KR102067638B1 - 조형물에 적용되는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도심 내 열섬현상을 줄이면서 공기에 포함된 입자상 대기오염 물질인 미세먼지를 제거하여 공기의 질을 개선하면서 쾌적한 도시환경을 제공하도록 하는 조형물에 적용되는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 밸브(130)의 작동에 따라 하나 또는 그 이상의 노즐(113)에서 물을 미세 분무 형태로 선택적 분사하는 노즐(113)을 갖는 조형 장치(100)와; 상기 조형 장치(100)가 설치된 장소의 온도, 습도를 실시간 측정하며, 이 실시간 측정한 데이터를 제공하는 감지 부재(200)와; 상기 조형 장치(100)가 설치된 장소의 미세먼지 농도에 대한 기상 데이터를 제공하는 기상 정보부(300)와; 상기 감지 부재(200)의 측정 데이터 및 기상 정보부(300)의 기상 데이터가 전송되며, 이 전송되는 데이터를 활용하여 미리 설정된 온도값 이상, 습도값 이하, 미세먼지 농도값 이상 중 어느 하나 또는 둘 이상의 해당하는 상황에서 상기 밸브(130)를 작동시켜 조형 장치(100)의 물 분사를 자동 제어하는 지상 제어부(400)를 포함하여 구성된다.

Description

조형물에 적용되는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템 {Urban environment and fine dust automatic control system}

본 발명은 도심 내 열섬현상을 줄이면서 공기에 포함된 입자상 대기오염 물질인 미세먼지를 제거하여 공기의 질을 개선하면서 쾌적한 도시환경을 제공하도록 하는 조형물에 적용되는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 도시환경은 자연상태와 구분되는 도시의 자연과 생활 및 공간적 환경을 뜻하는 것으로, 국부적인 지역의 기후와 공기질 상태를 포함한 대기, 강수와 수자원 및 친수공간, 하천과 호수 및 지하수 그리고 상하수도를 포함한 물, 생활 쓰레기와 분뇨, 건축 및 산업쓰레기 등의 폐기물, 배경소음과 교통 및 산업활동에서 야기되는 각종 소음과 진동, 보건과 위생 등의 도시의 상황을 고려한 환경을 나타낸다.

이러한 도시환경 중에서 대기환경은 열섬현상에 의해 도시 중심부의 기온이 주변 지역보다 현저히 높아져 여름철 이상 고온으로 불쾌감을 주거나, 대기 중에 떠다니는 입자상 물질인 미세먼지에 의해 사람의 건강에 악영향을 미칠 수 있으며, 최근에는 도시 대기환경을 개선하기 위한 장치들이 널리 개발되고 있다.

예를 들어, 종래 국내등록특허공보 제10-0847267호를 살펴보면, 도로의 차선을 따라 형성된 유공판 삽입홈; 상기 유공판 삽입홈에 삽입된 유공판; 상기 유공판 삽입홈의 잔여공간을 충전하는 충전재; 상기 유공판 삽입홈의 개구를 폐쇄하는 커버부재;를 포함하는 열섬현상 완화용 도로 구조물이 제시되어 있다.

또한, 종래 국내등록특허공보 제10-1803239호를 살펴보면, 미세먼지 제거 장치이며, 미세먼지가 포함된 외부이 공기가 제1 내부 공간으로 유입되도록 하는 임펠러 및 임펠러 구동부가 마련되고, 상기 제1 내부 공간으로 유입된 공기가 이송경로를 따라 이송되도록 하는 본체부; 및 상기 본체부의 상측에 연결되며, 지면의 수직방향으로 연장형성되어 상기 이송경로를 따라 이송되는 공기에 포함된 미세먼지가 제거되도록 하는 미세먼지 제거부;를 포함하여 제시되어 있다.

