KR102315338B1 - 미세먼지 및 이산화탄소 제거를 위한 공기정화장치 - Google Patents

미세먼지 및 이산화탄소 제거를 위한 공기정화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기정화장치에 관한 것으로 공기 중 미세먼지 및 이산화탄소를 감지하는 센서를 포함하여, 미세먼지 및 이산화탄소를 제거하는 동시에 본 발명의 항균 및 탈취 조성물을 상기 공기정화장치의 밀폐된 내부 공간에 형성하여, 항균 및 탈취 효과를 나타내는 공기정화장치를 제공할 수 있다.

Description

미세먼지 및 이산화탄소 제거를 위한 공기정화장치{AIR CLEANER FOR REMOVAL OF CO2 AND AIR POLLUTION}
본 발명은 미세먼지 및 이산화탄소 제거를 위한 공기정화장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 공기에 포함된 미세먼지 및 이산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있는 동시에, 항균 및 탈취 기능을 구비하는 공기정화장치에 관한 것이다.
산업의 발달, 도시화의 진행, 특히 중국에서 발생되는 황사의 영향 등의 다양한 원인에 의해 미세먼지의 발생 및 빈도가 점점 증가하고 있는 실정이다. 대기 중 미세먼지 농도가 급증함에 따라 질병 발병률이 증가됨은 물론, 산업적으로도 막대한 피해가 발생하고 있으며, 한국환경정책 평가연구원의 자료에 따르면 미세먼지로 인하여 인명 및 산업에 대한 전체에 연간 최대 5조원 이상의 손실 발생하고 있다.
발전시설, 자동차, 산업계 등으로부터 발생되는 미세먼지가 국민의 건강에 직접적인 악영향을 미칠 정도로 심각한 상태에 이르고 있다. 이에, 국내외적으로 미세 먼지 발생을 감소시키는 정책이 추진되고 있다. 미세먼지 발생을 줄이는 것이 최우선이며, 발생된 미세먼지를 제거하여 사람들의 건강에 영향을 미치니 않게 하는 것 또한 중요하다. 특히, 황사 같은 미세 먼지는 저감 정책과 기술만으로 감소되지 않는다. 따라서, 발생된 미세 먼지를 제거하는 기술 개발이 매우 중요하다.
산업체 뿐만 아니라 생활 전반에 악영향을 미치는 미세먼지 제거를 위한 기술개발은 매우 중요하며, 현재 각종필터(Bag Filter, 전기 집진기, HEPA Filter 등)시스템을 적용하고 있지만 이들 필터 시스템으로 증가하고 있는 미세 먼지를 제거하는데 한계가 있다.
특히 대기 중에는 크기가 0.1㎛ 이하인 초미세 입자와, 0.1 ~ 1.0㎛ 크기 입자, 1 ~ 10㎛ 크기의 미세입자가 분포하고 있다. 이러한 각각의 입자 분포에 따라 필터 방식이 상이하고 초미세 입자는 제거가 매우 어려우며 10㎛ 미만의 입자는 HEPA 필터와 같은 고성능 필터로 제거할 수 있지만, HEPA 필터와 같은 고성능 필터로 제거 가능하다. 그런데 이들 HEPA 필터는 클린룸과 같은 고청정 공간의 입자 제거를 위해 사용하고 있으며 이들 필터를 운용함에 있어 고가의 비용이 소요된다.
특히, 섬유성분 등을 포함하는 필터로 미세먼지를 제거하는 경우에는 포집된 미세먼지가 필터에 정체되어 바이러스의 증식 요인이 될 우려가 있다. 이러한 바이러스의 증식으로 인해 악취 또는 유해 가스가 발생되어 사용자의 호흡기에 악영향을 줄 소지가 크다.
때문에 발생하는 미세먼지 및 초미세먼지 제거를 위한 기존의 부직포, 전기 집진과 같은 필터링 방식의 한계를 극복하고, 미세먼지 제거 뿐만 아니라, 바이러스 증식을 방지하기 위한 항균 및 탈취 기능을 구비한 공기정화장치가 필요하다.
또한, 환경의 중요성이 증가함에 따라 지구온난화의 원인 물질인 온실가스를 포집하고 저장하는 기술이 개발되고 있다. 특히 온실가스 중 산성가스인 이산화탄소를 감소시키기 위한 방법으로는 화학적 흡수법, 흡착법, 막분리법 및 심냉법 등이 이용되고 있으며, 또한 개발되고 있다. 상기 화학적 흡수법은 흡수액을 사용하여 이산화탄소를 흡수, 제거하는 것으로서, 높은 효율과 안정적인 공정으로 가장 많이 이용된다.
상기 화학적 흡수액을 이용한 이산화탄소 흡수공정 및 흡수액의 재생 공정은 기본적으로 흡수탑과 탈거탑을 구비한다. 상기 흡수탑은 이산화탄소 함유 배가스와 흡수액이 공급받아, 배가스 내의 이산화탄소를 화학반응에 의해 흡수액에 흡수시킨다. 또한 이산화탄소가 제거된 배가스는 흡수탑 상부로 배출되며, 이산화탄소를 흡수한 이산화탄소 함유 흡수액은 흡수탑 하부로 이동하여 탈거탑으로 이송된다. 이를 이산화탄소 흡수 공정이라 한다.
또한 탈거탑은 이산화탄소 함유 흡수액을 가열하여 흡수액으로부터 이산화탄소를 분리시킨다. 상기 흡수액에서 분리된 이산화탄소는 탈거탑상부로 배출되며, 이산화탄소가 분리된 흡수액은 흡수탑으로 이송되어 재사용된다. 이를 탈거공정 또는 흡수액의 재생공정이라 한다.
상기 탈거탑에서 이산화탄소 함유 흡수액으로부터 이산화탄소를 탈거하는 공정은 100~140℃의 높은 온도에서 수행되며, 이러한 온도를 유지하기 위해 많은 열에너지가 소모된다.
상기 이산화탄소 흡수 및 탈거 공정에서 소모되는 에너지를 줄이기 위한 흡수액과 관련 공정의 개발이 요구되고 있다. 이를 위하여 흡수탑에서 이산화탄소를 흡수한 흡수액과 탈거탑에서 가열되어 이산화탄소를 분리한 고온의 흡수액을 열교환하여 에너지를 회수하게 된다.
그러나 종래의 기술은 이산화탄소를 흡수한 흡수액과 이산화탄소를 분리한 흡수제의 단순 열교환에 의하여 열을 회수하므로 에너지회수에 한계가 있다. 특히 에너지회수를 극대화하기 위하여 열교환기의 용량을 과도하게 설계할 경우, 이산화탄소를 흡수한 흡수액이 열교환기에서 기체(이산화탄소)와 액체(흡수액)로 분리되어 열교환이 원활하게 이루어지지 않을 뿐 만 아니라 배관에서 기체와 액체의 분리로 인하여 유량을 조절할 수 없게 되는 문제점이 발생한다.
