KR102450172B1

KR102450172B1 - IoT 기술 기반으로 센싱 데이터를 모니터링하여 동작 상태를 제어하는 지능형 산소 발생 시스템

Info

Publication number: KR102450172B1
Application number: KR1020210093515A
Authority: KR
Inventors: 권호용
Original assignee: 주식회사 세이버
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2021-07-16
Publication date: 2022-10-06

Abstract

산소 발생 시스템이 개시된다. 본 시스템은, 외부 공기로부터 산소를 추출하기 위한 실외 장치, 실외 장치를 통해 추출된 산소를 실내로 공급하기 위한 토출 장치, 실외 장치 및 토출 장치를 제어하기 위한 제어 장치를 포함한다. 실외 장치는, 외부 공기를 정화하는 필터 모듈, 필터부를 거친 공기를 압축하는 압축 모듈, 압축 모듈을 통해 압축된 공기 내 산소와 질소를 분리하는 흡착 모듈, 정화부를 거친 공기를 토출 장치로 배출하는 배출 모듈을 포함한다. 제어 장치는, 실외 장치에 구비된 압축 모듈의 온도에 기초하여, 실외 장치 및 토출 장치를 통한 산소 공급을 제어한다.

Description

IoT 기술 기반으로 센싱 데이터를 모니터링하여 동작 상태를 제어하는 지능형 산소 발생 시스템 { INTERNET OF THINGS TECHINIC BASED INTELLIGENT OXYGEN GENERATION SYSTEM FOR CONTROLLING OPERATING STATE BY MONITORING SENSING DATA }

본 개시는 산소 발생 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실외 장치 및/또는 실내 토출 장치에 구비된 센서의 데이터를 기반으로 IoT 기술을 통해 산소 공급을 제어하는 산소 발생 시스템에 관한 것이다.

산소 발생 시스템(산소 발생 장치)은 공기 중에 있는 오염물질과 질소 등을 제거하고 산소만을 추출하여 실내에 제공하는 시스템이다.

산소 발생 시스템은 다양한 방식을 통해 구현될 수 있는 바, 촉매 방식은 매번 촉매제를 교환할 필요가 있다는 단점이 있고, 전기분해 방식은 폭발성 높은 수소가 발생한다는 단점이 있으며, 기체분리 방식은 제품 제작 난이도가 상당히 높다는 단점이 있다.

한편, PSA(Pressure Swing Adsorption) 방식은 제올라이트(Zeolite Molecular Sieve) 등의 흡착제를 통해 공기 중에 있는 질소분자 및 여러 물질을 흡착한 후 산소만을 추출하는 방식으로, 산소 발생 비용이 경제적이고 연속 발생이 용이하다는 점에서 가장 보편적으로 이용되는 방식에 해당한다. 또한, PSA 방식과 기본적인 원리는 유사하되 흡착과 압축의 순서만 바뀐 방식으로 RVSA(Rapid Vacuum Swing Adsorption) 방식도 이용되고 있다.

등록 특허 공보 제10-1779409호(향상된 PSA 방식을 이용한 산소 발생기)

본 개시는 실외 장치, 실내 토출 장치 등에 구비된 다양한 센서의 센싱 데이터에 따라 산소 공급을 제어하는 산소 발생 시스템을 제공한다.

본 개시는 동작 시간에 따라 각 부품의 교체 시기 및 이상 여부를 분석하는 산소 발생 시스템을 제공한다.

본 개시의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 개시의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 개시의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 개시의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 산소 발생 시스템은, 외부 공기로부터 산소를 추출하기 위한 실외 장치, 상기 실외 장치를 통해 추출된 산소를 실내로 공급하기 위한 토출 장치, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 제어하기 위한 제어 장치를 포함한다. 상기 실외 장치는, 외부 공기를 정화하는 필터 모듈, 상기 필터부를 거친 공기를 압축하는 압축 모듈, 상기 압축 모듈을 통해 압축된 공기 내 산소와 질소를 분리하는 흡착 모듈, 상기 정화부를 거친 공기를 상기 토출 장치로 배출하는 배출 모듈을 포함한다. 상기 제어 장치는, 상기 실외 장치에 구비된 상기 압축 모듈의 온도에 기초하여, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급을 제어한다.

상기 제어 장치는, 상기 실외 장치에 구비된 상기 압축 모듈의 온도가 임계 온도 이상인 경우, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급을 중단할 수 있다.

이때, 상기 제어 장치는, 상기 압축 모듈의 초기 온도, 및 상기 압축 모듈의 온도가 상기 초기 온도에서 상기 임계 온도로 상승하기까지 걸린 상기 실외 장치의 동작 시간에 기초하여, 적어도 하나의 인공지능 모델을 훈련시키고, 상기 훈련된 인공지능 모델에 상기 압축 모듈의 현재 온도를 입력하여, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급 시간을 결정할 수 있다.

상기 제어 장치는, 상기 실외 장치의 상기 필터 모듈로 유입되는 공기의 습도에 기초하여, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급을 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어 장치는, 실내 공기의 이산화탄소 농도에 기초하여, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급을 제어할 수도 있다.

이 경우, 상기 제어 장치는, 실내 공기의 이산화탄소 농도의 변화량이 임계치 이상인 경우, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급을 중단하고, 서버로 화재 위험에 대한 정보를 전송할 수 있다.

상기 산소 발생 시스템은, 상기 실외 장치를 통해 추출된 산소를 복수의 구역에 제공하기 위해 상기 복수의 구역 별로 구비된 복수의 토출 장치를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어 장치는, 상기 복수의 구역 각각의 산소 농도에 기초하여, 상기 복수의 토출 장치 각각을 통한 산소 공급을 제어할 수 있다.

상기 제어 장치는, 상기 실외 장치의 동작 시간에 따라 상기 필터 모듈, 상기 압축 모듈, 및 상기 흡착 모듈 중 적어도 하나의 부품의 교체 시기를 식별할 수 있다. 이 경우, 상기 동작 시간에는, 상기 필터 모듈로 유입되는 공기의 습도에 따른 가중치가 적용될 수 있다.

상기 제어 장치는, 상기 실외 장치로부터 배출되는 공기의 산소 농도 및 유량에 기초하여, 상기 압축 모듈, 상기 흡착 모듈, 및 상기 배출 모듈 중 적어도 하나의 이상 여부를 식별할 수도 있다.