그러나 종래에는 도시환경의 열섬현상을 줄이기 위해 열의 발생이 심한 도로, 보도, 콘크리트 건축물의 구조를 바꾸는 간접적인 열섬현상 저감 방식을 사용하기 때문에 간접적 기능에 의해 열섬현상의 저감 효율이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 도시환경에서 미세먼지를 제거하기 위해 한정된 장소에서 공기를 흡입한 후 여과하여 미세먼지를 제거하는 필터링 장치를 사용하기 때문에 필터링 방식의 구조에 의해 미세먼지 제거 용량의 한계가 발생하고, 미세먼지의 제거 효율을 높이기 위해 필터링 장치를 추가로 구비해야 하는 등 비효율적이고, 유지비용이 상승하는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 도심지의 조경을 위한 식물들은 비와 같은 자연환경에서의 수분만을 공급받기 때문에 비가 오지 않으면 식물에 수분을 공급하지 못해 식물의 관리가 되지 않는 문제점이 있었다.

국내등록특허공보 제10-0847267호가 제시되어 있다. 국내등록특허공보 제10-1803239호가 제시되어 있다.

본 발명은 종래 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 도심지의 특정 위치에서 미세 분무 형태로 물을 고압으로 광범위하게 분사하는 직접 냉각 방식을 제공하여 도심 내 열섬현상을 직접적으로 줄이면서 효율을 향상시키도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 미세먼지의 농도를 실시간 측정한 정보를 기반으로 미세먼지 농도가 기준치 이상이면 미세 분무 형태로 물을 고압으로 광범위하게 선택적 분사하는 광역 제거 방식을 제공하여 도심지의 미세먼지 농도를 자동으로 관리 제거하여 효율을 높이면서 유지비용을 절감할 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 습도를 측정한 정보를 기반으로 미세 분무 형태로 물을 고압으로 광범위하게 선택적 분사하여 도심지의 수분에 수분을 공급하면서 식물의 관리를 직접적으로 수행할 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;

밸브의 작동에 따라 하나 또는 그 이상의 노즐에서 물을 미세 분무 형태로 선택적 분사하는 노즐을 갖는 조형 장치와;

상기 조형 장치가 설치된 장소의 온도, 습도를 실시간 측정하며, 이 실시간 측정한 데이터를 제공하는 감지 부재와;

상기 조형 장치가 설치된 장소의 미세먼지 농도에 대한 기상 데이터를 제공하는 기상 정보부와;

상기 감지 부재의 측정 데이터 및 기상 정보부의 기상 데이터가 전송되며, 이 전송되는 데이터를 활용하여 미리 설정된 온도값 이상, 습도값 이하, 미세먼지 농도값 이상 중 어느 하나 또는 둘 이상의 해당하는 상황에서 상기 밸브를 작동시켜 조형 장치의 물 분사를 자동 제어하는 지상 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 조형물에 적용되는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템을 제공한다.

이러한 본 발명에 따르면, 미세 분무 형태로 물을 고압으로 광범위하게 분사하는 직접 냉각 방식을 이용해 도심 내 열섬현상을 직접적으로 줄여 효율이 향상되는 효과가 있다.

또한, 도심 내 미세먼지의 농도가 기준치 이상이면 미세 분무 형태로 물을 고압으로 광범위하게 선택적 분사하여 도심지의 미세먼지 농도를 자동으로 관리 제거하면서 효율이 높아지고 유지비용이 절감되는 또 다른 효과가 있다.

또한, 도심 내 습도가 낮으면 미세 분무 형태로 물을 고압으로 광범위하게 선택적 분사하여 도심지의 식물에 수분을 공급하면서 식물 관리를 자동으로 수행하여 식물이 죽는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 조형물에 적용되는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 다른 조형물에 적용되는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템을 나타낸 도면.

본 발명에 따른 조형물에 적용되는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템을 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

한편, 실시 예를 설명함에 있어 본 고안이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 고안의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.

