KR102089615B1 - 공기정화 벽면 녹화 구조체 - Google Patents

공기정화 벽면 녹화 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기존의 카트리지 형태와 화분을 이용한 적층 방식의 식재 형태와는 달리 벽면이라는 제한된 공간에 잎과 가지, 뿌리의 생육 영역을 오버랩 함으로써 최대 약 20 ㎝의 토심을 구현하였고, 국토교통부의 건축법 기준, 초화류 및 지피식물의 최소 식재토심 15 ㎝을 충족(유일)하며, 자연지반과 같은 다양한 습윤 상태를 유지할 수 있어 뿌리의 활착공간을 확보함과 동시에 각 식물의 특성에 따른 수분 요구 조건을 충족시킬 수 있어 다양한 식물의 식재가 가능하고, 사물인터넷(IoT)을 이용한 모니터링과 원격제어를 통해 적정한 수분 공급과 스마트한 유지 관리가 가능하도록 하여, 간편성과 함께 경제성을 확보하며, 또한 식물의 뿌리에 의한 공기정화 원리를 이용하여 실내의 미세먼지 및 오염된 공기 정화의 효율을 극대화할 수 있는 공기정화 벽면 녹화 구조체를 제공하는 것이다.

Description

공기정화 벽면 녹화 구조체{WALL GREENING STRUCTURE FOR AIR CLEANING}
본 발명은 공기정화 벽면 녹화 구조체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다양한 식물의 식재가 가능하고, 사물인터넷(IoT)을 이용한 모니터링과 원격제어가 가능할 뿐만 아니라 식물의 뿌리에 의한 공기정화 원리를 이용하여 실내의 미세먼지 및 오염된 공기 정화의 효율을 극대화할 수 있는 공기정화 벽면 녹화 구조체에 관한 것이다.
일반적인 공기 청정기는 물리 필터를 이용하므로, 주기적인 필터 청소 및 교체를 수반해야 하므로 메인터넌스 시기를 놓칠 경우, 공기 청정기를 사용하지 않았을 경우 보다 악화된 공기를 사용자에게 공급할 수 있다는 문제가 있다.
최근에는 식물의 공기정화 및 가습능력 등 관상 이외에 다양한 기능성에 대한 사회적 인식이 점차 확대되면서 이러한 스마트 식물생장 모듈을 실생활권역 내에 도입해야 한다는 사회적 공감대가 형성되고 있는 추세이다. 환경부에서는 2016년 12월 23일 「실내공기질 관리법」을 시행하여 다중이용시설 등 대부분의 공공장소에 일정 기준 이상의 공기질을 유지, 관리하도록 하고 있으며, 위반할 시 과태료 부과 등의 벌칙규정을 두고 있다.
등록실용신안 제20-0401655호에는 "벽걸이 화분세트"가 개시되어 있으나, 이와 같은 벽걸이형 화분은 흡착기능을 가지는 기구를 이용하여 실내 벽면에 부착하는 방식이므로 화분이 떨어질 수 있는 등 안전상의 문제점을 가지고 있다.
등록특허 제10-0858994호에는 이끼류를 수직벽면에 부착시켜 벽면녹화를 가능하게 함으로써 설치공간에 제약을 받지 않는 이끼 벽을 이용한 실내조경 시스템을 제공하고 있으나, 식물의 종류가 이끼류에 국한되며, 시스템의 규모가 상당하여 실내의 설치에 제약을 받는 문제점이 있었다.