한편, 상기 제어 장치는, 서버와 통신을 수행하여, 상기 서버 상에서 상기 산소 발생 시스템과 연동하여 등록된 사용자의 수를 식별하고, 상기 식별된 사용자의 수를 기반으로, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급을 제어할 수 있다.

본 개시에 따른 산소 발생 시스템은, 온도 센서 등의 센싱 데이터를 기반으로 환경에 적합한 방식에 따라 산소 공급을 수행한다는 장점이 있다.

특히, 본 개시에 따른 산소 발생 시스템은, PSA 또는 RVSA 방식에 있어 실외 장치의 모듈/부품 관리에 최적화된 알고리즘을 활용한다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 산소 발생 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 실외 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 산소 발생 시스템에 구비된 실외 장치의 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 산소 발생 시스템의 동작을 설명하기 위한 알고리즘, 그리고
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 산소 발생 시스템 내 구성들을 설명하기 위한 블록도이다.

본 개시에 대하여 구체적으로 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 도면의 기재 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 개시의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당해 기술 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.

또한, 본 명세서에 첨부된 각 도면에 기재된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 설명 및 이해의 편의를 위해서 서로 다른 실시 예들에서도 동일한 참조번호 또는 부호를 사용하여 설명한다. 즉, 복수의 도면에서 동일한 참조 번호를 가지는 구성요소를 모두 도시되어 있다고 하더라도, 복수의 도면들이 하나의 실시 예를 의미하는 것은 아니다.

또한, 본 명세서 및 청구범위에서는 구성요소들 간의 구별을 위하여 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 사용될 수 있다. 이러한 서수는 동일 또는 유사한 구성요소들을 서로 구별하기 위하여 사용하는 것이며 이러한 서수 사용으로 인하여 용어의 의미가 한정 해석되어서는 안 된다. 일 예로, 이러한 서수와 결합된 구성요소는 그 숫자에 의해 사용 순서나 배치 순서 등이 제한되어서는 안 된다. 필요에 따라서는, 각 서수들은 서로 교체되어 사용될 수도 있다.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 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 개시의 실시 예에서 "모듈", "유닛", "부(part)" 등과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 구성요소를 지칭하기 위한 용어이며, 이러한 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈", "유닛", "부(part)" 등은 각각이 개별적인 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 경우를 제외하고는, 적어도 하나의 모듈이나 칩으로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.

또한, 본 개시의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결뿐 아니라, 다른 매체를 통한 간접적인 연결의 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다는 의미는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 산소 발생 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 산소 발생 시스템(10)은 실외 장치(100), 토출 장치(200), 및 제어 장치(300)를 포함한다.

산소 발생 시스템(10)은, 가정용, 병원용, 차량용 등 다양한 용도로 사용될 수 있으며, 정수기, 에어컨 등의 가전 기기와 일체로 구현될 수도 있다.

실외 장치(100)는 외부의 공기를 흡입하여 산소를 추출하기 위한 구성으로, 추출된 산소(: 산소 농도가 높은 공기)를 실내에 구비된 토출 장치(200)로 전달할 수 있다.

실외 장치(100)는 PSA 또는 RVSA 방식으로 산소를 추출할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 새롭게 개발되는 산소 추출 방식을 채택할 수도 있다. PSA 방식에 따라 동작하는 실외 장치(100)의 구체적인 구성 및 동작은 도 2 및 도 3을 통해 후술한다.

토출 장치(200)는 실외 장치(100)를 통해 추출된 산소를 실내로 배출하기 위한 구성으로, 노즐 등을 통해 실외 장치(100)로부터 산소를 공급받을 수 있다.

토출 장치(200)는 압력조절 장치, 밸브, 팬 등을 통해 공기의 흐름을 제어할 수 있다.

토출 장치(200)는 실내의 벽면 또는 천장에 설치될 수 있다. 또한, 토출 장치(200)는 목걸이형과 같이 웨어러블 형태로 구현될 수도 있다.

하나의 실외 장치(100)가 하나의 토출 장치(200)로 산소를 공급할 수 있으나, 하나의 실외 장치(100)가 서로 다른 구역들에 배치된 복수의 토출 장치(200)로 산소를 공급할 수도 있다. 또는, 복수의 실외 장치(100)가 하나 또는 복수의 토출 장치(200)로 산소를 공급할 수도 있음은 물론이다.

제어 장치(300)는 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)를 제어하여 산소를 공급하기 위한 구성이다.

제어 장치(300)는 실외 장치(100) 및/또는 토출 장치(200)와 유무선으로 연결되어 제어 신호를 전송할 수 있다. 이 경우, 제어 장치(300)로부터 전송된 제어 신호에 따라, 실외 장치(100)는 외부 공기를 흡입하여 산소를 추출할 수 있고, 토출 장치(200)는 밸브를 개방하거나 및/또는 팬을 구동하여 실외 장치(100)로부터 공급되는 산소를 실내로 제공할 수 있다.

제어 장치(300)는 디스플레이 및/또는 스피커를 포함할 수 있으며, 실내의 벽면에 설치될 수 있다.

일 예로, 제어 장치(300)는 버튼 또는 터치(ex. 디스플레이 터치)에 해당하는 사용자 입력에 따라 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)를 구동하여 산소를 공급할 수 있다.

이 경우, 제어 장치(300)는 산소 발생 시스템의 동작 상태에 대한 정보를 출력하도록 디스플레이 및/또는 스피커를 제어할 수 있다.

동작 상태에 대한 정보는, 산소 발생 시스템(10)의 산소 공급 여부, 산소 공급 세기(ex. 단위시간당 산소 공급량), 산소 공급 시간 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 실외 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 실외 장치(100)는 필터 모듈(110), 압축 모듈(120), 흡착 모듈(130), 배출 모듈(140) 등을 포함할 수 있다.

필터 모듈(110)은 외부 공기를 정화하기 위한 구성으로, 공기 중 미세먼지나 바이러스 등 불순물을 제거할 수 있다. 필터 모듈(110)은 헤파 필터, 나노 필터 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

일 예로, 실외 장치(100)은 실외로부터 공기를 흡입하기 위한 적어도 하나의 팬과 모터를 구비할 수 있다. 모터의 구동에 따라 팬이 회전한 결과, 흡입된 공기가 필터 모듈(110)을 거쳐 필터링 될 수 있다.

