KR102280816B1 - 복합센서를 이용한 ess 화재 및 운영환경 모니터링 장치 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
복합센서를 이용한 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치 및 시스템을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 신재생 에너지 발전원에 의해 발전된 전력을 저장하고 송전하는 ESS, 상기 ESS에 설치되어, 상기 ESS의 온도, 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도를 측정하고, 상기 ESS의 화재 위험요소 및 운영 환경을 판단하는 모니터링 장치 및 상기 모니터링 장치로부터 데이터를 수신하여, 상기 ESS의 화재 위험요소 및 운영 환경을 출력하는 모바일 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 시스템을 제공한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 신재생 에너지 발전원에 의해 발전된 전력을 저장하고 송전하는 ESS, 상기 ESS에 설치되어, 상기 ESS의 온도, 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도를 측정하고, 상기 ESS의 화재 위험요소 및 운영 환경을 판단하는 모니터링 장치 및 상기 모니터링 장치로부터 데이터를 수신하여, 상기 ESS의 화재 위험요소 및 운영 환경을 출력하는 모바일 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 온도, 가스, 습도 및 미세먼지를 감지하는 복합센서를 이용하여 ESS의 화재 및 운영환경을 모니터링하는 장치 및 시스템에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
일반적으로, ESS(Energy Storage System, 또는, 에너지 저장 시스템)는 발전소에서 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해주는 저장장치이다. 최근 들어, 이러한 ESS 장치가 소형으로 구성되어 정전 대비용 또는 피크 전력 감축용으로 빌딩, 공장, 가정 등의 일반 수용가에 설치되고 있다.
특히, 전력 수급 불균형 등으로 인해 신재생 에너지에 대한 관심이 급격하게 증가하면서, ESS를 이용하여 신재생 에너지에 의해 생산된 전기를 저장하고 필요한 시간대에 활용하도록 하는 기술에 대한 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
현재, 신축되는 공공건물에 대한 ESS의 설치가 의무화되고 있는 추세이며, 에너지 절감 차원에서 민간건물 등에도 ESS의 설치가 증가하고 있다.
ESS는 배터리, 배터리를 관리하는 BMS 및 전력을 변환하는 PCS 등을 구비하며, 이러한 장치들은 지하실 등과 같은 일정한 공간에 수용되어 운영된다.
그러나 최근 들어, 원인을 알 수 없는 ESS 화재가 발생하면서 ESS에 대한 사용자의 신뢰도가 하락하고 있다. 따라서, 화재 발생 원인을 미연에 감지하고 ESS의 운영환경 등을 실시간으로 모니터링함으로써 화재에 신속하게 대처할 필요성이 대두되고 있다.
종래에는 ESS의 화재를 감지하기 위하여 온도센서 이용하여 기 설정된 온도값과 비교함으로써 화재 여부를 판단하였다. 다만, 종래의 방법은 주간, 야간, 계절별, 우기 및 건기 등의 다양한 조건을 고려하지 않고 일률적으로 측정된 온도와 기 설정된 온도값만을 비교하였다. 이러한 조건만으로는 화재 여부를 정확하게 감지할 수 없을 뿐만 아니라 온도 이외에 화재에 영향을 미칠 수 있는 요인을 고려하지 않았기 때문에, 화재 여부를 초기에 감지하는 것이 어렵다는 한계가 있었다.
본 발명의 일 실시예는, ESS의 온도, 가스, 습도 및 미세먼지를 측정하여 화재 여부를 판단할 수 있는 복합센서를 이용한 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치 및 시스템을 제공하는 데 일 목적이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 ESS의 온도, 가스, 습도 및 미세먼지 정보를 사용자에게 실시간으로 전송할 수 있는 복합센서를 이용한 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치 및 시스템을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 신재생 에너지 발전원에 의해 발전된 전력을 저장하고 송전하는 ESS; 상기 ESS에 설치되어, 상기 ESS의 온도, 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도를 측정하고, 상기 ESS의 화재 위험요소 및 운영 환경을 판단하는 모니터링 장치; 및 상기 모니터링 장치로부터 데이터를 수신하여, 상기 ESS의 화재 위험요소 및 운영 환경을 출력하는 모바일 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 모니터링 장치는, 복수 개의 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 복수 개의 센서는, 하나의 복합센서로 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, ESS의 화재 및 운영환경을 모니터링하는 장치에 있어서, 복수 개의 센서를 포함하며, 상기 ESS의 온도, 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도를 감지하는 복합센서; 상기 복합센서로부터 수신한 데이터와 기 설정된 값을 비교하여, 상기 ESS의 화재 발생 여부를 판단하고, 상기 ESS의 운영 환경 수준을 평가하는 제어부; 상기 제어부로부터 수신한 데이터를 디스플레이하는 출력부; 및 상기 제어부로부터 수신한 데이터를 모바일 장치로 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 복합센서는, 상기 복수 개의 센서가 하나의 센서로 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 복합센서는, 온도, 가스, 습도 및 미세먼지 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 온도센서는, 상기 ESS의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 가스센서는, 상기 ESS 및 상기 ESS가 설치된 공간의 가연성 가스 농도를 감지하여 상기 제어부로 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 습도센서는, 상기 ESS의 습도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 미세먼지 센서는, 상기 ESS 및 상기 ESS가 설치된 공간의 미세먼지 농도를 측정하여 상기 제어부로 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, ESS의 