KR101946302B1 - Secondary Particulate Matter Generating System - Google Patents

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KR101946302B1
KR101946302B1 KR1020170108911A KR20170108911A KR101946302B1 KR 101946302 B1 KR101946302 B1 KR 101946302B1 KR 1020170108911 A KR1020170108911 A KR 1020170108911A KR 20170108911 A KR20170108911 A KR 20170108911A KR 101946302 B1 KR101946302 B1 KR 101946302B1
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South Korea
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primary
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contaminant
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KR1020170108911A
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Inventor
이규홍
허용주
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한국화학연구원
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    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4845—Toxicology, e.g. by detection of alcohol, drug or toxic products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • B01J19/122—Incoherent waves
    • B01J19/123—Ultra-violet light

Abstract

The present invention relates to a secondary particulate matter generating system capable of artificially simulating particulate matter in the ambient air even when particulate matter is not collected from the ambient air by artificially generating secondary particulate matter among primary particulate matter and secondary particulate matter present in the ambient air, of generating secondary fine dust with various components by controlling an operation of a secondary particulate matter generating module in various ways, of generating secondary particulate matter with the same component with that of the ambient air by the same reaction mechanism as the secondary particulate matter existing in the actual ambient air, of performing an inhalation toxicity test on particulate matters by using this, and through this, can carry out various studies on human hazards of particulate matters.

Description

2차 미세먼지 발생 시스템{Secondary Particulate Matter Generating System}{Secondary Particulate Matter Generating System}

본 발명은 2차 미세먼지 발생 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 대기 중에 존재하는 1차 미세먼지와 2차 미세먼지 중 2차 미세먼지를 인공적으로 발생시킬 수 있도록 함으로써, 대기 중에서 미세먼지를 포집하지 않더라도 실제 대기 중에 존재하는 미세먼지를 인공적으로 모사할 수 있고, 2차 미세먼지 생성 모듈을 다양한 방식으로 동작 제어함으로써, 다양한 성분의 2차 미세먼지를 생성할 수 있고, 실제 대기 중에 존재하는 2차 미세먼지와 동일한 반응 기작으로 동일한 성분의 2차 미세먼지를 생성할 수 있으며, 이를 이용하여 미세먼지에 대한 흡입 독성 시험 등을 수행할 수 있고, 이를 통해 미세먼지의 인체 위해성 연구를 다양한 방식으로 수행할 수 있도록 하는 2차 미세먼지 발생 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary fine dust generating system. More specifically, it is possible to artificially generate secondary fine dust among the primary fine dust and secondary fine dust present in the air, thereby artificially simulating fine dust existing in the air without collecting the fine dust in the air And by controlling the operation of the secondary fine dust generating module in various ways, it is possible to generate secondary fine dust of various components, and by the same reaction mechanism as the secondary fine dust present in the air, The present invention relates to a secondary fine dust generating system capable of generating fine dust and performing inhalation toxicity test on fine dust by using the same, will be.

먼지란 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질을 말하는데, 석탄, 석유 등의 화석연료를 태울 때나 공장, 자동차 등의 배출가스에서 많이 발생한다.Dust refers to particulate matter that floats or falls down in the atmosphere. It is often present in burning fossil fuels such as coal and oil, as well as in exhaust gases from factories and automobiles.

먼지는 입자의 크기에 따라 50㎛ 이하인 총먼지(TSP, Total Suspended Particles)와 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분한다. 미세먼지는 다시 지름이 10㎛보다 작은 미세먼지(PM10)와 지름이 2.5㎛보다 작은 미세먼지(PM2.5)로 나뉜다. PM10이 사람의 머리카락 지름(50~70㎛)보다 약 1/5~1/7 정도로 작은 크기라면, PM2.5는 머리카락의 약 1/20~1/30에 불과할 정도로 매우 작다.Dust is classified into Total Suspended Particles (TSP) and Particulate Matter (PM) with a particle size of 50 μm or less depending on the particle size. The fine dust is again divided into fine dust (PM10) having a diameter smaller than 10 μm and fine dust (PM2.5) having a diameter smaller than 2.5 μm. If PM10 is about 1/5 to 1/7 smaller than human hair diameter (50 ~ 70㎛), PM2.5 is very small, about 1/20 ~ 1/30 of hair.

이처럼 미세먼지는 눈에 보이지 않을 만큼 매우 작기 때문에 대기 중에 머물러 있다 호흡기를 거쳐 폐 등에 침투하거나 혈관을 따라 체내로 이동하여 들어감으로써 건강에 나쁜 영향을 미칠 수도 있다.Because fine dust is so small that it is so small that it can not be seen, it stays in the air. It can affect your health by entering the lungs through the respiratory tract or moving into the body along the blood vessels.

대기 중에 존재하는 미세먼지의 성분은 대기 오염 물질이 공기 중에서 반응하여 형성된 덩어리(황산염, 질산염 등)와, 석탄, 석유 등 화석연료를 태우는 과정에서 발생하는 탄소류와 검댕, 지표면 흙먼지 등에서 생기는 광물 등으로 구성된다.The components of fine dust present in the atmosphere are the mass (sulphate, nitrate, etc.) formed by the reaction of air pollutants in the air and the carbon and soot generated in the process of burning fossil fuels such as coal and petroleum, minerals such as soil dust .

이러한 미세먼지는 공장의 굴뚝, 건설 현장, 자동차 배기가스 등의 발생원에서부터 에어로졸 상태의 미세먼지로 나오는 경우와, 발생원에서부터 가스 등의 상태로 나온 물질이 공기 중의 다른 물질과 화학 반응을 일으켜 미세먼지가 되는 경우로 나누어질 수 있다. 발생원으로부터 나오는 에어로졸 상태의 미세먼지를 1차 미세먼지로 분류하고, 발생원으로부터 나오는 물질이 공기 중에서 화학 반응을 통해 형성되는 미세먼지를 2차 미세먼지로 분류할 수 있다.These fine dusts come from fine dusts in the form of aerosols from the sources of the factory chimneys, construction sites, automobile exhaust gas, and the like, and the substances which come out from the source to the gas state chemically react with other substances in the air, And the like. It is possible to classify the fine dust in an aerosol state originating from the generation source as a primary fine dust and to classify the fine dust that is formed through a chemical reaction in a material generated from a source as a secondary fine dust.

대기 중에는 이러한 1차 미세먼지와 2차 미세먼지가 다양하게 혼합된 상태로 존재하며, 대기 중에 존재하는 1차 미세먼지와 2차 미세먼지의 비중은 지역이나 환경 조건 등에 따라 다양하게 나타난다.In the atmosphere, these primary and secondary fine dusts exist in various mixed states. The proportion of the primary fine dust and secondary fine dust present in the atmosphere varies depending on the region or environmental conditions.

최근에는 산업 발달 등의 영향에 따라 대기중의 미세먼지가 급격히 증가하고 있는데, 이러한 경향에 따라 전세계적으로 미세먼지에 대한 관심과 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나, 미세먼지에 대한 연구는 아직 초보 수준에 불과하며, 특히, 미세먼지의 인체 위해성에 대한 연구는 아직까지 신뢰할만한 연구 결과가 매우 미미한 수준이다.In recent years, fine dusts in the air have been rapidly increasing due to industrial development and the like, and accordingly, interest and research on fine dusts have been actively conducted worldwide. However, research on fine dusts is still at a novice level. In particular, studies on the risk of human hazards in fine dusts are still very reliable.

일반적으로 미세먼지의 인체 위해성 연구는 미세먼지에 대한 흡입 독성 시험의 방식으로 이루어지는데, 이때, 실험 동물을 대상으로 하는 흡입 독성 시험을 수행하기 위해서는 실제 대기 중에 존재하는 미세먼지를 노출 챔버에 안정적으로 공급할 수 있어야 하며, 이는 흡입 독성 시험을 수행하기 위한 가장 기본적인 시험 조건이라 할 수 있다.In general, studies on the risk of human hazards in fine dusts are made by the method of inhalation toxicity test for fine dusts. In order to perform an inhalation toxicity test for laboratory animals, it is necessary to stably And it is the most basic test condition for performing the inhalation toxicity test.

