KR20200134178A - 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템 및 이를 포함하는 차량 - Google Patents

차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템 및 이를 포함하는 차량 Download PDF

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KR20200134178A
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Abstract

미세먼지에 대한 경각심이 날로 커지면서 국내외적으로 다양하게 미세먼지 저감 기술을 선보이고 있으나, 기술의 적용 양상 및 공간 확보/비용으로 인한 효과가 매우 제한적이다. 본 발명에서는 상기와 같은 한계를 극복하기 위해, 모든 시/도/군에 존재하는 버스 및 특장차를 대상으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템 및 이를 포함하는 차량을 제시한다.

Description

차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템 및 이를 포함하는 차량{An air purifying system using power of a vehicle and a vehicle including the same}
본 기술은 도로 이동원을 이용하여, 실외에서 미세먼지를 제거할 수 있는 미세먼지 저감 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 외부 대기에 존재하는 미세먼지를 포함하는 각종 오염물질을 제거할 수 있는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.
미세먼지란 대기 중 고체 상태 입자 및 액적 상태의 혼합물을 의미하는 단어이며, 일반적으로 지름 10㎛ 이하의 입자를 PM10, 2.5㎛ 이하의 입자를 PM2.5로 분류한다. 사람의 머리카락 지름이 70㎛, 해변의 고운 모래가 90㎛의 크기를 갖는 것에 비해, 미세먼지는 약 9배 이상 작은 크기를 가진다. 초미세먼지의 경우 크기가 매우 작으므로, 호흡기관을 통해 인체 내 유입시 염증, 폐 질환 및 혈관에도 영향을 주어 협심증 및 뇌졸증 등 다양한 병을 유발하여 미세먼지에 대한 경각심이 날로 증가하고 있는 상황이다.
최근 미세먼지 비상저감조치가 연달아 발령되면서, 사회적으로 미세먼지 저감 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한, 대기 오염으로 인한 사회적 피해 비용이 최대 60조원 (KEI 발표, 2002)에 달하는 것으로 알려져 있어, 이를 줄이기 위해 다양한 집진기술, 방지기술 및 모니터링 기술이 개발되고 있는 상황이다.
국내에서는 응결물질인 요오드화은을 이용해 구름 방울을 빗방울로 성장시키기 위해, 서해안 영광 북서쪽 110km 부근 해상에서 인공강우 실험을 시도하였으나 유의미한 강수를 관측하기 어려워 미세먼지 절감 효과에는 크게 영향을 주지 못하였다. 또한, 서울시에서는 차량에 플라스마 기술을 적용하여, 물방울이 음전하를 띠도록 차징을 걸고, 차량 내부에 양전하를 가진 장치를 적용하여 미세먼지의 포집을 시도하였다. 미세먼지/초미세먼지 농도가 약 30% 이상 절감되는 효과를 보였으나, 20분 후 다시 미세먼지 농도가 차량 운행 이전 상태로 돌아갔으며, 초고온ㅇ전기를 이용하므로 오히려 오존 발생의 가능성이 있고 개방적인 환경에서 물방울과 미세먼지가 만날 확률이 매우 희박하므로 미세먼지 절감에 한계가 존재한다.
한편, 국외의 경우 유의미한 미세먼지 절감 효과를 본 기술 중 대표적인 예로, 중국의 '추마이타' 건축물이 있다. 추마이타의 경우, 공기 흡입구로 흡인하고, 태양열을 이용하여 공기를 가열시켜 상승기류를 형성한다. 이렇게 상승된 공기는 여과장치를 거치게 되며, 건축물 인근 10 km2의 하루 최대 500만 m3의 오염 공기를 처리할 수 있다. 초미세먼지의 농도가 약 15% 이상 절감된 효과를 보였으나, 추마이타 건설 비용에 약 20억 원 이상이 소모되며 연간 필터 교체 비용 및 구동 비용이 약 3,400만원 이상 소모되어 경제적 부담이 매우 크다는 한계가 있다. 또한, 건축물의 규모로 인해 도심 내 부지가 확보되어야할 뿐만 아니라, 60m에 달하는 건축물의 높이로 인해 도시의 미관을 해친다는 단점이 존재한다.
상기와 같은 기존 미세먼지 저감 기술의 한계를 해결하기 위해, 기존 공간 및 장치를 활용할 수 있음과 동시에 지역적 특색을 고려하여 유의미한 미세먼지 저감 효과를 볼 수 있는 기술이 필요하다.
