KR102357102B1 - 먼지 모니터링 시스템 및 먼지 모니터링 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 작업장 내에 비산된 먼지를 작업구역별로 모니터링 할 수 있는 먼지 모니터링 시스템 및 먼지 모니터링 방법에 관한 것으로서, 제 1 건물과 상기 제 1 건물과 마주보게 형성된 제 2 건물 사이에 일직선의 제 1 레이저 경로를 형성할 수 있도록, 상기 제 1 건물과 상기 제 2 건물에 설치되어 제 1 레이저를 발광 및 수광하는 제 1 발광부와 제 1 수광부의 조합으로 형성되는 제 1 레이저 센서와, 상기 제 1 건물과 상기 제 1 건물과 마주보게 형성된 제 3 건물 사이에 일직선의 제 2 레이저 경로를 형성할 수 있도록, 상기 제 1 건물과 상기 제 3 건물에 설치되어 제 2 레이저를 발광 및 수광하는 제 2 발광부와 제 2 수광부의 조합으로 형성되는 제 2 레이저 센서 및 상기 제 1 레이저 센서의 상기 제 1 레이저의 제 1 투과율 및 상기 제 2 레이저 센서의 상기 제 2 레이저의 제 2 투과율을 판별하여, 상기 제 1 건물과 상기 제 2 건물 사이의 구역 및 상기 제 1 건물과 상기 제 3 건물 사이의 구역의 공기 중 부유된 비산먼지의 양을 산출하는 제어부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 먼지 모니터링 시스템 및 먼지 모니터링 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 작업장 내에 비산된 먼지를 작업구역별로 모니터링 할 수 있는 먼지 모니터링 시스템 및 먼지 모니터링 방법에 관한 것이다.
최근 미세먼지 등 대기질에 대한 관심도가 증가함에 따라, 먼지 다배출 기관(제철소, 시멘트 공장 등)에 대한 환경개선조치의 요구가 증가되고 있다. 이중, 제철소의 경우 굴뚝배출원 이외에도 원료이동시설(컨베이어 벨트), 원료저장고 등 다양한 설비들에서 산발적으로 발생하는 비산먼지가 문제가 되고 있다. 환경부 대기환경보전법에 정의된 바에 의하면 비산먼지란 “일정한 배출구 없이 대기중에 직접 배출되는 먼지”로 호흡기 질환 유발, 설비의 열화 등 환경피해를 유발시키기 때문에 사업장 별로 적절한 저감활동을 의무적으로 전개하도록 환경법규로 정하고 있다.
이러한, 비산먼지의 경우 연돌에서 배출되는 먼지와는 달리 일정한 배출구 없이 노천 작업장에서 바람에 의해 불규칙적으로 발생하기 때문에 비산먼지 발생을 검출하는 방법은 현재로서는 육안에 의해 식별하는 방법 밖에는 없으며, 특정 포인트에서 측정하는 먼지 농도값으로만 대략적으로 판별하는 방법이 일반적이다.
그러나, 이러한 종래의 먼지 모니터링 방법은, 비산먼지 발생이 모두 검출되지 못하는 경우가 많고, 감시자의 주관적인 판단에 의해 비산먼지 발생여부에 대한 결정이 정량적이지 못한 문제점이 있었다. 특히, 제철소의 경우에는 수 많은 공정들 중 소결 공정에서 다량의 비산먼지가 배출되는데, 해당 공정은 철광석을 고로 등에 장입하기 쉬운 괴상의 형태로 가공하기 위한 공정으로, 철광석, 첨가제 및 바인더 등을 혼합한 후 고온에서 가공하는 공정이다. 이러한 공정을 거쳐 원료들은 부원료와 혼합되어 고로로 같이 장입되는데, 이 모든 과정에서 원료들의 이동 및 운반은 컨베이어 벨트를 통해 이루어지고 여기서 발생하는 비산먼지의 정량적 파악은 어려운 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 제철소의 작업장 내 각 공정별 건물 일측에서 인접한 옆 건물로 발사한 레이저의 투과율을 판별하여 공기 중에 부유된 먼지의 양을 산출하여 각 공정별로 상대적인 비산먼지 농도 분포를 산출함으로써, 작업장 내 대기 중의 비산먼지 분포 현황을 효과적으로 파악함과 동시에 체계적으로 비산먼지를 관리할 수 있는 먼지 모니터링 시스템 및 먼지 모니터링 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 먼지 모니터링 시스템이 제공된다. 상기 먼지 모니터링 시스템은, 제 1 건물과 상기 제 1 건물과 마주보게 형성된 제 2 건물 사이에 일직선의 제 1 레이저 경로를 형성할 수 있도록, 상기 제 1 건물과 상기 제 2 건물에 설치되어 제 1 레이저를 발광 및 수광하는 제 1 발광부와 제 1 수광부의 조합으로 형성되는 제 1 레이저 센서; 상기 제 1 건물과 상기 제 1 건물과 마주보게 형성된 제 3 건물 사이에 일직선의 제 2 레이저 경로를 형성할 수 있도록, 상기 제 1 건물과 상기 제 3 건물에 설치되어 제 2 레이저를 발광 및 수광하는 제 2 발광부와 제 2 수광부의 조합으로 형성되는 제 2 레이저 센서; 및 상기 제 1 레이저 센서의 상기 제 1 레이저의 제 1 투과율 및 상기 제 2 레이저 센서의 상기 제 