그러나, 실제 대기 중에 존재하는 미세먼지를 포집하는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라 대형 장비를 이용하여 대기 중의 미세먼지를 포집한다고 하더라도 그 포집량은 매우 소량에 불과하며 흡입 독성 시험에 필요한 양을 충족하기에는 턱없이 부족한 실정이다. However, it is very difficult to collect fine dust present in the air, and even if large-sized equipment is used to collect fine dusts in the air, the amount of collected dust is very small and it is impossible to satisfy the amount required for the inhalation toxicity test It is in short supply.

또한, 대기 중의 미세먼지 성분은 1차 미세먼지와 2차 미세먼지로 나눌 수 있으며, 각각의 성분 및 혼합 비율은 지역이나 계절, 기상 조건 등에 따라 상이하게 나타나는데, 대기 중에서 포집한 미세먼지를 이용한 흡입 독성 시험은 미세먼지 성분에 대한 다양한 시험 조건을 만들 수 없어 시험 결과의 정확도 및 신뢰도가 현저히 저하된다.In addition, the fine dust particles in the air can be divided into primary fine dust particles and secondary fine dust particles. The respective components and mixing ratios are different depending on the region, seasons, and weather conditions. Inhalation using fine dust collected in the air Toxicity tests can not make various test conditions for fine dust components, so the accuracy and reliability of test results are significantly degraded.

이러한 어려움으로 인해 흡입 독성 시험을 통한 미세먼지의 인체 위해성 연구가 활발하게 진행되지 못하고 있는 실정이다.Due to these difficulties, studies on the risk of human dusts in fine dusts through inhalation toxicity tests have not been actively conducted.

국내등록특허 제10-1105322호Korean Patent No. 10-1105322

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 대기 중에 존재하는 1차 미세먼지와 2차 미세먼지 중 2차 미세먼지를 인공적으로 발생시킬 수 있도록 함으로써, 대기 중에서 미세먼지를 포집하지 않더라도 실제 대기 중에 존재하는 미세먼지를 인공적으로 모사할 수 있고, 이를 이용하여 미세먼지에 대한 흡입 독성 시험 등을 수행할 수 있고, 이를 통해 미세먼지의 인체 위해성 연구를 다양한 방식으로 수행할 수 있도록 하는 2차 미세먼지 발생 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a fine fine particle It is possible to artificially simulate the fine dust present in the air even without collecting the dust, and to perform the inhalation toxicity test on the fine dust by using the same, And to provide a secondary fine dust generating system capable of performing secondary fine dust generation.

본 발명의 다른 목적은 2차 미세먼지 생성 모듈을 다양한 방식으로 동작 제어함으로써, 다양한 성분의 2차 미세먼지를 생성할 수 있고, 실제 대기 중에 존재하는 2차 미세먼지와 동일한 반응 기작으로 동일한 성분의 2차 미세먼지를 생성할 수 있으며, 이를 통해 더욱 정확하고 다양한 방식으로 미세먼지에 대한 시험을 수행할 수 있도록 하는 2차 미세먼지 발생 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for generating secondary fine dust of various components by controlling the operation of the secondary fine dust generating module in various ways, To provide a secondary fine dust generating system capable of generating secondary fine dust, thereby enabling testing of fine dust in a more accurate and various manner.

본 발명의 또 다른 목적은 별도의 1차 미세먼지 발생 장치를 통해 생성된 1차 미세먼지를 2차 미세먼지 생성 모듈에 공급하여 새로운 2차 미세먼지를 생성함으로써, 2차 오염원 발생기를 통해 생성하지 못한 형태의 다양한 2차 미세먼지를 생성할 수 있고, 복합적인 반응을 통해 실제 대기 중의 2차 미세먼지와 더욱 유사한 형태의 2차 미세먼지를 생성할 수 있는 2차 미세먼지 발생 시스템을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a secondary fine dust generating module that generates primary secondary fine dust by supplying a primary fine dust generated through a separate primary fine dust generating device to a secondary fine dust generating module, It is an object of the present invention to provide a secondary fine dust generating system capable of generating a variety of secondary fine dusts which can not be formed in a simple manner and capable of generating a secondary fine dust more similar to a secondary fine dust in the actual atmosphere through a complex reaction .

본 발명은, 대기중에 존재하는 1차 미세먼지와 2차 미세먼지 중 2차 미세먼지를 인공적으로 발생시키는 2차 미세먼지 발생 시스템으로서, 상기 2차 미세먼지의 오염원이 되는 2차 오염원 물질을 생성하는 2차 오염원 발생 모듈; 및 상기 2차 오염원 발생 모듈에서 발생된 2차 오염원 물질을 공급받고, 공급된 2차 오염원 물질을 화학 반응시켜 2차 미세먼지로 생성시키는 2차 미세먼지 생성 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 미세먼지 발생 시스템을 제공한다.The present invention relates to a secondary fine dust generating system for artificially generating secondary fine dust in a primary fine dust and a secondary fine dust present in the atmosphere, and a secondary pollutant generating material A secondary pollution source generating module; And a secondary fine dust generating module that receives the secondary contaminant source material generated in the secondary contaminant source generating module and chemically reacts the supplied secondary contaminant material to generate secondary fine dust particles. Thereby providing a fine dust generating system.

이때, 상기 2차 미세먼지 생성 모듈은, 상기 2차 오염원 발생 모듈로부터 공급된 2차 오염원 물질을 가열하는 가열 전처리부; 및 상기 2차 오염원 발생 모듈로부터 공급된 2차 오염원 물질에 반응 물질을 공급하여 화학 반응을 유도하는 화학 반응부를 포함할 수 있다.In this case, the secondary fine dust generating module may include: a heating pretreatment unit for heating the secondary contamination source material supplied from the secondary contamination source generating module; And a chemical reaction unit for supplying a reaction material to the second contaminant source material supplied from the second contaminant source generating module to induce a chemical reaction.

또한, 상기 2차 미세먼지 생성 모듈은 상기 2차 오염원 발생 모듈로부터 공급된 2차 오염원 물질이 상기 가열 전처리부를 통과한 이후 상기 화학 반응부에 공급되도록 형성될 수 있다.In addition, the secondary fine dust generating module may be configured to be supplied to the chemical reaction unit after the secondary source material supplied from the secondary contamination source generating module passes through the heating pretreatment unit.

또한, 상기 가열 전처리부는, 상기 2차 오염원 발생 모듈로부터 공급된 2차 오염원 물질이 내부 공간으로 유입되어 흘러가도록 중공관 형태로 형성되는 코어 유동관; 및 상기 코어 유동관의 외부에 배치되어 상기 코어 유동관 내부 공간을 가열하는 가열 히터를 포함할 수 있다.Also, the heating pre-processing unit may include: a core flow tube formed in a hollow tube shape so that a secondary contaminant source supplied from the secondary pollution source generating module flows into the inner space and flows; And a heater disposed outside the core flow tube to heat the core flow tube internal space.

또한, 상기 화학 반응부는, 상기 가열 전처리부를 통과한 2차 오염원 물질이 내부 공간으로 유입되도록 형성되는 반응 챔버; 상기 반응 챔버의 내부 공간에 자외선을 조사하는 자외선 램프; 및 상기 반응 챔버의 내부 공간에 2차 오염원 물질과 반응하도록 반응 물질을 공급하는 반응 물질 공급부를 포함할 수 있다.In addition, the chemical reaction unit may include a reaction chamber formed to allow the secondary contaminant material that has passed through the heating pretreatment unit to flow into the inner space; An ultraviolet lamp for irradiating ultraviolet rays to the inner space of the reaction chamber; And a reaction material supply unit for supplying the reaction material to react with the secondary contaminant material in the inner space of the reaction chamber.

또한, 상기 반응 물질 공급부는 오존, 수분 및 암모니아 중 적어도 어느 하나 이상을 반응 물질로 공급하도록 형성될 수 있다.In addition, the reactant supply unit may be configured to supply at least one of ozone, moisture, and ammonia to the reaction material.

또한, 상기 반응 물질 공급부에는 상기 반응 챔버에 공급되는 반응 물질의 공급량을 조절할 수 있도록 유량 제어기가 구비될 수 있다.The reaction material supply unit may include a flow controller to adjust a supply amount of the reaction material supplied to the reaction chamber.

