KR102385115B1

KR102385115B1 - 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템 및 분사방법

Info

Publication number: KR102385115B1
Application number: KR1020200028456A
Authority: KR
Inventors: 김조천; 권 정
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2022-04-12
Also published as: KR20210112873A

Abstract

본 발명은 지하공간의 미세먼지 포집에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템 및 분사방법에 관한 것이다. 이를 위해, 지하공간(3)에서 이동하는 교통수단을 향해 설치되는 분사노즐(6); 분사노즐(6)로 미세먼지를 포집하는 흡착성코팅액을 공급하는 공급수단; 교통수단의 이동을 감지하는 감지수단; 및 감지수단의 감지결과에 기초하여 공급수단을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템이 제공된다.

Description

지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템 및 분사방법{Spraying system and spraying method of adsorptive coating liquid for collecting particles in underground space}

본 발명은 지하공간의 미세먼지 포집에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템 및 분사방법에 관한 것이다.

산업이 발전하면서 지하공간에서의 활동이 점차 증가하고 있다. 이에 따라 지하공간중의 PM-10 미세먼지(fine dust), PM-2.5 초미세먼지(fine particle) 및 그 전구물질들(이하 총칭하여 "미세먼지"라 칭함)의 농도가 크게 증가하고 있다. 미세먼지 전구물질이란 질소산화물(NOx), 아황산가스(SO₂), 휘발성유기화합물질(VOCs)과 같이 대기중에서 2차적으로 화학반응을 일으켜 미세먼지가 되는 가스상 물질을 총칭한다. 이러한 미세먼지는 세계보건기구(WHO)에서 1급 발암물질로 지정될 정도로 인체에 매우 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 특히, 지하공간이라는 폐쇄성과 환기 부족 등의 이유로 지하공간에서의 공기질 문제가 첨예하게 대두되고 있다.

따라서, 이러한 미세먼지를 제거하기 위하여 다양한 형태의 공기청정기, 집진기, 필터류 등이 개발되어 설치되고 있다. 특히, 지하공간의 미세먼지는 외부로부터 유입되는 미세먼지, 지하철이나 차량으로부터 배출되는 미세먼지, 유동인구에 의한 미세먼지 등을 포함한다.

이를 위해, 종래의 특허등록 제 10-1925825 호(운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치) 또는 제 10-0725996 호(차량용 집진장치)에서는 주행중인 차량에 먼지 집진장치(또는 필터)를 설치하였다. 이로써 차량이 주행함에 따라 맞바람속에 포함된 미세먼지 등을 여과하는 방식이었다.

그러나, 이와 같은 종래의 방식은 필터가 수명이 있기 때문에 필터를 정기적으로 분리하여 세척하고 건조하여 재사용하거나 새제품으로 교체하여야만 했다. 따라서, 이러한 종래의 방식은 유지비용이 많이 들고, 폐필터의 처리가 2차 오염을 일으키는 문제점으로 대두되었다.

따라서, 지하공간에서 발생하는 미세먼지를 경제적이면서도 효과적으로 제거할 수 있는 기술에 대한 연구가 끊임없이 계속되고 있다.

1. 대한민국 특허등록 제 10-1925825 호(운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치), 2. 대한민국 특허공개 제 10-2015-0116014 호(대중교통에 적용 가능한 먼지 필터링 시스템), 3. 대한민국 특허등록 제 10-0725996 호(차량용 집진장치), 4. 대한민국 특허공개 제 10-2010-0125957 호(지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량).

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 지하공간에서 운행하는 교통수단을 이용하여 지하공간내의 미세먼지를 제거할 수 있는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템 및 분사방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 운행중인 교통수단의 표면에 미세먼지를 흡착할 수 있는 코팅층을 쉽게 형성하여 운행중 미세먼지를 제거할 수 있는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템 및 분사방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 금속성 미세먼지도 효율적으로 제거할 수 있는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템 및 분사방법을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 지하공간(3)에서 이동하는 교통수단을 향해 설치되는 분사노즐(6); 분사노즐(6)로 미세먼지를 포집하는 흡착성코팅액을 공급하는 공급수단; 교통수단의 이동을 감지하는 감지수단; 및 감지수단의 감지결과에 기초하여 공급수단을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템이 제공된다.

또한, 교통수단은 지하철(10)이며, 분사노즐(6)은 스크린도어(4)의 상부에서 상기 지하철(10)을 향해 복수개 설치된다.

또한, 감지수단은, 지하철(10)의 도착, 멈춤 및 출발을 감지하여 제어부로 송신할 수 있다.

