KR102624615B1 - 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 co2 포집 방법 및 장치 - Google Patents

교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 co2 포집 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 방법 및 장치가 제시된다. 일 실시예에 따른 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 장치는, 대기 중의 공기가 내부로 유입되도록 하는 공기 흡입 팬; 상기 공기 흡입 팬을 구동하기 위한 에너지를 공급하는 태양광 패널; 및 내부로 유입된 상기 공기에서 CO2를 제거하며, 재생 및 교체 가능한 흡착필터를 포함하고, 상기 흡착필터에 의해 CO2가 제거된 공기가 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다.

Description

교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ENERGY-INDEPENDENT DIRECT AIR CO2 CAPTURE WITH EXCHANGE ADSORPTION FILTER}
아래의 실시예들은 직접 이산화탄소(CO2)만을 분리하는 직접공기 포집 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 방법 및 장치에 관한 것이다.
탄소중립은 이산화탄소를 배출한 만큼 이산화탄소를 저감하는 대책을 세워 이산화탄소의 실질적인 배출량을 ‘0’으로 만든다는 개념이다. 다시 말하면 대기 중으로 배출한 이산화탄소의 양을 상쇄할 정도의 이산화탄소를 다시 저감하는 대책을 세움으로써 이산화탄소 총량을 중립 상태로 만든다는 뜻이다.
지구 온난화의 주범인 CO2 배출량을 줄이기 위해 직접공기 CO2 포집 장치가 사용되고 있다. 그러나 기존의 직접공기 CO2 포집 장치는 이산화탄소 포집 및 재생 일체형이며, 대형 장치이다. 또한 기존의 직접공기 CO2 포집 장치는 에너지 독립형이 아닌 외부 전력을 사용한다.
한국공개특허 10-2020-0145906호는 이러한 이산화탄소 포집을 위한 구조화된 금속-유기 골격체 파이버 흡착제 및 이의 제조방법에 관한 기술을 기재하고 있다.
한국공개특허 10-2020-0145906호
실시예들은 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 방법 및 장치에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 전력 독립형 장치인 빛 감응형 태양광 패널에서 에너지를 공급받고, 교체형 흡착필터를 이용하여 흡입된 공기로부터 CO2를 포집하는 기술을 제공한다.
실시예들은 포화된 흡착필터를 수거 후 필터 재생 공장에서 고순도 CO2를 분리하며, 재생된 필터를 다시 재사용하도록 하는 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 장치는, 대기 중의 공기가 내부로 유입되도록 하는 공기 흡입 팬; 상기 공기 흡입 팬을 구동하기 위한 에너지를 공급하는 태양광 패널; 및 내부로 유입된 상기 공기에서 CO2를 제거하며, 재생 및 교체 가능한 흡착필터를 포함하고, 상기 흡착필터에 의해 CO2가 제거된 공기가 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다.
상기 흡착필터의 교체 시기를 감지하는 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 감지 센서를 통해 상기 흡착필터의 교체 시기를 감지한 후, IoT(Internet of Things) 통신 기능을 이용하여 상기 흡착필터의 교체 시기를 재생센터에 통보하는IoT(internet of things) 칩을 더 포함할 수 있다.
상부의 적어도 일부가 오픈된 박스 형태로 이루어져, 상측에 배치된 상기 공기 흡입 팬을 통해 오픈된 부분으로 공기를 유입시키는 하우징을 더 포함할 수 있다.
상기 태양광 패널은, 상기 하우징의 적어도 3개의 측면에 각각 빛 감응형 태양광 패널로 구성되어, 공기 흡입 팬을 구동하기 위한 에너지가 공급될 수 있다.
상기 흡착필터는, CO2를 흡착하고, 일정 운전조건에서 재생하여 재사용이 가능하도록 만든 고체형 필터일 수 있다.
상기 흡착필터는, 다수의 사용된 흡착필터를 동시에 재생할 수 있고, 탈착된 CO2를 저장할 수 있는 공장에서 재생되어 교체될 수 있다.
