KR102405787B1 - 위해 가스 알림 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자에게 위해 가스를 알릴 수 있는 위해 가스 알림 방법 및 알림 시스템에 관한 것이다. 상기 위해 가스 알림 방법은 카메라 및 디스플레이를 구비하는 이동 단말기를 이용해 위해 가스 알림을 제공할 수 있다. 상기 위해 가스 알림 방법은, 상기 카메라가 촬영한 영상으로부터 가스 식별 코드를 탐색하는 단계, 상기 가스 식별 코드에 근거하여 타겟 가스를 특정하는 단계, 상기 영상으로부터 상기 타겟 가스에 대응하는 하나 또는 그 이상의 색상 코드를 탐색하는 단계, 상기 색상 코드에 근거하여 상기 타겟 가스의 알림 정보를 생성하는 단계 및 상기 알림 정보를 상기 디스플레이에 출력하는 단계를 포함한다. 상기 가스 알림 방법 및 알림 시스템은 태양에너지와 같은 그린에너지를 사용하며, IoT를 이용하여 다른 단말기로 각종 가스 농도에 관한 알람/알림을 제공할 수 있다.

Description

위해 가스 알림 방법 및 시스템{HAZARDOUS GAS ALERTING METHOD AND SYSTEM}

본 발명은 작업환경이나 생활환경에서 위해 가스의 존재 여부를 알릴 수 있는 위해 가스 알림 방법 및 시스템에 관한 것이다.

근래, 맨홀 내부나 펌프장과 같은 특정 지하공간의 공사 시 작업자가 위해 가스에 중독되는 사고가 빈번하게 발생되고 있다.

이는 공사 현장의 작업자 투입 시, 사전에 내부공간에 대한 위해 가스 검출 에 따른 안전 준비 과정이 없었으며, 또 최초에는 위해 가스가 존재하지 않다가 작업 중 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 종래에도 맨홀이나 지하공간에 대한 위해 가스를 검출하여 안전사고에 대비하고자한 기술이 소개된 바 있다.

일례로, 한국특허공보 10-1165618을 살펴보면, 맨홀 내부 감시 시스템에 있어서, 맨홀 내부를 통과하는 전력케이블 또는 배터리를 통해 전원을 얻는 제1전원부; 맨홀 내부의 수위를 측정하는 수위측정부와, 맨홀 내부의 가스농도를 측정하는 가스측정부와, 맨홀 내부를 통과하는 전력케이블의 절연파괴에 의한 아크를 검지하는 아크검출부와, 상기 제1전원부로부터 전원을 공급받아 상기 수위측정부와 가스측정부와 아크검출부의 신호를 수집하고 수집데이터를 생성하여 출력하되 생성된 수집데이터를 저장하는 메모리부가 내장되는 제1제어부와, 상기 제1제어부가 출력한 수집데이터를 송출하며 맨홀 외부와 통신을 수행하는 제1통신부를 포함하여 이루어지며 맨홀 내부에 설치되는 감시장치와; 외부전원 또는 배터리를 통해 전원을 얻는 제2전원부와, 상기 제1통신부를 통해 송출된 수집데이터를 수신하며 제1통신부와 통신을 수행하는 제2통신부와, 상기 제2전원부로부터 전원을 공급받고 상기 제2통신부를 통해 수신된 수집데이터를 정렬하는 제2제어부와, 상기 제2제어부를 통해 정렬된 수집데이터를 출력하여 보여주는 디스플레이부를 포함하여 이루어지며 휴대가능하도록 구성되는 데이터수집장치로 구성되며; 상기 가스측정부는 물에 뜨는 부이(Buoy) 형태로 구성되어 맨홀 내부 수위에 의해 높낮이 조절이 이루어지는 것을 특징으로 하는 맨홀 내부 감시 시스템임을 알 수 있다.

종래 기술에 의하면, 그 구성이 복잡하고 한번 설치되면 이동이 어려운 단점이 있다. 뿐만 아니라 복잡한 구조로 고비용이 소요될 수 있다.

또한, 조리 시 발생하는 일산화탄소와 이산화탄소에 의하여 여성 폐암환자 90%이상이 비 흡연 여성이며, 에어컨이나 히터에서 발생하는 이산화탄소에 의한 졸음운전으로 교통사고가 발생되어 매해 많은 사람이 사망하고 있다. 이처럼, 일상생활이나 산업현장에서 위해 가스로 인해 많은 피해가 발생하고 있으나, 저렴한 비용으로 어디서나 사용할 수 있는 위해 가스 알림 장치는 개발이 이루어지지 않고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 목적은 IoT 기술을 활용해 위해 가스를 모니터링 하고 알림을 제공할 수 있는 위해 가스 알림 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면 이동 단말기 및 상기 이동 단말기를 이용한 위해 가스 알림 방법이 제공된다.

상기 위해 가스 알림 방법은 카메라 및 디스플레이를 구비하는 이동 단말기를 이용해 위해 가스 알림을 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 위해 가스 알림 방법은 상기 카메라가 촬영한 영상으로부터 가스 식별 코드를 탐색하는 단계; 상기 가스 식별 코드에 근거하여 타겟 가스를 특정하는 단계; 상기 영상으로부터 상기 타겟 가스에 대응하는 하나 또는 그 이상의 색상 코드를 탐색하는 단계; 상기 색상 코드에 근거하여 상기 타겟 가스의 알림 정보를 생성하는 단계; 및 상기 알림 정보를 상기 디스플레이에 출력하는 단계를 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 색상 코드를 탐색하는 단계는, 상기 영상의 전체영역 중에서 상기 가스 식별 코드를 포함하는 일부 영역을 탐색하는 단계; 상기 일부 영역의 크기 및 위치에 근거하여 상기 영상의 전체영역 중에서 색상 코드 추출 영역을 결정하는 단계; 및 상기 색상 코드 추출 영역에서 상기 색상 코드를 탐색하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 색상 코드 추출 영역에서 상기 색상 코드를 탐색하는 단계는, 상기 색상 코드 추출 영역에서 상기 타겟 가스에 대응하는 색상을 가지는 적어도 일 영역을 탐색하며, 상기 색상은 상기 타겟 가스에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 단계; 및 상기 탐색된 적어도 일 영역의 평균 색상을 산출해 상기 색상 코드로 결정하는 단계를 포함할 수 있다