압축 모듈(120)은 필터 모듈(110)을 통해 정화된 공기를 압축하기 위한 구성이다. 일 예로, 압축 모듈(120)은 내부 공간의 부피 조절이 가능한 금속 컴프레서를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

한편, 실외 장치(100)는 압축 모듈(120)을 통해 발생하는 열을 배출하기 위한 적어도 하나의 열교환기를 포함할 수도 있다.

흡착 모듈(130)은 압축된 공기 내에서 산소를 분리하기 위한 구성이다.

구체적으로, 흡착 모듈(130)은 제올라이트로 구성된 제올라이트 배드를 포함할 수 있으며, 이를 통해 질소 등이 분리되어 산소가 추출될 수 있다.

배출 모듈(140)은 흡착 모듈(130)을 통해 추출된 산소를 (노즐 등을 통해) 토출 장치(200)로 전달하기 위한 구성이다.

배출 모듈(140)은 압력 조절 모듈, 유량계 등을 포함할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 산소 발생 시스템에 구비된 실외 장치의 구성을 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 PSA 방식의 실외 장치(100)의 일 예를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 필터 모듈(110)을 거쳐 정화된 실외 공기는 압축 모듈(120) 내에서 압축될 수 있다.

압축 모듈(120) 상에서 외부 공기가 압축됨과 동시에 흡입력이 발생되어 외부 공기가 실외 장치(100)의 흡입구를 거쳐 필터 모듈(110)로 유입되고, 필터 모듈(110)을 거쳐 정화된 외부 공기가 압축 모듈(120)로 유입될 수 있다. 이때, 외부 공기가 압축됨으로써 추후 흡착 모듈(130)를 통한 산소 추출 효율이 향상될 수 있다.

압축된 공기가 흡착 모듈(130)에 다다르면, 흡착 모듈(130)의 제올라이트 배드 상에 질소 등이 흡착된 결과 산소가 추출될 수 있다.

제올라이트 배드 상에는 제올라이트 분자체(Zeolite Molecular Sieve)가 충전되어 있어, 제올라이트 분자체와 친화력이 높은 질소 분자를 흡착하고 산소는 통과시킬 수 있다.

일정 기간 이상 이용 시 제올라이트 배드가 교체될 수 있도록 실외 장치(100)의 외측에는 제올라이트 배드를 교체할 수 있도록 개폐가능한 개폐구(도면에 미도시)가 추가로 구비될 수 있고, 사용자는 개방된 개폐구를 통해 제올라이트 배드를 교체할 수 있다. 제올라이트 배드는 용이한 교체를 위해 카트리지 형식으로 제작될 수도 있다.

도 3을 참조하면, 실외 장치(100)는 흡착 모듈(130)의 제올라이트 배드의 흡착을 제어하기 위한 하나 이상의 밸브(131)를 포함할 수 있다. 일 예로, 밸브(131)는 솔레노이드 밸브에 해당할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

실외 장치(100)는 제올라이트 배드 이전의 밸브(131)를 개방하여 제올라이트 배드로 공기를 공급할 수 있으며, 질소의 흡착이 수행된 이후에는 제올라이트 배드 이후의 밸브(131)를 개방하여 산소 농도가 높은 공기를 저장 모듈(150)로 전달할 수 있다.

실외 장치(100)는 복수의 밸브(131)를 이용하여 두 개의 제올라이트 배드의 흡착 및 탈착을 주기적으로 변경할 수도 있다.

한편, 실외 장치(100)는 제올라이트 배드를 통해 흡착된 질소를 배출하기 위한 배출부(132)를 포함할 수 있다.

저장 모듈(150)는 추출된 산소를 저장하기 위한 구성이다. 저장 모듈(150)은 산소 농도가 높은 공기를 저장하여 사용자가 원하는 산소량을 충족하면 개방하여 배출 모듈(140)측으로 제공하는 역할을 수행한다.

배출 모듈(140)은 저장 모듈(150)로부터 공급된 산소를 노즐(145)을 토해 토출 장치(200)로 공급하기 위한 구성이다.

배출 모듈(140)은 압력조절부(141) 또는 밸브 등을 통해 산소를 노즐(145)로 배출할 수 있다. 압력조절부(141)는 공기가 배출구를 통해 노즐(145)로 배출되는 배출압을 조절하는 역할을 수행한다.

배출 모듈(140)은 유량계(140)를 통해 공기의 배출량을 측정할 수 있다.

한편, 배출 모듈(140)은 노즐(145)과의 연결 부분에 적어도 하나의 수통을 포함할 수도 있는 바, 이 경우 산소는 수통 내 물을 거쳐 외부로 배출될 수 있다. 이때, 수통 내 물을 거쳐 산소가 배출됨으로써 산소가 정화할 수 있음과 동시에 수통 내 물이 산소로 인해 작은 입자로 나뉘어져 산소 배출과 동시에 수통 내 물이 수분입자로 산소와 함께 배출되어 실내 습도 조절도 함께 수행될 수 있다. 또한, 수통 내 물에 아로마 오일 등이 함유되어 가습효과와 함께 방향효과나 실내 사용자에게 심신 안정 효과 등을 제공할 수 있다.

한편, 실외 장치(100)는 압축 모듈(120)의 온도를 측정하기 위한 적어도 하나의 온도 센서(160)를 포함할 수 있다.

온도 센서(160)는 압축 모듈(120) 내부의 온도를 측정하도록 설치될 수도 있고, 압축 모듈(120)의 표면 온도를 측정하도록 설치될 수도 있다.

일 실시 예로, 산소 발생 시스템(10)의 제어 장치(300)는, 온도 센서(160)의 센싱 데이터를 기반으로 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어 장치(300)는 압축 모듈(120)의 온도에 기초하여, 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)를 통한 산소 공급을 제어할 수 있다.

관련하여, 도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 산소 발생 시스템의 동작을 설명하기 위한 알고리즘이다.

도 4를 참조하면, 제어 장치(300)는 산소 공급을 요청하는 사용자 입력을 수신할 수 있다(S410).

이 경우, 제어 장치(300)는 버튼, 터치, 또는 음성을 통해 사용자 입력을 수신할 수 있다.

또는, 제어 장치(300)는 적어도 하나의 사용자 단말(ex. 스마트폰)과 애플리케이션 등을 통해 연동될 수 있으며, 사용자 단말을 통해 사용자 입력을 수신할 수도 있다.

