KR20200124460A - Apparatus for reducing fine dust using power transmission structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 송전구조물의 사이에 워터커튼을 형성하여 미세먼지를 저감시키는 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for reducing fine dust using a transmission structure, and more particularly, to an apparatus for reducing fine dust using a transmission structure for reducing fine dust by forming a water curtain between transmission structures.
일반적으로 미세먼지는 자동차, 공장, 발전소 등 다양한 산업시설 및 기계에 의해 발생하는 매연이 주원인으로, 특히 한국의 고농도 미세먼지는 주로 중국발 오염물질이 국내로 유입되어 가중된 상태에서 국내의 공기 흐름이 느려지고, 정체됨으로 인해 발생되는 것으로 알려져 있다.In general, fine dust is mainly caused by soot generated by various industrial facilities and machinery such as automobiles, factories, and power plants.In particular, high-concentration fine dust in Korea is mainly caused by pollutants from China. It is known to be caused by slowing down and stagnation.
미세먼지를 낮추기 위해, 자동차에 매연 저감장치를 설치하거나, 실내나 터널에 대형필터를 설치하고 있으나, 중국으로부터의 미세먼지 유입을 방지할 수 없어, 미세먼지 생성량을 감소시킴에 있어서 그 효과가 미미하다는 한계가 있다. 공기 중의 미세먼지를 제거하기 위해 도로에 물을 뿌리거나, 서해 상에 인공강우를 생성하는 실험을 하는 등의 다양한 노력이 이루어지고 있으나, 막대한 소요 비용에 비해 실질적으로 그 효율성이 낮다는 문제점이 있었다.In order to reduce fine dust, a smoke reduction device is installed in automobiles, or large filters are installed in indoors or tunnels, but the inflow of fine dust from China cannot be prevented, so the effect is insignificant in reducing the amount of fine dust generated. There is a limit to that. Various efforts are being made to remove fine dust in the air, such as sprinkling water on the road or conducting experiments to create artificial rainfall in the west sea, but there was a problem that the efficiency was practically low compared to the enormous cost required. .
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.Therefore, there is a need to improve this.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허등록번호 제0959546호(2010.05.17 등록, 발명의 명칭: 전동차에 장착한 살수장치)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Registration No. 0959546 (registered on May 17, 2010, title of the invention: sprinkler mounted on an electric vehicle).
본 발명은 송전철탑 등의 송전구조물을 이용해 대형의 워터커튼을 형성함으로써 미세먼지를 효율적으로 저감시킬 수 있는 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus for reducing fine dust using a transmission structure capable of efficiently reducing fine dust by forming a large water curtain using a transmission structure such as a transmission tower.
본 발명에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치는, 송전구조물로 물을 공급하는 물공급부; 상기 송전구조물의 사이에 설치되고, 상기 물공급부에서 공급받은 물을 분무하는 워터커튼부; 및 미세먼지 농도에 따라 상기 물공급부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for reducing fine dust using a transmission structure according to the present invention comprises: a water supply unit for supplying water to the transmission structure; A water curtain unit installed between the transmission structures and spraying water supplied from the water supply unit; And a control unit for controlling the operation of the water supply unit according to the fine dust concentration.
상기 물공급부는, 물을 저장하는 저장탱크; 상기 저장탱크에 저장된 물을 상기 송전구조물로 강제 이송시키는 공급펌프; 및 상기 저장탱크의 수위를 설정수위로 유지하는 수위유지장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The water supply unit may include a storage tank for storing water; A supply pump for forcibly transferring water stored in the storage tank to the transmission structure; And a water level maintenance device for maintaining the water level of the storage tank at a set water level.
상기 수위유지장치는, 상기 저장탱크의 수위를 측정하는 수위센서; 상기 수위센서에서 측정된 수위가 상기 설정수위 미만인 경우 신호를 발생시키는 수위알림장치; 및 상기 수위알림장치의 신호를 입력받아, 수원으로부터 상기 수위센서로 물을 이송시키는 저장펌프를 가동시키는 물보충제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The water level maintenance device may include a water level sensor measuring a water level of the storage tank; A water level notification device for generating a signal when the water level measured by the water level sensor is less than the set water level; And a water replenishment controller that receives a signal from the water level notification device and operates a storage pump that transfers water from a water source to the water level sensor.
상기 워터커튼부는, 상기 송전구조물의 사이에 배치되며, 일측부가 제1송전구조물에 결합되고, 타측부가 제2송전구조물에 결합되는 물분무관; 및 상기 물분무관 상에 배치되고, 상기 물분무관의 외부로 물을 배출하는 물배출구가 형성되는 물분무장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The water curtain unit may include a water spray pipe disposed between the transmission structures, one side portion coupled to the first transmission structure, and the other side portion coupled to the second transmission structure; And a water spray device disposed on the water spray tube and having a water outlet for discharging water to the outside of the water spray tube.
