KR102521061B1 - 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍속, 습도, 온도, 전천공일사량과 반사일사량 등 폭염 진단을 위한 정보를 수집하고 모니터링하며, 폭염 저감을 위한 쿨링포그유닛에 대한 폭염저감효과를 검증할 수 있는 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션은 소정의 내부공간을 갖는 측정본체와, 상기 측정본체에 설치되어 폭염 측정을 위한 날씨정보를 획득하기 위해 폭염 측정데이터를 측정하는 센서유닛과, 상기 센서유닛에서 측정된 폭염 측정데이터를 데이터서버로 전송하기 위한 무선통신부를 포함한다.

Description

폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션 {Meteorological station for heat wave physical data acquisition}
본 발명은 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍속, 습도, 온도, 전천공일사량과 반사일사량 등 폭염 진단을 위한 정보를 수집하고 모니터링하며, 폭염 저감을 위한 쿨링포그유닛에 대한 폭염저감효과를 검증할 수 있는 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션에 관한 것이다.
폭염은 다른 기상재해와는 다르게 인체에 직접적인 영향을 주기 때문에 위험하다. 인체는 고온과 다습한 조건에 모두 취약하다. 기온이 올라가면 인체는 땀의 증발을 통하여 체온을 내리게 되는데, 공기 중의 상대습도가 높거나 포화상태에 가까워지면, 원활하게 땀의 증발하지 못하게 되므로, 습도가 높은 상태에서 사람들은 상대적으로 더 덥게 느끼게 된다. 폭염이 발생하면서 기온과 습도가 치솟는 경우 열질환이 발생한다.
예를 들어, 뇌에서 열을 조절하는 시상하부(hypothalamus gland)는 시간당 최대 2리터의 땀을 흘릴 수 있도록 만드는데, 땀은 증발하면서 체내의 수분과 염분을 급속히 감소시키면서 화학적 불균형 상태를 유발하여 열경련(heat cramp)이 일어나 기도 한다. 땀을 많이 흘리게 되면 피로, 두통, 구역질, 기절 등을 수반할 수 있다. 체온이 41도 (화씨 106도) 이상 올라가게 되면 순환계가 완전히 마비되는 열사병(heatstroke)과 함께 지나치면 사망에 이를 수 있다.
최근 지구온난화의 영향으로 전세계적으로 평균기온이 상승하면서 폭염에 의한 피해도 범위와 규모가 더욱 커지고 있어 이에 대한 대책마련을 위한 노력이 절실한 상황이다.
폭염은 지역마다 다르게 정의되는데, 이는 기후대에 따라 사람의 적응도가 다르기 때문이다. 폭염의 정의는 절대적 기준과 상대적 기준이 있어 이를 선택적으로 사용하고 있다.
우리나라 기상청의 경우 한낮의 일최고기온이 섭씨 33도 이상인 날이 2일 이상 지속될 것으로 예상될 때, ‘폭염주의보’를, 섭씨 35도 이상으로 2일 이상 지속될 것으로 예상될 때, '폭염경보'를 발령한다. 중국의 경우에는 우리나라보다 높은 섭씨 35도를 기준으로 하고 있으며, 미국은 기온 뿐만 아니라 습도도 고려하여 열 지수를 선정하고 있다.
이러한 폭염을 저감하기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있으나, 폭염 저감 효과를 검증하거나 폭염 상황에 대한 모니터링을 실시하는데 한계가 있었다.
한국공개특허 제10-2019-0050403호: 축사용 가축 더위 스트레스 경감 시스템
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 측정 대상 지역에 설치하여 지속적으로 폭염상태를 모니터링할 수 있으며, 폭염 저감을 위한 쿨링포그유닛을 통한 폭염저감효과를 검증할 수 있는 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션은 소정의 내부공간을 갖는 측정본체와, 상기 측정본체에 설치되어 폭염 측정을 위한 날씨정보를 획득하기 위해 폭염 측정데이터를 측정하는 센서유닛과, 상기 센서유닛에서 측정된 폭염 측정데이터를 데이터서버로 전송하기 위한 무선통신부를 포함한다.
아울러 본 발명의 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션은 상기 측정본체에 설치되며 태양광에 의해 전기를 생성하는 태양광 발전모듈과, 상기 태양광 발전모듈에서 생성된 전기를 축전하고 상기 센서유닛 및 무선통신부의 구동전원으로 공급하기 위한 배터리를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 센서유닛은 풍속센서, 기류센서, 전천공일사량센서, 반사일사량센서, 온도센서 및 습도센서를 포함하되, 상기 반사일사량센서는 상기 측정본체의 주변 건물 또는 구조물로부터 반사되거나 복사되는 일사량을 측정하는 제1 반사일사량센서와, 상기 측정본체가 안착되는 지면으로부터 반사되는 반사일사량을 측정하는 제2 반사일사량센서를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 측정본체의 일측면에는 전천공일사량센서와 반사일사량센서가 장착되어 일사량을 측정하는 일사량 측정부가 더 구비되며, 상기 일사량 측정부는 상기 측정본체의 측면에 마련되며 상단이 상기 측정본체에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 지지되어 있어서 하단부가 상기 측정본체로부터 멀어지는 방향으로 회전 가능하게 형성되는 메인센서패널과, 상기 메인센서패널을 회전축을 중심으로 회전구동하기 위해 상기 회전축을 회전구동하는 패널구동모터와, 상기 메인센서패널이 펼침상태에 있을 때 하면에 회동 가능하게 장착되는 보조센서패널을 포함하고, 상기 메인센서패널의 상면에 상기 전천공일사량센서가 장착되고, 하면에 제2 반사일사량센서가 설치되며, 상기 보조센서패널에 제1 반사일사량센서가 설치될 수 있다.
