KR102507182B1 - 공기 정화 장치의 제어 방법 - Google Patents

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주식회사 라온에스
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Abstract

본 발명은 공기 정화 식물을 이용한 공기 정화 장치의 제어 방법에 관한 것이다. 상기 공기 정화 장치의 제어 방법은, 공기 정화 장치에 설치된 센서부로부터 복수의 센싱 데이터를 수신하는 단계, 상기 복수의 센싱 데이터를 상기 공기 정화 장치의 유입부 또는 토출부에서 측정된 제1군 센싱 데이터와, 상기 공기 정화 장치의 내부에서 측정된 제2군 센싱 데이터로 분류하는 단계, 상기 제1군 센싱 데이터 및 상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 팬의 회전속도를 제어하는 단계, 상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 수분 공급 장치의 물 분사량 또는 분사 주기를 결정하는 단계 및 상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 광 공급 장치의 광 출력량 범위 또는 시간별 조도량을 결정하는 단계를 포함하되, 상기 제1군 센싱 데이터는, 상기 유입부 또는 상기 토출부를 통과하는 기체의 유량, 상기 기체에 포함된 미세먼지 또는 상기 기체에 포함된 미리 정해진 물질 또는 가스의 농도를 포함하고, 상기 제2군 센싱 데이터는, 상기 공기 정화 장치 내의 온도, 습도 또는 광량을 포함한다.

Description

공기 정화 장치의 제어 방법{Method of controlling air purifier}
본 발명은 공기 정화 식물을 이용한 공기 정화 장치의 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 공기 오염도와 환경 요소에 따라 공기 정화 식물을 이용한 공기 정화 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
산업이 발달함에 따라 다양한 환경 문제가 대두되고 있다. 특히, 대기 오염의 일종인 미세먼지가 나날이 심해지면서, 각종 미세먼지 저감 정책이 등장하고 있다. 또한, 실내 미세먼지 농도를 낮추기 위해 가정이나 사무실에서 공기청정기를 사용하는 경우도 크게 늘고 있다.
하지만, 기존의 공기청정기는 미세먼지를 걸러내는 필터를 주기적으로 교체해야 하고, 이로 인한 쓰레기가 발생하는 문제점이 있다. 또한, 기존의 공기청정기는 이산화탄소나 각종 휘발성유기화합물의 농도를 낮출 수 없어, 미세먼지 농도가 높은 날에도 환기가 필수적이다.
이에, 쓰레기 발생량을 줄일 수 있는 공기 정화 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히. 식물을 이용하는 공기 정화 방법은 이산화탄소나 각종 휘발성유기화합물의 농도를 낮출 수 있으므로, 기존 공기청정기의 좋은 대안으로 기대된다.
본 발명의 과제는, 공기 오염도를 측정할 수 있는 공기 정화 장치를 이용함으로써, 측정된 공기 오염도에 따라 공기 정화 식물을 이용한 공기 정화 장치를 제어하는 공기 정화 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 과제는, 환경 요소를 측정할 수 있는 공기 정화 장치를 이용함으로써, 측정된 환경 요소에 따라 공기 정화 식물의 생육 환경을 적절히 유지하는 공기 정화 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기 정화 장치의 제어 방법은 공기 정화 장치에 설치된 센서부로부터 복수의 센싱 데이터를 수신하는 단계, 상기 복수의 센싱 데이터를 상기 공기 정화 장치의 유입부 또는 토출부에서 측정된 제1군 센싱 데이터와, 상기 공기 정화 장치의 내부에서 측정된 제2군 센싱 데이터로 분류하는 단계, 상기 제1군 센싱 데이터 및 상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 팬의 회전속도를 제어하는 단계, 상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 수분 공급 장치의 물 분사량 또는 분사 주기를 결정하는 단계 및 상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 광 공급 장치의 광 출력량 범위 또는 시간별 조도량을 결정하는 단계를 포함하되, 상기 제1군 센싱 데이터는, 상기 유입부 또는 상기 토출부를 통과하는 기체의 유량, 상기 기체에 포함된 미세먼지 또는 상기 기체에 포함된 미리 정해진 물질 또는 가스의 농도를 포함하고, 상기 제2군 센싱 데이터는, 상기 공기 정화 장치 내의 온도, 습도 또는 광량을 포함한다.
또한, 상기 팬의 회전속도를 제어하는 단계는, 상기 제1군 센싱 데이터를 기초로 상기 공기 정화 장치의 외부 공기 오염도를 산출하는 단계와, 상기 외부 공기 오염도가 미리 정해진 기준치를 초과하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 외부 공기 오염도가 상기 기준치보다 큰 경우, 상기 팬의 회전속도를 증가시키는 단계와, 상기 외부 공기 오염도가 상기 기준치보다 작은 경우, 상기 팬의 회전속도를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 팬의 회전속도를 제어하는 단계는, 상기 제2군 센싱 데이터를 기초로 상기 공기 정화 장치의 내부 온도 또는 내부 습도를 측정하는 단계와, 상기 내부 온도 또는 상기 내부 습도가 미리 정해진 기준범위 이내인지 여부를 판단하는 단계와, 상기 내부 온도 또는 상기 내부 습도가 상기 기준범위를 벗어난 경우, 상기 제1군 센싱 데이터를 기초로 상기 공기 정화 장치의 외부 온도 또는 외부 습도를 측정하는 단계와, 상기 외부 온도 또는 상기 외부 습도가 상기 내부 온도 또는 상기 내부 습도보다 상기 기준범위에 가까운지 여부를 판단하는 단계와, 상기 외부 온도 또는 상기 외부 습도가 상기 내부 온도 또는 상기 내부 습도보다 상기 기준범위에 가까운 경우, 상기 팬의 회전속도를 증가시키는 단계와, 상기 내부 온도 또는 상기 내부 습도가 상기 외부 온도 또는 상기 외부 습도보다 상기 기준범위에 가까운 경우, 상기 팬의 회전속도를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 팬의 회전속도를 제어하는 단계는, 상기 제1군 센싱 데이터 및 상기 제2군 센싱 데이터에 미리 정해진 가중치를 부여하여 통합 대기질 등급을 산출하는 단계와, 상기 통합 대기질 등급에 따라 서로 다른 회전속도로 상기 팬을 동작시키는 단계와, 상기 통합 대기질 등급의 변화 유무를 실시간으로 판단하는 단계와, 상기 통합 대기질 등급에 변화가 있는 경우, 변화된 상기 통합 대기질 등급에 따라 상기 팬의 회전속도를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 물 분사량 또는 분사 주기를 결정하는 단계는, 상기 제2군 센싱 데이터를 기초로 상기 공기 정화 장치의 내부 온도 및 내부 습도를 도출하는 단계와, 상기 내부 온도에 따른 최적 습도를 도출하는 단계와, 상기 내부 습도가 상기 최적 습도보다 작은지 여부를 판단하는 단계와, 상기 내부 습도가 상기 최적 습도보다 작은 경우, 상기 물 분사량을 증가시키거나 상기 분사 주기를 감소시키는 단계와, 상기 내부 습도가 상기 최적 습도보다 큰 경우, 상기 물 분사량을 감소시키거나 상기 분사 주기를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 광 출력량 범위 또는 시간별 조도량을 결정하는 단계는, 미리 정해진 기준 광 출력 패턴을 기초로 상기 광 공급 장치의 광 출력량을 조절하는 단계와, 상기 제2군 센싱 데이터를 기초로 상기 공기 정화 장치의 내부 온도 또는 내부 습도를 도출하는 단계와, 도출된 상기 내부 온도 또는 상기 내부 습도에 따른 광량 한계치를 도출하는 단계와, 상기 광 출력량이 상기 광량 한계치보다 큰지 여부를 판단하는 단계와, 상기 광 출력량이 상기 광량 한계치보다 큰 경우, 상기 광 출력량을 상기 광량 한계치로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 광 출력량의 범위 또는 시간별 조도량을 결정하는 단계는, 상기 제1군 센싱 데이터를 기초로 상기 공기 정화 장치의 외부 광량 및 외부 온도를 측정하는 단계와, 현재 시각 및 상기 외부 온도를 기초로, 최적 광량을 도출하는 단계와, 상기 외부 광량이 상기 최적 광량보다 작은지 여부를 판단하는 단계와, 상기 외부 광량이 상기 최적 광량보다 작은 경우, 상기 광 출력량을 증가시키는 단계와, 상기 외부 광량이 상기 최적 광량보다 큰 경우, 상기 광 출력량을 미리 정해진 레벨로 제한하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기 정화 장치의 제어 방법은 공기 정화 장치에 설치된 비전 센서에서 촬영된 이미지를 이용하여 상기 공기 정화 장치에 포함된 공기 정화 식물의 상태를 도출하는 단계, 상기 공기 정화 식물의 상태가 과성장 상태인지 여부를, 상기 공기 정화 식물에 대해 미리 저장된 이미지를 이용하여 판단하는 단계, 상기 공기 정화 식물의 상태가 과성장 상태인 경우, 상기 공기 정화 장치에 구비된 수분 공급 장치의 물 분사량을 감소시키거나 분사 주기를 증가시키는 단계, 상기 공기 정화 식물의 상태가 과성장 상태가 아닌 경우, 미리 저장된 이미지를 이용하여 상기 공기 정화 식물의 상태가 건조 상태인지 여부를 판단하는 단계, 상기 공기 정화 식물의 상태가 건조 상태인 경우, 상기 물 분사량을 증가시키거나 상기 분사 주기를 감소시키는 단계, 상기 공기 정화 식물의 상태가 건조 상태가 아닌 경우, 미리 저장된 이미지를 이용하여 상기 공기 정화 식물의 상태가 갈변 상태인지 여부를 판단하는 단계, 상기 공기 정화 식물의 상태가 갈변 상태인 경우, 상기 공기 정화 장치에 구비된 광 공급 장치의 광 출력량을 제한하거나, 상기 공기 정화 장치에 구비된 팬의 회전속도를 증가시키는 단계 및 상기 공기 정화 식물의 상태가 갈변 상태가 아닌 경우, 상기 팬의 회전속도, 상기 물 분사량, 상기 분사 주기, 또는 상기 광 출력량을 상기 공기 정화 식물의 정상상태에 대한 기본값으로 설정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 공기 정화 장치의 제어 방법은, 공기 오염도에 따라 공기 정화 식물을 이용한 공기 정화 장치를 제어함으로써, 공기 오염도가 높은 경우에는 빠르게 공기를 정화하고, 공기 오염도가 낮은 경우에는 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있다. 이를 통해, 공기 정화 장치의 공기 정화 효율과 전력 효율을 극대화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 공기 정화 장치의 제어 방법은, 환경 요소에 따라 공기 정화 식물을 이용한 공기 정화 장치를 제어함으로써, 공기 정화 식물의 생육 상태를 건강하게 유지할 수 있다. 이를 통해 공기 정화를 위해 사용되는 공기 정화 식물을 자주 살펴보거나 교체하지 않아도 되므로, 관리의 효율을 높일 수 있다.
