학교 교실 환경 공기청정기 및 환기장치 성능 실증 및 최적화 연구
Performance Evaluation and Optimization Study of Air Purifiers and Ventilators in a School Classroom Environment
  • 이승재
  • 김상우
  • 황청하
  • 이현정
  • Chengxi Yao
  • ... 김태성
  • 외 1명

초록

학교 교실 실환경 공기정화장치(환기장치, 공기청정기 2종류) 실 성능시험 및 기준 마련 목적 연구가 진행되었다. 미세먼지의 경우 공기청정기, 이산화탄소의 경우 환기장치가 그 제거 성능이 우수한 것을 확인하였다. 또한 외기 청정도에 영향을 받고 적정 환기량이 존재하여 설치 대수 증가, 송풍량 증가에도 공기질 제어 성능이 비례하여 증가하지 않았다. 각 공기정화장치 설치 위치에 따른 영향의 경우, 공기청정기를 교실 바닥면 기준 대각 방향 끝 각 2대 설치(CADR 25.3 CMM) 대비 교실의 면을 따라 옆 구석 위치에 배치(CADR 35.3 CMM)하는 것이 정면충돌로 인해 상호 공기 흐름의 간섭과 에너지 손실을 방지하고 교실 내 전체 공간 기류 순환을 원활하게 하여 우수한 미세먼지 제거 성능을 갖는 것을 확인하였다. 하지만 이는 토출 기류의 방향에 따라 결과가 상이하므로, 두 장치의 복합 운전 시 토출 방향에 따른 각 설치 위치 최적화가 필요한 것을 알 수 있었다. 이산화탄소 제거 효과의 경우 미세먼지 저감 효과와 반대로 성능이 미비한 공기청정기 운전 대비 환기장치의 우수한 효과(건강 환기 기준인 450 ppm에 근접한 527 ppm 수준으로의 감소 효과)를 확인하였다. 또한 미세먼지 및 이산화탄소 제거 효과를 모두 고려한 환기장치, 공기청정기의 동시 운전 시, 공기 토출 방향이 고정된 환기장치 대비 설치 위치 선정이 자유로운 공기청정기를 상호 토출 기류가 직접적으로 충돌하지 않는 위치와 방향으로 각 1대씩 배치 후 동시 운전(CADR 17.6 CMM) 혹은 2대씩 배치 후 동시 운전(CADR 35.6 CMM) 중 비용을 고려한 운전 방안을 선택하는 것이 최선의 방안일 것이다. 본 연구의 학교 교실 실환경 내 환기장치 및 공기청정기의 다방면 운전 성능 평가 결과는 대상 환경과 유사한 교실 환경을 대상으로, 운전비용을 고려한 최적의 성능을 갖는 공기정화장치 운전 방안 도출에 활용될 수 있을 것이다.

키워드

Air purifierCarbon dioxideClassroomParticulate matterVentilation device공기청정기이산화탄소교실미세먼지환기장치
제목
학교 교실 환경 공기청정기 및 환기장치 성능 실증 및 최적화 연구
제목 (타언어)
Performance Evaluation and Optimization Study of Air Purifiers and Ventilators in a School Classroom Environment
저자
이승재김상우황청하이현정Chengxi Yao노광철김태성
DOI
10.6110/KJACR.2025.37.8.363
발행일
2025-08
유형
Y
저널명
설비공학 논문집
37
8
페이지
363 ~ 369