KR102538236B1 - 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미세먼지 센서가 구비된 복수의 제1 측정기를 포함하여 적어도 어느 하나의 지하철 역사 내에 설치되면서 해당 지하철 역사 내의 미세먼지 농도를 실시간 측정하는 공기질 측정모듈; 상기 미세먼지를 필터링하기 위한 필터와, 풍속이 복수의 단계로 조절가능하게 구성되는 송풍기를 포함하여 상기 지하철 역사 내에 복수개 설치되면서 상기 지하철 역사 내의 미세먼지 농도를 저감시키는 미세먼지 저감장치; 및 상기 공기질 측정모듈에서 측정된 미세먼지 농도값을 기반으로 임의의 평가대상 농도값을 산출하고, 상기 산출된 평가대상 농도값을 미리 설정된 공기질 평가기준 범위값과 비교 분석하여 실내 공기질 정보를 생성하며, 상기 생성된 실내 공기질 정보에 따라 미리 설정된 제어신호를 출력하여 상기 송풍기의 구동을 제어하는 제어모듈을 포함하되, 상기 공기질 측정모듈은, 베타선 흡수법 기반으로 2.5㎛ 이하의 입자크기를 갖는 미세먼지(PM2.5 - Particulate Matter Less than 2.5㎛) 농도를 측정가능하게 구성되는 제2 측정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하여,
보다 적응적인 맞춤형의 제어기능을 달성할 수 있으며, 이에 따라, 관리자의 편의성을 보다 증대시킬 수 있는 동시에, 역사 내 미세먼지를 보다 효율적으로 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
보다 적응적인 맞춤형의 제어기능을 달성할 수 있으며, 이에 따라, 관리자의 편의성을 보다 증대시킬 수 있는 동시에, 역사 내 미세먼지를 보다 효율적으로 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 지하철 역사 내의 미세먼지 농도에 대한 오염상황 및 관리상황을 역사 이용객이 공유 및 인식하기에 용이한 정보로 실시간 제공되도록 한 구성을 통해 역사 이용객에게 역사 내 미세먼지에 대해 보다 향상된 정보 접근성을 제공할 수 있고, 지하철 운행시간, 출퇴근시간, 실내외 공기질 정보에 따라 미세먼지 저감장치의 송풍기능이 다양하게 자동 제어되도록 한 구성을 통해 보다 적응적인 맞춤형의 제어기능을 달성할 수 있으며, 이에 따라, 관리자의 편의성을 보다 증대시킬 수 있는 동시에, 역사 내 미세먼지를 보다 효율적으로 저감시킬 수 있는 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 지하철 역사는 지상 또는 지하에서 운행중인 전철을 정차시켜 탑승객들이 승하차하는 장소이다.
지하철 역사에는 그 특성상 먼지 또는 인체에 해로운 유해물질 등의 오염 물질들이 쉽게 유입되어 쌓이게 되며, 특히 지하 역사의 경우 그러하다.
최근, 지하철 역사의 실내 공기오염도를 조사한 결과, 미세먼지, 이산화탄소, 휘발성 유기 화학물 등이 다중이용시설 기준치를 상당히 초과할 정도로 공기오염도가 심각한 것으로 나타나고 있다.
예컨대, 미세먼지의 경우는 건물 외부의 대기 중의 수치보다 지하철 역사 내에서 2~3배 정도 높은 수치가 검출되고 있고, 이에 따라, 지하철 이용 시민들의 미세먼지 노출에 대한 불안감이 증가하고 있으며, 종래에는 이러한 미세먼지를 포함한 오염물질을 제거하고자 지하철 역사 내부에 대한 공기정화 또는 환기 시스템이 연구되어 왔다.
그러나, 서울, 부산 등의 지하철 역사에 설치된 공기정화 시스템의 경우 대부분 미세먼지를 걸러내는 기능이 없어서 제대로 여과하지 못하고 지하철 역사에 그대로 유입시키고 있으며, 이는 지하철 역사에서 근무하는 근무원 또는 지하철 이용 시민들에게 유해한 영향을 미치고 있다.
또한, 종래의 공기정화 시스템은 필터를 통해 먼지 또는 유해물질을 필터링하고 있으나, 예산 문제 등으로 필터의 주기적인 교환이 곤란하여 먼지 또는 유해물질들이 오히려 공기정화 덕트에 누적되는 실정이며, 이로 인해 공기 정화 효율이 충분치 못하다는 문제점이 있다.
