KR102250257B1 - 비접촉 적외선 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템 - Google Patents
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Abstract
[기술분야/해결과제]
본 발명은 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이(Safe Gateway) 시스템에 관한 것으로, 오늘날 전 세계적으로 큰 문제가 되고 있는 세균과 바이러스를 가시광선 및 자외선을 이용하여 인체에 무해하게 효과적으로 살균 처리하여 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있는 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템에 관한 것이다.
[해결수단]
본 발명의 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은, 게이트웨이(110)의 양쪽에 수직으로 구성된 제1 및 제2몸체(111,112); 상기 제1몸체(111)의 내측 상부 양쪽과 하부에 각각 구성되며, 양방향의 출입자를 감지하고 출입자의 신장을 감지하는 상부 및 하부 인체감지센서(120,121); 상기 제1몸체(111)의 내측 상부에 구성되며, 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)에서 인체가 감지되면 음성안내를 출력하는 음성안내스피커(122); 상기 제2몸체(112)의 출입구 정면 및 후면 방향에 각각 구성되며, 동작 상태를 LED의 점등으로 표시하는 동작 표시부(124); 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 상부 양쪽의 네방향에서 45도 각도로 중앙 상부를 향하여 배치되고, 출입자의 상부에 400∼410㎚파장의 가시광선을 소정시간 조사하도록 수직으로 배열 구성된 발광소자(130); 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 하부 양쪽의 네방향에서 45도 각도로 중앙 하부를 향하여 배치되고, 출입자의 발 하부에 220∼225㎚파장의 자외선을 소정시간 조사하도록 수직으로 배열 구성된 발광소자(140); 상기 음성안내스피커(122)에서 음성안내가 출력된 후 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 발광소자(130,140)를 출입자의 상부 및 하부에 선별적으로 소정 시간동안 구동하는 구동 드라이버(131,141); 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 중앙에 수직으로 배열 구성되고 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 선별적으로 작동되며, 중앙을 향하여 고속의 청정 공기를 소정시간 분사하여 출입자의 몸에 붙은 먼지나 미생물을 제거하는 에어 샤워 브로워(150); 및 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)를 통해 출입자 및 출입자의 신장을 감지하고, 상기 음성안내스피커(122)를 통해 음성안내를 출력하고, 상기 동작 표시부(124)의 LED를 점등하여 동작 상태를 표시하고, 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 발광소자(130,140)를 선별적으로 소정시간 구동하도록 상기 구동 드라이버(131,141)를 제어하고, 상기 발광소자(130,140)의 구동이 완료된 후 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 에어 샤워 브로워(150)를 선별적으로 소정시간 구동하도록 제어하는 컨트롤러(190);를 포함하여 구성된다.
[기대효과]
본 발명에 따르면, UV-A 및 UV-C 자외선과 에어 샤워를 통해 출입자의 몸에 붙은 세균 및 바이러스를 인체에 무해하게 효과적으로 살균 처리할 수 있고 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이(Safe Gateway) 시스템에 관한 것으로, 오늘날 전 세계적으로 큰 문제가 되고 있는 세균과 바이러스를 가시광선 및 자외선을 이용하여 인체에 무해하게 효과적으로 살균 처리하여 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있는 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템에 관한 것이다.
[해결수단]
본 발명의 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은, 게이트웨이(110)의 양쪽에 수직으로 구성된 제1 및 제2몸체(111,112); 상기 제1몸체(111)의 내측 상부 양쪽과 하부에 각각 구성되며, 양방향의 출입자를 감지하고 출입자의 신장을 감지하는 상부 및 하부 인체감지센서(120,121); 상기 제1몸체(111)의 내측 상부에 구성되며, 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)에서 인체가 감지되면 음성안내를 출력하는 음성안내스피커(122); 상기 제2몸체(112)의 출입구 정면 및 후면 방향에 각각 구성되며, 동작 상태를 LED의 점등으로 표시하는 동작 표시부(124); 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 상부 양쪽의 네방향에서 45도 각도로 중앙 상부를 향하여 배치되고, 출입자의 상부에 400∼410㎚파장의 가시광선을 소정시간 조사하도록 수직으로 배열 구성된 발광소자(130); 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 하부 양쪽의 네방향에서 45도 각도로 중앙 하부를 향하여 배치되고, 출입자의 발 하부에 220∼225㎚파장의 자외선을 소정시간 조사하도록 수직으로 배열 구성된 발광소자(140); 상기 음성안내스피커(122)에서 음성안내가 출력된 후 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 발광소자(130,140)를 출입자의 상부 및 하부에 선별적으로 소정 시간동안 구동하는 구동 드라이버(131,141); 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 중앙에 수직으로 배열 구성되고 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 선별적으로 작동되며, 중앙을 향하여 고속의 청정 공기를 소정시간 분사하여 출입자의 몸에 붙은 먼지나 미생물을 제거하는 에어 샤워 브로워(150); 및 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)를 통해 출입자 및 출입자의 신장을 감지하고, 상기 음성안내스피커(122)를 통해 음성안내를 출력하고, 상기 동작 표시부(124)의 LED를 점등하여 동작 상태를 표시하고, 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 발광소자(130,140)를 선별적으로 소정시간 구동하도록 상기 구동 드라이버(131,141)를 제어하고, 상기 발광소자(130,140)의 구동이 완료된 후 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 에어 샤워 브로워(150)를 선별적으로 소정시간 구동하도록 제어하는 컨트롤러(190);를 포함하여 구성된다.
[기대효과]
본 발명에 따르면, UV-A 및 UV-C 자외선과 에어 샤워를 통해 출입자의 몸에 붙은 세균 및 바이러스를 인체에 무해하게 효과적으로 살균 처리할 수 있고 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 비접촉 적외선(IR) 생체인식을 통한 인체적용 자외선(UV; Ultraviolet) 살균 세이프 게이트웨이(Safe Gateway) 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비접촉 IR 생체인식을 통해 출입자의 상부와 하부에 가사광선 및 자외선을 조사하여 세균과 바이러스를 인체에 무해하게 살균 처리하고 고속의 에어(air)로 세균과 미세먼지를 제거함으로써, 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있는 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템에 관한 것이다.
현대에는 대부분의 생활이 실내에서 이루어지게 되면서 실내 환경의 중요성에 대한 인식이 높아지고 있으며, 특히 실내 공기가 인체에 미치는 영향이 큰 비중을 차지하는 관계로 실내 공기를 정화하여 공급하는 공기 정화기가 많이 사용되고 있는 추세이다.
그러나, 대부분의 공기 정화기는 실내의 공기에 포함되어 있는 다양한 불순물을 여과하여 다시 공급하는 단순한 여과장치로서, 공기 중에 포함되어 있는 바이러스나 박테리아 등의 유해 미생물을 제거하는데 한계가 있고, 이로 인해 실내에서의 유해균에 의한 감염이나 오염 등으로부터의 피해를 예방하는데 미흡한 점이 있다.