다른 실시예에 따른 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 장치에 의해 수행되는 직접공기 CO2 포집 방법은, 태양광 패널을 통해 공기 흡입 팬을 구동하기 위한 에너지가 공급되는 단계; 상기 공기 흡입 팬의 구동에 따라 대기 중의 공기가 직접공기 CO2 포집 장치로 유입되는 단계; 상기 직접공기 CO2 포집 장치의 내부로 유입된 공기가 흡착필터를 거침에 따라 CO2가 제거되는 단계; 및 상기 CO2가 제거된 공기가 상기 직접공기 CO2 포집 장치의 배출구를 통해 외부로 배출되는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 직접공기 CO2 포집 장치에 구성된 감지 센서를 통해 상기 흡착필터의 교체 시기를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 흡착필터의 교체 시기를 감지한 후, 상기 직접공기 CO2 포집 장치에 구성된 IoT(internet of things) 칩을 통한 IoT 통신 기능을 이용하여 상기 흡착필터의 교체 시기를 재생센터에 통보하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 CO2에 의해 포화된 상기 흡착필터는 수거되어 재생 후 교체되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 태양광 패널을 통해 공기 흡입 팬을 구동하기 위한 에너지가 공급되는 단계는, 상기 직접공기 CO2 포집 장치가 상부의 적어도 일부가 오픈된 박스 형태로 이루어져, 적어도 3개의 측면에 각각 빛 감응형 태양광 패널이 구성되어 공기 흡입 팬을 구동하기 위한 에너지가 공급될 수 있다.
상기 공기 흡입 팬의 구동에 따라 대기 중의 공기가 직접공기 CO2 포집 장치로 유입되는 단계는, 상기 직접공기 CO2 포집 장치가 상부의 적어도 일부가 오픈된 박스 형태로 이루어져, 상측에 배치된 공기 흡입 팬을 통해 오픈된 부분으로 공기를 유입시킬 수 있다.
상기 흡착필터는, CO2를 흡착하고, 일정 운전조건에서 재생하여 재사용이 가능하도록 만든 고체형 필터일 수 있다.
상기 흡착필터는, 다수의 사용된 흡착필터를 동시에 재생할 수 있고, 탈착된 CO2를 저장할 수 있는 공장에서 재생되어 교체될 수 있다.
실시예들에 따르면 전력 독립형 장치인 빛 감응형 태양광 패널에서 에너지를 공급받고, 교체형 흡착필터를 이용하여 흡입된 공기로부터 CO2를 포집하는, 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
실시예들에 따르면 포화된 흡착필터를 수거 후 필터 재생 공장에서 고순도 CO2를 분리하며 재생된 필터를 다시 재사용하도록 하는, 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치의 정면도를 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치의 측면도를 나타낸다.
도 4는 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치의 평면도를 나타낸다.
도 5는 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치의 저면도를 나타낸다.
도 6은 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 방법의 흐름도를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
아래의 실시예들은 공기로부터 직접 이산화탄소(CO2)만을 분리하는 직접공기 포집(Direct Air Capture, DAC) 기술로서, 전력 독립형 장치인 빛 감응형 태양광 패널에서 에너지를 공급받고, 교체형 흡착필터를 이용하여 흡입된 400 ppm 수준의 공기로부터 CO2를 포집하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
포화된 흡착필터는 수거되고 취합되어 필터 재생 공장에서 고순도 CO2를 분리하며, 재생된 필터는 다시 재사용된다. 실시예들은 탄소중립과 지속가능사회로의 이행에 기여할 수 있으며, 생활 속 소형 CO2 포집 기술로서 상용화가 가능할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2는 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치의 정면도를 나타내고, 도 3은 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치의 측면도를 나타낸다. 또한, 도 4는 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치의 평면도를 나타내며, 도 5는 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치의 저면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치는 공기 흡입 팬(120), 태양광 패널(130) 및 흡착필터(140)를 포함하여 이루어질 수 있다. 실시예에 따라 감지 센서, IoT(internet of things) 칩(150) 및 하우징(110)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 직접공기 CO2 포집 장치는 교체형 흡착필터(140)를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 장치를 의미할 수 있다.
