KR20160121297A - 악취포집용 드론 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무인비행체인 드론에 장착되어 악취를 감지할 수 있는 악취감지부와 감지된 악취를 포집하는 악취포집부를 통해 악취발생지역으로 직접 가지 않고도 악취를 판별한 후 악취의 포집이 가능한 악취포집용 드론을 제공한다.

Description

악취포집용 드론{DRONE FOR CAPTURING ODOR}
본 발명은 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 악취를 감지하는 악취감지부와 감지된 악취를 포집하는 악취포집용 드론에 관한 것이다.
국민의 의식 성장 및 삶의 질에 대한 관심 증가로 인해 감각공해인 악취로 인한 피해 호소는 날로 증가하는 추세이다. 이러한 악취는 일반적인 대기오염과는 달리 그 원인 물질이 다양하고 복합적이며, 국지적 및 순간적으로 발생 소멸되는 특성이 있으므로, 대기오염관리 차원에서 관리하고 있는 악취를 그 특성에 맞도록 체계적으로 관리하기 위해 2005년도 2월부터 악취방지법이 제정되어 시행되고 있다.
악취에 대한 민원을 해결하기 위한 방법으로 사전 예방 차원의 모니터링 기법을 도입하여, 환경 대기 중에 있는 수많은 악취 물질들 중에서 해로운 기체의 측정을 24시간 관리하는 것이 필요로 하게 되었다.
종래의 악취에 대한 모니터링 기술로는 한국등록특허 제1022267호의 "악취 모니터링 시스템"이 제시된 바 있는데, 이는 흡입된 시료 공기에 대한 정보를 측정하고, 상기 측정된 정보를 바탕으로 상기 시료 공기를 보정하는 전처리부와, 상기 전처리부와 연결되어 상기 측정된 시료 공기에 대한 정보를 바탕으로 상기 시료 공기의 보정량을 제어하는 제어부와, 상기 보정된 상기 시료 공기에 대한 냄새를 측정하는 냄새 센서부와, 상기 냄새 센서부에 의해 측정된 값을 신호 처리하여, 악취 지수를 산출하는 악취 분석부를 포함한다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래기술은 실시간 모니터링을 위한 제반시설의 규모가 크므로 소요되는 비용이 매우 높은 문제점이 있었다.
또한, 상기한 바와 같은 종래기술은 악취의 발생이 예상되는 지역 근방에 설치되어야만 하고, 고정되어 설치되어야 하므로 장소에 제약이 있는 문제점이 있었다.
또한, 통상적으로 악취채취와 관련하여 악취 처리 관련 종사자들이 비정기적으로 악취 발생 관련 민원이 자주 발생하는 지역에 간단한 공기 포집 장치를 휴대하고 나가서 수동으로 공기를 포집하고 있다. 악취는 순간적으로 발생했다가 대기 상태 등에 의해 소멸하는 경향이 있으므로 정확한 분석을 위한 기체의 채취가 이루어지지 못하고 있다.
또한, 악취를 느끼는 정도는 사람의 후각에 따라 상이하며 대기 상태 등에 의해 악취의 확산 정도가 영향을 받으므로, 효과적인 분석을 위해서는 정확한 악취 농도의 측정과 악취 발생시 현장에서 악취 발생 시점의 기체를 실시간으로 채취하는 것이 필수적이다.
하지만, 현재 악취 관리의 초기 단계인 현장에서의 기체 채취는 인력에 의존하고 있다. 즉, 악취 관리자가 현장에 직접 나가서 기체를 채취함으로써 공간적/시간적 제약으로 인해 실제로 악취가 발생한 시점의 기체를 채취하지 못함으로써 악취 분석의 부정확성을 내재하고 있는 등 악취 관리에 많은 문제점을 내포하고 있다.
