KR20050122623A - 이동형 에어와치 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 굴뚝배출 오염물질 자료와 사업장 인근지역에서 휴대용 기상측정기를 이용하여 기상자료를 실시간으로 받아들여 현재 위치한 지점의 기여도와 오염물질의 농도, 주변으로의 확산영향을 예측하고, 대기오염 현상에 대한 사업장별 기여도를 파악하는 대기종합관리를 위한 이동형 에어와치 시스템에 관한 것으로, 통상의 굴뚝원격측정시스템을 포함하는 대기오염 배출시설 관리 시스템에 있어서 이동형 기상탑을 이용한 기상측정데이터를 현장에서 실시간으로 입력받는 콜랙터/어넬라이저; 상기 데이터를 주변기여농도 예측작업을 위한 입력데이터형태로 가공해 주는 트랜스포머; 가공 데이터를 디스플레이 하는 데이터 뷰어; 가공 데이터를 저장하는 데이터베이스; 가공된 오염물질 배출량 자료 및 기상자료를 분석, 처리하여 단기 및 장기 대기확산 모델에 따라 '등농도 곡선'을 구하고; 계산된 농도결과를 관능악취도로 환산하는 악취도 계산모듈, 사용자가 굴뚝배출오염물질이 주변지역에 미치는 기여도를 분석하는 중앙처리장치; 대기확산 모델링 수행결과를 사용자에게 화면 표시하는 리절트뷰어; 및 대기확산 모델링 수행결과를 출력하는 보고서 프린터를 포함한다.
Description
본 발명은 이동형 에어와치 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는, 조사된 굴뚝배출 오염물질자료를 이용하고 현장에서 직접 관측가능한 이동형 기상관측장비를 이용하여 기상자료를 실시간으로 받아들여 현재의 오염물질 확산영향을 예측하며 현재의 위치에서의 오염농도 또는 악취도를 유발하는 사업장별 기여도를 분석할 수 있는 이동형 에어와치 시스템에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 굴뚝의 원격측정시스템이고, 도 2는 일반적인 이동형 기상탑 시스템이다.
통상적으로 굴뚝(11)에서는 오염물질을 포함한 가스가 배출된다. 대기환경보전법에서는 굴뚝배출 가스량을 배출허용기준을 적용하여 규제하고 있으며, 상기 배출가스량을 측정하는 방법으로 1996년 이전까지는 측정요원이 직접 굴뚝을 타고 올라가 측정공에 센서를 집어넣고 배출가스의 성상을 측정해야만 되었다. 그러나 상기 배출가스성상 측정이 위험하고, 번거로움이 많아 1996년부터는 직접 굴뚝 내부에 자동센서(11)를 설치하고 센서로부터 지는 배출가스 성상에 대한 데이터를 중앙통제소로 전송해주는 방법이 상용되기 시작했는데, 이를 원격 측정 시스템(Tele Metering System ; TMS)(100)이라 한다. 일반적으로 굴뚝에 설치된 원격측정시스템(100)에서는 먼지; O2; CO; NOx; SOx; 배출가스 유속 및 배출가스 온도 등의 항목을 측정한다.
또한, 일반적으로 설치되는 기상탑은 각종 센서(11)를 통하여 대기중의 일사량, 풍향, 풍속, 온습도, 압력을 측정하고, 데이터로거(12)는 이 출력값을 통합하여 모뎀(13)을 통하여 원격지의 콜렉터/어넬라이저(14)로 전송한다.
이와 같은 종래 대기분야의 배출시설 관리시스템은 단순히 굴뚝에서 배출되는 오염물질의 농도를 실시간으로 측정하여 중앙 통제소에 저장하고 굴뚝에 오염물질의 농도가 배출허용기준을 초과할 경우에 경보를 울려주는 수준으로, 각 굴뚝에서 배출되는 오염물질의 농도를 기록하는 정도는 가능했으나, 굴뚝에서 배출된 오염물질이 대기중 확산에 의해서 주변지역에 미치는 영향을 예측할 수는 없었다.
또한 기존에 대기확산 모델링에 사용되는 기상자료는 기상청으로부터 입수한 자료를 가공하여 사용하는 방식을 택하고 있기 때문에 실시간 기상데이터를 입력하기에는 기술적으로 어려움이 있으며, 엄밀한 의미에서 모델링 실행에 굴뚝주변의 국지적 기상데이터를 반영하기에는 한계가 있다.