대한민국 특허공개번호 제 20-2019-0000846 호
본 발명자들은 다수의 연구 결과 차량의 동력원을 신재생에너지 동력원으로 구현하고 차량의 동력원을 이용하여 구동될 수 있는 구조의 미세먼지저감 장치를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 차량의 동력원을 신재생에너지 동력원으로 구현하고 차량의 동력원을 이용하여 구동될 수 있도록 구현되어 기존 시/도/군내에 적용되는 버스 상부 또는 내부에 적용 가능하므로 별도의 공간이 요구되지 않아 기존의 대기 정화용 건축물을 이용한 기술과 비교하여 공간의 효율성이 크고, 부지 확보에 의한 별도의 비용도 요구되지 않아 확장성 및 적용 가능성이 우수한 차량의 동력을 이용한 공기정화시스템 및 이를 포함하는 차량을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기존의 공기 정화용 건축물과는 달리 지역에 관계없이 시내버스 및 특장차가 운행되는 국/내외 모든 지역을 대상으로 적용 가능하며, 차량의 동력원을 이용하여 공기를 흡인 후 처리하는 기술이므로 기존 플라스마 차량과는 달리 개방형 및 밀폐형 환경에서도 구동이 가능해 유의미한 미세먼지 저감 효과를 거둘 수 있는 구조의 차량의 동력을 이용한 공기정화시스템 및 이를 포함하는 차량을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 차량의 동력원으로 친환경 에너지 동력원을 사용하기 때문에 기존 디젤, CNG, LNG를 쓰는 차량에 의해 발생되는 1차 및 2차 오염원의 발생(기존 차량은 CO 및 CO2가 발생됨) 가능성이 0이므로 오염원 발생의 원천봉쇄가 가능한 구조의 차량의 동력을 이용한 공기정화시스템 및 이를 포함하는 차량을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술된 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 먼저, 본 발명은 차량에 설치되며, 내부에 수용공간이 형성된 케이스부; 상기 케이스부 내에 설치되며, 상기 차량의 주행에 따라 대기를 흡인하여 상기 대기 중에 부유하는 미세먼지를 제거하여 정화된 공기를 배출하는 공기정화부; 및 상기 케이스부 또는 상기 차량에 설치되어 미세먼지 농도, 온도, 습도 중 하나 이상을 측정하는 센서부;를 포함하고, 상기 공기정화부가 배출하는 정화된 공기의 일부를 상기 차량의 동력발생시 사용하도록 상기 동력원부에 제공하는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 공기정화부에서 상기 정화된 공기를 배출하는 제1라인부재가 차량외부, 차량내부 및 동력원부로 정화된 공기를 각각 공급할 수 있는 제2라인부재, 제3라인부재 및 제4라인부재로 분기되는 배출라인부재 및 상기 제3라인부재 및 제4라인부재에 각각 설치되어 상기 정화된 공기의 공급을 조절하는 공급조절부재를 포함하는 배출라인유닛이 더 포함된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 공기정화부는 공기흡입유닛, 드라이어유닛, 다중 필터유닛 및 물이용 정화유닛을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 공기흡입유닛은 상기 케이스부의 전방에 돌출되거나 상기 케이스부의 전단부를 이루도록 설치되어 공기가 유입되는 공기유입부재; 상기 공기유입부재로 유입된 공기를 후방으로 전달하고, 흡입력제공부재의 흡입력을 상기 공기유입부재로 전달하는 공기운반덕트부재; 및 상기 공기유입부재로 공기가 유입되도록 흡입력을 상기 공기운반덕트부재를 통해 상기 공기유입부재로 전달하는 흡입력제공부재;를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 드라이어유닛은 상기 공기유입부재내에 설치되어 상기 공기유입부재로 유입되는 공기를 건조시키는 에어드라이어부재이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 다중 필터유닛은 상기 공기운반덕트부재의 전방측 내부에 설치되어 드라이어유닛에 의해 건조된 공기로부터 미세먼지를 포함한 오염물질을 제거한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 공기운반덕트부재는 상기 공기유입부재와 연결된 전단부 직경보다 상기 다중 필터유닛의 후방 측에 형성된 후단부 직경이 1/5이하로 축소되어 상기 흡입력제공부재와 연결된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 다중 필터유닛은 정전기 유도식 집진 필터, 프리필터, 카본 필터, 헤파필터 중 두개 이상을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 물이용 정화유닛은 상기 공기운반덕트부재를 통해 상기 흡입력제공부재로 전달되어 상기 흡입력제공부재로부터 배출된 1차 정화 공기를 물과 접촉시켜 상기 1차 정화 공기 중에 포함된 초미세먼지 또는 냄새를 제거한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 물이용 정화유닛은 상기 흡입력제공부재와 연결되는 연결부재, 상기 연결부재를 통해 전달되는 공기를 수용하는 공간이 형성된 수용부재 및 상기 수용부재 내부에 형성되어 공급된 물과 공기를 접촉시킨 후 정화된 공기 및 오염된 물을 상기 수용부재 외부로 배출시키는 정화부재를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 공기정화부는 상기 물이용 정화유닛으로부터 정화된 공기를 흡인하거나 배출시키는 정화공기배출력제공유닛을 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제4라인부재는 상기 동력원부에 포함된 일체형재생연료전지의 연료전지 모드로 상기 정화된 공기를 공급한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 동력원부는 태양전지, 리튬이차전지 및 일체형재생연료전지(URFC)를 포함하는 신재생 및 전지 기반의 에너지 장치이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 일체형재생연료전지의 연료전지 모드에서 발생된 물이 상기 공기정화부로 공급되고, 상기 공기정화부에서 사용된 후 배출된 물이 상기 일체형재생연료전지에 공급되어 수전해모드를 통해 H2 및 O2로 분해된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 공기정화부에서 사용된 후 배출된 물을 저장하는 오수저장부재, 상기 일체형재생연료전지에서 생성된 물이 저장되는 증류수저장부재 및 상기 오수저장부재에서 상기 일체형재생연료전지로 공급되는 물을 정화하는 정수부재를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 센서부는 상기 대기에서 상기 공기정화부로 유입되는 공기 및 상기 공기정화부에서 상기 대기로 배출되는 공기 각각의 미세먼지를 측정할 수 있는 위치에 설치되는 2개 이상의 미세먼지측정센서를 포함한다.
또한, 본 발명은 상술된 어느 한 항의 공기정화시스템이 장착된 차량을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 차량은 버스 또는 특장차이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 차량이 버스인 경우, 상기 공기정화시스템에서 공기정화부가 내부에 설치된 케이스부가 상기 차량의 상부 또는 전면 중앙부 측에 설치된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 공기정화시스템 태양전지, 리튬이차전지 및 일체형재생연료전지(URFC)를 포함하는 신재생 및 전지 기반의 에너지 장치로만 구동된다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.
