KR20230076381A - 광산 미세먼지 모니터링 장치 - Google Patents

광산 미세먼지 모니터링 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미세먼지 모니터링 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 미세먼지 모니터링 장치는 내부에 공간부가 형성되어 있는 함체, 외부의 미세먼지를 함체 내부로 유입시키기 위한 유입관, 음압을 인가하여 외부의 미세먼지가 유입관을 통해 유입되도록 하는 음압발생유닛, 유입관의 출구부에 근접배치되며 미세먼지가 부착되도록 점착성을 가지는 테이프, 미세먼지가 부착된 테이프를 촬영하여 이미지를 획득하여 컴퓨터로 전송하는 이미지 센서 모듈 및 미세먼지가 부착된 테이프를 이미지 센서 모듈의 촬영 영역으로 이동시키기 위한 이동유닛을 구비하는 것에 특징이 있다.

Description

광산 미세먼지 모니터링 장치{APPARATUS FOR MONITORING FINE PARTICULATE MATTER IN MINE}
본 발명은 환경 기술에 관한 것으로서, 특히 광산 작업 환경을 개선하도록 광산 내부 미세먼지의 농도, 입도, 형상 등 미세먼지의 상태와 환경을 모니터링 하는 기술에 관한 것이다.
광산에서 발생되는 미세먼지는 대기 중에 부유하면서 광산 작업자 및 인근 주민들의 건강을 악화시킬 수 있다. 특히, 직경 10 ㎛이하의 미세먼지(PM10)나 2.5 ㎛이하의 초미세먼지(PM2.5)는 대기 중에 오랫동안 부유하며 광산 및 인근 지역의 대기환경을 장기간 악화시킬 수 있다. 특히 광산 근로자와 같이 미세먼지에 빈번히 노출되는 경우 호흡기나 눈, 피부에 침투하여 암을 비롯한 다양한 질병이 발생할 수 있다. 또한, 광산외부로 배출된 미세먼지는 장기간 부유가 가능하여 기류를 따라 이동하여 종종 발생원(광산)에서 멀리 떨어진 장소까지 이동하기도 한다. 이로 인해 광산 인근 지역 주민의 건강이나 농업 및 생태환경에도 악영향을 끼칠 수 있다. 광산 미세먼지를 규제하기 위한 법적 규정을 마련하고, 방지시설을 설치하는 등 기술적 조치를 취함에도 불구하고 광산 미세먼지는 여전히 해결해야할 문제로 남아있다.
한편, 국내에 미세먼지가 이슈화되면서 미세먼지 자동연속모니터링 장비에 대한 관심과 수요가 증가하고 있다. 가장 보편적이고 신뢰도가 높은 미세먼지 측정법은 중량법으로 미세먼지 여과 후 여과된 미세먼지의 중량을 측정하는 방법이다. 그러나 중량법은 실시간 연속측정이 불가한 단점을 가진다. 방사선의 일종인 베타선이나 광산란법에 의한 미세먼지 측정방법은 실시간 측정이 가능한데, 베타선법은 고가여서 자동측정망 원격장비로 활용이 어려우며, 광산란법은 측정오차가 심하고 대기환경(온습도)의 영향을 크게 받는 단점이 있다. 또한 위의 기존 방법들은 미세먼지 시료의 중량 또는 개수만을 파악할 수 있다는 한계가 있다.
먼지의 성상 측면에서 질산염 등의 물질이 주를 이루는 일반 미세먼지와는 달리, 광산 미세먼지는 광석의 파분쇄와 운송 중에 발생하는 광물 분진이 주를 이룬다. 그리고 광산에서 발생하는 미세먼지의 상당 부분은 광산장비 또는 현장 운영에 영향을 받아 간헐적/국소적 배출/확산 특성을 보일 것으로 판단된다.
