KR102602871B1 - 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템 - Google Patents
생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템은 생활화학제품 데이터베이스 및 다매체 거동모형 데이터베이스를 저장하고 있는 데이터 저장부; 다매체의 특성에 따른 다매체 거동모형에 근거하여, 생활화학제품에서 발생하는 기체 형태의 유해물질에 대한 다매체별 유해물질의 질량에 대응하는 다매체 거동 결과값을 산출하는 다매체 거동모형 구동부; 및 상기 다매체 거동모형 구동부의 상기 다매체 거동 결과값을 다매체 공간 이미지와 결합한 다매체 거동이미지 정보를 생성하는 거동 이미지 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 생활화학제품의 사용시 생활환경에서 배출되는 유해물질의 거동 모형에 관한 기술로, 보다 상세하게는 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템에 관한 것이다.
소비자 제품에 대한 위해관리 계획 수립을 위하여 소비자 제품의 생산, 소비, 사용, 폐기 등의 전과정에서 유해물질이 배출되어 환경에서 거동하며 영향을 주고 있는데, 이러한 매체별 환경오염 부하량을 산정하여 제품에서 매체로, 매체에서 인체로 얼마의 양이 이동하고 노출하는지를 추적하는 것이 필요하다.
특히 소비자 제품 중 함유 성분이 생활환경에 배출되어 인체에 대한 노출 영향을 산정하기 위하여 제품의 사용에 따른 유해물질의 배출량과 자연환경으로 배출 후 각 매체별로 얼마의 화학물질을 보유하는지에 대한 추적이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 소비자 제품의 사용으로 제품 내 유해물질이 생활환경에 배출되어 인체에 대한 노출 영향을 산정하기 위한 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템은 생활화학제품 데이터베이스 및 다매체 거동모형 데이터베이스를 저장하고 있는 데이터 저장부; 다매체의 특성에 따른 다매체 거동모형에 근거하여, 생활화학제품에서 발생하는 기체 형태의 유해물질에 대한 다매체별 유해물질의 질량에 대응하는 다매체 거동 결과값을 산출하는 다매체 거동모형 구동부; 및 상기 다매체 거동모형 구동부의 상기 다매체 거동 결과값을 다매체 공간 이미지와 결합한 다매체 거동 이미지 정보를 생성하는 거동 이미지 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 생활화학제품 데이터베이스는, 개인이 사용하는 생활화학제품의 명칭, 제조사 및 함유성분 중 적어도 하나 이상을 포함하는 생활화학제품 데이터, 제품 사용 데이터 및 유해물질 배출 데이터 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다매체 거동모형 데이터베이스는, 유해물질 특성정보, 자연환경 매체정보, 기상정보 및 지형정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다매체 거동모형 구동부는, 대기, 토양, 물 및 퇴적물 중 어느 하나 이상을 포함하는 상기 다매체 내 분배 및 분해, 흡착 프로세스와 상기 다매체 상호간의 이동 프로세스에 따른 다매체 거동모형을 이용하여 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 다매체 거동모형 구동부는, 상기 다매체 각각에 대한 유해물질의 거동을 결정하는 질량평형수식을 이용하여 매체별 유해물질질량에 대응하는 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 다매체 거동모형 구동부는, 상기 다매체 각각의 시간에 따른 매체별 유해물질 변화량을 상기 다매체 거동 결과값으로서 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 다매체 거동모형 구동부는, 다음의 수학식을 이용하여 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
여기서, Mi는 i 매체 중 유해물질의 양(mol)이고, Vi는 i 매체의 부피(m3)이고, Ci는 i 매체 중 유해물질의 농도(mol/m3)이다.
