KR20200051192A - 미세먼지 제거 시스템, 및 이를 이용한 미세먼지 제거 모듈 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미세먼지 제거 시스템에 관한 것으로, 식재가 가능한 식생층, 상기 식생층 일측에 형성되어 상기 식생층을 지지하며 상기 식생층에서 1차 필터링된 외부공기와 외부유수를 2차 필터링하여 통과시키기 위한 다공성 지지층, 상기 다공성 지지층에 접하는 부분은 개방되고 나머지 부분은 밀폐형 구조로 형성되며 상기 다공성 지지층으로부터 전달되는 2차 필터링된 공기와 유수를 취합하여 3차 필터링 및 저장하기 위한 취합조, 및 상기 취합조에 저장된 3차 필터링된 공기와 유수 각각을 4차 필터링하여 예정된 공간으로 전달하기 위한 이송필터를 포함하는 미세먼지 제거 시스템이 제공된다.
Description
본 발명은 미세먼지 제거 시스템에 관한 것으로, 미세먼지를 포함한 외부공기를 시스템 내부로 유입시켜 미세먼지를 제거하고 청정공기를 생산하는 것이 가능한 미세먼지 제거 시스템에 관한 것이다.
미세먼지(微細-, Particulate Matter, PM) 또는 분진(粉塵)이란 아황산 가스, 질소 산화물, 납, 오존, 일산화 탄소 등을 포함하는 대기오염 물질로서 자동차, 공장 등에서 발생한다. 미세먼지는 글자 그대로 대기 중 장기간 떠다니는 미세먼지를 의미하며 통상 입자 크기가 10μm 이하로 "PM10"이라고 표현한다. 그 중 입자 크기가 2.5μm 이하인 경우는 "PM2.5"라고 표현하며 "초미세먼지" 또는 "극미세먼지"라고도 부른다.
미세먼지의 발생 원인은 크게 자연적 요인과 인위적 요인으로 나눌 수 있다. 자연적인 요인에는 토양 입자, 해염(소금) 입자, 꽃가루, 균류의 포자, 박테리아, 화산재 등에 의하여 미세먼지가 발생하며, 인위적인 요인에는 일반 가정집, 공장, 발전소, 농장, 사업장, 도로 등에서 인간의 여러 활동 등에 의하여 미세먼지가 발생한다.
미세먼지인 PM10에는 자연의 토양 성분 등이 포함되어 있지만 PM2.5의 경우 주로 다양한 오염원으로부터 배출되는 1차 오염물질이 대기 중에서 물리 및 화학 반응을 일으켜 생긴 2차 오염물질로 이루어져 있다. 다시 말해 PM2.5는 질소산화물, 황산화물, 암모니아, 휘발성 유기화합물 등의 전구물질이 대기 중에서 질산염, 황산염, 암모늄, 비휘발성 유기물, 유기탄소 등으로 바뀐 물질들이다. PM2.5의 대기 중 체류시간은 약 7일로, 바람을 타고 장거리를 이동하여 주변국까지 영향을 끼친다.
대기오염 물질이자 유해물질인 미세먼지는 빛을 산란시켜 대기를 혼탁하게 만들고, 식물의 잎 표면에 쌓여 신진대사를 방해하며, 건축물이나 동상 등의 설치물에 쌓여 부식을 유발하기도 한다. 인간에 있어서 미세먼지의 가장 심각한 문제점은 호흡기와 폐 질환을 비롯하여 피부 및 안구 질환 등의 원인이 된다는 것이다. 미세먼지는 일반먼지와 달리 호흡기관에서 걸러지지 않고 신체에 축적되며 PM2.5의 경우 폐포나 혈관으로 침투가 가능하기 때문에 심혈관 질환도 일으킬 수 있다.
1948년 미국 펜실베이니아주 도노라에서 20명이 사망한 사건과, 1952년 약 4,000명의 사망자를 발생시킨 런던 스모그는 미세먼지가 인간에 어떤 악영향을 미치는지 보여 주는 대표적인 사례이다. 이러한 사례를 통해 세계보건기구(WHO) 산하의 국제암연구소(IARC)는 미세먼지를 1급 발암물질로 분류한 바 있다.
이렇듯 미세먼지는 주위환경이나 인간에게 여러 가지 해를 끼치며, 이러한 상황에서 미세먼지를 제거하기 위한 노력은 개별 국가적인 차원을 넘어 범 국가적인 차원에서 연구 개발되어야 할 것이다.
