KR20210060299A - 미세먼지 농도 정보 수집 시스템 - Google Patents

미세먼지 농도 정보 수집 시스템 Download PDF

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KR20210060299A KR1020200076077A KR20200076077A KR20210060299A KR 20210060299 A KR20210060299 A KR 20210060299A KR 1020200076077 A KR1020200076077 A KR 1020200076077A KR 20200076077 A KR20200076077 A KR 20200076077A KR 20210060299 A KR20210060299 A KR 20210060299A
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Abstract

개시되는 미세먼지 농도 정보 수집 시스템은, 노선 버스가 정차하는 정류장; 상기 정류장에 설치되며, 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 측정유닛을 포함하고, 상기 미세먼지 농도를 포함하는 환경 정보를 생성하는 환경 감지 센서부; 및 상기 정류장에 설치되며, 상기 환경 정보 및 상기 노선 버스의 운행정보를 표시하는 버스 정보 표시부;를 포함한다.

Description

미세먼지 농도 정보 수집 시스템{System for Collecting Concentration of Micro Dust}
본 발명(Disclosure)은, 미세먼지 농도 정보 수집 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 야외에서 미세먼지에 노출될 수밖에 없는 시민들에게 실질적으로 체감할 수 있는 미세먼지 정보를 제공할 수 있으며, 고르고 높은 밀도로 시민 거주지역에 인접하여 설치되되, 별도의 설치 장소가 불필요한, 미세먼지 농도 정보 수집 시스템에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
지구 온난화와 같은 기후 변화 요인들에 대한 우려가 커지고 있는 가운데, 최근에는, 미세먼지 또는 황사와 같은 대기 환경 문제가 큰 사회문제가 되고 있다.
중국의 사막 지역에서 발생하는 황사는 특정한 시기에 우리나라에 영향을 미쳐왔는데, 이에 더하여 인체 호흡기에 유해한 미세 화학물질들이 포함된 미세먼지는, 이제 국가적 차원의 갈등 요인이 되고 있다.
일부 건강이 좋지 못하거나, 어린이 및 노인 등은, 미세먼지 필터링이 가능한 마스크 휴대가 일상이 되어가고 있다.
그러나 미세먼지 문제는 그 발생 원인에 대한 정확한 규명이 불가능하거나, 장기적인 연구가 필요하다. 따라서, 시급히 현실성 있는 대책을 수립하기 어려운 실정이다.
특히 현재 수행되는 미세먼지 측정은, 거시적 단위로 측정되거나, 또는 주민들이 실제 거주하는 지역에 인접한 측정 결과가 전무한 상황이다.
이러한 상황에서, 최근에는 미세먼지 배출의 주범중에 하나로 알려진 노후 경유차 폐차 또는 특정 지역으로의 이동을 제한하는 움직임이 일고 있다.
그러나, 노후 경유차는 차량 소유주의 생계와 맞물려 있을 뿐만 아니라, 진입 제한에 대한 근거나 그 효과에 대한 신뢰도가 높지 않아, 반발이 예상되는 실정이다.
현재 미세먼지 농도는 대기나 환경 관련 관공서에서 측정하여, 측정된 지역에 인근 주민들에게 제공된다.
이러한 측정 방법은, 특정한 지역에서 측정된 미세먼지 농도를 넓은 범위에 거주하는 주민에게 일괄 통지하기 때문에, 해당 지역에서 체감하는 상황과 맞지 않는 경우가 빈번하는 등 정확한 정보 전달이 되지 못하고 있다.
반면, 지표면 인근에서 미세먼지를 측정해야 실제 체감할 수 있는 미세먼지 농도 정보를 수집할 수 있다. 이를 위해서는 다수의 미세먼지 측정 장치를 거주지역에 인접하여 설치할 수 있고, 지속적 관리가 쉬운 장소가 필요한 문제점이 있다.