온도, 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도를 감지하는 복합센서에 있어서, 상기 ESS의 온도를 실시간으로 감지하는 온도센서; 상기 ESS 및 상기 ESS가 설치된 공간의 특정 성분을 감지하는 가스센서; 상기 ESS의 습도를 실시간으로 감지하는 습도센서; 및 상기 ESS 및 상기 ESS가 설치된 공간의 미세먼지 농도를 측정하는 가스센서 미세먼지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합센서를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 복합센서는, 상기 가스센서 또는 상기 미세먼지 센서 중 적어도 어느 한 곳의 일 측면에 송풍구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 가스센서는, 기 설정된 파장 대역의 광을 조사하는 광원; 상기 광원이 광을 조사하는 방향으로 상기 광원 상에 도포되는 복수의 전극; 상기 광원이 광을 조사하는 방향으로 상기 전극의 상부 또는 상기 전극의 사이에 도포되며, 상기 특정 성분을 센싱하여 상기 전극 간의 저항값을 가변시키는 센싱물질; 및 상기 기 설정된 파장 대역의 광을 상기 센싱물질로 반사시키는 복수 개의 나노 돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 가스센서는, 기 설정된 파장 대역의 광을 조사하는 광원; 상기 광원이 광을 조사하는 방향으로 상기 광원 상에 도포되는 복수의 전극; 상기 광원이 광을 조사하는 방향으로 상기 전극의 상부 또는 상기 전극의 사이에 도포되며, 상기 특정 성분을 센싱하여 상기 전극 간의 저항값을 가변시키는 센싱물질; 및 상기 기 설정된 파장 대역의 광을 상기 센싱물질로 반사시키는 복수 개의 나노 돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 복합센서를 이용하여 ESS의 온도, 가스, 습도 및 미세먼지를 측정함으로써, 화재 여부를 신속하게 판단할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, ESS의 온도, 가스, 습도 및 미세먼지 정보를 사용자에게 실시간으로 전송함으로써 화재 발생에 따른 신속한 조치를 취할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합센서의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스센서의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스센서의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스센서의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스센서의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합센서의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스센서의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스센서의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스센서의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스센서의 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 시스템을 도시한 도면이다.
ESS(Energy Storage System, 110)는 모니터링 장치(120)가 설치되는 대상체로서, 전기에너지를 적게 사용할 때 저장하고 필요할 때 공급함으로써 에너지 이용효율 향상, 신·재생 에너지 활용도 제고 및 전력공급시스템의 안정화에 기여한다. 이에, 최근 들어, ESS(110)는 공공건물 뿐만 아니라, 개별 주택, 공동 주택, 사무 공간, 소규모 공장시설 등 수용가의 공간에도 널리 설치되고 있다.
그러나 배경기술에서도 언급하였듯이, 근래에 원인을 알 수 없는 화재가 연이어 발생하면서 ESS(110)에 대한 사용자의 신뢰도가 하락하고 있다. 따라서, 화재 발생 원인을 미연에 감지하고 ESS(110)의 운영환경 등을 실시간으로 모니터링할 수 있는 장치의 필요성이 요구되고 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 복합센서(미도시)를 포함하는 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치(120)를 이용하여 ESS(110)의 화재를 사전에 감지하고, ESS(110)의 운영환경 등을 실시간으로 모니터링함으로써, 사용자 등이 화재 발생 예방 및 화재 발생에 따른 신속한 사후처리를 할 수 있도록 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 시스템(100)을 제공하고자 한다.
ESS 화재 및 운영환경 모니터링 시스템(100)은 모니터링 장치(120) 및 모바일 장치(130)를 포함한다.
ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치(120, 이하, '모니터링 장치'로 약칭함)는 ESS(110) 내에 설치되며, ESS(110)의 온도, 가스, 습도 및 미세먼지를 감지하여 이를 모바일 장치(130)로 제공한다. 모니터링 장치(120)는 복합센서(미도시)를 이용하여 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도, 가스, 습도 및 미세먼지를 실시간으로 감지함으로써 사용자 등이 ESS(110)및 ESS(110)가 설치된 공간의 환경을 파악할 수 있도록 한다. 모니터링 장치(120)는 통신부(미도시)를 이용하여 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도, 가스, 습도 및 미세먼지 측정 데이터를 모바일 장치(130)로 제공하고, ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도, 가스, 습도 및 미세먼지 측정 데이터가 기 설정된 값 이상일 경우, 모바일 장치(130)로 경보 신호 등을 전송한다. 모니터링 장치(120)의 구성에 대한 상세한 설명은 도 2를 참조하여 후술하도록 한다.
모바일 장치(130)는 모니터링 장치(120)로부터 ESS(110)의 온도, 가스, 습도 및 미세먼지 데이터를 수신하여 이를 표시한다. 모바일 장치(130)는 모니터링 장치(120)와 무선으로 통신하도록 구성되며, 사용자 등은 모바일 장치(130) 내에 설치된 어플리케이션(Application) 등으로 ESS(110)의 온도, 가스, 습도 및 미세먼지 데이터를 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 장치의 구성을 도시한 도면이다.
모니터링 장치(120)는 복합센서(210), 제어부(220), 출력부(230) 및 통신부(240)를 포함한다.
