KR20190066432A - 공기질 모니터링 장치 - Google Patents

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KR20190066432A
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Abstract

휴대가능하며, 사용자가 위치한 장소의 공기질을 실시간으로 측정하는 공기질 모니터링 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 공기질 모니터링 장치는, 상기 공기질을 측정하는 공기질 측정 모듈과, 상시 공기질 측정 모듈을 수납하는 하우징을 포함하되, 상기 공기질 측정 모듈은, 상기 공기질을 센싱하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서부와, 상기 센서부에서 센싱된 공기질을 바탕으로, 측정된 공기질의 상태를 표시하는 인디케이트부와, 상기 공기질에 대한 정보가 포함된 공기질 정보를 외부로 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.

Description

공기질 모니터링 장치{Monitoring Device for Air Quality}
사용자가 위치한 장소의 공기질을 실시간으로 측정하는 공기질 모니터링 장치에 관한 것으로, 주변의 공기를 실시간으로 측정하고 이를 바탕으로 주변공기의 미세먼지, 휘발성유기화합물의 농도 등을 센싱함으로써, 사용자가 주변공기질을 실시간으로 확인하여, 외부활동여부를 선택할 수 있는 공기질 모니터링 장치에 관한 것이다.
선진국으로 진입하면서 생활이 윤택해지고 여가 시간 확보가 가능해져 건강에 대한 관심이 지속적으로 증대되고 있다. 특히, 공기는 사람이 하루에 섭취하는 물질 중 80%에 이르고 신체 내부로 흡입되어 직접 접촉을 하게 됨에 따라 중요하게 인식되어 일반 가정에서도 공기청정기 구매가 급증하고 있으며, 환경부에서도 미세 먼지, 포름알데히드, 부유 세균 등 5개 오염물질에 대한 실내 공기질 유지 기준을 설정하여 준수하도록 하는 등 그 관심도가 남다르다고 할 수 있다.
공기 오염 물질은 인체에 폐질환, 심장질환, 순환계 질환을 일으켜 질병과 암 발생률 및 사망률을 높일 수 있다. 특히, VOCs(Volatile Organic Compounds)는 호흡 곤란, 두통, 현기증을 일으키며, 포름알데히드는 독성이 강하고 피부와 호흡을 통해 흡수되며, 눈, 코, 목을 자극시키고 기침, 설사, 어지러움, 구토, 정서불안을 일으킨다. 이외에도 CO, CO2, NO2, SO2, PM과 같은 물질들이 공기 중에 일정 수준 이상 존재할시 호흡기 질환을 비롯한 다양한 질병의 원인이 되고 있다. 또한, 화재나 테러로 인해 발생하는 독극물의 경우 적은 양의 흡입으로도 생명에 위협이 되고 있다.
공기 오염 물질을 최소화 하려는 노력과 더불어 주변의 공기질을 측정하고 데이터베이스에 저장하여 관리함으로써 특정 지역의 공기오염 정보를 용이하게 확인하려는 시도가 있어왔다.
그러나, 일반적인 공기청정 제품에 구비된 공기질 측정 센서는 휴대 또는 이동이 어렵다는 한계가 있고, 상용화된 휴대형의 공기질 측정 센서는 측정 가능한 공기질의 종류가 제한되어 있어 개별 사용자의 다양한 필요 및 요구에 부응하기에는 한계가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하려 제안된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는, 사용자가 위치한 장소의 공기질을 실시간으로 측정하고 휴대할 수 있는 공기질 모니터링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하려는 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 해결하려는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대가능하며, 사용자가 위치한 장소의 공기질을 실시간으로 측정하는 공기질 모니터링 장치는, 상기 공기질을 측정하는 공기질 측정 모듈 및 상시 공기질 측정 모듈을 수납하는 하우징을 포함하되, 상기 공기질 측정 모듈은, 상기 공기질을 센싱하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서부와, 상기 센서부에서 센싱된 공기질을 바탕으로, 측정된 공기질의 상태를 표시하는 인디케이트부와, 상기 공기질에 대한 정보가 포함된 공기질 정보를 외부로 전송하는 통신부를 포함한다.
