KR101749663B1 - 미세먼지 자동 제어 시스템 및 이를 이용한 공사장 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법 - Google Patents

미세먼지 자동 제어 시스템 및 이를 이용한 공사장 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 공사장에서 비산되는 미세먼지의 발생을 저감하기 위한 미세먼지 자동 제어 시스템에 있어서, 상기 공사장에 설치되며, 유체를 흩어뿌려 상기 공사장에서 비산되는 미세먼지를 침하시키는 살수부(100); 상기 공사장에서 비산되는 미세먼지의 농도를 측정하여 미세먼지 농도 정보(a)를 생성하는 측정부(200); 및 상기 측정부(200)와 유무선 통신을 통해 연결되며, 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 전달받아 상기 미세먼지 농도 정보(a)가 소정의 수치(b) 이상인 경우 상기 살수부(100)를 작동시키기 위한 작동 명령 정보(c)를 생성하는 제어부(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 자동 제어 시스템이 제공된다.
본 발명에 따르면, 광범위의 공사구역에서 발생되는 미세먼지를 자동화 시스템을 통하여 효율적으로 저감할 수 있는 효과가 있다.

Description

미세먼지 자동 제어 시스템 및 이를 이용한 공사장 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법{AUTOMATIC CONTROL SYSTEM FOR FINE DUST}
본 발명은 토목, 건축분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공사장의 토공작업 또는 공사장 내의 중장비 이동에 따라 비상되는 미세먼지의 발생을 저감시키기 위한 미세먼지 자동 제어 시스템 및 이를 이용한 공사장 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법에 관한 것이다.
공사장의 토공작업 또는 공사장 내의 중장비 이동 등의 이유로 발생되는 비산 미세먼지는 공사 작업자의 건강을 저해하며 주변 환경에 악영향을 미친다. 또한 미세먼지 방제 작업으로 인한 신속한 공사 진행을 방해하여 공사기간을 장기화 시키고 공사비용을 상승시키는 문제가 있다.
이에 더하여 미세먼지로 인한 호흡기 질환의 발생 및 우울증과 같은 정신질환의 발생은 국민 건강을 해치고 공사에 대한 부정적 인식을 확산시키는 원인이 되고 있다.
이에 따라 공사장의 미세먼지를 저감시키기 위해, 인력에 의존한 살수방식이나 별도의 가림막 또는 정화 장치와 같은 방안들이 대두되고 있으나, 비용이 높은 반면 효율이 낮은 단점이 있다.
또한, 대형 토목공사를 진행하는 경우 광범위한 지역의 미세먼지 발생을 저감시켜야 하는데, 인력이나 단순 수동 장비를 이용하여 광대역 범위를 관리하는 것은 인력상 비용상의 한계가 있다.
종래의 선행기술의 목록을 기재하면 이하와 같다.
- 대한민국 등록특허 10-0797057
- 대한민국 공개특허 10-2015-0076309
- 대한민국 등록특허 10-1414858
본 발명의 목적은 상술된 종래의 공사장 미세먼지의 발생 저감 방법의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광범위의 공사구역에서 발생되는 미세먼지를 자동화 시스템을 통하여 효율적으로 저감할 수 있는 미세먼지 자동 제어 시스템 및 이를 이용한 공사장 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 사물인터넷 기반으로 구축된 모바일 디바이스를 이용하여 자동화 시스템의 보완을 위해 작업자가 미세먼지의 저감 프로세스를 진행할 것인지를 선택할 수 있도록 함으로써 장비 유지관리의 비용을 절감시킬 수 있는 미세먼지 자동 제어 시스템 및 이를 이용한 공사장 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 공사장에서 비산되는 미세먼지의 발생을 저감하기 위한 미세먼지 자동 제어 시스템에 있어서, 상기 공사장에 설치되며, 유체를 흩어뿌려 상기 공사장에서 비산되는 미세먼지를 침하시키는 살수부(100); 상기 공사장에서 비산되는 미세먼지의 농도를 측정하여 미세먼지 농도 정보(a)를 생성하는 측정부(200); 및 상기 측정부(200)와 유무선 통신을 통해 연결되며, 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 전달받아 상기 미세먼지 농도 정보(a)가 소정의 수치(b) 이상인 경우 상기 살수부(100)를 작동시키기 위한 작동 명령 정보(c)를 생성하는 제어부(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 자동 제어 시스템이 제공된다.
여기서, 상기 제어부(300)와 유무선 통신으로 연결되며, 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 전달받음과 아울러, 상기 작동 명령 정보(c)의 생성 여부를 결정하는 개별 디바이스(400);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 자동 제어 시스템일 수 있다.