상술한 내용과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 제어 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 도 1의 공기 정화 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 공기 정화 장치를 세부적으로 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 2의 센서부, 생육 조절부 및 제어부를 세부적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 사용자 단말을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 도 8의 회전속도 제어 단계를 세부적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 도 8의 회전속도 제어 단계를 세부적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 도 8의 물 분사량 또는 분사 주기 결정 단계를 세부적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 12 및 도 13은 도 8의 광 출력량의 범위 또는 시간별 조도량 결정 단계를 세부적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 8의 광 출력량 결정 단계를 세부적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어나 단어는 일반적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니된다. 발명자가 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어나 단어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 따라, 본 발명의 기술적 사상과 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명이 실현되는 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 기술적 사상을 전부 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 및 응용 가능한 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 설명되는 공기 정화 장치의 제어 방법은 하나 이상의 컴퓨팅 장치를 통해 제공될 수 있다. 컴퓨팅 장치는, 예를 들어, 스마트 폰, 스마트 워치, 스마트 밴드, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 서버 등을 들 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니고, 컴퓨터 명령을 저장 및 실행할 수 있는 메모리 및 프로세서를 구비한 임의의 형태의 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 공기 정화 장치의 제어 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 제어 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 공기 정화 장치의 제어 방법은 공기 정화 장치(100), 제어 서버(200), 사용자 단말(300) 및 통신망(400)을 통해 제공될 수 있다.
공기 정화 장치(100)는 공기 정화 식물을 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 공기 정화 식물로 이끼를 예로 들어 설명하도록 한다.
공기 정화 장치(100)는 공기 정화 장치(100)의 유입부, 토출부 또는 내부의 공기 오염도와 환경 요소를 모니터할 수 있다. 이때 환경 요소는 온도 또는 습도를 포함할 수 있다.
이어서, 공기 정화 장치(100)는 모니터링을 바탕으로 측정 데이터를 생성하고, 이를 제어 서버(200)와 사용자 단말(300)로 전달할 수 있다. 공기 정화 장치(100)는 제어 서버(200) 또는 사용자 단말(300)로부터 측정 데이터를 토대로 생성된 제어 신호를 수신하여 공기 정화 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다. 또는, 공기 정화 장치(100)에서 측정 데이터를 바탕으로 제어 신호를 생성할 수도 있다. 이때, 측정 데이터는 미세먼지, 이산화탄소, 휘발성유기화합물, 온도 및 습도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 단, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
제어 서버(200)는 측정 데이터를 분석하여 제어 신호를 생성할 수 있다. 이때, 제어 신호는 공기 정화 장치(100)의 동작을 제어하는 신호일 수 있다. 예를 들어, 제어 신호는 외부의 공기 오염도에 따라 달라질 수 있다. 제어 신호를 통해 공기 오염도가 높은 경우에는 공기 정화 장치(100)의 팬을 빠르게 회전시켜 공기 순환을 촉진시킬 수 있다. 제어 신호를 통해 공기 오염도가 낮은 경우에는 공기 정화 장치(100)의 팬을 천천히 회전시켜 공기 순환을 적절한 수준으로 낮춰 효율을 높일 수 있다.
또한, 제어 서버(200)는 사용자 단말(300)에 웹페이지 또는 어플리케이션을 통해 제어 인터페이스를 제공할 수 있다. 제어 인터페이스를 제공하기 위해, 제어 서버(200)는 공기 정화 장치(100)로부터 측정 데이터를 수신할 수 있다. 제어 서버(200)는 측정 데이터를 기초로 통합 대기질 지수, 통합 대기질 등급 및 이끼 상태 중 적어도 하나를 포함하는 분석 데이터를 생성할 수 있다. 분석 데이터에 대해서는 도 6 및 도 7에서 상세히 설명하도록 한다. 제어 서버(200)는 측정 데이터 또는 분석 데이터를 이용하여 제어 인터페이스를 생성하고, 이를 사용자 단말(300)에 제공할 수 있다.
사용자 단말(300)은 제어 서버(200)에서 생성된 제어 인터페이스를 수신할 수 있다. 제어 인터페이스를 통해 사용자는 공기 오염도와 환경 요소를 확인할 수 있다. 나아가, 사용자는 사용자 단말(300)의 제어 인터페이스를 통해 공기 정화 장치(100)를 원격으로 제어할 수도 있다.
한편, 공기 정화 장치(100), 제어 서버(200) 및 사용자 단말(300)은 통신망(400)을 통해 연결되어 서로 데이터를 주고받을 수 있다. 통신망(400)은 유선 인터넷 기술, 무선 인터넷 기술 및 근거리 통신 기술에 의한 네트워크를 포함할 수 있다. 유선 인터넷 기술은 예를 들어, 근거리 통신망(LAN, Local area network) 및 광역 통신망(WAN, wide area network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 기술은 예를 들어, 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS) 및 5G NR(New Radio) 기술 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 단, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
근거리 통신 기술은 예를 들어, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra-Wideband), 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication: NFC), 초음파 통신(Ultra Sound Communication: USC), 가시광 통신(Visible Light Communication: VLC), 와이 파이(Wi-Fi), 와이 파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 및 5G NR (New Radio) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 단, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 사용자 단말(300)은 예를 들어, 개인 휴대용 정보 단말기(PDA, personal digital assistant), 포터블 컴퓨터(portable computer), 웹 타블렛(web tablet), 무선 전화기(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 디지털 뮤직 플레이어(digital music player), 메모리 카드(memory card), 스마트 워치(smart watch) 또는 정보를 무선환경에서 송신 및/또는 수신할 수 있는 모든 전자 제품에 적용될 수 있다.
이하에서는, 공기 정화 장치(100)에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 도 1의 공기 정화 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 공기 정화 장치(100)는 이끼 시트(110), 센서부(120), 생육 조절부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.
이끼 시트(110)는 이끼가 고정되고, 자라는 부분일 수 있다. 이끼는 호흡과 광합성을 통해 미세먼지, 이산화탄소, 휘발성유기화합물을 포함하는 다양한 대기 오염 물질을 흡수함으로써 공기를 정화할 수 있다.
센서부(120)는 공기 정화 장치(100)의 유입부, 토출부 또는 내부에 구비될 수 있다. 센서부(120)는 공기 정화 장치(100)의 유입부, 토출부 또는 내부의 미세먼지, 이산화탄소, 휘발성유기화합물, 온도 및 습도 중 적어도 하나를 측정하여 측정 데이터를 생성할 수 있다.
생육 조절부(130)는 이끼의 생육을 조절하는 부분일 수 있다. 생육 조절부(130)는 이끼가 자라기 적합한 환경을 조성하기 위해 빛, 물, 바람 등을 제어할 수 있다. 이를 통해, 이끼를 과성장(웃자람), 갈변 및 건조로부터 예방할 수 있다. 또한, 자연 상태와 유사한 환경을 조성함으로써 이끼가 받는 스트레스를 줄일 수 있다.
제어부(140)는 공기 정화 장치(100)의 각 부분을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 센서부(120)에서 생성된 측정 데이터를 제어 서버(200)로 전달할 수 있다. 또는, 제어부(140)에서 측정 데이터를 분석하여 제어 신호를 생성할 수도 있다. 또한, 제어부(140)는 제어 서버(200) 또는 사용자 단말(300)로부터 제어 신호를 수신하여, 생육 조절부(130)로 전달할 수 있다. 이를 통해, 제어부(140)는 제어 서버(200) 및 사용자 단말(300)과 정보를 주고받을 수 있다.