상기 센서부는, 주변 공기의 미세먼지 농도, 상대습도, 온도, 휘발성유기화합물의 농도, 이산화탄소의 농도를 센싱한다.
상기 인디케이트부는 제1 표시창 또는 제2 표시창을 포함한다.
상기 제1 표시창은 측정된 상기 공기질의 제1 기준값에 따른 제1 상태를 표시한다.
상기 제2 표시창은 측정된 상기 공기질의 제 2 기준값에 따른 제2 상태를 표시한다.
상기 제1 기준값은 상기 사용자가 임의로 설정할 수 있다.
상기 제2 기준값은 상기 사용자가 임의로 설정할 수 있다.
상기 공기질 측정 모듈은, 상기 센서부에서 센싱된 공기질을 바탕으로, 상기 공기질 정보를 생성하는 데이터 생성부를 더 포함할 수 있다.
상기 공기질 측정 모듈은, 동작을 위해 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 하우징의 일측에는 상기 공기질 측정 모듈로 주변 공기가 인입 또는 인출될 수 있는 적어도 하나의 공기출입홀이 형성된다.
본 발명에 의할 경우, 사용자가 위치한 장소의 공기질을 실시간으로 측정하고 휴대할 수 있는 공기질 모니터링 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기질 모니터링 장치의 분해도이다.
도 2는 공기질 모니터링 장치를 구성하는 공기질 측정 모듈의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기질 모니터링 장치의 외관을 나타내는 평면도와 일측면도이다.
도 4는 공기질 모니터링 장치의 이용예를 나타낸 것이다.
도 5는 스마트 기기의 화면을 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 공기질 모니터링 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기질 모니터링 장치의 분해도이고, 도 2는 공기질 모니터링 장치를 구성하는 공기질 측정 모듈의 구성을 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기질 모니터링 장치의 외관을 나타내는 평면도와 일측면도이다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기질 모니터링 장치(1)는 사용자가 휴대할 수 있으며, 이에 사용자가 위치한 장소의 공기질을 실시간으로 측정할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 공기질 모니터링 장치(1)는 공기질을 센싱하고, 센싱된 공기질의 상태를 판별하는 공기질 측정 모듈(10)과, 공기질 측정 모듈(10)을 외부로부터 보호하는 하우징(20)을 포함할 수 있다. 이때, 공기질 측정 모듈(10)은 하우징(20)의 내부에 수납된다.
도 2를 참조하면, 공기질 측정 모듈(10)은 센서부(110), 허브(120), 데이터 생성부(130), 인디케이트부(140), 통신부(150) 및 전원공급부(160)을 포함할 수 있다.
센서부(110)는 사용자 주변의 공기질을 센싱하기 위하여 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 바람직하게는 복수의 센서가 포함될 수 있다.
이러한 센서들에 의해, 센서부(110)는 특정 오염원 또는 인자에 대한 주변의 공기질을 측정할 수 있다. 예를 들어, 공기 중의 미세먼지의 농도를 측정하기 위한 먼지센서(111), 상대습도를 측정하기 위한 습도측정센서(112), 온도를 측정하기 위한 온도센서(112)를 포함할 수 있다. 또한, 센서부(110)는 대기중에 휘발돼 악취나 오존을 발생시키는 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOC)의 농도를 센싱하는 센서(113)와, 공기중 이산화탄소의 농도를 측정할 수 있는 센서도 포함할 수 있다. 이에 의해, 센서부(110)는 미세먼지 농도, 상대습도, 온도, 휘발성유기화합물의 농도, 이산화탄소의 농도를 센싱할 수 있다.
공기질 측정 모듈(10)은 허브(120)를 포함한다. 허브(120)는 공기질 측정 모듈(10)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것으로, 예를 들어, 마이크로프로세서 등의 하드웨어로 구현될 수 있다. 일예에 따르면, 허브(120)는 센서부(110)에 의해 측정된 공기질 측정 데이터에 따라 후술하는 데이터 생성부(130), 인디케이트부(140)의 동작을 제어하거나, 센서부(110)에 의해 측정된 신호를 바탕으로 데이터 생성부(130)에 의해 생성되는 공기질 정보를 후술하는 통신부(150)를 통해 외부 기기(예를 들어, 사용자의 휴대단말 등)로 전송하도록 제어할 수 있다.