산소 공급을 요청하는 사용자 입력이 수신되면, 제어 장치(300)는 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)를 통해 산소를 공급할 수 있다(S420).

구체적으로, 제어 장치(300)는 실외 장치(100) 및 토출 장치(200) 각각에 제어 신호를 전송할 수 있다. 그 결과, 실외 장치(100)는 상술한 필터 모듈(110), 압축 모듈(120), 흡착 모듈(130), 배출 모듈(140)을 통해 산소를 추출하여 토출 장치(200)로 공급할 수 있다. 또한, 토출 장치(200)는 실외 장치(100)로부터 공급된 산소를 실내로 배출할 수 있다.

이 경우, 제어 장치(300)는 실외 장치(100)의 압축 모듈(120)에 구비된 온도 센서(160)와 연결되어 실시간으로 압축 모듈(120)의 온도를 모니터링할 수 있다.

여기서, 만약 압축 모듈(120)의 온도가 임계 온도 이상인 경우(S430 - Y), 제어 장치(300)는 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)를 통한 산소 공급을 중단할 수 있다(S440).

구체적으로, 제어 장치(300)는 실외 장치(100)의 압축 모듈(120)이 압축 동작을 중단하도록 실외 장치(100)로 제어 신호를 전송할 수 있다.

이후 압축 모듈(120)의 온도가 임계 온도보다 낮은 특정한 기준 온도까지 내려가는 경우, 제어 장치(300)는 산소 공급을 재개할 수 있다. 이때, 압축 모듈(120)의 온도가 임계 온도에 다다르지 않는 한 산소 공급은 중단되지 않고 계속될 수 있다.

한편, 제어 장치(300)는 적어도 하나의 인공지능 모델을 통해 산소 공급 시간을 결정할 수 있다.

인공지능 모델은, 서로 다른 레이어에 포함된 노드 간의 가중치를 기반으로 업데이트될 수 있는 신경망 모델에 해당할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

인공지능 모델은, 압축 모듈(120)의 현재 온도가 입력되면, 압축 모듈(120)의 온도가 현재 온도에서 임계 온도까지 도달하는 데에 걸리는 실외 장치(100)의 동작 시간(예상치)을 출력할 수 있다.

이를 위해, 제어 장치(300)는 압축 모듈(120)의 초기 온도, 및 압축 모듈(120)의 온도가 초기 온도에서 임계 온도로 상승하기까지 걸린 실외 장치(100)의 동작 시간을 훈련데이터로 하여, 인공지능 모델을 훈련시킬 수 있다.

예를 들어, 압축 모듈(120)의 초기 온도가 15도인 경우, 실외 장치(100)가 20분 동작함에 따라 압축 모듈(120)의 온도가 임계 온도에 도달할 수 있다. 그리고, 압축 모듈(120)의 초기 온도가 30도인 경우, 실외 장치(100)가 10분 동작함에 따라 압축 모듈(120)의 온도가 임계 온도에 도달할 수 있다. 이 경우, 초기 온도인 15도 및 20분이 하나의 훈련 데이터 쌍으로 활용되고, 초기 온도인 25도 및 10분이 하나의 훈련 데이터 쌍으로 활용될 수 있다.

그리고, 제어 장치(300)는 훈련된 인공지능 모델에 압축 모듈(120)의 현재 온도를 입력하여, 인공지능 모델의 출력에 따라 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)를 통한 산소 공급 시간을 결정할 수 있다.

한편, 제어 장치(300)는, 온도 센서(160)를 통해 획득된 압축 모듈(120)의 온도 이력을 시간 구간 별로 분석하여, 압축 모듈(120)의 내구성을 분석할 수도 있다.

이 경우, 제어 장치(300)는 실외 장치(100)의 동작 상태(ex. 동작 중인 상태, 동작 중이지 않은 상태) 이력 및 온도 이력에 따라 압축 모듈(120)의 내구성을 평가할 수 있으며, 내구성에 대한 평가 정보를 서버 및/또는 사용자 단말로 전송할 수 있다.

이 경우, 제어 장치(300)는 압축 모듈(120)의 내구성에 대한 평가 정보(ex. 평가 스코어)를 출력하는 적어도 하나의 인공지능 모델을 이용할 수도 있다.

본 인공지능 모델은, 내구성에 이상이 없는 정상적인 압축 모듈(: 평가 스코어 높음)의 특정 시간 구간 동안의 시간 별 동작 상태 및 시간 별 온도에 따라 훈련된 모델일 수 있다. 또한, 본 인공지능 모델은 내구성에 이상이 있는 압축 모듈(: 평가 스코어 낮음)의 특정 시간 구간 동안의 시간 별 동작 상태 및 시간 별 온도에 따라 훈련된 모델일 수 있다. 인공지능 모델의 훈련은 제어 장치(300) 상에서 수행될 수도 있고, 적어도 하나의 외부 서버 또는 사용자 단말을 통해 수행될 수도 있다.

예를 들어, 내구성에 대한 평가 스코어가 임계 스코어 미만이거나 또는 특정 시간 구간 동안의 평가 스코어의 감소폭이 일정 스코어 이상인 경우, 제어 장치(300)는 압축 모듈(120)의 내구성에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.

이 경우, 제어 장치(300)는 압축 모듈(120)의 점검 및/또는 교체가 필요함을 알리는 정보를 서버 및/또는 사용자 단말로 전송할 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 실외 장치(100)는 필터 모듈(110)로 유입되는 공기의 습도를 측정하기 위한 적어도 하나의 습도 센서(170)를 포함할 수 있다.

이 경우, 제어 장치(300)는, 습도 센서(170)를 통해 측정된 외부 공기의 습도에 기초하여, 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)를 통한 산소 공급을 제어할 수도 있다.

일 실시 예로, 제어 장치(300)는 외부 공기의 습도가 제1 임계 습도 이상이고 제2 임계 습도(>제1 임계 습도) 미만인 경우에만 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)를 통한 산소 공급을 수행할 수 있다.

이 경우, 적당한 습기 상태의 공기만이 필터 모듈(110)로 유입되는 바, 실외 장치(100)의 사용 환경이 비교적 일정하게 유지되어 사용기간이 늘어날 수 있고, 산소를 공급받는 내부 환경에도 도움이 될 수 있다.

