KR101985425B1 - IoT 기술을 활용한 플라즈마 정화차량의 정화방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 IoT 기술을 활용한 플라즈마 정화차량의 정화방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정화의 대상인 오염지역을 구획한 후 구획된 영역이 정화될 순위를 결정하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법에 관한 것으로서, 오염지역 내부에서 이동하고 정화물질을 배출하여 오염지역 내부의 오염물질을 정화하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법에 있어서, 오염지역이 구획되도록 오염지역 상에 그리드를 설정하는 그리드설정단계 및 정화차량의 외부로부터 취득한 제1정보의 가중치 및 정화차량에 구비된 오염감지센서의 감지에 의해 취득한 제2정보의 가중치에 기반하여 단위 그리드에 대응하는 단위 그리드 대응지역 간의 정화순위를 설정하는 순위 설정단계를 포함하는 IoT 기술을 활용한 플라즈마 정화차량의 정화방법을 제공한다.

Description

IoT 기술을 활용한 플라즈마 정화차량의 정화방법{CLEANING METHOD OF PLASMA PURIFICATION VEHICLE USING IOT TECHNOLOGY}

본 발명은 IoT 기술을 활용한 플라즈마 정화차량의 정화방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정화의 대상인 오염지역을 구획한 후 구획된 영역이 정화될 순위를 결정하는 IoT 기술을 활용한 플라즈마 정화차량의 정화방법에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로 공기정화장치는 실내 또는 차량 내부와 같이 밀폐가능한 공간 내의 오염된 공기를 내부로 강제흡입하여 다양한 필터와 살균유닛을 통해 먼지, 유해물질 및 악취를 포집제거한 후 정화공기를 다시 토출시키는 구조로 형성된다.

이러한 공기정화장치는 통상 예를 들어 천정이나 차체의 대시보드와 같은 일정한 장소에 고정 설치되므로, 공기정화가 필요한 현장으로 이동시켜 사용하는 데 한계가 있다.

최근에는 이동차량에 공기정화유닛을 탑재하여 주행이동하면서 주변공기를 정화시키는 이동식 공기정화장치도 개발되고 있다.

이러한 이동식 공기정화장치의 일 예로, 대한민국 특허등록 제10-0874991호(2008.12.19. 공고)에는 바퀴가 형성된 전동차량과, 상기 전동차량에 동력을 공급하는 배터리와, 바닥면의 오염물질을 제거하도록 상기 전동차량에 구비된 브러쉬와, 상부에 외부공기가 유입되는 공기흡입구가 형성되고, 상기 공기흡입구를 통해 유입된 외부공기가 정화되어 배출되는 공기배출구가 형성되며, 하부에 상기 공기흡입구를 통해 유입된 외부공기에 포함된 오염물질이 배출되는 오염물질 배출구가 형성되고, 내부에 상기 공기흡입구를 통해 유입된 외부공기로부터 오염물질을 제거하여 상기 공기배출구로 청정공기가 배출되도록 하는 필터가 수평방향으로 다수개 적층 구비되어 상기 전동차량에 장착되는 집진기와, 상기 집진기 내부로 외부공기가 유입되면서 정화된 공기가 배출되도록 상기 공기배출구에 구비된 터보팬과, 상기필터 내부에 압축공기를 공급하는 압축공기 공급장치를 포함하여 이루어지는 지하생활공간용 이동식 공기정화장치가 개시된다.

또한 대한민국 특허공개 제10-2010-0010668호(2010.02.02. 공개)에는 쓰레기, 이물질 및 먼지를 흡입하여 노면을 청소하는 차량에 있어서, 상기 노면 청소차량의 후부에 설치되어 흡입된 이물질을 걸러서 깨끗한 공기로 배출하기 위해 흡입구와 안내부 및 수조부가 형성된 몸체와, 상기 몸체 내부 하부에 설치되어 수조부에 담겨진 물을 공급하는 급수공급장치와, 상기 급수공급장치의 후부에 설치되어 흡입된 이물질을 여과시켜서 깨끗한 공기로 배출하기 위해 일정 간격을 유지하며 설치된 복수 개의 엘리미네이터와, 상기 엘리미네이터와 엘리미네이터의 사이에 설치되어 흡입된 이물질을 물을 분사해서 걸러내는 노즐이 구비된 메인헤더와, 상기 엘리미네이터와 엘리미네이터의 사이에 설치되어 상기 메인헤더를 통과한 공기를 여과하는 금속망 필터와, 상기 엘리미네이터를 통과한 공기를 정화시키기 위해 몸체의 내측 상단부에 설치된 프리필터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노면 청소 차량용 공기정화장치가 개시된다.

그러나 전술한 바와 같은 종래의 이동식 공기정화장치는 단순히 지하철과 같은 지하생활공간의 바닥 또는 도로노면을 브러시로 쓸어 청소하는 과정에서 비산되는 먼지나 이물질을 포집하는 용도로 사용되는 것일 뿐이므로, 현장으로 이동하여 현장 주변의 공기를 정화시키는 데에는 한계가 있다.

또한 종래의 이동식 공기정화장치는 일반적인 필터나 집진기를 통해 먼지나 이물질을 포집하는 구성이므로, 예를 들어 철새도래지 주변의 공기 중에 포함된 조류독감 바이러스를 살균소독하거나, 가금류 사육장의 주변에 포함된 바이러스나 악취를 제거하거나, 또는 쓰레기매립지 등에서 발생되는 악취를 제거하기 위한 목적으로 사용되는 데 한계가 있다.

본 발명은 일 실시예를 통하여, 공기를 정화할 수 있는 장치가 탑재되며, 외부로부터 오염에 대한 정보를 수신받으며, 공기정화가 필요한 특정 지역으로 자유롭게 이동하여 현장에서 능동적으로 환경정화를 실시할 수 있는 IoT 기술을 활용한 정화차량 및 정화벙법을 제공함에 있다.

또한, 오염지역을 구획하여 오염이 심한 영역부터 순차적으로 정화하도록 하여 오염지역의 정화효율을 극대화 하는 IoT 기술을 활용한 정화차량 및 정화벙법을 제공함에 있다.

또한, 오염지역 내부에서 정화차량의 최적이동경로를 설정하여 오염지역의 정화효율을 극대화 하는 IoT 기술을 활용한 정화차량 및 정화벙법을 제공함에 있다.

또한, 오염지역 내부에서 정화차량에 설치된 정화물질을 배출하는 배출장치의 배출각도, 정화물질의 구성비율 및 배출량을 조절하여 오염지역의 정화효율을 극대화 하는 IoT 기술을 활용한 정화차량 및 정화벙법을 제공함에 있다.

또한, 먼지나 이물질의 포집은 물론 플라즈마에 의해 유해세균이나 바이러스까지 효과적으로 제거될 수 있도록 한 IoT 기술을 활용한 정화차량 및 정화벙법을 제공함에 있다.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 오염지역 내부에서 이동하고 정화물질을 배출하여 상기 오염지역 내부의 오염물질을 정화하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법에 있어서, 상기 오염지역이 구획되도록 상기 오염지역 상에 그리드를 설정하는 그리드설정단계; 및 상기 정화차량의 외부로부터 취득한 제1정보의 가중치 및 상기 정화차량에 구비된 오염감지센서의 감지에 의해 취득한 제2정보의 가중치에 기반하여 단위 그리드에 대응하는 단위 그리드 대응지역 간의 정화순위를 설정하는 순위 설정단계;를 포함하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법을 제공한다.

상기 제1정보는 상기 단위 그리드 대응지역의 대기오염도, 인구밀도 및 교통량 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 인구밀도 및 교통량은 최대 가중치가 상호 동일할 수 있다.

상기 제2정보는 상기 오염감지센서가 감지하는 상기 단위 그리드 대응지역의 대기오염도를 포함할 수 있다.

상기 인구밀도 및 교통량의 최대 가중치의 합은 상기 대기오염도의 최대 가중치의 합과 상호 동일할 수 있다.

상기 단위 그리드의 면적은 상기 오염지역의 인구 밀도에 따라 설정될 수 있다.

상기 단위 그리드는 한 변의 길이가 1km으로 설정될 수 있다.

상기 순위설정단계는 상기 단위 그리드 대응지역간 정화의 순위를 최초로 설정하는 순위 최초설정단계; 및 상기 최초로 설정된 순위에 따라 하나 이상의 단위 그리드 대응지역이 정화된 이후, 정화되지 않은 단위 그리드 대응지역 간의 정화순위를 다시 설정하는 순위 재설정단계;를 포함할 수 있다.

상기 최초 설정단계는 상기 단위 그리드 대응지역간 정화의 순위의 설정이 상기 제1정보의 인구밀도 및 교통량과 상기 제2정보의 대기오염도에 따라 이루어질 수 있다.

상기 순위 재설정단계는 상기 최초로 설정된 순위에 따라 하나 이상의 단위 그리드 대응지역이 정화되면, 상기 제1정보를 수신하고 상기 정화차량이 위치한 단위 그리드 대응지역으로부터 상기 제2정보를 취득할 수 있다.

상기 순위 재설정단계는 상기 제2정보의 대기오염도와 상기 제1정보의 대기오염도의 차이가 허용치 이하이면, 상기 수신한 제1정보에 따라 수행될 수 있다.

