KR102339251B1 - 살균봉 어레이를 구비한 게이트형 살균 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 살균 장치에 관한 것으로, 일 실시예에 따르면, 각각이 수평 방향으로 자외선을 조사하는 자외선 광원을 구비한 다수의 살균봉 유닛이 이차원 배열로 수직 적층되어 형성된 살균봉 어레이; 및 각각의 살균봉 유닛의 자외선 광원을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부가 각각의 상기 살균봉 유닛의 자외선 광원을 제어하여 상기 살균봉 어레이의 정면에 위치한 사용자에게 자외선을 조사할 수 있도록 구성된 게이트형 살균 장치를 개시한다.

Description

살균봉 어레이를 구비한 게이트형 살균 장치 {Gate-type sterilizing device with sterilizing cylinder array}

본 발명은 살균 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사람의 의복을 살균할 수 있는 게이트 또는 부스 형상의 살균 장치에 관한 것이다.

최근 사스(중증 급성 호흡기 증후군), 신종플루, 메르스, 코로나 바이러스 등의 호흡기성 전염병이 빈번하게 발생하고 있다. 호흡기성 전염병은 감염원을 특정하기 어렵고 여러 곳에서 동시다발적으로 발생하고 있어, 이를 예방하기 위해 다중이 이용하는 시설 곳곳에 의무적으로 실내외 마스크 착용 필수, 체온측정, QR코드 혹은 수기명부 작성 등을 통하여 추적 관리를 강화하고 있다.

특히 공항, 항구, 쇼핑센터 등 유동이 많은 다중이용시설에서는 방역을 위해 출입구에서 체온측정, QR코드 스캔 등을 시행하고 있고 이에 더하여 출입자가 통과할 때 출입자의 의복이나 피부를 살균하는 게이트 형상의 살균 장치가 설치되기도 한다.

종래의 게이트형 살균 장치는 대부분 초음파나 에어샤워를 이용하는데, 초음파나 강력한 바람으로 의복에 묻은 미세먼지와 세균을 털어내고 이 공기를 다시 흡수하여 자외선이나 플라즈마 등으로 공기를 소독한 후 방출하는 방식을 사용한다. 그러나 코로나 바이러스 등의 바이러스나 세균이 의복에서 떨어지지 않을 가능성도 있고 의복에서 떨어진 바이러스가 공기중으로 흩어지는 현상으로 오히려 코로나 확산이 우려되기도 한다.

한편 자외선은 에너지가 높은 전자기파로서 작은 미생물이나 세균, 바이러스 등을 파괴시킬 수 있기 때문에 일상에서 소독기 등으로 이용되지만 손이나 피부에 자외선을 조사하면 피부자극 및 눈의 손상을 유발할 수 있어 사람의 피부에는 직접 조사하지 못하도록 하고 있다. 따라서 자외선을 의복에 직접 조사하는 것이 살균 효과가 가장 높음에도 인체에 미치는 위험성 때문에 아직 이러한 방식의 살균 장치가 개발되지 못하고 있다.

특허문헌1: 한국 등록특허 제10-2225028호 (2021년 3월 10일 공고) 특허문헌2: 한국 등록특허 제10-2232930호 (2021년 3월 26일 공고)

본 발명은 사람의 의복에 자외선을 조사하여 살균할 수 있는 게이트 형상 또는 부스 형상의 살균 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 살균 장치로서, 각각이 수평 방향으로 자외선을 조사하는 자외선 광원을 구비한 다수의 살균봉 유닛이 이차원 배열로 수직 적층되어 형성된 살균봉 어레이; 및 각각의 살균봉 유닛의 자외선 광원을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부가 각각의 상기 살균봉 유닛의 자외선 광원을 제어하여 상기 살균봉 어레이의 정면에 위치한 사용자에게 자외선을 조사할 수 있도록 구성된 게이트형 살균 장치를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 다중이용시설의 출입시 비대면으로 체온 측정, 마스크 착용 유무 감지, QR 코드 인식을 통해 출입 기록을 저장함과 함께 자외선으로 의복을 살균함으로써 감염원을 미연에 차단할 수 있어 다중이용시설에서의 감염 가능성을 낮추고 감염자의 추적관리가 가능하므로 방역통제를 보다 용이하게 할 수 있는 기술적 효과를 가진다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트형 살균 장치를 설명하는 도면,
도2는 일 실시예에 따른 게이트형 살균 장치를 설명하는 도면,
도3은 일 실시예에 따른 살균봉 어레이를 개략적으로 도시한 사시도,
도4는 일 실시예에 따른 살균봉 어레이의 예시적 구성을 설명하는 도면,
도5는 일 실시예에 따른 살균봉 유닛의 분해 사시도,
도6은 일 실시예에 따른 살균봉 유닛의 동작을 설명하는 도면,
도7은 일 실시예에 따라 제2 위치와 자세를 안내하는 예시적 방법을 설명하는 도면,
도8은 일 실시예에 따른 게이트형 살균 장치에 설치된 스크린의 동작을 설명하는 도면,
도9는 일 실시예에 따른 게이트형 살균 장치의 제어부를 설명하는 블록도,
도10은 일 실시예에 따른 게이트형 살균 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)된다고 언급하는 경우 그것은 다른 구성요소에 직접적으로 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)되거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소를 개재하여 간접적으로 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)될 수 있다는 것을 의미한다. 또한 본 명세서의 도면들에 있어서 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 또한 본 명세서의 도면들에 있어서 구성요소들의 길이, 넓이, 부피, 크기, 또는 두께 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '~를 포함한다', '~로 구성된다', 및 '~으로 이루어진다'라는 표현은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에서 용어 '소프트웨어'는 컴퓨터에서 하드웨어를 움직이는 기술을 의미하고, 용어 '하드웨어'는 컴퓨터를 구성하는 유형의 장치나 기기(CPU, 메모리, 입력 장치, 출력 장치, 주변 장치 등)를 의미하고, 용어 '단계'는 소정의 목을 달성하기 위해 시계열로 연결된 일련의 처리 또는 조작을 의미하고, 용어 '컴퓨터 프로그램' 또는 '프로그램‘은 컴퓨터로 처리하기에 합한 명령의 집합을 의미하고, 용어 '프로그램 기록 매체'는 프로그램을 설치하고 실행하거나 유통하기 위해 사용되는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 의미한다.

