KR101879777B1 - 무창축사 환기시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무창축사 환기 시스템에 관한 것으로, 시스템은 축사에 설치되어 상기 축사 외부의 공기를 상기 축사 내부로 유입시키거나 상기 축사 내부의 공기를 상기 축사 외부로 배출시키는 환기부와; 상기 축사에 설치되며, 상기 축사 내부에 포함된 유해균 및 오염물질을 측정하는 공기센서유닛과; 상기 축사 내부에 설치되어 광을 발생시키는 조명부재와, 상기 축사 내부에 설치되며, 상기 조명부재로부터 발생된 광을 흡수하고, 플라즈몬을 이용한 광촉매반응을 일으켜 상기 축사의 내부공기를 정화시키는 정화부재가 마련된 공기정화유닛과; 상기 공기센서유닛은 제1광대역광원, 제2광대역광원, 격자부, 표면 플라즈몬 센서부를 포함하고, 제1광대역광원은 격자부의 중심파장에 의해서 표면 플라즈몬 센서부에 입사되는 광원의 중심파장이 결정되고, 제2광대역광원이 잠김된 광원의 중심파장을 측정하여, 공기센서유닛의 온도를 측정하여, 표면 플라즈몬 현상에 의해서 얻은 광원의 세기정보를 보정하는 것을 특징으로 한다.

Description

무창축사 환기시스템{SYSTEM FOR VENTILATING WINDOWLESS BARN}

본 발명은 무창축사 환기시스템에 사용되는 사용되기 위한 광송수신기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표면 플라즈몬 공명을 이용하여 축사 내부에 유해균 등을 정확하게 탐지하기 위한 광송수신기에 관한 것이다.

최근에 축산농가가 대형화, 단지화가 되어 많은 가축을 정형화된 축사내부에서 밀집 사육하고 있으며, 이러한 축사 사육방식은 우리나라와 같이 국토가 비좁은 나라에서는 가장 적절한 사육 방식이다.

그런데, 이와 같은 축사 사육방식의 경우, 사육되는 가축의 호흡 및 분뇨에 의하여 이산화탄소, 일산화탄소, 황화수소, 암모니아, 악취와 같은 각종 유해가스가 발생되었고, 이러한 유해가스는 축사 내부의 공기를 오염시켜 생육 환경을 열악하게 만들었다. 이러한 열악한 생육 환경을 개선하고자, 축사에 환기시스템을 설치하여 적절한 주기로 외부의 신선한 공기를 축사 내부로 유입시키고 있다.

국내 특허출원 제10-2007-0002845호에는 축사 환기 시스템이 개시되어 있다.

상기 축사 환기 시스템은 축사 내부에 설치되어 공기의 오염 정도를 검지하는 가스센서와, 축사 내부에 설치되어 공기의 온도를 검지하는 온도센서와, 축사 내부에 설치되어 공기의 습도를 검지하는 습도센서와, 축사 외부의 신선한 공기를 축사 내부로 유입하기 위한 환기부와, 축사 내부로 유입되는 공기를 가열하는 공기가열부와, 축사 내부의 오염된 공기를 축사 외부로 배출하기 위한 배출부와; 축사 내부의 습도를 높여주기 위한 가습부와, 상기한 가스센서, 온도센서, 습도센서, 환기부, 공기가열부, 배출부 및 가습부와 유기적으로 연결되는 콘트롤러; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 축사 환기 시스템은 환기를 통한 축사 내의 공기를 정화시키는 시스템에 관한 것으로, 우리나라의 축산농가가 대형화, 단지화가 되어 많은 가축을 정형화된 축사내부에서 밀집 사육하고 있어 어느 하나의 축산농가가 조류독감, 구제역, 광우병 등 전염병에 전염된 경우 상기 축사에서 방출되는 공기는 심각하게 오염된 상태로 방출되어 인근 축사에까지 전염병균들이 전파되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 축사 환기 시스템의 가스센서는 축사 내부공기 중 유해가스의 존재유무만을 감지할 수 있으므로 유해가스의 존재량 및 유해균에 대한 측정에 어려움이 있다.

