코르시-로젠탈 상자

Corsi–Rosenthal Box
홈메이드 유닛의 예

Corsi-Rosenthal Box는 저렴한 가격으로 제작할 수 있는 Do-it-Yourself 공기청정기를 위한 디자인입니다.이 필터는 큐브를 형성하는 4개[2][3] 또는 5개의 HVAC 미립자 공기 필터와 필터를 통해 공기를 끌어들이기 위한 박스 팬으로 구성됩니다[1].큐브의 솔기는 덕트 테이프로 밀봉됩니다.2022년의 한 연구는 5개의 필터 디자인에서 (팬 속도에 따라) 600에서 850 입방 피트 사이의 깨끗한 공기 전달 속도가 상업용 공기 필터보다 대략 10배 적은 것을 발견했습니다.엔지니어 리처드 코시(Richard Corsi)와 짐 로젠탈(Jim Rosenthal)은 현재 진행 중인 COVID-19 팬데믹 기간 동안 실내 환경에서 공기 중 바이러스 입자의 수준을 줄임으로써 감염 위험을 줄이는 것을 목표로 이 디자인을 개발했습니다.

배경 및 연혁

참고 항목: SARS-CoV-2 § 감염 및 전염

COVID-19는 주로 공기를[4][5][6] 통해 전염되며, 일반적으로 바이러스가 공기 [7][8]중에 축적되는 것이 허용되는 실내 모임과 관련이 있습니다.이에 대응하여, 그리고 감염병 [9][10]연구자들의 권고에 따라 엔지니어들은 개선된 환기가 실내 [11]공기의 바이러스 양을 줄임으로써 감염의 위험을 줄일 수 있는 방법을 고려하기 시작했습니다.

2022년 리처드 코르시

HEPA 여과 장치가 장착된 공기 정화 장치는 고가일 수 있으며,[12][11][13] 종종 미화 500달러 이상의 비용이 소요됩니다.2020년 8월,[14] 캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스의 환경 엔지니어이자 신임 공학 학장인 Richard Corsi는 Wired 기자 Adam Rogers와 함께 집에서 만든 공기 필터 디자인의 효율성을 향상시키기 위해 여러 개의 상점에서 구입한 필터를 박스 [11]팬과 결합하는 아이디어에 대해 이야기했습니다.로저스는 텍사스 대학교와 미국 천식 알레르기 재단의 텍사스 지부에서 코르시와 협력한 필터 제조업체 텍스 에어 필터의 최고경영자 짐 로젠탈(Jim Rosenthal)에게 연락하여 박스 [2]팬에 부착된 단일 에어 필터에 대한 몇 가지 테스트를 실행했습니다.여러 개의 필터를 사용하자는 코르시의 아이디어에 영감을 받아, Rosenthal은 나중에 다섯 개의 필터 디자인을 생각해 냈습니다.로젠탈은 코르시의 [2]이름을 따서 이름 지었지만, 뉴욕 타임즈 기사가 그 [13]이름으로 상자들을 언급한 후, 코르시는 트위터를 통해 로젠탈이 [15]그 공로를 인정받을 자격이 있으며, 코르시-로젠탈 [16][17]상자라는 이름을 선호한다고 밝혔습니다.

설계.

북미 하드웨어 상점에서 구입 가능한 재료를 사용하여 상자를 만드는 방법

Corsi-Rosenthal Box 디자인은 상자의 측벽을 형성하는 MERV13 또는 그 이상의 HVAC 필터 4개[1] 또는 [2][3]5개로 구성됩니다.네 개의 필터 디자인 변형은 20인치 너비의 필터를 사용하며,[18][1] 덕트 테이프와 박스 바닥을 이루는 판지 조각으로 고정됩니다.2020년부터 로젠탈의 디자인에서는 16×20×2인치 필터 2개와 20×20×2인치 필터 3개가 [2]정육면체의 다섯 면을 이루고 있습니다.둘 다 20인치(500mm) 박스 팬이 큐브의 마지막 면을 만들고 필터에 테이프로 붙여 시스템을 밀봉하여 필터를 통과하고 [17][12]박스 밖으로 공기가 유입되도록 합니다.