이하, 본 발명의 기본 구성의 실시 예로서, 제1 실시 예에 따른 조형물에 적용되는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템에 대한 각부 구성을 도 1 내지 도 2를 참고로 구체적으로 설명한다. 도 1은 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템 개략적인 구성도, 도 2는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템의 제어 블록도이다.

이에 따른, 조형물에 적용되는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템(1)을 개략적으로 살펴보면, 물을 미세 분무 형태로 분사하는 조형 장치(100); 온도, 습도를 측정한 데이터를 제공하는 감지 부재(200); 기상 데이터를 제공하는 기상 정보부(300); 조형 장치(100)의 물 분사를 자동 제어하는 지상 제어부(400);를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 조형물에 적용되는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템(1)의 세부 구성을 첨부된 도면을 참고로 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 조형 장치(100)는;

밸브(130)의 작동에 따라 하나 또는 그 이상의 노즐(113)에서 물을 미세 분무 형태로 선택적 분사하는 노즐(113)을 갖으며, 물 분사를 통해 도시환경을 개선하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 조형 장치(100)는; 조형(111)이 설치되는 공간을 제공하며, 이 공간의 둘레로 하나 또는 그 이상의 노즐(113)을 지지대(112)를 이용해 설치되게 하는 초고성능 콘크리트 축대(110)를 더 포함한다.

상기 축대(110)는 조형(111)의 설치공간을 제공하기 위해 초고성능 콘크리트로 조형(111)의 크기에 대응한 받침대 형태로 제작되어 상기 축대(110)에 설치된 조형(111)이 물 분사를 통한 도시환경 개선 기능을 갖도록 하며, 아파트, 빌딩 등의 건축물에 필수로 설치되는 조형(111)의 특성을 활용하여 도심지 유동인구가 많은 위치에서 도시환경 개선을 수행하도록 한다.

이때, 상기 축대(110)에 설치되는 조형(111)은 아파트, 빌딩 등의 건축물에 필수로 마련되는 조형물이며, 상기 조형(111)의 형상, 모양은 조형물 특성상 매우 다양할 수 있다.

한편, 상기 축대(110)의 둘레 측 상단부에는 물을 분사하기 위한 노즐(113)을 지지하여 설치되게 하는 관 형의 지지대(112)가 노즐(113)의 설치 수에 대응하여 구비되고, 상기 지지대(112)에 노즐(113)에 물을 공급하기 위한 관로를 연결하기 위해 축대(110)에 관 이음 구조를 마련함이 바람직하다.

여기서 상기 축대(110)의 지지대(112)에는 물을 미세 분무 형태로 분사하기 위한 노즐(113)이 상기 지지대(112)의 상단부에 결합된 상태에서 관 이음으로 연결되어 구비되고, 상기 노즐(113)은 상수도(121)에서 공급되는 물을 미세 분무 형태로 분사하기 위한 미세 구멍을 갖는 분사구 형태로 제작되며, 물을 미세 분무 형태로 분사하기 위해 다양한 형태로 제작되어 있는 노즐을 적용할 수 있다.

또한, 상기 조형 장치(100)는; 노즐(113)로부터 분사되는 미세 분무를 고압으로 장거리로 날려 분사되게 하는 고압펌프(120)를 더 포함한다.

상기 고압펌프(120)는 물을 압송하는 펌프의 일종을 적용할 수 있으며, 이 고압펌프(120)는 상기 노즐(113)과 상수도(121) 사이에 관 이음으로 연결된 상태에서 상기 상수도(121)로부터 공급되는 물을 고압으로 노즐(113)에 압송시켜 노즐(113)을 통해 분사되는 미세 분무를 장거리까지 날려서 광범위한 공간에 작용할 수 있도록 한다.

한편, 상기 고압펌프(120) 측에는 노즐(113)에 물을 공급하는 상수도(121)가 관로를 통해 관 이음으로 연결되며, 상기 상수도(121)는 급수설비로서 도심지에 물을 공급하는 일반수도 또는 공업지역에 물을 공급하는 공업용수도 등을 연결할 수 있다.