2 레이저의 제 2 투과율을 판별하여, 상기 제 1 건물과 상기 제 2 건물 사이의 구역 및 상기 제 1 건물과 상기 제 3 건물 사이의 구역의 공기 중 부유된 비산먼지의 양을 산출하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 2 건물과 상기 제 2 건물과 마주보게 형성된 제 4 건물 사이에 일직선의 제 3 레이저 경로를 형성할 수 있도록, 상기 제 2 건물과 상기 제 4 건물에 설치되어 제 3 레이저를 발광 및 수광하는 제 3 발광부와 제 3 수광부의 조합으로 형성되는 제 3 레이저 센서; 및 상기 제 3 건물과 상기 제 4 건물 사이에 일직선의 제 4 레이저 경로를 형성할 수 있도록, 상기 제 3 건물과 상기 제 4 건물에 설치되어 제 4 레이저를 발광 및 수광하는 제 4 발광부와 제 4 수광부의 조합으로 형성되는 제 4 레이저 센서;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 제 3 레이저 센서의 상기 제 3 레이저의 제 3 투과율 및 상기 제 4 레이저 센서의 상기 제 4 레이저의 제 4 투과율을 판별하여, 상기 제 2 건물과 상기 제 4 건물 사이의 구역 및 상기 제 3 건물과 상기 제 4 건물 사이의 구역의 공기 중 부유된 비산먼지의 양을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 레이저 경로와, 상기 제 2 레이저 경로와, 상기 제 3 레이저 경로 및 상기 제 4 레이저 경로는, 격자형 패턴을 이룰 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 제 1 투과율과, 상기 제 2 투과율과, 상기 제 3 투과율 및 상기 제 4 투과율을 상대적으로 비교하여, 상기 격자형 패턴을 기반으로 각 건물 사이의 구역의 비산먼지 농도 분포를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 산출된 상기 비산먼지 농도 분포에 따라 각 구역별 비산먼지 관리 우선 순위를 산출하고, 이를 외부의 표시장치로 송신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 레이저 센서는, 상기 제 1 건물의 일측에 설치되는 제 1-1 발광부; 및 상기 제 2 건물의 타측에 설치되는 제 1-1 수광부;를 포함하여, 상기 제 1 건물의 일측과 상기 제 2 건물의 타측 사이에 일직선의 제 1-1 레이저 경로를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 레이저 센서는, 상기 제 2 건물의 일측에 설치되는 제 1-2 발광부; 및 상기 제 1 건물의 타측에 설치되는 제 1-2 수광부;를 더 포함하여, 상기 제 1 건물의 타측과 상기 제 2 건물의 일측 사이에 상기 제 1-1 레이저 경로와 교차하는 일직선의 제 1-2 레이저 경로를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제 n 건물과 상기 제 n 건물과 마주보게 형성된 제 n-1 건물 사이에 일직선의 제 n 레이저 경로를 형성할 수 있도록, 상기 제 n 건물과 상기 제 n-1 건물에 설치되어 제 n 레이저를 발광 및 수광하는 제 n 발광부와 제 n 수광부의 조합으로 형성되는 제 n 레이저 센서;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 먼지 모니터링 방법이 제공된다. 상기 먼지 모니터링 방법은, 각 건물 사이 구역의 대기 중에 레이저들을 발광하는 단계; 각 구역에서 수신된 레이저들의 투과율을 판별하는 단계; 상기 투과율을 기준으로 각 구역의 대기 중 부유된 상기 비산먼지의 양을 산출하는 단계; 각 구역의 비산먼지 농도 분포를 상대적으로 비교할 수 있도록 격자형으로 표현하는 단계; 및 격자형으로 표현된 상기 비산먼지 농도 분포에 따라 각 구역별 비산먼지 관리 우선 순위를 선별하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제철소의 작업장 내 기존 건물이나 설비들에 레이저 센서들의 레이저 경로들이 격자형 패턴을 이룰 수 있도록 복수의 레이저 센서를 설치하여, 각 공정별로 상대적인 대기 중 비산먼지 농도 분포를 격자형으로 산출할 수 있다. 이에 따라, 기존 건물이나 설비를 활용하여 센서들을 설치하여, 추가 측정기 설치 비용 및 부지를 절감할 수 있으며, 종래의 감시자의 주관적인 판단이 아닌 비산먼지의 농도를 정량적으로 실시간 측정할 수 있으며, 제철소 내 작업장별로 격자화된 비산먼지 데이터를 구축하여 제철소 내 먼지 유동해석 및 기상장에 따른 먼지 모델링에 대한 신뢰도 평가 데이터로도 사용되어 먼지 예측 모델 구축 등의 선행연구의 시발점을 제공할 수 있다.