복합센서(210)는 복수 개의 센서가 하나의 센서로 구현되어 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간에 배치됨으로써, ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도, 가스, 습도 및 미세먼지를 복합적으로 감지하여 이를 제어부(220)로 전송한다.
복합센서(210)의 구성에 대해서는 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합센서의 구성을 도시한 도면이다.
복합센서(210)는 온도센서(310), 가스센서(320), 습도센서(330) 및 미세먼지 센서(340)를 포함한다.
복합센서(210)는 ESS(110)의 온도 및 가스를 측정하고 이를 제어부(220)로 제공함으로써, 후술할 제어부(220)가 ESS(110)의 화재를 사전에 감지할 수 있도록 한다. 또한, 복합센서(210)는 ESS(110)의 습도 및 미세먼지 농도를 측정하여 이를 제어부(220)로 제공함으로써, 후술할 제어부(220)가 ESS(110)의 운영환경 수준을 판단할 수 있도록 한다.
온도센서(310)는 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도를 측정한다.
온도센서(310)는 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도를 측정하여 제어부(220)로 측정값을 전송한다. 누전, 합선, 배터리 과열 등이 발생함에 따라 열에 의해 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도가 점차 상승한다. 온도센서(310)는 기 설정된 간격마다 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도를 측정하여 제어부(220)로 전송함으로써, 제어부(220)가 화재 징후를 판단할 수 있도록 한다. 온도센서(310)는 NTC(Negative Temperature Coefficient), 열전대식 또는 비접촉식 센서로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
가스센서(320)는 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 가연성 가스를 감지한다.
가스센서(320)는 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간에서 발생되는 가연성 가스의 농도를 측정하여 제어부(220)로 측정값을 전송한다. 합선이나 누전 등에 의해 전선에 과전류가 흐르게 되면 열이 발생하며, 열에 의해 온도가 상승함에 따라 전선은 열분해 되면서 H2, CO, CO2와 같은 가연성 가스를 배출한다. 가스센서(320)는 센싱물질(미도시)을 이용하여 가연성 가스를 감지함으로써, 제어부(220)가 화재 여부를 판단할 수 있도록 한다. 가스센서(320)의 일 측면에는 송풍구(미도시)가 구비된다. 이에 따라, 가스센서(320) 내로 공기의 유출입이 원활하게 이루어짐으로써, 가스센서(320)는 가연성 가스를 더욱 정확하게 감지할 수 있다. 가스센서(320)의 구조에 대해서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 상세하게 후술하도록 한다.
습도센서(330)는 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 습도를 측정한다.
습도센서(330)는 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 습도를 측정하여 제어부(220)로 측정값을 제공한다. 습도가 높은 상태에서 주변의 온도가 낮아짐에 따라 물체의 표면에는 결로가 발생하며, 이러한 결로는 전선 누전의 원인이 될 수 있다. 따라서, 습도센서(330)는 실시간으로 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 습도를 측정하여 이를 제어부(220)로 전송함으로써, 사용자 등이 ESS(110)의 운영환경을 제어할 수 있도록 한다.
미세먼지 센서(340)는 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 미세먼지의 농도를 측정한다.
미세먼지 센서(340)는 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 미세먼지 농도를 측정하여 이를 제어부(220)로 제공함으로써, 사용자 등이 ESS(110)의 운영환경을 제어하여 화재를 미연에 방지할 수 있도록 한다. 과열, 전선의 누전 및 합선 등에 의해 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간이 발열됨에 따라 온도가 상승하고, 연기가 발생할 경우, 주로, 메탄, 알코올, 벤젠 및 페놀 등의 탄소화합물 기반의 미세먼지가 발생한다. 즉, 미세먼지 센서(340)는 탄소화합물 기반의 미세먼지 농도를 측정함으로써 화재 징후를 감지한다. 미세먼지 센서(340)는 광산랑 방식, 베타선 흡수 방식 및 정전용량 방식 중 적어도 어느 하나의 방식을 이용하여 미세먼지 농도를 측정할 수 있다. 미세먼지 센서(340)의 일 측면에는 송풍구(미도시)가 구비된다. 이에 따라, 미세먼지 센서(340) 내로 공기의 유출입이 원활하게 이루어짐으로써, 미세먼지 센서(340)는 특히, 탄소화합물 기반의 미세먼지 농도를 더욱 정확하게 측정할 수 있다.
전술한 대로, 가스센서(320) 및 미세먼지 센서(340)는 각각 일 측면에 송풍구(미도시)를 구비할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 송풍구(미도시)는 가스센서(320) 및 미세먼지 센서(340) 중 어느 한 곳의 일 측면에 구비될 수도 있다. 다만, 온도센서(310) 및 습도센서(330)는 공기의 유출입이 차단되도록 구성됨으로써, 송풍구(미도시)에 의해 유입되는 공기는 온도센서(310) 및 습도센서(330)를 통과하지 않는다.
다시, 도 2를 참조하면, 제어부(220)는 복합센서(210)로부터 수신한 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간 의 온도, 가스, 습도 및 미세먼지 측정 데이터를 토대로 화재 징후를 감지하고, ESS(110)가 운영되는 환경의 수준을 판별하여 이를 사용자에게 제공한다.
제어부(220)는 온도센서(310)로부터 수신한 데이터를 토대로 화재 여부를 판단한다.
