KR20210103016A - 실외 공기질 정화 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어커튼 기술을 활용하여 실외 미세먼지를 저감시킬 수 있도록 구현한 실외 공기질 정화 시스템에 관한 것으로, 공기질을 결정하는 주변의 환경 정보를 실시간으로 측정하는 공기질 측정부; 보행자가 임시로 머물기 위한 공간의 입구에 설치되며, 실외의 오염 물질이 해당 공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 해당 공간의 입구에 에어 커튼을 형성시키는 에어 커튼부; 상기 공기질 측정부로부터 수신되는 환경 정보를 환경 기준값에 따라 분석하여 상기 에어 커튼부의 작동 여부를 결정하는 공기질 정화 서버; 및 상기 공기질 측정부로부터 수신되는 환경 정보를 표시수단을 이용하여 표시하여 시스템 관리자에게 실시간으로 전달하는 모니터링부;를 포함한다.

Description

실외 공기질 정화 시스템{OUTDOOR AIR PUIFICATION SYSTEM}
본 발명은 실외 공기질 정화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 실내 위주의 공기질 정화기가 아닌 야외 공기정화 시설 장치로서 기존 공기정화 장치의 문제점을 해결할 수 있으며, 특히 기존의 시설물에 설치할 수 있는 구조로 이루어져 저렴한 비용으로 다양한 장소에 활용할 수 있도록 구성되며, 에어커튼 기술을 활용하여 실외 미세먼지를 저감시킬 수 있도록 구현한 실외 공기질 정화 시스템에 관한 것이다.
실내용 공기청정기(공기정화기)는 오염된 공기를 팬(FAN)으로 흡입하고 필터에 의해 0.01㎛ 정도까지의 미세한 먼지나 세균류를 집진하여 체취나 담배냄새를 탈취한다.
또, 필요시 오염 때문에 감소된 음이온을 이온발생기에 의해 회복시키는 것을 주요 기능으로 한다.
여과란 입자의 크기 차이를 이용하여 액체나 기체로부터 고체 입자를 물리적으로 분리하는 과정이고, 흡착은 고체의 표면에 기체나 용액의 입자들이 달라붙는 것이다.
필터의 종류에 따라 제거할 수 있는 입자의 크기는 달라지는데 미세한 입자를 여과할수록 필터의 능력이 뛰어나다고 할 수 있다.
공기가 이러한 필터를 지나가면서 고체 입자들이 필터에 걸려 분리되는 것이다.
필터 방식으로 먼지를 제거할 때는 보통 섬유필터를 사용한다. 최근 많이 사용하는 필터는 헤파(HEPA) 필터인데 0.3㎛의 입자를 1회 통과시켰을 때 99.97% 이상 제거한다고 알려져 있고, 진드기, 바이러스, 곰팡이 등을 제거할 수 있다.
또, 이들 필터에 첨가하여 먼지를 고압방전에 의해 대전(帶電)시켜서 집진하는 전기 집진장치가 함께 사용되기도 한다.
수천 볼트의 고전압을 걸어주면 전극 자체에서 전자가 생성되거나 전극 주위의 기체에서 전자가 만들어져 전극 주위에 플라즈마가 형성된다.
플라즈마란 기체 상태의 원자나 분자에서 전자가 분리되어 전자와 이온을 포함하고 있는 상태로 전기를 잘 전도한다.
이렇게 만들어진 전자가 공기 중의 입자에 부착되면 입자들이 (-)전하를 띠게 되고, 전하를 띤 먼지 입자는 정전기적 인력에 의해 반대 전하가 걸려 있는 집진판(＋)으로 이동하여 들러붙어 제거된다.
이온화 방식은 공기 정화 과정에서 오존이나 질소산화물 같은 산화물이 어느 정도 발생한다.
이러한 산화물은 반응성이 커서 공기 중 유해 물질의 분해를 촉진하는 살균 효과를 나타내지만, 실내에서는 오존 농도가 높으면 위험할 수 있다.
먼지 외의 각종 냄새의 원인을 제거하는 데는 활성탄 필터를 사용한다.