도 3 및 도 4는 도 1의 공기 정화 장치를 세부적으로 설명하기 위한 예시도이다.
도 3을 참조하면, 공기 정화 장치(100) 외부의 오염된 공기는 공기 정화 장치(100) 하부의 유입부를 통해 공기 정화 장치(100)로 들어갈 수 있다. 공기 정화 장치(100) 내부의 이끼 시트(110)를 거쳐 정화된 공기는 토출부를 통해 공기 정화 장치(100) 밖으로 나올 수 있다(<A1>).
이끼 시트(110)는 배지(111), 이끼(112) 및 메쉬(113)로 구성될 수 있다(<A2>). 배지(111)는 이끼(112)가 고정되는 부분으로, 이끼가 자리잡을 수 있는 돌이나 흙 등을 포함할 수 있다. 배지(111)는 돌이나 흙 이외에도 이끼(112) 생육을 위한 습도 유지에 적합한 재료를 포함할 수 있다.
메쉬(113)는 공기 흐름이 원활한 다공성 구조(예를 들어, 그리드 형태의 그물망 구조)로 형성될 수 있으며, 이끼(112)를 거치며 정화된 공기는 메쉬(113)를 통해 공기 정화 장치(100)의 외부로 빠져나갈 수 있다. 단, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며, 이끼 시트(110)에서 메쉬(113)는 생략되어 실시될 수 있으며, 이를 통해 사용자는 이끼의 생육 상태를 더욱 용이하게 확인할 수도 있다.
도 4를 참조하면, 공기 정화 장치(100)는 팬(F1, F2), 수분 공급 장치(WS) 또는 광 공급 장치(LS) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다(<B1>). 공기는 공기 정화 장치(100)의 하부에 형성된 유입부를 통해 공기 정화 장치(100)로 들어갈 수 있다. 또한, 공기는 이끼 시트(110)를 거치며 정화되어 공기 정화 장치(100)의 상부에 형성된 토출부를 통해 외부로 배출될 수 있다(<B2>).
예를 들어, 이끼 시트(110)는 지면과 나란한 방향인 수평 시트와, 지면과 수직한 방향인 수직 시트를 포함할 수 있다. 이때, 수직 시트는 토출부와 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 수평 시트 및 수직 시트는 복수의 층을 이룰 수도 있다. 복수의 수평 및 수직 시트를 사용하면 여러 겹의 필터를 사용하는 효과를 얻을 수 있다. 단, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 공기 정화 장치(100)의 하부에 위치한 유입부 및 상부에 위치한 토출부의 위치는 본 발명의 다른 실시예에서 얼마든지 변형되어 실시될 수 있음은 자명하다.
수분 공급 장치(WS)와 광 공급 장치(LS)는 이끼 시트(110)와 나란한 방향으로 배치될 수 있다. 이끼 시트(110)가 복수 개인 경우, 각각의 이끼 시트(110)마다 복수의 수분 공급 장치(WS)와 복수의 광 공급 장치(LS)가 배치될 수 있다. 또한, 수분 공급 장치(WS)와 광 공급 장치(LS)는 교대로 배치될 수 있다. 이를 통해, 각 이끼 시트(110) 마다 충분한 양의 수분과 빛을 공급할 수 있다.
팬(F1, F2)은 공기 정화 장치(100)로 유입, 토출되는 공기의 흐름을 조절할 수 있다. 수평 시트와 나란히 설치된 제1 팬(F1)은 공기 정화 장치(100)로 들어오는 공기의 유입을 원활히 하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 수직 시트와 나란히 설치된 제2 팬(F2)은 공기 정화 장치(100) 내부의 공기가 외부로 원활히 토출되도록 할 수 있다. 팬(F1, F2)의 회전속도는 공기 오염도, 온도 및 습도 중 적어도 하나에 기초하여 달라질 수 있다. 도 4에는 예시적으로 제1 팬(F1) 및 제2 팬(F2)만 도시하였으나, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5는 도 2의 센서부, 생육 조절부 및 제어부를 세부적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 생육 조절부(130)는 공기 조화 모듈, 수분 공급 모듈 및 광 공급 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 센서부(120)는 제1군 센서(SG1) 및 제2군 센서(SG2)를 포함할 수 있다.
제1군 센서(SG1)는 공기 오염도를 측정하는 센서일 수 있다. 제1군 센서(SG1)는 공기 정화 장치(100)의 유입부 또는 토출부에 설치될 수 있다. 예를 들어, 제1군 센서(SG1)은 유량 센서, 미세먼지 센서, 오염도 센서, 가스 센서 등을 포함할 수 있다. 여기서, 유량 센서, 미세먼지 센서, 오염도 센서 및 가스 센서는 각각 기체의 유량, 미세먼지 농도(PM10, PM2.5 등), 미리 정해진 물질의 농도 및 미리 정해진 가스의 농도를 측정할 수 있다. 구체적으로, 오염도 센서는 휘발성유기화합물의 농도를 측정할 수 있고, 가스 센서는 이산화탄소의 농도를 측정할 수 있다. 단, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며. 본 실시예의 공기 정화 장치(100)는 얼마든지 추가적인 센서를 포함할 수 있다.
제2군 센서(SG2)는 이끼(112)의 생육에 필요한 환경 요소를 측정하는 센서일 수 있다. 예를 들어, 제2군 센서(SG2)는 온도 센서, 습도 센서, 광량 센서, 비전 센서 등을 포함할 수 있다. 제2군 센서(SG2)는 공기 정화 장치(100)의 유입부, 토출부 또는 내부에 설치될 수 있다. 여기서, 온도 센서, 습도 센서, 광량 센서 및 비전 센서는 각각 온도, 습도, 광량, 이끼 이미지를 획득할 수 있다. 단, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
제1군 센서(SG1) 및 제2군 센서(SG2)를 통해 얻은 복수의 센싱 데이터는 제1군 센싱 데이터와 제2군 센싱 데이터로 분류될 수 있다. 제1군 센싱 데이터는 공기 정화 장치(100)의 유입부 또는 토출부에서 측정된 데이터일 수 있다. 제2군 센싱 데이터는 공기 정화 장치(100)의 내부에서 측정된 데이터일 수 있다. 구체적으로, 제1군 센싱 데이터는 공기 정화 장치(100)의 유입부 또는 토출부를 통과하는 기체의 유량, 기체에 포함된 미세먼지 또는 기체에 포함된 미리 정해진 물질 또는 가스의 농도를 포함할 수 있다. 제2군 센싱 데이터는 공기 정화 장치(100) 내부의 온도, 습도, 광량 또는 이끼 이미지를 포함할 수 있다.
이때, 제1군 센싱 데이터가 제1군 센서(SG1)를 통해 얻은 데이터만으로 이루어지는 것은 아니다. 제1군 센싱 데이터는 제1군 센서(SG1)을 통해 얻은 센싱 데이터와 제2군 센서(SG2)를 통해 얻은 센싱 데이터를 포함할 수도 있다. 마찬가지로, 제2군 센싱 데이터 또한 제2군 센서(SG2)를 통해 얻은 데이터만으로 이루어지는 것은 아니다.
제어부(140)는 센서부(120)로부터 수신한 센싱 데이터를 제어 서버(200) 또는 사용자 단말(300)로 전달할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 제어 서버(200) 또는 사용자 단말(300)로부터 제어 신호를 수신할 수 있다. 또는, 제어부(140)는 센싱 데이터를 분석하여 제어 신호를 생성할 수도 있다. 제어부(140)는 제어 신호를 생육 조절부(130)의 각 모듈로 전달함으로써 생육 조절부(130)를 제어할 수 있다.
생육 조절부(130)는 제어부(140)로부터 제어 신호를 수신함으로써 제어될 수 있다. 생육 조절부(130)의 공기 조화 모듈, 수분 공급 모듈 및 광 공급 모듈은 각각 도 3의 팬(F1, F2), 수분 공급 장치(WS) 및 광 공급 장치(LS)를 포함할 수 있다. 공기 조화 모듈은 제어 신호를 수신하여 팬(F1, F2)를 제어할 수 있다. 수분 공급 모듈은 제어 신호를 수신하여 수분 공급 장치(WS)를 제어할 수 있다. 광 공급 모듈은 제어 신호를 수신하여 광 공급 장치(LS)를 제어할 수 있다.
이하에서는, 사용자 단말(300)의 제어 인터페이스에 대하여 세부적으로 설명하도록 한다.
도 6 및 도 7은 도 1의 사용자 단말을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6을 참조하면, 사용자 단말(300)은 측정 데이터(D_sensor)와 분석 데이터(D_analyzed)를 수신할 수 있다.