또한 공단과 같이 사업장이 밀집되어있는 지역에서의 특정지점의 오염현상을 측정할 수는 있으나 어디서 유발된건인지는 심적으로만 파악할 수밖에 없었다. 즉, 종래에는 배출된 오염물질이 주변지역에 미치는 영향을 실시간으로 관리하고 사업장별 기여도를 파악할 수 있는 이동형 대기배출시설 종합관리시스템이 존재하지 않았던 것이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기조사된 굴뚝배출 오염물질자료와 이동하면서 지점별 기상자료를 실시간으로 받아들여 현재의 오염물질 확산영향을 예측하고 기여도를 분석하여 대기배출시설 및 대기오염 민원 발생시 원인을 과학적으로 규명하기 위하여 이동형 에어와치 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동형 에어와치 시스템은, 통상의 사업장의 굴뚝에 설치되어 각각의 센서와 측정장치로 산소, 먼지, 황산화물, 질소산화물, 일산화탄소, 유량, 온도 등의 배출가스와 사업장별로 구축한 악취유발물질과 기타 굴뚝의 제원을 분석하여 굴뚝원격측정시스템의 데이터베이스에 저장하고; 이 출력값을 데이터로거에 통합한 후 모뎀을 통하여 원격지로 전송하는 대기오염 배출시설 관리시스템에 있어서, 이동형으로 사업장 주변지역 또는 민원 발생지 주변에 설치하여 각각의 센서로 일사량, 풍향, 풍속, 온습도, 기압 등의 기상자료를 측정하고, 이 출력값을 데이터로거에 통합한 후 모뎀을 통하여 원격지로 전송하는 이동형 기상탑;
상기 굴뚝원격측정시스템(100) 및 이동형 기상탑(110)을 통하여 사업장 제원과 기상측정데이터를 실시간으로 입력받고, 에러핸들러를 통하여 데이터 에러를 교정받은 후, 데이터분석 및 포맷검사 기능을 수행하는 콜랙터/어넬라이저; 상기 콜랙터/어넬라이저에서 에러 교정을 받은 데이터를 주변기여농도 예측작업을 위한 입력데이터 형태로 가공해 주는 트랜스포머; 상기 트랜스포머에서 가공된 데이터를 디스플레이하여 사용자에게 시각적으로 확인, 검사할 수 있도록 화면 표시하는 데이터 뷰어; 상기 트랜스포머에서 가공된 데이터를 저장하는 1차 데이터베이스; 상기 트랜스포머에서 가공된 오염물질 배출량 자료 및 기상자료를 분석, 처리하여 단기 및 장기 대기 확산 모델에 따라 특정반경 영역의 지점의 전자지도 위에 같은 농도를 갖는 지점들을 선으로 연결하여 '등농도 곡선'을 구하고, 모델링의 결과로 계산된 각각의 악취유발물질의 농도를 악취도로 환산하여 관능악취분포로 나타내는 악취변환 모듈; 사용자가 굴뚝배출오염물질이 주변지역에 미치는 기여도를 분석하는 중앙처리장치; 상기 중앙처리장치에서의 대기확산 모델링 수행결과를 사용자에게 시각적으로 확인할 수 있도록 화면 표시하는 리절트뷰어; 상기 중앙처리장치에서의 대기확산 모델링 수행결과 제공되는 출력데이터를 저장하는 2차데이터베이스; 악취민원발생지점 및 대기질 측정망과 같은 특정지점에 미치는 대기오염농도를 사업장별 기여도로 분석하는 기여도 분석모듈; 및 상기 중앙처리장치에서의 대기확산 모델링 수행결과를 보고서 형식으로 출력하는 보고서 프린터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이동형 에어와치 시스템의 개념도이다.
일반적으로 굴뚝에 설치된 원격측정시스템(100)의 배출가스 성상 측정항목은 먼지; O2; CO; NOx; SOx; 배출가스 유속 및 배출가스 온도 등이다. 상기 굴뚝배출가스 성상에 대한 자료는 본 발명의 중앙처리장치(45)에 배출가스 입력자료로서 모델링에 필요한 시간간격으로 설정값에 따라서 전송된다.
기상자료는 이동형 기상탑(110)을 이용하여 특정지점에 설치하여 측정된다. 이동형 기상탑(110)에서 측정되는 기상자료에는 일사량; 풍향; 풍속; 기온; 습도; 기압 등이 있다. 상기자료들은 실시간으로 본 발명의 중앙처리장치(180)에 전송된다.