이러한 특성을 지니는 광산 미세먼지를 효과적으로 모니터링 하려면 기존의 방식 대신 고농도 먼지의 농도나 입도 등을 보다 상세히 모니터링 할 수 있는 새로운 장비가 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광산 내 미세먼지의 농도, 입도, 형상 등 광산 미세먼지의 상태를 실시간으로 확인할 수 있는 광산 미세먼지 모니터링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미세먼지 모니터링 장치는, 내부에 공간부가 형성되어 있는 함체; 외부의 미세먼지를 상기 함체 내부로 유입시키기 위한 유입관; 음압을 인가하여 외부의 미세먼지가 상기 유입관을 통해 유입되도록 하는 음압발생유닛; 상기 유입관의 출구부에 근접배치되며 미세먼지가 부착되도록 점착성을 가지는 테이프; 미세먼지가 부착된 상기 테이프를 촬영하여 이미지를 획득하여 컴퓨터로 전송하는 이미지 센서 모듈; 및 미세먼지가 부착된 상기 테이프를 상기 이미지 센서 모듈의 촬영 영역으로 이동시키기 위한 이동유닛;을 구비하는 것에 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 유입관은 상하방향으로 배치되고, 상기 테이프는 상기 유입관의 직하방에 배치되며, 상기 음압발생유닛은 상기 테이프의 후면 직하방에 연결되며, 상기 테이프는 미세먼지는 통과하지 못하지만 공기는 통과할 수 있는 다공성 소재로 상기 음압발생유닛에서 발생된 음압은 상기 테이프를 통해 상기 유입관에 인가된다.
본 발명의 일 예에서, 상기 테이프는 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 필름에 점착제가 도포된 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 예에서, 상기 이동유닛은 상기 유입관과 이미지 센서 모듈을 사이에 두고 양측에 각각 회전가능하게 설치되는 제1롤러와 제2롤러를 구비하며, 상기 테이프는 제1롤러에 감겨진 상태에서 단부가 풀리면서 상기 제2롤러에 다시 감기며, 상기 테이프는 제1롤러와 제2롤러 사이에서 상기 유입관과 이미지 센서 모듈을 통과하는 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 제1롤러와 제2롤러의 상부에는 각각 보조롤러가 설치되며, 한 쌍의 상기 보조롤러는 상기 유입관의 직하부 지점의 높이에 상호 평행하게 설치되어 상기 테이프는 수평한 상태로 상기 유입관과 이미지 센서 모듈의 직하부를 통과하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 예에서, 상기 음압발생유닛은 주사기 형태의 실린더 펌프를 사용할 수 있다. 그리고 상기 실린더 펌프의 피스톤은 상하방향으로 왕복이동 가능하며, 하방향으로 이동시 상기 유입관에 음압을 인가하며, 상기 피스톤의 상하방 이동 거리는 센서에 의하여 제어될 수 있다.
본 발명의 일 예에서, 상기 유입관과 이미지 센서 모듈의 하부에 배치되며 상기 테이프가 하방으로 처지는 것을 방지하도록 상기 함체에 설치되는 받침대와, 상기 받침대의 상방으로 이격되어 상기 받침대와의 사이에 상기 테이프가 통과되는 틈을 형성하며, 상기 유입관과 이미지 센서 모듈의 직하부 영역에는 관통공이 형성되어 있는 간격유지대를 더 구비할 수 있다. 그리고 상기 간격유지대와 받침대 사이의 간격을 조절할 수 있도록 상기 간격유지대는 상하방향으로 이동가능한 것이 바람직하다.
본 발명의 일 예에서, 상기 함체는 내부를 육안으로 확인가능하도록 투명 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명을 이용하면 광산 내 미세먼지의 상태를 실시간으로 자동으로 파악할 수 있다는 이점이 있다.
또한 기존의 방법에 비하여 현장 적용성이 우수할 뿐만 아니라, 매우 간단하며 경제적으로 미세먼지 상태를 정확하게 파악할 수 있다는 이점이 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 미세먼지 모니터링 장치의 원리를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 미세먼지 모니터링 장치의 개략적 정면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 테이프를 위에서 바라본 개략적 평면도이다.
도 4 및 도 5는 이미지 센서 모듈에 의하여 미세먼지가 부착된 테이프를 촬영한 사진이다.
도 6은 실제 제작된 미세먼지 모니터링 장치의 정면부 사진이다.
도 7은 도 6의 미세먼지 모니터링 장치의 주요 부위를 확대한 사진이다.
도 8은 미세먼지 모니터링 장치의 콘트롤러의 디스플레이 패널을 나타낸 것이고, 도 9는 디스플레이 패널에 표시된 조작부를 확대해서 나타낸 것이다.
도 10은 미세먼지 모니터링 장치가 콘트롤러에 의한 작동 순서를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 광산 내 미세먼지의 농도, 입도, 형상 등 미세먼지의 상태와 조건을 실시간으로 확인하기 위한 장치이다. 본 발명의 주요한 대상은 광산 내 미세먼지이지만, 본 발명이 반드시 광산 미세먼지에 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 모든 미세먼지 모니터링에 활용될 수 있다는 점을 미리 밝혀둔다.