측정 데이터(D_sensor)는 공기 정화 장치(100)의 센서부(120)에서 생성된 미가공 데이터(raw data)일 수 있다. 측정 데이터(D_sensor)는 제1군 센싱 데이터(SG1)와 제2군 센싱 데이터(SG2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 측정 데이터(D_sensor)는 센서 위치, 측정 시각, 미세먼지(PM10, PM2.5) 농도, 이산화탄소(CO2) 농도, 휘발성유기화합물(VOCs) 농도, 온도 및 습도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다(<C1>). 단, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며, 측정 데이터(D_sensor)는 일산화탄소(CO) 농도 등 다른 종류의 데이터를 추가적으로 포함할 수도 있다.
분석 데이터(D_analyzed)는 제어 서버(200)가 측정 데이터(D_sensor)를 분석하여 생성한 데이터일 수 있다(<C2>). 분석 데이터(D_analyzed)는 제어 서버(200)가 측정 데이터(D_sensor) 중 미세먼지(PM10, PM2.5) 농도, 이산화탄소 농도, 휘발성유기화합물 농도 각각에 대하여 부여한 등급과, 이를 이용하여 산출한 통합 대기질 지수 및 통합 대기질 등급을 포함할 수 있다. 나아가, 분석 데이터(D_analyzed)는 이끼 상태를 포함할 수 있다. 여기서, 이끼 상태는 제어 서버(200)가 측정 데이터(D_sensor)를 바탕으로 이끼가 정상적으로 생장하는지 여부를 판단한 것일 수 있다.
예를 들어, 제어 서버(200)는 미세먼지(PM10) 농도를 네 개의 구간으로 나눠 좋음, 보통, 나쁨, 아주 나쁨으로 미세먼지(PM10) 등급을 산출할 수 있다. 제어 서버(200)는 미세먼지(PM2.5), 이산화탄소 및 휘발성유기화합물에 대해서도 동일한 방법으로 각각의 등급을 산출할 수 있다. 통합 대기질 지수는 예를 들어, 0과 100 사이의 값으로 결정될 수 있다. 통합 대기질 등급은 미세먼지(PM10, PM2.5), 이산화탄소 및 휘발성유기화합물의 등급을 통합하여 결정되거나, 통합 대기질 지수에 따라 결정될 수 있다.
이끼 상태는 제어 유입부의 측정 데이터(D_sensor)와 토출부의 측정 데이터(D_sensor)의 차이가 미리 정해진 기준 이하인지 판단하여 생성될 수 있다. 두 측정 데이터(D_sensor)의 차이가 기준 이하인 경우, 제어 서버(200)는 이끼가 정상적으로 생장하고 있지 않다고 판단하고, 이끼 상태를 '확인요'로 결정할 수 있다. 또는, 이끼 상태는 제어 서버(200)가 일정 시간동안 토출부의 측정 데이터(D_sensor)의 변화량을 기초로 판단하여 생성될 수도 있다. 마찬가지로, 측정 데이터(D_sensor)의 변화량이 기준 이하인 경우, 제어 서버(200)는 이끼 상태를 '확인요'로 결정할 수 있다. 이끼 상태를 결정하는 구체적인 방법은 필요에 따라 달라질 수 있다.
도 7을 참조하면, 사용자 단말(300)은 제어 인터페이스를 수신할 수 있다.
제어 인터페이스는 측정 데이터(D_sensor) 및 분석 데이터(D_analyzed)를 포함할 수 있다(<D1>). 이를 통해, 사용자는 제어 인터페이스에서 측정 데이터(D_sensor) 및 분석 데이터(D_analyzed)를 확인할 수 있다. 또한, 사용자는 제어 인터페이스를 통해 전원 조작이나, 풍량 조작 등 공기 정화 장치(100)를 원격으로 제어할 수도 있다.
이끼 상태가 '확인요'인 경우, 제어 인터페이스는 '이끼 상태를 확인해주세요'라는 메시지를 포함할 수 있다(<D2>). 이러한 경우, 사용자는 사용자 단말(300)로 공기 정화 장치(100)의 전원을 끄고, 꺼진 공기 정화 장치(100)를 확인하여 이끼 시트(110)를 교체할 수도 있다. 이를 통해, 이끼 시트(110)의 교체가 필요한 경우 사용자가 적절히 대처하여 공기 정화 장치(100)를 용이하게 관리할 수 있다.
또한, 제어 인터페이스는 측정 데이터(D_sensor)를 시각화한 그래프를 포함할 수 있다(<D3>). 이를 통해, 사용자는 공기 정화 장치(100)가 위치한 장소의 세부적인 공기 오염 물질을 확인할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 공기 정화 장치의 제어 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 공기 정화 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 하기 공기 정화 장치의 제어 방법은 제어 서버(200) 뿐만 아니라 공기 정화 장치(100) 또는 사용자 단말(300)과 함께 수행될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제어 서버(200)에서 수행되는 것을 예로 들어 설명하도록 한다. 또한, 상술한 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나, 간략히 한다.
도 8을 참조하면, 제어 서버(200)는 공기 정화 장치(100)에 설치된 센서부(120)로부터 복수의 센싱 데이터를 수신한다(S110). 여기서 센싱 데이터는 기체의 유량, 미세먼지, 휘발성유기화합물, 이산화탄소, 온도, 습도, 광량, 이끼 이미지 등을 포함할 수 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 복수의 센싱 데이터를 공기 정화 장치(100)의 유입부 또는 토출부에서 측정된 제1군 센싱 데이터와, 공기 정화 장치(100) 내부에서 측정된 제2군 센싱 데이터로 분류한다(S120).
제1군 센싱 데이터는 유입부 또는 토출부를 통과하는 기체의 유량, 기체에 포함된 미세먼지, 기체에 포함된 미리 정해진 물질 또는 가스의 농도를 포함할 수 있다. 제2군 센싱 데이터는 공기 정화 장치(100) 내부의 온도, 습도 또는 광량을 포함할 수 있다. 제2군 센싱 데이터는 추가적으로 이끼 이미지를 포함할 수도 있다. 제1군 센싱 데이터는 추가적으로, 유입부 또는 토출부에서 측정한 온도, 습도 또는 광량을 포함할 수도 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 제1군 센싱 데이터 및 제2군 센싱 데이터를 기초로, 공기 정화 장치(100)에 구비된 팬의 회전속도를 제어한다(S130).
제어 서버(200)는 제1군 센싱 데이터 및 제2군 센싱 데이터를 기초로 공기 오염도 및 생육 환경 적합성을 판단하여 팬의 회전속도를 제어할 수 있다. 여기서 공기 오염도는 공기 정화 장치(100)를 통과하는 공기가 오염된 정도를 수치 또는 등급으로 환산한 것일 수 있다. 또한, 생육 환경 적합성은 공기 정화 장치(100) 내부의 온도, 습도, 광량 또는 이끼 이미지를 기준으로 공기 정화 장치(100) 내부가 이끼의 생육에 적합한지 여부를 판단한 것일 수 있다.
팬은 공기 정화 장치(100)의 생육 조절부(130) 중 공기 조화 모듈에 포함될 수 있다. 제어 서버(200)는 팬의 회전속도를 조절함으로써 공기 정화 장치(100)를 드나드는 공기의 유량을 조절할 수 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 제2군 센싱 데이터를 기초로, 공기 정화 장치(100)에 구비된 수분 공급 장치의 물 분사량 또는 분사 주기를 결정한다(S140).
제어 서버(200)는 제2군 센싱 데이터를 기초로 생육 환경 적합성을 판단하여 물 분사량 또는 분사 주기를 결정할 수 있다. 여기서 물 분사량 또는 분사 주기는 공기 정화 장치(100)의 생육 조절부(130) 중 수분 공급 모듈에서 수행되는 수분 공급에 관한 것일 수 있다. 제어 서버(200)는 물 분사량 또는 분사 주기를 조절함으로써 이끼(112)에 공급하는 수분을 조절할 수 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 제2군 센싱 데이터를 기초로, 공기 정화 장치(100)에 구비된 광 공급 장치의 광 출력량의 범위 또는 시간별 조도량을 결정한다(S150).
제어 서버(200)는 제2군 센싱 데이터를 기초로 생육 환경 적합성을 판단하여 광 출력량의 범위 또는 시간별 조도량을 결정할 수 있다. 여기서 광 출력량의 범위 또는 시간별 조도량은 공기 정화 장치(100)의 생육 조절부(130) 중 광 공급 모듈에서 수행되는 광 공급에 관한 것일 수 있다. 제어 서버(200)는 광 출력량의 범위와 시간별 조도량을 조절함으로써, 이끼(112)에 공급하는 광량을 조절할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 공기 정화 장치의 제어 방법에서 팬의 회전속도를 제어하는 단계에 대하여 세부적으로 설명하도록 한다.
도 9는 도 8의 회전속도 제어 단계를 세부적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 제어 서버(200)는 S1 단계와 S2 단계를 반복할 수 있다. 단, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며, S1 단계와 S2 단계는 병렬적으로 수행되거나, 어느 하나만 수행될 수도 있다.
우선, 제어 서버(200)는 제1군 센싱 데이터를 기초로 공기 정화 장치(100)의 외부 공기 오염도를 산출한다(S131).
