KR101311426B1 - 다기능 이동형 대기오염 측정용 차량 - Google Patents

다기능 이동형 대기오염 측정용 차량 Download PDF

Info

Publication number
KR101311426B1
KR101311426B1 KR1020110084775A KR20110084775A KR101311426B1 KR 101311426 B1 KR101311426 B1 KR 101311426B1 KR 1020110084775 A KR1020110084775 A KR 1020110084775A KR 20110084775 A KR20110084775 A KR 20110084775A KR 101311426 B1 KR101311426 B1 KR 101311426B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
particle
vehicle
inlet
measuring
air
Prior art date
Application number
KR1020110084775A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130022069A (ko
Inventor
배귀남
이승복
진현철
이승재
이동훈
신동천
이석환
김창수
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR1020110084775A priority Critical patent/KR101311426B1/ko
Priority to US13/586,547 priority patent/US20130047704A1/en
Publication of KR20130022069A publication Critical patent/KR20130022069A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101311426B1 publication Critical patent/KR101311426B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P3/00—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2273—Atmospheric sampling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2202—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N2001/021—Correlating sampling sites with geographical information, e.g. GPS
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2202—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
    • G01N2001/222—Other features
    • G01N2001/2223—Other features aerosol sampling devices

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

본 발명은 다기능 이동형 대기오염 측정용 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부의 대기가 유입되며, 입자 측정용 흡입구와 가스 측정용 흡입구를 포함하는 흡입 유닛; 상기 입자 측정용 흡입구로 유입된 대기를 입자 측정 장치로 공급하는 유량 분배 유닛; 상기 가스 측정용 흡입구로 유입된 대기를 가스 측정 장치로 공급하는 매니폴드; 상기 유량 분배 유닛으로부터 공급된 대기 중의 입자를 측정하는 입자 측정 장치; 상기 매니폴드로부터 공급된 대기 중의 가스를 측정하는 가스 측정 장치; 상기 유량 분배 유닛 및 매니폴드 중에서 선택된 하나 이상으로부터 대기를 공급받아 동물 노출 실험을 실시하는 동물 실험 장치; 및 상기 입자 측정 장치 및 가스 측정 장치에서 측정된 오염 정보를 저장하고 그래프에 실시간으로 표시하는 데이터 관리부를 포함하는 대기오염 측정용 차량을 제공한다. 본 발명에 따르면, 정지모드에서는 물론 주행모드에서 시공간적인 대기오염도의 변화를 정확하게 모니터링할 수 있으며, 특정 자동차에서 배출되는 대기오염도를 측정할 수 있는 자동차 추적 기능과 함께 실제 도로의 주행 중에 동물 노출 실험이 가능하여 대기오염으로 인한 인체 위해성을 정확하게 평가할 수 있다.

