KR20240074220A - 저장용기 내부 환경 제어시스템 및 이를 이용한 내부 환경 제어방법 - Google Patents

저장용기 내부 환경 제어시스템 및 이를 이용한 내부 환경 제어방법 Download PDF

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Abstract

저장용기 내부 환경 제어시스템 및 이를 이용한 내부 환경 제어방법에서, 상기 내부 환경 제어시스템은 저장용기, 가스투입모듈 및 센서모듈을 포함한다. 상기 저장용기는 화물이 저장되는 저장공간을 형성한다. 상기 가스투입모듈은 상기 저장공간으로 가스를 투입한다. 상기 센서모듈은 상기 저장공간에 위치하여, 상기 저장공간의 공기를 제공받는 밀폐된 센싱공간을 형성한다. 상기 센서모듈은, 상기 가스투입모듈에 의해 상기 저장공간으로 투입된 가스가 상기 센싱공간으로 확산된 후, 상기 센싱공간의 환경 정보를 획득하여 상기 저장공간의 환경 정보를 추정한다.

Description

저장용기 내부 환경 제어시스템 및 이를 이용한 내부 환경 제어방법{STORAGE CONTAINER INTERNAL ENVIRONMENT CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING INTERNAL ENVIRONMENT USING THE SAME}
본 발명은 저장용기 내부 환경 제어시스템 및 이를 이용한 내부 환경 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 곡물 등을 저장하는 저장용기 내부의 산소나 질소 등과 같은 가스의 농도나 온도, 습도와 같은 다양한 내부 환경을 제어하여 곡물을 일정한 환경 조건으로 저장 또는 이송할 수 있는 저장용기 내부 환경 제어시스템 및 이를 이용한 내부 환경 제어방법에 관한 것이다.
곡물 등을 적재하여 운반하는 저장용기의 경우, 곡물의 품질관리를 위해서는 저장용기 내부의 산소, 질소 등의 가스의 농도는 물론, 온도나 습도의 유지가 매우 중요하다. 즉, 수확된 곡물은 수확지로부터 유통되기까지 장시간 운송되어야 하는데, 이 과정에서 저장용기가 외부 공기에 노출되지 않도록 저장용기 내부의 환경을 장시간 동안 일정하게 유지하여야 한다.
이에, 이러한 곡물을 수송하는 저장용기의 내부의 가스나 습도 등을 일정하게 유지하는 기술은 다양하게 개발되고 있다.
예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-1722080호의 경우, 저장탱크에 질소를 공급하되, 초기 농도로 공기를 배기하며 1차 충진하고, 기준 농도보다 높은 농도로 2차 충진을 하여 목표 농도에 도달하는 충진 방법을 개시하고 있다.
또한, 일본국 공개특허 제2003-189790호는 밀폐용기에 대한 질소 충전에서, 밀폐된 상태를 유지하되, 외부로 유출되는 곡물의 양을 고려하여 충진을 수행하는 기술을 개시하고 있다.
그러나, 현재까지 개발되는 저장용기 내의 가스 충진시, 농도 등을 유지하는 방법에서는, 초기에서 저장용기에 곡물 등을 적재하는 과정에서 충진을 수행하는 경우의 농도나 온도 또는 습도를 확인하는 기술을 중심으로 개발되고 있으며, 이에 따라, 저장용기의 이동 과정에서 저장용기의 가스 농도, 온도 또는 습도가 가변하는 경우 이를 제어하는 것은 용이하지 않다.
대한민국 등록특허 제10-1722080호 일본국 공개특허 제2003-189790호
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 곡물 등을 저장하는 저장용기 내부의 가스의 농도를 포함한 내부 환경을 제어하여 곡물을 일정한 환경 조건으로 저장 또는 이송할 수 있는 저장용기 내부 환경 제어시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 내부 환경 제어시스템을 이용한 내부 환경 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 내부 환경 제어시스템은 저장용기, 가스투입모듈 및 센서모듈을 포함한다. 상기 저장용기는 화물이 저장되는 저장공간을 형성한다. 상기 가스투입모듈은 상기 저장공간으로 가스를 투입한다. 상기 센서모듈은 상기 저장공간에 위치하여, 상기 저장공간의 공기를 제공받는 밀폐된 센싱공간을 형성한다. 상기 센서모듈은, 상기 가스투입모듈에 의해 상기 저장공간으로 투입된 가스가 상기 센싱공간으로 확산된 후, 상기 센싱공간의 환경 정보를 획득하여 상기 저장공간의 환경 정보를 추정한다.
일 실시예에서, 상기 센서모듈은, 상기 저장공간의 공기 및 가스만 상기 센싱공간으로 투과시키는 투과부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서모듈은, 상기 저장공간의 공기를 강제로 흡입하여 상기 센싱공간으로 제공하는 순환부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서모듈은, 상기 센싱공간의 환경 정보를 획득하는 센서부, 상기 순환부가 동작된 후의 상기 센싱공간의 환경 정보를 바탕으로, 상기 저장공간과 상기 센싱공간의 환경 정보가 동일해지는 경우의 환경 정보를 연산하는 연산부, 및 기 획득된 시간에 따른 환경 정보의 변화를 저장하는 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서모듈은, 상기 센서부, 상기 순환부 및 상기 연산부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 데이터베이스에 저장된 기 획득된 시간에 따른 환경 정보의 변화를 바탕으로, 상기 순환부를 기 설정된 시간까지만 동작시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서모듈에서 획득된 정보를 외부로 전송하는 통신모듈, 및 상기 저장용기의 내부에서 상기 센서모듈과 인접하도록 배치되고, 상기 저장용기의 외부로 교환이 가능한 전원부를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 내부 환경 제어방법은, 소정의 시간 간격으로, 센서모듈이 형성하는 센싱공간의 환경 정보를 획득하는 제1 단계(S100), 및 상기 환경 정보가 가변되는 경우, 가스투입모듈을 통해 상기 저장공간으로 가스를 투입하고, 상기 저장공간의 공기를 강제로 흡입하여 상기 센싱공간으로 제공하는 제2 단계(S200)를 포함한다. 이 경우, 상기 제2 단계(S200)에서, 상기 센싱공간의 환경 정보를 직접 측정하거나 추정하여, 상기 가스투입 및 상기 강제흡입을 종료시킨다.
