KR102648680B1 - 실시간 수질분석을 통해 필터 교체와 음용적합여부를 알려주는 무전원 가정용 정수기와 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

실시간 수질분석을 통해 필터 교체와 음용적합여부를 알려주는 무전원 가정용 정수기와 그 시스템이 제공된다. 본 개시에 따른 수질 측정 모듈은 일측으로 물이 유입되고 상기 물이 필터를 통과해 타측으로 토출되는 본체, 상기 본체의 내부의 상기 일측과 상기 타측에 각각 구비되며, 상기 물의 제1 특성을 측정하는 제1 및 제2 수질 센서 및 저전력 근거리 통신을 지원하고, 상기 제1 및 제2 수질 센서의 측정 값을 외부에 전송하는 통신부를 포함한다.

Description

실시간 수질분석을 통해 필터 교체와 음용적합여부를 알려주는 무전원 가정용 정수기와 그 시스템{NON-POWERED DOMESTIC WATER PURIFIER FOR INFORMING FILTER REPLACEMENT AND SUITABLE FOR DRINKING THROUGH REAL-TIME WATER QUALITY ANALYSIS AND SYSTEM THEREOF}
본 개시는 실시간 수질분석을 통해 필터 교체와 음용적합여부를 알려주는 무전원 가정용 정수기와 그 시스템에 관한 것이다.
물의 오염에 따라 정수기 사용이 점차 늘어나면서 대부분의 가정에서 정수기를 사용하고 있다.
정수기란 물을 마실 수 있도록 정수하는 기구로, 물리, 화학적 방법으로 불순물을 제거한다. 구체적으로, 정수기는 주기적으로 교체가 필요한 필터를 통해 수돗물을 정수함으로써 사람들이 깨끗한 물을 마실 수 있도록 한다.
이와 같이 정수기는 사람들의 식생활에 밀접하게 연관되어 있기 때문에 깨끗하게 관리되어야 할 필요가 있다.
"이 발명은 경기도와 경기도경제과학진흥원의 '2023년 글로벌 스타트업 사업화지원사업'의 지원으로 출원된 결과임"
한국공개특허 제10-2013-0100663호, 2013.09.11.
본 개시에 개시된 실시예는 실시간 수질분석을 통해 필터 교체와 음용적합여부를 알려주는 무전원 가정용 정수기와 그 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 개시가 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 개시에 일 측면에 따른 수질 측정 모듈은 일측으로 물이 유입되고 상기 물이 필터를 통과해 타측으로 토출되는 본체, 상기 본체의 내부의 상기 일측과 상기 타측에 각각 구비되며, 상기 물의 제1 특성을 측정하는 제1 및 제2 수질 센서 및 저전력 근거리 통신을 지원하고, 상기 제1 및 제2 수질 센서의 측정 값을 외부에 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수질 측정 모듈은 상기 제1 수질 센서의 측정값과 상기 제2 수질 센서의 측정값의 차이가 미리 정해진 제1 값 이내인 경우, 상기 필터의 교체가 필요하다고 판단하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 특성은 상기 물의 총용존 고형량이고, 상기 수질 측정 모듈은 상기 본체의 내부의 상기 타측에 구비되는 제3 수질 센서를 더 포함하고, 상기 제3 수질 센서는 상기 물의 탁도를 측정할 수 있다.
또한, 상기 수질 측정 모듈은 상기 본체의 내부의 상기 일측에 구비되는 제4 수질 센서를 더 포함하고, 상기 제4 수질 센서는 상기 물의 탁도를 측정하고, 상기 제어부는 상기 제3 수질 센서의 측정값과 상기 제4 수질 센서의 측정값의 차이가 미리 정해진 제2 값 이내인 경우, 상기 필터의 교체가 필요하다고 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제3 수질 센서의 측정값이 미리 정해진 제3 값 이상인 경우, 상기 본체에 유입되는 상기 물이 음용하기 부적합하다고 판단할 수 있다.
또한, 상기 수질 측정 모듈은 상기 제어부에 의해 상기 필터의 교체의 필요성을 표시하는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 수질 측정 모듈은 상기 본체의 내부에 구비되며, 상기 본체에 유입되는 상기 물의 흐름으로 회전 날개를 회전시켜 유도 전력을 생성하는 자가발전부를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 수질 센서, 상기 통신부는 상기 자가발전부에서 생성한 상기 유도 전력에 의해 작동하는 것일 수 있다.