Description

다기능 이동형 대기오염 측정용 차량 {MULTI-FUNCTIONAL MONITORING VEHICLE FOR MOBILE MEASURING OF AIR POLLUTION}
본 발명은 다기능 이동형 대기오염 측정용 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정지모드 및 주행모드에서 시공간적인 대기오염도 변화를 모니터링할 수 있으며, 또한 특정 자동차에서 배출되는 대기오염도를 측정할 수 있는 자동차 추적 기능과 함께 실제 도로의 주행 중에 동물 노출 실험이 가능하여 대기오염으로 인한 인체 위해성을 정확하게 평가할 수 있는 다기능 이동형 대기오염 측정용 차량에 관한 것이다.
현대사회에서 차량은 매우 중요한 운송수단 중의 하나이다. 최근, 개인용 차량의 증가로 인한 도심 및 주요도로에서 대기오염 문제가 심각하게 대두되고 있다. 현재 국가 및 지방자치단체에서는 대기오염도를 모니터링하기 위하여 대기오염 측정소를 운영하고 있으며, 이러한 대기오염 측정소는 고정형으로서 도시대기 측정소와 도로변대기 측정소로 구분될 수 있다.
일반적으로, 고정형 도시대기 측정소는 확산과 희석에 의해 평균화된 대기오염도를 측정한다. 그러므로 자동차 배출가스가 대기오염에 미치는 영향을 구별해 내기 어렵다. 예를 들어, 국내 서울시의 경우, 각 구별 행정구역에 1~3개의 도시대기 측정소를 운영하여 관측된 SO2, CO, NO2, 미세먼지(PM10) 등의 기준성 오염물질 농도 자료를 대기오염도로 측정하고 있는데, 이 자료만으로는 자동차에 의한 대기오염의 기여도를 구별해 내기 어렵고, 구 전체의 자동차에 의한 대기오염도를 평가하기에는 무리가 있다.
또한, 고정형 도로변대기 측정소는 자동차에 의한 대기오염을 감시하기 위해 교통량이 많은 교차지점, 지역을 대표하는 간선도로, 주택 밀집지역을 통과하는 도로, 대형 자동차의 통행량이 많은 지점 등에 위치하여 SO2, CO, NO2, 미세먼지(PM10) 등의 기준성 오염물질을 측정하고 있다. 그러나 이 또한 고정 측정소라는 한계 때문에 지역적으로 넓은 행정구역 내의 도로상 또는 도로변 오염도의 공간분포를 파악할 수 없다. 이로 인해 운전자 또는 보행자들에게 노출되는 오염도의 공간적인 분포를 알 수 없어서 인체 위해 정도를 상세하게 평가하지 못하고 있다.
한편, 국내 서울, 인천, 부산 등을 비롯한 일부 지방자치단체는 대기오염 측정용 차량을 운영하여 대기오염 자동측정망이 없는 지역이나 지역주민의 요청지점, 대기오염 우심지역 등에서 이동형 측정 차량을 정차해 놓고 일반 대기오염 측정항목, 중금속 및 휘발성 유기화합물을 측정하고 있다. 이러한 이동형 측정 차량과 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-0996513호[선행 특허문헌 1]에는 대기오염 측정 장치를 차량의 상단에 설치된 통합마스트에 장착하여, 측정 지점에 차량을 이동시킨 후 대기오염을 측정하는 기술이 제시되어 있다.
그러나 상기한 바와 같은 이동형 측정 차량의 경우 도로를 주행하면서 대기오염물질을 측정할 수 있는 주행모드의 기능이 없고, 측정 지점에 차량을 정차해 놓고 측정하기 때문에 짧은 시간 안에 넓은 지역에서 오염도의 공간적인 분포를 측정하지는 못하고 있다.
이에 따라, 최근에는 주행 중에 대기오염도를 측정하는 기술이 시도되고 있다. 이러한 주행모드와 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-0582592호[선행 특허문헌 2]에는 주행 중인 자동차의 전면과 타이어의 뒤쪽에 흡입구를 설치하여 대기 시료의 농도를 측정한 후, 시료의 농도차 등을 계산하여 차량 운행으로 재비산되는 비산먼지 배출량을 측정하는 기술이 제시되어 있다. 또한, 대한민국 공개특허 제10-2010-0031375호[선행 특허문헌 3]에는 이동 차량에 모바일 유비쿼터스 센서 네트워크를 탑재하여, 주행 중에 해당 지역의 대기오염도를 실시간으로 측정하는 기술이 제시되어 있다.
위와 같은 주행모드의 경우, 주행 중에 대기오염도를 측정할 수 있어 대기오염도의 공간분포를 파악할 수 있다. 그러나 상기 선행 특허문헌 2의 경우에는 해당 차량에 의해 발생되는 비산먼지만을 측정하는 것으로서, 이는 다른 오염원(자동차)에 의한 대기오염도를 측정할 수 없다. 또한, 상기 선행 특허문헌 3의 경우에는 대기오염도의 공간분포를 실시간으로 측정하여 데이터베이스화할 수 있으나, 이는 대기 중에 포함된 입자상의 오염물질은 물론 가스상의 오염물질을 정확하게 측정하기 어렵고, 특정 자동차에서 배출되는 대기오염도를 측정할 수는 없다.
한편, 자동차에서 배출되는 대기오염물질의 인체 위해성을 평가하기 위해 일반적으로 동물 노출 실험이 진행되고 있다. 이러한 동물 노출 실험에서는 자동차에서 배출된 나노입자를 필터에 채취하여 용출한 후, 동물 독성 및 세포 독성 실험을 진행한다. 그러나 실험에 사용되는 입자 시료는 실제 도로상에서 배출되는 자동차 배출 나노입자와는 성상이 다를 수 있으며, 특히 오염물질이 포함된 실제 공기 중에서 호흡하는 실제 상황과는 크게 달라 실험의 정확성 및 객관성이 떨어질 수 있다.
대한민국 등록특허 제10-0996513호 대한민국 등록특허 제10-0582592호 대한민국 공개특허 제10-2010-0031375호
이에, 본 발명은 정지모드 및 주행모드에서 시공간적인 대기오염도의 변화를 정확하게 모니터링할 수 있으며, 특정 자동차에서 배출되는 대기오염도를 측정할 수 있는 자동차 추적 기능과 함께, 실제 도로에서 배출되는 자동차 대기오염물질을 동물에게 직접 노출시킴으로써 정확한 동물 노출 실험 측정 자료의 확보를 통해 인체 위해성을 정확하게 평가할 수 있는 다기능 이동형 대기오염 측정용 차량을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
외부의 대기가 유입되며, 입자 측정용 흡입구와 가스 측정용 흡입구를 포함하는 흡입 유닛;
상기 입자 측정용 흡입구로 유입된 대기를 입자 측정 장치로 공급하는 유량 분배 유닛;
상기 가스 측정용 흡입구로 유입된 대기를 가스 측정 장치로 공급하는 매니폴드;
상기 유량 분배 유닛으로부터 공급된 대기 중의 입자를 측정하는 입자 측정 장치;
상기 매니폴드로부터 공급된 대기 중의 가스를 측정하는 가스 측정 장치;
상기 유량 분배 유닛 및 매니폴드 중에서 선택된 하나 이상으로부터 대기를 공급받아 동물 노출 실험을 실시하는 동물 실험 장치; 및
상기 입자 측정 장치 및 가스 측정 장치에서 측정된 오염 정보를 저장하고 그래프에 실시간으로 표시하는 데이터 관리부를 포함하는 대기오염 측정용 차량을 제공한다.
이때, 상기 유량 분배 유닛은 입자 측정용 흡입구와 연결되는 결합관; 상기 결합관의 후단에 형성된 유량 분배 플레넘; 및 상기 유량 분배 플레넘에 유입된 대기를 입자 측정 장치로 분배하는 시료 채취관을 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 시료 채취관은 유량 분배 플레넘의 내부 공간에 위치된 시료 유입 포트; 및 상기 시료 유입 포트로부터 연장 형성되고, 대기를 입자 측정 장치로 공급하는 시료 공급관을 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 흡입 유닛은 정지모드 측정용, 주행모드 측정용 및 자동차 추적 측정용 흡입 유닛 중에서 선택된 하나 이상이며, 바람직하게는 상기 3개의 흡입 유닛을 모두 포함한다.
아울러, 상기 입자 측정용 흡입구는 유량 분배 유닛에 연결되는 샘플링 라인; 및 상기 샘플링 라인의 말단에 형성되고, 샘플링 라인보다 내경이 작은 유입구를 포함하는 것이 좋다.