상기 물분무장치는, 상기 물공급부에서 멀어질수록 상대적으로 확장된 너비를 가지거나, 물배출구의 개수가 증가하는 것을 특징으로 한다.The water spraying device is characterized in that, as the distance from the water supply unit increases, the width is relatively expanded or the number of water outlets increases.
상기 물배출구는, 0.1mm이하의 반경을 가지는 것을 특징으로 한다.The water outlet is characterized in that it has a radius of 0.1mm or less.
상기 물배출구는, 제1배출공; 및 결빙을 고려하여 상기 제1배출공보다 큰 반경을 가지고, 상기 제1배출공의 사이에 배치되는 제2배출공;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The water outlet has a first outlet hole; And a second discharge hole having a larger radius than the first discharge hole in consideration of freezing and disposed between the first discharge holes.
상기 제1배출공은, 0.1mm이하의 반경을 가지고, 상기 제2배출공은, 상기 0.1mm 초과하는 반경을 가지고, 상기 제1배출공의 사이에 이격되게 배치되는 것을 특징으로 한다.The first discharge hole has a radius of 0.1 mm or less, and the second discharge hole has a radius greater than 0.1 mm, and is disposed to be spaced apart between the first discharge holes.
상기 제어부는, 미세먼지 농도에 관한 정보를 입력받는 정보입력부; 상기 정보입력부에서 입력된 정보를 기준치와 비교하는 정보처리부; 및 상기 정보처리부에서 미세먼지 농도가 기준치를 초과한다고 판정되면, 상기 물공급부를 작동시키는 작동제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The control unit includes: an information input unit for receiving information on the concentration of fine dust; An information processing unit for comparing the information input by the information input unit with a reference value; And an operation control unit operating the water supply unit when it is determined that the fine dust concentration exceeds the reference value in the information processing unit.
상기 정보입력부는, 상기 송전구조물에 설치되고, 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a fine dust sensor installed in the transmission structure and measuring a concentration of fine dust.
본 발명에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치는, 송전구조물의 사이에 물을 분무하는 워터커튼부를 설치하고, 제어부를 이용해 미세먼지 농도에 따라 물공급부의 작동을 자동으로 제어함으로써, 미세먼지 나쁨 시 인근의 수원으로 부터 물을 공급받아 공중에 분사하는 워터커튼을 생성할 수 있으며, 이에 따라 미세먼지를 효율적으로 저감시킬 수 있다.In the apparatus for reducing fine dust using a transmission structure according to the present invention, a water curtain unit for spraying water is installed between the transmission structures, and the operation of the water supply unit is automatically controlled according to the concentration of fine dust using a control unit. It is possible to generate a water curtain that is supplied with water from a water source near the city and sprayed into the air, thereby effectively reducing fine dust.
또한, 본 발명은, 워터커튼부의 연장길이에 따라, 송전구조물의 이격 간격에 해당되는 단위 길이를 가지는 대형 워터커튼을 형성할 수 있으며, 송전구조물 중 주로 도심으로부터 이격된 산에 설치된 송전철탑을 본 발명의 설치 대상으로서 적용하면, 미세먼지 제거를 위해 워터커튼부에서 분사되는 물로 인해, 사람이 느끼는 불편함을 최소화할 수 있다.In addition, the present invention can form a large water curtain having a unit length corresponding to the separation distance of the transmission structure according to the extension length of the water curtain part, and the transmission tower installed on a mountain separated from the city center is mainly seen among the transmission structures. When applied as an installation object of the invention, it is possible to minimize discomfort felt by a person due to water sprayed from the water curtain portion to remove fine dust.