KR 20-0401655 B1 KR 10-0858994 B1
본 발명의 목적은 다양한 식물의 식재가 가능하고, 사물인터넷을 이용한 모니터링과 원격제어가 가능할 뿐만 아니라 식물의 뿌리에 의한 공기정화 원리를 이용하여 실내의 미세먼지 및 오염된 공기 정화의 효율을 극대화할 수 있는 공기정화 벽면 녹화 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 공기정화 벽면 녹화 구조체로서, 식물(P)을 식재하기 위한 식재토양(E)을 수용하기 위한 슬롯모듈(122)이 슬롯 방식으로 결합될 수 있도록 일정 각도로 경사진 다수의 슬롯선반(121)이 층별로 형성되는 본체부(101); 상기 본체부(101)의 하측에 구비된 수조부(201); 상기 수조부(201)로부터 상기 슬롯모듈(122)에 각각 수분을 공급하기 위한 관수부(300); 및 상기 슬롯모듈(122)에 식재된 식물(P)의 뿌리에 의해 실내측의 오염된 공기를 정화할 수 있는 공기정화부(401)를 포함하고, 상기 공기정화부(401)는, 상기 본체부(101)의 상단에 형성되어 실내측의 오염된 공기를 흡입되는 공기흡입부(411)와, 상기 공기흡입부(411)로부터 흡입된 공기를 압축하는 공기압축부(412)와, 상기 공기압축부(412)와 연결되는 에어호스(413)와, 상기 에어호스(413)로부터의 공기가 상기 슬롯모듈(122) 내의 식재토양(E) 내로 통과하도록 분배하는 파이프 형태의 공기분출부(414)를 포함하며, 상기 공기압축부(412)에 의해 압축된 공기를 상기 공기분출부(414)를 통해 분배하는 방식으로 상기 슬롯모듈(122) 내의 식재토양(E) 내로의 공기 유입량을 균일하게 증가시키되, 상기 압축된 공기가 상기 슬롯모듈(122) 내의 식재토양(E) 내로 통과하면서 상기 슬롯모듈(122)에 식재된 식물(P)의 뿌리에 의해 정화된 후에 상기 슬롯모듈(122)의 개방구를 통해 실내측으로 배출되고, 상기 슬롯모듈(122) 내의 식재토양(E)의 식재토심은 15 내지 20 ㎝의 범위인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 식재토양(E)은 펄라이트로 이루어지며, 상기 펄라이트의 입도 분포 및 수분비율은 각각 0.15 내지 2.8 ㎜ 및 41.75 내지 84.66%인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 펄라이트의 입도 분포 및 수분비율은 각각 1.2 ㎜ 및 58.67%인 것을 특징으로 한다.
또한, 공기질 센서(S1, S2)와, 습도센서(S3) 및 수위센서(S4) 중 하나 이상을 포함하는 센서부(S); 및 상기 센서부(S)로부터의 신호에 기반하여 공기정화 및 식물생장 조건을 모니터링하고 제어하는 스마트기기(60)를 더 포함하고, 상기 스마트기기(60)는, 상기 센서부(S)로부터 전송된 신호를 분석하여 공기질, 습도, 수위 변화 중 하나 이상을 추정하는 분석부(62)와, 상기 분석부(62)에 의해 분석된 결과를 표시하는 정보 표시부(64)와, 상기 분석부(62)에 의해 분석된 결과를 기반으로 공기흡입부(41), 관수펌프(31) 및 급수펌프의 구동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 센서부(S)와 스마트기기(60)는 지그비(Zigbee), 블루투스, 와이파이, NFC, Z-웨이브, RF 중 어느 하나인 근거리통신방식에 의해 통신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 수조부(20)의 내측에 수직으로 배치되는 살균부(70)를 더 포함하며, 상기 살균부(70)는, 하부로부터 유입되는 물을 상부로 순환배출시키도록 구성된 원통체(71)와, 상기 원통체(71)를 둘러싸는 구조로 형성되어 상기 원통체(71)를 통과하는 물에 UV를 조사하여 살균시키는 UV램프(73)로 구성되되, 상기 원통체(71)의 하부에는 버블을 발생시키는 버블 발생장치(75)가 추가로 제공되고, 상기 살균부(70)는 이동레일(77) 및 슬라이더(79)에 의해 상기 수조부(20) 내에서 이동가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 원통체(71)는 자바라 형태로 형성되고, 상기 원통체(71)의 내측에는 광촉매 복합체가 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광촉매 복합체는 Fe/TiO2 복합체, Zn/TiO2 복합체, Ag/TiO2 복합체 및 Cu/TiO2 복합체 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 공기정화 벽면 녹화 구조체에 의하면, 기존의 카트리지 형태와 화분을 이용한 적층 방식의 식재 형태와는 달리, 벽면이라는 제한된 공간에 잎과 가지, 뿌리의 생육 영역을 오버랩 함으로써 최대 약 20 ㎝의 토심을 구현하여 국토교통부의 건축법 기준인 초화류 및 지피식물의 최소 식재토심 15 ㎝을 충족하여 뿌리의 활착공간을 확보할 수 있는 이점이 있다.
