KR102425074B1 - 도시내 미세먼지 저감을 위한 스마트 이끼 플랜터 시스템 - Google Patents
도시내 미세먼지 저감을 위한 스마트 이끼 플랜터 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 도시내 미세먼지 저감을 위한 스마트 이끼 플랜터 시스템에 관한 것으로, 선태류(이끼식물)가 식재된 이끼생육용 트레이(200)를 다단으로 구성하고, 하부에 설치된 물 저장 장치부(130)의 펌프를 작동시켜 물 공급관(143)을 통해 상기 이끼생육용 트레이(200)의 상단에 설치된 관수용 배관(144)를 통해 상기 이끼생육용 트레이(200)의 이끼식물(101)로 분무시켜 아래로 배수되고, 상기 이끼식물(101)에서 배수된 물이 상기 이끼생육용 트레이(200)의 물 저장공간(217,225)에 저장된 후 배수관을 통해 상기 물 저장 장치부(130)로 배수되어 저장되고, 상기 물 저장 장치부(130)에 저장된 물이 필터(141)와 배수관(145)를 통해 미세먼지와 오염물질 및 슬러지가 제거된 다음 상기 펌프(142)에 의해 식물에 흡착된 물질들이 다시 씻겨지는 과정이 반복되는 순환체계를 가지고 있기 때문에 대기 중에 떠돌아다니는 미세먼지와 오염물질을 지속적으로 제거할 수 있다.
본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템는, 매트에 이끼를 부착 및 생육하여 공중의 미세먼지를 흡착하는 판상 구조의 교체용 이끼매트; 상기 교체용 이끼매트를 상부에 탈부착하고 내부에 물 저장공간이 형성되고 하부에 일체로 형성된 곡선 형상에 의해 기류를 유도하여 와류를 형성시키는 이끼생육용 트레이; 상기 이끼생육용 트레이를 수직 방향 또는 수직 및 수평 방향으로 소정의 간격을 두고 복수의 층으로 설치하는 이끼 플랜터 프레임; 상기 이끼 플랜터 프레임의 하단부에 설치되며 상기 이끼생육용 트레이의 물 저장공간에서 아래로 배수되는 물을 저장하는 물 저장 장치부; 및 상기 물 저장 장치부에 저장된 물을 필터로 정화시킨 후 펌프를 통해 상기 이끼생육용 트레이 상부에 각각 설치된 관수용 배관의 구멍을 통해 이끼에 물을 분무하여 순환시키는 물 공급 및 순환 장치부;를 포함한다.
본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템는, 매트에 이끼를 부착 및 생육하여 공중의 미세먼지를 흡착하는 판상 구조의 교체용 이끼매트; 상기 교체용 이끼매트를 상부에 탈부착하고 내부에 물 저장공간이 형성되고 하부에 일체로 형성된 곡선 형상에 의해 기류를 유도하여 와류를 형성시키는 이끼생육용 트레이; 상기 이끼생육용 트레이를 수직 방향 또는 수직 및 수평 방향으로 소정의 간격을 두고 복수의 층으로 설치하는 이끼 플랜터 프레임; 상기 이끼 플랜터 프레임의 하단부에 설치되며 상기 이끼생육용 트레이의 물 저장공간에서 아래로 배수되는 물을 저장하는 물 저장 장치부; 및 상기 물 저장 장치부에 저장된 물을 필터로 정화시킨 후 펌프를 통해 상기 이끼생육용 트레이 상부에 각각 설치된 관수용 배관의 구멍을 통해 이끼에 물을 분무하여 순환시키는 물 공급 및 순환 장치부;를 포함한다.
Description
본 발명은 도시내 미세먼지 저감을 위한 스마트 이끼 플랜터 시스템(Smart Moss Planter System)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선태류(이끼식물) 식물을 활용하여 도시의 미세먼지와 오염물질(예를 들어, 이산화황(SO2), 황산염, 질소산화물(NO, NO2, N2O, N2O3, …) 등)을 저감시킬 수 있는 친환경적인 스마트 이끼 플랜터 시스템에 관한 것이다.
오늘날, 도시화 및 산업화가 진행되고 차량의 운행이 증가하면서 배기가스와 같은 기존의 대기오염 물질에 더하여 미세먼지와 같은 새로운 유해물질에 대한 관심이 증가하고 있으며, 또한, 최근에는 중국의 급속한 산업화로 인하여 중국에서 유입되는 황사 이외에 중국으로부터 유입되는 미세먼지가 환경 문제로 제기되고 있다.
미세먼지는, 지름이 10㎛ 이하인 입자상 물질로서 미세먼지(PM10), 극미세먼지(PM2.5), 초극미세먼지(PM1) 등으로 분류되고, 이는 각각 입자의 지름이 대략 10㎛, 2.5㎛, 1㎛ 이상인 입자상 물질을 의미한다.
미세먼지는 눈에 보이지 않을 정도로 미세하여 사람이 인식하지 못하는 사이에 인체에 침투하여 폐에서 걸러지지 않고 축적됨으로써 호흡기 질환 등의 각종 질병을 유발하고 면역기능을 저하시키게 된다. 그리고, 미세먼지는 단순한 먼지가 아니라 황산화물, 질소산화물과 같은 유해성분 및 카드뮴이나 납과 같은 중금속이 섞여 있으므로 가능한 한 접촉을 피하는 것이 좋다.
하지만, 도시의 경우 고층건물로 인해 미세먼지가 도시 밖으로 빠져나가지 못하고 도시 안에 갇히는 정체 현상이 발생되어 도시의 환경오염을 더욱 심화시키게 된다.
이러한 환경오염으로 인해 도시주변지역에 비해 여러가지 현상으로 도심의 온도가 높아지는 도시열섬현상이 발생되고 있다. 이러한 도시열섬현상으로 여러가지 환경적지표가 나빠져서 도시의 공기오염, 에너지과다소비의 원인이 되고 있다.
이에, 정부나 지자체에서는 미세먼지와 오염물질(예를 들어, 질산염, 황산염 등)을 감축하기 위해 도시숲을 조성하고 있으나 녹지 공간 마련과 예산 등의 이유로 추가조성에 어려움이 있다.
한편, 종래기술로 이끼식물을 이용하여 미세먼지를 제거하기 위한 장치 및 방법에 대한 연구도 일부 실시된 바 있다.
그 예로, 국내 등록특허 제10-0858993호(등록일자: 2008.09.10)의 이끼벽과 실내식물을 이용한 공기청정용 실내정원 시스템(이하, '선행기술문헌 1'이라 함)과, 국내 등록특허 제10-2114591호(등록일자: 2020.05.18.)의 이끼식물을 이용한 공기정화장치(이하, '선행기술문헌 2'라 함)와, 국내 등록특허 제10-2227576호(등록일자: 2021.03.08.)의 미세먼지가 저감되는 실내용 이끼식재 천연공기정화시스템(이하, '선행기술문헌 3'이라 함)과, 국내 공개특허 제10-2021-0061794호(공개일자: 2021.05.28.)의 미세먼지 저감 기능을 갖는 모듈형 수직 녹화장치(이하, '선행기술문헌 4'라 함)와, 국내 공개특허 제10-2019-0135717호(공개일자: 2019.12.09.)의 이끼를 이용한 미세먼지 저감장치와 이의 제어방법(이하, '선행기술문헌 5'라 함) 등이 개시되어 있다.
위에서 언급한 종래의 선행기술문헌 1 내지 5는, 공기 중의 미세먼지 농도를 저감시키기 위해 상용 전압(전기)으로 모터나 펌프를 작동시켜 공기를 강제로 흡배기하는 구조를 가지고 있기 때문에 유지비용면에서 어려움이 있다. 그리고, 구성이 복잡하기 때문에 생산성과 가격 경쟁력이 떨어지고 설치 비용이 많이 드는 문제점이 있다. 또한, 이끼식물을 수직으로 배치하여 선형 및 높이 등으로 확장가능성이 어려운 구조를 가지고 있으며, 미세먼지가 포함된 공기를 흡입하기 위한 공간을 추가로 확보해야 하기 때문에 설치면적과 설치장소 등에 많은 제약이 있다.