또한, 종래와 같이 특정 한 포인트에서 측정한 먼지 농도를 전 범위를 대변하는 대표 값으로 선정하는 가정을 할 필요 없이, 단순한 레이저 센서 설치를 통한 격자 측정망 구축을 통하여 제철소의 작업장 내의 비산먼지 실시간 분포 현황을 직관적으로 파악함에 따라 효과적인 비산먼지 저감 방안을 수립할 수 있으므로, 환경개선 효과와 선별적인 투자비용을 수립해 원가절감에도 기여할 수 있는 먼지 모니터링 시스템 및 먼지 모니터링 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 모니터링 시스템을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 먼지 모니터링 시스템의 제 1 레이저 센서의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도들이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 먼지 모니터링 시스템의 제 1 레이저 센서의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도들이다.
도 6은 도 1의 먼지 모니터링 시스템이 제철소 내 작업장에 배치된 예를 개략적으로 나타내는 이미지이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 먼지 모니터링 방법을 순서대로 나타내는 순서도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 먼지 모니터링 시스템의 제 1 레이저 센서의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도들이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 먼지 모니터링 시스템의 제 1 레이저 센서의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도들이다.
도 6은 도 1의 먼지 모니터링 시스템이 제철소 내 작업장에 배치된 예를 개략적으로 나타내는 이미지이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 먼지 모니터링 방법을 순서대로 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 모니터링 시스템(100)을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 먼지 모니터링 시스템(100)의 제 1 레이저 센서(10)의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도들이며, 도 4 및 도 5는 도 1의 먼지 모니터링 시스템(100)의 제 1 레이저 센서(10)의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도들이다. 그리고, 도 6은 도 1의 먼지 모니터링 시스템(100)이 제철소 내 작업장에 배치된 예를 개략적으로 나타내는 이미지이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 모니터링 시스템(100)은, 크게, 제 1 레이저 센서(10)와, 제 2 레이저 센서(20)와, 제 3 레이저 센서(30)와, 제 4 레이저 센서(40) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 레이저 센서(10)는, 제 1 건물(B1)과 제 1 건물(B1)과 마주보게 형성된 제 2 건물(B2) 사이에 일직선의 제 1 레이저 경로(P1)를 형성할 수 있도록, 제 1 건물(B1)과 제 2 건물(B2)에 설치되어 제 1 레이저를 발광 및 수광하는 제 1 발광부(11)와 제 1 수광부(12)의 조합으로 형성되고, 제 2 레이저 센서(20)는, 제 1 건물(B1)과 제 1 건물(B1)과 마주보게 형성된 제 3 건물(B3) 사이에 일직선의 제 2 레이저 경로(P2)를 형성할 수 있도록, 제 1 건물(B1)과 제 3 건물(B3)에 설치되어 제 2 레이저를 발광 및 수광하는 제 2 발광부(21)와 제 2 수광부(22)의 조합으로 형성될 수 있다.