이를 위하여 상기 이동형 기상탑(110)은 대기중 일사량을 측정하는 일사량 센서(111)와, 일사량센서(111)로부터 고유신호(RS232 통신규격)를 입력받아 증폭·변형하여 검출값을 분석하는 일사량 측정장치(미도시)와, 대기중 풍향을 측정하는 풍향센서(112)와 풍향센서(112)로부터 고유신호(RS232 통신규격)를 입력받아 증폭·변형하여 검출값을 분석하는 풍향측정장치(미도시)와, 대기중 풍속을 측정하는 풍속 센서(113)와 풍속센서(113)로부터 고유신호(RS232 통신규격)를 입력받아 증폭·변형하여 검출값은 분석하는 풍속측정장치(미도시)와, 대기중 온습도를 측정하는 온습도센서(114,115)와 온습도센서(114,115)로부터 고유신호(RS232 통신규격)를 입력받아 증폭·변형하여 검출값을 분석하는 온습도 측정장치(미도시)와, 대기중 압력을 측정하는 기압센서(116)와 기압센서(116)로부터 고유신호(RS232 통신규격)를 입력받아 증폭·변형하여 검출값을 분석하는 기압측정장치(미도시)로 이루어진다.
도 4는 본 발명에 따른 에어와치 시스템의 상세 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 통상의 사업장의 굴뚝(10)에 설치되어 각각의 센서(11)와 측정장치로 산소, 먼지, 황산화물, 질소산화물, 일산화탄소, 유량, 온도 등의 배출가스와 사업장별로 구축한 악취유발물질과 기타 굴뚝의 제원을 분석하여 굴뚝원격측정시스템(100)의 데이터베이스에 저장하고; 이 출력값을 데이터로거에 통합한 후 모뎀을 통하여 원격지로 전송하는 대기오염 배출시설 관리시스템에 있어서, 이동형으로 사업장 주변지역 또는 민원 발생지 주변에 설치하여 각각의 센서(111~116)로 일사량, 풍향, 풍속, 온습도, 기압 등의 기상자료를 측정하고, 이 출력값을 데이터로거에 통합한 후 모뎀을 통하여 원격지로 전송하는 이동형 기상탑(110); 상기 굴뚝원격측정시스템(100) 및 이동형 기상탑(110)을 통하여 사업장 제원과 기상측정데이터를 실시간으로 입력받고, 에러핸들러를 통하여 데이터 에러를 교정받은 후, 데이터분석 및 포맷검사 기능을 수행하는 콜랙터/어넬라이저(120); 상기 콜렉터/어넬라이저(120)에서 에러교정을 받은 데이터를 주변기여농도 예측작업을 위한 입력 데이터 형태로 가공해 주는 트랜스포머(140); 상기 트랜스포머(140)에서 가공된 데이터를 디스플레이하여 사용자에게 시각적으로 확인, 검사할 수 있도록 하면 표시하는 데이터 뷰어(150); 상기 트랜스포머(140)에서 가공된 데이터를 저장하는 1차 데이터베이스(130); 상기 트랜스포머(140)에서 가공된 오염물질 배출량 자료 및 기상자료를 분석, 처리하여 단기 및 장기 대기확산 모델에 따라 특정반경 영역의 지점의 전자지도 위에 같은 농도를 갖는 지점들을 선으로 연결하여 '등농도 곡선'을 구하고, 사용자가 굴뚝배출오염물질이 주변지역에 미치는 기여도를 분석하는 중앙처리장치(180); 상기 중앙처리장치(180)에서 모델링 결과를 악취도로 환산하여 분석하는 악취변환모듈(160); 상기 중앙처리장치(180)에서의 대기확산 모델링 수행결과를 사용자에게 시각적으로 확인할 수 있도록 화면 표시하는 리절트뷰어(190); 상기 중앙처리장치(180)에서의 대기확산 모델링 수행결과 제공되는 출력데이터를 저장하는 2차데이터베이스(210); 상기 중앙처리장치(180)에서의 계산된 결과를 이용하여 특정지점에서의 사업장별 기여도 분석이 가능한 기여도 분석모듈(170); 및 상기 중앙처리장치(210)에서의 대기확산 모델링 수행결과를 보고서 형식으로 출력하는 보고서 프린터(200)를 포함한다.
