KR102042376B1 - 옥상 녹화 시스템 - Google Patents

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KR102042376B1
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이진환
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화창건축사사무소 주식회사
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Abstract

옥상 녹화 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 옥상 녹화 시스템은 식물이 재배되며, 토양을 개량하기 위한 토양 개량 입자를 포함하는 인공 토양층; 상기 인공 토양층 하부에 형성되며 상기 식물의 뿌리가 하부로 내려가는 것을 방지하기 위한 방근층; 옥상 녹화가 형성된 옥상 녹화 영역에 대한 온도와 습도를 포함하는 환경 정보를 센싱하는 제1 센서부; 및 상기 제1 센서부에 의해 센싱된 환경 정보와 해당 옥상이 위치하는 장소의 온도와 습도를 포함하는 환경 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 옥상 녹화 영역의 물 공급 주기, 물 공급 시간, 물 공급량, 상기 식물에 제공되는 빛의 세기 및 상기 빛의 제공 주기를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 해당 옥상이 위치하는 장소의 기상에 대해 미리 모델링된 기상 모델을 반영하여 상기 물 공급 주기, 상기 물 공급 시간, 상기 물 공급량, 상기 빛의 세기 및 상기 빛의 제공 주기를 제어하며, 상기 옥상 녹화 영역은 생태 원리에 기반하여 설계된다.

Description

옥상 녹화 시스템 {GREEN ROOF SYSTEM}
본 발명은 옥상 녹화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생태 원리와 기상 모델을 기반으로 옥상 녹화 시스템에 제공되는 물 공급과 빛을 용이하게 조절할 수 있는 옥상 녹화 시스템에 관한 것이다.
최근, 산업화 및 도시화의 진행에 따라 개발이 고밀도로 진행되고 그에 따라 녹지가 상대적으로 줄어들게 되면서 도심지로 갈수록 기온이 상승하는 이른바 열섬 현상이 발생하고 있으며, 이에 과거에 비해 대기 온도가 점차 상승하여 이상기온 현상에 따른 기상이변이 빈번하게 발생하고 있다.
이러한 열섬 현상은 아스팔트와 콘크리트 등의 인공시설물이 낮 동안에 열을 흡수하였다가 밤이 되면 방출하는 것으로 인해 발생하며, 도심 지역의 지속적인 기온상승을 야기하여 여름철 전력수요 급증과 같은 사회적인 문제를 유발하고 있다.
반면, 숲과 같은 녹지공간은 태양열을 흡수하여 기온을 하강시킬 뿐만 아니라, 그늘을 만들고 수분을 증발시켜 지표면이 가열되는 것을 방지하는 역할을 하므로, 이러한 관점에서 도심지의 열섬 현상과 같은 이상기온 현상을 방지 및 완화하기 위해 도심지의 건축물이나 빌딩 등의 옥상에 녹지를 조성하는 이른바 옥상녹화에 대한 필요성이 높아지고 있다.
여기서, 옥상녹화란 건물의 지붕이나 옥상에 식물을 심어 정원이나 텃밭 등으로 활용하는 것으로, 단순한 정원이나 텃밭의 기능 이외에도 건물의 단열과 경관 향상에 도움을 주는 효과가 있으므로, 최근에는 도심지의 열섬 현상과 같은 이상기온 현상을 방지 및 완화하기 위한 효과적인 방안으로 주목 받고 있다.
본 발명의 실시예들은, 생태 원리와 기상 모델을 기반으로 옥상 녹화 시스템에 제공되는 물 공급과 빛을 용이하게 조절할 수 있는 옥상 녹화 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 옥상 녹화 시스템은 식물이 재배되며, 토양을 개량하기 위한 토양 개량 입자를 포함하는 인공 토양층; 상기 인공 토양층 하부에 형성되며 상기 식물의 뿌리가 하부로 내려가는 것을 방지하기 위한 방근층; 옥상 녹화가 형성된 옥상 녹화 영역에 대한 온도와 습도를 포함하는 환경 정보를 센싱하는 제1 센서부; 및 상기 제1 센서부에 의해 센싱된 환경 정보와 해당 옥상이 위치하는 장소의 온도와 습도를 포함하는 환경 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 옥상 녹화 영역의 물 공급 주기, 물 공급 시간, 물 공급량, 상기 식물에 제공되는 빛의 세기 및 상기 빛의 제공 주기를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 해당 옥상이 위치하는 장소의 기상에 대해 미리 모델링된 기상 모델을 반영하여 상기 물 공급 주기, 상기 물 공급 시간, 상기 물 공급량, 상기 빛의 세기 및 상기 빛의 제공 주기를 제어하며, 상기 옥상 녹화 영역은 생태 원리에 기반하여 설계된다.