하우징(110)은 상부의 적어도 일부가 오픈된 박스 형태로 이루어져, 상측에 배치된 공기 흡입 팬(120)을 통해 오픈된 부분으로 공기를 유입시킬 수 있다. 하우징(110)의 하부의 일면에는 문(111)이 형성되어 흡착필터(140)의 교체를 용이하도록 할 수 있다. 이러한 하우징(110)의 형태는 우체통 형상으로 설명될 수 있다.
공기 흡입 팬(120)은 대기 중의 공기가 내부로 유입되도록 할 수 있다. 예를 들어 공기 흡입 팬(120)은 하우징(110)의 상측에 배치되어, 하우징(110)의 상부의 적어도 일부가 오픈된 부분을 통해 대기 중 공기를 내부로 유입할 수 있다.
태양광 패널(130)은 공기 흡입 팬(120)을 구동하기 위한 에너지를 공급하기 위한 것으로, 예컨대 하우징(110)의 적어도 3개의 측면에 각각 빛 감응형 태양광 패널(130)로 구성되어, 공기 흡입 팬(120)을 구동하기 위한 에너지를 공급할 수 있다. 여기에서는 태양광 패널(130)을 하우징(110)의 3개의 측면에 각각 구성하고 있으나, 태양광 패널(130)의 수 및 배치는 변경 가능하다. 예를 들어 태양광 패널(130)을 사각 기둥 형상의 하우징(110)의 4개의 면에 각각 구성하는 것도 가능하다.
흡착필터(140)는 내부로 유입된 공기에서 CO2를 제거하는 것으로, 재생 및 교체 가능하다. 이 때, 흡착필터(140)는 CO2를 흡착하고, 일정 운전조건에서 재생하여 재사용이 가능하도록 만든 고체형 필터일 수 있다. 흡착필터(140)는 다수의 사용된 흡착필터(140)를 동시에 재생할 수 있고, 탈착된 CO2를 저장할 수 있는 공장에서 재생되어 교체될 수 있다.
흡착필터(140)에 의해 CO2가 제거된 공기가 하우징(110)의 하부에 구성된 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다.
한편, 직접공기 CO2 포집 장치에는 감지 센서 및 IoT 칩(150)을 더 포함할 수 있다. 감지 센서는 흡착필터(140)의 교체 시기를 감지할 수 있고, IoT 칩(150)은 감지 센서를 통해 흡착필터(140)의 교체 시기를 감지한 후, IoT 통신 기능을 이용하여 흡착필터(140)의 교체 시기를 재생센터에 통보하는 구성될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 장치에 의해 수행되는 직접공기 CO2 포집 방법은, 태양광 패널을 통해 공기 흡입 팬을 구동하기 위한 에너지가 공급되는 단계(S110), 공기 흡입 팬의 구동에 따라 대기 중의 공기가 직접공기 CO2 포집 장치로 유입되는 단계(S120), 직접공기 CO2 포집 장치의 내부로 유입된 공기가 흡착필터를 거침에 따라 CO2가 제거되는 단계(S130), 및 CO2가 제거된 공기가 직접공기 CO2 포집 장치의 배출구를 통해 외부로 배출되는 단계(S140)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 직접공기 CO2 포집 장치에 구성된 감지 센서를 통해 흡착필터의 교체 시기를 감지하는 단계(S150)를 더 포함할 수 있다.
또한, 흡착필터의 교체 시기를 감지한 후, 직접공기 CO2 포집 장치에 구성된 IoT 칩을 통한 IoT 통신 기능을 이용하여 흡착필터의 교체 시기를 재생센터에 통보하는 단계(S160)를 더 포함할 수 있다.