또한, 제 3 레이저 센서(30)는, 제 2 건물(B2)과 제 2 건물(B2)과 마주보게 형성된 제 4 건물(B4) 사이에 일직선의 제 3 레이저 경로(P3)를 형성할 수 있도록, 제 2 건물(B2)과 제 4 건물(B4)에 설치되어 제 3 레이저를 발광 및 수광하는 제 3 발광부(31)와 제 3 수광부(32)의 조합으로 형성되고, 제 4 레이저 센서(40)는, 제 3 건물(B3)과 제 4 건물(B4) 사이에 일직선의 제 4 레이저 경로(P4)를 형성할 수 있도록, 제 3 건물(B3)과 제 4 건물(B4)에 설치되어 제 4 레이저를 발광 및 수광하는 제 4 발광부(41)와 제 4 수광부(42)의 조합으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 레이저 센서(10)의 제 1 레이저 경로(P1)와, 제 2 레이저 센서(20)의 제 2 레이저 경로(P2)와, 제 3 레이저 센서(30)의 제 3 레이저 경로(P3) 및 제 4 레이저 센서(40)이 제 4 레이저 경로(P4)는, 작업장 내 건물들(B1, B2, B3, B4) 사이에서 격자형 패턴을 이루도록 배치될 수 있다.
여기서, 각 레이저 경로(P1, P2, P3, P4) 들은 서로 수직하게 배치되어 격자형 패턴을 이루는 것을 예로 들었지만, 반드시 도 1에 국한되지 않고, 제철소의 작업장 내의 건물들의 배치에 따라 각 레이저 경로(P1, P2, P3, P4) 들이 서로 경사지게 배치되거나 엇갈리게 배치되는 등 여러 형태의 격자형 패턴으로 배치될 수 있다.
레이저 센서(10, 20, 30, 40)의 설치 개수 또한, 제 1 건물(B1) 내지 제 4 건물(B4)에 걸쳐 4개가 설치되는 것을 예로 들었지만, 반드시 도 1에 국한되지 않고, 제철소 내의 각 작업장에 배치되는 건물의 수에 따라, 제 n 건물과 상기 제 n 건물과 마주보게 형성된 제 n-1 건물 사이에 일직선의 제 n 레이저 경로를 형성할 수 있도록, 상기 제 n 건물과 상기 제 n-1 건물에 설치되어 제 n 레이저를 발광 및 수광하는 제 n 발광부와 제 n 수광부의 조합으로 형성되는 제 n 레이저 센서 등 각 레이저 센서의 레이저 경로가 격자형 패턴을 이룰 수 있도록 매우 다양한 개수로 설치될 수 있다.
또한, 도시되진 않았지만 상기 제어부는, 각 레이저 센서(10, 20, 30, 40)와 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 전기적으로 연결되어, 제 1 레이저 센서(10)의 상기 제 1 레이저의 제 1 투과율 및 제 2 레이저 센서(20)의 상기 제 2 레이저의 제 2 투과율을 판별하여, 제 1 건물(B1)과 제 2 건물(B2) 사이의 구역 및 제 1 건물(B1)과 제 3 건물(B3) 사이의 구역의 공기 중 부유된 비산먼지의 양을 산출하고, 제 3 레이저 센서(30)의 제 3 레이저의 제 3 투과율 및 제 4 레이저 센서(40)의 상기 제 4 레이저의 제 4 투과율을 판별하여, 제 2 건물(B2)과 제 4 건물(B4) 사이의 구역 및 제 3 건물(B3)과 제 4 건물(B4) 사이의 구역의 공기 중 부유된 비산먼지의 양을 산출할 수 있다.
예컨대, 공기 중 부유된 비산먼지의 양이 많으면 그렇지 않은 구역에 비해 상대적으로 레이저의 투과율이 떨어질 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부는, 각 구역에서 판별된 투과율을 기준으로 각 구역의 비산먼지의 양을 상대적으로 비교함으로써, 비산먼지의 정확한 정량적인 수치가 아닌, 타 구역 대비 많고 적은 정도의 상대적인 수치로 그 양을 산출할 수 있다.
따라서, 상기 제어부는, 상기 제 1 투과율과, 상기 제 2 투과율과, 상기 제 3 투과율 및 상기 제 4 투과율을 상대적으로 비교하여, 상기 격자형 패턴을 기반으로 각 건물(B1, B2, B3, B4) 사이의 구역의 비산먼지 농도 분포를 격자형으로 산출할 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부는, 산출된 상기 비산먼지 농도 분포에 따라 각 구역별 비산먼지 관리 우선 순위를 산출하고, 이를 관리자에게 알릴 수 있도록 외부의 표시장치로 송신할 수 있다.
