KR20130061823A - 공기질 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

공기질 제어 시스템이 제공된다.　 공기질 제어 시스템은 구획된 복수개의 구역을 설정하여, 상기 각 구역에서의 공기 상태를 감지하는 복수개의 측정센서, 상기 측정센서의 신호를 전송하는 송신유닛, 상기 측정센서와 원격에 위치하며, 상기 송신유닛의 신호를 수신하여, 이에 상응하는 제어신호를 발생시켜 송신하는 관제센터, 상기 제어신호를 수신하는 수신유닛, 상기 측정센서의 인근인 실내에 설치되며, 상기 수신유닛에서 수신한 상기 제어신호를 전달받아, 공기질을 개선하는 제어동작을 수행하는 제어장치, 및 상기 제어신호를 수신받아 이를 서비스 내용으로 번역하여 디스플레이하는 단말기를 포함하며, 상기 제어신호는 상기 구획 및 실내를 기설정된 등급에 따라 제어등급을 부여하고, 상기 제어등급에 따라 서로 다른 신호가 발생한다. 이와 같이 구성되어, 이용자의 건강 및 편의를 위하여 공기질을 실시간으로 감시하여 보다 정확하고 간편하게 공기질을 진단하고, 이를 신속히 개선할 수 있으며, 공기질은 시간에 따라 계속 변화하므로, 실시간으로 변화가 감시되고 공기질이 개선되어 시의적절한 공기질 개선이 이루어질 수 있고, 공기질을 개선하기 위한 장치로서 공조 시스템만을 연구하였기에, 완전한 공기질의 제어를 위한 다양한 서비스 시나리오가 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 원격지에서 자동으로 공기질이 파악되어, 서비스 수행자나 수혜자가 현재의 상태를 파악할 수 있고, 이에 따라 서비스 수행이나 서비스 지시를 할 수 있고, 서비스 수행자가 일일이 방문하지 않아도, 공기질이 파악되어 인력의 효율적 운영이나 경비 절감이 가능하고, 상대적으로 비용이 저렴한 통신 수단을 장착하고, 복수개의 측정센서의 정보가 관제센터에 집중됨으로서, 적은 비용으로도 효율적으로 공기질의 관리가 가능하며, 복수개의 측정센서의 정보가 관제센터에 집중됨으로서, 공기질의 데이터베이스가 이루어질 수 있어서, 공기질의 변화에 대한 연구가 수행될 수 있는 기반이 마련될 수 있다.

Description

공기질 제어 시스템{Control system for air quality}

본 발명은 공기질 제어 시스템에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 이용자의 건강 및 편의를 위하여 공기질을 실시간으로 감시하여 보다 정확하고 간편하게 공기질을 진단하고, 이를 신속히 개선할 수 있으며, 공기질은 시간에 따라 계속 변화하므로, 실시간으로 변화가 감시되고 공기질이 개선되어 시의적절한 공기질 개선이 이루어질 수 있고, 공기질을 개선하기 위한 장치로서 공조 시스템만을 연구하였기에, 완전한 공기질의 제어를 위한 다양한 서비스 시나리오가 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 원격지에서 자동으로 공기질이 파악되어, 서비스 수행자나 수혜자가 현재의 상태를 파악할 수 있고, 이에 따라 서비스 수행이나 서비스 지시를 할 수 있고, 서비스 수행자가 일일이 방문하지 않아도, 공기질이 파악되어 인력의 효율적 운영이나 경비 절감이 가능하고, 상대적으로 비용이 저렴한 통신 수단을 장착하고, 복수개의 측정센서의 정보가 관제센터에 집중됨으로서, 적은 비용으로도 효율적으로 공기질의 관리가 가능하며, 복수개의 측정센서의 정보가 관제센터에 집중됨으로서, 공기질의 데이터베이스가 이루어질 수 있어서, 공기질의 변화에 대한 연구가 수행될 수 있는 기반이 마련될 수 있는 공기질 제어 시스템에 관한 것이다.

경제가 발전함에 따라 생활수준이 점점 향상되면서, 공기질 등에 대한 관심도 증가하여, 보다 쾌적하고 깨끗한 공기를 원하는 시대가 되었다.

주지된 바와 같이, 최근의 주택은 인간의 삶의 질적 향상을 추구하기 위해 끊임없이 다양한 기능을 적용하면서 개량되고 있는 것으로 단순한 특히 아파트와 같은 밀집형 건물에는 도시 환경의 악화로 인해, 공기의 질이 매우 저하되고 있는 실정이다. 따라서, 각종 환경 오염기계장치나 자동차 등에서 배출되는 공기에 함유되는 각종 미세 먼지 및 이물질로 인해 건강을 위협하는 문제 등으로 인해 최근에는 공 기청정기가 출시되어 판매중이나, 공기청정기만으로는 공기질이 원하는만큼 개선되지 않는 문제점이 있다.

특히, 어린이집이나, 학교, 지하터미널, 지하쇼핑센터 또는 지하철 역사 등과 같은 특수한 공간의 경우, 한정된 공간 내에 많은 사람들이 운집되어 있고 다른 공간에 비하여 발생된 오염물질이 공간 내부에 그대로 정체되어 있을 가능성이 높기 때문에 이용자의 건강 및 편의를 위하여 공기질을 실시간으로 감시하여 보다 정확하고 간편하게 공기질을 진단하고, 이를 신속히 개선할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.