제어부(220)는 온도센서(310)에 의해 측정된 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도 데이터를 수신하여 화재 여부를 판단한다. 제어부(220)는 기 설정된 온도값과 온도센서(310)로부터 수신한 ESS(110)의 온도를 비교하여, ESS(110)의 온도가 기 설정된 온도값보다 높을 경우, 위험 신호를 출력부(230) 및 통신부(240)로 전송함으로써 사용자 등이 화재 발생에 대비할 수 있도록 한다.
제어부(220)는 가스센서(320)로부터 수신한 데이터를 토대로 화재 여부를 판단한다.
제어부(220)는 가스센서(320)에 의해 측정된 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 가연성 가스 농도 데이터를 수신하여 화재 여부를 판단한다. 제어부(220)는 기 설정된 값과 가스센서(320)로부터 수신한 가스 농도값을 비교하여, 가스센서(320)에 의해 측정된 가연성 가스 농도가 기 설정된 값보다 높을 경우, 위험 신호를 출력부(230) 및 통신부(240)로 전송함으로써 사용자 등이 화재 발생에 대비할 수 있도록 한다.
제어부(220)는 습도센서(330)로부터 수신한 데이터를 토대로 운영환경의 수준을 판별한다.
제어부(220)는 습도센서(330)에 의해 측정된 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 습도 데이터를 수신하여 ESS(110)의 운영환경 수준을 판별한다. 제어부(220)는 기 설정된 값과 습도센서(330)로부터 수신한 습도 데이터를 비교하고, 기 설정된 값에 따라 ESS(110)의 운영환경 수준을 판별한다. 제어부(220)가 습도센서(330)로부터 수신한 데이터를 토대로 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 운영환경 수준을 판별하고, 이를 출력부(230) 및 통신부(240)로 전송함으로써, 사용자 등이 ESS(110)의 운영환경을 실시간으로 확인 및 관리할 수 있도록 한다.
제어부(220)는 미세먼지 센서(340)로부터 수신한 데이터를 토대로 운영환경의 수준을 판별한다.
제어부(220)는 미세먼저 센서(340)에 의해 측정된 ESS(110) 및 ESS(110))가 설치된 공간의 미세먼지 농도 데이터를 수신하여 ESS(110)의 운영환경 수준을 판별한다. 제어부(220)는 기 설정된 값과 미세먼지 센서(340)로부터 수신한 미세먼지 농도 데이터를 비교하고, 기 설정된 값에 따라 ESS(110)의 운영환경 수준을 판별한다. 제어부(220)가 미세먼지 센서(340)로부터 수신한 데이터를 토대로 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 운영환경 수준을 판별하고, 이를 출력부(230) 및 통신부(240)로 전송함으로써, 사용자 등이 ESS(110)의 운영환경을 실시간으로 확인 및 관리할 수 있도록 한다.
제어부(220)는 복합센서(210)로부터 수신한 데이터를 출력부(230)로 전송한다.
제어부(220)는 복합센서(210)로부터 수신한 온도, 가연성 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도 데이터를 출력부(230)로 전송함으로써, 사용자 등이 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도, 가연성 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도를 실시간으로 파악할 수 있도록 한다. 또한, 제어부(220)는 기 설정된 값과 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도, 가연성 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도를 비교하여 화재 위험 및 운영환경의 결함이 발생했다고 판단할 경우, 경보 신호 등을 출력부(230)로 전송한다.
제어부(220)는 복합센서(210)로부터 수신한 데이터를 통신부(240)로 전송한다.
제어부(220)는 복합센서(210)로부터 수신한 온도, 가연성 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도 데이터를 통신부(240)로 전송함으로써, 사용자 등이 모바일 장치(130)를 이용하여 원거리에서도 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도, 가연성 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도를 실시간으로 파악할 수 있도록 한다. 또한, 제어부(220)는 기 설정된 값과 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도, 가연성 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도를 비교하여 화재 위험 및 운영환경의 결함이 발생했다고 판단할 경우, 경보 신호 등을 통신부(240)로 전송한다.
출력부(230)는 제어부(220)로부터 수신한 데이터를 디스플레이한다.
출력부(230)는 제어부(220)로부터 수신한 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도, 가연성 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도를 디스플레이한다. 그 뿐만 아니라, 제어부(220)가 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간에 화재 위험 및 운영환경의 결함이 발생하였다고 판단함에 따라, 출력부(230)는 제어부(220)로부터 경보 신호를 수신하여 이를 디스플레이한다. 출력부(230)는 LCD(Liquid Crystal Display) 또는 LED(Light Emitted Diode) 등으로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
통신부(240)는 제어부(220)로부터 수신한 데이터를 모바일 장치(130)로 전송한다.
통신부(240)는 제어부(220)로부터 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간의 온도, 가연성 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도 데이터를 수신하여 모바일 장치(130)로 전송한다. 제어부(220)가 ESS(110) 및 ESS(110)가 설치된 공간에 화재 위험 및 운영환경의 결함이 발생하였다고 판단함에 따라 경보 신호를 발생할 경우에도 통신부(240)는 이를 모바일 장치(130)로 전송한다. 통신부(240)는 무선 통신을 이용하여, 모바일 장치(130)와 데이터를 송수신하도록 구성된다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스센서의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스센서의 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 가스센서(320)는 광원(미도시), 기판(410), 센서부(420), 마이크로 패턴층(430) 및 나노 돌기(440)를 포함한다.