본 명세서에서 발명의 구성요소를 지칭하기 위해 사용된 '~부', '~모듈', '~유닛', '~블록', '~보드' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 물리적, 기능적, 또는 논리적 단위를 의미할 수 있고 이는 하나 이상의 하드웨어나 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현되거나 또는 하나 이상의 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본원 명세서에서, '처리장치', '컴퓨터' 또는 '컴퓨팅 장치'는 윈도우, 맥, 또는 리눅스와 같은 운영체제, 컴퓨터 프로세서, 메모리, 응용프로그램들, 기억장치(예를 들면, HDD, SDD), 및 모니터를 구비한 장치로 구현될 수 있다. 컴퓨터는 예를 들면, 데스크톱 컴퓨터나 노트북과 같은 것일 수 있으나, 이들은 예시적인 것으로 본원 발명은 데스크톱 컴퓨터나 노트북에만 한정되는 것이 아니다. 모바일 단말기는 스마트폰, 태블릿 PC, 또는 PDA와 같은 모바일 무선통신기기 중 하나일 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도1 및 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트형 살균 장치(이하 간단히 "살균 장치"라고도 함)를 설명하는 도면으로, 도1은 살균 장치의 개략적인 외관을 도시한 사시도이고 도2는 다른 각도에서 바라본 개략적인 사시도이다.

도1과 도2를 참조하면, 일 실시예에 따른 살균 장치는 사람이 통과할 수 있는 게이트(gate) 형상 또는 사람이 일정 시간 머무를 수 있는 공간을 제공하는 부스(booth) 형상으로 구성될 수 있다. 도시한 실시예에서 살균 장치는 제1 측면 프레임(11), 제2 측면 프레임(12), 및 수평 프레임(13)으로 구성된다. 제1 측면 프레임(11)과 제2 측면 프레임(12)은 예컨대 서로 소정 거리 이격되어 수직으로 설치되고 수평 프레임(13)은 제1 측면 프레임(11)과 제2 측면 프레임(12)의 상단을 연결함으로써 살균 장치가 사용자가 통과할 수 있는 게이트 형상으로 구성될 수 있다.

일 실시예에서 살균 장치는 게이트의 전방면에 전면 도어(51) 및 후방면에 후면 도어(52)가 각각 설치될 수 있다. 도어(51,52)는 제1 및 제2 측면 프레임(11,12)과 수평 프레임(13)에 의해 정의되는 내부 공간을 외부 공간과 구분하는 역할을 할 수 있다. 이와 같이 살균 장치가 도어를 구비한 게이트 형상 또는 부스 형상으로 구성되는 경우, 예컨대 사용자가 전면 도어(51)를 통해 살균 장치의 내부 공간으로 들어가면 살균 장치가 사용자에게 자외선을 조사하여 의복을 살균하고 그 후 사용자가 후면 도어(52)를 통해 살균 장치의 후방으로 나갈 수 있다.

일 실시예에서 살균 장치는 살균봉 어레이(20), 스크린(30), 하나 이상의 카메라(41,42,43,44), 및 제어부(100)를 구비할 수 있다. 도3은 일 실시예에 따른 살균봉 어레이를 개략적으로 도시하였다. 도3을 참조하면, 살균봉 어레이(20)는 다수의 살균봉 유닛(200)으로 구성되며 살균 장치의 일 측면, 예컨대 제1 측면 프레임(11)에 설치되어 지지될 수 있다.

각각의 살균봉 유닛(200)은 수평 방향으로 눕혀진 통 형상의 부재로서, 수평 방향으로 자외선을 조사하는 자외선 광원을 각각 구비하고 있다. 살균봉 어레이(20)는 이러한 다수의 살균봉 유닛(200)이 이차원 배열로 수직 적층되어 형성된다. 일 실시예에서 살균봉 어레이(20)는 다수의 살균봉 유닛(200)이 가로(폭)가 대략 80cm 내지 1mm이고 세로(높이)가 대략 1.5m 내지 1.7m인 사각형의 이차원 배열로 적층되어 구성될 수 있고, 이 때 각각의 살균봉 유닛(200)의 직경은 예컨대 5cm 일 수 있다. 그러나 상술한 수치 및 살균봉 어레이(20)의 형상은 예시적인 것이며 구체적 실시 상황에 따라 이러한 수치나 형상이 달라질 수 있음은 물론이다.

도4는 살균봉 어레이(20)를 정면에서 보았을 때의 일부 영역을 도시한 것으로, 살균봉 유닛(200)이 이차원 배열로 적층된 형상을 개략적으로 도시하였다. 도4(a)의 실시예에서 각각의 살균봉 유닛(200)은 원통 형상의 부재이며, 정면에서 볼 때 원 형상의 살균봉 유닛(200)이 이차원으로(즉, 수직 및 수평으로) 배열되어 적층되어 있다.