공기속의 오염물질의 양과 농도 변화를 측정하고 이를 종합하여 실시간 오염도를 파악하는 것은 복잡하고 어려운 과정에 속하며, 다양한 상관관계를 가지고 있는 공정변수들로 이루어진 공기질을 정확하고 간편하게 진단하는 것은 쉽지 않다는 문제점이 있었다. 실내 공기는 실외 공기질에 의해 오염정도 등의 영향이 지배적이므로, 실내 공간만의 대기 오염물질을 모니터링하여 그로 인한 정확한 공기조화 방안을 도출해야 하는바, 이를 보완할 수 있는 신뢰성 높은 공기질 모니터링 시스템 및 방법 그리고 공기제어 시스템의 개발이 요구되고 있다.

또한, 실외 공기의 정보를 통하여, 실내 공기의 질을 짐작하거나, 그 상관관계를 통해 실내공기의 질을 개선하는 등의 연구가 부족한 실정이다.

종래 기술의 한 예로, 국내 등록특허 813679호를 제시한다. 도 1은 국내 등록특허 813679호의 대표도면이다.

이에 도시된 바와 같이, 학교시설의 공기질 측정 및 제어 시스템은 각각의 교실에 설치되는 실내 유닛(100, 100-1, 100-2, …)과, 건물의 외부에 설치되는 실외 유닛(200)과, 상기 실내 유닛((100, 100-1, 100-2, …)과 실외 유닛(200)으로 부터 데이터를 전송 받아 공기질을 판단하는 중앙 제어장치(300)를 포함한다.

상기 실내 유닛(100, 100-1, 100-2, …)은 개별 교실에 설치되어, 교실 내부의 공기중에 포함되는 각종 물질의 농도를 측정하여 전송하는 역할을 수행한다. 예를 들어 교실중의 미세먼지의 농도, 유기화합물의 농도, 포름알데히드의 농도, 이산화탄소 농도, 온도, 습도 등을 측정하여 전송한다.

상기 실외 유닛(200)은 건물의 외부에 설치되어 외부 공기의 질을 측정한다. 보다 상세하게 상기 실외 유닛(200)은 공기중의 이산화황 농도, 일산화탄소 농도, 미세먼지 농도, 온도, 습도, 다이옥신 농도, 오존 농도 등을 측정한다.

상기 중앙 제어장치(300)는 각각의 교실에 설치된 실내 유닛들(100, 100-1, 100-2, …)에서 측정된 데이터와 실외 유닛(200)에서 측정된 데이터를 전송받아 기록하고 이를 기준으로 공기질을 평가하게 된다.

그러나, 이러한 방식은 단순한 측정에 머물러서, 이를 해결하기 위해서는 인력 및 장비를 동원하여 공기질을 개선시켜야 하는 불편함이 있다. 즉, 공기질을 개선하기 위해서는 서비스를 위해서는 시간이 경과되어야만 하며, 시간이 경과되면 공기질이 변화하는 문제가 발생하게 된다. 이에 따라 시의 적절한 공기질 개선을 위한 서비스가 되지 않는 문제점이 있다.

또 다른 종래기술을 설명하면 다음과 같다. 도 2는 한국 등록특허 620060호의 도 1의 모습이다.

철도 차량용 객실의 공기질을 모니터링하고 제어하기 위한 발명으로서, 철도 차량의 객실내에 적어도 하나 이상 설치되어 객실내의 온도와 습도, 미세먼지, 악취, 일산화탄소 및 이산화탄소를 각각 실시간으로 검출하여 증폭 및 필터링 처리하는 컴포넌트형 센서 어셈블리(1)와, 상기 컴포넌트형 센서 어셈블리(1)를 통해 아날로그 신호로 검출되는 온도와 습도, 미세먼지, 악취, 일산화탄소 및 이산화탄소에 대한 검출 정보를 각각 디지탈신호로 변환시켜 주는 A/D 변환기(2)와, 상기 A/D 변환기(2)를 통해 전달되는 철도 차량의 실내 공기질에 대한 각종 정보를 통합하여 제 1 통신인터페이스(4)를 통해 메인보드(200)로 전달하는 제 1 제어부(3)와, 상기 제 1 제어부(3)와 메인보드(200)의 제 2 통신인터페이스(5) 사이에서 데이타 통신을 수행하는 제 1 통신인터페이스(4)로 센서보드(100)를 구성하고, 상기 센서보드(100)의 제 1 통신인터페이스(4)와 제 2 제어부(6) 사이에서 데이타 통신을 수행하는 제 2 통신인터페이스(5)와, 상기 제 2 통신인터페이스(5)를 통해 전달되는 각각의 객실내 온도와 습도, 미세먼지, 악취, 일산화탄소 및 이산화탄소를 소정의 분석 프로그램을 통해 종합 분석한 후 그 결과를 데이타 저장부(10)에 저장함은 물론 모니터(7)에 출력시켜 줌과 동시에 USB 포트(8)와 제 3 통신인터페이스(9)를 통해 이더넷(300) 또는 환기 및 공조 시스템(400)으로 그 내용을 전달하는 제 2 제어부(6)와, 객실내에 구비되어 상기 제 2 제어부(6)에서 출력되는 각각의 객실내 공기질에 대한 정보를 승객이 확인할 수 있도록 표시해 주는 모니터(7)와, 상기 제 2 제어부(6)에서 출력되는 객실내 공기질에 대한 분석 내용을 이더넷(300)으로 전달하는 USB 포트(8)와, 상기 제 2 제어부(6)에서 출력되는 공기질에 대한 분석 데이타를 환기 및 공조 시스템(400)으로 전달하여 환기 및 공조시스템(400)내의 제어부로 하여금 기 설정된 공기 오염도 값과 비교한 후 그 결과에 부응하여 환기 및 공조기의 구동을 제어하도록 하는 제 3 통신인터페이스(9)로 메인보드(200)를 구성한 특징으로 한다.