일 실시 예에 따르면, 상기 색상 코드에는 제1 가스에 따라 색 변환을 수행하는 제1 색상 코드 그리고 제2 가스에 따라 색 변환을 수행하는 제2 색상 코드가 포함되고, 상기 제1 색상 코드에 대응하는 제1 색상 코드 추출 영역 및 상기 제2 색상 코드에 대응하는 제2 색상 코드 추출 영역은, 상기 일부 영역의 크기 및 위치에 따라 다르게 결정되며, 상기 알림 정보를 생성하는 단계는, 상기 제1 색상 코드 추출 영역의 평균 색상에 근거하여 상기 제1 색상 코드에 대응하는 제1 알림 정보를 생성하는 단계; 및 상기 제2 색상 코드 추출 영역의 평균 색상에 근거하여 상기 제2 색상 코드에 대응하는 제2 알림 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다

일 실시 예에 따르면, 상기 위해 가스 알림 방법은 상기 영상을 상기 디스플레이에 출력하는 단계; 및 상기 영상 위에 상기 색상 코드 추출 영역을 가이드 하는 그래픽 객체를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 타겟 가스에 따라 상기 영상으로부터 탐색되는 상기 색상 코드의 개수가 가변될 수 있다.

본 발명에 따른 위해 가스 알림 방법 및 시스템의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

사용자는 명함 또는 카드 형태로 제작된 가스 센서를 구비하고, 상기 가스 센서를 촬영하는 것으로 사용자가 위치한 장소의 위해 가스 알림 정보를 제공받을 수 있다. 본 발명에 따르면, 용도별로 다양한 가스 센서가 대량 생산될 수 있으며, 가스 식별 코드에 의하여 용도에 맞는 알림 정보가 제공된다는 장점이 있다. 상기 가스 센서는 사용자가 소지할 수 있으면서도 저비용으로 제작되기 때문에, 많은 사람들이 위해 가스 알림 정보를 빠르고 손쉽게 획득할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도
도 2는 본 발명에 따라 사용자에게 위해 가스를 알릴 수 있는 위해 가스 알림 시스템을 설명하기 위한 블록도
도 3은 도 1의 이동 단말기를 이용해 위해 가스를 알릴 수 있는 위해 가스 알림 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 4는 도 3의 방법에 따른 이동 단말기의 동작을 설명하기 위한 예시도
도 5a 및 도 5b는 색상 코드를 검출하기 위한 시각적 가이드 라인을 제공하는 이동 단말기의 동작을 설명하기 위한 예시도들
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스센서를 설명하기 위한 도면들

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 출력부(150), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

근거리 통신 모듈(111)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(111)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰, 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부, 햅틱 모듈, 광 출력부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

본 발명에 따른 이동 단말기(100)는 도 1에서 상술한 구성 요소를 구비하며, 위해 가스를 모니터링하고 사용자에게 알림 정보를 제공하는데 이용될 수 있다.

도 2를 참조하여 위해 가스 알림 시스템을 설명하고, 도 3을 참조하여 상기 위해 가스 알림 시스템에 의한 알림 방법을 설명한다.

도 2는 본 발명에 따라 사용자에게 위해 가스를 알릴 수 있는 위해 가스 알림 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

상기 위해 가스 알림 시스템은 가스 센서(200), 이동 단말기 및 서버(300)를 포함한다.

상기 가스 센서(200)는 가스를 센싱하도록 이루어진다.

상기 가스 센서(200)는 카드나 명함 형태로 제작되어 배포될 수 있으며, 공기 중에 분포되어 있는 하나 또는 그 이상의 소정 가스들을 감지하도록 이루어진다. 사용자는 상기 가스 센서(200)를 지갑이나 주머니에 소지하거나, 의류에 삽입하여 사용자가 있는 위치의 위해 가스를 감지하도록 할 수 있다.

일 예로, 상기 가스 센서(200)는 상기 이동 단말기(100)와 태그되는 것에 응답하여 상기 이동 단말기(100)가 인가하는 전원에 의하여 가스를 센싱해 가스 정보를 생성할 수 있다. 상기 이동 단말기(100)는 상기 가스 센서(200)와 태그되는 것에 응답하여 상기 가스 센서(200)에 전원을 인가하도록 이루어지고, 상기 가스 센서(200)는 상기 전원이 인가되는 경우 상기 식품 수용 공간 내의 가스에 반응하여 전기 전도도 차이를 발생시키도록 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 가스 센서(200)는, 기판, 상기 기판 위에 배치된 안테나 및 신호처리 모듈, 상기 기판 위에 형성되며 상기 신호처리 모듈에 전기적으로 연결되어 상기 신호처리 모듈로부터 전원을 공급받는 전극 쌍, 상기 전극 쌍 위에 형성되는 전도성 박막 및 상기 전도성 박막을 둘러싸며 상기 전극 쌍으로부터 전원을 인가받아 가스 감지 반응에 따른 전기 전도도 차이를 발생시키는 가스 감지 막을 포함할 수 있다.

다른 일 예로, 상기 가스 센서(200)는 색깔의 변화를 통하여 검출 대상 물질의 존재 여부 및 검출 대상 물질의 농도 등의 가스 정보를 생성할 수도 있다. 다시 말해, 상기 가스 센서(200)는 공기 중의 가스에 의하여 색상이 변화하도록 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 가스 센서(200)는 공기 중에 존재하는 가스인 생체 분자(biomolecule)와 선택적으로 반응하는 생체 감지 물질(bioreceptor), 그리고 반응이 일어나는 경우 색깔의 변화를 일으키는 색 변환부(color transducer)로 이루어질 수 있다.

상기 색 변환부는 색을 내는 물질로 루이스(Lewis) 또는 브뢴스테드(Bronsted) 산-염기 반응과 같은 다양한 반응에 따라 색깔이 변하는 염료, 국부적 표면 플라즈몬 공명 현상(localized surface plasmon resonance) 현상에 기인하는 금속계열의 나노입자(금, 은), 그리고 수소포(vesicle ) 등으로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 상기 가스 센서(200)는 코어(core)-쉘(shell) 구조의 나노섬유로 이루어진 멤브레인을 포함하고, 상기 나노섬유의 코어는 제1 고분자로 구성되고, 상기 나노섬유의 쉘은 가스 분자와의 반응을 통해 색깔이 변하는 색변화 염료 물질을 포함하는 제2고분자로 구성되며, 상기 색변화 염료 물질은 상기 나노섬유의 쉘과 상기 나노섬유의 겉 표면에 결착될 수 있다.