광원(미도시)은 기판(410)의 하부(-z축 방향)에 배치됨으로써 기 설정된 파장대역의 광을 센서부(420)로 조사한다. 광원(미도시)이 기 설정된 파장대역의 광을 생성하여 일방향으로 조사함에 따라 광은 기판(410)을 거쳐 센서부(420)로 조사된다.
기판(410)은 사파이어로 구현될 수 있으며, 광원(미도시)으로부터 조사된 광을 통과시켜 센서부(420)로 조사되도록 한다. 기판(410)의 일 측면에는 외부 공기가 유출입할 수 있도록 송풍구(미도시)가 구비될 수 있다.
센서부(420)는 광원(미도시)으로부터 광을 조사받아 활성화되며, 센서부(420)를 통과하는 기체 내 특정 성분을 센싱한다.
센서부(420)는 전극(422) 및 센싱물질(424)을 포함한다.
전극(422)은 광원(미도시)이 광을 조사하는 방향(+z축)으로 기판(410) 상에 도포된다. 전극(422)은 별도의 도선(미도시) 또는 비아(Via, 미도시)를 이용하여 서브마운트(미도시)를 거쳐 외부장치(예를 들어, 센싱값을 분석하는 장치, 미도시)와 연결된다. 전극(422)은 광원(미도시)의 기판(410) 상에 도포되어, 외부장치(미도시)가 센싱물질(424)의 센싱에 의해 변화되는 저항값을 감지할 수 있도록 한다. 외부장치가 전극(422)을 이용해 저항값을 감지함으로써, 센싱물질(424)의 센싱값을 인지할 수 있다.
전극(422)은 기판(410) 상에 다양한 모양이나 사이즈로 도포될 수 있다. 다만, 전극(422)은 광원(미도시)이 조사하는 광을 막는 레이어이기 때문에 센싱물질의 센싱효율을 상승시키기 위해 최소화될 필요가 있다. 그러나 전극(422)이 무분별하게 최소화될 경우, 외부장치가 저항값을 측정하기 곤란해지는 문제가 있다. 또한, 전극(422)간 거리가 너무 멀어질 경우, 저항값의 측정이 곤란해지거나 저항값이 작아지는 우려가 존재한다. 따라서, 전극(422)이 도포되는 형상이나 밀도가 상당히 중요하다.
전극(422)은 금, 은, 알루미늄 등 금속 성분으로 구현될 수도 있으나, 전술한 바와 같이 광원(미도시)이 조사하는 광의 차단율을 최소화하기 위해, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명전극으로 구현될 수도 있다. 특히, 전극(422)이 투명전극으로 구현될 경우, 광원(미도시)에서 조사되는 광이 온전히 센싱물질(424)로 도달할 수 있다.
전극(422)은 기판(410) 상에 단독으로 도포될 수도 있으나, 추가적으로 전극을 기판(410) 상에 고정시키는 패드(미도시)가 추가적으로 함께 도포될 수도 있다. 또한, 전극(422)은 다양한 방법(예를 들어, 인쇄전자 기법, 스퍼터링 등)으로 기판(410) 상에 도포되어 형성될 수도 있고, 기판(410) 상에 패터닝되어 형성될 수도 있다.
센싱물질(424)은 센서부(420)를 통과하는 기체 내 특정 성분을 센싱한다.
센싱물질(424)은 센서부(420)를 통과하는 기체 내에서 VOC(Volatile Organic Compounds), 포름 알데히드, 톨루엔, 일산화탄소(CO), 질소 산화물(NOX) 또는 황화수소(H2S)등 주로 인체에 유해한 성분을 센싱한다. 또는, 센싱물질(424)은 기체 내에서 에탄올 등의 알코올 성분을 센싱할 수 있다. 각각을 검출하기 위해, 센싱물질(424)은 산화아연(ZnO), 산화 티타늄(TiO2), 산화 주석(SnO2) 또는 산화인듐(In2O3) 등으로 구현될 수 있다. 센싱물질(424)이 전술한 성분 중 어느 하나의 물질로 구현되거나, 복수의 물질이 센싱물질(424) 내 다양한 비율로 포함됨으로써, 센싱물질(424)이 검출할 수 있는 성분이 다양해질 수 있다.
센싱물질(424)은 광원(미도시)이 광을 조사하는 방향(+z축)으로 전극(422)의 상부(+z축) 또는 전극(422)의 사이에 도포될 수 있다. 센싱물질(424)은 전극(422)의 상부(+z축) 또는 전극(422)의 사이 공간(즉, 기판(410)의 상부)에 도포된다. 도 1에는 센싱물질(424)이 입자 형태로 도포된 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 나노 와이어 또는 나노 필름 형태의 캐스팅, 프린팅 또는 스퍼터링(Sputtering) 등 다양한 방법으로 도포될 수 있다.
가스센서(320)는 광원(미도시) 내 기판(410)의 상부(+z축)에 마이크로 패턴층(430) 및 나노 돌기(440)를 더 포함할 수 있다. 광원(미도시)으로부터 일방향(+z축)으로 조사된 기 설정된 파장대역의 광은 센싱물질(424)로 충분히 도달해야 한다. 그러나 센싱물질(424)이 일정한 면적을 갖도록 도포되어 있음에 따라, 센싱물질(424)의 최상부에 광이 충분히 도달하지 못할 우려가 존재한다. 가스센서(320)는 마이크로 패턴층(430) 및 나노 돌기(440)를 포함함으로써, 이러한 문제를 해소하고자 한다.