제1군 센싱 데이터는 미세먼지(PM10, PM2.5) 농도, 이산화탄소 농도 및 휘발성유기화합물 농도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제어 서버(200)는 각 농도를 단순히 합산하거나, 가중치를 곱하여 합산하거나, 합산하여 노멀라이즈(normalize)하는 등 다양한 방법을 이용하여 공기 정화 장치(100)의 외부 공기 오염도를 산출할 수 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 외부 공기 오염도가 미리 정해진 기준치를 초과하는지 여부를 판단한다(S132).
예를 들어, 미세먼지(PM10, PM2.5) 농도, 이산화탄소 농도, 휘발성유기화합물 농도의 기준치는 서울교통공사의 지하철 승강장 미세먼지 제거 목표 기준에 따라 각각 50㎍/㎥, 35㎍/㎥, 500ppm, 40㎍/㎥로 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1군 센싱 데이터 값이 각각 43㎍/㎥, 21㎍/㎥, 530ppm, 42㎍/㎥인 경우, 제어 서버(200)는 이산화탄소와 휘발성유기화합물의 농도가 기준치를 초과하였다고 판단할 수 있다.
이어서, 외부 공기 오염도가 기준치보다 큰 경우, 제어 서버(200)는 팬의 회전속도를 증가시킨다(S133).
반면, 외부 공기 오염도가 기준치보다 작은 경우, 제어 서버(200)는 팬의 회전속도를 감소시킨다(S138).
제어 서버(200)가 팬의 회전속도를 증가시키면, 공기 정화 장치(100)를 통과하는 공기의 유량이 늘어나므로 단위 시간동안 정화되는 공기의 양을 늘릴 수 있다. 이를 통해, 오염된 외부 공기를 빠르게 정화할 수 있다. 외부 공기 오염도가 기준치 이하인 경우, 외부 공기를 정화하지 않아도 되므로 팬의 회전속도를 감소시킬 수 있다. 이를 통해, 불필요한 전력 소모를 줄이고 공기 정화 효율을 극대화할 수 있다.
또한, 제어 서버(200)는 제2군 센싱 데이터를 기초로 공기 정화 장치(100)의 내부 온도 또는 내부 습도를 측정한다(S125). 여기서, 제2군 센싱 데이터는 온도, 습도, 광량 또는 비전 센서에 의해 생성될 수 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 내부 온도 또는 내부 습도가 미리 정해진 기준범위 이내인지 판단한다(S135).
제어 서버(200)는 온도와 습도 각각에 대한 기준범위를 가질 수 있다. 이때, 제어 서버(200)는 내부 온도와 온도 기준범위를 비교하고, 내부 습도와 습도 기준범위를 비교할 수 있다.
이어서, 내부 온도 또는 내부 습도가 기준범위 이내인 경우, 제어 서버(200)는 다시 제2군 센싱 데이터를 기초로 공기 정화 장치(100)의 내부 온도 또는 내부 습도를 측정한다(S125). 내부 온도 또는 내부 습도가 기준범위 이내인 경우, 공기 정화 장치(100)의 내부는 이끼(112)의 생육에 적합한 환경일 수 있다.
반면, 내부 온도 또는 내부 습도가 기준범위를 벗어난 경우, 제어 서버(200)는 제1군 센싱 데이터를 기초로 공기 정화 장치(100)의 외부 온도 또는 외부 습도를 측정한다(S136).
이어서, 제어 서버(200)는 외부 온도 또는 외부 습도가 내부 온도 또는 내부 습도보다 기준범위에 가까운지 여부를 판단한다(S137).
이어서, 외부 온도 또는 외부 습도가 내부 온도 또는 내부 습도보다 기준범위에 가까운 경우, 제어 서버(200)는 팬의 회전속도를 증가시킨다(S133).
외부 온도 또는 외부 습도가 내부 온도 또는 내부 습도보다 기준범위에 가까운 경우, 공기 정화 장치(100)의 외부가 내부보다 이끼(112)의 생육에 적합한 환경일 수 있다. 따라서, 제어 서버(200)는 팬의 회전속도를 증가시켜 공기 정화 장치(100)로 유입되는 유량을 증가시킬 수 있다. 이를 통해, 공기 정화 장치(100) 내부를 이끼(112) 생육에 적합한 외부와 가깝게 만들 수 있다.
반면, 내부 온도 또는 내부 습도가 외부 온도 또는 외부 습도보다 기준범위에 가까운 경우, 제어 서버(200)는 팬의 회전속도를 감소시킨다(S138).
내부 온도 또는 내부 습도가 외부 온도 또는 외부 습도보다 기준범위에 가까운 경우, 공기 정화 장치(100)의 내부가 외부보다 이끼(112)의 생육에 적합한 환경일 수 있다. 따라서, 공기 정화 장치(100)의 내부 온도 또는 내부 습도를 유지하기 위하여 제어 서버(200)는 팬의 회전 속도를 감소시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 공기 정화 장치의 제어 방법에서 팬의 회전속도를 제어하는 다른 실시예에 대하여 세부적으로 설명하도록 한다.
도 10은 도 8의 회전속도 제어 단계를 세부적으로 설명하기 위한 순서도이다. 상술한 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나, 간략히 한다.
도 10을 참조하면, 제어 서버(200)는 제1군 센싱 데이터 및 제2군 센싱 데이터에 미리 정해진 가중치를 부여하여 통합 대기질 등급을 산출한다(S231).
제1군 센싱 데이터 및 제2군 센싱 데이터는 미세먼지(PM10, PM2.5) 농도, 이산화탄소 농도 및 휘발성유기화합물 농도를 포함할 수 있다. 제어 서버(200)는 각 농도에 가중치를 곱하고 합산하여 통합 대기질 수치를 산출할 수 있다. 이때, 기준치를 바탕으로 노멀라이즈(normalize)하여 통합 대기질 수치를 산출할 수도 있다.
통합 대기질 등급은 통합 대기질 수치를 바탕으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 제어 서버(200)는 통합 대기질 수치를 등간격으로 나누어, 구간에 따라 통합 대기질 등급을 결정할 수 있다. 또는, 각 요소별 등급을 먼저 결정한 후, 가장 나쁜 등급을 통합 대기질 등급으로 결정할 수도 있다. 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며, 통합 대기질 등급을 결정하는 구체적인 방법은 얼마든지 달라질 수 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 통합 대기질 등급에 따라 서로 다른 회전속도로 팬을 동작시킨다(S233).
제어 서버(200)는 통합 대기질 등급에 따라 서로 다른 회전속도로 팬을 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 통합 대기질 등급이 나쁨인 경우, 제어 서버(200)는 통합 대기질 등급이 보통인 경우보다 팬의 회전속도를 빠르게 설정할 수 있다. 구체적으로, 통합 대기질 등급이 좋음, 보통, 나쁨, 아주 나쁨인 경우, 팬의 회전에 따른 풍속이 각각 1.5m/s, 2m/s, 2.5m/s, 3m/s되도록 팬의 회전속도를 설정할 수 있다. 이를 통해, 공기 정화 장치(100)를 드나드는 공기의 유량을 늘려 빠르게 공기를 정화시킬 수 있다. 단, 구체적인 팬의 회전속도는 필요에 따라 달라질 수 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 통합 대기질 등급의 변화 유무를 실시간으로 판단한다(S235).
이어서, 통합 대기질 등급에 변화가 있는 경우, 제어 서버(200)는 변화된 통합 대기질 등급에 따라 팬의 회전속도를 조정한다(S237). 반면, 통합 대기질 등급에 변화가 없는 경우, 제어 서버(200)는 통합 대기질 등급의 변화 유무를 판단하는 단계로 돌아간다(S235).
오염된 공기가 공기 정화 장치(100)를 거쳐 정화되면, 공기 오염 물질의 농도가 점차 낮아질 수 있다. 이때, 제어 서버(200)는 통합 대기질 등급의 변화가 있는지 판단할 수 있다. 통합 대기질 등급의 변화가 있는 경우, 제어 서버(200)는 변화된 통합 대기질 등급에 맞춰 팬의 회전속도를 조정할 수 있다. 이를 통해, 공기 오염도가 낮을 때엔 에너지 사용을 줄일 수 있고, 공기 오염도가 높을 때엔 빠르게 공기 정화를 할 수 있어 효율을 극대화할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 공기 정화 장치의 제어 방법에서 물 분사량 또는 분사 주기를 결정하는 단계에 대하여 세부적으로 설명하도록 한다.
도 11은 도 8의 물 분사량 및 분사 주기 결정 단계를 세부적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 11을 참조하면, 제어 서버(200)는 제2군 센싱 데이터를 기초로 공기 정화 장치(100)의 내부 온도 또는 내부 습도를 도출한다(S141). 제2군 센싱 데이터는 공기 정화 장치(100) 내부에서 측정된 온도 또는 습도를 포함할 수 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 내부 온도에 따른 최적 습도를 도출한다(S142).
온도에 따른 최적 습도는 이끼(112)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 이때, 습도와 온도가 모두 높으면 이끼(112)가 과성장(웃자람)할 수 있다. 또한, 습도가 낮으면 이끼(112)가 말라 죽을 수 있다. 습도가 낮고 온도가 높으면 이끼(112)가 고사하거나 갈변할 수 있다. 따라서, 공기 정화 장치(100)의 내부 습도를 온도에 따른 최적 습도와 비슷한 수준으로 유지하면 이끼(112)를 효과적으로 관리할 수 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 내부 습도가 최적 습도보다 작은지 여부를 판단한다(S143).