또한, 상기 수질 측정 모듈은 상기 본체의 상기 일측과 상기 타측 사이에 상기 필터가 결합되는 필터 결합부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 특성은 상기 물의 총용존 고형량, 탁도, PH, 온도, 색도, 냄새, 구성 성분, 용존 산소량, ORP(Oxidation-Reduction Potential), 전도도, 질산염 수치, 잔류 염소 수치 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 개시에 다른 측면에 따른 수질 측정 시스템은 상기 수질 측정 모듈 및 상기 수질 측정 모듈로부터 상기 제1 및 제2 수질 센서의 측정값을 수신하고, 상기 제1 수질 센서의 측정값과 상기 제2 수질 센서의 측정값의 차이가 미리 정해진 제1 값 이내인 경우, 상기 필터의 교체가 필요하다고 판단하는 외부 장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 특성은 상기 물의 총용존 고형량이고, 상기 수질 측정 모듈은 상기 본체의 내부의 상기 타측에 구비되는 제3 수질 센서를 더 포함하고, 상기 제3 수질 센서는 상기 물의 탁도를 측정하고, 상기 외부 장치는, 상기 제3 수질 센서의 측정값이 미리 정해진 제2 값 이상인 경우, 상기 본체에 유입되는 상기 물이 음용하기 부적합하다고 판단할 수 있다.
이 외에도, 본 개시를 구현하기 위한 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 더 제공될 수 있다.
이 외에도, 본 개시를 구현하기 위한 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공될 수 있다.
본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 수질 측정 모듈의 전후단에 있는 센서들을 통해 필터가 정상적인 기능을 하는지를 실시간 모니터링할 수 있다.
또한, 필터가 정상적인 기능을 하지 못할 때 필터의 상태를 사용자가 바로 알 수 있게 함으로써 사용자가 제대로 정수되지 않은 물을 마시게 되는 상황을 막을 수 있다.
또한, 수질 측정 모듈의 후단에 또다른 센서를 설치하여 필터가 정상 기능을 하는지를 판단하는 것과 별개로 필터링이 완료된 물이 음용에 적합한지를 판단함으로써, 보다 정확한 관리가 가능하다.
본 개시의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 수질 측정 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 수질 측정 모듈의 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 수질 측정 모듈에 의해 수행되는 수질 측정 방법의 순서도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시의 일 실시예에 따른 필터 교체 여부 판단 및 음용 적합 여부 판단을 설명하기 위한 도면이다.
본 개시 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 개시가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 개시가 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 ‘부, 모듈, 부재, 블록’이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 개시의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예를 상세하게 설명한다.
설명에 앞서 본 명세서에서 사용하는 용어의 의미를 간략히 설명한다. 그렇지만, 용어의 설명은 본 명세서의 이해를 돕기 위한 것이므로, 명시적으로 본 개시를 한정하는 사항으로 기재하지 않은 경우에 본 개시의 기술적 사상을 한정하는 의미로 사용하는 것이 아님을 주의해야 한다.
본 명세서에서 “장치”는 연산처리를 수행하여 사용자에게 결과를 제공할 수 있는 다양한 장치들이 모두 포함된다. 예를 들어, 장치는, 컴퓨터, 서버 장치 및 휴대용 단말기를 모두 포함하거나, 또는 어느 하나의 형태가 될 수 있다.
여기에서, 상기 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), 태블릿 PC, 슬레이트 PC 등을 포함할 수 있다.
상기 서버 장치는 외부 장치와 통신을 수행하여 정보를 처리하는 서버로써, 애플리케이션 서버, 컴퓨팅 서버, 데이터베이스 서버, 파일 서버, 게임 서버, 메일 서버, 프록시 서버 및 웹 서버 등을 포함할 수 있다.
상기 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), WiBro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트 폰(Smart Phone) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치와 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD) 등과 같은 웨어러블 장치를 포함할 수 있다.
기존에 정수기는 고가의 장비임에도 필터 교체 시기를 사용 수질이나 사용 환경의 고려 없이 필터의 예상 수명에 맞추어서 교체해 왔다. 즉, 사용자가 정수기를 사용하지 않을 시에도 공기와 이미 접촉이 이루어진 상태이기 때문에 필터 내에서 미생물 번식이 있을 수도 있음에도 이러한 상황을 고려하지 않고 단순히 미리 정해진 필터의 예상 수명에 맞춰 주기적으로 교체해 왔다.
본 개시에서는 정확한 수질 진단을 통해 필터의 교체 시기를 사용자에게 전달함으로써 사용자가 안전하게 음용수를 섭취할 수 있도록 한다.