또한, 상기 조형 장치(100)는; 지상 제어부(400)에 연결된 상태에서 상기 지상 제어부(400)를 통해 선택적 개폐 작동을 수행하여 상수도(121)에서 노즐(113)로 공급되는 물을 단속하는 밸브(130)를 더 포함한다.

상기 밸브(130)는 전자 밸브의 일종을 적용할 수 있으며, 상기 밸브(130)가 노즐(113)과 상수도(121)를 연결하는 관로 사이에 관 이음으로 연결되어 구비된 상태에서 지상 제어부(400)에 전기적으로 연결되어 상기 지상 제어부(400)의 제어 신호를 전송받을 수 있고, 상기 밸브(130)가 지상 제어부(400)의 제어 신호에 따라 상기 상수도(121)에서 공급되면서 고압펌프(120)를 통해 노즐(113) 측으로 압송되는 물을 단속한다.

그리고, 상기 감지 부재(200)는;

상기 조형 장치(100)가 설치된 장소의 온도, 습도를 실시간 측정하며, 이 실시간 측정한 데이터를 제공하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 감지 부재(200)는; 조형 장치(100)가 설치된 장소의 온도를 측정하는 온도센서(210); 습도를 측정하는 습도센서(220);를 더 포함한다.

상기 온도센서(210)는, 지상 제어부(400)에 전기적으로 연결된 상태에서 조형 장치(100) 측에 설치되어 상기 조형 장치(100)의 주변 온도를 측정한 데이터를 상기 지상 제어부(400)에 실시간으로 제공한다.

이때, 상기 온도센서(210)는 열을 감지하여 측정 데이터인 전기 신호를 생성하면 이 측정 데이터를 전송하는 센서의 일종이며, 열전쌍, 서미스터, 금속식, 초음파, 광섬유 온도 센서 등에서 적용할 수 있는데, 이에 제한하지 않으며 온도를 측정 가능한 센서 종류 모두 적용할 수 있다.

상기 습도센서(220)는, 지상 제어부(400)에 전기적으로 연결된 상태에서 조형 장치(100) 측에 설치되어 상기 조형 장치(100)의 주변 습도를 측정한 데이터를 상기 지상 제어부(400)에 실시간으로 제공한다.

이때, 상기 습도센서(220)는 공기 중의 습도를 검출하여 측정 데이터인 전기 신호를 생성하면 이 측정 데이터를 전송하는 센서의 일종이며, 건습구, 염화 리튬, 고분자막, 수정진동식, 산화알루미늄, 세라믹, 서미스터, 마이크로파, IC화 습도 센서 등에서 적용할 수 있는데, 이에 제한하지 않으며 습도를 측정 가능한 센서 종류 모두 적용할 수 있다.

그리고, 상기 기상 정보부(300)는;

상기 조형 장치(100)가 설치된 장소의 미세먼지 농도에 대한 기상 데이터를 제공하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 기상 정보부(300)는; 기상 상태를 관측하고 예보하는 일을 맡아보는 행정기관인 기상청으로부터 기상 데이터를 제공 받도록 적용되며, 상기 기상 정보부(300)는 기상 정보를 관측하여 얻으면 이 기상 정보를 취합하여 수집하고, 수집된 자료는 분석용 컴퓨터를 이용해 분석하여 기상 예보를 확정하여 제공하는 기능을 한다.

이때, 상기 기상 정보부(300)는 기상 예보 중 미세먼지 농도를 실시간으로 제공하는데, 상기 기상 정보부(300)가 제공하는 기상 데이터는 제1유무선통신부(420)의 무선 또는 유선 통신환경에서 지상 제어부(400)에 전송하고, 상기 지상 제어부(400)에 설치된 소프트웨어를 이용해 활용한다.