더욱이, 병원이나 학교 또는 식당 등과 같이 특히 위생에 대한 관리가 철저하게 이루어져야 하는 장소에서 공기의 살균 및 소독에 대한 필요성이 높아지고 있고 각종 세균에 오염되지 않은 깨끗하게 정화된 공기를 제공하기 위한 철저한 대비가 필요한 실정이다.
최근, 각종 바이러스성 조류 인플루엔자나 세균성 전염병 등이 발생하여 많은 동물의 생명이 위협을 받는 일들이 빈번하게 발생하고, 일부는 인체 감염의 문제도 생기고 있다. 이런 일들을 대비하여 각종 방역 시스템을 구축하고, 감염이 예상되는 지역에 살균제 등을 살포하지만, 이미 발생한 미생물의 전염을 제대로 방어하기는 쉽지 않다.
그 예로, 중국 후베이(湖北)성 우한(武漢)시에서 발병한 유행성 질환인 코로나바이러스감염증-19는 '우한 폐렴', '신종코로나바이러스감염증', '코로나19'라고도 하며, 변종에 의한 바이러스성 질환이다.
초기에는 원인을 알 수 없는 호흡기 전염병으로만 알려졌으나, 2003년 유행했던 사스(SARS, 중증급성호흡기증후군) 및 2012년 유행했던 메르스(MERS, 중동호흡기증후군)과 같은 코로나바이러스의 신종인 것으로 2020년 1월 7일 밝혀졌다.
세계보건기구(WHO)에서는 코로나바이러스감염증-19가 전 세계 여러 나라로 확산되자 1월 30일 '국제 공중보건비상사태(PHEIC)'를 선포했다.
이에 따라, 코로나바이러스감염증-19에 대한 직접적인 치료 방법이 없기 때문에 예방이 필수적이며, 질병관리본부는 호흡기를 통해 전염되는 이 질환의 특성을 바탕으로 외출 전후 흐르는 물에 30초 이상 손을 자주 씻고 말릴 것과 외출 시 위생 마스크를 착용하여 호흡을 통한 전염을 예방하도록 권고하고 있다.
그러나, 미생물(microorganism)은 맨눈으로 관찰할 수 없는 작은 생물로서, 진균(Fungi), 원생동물(Protozoa), 세균(Bacteria), 바이러스(Virus), 조류(Algae) 등을 포함하고 있어 감염 확산을 막기란 쉽지 않다. 특히, 사람이 많이 모이는 장소에서 세균이나 바이러스의 감염 확산으로 인해 범국가적인 비상사태로 번지게 되어 심각한 경제적 사회적 문제를 유발하고 있다.
한편, 바이러스를 비롯한 여러 병원균을 살균하는 수단으로 널리 사용되어 온 것 중 하나가 자외선(Ultraviolet Ray, UV)이다. 자외선(UV) 에너지는 1900년대 초반부터 박테리아와 미생물을 죽이는데 사용되었다. 자외선은 충분한 양의 에너지가 가해지면 미생물을 매우 효과적으로 죽일 수 있으나, 자외선 수치가 낮고 자외선 방사의 균일성이 부족하면 자외선의 살균 효과가 크게 떨어지는 것으로 알려졌다.
종래에는 실내공기를 자외선으로 살균하거나 기구나 물건을 자외선으로 살균하는 장치나 시스템에 대해서는 개시되어 있으나, 인체에 자외선을 직접 조사하여 세균이나 바이러스를 살균하고 치료하는 시스템에 대해서는 자외선의 인체 유해성 문제로 그 개발이 미미한 실정이다.
또한, 종래에는 청정 작업을 요하는 반도체 공장이나 정밀 산업 현장의 무진실(clean room)에 에어 샤워 시스템이 설치되어 작업자의 몸에 붙어있는 미세먼지 등을 에어의 힘으로 떼어내어 필터에서 걸러주는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 에어 샤워는 미세먼지를 떼어내는데는 효과적이지만 인체에 붙어있는 세균이나 바이러스를 제거할 수는 없었다.
따라서, 오늘날 전 세계적으로 큰 문제가 되고 있는 온역과 질병의 원인인 세균과 바이러스를 효율적으로 살균 및 치료할 수 있는 시스템에 대한 연구와 개발이 절실히 요구되고 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 출입자의 상부와 하부에 가시광선 및 자외선을 조사하여 세균과 바이러스를 인체에 무해하게 살균 처리하고 고속의 에어(air)로 미세먼지와 세균을 제거하여 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있는 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이(Safe Gateway) 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 비접촉 적외선(IR) 근접센서를 통해 출입자의 신장를 검출하고 가시광선과 자외선, 에어 샤워 브로워(brower)를 출입자의 신장에 맞게 선별적으로 구동 제어하는 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 출입자의 기립상태에서 출입자의 상부에는 인체에 무해한 405㎚ 파장의 가시광선을 조사하고 인체의 발 하부에는 222㎚ 파장의 자외선을 소정시간(예를 들어, 5초) 조사하여, 인체에 해가 없는 상태에서 세균 및 바이러스를 살균 처리하는 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 선택적 UV 파장(ISO 21348 Definitions) λ= 222㎚, 405㎚ 전환을 위한 하이브리드(Hybrid) UV-LED 모듈형 조사장치를 포함하는 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 가시광선 LED 및 자외선 램프(또는, 자외선 LED)의 자기 최적화 드라이빙(Self-Optimization Driving) 출력을 갖는 와이파이 다이렉트(WiFi-Direct; IEEE 802.11) 프로토콜 무선기능을 갖는 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 미국질병통제본부로부터 가장 강력한 살균방식으로 인정받은 UV-C자외선(자외선안전필터 적용)과 항균카본 필터에 의해 살균·정화된 바람이 옷과 신발에 묻어있는 유해물질들을 털어 내어 제거한 후, UV-C의 플라즈마 이온이 다시한번 전신을 소독하여 각종 전염병으로부터 건강을 지켜주도록 설계된 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 가시광선과 UV-C 자외선의 세기와 조사시간을 비롯하여 부스에 설치된 기기들의 동작 상태 및 설정 정보를 무선 통신망을 통해 전송하고 저장하는 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 일대일 다이렉트 억세스(direct access) 통신 기술을 이용하여 고속 접근이 가능한 소프트 AP와 클라우드 게이트웨이(Cloud Gateway) 기술을 이용하여, 가시광선과 UV-C 자외선의 세기와 조사시간을 비롯하여 부스에 설치된 기기들의 동작 상태 및 설정 정보를 무선 전송하고 저장하는 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 전용 앱이 설치된 스마트폰 또는 시스템 서버에서 인터넷을 포함한 무선 통신망을 통해 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 부스의 동작을 실시간으로 모니터링 및 관리하고 부스에 설치된 기기의 동작을 설정 및 제어하는 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 바코드 또는 QR코드 리더기를 통해 출입자의 정보를 읽어 들여 메모리에 저장된 명단과 확인한 후 출입일자와 시간을 자동으로 저장하는 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, RF 수신기를 통해 출입자의 정보를 읽어 들여 메모리에 저장된 명단과 확인한 후 출입일자와 시간을 자동으로 저장하는 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은, 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템에 있어서, 게이트웨이(110)의 양쪽에 수직으로 구성된 제1 및 제2몸체(111,112); 상기 제1몸체(111)의 내측 상부 양쪽과 하부에 각각 구성되며, 양방향의 출입자를 감지하고 출입자의 신장을 감지하는 상부 및 하부 인체감지센서(120,121); 상기 제1몸체(111)의 내측 상부에 구성되며, 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)에서 인체가 감지되면 음성안내를 출력하는 음성안내스피커(122); 상기 제2몸체(112)의 출입구 정면 및 후면 방향에 각각 구성되며, 동작 상태를 LED의 점등으로 표시하는 동작 표시부(124); 