이하에서 개시되는 "수질 측정 모듈"은 실시간 수질분석을 통해 필터 교체와 음용적합여부를 알려주는 무전원 가정용 정수기를 의미할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 수질 측정 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 수질 측정 시스템(이하, 시스템)은 수질 측정 모듈(10) 및 외부 장치(20)를 포함할 수 있다. 다만, 몇몇 실시예에서 시스템은 도 1에 도시된 구성요소보다 더 적은 수의 구성요소나 더 많은 수의 구성요소를 포함할 수도 있다.
수질 측정 모듈(10)은 외부에서 원수가 유입되면 원수를 필터링하여 정수를 내보낼 수 있다. 여기서, 원수는 오염물질이 포함된 수돗물일 수 있고, 정수는 하나 이상의 필터를 거쳐 정수된 음용수일 수 있다.
수질 측정 모듈(10)은 정수기의 일부 구성으로 포함되어 기능할 수 있다. 이러한 경우 수질 측정 모듈(10)에서 정수된 물은 정수기 내의 저장탱크에 저장되어 사용자들에게 제공될 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 실시예에 따라 수질 측정 모듈(10)은 정수기 자체일 수도 있다.
외부 장치(20)는 수질 측정 서비스를 제공하는(즉, 수질 측정 모듈(10)을 제조하는) 업체의 서버 장치일 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 실시예에 따라 외부 장치(20)는 수질 측정 모듈(10)이 포함된 정수기를 이용하는 사용자의 단말기일 수도 있고, 또는 수질 측정 모듈(10)이 포함된 정수기를 제조하는 업체의 서버 장치일 수도 있다.
외부 장치(20)는 수질 측정 모듈(10)로부터 수질 측정 관련 데이터 및 사용자의 물 섭취 관련 데이터를 수신하고 이를 저장할 수 있다.
외부 장치(20)는 수신된 물 섭취 관련 데이터를 통해 사용자의 물 소비 패턴을 분석할 수 있다.
외부 장치(20)는 수질 측정 모듈(10)의 동작을 제어할 수 있다. 외부 장치(20)는 수질 측정 모듈(10)의 동작 조건을 설정하여 수질 측정 모듈(10)의 동작을 제어할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 수질 측정 모듈(10)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 수질 측정 모듈(10)은 본체(11), 센서부(12), 자가발전부(13), 필터 결합부(14), 제어부(15), 디스플레이(16) 및 통신부(17)를 포함할 수 있다. 다만, 몇몇 실시예에서 수질 측정 모듈(10)은 도 2에 도시된 구성요소보다 더 적은 수의 구성요소나 더 많은 수의 구성요소를 포함할 수도 있다.
본체(11)는 수질 측정 모듈(10)의 하우징으로서, 수질 측정 모듈(10)의 일부 구성 또는 전체가 내부에 포함되도록 형성될 수 있다.
본체(11)의 일측으로는 물이 유입되고, 유입된 물은 필터를 통과해 본체(11)의 타측으로 토출될 수 있다.
센서부(12)는 상기 본체(11)의 내부의 일측 및 타측에 각각 구비될 수 있다.
구체적으로, 센서부(12)는 물의 제1 특성을 측정하는 제1 및 제2 수질 센서를 포함할 수 있다. 상기 일측에 구비된 제1 수질 센서는 필터를 거치기 전의 물(원수)의 제1 특성을 측정하고, 상기 타측에 구비된 제2 수질 센서는 필터를 거친 후의 물(정수)의 제1 특성을 측정할 수 있다.
여기서, 제1 특성은 물의 총용존 고형량을 의미할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 수질 센서는 TDS(Total Dissolved Solids) 센서일 수 있다. 즉, 제1 수질 센서를 이용하여 필터링 전의 물에 녹아있는 물질의 총량을 측정하고, 제2 수질 센서를 이용하여 필터링 후의 물에 녹아있는 물질의 총량을 측정할 수 있다.
또한, 센서부(12)는 물의 제2 특성을 측정하는 제3 및 제4 수질 센서를 포함할 수 있다. 상기 일측에 구비된 제3 수질 센서는 필터를 거치기 전의 물(원수)의 제2 특성을 측정하고, 상기 타측에 구비된 제4 수질 센서는 필터를 거친 후의 물(정수)의 제2 특성을 측정할 수 있다.