또한, 송전철탑은 국내의 전지역에 걸쳐 이미 그 설치가 이루어져 있는 바, 특정한 지역에 구름이나 기류를 형성하는 등의 인공 강우를 형성하는 것과 비교해, 국내 전반에 걸쳐 보다 범용적으로 적용할 수 있고, 설치된 송전철탑에 물공급부와 워터커튼부를 설치하는 간단한 구조로 구현가능하여, 보다 적은 비용으로 용이하게 그 적용이 이루어질 수 있다.In addition, transmission towers have already been installed throughout the country, and compared to the formation of artificial rainfall such as clouds or air currents in a specific area, they can be applied more universally throughout the country. Since it can be implemented with a simple structure in which a water supply unit and a water curtain unit are installed on the installed transmission tower, the application can be made easily at a lower cost.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치의 사용상태를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치의 물공급부와 제어부를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치의 워터커튼부를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치의 물배출구의 다양한 실시예를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치의 물배출구의 다른 다양한 실시예를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 7은 물방울의 반지름에 따른 최종속도 그래프이다.1 is a conceptual diagram illustrating a state of use of a fine dust reduction apparatus using a transmission structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram schematically showing an apparatus for reducing fine dust using a transmission structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a water supply unit and a control unit of an apparatus for reducing fine dust using a transmission structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram schematically showing a water curtain part of an apparatus for reducing fine dust using a transmission structure according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating various embodiments of a water outlet of a device for reducing fine dust using a transmission structure according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram illustrating other various embodiments of a water outlet of a device for reducing fine dust using a transmission structure according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph of the final velocity according to the radius of the water droplet.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of an apparatus for reducing fine dust using a transmission structure according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치의 사용상태를 설명하고자 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치를 개략적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a state of use of an apparatus for reducing fine dust using a transmission structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating an apparatus for reducing fine dust using a transmission structure according to an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치(1)는 물공급부(10), 워터커튼부(20), 제어부(30)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, an
물공급부(10)는 지하수, 수도(水道, waterworks)설비 등과 같은 지하 또는 지상의 수원(水源, source water)(미도시)으로부터 송전구조물(2)로 물을 공급한다. 송전구조물(2)로는 발전소에서 발생된 전력을 원거리의 수용지로 수송하기 위해, 즉 송전(送電, power transmission)을 위해, 주로 도심으로부터 떨어진 산에 설치되는 송전철탑 등을 적용할 수 있다.The
워터커튼부(20)는 물공급부(10)에서 공급받은 물을 공중에 분무하는 장치부로, 물이 연속하여 유동될 수 있는 호스(hose)의 구조를 가지고 송전구조물(2)의 사이에 설치된다. 송전철탑에는 중성선이 설치되므로, 송전구조물(2)로서 송전철탑을 적용하는 경우, 워터커튼부(20)는 워터커튼부(20)에서 분사되는 물로 인한 중성선의 수명 저하와 감전 등으로 인한 안전 사고의 위험을 방지하기 위해 중성선의 하측에 설치된다.The