따라서, 가정, 사무실, 식당과 같은 업소, 공장 등으로 유입되거나 가정 등에서 발생하는 미세먼지 및 초미세먼지 제거를 위해 기존의 부직포, 전기 집진과 같은 필터링 방식의 한계를 극복하고, 미세먼지 제거뿐만 아니라, 이산화탄소 제거, 항균 및 탈취가 가능한 공기정화장치가 필요하다.
KR 10-0856709 B1
본 발명의 목적은 미세먼지 및 이산화탄소 제거를 위한 공기정화장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 항균 및 탈취 조성물을 상기 공기정화장치 내부 공간에 형성하여, 항균 및 탈취 효과를 나타내는 공기정화장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치는 밀폐된 내부 공간을 구비한 본체부; 상기 본체 측면에 마련되는 공기흡입구; 상기 본체 윗면에 마련되는 공기배출구; 상기 본체 전면에 장착되는 디스플레이; 상기 본체 전면 상단에 장착되는 LED; 및 통신장치를 포함하며, 상기 내부 공간에 부착되는 유해가스/공기질 센서; 및 미세먼지 및 이산화탄소 제거 필터;를 포함한다.
상기 LED는 제 1 발광부, 제 2 발광부, 제 3 발광부 및 제 4 발광부로 구성되며, 상기 제 1 발광부는 백색, 상기 제 2 발광부는 청색, 상기 제 3 발광부는 황색 및 상기 제 4 발광부는 적색의 빛으로 구성되고, 상기 유해가스/공기질 센서에 의해 좋음, 보통, 나쁨 및 매우 나쁨의 일정 수치 이상이 감지되면, 각 기준 수치에 따라 해당 발광부가 깜빡이는 것이다.
상기 통신장치는 상기 센서에 따른 정보를 모바일 어플리케이션으로 전달하며, 상기 통신장치는 GPS 및 블루투스(Bluetooth)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이다.
상기 미세먼지 및 이산화탄소 제거 필터는 항균 및 탈취 조성물이 도포된 것이다.
상기 항균 및 탈취 조성물은 미분말 šœ가이트(shungite), 미분말 일라이트(illite), 미분말 제올라이트(zeolite), 미분말 맥반석, 미분말 벤토나이트, 미분말 규조토, 미분말 게르마늄, 미분말 황토, 미분말 백반석, 미분말 옥(jade) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 무기분말을 포함하는 것이다.
상기 조성물은 골풀 추출물, 용담 추출물, 영아자 추출물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 천연 추출물을 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 공기정화시스템은 센서부; LED부; 제어부; 및 통신부를 포함하는 공기정화장치로, 상기 센서부에 의해 감지된 이상 신호를 사용자 및 외부 모바일 어플리케이션으로 전달하여, 미세먼지 및 이산화탄소를 제거하기 위한한 것이다.
상기 센서부는 유해가스/공기질 센서를 포함하며, 상기 센서부에 의해, 미세먼지, 이산화탄소 및 유해가스에 대한 정보를 수집하고, 수집된 정보는 제어부를 통해, LED부 및 통신부로 전달하며, 전달된 정보에 의해 LED부는 공기정화장치를 구비한 사용자에게 이상 정보를 전달하고, 통신부는 외부 모바일 어플리케이션으로 이상 정보를 전달하는 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화장치는 밀폐된 내부 공간을 구비한 본체부; 상기 본체 측면에 마련되는 공기흡입구; 상기 본체 윗면에 마련되는 공기배출구; 상기 본체 전면에 장착되는 디스플레이; 상기 본체 전면 상단에 장착되는 LED; 및 통신장치를 포함하며, 상기 내부 공간에 부착되는 유해가스/공기질 센서; 및 미세먼지 및 이산화탄소 제거 필터;를 포함한다.
다음에 소개되는 실시 예들은 통상의 실시자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 발명의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 공기정화장치의 개념도를 나타낸 것이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 공기정화장치의 구성 요소를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 공기정화장치의 작동 순서도를 도시한 것이다.
본 발명에서 공기정화장치는 밀폐된 내부 공간을 구비한 본체(1)에 상기 본체 측면에 마련되는 공기흡입구(100), 상기 본체 윗면에 마련되는 공기배출구(200), 상기 본체 전면에 장착되는 디스플레이(300), 상기 본체 전면 상단에 장착되는 LED(400) 및 통신장치(500)를 포함하며, 상기 내부 공간에 부착되는 유해가스/공기질 센서(600) 및 미세먼지 및 이산화탄소 제거 필터(700)를 포함하는 것을 말한다. 그 크기와 형태는 제한하지 않고, 사용자의 편의를 도모할 수 있는 형태로서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 모든 형태를 포함하는 것으로 정의한다.
본 발명에서 공기흡입구(100)는 밀폐된 내부 공간을 구비한 본체(1)에 상기 본체 측면에 마련되어 사용 현장의 공기 중 미세먼지 및 이산화탄소 등의 유해가스를 지속적으로 흡입하는 팬 형태인 것으로, 그 크기와 형태는 제한하지 않고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 범위를 포함하는 것으로 정의한다.
본 발명에서 공기배출구(200)는 밀폐된 내부 공간을 구비한 본체(1)에 상기 본체 윗면에 마련되어 미세먼지 및 이산화탄소 제거 필터(700)에 의해 정화된 깨끗한 공기를 배출하는 것으로, 그 크기와 형태는 제한하지 않고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 범위를 포함하는 것으로 정의한다.
본 발명에서 미세먼지 및 이산화탄소 제거 필터(700)는 밀폐된 내부 공간을 구비한 본체(1) 내부 공간에 부착되어 상기 공기흡입구(100)를 통해 유입된 공기를 정화하는 것으로, 프리필터, 헤파필터 및 콜게이트 필터로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 포함할 수 있으며, 그 크기와 형태는 제한하지 않고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 범위를 포함하는 것을 정의한다.
상기 프리필터(Pre-filter)는 비교적 크기가 큰 먼지 등의 오염물을 정화하여 압력 손실을 발생시키지 않으면서 먼지 등의 오염원을 제거할 수 있게 하며, 이를 통하여 헤파필터 및 콜게이트 필터의 정화효율을 높이고 압력 손실의 문제를 줄여준다는 장점을 가진다. 또한, 상기 프리필터는 펄프, 부직포, 합성섬유 필터, 금속섬유 필터 중에서 선택된 재질을 사용하는 것일 수 있으며, 본 발명의 항균 및 탈취 조성물이 코팅되어 항균 및 탈취성능이 배가된 것일 수 있다.