여기서, 제2 특성은 물의 탁도를 의미할 수 있다. 이때, 제3 및 제4 수질 센서는 탁도 센서일 수 있다. 즉, 제3 수질 센서를 이용하여 필터링 전의 물의 흐림 정도를 측정하고, 제4 수질 센서를 이용하여 필터링 후의 물의 흐림 정도를 측정할 수 있다.
또한, 센서부(12)는 물의 제3 특성을 측정하는 제5 및 제6 수질 센서를 포함할 수 있다. 상기 일측에 구비된 제5 수질 센서는 필터를 거치기 전의 물(원수)의 제3 특성을 측정하고, 상기 타측에 구비된 제6 수질 센서는 필터를 거친 후의 물(정수)의 제3 특성을 측정할 수 있다.
여기서, 제3 특성은 물의 PH(Potential of Hydrogen)를 의미할 수 있다. 이때, 제5 및 제6 수질 센서는 PH 센서일 수 있다. 즉, 제5 수질 센서를 이용하여 필터링 전의 물의 수소 이온 농도 지수를 측정하고, 제6 수질 센서를 이용하여 필터링 후의 물의 수소 이온 농도 지수를 측정할 수 있다.
또한, 센서부(12)는 물의 제4 특성을 측정하는 제7 및 제8 수질 센서를 포함할 수 있다. 상기 일측에 구비된 제7 수질 센서는 필터를 거치기 전의 물(원수)의 제4 특성을 측정하고, 상기 타측에 구비된 제8 수질 센서는 필터를 거친 후의 물(정수)의 제4 특성을 측정할 수 있다.
여기서, 제4 특성은 물의 온도를 의미할 수 있다. 이때, 제7 및 제8 수질 센서는 온도 센서일 수 있다. 즉, 제7 수질 센서를 이용하여 필터링 전의 물의 온도를 측정하고, 제8 수질 센서를 이용하여 필터링 후의 물의 온도를 측정할 수 있다.
이와 같이, 본 개시에 따른 수질 측정 모듈(10)은 다양한 종류의 센서쌍을 이용하여 필터 전후의 물의 특성을 측정할 수 있다. 그리고 이렇게 측정된 측정값쌍을 이용하여 필터의 교체 여부를 판단하게 된다. 수질 측정 모듈(10)의 센서부(12)에서 측정하는 물의 특성으로 총용존 고형량, 탁도, PH, 온도를 예로 들어 설명하고, 상기에서는 센서부(12)로서 TDS 센서, 탁도 센서, PH 센서, 온도 센서를 이용하는 것으로 설명하였지만, 이에 제한되지 않고 다양한 종류의 센서를 이용하여 또다른 물의 특성을 측정할 수도 있다.
예컨대, 수질 측정 모듈(10)이 센서부(12)에서 물의 특성으로 색도, 냄새, 구성 성분, 용존 산소량, ORP(Oxidation-Reduction Potential), 전도도, 질산염 수치, 잔류 염소 수치 등을 측정할 수 있으며, 센서부(12)는 타겟이 되는 물의 특성을 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
제어부(15)는 본체(11)의 양측에 구비된 두 개의 수질 센서 각각의 측정값 간의 차이를 이용하여 필터의 교체 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 두 개의 측정값 간의 차이가 미리 정해진 값 이내인 경우, 이는 필터가 제 기능을 못한 것이므로 필터의 교체가 필요하다고 판단할 수 있다.
일 예로, 제1 및 제2 수질 센서의 측정값 간 차이가 50보다 커야 하는 것으로 미리 정해진 경우, 제1 수질 센서의 측정값이 500ppm(mg/L)이고, 제2 수질 센서의 측정값이 480 ppm(mg/L)이라면, 두 측정값 간의 차이가 20이므로, 제어부(15)는 필터의 교체가 필요하다고 판단할 수 있다.
다른 예로, 제3 및 제4 수질 센서의 측정값 간 차이가 0.2보다 커야 하는 것으로 미리 정해진 경우, 제3 수질 센서의 측정값이 1NTU이고, 제2 수질 센서의 측정값이 0.9NTU라면, 두 측정값 간의 차이가 0.1이므로, 제어부(15)는 필터의 교체가 필요하다고 판단할 수 있다.
또한, 제어부(15)는 복수의 센서쌍 중 적어도 하나의 센서쌍의 측정값 간 차이가 미리 정해진 값 이내인 경우에도 필터의 교체가 필요하다고 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 수질 센서의 측정값 간 차이가 20이고, 제3 및 제4 수질 센서의 측정값 간 차이가 0.5인 경우, 1 및 제2 수질 센서 간 차이가 미리 정해진 값 이내이므로 제어부(15)는 필터의 교체가 필요하다고 판단할 수 있다.
