KR101814188B1 - 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템 - Google Patents

교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 택시, 버스 등의 교통수단에 공기질 측정 단말기를 장착하여 운행지역 전체의 공기질 상태를 측정할 수 있는 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템은, 교통수단에 장착되어 운행지역의 공기질 상태를 측정하고, 측정 위치정보를 실시간으로 전송하는 공기질 측정 단말기; 상기 공기질 측정 단말기로부터 공기질 정보 및 측정 위치정보를 수신받고 이를 취합하여 공기질 지도를 작성하는 공기질 지도 제공서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템{SYSTEM FOR PROVIDING AIR QUALITY MAP USING TRANSPORTATION}
본 발명은 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 택시, 버스 등의 교통수단에 공기질 측정 단말기를 장착하여 운행지역 전체의 공기질 상태를 측정할 수 있는 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템에 관한 것이다.
최근에 중국발 황사, 미세먼지, 자외선, 오존 등 다양한 공기질 오염으로 인해 현대인의 건강에 직접적인 영향을 줄 수 있다는 연구 결과들이 발표되고 있다.
특히, 우리나라의 공기질 수준이 전 세계 180개국 중 최하위권인 173위로 조사되었으며, 공기질, 기후와 에너지, 산림자원 등 전반적인 환경 성과지수 역시 갈수록 후퇴하면서 중하위권으로 평가됐다.
에너지 전문가들은 우리나라의 공기질 순위가 대폭 하락한 것이 탄소저감과 환경개선 노력을 게을리 했기 때문이라고 지적하고 있다.
실제 우리나라는 온실가스 주범으로 지목되고 있는 석탄발전이 전력생산의 40% 이상(2015년 기준)을 담당하면서 이산화탄소 배출량이 갈수록 증가하고 있다.
공기질은 국민건강과 직결되는 만큼 지속적으로 공기질을 모니터링하는 것도 매우 중요하다.
이러한 기술의 일예가 하기 문헌 1에 개시되어 있다.
하기 특허문헌 1에는 처리장치를 중심으로 하여 미세먼지의 농도를 측정하는 측정장치, 환경 측정망의 데이터베이스로부터 정보를 얻기 위한 통신을 담당하는 통신모듈, 미세먼지의 상황을 나타내는 표시장치 및 처리장치로부터의 신호를 표시장치에 전달하여 표시장치를 제어하는 PLC 컨트롤러로 구성되는 미세먼지 표시장치에 대해 개시되어 있다.
상기 종래의 기술은 간단한 구성으로 대기중의 미세먼지 농도 등을 표시하여 시민에게 알려줌으로써 생활의 편의를 제공하는 것을 특징으로 한다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 대부분 특정 지역에만 설치하다보니 장치가 설치된 주변만 공기질 측정이 이루어지기 때문에 다수의 장치를 설치해야 하고 그에 따른 설치 및 유지관리 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0137336호(2015.12.09 공개)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 택시, 버스 등의 교통수단에 소수의 공기질 측정 단말기를 장착하여 운행지역 전체의 공기질 상태를 측정함으로써 운용비용을 대폭 절감할 수 있는 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 측정된 공기질 정보를 교통수단의 전광판 및 버스정류장의 전자표지판 또는 스마트폰 앱을 통해 실시간으로 제공함으로써 사람들이 쉽게 공기질 정보 서비스를 이용할 수 있는 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템은, 교통수단에 장착되어 운행지역의 공기질 상태를 측정하고, 측정 위치정보를 실시간으로 전송하는 공기질 측정 단말기(10); 상기 공기질 측정 단말기로부터 공기질 정보 및 측정 위치정보를 수신받고 이를 취합하여 공기질 지도를 작성하는 공기질 지도 제공서버(20)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기질 측정 단말기(10)는 GPS 위성과 통신하여 공기질 측정 단말기의 위치정보를 수신하는 GPS 수신부(11); 교통수단의 운행과정에서 운행지역의 공기질을 실시간으로 감지하는 센서부(12); 상기 GPS 수신부에서 감지된 위치정보 및 센서부에 의해 감지된 공기질 정보를 수신하는 제어부(13); 및 상기 제어부에 수신된 공기질 정보를 공기질 지도 제공서버에 전송하는 