또한, 상기 프리필터는 멀티필라멘트(Multi filament)로 직조된 것이고, 평균 통기도가 1 내지 7(cc/cm3/sec)인 것일 수 있다.
상기 헤파필터는 단면이 V자 형상을 지니는 복수 개의 격벽이 상호 인접하여 형성된 것이며, 상기 복수 개의 쉘은 제 1쉘 및 상기 제 1쉘과 대칭되는 제 2쉘을 구비하고, 상기 제 1쉘 및 상기 제 2쉘은 길이 방향 및 폭 방향으로 교차되어 인접하도록 배치되는 것일 수 있다.
보다 구체적으로 상기 미세먼지 및 이산화탄소 제거 필터(700)은 본 발명에 공기흡입구(100)를 통해 외부 공기가 유입 시, 외부 공기가 상기 제거 필터(700)에 접촉되는 확률을 높이기 위해 상기 헤파 필터와 콜게이트 필터는 직교하여 외부 공기가 맞닿을 수 있는 확률을 최대화 시킨 것이다.
본 발명에서 LED(400)는 밀폐된 내부 공간을 구비한 본체(1) 전면 상단에 장착되어 미세먼지 및 이산화탄소 등의 위험 요소를 시작적으로 보이도록 하는 장치를 말하며, 그 크기와 형태는 제한하지 않고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 범위를 포함하는 것으로 정의한다.
본 발명에서 유해가스/공기질 센서(600)는 밀폐된 내부 공간에 부착되어 유해가스 및 미세먼지 농도의 일정 수치 이상을 감지할 수 있는 것으로 그 크기와 형태는 제한하지 않고, 센서의 개수가 한 개 또는 복수 개인 것으로 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 범위를 포함하는 것으로 정의한다.
상기 유해가스는 바람직하게 이산화탄소(CO2)를 말하며, 이산화탄소는 무색, 무취에 기체로서 생물에게 있어 무독성이나, 높은 농도의 이산화탄소는 산소의 비중을 낮추게 되어 중독증상(호흡곤란, 어지럼증, 피로 등)을 일으키며 사람을 죽일 수도 있다. 특히 많은 양의 이산화탄소는 혈액을 신성화시키기 때문에 매우 위험하다. 또한, 이산화탄소는 대표적인 온실가스 중 하나로 재 대기중의 이산화탄소 농도는 약 400 ppm 즉 0.04%를 차지하고 있다.
상기 LED는 제1 발광부, 제2 발광부, 제3 발광부 및 제4 발광부로 구성되며, 상기 제1 발광부는 백색, 상기 제2 발광부는 청색, 상기 제3 발광부는 황색 및 상기 제4 발광부는 적색의 빛으로 구성되고, 상기 유해가스/공기질 센서에 의해 좋음, 보통, 나쁨 및 매우 나쁨의 일정 수치 이상이 감지되면, 각 기준 수치에 따라 해당 발광부가 깜빡이는 것이다.
본 발명에서 LED(400)는 밀폐된 내부 공간을 구비한 본체(1) 전면 상단에 장착되는 것으로 제1 발광부(410), 제2 발광부(420), 제3 발광부(430) 및 제4 발광부(440)로 구성되며, 백색, 청색, 황색 및 적색의 빛을 제공하도록 하는 장치를 말한다. 그 밝기와 형태는 제한하지 않고, 백색, 청색, 황색 및 적색의 빛을 제공할 수 있는 형태로서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 모든 형태를 포함하는 것으로 정의한다.
본 발명의 디스플레이(300)는 유해가스/공기질 센서(600)에 의해 일정 수치 이상이 감지되면 각 기준 수치에 따른 경고문을 출력하는 것으로 좋음, 보통, 나쁨 및 매우 나쁨의 경고문을 말한다. 그 크기와 형태는 제한하지 않으며, 상기 유해가스/공기질 센서(600)에 따라 다른 경고문을 제공할 수 있는 형태로서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 모든 형태를 포함하는 것으로 정의한다.
상기 디스플레이(300)는 센서에 감지되는 각 수치에 따라 다른 경고문을 나타낼 수 있는 것으로, 직관적으로 문자를 통해 빠르게 정보를 전달할 수 있으며, 상기 LED(400)부와 별도 또는 동시에 작동 가능한 것으로 위험 요소를 보다 빠르게 전달할 수 있는 수단으로 활용이 가능하다.
보다 구체적으로 상기 디스플레이(300)애 나타나는 경고문은 센서에 감지되는 수치가 0 내지 15㎍일 때는 좋음, 16 내지 35㎍일 때는 보통, 36 내지 75㎍일 때는 나쁨 및 75㎍ 이상부터는 매우 나쁨으로 설정된 것이다.
상기 통신장치는 상기 센서에 따른 정보를 모바일 어플리케이션으로 전달하며, 상기 통신장치는 GPS 및 블루투스(Bluetooth)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이다.
본 발명의 공기정화장치는 통신장치(500)를 포함하여 상기 유해가스/공기질 센서(600)에 따른 정보를 모바일 어플리케이션으로 전달하는 것으로 사용 환경의 미세먼지 및 이산화탄소의 위험 여부를 외부로 전달이 가능하도록 하기 위함이다.
상기 모바일은 이동 중 사용이 가능한 환경을 뜻하는 것으로 휴대가 가능한 휴대폰, 스마트 폰(Smart Phone), 스마트 패드(Smart Pad), 노트북 컴퓨터(Notebook Computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션(Navigation), 태블릿 PC 및 스마트 워치, 스마트 밴드와 같은 다양한 웨어러블 디바이스 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 무선 통신이 가능한 통신 기능과, 상기 센서의 정보들을 제공할 수 있는 별도의 어플리케이션을 구동 가능한 다양한 형태의 장치일 수 있다.
상기 GPS(Global Positioning System)는 GPS 위성에서 보내는 신호를 수신해 사용자의 현재 위치를 계산하는 위성항법시스템이다. 항공기, 선박, 자동차 등의 내비게이션장치에 주로 쓰이고 있으며, 최근에는 스마트폰, 태블릿 PC등에서도 많이 활용되는 추세다.
상기 블루투스(Bluetooth)는 근거리 무선 통신 기술로서 주로 10미터 안팎의 초단거리에서 저전력 무선 연결이 가능한 것으로 상기 유해가스/공기질 센서(600)에 따른 정보를 통신장치(500)를 통해 모바일 어플리케이션으로 전달되어, 상기 유해가스/공기질 센서(600)에 따른 정보를 외부로 전달하는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 공기정화장치의 작동 순서도를 도시한 것이다. 이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 따른 공기정화장치의 작동 순서를 설명하도록 한다.