도4(b)는 대안적 실시예를 도시한 것으로, 각각의 살균봉 유닛(200)이 육각형 통 형상의 부재로 구성되고, 따라서 정면에서 볼 때 도4(b)에 도시한 것처럼 육각형 형상의 살균봉 유닛(200)이 이차원으로 배열되어 적층되어 있다. 도4(b)의 살균봉 유닛(200)의 경우 육각형 단면을 가지므로 서로 이웃하는 살균봉 유닛(200) 사이에 빈 공간이 없어 사용자의 의복 살균시 데드존이 없는 장점이 있다.

이와 같이 다양한 실시예에서 살균봉 유닛(200)의 각각은 원 또는 삼각형, 사각형, 육각형 등 다각형의 단면을 갖는 통 형상으로 각각 구성되고 이러한 살균봉 유닛(200)이 이차원 배열되어 살균봉 어레이(20)를 구성할 수 있다.

각각의 살균봉 유닛(200)은 사용자에 의한 누름을 감지하면 이에 따라 감지신호를 생성하여 제어부(100)로 전달하고 제어부(100)는 각 살균봉 유닛(200)으로부터 수신한 감지신호와 카메라(41~44) 등의 다른 장치로부터 수신한 정보를 종합하여 각각의 살균봉 유닛(200)의 자외선 광원의 온/오프를 제어할 수 있다.

도5와 도6은 각각의 살균봉 유닛(200)의 예시적 구성을 나타낸 것으로, 도5는 살균봉 유닛의 분해 사시도이고 도6은 살균봉 유닛의 동작을 설명하는 도면이다. 도5와 도6을 참조하면 일 실시예에 따른 살균봉 유닛(200)은 지지부(210), 슬라이딩부(220), 탄성부재(230), 및 회로보드(240)를 포함한다.

지지부(210)는 통 형상의 부재이며 개구부를 수평 방향으로 향하게 하여 제1 측면 프레임(11)에 직접적 또는 간접적으로 부착되어 고정 설치될 수 있다. 통 형상 지지부(210)의 단면은 도4에 도시한 것처럼 원이나 육각형 등 다각형 형상일 수 있다. 지지부(210)의 길이(d1)는 예컨대 50mm이고 폭(지름)은 30mm 내지 50mm일 수 있으나 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.

슬라이딩부(220)는 지지부(210)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 통 형상의 부재이다. 일 실시예에서 슬라이딩부(220)는 스프링과 같은 탄성부재(230)를 매개로 하여 지지부(210)에 탄성적으로 결합됨으로써 사용자의 누름에 의해 지지부(210)측으로 슬라이딩 가능하게 결합된다. 사용자에 의한 누름 동작이 없을 경우 슬라이딩부(220)는 도6(a)에 도시한 것처럼 지지부(210)에서 소정 길이만큼 수평으로 돌출한 상태에 있고, 사용자에 의해 눌러지면 도6(b)와 같이 슬라이딩부(220)가 지지부(210)측으로 슬라이딩하여 움직이게 된다.

일 실시예에서 슬라이딩부(220)의 길이(d2)는 예컨대 50mm이고 폭(지름)은 지지부(210) 내부로 삽입될 수 있도록 지지부(210)의 내경보다 작은 값을 가진다. 그러나 대안적 실시예에서 슬라이딩부(220)가 지지부(210)의 외경보다 큰 내경을 가짐으로써 지지부(210)의 외측 둘레를 둘러싸면서 슬라이딩 가능하게 결합될 수도 있음은 물론이며, 이러한 구체적 수치는 실시 형태에 따라 달라질 수 있다. 또한 통 형상의 슬라이딩부(220)의 단면 역시 도4에 도시한 것처럼 원이나 육각형 등 다각형 형상 중 하나의 형상으로 형성될 수 있다.

도면에 도시하지 않았지만 살균봉 유닛(200)은 사용자의 누름에 의해 슬라이딩부(220)가 지지부(210)측으로 슬라이딩되는 것을 감지하는 감지센서(도시 생략)를 더 포함할 수 있다. 이러한 감지센서는 예컨대 사용자의 누름을 감지하는 압력센서일 수 있다. 일 실시예에서 감지센서는 슬라이딩부(220)가 지지부(210)를 향해 소정 거리 이동했을 때 이를 감지할 수 있다. 예를 들어 감지센서가 지지부(210)의 내측면의 소정 위치에 설치되고, 슬라이딩부(220)가 지지부(210) 내측으로 소정 거리 슬라이딩하여 감지센서에 부딪히거나 감지센서를 가압하거나 또는 감지센서를 통과하면 이를 감지할 수 있도록 구성된다.

통형상의 지지부(210)의 내부에는 자외선 광원(241)이 설치될 수 있다. 예를 들어, 도시한 실시예에서 회로보드(240)가 지지부(210) 내측 공간에서 제1 측면 프레임(11)에 직접 또는 간접적으로 부착되어 설치될 수 있다. 일 실시예에서 회로보드(240)에는 자외선 광원(241), 광센서(242), 및 가시광 광원(243)이 실장된다.