따라서, 설치장소에 제한을 받지않고 녹지가 부족한 곳에 녹화시설물을 설치하여 오염원을 줄이고, 미세먼지와 오염물질(예를 들어, 질산염, 황산염, 질소산화물 등)을 저감시킬 수 있는 기술의 개발이 절실히 필요한 실정이다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 선태류(이하, '이끼식물'이라고도 함) 등의 식물을 활용하여 대기오염(미세먼지 등)과 오염물질(질산염, 황산염, 질소산화물 등)을 저감시킬 수 있는 친환경적인 스마트 이끼 플랜터 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 공기 중의 미세먼지와 오염물질을 이끼식물에 흡착하여 물로 씻겨 제거함으로써 도시 공기를 정화시킬 수 있는 스마트 이끼 플랜터 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 이끼식물이 식재된 매트를 이끼생육용 트레이에 탈부착으로 교체하여 설치할 수 있는 스마트 이끼 플랜터 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 하나의 몸체로 구성하여 압출 공정으로 한번에 형성할 수 있는 스마트 이끼 플랜터 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 이끼생육용 트레이를 측면에서 바라볼때 상부에서 하부로 곡선지게 형성한 스마트 이끼 플랜터 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 이끼생육용 트레이의 몸체 상부에 소정 높이의 격벽을 소정 간격으로 수직으로 설치하여 격벽과 격벽 사이에 물 저장공간을 형성한 스마트 이끼 플랜터 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 이끼생육용 트레이의 몸체 하부에 공기 순환 및 와류 형성부를 돌출 형성하여 유입되는 바람이 와류현상을 일으켜 미세먼지와 오염물질을 식물에 최대한 효율적으로 흡착시키는 스마트 이끼 플랜터 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 이끼생육용 트레이의 상단에 설치된 관수용 배관의 핀홀을 통해 물을 분무하여 이끼식물에 흡착된 미세먼지와 오염물질을 아래로 배수시키는 스마트 이끼 플랜터 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 이끼생육용 트레이의 물 저장공간에서 배수관을 통해 배수된 물을 물 저장 장치부에 모아서 저장하고 수중펌프를 이용하여 이끼생육용 트레이의 관수용 배관으로 공급하여 순환시키는 스마트 이끼 플랜터 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 실내 또는 실외 환경요소들을 측정하고 이를 분석하는 빅데이터 분석기법을 이용해 이끼의 생육에 최적화된 모드로 작동함으로써, 미세먼지와 유해물질을 제거하여 녹화장치 주변의 공기질을 깨끗하게 유지할 수 있도록 하는 스마트 이끼 플랜터 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 실내 또는 실외 공기의 센서에서 측정된 빅데이터 정보를 관제 서버로 전송하여 유선 또는 무선 통신망을 통해 관제할 수 있는 스마트 이끼 플랜터 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 이끼생육용 트레이의 몸체를 2개로 분리하여 각각 압출 제작한 후 2개의 몸체를 본딩 또는 몰딩 또는 용접으로 접합하여 하나로 형성한 스마트 이끼 플랜터 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템은, 매트에 이끼를 부착 및 생육하여 공중의 미세먼지를 흡착하는 판상 구조의 교체용 이끼매트(110); 단면이 곡선 모양을 갖는 몸체 상부에 소정 간격으로 격벽이 수직으로 형성되고 상기 격벽과 격벽 사이에 물 저장공간이 형성되고 상기 격벽 상에 상기 교체용 이끼매트(110)를 배치하고 상기 몸체 하부에 일체로 형성된 곡선 형상에 의해 기류를 유도하여 와류를 형성시키는 이끼생육용 트레이(200,300); 상기 이끼생육용 트레이(200,300)를 수직 방향 또는 수직 및 수평 방향으로 소정의 간격을 두고 복수의 층으로 설치하는 이끼 플랜터 프레임(120); 상기 이끼 플랜터 프레임(120)의 하단부에 설치되며 상기 이끼생육용 트레이(200,300)의 물 저장공간에서 아래로 배수되는 물을 저장하는 물 저장 장치부(130); 및 상기 물 저장 장치부(130)에 저장된 물을 필터로 정화시킨 후 펌프를 통해 상기 이끼생육용 트레이(200,300) 상부에 각각 설치된 관수용 배관의 구멍을 통해 이끼에 물을 분무하여 순환시키는 물 공급 및 순환 장치부(140);를 포함하는 스마트 이끼 플랜터 시스템에 있어서, 상기 이끼생육용 트레이(200,300)는, 소정의 길이와 폭을 가지며 단면이 곡선 모양으로 형성되고, 일측 단부에 수직 측벽이 형성되고 상기 수직 측벽의 내측 상부에 배관 삽입구(211,311)가 형성되고 상기 배관 삽입구(211,311)의 하부에 체결구멍(212,312)이 형성되고 상기 측벽의 내측 중간에 보호망 삽입구(213,313)가 형성되고 상기 측벽의 외측에 후면 설치부(214,314)가 형성되고, 상기 곡선 모양의 몸체 상부에 소정의 간격으로 격벽(216,316)이 형성되고 상기 격벽(216,316)과 격벽(216,316) 사이의 공간에 물 저장공간(217,317)이 형성된 상부몸체(210,310); 상기 상부몸체(210,310)의 하단에 일체로 형성되거나 본딩 또는 용접으로 연결하여 형성되며, 소정의 길이와 폭을 가지며 단면이 곡선 모양으로 형성되고, 상기 곡선 모양의 몸체 하부에 공기 순환 및 와류 형성부(226,325)가 곡선 모양으로 돌출 형성되고, 타측 단부에 수직 측벽이 형성되고 상기 수직 측벽의 내측 중간에 보호망 삽입구(221,322)가 형성되고, 상기 곡선 모양의 몸체 상부에 소정 간격으로 격벽(224,316)이 소정의 높이로 형성되고 상기 격벽(224,316)과 격벽(224,316) 사이에 물 저장공간(225,317)이 형성된 하부몸체(220,320); 및 상기 상부몸체(210,310)의 보호망 삽입구(213,313)와 상기 하부몸체(220,320)의 보호망 삽입구(221,322)에 삽입하여 배치되며, 상기 상부몸체(210,310)의 격벽(216,316)과 상기 하부몸체(220,320)의 격벽(224,316) 상에 배치된 상기 교체용 이끼매트(110)를 보호하는 보호망(250);을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 이끼생육용 트레이(200,300)는, 상기 상부몸체(210,310)와 상기 하부몸체(220,320)를 하나의 몸체로 구성하여 압출 공정으로 한번에 형성하거나 또는 상기 상부몸체(210,310)와 상기 하부몸체(220,320)를 분리하여 각각 압출 제작한 후 분리된 2개의 몸체를 본딩 또는 몰딩 또는 용접으로 접합하여 하나로 형성될 수 있다.
상기 이끼생육용 트레이(200,300)는, 상기 하부몸체(220,320)의 수직 측벽의 하단부에 조명 삽입부(324)가 내측 방향으로 형성될 수 있다.
상기 스마트 이끼 플랜터 시스템은, 공기 중의 이산화황, 질소산화물, 이산화탄소, 일산화탄소를 포함한 오염물질 농도와 미세먼지 농도를 각각 측정하여 공기 질 정보를 감지하는 센서부(160); 및 상기 센서부(160)에서 감지된 공기 질 정보에 따라 상기 물 공급 및 순환 장치부(140)의 동작을 자동으로 제어하는 제어부(150);를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 이끼생육용 트레이(200,300)는, 상기 상부몸체(210,310)와 상기 하부몸체(220,320)를 하나의 몸체로 구성하여 압출 공정으로 한번에 형성하거나 또는 상기 상부몸체(210,310)와 상기 하부몸체(220,320)를 분리하여 각각 압출 제작한 후 분리된 2개의 몸체를 본딩 또는 몰딩 또는 용접으로 접합하여 하나로 형성될 수 있다.
상기 이끼생육용 트레이(200,300)는, 상기 하부몸체(220,320)의 수직 측벽의 하단부에 조명 삽입부(324)가 내측 방향으로 형성될 수 있다.
상기 스마트 이끼 플랜터 시스템은, 공기 중의 이산화황, 질소산화물, 이산화탄소, 일산화탄소를 포함한 오염물질 농도와 미세먼지 농도를 각각 측정하여 공기 질 정보를 감지하는 센서부(160); 및 상기 센서부(160)에서 감지된 공기 질 정보에 따라 상기 물 공급 및 순환 장치부(140)의 동작을 자동으로 제어하는 제어부(150);를 더 포함하여 형성될 수 있다.
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본 발명에 따르면, 식물(예를 들어, 이끼식물 등)을 이용하여 대기오염(미세먼지 등)과 오염물질(예를 들어, 질산염, 황산염 등)을 줄일 수 있는 효과가 있다.
그리고, 미세먼지저감, 탄소중립, 빗물활용 제품의 활성화를 이룰 수 있는 효과가 있다.
또한, 미세먼지 및 오염물질(질산염, 황산염 등)의 저감으로 보행자 및 보행로 주변 생활자의 건강을 증진시키고 보행로의 쾌적성으로 도시미감 향상과 상권활성화를 기대할 수 있다.
또한, 이끼 및 관련 제품의 활성화로 인한 경제적 효과가 있고, 유지관리가 용이하고 유지관리비의 저감으로 가격경쟁력이 있으며 경제적 녹화가 가능하다.
또한, 이끼 및 관련 제품의 활성화로 인한 일자리 창출효과가 있으며, 관련제품의 기술수출 효과가 있다.
또한, 도심지의 가로변, 도로변, 도로의 중앙분리대 등 대규모 녹지의 설치가 어려운 장소에 용이하게 설치할 수 있고, 건물의 내부 및 외부, 지하철, 공항, 철도역, 고속버스 터미널, 버스정류장 등에 설치하여 대기오염(미세먼지 등)과 오염물질(질산염, 황산염 등)을 줄이고 산소를 공급하며 녹시율 향상으로 쾌적한 환경과 도시의 미감을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 녹화를 통해 대기오염(미세먼지 등) 및 오염물질(질산염, 황산염 등)을 줄이고 산소를 공급하며 녹시율 향상으로 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도1 내지 도4는 본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)을 나타낸 도면으로,
도1은 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)의 블록 구성도이고,
도2는 도1에 도시된 물 공급 및 순환 장치부(140)의 구성도이고,
도3은 도1에 도시된 센서부(160)의 구성도이고,
도4는 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)에서 물의 순환 과정이 반복되는 모습을 나타낸 개략도이다.
도5 내지 도11은 본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(200)의 제1실시예를 나타낸 도면으로,
도5는 이끼생육용 트레이(200)가 설치된 모습의 측단면도이고,
도6은 이끼생육용 트레이(200)에 햇빛 가림막(260)이 설치된 모습의 측단면도이고,
도7은 이끼생육용 트레이(200) 상부에 타공판(230), 부직포(240), 이끼식물(101) 및 보호망(250)이 설치된 모습의 측단면도이고,
도8은 이끼생육용 트레이(200)의 단면도이고,
도9는 이끼생육용 트레이(200)의 사시도이고,
도10 내지 도11은 이끼생육용 트레이(200)의 분해 사시도이다.