상기 다매체 거동모형 구동부는, 다음의 수학식을 이용하여 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
여기서, Mi는 i 매체 중 유해물질의 양(mol)이고, Ei는 해당 매체로 배출되는 유해물질의 직접 배출량이고, Si는 매체 내 유해물질의 반응 생성량이고, Tj,i는 j 매체로부터의 i 매체로의 유입량이고, Ti,j는 i 매체로부터의 j 매체로의 유출량이고, Finp는 인접 대기 또는 물 매체로부터 해당 대기 또는 물 매체로의 이류를 통한 유입량이고, Fout는 해당 대기 또는 물 매체로부터 인접 대기 또는 물 매체로의 이류를 통한 유출량이고, Ri는 분해에 의한 제거량이다.
상기 다매체 거동모형 구동부는, 다음의 수학식을 이용하여 대기 중 유해물질 변화량에 해당하는 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 다매체 거동모형 구동부는, 다음의 수학식을 이용하여 토양 중 유해물질 변화량에 해당하는 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 다매체 거동모형 구동부는, 다음의 수학식을 이용하여 물 중 유해물질 변화량에 해당하는 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 다매체 거동모형 구동부는, 다음의 수학식을 이용하여 퇴적물 중 유해물질 변화량에 해당하는 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 자연 환경에서 수용체 중심의 노출량 예측이 가능한 매체별 환경 오염 부하량을 산정하여 환경의 매체 중 유해물질이 실제로 인체에 미치는 노출 영향을 평가하는 자료로 활용할 수 있다. 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템은 인체 노출량 및 노출 지수를 산정하기 위하여 소비자 제품의 생산과 소비과정에서 배출되는 유해물질의 자연환경 중 매체 내 또는 매체 간 거동의 결과로 유해물질에 대한 매체별 환경 오염 부하량 산정이 가능하며, 이를 활용하여 소비자 제품 생산과 사용에 따른 유해물질에 대한 위해 관리 계획을 수립하고 환경에 대한 위해성 평가 관리가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템에 관한 구성 블록도이다.
도 2는 생활화학제품 데이터를 예시하는 참조도이다.
도 3은 제품 사용 데이터를 예시하는 참조도이다.
도 4는 다매체 거동모형 구동부의 다매체 거동 모형을 구성하는 거동 프로세스 개념도이다.
도 5a 내지 도 5f는 입출력 인터페이스부에 의해 다매체 거동 이미지정보가 화면상에 표시될 수 있도록 하기 위한 인터페이스 화면을 예시하는 참조도이다.
도 2는 생활화학제품 데이터를 예시하는 참조도이다.
도 3은 제품 사용 데이터를 예시하는 참조도이다.
도 4는 다매체 거동모형 구동부의 다매체 거동 모형을 구성하는 거동 프로세스 개념도이다.
도 5a 내지 도 5f는 입출력 인터페이스부에 의해 다매체 거동 이미지정보가 화면상에 표시될 수 있도록 하기 위한 인터페이스 화면을 예시하는 참조도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생활화학제품의 사용에 따른 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템(이하, 매체별 거동정보 평가 시스템이라 칭한다)에 관한 구성 블록도이다.
도 1을 참조하면, 매체별 거동정보 평가 시스템(100)은, 데이터 저장부(110), 다매체 거동모형 구동부(120), 거동 이미지 생성부(130), 및 입출력 인터페이스부(140)를 포함한다.
데이터 저장부(110)는 생활화학제품 데이터베이스(110-1), 다매체 거동모형 데이터베이스(110-2) 및 다매체 거동정보 데이터베이스(110-3)를 포함하고 있다.
생활화학제품 데이터베이스(110-1)는 개인이 사용하는 생활화학제품의 명칭, 제조사 및 함유성분 중 적어도 하나 이상을 포함하는 생활화학제품 데이터, 제품 사용 데이터 및 유해물질 배출 데이터 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 2는 생활화학제품 데이터를 예시하는 참조도이다. 이에 따르면, 생활화학제품 데이터는 개인이 사용하는 생활화학제품의 명칭, 제조사 및 함유성분 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
제품 사용 데이터는 개인이 사용하는 제품과 사용 장소, 사용량, 사용시간, 사용빈도 등으로 구성되며, 데이터베이스의 테이블 형태로 가공되어 저장된다. 도 3은 제품 사용 데이터를 예시하는 참조도이다.