제어부(15)는 모듈(10)의 전후단에 구비된 두 개의 센서의 측정값을 이용하여 필터 교체 여부를 판단하는 것뿐만 아니라, 모듈(10) 후단(타측)에 구비된 하나의 센서(구체적으로, 제4 수질 센서)의 측정값을 통해 정수의 음용 가능 여부를 판단할 수 있다.
구체적으로, 제어부(15)는 본체(11)의 타측(후단)에 구비된 제 4 수질 센서의 측정값이 미리 정해진 값 이상인 경우, 상기 본체(11)에 유입되는 물(구체적으로, 본체에 유입되어 필터를 거쳐 정수된 물)이 음용하기 부적합하다고 판단할 수 있다. 예를 들어, 타측(후단)에 구비된 제 4 수질 센서의 측정값이 0.5NTU보다 작아야 하는 것으로 미리 정해진 경우, 제 4 수질 센서의 측정값이 0.6NTU라면, 제어부(15)는 해당 물이 음용할 수 없는 물임을 판단할 수 있다.
제어부(15)는 본 수질 측정 모듈(10) 내의 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리, 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행할 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서(130)는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서(130)는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
또한, 제어부(15)는 이하에서 설명되는 본 개시에 따른 다양한 실시예들을 본 수질 측정 모듈(10) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
여기서, 메모리는 본 수질 측정 모듈(10)의 다양한 기능을 지원하는 데이터와, 제어부(15)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들을 저장할 수 있고, 본 수질 측정 모듈(10)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 본 수질 측정 모듈(10)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다.
이러한 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 메모리는 본 수질 측정 모듈(10)과는 분리되어 있으나, 유선 또는 무선으로 연결된 데이터베이스가 될 수도 있다.
디스플레이(16)는 제어부(15)의 제어에 따라 필터의 교체의 필요성을 표시할 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(15)는 양측(전후단)의 두 센서의 측정값 간 차이에 따라 상이한 색상으로 교체 필요성을 표시할 수 있다. 구체적으로, 제어부(15)는 두 값의 차이가 200보다 크면 디스플레이(16)(예를 들어, 제1 LED)를 파란색으로 표시할 수 있다(필터가 제 기능을 하고 있는 것으로 판단). 두 값의 차이가 200 이하이고 50보다 크면 디스플레이(16)(예를 들어, 제1 LED)를 노란색으로 표시할 수 있다(필터의 기능이 떨어지고 있는 것으로 판단). 두 값의 차이가 50 이하이면 디스플레이(16)(예를 들어, 제1 LED)를 빨간색으로 표시할 수 있다(필터가 제 기능을 못하는 것으로 판단).
실시예에 따라, 제어부(15)는 양측의 두 센서의 측정값 간 차이 및 필터의 사용 기간에 따라 상이한 색상으로 교체 필요성을 표시할 수 있다. 상술한 바와 같이 두 값의 차이에 따라 상이한 색으로 표시하되, 사용 기간에 따라 그 차이 값에 가중치를 부여할 수 있다.
여기서, 가중치는 1보다 작거나 같은 값일 수 있다. 구체적으로, 필터의 사용 기간이 일정 기간 넘어가기 전까지는 상기 차이 값에 1의 가중치를 적용하고, 사용 기간이 일정 기간을 넘어가면 상기 차이 값에 1보다 작은 가중치를 적용할 수 있으며, 이때 사용 기간이 길수록 0에 가까운 가중치가 적용될 수 있다.
또한, 디스플레이(16)는 제어부(15)의 제어에 따라 음용 부적합 알림을 표시할 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(15)는 타측(후단)의 하나의 센서(후단의 탁도 센서)의 측정값에 따라 상이한 색상으로 교체 필요성을 표시할 수 있다. 구체적으로, 제어부(15)는 후단의 탁도 센서의 측정값이 미리 설정된 값(예를 들어, 0.5NTU) 이상이면 디스플레이(16)(예를 들어, 제2 LED)를 빨간색으로 표시할 수 있다(음용할 수 없는 물이므로). 후단의 탁도 센서의 측정값이 미리 설정된 값(예를 들어, 0.5NTU)보다 작으면 디스플레이(16)(예를 들어, 제2 LED)를 파란색으로 표시할 수 있다(음용할 수 있는 물이므로).
