KR102263908B1

KR102263908B1 - 복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트 제어시스템

Info

Publication number: KR102263908B1
Application number: KR1020200084779A
Authority: KR
Inventors: 옥승진
Original assignee: 주식회사 유온링크; 옥승진
Priority date: 2020-07-09
Filing date: 2020-07-09
Publication date: 2021-06-14

Abstract

본 발명은 복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트 제어시스템에 관한 것으로, 출입 가능한 통로가 형성되는 게이트본체; 게이트본체에 설치되며, 공기중의 오염물질을 수집하여 오염물질정보를 검출하는 공기질 측정센서 및 사용자의 체온정보를 검출하는 열화상센서가 배치된 감지부; 통로 상측에 배치되어, 통로 하부로 공기를 선택적으로 토출하는 에어커튼; 및 에어커튼을 제어하는 제어부를 포함하고, 오염물질정보의 측정수치값이 설정수치값 이상인 경우, 제어부는 에어커튼을 공기 차단모드로 동작시켜 통로에서 외기와 내기의 순환을 차단하는 것을 특징으로 한다.

Description

복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트 제어시스템{Control system smart gate with complex clean system}

본 발명은 실내 청정 상태가 유지되게 하는 복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트 제어시스템에 관한 것이다.

현대인들은 실내에서의 활동이나 공공시설의 이용 등으로 실내에서 생활하는 시간이 점차 늘어나면서, 이에 따라 실내에서 발생하거나 실내로 유입되는 오염물질에 직.간접적으로 노출되었다. 최근에 이루어진 미국 폐 협회의 조사에 따르면, 집안의 공기가 실외의 공기보다 건강을 해칠 위험성이 더 큰 것으로 나타났으며, 상황을 더 심각하게 느끼게 하는 것은 현대인들의 전체 활동 중 90%가 실내에서 이루어지고 있다는 것이었다.

실내의 공기오염이 실외공기오염에 비해 심각하게 받아들여지는 가장 큰 이유는 공기가 포함되어 있는 공간의 한계성에 있다. 다시 말해 실내로 유입되거나 실내에서 자체 발생된 오염물질은 외부로 원활하게 배출되지 못하고 계속 체류하면서 그 농도가 증가하게 된다. 따라서 실내공기질을 향상시킬 수 있는 제도와 오염물질의 적절한 처리장치를 마련하여야 하며, 이와 더불어 실내 오염물질을 정확하게 측정할 수 있는 측정장비와 환경을 개선할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.

특히, 불특정다수인이 이용하는 식당, 휴게소, 카페, 쇼핑몰, 편의점, 병원, 은행, 보육시설, 극장, 터미널, 역사, 공항 등의 다중이용시설은 제한된 공간에 사람들이 밀집되어 있다. 이러한 다중이용시설은 제한되어 있는 실내 공간의 면적에 비하여 수많은 사람들이 이용하면서 공기중에 오염물질들이 발생하게 되며, 이로 인해 사람들에게 불쾌감, 두통, 졸음, 호흡 시 답답함 등을 유발하여 장시간 노출 시 건강을 해치게 된다.

이에 따라, 국내에서는 실내공기오염의 심각성을 인식하고 정부 차원에서 실내공기질 관리의 중요성을 제고하기 위해, '다중이용시설 등의 실내공기질 관리법' 을 제정하여 불특정 다수의 사람들이 이용하는 다중이용시설 등의 실내공기질을 규정하고 있다. 실내공기질 관리법에 따른 실내오염물질 유지기준 및 권고기준은 이산화탄소 1000ppm, 포름알데히드 100

, 부유세균 800

, 일산화탄소 10ppm, 이산화질소 0.05ppm, 라돈 148

, 휘발성유기화합물 500

등으로 설정하고 있다.

국내 공기정화장지 시장은 1996년 '실내공기질 관리법안'의 입법 이후로 급성장할 것을 기대하였으나 외환 위기로 2000년까지 주춤하였으며, 국내 경기의 회복 이후 대기오염에 대한 시민들의 인식 변화로 공기청정기의 시장이 연평균 20%를 넘게 급성장하고 있다.

이처럼 종래에는 대한민국 등록특허공보 제10-1867580호 '복합식 다중이용시설 공기질 개선장치', 대한민국 등록특허공보 제10-1518624호 '환기형 공기정화장치', 대한민국 등록특허공보 제10-2084205호 '공기정화장치'가 개시되어 있으며, 흡기팬을 통해 유입되는 외기를 집진부로 통과시켜 유해물질을 분해하여 제거한 뒤 배기팬에 의해 다시 외부로 배출된다. 이와 같은 종래의 공기정화장치는 사람들이 밀집된 구역에 설치될 수 있도록 이동식 바퀴가 설치되어 있으나, 시설 내부의 공기를 정화하기 위해서는 장치의 크기가 커질 수 밖에 없으며, 사람들이 이동하는 구역에 구비하기 위해 별도의 설치공간이 필요로 하는 문제점이 있었다.