또한, 상기 2차 미세먼지 생성 모듈의 작동 상태를 동작 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 2차 오염원 발생 모듈에 의해 공급되는 2차 오염원 물질의 종류에 따라 상기 가열 전처리부 및 화학 반응부의 작동 상태를 동작 제어할 수 있다.The control unit may further include a control unit operable to control an operation state of the secondary fine dust generating module, wherein the control unit controls the heating pre-processing unit and the chemical reaction unit according to the type of the secondary contaminant source material It is possible to control the operating state of the negative part.

또한, 상기 2차 오염원 발생 모듈은 각각 서로 다른 2차 오염원 물질을 발생시키는 다수개의 2차 오염원 발생기를 포함하고, 다수개의 상기 2차 오염원 발생기는 각각 연결 배관을 통해 상기 2차 미세먼지 생성 모듈에 연결될 수 있다.The secondary pollution source generating module may include a plurality of secondary pollution source generators that generate different secondary pollution source materials, and the plurality of secondary pollution source generators may be connected to the secondary fine dust generating module Can be connected.

또한, 상기 연결 배관에는 2차 오염원 물질의 공급량을 조절할 수 있도록 유량 제어기가 장착되고, 상기 유량 제어기는 상기 제어부에 의해 동작 제어될 수 있다.Also, the connection pipe may be equipped with a flow controller for controlling the supply amount of the secondary pollutant material, and the flow controller may be operated and controlled by the controller.

또한, 상기 2차 오염원 발생 모듈은 대기중에 존재하는 1차 미세먼지를 인공적으로 발생시키는 1차 미세먼지 발생 장치를 더 포함하고, 상기 1차 미세먼지 발생 장치는 별도의 연결 배관을 통해 상기 2차 미세먼지 생성 모듈과 연결되고, 상기 연결 배관에는 유량 제어기가 장착되며, 상기 제어부는 상기 1차 미세먼지 발생 장치와 상기 유량 제어기를 동작 제어할 수 있다.Further, the secondary pollution source generating module may further include a primary fine dust generating device for artificially generating primary fine dust present in the air, wherein the primary fine dust generating device is connected to the secondary And a flow controller is installed in the connection pipe, and the controller can control the operation of the primary fine dust generator and the flow controller.

또한, 상기 1차 미세먼지 발생 장치는 상기 1차 미세먼지의 오염원이 되는 1차 오염원 물질을 공급하는 1차 오염원 발생기; 및 상기 1차 오염원 발생기로부터 1차 오염원 물질을 공급받고, 공급된 1차 오염원 물질을 가열하여 1차 미세먼지로 생성시키는 1차 미세먼지 생성기를 포함할 수 있다.In addition, the primary fine dust generating device may include a primary pollutant generator for supplying a primary pollutant source that becomes a pollutant source of the primary fine dust; And a primary fine dust generator for receiving the primary pollutant from the primary pollutant generator and heating the supplied primary pollutant to generate primary fine dust.

본 발명에 의하면, 대기 중에 존재하는 1차 미세먼지와 2차 미세먼지 중 2차 미세먼지를 인공적으로 발생시킬 수 있도록 함으로써, 대기 중에서 미세먼지를 포집하지 않더라도 실제 대기 중에 존재하는 미세먼지를 인공적으로 모사할 수 있고, 이를 이용하여 미세먼지에 대한 흡입 독성 시험 등을 수행할 수 있고, 이를 통해 미세먼지의 인체 위해성 연구를 다양한 방식으로 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to artificially generate the secondary fine dust among the primary fine dust and the secondary fine dust present in the air, so that the fine dust existing in the air can be artificially And it is possible to carry out an inhalation toxicity test on fine dusts using the same, and through this, it is possible to carry out studies on human risk of fine dusts in various ways.

또한, 2차 미세먼지 생성 모듈을 다양한 방식으로 동작 제어함으로써, 다양한 성분의 2차 미세먼지를 생성할 수 있고, 실제 대기 중에 존재하는 2차 미세먼지와 동일한 반응 기작으로 동일한 성분의 2차 미세먼지를 생성할 수 있으며, 이를 통해 더욱 정확하고 다양한 방식으로 미세먼지에 대한 시험을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, by controlling the operation of the secondary fine dust generating module in various ways, it is possible to generate secondary fine dusts of various components, and by the same reaction mechanism as the secondary fine dust existing in the air, So that it is possible to perform a test for fine dust in a more accurate and various manner.

또한, 별도의 1차 미세먼지 발생 장치를 통해 생성된 1차 미세먼지를 2차 미세먼지 생성 모듈에 공급하여 새로운 2차 미세먼지를 생성함으로써, 2차 오염원 발생기를 통해 생성하지 못한 형태의 다양한 2차 미세먼지를 생성할 수 있고, 복합적인 반응을 통해 실제 대기 중의 2차 미세먼지와 더욱 유사한 형태의 2차 미세먼지를 생성할 수 있는 효과가 있다.In addition, by supplying the primary fine dust generated through the separate primary fine dust generating device to the secondary fine dust generating module to generate a new secondary fine dust, the various secondary dust generating devices It is possible to generate secondary fine dusts in a similar manner to the secondary fine dusts in the actual atmosphere through a complex reaction.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 미세먼지 발생 시스템의 구성을 개념적으로 도시한 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 미세먼지 생성 모듈의 화학 반응부에 대한 구성을 개념적으로 도시한 개념도,
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 2차 미세먼지 발생 시스템의 구성을 개념적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual view conceptually showing a configuration of a secondary fine dust generating system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a conceptual view conceptually showing a configuration of a chemical reaction part of a secondary fine dust generating module according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 is a conceptual diagram conceptually showing a configuration of a secondary fine dust generating system according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 미세먼지 발생 시스템의 구성을 개념적으로 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 미세먼지 생성 모듈의 화학 반응부에 대한 구성을 개념적으로 도시한 개념도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram conceptually showing a configuration of a secondary fine dust generating system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of a chemical reaction unit of a secondary fine dust generating module according to an embodiment of the present invention. Is a conceptual diagram conceptually showing a configuration.

본 발명의 일 실시예에 따른 1차 미세먼지 발생 시스템(20)은 대기 중에 존재하는 1차 미세먼지와 2차 미세먼지 중 2차 미세먼지를 인공적으로 발생시키는 장치로서, 2차 오염원 발생 모듈(400)과, 2차 미세먼지 생성 모듈(500)을 포함하여 구성된다.The primary fine dust generating system 20 according to an embodiment of the present invention is an apparatus for artificially generating secondary fine dust among primary fine dust and secondary fine dust present in the atmosphere, 400, and a secondary fine dust generating module 500.

대기 중에 존재하는 미세먼지는 배경 기술에서 설명한 바와 같이 1차 미세먼지와 2차 미세먼지가 혼합된 형태로 존재하며, 1차 미세먼지는 건설현장, 공장 굴뚝 등과 같이 먼지 발생원으로부터 직접적으로 에어로졸 상태의 미세먼지로 생성되는 것을 의미하고, 2차 미세먼지는 먼지 발생원으로부터 발생된 가스 등의 물질이 대기 중에서 새로운 반응 물질과 화학 반응하여 미세먼지로 생성되는 것을 의미한다.The fine dust present in the atmosphere exists as a mixed form of the first fine dust and the second fine dust as described in the background art. The first fine dust is present in the aerosol state directly from the dust source such as the construction site and the factory chimney And the secondary fine dust means that a substance such as gas generated from a dust generating source is chemically reacted with a new reactant in the air to generate fine dust.

2차 오염원 발생 모듈(400)은 2차 미세먼지의 오염원이 되는 2차 오염원 물질을 생성하여 공급하며, 2차 미세먼지 생성 모듈(500)은 2차 오염원 발생 모듈(400)에서 발생된 2차 오염원 물질을 공급받고, 공급된 2차 오염원 물질을 화학 반응시켜 2차 미세먼지로 생성시킨다.The secondary pollutant generation module 400 generates and supplies a secondary pollutant material to be polluted by the secondary pollutant generation module 400, It is supplied with the pollutant material, and the supplied secondary pollutant material is chemically reacted to generate secondary fine dust.