따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 미세먼지를 제거하는데 있어서 추가적인 오염이 발생하지 않도록 친환경적인 구성을 이용하여 미세먼지를 제거할 수 있는 미세먼지 제거 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 미세먼지를 포함한 공기 및 유수를 순차적으로 다단 필터링하여 이를 필요로 하는 곳으로 전달할 수 있는 미세먼지 제거 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 공기와 유수를 필요로 하는 공간과 함께 미세먼지를 제거하는 공간을 하나의 시스템으로 구현할 수 있는 미세먼지 제거 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 식재가 가능한 식생층; 상기 식생층 일측에 형성되어 상기 식생층을 지지하며 상기 식생층에서 1차 필터링된 외부공기와 외부유수를 2차 필터링하여 통과시키기 위한 다공성 지지층; 상기 다공성 지지층에 접하는 부분은 개방되고 나머지 부분은 밀폐형 구조로 형성되며 상기 다공성 지지층으로부터 전달되는 2차 필터링된 공기와 유수를 취합하여 3차 필터링 및 저장하기 위한 취합조; 및 상기 취합조에 저장된 3차 필터링된 공기와 유수 각각을 4차 필터링하여 예정된 공간으로 전달하기 위한 이송필터를 포함하는 미세먼지 제거 시스템이 제공된다.
본 발명에 있어서 상기 다공성 지지층은, 효모, 누룩균, 광합성 세균, 방선균, 사상균 중 적어도 하나를 포함하는 미생물 필터타입과, 일라이트, 바이오 차, 제올라이트 중 적어도 하나를 포함하는 광물 필터타입 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 취합조 내부에 배치되며, 상기 취합조에 취합된 공기와 유수를 정화하기 위한 정화기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 취합조의 하부관에 삽입되어 상기 취합조에 취합된 상기 유수의 배출여부를 조절하기 위한 제1 밸브; 및 상기 취합조의 상부관에 삽입되어 상기 취합조에 취합된 상기 공기의 배출여부를 조절하기 위한 제2 밸브를 더 포함하며, 상기 이송필터는, 상기 제1 밸브에 연결되어 상기 유수를 살균하고 상기 식생층으로 전달하기 위한 제1 살균부; 및 상기 제2 밸브에 연결되어 상기 공기를 살균하고 예정된 공간으로 전달하기 위한 제2 살균부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 제1 살균부는, 상기 제1 밸브를 통해 배출되는 상기 유수를 예정된 방향으로 이동시키기 위한 펌프; 및 상기 펌프에 의해 전달되는 상기 유수를 살균하기 위한 유수 살균기를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 제2 살균부는, 상기 제2 밸브를 통해 배출되는 상기 공기를 예정된 방향으로 이동시키기 위한 팬; 및 상기 팬에 의해 전달되는 상기 공기를 살균하기 위한 공기 살균기를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 취합조 내부에 배치되며 상기 취합조에 저류된 유량을 감지하기 위한 센서; 및 상기 센서에서 제공되는 상기 유수의 유량 정보에 따라 상기 취합조에 저류된 유수를 별도로 저장하기 위한 저장조를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 저장조는, 상기 취합조에 저류된 유수를 예정된 방향으로 이동시키기 위한 펌프; 및 상기 펌프에 의해 전달되는 상기 유수를 저장하기 위한 물탱크를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 이송필터 및 상기 저장조로 이동하는 유수를 제어하기 위한 관리 시스템을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 식생층 상부에 배치되며, 상기 식생층의 식재를 위한 상기 유수를 배출하는 제1 물 배출관; 및 상기 다공성 지지층 내부에 배치되며, 상기 다공성 지지층의 청소를 위한 상기 유수를 배출하는 제2 물 배출관을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 관리 시스템은, 식재 동작 모드에서 상기 취합조 또는 상기 저장조의 유수를 상기 제1 물 배출관을 통해 상기 식생층으로 공급하고, 청소 동작 모드에서 상기 취합조 또는 상기 저장조의 유수를 상기 제2 물 배출관을 통해 상기 다공성 지지층으로 공급하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따르면, 식재가 가능한 식생층, 상기 식생층 일측에 형성되어 상기 식생층을 지지하며 상기 식생층에서 1차 필터링된 외부공기와 외부유수를 2차 필터링하여 통과시키기 위한 다공성 지지층, 상기 다공성 지지층에 접하는 부분은 개방되고 나머지 부분은 밀폐형 구조로 형성되며 상기 다공성 지지층으로부터 전달되는 2차 필터링된 공기와 유수를 취합하여 3차 필터링 및 저장하기 위한 취합조, 및 상기 취합조에 저장된 3차 필터링된 공기와 유수 각각을 4차 필터링하여 예정된 공간으로 전달하기 위한 이송필터를 포함하는 미세먼지 제거 모듈 시스템; 및 상기 이송필터를 통해 상기 4차 필터링된 공기와 유수를 제공받는 구조물을 포함하는 미세먼지 제거 모듈 시스템이 제공된다.