또한, 본 발명은 오염지역 내부에서 이동하고, 정화물질을 배출하여 상기 오염지역 내부의 오염물질을 정화하고, 오염을 감지하는 오염감지센서 및 상기 정화물질을 배출하는 배출관이 구비되는 미세먼지 제거기능을 가진 플라즈마 정화차량의 정화방법에 있어서, 외부로부터 상기 오염지역에 대한 풍향정보를 수신하여 상기 오염지역 내부에서 차량의 이동을 안내하는 이동경로가 설정되는 이동경로설정단계; 및 상기 이동경로를 따라 이동하는 상기 정화차량의 배출관의 회전각도, 상기 배출관으로부터 배출되는 정화물질의 배출양 및 구성비율을 설정하여 오염물질을 정화는 정화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거기능을 가진 플라즈마 정화차량의 정화방법을 제공함으로써 상술한 과제를 해결한다.

상기 정화단계는 외부로부터 수신한 제1오염물질에 대한 정보를 포함하는 제1정보 및 상기 오염감지센서의 감지에 의해 취득하는 제2오염물질에 대한 정보를 포함하는 제2정보에 의해 상기 배출관의 회전각도 및 상기 정화물질의 구성비율이 설정될 수 있다.

상기 제1오염물질은 대기의 미세먼지를 포함하며, 상기 제2오염물질은 상기 대기의 미세먼지 이외의 대기의 오염물질을 포함 할 수 있다.

상기 제1오염물질은 PM 2.5 및 PM 10 중 하나 이상을 포함 할 수 있다.

상기 제2오염물질은 휘발성유기화합물(VOCs), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 오존(O3) 및 일산화탄소(CO) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 배출관의 회전각도는 상기 배출관이 소정의 범위 내에서 상하방향으로 이동하도록 설정되는 상하회전각도를 포함하며, 상기 배출관의 상하회전각도 및 상기 정화물질의 구성비율은 상기 제1오염물질량과 상기 제2오염물질량의 구성비율에 의해 설정 될 수 있다.

상기 배출관의 상하회전각도는 상기 제1오염물질량이 상기 제2오염물질량보다 많으면 하방으로 소정의 범위내에서 설정되며, 상기 제1오염물질량이 상기 제2오염물질량보다 적으면 상방으로 소정의 범위내에서 설정되며, 상기 제1오염물질량과 상기 제2오염물질량이 동일하면 지면과 수평하게 설정 될 수 있다.

상기 정화물질의 구성비율은 상기 제1오염물질량이 상기 제2오염물질량보다 많으면 상기 물의 부피가 상기 플라즈마기체의 부피보다 많도록 설정되며, 상기 제1오염물질량이 상기 제2오염물질량보다 적으면 상기 물의 부피가 상기 플라즈마기체의 부피보다 작도록 설정되며, 상기 제1오염물질량과 상기 제2오염물질량이 동일하면 상기 물의 부피와 상기 플라즈마기체의 부피가 동일하도록 설정 될 수 있다.

상기 배출관의 회전각도는 상기 배출관이 소정의 범위 내에서 지면에 수평방향으로 회전하여 설정되는 수평각도를 포함하며, 상기 배출관은 상기 차량의 이동 중에 상기 오염지역의 평균풍향에 나란하도록 설정 될 수 있다.

상기 오염지역이 구획되도록 상기 오염지역 상에 그리드를 설정하는 그리드설정단계;를 더 포함하며, 상기 정화물질의 배출양은 상기 오염감지센서로부터 취득한 단위 그리드 대응지역의 오염도에 대응하도록 상기 단위 그리드 대응지역마다 설정 될 수 있다.

또한, 본 발명은 오염지역 내부에서 이동하고 정화물질을 배출하여 상기 오염지역 내부의 오염물질을 정화하는 악취제거기능을 가진 플라즈마 정화차량의 정화방법에 있어서, 상기 오염지역이 구획되도록 상기 오염지역 상에 그리드를 설정하는 그리드설정단계; 상기 그리드를 구성하는 단위 그리드에 대응하는 단위 그리드 대응지역 간의 정화순위를 설정하는 순위 설정단계; 외부로부터 상기 오염지역에 대한 풍향정보를 수신하여 상기 오염지역 내부에서 차량의 이동을 안내하는 이동경로가 설정되는 이동경로설정단계;를 포함하는 악취제거기능을 가진 플라즈마 정화차량의 정화방법을 제공함으로써 상술한 과제를 해결한다.

상기 이동경로설정단계는 상기 단위 그리드 대응지역 내부에서 차량의 이동을 안내하는 제1이동경로가 설정되는 제1이동경로설정단계; 및 상호 인접한 단위 그리드 대응지역 각각의 제1이동경로를 상호 연결하여 차량 이동을 안내하는 제2이동경로가 설정되는 제2이동경로설정단계;를 포함할 수 있다.

상기 제1이동경로설정단계는 상기 오염지역의 평균풍향에 나란하되 상기 단위 그리드의 중심을 관통하는 가상의 풍향선을 차량이 적어도 한 번 통과하도록 상기 제1이동경로를 설정 할 수 있다.

상기 제1이동경로설정단계는 상기 단위 그리드의 경계선과 소정의 교차선이 서로 교차하는 교차점 및 상기 교차점을 포함하는 소정의 교차영역을 설정한 후, 상기 정화차량이 상기 교차영역을 적어도 두 번 통과하도록 상기 제1이동경로를 설정 할 수 있다.

상기 제1이동경로설정단계는 상기 오염지역의 평균풍향에 수직이며 상기 단위 그리드 경계선과 교차하는 다수의 교차선을 상기 평균풍향을 따라 소정의 거리만큼 각각 이격되도록 순차적으로 배열하고, 상기 단위 그리드 경계선과 상기 교차선과의 교차점을 포함하는 교차영역을 설정하고, 상기 정화차량이 상기 교차영역을 적어도 두 번 통과하도록 상기 제1이동경로를 설정 할 수 있다.

상기 다수의 교차선이 일정한 거리만큼 이격될 수 있다.

상기 제1이동경로설정단계는 상기 단위 그리드 대응지역이 상기 가사의 풍향선에 의해 제1구획영역과 제2구획영역으로 구획되고, 상기 정화차량이 상기 제1 및 제2구획영역을 적어도 한 번 왕복하도록 상기 제1이동경로가 설정 할 수 있다.

상기 제2이동경로설정단계는 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역과 상기 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역 이후의 차 순위 단의 그리드 대응지역이 상호 맞닿으면, 상기 제2이동경로가 상기 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역에 설정 할 수 있다.

상기 제2이동경로설정단계는 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역과 상기 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역 이후의 차 순위 단의 그리드 대응지역 사이에 적어도 하나의 단위 그리드 대응지역이 위치하면, 상기 제2이동경로가 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역과 상기 차 순위 단의 그리드 대응지역에 설정되지 않을 수 있다.

또한, 본 발명은 물품을 적재할 수 있는 적재부가 구비된 차량; 상기 적재부에 설치되며, 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성장치; 물이 수용되는 물탱크; 상기 물탱크와 연결되어 물을 이동시키는 구동펌프; 및 상기 적재부에 설치되며, 상기 플라즈마 생성장치로부터 공급받은 플라즈마 및 상기 구동펌프로부터 공급받은 물을 외부로 배출하는 배출덕트; 및 상기 플라즈마 생성장치의 일측면에 연결되되 상방으로 절곡 및 연장되어 상기 배출덕트의 하단부에 연결되며, 내부에 플라즈마를 상기 플라즈마 생성장치로부터 상기 배출덕트로 이동시키는 송풍팬이 구비되는 송풍유도덕트;를 포함하며, 상기 배출덕트는 상하방향 및 수평방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 정화차량을 제공함으로써 상술한 과제를 해결한다.

상기 배출덕트는 상기 송풍유도덕트와 연결되며, 지면에 수평한 방향으로 절곡되는 제1배출덕트; 상기 제1배출관에 연결되며, 지면에 수평한 방향으로 연장 배치되는 제2배출덕트; 및 상기 제1배출관의 말단에 연결되는 노즐부;를 포함하며, 상기 제1배출덕트는 지면에 수평한 방향으로 회전하며, 상기 제2배출덕트는 상기 제1배출덕트에 대해 상하방향으로 회전 할 수 있다.

상기 배출덕트의 자중을 지지하는 지지부를 더 포함하며, 상기 지지부는 상기 제1배출덕트의 하단을 회전 가능하게 지지 할 수 있다.

상기 지지부는 상기 배출덕트와 상기 송풍유도덕트가 각각 관통하도록 형성

상기 제1배출덕트의 하단에는 하방으로 연장되는 제3배출덕트가 구비되며, 상기 지지부는 상기 제1배출덕트를 회전 가능하게 지지하며, 상기 제3배출덕트가 관통하는 지지플레이트; 및 상기 지지플레이트를 지지하는 다수의 지지바(bar)를 포함 할 수 있다.

상기 송풍유도덕트의 일단은 상기 제3배출덕트에 삽입될 수 있다.

상기 지지플레이트에 고정되어 상기 제1배출덕트의 이탈을 방지하는 가이드링을 더 포함 할 수 있다.

상기 제1배출관의 하단에 고정되며 외주면에 기어이가 형성되는 웜휠; 상기 고정플레이트에 고정되며, 상기 웜휠의 기어이에 치합되는 웜; 및 상기 웜을 회전시키는 구동모터;를 더 포함 할 수 있다.

상기 웜휠은 내주면에 상기 웜휠의 중심을 향하여 돌출되는 걸림부가 구비되며, 상기 가이드링은 상기 걸림부의 내주면에 외주면이 슬라이딩 가능하게 결합하는 제1가이드링; 상기 제1가이드링의 상부에 위치하며, 상기 걸림부의 상면에 슬라이딩 가능하게 결합하는 제2가이드링; 및 상기 제1가이드링의 하부에 위치하며, 상기 걸림부의 하면에 슬라이딩 가능하게 결합하는 제3가이드링;을 포함 할 수 있다.