2차 미세먼지의 오염원이 되는 2차 오염원 물질은 다양한 물질이 포함될 수 있는데, 대표적으로 질소산화물(NO, NO2), 황산화물(SO2), 휘발성유기화합물(VOCs: Volatile Organic Compounds) 등이 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 오염원 발생 모듈은 이와 같이 각각 서로 다른 2차 오염원 물질(질소산화물, 황산화물, 휘발성유기화합물)을 발생시키는 다수개의 2차 오염원 발생기(410)를 포함할 수 있다.Secondary pollutants that can be a source of secondary fine dust include various substances such as NO, NO 2 , SO 2 , and volatile organic compounds (VOCs). have. The secondary pollution source generation module according to an embodiment of the present invention may include a plurality of secondary pollution source generators 410 for generating different secondary pollutant materials (nitrogen oxides, sulfur oxides, volatile organic compounds) have.

즉, 2차 오염원 발생기(410)는 질소산화물을 생성하는 장치, 황산화물을 생성하는 장치 및 휘발성유기화합물을 생성하는 장치 등을 포함할 수 있다.That is, the secondary pollution source generator 410 may include a device for generating nitrogen oxides, a device for generating sulfur oxides, and a device for generating volatile organic compounds.

다수개의 2차 오염원 발생기(410)는 각각 연결 배관(P2)을 통해 2차 미세먼지 생성 모듈(500)에 연결될 수 있으며, 각각의 연결 배관(P2)에는 2차 오염원 물질의 공급량을 조절할 수 있도록 유량 제어기(FV)가 각각 장착될 수 있다.The plurality of secondary pollution source generators 410 may be connected to the secondary particulate generating module 500 through the connection pipe P2 and the secondary pollutant generating module 500 may be connected to each of the connection pipes P2 And a flow controller FV, respectively.

각각의 유량 제어기(FV)는 별도의 제어부(40)에 의해 동작 제어될 수 있으며, 제어부(40)를 통한 유량 제어기(FV)의 동작 제어에 의해 2차 오염원 물질의 공급량을 조절할 수 있고, 이를 통해 2차 미세먼지의 생성량을 조절할 수 있음은 물론 다수개의 2차 오염원 발생기(410)에서 공급되는 서로 다른 종류의 2차 오염원 물질의 공급 비율을 사용자의 필요에 따라 조절할 수 있다.Each of the flow controllers FV can be operated and controlled by a separate controller 40. The supply amount of the secondary source material can be controlled by controlling the operation of the flow controller FV through the controller 40, It is possible to control the generation amount of the secondary fine dust through the plurality of secondary pollution source generators 410 and to control the supply ratio of the different secondary pollutant materials supplied from the plurality of secondary pollution source generators 410 according to the user's need.

또한, 다수개의 2차 오염원 발생기(410)는 어느 하나가 선택적으로 작동할 수도 있고, 다수개가 동시에 모두 작동할 수도 있으며, 이러한 작동 방식을 통해 어느 하나의 2차 오염원 물질만 공급하여 해당 오염원 물질을 기초로 한 2차 미세먼지만을 생성하거나 또는 다수개의 2차 오염원 물질을 모두 공급하여 다수개의 오염원 물질이 혼합된 형태의 2차 미세먼지를 생성할 수 있다.Also, a plurality of secondary pollution source generators 410 may be selectively operated, or a plurality of secondary pollution source generators 410 may be operated simultaneously. Through this operation, only one secondary pollution source material is supplied, It is possible to generate only the secondary fine dust based on the basis or supply the plural secondary contamination source materials to generate the secondary fine dust mixed with the plurality of contaminant materials.

2차 오염원 발생기(410)에서 생성된 2차 오염원 물질은 각각 2차 미세먼지 생성 모듈(500)에 공급되고, 2차 미세먼지 생성 모듈(500)에 의해 2차 미세먼지로 변화 생성된다.The second contaminant source material generated by the second contaminant source generator 410 is supplied to the second fine dust generating module 500 and is changed into second fine dust particles by the second fine dust generating module 500.

대표적인 2차 오염원 물질 중 질소산화물(NO, NO2)은 각종 연소 과정에서 생성되는데, 대기 중에서 빛에너지를 받으며 오존(O3), 수분(H20) 등과 반응해 산성 물질인 질산(HNO3)을 생성하고, 이는 대기 중의 알카리성 물질인 암모니아(NH3)와 반응하여 질산암모늄(NH4NO3)이 된다. 이 질산암모늄이 입자상 물질로서 2차 미세먼지가 된다.Typical secondary source material of nitrogen oxides (NO, NO 2) are are produced in various combustion processes, ozone receive the light energy in the air (O 3), water (H 2 0) to react with the nitric acids (HNO 3 ), Which reacts with ammonia (NH 3 ), which is an alkaline substance in the atmosphere, to become ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ). This ammonium nitrate becomes a secondary fine dust as a particulate matter.

마찬가지로 2차 오염원 물질 중 황산화물(SO2) 또한 대기 중에서 빛에너지를 받으며 수분(H20) 등과 반응하여 황산(H2SO4)이 되고, 이는 다시 암모니아(NH3)와 반응하여 황산암모늄((NH4)2SO4)이 되며, 이 황산암모늄이 입자상 물질로서 2차 미세먼지가 된다.Likewise, sulfur dioxide (SO 2 ) in the secondary pollutants also reacts with water (H 2 O) and reacts with ammonia (NH 3 ) to react with water (H 2 SO 4 ) ((NH 4 ) 2 SO 4 ), and this ammonium sulfate becomes a secondary fine dust as a particulate matter.

자동차 배기가스, 주유소 유증기 등에 많이 포함된 휘발성유기화합물(VOCs)은 반응성이 강한 물질(OH, O3 등)과 화학 반응을 일으켜 2차 유기입자(Secondary Organic Particles)가 되고, 2차 유기입자가 입자상 물질로서 2차 미세먼지가 된다.Volatile organic compounds (VOCs), which are mostly contained in automobile exhaust gas and gasoline vapor, chemically react with highly reactive substances (OH, O 3, etc.) and become secondary organic particles. It becomes a secondary fine dust as a particulate matter.

2차 미세먼지 생성 모듈(500)은 질소산화물, 황산화물 및 휘발성유기화합물 등 2차 오염원 발생기(410)에서 생성된 2차 오염원 물질을 공급받고, 공급된 2차 오염원 물질을 일정 온도로 높은 고온 상태에서 필요한 화학 반응을 유도하여 2차 미세먼지로 생성되도록 구성된다.The secondary fine dust generating module 500 receives the secondary contaminant generated in the secondary contaminant generator 410 such as nitrogen oxides, sulfur oxides and volatile organic compounds and supplies the supplied secondary contaminants to a high temperature And generates a secondary fine dust by inducing a necessary chemical reaction in the state.

이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 미세먼지 생성 모듈(500)은 2차 오염원 발생 모듈(400)로부터 공급된 2차 오염원 물질을 가열하는 가열 전처리부(510)와, 2차 오염원 발생 모듈(400)로부터 공급된 2차 오염원 물질에 반응 물질을 공급하여 화학 반응을 유도하는 화학 반응부(520)를 포함하여 구성되며, 2차 오염원 발생 모듈(400)로부터 공급된 2차 오염원 물질이 가열 전처리부(510)를 통과한 이후 화학 반응부(520)에 공급되도록 형성된다. 즉, 2차 오염원 물질이 가열 전처리부(510), 화학 반응부(520)를 순차적으로 통과하도록 형성된다.For this, the secondary fine dust generating module 500 according to an embodiment of the present invention includes a heating pretreatment unit 510 for heating the secondary contaminant source material supplied from the secondary contaminant source generating module 400, And a chemical reaction unit 520 for supplying a reaction material to the second contaminant source material supplied from the module 400 to induce a chemical reaction. The second contaminant source material supplied from the second source contaminant generation unit 400 And is supplied to the chemical reaction unit 520 after passing through the heating pretreatment unit 510. That is, the secondary source material is formed to pass through the heating pretreatment unit 510 and the chemical reaction unit 520 sequentially.

가열 전처리부(510)는 2차 오염원 물질을 반응 물질과 화학 반응하기 이전에 일정 정도 가열하여 반응성을 높일 수 있기 위한 것으로, 대략 300℃의 가열 온도로 가열할 수 있다. The heat pretreatment unit 510 may be heated at a heating temperature of approximately 300 ° C to increase the reactivity by heating the secondary contaminant material to a certain extent before chemical reaction with the reaction material.