먼저, 본 발명에 의하면 차량의 동력원을 신재생에너지 동력원으로 구현하고 차량의 동력원을 이용하여 구동될 수 있도록 구현되어 기존 시/도/군내에 적용되는 버스 상부 또는 내부에 적용 가능하므로 별도의 공간이 요구되지 않아 기존의 대기 정화용 건축물을 이용한 기술과 비교하여 공간의 효율성이 크고, 부지 확보에 의한 별도의 비용도 요구되지 않아 확장성 및 적용 가능성이 우수하다. 즉 대기 정화용 건축물은 그 크기가 커지면 커질수록, 흡인할 수 있는 공기의 양이 커지기 때문에 유의미한 미세먼지 저감 효과를 관측할 수 있지만, 부지 확보로 인해 소모되는 비용이 크고 각 지역 도심 내에 건축물이 설치가 되어야하므로 도심의 미적인 면을 크게 해할 가능성이 존재하기 때문이다.
또한, 본 발명에 의하면, 기존의 공기 정화용 건축물과는 달리 지역에 관계없이 시내버스 및 특장차가 운행되는 국/내외 모든 지역을 대상으로 적용 가능하며, 차량의 동력원을 이용하여 공기를 흡인 후 처리하는 기술이므로 기존 플라스마 차량과는 달리 개방형 및 밀폐형 환경에서도 구동이 가능해 유의미한 미세먼지 저감 효과를 거둘 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 친환경 에너지 동력원을 사용하기 때문에 기존 디젤, CNG, LNG를 쓰는 차량에 의해 발생되는 1차 및 2차 오염원의 발생(기존 차량은 CO 및 CO2가 발생됨) 가능성이 0이므로 오염원 발생의 원천봉쇄가 가능하다.
본 발명의 이러한 기술적 효과들은 이상에서 언급한 범위만으로 제한되지 않으며, 명시적으로 언급되지 않았더라도 후술되는 발명의 실시를 위한 구체적 내용의 기재로부터 통상의 지식을 가진 자가 인식할 수 있는 발명의 효과 역시 당연히 포함된다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따라 각각 시내버스 및 특장차에 적용된 공기정화시스템의 개략적인 모식도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기정화시스템의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기정화시스템의 동력원부에 적용되는 일체형재생연료전지(URFC) 기반 P&ID 상세 작동 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기정화시스템의 공기정화부에 적용되는 다중필터유닛의 일 구현예에 따른 외관의 조립 형태 및 구체적 치수를 나타낸 것이다.
본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 발명의 설명에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따라 각각 시내버스 및 특장차에 적용된 공기정화시스템의 개략적인 모식도를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기정화시스템의 블록 구성도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기정화시스템의 동력원부에 적용되는 일체형재생연료전지(URFC) 기반 P&ID 상세 작동 개념도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기정화시스템의 공기정화부에 적용되는 다중필터유닛의 일 구현예에 따른 외관의 조립 형태 및 구체적 치수를 나타낸 것이다.
도 1a 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템(10)은 버스 또는 특장차와 같은 차량의 상부 또는 내부에 차량의 동력원이용하여 구동되며 그 공조기를 이용하여 설치될 수 있는데, 케이스부(100), 공기정화부(200), 센서부(300) 및 동력원부(400)를 포함한다. 다만, 본 발명의 공기정화시스템(10)이 차량의 동력원을 이용하는 관점에서 동력원부(400)를 구성요소로 포함시킨 것일 뿐, 실질적으로 동력원부(400)는 차량의 필수적으로 설치되어 차량을 구동하기 위해 사용되는 동력원부와 동일한 구성요소인 점을 고려하면 제외할 수도 있음은 물론이다. 이 경우 본 발명의 공기정화시스템(10)은 실질적으로 케이스부(100)에 모두 내장되어 차량에 탈부착 가능하게 구현할 수 있다.
케이스부(100)는 상술된 바와 같이 그 내외부에 본 발명의 공기정화시스템(10)의 구성요소가 설치되는 하우징으로서, 차량의 상부 또는 차량의 내부 빈 공간에 설치되며, 그 내부에 수용 공간이 형성된다.
일 구현예로서 케이스부 (100)는 지지플레이트와 커버로 구성될 수 있다. 지지플레이트는 케이스부(100)의 바닥판을 이루는 것으로, 차량의 상부 또는 내부 등 차량의 일면에 고정될 수 있으므로 차량의 폭 및 길이 이하의 넓이 및 길이를 갖는 평판일 수 있다. 커버는 지지플레이트를 덮도록 지지플레이트에 탈착 가능하게 형성될 수 있으며, 그 내부에 공기정화부(200)에 포함된 각종 부재를 수납할 수 있도록 수용 공간이 형성될 수 있는 형상을 갖는다. 커버의 전방단부 및 후방단부는 외부의 공기가 유입 및 배출될 수 있도록 개구되거나 적어도 유입구 및 배출구가 형성될 수 있다. 케이스부(100)는 이러한 유입구 및 배출구가 차량의 주행 방향을 기준으로 전방 및 후방에 마주하도록 차량에 설치됨으로써, 공기가 보다 원활하게 유입 및 배출될 수 있다. 필요한 경우 케이스부(100)에 형성된 유입구 및 배출구 중 하나 이상에는 자동 또는 수동으로 개폐가능한 도어가 설치될 수 있을 것이다.
공기정화부(200)는 케이스부(100) 내에 설치되며, 차량의 주행에 따라 대기를 흡인하여 대기 중에 부유하는 미세먼지를 제거하여 정화된 공기를 배출하는 구성요소로서, 공기흡입유닛(210), 드라이어유닛(220), 다중필터유닛(230) 및 물이용 정화유닛(240)을 포함한다. 필요한 경우 배출라인유닛(250) 및 정화공기배출력제공유닛(260)을 더 포함할 수 있다.