상기 측정본체의 상부에 설치되어 폭염 저감을 위해 송풍 및 미세분무를 하는 쿨링포그유닛을 더 구비하되, 상기 쿨링포그유닛은 상기 측정본체의 상부에 상방으로 연장되는 제1 유닛지지대와, 상기 제1 유닛지지대로부터 수평방향을 따라 연장되는 제2 유닛지지대와, 상기 측정본체의 일측에 마련되는 저수탱크와, 상기 저수탱크의 물을 펌핑하기 위한 워터펌프와, 상기 워터펌프에 연결되며 내부로 물이 흐를 수 있도록 되어 있고, 상기 제2 유닛지지대에 라인지지부재에 의해 지지되는 메인급수라인과, 상기 메인급수라인으로부터 하방으로 연장되는 분기파이프와 상기 분기파이프로부터 상기 메인급수라인과 나란하도록 연장되는 분무파이프를 포함하며, 상기 메인급수라인으로부터 공급되는 물을 통해 하방으로 물을 분사할 수 있는 분무모듈과, 상기 분무파이프와 메인급수라인의 사이에 위치하도록 상기 메인급수라인에 팬지지부재에 의해 지지되며 하방으로 공기를 송풍하는 송풍팬을 포함할 수 있다.
상기 분무모듈은 상기 메인급수라인의 길이방향 상에서 일측과 타측에 소정거리 이격되도록 두 개의 분기파이프가 연장되어 있고, 상기 분무파이프는 상기 두 개의 분기파이프의 하단으로부터 하방으로 각각 연장되는 수직부재와, 상기 수직부재의 하단을 연결하는 수평부재 및 상기 수평부재에 설치되어 상기 분기파이프를 통해 유입되는 물을 분무하기 위한 분무노즐을 구비하고, 상기 수직부재는 상기 분기파이프의 내부로 소정길이 인입되거나 인출 가능하게 형성되어 있어서 상기 수평부재가 상기 메인급수라인으로부터 이격되는 이격거리를 조절할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 수평부재에는 상기 분무노즐이 상기 수평부재의 길이방향을 따라 상호 소정간격 이격되도록 다수개가 설치되고, 상기 각각의 분무노즐에는 제어밸브가 구비되어 복수개의 분무노즐 중 선택된 분무노즐만 물을 분무할 수 있도록 제어 가능하게 형성될 수 있다.
상기 메인급수라인은 상기 분기파이프와 연결되는 연결지점에 분기파이프로 물이 유입될 수 있도록 분기홀이 형성되어 있고, 상기 분기홀의 가장자리를 따라 하방으로 소정길이 연장되고 외주면에 나사산이 형성되는 탭결합부가 형성되어 있으며, 상기 분기파이프는 상단에 내경이 상기 탭결합부의 외경에 대응하며 상기 탭결합부에 나사결합될 수 있도록 내주면에 나사산이 형성되어 있는 제1 중공부와, 상기 제1 중공부의 하부에 상기 제1 중공부의 내경보다 상대적으로 내경이 크게 형성되는 제2 중공부를 포함하고, 상기 제2 중공부에는 외주면과 내주면을 관통하며 길이방향을 따라 소정간격 이격되도록 형성되는 복수개의 길이조절홀이 형성되어 있으며, 상기 분무파이프의 수직부재는 외경이 상기 제2 중공부의 내경에 대응하도록 형성되어 상기 분기파이프의 하단으로부터 제2 중공부의 내부로 진입 가능하고, 외주면 일측에는 상기 길이조절홀을 통해 분기파이프의 외부로부터 삽입되는 길이조절나사가 끼워질 수 있는 길이고정홀이 형성되어 있고, 상기 분기파이프의 내부로 삽입되어 상기 분기파이프의 상단을 통해 상기 메인급수라인으로부터 유입되는 물이 상기 수직부재의 내부로 이동할 수 있도록 가이드하는 물이동 가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 물이동 가이드부는 외경이 상기 제2 중공부의 내경에 대응하고 내경이 상기 제1 중공부의 내경에 대응하는 링부재와, 상기 링부재로부터 하방으로 연장되며 상기 수직부재의 상단 개구를 통해 수직부재의 내측으로 연장되는 플랙시블한 소재의 가이드튜브를 더 포함할 수 있다.