상기 인공 토양층은 상기 인공 토양층의 인공토양 알카리도를 조절하기 위한 마이크로 결합 분말, 아윈계 결합 분말 및 석고계 결합 분말 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 방근층은 복수의 구멍들이 형성된 금속 시트와 PVC 시트를 포함하고, 상기 금속 시트와 상기 PVC 시트를 교번적으로 적층하여 형성할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 옥상 녹화 시스템은 상기 해당 옥상이 위치하는 장소의 온도와 습도를 포함하는 환경 정보를 센싱하는 제2 센서부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 센서부에 의해 센싱된 환경 정보와 상기 제2 센서부에 의해 센싱된 환경 정보를 비교할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 센서부에 의해 센싱된 온도가 상기 해당 옥상이 위치하는 장소의 온도보다 낮은 경우 두 온도 차이만큼에 해당하는 리워드를 옥상 녹화 리워드로 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 생태 원리와 기상 모델을 기반으로 옥상 녹화 시스템에 제공되는 물 공급과 빛을 용이하게 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 옥상 녹화를 통해 해당 건물의 주변 온도를 낮춤으로써, 열섬 현상을 줄이고, 이를 통해 해당 건물에서 사용되는 전기 요금을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 옥상 녹화 시스템의 개념적인 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 방근층을 설명하기 위한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 3은 금속 시트를 설명하기 위한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 옥상 녹화 시스템에 대한 동작을 설명하기 위한 일 실시예의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형 태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상 의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사 전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예들은, 생태 원리와 기상 모델을 기반으로 옥상 녹화의 물 공급과 빛을 용이하게 조절할 수 있는 옥상 녹화 시스템을 제공하는 것을 그 요지로 한다.
여기서, 생태 원리는 도시속에 식물을 재배할 수 있는 공간을 도입하되, 생태계 질서(종다양성, 생태적 건전성, 지속가능성 등)에 의해 스스로 유지되도록 조성된 공간을 도입하고, 최소에너지 투입에 의해 유지관리가 가능한 것을 의미할 수 있다.
본 발명에서의 기상 모델은 해당 옥상 녹화 시스템이 형성되는 건물 또는 해당 장소의 기상에 대해 미리 모델링된 모델로서, 해당 장소의 기상 데이터 분석을 통한 모델링에 의해 형성될 수 있다.
여기서, 기상 데이터는 기상 데이터를 제공하는 공공 기관 예를 들어, 기상청으로부터 수신할 수도 있고, 해당 장소에 구비된 센싱 수단을 이용하여 해당 장소에서의 기상 관련 데이터를 센싱할 수도 있다. 물론, 센싱 수단을 이용하여 해당 장소에서의 기상 관련 데이터를 센싱하는 경우 센싱된 기상 관련 데이터를 일정 기간 축적하여 축적된 기상 관련 데이터의 분석을 통해 해당 장소의 기상 모델을 모델링할 수 있으며, 이러한 기상 모델은 일정 기간 주기로 업데이트될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 옥상 녹화 시스템의 개념적인 구성을 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 옥상 녹화 시스템은 토양층(110), 방근층(120), 단열층(130), 방수층(140), 제1 센서부(170), 제2 센서부(120) 및 제어부(180)를 포함하며, 토양층(110), 방근층(120), 단열층(130) 및 방수층(140)이 형성되는 옥상 녹화 영역은 생태 원리에 의해 형성된다.