상기 노즐부는 상기 제2배출덕트의 말단을 감싸는 덮개부; 상기 제2배출덕트의 말단의 외주면에 돌출 형성되며, 상기 덮개부의 내주면에 고정되는 덮개고정부; 및 상기 덮개고정부에 의해 지지되며, 상기 구동펌프로부터 공급된 물을 분사하는 분사링(ring)을 포함

상기 제1배출덕트를 상기 제2배출덕트에 회전 가능하게 결합시키는 힌지부; 및 상기 힌지부에 결합되어 상기 힌지부에 회전력을 전달하는 힌지구동부;를 더 포함 할 수 있다.

상기 힌지부는 상기 제1배출덕트에 결합하고 하방으로 돌출되는 제1체결부가 구비되는 제1힌지부 및 상기 제2배출덕트에 결합하고 하방으로 돌출되는 제2체결부가 구비되며, 힌지축을 통해 상기 제1힌지부에 회전 가능하게 결합하는 제2힌지부;를 포함하며, 상기 힌지구동부는 상기 제1체결부에 결합하는 피스톤; 및 상기 제2체결부에 결합하고 상기 피스톤이 내부에서 유압에 의해 왕복운동을 하도록 형성된 실린더;를 포함할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기술을 활용한 정화차량 및 정화방법은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 공기를 정화할 수 있는 장치가 탑재되며, 외부로부터 오염에 대한 정보를 수신받으며, 공기정화가 필요한 특정 지역으로 자유롭게 이동하여 현장에서 능동적으로 환경정화를 실시할 수 있는 효과를 제공한다.

둘째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 오염지역을 구획하여 오염이 심한 영역부터 순차적으로 정화하도록 하여 오염지역의 정화효율을 극대화 하는 효과를 제공한다.

셋째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 오염지역 내부에서 정화차량의 최적이동경로를 설정하여 오염지역의 정화효율을 극대화 하는 효과를 제공한다.

넷째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 오염지역 내부에서 정화차량에 설치된 정화물질을 배출하는 배출장치의 배출각도, 정화물질의 구성비율 및 배출량을 조절하여 오염지역의 정화효율을 극대화 하는 효과를 제공한다.

다섯째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 먼지나 이물질의 포집은 물론 플라즈마에 의해 유해세균이나 바이러스까지 효과적으로 제거될 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량을 설명하는 개략도이다.
도 2는 도 1에서 도시된 정화챠량의 배출덕트 및 송풍유도덕트를 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1에서 도시된 배출덕트 및 송풍유도덕트이 상호 결합하는 부분을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에서 도시된 배출덕트가 수평방향으로 회전하는 범위인 수평회전각도를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화시스템을 설명하는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법을 설명하는 순서도이다.
도 7은 도 6에서 도시된 단위 그리드 간 순위를 설정하는 방법을 지도에 표시하여 설명하는 도면이다.
도 8은 도 6에서 도시된 단위 그리드 간 순위를 설정하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 9는 도 6에서 도시된 오염지역 내부에서 정화차량의 이동경로를 설정하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10 및 도 11은 도 6에서 도시된 오염지역 내부에서 정화차량의 이동경로를 설정하는 방법을 지도에 표시하여 설명하는 도면이다.
도 12는 도 6에서 도시된 정화차량의 이동경로를 설정 이후 정화차량이 오염지역을 정화하는 방법을 설명하는 순서도이다.

이하에서 설명되는 실시 예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

본 출원에서 사용되는 제1, 제2 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다", "이루어진다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)을 도 1을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)을 설명하는 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)은 정화차량(1)을 이동시키기 위해 구동력을 제공하는 차량구동부(100), 차량구동부(100) 후미에 결합하며 화물이나 장치가 적지되도록 형성되는 적재부(110), 오염물질을 정화하기 위한 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성장치(900), 플라즈마 생성장치(900)와 연결되어 플라즈마를 배출시키는 배출덕트(300) 및 플라즈마 생성장치(900)와 배출덕트(300)를 연결하며 내부에 송풍팬(160)이 구비되는 송풍유도덕트(700)를 포함한다.

여기서, 이동차량(10)은 적재된 플라즈마 생성장치(900)를 예를 들어 조류독감 바이러스에 노출된 철새도래지나 가금류 사육장 또는 악취가 심한 쓰레기 매립지 등과 같이 공기정화가 필요한 특정 지역으로 자유롭게 이동시키는 주행체에 해당하는 것이다.

플라즈마 생성장치(900)는 적재부(110)에 설치되며, 발전기에 의해 발전된 전기에 의해 작동되며 주변공기를 내부로 화살표 방향으로 흡입하여 먼지와 이물질을 포집하고 플라즈마를 통해 유해 세균과 바이러스를 살균 및 소독할 뿐만 아니라 외부의 오염물질을 정화하기 위해 플라즈마를 배출하는 기능을 수행한다.

송풍유도덕트(700)는 적재부(110)에 설치되며 송풍팬(160)은 적재부(110)에 설치되는 내연기관(140)으로부터 동력을 공급받는다. 내연기관(140)의 회전축에 설치된 제1풀리(151) 및 송풍팬(160)의 회전축과 연결된 제2풀리(153)는 상호 밸트(미도시)로 연결된다. 내연기관(140)이 작동함에 따라 동력은 송풍팬(160)의 회전축에 전달된다.

내연기관(140)은 최초 시동을 위한 배터리(120)와 작동 중 발생되는 열을 냉각하기 위한 냉각기(130)가 구비된다. 내연기관(140)은 물 탱크(170)로부터 물을 이동시키는 구동펌프(180)에 동력을 전달하기 위해 제3풀리(155)가 회전축에 구비된다.

구동펌프(180)는 물탱크로부터 물을 배출덕트(300)의 노즐부(380)로 이동시키는 기능을 수행한다. 구동펌프(180)의 회전축는 제3풀리(155)와 밸트(미도시)에 의해 연결되어, 내연기관(140)으로부터 동력을 전달받는다.

배출덕트(300)는 송풍유도덕트(700)와 연결되며, 송풍유도덕트(700)로부터 이동한 플라즈마를 일정한 방향으로 배출하는 기능을 수행한다. 이러한 배출덕트(300)는 적재부(110)에 설치되는 지지부(500)에 의해 자중이 지지된다.

이하, 송풍유도덕트(700) 및 배출덕트(300)에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 도 1에서 도시된 정화챠량(1)의 배출덕트(300) 및 송풍유도덕트(700)를 나타내는 측면도이며, 도 3은 도 1에서 도시된 배출덕트(300) 및 송풍유도덕트(700)이 상호 결합하는 부분을 설명하는 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 송풍유도덕트(700)는 팬하우징(750), 제1유도덕트(710) 및 제2유도덕트(730)를 포함한다.

팬하우징(750)은 일단이 플라즈마 생성장치(900)의 일측에 연결되고 타단이 제1유도덕트(710)에 연결된다. 팬하우징(750)의 내부에는 송풍팬(160)과 제2풀리(153)가 수용된다. 제2풀리(153)는 송풍팬(160)과 나란하게 배치되어 송풍팬(160)의 회전축에 연결된다.

제1유도덕트(710)는 일단이 배출덕트(300)의 하단에 연결되고 타단이 팬하우징(750)의 일측면에 연결된다. 제1유도덕트(710)는 일단으로부터 하방으로 연장되되 타단이 팬하우징(750)의 일측면에 연결되도록 지면에 수평한 방향으로 연장된다.

제2유도덕트(730)는 제1유도덕트(710)와 팬하우징(750)을 상호 연결시키며, 수리 또는 교체에 따른 팬하우징(750)의 위치 변경에도 제1유도덕트(710)와 팬하우징(750)을 상호 연결할 수 있도록 유연한 재질로 이루어질 수 있다.

배출덕트(300)는 노즐부(380), 제1배출덕트(330), 제2배출덕트(310), 제3배출덕트(370) 및 힌지부(340)를 포함한다.

노즐부(380)는 제2배출덕트(310)의 말단에 구비되어 구동펌프(180)로부터 공급받은 물을 외부로 배출하는 기능을 수행한다. 노즐부(380)는 제2배출덕트(310)의 말단의 외주면으로부터 일정한 거리만큼 이격되며, 제2배출덕트(310)의 말단을 감싸도록 형성되는 덮개부(381), 제2배출덕트(310)의 말단의 외주면에 돌출 형성되며 덮개부(381)의 내주면에 고정되는 덮개고정부(383) 및 덮개고정부(383)에 의해 지지되며 구동펌프(180)와 연결된 연결관(387)을 통해 공급된 물을 분사하는 분사링(ring, 385)을 포함한다.

제1배출덕트(330)는 제1유도덕트(710)와 연결되며 제1유도덕트(710)로부터 배출되어 상방으로 이동하는 플라즈마가 지면과 수평한 방향으로 절곡되어 제2배출덕트(310)로 이동하도록 절곡 형성된다. 이러한 제1배출덕트(330)는 제1연결덕트(331) 및 제1결합덕트(333)를 포함한다.

제1연결덕트(331)는 일단이 제1유도덕트(710)의 상방으로 연장되는 부분과 연결되며 타단이 수평으로 연장 배치되는 제2연결덕트(311)와 연결되도록 절곡 형성된다.

제1결합덕트(333)는 제1연결덕트(331)에 연결되며, 후술하는 제2결합덕트(313)에 삽입되어 상하 방향으로 회전 가능하도록 곡면으로 형성된다.

제2배출덕트(310)는 제1배출덕트(330)와 연결되며, 제2연결덕트(311) 및 제2결합덕트(313)를 포함한다.