상기 색변화 염료 물질은 상기 가스 분자와의 반응을 통해 가시광선 영역 안에서의 파장의 주파수 변화, 가시광선 영역 안에서 밖으로의 파장의 주파수 변화, 가시광선 영역 밖에서 안으로의 파장의 주파수 변화 또는 파장의 강도 변화로 인해 색변화 특성을 보이는 물질을 포함할 수 있다.

상기 색변화 염료 물질은 lead(II) acetate(Pb(CH3COO)2), iron(II) acetate(Fe(CH3COO)2), nickel(II) acetate(Ni(CH3COO)2), copper(II) acetate(Cu(CH3COO)2), cadmium acetate(Cd(CH3COO)2), cobalt(II) acetate(Co(CH3COO)2), manganese(II) acetate (Cu(CH3COO)2), bismuth(III) acetate(Co(CH3COO)3), silver(I) acetate(Ag(CH3COO)), silver nitride (AgNO3), o-Tolidine, m-Tolidine, bromophenol blue+TBAH, methyl red + TBAH, thymol blue + TBAH, fluorescein, bromocresol purple, bromophenol red, LiNO3, 5-10-15-20-tetraphenylporphyrinatozinc (II), ammonium molybdate (NH4)2MoO4, 5-10-15-20-tetrakis(2,4,6-trimethylphenyl)porphyrinatozinc (II) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 가스 센서(200)의 상기 색 변환부는 빛의 삼원색을 이용한 RGB(Red, Green, Blue) 가산혼합과 색의 삼원색을 이용한 CMYK(Cyan, Magenta, Yellow, Black) 감산혼합으로 다양한 색을 구현할 수 있다.

상기 색 변환부는 소정 가스의 농도에 따라 서로 다른 색상을 가지도록 이루어질 수 있다. 또는 동일한 색상이더라도 농도에 따라 채도, 명도 중 적어도 하나가 가변되도록 이루어질 수 있다.

상기 제1고분자 및 상기 제2고분자는 폴리메틸아크릴레이트(PMA, polymethyl acrylate), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA, polymethyl meta acrylate), 폴리아크릴 공중합체, 폴리비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐아세테이트(PVAc, polyvinyl acetate), 폴리비닐피롤리돈(PVP, polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐알콜(PVA, polymethyl alcohol), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA), 폴리스티렌(PS, polystyrene), 폴리스티렌 공중합체, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리에틸렌 옥사이드 공중합체, 폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카프로락톤, 폴리비닐풀루오라이드, 폴리비닐리덴풀루오라이드 공중합체, 폴리이미드(Polyimide), 폴리아크릴로나이트릴(PAN, polyacrylonitrile), 스타이렌 아크릴로나이트릴(SAN, styrene-acrylonitrile), 폴리비닐알콜(PVA, polyvinyl alcohol), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리아닐린(PANI, polyaniline), 폴리비닐클로라이드(PVC, polyvinylchloride), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF, poly(vinylidene fluoride)), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리프로필렌(PP, polypropylene) 및 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 스타이렌 아크릴로나이트릴(SAN, styrene acrylonitrile) 중 적어도 하나의 고분자를 포함할 수 있다.

상기 가스 센서(200)는 하나 또는 그 이상의 가스들을 센싱해 각 가스의 가스 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 가스 센서(200)는 제1 가스에 반응하여 제1 색 변환을 수행하는 제1 센싱 모듈 및 상기 제1 가스와 다른 제2 가스에 반응하여 제2 색 변환을 수행하는 제2 센싱 모듈을 포함할 수 있다.

복수의 센싱 모듈들이 상기 가스 센서(200)에 구비되는 경우, 각 센싱 모듈은 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 이동 단말기(100)가 각 센싱 모듈의 색 변환을 독립적으로 인식할 수 있도록, 복수의 센싱 모듈들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.

상기 가스 센서(200)는 제조 단계에서 서로 다른 가스를 센싱하도록 제작되어 배포될 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹에 속하는 가스 센서들은 제1 및 제2 가스를 센싱하도록 이루어지고, 제2 그룹에 속하는 가스 센서들은 제3 가스를 센싱하도록 이루어질 수 있다.

서로 다른 가스를 센싱하도록 이루어지는 가스 센서가 식별되도록, 가스 센서(200)에는 가스 식별 코드가 포함될 수 있다. 상기 가스 식별 코드는 가스 센서(200)를 식별하도록 이루어진다.

상기 가스 식별 코드는 상기 이동 단말기(100)가 카메라 및 근거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 이용하여 상기 가스 센서(200)가 센싱할 수 있는 가스를 특정할 수 있도록 이루어진다. 예를 들어, 상기 가스 식별 코드는 카메라가 센싱할 수 있는 바코드나 QR 코드로 이루어지거나, 근거리 통신 모듈이 센싱할 수 있는 RFID 태그(또는, 트랜스폰더)로 이루어질 수 있다.

상기 가스 센서(200)는 온도에 의하여 색상이 변화되도록 이루어지는 온도 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 온도 센서는 제1 온도 범위에서 제1 색상을 가지고, 제2 온도 범위에서 제2 색상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 온도 센서는 기준 온도보다 낮은 온도를 감지하는 경우 파란색을 가지다가 기준 온도보다 높은 온도를 감지하는 경우 빨간색을 가질 수 있다. 기준 온도와 현재 온도 사이의 차이에 따라 색상의 채도, 명도 중 적어도 하나가 가변되도록 이루어질 수 있다. 사용자는 상기 가스 센서(200)를 통해 특정 가스의 농도 및 온도를 시각적으로 확인할 수 있다.

상기 가스 센서(200)는 서로 다른 종류의 가스를 센싱할 수 있는 하나 또는 그 이상의 가스 모듈들을 구비하며, 다양한 형태로 제작되어 배포될 수 있다. 가스 식별 코드는 가스 센서(200)의 제조년원일, 센싱 가능한 가스 종류 등을 식별할 수 있도록 이루어진다. 예를 들어, 제1 카드에는 제1 카드를 식별할 수 있는 제1 가스 식별 코드가 내장된 제1 가스 센서가 설치되고, 제2 카드에는 제2 카드를 식별할 수 있는 제2 가스 식별 코드가 내장된 제2 가스 센서가 설치될 수 있다.