또한, 자연지반과 같은 다양한 습윤 상태 유지가 가능하여 각각의 식물 특성에 따른 수분 요구 조건을 충족시킬 수 있어 다양한 식물의 식재가 가능하다.
또한, 스마트한 유지 관리를 위해 사물인터넷을 이용한 모니터링과 원격제어를 통해 실내 환경은 물론 식물 상태를 실시간으로 진단, 점검하여 적정한 수분 공급과 최적의 상태를 유지하여, 간편성과 함께 경제성을 확보할 수 있는 부수적인 이점이 있다.
아울러, 식물 뿌리에 의한 공기정화 원리를 이용하여 실내의 미세먼지 및 오염된 공기를 정화함에 있어 공기정화 효율을 극대화할 수 있는 차별적인 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체의 정면도 및 측면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체의 일부 확대도이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체의 실제 사진이고,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체의 구성도이고,
도 5는 본 발명에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체에 적용된 살균부의 구성도이며,
도 6 내지 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체의 구성도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
이하 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체의 정면도 및 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체의 일부 확대도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체의 실제 사진이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체의 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체에 적용된 살균부의 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체는 크게 본체부(10)와, 수조부(20)와, 관수부(30)와, 공기정화부(40)를 포함하여 구성된다.
상기 본체부(10)는 설정된 너비, 폭 및 높이를 가지고 마련되며, 다수의 격벽 공간부(12)가 층별로 형성되어 있다.
상기 격벽 공간부(12)는 예를 들어 후단벽(12a)과, 경사면(12b)과, 단턱부(12c)로 이루어져서 식물(P)을 식재하기 위한 식재토양(E)을 수용할 수 있도록 구성된다. 여기서, 단턱부(12c)는 식재토양(E)이 외부로 이탈하지 못하도록 상측으로 돌출되게 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 격벽 공간부(12)는 최대 약 20 ㎝의 토심을 구현하였고, 국토교통부의 건축법 기준, 초화류 및 지피식물의 최소 식재토심 15 ㎝을 충족하도록 구성될 수 있다.
상기 본체부(10)의 하측에는 수조부(20)가 구비되어 있다.
상기 수조부(20)는 관수에 필요한 물을 저장하는 물탱크의 역할을 하며, 물의 공급량 제어를 위해서 수위센서가 설치될 수 있고, 외부로부터 물을 공급받는 급수관 및 급수펌프(도시안됨)가 연결될 수 있다.
상기 관수부(30)는 상기 수조부(20)로부터 상기 격벽 공간부(12)에 각각 수분을 공급하도록 구성된다.
예를 들면, 상기 관수부(30)는 수조부(20) 내의 관수펌프(31)와, 상기 관수펌프(31)에 연결되어 격벽 공간부(12)까지 물을 공급하는 관수배관(33)을 포함하여 구성된다. 여기서, 관수배관(33)(적색라인 부분 참조)은 최상부의 격벽 공간부(12)에만 물을 공급하면 각각의 격벽 공간부(12)의 저면을 따라 차례로 물이 공급되도록(청색라인 부분 참조) 구성할 수 있다. 이때, 상기 격벽 공간부(12)의 경사면(12b)에는 부직포 등과 같은 관수보조부재(35)가 경사면(12b)의 저면을 따라 길이방향으로 내장될 수 있어, 모세관현상에 의한 식재토양(E)으로의 수분공급이 가능해진다.
특히, 상기 공기정화부(40)는 상기 격벽 공간부(12)에 식재된 식물(P)의 뿌리에 의해 실내측의 오염된 공기를 정화할 수 있도록 구성된다.
