KR102297804B1 - 대기 시료 채취 장치, 시스템 및 방법 - Google Patents

대기 시료 채취 장치, 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대기 시료 채취 기술에 관한 것이다.
본 발명에서는 대기 시료 채취를 위해 대기 시료 채취 장치가 주기적으로 관리서버에 풍향정보를 전송하고, 관리서버는 풍향정보에 따른 채집조건이 만족되었을 때 대기 시료를 재취하기 위한 채집명령을 생성하며, 생성된 채집명령을 다음 주기에 접속된 대기 시료 채취장치가 수취한다. 또한, 대기 시료 채취장치는 감압상자를 음압 또는 양압으로 형성시키는 자동펌프의 동작 속도로 감압량을 산출하는 방식에 의해 자동펌프가 제어되도록 구현되며, 자동펌프의 진동수를 감지하여 감지된 진동정보를 관리서버로 보낸다.
본 발명에 따르면 구축 및 유지비용을 줄이면서도 능동적인 대기 시료의 채취가 가능한 이점이 있다.

Description

대기 시료 채취 장치, 시스템 및 방법{APPARATUS, SYSTEM AND METHOD OF ATMOSPHERIC SAMPLING }
본 발명은 대기 오염 정도를 확인하기 위해 대기 시료를 채취하는 기술에 관한 것이다.
근래에는 삶의 질적인 차원에서 대기오염에 대한 관심도가 높아졌다.
대기오염은 다양한 형태를 가질 수 있는데, 악취 오염(H2S, NO3, VOCs, 복합화합물 등에 오염을 통칭함), 미세먼지(PM10, PM2.5, PM1.0) 오염, 질소화합물(NOX) 오염, 황산화물(SOX) 오염, 일산화탄소(CO) 오염, 오존(O3) 오염 중 어느 하나 이상의 오염 형태를 가진다.
그러한 대기오염을 줄이기 위해서는 오염원, 오염 지역, 오염 형태 등을 정확히 알 필요가 있다. 그래서 각종 측정센서들을 산개해 놓고, 대기오염을 감지하고는 있지만, 측정센서들은 오차를 가지기 때문에 보다 정확한 분석을 위해서는 대기 시료를 채취하여 분석기에 의한 정밀한 분석을 수행할 필요가 있다. 이를 위해, 대기 시료 채취 장치가 개발되었다.
일반적으로 대기 시료 채취 장치는 원격지에 있는 관리서버의 관리에 의해 대기 시료를 채취하도록 되어 있다. 그래서 대기 시료를 채취하기 위해서는 관리자가 관리서버를 통해 대기 시료 채취 장치에 채취 명령을 하달할 필요가 있다.
그런데, 관리자의 제어에 따른 대기 시료의 채취는 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, 관리자가 대기 시료를 채취해야 할 상황을 주기적으로 모니터링해야 한다는 점에서 인력 소모가 있고, 번거로움이 따른다.
둘째, 대기 시료 채취 장치 근방에서 시시각각 변하는 대기 오염 상황에 대하여 능동적으로 대처하여 대기 시료를 채취하기가 곤란하다.
셋째, 기간 통신망을 이용하여 채취 명령을 하달하기 위해 소요되는 통신비(이동통신비 또는 고정아이피 할당에 따른 망 사용료 등)의 부담이 따른다.
대한민국 등록특허 10-0794920호 대한민국 등록특허 10-0902577호 대한민국 공개특허 10-2020-0048111호
본 발명은 다음과 같은 기술을 고민함으로써 안출되었다.
첫째, 능동적인 대기 시료의 채취가 가능한 기술이 필요하다.
둘째, 생산단가를 줄일 수 있는 대기 시료 채취 장치가 필요하다.
셋째, 운용비용을 줄일 수 있는 대기 시료 채취 시스템를 구축할 필요가 있다.
넷째, 각종 측정센서에 의해 감지된 데이터의 정확한 분석이 이루어질 필요가 있다.