여기서, 생태 원리는 도시속에 식물을 재배할 수 있는 공간을 도입하되, 생태계 질서(종다양성, 생태적 건전성, 지속가능성 등)에 의해 스스로 유지되도록 조성된 공간을 도입하고, 최소에너지 투입에 의해 유지관리가 가능한 것을 의미할 수 있다. 즉, 본 발명에서의 옥상 녹화 영역은 이러한 생태 원리로 건물의 옥상 영역에 형성될 수 있으며, 옥상의 구조, 주변 환경 정보, 날씨 정보 등을 반영하여 옥상 녹화 영역이 결정될 수 있다.
인공 토양층(110)은 식물이 재배되며 토양을 개량하기 위한 토양 개량 입자를 이용하여 형성된다.
여기서, 인공 토양층(110)을 형성하는 토양 개량 입자는 유기탄소, 질소, 칼슘, 산화 마그네슘을 포함하는 과립형 입자를 의미하는 것으로, 물리적, 화학적, 생물학적으로 건전하지 못한 토양을 개량하기 위하여 토양에 사용하는 각종 물질 및 토양을 응집 또는 입단화하여 물리적 성질을 개량하는 것을 목적으로 토양에 혼합되는 유기 합성 고분자 화합물 입자를 포함할 수 있다.
인공 토양층(110)을 형성하는 토양 개량 입자는 아래 <표 1>의 물리화학적 특성과 <표 2>의 양분 함량을 가질 수 있다. 물론, 표 1과 표 2에 기재된 토양 개량 입자의 물리화학적 특성과 양분 함량은 일 실시예일 뿐, 표 1과 표 2에 기재된 토양 개량 입자의 물리화학적 특성과 양분 함량으로 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용되는 토양 개량 입자의 물리화학적 특성과 양분 함량은 옥상 녹화 시스템을 구성하는 목적, 위치, 주변 환경 정보 등에 따라 달라질 수 있다.
이러한 토양 개량 입자는 인공 토양층의 보습 기능을 추가로 수행할 수 있으며, 이러한 보습 기능을 통해 식물의 재배를 더욱 더 용이하게 할 수 있다.
항목 내용
형태 과립형 고체
입자크기(mm) 2~9
밀도(kg/L) 0.6
수분흡수용량(~배) >45
pH(H2O) 6.0
색상 갈색
냄새 무취
명칭 성분(%)
질소(N) 1.0
인(P) <0.0001
칼륨(K) 0.6
칼슘(Ca) 2.1
마그네슘(Mg) 3.1
철(Fe) 2.7
구리(Cu) 0.004
망간(Mn) 0.004
나트륨(Na) 2.0
아연(Zn) 0.005
나아가, 인공 토양층(110)은 식물이 재배되는 인공토양의 알카리도를 조절하기 위한 조절 수단을 더 포함할 수 있다.
예컨대, 인공 토양층(110)은 인공토양 알카리도(pH)를 조절하기 위한 마이크로 결합 분말, 아윈계 결합 분말, 석고계 결합 분말 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 결합 분말의 종류 또는 결합 분말 각각의 비율 조절을 통해 인공토양 알카리도를 조절할 수 있다. 즉, 토양층은 토양층에서 재배하고자 하는 녹화 식물의 종류에 기초하여 결합 분말의 종류 또는 결합 분말 각각의 비율을 조절함으로써, 해당 녹화 식물이 잘 자랄 수 있는 알카리도를 가지도록 인공토양을 형성할 수 있다.
방근층(120)은 인공 토양층(110) 하부에 형성되며 인공 토양층에서 재배되는 식물의 뿌리가 하부로 내려가는 것을 방지한다.
이 때, 방근층(120)은 동판재와 같은 금속 시트와 PVC 시트 중 적어도 하나를 이용하여 형성할 수 있다.
일 예로, 방근층(120)은 도 2에 도시된 바와 같이 금속 시트와 PVC 시트를 교번적으로 적층하여 형성할 수 있으며, PVC 시트는 금속 시트의 부식을 방지하기 위한 부식 방지 수단용으로 이용될 수 있다. 물론, 금속 시트의 부식을 방지하기 위한 부식 방지 수단이 PVC 시트로 한정되지 않으며, 녹화의 목적과 금속 시트의 부식 방지를 위한 목적으로 이용될 수 있는 모든 종류의 시트를 이용할 수 있다.