일 실시예에서, 상기 제1 단계(S100)는, 상기 저장공간의 공기가 상기 센싱공간으로 확산되는 제1 시간 동안 대기하는 단계, 및 상기 시간 동안 대기한 후, 상기 센싱공간의 환경 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 단계(S200)에서, 상기 저장공간의 공기를 강제로 흡입하여 상기 센싱공간으로 제공하는 순환부의 동작 상태에 따라, 제1 제어방법 또는 제2 제어방법으로 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 제어방법은, 상기 가스투입모듈을 통해 상기 저장공간으로 가스를 투입하는 단계, 상기 저장공간의 공기가 상기 센싱공간으로 확산되는 제2 시간 동안 대기하는 단계, 및 상기 저장공간과 상기 센싱공간의 환경 정보가 동일하게 될 때까지, 상기 순환부를 동작시켜 상기 저장공간의 공기를 강제로 흡입하여 상기 센싱공간으로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 제어방법은, 기 획득된 시간에 따른 환경 정보의 변화를 입력받는 단계, 상기 가스투입모듈을 통해 상기 저장공간으로 가스를 투입하는 단계, 상기 기 획득된 시간에 따른 환경 정보 변화를 바탕으로, 상기 순환부를 기 설정된 시간까지만 동작시키는 단계, 및 상기 순환부가 기 설정된 시간만 동작된 후 상기 센싱공간의 환경 정보를 바탕으로, 상기 저장공간과 상기 센싱공간의 환경 정보가 동일해지는 경우의 환경 정보인 추정값을 연산하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 제어방법에서, 상기 연산된 추정값을 바탕으로, 상기 가스투입 및 상기 강제흡입을 종료시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 추정값을 연산하는 단계에서, 상기 순환부가 기 설정된 시간만 동작된 후의 상기 센싱공간의 환경 정보에, 추정계수를 곱하여 상기 추정값을 연산할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 추정값을 연산하는 단계에서, 상기 순환부가 적어도 2회 이상의 기 설정된 시간이 동작된 후의 상기기 설정된 시간 간격 및 상기 센싱공간의 환경 정보를 바탕으로, 상기 추정값을 연산할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 저장공간의 환경 정보를 획득하는 센서부가 저장공간에 직접 노출되는 경우 저장공간에 저장되는 곡물 등에 의해 센서부가 손상되거나 곡물 등의 오염을 야기할 수 있는데, 본 실시예의 경우 상기 센서부는 센서모듈이 형성하는 밀폐된 센싱공간에 위치하므로 이러한 손상이나 오염 가능성을 최소화할 수 있다.
다만, 센싱공간의 환경 정보가 저장공간의 환경 정보가 다를 수 있으므로, 저장공간의 공기 및 가스만 선택적으로 센싱공간으로 투과될 수 있도록 투과부가 형성되고, 일정 시간 동안 자연스러운 공기 흐름으로 센싱공간과 저장공간의 환경이 동일해지는 경우 센싱공간의 환경 정보를 바탕으로 저장공간의 환경정보를 추정함으로써, 정확한 저장공간의 환경 정보를 획득할 수 있다.
이 경우, 자연스러운 공기 흐름으로 환경이 동일해지기까지의 시간이 지나치게 많이 소요될 수 있으므로, 질소 등의 가스가 투입되는 경우, 순환부를 통해 강제 순환을 유도하여 보다 빨리 환경 정보를 동일하게 만들어 저장공간의 환경 정보를 빠르고 정확하게 획득할 수 있다.
한편, 센싱공간과 저장공간의 환경이 동일해지는 때까지 순환부를 지속적으로 동작시키는 경우, 순환부의 동작에 따른 전원부의 에너지 소모가 증가할 수 있다. 이에, 순환부를 일정 시간만 동작시킨 후 측정되는 센싱공간의 환경 정보를 바탕으로 센싱공간과 저장공간의 환경 정보가 동일하게 되는 경우의 환경 정보를 추정할 수 있으므로, 순환부의 지속적인 동작에 따른 전원부의 에너지 소모를 최소화할 수 있고, 이에 따라 장시간 곡물을 이송하는 경우에도 안정적인 전원 관리가 가능하다.
특히, 상기 환경 정보의 추정에 있어, 추정계수를 다양하게 설정함으로써, 기 획득된 시간에 따른 환경 정보 변화를 고려하여 정확한 추정값을 도출할 수 있는 것은 물론, 목표로 하는 환경 정보 대비 다양한 추정이 가능하여, 다양한 사용 환경을 고려한 환경 설정이 가능할 수 있다.
또한, 통신모듈은 센서모듈과 달리 저장용기의 외부에 위치하여 저장공간에 저장되는 곡물 등에 의해 통신이 제한되는 것을 최소화하며, 전원부는 저장용기의 외부로의 교환이 가능하도록 위치하여 전원부의 재충전 또는 교환의 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 저장용기 내부환경 제어시스템을 도시한 모식도이다.
도 2는 도 1의 센서모듈 및 통신모듈을 도시한 블록도이다.
도 3a는 도 1의 센서모듈의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 3b는 도 1의 센서모듈의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 내부환경 제어시스템을 이용한 내부환경 제어방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 도 4의 제1 제어방법으로 제어하는 단계를 도시한 흐름도이다.
도 6은 도 4의 제2 제어방법으로 제어하는 단계를 도시한 흐름도이다.
도 7은 도 1의 제어방법에서, 순환부의 동작시간에 따른 산소 농도의 변화 상태를 예시한 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 저장용기 내부환경 제어시스템을 도시한 모식도이다. 도 2는 도 1의 센서모듈 및 통신모듈을 도시한 블록도이다. 도 3a는 도 1의 센서모듈의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 3b는 도 1의 센서모듈의 다른 예를 도시한 사시도이다.
우선 도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 저장용기 내부환경 제어시스템(이하, 제어시스템이라 함)(10)은 저장용기(100), 센서모듈(200), 통신모듈(300), 전원부(400) 및 가스투입모듈(500)을 포함한다.
상기 저장용기(100)는 내부에 저장공간(101)을 형성하며, 상기 저장공간(101)에는 곡물 등과 같은 저장물이나 화물이 저장된다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 곡물이 저장되는 것을 예시하여 설명한다. 또한, 도시하지는 않았으나, 상기 저장용기(100)는 단순히 상기 곡물을 저장하는 것 외에, 별도의 운송수단에 탑재되어 상기 곡물을 소정의 위치까지 운반하기 위해 사용될 수도 있다.