본 발명에 따른 대기 시료 채취 장치는 대기 중의 풍향, 온도 및 습도를 측정하는 기상측정부; 대기 중의 오염물질 및 오염물질의 농도를 감지하는 오염측정부; 대기 시료를 채취하기 위한 시료채취부; 상기 기상측정부에서 감지한 풍향, 온도 및 습도에 대한 정보와 상기 오염측정부에서 측정한 오염물질 및 농도에 대한 대기 오염정보를 관리서버로 전송하기 위한 통신부; 및 상기한 각 부를 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 시료채취부는 음압 또는 양압이 발생될 수 있는 수용공간을 가지는 감압상자; 상기 수용공간에 위치하며, 채취되는 대기 시료를 가두기 위해 구비되는 채집주머니; 상기 감압상자의 내부를 음압이 되게 하거나 양압이 되게 하는 자동펌프; 상기 감압상자의 내부가 음압이 되었을 때 대기가 채집주머니로 흡입되는 경로를 제공하는 흡기배관; 상기 흡기배관을 개폐하는 흡기밸브; 상기 감압상자의 내부가 양압이 되었을 때 채집된 공기가 배출되는 경로를 제공하는 배기배관; 및 상기 배기배관을 개폐하는 배기밸브; 를 포함하며, 상기 제어부는 설정된 주기마다 주기적으로 관리서버로 접속하여 풍향, 온도, 습도에 대한 정보와 대기 오염에 대한 정보를 관리서버로 전송하고, 주기적으로 관리서버에 접속할 때마다 관리서버에서 생성된 채집명령을 확인한 다음 관리서버에서 생성된 채집명령이 있으면 대기 시료를 채취한 후 채집이 완료되었다는 보고를 관리서버로 전송한다.
상기 자동펌프의 진동수를 감지하는 진동센서; 를 더 포함하며, 상기 제어부는 채집이 완료되었다는 보고와 함께 대기 시료를 채취하기 위해서 이루어진 상기 자동펌프의 작동 시에 상기 진동센서에 의해 감지된 상기 자동펌프의 진동정보를 관리서버로 전송한다.
상기 제어부는 상기 자동펌프의 작동 속도에 따른 상기 감압상자의 감압량을 산출하여 상기 자동펌프의 동작을 제어한다.
본 발명에 따른 대기 시료 채취 시스템은 전술한 대기 시료 채취 장치; 및 상기 대기 시료 채취 장치와 기간 통신망을 통해 연결되어서 대기 시료 채취 장치로부터 주기적으로 오는 풍향정보를 확인하고, 풍향정보가 채집조건에 따른 설정된 범위 내에 있는 경우 채집명령을 생성하는 관리서버; 를 포함하고, 상기 대기 시료 채취 장치는 주기적으로 상기 관리서버에 접속하여 상기 관리서버로 풍향정보를 전송하고, 상기 관리서버로부터 생성된 채집명령이 있는지를 확인한 다음 채집명령이 있는 경우 대기 시료를 채취한다.
상기 대기 시료 채취 장치는 주기적으로 오염정보, 온도값 및 습도값을 관리서버로 전송하고, 상기 관리서버는 오염정보에 포함된 오염물질의 농도값을 온도값 및 습도값을 반영하여 실제 대기 중의 농도값으로 보정한다.
상기 관리서버는 오염물질마다 농도값, 온도값 및 습도값 간의 상관관계를 미리 설정해 둔다.
본 발명에 따른 대기 시료 채취 방법은 대기 시료 채취 장치가 관리서버에 풍향정보를 주기적으로 전송하는 정보전송단계; 관리서버가 상기 대기 시료 채취 장치로부터 주기적으로 수신한 풍향정보를 확인하여 미리 설정된 채집조건에 해당되면 채집명령을 생성시키는 명령생성단계; 관리서버에 접속한 대기 시료 채취 장치가 관리서버로부터 채집명령을 수취하는 명령수취단계; 대기 시료 채취장치가 대기 시료를 채취하는 시료채취단계; 및 대기 시료 채취 장치가 관리서버로 채집이 완료되었음을 보고하는 완료보고단계; 를 포함한다.
