DOI QR코드

DOI QR Code

Development of Environmental Safety Real-Time Monitoring System by Living Area

생활권역별 환경안전 실시간 모니터링 시스템의 개발

  • Lee, Joo-Hyun (M1 INTERNATIONAL INC.) ;
  • Kim, Joo-Ho (Dept. Electronics&Control Engineering, Hanbat National University) ;
  • Lee, Seung-Ho (Dept. Electronics&Control Engineering, Hanbat National University)
  • Received : 2019.09.02
  • Accepted : 2019.09.16
  • Published : 2019.09.30

Abstract

In this paper, a real-time monitoring system for environmental safety by living area is proposed. The proposed system is designed to measure radiation, fine dust and basic living information (temperature) using fixed and mobile measuring equipment, and constitutes a web database that stores data received from the equipment. It also develops web programs for displaying received data on PCs and mobile phones. The results of testing the performance of the system by an authorized testing agency showed that the radiation measurement range was measured in the range of $10{\mu}Sv/h$ to 10mSv/h, which is comparable to the world's highest level, and that the accuracy was measured between ${\pm}6.7$ and ${\pm}8.7$ percent of the measurement uncertainty was measured and normal operation at or below the international standard of ${\pm}15$ percent. In addition, the temperature test was conducted on a section of $-20^{\circ}C$ to $50^{\circ}C$ and normal operation was confirmed in response to the temperature change. Stability of radiated electromagnetic waves was ensured by a suitable judgment. The product's testing in general and high and low temperature environments for about four months after the prototype was made confirmed to be more than five years of durability. The measurement range and accuracy of fine dust sensors are compared with those of companies that measure the air environment, and the performance level is similar through the air quality measurement register.

본 논문에서는 생활권역별 환경안전 실시간 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 고정형 및 이동형 측정장비를 활용하여 방사선, 미세먼지, 생활기본정보(온도) 등을 측정 하도록 설계된다. 고정형 및 이동형 측정장비로부터 수신한 데이터를 저장하는 웹 데이터베이스를 구성한다. 또한 수신한 데이터를 PC에 디스플레이하기 위한 웹 프로그램과 휴대폰에 디스플레이 위한 웹 프로그램을 개발한다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과는 방사선 측정범위는 세계 최고 수준과 버금가는 $10{\mu}Sv/h{\sim}10mSv/h$의 범위에서 측정이 되었고, 정확도는 ${\pm}6.7%{\sim}8.7%$의 측정 불확도가 측정되어 국제 표준인 ${\pm}15%$ 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다. 4계절을 보유한 우리나라의 온도변화 특성에 따라 $-20^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$의 구간에 대해 온도 시험을 수행하였으며 온도변화에 대응하여 정상동작 됨이 확인되었다. 복사전자파 내성 시험의 경우에 적합 판정으로 안정성이 확보되었다. 시제품 제작이후 약 4개월 동안 일반환경 및 고온과 저온 환경에서 제품을 테스트한 결과, 구성된 센서의 보증기간 및 운영테스트 시 작동 및 기록되는 데이터를 기반으로 약 5년 이상의 내구성이 확인되었다. 미세먼지 센서에 대한 측정범위와 정확도는 대기환경 측정 기업을 통하여 상대성 비교 테스트를 진행하고 대기질 측정 기록부를 통하여 성능수준이 유사함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Kim, Hyun-Sun, et al. "Relationship between mortality and fine particles during Asian dust, smog-Asian dust, and smog days in Korea," International journal of environmental health research, Vol.22, no.6, pp.518-530, 2012. DOI: 10.1080/09603123.2012.667796
  2. Yasunari, Teppei J., et al. "Cesium-137 deposition and contamination of Japanese soils due to the Fukushima nuclear accident," Proceedings of the National Academy of Sciences Vol.108, No.49, pp.19530-19534, 2011. DOI: 10.1073/pnas.1112058108
  3. MCBRIDE, William H., et al. A sense of danger from radiation. Radiation research, Vol.162, No.1 pp.1-19, 2004. https://doi.org/10.1667/RR3196
  4. Kim, Ki-Hyun, et al. "The chemical composition of fine and coarse particles in relation with the Asian Dust events," Atmospheric Environment Vol.37, no.6, pp.753-765, 2003. DOI: 10.1016/S1352-2310(02)00954-8
  5. Kim, Jae-Hyung, Joo-Hyun Lee, and Seung-Ho Lee. "Development of New Ocean Radiation Automatic Monitoring System," Journal of the Korean Electrical and Electronics Engineers, Vol.23, No.2, pp.743-746, 2019. DOI: 10.3390/s18082737
  6. Ko, Tae-Young, Joo-Hyun Lee, and Seung-Ho Lee. "Development of Neutron, Gamma ray, X-ray Radiation Measurement and Integrated Control System," Journal of IKEEE, Vol.21, No.4, pp. 408-411, 2017. DOI: 10.7471/ikeee.2017.21.4.408
  7. Brown, Wyn, ed. Dynamic light scattering : the method and some applications. Vol.313. Oxford: Clarendon press, 1993.

Cited by

  1. 일체형 방사선 피폭 방호 소방관 인명구조 경보기의 임베디드 보드 개발 vol.23, pp.4, 2019, https://doi.org/10.7471/ikeee.2019.23.4.1461
  2. 태양전지를 이용한 지속 가능형 LTE 기반 IoT 미세먼지 측정 단말기 개발 vol.25, pp.1, 2021, https://doi.org/10.7471/ikeee.2021.25.1.109