유해물질 배출 데이터는 사용되는 제품에서 배출되는 유해물질이 함유된 제품과 성분 물질, 배출량으로 구성된다. 다음의 표 1은 유해물질 배출 데이터를 예시하는 테이블 정보이다.
| 번호 | 변수 | 변수 설명 | 데이터 형식 |
| 1 | ID | 유해물질 ID | Text |
| 2 | CAS_NO | 화학물질 CAS No. | Text |
| 3 | Product_ID | 성분 물질 함유 제품의 ID | Text |
| 4 | Emission_phase | 성분 물질의 배출 형태(가스상/입자상) | Text |
| 5 | Emission_coeff | 성분 물질의 배출 계수 | Number |
다매체 거동모형 데이터베이스(110-2)는 다매체 거동모형 구동부(120)에서 수행되는 다매체 거동모형에 해당하는 입력 정보를 저장 및 관리한다. 다매체 거동모형 데이터베이스(110-2)는 유해물질 특성정보, 자연환경 매체정보, 기상정보 및 지형정보 등을 저장하고 있다.
유해물질 특성정보는 화학물질의 물리화학 특성정보로 구성되어 있다. 다음의 표 2는 유해물질 특성정보를 예시하는 테이블 정보이다.
| 번호 | 변수 | 변수 설명 | 데이터 형식 |
| 1 | ID | 유해물질 ID | Text |
| 2 | CAS_NO | 화학물질 CAS No. | Text |
| 3 | Chemical_name | 화학물질 이름 | Text |
| 4 | Molar_mass | 분자량(g) | Number |
| 5 | Vapor_pressure | 증기압(Pa) | Number |
| 6 | Log_Kow | Log(Kow) | Number |
| 7 | Henry_constant | Henry’s Law Constant(atm·m3/mol) | Number |
| 8 | Diff_air | 대기 중 확산 계수(m2/s) | Number |
| 9 | Diff_water | 물 중 확산 계수(m2/s) | Number |
기상정보는 대기의 온도와 풍향 풍속 정보 등으로 구성된다. 표 3은 기상정보를 예시하는 테이블 정보이다.
| 번호 | 변수 | 변수 설명 | 데이터 형식 |
| 1 | Year | 연도 | Number |
| 2 | Month | 월 | Number |
| 3 | Day | 일 | Number |
| 4 | hour | 시 | Number |
| 5 | ltime | 일련 시간 순서 정보 | Number |
| 6 | Temp | 절대온도(시간 평균) | Number |
| 7 | Rain | 시간별 강수량 | Number |
| 8 | WindX | 가로 방향 바람 선속도(m/s) | Number |
| 9 | WindY | 세로 방향 바람 선속도(m/s) | Number |
| 10 | RH | 상대 습도 | Number |
다매체 거동정보 데이터베이스(110-3)는 다매체 거동모형 구동부(120)에 의해 산출된 다매체 거동 결과값 및 거동 이미지 생성부(130)에서 생성된 다매체 거동 이미지 정보를 포함하고 있다. 다매체 거동 결과값은 생활화학제품에서 발생하는 기체 형태의 유해물질에 대한 매체별 유해물질의 질량, 유해물질의 농도, 노출량, 이동 및 분해 등에 대응하는 거동 결과값을 의미한다.
도 4는 다매체 거동모형 구동부(120)의 다매체 거동 모형을 구성하는 거동 프로세스 개념도이다.
시스템 사용자의 입력 정보에 대응하여 다매체 거동모형 프로세스의 구동을 위한 다매체 구동모형이 구비되면, 다매체 거동모형 구동부(120)는 기체 및 입자 형태의 유해물질의 거동에 의한 매체별 질량에 대하여 다매체 특성에 따라 분배 및 이동 프로세스를 수행한다. 즉, 다매체 거동모형 구동부(120)는 다매체의 특성에 따른 다매체 거동모형에 근거하여, 생활화학제품에서 발생하는 기체 형태의 유해물질에 대한 매체별 유해물질의 질량, 농도. 이동 및 분해 중 어느 하나 이상에 대응하는 다매체 거동 결과값을 산출한다.