본 발명에 있어서 상기 이송필터는 상기 취합조에서 전달되는 상기 유수 및 공기를 UV 램프를 이용하여 살균하기 위한 유수 살균기를 포함하며, 상기 구조물의 일측에 배치되며 상기 4차 필터링된 공기에 전하를 가하여 미세먼지를 필터링하기 위한 집진장치; 및 상기 구조물의 일측에 배치되며 태양광을 통해 에너지를 생산하여 상기 집진장치에 공급하는 태양광 패널을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 태양광 패널 상측에 배치되며, 상기 4차 필터링된 유수를 상기 태양광 패널 상면에 배출하기 위한 물 배출관을 더 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 미세먼지 제거 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명은 식생을 이용하여 미세먼지를 제거하고 미세먼지가 제거된 공기와 유수를 재활용함으로써 추가적인 오염을 발생시키지 않는 친환경적인 시스템을 제공하며 공기 및 유수의 재활용률을 높이고 대기 및 수질의 오염도를 낮추어 줄 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 공기와 유수를 필요로 하는 공간과 함께 미세먼지를 제거하는 공간을 하나의 시스템으로 구현하여 해당 시스템을 설치하는데 있어서 소요되는 시간 및 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 미세먼지 제거 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 관리 시스템의 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 은 도 1 의 미세먼지 제거 시스템을 적용한 미세먼지 제거 모듈 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 관리 시스템의 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 은 도 1 의 미세먼지 제거 시스템을 적용한 미세먼지 제거 모듈 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 미세먼지 제거 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1 을 참조하면, 미세먼지 제거 시스템은 식재가 가능한 식생층(100); 상기 식생층(100) 일측에 형성되어 상기 식생층(100)을 지지하며 상기 식생층(100)에서 1차 필터링된 외부공기와 외부유수를 2차 필터링하여 통과시키기 위한 다공성 지지층(200); 상기 다공성 지지층(200)에 접하는 부분은 개방되고 나머지 부분은 밀폐형 구조로 형성되며 상기 다공성 지지층(200)으로부터 전달되는 2차 필터링된 공기와 유수를 취합하여 3차 필터링 및 저장하기 위한 취합조(300); 및 상기 취합조(300)에 저장된 3차 필터링된 공기와 유수 각각을 4차 필터링하여 예정된 공간으로 전달하기 위한 이송필터를 포함한다.
우선, 식생층(100)은 식물을 식재하기 위한 구성으로서 일반적인 토양이 이에 해당하며, 외부공기와 외부유수는 식생층(100)으로부터 1차적으로 필터링된다.
식생층(100)에 식재되는 식물은 공기정화 능력이 우수한 스파티필름, 에피프렘넘, 싱고니움, 녹죽, 접란, 아이비, 스킨답서스, 파키라 등이 될 수 있으며, 식생층(100)은 코이어펠트, 코코피트, 하이드로볼 등으로 형성하는 것이 가능하다.
그래서 공기 중에 포함된 휘발성 유기 화합물은 식생층(100)에 식재된 식물의 호흡작용에 의하여 흡수 및 제거되며, 미세먼지의 경우 식생층(100)을 구성하는 토양에 의하여 흡수 및 제거되는 것이 가능하다.
이러한 오염물질에 대한 흡수 및 제거는 식생의 뿌리부분에서 활발히 일어나는데, 따라서 식생층(100)에는 세균, 방성균, 균류, 조류 등을 포함하는 토양미생물을 첨가하는 경우 미세먼지에 대한 정화작용을 더욱 활성화시키는 것이 실험을 통해 확인되었다.
실험에는 토양미생물인 사상균으로는 아스퍼길러스(Aspergillus), 트리코테르마(Trichoderma), 효모(Yeast) 등이 사용되었으며, 방선균에는 스트렙토마이세스(Streptomyces), 액티노마이세트스(Actinomycetes), 셀룰로모나스(Cellulomonas) 등이 사용되었으며, 세균(Bacteria)에는 바실러스(Bacillus), 슈도모나스(Pseudomonas), 광합성균(Photosynthetic bacteria) 등이 사용되었다.
