02.02.2021 by Milena Riedl

"코로나 바이러스" 감염을 예방하는 이동식 에어컨, 효과적인 해결책일까요?

밀폐된 실내 공간은 에어로졸을 통한 SARS-CoV-2의 확산으로 인해 문제가 되며, 특히 추운 날씨로 인해 실내 환기가 제한되는 겨울철에 더욱 그렇습니다. 한 전문가 집단은 매우 효과적인 실내 필터를 사용하여 밀폐된 실내 공간의 입자 농도를 어느 정도까지 줄일 수 있는지 조사했습니다. NETZSCH TAURUS Instrument의 연기 밀도 테스트 장치도 이러한 맥락에서 사용되었습니다. 기사에서 자세히 알아보세요!

2020년 10월, 과학부는 '전문가 에어로졸 기구'를 설립했습니다. 다양한 분야의 과학자 10명 이상이 밀폐된 공간에서 SARS-CoV-2 감염 위험을 줄일 수 있는 방법을 연구하고 있습니다. 전문가 단체는 매우 효과적인 실내 필터를 사용하여 밀폐된 실내 공간의 입자 농도를 어느 정도까지 낮출 수 있는지 조사합니다.

가장 효과적인 방법을 평가하기 위해 예나 응용과학대학(Ernst-Abbe-Hochschule Jena)이 참여하여 이동식 에어컨을 사용하여 실내 공기를 능동적으로 필터링하고 교환하여 SARS-CoV-2 바이러스 감염을 예방하는 방법을 조사했습니다.

모든 결과가 담긴 보고서 전문은 [독일어]로 무료로 제공됩니다.

연구에 대한 자세한 정보와 실험 동영상[독일어]은 https://www.simmi-bleifrei.de/sonstige-dinge/ 에서 확인할 수 있습니다.

겨울철 밀폐된 실내 공간은 더 큰 문제

학교, 대학교, 음악 학교의 밀폐된 실내 공간은 특히 추운 날씨로 인해 실내 환기가 제한되는 겨울철에 문제가 됩니다. 이러한 제한에도 불구하고 시설을 정상적으로 운영할 수 있는 한 가지 방법은 공기를 필터링하고 적극적으로 교환하는 것입니다. 추적자 세척 실험을 통해 이동식 에어컨으로 이를 달성할 수 있는지, 그리고 얼마나 잘 달성할 수 있는지를 보여줄 것입니다.

그림 1: 연기 밀도 테스트 장치 디스플레이( NETZSCH TAURUS Instruments GmbH)

실험 설정

실내의 에어로졸 구름을 방지하기 위해 이동식 에어컨과 회전식 선풍기를 사용했습니다. 이 두 장치는 각각 실내 공기를 적극적으로 순환시키고 순환 과정을 지원합니다. 세척 과정을 조사하기 위해 디스코 포그와 포그 머신을 측정 가능한 추적 장치로 사용했습니다 medium.

1.5m 광 측정 섹션이 있는 TRDA 2.0 측정기 ( NETZSCH TAURUS Instruments GmbH)는 정해진 공간에서 상대적인 광 투과율을 측정합니다. 여기서는 상대 연기 밀도 또는 이 경우 안개 밀도를 측정하는 데 사용되었습니다.

이 테스트 장치의 원래 목적은 DIN 50055에 따라 열 분해 중 재료의 연기 발생을 측정하는 것입니다. 따라서 실내의 디스코 포그 밀도를 객관적으로 측정하는 데 이상적으로 적합하며, 조사 기간 동안 예나 응용과학대학에서 사용할 수 있도록 제공되었습니다.

실험의 매개변수 조사

조사에는 다음 값이 고려되었습니다:

공기 교환률(n)= 1시간 이내에 실내 공기가 신선한 공기로 얼마나 자주 교체되는가?

공기 여과율(f) = 실내 공기가 얼마나 자주 순환되고 여과되는가?

결과

3일 동안 크기가 다른 세 개의 방(1실: 18m3, 2실: 120m3, 3실: 220m3)에서 실험을 진행했습니다.

그림 2: 디스코 안개를 씻어낼 때 상대적 광 투과율 T의 시간 함수

그림 2는 18m3의 실내 공기량(포그)이 15분 이내에 완전히 씻겨 나간 것을 보여줍니다. 이 과정에서 공기량은 약 20회(f = 20/h) 교환되었습니다. 마찬가지로 다른 방 크기에 대해서도 다음과 같은 결과를 얻었습니다:

120m²의 2번 방: 65분 후 안개가 완전히 씻겨 나갔고 공기량이 약 3번(f = 3/h) 교환되었습니다.

220m3의 3번 방: 83분 후 안개가 완전히 씻겨 나갔고 공기량은 약 1.6배 (f = 1.6 / h) 교환되었습니다.

테스트 결과와 세척 기능의 모델링에 대한 자세한 내용은 여기에서 보고서 [독일어]에서 확인할 수 있습니다.

결론

이동식 에어컨 시스템은 적극적인 환기가 불가능한 밀폐된 공간에서 에어로졸 구름과 이에 따른 SARS-CoV-2 감염을 방지하는 효과적인 솔루션입니다. 실내 공기는 효과적으로 교환, 순환, 여과됩니다. 이는 디스코 포그와 연기 밀도 테스트 장치를 사용하여 입증할 수 있습니다. 세척 시간 함수의 모델링은 오래된 공기와 신선한 실내 공기의 혼합 과정을 고려해야 하므로 더 높은 수학적 모델을 통해 보다 정확하게 근사화해야 합니다. 수업이 진행되는 동안 교실과 실험실에서 추가 실험도 이 조사를 거쳐야 승인 테스트 역할을 할 수 있습니다.

학교와 대학에서 이동식 에어컨을 사용할 때 발생하는 한 가지 단점이 있습니다: 이 장치는 상당한 소음을 발생시켜 수업에 방해가 될 수 있습니다. 하지만 여름철 에어컨은 실내 공기를 2~3°C 정도 시원하게 해주기 때문에 소음에도 불구하고 학습 효과를 높일 수 있다는 분명한 장점이 있습니다. large 따라서 이동식 에어컨은 고정식 에어컨에 대한 투자가 가능할 때까지 임시적인 해결책으로서 에어로졸 구름을 피하고 실내 공기를 정화하며 동시에 온도를 낮출 수 있는 효과적인 솔루션입니다.

에른스트-아베-호흐슐레 예나 소개

에른스트 아베 응용과학 대학교(EAH) 예나는 1991년 예나 응용과학 대학교로 설립되어 새로운 연방 주에서 가장 먼저 설립된 대학 중 하나입니다. 몇 년 동안 튀링겐에서 가장 큰 응용과학 대학일 뿐만 아니라 가장 많은 연구를 수행하는 대학이기도 합니다. EAH 예나의 집중적인 연구 개발은 튀링겐의 기술 잠재력을 강화하는 데 크게 기여하고 있습니다. 정밀 시스템, 기술 및 재료, 건강 및 지속 가능성, 디지털화의 단면 분야가 연구 초점입니다.