활성탄은 극히 미세한 수백만의 기공이 있는 다공성 물질로 1g의 활성탄이 500㎡ 이상의 표면적을 가지고 있어 기체나 액체 등을 효과적으로 흡착한다.
도로 및 인도 변에는 일정 간격으로 전신주 및 가로등(보안등 포함)과 같은 수직 구조물이 설치되어 있으며, 기본적으로 전력선이 포함되어 있다.
한국에는 800만 개 이상의 전신주와 280만 개의 가로등이 설치되어 있다.
교통에 필요한 장소에는 교통관련 시설물(신호등, 안내판, 이정표, CCTV)을 위한 수직 구조물도 설치되어 있다.
가정용 공기청정기의 경우 30W 전력 소모로 하루 24시간 가동시 평균 총청정풍량 7,200㎥ 처리할 수 있다.
120W 급(30W x 4) 실외용 공기정화장치를 독립적으로 수직구조물을 설치하거나 기존 수직구조물을 활용하여 24시간 가동시에는 총청정풍량 28,800㎥/일 규모로, 100m x 100m x 2.88m 체적의 공기에서 미세 먼지 및 오염 물질을 제거할 수 있다.
도심 도로변에 120W급 공기정화장치를 100만 개 설치하여 실외 공기를 정화한다면 100km x 100km x 2.88m 체적의 공기를 정화할 수 있다.
미세 먼지 제거량은 미세먼지 농도 100㎍/㎥ 기준으로 하루에 2.88톤이다.
최근 환경문제에 관심도가 높아지고 있으며 이에 각종 법규 및 다양한 공기질 정화장치가 개발되고 있다. 그러나 대부분 실내외 공기질을 관리되고 있어 야외활동을 하는 데에는 마스크 같은 도구를 활용하는 수단밖에 없는 실정이다.
한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한국공개특허 제10-2018-0050803호 한국등록특허 제10-1928095호
본 발명의 일측면은 기존의 실내 위주의 공기질 정화기가 아닌 야외 공기정화 시설 장치로써, 기존 공기정화 장치의 문제점을 해결할 수 있고, 특히 기존의 시설물에 저렴한 비용으로 다양한 장소에 설치할 수 있는 구조로 구축될 수 있도록 구현한 실외 공기질 정화 시스템을 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실외 공기질 정화 시스템은, 공기질을 결정하는 주변의 환경 정보를 실시간으로 측정하는 공기질 측정부; 보행자가 임시로 머물기 위한 공간의 입구에 설치되며, 실외의 오염 물질이 해당 공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 해당 공간의 입구에 에어 커튼을 형성시키는 에어 커튼부; 상기 공기질 측정부로부터 수신되는 환경 정보를 환경 기준값에 따라 분석하여 상기 에어 커튼부의 작동 여부를 결정하는 공기질 정화 서버; 및 상기 공기질 측정부로부터 수신되는 환경 정보를 표시수단을 이용하여 표시하여 시스템 관리자에게 실시간으로 전달하는 모니터링부;를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 공기질 측정부는, 상기 에어 커튼부가 설치된 공간 주변의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 측정부; 상기 에어 커튼부가 설치된 공간 주변의 이산화탄소 농도를 측정하는 이산화탄소 측정부; 상기 에어 커튼부가 설치된 공간 주변의 온도 및 습도를 측정하는 온/습도 측정부; 및 상기 미세먼지 측정부에서 측정된 미세먼지 농도, 상기 이산화탄소 측정부에서 측정된 이산화탄소 농도, 및 상기 온/습도 측정부에서 측정된 온도 및 습도를 전달받아 네트워크를 통해 상기 공기질 정화 서버 및 상기 모니터링부로 전송하는 통신부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 공기질 정화 서버는, 네트워크를 통해 상기 공기질 측정부로부터 수신되는 환경 정보를 수신받는 인터페이스부; 상기 인터페이스부로부터 전달되는 환경 정보에 포함되는 각각의 측정 정보와 법적으로 정해 둔 공기질 판단의 기준에 해당하는 환경 기준값을 비교하며, 환경 정보에 포함되는 각각의 측정 정보가 환경 기준값의 허용 범위 해당 여부를 판독하는 공기질 판독부; 및 상기 공기질 판독부의 판독 결과에 따라 상기 에어 커튼부의 작동을 제어하기 위한 에어 커튼 제어 요청신호를 생성하여 