한편, 제어 장치(300)는 실외 장치(100)의 총 동작 시간에 따라 관리/보수 시점을 식별할 수 있다.

예를 들어, 제어 장치(300)는 실외 장치(100)의 총 동작 시간이 기설정된 동작 시간(ex. 5000시간, 7000시간 등)에 도달하는 경우, 실외 장치(100)의 점검 또는 보수가 필요한 것으로 판단할 수 있다.

또는, 실외 장치(100)에 포함된 부품(ex. 제올라이트 배드, 헤파 필터, 컴프레서, 밸브 등) 별 교체 주기가 제어 장치(300) 상에 기저장되어 있을 수 있다.

교체 주기는, 동작 시간에 따라 정의될 수도 있고, 설치 이후 경과한 시간에 따라 정의될 수도 있다.

일 실시 예로, 제어 장치(300)는 실외 장치(100)의 총 동작 시간에 따라 필터 모듈(110), 압축 모듈(120), 흡착 모듈(130), 및 배출 모듈(140) 중 적어도 하나에 포함되는 부품의 교체 시기를 식별할 수 있다.

이때, 실외 장치(100)의 총 동작 시간이 특정 부품의 교체 주기에 도달한 경우, 제어 장치(300)는 해당 부품의 교체가 필요한 것으로 판단할 수 있다.

그리고, 제어 장치(300)는 점검, 보수, 또는 부품 교체가 필요함을 알리는 정보를 서버 및/또는 사용자 단말로 전송할 수 있다.

한편, 총 동작 시간을 산출함에 있어, 제어 장치(300)는 실외 장치(100)의 동작 시간에 대하여 습도 센서(170)에서 측정된 습도에 따른 가중치를 부여할 수도 있다.

구체적으로, 적정 습도 범위를 벗어나는 환경에서 실외 장치(100)가 동작하는 경우, 제어 장치(300)는 해당 동작 시간에 가중치를 적용할 수 있다.

일 예로, 실외 장치(100)가 동작하기 위한 적정 습도 범위가 20%~50%인 경우를 가정한다(실제 적정 습도 범위는 달라질 수 있음). 여기서, 외부 공기의 습도가 30%(: 적정 습도 범위 내)인 상태에서 실외 장치(100)가 두 시간 동작하였고, 외부 공기의 습도가 60%인 상태에서 실외 장치(100)가 두 시간 동작하였으며, 외부 공기의 습도가 10%인 상태에서 실외 장치(100)가 한 시간 동작한 경우를 가정한다.

이 경우, 제어 장치(300)는 적정 습도 범위와 실제 습도 간의 차이(절대값)만큼 실외 장치(100)의 동작 시간에 가중치를 부여할 수 있다.

즉, 습도가 60%인 상태에서의 동작 시간(2시간)에 대해서는 0.1(= abs(60-50)/100)만큼의 가중치가 추가로 적용되고, 습도가 10%인 상태에서의 동작 시간(1시간)에 대해서는 0.1(= abs(20-10)/100)만큼의 가중치가 추가로 적용될 수 있다.

그 결과, 제어 장치(100)는 실외 장치(100)의 동작 시간을 5.3시간(= 2 + (2 * 1.1) + (1 * 1.1))으로 식별할 수 있다.

이 경우, 비교적 혹독한 환경(ex. 적정 습도 범위 외의 환경)에서 동작하는 실외 장치(100)의 소모 값이 더욱 현실적으로 반영되어, 기기의 점검 시점 내지는 부품 별 교체 시점이 보다 정확하게 식별될 수 있다는 효과가 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 산소 발생 시스템(10)은 실외 장치(1000)를 통해 추출된 산소의 농도 및 유량을 측정하기 위한 적어도 하나의 산소 센서(180)를 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 산소 센서(180)는 실외 장치(100)에서 생성된 산소를 토출 장치(200)로 전송하는 경로인 노즐(145) 상에 구비될 수 있으나, 도 3과 달리, 실외 장치(100)의 배출 모듈(140) 내 공기의 이동 경로 상에 구비될 수도 있다.

제어 장치(300)는 산소 센서(180)를 통해 실외 장치(100)로부터 배출되는 공기의 산소 농도를 식별할 수 있다. 또한, 제어 장치(300)는 배출 모듈(150)에 포함된 유량계를 통해 배출되는 공기의 유량을 측정할 수 있다.

이 경우, 제어 장치(300)는 공기의 산소 농도 및 유량에 대한 정보를 디스플레이 등을 통해 출력할 수도 있다.

그리고, 제어 장치(300)는 산소 농도 및 유량에 기초하여, 필터 모듈(110), 압축 모듈(120), 흡착 모듈(130), 및 배출 모듈(140) 중 적어도 하나의 이상 여부를 식별할 수도 있다.

예를 들어, 동작 시 산소 농도 및/또는 유량에 따라, 제어 장치(300)는 산소 공급 성능을 복수의 단계(ex. 최상, 좋음, 보통, 이상 등 4단계)로 구분할 수 있다.

여기서, 만약 실외 장치(100)의 동작 중 배출되는 산소 농도가 정상 범위를 벗어나는 경우, 제어 장치(300)는 흡착 모듈(130)에 이상이 있는 것으로 식별할 수 있다. 만약, 공기의 유량이 정상 범위를 벗어나는 경우, 제어 장치(300)는 압축 모듈(120) 또는 배출 모듈(140)에 이상이 있는 것으로 식별할 수 있다.

이 경우, 제어 장치(300)는 실외 장치(100) 내에서 이상이 있는 것으로 식별된 구성에 대한 정보를 서버 및/또는 사용자 단말로 제공할 수 있다.

한편, 제어 장치(300)는, 실내 공기의 이산화탄소 농도에 기초하여, 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)를 통한 산소 공급을 제어할 수 있다.

일 예로, 제어 장치(300)는 실내의 이산화탄소 농도를 측정하기 위한 적어도 하나의 이산화탄소 센서를 포함할 수 있으며, 이산화탄소 농도가 임계 농도 이상인 경우, 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)를 활성화하여 산소를 공급할 수 있다.

다만, 실내 공기의 이산화탄소 농도의 변화량이 임계치 이상인 경우, 제어 장치(300)는 산소 공급을 중단할 수 있다.

이 경우, 제어 장치(300)는 서버 및/또는 사용자 단말로 화재 위험에 대한 정보를 전송할 수 있다.