다매체 거동모형 구동부(120)는 기체 및 입자 형태의 유해물질의 거동에 의한 매체별 질량(mass)과 농도(concentration)에 대하여 자연 환경 매체 특성을 고려하여 시간의 변화에 따라 계산하며 분배와 이동 프로세스를 다매체 거동 모형에 적용한다.
다매체 거동모형 구동부(120)에 적용된 다매체 거동모형은 유해물질이 소비자 제품으로부터 배출되어 자연 환경의 여러 가지 매체 내 분배와 매체간 거동 및 분포를 시뮬레이션하는 기능으로 구성된다. 다매체 거동모형의 대상 지역을 구성하는 매체는 대기(air), 물(water), 토양(soil) 및 퇴적물(sediment)의 4개의 범주의 매체(bulk compartment)로 구분한다.
다매체 거동모형 구동부(120)는 대기, 토양, 물 및 퇴적물 중 어느 하나 이상을 포함하는 다매체 내 분배 및 분해, 흡착 등의 프로세스와 다매체 상호간의 이동 프로세스에 따른 다매체 거동모형을 이용하여 상기 다매체 거동 결과값을 산출할 수 있다.
다매체 거동모형에서 고려한 환경 거동 기작들은 크게 매체 내 기작(intra-media processes)과 매체 간 기작(inter-media processes)으로 구분할 수 있는데, 매체 내 기작으로는 (1) 유출입(inflow and outflow), (2) 분해(degradation), (3) 침출(leaching), (4) 영구퇴적(sediment burial) 등을 포함함. 매체 간 기작에는 (5) 건식침적(dry deposition), (6) 습식침적(wet deposition), (7) 강우 유출(run-off), (8) 대기와 토양 및 대기와 수체 사이의 가스상 물질의 분자확산(diffusion), (9) 수체에서 퇴적층으로의 부유 고형물 침강(SS deposition) 및 재부유(resuspension) 등을 고려한다.
다매체 거동모형 구동부(120)는 매체별 유해물질의 거동을 결정하는 질량평형수식을 이용하여 매체별 유해물질질량에 대응하는 다매체 거동 결과값을 산출할 수 있다. 질량평형수식은 다매체(대기, 물, 토양, 퇴적물)별로 유해물질의 총량은 일정하다는 가정 아래, 해당 매체의 질량 좌변과 우변의 계산 결과가 평형을 이룬다는 의미이다.
다매체 거동모형 구동부(120)는 환경 중 거동 특성을 평가하기 위하여 시간에 따른 유해물질의 변화를 설명하는 비정상 상태(unsteady state) 모형으로, 시스템 내의 유해물질의 분배, 이동, 제거 기작을 포함하는 물질 수지 방정식(mass balance equation)을 세우고 이를 오일러 수치해석방법(Euler method)으로 풀어서 상기 다매체 거동 결과값을 산출할 수 있다.
다매체 거동모형 구동부(120)는 질량평형수식에 기반한 물질수지 방정식 즉, 시간에 따른 매체별 유해물질 변화량을 다매체 거동 결과값으로서 산출한다. 이러한 물질수지 방정식은 시간에 따른 유해물질의 질량 변화 프로세스를 수식으로 표현한 것이며, 다매체 거동모형 구동부(120)는 시간에 따른 적분을 통해서 유해물질의 시간별 질량을 산출할 수 있다. 유해물질은 시간에 따라서 각 매체별(대기, 물, 토양, 퇴적물)로 물질의 질량(매체의 부피로 나누면 농도값이 됨)이 변하게 되며, 시간에 따른 질량의 변화량을 유해물질 변화량이라고 칭한다.