또한, 방근층(120)을 구성하는 금속 시트는 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 구멍들을 형성할 수 있으며, 구멍들의 크기 및 그 형상은 달라질 수 있다. 예컨대, 금속 시트는 일정 개수의 구멍을 가지는 메쉬 형태의 금속 시트일 수 있으며, 메쉬 형상은 다각형 형상, 원형 형상 등 다양한 형상을 포함할 수 있다. 물론, 본 발명에서의 방근층은 금속 시트와 PVC 시트만을 포함하지 않으며, 폴리에틸렌 재질의 메쉬 망사로 구성된 방근 필터 등을 더 포함할 수 있으며, 이러한 방근층은 구조는 본 발명의 목적에 따라 그 구성 수단이 상이하게 달라질 수 있다.
나아가, 방근층(120)은 상황에 따라 물을 공급하기 위한 저장배수층을 포함할 수 있으며, 본 발명의 제어부에서 제어하는 물 공급과 관련된 부분은 이런 저장배수층과 관련될 수도 있고, 식물에게 직접 물을 공급하는 물 공급 수단과 관련될 수도 있다.
단열층(130)은 단열 기능을 수행하고, 방수층(140)은 방수 기능을 수행하는 것으로, 옥상 바닥면 슬라브(150)에 PE 재질의 방수층(140)을 형성하고 그 상부에 지오폼과 같은 단열층(130)을 형성할 수 있다.
즉, 옥상 녹화 영역의 옥상 바닥면 슬라브(150)에 PE 재질의 방수층(140)을 형성하고 그 상부에 지오폼과 같은 단열층(130)을 형성한 후 금속 시트와 PVC 시트를 교번적으로 적층하여 방근층(120)을 형성한 후 토양 개량 입자 필요에 따라 인공토양 알카리도(pH)를 조절하기 위한 마이크로 결합 분말, 아윈계 결합 분말, 석고계 결합 분말 중 적어도 하나를 이용하여 인공 토양층(110)을 생태 원리에 따라 형성함으로써, 식물이 재배될 수 있는 옥상 녹화의 기본 구조를 형성할 수 있다.
제1 센서부(160)는 옥상 녹화 영역의 환경 정보 예를 들어, 온도, 습도, 일산화탄소, 이산화탄소 등의 정보를 센싱하고, 이렇게 센싱된 환경 정보를 제어부로 제공한다.
여기서, 제1 센서부(160)는 옥상 녹화 영역 또는 옥상 녹화 영역의 근접 영역의 온도를 센싱하기 위한 온도 센서, 녹화가 진행된 옥상의 토양 온도와 식물 표면 온도를 측정하기 위한 열화상 카메라와 온도계, 습도를 측정하기 위한 습도 센서, 일산화탄소 농도를 측정하기 위한 일산화탄소 센서 및 이산화탄소 농도를 측정하기 위한 이산화탄소 센서 등을 포함할 수 있다. 물론, 제1 센서부(160)는 상술한 센서들을 포함하는 것으로 한정되지 않으며, 본 발명에서 이용할 수 있는 모든 종류의 센서를 포함할 수 있다.
제2 센서부(170)는 건물의 옥상에서 미리 설정된 특정 장소 예를 들어, 옥상 녹화 영역에서 일정 거리 이상 떨어진 옥상의 온도와 습도를 포함하는 환경 정보를 센싱한다.
예컨대, 제2 센서부(170)는 옥상 녹화 영역에서 일정 거리 이상 떨어진 위치의 환경 정보 예를 들어, 온도, 습도, 일산화탄소, 이산화탄소 등의 정보를 센싱하고, 이렇게 센싱된 환경 정보를 제어부로 제공한다.
여기서, 제2 센서부(170)는 옥상 녹화 영역에서 일정 거리 이상 떨어진 옥상의 온도를 센싱하기 위한 온도 센서 또는 열화상 카메라, 습도를 측정하기 위한 습도 센서, 일산화탄소 농도를 측정하기 위한 일산화탄소 센서 및 이산화탄소 농도를 측정하기 위한 이산화탄소 센서 등을 포함할 수 있다. 물론, 제2 센서부는 상술한 센서들을 포함하는 것으로 한정되지 않으며, 본 발명에서 이용할 수 있는 모든 종류의 센서를 포함할 수 있다.