상기 분기파이프의 하부 외주면에는 180도 간격으로 이격되어 내측으로 소정깊이 인입되어 있는 두 개의 고정가이드홈이 형성되어 있고, 상기 분기파이프의 외주면에 대응하는 내경의 반원형으로 형성되며 양단이 소정간격으로 벌어질 수 있게 탄성변형이 가능한 고정체와, 상기 고정체의 양단 내측면에 마련되며 상기 고정가이드홈에 삽입될 수 있는 고정자석을 포함하는 튜브고정부와, 상기 가이드튜브의 하단에 원주방향을 따라 링형 또는 복수개의 부재가 소정간격 이격되도록 설치되며, 상기 고정자석과 자력으로 결합될 수 있는 금속재 또는 자석으로된 보조고정부를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션은 폭염 저감을 위해 폭염 물리데이터를 취득하여 측정대상 지역에 대한 폭염 모니터링을 실시할 수 있으며, 쿨링포그유닛을 통한 폭염저감효과에 대한 검증을 실시할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션의 제1 실시예의 사시도,
도 2는 도 1의 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션의 구성을 표시한 구성도,
도 3 및 도 4는 도 1의 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션의 일사량 측정부을 표시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션의 제2 실시예의 사시도,
도 6은 도 5의 쿨링포그유닛의 측면도,
도 7은 쿨링포그유닛의 분무모듈의 다른 실시예를 표시한 분리사시도,
도 8은 도 7의 분무모듈의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 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.
본 출원에서 사용한 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션(10)의 제1 실시예가 도시되어 있다.
본 실시예의 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션(10)은 소정의 내부공간을 갖는 측정본체(100)와, 측정본체(100)에 설치되어 날씨정보를 측정하는 센서유닛(120)과, 센서유닛(120)의 측정정보를 데이터서버(180)로 전송하는 무선통신부(130)와, 측정본체(100)의 상부에 설치되는 태양광 발전모듈(160)과, 상기 태양광 발전모듈(160)에서 생성된 전기를 축전하고 가동전원으로 공급하는 배터리(170)를 포함한다.
상기 측정본체(100)는 일반적인 백엽상 형태로 형성되어 있으며, 상면에는 상기 태양광 발전모듈(160)이 설치되고 내부에는 배터리(170)와 제어부(140), 무선통신부(130) 및 센서유닛(120)의 일부 센서들이 설치된다.
상기 측정본체(100)는 폭염 모니터링 또는 폭염저감 효과검증 등을 실시하기 위한 측정지점에 장착할 수 있도록 이동 가능한 크기와 형태로 형성된다.
상기 태양광 발전모듈(160)은 측정본체(100)의 상면에 마련되어 있으며, 태양광이 입사하면 전기를 생성하고, 생성된 전기는 배터리(170)에 축전되었다가 센서유닛(120)이나 무선통신부(130) 등의 가동전원으로 공급한다.
상기 태양광 발전모듈(160)에서 생성된 전기를 통해 가동을 위한 전원이 공급되기 때문에 외부전원의 공급이 어려운 산간지역이나 오지에서도 본 발명의 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션(10)의 설치 및 운용이 가능하다.
상기 센서유닛(120)은 폭염 측정을 위한 날씨정보를 측정하는 것으로, 풍속센서(121), 기류센서(122), 전천공일사량센서(123), 반사일사량센서, 온도센서(126) 및 습도센서(127)를 포함한다.
본 실시예에서 풍속센서(121)는 측정본체(100)의 상부에 마련되어 있고, 기류센서(122)도 측정본체(100)의 외부에 설치되어 있다. 온도센서(126)와 습도센서(127)는 상기 측정본체(100)의 내부에 설치되어 있는데, 온도센서(126)와 습도센서(127)도 측정본체(100)의 외부에 설치될 수도 있다.
상기 전천공일사량센서(123)와 반사일사량센서는 측정본체(100)의 일측면에 마련되는 일사량측정부(110)에 설치되며, 반사일사량센서는 측정본체(100)가 설치되는 측정대상지역의 주변 건물이나 구조물에 의해 반사되는 일사량을 측정하기 위한 제1 반사일사량센서(124)와, 측정본체(100)서 설치되는 지면으로부터 반사되는 일사량을 측정하는 제2 반사일사량센서(125)를 구비한다.
상기 일사량측정부(110)는 측정본체(100)의 측면에 회동 가능하게 설치되는 메인센서패널(111)과, 메인센서패널(111)에 설치되는 보조센서패널(112)과, 메인센서패널(111)을 회전구동하기 위한 패널구동모터(113)를 포함한다.
상기 메인센서패널(111)은 상단이 상기 측정본체(100)에 회전축을 통해 회전 가능하게 설치되어 있어서 하단이 상기 측정본체(100)의 측면으로부터 멀어지도록 수평방향을 따라 연장되게 즉, 펼쳐질 수 있도록 형성되어 있다.