먼저, 사용자가 공기정화장치를 작동시킨다. 이후 유해가스/공기질 센서(600)에 의해 사용 현장의 미세먼지 및 이산화탄소를 지속적으로 감지한다. 상기 센서에 미세먼지 및 이산화탄소의 일정 수치 이상이 감지되면, LED의 해당 발광부가 깜빡이는 동시에, 통신장치에 의해(S103), 모바일 어플리케이션으로 바로 전송되어 사용자에게 이상이 있음(S104)을 알리고, 사용 현장에도 디스플레이를 통해 해당 경고문(S105)을 나타낸다.
다음으로, 제거 필터(S106)를 통해 미세먼지 및 이산화탄소를 제거하고(S106), 정화된 공기를 배출한다(S107).
상기 미세먼지 및 이산화탄소 제거 필터는 항균 및 탈취 조성물이 코팅된 것이다.
본 발명에서의 항균 및 탈취 조성물은 입자의 표면 또는 내부가 미세기공을 형성하여 물리적 또는 화학적으로 특정한 성분을 흡착할 수 있도록 하는 것으로서, 상기 항균 및 탈취 조성물은 냄새 기타 유해한 화학적 가스를 흡착하여 공기를 정화하는 효과를 낼 수 있다. 또한 미세먼지를 흡착하여 공기의 질을 높이는 효과를 낼 수 있다.
상기 항균 및 탈취 조성물은 미분말 šœ가이트(shungite), 미분말 일라이트(illite), 미분말 제올라이트(zeolite), 미분말 맥반석, 미분말 벤토나이트, 미분말 규조토, 미분말 게르마늄, 미분말 황토, 미분말 백반석, 미분말 옥(jade) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 무기분말을 포함한다.
본 발명에서 말하는 미분말은 볼밀, 제트밀, 기타 분쇄장치 등으로 파쇄하거나 합성과정에서 미분말의 성상을 가지도록 제조하는 것을 말하며, 상기 미분말은 평균입경이 100μm 이하인 것으로 정의한다.
본 발명에서 말하는 šœ가이트란, 러시아 Karelia Ladoga호 북부 부근 Shunga에서 원생대 야툴리아 시대(Jatulian)의 작은 흑연 미세 결정이 풍부한 변성도가 낮은 혈암 중에 층(두께 2m에도 달한다)이나 렌즈 모양체로 산출된다. 이는 피치와 같은 흑색, 치밀, 불투명, 금속 광택. 무르다. 경도 2.5. d 1.75~1.80, 불대에서 용융되지 않고 진한 질산에서 석묵산을 만든다.
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본 발명에서 말하는 제올라이트는 비석(沸石)이라고도 한다. 종류는 많으나 함수량(含水量)이 많은 점, 결정의 성질, 산상(産狀) 등에 공통성이 있다. 굳기는 6을 넘지 않으며, 비중은 약 2.2이다. 일반적으로 무색 투명하거나 백색 반투명하다. 취관으로 가열하면 끓어서 팽대하기 때문에 이 이름이 붙었다. 대개의 종류는 염산에 녹아 흔히 아교 모양이 되지만, 소수의 종류는 염산에 녹지 않는다. 주요한 종류로서 방비석, 어안석, 캐버자이트, 소다비석·휼란다이트, 스틸바이트, 로몬타이트, 이네사이트 등이 있다. 현무암이나 휘록응회암 등 염기성 화성암의 공동(空洞) 속이나 열극에서 산출되며, 때로는 화강암, 편마암 중에 2차광물로서 존재한다. 또한 금광맥 그 밖의 광맥 중에 산출되는 경우도 있다. 결정구조적으로 각 원자의 결합이 느슨하여, 그 사이를 채우고 있는 수분을 고열로 방출시켜도 골격은 그대로 있으므로 다른 미립물질을 흡착할 수가 있다. 이 성질을 이용해서 흡착제로 사용하며, 크기가 다른 미립물질을 분리시키는 분자체(分子篩)로 사용한다.
본 발명에서 말하는 맥반석은 중국의 한방의학에서 사용한 용어로 알려지고 있으며 지질학적으로 분류하자면 화강암류에 속한다. 석영반암, 장석반암, 화강반암과 같은 것으로서, 암석명으로 석영-몬조나이트와 일치한다. 석영과 장석이 촘촘하게 섞여 있다. 누런 백색, 연한 누런 갈색, 옅은 회색, 짙은 녹색 또는 옅은 녹색 암석에 빨간 점 또는 하얀 점이 고르게 섞여 있는 모습이 보리밥으로 만든 주먹밥과 같다고 하여 맥반석이라는 이름이 붙었다. 주성분은 무수규산과 산화알루미늄이고, 산화제철이 소량 함유되어 있다. 약석으로 알려진 것은 누런 백색을 띤 맥반석으로 예전에는 환약을 정제하는 여과제, 등에 나는 부스럼 또는 종기 등 피부질병을 치료하는 소염제로 사용하였다. 동의보감에 의하면 그 성질은 달고, 따뜻하며, 독이 없다고 한다. 1cm3당 3 내지 15만 개의 구멍으로 이루어져 있어 흡착성이 강하고, 약 2만 5000종의 무기 염류를 함유하고 있다. 중금속과 이온을 교환하는 작용을 하기 때문에 유해금속 제거제로도 사용하며, 이 암석에 열을 가하면 원적외선을 방출하는 것으로 알려져 있다. 이러한 특성 때문에 찜질방, 식기, 의료기 등 여러 산업 부분에서 이용하고 있다.
본 발명에서 말하는 벤조나이트는 석영, 장석(長石), 제올라이트 등을 포함한 것이 많다. 빛깔은 백색, 회색, 담갈색, 담녹색 등을 나타낸다. 진주광택, 납상광택을 가지며 지방감이 있는 치밀한 괴상으로 산출되는데, 물을 흡착하여 팽윤하고, 양이온 교환성이 뚜렷한 것 등 몬모릴로나이트의 성질과 흡사하다. 응회암과 유리질 유문암(流紋岩)이 변질된 것이다. 용도는 매우 넓어 석유정굴진용 이수(石油井掘進用泥水)의 주성분, 주물형(鑄物型)의 결합제, 요업원료의 혼입제, 연고의 기초제로서 사용되기도 한다. 명칭은 발견지인 미국 와이오밍주(州)의 지층에서 유래되었다.