다른 한편, 정밀한 가스센서로는 표면플라즈몬 현상을 이용하는 기술들이 사용되어 지고 있다.

표면플라즈몬(surface plasmon)은 금속박막의 표면에서 발생하는 전자들의 집단적 진동(collective chargedensity oscillation) 현상이며, 이러한 진동에 의해 발생한 표면 플라즈몬 파(SPW)는 금속과 유전체의 경계면을 따라 진행하는 표면 전자기파이다. 표면플라즈몬 실험에는 금(gold), 은(silver), 동(copper), 알루미늄(aluminium) 등과 같이 자유전자들을 함유하고 음의 유전상수를 갖는 금속들이 주로 사용되고 있으며, 그 중에서 가장 예리한 SPR 공명 커브를 보이는 은(silver)과 우수한 표면 안정성을 나타내는 금(gold)이 일반적으로이용되고 있다.

외부에서 서로 다른 유전함수를 갖는 두 매질 경계면 즉, 금속과 유전체의 경계면에 전기장을 인가하면 두 매질 경계면에서 전기장 수직성분의 불연속성 때문에 표면전하가 유도되고, 이러한 표면전하들의 진동이 표면 플라즈몬 파로 나타난다. 표면 플라즈몬 파는 자유공간에서의 전자기파와는 달리 입사면에 평행하게 진동하는 파로서 p-polarization의 편광을 띠게 된다. 따라서 광학적인 방법으로 표면 플라즈몬을 들뜨게 하려면 TM 편광된 전자기파를 주사하여야 한다.

TM 편광된 입사파가 금속박막의 경계면에서 전반사 되고 소산파(evanescent wave)는 경계면에서 금속박막 속으로 지수 함수적으로 감소하게 된다.특정 입사각과 특정 박막두께에서는 경계면에 평행한 방향의 입사파와 금속박막과 유전체의 경계면을 따라 진행하는 표면 플라즈몬 파의 위상이 일치하게 되어 공명이 일어나게 된다. 이때 입사파의 광에너지는 모두 금속박막에 흡수되어 반사파는 없어지게 되는데 이를 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance : SPR)이라고 한다. 그리고 입사한 광의 반사도가 최소가 되는 각도를 표면 플라즈몬 공명각(surface plasmon resonance angle )이라고 한다.

표면 플라즈몬 공명이 일어나는 공명각, 즉 반사광이 최소가 되는 각도는 금속 박막 표면에 접하고 있는 유전체의 구조나 환경이 변화되면 결과적으로 유효 굴절률(effective refractive index)이 변화하여 공명각이 달라지게 된다. 이와 같이 물질의 환경변화를 광학적인 방법으로 계측할 수 있는 SPR 원리를 이용하면, 금속 박막 표면층의 적절한 화학적 혹은 물리적 변화를 통해 다양한 물질들 사이의 선택적 결합이나 분리와 같은 변화를 공명각의 변화로 감지할 수 있어 SPR 센서는 고감도 화학 센서로 활용할 수 있게 된다.

SPR을 이용하여 다양한 화학 물질들 간의 상호작용을 감지하고 분석하기 위한 SPR 센서 시스템은 크게 SPR을 여기시키는 광학부와, 시료측정와 접하고 있는 반응챔버, 측정된 반사도를 PC와 연결시키는 신호처리부로 나뉠 수 있다. 광학부는 다시 SPR을 여기시키는 데 필요한 광원부, 편광 변환부, 광 검지부로 나뉘며, 반응챔버는 금속막이 증착된 유리기판(보통 SPR 센서칩이라 한다)을 중심으로 프리즘 및 시료 반응부 등으로 구성되어 있고, 신호처리부는 측정된 반사도를 실시간으로 측정할 수 있는 전자회로 및 구동 소프트웨어를 말한다.

SPR 측정장치는 입사광의 입사각을 변화시키면서 측정하는 각도 변환형, 일정한 입사각에서 입사파의 파장을 변화시키면서 측정하는 파장 가변형과 같은 여러 가지 측정방식을 택할 수 있는데, 이는 그 사용 목적이나 감지대상에 따라 달라질 수 있다.