나아가, 도시하지는 않았으나, 상기 저장용기(100)에는 일 측에는 상기 곡물이 투입되는 투입부와, 타 측에는 상기 투입된 곡물을 토출하는 토출부가 형성될 수 있다.
상기 센서모듈(200)은 상기 저장용기(100)의 저장공간(101) 내에 위치하는 것으로, 도 1을 통해서는 상기 센서모듈(200)은 상기 저장공간(101)의 상부에 위치하는 것을 예시하였으나, 이에 제한되지는 않는다. 다만, 상기 저장공간(101)의 저면부터는 상기 곡물이 적재되므로, 상기 곡물의 적재에 의해 상기 센서모듈(200)이 곡물과 직접 접촉하지 않도록 소정의 높이보다는 높은 위치에 구비되는 것이 필요하다.
상기 센서모듈(200)은 밀폐된 구조를 가질 수 있으며, 도 2에서와 같이, 내부에 센싱공간(201)을 형성하고, 상기 센싱공간(201)은 상기 저장공간(101)과는 별도의 독립된 공간에 해당된다.
이 경우, 상기 센싱모듈(200)은 도 3a 또는 도 3b에서와 같이, 사각 블록 형상을 가질 수 있으며, 상기 센싱모듈(200)은 상기 센싱공간(201)에 구비되는, 센서부(220), 제어부(230), 순환부(240), 데이터베이스(250) 및 연산부(260)를 포함한다.
한편, 상기 센싱모듈(200)은 투과부(210)도 포함하는데, 상기 투과부(210)는 도 3b에서와 같이 상기 센싱모듈(200)이 형성하는 사각 블록 형상의 경우 일 면에 형성될 수 있다.
이 때, 상기 투과부(210)는 예를 들어, 고어텍스(gore-tex) 등의 소재로 형성되어, 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 사이에서 공기나 가스 등의 물질을 투과되지만, 입자물질 등은 투과되지 않는다. 한편, 액체 상태의 물인 수분은 상기 투과부(210)를 통해서는 투과되지는 않지만, 공기 또는 가스에 내포된 습기에 대하여는 후술되는 바와 같이 상기 센싱공간(201) 내에 위치하는 별도의 습도계를 통해 측정될 수 있다.
그리하여, 상기 센싱모듈(200)이 상기 저장공간(101)의 내부에 위치하는 경우, 시간이 충분히 경과하게 되면, 상기 센싱공간(201)과 상기 저장공간(101)의 환경정보, 예를 들어, 온도, 습도, 가스의 농도 등은 서로 동일해진다.
또한, 상기 투과부(210)는 도 3b에서와 같이, 상기 센서모듈(200)의 일면에 전체적으로 형성될 수 있는데, 이렇게 형성되는 투과부(210)는 도 1과 같이 상기 센서모듈(200)이 상기 저장공간(101)의 상부에 위치한다면, 상기 저장공간(101)을 향하는 하부로 위치할 수 있다.
나아가, 상기 투과부(210)의 경우, 후술되는 순환부(240)의 동작에 따라 저장공간의 공기나 가스가 흡입되는 흡입부(241) 측에도 추가로 형성될 수 있으며, 이를 통해 상기 인입과정에서 공기나 가스 등만 투과시킬 수 있다.
이와 달리, 상기 투과부(210)는 도 3a에서와 같이, 상기 센서모듈(200)의 일면에 전체적으로 형성되지 않고, 후술되는 순환부(240)와 연결되는 흡입부(241) 측에만 형성될 수도 있다. 이에, 상기 순환부(240)의 동작에 따라 상기 흡입부(241)를 통해 상기 저장공간(101)의 공기가 상기 센서공간(201)으로 인입되는 경우 인입과정에서 공기나 가스 등만 투과시킬 수 있다.
물론, 상기 순환부(240)가 동작하지 않는 경우에도, 상기 흡입부(241)를 통해 자연스럽게 상기 저장공간(101)의 공기가 상기 센서공간(201)으로 인입될 수 있으며, 이 경우 상기 투과부(210)를 통해 공기나 가스만 투과될 수 있다.
상기 센서부(220)는 상기 센싱공간(201)의 환경 정보를 획득하는 것으로, 다양한 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 센싱공간(201)의 가스의 농도를 측정하는 농도 측정기, 상기 센싱공간(201)의 온도를 측정하는 온도계, 상기 센싱공간(201)의 습도를 측정하는 습도계 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 가스의 농도는 산소 농도, 질소 농도 등과 같이 곡물의 저장에 사용되는 가스에 따라 다양하게 측정될 수 있다.
즉, 상기 환경 정보란, 가스의 농도 정보, 온도 정보, 습도 정보 등일 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 센싱공간(201)이 상기 저장공간(101)과 실질적으로 동일한 환경 정보를 가지게 되는 상태에서, 상기 센싱공간(201)의 환경 정보를 획득함으로써, 상기 저장공간(101)의 환경 정보를 획득하는 것으로, 상기 센서부(220)는 상기 센싱공간(201)에 대한 환경 정보를 획득하면 충분한다.
상기 제어부(230)는 상기 센서부(220)의 센싱 동작이나, 상기 순환부(240)의 동작, 상기 연산부(260)의 동작 등을 제어하는 것으로, 전체적으로 상기 센서모듈(200)의 동작이나 각종 제어를 수행한다.
상기 순환부(240)는 상기 센싱공간(201)으로 공기나 가스가 흡입되도록 강제 순환을 수행하는 펌프 또는 팬 등일 수 있다. 즉, 상기 순환부(240)를 통해, 상기 저장공간(101)의 공기나 가스를 상기 센싱공간(201)으로 강제로 흡입하여 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)을 동일한 환경으로 신속하게 유지할 수 있다.
일반적으로, 상기 저장공간(101)에 저장되는 곡물을 보존하기 위해서는 일정 농도 이하의 산소가 유지되어야 하며, 이를 위해 질소 등의 보존 가스를 상기 저장공간(101)으로 제공하여야 한다. 그러나, 상기 질소 등의 보존 가스는 상기 저장공간(101)으로만 제공되는 것으로, 상기 센싱공간(201)으로 직접 제공되지 않는다.