제어부(30)는 미세먼지 농도에 따라 물공급부(10)의 작동을 제어하는 장치부이다. 제어부(30)는 미세먼지 농도가 좋음이나 보통 단계일 때는 물공급부(10)의 작동을 중지시킴으로써, 워터커튼부(20)로부터의 물분사가 중단된 채 대기, 유지 하도록 하다가, 미세먼지 농도가 나쁨이나 아주 나쁨 단계일 때는 물공급부(10)를 작동시킴으로써 워터커튼부(20)의 물분사가 이루어지도록 한다.The
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치의 물공급부와 제어부를 설명하고자 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a water supply unit and a control unit of an apparatus for reducing fine dust using a transmission structure according to an embodiment of the present invention.
도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 물공급부(10)는 저장탱크(11), 공급펌프(12), 수위유지장치(13)를 포함한다.2 and 3, the
저장탱크(11)는 물을 저장하는 장치부로, 수원으로부터 물을 공급받아 설정범위의 수위로 저장하고, 배관에 의해 워터커튼부(20)와 연결된다. 공급펌프(12)는 저장탱크(11)에 저장된 물을 송전구조물(2)로 강제 이송시키는 장치로, 공급펌프(12)의 작동 시, 저장탱크(11)에 저장된 물은 배관을 타고 워터커튼부(20)까지 이송되고, 호스 구조를 가지는 워터커튼부(20)를 따라 유동되면서 워터커튼부(20)의 외부로 분사된다.The
수위유지장치(13)는 저장탱크(11)의 수위를 설정범위로 유지하기 위한 장치부로, 저장탱크(11)의 수위를 일정하게 유지함으로써 미세먼지 농도에 따른 본 발명의 물분무 작동이 신뢰성있게 이루어질 수 있도록 한다. 즉, 설정 량의 물을 저장탱크(11)에 상시 저장, 유지함으로써, 미세먼지 농도 나쁨 시 워터커튼부(20)로의 물공급이 신속하고 원활하게 이루어질 수 있도록 한다. 도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수위유지장치(13)는 수위센서(14), 수위알림장치(15), 물보충제어기(16)를 포함한다.The water
수위센서(14)는 저장탱크(11)에 저장된 물의 수위를 실시간으로 측정한다. 수위알림장치(15)는 수위센서(14)에서 측정된 수위가 설정범위의 수위 미만인 경우 신호를 발생시킨다. 물보충제어기(16)는 수위알림장치(15)의 신호를 입력받아, 수원으로부터 수위센서(14)로 물을 이송시키는 저장펌프(17)를 가동시키거나, 수원과 연결된 배관 상에 설치된 물공급용 밸브(미도시)를 개방시킨다.The
수위센서(14)에서 물의 수위가 설정범위의 수위 미만으로 측정되면, 물보충제어기(16)에 이에 대한 신호가 입력되고, 물보충제어기(16)는 저장펌프(17)를 가동시키거나 물공급용 밸브를 개방시키는 제어명령을 출력함으로써, 수원으로부터 저장탱크(11)로의 물 이송 및 물 보충이 자동으로 이루어지게 된다.When the
상기와 같은 작용에 의해 수원으로부터 저장탱크(11)로의 물 공급이 이루어지다가, 수위센서(14)에서 물의 수위가 설정범위의 수위를 초과하는 것으로 측정되면, 물보충제어기(16)에 이에 대한 신호가 측정되고, 물보충제어기(16)는 저장펌프(17)의 가동을 중단시키거나 물공급용 밸브를 폐쇄시키는 제어명령을 출력함으로써, 수원으로부터 저장탱크(11)로의 물 이송 및 물 보충을 중단한다.When water is supplied from the water source to the
상기와 같은 작용에 의해 저장탱크(11)의 내부에는 물이 설정범위 이내의 수위로 상시 저장, 유지된다. 또한, 송전구조물(2)이 주로 인적인 드문 산중에 설치되는 것을 고려하여, 상기와 같은 작동이 정상적으로 이루어지는지를 관리자가 원거리에서 용이하게 확인가능하게, 도 3에 도시된 바와 같이 수위센서(14)에서 측정된 수위는 수위알림장치(15)를 통해 모바일 웹 등으로 무선 송신되는 것이 바람직하다.By the above-described action, water is always stored and maintained in the
이때, 모바일 웹은 저장펌프(17)를 가동, 중단시키거나 물공급용 밸브를 개방, 폐쇄시키는 제어를 수행하는 물보충제어기(16)의 기능을 2차적으로 수행함으로써, 관리자가 모바일 웹을 이용해 저장탱크(11)의 수위를 원격으로 감시하는 외에도 모바일 웹을 이용해 저장탱크(11)의 수위를 직접적으로 제어가능하도록 한다.At this time, the mobile web secondaryly performs the function of the water replenishment controller 16 that controls to start or stop the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치의 워터커튼부를 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치의 물배출구의 다양한 실시예를 설명하고자 도시한 개념도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치의 물배출구의 다른 다양한 실시예를 설명하고자 도시한 개념도이다.4 is a conceptual diagram schematically showing a water curtain part of a device for reducing fine dust using a transmission structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram of a device for reducing fine dust using a transmission structure according to an embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram illustrating various embodiments of the water outlet, and FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating other various embodiments of the water outlet of the apparatus for reducing fine dust using a transmission structure according to an embodiment of the present invention.
도 2, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 워터커튼부(20)는 물분무관(21)과 물분무장치(22)를 포함한다.2 and 4, the
