스마트 버스승강장에서의 공기청정기능 시스템에어컨 미세먼지 저감효과 실증 연구
Field Evaluation of Air-Purifying Air Conditioners in Smart Bus Shelters for Fine Dust Reduction
- 주제(키워드) 스마트버스승강장 , 시스템에어컨 , 미세먼지저감
- 주제(DDC) 629.04
- 발행기관 아주대학교 교통·모빌리티대학원
- 지도교수 소재현
- 발행년도 2026
- 학위수여년월 2026. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 교통·모빌리티대학원 교통모빌리티학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000035794
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
최근 도심 내 대기질 악화와 이에 따른 건강 피해가 사회적 문제로 대두되면서, 공공 교통공간에서의 미세먼지 저감 대책에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 스마트 버스승강장에 설치된 공기청정기능 시스템에어컨을 활용하여 미세먼지(PM10), 초미세먼지(PM2.5)의 저감 효과를 분석하고, 이를 통해 실질적인 미세먼지 대응 방안을 제시하고자 하였다. 기존의 미세먼지 관련 연구는 공기청정기의 정화 효율성이나 버스승강장 구조에 따른 차단 효과 등에 주로 집중되어 왔으며, 냉난방기 일체형 공기청정시스템을 중심으로 한 실증적 연구는 부족한 실정이다. 이러한 점에 주목하여, 공기청정기능 시스템에어컨이 설치된 스마트 버스승강장을 대상으로 공기청정 기능 단독 운전, 냉·난방과의 동시 운전 시 미세먼지 저감 효과를 비교 실험하였다. 특히 봄철에는 대기 상층의 기류 이동, 황사, 건조한 지표면 조건이 결합되어 고농도의 미세먼지가 빈번히 발생하는 특성이 있으나, 이 시기에는 냉·난방 수요가 낮아 공기청정기능 시스템에어컨이 충분히 활용되지 않는 문제가 있다. 따라서 본 연구는 단순히 설비의 미세먼지 저감 성능을 검증하는 데 그치지 않고, 냉·난방과 공기정화 기능 간의 운전 모드 차이에 따른 효과를 정량화함으로써, 공기청정기능을 연중 활성화할 수 있는 운영전략을 제안하였다. 아울러 설비 간의 기능 연계, 계절별 운전 효율, 이용자 쾌적성, 유지관리 용이성까지 고려하여 스마트 버스승강장 내 대기질 개선을 위한 실용적이고 지속 가능한 설비 운용 방안을 도출하였다. 본 연구의 결과는 향후 공공 교통시설 내 대기질 개선을 위한 기술적·정책적 가이드라인 수립에 있어 실증적 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
more목차
제 1장 서 론 1
제 1 절 연구의 배경 및 목적 1
1. 연구의 배경 1
2. 연구의 목적 및 세부 목표 6
제 2 절 연구의 범위 9
1. 시간적 범위 9
2. 공간적 범위 10
3. 내용적 범위 10
제 3 절 연구 수행 절차 11
제 2 장 문헌 고찰 14
제 1 절 미세먼지의 특성 및 위해성 14
1. 미세먼지의 개념 및 정의 14
2. 미세먼지의 발생원 16
3. 미세먼지의 위해성 20
4. 국내 미세먼지(PM10), 초미세먼지(PM2.5) 농도 현황 27
5. 미세먼지에 대한 환경기준의 변화(WHO) 29
제 2 절 도시 대기질 개선 및 공기청정 기술의 발전 31
1. 도시의 미세먼지 개선 방안과 스마트 버스승강장 31
제 3 절 스마트 버스승강장의 기술 개념과 운영 사례 35
1. 스마트 버스승강장의 개념 및 도입 배경 35
2. 스마트 버스승강장의 공기청정 기술 원리 36
3. 시스템에어컨의 공기청정 기술 39
제 4 절 교통시설 내 미세먼지 대응 관련 선행연구 43
제 5 절 국내 지자체 스마트 버스승강장 구축 및 운영 사례 50
1. 스마트 버스승강장의 국내 도입 특성 50
2. 스마트 시트 확산정책과 스마트 버스승강장의 국내 보급 현황 53
3. 사용자 인식 및 이용자 중심 설계의 중요성 55
4. 국내 지자체 미세먼지 저감 설비 설치 현황 58
제 6 절 시사점 및 본 연구의 차별성 62
제 3 장 실험 설계 및 분석 방법론 63
제 1 절 대상지 및 실험 환경 개요 63
1. 연구 대상지 선정 63
2. 스마트 버스승강장의 실험 환경 64
제 2 절 측정 변수 및 지점 설정 65
1. 측정 변수 정의 65
2. 측정 지점 구성 65
제 3 절 측정 장비 및 조건 67
1. 공기청정기능 단독 가동 조건에서의 측정 및 측정 장비 67
2. 냉방+공기청정 통합 가동 조건에서의 측정 및 측정 장비 69
3. 실외 대기질 데이터 확보 70
제 4 절 실험 시나리오 설계 71
1. 시나리오 1 : 공기청정 기능 단독 운영 71
2. 시나리오 2 : 냉방 + 공기청정 기능 단독 운영 72
3. 시나리오 3 : 실외 미세먼지 농도 변화와의 상관 분석 73
제 5 절 분석 지표 및 통계적 검증 방법 74
1. 측정 대상 지표 74
2. 측정 항목 및 범위 75
3. 통계적 검증 방법 75
제 4 장 분석결과 77
제 1 절 공기청정 기능 단독 운전 효과 분석 77
1. 연구 설계 및 실험방법 77
2. 미세먼지(PM10)농도 저감 효과 분석 78
3. 초미세먼지(PM2.5)농도 저감 효과 분석 80
4. 저감률 정량 분석 82
5. 이용자 수에 따른 실내 공기질 변화 분석 84
제 2 절 냉방공기청정 복합 운전 효과 분석 87
1. 연구 설계 및 실험방법 87
2. 분석 결과 요약 88
제 3 절 실험 시나리오 간 통계적 비교 96
1. 설비 운영 효율성 분석 96
2. 설비 활용 전략 분석 97
제 4 절 공간별 미세먼지 저감효과 특이성 분석 99
1. 공간별 저감효과 편차 99
2. 통계적 유의성의 공간 분표 99
3. 외부 대기질 수준에 따른 저감 효과 100
4. PM10과 PM2.5의 저감효과 차이 100
5. 이용자 수와 실내 농도의 상관성 101
6. 장기 운영 안정성 101
제 5 장 결론 및 정책 제언 102
제 1 절 결과 102
제 2 절 정책 제언 104
제 3 절 연구의 한계점 및 향후 연구 107
참 고 문 헌 109