이때, 상기 제어부가 격자형으로 산출하는 상기 비산먼지 농도 분포는, 절대적인 비산먼지 농도 값이 아닌 각 구역별로 상대적인 비산먼지 농도 값을 나타내는 농도 분포일 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 먼지 모니터링 시스템(100)은, 각 작업장의 대기 중 비산먼지 농도 값을 정확하게 계측함보다는, 각 작업장 들의 비산먼지 농도 값의 상대적인 비교 값의 분포를 산출함으로써, 비산먼지 관리가 필요한 작업장의 우선순위를 파악함에 그 목적이 있다.
이러한, 각 건물(B1, B2, B3, B4) 사이의 구역에 레이저 경로를 형성하도록 설치되는 레이저 센서에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 레이저 센서(10)는, 제 1 건물(B1)의 일측에 설치되는 제 1-1 발광부(11-1) 및 제 2 건물(B2)의 타측에 설치되는 제 1-1 수광부(12-1)를 포함하여, 제 1 건물(B1)의 일측과 제 2 건물(B2)의 타측 사이에 일직선의 제 1-1 레이저 경로(P1-1)를 형성하도록 설치될 수 있다.
그러나, 제 1 레이저 센서(10)의 구성은 반드시 도 2 및 도 3에 국한되지 않고, 더욱 정밀한 측정이 요구되어 격자형 패턴을 더욱 촘촘히 구성할 경우, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 레이저 센서(10)는, 제 2 건물(B2)의 일측에 설치되는 제 1-2 발광부(11-2) 및 제 1 건물(B1)의 타측에 설치되는 제 1-2 수광부(12-2)를 더 포함하여, 제 1 건물(B1)의 타측과 제 2 건물(B2)의 일측 사이에 제 1-1 레이저 경로(P1-1)와 교차하는 일직선의 제 1-2 레이저 경로(P1-2)를 추가적으로 형성할 수도 있다.
여기서, 제 2 레이저 센서(20)와, 제 3 레이저 센서(30) 및 제 4 레이저 센서(40)는, 상술한 도 2 내지 도 5에 도시된 본 발명의 여러 실시예들에 따른 제 1 레이저 센서(10)와 그 구성 및 역할이 동일할 수 있다. 따라서, 제 2 레이저 센서(20)와, 제 3 레이저 센서(30) 및 제 4 레이저 센서(40)의 상세한 설명은 생략한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 모니터링 시스템(100)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 제철소의 작업장 내 기존 건물이나 설비들에 레이저 센서들의 레이저 경로들이 격자형 패턴을 이룰 수 있도록 복수의 레이저 센서를 설치하여, 각 공정별로 상대적인 대기 중 비산먼지 농도 분포를 격자형으로 산출할 수 있다.
그러므로, 기존 건물이나 설비를 활용하여 센서들을 설치하여, 추가 측정기 설치 비용 및 부지를 절감할 수 있으며, 종래의 감시자의 주관적인 판단이 아닌 비산먼지의 농도를 정량적으로 실시간 측정할 수 있으며, 제철소 내 작업장별로 격자화된 비산먼지 데이터를 구축하여 제철소 내 먼지 유동해석 및 기상장에 따른 먼지 모델링에 대한 신뢰도 평가 데이터로도 사용되어 먼지 예측 모델 구축 등의 선행연구의 시발점을 제공할 수 있다.
또한, 종래와 같이 특정 한 포인트에서 측정한 먼지 농도를 전 범위를 대변하는 대표 값으로 선정하는 가정을 할 필요 없이, 단순한 레이저 센서 설치를 통한 격자 측정망 구축을 통하여 제철소의 작업장 내의 비산먼지 실시간 분포 현황을 직관적으로 파악함에 따라 효과적인 비산먼지 저감 방안을 수립할 수 있으므로, 환경개선 효과와 선별적인 투자비용을 수립해 원가절감에도 기여하는 효과를 가질 수 있다.
이하에서는 상술한 먼지 모니터링 시스템(100)을 이용한 먼지 모니터링 방법에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 먼지 모니터링 방법을 순서대로 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 먼지 모니터링 시스템(100)의 먼지 모니터링 방법은, 각 레이저 센서(10, 20, 30, 40)의 작동상태를 확인한 후, 각 건물(B1, B2, B3, B4) 사이 구역의 대기 중에 레이저들을 발광할 수 있다. 이어서, 각 구역을 통과한 후 수신된 레이저들의 투과율을 판별한 후, 상기 투과율을 기준으로 각 구역의 대기 중 부유된 비산먼지의 양(농도)을 산출할 수 있다.