상기 인터페이스부를 통해 상기 에어 커튼부로 전송하는 에어 커튼 제어부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 공기질 정화 서버는, 상기 인터페이스부를 통해 상기 공기질 측정부로부터 수신되는 환경 정보를 데이터베이스화시켜 저장해 두며, 저장해 둔 데이터베이스를 이용하여 환경 정보 빅데이터를 구축하는 빅데이터 구축부;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 공기질 정화 서버는, 공기질이 환경 기준값 밑으로 저하되기 이전 시점에 상기 에어 커튼부를 미리 구동시켜 보행자에게 최적의 공기질을 제공할 수 있도록 상기 빅데이터 구축부에 저장해 둔 환경 정보를 분석하여 공기질의 변화를 예측하는 공기질 예측부;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 에어 커튼부는, 일측이 개방 형성되는 버스 정류소 부스의 개구부 상측에 설치되며, 개구부의 상측으로부터 하측 방향으로 에어 커튼을 분사시켜 실외 공기가 상기 버스 정류소 부스의 내부 공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 에어 커튼부는, 개구부의 하측으로 분사된 에어 커튼이 상기 버스 정류소 부스의 내부 공간에서 순환될 수 있도록 상기 버스 정류소 부스의 천장면을 따라 이동하는 기류를 흡입시킨 뒤 개구부의 하측 방향으로 분사시켜 줄 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 공기질 정화 시스템은, 상기 에어 커튼부에 의하여 실외 오염 물질이 차단되는 공간에 설치되며, 해당 공간의 공기를 정화하기 위한 공기 정화부;를 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, IoT 기술을 활용하여 최근 이슈가 되고 있는 환경 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 분석하여 각종 정보를 제공하는 것으로 환경 데이터를 관리하는 새로운 기술 방법론을 제공하는 효과를 제공할 수 있다.
또한, 기존의 제품은 필터방식의 미세먼지 절감장치 위주였지만, 본 발명은 에어커튼을 활용한 것으로, 새로운 방식의 미세먼지 절감장치로서, 기존의 각종 문제점을 해결할 수 있는 시스템을 구현하는 효과를 제공할 수 있다.
이를 통해, 산업화에 따라 미세먼지의 피해가 증가하고 있지만, 현재는 미세먼지를 측정 예보하면서 외출자제 및 마스크 착용과 같은 수동적 조치에 그치고 있지만, 본 발명을 통하여 능동적으로 미세먼지를 직접 제거하는 국가적인 플랜트를 구축하는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 공기질 정화 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 공기질 측정부 및 에어 커튼부를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 에어 커튼부를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 공기질 정화 서버를 보여주는 제어 블록도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
국내 미세먼지 대응 기술 수전은 최고 기술 보유국 대비 평균 70.5%, 기술 격차는 7.5년인 실정이다.
대기업은 미세먼지 처리 소재 및 공정개발 기술 분야, 스크러버 분야, ICT 기반 대기오염물질 관리 분야 등 실적용을 위한 기술 확보가 이루어지고 있다.
학-연 등의 연구기관에는 물질별 제거 반응 원인 규명, 소재 원천기술 및 소재/공정 주요 핵심기술 분야에 집중하고 있다.
큰 먼지에서 작은 먼지로(TSP - PM10 - PM2.5)로 이동하기 때문에 기존 설비의 개선 및 집진기술 성능개선의 기술 확보가 요구되고 있다.
1차 배출(집진)과 2차 생성(탈질, 탈황) 전구물질 제거에 초점이 맞추어져 있다.
미세먼지 관련 기술은 고정오염원 배출저감, 이동오염원 배출저감, 생활환경 노출저감 등 기술의 활용 방법에 따라 개발동향이 상이하다.