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 상부 양쪽의 네방향에서 45도 각도로 중앙 상부를 향하여 배치되고, 출입자의 상부에 400∼410㎚파장의 가시광선을 소정시간 조사하도록 수직으로 배열 구성된 발광소자(130); 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 하부 양쪽의 네방향에서 45도 각도로 중앙 하부를 향하여 배치되고, 출입자의 발 하부에 220∼225㎚파장의 자외선을 소정시간 조사하도록 수직으로 배열 구성된 발광소자(140); 상기 음성안내스피커(122)에서 음성안내가 출력된 후 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 발광소자(130,140)를 출입자의 상부 및 하부에 선별적으로 소정 시간동안 구동하는 구동 드라이버(131,141); 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 중앙에 수직으로 배열 구성되고 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 선별적으로 작동되며, 중앙을 향하여 고속의 청정 공기를 소정시간 분사하여 출입자의 몸에 붙은 먼지나 미생물을 제거하는 에어 샤워 브로워(150); 및 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)를 통해 출입자 및 출입자의 신장을 감지하고, 상기 음성안내스피커(122)를 통해 음성안내를 출력하고, 상기 동작 표시부(124)의 LED를 점등하여 동작 상태를 표시하고, 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 발광소자(130,140)를 선별적으로 소정시간 구동하도록 상기 구동 드라이버(131,141)를 제어하고, 상기 발광소자(130,140)의 구동이 완료된 후 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 에어 샤워 브로워(150)를 선별적으로 소정시간 구동하도록 제어하는 컨트롤러(190);를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은, 상기 게이트웨이(110)의 제1 또는 제2몸체(111,112)의 출입구 방향에 구성되며, 적외선으로 출입자의 체온을 검출하여 고열을 감지하는 고열감지 IR 카메라(180);를 포함하고, 상기 고열감지 IR 카메라(180)를 통해 출입자의 고열이 감지된 경우 상기 음성안내스피커(122)를 통해 음성안내 또는 경보음을 출력하도록 구성될 수 있다.
상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은, 상기 게이트웨이(110)의 제1 또는 제2몸체(111,112)의 출입구 방향에 구성되며, 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보를 읽어 들이는 리더기(200); 및 상기 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보를 미리 등록받아 저장하며, 상기 리더기(200)에서 읽어 들인 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보와 출입일자 및 시간을 함께 저장하는 메모리(160);를 포함하며, 상기 리더기(200)에서 읽어 들인 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보와 상기 메모리(160)에 등록된 바코드 또는 QR코드 정보를 비교하여 출입자의 신분을 확인한 후 상기 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보와 출입일자 및 시간을 상기 메모리(160)에 저장하도록 구성될 수 있다.
상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은, 상기 게이트웨이(110)의 제1 또는 제2몸체(111,112)의 출입구 방향에 구성되며, 출입자의 RF 태그 정보를 읽어 들이는 RF 수신기(210); 및 상기 출입자의 RF 태그 정보를 미리 등록받아 저장하며, 상기 RF 수신기(210)에서 읽어 들인 출입자의 RF 태그 정보와 출입일자 및 시간을 함께 저장하는 메모리(160);를 포함하며, 상기 RF 수신기(210)에서 읽어 들인 출입자의 RF 태그 정보와 상기 메모리(160)에 등록된 RF 태그 정보를 비교하여 출입자의 신분을 확인한 후 상기 출입자의 RF 태그 정보와 출입일자 및 시간을 상기 메모리(160)에 저장하도록 구성될 수 있다.
상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은, 상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 동작 상태와 검출 데이터 정보, 동작 설정 데이터 및 출입자 정보를 무선 통신망으로 전송하는 무선통신부(170);을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 발광소자(130)는 405㎚파장의 LED로 구성되고, 상기 발광소자(140)는 222㎚파장의 UV-C 램프 또는 UV-C LED로 구성될 수 있다.
상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은, 상기 게이트웨이(110)의 제1 또는 제2몸체(111,112)의 출입구 방향에 구성되며, 비접촉으로 손의 움직임을 감지하여 상기 발광소자(130,140)와 상기 에어 샤워 브로워(150)가 작동하지 않도록 제어하는 비접촉 핸드 센서(125);를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 출입자의 상부와 하부에 가시광선과 UV-C 자외선을 조사하여 세균과 바이러스를 인체에 무해하게 살균 처리하고 고속의 에어(air)로 세균과 미세먼지를 제거함으로써, 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 비접촉 적외선(IR) 근접센서를 통해 출입자의 출입 및 신장를 검출하여 출입자의 신장에 맞게 UV 자외선을 선별적으로 조사하되 출입자의 상부에는 가시광선을 조사하고 출입자의 하부에는 UV-C 자외선을 조사함으로써 인체에 전혀 해를 주지 않고 세균과 바이러스를 살균 처리하여 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있다.
또한, 학교, 병원, 관공서, 회사, 백화점, 대형마트, 공항 등의 출입구에 설치하여 세균 및 바이러스를 살균 처리하고 고열 환자를 검출하여 전염병 확산을 차단 및 방지할 수 있다.
또한, 초미세먼지와 바이러스에 약한 노약자들과 다중시설을 이용하는 사람들이 안전하고 깨끗한 환경에서 생활할 수 있도록 제공한다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템을 나타낸 도면으로,
도 1 및 도 2는 구성도이고,
도 3 내지 도 5는 동작 모습을 나타낸 사용 상태도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 블록 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 블록 구성도이다.
도 9는 UV-C 자외선의 살균효과를 나타낸 모식도이다.
도 10은 UV 자외선의 파장대별 살균 효과 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 11은 UV-C LED모듈을 이용한 세균의 살균테스트 결과를 나타낸 도면이다.
도 12는 세균 시료에 UV-C 자외선을 조사한 것(왼쪽)과 조사하지 않은 것(오른쪽)을 비교하여 나타낸 살균테스트 도면이다.
도 1 및 도 2는 구성도이고,
도 3 내지 도 5는 동작 모습을 나타낸 사용 상태도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 블록 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 블록 구성도이다.
도 9는 UV-C 자외선의 살균효과를 나타낸 모식도이다.
도 10은 UV 자외선의 파장대별 살균 효과 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 11은 UV-C LED모듈을 이용한 세균의 살균테스트 결과를 나타낸 도면이다.