1. 한국등록특허공보 제10-2012621호
본 발명(Disclosure)은, 별도의 설치장소가 필요 없으며, 실체 체감 가능한 미세먼지 농도 정보를 전체 거주지역에서 고른 밀도로 수집할 수 있는 미세먼지 농도 정보 수집 시스템의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템은, 노선 버스가 정차하는 정류장; 상기 정류장에 설치되며, 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 측정유닛을 포함하고, 상기 미세먼지 농도를 포함하는 환경 정보를 생성하는 환경 감지 센서부; 및 상기 정류장에 설치되며, 상기 환경 정보 및 상기 노선 버스의 운행정보를 표시하는 버스 정보 표시부;를 포함한다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템에서, 상기 버스 정보 표시부는, LED 또는 LCD를 이용한 디스플레이 유닛을 가질 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템에서, 상기 버스 정보 표시부는, 상기 디스플레이유닛의 발열 상태를 측정하는 발열 측정부를 이용하여 상기 디스플레이 유닛의 작동 여부를 감지는 전원상태 감지부를 가질 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템에서, 상기 환경 감지 센서부는, 온도센서와 습도센서와 동작감지용 PIR(Passive Infrated Sensor)센서 및 조도변화를 감지하는 조도센서를 포함하여 상기 정류장 주위의 날씨 환경정보를 측정하는 날씨 측정 유닛을 더 가지고, 상기 환경 정보는 상기 날씨 환경정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템은, 상기 정류장에 배치되는 정류장-통신부; 및 상기 정류장-통신부와 통신하는 관제-통신기를 가지고, 상기 정류장별 상기 환경정보를 수신하여 관리자에게 제공하는 관제부;더 가질 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템에서, 상기 관제부는, 상기 환경정보에 따라 단계별로 구분되는 미세먼지 경보를 포함하는 환경 특보를 상기 정류장별로 생성하는 특보 발령부를 포함하고, 상기 버스 정보 표시부는 상기 환경 특보를 표시할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템에서, 상기 관제부는, 상기 환경 정보를 저장하는 저장유닛 및, 상기 환경 정보를 빅데이터 분석하여 상기 환경 특보를 예측하여 생성하는 분석부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템에서, 상기 저장유닛은, 미리 입력된 상기 노선 버스의 차종 정보가 저장되며, 상기 분석부는, 상기 환경 정보 및 상기 노선 버스 차종 정보를 기반으로 하여 빅데이터 분석하여 상기 노선 버스 차종별 상기 환경 정보 영향 지수를 산출하고, 상기 차종 정보는, 엔진 종류를 포함하여 미세먼지 유발 정도에 따라 구분되는 차량 정보일 수 있다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템에서 상기 저장유닛은, 최초 설정되어 미리 저장된 노후 경유차 운행 금지 지역 정보가 저장되고, 상기 분석부는, 상기 환경 정보를 기반으로 상기 노후 경유차 운행 금지 지역 정보를 갱신할 수 있다.
본 발명에 따르면, 노선 버스 정류장에 설치되는 환경 감지 센서부 및 버스 정보 표시부를 이용하여 미세먼지 농도를 측정함으로써, 거주민들이 체감할 수 있는 미세먼지 정보를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 미세먼지 농도와 날씨 환경정보 및 노선 버스의 차종과 통합하여 빅데이터 분석함으로써, 미세먼지 관련 예보가 가능하며, 노후 경유 차량 운행 금지 지역을 현실성 있게 갱신함으로써, 운송 수단에 대한 실효성 있는 미세먼지 저감 대책 수립이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 미세먼지 농도 수집 시스템의 제1 실시형태를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 미세먼지 농도 수집 시스템의 제2 실시형태를 보인 도면.
이하, 본 발명에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템을 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 미세먼지 농도 수집 시스템의 제1 실시형태를 보인 도면이다.
도 1에 따르면, 본 실시형태에 따른 미세먼지 농도 수집 시스템은, 정류장(10), 환경 감지 센서부(100) 및 버스 정보 표시부(200)를 포함한다.
정류장(10)은, 노선 버스가 정차하여 승객이 승하차한다.
환경 감지 센서부(100)는 정류장(10)에 설치되며, 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 측정유닛을 포함하고, 미세먼지 측정유닛이 측정한 미세먼지 농도를 포함하는 환경 정보를 생성한다.
버스 정보 표시부(200)는 정류장(10)에 설치되며, 환경 정보 및 노선 버스의 운행정보를 표시한다.
도 1을 참조하면 본 발명에 따른 미세먼지 농도 수집 시스템은, 대중 교통 특히 대량 운송 수단인 노선 버스를 이용하는 시민들이 직접 호흡하는 높이에서 미세먼지 농도를 측정한다.