더불어, 자동세정형 필터 또는 자동세정형 전기집진기를 이용한 공기정화 시스템의 경우에는 세정으로 인한 습기 또는 부식이 발생하여 주기적으로 유지보수, 교체 또는 관리가 필요하며 동절기의 경우 결빙 또는 동파 등이 빈번히 발생한다는 문제점이 있다.
한편, 환기설비 및 미세먼지 저감장치를 지하철 역사에 함께 설치하는 환기 시스템 또한, 수동방식의 운영을 진행하고 있으므로, 다소 불편하고 비효율적인 단점을 해소하지는 못하고 있으며, 현재, 실내 공기질 관리법 개정으로 지하철 역사 미세먼지 농도 유지기준이 강화됨에 따라 지하철 역사 미세먼지 관리에 대한 운영기관의 부담이 증가하고 있는 상황에서 보다 효율적인 관리 시스템으로 미세먼지의 저감효과를 향상시킬 수 있는 기술의 개발이 요구된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 지하철 역사 내의 미세먼지 농도에 대한 오염상황 및 관리상황을 역사 이용객이 공유 및 인식하기에 용이한 정보로 실시간 제공되도록 한 구성을 통해 역사 이용객에게 역사 내 미세먼지에 대해 보다 향상된 정보 접근성을 제공할 수 있고, 지하철 운행시간, 출퇴근시간, 실내외 공기질 정보에 따라 미세먼지 저감장치의 송풍기능이 다양하게 자동 제어되도록 한 구성을 통해 보다 적응적인 맞춤형의 제어기능을 달성할 수 있으며, 이에 따라, 관리자의 편의성을 보다 증대시킬 수 있는 동시에, 역사 내 미세먼지를 보다 효율적으로 저감시킬 수 있는 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단인 본 발명의 일 실시예에 따른 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템은, 지하철이 운행되는 지하철 역사 내의 미세먼지를 저감시키기 위한 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템에 있어서, 미세먼지 센서가 구비된 복수의 제1 측정기를 포함하여 적어도 어느 하나의 지하철 역사 내에 설치되면서 해당 지하철 역사 내의 미세먼지 농도를 실시간 측정하는 공기질 측정모듈; 상기 미세먼지를 필터링하기 위한 필터와, 풍속이 복수의 단계로 조절가능하게 구성되는 송풍기를 포함하여 상기 지하철 역사 내에 복수개 설치되면서 상기 지하철 역사 내의 미세먼지 농도를 저감시키는 미세먼지 저감장치; 및 상기 공기질 측정모듈에서 측정된 미세먼지 농도값을 기반으로 임의의 평가대상 농도값을 산출하고, 상기 산출된 평가대상 농도값을 미리 설정된 공기질 평가기준 범위값과 비교 분석하여 실내 공기질 정보를 생성하며, 상기 생성된 실내 공기질 정보에 따라 미리 설정된 제어신호를 출력하여 상기 송풍기의 구동을 제어하는 제어모듈을 포함할 수 있되, 상기 공기질 측정모듈은, 베타선 흡수법 기반으로 2.5㎛ 이하의 입자크기를 갖는 미세먼지(PM2.5 - Particulate Matter Less than 2.5㎛) 농도를 측정가능하게 구성되는 제2 측정기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 미세먼지 저감장치에 구비되어 상기 제어모듈과 연결되고, 상기 공기질 측정모듈 및 상기 미세먼지 저감장치의 가동상태에 대한 운영정보와, 상기 제어모듈에서 생성된 실내 공기질 정보를 미리 설정된 알림신호로 임의의 화면 상에 시각적으로 디스플레이하는 알림모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공기질 측정모듈의 제1 측정기는, 상기 지하철 역사 내의 온도 및 습도를 실시간 측정하는 온습도 센서가 상기 미세먼지 센서와 일체로 구비되고, 상기 지하철 역사 내의 일산화탄소와 이산화탄소의 농도를 각각 실시간 측정하는 일산화탄소 센서 및 이산화탄소 센서가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1 측정기의 미세먼지 센서는, 매 1분간 변화하는 10㎛ 이하 입자크기의 미세먼지(PM10 - Particulate Matter Less than 10㎛, PM2.5 - Particulate Matter Less than 2.5㎛, PM1 - Particulate Matter Less than 1㎛) 농도를 상기 지하철 역사 내의 복수의 지점에서 측정할 수 있고, 상기 제2 측정기는, 매 1시간 단위로 미세먼지 농도를 어느 하나의 지점에서 측정할 수 있으며, 상기 제어모듈은, 상기 제2 측정기에서 측정되는 PM2.5 미세먼지 농도값을, 상기 미세먼지 센서에서 측정될 PM2.5 미세먼지 농도값의 기준값 또는 상기 미세먼지 센서로부터 측정된 PM2,5 미세먼지 농도값의 교정값으로 활용가능하게 구성될 수 있다.