상기 가스 센서(200)는 가스 식별 코드를 포함하며, 공기 중의 가스를 센싱해 가스 정보를 생성할 수 있다.

상기 이동 단말기(100)는 가스 센서(200)로부터 각종 정보를 수신해 서버(300)로 전송하고, 상기 가스 정보에 근거하여 상기 가스 식별 코드에 대응하는 타겟 가스의 가스 정보를 시각적, 청각적 및 촉각적 방식 중 적어도 하나의 방식으로 출력할 수 있다.

상기 이동 단말기(100)는 카메라 및 근거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 이용하여 상기 가스 식별 코드 및 상기 가스 정보를 탐색하며, 상기 가스 식별 코드 및 상기 가스 정보를 무선 통신부(110)를 통해 출력할 수 있다.

예를 들어, 상기 이동 단말기(100)는 사용자 입력에 응답하여 카메라를 활성화하여 상기 가스 식별 코드를 탐색하고, 상기 가스 센서(100)로부터 제공되는 가스 정보를 탐색할 수 있다. 이 경우, 상기 가스 정보는 상기 카메라가 촬영한 영상으로부터 탐색될 수 있다.

다른 예를 들어, 상기 이동 단말기(100)는 상기 가스 센서(200)와 태깅되는 것에 응답하여 상기 가스 식별 코드 및 상기 가스 정보를 탐색할 수도 있다.

상기 이동 단말기(100)는 상기 가스 센서(200)로부터 서로 다른 종류의 복수의 가스 정보를 수신하는 경우, 상기 복수의 가스 정보 중에서 상기 가스 식별 코드에 근거하여 적어도 하나의 가스 정보를 선택적으로 이용할 수 있다.

예를 들어, 상기 가스 센서(200)는 제1 가스를 감지해 제1 가스 정보를 생성하는 제1 가스 모듈, 제2 가스를 감지해 제2 가스 정보를 생성하는 제2 가스 모듈 및 제3 가스를 감지해 제3 가스 정보를 생성하는 제3 가스 모듈을 포함해서 대량 생산될 수 있다. 상기 이동 단말기(100)는 제1 가스 식별 코드가 수신되는 경우에는 제1 가스 정보만 선택해서 상기 제1 가스 정보에 대응하는 알림 정보를 제공할 수 있다. 상기 이동 단말기(100)는 제2 가스 식별 코드가 수신되는 경우에는 제2 및 제3 가스 정보를 선택해서 상기 제2 및 제3 가스 정보에 대응하는 알림 정보를 제공할 수 있다.

이처럼, 알림 정보가 생성됨에 있어, 가스 센서(200)에서 수신되는 모든 가스 정보가 이용되는 것이 아니라, 가스 센서(200)에 따라 서로 다른 가스 정보가 선택적으로 이용될 수 있다. 하나의 가스 센서(200)가 대량생산 되지만, 식별코드를 이용해 서로 다른 가스를 사용자에게 제공하도록 할 수 있어 비용이 절감된다.

이와 달리, 상기 가스 센서(200)는 가스 센서별로 서로 다른 종류의 가스를 센싱하도록 이루어지는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1 가스 센서는 제1 가스를 센싱하도록 이루어지고, 제2 가스 센서는 제2 및 제3 가스를 센싱하도록 이루어질 수 있다. 각 가스 센서가 어떤 가스를 센싱하는지는 상기 가스 식별 코드에 의하여 구분될 수 있다.

상기 서버(300)는 상기 가스 식별 코드에 근거하여 상기 타겟 가스의 위해 가스 기준을 결정하고, 상기 색상 코드를 상기 위해 가스 기준에 적용해 상기 타겟 가스의 알림 정보를 생성할 수 있다.

예를 들어, 상기 서버(300)의 메모리에는 제1 타겟 가스를 위한 제1 위해 가스 기준과 제2 타겟 가스를 위한 제2 위해 가스 기준이 포함될 수 있다. 이동 단말기(100)로부터 수신된 가스 식별 코드가 제1 타겟 가스에 대응되면 제1 위해 가스 기준에 따라 알림 정보가 생성되고, 상기 가스 식별 코드가 제2 타겟 가스에 대응되면 제2 위해 가스 기준에 따라 알림 정보가 생성될 수 있다. 즉, 동일한 색상 코드가 수신되는 경우라도, 타겟 가스에 따라 다른 위해 가스 기준이 적용되기 때문에, 완전히 상이한 알림 정보가 생성될 수 있다.

예를 들어, 가스 센서가 가정용으로 제작되는 경우, 가스 센서에 가정용 가스 식별 코드가 부착된다. 가정용 가스 센서는 이산화탄소를 식별하는 가스 모듈을 포함하며, 이동 단말기 또는 서버는 가정용 이산화탄소 가스 기준에 근거하여 센싱된 이산화탄소가 위해 가스에 해당하는지 여부를 결정할 수 있다.

이와 달리, 가스 센서가 산업용으로 제작되는 경우, 가스 센서에 산업용 가스 식별 코드가 부착된다. 산업용 가스 센서 역시 이산화탄소를 식별하는 가스 모듈을 포함하지만, 이동 단말기 또는 서버는 산업용 이산화탄소 가스 기준에 근거하여 센싱된 이산화탄소가 위해 가스에 해당하는지 여부를 결정할 수 있다.

동일한 농도의 이산화탄소가 감지되더라도, 가스 식별 코드에 따라 서로 다른 알림 정보가 생성되어 사용자에게 제공될 수 있다.

상기 서버(300)는 상기 가스 식별 코드 및 상기 가스 정보를 상기 이동 단말기(100)로부터 수신해 메모리에 저장할 수 있다. 상기 서버(300)는 가스 식별 코드에 근거하여 가스를 특정하고, 각 가스에 대응하는 가스 정보 및/또는 알림 정보를 빅데이터로 관리할 수 있다.