도12 내지 도16은 본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(200)의 제2실시예를 나타낸 도면으로,
도12는 트레이 측면 고정판(180)에 이끼생육용 트레이(200)가 설치된 측단면도이고,
도13은 이끼생육용 트레이(200)의 측단면도이고,
도14는 햇빛 가림막(260)이 설치된 이끼생육용 트레이(200)의 측단면도이고,
도15는 이끼생육용 트레이(200)의 사시도이고,
도16은 이끼생육용 트레이(200)의 분해 사시도이다.
도17 내지 도19는 본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(300)의 제3실시예를 나타낸 도면으로,
도17은 이끼생육용 트레이(300)의 평면도이고,
도18은 이끼생육용 트레이(300)의 단면도이고,
도19는 트레이 측면 고정판(330)에 이끼생육용 트레이(300)가 설치된 측단면도이다.
도20은 이끼의 미세먼지 흡수 효과를 수목과 비교하여 나타낸 도표이다.
도21은 본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)의 적용 예를 나타낸 그림이다.
도1은 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)의 블록 구성도이고,
도2는 도1에 도시된 물 공급 및 순환 장치부(140)의 구성도이고,
도3은 도1에 도시된 센서부(160)의 구성도이고,
도4는 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)에서 물의 순환 과정이 반복되는 모습을 나타낸 개략도이다.
도5 내지 도11은 본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(200)의 제1실시예를 나타낸 도면으로,
도5는 이끼생육용 트레이(200)가 설치된 모습의 측단면도이고,
도6은 이끼생육용 트레이(200)에 햇빛 가림막(260)이 설치된 모습의 측단면도이고,
도7은 이끼생육용 트레이(200) 상부에 타공판(230), 부직포(240), 이끼식물(101) 및 보호망(250)이 설치된 모습의 측단면도이고,
도8은 이끼생육용 트레이(200)의 단면도이고,
도9는 이끼생육용 트레이(200)의 사시도이고,
도10 내지 도11은 이끼생육용 트레이(200)의 분해 사시도이다.
도12 내지 도16은 본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(200)의 제2실시예를 나타낸 도면으로,
도12는 트레이 측면 고정판(180)에 이끼생육용 트레이(200)가 설치된 측단면도이고,
도13은 이끼생육용 트레이(200)의 측단면도이고,
도14는 햇빛 가림막(260)이 설치된 이끼생육용 트레이(200)의 측단면도이고,
도15는 이끼생육용 트레이(200)의 사시도이고,
도16은 이끼생육용 트레이(200)의 분해 사시도이다.
도17 내지 도19는 본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(300)의 제3실시예를 나타낸 도면으로,
도17은 이끼생육용 트레이(300)의 평면도이고,
도18은 이끼생육용 트레이(300)의 단면도이고,
도19는 트레이 측면 고정판(330)에 이끼생육용 트레이(300)가 설치된 측단면도이다.
도20은 이끼의 미세먼지 흡수 효과를 수목과 비교하여 나타낸 도표이다.
도21은 본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)의 적용 예를 나타낸 그림이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
스마트 이끼 플랜터 시스템(100)의 실시예
도1 내지 도4는 본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)을 나타낸 도면으로, 도1은 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)의 블록 구성도이고, 도2는 도1에 도시된 물 공급 및 순환 장치부(140)의 구성도이고, 도3은 도1에 도시된 센서부(160)의 구성도이고, 도4는 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)에서 물의 순환 과정이 반복되는 모습을 나타낸 개략도이다.
본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)는 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 교체용 이끼매트(110), 이끼 플랜터 프레임(120), 물 저장 장치부(130), 물 공급 및 순환 장치부(140), 이끼생육용 트레이(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 교체용 이끼매트(110)는 판상 구조의 매트에 이끼식물(bryophytes)(101)을 부착 및 생육하여 공중의 미세먼지를 흡착하는 기능을 하며, 상기 이끼생육용 트레이(200) 상부에 탈부착으로 설치 및 교체가 가능하도록 구성될 수 있다.
본 발명에서는 도시의 미세먼지 저감을 극대화하기 위하여 미세먼지 흡착, 흡수 기능이 타 식물류보다 탁월한 이끼식물을 활용하였다.
이끼식물(bryophytes)'은 이끼류(-類) 또는 선류(蘚類)에 속하는 작고 부드러운 식물을 의미한다. 선류(蘚類)·태류(苔類)를 포함하여 약 2만 3000종으로 이루어진 최초로 육상생활에 적응한 식물군으로 흔히 이끼식물이라고 한다. 이끼식물은 관다발 조직이 없고, 배우체가 광합성을 수행하면서 살아가는 선태식물이다. 줄기, 잎, 헛뿌리를 갖고 있으며 포자를 통해 번식한다. 이끼류는 육상에서 자라며 습한 땅, 바위 위, 썩은 나무, 나무줄기 등에 산다.
이끼식물은 전체 표면을 통해 공기 중의 수분과 영양분을 흡수하며, 공기 중의 영양분 흡수를 위해 이온교환방식을 사용한다. 이 과정에서 미세먼지가 표면에 흡착되고 흡착된 미세먼지는 비산되지 않는다.
이끼는 공기질 개선 효과가 탁월한 천연 공기 청정기로서, 일반적인 공기정화 식물과 비교했을 때 단위면적당 산소배출량이 800~1,000배에 이를 정도로 뛰어나며, 오염물질 제거 능력도 우수하고, 수분 저장 능력도 뛰어나기 때문에 겨울철에는 가습, 여름철에는 제습 기능을 발휘한다.
식물 종류별 톨루엔 제거효율을 보면 평균적으로 허브류(19.48), 관엽류(9.41), 자생식물(16.16), 선인장(12.00), 다육식물(27.61), 이끼류(74.38)로 단연 이끼가 제거효율 면에서 월등하다.
또한, 음이온 발생량(개/mL)으로도 평균적으로 허브류(478.1), 관엽류(423.3), 양치류(311.5), 다육식물(91.6), 난류(311.5), 선인장(91.6), 자생식물(273.7), 이끼류(555.6)로 원예식물 종류별에서도 음이온 발생량에서 이끼가 탁월하다.
상대습도(%) 증가량에서도 허브류(25.3), 관엽류(16.2), 자생식물(19.6), 양치류(14.8), 선인장(1.73), 다육식물(4.51), 난류(15.46), 이끼류(34.5)로 이끼가 제습 역할로도 뛰어나다.
이끼식물은 상록수의 잎보다 3∼51배 많은 중금속을 축적할 수 있으며, 생산의 용이성, 공급의 용이성, 가격의 경쟁력이 있고, 건조에 강하고 온도에 대한 적응력이 높은 장점이 있다.
이끼식물(1.0㎡)은 수목 15그루의 미세먼지 흡수 효과가 있음이 연구결과 보고되었다(도20 참조).
이때, 미세먼지는 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질을 말하며, 석탄, 석유 등의 화석연료를 태울 때나 공장, 자동차 등의 배출가스에서 많이 발생한다.
먼지는 입자의 크기에 따라 50㎛ 이하인 총먼지(TSP)와 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM)로 구분한다. 미세먼지는 다시 지름이 10㎛보다 작은 미세먼지(PM10)와 지름이 2.5㎛보다 작은 미세먼지(PM2.5)로 나뉜다. PM10이 사람의 머리카락 지름(50∼70㎛)보다 약 1/5∼1/7 정도로 작은 크기라면, PM2.5는 머리카락의 약 1/20∼1/30에 불과할 정도로 매우 작다.
이처럼 미세먼지는 눈에 보이지 않을 만큼 매우 작기 때문에 대기 중에 머물러 있다 호흡기를 거쳐 폐 등에 침투하거나 혈관을 따라 체내로 이동하여 들어감으로써 건강에 나쁜 영향을 미치게 된다.
계속해서 설명하면, 상기 이끼생육용 트레이(200)는 상기 교체용 이끼매트(110)를 상부에 탈부착으로 교체 가능하게 설치하고, 내부에 물 저장공간(217,225)이 형성되고 하부에 일체로 형성된 곡선 형상에 의해 기류를 유도하여 와류를 형성시키게 된다.
상기 이끼생육용 트레이(200)의 구성에 대해서는 후술하는 도5 내지 도16의 실시예에서 상세하게 설명하기로 한다.
상기 이끼 플랜터 프레임(120)은 상기 이끼생육용 트레이(200)를 수직 방향으로 소정의 간격을 두고 복수의 층으로 설치하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 이끼 플랜터 프레임(120)은 상기 이끼생육용 트레이(200)를 수직 및 수평 방향으로 소정의 간격을 두고 복수의 층으로 설치하여 구성될 수도 있다.
상기 물 저장 장치부(130)는 상기 이끼 플랜터 프레임(120)의 하단부에 설치되며, 상기 이끼생육용 트레이(200)의 물 저장공간(217,225)에서 배수관(145)을 통해 아래로 배수되는 물을 저장하는 역할을 한다. 상기 물 저장 장치부(130)에는 필터(141), 펌프(142), 수위센서(146)가 설치되고 물 공급관(143)과 배수관(145)이 연결되어 있다.