이에 따라, 각 구역의 비산먼지 농도 분포를 상대적으로 비교할 수 있도록 격자형으로 표현하고, 격자형으로 표현된 상기 비산먼지 농도 분포에 따라 각 구역별 비산먼지 관리 우선 순위를 선별함으로써, 각 구역의 환경 개선 설비의 필요성을 판단할 수 있다.
이때, 상술한 먼지 모니터링 장치(100)의 먼지 모니터링 방법은, 일정한 주기로 반복적으로 수행될 수 있으며, 각 구역을 통과한 후 수신된 레이저들의 투과율을 판별하는 단계에서, 이전에 실시한 먼지 모니터링 시 판별된 투과율과 변동 사항이 없을 경우에는 이후 단계를 생략할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 먼지 모니터링 장치(100)의 먼지 모니터링 방법은, 각 공정별로 상대적인 대기 중 비산먼지 농도 분포를 격자형으로 산출할 수 있으며, 종래의 감시자의 주관적인 판단이 아닌 비산먼지의 농도를 정량적으로 실시간 측정할 수 있으며, 제철소 내 작업장별로 격자화된 비산먼지 데이터를 구축하여 제철소 내 먼지 유동해석 및 기상장에 따른 먼지 모델링에 대한 신뢰도 평가 데이터로도 사용되어 먼지 예측 모델 구축 등의 선행연구의 시발점을 제공할 수 있다.
그러므로, 종래와 같이 특정 한 포인트에서 측정한 먼지 농도를 전 범위를 대변하는 대표 값으로 선정하는 가정을 할 필요 없이, 단순한 레이저 센서 설치를 통한 격자 측정망 구축을 통하여 제철소의 작업장 내의 비산먼지 실시간 분포 현황을 직관적으로 파악함에 따라 효과적인 비산먼지 저감 방안을 수립할 수 있으므로, 환경개선 효과와 선별적인 투자비용을 수립해 원가절감에도 기여하는 효과를 가질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 제 1 레이저 센서
11: 제 1 발광부
12: 제 1 수광부
20: 제 2 레이저 센서
21: 제 2 발광부
22: 제 2 수광부
30: 제 3 레이저 센서
31: 제 3 발광부
32: 제 3 수광부
40: 제 4 레이저 센서
41: 제 4 발광부
42: 제 4 수광부
100: 먼지 모니터링 시스템
B1: 제 1 건물
B2: 제 2 건물
B3: 제 3 건물
B4: 제 4 건물
P1: 제 1 레이저 경로
P2: 제 2 레이저 경로
P3: 제 3 레이저 경로
P4: 제 4 레이저 경로
11: 제 1 발광부
12: 제 1 수광부
20: 제 2 레이저 센서
21: 제 2 발광부
22: 제 2 수광부
30: 제 3 레이저 센서
31: 제 3 발광부
32: 제 3 수광부
40: 제 4 레이저 센서
41: 제 4 발광부
42: 제 4 수광부
100: 먼지 모니터링 시스템
B1: 제 1 건물
B2: 제 2 건물
B3: 제 3 건물
B4: 제 4 건물
P1: 제 1 레이저 경로
P2: 제 2 레이저 경로
P3: 제 3 레이저 경로
P4: 제 4 레이저 경로
Claims (10)
- 제 1 건물과 상기 제 1 건물과 마주보게 형성된 제 2 건물 사이에 일직선의 제 1 레이저 경로를 형성할 수 있도록, 상기 제 1 건물과 상기 제 2 건물에 설치되어 제 1 레이저를 발광 및 수광하는 제 1 발광부와 제 1 수광부의 조합으로 형성되는 제 1 레이저 센서;
상기 제 1 건물과 상기 제 1 건물과 마주보게 형성된 제 3 건물 사이에 일직선의 제 2 레이저 경로를 형성할 수 있도록, 상기 제 1 건물과 상기 제 3 건물에 설치되어 제 2 레이저를 발광 및 수광하는 제 2 발광부와 제 2 수광부의 조합으로 형성되는 제 2 레이저 센서; 및
상기 제 1 레이저 센서의 상기 제 1 레이저의 제 1 투과율 및 상기 제 2 레이저 센서의 상기 제 2 레이저의 제 2 투과율을 판별하여, 상기 제 1 건물과 상기 제 2 건물 사이의 구역 및 상기 제 1 건물과 상기 제 3 건물 사이의 구역의 공기 중 부유된 비산먼지의 양을 산출하는 제어부;를 포함하고,
상기 제 1 레이저 센서는,
상기 제 1 건물의 일측에 설치되는 제 1-1 발광부;
상기 제 2 건물의 타측에 설치되는 제 1-1 수광부;
상기 제 2 건물의 일측에 설치되는 제 1-2 발광부; 및
상기 제 1 건물의 타측에 설치되는 제 1-2 수광부;를 포함하여,