허브에 포함된 마이크로프로세서는 저전력 기반의 프로세서로 프로세서 내부에 다양한 센서를 포함할 수 도있다 (GPS 센서 및 기압 등)
공기질 측정 모듈(10)은 데이터 생성부(130)를 포함한다. 데이터 생성부(130)는 센서부(110)에서 센싱된 공기질의 상태를 바탕으로, 공기질 정보를 생성한다. 즉, 센서부(110)에 있는 각각의 센서는 공기질을 센싱하고, 센싱된 공기질을 전기신호로 변환한다. 변환된 공기질의 전기신호를 데이터 생성부(130)에 미리 저장되어 있는 레퍼런스(reference)인 공기상태 정보에 대응시킨다. 즉, 전기신호와 공기상태 정보를 매칭시켜, 전기신호에 따른 공기질 정보가 생성된다. 데이터 생성부(130)는 공기질 정보를 생성하기 위해 마이크로프로세서 등의 하드웨어로 구현될 수 있고, 별도로 위치할 수 있고, 센서부(110)내에 위치할 수 도 있다.
공기질 측정 모듈(10)은 인디케이트부(140)를 포함할 수 있다. 인디케이트부(140)는 공기질 정보를 바탕으로 측정된 공기질의 상태를 표시한다. 이를 위해, 인디케이트부(140)는 제1 표시창(142)과 제2 표시창(143)을 포함할 수 있다. 한편, 인디케이트부(140)는 공기질 모니터링 장치(1)의 상태(예를들어, 전원 상태, 동작 상태 등)를 나타내는 상태표시창(141)도 포함할 수 있다.
제1 및 제2 표시창(142, 143)은 후술할 하우징(20)의 외측에 위치할 수 있다. 하우징(20)의 케이스(22)의 상측 외부에 위치할 수 있다. 제1 표시창(142)과 제2 표시창(143)은 측정된 공기질을 가시화하는 것으로, 예를들어 LED램프 같은 발광소자로 구성될 수 있다.
인디케이트부는 다음과 같이 작동할 수 있다. 제1 표시창(142)은 측정된 공기질의 제1 기준값에 따른 제1 상태를 표시할 수 있다. 보다 구체적으로, 사용자가 미세먼지 농도의 측정기준을 PM 2.5(제1 기준값, 초미세먼지, 2.5㎛이하의 먼지 크기)으로 설정한 경우, 이 기준에 따른 미세먼지의 농도를 측정한다. 측정결과 미세먼지의 농도가 정상치이면, 제1 표시창(142)은 예를 들어, 녹색 범위를 나타내고, 미세먼지의 농도가 높으면 노란색 범위를 나타내고, 미세먼지의 농도가 상당히 높으면 붉은색 범위를 나타낸다. 즉, 설정된 기준값에 따라 공기질을 측정하고, 측정된 공기의 공기질 농도에 따라 공기의 상태를 색상으로 나타낼 수 있다. 이때, 사용자는 상술한 제1 기준값을 임의로 설정할 수 있다. 예를들어, 제1 기준값을 PM 2.5에서 PM 2.0 등으로, 사용자가 임의로 설정할 수 있다. 설정은 앱을 통해 스마트기기에서 수행할 수 있다.