따라서, 상기 센싱공간(201)의 환경 상태를 상기 저장공간(101)의 환경 상태와 동일하게 만들기 위해서는, 상기 순환부(240)의 동작을 통해 상기 저장공간(101)의 공기를 상기 센싱공간(201)으로 강제로 인입시켜야 한다. 이를 통해, 상기 센싱공간(201)의 환경 정보로 상기 저장공간(101)의 환경 정보를 추정 또는 획득함은 앞서 설명한 바와 같다.
한편, 도 3a 및 도 3b에서와 같이, 상기 순환부(240)가 강제로 공기를 순환시키기 위해, 상기 저장공간(101)의 공기나 가스가 상기 센싱공간(201)으로 흡입되는 흡입부(241), 및 상기 센싱공간(201)의 공기나 가스가 상기 저장공간(101)으로 배출되는 배출부(242)가 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 흡입부(241)와 상기 배출부(242)는 공기의 효과적인 강제 순환을 위해, 상기 센서모듈(200)의 서로 마주하는 한 쌍의 측면들에 각각 형성될 수 있다.
한편, 상기 순환부(240)는 상기 제어부(230)의 제어에 의해, 동작되는 시간이 제어될 수 있는데, 이러한 순환부의 동작 제어에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
상기 데이터베이스(250)는 상기 센서모듈(200)의 동작을 위한 다양한 정보를 저장할 수 있는데, 특히, 기 획득된 시간에 따른 환경 정보의 변화에 대한 정보를 저장한다.
즉, 상기 저장용기(100)의 구조, 형상, 저장되는 곡물의 특성과 상기 저장용기(100)에 설치되는 상기 센서모듈(200)의 구조, 형상, 위치 등의 특성에 따라, 상기 저장공간(101)과 상기 센서공간(201)의 환경 정보가 동일하게 될 때까지의 시간은 다양하게 가변될 수 있다.
또한, 상기 센서공간(201)에 구비되는 상기 순환부(240)가 동작되는 경우, 이러한 동작 상태에 따라 상기 환경 정보가 동일하게 될 때까지의 시간은 또한 가변될 수 있다.
이에, 상기 데이터베이스(250)에는, 상기와 같은 다양한 케이스들에 대하여, 상기 순환부(240)가 동작하는 시간에 따라 상기 저장공간(101)과 상기 센서공간(201)의 환경 정보가 변화하는 상태, 및 최종적으로 환경 정보가 동일하게 될 때까지의 시간에 대한 정보가 기 저장될 수 있다. 물론, 이러한 정보는 시뮬레이션이나 실제 해당 공간에 대한 환경 정보의 획득을 통해 미리 획득될 수 있다.
그리하여, 상기와 같이 데이터베이스에 저장되는, 순환부의 동작 시간에 따른 환경 정보의 변화에 대한 정보는, 후술되는 상기 연산부(260)의 연산 또는 상기 제어부(230)를 통한 상기 센서모듈(200)의 동작 제어에 활용될 수 있다. 이러한 세부적인 제어방법에 대하여는 후술한다.
상기 연산부(260)는 상기 데이터베이스(250)에 저장되는, 순환부의 동작 시간에 따른 환경 정보의 변화에 대한 정보와, 상기 순환부(240)가 소정 시간 동작한 경우에서의 상기 센싱공간의 환경 정보를 바탕으로, 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 환경 정보가 동일해지는 경우의 환경 정보를 연산한다.
따라서, 상기 순환부(240)를 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 환경 정보가 동일해질 때까지 지속적으로 동작시키지 않고, 상대적으로 짧은 시간 동안만 동작시킨 후에, 최종적으로 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 환경 정보가 동일해지는 경우의 환경 정보를 추정할 수 있다.
그리하여, 상기 순환부(240)의 지속적인 동작에 따라 소비되는 상기 전원부(400)의 에너지 낭비를 최소화할 수 있으며, 이를 통해 상대적으로 오랜 시간 상기 전원부(400)의 전원을 효과적으로 사용할 수 있다.
상기 통신모듈(300)은 상기 센서모듈(200)에서 획득된 정보를 외부로 전송하거나, 필요한 경우 외부로부터 제어 정보를 제공받아 상기 센서모듈(200)로 제공하는 등, 상기 센서모듈(200)의 외부와의 통신을 수행한다.
이 때, 상기 통신모듈(300)은 상기 센서모듈(200)과 같이 상기 저장용기(100)의 내부로 위치할 수 있으며, 도시하지는 않았으나 상기 저장용기(100)의 외부로 위치할 수도 있다. 다만, 상기 통신모듈(300)이 상기 저장용기(100)의 내부로 위치하는 경우에도, 통신을 위한 안테나는 상기 저장용기(100)의 외부로 위치하게 된다.
상기 전원부(400)는 상기 센서모듈(200)에 전원을 제공하는 것으로, 충전식 배터리일 수 있다. 즉, 상기 전원부(400)는 일정 용량이 충전된 상태에서, 상기 센서모듈(200)에 충전된 용량 만큼의 전원만 공급할 수 있는 것으로, 재충전 또는 교환의 필요가 있다.
이에, 본 실시예의 경우, 상기 전원부(400)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 저장용기(100)에 구비되는 별도의 해치부(110)와 인접하도록 위치할 수 있으며, 상기 해치부(110)의 개방을 통해 교환 또는 재충전 등을 수행할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 저장용기(100)는 단순히 곡물을 저장하는 것 외에, 별도의 운송수단에 의해 장거리 운반될 수 있는 것으로, 장거리 운반동안 상기 전원부(400)의 재충전이나 교환은 어려울 수 있다. 따라서, 상기 전원부(400)에 대한 최소한의 전력 소모가 요구되며, 이에 따라 상기 순환부(240)의 동작이 최소화되도록 제어되는 것이 필요하다.
상기 가스투입모듈(500)은 상기 저장용기(100)의 일 측에 연결되어, 상기 저장공간(101)으로 가스를 제공한다. 이 경우, 제공되는 가스는 질소와 같은 보존 가스일 수 있으며, 상기 가스투입모듈(500)의 동작 역시, 상기 제어부(230)를 통해 수행될 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 3b를 참조하여 설명한 상기 제어시스템(10)을 이용한 상기 저장용기(100)의 내부환경을 제어하는 제어방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 도 1의 내부환경 제어시스템을 이용한 내부환경 제어방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 상기 제어방법에서는 우선, 소정의 시간 간격으로, 상기 센서모듈(200)이 형성하는 센싱공간(201)의 환경 정보를 획득한다(제1 단계, S100).