이어서, 내부 습도가 최적 습도보다 작은 경우, 제어 서버(200)는 공기 정화 장치(100) 내부의 물 분사량을 증가시키거나 분사 주기를 감소시킨다(S144). 또한, 제어 서버(200)는 팬의 회전속도를 감소시킨다(S145).
내부 습도가 최적 습도보다 작은 경우, 공기 정화 장치(100) 내부에 수분 공급이 필요한 상황일 수 있다. 이때, 공기 정화 장치(100)의 생육 조절부(130) 중 수분 공급 모듈에 포함된 수분 공급 장치를 이용하여 필요한 수분을 공급할 수 있다. 따라서, 제어 서버(200)는 물 분사량을 증가시키거나 분사 주기를 감소시켜 이끼(112)에 수분을 공급할 수 있다. 또한, 제어 서버(200)는 팬의 회전속도를 감소시켜 공기 정화 장치(100)의 내부 습도가 유지되도록 할 수 있다.
반면, 내부 습도가 최적 습도보다 큰 경우, 제어 서버(200)는 공기 정화 장치(100) 내부의 물 분사량을 감소시키거나 분사 주기를 증가시킨다(S146). 또한, 제어 서버(200)는 팬의 회전속도를 증가시킨다(S147).
내부 습도가 최적 습도보다 큰 경우, 공기 정화 장치(100) 내부에 수분이 과다한 상황일 수 있다. 이때, 공기 정화 장치(100)의 생육 조절부(130) 중 수분 공급 모듈에서 수분 공급을 중단할 수 있다. 따라서, 제어 서버(200)는 물 분사량을 감소시키거나 분사 주기를 증가시켜 이끼(112)에 공급되는 수분을 감소시킬 수 있다. 또한, 제어 서버(200)는 팬의 회전속도를 증가시켜 공기 정화 장치(100) 내부의 습도가 빠르게 낮아질 수 있도록 할 수 있다.
도 11에서는 S145 단계가 S144 단계 이후에 실행되는 것으로 도시하였으나, S144 단계와 S145 단계는 동시에 실행되거나 어느 하나만 실행될 수도 있다. 또한, 도 11에서는 S147 단계가 S146 단계 이후에 실행되는 것으로 도시하였으나, S147 단계와 S146 단계는 동시에 실행되거나 어느 하나만 실행될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 공기 정화 장치의 제어 방법에서 광 출력량의 범위와 시간별 조도량을 결정하는 단계에 대하여 세부적으로 설명하도록 한다.
도 12 및 도 13은 도 8의 광 출력량의 범위 또는 시간별 조도량 결정 단계를 세부적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 제어 서버(200)는 미리 정해진 기준 광 출력 패턴을 기초로 공기 정화 장치(100)의 광 출력량을 조절한다(S151).
제어 서버(200)는 시간에 따라 기준 광 출력 패턴을 미리 정할 수 있다. 기준 광 출력 패턴에 대해서는 도 13에서 상세히 설명하도록 한다.
이어서, 제어 서버(200)는 제2군 센싱 데이터를 기초로 공기 정화 장치(100)의 내부 온도 또는 내부 습도를 도출한다(S153).
이어서, 제어 서버(200)는 도출된 내부 온도 또는 내부 습도에 따른 광량 한계치를 도출한다(S155).
내부 온도와 내부 습도가 높은 상태에서 많은 빛을 공급하면, 이끼(112)가 과성장(웃자람)할 수 있다. 또한, 내부 온도가 높고 내부 습도가 낮은 상태에서 많은 빛을 공급하면, 이끼(112)가 고사하거나 갈변할 수 있다. 따라서, 내부 온도 또는 내부 습도에 따라 적절한 빛을 공급하면 이끼(112)가 자라기에 적절한 생육 환경을 유지할 수 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 광 출력랑이 광량 한계치보다 큰지 여부를 판단한다(S157).
이어서, 광 출력랑이 광량 한계치보다 큰 경우, 제어 서버(200)는 광 출력량을 광량 한계치로 설정한다(S159). 반면, 광 출력량이 광량 한계치 이하인 경우, 시간에 따른 기준 광 출력 패턴에 따라 광 출력량을 조절한다(S151).
광 출력량이 광량 한계치보다 큰 경우, 이끼(112)에 공급되는 광량이 과다할 수 있다. 따라서, 제어 서버(200)는 광 출력량을 광량 한계치로 설정함으로써 이끼(112)가 자라기에 적절한 생육 환경을 유지할 수 있다.
광 출력량이 광량 한계치보다 작은 경우, 이끼(112)에 공급되는 광량이 적절할 수 있다. 따라서, 제어 서버(200)는 광 출력량이 기준 광 출력 패턴을 따르도록 조절할 수 있다.
도 13을 참조하면, 기준 광 출력 패턴(RL)은 시간에 따라 조도량이 달라지는 패턴을 지칭할 수 있다. 조도량은 오전 8시경부터 점차 높아져서 오후 1시경 최댓값을 갖고, 이후에는 점차 낮아져 오후 6시 이후에는 0에 수렴할 수 있다. 여기서 구체적인 시간은 온도 또는 습도에 따라 달라질 수 있다. 또한, 이끼마다 필요로 하는 광량이 다르므로, 조도량의 최댓값 또한 달라질 수 있다.
시간에 따라 조도량을 달리 하는 이유는 이끼(112)의 생육 환경을 자연 상태와 유사하게 조성하기 위함일 수 있다. 이를 통해, 이끼(112)는 자연 상태에서와 유사한 패턴으로 빛을 받아 광합성 할 수 있으므로 이끼(112)가 받는 스트레스를 낮출 수 있다.
온도 또는 습도에 따라 광 출력량을 광량 한계치(LIM)으로 설정하는 경우, 광량 한계치(LIM)는 이끼(112)의 호흡 및 광합성이 적절히 일어날 수 있는 값으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 광량 한계치(LIM)는 시간별 조도량의 중간값으로 결정될 수 있다. 하지만, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라 광량 한계치(LIM)의 구체적인 값은 달라질 수 있다.
이에 따라, 이끼(112)에 인가되는 광 출력량은 기준 광 출력 패턴(RL)에 광량 한계치(LIM)가 적용된 조절된 광 출력 패턴(AL)을 기준으로 변화될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 공기 정화 장치의 제어 방법에서 광 출력량을 조절하는 다른 실시예에 대하여 세부적으로 설명하도록 한다.
도 14는 도 8의 광 출력량의 범위 또는 시간별 조도량 결정 단계를 세부적으로 설명하기 위한 순서도이다. 상술한 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나, 간략히 한다.
도 14를 참조하면, 제어 서버(200)는 제1군 센싱 데이터를 기초로 공기 정화 장치(100)의 외부 광량 및 외부 온도를 측정한다(S351).
제1군 센싱 데이터는 공기 정화 장치(100)의 유입부 또는 토출부에서 측정한 데이터일 수 있다. 제어 서버(200)는 광량 센서 및 온도 센서를 통해 외부 광량 및 외부 온도를 측정할 수 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 현재 시각과 외부 온도에 따른 최적 광량을 도출한다(S352).
이끼(112)는 자연 상태에서와 유사하도록 24시간을 주기로 낮과 밤이 구분될 때 정상적으로 성장할 수 있다. 이에 따라, 제어 서버(200)는 현재 시각이 밤인 경우, 최적 광량을 낮게 설정할 수 있다. 또한, 외부 온도에 비해 광 공급량이 적으면, 이끼(112)가 광합성을 충분히 하지 못할 수 있다. 따라서, 외부 온도와 현재 시각에 따라 적절한 광량을 공급하면 이끼(112)의 스트레스를 낮추면서 광합성은 충분히 할 수 있는 환경을 조성할 수 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 외부 광량이 최적 광량보다 작은지 여부를 판단한다(S353).
이어서, 외부 광량이 최적 광량보다 작은 경우, 제어 서버(200)는 공기 정화 장치(100) 내부의 광 출력량을 증가시킨다(S354).
외부 광량이 최적 광량보다 작은 경우, 제어 서버(200)는 이끼(112)의 광합성을 위해 추가적인 빛을 공급할 수 있다. 이때, 공기 정화 장치(100)의 생육 조절부(130) 중 광 공급 모듈에 포함된 광 공급 장치(LS)가 이끼(112)에 빛을 공급할 수 있다. 제어 서버(200)가 광 출력량을 증가시킴으로써, 이끼(112)의 광합성을 더욱 원활히 할 수 있다.
반면, 외부 광량이 최적 광량보다 큰 경우, 제어 서버(200)는 공기 정화 장치(100) 내부의 광 출력량을 미리 정해진 레벨로 제한한다(S355). 또한, 제어 서버(200)는 공기 정화 장치(100) 내부의 물 분사량을 증가시키거나 분사 주기를 감소시킨다(S356). 제어 서버(200)는 팬의 회전속도를 증가시킨다(S357).