공기정화는 잎이 아닌 뿌리에서 이루어진다는 NASA의 연구결과가 알려져 있으며, 이와 같은 연구에 따르면 식물의 정화 능력 중에는　98%가 뿌리의 미생물들이 유해 화학물질을 분해하여 공기를 정화한다고 한다. 물론 식물의 광호흡을 통해 산소를 발생하는　기능과 잎에서　먼지를　흡착하여 공기정화를 하는 일반적인 기능을 포함할 수 있다.
본 발명에서는 상기한 NASA의 연구에 착안하여, 실내측의 오염된 공기를 식물(P)의 뿌리가 생육되고 있는 식재토양(E) 내로　유입시켜 뿌리 미생물과 직접 만나게 함으로써 식물의 뿌리에 의한 정화 효율을 극대화 시켜준다.
상기 공기정화부(40)는, 상기 본체부(10)의 상단에 형성되어 실내측의 오염된 공기를 흡입되는 공기흡입부(41)와, 상기 공기흡입부(41)로부터 흡입된 공기를 상기 격벽 공간부(12)의 후방으로 공급하는 공기 공급라인(42)과, 상기 격벽 공간부(12)의 각 후단벽(12a)에 설치되어 상기 공기 공급라인(42)으로부터 공급된 공기를 1차 정화시키는 메쉬망부재(43)를 포함하며, 상기 메쉬망부재(43)에서 1차 정화된 공기는 상기 격벽 공간부(12)에 식재된 식물(P)의 뿌리에 의해 2차 정화된 후에 상기 격벽 공간부(12)의 개방구를 통해 실내측으로 배출될 수 있다.
상기 공기흡입부(41)에는 다수의 공기흡입팬(F)이 구비되어 있다.
본 발명자는 국내외에서 생산 기능한 펄라이트의 특성을 조사하여 제품 생산성 및 경제성을 고려하여 펄라이트의 적정한 입도 분포 및 수분비율을 많은 실험을 통해서 연구하였다. 그 결과로서, 하기의 기술적 특징을 도출할 수 있었다.
여기서, 상기 식재토양(E)은 다공질 구조로서 단열, 수질 정화, 공기 정화 기능이 있는 것이 바람직하다.
예를 들면, 상기 식재토양(E)은 펄라이트로 이루어지며, 상기 펄라이트의 입도 분포 및 수분비율은 각각 0.15 내지 2.8 ㎜ 및 41.75 내지 84.66%인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 펄라이트의 입도 분포 및 수분비율은 각각 1.2 ㎜ 및 58.67%인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메쉬망부재(43)에는 인상흑연 분말 70∼85 중량부 및 견운모 분말 5 내지 15중량부를 포함하는 천연광석물 조성물 코팅층이 코팅되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 천연광석물의 경우 인공적인 성분이 아니라 자연에서 얻을 수 있는 물질이기 때문에 친환경적이고, 유해물질의 배출이 원천적으로 차단되는 장점이 있다. 더욱이, 천연광석물 조성물의 경우 시간이 지나도 본래의 성질이 저하되지 않는 반영구적 물질이므로 경제적인 효과도 있음은 물론이다.
한편, 실내의 부족한 광량은　상부 구조에　브라켓으로 LED조명부(L)를 설치하여, 식물 생장 최소 광량인 500lux 이상이 되도록 보완해 줄 수 있다.
이때, LED조명부(L)는 예를 들어 한 쌍의 만곡지게 형성된 가이드프레임을 포함하고, 가이드프레임에 걸쳐서 길이방향으로 다수의 LED가 설치되어 있는 형태를 가질 수 있다. 여기서 다수의 LED는 2단 이상으로 형성될 수 있고, 가이드프레임은 LED가 하부의 식물까지 조명할 수 있도록 하기에 충분한 길이로 확장됨이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체의 실제 사진으로서, 전체적인 외형을 잘 보여주고 있다.