그리고, 상기 지상 제어부(400)는;

상기 감지 부재(200)의 측정 데이터 및 기상 정보부(300)의 기상 데이터가 전송되며, 이 전송되는 데이터를 활용하여 미리 설정된 온도값 이상, 습도값 이하, 미세먼지 농도값 이상 중 어느 하나 또는 둘 이상의 해당하는 상황에서 상기 밸브(130)를 작동시켜 조형 장치(100)의 물 분사를 자동 제어하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 지상 제어부(400)는; 감지 부재(200)의 측정 데이터, 기상 정보부(300)의 기상 데이터가 제공되고, 이 제공된 측정 데이터, 기상 데이터를 활용하여 상기 조형 장치(100)의 물 분사를 제어하는 제어반(410)을 더 포함한다.

상기 제어반(410)은 조형 장치(100)에 인접한 측에 설치된 상태에서 상기 조형 장치(100)의 밸브(130)에 전기적으로 연결되어 제어 신호를 전송하고, 감지 부재(200) 및 기상 정보부(300)에 각각 연결되어 데이터를 수집한다.

상기 제어반(410)은 CPU(central processing unit)를 포함하는 컴퓨터의 일종이며, 상기 감지 부재(200), 기상 정보부(300)로부터 제공되는 데이터를 해석, 연산, 비교 등의 처리를 수행할 수 있고, 입력장치를 이용해 미리 온도값, 습도값, 미세먼지 농도값을 입력하여 상기 조형 장치(100)의 물 분사 시점을 설정하며, 이를 위해 저장장치, 모니터 및 별도로 개발된 소프트웨어를 설치하여 활용할 수 있다.

이때, 상기 제어반(410)은 밸브(130)의 개폐량에 대한 값을 입력장치를 이용해 미리 설정할 수 있으며, 이를 통해 밸브(130)의 개폐값에 따라 조형 장치(100)에서 분사하는 물의 유량을 결정한다.

여기서 상기 제어반(410)은, 밸브(130)의 토출 측 관로에 연결된 상태에서 상기 밸브(130)의 개방에 따른 유량, 압력을 측정 후 실시간으로 상기 제어반(410)에 측정 데이터를 제공하는 유량계(411)를 더 포함한다.

상기 유량계(411)는 관로를 이동하는 유량, 압력을 측정하는 유량계의 일종을 적용할 수 있으며, 바람직하게는 차압식 유량계를 적용하여 유량, 압력을 측정할 수 있도록 하며, 이렇게 측정된 값을 전기적 신호로 변환시켜 상기 제어반(410)에 실시간으로 제공한다.

이때, 상기 유량계(411)를 통해 제어반(410)은 설정된 밸브(130) 개폐량의 값과 실시간으로 비교하면서 밸브(130)의 개폐에 대한 오차를 보정하여 조형 장치(100)로부터 분사되는 물을 일정하게 유지한다.

특징적으로 상기 제어반(410)은 상기 감지 부재(200)로부터 조형 장치(100)의 주변 온도, 습도의 측정 데이터를 실시간으로 제공되면, 미리 설정된 온도값보다 온도가 높거나, 습도값보다 습도가 낮으면, 상기 밸브(130)의 개방 신호를 전송하여 물을 분사할 수 있도록 하고, 온도가 높으면 열섬현상을 개선되게 하며, 습도가 낮으면 식물에 수분을 공급하도록 한다.

더불어 상기 기상 정보부(300)로부터 조형 장치(100)의 주변 미세먼지 농도의 기상 데이터가 실시간으로 제공되면, 미리 설정된 미세먼지 농도값보다 미세먼지 농도가 높으면 상기 밸브(130)의 개방 신호를 전송하여 물을 분사할 수 있도록 하고, 미세먼지 농도에 따라 미세먼지 제거 기능을 수행하도록 한다.

또한, 상기 지상 제어부(400)는; 무선 또는 유선의 인터넷통신환경에서 통신을 수행하면서 IoT 기반에서 조형 장치(100)의 물 분사가 제어되게 하는 제1유무선통신부(420)를 더 포함한다.