또한 본 발명에 따른 미세먼지 모니터링 장치는 광산 내에 설치되어 일정 시간 간격으로 미세먼지 상태를 체크한 후 그 결과를 통신모듈 등을 통해 관리센터에 전송하는 것, 즉 실시간 모니터링을 기본으로 한다. 그러나 본 발명은 반드시 광산 내에 설치되어야 하는 것은 아니며, 통신모듈 등이 없이 데이터 로거 등에 결과값만을 지속적으로 저장할 수도 있다. 즉 모니터링의 시간 주기, 결과값이 실시간 전송 여부 등은 운영 조건에 따라 달라질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여, 본 발명의 일 예에 따른 미세먼지 모니터링 장치에 대하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 미세먼지 모니터링 장치의 원리를 설명하기 위한 개략도이며, 도 2는 본 발명의 일 예에 따른 미세먼지 모니터링 장치의 개략적 정면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 테이프를 위에서 바라본 개략적 평면도이다.
도면을 참고하면, 본 발명의 일 예에 따른 미세먼지 모니터링 장치(100)는 함체(10), 테이프(21), 이동유닛(20), 음압발생유닛(30), 이미지 센서 모듈(40) 및 음압발생유닛(50)을 구비한다. 함체(10)는 내부에는 공간부(11)가 형성된다. 본 예에서 함체(10)의 내측 공간부(11)를 육안으로 확인하 수 있도록, 함체(10)는 투명한 소재, 예컨대 아크릴 소재로 이루어진다. 함체(10)는 미세먼지를 모니터링하는 대상 공간에 설치되는 바, 본 실시예에서는 광산에 설치된다.
함체(10)에는 외부의 미세먼지를 함체(10) 내측으로 유입시키기 위한 유입관(12)이 마련된다. 본 예에서 유입관(12)은 상하방향으로 수직하게 배치되어 함체(10)의 외측으로부터 내측까지 연장되며, 중공형으로 형성된다.
테이프(21)는 유입관(12)을 통해 가이드된 미세먼지를 부착시키기 위한 것으로서 점착성을 지니며 일정한 폭을 지니고 길게 형성된다. 본 예에서 테이프(21)는 0.5μm 미만의 입자만을 통과시키는 다공성 필터로 사용가능한 것인데, PTFE 필름 소재의 일면 위에 점착성 재료를 도포하여 접착 테이프로 사용되는 것이다. 유입관을 통해 가이드된 미세먼지는 유입관의 직하방에 배치된 테이프(21)에 부착되는데, 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하기로 한다.
테이프(21)는 이동유닛(20)의 제1롤러(22)와 제2롤러(23)에 권취된다. 즉 제1롤러(22)와 제2롤러(23)는 각각 유입관(12)의 일측과 타측의 하부에 배치된다. 그리고 제1롤러(22)와 제2롤러(23)의 상부에는 각각 보조롤러(24a,24b)가 배치된다. 제1롤러(22), 제2롤러(23) 및 보조롤러(24a,24b)는 모두 제자리에서 회전가능하도록 함체(10)에 결합된다. 테이프(21)는 제1롤러(22)에 감겨진 상태에서 단부가 풀리면서 제2롤러(23)에 다시 감기도록 구성된다. 제1롤러(22) 및/또는 제2롤러(23)가 일방향으로 회전되면, 제1롤러(22)로부터 테이프(21)가 풀려나와서 일측으로 진행하며, 풀려 나온만큼 제2롤러(23)에 다시 감기게 된다. 본 예에서는 제1롤러 또는 제2롤러가 모터 등의 구동수단(미도시)과 연결되어 구동력을 받아서 회전될 수 있다. 모터는 콘트롤러(컴퓨터 프로그램 등)에 의하여 롤러가 회전되는 주기, 회전되는 각를 개별적으로 조절할 수 있다. 또한 테이프(21)는 제1롤러(22)에서 제2롤러(23)로 직접 연결되는 것이 아니라, 한 쌍의 보조롤러(24a,24b)를 거치는 경로를 형성한다. 테이프(21)는 한 쌍의 보조롤러(24,25)와 구름 접촉하면서 가이드된다. 한 쌍의 보조롤러(24a,24b)는 동일한 높이에 배치되기 때문에, 테이프(21) 역시 한 쌍의 보조롤러(24a,24b) 사이에서 수평하게 놓이게 된다. 또한 한 쌍의 보조롤러(24a,24b) 사이는 벌어져 있으므로, 그 사이에서 테이프(21)가 하방으로 쳐질 수 있다. 이에 본 실시예에서는 한 쌍의 보조롤러(24a,24b) 사이에 받침대(25)를 설치한다. 받침대(25)는 테이프(21)가 배치되는 높이에 거의 동일한 높이에 설치되며 상면이 평평하게 형성된다.