이러한 제1 센서부(160)와 제2 센서부(170)는 제어부와 네트워크를 통해 연결될 수 있다.
네트워크는 제1 센서부(160), 제2 센서부(170)와 제어부(180)를 연결하는 통신망으로 네트워크가 포함할 수 있는 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 인터넷은 PAN(personal area network), LAN(local area network), CAN(campus area network), MAN(metropolitan area network), WAN(wide area network), BBN(broadband network), 인터넷 등의 네트워크 중 하나 이상의 임의의 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크는 버스 네트워크, 스타 네트워크, 링 네트워크, 메쉬 네트워크, 스타-버스 네트워크, 트리 또는 계층적(hierarchical) 네트워크 등을 포함하는 네트워크 토폴로지 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제어부(180)는 제1 센서부(160)에 의해 센싱된 환경 정보와 제2 센서부(170)에 의해 센싱된 환경 정보를 비교하고, 두 센싱 정보의 비교 결과에 기초하여 옥상 녹화 영역의 물 공급 주기, 물 공급 시간, 물 공급량, 식물에 제공되는 빛의 세기 및 빛의 제공 주기를 제어한다.
여기서, 제어부(180)는 해당 옥상이 위치하는 장소의 기상에 대해 미리 모델링된 기상 모델을 반영하여 물 공급 주기, 물 공급 시간, 물 공급량, 빛의 세기 및 빛의 제공 주기를 제어할 수 있으며, 이러한 기상 모델은 공공 기관에서 해당 위치에 대해 제공되는 기상 데이터의 분석을 통해 모델링될 수도 있고, 제2 센서부(170)에 의해 센싱된 센싱 데이터를 일정 기간 수집한 후 수집된 센싱 데이터의 분석을 통해 모델링될 수도 있다. 물론, 이러한 기상 모델은 일정 기간 주기로 업데이트될 수 있으며, 실시간으로 업데이트될 수도 있다. 상황에 따라 기상 모델은 인공 지능 학습 네트워크 등을 이용하여 구현될 수도 있으며, 이러한 구성은 본 발명의 기술ㄹ을 제공하는 사업자에 의해 결정될 수 있다.
나아가, 제어부(180)는 옥상 녹화 영역에서 일정 거리 이상 떨어진 위치의 환경 정보를 제2 센서부(170)에 의해 센싱되는 센싱 데이터를 이용하여 획득할 수도 있지만, 이에 한정되지 않으며 제2 센서부(170)를 구성하지 않는 경우 네트워크를 통해 연결된 미리 정해진 데이터 제공 사이트 예를 들어, 기상청을 통해 획득할 수도 있다. 즉, 본 발명의 옥상 녹화 시스템은 외부의 데이터를 수신할 수 있는 유무선 네트워크를 통해 본 발명과 관련된 데이터를 수신할 수도 있다.
더 나아가, 제어부(180)는 제1 센서부(160)에 의해 센싱된 온도와 제2 센서부(170)에 의해 센싱된 온도를 비교하고, 두 온도가 일정 값 이상 차이나는 경우 두 온도 차이만큼에 해당하는 리워드 또는 포인트를 옥상 녹화 리워드로 제공할 수도 있다.
여기서, 옥상 녹화 리워드는 옥상 녹화 시스템이 구비된 해당 빌딩에 인센티브 방식으로 제공될 수 있으며, 해당 빌딩의 수도 요금, 전기 요금 등에서 옥상 녹화 리워드만큼을 할인하거나 옥상 녹화 리워드만큼의 할인율을 적용할 수도 있다. 물론, 이러한 옥상 녹화 리워드는 수도 요금, 전기 요금 등을 계산하는 공공 기관과의 연계를 통해 이루어질 수 있으며, 옥상 녹화 리워드는 도시 녹화를 위한 옥상 녹화 시스템의 확대를 위하여 제공될 수 있다.