상기 물 공급 및 순환 장치부(140)는 상기 물 저장 장치부(130)에 저장된 물을 상기 필터(141)로 정화시킨 후 상기 펌프(142)를 통해 상기 이끼생육용 트레이(200) 상부에 각각 설치된 관수용 배관(144)의 구멍을 통해 상기 이끼식물(101)에 물을 분무하여 상기 이끼식물(101)에 흡착된 미세먼지를 물로 씻겨서 아래로 배수하고 상기 이끼생육용 트레이(200)의 물 저장공간(217,225)에 저장된 물을 배수관(145)을 통해 상기 물 저장 장치부(130)로 배수시킴으로써 물의 순환 과정을 통해 공기 중의 미세먼지나 오염물질을 상기 이끼식물(101)을 활용하여 제거하게 된다.
상기 물 공급 및 순환 장치부(140)는 도2에 나타낸 바와 같이, 상기 필터(141), 상기 펌프(142), 상기 물 공급관(143), 상기 관수용 배관(144), 상기 배수관(145), 상기 수위센서(146) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 관수용 배관(144)은 파이프 또는 호스의 구멍을 통해 이끼에 물을 분무하거나 스프레이 하도록 구성될 수 있다.
상기 펌프(142)는 상기 물 저장 장치부(130)의 내부에 구성되며, 상기 물 저장 장치부(130)에 저장된 물을 상기 물 공급관(143)을 통해 상기 이끼생육용 트레이(200)의 상단에 설치된 관수용 배관(144)으로 물을 공급하게 된다. 이때, 상기 펌프(142)는 상기 물 저장 장치부(130)의 물을 필터를 통해 정화시킨 다음 상기 물 공급관(143)을 통해 상기 관수용 배관(144)으로 공급하게 된다.
상기 수위센서(146)는 상기 물 저장 장치부(130)의 수위를 측정하는 센서이다. 상기 제어부(150)는 상기 수위센서(146)의 측정값에 따라 상기 펌프(142)의 작동을 제어한다. 예를 들어, 상기 수위센서(146)의 측정값에 의해 상기 물 저장 장치부(130)에 물이 부족하거나 없을 경우 제어부(150)는 상기 펌프(142)의 작동을 제어하게 된다.
또한, 본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)는 상기 교체용 이끼매트(110), 상기 이끼 플랜터 프레임(120), 상기 물 저장 장치부(130), 상기 물 공급 및 순환 장치부(140), 상기 이끼생육용 트레이(200) 이외에 제어부(150), 센서부(160)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부(150)는 상기 센서부(160)에서 감지된 공기 질 정보에 따라 상기 물 공급 및 순환 장치부(140)의 동작을 자동으로 제어하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 상기 제어부(150)는 상기 센서부(160)에서 감지된 공기 질 정보에 따라 상기 펌프(142)의 온(ON)/오프(OFF) 동작을 제어하거나 상기 펌프(142)의 작동시간, 동작세기(예, 전압 또는 전류의 세기 조절)를 자동으로 조절할 수 있다. 이에 의해, 상기 이끼식물(101)에 분무되는 물의 양과 세기, 물의 분무 시간 등이 조절될 수 있다.
상기 센서부(160)는 공기 중의 오염물질 농도와 미세먼지 농도를 각각 측정하여 공기 질 정보를 감지하는 센서를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 센서부(160)는 공기 중의 이산화황(SO2), 질소산화물(NO, NO2, N2O, N2O3 등), 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO)를 포함한 오염물질 농도와 미세먼지 농도를 각각 측정하여 공기 질 정보를 감지하는 센서군으로 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)는 태양전지판(미도시)이나 풍력 발전기(미도시)를 이용하여 발생된 배터리(미도시)의 전기에너지를 동력원으로 사용하여 구동하도록 구성될 수도 있고, 태양전지판이나 풍력 발전기와 더불어 상용 전력을 함께 사용하도록 구성될 수도 있고, 상용 전력만을 사용하여 구동하도록 구성될 수도 있다.
여기서, 태양전지판은 태양의 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 전기를 발생하는 장치로서, 태양전지판에서 발생된 전기에너지는 배터리에 저장되어 상기 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)으로 필요한 전력을 공급하게 된다.
또한, 상기 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)는 태양전지판을 이용하여 1차로 전원을 공급하고, 태양전지판의 배터리의 전원이 부족할 경우 상용 전력을 사용하도록 구성될 수 있다.
상기 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)는 상기 이끼생육용 트레이(200)의 배수관(145)을 통해 배수된 물과 우수(빗물)를 모을 수 있는 물 저장 장치부(130)를 포함하고 있다.
상기 물 저장 장치부(130)는 다단으로 구성된 이끼생육용 트레이(200)의 최하부에 설치되며 내부에 펌프(142)를 포함한다. 상기 펌프(142)는 상기 물 저장 장치부(130)에 저장된 물을 물 공급관(143)을 통해 상기 이끼생육용 트레이(200)의 상단에 배치된 상기 관수용 배관(144)으로 물을 공급하게 된다. 이때, 상기 물 저장 장치부(130)에서는 필터(141)로 정화시킨 물을 상기 펌프(142)를 통해 상기 관수용 배관(144)으로 공급되게 된다. 상기 펌프(142)는 예를 들어, 12V 고효율의 모터를 사용하여 구성될 수 있다.
이끼생육용 트레이(200)의 제1실시예
도5 내지 도11은 본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(200)의 제1실시예를 나타낸 도면으로, 도5는 이끼생육용 트레이(200)가 설치된 모습의 측단면도이고, 도6은 이끼생육용 트레이(200)에 햇빛 가림막(260)이 설치된 모습의 측단면도이고, 도7은 이끼생육용 트레이(200) 상부에 타공판(230), 부직포(240), 이끼식물(101) 및 보호망(250)이 설치된 모습의 측단면도이고, 도8은 이끼생육용 트레이(200)의 단면도이고, 도9는 이끼생육용 트레이(200)의 사시도이고, 도10 내지 도11은 이끼생육용 트레이(200)의 분해 사시도이다.
본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(200)의 제1실시예는 도5 내지 도11에 나타낸 바와 같이, 상부몸체(210)와 하부몸체(220)로 구분될 수 있으며, 상기 상부몸체(210)와 상기 하부몸체(220)는 각각 분리되어 구성되며 각각 압출에 의해 제조될 수 있다. 이후, 분리하여 제조된 상기 상부몸체(210)와 하부몸체(220)를 본딩 또는 몰딩 또는 용접으로 접합하여 하나로 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(200)는 상기 상부몸체(210)와 상기 하부몸체(220)가 각각 분리하여 제작한 후 하나로 결합된 것을 설명하고 있으나 상기 상부몸체(210)와 상기 하부몸체(220)가 일체로 하나의 몸체로 제작할 수도 있다.
그러면, 상기 상부몸체(210)와 상기 하부몸체(220)의 각 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 상부몸체(210)는, 소정의 길이와 폭을 가지며 단면이 곡선 모양으로 형성되고, 일측 단부에 수직 측벽이 형성되고 상기 측벽의 내측 상부에 배관 삽입구(211)가 형성되고 상기 배관 삽입구(211)의 하부에 체결구멍(212)이 형성되고 상기 측벽의 내측 중간 부분에 보호망 삽입구(213)가 형성되고 상기 측벽의 외측에 후면 설치부(214)가 형성되고 상기 후면 설치부(214)의 하부에 햇빛 가림막 설치구(215)가 형성된다. 그리고, 상기 곡선 모양의 몸체 상부에 일정 간격으로 격벽(216)이 형성되고 상기 격벽(216)과 격벽(216) 사이에 물 저장공간(217)이 형성되며, 타측 단부에 단차부(218)를 형성하고 상기 단차부(218) 인근의 격벽(216) 하부에 체결구멍(219)이 형성된다.
여기서, 상기 체결구멍(212,219)은 상기 트레이 측면 고정판(180)에 체결나사(미도시)로 고정되며, 상기 배관 삽입구(211)에는 상기 관수용 배관(144)이 삽입되어 설치된다. 그리고, 상기 보호망 삽입구(213)에는 상기 보호망(250)이 삽입되어 하부에 설치된 이끼식물(101)을 보호한다.
상기 후면 설치부(214)에는 이끼식물을 수직으로 설치할 수 있다. 예를 들어, 상기 후면 설치부(214)에 타공판, 부직포, 이끼식물 및 보호망을 수직으로 설치하여 구성할 수 있다. 또한, 상기 후면 설치부(214)에는 광고판이나 LED 광고판 등을 설치하여 구성될 수도 있다.
상기 상부몸체(210)의 상부에는 격벽(216)이 일정 간격으로 형성되며, 격벽과 격벽 사이에 물 저장공간(217)을 형성하고 있다. 이때, 상기 격벽(216)은 수직 형태 또는 소정의 각도를 가진 경사진 형태로 구성될 수 있다.
상기 하부몸체(220)는, 소정의 길이와 폭을 가지며 단면이 곡선 모양으로 형성되고, 상기 곡선 모양의 몸체 하부에 공기 순환 및 와류 형성부(226)가 곡선 모양으로 돌출 형성되고, 일측 단부에 상기 상부몸체(210)의 단차부(218)와 대향되는 단차부(227)가 형성된다. 그리고, 타측 단부에 수직 측벽이 형성되고 상기 측벽의 내측에 보호망 삽입구(221)가 형성되고 상기 측벽의 외측 하부에 햇빛 가림막 설치구(222)가 형성되고 상기 햇빛 가림막 설치구(222)의 하부에 체결구멍(223)이 형성되며, 상기 곡선 모양의 몸체 상부에 일정 간격으로 격벽(224)이 형성되고 상기 격벽(224)과 격벽(224) 사이에 물 저장공간(225)이 형성된다.