받침대(25)의 상측에는 간격유지대(26)가 마련된다. 간격유지대(26)는 평평하고 얇은 패널 형상으로 받침대(25)와의 사이에 미세한 틈을 형성한다. 이 틈으로 테이프(21)가 통과된다. 간격유지대(26)의 일측에는 관통공(27)이 형성되며, 유입관(12)이 관통공(27)에 삽입된다. 이에 따라 유입관(12)의 직하부에는 테이프(21)가 지나가게 된다. 유입관(12)의 직경과 테이프(21)의 폭은 도 3에 도시된 바와 같이 거의 동일하게 형성된다. 또한 간격유지대(26)의 타측에도 양측으로 길게 장공(28)이 형성된다. 이 장공(28)의 직상부에는 뒤에서 설명할 이미지 센서 모듈(40)이 설치된다. 본 예에서 간격유지대(26)는 받침대(25)에 결합되는데, 받침대(25)에 대하여 상하방향으로 이동가능하다. 간격유지대(26)에 의하여 받침대(25)와 간격유지대(26) 사이에 테이프(21)가 지나가는 틈의 높이를 조절할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 함체(10) 또는 국부적으로는 유입관(12)에 음압을 발생시켜 외부의 미세먼지를 유입관(12)을 통해 함체 내부로 유입시키게 된다. 음압발생유닛(50)은 다양한 형태가 사용될 수 있는데, 본 예에서는 실린더-피스톤 구조가 사용된다. 보다 구체적으로 본 예에서는 주사기를 사용하는데, 주사기 본체(51)가 실린더로 작용하고, 피스톤(52)은 주사기 본체(51) 내부에서 왕복 이동 가능하다. 피스톤(52)은 모터 등 구동수단(미도시)과 연결되며, 콘트롤러에 의하여 작동이 제어된다. 또한 피스톤(52)의 일측에는 센서(53)가 설치되고, 피스톤(52)에는 센서(53)가 감지할 수 있는 감지체(54)가 결합된다. 센서(53)는 감지체(54)를 감지하여 콘트롤러에 전송함으로써 피스톤(52)의 위치와 작동을 제어할 수 있다. 또한 주사기(50)의 선단은 받침대(25)의 상하면 사이를 관통하는 연결공(25a)에 삽입된다. 즉 주사기(50), 연결공(25a) 및 유입관(12)이 상하방향을 따라 일렬로 연결되는 구조이다. 이에 피스톤(52)을 당겨서 발생하는 음압에 의하여 함체(10) 외부의 미세먼지는 유입관(12)을 따라 흡인되어 유입관(12) 직하부에 배치된 테이프(21) 위에 부착된다. 음압이 인가되는 경로 상에 테이프(21)가 가로막고 있지만, 앞에서 언급하였지만 테이프(21)는 공기를 통과시킬 수 있는 다공성 필터 소재인 바 외부의 공기를 흡인하는데 지장을 주지 않는다.
이미지 센서 모듈(40)은 미세먼지가 부착된 테이프(21)를 촬영하여 이미지를 획득하여 컴퓨터로 전송하기 위한 것이다. 본 예에서 이미지 센서 모듈(40)은 미세먼지를 확대하여 볼 수 있는 현미경과, 현미경에 나타난 화상을 이미지 파일로 만드는 이미지 센서가 결합된 형태이다. 물론 고배율의 렌즈와 CCD와 같은 이미지 센서가 결합된 카메라를 사용할 수도 있다. 이미지 센서 모듈(40)의 렌즈부는 간격유지대(26)의 장공(28)의 직상부에 배치되어, 장공(28) 하부에 배치되는 테이프(21)를 촬영할 수 있다.
상기한 구성으로 이루어진 미세먼지 모니터링 장치는 콘트롤러에 의하여 작동이 제어된다. 콘트롤러는 본 장치의 작동을 제어하는 소프트웨어가 탑재된 컴퓨터일 수 있다.