외부 광량이 최적 광량보다 큰 경우, 이끼(112)가 과성장하거나 고사, 또는 갈변할 위험이 있다. 따라서, 이끼(112)에 공급하는 광량을 제한할 필요가 있으므로, 제어 서버(200)는 미리 정해진 레벨로 광 출력량을 제한할 수 있다. 이때 미리 정해진 레벨은 도 13의 광량 한계치(LIM)일 수도 있다. 또한, 이끼(112)가 과성장하거나 갈변하는 것을 방지하기 위해, 제어 서버(200)는 수분 공급량을 늘리거나, 환기가 원활히 일어나도록 할 수 있다.
도 14에서는 S355, S356 및 S357 단계를 순차적으로 도시하였으나, 본 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, S355, S356 및 S357 단계는 병렬적으로 수행될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 공기 정화 장치의 제어 방법에서 비전 센서를 이용하여 생육 조절부를 제어하는 단계에 대하여 설명하도록 한다.
도 15는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 상술한 실시예와 중복되는 부분은 생략하거나, 간략히 한다.
도 15를 참조하면, 제어 서버(200)는 공기 정화 장치(100)에 설치된 비전 센서에서 촬영된 이미지를 이용하여 이끼(112)의 상태를 도출한다(S410). 비전 센서는 카메라의 일종으로, 이끼(112)의 형태와 색깔을 감지할 수 있다. 또한, 이끼(112)의 상태는 이끼(112)의 형태와 색깔을 기초로 도출될 수 있다.
이어서, 제어 서버(200)는 이끼(112)의 상태가 과성장 상태인지 여부를, 이끼(112)에 대해 미리 저장된 이미지를 이용하여 판단한다(S420).
과성장 상태인 경우, 이끼(112) 개체 사이의 밀도가 정상 상태보다 낮거나, 이끼(112)의 색깔이 정상 상태보다 옅을 수 있다. 제어 서버(200)는 과성장 상태인 다양한 이끼 이미지를 미리 저장할 수 있다. 나아가, 제어 서버(200)는 머신 러닝(machine learning)을 통해 정상 상태의 이끼와 과성장 상태의 이끼를 구분하도록 학습할 수도 있다. 이를 통해, 제어 서버(200)는 비전 센서에서 촬영된 이미지를 이용하여 이끼(112)의 상태가 과성장 상태인지 여부를 판단할 수 있다.
이어서, 이끼(112)의 상태가 과성장 상태인 경우, 제어 서버(200)는 공기 정화 장치(100)에 구비된 수분 공급 장치의 물 분사량을 감소시키거나, 분사 주기를 증가시킨다(S425).
이끼(112)의 과성장 상태는 높은 온도 및 높은 습도에 의해 유발될 수 있다. 따라서, 이끼(112)의 과성장을 막기 위해 제어 서버(200)는 온도를 낮추거나, 습도를 낮출 수 있다. 이중, 제어 서버(200)는 수분 공급 장치의 물 분사량을 감소시키거나 분사 주기를 증가시켜 습도를 낮출 수 있다.
반면, 이끼(112)의 상태가 과성장 상태가 아닌 경우, 제어 서버(200)는 미리 저장된 이미지를 이용하여 이끼(112)의 상태가 건조 상태인지 여부를 판단한다(S430).
건조 상태인 경우, 이끼(112)의 색깔이 정상 상태보다 붉거나 갈색 빛이 돌 수 있다. 제어 서버(200)는 건조 상태인 다양한 이끼 이미지를 미리 저장할 수 있다. 나아가, 제어 서버(200)는 머신 러닝(machine learning)을 통해 정상 상태의 이끼와 건조 상태의 이끼를 구분하도록 학습할 수도 있다. 이를 통해, 제어 서버(200)는 비전 센서에서 촬영된 이미지를 이용하여 이끼(112)의 상태가 건조 상태인지 여부를 판단할 수 있다.
이어서, 이끼(112)의 상태가 건조 상태인 경우, 제어 서버(200)는 물 분사량을 증가시키거나 분사 주기를 감소시킨다(S435).
이끼(112)의 건조 상태는 낮은 습도에 의해 유발될 수 있다. 따라서, 이끼(112)가 건조하지 않도록 제어 서버(200)는 수분 공급 장치의 물 분사량을 증가시키거나 분사 주기를 감소시킬 수 있다.
반면, 이끼(112)의 상태가 건조 상태가 아닌 경우, 제어 서버(200)는 미리 저장된 이미지를 이용하여 이끼(112)의 상태가 갈변 상태인지 여부를 판단한다(S440).
갈변 상태인 경우, 이끼(112)의 색깔이 정상 상태보다 확연하게 갈색 빛을 띄거나, 이끼 한 줄기의 폭이 매우 좁은 형태의 차이가 있다. 제어 서버(200)는 갈변 상태인 다양한 이끼 이미지를 미리 저장할 수 있다. 나아가, 제어 서버(200)는 머신 러닝(machine learning)을 통해 갈변 상태의 이끼와 정상 상태의 이끼를 구분하도록 학습할 수도 있다. 이를 통해, 제어 서버(200)는 비전 센서에서 촬영된 이미지를 이용하여 이끼(112)의 상태가 갈변 상태인지 여부를 판단할 수 있다.
이어서, 이끼(112)의 상태가 갈변 상태인 경우, 제어 서버(200)는 공기 정화 장치(100)에 구비된 광 공급 장치의 광 출력량을 제한하거나, 공기 정화 장치(100)에 구비된 팬의 회전속도를 증가시킨다(S445).
이끼(112)의 갈변 상태는, 높은 온도, 높은 습도 또는 낮은 습도 등 다양한 요소에 의해 유발될 수 있다. 앞서 건조 상태가 아닌 것으로 판단되었으므로, 갈변 상태의 원인은 높은 온도 또는 높은 습도로 추정할 수 있다. 따라서, 제어 서버(200)는 광 공급 장치의 광 출력량을 제한하거나, 팬의 회전속도를 증가시켜 공기 정화 장치(100)의 내부 온도와 내부 습도를 낮출 수 있다.
반면, 이끼(112)의 상태가 갈변 상태가 아닌 경우, 팬의 회전속도, 물 분사량, 분사 주기 또는 광 출력량을 이끼(112)의 정상 상태에 대한 기본값으로 설정한다(S450).
이끼(112)의 상태가 과성장, 건조 및 갈변 중 어느 하나에 해당하지 않으므로, 제어 서버(200)는 이끼(112)의 상태를 정상 상태로 판단할 수 있다. 이에 따라, 제어 서버(200)는 생육 조절부(130)의 각 요소의 동작을 이끼(112)의 정상 상태에 대한 기본값으로 설정할 수 있다.
지금까지 설명한 본 발명의 실시예들에 따르면, 본 발명의 공기 정화 장치의 제어 방법은, 공기 오염도에 따라 공기 정화 식물을 이용한 공기 정화 장치를 제어함으로써, 공기 오염도가 높은 경우에는 빠르게 공기를 정화하고, 공기 오염도가 낮은 경우에는 불필요한 전력 소모를 줄여 효율을 높일 수 있다. 이를 통해, 공기 정화 장치의 공기 정화 효율과 전력 효율을 극대화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 공기 정화 장치의 제어 방법은, 환경 요소에 따라 공기 정화 식물을 이용한 공기 정화 장치를 제어함으로써, 공기 정화 식물의 생육 상태를 건강하게 유지할 수 있다. 이를 통해 공기 정화를 위해 사용되는 공기 정화 식물을 쉽게 관리할 수 있으므로, 공기 정화 장치의 유지 및 관리가 더욱 용이하며 공기 정화로 인해 발생하는 쓰레기를 줄일 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 공기 정화 식물을 포함하는 공기 정화 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 공기 정화 장치에 설치된 센서부로부터 복수의 센싱 데이터를 수신하는 단계;
    상기 복수의 센싱 데이터를 상기 공기 정화 장치의 유입부 또는 토출부에서 측정된 제1군 센싱 데이터와, 상기 공기 정화 장치의 내부에서 측정된 제2군 센싱 데이터로 분류하는 단계;
    상기 제1군 센싱 데이터 및 상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 팬의 회전속도를 제어하는 단계;
    상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 수분 공급 장치의 물 분사량 또는 분사 주기를 결정하는 단계; 및
    상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 광 공급 장치의 광 출력량 범위 또는 시간별 조도량을 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 제1군 센싱 데이터는, 상기 유입부 또는 상기 토출부를 통과하는 기체의 유량, 상기 기체에 포함된 미세먼지 또는 상기 기체에 포함된 미리 정해진 물질 또는 가스의 농도를 포함하고,
    상기 제2군 센싱 데이터는, 상기 공기 정화 장치 내의 온도, 습도 또는 광량을 포함하되,
    상기 팬의 회전속도를 제어하는 단계는,
    상기 제2군 센싱 데이터를 기초로 상기 공기 정화 장치의 내부 온도 또는 내부 습도를 측정하는 단계와,
    상기 내부 온도 또는 상기 내부 습도가 미리 정해진 기준범위 이내인지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 내부 온도 또는 상기 내부 습도가 상기 기준범위를 벗어난 경우, 상기 제1군 센싱 데이터를 기초로 상기 공기 정화 장치의 외부 온도 또는 외부 습도를 측정하는 단계와,
    상기 외부 온도 또는 상기 외부 습도가 상기 내부 온도 또는 상기 내부 습도보다 상기 기준범위에 가까운지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 외부 온도 또는 상기 외부 습도가 상기 내부 온도 또는 상기 내부 습도보다 상기 기준범위에 가까운 경우, 상기 팬의 회전속도를 증가시키는 단계와,
    상기 내부 온도 또는 상기 내부 습도가 상기 외부 온도 또는 상기 외부 습도보다 상기 기준범위에 가까운 경우, 상기 팬의 회전속도를 감소시키는 단계를 포함하는 공기 정화 장치의 제어 방법.