식생층(100)에는 점적관수를 위한 제1 물 배출관(G1)이 형성될 수 있으며, 제1 물 배출관(G1)은 이후 설명될 취합조(300)에 연결되어 식재에 필요한 청정의 유수를 공급하는 것이 가능하다.
다음으로, 다공성 지지층(200)은 식생층(100)의 일측 하부에 형성되어 식생층(100)을 취합조(300) 상부에 지지하기 위한 구성으로서 식생층(100)에서 1차 필터링된 외부공기와 외부유수를 2차 필터링하는 것이 가능하다.
다공성 지지층(200)은 식생층(100)에서 전달되는 공기와 유수를 이후단에 형성되는 취합조(300)로 전달하기 위하여 다공성 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
다공성 지지층(200)은 효모, 누룩균, 광합성 세균, 방선균, 사상균 중 적어도 하나를 포함하는 미생물 필터타입과, 일라이트, 바이오 차, 제올라이트 중 적어도 하나를 포함하는 광물 필터타입으로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 미세먼지 제거 시스템은 다공성 지지층(200)을 미생물 필터타입과 광물 필터타입을 혼합한 타입을 구성하는 것을 일례로 하였다.
다음으로, 취합조(300)는 다공성 지지층(200)의 일측 하부에 형성되며 다공성 지지층(200)으로부터 전달되는 공기와 유수를 취합하기 위한 구성으로서 다공성 지지층(200)에서 2차 필터링된 공기와 유수를 3차 필터링하는 것이 가능하다.
취합조(300)는 다공성 지지층(200)에 접하는 부분은 개방되고 이를 제외한 나머지 부분은 밀폐형 구조를 가지며, 개방된 영역은 설계에 따라 일부 개방되는 구조를 가지는 것도 가능하다. 그래서 취합조(300)는 다공성 지지층(200)으로부터 2차 필터링된 공기와 유수를 전달받아 취합하는 것이 가능하며, 이에 따라 취합조(300)의 상부에는 다공성 지지층(200)에서 전달되는 공기가 취합되고, 취합조(300)의 하부에는 다공성 지지층(200)에서 전달되는 유수가 취합된다.
취합조(300)의 내부에는 저류된 유량을 측정하기 위한 상부 센서(310)와 하부 센서(320)가 구성되며, 상부 센서(310)는 취합조(300)에 저류된 유수가 예정된 유량 이상으로 저류됨을 감지하기 위하여 하부 센서(320)보다 상부에 형성되고, 하부 센서(320)는 취합조(300)에 저류된 유수가 예정된 유량 이하로 저류됨을 감지하기 위하여 상부 센서(310)보다 하부에 형성된다. 이후 다시 설명하겠지만, 상부 센서(310)와 하부 센서(320)에서 감지된 유량에 대한 정보는 저장조(600)로 전송되어 저장조(600)의 운행 정보로 사용된다.
도면에는 도시되지 않았지만, 취합조(300) 내부에는 취합된 공기와 유수를 정화하기 위한 정화기를 더 포함할 수 있으며, 이러한 구성을 통해 취합조(300)는 취합된 공기와 유수를 3차적으로 다시 한번 필터링하는 것이 가능하다. 여기서, 정화기는 공기를 정화하기 위한 공기 정화기와 유수를 정화하기 위한 유수 정화기로 구분되어 각각 해당 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
취합조(300)의 하부에는 하부관이 연결되어 있으며, 하부관에는 제1 밸브(VV1)가 삽입되어 취합조(300)에 취합된 유수의 배출여부를 조절하는 것이 가능하다. 그리고, 취합조(300)의 상부에는 상부관이 연결되어 있으며, 상부관에는 제2 밸브(VV2)가 삽입되어 취합조(300)에 취합된 공기의 배출여부를 조절하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 미세먼지 제거 시스템은 취합조(300)에서 3차 필터링된 공기와 유수를 4차 필터링하여 이를 필요로 하는 공간까지 전달하는 이송필터(400, 500)를 포함한다. 이하 설명의 편의를 위하여 유수를 필터링하여 해당 공간으로 전달하는 구성을 "제1 살균부"라 칭하고 "400"의 도면부호를 부여하며, 공기를 전달하는 구성을 "제2 살균부"라 칭하고 "500"의 도면부호를 부여하기로 한다.