이렇듯, 본 개시에 따른 산소 발생 시스템(10)은, 화재 시 연소 작용을 활성화하는 산소 공급을 억제하고, 화재 정보를 외부로 공유하는 등 화재 대응이 가능하다는 효과가 있다.

한편, 실내 공간에 해당하는 복수의 구역 별로 토출 장치가 각각 구비될 수도 있다. 여기서, 복수의 토출 장치 각각은 동일한 하나 이상의 실외 장치(100)로부터 산소를 공급받을 수도 있다.

이 경우, 제어 장치(300)는 복수의 구역 각각에 구비된 산소 센서를 통해 구역 별 산소 농도를 식별할 수 있다. 산소 센서는, 각 토출 장치 상에 구비되거나 또는 토출 장치와 별도로 설치될 수 있다.

제어 장치(300)는, 구역 별로 식별된 산소 농도에 따라 적어도 하나의 토출 장치를 통해 산소 공급을 수행할 수 있다.

일 예로, 산소 농도가 기준치 미만인 구역이 적어도 하나 존재하는 경우, 제어 장치(300)는 실외 장치(100)의 외부 공기 흡입 및 산소 추출을 활성화할 수 있다.

이 경우, 제어 장치(300)는 산소 농도가 기준치 미만인 구역에 설치된 토출 장치의 밸브가 개방되도록 제어하여, 해당 토출 장치를 통한 산소 공급을 수행할 수 있다.

한편, 제어 장치(300)는 복수의 구역 별 산소 농도에 대한 정보 및 복수의 구역 별로 구비된 토출 장치의 동작 시간에 대한 정보를 서버로 전송할 수 있다.

이 경우, 서버는 구역 별 연관성을 식별하여, 식별된 연관성에 대한 정보를 제어 장치(300)로 전송할 수 있다.

예를 들어, 일정 시간 동안 제1 구역의 토출 장치를 통해 산소가 공급된 결과, 제1 구역의 산소 농도는 5% 증가하고, 제2 구역의 산소 농도는 3% 증가하고, 제3 구역의 산소 농도는 1% 증가하고, 제4 구역의 산소 농도는 증가하지 않은 경우를 가정한다.

이 경우, 서버는, 제1 구역에 대하여, 제2 구역의 연관성이 가장 높은 것으로 식별하고, 다음으로 제3 구역의 연관성이 높은 것으로 식별할 수 있다. 또한, 서버는 제4 구역의 경우 제1 구역과 연관성이 없는 것으로 식별할 수 있다.

여기서, 각각 제1 구역과 연관성이 있는 제2 구역 및 제3 구역도 서로 간에 연관성이 있는 것으로 식별될 수 있다.

이후, 적어도 하나의 구역에 산소 공급이 필요한 경우(ex. 특정 구역에 대한 산소 공급이 사용자 입력에 따라 요청되거나, 또는 특정 구역의 산소 농도가 기준치 미만인 것으로 식별된 경우), 제어 장치(300)는 구역들 간의 연관성에 따라 각 구역에 위치한 토출 장치의 동작 시간을 설정할 수 있다.

예를 들어, 제2 구역 및 제3 구역에 대한 산소 공급이 필요한 경우, 제어 장치(300)는 제2 구역 및 제3 구역 각각에 위치한 토출 장치들을 활성화시킬 뿐만 아니라, 제2 구역 및 제3 구역 각각과 연관성이 있는 제1 구역에 위치한 토출 장치 역시 활성화시킬 수 있다.

반면, 제4 구역에 대한 산소 공급이 필요한 경우, 제어 장치(300)는 제4 구역에 위치한 토출 장치만을 활성화시킬 수 있다.

한편, 도 5는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 산소 발생 시스템 내 구성들을 설명하기 위한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 실외 장치(100)는 필터 모듈(110), 압축 모듈(120), 흡착 모듈(130), 배출 모듈(140) 외에 제어 모듈(150), 온도 센서(160), 습도 센서(170), 산소 센서(180) 등을 포함할 수 있다.

제어 모듈(150)은 실외 장치(100)의 다른 구성들과 연결되어 실외 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 구성이다. 제어 모듈(150)은 제어 장치(300)와 통신을 수행하기 위한 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다.

본 제어 모듈은, 와이파이, 블루투스, 적외선 통신 등 무선 통신을 통해 제어 장치(300)와 연결될 수도 있고, 다양한 형식의 유선 통신을 통해 연결될 수도 있다.

제어 모듈(150)은 제어 장치(300)로부터 수신되는 제어 신호에 따라 필터 압축 모듈(120), 흡착 모듈(130)과 관련된 하나 이상의 밸브, 배출 모듈(140) 등을 제어할 수 있다.

또한, 제어 모듈(150)은 각종 센서(160, 170, 180)를 통해 획득된 센싱 데이터를 제어 장치(300)로 전송할 수 있다.

온도 센서(160)는 실외 장치(100) 내 적어도 하나의 구성 또는 적어도 하나의 공간 내 온도를 측정하기 위한 구성이다.

온도 센서(160)는 접촉식 또는 비접촉식으로 구현될 수 있다. 온도 센서(160)는 열전쌍, 써미스터, 저항온도 검출, 적외선 기반 측정 등 다양한 방식의 센서로 구현될 수 있다.

도 3의 경우, 온도 센서(160)가 압축 모듈(120)의 온도를 측정하는 경우만이 도시되었으나, 이 밖에도 실외 장치 내 다양한 공간 상에 설치될 수 있다.

습도 센서(170)는 실외 장치(100)의 흡입구 또는 배출구의 습도를 측정하기 위한 구성이다.

습도 센서(170)는 건습구 습도계, 염화 리튬 습도 센서, 전해 습도 센서, 고분자막 습도 센서, 수정진동식 습도 센서, 산화알루미늄 습도 센서, 세라믹 습도 센서, 서미스터 습도 센서, 마이크로파 습도 센서, 결로 센서, 노점 센서 등 다양한 방식의 센서로 구현될 수 있다.

산소 센서(180)는 실외 장치(100)의 흡입구, 배출구, 또는 저장 모듈(150) 등의 산소 농도를 측정하기 위한 구성이다.

산소 센서(180)는, 일 예로 전극 상에서 수행되는 산소분자의 환원에 따라 발생하는 전압을 활용하는 방식으로 구현될 수 있으나, 이 밖에도 종래 알려졌거나 향후 고안될 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

도 5를 참조하면, 토출 장치(200)는 배출 모듈(210), 제어 모듈(220), 수분 공급 모듈(230), 산소 센서(240) 등을 포함할 수 있다.

