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2020/01/02 汉阳新闻 > 学术 > 이달의연구자

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[本月研究者]安康昊镐教授,利用无人机掌握可吸入颗粒物的流动

利用无人机探测可吸入颗粒物,为有效减少雾霾政策提供转机

글로벌뉴스팀

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http://www.hanyang.ac.kr/surl/bR1JB

内容
目前来看,外出游玩变得困难的日子越来越多。据统计厅13日数据显示,自2015年以后,首尔市日平均可吸入颗粒物浓度超过76㎍/㎥的频率呈现逐渐增加的趋势。政府采取了停止运行煤炭发电站,实行季节管理制度等,积极努力减少微尘浓度。只有了解微尘的移动、原因和分布,才能制定有效的对策。ERICA校区机械工学系安康镐教授表示:“我们将采用无人机来掌握产生雾霾的原因。”
 
▲ERICA校区机械工学系安康镐教授试图用无人机发现可吸入颗粒物产生的原因。

2013年10月国际癌症研究所(IARC) 将可吸入颗粒物分类为1类致癌物质后,对可吸入颗粒物的关注激增。以颗粒大小为标准,分为直径比10μm小的可吸入颗粒物(pm10)和直径小于2.5μm的可吸入颗粒物(pm2.5)两大类。

可吸入颗粒物是通过top-down方式和bottom-up方式产生的。top-down是由大物质变成小物质的过程。在从岩石到石子、从石子到沙子的过程中,通常分子单位不会改变,因此对人体的危害较小。相反,bottom-up是随着分子发生化学反应,分子会变大的方式。超可吸入颗粒物的大小相当于PM0.1~1,因此可以进入人体肺部。
 
▲ 图为,连续在28天里暴露在可吸入颗粒物中老鼠的淋巴照片(左边)和之后90天里呼吸了干净空气的老鼠淋巴照片。(安康镐教授提供)

由于肺的排出功能不足,因此要想排出吸入肺部的可吸入颗粒物,需要很长时间。实际上,安教授进行的实验中,将老鼠持续28天暴露在可吸入颗粒物中,之后的90天呼吸干净空气的实验。结果显示,虽然过了90天,但还是在老鼠的淋巴内确认了可吸入颗粒物的存在。
 
▲安东教授制作的测量装备(左边)与气球装配的初期模型。(安康镐教授提供)

安教授为研究有效减少可吸入颗粒物而进行了此项实验。时时刻刻检测变化的可吸入颗粒物浓度。现有的检测设备由于规模较大,只能在实验室使用。从外面采集标本,在实验室研究标本的方式很难掌握变化多端的大气环境。不仅如此,由于大部分观测站位于地面,因此很难掌握上空的大气环境问题。

安教授为了解决问题,将测量仪器小型化,并为了测定高空中的可吸入颗粒物浓度,将仪器安装在了气球上。气球装置中,因需要抓住气球,获取数据等,需要大量的人力,具有广范围检测很难的缺点。安教授利用无人机克服了该缺点。通过无人机可以收集可吸入颗粒物的浓度、风速和风向,所以可以确认每单位每小时的可吸入颗粒物容量。
 
▲测量港湾地区可吸入颗粒物的无人机。(安康镐教授提供)

安教授计划在平泽工业园区、高速公路、港口地区和农村地区实施计划。因为,不仅工业园区和汽车产生会产生可吸入颗粒物,船舶和畜牧业上产生的可吸入颗粒物也不能忽视。针对无人机是否会坠落等危险的担忧,安教授表示:”对于新科技,我们都会有一种恐惧感,以及幻想”,“我们需要以客观的眼光看待新技术,强调了利用无人机检测可吸入颗粒物的必要性。


文/ 尹石铉记者       aladin@hanyang.ac.kr
图/ 李铉善记者       qserakr@hanyang.ac.kr
 
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