상기 패널구동모터(113)는 메인센서패널(111)을 펼치거나 접히도록 회전축을 회전구동하는 것이며, 패널구동모터(113)의 구동축과 회전축이 기어나 체인 및 스프로켓 등 동력전달수단을 통해 연결되어 있어서 상기 패널구동모터(113)에 의해 메인센서패널(111)이 펼쳐지거나 접히도록 회전구동할 수 있다.
상기 보조센서패널(112)은 메인센서패널(111)이 펼침상태에 있을 때 메인센서패널(111)의 하면에 회동 가능하게 설치되어 있다.
상기 보조센서패널(112)은 메인센서패널(111)이 펼침상태에 있을 때, 힌지결합되는 일측을 중심으로 타측이 하방으로 연장되도록 회전한다.
메인센서패널(111)이 펼침상태에 있을 때를 기준으로 상기 전천공일사량센서(123)는 메인센서패널(111)의 상면에 설치되어 태양으로부터 입사되는 전천공일사량을 측정할 수 있도록 되어 있으며, 제2 반사일사량센서(125)는 메인센서패널(111)의 하면에 설치되어 지면으로부터 반사되는 일사량을 측정할 수 있도록 구비된다. 그리고 제1 반사일사량센서(124)는 보조센서패널(112)에서 바깥쪽을 향한느 면 즉, 장착본체의 측면을 향한는 면의 반대면에 장착되어 주변으로부터 입사되는 반사일사량을 측정할 수 있도록 되어 있다.
본 실시예의 일사량측정부(110)는 보관 및 이동시에는 메인센서패널(111)을 측정본체(100)의 측면에 밀착되도록 접어두며, 이때 메인센서패널(111)이 접히는 과정에서 보조센서패널(112)과 메인센서패널(111)과 측정본체(100)의 측면 사이에 위치하도록 접힘상태가 되어 부피를 줄이고 일사량을 측정하는 센서들을 보호할 수 있다.
그리고 일사량을 측정할 때에는 메인센서패널(111)이 펼쳐지면서 각각의 측정영역을 향해 센서들이 노출될 수 있는 상태가 되어 폭염 측정을 위한 전천공일사량, 반사일사량을 비교적 정확하게 측정할 수 있다.
예전에는 단순히 기온을 기준으로 폭염에 대한 기준을 정했었으나, 같은 기온에서도 물가와 도로, 숲의 실제 온도는 서로 상이하고, 바람이 부는지의 여부에 따라 사람이 느끼는 체감온도의 차이가 발생하기 때문에 최근에는 기온 외에도 풍속, 기류, 일사량, 습도 등의 정보를 기준으로 폭염을 구분한다.
따라서 본 실시예의 센서유닛(120)은 폭염 데이터를 취득하기 위한 다양한 날씨정보를 측정할 수 있도록 구성되어 있어서 폭염상황에 대한 모니터링이나 폭염 저감효과에 대한 검증을 실시할 수 있다.
상기 센서유닛(120)에서 측정된 측정데이터는 무선통신부(130)를 통해 데이터서버(180)로 전송되며, 데이터서버(180)에서는 측정데이터를 저장하고 분석한 후 관리자의 PC(181)나 모바일단말기(182)를 통해 출력한다.
상기 센서부의 측정정보는 제어부(140)로 전송되어, 디스플레이부(150)를 통해 측정데이터를 표시할 수 있고, 제어부(140)에서 측정데이터를 기반으로 폭염상태 여부를 판단하여 폭염 여부에 대한 정보를 상기 디스플레이부(150)를 통해 표시하도록 할 수도 있다.
도 5 내지 도 8에는 쿨링포그유닛(20)을 더 구비하는 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션(10)의 제2 실시예가 도시되어 있다.
본 실시예의 경우 폭염 저감을 위해 측정대상지역으로 물을 미세분무한 후 송풍팬으로 송풍함으로써 측정대상지역에 대한 온도를 낮추는 효과를 검증할 수 있도록 쿨링포그유닛(20)을 더 포함하고 있다.
본 실시예의 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션(10)은 쿨링포그유닛(20)을 제외한 나머지 구성요소는 제1 실시예와 동일하므로 동일 번호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예의 쿨링포그유닛(20)은 상기 측정본체(100)의 상부에 상방으로 연장되는 제1 유닛지지대(21)와, 상기 제1 유닛지지대(21)로부터 수평방향을 따라 연장되는 제2 유닛지지대(22)를 구비한다.
도시되지는 않았으나 측정본체(100)의 내부에는 후술하는 분무모듈을 통해 미세분무하기 위한 물이 저장되는 저수탱크가 마련되어 있으며, 상기 저수탱크의 물을 펌핑하도록 제2 유닛지지대(22)에 설치되는 워터펌프(200), 워터펌프(200)에 연결되는 메인급수라인(300), 메인급수라인(300)으로부터 연장되는 분무모듈(400), 메인급수라인(300)과 분무모듈(400) 사이에 설치되는 송풍팬(600)을 포함한다.
상기 워터펌프(200)는 상기 제2 유닛지지대(22)의 하면 일측에 설치되는데, 급수를 위해 저수탱크로부터 연장되는 물공급호스(미도시)가 워터펌프(200)의 일측에 연결되고 워터펌프(200)의 출수부에 메인급수라인(300)이 연결된다.