공기흡입유닛(210)은 외부에서 대기를 공기정화시스템(10) 내부로 흡입시키는 구성요소로서, 공기유입부재(211), 공기운반덕트부재(212) 및 흡입력제공부재(213)를 포함할 수 있다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 블로우(A) 및 (B)에 대응하는 구성요소일 수 있다.
공기유입부재(211)는 케이스부(110)의 유입구 전방으로 돌출되거나 케이스부(110)의 전단부를 이루도록 설치되어 공기가 유입되는 구성요소로서, 공기가 유입되기에 용이하기만 하면 공지된 모든 구조를 채택할 수 있는데, 일 구현예로서 일정한 길이를 갖고 전방은 넓고 후방으로 갈수록 좁아지는 구조가 채택될 수 있을 것이다. 여기서, 공기유입부재(211)의 길이는 적어도 공기유입부재(211) 내부에 설치되는 드라이어유닛(220)에 의해 외부에서 유입된 대기가 다중필터유닛(230)의 정화 조건에 적합하게 충분히 건조 처리될 수 있는 길이일 수 있다.
공기운반덕트부재(212)는 공기유입부재(211)로 유입된 공기를 후방으로 전달하고, 흡입력제공부재(213)의 흡입력을 공기유입부재(211)로 전달하는 구성요소로서, 그 전방단부는 공기유입부재(211)와 기밀하게 연결되고 그 후방단부는 흡입력제공부재(213)와 기밀하게 연결된다. 공기운반덕트부재(212)의 내부 공간 중 공기유입부재(211)와 인접한 전방단부에서부터 다중필터유닛(230)이 설치될 수 있는데, 일 구현예로서 공기운반덕트부재 (212)의 내부 공간 중 다중필터유닛(230)의 후방이 되는 공간은 그 직경이 전방단부보다 적어도 1/5이하로 축소되는 형태로 모아져서 후방단부를 이루고 흡입력제공부재(213)와 연결될 수 있다. 이와 같이 공기운반덕트부재(212)의 후방단부가 구현되면 흡입력제공부재(213)의 흡입력을 보다 잘 전달할 수 있는 구조가 될 수 있다.
흡입력제공부재(213)는 차량이 주행하거나 정차되어 있는 상태에서 외부 대기가 공기유입부재(211)로 자연적으로 유입되는 양이 많지 않으므로 외부 대기를 강제로 흡입할 수 있는 흡입력을 제공하는 구성요소로서, 공기를 흡인할 수 있기만 하면 공지된 모든 기술이 적용될 수 있는데 일 구현예로서 진공청소기에 적용되는 진공펌프, 블로워 또는 공기압축기 등일 수 있을 것이다.
드라이어유닛(220)은 공기유입부재(210)내에 설치되어 공기유입부재 (210)로 유입되는 공기를 건조시키는 구성요소로서, 공기를 건조시킬 수 있도록 열풍을 발생시킬 수 있기만 하면 제한되지 않으나, 일 구현예로서 공기유입부재(210)의 내부 표면에 전체적으로 설치되는 에어드라이어 부재일 수 있다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 Dryer(C)에 대응하는 구성요소일 수 있다.
다중 필터유닛(230)은 공기운반덕트부재(220)의 전방측 내부에 설치되어 드라이어유닛(220)에 의해 건조된 공기로부터 미세먼지를 포함한 오염물질을 제거하는 구성요소로서, 정전기 유도식 집진 필터, 프리필터, 카본 필터, 헤파필터 중 두개 이상을 포함할 수 있는데, 일 구현예로서 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 정전기 유도식 집진 필터(F-1), 프리필터(F-2), 카본 필터(F-3), 헤파필터(F-4)를 순차적으로 배치하여 4중 필터로 구현할 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 필터 조립부를 구현할 수 있다.
이와 같이 다중 필터유닛(230)이 구성되면 흡인된 건조 공기가 정전기 유도 집진필터(F-1)를 통해 1차 필터링 되며, 프리 필터(F-2), 카본 필터(F-3), 헤파 필터(F-4)를 각각 통과하여 총 4번 필터링이 된다. 이때 적용되는 필터는 필터식/습식/전기집진식/이온식의 모든 필터를 사용할 수 있으며 순서에는 크게 상관이 없다.
물이용 정화유닛(240)은 초미세먼지와 같이 다중필터유닛(230)에 의해 제거되지 못하고 남은 잔여물질 또는 공기에 섞인 악취와 같은 냄새를 제거하는 구성요소로서, 연결부재, 수용부재 및 정화부재를 포함하여 공기운반덕트부재(212)를 통해 흡입력제공부재 (213)로 전달되어 흡입력제공부재(213)로부터 배출된 1차 정화 공기를 물과 접촉시킴으로써 1차 정화 공기 중에 포함된 초미세먼지 및/또는 냄새를 거의 완벽하게 제거할 수 있다. 경우에 따라서는, 냄새를 제거하는 탈취효과를 극대화하기 위해 공급되는 물에 Fe2+과 같은 금속이온이 추가될 수 있다. 물이용 정화유닛(240)은 도 1a 및 도 1b에 도시된 Mini Water Cutain(F-5)에 대응하는 구성요소일 수 있다.