또한, 제어부(180)는 인공 토양층의 정보, 방근층의 정보, 식물 정보 등을 추가로 반영하여 옥상 녹화 영역의 물 공급 주기, 물 공급 시간, 물 공급량, 식물에 제공되는 빛의 세기 및 빛의 제공 주기를 제어할 수도 있으며, 이러한 물 공급 주기, 물 공급 시간, 물 공급량, 식물에 제공되는 빛의 세기 및 빛의 제공 주기에 대한 히스토리를 수집하고, 기간에 따른 분석 정보를 제공할 수도 있으며, 해당 분석 정보와 해당 기간 동안 발생된 전기 요금, 수도 요금 등을 함께 비교 분석한 정보를 함께 제공할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 옥상 녹화 시스템은 생태 원리와 기상 모델을 기반으로 옥상 녹화 시스템을 설계하고, 옥상 녹화 영역의 물 공급 주기, 물 공급 시간, 물 공급량, 식물에 제공되는 빛의 세기 및 빛의 제공 주기를 자동으로 제어함으로써, 옥상 녹화 영역을 용이하게 관리할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 옥상 녹화 시스템은옥상 녹화를 통해 해당 건물의 주변 온도를 낮춤으로써, 열섬 현상을 줄이고, 이를 통해 해당 건물에서 사용되는 전기 요금과 수도 요금 등을 줄일 수 있으며, 옥상 녹화 시스템의 확대를 가져올 수 있다.
도 4는 본 발명의 옥상 녹화 시스템에 대한 동작을 설명하기 위한 일 실시예의 동작 흐름도를 나타낸 것으로, 상술한 옥상 녹화 시스템의 동작 흐름도를 나타낸 것이며, 구체적으로 제어부에서의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 옥상 녹화 시스템은 생태 원리에 기초하여 설계된 옥상 녹화 영역의 환경 정보 예를 들어, 온도, 습도, 일산화탄소 농도, 이산화탄소 농도를 포함하는 환경 정보를 옥상 녹화 영역의 환경 정보를 센싱하기 위한 센서부를 통해 수신한다(S410).
여기서, 단계 S410은 옥상 녹화 영역 또는 옥상 녹화 영역의 근접 영역의 온도를 센싱하기 위한 온도 센서, 녹화가 진행된 옥상의 토양 온도와 식물 표면 온도를 측정하기 위한 열화상 카메라와 온도계, 습도를 측정하기 위한 습도 센서, 일산화탄소 농도를 측정하기 위한 일산화탄소 센서 및 이산화탄소 농도를 측정하기 위한 이산화탄소 센서 등을 이용하여 센싱된 센싱 정보를 수신할 수 있다.
옥상 녹화 영역의 환경 정보와 비교하기 위한 옥상 녹화 영역에서 일정 거리 이상 떨어진 위치 예를 들어, 건물의 옥상에서 미리 설정된 특정 장소의 환경 정보 예를 들어, 온도, 습도, 일산화탄소 농도, 이산화탄소 농도를 포함하는 환경 정보를 옥상 녹화 영역의 환경 정보를 수신한다(S420).
여기서, 단계 S420은 옥상 녹화 영역에서 일정 거리 이상 떨어진 위치의 온도를 센싱하기 위한 온도 센서, 녹화가 진행된 옥상의 토양 온도와 식물 표면 온도를 측정하기 위한 열화상 카메라와 온도계, 습도를 측정하기 위한 습도 센서, 일산화탄소 농도를 측정하기 위한 일산화탄소 센서 및 이산화탄소 농도를 측정하기 위한 이산화탄소 센서 등을 이용하여 센싱된 센싱 정보를 수신할 수도 있고, 유무선 네트워크를 이용하여 특정 위치에 대한 환경 정보를 제공할 수 있는 서버 등에 접속하여 해당 환경 정보를 수신할 수도 있다.
단계 S410과 S420을 통해 옥상 녹화 영역의 환경 정보와 옥상 녹화 영역에서 일정 거리 이상 떨어진 위치의 환경 정보가 수신되면 두 환경 정보를 비교하고, 두 환경 정보의 비교 결과에 기초하여 옥상 녹화 영역의 물 공급 주기, 물 공급 시간, 물 공급량, 식물에 제공되는 빛의 세기 및 빛의 제공 주기를 제어한다(S430).