본 발명에 따르면, 정지모드 및 주행모드에서 시공간적인 대기오염도의 변화를 정확하게 모니터링할 수 있으며, 특정 자동차에서 배출되는 대기오염도를 측정할 수 있는 자동차 추적 기능과 함께, 실제 도로를 주행하는 자동차에서 배출되는 대기오염물질을 동물에게 직접 노출시킴으로써 정확한 동물 노출 실험 측정 자료의 확보를 통해 인체 위해성을 정확하게 평가할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 다기능 이동형 대기오염 측정용 차량의 개요도를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 대기오염 측정용 차량의 구성도를 보인 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 대기오염 측정용 차량의 주요 부분 구성도로서, 유량 분배 유닛을 보인 것이다.
도 4는 상기 도 3의 A-A선, B-B선, C-C선 및 D-D선 단면도를 보인 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 대기오염 측정용 차량을 구성하는 각 장치의 배치도를 예시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 대기오염 측정용 차량을 구성하는 동물 실험 장치의 예시적인 구현예를 보인 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 대기오염 측정용 차량을 구성하는 전력 공급 시스템의 개략도를 예시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 대기오염 측정용 차량의 상부 사진으로서 흡입구의 장착 위치를 예시한 사진이다.
도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 실시예에 따른 대기오염 측정용 차량의 데이터 관리부에서 측정된 결과가 저장되면서 그래프에 실시간으로 표시되는 소프트웨어 화면을 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시예를 보인 것으로서, 이는 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.
첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 대기오염 측정용 차량(이하, '대기오염 측정용 차량'이라 약칭한다.)은 외부의 대기가 유입되는 흡입 유닛(100)과, 유입된 대기를 입자 측정 장치(400)로 공급하는 유량 분배 유닛(200)과, 유입된 대기를 가스 측정 장치(500)로 공급하는 매니폴드(300)와, 대기 중의 입자를 측정하는 입자 측정 장치(400)와, 대기 중의 가스를 측정하는 가스 측정 장치(500)와, 동물 노출 실험을 실시하는 동물 실험 장치(600), 및 상기 입자 측정 장치(400) 및 가스 측정 장치(500)에서 측정된 대기오염 정보를 저장하고 그래프에 실시간으로 표시하는 데이터 관리부(700)를 포함한다.
이때, 상기 구성요소들은 이동 차량(C)에 탑재된다. 본 발명에서 이동 차량(C)은 상기 구성요소들을 탑재하여 이동이 가능한 것이면 제한되지 않는다. 이동 차량(C)은, 예를 들어 승합차, 승용차 및 대형/중형/소형 버스 등으로부터 선택될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 대기오염 측정용 차량은 상기 구성요소들 중에서 선택된 적어도 하나 이상에 전력을 공급하는 전력 공급 시스템(800)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 전력 공급 시스템(800)은 입자 측정 장치(400), 가스 측정 장치(500) 및 데이터 관리부(700)에 전력을 공급할 수 있어야 하며, 기타 제어기나 펌프 등에도 전력을 공급할 수 있다. 상기 전력 공급 시스템(800)은 적어도 전력 공급원을 포함한다. 상기 전력 공급원은 제한되지 않으며, 예를 들어 산업용 배터리, 이동 차량(C) 자체의 전원 및 발전기 등으로부터 선택될 수 있으며, 정지모드의 경우에는 별도의 외부 전원 등으로부터 선택될 수 있다. 아울러, 상기 전력 공급 시스템(800)은 배터리 등의 전력 공급원을 충전할 수 있는 충전기, 배터리의 전압 12V를 220V로 승압할 수 있는 인버터, 그리고 전원통합관리모듈 등을 더 포함할 수 있다.
상기 흡입 유닛(100)은 외부의 대기가 유입되는 흡입구를 포함하되, 이는 2개의 흡입구로서 입자 측정용 흡입구(P110)(P120)(P130)와 가스 측정용 흡입구(G110)(G120)(G130)를 포함한다. 즉, 본 발명에 따라서 흡입 유닛(100)은 입자 측정용 흡입구(P110)(P120)(P130)와 가스 측정용 흡입구(G110)(G120)(G130)로 구성된 한 쌍의 흡입구를 포함한다.
또한, 상기 흡입 유닛(100)은 정지모드 측정용 흡입 유닛(110), 주행모드 측정용 흡입 유닛(120) 및 자동차 추적모드 측정용 흡입 유닛(130) 중에서 선택된 하나 이상이다. 그리고 각 흡입 유닛(110)(120)(130)은 상기한 바와 같이 각각 입자 측정용 흡입구(P110)(P120)(P130)와 가스 측정용 흡입구(G110)(G120)(G130)로 구성된 한 쌍의 흡입구를 갖는다.
본 발명에 따른 대기오염 측정용 차량은, 바람직하게는 상기 3개의 흡입 유닛(110)(120)(130)을 모두 포함하며, 대기오염물질의 측정 시 모드에 따라 상기 3개의 흡입 유닛(110)(120)(130) 중에서 1개 이상을 선택 장착하여 사용한다. 구체적으로, 정지모드의 경우, 즉 도로변의 특정 위치에서 시간에 따른 대기오염물질의 변화(오염도)를 측정하는 경우에는 정지모드 측정용 흡입 유닛(110)을 장착하여 대기가 유입되도록 한다. 그리고 주행모드의 경우, 즉 주행 중에 도로상에서 공간에 따른 대기오염물질의 변화(오염도)를 측정하는 경우에는 주행모드 측정용 흡입 유닛(120)을 장착하여 대기가 유입되도록 한다. 또한, 추적모드의 경우, 즉 어느 특정 자동차에서 배출되는 대기오염물질을 측정하는 경우에는 자동차 추적 측정용 흡입 유닛(130)을 장착하여 대기가 유입되도록 한다.
바람직한 구현예에 따라서, 상기 정지모드 측정용 흡입 유닛(110)은 이동 차량(C)에 의한 영향이 최소화되도록, 도 2에 도시한 바와 같이 이동 차량(C)의 상부에 장착된다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 정지모드 측정용 흡입구(P110)(G110)는 이동 차량(C)의 지붕에 수직으로 장착되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 정지모드 측정용 흡입구(P110)(G110)는 예를 들어 0.5 ~ 1.5m의 길이를 가지는 것이 좋으며, 바람직하게는 약 1.0m의 길이를 가질 수 있다.
또한, 상기 주행모드 측정용 흡입 유닛(120)은 이동 차량(C)의 전방에 장착된다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 주행모드 측정용 흡입구(P120)(G120)는 이동 차량(C)의 전방을 향하여 장착된다. 그리고 상기 주행모드 측정용 흡입구(P120)(G120)는 지면과 수평적으로 설치되는 것이 좋다. 이 경우, 이동 차량(C)에 의한 대기의 유동 변화가 가능한 작은 상태에서 샘플링(sampling)될 수 있다.
아울러, 상기 자동차 추적모드 측정용 흡입 유닛(130)은 이동 차량(C)의 전방에 장착되되, 그의 끝단은 지면으로부터 0.3 ~ 1.5m에 위치하는 것이 좋다. 구체적으로, 자동차 추적모드의 경우 특정 자동차를 추적, 즉 시험 대상 자동차를 추적하면서 상기 시험 대상 자동차에서 배출되는 대기오염물질을 측정하는데, 이러한 자동차 추적모드 측정용 흡입구(P130)(G130)는 이동 차량(C)의 전방을 향하도록 장착하되, 흡입구(P130)(G130)의 끝단이 지면으로부터 0.3 ~ 1.5m에 위치하는 것이 좋다. 예를 들어, 도 2에 예시한 바와 같이, 흡입구(P130)(G130)는 이동 차량(C)의 앞 유리와 범퍼에 밀착 설치되어, 그의 끝단이 지면으로부터 0.3 ~ 1.5m에 위치될 수 있다. 이 경우, 추적 시험 대상 자동차의 배기관과 최대한 근접하여 시험 대상 자동차에서 배출되는 대기오염물질이 효과적으로 샘플링될 수 있다. 흡입구(P130)(G130)의 끝단은, 바람직하게는 지면으로부터 약 1.0m 높이에 위치하는 것이 좋다.