연결부재는 흡입력제공부재(213)와 물이용 정화유닛(240)을 연결하는 구성요소로서, 흡입력제공부재(213)에서 배출되는 다중 필터유닛(230)에 의해 1차 정화된 공기가 물이용 정화유닛(240)의 수용부재로 기밀하게 전달될 수 있기만 하면 공지된 구성의 적용이 가능한데, 일 구현예로서 내부에 중공이 형성된 관형상일 수 있을 것이다. 수용부재는 연결부재를 통해 전달되는 공기를 수용하는 공간이 형성된 구성요소로서 일정한 공간이 기밀하게 형성된 구조일 수 있다. 정화부재는 수용부재 내부에 형성되어 외부에서 공급된 물과 1차 정화된 공기를 접촉시켜 1차 정화된 공기에 포함된 초미세먼지 및/또는 냄새를 제거한 다음 정화된 공기 및 오염된 물을 수용부재 외부로 배출시키는 구성요소이다. 정화부재는 공기와 물을 접촉시킨 후 다시 공기와 물로 분리하여 배출할 수 있기만 하면 공지된 모든 구성을 채택할 수 있으나, 일 구현예로서 수용부재에 공급된 물과 공기를 접촉시킨 후 회전시켜 공기와 물을 분리시켜 배출하는 방식(워터 싸이클론 방식)이나 물을 커튼형식으로 공급하여 공기와 접촉시킨 후 나노필터가 표면에 부착된 원통형구조를 이용하여 공기와 물로 분리시켜 배출하는 방식(미니 워터 커튼 방식)이 사용될 수 있을 것이다.
배출라인유닛(250)은 공기정화부(200)에서 정화된 공기를 차량외부, 차량내부 및 동력원부(400)로 각각 배출되도록 유도하는 구성요소로서, 배출라인부재 및 공급조절부재를 포함할 수 있다. 배출라인부재는 제1라인부재 내지 제4라인부재로 이루어지는데, 제1라인부재는 공기정화부(200)의 물이용 정화유닛(240) 또는 정화공기배출력제공유닛 (260)에서 배출되는 정화된 공기를 기밀하게 전달하는 관부재로서, 3개로 분기되어 각각 차량외부와 연결되는 제2라인부재, 차량내부로 연결되는 제3라인부재 및 동력원부로 연결되는 제4라인부재로 분기되도록 형성될 수 있다. 공급조절부재는 제1라인부재를 통해 배출되는 정화된 공기 중 차량외부로 배출되는 양은 조절될 필요가 없지만 차량내부 및 동력원부(400)로 공급되는 정화된 공기의 양은 조절될 필요가 있으므로 일정한 양이 공급될 수 있도록 조절하는 구성요소로서, 일 구현예로서 플로우미터가 적용될 수 있다. 일예로 정화된 공기가 220루베라면 차량내부 및 동력원부(400)로 제공되는 정화된 공기는 각각 2루베 정도 일 수 있고, 나머지 대부분은 차량외부로 배출되어 대기 중의 오염물질을 정화하는 것이다. 이때, 제4라인부재는 동력원부(400)에 포함된 일체형재생 연료전지(430)의 연료전지 모드로 정화된 공기를 공급하는데, 정화된 공기는 물이용 정화유닛(240)을 거치면서 습기를 머금은 상태의 습공기(공기 중 가습된 O2)로서 연료전지 모드의 연료에 사용되기에 적합하다.
정화공기배출력제공유닛(260)은 물이용정화유닛(240)으로부터 정화된 공기를 흡인하거나 배출시키는 구성요소로서, 공기를 흡인할 수 있기만 하면 공지된 모든 기술이 적용될 수 있는데 일 구현예로서 진공청소기에 적용되는 진공펌프, 블로워 또는 공기압축기 등일 수 있을 것이다. 정화공기배출력제공유닛(260)은 물이용 정화유닛(240)으로부터 정화된 공기가 잘 배출되는 경우에는 제외해도 무방하다.
센서부(300)는 케이스부(100) 또는 본 발명의 공기정화시스템(10)이 장착되는 차량에 설치되어 미세먼지 농도, 온도, 습도 중 하나 이상을 측정하는 구성요소로서, 미세먼지 농도, 온도, 습도를 측정하여 전송할 수 있기만 하면 공지된 모든 기술을 적용할 수 있는데, 일 구현예로서 미세먼지 측정센서, 온도센서, 습도센서 및 제어송수신보드를 포함할 수 있을 것이다. 특히, 미세먼지 측정센서(300)는 본 발명의 공기정화시스템(10)의 미세먼지저감 효과를 측정하기 위해 도시된 바와 같이 외부 대기에서 공기정화부(200)로 유입되는 공기 및 공기정화부(200)에서 외부 대기로 배출되는 공기 각각의 미세먼지를 측정할 수 있는 위치에 각각 2개가 설치될 수 있다.
보다 구체적으로 미세먼지 측정센서에 대해 살펴보면, 미세먼지 측정센서는 미세먼지의 크기 및 농도를 측정 및 처리할 수 있도록 일 구현예로서 광 산란 방식을 통해 미세먼지의 크기 및 농도를 측정 및 처리함으로써 미세먼지 정보를 생성할 수 있다. 이 경우, 레이저광선의 산란 횟수로 미세먼지 입자의 개수를 측정하고, 산란광량으로 미세먼지의 입자의 크기를 측정할 수 있다. 그러나, 미세먼지 측정 센서를 통해 미세먼지의 정보를 생성하는 방법은 이에 한정되지 않으며, 다양한 방식으로 구현 가능할 것이다.
동력원부(400)는 차량의 운행에 필요한 동력을 제공할 뿐만 아니라, 공기정화시스템(10)을 구동하는데 필요한 동력을 안정적으로 제공하는 구성요소로서, 도 3에 도시된 바와 같이 구동되는 태양전지, 리튬이차전지 및 일체형재생연료전지 (URFC)를 포함하는 신재생 및 전지 기반의 에너지 장치일 수 있다.