도 6 내지 도 7은 미세먼지 모니터링 장치의 실제 사진이며, 도 8은 미세먼지 모니터링 장치의 콘트롤러의 디스플레이 패널을 나타낸 것이고, 도 9는 디스플레이 패널에 표시된 조작부를 확대해서 나타낸 것이다. 그리고 도 10은 미세먼지 모니터링 장치가 콘트롤러에 의한 작동 순서를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
본 발명에 따른 미세먼지 모니터링 장치는 실시간 또는 일정 시간 간격으로 미세먼지의 사진을 촬영하며, 모니터링 장치의 작동은 콘트롤러에 의하여 제어된다. 도 8의 콘트롤러의 디스플레이 패널에서 A구역은 카메라에 의하여 촬영된 테이프(미세먼지 부착)의 사진(영상)이 표출되는 영역이다.
도 8 및 도 9에 표시된 구역 B는 설정 패널로 롤러를 회전시켜 테이프를 이동시키는 모터의 제어를 위한 시리얼 포트이며, 카메라 연결을 위한 번호를 설정할 수 있게 되어 있다. 구역 C는 수동으로 테이프를 이동시킬 때 사용하는 구역이다. 수동으로 테이프의 이동 간격(mm) 조정이 가능하며 주사기가 연결된 전동 실린더 조작 시 상, 하 이동이 가능하다. 또한, 필요시 이미지 센서 모듈이 보여주는 영상을 실시간으로 캡쳐 제어 할 수 있다. 구역 D는 자동으로 테이프를 이동시킬 때 설정하는 구역이다. 자동으로 시제품 작동 시 테이프의 이동 간격(mm) 및 수집 횟수, 진행 상황을 관찰할 수 있는 구역이다. 수집 횟수를 5회로 입력 시 5회 동작 후 자동 정지하게 되고 완료 후 이미지 저장 폴더에서 이미지를 확인할 수 있다. 마지막으로 구역 E는 디버그 패널로 동작 상태를 확인할 수 있는 구역이다.
상기한 콘트롤러의 조작부를 설정한 후 도 10에 도시된 바와 같은 순서에 의하여 본 장치를 작동시킨다. 장비의 동작 준비를 완료한 상태에서 먼저 주사기를 통해 음압을 인가하여 유입관을 통해 미세먼지를 흡인한다. 미세먼지가 테이프에 부착되면 제1롤러, 제2롤러를 회전시켜, 테이프에서 유입관의 직하부에 위치한 부분을 이미지 센서 모듈의 직하부로 이동시킨다. 이미지 센서 모듈은 테이프에서 미세먼지가 부착된 부분을 촬영한다. 상기한 과정을 일정 시간 간격으로 반복함으로써 광산 내 미세먼지 상태를 실시간, 주기적으로 모니터링할 수 있다.
본 장치의 이미지 센서 모듈을 이용하여 촬영한 사진이 도 4 및 도 5에 나타나 있다. 도 4 및 도 5의 사진을 보면 녹색 배경이 나타난다. 앞에서 언급한 바와 같이 본 발명에서 사용하는 테이프, 즉 PTFE 필름은 색이 검정색이지만 투명도가 높아 테이프의 하부(즉 받침대 부분)를 녹색 또는 파란색으로 하면 도 4 및 도 5의 사진과 같이 배경이 녹색으로 나오며, 유색 입자의 정확한 관찰이 가능하다.
도 4 및 도 5의 사진에서 이미지 처리를 통해 배경과 미세먼지만을 추출해 내면, 단위 면적당 미세먼지의 개수 및 농도, 미세먼지의 입도 등 미세먼지의 상태를 모니터링할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명을 이용하면 광산 내 미세먼지의 상태를 실시간으로 자동으로 파악할 수 있다는 이점이 있다. 또한 기존의 방법에 비하여 현장 적용성이 우수할 뿐만 아니라, 매우 간단하며 경제적으로 미세먼지 상태를 정확하게 파악할 수 있다는 이점이 있다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.