우선, 제1 살균부(400)는 제1 밸브(VV1)에 연결되어 취합조(300)에서 배출되는 유수를 살균하고 이를 식생층(100)으로 전달하기 위한 구성으로서 펌프(410)와 유수 살균기(420)를 포함한다. 여기서, 펌프(410)는 제1 밸브(VV1)를 통해 배출되는 유수를 유수 살균기(420) 방향으로 이동시키기 위한 구성이며, 유수 살균기(420)는 펌프(410)에 의해 전달되는 유수를 살균하기 위한 구성이다. 이후 유수 살균기(420)에서 필터링된 유수는 제1 물 배출관(G1)을 통해 식생층(100)으로 전달되어 공급되며, 식생층(100)은 이렇게 필터링된 청정의 유수를 제공받아 식재에 사용하는 것이 가능하다.
그리고 제2 살균부(500)는 제2 밸브(VV2)에 연결되어 취합조(300)에서 배출되는 공기를 살균하고 이를 필요로하는 공간으로 전달하기 위한 구성으로서 팬(510)과 공기 살균기(520)를 포함한다. 여기서, 팬(510)은 제2 밸브(VV2)를 통해 배출되는 공기를 공기 살균기(520) 방향으로 이동시키기 위한 구성이며, 공기 살균기(520)는 팬(510)에 의해 전달되는 공기를 살균하기 위한 구성이다. 이후 공기 살균기(520)에서 필터링된 공기는 이를 필요로 하는 공간(W)으로 전달 및 공급되는 것이 가능하다.
여기서, 유수 살균기(420)와 공기 살균기(520)는 UV 램프를 이용한 살균 장치로 구성할 수 있다.
마지막으로, 저장조(600)는 취합조(300)에 저류된 유수를 저장하기 위한 구성으로서 취합조(300)에 저류된 유수를 저장조(600) 방향으로 이동시키기 위한 펌프(610)와, 펌프(610)에 의해 전달되는 유수를 저장하기 위한 물탱크(620)를 포함한다.
저장조(600)는 위에서 설명한 상부 센서(310)와 하부 센서(320)로부터 전달되는 유량 정보에 따라 취합조(300)에 저류된 유수를 별도로 저장하는 것이 가능하다. 다시 말하면, 취합조(300)에 저류된 유수가 너무 많은 경우 이를 감지하여 취합조(300)에 저류된 유수를 저장조(600)로 이동하여 저장하는 것이 가능하다. 그리고, 취합조(300)에 저류된 유수가 너무 적은 경우 저장조(600)에 저장된 유수 또는 추가적으로 외부에서 물을 공급하여 식재에 필요한 물을 제공하는 것이 가능하다.
한편, 상기에서 설명한 이송필터 즉, 제1 살균부(400)와 제2 살균부(500), 그리고 저장조(600)는 하나의 관리 시스템(도시되지 않음)에서 제어하는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 이 관리 시스템은 제1 살균부(400)를 제어하여 예정된 시간에 취합조(300) 또는 저장조(600)에 취합된 유수를 식생층(100)으로 전달하는 것이 가능하고, 제2 살균부(500)를 제어하여 취합조(300)에 취합된 공기를 예정된 공간(W)으로 전달하는 것이 가능하며, 저장조(600)를 제어하여 취합조(300)에 저류된 유량에 따라 이를 저장조(600)로 전달하는 것이 가능하다.
한편, 위에서 설명하였듯이 다공성 지지층(200)은 광물 필터타입으로 형성하는 것이 가능하며, 특히 광물 필터타입의 경우 주기적으로 청소하여 다공성 지지층(200)의 사용기간을 늘려주는 것이 가능하다. 이때, 관리 시스템은 동작 모드에 따라 취합조(300) 또는 저장조(600)의 유수를 식생층(100) 또는 다공성 지지층(200)으로 전달하는 것이 가능하며, 이에 대한 설명은 도 2 를 통해 하기로 한다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 관리 시스템의 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 를 참조하면, 식생층(100) 상부에는 식생층(100)의 식재를 위하여 유수를 배출하는 제1 물 배출관(G1)이 배치되며, 다공성 지지층(200) 내부에는 다공성 지지층(200)을 청소하기 위하여 유수를 배출하는 제2 물 배출관(G2)이 배치된다. 제1 물 배출관(G1) 및 제2 물 배출관(G2)을 통해 배출되는 유수는 관리 시스템에 의해서 제어되며 이 유수는 취합조(300) 또는 저장조(600)에서 제공된다.