등록특허공보 제10-1022267호 (2011. 03. 21.)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 악취를 감지할 수 있는 악취감지부를 무인비행체인 드론에 장착시킨 악취포집용 드론을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는, 악취를 포집하는 악취포집부를 무인비행체인 드론에 장착시킨 악취포집용 드론을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는, 기상측정부, 드론의 송수신부, 통합 서버부의 통합 송수신부, 기상측정부, 및 제어부 간의 무선통신을 통하여 악취발생에 따른 즉각적인 대응이 가능한 악취포집용 드론을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 외관부; 상기 외관부의 말단에서 회전하여 상기 외관부를 부상시키는 적어도 하나 이상의 부상부; 상기 외관부의 하부 중앙부에 장착되어 악취를 감지하고, 상기 감지된 악취와 기설정된 악취정보를 비교하여 악취 여부를 판단하는 악취감지부; 및 상기 악취감지와 인접하여 배치되어 상기 악취감지부에서 감지된 악취를 포집하는 악취포집부;를 포함한다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 악취포집부는, DNPH 카트리지 채취법, 흡수법, 백 채취법, 산성여과지 채취법, 흡착트랩을 이용한 흡착법, 알칼리 함침 여과지법, 알칼리비즈법, 및 흡광차 분광법(DOAS) 중 어느 하나의 방법을 적용한 악취측정기이다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 악취포집용 드론은, 통합 서버부의 통합 송수신부와 무선통신하는 송수신부;를 더 포함하고, 상기 송수신부는 상기 악취감지부에서 감지한 악취와 관련하여 획득된 악취정보를 상기 통합 송수신부로 전송하고, 상기 통합 송수신부에서 전송되는 악취발생지역과 관련된 악취발생지역정보를 수신한다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 송수신부는 온도, 습도, 기압, 풍향, 및 속도 중 하나 이상의 기상을 측정하는 기상측정부에서 전송되는 상기 기상과 관련된 기상정보를 실시간으로 수신한다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 악취포집용 드론은, 상기 기설정된 악취정보가 저장되어 있고, 상기 획득된 악취정보가 실시간으로 저장되는 데이터베이스부;를 더 포함하고, 상기 데이터베이스부는 상기 기상측정부에서 측정된 상기 기상정보를 실시간으로 수신한다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 부상부는 상기 송수신부와 무선통신하는 제어부에 의해 원격으로 조정되고, 그리고 상기 제어부는, 상기 악취정보와 상기 기상정보가 표시되는 디스플레이부를 포함한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 악취포집용 드론의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 따르면, 무인비행체인 드론에 장착되어 악취를 감지할 수 있는 악취감지부와 감지된 악취를 포집하는 악취포집부를 통해 악취발생지역으로 직접 가지 않고도 악취를 판별한 후 악취의 포집이 가능하다.
둘째, 본 발명에 따르면, 기상측정부, 드론의 송수신부, 통합 서버부의 통합 송수신부, 기상측정부, 및 제어부 간의 무선통신을 통하여 악취발생에 따른 즉각적인 대응이 가능해짐으로써 악취를 발생시키는 시설의 단속이 정확하고도 신속하게 이루어지는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론, 드론과 무선통신하는 중앙서버부, 기상측정부, 및 제어부를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론, 중앙서버부, 기상측정부 및 제어부를 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 DNPH 카트리지법에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 흡수법에 사용되는 흡수병, 흡입펌프, 가스메타를 나타낸 모식도이다.
도 4의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 흡수법에 사용되는 임핀저 시료채취장치를 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 백 채취법에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 산성여과지 채취법에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 흡착트랩을 이용한 흡착법에 사용되는 흡착판, 흡인펌프, 유량계를 나타낸 모식도이다.
도 7의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 흡착트랩을 이용한 흡착법에 사용되는 흡착관에서 시료채취 방향과 탈착 방향을 나타낸 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 알칼리함침여과지법에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 알칼리비즈법에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 흡광차 분광법에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 '악취정보'라는 용어는 명세서 전반에 걸쳐서 크게 '기설정된 악취정보'와 '획득된 악취정보'를 말하며, '기설정된 악취정보'는 악취의 판단 기준이 되는 악취의 종류, 악취의 농도, 악취의 희석배수 등의 정보를 의미하고, '획득된 악취정보'는 악취발생지역에서 악취감지부에 의해 판별된 악취의 악취의 종류, 악취의 농도, 악취의 희석배수 등의 정보를 의미한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 '기상정보'라는 용어는 명세서 전반에 걸쳐서 온도, 습도, 기압, 풍향, 풍속 등의 기상이 기상측정부에 의해 측정된 정보를 의미한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 '악취발생지역정보'라는 용어는 명세서 전반에 걸쳐서 민원에 의해 통합 서버부로 제보된 악취발생지역(민원발생지역), 악취발생지역 근방의 시설(공장 등 악취를 생성할 만한 시설), 악취의 발생시점 등의 정보를 의미한다.