이 때, 상기 센서보드(100)내 컴포넌트형 센서 어셈블리(1)에는 적어도 하나 이상으로 마련되는 온도센서(11), 습도센서(12), 미세먼지 검출센서(13), 악취 검출센서(14), 일산화탄소 검출센서(15) 및 이산화탄소 검출센서(16)를 구비한다.

그러나, 실시간으로 제어된다는 사실은 기재하고 있으나, 공기질을 개선하기 위한 장치로서 공조 시스템만을 연구하였기에, 완전한 공기질의 제어가 수행되는데는 한계가 있다.

즉, 공조 시스템만으로는 해결이 되지 않는 영역이 존재하게 된다. 다시 말하면, 실외의 공기질도 안좋은 경우에는 공조만으로 실내의 공기와 환기한다고 하더라도, 공기질이 개선되지는 못하는 경우가 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 이용자의 건강 및 편의를 위하여 공기질을 실시간으로 감시하여 보다 정확하고 간편하게 공기질을 진단하고, 이를 신속히 개선할 수 있는 공기질 제어 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 공기질은 시간에 따라 계속 변화하므로, 실시간으로 변화가 감시되고 공기질이 개선되어 시의적절한 공기질 개선이 이루어질 수 있는 공기질 제어 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 공기질을 개선하기 위한 장치로서 공조 시스템만을 연구하였기에, 완전한 공기질의 제어를 위한 다양한 서비스 시나리오가 제공되는 공기질 제어 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 원격지에서 자동으로 공기질이 파악되어, 서비스 수행자나 수혜자가 현재의 상태를 파악할 수 있고, 이에 따라 서비스 수행이나 서비스 지시를 할 수 있는 공기질 제어 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 서비스 수행자가 일일이 방문하지 않아도, 공기질이 파악되어 인력의 효율적 운영이나 경비 절감이 가능한 공기질 제어 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상대적으로 비용이 저렴한 통신 수단을 장착하고, 복수개의 측정센서의 정보가 관제센터에 집중됨으로서, 적은 비용으로도 효율적으로 공기질의 관리가 가능한 공기질 제어 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 복수개의 측정센서의 정보가 관제센터에 집중됨으로서, 공기질의 데이터베이스가 이루어질 수 있어서, 공기질의 변화에 대한 연구가 수행될 수 있는 기반이 마련될 수 있는 공기질 제어 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 공기질 제어 시스템은 구획된 복수개의 구역을 설정하여, 상기 각 구역에서의 공기 상태를 감지하는 복수개의 측정센서, 상기 측정센서의 신호를 전송하는 송신유닛, 상기 측정센서와 원격에 위치하며, 상기 송신유닛의 신호를 수신하여, 이에 상응하는 제어신호를 발생시켜 송신하는 관제센터, 상기 제어신호를 수신하는 수신유닛, 상기 측정센서의 인근인 실내에 설치되며, 상기 수신유닛에서 수신한 상기 제어신호를 전달받아, 공기질을 개선하는 제어동작을 수행하는 제어장치, 및 상기 제어신호를 수신받아 이를 서비스 내용으로 번역하여 디스플레이하는 단말기를 포함하며, 상기 제어신호는 상기 구획 및 실내를 기설정된 등급에 따라 제어등급을 부여하고, 상기 제어등급에 따라 서로 다른 신호가 발생한다.

상기 단말기는 상기 서비스 수행을 수행하는 사람이 휴대하며, 상기 실내로 출동하는 명령인 것일 수 있으며, 상기 단말기는 상기 서비스 수혜자가 휴대하며, 상기 서비스의 내용을 알려주는 것일 수 있다.

상기 서비스는 상기 서비스는 청소시기를 알려주는 것일 수 있으며, 환기를 시키는 것일 수 있으며, 특정 가스를 분사하는 것일 수 있으며, 특정 공기의 내용물의 존재를 알려주는 것 일 수 있다.

여기서, 상기 특정 공기의 내용물은 암모니아, 미세먼지, 황사, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 오존, 포름알데히드, 이산화탄소, 부유세균, NOx, 이산화황, 일산화탄소, 메탄 중 어느 하나인 것일 수 있다.

또한, 상기 제어신호는 상기 구획의 특징 및 상기 실내의 종류에 따라 상기 제어장치의 작동시간 혹은 분사하는 가스의 종류를 결정하는 것이 바람직하다.

상기 제어장치는 자외선 살균기, 기체 분사장치, 공기청정기, 산소발생기, 가습기, 분무기, 디스펜서, 공조기, 알칼리 생성기, 음이온 발생기, 에어커튼, 오존 발생기, 공기 세정기, 전광판, 핸드폰, 온습도 제어장치, 환풍기 중 어느 하나일 수 있다.

여기서, 상기 제어등급은 물리적인 영역의 구획, 각 구역의 기능 및 상기 구역에서 필요로하는 공기질의 상태를 고려하여 등급을 부여하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 공기질 제어 시스템은 구획된 복수개의 구역을 설정하여, 복수개의 측정 센서에 의해 상기 구역의 각 실내 및 실외의 공기 상태를 측정하고, 측정된 결과를 원격지에 전송하며, 기설정된 상기 실내 및 실외의 등급 및 상기 공기상태에 따라 제어신호를 생성하여, 상기 제어신호를 상기 측정센서의 인근인 실내에 설치된 제어장치 및 상기 제어신호를 수신받아 이를 서비스 내용으로 번역하여 디스플레이하는 단말기에 송신한다.

