KR102526643B1 - 스마트폰과 연동되는 대형건물 미세먼지 알림 시스템 - Google Patents

스마트폰과 연동되는 대형건물 미세먼지 알림 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대형건물 내에 각 층, 각 방 등의 구역별로 구비된 미세먼지 측정장치들에서 미세먼지 농도를 측정하여 메인서버에 전송하고, 상기 대형건물에 비치된 비콘인식기로부터 사용자의 스마트폰을 인식하고, 상기 사용자가 위치한 곳에서 제일 근접한 미세먼지 측정장치의 미세먼지 농도로부터, 사용자의 키에 따른 미세먼지 농도를 추정하고, 추정된 미세먼지 농도가 사용자별 기준치를 초과하면, 사용자의 스마트폰으로 미세먼지 농도와 알람을 출력하도록 이루어진, 대형건물 미세먼지 알림 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 대형건물 미세먼지 알림 시스템은, 건물 내의 각 층의 분할영역에 각각 구비되어, 미세먼지 농도를 측정하고, 측정된 미세먼지 농도를, 미세먼지 측정장치가 장착된 위치정보를 포함하는 미세먼지 측정장치 ID정보와 함께, 메인서버로 전송하는, 미세먼지 측정장치; 상기 건물에 장착되어 있으며, 상기 건물을 방문한 사용자의 사용자 단말기의 스마트폰 신호를 수신하여 메인서버로 전송하는, 비콘 인식기; 미세먼지 측정장치로부터 수신된 미세먼지 농도를 미세먼지 측정장치 별로 메인DB에 저장하고, 상기 사용자 단말기로부터, GPS 위치정보와, 사용자의 키를 포함하는 개인정보를 수신하고, GPS 위치정보와 거리가 가장 가까운 미세먼지 측정장치인, 사용자 위치 미세먼지 측정장치로부터 수신된 미세먼지 농도 데이터를 메인DB로부터 읽어들이고, 읽어들인 미세먼지 농도신호를 사용자 단말기로 전송하는, 메인서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트폰과 연동되는 대형건물 미세먼지 알림 시스템{Large building fine dust notification system linked with smartphone}
본 발명은 대형건물(예로 병원, 공항, 학교, 아파트, 쇼핑몰, 집합건물 등) 내에 각 층, 각 방 등의 구역별로 구비된 미세먼지 측정장치들에서 미세먼지 농도를 측정하여 메인서버에 전송하고, 상기 대형건물에 비치된 비콘인식기로부터 사용자의 스마트폰을 인식하고, 상기 사용자가 위치한 곳에서 제일 근접한 미세먼지 측정장치의 미세먼지 농도로부터, 사용자의 키에 따른 미세먼지 농도를 추정하고, 추정된 미세먼지 농도가 사용자별 기준치를 초과하면, 사용자의 스마트폰으로 미세먼지 농도와 알람을 출력하도록 이루어진, 스마트폰과 연동되는 대형건물 미세먼지 알림 시스템에 관한 것이다.
먼지란 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질을 말한다. 먼지는 입자의 크기에 따라 50μm 이하인 총먼지(TSP, Total Suspended Particles)와 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분한다. 미세먼지는 다시 지름이 10μm보다 작은 미세먼지(PM10)와 지름이 2.5μm보다 작은 미세먼지(PM2.5)로 나뉘며, PM2.5가 국제적인 비교 기준으로 주로 활용된다. PM10 (PM-10)이 사람의 머리카락 지름(50~70μm)보다 약 1/5~1/7 정도로 작은 크기라면, PM2.5 (PM-2.5)는 머리카락의 약 1/20~1/30에 불과할 정도로 매우 작다. 미세먼지 성분은 주로 아황산가스ㆍ질소산화물ㆍ납 등을 포함한 대기오염물질이다. 2017년 기준 서울의 연평균 농도는 PM-10 44㎍/㎥, PM-2.5 25㎍/㎥이다.
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 미칠 수도 있다. 세계보건기구(WHO)는 미세먼지(PM10, PM2.5)에 대한 대기질 가이드라인을 1987년부터 제시해 왔고, 2013년에는 세계보건기구 산하의 국제암연구소(IARC, International Agency for Research on Cancer)에서 미세먼지를 사람에게 발암이 확인된 1군 발암물질(Group 1)로 지정하였다. 미세먼지에 대한 국내 환경기준은 현재 ‘㎥당 25㎛ 이하’인데, 이는 WHO 권고기준보다 2배 이상 높은 수준이다.
미세먼지에 대한 WHO의 권고기준과 잠정목표는 다음 표와 같다.
Figure 112020015922005-pat00001
한국은 WHO의 2단계 잠정목표(즉, 잠정목표 2)를 채택하고 있다.
미세먼지에 취약한 사람, 예를들어, 유아, 어린이, 노인, 환자들은 저항력이 상대적으로 약하므로, 미세먼지 농도를 수시로 체크하고, 알리는 것이 필요하다. 특히 사용자에 따라, 즉, 사용자의 키, 나이, 건강상태 등에 따라, 미세먼지에 대한 저항력이 다르다.
대형건물(예로 병원, 공항, 학교, 아파트, 쇼핑몰, 집합건물 등) 내에 각 층의 각 방의 각기 위치(예로 동측 또는 서측 또는 남측 또는 북측)에 따라서 미세먼지 농도가 다를 수 있으나, 상기 대형건물내에 있는 사람들에게 미세먼지 농도를 일괄 방송하는 것은 소음공해이며, 또한 사람에 따라서, 그 사람의 위치에 따라서, 위험정도가 다르므로, 개별적으로 알리는 것이 필요하다.
일반적으로, 건물 내의 미세먼지는 아래로 내려갈수록 미세먼지 농도가 높으며, 위로 올라갈수록 미세먼지 농도가 낮다. 즉, 같은 방이라고 하더라도 천정 가까운 위치에서의 미세먼지 농도와, 바닥가까운 위치에서의 미세먼지 농도는 서로 다르다. 따라서 어른과 아이가 같은 방안에 있다고 하더라도, 키작은 아이가, 키큰 어른보다 더 높은 미세먼지 농도에 노출되어 있다.
따라서, 대형건물(예로 병원, 공항, 학교, 아파트, 쇼핑몰 등)의 내 또는 입구에 구비된 비콘인식기로부터 사용자의 스마트폰의 비콘ID 정보(블루투스 페어링 정보) 또는 전화번호 등의 스마트 폰 신호를 수신하고, 상기 사용자가 위치한 층 및 위치에 따른 미세먼지 농도가 소정 기준치를 초과하면, 상기 스마트폰으로 미세먼지 농도 및 알람을 출력하도록 이루어진, 대형건물 미세먼지 알림 시스템이 요망된다.