다음의 수학식 1은 다매체 거동모형의 물질수지 방정식에 해당하는 유해물질 변화량을 산출하는 수식으로, 시스템 전체의 유해물질 변화량은 각 매체(i-th compartment)에서의 시간에 따른 물질 변화량의 합으로 나타낼 수 있다.
여기서, Vsys는 시스템 전체의 용적(m3)이고, Csys는 시스템 내의 유해물질의 몰농도(mol/m3)이고, Msys는 시스템 내의 유해물질의 몰수(mol)이고, i는 대기, 수체, 토양, 퇴적물 등의 각각의 매체를 의미한다.
각 매체 내에서 유해물질 변화량은 다음의 수학식 2와 같이 유해물질의 유입률(input rate)에서 유출률(output rate)를 뺀 값으로 나타낼 수 있다. 유해물질의 유입률은 해당 매체로의 유해물질의 직접 배출, 매체 내에서 유해물질의 반응 생성, 인접 지역으로부터의 대기 및 물의 이류를 통한 유입, j 번째 매체로부터의 매체간 유입이 포함되며, 유출률에는 이류에 의한 유출과 분해에 의한 제거를 들 수 있다.
여기서, Mi는 i 매체 중 유해물질의 양(mol)이고, Vi는 i 매체의 부피(m3)이고, Ci는 i 매체 중 유해물질의 농도(mol/m3)이다.
유해물질의 유입률은 해당 매체로의 유해물질의 직접 배출량, 매체 내에서 유해물질의 반응 생성량, 인접 지역으로부터의 대기 및 물의 이류를 통한 유입량, j 번째 매체로부터의 매체간 유입량이 포함되며, 유출률에는 이류에 의한 유출량과 분해에 의한 제거량을 들 수 있다. 이를 수식으로 표현하면 다음의 수학식 3과 같다.
여기서, Mi는 i 매체 중 유해물질의 양(mol)이고, Ei는 해당 매체로 배출되는 유해물질의 직접 배출량이고, Si는 매체 내 유해물질의 반응 생성량이고, Tj,i는 j 매체로부터의 i 매체로의 유입량이고, , Ti,j는 i 매체로부터의 j 매체로의 유출량이고, Finp는 인접 대기 또는 물 매체로부터 해당 대기 또는 물 매체로의 이류를 통한 유입량이고, Fout는 해당 대기 또는 물 매체로부터 인접 대기 또는 물 매체로의 이류를 통한 유출량이고, Ri는 분해에 의한 제거량이다.
다음의 수학식 4 내지 7은 각 매체별 물질수지 방정식 즉, 각 매체별 유해물질 변화량을 산출하기 위한 수식이다. 여기서, 수학식 4 내지 7에 사용된 아래 첨자 중 A, W, S, FS, V, X, GW는 각각 대기, 수체, 토양, 식생토양, 식생, 퇴적물 및 지하수를 나타내며, (0)은 유입이 있을 시 유입 매체를 나타낸다. 수학식들에 사용된 위 첨자 중 P 및 A는 입자상(particulate phase)과 가스상(vapor phase)을 각각 나타낸다. 수식에 사용된 줄임말 중 M은 해당 매체의 유해물질의 양, V는 해당 매체의 부피, C는 해당 매체의 농도, E는 해당 매체 중 유해물질의 배출, S는 유해물질의 생성, G는 대기 또는 물 매체 중 이류, DD는 건식 침적, WD는 습식침적, RD는 강우 흡수, SRO는 입자 강우 유출, WRO는 물 강우유출, LC는 토양 중 지하수 침출, RS는 퇴적물의 재부유, SD는 물 매체 중 부유입자 침적, SO는 흡착, TR은 퇴적물의 유동, VO는 휘발을 의미한다.