도 12는 세균 시료에 UV-C 자외선을 조사한 것(왼쪽)과 조사하지 않은 것(오른쪽)을 비교하여 나타낸 살균테스트 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
제1 실시예
도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템을 나타낸 도면으로, 도 1 및 도 2는 구성도이고, 도 3 내지 도 5는 동작 모습을 나타낸 사용 상태도이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 블록 구성도이다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템(100)은 도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 게이트웨이(Gateway; 110), 상부 및 하부 인체감지센서(120,121), 음성안내스피커(122), 화면 모니터(123), 동작 표시부(124), 비접촉 핸드 센서(125), 발광소자(130), 구동 드라이버(131), 발광소자(140), 구동 드라이버(141), 에어 샤워 브로워(Brower; 150), 메모리(160), 무선 통신부(170), 컨트롤러(190)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템(100)은 비접촉 적외선(IR) 근접센서를 통해 출입자의 신장를 검출하여 출입자의 신장에 맞게 가시광선과 자외선을 선별적으로 조사하되 출입자의 상부에는 가시광선을 조사하고 출입자의 하부에는 UV-C 자외선을 조사하여 세균과 바이러스를 살균 처리하고, 출입자의 신장에 맞게 에어 샤워 브로워(brower)를 선별적으로 구동하여 고속의 에어(air)로 미세먼지와 세균을 차단 및 억제하도록 구현하였으며, 그 구성은 다음과 같다.
상기 게이트웨이(Gateway; 110)는 크게 제1몸체(111), 제2몸체(112), 상부 프레임(113), 무빙 캐스터(114)를 포함하고 있다.
상기 제1 및 제2몸체(111,112)는 상기 게이트웨이(110)의 양쪽에 수직으로 구성되어 측벽 역할을 하며, 가운데 출입구를 사이에 두고 소정 거리를 두고 평행하게 설치되어 있다. 그리고, 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 상단에는 상기 상부 프레임(113)이 연결되어 있고, 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 하단에는 상기 무빙 캐스터(114)가 설치되어 상기 게이트웨이(110)의 이동이 용이하도록 되어 있다.
상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)는 상기 제1몸체(111) 및/또는 상기 제2몸체(112)의 내측 상부 양쪽과 하부에 각각 구성될 수 있으며, 비접촉 적외선(IR) 근접센서로 구성될 수 있다.
상기 게이트웨이(110)의 내측 상부 양쪽에 설치된 상부 인체감지센서(120)는 출입구 양방향에서 진입하는 출입자를 감지하고, 출입자의 신장을 감지하는 역할을 한다. 그리고, 상기 게이트웨이(110)의 내측 하부에 설치된 하부 인체감지센서(121)는 출입자를 감지하고 출입자의 신장을 감지하는 역할을 한다.
예를 들어, 출입자가 성인인 경우 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)에서 모두 감지가 되고, 출입자가 어린이나 키가 작은 사람인 경우 상기 상부 인체감지센서(120)에는 감지가 되지 않고 상기 하부 인체감지센서(121)에서만 감지가 되어, 출입자의 신장을 감지할 수 있다.
상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)는 반사형 적외선(IR) 근접센서로 구성될 수 있다. 상기 출입자의 신장에 따라 상기 상부 및/또는 하부 인체감지센서(120,121)에서 감지된 신호는 상기 발광소자(130,140)와 상기 에어 샤워 브로워(Brower; 150)를 선별적으로 작동하는 제어신호로 사용된다.
상기 음성안내스피커(122)는 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)에서 출입자가 감지되면 음성안내를 출력하여 출입자가 중앙에 서서 위치하도록 안내한다. 예를 들어, 음성 안내 멘트는 "정위치에 서시면 작동이 시작됩니다", "바닥에 표시된 지점에 서시면 작동이 시작됩니다" 등으로 구성될 수 있다.
상기 화면 모니터(123)는 상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템(100)의 동작 방법을 출입자에게 안내하고 현재 동작 상태를 표시하는 역할을 한다. 또한, 상기 화면 모니터(123)는 터치 스크린으로 구성될 경우 동작 데이터를 설정 및 입력하는 기능을 포함한다.
상기 동작 표시부(124)는 상기 제1 및/또는 제2몸체(112)의 출입구 정면 및 후면 방향에 각각 구성되며, 동작 상태를 LED의 점등으로 표시한다. 예를 들어, 상기 동작 표시부(124)는 "SAFE GATEWAY"와 같이 문자로 표시하여 LED의 점등 색에 의해 동작 및 대기 상태를 나타내도록 구성될 수 있다.
상기 비접촉 핸드 센서(125)는 상기 게이트웨이(110)의 제1 또는 제2몸체(111,112)의 출입구 방향에 구성되며, 비접촉으로 손의 움직임을 감지하여 상기 발광소자(130,140)와 상기 에어 샤워 브로워(150)가 작동하지 않도록 제어하는 역할을 한다.
예를 들어, 상기 게이트웨이(110)를 통과한 사람이 다시 반대방향에서 상기 게이트웨이(110)를 통과할 경우 자외선 살균 및 에어 샤워를 다시 받을 필요가 없다. 이 경우, 상기 게이트웨이(110) 출입자가 상기 비접촉 핸드 센서(125)에 비접촉식으로 손을 갖다대어 센서를 인식시켜 상기 발광소자(130,140)와 상기 에어 샤워 브로워(150)가 작동하지 않도록 구성될 수 있다.
계속해서, 상기 발광소자(130)는 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 상부 양쪽의 네방향에서 중앙 상부를 향하여(예를 들어, 45도 각도로) 가시광선을 조사하도록 수직으로 배열 구성될 수 있다. 이때, 상기 가시광선은 400∼410㎚ 파장의 세기를 가지며, 바람직하게는 405㎚ 파장의 세기를 가질 수 있다. 상기 발광소자(130)는 405㎚파장의 가시광선 LED로 구성될 수 있다.
상기 발광소자(130)는 상기 제1 및 제2몸체(111,112) 내측의 양쪽 출입구 쪽의 네방향에서 중앙을 향하여(예를 들어, 45도 각도로) 수직으로 배열 구성될 수 있다. 이때, 상기 발광소자(130)는 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)에서 감지된 출입자의 신장에 따라 선택적으로 동작되도록 제어된다.
예를 들어, 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)가 모두 감지된 경우 성인으로 판단하여 수직으로 배열된 상기 발광소자(130)를 모두 작동시켜 405㎚ 파장의 가시광선을 출입자의 상부(예컨대, 머리에서 허리까지)에 소정시간(예를 들어, 5초 동안) 조사하여 세균이나 바이러스를 살균처리하도록 한다.
그리고, 상기 상부 인체감지센서(120)에서는 인체가 감지되지 않고 상기 하부 인체감지센서(121)에서만 감지된 경우 어린이나 신장이 작은 사람으로 판단하여 출입자의 신장에 맞게끔 수직으로 배열된 상기 발광소자(130) 중에서 미리 설정된 소정 높이의 발광소자(130)만을 작동시키도록 제어한다. 이에 의해, 상기 발광소자(130)의 405㎚ 파장의 가시광선이 출입자의 신장에 맞게 출입자의 상부(예컨대, 머리에서 허리까지)에 소정시간(예를 들어, 5초 동안) 조사함으로써, 인체에 전혀 해를 주지않고 세균이나 바이러스를 살균처리하도록 한다.