자외선 광원(241)은 자외선을 사용자의 의복에 조사하여 살균을 하기 위한 것이며 소정 파장 대역의 자외선(UV)을 조사하는 발광 다이오드(LED)로 구현될 수 있다. 자외선 광원(241)은 단시간에 살균효과를 극대화하기 위해 예컨대 100nm 내지 280nm 파장 대역의 UV-C 자외선을 조사할 수 있다. 그러나 대안적 실시예에서 자외선 광원(241)은 320nm 내지 400nm 대역의 UV-A 또는 280nm 내지 320nm 대역의 UV-B 자외선을 조사하는 광원으로 구성될 수도 있다. 자외선 광원(241)에서 조사되는 자외선은 통 형상의 지지부(210)와 통 형상의 슬라이딩부(220)를 통과하여 수평 방향으로 조사되며 이 때 지지부(210)와 슬라이딩부(220)는 자외선의 조사 방향을 가이드하는 역할을 한다.

이와 같이 일 실시예에 따른 살균봉 어레이(20)는 인체의 굴곡에 따라 각각의 살균봉 유닛(200)이 눌러질 수 있도록 구성된다. 따라서 사용자가 예컨대 손과 팔을 약간 벌린 자세로 정면을 보거나(즉 사용자의 앞면이 살균봉 어레이(20)를 향하거나) 뒤돌아 서서(즉, 사용자의 뒷면이 살균봉 어레이(20)를 향하도록 하여) 살균봉 어레이(20)이 몸을 밀착하여 어레이(20)에 기대거나 살짝 누르면 인체의 굴곡에 따라 각각의 살균봉 유닛(200)이 눌러져서 가압되므로, 이에 따른 감지신호를 제어부(100)가 각 살균봉 유닛(200)으로부터 수신하고 가압된 살균봉 유닛(200)의 적외선 광원(241)을 동작시켜 자외선을 조사할 수 있다. 또한 이 때 사용자의 손이나 얼굴 등 피부 영역에 자외선이 조사되면 안되므로, 제어부(100)는 가압된 살균봉 유닛(200) 중 사람의 피부 영역에 위치하는 살균봉 유닛(200)에 대해서는 자외선을 조사하지 않도록 제어할 수 있으며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.

대안적 실시예에서, 사용자가 살균봉 어레이(20)에 밀착한 상태에서, 제어부(100)는 광센서(242)를 이용하여 사용자의 위치와 자세를 파악하고 이에 기초하여 사용자의 의복에 대응하는 영역의 자외선 광원(241)만 동작시켜 자외선을 조사할 수 있다. 일 실시예에서 광센서(242)는 포토 다이오드와 같이 광량을 감지하는 센서로 구현되고, 사용자에 의해 지지부(210)와 슬라이딩부(220)의 개구부가 가려지는 정도를 측정하며, 제어부(100)는 이러한 광센서(242)의 측정신호를 수신하여 사용자가 해당 살균봉 유닛(200)에 밀착해 있는지 여부를 판단할 수 있다.

일 실시예에서 제어부(100)는 사용자에 의해 가려지지 않은 살균봉 유닛(200)의 광센서(242)가 측정하는 광량을 기준 광량으로 설정하고, 이 기준 광량과 각각의 살균봉 유닛(200)의 광센서(242)의 측정 신호를 비교하여 사용자에 의한 가려짐의 정도를 판단할 수 있다.

기준 광량을 설정하는 예시적 방법으로, 예를 들어 사용자에 의해 가려지지 않는 임의의 살균봉 유닛(200), 예컨대 살균봉 어레이(20)에서 최우측 상단, 최우측 하단 등과 같이 모서리에 위치한 살균봉 유닛(200) 중 적어도 하나의 광센서(242)의 측정값에 기초하여 기준 광량을 설정할 수 있다. 또 다른 예로서, 살균 장치의 내부 공간을 조명장치에 의해 일정 광량으로 유지하고 이 때의 광량에 기초하여 기준 광량을 설정할 수도 있다.

제어부(100)는 각각의 살균봉 유닛(200)의 광센서(242)의 측정신호를 수신하여 사용자가 각각의 살균봉 유닛(200)을 전부 가리고 있는지, 부분적으로 가리고 있는지 등과 같이 단계별 가려짐 정도를 판단하고 이에 기초하여 각 살균봉 유닛(200)의 자외선 광원(241)에 의한 조사량을 조절하여 자외선을 조사하도록 제어할 수 있다.

대안적 실시예에서, 제어부(100)는 사용자가 살균봉 유닛(200)을 누르는 것과 가리는 것을 모두 고려하여 각 살균봉 유닛(200)의 자외선 조사량을 조절할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 각각의 살균봉 유닛(200)으로부터 압력센서 또는 슬라이딩부(220)가 눌러지는 것을 감지하는 감지센서로부터의 감지신호 및 광센서(242)의 측정신호를 수신하고 이 감지신호와 측정신호에 기초하여 사용자의 위치와 자세를 파악하여 각 살균봉 유닛(200)의 자외선 조사량을 결정할 수 있다.

일 실시예에서 살균봉 유닛(200)은 가시광 광원(243)을 더 포함한다. 가시광 광원(243)은 사용자에게 살균봉 어레이(20)에 밀착하여 자외선 살균을 받기 위한 바람직한 자세를 안내하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도7에 도시한 것처럼 제어부(100)는 살균을 받기 위한 사용자의 체형이나 신장 등을 고려하여 해당 사용자에게 살균을 위한 적절한 자세를 가시광 광원(243)으로 조사하여 안내할 수 있다. 즉 도7과 같이 일부 살균봉 유닛(200a)의 가시광 광원(243)을 작동하여 라이트를 켜고 나머지 살균봉 유닛(200b)의 가시광 라이트를 끔으로써 각 사용자가 살균을 받기 위한 바람직한 자세를 사용자에게 안내할 수 있다.