나아가, 상기 서버(300)는 인공지능(AI) 기술을 적용해 빅데이터에서 유용한 상관관계를 발견하여 미래에 실행 가능한 정보를 추출해 내고 의사 결정에 이용할 수 있다. 예를 들어, 실시간 알림 정보를 이용하여 소정 지역에 위치한 단말기들에 알림 정보를 제공함으로써 위해 가스에 의한 피해를 최소화할 수 있다.

도 3은 도 1의 이동 단말기를 이용해 위해 가스를 알릴 수 있는 위해 가스 알림 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 4는 도 3의 위해 가스 알림 방법에 따른 이동 단말기의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.

도 3에서 설명하는 위해 가스 알림 방법은 이동 단말기(100) 및/또는 서버(300)를 통해 실행될 수 있다.

먼저, 상기 이동 단말기(100)는 가스 식별 코드를 탐색할 수 있다(S310).

예를 들어, 상기 이동 단말기(100)는 사용자 입력에 응답하여 카메라(121)를 활성화하고, 카메라(121)가 촬영한 영상을 디스플레이부(151)에 출력할 수 있다. 상기 이동 단말기(100)는 상기 카메라(121)가 촬영한 영상으로부터 가스 식별 코드를 탐색한다. 예를 들어, 상기 가스 식별 코드는 바코드나 QR 코드일 수 있다.

상기 가스 식별 코드가 탐색되지 않는 경우, "가스 식별 코드가 식별되지 않습니다."와 같은 알림이 출력될 수 있다.

다음으로, 상기 이동 단말기(100)는 상기 가스 식별 코드에 근거하여 타겟 가스을 특정할 수 있다(S330).

상기 가스 식별 코드에는 가스 센서의 아이디가 포함될 수 있다. 상기 이동 단말기(100)는 상기 가스 식별 코드를 이용하여 상기 서버(300)를 통해 타겟 가스 명칭, 제조연원일, 제조 공장, 유통 경로를 확인할 수 있다.

상기 가스 식별 코드에는 실시간 위치 인식 시스템(Real Time Location System)이 추가될 수도 있다.

상기 이동 단말기(100)는 메모리에 저장된 정보를 바탕으로 상기 타겟 가스을 특정하거나, 상기 가스 식별 코드를 상기 서버(300)에 전송하고 상기 서버(300)로부터 수신되는 정보에 근거하여 상기 타겟 가스를 특정할 수 있다.

다음으로, 상기 이동 단말기(100)는 상기 영상으로부터 상기 타겟 가스에 대응하는 하나 또는 그 이상의 색상 코드를 탐색할 수 있다(S350).

상기 가스 센서(200)는 하나 또는 그 이상의 가스들을 센싱해 각 가스의 가스 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 가스 센서(200)는 제1 가스에 반응하여 제1 색 변환을 수행하는 제1 센싱 모듈 및 상기 제1 가스와 다른 제2 가스에 반응하여 제2 색 변환을 수행하는 제2 센싱 모듈을 포함할 수 있다.

복수의 센싱 모듈들이 상기 가스 센서(200)에 구비되는 경우, 각 센싱 모듈은 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 이동 단말기(100)가 각 센싱 모듈의 색 변환을 독립적으로 인식할 수 있도록, 복수의 센싱 모듈들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.

각 센싱 모듈은 검출 대상 가스에 따라 독립적으로 색 변환을 일으킨다. 이에 따라, 상기 영상에는 각 센싱 모듈에 의해 생성되는 색상 코드가 탐색될 수 있다.

상기 타겟 가스에 따라 상기 영상으로부터 탐색해야 하는 상기 색상 코드의 개수가 가변될 수 있다. 예를 들어, 제1 가스 식별 코드에 대해서는 한 개의 색상 코드를 탐색해야 하고, 제2 가스 식별 코드에 대해서는 두 개의 색상 코드를 탐색해야한다.

상기 이동 단말기(100)는 식별된 가스 식별 코드를 상기 서버(300)로 전송하고, 상기 서버(300)로부터 상기 영상에서 탐색해야 하는 색상 코드의 개수 및 위치 중 적어도 하나에 관한 정보를 수신할 수 있다. 또는, 메모리에 저장된 정보에서 상기 타겟 가스에 대응하는 색상 코드의 개수 및 위치 중 적어도 하나에 관한 정보를 추출할 수도 있다.

상기 이동 단말기(100)는 상기 영상의 전체영역 중에서 상기 가스 식별 코드를 포함하는 일부 영역을 탐색할 수 있다.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이(151)에서 출력되는 영상의 전체 영역 중에서 바코드가 촬영된 일부 영역(410)이 탐색될 수 있다.

상기 이동 단말기(100)는 상기 일부 영역의 크기 및 위치에 근거하여 상기 영상의 전체영역 중에서 색상 코드 추출 영역을 결정할 수 있다. 상기 가스 식별 코드에 따라 상기 가스 센서(200)에 구비되는 센싱 모듈의 개수 및 위치가 가변되며, 센싱 모듈의 개수 및 위치가 미리 설정될 수 있다.

상기 색상 코드에는 제1 가스에 따라 색 변환을 수행하는 제1 색상 코드 그리고 제2 가스에 따라 색 변환을 수행하는 제2 색상 코드가 포함되고, 상기 제1 색상 코드에 대응하는 제1 색상 코드 추출 영역 및 상기 제2 색상 코드에 대응하는 제2 색상 코드 추출 영역은, 상기 일부 영역의 크기 및 위치에 따라 다르게 결정될 수 있다.

예를 들어, 도 4를 참조하면, 2개의 색상 코드 추출 영역이 바코드가 포함된 일부 영역(410)을 기준으로 상단에 소정 간격만큼 세로로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 가스 식별 코드에서 추출된 일부 영역(410)에 근거하여, 제1 내지 제2 색상 코드 추출 영역(422, 424)이 결정될 수 있다.

가스 식별 코드와 색상 코드의 배치는 실시 예에 따라 다양하게 변형될 수 있으며, 각 색상 코드의 배치 위치는 가스 식별 코드를 통해 식별될 수 있다.

상기 이동 단말기(100)는 각 색상 코드 추출 영역으로부터 각 색상 코드를 추출한다.

상기 이동 단말기(100)는 상기 색상 코드 추출 영역에서 상기 타겟 가스에 대응하는 색상을 가지는 적어도 일 영역을 탐색하며, 상기 색상은 상기 타겟 가스에 따라 가변될 수 있다. 그리고, 상기 탐색된 적어도 일 영역의 평균 색상을 산출해 상기 색상 코드로 결정할 수 있다.