이에 따라, 시민들의 건강에 직접적인 영향을 미치는 미세먼지 농도를 정확히 측정할 수 있다.
이렇게 측정된 미세먼지 농도를 해당 정류장에서 버스 정보 표시부(200)를 이용하여 표시함으로써, 해당 정류장을 이용하는 시민들이 체감할 수 있는 미세먼지 농도 정보를 제공한다.
한편, 국민들의 기초 생활 보장차원에서, 인구 밀도가 낮거나, 유동인구의 수가 적은 지역에도 노선 버스는 운행한다.
따라서, 정류장(10)에 설치되는 미세먼지 농도 수집 시스템은, 시민들이 거주하는 거주지역 전체에 걸쳐서 비교적 균일한 밀도로 배치될 수 있는 장점이 있다.
또한 본 실시형태에 따른 미세먼지 농도 수집 시스템에서, 버스 정보 표시부(200)는, LED 또는 LCD를 이용한 디스플레이 유닛을 가진다.
이때, 버스 정보 표시부(200)는, 디스플레이 유닛의 발열 상태를 측정하는 발열 측정부를 이용하여 디스플레이 유닛의 작동 여부를 감지는 전원상태 감지부를 가진다.
현재 사용되는 LED 또는 LED를 조명으로 사용하는 LCD를 이용하는 디스플레이 유닛은, 작동시 고온의 열이 발생한다. 이러한 발열 특성은, 디스플레이 유닛의 성능을 나빠질 뿐만 아니라, 고장의 원인이 된다.
또한, 우리나라는 계절 변화에 따라서 1년간 최고 기온과 최저 기온의 차이가 거의 60도에 이른다.
특히 차량이 이동하는 도로는 여름철, 지면의 열기와 차량이 내뿜는 열기로 인해서 체감 온도는 거의 50도에 육박한다.
반면에 건조한 겨울철에는, 온도를 유지할 수 있는 구조물이 거의 없기 때문에, 체감 온도는 거의 항상 영하로 낮아지는 경우가 많다.
이러한 열악한 환경에 놓인 디스플레이 유닛은 자체 발열로 인해서, 여름철 내부 온도는 거의 100도에 육박할 수 있다.
또한, 겨울철에는 급격히 온도가 낮아지기 때문에, 여름과 겨울철을 거치면서 기구물과 회로가 물리적으로 크게 이완되는 현상을 반복할 수 있다.
따라서, 실외 노출된 디스플레이 유닛은 고장 확률이 매우 높다. 하지만, 그 고장 여부를 확인하기 위해서는 많은 인력이 필요한 문제점이 있다.
그러나 디스플레이 유닛의 작동 여부를 확인하기 위해서는, CCTV와 같은 별도의 모니터링 장치가 필요하다.
본 발명에 따른 미세먼지 농도 수집 시스템에서는, 디스플레이 유닛의 작동 여부를 자체적으로 점검함으로써, 측정된 환경정보가 항상 시민들에게 전달될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지 농도 수집 시스템에서 환경 감지 센서부는, 날씨 측정 유닛을 더 가질 수 있다.
날씨 측정 유닛은, 온도센서와 습도센서와 동작감지용 PIR(Passive Infrated Sensor)센서 및 조도변화를 감지하는 조도센서를 포함하여 날씨 환경 정보를 측정한다.
이때, 환경정보는, 날씨 환경 정보를 포함함으로써, 미세먼지 농도 뿐만 아니라, 정류장(10) 주위의 국지적인 날씨 정보를 포함한다.
최근에는 다양한 형태로 나타나는 이상 기후 현상이 빈번한 실정이다.
국지적인 집중호우나 소나기, 돌풍등, 과거에는 매우 독특한 기상 현상으로서, 국내에서는 보기 드물던 기후 현상이 매우 좁은 지역에 집중되는 현상이 반복되고 있다.
본 발명에 다른 날씨 측정 유닛은, 우선 넓은 주거지역에 비교적 균일한 밀도로 설치된 정류장(10)에 설치되기 때문에, 높은 밀도로 정확한 날씨 정보를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이 최근의 국내 기후는 국지적으로 크게 편차를 가지는 경우가 많다. 그런데, 미세먼지 농도는 이러한 날씨에 크게 영향을 받을 수 있다.