자가발전부(13)는 본체(11)의 내부의 일측(전단)에 구비되며, 상기 본체(11)에 유입되는 물의 흐름으로 회전 날개를 회전시켜 유도 전력을 생성할 수 있다.
이렇게 생성된 유도 전력을 통해 센서부(12)에 포함된 복수의 수질 센서들과 통신부(17)가 작동될 수 있다.
필터 결합부(14)는 본체(11)의 일측(전단)과 타측(후단) 사이에 상기 필터가 결합되도록 형성될 수 있다. 이때, 필터는 하나 이상이 사용될 수 있다. 필터 결합부(14)는 필터의 개수에 상응하는 결합홈을 포함하여 필터가 탈부착되도록 할 수 있다.
필터 결합부(14)는 일측 또는 타측에 회전부재를 포함하여 필터 교체 시 필터 결합부를 회전시킬 수 있다. 구체적으로, 필터가 본체(11)와 수직하는 방향으로 필터 결합부(14)에 결합된 상태에서, 회전부재를 통해 필터 결합부(14)를 회전시키면 필터는 본체(11)와 수평하도록 들어올려진다. 이를 통해 필터 교체를 보다 쉽게 할 수가 있게 된다.
통신부(17)는 상기 수질 측정 모듈(10)과 외부 장치(20) 사이, 상기 수질 측정 모듈(10)과 통신망 사이의 무선 또는 유선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유선통신 모듈, 무선통신 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치정보 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신망은 다양한 형태의 통신망이 이용될 수 있으며, 예컨대, WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신방식 또는 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coax), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신방식이 이용될 수 있다.
한편, 통신망은 상기에 제시된 통신방식에 한정되는 것은 아니며, 상술한 통신방식 이외에도 기타 널리 공지되었거나 향후 개발될 모든 형태의 통신 방식을 포함할 수 있다.
유선 통신 모듈은, 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신 모듈뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), 4G, 5G, 6G 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 수질 측정 모듈에 의해 수행되는 수질 측정 방법의 순서도이다. 도 4a 및 도 4b는 본 개시의 일 실시예에 따른 필터 교체 여부 판단 및 음용 적합 여부 판단을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 설명할 제3 수질 센서 및 제4 수질 센서는 도 1 및 도 2를 통해 상술한 제4 수질 센서 제 3 수질 센서를 의미한다.
또한, 이하에서 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명할 수질 측정 방법은 상기에서 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 내용과 중복되므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 3을 참조하면, 수질 측정 모듈(10)은 자가발전부(13)를 통해 자가발전 전력을 생산할 수 있다(S110).
수질 측정 모듈(10)은 센서부(12)에 포함된 제1 및 제2 수질 센서를 통해 물의 제1 특성을 측정할 수 있다(S120).
수질 측정 모듈(10)은 제어부(15)를 통해 제1 및 제2 수질 센서의 측정값을 이용하여 필터 교체 여부를 판단할 수 있다(S130).
수질 측정 모듈(10)은 센서부(12)에 포함된 제3 수질 센서(도 1 및 도 2에서 설명한 제4 수질 센서)를 이용하여 물의 제2 특성을 측정할 수 있다(S140).
수질 측정 모듈(10)은 제어부(15)를 통해 제3 수질 센서의 측정값을 이용하여 물의 음용 여부를 판단할 수 있다(S140).
외부에서 유입되는 원수의 흐름에 의해 회전 날개가 회전됨으로써 생성되는 전력은 센서부(12)에 포함된 수질 센서들 및 통신부(17)에 공급된다.
전력이 공급되면 통신부(17)에 포함된 BLE가 동작한다.
전력이 공급되면 본체(11)의 일측 및 타측에 구비된 제1 및 제2 수질 센서가 물의 제1 특성을 측정한다. 여기서, 제1 특성은 물의 총용존 고형량이다.
제어부(15)는 일측의 제1 수질 센서의 총용존 고형량 측정값과 타측의 제2 수질 센서의 총용존 고형량 측정값 간의 차이에 기초하여 필터의 교체 필요 여부를 판단할 수 있다.
또한, 본체(11)의 일측 및 타측에 구비된 제4 및 제3 수질 센서가 물의 제2 특성을 측정한다. 여기서, 제2 특성은 물의 탁도이다.