상기 단말기는 상기 서비스 수행을 수행하는 사람이 휴대하며, 상기 실내로 출동하는 명령인 것일 수 있으며, 상기 단말기는 상기 서비스 수혜자가 휴대하며, 상기 서비스의 내용을 알려주는 것일 수 있다.

상기 서비스는 상기 서비스는 청소시기를 알려주는 것일 수 있으며, 환기를 시키는 것일 수 있으며, 특정 가스를 분사하는 것일 수 있으며, 특정 공기의 내용물의 존재를 알려주는 것 일 수 있다.

여기서, 상기 특정 공기의 내용물은 암모니아, 미세먼지, 황사, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 오존, 포름알데히드, 이산화탄소, 부유세균, NOx, 이산화황, 일산화탄소, 메탄 중 어느 하나인 것일 수 있다.

또한, 상기 제어신호는 상기 구획의 특징 및 상기 실내의 종류에 따라 상기 제어장치의 작동시간 혹은 분사하는 가스의 종류를 결정하는 것이 바람직하다.

상기 제어장치는 자외선 살균기, 기체 분사장치, 공기청정기, 산소발생기, 가습기, 분무기, 디스펜서, 공조기, 알칼리 생성기, 음이온 발생기, 에어커튼, 오존 발생기, 공기 세정기, 전광판, 핸드폰, 온습도 제어장치, 환풍기 중 어느 하나일 수 있다.

여기서, 상기 제어등급은 물리적인 영역의 구획, 각 구역의 기능 및 상기 구역에서 필요로하는 공기질의 상태를 고려하여 등급을 부여하는 것이 바람직하다.

또한, 측정센서는 동일한 기능의 측정센서가 복수개 구비되어, 상호 체크되어 고장 유무를 상기 송신유닛에 의해 상기 관제센터에 송신하는 것이 좋으며, 제어신호는 상기 구획의 특징 및 상기 실내의 종류에 따라 상기 측정센서의 작동시간 혹은 상기 송신유닛의 송신시간 중 하나를 결정하는 것이 좋다.

이와 같이 구성되어, 이용자의 건강 및 편의를 위하여 공기질을 실시간으로 감시하여 보다 정확하고 간편하게 공기질을 진단하고, 이를 신속히 개선할 수 있으며, 공기질은 시간에 따라 계속 변화하므로, 실시간으로 변화가 감시되고 공기질이 개선되어 시의적절한 공기질 개선이 이루어질 수 있고, 공기질을 개선하기 위한 장치로서 공조 시스템만을 연구하였기에, 완전한 공기질의 제어를 위한 다양한 서비스 시나리오가 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 원격지에서 자동으로 공기질이 파악되어, 서비스 수행자나 수혜자가 현재의 상태를 파악할 수 있고, 이에 따라 서비스 수행이나 서비스 지시를 할 수 있고, 서비스 수행자가 일일이 방문하지 않아도, 공기질이 파악되어 인력의 효율적 운영이나 경비 절감이 가능하고, 상대적으로 비용이 저렴한 통신 수단을 장착하고, 복수개의 측정센서의 정보가 관제센터에 집중됨으로서, 적은 비용으로도 효율적으로 공기질의 관리가 가능하며, 복수개의 측정센서의 정보가 관제센터에 집중됨으로서, 공기질의 데이터베이스가 이루어질 수 있어서, 공기질의 변화에 대한 연구가 수행될 수 있는 기반이 마련될 수 있다.

본 발명에 의하면, 이용자의 건강 및 편의를 위하여 공기질을 실시간으로 감시하여 보다 정확하고 간편하게 공기질을 진단하고, 이를 신속히 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 공기질은 시간에 따라 계속 변화하므로, 실시간으로 변화가 감시되고 공기질이 개선되어 시의적절한 공기질 개선이 이루어질 수 있는 효과가 있다.

또한, 공기질을 개선하기 위한 장치로서 공조 시스템만을 연구하였기에, 완전한 공기질의 제어를 위한 다양한 서비스 시나리오가 제공되는 효과가 있다.

또한, 원격지에서 자동으로 공기질이 파악되어, 서비스 수행자나 수혜자가 현재의 상태를 파악할 수 있고, 이에 따라 서비스 수행이나 서비스 지시를 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 서비스 수행자가 일일이 방문하지 않아도, 공기질이 파악되어 인력의 효율적 운영이나 경비 절감이 가능한 효과가 있다.

또한, 상대적으로 비용이 저렴한 통신 수단을 장착하고, 복수개의 측정센서의 정보가 관제센터에 집중됨으로서, 적은 비용으로도 효율적으로 공기질의 관리가 가능한 효과가 있다.

또한, 복수개의 측정센서의 정보가 관제센터에 집중됨으로서, 공기질의 데이터베이스가 이루어질 수 있어서, 공기질의 변화에 대한 연구가 수행될 수 있는 기반이 마련될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술로서, 국내 등록특허 813679호의 대표도면이다.
도 2는 종래기술로서, 한국 등록특허 620060호의 도 1의 모습이다.
도　3은 본 발명에 따른 공기질 제어시스템의 구조를 도시한 간략도이다.
도　4는 또 다른 실시예로서, 본 발명에 따른 공기질 제어시스템의 구조를 도시한 간략도이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시예들에 의하여 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

[ 실시예 1]

도　3은 본 발명에 따른 공기질 제어시스템의 구조를 도시한 간략도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기질 제어 시스템(1000)은 측정센서(201), 송신유닛(202), 관제센터(301, 302), 수신유닛(402), 제어장치(401), 단말기(502)로 구성된다. 이하, 각 구성요소에 대해 상세히 설명하기로 한다.