여기서, MA는 대기 중 유해물질의 양(mol)이고, 수식에 사용된 아래 첨자 중 A는 대기를 나타내며, i는 대기격자와 관련이 있는 토양과 물 격자의 번호를 의미하며, (0)은 대기 매체간 유입이 있을 시 유입 매체를 나타낸다. 수학식들에 사용된 위 첨자 중 P 및 V는 입자상(particulate phase)과 가스상(vapor phase)을 각각 나타낸다. 수식에 사용된 줄임말 중 M은 해당 매체의 유해물질의 양, V는 해당 매체의 부피, C는 해당 매체의 농도, E는 해당 매체 중 유해물질의 배출, S는 유해물질의 생성, G는 대기 중 이류, VO는 휘발, SO는 흡착, DD는 건식 침적, WD는 습식침적, RD는 강우 흡수, R은 분해를 의미한다.
여기서, MS는 토양 중 유해물질의 양(mol)이고, 수식에 사용된 아래 첨자 중 A, W, S, GW는 각각 대기, 수체, 토양, 지하수를 나타낸다. 수학식들에 사용된 위 첨자 중 P 및 V는 입자상(particulate phase)과 가스상(vapor phase)을 각각 나타낸다. 수식에 사용된 줄임말 중 M은 해당 매체의 유해물질의 양, V는 해당 매체의 부피, C는 해당 매체의 농도, SO는 흡착, DD는 건식 침적, WD는 습식침적, RD는 강우 흡수, VO는 휘발, WRO는 물 강우유출, SRO는 입자 강우 유출, LC는 토양 중 지하수 침출, R은 분해를 의미한다.
여기서, MW는 물 중 유해물질의 양(mol)이고, 수식에 사용된 아래 첨자 중 A, W, S, X는 각각 대기, 수체, 토양, 퇴적물을 나타내며, 아래첨자 i는 강우유출이 일어나는 인접한 토양 격자의 번호를 의미하며, (0)은 유입이 있을 시 유입 매체를 나타낸다. 수식에 사용된 줄임말 중 M은 해당 매체의 유해물질의 양, V는 해당 매체의 부피, C는 해당 매체의 농도, E는 해당 매체 중 유해물질의 배출, S는 유해물질의 생성, G는 물 매체 중 이류, SO는 흡착, DD는 건식 침적, WD는 습식침적, RD는 강우 흡수, SRO는 입자 강우 유출, WRO는 물 강우유출, RS는 퇴적물의 재부유, VO는 휘발, R은 분해, SD는 물 매체 중 부유입자 침적을 의미한다
여기서, MX는 퇴적물 중 유해물질의 양(mol)이고, 수식에 사용된 아래 첨자 중 W, X는 각각 수체, 퇴적물을 나타내며, (0)은 유입이 있을 시 유입 매체를 나타낸다. 수식에 사용된 줄임말 중 M은 해당 매체의 유해물질의 양, V는 해당 매체의 부피, C는 해당 매체의 농도, SD는 물 매체 중 부유입자 침적, TR은 퇴적물의 유동, RS는 퇴적물의 재부유, R은 분해를 의미한다.
전술한 바와 같이, 다매체 거동모형 구동부(120)는 수학식 1 내지 7을 이용하여 매체별 유해물질 변화량을 산출할 수 있으며, 이렇게 산출된 매체별 유해물질 변화량은 다매체 거동 결과값에 해당한다.
다매체 거동 모형 구동부(120)는 다매체 유해물질의 환경 부하량 평가 관리와 모델 결과의 적시성을 위해 최장 3분 이내로 연산 과정이 수행되도록 구성할 수 있다. 다매체 거동 모형 구동부(120)의 연산과 관련한 입출력 자료를 정리하면 다음의 표 4와 같다.