상기 사용자의 스마트폰에는 소정의 응용프로그램(어플, 앱)이 설치되며, 상기 소정의 응용프로그램 설치시, 사용자의 키, 나이, 병력, 건강상태, 평상시 아동 또는 유아와 동반하는 지, 등의 개인정보도 저장되어 있으며, 이에 따라 사용자별로 상기 기준치가 다를 수 있다.
일반적으로, 미세먼지 측정 방법은 미세먼지를 포집하는 방법에 따라 크게 수동 측정법과 자동 측정법으로 구분되며, 자동 측정법으로는 크게 베타선 측정법(Beta gauge), 광산란법(Light Scattering Method), TEOM(Tapered element oscillating microbalance)으로 구분되며, 여기서 베타선 측정법과 광산란법은 모두 빛을 이용하는 광학법(Optical method)이다. 베타선 측정법은 베타선 흡수법(Beta attenuation monitor)이라고도 하며, 테이프 처럼 시간에 따라 감기는 포집 테이프에 베타선을 쪼여 포집 전후의 농도를 측정하는 방법으로, 자동 측정이 가능하여 쉽고 편하지만, 실시간 측정이 어려워 최소시간 단위로 측정되며 일반적으로 최소 1시간 단위로 측정되어, 짧은 시간에 수시로 변하는 환경의 모니터링을 위한 사용에는 부적절하므로 다단충돌기(Cascade impactor)와 같은 보조적인 장치가 필요하다. 광산란법은 대기중에 부유하고 있는 입자상물질에 빛을 조사하면 입자상 물질에 의하여 빛이 산란하게 되고 이때, 물리적 성질이 동일한 입자상물질에 빛을 조사하면 산란광의 양은 질량농도에 비례되는 성질을 이용하는 것으로, 이러한 원리를 이용하여 산란광의 양을 측정하고 그 값으로부터 입자상 물질의 농도를 구하는 방법이다. 광산란법은 실시간 측정이 가능하고 휴대가 용이하며, 한 개의 장치로 PM2.5, PM10, TSP 등과 같은 입자 크기 별 측정이 동시에 가능하다는 장점이 있으나, 입자의 개수농도를 측정하며, 이를 질량 농도로 전환하는 과정에서 다소 오차가 발생할 수 있으나, 일반적으로 많은 종류의 미세먼지 측정기기들에서 이 방법을 적용한다.
선행기술로, 국내 등록특허 제10-1915704호의 미세먼지 측정 시스템 및 방법은, 다수 개의 측정장치, 사용자 단말기와 측정서버를 포함하며, 상기 사용자단말기의 미세먼지정보의 요청에 따라 미세먼지정보를 상기 사용자단말기로 전송하기 위한 측정서버를 포함한다. 국내 등록특허 제10-1915704호의 경우는 사용자의 스마트폰을 인식하고 상기 사용자가 위치한 층 및 위치에 따른 미세먼지 농도가 사용자별 기준치를 초과하면 상기 스마트폰으로 미세먼지 농도 및 알람을 출력도록 하는 기술을 구비하고 있지 않다.
다른 선행기술들로, 국내 공개특허공보 제10-2015-0049433호의 미세 먼지 농도 결정 시스템 및 방법 및 국내 공개특허공보 제10-2015-0070692호의 스마트폰 어플리케이션과 스마트폰과 결합된 미세먼지 센서 장치를 이용한 미세먼지 농도 측정 방법도, 역시, 본 발명과 같은, 사용자의 스마트폰을 인식하고 상기 사용자가 위치한 층 및 위치에 따른 미세먼지 농도가 사용자별 기준치를 초과하면 상기 스마트폰으로 미세먼지 농도 및 알람을 출력도록 하는 기술을 구비하고 있지 않다.
또 다른 선행기술로, 국내 등록특허 제10-1937097호의 비콘을 이용한 미세먼지 알림 기능을 갖는 가로등 시스템 및 그 방법은, 미세먼지 센서를 구비하는 가로등 장치에서, 비콘을 이용하여, 사용자 단말기를 인식하고, 사용자 단말기로 측정된 미세먼지 농도에 따른 알림정보를 일방적으로 표시한다. 따라서 본 발명과 같은, 사용자가 위치한 층, 방 및 위치에 따른 미세먼지 농도가 사용자별 기준치를 초과하면 사용자 스마트폰으로 미세먼지 알람을 출력도록 하는 기술을 구비하고 있지 않다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대형건물(예로 병원, 공항, 학교, 아파트, 쇼핑몰, 집합건물 등) 내에 각 층, 각 방 등의 구역별로 구비된 미세먼지 측정장치들에서 미세먼지 농도를 측정하여 메인서버에 전송하고, 상기 대형건물에 비치된 비콘인식기로부터 사용자의 스마트폰을 인식하고, 상기 사용자가 위치한 곳에서 제일 근접한 미세먼지 측정장치의 미세먼지 농도로부터, 사용자의 키에 따른 미세먼지 농도를 추정하고, 추정된 미세먼지 농도가 사용자 기준치를 초과하면, 사용자의 스마트폰으로 미세먼지 농도와 알람을 출력하도록 이루어진, 스마트폰과 연동되는 대형건물 미세먼지 알림 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 사용자의 스마트폰에 소정의 응용프로그램(어플, 앱)이 설치시, 저장된 사용자의 키, 나이, 병력, 건강상태, 평상시 아동 또는 유아와 동반하는 지, 등의 개인정보에 따라, 사용자뿐만아니라 동반자의 키에 따른 미세먼지 농도를 추정하고, 사용자 기준치 및 동반자 기준치에 따라, 미세먼지에 대한 알람을 출력하도록 이루어지되, 상기 사용자 기준치 및 동반자 기준치는 사용자 및 동반자의 건강상태, 나이 등에 따라 달리 설정되는, 스마트폰과 연동되는 대형건물 미세먼지 알림 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 대형건물 내의 소정 높이에 위치된 미세먼지 센서로부터 측정된 미세먼지 농도에, 사용자 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도를 추정하고, 추정된 미세먼지 농도를, 사용자별 기준치와 비교하여, 사용자 스마트폰으로 미세먼지 농도와 알람을 출력하도록 이루어진, 스마트폰과 연동되는 대형건물 미세먼지 알림 시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 건물 내의 미세먼지 알림 시스템은, 건물 내의 각 층의 분할영역에 각각 구비되어, 미세먼지 농도를 측정하고, 측정된 미세먼지 농도를, 상기 미세먼지 측정장치가 장착된 위치정보를 포함하는 미세먼지 측정장치 ID정보와 함께, 메인서버로 전송하는, 미세먼지 측정장치; 상기 건물에 장착되어 있으며, 상기 건물을 방문한 사용자의 사용자 단말기의 스마트폰 신호를 수신하여 메인서버로 전송하는, 비콘 인식기; 미세먼지 측정장치로부터 수신된 미세먼지 농도를 미세먼지 측정장치 별로 메인DB에 저장하고, 상기 사용자 단말기로부터, GPS 위치정보와, 사용자의 키를 포함하는 개인정보를 수신하고, GPS 위치정보와 거리가 가장 가까운 미세먼지 측정장치인, 사용자 위치 미세먼지 측정장치로부터 수신된 미세먼지 농도 데이터를 메인DB로부터 읽어들이고, 읽어들인 미세먼지 농도신호를 사용자 단말기로 전송하는, 메인서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
메인서버는, 사용자 위치 미세먼지 측정장치로부터 현재시간을 기준으로, 과거로, 기설정된 평균농도 검출시간동안에 측정된 미세먼지 농도 측정 데이터를 읽어들여, 평균농도 검출시간동안의 평균 미세먼지 농도 값을 구하고, 사용자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을, 메인DB로부터 읽어들인다.