본 발명에서 말하는 규조토는 주로 규산(SiO2)으로 되어 있으며, 백색 또는 회백색을 띤다. 가벼우며 손가락으로 만지면 분말이 묻을 정도로 연하다. 미세한 다공질(多孔質)이기 때문에 흡수성이 강하고, 열의 불량도체이다. 우리 나라에서의 규조토는 제3기 또는 제4기 지층내에서 토상(土狀)으로 산출된다. 우리 나라 고제3기(古第三期)에는 북동 내지 북북동 방향의 단층운동이 일어나서 여러 곳에 지구대(地溝帶) 퇴적분지가 형성되었다. 영일 분지, 길주와 명천 간 지구대, 서울과 원산 간 지구대, 두만강 분지 등이 형성되었고, 여기에 제3기층이 퇴적되었다. 퇴적층이 형성될 때 곳곳에서 소규모의 얕은 호수 또는 담수분지에 규조가 침적되어 광상을 이루었다. 이들 퇴적분지 가운데에서 영일만에 있는 규조토가 규조토광상에 있어서 규모가 가장 크고, 경상북도 월성과 영일 등지에서 집중적으로 발견된다. 그 밖에도 북한지역에서는 함경남도 안변군 문산면 행현리와 안변군 안변면 남산리, 함경북도 경성군 주남면 부평동과 경성군 주북면 회문광산, 길주군 웅평면 산본광산, 명천군 명천광산, 명천군 서면 백록광산, 강원도 평강군 고삽면 세포리 등의 산지가 알려져 있다. 우리 나라에서 규조토를 광상으로 개발하기 시작한 것은 1941년 '조선광업령(朝鮮鑛業令)'에 의하여 지정법정광물로 편입되면서부터이다. 이후 국내의 규조토광상이 각지에서 발견되었고, 특히 경상북도 월성군 양북면 이일리에서 산출된 규조토를 원료로 경주시 노동리에서 일본의 아사히 곤로(旭爐) 제조에 긴요히 사용되었다고 한다. 근래에 와서는 내화재용(耐火材用)으로 쓰이며, 강한 흡수성 때문에 대부분 공업용수, 수도, 의약품, 식품 등의 정제를 위한 여과재(濾過材)로 사용된다. 그 밖에 플라스틱과 제지의 충전재(充塡材), 다이너마이트의 흡착제, 지혈제(止血劑), 시멘트의 혼합재 등으로도 사용된다.
본 발명에서 말하는 게르마늄은 원소기호 Ge, 원자번호 32, 원자량 72.59±3이다. 1871년 D. I. 멘델레예프에 의해 그 존재가 예언되어 에카규소로 불렸으나 86년에 독일의 화학자 C. A. 빙클러에 의해 황은게르마늄석(Ag GeS) 속에서 발견되어 독일의 라틴명인 「Germania」를 따서 명명되었다. 규소와 유사하므로 지각(地殼) 속의 규산염의 규소와 치환하여 널리 존재하며, 또 구리나 아연 등을 함유한 황화광물이나 석탄 속에 함유되지만 게르마늄을 주체로 하는 광물은 극히 적다.
본 발명에서 말하는 백반석은 명반석이라고도 한다. 화학성분은 KAl3(SO4)2(OH)6이다. 육각 판상(板狀) 또는 인상(鱗狀)의 결정으로 나타나는데, 대개는 괴상 또는 입상(粒狀)이다. 굳기 3.5 내지 4, 비중 2.6 내지 2.9이다. 결정형의 것은 밑면에 완전한 쪼개짐이 있고, 쪼개짐면에 진주광택이 난다. 괴상의 것은 광택이 없다. 백색, 회색이며 때로는 홍색, 황색, 적갈색을 띠기도 한다. 조흔색(條痕色)은 백색이다. 염산에 녹지 않고, 수산화칼륨이나 더운 황산에 녹는다. 열수(熱水) 변질작용을 받은 화산암 지대에서 산출된다.
본 발명에서 말하는 옥이란, 치밀하고 경질(硬質)이며, 투명하여 아름답게 빛나고, 연마하여 광택이 나는 것을 말한다. 광물학적으로 연옥은 각섬석의 일종이며, 경옥은 알칼리휘석의 일종이다. 연옥은 유백색인 것이 많으며, 녹색 ·황색 ·홍색 등도 있고, 경옥은 녹색, 백색이다. 색에 따라 여러 가지 명칭이 있으나, 백옥과 비취(翡翠)가 대표적인 것이다. 고대로부터 동양에서 귀히 여겨 왔으며, 세공하여 장식석, 옥기(玉器)로서 사용되어 왔다. 연옥은 터키 등지에서는 결정편암이나 편마암 속에 맥상(脈狀)으로 산출되고, 중국 동북에서는 화강암의 접촉대(接觸帶)에서 산출된다. 경옥은 미얀마에서는 사문암 중에 맥상을 이루어 산출되고, 중국 윈난(雲南)이나 티베트고원에서도 산출된다. 좁은 뜻의 jade는 비취를 가리키는 것이지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명에서 말하는 옥은 상술한 넓은 의미의 옥을 모두 포함하는 것으로 정의한다.
바람직하게 상기 무기분말은 스트론튬 이온(Sr2+), 칼슘 이온(Ca2+), 마그네슘 이온(Mg2+)이 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 포함된 용액과 혼합하여 열처리 된 것일 수 있다.
상기 무기분말이 상기 이온이 포함된 용액에 혼합되어 열처리 되는 경우 무기분말 자체의 세균(S.mutans 등)에 대한 항균 및 탈취력이 크게 높아질 수 있다.
더 바람직하게 상기 무기분말은 스트론튬 이온(Sr2+) 및 칼슘 이온(Ca2+)이 포함된 용액과 혼합하여 열처리 된 것일 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 무기분말 자체의 항균 및 탈취능력이 가장 높아질 수 있다.
더 바람직하게 상기 무기 분말은 미분말 제올라이트(zeolite)을 포함하고, 상기 제올라이트 100 중량부에 대하여 미분말 šœ가이트(shungite) 20 내지 60 중량부, 미분말 맥반석 20 내지 60 중량부, 미분말 벤토나이트 20 내지 60 중량부, 미분말 규조토 50 내지 100 중량부, 미분말 게르마늄 10 내지 20 중량부, 미분말 황토 10 내지 20 중량부, 미분말 백반석 10 내지 20 중량부 및 미분말 옥(jade) 10 내지 20 주량부가 포함된 것이고, 스트론튬 이온(Sr2+) 및 칼슘 이온(Ca2+)이 포함된 용액과 혼합하여 열처리 된 것일 수 있다.
상기 범위에 의하는 경우 상기 무기분말을 이루는 분말의 상호 작용으로 단순조합 이상으로 항균 및 탈취 효과가 크게 높아질 수 있다.
또한, 상기 범위에 항균 및 코팅 조성물을 본 발명의 미세먼지 및 이산화탄소 제거 필터에 코팅하는 경우, 화학적 정화효과 및 미세먼지 필터 효과가 높아질 수 있다.
상기 조성물은 골풀 추출물, 용담 추출물, 영아자 추출물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 천연 추출물을 포함한다.