도 3을 참조하면, 기본적으로 본체부(10)와, 수조부(20)와, LED조명부(L)를 구비하고 있으며, 격벽 공간부(12)에는 다양한 식물(P)이 식재되어 있음을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체는 IoT 기술을 활용한 것으로, 센서부(S)와, 통신부(50)와, 스마트기기(60)를 더 포함하여 구성되며, 따라서 스마트기기(60)를 통한 공기질, 습도, 수위 등의 모니터링과 제어가 가능해진다.
구체적으로는, 상기 센서부(S)는 공기질 센서(S1, S2)와, 습도센서(S3) 및 수위센서(S4) 중 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 공기질 센서(S1)는 상기 공기흡입부(41) 주변에 설치되며, 공기질 센서(S2)는 상기 격벽 공간부(12)의 개방구 주변에 설치될 수 있으므로, 공기질 센서(S1)와 공기질 센서(S2)로부터의 출력신호를 비교함으로써 정확한 공기질의 측정이 가능해진다.
상기 공기질 센서(S1, S2)는 CO 센서, CO2 센서 및 냄새 센서 등을 포함할 수 있고, 모듈 형태로 구현될 수 있다.
상기 스마트기기(60)는 센서부로부터의 신호에 기반하여 공기정화 및 식물생장 조건을 모니터링하고 제어하는 기능을 수행한다.
상기 스마트기기(60)는, 상기 센서부(S)로부터 전송된 신호를 분석하여 공기질, 습도, 수위 변화 중 하나 이상을 추정하는 분석부(62)와, 상기 분석부(62)에 의해 분석된 결과를 표시하는 정보 표시부(64)와, 상기 분석부(62)에 의해 분석된 결과를 기반으로 공기흡입부, 관수펌프 및 급수펌프의 구동을 제어하는 제어부(66)를 포함한다.
예를 들면, 제어부(66)는 공기흡입부(41) 측의 다수의 공기흡입팬(F)의 구동을 제어하여 공기정화를 위한 공기의 공급량을 증가 또는 감소시킬 수 있고, 수조부(20) 내의 관수펌프(31)의 구동을 제어하여 상기 격벽 공간부(12) 내에 공급되는 물의 양을 제어하는 방식으로 식재토양(E)의 습도를 제어할 수 있으며, 외부로부터 물을 공급하는 급수펌프(도시안됨)의 구동을 제어하여 수조부(20)의 수위를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(66)는 이상 상황 발생시 경고음이 출력되도록 하거나 정보 표시부(64)를 통해 경고문자가 표시되도록 할 수 있으며, 이에 따라 사용자는 이상 상황을 즉시 인식하여 필요한 조치를 취할 수 있게 된다.
바람직하게, 상기 센서부(S)와 스마트기기(60)는 근거리통신방식에 의해 통신할 수 있다,
상기 근거리통신방식으로는, 지그비(Zigbee), 블루투스, 와이파이, NFC, Z-웨이브, RF 등을 포함할 수 있으며 근거리통신을 지원하는 방식이면 어떤 방식이든 상관없다.
또한, 본 발명에서 설명하고 있는 스마트기기는 스마트폰, PDA폰, 휴대폰, 노트북, PC,DTV, 인터넷 전화기, PMP, PSP 및 MP3P 등 유선 및 무선의 다양한 단말기가 될 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체에 적용된 살균부의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 살균부(70)는 수조부(20)의 내측에 수직으로 배치되고, 하부로부터 유입되는 물을 상부로 순환배출시키도록 구성된 원통체(71)와, 상기 원통체(71)를 둘러싸는 구조로 형성되어 상기 원통체(71)를 통과하는 물에 UV를 조사하여 살균시키는 UV램프(73)로 구성될 수 있다.
상기 원통체(71)의 하부에는 물이 유입되는 유입구(72)가 형성되어 있다.
또한, 상기 원통체(71)의 하부에는 버블을 발생시키는 버블 발생장치(75)가 추가로 제공되고 있으며, 마이크로 버블을 배출시키는 버블노즐(75a)과, 버블노즐(75a)에 공기를 분배하는 에어노즐관(75b)을 구비한다. 여기서, 에어노즐관(75b)은 외부로부터 공기를 공급하는 에어공급장치(도시안됨)와 연결될 수 있다.