제2연결덕트(311)는 말단부분인 일단에 노즐부(380)가 형성되며 타단이 제2결합덕트(313)에 연결되며, 지면에 수평한 방향으로 배치된다.

제2결합덕트(313)는 일단이 제2연결덕트(311)에 연결되며 타단이 제1결합덕트(333)가 삽입된 채 내부에서 회전 가능하도록 곡면으로 형성된다. 도 2에서는 제1결합덕트(333)가 삽입된 제2결합덕트(313)에 삽입되는 것으로 도시되지만 이는 일 예에 불과하고, 제2결합덕트(313)가 제1결합덕트(333)에 삽입될 수도 있다.

제3배출덕트(370)는 제1연결덕트(331)의 하단에 구비되어 하방으로 연장된다. 제 제3배출덕트(370)에는 제1유도덕트(710)가 회전 가능하게 삽입된다. 따라서 배출덕트(300)와 송풍유도덕트(700) 간에는 별도의 연결하는 장치가 필요 없다.

힌지부(340)는 제1결합덕트(333)의 측면에 결합하는 제1힌지부(343) 및 제2결합덕트(313)의 측면에 결합하되 힌지축(345)을 통해 제1힌지부(343)에 회전 가능하게 결합하는 제2힌지부(341)를 포함한다. 이에 따라 제2배출덕트(310)는 제1배출덕트(330)에 대해 상대적으로 상하 회전이 가능하게 된다.

한편, 제2배출덕트(310)가 제1배출덕트(330)에 대해 상하 회전하도록 동력을 제공하는 힌지구동부(350)가 배출덕트(300)에 구비될 수 있다.

힌지구동부(350)는 제1힌지부(343)에 구비되는 제1체결부(344), 제2힌지부(341)에 구비되는 제2체결부(342), 제2체결부(342)에 구비되는 피스톤(351) 및 제1체결부(344)에 구비되어 피스톤(351)을 수용하는 유압실린더(353)를 포함한다. 유압실린더(353)에 유압의 주입 및 배출에 따라 피스톤(351)이 왕복운동을 하면서 제2힌지부(341)가 회전을 하면, 제2배출덕트(310) 역시 제1배출덕트(330)에 대해 상하방향으로 회전을 하게 된다.

지면과 차량의 길이방향에 각각 수평이고 제1연결덕트(331)의 회전 중심을 통과하는 기준선(C)을 기준으로 할 때, 제2배출덕트(310)가 상방으로 최대한 회전하여 배치되는 위치(U)에서의 상방회전 최대 허용각도(θ1)와 제2배출덕트(310)가 하방으로 최대한 회전하여 배치되는 위치(D)에서의 하방회전 최대 허용각도(θ2)는 제1결합덕트(333)와 제2결합덕트(313)의 형상에 의해 미리 설정될 수 있다.

배출덕트(300)의 하단에는 자중을 지지하는 지지부(500)가 구비된다. 이러한 지지부(500)는 적재부(110)에 설치되어 상방으로 연장되는 다수의 지지바(bar, 510), 지지바(510) 상단에 구비되어 배출덕트(300)의 하단을 회전 가능하게 지지하는 지지플레이트(520)를 포함한다.

한편, 배출덕트(300)가 송풍유도덕트(700)에 대해 지면에 수평한 방향으로 회전하기 위해 배출덕트(300)에는 동력이 공급된다. 구체적으로 제1연결덕트(331) 하단에 웜휠(560)이 구비되고, 지지플레이트(520)의 상단부에 웜(551)과 구동모터(553)가 구비된다.

웜휠(560)은 제1연결덕트(331)의 하단에 구비되며, 제3배출덕트(370)가 관통하도록 중앙부분에 개구가 형성된다. 웜휠(560)의 외주면에는 동력이 전달되도록 웜(551)과 치합하는 기어이(561)가 형성되며, 내주면에는 웜휠(560)의 중심을 향하여 돌출되는 걸림부(565)가 형성되며, 상단면에는 제1연결덕트(331)에 접하는 다수의 보스(563)가 형성된다. 보스(563)에는 볼트에 의해 웜휠(560)이 제1연결덕트(331)에 결합하도록 웜휠(560)을 관통하는 볼트홀이 형성된다.

웜(551)은 지지플레이트(520)의 상단에 회전 가능하게 구비되며 구동모터(553)로부터 동력을 전달받아 웜휠(560)에 전달하는 기능을 수행한다. 이에 따라 구동모터(553)가 작동하면, 도 4에서 도시된 바와 같이 배출덕트(300)은 기준선(C)을 기준으로 우측 최대 회전위치(R)에 위치 시 형성되는 우측 최대 회전각(θ3)과, 좌측 최대 회전위치(L)에 위치 시 형성되는 좌측 최대 회전각(θ4) 사이의 범위에서 회전하게 된다.

한편, 배출덕트(300)는 제2배출덕트(310)가 제1배출덕트(330)로부터 수평으로 연장됨에 따라 평면상의 무게 중심이 제1배출덕트(330)의 연장방향으로 이동하게 된다. 따라서 제1배출덕트(330)가 제1유도덕트(710)으로부터 이탈될 가능성이 증가한다.

제1배출덕트(330)의 이탈을 방지하고자 가이드링(530)가 제1연결덕트(331)와 제1유도덕트(710)의 사이에 구비된다.

이러한 가이드링(530)은 외주면이 걸림부(565)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 접촉하는 제1가이드링(533), 하면이 제1가이드링(533)의 상면에 결합하며 제1연결덕트(331)에 슬라이딩 가능하게 접촉하는 제2가이드링(531), 상면이 제1가이드링(533)의 하면에 결합하며 하면이 지지플레이트(520)의 상면에 결합하는 제3가이드링(535)을 포함한다.

즉, 가이드링(530)은 지지플레이트(520)에 고정된 채 웜휠(560)을 회전 가능하게 지지하게 되며, 제1연결덕트(331)는 웜휠(560)이 웜(551) 및 구동모터(553)에 의해 회전할 때 제1유도덕트(710)에 대해 지면에 수평한 방향으로 회전하게 된다.

한편, 배출덕트(300)의 원활할 회전을 위해 제1유도덕트(710)는 다수의 지지바(510) 사이에 배치되되 지지플레이트(520)에 형성된 중공을 관통하여 제3배출덕트(370)에 삽입된다. 또한 상술한 바와 같이 제3배출덕트(370)는 제1유도덕트(710)의 원활한 삽입을 위하여 지지플레이트(520)를 관통하도록 배치될 수 있다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량의 정화방법에 대해 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화 시스템을 설명하는 블록도이다. 도 5를 참조하면, 정화차량(1)의 정화 시스템은 네비게이션 단말기(11)로 GPS 신호를 송신하는 GPS 위성(15), 네비게이션 서비스를 제공하는 제1통신사 서버(16), 정화차량(1) 내에 장착되어 사용자로부터 목적지에 대한 정보를 입력 받은 후 제1통신사 서버(16)를 통해 교통 정보를 수신하고 GPS 위성(15)을 통해 GPS 신호를 수신하여 길 안내 서비스를 제공하는 네비게이션 단말기(11), 오염지역의 구획, 배출덕트(300)의 회전각도, 정화물질의 배출량 및 구성비율을 결정하기 위한 정보인 정화정보 신호를 정화정보 수신단말기(12)로 송신하는 제2통신사 서버(17), 정화차량(1) 내에 장착되어 제2통신사 서버(17)로부터 정화정보를 수신하는 정화정보 수신단말기(12), 정화차랑(1) 외부의 대기오염도를 측정하도록 정화차량(1)의 외측에 설치되는 오염감지센서(13), 배출장치(300, 700, 900)를 구동시키는 배출장치 구동부(110, 140) 및 네비게이션 단말기(11), 정화정보 수신단말기(12), 오염감지센서(13) 및 배출장치 구동부(110, 140)와 전기적으로 연결되어 네비게이션 단말기(11), 정화정보 수신단말기(12) 및 오염감지센서(13)로부터 신호를 수신하여 배출장치 구동부(110, 140)를 제어하는 제어부(10)를 포함한다.

네비게이션 단말기(11)는 차량의 내부에 고정되어 차량의 현재 위치정보를 제공하기 위한 장치를 일반적으로 지칭하지만 이에 한정되지 않으며, 이동통신단말기로 이루어질 수 있다. 여기서 이동통신단말기는 GPS 수신 기능 및 통신 기능을 탑재한 이동통신단말기로서, 가령 핸드폰, PDA(Personal Digital Assistant), 노트북, PMP(Portable Multimedia Player) 등의 기기를 지칭한다.

정화정보 수신단말기(12)도 마찬가지로 제2통신사 서버(17)로부터 정보를 수신 가능한 장치로서 특정한 단말기에 한정되지 않으며, 이동통신단말기로 이루어지는 것을 배제하지 않는다.

오염감지센서(13)는 대기의 오염도를 감지할 수 있는 센서이면 어떠한 센서로 이루어져도 무방하며, 여기서 대기의 오염도는 주로 미세먼지, 휘발성유기화합물, 질소화합물, 황산화물, 오존, 일산화탄소 등을 지칭한다.

여기서, 미세먼지(微細-, Particulate Matter, PM)또는 분진(粉塵)이란 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 일산화 탄소 등과 함께 수많은 대기오염물질을 포함하는 대기오염 물질로 자동차, 공장 등에서 발생하여 대기중 장기간 떠다니는 입경 10㎛ 이하의 미세한 먼지이며, PM10이라 하고, 입자가 2.5㎛ 이하인 경우는 PM2.5라고 쓰며 '초미세먼지' 또는 '극미세먼지' 라고 부른다. 학술적으로는 에어로졸(aerosol)이라고 부른다. 미세먼지(fine particles) 는 부유분진(Suspended particles), 입자상물질(Particulate matter) 등으로도 불리며 명칭에 따라 약간씩 다른 의미를 가지고 있다. 입자상물질은 공기역학적 입경(지름)이 10nm에서 100㎛ 정도이며, 이보다 입경이 큰 경우는 중력에 의한 침강효과로 대기중 체류시간이 아주 짧다.