상기 제1유무선통신부(420)는 기상 정보부(300)와 전기신호를 주고 받을 수 있도록 연결되면서 유선 또는 무선인터넷 통신 환경을 제공하는 모뎀의 일종이며, 이 제1유무선통신부(420)는 아날로그 신호의 통신 회선인 전화선을 이용하여 디지털 통신 장비와 통신하기 위해 신호를 변환시키는 기능을 하는데, 전화 회선을 통해 전송되는 신호를 지상 제어부(400)에서 활용할 수 있는 디지털 데이터 신호로 변환시켜 이를 통한 IoT(사물인터넷;Internet of Things) 기반에서 제어를 수행할 수 있도록 한다.

상기 제1유무선통신부(420)는 기본적으로 기상 정보부(300)와 연결되면서 조형 장치(100)가 설치된 장소의 미세먼지 농도에 대한 기상 데이터를 제어반(410)에 실시간으로 제공할 수 있도록 하는데, 후술하는 중앙 제어부(500)에 연결되면서 하나 이상의 제어반(410)을 원거리에서 통합적으로 제어할 수 있도록 한다.

한편, 상기 제1유무선통신부(420)는 기간통신사업자로부터 통신회선설비를 빌려 전기신호를 주고받을 수 있도록 하며, 상기 제1유무선통신부(420)를 무선으로 활용하면 Wi-Fi를 이용하고, 유선으로 활용하면 전화선을 이용한다.

또한, 상기 지상 제어부(400)는; 제1유무선통신부(420)를 통해 무선 인터넷통신환경에서 통신을 수행하면서 상기 조형 장치(100)의 물 분사 작동을 수동적으로 제어되게 하는 단말기(430)를 더 포함한다.

상기 단말기(430)는 스마트폰의 일종을 적용할 수 있으며, 상기 제1유무선통신부(420)를 통해 제어반(410)과 연결되면서 상기 제어반(410)의 데이터를 제공받아 이를 활용하고, 이 활용한 데이터를 주고받으면서 상기 제어반(410)을 제어할 수 있도록 별도로 개발된 모바일 응용 소프트웨어가 설치되며, 상기 제1유무선통신부(420)를 통한 상호 통신 작용에 따라 IoT 기반에서 제어반(410)이 제어되게 한다.

한편, 상기 단말기(430)는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템(1)의 관리자가 소지한 스마트폰이며, 이를 통해 해당 위치에 없어도 원거리에서 관리지가 해당하는 제어반(410)의 제어를 소지한 스마트폰으로 수행할 수 있어 작동 이상 등의 불량이 발생하면 이를 즉시 처리할 수 있어 불량에 따른 사고를 방지하게 한다.

예컨대 전술한 바와 같이 본 발명은 조형 장치(100)에서 미세 분무 형태로 물을 고압으로 광범위하게 분사하여 직접 냉각 방식을 유도함에 따라 도심 내 열섬현상을 직접적으로 줄여 효율이 향상시키고, 기상 정보부(300)를 통해 미세먼지의 농도가 높은 상황에서 자동으로 미세 분무를 분사시켜 도심지의 미세먼지 관리를 자동으로 수행하는 한편, 습도센서(220)를 통해 도심 내 습도가 낮으면 자동으로 미세 분무를 분사시켜 식물 관리를 자동으로 수행하게 된다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시 예로서, 제2 실시 예에 따른 조형물에 적용되는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템에 대한 각부 구성을 도 3을 참고로 구체적으로 설명한다. 도 3은 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템의 제어 블록도이다.

이에 따르면, 전술한 구조로 이루어진 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템(1)은; 제2유무선통신부(510)를 이용해 유무선통신환경에서 지상 제어부(400)와 통신을 수행하는데, 상기 지상 제어부(400)에서 처리하는 데이터가 실시간 제공되며, 이 제공되는 처리 데이터를 기반으로 원거리의 위치에서 둘 이상의 지상 제어부(400)를 통합적으로 제어하는 중앙 제어부(500)를 더 포함한다.