제어부(15)는 일측의 제4 수질 센서의 탁도 측정값과 타측의 제3 수질 센서의 탁도 측정값 간의 차이에 기초하여 필터의 교체 필요 여부를 판단할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 본체(11)의 일측(111)에 구비된 센서부(12)에 포함된 수질 센서(제1 수질 센서 또는 제4 수질 센서)의 측정값 1과 타측(112)에 구비된 센서부(12)에 포함된 수질 센서(제2 수질 센서 또는 제3 수질 센서)의 측정값 2의 차이값으로 필터 교체 여부를 판단할 수 있다.
이외에도, 다양한 센서를 양측에 구비하여 두 측정값의 차이에 따라 필터의 교체 필요 여부를 판단할 수 있다.
제어부(15)는 타측의 제3 수질 센서의 측정값에 기초하여 물(정수된 물)의 음용 적합 여부를 판단할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 본체(11)의 타측(112)에 구비된 센서부(12)에 포함된 수질 센서(제3 수질 센서)의 측정값 3으로 음용 적합 여부를 판단할 수 있다.
제어부(15)는 필터의 교체가 필요한 것으로 판단된 경우에 디스플레이(16)(제1 LED)를 통해 필터 교체 필요성을 표시할 수 있다.
제어부(15)는 물이 음용 부적합한 것으로 판단된 경우에 디스플레이(16)(제2 LED)를 통해 음용 부적합 알림을 표시할 수 있다.
반면에, 필터의 교체가 필요하지 않은 것으로 판단되거나 물이 음용 적합한 것으로 판단되면, 제어부(15)는 수질 센서들을 이용한 측정을 계속 수행하게 된다.
상기에서는, 수질 측정 모듈(10)이 수질 센서를 이용해 물의 특징을 측정하고, 측정값을 이용하여 필터 교체 여부 및 음용 적합 여부를 판단하는 것으로 설명하였다.
이하에서는, 수질 측정 모듈(10)이 수질 센서를 이용해 물의 특징을 측정하고, 외부 장치(20)가 수질 측정 모듈(10)로부터 수신된 측정값을 이용하여 필터 교체 여부 및 음용 적합 여부를 판단하는 것으로 설명하도록 한다.
수질 측정 모듈(10)이 양측에 구비된 수질 센서쌍을 이용하여 물의 특성을 측정하는 내용은 상술한 바와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
외부 장치(20)는 수질 측정 모듈(10)로부터 일측의 제1 수질 센서의 총용존 고형량 측정값과 타측의 제2 수질 센서의 총용존 고형량 측정값을 수신하고, 두 값 간의 차이값을 산출하고, 산출된 차이값에 기초하여 필터의 교체 필요 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 외부 장치(20)는 상기 측정값의 차이가 미리 정해진 값 이내인 경우에 필터의 교체가 필요하다고 판단할 수 있다.
또한, 외부 장치(20)는 수질 측정 모듈(10)로부터 일측의 제4 수질 센서의 탁도 측정값과 타측의 제3 수질 센서의 탁도 측정값을 수신하고, 두 값 간의 차이값을 산출하고, 산출된 차이값에 기초하여 필터의 교체 필요 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 외부 장치(20)는 상기 측정값의 차이가 미리 정해진 값 이내인 경우에 필터의 교체가 필요하다고 판단할 수 있다.
이외에도, 외부 장치(20)는 수질 측정 모듈(10)로부터 수신된 다양한 센서쌍의 측정값 간 차이에 따라 필터의 교체 필요 여부를 판단할 수 있다.
외부 장치(20)는 수질 측정 모듈(10)로부터 타측의 제3 수질 센서의 탁도 측정값을 수신하고, 수신된 측정값에 기초하여 물(정수된 물)의 음용 적합 여부를 판단할 수 있다.
외부 장치(20)는 판단 결과를 수질 측정 모듈(10)로 전달하고, 수질 측정 모듈(10)의 제어부(15)는 판단 결과에 따라 수질 센서를 이용한 측정을 계속 수행하도록 센서부(12)를 제어하거나, 판단 결과가 LED 색상을 통해 표시되도록 디스플레이(16)를 제어할 수 있다.
외부 장치(20)가 필터 교체 여부 및 음용 적합 여부를 판단하는 방법은 위에서 수질 측정 모듈(10)이 필터 교체 여부 및 음용 적합 여부를 판단하는 방법과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 상술한 바와 같이 외부 장치(20)는 수질 측정 모듈(10)로부터 수신된 물 섭취 관련 데이터를 통해 사용자의 물 소비 패턴을 분석할 수 있다.