Rosenthal은 나중에 팬 위에 쉬라우드를 추가하여 디자인을 개선했습니다. 이 판지로 잘라낸 부분이 박스 팬의 모서리를 덮어 역류를 [18][19]줄임으로써 시스템의 효율성을 높였습니다.

장치는 약 15분 안에 조립할 수 있으며 수개월 동안 지속되며 [17][12][11]재료비는 미화 50달러에서 150달러 사이입니다.

효능

공기 중 바이러스 입자의 크기는 1 ~ 50 마이크론(μm)입니다.Rosenthal은 HVAC 회사의 테스트 장비를 사용하여 설계의 비공식 테스트를 실행했는데, 시스템에서 1 μm 입자의 약 60%가 제거되었고, 10 μm 입자의 거의 90%가 [11]제거되었음을 확인했습니다.UC Davis [18]연구진이 2021년 8월에 실시한 사례 연구에서 미화 75달러인 4개 필터의 청정 공기 전달 속도(CADR)는 분당 165~239입방 피트(팬 속도에 따라 다름)로 추정되었습니다.2022년 4월, UC Davis의 연구팀은 5개의 2인치 MERV-13 필터를 사용한 코르시-로젠탈 박스에 대한 연구를 발표했습니다.그들은 이 디자인의 "효과적인 청정 공기 전달 속도(CADR)"가 팬 속도에 따라 약 600에서 850피트3−1(1019에서−1 1444마일3)[3]까지 증가한다는 것을 발견했습니다.설계 비용을 기준으로 할 때, 이 출력은 CADR당 $0.08에 달했고, 이는 상용 공기 청정기보다 약 10배 저렴하며, 더 조용한 [3]작동을 제공했습니다.

창문에 장착된 박스팬과 필터를 이용해 집에서 만든 산불 연기 제거 공기청정기를 연구한 결과 1~10㎛ 크기의 입자상 물질이 약 75% 감소한 것으로 나타났습니다.와이어드는 이 연구가 비슷한 크기의 바이러스 [11][20]입자를 효과적으로 필터링할 수 있음을 시사한다고 밝혔습니다.

연구원들은 공기 중 휘발성 화학물질(SVOCs)의 양을 줄이기 위한 효능을 평가하기 위해 이러한 시민 과학 여과 장치에 대한 연구를 확대했습니다. Dodson과 동료들은 이 장치가 PFAS와 프탈레이트를 [21]감소시켰다는 것을 보여주었습니다.

안전.

Underwriters Laboratories의 2021년 연구에 따르면 직접 하는 구성에서 박스 팬에 필터를 부착하는 것은 팬 모터 [22]권선의 가열 증가로 인한 화재 위험을 나타내지 않았습니다.

사용하다

2022년 캘리포니아 대학교 데이비스(University of California, Davis)에서 열린 대회에서 장식된 Corsi-Rosenthal Box를 가지고 있는 학생들

Corsi-Rosenthal Box는 COVID-19 전염의 [23][24][25]위험을 줄이기 위해 학교에서 사용되어 왔으며, 때로는 학생들이 공기 여과의 과학에 대해 배우고 [26]직접 상자를 제작하는 STEM 수업으로 기능하기도 합니다.대학 차원에서 공대생들도 이 [27]유닛에 대한 테스트를 진행하고 있습니다.

노숙자 쉼터와 어린이집도 코로나 [28]위험을 줄이기 위해 코르시-로젠탈 박스를 사용했습니다.

코르시-로젠탈 박스는 2023년 북미 산불 시즌에도 사용되었으며, 특히 연기 오염으로 인해 [29][30][31]미국 동부의 인구가 많은 지역에 위험한 대기 질 상태가 발생했습니다.