또한, CO2에 의해 포화된 흡착필터는 수거되어 재생 후 교체되는 단계(S170)를 더 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면 전력 독립형 장치인 빛 감응형 태양광 패널에서 에너지를 공급받고, 교체형 흡착필터를 이용하여 흡입된 공기로부터 CO2를 포집할 수 있다.
또한, 실시예들에 따르면 포화된 흡착필터를 수거 후 필터 재생 공장에서 고순도 CO2를 분리하며 재생된 필터를 다시 재사용하도록 할 수 있다.
아래에서 일 실시예에 따른 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 방법의 각 단계를 보다 상세히 설명한다.
일 실시예에 따른 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 방법은 일 실시예에 따른 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 장치를 예를 들어 보다 구체적으로 설명할 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 일 실시예에 따른 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 장치는 공기 흡입 팬, 태양광 패널 및 흡착필터를 포함하여 이루어질 수 있다. 실시예에 따라 감지 센서, IoT 칩 및 하우징을 더 포함할 수 있다.
단계(S110)에서, 태양광 패널을 통해 공기 흡입 팬을 구동하기 위한 에너지가 공급될 수 있다. 여기서, 직접공기 CO2 포집 장치의 하우징이 상부의 적어도 일부가 오픈된 박스 형태로 이루어져, 적어도 3개의 측면에 각각 빛 감응형 태양광 패널이 구성되어 공기 흡입 팬을 구동하기 위한 에너지가 공급될 수 있다.
단계(S120)에서, 공기 흡입 팬의 구동에 따라 대기 중의 공기가 직접공기 CO2 포집 장치로 유입될 수 있다. 이 때, 직접공기 CO2 포집 장치가 상부의 적어도 일부가 오픈된 박스 형태로 이루어져, 상측에 배치된 공기 흡입 팬을 통해 오픈된 부분으로 공기를 유입시킬 수 있다.
단계(S130)에서, 직접공기 CO2 포집 장치의 내부로 유입된 공기가 흡착필터를 거침에 따라 CO2가 제거될 수 있다. 여기서, 흡착필터는 상온/상압에서 CO2를 흡착하고, 일정 운전조건에서 재생하여 재사용이 가능하도록 만든 고체형 필터일 수 있다.
단계(S140)에서, CO2가 제거된 공기가 직접공기 CO2 포집 장치의 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다.
단계(S150)에서, 직접공기 CO2 포집 장치에 구성된 감지 센서를 통해 흡착필터의 교체 시기를 감지할 수 있다.
단계(S160)에서, 흡착필터의 교체 시기를 감지한 후, 직접공기 CO2 포집 장치에 구성된 IoT 칩을 통한 IoT 통신 기능을 이용하여 흡착필터의 교체 시기를 재생센터에 통보할 수 있다.
단계(S170)에서, CO2에 의해 포화된 흡착필터는 수거되어 재생 후 교체될 수 있다. 흡착필터는 다수의 사용된 흡착필터를 동시에 재생할 수 있고, 탈착된 고순도 CO2를 저장할 수 있는 공장에서 재생되어 교체될 수 있다.
일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치는 빛 감응형 태양광 패널, 교체형 흡착필터, 필터교체주기 감지 IoT 칩으로 구성된 직접공기 포집(DAC) 장치로서, 상부로 유입된 공기가 흡착필터를 통해 이산화탄소가 제거되어 하부를 통하여 대기로 배출될 수 있다.
직접공기 포집(DAC) 장치의 3개 측면에 설치된 빛 감응형 태양광 패널에서 생산된 전기를 이용하여 공기 흡입 팬이 작동된다. 흡착필터에 CO2가 포화될 경우, CO2 센서 기능과 IoT 기술을 이용하여 교체 시기가 필터 재생 센터에 통보될 수 있다. 예컨대, 필터 교체주기는 평균 90일 정도가 될 수 있다. 이 때, 수거된 흡착필터는 탈착 공정을 통하여 재생되어 재사용될 수 있다.