통신부(14)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서부(12)는 온도센서, 습도센서, 이산화탄소센서, 일산화탄소센서, 미세먼지 감지센서, 오존감지센서, 자외선 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기질 지도 제공서버(20)는 다수의 공기질 측정 단말기로부터 전송된 운행지역의 공기질 정보와 운행 위치정보를 수집하고 이를 분석하고 저장하며, 공기질 측정 단말기로부터 전송된 공기질 정보와 운행 위치정보를 매칭하여 지도로 작성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기질 지도 제공서버는 공기질 측정 단말기들로부터 전송되는 공기질 정보를 분석하는 공기질 정보 분석부(21); 상기 공기질 측정 단말기들로부터 전송되는 공기질 정보를 시간별, 날짜별, 운행지역별, 버스노선별로 관리 및 처리하고, 전송된 공기질 정보와 운행 위치정보를 매칭하여 지도로 작성하는 데이터 처리부와(22); 기준 데이터와 함께 상기 데이터 처리부에서 처리된 데이터를 저장하는 데이터 저장부(23)와; 상기 공기질 측정 단말기와 정보를 송수신하고 외부 단말기와 신호를 주고 받는 송수신부(24); 및 상기 공기질 정보 분석부, 데이터 처리부, 데이터 저장부 및 송수신부의 구동을 제어하고, 공기질 정보 분석결과에 따라 안내메시지를 외부 단말기에 전송하도록 제어하는 제어부(25)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기질 지도 제공서버(20)는 무선 통신망을 통해 교통수단에 장착된 전광판 및 버스정류장에 장착된 전자표지판으로 공기질 정보를 실시간으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기질 지도 제공서버(20)는 공기질 정보를 가공하여 작성한 공기질 지도를 이동통신단말기에 설치된 앱을 통해 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기질 지도 제공서버(20)는 미세먼지 농도 수치가 임계값 이상으로 일정시간 지속될 경우 해당 지역 공공기관 서버에 차량부제 실시를 요청하는 메시지를 전송하고, 해당 지역 교통관리센터에 노후 경유차의 운행제한 실시를 요청하는 메시지를 전송하는 메시지 전송부(26)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템 및 그 제공방법은, 교통수단에 소수의 공기질 측정 단말기를 장착하여 운행지역 전체의 공기질 상태를 측정함에 따라 정확한 공기질 정보를 측정할 수 있고 운용비용을 대폭 절감하는 효과가 있다.
또한, 측정된 공기질 정보를 교통수단의 전광판 및 버스정류장의 전자표지판 또는 스마트폰 앱을 통해 실시간으로 제공함으로써 사람들이 쉽게 공기질 정보 서비스를 이용할 수 있어 개인 건강관리에 활용하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템을 도시한 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 공기질 측정 단말기를 도시한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 공기질 지도 제공서버를 도시한 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템을 도시한 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 공기질 지도 제공서버에 의한 공기질 정보의 상태 표시를 도시한 예시도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템을 도시한 개념도이다.
본 발명에 따른 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템은, 교통수단에 장착되어 운행지역의 공기질 상태를 측정하고, 측정 위치정보를 실시간으로 전송하는 공기질 측정 단말기(10); 상기 공기질 측정 단말기로부터 공기질 정보 및 측정 위치정보를 수신받고 이를 취합하여 공기질 지도를 작성하는 공기질 지도 제공서버(20)를 포한한다.
상기 공기질 측정 단말기(10)는 교통수단인 택시, 버스 등의 외부에 장착되어 교통수단이 운행하는 지역의 공기질을 지속적으로 측정하게 된다.
상기 공기질 측정 단말기(10)는 케이스 형태의 단말기 본체에 내장되는 GPS 수신부(11), 센서부(12), 제어부(13) 및 통신부(14)를 포함하며, 공기질 측정 단말기에 전력을 공급하기 위한 배터리가 설치될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 공기질 측정 단말기를 도시한 블록도이다.