1. 구성요소의 설명
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론, 드론과 무선통신하는 중앙서버부, 기상측정부, 및 제어부를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론, 중앙서버부, 기상측정부 및 제어부를 나타낸 블럭도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론(100, 100')은 사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해 비행하는 비행기나 헬리콥터 모양의 무인비행체로서, 외관부(110, 110'), 외관부(110, 110')의 말단에서 회전하여 외관부(110, 110')를 부상시키는 적어도 하나 이상의 부상부(120, 120'), 외관부(110, 110')의 하부 중앙부에 장착되어 악취를 감지하고, 감지된 악취와 기설정된 악취정보를 비교하여 악취 여부를 판단하는 악취감지부(130, 130'), 악취감지부(130, 130')와 인접하여 배치되어 악취감지부(130, 130')에서 감지된 악취를 포집하는 악취포집부(140, 140'), 기설정된 악취정보가 저장되어 있고, 획득된 악취정보가 실시간으로 저장되는 데이터베이스부(150, 150') 및 통합 서버부(200)의 통합 송수신부(220)와 무선통신하는 송수신부(160, 160')를 포함한다.
외관부(110)는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론(100, 100')의 외관을 이루는 것으로서, 외관부(110)의 재질은 가벼우면서도 일정 수준 이상의 강성을 지닌 강화플라스틱 계열 등으로 이루어질 수 있으며, 본 발명에서의 외관부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 'X'자 형상의 솔리드 형태이나, 이는 예시적으로 도시되었을 뿐, 사용자의 의도나 용도에 따라 헬리콥터나 비행기, 기타 다른 형태로도 얼마든지 변형하여 적용 가능하다.
이러한 외관부(110, 110')의 하부에는 착륙시 지지할 수 있는 지지프레임 또는 바퀴 등이 장착될 수 있으며, 외관부(110, 110')의 하부 중앙에는 악취감지부(130, 130')와 악취포집부(140, 140')가 상호 인접하도록 장착된다.
부상부(120, 120')는 외관부(110, 110')의 말단에서 회전하여 외관부(110, 110)를 부상시키는 부품으로서, 적어도 하나 이상으로 이루어지며, 송수신부(160, 160')와 무선통신하는 제어부(300)에 의해 회전이 원격으로 조정된다.
일례로서, 부상부(120, 120')는 일반적으로 널리 사용되는 헬리콥터, 비행기의 프로펠러가 적용되는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 외관부(110, 110')의 말단에 4개의 부상부(120, 120')가 설치되나, 부상부(120, 120')의 개수는 이에 한정되지 않음은 물론이다.
악취감지부(130, 130')는 외관부(110, 110')의 하부 중앙부에 장착되어 악취를 감지하고, 감지된 악취와 기설정된 악취정보를 비교하여 악취 여부를 판단한다.
악취포집부(140, 140')는 포집된 악취를 악취포집부(140, 140')에 인접하여 배치된 악취감지부(130, 130')로 전달한다. 이 때 전달되는 것은 악취 자체일 수도 있고, 악취감지에 대한 명령신호일 수도 있다.
상기 악취포집부(140, 140') 및 악취감지부(130, 130')는 악취 유발 성분의 유동 경로상 직렬로 연결되는 것으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 통상의 경우 악취포집부(140, 140')에서 포집된 악취 유발 성분은 그 중 일부가 악취감지부(130, 130')로 유동하게 되어, 악취감지부(130, 130')가 시료를 정성 분석하여 상기 시료에 함유된 복수의 성분을 추출하고, 상기 복수의 성분 각각에 대해 최소 감지값 또는 역치값을 확인하여 악취 유발 성분을 선정 또는 판단하게 되나, 이에 한정되는 것이 아니라 악취포집부(140, 140')에서 악취 유발 성분이 포집됨과 동시에, 포집이 개시되었다는 신호가 악취감지부(130, 130')로 전달될 수 있고, 그에 따라 악취감지부(130, 130')는 외기로부터 바로 유입된 악취로부터 악취 유발 성분을 선정 판단할 수도 있는 것이다.