한편, 제2 표시창(143)은 측정된 공기질의 제2 기준값에 따른 제2 상태를 표시할 수 있다. 보다 구체적으로, 사용자가 미세먼지 농도의 측정기준을 PM 10(제2 기준값, 미세먼지, 10㎛이하의 먼지 크기)으로 설정한 경우, 이 기준에 따른 미세먼지의 농도를 측정한다. 측정결과 미세먼지의 농도가 정상치이면, 제2 표시창(143)은 예를 들어, 녹색 범위를 나타내고, 미세먼지의 농도가 높으면 노란색 범위를 나타내고, 미세먼지의 농도가 상당히 높으면 붉은색 범위를 나타낸다. 즉, 설정된 기준값에 따라 공기질을 측정하고, 측정된 공기의 공기질 농도에 따라 공기의 상태를 색상으로 나타낼 수 있다. 이때, 사용자는 상술한 제2 기준값을 임의로 설정할 수 있다. 예를들어, 제2 기준값을 PM 10에서 PM15 등으로, 사용자가 임의로 설정할 수 있다. 설정은 앱을 통해 스마트기기에서 수행할 수 있다. 이러한 공기질의 좋고 나쁨의 인디케이터부(LED)를 이용한 단계 표현은 세계보건기구(WHO) 혹은 각 국가에서 정의한 값 또는 사용자의 지정이 가능하도록 스마트기기에서 수행할 수 있다.
한편, 공기질 정보에 따라 공기질의 상태를 표시하는 제1 및 제2 표시창(142, 143)은 상술한 허브(120)에 의해 제어될 수 있다.
공기질 측정 모듈(10)은 공기질 정보를 외부로 전송하는 통신부(150)를 포함할 수 있다. 통신부(150)는 외부 기기와의 통신을 수행하기 위한 것으로, 예를 들어, 통상의 기술자에게 공지된 다양한 유무선 통신기술로 구현될 수 있다. 일 예에 따르면, 블루투스 혹은 WiFi를 이용하여 단일 혹은 두가지 모두 통신하는 방식으로 공기질 정보를 주변 스마트 기기로 전송할 수 있다. 또한, 주변 스마트 기기로부터 데이터를 수신할 수 있다.
공기질 측정 모듈(10)은 동작을 위해 전원을 공급하는 전원공급부(160)를 포함할 수 있다. 전원공급부(160)는 충전 가능한 배터리가 포함될 수 있는데, 충전은 USB연결을 통해 가능하거나, 무선 충전도 가능하다.
본 발명의 공기질 모니터링 장치(1)는 공기질 측정 모듈(10)을 수납하는 하우징(20)을 포함할 수 있다.
하우징(20)은 상부패널(21), 케이스(22), 하부패널(23)을 포함할 수 있다.
상부패널(21)은 상부판(21-1)과 상부프레임(21-2)으로 구성될 수 있다. 상부판(21-1)에는 공기질 모니터링 장치(1)를 ON/OFF하는 스위치(21-3)가 위치할 수 있다, 상부판(21-1)과 상부프레임(21-2)은 공기질 측정 모듈(10)을 외기로부터 보호할 수 있다. 상부패널(21)에 의해, 케이스(22)의 일측이 폐쇄된다.
상부패널(21)과 일측에서 결합하는 케이스(22)는 공기질 측정 모듈(10)을 수납하는 공간을 갖는다. 즉, 케이스(22) 내의 공간에 공기질 측정 모듈(10)이 수납되어, 공기질 측정 모듈(10)이 외기로부터 보호된다.
케이스(22)에는 공기가 출입할 수 있는 적어도 하나의 공기출입홀(25)이 형성되어 있다. 즉, 하우징(20)을 구성하는 케이스(22)의 일측에는 공기질 측정 모듈(10)과 주변 공기가 접촉할 수 있도록, 케이스(22) 내로 공기가 인입 또는 인출될 수 있는 공기출입홀(25)이 형성되어 있다.
상부패널(21)과 마주하는 케이스(22)의 타측에는 하부패널(23)이 위치한다. 이에 의해, 케이스(22)의 타측이 폐쇄된다. 하부패널(23)은 바닥판(23-1)과 하부프레임(23-2)으로 구성될 수 있다. 바닥판(23-1)과 하부프레임(23-2)은 타측에서 공기질 측정 모듈(10)을 외기로부터 보호할 수 있다.