상기 메인급수라인(300)은 워터펌프(200)로부터 토출되는 물이 내부를 통해 흐를 수 있도록 중공을 갖는 원통형의 부재이며, 제2 유닛지지대(22)의 하부에서 제2 유닛지지대(22)와 동일한 방향으로 연장된다.
그리고 상기 메인급수라인(300)은 제2 유닛지지대(22)의 하면으로부터 하방으로 연장되는 라인지지부재(310)에 의해 상기 제2 유닛지지대(22)에 지지된다. 상기 라인지지부재(310)는 메인급수라인(300)의 외주면을 감쌀 수 있는 원형링 형상의 파지부가 하단에 형성되어 있고, 상단이 제2 유닛지지대(22)의 하면에 고정되어 있어서 제2 유닛지지대(22)와 메인급수라인(300)은 일정 거리를 유지하면서 나란하게 연장될 수 있다. 본 실시예의 경우 라인지지부재(310)가 메인급수라인(300)의 길이방향을 따라 상호 소정간격 이격되도록 네개가 형성되어 있는데, 라인지지부재(310)의 개수, 이격간격 등은 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
상기 분무모듈(400)은 메인급수라인(300)으로부터 물을 공급받아 물을 미세분무하기 위한 것이다.
분무모듈(400)은 메인급수라인(300)으로부터 분기되는 두 개의 분기파이프(410)와, 상기 분기파이프(410)로부터 연장되는 분무파이프(420)를 구비한다.
메인급수라인(300)에는 내부를 통과하는 물이 분기파이프(410)로 흘러갈 수 있도록 되어 있으며, 분기파이프(410)가 상기 메인급수라인(300)에 연결되어 있다. 분기파이프(410)는 메인급수라인(300)의 일측과 타측에 하나씩 형성되어 있는데, 본 실시예와는 달리 하나의 분기파이프(410)를 통해서 물공급이 이루어지도록 형성될 수도 있다.
상기 분무파이프(420)는 메인급수라인(300)과 나란하게 연장되며 복수개의 분무노즐(423)이 길이방향을 따라 소정간격 이격되도록 설치되어 있는 수평부재(422)와, 수평부재(422)의 양단으로부터 각각 상방으로 연장되며 상기 분기파이프(410)의 내부로 진입하도록 형성된 수직부재(421)를 포함한다.
수평부재(422)에 마련되어 있는 분무노즐(423)을 통해서 도 2에 도시되어 있는 것처럼 물을 분무할 수 있다. 본 실시예에서는 일곱 개의 분무노즐(423)이 마련되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 분무노즐(423)의 설치 간격과 설치 개수는 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
상기 분기파이프(410)는 메인급수라인(300)으로부터 물이 내부를 통해 흐를 수 있도록 중공이 형성되어 있으며, 상기 수직부재(421)가 상기 분기파이프(410)의 하단을 통해 내부 중공으로 진입하여 체결된다.
상기 분기파이프(410)에는 상하로 소정간격 이격된 길이조절홀(411)이 형성되어 있고, 선택된 길이조절홀(411)을 통해 수직부재(421)를 분기파이프(410)에 고정함으로써 도 6에 도시된 바와 같이 수직부재(421)의 하단에 연결되는 수평부재(422)가 상기 메인급수라인(300)에 지지되어 있는 송풍팬(600)으로부터 이격되는 이격거리를 조절할 수 있다. 상기 분무노즐(423)을 통해 분무되는 물의 양이나 속도에 맞춰 송풍팬(600)으로부터 분무노즐(423)까지의 이격거리를 조절함에 따라 효율적인 미세분무가 이루어질 수 있다.
송풍팬(600)은 상기 메인급수라인(300)으로부터 연장되는 팬지지부재(320)에 지지되는 원형의 팬프레임(610)과, 상기 팬프레임(610)에 지지되는 구동모터(620)와, 상기 구동모터(620)에 의해 회전하는 회전팬(630)을 구비한다.
송풍팬(600)의 크기나 모양 설치 개수도 본 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 크기와 모양으로 형성될 수 있다.
본 실시예의 쿨링포그유닛(20)는 상술한 것처럼 폭염 저감을 위해 주변 온도를 낮출 수 있도록 목적지점으로 송풍할 수 있으며, 송풍팬(600)의 전방에 미세분무를 위한 분무노즐(423)이 마련되어 있어서 물입자를 목적지점으로 함께 송풍시켜 물입자의 증발열을 통해 주변 온도를 낮출 수 있다.
도 7 및 도 8에는 본 발명의 쿨링포그유닛(20)의 다른 실시예가 도시되어 있다.
본 실시예의 메인급수라인(300)은 분기파이프(510)와 연결되는 연결지점에 분기파이프(510)로 물이 유입될 수 있도록 분기홀(330)이 형성되어 있다. 그리고 상기 분기홀(330)의 가장자리를 따라 하방으로 연장되고 외주면에 나사산이 형성되어 있는 탭결합부(340)가 형성되어 있다.