한편, 기존의 UV-C 램프는 안전기만을 사용하여 정전류 제어방식을 주로 사용하고 있으며, 정전류 출력에 비례하여 초과하는 유해 오존(O3)이 발생하게 된다. 이는 기본적인 공기중 살균효과는 있으나 기준치 초과 발생으로 인해 인체 안정성에 위배되어 대안 및 해결이 필요하다. 따라서 오존발생이 없거나 기준치에 만족하면서 오존양의 최소화가 필요하다. 이를 위해, IEC 62471 권고에 만족하면서 인체에 무해한 UV-LED로 대체 개발 및 적용하기 위한 전용 드라이브의 개발이 시급하고 최근 바이러스 예방 및 방역할동을 위한 제품의 해결과 원천 기술개발이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명에서는 405㎚의 출력제어가 가능한 가시광선 LED 모듈을 사용하여 세균 및 바이러스를 살균처리하는데 적용하였다.
다음으로, 상기 발광소자(140)는 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 하부 양쪽의 네방향에서 중앙 하부를 향하여(예를 들어, 45도 각도로) 자외선을 조사하도록 수직으로 배열 구성될 수 있다. 이때, 상기 자외선은 220∼225㎚파장의 세기를 가지며, 바람직하게는 222㎚ 파장의 세기를 가질 수 있다. 상기 발광소자(140)는 222㎚파장의 UV-C 램프 또는 UV-LED로 구성될 수 있다.
상기 발광소자(140)는 상기 제1 및 제2몸체(111,112) 내측의 양쪽 출입구 쪽의 네방향에서 중앙 하부를 향하여(예를 들어, 45도 각도로) 수직으로 배열 구성될 수 있다. 이때, 상기 발광소자(140)는 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)에서 감지된 출입자의 신장에 따라 선택적으로 동작되도록 제어되며, 출입자의 하부, 즉 허리아래에서 발까지를 소정시간(예를 들어, 5초 동안) 조사함으로써, 인체에 전혀 해를 주지않고 세균이나 바이러스를 살균처리하도록 하였다.
예를 들어, 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)가 모두 감지된 경우 성인으로 판단하여 수직으로 배열된 상기 발광소자(140)를 모두 작동시켜 222㎚ 파장의 자외선을 출입자의 하부(예컨대, 허리에서 발까지)에 소정시간(예를 들어, 5초 동안) 조사하여 세균이나 바이러스를 살균처리하도록 한다.
그리고, 상기 상부 인체감지센서(120)에서는 인체가 감지되지 않고 상기 하부 인체감지센서(121)에서만 감지된 경우 어린이나 신장이 작은 사람으로 판단하여 출입자의 신장에 맞게끔 수직으로 배열된 상기 발광소자(140) 중에서 미리 설정된 소정 높이의 발광소자(140)만을 작동시키도록 제어한다. 이에 의해, 상기 발광소자(140)의 222㎚ 파장의 자외선이 출입자의 신장에 맞게 출입자의 하부(예컨대, 허리에서 발까지)에 소정시간(예를 들어, 5초 동안) 조사되도록 함으로써, 인체에 전혀 해를 주지않고 세균이나 바이러스를 살균처리하도록 한다.
상기 구동 드라이버(131,141)는 상기 음성안내스피커(122)에서 음성안내가 출력된 후 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 발광소자(130,140)의 작동 높이를 선별적으로 구동 제어한다.
상기 에어 샤워 브로워(Brower; 150)는 상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 중앙에 수직으로 배열 구성되고 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 선별적으로 작동된다. 상기 에어 샤워 브로워(150)는 중앙을 향하여 고속의 청정 공기를 소정시간 분사하여 출입자의 몸에 붙은 먼지나 미생물을 제거하는 기능을 한다.
상기 에어 샤워 브로워(150)는 송풍기(151), 집진장치(152), 헤파 필터(HEPA filter; 153)를 포함하여 구성된다.
상기 송풍기(151)가 작동되면 외부의 공기가 상기 헤파 필터(153)를 통해 흡입되면서 공기 중에 포함된 미세먼지와 입자들이 걸러져서 상기 집진장치(52)에 모여지게 된다. 상기 헤파 필터(153)를 통과한 청정 공기는 상기 송풍기(151)의 송풍팬을 통해 고속으로 분사하여 출입자의 몸에 붙은 먼지나 미생물을 제거하게 된다.
상기 헤파(HEPA; High Efficiency Particulate Air) 필터는 극도로 미세한 입자를 대부분 걸러낼 수 있는 고성능 필터이다. 비말의 크기는 0.5㎛ 수준인데, 헤파 필터는 공기 중에 있는 0.3㎛(마이크로미터) 크기의 입자를 99.97% 이상 거를 수 있다.
상기 메모리(160)는 상기 음성안내스피커(122)에서 출력되는 음성안내 멘트와, 상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템(100)의 동작 제어 프로그램을 저장하고 있다. 상기 컨트롤러(190)는 상기 메모리(160)에 저장된 동작 제어 프로그램에 의해 상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템(100)의 동작 제어한다.
상기 무선 통신부(170)는 인터넷을 포함한 무선 통신망을 통해 상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 동작 상태와 검출 데이터 정보, 동작 설정 데이터 및 출입자 정보를 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 무선 통신부(170)는 소프트 AP(Soft AP) 다이렉트 억세스(direct access) 기술과 클라우드 게이트웨이(Cloud Gateway) 기술을 적용하여 데이터 정보를 무선 전송한다.
여기서, 소프트 AP(Soft AP) 다이렉트 억세스(direct access) 기술은 클라이언트에서 일대일(1:1) 통신으로 다이렉트로 접속하여 통신하는 기술로, 가령 인터넷 속도가 100메가바이트(MB)라하면 100메가를 풀(full)로 다 사용할 수 있기 때문에 고속 동작이 가능하다.
본 발명에서의 무선 통신은 안드로이드(android) 소프트웨어 플랫폼을 사용하는 스마트폰, 태블릿 등의 단말기에서 통화나 메시지 전송, 카톡은 기존의 일반적인 통신 기술을 사용하고, 동영상과 같이 용량이 많은 데이터 전송은 소프트 AP(Soft AP) 다이렉트 억세스(direct access) 기술을 이용한 일대일(1:1) 통신을 사용하여 고속으로 전송함으로써, 무선 정보 전송 속도를 크게 향상시킬 수가 있다.
참고로, 기존에는 0∼FF(256)개를 구동할 수 있는 대역폭을 가지면서 핸들링을 하기 때문에 부하가 많이 걸리게 되어 속도가 느려지는 문제점이 있었다.
상기 무선 통신부(170)는 인터넷을 포함한 무선 통신망을 통해 시스템 서버 또는 전용 앱이 설치된 스마트폰으로 데이터 정보를 무선 전송한다. 이때, 상기 무선 통신부(170)는 상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 동작 상태와 검출 데이터 정보, 동작 설정 데이터 및 출입자 정보를 일대일 다이렉트 통신을 통해 무선 전송한다.