상기 시료채취단계에서 대기 시료 채취 장치에 있는 자동펌프의 진동수를 감지하는 진동수감지단계; 를 더 포함하고, 상기 완료보고단계에서 대기 시료 채취 장치는 상기 진동수감지단계에서 감지된 자동펌프의 진동정보도 함께 관리서버로 전송한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 관리자에 의한 모니터링이나 채집 명령이 없는 경우에도 대기 시료 채취 장치가 능동적으로 대기 시료를 채집할 수 있어서 관리가 수월하다.
둘째, 자동펌프의 작동속도를 통해 채집 유량을 산출하기 때문에 별도의 유량계를 구비할 필요가 없어서 생산단가가 절감된다.
셋째, 대기 시료 채취 장치에 고정아이피나 별도의 전화번호를 부여할 필요가 없으므로, 운용 및 유지비용이 절감된다.
넷째, 각종 측정센서들에 의해 감지된 오염정보들이 인공지능 기반으로 축적된 데이터를 통해 보정되기 때문에 오염정보들에 대하여 더 정확한 분석이 이루어질 수 있어서 데이터에 대한 신뢰성이 향상된다.
다섯째, 자동펌프가 제대로 작동되고 있는지를 알 수 있기 때문에, 자동펌프의 작동불량이나 대기 시료의 채집 불량을 확인할 수 있어서 데이터의 신뢰성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 시료 채취 장치에 대한 구성도이다.
도 2는 도 1의 대기 시료 채취 장치에 적용된 시료채취부에 대한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 시료 채취 시스템에 대한 구성도이다.
도 4는 도 3의 대기 시료 채취 시스템에서 이루어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 시료 채취 방법에 대한 흐름도이다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 중복 또는 주지된 기술에 대한 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.
<대기 시료 채취 장치에 대한 설명>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 시료 채취 장치에 대한 구성도이다.
도 1에서 참조되는 바와 같이, 대기 시료 채취 장치(100)는 기상측정부(110), 오염측정부(120), 시료채취부(130), 통신부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
기상측정부(110)는 대기 시료 채취 장치(100)가 있는 지점의 대기 중의 풍향, 온도, 습도를 측정한다. 이를 위해 기상측정부(110)는 풍향계(111), 온도계(112), 습도계(113)를 포함하고 있다.
풍향계(111)는 바람의 방향을 감지한다.
온도계(112)는 대기의 온도를 감지한다.
습도계(113)는 대기의 습도를 감지한다.
오염측정부(120)는 대기 중의 각종 오염물질 및 그 농도를 감지하기 위해 마련된다. 이러한 오염측정부(120)에는 각종 오염물질들(악취물질, 미세먼지, 황산화물, 질소산화물 등)을 감지하기 위한 다수의 측정센서들을 구비한다.
시료채취부(130)는 대기 시료를 측정하기 위해 구비되며, 이에 대해서 도 2의 구성도를 참조하여 설명한다.
시료채취부(130)는 감압상자(131), 채집주머니(132), 자동펌프(133), 흡기배관(134), 흡기밸브(135), 배기배관(136), 배기밸브(137) 및 진동센서(138)를 포함한다.
감압상자(131)는 그 내부에 채집주머니(132)가 수용될 수 있는 수용공간(S)을 가지며, 수용공간(S)에 있는 채집주머니(132)로 대기 시료가 채취되거나 배출되도록 음압 또는 양압을 발생시키기 위해 마련된다.
채집주머니(132)는 수용공간(S)에 위치하며, 채취되는 대기 시료를 채집하여 가두기 위해 구비된다.
자동펌프(133)는 감압상자(131)의 내부를 음압이 되게 하거나 양압이 되게 하기 위해 구비된다. 즉, 자동펌프(133)의 작동 상태에 따라서 만일 감압상자(131)의 내부가 음압이 되면 대기가 채집주머니로 흡입되고, 감압상자(131)의 내부가 양압이 되면 채집된 대기 시료가 배출된다.
흡기배관(134)은 감압상자(131)의 내부가 음압이 되었을 때 대기가 채집주머니(132)로 흡입되는 경로를 제공한다.