분기파이프(510)의 상부에는 내경이 상기 탭결합부(340)의 외경에 대응하고 탭결합부(340)에 나사결합될 수 있도록 내주면에 나사산이 형성되어 있는 제1 중공부(511)가 형성되어 있고, 제1 중공부(511)의 하부에는 제1 중공부(511)보다 상대적으로 내경이 크게 형성되는 제2 중공부(512)가 형성되어 있다.
상기 분기파이프(510)의 내부에는 제1 중공부(511)와 제2 중공부(512)의 직경차이 때문에 제2 중공부(512)의 상단에 단턱이 형성된다. 그리고 분기파이프(510)의 제2 중공부(512) 상단에는 외주면과 내주면을 관통하는 링고정홀(513)이 형성되어 있고, 상기 링고정홀(513)의 하부에 상하로 이격된 복수개의 길이조절홀(514)들이 형성되어 있다.
또한 분기파이프(510)의 하부에는 외주면에는 180도 간격으로 이격되어 있으며 외주면으로부터 내측으로 소정깊이 인입되어 있는 두 개의 고정가이드홈(515)이 형성되어 있다. 상기 고정가이드홈(515)은 후술하는 튜브고정부(520)의 장착을 위한 것이다.
상기 튜브고정부(520)는 내경이 상기 분기파이프(510)의 외경에 대응하도록 형성되는 반원형의 부재이며, 양단부의 내주면에는 상기 고정가이드홈(515)으로 진입할 수 있는 고정자석(521)이 마련되어 있다. 튜브고정부(520)는 양단이 외측으로 소정간격 벌어질 수 있도록 탄성변형이 가능한 금속 또는 합성수지재로 형성되며, 일측에 부기파이프에 체결하거나 분리하기 용이하도록 손잡이(522)가 형성되어 있다.
분무파이프(530)는 두 개의 분기파이프(510)의 하단을 통해 각각의 분기파이프(510)의 내부로 진입할 수 있도록 된 두 개의 수직부재(531)와, 상기 두 개의 수직부재(531)의 하단을 연결하는 수평부재(533)를 포함한다.
상기 수평부재(533)는 제1 실시예에서와 같이 길이방향을 따라 소정간격 이격되도록 복수개의 분무노즐(534)이 설치되어 있다.
수직부재(531)는 외경이 제1 중공부(511)의 내경에 대응하도록 형성되어 있어서 제1 중공부(511)의 내부로 진입이 가능하다. 그리고 일측에는 길이고정홀(532)이 형성되어 있어서 길이조절나사(541)가 분기파이프(510)의 길이조절홀(514)들 중 선택된 어느 하나의 구멍을 통과해 길이고정홀(532)에 체결됨으로써 수직부재(531)가 분기파이프(510)에 고정된다.
본 실시예의 경우도 길이조절나사(541)를 체결하는 분기파이프(510)의 길이조절홀(514)의 위치에 따라 분무파이프(530)가 분기파이프(510)로부터 인출되는 인출거리를 조절할 수 있다.
본 실시예는 상기 분기파이프(510)의 내부에서 제2 중공부(512)의 상단에 물이동 가이드부(550)가 장착된다.
상기 물이동 가이드부(550)는 분기파이프(510)의 산단을 통해 상기 메인급수라인(300)으로부터 유입되는 물이 분기파이프(510)와 수직부재(531)의 사이를 통해 외부로 누출되지 않고 바로 수직부재(531)의 내부로 이동할 수 있도록 가이드하는 것이다.
상기 물이동 가이드부(550)는 제2 중공부(512)의 상단에 장착되는 링부재(551)와, 링부재(551)로부터 하방으로 연장되는 가이드튜브(552)를 포함한다.
상기 링부재(551)는 외경이 제2 중공부(512)의 내경에 대응하고, 내경이 제1 중공부(511)의 내경에 대응하도록 형성되는 링형상의 부재이며, 상기 링고정홀(513)을 통해 삽입되는 링고정나사(542)가 링부재(551)에 체결됨으로써 링부재(551)가 분기파이프(510) 내부에 고정설치된다.
상기 가이드튜브(552)는 링부재(551)로부터 하방으로 연장되어 수직부재(531)의 상단 개구를 통해 수집부재의 내부로 연장되는 플랙시블한 튜브이다.
상기 가이드튜브(552)가 수직부재(531)의 내부로 바로 진입하기 때문에 가이드튜브(552)를 통해 이동하는 물이 수직부재(531)와 분기파이프(510)의 사이로 누수되지 않고 바로 수직부재(531) 및 수평부재(533)로 이동할 수 있다.
상기 가이드튜브(552)의 하단에는 원주방향을 따라 이격되어 있는 복수개의 보조고정부(553)가 구비되어 있다.
상기 보조고정부(553)는 상기 튜브고정부(520)의 고정자석(521)과 자력으로 결합될 수 있는 금속재 또는 자석으로 형성되는데, 튜브고정부(520)의 고정자석(521)에 자력으로 결합되기 위해 상기 보조고정부(553)가 수직부재(531)의 내주면에 밀착되기 때문에 가이드튜브(552)의 하단이 항상 개구되어 있어서 유로가 막히지 않는다.