또한, 상기 평가대상 농도값의 산출은, n대의 제1 측정기의 각 미세먼지 센서로부터 10분간 측정되는 PM2.5 미세먼지 농도값의 산술평균값 × 0.7 + 1대의 제2 측정기로부터 1시간동안 측정된 PM2.5 미세먼지 농도값 × 0.3 으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제어모듈은, 상기 공기질 측정모듈 및 상기 미세먼지 저감장치의 원격 관리를 위한 관제서버와 네트워크 구축가능하게 설계될 수 있고, 상기 관제서버는, 상기 지하철 역사가 속한 지역의 실외 공기질 정보를 상기 제어모듈로 제공하는 정보제공서버를 포함할 수 있다.
또한, 상기 관제서버를 통해 상기 제어모듈과 통신가능하게 연결되어, 상기 제어모듈로부터 상기 공기질 측정모듈 및 상기 미세먼지 저감장치의 가동상태에 대한 운영정보와, 실내 공기질 정보를 제공받고, 상기 제어모듈로 원격제어신호를 출력하여 상기 송풍기의 구동을 원격으로 제어하는 관리자 단말을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 실내 공기질 정보는, 좋음, 보통, 나쁨, 매우나쁨을 포함한 4가지의 구분유형으로 실내의 공기질을 평가한 데이터일 수 있되, 상기 제1 측정기의 각 센서에서 측정되는 데이터 및 상기 제2 측정기에서 측정되는 데이터를 더 포함할 수 있고, 상기 실외 공기질 정보는, 좋음, 좋지않음을 포함한 2가지의 구분유형으로 실외의 공기질을 평가한 데이터일 수 있다.
또한, 상기 실내 공기질 정보는, 상기 평가대상 농도값이 15㎍/㎥ 이하인 경우, 상기 실내의 공기질이 상기 구분유형 중 '좋음'으로 평가된 데이터로 생성되고, 상기 평가대상 농도값이 16㎍/㎥ 내지 35㎍/㎥인 경우, 상기 실내의 공기질이 상기 구분유형 중 '보통'으로 평가된 데이터로 생성되며, 상기 평가대상 농도값이 36㎍/㎥ 내지 75㎍/㎥인 경우, 상기 실내의 공기질이 상기 구분유형 중 '나쁨'으로 평가된 데이터로 생성되고, 상기 평가대상 농도값이 76㎍/㎥ 이상인 경우, 상기 실내의 공기질이 상기 구분유형 중 '매우나쁨'으로 평가된 데이터로 생성될 수 있다.
또한, 상기 실외 공기질 정보는, 해당 실외의 PM2.5 미세먼지 농도값이 15㎍/㎥ 이하인 경우, 상기 실외의 공기질이 상기 구분유형 중 '좋음'으로 평가된 데이터로 제공되고, 해당 실외의 PM2.5 미세먼지 농도값이 16㎍/㎥ 이상인 경우, 상기 실외의 공기질이 상기 구분유형 중 '좋지않음'으로 평가된 데이터로 제공될 수 있다.