상기 중앙 제어부(500)는 본 발명의 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템(1)의 통합 관리자가 위치한 장소에 마련되는데, 상기 중앙 제어부(500)는 제2유무선통신부(510)를 이용해 상기 지상 제어부(400)의 제어반(410)과 전기적으로 연결되어 제어 신호를 주고 받고, 둘 이상의 장소에 설치된 지상 제어부(400)로부터 각각 데이터를 수집한다.

이때, 상기 중앙 제어부(500)는 CPU(central processing unit)를 포함하는 컴퓨터의 일종이며, 둘 이상의 지상 제어부(400)로부터 제공되는 데이터를 해석, 연산, 비교 등의 처리를 수행할 수 있고, 상기 지상 제어부(400)에 마련된 유량계(411)의 측정 데이터 및 각각의 제어반(410)에 미리 입력된 밸브(130)에 대한 개폐값이 전송되면, 이를 비교 판별하여 각 지상 제어부(400)의 정상 작동 여부를 감시한다.

만약 밸브(130)의 개폐값 보다 유량계(411)로부터 측정된 유량, 압력이 높거나 낮으면, 해당하는 지상 제어부(400)의 밸브(130), 고압펌프(120), 및 유체를 이송하기 위한 관 등이 파손된 확률이 높음으로 즉시 해당 지상 제어부(400)의 작동 정지 신호를 전송하고, 이를 위해 상기 중앙 제어부(500)는 저장장치, 모니터 및 별도로 개발된 소프트웨어를 설치하여 활용할 수 있다.

또한, 상기 중앙 제어부(500)는; 무선 또는 유선의 인터넷통신환경에서 통신을 수행하면서 둘 이상의 지상 제어부(400)를 IoT 기반에서 제어되게 하는 제2유무선통신부(510)를 더 포함한다.

상기 제2유무선통신부(510)는 지상 제어부(400)와 전기신호를 주고 받을 수 있도록 연결되면서 유선 또는 무선인터넷 통신 환경을 제공하는 모뎀의 일종이며, 이 제2유무선통신부(510)는 아날로그 신호의 통신 회선인 전화선을 이용하여 디지털 통신 장비와 통신하기 위해 신호를 변환시키는 기능을 하는데, 전화 회선을 통해 전송되는 신호를 중앙 제어부(500)에서 활용할 수 있는 디지털 데이터 신호로 변환시켜 이를 통한 IoT(사물인터넷;Internet of Things) 기반에서 제어를 수행할 수 있도록 한다.

한편, 상기 제2유무선통신부(510)는 기간통신사업자로부터 통신회선설비를 빌려 전기신호를 주고받을 수 있도록 하며, 상기 제2유무선통신부(510)를 무선으로 활용하면 Wi-Fi를 이용하고, 유선으로 활용하면 전화선을 이용한다.

예컨대 상기 중앙 제어부(500)를 더 부가함에 따라 한 장소에서 원거리에 있는 둘 이상의 지상 제어부(400)를 통합적으로 관리할 수 있어 필요 이상으로 관리자가 많아지는 것을 줄여 유지관리비용을 줄이고, 통합적 관리에 의해 도심지에 광범위하게 설치된 넓은 장소에서 체계적으로 도시환경 및 미세먼지 농도의 개선을 수행할 수 있게 된다.

또한, 상기 지상 제어부(400)는; GPS 위성의 정보를 기반으로 조형 장치(100)가 설치된 위치정보를 제공하는 GPS수신부(440)를 더 포함한다.

상기 GPS수신부(440)는 제어반(410)에 설치된 상태에서 GPS 위성과 실시간 통신하여 제어반(410)이 제어하는 조형 장치(100)의 위치정보를 전기 신호로 제공하는 수신기이며, 이 위치정보를 중앙 제어부(500)에 전송하여 다수의 지상 제어부(400) 중 이상동작이 발생한 위치를 실시간 전송한다.