참고문헌

  1. ^ a b c Sun, Lena H. (14 January 2023). "After three years of covering covid, I built my own air filter". Washington Post. ISSN 0190-8286. Retrieved 8 June 2023.
  2. ^ a b c d e Rosenthal, Jim (22 August 2020). "A Variation on the "Box Fan with MERV 13 Filter" Air Cleaner". Tex-Air Filters. Archived from the original on 13 November 2021. Retrieved 13 November 2021.
  3. ^ a b c d Dal Porto, Rachael; Kunz, Monet N.; Pistochini, Theresa; Corsi, Richard L.; Cappa, Christopher D. (2022). "Characterizing the performance of a do-it-yourself (DIY) box fan air filter". Aerosol Science and Technology. 56 (6): 564–572. doi:10.1080/02786826.2022.2054674. S2CID 248406422.
  4. ^ Morawska, Lidia; Cao, Junji (June 2020). "Airborne transmission of SARS-CoV-2: The world should face the reality". Environment International. 139: 105730. doi:10.1016/j.envint.2020.105730. PMC 7151430. PMID 32294574.
  5. ^ Morawska, Lidia; Milton, Donald K (6 July 2020). "It Is Time to Address Airborne Transmission of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19)". Clinical Infectious Diseases. 71 (9): 2311–2313. doi:10.1093/cid/ciaa939. ISSN 1058-4838. PMC 7454469. PMID 32628269. Archived from the original on 9 March 2022. Retrieved 9 October 2021.
  6. ^ Zhang, Renyi; Li, Yixin; Zhang, Annie L.; Wang, Yuan; Molina, Mario J. (30 June 2020). "Identifying airborne transmission as the dominant route for the spread of COVID-19". Proceedings of the National Academy of Sciences. 117 (26): 14857–14863. Bibcode:2020PNAS..11714857Z. doi:10.1073/pnas.2009637117. ISSN 0027-8424. PMC 7334447. PMID 32527856.
  7. ^ Wainer, Gabriel. "How to prevent COVID-19 'superspreader' events indoors this winter". The Conversation. Archived from the original on 5 October 2021. Retrieved 9 October 2021.
  8. ^ Lewis, Dyani (23 February 2021). "Superspreading drives the COVID pandemic — and could help to tame it". Nature. 590 (7847): 544–546. Bibcode:2021Natur.590..544L. doi:10.1038/d41586-021-00460-x. PMID 33623168. S2CID 232037743. Archived from the original on 22 September 2021. Retrieved 9 October 2021.
  9. ^ Noorimotlagh, Zahra; Jaafarzadeh, Neemat; Martínez, Susana Silva; Mirzaee, Seyyed Abbas (February 2021). "A systematic review of possible airborne transmission of the COVID-19 virus (SARS-CoV-2) in the indoor air environment". Environmental Research. 193: 110612. Bibcode:2021ER....193k0612N. doi:10.1016/j.envres.2020.110612. PMC 7726526. PMID 33309820.
  10. ^ Greenhalgh, Trisha; Jimenez, Jose L; Prather, Kimberly A; Tufekci, Zeynep; Fisman, David; Schooley, Robert (May 2021). "Ten scientific reasons in support of airborne transmission of SARS-CoV-2". The Lancet. 397 (10285): 1603–1605. doi:10.1016/s0140-6736(21)00869-2. ISSN 0140-6736. PMC 8049599. PMID 33865497.
  11. ^ a b c d e f Rogers, Adam (6 August 2020). "Could a Janky, Jury-Rigged Air Purifier Help Fight Covid-19?". Wired. ISSN 1059-1028. Archived from the original on 25 September 2021. Retrieved 9 October 2021.
  12. ^ a b c Emanuel, Gabrielle (17 August 2021). "DIY: How To Build A Cheap, Effective Classroom Air Filter". WGBH. Archived from the original on 17 August 2021. Retrieved 9 October 2021.
  13. ^ a b Mandavilli, Apoorva (7 October 2020). "The plexiglass barriers at tonight's debate will be pretty useless, virus experts say". The New York Times. Archived from the original on 13 November 2021. Retrieved 13 November 2021.
  14. ^ Bartl, Aditi Risbud (2 July 2021). "Richard Corsi Appointed College of Engineering Dean". College of Engineering. Archived from the original on 9 October 2021. Retrieved 9 October 2021.