예를 들어, 제1 색상 코드가 발현할 수 있는 색상 범위가 기 설정되어 있을 수 있다. 상기 색상 범위를 벗어나는 영역은 상기 제1 색상 코드와 관련없는 무의미한 데이터에 해당한다. 따라서 상기 이동 단말기(100)는 상기 색상 코드 추출 영역에서 소정 색상 범위 내인 적어도 일 영역을 탐색하고, 상기 탐색된 적어도 일 영역의 평균 색상을 산출해 상기 색상 코드로 결정할 수 있다. 상기 색상 코드 추출 영역에서 상기 소정 색상 범위 밖인 영역은 상기 색상 코드를 결정함에 있어서 제외된다. 이를 통해 색상 코드 추출의 정확성이 높아지는 효과가 있다.

다음으로, 상기 이동 단말기(100)는 상기 색상 코드에 근거하여 상기 타겟 가스의 알림 정보를 생성할 수 있다.

상기 이동 단말기(100) 및/또는 상기 서버(300)는 상기 색상 코드에 근거하여 상기 타겟 가스의 알림 정보를 생성할 수 있다.

구체적으로, 상기 타겟 가스의 위해 가스 기준을 결정하고, 상기 색상 코드를 상기 위해 가스 기준에 적용해 상기 타겟 가스의 알림 정보를 생성할 수 있다. 타겟 가스에 따라 서로 다른 위해 가스 기준이 적용되기 때문에, 동일한 색상 코드가 추출되더라도 서로 다른 알림 정보가 생성될 수 있다. 예를 들어, 질소 농도가 동일한 경우라도, 가정용으로 구분되는지 산업용으로 구분되는지에 따라 서로 다른 알림 정보가 생성될 수 있다. 용도는 상기 가스 식별 코드에 의하여 결정된다.

다음으로, 상기 이동 단말기(100)는 상기 알림 정보를 시각적, 촉각적 및 청각적 방식 중 적어도 하나의 방식으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 알림 정보(430)가 상기 이동 단말기(100)의 디스플레이(151)에 출력될 수 있다.

상기 이동 단말기(100)는 상기 제1 색상 코드 추출 영역의 평균 색상에 근거하여 상기 제1 색상 코드에 대응하는 제1 알림 정보를 생성하고, 상기 제2 색상 코드 추출 영역의 평균 색상에 근거하여 상기 제2 색상 코드에 대응하는 제2 알림 정보를 생성할 수 있다.

상기 알림 정보(430)에는 색상 코드에 의하여 결정된 각 가스의 가스 종류 및 가스 농도, 그리고 모든 가스 정보에 의하여 결정된 수치가 포함될 수 있다. 상기 수치는 공기 청정도 또는 공기 오염도에 해당할 수 있다. 나아가, 상기 알림 정보(430)에는 각 가스 모듈에 의해 센싱된 타겟 가스의 명칭, 농도 및 위험도 수준이 포함될 수 있다.

상기 이동 단말기 또는 상기 서버는 상기 위해 가스 기준에 따라 센싱된 타겟 가스의 농도를 이용해 위험도 수준을 결정할 수 있다. 위험도 수준에 따라 서로 다른 방식으로 알림 정보가 출력될 수 있다. 가스 중독 위험이 있는 경우, 즉시 대피할 수 있도록 가장 큰 음향 세기로 알림 정보를 출력할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 이동 단말기(100)는 색상 코드의 촬영이 용이하도록 사용자를 도울 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 색상 코드를 검출하기 위한 시각적 가이드 라인을 제공하는 이동 단말기의 동작을 설명하기 위한 예시도들이다.

도 4에서 상술한 바와 같이, 상기 가스 식별 코드에 의하여 탐색해야 하는 색상 코드의 개수 및 위치가 결정될 수 있다. 색상 코드 추출 영역은 카메라가 촬영한 영상에서 상기 가스 식별 코드가 포함된 일부 영역에 근거하여 가변될 수 있다. 예를 들어, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 두 개의 색상 코드가 가스 식별 코드의 상단에 가로 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.

상기 이동 단말기(100)는 상기 카메라가 촬영한 영상을 상기 디스플레이부(151)에 출력하며, 영상 위에 상기 색상 코드 추출 영역을 가이드 하는 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 상기 색상 코드 추출 영역은 상기 가스 식별 코드가 포함된 일부 영역에 따라 가변되기 때문에, 상기 그래픽 객체의 개수, 위치 및 크기 중 적어도 하나가 상기 영상에 따라 가변될 수 있다.

예를 들어, 제1 및 제2 색상 코드 추출 영역에 대응하는 제1 및 제2 그래픽 객체(522,524)가 촬영 방식에 따라 도 5a에 도시된 바와 같이 표시되거나, 도 5b에 도시된 바와 같이 표시될 수 있다. 사용자는 영상 위에 표시되는 그래픽 객체에 근거하여 어떤 부분이 색상 코드에 해당하는지를 시각적으로 인지할 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스센서를 설명하기 위한 도면들이다.

상기 가스센서(200)는 다양한 기체를 실시간으로 검출할 수 있으나, 설명의 편의를 위하여 산소와 이산화탄소를 검출하는 구조를 예로 들어 설명한다. 실시 예에 따른 산소와 이산화탄소 대신에 다른 기체를 센싱하도록 이루어질 수 있다.

상기 가스센서(200)는 기판(2), 기판(2) 상에 형성된 가스 감지막에 전원을 인가하는 전극 쌍(3), 상기 전극 쌍(3) 위에 형성되는 전도성 박막(4), 상기 전도성 박막(4)을 둘러싸는 가스 감지막(5)을 포함할 수 있다.

상기 가스센서(200)는 다른 장치로부터 전원을 인가받지 않아도 스스로 동작할 수 있도록 배터리를 구비할 수 있으며, 그린 에너지를 이용하여 상기 배터리를 충전할 수 있다. 예를 들어, 그린 에너지는 태양광일 수 있다.

기판(2)은 합성수지 필름, 유리, 세라믹, 실리콘 기판 등과 같은 절연 기판이다.