측정센서(20 1)는 복수개로서, 구획된 복수개의 구획을 설정하여, 각 구역에서의 공기상태를 감지하게 된다. 여기서, 구획된 구역은 등급을 구별하여 관리하는데, 구역의 등급은 본 발명에서는 제어등급이라고 칭하며, 이는 미리 기설정된 데이터베이스에 의하여 정하는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

측정센서(201)는 측정센서는 이산화탄소, 메탄, NOx, 이산화황, 일산화탄소, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 오존, 암모니아, 포름알데히드, 온도, 습도, 부유세균, 황사, 미세먼지 중 적어도 하나를 감지한다. 또한, 창문이나 문이 열려있는지 닫혀있는지를 감지하는 센서를 포함한다.

상기 측정센서(201)의 신호는 송신유닛(202)에 의하여 전송되는데, 무선 혹은 유선에 의해 신호가 관제센터(301, 302)로 전달된다.

관제센터(301, 302)는 측정센서(201)와 원격에 떨어진 곳에 위치하며, 송신유닛(202)의 신호를 수신하여, 이에 상응하는 제어신호를 발생시켜 송신하는 역할을 한다.

이때, 제어신호는 상기 구획 및 실내를 기설정된 등급에 따라 제어등급을 부여하고, 상기 제어등급에 따라 서로 다른 신호가 발생하게 되는데, 여기서 구역의 제어 등급이란, 물리적인 영역을 구획하는 것을 포함하며, 이뿐 아니라, 각 구역에서의 기능에 따라 구획하는 것을 포함한다.

또한, 여기서 구역의 기능이라 함은, 그 구역에서 필요한 이상적인 공기질의 상태를 궁극적으로 말하는 것이며, 예를 들어 어린이집은 어린이의 활동에 따른 양질의 공기가 필요하며, 반도체 공장의 경우에는 미세먼지의 통제가 중요하므로, 이러한 장소에 따라 요구되는 공기질의 상태에 따라 등급이 나뉘게 된다.

즉, 제어등급에 따라 서로 다른 제어신호가 발생하게 되어, 이 제어신호가 송신되게 된다. 송신된 제어신호는 수신유닛(402)에 의해 수신되어 제어장치(401)에 전달되게 되는데, 제어장치(401)는 측정센서(201)의 인근인 실내에 설치되어, 제어신호를 전달받아 공기질을 개선하는 제어장치(401)를 구동하게 된다.

제어장치(401)는 자외선 살균기, 기체 분사장치, 공기청정기, 산소발생기, 가습기, 분무기, 디스펜서, 공조기, 알칼리 생성기, 음이온 발생기, 에어커튼, 오존 발생기, 공기 세정기, 전광판, 핸드폰, 온습도 제어장치, 환풍기 중 어느 하나일 수 있다.

단말기(502)는 서비스 수행자(501)가 휴대하며, 제어장치(401)가 있는 서비스 수행장소인 실내로 출동하는 명령을 지령하게 된다.

이러한 서비스의 내용의 예로는, 이산화탄소의 양을 억제 혹은 가정에서 산소의 농도를 높이기 위해 산소발생기를 켜거나, 제어장치의 필터를 교체 혹은 청소를 하거나, 부유세균을 제거하기 위한 내용의 서비스를 수행하거나, 공기 오염의 원인을 색출하거나, 출동하여 민원을 해결하는 것일 수 있다. 또는 서비스 수행자에게 특정 장비의 지참을 알려줄 수 있으며, 예를 들면 휴대용 스프레이, 디스펜서, 감지기, 측정기나 측정지 같은 샘플러, 자외선 살균기, 공기청정기, 이온발생기, VOC 차단 스프레이, 진공청소기, UV 스틱, 스팀 스틱, 광촉매 코팅, 일 수 있다.

측정센서는 동일한 기능의 측정센서가 복수개 구비되어, 상호 체크되어 고장 유무를 상기 송신유닛에 의해 상기 관제센터에 송신하는 것이 좋으며, 제어신호는 상기 구획의 특징 및 상기 실내의 종류에 따라 상기 측정센서의 작동시간 혹은 상기 송신유닛의 송신시간 중 하나를 결정하는 것이 좋다.

[ 실시예 2]

도　4는 또 다른 실시예로서, 본 발명에 따른 공기질 제어시스템의 구조를 도시한 간략도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기질 제어 시스템(1000)은 측정센서(201), 송신유닛(202), 관제센터(301, 302), 수신유닛(402), 제어장치(401), 단말기(602)로 구성된다. 이하, 각 구성요소에 대해 상세히 설명하기로 한다.

측정센서(20 1)는 복수개로서, 구획된 복수개의 구획을 설정하여, 각 구역에서의 공기상태를 감지하게 된다. 여기서, 구획된 구역은 등급을 구별하여 관리하는데, 구역의 등급은 본 발명에서는 제어등급이라고 칭하며, 이는 미리 기설정된 데이터베이스에 의하여 정한다.

측정센서(201)는 측정센서는 이산화탄소, 메탄, NOx, 이산화황, 일산화탄소, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 오존, 암모니아, 포름알데히드, 온도, 습도, 부유세균, 황사, 미세먼지 중 적어도 하나를 감지한다. 또한, 창문이나 문이 열려있는지 닫혀있는지를 감지하는 센서를 포함한다.