상기 하부몸체(220)는 일측 단부에 형성된 단차부(227)가 상기 상부몸체(210)의 단차부(218)에 본딩 또는 몰딩 또는 용접으로 접합되어 상기 상부몸체(210)와 하나의 몸체를 이룸으로써 상기 이끼생육용 트레이(200)를 구성하게 된다.
여기서, 상기 체결구멍(223,228)은 상기 트레이 측면 고정판(180)에 체결나사(미도시)로 고정되며, 상기 보호망 삽입구(221)에는 상기 보호망(250)이 삽입되어 하부에 설치된 이끼식물(101)을 보호한다.
상기 하부몸체(220)의 상부에는 격벽(224)이 일정 간격으로 형성되며, 격벽과 격벽 사이에 물 저장공간(225)을 형성하고 있다. 이때, 상기 격벽(224)은 수직 형태 또는 소정의 각도를 가진 경사진 형태로 구성될 수 있다.
상기 격벽(216,224)의 상부에는 상기 교체용 이끼매트(110)가 설치될 수 있다. 상기 교체용 이끼매트(110)는 타공판(230), 부직포(240), 이끼식물(101) 및 보호망(250)으로 구성될 수 있다(도7 참조).
상기 관수용 배관(144)의 핀홀에서 분무된 물은 상기 이끼식물(101)에 흡착된 미세먼지와 오염물질을 물로 씻겨 아래로 배수하여 상기 물 저장공간(217,225)에 저장하게 된다. 이때, 상기 물 저장공간(217,225)에 저장된 물은 상기 이끼식물(101)이 자랄 수 있도록 수분을 공급하고, 배수관을 통해 상기 물 저장 장치부(130)로 배수되어 저장되고, 상기 물 저장 장치부(130)에 저장된 물이 필터와 배수관(145)를 통해 미세먼지와 오염물질 및 슬러지가 제거된 다음 상기 펌프(142)에 의해 식물에 흡착된 물질들이 다시 씻겨지는 과정이 반복되는 순환체계를 가지게 된다. 이에 따라 대기 중에 떠돌아다니는 미세먼지와 오염물질을 지속적으로 제거할 수 있다.
상기 공기 순환 및 와류 형성부(226)는 단면이 곡선 모양을 갖는 상기 하부몸체(220)의 하부에 곡선 모양으로 돌출 형성될 수 있다. 상기 공기 순환 및 와류 형성부(226)는 유입되는 바람이 와류현상을 일으켜 상기 이끼생육용 트레이(200)의 내부에서 순환되도록 하여 미세먼지와 오염물질(질산염, 황산염 등)이 이끼식물(101)에 접촉할 수 있는 기회를 늘려줌으로써, 미세먼지와 오염물질이 이끼식물(101)에 부착되도록 유도하는 역할을 한다.
상기 햇빛 가림막 설치구(215,222)에는 햇빛 가림막(260)이 설치될 수 있다. 상기 햇빛 가림막(260)은 아래에 설치된 이끼식물(101)에 햇빛을 가려주는 역할을 한다. 상기 햇빛 가림막(260)는 평판 모양으로 형성되거나 단면이 곡선을 갖는 형태 또는 다각형 형상으로 구성될 수 있으며, 반투명 또는 불투명의 플라스틱이나 금속 재질로 구성될 수 있다.
상기 이끼생육용 트레이(200)의 물 저장공간(217,225)는 우수(빗물)나 상기 관수용 배관(144)에서 분무되는 물이 상기 이끼식물(101)을 통해 배수되는 물을 저장하게 된다. 또한, 상기 물 저장공간(217,225)에 저장된 물은 상기 이끼식물(101)로 수분을 공급하는 역할도 한다.
또한, 상기 물 저장공간(217,225)는 축적된 슬러지와 물을 배출하는 배출구(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 이끼생육용 트레이(200)는 상기 하부몸체(220)의 하부에 곡선 형태의 공기 순환 및 와류 형성부(202)를 돌출 형성함으로써, 바람의 통과 및 접촉 면적을 늘리고 아랫 방향으로 공기가 순환되도록 가이드하고 와류를 형성하게 된다.
상기 이끼생육용 트레이(200)는 상기 상부몸체(210)의 일측 상단에 형성된 배관 삽입구(211)에 관수용 배관(144)이 설치될 수 있다. 상기 관수용 배관(144)에는 물을 분무하기 위한 핀홀(미도시) 또는 스프레이(spray) 구멍이 형성되어 있다.
상기 관수용 배관(144)은 상기 핀홀을 통해 물을 분무하여 아래에 설치된 상기 이끼생육용 트레이(200)의 이끼식물(101)에 고착된 미세먼지와 오염물질(질산염, 황산염 등)을 세척하여 아랫쪽에 있는 물 저장공간(217,225)으로 흘러보내게 된다. 이때, 상기 이끼생육용 트레이(200)의 물 저장공간(217,225)에 저장된 물은 배수관(미도시)을 통해 제일 아랫쪽에 있는 상기 물 저장 장치부(130)로 배수되어 저장되게 된다.
상기 이끼생육용 트레이(200)는 상기 이끼식물(101)을 고정하기 위해, 상기 이끼식물(101) 상부에 고정용 매트나 메쉬(mesh)망으로 된 보호망(250) 또는 와이어 또는 피아노선을 설치하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 고정용 매트나 메쉬(mesh)망은 부식방지와 내구성이 확보되는 스테인리스 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 이끼생육용 트레이(200)의 상부몸체(210)와 하부몸체(220)는 가볍고 녹이 슬지않으며 비용이 저렴한 알루미늄을 사용하여 압출하여 형성될 수 있다. 하지만, 플라스틱 재질이나 다른 금속을 이용하여 형성될 수도 있다.
상기 이끼생육용 트레이(200)는 트레이 측면 고정판(180)을 양쪽 측면에 설치하여 고정될 수 있다(도7 참조).
상기 트레이 측면 고정판(180)은 사각형 모양으로 형성되고, 상단 및 하단에 체결구멍(182)이 각각 형성되고 일측 상단에 배관 삽입구(183)가 형성되어 있다.
상기 트레이 측면 고정판(180)에는 상기 이끼생육용 트레이(200)의 측면이 체결 설치될 수 있다. 상기 이끼생육용 트레이(200)는 상기 트레이 측면 고정판(180)에 설치된 상태에서 상기 이끼 플랜터 프레임(120) 사이에 수직으로 소정 또는 일정 간격을 두고 복수로 설치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 이끼생육용 트레이(200)의 제1실시예는 단면이 곡선 모양으로 형성된 상부몸체(210)와 하부몸체(220)가 본딩 또는 몰딩 또는 용접으로 접합되어 구성될 수 있다. 상기 상부몸체(210)와 하부몸체(220)의 상부에는 격벽(216,224)이 일정 간격으로 형성되어 격벽과 격벽 사이에 물 저장공간(217,225)을 형성하고, 상기 상부몸체(210)의 일측 상부에 배관 삽입구(211)가 형성되고, 상기 하부몸체(220)의 하부에 공기 순환 및 와류 형성부(226)가 곡선 모양으로 돌출 형성될 수 있다.
이끼생육용 트레이(200)의 제2실시예
도12 내지 도16은 본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(200)의 제2실시예를 나타낸 도면으로, 도12는 트레이 측면 고정판(180)에 이끼생육용 트레이(200)가 설치된 측단면도이고, 도13은 이끼생육용 트레이(200)의 측단면도이고, 도14는 햇빛 가림막(260)이 설치된 이끼생육용 트레이(200)의 측단면도이고, 도15는 이끼생육용 트레이(200)의 사시도이고, 도16은 이끼생육용 트레이(200)의 분해 사시도이다.
본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(200)의 제2실시예는 도12 내지 도16에 나타낸 바와 같이, 상부몸체(210)와 하부몸체(220)가 각각 분리되어 구성되며 압출에 의해 제조될 수 있다. 이후, 각각 분리하여 제조된 상기 상부몸체(210)와 상기 하부몸체(220)를 본딩 또는 몰딩 또는 용접으로 접합하여 하나로 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(200)의 제2실시예는 상기 제1실시예(도5 내지 도11)와 비교하면, 몸체 하부에 공기 순환 및 와류 형성부(226)가 형성되지 않은 점이 다르고 나머지 구성은 상기 제1실시예와 동일하다.
그러면, 상기 상부몸체(210)와 상기 하부몸체(220)의 각 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 상부몸체(210)는, 소정의 길이와 폭을 가지며 단면이 곡선 모양으로 형성되고, 일측 단부에 수직 측벽이 형성되고 상기 측벽의 내측 상부에 배관 삽입구(211)가 형성되고 상기 배관 삽입구(211)의 하부에 체결구멍(212)이 형성되고 상기 측벽의 내측 중간 부분에 보호망 삽입구(213)가 형성되고 상기 측벽의 외측에 후면 설치부(214)가 형성되고 상기 후면 설치부(214)의 하부에 햇빛 가림막 설치구(215)가 형성된다. 그리고, 상기 곡선 모양의 몸체 상부에 일정 간격으로 격벽(216)이 형성되고 상기 격벽(216)과 격벽(216) 사이에 물 저장공간(217)이 형성되며, 타측 단부에 단차부(218)를 형성하고 상기 단차부(218) 인근의 격벽(216) 하부에 체결구멍(219)이 형성된다.
여기서, 상기 체결구멍(212,219)은 상기 트레이 측면 고정판(180)에 체결나사(미도시)로 고정되며, 상기 배관 삽입구(211)에는 상기 관수용 배관(144)이 삽입되어 설치된다. 그리고, 상기 보호망 삽입구(213)에는 상기 보호망(도7의 250)이 삽입되어 하부에 설치된 이끼식물(101)을 보호한다.