또한, 공급수단은, 흡착성코팅액을 수용하는 용액탱크(11); 용액탱크(11)와 상기 분사노즐(6) 사이를 연결하는 용액공급관(7); 흡착성코팅액을 공급하는 펌프(12); 및 용액탱크(11)까지 연결되는 수도관(13)을 포함한다.

또한, 흡착성코팅액은, 프로필렌글리콜 1 ~ 12 부피%; 글리세린 1 ~ 12 부피%; 트리에탄올아민 0.1 ~ 1 부피%; 폴리아크릴산 0.1 ~ 2 부피%; 카르복시메틸셀룰로오스 0.1 ~ 2 부피%; 및 판테놀 0.1 ~ 2 부피%;중 적어도 하나를 포함하고 그리고 나머지 100 부피%를 맞추기 위한 물;을 포함할 수 있다.

또 다른 실시예로써, 흡착성코팅액은, 디프로필렌글리콜 2 ~ 20 부피%; 글리세린 3 ~ 15 부피%; 및 부틸렌글리콜 0.1 ~ 1 부피%;중 적어도 하나를 포함하고, 그리고 나머지 100 부피%를 맞추기 위한 물;을 포함할 수 있다.

또한, 지하공간에서 발생하는 금속성 미세먼지를 제거하기 위하여 마그네틱 필터(3)가 더 구비된다.

또한, 제어부는 감지수단의 감지결과에 기초하여 마그네틱 필터(3)의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 마그네틱 필터(3)는, 덕트(40)의 단면상에 구비되는 철망(320); 철망(320)에 설치되어 자기장을 형성하는 마그네틱(300); 철망(320)의 일측에 설치되는 필터(200); 및 덕트(40)상에 설치되어, 제어부에 의해 제어되는 공조팬(8);을 포함한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 또 다른 카테고리로써, 전술한 분사 시스템을 이용한 분사방법에 있어서, 제어부가 지하공간(30)의 플랫폼(2)에 교통수단이 도착하기 소정시간 전에 마그네틱 필터(3) 공조팬(8)을 동작시키는 단계(S100); 감지수단이 교통수단의 도착후 출발을 감지하는 단계(S110, S120); 제어부가 마그네틱 필터(3) 공조팬(8)을 OFF 시키는 단계(S130); 및 출발중인 교통수단을 향해 분사노즐(60)이 일정시간동안 흡착성코팅액을 분사하는 단계(S140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사방법에 의해서도 달성될 수 있다.

또한, 교통수단의 도착후 출발을 감지하는 단계(S110, S120)는, 감지수단이 상기 교통수단의 도착을 감지하는 단계와 스크린 도어(4)가 개방되는 단계(S110); 및 스크린 도어(4)가 폐쇄되는 단계(S120);를 포함한다.

또한, 소정시간과 상기 일정시간은 1초 ~ 5초 범위에서 결정될 수 있고, 바람직하게는 3초이다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 지하공간에서 교통수단을 운행시키는 것만으로도 지하공간중의 미세먼지와 금속성 먼지를 용이하게 흡수하여 제거할 수 있다. 따라서, 지하철과 같은 대중교통이 빈번히 운행됨에 따라 미세먼지의 농도가 점차 낮아지는 효과가 있다.

그리고, 운행을 마친 지하철이 차고지로 되돌아왔을 때, 자동화된 세척을 통해 코팅층과 미세먼지를 손쉽게 제거할 수 있어 신속성, 경제성 및 편리성이 있다.

또한, 지하철의 표면에 형성된 코팅층이 주행중 맞바람에 의해 잘 증발되지 않도록 억제함으로써 미세먼지 흡수능력을 지속적으로 유지할 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템의 개략적인 단면도,
도 2는 도 1의 시스템에서, 지하철(10)이 플랫폼(2)으로 진입할 때를 나타내는 측면도,
도 3은 도 1의 시스템과 서비스 공간(50)을 나타내는 단면도,
도 4는 도 1의 시스템에서, 지하철(10)이 플랫폼(2)을 출발할 때를 나타내는 측면도,
도 5는 도 1에 도시된 마그네틱 필터(3)와 공조팬(8)의 단면도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사방법의 개략적인 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

실시예의 구성

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에서의 지하공간은 지하철, 터널, 지하주차장, 광역버스환승정거장 등이 될 수 있고, 교통수단은 지하철, 차량, 버스 등이 될 수 있다. 이하에서는 이들중 대표적으로 지하터널을 운행하는 지하철에 대해 대표적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템의 개략적인 단면도이고, 도 3은 도 1의 시스템과 서비스 공간(50)을 나타내는 단면도이다. 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지하공간의 터널(30)에는 지하철(10)이 운행되고, 플랫폼(2)에는 승객(20)이 이동가능하다. 스크린도어(4)는 플랫폼(2)와 지하철(10) 사이에서 개폐된다.