또한, 공기정화장치에 의해 공기중의 유해물질이 제거되더라도 외부에서 내부로 유입되는 공기의 흐름으로 인해 오염물질이 내부로 계속 유입되어 실내 공기가 청정된 상태로 지속적으로 유지되기 어려운 문제점이 있었다.

한편, 최근에는 코로나 19, 메르스, 사스와 같은 급성호흡기 증후군이 지속적으로 발생하고 있으며, 치사율과 전염성이 높아 심각한 질병으로 보고되고 있다. 이러한 급성호흡기 증후군은 발열, 기침, 근육통, 호흡곤란 등의 증상이 있으며, 비말(침방울)이나 접촉을 통하여 다른 사람에게 바이러스가 전파되었다.

따라서, 불특정 다수의 사람들이 이용하는 다중이용시설의 경우 밀폐된 공간에서 많은 사람들이 감염될 수 있는 우려가 있어 사전에 감염자를 파악하여 출입을 제한할 수 있는 기술 개발이 필요한 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 공기를 정화하여 청정 상태가 유지되게 하는 동시에 출입하는 사람의 이상 체온 감지 시 소독제가 분사되어 바이러스 확산을 방지하는 복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트 제어시스템을 제공하는데 있다. 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트 제어시스템은 출입 가능한 통로가 형성되는 게이트본체; 상기 게이트본체에 설치되며, 공기중의 오염물질을 수집하여 오염물질정보를 검출하는 공기질 측정센서와, 사용자의 체온정보를 검출하는 열화상센서 및 상기 감지부는 설정거리 내 사용자의 동작이 감지되면 사용자의 영상 또는 이미지를 촬영하는 카메라부가 배치된 감지부; 상기 통로 상측에 배치되어, 상기 통로 하부로 공기를 선택적으로 토출하는 에어커튼; 상기 게이트본체 일측에 배치되어 오염된 공기를 흡입하여 다중필터에 의해 필터링된 공기를 토출시키는 공기정화유닛; 상기 게이트본체 타측에 배치되어 상기 통로로 접근한 사용자에게 선택적으로 소독제를 분사하는 소독유닛; 및 상기 에어커튼 및 공기정화유닛을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 공기정화유닛은, 상기 게이트본체의 하부에 설치되며, 오염된 공기를 흡입하여 상기 다중필터에 여과되도록 공급하는 흡입기; 상기 다중필터의 상부에 배치되며, 음이온을 발생하여 상기 다중필터로부터 오염물질이 여과된 공기 중 바이러스를 살균하는 음이온 발생기; 상기 음이온 발생기의 상부에 배치되며, 상기 음이온 발생기로부터 정화된 공기를 상부로 토출시키는 원심팬; 및 상기 원심팬의 상부에 배치되며, 상기 원심팬으로부터 토출된 정화된 공기를 공기배출구를 통해 상기 통로로 토출시키는 공기연결관;을 포함하며, 상기 제어부는, 상기 오염물질정보의 측정수치값이 설정수치값 이상인 경우, 상기 에어커튼을 공기 차단모드로 동작시켜 상기 통로에서 외기와 내기의 순환을 차단하며, 상기 오염물질정보의 측정수치값이 설정수치값 이상이거나 상기 체온정보의 측정체온값이 설정체온값 이상인 경우, 상기 공기정화유닛을 공기정화 활성모드로 동작시켜, 상기 원심팬의 동력에 의해 상기 흡입기를 통해 유입된 외기가 상기 다중필터를 거치면서 필터링된 후 상기 음이온발생기를 거치면서 공기중의 바이러스가 살균되고, 살균된 외기가 상기 공기연결관을 통해 외부로 배출되고, 상기 열화상센서가 감지한 체온정보의 측정체온값이 설정체온값 이상인 경우, 상기 소독유닛을 소독제분사 활성모드로 동작시켜 상기 통로로 접근한 사용자에게 소독제를 분사하며, 상기 열화상센서가 동작이 감지된 사용자의 체온정보를 감지한 측정체온값이 설정체온값 이상인 경우 상기 영상 또는 이미지를 저장하고, 저장된 상기 영상 또는 이미지의 저장개수가 설정개수를 초과하는 경우, 관리자가 중지할 때까지 상기 소독유닛을 소독제분사 활성모드로 연속적으로 동작시키는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트 제어시스템에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

감지부에서 검출된 오염물질정보에 따라 에어커튼과 공기정화유닛의 작동이 실시간 제어되며, 에어커튼의 작동에 의해 외부와 내부의 공기 흐름이 차단되는 동시에 공기정화유닛에 의해 정화된 공기가 실내에만 머무르면서 공기 청정 상태가 지속적으로 유지되는 효과가 있다. 그리고 감지부에서 검출된 체온정보에 따라 소독유닛의 작동이 제어되며, 소독유닛의 작동에 의해 바이러스나 세균의 전파가 방지되는 효과가 있다.

이와 동시에, 게이트본체의 통로를 통해 출입하는 사람들을 빠짐없이 모두 감지하여 급성호흡기 증후군인 사람을 사전에 선별할 수 있으며, 출입을 차단하여 바이러스나 세균이 다른 사람들에게 전파되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 고온의 체온이 감지된 급성호흡기 증후군인 사람이 즉각적으로 인지할 수 있도록 알람이 설정되어 내부로 출입을 막을 수 있다.