또한, 상기 제어모듈은, 상기 지하철의 미리 설정된 표준 미운행시간과 일치하면, 상기 송풍기의 구동이 정지되도록 제어하는 제1 제어신호를 출력할 수 있고, 상기 미운행시간과 불일치하면, 상기 지하철을 이용하는 승객의 미리 설정된 표준 출퇴근시간 일치여부를 판단한 후, 상기 판단결과, 상기 출퇴근시간과 일치할 시에, 상기 송풍기의 송풍이 3단계로 선택 구동되도록 제어하는 제2 제어신호를 출력할 수 있으며, 상기 판단결과, 상기 출퇴근시간과 불일치할 시에, 상기 제공된 실외 공기질 정보가 '좋지않음'으로 평가된 데이터이면, 상기 실내 공기질 정보에 따라 상기 송풍기의 송풍이 3개의 단계 중 어느 하나의 단계로 선택 구동되도록 제어하는 제3 제어신호를 출력할 수 있고, 상기 판단결과, 상기 출퇴근시간과 불일치할 시에, 상기 제공된 실외 공기질 정보가 '좋음'으로 평가된 데이터이면, 상기 실내 공기질 정보에 따라 상기 송풍기의 송풍이 4개의 단계 중 어느 하나의 단계로 선택 구동되도록 제어하는 제4 제어신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 제3 제어신호는, 상기 실내 공기질 정보가 '좋음'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 송풍이 1단계로, 상기 실내 공기질 정보가 '보통'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 송풍이 2단계로, 상기 실내 공기질 정보가 '나쁨' 또는 '매우나쁨'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 송풍이 3단계로 선택 구동되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제4 제어신호는, 상기 실내 공기질 정보가 '좋음'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 구동이 정지되도록 제어하고, 상기 실내 공기질 정보가 '보통'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 송풍이 1단계로, 상기 실내 공기질 정보가 '나쁨'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 송풍이 2단계로, 상기 실내 공기질 정보가 '매우 나쁨'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 송풍이 3단계로 선택 구동되도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템은, 지하철 역사 내의 미세먼지 농도에 대한 오염상황 및 관리상황을 역사 이용객이 공유 및 인식하기에 용이한 정보로 실시간 제공되도록 한 구성을 통해 역사 이용객에게 역사 내 미세먼지에 대해 보다 향상된 정보 접근성을 제공할 수 있고, 지하철 운행시간, 출퇴근시간, 실내외 공기질 정보에 따라 미세먼지 저감장치의 송풍기능이 다양하게 자동 제어되도록 한 구성을 통해 보다 적응적인 맞춤형의 제어기능을 달성할 수 있으며, 이에 따라, 관리자의 편의성을 보다 증대시킬 수 있는 동시에, 역사 내 미세먼지를 보다 효율적으로 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템의 전자적인 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상기 미세먼지 관리 시스템이 지하철 역사 내에 배치된 모습을 예시적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상기 미세먼지 관리 시스템에서 공기질 측정모듈의 제2 측정기가 지하철 역사 내에 설치된 모습을 예시적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상기 미세먼지 관리 시스템에서 미세먼지 저감장치 및 알림모듈이 지하철 역사 내에 설치된 모습을 예시적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상기 미세먼지 관리 시스템에서 제어모듈에 의한 제어흐름을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상기 미세먼지 관리 시스템이 지하철 역사 내에 배치된 모습을 예시적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상기 미세먼지 관리 시스템에서 공기질 측정모듈의 제2 측정기가 지하철 역사 내에 설치된 모습을 예시적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상기 미세먼지 관리 시스템에서 미세먼지 저감장치 및 알림모듈이 지하철 역사 내에 설치된 모습을 예시적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상기 미세먼지 관리 시스템에서 제어모듈에 의한 제어흐름을 나타낸 흐름도.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템의 전자적인 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상기 미세먼지 관리 시스템이 지하철 역사 내에 배치된 모습을 예시적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상기 미세먼지 관리 시스템에서 공기질 측정모듈의 제2 측정기가 지하철 역사 내에 설치된 모습을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상기 미세먼지 관리 시스템에서 미세먼지 저감장치 및 알림모듈이 지하철 역사 내에 설치된 모습을 예시적으로 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상기 미세먼지 관리 시스템에서 제어모듈에 의한 제어흐름을 나타낸 흐름도이다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템(100)은 지하철이 운행되는 지하철 역사(S) 내의 미세먼지를 저감시키기 위한 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템으로서, 공기질 측정모듈(110), 미세먼지 저감장치(120), 제어모듈(130), 알림모듈(140), 관제서버(150) 및 관리자 단말(160)을 포함하여 구성할 수 있다.
상기 공기질 측정모듈(110)은 미세먼지 센서(111a)가 구비된 복수의 제1 측정기(111)를 포함하여 적어도 어느 하나의 지하철 역사(S) 내에 설치되면서 해당 지하철 역사(S) 내의 미세먼지 농도를 실시간 측정하는 기능을 수행한다.
여기서, 상기 공기질 측정모듈(110)은 베타선 흡수법 기반으로 2.5㎛ 이하의 입자크기를 갖는 미세먼지(PM2.5 - Particulate Matter Less than 2.5㎛) 농도를 측정가능하게 구성되는 제2 측정기(112)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공기질 측정모듈(110)의 제1 측정기(111)는 상기 지하철 역사(S) 내의 온도 및 습도를 실시간 측정하는 온습도 센서(111b)가 상기 미세먼지 센서(111a)와 일체로 구비되고, 상기 지하철 역사(S) 내의 일산화탄소와 이산화탄소의 농도를 각각 실시간 측정하는 일산화탄소 센서(111c) 및 이산화탄소 센서(111d)가 더 구비될 수 있다.