흡기밸브(135)는 흡기배관(134)을 개폐한다.
배기배관(136)은 감압상자(131)의 내부가 양압이 되었을 때 채집된 공기가 배출되는 경로를 제공한다.
배기밸브(137)를 배기배관(136)을 개폐한다.
진동센서(138)는 자동펌프(133)의 진동수를 감지한다.
통신부(140)는 풍향계(111)에서 감지한 풍향정보, 온도계(112)에서 감지한 온도정보, 습도계(113)에서 감지한 습도정보, 오염측정부(120)에서 감지한 각종 감지정보들(이하 통틀어'전송정보'라 칭함), 진동센서(138)에서 감지한 자동펌프(133)의 진동정보 등을 원격지의 관리서버로 전송하고, 관리서버의 채집명령을 수취하기 위해 마련된다.
제어부(150)는 상술한 각 부를 제어한다. 특히, 제어부(150)는 주기적인 시간(예를 들면 5초 또는 5초보다 짧거나 길 수 있음)마다 관리서버에 접속하여 전송정보를 관리서버로 전송하고, 관리서버에서 생성한 채집명령을 수취한다. 즉, 본 실시예에 따르면 관리서버가 채집명령을 대기 시료 채취 장치(100)로 보내는 것이 아니라, 대기 시료 채취 장치(100)가 주기적으로 관리서버에 접속할 때마다 자신에게 할당된 채집명령이 있는지를 확인한 다음에 채집명령이 없는 경우에는 다음 전송정보를 전송할 때까지 휴면모드로 진입하고, 채집명령이 있는 경우에는 해당 채집명령에 따른 작동을 수행한다. 따라서 대기 시료 채취 장치(100)에 고정 아이피를 할당할 필요가 없으며, 그 만큼 유지비용이 절감될 수 있는 것이다.
계속하여 대기 시료 채취 장치(100)의 작동에 대하여 설명한다.
관리서버에서 채집명령이 생성되고, 이 채집명령을 대기 시료 채취 장치(100)가 수취하면, 대기 시료 채취 장치(100)는 먼저 청소모드로 작동한다.
청소모드는 현재의 대기로 채집주머니(132)를 청소하는 모드이다. 즉, 채집주머니(132)로 대기를 흡입한 후 배출하는 과정을 1회 이상 반복함으로써, 채집주머니(132)가 청소된다.
청소모드 후에는 대기 시료를 채취하기 위한 채취모드로 작동한다.
채취모드에서는 자동펌프(133)가 동작하여 감압상자(131)의 내부에 음압을 형성시킨다. 이 때, 흡기밸브(135) 및 배기밸브(137)는 흡기배관(134) 및 배기배관(136)을 모두 폐쇄시키는 상태로 되어 있다. 여기서 자동펌프(133)는 감압상자(131) 내부의 음압이 부족하거나 과하지 않도록 작동되어야 한다.
따라서 제어부(150)는 자동펌프(133)의 작동 속도에 따른 상기 감압상자(131)의 감압량을 산출하여 자동펌프(133)의 동작을 제어한다. 즉, 제어부(150)는 자동펌프(133)의 작동 속도 및 시간이라는 변수에 의해 산출된 감압량이 요구되는 감압량에 다다르면 자동펌프(133)의 작동을 정지시킨다. 즉, 본 실시예에 따르면 일정한 유량만큼의 대기 시료를 채취하기 위해 유량계를 구비하지 않더라도, 자동펌프(133)의 작동 속도와 작동 시간을 통해 대기 시료의 채취량을 간접적으로 산출하는 방식을 사용함으로써 그 만큼 생산단가를 절감할 수 있다.
이후, 제어부(150)가 흡기밸브(135)를 열면 음압에 놓여 있는 채집주머니(132)로 대기가 흡입되면서 채집주머니(132)로 대기 시료가 채취되고, 감압량에 비례하여 요구되는 만큼 대기 시료가 채취되면 제어부(150)가 흡기밸브(135)를 작동시켜서 흡기배관(134)을 폐쇄시킨다.