일 구현예로서 도 2에 도시된 바와 같이, 공기정화시스템(10)에 외부에서 증류수를 계속 공급하지 않아도 동력원부(400)와 순환하는 구조를 통해 최초 수전해모드에 사용될 증류수를 제외하면 공기정화시스템(10)에 필요한 증류수가 일체형재생연료전지의 연료전지모드에서 생성되어 제공됨으로써 물이용 정화유닛(240)이 동작할 수 있는 것을 알 수 있다. 즉, 일체형재생연료전지(430)의 연료전지 모드에서 발생된 물이 증류수저장부재(water tank 1)에 저장된 후 공기정화부(200) 즉 물이용 정화유닛(240)으로 공급되고, 공기정화부(200)에서 사용된 후 배출된 물(오염물질 포함)이 오수저장부재(water tank 2)에 저장된 후 정수부재를 거쳐 증류수 상태로 일체형재생연료전지에 공급되어 수전해모드를 통해 H2 및 O2로 분해되고, 분해된 수소가 연료전지모드로 공급되어 연료로 사용되는 구성으로 구현될 수 있기 때문이다. 또한, 생성된 O2 가스는 도심에서 대류를 일으키는 원인물질로 제공함으로서 미세먼지 제거를 위한 도심 내 공기 흐름을 원활하게 하는데 기여할 수 있다.
여기서, 공기정화부(200)에서 사용된 후 배출된 물을 저장하는 오수저장부재, 일체형재생연료전지(430)에서 생성된 물이 저장되는 증류수저장부재 및 오수저장부재에서 일체형재생연료전지로 공급되는 물을 정화하는 정수부재는 공기정화부(200)가 설치된 케이스부(100)와 동력원부(400)사이에 설치될 수 있는데, 정수부재는 DI water system을 포함하여 구현될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명에서 공기정화시스템(10)의 원활한 구동을 위해 최초로 구동되기 전에 증류수저장부재 및/또는 정수부재에 일정량의 증류수를 담아둘 수 있을 것이다.
본 발명의 차량은 상술된 구성의 공기정화시스템(10)이 장착된 차량으로서, 태양전지(410: P-3), 리튬이차전지(420:P-2) 및 일체형재생연료전지(URFC, 430: P-1)를 포함하는 신재생 및 전지 기반의 에너지 장치로만 구동되는 친환경차량이다. 보다 구체적으로 본 발명의 차량은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 본 발명의 공기정화시스템(10)을 충분한 크기로 설치할 수 있는 설치공간이 확보될 수 있고, 하루 중 대부분의 시간 동안 운행하는 특성을 가진 시내버스, 시외버스, 고속버스, 관광버스 등을 포함하는 버스 및 특장차 중 어느 하나일 수 있을 것이다.
태양전지(410;P-3)는 일 구현예로서 케이스부(100)상부에 설치되는 태양광 패널을 포함하여 주간에 태양광 발전을 통해 전력을 생산하고 생산된 전력을 리튬이차전지(P-2)에 저장하거나 차량의 출력보조용 및 공기정화시스템(10)에 전력공급 등의 기능을 수행할 수 있는데, 특히 일체형재생연료전지 (P-1)에 전력을 공급하여 수전해 모드를 동작시킴으로써 연료전지 모드에 사용될 수 있는 수소를 생산할 수 있다.
리튬이차전지(420:P-2)는 버스 및/또는 특장차의 출력보조용으로 적용되는 동시에 공기정화시스템(10)에 전력을 공급하는데도 사용될 수 있는데, 태양전지(410;P-3) 및/또는 일체형재생연료전지(430: P-1)와 연계되어 전력을 저장하고 있다가 차량 운행의 보조전력 및 공기정화시스템(10)의 구동전력으로도 이용가능하며, 특히 야간이나 흐린 날과 같이 태양전지가 동작하기 어려운 시간대에 보다 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.
일체형재생연료전지(430)는 본 발명의 차량을 구동시키는 주된 동력원으로서 상술된 바와 같이 연료전지 모드에서 발생된 물이 증류수저장부재(water tank 1)에 저장된 후 공기정화부(200) 즉 물이용 정화유닛(240)으로 공급되고, 공기정화부(200)에서 사용된 후 배출된 물(오염물질 포함)이 오수저장부재(water tank 2)에 저장된 후 정수부재를 거쳐 증류수 상태로 일체형재생연료전지에 공급되어 수전해모드를 통해 H2 및 O2로 분해되고, 분해된 수소가 연료전지모드로 공급되는 구성으로 구현될 수 있기 때문이다. 또한, 생성된 O2 가스는 도심에서 대류를 일으키는 원인물질로 제공함으로서 미세먼지 제거를 위한 도심내 공기 흐름을 원활하게 하는데 기여할 수 있다.
필요한 경우 공기정화시스템(10)이 장착된 차량에 GPS모듈을 장착하고, 센서부(300)에서 측정된 미세먼지 정보 및 위치 정보를 취합하여 미세먼지 오염지도를 생성하는 서버를 더 포함할 수 있다. 이때, 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템(10)은 원격에 위치한 서버로 각종 정보를 송신하기 위하여, 무선 통신 모듈이 구비될 수 있다. 또한, 센서부(300)에 포함된 온도센서 및 습도센서를 통해 서버는 기상 정보와, 미세먼지 정보, 및 위치 정보를 취합하여 미세먼지 오염지도를 생성할 수 있을 것이다. 이렇게 서버를 통해 생성된 오염지도는 스마트 폰 등의 휴대기기에 설치된 앱을 통해 제공될 수 있다. 휴대기기에 설치되는 앱은 애플의 앱스토어, 구글의 안드로이드 마켓 등 에서 제공될 수 있으며, 사용자는 이를 다운로드하여 설치할 수 있다. 이 밖에도 오염지도는 인터넷 웹 페이지, IoT 플랫폼과 연동되어 제공될 수도 있을 것이다.