더욱이 본 실시예의 경우 분무파이프(530)의 인출 길이를 조절하기 위해 수직부재(531)가 분기파이프(510)의 내부로 진입하거나 인출되는 이동이 이루어지게 되는데, 수직부재(531)가 상하로 이동하더라도 가이드튜브(552)의 하단 위치는 튜브고정부(520)가 설치되는 분기파이프(510)의 하단 지점에 항상 고정되기 때문에 가이드튜브(552)는 항상 일직선으로 펼쳐진 상태로 유지되어 유로가 막히는 것을 방지하고 가이드튜브(552)가 구겨지거나 찢어지는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션(10)은 측정대상지역으로 용이하게 운반 및 설치할 수 있고, 측정대상지역에서 폭염 측정을 위한 날씨정보 데이터를 취득하여 전송함으로써 폭염에 대한 모니터링이 효율적으로 이루어질 수 있다. 더욱이 폭염 저감을 위한 쿨링포그유닛(20)이 마련되어 있어서 쿨링포그유닛(20)에 의한 폭염 저감 효과를 효과적으로 검증할 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최 광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
10: 폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션
100: 측정본체
110: 일사량측정부 111: 메인센서패널
112: 보조센서패널 113: 패널구동모터
120: 센서유닛
121: 풍속센서 122: 기류센서
123: 전천공일사량센서 124: 제1 반사일사량센서
125: 제2 반사일사량센서 126: 온도센서
127: 습도센서
130: 무선통신부
140: 제어부
150: 디스플레이부
160: 태양광 발전모듈
170: 배터리
180: 데이터서버
181: PC 182: 모바일단말기
20: 쿨링포그유닛
21:: 제1 유닛지지대 22: 제2 유닛지지대
200: 워터펌프
300: 메인급수라인
310: 라인지지부재 320: 팬지지부재
330: 분기홀 340: 탭결합부
400: 분무모듈
410: 분기파이프 411: 길이조절홀
420: 분무파이프 421: 수직부재
422: 수평부재 423: 분무노즐
500: 분무모듈
510: 분기파이프 511: 제1 중공부
512: 제2 중공부 513: 링고정홀
514: 길이조절홀 515: 고정가이드홈
520: 튜브고정부 521: 고정자석
522: 손잡이 530: 분무파이프
531: 수직부재 532: 길이고정홀
533: 수평부재 534: 분무노즐
541: 길이조절나사 542: 링고정나사
550: 물이동 가이드부 551: 링부재
552: 가이드튜브 553: 보조고정부
600: 송풍팬
610: 팬프레임 620: 구동모터
630: 회전팬

Claims (10)

  1. 소정의 내부공간을 갖는 측정본체와;
    상기 측정본체에 설치되어 폭염 측정을 위한 날씨정보를 획득하기 위해 폭염 측정데이터를 측정하는 센서유닛과;
    상기 센서유닛에서 측정된 폭염 측정데이터를 데이터서버로 전송하기 위한 무선통신부를 포함하며,
    상기 센서유닛은
    풍속센서, 기류센서, 전천공일사량센서, 반사일사량센서, 온도센서 및 습도센서를 포함하되,
    상기 반사일사량센서는
    상기 측정본체의 주변 건물 또는 구조물로부터 반사되거나 복사되는 일사량을 측정하는 제1 반사일사량센서와,
    상기 측정본체가 안착되는 지면으로부터 반사되는 반사일사량을 측정하는 제2 반사일사량센서를 구비하고,
    상기 측정본체의 일측면에는 전천공일사량센서와 반사일사량센서가 장착되어 일사량을 측정하는 일사량 측정부가 더 구비되며,
    상기 일사량 측정부는
    상기 측정본체의 측면에 마련되며 상단이 상기 측정본체에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 지지되어 있어서 하단부가 상기 측정본체로부터 멀어지는 방향으로 회전 가능하게 형성되는 메인센서패널과,
    상기 메인센서패널을 회전축을 중심으로 회전구동하기 위해 상기 회전축을 회전구동하는 패널구동모터와,
    상기 메인센서패널이 펼침상태에 있을 때 하면에 회동 가능하게 장착되는 보조센서패널을 포함하고,
    상기 메인센서패널의 상면에 상기 전천공일사량센서가 장착되고, 하면에 제2 반사일사량센서가 설치되며, 상기 보조센서패널에 제1 반사일사량센서가 설치되는 것을 특징으로 하는
    폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 측정본체에 설치되며 태양광에 의해 전기를 생성하는 태양광 발전모듈과;
    상기 태양광 발전모듈에서 생성된 전기를 축전하고 상기 센서유닛 및 무선통신부의 구동전원으로 공급하기 위한 배터리를 더 포함하는
    폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 측정본체의 상부에 설치되어 폭염 저감을 위해 송풍 및 미세분무를 하는 쿨링포그유닛을 더 구비하되,