제1실시예에 있어서, 메인서버는, 평균 미세먼지 농도 값에, 사용자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 사용자의 키에 따른 미세먼지 농도를 연산한다.
메인서버는, 사용자키에 따른 미세먼지 농도 값이, 기설정된 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우에, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도와, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 사용자 단말기로 전송한다.
메인서버는, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도 값이, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우, 사용자키에 따른 미세먼지 농도 값에서, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우에, 사용자의 마스크 착용을 알리는 메시지를 사용자 단말기로 전송한다.
개인정보는, 평상시 동반자가 있는지 여부, 동반자의 키를 더 포함하며, 만약, 개인정보에 평상시 동반자가 있다고 한다면, 메인서버는, 동반자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을, 메인DB로부터 읽어들이고, 평균 미세먼지 농도 값에, 동반자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 동반자의 키에 따른 미세먼지 농도를 연산하고, 동반자의 키에 따른 미세먼지 농도 값이, 기설정된 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우에, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도와, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 사용자 단말기로 전송하고, 동반자 키에 따른 미세먼지 농도 값이, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우, 동반자 키에 따른 미세먼지 농도 값에서, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우에, 동반자의 마스크 착용을 알리는 메시지를 사용자 단말기로 전송한다.
제2실시예에 있어서, 사용자 단말기는, 메인서버로부터, 평균 미세먼지 농도 및 사용자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 수신하고, 수신된 평균 미세먼지 농도 값에, 사용자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 사용자의 키에 따른 미세먼지 농도를 연산하고, 사용자키에 따른 미세먼지 농도 값이, 기설정된 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우에, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도와, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 출력한다.
사용자 단말기는, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도 값이, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우, 사용자키에 따른 미세먼지 농도 값에서, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우에, 사용자의 마스크 착용을 알리는 메시지를 출력한다.
개인정보는, 평상시 동반자가 있는지 여부, 동반자의 키를 더 포함하며, 만약, 개인정보에 평상시 동반자가 있다고 한다면, 메인서버는, 동반자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을, 메인DB로부터 읽어들여 사용자 단말기로 전송하고, 사용자 단말기는, 평균 미세먼지 농도 값에, 동반자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 동반자의 키에 따른 미세먼지 농도를 연산하고, 동반자의 키에 따른 미세먼지 농도 값이, 기설정된 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우에, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도와, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 출력하고, 동반자 키에 따른 미세먼지 농도 값이, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우, 동반자 키에 따른 미세먼지 농도 값에서, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우에, 동반자의 마스크 착용을 알리는 메시지를 출력한다.
제1실시예 및 제2실시예에 있어서, 개인정보는 사용자의 나이 및 병력을 더 포함하며, 사용자 미세먼지 농도 기준치는 사용자의 나이 및 병력에 따라서 달리 설정된다. 또한, 개인정보는 동반자의 나이 및 병력을 더 포함하며, 동반자 미세먼지 농도 기준치는 동반자의 나이 및 병력에 따라서 달리 설정된다.
미세먼지 측정장치들은 기설정된 동일한 측정높이로 설치되며, 미세먼지 침강 함수는, 미세먼지가, 미세먼지 측정장치의 측정높이로부터, 목표높이인, 사용자 키 또는 동반자 키까지의 거리차 만큼 침강(자유낙하) 정도를 나타내는 함수로, 상기 거리차가 0일때 미세먼지 침강 함수값은 1을 갖도록 이루어지며, 목표높이별로 미세먼지 침강 함수값은 메인 DB에 기 저장되어 있다.
상기 미세먼지 침강 함수는, 사용초기에 또는 공장출하전에, 지면에 수직한 수직선을 따라, 소정 간격마다 미세먼지 측정장치를 장착하여, 미세먼지 농도를 검출하고, 검출된 미세먼지 농도들을, 제일 상부의 미세먼지 측정장치에서 검출된 미세먼지 농도로 정규화한 후, 이를 높이별 미세먼지 침강 함수값으로서, 메인DB에 저장한 것일 수 있다.
본 발명의 스마트폰과 연동되는 대형건물 미세먼지 알림 시스템은 대형건물(예로 병원, 공항, 학교, 아파트, 쇼핑몰, 집합건물 등) 내에 각 층, 각 방 등의 분할영역, 즉, 구역별로 구비된 미세먼지 측정장치들에서 미세먼지 농도를 측정하여 메인서버에 전송하고, 상기 대형건물에 비치된 비콘인식기로부터 사용자의 스마트폰을 인식하고, 상기 사용자가 위치한 곳에서 제일 근접한 미세먼지 측정장치의 미세먼지 농도로부터, 사용자의 키에 따른 미세먼지 농도를 추정하고, 추정된 미세먼지 농도가 사용자 기준치를 초과하면, 사용자의 스마트폰으로 미세먼지 농도와 알람을 출력하도록 이루어진다. 이렇게 함으로써, 대형건물 내에 위치한 사용자에게, 미세먼지에 대한 맞춤형으로 미세먼지 농도와 알람을 행할 수 있다.
또한, 본 발명은, 사용자의 스마트폰에 소정의 응용프로그램(어플, 앱)이 설치시, 입력된 사용자의 키, 나이, 병력, 건강상태, 평상시 아동 또는 유아와 동반하는 지, 등의 개인정보에 따라, 사용자뿐만아니라 동반자의 키에 따른 미세먼지 농도를 추정하고, 사용자 기준치 및 동반자 기준치에 따라, 미세먼지에 대한 알람을 출력하도록 이루어지되, 상기 사용자 기준치 및 동반자 기준치는 사용자 및 동반자의 건강상태, 나이 등에 따라 달리 자동 설정된다.
본 발명의 대형건물 미세먼지 알림 시스템은 항시 미세먼지 농도를 출력하는 것이 아니라, 사용자의 상태에 맞춘 사용자별 기준치, 즉, 사용자별 저항력을 고려한 사용자별 기준치를 초과할 때, 미세먼지에 대한 농도와 알람을 출력하도록 이루어진다.