그리고, IoT 서비스에 대한 수요 증가로 IoT 시장 규모가 2020년 약 3,090억 달러에 이를 것이라고 전망하고 있다. 특히 다양한 산업에서 지속적으로 활용됨에 따라 2020년에는 IoT를 통해 약 1조 9,000억 달러의 부가가치가 창출될 것으로 예상하고 있다.
기존의 공기정화 장치의 경우 필터방식의 미세먼지 저감장치 위주로 구성되었으나, 후술하는 본 발명에 따른 실외 공기질 정화 시스템은 공기에어를 활용한 제품으로 새로운 방식의 미세먼지 저감장치로서, 상술한 바와 같은 기존의 각종 문제점을 해결할 수 있다고 판단된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 공기질 정화 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 공기질 정화 시스템(10)은, 공기질 측정부(100), 에어 커튼부(200), 공기질 정화 서버(300) 및 모니터링부(400)를 포함한다.
공기질 측정부(100)는, 공기질을 결정하는 주변의 환경 정보를 실시간으로 측정하여 네트워크(N)를 통해 공기질 정화 서버(300)로 전송한다.
여기서, 네트워크(N)라 함은, 공기질 측정부(100), 에어 커튼부(200), 공기질 정화 서버(300) 및 모니터링부(400) 간의 데이터를 송수신하기 위한 구성으로서, 예컨대 무선 통신, 유선 통신, 광 초음파 또는 그 조합을 포함할 수 있다. BAN(Body Area Network), 위성 통신, 셀룰러 통신, 블루투스, NFC(Near Field Communication), IrDA(Infrared Data Association standard), WiFi(Wireless Fidelity), 및 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave access)는 통신 경로에 포함될 수 있는 무선 통신의 예이며, 이더넷, DSL(Digital Subscriber Line), FTTH(Fiber to the Home), 및 POTS(Plain Old Telephone Service)는 통신망에 포함될 수 있는 유선 통신의 예이다. 또한, 통신망은 다수의 네트워크 토폴로지 및 거리를 횡단할 수 있다. 예컨대, 통신망은 직접 연결, PAN(Personal Area Network), LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), WAN(Wide Area Network), 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다. 또한, LoRaWAN, NB-Fi, RPMA을 포함하는 저전력광대역 네트워크(Low Power Wide Area Network)를 통해 이루어 질 수도 있다. 다만, 인터넷망 또는 이동통신망(N)은 통신망에 관한 설명은 상기한 통신망으로 한정되는 것이 아니며, 임의의 최신 데이터 통신망이 적용될 수 있다.
에어 커튼부(200)는, 보행자가 임시로 머물기 위한 공간의 입구에 설치되며, 실외의 오염 물질이 해당 공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 해당 공간의 입구에 에어 커튼을 형성시킨다.
즉, 에어 커튼부(200)는, 실외 공기질 정화장치로서, 기존의 모터를 이용한 흡입식이 아닌 공기에어를 활용한 구성으로서, 새로운 방식의 공기질 정화장치이며, 기존의 각종 정화장치의 문제점을 해결할 수 있는 것으로 이를 통해 본 발명에 따른 제품군의 시장에 용이하게 진입 가능할 수 있다.
일 실시예에서, 에어 커튼부(200)는, 일측이 개방 형성되는 버스 정류소 부스(500)의 개구부(510) 상측에 설치되며, 네트워크(N)를 통해 수신되는 공기질 정화 서버(300)의 제어요청에 따라 구동되어 개구부(510)의 상측으로부터 하측 방향으로 에어 커튼을 분사시켜 실외 공기가 버스 정류소 부스(500)의 내부 공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 에어 커튼부(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이 개구부(510)의 하측으로 분사된 에어 커튼이 버스 정류소 부스(500)의 내부 공간에서 순환될 수 있도록 버스 정류소 부스(500)의 천장면을 따라 이동하는 기류를 흡입시킨 뒤 개구부(510)의 하측 방향으로 분사시켜 줄 수 있다.