보다 구체적으로 악취포집부(140, 140') 및 악취감지부(130, 130')는 DNPH 카트리지 채취법, 흡수법, 백 채취법, 산성여과지 채취법, 흡착트랩을 이용한 흡착법, 알칼리 함침 여과지법, 알칼리비즈법, 흡광차 분광법(DOAS) 중 어느 하나의 방법 또는 2이상의 조합된 방법을 적용한 구성이거나, 상기 방법들 중 하나의 방법으로서, 악취포집부(140, 140')에만 적용될 수도 있다. 악취감지부(130, 130')를 제외하고 악취포집부(140, 140')가 상기 방법들 중 하나의 방법에 해당되는 것인 경우, 본 발명의 악취 감지부(130, 130')는 별도의 악취센서일 수 있다.
상기 악취센서는 주요 악취 유발 성분 중 황 계열과 아민 계열의 가스들을 감지하기 위해 저농도에 대한 감지능과 선택적 감지 특성이 우수한 전기화학식 황화수소(H2S) 가스 센서, 전기화학식 암모니아(NH3) 가스 센서, 또는 VOC 계열의 악취 유발 성분을 감지하기 위한 광이온화식 센서(PID)인 것이 바람직하다.
상기한 방법들과 관련하여 도 3 내지 도 10에는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 DNPH 카트리지법, 흡수법, 백 채취법, 산성여과지 채취법, 흡착트랩을 이용한 흡착법, 알칼리함침여과지법, 알칼리비즈법 및 흡광차 분광법의 모식도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 DNPH 카트리지법에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
DNPH 카트리지법은 화학적으로 불안정한 카보닐계 화합물들과 효과적으로 반응하여 안정한 유도체를 형성하며, 악취발생지역에서 DNPH 카트리지로 악취를 채취할 때에는 시료공기를 유속 약 1L/min ~ 2L/min으로 5분 이내에 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
이 경우에 있어서는, 악취포집이 DNPH 카트리지법에 의해 포집되는 것이므로, 본 발명의 악취감지부(130, 130')는 악취센서로 구성될 수 있으며, DNPH 카트리지법에 의해 포집된 악취 성분 자체가 악취감지부(130, 130')로 유동할 수도 있고, 악취감지부(130, 130') 자체가 외기로부터 직접 악취를 유입시켜 악취 유발 성분을 판단할 수도 있다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 흡수법에 사용되는 흡수병, 흡입펌프, 가스메타를 나타낸 모식도이고, 도 4의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 흡수법에 사용되는 임핀저 시료채취장치를 나타낸 모식도이다.
흡수법은 악취 물질이 포함되어 있는 가스를 문질러서 씻는 방법으로 습식 화학적 반응 흡수법을 이용하는 방법이다. 이러한 흡수법은 흡수병을 장치한 상태에서 흡입펌프에 의해 가스를 흡입할 수 있어야 하며, 채취된 악취는 가스메타로 수용된다.
본 실시예와 같이, 본 발명이 흡수법에 의한 악취포집 및 악취감지를 실시하는 경우, 본 발명의 악취포집부(140, 140')는 흡수병, 흡입펌프 및 기타 구성들로 이루어질 수 있고, 악취감지부(130, 130')는 가스메타로 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 백 채취법에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
백 채취법은 내용적이 3L ~ 20L 정도의 것으로 하고, 흡입상자는 투명수지제로 밀폐 가능한 구조로 형성시키며, 흡인펌프는 1L/min, ~ 10L/min의 공기를 흡인 가능한 것으로 구성하여 악취를 채취할 수 있다.
본 실시예와 같이, 본 발명이 백 채취법에 의해 악취를 포집하는 경우, 도5 의 시료채취 홀더, 간접진공 흡입상자, 시료채취 주머니, 유량계를 갖춘 흡입 펌프, 및 기타 구성들로 악취포집부(140, 140')가 이루어질 수 있으며, 이 경우 본 발명의 악취감지부(130, 130')는 별도의 악취센서로 구성될 수 있다. 그리고, 본 실시예의 경우 악취감지부(130, 130') 자체가 외기로부터 직접 악취를 유입시켜 악취 유발 성분을 판단하는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 산성여과지 채취법에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
산성여과지 채취법에 의해 직경 47mm, 구멍크기 0.3μm 원형의 여과지를 끼울 수 있는 지지대와 시료기체를 흡인할 수 있는 흡인펌프 유량(2L/min ~ 10L/min), 2L ~15L/min의 유량을 측정할 수 있는 산성여과지 시료채취장치를 이용하여 악취를 채취할 수 있다.