일 실시예에서 각 사용자의 체격이나 신장 등을 파악하기 위해 다양한 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어 사용자가 스크린(30)에 자신의 신장이나 몸무게 등 신체 정보를 직접 입력하게 할 수 있고, 또는 살균 장치에 설치된 카메라(41 내지 44)로 사용자를 촬영하여 신장이나 체격을 분석할 수 있고, 제어부(100)는 이렇게 획득한 사용자의 신장, 체형 등을 고려하여 각 사용자에게 적절한 자세를 도7과 같이 가시광 라이트로 표현할 수 있다.

다시 도1과 도2를 참조하면, 일 실시예에 따른 살균 장치는 스크린(30)을 포함한다. 스크린(30)은 예컨대 터치 스크린으로 구현되어 사용자로부터 각종 정보를 입력받을 수 있고 그에 따른 각종 정보를 디스플레이 할 수 있다.

예를 들어, 도8(a)에 도시한 것처럼 스크린(30)은 QR 코드를 스캐너 및/또는 사용자 정보 입력장치로 사용될 수 있다. 사용자가 예컨대 자신의 휴대폰 화면의 QR 코드를 스크린(30)에 가져다 대면 스크린(30)이 QR 코드를 인식하여 데이터를 획득할 수 있고, 또한 대안적으로 사용자가 이름, 연락처 등 정보를 스크린(30)에 입력할 수도 있다.

일 실시예에서 스크린(30)은 발열측정 기능을 포함할 수 있다. 예컨대 열상 카메라(도시 생략)가 스크린(30) 내에 또는 스크린(30)에 인접하여 설치되어 사용자의 안면을 인식하고 촬영하여 체온을 측정하고 그 결과를 스크린(30)으로 표시할 수 있다. 스크린(30)이 사용자로부터 수신한 입력정보, QR 코드로부터 수신한 정보, 체온측정 정보 등의 각종 정보는 기존의 보안 시스템이나 관리 시스템으로 전송될 수 있다.

또한 스크린(30)은 살균봉 어레이(20)를 이용한 살균 동작시 사용자의 행동을 안내하는 메시지를 출력할 수도 있다. 예컨대 도8(b)에 도시한 것처럼 “벽에 등을 대고 정면을 바라보세요.”라는 문구 등의 안내 메시지를 스크린(30)으로 출력하여 사용자가 살균을 받기 위한 위치나 자세를 안내할 수 있다.

일 실시예에서 살균 장치는 하나 이상의 카메라(41,42,43,44)를 포함한다. 도시한 실시예에서 살균 장치는 제1 전방 카메라(41)와 제2 전방 카메라(42) 및 제1 후방 카메라(43)와 제2 후방 카메라(44)를 구비한다. 전방 카메라(41,42)는 사용자가 스크린(30)을 향하는 방향으로 서 있을 때 사용자의 전방을 촬영하는 카메라이며 제1 전방 카메라(41)는 실상 카메라이고 제2 전방 카메라(42)는 열상 카메라일 수 있다. 후방 카메라(43,44)는 사용자가 스크린(30)을 향하는 방향으로 서 있을 때 사용자의 후방을 촬영하는 카메라이며 제1 후방 카메라(43)는 실상 카메라이고 제2 후방 카메라(44)는 열상 카메라일 수 있다.

실상 카메라(41,43)는 촬영대상의 가시광선 영역의 이미지를 촬영하여 영상 데이터를 생성하는 카메라이고, 열상 카메라(42,44)는 촬영대상에서 자연적으로 방사하는 적외선을 감지하고 적외선의 양을 열로 환산하여 촬영대상의 온도 데이터를 생성하는 카메라이다. 열상 카메라(42,44)로 촬영한 이미지를 '열상 이미지'라고 하며 본 명세서에서는 이와 동일한 의미로 '열영상 이미지', '열화상 이미지', 또는 '적외선 이미지'로 칭할 수도 있다.

또한 일 실시예에서 이와 같이 카메라(41 내지 44)를 이용한 촬영 및 살균봉 어레이(20)를 이용한 살균 동작시 사용자의 적절한 위치와 자세를 안내하기 위해, 살균 장치의 바닥면에 발자국 형상의 안내 표지(61,62)가 부착될 수 있다. 일 실시예에서 제1 안내 표지(61)는 카메라(41 내지 44)로 사용자를 촬영할 때 사용자의 가장 적절한 위치("제1 위치")를 지시하기 위한 것으로 예컨대 살균 장치의 내부 공간의 중앙부의 바닥면에 표시될 수 있다. 제2 안내 표지(62)는 살균봉 어레이(20)로 사용자의 의복을 살균할 때의 가장 적절한 위치("제2 위치")를 지시하기 위한 것으로, 예컨대 살균봉 어레이(20)의 정면 아래의 바닥면에 표시될 수 있다.

대안적 실시예에서 살균 장치가 실상 카메라와 열상 카메라를 하나씩만 구비할 수도 있다. 예컨대 살균 장치가 제1 전방 카메라(41)와 제2 전방 카메라(42)만 구비할 수 있고, 이 경우 사용자가 스크린(30)을 향하는 자세로 상기 제1 위치에 서있을 때 카메라(41,42)가 사용자를 촬영하여 사용자의 전면의 실상 이미지와 열상 이미지를 각각 획득하고, 사용자가 상기 제1 위치에 뒤돌아 서서 사용자의 등이 스크린(30)을 향하도록 한 상태에서 카메라(41,42)가 사용자를 촬영하여 사용자 후면의 실상 이미지와 열상 이미지를 각각 획득할 수도 있다.