이 때, 획득되는 환경 정보는, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 센싱공간(201)의 가스의 농도, 온도, 습도 등일 수 있으며, 설명의 편의상 보존 가스인 질소의 농도 또는 질소의 농도와 반비례 관계를 가지는 산소의 농도를 대표 환경 정보로 예시하여 설명한다.
구체적으로 상기 제1 단계(S100)에서는, 상기 센서부(220)를 통해 상기 센싱공간(201)의 환경 정보를 측정한다(단계 S10).
이 후, 상기 측정된 환경 정보는, 곧 상기 저장공간(101)의 환경 정보로 추정되는 것으로, 상기 측정된 환경 정보와 목표로 한 저장공간의 환경 정보를 비교한다(단계 S20).
즉, 이상과 같이, 환경 정보를 획득한 결과, 상기 센싱공간(201)의 환경 정보(즉, 측정값)와 목표로 하는 환경 정보(즉, 목표값)를 비교 판단한다. 이 때, 상기 목표로 하는 환경 정보, 즉 목표값은 기 설정되어 제공될 수 있다.
한편, 상기 측정값과 상기 목표값이 서로 동일하다는 의미는, 예를 들어 환경 정보를 산소의 농도로 가정하면, 상기 센싱공간(201)에서 측정되는 산소의 농도가 목표로 하는 산소의 농도와 동일하다는 의미일 수 있다.
이에, 상기 측정되는 산소의 농도가 목표로 하는 산소의 농도와 같거나 작게 유지되어야, 상대적으로 보존 가스인 질소가 충분히 존재하는 것으로 안정적인 곡물에 대한 보존이 가능하다. 따라서, 상기 측정되는 산소의 농도가 목표로 하는 산소의 농도보다 크다면, 보존에 필요한 질소가 충분하게 존재하지 않은 것으로 추가적인 질소의 공급이 필요하다. 이에, 후속되는 제2 단계(S200)가 수행된다.
다만, 상기 측정되는 산소의 농도가 목표로 하는 산소의 농도와 같거나 작게 유지된다면, 현재 상태에서 상기 저장공간(101)은 안정적인 환경 상태를 유지하는 것이며, 이에 제1 시간이 경과할 때까지 대기한다(단계 S30).
앞서 설명한 바와 같이, 상기 전원부(400)는 전력이 제한적이므로, 상기 센서부(220)를 계속 작동시킬 필요는 없으며, 나아가 강제 순환이 되지 않더라도 대략 제1 시간이 경과하면 공기의 순환으로 자연스럽게 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)은 서로 동일한 환경 상태가 되므로, 상기 제1 시간이 경과할 때까지 대기한 후, 다시 상기 센서부(220)를 통해 상기 센싱공간(201)의 환경 정보를 측정한다(단계 S10).
이 때, 상기 제1 시간은, 투입 가스, 상기 저장용기(200), 상기 센싱모듈(200), 저장되는 곡물 등의 다양한 특성들을 고려하여 미리 설정될 수 있다.
이상과 같이, 측정되는 환경 정보가 가변되지 않고 유지된다면, 상기 제1 시간 간격으로 환경 정보를 측정하면 충분하지만, 상기 환경 정보의 측정 결과, 예를 들어, 상기 측정되는 산소의 농도가 목표로 하는 산소의 농도보다 크다면, 환경 정보가 가변되는 것으로, 제2 단계(S200)를 수행한다.
이러한, 상기 제2 단계(S200)에서는, 앞서 설명한 바와 같이 상기 환경 정보가 가변되는 경우에 대하여, 상기 가스투입모듈(500)을 통해 상기 저장공간(500)으로 가스를 투입하고, 상기 순환부(240)를 통해 상기 저장공간(101)의 공기를 강제로 흡입하여 상기 센싱공간(201)으로 제공하여, 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 환경 정보를 동일하게 한다.
이 때, 상기 환경 정보가 가변된다는 의미는, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 환경 정보가 산소 가스의 농도에 관한 정보인 경우, 상기 측정된 산소 가스의 측정값이 목표로 하는 산소 가스의 목표값보다 크게 가변되는 경우일 수 있다.
이는, 예를 들어, 곡물의 투입 또는 토출을 위해, 투입부가 토출부를 개방하여 외부로부터 공기가 새로 인입되는 경우, 또는 여타의 이유로 상기 센싱 공간 또는 상기 저장 공간의 환경 정보에 대한 측정값이 가변되는 경우일 수 있다.
또한, 상기 제2 단계(S200)에서는, 상기 센싱공간(201)과 상기 저장공간(101)의 환경 정보가 동일하게 되도록 한 후, 상기 센싱공간(201)의 환경 정보를 측정하여 목표로 한 환경 정보에 이르는 경우, 상기 가스의 투입이나 상기 강제 순환을 종료시키게 되는데, 이러한 상기 제2 단계(S200)는, 상기 강제 순환을 수행하는 상기 순환부(240)의 동작 상태에 따라 제1 제어방법(S50)과 제2 제어방법(S60)으로 구별될 수 있다.
이하에서는, 상기 제2 단계(S200)에서 수행되는 상기 제1 제어방법 또는 상기 제2 제어방법에 대하여 서로 도면을 달리하여 설명한다.
도 5는 도 4의 제1 제어방법으로 제어하는 단계를 도시한 흐름도이다. 도 6은 도 4의 제2 제어방법으로 제어하는 단계를 도시한 흐름도이다. 도 7은 도 1의 제어방법에서, 순환부의 동작시간에 따른 산소 농도의 변화 상태를 예시한 그래프이다.
우선, 도 5를 참조하면, 상기 제1 제어방법(S50)에서는, 우선, 상기 가스투입모듈(500)을 통해 상기 저장공간(101)으로 가스를 투입한다(단계 S51). 상기 투입되는 가스는 보존 가스로서 예를 들어 질소일 수 있다. 예를 들어, 상기 저장공간(101)에는 현재 목표로 하는 산소의 농도(목표값)보다 많은 산소가 존재하므로(측정값), 상기 저장공간(101)으로 질소를 투입하여 상기 산소의 농도를 낮추는 것이 필요하다. 이에, 우선 상기 저장공간(101)으로 가스를 투입한다.