실험예 1
광주광역시의 경우 면적 당 차량 대수가 1000대 정도 운행되는 지역이며, 도로이동오염원의 영향이 약 50%이상 해당되는 대표적인 예다. 따라서, 본 발명의 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템(10)의 미세먼지 저감 효율을 확인하기 위해, 환경부의 농도별 예보 등급 및 광주광역시의 배출량(2015 기준)을 근거로 하여 하기 표 1과 같은 운전 조건에서 본 발명의 공기정화시스템(10)이 장착된 차량 운전시 미세먼지 저감효과를 시뮬레이션을 통해 확인하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
버스 및 특장차의 이동 속도가 60km/h일 때, 필터의 가로 및 폭을 각각 3m, 1.3m로 설계하였다. 표 1에서 나타낸 바와 같이, 면적은 3.9m2으로 계산되며, 상기 값을 통해 계산된 유입 풍량(Q)는 234 m3/hr 임을 알 수 있다.
변수 기호 계산값 단위
버스
이동속도(V) 		V 60.000 km/hr
16.667 m/s
필터 면적(A) W(가로) 3.000 m
H(폭) 1.300 m
A 3.900 m2
유입 풍량(Q) V 16.667 m/s
A 3.900 m2
Q 65.000 m3/s
234,000 m3/hr
변수 기호 계산값 단위
환경부 기준 '매우 나쁨' 농도 Rho_dust 151 ㎍/m3
환경부 기준 '좋음' 농도 Rho_dust_ref 15 ㎍/m3
시간당 미세먼지 제거량
(1,000대기준) 		mass_dust_hr 31,824,000,000 ㎍/hr
32 kg/hr
광주 광역시 시간당
미세먼지 배출량 		Qd 214 kg/hr
본 발명의 효율 Edust 15 %
상기 표 2는 광주광역시의 시내버스는 약 1,000 대 정도에 해당하므로, 본 발명의 공기정화시스테(10)이 적용된 시내버스가 약 1,000대 정도 돌아다닐 경우를 기초로 설계한 결과이다. 상기 차량이 도심의 특정 지역을 돌아다니면서, 환경부 농도별 예보 등급 중 '매우 나쁨'에 해당하는 농도(151㎍/m3 이상)에서 '좋음'에 해당하는 수치(0-30㎍/m3 이상, 중간 값인 15㎍/m3 기준)까지 저감할 때 효율은 약 15%에 달했다.
실험예 2
실험예 1의 표 2에서 '매우 나쁨' 농도가 아닌 '보통' 기준일 때(31-80㎍/m3, 중간 값인 55.5 ㎍/m3기준)로 산정한 것을 제외하면, 동일한 식을 적용하여 산정한 결과 미세먼지 제거 효율은 약 4.5%인 것으로 확인되었다.
실험예 3
실험예 1의 표 2에서 '매우 나쁨' 농도가 아닌 '보통' 기준일 때(16-35㎍/m3, 25.5 ㎍/m3기준)로 산정한 것을 제외하면, 동일한 식을 적용하여 산정한 결과 미세먼지 제거 효율은 약 5%인 것으로 확인되었다.
실험예 4
실험예 1의 표 1에서 버스 이동속도를 40km/h로 산정한 것을 제외하면, 동일한 식을 적용하여 계산한 결과 미세먼지(PM10) 제거 최대 효율은 약 10%인 것으로 확인되었다.
실험예 5
실험예 1의 표 1에서 버스 이동속도를 40km/h로 산정한 것을 제외하면, 동일한 식을 적용하여 계산한 결과 미세먼지(PM10) 제거 최소 효율은 약 3%인 것으로 확인되었다.
실험예 6
실험예 1의 표 2에서 Rho_dust, Rho_dust_ref 및 광주광역시의 시간당 오염물질 배출량이 모두 '초미세먼지' 기준으로 설정된 것을 제외('매우 나쁨' : 76 ㎍/m3 이상, '좋음' : 0-15㎍/m3, 11.4 ㎍/m3로 선정)하면, 모든 계산은 동일하게 진행하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
하기 표 3에 나타난 바와 같이 초미세먼지 저감 효율이 약 23% 인 것으로 파악되었다.
변수 기호 계산값 단위
환경부 기준 '매우 나쁨' 농도 Rho_dust 76 ㎍/m3
환경부 기준 '좋음' 농도 Rho_dust_ref 11.4 ㎍/m3
시간당 미세먼지 제거량
(1,000대기준) 		mass_dust_hr 15,116,400,000 ㎍/hr
15.12 kg/hr
광주 광역시 시간당
초미세먼지 배출량 		Qd 65.75 kg/hr
본 발명의 효율 Edust 23 %
실험예 7
실험예 1의 표 1에서 버스 이동속도를 40km/h로 산정한 것을 제외하면, 실험예 6과 동일한 식을 적용하여 계산한 결과 미세먼지(PM2.5) 제거 최대 효율은 약 15%인 것으로 확인되었다.
실험예 8
실험예 1의 표 1에서 버스 이동속도를 40km/h로 산정한 것을 제외하면, 실험예 6과 동일한 식을 적용하여 계산한 결과 미세먼지(PM2.5) 제거 최소 효율은 약 3%인 것으로 확인되었다.
상술된 실험예를 통해 산정된 각 미세먼지별, 속도별 최대 및 최소 효율은 에너지 소모량을 기초로 하기 표4와 같이 표시될 수 있다.
