미세먼지센서 성능측정 시스템 고안 및 센서 성능비교에 대한 연구 :

김창석

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김창석 (전남대학교, 전남대학교 대학원)

지도교수: 김동국

발행연도: 2019

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2019

미세먼지센서 성능측정 시스템 고안 및 센서 성능비교에 대한 연구

김창석 전자컴퓨터공학과 2019.01 학위논문

2018

미세먼지센서의 성능 비교에 대한 연구

김창석 , 김동국 정보 및 제어 논문집 2018.10 학술대회자료

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최근 세계 보건 기구(World Health Organization, WHO)에서는 미세먼지를 1군 발암 물질로 분류하고 있다. 미세먼지는 크기가 매우작고 우리 몸의 코, 구강 및 기관지에서 걸러지지 않고 폐포 깊숙이 침투하여 다양한 질병의 원인이 되기에 위험하다. 특히 장기간 노출 시에는 폐 기능 감소 및 만성폐쇄성폐질환이 증가할 수 있다. 이런 상황을 반영하여 미세먼지 저감 및 측정 센서와 시스템의 중요성은 날로 커지고 있다. 2016년 정부는 미세먼지 해결 기술 개발을 9대 국가 전략 프로젝트 중 하나로 선정하며 이 프로젝트 중 하나로 미세 먼지 측정 및 예보가 한 축을 구성하고 있다. 이에 따라 최근 국내·외 실내 공기질을 비롯한 미세먼지 등이 건강 이슈로 부각됨에 따라 헬스케어, 거주지의 환경, 웰빙산업 전반의 미세먼지센서를 이용한 공기청정기, 환기유니트, 에어컨 등의 가전 및 공기질 시스템분야 기반기술의 수요가 급증하고 있으며, 국민들의 건강관심 증가, 1~2인 가구 증가로 인한 공기질 개선에 대한 요구가 많아짐에 따라 생활 필수 웰빙가전으로 자리잡은 에어가전에 필수적으로 사용되는 미세먼지 센서에 대한 성능 측정 시험을 통한 신뢰성과 안전성 있는 센서확보를 위해 센서 효율성을 비교하는 연구를 수행하였다. 본 연구는 기존에 데이터가 전무했던 미세먼지 센서 인증에 대한 기준에 대해 18년 신설된 기준을 바탕으로 센서에 대한 성능 효율 측정을 시행하였고 이를 통해 시중에 사용되고 있는 센서의 신뢰도를 판별하였다. 본 연구는 다음과 같은 시사점을 지닌다. 기본적으로 미세먼지 센서들 간의 성능 비교를 통한 소비자와 관련 산업에 대한 신뢰성 확보 및 이해도를 향상 시킬 수 있었으며, 향후 고성능의 미세먼지센서를 이용한 공기 질 향상을 위한 시스템 및 제품을 고안하는데 활용할 수 있다. 또 본 연구를 통해 산업적 측면에서는 미세먼지센서 양산과정에서의 수십만개 센서의 일정한 산포를 유지하기 위한 후공정 단계에서의 안정화된 캘리브레이션의 중요성을 파악했고, 소비자적 측면에서는 효율측정을 위한 시험을 통해 소비자가 안심할 수 있는 적합한 사양 센서의 증명을 통해 신뢰성 있는 센서 사용의 인식 제고 및 센서 인증에 대한 기초 틀을 마련할 수 있을 것이다.

The World Health Organization (WHO) has recently classified fine dust as a carcinogen in the first group. Fine dust is very small in size and is not filtered out of the nose, mouth and trachea of our body, but it is dangerous to penetrate deep into the lungs and cause various diseases. In particular, prolonged exposure may reduce lung function and increase chronic lung disease. Reflecting this situation, the importance of fine dust reduction and measuring sensors and systems is growing. In 2016, the government selected the development of fine dust-resolving technology as one of the nine national strategic projects, and as one of the projects, fine dust measurements and forecasts are on the same axis. As the health issue of domestic and foreign indoor air quality and fine dust has emerged as health issues, demand for air purifiers, ventilation units, air conditioners, air conditioners, etc. using fine dust sensors across the health care industry is increasing rapidly, and the demand for improvement of air quality due to the increase of the public''s health interest, and the increase of household quality for one or two persons has led to the need for better living conditions.
Based on the criteria for certification of fine dust sensors, which had no data in the past, the study conducted performance efficiency measurements on sensors based on the criteria established in 18 years, and thus determined the reliability of sensors used in the market.
This study has the following implications: Basically, performance comparison between fine dust sensors has enabled consumers and related industries to gain reliability and understandability, and can be used to devise systems and products to improve air quality using high-performance fine dust sensors in the future. Through this study, we also understood the importance of stabilized calibrations in the back-end process to maintain a constant distribution of hundreds of thousands of sensors in the mass production process, and from the consumer''s perspective, we will be able to establish a framework for improving recognition of reliable sensor use and certification of sensor use through testing for efficiency measurement.

목 차 ⅰ
그림 목차 ⅱ
표 목 차 ⅲ
국문 초록 iv
1. 서 론 1
가. 연구 배경 및 목적 1
나. 연구 내용 및 방법 4
다. 논문의 구성 5
2. 관련 연구 6
가. 미세먼지센서 종류 6
나. 미세먼지센서 측정방법 8
다. 미세먼지센서 측정기술 12
라. 국내외 미세먼지센서 현황 14
마. 미세먼지센서 효율 측정 시스템 현황 22
바. 기존 연구의 한계성 25
3. 미세먼지센서 효율 측정 시스템 구성 27
가. 시스템의 구성 27
나. 시스템을 이용한 효율 측정시험 31
4. 실험 결과 36
가. 국내외 미세먼지센서 성능비교 36
나. 실험 결과 및 고찰 36
5. 결론 44
가. 연구의 요약 및 시사점 44
나. 향후 연구 방향 및 연구내용 활용 방안 44
참고문헌 45
영문초록 48
별첨자료 50

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