또한, 상기 측정부(200)는 레이져 광산란 방식을 통해 미세먼지의 농도를 측정하여 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 생성하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 자동 제어 시스템일 수 있다.
또한, 상기 살수부(100)에 유체를 공급하는 유체 저장부(500); 및 상기 유체 저장부(500)에 저장된 유체를 상기 살수부(100) 이동시키는 양수펌프(600);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 자동 제어 시스템일 수 있다.
또한, 상기 개별 디바이스(400)는, 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 디스플레이하는 디스플레이부(410); 및 상기 작동 명령 정보(c)의 생성 여부를 결정하는 입력신호를 입력받기 위한 입력부(420);를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 자동 제어 시스템일 수 있다.
또한, 상기 살수부(100)는 스프링 쿨러인 것을 특징으로 하는 미세먼지 자동 제어 시스템일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 미세먼지 자동 제어 시스템을 이용하여 공사장에서 비산되는 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법에 있어서, 상기 측정부(100)에서 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 생성하는 제1 단계(S100); 상기 제어부(300)에서 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 전달받음과 아울러, 상기 미세먼지 농도 정보(a)가 소정의 수치(b) 이상인 경우 상기 개별 디바이스(400)로 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 송신하는 제2 단계(S200); 상기 개별 디바이스(400)의 디스플레이부(410)에서 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 디스플레이함과 아울러, 입력부(420)를 통해 상기 작동 명령 정보(c)의 생성 여부를 결정하는 입력신호를 입력받는 제3 단계(S300); 및 상기 입력신호를 입력받은 경우 상기 제어부(300)에서 상기 작동 명령 정보(c)를 생성하여 상기 살수부(100)를 작동시키는 제4 단계(S400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법이 제공된다.
여기서, 상기 측정부(200)는 레이져 광산란 방식을 통해 미세먼지의 농도를 측정하여 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 생성하는 것을 특징으로 하는 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법일 수 있다.
또한, 상기 미세먼지 농도 정보(a)는, 단위 면적당 존재하는 미세먼지의 개수를 1분간 측정한 평균값인 것을 특징으로 하는 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법일 수 있다.
또한, 상기 제3 단계(S300)는, 상기 입력부(420)를 통하여 상기 살수부(100)의 작동시간에 관한 작동시간 정보(d)를 입력받는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법일 수 있다.
본 발명에 따르면, 광범위의 공사구역에서 발생되는 미세먼지를 자동화 시스템을 통하여 효율적으로 저감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 사물인터넷 기반으로 구축된 모바일 디바이스를 이용하여 자동화 시스템의 보완을 위해 작업자가 미세먼저의 저감 프로세스를 진행할 것인지를 선택할 수 있도록 함으로서 장비 유지관리의 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 자동 제어 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법의 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 광산란 방식의 측정부를 나타내는 도면.
본 발명에 따른 미세먼지 자동 제어 시스템 및 이를 이용한 공사장 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
본 발명은 공사장에서 비산되는 미세먼지의 발생을 저감하기 위한 미세먼지 자동 제어 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 자동 제어 시스템은 상기 공사장에 설치되며, 유체를 흩어뿌려 상기 공사장에서 비산되는 미세먼지를 침하시키는 살수부(100), 공사장에서 비산되는 미세먼지의 농도를 측정하여 미세먼지 농도 정보(a)를 생성하는 측정부(200) 및 측정부(200)와 유무선 통신을 통해 연결되며 미세먼지 농도 정보(a)를 전달받아 미세먼지 농도 정보(a)가 소정의 수치(b) 이상인 경우 살수부(100)를 작동시키기 위한 작동 명령정보(c)를 생성하는 제어부(300)를 포함한다(도 1).
이 경우 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 자동 제어 시스템은 제어부(300)와 유무선 통신으로 연결된 개별 디바이스(400)를 더 포함할 수 있다(도 1).
개별 디바이스(400)는 정보를 디스플레이하는 디스플레이부(410) 및 외부로부터 정보를 입력받기 위한 입력부(420)를 포함할 수 있다.
예를 들어 디스플레이부(410)는 제어부(300)로부터 송달받은 미세먼지 농도 정보(a)를 디스플레이하며, 사용자는 디스플레이된 미세먼지 농도 정보(a)를 확인하고, 작동 명령 정보(c)의 생성 여부를 결정하는 입력신호 또는 작동시간 정보(d)를 입력부(420)를 통해 입력하는 것이 가능하다.
또한, 사용자는 입력부(420)를 통해 소정의 수치(b)를 입력하는 것이 가능하다.