나아가, 상기 제1 측정기(111)의 미세먼지 센서(111a)는 매 1분간 변화하는 10㎛ 이하 입자크기의 미세먼지(PM10 - Particulate Matter Less than 10㎛, PM2.5 - Particulate Matter Less than 2.5㎛, PM1 - Particulate Matter Less than 1㎛) 농도를 상기 지하철 역사(S) 내의 복수의 지점에서 측정할 수 있고, 상기 제2 측정기(112)는 매 1시간 단위로 미세먼지 농도를 어느 하나의 지점에서 측정할 수 있다.
상기 미세먼지 저감장치(120)는 미세먼지를 필터링하기 위한 필터(121)와, 풍속이 복수의 단계로 조절가능하게 구성되는 송풍기(122)를 포함하여 상기 지하철 역사(S) 내에 복수개 설치되면서 상기 지하철 역사(S) 내의 미세먼지 농도를 저감시키도록 구성될 수 있다.
상기 제어모듈(130)은 상술한 공기질 측정모듈(110)에서 측정된 미세먼지 농도값을 기반으로 임의의 평가대상 농도값을 산출하고, 상기 산출된 평가대상 농도값을 미리 설정된 공기질 평가기준 범위값과 비교 분석하여 실내 공기질 정보를 생성하며, 상기 생성된 실내 공기질 정보에 따라 미리 설정된 제어신호를 출력하여 상기 송풍기(122)의 구동을 제어하는 기능을 수행한다.
이러한 상기 제어모듈(130)은 제2 측정기(112)에서 측정되는 PM2.5 미세먼지 농도값을, 상기 미세먼지 센서(111a)에서 측정될 PM2.5 미세먼지 농도값의 기준값 또는 상기 미세먼지 센서(111a)로부터 측정된 PM2,5 미세먼지 농도값의 교정값으로 활용가능하게 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 평가대상 농도값의 산출은 n대의 제1 측정기(111)의 각 미세먼지 센서(111a)로부터 10분간 측정되는 PM2.5 미세먼지 농도값의 산술평균값 × 0.7 + 1대의 제2 측정기(112)로부터 1시간동안 측정된 PM2.5 미세먼지 농도값 × 0.3 으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 알림모듈(140)은 미세먼지 저감장치(120)에 구비되어 상기 제어모듈(130)과 연결되고, 상기 공기질 측정모듈(110) 및 미세먼지 저감장치(120)의 가동상태에 대한 운영정보와, 상기 제어모듈(130)에서 생성된 실내 공기질 정보를 미리 설정된 알림신호로 임의의 화면 상에 시각적으로 디스플레이한다.
이러한 상기 알림모듈(140)은 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 관제서버(150)는, 공기질 측정모듈(110) 및 상기 미세먼지 저감장치(120)의 원격 관리를 위한 구성으로, 상기 제어모듈(130)과 네트워크 구축가능하게 설계될 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 관제서버(150)는 지하철 역사(S)가 속한 지역의 실외 공기질 정보를 상기 제어모듈(130)로 제공하는 정보제공서버(151)를 포함할 수 있다.
상기 관리자 단말(160)은 관제서버(150)를 통해 상기 제어모듈(130)과 통신가능하게 연결되어, 상기 제어모듈(130)로부터 공기질 측정모듈(110) 및 상기 미세먼지 저감장치(120)의 가동상태에 대한 운영정보와, 실내 공기질 정보를 제공받고, 상기 제어모듈(130)로 원격제어신호를 출력하여 상기 송풍기(122)의 구동을 원격으로 제어하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 실내 공기질 정보는 좋음, 보통, 나쁨, 매우나쁨을 포함한 4가지의 구분유형으로 실내의 공기질을 평가한 데이터일 수 있되, 상기 제1 측정기(111)의 각 센서에서 측정되는 데이터 및 상기 제2 측정기(112)에서 측정되는 데이터를 더 포함할 수 있고, 상기 실외 공기질 정보는 좋음, 좋지않음을 포함한 2가지의 구분유형으로 실외의 공기질을 평가한 데이터일 수 있다.
이때, 상기 실내 공기질 정보는 상술한 평가대상 농도값이 15㎍/㎥ 이하인 경우, 상기 실내의 공기질이 상기 구분유형 중 '좋음'으로 평가된 데이터로 생성되고, 상기 평가대상 농도값이 16㎍/㎥ 내지 35㎍/㎥인 경우, 상기 실내의 공기질이 상기 구분유형 중 '보통'으로 평가된 데이터로 생성되며, 상기 평가대상 농도값이 36㎍/㎥ 내지 75㎍/㎥인 경우, 상기 실내의 공기질이 상기 구분유형 중 '나쁨'으로 평가된 데이터로 생성되고, 상기 평가대상 농도값이 76㎍/㎥ 이상인 경우, 상기 실내의 공기질이 상기 구분유형 중 '매우나쁨'으로 평가된 데이터로 생성될 수 있다.