여기서, 단계 S430은 해당 옥상이 위치하는 장소의 기상에 대해 미리 모델링된 기상 모델을 반영하여 물 공급 주기, 물 공급 시간, 물 공급량, 빛의 세기 및 빛의 제공 주기를 제어할 수 있으며, 이러한 기상 모델은 공공 기관에서 해당 위치에 대해 제공되는 기상 데이터의 분석을 통해 모델링될 수도 있고, 해당 옥상이 위치하는 장소에서 일정 기간 동안 수집된 센싱 데이터의 분석을 통해 모델링될 수도 있다. 물론, 이러한 기상 모델은 일정 기간 주기로 업데이트될 수 있으며, 실시간으로 업데이트될 수도 있다. 상황에 따라 기상 모델은 인공 지능 학습 네트워크 등을 이용하여 구현될 수도 있으며, 이러한 구성은 본 발명의 기술ㄹ을 제공하는 사업자에 의해 결정될 수 있다.
나아가, 옥상 녹화 시스템은 옥상 녹화 영역의 온도와 옥상 녹화 영역에서 일정 거리 이상 떨어진 위치의 온도를 비교하고, 두 온도가 일정 값 이상 차이나는 경우 두 온도 차이만큼에 해당하는 리워드 또는 포인트를 옥상 녹화 리워드로 해당 빌딩에 제공할 수도 있다
비록, 도 4의 동작 흐름도에서 그 설명이 생략되었더라도, 도 4의 동작 흐름도는 상기 도 1 내지 도 3에서 설명한 모든 내용을 포함할 수 있다는 것은 이 기술 분야에 종사하는 당업자에게 있어서 자명하다.
이상에서 설명된 시스템 또는 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 시스템, 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예들에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (5)

  1. 식물이 재배되며, 토양을 개량하기 위한 토양 개량 입자를 포함하는 인공 토양층;
    상기 인공 토양층 하부에 형성되며 상기 식물의 뿌리가 하부로 내려가는 것을 방지하기 위한 방근층;
    옥상 녹화가 형성된 옥상 녹화 영역에 대한 온도와 습도를 포함하는 환경 정보를 센싱하는 제1 센서부;
    상기 옥상 녹화 영역에서 일정 거리 이상 떨어진 해당 옥상이 위치하는 장소의 온도와 습도를 포함하는 환경 정보를 센싱하는 제2 센서부; 및
    상기 제1 센서부에 의해 센싱된 환경 정보와 상기 제2 센서부에 의해 센싱된 환경 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 옥상 녹화 영역의 물 공급 주기, 물 공급 시간, 물 공급량, 상기 식물에 제공되는 빛의 세기 및 상기 빛의 제공 주기를 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 옥상 녹화 영역은
    생태 원리에 기반하여 설계되며,
    상기 인공 토양층은
    상기 인공 토양층의 인공토양 알카리도를 조절하기 위한 마이크로 결합 분말, 아윈계 결합 분말 및 석고계 결합 분말 중 적어도 하나를 더 포함하고, 결합 분말의 종류와 상기 결합 분말 각각의 비율을 조절하여 상기 인공토양 알카리도가 조절되며,
    상기 방근층은
    복수의 구멍들이 형성된 금속 시트와 PVC 시트를 포함하고, 상기 금속 시트와 상기 PVC 시트를 교번적으로 적층하여 형성하며,
    상기 제어부는
    상기 제1 센서부에 의해 센싱된 온도가 상기 해당 옥상이 위치하는 장소의 온도보다 일정 값 이상 낮은 경우 두 온도 차이만큼에 해당하는 리워드를 옥상 녹화 리워드로 제공하며, 공공 기관과의 연계를 통해 상기 옥상 녹화 영역이 형성된 해당 빌딩의 수도 요금 또는 전기 요금에서 상기 옥상 녹화 리워드만큼 할인하거나 상기 옥상 녹화 리워드만큼의 할인율을 적용하고, 상기 물 공급 주기, 상기 물 공급 시간, 상기 물 공급량, 상기 식물에 제공되는 빛의 세기 및 상기 빛의 제공 주기에 대한 히스토리를 수집하는 옥상 녹화 시스템.
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