마이크로 버블은 버블 크기가 수 미크론(micron)으로 아주 작기 때문에 부력이 작아서 수중에서 유영하듯 부유하며, 부력에 대한 저항이 커서 수중에 장시간 유영하게 된다. 즉, 물속에서 아주 천천히 부상하면서 자기수축작용과 물의 표면장력으로 물속에서 파괴되어 소멸하는 특징이 있다. 이렇게 소멸되는 마이크로 버블은 소멸시 충격파를 발생하고 다량의 음이온을 발생시킨다. 소멸시 발생되는 충격파는 온열을 발생시키고, 유무기물에 작용하여 분해를 촉진시켜 세균을 파괴하여 살균 작용을 하는 뛰어난 능력이 있다.
바람직하게, 상기 원통체(71)는 자바라 형태로 형성되고, 상기 원통체(71)의 내측에는 광촉매 복합체(71a)가 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광촉매 복합체(71a)는 Fe/TiO2 복합체, Zn/TiO2 복합체, Ag/TiO2 복합체 및 Cu/TiO2 복합체 중 어느 하나일 수 있다.
상기 광촉매 복합체(71a)는 빛에 의해 강력한 산화반응을 일으키는 물질로서, 활성산소를 발생하며 산화분해 작용을 촉진시키는 물질이다.
현재 광촉매로 가장 많이 쓰이는 물질은 이산화티탄(TiO2)이며, 공기중의 유해물질을 분해하는 공기정화와 특히 VOC의 분해작용이 뛰어나 항균성 및 악취제거에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
하지만, 본 발명에서는 보다 뛰어난 항균성 및 악취제거 목적을 제공하기 위해 일반적인 광촉매 물질 이외의 광촉매 복합체를 적용하고 있는 것이다.
또한, 본 실시예에 있어서, 상기 살균부(70)는 수조부(20) 내에서 이동가능하도록 구성될 수 있다. 이를 위해서, 수조부(20)의 바닥에는 이동레일(77)이 형성되며, 상기 살균부(70)의 하측에는 이동레일(77)에 이동가능하게 연결되는 슬라이더(79)가 형성될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체의 구성도로서, 도 6은 정면도 및 측면도이고, 도 7은 도 6의 슬롯모듈의 투시도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체와 비교할 때, 다수의 격벽 공간부가 층별로 형성되는 대신에, 슬롯모듈이 슬롯 방식으로 결합될 수 있도록 다수의 슬롯선반이 층별로 형성되고 있으며, 공기정화부의 구성에 있어서 공기 유입량을 증가시키도록 공기압축부와 파이프 형태의 공기분출부를 더 포함하는 점에서만 차이를 가진다.
구체적으로, 도 6 내지 도8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기정화 벽면 녹화 구조체는, 식물(P)을 식재하기 위한 식재토양(E)을 수용하기 위한 슬롯모듈(122)이 슬롯 방식으로 결합될 수 있도록 일정 각도로 경사진 다수의 슬롯선반(121)이 층별로 형성되는 본체부(101); 상기 본체부(101)의 하측에 구비된 수조부(201); 상기 수조부(201)로부터 상기 슬롯모듈(122)에 각각 수분을 공급하기 위한 관수부(300); 및 상기 슬롯모듈(122)에 식재된 식물(P)의 뿌리에 의해 실내측의 오염된 공기를 정화할 수 있는 공기정화부(401)를 포함하고, 상기 공기정화부(401)는, 상기 본체부(101)의 상단에 형성되어 실내측의 오염된 공기를 흡입되는 공기흡입부(411)와, 상기 공기흡입부(411)로부터 흡입된 공기를 압축하는 공기압축부(412)와, 상기 공기압축부(412)와 연결되는 에어호스(413)와, 상기 에어호스(413)로부터의 공기가 상기 슬롯모듈(122) 내의 식재토양(E) 내로 통과하도록 분배하는 파이프 형태의 공기분출부(414)를 포함하며, 상기 공기분출부(414)를 통해 분배되는 공기는 상기 슬롯모듈(122)에 식재된 식물(P)의 뿌리에 의해 정화된 후에 상기 슬롯모듈(122)의 개방구를 통해 실내측으로 배출될 수 있다.