구체적으로, 일정 기간 동안 누적된 사용자의 물 섭취 관련 데이터를 분석하여, 사용자의 하루 평균 물 섭취량, 하루 평균 물 섭취횟수, 시간대별 물 섭취량, 취침 전후 물 섭취 여부, 정수 대비 냉수 섭취 횟수, 온수 대비 냉수 섭취 횟수, 냉수 섭취가 가장 많은 시간대, 온수 섭취가 가장 많은 시간대, 일정 기간 동안의 총 물 섭취량, 일정 기간 동안의 물 섭취 그래프를 추출할 수 있다.
도 3은 단계들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 3에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 상술한 설명에서, 도 3에 기재된 단계들은 본 개시의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 개시가 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 수질 측정 모듈
11: 본체
12: 센서부
13: 자가발전부
14: 필터 결합부
15: 제어부
16: 디스플레이
17: 통신부
20: 외부 장치

Claims (11)

  1. 수질 측정 모듈로서,
    일측으로 물이 유입되고 상기 물이 필터를 통과해 타측으로 토출되는 본체;
    상기 본체의 내부의 상기 일측과 상기 타측에 각각 구비되며, 상기 물의 제1 특성을 측정하는 제1 수질 센서 및 제2 수질 센서;
    상기 본체의 내부의 상기 타측에 구비되며, 상기 물의 제2 특성을 측정하는 제3 수질 센서;
    상기 제1 수질 센서, 상기 제2 수질 센서 및 제3 수질 센서의 측정 값을 외부에 전송하는 통신부; 및
    상기 제1 특성을 이용하여 상기 필터의 교체 여부를 판단하고, 상기 제2 특성을 이용하여 상기 상기 본체에 유입되어 상기 필터를 거쳐 정수된 물의 음용 가능 여부를 판단하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제1 특성은 상기 물의 총용존 고형량이고,
    상기 제2 특성은 상기 물의 탁도이고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 수질 센서의 측정값과 상기 제2 수질 센서의 측정값의 차이가 미리 정해진 제1 값 이내인 경우 상기 필터의 교체가 필요하다고 판단하고,
    상기 제3 수질 센서의 측정값이 미리 정해진 제2 값 이상인 경우, 상기 정수된 물이 음용하기 부적합하다고 판단하는, 수질 측정 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 내부의 상기 일측에 구비되는 제4 수질 센서;를 더 포함하고,
    상기 제4 수질 센서는 상기 제2 특성을 측정하고,
    상기 제어부는 상기 제3 수질 센서의 측정값과 상기 제4 수질 센서의 측정값의 차이가 미리 정해진 제3 값 이내인 경우, 상기 필터의 교체가 필요하다고 판단하는, 수질 측정 모듈.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 상기 필터의 교체의 필요성을 표시하는 디스플레이;를 더 포함하는, 수질 측정 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 내부에 구비되며, 상기 본체에 유입되는 상기 물의 흐름으로 회전 날개를 회전시켜 유도 전력을 생성하는 자가발전부;를 더 포함하고,
    상기 제1 수질 센서 및 상기 제2 수질 센서, 상기 통신부는 상기 자가발전부에서 생성한 상기 유도 전력에 의해 작동하는 것인, 수질 측정 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 상기 일측과 상기 타측 사이에 상기 필터가 결합되는 필터 결합부;를 더 포함하는, 수질 측정 모듈.
  9. 삭제
  10. 제1항의 수질 측정 모듈; 및
    상기 수질 측정 모듈로부터 물의 제1 특성을 측정하는 제1 수질 센서 및 제2 수질 센서의 측정값과 상기 물의 제2 특성을 측정하는 제3 수질 센서의 측정값을 수신하고, 상기 제1 특성을 이용하여 필터의 교체 여부를 판단하고, 상기 제2 특성을 이용하여 상기 본체에 유입되어 상기 필터를 거쳐 정수된 물의 음용 가능 여부를 판단하는 외부 장치;를 포함하고,
    상기 제1 특성은 상기 물의 총용존 고형량이고,
    상기 제2 특성은 상기 물의 탁도이고,
    상기 외부 장치는,
    상기 제1 수질 센서의 측정값과 상기 제2 수질 센서의 측정값의 차이가 미리 정해진 제1 값 이내인 경우 상기 필터의 교체가 필요하다고 판단하고,
    상기 제3 수질 센서의 측정값이 미리 정해진 제2 값 이상인 경우, 상기 정수된 물이 음용하기 부적합하다고 판단하는, 수질 측정 시스템.
  11. 삭제
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