여기서, 제2 물 배출관(G2)은 제1 물 배출관(G1)에서 분배되는 구조를 가질 수 있으며, 취합조(300) 또는 저장조(600)에 별도로 연결되는 구조를 가지는 것도 가능하다.
관리 시스템은 크게 식재 동작 모드와 청소 모드를 가지는 것을 특징으로하며 각각의 동작 모드는 아래와 같다.
식생층(100)의 경우 식재를 위하여 예정된 시간에 물을 공급해 주어야만 하는데 관리 시스템은 식재 동작 모드시 취합조(300) 또는 저장조(600)의 유수를 제1 물 배출관(G1)을 통해 식생층(100)으로 공급해 줌으로써 재활용된 청정의 유수를 이용한 친환경적인 식재 환경을 조성해 주는 것이 가능하다.
이어서, 다공성 지지층(200)이 광물 필터타입으로 형성되는 경우 주기적인 청소를 통해 사용기간을 늘려주는 것이 가능한데 관리 시스템은 청소 동작 모드시 취합조(300) 또는 저장조(600)의 유수를 제2 물 배출관(G2)을 통해 다공성 지지층(200)으로 공급해 줌으로써 재활용된 청정의 유수를 이용한 친환경적인 청소 및 관리 환경을 조성해 주는 것이 가능하다.
결국, 본 발명의 실시예에 따른 미세먼지 제거 시스템은 오염된 외부공기와 외부유수를 1차, 2차, 3차, 4차 순차적으로 다단 필터링하는 친환경적인 구성을 제공하며, 여기서 필터링되는 청정의 공기와 유수를 필요로 하는 공간에 제공해 줌으로써 공기 및 유수의 재활용률을 높이고 대기 및 수질의 오염도를 낮추어 주는 것이 가능하다.
도 3 은 도 1 의 미세먼지 제거 시스템을 적용한 미세먼지 제거 모듈 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
이하 설명에 앞서, 미세먼지 제거 모듈 시스템은 도 1 의 미세먼지 제거 시스템에서 제공되는 4차 필터링된 공기와 유수를 내부 공간을 가지는 구조물에 제공하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 내부 공간을 가지는 구조물은 개인 및 공공 기관에서 설치한 구조물을 의미하며 그 중 공공 화장실이 그 일례가 될 수 있다.
도 3 을 참조하면, 미세먼지 제거 모듈 시스템은 도 1 의 미세먼지 제거 시스템(1000)과 내부 공간을 가지는 구조물인 공공 화장실(2000)을 포함한다. 도면에는 설명의 편의를 위하여 미세먼지 제거 시스템(1000)의 일부 구성인 식생층(100, 도 1 참조)이 도시되어 있다.
한편, 공공 화장실(2000)은 사람이 들어갈 수 있는 내부 공간이 마련된 본체(2100)와, 본체(2100)의 일측 상부에 배치되는 집진장치(2200), 및 본체(2100)의 일측 상부에 배치되는 태양광 패널(2300)을 포함한다.
우선, 집진장치(2200)는 미세먼지 제거 시스템(1000)의 일부 구성에 해당하는 제2 살균부(500)에서 4차 필터링된 공기에 전하를 가하여 미세먼지를 필터링하기 위한 구성이다. 집진장치(2200)와 제2 살균부(500)는 공기 배출관(G3)을 통해 연결되며, 제2 살균부(500)에서 4차 필터링된 공기는 공기 배출관(G3)을 통해 집진장치(2200)로 전달되고 집진장치(2200)에서 필터링된 청정의 공기는 공공 화장실(2000)의 내부 공간으로 배출되는 것이 가능하다.
다음으로, 태양광 패널(2300)은 태양광을 통해 에너지를 생산하여 집진장치(2200)에 공급하기 위한 구성이다. 이 태양광 패널(2300)의 상측에는 태양광 패널(2300)의 상면으로 유수를 배출하기 위한 제1 물 배출관(G1)이 구비된다. 여기서, 제1 물 배출관(G1)은 제1 살균부(400)에 연결되는 구성으로서 제1 살균부(400)에서 4차 필터링된 유수는 제1 물 배출관(G1)을 통해 태양광 패널(2300) 상면으로 배출되는 것이 가능하며, 예컨대 청소 동작 모드시 이를 이용하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 미세먼지 제거 모듈 시스템은 미세먼지 제거 시스템(1000)에서 생성된 청정의 공기와 유수를 공공 화장실(2000)에 이용해 줌으로써 친환경적인 에너지 생산과 동시에 이를 효율적으로 이용할 수 있는 환경을 조성하는 것이 가능하다.