전극 쌍(3)은 기판(2)의 가스 감지막(5)에 전원을 인가하도록 절연 기판 상에 배치된다. 또한 상기 전극 쌍(3)에 외부 전원을 공급하는 전원 공급부 및 가스 감지막(5)의 전기적 특성을 측정하는 계측기(32)가 연결될 수 있다.

전도성 전극 쌍(3)은 일례로서, 금 (Au), 백금 (Pt), 은 (Ag), 니켈 (Ni), 구리 (Cu), 텅스텐(W), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금을 포함한 그룹에서 일 이상 선택된 금속으로 형성된다. 따라서 전극 쌍(3)은 가스 감지막(5)에 전원을 인가하여 가스 감지막(5)에 전위차를 발생시킬 수 있다.

전극 쌍(3)에 직류 전압이 공급되는 경우, 전극 쌍(3)은 상대적으로 양극 및 음극의 극성을 띠는 전극이다. 또한 전극 쌍(3)에 교류 전압이 공급될 수 있으며, 이때 전극 쌍(3)은 각각 소정의 전위를 가지는 전극 및 그라운드 전위를 유지하는 전극일 수 있으며, 전극 쌍(3)은 전원 공급부로부터 전압을 공급 받을 수 있다.

계측기(32)는 가스 감지막(5)의 전기전도도 차이를 모니터링하여 가스 감지막(5)의 전기적 특성을 측정할 수 있다.

전극 쌍(3) 위에 형성되는 전도성 박막(4)은 소정의 감지 대상 가스의 분해반응과 결합반응을 촉진시킴으로써 가스센서의 응답속도 및 감도를 증가시킬 수 있다.

상기 전도성 박막(4)은 감지 대상 가스에 대한 상기 가스 감지막(5)의 감지 반응을 촉진하는 촉매 작용을 한다. 상기 가스 감지막(5)은 각각 티타늄산화물 (TiO4), 주석산화물 (SnO2) 또는 이들의 합금을 포함하는 반도체금속산화물 그룹에서 일 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.

상기에서는 가스 감지막(5)으로서 일례로 들어 설명하였지만, 상술한 바와 유사한 방식으로 전기전도도가 변화하는 다른 다양한 종류의 물질들을 가스 감지막(5)으로 적용할 수도 있다.

도면에 도시되지 않았으나, 상기 가스센서(200)에는 시각적, 청각적 및 촉각적 방식 중 적어도 하나의 방식으로 알람을 출력하는 알람 출력부가 구비될 수 있다. 기설정된 농도를 초과하는 가스가 센싱되는 경우, 상기 알람 출력부는 알람을 출력할 수 있다. 상기 알람은 별도로 구비된 무선 통신부를 통해 브로드캐스팅 될 수도 있다.

상기 가스센서(200)는 소정 조건에 따라 상기 가스 감지막(5)을 복수의 영역들로 구분할 수 있다. 그리고 상기 복수의 영역들 각각의 크기, 형태 및 위치 중 적어도 하나는 상기 소정 조건에 따라 가변될 수 있다.

예를 들어, 도 6b에 도시된 바와 같이, 가스 감지막(5)의 중앙을 포함하는 제1 영역(610), 그리고 상기 제1 영역(610)을 둘러싸는 제2 영역(620)으로 상기 가스 감지막이 구분될 수 있다.

미세 먼지의 양이나 온도에 따라 가스 감지막(5)의 가장자리는 잡음을 발생시키는 영역이 될 수 있다. 부정확한 정보를 생성할 우려가 있는 일부영역을 센싱 영역에서 제외함으로써 센싱의 정확도를 향상시킬 수 있다.

다른 예를 들어, 도 6c에 도시된 바와 같이, 가스 감지막(5)의 전체 영역은 가스센서(200)의 일 단을 기준으로 상부 영역(630)과 하부 영역(640)으로 구분될 수 있다. 여기서 일 단은 가스센서(200)의 본체에 가스가 흡입되도록 이루어지는 흡입부가 구비되는데 본체의 가장자리 중 상기 흡입부에 가장 가까운 끝 부분을 말할 수 있다.

미세먼지 농도가 짙어질수록 및/또는 온도가 높아질수록 상기 상부 영역(630)이 커지고 상기 하부 영역(640)이 작아질 수 있다. 흡입부를 통해 미세먼지가 흡입되어 상부 영역(630)에 쌓이게 되고 그로인해 잡음이 발생되어 가스 센싱의 정확도가 낮아지기 때문이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스센서는 가스 센싱의 정확도를 높이기 위하여 소정 조건에 따라 상기 복수의 영역들 각각의 크기, 형태 및 위치 중 적어도 하나를 다르게 설정할 수 있다.

상기 소정 조건은 미세먼지농도 및/또는 온도뿐만 아니라, 대기압, 위도 및 경도에 의해 정의되는 위치, 기상 상태 등 다양한 변수에 의하여 정의될 수 있다.

상기 가스센서(200)는 상기 소정 조건과 그에 대응하는 영역들을 규정하는 데이터베이스를 메모리에 저장할 수 있다. 상기 메모리는 상기 가스센서(200)와 외부 네트워크 망이 연결되는 경우 상기 데이터베이스에 대하여 자동으로 업데이트를 수행할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드(또는, 애플리케이션이나 소프트웨어)로서 구현하는 것이 가능하다. 상술한 위해 가스 알림 방법은 메모리 등에 저장된 코드에 의하여 실현될 수 있다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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.

Claims (7)