물분무관(21)은 물을 연속하여 이송가능한 호스의 구조를 가지고 송전구조물(2)의 사이에 배치되며, 연장방향의 일측부와 타측부가 복수개의 송전구조물(2)에 각각 결합된다. 보다 구체적으로, 물분무관(21)의 연장방향의 일측부는 제1송전구조물(2A)에 결합되고, 타측부는 제1송전구조물(2A)과 이격된 제2송전구조물(2A)에 결합된다. 이에 따라, 물분무관(21)은 복수개의 송전구조물(2)의 사이에 연속하여 배치되고, 지상으로부터 이격된 공중에 수평방향으로 연장되게 배치된다.The
물분무장치(22)는 물분무관(21)의 외부로 물을 배출하는 장치부로, 물배출구(23)를 구비하여 물분무관(21)의 길이방향을 따라 복수개가 배치된다. 복수개의 물분무장치(22)를 물분무관(21)의 길이방향을 따라 배치함에 있어서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 물분부장치(22)가 물공급부(10)에서 멀어질수록 확장된 너비, 면적을 가지는 것이 바람직하다.The
도 2 상에서 물공급부(10)는 복수개의 송전구조물(2) 중 제1송전구조물(2A)의 하측에 배치되고, 제1송전구조물(2A)을 따라 상측의 물분무관(21)으로 물을 상향 공급한다. 이때, 물분무관(21) 중 제1송전구조물(2A)에 가장 근접한 A부분에서의 수압이 가장 세고, A부분과 이웃한 B부분, B부분과 이웃한 C부분의 순서로 수압이 점차 약해진다.2, the
물분무관(21)의 전 길이에 걸쳐 물분무장치(22)를 동일한 너비, 면적으로 형성하는 경우, 물공급부(10)에서 멀어질수록 상기와 같이 물분무관(21) 내부의 수압이 낮아지면서, 물분무장치(22)의 외부로 배출, 분사되는 물의 양이 줄어든다. 본 발명의 일실시예와 같이 물분부장치(22)가 물공급부(10)에서 멀어질수록 확장된 너비, 면적을 가지면, 물분무관(21)의 전 길이에 걸쳐 물배출이 보다 균일한 정도로 이루어질 수 있다.In the case of forming the
본 발명의 일실시예에 따른 물분무장치(22)는 복수개의 물배출구(23)가 이격되게 배치된 구조를 가진다. 물분무장치(22) 중 물배출구(23)가 배치되는 영역을 실질적으로 물배출이 이루어지는 물분무장치(22)의 유효 영역으로 해석할 수 있으므로, 본 발명의 설명에서는 물배출구(23)가 배치되는 영역의 너비를 물분무장치(22)의 너비라고 가정한다.The
이에 따라, 물배출구(23)의 개수와 너비에 따라 물분무장치(22)의 전체 너비, 면적이 결정된다. 즉, 물분무장치(22)는 물공급부(10)에서 멀어질수록 물배출구(23)의 개수가 증가하거나 너비가 확장되는 구조를 가진다. 물분무장치(22)에 동일한 너비를 가지는 복수개의 물배출구(23)를 배치함에 있어서는, 물배출구(23)의 개수를 도 5의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 서로 다르게 구성함으로써, 물분무장치(22) 각각의 너비와 면적을 차별되게 형성할 수 있다.Accordingly, the total width and area of the
또한, 물분무장치(22)에 동일한 개수를 가지는 복수개의 물배출구(23)를 배치함에 있어서는, 물배출구(23)의 너비를 도 6의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 서로 다르게 구성함으로써, 물분무장치(22) 각각의 너비와 면적을 차별되게 형성할 수 있다.In addition, in arranging a plurality of
물배출구(23)는, 물배출구(23)를 통해 분사되는 물방울의 반경(r)을 0.1mm 이하로 유도하기 위해, 원형의 단면 형상을 가지며, 0.1mm 이하의 반경을 가지는 것이 바람직하다.The
도 7은 물방울의 반지름에 따른 최종속도 그래프이다.7 is a graph of the final velocity according to the radius of the water droplet.
미세먼지 제거량은 물배출구(23)를 통해 배출되는 물방울의 표면적과, 공기 중 물방울이 머무는 시간에 비례한다. 물방울의 단위 부피당 표면적은 물방울의 반경(r)을 변수(parameter)로 하여 4πr2/(3/4×πr3)로 정리할 수 있으며, 이에 따르면 물방울의 단위 부피당 표면적은 물방울의 반경(r)에 반비례한다. 즉, 물방울의 반경(r)이 작을수록, 물방울의 단위 부피당 표면적이 커진다.The amount of fine dust removed is proportional to the surface area of the water droplets discharged through the
아래의 나비어 스톡스(Navier-Stokes) 방정식에 따르면, 물방울의 최종낙하속도(u∞)는 주위 공기에서 물방울에 가해지는 인력이 중력과 유사할 때 도달하게 된다. 여기서, ug는 중력가속도, ρl은 물의 밀도, CD는 인력계수, 는 Reynolds number, ρ는 액체의 밀도, ν는 공기움직임의 점성이다.According to the following Navier-Stokes equation, the final drop velocity (u ∞ ) of a droplet is reached when the attraction applied to the droplet in the surrounding air is similar to gravity. Where ug is the acceleration due to gravity, ρl is the density of water, C D is the attractive force coefficient, Is the Reynolds number, ρ is the density of the liquid, and ν is the viscosity of the air movement.
또한, 물방울의 반경(r)<30㎛ 일 때, 아래의 물방울의 낙하분석 방정식에 의하면, 물방울의 최종낙하속도(u∞)는 물방울의 반경(r2)에 비례한다.In addition, when the radius of the droplet (r) <30㎛, according to the drop analysis equation below, the final drop velocity (u ∞ ) of the droplet is proportional to the radius of the droplet (r 2 ).
또한, 40㎛<물방울의 반경(r)<600㎛ 일 때, 아래의 물방울의 낙하분석 방정식에 의하면, 물방울의 최종낙하속도(u∞)는 물방울의 반경(r)에 비례한다.In addition, when 40㎛<radius of water droplet (r)<600㎛, according to the drop analysis equation below, the final drop velocity (u ∞ ) is proportional to the radius (r) of the water droplet.