한편, 기존의 직접공기 포집 장치는 에너지 독립형이 아닌 외부 전력을 사용한다. 또한 종래에는 흡착 및 탈착 일체형으로 이루어진 직접공기 포집 장치를 제공한다. 그리고 기존의 직접공기 포집 장치는 필터 교체 시기를 자동으로 감지하는 IoT 칩이 제공되지 않는다.
도 7은 일 실시예에 따른 흡착필터의 재생 및 교체를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 예를 들어, 일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치는 3개의 면에 빛 감응형 태양광 패널이 설치되어 있고, 다른 한면은 흡착필터를 교체할 수 있도록 개폐가 가능한 문이 있으며, 내부에는 공기 흡입 팬, 모터, 축전지, 흡착필터 교체 일시를 감지하고 통보하는 IoT 칩이 존재할 수 있다.
상부의 공기 흡입 팬을 이용하여 대기 중 공기가 우체통 모양의 소형 직접공기 포집(DAC) 장치로 유입될 수 있다. 이 때, 공기 유입 팬이 구동하기 위해 필요한 에너지는 3개 측면의 빛 감응형 태양광 패널을 통해 공급될 수 있다. 우체통 모양의 소형 직접공기 포집(DAC) 장치로 유입된 공기는 흡착제 필터를 거쳐 이산화탄소가 제거될 수 있다. 이산화탄소가 제거된 깨끗한 공기는 우체통 모양의 소형 직접공기 포집(DAC) 장치 하부의 배출구를 통하여 대기 중으로 유출될 수 있다.
이산화탄소로 포화된 흡착 필터는 수거되어 재생 후 교체될 수 있다. 이 때, 흡착필터 교체 시기 감지 센서와 IoT 통신 기능을 이용하여 교체 시기를 재생센터에 통보할 수 있다.
일 실시예에 따른 직접공기 CO2 포집 장치와 같은 우체통 모양의 소형 직접공기 포집(DAC) 장치(500X500X1600 mm) 1대를 설치할 경우, 3개 측면에 설치된 태양광 패널(500X1500 mm)로부터 하루 평균 3.6 시간의 일조량으로 450 W의 전력을 생산할 수 있다.
태양광에서 생산된 전력량으로 흡입된 공기로부터 하루 약 27g의 CO2를 포집할 수 있으며, 흡착필터의 이산화탄소 포화량을 2.5kg으로 산정할 경우, 필터 평균 교체주기는 약 90일이다.
이상에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 장치에 있어서,
    대기 중의 공기가 내부로 유입되도록 하는 공기 흡입 팬;
    상기 공기 흡입 팬을 구동하기 위한 에너지를 공급하는 복수의 태양광 패널들;
    상부의 적어도 일부가 오픈된 박스 형태로 이루어져, 상측에 배치된 상기 공기 흡입 팬을 통해 오픈된 부분으로 공기를 유입시키는 하우징; 및
    상기 하우징의 내부로 유입된 공기에서 CO2를 제거하며, 재생 및 교체 가능한 흡착필터
    를 포함하고,
    상기 흡착필터에 의해 CO2가 제거된 공기가 상기 하우징의 하부에 구성된 배출구를 통해 외부로 배출되고,
    상기 흡착필터는,
    CO2를 흡착하고, 일정 운전조건에서 재생하여 재사용이 가능하도록 미리 정해진 하나의 형태로 정형화되어 만들어진 고체형 필터이고,
    상기 태양광 패널들은,
    상기 하우징의 측면들 중 적어도 3개에 각각 대응하여 구성되며, 각각의 일 모서리를 통해 상기 측면들 중 적어도 3개에 각각 결합되어 상기 측면들 중 적어도 3개로부터 경사지도록 각각 배치되고,
    상기 하우징의 상기 측면들 중 하나에는,
    상기 흡착필터의 교체를 위해 개폐가 가능한 문이 있고,
    상기 흡착필터는,
    상부로 오픈된 중공이 있는 원통형으로 만들어지고, 이로써, 상기 유입된 공기가 상기 흡착필터의 상부를 통해 상기 흡착필터의 중공으로 들어가서 상기 흡착필터를 통과하고, CO2가 제거된 공기가 상기 흡착필터의 옆면으로 빠져나오는, 직접공기 CO2 포집 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡착필터의 교체 시기를 감지하는 감지 센서
    를 더 포함하는, 직접공기 CO2 포집 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 감지 센서를 통해 상기 흡착필터의 교체 시기를 감지한 후, IoT 통신 기능을 이용하여 상기 흡착필터의 교체 시기를 재생센터에 통보하는 구성된 IoT(internet of things) 칩
    을 더 포함하는, 직접공기 CO2 포집 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 흡착필터는,
    다수의 사용된 흡착필터를 동시에 재생할 수 있고, 탈착된 CO2를 저장할 수 있는 공장에서 재생되어 교체되는 것
    을 특징으로 하는, 직접공기 CO2 포집 장치.