하지만, SPR 측정장치는 입사광의 입사각 및 파장변화에 대해 민감도가 높다. 외부요인에 의해서 입사각이 미세하게 변화하거나, 온도 등에 의해서 광원의 파장이 변화하는 경우에는 측정된 값이 상이하게 나와서 정확한 측정이 힘들 수가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해서 창안된 것으로서, SPR 측정장치는 외부요인 및 온도 등에 대해 측정되는 값이 변화하기 때문에 외부요인 및 온도 등을 측정해서, SPR 측정장치에서 측정된 값을 보정하고, 정확한 값을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 동시에 파장가변이 가능한 광원을 제공함으로써, 다양한 유해물질을 측정할 수 있는 기능을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 빠른 무창축사 환기 시스템은 축사에 설치되어 상기 축사 외부의 공기를 상기 축사 내부로 유입시키거나 상기 축사 내부의 공기를 상기 축사 외부로 배출시키는 환기부와; 상기 축사에 설치되며, 상기 축사 내부에 포함된 유해균 및 오염물질을 측정하는 공기센서유닛과; 상기 축사 내부에 설치되어 광을 발생시키는 조명부재와, 상기 축사 내부에 설치되며, 상기 조명부재로부터 발생된 광을 흡수하고, 플라즈몬을 이용한 광촉매반응을 일으켜 상기 축사의 내부공기를 정화시키는 정화부재가 마련된 공기정화유닛과;상기 공기센서유닛은 온도 측정하는 기능을 포함한다.

또한 상기 공기센서유닛은 제1광대역광원, 제2광대역광원, 격자부, 표면 플라즈몬 센서부를 포함하고, 제1광대역광원은 격자부의 중심파장에 의해서 표면 플라즈몬 센서부에 입사되는 광원의 중심파장이 결정되고, 제2광대역광원이 잠김된 광원의 중심파장을 측정하여, 공기센서유닛의 온도를 측정하여, 표면 플라즈몬 현상에 의해서 얻은 광원의 세기정보를 보정하는 기능을 포함할 수 있다.

본 발명은 온도 등을 측정할 수 있어서, 측정하는 값의 신뢰도를 향상 시킬 수 있으며, 다양한 유해물질을 측정할 수 있어서, 무창축사 내부의 정확한 상태를 측정할 수 있는 효과가 있다.

도 1 무창축사 시스템 일 실시예
도 2 공기센서유닛의 일 실시예

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 무창축사 시스템에 대해 상세하게 설명한다.

도면을 참조하면, 무창축사 환기시스템(100)은 축사(15)에 설치되어 상기 축사(15) 외부의 공기를 상기 축사(15) 내부로 유입시키거나 상기 축사(15) 내부의 공기를 상기 축사(15) 외부로 배출시키는 환기부(200)와, 상기 축사(15)에 설치되며, 표면 플라즈몬 공명을 이용하여 상기 축사(15) 내부에 포함된 유해균 및 오염물질을 측정하는 공기센서유닛(400)과, 상기 축사(15) 내부에 설치되며, 공기를 정화하는 공기정화유닛(500)과, 상기 공기센서유닛(400)을 통해 측정된 상기 유해균 및 오염물질의 측정데이터를 토대로 상기 공기정화유닛(500)을 조절하고, 상기 공기센서유닛(400)을 통해 측정된 측정데이터를 유무선통신망을 통해 등록된 관리자 단말기로 송출하는 제어유닛(600)을 구비한다.

환기부(200)는 복수개가 축사(15)의 양측면에 각각 설치되며, 외부공기를 축사(15) 내부로 강제송풍시키거나 축사(15)의 내부공기를 축사(16)외부로 강제송풍시킬 수 있도록 송풍기 구조로 형성되며, 일측은 축사(15)의 외부를 향하고, 타측은 축사(15)의 내부를 향하도록 설치되는 것이 바람직하다.