상부패널(21)의 상부프레임(21-2)과 하부패널(23)의 하부프레임(23-2)에는 일측에는 공기질 측정 모듈(10)과 주변 공기가 접촉할 수 있도록, 하우징(20) 내로 공기가 인입 또는 인출될 수 있는 공기출입홀(25)이 형성되어 있다. 공기출입홀(25)을 통해 하우징(20) 내외로 공기가 이동할 수 있다. 공기의 이동시 공기질 측정 모듈(10)과 공기가 접촉하게 되고, 공기질 측정 모듈(10)은 공기질을 센싱하여 주변 공기의 상태를 측정한다.
다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기질 모니터링 장치(1)의 실시형태를 설명한다. 도 4는 공기질 모니터링 장치의 이용예를 나타낸 것이고, 도 5는 스마트 기기의 화면을 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 공기질 모니터링 장치(1)는 스마트 기기(S)와 연결되어, 연동될 수 있다. 공기질 모니터링 장치(1)는 측정된 공기질 정보를 스마트 기기(S)로 전송하고, 사용자는 스마트 기기(S)의 화면을 통해 주변 공기질을 파악할 수 있다. 또한, 사용자는 스마트 기기(S)에 설치된 앱을 통해 상술한 제1 및 제2 기준값을 설정할 수도 있다.
도 5를 참조하면, 사용자는 측정된 주변의 공기질을 실시간으로 확인할 수 있다. 예를들어, 공기질 측정장소(S1)와, 초미세먼지 농도(S2), 미세먼지 농도(S3), 온도(S4), 습도(S5), 이산화탄소의 농도(S6), 휘발성유기화합물의 농도(S7)에 대한 실시간 공기질 정보를 확인할 수 있다.
공기질 측정장소(S1)와 관련한 위치 정보는 스마트기기의 GPS 위치를 기반으로 보여 줄 수도 있으며, 해당 센서에 포함된 GPS 위치를 활용할 수 도 있다.
이에 의해, 사용자는 주변 공기질에 따라, 외부 활동 여부를 결정할 수 있을 것이다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

  1. 휴대가능하며, 사용자가 위치한 장소의 공기질을 실시간으로 측정하는 공기질 모니터링 장치에 있어서,
    상기 공기질을 측정하는 공기질 측정 모듈; 및
    상시 공기질 측정 모듈을 수납하는 하우징을 포함하되,
    상기 공기질 측정 모듈은,
    상기 공기질을 센싱하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 센서부와,
    상기 센서부에서 센싱된 공기질을 바탕으로, 측정된 공기질의 상태를 표시하는 인디케이트부와,
    상기 공기질에 대한 정보가 포함된 공기질 정보를 외부로 전송하는 통신부를 포함하는, 공기질 모니터링 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 센서부는, 주변 공기의 미세먼지 농도, 상대습도, 온도, 휘발성유기화합물의 농도, 이산화탄소의 농도를 센싱하는 공기질 모니터링 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 인디케이트부는 제1 표시창 또는 제 2 표시창을 포함하는 공기질 모니터링 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 표시창은 측정된 상기 공기질의 제1 기준값에 따른 제1 상태를 표시하는 공기질 모니터링 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 표시창은 측정된 상기 공기질의 제 2 기준값에 따른 제2 상태를 표시하는 공기질 모니터링 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 기준값은 상기 사용자가 임의로 설정할 수 있는 공기질 모니터링 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 기준값은 상기 사용자가 임의로 설정할 수 있는 공기질 모니터링 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 공기질 측정 모듈은, 상기 센서부에서 센싱된 공기질을 바탕으로, 상기 공기질 정보를 생성하는 데이터 생성부를 더 포함하는, 공기질 모니터링 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 공기질 측정 모듈은, 동작을 위해 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함하는 공기질 모니터링 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징의 일측에는 상기 공기질 측정 모듈로 주변 공기가 인입 또는 인출될 수 있는 적어도 하나의 공기출입홀이 형성된 공기질 모니터링 장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102197138B1 (ko) * 2019-09-30 2020-12-30 이노디지털(주) 옥외용 미세먼지 수집 측정 장치
KR20210003643A (ko) * 2019-07-02 2021-01-12 주식회사 탑시스템 Tv 수상기의 제어장치
KR102297837B1 (ko) * 2020-09-15 2021-09-03 이노디지털(주) 실내 공기질 측정 장치

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