상기 제 1 건물의 일측과 상기 제 2 건물의 타측 사이에 일직선의 제 1-1 레이저 경로를 형성하고, 상기 제 1 건물의 타측과 상기 제 2 건물의 일측 사이에 상기 제 1-1 레이저 경로와 교차하는 일직선의 제 1-2 레이저 경로를 형성하는, 먼지 모니터링 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 건물과 상기 제 2 건물과 마주보게 형성된 제 4 건물 사이에 일직선의 제 3 레이저 경로를 형성할 수 있도록, 상기 제 2 건물과 상기 제 4 건물에 설치되어 제 3 레이저를 발광 및 수광하는 제 3 발광부와 제 3 수광부의 조합으로 형성되는 제 3 레이저 센서; 및
상기 제 3 건물과 상기 제 4 건물 사이에 일직선의 제 4 레이저 경로를 형성할 수 있도록, 상기 제 3 건물과 상기 제 4 건물에 설치되어 제 4 레이저를 발광 및 수광하는 제 4 발광부와 제 4 수광부의 조합으로 형성되는 제 4 레이저 센서;
를 더 포함하는, 먼지 모니터링 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 3 레이저 센서의 상기 제 3 레이저의 제 3 투과율 및 상기 제 4 레이저 센서의 상기 제 4 레이저의 제 4 투과율을 판별하여, 상기 제 2 건물과 상기 제 4 건물 사이의 구역 및 상기 제 3 건물과 상기 제 4 건물 사이의 구역의 공기 중 부유된 비산먼지의 양을 산출하는, 먼지 모니터링 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 레이저 경로와, 상기 제 2 레이저 경로와, 상기 제 3 레이저 경로 및 상기 제 4 레이저 경로는, 격자형 패턴을 이루는, 먼지 모니터링 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 투과율과, 상기 제 2 투과율과, 상기 제 3 투과율 및 상기 제 4 투과율을 상대적으로 비교하여, 상기 격자형 패턴을 기반으로 각 건물 사이의 구역의 비산먼지 농도 분포를 산출하는, 먼지 모니터링 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 제어부는,
산출된 상기 비산먼지 농도 분포에 따라 각 구역별 비산먼지 관리 우선 순위를 산출하고, 이를 외부의 표시장치로 송신하는, 먼지 모니터링 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제 2 항에 있어서,
제 n 건물과 상기 제 n 건물과 마주보게 형성된 제 n-1 건물 사이에 일직선의 제 n 레이저 경로를 형성할 수 있도록, 상기 제 n 건물과 상기 제 n-1 건물에 설치되어 제 n 레이저를 발광 및 수광하는 제 n 발광부와 제 n 수광부의 조합으로 형성되는 제 n 레이저 센서;
를 더 포함하는, 먼지 모니터링 시스템. - 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 먼지 모니터링 시스템을 이용한 먼지 모니터링 방법에 있어서,
각 건물 사이 구역의 대기 중에 레이저들을 발광하는 단계;
각 구역에서 수신된 레이저들의 투과율을 판별하는 단계;
상기 투과율을 기준으로 각 구역의 대기 중 부유된 상기 비산먼지의 양을 산출하는 단계;
각 구역의 비산먼지 농도 분포를 상대적으로 비교할 수 있도록 격자형으로 표현하는 단계; 및
격자형으로 표현된 상기 비산먼지 농도 분포에 따라 각 구역별 비산먼지 관리 우선 순위를 선별하는 단계;
를 포함하는, 먼지 모니터링 방법.
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2020
- 2020-07-28 KR KR1020200093785A patent/KR102357102B1/ko active IP Right Grant
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| KR102357102B9 (ko) | 2023-03-23 |
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