본 실시예와 같이, 본 발명이 산성여과지 채취법에 의해 악취를 포집하는 경우, 도 6의 시료채취 홀더, 흡입 펌프, 유량계, 및 기타 구성들로 악취포집부(140, 140')가 이루어질 수 있으며, 악취감지부(130, 130')는 가스메타로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 7의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 흡착트랩을 이용한 흡착법에 사용되는 흡착판, 흡인펌프, 유량계를 나타낸 모식도이고, 도 7의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론의 악취포집부에 적용되는 흡착트랩을 이용한 흡착법에 사용되는 흡착관에서 시료채취 방향과 탈착 방향을 나타낸 모식도이다.
흡착트랩을 이용한 흡착법은 시료가스, 즉 흡인펌프에 의해 악취가스가 흡착관으로 주입된 후 유량계를 거쳐 배기되는 것으로서, 이때, 흡인펌프는 유량 50mL/min ~ 200mL/min을 유지할 수 있는 것이 바람직하며, 유량의 안정성은 시료채취 시간 동안 5% 이내인 것이 바람직하다.
본 흡착트랩을 이용한 흡착법에 있어서도, 도 7의 흡착관, 흡인펌프, 유량계, 및 기타 구성들로 악취포집부(140, 140')가 이루어질 수 있으며, 악취감지부(130, 130')는 별도의 악취센서인 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 알칼리함침여과지법에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
알칼리함침여과지법은 알칼리함침필터, 2단 필터 지지대, 유량계, 펌프 및 가스미터로 구성된 장치에 의해 악취를 채취하는 방법으로 시료(악취)채취에 사용되는 흡인펌프는 2L/min ~ 20L/min의 유량범위를 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 흡입유량의 안정성은 시료채취 동안 5% 이내의 유속을 유지할 수 있는 것이 바람직하다.
본 실시예와 같이, 본 발명이 알칼리함침여과지법에 의해 악취를 포집하는 경우, 도 8의 알칼리함침필터, 유량계, 펌프, 및 기타 구성들로 악취포집부(140, 140')가 이루어질 수 있으며, 악취감지부(130, 130')는 가스메타로 이루어질 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 알칼리비즈법에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
알칼리비즈법은 알칼리비즈 포집관을 이용하여 유기지방산을 흡착시키는 방법이다.
본 알칼리비즈법에 의하는 경우, 악취포집부(140, 140')가 알칼리비즈 포집관을 이용하여 유기지방산을 흡착시키고, 악취감지부(130, 130')는 별도의 악취센서로 구성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론에 적용되는 흡광차 분광법에 사용되는 장치를 나타낸 모식도이다.
흡광차 분광법은 자외선 흡수를 이용한 분석으로 자외선/가시선분광법의 기본원리인 비어-램버트(Beer-Lambert) 법칙에 근거한 분석원리를 적용한다.
흡광차 분광법(Differential optical absorption spectroscopy : DOAS)의 측정원리는 모든 형태의 가스분자가 분자 고유의 흡수 스펙트럼을 가진다는 점을 기초로 한다.
보다 구체적으로 흡광차 분광법(DOAS)은 자외선 흡수를 이용한 분석으로 자외선/가시선분광법의 기본원리인 비어-램버트법칙을 근거로 스타이렌 가스의 고유 흡수파장에서 농도에 비례하여 흡수가 이루어진다. 흡광차 분광법은 환경대기 중의 스타이렌 가스 농도에 대한 빛의 투과율(lt/lo), 흡광계수, 투사거리를 계측하여 스타이렌의 농도를 측정하는 방법이다.
흡광차 분광법(DOAS)에 따른 본 발명의 일실시예의 경우, 흡광차 분광법(DOAS)은 악취감지부(130, 130')에 적용되는 것이고, 악취포집은 타 방법에 의하거나, 생략될 수도 있다.
한편, 데이터베이스부(150, 150')는 기설정된 악취정보가 저장되어 있고, 획득된 악취정보가 실시간으로 저장된다. 예를 들어, 악취의 판단 기준이 되는 악취의 종류, 악취의 농도, 악취의 희석배수 등의 정보가 저장될 수 있으며, 그 밖에 악취의 판단 기준이 되는 항목이 더 추가될 수도 있다.