또한, 본 발명은, 대형건물 내의 소정 높이에 위치된 미세먼지 센서로부터 측정된 미세먼지 농도에, 사용자 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도를 추정하고, 추정된 미세먼지 농도를, 사용자별 기준치와 비교하여, 사용자 스마트폰으로 미세먼지 농도와 알람을 출력하도록 이루어진, 대형건물 미세먼지 알림 시스템을 제공하는 것이다. 즉, 본 발명은 사용자를 기준으로 한, 보다 정확한 미세먼지 농도를 검출하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 대형건물 미세먼지 알림 시스템을 개략적으로 설명하는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 대형건물 미세먼지 알림 시스템의 제1 실시예에 의한 구동방법을 개략적으로 설명하는 설명도이다.
도 3은 본 발명의 대형건물 미세먼지 알림 시스템의 제2 실시예에 의한 구동방법을 개략적으로 설명하는 설명도이다.
도 4는 미세먼지 측정장치에서 미세먼지 부유정도를 나타내는 함수를 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는 목표위치까지의 거리차(h)에 따른 미세먼지 침강 함수 f(h)를 설명하기 위한 설명도이다.
도 6은 본 발명의 대형건물 미세먼지 알림 시스템의 구동에 따른 사용자 단말기의 화면의 일예이다.
본 발명의 스마트폰과 연동되는 대형건물 미세먼지 알림 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 이하 상세히 설명한다.
대형건물은, 본 발명에서, 설명의 편의상, 병원, 공항, 학교, 아파트, 쇼핑몰, 집합건물 등을 총칭하는 것으로 한다.
도 1은 본 발명의 대형건물 미세먼지 알림 시스템을 개략적으로 설명하는 설명도이다.
대형건물은 각 층의 각 방의 각기 분할영역의 위치에서 기 설정된 소정 높이에 미세먼지 측정장치(310)가 부착되어 있으며, 미세먼지 측정장치(310)는 미세먼지 측정장치 ID정보(즉, 미세먼지 측정장치가 장착된 층, 방(호실), 분할위치 정보를 포함하는 정보), 미세먼지 측정정보(미세먼지 농도정보, 초미세먼지 농도정보, 이산화 질소 농도정보, 오존 농도정보 등을 포함함)를 메인서버(200)로 전송한다.
도 1의 경우에, 각 층에 분할영역에 미세먼지 측정장치(310)가 장착되어 있으며, 이를 각 층별 미세먼지 농도 검출부(300)라 한다. 미세먼지 측정장치(310)는 미세먼지 측정장치 ID정보를 구비하며, 미세먼지 측정장치(310)를 설치할 때 메인서버에는 미세먼지 측정장치 ID정보와 미세먼지 측정장치 설치 위치를 매칭시켜 저장되어 있다. 미세먼지 측정장치(310)의 설치시, 미세먼지 측정장치(310)의 설치 높이는 일정하게 정해진(즉, 기 설정된) 높이(예를들어 천정 등)에 설치되어진다.
비콘 인식기(150)는 대형건물의 출입구, 또는 대형건물의 각 층, 또는 대형건물의 각 층의 분할영역별로 구비될 수 있다.
비콘 인식기(150)는 주변의 100m 이내의 사용자 단말기(즉, 사용자의 스마트폰)의 비콘ID 정보(블루투스 페어링 정보) 또는 전화번호 등의 스마트폰 신호를 수신하여, 메인서버(200)로 전송한다.
일반적으로 비콘인식기(150)는 비콘 장치에 구비된 수단으로, 비콘 장치는 고유 ID가 있으며, 고유 ID, 즉, 특정 ID신호인 비콘신호를 소정 주기로, 비콘 장치의 주변 100m 이내(바람직하게는 70m 이내)에 전송한다. 비콘신호의 신호 도달 거리 내(회원 가맹점의 주변 100m 이내)로 스마트폰 사용자가 들어오면, 스마트폰의 블루투스 장비가 상기 비콘신호를 받게 되고, 스마트폰은 수신된 비콘신호를 인식하여 스마트폰의 비콘ID 정보(블루투스 페어링 정보) 또는 전화번호 등의 스마트폰 신호를 전송한다. 일반적으로 비콘 장치에는 비콘의 고유 ID가 있으며, 비콘 장치를 설치할 때 메인서버에는 비콘 ID와 비콘장치 설치 위치를 매치시켜 저장되어 있다. 즉 메인 DB(250)에 설치 위치별 비콘 ID(블루투스 페어링 정보)가 저장되어 있다.
사용자 단말기(100)는 소정의 응용프로그램(어플, 앱)이 설치된 스마트폰으로, 상기 응용프로그램의 설치시, 사용자의 키(즉, 키의 크기), 나이, 병력, 건강상태, 평상시 동반자가 있는지(즉, 아동 또는 유아와 동반하는 지), 동반자의 키 및 나이, 병력 등등의 개인정보를 입력하도록 하며, 상기 개인정보는 사용자 단말기(100)의 메모리부(미도시)에 저장된다.
메인서버(200)는 비콘인식기(150)로부터 사용자 단말기(100)의 스마트폰 신호를 수신하면, 스마트폰 신호의 해당 사용자 단말기(100)로 개인정보 및 위치정보를 수신하고, 사용자 단말기(100)로부터 수신된 위치정보에 근접한 위치에 있는 미세먼지 측정장치(310), 즉, 미세먼지 측정장치 ID정보를 찾고, 메인 DB로부터 상기 미세먼지 측정장치 ID정보를 가지는 미세먼지 측정장치(310)로부터 측정된 미세먼지 측정 데이터, 즉, 미세먼지 농도 데이터를, 현재시간을 기준으로 과거로, 소정 시간동안(예로 5분간)의 데이터를 메인 DB(250)으로부터 읽어들여 상기 시간동안(예로 5분간)의 평균 미세먼지 농도를 구한다.
메인서버(200)는, 상기의 평균 미세먼지 농도를, 사용자 단말기(100)로부터의 개인정보를 통해 수신된 사용자의 키에 따라, 실제 사용자에게 미치는 미세먼지 농도(즉, 사용자의 키에 따른 미세먼지 농도)를 추정하여 연산한다. 여기서 미세먼지 농도의 추정에 대해서는 후술한다.
메인서버(200)는, 개인정보를 통해 수신된 사용자의 나이, 병력, 건강상태에 따라, 미세먼지 농도 기준치를 달리 설정한다.
예를들어, 심폐질환, 폐암, 알츠하이머, 호흡기 질환 등의 환자, 유아, 아동, 노인(예로 70세 이상 노인)은 WHO의 권고기준(즉, WHO의 권고기준의 PM-10, PM-2.5의 연평균, 일평균)을 미세먼지 농도 기준치로 설정하고, 그외의 일반 성인은 WHO의 2단계 잠정목표(즉, WHO의 2단계 잠정목표의 PM-10, PM-2.5의 연평균, 일평균)를 미세먼지 농도 기준치로 설정할 수 있다.