상기 시스템 서버는 상기 무선 통신망을 통해 데이터 정보를 수신받아 저장하고 상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템(100)의 동작을 모니터링 및 관리하며 데이터를 설정하여 동작을 제어한다.
상기 스마트폰은 전용 앱이 설치되며, 상기 무선 통신망을 통해 데이터 정보를 수신받아 상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 동작을 모니터링 및 관리하고 데이터를 설정하여 동작을 제어한다.
상기 컨트롤러(190)는 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)를 통해 출입자 및 출입자의 신장을 감지하고, 상기 음성안내스피커(122)를 통해 음성안내를 출력하고, 상기 동작 표시부(124)의 LED를 점등하여 동작 상태를 표시한다. 그리고, 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 발광소자(130,140)를 선별적으로 소정시간 구동하도록 상기 구동 드라이버(131,141)를 제어하고, 상기 발광소자(130,140)의 구동이 완료된 후 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 에어 샤워 브로워(150)를 선별적으로 소정시간 구동하도록 제어한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은 비접촉 적외선(IR) 근접센서를 통해 출입자의 출입 및 신장를 검출하여 출입자의 신장에 맞게 가시광선과 자외선을 선별적으로 조사하되 출입자의 상부에는 가시광선을 조사하고 출입자의 하부에는 자외선을 조사하여 인체에 전혀 해를 주지 않고 세균과 바이러스를 살균 처리할 수 있고, 출입자의 신장에 맞게 에어 샤워 브로워(150)를 선별적으로 구동하여 고속의 에어(air)로 미세먼지와 세균을 차단 및 억제할 수 있다.
제2 실시예
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 블록 구성도이다.
본 발명의 제2 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템(100)은 도 7에 나타낸 바와 같이, 게이트웨이(Gateway; 110), 상부 및 하부 인체감지센서(120,121), 음성안내스피커(122), 화면 모니터(123), 동작 표시부(124), 비접촉 핸드 센서(125), 발광소자(130), 구동 드라이버(131), 발광소자(140), 구동 드라이버(141), 에어 샤워 브로워(Brower; 150), 메모리(160), 무선 통신부(170), 컨트롤러(190), 리더기(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예는 제1 실시예(도 6 참조)와 비교하면, 제1 실시예의 구성에서 상기 리더기(200)가 추가로 구성된 것이다.
상기 리더기(200)는 상기 게이트웨이(110)의 제1 또는 제2몸체(111,112)의 출입구 방향에 구성되며, 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보를 읽어 들여 출입자의 신분을 확인하게 된다. 이때, 상기 출입자의 신분 확인을 위한 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보는 미리 발급 및 등록받아 상기 메모리(160)에 저장되어 있다.
예를 들어, 상기 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보는 데이터 관리 프로그램(예, 엑셀 등)을 이용하여 출입자의 정보를 등록한 후 바코드 또는 QR코드를 프린터로 출력하여 발급하도록 구성될 수 있다.
상기 메모리(160)는 상기 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보를 미리 등록받아 저장하며, 상기 리더기(200)에서 읽어 들인 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보와 출입일자 및 시간을 함께 저장하도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제2 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은 상기 리더기(200)에서 읽어 들인 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보와 상기 메모리(160)에 등록된 바코드 또는 QR코드 정보를 비교하여 출입자의 신분을 확인한 후 상기 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보와 출입일자 및 시간을 상기 메모리(160)에 저장 및 관리할 수 있다.
제3 실시예
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 블록 구성도이다.
본 발명의 제3 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템(100)은 도 9에 나타낸 바와 같이, 게이트웨이(Gateway; 110), 상부 및 하부 인체감지센서(120,121), 음성안내스피커(122), 화면 모니터(123), 동작 표시부(124), 비접촉 핸드 센서(125), 발광소자(130), 구동 드라이버(131), 발광소자(140), 구동 드라이버(141), 에어 샤워 브로워(Brower; 150), 메모리(160), 무선 통신부(170), 컨트롤러(190), RF-수신기(210)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예는 제1 실시예(도 6 참조)와 비교하면, 제1 실시예의 구성에서 상기 RF-수신기(210)가 추가로 구성된 것이다.
상기 RF-수신기(210)는 상기 게이트웨이(110)의 제1 또는 제2몸체(111,112)의 출입구 방향에 구성되며, 출입자의 RF 태그 정보를 수신하여 출입자의 신분을 확인하게 된다. 이때, 상기 출입자의 신분 확인을 위한 출입자의 RF 태그 정보는 미리 발급 및 등록받아 상기 메모리(160)에 저장되어 있다.
예를 들어, 상기 출입자의 RF 태그 정보는 데이터 관리 프로그램(예, 엑셀 등)을 이용하여 출입자의 정보를 등록한 후 RF 태그를 발급하도록 구성될 수 있다.
상기 메모리(160)는 상기 출입자의 RF 태그 정보를 미리 등록받아 저장하며, 상기 RF 수신기(210)에서 읽어 들인 출입자의 RF 태그 정보와 출입일자 및 시간을 함께 저장하도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제3 실시예에 의한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은 상기 RF 수신기(210)에서 읽어 들인 출입자의 RF 태그 정보와 상기 메모리(160)에 등록된 RF 태그 정보를 비교하여 출입자의 신분을 확인한 후 상기 출입자의 RF 태그 정보와 출입일자 및 시간을 상기 메모리(160)에 저장 및 관리할 수 있다.
UV-A 및 UV-C 자외선의 살균효과 및 실험테스 결과
도 9는 UV-C 자외선의 살균효과를 나타낸 모식도이고, 도 10은 UV 자외선의 파장대별 살균 효과 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 9를 참조하면, 자외선(UV; ultra violet)은 파장의 길이에 따라 UV-A, UV-B, UV-C의 세 종류로 구분된다.
이중, UV-A는 장파장의 광선으로, 태양광선에서 약 1% 비중을 차지한다. UV-A는 피부의 진피층까지 도달할 수 있으며, 멜라노사이트의 활동을 활발하게 하여 피부를 검게 만들고 색소침착과 피부 노화의 원인이 된다. UV-A는 폴리머나 프린트 잉크의 경화, 가스 측정, 질소 요소 측정, 조명, 광학 센서, 이미지 색조측정 ID, 위폐 감별, 살균 등에 사용된다.
그리고, UV-B는 약 280-315nm 파장의 광선으로, 표피의 기저층 또는 진피 상부까지 도달한다. UV-B는 UV 경화, 광학 치료, 광학 센서, 이미지 색조 측정, 범죄 분석, 단백질 분석, DNA 시퀀싱, 의료용기기 등에 사용된다.
또한, UV-C는 100∼280㎚ 파장의 광선으로, 파장이 짧아 거의 대부분이 오존층에 의해 흡수되기 때문에 지표에 도달하는 양은 아주 미미하다. UV-C는 살균성이 강해 박테리아, 바이러스 및 단세포성 조직을 사멸시키는 데 사용되고, 살균, 공기 정화, 정수, 표면이나 물 오염 제거, 단백질 분석, DNA 시쿼엔싱, 의료용기기, 오존 탐지 등에 사용된다.