미세먼지(PM 10 ) 초 미세먼지(PM 2.5 )
60km/h 기준
최대 15% 23%
최소 4.5% 5%
40km/h 기준
최대 10% 15%
최소 3% 3%
이상의 시뮬레이션 실험결과에 의하면 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템이 설치된 친환경차량 즉 주된 대중교통 수단인 버스 및 물류에 주로 사용되는 특장차가 운행되는 경우, 도로 주변의 미세먼지는 물론 초 미세먼지까지도 상당히 줄일 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 버스에 장착된 센서부를 통해 미세먼지 정보 및 기상 정보가 생성되어 운행 지역 전체에 대한 미세먼지 정보 및 기상 정보를 획득할 수 있고, 서버를 통해 위치별 미세먼지 정보 및 기상 정보를 포함하는 오염지도를 제공받을 수 있으므로, 보다 정확한 미세먼지 정보의 확인이 가능하며 이를 개인의 건강관리에 활용할 수 있을 것으로 예측된다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10 : 공기정화시스템 100 : 케이스부
200 : 공기정화부 210 : 공기흡입유닛
211 : 공기유입부재 212 : 공기운반덕트부재
213 : 흡입력제공부재 220 : 드라이어유닛
230 : 다중필터유닛 240 : 물이용 정화유닛
250 : 배출라인유닛 260 ; 정화공기배출력제공유닛
300 : 센서부 400 : 동력원부
410 : 태양전지 420 : 리튬전지
430 : URFC

Claims (20)

  1. 차량에 설치되며, 내부에 수용공간이 형성된 케이스부;
    상기 케이스부 내에 설치되며, 상기 차량의 주행에 따라 대기를 흡인하여 상기 대기 중에 부유하는 미세먼지를 제거하여 정화된 공기를 배출하는 공기정화부; 및
    상기 케이스부 또는 상기 차량에 설치되어 미세먼지 농도, 온도, 습도 중 하나 이상을 측정하는 센서부;를 포함하고,
    상기 공기정화부가 배출하는 정화된 공기의 일부를 상기 차량의 동력발생시 사용하도록 상기 동력원부에 제공하는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기정화부에서 상기 정화된 공기를 배출하는 제1라인부재가 차량외부, 차량내부 및 동력원부로 정화된 공기를 각각 공급할 수 있는 제2라인부재, 제3라인부재 및 제4라인부재로 분기되는 배출라인부재 및 상기 제3라인부재 및 제4라인부재에 각각 설치되어 상기 정화된 공기의 공급을 조절하는 공급조절부재를 포함하는 배출라인유닛이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기정화부는 공기흡입유닛, 드라이어유닛, 다중 필터유닛 및 물이용 정화유닛를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공기흡입유닛은 상기 케이스부의 전방에 돌출되거나 상기 케이스부의 전단부를 이루도록 설치되어 공기가 유입되는 공기유입부재; 상기 공기유입부재로 유입된 공기를 후방으로 전달하고, 흡입력제공부재의 흡입력을 상기 공기유입부재로 전달하는 공기운반덕트부재; 및 상기 공기유입부재로 공기가 유입되도록 흡입력을 상기 공기운반덕트부재를 통해 상기 공기유입부재로 전달하는 흡입력제공부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 드라이어유닛은 상기 공기유입부재내에 설치되어 상기 공기유입부재로 유입되는 공기를 건조시키는 에어드라이어부재인 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 다중 필터유닛은 상기 공기운반덕트부재의 전방측 내부에 설치되어 드라이어유닛에 의해 건조된 공기로부터 미세먼지를 포함한 오염물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 공기운반덕트부재는 상기 공기유입부재와 연결된 전단부 직경보다 상기 다중 필터유닛의 후방 측에 형성된 후단부 직경이 1/5이하로 축소되어 상기 흡입력제공부재와 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 다중 필터유닛은 정전기 유도식 집진 필터, 프리필터, 카본 필터, 헤파필터 중 두개 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 물이용 정화유닛은 상기 공기운반덕트부재를 통해 상기 흡입력제공부재로 전달되어 상기 흡입력제공부재로부터 배출된 1차 정화 공기를 물과 접촉시켜 상기 1차 정화 공기 중에 포함된 초미세먼지 또는 냄새를 제거하는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 물이용 정화유닛은 상기 흡입력제공부재와 연결되는 연결부재, 상기 연결부재를 통해 전달되는 공기를 수용하는 공간이 형성된 수용부재 및 상기 수용부재 내부에 형성되어 공급된 물과 공기를 접촉시킨 후 정화된 공기 및 오염된 물을 상기 수용부재 외부로 배출시키는 정화부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 공기정화부는 상기 물이용 정화유닛으로부터 정화된 공기를 흡인하거나 배출시키는 정화공기배출력제공유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 제4라인부재는 상기 동력원부에 포함된 일체형재생연료전지의 연료전지 모드로 상기 정화된 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력원부는 태양전지, 리튬이차전지 및 일체형재생연료전지(URFC)를 포함하는 신재생 및 전지 기반의 에너지 장치인 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 일체형재생연료전지의 연료전지 모드에서 발생된 물이 상기 공기정화부로 공급되고, 상기 공기정화부에서 사용된 후 배출된 물이 상기 일체형재생연료전지에 공급되어 수전해모드를 통해 H2 및 O2로 분해되는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 공기정화부에서 사용된 후 배출된 물을 저장하는 오수저장부재, 상기 일체형재생연료전지에서 생성된 물이 저장되는 증류수저장부재 및 상기 오수저장부재에서 상기 일체형재생연료전지로 공급되는 물을 정화하는 정수부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 대기에서 상기 공기정화부로 유입되는 공기 및 상기 공기정화부에서 상기 대기로 배출되는 공기 각각의 미세먼지를 측정할 수 있는 위치에 설치되는 2개 이상의 미세먼지측정센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 동력원을 이용한 공기정화시스템.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항의 공기정화시스템이 장착된 차량.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 차량은 버스 또는 특장차인 것을 특징으로 하는 차량.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 차량이 버스인 경우, 상기 공기정화시스템에서 공기정화부가 내부에 설치된 케이스부가 상기 차량의 상부 또는 전면 중앙부 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 공기정화시스템 태양전지, 리튬이차전지 및 일체형재생연료전지(URFC)를 포함하는 신재생 및 전지 기반의 에너지 장치로만 구동되는 것을 특징으로 하는 차량.
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