상기 슬롯모듈(122)은 1 개 또는 2 개 이상으로 분리되어 배치될 수 있다.
상기 슬롯모듈(122)은 예를 들어 후단벽(122a)과, 양측벽(121b)과, 경사면(121c)과, 단턱부(121d)로 이루어져서 식물(P)을 식재하기 위한 식재토양(E)을 수용할 수 있도록 구성된다. 여기서, 단턱부(12d)는 슬롯선반(121)의 선단부에 결합되고, 경사면(121c)은 일정 각도로 경사지게 형성되고 경사면을 따라 상하로 다수의 슬롯홈(121h)이 형성되어 있다. 상기 다수의 슬롯홈(121h)은 공기분출부(414)를 통해 분배되는 공기가 상기 슬롯모듈(122)에 식재된 식물(P)의 뿌리 쪽으로 용이하게 전달되도록 하는 역할을 한다.
또한, 상기 관수부(301)는 상기 수조부(201)로부터 상기 슬롯모듈(122)에 각각 수분을 공급하도록 구성된다. 예를 들면, 상기 관수부(301)는 수조부(201) 내의 관수펌프(311)와, 상기 관수펌프(311)에 연결되어 각각의 상기 슬롯모듈(122)로 물을 공급하는 관수배관(331)과, 상기 관수배관(331)으로부터의 물을 각각의 슬롯모듈(122)로 점적 형태로 공급하는 점적배관(332)과, 물이 배출되는 배수홀(333)을 포함하여 구성된다.
상기 공기흡입부(411)에는 다수의 공기흡입팬(F)이 구비되어 있다.
상기 공기분출부(414)는 상기 각각의 슬롯모듈(122) 내에 배치될 수 있거나, 또는 슬롯선반(121) 내에 배치될 수도 있다. 후자의 경우, 상기 공기분출부(414)는 2 개 이상으로 구획되어 배치되는 것이 바람직할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기존의 카트리지 형태와 화분을 이용한 적층 방식의 식재 형태와는 달리 벽면이라는 제한된 공간에 잎과 가지, 뿌리의 생육 영역을 오버랩 함으로써 최대 약 20 ㎝의 토심을 구현하였고, 국토교통부의 건축법 기준, 초화류 및 지피식물의 최소 식재토심 15 ㎝을 충족(유일)하며, 자연지반과 같은 다양한 습윤 상태를 유지할 수 있어 뿌리의 활착공간을 확보함과 동시에 각 식물의 특성에 따른 수분 요구 조건을 충족시킬 수 있어 다양한 식물의 식재가 가능하고, 사물인터넷을 이용한 모니터링과 원격제어를 통해 적정한 수분 공급과 스마트한 유지 관리가 가능하도록 하여, 간편성과 함께 경제성을 확보하며, 또한 식물의 뿌리에 의한 공기정화 원리를 이용하여 실내의 미세먼지 및 오염된 공기 정화의 효율을 극대화할 수 있는 공기정화 벽면 녹화 구조체를 제공하는 것이 가능하다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
10 : 본체부 12 : 격벽 공간부
20 : 수조부 30 : 관수부
40 : 공기정화부 41 : 공기흡입부
42 : 공기 공급라인 43 : 메쉬망부재
P : 식물 S : 식재토양

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  9. 식물(P)을 식재하기 위한 식재토양(E)을 수용하기 위한 슬롯모듈(122)이 슬롯 방식으로 결합될 수 있도록 일정 각도로 경사진 다수의 슬롯선반(121)이 층별로 형성되는 본체부(101);
    상기 본체부(101)의 하측에 구비된 수조부(201);
    상기 수조부(201)로부터 상기 슬롯모듈(122)에 각각 수분을 공급하기 위한 관수부(300); 및
    상기 슬롯모듈(122)에 식재된 식물(P)의 뿌리에 의해 실내측의 오염된 공기를 정화할 수 있는 공기정화부(401)를 포함하고,
    상기 공기정화부(401)는,
    상기 본체부(101)의 상단에 형성되어 실내측의 오염된 공기를 흡입되는 공기흡입부(411)와,
    상기 공기흡입부(411)로부터 흡입된 공기를 압축하는 공기압축부(412)와,
    상기 공기압축부(412)와 연결되는 에어호스(413)와,
    상기 에어호스(413)로부터의 공기가 상기 슬롯모듈(122) 내의 식재토양(E) 내로 통과하도록 분배하는 파이프 형태의 공기분출부(414)를 포함하며,