공기질 정화 서버(300)는, 공기질 측정부(100)로부터 수신되는 환경 정보를 환경 기준값에 따라 분석하여 에어 커튼부(200)의 작동 여부를 결정한다.
여기서, 공기질 정화 서버(300)는, 각종 통신방법(블루투스, 5G, WI-FI) 등을 활용하여 데이터를 수집하고 수집된 데이터를 빅데이터화하여 제공함으로써, 다양한 응용분야에 활용할 수 있도록 하여 관련 데이터를 활용한 각종 응용제품들이 다수 출시될 수 있을 것으로 기대된다.
모니터링부(400)는, 공기질 측정부(100)로부터 수신되는 환경 정보를 표시수단을 이용하여 표시하여 시스템 관리자에게 실시간으로 전달한다.
일 실시예에서, 모니터링부(400)는, 시스템 관리자가 사용하는 개인용 단말기로 형성될 수 있다. 이때 개인용 단말기는, 하나 이상으로 구성될 수 있으며, 데스크탑 컴퓨터(PC)는 물론, 노트북(Notebook), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 컴퓨터(Tablet PC) 등과 같이 일반인들에게 널리 사용되는 이동 통신 단말기 등, 유무선 네트워크를 지원하는 다양한 종류의 정보 통신 기기 및 멀티미디어 기기를 의미하는 광의의 개념이다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 공기질 정화 시스템(10)은, 공기 정화부(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
공기 정화부는, 에어 커튼부(200)에 의하여 실외 오염 물질이 차단되는 공간에 설치되며, 해당 공간의 공기를 정화한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 공기질 정화 시스템(10)은, IoT 기술을 활용하여 최근 이슈가 되고 있는 환경 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 분석하여 각종 정보를 제공하는 것으로 환경 데이터를 관리하는 새로운 기술 방법론을 제공할 수 있다.
또한, 기존의 제품은 필터방식의 미세먼지 절감장치 위주였지만, 본 발명은 에어커튼을 활용한 것으로, 새로운 방식의 미세먼지 절감장치로서, 기존의 각종 문제점을 해결할 수 있는 시스템을 구현할 수 있다.
이를 통해, 산업화에 따라 미세먼지의 피해가 증가하고 있지만, 현재는 미세먼지를 측정 예보하면서 외출자제 및 마스크 착용과 같은 수동적 조치에 그치고 있지만, 본 발명을 통하여 능동적으로 미세먼지를 직접 제거하는 국가적인 플랜트를 구축할 수 있다.
도 2는 도 1의 공기질 측정부 및 에어 커튼부를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 공기질 측정부(100)는, 미세먼지 측정부(110), 이산화탄소 측정부(120), 온/습도 측정부(130) 및 통신부(140)를 포함한다.
미세먼지 측정부(110)는, 에어 커튼부(200)가 설치된 공간 주변의 미세먼지 농도를 측정하여 통신부(140)로 전달한다.
이산화탄소 측정부(120)는, 에어 커튼부(200)가 설치된 공간 주변의 이산화탄소 농도를 측정하여 통신부(140)로 전달한다.
온/습도 측정부(130)는, 에어 커튼부(200)가 설치된 공간 주변의 온도 및 습도를 측정하여 통신부(140)로 전달한다.
통신부(140)는, 미세먼지 측정부(110)에서 측정된 미세먼지 농도, 이산화탄소 측정부(120)에서 측정된 이산화탄소 농도, 및 온/습도 측정부(130)에서 측정된 온도 및 습도를 전달받아 네트워크(N)를 통해 공기질 정화 서버(300) 및 모니터링부(400)로 전송한다.
도 4는 도 1의 공기질 정화 서버를 보여주는 제어 블록도이다.
도 4를 참조하면, 공기질 정화 서버(300)는, 인터페이스부(310), 공기질 판독부(320) 및 에어 커튼 제어부(330)를 포함한다.
인터페이스부(310)는, 네트워크를 통해 공기질 측정부(100)로부터 수신되는 환경 정보를 수신받는다.