상기에서 중앙처리장치(180)에는 입력된 굴뚝측정 데이터와 기상측정 데이터를 처리하여 대기확산 모델링을 분석하는 에어마스터 프로그램이 내장되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 상세히 살펴보면, 먼저 굴뚝(10)으로부터 측정된 결과와 사업장별 제원을 입력받아 데이터베이스화 하고, 이동형 기상탑(110)으로부터 연결된 모뎀을 통하여 콜랙터/에널라이저(120)로 송신되는 기상측정 데이터는 데이터를 저장; 버퍼 에어리어(Buffer Area)를 관장; 데이터분석; 포맷검사 기능을 가진 콜랙터/에널라이저(120)를 통하여 중앙통제실에 입력된 후 에러핸들러(Error Handler)(미도시)를 통하여 데이터 에러를 교정받는다.
콜렉터/에널라이저(120)에서 에러교정을 받은 데이터는 주변기여농도 예측작업을 위한 형태로 데이터를 가공해 주는 트랜스포머(Transformer)(140)를 통과하여 에어마스터에서 입력자료로 사용될 수 있는 형태로 가공된다.
가공된 데이터는 1차 데이터베이스(130)에 저장되며 사용자는 이를 데이터 뷰어(150)를 통하여 시각적으로 확인; 검사할 수 있다. 1차 데이터베이스(130)에 저장된 데이터는 중앙처리장치(180)에 입력되고 대기확산 모델링을 분석하는 에어마스터 프로그램에 실시간 입력자료로 사용된다.
중앙처리장치(180)는 사업장 데이터베이스에 저장된 배출량자료를 5분마다 가져오고, 5분단위로 기상탑(110)의 모뎀에서 전송되는 기상자료를 콜랙터/에널라이저(120)와 트랜스포머(140)를 이용하여 가공한 후, 단기모델, 장기모델을 수행하여 10km ㅧ 10km 영역의 지점의 전자지도 위에 같은 농도를 갖는 지점들을 직선으로 연결하는 원리를 이용한 '등농도 곡선'을 도식화하여 사용자가 굴뚝배출 오염물질이 주변지역에 미치는 기여도를 분석할 수 있도록 데이터를 제공한다.
또한 악취유발물질의 악취변환인자를 이용하여 관능악취도로 변환하여 주변 악취영향을 판단하고, 특정지점에서의 대기오염현상에 대한 사업장별 기여도를 과학적으로 표현하여 악취, 또는 대기오염 사고에 대처하기 위한 자료를 제공한다.
대기확산 모델링 수행결과 제공되는 출력데이터는 2차데이터베이스(210)에 저장되며, 사용자는 리절트뷰어(Result Viewer)(190)를 통하여 시각적으로 확인해 볼 수 있다.
또한, 사용자가 원할 경우 대기확산 모델링을 수행한 결과를 프린터(200)를 통하여 보고서 형식으로 출력하는 기능을 수행할 수 있다.
또한 실시간 확산 모델링 결과, 굴뚝 주변지역의 기여농도가 대기환경기준을 초과할 경우, 경고기능을 수행하여 사업장의 적정 조업조건 및 방지시설의 효율 설정에 도움을 줄 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 이동형 에어와치 시스템에 의하면, 실시간으로 배출가스 자료가 모델에 입력되므로, 현재시간의 오염물질 배출량이 고려된 주변지역의 기여농도 분석이 이루어질 수 있고, 실시간을 기상추정자료를 이용하므로 현재시간 기상에 따른 오염물질의 확산 형태를 파악할 수 있으며, 굴뚝 근접지역의 기상이 반영되므로 국지기상을 기여농도분석에 반영될 수 있다. 또한, 공단지역이나 굴뚝 밀집지역인 경우, 특정지점의 오염도에 대해 굴뚝별 기여도 파악이 신속하게 이루어 질 수 있다. 실시간으로 데이터로 수행되는 오염물질 기여농도 분ㅎ석으로, 굴뚝주변지역의 오염물질 폭로 예측이 가능하므로 굴뚝 주변 거주 주민들이 환경적인 안전성을 확보 받을 수 있다. 필요한 경우 원하는 지역에서 이동형 기상관측장비를 이용하여 측정하여 국지기상데이터를 확보할 수 있는 장점이 있으며, 또한 오염물질 총량관리 방안도입의 필요성이 대두되고 있는 시점에서 TMS를 포함한 에어와치 시스템은 총량규제, 배출권 거래제도 도입을 앞둔 사전 인프라 구축에 기여할 수 있다. 최근 민원이 제기되는 공단지역의 악취문제의 영향을 평가하는 데에도 본 발명의 이동형 에어와치 시스템을 이용할 수 있는 다양한 효과가 있다.
도 1은 일반적인 굴뚝의 원격측정시스템.
도 2는 일반적인 이동형 기상탑 시스템.