즉, 수학식 1, 수학식 2에 의하면, 물방울이 작을수록 물방울의 최종낙하속도(u∞)가 낮아지고, 공중에 머무는 시간이 증가한다.That is, according to
또한, 도 7에 도시된 물방울의 반경(r)에 따른 종단속도(終端速度, terminal velocity) 그래프에 의하면, 물방울의 반경(r)이 0.1mm를 초과하면 물방울의 속도가 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있다. 즉 상기의 수학식들과 그래프에 의하면, 물방울의 반경(r)이 0.1mm 이하일 때의 물방울의 낙하속도는, 물방울의 반경(r)이 0.1mm를 초과하는 경우와 비교해, 현저히 낮다는 것을 확인할 수 있다.In addition, according to the terminal velocity graph according to the radius (r) of the water droplet shown in FIG. 7, it can be confirmed that the speed of the water droplet increases rapidly when the radius (r) of the water droplet exceeds 0.1 mm. have. That is, according to the above equations and graphs, it is confirmed that the falling speed of the water droplet when the radius (r) of the water droplet is less than 0.1 mm is significantly lower than that when the radius (r) of the water droplet exceeds 0.1 mm. I can.
물분무장치(22)에서 분사되는 물방울 전체의 표면적이 넓을수록, 즉 물방울의 단위 부피당 표면적을 확장시킬수록, 그리고 물방울의 낙하속도가 느릴수록, 물방울과 미세먼지간의 흡착율이 높아, 미세먼지 제거 효율성을 보다 향상시킬 수 있는데, 본 발명은 상기와 같이 물배출구(23)를 0.1mm이하의 반경(r)으로 형성하여 물배출구(23)를 통해 배출되는 물방울의 반경(r)이 0.1mm 이하가 되게 유도함으로써, 상기와 같은 작용을 구현할 수 있다.The larger the surface area of the entire water droplet sprayed from the
물배출구(23)는 도 5, 도 6에 도시된 바와 같이 동일한 직경을 가지는 복수개가 배치될 수도 있으나, 도 4에 도시된 바와 같이 서로 다른 직경을 가지는 복수개가 혼합되어 배치될 수도 있다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 물배출구(23)는, 서로 다른 반경을 가지는 복수개의 제1배출공(24)과 제2배출공(25)을 포함한다.As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of
제1배출공(24)과, 제1배출공(24)보다 큰 반경을 가지는 제2배출공(25)을 하나의 물분무장치(22) 상에 함께 배치함으로써, 보다 구체적으로는 제1배출공(24) 사이에 제2배출공(25)을 균일한 밀도로 배치함으로써, 겨울 동파로 인해 물이 결빙되면서 제1배출공(24)이 막히더라도 제2배출공(25)을 통해 물배출이 이루어질 수 있다.By arranging the
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(30)는 정보입력부(31), 정보처리부(33), 작동제어부(34)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a
정보입력부(31)는 미세먼지 농도에 관한 정보를 입력받는 장치부로, 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서(32)나, 미세먼지 농도에 관한 기상 정보를 무선으로 입력받는 무선 데이터수신부(미도시)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 정보입력부(31)는 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서(32)를 송전구조물(2)에 설치한 구조를 가진다. 이에 따라, The
정보처리부(33)는 정보입력부(31)에서 입력된 정보를 미세먼지 기준치와 비교한다. 여기서, 미세먼지 기준치는 본 발명에 따른 미세먼지 저감장치(1)의 작동이 필요하다고 판단되는 미세먼지 농도로서, 보다 구체적으로는 미세먼지 농도 나쁨을 나타내는 국내 미세먼지 기준 80㎍/㎥를 적용할 수 있다. The
작동제어부(34)는 정보처리부(33)에서 미세먼지 농도가 기준치를 초과한다고 판정되면, 즉 미세먼지 나쁨 또는 아주 나쁨이 인지되면 물공급부(10)를 작동시키는 제어명령을 출력한다. 또한, 정보처리부(33)에서 미세먼지 농도가 기준치 미만으로 판정되면, 즉 미세먼지 보통 또는 좋음이 인지되면 물공급부(10)의 작동을 중지시키는 제어명령을 출력한다. 작동제어부(34)로는 모바일 웹을 적용할 수 있다.The operation control unit 34 outputs a control command for operating the
미세먼지센서(32)에서 측정되어 정보처리부(33)로 입력된 미세먼지 농도가 나쁨을 나타내는 기준치 이상인 경우, 작동제어부(34)는 공급펌프(12)를 작동시키는 제어명령을 출력하고, 공급펌프(12)의 구동에 의해 저장탱크(11) 내부의 물은 워터커튼부(20)로 이송되고, 물분무관(21)을 따라 유동되면서 물분무장치(22)를 통해 배출되고, 도 1에 도시된 바와 같이 송전구조물(2)의 사이에 미세먼지 감소를 위한 워터커튼을 형성하게 된다.When the fine dust concentration measured by the
상기와 같이 워터커튼부(20)를 통해 물을 분사하면서 미세먼지 감소를 위한 워터커튼을 형성한 상태에서, 미세먼지센서(32)에 미세먼지 농도가 기준치 미만으로 측정되면, 정보처리부(33)에서 이를 기준치와 비교, 처리하고, 작동제어부(34)는 공급펌프(12)의 가동을 중단시키는 제어명령을 출력함으로써, 저장탱크(11)로부터 워터커튼부(20)로의 물 이송 및 물 공급을 중단한다.In the state in which a water curtain for reducing fine dust is formed while spraying water through the