또한, 상기 실외 공기질 정보는 해당 실외의 PM2.5 미세먼지 농도값이 15㎍/㎥ 이하인 경우, 상기 실외의 공기질이 상기 구분유형 중 '좋음'으로 평가된 데이터로 제공되고, 해당 실외의 PM2.5 미세먼지 농도값이 16㎍/㎥ 이상인 경우, 상기 실외의 공기질이 상기 구분유형 중 '좋지않음'으로 평가된 데이터로 제공될 수 있다.
한편, 도 5를 참조하여, 상기 제어모듈(130)은 지하철의 미리 설정된 표준 미운행시간과 일치하면, 상기 송풍기(122)의 구동이 정지되도록 제어하는 제1 제어신호를 출력할 수 있고, 상기 미운행시간과 불일치하면, 상기 지하철을 이용하는 승객의 미리 설정된 표준 출퇴근시간 일치여부를 판단한 후, 상기 판단결과, 상기 출퇴근시간과 일치할 시에, 상기 송풍기(122)의 송풍이 3단계로 선택 구동되도록 제어하는 제2 제어신호를 출력할 수 있으며, 상기 판단결과, 상기 출퇴근시간과 불일치할 시에, 상기 제공된 실외 공기질 정보가 '좋지않음'으로 평가된 데이터이면, 상기 실내 공기질 정보에 따라 상기 송풍기(122)의 송풍이 3개의 단계 중 어느 하나의 단계로 선택 구동되도록 제어하는 제3 제어신호를 출력할 수 있고, 상기 판단결과, 상기 출퇴근시간과 불일치할 시에, 상기 제공된 실외 공기질 정보가 '좋음'으로 평가된 데이터이면, 상기 실내 공기질 정보에 따라 상기 송풍기(122)의 송풍이 4개의 단계 중 어느 하나의 단계로 선택 구동되도록 제어하는 제4 제어신호를 출력할 수 있다.
여기서, 상기 제3 제어신호는 실내 공기질 정보가 '좋음'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기(122)의 송풍이 1단계로, 상기 실내 공기질 정보가 '보통'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기(122)의 송풍이 2단계로, 상기 실내 공기질 정보가 '나쁨' 또는 '매우나쁨'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기(122)의 송풍이 3단계로 선택 구동되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제4 제어신호는 실내 공기질 정보가 '좋음'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기(122)의 구동이 정지되도록 제어하고, 상기 실내 공기질 정보가 '보통'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기(122)의 송풍이 1단계로, 상기 실내 공기질 정보가 '나쁨'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기(122)의 송풍이 2단계로, 상기 실내 공기질 정보가 '매우 나쁨'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기(122)의 송풍이 3단계로 선택 구동되도록 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
100 : 미세먼지 관리 시스템 110 : 공기질 측정모듈
111 : 제1 측정기 111a : 미세먼지 센서
111b : 온습도 센서 111c : 일산화탄소 센서
111d : 이산화탄소 센서 112 : 제2 측정기
120 : 미세먼지 저감장치 121 : 필터
122 : 송풍기 130 : 제어모듈
140 : 알림모듈 150 : 관제서버
151 : 정보제공서버 160 : 관리자 단말
S : 지하철 역사
111 : 제1 측정기 111a : 미세먼지 센서
111b : 온습도 센서 111c : 일산화탄소 센서
111d : 이산화탄소 센서 112 : 제2 측정기
120 : 미세먼지 저감장치 121 : 필터
122 : 송풍기 130 : 제어모듈
140 : 알림모듈 150 : 관제서버
151 : 정보제공서버 160 : 관리자 단말
S : 지하철 역사
Claims (13)
- 지하철이 운행되는 지하철 역사 내의 미세먼지를 저감시키기 위한 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템에 있어서,
미세먼지 센서가 구비된 복수의 제1 측정기를 포함하여 적어도 어느 하나의 지하철 역사 내에 설치되면서 해당 지하철 역사 내의 미세먼지 농도를 실시간 측정하는 공기질 측정모듈;
상기 미세먼지를 필터링하기 위한 필터와, 풍속이 복수의 단계로 조절가능하게 구성되는 송풍기를 포함하여 상기 지하철 역사 내에 복수개 설치되면서 상기 지하철 역사 내의 미세먼지 농도를 저감시키는 미세먼지 저감장치; 및
상기 공기질 측정모듈에서 측정된 미세먼지 농도값을 기반으로 임의의 평가대상 농도값을 산출하고, 상기 산출된 평가대상 농도값을 미리 설정된 공기질 평가기준 범위값과 비교 분석하여 실내 공기질 정보를 생성하며, 상기 생성된 실내 공기질 정보에 따라 미리 설정된 제어신호를 출력하여 상기 송풍기의 구동을 제어하는 제어모듈을 포함하되,
상기 공기질 측정모듈은,