또한, 상기 자동차 추적모드 측정용 흡입구(P130)(G130)는 이동 차량(C)의 좌우 양쪽을 향하여 1개씩 분기된 것이 좋다. 구체적으로, 자동차 추적모드 측정용 흡입구(P130)(G130)는 예를 들어 "ㅅ"자 형상 또는 "Y"자 형상으로서, 이동 차량(C)의 좌측으로 분기된 좌측 분기관과, 우측으로 분기된 우측 분기관으로 구성되어, 흡입구(P130)(G130)의 끝단이 시험 대상 자동차의 좌우 양쪽 방향 모두에 향해 있으면 좋다. 자동차의 종류에 따라 배기관이 좌측 또는 우측에 형성될 수 있는데, 흡입구(P130)(G130)가 위와 같이 양쪽으로 분기된 경우 차종의 종류, 즉 배기관의 위치에 제약을 받지 않으므로, 실제 도로 주행에서의 시험 대상 자동차의 연료, 차속과 같은 운전조건, 후처리장치의 종류 등에 따른 대기오염물질 배출 특성을 측정할 수 있다.
아울러, 상기 자동차 추적모드 측정용 흡입구(P130)(G130)는 주행모드 측정용 흡입구(P120)(G120)로부터 분기되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 도 2에 예시한 바와 같이, 자동차 추적모드의 입자 측정용 흡입구(P130)는 주행모드의 입자 측정용 흡입구(P120)로부터 분기되고, 가스 측정용 흡입구(G130)는 주행모드의 가스 측정용 흡입구(G120)로부터 분기될 수 있다.
또한, 상기 자동차 추적모드 측정용 흡입구(P130)(G130)는 주행모드 측정용 흡입구(P120)(G120)로부터 분기되지 않고, 유량 분배 유닛(200)과 착탈이 가능하도록 자유롭게 장착될 수 있는 것이 좋다. 즉, 주행모드 측정용 흡입 유닛(120)과 자동차 추적모드 측정용 흡입 유닛(130)은 모드에 따라 유량 분배 유닛(200)의 결합관(220)에 자유롭게 교체 설치될 수 있다. 다른 구현예에 따라서는, 상기 자동차 추적모드의 입자 측정용 및 가스 측정용 중에서, 가스 측정용 흡입구(G130)의 경우에는 주행모드의 가스 측정용 흡입구(G120)로부터 분기되고, 입자 측정용 흡입구(P130)의 경우에는 주행모드의 입자 측정용 흡입구(P120)로부터 분기되지 않고, 이는 유량 분배 유닛(200)과 착탈이 가능하도록 장착될 수 있다.
한편, 상기 주행모드의 입자 측정용 흡입구(P120)는 유량 분배 유닛(200)의 결합관(220)에 연결되는 샘플링 라인(P122)과, 상기 샘플링 라인(P122)의 말단에 형성된 대기 유입구(P124)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 유입구(P124)의 내경은 샘플링 라인(P122)의 내경보다 작아 등속 샘플링(isokinetic sampling)되는 것이 바람직하다. 그리고 샘플링 라인(P122)은 예를 들어 약 70 cm의 길이를 가지면서 지면과 수평적으로 설치된 것이 좋다. 이에 따라, 유입구(P124)를 통해 유입된 대기는 유입구(P124)보다 내경이 큰 샘플링 라인(P122)을 통과하면서 차량(C)에 의한 공기 유동의 영향을 받지 않는 위치에서 층류를 형성함과 동시에 등속 흡입 조건을 유지할 수 있다.
또한, 상기 샘플링 라인(P122)은 균일한 유동(층류)이 형성될 수 있도록 레이노즐 수(Reynolds number)가 2000 이하가 되는 것이 좋다. 이를 위해 샘플링 라인(P122)은 약 48 mm의 내경을 가질 수 있으며, 상기 유입구(P124)는 샘플링 라인(P122)의 내경보다 약 1/5 정도로 작은 내경(약 10 mm)을 가질 수 있다. 이러한 내경을 가지는 경우, 예를 들어 약 50 km/h 차속에서 약 65 L/min의 유량을 흡입할 때 등속 샘플링이 될 수 있다.
아울러, 상기 자동차 추적모드의 입자 측정용 흡입구(P130)의 경우에도 등속 샘플링이 될 수 있도록 상기 주행모드의 입자 측정용 흡입구(P120)와 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이, 자동차 추적모드의 입자 측정용 흡입구(P130)의 말단(mouth)의 경우도 내경이 작아지게 구성될 수 있다. 또한, 자동차 추적모드의 입자 측정용 흡입구(P130)는 상기한 바와 같이 좌우 양쪽 분기관을 가질 수 있는데, 이때 좌우 양쪽 분기관으로 흡입되는 유량의 합이 약 65 L/min일 때, 각 분기관 내부에서 층류가 형성되도록 각 분기관의 내경은 약 25 mm가 될 수 있으며, 차속이 약 50 km/h인 경우 대기 시료의 등속 샘플링을 위해 흡입구(P130)의 말단(mouth)은 약 7.1 mm로 작아진 내경을 가질 수 있다.
한편, 자동차 추적모드의 경우, 피추적 차량(시험 대상 자동차)과의 거리를 측정할 수 있는 거리 측정 장치(예를 들어 laser distance meter 등) 등의 보조 장치가 추가로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 대기오염 측정용 차량은 정지모드 측정용 흡입 유닛(110)과는 별도로 미세먼지(PM2.5, PM10 등)를 흡입하여 질량농도를 연속적으로 측정할 수 있는 베타게이지(150, Beta gauge)를 더 포함할 수 있다. 그리고 미세먼지(PM2.5, PM10 등)를 흡입하는 베타게이지용 흡입구(140)가 설치될 수 있다. 이때, 상기 베타게이지용 흡입구(140)는 이동 차량(C)의 상단, 즉 차량(C)의 지붕에 수직으로 설치될 수 있으며, 이는 예를 들어 약 1.0m의 길이를 가질 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 대기오염 측정용 차량은 자동차의 주행에 의해 도로 표면에 존재하던 먼지가 재비산되는 특성을 조사하기 위한 비산먼지 측정용 흡입구를 더 포함할 수 있다. 상기 비산먼지 측정용 흡입구는 예를 들어 대한민국 등록특허 제10-0582592호에 제시된 것을 사용할 수 있으며, 이는 본 발명의 측정용 차량의 범퍼 앞과 타이어 후면에 장착될 수 있다. 이러한 비산먼지 측정용 흡입구에 의해 비산먼지의 입자 개수, 입자의 입경분포, 인체에 침착되는 입자의 표면적, 비산먼지에 포함된 검댕 농도, particle-bound PAHs 등의 농도를 분석함으로써 비산먼지에 대한 다양한 정보를 획득할 수 있다. 이때, 측정되는 비산먼지에는 타이어, 도로 표면, 브레이크 패드 등의 마모에 의해 발생하는 입자가 포함될 수 있으며, 상기 비산먼지 측정용 흡입구를 통해 유입된 비산먼지는 차량(C) 내에 탑재된 입자 측정 장치(400)에서 분석될 수 있다.
한편, 상기 유량 분배 유닛(200)은 각 흡입 유닛(110)(120)(130)의 입자 측정용 흡입구(P110)(P120)(P130)와 연통된다. 유량 분배 유닛(200)은 구체적으로 입자 측정용 흡입구(P110)(P120)(P130)로부터 유입된 대기를 입자 측정 장치(400)로 공급한다.
바람직한 구현예에 따라서, 상기 유량 분배 유닛(200)은 입자 측정용 흡입구(P110)(P120)(P130)와 연결되는 결합관(220)과, 상기 결합관(220)의 후단에 형성된 유량 분배 플레넘(240, plenum)과, 상기 유량 분배 플레넘(240)에 유입된 대기를 입자 측정 장치(400)로 분배하는 시료 채취관(260)을 포함한다. 아울러, 상기 유량 분배 유닛(200)은 전방부와 후방부로 구분되어, 도 3에 도시한 바와 같이 조인 부재(250)에 의해 결합되는 구조를 가질 수 있다. 이때, 상기 시료 채취관(260)은 다수 개이며, 이의 개수는 입자 측정 항목에 따라 결정된다.
상기 유량 분배 플레넘(240)은 유입된 대기를 다수의 시료 채취관(260)으로 분배한다. 유량 분배 플레넘(240)은 결합관(220)으로부터 유입된 대기가 균일한 유동(층류)을 유지하면서 유속이 낮아지도록 결합관(220)보다 큰 내경을 갖는다. 또한, 유량 분배 플레넘(240)의 후단에는 배풍기(270)가 설치될 수 있다.