상기 후면 설치부(214)에는 이끼식물을 수직으로 설치할 수 있다. 예를 들어, 상기 후면 설치부(214)에 타공판, 부직포, 이끼식물 및 보호망을 수직으로 설치하여 구성할 수 있다. 또한, 상기 후면 설치부(214)에는 광고판이나 LED 광고판 등을 설치하여 구성될 수도 있다.
상기 상부몸체(210)의 상부에는 격벽(216)이 일정 간격으로 형성되며, 격벽과 격벽 사이에 물 저장공간(217)을 형성하고 있다. 이때, 상기 격벽(216)은 수직 형태 또는 소정의 각도를 가진 경사진 형태로 구성될 수 있다.
상기 하부몸체(220)는, 소정의 길이와 폭을 가지며 단면이 곡선 모양으로 형성되고, 일측 단부에 상기 상부몸체(210)의 단차부(218)와 대향되는 단차부(227)가 형성된다. 그리고, 타측 단부에 수직 측벽이 형성되고 상기 측벽의 내측에 보호망 삽입구(221)가 형성되고 상기 측벽의 외측 하부에 햇빛 가림막 설치구(222)가 형성되고 상기 햇빛 가림막 설치구(222)의 하부에 체결구멍(223)이 형성되며, 상기 곡선 모양의 몸체 상부에 일정 간격으로 격벽(224)이 형성되고 상기 격벽(224)과 격벽(224) 사이에 물 저장공간(225)이 형성된다.
상기 하부몸체(220)는 일측 단부에 형성된 단차부(227)가 상기 상부몸체(210)의 단차부(218)에 본딩 또는 몰딩 또는 용접으로 접합되어 상기 상부몸체(210)와 하나의 몸체를 이룸으로써 상기 이끼생육용 트레이(200)를 구성하게 된다.
여기서, 상기 체결구멍(223,228)은 상기 트레이 측면 고정판(180)에 체결나사(미도시)로 고정되며, 상기 보호망 삽입구(221)에는 상기 보호망(도7의 250)이 삽입되어 하부에 설치된 이끼식물(101)을 보호한다.
상기 하부몸체(220)의 상부에는 격벽(224)이 일정 간격으로 형성되며, 격벽과 격벽 사이에 물 저장공간(225)을 형성하고 있다. 이때, 상기 격벽(224)은 수직 형태 또는 소정의 각도를 가진 경사진 형태로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 이끼생육용 트레이(200)의 제2실시예는 단면이 곡선 모양으로 형성된 상부몸체(210)와 하부몸체(220)가 본딩 또는 몰딩 또는 용접으로 접합되어 구성될 수 있다. 상기 상부몸체(210)와 하부몸체(220)의 상부에는 격벽(216,224)이 일정 간격으로 형성되어 격벽과 격벽 사이에 물 저장공간(217,225)을 형성하고, 상기 상부몸체(210)의 일측 상부에 배관 삽입구(211)가 형성될 수 있다.
이끼생육용 트레이(300)의 제3실시예
도17 내지 도19는 본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(300)의 제3실시예를 나타낸 도면으로, 도17은 이끼생육용 트레이(300)의 평면도이고, 도18은 이끼생육용 트레이(300)의 단면도이고, 도19는 트레이 측면 고정판(330)에 이끼생육용 트레이(300)가 설치된 측단면도이다.
본 발명에 의한 이끼생육용 트레이(300)는 교체용 이끼매트(도1의 110 참조)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 교체용 이끼매트(110)는 상기 제1실시예에서 설명한 바와 같이, 판상 구조의 매트에 이끼식물(bryophytes)(101)을 부착 및 생육하여 공중의 미세먼지를 흡착하는 기능을 하며, 상기 이끼생육용 트레이(300) 상부에 탈부착으로 설치 및 교체가 가능하도록 구성될 수 있다.
상기 이끼생육용 트레이(300)는 하나의 몸체로 구성되며, 압출 공정으로 한번에 제작될 수 있다. 이하, 상기 이끼생육용 트레이(300)는 설명의 편의상 상부몸체(310)와 하부몸체(320)로 구분하여 설명하지만, 상기 상부몸체(310)와 상기 하부몸체(320)가 하나의 몸체로 일체로 형성되어 있다.
그러면, 상기 상부몸체(310)와 상기 하부몸체(320)의 각 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 상부몸체(310)는, 소정의 길이와 폭을 가지며 단면이 곡선 모양으로 형성되고, 일측 단부에 수직 측벽이 형성되고 상기 측벽의 내측 상부에 배관 삽입구(311)가 형성되고 상기 배관 삽입구(311)의 하부에 체결구멍(312)이 형성되고 상기 측벽의 내측 중간 부분에 보호망 삽입구(313)가 형성되고 상기 측벽의 외측에 후면 설치부(314)가 형성되고 하단에 체결구멍(315)이 형성된다. 그리고, 상기 곡선 모양의 몸체 상부에는 소정의 간격으로 격벽(316)이 형성되고 상기 격벽(316)과 격벽(316) 사이의 공간에 물 저장공간(317)이 형성되어 있다.
상기 상부몸체(310)와 상기 하부몸체(320)의 중간 부분의 하단에 체결구멍(318)이 형성되고, 상기 하부몸체(320)의 타측 단부에도 체결구멍(321,323)이 형성되어 있다.
상기 하부몸체(320)는, 소정의 길이와 폭을 가지며 단면이 곡선 모양으로 형성되고, 상기 곡선 모양의 몸체 하부에 공기 순환 및 와류 형성부(325)가 곡선 모양으로 돌출 형성되어 있다. 그리고, 타측 단부에 수직 측벽이 형성되고 상기 측벽의 내측 상부에 체결구멍(321)이 형성되고 상기 체결구멍(321)의 하부에 내측 방향으로 보호망 삽입구(322)가 형성되고, 상기 측벽의 내측 하단부에 조명 삽입부(324)가 형성되고 상기 조명 삽입부(324)의 일측 상부에 체결구멍(323)이 형성되며, 상기 곡선 모양의 몸체 상부에 소정 간격으로 격벽(316)이 소정의 높이로 형성되고 상기 격벽(316)과 격벽(316) 사이에 물 저장공간(317)이 형성된다.
여기서, 상기 체결구멍(312,315,318,321,323)은 상기 트레이 측면 고정판(330)에 체결나사(미도시)로 고정되며, 상기 배관 삽입구(311)에는 상기 배관 삽입용 절개부(333)를 통해 상기 관수용 배관(144)이 삽입되어 설치된다. 그리고, 상기 보호망 삽입구(313)에는 상기 보호망(250)이 삽입되어 하부에 설치된 이끼식물(101)을 보호한다.
상기 후면 설치부(314)에는 이끼식물을 수직으로 설치할 수 있다. 예를 들어, 상기 후면 설치부(314)에 타공판, 부직포, 이끼식물 및 보호망을 수직으로 설치하여 구성할 수 있다. 또한, 상기 후면 설치부(314)에는 광고판이나 LED 광고판 등을 설치하여 구성될 수도 있다.
상기 상부몸체(310)의 상부에는 격벽(316)이 일정 간격으로 형성되며, 격벽과 격벽 사이에 물 저장공간(317)을 형성하고 있다. 이때, 상기 격벽(316)은 수직 형태 또는 소정의 각도를 가진 경사진 형태로 구성될 수 있다.
상기 격벽(316)의 상부에는 상기 교체용 이끼매트(110)가 설치될 수 있다. 상기 교체용 이끼매트(110)는 타공판(230), 부직포(240), 이끼식물(101) 및 보호망(250)으로 구성될 수 있다(도7 참조).
상기 관수용 배관(도7의 144 참조)의 핀홀에서 분무된 물은 상기 이끼식물(101)에 흡착된 미세먼지와 오염물질을 물로 씻겨 아래로 배수하여 상기 물 저장공간(317)에 저장하게 된다. 이때, 상기 물 저장공간(317)에 저장된 물은 상기 이끼식물(101)이 자랄 수 있도록 수분을 공급하고, 배수관을 통해 상기 물 저장 장치부(도1의 130)로 배수되어 저장되고, 상기 물 저장 장치부(130)에 저장된 물이 필터와 배수관(도2의 145)를 통해 미세먼지와 오염물질 및 슬러지가 제거된 다음 상기 펌프(도2의 142)에 의해 식물에 흡착된 물질들이 다시 씻겨지는 과정이 반복되는 순환체계를 가지게 된다. 이에 따라 대기 중에 떠돌아다니는 미세먼지와 오염물질을 지속적으로 제거할 수 있다.
상기 공기 순환 및 와류 형성부(325)는 단면이 곡선 모양을 갖는 상기 하부몸체(320)의 하부에 곡선 모양으로 돌출 형성될 수 있다. 상기 공기 순환 및 와류 형성부(325)는 유입되는 바람이 와류현상을 일으켜 상기 이끼생육용 트레이(300)의 내부에서 순환되도록 하여 미세먼지와 오염물질(질산염, 황산염 등)이 이끼식물(101)에 접촉할 수 있는 기회를 늘려줌으로써, 미세먼지와 오염물질이 이끼식물(101)에 부착되도록 유도하는 역할을 한다.
상기 이끼생육용 트레이(300)의 물 저장공간(317)는 우수(빗물)나 상기 관수용 배관(144)에서 분무되는 물이 상기 이끼식물(101)을 통해 배수되는 물을 저장하게 된다. 또한, 상기 물 저장공간(317)에 저장된 물은 상기 이끼식물(101)로 수분을 공급하는 역할도 한다.