본 발명에 의하면, 상기와 같은 작용에 의해 미세먼지 농도에 따라 워터커튼을 자동으로 작동시키거나, 그 작동을 중단시킬 수 있다. 미세먼지센서(32)의 실시간 측정 결과와, 정보처리부(33)에서 기준치와 비교하여 판단한 결과는, 도 3에 도시된 바와 같이 모바일 웹 형태의 작동제어부(34)로 무선 송신된다.According to the present invention, the water curtain can be automatically operated or stopped according to the concentration of fine dust by the above action. The result of real-time measurement of the
관리자는 모바일 웹 형태의 작동제어부(34)를 이용해, 송전구조물(2)로부터 이격된 원거리에서, 미세먼지센서(32)에서 측정한 미세먼지 농도나, 기상청의 일기예보에 따른 미세먼지 농도, 그리고 정보처리부(33)에서 기준치와 비교하여 판단한 결과를 실시간으로 확인할 수 있고, 원거리에서 원격으로 공급펌프(12)의 작동을 제어할 수 있다.The manager uses the operation control unit 34 in the form of a mobile web, at a distance away from the
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치(1)에 의하면, 송전구조물(2)의 사이에 물을 분무하는 워터커튼부(20)를 설치하고, 제어부(30)를 이용해 미세먼지 농도에 따라 물공급부(10)의 작동을 자동으로 제어함으로써, 미세먼지 나쁨 시 인근의 수원으로 부터 물을 공급받아 공중에 분사하는 워터커튼을 생성할 수 있으며, 이에 따라 미세먼지를 효율적으로 저감시킬 수 있다.According to the fine
또한, 본 발명에 의하면, 워터커튼부(20)의 연장길이에 따라, 송전구조물(2)의 이격 간격에 해당되는 단위 길이를 가지는 대형 워터커튼을 형성할 수 있으며, 송전구조물(2) 중 주로 도심으로부터 이격된 산에 설치된 송전철탑을 본 발명의 설치 대상으로서 적용하면, 미세먼지 제거를 위해 워터커튼부(20)에서 분사되는 물로 인해, 사람이 느끼는 불편함을 최소화할 수 있다.In addition, according to the present invention, according to the extension length of the
또한, 송전철탑은 국내의 전지역에 걸쳐 이미 그 설치가 이루어져 있는 바, 특정한 지역에 구름이나 기류를 형성하는 등의 인공 강우를 형성하는 것과 비교해, 국내 전반에 걸쳐 보다 범용적으로 적용할 수 있고, 설치된 송전철탑에 물공급부(10)와 워터커튼부(20)를 설치하는 간단한 구조로 구현가능하여, 보다 적은 비용으로 용이하게 그 적용이 이루어질 수 있다.In addition, transmission towers have already been installed throughout the country, and compared to the formation of artificial rainfall such as clouds or air currents in a specific area, they can be applied more universally throughout the country. Since it can be implemented with a simple structure in which the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is only illustrative, and those of ordinary skill in the field to which the technology pertains, various modifications and other equivalent embodiments are possible. I will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the following claims.
1 : 미세먼지 저감장치
2 : 송전구조물
2A : 제1송전구조물
2B : 제2송전구조물
10 : 물공급부
11 : 저장탱크
12 : 공급펌프
13 : 수위유지장치
14 : 수위센서
15 : 수위알림장치
16 : 물보충제어기
17 : 저장펌프
20 : 워터커튼부
21 : 물분무관
22 : 물분무장치
23 : 물배출구
24 : 제1배출공
25 : 제2배출공
30 : 제어부
31 : 정보입력부
32 : 미세먼지센서
33 : 정보처리부
34 : 작동제어부1: fine dust reduction device 2: transmission structure
2A: first transmission structure 2B: second transmission structure
10: water supply unit 11: storage tank
12: supply pump 13: water level maintenance device
14: water level sensor 15: water level notification device
16: water replenishment controller 17: storage pump
20: water curtain part 21: water spray pipe
22: water spray device 23: water outlet
24: first discharge hole 25: second discharge hole
30: control unit 31: information input unit
32: fine dust sensor 33: information processing unit
34: operation control unit
Claims (10)
상기 송전구조물의 사이에 설치되고, 상기 물공급부에서 공급받은 물을 분무하는 워터커튼부; 및
미세먼지 농도에 따라 상기 물공급부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치.