마이크로 패턴층(430) 및 나노 돌기(440)는 광원(미도시)으로부터 일방향(+z축)으로 조사된 기 설정된 파장대역의 광을 기 설정된 방향으로 가이딩(Guiding)함으로써, 각 전극(422a, 422b)이 도포되지 않은 부분으로 유출되는 빛을 최대한 상쇄시킨다. 마이크로 패턴층(430) 및 나노 돌기(440)는 각 전극(422a, 422b)이 도포되지 않은 기판(410) 상에 구비된다.
마이크로 패턴층(430)은 마이크로 미터(㎛) 단위의 기 설정된 형상의 패턴이 별도의 기판(미도시) 상에 형성된 형태로 구성될 수 있다. 마이크로 패턴층(430) 상에는 나노 돌기(440)가 구비될 수 있으며, 마이크로 패턴층(430)의 상부(+z축)에 레지스트(미도시)나 플라즈마가 도포됨에 따라 나노 돌기(440)가 형성될 수 있다. 마이크로 패턴층(430) 상에 나노 돌기(440)가 형성되는 과정에 대해서는 후술하도록 한다. 마이크로 패턴층(430)은 광원(미도시)으로부터 일 방향으로 조사된 기 설정된 파장대역의 광을 센싱물질(424)이 위치한 방향으로 반사시킴으로써 광이 센싱물질(424)로 충분히 도달할 수 있도록 한다.
나노 돌기(440)는 마이크로 패턴층(430) 상에 형성되며, 나노 미터(㎚) 단위의 기 설정된 모양을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 나노 돌기(440)는 복수 개로 구성된다. 나노 돌기(440)는 마이크로 패턴층(430)에 의해 센싱물질(424)로 도달하지 못한 광을 다시 반사시켜, 광이 센싱물질(424)이 위치한 방향으로 온전히 방사될 수 있도록 한다.
마이크로 패턴층(430) 및 나노 돌기(440)가 제조되는 과정은 다음과 같다.
일반적으로, 마이크로 패턴층(430)은 포토 레지스트(Photoresist) 공정에 의해 형성된다. 별도의 기판(미도시) 상에 레지스트층(미도시)이 형성되면, 광 리소그래피, 임프린트 리소그래피, 식각 또는 사출 성형 등의 방법에 의해 마이크로 패턴층(430)이 형성될 수 있다. 마이크로 패턴층(430)은 광을 투과시키는 재료 또는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 물질로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
마이크로 패턴층(430)의 상부(+z축)에는 나노 돌기(440)가 형성된다. 마이크로 패턴층(430)의 상부(+z축)에 금속 나노 입자(미도시)가 기 설정된 두께로 증착되며, 이에 따라, 마이크로 패턴층(430)의 상부(+z축)에는 기 설정된 두께의 박막층(미도시)이 형성된다. 금속 나노 입자(미도시)는 스퍼터링(Sputtering) 방식 또는 전자빔 진공 증착(Electron-beam Evaporation) 방식에 의해 증착될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 금속 나노 입자(미도시)로 구성된 기 설정된 두께의 박막층(미도시)은 RTA(Rapid Thermal Annealing, 또는, 급속 열처리) 방식에 의해 열처리 되며, 박막층(미도시)에 열이 가해짐에 따라, 박막층(미도시)은 금속 나노 입자(미도시)로 변형된다. 금속 나노 입자(미도시)의 크기는 마이크로 패턴층(430)의 상부(+z축)에 증착된 박막층(미도시)의 두께 및 가해지는 열의 온도에 따라 변경될 수 있다. 이러한 과정에 의해 형성된 금속 나노 입자(미도시)는 식각 마스크(미도시)로 이용되며, 건식 식각에 의해 나노 돌기(440)가 형성된다. 마이크로 패턴층(430)의 상부(+z축)에 나노 돌기(440)가 형성되면, 마이크로 패턴층(430)은 HNO3 용액에 약 1~5분간 침지되며, 이에 따라, 금속 나노 입자(미도시)가 제거된다. HNO3 성분은 DI(De-ionized) Water에 의해 세정될 수 있다.
나노 돌기(440)는 이러한 방법 이외에도 다양한 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 패턴층(430)의 상부(+z축)에는 산소 플라즈마 공정에 의해 O2가 도포되는데, 여기서, O2는 셀프 마스크(Self-mask)로서 이용된다. O2가 도포되면, 불소계 플라즈마 공정에 의해 CF4가 도포되며, 반응성 이온 건식 식각(또는, RIE, Reactive Ion Dry Etching) 공정에 의해 나노 돌기(440)가 형성된다. 나노 돌기(440)가 형성된 마이크로 패턴층(430)은 DI Water에 의해 세정된다.
이와 같은 방법에 의해 마이크로 패턴층(430) 상에 나노 돌기(440)가 형성되면, 마이크로 패턴층(430)은 각 전극(422a, 422b)이 도포되지 않은 부분에 배치된다.
