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초미세먼지 수치 정확할까…측정기 정확도 높이는 기술 개발

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초미세먼지 수치 정확할까…측정기 정확도 높이는 기술 개발

2019.12.05 17:41
이재용 책임연구기술원(왼쪽), 정진상 책임연구원이 초미세먼지 입경분립장치 성능평가를 수행하고 있다. 표준과학연구원 제공.
이재용 책임연구기술원(왼쪽), 정진상 책임연구원이 초미세먼지 입경분립장치 성능평가를 수행하고 있다. 표준과학연구원 제공.

국내 연구진이 초미세먼지(PM2.5) 농도 수치의 신뢰성을 한단계 높일 수 있는 평가기술을 개발했다. 전국 수백여곳에 설치된 측정기의 정확도를 높이는 데 기여할 것으로 예상된다. 

 

한국표준과학연구원은 정진상 가스분석표준센터 책임연구원 연구팀이 초미세먼지 측정기의 측정 정확도를 높이는 새로운 성능 평가 시스템을 개발했다고 5일 밝혔다. 측정기의 핵심 부품인 입경분립장치 효율을 정확히 평가할 수 있게 된 게 특징이다. 이번에 개발한 기술은 시판중인 국내외 초미세먼지 측정기 평가에 활용됐으며 고성능 측정기 국산화 추진에도 역할을 하고 있다. 

 

초미세먼지 측정기는 2.5마이크로미터(100만분의 1미터) 이하의 입자만 분리하는 입경분립장치와 분리된 초미세먼지 총량을 측정하는 센서로 구성된다. 입경분립장치가 초미세먼지만 걸러내야 센서가 정확한 농도를 측정할 수 있는 구조다. 

 

초미세먼지 측정기가 정부의 형식승인을 얻기 위해서는 입경분리장치의 분리 효율이 2.5마이크로미터에서 50±5%를 만족시켜야 한다. 초미세먼지를 거르는 비율이 약 50%는 돼야 한다는 의미다. 

 

하지만 지금까지 실제 먼지를 이용해 입경분립장치의 효율을 평가할 수 있는 기술이 없었다. 측정기의 실제 성능을 검증하는 데 한계가 있었던 것이다. 

 

정진상 표준과학연구원 가스분석표준센터 책임연구원과 이재용 책임연구기술원은 실제 먼지를 평가에 활용, 먼지 크기별로 입경분립장치의 분리 효율을 측정하고 산정하는 시스템 개발에 성공했다. 입자발생부를 통해 크기별로 발생한 먼지는 입경분립장치를 통과하는 부분과 통과하지 않는 부분 두 갈래로 나뉜다. 이 부분을 통과한 먼지를 순차적으로 측정하면 먼지 크기별로 분리 효율을 측정할 수 있는 원리다. 

 

연구진은 이번에 개발한 시스템을 통해 국내외 업체에서 의뢰한 14건의 입경분립장치 효율을 평가했다. 현재 맞춤형 기술지원을 강화해 국내 측정기 업체가 개발 단계부터 고성능 사양을 확보할 수 있도록 노력하고 있다. 

 

정진상 책임연구원은 “이번 연구로 국민들이 일상에서 접하는 초미세먼지 농도 수치를 더욱 믿고 볼 수 있게 됐다”며 “외산 장비에 의존하던 초미세먼지 측정기 국산화에도 기여하고 있다”고 말했다. 
 

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