서비스 공간(50)은 플랫폼(2)으로부터 구획되어 있고, 내부에 용액탱크(11)를 포함한다. 용액탱크(11)는 흡착성코팅액이 보관되고, 수도관(13)이 연결되어 물로 희석후 사용할 수 있는 구성이다.

용액공급관(7)의 일단은 용액탱크(11)에 연결되고, 천정을 지나 타단은 분사노즐(6)까지 연장된다. 펌프(12)는 제어부의 제어명령에 따라 흡착성코팅액을 분사노즐(6)로 공급하는 역할을 한다.

도 2는 도 1의 시스템에서, 지하철(10)이 플랫폼(2)으로 진입할 때를 나타내는 측면도이고, 도 4는 도 1의 시스템에서, 지하철(10)이 플랫폼(2)을 출발할 때를 나타내는 측면도이다. 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 분사노즐(6)은 스크린도어(4)의 상부에서 지하철(10)을 향해 설치된다. 이는 스크린도어(4)를 닫고 흡착성코팅액을 분사했을 때 승객(20)에게 튀지 않도록 하기 위함이다. 분사노즐(6)은 플랫폼(2)의 길이방향을 따라 일정간격(예 : 열차 한칸 길이)으로 복수개가 설치된다.

마그네틱 필터(3)는 플랫폼(2) 하부에 설치된 덕트(40)내에 설치된다. 마그네틱 필터(3)와 공조팬(8)은 쌍으로 구성되고, 플랫폼(2)의 길이방향을 따라 일정간격(예 : 열차 한칸 길이)으로 복수개가 설치된다. 덕트(40)는 별도의 하나의 커다란 덕트로 집결하여 외부와 연결된다.

제어부(미도시)는 마이컴 또는 CPU가 될 수 있으며, 운행 프로그램이 탑재되어 실행된다. 제어부는 감지수단으로부터 지하철의 운행(도착, 멈춤, 출발, 스크린도어(4)의 개폐)에 관한 정보를 입력받고, 펌프(12)와 공조팬(8)을 독립적으로 제어할 수 있다.

감지수단은 지하철의 도착, 멈춤 및 출발, 스크린도어의 개폐에 관한 신호를 제어부로 제공한다. 이러한 감지수단은 별도의 센서를 설치하여 구성할 수도 있고, 지하철 관제 시스템으로부터 전송받아 이용할 수도 있다.

마그네틱 필터 시스템

도 5는 도 1에 도시된 마그네틱 필터(3)와 공조팬(8)의 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상류로부터 방충망(310), 철망(320), 필터(200) 및 공조팬(8)으로 구성된다.

방충망(310)은 덕트(40)의 단면을 꽉 채울 수 있는 사각형상이고, 플라스틱 소재를 사출하여 제작한다. 방충망(310)은 모기, 파리와 같은 날벌레가 통과할 수 없는 정도의 메쉬를 가지면 족하다.

철망(320)은 방충망(310)의 배면에 부착되며, 방충망(310)과 동일한 크기를 갖는다. 철망(320)은 균일하게 자성을 띄면서 금속성 먼지입자를 포집하기 위한 것이다. 지하철 역내와 같은 지하공간에서는 금속마찰에 의한 금속성 먼지가 많이 발생하고, 이들을 포집하는데 철망(320)이 효과적이다.

마그네틱(300)은 철망(320)의 배면에 부착되고, 단면상에서 균일한 자기장 형성을 위해 다수의 영구자석을 등간격으로 배열하는 것이 바람직하다. 선택적으로, 영구자석 대신에 전자석을 이용할 수도 있다.

필터(200)는 부직포나 종이재질의 여과재이다. 필터(200)는 헤파필터 등이 될 수 있다.

공조팬(8)은 팬, 송풍기 등이 될 수 있고, 제어부에 의해 동작과 속도를 제어받는다.