    상기 쿨링포그유닛은
    상기 측정본체의 상부에 상방으로 연장되는 제1 유닛지지대와, 상기 제1 유닛지지대로부터 수평방향을 따라 연장되는 제2 유닛지지대와,
    상기 측정본체의 일측에 마련되는 저수탱크와,
    상기 저수탱크의 물을 펌핑하기 위한 워터펌프와,
    상기 워터펌프에 연결되며 내부로 물이 흐를 수 있도록 되어 있고, 상기 제2 유닛지지대에 라인지지부재에 의해 지지되는 메인급수라인과,
    상기 메인급수라인으로부터 하방으로 연장되는 분기파이프와 상기 분기파이프로부터 상기 메인급수라인과 나란하도록 연장되는 분무파이프를 포함하며, 상기 메인급수라인으로부터 공급되는 물을 통해 하방으로 물을 분사할 수 있는 분무모듈과,
    상기 분무파이프와 메인급수라인의 사이에 위치하도록 상기 메인급수라인에 팬지지부재에 의해 지지되며 하방으로 공기를 송풍하는 송풍팬을 포함하는
    폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 분무모듈은 상기 메인급수라인의 길이방향 상에서 일측과 타측에 소정거리 이격되도록 두 개의 분기파이프가 연장되어 있고,
    상기 분무파이프는 상기 두 개의 분기파이프의 하단으로부터 하방으로 각각 연장되는 수직부재와, 상기 수직부재의 하단을 연결하는 수평부재 및 상기 수평부재에 설치되어 상기 분기파이프를 통해 유입되는 물을 분무하기 위한 분무노즐을 구비하고,
    상기 수직부재는 상기 분기파이프의 내부로 소정길이 인입되거나 인출 가능하게 형성되어 있어서 상기 수평부재가 상기 메인급수라인으로부터 이격되는 이격거리를 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는
    폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 수평부재에는 상기 분무노즐이 상기 수평부재의 길이방향을 따라 상호 소정간격 이격되도록 다수개가 설치되고,
    상기 각각의 분무노즐에는 제어밸브가 구비되어 복수개의 분무노즐 중 선택된 분무노즐만 물을 분무할 수 있도록 제어 가능한
    폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 메인급수라인은 상기 분기파이프와 연결되는 연결지점에 분기파이프로 물이 유입될 수 있도록 분기홀이 형성되어 있고, 상기 분기홀의 가장자리를 따라 하방으로 소정길이 연장되고 외주면에 나사산이 형성되는 탭결합부가 형성되어 있으며,
    상기 분기파이프는 상단에 내경이 상기 탭결합부의 외경에 대응하며 상기 탭결합부에 나사결합될 수 있도록 내주면에 나사산이 형성되어 있는 제1 중공부와,
    상기 제1 중공부의 하부에 상기 제1 중공부의 내경보다 상대적으로 내경이 크게 형성되는 제2 중공부를 포함하고,
    상기 제2 중공부에는 외주면과 내주면을 관통하며 길이방향을 따라 소정간격 이격되도록 형성되는 복수개의 길이조절홀이 형성되어 있으며,
    상기 분무파이프의 수직부재는 외경이 상기 제2 중공부의 내경에 대응하도록 형성되어 상기 분기파이프의 하단으로부터 제2 중공부의 내부로 진입 가능하고, 외주면 일측에는 상기 길이조절홀을 통해 분기파이프의 외부로부터 삽입되는 길이조절나사가 끼워질 수 있는 길이고정홀이 형성되어 있고,
    상기 분기파이프의 내부로 삽입되어 상기 분기파이프의 상단을 통해 상기 메인급수라인으로부터 유입되는 물이 상기 수직부재의 내부로 이동할 수 있도록 가이드하는 물이동 가이드부를 더 포함하는
    폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 물이동 가이드부는
    외경이 상기 제2 중공부의 내경에 대응하고 내경이 상기 제1 중공부의 내경에 대응하는 링부재와,
    상기 링부재로부터 하방으로 연장되며 상기 수직부재의 상단 개구를 통해 수직부재의 내측으로 연장되는 플랙시블한 소재의 가이드튜브를 포함하는
    폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 분기파이프의 하부 외주면에는 180도 간격으로 이격되어 내측으로 소정깊이 인입되어 있는 두 개의 고정가이드홈이 형성되어 있고,
    상기 분기파이프의 외주면에 대응하는 내경의 반원형으로 형성되며 양단이 소정간격으로 벌어질 수 있게 탄성변형이 가능한 고정체와, 상기 고정체의 양단 내측면에 마련되며 상기 고정가이드홈에 삽입될 수 있는 고정자석을 포함하는 튜브고정부와,
    상기 가이드튜브의 하단에 원주방향을 따라 링형 또는 복수개의 부재가 소정간격 이격되도록 설치되며, 상기 고정자석과 자력으로 결합될 수 있는 금속재 또는 자석으로된 보조고정부를 더 구비하는
    폭염 물리데이터 취득용 기상스테이션.
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