개별 디바이스(400)는 사용자로부터 입력된 작동 명령 정보(c) 또는 작동시간 정보(d)를 제어부(300)로 송신할 수 있으며, 제어부(300)는 작동 명령 정보(c)를 수신받은 경우 살수부(100)가 작동되도록 한다.
제어부(300)는 작동시간 정보(d)가 수반되지 않은 작동 명령 정보(c)만을 수신하는 경우에는 미리 설정된 소정의 시간만큼만 살수부(100)가 작동되도록 하며, 작동 명령 정보(c)와 작동시간 정보(d)가 같이 수신되는 경우에는 작동시간 정보(d)에 따라 살수부(100)를 작동시킬 수 있다.
작동시간 정보(d)는 살수부(100)의 1회당 작동시간, 2회 이상 작동되는 경우의 작동 횟수 및 2회 이상의 작동시 각 작동시간의 간격의 정보를 포함할 수 있다.
제어부(300)는 살수부(100)를 제어함과 아울러, 살수부(100)의 작동 여부를 결정하는 작동 명령 정보(c)를 생성한다.
작동 명령 정보(c)는 미세먼지 농도 정보(a)가 사용자에 의해 입력된 소정의 수치(b) 이상인 경우 제어부(300)에 의해 자동적으로 생성될 수 있으며, 다른 방식으로는 입력부(420)에 의해 입력된 작동 명령 정보(c)의 생성 여부를 결정하는 입력신호를 제어부(300)의 수신받는 경우 작동 명령 정보(c)가 생성되는 것도 가능하다.
상술된 두 가지 방식은 동시에 수행되는 것이 가능하며, 사용자의 선택에 따라 어느 하나의 방식으로만 작동 명령 정보(c)를 생성하는 것도 가능하다.
살수부(100)는 스프링 쿨러로 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 자동 제어 시스템은 살수부(100)에 유체를 공급하는 유체 저장부(500) 및 유체 저장부(500)에 저장된 유체를 살수부(100) 이동시키는 양수펌프(600)를 더 포함할 수 있다(도 1).
이 경우 제어부(300)는 양수펌브(600)의 개폐를 제어하여 살수부(100)의 작동 여부를 제어하는 것이 가능하다.
측정부(200)는 레이저 광산란 방식을 통해 미세먼지의 농도를 측정할 수 있다.
레이저 광산란 방식이란 미세먼지가 존재하는 영역을 중심으로 일측에 레이저 출력부를 구비하고 타측에 레이저 출력부에서 출력된 레이저를 감지하는 광센서를 구비시킨 후 레이저를 출력하여 미세먼지와 충돌하여 산란되는 레이저가 주변의 수광부에 어느 정도 입력되는지를 측정하는 방식을 말한다.
구체적으로 미세먼지의 존재 비율이 낮아질수록 광센서로 입력되는 레이저의 양이 많아지며, 미세먼지의 존재 비율이 높을수록 광센서로 입력되는 레이저의 양이 줄어든다.
또한, 미세먼지의 비율이 매우 높은 경우 광센서로 입력되는 레이저의 양은 거의 제로에 가까워지며, 대부분의 레이저가 주변의 수광부에 산란되어 입력된다.
이 경우 산란각도, 산란개수 등을 수광부에 의해 측정하여 미세먼지 농도를 측정하는 것이 가능하다.
이 경우 미세먼지 농도 정보(a)는 단위 면적당 존재하는 미세먼지의 개수를 1분간 측정한 평균값일 수 있으며, 측정부(200)는 실시간으로 미세먼지의 농도를 측정하여 미세먼지 농도 정보(a)를 생성할 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 자동 제어 시스템을 이용하여 공사장에서 비산되는 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 자동 제어 시스템을 이용하여 공사장에서 비산되는 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법은 측정부(100)에서 미세먼지 농도 정보(a)를 생성하는 제1 단계(S100), 제어부(300)에서 미세먼지 농도 정보(a)를 전달받음과 아울러 미세먼지 농도 정보(a)가 소정의 수치(b) 이상인 경우 개별 디바이스(400)로 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 송신하는 제2 단계(S200), 개별 디바이스(400)의 디스플레이부(410)에서 미세먼지 농도 정보(a)를 디스플레이함과 아울러 입력부(420)를 통해 작동 명령 정보(c)의 생성 여부를 결정하는 입력신호를 입력받는 제3 단계(S300) 및 입력신호를 입력받은 경우 제어부(300)에서 작동 명령 정보(c)를 생성하여 살수부(100)를 작동시키는 제4 단계(S400)를 포함할 수 있다.