  8. 교체형 흡착필터를 포함하는 에너지 독립형 직접공기 CO2 포집 장치에 의해 수행되는 직접공기 CO2 포집 방법에 있어서,
    복수의 태양광 패널들을 통해 공기 흡입 팬을 구동하기 위한 에너지가 공급되는 단계;
    상기 공기 흡입 팬의 구동에 따라 대기 중의 공기가 직접공기 CO2 포집 장치로 유입되는 단계 - 상기 직접공기 CO2 포집 장치의 하우징이 상부의 적어도 일부가 오픈된 박스 형태로 이루어져, 상측에 배치된 상기 공기 흡입 팬을 통해 오픈된 부분으로 공기를 유입시킴 -;
    상기 직접공기 CO2 포집 장치의 상기 하우징의 내부로 유입된 공기가 흡착필터를 거침에 따라 CO2가 제거되는 단계; 및
    상기 CO2가 제거된 공기가 상기 직접공기 CO2 포집 장치의 상기 하우징의 하부에 구성된 배출구를 통해 외부로 배출되는 단계
    를 포함하고,
    상기 흡착필터는,
    CO2를 흡착하고, 일정 운전조건에서 재생하여 재사용이 가능하도록 미리 정해진 하나의 형태로 정형화되어 만들어진 고체형 필터이고,
    상기 태양광 패널들은,
    상기 하우징의 측면들 중 적어도 3개에 각각 대응하여 구성되며, 각각의 일 모서리를 통해 상기 측면들 중 적어도 3개에 각각 결합되어 상기 측면들 중 적어도 3개로부터 경사지도록 각각 배치되고,
    상기 하우징의 상기 측면들 중 하나에는,
    상기 흡착필터의 교체를 위해 개폐가 가능한 문이 있고,
    상기 흡착필터는,
    상부로 오픈된 중공이 있는 원통형으로 만들어지고, 이로써, 상기 유입된 공기가 상기 흡착필터의 상부를 통해 상기 흡착필터의 중공으로 들어가서 상기 흡착필터를 통과하고, CO2가 제거된 공기가 상기 흡착필터의 옆면으로 빠져나오는, 직접공기 CO2 포집 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 직접공기 CO2 포집 장치에 구성된 감지 센서를 통해 상기 흡착필터의 교체 시기를 감지하는 단계
    를 더 포함하는, 직접공기 CO2 포집 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 흡착필터의 교체 시기를 감지한 후, 상기 직접공기 CO2 포집 장치에 구성된 IoT(internet of things) 칩을 통한 IoT 통신 기능을 이용하여 상기 흡착필터의 교체 시기를 재생센터에 통보하는 단계
    를 더 포함하는, 직접공기 CO2 포집 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 CO2에 의해 포화된 상기 흡착필터는 수거되어 재생 후 교체되는 단계
    를 더 포함하는, 직접공기 CO2 포집 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제8항에 있어서,
    상기 흡착필터는,
    다수의 사용된 흡착필터를 동시에 재생할 수 있고, 탈착된 CO2를 저장할 수 있는 공장에서 재생되어 교체되는 것
    을 특징으로 하는, 직접공기 CO2 포집 방법.
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