그리고 제어부(150)는 대기 시료의 채취 시점에서 감지된 자동펌프(133)의 진동정보를 관리서버로 전송한다. 이 때의 진동정보는 관리서버에서 자동펌프(133)가 정상적으로 작동되었는지를 판단하는 분석정보로 활용되고, 이러한 판단을 통해 관리서버는 대기 시료의 채취가 정상적으로 이루어졌는지를 확인할 수 있다. 이는 본 발명이 자동펌프(133)의 작동속도를 통해 대기 시료의 채집량을 산출하는 방식을 사용함으로써 부가적으로 사용되는 양부의 판단이고, 이를 통해 대기 시료 채취 장치(100)의 채집 동작에 대한 신뢰성을 더 확보할 수 있는 것이다.
<대기 시료 채취 시스템>
본 발명의 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 시료 채취 시스템(GS)에 대한 구성도이다.
도 3에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 시료 채취 시스템(GS)은 대기 시료 채취 장치(100) 및 관리서버(200)를 포함한다.
대기 시료 채취 장치(100)와 관리서버(200)는 기간 인터넷 통신망(IN)을 통해 연결된다.
대기 시료 채취 장치(100)는 전술한 바와 같은 구성을 가진다.
관리서버(200)는 기간 인터넷 통신망(IN)을 통해 관리자 단말기(도시되지 않음)와 연결된다. 이러한 관리서버(200)는 대기 시료 채취 장치(100)로부터 주기적으로 오는 풍향정보를 확인하고, 풍향정보가 미리 설정된 범위에 들어오는 경우 채집명령을 생성시킨다. 즉, 관리서버(200)는 주기적으로 오는 풍향정보들을 확인하면서 대기 시료를 채취하기 위한 채집조건이 되면 채집명령을 생성시키는 것이다. 그리고 이렇게 생성된 채집명령은 다음 주기에 접속된 대기 시료 채취 장치(100)에 의해 수취된다.
일반적으로 대기 오염원의 주위에 있는 주거영역은 바람의 방향에 따라 대기오염에 노출되거나 노출되지 아니할 수 있다. 따라서 특정 풍향 상태가 일정 시간 동안 지속되고 있다면, 관리서버(200)는 대기 시료 채취 장치(100)가 작동하여 대기 시료를 채취하도록 하는 채집명령을 생성한다. 물론, 특정 풍향 상태와 지속 시간은 채집정책에 의해 가변될 수 있다. 즉, 관리자가 미리 설정해 놓은 특정 풍향 상태와 지속 시간에 대한 조건이 충족되면 관리서버(200)는 채집명령을 생성하는 것이다.
한편, 대기 시료 채취 장치(100)는 풍향정보를 포함하여 온도정보 및 습도정보와 각종 오염정보를 함께 관리서버(100)로 설정된 주기마다 보낸다. 이에 따라 관리서버(200)는 오염정보를 통해 해당 지점(대기 시료 채취 장치가 있는 지점)에 대한 대기 오염의 정도를 모니터링하고 분석한다. 이 때 이루어지는 분석은 오염정보에 온도정보 및 습도정보라는 변수를 반영하여 이루어진다.
예를 들어, 오염측정부(120)에 구비된 측정센서들에 의해 감지된 오염값은 정확한 오염정도를 알려주지 못한다. 왜냐하면 측정센서들의 감지값은 그 자체적인 민감도와 온도 및 습도에 민감하게 반응할뿐더러 온도와 습도가 오염물질마다 다른 편차를 유발하기 때문에, 측정센서들에 의한 감지값은 분자까지 들여다보는 분석기에 의한 분석값과는 많은 편차를 가질 수 있다. 그래서 측정센서들에 의해 감지된 감지값을 보정하는 여러 방식들이 제안되고 있으나, 대체적으로 일차원적인 함수로 보정이 이루어지고 있기 때문에 그 보정에도 많은 오차가 발생할 수 있다.
그러한 이유로 본 실시예에서는 인공지능기반의 보정을 도입한다.