중국 등지에서 유입되는 미세먼지나, 특정 지역에 집중되어있는 산업시설등에서 배출되는 미세먼지, 또는 노후 경유차를 포함한 내연기관을 이용한 운송수단등, 미세먼지 농도를 결정하는 원인은 다양하다.
중국발 미세먼지가 예상되거나, 분진 배출이 심한 산업 시설 인근, 또는, 절대적인 교통량이 많은 지역등에서는 미세먼지 농도가 높을 것을 예상할 수 있다.
그러나, 바람이 강하게 불거나, 비나 눈이 오거나, 또는 기압에 따라서 국지적으로 또는 한시적으로 미세먼지 농도가 크게 변할 수 있다. 이러한 변화는 미세먼지 농도 발생 자체를 잘못 판단할 여지를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 날씨 측정 유닛을 구비함으로써, 보다 정확하고 유효한 미세먼지 관련 분석을 가능하게 한다.
또한 도 1을 참조하면, 본 실시형태에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템은, 정류장(10)에 설치되며 해당 정류장을 이용하는 시민들에게, 외부로부터 차단된 내부를 제공하는 청정실 모듈을 구비할 수 있다.
미세먼지 측정유닛에서 측정한 미세먼지 농도가, 특정한 기준을 초과할 경우에 청정실 모듈이 작동한다.
청정실 모듈은 내부와 외부를 구획하는 차폐시설 유닛과 차폐시설 유닛이 작동하여 형성된 내부의 공기를 정화하는 정화시설 유닛을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 미세먼지 농도 수집 시스템의 제2 실시형태를 보인 도면이다.
도 2에서 확인할 수 있듯이, 본 실시형태에 따른 미세먼지 농도 수집 시스템은, 정류장-통신부(300) 및 관제부(400)를 더 가진다.
정류장-통신부(300)는, 정류장(10)에 배치된다.
관제부(400)는, 정류장-통신부(300)와 통신하는 관제-통신기(410)를 가지고, 정류장 별로 측정된 환경정보를 수신하여 관리자에게 제공한다.
관제부(400)는, 각 정류장(10)의 위치정보를 미리 가지거나, 또는 각 환경 감지 센서부(100)가 GPS를 포함하는 위치 정보 장치를 구비할 수 있다.
환경 감지 센서부(100)가 GPS를 포함할 경우에, GPS에서 측정한 위치정보가 환경 정보에 포함될 수 있다.
GPS 정보를 포함하는 환경 정보는, 그 자체만으로도 미세먼지 농도 맵(map) 또는 국지성 날씨 맵 정보를 생성할 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면 본 실시형태에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템에서 관제부(400)는, 환경 정보에 따라 단계별로 구분되는 미세먼지 경보를 포함하는 환경특보를 정류장(10) 별로 생성한다.
또한 환경특보는 관제-통신기(410)와 정류장-통신부를 통하여, 버스 정보 표시부로 전송되어 표시된다.
또한 관제부(400)는, 저장유닛 및 분석부를 더 포함할 수 있다.
저장유닛은 환경 정보를 저장한다.
분석부는, 저장유닛에 저장된 환경 정보를 빅데이터 분석하여 환경 특보를 예측하여 생성한다.
즉, 저장유닛은 모든 노선 버스 정류장에서 수집된 미세먼지 농도를 포함한 환경 정보가 저장된다.
시간 및 위치에 따라 측정된 막대한 환경 정보를 빅데이터 분석함으로써, 시민들이 체감할 수 있는 환경 특보를 예보할 수 있다.
또한 본 실시형태에 따를 미세먼지 농도 정보 수집 시스템에서 저장유닛은, 미리 입력된 노선 버스의 차종 정보가 저장되고, 분석부는, 환경 정보 및 노선 버스 차종 정보를 기반으로하여 빅데이터 분석하여 노선 버스 차종별 환경 정보 영향 지수를 산출한다.
이때 차종 정보는, 엔진 종류를 포함하여 미세먼지 유발 정도에 따라 구분되는 차량 정보이다.
차량 즉, 운송수단에 의한 미세먼지 배출량은, 국내 전체 미세먼지 배출량의 약 20%가량을 차지하는 것으로 알려지고 있다.