상기 골풀(Juncus effusus var. decipiens)은 등심초라고도 하며, 들의 물가나 습지에서 자란다. 높이 50∼100cm이다. 뿌리줄기는 옆으로 벋고 짧은 마디가 많으며 여기서 원기둥 모양의 밋밋한 녹색 줄기가 나온다. 줄기는 속이 가득 차 있고 잎은 비늘 모양으로 밑동에서 나서 줄기를 감싼다. 꽃은 5∼7월에 줄기 윗부분에서 총상꽃차례로 옆으로 1개씩 달리며 녹갈색이다. 맨 밑에 있는 포는 원기둥 모양이고 곧게 서며 끝이 날카롭고 줄기에 이어서 길이 20cm 정도 자라므로 줄기 끝처럼 보인다. 수술은 3개로 화피조각보다 짧고 꽃밥은 꽃실과 길이가 같다. 열매는 삭과로 세모난 달걀 모양이며 9∼10월에 익는다. 빛깔은 갈색이며 끝이 뭉뚝하고 화피조각과 길이가 같다. 종자는 길이 0.5mm 정도로 매우 작다. 일본에서 많이 재배하는데 다다미 판 위를 덮는 자리 재료로 쓴다. 그 밖에 방석·돗자리 등의 재료로 쓴다. 생약 등심초는 줄기 속을 말린 것으로 한방에서는 진통·이뇨·지혈 등에 처방한다.
상기 용담(Gentiana scabra Bunge)은 전국의 산과 들에 자라는 여러해살이풀이로 세계적으로는 중국 동복부, 일본, 러시아 동북부에 분포한다. 뿌리줄기는 짧고, 수염뿌리가 많다. 줄기는 겉에 가는 줄이 4개 있고, 보통 자줏빛을 띠며, 높이 20-100cm다. 잎은 마주나며, 난형이다. 잎 가장자리와 잎줄 위에 잔돌기가 있어 까칠까칠하다. 꽃은 8-10월에 줄기 끝과 위쪽 잎겨드랑이에서 1개 또는 몇 개가 달리며, 보라색 또는 드물게 흰색이다. 꽃자루는 없다. 꽃받침은 종 모양, 5갈래로 갈라진다. 화관은 끝이 5갈래로 얕게 갈라지고, 갈래 사이에 삼각형의 부화관 갈래가 있다. 수술은 5개, 암술은 1개다. 열매는 삭과이며, 익으면 2갈래로 터진다. 관상용으로 심고 약용으로 쓰인다.
상기 영아자 추출물(Asyneuma japonicum BRIQ)은 굵은 뿌리를 가지고 있는 여러해살이풀로 줄기는 곧게 서서 60cm 안팎의 높이로 자란다. 줄기의 끝 가까이에서 약간의 가지를 치며 온몸에 거친 털이 산재해 있다. 잎은 마디마다 서로 어긋나게 자리하고 잎자루를 가진다. 잎의 생김새는 길쭉한 계란 꼴로 양끝이 뾰족하며 가장자리에는 날카롭게 생긴 톱니를 가지고 있다. 가지 끝이 꽃대로 변하여 10여 송이의 꽃이 이삭처럼 생긴 꽃차례를 구성하여 아래에서부터 차례로 피어오른다. 꽃은 다섯 갈래로 깊게 갈라져 있고 갈라진 조각은 비비꼬이면서 뒤로 감긴다. 꽃의 크기는 2.5cm 안팎이고 빛깔은 보라색이다.
상기 천연 추출물은 상기 무기분말에 흡착된 것일 수 있다.
바람직하게 상기 조성물은 골풀 추출물 100 중량부에 대하여 용담 추출물 30 내지 50 중량부 및 영아자 추출물 30 내지 50 중량부가 혼합된 것일 수 있다.
상기 범위에 의하는 경우 각 추출물의 상호 작용에 의하여 단순 혼합에 비해 높은 항균활성을 나타나게 할 수 있다. 특히 상기 범위에 의하는 경우 상기 무기분말을 담체로 무기분말의 기공에 상기 천연 추출물이 포함되어도 항균효과 내지 탈취효과를 잃지 않을 수 있어 오랜 기간 항균활성이 지속되도록 하고, 추가적인 오염에 대한 항균활성을 나타나게 할 수 있게 된다.
상기 항균 및 탈취 조성물은 공기정화장치의 내부 공간에 사용됨으로써 오염된 공기를 효과적으로 제거하는 동시에, 해당 분야에서 자주 일어나는 오염에 의한 냄새를 탈취하는데 효과적일 뿐만 아니라, 상기 오염원의 제거를 통하여 보다 위생적인 사용환경을 구현하게 할 수 있다.
본 발명의 항균 및 탈취 조성물의 제조방법은 미분말 šœ가이트, 미분말 제올라이트, 미분말 맥반석, 미분말 벤토나이트, 미분말 규조토, 미분말 게르마늄, 미분말 황토, 미분말 백반석, 미분말 옥 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 무기분말을 골풀 추출물, 용담 추출물, 영아자 추출물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 천연 추출물에 함침하여 상기 무기분말의 다공질 내부로 상기 천연 추출물이 함침되도록 하는 무기분말 함침단계; 상기 함침단계에 따라 천연 추출물이 함침된 무기분말을 건조시키는 건조단계; 상기 건조단계에 따라 건조된 무기분말을 정제수에 혼합하는 단계; 알코올을 혼합하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 공기정화장치를 이용한 공기 정화 시스템은 센서부; LED부; 제어부; 및 통신부를 포함하는 공기정화장치로, 상기 센서부에 의해 감지된 이상 신호를 사용자 및 외부 모바일 어플리케이션으로 전달하여, 미세먼지 및 이산화탄소를 제거하기 위한 것이다.
상기 센서부는 유해가스/공기질 센서를 포함하며, 상기 센서부에 의해, 미세먼지, 이산화탄소 및 유해가스에 대한 정보를 수집하고, 수집된 정보는 제어부를 통해, LED부 및 통신부로 전달하며, 전달된 정보에 의해 LED부는 공기정화장치를 구비한 사용자에게 이상 정보를 전달하고, 통신부는 외부 모바일 어플리케이션으로 이상 정보를 전달하는 것이다.
본 발명의 공기정화장치에 의하면 미세먼지 및 이산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 항균 및 탈취 조성물을 상기 공기정화장치의 밀폐된 내부 공간에 형성하여, 항균 및 탈취 효과를 나타내는 공기정화장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공기정화장치의 개념도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기정화장치의 구성 요소를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 공기정화장치에 설치되는 LED의 구성 요소를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 공기정화장치의 작동 순서도를 도시한 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[제조예: 항균 및 탈취 조성물의 제조]
1. 혼합성상의 무기분말 분산액의 제조
미분말 šœ가이트, 미분말 제올라이트, 미분말 맥반석, 미분말 벤토나이트, 미분말 규조토, 미분말 게르마늄, 미분말 황토, 미분말 백반석, 미분말 옥의 혼합사용에 따른 상승효과를 확인하기 위하여 각 함량을 달리하면서 하기의 [표 1]과 같이 무기분말을 제조하였다.