우리 눈에 보이지 않는 아주 작은 물질로, 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 직경 10㎛ 이하의 입자상 물질로 미세먼지는 인체에 큰 영향을 미치는 물질이다. 1948년 미국 펜실베이니아주 도노라에서 20명이 사망한 대기오염사고, 1952년 약 4,000명의 사망자를 발생시킨 런던스모그는 미세먼지가 인체에 어떤 영향을 미치는지 보여 주는 대표적인 사례이다. 그 이후로 미세먼지가 인체에 미치는 영향에 대한 다양한 역학조사가 실시되었고, 특히 10㎛ 이하의 미세먼지 입자(PM10)가 취약집단의 질병발생률과 사망률을 높이는 등 인체에 해로운 영향을 미칠 가능성이 높다는 것이 밝혀졌다. 이러한 연구결과가 나온 이후 각 국 정부에서는 대기오염대책을 마련하기 시작하였으며, 미세먼지가 인체와 환경에 미치는 해로운 영향을 줄이기 위해 대기오염기준도 마련하였다.

공기 속에 입자상물질(고체나 액체상태)이 부유하고 있는 상태를 일반적으로 에어로졸(Aerosol)이라 한다. 통상적으로 먼지라 말하고 있다. 먼지의 입도(粒度)범위는 0.001～1000㎛이지만 70㎛이상의 먼지는 발생 즉시 침강하므로 일반적으로 70㎛ 이하의 먼지를 총먼지(TSP, Total Suspended Particle)라 한다. 0.1㎛ 이하의 먼지입경을 초범위(ultra range)라 하며, 대부분의 먼지는 0.1～10㎛ 사이에 분포하게 된다. 0.1～1㎛ 범위의 입자는 입경분포의 특성상 침강이나 응집이 쉽지 않기 때문에 대기 중에 체류시간이 길고 폐포(肺胞)에 침투가 가장 용이하다. 0.5㎛ 크기의 입자는 빛의 산란효과가 가장 커서 시정감소 등의 원인이 되기도 한다.

PM10 (Particulate Matter Less than 10㎛)은 입자의 크기가 10㎛ 이하인 먼지를 말한다. 국가에서 환경기준으로 연평균 50㎍/㎥, 24시간 평균 100㎍/㎥를 기준으로 하고 있다. 인체의 폐포까지 침투하여 각종 호흡기 질환의 직접적인 원인이 되며, 인체의 면역 기능을 악화시킨다. 세계보건기구(WHO) 가이드라인으로는 연평균 20㎍/㎥, 24시간 평균 50㎍/㎥으로 설정되어있으며, 개발도상국의 경우 연평균 70㎍/㎥ 정도라고 한다.

PM2.5 (Particulate Matter Less than 2.5㎛)은 입자의 크기가 2.5㎛ 이하인 먼지를 말한다. 이것을 초미세먼지라고 한다. 입자의 크기가 작을수록 건강에 미치는 영향이 크다는 결과에 따라 선진국에서 미세입자에 대한 기준을 90년대 후반부터 도입하기 시작했다.

대한민국은 2015년 1월에 시행 예정인 연평균 25㎍/㎥, 24시간 평균 50㎍/㎥의 기준을 발표하였으며, 미국은 연평균 15㎍/㎥, 24시간 평균 35㎍/㎥의 기준을 설정하였다. 이것이 초미세먼지로 지칭된다. 세계보건기구(WHO) 가이드라인으로는 연평균 10㎍/㎥, 24시간 평균 25㎍/㎥으로 설정되어있다.

휘발성유기화합물(VOCs: Volatile Organic Compounds)은 대기중에 휘발돼 악취나 오존을 발생시키는 탄화수소화합물을 일컫는 말로, 피부접촉이나 호흡기 흡입을 통해 신경계에 장애를 일으키는 발암물질이다. 벤젠이나 포름알데히드, 톨루엔, 자일렌, 에틸렌, 스틸렌, 아세트알데히드 등을 통칭한다.

이들 휘발성유기화합물은 대개의 경우 저농도에서도 악취를 유발하며, 화합물 자체로서도 환경 및 인체에 직접적으로 유해하거나 대기중에서 광화학반응에 참여하여 광화학산화물등 2차 오염물질을 생성하기도 한다. 휘발성유기화합물(VOC)은 주로 석유화학 정유 도료 도장공장의 제조와 저장과정, 자동차 배기가스, 페인트나 접착제 등 건축자재, 주유소의 저장탱크 등에서 발생한다.

증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되는 액체 또는 기체상의 유기 화합물의 총칭. 이는 도료나 용제 등에 포함되어 있다. 대기 중에서 질소산화물과 공존하면 햇빛의 작용으로 광화학반응을 일으켜 오존 및 팬 등 광화학 산화성 물질을 생성시키게 되고, 이때 광화학 스모그를 유발하는 물질을 통틀어 일컫는다. 대기오염물질이며 발암성을 가진 독성 화학물질로서 광화학 산화물의 전구물질이기도 하다. 또한 지구온난화와 오존층 성층권 파괴의 원인물질이며 악취를 일으키기도 한다. 환경 보호의 관점에서 저(低) 휘발성 유기 화합물 화(化)를 위한 기술 개발을 요구하고 있다. 이에 대응하여, 도료의 하이솔리드화, 중도와 상도 베이스 코트의 수성화, 이액 경화형 클리어, 분체 클리어의 개발, 도입 등이 이루어지고 있다.

질소산화물(NOx)은 질소와 산소의 화합물로, 연소과정에서 공기 중의 질소가 고온에서 산화돼 발생한다. 7종류가 알려져 있는데 공해문제로 중요한 것은 일산화질소(NO), 이산화질소(NO2)이다.

질소산화물, 질소와 산소의 화합물로 N₂O(아산화질소), NO(일산화 질소), NO₂(이산화질소), N₂O₃(삼산화질소), N₁O5(오산화질소) 등의 총칭. 공기중의 질소나 자동차 등 화석연료에 포함된 질소가 고온 분위기에서 산화되어 발생된다. 기침, 가래 등의 호흡기 장애를 유발하며, 태양 자외선, 매연 등과 반응하여 광화학 스모그를 유발하거나 공기중의 습기에 녹아 초산이 되어 산성비의 원인이 되기도 한다.

대표적인 질소산화물의 배출원은 자동차, 항공기, 선박, 산업용 보일러, 소각로, 전기로 등이 있다.

질소산화물은 교통량과 일광에 따라 크게 영향을 받으며, 급성 중독시에는 폐수종을 일으켜 사망에 이르게 하는 무서운 물질이다. 기관지염증, 천식, 만성기관지염을 일으키며 자각증상으로는 기침, 가래, 눈물, 호흡곤란 등이 나타난다.

질소산화물은 산성비의 원인이 될 뿐아니라 눈과 호흡기를 자극하며 식물을 고사시키는 등 주요 대기오염물질로 규제되고 있다. 또한 질소산화물이 태양광선과 반응하여 오존을 생성시키는데, 대기중 오존의 농도가 높아지면 호흡기와 눈에 자극을 느끼고, 기침을 유발한다.

황산화물(Sox)은 환경공학용어사전 일반적으로 유황과 산소가 결합한 산화유황을 말하지만, 공해 관계에서는 매연 속에 포함된 이산화유황, 삼산화유황 및 황산 미스트를 말한다. 대기 오염의 원인이고 이산화유황, 삼산화유황의 최대 발생원은 중유의 연소로 그외 황산 제조나 금속을 정련할 때 생기는 배기 가스에도 함유되어 있다.

황의 산화물로서, 대기 오염 물질의 하나인 이산화황 SO2 및 그 관련 물질로서 삼산화황 SO3, 황산 미스트 등을 포함한 총칭. 특히 환경관련 분야에서 항산화물이라고 부르는 경우가 많다. 보통 SO2로 표기된다.

오존(O3)은 특유한 냄새 때문에 '냄새를 맡다'를 뜻하는 그리스 어 ozein을 딴 오존은 산소의 동소체로 분자식이 O3로, 산소에 비하여 매우 불안정한 물질이다. 오존은 쉽게 분해하여 산소로 되며 이때 생성되는 불안정한 산소 원자가 다른 물질을 산화시키는 성질을 갖는다. 이 산소 원자의 강한 산화력을 이용하여 살균 표백제로 사용한다. 천연 상태에서 번개에 의하여 오존이 발생한다. 산소 분자는 번개에 의하여 원자로 쪼개지고 이 산소 원자가 이웃한 산소 분자와 결합하여 오존이 된다.

일산화탄소(CO)는 무색, 무취의 기체로서 산소가 부족한 상태로 연료가 연소할 때 불완전연소로 발생한다. 사람의 폐로 들어가면 혈액 중의 헤모글로빈과 결합하여 산소보급을 가로막아 심한 경우 사망에까지 이르게 한다.

일산화탄소는 연탄의 연소가스나 자동차의 배기가스 중에 많이 포함되어 있으며, 큰 산불이 일어날 때도 주위에 산소가 부족하여 많은 양의 일산화탄소가 발생되기도 하고 담배를 피울 때 담배연기 속에 함유되어 배출되기도 한다.