각 전극(422a, 422b)은 센싱물질(424)이 도포된 방향(+z축)의 반대 방향(-z축)에 도포되어, 기판(410) 상에 일정부분 도포될 수 있다. 각 전극(422a, 422b)은 기판(410) 상에서 일정부분의 면적을 차지하고 있기 때문에, 광원(미도시)으로부터 조사되는 광을 일정 부분 차단할 수 있다. 그러나 기판(410)은 마이크로 패턴층(430) 및 나노 돌기(440)를 구비할 수 있으며, 광이 마이크로 패턴층(430) 및 나노 돌기(440)에 의해 센싱물질(424)로 방사되기 때문에, 전극(422a, 422b)에 의해 광이 차단되는 효과를 최대한 상쇄할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스센서의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스센서의 단면도이다.
도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 전극(620)의 상부(+z축)(즉, 기판(610)의 상부)에는 금속 나노 입자(640)가 도포될 수 있다. 광원(미도시)으로부터 일방향(+z축)으로 조사된 기 설정된 파장대역의 광은 센싱물질(630)로 충분히 도달해야 한다. 그러나 센싱물질(630)이 일정한 면적을 갖도록 도포되어 있음에 따라, 센싱물질(630)의 최상부에 광이 충분히 도달하지 못할 우려가 존재한다. 이러한 문제를 해소하기 위해, 기판(610) 상에는 금속 나노 입자(640)가 구비될 수 있다. 금속 나노 입자(640)를 제외한 기판(610), 전극(620) 및 센싱물질(630)은 도 4 및 도 5의 설명과 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
금속 나노 입자(640)는 내부에 존재하는 수많은 자유전자에 의해 금속 원자에 속박되지 않고, 외부의 특정 자극에 쉽게 감응할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 광원(미도시)으로부터 일방향(+z축)으로 조사된 기 설정된 파장대역의 광은 전자기장을 갖고 있으며, 도체인 금속 나노 입자(640)의 표면과 유전체인 전극(620) 사이에 이러한 광이 입사되면, 전자기장에는 공명이 발생하게 된다. 이때, 금속 나노 입자(640)의 표면에 존재하는 자유전자는 집단적으로 진동하게 되는데, 이러한 현상을 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance, SPR)이라고 하며, 나노미터(㎚) 크기의 금속 구조에서 발생한 표면 플라즈몬을 국소 표면 플라즈몬 공명(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)이라고 한다. 이와 같은 표면 플라즈몬 공명 현상에 의해 금속 나노 입자(640)는 광원(미도시)으로부터 일방향(+z축)으로 조사된 기 설정된 파장대역의 광을 흡수하거나 산란시킨다. 금속 나노 입자(640)가 광을 흡수하거나 산란시킴에 따라, 금속 나노 입자(640) 표면에 존재하는 광이 갖는 전자기장의 세기는 증폭된다. 금속 나노 입자(640)에 의해 전자기장의 세기가 증폭된 광이 센싱물질(630)로 방사됨으로써, 센싱물질(630)의 감도가 향상된다. 이에, 센싱물질(630)은 저온의 환경에서도 짧은 시간 내에 가스를 감지할 수 있다. 여기서, 센싱물질(630)은 금속 나노 입자(640)의 상부(+z축)에 도포되거나 전극(620)과 금속 나노 입자(640)의 사이에 도포될 수도 있다.
표면 플라즈몬 공명은 금속 나노 입자(640)의 종류, 모양 및 크기에 따라 금속 나노 입자(640)가 광을 흡수하거나 산란시키는 정도가 달라질 수 있으며, 금속 나노 입자(640)의 종류, 모양 및 크기는 제조방법에 의해 제어될 수 있다. 금속 나노 입자(640)의 제조과정은 다음과 같다.
기판(610)의 상부(+z축)에는 약 3~10㎚의 두께를 갖는 박막층(미도시)이 증착된다. 박막층(미도시)은 기판(610)의 상부(+z축)에 형성시키고자 하는 금속 나노 입자(640)와 동일한 물질로 구성된다. 이에 따라, 박막층(미도시)은 자외선(UV) 영역의 파장을 갖는 빛을 방출하는 Al 또는 Ag로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 박막층(미도시)은 스퍼터링(Sputtering) 방식 또는 전자빔 진공 증착(Electron-beam Evaporation) 방식에 의해 증착될 수 있다. 이때, 박막층(미도시)은 전극(620) 부분에만 증착되는데, 이에 따라, 금속 나노 입자(640)는 전극(620) 부분에만 도포된 형상으로 구현될 수 있다.
