | |||||
| 총 연구기간 | 2014-09-03 ~ 2019-05-30 | |||||
| 연구책임자 | 박덕신 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
13명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
52명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 3,384,000,000 원 기업 : 1,152,800,000 원 계 : 4,536,800,000 원 |
총연구비 | 정부 : 14,304,000,000 원 기업 : 4,867,700,000 원 계 : 19,171,700,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국철도기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-B551201-000127-01 | |||||
| ISBN | 979-11-89761-72-1 | |||||
| 주요 내용 |
○ 전국 도시철도 터널의 공기질을 실시간으로 감시하기 위해서 필요한 정보가 부족한 실정이며, 이를 해결하기 위해서는 미세먼지/초미세먼지 농도를 포함한 오염 Map이 필요하며, 기존의 고정식 (stationary) 처리장치보다 능동적이며, 오염물질을 신속히 제거할 수 있는 차량개발 요구가 증대되고 있음. 또한 여러 요인에 의해 공기질이 현저히 나쁜 지점 (Hot Spot)을 실시간으로 모니터링하고, 현장 상황에 맞는 오염물질 처리기술을 개발할 필요가 있음. [최종목표] ○ 본 연구과제의 최종목표는 국민이 체감할 수 있는 수준의 지하구간 공기질 확보를 위한 실시간 오염물질 제거기술 개발이며, 이를 위해서 각 세부과제는 다음의 목표를 설정하였음. ● 1세부과제 : 도시철도 터널 공기질 Map 작성 및 Hot Spot 구간 공기질 관리기술 개발 (※시범노선 초미세먼지/미세먼지 농도 30% 이상 저감) ● 2세부과제 : 전동차 부착형 터널 미세먼지 제거 장치 개발 ● 3세부과제 : 초미세먼지/미세먼지 제거용 집진차량 개발 [연구내용 및 범위] ○ 1세부과제 : 도시철도 터널 공기질 Map 작성 및 Hot Spot 구간 공기질 관리기술 개발 ● 초미세먼지/미세먼지 제거를 위한 전도성 및 자기장 융합기술 개발 - 0.3 μm(DOP) 제거율: 99.97% @ 압손 20 mmAq 이하 - 필터 시스템의 사용 전·후 기능성 변화율: 10% 미만 (전기저항, 자력) - 기능성 필터 시스템의 탈진율 : 99% 이상 ● 실시간 이동형 터널 공기질 모니터링 시스템 제작 및 공기질 Map 작성 - 전국 도시철도 터널 공기질 측정 및 평가 (초미세먼지, 미세먼지, 라돈, NO2 등 포함) - 초미세먼지/미세먼지의 경우 오염도 단계별로 Map에 표시 (0~50, 50~100, 101~150, 151~200, 201~250, 251~300 ㎍/㎥) ● Hot Spot 구간 공기질 모니터링 시스템 구축 - 무선통신의 경우 데이터 전송시 오차율 1% 미만 - 전자파 (EMI/EMC)에 의한 데이터 전송 오류 1% 미만 ● 2, 3세부과제 시제품 현장 평가 - 전문가 자문에 의해 구성된 테스트 베드 구간에서 모니터링 시스템 및 중량법으로 측정 시 초미세먼지/미세먼지 저감율 30% 이상 ○ 2세부과제 : 전동차 부탁형 도시철도 터널 오염물질 제거기술 개발 ● 전동차 부착형 미세먼지 제거장치 시제품 개발 - 미세먼지 제거율 : 50% 이상 - 미세먼지 수거량 : 2×109 μg/월 이상 - 세정주기 : 1개월 (약 25일) - 주요 구성품 : (1안) 하이브리드형 : 유동 가이드베인 + 관성집진 + 전기집진 (2안) 다단필터형 : 유동 가이드베인 + 세척형 고분자복합필터 ● 재생형 집진 카트리지 세정장치 시제품 개발 - 미세먼지 세정효율 : 90% 이상 - 세정시간 : 20초 이내 - 건조시간 : 30초 이내 - Batch당 집진 카트리지 수 : 4 set - 세정대상 : (1안) 전기집진판, (2안) 복합고분자필터 ● 터널부유 미세먼지 객실유입 차단장치 시제품 개발 - 미세먼지 차단율 : 70% 이상 - 압력손실 : 100 Pa 이하 - 단극하전효율 : 90% 이상 - 세정주기 : 3개월 이상 - 주요 구성품 : 단극하전기 + 전기메쉬필터 + 전원제어부 + 유동유도부 ○ 3세부과제 : 초미세먼지 제거차량 시스템 개발 ● 미세먼지 제거차량 개발 - 미세먼지/초미세먼지 제거 차량시스템 개발 ※ 작업운영속도 5km/h 이상 - 미세먼지/초미세먼지 제거차량 기본 구조 설계 - 미세먼지/초미세먼지 집진기술 개발 - 궤도 집진구조 메커니즘 설계 및 차량 인터페이스 - 미세먼지/초미세먼지 제거차량 시작품 제작(2량 이상) ● 미세먼지/초미세먼지 제거차량에 적용 가능한 나노입자 필터링기술 개발 - 나노기술을 이용한 필터링 및 집진기술 개발 - 시작품 제작 및 시험평가 ● 미세먼지/초미세먼지 제거차량에 적용 가능한 나노입자 필터링기술 개발 ※ 미세먼지 저감율 90% 이상 |
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| 색인어 | 한글 | 나노기술 | 공기질 지도 | 초미세먼지(PM2.5) | 미세먼지(PM10) | 필터시스템 |
| 영문 | Nano Technology | Air Quality Map | Ultrafine Particulate Matter | Fine Particulate Matter | Filter System | |
| 최종보고서 | [총괄] 최종보고서.pdf | |||||