상기 공기질 측정 단말기(10)는 GPS 위성과 통신하여 공기질 측정 단말기의 위치정보를 수신하는 GPS 수신부(11), 교통수단의 운행과정에서 운행지역의 공기질을 실시간으로 감지하는 센서부(12), 상기 GPS 수신부에서 감지된 위치정보 및 센서부에 의해 감지된 공기질 정보를 수신하는 제어부(13) 및 상기 제어부에 수신된 공기질 정보를 공기질 지도 제공서버에 전송하는 통신부(14)를 포함한다.
상기 GPS 수신부(11)는 GPS 위성으로부터 수신되는 신호를 이용하여 공기질 측정 단말기가 장착된 교통수단의 위치를 파악하여 위치정보를 제어부에 출력한다.
상기 센서부(12)는 온도센서, 습도센서, 이산화탄소센서, 일산화탄소센서, 미세먼지 감지센서, 오존감지센서, 자외선 감지센서를 포함하며, 이에 한정하지 않고 환경요인에 따른 다른 종류의 센서가 있다면 공기질을 측정하기 위하여 더 포함될 수 있다.
상기 제어부(13)는 기상정보에 대응하는 공기질 정보를 수집하고, 수집된 공기질과 기 설정된 임계값을 기초로 하여 교통수단의 현재 위치정보에 대한 온도 및 습도 농도, 이산화탄소 및 일산화탄소 농도, 미세먼저 농도, 오존 농도 및 자외선 정보 등에 관련된 데이터를 생성하고, 이에 대한 데이터를 공기질 지도 제공서버에 제공한다.
상기 제어부는 상기 GPS 수신부에서 감지된 위치정보 및 센서부에 의해 감지된 공기질 정보를 수신하고 이들의 작동을 제어하며, 공기질 지도 제공서버로부터 공기질 정보의 전송 요청이 있으면 무선 통신망을 통해 공기질 정보를 전송하도록 제어한다.
상기 제어부는 GPS 수신부에서 수신한 항법 메시지와 센서부에서 검출하는 교통수단의 운행 검출신호를 이용한 혼합항법으로 교통수단의 현재 위치를 판단하고, 저장된 지도데이터를 이용하여 교통수단의 출발지로부터 목적지까지의 운행경로를 탐색할 수 있다.
상기 통신부(14)는 와이파이, 블루투스, 지그비 등의 무선통신 방식으로 공기질 측정 데이터를 공기질 지도 제공서버에 전송한다.
상기 통신부는 무선통신 방식을 통해 데이터를 송수신하기 위한 기능을 수행하는 것으로, 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신수단과 수신되는 신호를 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신수단 등을 포함할 수 있다.
상기 통신부는 무선통신 모듈을 포함할 수 있고, 무선통신 모듈은 무선 통신 방법에 따라 데이터를 송수신하기 위한 구성이며, 무선망 통신 모듈, 무선랜 통신 모듈 및 무선팬 통신 모듈 중 어느 하나를 이용하여 데이터를 공기질 지도 제공서버로 전송할 수 있다.
한편, 상기 공기질 지도 제공서버(20)는 다수의 공기질 측정 단말기로부터 전송된 운행지역의 공기질 정보와 운행 위치정보를 수집하고 이를 분석하고 저장하며, 공기질 측정 단말기로부터 전송된 공기질 정보와 운행 위치정보를 매칭하여 지도로 작성한다.
도 3은 본 발명에 따른 공기질 지도 제공서버를 도시한 블록도이다.
상기 공기질 지도 제공서버(20)는 공기질 정보 분석부(21), 데이터 처리부(22), 데이터 저장부(23), 송수신부(24) 및 제어부(25)를 포함한다.
먼저, 상기 공기질 정보 분석부(21)는 공기질 측정 단말기들로부터 전송되는 공기질 정보를 분석한다.
상기 공기질 정보 분석부는 공기질 측정 단말기를 통해 전송된 공기질 정보를 분석하고, 유해가스의 유무, 공기 오염농도 등을 분석하여 외출하기에 양호한 공기질인지, 보통인 공기질인지 아니면 위험한 공기질인지 등을 판단하게 된다.
상기 데이터 처리부(22)는 상기 공기질 측정 단말기들로부터 전송되는 공기질 정보를 시간별, 날짜별, 운행지역별, 버스노선별로 관리 및 처리하고, 전송된 공기질 정보와 운행 위치정보를 매칭하여 지도로 작성한다.