또한, 상기 물 저장공간(317)는 축적된 슬러지와 물을 배출하는 배출구(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 이끼생육용 트레이(300)는 상기 하부몸체(320)의 하부에 곡선 형태의 공기 순환 및 와류 형성부(325)를 돌출 형성함으로써, 바람의 통과 및 접촉 면적을 늘리고 아랫 방향으로 공기가 순환되도록 가이드하고 와류를 형성하게 된다.
상기 이끼생육용 트레이(300)는 상기 상부몸체(310)의 일측 상단에 형성된 배관 삽입구(311)에 관수용 배관(도7의 144)이 설치될 수 있다. 상기 관수용 배관(144)에는 물을 분무하기 위한 핀홀(미도시) 또는 스프레이(spray) 구멍이 형성되어 있다.
상기 관수용 배관(144)은 상기 핀홀을 통해 물을 분무하여 아래에 설치된 상기 이끼생육용 트레이(300)의 이끼식물(101)에 고착된 미세먼지와 오염물질(질산염, 황산염 등)을 세척하여 아랫쪽에 있는 물 저장공간(317)으로 흘러보내게 된다. 이때, 상기 이끼생육용 트레이(300)의 물 저장공간(317)에 저장된 물은 배수관(미도시)을 통해 제일 아랫쪽에 있는 상기 물 저장 장치부(도1의 130)로 배수되어 저장되게 된다.
상기 이끼생육용 트레이(300)는 상기 이끼식물(101)을 고정하기 위해, 상기 이끼식물(101) 상부에 고정용 매트나 메쉬(mesh)망으로 된 보호망(도7의 250) 또는 와이어 또는 피아노선을 설치하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 고정용 매트나 메쉬(mesh)망은 부식방지와 내구성이 확보되는 스테인리스 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 이끼생육용 트레이(300)의 상부몸체(310)와 하부몸체(320)는 가볍고 녹이 슬지않으며 비용이 저렴한 알루미늄을 사용하여 압출하여 형성될 수 있다. 하지만, 플라스틱 재질이나 다른 금속을 이용하여 형성될 수도 있다.
상기 이끼생육용 트레이(300)는 트레이 측면 고정판(330)을 양쪽 측면에 설치하여 고정될 수 있다(도19 참조).
상기 트레이 측면 고정판(330)은 사각형 모양으로 형성되고, 상단 및 하단에 체결구멍(332)이 각각 형성되고 일측 상단에 배관 삽입용 절개부(333)가 형성되어 있다. 상기 트레이 측면 고정판(330)에는 상기 이끼생육용 트레이(300)의 측면이 체결 설치될 수 있다. 상기 이끼생육용 트레이(300)는 상기 트레이 측면 고정판(330)에 설치된 상태에서 상기 이끼 플랜터 프레임(120) 사이에 수직으로 소정 또는 일정 간격을 두고 복수로 설치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 이끼생육용 트레이(300)의 제3실시예는 단면이 곡선 모양으로 형성된 하나의 몸체를 압출 공정으로 제작할 수 있다. 상기 상부몸체(310)와 하부몸체(320)의 상부에는 격벽(316)이 일정 간격으로 형성되어 격벽과 격벽 사이에 물 저장공간(317)을 형성하고, 상기 상부몸체(310)의 일측 상부에 배관 삽입구(311)가 형성되고, 상기 하부몸체(320)의 하부에 공기 순환 및 와류 형성부(325)가 곡선 모양으로 돌출 형성될 수 있다.
다른 실시예
또한, 본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)는 온습도 센서(미도시), 디스플레이 패널(미도시), 발광소자(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 온습도 센서는 온도와 습도를 측정하는 센서이고, 상기 디스플레이 패널은 상기 온습도 센서와 오염 물질과 미세먼지의 농도를 측정한 센서부(160)의 측정값과 현재 기상정보, 날짜정보 등을 화면에 실시간으로 표시하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 디스플레이 패널은 LED 화면을 포함한다.
상기 제어부(150)는, 상기 온습도 센서, 상기 센서부(160), 상기 수위센서(146)의 측정값을 실시간으로 수신받아 상기 이끼식물(101)의 생장 조건을 모니터링하고 년/월/일/시 별로 측정 데이터를 저장한다.
또한, 상기 제어부(150)는, 상기 측정값과 기준값의 비교 결과에 따라 상기 펌프(142)의 강약을 조절하여 상기 관수용 배관(144)에서 분무되는 물의 세기와 작동시간 등을 자동으로 조절한다.
예를 들어, 상기 온습도 센서의 온도 측정값이 기준값보다 높거나 습도 측정값이 기준값보다 낮을 경우 상기 제어부(150)는 상기 관수용 배관(144)에서 분무되는 물의 세기가 정상치보다 강하게 분무되도록 펌프(142)의 작동을 제어하거나 분무 시간을 증가시켜 제어한다. 반대로, 상기 온습도 센서의 온도 측정값이 기준값보다 낮거나 습도 측정값이 기준값보다 높을 경우 상기 제어부(150)는 상기 관수용 배관(144)에서 분무되는 물의 세기를 정상치보다 약하게 분무되도록 상기 펌프(142)의 작동을 제어하거나 분무 시간을 감소시켜 제어한다.
또한, 상기 센서부(160)의 오염 물질의 측정값과 미세먼지의 측정값이 기준값보다 높을 경우 상기 제어부(150)는 상기 관수용 배관(144)에서 분무되는 물의 세기가 정상치보다 강하게 분무되도록 펌프(142)의 작동을 제어하거나 분무 시간을 증가시켜 제어한다. 반대로, 상기 센서부(160)의 오염 물질의 측정값과 미세먼지의 측정값이 기준값보다 낮을 경우 상기 제어부(150)는 상기 관수용 배관(144)에서 분무되는 물의 세기를 정상치보다 약하게 분무되도록 상기 펌프(142)의 작동을 제어하거나 분무 시간을 감소시켜 제어한다.
상기 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)는 다양한 각도, 크기, 간격, 높이의 조절이 가능하고, 제품의 형태를 이용하여 미세먼지 침강 및 재비산을 방지하고, 다양한 장소에 설치가 가능하다.
상기 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)는 공간이 협소한 띠녹지, 녹지조성이 어려운 보행로, 담장 등에 이끼를 이용하여 제조할 수 있다.
한편, 상기 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)는 상기 이끼생육용 트레이(200)의 하부에 상기 이끼식물(101)로 광을 조사하는 발광소자(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 발광소자는 LED 소자를 포함하며, 단일의 색을 발광하거나 여러가지 색을 한번에 연출하여 발광하거나 복수의 색을 순차적으로 발광하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)는, 선태류(이끼식물)가 식재된 이끼생육용 트레이(200)를 다단으로 구성하고, 하부에 설치된 물 저장 장치부(130)의 펌프(142)를 작동시켜 물 공급관(143)을 통해 이끼생육용 트레이(200)의 상단에 설치된 관수용 배관(144)를 통해 상기 이끼생육용 트레이(200)의 이끼식물(101)로 분무시켜 아래로 배수되고, 상기 이끼식물(101)에서 배수된 물이 상기 이끼생육용 트레이(200)의 물 저장공간(217,225)에 저장된 후 배수관(145)을 통해 상기 물 저장 장치부(130)로 배수되어 저장되고, 상기 물 저장 장치부(130)에 저장된 물이 필터를 통해 미세먼지와 공해물질 및 슬러지가 제거된 다음 상기 펌프(142)에 의해 물이 다시 순환되면서 상기 이끼식물(101)에 흡착된 미세먼지와 오염물질(질산염, 황산염 등)이 물로 씻겨 배수하여 대기 중의 미세먼지와 오염물질을 제거할 수 있다.
적용 예
도 21은 본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)의 적용 예를 나타낸 그림이다.
상기 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)는 다양한 각도, 크기, 간격, 높이의 조절이 가능하고, 제품의 형태를 이용하여 미세먼지 침강 및 재비산을 방지하고, 다양한 장소에 설치가 가능하다.
상기 스마트 이끼 플랜터 시스템(100)는 공간이 협소한 띠녹지 및 도로중앙띠녹지, 녹지조성이 어려운 보행로, 도로변 미세먼지제거를 위한 선형설치, 도로변의 옹벽, 담장, 통학로 주변, 옥상녹화, 인공지반녹화시설물 등에 적용 가능하다.
또한, 도로형, 벽면녹화형, 단면형, 양면형 등 다양한 활용이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템는, 선태류(이끼식물)가 식재된 이끼생육용 트레이(200)를 다단으로 구성하고, 하부에 설치된 물 저장 장치부(130)의 펌프(142)를 작동시켜 물 공급관(143)을 통해 상기 이끼생육용 트레이(200)의 상단에 설치된 관수용 배관(144)를 통해 상기 이끼생육용 트레이(200)의 이끼식물(101)로 분무시켜 아래로 배수되고, 상기 이끼식물(101)에서 배수된 물이 상기 이끼생육용 트레이(200)의 물 저장공간(217,225)에 저장된 후 배수관을 통해 상기 물 저장 장치부(130)로 배수되어 저장되고, 상기 물 저장 장치부(130)에 저장된 물이 필터(141)를 통해 미세먼지와 오염물질 및 슬러지가 제거된 다음 상기 펌프(142)에 의해 식물에 흡착된 물질들이 다시 씻겨지는 과정이 반복되는 순환체계를 가지고 있기 때문에 대기 중에 떠돌아다니는 미세먼지와 오염물질을 지속적으로 제거함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명에 의한 스마트 이끼 플랜터 시스템에는, 도시의 미세먼지를 저감할 수 있는 식물과 해당 식물을 고정하는 금속 장치, 장치를 측정하는 센서 등 다양한 재료와 부품들이 사용되기 때문에 식물 생산 분야, 금속 제조 분야, 센서 개발 및 제조 분야, 센서 활용 분야, 조경 시설물 분야 등 다양한 산업 분야에서 활용이 가능하다. 특히, 본 발명에 의한 장치에서 핵심적으로 활용되는 이끼 등 선태류의 활용가치는 점차 증대하고 있으나 생산량이 극히 적은 실정이므로 본 발명으로 인해 선태류 생산분야 활성화에 기여할 수 있다.