또는 사용초기에 사용자 단말기로, 미세먼지 농도 기준치들이 다수개 제안되고(예로, WHO의 권고기준에 따른 기준치, WHO의 1단계 잠정목표에 따른 기준치, WHO의 2단계 잠정목표에 따른 기준치 등등), 그 중 사용자가 선택하여 설정할 수 있다.
메인서버(200)는, 추정된 실제 사용자에게 미치는 미세먼지 농도와, 미세먼지 농도 기준치를 비교하여, 초과할 경우(즉, 추정된 실제 사용자에게 미치는 미세먼지 농도에서, 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 0보다 클 경우)는, 미세먼지 농도와, 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 사용자 단말기(100)로 전송하여, 사용자 단말기(100)로 하여금 이를 출력하게 한다.
또한, 메인서버(200)는, 추정된 실제 사용자에게 미치는 미세먼지 농도에서, 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우는 마스크 착용을 알리는 메시지를 사용자 단말기(100)로 전송하여, 사용자 단말기(100)로 하여금 이를 출력하게 한다.
만약, 메인서버(200)는, 개인정보에서, 사용자가 평상시 동반자가 있고, 동반자의 키 및 나이에 대한 정보가 있을 경우, 메인서버(200)는, 평균 미세먼지 농도를, 동반자의 키에 따라, 실제 동반자에게 미치는 미세먼지 농도(즉, 동반자의 키에 따른 미세먼지 농도)를 추정하여 연산한다. 메인서버(200)는, 사용자별 미세먼지 농도 기준치의 설정과 같이, 동반자의 나이, 병력, 건강상태에 따라, 동반자별 미세먼지 농도 기준치를 달리 설정한다. 메인서버(200)는, 추정된 동반자에게 실제 미치는 미세먼지 농도와, 미세먼지 농도 기준치를 비교하여, 초과할 경우는, 추정된 미세먼지 농도와, 동반자별 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 사용자 단말기(100)로 전송하여, 사용자 단말기(100)로 하여금 이를 출력하게 한다. 또한, 메인서버(200)는, 추정된 실제 동반자에게 미치는 미세먼지 농도에서, 동반자별 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우는 마스크 착용을 알리는 메시지를 사용자 단말기(100)로 전송하여, 사용자 단말기(100)로 하여금 이를 출력하게 한다.
경우에 따라서는 메인서버(200)가, 평균 미세먼지 농도를, 사용자 단말기(100)로 전송하고, 사용자 단말기(100)는 메모리부(미도시)로부터 수신된 사용자 및 동반자의 키에 따라, 실제 사용자 및 동반자에게 미치는 미세먼지 농도(즉, 사용자의 키에 따른 미세먼지 농도)를 추정하여 연산한다. 사용자 단말기(100)는 메모리부(미도시)로부터 수신된 사용자의 나이, 병력, 건강상태에 따라, 미세먼지 농도 기준치를 달리 설정한다.
사용자 단말기(100)는 추정된 사용자 및 동반자에게 실제 미치는 미세먼지 농도와, 사용자 및 동반자의 미세먼지 농도 기준치를 비교하여, 초과할 경우는, 추정된 미세먼지 농도와, 사용자 및 동반자의 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 출력하게 한다. 또한, 사용자 단말기(100)는, 추정된 실제 사용자 및 동반자에게 미치는 미세먼지 농도에서, 사용자 및 동반자별 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우는 마스크 착용을 알리는 메시지를 출력하게 한다.
다음은 메인서버(200) 또는 사용자 단말기(100)에서 사용자 키에 따른 미세먼지 농도를 추정하는 방법을 설명한다.
미세먼지 측정장치(310)는 소정 높이 위치에 설치되어 있어, 미세먼지 농도 측정 높이는 정하여져 있으며, 이미 알고 있는 값이다. 여기서는 측정 높이 위치의 하부에 위치하는 사용자 또는 동반자의 키높이 위치에서의 미세먼지의 농도를 추정한다. 바닥으로부터 사용자 또는 동반자의 얼굴(얼굴의 중심)의 위치여야 하지만, 이를 정확히 측정은 어려우므로, 여기서는 사용자 또는 동반자의 키높이 위치에서의 미세먼지 농도를 추정한다.
사용자 또는 동반자의 키높이 위치에서의 미세먼지 농도는, 사용자 또는 동반자의 키보다 높은 위치에 설치된 미세먼지 측정장치(310)에서 측정한 미세먼지 농도보다 더 높을 수 있다. 왜냐하면, 미세먼지가 낙하하기 때문이다.
여기서 미세먼지 농도 측정 높이에서, 사용자 또는 동반자의 키높이 위치까지의 거리차(즉, 수직 거리차)를 '목표위치까지의 거리차(h)'라 한다.
사용자 또는 동반자의 키보다 높은 위치에서의 미세먼지 농도에 영향을 미치는 요소는, 미세먼지 부유정도를 나타내는 함수 f(xt) (즉, 측정 시간 xt에 미세먼지가 얼마나 들떠있는가를 나타내는 함수)와, 미세먼지 침강 함수 f(h) (즉, 미세먼지가 미세먼지 측정장치의 설치 위치로부터 목표위치인 사용자의 키까지의 거리차(h) 만큼 침강(자유낙하) 정도를 나타내는 함수)이다.
사용자 또는 동반자의 키높이 위치에서의 미세먼지 농도(Cm)은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Cm = Cs × f(x) × f(h)
단, Cs는 미세먼지 측정장치에서 검출된 미세먼지 농도의 값이다.
미세먼지 부유정도를 나타내는 함수 f(xt)는, 감지 시간 xt에 따른 미세먼지 부유정도를 나타내는 함수로, 도 4에서와 같이, f(xt)는 감지 시간 xt가 0에 가까울수록 값이 커지고, 감지 시간 xt가, 소정 짧은 시간인, 공기 순환에 필요한 시간(T)에 가까워질수록 1에 가까워진다. 즉, 감지 시간 xt가 길수록, 공기가 교반되는 빈도가 커지고, 미세먼지(입자상 물질)이 날아 오를 확률이 높아진다. 이 때문에 감지 시간 xt가 길수록, 목표 위치와 측정 높이 위치의 미세먼지 농도는 비슷해지며, 즉, f(xt)는 1로 가까워진다. 본 발명에서는 감지 시간 xt가 T를 충분히 초과하는 시간에 있다고 가정하고, 미세먼지 부유정도를 나타내는 함수 f(xt)는 1로 한다.
따라서 이 경우, 사용자 또는 동반자의 키높이 위치에서의 미세먼지 농도(Cm)는 Cm = Cs × f(h)가 된다.