상기 데이터 저장부(23)는 기준 데이터와 함께 상기 데이터 처리부에서 처리된 데이터를 저장한다.
상기 송수신부(24)는 상기 공기질 측정 단말기와 정보를 송수신하고 외부 단말기와 신호를 주고 받는다.
외부 단말기로는 스마트폰, PDA 등의 이동통신단말기, 교통수단에 장착된 전광판 및 버스정류장에 장착된 전자표지판 등이 있다.
상기 제어부(25)는 공기질 정보 분석부, 데이터 처리부, 데이터 저장부 및 송수신부의 구동을 제어하고, 공기질 정보 분석결과에 따라 안내메시지를 외부 단말기에 전송하도록 제어한다.
상기와 같이 구성되는 공기질 지도 제공서버는, 공기질 측정 단말기로부터 전송된 공기질 정보와 운행 위치정보를 매칭하여 지도로 작성하여 스마트폰 등의 이동통신단말기 사용자들에게 스마트폰에 설치된 앱을 통해 제공할 수 있고, 공기질 상태를 교통수단에 장착된 전광판 및 버스정류장에 장착된 전자표지판에 제공하여 표시되게 할 수 있다.
한편, 국내 수도권 초미세먼지(PM2.5)의 경우 가장 기본적인 국가 통계조차 제대로 확립하지 않은 것이 국민 불신을 사게 된 근본적인 원인이 되며, 전국에 미세먼지 측정소가 506곳 있으나 미세먼지 성분을 실시간으로 측정할 수 있는 곳은 6곳에 불과하다.
더불어, 초미세먼지 예보 절반이 빗나가고 있어 시민들로부터 우리나라 환경, 기상 당국의 예보를 믿지 못하여 일본기상협회 사이트를 찾아 정보를 얻는 사례가 증가하고 있다.
따라서, 전기차, 수소차 등의 친환경차가 상용화되기까지는 오랜 시간이 필요하므로 차량부제를 통하여 차량이용 자체를 줄이도록 유도하는 한편 노후 경유차의 운행을 제한시키는 방식을 도입할 필요가 제기되고 있다.
이와 같은 규제의 필요성이 제기됨에 따라 본 발명의 공기질 지도 제공서버(20)는 미세먼지 농도 수치가 임계값 이상으로 일정시간 지속될 경우 해당 지역 공공기관 서버에 차량부제 실시를 요청하는 메시지를 전송하고, 해당 지역 교통관리센터에 노후 경유차의 운행제한 실시를 요청하는 메시지를 전송하는 메시지 전송부(26)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공기질 지도 제공서버는 메시지 전송부를 통해 공기질 지도를 이용하여 생성된 노후 경유차의 운행제한지역 정보를 해당 지역 교통관리센터에 전송할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공시스템을 도시한 개념도이고, 도 5는 본 발명에 따른 공기질 지도 제공서버에 의한 공기질 정보의 상태 표시를 도시한 예시도이다.
상기 공기질 지도 제공서버(20)는 무선 통신망을 통해 교통수단에 장착된 전광판 및 버스정류장에 장착된 전자표지판으로 공기질 정보를 실시간으로 전송할 수 있다.
예를 들면, 공기질 지도 제공서버에서 교통수단에 장착된 전광판에 공기질 정보를 전송하게 되면, 교통수단의 전광판에“공기질 상태 : 양호”라고 표시되고, 버스정류장에 장착된 전자표지판에도 개별 공기질 정보가 표시된다.
따라서, 교통수단을 이용하는 탑승객이나 도로 주변으로 이동하는 일반인들이 육안으로 쉽게 해당 지역의 공기질을 확인할 수 있는 것이다.
상기 공기질 지도 제공서버(20)는 공기질 정보를 가공하여 작성한 공기질 지도를 스마트폰 등의 이동통신단말기에 설치된 앱을 통해 제공할 수 있다.
또한, 상기 공기질 지도 제공서버(20)는 앱 이외에 인터넷 웹페이지를 통해 제공된 공기질 지도를 실시간으로 확인할 수 있다.
상기 이동통신단말기에 설치되는 앱은 스마트 단말기용 애플리케이션 마켓(예를 들면, 애플 앱스토어, 구글 안드로이드 마켓 등)에서 제공됨에 따를 이를 다운로드하여 설치할 수 있다.