이 후, 상기 제1 제어방법(S50)에서는, 바로 상기 순환부(240)를 동작시켜 강제순환을 수행하지 않고, 제2 시간이 경과할 때까지 대기한다(단계 S52). 즉, 상기 질소와 같은 보존 가스가 상기 저장공간(101)에 투입되면, 상기 보존 가스가 상기 저장공간(101)은 물론 상기 센싱공간(201)으로 충분히 확산되기 위한 시간이 필요하며, 이러한 시간을 고려하여 대기를 수행한다.
이 때, 상기 제2 시간 역시, 투입 가스, 상기 저장용기(200), 상기 센싱모듈(200), 저장되는 곡물 등의 다양한 특성들을 고려하여 미리 설정될 수 있다.
이 후, 상기 제2 시간이 경과하면, 상기 순환부(240)를 동작시켜 상기 저장공간(101)의 공기 및 가스를 상기 센싱공간(201)으로 강제 순환시키고, 이와 함께 상기 센싱공간(201)에 대한 환경 정보를 획득한다(단계 S53).
이 때, 상기 순환부(240)는 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 환경 정보가 동일하게 될 때까지 지속적으로 동작한다. 또한, 상기 순환부(240)의 동작 시간에 따라 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 환경 정보가, 어떻게 가변되며, 어느 시기에 두 환경 정보가 서로 동일하게 되는지에 대하여는 도 7에서와 같이 미리 관련 정보가 획득되어 상기 데이터베이스(250)에 저장될 수 있다.
즉, 도 7에서와 같이, 예를 들어 상기 순환부(240)의 동작 시간과 이에 따른 저장공간 및 센싱공간의 산소 농도의 변화에 대한 정보가 획득된 상태에서, 상기 순환부(240)를 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 환경 정보, 예를 들어 산소의 농도가 동일하게 될 때까지(tf) 지속적으로 동작시킨다.
이 후, 상기 센싱공간(201)의 환경 정보가 상기 저장공간(101)의 환경 정보가 동일하게 유지되면, 상기 센싱공간(201)에서 획득된 환경 정보(측정값)을 기 설정된 목표로 하는 환경 정보(목표값)와 비교한다(단계 S54).
그리하여, 환경 정보로서 산소의 농도를 예시하는 경우, 상기 측정값이 상기 목표값보다 큰 경우라면, 산소의 농도가 아직 요구되는 농도보다 높은 상태이므로, 상기 가스투입모듈(500)을 재가동하여 가스를 투입하고(단계 S51), 앞서 설명한 상기 제1 제어방법(S50)을 반복한다.
이와 달리, 상기 측정값이 상기 목표값과 동일하거나 더 작은 경우라면, 산소의 농도는 충분히 작게 유지되는 것으로, 상기 제1 제어방법(S50)은 종료되며, 상기 곡물에 대한 저장이 종료되어야 하는 가의 여부를 추가로 판단하여(단계 S70), 상기 제1 단계(S100)를 다시 반복하게 된다(단계 S70).
한편, 상기 제2 제어방법(S60)으로 제어하는 단계는 하기와 같다.
즉, 도 6을 참조하면, 상기 제2 제어방법(S60)에서는, 우선, 상기 데이터베이스(250)에 저장된, 기 획득된 시간에 따른 환경 정보의 변화에 대한 정보를 입력받는다(단계 S61).
이러한 정보의 예는 도 7에 예시된 바와 같다. 즉, 도 7에서와 같이, 환경 정보를 산소 농도로 예시하는 경우, 보존 가스로서 질소가 투입된 이 후, 상기 순환부(240)의 동작시간에 따라, 상기 센서공간(201)에서의 산소 농도의 변화에 대한 정보 및 상기 저장공간(101)에서의 산소 농도의 변화에 대한 정보일 수 있다. 또한, 이러한 정보에는, 상기 센서공간의 산소 농도와 상기 저장공간의 산소 농도가 동일하게 되는 때(cf)까지의 순환부의 동작 시간(tf)에 대한 정보도 포함되고 있다.
나아가, 일정 시간(t1)만 상기 순환부를 동작시키고 상기 순환부를 동작시키지 않은 경우, 상기 센서공간의 산소 농도와 상기 저장공간의 산소 농도가 동일하게 되는 때(cf)까지의 최종 시간(tff)에 대한 정보도 포함될 수 있다.
이상과 같이, 상기 데이터베이스(250)로부터 관련 정보를 제공받은 후, 상기 가스투입모듈(500)을 통해 상기 저장공간(101)으로 가스를 투입한다(단계 S62). 상기 투입되는 가스는 보존 가스로서 예를 들어 질소일 수 있다. 예를 들어, 상기 저장공간(101)에는 현재 목표로 하는 산소의 농도(목표값)보다 많은 산소가 존재하므로(측정값), 상기 저장공간(101)으로 질소를 투입하여 상기 산소의 농도를 낮추는 것이 필요하다. 이에, 우선 상기 저장공간(101)으로 가스를 투입하고, 이는 상기 제1 제어방법(S50)에서의 가스 투입단계(단계 S51)와 동일하다.
이 후, 상기 제2 제어방법(S60)에서는, 상기 기 획득된 시간에 따른 환경 정보의 변화를 바탕으로, 상기 순환부(240)를 기 설정된 시간까지만 동작시킨다(단계 S63). 즉, 상기 순환부(240)를 상기 센서공간의 산소 농도와 상기 저장공간의 산소 농도가 동일하게 되는 때(cf)까지 동작시키지 않고, 기 설정된 시간(t1)까지만 동작시킨다. 이 때, 상기 기 설정된 시간(t1)은 상기 동작 시간(tf)보다는 작게 설정될 수 있다.
이상과 같이, 상기 순환부(240)의 동작 시간을 상대적으로 짧게 유지한 후, 상기 데이터베이스(250)에 저장된 상기 정보를 바탕으로, 상기 연산부(260)에서는 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 환경 정보가 동일해지는 경우의 환경 정보에 해당되는 추정값을 연산한다(단계 S64).