일산화탄소의 인체에서 작용은 그 자체로 독성이 있는 것이 아니고, 폐에서 혈액중의 헤모글로빈(Hb)과 결합하여, Hb본래의 기능인 체내로의 산소공급능력을 방해하여, 체내조직세포의 산소부족을 불러오는 결과로서 중독증상이 나타난다. 일산화탄소의 흡입이 계속되어 체내로의 산소공급이 부족해지면, 우선 산소결핍에 민감한 중추신경계(뇌, 척추)가 그 영향을 받아, 두통, 현기증, 이명, 가슴두근거림, 맥박증가, 구토가 일어나고, 마침내 마취상태에 빠질 수 있다. 현재 국내에서 대기중 일산화탄소 기준은 1시간 평균치 25ppm이하, 8시간 평균치 9ppm이하이다.

오염감지센서(13)는 상술한 대기오염물질을 모두 감지하며, 이들 중에서 특히 미세먼지를 제외한 휘발성유기화합물, 질소화합물, 황산화물, 오존, 일산화탄소 등을 감지할 수 있다. 물론 미세먼지도 감지할 수 있다.

제1 및 제2통신사 서버(16, 17)는 무선 인터넷 서비스를 제공하는 모든 장치를 지칭하지만 이에 한정되지 않고, 이동통신사업자가 기지국, 중앙 통신 센서 등의 시스템을 구축하여 통신 서비스를 제공하는 네트워크로서, 예를 들어 PCS(Personal Communications System), CDMA(Code Division Multiple Access), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System; W-CDMA), DCN(Digital Cellular Network; CDMA-800) 등의 네트워크를 제공하는 장치를 포함한다. 이에 따라 네비게이션 단말기(11)는 제1통신사 서버(16)에 의해 제공되는 무선 인터넷 망에 연결되어 정화차량(1)의 내부 정보를 포함하여 정화차량(1)의 각종 운행정보를 차량의 외부로 송신할 수 있다. 정화정보 수신단말기(12)도 마찬가지로 제2통신사 서버(17)에 의해 제공되는 무선 인터넷 망에 연결되어 정화차량(1)에 의해 감지된 오염도 정보를 정화차량(1)의 외부로 송신할 수 있다.

제2통신사 서버(17)는 미세먼지에 대한 정보를 송신하게 될 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 대기오염물질에 대한 정보를 모두 송신할 수 있다.

제어부(10)는 후술하는 바와 같이 네비게이션 단말기(11)로부터 수신한 해당 오염지역의 지도정보와 정화정보 수신단말기(12)로부터 수신한 제1정보 및 오염감지센서(13)로부터 취득한 제2정보에 기초하여 오염지역 상에 그리드를 설정하고 단위 그리드(UG) 간의 우선 순위를 설정한 후, 교차점 및 교차영역간의 이동경로를 네비게이션 단말기(11)를 통하여 획득하게 된다. 이후 정화차량(1)이 이동하게 되면 배출덕트(300)의 회전각도, 정화물질의 배출량 및 구성비율을 설정하게 된다.

이하 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)의 정화방법에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기술을 활용한 정화차량(1)의 정화방법을 설명하는 순서도이다.

정화차량(1)의 정화방법에 의하면, 정화차량(1)이 오염지역 내부에서 이동하고 정화물질을 배출하여 오염지역 내부의 오염물질을 정화하게 된다.

이를 위해 정화차량(1)의 정화방법은 오염지역이 구획되도록 오염지역 상에 그리드를 설정하는 그리드설정단계(S110), 단위 그리드(UG)에 대응하는 단위 그리드 대응지역 간의 정화순위를 설정하는 순위 설정단계(S130), 외부로부터 오염지역에 대한 풍향정보를 수신하여 오염지역 내부에서 차량의 이동을 안내하는 이동경로가 설정되는 이동경로설정단계(S150) 및 설정된 순위 및 차량의 이동경로에 따라 각각의 단위 그리드 대응지역을 순차적으로 이동하면서 배출장치로부터 정화물질을 배출하여 정화하는 정화단계(S170)를 포함한다.

그리드설정단계(S110)는 오염지역의 인구수에 따라 그리드를 이루는 각각의 단위 그리드(UG)의 개수가 결정된다. 오염지역의 인구수가 많으면 단위 그리드(UG) 개수가 많아지며, 오염지역의 인구수가 적으면 단위 그리드(UG) 개수도 적어진다.

일반적으로 인구수가 대략 지역의 넓이에 비례한다는 점을 이용하여 오염지역을 예를 들면 가로길이와 세로길이가 각각 1km인 정사각형 형상의 단위 그리드(UG) 다수가 형성되도록 그리드가 설정하여 오염지역을 구획한다. 다시 말하면 도 8에서 도시된 바와 같이 단위 그리드(UG)를 구획하는 경계선(BD)이 각각 1km로 설정된다.

단위 그리드(UG)의 면적은 상기 오염지역의 인구 밀도에 의해 설정될 수 있다. 하지만 이는 일 예에 불과하며 단위 그리드(UG)의 크기는 다양하게 설정될 수 있다.

이하 순위 설정단계(S130)에 대해 도 7 및 도 8을 참조하여 상세히 설명한다. 도 7은 도 6에서 도시된 단위 그리드(UG) 간 순위를 설정하는 방법을 지도에 표시하여 설명하는 도면이며, 도 8은 도 6에서 도시된 단위 그리드(UG) 간 순위를 설정하는 방법을 설명하는 순서도이다.

순위 설정단계(S130)는 그리드를 구성하는 단위 그리드 대응지역간의 정화될 순위를 결정하는 단계이다. 순위 설정단계(S130)는 정화차량(1)의 외부로부터 취득한 제1정보 및 정화차량(1)에 구비된 오염감지센서의 감지에 의해 취득한 제2정보에 기반하여 이루어진다.

제1정보는 단위 그리드 대응지역의 대기오염도, 인구밀도 및 교통량 중 하나 이상을 포함한다. 하기에서는 일 예로서 제1정보에 인구밀도 및 교통량이 포함된다. 이러한 제1정보는 정화차량(1)이 오염지역을 정화하기 위해 사용되는 정보로서 정화정보로 지칭될 수 있다. 대기오염도, 인구밀도 및 교통량 중 하나 이상을 포함하는 제1정보 즉 정화정보는 제2통신사 서버(17)로부터 정화정보 수신단말기(12)가 수신하는 정보이다.

한편, 제2정보는 오염감지센서(13)가 감지하는 단위 그리드 대응지역의 대기오염도를 포함한다. 제2정보는 정화차량(1)에 구비된 오염감지센서(13)가 감지하여 취득하는 대기오염도에 대한 정보이다.

하기에서는 인구밀도 및 교통량이 포함되는 제1정보 및 상술한 제2정보에 의해 단위 그리드 대응지역간의 순위를 결정하는 방법이 설명된다.

단위 그리드 대응지역간의 순위는 대기오염도, 인구밀도 및 교통량 각각의 가중치의 합에 의해 결정된다. 여기서 인구밀도 및 교통량은 최대 가중치가 상호 동일하며, 대기오염도의 최대 가중치는 인구밀도 및 교통량 각각의 최대 가중치의 합과 동일하다.

표 1 내지 표 3을 참조하면, 대기오염도, 인구밀도 및 교통량은 각각에 대해 5등급의 레벨을 설정하여 각각의 레벨에 대해 환산 점수 즉, 가중치를 부여 받는다. 인구밀도 및 교통량은 각각 최대 환산 점수 즉 최대 가중치가 25으로 동일하며 실시간 오염도도 즉 대기오염도는 최대 환산 점수 즉 최대 가중치가 50으로 설정된다.

도 7에서 최우선 순위인 제1순의 단위 그리드 대응지역은 환산 점수가 80이다. 여기서 제2순의 단위 그리드 대응지역은 일 예를 들면, 실시간 오염도가 100ug/m3 이상으로서 Level 5 (50점)이고, 교통량이 교통량 33 km/h으로서 Level 3 (15점)이고, 인구밀도가 인구밀도 1009명으로서 Level 3 (15점)이다.

한편 제2순위인 단위 그리드 대응지역은 점수가 60이다. 여기서 제2순의 단위 그리드 대응지역은 일 예를 들면, 실시간 오염도가 60ug/m3으로서 Level 3 (30점)이고, 교통량이 교통량 33 km/h으로서 Level 3 (15점)이고, 인구밀도가 인구밀도 1009명으로서 Level 3 (15점)이다.

동일한 순위의 지역이 복수 개로 설정되면 이들간의 순위는 하기와 같이 설정될 수 있다.

제1순위 지역이 복수 개 설정되면, 정화차량(1)이 최초로 위치한 지역과 가장 가까운 제1순위 지역이 최우선 순위의 지역으로 설정되고, 최우선 순위로 설정된 지역과 가장 가까운 지역이 그 다음 순위로 설정될 수 있다.

이와 별개로 제2순위 지역이 복수 개 설정되면, 제1순위 지역과 가장 가까운 제2순위 지역이 제2순위 중 최우선 순위의 지역으로 설정되고, 최우선 순위로 설정된 지역과 가장 가까운 지역이 그 다음 순위로 설정될 수 있다.

한편, 순위 설정단계(S130)는 도 8에서 도시된 바와 같이 단위 그리드 대응지역간 정화의 순위를 최초로 설정하는 순위 최초설정단계(S211) 및 최초로 설정된 순위에 따라 하나 이상의 단위 그리드 대응지역이 정화된 이후, 정화되지 않은 단위 그리드 대응지역 간의 정화순위를 다시 설정하는 순위 재설정단계(S241)를 포함할 수 있다.