배출 모듈(210)은 실외 장치(100)로부터 공급된 산소를 실내로 배출하기 위한 구성으로, 팬, 밸브, 압력조절 장치 등을 통해 산소를 배출할 수 있다.

제어 모듈(220)은 토출 장치(200)의 전반적인 구성을 제어하기 위한 구성으로, 제어 장치(300)와 통신을 수행할 수 있다.

일 예로, 제어 모듈(220)은, 제어 장치(300)로부터 수신된 제어 신호에 따라, 배출 모듈(210)의 밸브를 개방할 수 있다. 그 결과, 실외 장치(100)로부터 토출 장치(200)로 공급된 산소가 실내로 배출될 수 있다.

수분 공급 모듈(230)은 배출되는 산소에 습기를 부가하기 위한 구성이다. 수분 공급 모듈(230)은 물이 담길 수 있는 적어도 하나의 수통을 포함할 수 있으며, 공급된 산소가 수통을 통과함에 따라 습도가 더해진 산소가 배출될 수 있다.

여기서, 수통은 사용자에 의해 쉽게 탈착 및 부착될 수 있는 다양한 구조(ex. 회전식 체결 구조, 고리형 체결 구조 등)로 형성될 수 있으며, 이 경우 사용자가 간편하게 수통 내 물을 충전할 수 있다.

산소 센서(240)는 실내 공기의 산소 농도를 측정하기 위한 구성이다. 제어 모듈(220)은 산소 센서(240)의 센싱 데이터를 제어 장치(300)로 전송할 수 있다.

제어 장치(300)는 제어 모듈(310), 통신 모듈(320), 사용자입력 모듈(330), 출력 모듈(340), 이산화탄소 센서(350) 등을 포함할 수 있다.

제어 모듈(310)은 제어 장치(300)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 구성으로, 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)와 유무선 연결되어 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)의 산소 공급을 제어할 수 있다.

통신 모듈(320)은 적어도 하나의 외부 서버 및/또는 사용자 단말과 통신을 수행하기 위한 구성이다.

통신 모듈(320)은 적어도 하나의 애플리케이션을 통해 서버와 연동될 수 있으며, 서버는 애플리케이션을 통해 제어 장치(300) 및 사용자 단말 간의 통신을 중계할 수 있다.

통신 모듈(320)은 사용자 단말을 통해 수신된 사용자 입력에 대한 정보를 사용자 단말 및/또는 서버로부터 수신할 수 있다.

또한, 통신 모듈(320)은 리모컨 등의 원격 제어 장치로부터 사용자 입력에 매칭되는 제어 신호를 수신할 수도 있다. 이 경우, 통신 모듈(320)은 적외선 통신, 블루투스 통신, 와이파이 통신 등을 이용할 수 있다.

또한, 상술한 다양한 실시 예에 따른 제어 장치(300)의 동작은, 통신 모듈(320)을 통해 연결된 서버 상에서 수행될 수도 있다. 예를 들어, 압축 모듈(120)의 온도에 따른 산소 공급 중단 등과 관련된 제어 정보는, 서버를 통해 생성될 수도 있다.

통신 모듈(320)은, 유선 통신 및/또는 무선 통신을 통해 구현된 네트워크를 기반으로, 외부 장치(ex. 서버, 사용자 단말 등)와 연결될 수 있다. 이때, 통신 모듈(320)은 외부 장치와 직접적으로 연결될 수도 있지만, 네트워크를 제공하는 하나 이상의 외부 서버(ex. ISP(Internet Service Provider))를 통해서 외부 전자 장치와 연결될 수도 있다.

네트워크는 영역 또는 규모에 따라 개인 통신망(PAN; Personal Area Network), 근거리 통신망(LAN; Local Area Network), 광역 통신망(WAN; Wide Area Network) 등일 수 있으며, 네트워크의 개방성에 따라 인트라넷(Intranet), 엑스트라넷(Extranet), 또는 인터넷(Internet) 등일 수 있다.

무선 통신은 LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), 5G(5th Generation) 이동통신, CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), GSM(Global System for Mobile Communications), DMA(Time Division Multiple Access), WiFi(Wi-Fi), WiFi Direct, Bluetooth, NFC(near field communication), Zigbee 등의 통신 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

유선 통신은 이더넷(Ethernet), 광 네트워크(optical network), USB(Universal Serial Bus), 선더볼트(ThunderBolt) 등의 통신 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시 예로, 제어 장치(300)와 연결된 서버는 하나 이상의 사용자 단말과 통신을 수행하여 사용자 정보를 획득하고, 획득된 사용자 정보를 산소 발생 시스템(10)이 설치된 공간에 대하여 등록할 수 있다.

이 경우, 제어 장치(300)는 통신 모듈(320)을 통해 해당 공간에 대하여 등록된 사용자 정보를 수신할 수 있다.

여기서, 제어 장치(300)는 해당 공간에 대하여 등록된 사용자의 수를 식별할 수 있다. 그리고, 제어 장치(300)는 식별된 사용자의 수를 기반으로 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)를 통한 산소 공급을 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어 장치(300)는 식별된 사용자의 수가 많을수록, 산소 공급을 위한 실외 장치(100) 및 토출 장치(200)의 동작 시간을 길게 설정할 수 있다.

여기서, 동작 시간은, 일별 평균 동작 시간에 해당할 수도 있고, 1회 동작에 대하여 기본 설정된 동작 시간에 해당할 수도 있다.

또한, 제어 장치(300)는 서버로부터 복수의 사용자 각각의 사용자 단말의 위치 정보를 수신할 수 있다.

이 경우, 제어 장치(300)는 현재 해당 공간에 위치하는 사용자 단말의 수를 식별할 수 있으며, 식별된 사용자 단말의 수가 많을수록 동작 시간을 길게 설정할 수 있다.

그 결과, 산소 발생 시스템(10)이 설치된 공간을 공유하는 사용자의 수에 따라 적절한 양의 산소가 공급될 수 있다는 효과가 있다.

한편, 복수의 공간 별로 구비된 복수의 토출 장치가 설치된 경우, 제어 장치(300)는 통신 모듈(320)을 통해 사용자 단말로부터 적어도 하나의 공간에 대한 산소 공급을 요청하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.