살균 장치에 설치된 하나 이상의 카메라(41 내지 44)에서 촬영한 사용자의 이미지 데이터는 제어부(100)로 전송되고, 제어부(100)는 이 데이터를 이용하여 사용자의 신장이나 체형을 분석할 수 있다. 또한 제어부(100)는 카메라(41 내지 44)의 촬영 이미지로부터 사용자의 피부와 의복을 구분하고, 사용자가 살균봉 어레이(20)에 밀착하여 섰을 때 사용자의 피부 영역과 의복 영역에 대응하는 각 살균봉 유닛(200)을 특정하여 매칭시킬 수 있으며, 이에 따라 각각의 살균봉 유닛(200)의 자외선 광원을 제어하여 사용자의 의복 영역만에 자외선을 조사하도록 제어할 수 있다. 또한 일 실시예에서 제어부(100)는 카메라(41 내지 44)의 촬영 이미지로부터 의복의 두께를 구분하고 이에 따라 각 살균봉 유닛(200)의 자외선 광원의 조사 강도를 조절하여 자외선을 조사하도록 제어할 수도 있다.

도9는 일 실시예에 따른 살균 장치의 제어부를 설명하는 블록도이다.

도9를 참조하면 일 실시예에서 제어부(100)는 피부/의복 판단부(110), 의복두께 판단부(120), 및 자외선 광원 제어부(130)를 구비할 수 있다. 이때 각각의 구성요소(110,120,130)는 후술하는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 소프트웨어나 알고리즘으로 구현되거나 또는 하나 이상의 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

피부/의복 판단부(110)는 사용자의 피부와 의복을 구분하는 역할을 수행한다. 일 실시예에서 피부/의복 판단부(110)는 실상 카메라(41,43)가 촬영한 실상 이미지에 기초하여 사용자의 피부와 의복을 구분할 수 있다. 예를 들어 피부/의복 판단부(110)는 타원형모델(elliptical model)과 같은 공지의 피부 검출 알고리즘을 사용하여 실상 이미지에서 피부와 의복을 구분할 수 있다.

대안적 실시예에서 피부/의복 판단부(110)는 실상 카메라(41,43)가 촬영한 실상 이미지와 열상 카메라(42,44)가 촬영한 열상 이미지를 이용하여 사용자의 피부와 의복을 구분할 수 있다. 이 때 상기 타원형모델과 같은 공지의 피부 검출 알고리즘을 사용하여 실상 이미지로부터 피부와 의복을 1차로 구분하고, 열상 이미지에 대해서는 열상 이미지에서 노출된 피부 영역의 온도와 의복 영역의 온도가 다르게 측정되는 원리를 이용하여, 예컨대 체온을 포함하는 소정 임계 범위를 설정하고 이 임계 범위 내의 온도 영역을 피부 영역으로 판단하고 임계 범위 외의 온도 영역을 의복으로 판단할 수 있고, 이렇게 실상 이미지로부터 판단한 피부/의복 영역과 열상 이미지로부터 판단한 피부/의복 영역을 종합하여 최종적으로 피부/의복 영역을 구분할 수 있다.

의복두께 판단부(120)는 이미지에서 의복으로 구분된 영역에 대해 의복의 두께나 밀착도를 판단할 수 있다. 일 실시예에서 의복두께 판단부(120)는 열상 카메라(42,44)가 촬영한 열상 이미지에 기초하여 의복의 두께 또는 피부와 의복의 밀착도를 판단한다. 일반적으로 의복을 뚫고 나오는 체온의 방출은 의복의 두께 또는 의복과 피부의 밀착도에 영향을 받는다. 즉 의복이 얇거나 피부와 의복이 밀착되어 있을수록 이 의복 영역이 체온(예컨대 섭씨 36.5도)에 가까운 온도를 발산하고 의복이 두껍거나 피부와 의복의 밀착도가 낮을수록 주변 온도(예컨대 섭씨 20도 내지 25도)에 가까운 온도를 발산한다. 따라서 하나 이상의 임계값에 의해 온도 구간을 미리 설정하고, 의복 영역에서의 측정 온도가 어느 온도 구간에 해당하는지에 따라 해당 의복 영역에서의 의복의 두께 또는 피부와의 밀착도를 판단할 수 있다.

자외선 광원 제어부(130)는 각각의 살균봉 유닛(200)의 자외선 광원(241)을 제어하여 살균봉 어레이(20)의 정면에 위치한 사용자에게 자외선을 조사하여 의복을 살균할 수 있도록 구성된다. 일 실시예에서 자외선 광원 제어부(130)는 살균봉 어레이(20), 스크린(30), 및 카메라(41 내지 44)로부터 수신하는 각종 신호와 데이터에 기초하여 살균봉 어레이(20)를 구성하는 전체 살균봉 유닛(200) 중 사용자의 의복 영역에 해당하는 살균봉 유닛(200)의 자외선 광원(241)을 동작시켜 의복을 살균할 수 있다.

이를 위해, 일 실시예에서 자외선 광원 제어부(130)는 하나 이상의 카메라(41 내지 44)로부터 수신하는 실상 및/또는 열상 이미지와 살균봉 어레이(20)로부터 수신하는 감지신호와 측정신호에 기초하여, 사용자가 살균봉 어레이(20) 앞의 제2 위치에 서 있을 때 어느 살균봉 유닛(200)이 사용자의 의복/피부 영역에 각각 대응하는지를 식별할 수 있다.