| 자료 구분 | 구성요소 | 저장 위치 | 입출력 구분 |
| 모형 입력 정보 |
제품 사용정보 | 다매체 거동 모형 입력 DB | 입력 |
| 유해물질 배출정보 | 다매체 거동 모형 입력 DB | 입력 | |
| 자연환경 매체정보 | 다매체 거동 모형 입력 DB | 입력 | |
| 다매체 거동 모형 결과 |
유해물질질량(매체별, 시간대별) | 다매체 거동 모형 결과 DB | 출력 |
| 유해물질농도(매체별, 시간대별) | 다매체 거동 모형 결과 DB | 출력 | |
| 노출량(시간대별) | 다매체 거동 모형 결과 DB | 출력 |
거동 이미지 생성부(130)는 다매체 거동모형 구동부(120)의 다매체 거동 결과값을 다매체 공간 이미지와 결합한 다매체 거동 이미지 정보를 생성한다.
거동 이미지 생성부(130)는 다매체 거동 모형 구동부(120)의 결과를 도표와 그래프정보로 생성하고, 매체별 질량과 다매체 공간 이미지 데이터와 결합하여 다매체 거동 이미지 정보를 생성한다.
입출력 인터페이스부(140)는 시스템 사용자의 입력을 처리하고, 거동 이미지 생성부(130)의 다매체 거동 이미지 정보를 출력(표시)한다. 즉, 입출력 인터페이스부(140)는 다매체 거동모형 프로세스의 구동을 위한 정보를 사용자로부터 입력받는다. 또한, 입출력 인터페이스부(140)는 거동 이미지 생성부(130)에서 다매체 거동 모형 구동부(120)의 결과를 도표와 그래프로 생성하거나, 매체별 질량과 다매체 공간 이미지 데이터와 결합한 다매체 거동 이미지 정보를 생성하면, 생성된 도표, 그래프 또는 이미지 정보 등을 디스플레이 화면을 통해 출력한다.
도 5a 내지 도 5f는 입출력 인터페이스(140)부에 의해 다매체 거동 이미지정보가 화면상에 표시될 수 있도록 하기 위한 인터페이스 화면을 예시하는 참조도이다. 도 5f에 도시된 바와 같이, 다매체 거동 이미지 정보가 그래프 정보로 디스플레이 화면 상에 표시되는 것을 확인할 수 있다.
본 발명은 소프트웨어적인 프로그램으로 구현하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 소정 기록매체에 기록해 둠으로써 다양한 재생장치에 적용할 수 있다. 다양한 재생장치는 PC, 노트북, 휴대용 단말 등일 수 있다. 예컨대, 기록매체는 각 재생장치의 내장형으로 하드디스크, 플래시 메모리, RAM, ROM 등이거나, 외장형으로 CD-R, CD-RW와 같은 광디스크, 콤팩트 플래시 카드, 스마트 미디어, 메모리 스틱, 멀티미디어 카드일 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
100; 매체별 거동정보 평가 시스템
110: 데이터 저장부
120: 다매체 거동모형 구동부
130: 거동 이미지 생성부
140: 입출력 인터페이스부
110: 데이터 저장부
120: 다매체 거동모형 구동부
130: 거동 이미지 생성부
140: 입출력 인터페이스부
Claims (11)
- 생활화학제품 데이터베이스 및 다매체 거동모형 데이터베이스를 저장하고 있는 데이터 저장부;
다매체 거동모형에 근거하여, 생활환경에서 사용자의 생활화학제품의 사용에 따라 발생하는 기체 형태의 유해물질 특성과 자연환경 조건의 요인에 의한 다매체 내 분배 및 상기 다매체 간 거동 과정을 거쳐 산정된 다매체 거동 결과값을 산출하는 다매체 거동모형 구동부; 및
상기 다매체 거동모형 구동부의 상기 다매체 거동 결과값을 다매체 공간 이미지와 결합한 다매체 거동 이미지 정보를 생성하는 거동 이미지 생성부를 포함하고,
상기 생활화학제품 데이터베이스는,
개인이 사용하는 생활화학제품의 명칭, 제조사 및 함유성분 중 적어도 하나 이상을 포함하는 생활화학제품 데이터, 제품 사용 데이터 및 유해물질 배출 데이터 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
상기 다매체 거동모형 데이터베이스는,
유해물질 특성정보, 자연환경 매체정보, 지형정보 및 기상정보를 포함하되, 상기 기상정보는 날짜별 대기의 온도정보, 풍향정보, 풍속정보, 강수량정보, 상대습도정보를 포함하고,
상기 다매체 거동모형 구동부는,
대기, 토양, 물 및 퇴적물 중 어느 하나 이상을 포함하는 상기 다매체 내 분배, 분해, 흡착 프로세스와 상기 다매체 간의 이동 프로세스에 따른 상기 다매체 거동모형을 이용하여 상기 다매체 거동 결과값을 산출하되, 상기 유해물질 특성정보, 상기 자연환경 매체정보, 상기 지형정보, 상기 기상정보의 상기 날짜별 대기의 온도정보, 상기 풍향정보, 상기 풍속정보, 상기 강수량정보, 및 상기 상대습도정보를 이용하여, 상기 다매체 각각의 시간에 따른 매체별 유해물질 변화량을 상기 다매체 거동 결과값으로서 산출하는 것을 특징으로 하는 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 다매체 거동모형 구동부는,