상기 측정센서(201)의 신호는 송신유닛(202)에 의하여 전송되는데, 무선 혹은 유선에 의해 신호가 관제센터(301, 302)로 전달된다.

관제센터(301, 302)는 측정센서(201)와 원격에 떨어진 곳에 위치하며, 송신유닛(202)의 신호를 수신하여, 이에 상응하는 제어신호를 발생시켜 송신하는 역할을 한다.

이때, 제어신호는 상기 구획 및 실내를 기설정된 등급에 따라 제어등급을 부여하고, 상기 제어등급에 따라 서로 다른 신호가 발생하게 되는데, 여기서 구역의 제어 등급이란, 물리적인 영역을 구획하는 것을 포함하며, 이뿐 아니라, 각 구역에서의 기능에 따라 구획하는 것을 포함한다.

또한, 여기서 구역의 기능이라 함은, 그 구역에서 필요한 이상적인 공기질의 상태를 궁극적으로 말하는 것이며, 예를 들어 어린이집은 어린이의 활동에 따른 양질의 공기가 필요하며, 반도체 공장의 경우에는 미세먼지의 통제가 중요하므로, 이러한 장소에 따라 요구되는 공기질의 상태에 따라 등급이 나뉘게 된다.

즉, 제어등급에 따라 서로 다른 제어신호가 발생하게 되어, 이 제어신호가 송신되게 된다. 송신된 제어신호는 수신유닛(402)에 의해 수신되어 제어장치(401)에 전달되게 되는데, 제어장치(401)는 측정센서(201)의 인근인 실내에 설치되어, 제어신호를 전달받아 공기질을 개선하는 제어장치(401)를 구동하게 된다.

제어장치는 자외선 살균기, 기체 분사장치, 공기청정기, 산소발생기, 가습기, 분무기, 디스펜서, 공조기, 알칼리 생성기, 음이온 발생기, 에어커튼, 오존 발생기, 공기 세정기, 전광판, 핸드폰, 온습도 제어장치, 환풍기 중 어느 하나일 수 있다.

단말기(602)는 서비스 수혜자(601)가 휴대하며, 제어장치(401)가 있는 서비스 수행장소인 실내로 출동하는 명령을 지령하게 된다.

상기 서비스의 내용은 청소시기를 알려주거나, 서비스 수행자가 하는 서비스의 내용을 알려주거나, 문을 열거나 닫도록 지시하거나, 서비스 수행의 결과를 알려주거나, 현재의 공기질을 알려주거나, 서비스 후의 공기질 혹은 서비스 내용을 알려주거나, 제어장치를 작동 혹은 미작동시키거나 등의 내용이다.

이하에서는 공기질 제어 시스템으로 서비스할 수 있는 다양한 시나리오를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

새집 증후군(벤젠, 톨루엔,자일렌 발생)시 오존 발생기(오존 산화)를 사용하여 공기중 유해 물질 제거 하고 공기 세정기를 가동해 미세먼지까지 잡아 줄 수 있다.

또한, 부유 세균 발생시 오존 발생기를 통해 부유 세균들을 1차적으로 없애주고 공기 세정기를 통해 2차 제거를 할 수 있다.

또한, 미세먼지량의 증가하면 감지 센서에 감지하여 1차 환풍기 / 창문자동 개폐기를 동작하여 환기 시킨후 2차 공기 청정기를 가동하여 미세 먼지를 제거 할 수 있다.

또한, 바깥 온습도와 실내온습도를 차이를 감지하여, 내부온습도가 일정 기준치보다 높은 수준에 이르면, 감지하여, 환풍기 / 제습기 /창문 자동 개폐기를 동작하여, 기준 온습도에 맞추어 준다 즉, 내부 습도를 관리해야 하는 장소나, 습도가 높으면 안되는 곳 / 가정에도 습도가 높으면, 곰팡이나, 다른 세균 번식이 높아질 수 있으므로, 이러한 원인을 제거한다.

또한, 오염원의 정도를 전광판(표시장치)를 실시간으로 표기하여, 서비스 수행자로 하여금 통합 모니터링 할 수 있게 하여 각 항목의 유해물질에 맞는 관리 활동을 할 수 있게 한다.

또한, 무선통신을 이용하여, 관리자에게 메시지를 전달할 수도 있다.

또한, 특유의 냄새가 발생되어 고객의 불쾌감을 유발하는 메탄, 벤젠, 오존, 암모니아, 포름알데히드 등이 기준치 이상을 초과하여 센서에 감지되었을때 1차로 환풍기, 창문자동개폐기를 작동시켜 환기시키고 2차로 공기청정기, VBC를 작동시켜 환기 후 남은 미량의 유해기체들을 정화시키고, 3차로 산소발생기, 휘톤치드 디스펜서, 음이온 발생기를 작동시켜 상쾌한 공기를 채워 놓을 수 있다.

또한, 측정센서의 감지 신호에 따라서, 감지 정보를 고객(또는 고객사 담당자)에게 전송하고, 이후 자동 제거 절차를 진행할 것인지의 여부를 고객이 결정할 수 있도록 하는 동작 절차를 추가할 수도 있다. 예를 들어, 오존을 이용한 유해물질 제거를 하는 경우에는 실내에 사람이 없어야 하기 때문에, 실내에서 소개할 것을 알려줄 수도 있다.