순위 설정단계(S130)를 순위 최초설정단계(S211) 및 순위 재설정단계(S241)로 구분한 이유는 정화차량(1)에 의해 정화 도중 오염지역 내부의 오염물질 분포가 변화하는 상황에 대처하기 위함이다.

순위 최초설정단계(S211)는 정화차량(1)에 의해 오염지역이 정화되기 전에 단위 그리드 대응지역간의 정화순위를 설정하는 단계로서, 정화차량(1)이 외부로부터 수신한 제1정보 및 정화차량(1)에 구비된 오염감지센서(13)로부터 취득한 제2정보를 기반으로 설정된다. 여기서 제1정보는 각각의 단위 그리드 대응지역의 대기오염도, 인구밀도 및 교통량을 포함하며, 제2정보는 각각의 단위 그리드 대응지역의 대기오염도를 포함한다.

순위 최초설정단계(S211)에서의 대기오염도는 제2정보를 통해 취득한 대기오염도이다. 따라서 순위 최초설정단계(S211)에서는 정화차량(1)이 단위 그리드 대응지역 모두를 통과하면서 오염감지센서(13)를 통해 각각의 단위 그리드 대응지역의 대기오염도를 측정한다.

순위 최초설정단계(S211) 이후에는 오염지역 내부에서 정화차량(1)의 이동을 안내하는 이동경로가 최초로 설정되는 이동경로 최초설정단계(S212)가 수행된다. 도 8에서 도시된 순서도 상에서는 순위 재설정과 이동경로 재설정의 차수를 나타내는 n 값이 1로 설정된다(S213).

이후 정화차량(1)은 이동경로를 따라 첫 번째 단의 그리드 대응지역을 이동한다. 다만, 정화차량(1)이 첫 번째 단위 그리드 대응지역에 도착하는 동안 대기오염도가 변화할 수 있으므로 정화 전에 외부로부터 제1정보와 오염감지센서(13)를 통해 제2정보인 대기오염도에 대한 정보를 취득한다(S221).

이후 도착한 단위 그리드 대응지역에서 배출장치를 통해 정화물질을 배출하여 정화한다(S222).

해당 단위 그리드 대응지역에서 정화물질 배출을 종료되면 최최 설정된 순위에 따라 다음 순위에 해당하는 단위 그리드 대응지역으로 이동하지 않고, 단위 그리드(UG)간의 순위를 재설정(S241)하고 이동경로 역시 재설정(S242)한다.

이 경우, 도착 이후 정화 직전에 취득한 제1정보 및 제2정보를 이용하여 단위 그리드(UG)간의 순위 및 이동경로를 재 설정한다(S241, S242). 여기서 제1정보는 각각의 단위 그리드 대응지역의 대기오염도 전체를 포함하며, 제2정보는 정보 취득 당시에 오염감지센서(13)가 감지한 대기오염도를 포함한다.

한편, 단위 그리드(UG)간의 순위 및 이동경로의 재 설정은 제1정보 및 제2정보를 기반으로 이루어지되 제1정보의 신뢰도 판단이 선행된다(S230).

제1정보의 신뢰도가 허용치보다 낮은 경우(S230-N), 단위 그리드(UG)간의 순위 및 이동경로를 재 설정은 이루어지지 않는다. 여기서 신뢰도는 정화차량(1)이 도착한 후 정화 전에 수신한 제1정보의 대기오염도와 오염감지센서(13)가 측정한 대기오염도를 비교한 결과에 따른다.

오염감지센서(13)가 직접 측정한 제2정보의 대기오염도의 신뢰도가 높다는 가정하에, 정화차량(1)이 현재 위치한 지점의 제1정보가 현재 위치한 지점의 제2정보로부터 벗어나는 정도가 소정의 범위 내에 있다면, 제1정보의 신뢰도가 높을 것으로 판단하여(S230-Y), 상술한 정화차량(1)이 도착한 후 정화 전에 수신한 제1정보의 대기오염도, 인구밀도 및 교통량으로 단위 그리드(UG)간의 순위 및 이동경로의 재 설정이 이루어진다. 여기서의 제1정보에는 이후 이동할 단위 그리드 대응지역에 대한 정보가 포함됨은 상술한 바와 같다.

이후 순위 재설정과 이동경로 재설정의 차수를 나타내는 n 값이 1만큼 증가한다(S243).

이러한 단위 그리드(UG)간의 순위 및 이동경로의 재 설정은 앞으로 이동할 단위 그리드 대응지역이 두 지점으로 좁혀 질 때까지 계속된다(S250). 정화차량(1)이 이동할 단위 그리드 대응지역이 한 지점이라면, 단위 그리드(UG)간의 순위 및 이동경로의 재 설정이 이루어지지 않는다. 정화차량(1)은 기 설정된 이동경로를 따라 이동하면서 오염정보를 취득한 후 정화물질을 배출장치를 통해 배출하고 정화를 마치게 된다.

즉, 도 8에서 도시한 바와 같이 순위 재설정과 이동경로 재설정 이후 증가한 n값이 단위 그리드 전체 수 이상이면 더 이상 순위 재설정(S241)과 이동경로 재설정(S243)이 수행되지 않는다.

이하에서는 도 9 내지 도 10을 참조하여, 외부로부터 오염지역에 대한 풍향정보를 수신하여 오염지역 내부에서 차량의 이동을 안내하는 이동경로가 설정되는 이동경로설정단계에 대해 설명한다. 도 9는 도 6에서 도시된 오염지역 내부에서 정화차량(1)의 이동경로를 설정하는 방법을 나타내는 순서도이며, 도 10 및 도 11은 도 6에서 도시된 오염지역 내부에서 정화차량(1)의 이동경로를 설정하는 방법을 지도에 표시하여 설명하는 도면이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 이동경로 설정단계(S150)는 단위 그리드 대응지역 내부에서 차량의 이동을 안내하는 제1이동경로가 설정되는 제1이동경로설정단계(S330) 및 상호 인접한 단위 그리드 대응지역 각각의 제1이동경로를 상호 연결하여 차량 이동을 안내하는 제2이동경로가 설정되는 제2이동경로설정단계(S350)를 포함한다.

제1이동경로설정단계(S330)에서는 우선 오염지역의 평균풍향에 나란하되 상기 단위 그리드(UG)의 중심을 관통하는 가상의 풍향선(Z)을 설정한다(S331). 제1이동경로는 정화차량(1)이 풍향선(Z)을 적어도 한 번 통과하도록 설정된다.

구체적으로 제1이동경로설정단계(S330)에서는 가상의 풍향선(Z) 설정 이후, 단위 그리드(UG)의 경계선과 소정의 교차선이 서로 교차하는 교차점 및 교차점을 포함하는 소정의 교차영역을 설정한다(S333).

이후, 정화차량(1)이 교차영역을 적어도 두 번 통과하도록 제1이동경로가 설정된다(S335).

다시 말하면, 제1이동경로설정단계(S330)에서는, 오염지역의 평균풍향에 수직이며 단위 그리드(UG) 경계선과 교차하는 다수의 교차선을 평균풍향을 따라 소정의 거리만큼 각각 이격되도록 순차적으로 배열하고, 단위 그리드(UG) 경계선과 교차선과의 교차점을 포함하는 교차영역을 설정하고, 정화차량(1)이 교차영역을 적어도 두 번 통과하도록 제1이동경로가 설정된다. 이때 다수의 교차선은 일정한 거리만큼 이격된다.

이에 따라, 제1이동경로설정단계(S330)에서는 단위 그리드 대응지역이 가상의 풍향선(Z)에 의해 제1구획영역과 제2구획영역으로 구획될 수 있으며, 정화차량(1)이 제1구획영역 및 제2구획영역을 적어도 한 번 왕복하도록 제1이동경로가 설정될 수 있다.

도 10에 제1이동경로를 설정하는 일 예가 도시된다. 오염지역의 평균풍향은 두 개의 화살표로 표시되며, 풍향선(Z)은 단위 그리드(UG) 중심을 통과하되 평균풍향에 나란하게 설정된다. 단위 그리드(UG) 영역은 풍향선(Z)에 의해 두 개의 영역 즉, 제1구획영역과 제2구획영역으로 나뉜다.

교차선(A 내지 F)은 풍향선(Z)에 수직이며 평균풍향을 따라 일정한 간격으로 배열된다. 제1교차선(A)은 풍향선(Z)이 단위 그리드(UG) 경계선과 최초 만나는 제1교차점(X0)을 관통한다.

제2교차선(B)과 단위 그리드(UG) 경계선과의 제2교차점(X1, Y1)은 두 지점에 형성된다. 마찬가지로 제3교차선(C)과 단위 그리드(UG) 경계선과의 제3교차점(X2, Y2), 제4교차선(D)과 단위 그리드(UG) 경계선과의 제4교차점(X3, Y3), 제5교차선(E)과 단위 그리드(UG) 경계선과의 제5교차점(X4, Y4) 그리고 제6교차선(F)과 단위 그리드(UG) 경계선과의 제6교차점(X5, Y5)은 각각 두 지점에 형성된다. 이 경우 각각의 교차점을 둘러싸는 교차영역(미도시)이 설정될 수 있다. 교차영역은 영역의 경계선이 교차점으로부터 일정거리 이격되도록 설정된다.

이때 도 10에서는 제1이동경로(점선)가 지그재그로 형성되도록 특정 교차점(X1 내지 X5) 또는 교차영역을 통과하도록 도시되지만 이에 한정되는 것은 아니며 상술한 바와 같이 다양한 형태로 설정될 수 있다. 다시 말하면 제1이동경로는 정화차량(1)이 평균풍향에 대략 직각인 방향으로 이동하도록 설정된다. 이러한 제1이동경로의 설정에 의해 오염지역에서 정화물질이 전체 지역에 골고루 퍼져 정화효율이 상승한다.