상기 시료 채취관(260)은 시료 유입 포트(262, port); 및 상기 시료 유입 포트(262)로부터 연장 형성되고, 대기를 입자 측정 장치(400)로 공급하는 시료 공급관(264)을 포함한다. 이때, 상기 시료 유입 포트(262)는 유량 분배 플레넘(240)의 내부 공간의 중앙에 위치된다. 이에 따라, 균일한 유동(층류)의 대기가 유입되어 입자 측정 장치(400)로 공급될 수 있다.
상기 시료 채취관(260)은 다수 개로서, 이는 입자 측정기(401 ~ 405)의 개수와 대응된다. 구체적으로, 입자 측정 장치(400)는 입자의 종류, 농도, 및 표면적 등의 입자 측정 항목에 따라 다수 개의 입자 측정기(401 ~ 405)를 포함할 수 있는데, 상기 시료 채취관(260)은 각 입자 측정기(401 ~ 405)와 대응되게 동일한 개수를 갖는다. 시료 채취관(260)은 예를 들어 앞쪽에는 4개, 뒤쪽에는 1개가 설치될 수 있다.
상기 입자 측정 장치(400)는 예를 들어 통상과 같이 PAH monitor(401), NAM(nanoparticle aerosol monitor)(402), Aeth(aethalometer)(403), CPC(condensation particle counter)(404) 및 FMPS(fast mobility particle sizer)(405) 등의 다수의 입자 측정기를 포함할 수 있다. 유량 분배 플레넘(240)으로 유입된 대기는 시료 채취관(260)을 통해 각 입자 측정기(401 ~ 405)로 분배 공급된다. 이때, 결합관(220)은 약 48 mm의 내경을 갖고, 유량 분배 플레넘(240)의 내경은 약 150 mm로 확대되어, 통과 유속을 약 0.6 m/s 이하로 낮춘 후 앞쪽 4개의 시료 채취관(260)을 통해 흡입 유량이 상대적으로 적은 PAH monitor(401), NAM(402), Aeth(403) 및 CPC(404)로 분배되고, 뒤쪽 1개의 시료 채취관(260)을 통해 흡입 유량이 가장 많은 FMPS(405)로 분배되어, 10 L/min의 유량이 샘플링될 수 있다.
또한, 가스 측정용 흡입구(G110)(G120)(G130)로 유입된 대기는 매니폴드(300)를 통해 가스 측정 장치(500)로 공급된다. 상기 가스 측정 장치(500)는 통상과 같이 예를 들어 CO/CO2 측정기(501), NO/NO2/NOx 측정기(502) 및 THC/methane/NMHC 분석기(503) 등의 가스 측정기를 포함할 수 있으며, 매니폴드(300)를 통해 상기 각 가스 측정기(501 ~ 503)에 대기가 분배 공급된다. 상기 매니폴드(300)는 가스 측정용 흡입구(G110)(G120)(G130)로 유입된 대기를 각 가스 측정기(501 ~ 503)로 분배 공급할 수 있는 구조를 가지는 것이면 제한되지 않는다.
도 2에 도시한 바와 같이, 가스 측정용 흡입구(G110)(G120)(G130)는 입자 측정용 흡입구(P110)(P120)(P130)와 나란히 설치될 수 있다. 가스 측정용 흡입구(G110)(G120)(G130)는 매니폴드(300)와 연결 튜브를 통해 연통될 수 있으며, 매니폴드(300)의 후단에는 진공펌프(370)가 설치될 수 있다. 아울러, 매니폴드(300)로 유입되는 대기 유량은 수십 L/min, 예를 들어 20 ~ 80 L/min가 될 수 있으며, 각 가스 측정기 즉 CO/CO2 측정기(501), NO/NO2/NOx 측정기(502), THC/methane/NMHC 분석기(503)에 각각 0.7 ~ 1.3 L/min 유량으로 샘플링될 수 있다.
아울러, 상기 입자 측정 장치(400)는 차량(C)의 중간 좌측 부분에 2열로 배치될 수 있다. 구체적으로, 도 5에 예시한 바와 같이 차량(C)의 내부 좌측 상단부터 베타게이지(150)와 FMPS(405)가 배열되고, 우측 상단부터 CPC(404), NAM(402), PAH monitor(401) 및 Aeth(403)의 순서로 배열될 수 있다.
이때, 상기 각 측정 장치(400)(500)에서, 상기 CPC(404)는 5 nm 이상 크기 입자의 총 수 농도를 particles/cm3 단위로 매초마다 측정할 수 있는 것이 사용될 수 있으며, 상기 FMPS(405)는 직경이 5.6 ~ 560 nm 범위인 입자의 입경분포를 particles/cm3 단위로 매초마다 측정할 수 있는 것을 사용할 수 있다. 그리고 상기 NAM(402)은 기관지 또는 허파에 침착하는 입자의 총 표면적을 μm2/cm3 단위로 매초마다 측정할 수 있는 것, 상기 PAH monitor(401)는 발암물질로 잘 알려진 다환방향족탄화수소 중에서 입자상으로 존재하는 particle-bound PAHs의 농도를 ng/m3 단위로 매초마다 측정할 수 있는 것, 상기 Aeth(403)는 기후변화의 원인물질로 알려진 블랙카본(black carbon) 또는 검댕(soot)의 농도를 ng/m3 단위로 매초마다 측정할 수 있는 것을 사용할 수 있다. 아울러, 상기 베타게이지(150)는 베타게이지용 흡입구(140)에 장착하는 임팩터의 종류에 따라 PM2.5 또는 PM10 질량농도를 약 5분마다 측정할 수 있는 것을 사용할 수 있다.
또한, 가스 측정 장치(500)는 차량(C)의 뒤쪽 우측에 배열될 수 있으며, 예를 들어 상단으로부터 CO/CO2 측정기(501), NO/NO2/NOx 측정기(502), 및 THC/methane/NMHC 분석기(503)의 순서로 배열될 수 있다. 그리고 상기 THC/methane/NMHC 분석기(503)의 하단에는 부속 장치로서 H2 generator(503-1)가 배치될 수 있으며, H2 generator(503-1)의 하단에는 진공펌프(370)와 NO/NO2/NOx 측정기(502)의 부속 부품(502-1)이 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 각 측정 장치(400)(500)들을 설치함에 있어서, 진동에 의한 파손 및 오작동의 가능성을 최소화하기 위해 차량(C)의 판식 현가장치를 공압식 현가장치로 교체하고, 측정 장치의 밑에 탄성체(예를 들어, 진동 흡수용 스프링 또는 실리콘 고무패드)를 적층한 다음, 클램프를 이용하여 금속 프레임(frame)에 각 측정 장치(400)(500)들을 고정하는 것이 좋다.
한편, 상기 유량 분배 유닛(200)과 매니폴드(300) 중에서 선택된 하나 이상을 통과하는 대기 중 일부는 동물 실험 장치(600)로 공급된다. 그리고 나머지 유량은 배풍기(270)나 진공펌프(370)를 거쳐 차량(C)의 외부로 방출된다. 이때, 전압조정기 또는 인버터 및 밸브를 이용하여 배풍기(270)나 진공펌프(370)의 흡입 유량이 조절될 수 있다. 상기 흡입 유량은 열선유속계로 측정하거나, 벤츄리관 및 층류 유량계 등을 이용하여 확인할 수 있다.
도 6은 동물 실험 장치(600)의 예시적인 구현예를 보인 것이다. 상기 동물 실험 장치(600)는 동물 노출 실험을 실시하는 것으로서, 이는 항온 챔버(610)와, 상기 항온 챔버(610)의 내부에 설치된 대기 유입부(620) 및 동물 홀더(630)를 포함할 수 있다. 그리고 챔버(610) 외부에 설치된 배출펌프(640)를 포함할 수 있다. 상기 동물 홀더(630)에는 실험동물(예를 들어, 실험용 마우스(mouse) 등)이 존재한다. 동물 홀더(630)는 다수 개 배열 설치될 수 있으며, 예를 들어 2줄로 6개씩 배열될 수 있다. 입자 측정용 흡입구(P110)(P120)(P130)로 유입된 대기는 유량 분배 유닛(200)과 연통된 분기관(280)을 통해 동물 실험 장치(600)로 공급될 수 있다. 이때, 상기 분기관(280)은 앞서 설명한 시료 채취관(260)과 동일하게 구성될 수 있다. 또한, 도 6에는 도시하지 않았지만, 가스 측정용 흡입구(G110)(G120)(G130)로 유입된 대기는 매니폴드(300)로부터 분기되어 동물 실험 장치(600)로 공급될 수 있다.