A water supply unit for supplying water to the transmission structure;
A water curtain unit installed between the transmission structures and spraying water supplied from the water supply unit; And
A control unit for controlling the operation of the water supply unit according to the concentration of the fine dust; fine dust reduction device using a transmission structure comprising a.
상기 물공급부는,
물을 저장하는 저장탱크;
상기 저장탱크에 저장된 물을 상기 송전구조물로 강제 이송시키는 공급펌프; 및
상기 저장탱크의 수위를 설정수위로 유지하는 수위유지장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치.
The method of claim 1,
The water supply unit,
A storage tank for storing water;
A supply pump for forcibly transferring water stored in the storage tank to the transmission structure; And
A water level maintenance device for maintaining the water level of the storage tank at a set water level. A device for reducing fine dust using a transmission structure comprising: a.
상기 수위유지장치는,
상기 저장탱크의 수위를 측정하는 수위센서;
상기 수위센서에서 측정된 수위가 상기 설정수위 미만인 경우 신호를 발생시키는 수위알림장치; 및
상기 수위알림장치의 신호를 입력받아, 수원으로부터 상기 수위센서로 물을 이송시키는 저장펌프를 가동시키는 물보충제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치.
The method of claim 2,
The water level maintenance device,
A water level sensor measuring the water level of the storage tank;
A water level notification device for generating a signal when the water level measured by the water level sensor is less than the set water level; And
A water replenishment controller that receives a signal from the water level notification device and operates a storage pump that transfers water from a water source to the water level sensor. A device for reducing fine dust using a transmission structure comprising: a.
상기 워터커튼부는,
상기 송전구조물의 사이에 배치되며, 일측부가 제1송전구조물에 결합되고, 타측부가 제2송전구조물에 결합되는 물분무관; 및
상기 물분무관 상에 배치되고, 상기 물분무관의 외부로 물을 배출하는 물배출구가 형성되는 물분무장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치.
The method of claim 1,
The water curtain part,
A water spray pipe disposed between the transmission structures, one side of which is coupled to the first transmission structure, and the other side of which is coupled to the second transmission structure; And
A water spray device disposed on the water spray pipe and having a water outlet for discharging water to the outside of the water spray pipe.
상기 물분무장치는,
상기 물공급부에서 멀어질수록 상대적으로 확장된 너비를 가지거나, 물배출구의 개수가 증가하는 것을 특징으로 하는 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치.
The method of claim 4,
The water spray device,
A device for reducing fine dust using a transmission structure, characterized in that, as the distance from the water supply unit increases, the width is relatively extended or the number of water outlets increases.
상기 물배출구는, 0.1mm이하의 반경을 가지는 것을 특징으로 하는 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치.
The method according to claim 4 or 5,
The water outlet is a fine dust reduction device using a transmission structure, characterized in that having a radius of 0.1mm or less.
상기 물배출구는,
제1배출공; 및
결빙을 고려하여 상기 제1배출공보다 큰 반경을 가지고, 상기 제1배출공의 사이에 배치되는 제2배출공;을 포함하는 것을 특징으로 하는 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치.
The method according to claim 4 or 5,
The water outlet,
First discharge hole; And
A device for reducing fine dust using a power transmission structure, comprising: a second discharge hole having a larger radius than the first discharge hole in consideration of freezing and disposed between the first discharge holes.
상기 제1배출공은, 0.1mm이하의 반경을 가지고,
상기 제2배출공은, 상기 0.1mm 초과하는 반경을 가지고, 상기 제1배출공의 사이에 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치.
The method of claim 7,
The first discharge hole has a radius of 0.1 mm or less,
The second discharge hole has a radius greater than 0.1 mm, and the fine dust reduction device using a transmission structure, characterized in that arranged to be spaced apart between the first discharge hole.
상기 제어부는,
미세먼지 농도에 관한 정보를 입력받는 정보입력부;
상기 정보입력부에서 입력된 정보를 기준치와 비교하는 정보처리부; 및
상기 정보처리부에서 미세먼지 농도가 기준치를 초과한다고 판정되면, 상기 물공급부를 작동시키는 작동제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치.
The method of claim 1,
The control unit,
An information input unit for receiving information on the concentration of fine dust;
An information processing unit that compares the information input by the information input unit with a reference value; And
And an operation control unit operating the water supply unit when it is determined that the fine dust concentration exceeds the reference value in the information processing unit.
상기 정보입력부는,
상기 송전구조물에 설치되고, 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전구조물을 이용한 미세먼지 저감장치.The method of claim 9,
The information input unit,
A fine dust reduction device using a transmission structure, comprising a; fine dust sensor installed on the transmission structure and measuring the concentration of fine dust.
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