한편, 자외선은 화학작용, 생리작용이 크며, 표백작용이 강하므로 안료·염료 등은 햇빛에 포함되어 있는 자외선에 의해 색이 바랜다. 이러한 자외선에는 살균작용이 있는데, 150∼380nm 또는 250∼280nm의 파장 범위 내에서 살균 작용이 크게 나타나며, 특히 260∼265nm의 파장을 갖는 자외선은 DNA 배열을 파괴시킴으로써 가장 큰 살균효과를 나타낸다. 1㎠당 100μW의 강도를 가진 자외선을 1분간 쪼이면 대장균, 디프테리아균, 이질균 등은 99%가 죽는다.
상기 UV-C 램프(또는, UV-C LED)는 100 내지 280nm의 파장을 갖는 자외선을 방출한다 이는 20초 이내에 99.9%살균이 가능하고, 태양광선 살균보다 약 1600배 정도 효과적인 특징을 가지고 있다. 그리고, 모든 균 종의 살균에 적용이 가능하며 균의 내성이 없고, 살균에 필요한 소요시간이 짧고 사용방법 또한 용이한 특징을 가지고 있다.
삭제
본 발명의 실시 예에서는 222nm의 파장을 갖는 UV-C 램프(또는, UV-C LED)를 사용하여 인체 중에서도 세균과 바이러스가 가장 많은 발 아래쪽으로 소정시간(예를 들어, 5초간) UV-C 자외선을 조사함으로써, 인체에 전혀 영향을 주지 않고 세균 및 바이러스를 살균할 수 있도록 구현하였다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 인체에 무해한 405nm의 파장을 갖는 가시광선 LED를 사용하여 출입자의 신체 상부에 가시광선을 소정시간(예를 들어, 5초간) 조사함으로써, 인체에 전혀 영향을 주지 않고 세균 및 바이러스를 살균할 수 있도록 구현하였다.
이때, 상기 UV-C 램프(또는, UV-C LED)와 상기 가시광선 LED는 상기 인체감지센서(120)에 의해 감지된 출입자의 신장에 따라 선택적으로 동작하도록 제어된다. 즉, 상기 UV-C 램프(또는, UV-C LED)와 상기 가시광선 LED는 출입자의 신장에 맞게 선택적으로 구동되어 UV-C 자외선과 가시광선을 조사하게 된다.
자외선을 이용한 가장 대중적인 방법은 UV-C를 활용한 살균 방법이다.
모든 미생물은 세포의 유전 정보를 포함하는 핵산(DNA 및 RNA-전사)을 포함하게 되는데 자외선이 아데닌과 티민의 결합을 방해시켜 생식을 방해하게 된다. 이로인해 거의 모든 종류의 균과 바이러스에 대한 사멸능력을 가지고 있고, 매우 짧은 시간에 유해군 및 바이러스를 사멸하기 때문에 각광을 받고 있고 특히 공기와 물을 살균하는데도 유용하다. 바이러스는 세포막이 없지만, DNA와 RNA를 가지고 있기 때문에 동일한 효과에 의해 바이러스 또한 사멸시킬 수 있다.
자외선의 살균효과는 자외선출력 및 조사시간과 관계가 있으며, 균의 생존율은 조사량(자외선강도×조사시간)에 대해 거의 지수관계수적으로 감소하고, 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.
S=P/PO=e(-Et)/Q
여기서, S: 살균의 생존율, P: 조사후의 살균수, PO: 조사전의 살균수, e: 살균선의 방사강도[㎼/㎠], Et: 조사시간(min), Q: 생존율 S를 1/e(36.8%)로 하는데 필요한 살균선 조사량[㎼·min]
이 수식을 풀어보면 살균선의 강도와 조사시간이 살균력의 지표가 되며, 살균선의 강도는 다시 피시험체와 살균선의 거리의 제곱에 반비례한다. 이 세가지를 잘 활용하면 강력한 살균을 할 수가 있다.
아래 표 2는 UV-C를 이용한 살균능 테스트를 나타낸 것이다.
UV-C 조사 시간은 30초, 12초, 6초의 순으로 12초 이상 조사할시 균의 성장이 억제됨이 눈에 띄게 관찰되었고, 6초 조사한 경우도 배양시간이 길어질수록 성장 속도가 둔화되는 경향이 관찰되었다. 그리고, 25㎝ > 66㎝의 순으로 UV-C와 거리가 가까울수록 균의 성장 억재능이 높아지는 것으로 관찰되었다.
도 11은 시료에 세균을 배양한 후 UV-C 자외선을 조사하여 살균테스트를 한 결과를 나타낸 사진이다. 이때, UV-C 자외선은 275㎚ 파장의 UV-C LED 모듈을 사용하였고, 살균시험 시간은 초기, 1분±5초, 5분±10초 후에 살균결과를 나타낸 것으로, 대장균, 폐렴간균, 황색포도상구균 등 99.9% 살균된 것으로 관찰되었다.
도 12는 시료에 세균을 배양한 후 UV-C 자외선을 조사한 경우(왼쪽)와 자외선을 조사하지 않은 경우(오른쪽)를 시험한 테스트 결과 사진이다. 사진에서도 볼수 있듯이, 자외선을 조사하지 않은 오른쪽 시료에는 균이 여러곳 발견되었고, UV-C 자외선을 조사한 왼쪽 시료에는 균이 관찰되지 않았다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은, 비접촉 적외선(IR) 근접센서를 통해 출입자의 출입 및 신장를 검출하여 출입자의 신장에 맞게 가시광선과 UV 자외선을 선별적으로 조사하되 출입자의 상부에는 가시광선을 조사하고 출입자의 하부에는 UV-C 자외선을 소정시간 조사하여 인체에 전혀 해를 주지 않고 세균과 바이러스를 살균 처리하고, 출입자의 신장에 맞게 에어 샤워 브로워(150)를 선별적으로 구동하여 고속의 에어(air)로 미세먼지와 세균을 차단 및 억제함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명에 의한 비접촉 IR 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은, UV 자외선을 인체에 조사하여 세균 및 바이러스를 살균 처리하고 전염 확산을 방지하는 장치 및 시스템에 적용할 수 있다.
또한, 고속의 에어를 분사하여 인체에 붙어 있는 세균 및 미세먼지를 제거하는 장치 및 시스템에도 함께 적용할 수 있다.
본 발명의 시스템은 학교, 병원, 관공서, 회사, 백화점, 대형마트, 공항 등의 출입구에 설치하여 세균 및 바이러스를 살균 처리하고 고열 환자를 검출하여 전염 확산을 방지하는데 사용될 수 있다.