흡착성코팅액

본 발명의 제 1 실시예에서 지하철(10)의 표면에 분사되는 흡착성코팅액은 프로필렌글리콜 1 ~ 12 부피%; 글리세린 1 ~ 12 부피%; 트리에탄올아민 0.1 ~ 1 부피%; 폴리아크릴산 0.1 ~ 2 부피%; 카르복시메틸셀룰로오스 0.1 ~ 2 부피%; 및 판테놀 0.1 ~ 2 부피%;중 적어도 하나를 포함하고 그리고 나머지 100 부피%를 맞추기 위한 물;을 포함하여 구성한다.

바람직하게는, 프로필렌글리콜은 4 ~ 8 부피%, 글리세린은 4 ~ 8 부피%, 트리에탄올아민은 0.2 ~ 0.5 부피%, 폴리아크릴산은 0.2 ~ 0.5 부피%, 카르복시메틸셀룰로오스는 0.2 ~ 0.5 부피%, 판테놀은 0.2 ~ 0.5 부피%;이고, 나머지 물로 구성할 수 있다.

프로필렌글리콜은 물과 잘 혼합되고 보습기능이 강하며 휘발성이 없어 최대 10 부피%까지 혼합할 수 있다.

글리세린은 습윤제나 부유제로서 널리 사용되는 성분이다. 글리세린도 흡착성코팅액의 증발을 억제하고 미세먼지를 잘 포집하기 위해 최대 10 부피%까지 혼합할 수 있다.

트리에탄올아민은 약한 암모니아 냄새가 나는 유성액체로서 물보다 밀도가 높다. 이러한 트리에탄올아민은 유화제와 계면 활성제로 사용되는 전통적인 원료이다. 트리에탄올아민은 지방산을 중성화하고, pH를 조정하고 완충하는 역할, 또 물에 충분히 용해되지 못하는 성분이나 기름을 용해하는 역할을 한다.

폴리아크릴산은 물에 녹는 무색 투명한 액체이다.

카르복시메틸셀룰로오스(Carboxymethyl cellulose)는 물에 녹아 안정된 젤을 형성한다. 따라서, 흡착성코팅액에 소량 혼합되는 경우 증발억제에 효과적이며, 과다하게 함유하는 경우 미세먼지의 흡수 성능이 저하된다.

판테놀(Panthenol)은 화장품에 사용되는 보습제로서 수분을 끌어당겨 유지하려는 효능이 높다. 따라서, 흡착성코팅액에 소량 혼합되는 경우 증발억제에 효과적이며, 과다하게 함유하는 경우 미세먼지의 흡수 성능이 저하된다.

본 발명의 제 2 실시예에서 지하철(10)의 표면에 분사되는 흡착성코팅액은 디프로필렌글리콜 2 ~ 20 부피%; 글리세린 3 ~ 15 부피%; 및 부틸렌글리콜 0.1 ~ 1 부피%;중 적어도 하나를 포함하고, 그리고 나머지 100 부피%를 맞추기 위한 물;로 구성된다.

보다 바람직하게는, 디프로필렌글리콜은 5 ~ 10 부피%, 글리세린은 5 ~ 10 부피%이다.

디프로필렌글리콜(Depropylene gylcol)은 물과 잘 혼합되고 보습기능이 강하며 휘발성이 없다. 디프로필렌글리콜이 2 부피% 보다 작은 경우 수분의 증발억제 효과가 미미하여 쉽게 코팅액이 증발되어 버린다. 그리고, 디프로필렌글리콜이 20 부피%를 초과하는 경우 수분증발율에 큰 변화가 없고, 원료 구입의 경제적 부담만 증가한다. 디프로필렌글리콜이 2 ~ 20 부피%중 유효한 수분 증발억제의 효과를 최대로 발휘하고 성분에 대한 경제성을 고려할 때 최적의 구성비는 5 ~ 10 부피%이다. 이러한 디프로필렌글리콜은 물과 함께 코팅액의 단독 성분이 될 수도 있다.

또한, 글리세린(Glycerin, Glycerol)은 습윤제나 부유제로서 널리 사용되는 성분이다. 글리세린은 3 ~ 15 부피%인 것이 바람직하다. 글리세린이 3 부피% 미만이면 수분의 증발억제 효과가 미미하여 쉽게 코팅액이 증발한다. 그리고, 글리세린이 15 부피%를 초과하더라도 수분증발율에 큰 변화가 없다. 보다 바람직하게, 글리세린의 유효한 수분 증발억제의 효과는 5 ~ 10 부피%이다. 이러한 글리세린은 물과 함께 코팅액의 단독 성분이 될 수도 있다.