공기질 판독부(320)는, 인터페이스부(310)로부터 전달되는 환경 정보에 포함되는 각각의 측정 정보와 법적으로 정해 둔 공기질 판단의 기준에 해당하는 환경 기준값을 비교하며, 환경 정보에 포함되는 각각의 측정 정보가 환경 기준값의 허용 범위 해당 여부를 판독한다.
에어 커튼 제어부(330)는, 공기질 판독부(320)의 판독 결과에 따라 에어 커튼부(200)의 작동을 제어하기 위한 에어 커튼 제어 요청신호를 생성하여 인터페이스부(310)를 통해 에어 커튼부(200)로 전송한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 공기질 정화 서버(300)는, 빅데이터 구축부(340)를 더 포함할 수 있다.
빅데이터 구축부(340)는, 인터페이스부(310)를 통해 공기질 측정부(100)로부터 수신되는 환경 정보를 데이터베이스화시켜 저장해 두며, 저장해 둔 데이터베이스를 이용하여 환경 정보 빅데이터를 구축한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 공기질 정화 서버(300)는, 공기질 예측부(350)를 더 포함할 수 있다.
공기질 예측부(350)는, 공기질이 환경 기준값 밑으로 저하되기 이전 시점에 에어 커튼부(200)를 미리 구동시켜 보행자에게 최적의 공기질을 제공할 수 있도록 빅데이터 구축부(340)에 저장해 둔 환경 정보를 분석하여 공기질의 변화를 예측한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 공기질 정화 서버(300)는, 운영체제(Operation System; OS), 즉 시스템을 기반으로 다양한 소프트웨어를 실행하거나 제작할 수 있다. 상기 운영체제는 소프트웨어가 장치의 하드웨어를 사용할 수 있도록 하기 위한 시스템 프로그램으로서, 안드로이드 OS, iOS, 윈도우 모바일 OS, 바다 OS, 심비안 OS, 블랙베리 OS 등 모바일 컴퓨터 운영체제 및 윈도우 계열, 리눅스 계열, 유닉스 계열, MAC, AIX, HP-UX 등 컴퓨터 운영체제를 모두 포함할 수 있다.
이상의 실시예들에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC 와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램특허 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다.
구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로부터 분리될 수 있다.
뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU 들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 실외 공기질 정화 시스템
100: 공기질 측정부
110: 미세먼지 측정부
120: 이산화탄소 측정부
130: 온/습도 측정부
140: 통신부
200: 에어 커튼부
300: 공기질 정화 서버
310: 인터페이스부
320: 공기질 판독부
330: 에어 커튼 제어
340: 빅데이터 구축부
350: 공기질 예측부
400: 모니터링부
500: 버스 정류소 부스

Claims (8)

  1. 공기질을 결정하는 주변의 환경 정보를 실시간으로 측정하는 공기질 측정부;
    보행자가 임시로 머물기 위한 공간의 입구에 설치되며, 실외의 오염 물질이 해당 공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 해당 공간의 입구에 에어 커튼을 형성시키는 에어 커튼부;
    상기 공기질 측정부로부터 수신되는 환경 정보를 환경 기준값에 따라 분석하여 상기 에어 커튼부의 작동 여부를 결정하는 공기질 정화 서버; 및
    상기 공기질 측정부로부터 수신되는 환경 정보를 표시수단을 이용하여 표시하여 시스템 관리자에게 실시간으로 전달하는 모니터링부;를 포함하는, 실외 공기질 정화 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공기질 측정부는,
    상기 에어 커튼부가 설치된 공간 주변의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 측정부;
    상기 에어 커튼부가 설치된 공간 주변의 이산화탄소 농도를 측정하는 이산화탄소 측정부;
    상기 에어 커튼부가 설치된 공간 주변의 온도 및 습도를 측정하는 온/습도 측정부; 및