아울러, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 유량 분배 유닛(200)의 후단에는 별도의 유출관(290)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 유출관(290)은 앞서 설명한 시료 채취관(260)과 동일하게 구성될 수 있다. 상기 유출관(290)을 통해 유입된 대기는 다른 측정 목적, 예를 들어 입자의 형상 및 화학조성 분석용 시료 샘플링이나 기타의 목적으로 사용될 수 있다.
또한, 상기 데이터 관리부(700)는 입자 측정 장치(400) 및 가스 측정 장치(500)에서 측정된 대기오염 정보를 저장하고 모니터링할 수 있으면 좋다. 이와 함께, 상기 데이터 관리부(700)는 대기오염 정보를 관제 센터(본부 사무실)로 네트워크 송수신하는 기능을 가져도 좋다. 입자 측정 장치(400) 및 가스 측정 장치(500)에서 측정된 대기오염 정보는 데이터 관리부(700)에 의해 RS232C serial 통신 또는 A/D converter를 통해 컴퓨터(701)의 매초마다 저장되고 실시간으로 그래프화되어 모니터링될 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 대기오염 측정용 차량은 이동 차량(C)의 내부 정면 대쉬 보드에 GPS 센서(158)가 설치될 수 있다. 이때, 데이터 관리부(700)는 상기 GPS 센서(158)에 의해 측정된 차속, 차가속도, 위도, 경도, 고도와 같은 주행정보 및 지형정보를 저장할 수 있다. 또한 기상요소를 측정하는 기상센서(159)가 이동 차량(C)의 지붕 위에 설치될 수 있으며, 상기 기상센서(159)에 의해 측정된 풍향, 풍속, 기온, 상대습도, 강수량 등의 정보는 데이터 관리부(700)에 저장될 수 있다.
부가적으로, 측정 당시의 도로 교통 상황 및 특이사항을 영상으로 저장해 놓기 위해 GPS 센서(158) 옆에 정면을 향하는 전방 CCTV(165)와 후면을 향하는 후방 CCTV(166)를 설치하여 영상저장장치에 실시간으로 저장할 뿐만 아니라 인터넷 접속을 통해 관제 센터(본부 사무실)에서 원격으로 감시할 수 있도록 무선통신이 설치될 수 있다. 그리고 후방 CCTV(166)는 필요에 따라 도어센서와 연결하여 도난방지용으로도 활용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 대기오염 측정용 차량은 전력을 공급하는 전력 공급 시스템(800)을 포함할 수 있는데, 상기 전력 공급 시스템(800)은 측정 목적 및 사용시간에 따라 전력통합관리모듈(805)에 의해 통제될 수 있다. 도 7은 전력 공급 시스템(800)의 개략도를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 전력 공급 시스템(800)은 차량(C)에 장착된 산업용 배터리(801)에 의해 전원이 공급되는데, 이는 차량 자체의 Alternator(802)에 의해 주행 중 조금씩 충전이 가능할 수 있다. 그리고 배터리 충전기(803)의 전원선을 외부 전원(807)에 꽂아 놓으면 산업용 배터리(801)를 충전시킬 수 있다. 산업용 배터리(801)에서 출력되는 12V의 전원은 인버터(804)에 의해 220V로 승압되며, 승압된 전원은 모든 측정 장치(150)(400)(500) 및 보조 장치에 공급된다. 여기서, 상기 보조 장치는 배풍기(270) 및 진공펌프(370) 등이다.
또한, 주행모드 측정과 자동차 추적모드 측정의 경우, 외부로부터 전력 공급이 불가능하기 때문에, 이 경우에는 산업용 배터리(801)에 의해서만 작동될 수 있다. 그리고 정지모드 측정의 경우 배터리 대신 외부 전원(807)이 모든 측정 장치(400)(500)와 보조 장치에 전력을 공급할 수 있도록 전력통합관리모듈(805)에서 결선을 변환시켜 공급한다. 이때, 배터리 충전기(803)의 전원을 켜 놓으면 산업용 배터리(801)도 함께 충전시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 흡입 유닛(100)은 전술한 바와 같이 각 흡입 유닛(110)(120)(130)마다 2개의 흡입구로서, 입자 측정용 흡입구(P110)(P120)(P130)와 가스 측정용 흡입구(G110)(G120)(G130)를 포함하는데, 이는 다음과 같다.
자동차에서 배출되는 배출가스(대기오염물질)에는 입자상과 가스상이 존재한다. 즉, 배출가스에는 검댕(Soot), 나노입자의 에어로졸, 미세먼지(PM10 등) 등의 입자상 물질과, COx나 NOx 등의 가스상 물질이 혼재되어 있다. 이들 입자상 물질과 가스상 물질은 물리적 및 화학적 성상이 달라 종래와 같이 1개의 흡입구를 통해 대기를 유입시켜 측정하는 경우, 대기오염물질의 손실이 커 오염도 측정의 정확도가 낮다. 즉, 일반적으로 흡입구는 금속재나 합성수지재의 관으로 구성되는데, 입자상 물질과 가스상 물질은 흡입구의 재질에 따라 각각 벽면 손실량이 다르다. 예를 들어, 미세먼지(PM10 등) 등의 입자상 물질은 정전기 등에 의해 합성수지재에 잘 부착될 수 있다. 이에 따라, 종래와 같이 1개의 흡입구를 통해 대기를 유입시켜 측정하는 경우, 흡입구의 재질에 따라 입자상 물질과 가스상 물질 중 어느 하나의 손실이 발생되어 정확한 대기오염도를 측정하기 어렵다. 그러나 본 발명에 따라 입자 측정용 흡입구(P110)(P120)(P130)와 가스 측정용 흡입구(G110)(G120)(G130)를 통해 별개의 라인으로 유입시켜 입자와 가스를 각각 측정하는 경우, 오염물질의 부착 또는 흡착으로 인한 손실량이 적어 정확한 대기오염도의 측정이 가능하다.
바람직한 구현예에 따라서, 상기 입자 측정용 흡입구(P110)(P120)(P130)는 금속재로 구성하는 것이 좋다. 또한, 상기 가스 측정용 흡입구(G110)(G120)(G130)는 합성수지재로 구성하는 것이 좋다. 보다 바람직하게는, 상기 입자 측정용 흡입구(P110)(P120)(P130)는 표면이 전해 연마된 SUS 재질로 구성하고, 상기 가스 측정용 흡입구(G110)(G120)(G130)는 테플론 재질로 구성하는 것이 좋다. SUS 재질의 경우에는 다른 금속재 대비 입자상 물질의 흡착율이 매우 낮고, 테플론 재질의 경우에는 다른 합성수지재 대비 가스상 물질의 흡착율이 매우 낮아 이들이 본 발명에 유용하다.
이상에서 설명한 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 외부의 대기를 유입함에 있어, 입자 측정용 흡입구(P110)(P120)(P130)와 가스 측정용 흡입구(G110)(G120)(G130)를 통해 별개의 라인으로 유입시켜 입자와 가스를 각각 측정하게 되어, 대기오염물질의 흡착으로 인한 손실량이 적어 정확한 대기오염도의 측정이 가능하다. 아울러, 실제 차량의 통행이 빈번한 도로상의 대기오염물질 농도를 이동형 측정 차량의 주행모드를 통해 대기오염물질을 시공간적으로 측정 및 분석하여 실시간으로 모니터링할 수 있다. 그리고 넓은 지역의 도로변 및 도로상의 대기오염도를 짧은 시간 안에 측정할 수 있으며, 데이터 관리부(700)로 주행정보, 위치정보 및 기상정보 등과 함께 저장되므로 상세 대기오염도 지도를 작성하여 공간분포 특징을 파악할 수 있다.
또한, 자동차 추적모드를 통해 피추적 차량의 차종, 연료, 차속과 같은 운전조건, 후처리장치의 종류 등에 따른 대기오염물질 배출 특성을 실제 도로 주행조건에서 시험할 수 있으며, 자동차에서 배출된 대기오염물질의 확산, 희석, 이동 현상을 연구하는 도구로 활용할 수 있다. 아울러, 실제 도로 주행조건에서 노출되는 도로상 오염된 공기를 동물 실험 장치(600) 내의 동물에게 일정시간 동안 직접 노출시킴으로써 자동차에서 배출된 대기오염물질의 인체 위해성을 정확하게 평가 및 분석할 수 있다.
100, 110, 120, 130 : 흡입 유닛
P110, P120, P130 : 입자 측정용 흡입구
G110, G120, G130 : 가스 측정용 흡입구
200 : 유량 분배 유닛 220 : 결합관
240 : 유량 분배 플레넘 260 : 시료 채취관
300 : 매니폴드 400 : 입자 측정 장치
500 : 가스 측정 장치 600 : 동물 실험 장치
700 : 데이터 관리부 800 : 전원 공급 시스템