또한 상기 무기분말은 스트론튬 이온(Sr2+) 및 칼슘 이온(Ca2+)이 포함된 용액에 혼합하고 1시간 동안 열처리 한 뒤 정제수를 혼합하여 제조하였다.
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
제올라이트 100 100 100 100 100 100 100 100 100
šœ가이트 100 30 30 30 10 20 40 60 80
맥반석 100 - 30 30 10 20 40 60 80
벤토나이트 100 - - 30 10 20 40 60 80
규조토 100 - - - 30 50 75 100 125
게르마늄 100 - - - - 5 10 20 30
황토 100 - - - - 5 10 20 30
백반석 100 - - - - 5 10 20 30
옥 100 - - - - 5 10 20 30
(단위: 중량부)
2. 천연 추출물의 제조
골풀을 세척하고 건조한 뒤 이를 분쇄하였다. 상기 분쇄물을 물에 혼합하고 이를 2시간 동안 98 내지 100℃를 유지하고, 이를 냉각시킨 뒤 와트만 여과지로 여과하여 골풀 추출물(JE)을 제조하였다.
용담 및 영아자의 경우에도 상기 골풀 추출물(JE)의 제조 방법과 동일한 방법을 이용하여 용담 추출물(GE) 및 영아자 추출물(AE)를 제조하였다.
이후, 하기 표 2와 같이 천연 추출물을 혼합하여 복합 추출물을 제조하였다.
MX1 MX2 MX3 MX4 MX5 MX6
JE 100 100 100 100 100 100
GE - 20 30 40 50 60
AE - 20 30 40 50 60
(단위: 중량부)
[실험예 1: 혼합성상의 무기분말 분산액에 대한 효과 실험]
1. 항균 효과 실험
KS 0693 - 1990 시험법에 의거 사람의 피부와 비강표면에 일반적으로 존재하는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)을 균주로 하여 106 마리를 면, PET에 대해 접종하고 혼합성상의 무기분말 분산액(T1 내지 T9)에 대한 직물의 항균도를 측정하였다.
항균 효과는 하기 표 3와 같이 나타내었다.
[평가표]
◎ : 미생물의 양 103이하
○ : 미생물의 양 104이하
△ : 미생물의 양 105이하
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
항균력 △ △ △ ○ ○ ○ ◎ ◎ ○
상기 항균력 평가에 따르면, T7 및 T8에서 우수한 평가를 나타낸 것으로 확인되었다.
2. 탈취 효과 실험
한국생활환경시험연구원에서 KS M 0062:2004 시험방법을 이용하여 본 발명의 혼합성상의 무기분말 분산액(T1 내지 T9)의 탈취 효과를 알아보았다. 구체적으로 5ℓ의 쳄버(chamber) 안에 상기 혼합성상의 무기분말 분산액(T1 내지 T9)의 광촉매코팅 시편과 일정량의 암모니아를 주입한 다음, 시간의 경과에 따른 잔류 암모니아의 농도를 분석하여 탈취율을 산출하였다.
실험에 사용된 조건은 하기와 같다.
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
탈취율 60 65 69 74 80 88 97 94 89
(단위: %)
측정결과, 하기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 혼합성상의 무기분말 분산액은 생활 악취의 주범인 암모니아를 초기농도에 대하여 60∼90%이상 제거하여 탈취효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
특히, T7 및 T8에서 90%이상 제거하여 탁월한 탈취효과를 나타냄을 확인하였다.
[실험예 2: 천연 추출물을 포함하는 무기분말에 대한 효과 실험]
1. 항균 효과 실험
상기 T7에 상기 MX1 내지 MX6의 복합 추출물을 흡착시키고, 이를 정제수에 분산하여 각 혼합물의 항균 효과를 실험하였다. 시험방법은 상기 혼합성상의 무기분말 분산액에 대한 항균 효과 실험와 동일하게 진행하였고, 그 결과는 혼합성상의 무기분말 분산액(T7)에 대한 상대적인 효과로 비교하여 하기의 표 5에 나타내었다.
상기 T7과 비교한 항균 효과를 위해 T7를 지수 5로 놓고, MX1 내지 MX6의 항균 효과를 지수 1 내지 10으로 평가하였다. 지수가 클수록 항균 효과가 우수함을 의미한다고 할 것이다.
T7 MX1 MX2 MX3 MX4 MX5 MX6
항균력 5 5 6 7 8 10 7
(단위: 지수)
상기 혼합성상의 무기분말 분산액(T7)에 대한 항균력 비교에 따르면, MX4 및 MX5에서 우수한 평가를 나타낸 것으로 확인되었다.
이는 상기 혼합성상의 무기분말 분산액만 사용하는 경우와 비교하여, 천연 복합 추출물로 사용 시, 각 성분간의 복합 작용에 의해 항균 효과가 우수함을 의미한다고 할 것이다.
2. 탈취 효과 실험
상기 T7에 상기 MX1 내지 MX6의 복합 추출물을 흡착시키고, 이를 정제수에 분산하여 각 혼합물의 탈취 효과를 실험하였다. 시험방법은 상기 혼합성상의 무기분말 분산액에 대한 탈취 효과 실험과 동일하게 진행하였고, 그 결과는 혼합성상의 무기분말 분산액(T7)에 대한 상대적인 효과로 비교하여 하기의 표 6에 나타내었다.
상기 T7과 비교한 피부 자극 발생을 위해 T7를 지수 5로 놓고, MX1 내지 MX6의 탈취 효과를 지수 1 내지 10으로 평가하였다. 지수가 클수록 탈취 효과가 우수함을 의미한다고 할 것이다
T7 MX1 MX2 MX3 MX4 MX5 MX6
탈취율 5 5 6 7 8 9 7
(단위: 지수)
측정결과, 하기 표 6에 나타낸 바와 같이, 상기 혼합성상의 무기분말 분산액(T7)에 대한 탈취 효과 비교에 따르면, MX4 및 MX5에서 우수한 평가를 나타낸 것으로 확인되었다.
이는 상기 혼합성상의 무기분말 분산액만 사용하는 경우와 비교하여, 천연 복합 추출물로 사용 시, 각 성분간의 복합 작용에 의해 탈취 효과가 우수함을 의미한다고 할 것이다.