베타선 흡수법 기반으로 2.5㎛ 이하의 입자크기를 갖는 미세먼지(PM2.5 - Particulate Matter Less than 2.5㎛) 농도를 측정가능하게 구성되는 제2 측정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 제1 측정기의 미세먼지 센서는,
매 1분간 변화하는 10㎛ 이하 입자크기의 미세먼지(PM10 - Particulate Matter Less than 10㎛, PM2.5 - Particulate Matter Less than 2.5㎛, PM1 - Particulate Matter Less than 1㎛) 농도를 상기 지하철 역사 내의 복수의 지점에서 측정하며,
상기 제2 측정기는,
매 1시간 단위로 미세먼지 농도를 어느 하나의 지점에서 측정하고,
상기 제어모듈은,
상기 제2 측정기에서 측정되는 PM2.5 미세먼지 농도값을,
상기 미세먼지 센서로부터 측정된 PM2,5 미세먼지 농도값의 교정값으로 활용가능하게 구성되는 것을 특징으로 하며,
상기 평가대상 농도값의 산출은,
n대의 제1 측정기의 각 미세먼지 센서로부터 10분간 측정되는 PM2.5 미세먼지 농도값의 산술평균값 × 0.7 + 1대의 제2 측정기로부터 1시간동안 측정된 PM2.5 미세먼지 농도값 × 0.3 으로 이루어지는 것을 특징으로 하고,
상기 제어모듈은,
상기 공기질 측정모듈 및 상기 미세먼지 저감장치의 원격 관리를 위한 관제서버와 네트워크 구축가능하게 설계되며,
상기 관제서버는,
상기 지하철 역사가 속한 지역의 실외 공기질 정보를 상기 제어모듈로 제공하는 정보제공서버를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 실내 공기질 정보는,
좋음, 보통, 나쁨, 매우나쁨을 포함한 4가지의 구분유형으로 실내의 공기질을 평가한 데이터인 것을 특징으로 하되,
상기 제1 측정기의 각 센서에서 측정되는 데이터 및 상기 제2 측정기에서 측정되는 데이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 실외 공기질 정보는,
좋음, 좋지않음을 포함한 2가지의 구분유형으로 실외의 공기질을 평가한 데이터인 것을 특징으로 하고,
상기 실내 공기질 정보는,
상기 평가대상 농도값이 15㎍/㎥ 이하인 경우, 상기 실내의 공기질이 상기 구분유형 중 '좋음'으로 평가된 데이터로 생성되며,
상기 평가대상 농도값이 16㎍/㎥ 내지 35㎍/㎥인 경우, 상기 실내의 공기질이 상기 구분유형 중 '보통'으로 평가된 데이터로 생성되고,
상기 평가대상 농도값이 36㎍/㎥ 내지 75㎍/㎥인 경우, 상기 실내의 공기질이 상기 구분유형 중 '나쁨'으로 평가된 데이터로 생성되며,
상기 평가대상 농도값이 76㎍/㎥ 이상인 경우, 상기 실내의 공기질이 상기 구분유형 중 '매우나쁨'으로 평가된 데이터로 생성되는 것을 특징으로 하고,
상기 실외 공기질 정보는,
해당 실외의 PM2.5 미세먼지 농도값이 15㎍/㎥ 이하인 경우, 상기 실외의 공기질이 상기 구분유형 중 '좋음'으로 평가된 데이터로 제공되며,
해당 실외의 PM2.5 미세먼지 농도값이 16㎍/㎥ 이상인 경우, 상기 실외의 공기질이 상기 구분유형 중 '좋지않음'으로 평가된 데이터로 제공되는 것을 특징으로 하고,
상기 제어모듈은,
실시간 측정되는 시각이 상기 지하철의 미리 설정된 표준 미운행시간과 일치하면, 상기 송풍기의 구동이 정지되도록 제어하는 제1 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하며,
상기 시각이 미운행시간과 불일치하면, 상기 시각이 상기 지하철을 이용하는 승객의 미리 설정된 표준 출퇴근시간과 일치하는지 여부를 판단한 후, 상기 시각과 상기 출퇴근시간의 일치여부를 판단한 결과, 상기 시각이 상기 출퇴근시간과 일치할 시에, 상기 송풍기의 송풍이 3단계로 선택 구동되도록 제어하는 제2 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하고,
상기 시각과 상기 출퇴근시간의 일치여부를 판단한 결과, 상기 시각이 상기 출퇴근시간과 불일치할 시에, 상기 제공된 실외 공기질 정보가 '좋지않음'으로 평가된 데이터이면, 상기 실내 공기질 정보에 따라 상기 송풍기의 송풍이 3개의 단계 중 어느 하나의 단계로 선택 구동되도록 제어하는 제3 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하며,
상기 시각과 상기 출퇴근시간의 일치여부를 판단한 결과, 상기 시각이 상기 출퇴근시간과 불일치할 시에, 상기 제공된 실외 공기질 정보가 '좋음'으로 평가된 데이터이면, 상기 실내 공기질 정보에 따라 상기 송풍기의 송풍이 4개의 단계 중 어느 하나의 단계로 선택 구동되도록 제어하는 제4 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하고,
상기 제3 제어신호는,
