[2026학년도 1학기 캡스톤디자인]클로버_흄후드 백드래프트 개선

Abstract

본 과제는 기존 흄 후드 시스템에서 발생하는 유해 가스 역류(백드래프트) 현상을 능동적으로 차단하기 위한 '센서 피드백 기반 PID 알고리즘 제어 시스템'의 설계 및 구현을 다룬다.기존 기계식 댐퍼 방식의 응답 지연을 극복하기 위해, 제어 장치를 통해 밀리초(ms) 단위의 반응을 가진 능동형 제어 시스템을 제안하고, 이를 위해 1/2 스케일의 축소 모형을 유체역학적 상사 법칙에 따라 제작하였다.해당 축소 모형에 하부 블로워 팬을 이용한 푸시-풀(Push-Pull) 기류와 측면 팬을 활용한 코안다(Coanda) 효과를 융합 적용하여 개구부 전면에 내부를 향하는 즉각적인 기류 장벽을 형성하는 메커니즘을 적용했다.해당 메커니즘을 디지털 온습도 센서로 실시간 감지 및 아두이노와 파이썬을 통한 PID 제어를 통해 외란 발생 시 즉각적으로 팬 출력을 조절하여 연구원의 호흡기 노출을 최소화 하는 것을 목표로 한 종합설계 프로젝트다.