부틸렌글리콜(Butylene glycol)은 무취의 점성액체로서 화장품의 용제로 주로 사용되며 구성 성분을 용해시키는 기능을 한다. 또한, 부틸렌글리콜은 수분을 끌어 당기는 보습 기능이 있어서 수분의 증발을 억제한다. 이러한 부틸렌글리콜은 0.1 ~ 1 부피% 범위로 혼합되는 것이 바람직하다. 부틸렌글리콜은 0 ~ 0.1 부피% 미만인 경우라도 무방하나 수분 억제 효과를 증진시키기 위하여 최소 0.1 부피%를 포함하는 것이 바람직하다. 부틸렌글리콜이 1 부피%를 초과하는 경우, 코팅액의 점도가 높아져서 분사가 곤란할 수 있다.

제 1, 2 실시예에 따른 흡착성코팅액은 지하철(10)의 표면에 분사되어 수막을 형성하고 운행되면서 맞바람을 맡더라도 잘 증발되지 않고 증발억제의 기능 및 지하공기중에 포함된 미세먼지를 흡수하는 흡수성을 발휘하게 된다.

실시예의 동작

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사방법의 개략적인 흐름도이다.

먼저, 제어부는 지하공간(30)의 플랫폼(2)에 교통수단이 도착하기 1초 ~ 5초전에 마그네틱 필터(3)를 동작시킨다(S100). 이러한 시간 범위는 지하공간의 크기 및 마그네틱 필터(3)의 설치댓수에 따라 적절히 변경될 수 있다. 그러나 시간범위가 너무 짧으면 금속성 미세먼지의 포집효과가 나타나지 않고, 너무 길면 전력 낭비, 소음 발생 등의 부작용이 있다. 따라서, 도심 지하철의 경우 지하철이 도착하기 약 3초 전에 마그네틱 필터(3) 공조팬(8)을 동작시키는 것이 좋다. 마그네틱 필터(3) 공조팬(8)의 동작은 제어부가 공조팬(8)을 회전시킴으로써 이루어진다.

그 다음, 지하철(10)이 도착하여 멈추고, 스크린도어(4)가 개방된다(S110). 이때에도 마그네틱 필터(3)는 계속 동작한다.

그 다음, 스크린도어(4)가 폐쇄된다(S120). 이를 전후하여, 제어부는 마그네틱 필터의 공조팬(8) 동작을 정지시킨다(S130). 이는 분사되는 흡착성코팅액이 지하철(10) 표면에 닿는 것을 방해하지 않기 위함이다.

그 다음, 지하철(10)이 천천히 출발하려는 사이에 제어부는 펌프(12)를 동작시킨다. 용액탱크(11) 내의 흡착성코팅액은 용액공급관(7)을 통해 분사노즐(6)까지 전달되고, 분사노즐(6)에 의해 지하철(10)의 측면 상부의 표면에 코팅된다(S140). 이러한 동작은 지하철(10)이 플랫폼(2)을 빠져 나가는 동안(약 3초간) 계속된다.

그리고, 3초가 경과하면, 제어부는 펌프(12)를 정지시켜서 흡착성코팅액의 분사를 정지시키고, 대기상태가 된다(S150).

이러한 과정은 지하철(10)이 진입하고, 멈추고, 다시 출발함에 따라 반복적으로 수행된다.

따라서, 흡착성코팅액으로 표면이 코팅된 지하철(10)은 지하공간(터널)(30)을 운행하면서 지하공간속에 있는 미세먼지를 흡착하게 된다. 미세먼지를 흡착한 지하철(10)은 차고지에서 세척이나 세차를 통해 흡착성코팅액과 미세먼지를 함께 제거한다.

본 발명에 따른 흡착성코팅액의 분사 시스템은 모든 지하철 역내에 설치할 수도 있고, 필요한 역에만 설치하여 운영할 수도 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

2 : 플랫폼,
3 : 마그네틱 필터,
4 : 스크린 도어,
5 : 바람,
6 : 분사노즐,
7 : 용액공급관,
8 : 공조팬,
9 : 분사용액,
10 : 지하철,
11 : 용액탱크,
12 : 펌프,
13 : 수도관,
20 : 승객,
30 : 지하공간(터널),
40 : 덕트,
50 : 서비스 공간,
200 : 필터,
300 : 마그네틱,
310 : 방충망,
320 : 철망.