이 경우 제3 단계(S300)는, 입력부(420)를 통하여 살수부(100)의 작동시간에 관한 작동시간 정보(d)를 입력받는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 살수부
200 : 측정부
300 : 제어부
400 : 개별 디바이스
500 : 유체 저장부
600 : 양수펌프

Claims (10)

  1. 공사장에서 비산되는 미세먼지의 발생을 저감하기 위한 미세먼지 자동 제어 시스템을 이용한 공사장에서 비산되는 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법에 있어서,
    상기 미세먼지 자동 제어 시스템은,
    상기 공사장에 설치되며, 유체를 흩어뿌려 상기 공사장에서 비산되는 미세먼지를 침하시키는 살수부(100);
    상기 공사장에서 비산되는 미세먼지의 농도를 측정하여 미세먼지 농도 정보(a)를 생성하는 측정부(200);
    상기 측정부(200)와 유무선 통신을 통해 연결되며, 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 전달받아 상기 미세먼지 농도 정보(a)가 소정의 수치(b) 이상인 경우 상기 살수부(100)를 작동시키기 위한 작동 명령 정보(c)를 생성하는 제어부(300); 및
    상기 제어부(300)와 유무선 통신으로 연결되며, 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 전달받음과 아울러, 상기 작동 명령 정보(c)의 생성 여부를 결정하는 개별 디바이스(400);를 포함하며,
    상기 측정부(200)는
    미세먼지가 존재하는 내부공간이 구비된 원통형의 본체(240);
    미세먼지가 존재하는 영역을 중심으로 일측에 구비된 레이저 출력부(210);
    미세먼지가 존재하는 영역을 중심으로 타측에 구비된 광센서(220);
    상기 레이저 출력부(210)에서 출력된 레이저가 상기 내부공간으로 인입되는 인입홀(241);
    상기 내부공간의 미세먼지에 의해 산란된 레이저 중 일부 레이저가 상기 본체(240) 외부로 배출되는 배출홀(242); 및
    상기 본체(240) 내벽에 설치되며, 상기 내부공간의 미세먼지에 의해 산란된 레이저를 감지하는 수광부(230);를 포함하되,
    상기 배출홀(242)을 통해 배출된 레이저는 상기 광센서(220)에 입력되며,
    상기 광센서(220)로 입력된 레이저의 양 및 상기 수광부(230)로 입력된 레이저 산란광 개수를 이용하여 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 생성하고,
    상기 살수부(100)에 유체를 공급하는 유체 저장부(500); 및
    상기 유체 저장부(500)에 저장된 유체를 상기 살수부(100) 이동시키는 양수펌프(600);를 더 포함하고,
    상기 개별 디바이스(400)는,
    상기 미세먼지 농도 정보(a)를 디스플레이하는 디스플레이부(410); 및
    상기 작동 명령 정보(c)의 생성 여부를 결정하는 입력신호를 입력받기 위한 입력부(420);를 포함하며,
    상기 측정부(200)에서 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 생성하는 제1 단계(S100);
    상기 제어부(300)에서 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 전달받음과 아울러, 상기 미세먼지 농도 정보(a)가 소정의 수치(b) 이상인 경우 상기 개별 디바이스(400)로 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 송신하는 제2 단계(S200);
    상기 개별 디바이스(400)의 디스플레이부(410)에서 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 디스플레이함과 아울러, 입력부(420)를 통해 상기 작동 명령 정보(c)의 생성 여부를 결정하는 입력신호를 입력받는 제3 단계(S300); 및
    상기 입력신호를 입력받은 경우 상기 제어부(300)에서 상기 작동 명령 정보(c)를 생성하여 상기 살수부(100)를 작동시키는 제4 단계(S400);를 포함하고,
    상기 제3 단계(S300)는,
    상기 입력부(420)를 통하여 상기 살수부(100)의 작동시간에 관한 작동시간 정보(d)를 입력받는 단계;를 더 포함하되,
    상기 작동시간 정보(d)는
    상기 살수부(100)의 1회당 작동시간; 및
    상기 살수부(100)가 2회 이상 작동되는 경우 각 작동시간의 간격 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 살수부(100)는 스프링 쿨러인 것을 특징으로 하는 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 측정부(200)는
    레이져 광산란 방식을 통해 미세먼지의 농도를 측정하여 상기 미세먼지 농도 정보(a)를 생성하는 것을 특징으로 하는 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 미세먼지 농도 정보(a)는,
    단위 면적당 존재하는 미세먼지의 개수를 1분간 측정한 평균값인 것을 특징으로 하는 미세먼지의 발생을 저감시키는 방법.

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