[실험예 3: 미세먼지 및 이산화탄소 제거효과 확인]
1. 필터의 제조
상기 실험예 1 및 2에 따른 항균 및 탈취 효과가 우수한 항균 및 탈취 조성물(T7에 흡착한 복합 추출물 MX4 및 MX5)을 미세먼지 및 이산화탄소의 제거 효과를 확인하기 위하여 골게이트 필터의 재료가 되는 평판필터에 각각 코팅하였다.
2. 미세먼지 및 이산화탄소 제거효과 확인
상기 제조된 T7에 흡착한 복합 추출물 MX4의 항균 및 탈취 조성물을 코팅한 평판필터 1 및 T7에 흡착한 복합 추출물 MX5의 항균 및 탈취 조성물을 코팅한 평판필터 2를 각각 투명관의 가운데에 설치하여 완전히 밀봉하고 투명관 한쪽에서 미세먼지(직경 1 μm 이하)와 이산화탄소를 투입하고, 약 30분 뒤 상기 투명관의 다른 쪽에서 공기를 채취하여 포함된 미세먼지와 이산화탄소의 함량을 측정하였다.
상기 측정값의 대조군으로 시중에서 판매되는 활성탄 필터(3M PM2.5)을 사용하여 위와 동일한 실험을 진행하였고, 대조군의 값을 5으로 하고, 상기 S1 내지 S21의 값과 비교하여 1 내지 10의 지수로 평가하여 하기의 표 7에 나타내었다. 하기의 지수는 그 숫자가 높을수록 정화효과가 우수한 것이다.
Control MX3 MX5
미세먼지 정화효과 5 7 9
이산화탄소 정화효과 5 6 8
(단위: 지수)
상기 표 7을 나타낸 바와 같이, 일반 활성탄 필터 보다 정화효과가 높아지는 것을 확인하였다. 특히, 미세먼지 저감 효과가 상당히 우수하여 공기질 정화에 상당히 탁월한 효과를 내는 것을 알 수 있었다. 따라서 상기 범위에 의하는 항균 및 탈취 조성물을 제거 필터에 코팅하는 경우 미세먼지 및 이산화탄소를 제거하는 효과가 탁월한 필터를 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 밀폐된 내부 공간을 구비한 본체
100: 공기흡입구
200: 공기배출구
300: 디스플레이
400: LED
410: 백색의 빛을 나타내는 제1 발광부
420: 청색의 빛을 나타내는 제2 발광부
430: 황색의 빛을 나타내는 제3 발광부
440: 적색의 빛을 나타내는 제4 발광부
500: 통신장치
600: 유해가스/공기질 센서
700: 제거 필터

Claims (8)

  1. 밀폐된 내부 공간을 구비한 본체부;
    상기 본체부 측면에 마련되는 공기흡입구;
    상기 본체부 윗면에 마련되는 공기배출구;
    상기 본체부 전면에 장착되는 디스플레이;
    상기 본체부 전면 상단에 장착되는 LED; 및
    통신장치를 포함하며,
    상기 내부 공간에 부착되는 유해가스/공기질 센서; 및
    미세먼지 및 이산화탄소 제거 필터;를 포함하고,
    상기 미세먼지 및 이산화탄소 제거 필터는 항균 및 탈취 조성물이 코팅된 것으로,
    상기 항균 및 탈취 조성물은 무기분말 및 천연 추출물을 포함하고,
    상기 무기분말은 미분말 šœ가이트(shungite), 미분말 제올라이트(zeolite), 미분말 맥반석, 미분말 벤토나이트, 미분말 규조토, 미분말 게르마늄, 미분말 황토, 미분말 백반석 및 미분말 옥(jade)이며,
    상기 미분말 제올라이트(zeolite) 100 중량부에 대하여, 미분말 šœ가이트(shungite) 40 중량부, 미분말 맥반석 40 중량부, 미분말 벤토나이트 40 중량부, 미분말 규조토 75 중량부, 미분말 게르마늄 10 중량부, 미분말 황토 10 중량부, 미분말 백반석 10 중량부 및 미분말 옥(jade) 10 중량부를 포함하며,
    상기 천연 추출물은 골풀 추출물, 용담 추출물 및 영아자 추출물이고,
    상기 골풀 추출물 100 중량부에 대하여, 용담 추출물 40 내지 50 중량부 및 영아자 추출물 40 내지 50 중량부를 포함하는
    공기정화장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 LED는 제 1 발광부, 제 2 발광부, 제 3 발광부 및 제 4 발광부로 구성되며,
    상기 제 1 발광부는 백색,
    상기 제 2 발광부는 청색,
    상기 제 3 발광부는 황색 및
    상기 제 4 발광부는 적색의 빛으로 구성되고,
    상기 유해가스/공기질 센서에 의해 좋음, 보통, 나쁨 및 매우 나쁨의 일정 수치 이상이 감지되면, 각 기준 수치에 따라 해당 발광부가 깜빡이는 것인
    공기정화장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 통신장치는 상기 센서에 따른 정보를 모바일 어플리케이션으로 전달하며,
    상기 통신장치는 GPS 및 블루투스(Bluetooth)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인
    공기정화장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 센서부;
    LED부;
    제어부; 및
    통신부를 포함하는 공기정화장치로,
    상기 공기정화장치는 미세먼지 및 이산화탄소를 제거하기 위해 항균 및 탈취 조성물이 코팅된 미세먼지 및 이산화탄소 제거 필터를 포함하며,
    상기 항균 및 탈취 조성물은 미분말 제올라이트(zeolite) 100 중량부에 대하여, 미분말 šœ가이트(shungite) 40 중량부, 미분말 맥반석 40 중량부, 미분말 벤토나이트 40 중량부, 미분말 규조토 75 중량부, 미분말 게르마늄 10 중량부, 미분말 황토 10 중량부, 미분말 백반석 10 중량부 및 미분말 옥(jade) 10 중량부를 포함하고,
    골풀 추출물 100 중량부에 대하여, 용담 추출물 40 내지 50 중량부 및 영아자 추출물 40 내지 50 중량부를 더 포함하는 것으로,
    상기 센서부에 의해 감지된 이상 신호를 사용자 및 외부 모바일 어플리케이션으로 전달하여, 미세먼지 및 이산화탄소를 제거하기 위한
    공기정화시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 센서부는 유해가스/공기질 센서를 포함하며,
    상기 센서부에 의해 미세먼지, 이산화탄소 및 유해가스에 대한 정보를 수집하고,
    수집된 정보는 제어부를 통해, LED부 및 통신부로 전달하며,
    전달된 정보에 의해 LED부는 공기정화장치를 구비한 사용자에게 이상 정보를 전달하고,
    통신부는 외부 모바일 어플리케이션으로 이상 정보를 전달하는 것인
    공기정화시스템.
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