공기정화유닛(500)은 상기 축사(15) 내부에 설치되어 광을 발생시키는 조명부재(501)와, 상기 축사(15) 내부에 설치되며, 상기 조명부재(501)로부터 발생된 광을 흡수하고, 플라즈몬을 이용한 광촉매반응을 일으켜 축사(15) 내 공기를 정화시키는 정화부재(502)를 구비한다.

상기 조명부재(501)는 축사(15) 내부에 설치되어 광을 발생시키고, 상기 정화부재(502)에서 광촉매반응을 일으켜 정화할 수 있도록 한다. 상기 조명부재(501)는 플라즈몬이 활성화되는 가시광선 대역의 광을 방출하는 것으로서, 가시광선을 방출하는 형광등, OLED, LED 등 다양한 광원을 이용할 수 있다.

상기 정화부재(502)는 상기 조명부(140) 주변에 위치하여 조명부(140)로부터 발산된 빛을 흡수하고 플라즈몬을 이용한 광촉매반응을 일으켜 공기에 포함된 유해가스와 악취를 정화한다. 상기 정화부재(502)의 구조는 도면에 도시되진 않았지만, 하단에 기판이 위치하고 이산화티타늄(TiO2) 등의 광촉매 박막으로 기판을 덮는다. 이때, 플라즈몬을 형성하는 물질인 금(Au), 은(Ag), 금합금(AuCu), 은합금(AgCu)를 나노크기로 광촉매박막 사이 또는 광촉매 박막 상부 또는 광촉매 박막 하부에 결합시킨다.

플라즈몬을 형성할 수 있는 귀금속의 나노 구조는 전자선묘화법(electron beam lithography), 나노 임프린트(nano-Imprint) 및 레이저 간섭법(laser interference lithography) 등을 사용하여 포토레지스트 또는 레진의 나노 패턴을 형성하고 증착기(Sputter, evaporator)를 이용하여 귀금속을 증착하며 이때 귀금속의 두께는 100nm 이하로 하며 lift-off 방법에 의해 최종적으로 귀금속 나노 구조를 형성한다. 상기 귀금속의 나노구조는 100nm이하로 직선형, 원형, 체크형 등으로 돌출된다.

또한, 플라즈몬을 형성할 수 있는 귀금속을 화학적 합성 방법으로 나노 와이어, 나오 파티클 형태로 제조하여 이를 기판에 분산하여 고정화 시킨다.

그리고, 도면에 도시되진 않았지만, 상기 정화부재(502)의 표면적을 넓히기 위하여 정화부재(502)를 조명부의 상단에 사다리형, 지그재그형, 2단 사다리형으로 만들어 공기와 접촉하는 단면적을 최대화 한다. 이러한 상기 정화부재(502)의 구조는 한정되지 않고 설치장소나 구비되는 구성요소에 따라 다양하게 변형되어 구현될 수 있2다.

제어유닛(600)은 상기 공기센서유닛(400)을 통해 측정된 상기 유해균 및 오염물질의 측정데이터를 토대로 상기 조명부재(501)로부터 발생된 광의 밝기를 조절하여 상기 정화부재(502)의 광촉매반응을 조절하는 제어부(610)와, 상기 공기센서유닛(400)을 통해 측정된 측정데이터를 유무선통신망을 통해 등록된 관리자 단말기 또는 관리서버로 송출하는 통신부(620)를 구비한다.

제어부(610)는 공기측정유닛을 통해 측정된 유해균 및 오염물질의 측정데이터가 사전에 설정된 공기오염도의 기준치 이하인 경우, 조명부재(501)의 조명을 차단하고, 측정한 유해균 및 오염물질의 측정데이터가 기준치 이상인 경우 조명부재(501)의 조명을 작동시켜 공기를 정화하도록 한다.

통신부(620)는 유무선통신망에 접속하여 데이터를 송수신할 수 있는 적재함 단말기를 구비하여 관리자 단말기로 공기측정유닛으로부터 측정된 측정데이터를 송출한다.