도 11에 제1이동경로를 설정하는 다른 예가 도시된다. 도 11에서 도시된 다른 예는 교차선이 5개라는 점과 풍향선(Z)이 단의 그리드 경계선에 수직이라는 점을 제외하고 도 10에서 도시된 일 예와 동일하다.

한편, 제2이동경로설정단계(S350)에서는 하기와 같이 경우를 나누어서 제2이동경로를 설정한다.

우선, 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역과 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역 이후의 차 순위 단의 그리드 대응지역이 상호 맞닿는 경우, 제2이동경로는 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역에 설정된다. 정화를 개시하기 전에 정화차량(1)이 오염물질에 의해 오염되는 것을 최소화하기 위한 것이며, 나아가 정화차량(1)이 차 순위 단의 그리드 대응지역으로 이동하여 다시 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역으로 진입함에 따라 정화 종료된 지역이 다시 오염되는 것을 방지하는 것이다.

한편, 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역과 상기 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역 이후의 차 순위 단의 그리드 대응지역 사이에 적어도 하나의 단위 그리드 대응지역이 위치하는 경우, 제2이동경로는 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역과 상기 차 순위 단의 그리드 대응지역에 설정되지 않는다. 정화가 종료된 단위 그리드 대응지역의 재 오염과 정화차량(1)이 차 순위 단의 그리드 대응지역에 진입함에 따라 추가로 오염되는 상황을 방지하기 위함이다.

이하 도 12를 참조하여, 단위 그리드 대응지역에 설정된 이동경로를 따라 이동하는 정화차량(1)의 배출덕트(300)의 회전각도, 배출덕트(300)으로부터 배출되는 정화물질의 배출양 및 구성비율을 설정하여 오염물질을 정화는 정화단계에 대해 설명한다.

정화단계에서는 정화차량(1)의 배출덕트(300)의 회전각도, 배출덕트(300)으로부터 배출되는 정화물질의 배출양 및 구성비율이 외부로부터 수신한 제1오염물질에 대한 정보를 포함하는 제1정보 및 오염감지센서(13)의 감지에 의해 취득하는 제2오염물질에 대한 정보를 포함하는 제2정보에 의해 설정된다.

여기서, 제1오염물질은 대기의 미세먼지를 포함한다. 여기서 제1오염물질은 PM 2.5 및 PM 10 중 하나 이상에 해당하는 미세먼지를 지칭한다.

제2오염물질은 대기의 미세먼지 이외의 대기의 오염물질을 포함한다. 여기서, 제2오염물질은 휘발성유기화합물(VOCs), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 오존(O3) 및 일산화탄소(CO) 중 하나 이상을 지칭한다.

한편, 배출덕트(300)의 회전각도는 배출덕트(300)이 소정의 범위 내에서 상하방향으로 이동하도록 설정되는 상하회전각도(도 2 참조)를 포함하며, 이러한 배출덕트(300)의 상하회전각도 및 정화물질의 구성비율은 제1오염물질량과 제2오염물질량의 구성비율에 의해 설정된다. 여기서 배출덕트(300)의 상하방향으로의 회전은 제2배출덕트(310)이 제1배출덕트(330)에 대해 상하방향으로의 회전을 의미한다.

배출덕트(300)의 상하회전각도 및 정화물질의 구성비율은 제1오염물질량과 제2오염물질량의 구성비율로부터 판단된 오염패턴에 따른다.

제1오염물질량이 제2오염물질량보다 많은 경우 오염지역은 대기보다 바닥이 더 오염된 것으로 판단되며, 그 역의 경우 오염지역은 대기가 바닥보다 더 오염된 것으로 판단되며, 제1오염물질량과 제2오염물질량이 동일한 경우 오염지역은 대기와 바닥의 오염도가 거의 동일한 것으로 판단된다.

따라서, 바닥이 대기보다 더 오염된 것으로 판단되면, 배출덕트(300)은 하향 경사지게 기울어지며, 배출되는 정화물질은 액체가 차지하는 액체부피비율이 기체가 차지하는 기체부피비율보다 더 크도록 설정된다.

대기가 바닥보다 더 오염된 것으로 판단되면, 배출덕트(300)은 상향 경사지게 기울어지며, 배출되는 정화물질은 기체부피비율이 액체부피비율보다 더 크도록 설정된다.

대기와 바닥이 동일한 정도로 오염된 것으로 판단되면, 배출덕트(300)은 지면에 수평으로 배치되며, 배출되는 정화물질은 기체부피비율과 액체부피비율이 동일하도록 설정된다. 여기서 정화물질의 기체는 플라즈마이며, 액체는 노즐부(380)로부터 분사되는 물이다.

한편, 정화차량(1)이 이동하는 동안에 배출덕트(300)은 평균풍향에 나란하게 배치되도록 제어된다. 다시 말하면 정화차량(1)의 이동 중에 배출덕트(300)으로부터 정화물질이 배출되는 방향이 오염지역의 평균풍향과 동일하도록 배출덕트(300)이 제어된다. 이때 배출덕트(300)은 지면에 수평한 수평방향으로 회전한다. 이때 배출덕트(300) 수평회전각도(도 4 참조)의 최대범위는 미리 설정된다.

일 예로, 오염지역의 평균풍향과 이동경로간의 각도 차이와 각도 방향이 계산되면, 배출덕트(300)은 평균풍향에 나란히 배치된 경우이든 이동경로에 평행하게 배치된 경우이든 해당 각도 차이만큼 해당 방향으로 회전하게 된다. 각도 차이와 각도 방향이 계산은 미리 설정된 시간 간격으로 수행된다.

이는 평균풍향에 반대방향으로 배출하는 등 평균풍향과 동일하지 않은 방향으로 정화물질이 배출되면, 정화효율이 감소하기 때문이다. 다만 정화차량(1)이 단위 그리드(UG)의 경계선에 인접하게 되면, 평균풍향과 동일하지 않더라고 단의 그리드 경계선 측으로 배출덕트(300)을 회전시켜 정화물질을 배출하여 정화효율을 높일 수 있다.

정화물질의 배출양은 오염감지센서(13)로부터 취득한 단위 그리드 대응지역의 오염도에 대응하도록 단위 그리드 대응지역마다 설정된다. 정화물질의 배출양은 송풍팬(160)의 회전량을 높이거나 플라즈마 생성장치(900)에서 생성되는 플라즈마의 량을 증가시키는 방법으로 수행된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1: 정화차량 300: 배출덕트
500: 지지부 700: 송풍유도덕트
900: 플라즈마 생성장치

Claims (11)

1. 오염지역 내부에서 이동하고 정화물질을 배출하여 상기 오염지역 내부의 오염물질을 정화하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법에 있어서,
   상기 오염지역이 구획되도록 상기 오염지역 상에 그리드를 설정하는 그리드설정단계; 및
   상기 정화차량의 외부로부터 취득한 제1정보의 가중치 및 상기 정화차량에 구비된 오염감지센서의 감지에 의해 취득한 제2정보의 가중치에 기반하여 단위 그리드에 대응하는 단위 그리드 대응지역 간의 정화순위를 설정하는 순위 설정단계;
   상기 정화차량의 외부로부터 상기 오염지역에 대한 풍향정보를 수신하여 상기 오염지역에서 차량의 이동을 안내하는 이동경로가 설정되는 이동경로설정단계; 및
   상기 이동경로를 따라 이동하는 상기 정화차량의 배출관의 회전각도, 상기 배출관으로부터 배출되는 정화물질의 배출양 및 구성비율을 설정하여 오염물질을 정화하는 정화단계;를 포함하며
   상기 정화물질의 배출양은 상기 오염감지센서로부터 취득한 단위 그리드 대응지역의 오염도에 대응하도록 상기 단위 그리드 대응지역마다 설정되는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1정보는 상기 단위 그리드 대응지역의 제1대기오염도, 인구밀도 및 교통량 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 인구밀도 및 교통량은 최대 가중치가 상호 동일한 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제2정보는 상기 오염감지센서가 감지하는 상기 단위 그리드 대응지역의 제2대기오염도를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 인구밀도 및 교통량의 최대 가중치의 합은 상기 제1 및 제2대기오염도의 최대 가중치의 합과 상호 동일한 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 단위 그리드의 면적은 상기 오염지역의 인구 밀도에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 단위 그리드는 한 변의 길이가 1km인 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법.
8. 제4항에 있어서,
   상기 순위설정단계는
   상기 단위 그리드 대응지역간 정화의 순위를 최초로 설정하는 순위 최초설정단계; 및
   상기 최초로 설정된 순위에 따라 하나 이상의 단위 그리드 대응지역이 정화된 이후, 정화되지 않은 단위 그리드 대응지역 간의 정화순위를 다시 설정하는 순위 재설정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 최초 설정단계는
   상기 단위 그리드 대응지역간 정화의 순위의 설정이 상기 제1정보의 인구밀도 및 교통량과 상기 제2정보의 대기오염도에 따라 이루어지는 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 순위 재설정단계는
    상기 최초로 설정된 순위에 따라 하나 이상의 단위 그리드 대응지역이 정화되면, 상기 제1정보를 수신하고 상기 정화차량이 위치한 단위 그리드 대응지역으로부터 상기 제2정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 순위 재설정단계는
    상기 제2정보의 대기오염도와 상기 제1정보의 대기오염도의 차이가 허용치 이하이면, 상기 수신한 제1정보에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 IoT 기술을 활용한 정화차량의 정화방법.

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