이러한 가열 전처리부(510)는, 2차 오염원 발생 모듈(400)에서 공급된 2차 오염원 물질이 내부 공간으로 유입되어 흘러가도록 중공관 형태로 형성되는 코어 유동관(511)과, 코어 유동관(511)의 외부에 배치되어 코어 유동관(511) 내부 공간을 가열하는 가열 히터(512)를 포함하여 구성된다.The heating pretreatment unit 510 includes a core flow tube 511 formed in the shape of a hollow tube so that the secondary source material supplied from the secondary source generation module 400 flows into the internal space and flows, And a heating heater 512 disposed outside the core flow tube 511 to heat the internal space of the core flow tube 511.

이때, 코어 유동관(511)은 일측 방향으로 길게 형성되거나 또는 공간 효율을 위해 지그재그 형태로 형성될 수도 있는 등 그 형상은 다양하게 변경 가능하며, 가열 히터(512)에 의한 고열에도 손상되지 않도록 석영관 형태로 형성될 수 있다. 가열 히터(512)는 코어 유동관(511)의 전체 구간에 대해 외부를 감싸며 가열하도록 구성될 수 있다. 제어부(40)는 가열 히터(512)의 작동 상태를 제어하여 가열 온도를 적절하게 조절할 수 있다.At this time, the core flow tube 511 may be formed long in one direction or may be formed in a zigzag shape for space efficiency, and the shape thereof may be variously changed. In order to prevent the core flow tube 511 from being damaged by the high temperature by the heater 512, . ≪ / RTI > The heating heater 512 may be configured to surround and heat the entire region of the core flow tube 511. The control unit 40 can control the operating state of the heating heater 512 to appropriately adjust the heating temperature.

한편, 도시되지는 않았으나, 가열 히터(512)는 코어 유동관(511)의 길이 방향을 따라, 즉, 2차 오염원 물질의 유동 방향을 따라 복수개 배치되는 형태로 구성될 수 있으며, 복수개의 가열 히터(512) 중 적어도 하나 이상이 선택적으로 작동하도록 동작 제어될 수 있다.Although not shown, the heating heaters 512 may be arranged in a plurality of positions along the longitudinal direction of the core flow tube 511, that is, along the flow direction of the secondary contaminant material, 512 may be selectively controlled to operate.

예를 들면, 가열 히터(512)가 3개 구비된 경우, 코어 유동관(511)을 흘러가는 2차 오염원 물질을 상대적으로 오랜 시간 동안 가열해야 하는 경우, 가열 히터(512) 3개를 모두 작동시키고, 상대적으로 짧은 시간 동안 가열해야 하는 경우에는 가열 히터(512)를 1개 또는 2개만 작동시켜 가열 시간을 조절할 수 있다.For example, in the case where three heating heaters 512 are provided, if the secondary contaminant material flowing through the core flow tube 511 needs to be heated for a relatively long time, all three heating heaters 512 are operated , And when heating is to be performed for a relatively short time, only one or two heating heaters 512 can be operated to adjust the heating time.

화학 반응부(520)는, 가열 전처리부(510)를 통과한 2차 오염원 물질이 내부 공간으로 유입되도록 형성되는 반응 챔버(521)와, 반응 챔버(521)의 내부 공간에 자외선을 조사하는 자외선 램프(522)와, 반응 챔버(521)의 내부 공간에 2차 오염원 물질과 반응하도록 반응 물질을 공급하는 반응 물질 공급부(523)를 포함하여 구성될 수 있다. The chemical reaction unit 520 includes a reaction chamber 521 formed to allow a secondary contaminant source material that has passed through the heating pretreatment unit 510 to flow into the internal space and an ultraviolet A lamp 522 and a reaction material supply unit 523 for supplying a reaction material to react with the secondary contaminant material in the inner space of the reaction chamber 521.

반응 물질 공급부(523)는 오존, 수분 및 암모니아 중 적어도 어느 하나 이상을 반응 물질로 공급하도록 형성된다. 오존, 수분 및 암모니아는 전술한 바와 같이 2차 오염원 물질인 질소산화물, 황산화물, 휘발성유기화합물과 화학 반응하여 2차 미세먼지를 생성한다. 또한, 자외선 램프(522)는 화학 반응이 일어나는 과정에서 대기 중에 태양광이 조사되는 조건을 모사한 것으로 이를 통해 실제 2차 미세먼지와 더욱 유사한 2차 미세먼지를 생성할 수 있다.The reactant supply unit 523 is formed to supply at least one of ozone, moisture, and ammonia to the reaction material. Ozone, moisture, and ammonia are chemically reacted with nitrogen oxide, sulfur oxides, and volatile organic compounds, which are secondary contaminants, to generate secondary fine dust as described above. In addition, the ultraviolet lamp 522 simulates a condition in which sunlight is irradiated in the air during a chemical reaction, thereby generating secondary fine dust that is more similar to actual secondary dust.

좀더 구체적으로 살펴보면, 반응 챔버(521)에는 일측에 2차 오염원 물질이 유입되도록 유입구(521-1)가 형성되고, 타측에는 반응 챔버(521)에서 화학 반응하여 형성된 2차 미세먼지가 배출되도록 배출구(521-2)가 형성된다. 또한, 반응 챔버(521)에는 오존 공급을 위한 오존 공급 포트(521-3), 수분 공급을 위한 수분 공급 포트(521-3) 및 암모니아 공급을 위한 암모니아 공급 포트(521-3)가 형성되고, 각각의 반응 물질 공급 포트(521-3)에는 오존 공급부(523-1), 수분 공급부(523-2) 및 암모니아 공급부(523-3)가 연결되고, 각각의 반응 물질 공급 포트(521-3) 또는 이들에 연결되는 연결 배관 상에는 반응 물질의 공급량을 조절할 수 있도록 유량 제어기(FV)가 장착된다.More specifically, an inlet port 521-1 is formed in the reaction chamber 521 to allow a secondary contaminant to be introduced into one side of the reaction chamber 521, and a secondary fine particle formed through chemical reaction in the reaction chamber 521 is discharged to the other side. (521-2). An ozone supply port 521-3 for supplying ozone, a water supply port 521-3 for supplying moisture, and an ammonia supply port 521-3 for supplying ammonia are formed in the reaction chamber 521, The ozone supply portion 523-1, the moisture supply portion 523-2 and the ammonia supply portion 523-3 are connected to the respective reaction material supply ports 521-3, and the respective reaction material supply ports 521-3, Or a flow pipe (FV) is mounted on the connecting pipe connected to these to adjust the supply amount of the reactant.

또한, 자외선 램프(522)는 반응 챔버(521) 내부에서 2차 오염원 물질의 유동 방향을 따라 길게 배치되며, 이를 통해 2차 오염원 물질이 화학 반응하는 전체 영역에 대해 자외선을 조사할 수 있을 뿐만 아니라 2차 오염원 물질의 유동 경로를 가이드하는 기능 또한 수행할 수 있다. In addition, the ultraviolet lamp 522 is disposed in the reaction chamber 521 along the flow direction of the second contaminant source material, thereby irradiating ultraviolet rays to the entire region where the second contaminant material chemically reacts The function of guiding the flow path of the secondary contaminant material can also be performed.

이러한 구성에 따라 2차 오염원 발생 모듈(400)을 통해 공급되는 2차 오염원 물질은 2차 미세먼지 생성 모듈(500)에 의해 반응 물질과 화학 반응하여 입자화되며 2차 미세먼지로 생성된다.According to this configuration, the secondary contaminant source material supplied through the secondary contaminant source generating module 400 is chemically reacted with the reactant material by the secondary fine dust generating module 500 to be granulated and generated as secondary fine dust.

이때, 2차 오염원 발생 모듈(400)은 서로 다른 2차 오염원 물질을 공급하는 다수개의 2차 오염원 발생기(410)를 포함할 수 있고, 이를 통해 각각 서로 다른 종류의 2차 오염원 물질이 2차 미세먼지 생성 모듈(500)에 공급될 수 있는데, 이 경우, 제어부(40)는 2차 미세먼지 생성 모듈(500)에 공급되는 2차 오염원 물질의 종류에 따라 가열 전처리부(510) 및 화학 반응부(520)의 작동 상태를 동작 제어하여 2차 미세먼지의 생성 효율을 향상시키고 실제 대기 중의 2차 미세먼지와 더욱 유사한 형태의 2차 미세먼지를 생성시킬 수 있다.At this time, the secondary pollution source generation module 400 may include a plurality of secondary pollution source generators 410 for supplying different secondary pollution source materials, The control unit 40 may control the heating pretreatment unit 510 and the chemical reaction unit 500 according to the type of the secondary contaminant source material supplied to the secondary fine dust generating module 500. In this case, It is possible to improve the generation efficiency of the secondary fine dust and to generate the secondary fine dust more similar to the secondary fine dust in the actual atmosphere.