100 ... 미세먼지 모니터링 장치
10 ... 함체, 11 ... 공간부, 12 ... 유입관
21 ... 테이프, 22 ... 제1롤러, 23, 제2롤러, 24a,24b ... 보조롤러
25 ... 받침대, 26 ... 간격유지대, 27,28 ... 관통공
40 ... 이미지 센서 모듈, 50 ... 음압발생유닛(주사기), 53 ... 센서

Claims (10)

  1. 내부에 공간부가 형성되어 있는 함체;
    외부의 미세먼지를 상기 함체 내부로 유입시키기 위한 유입관;
    음압을 인가하여 외부의 미세먼지가 상기 유입관을 통해 유입되도록 하는 음압발생유닛;
    상기 유입관의 출구부에 근접배치되며 미세먼지가 부착되도록 점착성을 가지는 테이프;
    미세먼지가 부착된 상기 테이프를 촬영하여 이미지를 획득하여 컴퓨터로 전송하는 이미지 센서 모듈; 및
    미세먼지가 부착된 상기 테이프를 상기 이미지 센서 모듈의 촬영 영역으로 이동시키기 위한 이동유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 모니터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유입관은 상하방향으로 배치되고, 상기 테이프는 상기 유입관의 직하방에 배치되며, 상기 음압발생유닛은 상기 테이프의 후면 직하방에 연결되며,
    상기 테이프는 미세먼지는 통과하지 못하지만 공기는 통과할 수 있는 다공성 소재로 상기 음압발생유닛에서 발생된 음압은 상기 테이프를 통해 상기 유입관에 인가되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 모니터링 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 테이프는 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 필름에 점착제가 도포된 것을 특징으로 하는 미세먼지 모니터링 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동유닛은 상기 유입관과 이미지 센서 모듈을 사이에 두고 양측에 각각 회전가능하게 설치되는 제1롤러와 제2롤러를 구비하며,
    상기 테이프는 제1롤러에 감겨진 상태에서 단부가 풀리면서 상기 제2롤러에 다시 감기며, 상기 테이프는 제1롤러와 제2롤러 사이에서 상기 유입관과 이미지 센서 모듈을 통과하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 모니터링 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1롤러와 제2롤러의 상부에는 각각 보조롤러가 설치되며,
    한 쌍의 상기 보조롤러는 상기 유입관의 직하부 지점의 높이에 상호 평행하게 설치되어 상기 테이프는 수평한 상태로 상기 유입관과 이미지 센서 모듈의 직하부를 통과하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 모니터링 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 음압발생유닛은 주사기 형태의 실린더 펌프인 것을 특징으로 하는 미세먼지 모니터링 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실린더 펌프의 피스톤은 상하방향으로 왕복이동 가능하며, 하방향으로 이동시 상기 유입관에 음압을 인가하며, 상기 피스톤의 상하방 이동 거리는 센서에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 모니터링 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유입관과 이미지 센서 모듈의 하부에 배치되며 상기 테이프가 하방으로 처지는 것을 방지하도록 상기 함체에 설치되는 받침대와,
    상기 받침대의 상방으로 이격되어 상기 받침대와의 사이에 상기 테이프가 통과되는 틈을 형성하며, 상기 유입관과 이미지 센서 모듈의 직하부 영역에는 관통공이 형성되어 있는 간격유지대를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 모니터링 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 간격유지대와 받침대 사이의 간격을 조절할 수 있도록 상기 간격유지대는 상하방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 미세먼지 모니터링 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 함체는 내부를 육안으로 확인가능하도록 투명 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 미세먼지 모니터링 장치.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0236892B2 (ko) * 1983-03-25 1990-08-21 Sentoraru Erekutorishitei Jenereeteingu Boodo
JPH07134089A (ja) * 1993-11-09 1995-05-23 Toyota Motor Corp 塗料ミスト検知方法
KR101952346B1 (ko) * 2018-01-31 2019-02-26 주식회사 에이피엠엔지니어링 중금속 연속 측정장치
KR102052733B1 (ko) * 2019-03-07 2019-12-11 주식회사 정엔지니어링 베타레이 기반의 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치
JP2021021593A (ja) * 2019-07-25 2021-02-18 株式会社神戸製鋼所 降下ばいじん測定方法および降下ばいじん測定システム
KR20210067403A (ko) * 2019-11-29 2021-06-08 고재호 사건 현장용 면역응집반응 산란광 측정 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0236892B2 (ko) * 1983-03-25 1990-08-21 Sentoraru Erekutorishitei Jenereeteingu Boodo
JPH07134089A (ja) * 1993-11-09 1995-05-23 Toyota Motor Corp 塗料ミスト検知方法
KR101952346B1 (ko) * 2018-01-31 2019-02-26 주식회사 에이피엠엔지니어링 중금속 연속 측정장치
KR102052733B1 (ko) * 2019-03-07 2019-12-11 주식회사 정엔지니어링 베타레이 기반의 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치
JP2021021593A (ja) * 2019-07-25 2021-02-18 株式会社神戸製鋼所 降下ばいじん測定方法および降下ばいじん測定システム
KR20210067403A (ko) * 2019-11-29 2021-06-08 고재호 사건 현장용 면역응집반응 산란광 측정 장치

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