1. 카메라 및 디스플레이를 구비하는 이동 단말기 및 서버를 이용해 위해 가스 알림을 제공할 수 있는 위해 가스 알림 방법으로,
   상기 이동 단말기가 상기 카메라가 촬영한 가스 센서의 영상으로부터 가스 식별 코드를 탐색하는 단계 - 상기 가스 센서는 기판 상에 형성된 가스 감지막에 전원을 인가하는 전극 쌍, 상기 전극 쌍 위에 형성되는 전도성 박막 및 상기 전도성 박막을 둘러싸는 가스 감지막을 포함하고, 상기 가스 감지막은 일 단을 기준으로 상부 영역과 하부 영역으로 구분되고, 미세먼지 농도가 짙어지고 온도가 높아질수록 상기 상부 영역이 커지고 상기 하부 영역이 작아지도록 구성됨 -;
   상기 가스 센서가 미세먼지 농도, 온도, 대기압, 위치 및 기상 상태에 따른 소정 조건과 상기 상부 영역과 상기 하부 영역의 크기, 형태, 위치를 규정하는 데이터를 메모리에 저장하고, 상기 가스 센서가 네트워크 망과 연결 시 상기 데이터를 상기 네트워크 망을 통해 업데이트하는 단계;
   상기 이동 단말기가 상기 가스 식별 코드에 근거하여 타겟 가스를 특정하는 단계;
   상기 이동 단말기가 상기 영상으로부터 상기 타겟 가스에 대응하는 하나 또는 그 이상의 색상 코드를 탐색하는 단계;
   상기 이동 단말기가 상기 색상 코드에 근거하여 상기 타겟 가스의 알림 정보를 생성하는 단계;
   상기 이동 단말기가 상기 알림 정보를 상기 디스플레이에 출력하는 단계; 및
   상기 서버가 상기 이동 단말기로부터 수신된 상기 가스 식별 코드에 근거하여 가스의 종류와 가정용 또는 산업용으로 구분되는 용도를 특정하고 상기 특정된 가스에 대응하는 가스 정보 및 상기 알림 정보를 빅데이터로 관리하고, 상기 알림 정보를 소정 지역에 위치한 다른 단말기들에 제공하는 단계를 포함하고,
   상기 색상 코드에는 제1 가스에 따라 색 변환을 수행하고 제1 색상 코드 추출 영역에 대응하는 제1 색상 코드 그리고 제2 가스에 따라 색 변환을 수행하고 제2 색상 코드 추출 영역에 대응하는 제2 색상 코드가 포함되고,
   상기 알림 정보를 생성하는 단계는,
   상기 소정 조건, 상기 데이터, 상기 제1 색상 코드 추출 영역의 평균 색상 및 상기 제1 가스의 종류와 용도에 따른 제1 위해 가스 기준에 따라 제1 알림 정보를 생성하는 단계; 및
   상기 소정 조건, 상기 데이터, 상기 제2 색상 코드 추출 영역의 평균 색상 및 상기 제2 가스의 종류와 용도에 따른 제2 위해 가스 기준에 따라 상기 제2 색상 코드에 대응하는 제2 알림 정보를 생성하는 단계를 포함하는 위해 가스 알림 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 색상 코드를 탐색하는 단계는,
   상기 영상의 전체영역 중에서 상기 가스 식별 코드를 포함하는 일부 영역을 탐색하는 단계;
   상기 일부 영역의 크기 및 위치에 근거하여 상기 영상의 전체영역 중에서 색상 코드 추출 영역을 결정하는 단계; 및
   상기 색상 코드 추출 영역에서 상기 색상 코드를 탐색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는위해 가스 알림 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 색상 코드 추출 영역에서 상기 색상 코드를 탐색하는 단계는,
   상기 색상 코드 추출 영역에서 상기 타겟 가스에 대응하는 색상을 가지는 적어도 일 영역을 탐색하며, 상기 색상은 상기 타겟 가스에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 단계; 및
   상기 탐색된 적어도 일 영역의 평균 색상을 산출해 상기 색상 코드로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위해 가스 알림 방법.
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,
   상기 영상을 상기 디스플레이에 출력하는 단계; 및
   상기 영상 위에 상기 색상 코드 추출 영역을 가이드 하는 그래픽 객체를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위해 가스 알림 방법
6. 제1항에 있어서,
   상기 타겟 가스에 따라 상기 영상으로부터 탐색되는 상기 색상 코드의 개수가 가변되는 것을 특징으로 하는 위해 가스 알림 방법.
7. 위해 가스 알림 시스템에 있어서,
   영상을 촬영하는 카메라;
   상기 영상을 표시하는 디스플레이; 및
   상기 영상으로부터 가스 식별 코드를 탐색하고, 상기 가스 식별 코드에 근거하여 타겟 가스에 대응하는 하나 또는 그 이상의 색상 코드를 탐색하며, 상기 색상 코드에 대응하는 상기 타겟 가스의 알림 정보가 표시되도록 상기 디스플레이를 제어하는 제어부를 포함하는 이동 단말기; 및
   기판 상에 형성된 가스 감지막에 전원을 인가하는 전극 쌍, 상기 전극 쌍 위에 형성되는 전도성 박막 및 상기 전도성 박막을 둘러싸는 가스 감지막을 포함하는 가스 센서 - 상기 가스 감지막은 일 단을 기준으로 상부 영역과 하부 영역으로 구분되고, 미세먼지 농도가 짙어지고 온도가 높아질수록 상기 상부 영역이 커지고 상기 하부 영역이 작아지도록 구성됨 -;
   상기 이동 단말기로부터 수신된 상기 가스 식별 코드에 근거하여 가스의 종류와 가정용 또는 산업용으로 구분되는 용도를 특정하고 상기 특정된 가스에 대응하는 가스 정보 및 상기 알림 정보를 빅데이터로 관리하고, 상기 알림 정보를 소정 지역에 위치한 다른 단말기들에 제공하는 서버를 포함하며,
   상기 가스 센서가 미세먼지 농도, 온도, 대기압, 위치 및 기상 상태에 따른 소정 조건과 상기 상부 영역과 상기 하부 영역의 크기, 형태, 위치를 규정하는 데이터를 메모리에 저장하고, 상기 가스 센서가 네트워크 망과 연결 시 상기 데이터를 상기 네트워크 망을 통해 업데이트하고,
   상기 색상 코드에는 제1 가스에 따라 색 변환을 수행하고 제1 색상 코드 추출 영역에 대응하는 제1 색상 코드 그리고 제2 가스에 따라 색 변환을 수행하고 제2 색상 코드 추출 영역에 대응하는 제2 색상 코드가 포함되고,
   상기 이동 단말기는,
   상기 소정 조건, 상기 데이터, 상기 제1 색상 코드 추출 영역의 평균 색상 및 상기 제1 가스의 종류와 용도에 따른 제1 위해 가스 기준에 따라 제1 알림 정보를 생성하고,
   상기 소정 조건, 상기 데이터, 상기 제2 색상 코드 추출 영역의 평균 색상 및 상기 제2 가스의 종류와 용도에 따른 제2 위해 가스 기준에 따라 상기 제2 색상 코드에 대응하는 제2 알림 정보를 생성하는, 위해 가스 알림 시스템.

Images