도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 2차 미세먼지 발생 시스템의 구성을 개념적으로 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram conceptually showing a configuration of a secondary fine dust generating system according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 2차 미세먼지 발생 시스템(20)의 2차 오염원 발생 모듈(400)은 도 3에 도시된 바와 같이 다수개의 2차 오염원 발생기(410)에 더하여 1차 미세먼지를 발생시키는 1차 미세먼지 발생 장치(10)를 더 포함할 수 있다.3, the secondary pollution source generation module 400 of the secondary particulate generation system 20 according to another embodiment of the present invention includes a plurality of secondary pollution source generators 410, And may further include a primary fine dust generating device 10 generating dust.

1차 미세먼지 발생 장치(10)는 발생된 1차 미세먼지를 공급할 수 있도록 별도의 연결 배관을 통해 2차 미세먼지 생성 모듈(500)과 연결되고, 연결 배관에는 유량 제어기(FV)가 장착되며, 1차 미세먼지 발생 장치(10)와 유량 제어기(FV)는 제어부(40)에 의해 동작 제어될 수 있다.The primary fine dust generating device 10 is connected to the secondary fine dust generating module 500 through a separate connection pipe so as to supply the generated primary fine dust and a flow controller FV is installed in the connection pipe , The primary fine dust generating device 10 and the flow controller FV can be operated and controlled by the controller 40. [

이러한 구성을 통해 본 발명의 2차 미세먼지 발생 시스템은 2차 오염원 발생 모듈(400)을 통해 생성하지 못한 또 다른 형태의 2차 오염원 물질(즉, 1차 미세먼지 발생 장치를 통해 발생된 1차 미세먼지)을 1차 미세먼지 발생 장치를 통해 공급받고, 이를 화학 반응시켜 새로운 2차 미세먼지로 생성함으로써, 실제 대기 중의 2차 미세먼지의 성분과 더욱 유사한 형태의 2차 미세먼지를 생성할 수 있다.With this configuration, the secondary fine dust generating system of the present invention can be used to generate another type of secondary contaminant material (i.e., a primary one generated through the primary fine dust generating device) Fine dust) is supplied through a primary fine dust generating device and is chemically reacted to generate a new secondary fine dust, so that a secondary fine dust that is more similar to the secondary fine dust in the actual atmosphere can be generated have.

1차 미세먼지 발생 장치(10)는 대기 중에 존재하는 1차 미세먼지와 2차 미세먼지 중 1차 미세먼지를 인공적으로 발생시키는 장치로서, 1차 오염원 발생기(100)와, 1차 미세먼지 생성기(200)를 포함하여 구성된다.The primary fine dust generating apparatus 10 is an apparatus for artificially generating primary fine dust among primary fine dust and secondary fine dust present in the atmosphere and includes a primary pollution source generator 100, (200).

1차 오염원 발생기(100)는 1차 미세먼지의 오염원이 되는 1차 오염원 물질을 공급하며, 1차 미세먼지 생성기(200)는 1차 오염원 발생기(100)로부터 1차 오염원 물질을 공급받고, 공급된 1차 오염원 물질을 가열하여 1차 미세먼지로 생성시킨다.The primary pollutant generator 100 supplies a primary pollutant to the primary pollutant generator 100 and the primary pollutant generator 200 receives the primary pollutant from the primary pollutant generator 100, The primary source material is heated to produce primary fine dust.

1차 미세먼지의 오염원이 되는 1차 오염원 물질은 매우 다양한 물질이 포함될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 오염원 발생기(100)는 각각 서로 다른 종류의 1차 오염원 물질을 공급하도록 다수개 구비될 수 있다.Since the primary contaminant source material that is a source of the primary fine dust may include a wide variety of materials, the primary contaminant source generator 100 according to an embodiment of the present invention may include a plurality of primary contaminant source materials May be provided.

이러한 1차 오염원 발생기(100)는 예를 들면, 탄소 입자 발생기를 포함할 수 있다. 이러한 탄소 입자는 자동차의 배기가스 또는 발전소 등에서 화석 연료를 태우는 경우에 발생하는 미세 먼지로서, 1차 오염원 발생기(100)의 하나로 탄소 입자를 발생시킬 수 있는 탄소 입자 발생기가 적용될 수 있다. 탄소 입자 발생기는 챔버 내부에 탄소봉을 배치하고, 탄소봉에 전극을 가하면 식각(consume)이 이루어지며 에어로졸 형태로 탄소 입자가 발생하며, 전극의 세기에 따라 탄소 에어로졸의 양을 컨트롤 할 수 있다.The primary source generator 100 may include, for example, a carbon particle generator. Such carbon particles are fine dusts generated when burning fossil fuels in automobile exhaust gas or power plants, and a carbon particle generator capable of generating carbon particles as one of the primary pollution source generators 100 can be applied. The carbon particle generator places a carbon rod inside the chamber, consume it when an electrode is applied to the carbon rod, generate carbon particles in an aerosol form, and control the amount of carbon aerosol depending on the strength of the electrode.

이러한 1차 오염원 발생기(100)를 통해 탄소 입자가 발생하여 1차 미세먼지 생성기(200)로 공급되면, 1차 미세먼지 생성기(200)에서 적정 가열온도로 가열되어 OC(Organic Carbon) 및 EC(Elementary Carbon)를 생성한다. 이때, 1차 미세먼지 생성기(200)의 가열온도에 따라 OC 및 EC의 생성 비율이 조절될 수 있으며, 사용자의 필요에 따라 OC 및 EC의 성분 비율을 적절히 조절하여 사용할 수 있다.When carbon particles are generated through the primary pollutant generator 100 and then supplied to the primary fine dust generator 200, the primary fine dust generator 200 is heated to an appropriate heating temperature to decompose organic matters such as OC (organic carbon) and EC Elementary Carbon). At this time, the production rates of OC and EC can be adjusted according to the heating temperature of the primary fine dust generator 200, and the OC and EC component ratios can be appropriately adjusted according to the needs of the user.

또한, 1차 오염원 발생기(100)는 예를 들면, 휘발성유기화합물(VOCs: Volatile Organic Compounds)을 공급하는 장치를 포함할 수 있다. 휘발성유기화합물은 상온 상태에서도 쉽게 기화하는데, 기화되는 휘발성유기화합물은 1차 오염원 물질이 아니라 2차 오염원 물질이 되므로, 여기에서는 휘발성유기화합물을 액상 상태로 1차 미세먼지 생성기(200)에 공급하는 형태로 구성되거나 또는 휘발성유기화합물을 액상 미립자 상태로 1차 미세먼지 생성기(200)에 공급하는 형태로 구성될 수 있다.Also, the primary pollutant source generator 100 may include, for example, a device for supplying volatile organic compounds (VOCs). The volatile organic compound easily vaporizes even at room temperature. Since the volatile organic compound to be vaporized is not a primary pollutant but a secondary pollutant, the volatile organic compound is supplied to the primary fine dust generator 200 in a liquid state Or the volatile organic compound may be supplied to the primary fine dust generator 200 in a liquid fine particulate state.

이러한 1차 오염원 발생기(100)를 통해 액상 상태의 휘발성유기화합물이 1차 미세먼지 생성기(200)로 공급되면, 액상 상태의 휘발성유기화합물은 1차 미세먼지 생성기(200)에서 가열되어 증발하고, 증발 이후 응축 현상에 의해 액체 에어로졸 상태로 변화하여 1차 미세먼지로 생성된다.When the volatile organic compound in the liquid phase is supplied to the primary fine dust generator 200 through the primary pollutant generator 100, the volatile organic compound in the liquid phase is heated and evaporated in the primary fine dust generator 200, After evaporation, it changes into a liquid aerosol state by condensation phenomenon and is generated as primary fine dust.