Claims (7)

  1. 외부의 대기가 유입되며, 입자 측정용 흡입구와 가스 측정용 흡입구를 포함하는 흡입 유닛;
    상기 입자 측정용 흡입구로 유입된 대기를 입자 측정 장치로 공급하는 유량 분배 유닛;
    상기 가스 측정용 흡입구로 유입된 대기를 가스 측정 장치로 공급하는 매니폴드;
    상기 유량 분배 유닛으로부터 공급된 대기 중의 입자를 측정하는 입자 측정 장치;
    상기 매니폴드로부터 공급된 대기 중의 가스를 측정하는 가스 측정 장치;
    상기 유량 분배 유닛 및 매니폴드 중에서 선택된 하나 이상으로부터 대기를 공급받아 동물 노출 실험을 실시하는 동물 실험 장치; 및
    상기 입자 측정 장치 및 가스 측정 장치에서 측정된 오염 정보를 저장하고 모니터링하는 데이터 관리부를 포함하되,
    상기 유량 분배 유닛은,
    입자 측정용 흡입구와 연결되는 결합관;
    상기 결합관의 후단에 형성된 유량 분배 플레넘; 및
    상기 유량 분배 플레넘에 유입된 대기를 입자 측정 장치로 분배하는 시료 채취관을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정용 차량.
  2. 삭제
  3. 제2항에 있어서,
    상기 시료 채취관은,
    유량 분배 플레넘의 내부 공간에 위치된 시료 유입 포트; 및
    상기 시료 유입 포트로부터 연장 형성되고, 대기를 입자 측정 장치로 공급하는 시료 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정용 차량.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 흡입 유닛은 정지모드 측정용, 주행모드 측정용 및 자동차 추적 측정용 흡입 유닛 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 대기오염 측정용 차량.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정지모드 측정용 흡입 유닛은 차량의 상부에 장착되고;
    상기 주행모드 측정용 흡입 유닛은 차량의 전방에 장착되며;
    상기 자동차 추적모드 측정용 흡입 유닛은 차량의 전방에 장착되되, 흡입구의 끝단이 지면으로부터 0.3 ~ 1.5m에 위치하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정용 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 입자 측정용 흡입구는,
    유량 분배 유닛에 연결되는 샘플링 라인; 및
    상기 샘플링 라인의 말단에 형성되고, 샘플링 라인보다 내경이 작은 유입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정용 차량.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 입자 측정용 흡입구는 금속재이고, 상기 가스 측정용 흡입구는 합성수지재인 것을 특징으로 하는 대기오염 측정용 차량.
KR1020110084775A 2011-08-24 2011-08-24 다기능 이동형 대기오염 측정용 차량 KR101311426B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110084775A KR101311426B1 (ko) 2011-08-24 2011-08-24 다기능 이동형 대기오염 측정용 차량
US13/586,547 US20130047704A1 (en) 2011-08-24 2012-08-15 Multi-functional vehicle for measuring air pollution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110084775A KR101311426B1 (ko) 2011-08-24 2011-08-24 다기능 이동형 대기오염 측정용 차량