일반적으로, 미세먼지 침강 함수 f(h)는, 도 5와 같이, 목표위치까지의 거리차(h)가 0인 경우, 즉, 측정 높이 위치와 목적 높이 위치가 동일한 경우, 미세먼지 침강 함수f(h)는 1이 된다. 또한, 목표위치까지의 거리차(h)가 커지는 만큼, 목적 높이 위치와 측정 높이 위치와의 농도가 서로 달라지며, f(h)는 커지게 된다.
f(h)는 높이별 미세먼지 침강 함수값으로, 이는 메인DB에 저장되어 있다.
f(h)는, 대형건물 미세먼지 알림 시스템의 사용초기에 또는 공장출하전에, 지면에 수직한 수직선을 따라, 소정 간격(소정 거리)마다 미세먼지 측정장치가 장착되어, 미세먼지 농도를 검출하고, 검출된 미세먼지 농도들을, 제일 상부(상단)의 미세먼지 측정장치에서 검출된 미세먼지 농도로 정규화한 후, 이를 높이별 미세먼지 침강 함수값으로서, 메인DB(250)에 저장한다.
즉, 메인서버(200) 또는 사용자 단말기(100)는, 상술한 평균 미세먼지 농도에, 사용자 및 동반자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 사용자 및 동반자의 키에 따른 미세먼지 농도를 추정한다.
도 2는 본 발명의 대형건물 미세먼지 알림 시스템의 제1 실시예에 의한 구동방법을 개략적으로 설명하는 설명도이다.
각 미세먼지 측정장치(310)는 정기적으로 미세먼지 농도를 측정하여, 측정된 미세먼지 농도신호와 미세먼지 측정장치 ID정보를 메인서버(200)로 전송하며, 메인서버(200)는 미세먼지 농도신호를 각 미세먼지 측정장치(310)별로 메인DB(250)에 저장한다.
초기화 단계로, 사용자는 사용자 단말기(100)에 소정의 응용프로그램(어플, 앱)을 설치하되, 상기 응용프로그램의 설치시, 사용자의 키, 나이, 병력, 건강상태, 평상시 동반자가 있는지(즉, 아동 또는 유아와 동반하는 지), 동반자의 키 및 나이 등등의 개인정보를 입력하고, 상기 개인정보는 사용자 단말기(100)의 메모리부(미도시)에 저장된다(S110).
경우에 따라서는, 상기 응용프로그램은 대형건물에서 배포한 회원용 응용프로그램(예로, 병원 환자용 어플, 쇼핑몰 고객회원 어플, 학교의 학생용 어플, 아파트의 주민용 어플)에 포함되어 있을 수 있다.
개인정보 전송단계로, 비콘인식기(150)가 사용자 단말기(100)으로부터 스마트폰 신호(즉, 스마트폰의 비콘ID 정보(블루투스 페어링 정보) 또는 전화번호 등)를 수신하면, 비콘인식기(150)는 비콘 ID와 함께 상기 스마트폰 신호를 메인서버(200)로 전송하고(S120), 메인서버(200)는 스마트폰 신호의 사용자 단말기(100)로 개인정보 및 위치정보의 요청신호를 전송하고(S130), 이에 따라 사용자 단말기(100)는 메모리부(미도시)에 저장된 개인정보 및 위치정보(즉, GPS를 통한 위치정보)를 메인서버(200)로 전송한다(S140).
미세먼지 측정 데이터 수신단계로, 메인서버(200)는 사용자 단말기(100)로부터 수신된 위치정보에 근접한 위치에 있는 미세먼지 측정장치(310), 즉, 미세먼지 측정장치 ID정보를 찾고, 메인 DB로부터 상기 미세먼지 측정장치 ID정보를 가지는 미세먼지 측정장치(310)로부터, 현재시간을 기준으로, 과거로, 기설정된 평균농도 검출시간동안(예로 5분간)에 측정된 미세먼지 농도 측정 데이터를 읽어들인다(S150). 여기서, 사용자 단말기(100)로부터 수신된 위치정보에 근접한 위치에 있는 미세먼지 측정장치(310)를, '사용자 위치 미세먼지 측정장치'라 할 수 있다.
평균 미세먼지 농도 연산단계로, 메인서버(200)는, 미세먼지 측정 데이터 수신단계에서 읽어들인 현재시간을 기준으로 과거로, 기설정된 평균농도 검출시간(예로 5분간)의 미세먼지 농도 측정 데이터를 메인 DB(250)으로부터 읽어들여 상기 평균농도 검출시간동안(예로 5분간)의 평균 미세먼지 농도를 구한다(S160).
1개의 미세먼지 농도 데이터를 사용할 경우, 그 데이터가 오차, 에러 등의 데이터일 수 있으므로, 평균 미세먼지 농도를 사용함으로써 이러한 오차, 에러를 줄인다.
사용자키에 따른 미세먼지 농도 추정단계로, 메인서버(200)는, 사용자 단말기(100)로부터의 수신된 사용자의 키에 따른, 높이별 미세먼지 침강 함수값을, 메인DB(250)로부터 읽어들이고, 평균 미세먼지 농도 연산단계에서 구한 평균 미세먼지 농도 값에, 사용자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 사용자의 키에 따른 미세먼지 농도를 추정, 연산한다(S170).
사용자 미세먼지 농도 기준치와의 비교단계로, 메인서버(200)는, 사용자키에 따른 미세먼지 농도 추정단계에서 구한 사용자키에 따른 미세먼지 농도 값과, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 비교하여(S180), 초과할 경우에, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도와, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 사용자 단말기(100)로 전송하여, 사용자 단말기(100)로 하여금 이를 출력하게 한다(S190). 이때, 메인서버(200)는, 개인정보를 통해 수신된 사용자의 나이, 병력, 건강상태에 따라, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 달리 설정한다.
사용자 마스크 착용여부 판단단계로, 미세먼지 농도 기준치와의 비교단계에서 사용자키에 따른 미세먼지 농도 값이, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우, 메인서버(200)는, 사용자키에 따른 미세먼지 농도 값에서, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 사용자 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과하는 지를 판단하고(S200), 만약, 차감된 값이, 사용자 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우에, 사용자의 마스크 착용을 알리는 메시지를 사용자 단말기(100)로 전송하여, 사용자 단말기(100)로 하여금 이를 출력하게 한다(S210).
동반자키에 따른 미세먼지 농도 추정단계로, 개인정보에서 평상시 동반자가 있는 경우에는, 메인서버(200)는, 사용자 단말기(100)로부터의 수신된 동반자의 키에 따른, 높이별 미세먼지 침강 함수값을, 메인DB(250)로부터 읽어들이고, 평균 미세먼지 농도 연산단계에서 구한 평균 미세먼지 농도 값에, 동반자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 동반자의 키에 따른 미세먼지 농도를 추정, 연산한다(S220).
동반자 미세먼지 농도 기준치와의 비교단계로, 메인서버(200)는, 동반자키에 따른 미세먼지 농도 추정단계에서 구한 동반자키에 따른 미세먼지 농도 값과, 미세먼지 농도 기준치를 비교하여(S230), 초과할 경우에, 동반자키에 따른 미세먼지 농도와, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 사용자 단말기(100)로 전송하여, 사용자 단말기(100)로 하여금 이를 출력하게 한다(S240). 이때, 메인서버(200)는, 개인정보를 통해 수신된 동반자의 나이, 병력, 건강상태에 따라, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 달리 설정한다.