한편, 본원발명의 실시예에 따른 미세먼지 제거 시스템(1000)과 공공 화장실(2000)은 하나의 시스템으로 구성될 수 있다. 즉, 공공 화장실(2000)을 설치하는데 있어서 미세먼지 제거 시스템(1000)까지 하나의 모듈로 함께 설치하는 것이 가능하다. 이는 내부 공간을 가지는 구조체에 친환경적 구조를 가지는 미세먼지 제거 시스템을 설치하는데 있어서 소요되는 시간을 줄여 줄 수 있음을 의미하며, 이는 곧 설치하는데 소모되는 비용을 절감할 수 있다는 것을 뜻한다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 식생층(100)
200 : 다공성 지지층
300 : 취합조 400 : 제1 살균부
500 : 제2 살균부 600 : 저장조
300 : 취합조 400 : 제1 살균부
500 : 제2 살균부 600 : 저장조
Claims (14)
- 식재가 가능한 식생층;
상기 식생층 일측에 형성되어 상기 식생층을 지지하며 상기 식생층에서 1차 필터링된 외부공기와 외부유수를 2차 필터링하여 통과시키기 위한 다공성 지지층;
상기 다공성 지지층에 접하는 부분은 개방되고 나머지 부분은 밀폐형 구조로 형성되며 상기 다공성 지지층으로부터 전달되는 2차 필터링된 공기와 유수를 취합하여 3차 필터링 및 저장하기 위한 취합조; 및
상기 취합조에 저장된 3차 필터링된 공기와 유수 각각을 4차 필터링하여 예정된 공간으로 전달하기 위한 이송필터를 포함하는
미세먼지 제거 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 다공성 지지층은,
효모, 누룩균, 광합성 세균, 방선균, 사상균 중 적어도 하나를 포함하는 미생물 필터타입과, 일라이트, 바이오 차, 제올라이트 중 적어도 하나를 포함하는 광물 필터타입 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 취합조 내부에 배치되며, 상기 취합조에 취합된 공기와 유수를 정화하기 위한 정화기를 더 포함하는
미세먼지 제거 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 취합조의 하부관에 삽입되어 상기 취합조에 취합된 상기 유수의 배출여부를 조절하기 위한 제1 밸브; 및
상기 취합조의 상부관에 삽입되어 상기 취합조에 취합된 상기 공기의 배출여부를 조절하기 위한 제2 밸브를 더 포함하며,
상기 이송필터는,
상기 제1 밸브에 연결되어 상기 유수를 살균하고 상기 식생층으로 전달하기 위한 제1 살균부; 및
상기 제2 밸브에 연결되어 상기 공기를 살균하고 예정된 공간으로 전달하기 위한 제2 살균부를 포함하는
미세먼지 제거 시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 제1 살균부는,
상기 제1 밸브를 통해 배출되는 상기 유수를 예정된 방향으로 이동시키기 위한 펌프; 및
상기 펌프에 의해 전달되는 상기 유수를 살균하기 위한 유수 살균기를 포함하는
미세먼지 제거 시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 제2 살균부는,
상기 제2 밸브를 통해 배출되는 상기 공기를 예정된 방향으로 이동시키기 위한 팬; 및
상기 팬에 의해 전달되는 상기 공기를 살균하기 위한 공기 살균기를 포함하는
미세먼지 제거 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 취합조 내부에 배치되며 상기 취합조에 저류된 유량을 감지하기 위한 센서; 및
상기 센서에서 제공되는 상기 유수의 유량 정보에 따라 상기 취합조에 저류된 유수를 별도로 저장하기 위한 저장조를 더 포함하는
미세먼지 제거 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 저장조는,
상기 취합조에 저류된 유수를 예정된 방향으로 이동시키기 위한 펌프; 및
상기 펌프에 의해 전달되는 상기 유수를 저장하기 위한 물탱크를 포함하는
미세먼지 제거 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 이송필터 및 상기 저장조로 이동하는 유수를 제어하기 위한 관리 시스템을 더 포함하는
미세먼지 제거 시스템.
- 제9항에 있어서,
상기 식생층 상부에 배치되며, 상기 식생층의 식재를 위한 상기 유수를 배출하는 제1 물 배출관; 및
상기 다공성 지지층 내부에 배치되며, 상기 다공성 지지층의 청소를 위한 상기 유수를 배출하는 제2 물 배출관을 더 포함하는
미세먼지 제거 시스템.