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130022069A KR20130022069A (ko) 2013-03-06
KR101311426B1 true KR101311426B1 (ko) 2013-09-25

Family

ID=47741690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110084775A KR101311426B1 (ko) 2011-08-24 2011-08-24 다기능 이동형 대기오염 측정용 차량

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20130047704A1 (ko)
KR (1) KR101311426B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101585135B1 (ko) * 2014-07-24 2016-01-15 대한민국 기상측정장비 보호장치
WO2017052116A1 (ko) * 2015-09-22 2017-03-30 한양대학교 에리카산학협력단 입자 샘플링 프로브 및 이를 이용한 미세먼지 측정 장치
KR101809249B1 (ko) * 2015-09-22 2017-12-15 한양대학교 에리카산학협력단 입자 샘플링 프로브 및 이를 이용한 미세먼지 측정 장치
KR20190025254A (ko) * 2017-09-01 2019-03-11 주식회사 동일그린시스 이동식 대기오염 측정 장치

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8534120B1 (en) 2012-09-14 2013-09-17 Advanced Scientifics, Inc. Test system and method for flexible containers
US10401341B2 (en) * 2012-12-21 2019-09-03 Picarro, Inc. Scanned 1-D gas analysis camera having a line pixel weighted for wind speed
CN103204096A (zh) * 2013-05-03 2013-07-17 湖南海尚环境生物科技有限公司 一种高效沼渣处理车
US20150153317A1 (en) * 2013-11-19 2015-06-04 Acculation, Inc. System for Inexpensive Characterization of Air Pollutants and Inexpensive Reduction of Indoor Dust
KR101499672B1 (ko) * 2014-04-29 2015-03-06 대한민국 표준 에어로졸 샘플링 시스템
KR20160024536A (ko) * 2014-08-26 2016-03-07 기아자동차주식회사 차량 내부 공기 정화를 위한 텔레매틱스 단말 및 그 제어 방법
KR101534764B1 (ko) * 2014-09-18 2015-07-09 김홍복 화생방 오염시료 원격채취장치
CN104360419B (zh) * 2014-11-20 2017-02-22 北京中立格林传感科技股份有限公司 多参数传感模块
US9719972B2 (en) 2015-03-31 2017-08-01 International Business Machines Corporation System and method for air-pollutant source-localization using parked motor vehicles
FR3042597B1 (fr) * 2015-10-16 2021-03-19 Planetwatch24 Dispositif et procede de capture et d'enregistrement des particules fines et/ou densite des gaz nox dans l'air
RU2627414C2 (ru) * 2015-12-03 2017-08-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук Способ отбора проб воздуха с борта самолета для определения аэрозольных и/или газообразных примесей и устройство для его осуществления
US11692913B2 (en) * 2016-02-11 2023-07-04 Oizom Instruments Pvt. Ltd. Air constituent measurement system, method and apparatus
CN107234936A (zh) * 2016-03-28 2017-10-10 福特环球技术公司 车辆中的空气污染反应系统
US10948470B2 (en) * 2016-04-29 2021-03-16 TricornTech Taiwan System and method for in-line monitoring of airborne contamination and process health
CN107014727A (zh) * 2017-05-31 2017-08-04 兰州工业学院 一种大气颗粒物浓度数据监管平台
CN107449877A (zh) * 2017-09-19 2017-12-08 中国医科大学 一种大气污染物移动监测装置
CN109367465A (zh) * 2018-09-29 2019-02-22 北京中科遥数信息技术有限公司 一种物联网环境应急监测车
CN109878400A (zh) * 2018-10-19 2019-06-14 南京大学 模块化全功能拓展大气监测移动平台及监测使用方法
KR102156755B1 (ko) * 2018-12-26 2020-09-16 김창영 도로 분진 청소 차량의 분진 제거 성능 평가 장치 및 시스템
CN110316375A (zh) * 2019-06-24 2019-10-11 浙江华奕航空科技有限公司 一种大气环境监测无人机
JP7170238B2 (ja) * 2019-08-29 2022-11-14 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 空気質情報処理システム、及び、空気質情報処理方法
KR102134216B1 (ko) * 2019-09-10 2020-07-16 (주) 에이스엔 시료채취챔버 리프팅 기능을 가지는 차량용 대기환경 통합 모니터링 시스템
US11614384B2 (en) * 2019-10-03 2023-03-28 Ludlum Measurements, Inc. Enclosure for mobile monitoring of the composition and properties of ambient air
CN110717682B (zh) * 2019-10-15 2022-03-15 中南大学 一种基于空间位置的个体空气污染风险源解析方法
KR102660063B1 (ko) * 2021-12-03 2024-04-23 주식회사 넥스트이앤엠 다중채널 전환방식에 의한 재비산먼지 측정시스템 및 그의 동작방법
CN116822970B (zh) * 2023-08-30 2023-11-21 湖北省生态环境科学研究院(省生态环境工程评估中心) 高环境健康风险污染物监管优先级的自动判断方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100582592B1 (ko) * 2003-12-24 2006-05-26 대한민국(환경부 국립환경과학원장) 이동차량을 이용하여 도로 먼지의 배출량을 측정하기 위한 장치 및 그 방법
JP3985960B2 (ja) * 2003-07-02 2007-10-03 独立行政法人交通安全環境研究所 排気ガス中の微粒子計測装置および計測方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101243995A (zh) * 2008-03-21 2008-08-20 但汉雷 一种现场气体染毒实验装置及方法
KR101250248B1 (ko) * 2011-10-24 2013-04-03 한국과학기술연구원 탄소 입자의 채취 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3985960B2 (ja) * 2003-07-02 2007-10-03 独立行政法人交通安全環境研究所 排気ガス中の微粒子計測装置および計測方法
KR100582592B1 (ko) * 2003-12-24 2006-05-26 대한민국(환경부 국립환경과학원장) 이동차량을 이용하여 도로 먼지의 배출량을 측정하기 위한 장치 및 그 방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101585135B1 (ko) * 2014-07-24 2016-01-15 대한민국 기상측정장비 보호장치
WO2017052116A1 (ko) * 2015-09-22 2017-03-30 한양대학교 에리카산학협력단 입자 샘플링 프로브 및 이를 이용한 미세먼지 측정 장치
KR101809249B1 (ko) * 2015-09-22 2017-12-15 한양대학교 에리카산학협력단 입자 샘플링 프로브 및 이를 이용한 미세먼지 측정 장치
KR101810211B1 (ko) * 2015-09-22 2017-12-19 한양대학교 에리카산학협력단 미세먼지 측정 장치
CN108369163A (zh) * 2015-09-22 2018-08-03 汉阳大学校Erica产学协力团 微粒采样探头及使用它的细粉尘测量装置
US10845347B2 (en) 2015-09-22 2020-11-24 Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University Erica Campus Particle sampling probe and fine dust measuring device using same
CN108369163B (zh) * 2015-09-22 2022-04-12 汉阳大学校Erica产学协力团 微粒采样探头及使用它的细粉尘测量装置
KR20190025254A (ko) * 2017-09-01 2019-03-11 주식회사 동일그린시스 이동식 대기오염 측정 장치
KR101985476B1 (ko) 2017-09-01 2019-09-03 주식회사 동일그린시스 이동식 대기오염 측정 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20130047704A1 (en) 2013-02-28
KR20130022069A (ko) 2013-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101311426B1 (ko) 다기능 이동형 대기오염 측정용 차량
Okokon et al. Particulates and noise exposure during bicycle, bus and car commuting: A study in three European cities
Onat et al. Personal exposure of commuters in public transport to PM2. 5 and fine particle counts
Briggs et al. Effects of travel mode on exposures to particulate air pollution
Kuuluvainen et al. Lung deposited surface area size distributions of particulate matter in different urban areas
Zavala et al. Characterization of on-road vehicle emissions in the Mexico City Metropolitan Area using a mobile laboratory in chase and fleet average measurement modes during the MCMA-2003 field campaign
Drewnick et al. Design of a mobile aerosol research laboratory and data processing tools for effective stationary and mobile field measurements
Yli-Tuomi et al. Emissions of fine particles, NOx, and CO from on-road vehicles in Finland
Kaur et al. Fine particulate matter and carbon monoxide exposure concentrations in urban street transport microenvironments
CA2721311C (en) System and method for quantifying the presence of components in the exhaust of commercial and/or heavy-duty vehicles
Pirjola et al. Road dust emissions from paved roads measured using different mobile systems
Clements et al. Air pollutant concentrations near three Texas roadways, part II: Chemical characterization and transformation of pollutants
Imhof et al. Aerosol and NO x emission factors and submicron particle number size distributions in two road tunnels with different traffic regimes
Zhu et al. Measurements of ultrafine particles and other vehicular pollutants inside a mobile exposure system on Los Angeles freeways
Kim et al. On-road measurements of ultrafine particles and associated air pollutants in a densely populated area of Seoul, Korea
Järvi et al. Determinants of spatial variability of air pollutant concentrations in a street canyon network measured using a mobile laboratory and a drone
MX2013014126A (es) Sistema y metodo para cuantificar la presencia de componentes en el gas de escape de vehiculos.
JP2018537691A (ja) 空気中の微粒子および／またはＮＯｘガス密度を捕獲および記録する装置と方法
CN113281231B (zh) 路网扬尘颗粒物排放量动态监测分析方法
Wang et al. Characteristics of airborne particles and the factors affecting them at bus stations
CN214894715U (zh) 一种车载式城市道路积尘负荷快速走航监测系统
Yang et al. Investigation into Beijing commuters’ exposure to ultrafine particles in four transportation modes: bus, car, bicycle and subway
Tang et al. Determining gaseous emission factors and driver’s particle exposures during traffic congestion by vehicle-following measurement techniques
Xia et al. Development of a mobile platform for monitoring gaseous, particulate, and greenhouse gas (GHG) pollutants
Wang et al. Roadside measurement and prediction of CO and PM2. 5 dispersion from on-road vehicles in Hong Kong

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160901

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170828

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180903

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190902

Year of fee payment: 7