동반자 마스크 착용여부 판단단계로, 동반자 미세먼지 농도 기준치와의 비교단계에서 동반자키에 따른 미세먼지 농도 값이, 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우, 메인서버(200)는, 동반자키에 따른 미세먼지 농도 값에서, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 동반자 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과하는 지를 판단하고(S250), 만약, 차감된 값이, 동반자 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우에, 동반자의 마스크 착용을 알리는 메시지를 사용자 단말기(100)로 전송하여, 사용자 단말기(100)로 하여금 이를 출력하게 한다(S210).
도 3은 본 발명의 대형건물 미세먼지 알림 시스템의 제2 실시예에 의한 구동방법을 개략적으로 설명하는 설명도이다.
초기화 단계로, 사용자는 사용자 단말기(100)에 소정의 응용프로그램(어플, 앱)을 설치하되, 상기 응용프로그램의 설치시, 사용자의 키, 나이, 병력, 건강상태, 평상시 동반자가 있는지(즉, 아동 또는 유아와 동반하는 지), 동반자의 키 및 나이 등등의 개인정보를 입력하고, 상기 개인정보는 사용자 단말기(100)의 메모리부(미도시)에 저장되며, 사용자 단말기(100)는 사용자의 키, 나이, 병력, 건강상태, 평상시 동반자가 있는지(즉, 아동 또는 유아와 동반하는 지), 동반자의 키 및 나이 등등의 개인정보를 메인서버(200)으로 전송한다(S110).
개인정보 전송단계로, 비콘인식기(150)가 사용자 단말기(100)으로부터 스마트폰 신호(즉, 스마트폰의 비콘ID 정보(블루투스 페어링 정보) 또는 전화번호 등)를 수신하면, 비콘인식기(150)는 비콘 ID와 함께 상기 스마트폰 신호를 메인서버(200)로 전송하고(S120), 메인서버(200)는 스마트폰 신호의 사용자 단말기(100)로 위치정보의 요청신호를 전송하고(S130), 이에 따라 사용자 단말기(100)는 메모리부(미도시)에 저장된 위치정보(즉, GPS를 통한 위치정보)를 메인서버(200)로 전송한다(S145).
미세먼지 측정 데이터 수신단계로, 메인서버(200)는 사용자 단말기(100)로부터 수신된 위치정보에 근접한 위치에 있는 미세먼지 측정장치(310), 즉, 미세먼지 측정장치 ID정보를 찾고, 메인 DB로부터 상기 미세먼지 측정장치 ID정보를 가지는 미세먼지 측정장치(310)로부터, 현재시간을 기준으로, 과거로, 기설정된 평균농도 검출시간동안(예로 5분간)에 측정된 미세먼지 농도 측정 데이터를 읽어들인다(S150).
평균 미세먼지 농도 연산단계로, 메인서버(200)는, 미세먼지 측정 데이터 수신단계에서 읽어들인 현재시간을 기준으로 과거로, 기설정된 평균농도 검출시간(예로 5분간)의 미세먼지 농도 측정 데이터를 메인 DB(250)으로부터 읽어들여 상기 평균농도 검출시간동안(예로 5분간)의 평균 미세먼지 농도를 구하고(S160), 구하여진 평균 미세먼지 농도, 그리고 메인 DB(250)으로부터 읽어들인 사용자의 키에 따른, 높이별 미세먼지 침강 함수값 및 동반자의 키에 따른, 높이별 미세먼지 침강 함수값을 사용자 단말기(100)로 전송한다(S270).
사용자키에 따른 미세먼지 농도 추정단계로, 사용자 단말기(100)의 연산처리부(미도시)는, 평균 미세먼지 농도 연산단계에서 구한 평균 미세먼지 농도 값에, 사용자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 사용자의 키에 따른 미세먼지 농도를 추정, 연산한다(S280).
사용자 미세먼지 농도 기준치와의 비교단계로, 사용자 단말기(100)의 연산처리부(미도시)는, 사용자키에 따른 미세먼지 농도 추정단계에서 구한 사용자키에 따른 미세먼지 농도 값과, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 비교하여(S290), 초과할 경우에, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도와, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 출력하게 한다(S300). 이때, 사용자 단말기(100)의 연산처리부(미도시)는, 개인정보를 통해 수신된 사용자의 나이, 병력, 건강상태에 따라, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 달리 설정한다.
사용자 마스크 착용여부 판단단계로, 미세먼지 농도 기준치와의 비교단계에서 사용자키에 따른 미세먼지 농도 값이, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우, 사용자 단말기(100)의 연산처리부(미도시)는, 사용자키에 따른 미세먼지 농도 값에서, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 사용자 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과하는 지를 판단하고(S310), 만약, 차감된 값이, 사용자 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우에, 사용자의 마스크 착용을 알리는 메시지를 출력하게 한다(S320).
동반자키에 따른 미세먼지 농도 추정단계로, 개인정보에서 평상시 동반자가 있는 경우에는, 사용자 단말기(100)의 연산처리부(미도시)는, 평균 미세먼지 농도 연산단계에서 구한 평균 미세먼지 농도 값에, 동반자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 동반자의 키에 따른 미세먼지 농도를 추정, 연산한다(S330).
동반자 미세먼지 농도 기준치와의 비교단계로, 사용자 단말기(100)의 연산처리부(미도시)는, 동반자키에 따른 미세먼지 농도 추정단계에서 구한 동반자키에 따른 미세먼지 농도 값과, 미세먼지 농도 기준치를 비교하여(S350), 초과할 경우에, 동반자키에 따른 미세먼지 농도와, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 출력하게 한다(S360). 이때, 사용자 단말기(100)의 연산처리부(미도시)는, 개인정보로서 저장된 동반자의 나이, 병력, 건강상태에 따라, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 달리 설정한다.
동반자 마스크 착용여부 판단단계로, 동반자 미세먼지 농도 기준치와의 비교단계에서 동반자키에 따른 미세먼지 농도 값이, 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우, 사용자 단말기(100)는, 동반자키에 따른 미세먼지 농도 값에서, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 동반자 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과하는 지를 판단하고(S370), 만약, 차감된 값이, 동반자 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우에, 동반자의 마스크 착용을 알리는 메시지를 출력한다(S380).
도 3의 실시예에서는, 도 2의 실시예보다, 메인서버에서 계산하는 량이 줄어듬에 의해, 메인서버의 부하량이 적다.
도 6은 본 발명의 대형건물 미세먼지 알림 시스템의 구동에 따른 사용자 단말기의 화면의 일예이다.