  4. 삭제
  5. 공기 정화 식물을 포함하는 공기 정화 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 공기 정화 장치에 설치된 센서부로부터 복수의 센싱 데이터를 수신하는 단계;
    상기 복수의 센싱 데이터를 상기 공기 정화 장치의 유입부 또는 토출부에서 측정된 제1군 센싱 데이터와, 상기 공기 정화 장치의 내부에서 측정된 제2군 센싱 데이터로 분류하는 단계;
    상기 제1군 센싱 데이터 및 상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 팬의 회전속도를 제어하는 단계;
    상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 수분 공급 장치의 물 분사량 또는 분사 주기를 결정하는 단계; 및
    상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 광 공급 장치의 광 출력량 범위 또는 시간별 조도량을 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 제1군 센싱 데이터는, 상기 유입부 또는 상기 토출부를 통과하는 기체의 유량, 상기 기체에 포함된 미세먼지 또는 상기 기체에 포함된 미리 정해진 물질 또는 가스의 농도를 포함하고,
    상기 제2군 센싱 데이터는, 상기 공기 정화 장치 내의 온도, 습도 또는 광량을 포함하되,
    상기 물 분사량 또는 분사 주기를 결정하는 단계는,
    상기 제2군 센싱 데이터를 기초로 상기 공기 정화 장치의 내부 온도 및 내부 습도를 도출하는 단계와,
    상기 내부 온도에 따른 최적 습도를 도출하는 단계와,
    상기 내부 습도가 상기 최적 습도보다 작은지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 내부 습도가 상기 최적 습도보다 작은 경우, 상기 물 분사량을 증가시키거나 상기 분사 주기를 감소시키는 단계와,
    상기 내부 습도가 상기 최적 습도보다 큰 경우, 상기 물 분사량을 감소시키거나 상기 분사 주기를 증가시키는 단계를 포함하는 공기 정화 장치의 제어 방법.
  6. 공기 정화 식물을 포함하는 공기 정화 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 공기 정화 장치에 설치된 센서부로부터 복수의 센싱 데이터를 수신하는 단계;
    상기 복수의 센싱 데이터를 상기 공기 정화 장치의 유입부 또는 토출부에서 측정된 제1군 센싱 데이터와, 상기 공기 정화 장치의 내부에서 측정된 제2군 센싱 데이터로 분류하는 단계;
    상기 제1군 센싱 데이터 및 상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 팬의 회전속도를 제어하는 단계;
    상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 수분 공급 장치의 물 분사량 또는 분사 주기를 결정하는 단계; 및
    상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 광 공급 장치의 광 출력량 범위 또는 시간별 조도량을 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 제1군 센싱 데이터는, 상기 유입부 또는 상기 토출부를 통과하는 기체의 유량, 상기 기체에 포함된 미세먼지 또는 상기 기체에 포함된 미리 정해진 물질 또는 가스의 농도를 포함하고,
    상기 제2군 센싱 데이터는, 상기 공기 정화 장치 내의 온도, 습도 또는 광량을 포함하되,
    상기 광 출력량 범위 또는 시간별 조도량을 결정하는 단계는,
    미리 정해진 기준 광 출력 패턴을 기초로 상기 광 공급 장치의 광 출력량을 조절하는 단계와,
    상기 제2군 센싱 데이터를 기초로 상기 공기 정화 장치의 내부 온도 또는 내부 습도를 도출하는 단계와,
    도출된 상기 내부 온도 또는 상기 내부 습도에 따른 광량 한계치를 도출하는 단계와,
    상기 광 출력량이 상기 광량 한계치보다 큰지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 광 출력량이 상기 광량 한계치보다 큰 경우, 상기 광 출력량을 상기 광량 한계치로 설정하는 단계를 포함하는 공기 정화 장치의 제어 방법.
  7. 공기 정화 식물을 포함하는 공기 정화 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 공기 정화 장치에 설치된 센서부로부터 복수의 센싱 데이터를 수신하는 단계;
    상기 복수의 센싱 데이터를 상기 공기 정화 장치의 유입부 또는 토출부에서 측정된 제1군 센싱 데이터와, 상기 공기 정화 장치의 내부에서 측정된 제2군 센싱 데이터로 분류하는 단계;
    상기 제1군 센싱 데이터 및 상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 팬의 회전속도를 제어하는 단계;
    상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 수분 공급 장치의 물 분사량 또는 분사 주기를 결정하는 단계; 및
    상기 제2군 센싱 데이터를 기초로, 상기 공기 정화 장치에 구비된 광 공급 장치의 광 출력량 범위 또는 시간별 조도량을 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 제1군 센싱 데이터는, 상기 유입부 또는 상기 토출부를 통과하는 기체의 유량, 상기 기체에 포함된 미세먼지 또는 상기 기체에 포함된 미리 정해진 물질 또는 가스의 농도를 포함하고,
    상기 제2군 센싱 데이터는, 상기 공기 정화 장치 내의 온도, 습도 또는 광량을 포함하되,
    상기 광 출력량의 범위 또는 시간별 조도량을 결정하는 단계는,
    상기 제1군 센싱 데이터를 기초로 상기 공기 정화 장치의 외부 광량 및 외부 온도를 측정하는 단계와,
    현재 시각 및 상기 외부 온도를 기초로, 최적 광량을 도출하는 단계와,
    상기 외부 광량이 상기 최적 광량보다 작은지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 외부 광량이 상기 최적 광량보다 작은 경우, 상기 광 출력량을 증가시키는 단계와,
    상기 외부 광량이 상기 최적 광량보다 큰 경우, 상기 광 출력량을 미리 정해진 레벨로 제한하는 단계를 포함하는 공기 정화 장치의 제어 방법.
  8. 공기 정화 식물을 포함하는 공기 정화 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 공기 정화 장치에 설치된 비전 센서에서 촬영된 이미지를 이용하여 상기 공기 정화 식물의 상태를 도출하는 단계;
    상기 공기 정화 식물의 상태가 과성장 상태인지 여부를, 상기 공기 정화 식물에 대해 미리 저장된 이미지를 이용하여 판단하는 단계;
    상기 공기 정화 식물의 상태가 과성장 상태인 경우, 상기 공기 정화 장치에 구비된 수분 공급 장치의 물 분사량을 감소시키거나 분사 주기를 증가시키는 단계;
    상기 공기 정화 식물의 상태가 과성장 상태가 아닌 경우, 미리 저장된 이미지를 이용하여 상기 공기 정화 식물의 상태가 건조 상태인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 공기 정화 식물의 상태가 건조 상태인 경우, 상기 물 분사량을 증가시키거나 상기 분사 주기를 감소시키는 단계;
    상기 공기 정화 식물의 상태가 건조 상태가 아닌 경우, 미리 저장된 이미지를 이용하여 상기 공기 정화 식물의 상태가 갈변 상태인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 공기 정화 식물의 상태가 갈변 상태인 경우, 상기 공기 정화 장치에 구비된 광 공급 장치의 광 출력량을 제한하거나, 상기 공기 정화 장치에 구비된 팬의 회전속도를 증가시키는 단계; 및
    상기 공기 정화 식물의 상태가 갈변 상태가 아닌 경우, 상기 팬의 회전속도, 상기 물 분사량, 상기 분사 주기, 또는 상기 광 출력량을 상기 공기 정화 식물의 정상상태에 대한 기본값으로 설정하는 단계를 포함하는
    공기 정화 장치의 제어 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160065052A (ko) * 2014-11-28 2016-06-08 케이웨더(주) 통합 실내 환경 관리 장치
KR101806366B1 (ko) * 2017-03-16 2017-12-07 주식회사 쉘파스페이스 식물재배를 이용한 공기 정화 장치
KR20180120353A (ko) * 2017-04-27 2018-11-06 김수종 모바일 단말 거치대와 모바일 단말을 이용한 공기 청정 시스템
KR102148123B1 (ko) * 2019-11-12 2020-08-26 퓨리바이드 주식회사 복합 필터링모듈 및 이를 이용한 공기 정화장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160065052A (ko) * 2014-11-28 2016-06-08 케이웨더(주) 통합 실내 환경 관리 장치
KR101806366B1 (ko) * 2017-03-16 2017-12-07 주식회사 쉘파스페이스 식물재배를 이용한 공기 정화 장치
KR20180120353A (ko) * 2017-04-27 2018-11-06 김수종 모바일 단말 거치대와 모바일 단말을 이용한 공기 청정 시스템
KR102148123B1 (ko) * 2019-11-12 2020-08-26 퓨리바이드 주식회사 복합 필터링모듈 및 이를 이용한 공기 정화장치

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