인공지능기반의 보정은 그간 축적된 데이터들을 기반으로 오염물질마다 농도값, 온도값 및 습도값 간의 상관관계를 미리 분석하여 오염물질의 정확한 실제 농도값을 설정해 놓음으로써 이루어질 수 있다. 따라서 어떤 오염물질의 농도값이 측정센서에 의해 감지되고, 이 감지된 농도값, 온도값 및 습도값이 관리서버(200)로 전송되어 오면, 관리서버(200)는 감지시점의 온도값 및 습도값과 농도값을 비교하여 해당 감지시점에서 대기 중에 있는 해당 오염물질에 대한 실제의 농도값을 얻어낸다. 물론, 농도값, 온도값 및 습도값의 상관관계는 머신러닝 방식에 의해 지속적으로 학습되면서 갱신하도록 구현되는 것도 충분히 고려될 수 있다. 또는 다른 예로써 농도값, 온도값, 습도값에 대한 구간별 상관 관계식을 설정해 두고, 이 상관 관계식에 따라 실제 농도값을 산출하는 것도 바람직하게 고려될 수 있다. 여기서 구간이라 함은 농도 구간, 온도 구간 또는 습도 구간일 수 있다.
계속하여 대기 시료 채취 장치(100)는 다음 주기에 관리서버(200)로 접속하였을 때, 관리서버(200)에서 생성된 채집명령이 있는지 확인한 후, 해당 채집명령에 따라 대기 시료를 채취한다. 그리고 이 때, 대기 시료 채취 장치(100)는 진동센서(138)에 의해 자동펌프(133)의 진동수를 감지하며, 감지된 자동펌프(133)의 진동수와 채취가 완료되었음을 관리서버(200)로 보고한다. 이어서 그러한 보고가 이루어지면, 관리서버(200)는 진동수가 설정된 범위를 넘어갔는지 여부를 판단하고, 설정된 범위를 넘어간 경우에는 알람을 발생시켜서 관리자가 알 수 있게 한다. 즉, 자동펌프(133)가 불량인 경우에는 대기 시료의 채취에 불량이 발생하기 때문에, 채집된 대기 시료가 적절하지 못하다고 판단될 수 있다. 그래서 관리서버(200)가 이를 관리자에게 알림으로써, 관리자가 사후 조치를 취하여 자동펌프(133)를 교체하는 등의 작업을 할 수 있도록 한다.
이어서 위와 같은 대기 시료 채취 시스템(GS)에서 이루어지는 대기 시료 채취 방법에 대해서 도 4를 참조하여 설명한다.
대기 시료 채취 장치(100)는 오염물질의 농도값을 포함하는 오염정보, 풍향정보, 온도정보 및 습도정보를 주기적으로 획득<S41>하고, 이를 주기적으로 관리서버(200)에 전송<S42>한다.
관리서버(200)는 대기 시료 채취 장치(100)로부터 온 농도값에 온도정보 및 습도정보를 반영하여 대기 중에 있는 오염물질들의 실제 농도값으로 보정하고, 저장한다.
또한, 관리서버(200)는 풍향정보와 풍향의 지속 시간을 확인하여 미리 설정된 채집정책에 따라 채집명령을 생성하거나, 생성하지 아니한다. 여기서 채집정책은 풍향과 시간이 주요한 정보로 작용하는데, 예를 들어 30분 동안 지속적으로 남동풍이 불면 대기 시료를 채집해야 한다는 것과 같이 풍향과 시간이 채집조건의 중요한 인자로 사용된다.
만일, 풍향정보와 풍향의 지속 시간이 채집명령을 생성하기 위해 설정된 범위 내에 있으면, 관리서버(200)는 채집명령을 생성<S43>한다. 이 후 다음 주기에 관리서버(200)로 접속한 대기 시료 채취 장치(100)는 채집명령을 확인<S45>한 다음, 청소모드로 작동<S46>한다.
그리고 채집주머니(132)의 청소가 완료되면, 채집모드<S47>로 작동함으로써 대기 시료를 채취한다. 그리고 채집모드에서, 진동센서(138)는 자동펌프(133)의 진동값을 감지한다.