예를 들어 자외선 광원 제어부(130)는 사용자가 제1 위치(즉, 제1 안내 표지(61)가 있는 위치)에 서 있을 때 실상 및/또는 열상 카메라(41 내지 44)로 촬영한 이미지로부터 사용자의 체형, 신장(키), 및 피부와 의복 영역에 관한 정보를 획득하고, 예컨대 공지의 딥러닝 기반의 인체 포즈 추정 알고리즘을 이용하여 자세와 인체의 특징점(예컨대 인체의 각 관절 위치)을 추출할 수 있다. 그 후 사용자가 제2 위치(즉, 제2 안내표지(62)가 있는 위치)에서 살균봉 어레이(20)에 몸을 기대어 각 살균봉 유닛(200)을 누를 때, 자외선 광원 제어부(130)는 (i) 각 살균봉 유닛(200)의 슬라이딩부(220)가 들어가는 것을 감지하는 감지센서의 감지신호, (ii) 광센서(242)의 측정신호, 및 (iii) 적어도 하나의 카메라(41 내지 44)로 촬영한 이미지 중 적어도 하나에 기초하여, 제2 위치에서의 사용자의 자세를 추출할 수 있다. 따라서 자외선 광원 제어부(130)는 제1 위치에 대해 추출된 사용자의 자세와 피부/의복 영역 및 의복두께에 관한 정보를 제2 위치에서의 사용자의 자세와 매칭시켜 제2 위치에서 사용자의 의복 영역과 피부 영역의 각각에 대응하는 각각의 살균봉 유닛(200)을 식별하여 구분할 수 있다. 즉 살균봉 어레이(20)를 구성하는 전체 살균봉 유닛(200)에 대해, 사용자의 의복 영역에 대응하는 살균봉 유닛, 사용자의 피부에 대응하는 살균봉 유닛, 및 그 외의 영역에 해당하는 살균봉 유닛으로 구분할 수 있고, 의복 영역에 대응하는 살균봉 유닛(200)(이하 '조사 유닛'이라고도 함)의 자외선 광원(241)을 온(on)시켜 자외선을 조사하고 나머지 살균봉 유닛의 자외선 광원은 오프(off)시키도록 제어한다.

또한 이 때 자외선 광원 제어부(130)는 의복두께 판단부(120)에서 판단한 의복 두께에 기초하여, 조사 유닛의 각각의 자외선 조사 광량을 조절한 후 자외선을 조사하도록 제어할 수도 있다.

도10은 일 실시예에 따라 살균봉 어레이(20)에 의해 사용자의 의복을 살균하는 동작을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 도10을 참조하면, 사용자가 일 실시예에 따른 게이트형 살균 장치에 들어가면, 우선 단계(S10)에서 사용자가 스크린(30)을 통해 자신의 정보(예컨대 성명, 연락처, 키 등의 개인정보)를 입력하거나 QR 코드를 스캔하거나 또는 발열측정 등의 작업을 수행할 수 있다. 대안적 실시예에서 이 단계(S10)가 생략될 수도 있고 정보입력, 발열측정 등의 작업 중 일부 작업이 생략될 수 있음은 물론이다.

그 후 단계(S20)에서, 사용자가 소정 위치(예컨대 제1 안내표지(61)가 표시된 제1 위치)에 서 있는 동안 하나 이상의 카메라(41 내지 44)가 사용자의 전면과 후면을 각각 촬영하여 실상 및/또는 열상 이미지를 획득한다. 만일 살균 장치에 하나의 실상 카메라(41 또는 43)와 하나의 열상 카메라(42,44)만 설치된 경우, 제어부(100)는 스크린(30)을 통해 사용자에게 뒤돌아 서게 하고 촬영을 한번 더 함으로써 사용자의 전면과 후면의 이미지를 획득할 수 있다.

제어부(100)는 획득된 실상 및/또는 열상 이미지를 이용하여 사용자의 피부/의복을 구분하고 의복 영역에 대해 의복 두께를 판별할 수 있다. 일 실시예에서 제어부(100)는 실상 카메라(41,43)만을 이용하여 피부와 의복을 구분할 수 있고, 대안적으로 실상 카메라(41,43)와 열상 카메라(42,44)를 함께 이용하여 피부와 의복을 구분할 수도 있다. 또한 추가적으로, 제어부(100)는 의복 영역에 의복의 두께나 의복과 피부와의 밀착도를 판별할 수 있다.

다음으로, 단계(S30)에서 제어부(100)는 살균봉 어레이(20)를 이용한 살균을 위해 사용자를 소정 위치(예컨대 제2 안내표지(62)가 표시된 제2 위치)로 안내할 수 있다. 예를 들어 도8(b)에 도시한 것처럼 스크린(30)을 통해 사용자에게 안내 메시지를 표시하고 또한 도7과 같이 일부 살균봉 유닛(200a)의 가시광 라이트를 켜서 사용자가 살균을 받기 위한 바람직한 자세를 사용자에게 안내할 수 있다.