도 3은 본 발명에 따른 이동형 에어와치 시스템의 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 이동형 에어와치 시스템의 상세 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 굴뚝 원격 측정 시스템 110 : 이동형 기상탑
120 : 콜랙터/어넬라이저 130 : 1차데이터베이스
140 : 트랜스포머 150 : 데이터뷰어
160 : 악취변환모듈 170 : 기여도분석모듈
180 : 중앙처리장치 190 : 리절트뷰어
200 : 프린터 210 : 2차데이터베이스
Claims (1)
- 통상의 사업장의 굴뚝(10)에 설치되어 각각의 센서(11)와 측정장치로 산소, 먼지, 황산화물, 질소산화물, 일산화탄소, 유량, 온도 등의 배출가스와 사업장별로 구축한 악취유발물질과 기타 굴뚝의 제원을 분석하여 굴뚝원격측정시스템(100)의 데이터베이스에 저장하고; 이 출력값을 데이터로거에 통합한 후 모뎀을 통하여 원격지로 전송하는 대기오염 배출시설 관리시스템에 있어서,이동형으로 사업장 주변지역 또는 민원 발생지 주변에 설치하여 각각의 센서(111~116)로 일사량, 풍향, 풍속, 온습도, 기압 등의 기상자료를 측정하고, 이 출력값을 데이터로거에 통합한 후 모뎀을 통하여 원격지로 전송하는 이동형 기상탑(110);상기 굴뚝원격측정시스템(100) 및 이동형 기상탑(110)을 통하여 사업장 제원과 기상측정데이터를 실시간으로 입력받고, 에러핸들러를 통하여 데이터 에러를 교정받은 후, 데이터분석 및 포맷검사 기능을 수행하는 콜랙터/어넬라이저(120);상기 콜렉터/어넬라이저(120)에서 에러교정을 받은 데이터를 주변기여농도 예측작업을 위한 입력 데이터 형태로 가공해 주는 트랜스포머(140);상기 트랜스포머(140)에서 가공된 데이터를 디스플레이하여 사용자에게 시각적으로 확인, 검사할 수 있도록 하면 표시하는 데이터 뷰어(150);상기 트랜스포머(140)에서 가공된 데이터를 저장하는 1차 데이터베이스(130);상기 트랜스포머(140)에서 가공된 오염물질 배출량 자료 및 기상자료를 분석, 처리하여 단기 및 장기 대기확산 모델에 따라 특정반경 영역의 지점의 전자지도 위에 같은 농도를 갖는 지점들을 선으로 연결하여 '등농도 곡선'을 구하고, 사용자가 굴뚝배출오염물질이 주변지역에 미치는 기여도를 분석하는 중앙처리장치(180);상기 중앙처리장치(180)에서 모델링 결과를 악취도로 환산하여 분석하는 악취변환모듈(160);상기 중앙처리장치(180)에서의 대기확산 모델링 수행결과를 사용자에게 시각적으로 확인할 수 있도록 화면 표시하는 리절트뷰어(190);상기 중앙처리장치(180)에서의 대기확산 모델링 수행결과 제공되는 출력데이터를 저장하는 2차데이터베이스(210);상기 중앙처리장치(180)에서의 계산된 결과를 이용하여 특정지점에서의 사업장별 기여도 분석이 가능한 기여도 분석모듈(170); 및상기 중앙처리장치(210)에서의 대기확산 모델링 수행결과를 보고서 형식으로 출력하는 보고서 프린터(200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 에어와치 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040048222A KR20050122623A (ko) | 2004-06-25 | 2004-06-25 | 이동형 에어와치 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040048222A KR20050122623A (ko) | 2004-06-25 | 2004-06-25 | 이동형 에어와치 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050122623A true KR20050122623A (ko) | 2005-12-29 |
Family
ID=37294416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040048222A KR20050122623A (ko) | 2004-06-25 | 2004-06-25 | 이동형 에어와치 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20050122623A (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102183238A (zh) * | 2011-02-28 | 2011-09-14 | 中南大学 | 实时测量大气混合层高度的便携式装置 |
| KR101502402B1 (ko) * | 2013-12-13 | 2015-03-16 | 국방과학연구소 | 차분방식과 확률기법을 적용한 바람 모델링 방법 |
| CN109446743A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-08 | 常州市环境监测中心 | 基于统计自适应方法计算突发污染源和外来污染输送贡献 |
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-
2004
- 2004-06-25 KR KR1020040048222A patent/KR20050122623A/ko not_active Application Discontinuation
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