또한, 1차 오염원 발생기(100)는 예를 들면, 바이오매스(biomass)를 공급하는 장치를 포함할 수 있다. 바이오매스는 생물 연료로서 에너지원으로 사용할 수 있는 식물이나 동물 등을 의미하는 것으로, 대표적으로 나무껍질, 톱밥, 나무 조각 등의 목재 폐기물을 압축한 목재 펠릿 등을 예로들 수 있다. 이러한 바이오매스를 공급하는 1차 오염원 발생기(100)는 예를 들어, 목재 펠릿을 별도의 피딩(feeding) 수단(예를 들면, 콘베이어, 호퍼 등)을 통해 원료 상태 그대로 1차 미세먼지 생성기(200)에 공급하는 형태로 구성되거나 또는 목재 펠릿을 분쇄한 형태로 부유시켜 1차 미세먼지 생성기(200)에 공급하는 형태로 구성될 수 있다.In addition, the primary source generator 100 may include, for example, a device for supplying biomass. Biomass refers to plants and animals that can be used as energy sources as biofuels. Wood pellets are examples of wood pellets obtained by compressing wood waste such as bark, sawdust and wood chips. The primary pollutant source generator 100 for supplying the biomass may be constructed by supplying the wood pellets to the primary fine dust generator 200 as a raw material through a separate feeding means (for example, a conveyor, a hopper, Or may be configured such that the wood pellets are suspended in a pulverized form and supplied to the primary fine dust generator 200.

이러한 1차 오염원 발생기(100)를 통해 바이오매스가 1차 미세먼지 생성기(200)로 공급되면, 바이오매스는 1차 미세먼지 생성기(200)에서 가열되어 쉽게 연소하게 되며, 연소 과정에서 1차 미세먼지를 생성하게 된다.When the biomass is supplied to the primary fine dust generator 200 through the primary pollutant generator 100, the biomass is heated in the primary fine dust generator 200 and burned easily. In the combustion process, It creates dust.

이러한 방식으로 생성된 1차 미세먼지는 2차 미세먼지 생성 모듈(500)로 공급되어 화학 반응을 통해 2차 미세먼지로 생성된다. 또한, 1차 미세먼지 발생 장치(10)에서는 1차 미세먼지와 함께 또 다른 가스 상태의 다양한 물질들이 생성될 수 있는데, 이러한 물질들이 2차 미세먼지 생성 모듈(500)에서 화학 반응을 통해 새로운 성분의 2차 미세먼지를 생성하게 된다. 실제 대기 중의 미세먼지는 이와 같은 복합적인 반응을 통해 생성되므로, 2차 오염원 발생 모듈(400)에 1차 미세먼지 발생 장치(10)를 포함하면, 더욱 더 다양하고 실제 대기와 유사한 미세먼지를 생성할 수 있다.The primary fine dust generated in this manner is supplied to the secondary fine dust generating module 500 and is generated as a secondary fine dust through a chemical reaction. In addition, in the primary fine dust generating apparatus 10, various materials having different gaseous states together with the primary fine dust may be generated. These materials may be chemically reacted in the secondary fine dust generating module 500, Thereby generating a secondary fine dust of. Since the fine dust in the actual atmosphere is generated through such a complex reaction, if the primary fine dust generating device 10 is included in the secondary pollution source generating module 400, it is possible to generate finer dusts can do.

한편, 이상에서 살펴본 1차 오염원 발생기 이외에도 1차 오염원 물질을 공급할 수 있는 다양한 1차 오염원 발생기가 구비될 수 있으며, 이러한 다수개의 1차 오염원 발생기(100)는 각각 연결 배관(P1)을 통해 1차 미세먼지 생성기(200)에 연결되고, 1차 오염원 발생기(100)에서 공급되는 1차 오염원 물질은 각각의 연결 배관(P1)을 통해 1차 미세먼지 생성기(200)에 공급된다. 이때, 연결 배관(P1)에는 1차 미세먼지 생성기(200)로 공급되는 1차 오염원 물질의 공급량을 조절할 수 있도록 각각 유량 제어기(FV)가 장착될 수 있다.In addition to the primary pollutant source generator, various primary pollutant source generators 100 capable of supplying the primary pollutant source materials may be provided. The plurality of primary pollutant source generators 100 are connected to the primary The primary pollutant source supplied from the primary pollutant generator 100 is connected to the fine dust generator 200 and is supplied to the primary fine dust generator 200 through each of the connection pipelines P1. At this time, a flow controller (FV) may be installed in the connection pipe (P1) so as to control the supply amount of the primary pollutant source supplied to the primary fine dust generator (200).

각각의 유량 제어기(FV)는 제어부(40)를 통해 동작 제어될 수 있으며, 제어부(40)를 통한 유량 제어기(FV)의 동작 제어에 의해 1차 오염원 물질의 공급량을 조절할 수 있고, 이를 통해 1차 미세먼지의 생성량을 조절할 수 있음은 물론 다수개의 1차 오염원 발생기(100)에서 공급되는 서로 다른 종류의 1차 오염원 물질의 공급 비율을 사용자의 필요에 따라 조절할 수 있다.Each of the flow controllers FV can be operated and controlled through the controller 40 and can control the supply amount of the primary source material by controlling the operation of the flow controller FV through the controller 40, It is possible to control the generation amount of the fine particulate matter and to control the supply ratio of the different kinds of the first pollutant material supplied from the plurality of first pollutant source generators 100 according to the user's need.

또한, 다수개의 1차 오염원 발생기(100)는 어느 하나가 선택적으로 작동할 수도 있고, 다수개가 동시에 모두 작동할 수도 있으며, 이러한 작동 방식을 통해 어느 하나의 1차 오염원 물질만 공급하여 해당 오염원 물질을 기초로한 1차 미세먼지만을 생성하거나 또는 다수개의 1차 오염원 물질을 모두 공급하여 다수개의 오염원 물질이 혼합된 형태의 1차 미세먼지를 생성할 수 있다.In addition, a plurality of primary pollution source generators 100 may be selectively operated, or a plurality of primary pollution originators 100 may be operated at the same time. In this manner, only one primary pollutant material is supplied, It is possible to generate only the primary fine dust based on the base material or supply the plurality of primary contaminant materials to generate the primary fine dust mixed with the plural contaminant materials.

한편, 1차 미세먼지 생성기(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 1차 오염원 발생기(100)에서 공급된 1차 오염원 물질이 내부 공간으로 유입되어 흘러가도록 중공관 형태로 형성되는 코어 유동관(210)과, 코어 유동관(210)의 외부에 배치되어 코어 유동관(210) 내부 공간을 가열하는 가열 히터(220)를 포함하여 구성된다.3, the primary fine dust generator 200 includes a core flow tube 210 formed in the shape of a hollow tube so that the primary contaminant source supplied from the primary pollution source generator 100 flows into the inner space and flows therethrough. And a heater 220 disposed outside the core flow tube 210 to heat the inner space of the core flow tube 210.

이때, 코어 유동관(210)은 일측 방향으로 길게 형성되거나 또는 공간 효율을 위해 지그재그 형태로 형성될 수도 있는 등 그 형상은 다양하게 변경 가능하며, 가열 히터(220)에 의한 고열에도 손상되지 않도록 석영관 형태로 형성될 수 있다. 가열 히터(220)는 코어 유동관(210)의 전체 구간에 대해 외부를 감싸며 가열하도록 구성될 수 있다. 제어부(40)는 가열 히터(220)의 작동 상태를 제어하여 가열 온도를 적절하게 조절할 수 있다.At this time, the core flow pipe 210 may be formed in a long direction in one direction or may be formed in a zigzag shape for space efficiency, and the shape thereof may be variously changed. In order to prevent the core flow tube 210 from being damaged by a high temperature caused by the heater 220, . ≪ / RTI > The heating heater 220 may be configured to surround and heat the entire region of the core flow tube 210. The control unit 40 can control the operation state of the heater 220 to appropriately adjust the heating temperature.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10: 1차 미세먼지 발생 장치
100: 1차 오염원 발생기
200: 1차 미세먼지 생성기
210: 코어 유동관 220: 가열 히터
400: 2차 오염원 발생 모듈
410: 2차 오염원 발생기
500: 2차 미세먼지 생성 모듈
510: 가열 전처리부
511: 코어 유동관 512: 가열 히터
520: 화학 반응부
521: 반응 챔버 522: 자외선 램프
523: 반응 물질 공급부
40: 제어부
FV: 유량 제어기10: Primary fine dust generator
100: primary source of pollutants
200: primary fine dust generator
210: core flow tube 220: heating heater
400: Secondary source of pollution source
410: Second Source Source
500: secondary fine dust generating module
510: heating pre-
511: core flow tube 512: heating heater
520: chemical reaction unit
521: reaction chamber 522: ultraviolet lamp
523:
40:
FV: Flow controller