이 경우, 사용자 입력은 서버가 제공하는 애플리케이션이 실행된 사용자 단말을 통해 수신될 수 있으며, 사용자 단말을 통해 수신된 사용자 입력은 서버를 거쳐 제어 장치(300)로 수신될 수도 있다.

그리고, 제어 장치(300)는 수신된 사용자 입력에 매칭되는 공간의 토출 장치만을 선택적으로 활성화시켜 해당 공간에만 산소 공급을 수행할 수 있다.

사용자 입력 모듈(330)은 사용자 명령 또는 사용자 정보를 입력 받기 위한 구성이다. 사용자 입력 모듈(330)는 터치 센서, 버튼, 카메라, 마이크 등으로 구현될 수 있다.

출력 모듈(340)은, 다양한 정보를 출력하기 위한 구성으로, 디스플레이, 스피커 등을 포함할 수 있다.

일 예로, 제어 모듈(310)은 디스플레이를 통해 현재 산소 발생 시스템(10)의 동작 상태(ex. 산소 공급 여부, 산소 공급 시간)를 출력할 수 있다.

이산화탄소 센서(350)는, 실내의 이산화탄소 농도를 측정하기 위한 구성이다. 제어 모듈(310)은 이산화탄소 센서(350)의 센싱 데이터를 통해 실내의 이산화탄소 농도를 식별할 수 있다.

한편, 이상에서 설명된 다양한 실시 예들은 서로 저촉되지 않는 한 복수의 실시 예가 결합되어 구현될 수 있다.

한편, 이상에서 설명된 제어 장치(300)의 다양한 실시 예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록 매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 본 개시에서 설명되는 실시 예들은 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛(unit) 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.

일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시 예들이 프로세서 자체로 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상술한 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다.

한편, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 제어 장치(300)의 처리동작을 수행하기 위한 컴퓨터 명령어(computer instructions) 또는 컴퓨터 프로그램은 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer-readable medium)에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 명령어 또는 컴퓨터 프로그램은 초음파 세척기 내의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되었을 때 상술한 다양한 실시 예에 따른 산소 발생 시스템의 처리 동작이 수행되도록 한다.

비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 구체적인 예로는, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 있을 수 있다.

이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

10: 산소 발생 시스템 100: 실외 장치
200: 토출 장치 300: 제어 장치

Claims

산소 발생 시스템에 있어서,
외부 공기로부터 산소를 추출하기 위한 실외 장치;
상기 실외 장치를 통해 추출된 산소를 실내로 공급하기 위한 토출 장치; 및
상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 제어하기 위한 제어 장치;를 포함하고,
상기 실외 장치는,
외부 공기를 정화하는 필터 모듈;
상기 필터 모듈을 거친 공기를 압축하는 압축 모듈;
상기 압축 모듈을 통해 압축된 공기 내 산소와 질소를 분리하는 흡착 모듈; 및
상기 흡착 모듈을 거친 공기를 상기 토출 장치로 배출하는 배출 모듈;을 포함하고,
상기 제어 장치는,
상기 실외 장치에 구비된 상기 압축 모듈의 온도에 기초하여, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급을 제어하고,
상기 실외 장치에 구비된 상기 압축 모듈의 온도가 임계 온도 이상인 경우, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급을 중단하고,
상기 압축 모듈의 초기 온도, 및 상기 압축 모듈의 온도가 상기 초기 온도에서 상기 임계 온도로 상승하기까지 걸린 상기 실외 장치의 동작 시간에 기초하여, 적어도 하나의 인공지능 모델을 훈련시키고,
상기 훈련된 인공지능 모델에 상기 압축 모듈의 현재 온도를 입력하여, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급 시간을 결정하고,
상기 실외 장치의 동작 상태 이력 및 온도 이력에 따라 상기 압축 모듈의 내구성을 평가하고,
상기 내구성에 대한 평가 스코어가 임계 스코어 미만이거나 일정 시간 동안의 평가 스코어의 감소폭이 일정 스코어 이상인 경우, 상기 압축 모듈의 내구성에 이상이 있는 것으로 판단하여, 상기 압축 모듈의 점검 및 교체 중 적어도 하나를 알리는 정보를 서버 및 사용자 단말 중 적어도 하나로 전송하는, 산소 발생 시스템.
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제1항에 있어서,
상기 제어 장치는,
상기 실외 장치의 상기 필터 모듈로 유입되는 공기의 습도에 기초하여, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급을 제어하는, 산소 발생 시스템.
◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 제어 장치는,
실내 공기의 이산화탄소 농도에 기초하여, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급을 제어하는, 산소 발생 시스템.
◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제5항에 있어서,
상기 제어 장치는,
실내 공기의 이산화탄소 농도의 변화량이 임계치 이상인 경우, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급을 중단하고, 상기 서버로 화재 위험에 대한 정보를 전송하는, 산소 발생 시스템.
◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 산소 발생 시스템은,
상기 실외 장치를 통해 추출된 산소를 복수의 구역에 제공하기 위해 상기 복수의 구역 별로 구비된 복수의 토출 장치;를 포함하고,
상기 제어 장치는,
상기 복수의 구역 각각의 산소 농도에 기초하여, 상기 복수의 토출 장치 각각을 통한 산소 공급을 제어하는, 산소 발생 시스템.
◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 제어 장치는,
상기 실외 장치의 동작 시간에 따라 상기 필터 모듈, 상기 압축 모듈, 및 상기 흡착 모듈 중 적어도 하나의 부품의 교체 시기를 식별하고,
상기 동작 시간에는,
상기 필터 모듈로 유입되는 공기의 습도에 따른 가중치가 적용되는, 산소 발생 시스템.
◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 제어 장치는,
상기 실외 장치로부터 배출되는 공기의 산소 농도 및 유량에 기초하여, 상기 압축 모듈, 상기 흡착 모듈, 및 상기 배출 모듈 중 적어도 하나의 이상 여부를 식별하는, 산소 발생 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어 장치는,
상기 서버와 통신을 수행하여, 상기 서버 상에서 상기 산소 발생 시스템과 연동하여 등록된 사용자의 수를 식별하고,
상기 식별된 사용자의 수를 기반으로, 상기 실외 장치 및 상기 토출 장치를 통한 산소 공급을 제어하는, 산소 발생 시스템.