新規センサの開発による多点同時観測システムの構築とPM0.1個人暴露の推定

本課題は、局所的に発生するPM0.1健康リスクを適切に把握し、固定発生源からの個人暴露を定量的に理解することを目的とする。そのために、固定発生源を多点同時観測するための「簡便で」「オンライン対応する」センサの技術開発に取り組み、最終的には本センサを多点同時観測に活用して、IoTネットワークと連携することで「PM0.1センサ」、「人間動態センサ」および既存サンプリング技術による情報を統合的に評価して個人暴露を定量化する手法の構築を目指す。回転式電極による検出機構の実験的検討、排ガスPMセンサの設計・試作と実プラントでの実証、IoTネットワークと連携した固定発生源由来PM0.1個人暴露定量化手法の検証という手順で進め、本年度は、回転式電極による検出機構の実験的検討」に取り組んだ。実験的検討にあたって、既存のダクト設備を使用するため、新規センサ開発に必要なダクト設備の改良、シミュレーションによる構造検討をした。特にダスト発生部の最適化のため、流体シミュレーションを実施した。ダクト内のダスト分散性向上・ロスの低減のために、複数のアイデアの候補の内から最良の構造を選定した（日本機械学会で発表）。また、既存ダクトのスペックを詳細に検討し直し、現状のダクトが持つダスト分散性やダスト帯電状況等の課題について総括した（粉体工学会誌他で発表）。一方、考案した流速に影響されない検出機構（回転式電極）の実現性を検討した。簡単なモデル試験器を製作し、実現性を確認した。また、簡単な試験によりセンサを構成する検出電極（形状・寸法等）、回転数の範囲、信号検出（感度・円周方向の信号検出範囲・周波数等）について、検出精度とコスト間の最適条件を実験的に検討し最適化を図っている。実現性の目途が立ち、試作機の設計の方針を概ね決定した。

本課題は、局所的に発生するPM0.1健康リスクを適切に把握し、固定発生源からの個人暴露を定量的に理解することを目的とする。そのために、固定発生源を多点同時観測するための「簡便で」「オンライン対応する」センサの技術開発に取り組み、最終的には本センサを多点同時観測に活用して、IoTネットワークと連携することで「PM0.1センサ」、「人間動態センサ」および既存サンプリング技術による情報を統合的に評価して個人暴露を定量化する手法の構築を目指す。回転式電極による検出機構の実験的検討、排ガスPMセンサの設計・試作と実プラントでの実証、IoTネットワークと連携した固定発生源由来PM0.1個人暴露定量化手法の検証という手順で進め、本年度は、回転式電極による検出機構の実験的検討」に取り組んだ。実験的検討にあたって、既存のダクト設備を使用するため、新規センサ開発に必要なダクト設備の改良、シミュレーションによる構造検討をした。特にダスト発生部の最適化のため、流体シミュレーションを実施した。ダクト内のダスト分散性向上・ロスの低減のために、複数のアイデアの候補の内から最良の構造を選定した（日本機械学会で発表）。また、既存ダクトのスペックを詳細に検討し直し、現状のダクトが持つダスト分散性やダスト帯電状況等の課題について総括した（粉体工学会誌他で発表）。一方、考案した流速に影響されない検出機構（回転式電極）の実現性を検討した。簡単なモデル試験器を製作し、実現性を確認した。また、簡単な試験によりセンサを構成する検出電極（形状・寸法等）、回転数の範囲、信号検出（感度・円周方向の信号検出範囲・周波数等）について、検出精度とコスト間の最適条件を実験的に検討し最適化を図っている。実現性の目途が立ち、試作機の設計の方針を概ね決定した。