또한, 데이터베이스부(150, 150')는 기상측정부(400)에서 측정된 기상정보를 실시간으로 수신하며, 수신된 기상정보는 후술되는 제어부(300)로 전송된 후 사용자의 조절에 의해 효과적인 드론의 비행이 가능하게 된다.
송수신부(160, 160')는 온도, 습도, 기압, 풍향, 및 속도의 기상을 측정하는 기상측정부(400)에서 전송되는 기상과 관련된 기상정보를 실시간으로 수신하며, 통합 서버부(200)의 통합 송수신부(220)와 무선통신한다.
보다 상세하게 송수신부(160, 160')는 악취감지부(130, 130')에서 감지한 악취와 관련하여 획득된 악취정보를 통합 송수신부(220)로 전송하고, 획득된 악취정보는 전송된 통합 송수신부(220)를 거쳐 통합 데이터베이스(210)로 저장되며, 통합 송수신부(220)에서 전송되는 악취발생지역과 관련된 악취발생지역정보를 수신한다.
제어부(300)는 부상부(120)의 회전을 원격조정하고, 악취정보와 기상정보가 표시되는 디스플레이부를 구비할 수 있다.
일례로서, 제어부(300)는 무인비행기에 널리 사용되는 컨트롤러일 수 있고, 디스플레이부에서는 악취정보와 기상정보 뿐만 아니라 GPS에 의해 드론(100, 100')의 위치가 표시될 수도 있다. 이를 위해 외관부(110)의 중앙부에는 악취감지부(130)와 인접하면서 드론(100, 100')의 비행시 전방을 향하도록 카메라(미도시)가 장착될 수 있다. 이러한 카메라는 획득한 영상을 제어부(300)로 전송하고, 그에 따라 제어부(300)의 디스플레이부에 영상이 표시됨에 따라 사용자는 드론(100, 100')을 원활하게 비행시킬 수 있다.
기상측정부(400)는 온도, 습도, 기압, 풍향, 및 속도의 기상을 측정한 후 기상과 관련된 기상정보를 송수신부(160, 160')에 실시간으로 전송한다.
보다 구체적으로 기상측정부(400)는 온도, 습도, 기압, 풍향, 및 속도, 대기압을 실시간으로 측정하여 측정시간정보와 함께 메모리에 저장하고, 필요에 따라 PC와 연결하여 분석 프로그램을 통한 실시간 데이터 분석 및 전체 데이터를 분석할 수도 있다.
2. 동작방법의 설명
이하, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 악취포집용 드론(100, 100')의 동작방법을 설명한다.
악취발생지역정보는 통합 데이터베이스부(210)로 저장되어 악취포집용 드론(100, 100')을 비행시키는데 2가지 방향으로 활용된다.
보다 구체적으로 통합 서버부(200)에서는 민원에 의한 악취발생지역정보와 예상되는 오염원 발생지역정보로 나누고, 그에 따라 사용자는 악취포집용 드론(100, 100')을 각각 민원에 의한 악취발생지역과 예상되는 오염원 발생지역으로 비행시킨다.
첫번째, 민원에 의한 악취발생지역정보가 통합 서버부(200)로 접수되는 경우를 살펴본다.
민원에 의한 악취발생지역정보가 통합 서버부(200)로 접수되면, 접수된 민원에 의한 악취발생지역정보는 통합 송수신부(220)를 통하여 기상측정부(400)로 전송되고, 기상측정부(400)는 해당 악취발생지역의 기상을 측정한 기상정보를 제어부(300)로 전송한다.
사용자는 제어부(300)의 디스플레이부를 통하여 측정된 접수된 민원에 의한 악취발생지역정보에 대한 기상정보를 확인한 후 악취발생지역으로 악취포집용 드론(100)을 비행시킨다.
이때, 악취감지부(130)는 실제 해당 악취발생지역에서 발생되는 기체가 악취인지 여부를 확인하게 되는데, 만약 발생하는 기체가 악취라고 판별될 경우, 획득된 악취정보를 데이터베이스부(150)로 전송한다.
이후, 사용자는 악취포집부(140)를 제어하여 악취를 포집한 후 원위치로 악취포집용 드론(100)을 복귀시킨다.
두번째, 통합 데이터베이스부(210)에서 기설정된 데이터로 분석한 후 예상되는 오염원 발생지역을 설정한다.