- 제10항에 있어서,
상기 관리 시스템은,
식재 동작 모드에서 상기 취합조 또는 상기 저장조의 유수를 상기 제1 물 배출관을 통해 상기 식생층으로 공급하고, 청소 동작 모드에서 상기 취합조 또는 상기 저장조의 유수를 상기 제2 물 배출관을 통해 상기 다공성 지지층으로 공급하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 시스템.
- 식재가 가능한 식생층, 상기 식생층 일측에 형성되어 상기 식생층을 지지하며 상기 식생층에서 1차 필터링된 외부공기와 외부유수를 2차 필터링하여 통과시키기 위한 다공성 지지층, 상기 다공성 지지층에 접하는 부분은 개방되고 나머지 부분은 밀폐형 구조로 형성되며 상기 다공성 지지층으로부터 전달되는 2차 필터링된 공기와 유수를 취합하여 3차 필터링 및 저장하기 위한 취합조, 및 상기 취합조에 저장된 3차 필터링된 공기와 유수 각각을 4차 필터링하여 예정된 공간으로 전달하기 위한 이송필터를 포함하는 미세먼지 제거 모듈 시스템; 및
상기 이송필터를 통해 상기 4차 필터링된 공기와 유수를 제공받는 구조물을 포함하는
미세먼지 제거 모듈 시스템.
- 제12항에 있어서,
상기 이송필터는 상기 취합조에서 전달되는 상기 유수 및 공기를 UV 램프를 이용하여 살균하기 위한 유수 살균기를 포함하며,
상기 구조물의 일측에 배치되며 상기 4차 필터링된 공기에 전하를 가하여 미세먼지를 필터링하기 위한 집진장치; 및
상기 구조물의 일측에 배치되며 태양광을 통해 에너지를 생산하여 상기 집진장치에 공급하는 태양광 패널을 포함하는
미세먼지 제거 모듈 시스템.
- 제13항에 있어서,
상기 태양광 패널 상측에 배치되며, 상기 4차 필터링된 유수를 상기 태양광 패널 상면에 배출하기 위한 물 배출관을 더 구비하는
미세먼지 제거 모듈 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180134211A KR102115764B1 (ko) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | 미세먼지 제거 시스템, 및 이를 이용한 미세먼지 제거 모듈 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180134211A KR102115764B1 (ko) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | 미세먼지 제거 시스템, 및 이를 이용한 미세먼지 제거 모듈 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200051192A true KR20200051192A (ko) | 2020-05-13 |
| KR102115764B1 KR102115764B1 (ko) | 2020-05-27 |
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ID=70730005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020180134211A KR102115764B1 (ko) | 2018-11-05 | 2018-11-05 | 미세먼지 제거 시스템, 및 이를 이용한 미세먼지 제거 모듈 시스템 |
Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU201439U1 (ru) * | 2020-10-10 | 2020-12-15 | Александр Юрьевич Ваганов | Устройство для очистки и дезинфекции воздуха и улучшения микроклимата помещения |
| WO2022075891A1 (ru) * | 2020-10-10 | 2022-04-14 | Александр Юрьевич ВАГАНОВ | Устройство для очистки и дезинфекции воздуха и улучшения микроклимата помещения |
| WO2022115001A1 (ru) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | Общество с ограниченной ответственностью "АВАНТ - СПЭЙС СИСТЕМС" | Метод передачи информации из космоса и устройство для его осуществления |
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| KR102262701B1 (ko) | 2020-06-24 | 2021-06-09 | 재단법인차세대융합기술연구원 | 미세조류를 이용한 실내 공기질 개선 시스템 |
| KR102364640B1 (ko) | 2021-05-13 | 2022-02-18 | 재단법인차세대융합기술연구원 | 미세조류를 이용한 실내 공기 정화 시스템 |
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| JPH11319469A (ja) * | 1998-05-11 | 1999-11-24 | Yamane Koji | 空気浄化設備及び浄化空気供給システム |
| KR101437632B1 (ko) * | 2012-11-30 | 2014-09-05 | 주식회사 에코빅 | 공기 정화 장치 |
| KR101471881B1 (ko) * | 2014-07-16 | 2014-12-10 | 노완상 | 실내환기 및 살균처리용 친환경 흡연부스 |
-
2018
- 2018-11-05 KR KR1020180134211A patent/KR102115764B1/ko active IP Right Grant
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| KR102115764B1 (ko) | 2020-05-27 |
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