또한, 측정센서의 감지 신호에 따라서, 자동으로 설치 장비를 가동하면서 센서를 주기적으로 모니터링한다. 모니터링 결과에 따라서 지속적으로 유해물질이 발생하는 경우, 이 정보를 서비스 수혜자와 서비스 수행자에게 전송하고, 이에 따라서 서비스 수행자가 출동하여 전체적인 점검을 통해 유해물질 발생/유입의 원인을 찾아 해결방안을 제시할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 집안 대청소 및 기타 청소를 할 때 평소보다 미세 먼지량이 증가시에 집안에 있는 먼지감지 센서가 작동하여 1차로 환풍기가 작동이 되며 2차로 창문 자동 개페기도 작동이 되며, 마지막으로 공기 청정기가 작동이 되어 실내공기를 정화 시켜준다. 이런 모든 상황은 관제센터 및 서비스 수행자의 단말기에 등록이 되어 현장 출동시에 참고 자료로 활용될 수 있다. 현장에 출동한 서비스 수행자는 단말기에 등록된 자료를 토대롤 원인 및 분석 결과를 고객님 에게 말씀 드리며, UV 스틱으로 실내 공기 측정 후 마지막으로 집안에 산소 스프레이를 뿌린 후 복귀하게 된다.

또 다른 실시예로, 부유세균의 제어를 들기로 한다. 부유세균은 1년 365일 유기물질, 습기에 의해 유발되어 순식간에 자가 번식하므로 유기물질, 온도, 습도와 밀접한 상관관계를 갖는다. 따라서, 유기물질, 미세먼지, 온도, 습도, 부유세균은 함께 관리되어야 한다.

측정센서는 부유세균을 센싱할 수 있는 장비는 현재 없는 관계로 부유세균과 상관관계가 있는 미세먼지농도, 온도수치, 습도수치를 통해 부유세균이 잘 발생될 수 있는 상황을 예상하고 경보를 발행할 수 있으며, 부유세균은 에어컨(공기청정기) 필터, 가습기등에서도 발생하므로 필터 또는 가습기의 청소주기를 정하여 경보를 발행할 수 있다.

이러한 경우, 제어장치 혹은 서비스 수행자가 휴대할 장비로는 환풍기, 온습도 제어장치일 수 있으며, 서비스 수혜자에게 휴대폰 등으로 알리고, 창문자동개폐기를 가동하거나 이를 안내할 수 있으며, 기체자동분사장치나 공기청정기를 가동시킬 수 있다.

또한, 청소표시를 위한 디스플레이를 작동시키고, 서비스 수혜자에게 핸드폰에 정보를 전송하거나, 서비스 수행자에게 부유세균 방지 컨설팅 서비스(발생요인 점검 서비스, 시설개선 검토서비스)를 수행하게 하거나, 에어컨(공기청정기), 공조기, 냉난방기, 가습기 등 내부 청소 서비스나 필터 교환 주기 설명하거나, 살균제 분무서비스(부유세균 살균 분무기)를 수행할 수 있다.

또 다른 서비스 시나리오로는, 어린이집, 유치원, 초/중/고등학교 등에서 산소농도/이산화탄소 측정한 데이터를 바탕으로 산소방을 사용하게 안내하고 적합한 산소농도를 유지하기 위하여 이산화탄소, 산소 센서 데이터를 수집하여 산소발생기 작동을 관제센터에서 원격제어할 수 있다. 이때, 서비스 수행자에게 산소발생기, 센서등의 점검, 유지보수를 지시할 수 있다.

또 다른 예로는, 어린이집의 학급별 산소농도, 이산화탄소 농도를 측정하여 산소농도가 낮은 학급의 담당교사에게 안내문자를 발송하여, "귀 학급의 산소농도는 00 이며, 오후 00시 산소방을 사용할 수 있습니다." 등의 문자메시지 등을 발송할 수 있다. 또한, 산소발생기 담당 세스코맨에게 점검필요 시기를 지시하며, 사용내역을 참고하여 적합한 사용주기, 집중력 향상 결과 등을 분석하여 교육기관에 제공할 수 있다. 또한, 어린이들에게 산소방에서의 낮잠, 운동, 수업 등 활동시 적절한 산소농도를 유지하기 위하여 센서 데이터 측정하여 산소발생기를 원격 제어 할 수 있다.

또 다른 서비스 시나리오로는 실외, 실내에 공기질을 측정할 수 있는 다양한 센서 설치 (이산화탄소, 미세먼지, 산소, 온도, 습도, 가스센서 등을 설치하고, 주기적인 센서 데이터 관제센터로 전송하여 기상, 황사, 오존 경보등의 데이터와 비교 분석하여, 각각의 고객에게 딱 맞는 맞춤식 대기오염 예방 서비스 제공할 수 있다.

또 다른 서비스 시나리오의 예로는 내부공기가 오염되었을때 (또는 환기가 필요할때) 서비스 수혜자가 스마트어플 또는 문자메세지, 전화 등으로 서비스 수혜자에게 문의하면(또는 물어보기 전에) 적합한 방법을 알려줄 수 있는 서비스를 제공해 줄 수 있다.

또한, 다른 서비스의 예로는 가정집, 공공이용시설, 보육시설 등의 시설에서 환기를 시켜야 하는 시기를 알려줄 수 있는데, 예를 들면, 실내 이산화탄소 농도가 위험수준이므로 환기를 시켜야 한다고 알려줄 수 있으며, 또한, 서비스 수혜자의 위치데이터를 바탕으로 태풍, 쓰레기소각장 가동시기, 황사 도달시간 예측 자료를 분석하여 고객에게 환기 시기, 내부 장비 가동시기를 알려주는 맞춤 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 실내, 실외의 센서를 서비스 수행자가 점검하여 주고, 서비스 수혜자에게 적합한 장비(공기청정기)등을 안내할 수 있다.