그중, 경유차량에 의한 미세먼지 배출량은, 전체 운송수단에 의한 미세먼지 배출량의 90%이상인 것으로 전문가들이 추정하고 있다.
이에 따라, 최근에 시내 노선버스 차량은 다양한 친환경 엔진을 장착한 차량으로 대체되고 있다. 그러나 많은 예산이 소요되고, 업체마다 경영 상황이 달라서 일괄 대체는 불가능한 실정이다.
본 실시형태에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템에서는, 노선 버스의 엔진 종류에 따라 환경 정보를 구분하여 수집한다.
즉, 경유를 사용하는 디젤 엔진 차량의 노선별 미세먼지 농도와 친환경 엔진을 탑재한 노선별 미세먼지 농도를 비교할 수 있다.
이는, 보다 실효성 높은 미세먼지 저감 대책을 수립하는데 주요한 정보를 제공할 수 있다.
또한 본 실시형태에 따를 미세먼지 농도 정보 수집 시스템에서 저장유닛은, 최초 설정되어 미리 저장된 노후 경유차 운행 금지 지역 정보가 저장되고, 분석부는, 환경 정보를 기반으로 노후 경유차 운행 금지 지역 정보를 갱신할 수 있다.
최근 서울에서는 4대문안 녹색 교통 지역을 설정하고, 노후 경유차의 진입을 제한하고 있다.
개인의 이동을 제한하는 특단의 미세먼지 저감 대책으로서, 특히 인구가 밀집되고 교통량이 많은 지역에 대한 궁여지책이라고 할 수 있다.
그러나, 상술한 바와 같이 운송수단중 인체 유해한 배기가스는 물론이고 미세먼지 배출이 많은 것으로 알려진 노후 경유차는, 생계형 자영업자들이 사용하는 화물차량이 대부분이다.
소형 용달은 물론이고, 중대형 트럭등이 그것인데, 이들에게 도심 통과를 제한할 경우에, 적지 않은 경제적 손실은 불가피하고, 심한 경우에는 생계를 걱정해야 하는 상황까지 초래될 수 있다.
그러나 미세먼지가 사회적 문제로 대두된 지 오래되었으나, 국내에서 미세먼지 발생에 대한 정확한 통계나 연구 결과는 없다.
즉, 미세먼지 발생에 대한 정확한 정보가 없으며, 체감할 수 있는 발생 현황에 대해서도 정보가 부족한 현실이다.
본 실시형태에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템은, 상술한 바와 같이 날씨 환경정보와 미세먼지 농도를 포함하는 환경정보를 이용하여, 빅데이터 분석함으로써, 노후 경유차 운행 금지 지역을 해제하거나 재설정할 수 있다.
실제 미세먼지 발생 상황에 따라 유기적으로 노후 경유차 운행 금지 지역을 갱신함으로써, 노후 경유차를 보유 시민들의 불편과 경제적 손실을 최소화 할 수 있다.
본 발명에 따른 미세먼지 농도 정보 수집 시스템의 또 다른 실시형태는, 정류장(10)을 사용하는 노선 버스에 장착되며 버스-통신부 및 버스-표시부를 더 포함할 수 있다.
버스-통신부는 정류장-통신부와 통신하며, 환경정보를 주신할 수 있다. 수신된 환경정보는 버스-표시부에, 앞으로 정차할 정류장의 환경정보를 승객들에게 미리 알림한다.
승객들은, 버스에서 하차하기 전에 목적지의 환경정보를 미리 확인함으로써, 하차시 마스크 착용등을 대비할 수 있는 편의를 제공받을 수 있다.
또한, 버스-통신부는 관제-통신기와 통신함으로써, 해당 버스의 노선 전체에 대한 미세먼지 농도 정보 또는 환경정보를 수신받아 버스-표시부에서 표시할 수 있다.

Claims (1)

  1. 노선 버스가 정차하는 정류장;
    상기 정류장에 설치되며, 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 측정유닛을 포함하고, 상기 미세먼지 농도를 포함하는 환경 정보를 생성하는 환경 감지 센서부; 및
    상기 정류장에 설치되며, 상기 환경 정보 및 상기 노선 버스의 운행정보를 표시하는 버스 정보 표시부;를 포함하는 미세먼지 농도 정보 수집 시스템.
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