즉, 상기 연산부(260)에서는, 상기 순환부(240)가 기 설정된 시간(t1)까지만 동작하는 경우, 해당 시간에서의 환경 정보, 예를 들어 산소의 농도에 대한 정보(c1)를 바탕으로, 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 환경 정보가 동일해지는 경우의 환경 정보, 예를 들어 산소의 농도에 대한 정보(cf)를 연산할 수 있다.
이 때, 상기 환경 정보(c1)는 상기 순환부(240)의 동작이 종료된 상태에서 상기 센서부(220)에서 상기 센싱공간(201)에 대한 센싱을 통해 획득이 가능하다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 순환부(240)가 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 환경 정보가 동일해지는 경우까지 동작되는 시간(tf)은 물론, 상기 순환부(240)가 기 설정된 시간(t1)까지만 동작하고 이후 동작되지 않아 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 환경 정보가 동일해지는 시간(tff) 모두에서, 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 환경 정보, 예를 들어 상기 산소의 농도에 대한 정보(cf)는 동일할 수 있다.
따라서, 이러한 상기 데이터베이스(250)에 기 저장된 정보를 바탕으로, 상기 연산부(260)에서는, 상기 저장공간(101)과 상기 센싱공간(201)의 환경 정보가 동일해지는 경우의 환경 정보, 예를 들어 산소의 농도에 대한 정보(cf)를 연산할 수 있다.
한편, 상기 연산부(260)에서의 이러한 연산을 통한 추정값의 도출은 다양하게 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 연산부(260)에서는 상기 순환부(240)가 기 설정된 시간(t1)만 동작된 후의 상기 센싱공간의 환경 정보(c1)에, 추정계수를 곱하여 상기 추정값을 연산할 수 있다.
이 때, 상기 기 설정된 시간(t1)은 1회의 시간으로 설정될 수도 있으며, 이와 달리 적어도 2회 이상의 시간이 기 설정되어 각각의 시간들에서의 환경 정보를 바탕으로 추정값을 연산할 수도 있다.
다만, 2회 이상의 시간이 기 설정되어 추정값을 연산하는 경우에는, 2회 이상의 시간들 각각의 시간 간격에 대한 정보와 각각의 시간들에서의 환경 정보가 모두 고려되어 상기 추정값에 대한 연산이 수행될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상 1회의 기 설정된 시간(t1)에 대하여 측정되는 환경정보를 바탕으로 상기 추정값을 연산하는 것으로 예시하여 설명하지만, 2회 이상의 설정된 시간들에 대하여 추정값을 연산하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
이러한 상기 추정값 연산 단계(단계 S64)의 경우, 구체적으로, 상기 저장공간과 상기 센싱공간의 산소의 농도가 동일해지기까지, 상기 순환부(240)를 계속 동작시켜 7분(tf)이 걸린다고 가정할 때, 상기 순환부(240)를 3분(t1)만 동작시키고, 해당 측정값(5%, c1)에 추정계수 0.9를 곱하여 추정값(4.5%, cf)을 연산할 수 있다.
한편, 이러한 상기 연산부(260)의 추정값 연산은 다양하게 가변될 수 있다. 예를 들어, 상기 3분 동안의 상기 순환부(240)의 동작값을 그대로 이용하되, 적용기준을 목표로 하는 목표값보다 다소 높게 책정할 수 있다. 즉, 초기 목표값인 산소 목표 농도가 5%인 경우, 3분 동안 순환부(240)의 동작값을 기준으로 사용하는 경우, 목표 농도를 5.5%로 수정하여 적용함으로써, 3분 동안 동작한 후 측정된 산소 농도가 5.5%라면 질소의 추가 투입을 정지시켜, 시간이 지날수록 상기 센싱공간(201) 내부의 산소농도가 낮아지게 되므로, 실제로는 목표 농도보다 상기 저장공간(101) 내부의 산소농도는 더욱 낮게 조절되도록 할 수 있다.
나아가, 이와 달리, 상기 3분 동안의 동작값에 5%의 목표 농도를 그대로 적용하여, 실제 목표 농도보다 다소 낮게 저장공간(101) 내부의 농도를 관리할 수도 있다.
이상과 같이, 상기 연산부(260)를 통해 추정된 추정값을 바탕으로, 기 설정된 목표로 하는 환경 정보(목표값)와 비교한다(단계 S65).
그리하여, 상기 추정값이 상기 목표값보다 큰 경우라면, 산소의 농도가 아직 요구되는 농도보다 높은 상태이므로, 상기 가스투입모듈(500)을 재가동하여 가스를 투입하고(단계 S62), 앞서 설명한 상기 제2 제어방법(S60)을 반복한다.
이와 달리, 상기 추정값이 상기 목표값과 동일하거나 더 작은 경우라면, 산소의 농도는 충분히 작게 유지되는 것으로, 상기 제2 제어방법(S60)은 종료되며, 상기 곡물에 대한 저장이 종료되어야 하는 가의 여부를 추가로 판단하여(단계 S70), 상기 제1 단계(S100)를 다시 반복하게 된다(단계 S70).
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 저장공간의 환경 정보를 획득하는 센서부가 저장공간에 직접 노출되는 경우 저장공간에 저장되는 곡물 등에 의해 센서부가 손상되거나 곡물 등의 오염을 야기할 수 있는데, 본 실시예의 경우 상기 센서부는 센서모듈이 형성하는 밀폐된 센싱공간에 위치하므로 이러한 손상이나 오염 가능성을 최소화할 수 있다.
다만, 센싱공간의 환경 정보가 저장공간의 환경 정보가 다를 수 있으므로, 저장공간의 공기 및 가스만 선택적으로 센싱공간으로 투과될 수 있도록 투과부가 형성되고, 일정 시간 동안 자연스러운 공기 흐름으로 센싱공간과 저장공간의 환경이 동일해지는 경우 센싱공간의 환경 정보를 바탕으로 저장공간의 환경정보를 추정함으로써, 정확한 저장공간의 환경 정보를 획득할 수 있다.
이 경우, 자연스러운 공기 흐름으로 환경이 동일해지기까지의 시간이 지나치게 많이 소요될 수 있으므로, 질소 등의 가스가 투입되는 경우, 순환부를 통해 강제 순환을 유도하여 보다 빨리 환경 정보를 동일하게 만들어 저장공간의 환경 정보를 빠르고 정확하게 획득할 수 있다.