    상기 공기압축부(412)에 의해 압축된 공기를 상기 공기분출부(414)를 통해 분배하는 방식으로 상기 슬롯모듈(122) 내의 식재토양(E) 내로의 공기 유입량을 균일하게 증가시키되, 상기 압축된 공기가 상기 슬롯모듈(122) 내의 식재토양(E) 내로 통과하면서 상기 슬롯모듈(122)에 식재된 식물(P)의 뿌리에 의해 정화된 후에 상기 슬롯모듈(122)의 개방구를 통해 실내측으로 배출되고,
    상기 슬롯모듈(122) 내의 식재토양(E)의 식재토심은 15 내지 20 ㎝의 범위인 것을 특징으로 하는 공기정화 벽면 녹화 구조체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 식재토양(E)은 펄라이트로 이루어지며, 상기 펄라이트의 입도 분포 및 수분비율은 각각 0.15 내지 2.8 ㎜ 및 41.75 내지 84.66%인 것을 특징으로 하는 공기정화 벽면 녹화 구조체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 펄라이트의 입도 분포 및 수분비율은 각각 1.2 ㎜ 및 58.67%인 것을 특징으로 하는 공기정화 벽면 녹화 구조체.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    공기질 센서(S1, S2)와, 습도센서(S3) 및 수위센서(S4) 중 하나 이상을 포함하는 센서부(S); 및
    상기 센서부(S)로부터의 신호에 기반하여 공기정화 및 식물생장 조건을 모니터링하고 제어하는 스마트기기(60)를 더 포함하고,
    상기 스마트기기(60)는,
    상기 센서부(S)로부터 전송된 신호를 분석하여 공기질, 습도, 수위 변화 중 하나 이상을 추정하는 분석부(62)와,
    상기 분석부(62)에 의해 분석된 결과를 표시하는 정보 표시부(64)와,
    상기 분석부(62)에 의해 분석된 결과를 기반으로 공기흡입부(41), 관수펌프(31) 및 급수펌프의 구동을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 센서부(S)와 스마트기기(60)는 지그비(Zigbee), 블루투스, 와이파이, NFC, Z-웨이브, RF 중 어느 하나인 근거리통신방식에 의해 통신하는 것을 특징으로 하는 공기정화 벽면 녹화 구조체.
  14. 제9항에 있어서,
    수조부(20)의 내측에 수직으로 배치되는 살균부(70)를 더 포함하며,
    상기 살균부(70)는,
    하부로부터 유입되는 물을 상부로 순환배출시키도록 구성된 원통체(71)와,
    상기 원통체(71)를 둘러싸는 구조로 형성되어 상기 원통체(71)를 통과하는 물에 UV를 조사하여 살균시키는 UV램프(73)로 구성되되, 상기 원통체(71)의 하부에는 버블을 발생시키는 버블 발생장치(75)가 추가로 제공되고, 상기 살균부(70)는 이동레일(77) 및 슬라이더(79)에 의해 상기 수조부(20) 내에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 공기정화 벽면 녹화 구조체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 원통체(71)는 자바라 형태로 형성되고, 상기 원통체(71)의 내측에는 광촉매 복합체가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 공기정화 벽면 녹화 구조체.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 광촉매 복합체는 Fe/TiO2 복합체, Zn/TiO2 복합체, Ag/TiO2 복합체 및 Cu/TiO2 복합체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 공기정화 벽면 녹화 구조체.
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