이때, 관리자 단말기는 유무선통신망에 접속하여 데이터를 송수신할 수 있는 장치로서, 컴퓨터, 휴대폰 또는 피디에이(PDA)인 것이 바람직하다. 상기 통신부(620)는 통신망을 통해 공기센서유닛(400)을 통해 측정된 데이터를 관리자에게 송신하므로 원거리에서도 관리자가 용이하게 축사(15)의 상태를 인지할 수 있다. 특히, 통신부(620)는 질병관리센터의 관리자에게도 축사(15)의 측정데이터를 송출하므로 AI 나 구제역 발생시 보다 신속한 대처가 가능하다.

한편, 통신부(620)는 도면에 도시되진 않았지만, 이중 유리로 된 광섬유를 통해 레이저 광의 전반사를 이용하여 정보를 주고받는 광통신 방식으로 사용될 수도 있다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 무창축사 환기시스템(100)은 표면 플라즈몬 공면을 이용한 공기센서유닛(400)이 마련되어 축사(15) 내부공기 내에 포함된 유해균 및 오염물질을 보다 정확하게 측정할 수 있고, 공기정화유닛(500)을 통해 축사(15) 내부 공기 뿐만 아니라 축사(15) 외부로 배출되는 공기를 정화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 통신부(620)를 통해 공기센서유닛(400)을 통해 측정된 데이터를 관리자에게 송신하므로 원거리에서도 관리자가 용이하게 축사(15)의 상태를 인지할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 무창축사 환기시스템(100)은 상기 축사(15) 내부의 온도를 측정할 수 있도록 상기 축사(15)에 설치된 온도센서(701)와, 상기 축사(15) 내부의 습도를 측정할 수 있도록 상기 축사(15)에 설치된 습도센서(702)와, 상기 축사(15) 내부에 발생된 메탄가스를 측정할 수 있도록 상기 축사(15)에 설치된 메탄가스센서(703) 및 상기 축사(15)에 설치되어 축사(15) 내부공기를 살균하는 살균램프(704)를 더 구비한다.

살균램프(704)는 다수개가 축사(15) 내부의 천장면에 설치되며, 축사(15) 내부공기를 살균할 수 있도록 하방으로 적외선을 방사한다. 제어부(610)는 공기측정유닛을 통해 측정된 유해균 및 오염물질의 측정데이터가 사전에 설정된 공기오염도의 기준치 이상인 경우 살균램프(704)를 작동시켜 축사(15) 내부공기를 살균한다.

도 2는 공기센서유닛(400)의 일 실시예에 따른 블럭도이다.

표면 플라즈몬 현상을 이용하기 위해서는 소정의 파장을 가지는 광원이 필요로 하다. 앞서 언급한 바와 같이, 광원의 파장과 입사각에 따라서 측정할 수 있는 대상을 선택할 수 있다.

종래에는 이를 위해서 광대역광원을 사용하거나, 광원의 각도를 가변하는 기술들이 있었다.

하지만, 플라즈몬 현상은 광원의 편광 특성도 굉장히 중요하기 때문에, 광대역광원을 사용하는 것은 광대역광원의 인코히어런트 특성때문에 측정할 수 있는 성능이 저하된다.

따라서 본 발명에서는 광대역 광원을 직접적으로 사용하지 않고, 광대역 광원을 코히어런트 특성을 가지도록 변화시키고, 추가적으로 파장을 가변하게 하고, 또한 센서의 내부의 온도를 정밀하게 측정함으로써 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.

이를 위해서는, 공기센서유닛(400)은 제1광대역광원, 제1커플러, 격자부, 제2커플러, 제2광대역광원, 표면플라즈몬센서부, 수광부, 제3커플러, 슬로프필터, 차동검출기, 센서제어부로 구성이 된다.

상기 제1광대역광원은 제1커플러를 통해서, 격자부에 입사되고, 격자부는 소정의 중심파장을 갖는 반사형 필터로 제1광대역광원의 상기 소정의 중심파장부분만을 반사시킨다. 반사된 광원은 다시 제1광대역광원으로 입사되서, 제1광대역광원은 상기 소정의 중심파장을 갖는 광원이 되고, 제1커플러를 통해서, 표면플라즈몬센서부에 입사된다.