1000: 공기질 제어시스템 201: 측정센서
202: 송신유닛 301, 302: 관제센터
401: 제어장치 402: 수신유닛
502, 602: 단말기

Claims (23)

1. 구획된 복수개의 구역을 설정하여, 상기 각 구역에서의 공기 상태를 감지하는 복수개의 측정센서;
   상기 측정센서의 신호를 전송하는 송신유닛;
   상기 측정센서와 원격에 위치하며, 상기 송신유닛의 신호를 수신하여, 이에 상응하는 제어신호를 발생시켜 송신하는 관제센터;
   상기 제어신호를 수신하는 수신유닛;
   상기 측정센서의 인근인 실내에 설치되며, 상기 수신유닛에서 수신한 상기 제어신호를 전달받아, 공기질을 개선하는 제어동작을 수행하는 제어장치; 및
   상기 제어신호를 수신받아 이를 서비스 내용으로 번역하여 디스플레이하는 단말기;
   를 포함하며,
   상기 제어신호는 상기 구획 및 실내를 기설정된 등급에 따라 제어등급을 부여하고, 상기 제어등급에 따라 서로 다른 신호가 발생하는 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 단말기는 상기 서비스 수행을 수행하는 사람이 휴대하며, 상기 실내로 출동하는 명령인 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 단말기는 상기 서비스 수혜자가 휴대하며, 상기 서비스의 내용을 알려주는 것인 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 서비스는 상기 측정센서 혹은 실내의 청소시기를 알려주는 것인 공기질 제어 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 서비스는 환기를 시키는 것인 공기질 제어 시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 서비스는 특정 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 서비스는 특정 공기의 내용물의 존재를 알려주는 공기질 제어 시스템.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 특정 공기의 내용물은 암모니아, 미세먼지, 황사, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 오존, 포름알데히드, 이산화탄소, 부유세균, NOx, 이산화황, 일산화탄소, 메탄 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 제어신호는 상기 구획의 특징 및 상기 실내의 종류에 따라 상기 제어장치의 작동시간 혹은 분사하는 가스의 종류를 결정하는 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 측정센서는 동일한 기능의 측정센서가 복수개 구비되어, 상호 체크되어 고장 유무를 상기 송신유닛에 의해 상기 관제센터에 송신하는 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 제어신호는 상기 구획의 특징 및 상기 실내의 종류에 따라 상기 측정센서의 작동시간 혹은 상기 송신유닛의 송신시간 중 하나를 결정하는 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는 자외선 살균기, 기체 분사장치, 공기청정기, 산소발생기, 가습기, 분무기, 디스펜서, 공조기, 알칼리 생성기, 음이온 발생기, 에어커튼, 오존 발생기, 공기 세정기, 전광판, 핸드폰, 온습도 제어장치, 환풍기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
    
13. 구획된 복수개의 구역을 설정하여, 복수개의 측정 센서에 의해 상기 구역의 각 실내 및 실외의 공기 상태를 측정하고, 측정된 결과를 원격지에 전송하며, 기설정된 상기 실내 및 실외의 등급 및 상기 공기상태에 따라 제어신호를 생성하여, 상기 제어신호를 상기 측정센서의 인근인 실내에 설치된 제어장치 및 상기 제어신호를 수신받아 이를 서비스 내용으로 번역하여 디스플레이하는 단말기에 송신하는 공기질 제어 시스템.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 단말기는 상기 서비스 수행을 수행하는 사람이 휴대하며, 상기 실내로 출동하는 명령인 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
    
15. 제13항에 있어서,
    상기 단말기는 상기 서비스 수행을 받는 사람이 휴대하며, 상기 서비스의 내용을 알려주는 것인 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
    
16. 제13항에 있어서,
    상기 서비스는 특정 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
    
17. 제13항에 있어서,
    상기 서비스는 특정 공기의 내용물의 존재를 알려주는 공기질 제어 시스템.
    
18. 제13항에 있어서,
    상기 제어신호는 상기 구획의 특징 및 상기 실내의 종류에 따라 상기 제어장치의 작동시간 혹은 분사하는 가스의 종류를 결정하는 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
    
19. 제13항에 있어서,
    상기 제어장치는 자외선 살균기, 기체 분사장치, 공기청정기, 산소발생기, 가습기, 분무기, 디스펜서, 공조기, 알칼리 생성기, 음이온 발생기, 에어커튼, 오존 발생기, 공기 세정기, 전광판, 핸드폰, 온습도 제어장치, 환풍기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
    
20. 제1항에 있어서,
    상기 제어등급은 물리적인 영역의 구획, 각 구역의 기능 및 상기 구역에서 필요로 하는 공기질의 상태를 고려하여 등급을 부여하는 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
    
21. 제13항에 있어서,
    상기 제어등급은 물리적인 영역의 구획, 각 구역의 기능 및 상기 구역에서 필요로하는 공기질의 상태를 고려하여 등급을 부여하는 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
    
22. 제13항에 있어서,
    상기 측정센서는 동일한 기능의 측정센서가 복수개 구비되어, 상호 체크되어 고장 유무를 상기 송신유닛에 의해 상기 관제센터에 송신하는 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
    
23. 제13항에 있어서,
    상기 제어신호는 상기 구획의 특징 및 상기 실내의 종류에 따라 상기 측정센서의 작동시간 혹은 상기 송신유닛의 송신시간 중 하나를 결정하는 것을 특징으로 하는 공기질 제어 시스템.
    

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