사용자 단말기 화면에 사용자 주변의 미세먼지 농도, 즉, PM-10(미세먼지 농도), PM-2.5(초미세먼지 농도)을 출력하고, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도, 즉, PM-10(미세먼지 농도), PM-2.5(초미세먼지 농도)을 출력하며, 사용자별 기준치에 따라 마스크 착용여부를 판단하여, 마스크 착용을 알리는 메시지를 출력하고 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 사용자 단말기 150: 비콘 인식기
200: 메인서버 250: 메인 DB
300: 층별 미세먼지 농도 검출부 310: 미세먼지 측정장치

Claims (13)

  1. 건물 내의 각 층의 분할영역에 각각 구비되어, 미세먼지 농도를 측정하고, 측정된 미세먼지 농도를, 미세먼지 측정장치가 장착된 위치정보를 포함하는 미세먼지 측정장치 ID정보와 함께, 메인서버로 전송하는, 미세먼지 측정장치;
    상기 건물에 장착되어 있으며, 상기 건물을 방문한 사용자의 사용자 단말기의 스마트폰 신호를 수신하여 메인서버로 전송하는, 비콘 인식기;
    미세먼지 측정장치로부터 수신된 미세먼지 농도를 미세먼지 측정장치 별로 메인DB에 저장하고, 상기 사용자 단말기로부터, GPS 위치정보와, 사용자의 키를 포함하는 개인정보를 수신하고, GPS 위치정보와 거리가 가장 가까운 미세먼지 측정장치인, 사용자 위치 미세먼지 측정장치로부터 수신된 미세먼지 농도 데이터를 메인DB로부터 읽어들이고, 읽어들인 미세먼지 농도신호를 사용자 단말기로 전송하는, 메인서버;
    를 포함하며,
    메인서버는,
    사용자 위치 미세먼지 측정장치로부터 현재시간을 기준으로, 과거로, 기설정된 평균농도 검출시간동안에 측정된 미세먼지 농도 측정 데이터를 읽어들여, 평균농도 검출시간동안의 평균 미세먼지 농도 값을 구하고,
    사용자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을, 메인DB로부터 읽어들이는 것을 특징으로 하는, 건물 내의 미세먼지 알림 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 메인서버는,
    평균 미세먼지 농도 값에, 사용자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 사용자의 키에 따른 미세먼지 농도를 연산하는 것을 특징으로 하는, 건물 내의 미세먼지 알림 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 메인서버는,
    사용자키에 따른 미세먼지 농도 값이, 기설정된 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우에, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도와, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 사용자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는, 건물 내의 미세먼지 알림 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 메인서버는,
    사용자 키에 따른 미세먼지 농도 값이, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우, 사용자키에 따른 미세먼지 농도 값에서, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우에, 사용자의 마스크 착용을 알리는 메시지를 사용자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는, 건물 내의 미세먼지 알림 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    개인정보는, 평상시 동반자가 있는지 여부, 동반자의 키를 더 포함하며, 만약, 개인정보에 평상시 동반자가 있다고 한다면,
    메인서버는,
    동반자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을, 메인DB로부터 읽어들이고, 평균 미세먼지 농도 값에, 동반자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 동반자의 키에 따른 미세먼지 농도를 연산하고,
    동반자의 키에 따른 미세먼지 농도 값이, 기설정된 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우에, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도와, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 사용자 단말기로 전송하고,
    동반자 키에 따른 미세먼지 농도 값이, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우, 동반자 키에 따른 미세먼지 농도 값에서, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우에, 동반자의 마스크 착용을 알리는 메시지를 사용자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는, 건물 내의 미세먼지 알림 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 사용자 단말기는,
    메인서버로부터, 평균 미세먼지 농도 및 사용자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 수신하고,
    수신된 평균 미세먼지 농도 값에, 사용자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 사용자의 키에 따른 미세먼지 농도를 연산하고,
    사용자키에 따른 미세먼지 농도 값이, 기설정된 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우에, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도와, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는, 건물 내의 미세먼지 알림 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 사용자 단말기는,
    사용자 키에 따른 미세먼지 농도 값이, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우, 사용자키에 따른 미세먼지 농도 값에서, 사용자 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우에, 사용자의 마스크 착용을 알리는 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는, 건물 내의 미세먼지 알림 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    개인정보는 사용자의 나이 및 병력을 더 포함하며,
    사용자 미세먼지 농도 기준치는 사용자의 나이 및 병력에 따라서 달리 설정되는 것을 특징으로 하는, 건물 내의 미세먼지 알림 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    개인정보는, 평상시 동반자가 있는지 여부, 동반자의 키를 더 포함하며, 만약, 개인정보에 평상시 동반자가 있다고 한다면,
    메인서버는, 동반자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을, 메인DB로부터 읽어들여 사용자 단말기로 전송하고,
    사용자 단말기는,
    평균 미세먼지 농도 값에, 동반자의 키에 따른 높이별 미세먼지 침강 함수값을 곱하여, 동반자의 키에 따른 미세먼지 농도를 연산하고,
    동반자의 키에 따른 미세먼지 농도 값이, 기설정된 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우에, 사용자 키에 따른 미세먼지 농도와, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과하였음을 알리는 메시지를 출력하고,
    동반자 키에 따른 미세먼지 농도 값이, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 초과할 경우, 동반자 키에 따른 미세먼지 농도 값에서, 동반자 미세먼지 농도 기준치를 차감하고, 차감된 값이, 미세먼지 농도 기준치의 1/2를 초과할 경우에, 동반자의 마스크 착용을 알리는 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는, 건물 내의 미세먼지 알림 시스템.
  11. 제6항 또는 제10항 중 어느 한항에 있어서,
    개인정보는 동반자의 나이 및 병력을 더 포함하며,
    동반자 미세먼지 농도 기준치는 동반자의 나이 및 병력에 따라서 달리 설정되는 것을 특징으로 하는, 건물 내의 미세먼지 알림 시스템.
  12. 제1항, 제3항 내지 제8항, 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    미세먼지 측정장치들은 기설정된 동일한 측정높이로 설치되며,
    미세먼지 침강 함수는, 미세먼지가, 미세먼지 측정장치의 측정높이로부터, 목표높이인, 사용자 키 또는 동반자 키까지의 거리차 만큼 침강(자유낙하) 정도를 나타내는 함수로, 상기 거리차가 0일때 미세먼지 침강 함수값은 1을 갖도록 이루어지며, 목표높이별로 미세먼지 침강 함수값은 메인 DB에 기 저장되어 있는 것을 특징으로 하는, 건물 내의 미세먼지 알림 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    미세먼지 침강 함수는, 사용초기에 또는 공장출하전에, 지면에 수직한 수직선을 따라, 소정 간격마다 미세먼지 측정장치를 장착하여, 미세먼지 농도를 검출하고, 검출된 미세먼지 농도들을, 제일 상부의 미세먼지 측정장치에서 검출된 미세먼지 농도로 정규화한 후, 이를 높이별 미세먼지 침강 함수값으로서, 메인DB에 저장한 것을 특징으로 하는, 건물 내의 미세먼지 알림 시스템.
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