상기 격자부의 중심파장을 가변시키면, 제1광대역광원의 출력되서 표면플라즈몬센서부로 입사되는 광원의 중심파장도 변화하게 된다. 즉 파장가변광원을 표면플라즈몬센서에 적용할 수 있게 되는 것이다.

하지만, 통상의 격자는 온도에 의해서 중심파장이 변화하게 된다. 중심파장이 변화하게 하게 되면, 플라즈몬센서부의 출력도 변화하게 되고, 정확한 센싱을 못하게 된다.

이럴 경우, 축사 내에 온도센서를 추가하여 축사 온도를 측정해서 보정해줄 수도 있지만, 이는 축사 내의 온도이지, 격자부의 온도가 아니므로, 정확한 보정을 못하게 된다. 따라서 공기센서유닛(400)의 내부의 정확한 온도 또는 격자부의 온도정보가 필요하다.

본 발명에서는 격자부의 양방향 특성을 이용하여, 제2광대역광원을 격자부에 입사시키고, 격자부에 의해서 상기 소정의 중심파장을 갖는 광원으로 제2광대역광원을 변화시키고, 그 광원의 중심파장을 측정함으로써 온도 변화를 알 수 있게 된다.

온도 변화에 따른 중심파장 측정은 제3커플러를 이용해서, 제2커플러의 출력을 분기시키고, 분기된 하나의 광신호는 슬로프필터에 입사시킨 후, 차동검출기에 입사시키고, 하나는 별도의 조작없이 차동검출기에 입사시켜서, 두 광원의 크기차이를 측정을 해서 중심파장을 측정할 수 있다.

슬로프필터는 파장에 따라 입사되는 광원의 소정의 손실을 갖는 형태의 필터이다. 즉, 소정의 파장에 따라 삽입손실의 값을 가지고, 그 값은 특정한 슬로프 또는 기울기를 갖는 필터이다.

차동검출기의 출력은 센서제어부에 입력되고, 센서제어부는 표면플라즈몬센서부의 출력정보 또한 입력되어, 두 개의 값을 이용하여, 최종 공기센서유닛(400)에서 측정한 값을 메인제어부에 전송하게 된다.

상기 차동검출기의 감도가 좋은 것을 사용할 경우, 별도의 광대역광원(제2광대역광원)을 사용하지 않고, 도 3처럼 공기센서유닛(400)을 구성할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100 무창축사 환기시스템
200 환기부
400 공기센서유닛
401 제1광대역광원
402 제1커플러
403 격자부
404 제2커플러
405 제2광대역광원
406 표면플라즈몬센서부
407 수광부
408 제3커플러
409 슬로프필터
410 차동검출기
411 센서제어부
610 메인제어부

Claims (2)

1. 축사에 설치되어 상기 축사 외부의 공기를 상기 축사 내부로 유입시키거나 상기 축사 내부의 공기를 상기 축사 외부로 배출시키는 환기부와;
   상기 축사에 설치되며, 상기 축사 내부에 포함된 유해균 및 오염물질을 측정하는 공기센서유닛과;
   상기 축사 내부에 설치되어 광을 발생시키는 조명부재와, 상기 축사 내부에 설치되며, 상기 조명부재로부터 발생된 광을 흡수하고, 플라즈몬을 이용한 광촉매반응을 일으켜 상기 축사의 내부공기를 정화시키는 정화부재가 마련된 공기정화유닛과;
   상기 공기센서유닛은 온도 측정하는 기능, 제1광대역광원, 제2광대역광원, 격자부, 표면 플라즈몬 센서부를 포함하고,
   상기 제1광대역광원은 격자부의 중심파장에 의해서 표면 플라즈몬 센서부에 입사되는 광원의 중심파장이 결정되며,
   상기 제2광대역광원이 잠김된 광원의 중심파장을 측정하여, 공기센서유닛의 온도를 측정하고,
   표면 플라즈몬 현상에 의해서 얻은 광원의 세기정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 무창축사 환기 시스템.
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