그 후 단계(S40)에서 사용자가 제2 위치에서 자세를 잡고 살균봉 어레이(20)에 몸을 기대어 살균봉 어레이(20)를 누르면, 단계(S50)에서, 제어부(100)는 각각의 살균봉 유닛(200)의 감지센서 및 광센서(242)의 신호를 수신하여 사용자가 각 살균봉 유닛(200)을 누르거나 밀착되는 정도를 판단하여 살균봉 어레이(20)에 대한 사용자의 위치와 자세를 파악하고, 피부 영역과 의복 영역에 관한 정보 및 의복 영역에서 의복의 두께에 대한 정보에 기초하여 각 살균봉 유닛(200)의 자외선 광원(241)을 동작시켜 사용자의 의복에 대해 자외선을 조사하여 살균한다. 자외선을 조사하는 시간은 예컨대 수초 내지 수십초가 될 수 있고 자외선 파장 대역, 자외선 광량, 의복의 두께 등 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있다.

한편 이러한 살균 동작이 예컨대 사용자가 등을 살균봉 어레이(20)로 향하도록 하여 수행된 경우, 스크린(30)이나 음성 안내 등을 통해 뒤돌아 서도록 하여 가슴이 살균봉 어레이(20)를 향하도록 안내하고(S60, S30) 사용자의 앞면에 대해 살균 동작을 한번 더 수행할 수 있다(S40, S50).

이상과 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

11, 12: 측면 프레임 13: 수평 프레임
20: 살균봉 어레이 30: 스크린
41, 43: 실상 카메라 42, 44: 열상 카메라
51, 52: 도어 61, 62: 안내표지
100: 제어부 200: 살균봉 유닛
210: 지지부 220: 슬라이딩부
230: 탄성부재 240: 회로보드
241: 자외선 광원 242: 광센서
243: 가시광 광원

Claims (9)

1. 살균 장치로서,
   각각이 수평 방향으로 자외선을 조사하는 자외선 광원을 구비한 다수의 살균봉 유닛이 이차원 배열로 수직 적층되어 형성된 살균봉 어레이;
   사용자를 촬영하는 적어도 하나의 실상 카메라;
   사용자를 촬영하는 적어도 하나의 열상 카메라; 및
   각각의 살균봉 유닛의 자외선 광원을 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 실상 카메라가 촬영한 사용자의 실상 이미지 또는 열상 카메라가 촬영한 사용자의 열상 이미지로부터 사용자의 피부 영역과 의복 영역을 구분하고, 의복 영역에 대해 상기 열상 이미지를 이용하여 의복의 두께 또는 의복과 피부와의 밀착도를 판단하고, 상기 피부와 의복의 구분 결과 및 의복의 두께 또는 밀착도의 판단 결과에 기초하여, 각각의 상기 살균봉 유닛의 자외선 광원을 제어하여 상기 살균봉 어레이의 정면에 위치한 사용자에게 자외선을 조사할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 살균 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   각각의 상기 살균봉 유닛이, 상기 사용자에 의한 누름을 감지하고 이에 따른 감지신호를 생성하는 센서를 구비하고,
   상기 제어부는, 각각의 상기 센서로부터 수신한 감지신호에 기초하여 각각의 살균봉 유닛의 자외선 광원을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 살균 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 살균 장치가 상기 살균봉 어레이를 지지하는 제1 측면 프레임을 더 포함하고,
   각각의 상기 살균봉 유닛이, 상기 제1 측면 프레임에 고정 설치되고 수평 방향으로 개구부를 갖는 통형상의 지지부; 및 사용자의 누름에 의해 상기 지지부측으로 슬라이딩 가능한 통형상의 슬라이딩부;를 포함하고,
   상기 통형상의 지지부 내부 공간에 상기 자외선 광원이 설치된 것을 특징으로 하는 살균 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부가 의복의 두께 또는 피부와의 밀착도를 판단할 때, 하나 이상의 임계값에 의해 온도 구간을 미리 설정하고, 의복 영역에서의 측정 온도가 어느 온도 구간에 해당하는지에 따라 해당 의복 영역에 대한 의복의 두께 또는 피부와의 밀착도를 판단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 살균 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 사용자가 살균봉 어레이에 기대어 살균봉 유닛을 누를 때 가압되는 살균봉 유닛의 위치정보에 기초하여, 상기 실상 이미지에서 구분된 사용자의 피부 영역과 의복 영역에 대응하는 각각의 살균봉 유닛을 식별하고, 이 식별 결과에 기초하여 사용자의 의복 영역에 대응하는 살균봉 유닛을 동작시켜 자외선을 조사하도록 구성된 것을 특징으로 하는 살균 장치.
6. 삭제
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 사용자가 살균봉 어레이의 살균봉 유닛을 누를 때 가압되는 각각의 살균봉 유닛의 위치정보에 기초하여, 상기 실상 이미지와 열상 이미지를 이용하여 구분된 사용자의 피부 영역과 의복 영역에 대응하는 각각의 살균봉 유닛을 식별하고, 이 식별 결과에 기초하여 사용자의 의복 영역에 대응하는 살균봉 유닛을 동작시켜 자외선을 조사하도록 구성된 것을 특징으로 하는 살균 장치.
8. 제 3 항에 있어서,
   상기 살균 장치가, 상기 제1 측면 프레임에서 소정 거리 이격된 제2 측면 프레임, 및 제1 측면 프레임과 제2 측면 프레임의 상단을 연결하는 수평 프레임를 더 구비함으로써 사용자가 통과할 수 있는 게이트 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 살균 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 살균 장치가, 상기 제1 측면 프레임, 제2 측면 프레임, 및 수평 프레임에 의해 정의되는 공간을 외부 공간과 구분하는 전면 도어 및 후면 도어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 장치.

Images