Claims

지하공간(3)에서 이동하는 지하철(10)을 향해 설치되고, 스크린도어(4)의 상부에서 상기 지하철(10)을 향해 복수개 설치되는 분사노즐(6);
상기 분사노즐(6)로 미세먼지를 포집하는 흡착성코팅액을 공급하는 공급수단;
상기 지하철(10)의 이동을 감지하는 감지수단; 및
상기 감지수단의 감지결과에 기초하여 상기 공급수단을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 흡착성코팅액은, 프로필렌글리콜 1 ~ 12 부피%; 글리세린 1 ~ 12 부피%; 트리에탄올아민 0.1 ~ 1 부피%; 폴리아크릴산 0.1 ~ 2 부피%; 카르복시메틸셀룰로오스 0.1 ~ 2 부피%; 및 판테놀 0.1 ~ 2 부피%;를 포함하고 그리고 나머지 100 부피%를 맞추기 위한 물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 감지수단은, 상기 지하철(10)의 도착, 멈춤 및 출발을 감지하여 상기 제어부로 송신하는 것을 특징으로 하는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 공급수단은,
상기 흡착성코팅액을 수용하는 용액탱크(11);
상기 용액탱크(11)와 상기 분사노즐(6) 사이를 연결하는 용액공급관(7);
상기 흡착성코팅액을 공급하는 펌프(12); 및
상기 용액탱크(11)까지 연결되는 수도관(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템.
삭제
지하공간(3)에서 이동하는 지하철(10)을 향해 설치되고, 스크린도어(4)의 상부에서 상기 지하철(10)을 향해 복수개 설치되는 분사노즐(6);
상기 분사노즐(6)로 미세먼지를 포집하는 흡착성코팅액을 공급하는 공급수단;
상기 지하철(10)의 이동을 감지하는 감지수단; 및
상기 감지수단의 감지결과에 기초하여 상기 공급수단을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 흡착성코팅액은, 디프로필렌글리콜 2 ~ 20 부피%; 글리세린 3 ~ 15 부피%; 및 부틸렌글리콜 0.1 ~ 1 부피%;를 포함하고, 그리고 나머지 100 부피%를 맞추기 위한 물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 지하공간에서 발생하는 금속성 미세먼지를 제거하기 위하여 마그네틱 필터(3)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 감지수단의 감지결과에 기초하여 상기 마그네틱 필터(3)를 제어하는 것을 특징으로 하는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 마그네틱 필터(3)는,
덕트(40)의 단면상에 구비되는 철망(320);
상기 철망(320)에 설치되어 자기장을 형성하는 마그네틱(300);
상기 철망(320)의 일측에 설치되는 필터(200); 및
상기 덕트(40)상에 설치되어, 상기 제어부에 의해 제어되는 공조팬(8);을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사 시스템.
제 1 항, 제 3 항, 제 4 항 및 제 7 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 따른 분사 시스템을 이용한 분사방법에 있어서,
제어부가 지하공간(30)의 플랫폼(2)에 지하철(10)이 도착하기 소정시간 전에 마그네틱 필터(3) 공조팬(8)을 동작시키는 단계(S100);
감지수단이 상기 지하철(10)의 도착후 출발을 감지하는 단계(S110, S120);
상기 제어부가 상기 마그네틱 필터(3) 공조팬(8)을 OFF 시키는 단계(S130); 및
출발중인 상기 지하철(10)을 향해 분사노즐(60)이 일정시간동안 흡착성코팅액을 분사하는 단계(S140);를 포함하고,
상기 흡착성코팅액은, 프로필렌글리콜 1 ~ 12 부피%; 글리세린 1 ~ 12 부피%; 트리에탄올아민 0.1 ~ 1 부피%; 폴리아크릴산 0.1 ~ 2 부피%; 카르복시메틸셀룰로오스 0.1 ~ 2 부피%; 및 판테놀 0.1 ~ 2 부피%;를 포함하고 그리고 나머지 100 부피%를 맞추기 위한 물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사방법.
제 10 항에 있어서,
상기 지하철(10)의 도착후 출발을 감지하는 단계(S110, S120)는,
상기 감지수단이 상기 지하철(10)의 도착을 감지하는 단계와 스크린 도어(4)가 개방되는 단계(S110); 및
상기 스크린 도어(4)가 폐쇄되는 단계(S120);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사방법.
제 10 항에 있어서,
상기 소정시간과 상기 일정시간은 1초 ~ 5초 범위에서 결정되는 것을 특징으로 하는 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사방법.
제 12 항에 있어서,
상기 소정시간과 상기 일정시간은 3초인 것을 특징으로 하는 지하공간의 지하공간의 미세먼지를 포집하기 위한 흡착성코팅액의 분사방법.