100 : 스마트 이끼 플랜터 시스템
101 : 선태류 또는 이끼식물 102 : 물(H2O)
110 : 교체용 이끼매트 120 : 이끼 플랜터 프레임
130 : 물 저장 장치부
140 : 물 공급 및 순환 장치부
141 : 필터 142 : 펌프
143 : 물 공급관 144 : 관수용 배관
145 : 배수관 146 : 수위센서
150 : 제어부 160 : 센서부
180 : 트레이 측면 고정판
181 : 몸체 182 : 체결구멍
183 : 배관 삽입구
200 : 이끼생육용 트레이
210 : 상부몸체 211 : 배관 삽입구
212 : 체결구멍 213 : 보호망 삽입구
214 : 후면 설치부 215 : 햇빛 가림막 설치구
216 : 격벽 217 : 물 저장공간
218 : 단차부 219 : 체결구멍
220 : 하부몸체 221 : 보호망 삽입구
222 : 햇빛 가림막 설치구 223 : 체결구멍
224 : 격벽 225 : 물 저장공간
226 : 공기 순환 및 와류 형성부
227 : 단차부 228 : 체결구멍
230 : 타공판 240 : 부직포
250 : 보호망 또는 고정용 매트 260 : 햇빛 가림막
300 : 이끼생육용 트레이
310 : 상부몸체 311 : 배관 삽입구
312 : 체결구멍 313 : 보호망 삽입구
314 : 후면 설치부 315 : 체결구멍
316 : 격벽 317 : 물 저장공간
318 : 체결구멍 320 : 하부몸체
321 : 체결구멍 322 : 보호망 삽입구
323 : 체결구멍 324 : 조명 삽입부
325 : 공기 순환 및 와류 형성부
330 : 트레이 측면 고정판
331 : 몸체 332 : 체결구멍
333 : 배관 삽입용 절개부
101 : 선태류 또는 이끼식물 102 : 물(H2O)
110 : 교체용 이끼매트 120 : 이끼 플랜터 프레임
130 : 물 저장 장치부
140 : 물 공급 및 순환 장치부
141 : 필터 142 : 펌프
143 : 물 공급관 144 : 관수용 배관
145 : 배수관 146 : 수위센서
150 : 제어부 160 : 센서부
180 : 트레이 측면 고정판
181 : 몸체 182 : 체결구멍
183 : 배관 삽입구
200 : 이끼생육용 트레이
210 : 상부몸체 211 : 배관 삽입구
212 : 체결구멍 213 : 보호망 삽입구
214 : 후면 설치부 215 : 햇빛 가림막 설치구
216 : 격벽 217 : 물 저장공간
218 : 단차부 219 : 체결구멍
220 : 하부몸체 221 : 보호망 삽입구
222 : 햇빛 가림막 설치구 223 : 체결구멍
224 : 격벽 225 : 물 저장공간
226 : 공기 순환 및 와류 형성부
227 : 단차부 228 : 체결구멍
230 : 타공판 240 : 부직포
250 : 보호망 또는 고정용 매트 260 : 햇빛 가림막
300 : 이끼생육용 트레이
310 : 상부몸체 311 : 배관 삽입구
312 : 체결구멍 313 : 보호망 삽입구
314 : 후면 설치부 315 : 체결구멍
316 : 격벽 317 : 물 저장공간
318 : 체결구멍 320 : 하부몸체
321 : 체결구멍 322 : 보호망 삽입구
323 : 체결구멍 324 : 조명 삽입부
325 : 공기 순환 및 와류 형성부
330 : 트레이 측면 고정판
331 : 몸체 332 : 체결구멍
333 : 배관 삽입용 절개부
Claims (7)
- 매트에 이끼를 부착 및 생육하여 공중의 미세먼지를 흡착하는 판상 구조의 교체용 이끼매트(110); 단면이 곡선 모양을 갖는 몸체 상부에 소정 간격으로 격벽이 수직으로 형성되고 상기 격벽과 격벽 사이에 물 저장공간이 형성되고 상기 격벽 상에 상기 교체용 이끼매트(110)를 배치하고 상기 몸체 하부에 일체로 형성된 곡선 형상에 의해 기류를 유도하여 와류를 형성시키는 이끼생육용 트레이(200,300); 상기 이끼생육용 트레이(200,300)를 수직 방향 또는 수직 및 수평 방향으로 소정의 간격을 두고 복수의 층으로 설치하는 이끼 플랜터 프레임(120); 상기 이끼 플랜터 프레임(120)의 하단부에 설치되며 상기 이끼생육용 트레이(200,300)의 물 저장공간에서 아래로 배수되는 물을 저장하는 물 저장 장치부(130); 및 상기 물 저장 장치부(130)에 저장된 물을 필터로 정화시킨 후 펌프를 통해 상기 이끼생육용 트레이(200,300) 상부에 각각 설치된 관수용 배관의 구멍을 통해 이끼에 물을 분무하여 순환시키는 물 공급 및 순환 장치부(140);를 포함하는 스마트 이끼 플랜터 시스템에 있어서,
상기 이끼생육용 트레이(200,300)는,
소정의 길이와 폭을 가지며 단면이 곡선 모양으로 형성되고, 일측 단부에 수직 측벽이 형성되고 상기 수직 측벽의 내측 상부에 배관 삽입구(211,311)가 형성되고 상기 배관 삽입구(211,311)의 하부에 체결구멍(212,312)이 형성되고 상기 측벽의 내측 중간에 보호망 삽입구(213,313)가 형성되고 상기 측벽의 외측에 후면 설치부(214,314)가 형성되고, 상기 곡선 모양의 몸체 상부에 소정의 간격으로 격벽(216,316)이 형성되고 상기 격벽(216,316)과 격벽(216,316) 사이의 공간에 물 저장공간(217,317)이 형성된 상부몸체(210,310);
상기 상부몸체(210,310)의 하단에 일체로 형성되거나 본딩 또는 용접으로 연결하여 형성되며, 소정의 길이와 폭을 가지며 단면이 곡선 모양으로 형성되고, 상기 곡선 모양의 몸체 하부에 공기 순환 및 와류 형성부(226,325)가 곡선 모양으로 돌출 형성되고, 타측 단부에 수직 측벽이 형성되고 상기 수직 측벽의 내측 중간에 보호망 삽입구(221,322)가 형성되고, 상기 곡선 모양의 몸체 상부에 소정 간격으로 격벽(224,316)이 소정의 높이로 형성되고 상기 격벽(224,316)과 격벽(224,316) 사이에 물 저장공간(225,317)이 형성된 하부몸체(220,320); 및
상기 상부몸체(210,310)의 보호망 삽입구(213,313)와 상기 하부몸체(220,320)의 보호망 삽입구(221,322)에 삽입하여 배치되며, 상기 상부몸체(210,310)의 격벽(216,316)과 상기 하부몸체(220,320)의 격벽(224,316) 상에 배치된 상기 교체용 이끼매트(110)를 보호하는 보호망(250);
을 포함하는 스마트 이끼 플랜터 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 이끼생육용 트레이(200,300)는,
상기 상부몸체(210,310)와 상기 하부몸체(220,320)를 하나의 몸체로 구성하여 압출 공정으로 한번에 형성하거나 또는 상기 상부몸체(210,310)와 상기 하부몸체(220,320)를 분리하여 각각 압출 제작한 후 분리된 2개의 몸체를 본딩 또는 몰딩 또는 용접으로 접합하여 하나로 형성한 스마트 이끼 플랜터 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 이끼생육용 트레이(200,300)는
상기 하부몸체(220,320)의 수직 측벽의 하단부에 조명 삽입부(324)가 내측 방향으로 형성된 스마트 이끼 플랜터 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스마트 이끼 플랜터 시스템은,
공기 중의 이산화황, 질소산화물, 이산화탄소, 일산화탄소를 포함한 오염물질 농도와 미세먼지 농도를 각각 측정하여 공기 질 정보를 감지하는 센서부(160); 및
상기 센서부(160)에서 감지된 공기 질 정보에 따라 상기 물 공급 및 순환 장치부(140)의 동작을 자동으로 제어하는 제어부(150);
를 더 포함하는 스마트 이끼 플랜터 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210177696A KR102425074B1 (ko) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | 도시내 미세먼지 저감을 위한 스마트 이끼 플랜터 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210177696A KR102425074B1 (ko) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | 도시내 미세먼지 저감을 위한 스마트 이끼 플랜터 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102425074B1 true KR102425074B1 (ko) | 2022-07-27 |
Family
ID=82701260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210177696A KR102425074B1 (ko) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | 도시내 미세먼지 저감을 위한 스마트 이끼 플랜터 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102425074B1 (ko) |
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2021
- 2021-12-13 KR KR1020210177696A patent/KR102425074B1/ko active IP Right Grant
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