Claims (12)

대기중에 존재하는 1차 미세먼지와 2차 미세먼지 중 2차 미세먼지를 인공적으로 발생시키는 2차 미세먼지 발생 시스템으로서,
상기 2차 미세먼지의 오염원이 되는 2차 오염원 물질을 생성하는 2차 오염원 발생 모듈; 및
상기 2차 오염원 발생 모듈에서 발생된 2차 오염원 물질을 공급받고, 공급된 2차 오염원 물질을 화학 반응시켜 2차 미세먼지로 생성시키는 2차 미세먼지 생성 모듈
을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 미세먼지 발생 시스템.
A secondary fine dust generating system that artificially generates secondary fine dust among primary fine dust and secondary fine dust present in the atmosphere,
A secondary pollution source generating module for generating a secondary pollution source material that becomes a pollution source of the secondary fine dust; And
A second fine dust generating module which receives the second contaminant source material generated in the second contaminant source generating module and chemically reacts the supplied second contaminant source material to generate second fine dust particles;
Wherein the secondary fine dust generating system comprises a secondary fine dust generating system.
제 1 항에 있어서,
상기 2차 미세먼지 생성 모듈은
상기 2차 오염원 발생 모듈로부터 공급된 2차 오염원 물질을 가열하는 가열 전처리부; 및
상기 2차 오염원 발생 모듈로부터 공급된 2차 오염원 물질에 반응 물질을 공급하여 화학 반응을 유도하는 화학 반응부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 미세먼지 발생 시스템.
The method according to claim 1,
The secondary fine dust generating module
A heating pretreatment unit for heating the second contaminant source material supplied from the second contaminant source generation module; And
A chemical reaction unit for supplying a reaction material to the second contaminant source material supplied from the second contaminant source generating module to induce a chemical reaction;
Wherein the secondary fine dust generating system includes a secondary fine dust generating system.
제 2 항에 있어서,
상기 2차 미세먼지 생성 모듈은
상기 2차 오염원 발생 모듈로부터 공급된 2차 오염원 물질이 상기 가열 전처리부를 통과한 이후 상기 화학 반응부에 공급되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 미세먼지 발생 시스템.
3. The method of claim 2,
The secondary fine dust generating module
And the second contaminant source material supplied from the second contaminant source generating module is supplied to the chemical reaction unit after passing through the heating pretreatment unit.
제 3 항에 있어서,
상기 가열 전처리부는
상기 2차 오염원 발생 모듈로부터 공급된 2차 오염원 물질이 내부 공간으로 유입되어 흘러가도록 중공관 형태로 형성되는 코어 유동관; 및
상기 코어 유동관의 외부에 배치되어 상기 코어 유동관 내부 공간을 가열하는 가열 히터
를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 미세먼지 발생 시스템.
The method of claim 3,
The heating pre-
A core flow tube formed in the shape of a hollow tube so that the secondary pollutant material supplied from the secondary pollution source generating module flows into and flows into the inner space; And
And a heater disposed outside the core flow tube for heating the core flow tube internal space,
Wherein the secondary fine dust generating system includes a secondary fine dust generating system.
제 4 항에 있어서,
상기 화학 반응부는
상기 가열 전처리부를 통과한 2차 오염원 물질이 내부 공간으로 유입되도록 형성되는 반응 챔버;
상기 반응 챔버의 내부 공간에 자외선을 조사하는 자외선 램프; 및
상기 반응 챔버의 내부 공간에 2차 오염원 물질과 반응하도록 반응 물질을 공급하는 반응 물질 공급부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 미세먼지 발생 시스템.
5. The method of claim 4,
The chemical reaction unit
A reaction chamber formed to allow the second contaminant source material that has passed through the heating pretreatment unit to flow into the inner space;
An ultraviolet lamp for irradiating ultraviolet rays to the inner space of the reaction chamber; And
A reaction material supply unit for supplying a reaction material to react with the secondary contaminant material in the inner space of the reaction chamber;
Wherein the secondary fine dust generating system includes a secondary fine dust generating system.
제 5 항에 있어서,
상기 반응 물질 공급부는 오존, 수분 및 암모니아 중 적어도 어느 하나 이상을 반응 물질로 공급하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 미세먼지 발생 시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein the reaction material supply unit is configured to supply at least one of ozone, moisture, and ammonia to the reaction material.
제 6 항에 있어서,
상기 반응 물질 공급부에는 상기 반응 챔버에 공급되는 반응 물질의 공급량을 조절할 수 있도록 유량 제어기가 구비되는 것을 특징으로 하는 2차 미세먼지 발생 시스템.
The method according to claim 6,
Wherein the reaction material supply unit is provided with a flow controller for controlling the supply amount of the reaction material supplied to the reaction chamber.
제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2차 미세먼지 생성 모듈의 작동 상태를 동작 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 2차 오염원 발생 모듈에 의해 공급되는 2차 오염원 물질의 종류에 따라 상기 가열 전처리부 및 화학 반응부의 작동 상태를 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 2차 미세먼지 발생 시스템.
8. The method according to any one of claims 2 to 7,
Further comprising a control unit for controlling operation of the operating state of the secondary fine dust generating module,
Wherein the control unit controls operation of the heating pre-treatment unit and the chemical reaction unit according to the type of the secondary contaminant source material supplied by the secondary pollution source generation module.
제 8 항에 있어서,
상기 2차 오염원 발생 모듈은
각각 서로 다른 2차 오염원 물질을 발생시키는 다수개의 2차 오염원 발생기를 포함하고,
다수개의 상기 2차 오염원 발생기는 각각 연결 배관을 통해 상기 2차 미세먼지 생성 모듈에 연결되는 것을 특징으로 하는 2차 미세먼지 발생 시스템.
9. The method of claim 8,
The secondary pollution source generation module
A plurality of secondary pollutant source generators, each generating a different secondary pollutant source,
Wherein the plurality of secondary pollution source generators are connected to the secondary fine dust generating module through connection pipes, respectively.
제 9 항에 있어서,
상기 연결 배관에는 2차 오염원 물질의 공급량을 조절할 수 있도록 유량 제어기가 장착되고, 상기 유량 제어기는 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 2차 미세먼지 발생 시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the connection pipe is provided with a flow controller for controlling the supply amount of the second pollutant material, and the flow controller is operated and controlled by the control unit.
제 9 항에 있어서,
상기 2차 오염원 발생 모듈은
대기중에 존재하는 1차 미세먼지를 인공적으로 발생시키는 1차 미세먼지 발생 장치를 더 포함하고,
상기 1차 미세먼지 발생 장치는 별도의 연결 배관을 통해 상기 2차 미세먼지 생성 모듈과 연결되고, 상기 연결 배관에는 유량 제어기가 장착되며,
상기 제어부는 상기 1차 미세먼지 발생 장치와 상기 유량 제어기를 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 2차 미세먼지 발생 시스템.
10. The method of claim 9,
The secondary pollution source generation module
Further comprising a primary fine dust generating device for artificially generating primary fine dust present in the atmosphere,
The primary fine dust generating device is connected to the secondary fine dust generating module through a separate connection pipe, the flow pipe is connected to the connection pipe,
Wherein the controller controls operation of the primary fine dust generator and the flow controller.
제 11 항에 있어서,
상기 1차 미세먼지 발생 장치는
상기 1차 미세먼지의 오염원이 되는 1차 오염원 물질을 공급하는 1차 오염원 발생기; 및
상기 1차 오염원 발생기로부터 1차 오염원 물질을 공급받고, 공급된 1차 오염원 물질을 가열하여 1차 미세먼지로 생성시키는 1차 미세먼지 생성기
를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 미세먼지 발생 시스템.
12. The method of claim 11,
The primary fine dust generating device
A primary pollutant generator for supplying a primary pollutant material to be a pollutant of the primary fine dust; And
A primary fine dust generator which receives a primary pollutant from the primary pollutant generator and generates a primary fine dust by heating the supplied primary pollutant,
Wherein the secondary fine dust generating system includes a secondary fine dust generating system.
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