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영어

The purpose of this study was to observe the concentrations of air pollutants and to validate the reliability of the observation data using a drone monitoring system in a specific region in Korea. Drone monitoring system and custom-manufactured drone were carefully designed by considering several factors, such as the load weight, power consumption, turbulence, arrangement of measurement sensors, and so on. Gas sensors for monitoring NO, NO2, CO, SO2, VOC, black carbon(BC) sensor, O3 sensors, and particulate matter (PM) sensor were mounted on the monitoring system and those sensors were selected by considering those performance and specifications. For the observation of vertical profile of air pollutants, two sites areas in the central region in Korea (Chungjeongdo, Gyeonggido) were selected and flight altitudes was ranged from ground level to 150 m. Prior to the flight, PM and Ozone forecasts of measurement sites were confirmed and measurement data of two nearby monitoring stations were downloaded to comparing with the observation data during the flight. The monitoring data (PM2.5, O3), from drone monitoring system showed similar patterns to those of monitoring stations. Vertical profiles of air pollutants were not distinguished according to altitudes up to 150 m. When high PM2.5 concentration was expected, the drone monitoring data also showed the high PM2.5 concentration owing to long range transport from oversea.

한국어

본 연구의 목적은 드론 모니터링 시스템을 이용하여 국내 특정 지역의 대기오염물질 농도를 관측하고, 관측 데이터의 신뢰성을 검증하는 것이다. 드론 모니터링 시스템과 맞춤제작한 드론은 부하 중량, 전력 소비량, 난기류, 측정 센서의 배 치 등 여러 요소를 고려하여 신중하게 설계하였다. 모니터링 시스템에는 성능 및 사양을 고려하여 선정한 NO, NO2, CO, SO2, VOC, 블랙카본(BC) 센서, O3 센서, 입자상(PM) 센서를 탑재하였다. 대기오염물질의 연직 분포를 관측하기 위해 국 내 중부권(충청도), 경기도 2개 현장지역을 선정하였고, 비행고도는 지상으로부터 150 m까지 범위를 정하였다. 비행에 앞 서 측정지점의 미세먼지와 오존 등의 예보를 확인하고 인근 측정소 2곳의 측정데이터를 다운로드하여 비행 중 관측 데이 터와 비교하였다. 드론 모니터링 시스템의 데이터(PM2.5, O3)는 측정소와 유사한 패턴을 나타내었다. 대기 오염물질의 고 도 150 m까지의 연직 분포는 차이가 나타나지 않았다. 높은 PM2.5 농도가 예상될 때, 드론 모니터링 데이터에서도 해외 로부터 장거리 이송된 높은 PM2.5 농도가 나타났다.