    상기 미세먼지 측정부에서 측정된 미세먼지 농도, 상기 이산화탄소 측정부에서 측정된 이산화탄소 농도, 및 상기 온/습도 측정부에서 측정된 온도 및 습도를 전달받아 네트워크를 통해 상기 공기질 정화 서버 및 상기 모니터링부로 전송하는 통신부;를 포함하는, 실외 공기질 정화 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공기질 정화 서버는,
    네트워크를 통해 상기 공기질 측정부로부터 수신되는 환경 정보를 수신받는 인터페이스부;
    상기 인터페이스부로부터 전달되는 환경 정보에 포함되는 각각의 측정 정보와 법적으로 정해 둔 공기질 판단의 기준에 해당하는 환경 기준값을 비교하며, 환경 정보에 포함되는 각각의 측정 정보가 환경 기준값의 허용 범위 해당 여부를 판독하는 공기질 판독부; 및
    상기 공기질 판독부의 판독 결과에 따라 상기 에어 커튼부의 작동을 제어하기 위한 에어 커튼 제어 요청신호를 생성하여 상기 인터페이스부를 통해 상기 에어 커튼부로 전송하는 에어 커튼 제어부;를 포함하는, 실외 공기질 정화 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 공기질 정화 서버는,
    상기 인터페이스부를 통해 상기 공기질 측정부로부터 수신되는 환경 정보를 데이터베이스화시켜 저장해 두며, 저장해 둔 데이터베이스를 이용하여 환경 정보 빅데이터를 구축하는 빅데이터 구축부;를 더 포함하는, 실외 공기질 정화 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 공기질 정화 서버는,
    공기질이 환경 기준값 밑으로 저하되기 이전 시점에 상기 에어 커튼부를 미리 구동시켜 보행자에게 최적의 공기질을 제공할 수 있도록 상기 빅데이터 구축부에 저장해 둔 환경 정보를 분석하여 공기질의 변화를 예측하는 공기질 예측부;를 더 포함하는, 실외 공기질 정화 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 에어 커튼부는,
    일측이 개방 형성되는 버스 정류소 부스의 개구부 상측에 설치되며, 개구부의 상측으로부터 하측 방향으로 에어 커튼을 분사시켜 실외 공기가 상기 버스 정류소 부스의 내부 공간으로 유입되는 것을 방지하는, 실외 공기질 정화 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 에어 커튼부는,
    개구부의 하측으로 분사된 에어 커튼이 상기 버스 정류소 부스의 내부 공간에서 순환될 수 있도록 상기 버스 정류소 부스의 천장면을 따라 이동하는 기류를 흡입시킨 뒤 개구부의 하측 방향으로 분사시켜 주는, 실외 공기질 정화 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에어 커튼부에 의하여 실외 오염 물질이 차단되는 공간에 설치되며, 해당 공간의 공기를 정화하기 위한 공기 정화부;를 더 포함하는, 실외 공기질 정화 시스템.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101591735B1 (ko) * 2015-05-29 2016-02-11 주식회사 나인에코 실내공기질의 예측을 통한 오염 정보 제공 방법
KR20180038091A (ko) * 2016-10-05 2018-04-16 주식회사 이토피아이앤씨 공기정화 버스 쉘터
KR20180050803A (ko) 2016-11-07 2018-05-16 (주) 지안 가시광선 칼라 및 근적외선 영상 촬영용 영상 센서 및 센싱 방법
KR101928095B1 (ko) 2017-05-30 2018-12-12 한국화학연구원 실외용 미세먼지 제거장치 및 제거방법
KR20190066814A (ko) * 2017-12-06 2019-06-14 주식회사 스마트시티그리드 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101591735B1 (ko) * 2015-05-29 2016-02-11 주식회사 나인에코 실내공기질의 예측을 통한 오염 정보 제공 방법
KR20180038091A (ko) * 2016-10-05 2018-04-16 주식회사 이토피아이앤씨 공기정화 버스 쉘터
KR20180050803A (ko) 2016-11-07 2018-05-16 (주) 지안 가시광선 칼라 및 근적외선 영상 촬영용 영상 센서 및 센싱 방법
KR101928095B1 (ko) 2017-05-30 2018-12-12 한국화학연구원 실외용 미세먼지 제거장치 및 제거방법
KR20190066814A (ko) * 2017-12-06 2019-06-14 주식회사 스마트시티그리드 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템 및 방법

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