100 : 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템
110 : 게이트웨이(Gateway)
111 : 제1몸체 112 : 제2몸체
113 : 상부 프레임 114 : 무빙 캐스터
120 : 상부 인체감지센서(적외선 근접센서)
121 : 하부 인체감지센서(적외선 근접센서)
122 : 음성안내스피커
123 : 화면 모니터 124 : 동작 표시부
125 : 비접촉 핸드 센서
130 : 발광소자 131 : 구동 드라이버
140 : 발광소자 141 : 구동 드라이버
150 : 에어 샤워 브로워(Brower) 151 : 송풍기
152 : 집진장치 153 : 헤파필터(HEPA filter)
160 : 메모리 170 : 무선 통신부
190 : 컨트롤러
200 : 리더기 210 : RF 수신기
110 : 게이트웨이(Gateway)
111 : 제1몸체 112 : 제2몸체
113 : 상부 프레임 114 : 무빙 캐스터
120 : 상부 인체감지센서(적외선 근접센서)
121 : 하부 인체감지센서(적외선 근접센서)
122 : 음성안내스피커
123 : 화면 모니터 124 : 동작 표시부
125 : 비접촉 핸드 센서
130 : 발광소자 131 : 구동 드라이버
140 : 발광소자 141 : 구동 드라이버
150 : 에어 샤워 브로워(Brower) 151 : 송풍기
152 : 집진장치 153 : 헤파필터(HEPA filter)
160 : 메모리 170 : 무선 통신부
190 : 컨트롤러
200 : 리더기 210 : RF 수신기
Claims (6)
- 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템에 있어서,
게이트웨이(110)의 양쪽에 수직으로 구성된 제1 및 제2몸체(111,112);
상기 제1몸체(111)의 내측 상부 양쪽과 하부에 각각 구성되며, 양방향의 출입자를 감지하고 출입자의 신장을 감지하는 상부 및 하부 인체감지센서(120,121);
상기 제1몸체(111)의 내측 상부에 구성되며, 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)에서 인체가 감지되면 음성안내를 출력하는 음성안내스피커(122);
상기 제2몸체(112)의 출입구 정면 및 후면 방향에 각각 구성되며, 동작 상태를 LED의 점등으로 표시하는 동작 표시부(124);
상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 상부 양쪽의 네방향에서 45도 각도로 중앙 상부를 향하여 배치되고, 출입자의 상부에 400∼410㎚파장의 가시광선을 소정시간 조사하도록 수직으로 배열 구성된 발광소자(130);
상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 하부 양쪽의 네방향에서 45도 각도로 중앙 하부를 향하여 배치되고, 출입자의 발 하부에 220∼225㎚파장의 자외선을 소정시간 조사하도록 수직으로 배열 구성된 발광소자(140);
상기 음성안내스피커(122)에서 음성안내가 출력된 후 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 발광소자(130,140)를 출입자의 상부 및 하부에 선별적으로 소정 시간동안 구동하는 구동 드라이버(131,141);
상기 제1 및 제2몸체(111,112)의 내측 중앙에 수직으로 배열 구성되고 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 선별적으로 작동되며, 중앙을 향하여 고속의 청정 공기를 소정시간 분사하여 출입자의 몸에 붙은 먼지나 미생물을 제거하는 에어 샤워 브로워(150); 및
상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)를 통해 출입자 및 출입자의 신장을 감지하고, 상기 음성안내스피커(122)를 통해 음성안내를 출력하고, 상기 동작 표시부(124)의 LED를 점등하여 동작 상태를 표시하고, 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 발광소자(130,140)를 선별적으로 소정시간 구동하도록 상기 구동 드라이버(131,141)를 제어하고, 상기 발광소자(130,140)의 구동이 완료된 후 상기 상부 및 하부 인체감지센서(120,121)의 감지 신호에 따라 출입자의 신장에 맞게 상기 에어 샤워 브로워(150)를 선별적으로 소정시간 구동하도록 제어하는 컨트롤러(190);
를 포함하는 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은,
상기 게이트웨이(110)의 제1 또는 제2몸체(111,112)의 출입구 방향에 구성되며, 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보를 읽어 들이는 리더기(200); 및
상기 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보를 미리 등록받아 저장하며, 상기 리더기(200)에서 읽어 들인 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보와 출입일자 및 시간을 함께 저장하는 메모리(160);를 포함하며,
상기 리더기(200)에서 읽어 들인 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보와 상기 메모리(160)에 등록된 바코드 또는 QR코드 정보를 비교하여 출입자의 신분을 확인한 후 상기 출입자의 바코드 또는 QR코드 정보와 출입일자 및 시간을 상기 메모리(160)에 저장하는,
인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은,
상기 게이트웨이(110)의 제1 또는 제2몸체(111,112)의 출입구 방향에 구성되며, 출입자의 RF 태그 정보를 읽어 들이는 RF 수신기(210); 및
상기 출입자의 RF 태그 정보를 미리 등록받아 저장하며, 상기 RF 수신기(210)에서 읽어 들인 출입자의 RF 태그 정보와 출입일자 및 시간을 함께 저장하는 메모리(160);를 포함하며,
상기 RF 수신기(210)에서 읽어 들인 출입자의 RF 태그 정보와 상기 메모리(160)에 등록된 RF 태그 정보를 비교하여 출입자의 신분을 확인한 후 상기 출입자의 RF 태그 정보와 출입일자 및 시간을 상기 메모리(160)에 저장하는,
인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은,
상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 동작 상태와 검출 데이터 정보, 동작 설정 데이터 및 출입자 정보를 일대일 다이렉트 통신을 통해 무선 통신망으로 전송하는 무선통신부(170);
상기 무선 통신망을 통해 데이터 정보를 수신받아 저장하고 상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 동작을 모니터링 및 관리하며 데이터를 설정하여 동작을 제어하는 시스템 서버; 및
상기 무선 통신망을 통해 데이터 정보를 수신받아 상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템의 동작을 모니터링 및 관리하고 데이터를 설정하여 동작을 제어하는 전용 앱이 설치된 스마트폰;
을 포함하는 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 발광소자(130)는 405㎚파장의 LED로 구성되고,
상기 발광소자(140)는 222㎚파장의 UV-C 램프 또는 UV-C LED로 구성된,
인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템은,
상기 게이트웨이(110)의 제1 또는 제2몸체(111,112)의 출입구 방향에 구성되며, 비접촉으로 손의 움직임을 감지하여 상기 발광소자(130,140)와 상기 에어 샤워 브로워(150)가 작동하지 않도록 제어하는 비접촉 핸드 센서(125);
를 포함하는 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200079675A KR102250257B1 (ko) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | 비접촉 적외선 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200079675A KR102250257B1 (ko) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | 비접촉 적외선 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102250257B1 true KR102250257B1 (ko) | 2021-05-10 |
Family
ID=75918319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200079675A KR102250257B1 (ko) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | 비접촉 적외선 생체인식을 통한 인체적용 자외선 살균 세이프 게이트웨이 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102250257B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102379675B1 (ko) * | 2021-05-27 | 2022-03-30 | 한국건설기술연구원 | 미세먼지 제거 및 소독 기능을 갖는 간이 방역 장치 |
| CN116492602A (zh) * | 2023-06-15 | 2023-07-28 | 广州穗海新峰医疗设备制造股份有限公司 | 紫外线治疗仪控制系统、方法、装置及可读存储介质 |
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2020
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