다음, 오염원 발생지역정보는 통합 송수신부(220)를 통하여 기상측정부(400)로 전송되고, 기상측정부(400)는 해당 오염원 발생지역의 기상을 측정한 기상정보를 제어부(300)로 전송한다.
이에 사용자는 제어부(300)의 디스플레이부를 통하여 측정된 오염원 발생지역에 대한 기상정보를 확인한 후 악취발생지역으로 악취포집용 드론(100')을 비행시킨다.
이후, 통합 서버부(200)에서는 민원에 의한 악취발생지역에서 획득된 악취와 오염원 발생지역에서 획득한 악취를 비교하여 같은 종류의 악취인지를 확인한다.
한편, 본 발명에 있어서 악취감지부(130, 130') 및 악취포집부(140, 140')는 동시에 적용될 필요는 없다. 즉, 필요에 따라 악취포집만이 요구되는 경우에는 악취포집부(140, 140')만 적용될 수도 있고, 별다른 포집없이 악취감지만이 필요하는 경우에는 악취감지부(130, 130')만 적용될 수도 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 본 발명의 의한 악취포집용 드론(100)은 악취감지부(130, 130') 및 악취포집부(140, 140')를 동시에 포함하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 의한 악취포집용 드론(100)이 악취감지부(130, 130') 및 악취포집부(140, 140')를 동시에 포함하는 경우, 악취감지부(130, 130')가 악취를 감지한 후 포집의 필요성에 의해 선택적으로 악취포집부(140, 140')가 악취를 포집할 수도 있고, 악취포집부(140, 140')의 악취포집이 선행되고 전술한 바와 같이 포집된 일부 악취 성분이 분석을 위해 악취감지부(130, 130')로 유동할 수도 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 드론 110 : 외관부
120 : 부상부 130 : 악취감지부
140 : 악취포집부 150 : 데이터베이스부
160 : 송수신부 200 : 통합 서버부
210 : 통합 데이터베이스부 220 : 통합 송수신부
300 : 제어부 400 : 기상측정부

Claims (6)

  1. 외관부;
    상기 외관부의 말단에서 회전하여 상기 외관부를 부상시키는 적어도 하나 이상의 부상부;
    상기 외관부의 하부 중앙부에 장착되어 악취를 감지하고, 상기 감지된 악취와 기설정된 악취정보를 비교하여 악취 여부를 판단하는 악취감지부; 및
    상기 악취감지와 인접하여 배치되어 상기 악취감지부에서 감지된 악취를 포집하는 악취포집부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    악취포집용 드론.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 악취감지부 및 악취포집부는, DNPH 카트리지 채취법, 흡수법, 백 채취법, 산성여과지 채취법, 흡착트랩을 이용한 흡착법, 알칼리 함침 여과지법, 알칼리비즈법, 및 흡광차 분광법(DOAS) 중 어느 하나의 방법을 적용한 것을 특징으로 하는,
    악취포집용 드론.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 악취포집용 드론은,
    통합 서버부의 통합 송수신부와 무선통신하는 송수신부;를 더 포함하고,
    상기 송수신부는 상기 악취감지부에서 감지한 악취와 관련하여 획득된 악취정보를 상기 통합 송수신부로 전송하고,
    상기 통합 송수신부에서 전송되는 악취발생지역과 관련된 악취발생지역정보를 수신하는 것을 특징으로 하는,
    악취포집용 드론.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송수신부는 온도, 습도, 기압, 풍향, 및 속도 중 하나 이상의 기상을 측정하는 기상측정부에서 전송되는 상기 기상과 관련된 기상정보를 실시간으로 수신하는 것을 특징으로 하는,
    악취포집용 드론.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 악취포집용 드론은,
    상기 기설정된 악취정보가 저장되어 있고, 상기 획득된 악취정보가 실시간으로 저장되는 데이터베이스부;를 더 포함하고,
    상기 데이터베이스부는 상기 기상측정부에서 측정된 상기 기상정보를 실시간으로 수신하는 것을 특징으로 하는,
    악취포집용 드론.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 부상부는 상기 송수신부와 무선통신하는 제어부에 의해 원격으로 조정되고, 그리고
    상기 제어부는 상기 악취정보와 상기 기상정보가 표시되는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    악취포집용 드론.
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