상기 실내 공기질 정보가 '좋음'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 송풍이 1단계로, 상기 실내 공기질 정보가 '보통'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 송풍이 2단계로, 상기 실내 공기질 정보가 '나쁨' 또는 '매우나쁨'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 송풍이 3단계로 선택 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하며,
상기 제4 제어신호는,
상기 실내 공기질 정보가 '좋음'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 구동이 정지되도록 제어하고, 상기 실내 공기질 정보가 '보통'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 송풍이 1단계로, 상기 실내 공기질 정보가 '나쁨'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 송풍이 2단계로, 상기 실내 공기질 정보가 '매우 나쁨'으로 평가된 데이터이면, 상기 송풍기의 송풍이 3단계로 선택 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 미세먼지 저감장치에 구비되어 상기 제어모듈과 연결되고, 상기 공기질 측정모듈 및 상기 미세먼지 저감장치의 가동상태에 대한 운영정보와, 상기 제어모듈에서 생성된 실내 공기질 정보를 미리 설정된 알림신호로 임의의 화면 상에 시각적으로 디스플레이하는 알림모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 공기질 측정모듈의 제1 측정기는,
상기 지하철 역사 내의 온도 및 습도를 실시간 측정하는 온습도 센서가 상기 미세먼지 센서와 일체로 구비되고, 상기 지하철 역사 내의 일산화탄소와 이산화탄소의 농도를 각각 실시간 측정하는 일산화탄소 센서 및 이산화탄소 센서가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템.
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- 제 1 항에 있어서,
상기 관제서버를 통해 상기 제어모듈과 통신가능하게 연결되어, 상기 제어모듈로부터 상기 공기질 측정모듈 및 상기 미세먼지 저감장치의 가동상태에 대한 운영정보와, 실내 공기질 정보를 제공받고, 상기 제어모듈로 원격제어신호를 출력하여 상기 송풍기의 구동을 원격으로 제어하는 관리자 단말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템. - 삭제
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220097545A KR102538236B1 (ko) | 2022-08-04 | 2022-08-04 | 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220097545A KR102538236B1 (ko) | 2022-08-04 | 2022-08-04 | 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102538236B1 true KR102538236B1 (ko) | 2023-06-05 |
Family
ID=86764191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220097545A KR102538236B1 (ko) | 2022-08-04 | 2022-08-04 | 지하철역 전용 미세먼지 관리 시스템 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102538236B1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090053028A (ko) | 2007-11-22 | 2009-05-27 | 그린비환경기술연구소 주식회사 | 지하철 모니터링 시스템 |
| KR20200056829A (ko) * | 2018-11-15 | 2020-05-25 | 주식회사 세스코 | 지하 상가 및 시설의 환경에 대한 공기질 측정 및 평가가 가능한 시스템 및 그 방법 |
| KR20200126470A (ko) * | 2019-04-29 | 2020-11-09 | 주식회사 디에이피 | 미세먼지 관리 시스템 |
| KR20200141283A (ko) * | 2019-06-10 | 2020-12-18 | 주식회사 애니텍 | 지하철 승강장의 슬림형 공기정화장치 |
| KR102247901B1 (ko) * | 2020-07-01 | 2021-05-04 | 경기도 부천시 | 공기질 관리 시스템 |
-
2022
- 2022-08-04 KR KR1020220097545A patent/KR102538236B1/ko active IP Right Grant
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