예컨대 상기 GPS수신부(440)를 더 부가함에 따라 다수의 지상 제어부(400)에서 이상동작이 발생한 위치의 해당하는 지상 제어부(400)를 위치를 찾을 필요 없이 중앙 제어부(500)의 관리자가 파악할 수 있어 즉각 조치가 가능하면서 빠른 조치에 의해 장치 파손의 확대를 방지하게 된다.

이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함이며, 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,

본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1; 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템 100; 조형 장치
110; 축대 120; 고압펌프
130; 밸브 200; 감지 부재
210; 온도센서 220; 습도센서
300; 기상 정보부 400; 지상 제어부
410; 제어반 420; 제1유무선통신부
500; 중앙 제어부 510; 제2유무선통신부

Claims (4)

1. 밸브(130)의 작동에 따라 하나 또는 그 이상의 노즐(113)에서 물을 미세 분무 형태로 선택적 분사하는 노즐(113)을 갖는 조형 장치(100)와;
   상기 조형 장치(100)가 설치된 장소의 온도, 습도를 실시간 측정하며, 이 실시간 측정한 데이터를 제공하는 감지 부재(200)와;
   상기 조형 장치(100)가 설치된 장소의 미세먼지 농도에 대한 기상 데이터를 제공하는 기상 정보부(300)와;
   상기 감지 부재(200)의 측정 데이터 및 기상 정보부(300)의 기상 데이터가 전송되며, 이 전송되는 데이터를 활용하여 미리 설정된 온도값 이상, 습도값 이하, 미세먼지 농도값 이상 중 어느 하나 또는 둘 이상의 해당하는 상황에서 상기 밸브(130)를 작동시켜 조형 장치(100)의 물 분사를 자동 제어하는 지상 제어부(400)를 포함하여 구성되고,
   상기 지상 제어부(400)는 감지 부재(200)의 측정 데이터, 기상 정보부(300)의 기상 데이터가 제공되고, 상기 제공된 측정 데이터, 기상 데이터를 활용하여 상기 조형 장치(100)의 물 분사를 제어하는 제어반(410)을 더 포함하고,
   상기 제어반(410)은 밸브(130)의 토출 측 관로에 연결된 상태에서 상기 밸브(130)의 개방에 따른 유량, 압력을 측정 후 실시간으로 상기 제어반(410)에 측정 데이터를 제공하는 유량계(411)를 더 포함하며,
   상기 지상 제어부(400)는 무선 또는 유선의 인터넷통신환경에서 통신을 수행하면서 IoT 기반에서 조형 장치(100)의 물 분사가 제어되게 하는 제1유무선통신부(420)를 더 포함하고,
   상기 지상 제어부(400)는 제1유무선통신부(420)를 통해 무선 인터넷통신환경에서 통신을 수행하면서 상기 조형 장치(100)의 물 분사 작동을 수동적으로 제어하며, 제어반(410)을 원거리에서 제어 가능하게 하는 단말기(430)를 더 포함하며,
   상기 지상 제어부(400)와 유무선통신환경에서 통신을 수행하는데, 상기 지상 제어부(400)에서 처리하는 데이터가 실시간 제공되며, 상기 제공되는 처리 데이터를 기반으로 원거리의 위치에서 둘 이상의 지상 제어부(400)를 통합적으로 제어하는 중앙 제어부(500)를 더 포함하며,
   상기 중앙 제어부(500)는 무선 또는 유선의 인터넷통신환경에서 통신을 수행하면서 둘 이상의 지상 제어부(400)를 IoT 기반에서 제어되게 하는 제2유무선통신부(510)를 더 포함하고,
   상기 지상 제어부(400)는 GPS 위성의 정보를 기반으로 조형 장치(100)가 설치된 위치정보를 제공하는 GPS수신부(440)를 더 포함한 조형물에 적용되는 도시환경 및 미세먼지 자동 제어시스템.
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