  15. ^ @CorsIAQ (7 October 2020). "Thanks for the shout out, @Don_Milton. Great article. One correction. I mentioned the concept of a portable air cleaner with walls made of filters in an interview. But it was actually @JimRosenthal4 who built a unit shortly thereafter & deserves credit (gr8 craftsmanship!)" (Tweet) – via Twitter.
  16. ^ @CorsIAQ (8 October 2020). "I am good with that! Thanks for this, Don" (Tweet) – via Twitter.
  17. ^ a b c Lapook, Jon (7 October 2021). "New air purifiers filter at least 90% of COVID-carrying particles, researchers say". CBS News. Archived from the original on 7 October 2021. Retrieved 9 October 2021.
  18. ^ a b c Pistochini, Theresa; McMurry, Robert (August 2021). Testing Different Configurations of Do-it-yourself Portable Air Cleaners (PDF) (Report). Archived (PDF) from the original on 4 October 2021. Retrieved 9 October 2021.
  19. ^ Rosenthal, Jim (4 November 2020). "How to Improve the Efficiency of the "Box Fan and MERV 13 Filter" Air Cleaner". Tex-Air Filters. Archived from the original on 13 November 2021. Retrieved 13 November 2021.
  20. ^ Tham, K.W.; Parshetti, G.K.; Balasubramanian, R.; Sekhar, C.; Cheong, D.K.W. (2018). "Mitigating particulate matter exposure in naturally ventilated buildings during haze episodes". Building and Environment. 128: 96–106. doi:10.1016/j.buildenv.2017.11.036. Archived from the original on 2 December 2021. Retrieved 9 October 2021.
  21. ^ Dodson, Robin E.; Manz, Katherine E.; Burks, Shaunessey R.; Gairola, Richa; Lee, Nina F.; Liu, Yun; Pennell, Kurt D.; Walker, Erica D.; Braun, Joseph M. (10 January 2023). "Does Using Corsi–Rosenthal Boxes to Mitigate COVID-19 Transmission Also Reduce Indoor Air Concentrations of PFAS and Phthalates?". Environmental Science & Technology. 57 (1): 415–427. doi:10.1021/acs.est.2c05169. ISSN 0013-936X. PMC 9876422. PMID 36562547.
  22. ^ "Wildfire Safety Research: An Evaluation of DIY Air Filtration" (PDF). chemicalinsights.org. Underwrites Laboratories Chemical Insights. July 2021. Archived (PDF) from the original on 11 May 2023.
  23. ^ Coker, Jonny (24 February 2023). "In response to COVID-19, Las Cruces middle schoolers are taking action to improve the air quality of their school". KRWG Public Media. Retrieved 11 June 2023.
  24. ^ Graham, Kristen A. (22 September 2022). "These parents are making DIY air purifiers for Philly schools. They want one in every city classroom". Philadelphia Inquirer. Retrieved 11 June 2023.
  25. ^ Soular, Diana Alba (27 February 2023). "In southern Arizona, an entire K-8 school tackles dust, COVID-19 with DIY air purifiers". Las Cruces Sun-News. Retrieved 11 June 2023.
  26. ^ Wolf, Marin (23 August 2022). "How a $100 box is changing the way people protect themselves against coronavirus". Dallas News. Retrieved 11 June 2023.
  27. ^ Yorio, Kara (4 February 2022). "Corsi-Rosenthal Boxes Help Clear the Air at Schools Across the Country". School Library Journal. Retrieved 12 June 2023.
  28. ^ Hannah, Douglas (7 March 2022). "The Homemade Air Purifier That's Been Saving Lives During the Covid-19 Pandemic". Smithsonian Magazine. Retrieved 12 June 2023.
  29. ^ Ritzen, Stacey (9 June 2023). "TikTok Is Teaching People to Make DIY Air Purifiers". Men's Journal. Retrieved 11 June 2023.
  30. ^ McCarthy, Ciara (9 June 2023). "How a DIY air cleaner with Fort Worth roots can help during wildfire season". Fort Worth Star-Telegram. Retrieved 11 June 2023.
  31. ^ Dupuy, Beatrice (9 June 2023). "The Surprising Effectiveness of DIY Air Purifiers". Time. Retrieved 11 June 2023.

외부 링크