따라서, 이동통신단말기 또는 노트북, 데스크탑 PC 사용자는 공기질 지도 제공서버에서 제공하는 공기질 지도를 이동통신단말기에 설치된 앱 또는 노트북, 데스크탑 PC에 연결된 인터넷을 통해 공기질 지도을 통한 지역 공기질 상태 확인이 가능하다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 변형이 가능하다는 것은 자명하다.
10 : 공기질 측정 단말기
11 : GPS 수신부
12 : 센서부
13 : 제어부
14 : 통신부
20 : 공기질 지도 제공서버
21 : 공기질 정보 분석부
22 : 데이터 처리부
23 : 데이터 저장부
24 : 송수신부
25 : 제어부
26 : 메시지 전송부

Claims (8)

  1. 교통수단에 장착되어 운행지역의 공기질 상태를 측정하고, 측정 위치정보를 실시간으로 전송하는 공기질 측정 단말기(10);
    상기 공기질 측정 단말기로부터 공기질 정보 및 측정 위치정보를 수신받고 이를 취합하여 공기질 지도를 작성하는 공기질 지도 제공서버(20)를 포함하고,
    상기 공기질 지도 제공서버(20)는,
    상기 공기질 측정 단말기들로부터 전송되는 공기질 정보의 유해가스유무, 오염농도를 분석하여 외출가능정도를 레벨화한 공기질상태를 제공하는 공기질 정보 분석부(21);
    상기 공기질 측정 단말기들로부터 전송되는 공기질 정보를 시간별, 날짜별, 운행지역별, 버스노선별로 관리 및 처리하고, 전송된 공기질 정보와 운행 위치정보를 매칭하여 공기질 지도로 작성하는 데이터 처리부와(22);
    기준 데이터와 함께 상기 데이터 처리부에서 처리된 데이터를 저장하는 데이터 저장부(23);
    상기 공기질 측정 단말기와 정보를 송수신하고 외부 단말기와 신호를 주고 받는 송수신부(24);
    상기 공기질 정보 분석부, 데이터 처리부, 데이터 저장부 및 송수신부의 구동을 제어하고, 상기 공기질 정보 분석부에서 분석된 공기질상태 및 상기 공기질 지도를 기반으로, 외부 단말기의 위치에 대응되는 공기질상태에 대한 안내메시지 및 해당 공기질지도를 상기 외부 단말기로 전송하도록 제어하는 제어부(25); 및
    상기 작성되는 공기질 지도를 이용하여, 미세먼지 농도 수치가 임계값 이상으로 일정시간 지속되는 위치에 대응되는 해당 지역 공공기관 서버에 차량부제 실시를 요청하는 메시지를 전송하고, 해당 지역 교통관리센터에 노후 경유차의 운행제한 실시를 요청하는 메시지를 전송하는 메시지 전송부(26)를 포함하며,
    상기 외부 단말기는, 사용자의 이동통신단말기, 상기 교통수단에 장착된 전광판 및 상기 교통수단이 정류하는 정류장에 장착된 전자표지판이 되는 것을 특징으로 하는 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기질 측정 단말기(10)는 GPS 위성과 통신하여 공기질 측정 단말기의 위치정보를 수신하는 GPS 수신부(11);
    교통수단의 운행과정에서 운행지역의 공기질을 실시간으로 감지하는 센서부(12);
    상기 GPS 수신부에서 감지된 위치정보 및 센서부에 의해 감지된 공기질 정보를 수신하는 제어부(13); 및
    상기 제어부에 수신된 공기질 정보를 공기질 지도 제공서버에 전송하는 통신부(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서부(12)는 온도센서, 습도센서, 이산화탄소센서, 일산화탄소센서, 미세먼지 감지센서, 오존감지센서, 자외선 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공 시스템.


  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공기질 지도 제공서버(20)는 무선 통신망을 통해 교통수단에 장착된 전광판 및 버스정류장에 장착된 전자표지판으로 공기질 정보를 실시간으로 전송하는 것을 특징으로 하는 교통수단을 이용한 공기질 지도 제공 시스템.


  7. 삭제
  8. 삭제
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