대기 시료의 채취가 완료되면, 대기 시료 채취 장치(100)는 채집이 완료되었음과 채집모드에서 감지된 자동펌프(133)의 진동정보를 관리서버(200)로 전송<S48>한다.
참고로, 관리자는 관리서버(200)로 대기 시료 채취 장치(100)의 채집 작동에 요구되는 작동시간을 입력하여 설정하여 놓을 수 있다. 예를 들어, 대기 시료 채취 장치(100)가 있는 어느 특정 지역의 대기 환경이 시시각각 변하는 경우에는 더 신속한 채집주머니(132)의 청소 및 채집 작동이 이루어져야 할 필요가 있기 때문이다. 물론, 이렇게 변경된 작동시간은 이 후 대기 시료 채취 장치(100)가 접속될 때 제어부(150)가 수취하고, 제어부(150)는 갱신된 작동시간에 맞춰 자동펌프(133)의 작동속도를 제어하게 된다.
참고로, 채집된 대기 시료는 차후 분석기에 의해 정밀한 분석이 이루어지고, 이러한 분석기에 의해 분석된 결과는 측정센서들로부터 감지된 후 관리서버(200)에서 보정된 보정값과 비교될 수 있고, 관리서버(200)에서 오염물질의 농도를 보정하기 위한 추가자료로 누적되고 활용될 수 있다.
참고로, 본 발명이 풍향 조건에 따라 대기 시료를 채집하는 것이 특징이지만, 실제 관리서버(200)가 측정센서들에서 감지된 악취 등의 오염정보를 보정한 후 보정된 값이 높은 경우(바꾸어 말하면 오염이 심한 경우)에도, 관리서버(200)는 당연히 채집명령을 생성시키도록 구현되는 것이 바람직하다.
위와 같은 실시예는 단순한 예시에 불과할 뿐이므로, 본 발명이 그에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 될 것이다. 즉, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예들은 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상술한 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등범위로 이해되어져야 할 것이다.
GS : 대기 시료 채취 시스템
100 : 대기 시료 채취 장치
110 : 기상측정부
111 : 풍향계 112 : 온도계
113 : 습도계
120 : 오염측정부
130 : 시료채취부
131 : 감압상자 132 : 채집주머니
133 : 자동펌프 134 : 흡기배관
135 : 흡기밸브 136 : 배기배관
137 : 배기밸브 138 : 진동센서
140 : 통신부
150 : 제어부
200 : 관리서버

Claims (8)

  1. 대기 시료 채취 장치로서,
    대기 중의 풍향, 온도 및 습도를 측정하는 기상측정부;
    대기 중의 오염물질 및 오염물질의 농도를 감지하는 오염측정부;
    대기 시료를 채취하기 위한 시료채취부;
    상기 기상측정부에서 감지한 풍향, 온도 및 습도에 대한 정보와 상기 오염측정부에서 측정한 오염물질 및 농도에 대한 대기 오염정보를 관리서버로 전송하기 위한 통신부; 및
    상기 기상측정부, 상기 오염측정부, 상기 시료채취부 및 상기 통신부 각각을 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 시료채취부는,
    음압 또는 양압이 발생될 수 있는 수용공간을 가지는 감압상자;
    상기 수용공간에 위치하며, 채취되는 대기 시료를 가두기 위해 구비되는 채집주머니;
    상기 감압상자의 내부를 음압이 되게 하거나 양압이 되게 하는 자동펌프;
    상기 감압상자의 내부가 음압이 되었을 때 대기가 채집주머니로 흡입되는 경로를 제공하는 흡기배관;
    상기 흡기배관을 개폐하는 흡기밸브;
    상기 감압상자의 내부가 양압이 되었을 때 채집된 공기가 배출되는 경로를 제공하는 배기배관; 및
    상기 배기배관을 개폐하는 배기밸브; 를 포함하며,
    상기 제어부는 설정된 주기마다 주기적으로 관리서버로 접속하여 풍향, 온도, 습도에 대한 정보와 대기 오염에 대한 정보를 관리서버로 전송하고, 주기적으로 관리서버에 접속할 때마다 관리서버에서 생성된 채집명령을 확인한 다음 관리서버에서 생성된 채집명령이 있으면 대기 시료를 채취한 후 채집이 완료되었다는 보고를 관리서버로 전송하며, 상기 대기 시료 채취 장치에는 고정아이피나 별도의 전화번호가 할당되지 않고,
    상기 대기 시료 채취 장치는 상기 자동펌프의 진동수를 감지하는 진동센서; 를 더 포함하며,
    상기 제어부는 관리서버가 상기 자동펌프의 불량을 판별할 수 있도록 채집이 완료되었다는 보고와 함께 상기 진동센서에 의해 감지된 상기 자동펌프의 진동수를 관리서버로 전송하는,
    대기 시료 채취 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 자동펌프의 작동 속도에 따른 상기 감압상자의 감압량을 산출하여 상기 자동펌프의 동작을 제어하는
    대기 시료 채취 장치.