기판(610)의 상부에 증착된 박막층(미도시)은 RTA(Rapid Thermal Annealing, 또는, 급속 열처리) 방식에 의해 열처리된다. 박막층(미도시)이 Al로 구성된 경우, 박막층(미도시)은 약 600℃ 이상의 온도로 열처리되며, 박막층(미도시)이 Ag로 구성된 경우, 박막층(미도시)은 200℃ 이상의 온도에서 열처리될 수 있다. 박막층(미도시)에 열이 가해짐에 따라, 박막층(미도시)은 금속 나노 입자(640)로 변형된다. 금속 나노 입자(640)의 크기는 약 30~50㎚ 정도로 구성될 수 있으나, 기판(610)의 상부(+z축)에 증착된 박막층(미도시)의 두께 및 박막층(미도시)으로 가해지는 열처리 온도에 따라 달라질 수 있다. 이러한 과정에 의해 형성된 금속 나노 입자(640)는 기판(610)의 상부(+z축)에 비주기적인 형태로 배열되나, 나노구체 리소그래피(Nanosphere Lithography) 공정 등에 의해 기 설정된 간격을 갖는 단일층의 형태로도 구성될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: ESS 화재 및 운영환경 모니터링 시스템
110: ESS
120: ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치
130: 모바일 장치
210: 복합센서
220: 제어부
230: 출력부
240: 통신부
310: 온도센서
320: 가스센서
330: 습도센서
340: 미세먼지 센서
410, 610: 기판
420: 센서부
422, 620: 전극
424, 630: 센싱물질
430: 마이크로 패턴층
440: 나노 돌기
640: 금속 나노 입자
110: ESS
120: ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치
130: 모바일 장치
210: 복합센서
220: 제어부
230: 출력부
240: 통신부
310: 온도센서
320: 가스센서
330: 습도센서
340: 미세먼지 센서
410, 610: 기판
420: 센서부
422, 620: 전극
424, 630: 센싱물질
430: 마이크로 패턴층
440: 나노 돌기
640: 금속 나노 입자
Claims (14)
- 삭제
- 삭제
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- ESS의 화재 및 운영환경을 모니터링하는 장치에 있어서,
복수 개의 센서를 포함하며, 상기 ESS의 온도, 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도를 감지하는 복합센서;
상기 복합센서로부터 수신한 데이터와 기 설정된 값을 비교하여, 상기 ESS의 화재 발생 여부를 판단하고, 상기 ESS의 운영 환경 수준을 평가하는 제어부;
상기 제어부로부터 수신한 데이터를 디스플레이하는 출력부; 및
상기 제어부로부터 수신한 데이터를 모바일 장치로 송신하는 통신부를 포함하고,
상기 복합센서는 가스센서를 포함하고,
상기 가스센서는,
기 설정된 파장 대역의 광을 조사하는 광원;
상기 광원이 광을 조사하는 방향으로 상기 광원 상에 도포되어, 변화하는 저항값을 감지할 수 있도록 하는 복수의 전극;
상기 광원이 광을 조사하는 방향으로 상기 전극의 상부 또는 상기 전극의 사이에 도포되며, 상기 ESS 및 상기 ESS가 설치된 공간의 특정 성분을 센싱하여 상기 전극 간의 저항값을 가변시키는 센싱물질; 및
상기 기 설정된 파장 대역의 광을 상기 센싱물질로 반사시키는 복수 개의 나노 돌기를 포함하고,
상기 전극은 상기 광원이 조사하는 광의 차단율을 최소화하며,
상기 센싱물질은 상기 광원으로부터 광을 조사받아 활성화되는 것을 특징으로 하는 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치. - 제4항에 있어서,
상기 복합센서는,
상기 복수 개의 센서가 하나의 센서로 구현되는 것을 특징으로 하는 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치. - 제4항에 있어서,
상기 복합센서는,
온도, 습도 및 미세먼지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치. - 제6항에 있어서,
상기 온도센서는,
상기 ESS의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 제공하는 것을 특징으로 하는 ESS 화재 및 운영 환경 모니터링 장치. - 제6항에 있어서,
상기 가스센서는,
상기 ESS 및 상기 ESS가 설치된 공간의 가연성 가스 농도를 감지하여 상기 제어부로 제공하는 것을 특징으로 하는 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치. - 제6항에 있어서,
상기 습도센서는,
상기 ESS의 습도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 제공하는 것을 특징으로 하는 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치 - 제6항에 있어서,
상기 미세먼지 센서는,
상기 ESS 및 상기 ESS가 설치된 공간의 미세먼지 농도를 측정하여 상기 제어부로 제공하는 것을 특징으로 하는 ESS 화재 및 운영환경 모니터링 장치. - ESS의 온도, 가스 농도, 습도 및 미세먼지 농도를 감지하는 복합센서에 있어서,
상기 ESS의 온도를 실시간으로 감지하는 온도센서;
상기 ESS 및 상기 ESS가 설치된 공간의 특정 성분을 감지하는 가스센서;
상기 ESS의 습도를 실시간으로 감지하는 습도센서; 및
상기 ESS 및 상기 ESS가 설치된 공간의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 센서를 포함하며,
상기 가스센서는,
기 설정된 파장 대역의 광을 조사하는 광원;
상기 광원이 광을 조사하는 방향으로 상기 광원 상에 도포되오, 변화하는 저항값을 감지할 수 있도록 하는 복수의 전극;
상기 광원이 광을 조사하는 방향으로 상기 전극의 상부 또는 상기 전극의 사이에 도포되며, 상기 특정 성분을 센싱하여 상기 전극 간의 저항값을 가변시키는 센싱물질; 및
상기 기 설정된 파장 대역의 광을 상기 센싱물질로 반사시키는 복수 개의 나노 돌기를 포함하며,
상기 전극은 상기 광원이 조사하는 광의 차단율을 최소화하며,
상기 센싱물질은 상기 광원으로부터 광을 조사받아 활성화되는 것을 특징으로 하는 복합센서. - 제11항에 있어서,
상기 복합센서는,
상기 가스센서 또는 상기 미세먼지 센서 중 적어도 어느 한 곳의 일 측면에 송풍구를 구비하는 것을 특징으로 하는 복합센서. - 삭제
- 삭제
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