한편, 센싱공간과 저장공간의 환경이 동일해지는 때까지 순환부를 지속적으로 동작시키는 경우, 순환부의 동작에 따른 전원부의 에너지 소모가 증가할 수 있다. 이에, 순환부를 일정 시간만 동작시킨 후 측정되는 센싱공간의 환경 정보를 바탕으로 센싱공간과 저장공간의 환경 정보가 동일하게 되는 경우의 환경 정보를 추정할 수 있으므로, 순환부의 지속적인 동작에 따른 전원부의 에너지 소모를 최소화할 수 있고, 이에 따라 장시간 곡물을 이송하는 경우에도 안정적인 전원 관리가 가능하다.
특히, 상기 환경 정보의 추정에 있어, 추정계수를 다양하게 설정함으로써, 기 획득된 시간에 따른 환경 정보 변화를 고려하여 정확한 추정값을 도출할 수 있는 것은 물론, 목표로 하는 환경 정보 대비 다양한 추정이 가능하여, 다양한 사용 환경을 고려한 환경 설정이 가능할 수 있다.
또한, 통신모듈은 센서모듈과 달리 저장용기의 외부에 위치하여 저장공간에 저장되는 곡물 등에 의해 통신이 제한되는 것을 최소화하며, 전원부는 저장용기의 외부로의 교환이 가능하도록 위치하여 전원부의 재충전 또는 교환의 편의성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 내부환경 제어시스템 100 : 저장용기
110 : 해치부 200 : 센서모듈
210 : 투과부 220 : 센서부
230 : 제어부 240 : 순환부
250 : 데이터베이스 260 : 연산부
300 : 통신모듈 400 : 전원부
500 : 가스투입모듈

Claims (15)

  1. 화물이 저장되는 저장공간을 형성하는 저장용기;
    상기 저장공간으로 가스를 투입하는 가스투입모듈; 및
    상기 저장공간에 위치하여, 상기 저장공간의 공기를 제공받는 밀폐된 센싱공간을 형성하는 센서모듈을 포함하고,
    상기 센서모듈은, 상기 가스투입모듈에 의해 상기 저장공간으로 투입된 가스가 상기 센싱공간으로 확산된 후, 상기 센싱공간의 환경 정보를 획득하여 상기 저장공간의 환경 정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서모듈은,
    상기 저장공간의 공기 및 가스만 상기 센싱공간으로 투과시키는 투과부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 센서모듈은,
    상기 저장공간의 공기를 강제로 흡입하여 상기 센싱공간으로 제공하는 순환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 센서모듈은,
    상기 센싱공간의 환경 정보를 획득하는 센서부;
    상기 순환부가 동작된 후의 상기 센싱공간의 환경 정보를 바탕으로, 상기 저장공간과 상기 센싱공간의 환경 정보가 동일해지는 경우의 환경 정보를 연산하는 연산부; 및
    기 획득된 시간에 따른 환경 정보의 변화를 저장하는 데이터베이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 센서모듈은,
    상기 센서부, 상기 순환부 및 상기 연산부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 데이터베이스에 저장된 기 획득된 시간에 따른 환경 정보의 변화를 바탕으로, 상기 순환부를 기 설정된 시간까지만 동작시키는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서모듈에서 획득된 정보를 외부로 전송하는 통신모듈; 및
    상기 저장용기의 내부에서 상기 센서모듈과 인접하도록 배치되고, 상기 저장용기의 외부로 교환이 가능한 전원부를 더 포함하는 내부 환경 제어시스템.
  8. 소정의 시간 간격으로, 센서모듈이 형성하는 센싱공간의 환경 정보를 획득하는 제1 단계(S100); 및
    상기 환경 정보가 가변되는 경우, 가스투입모듈을 통해 상기 저장공간으로 가스를 투입하고, 상기 저장공간의 공기를 강제로 흡입하여 상기 센싱공간으로 제공하는 제2 단계(S200)를 포함하고,
    상기 제2 단계(S200)에서, 상기 센싱공간의 환경 정보를 직접 측정하거나 추정하여, 상기 가스투입 및 상기 강제흡입을 종료시키는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 단계(S100)는,
    상기 저장공간의 공기가 상기 센싱공간으로 확산되는 제1 시간 동안 대기하는 단계; 및
    상기 시간 동안 대기한 후, 상기 센싱공간의 환경 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제2 단계(S200)에서,
    상기 저장공간의 공기를 강제로 흡입하여 상기 센싱공간으로 제공하는 순환부의 동작 상태에 따라, 제1 제어방법 또는 제2 제어방법으로 제어하는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 제어방법은,
    상기 가스투입모듈을 통해 상기 저장공간으로 가스를 투입하는 단계;
    상기 저장공간의 공기가 상기 센싱공간으로 확산되는 제2 시간 동안 대기하는 단계; 및
    상기 저장공간과 상기 센싱공간의 환경 정보가 동일하게 될 때까지, 상기 순환부를 동작시켜 상기 저장공간의 공기를 강제로 흡입하여 상기 센싱공간으로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제2 제어방법은,
    기 획득된 시간에 따른 환경 정보의 변화를 입력받는 단계;
    상기 가스투입모듈을 통해 상기 저장공간으로 가스를 투입하는 단계;
    상기 기 획득된 시간에 따른 환경 정보 변화를 바탕으로, 상기 순환부를 기 설정된 시간까지만 동작시키는 단계; 및
    상기 순환부가 기 설정된 시간만 동작된 후 상기 센싱공간의 환경 정보를 바탕으로, 상기 저장공간과 상기 센싱공간의 환경 정보가 동일해지는 경우의 환경 정보인 추정값을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 제어방법에서,
    상기 연산된 추정값을 바탕으로, 상기 가스투입 및 상기 강제흡입을 종료시키는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 추정값을 연산하는 단계에서,
    상기 순환부가 기 설정된 시간만 동작된 후의 상기 센싱공간의 환경 정보에, 추정계수를 곱하여 상기 추정값을 연산하는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 추정값을 연산하는 단계에서,
    상기 순환부가 적어도 2회 이상의 기 설정된 시간이 동작된 후의 상기기 설정된 시간 간격 및 상기 센싱공간의 환경 정보를 바탕으로, 상기 추정값을 연산하는 것을 특징으로 하는 내부 환경 제어방법.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003189790A (ja) 2001-12-25 2003-07-08 Fuji Acetylene Kogyo Kk 穀物の保存装置
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