다음의 수학식을 이용하여 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 하는 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템.
여기서, Mi는 i 매체 중 유해물질의 양(mol)이고, Vi는 i 매체의 부피(m3)이고, Ci는 i 매체 중 유해물질의 농도(mol/m3)이다. - 청구항 6에 있어서,
상기 다매체 거동모형 구동부는,
다음의 수학식을 이용하여 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 하는 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템.
여기서, Mi는 i 매체 중 유해물질의 양(mol)이고, Ei는 해당 매체로 배출되는 유해물질의 직접 배출량이고, Si는 매체 내 유해물질의 반응 생성량이고, Tj,i는 j 매체로부터의 i 매체로의 유입량이고, Ti,j는 i 매체로부터의 j 매체로의 유출량이고, Finp는 인접 대기 또는 물 매체로부터 해당 대기 또는 물 매체로의 이류를 통한 유입량이고, Fout는 해당 대기 또는 물 매체로부터 인접 대기 또는 물 매체로의 이류를 통한 유출량이고, Ri는 분해에 의한 제거량이다. - 청구항 1에 있어서,
상기 다매체 거동모형 구동부는,
다음의 수학식을 이용하여 대기 중 유해물질 변화량에 해당하는 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 하는 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 다매체 거동모형 구동부는,
다음의 수학식을 이용하여 토양 중 유해물질 변화량에 해당하는 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 하는 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 다매체 거동모형 구동부는,
다음의 수학식을 이용하여 물 중 유해물질 변화량에 해당하는 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 하는 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 다매체 거동모형 구동부는,
다음의 수학식을 이용하여 퇴적물 중 유해물질 변화량에 해당하는 상기 다매체 거동 결과값을 산출하는 것을 특징으로 하는 생활화학제품에 포함된 유해물질의 매체별 거동정보 평가 시스템.
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Citations (4)
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| KR100637281B1 (ko) | 2005-12-16 | 2006-10-24 | 대한민국 | 화학물질사고대응정보시스템 |
| KR20080088011A (ko) * | 2007-03-28 | 2008-10-02 | 한국화학연구원 | 통합환경관리를 위한 위해성 예측 시스템 및 방법, 그리고이 방법을 구현할 수 있는 컴퓨터 판독 가능한 프로그램이기록된 기록매체 |
| KR20140125056A (ko) * | 2013-04-18 | 2014-10-28 | 그린에코스 주식회사 | 오염물질 거동 표준 모형 구축 방법 |
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- 2022-09-08 KR KR1020220114329A patent/KR102602871B1/ko active IP Right Grant
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Non-Patent Citations (3)
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| 공개특허공보 제10-2008-0088011호 (2008.10.02.)* |
| 공개특허공보 제10-2014-0125056호 (2014.10.28.)* |
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