  4. 제1 항 또는 제3 항에 따른 대기 시료 채취 장치; 및
    상기 대기 시료 채취 장치와 기간 통신망을 통해 연결되어서 대기 시료 채취 장치로부터 주기적으로 오는 풍향정보를 확인하고, 풍향정보가 채집조건에 따른 설정된 범위 내에 있는 경우 채집명령을 생성하는 관리서버; 를 포함하고,
    상기 대기 시료 채취 장치는 주기적으로 상기 관리서버에 접속하여 상기 관리서버로 풍향정보를 전송하고, 상기 관리서버로부터 생성된 채집명령이 있는지를 확인한 다음 채집명령이 있는 경우 대기 시료를 채취하며,
    상기 관리서버는 상기 대기 시료 채취 장치로부터 전송된 상기 자동펌프의 진동수가 설정된 범위를 넘어갔는지 여부를 판단하고, 진동수가 설정된 범위를 넘어간 경우 상기 자동펌프에 불량이 발생했음을 알리는 알람을 발생시키는
    대기 시료 채취 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 대기 시료 채취 장치는 주기적으로 오염정보, 온도값 및 습도값을 관리서버로 전송하고,
    상기 관리서버는 오염정보에 포함된 오염물질의 농도값을 온도값 및 습도값을 반영하여 실제 대기 중의 농도값으로 보정하는
    대기 시료 채취 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 관리서버는 오염물질마다 농도값, 온도값 및 습도값 간의 상관관계를 미리 설정해 두는
    대기 시료 채취 시스템.
  7. 대기 시료 채취 방법으로서,
    대기 시료 채취 장치가 관리서버에 풍향정보를 주기적으로 전송하는 정보전송단계 ― 상기 대기 시료 채취 장치에는 고정아이피나 별도의 전화번호가 할당되지 않음 ―;
    관리서버가 상기 대기 시료 채취 장치로부터 주기적으로 수신한 풍향정보를 확인하여 미리 설정된 채집조건에 해당되면 채집명령을 생성시키는 명령생성단계;
    관리서버에 접속한 대기 시료 채취 장치가 관리서버에서 생성된 채집명령이 있는지 확인하는 명령확인단계;
    상기 관리서버에서 생성된 채집명령이 있으면 대기 시료 채취장치가 대기 시료를 채취하는 시료채취단계 ― 상기 시료채취단계는 대기 시료 채취 장치에 있는 자동펌프의 진동수를 감지하는 진동수감지단계를 더 포함함 ―;
    대기 시료 채취 장치가 관리서버로 채집이 완료되었음을 보고하는 완료보고를 전송하되, 상기 진동수감지단계에서 감지된 자동펌프의 진동수와 함께 전송하는 단계; 및
    관리서버가 전송된 상기 자동펌프의 진동수가 설정된 범위를 넘어갔는지 여부를 판단하고, 진동수가 설정된 범위를 넘어간 경우 자동펌프에 불량이 발생했음을 알리는 알람을 발생시키는 단계
    를 포함하는
    대기 시료 채취 방법.
  8. 삭제
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