또한, 실내의 공기가 청정 상태로 유지되고 있거나 게이트본체를 통해 출입하는 사람들이 정상 체온으로 감지부에서 검출되면 제어부에서 소독유닛과 공기정화유닛 및 에어커튼의 작동이 정지되도록 제어함으로써, 전력을 소모량을 감소시킬 수 있으며 경제적으로 비용이 절감될 수 있다.

또한, 감지부에서 검출된 오염물질정보와 체온정보를 제어부로부터 전달받아 영상표시부로 나타내어 사용자 또는 출입하는 사람들이 환경정보 및 신체정보를 직접 확인시킴으로써 실내 환경 안전성 및 방역 시설 안전성에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 공기정화유닛의 다중필터를 통해 먼지와 유해물질을 제거하고, 냄새의 원인물질을 제거하여 깨끗한 공기가 배출될 수 있으며, 음이온 발생기에 의해 공기중의 바이러스가 살균되어 공기가 정화되는 효율이 높아지는 효과가 있다. 그리고 정화된 공기가 사람들의 평균 신장높이로 배출되어 게이트본체로 출입하는 사람들이 정화된 공기를 흡입할 수 있다.

또한, 소독유닛의 분사노즐이 게이트본체에 복수개가 구비되어 출입하는 사람들의 상체로 직접 분사되지 않고, 하체로 안개처럼 분사되어 호흡 시 사람들에게 불편함을 주지 않으며, 안개분사에 의해 소독영역이 확장되어 방역범위가 확장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트 제어시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기 정화 유닛의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복합 청정시스템의 블록도이다.
도 4는 도 4에 도시된 복합 청정시스템의 상세 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트 제어시스템의 각 구성의 동작을 도시한 플로우차트.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구조나 방법에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시예에는 종래의 공기정화장치에 비해 공기중의 오염물질이 실시간 정화되며, 외부공기와 내부공기의 흐름을 차단하여 청정 상태가 지속적으로 유지되도록 하는 동시에 바이러스 전파를 방지하는 복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트에 관한 것으로, 이하에서는 간략하게 "스마트 게이트"로 호칭하기로 한다.

또한, 본 실시예의 스마트 게이트의 상하좌우 방향에 대하여, 도 1에 도시된 스마트 게이트의 정면을 기준으로 '좌측방향', '우측방향'을 규정하고, 지면방향을 '하방향', 반대 방향을 '상방향'으로 규정하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 이는 어디까지나 본 발명이 명확하게 이해될 수 있도록 설명하기 위한 것이며, 기준을 어디에 두느냐에 따라 각 방향을 다르게 정의할 수도 있음은 물론이다.

본 발명의 실시예에 따른 스마트 게이트는 주로 다중복합시설의 출입구나 사람들이 이동하는 실내에 설치될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 다양한 시설에 적용될 수 있음을 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트 제어시스템의 구성도이이고, 도 2는 도 1에 도시된 공기 정화 유닛의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복합 청정시스템의 블록도이고, 도 4는 도 4에 도시된 복합 청정시스템의 상세 블록도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트 제어시스템의 각 구성의 동작을 도시한 플로우차트이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 게이트는 사람이 출입할 수 있도록 통로를 형성하는 게이트본체(100)와, 게이트본체(100) 주변의 공기질을 측정하고 출입하는 사람의 체온을 감지하는 감지부(200)와, 측정된 공기질의 결과에 따라 게이트본체(100)의 상부에서 하부로 공기를 토출시키는 에어커튼(300) 및 측정된 공기질의 결과에 따라 주변의 공기를 흡입하여 오염물질을 필터링한 후 정화된 공기를 배출하는 공기정화유닛(400)을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 게이트는 사람의 체온에 따라 소독제를 토출시키는 소독유닛(500)과, 감지부로부터 전달받은 정보를 설정값과 비교 판단하여 에어커튼(300), 공기정화유닛(400), 소독유닛(500)의 동작을 제어하는 제어부(600) 및 다양한 정보를 입출력하기 위한 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

게이트본체(100)는 가로프레임과, 가로프레임의 양단에서 하방향으로 수직되게 세워지는 세로프레임으로 외관이 형성된다. 이러한 게이트본체(100)는 양측의 세로프레임 사이로 통로(110)가 형성되어 사람들이 이 통로(110)를 통해 출입할 수 있도록 지면에 설치된다.

그리고 게이트본체(100)는 감지부(200), 에어커튼(300), 공기정화유닛(400) 및 소독유닛(500)이 통로(110) 방향으로 작동될 수 있도록 가로프레임과 세로프레임의 내측으로 공간이 형성되어 설치된다. 또한, 게이트본체(100)는 감지부(200)에서 감지된 정보를 제어부(600)로부터 전달받아 사람들에게 시각적 정보를 제공하는 영상표시부가 추가적으로 설치될 수 있다. 이와 같은 영상표시부는 감지부에서 인식된 미세먼지정보, 오염물질정보, 체온정보 등 다양한 정보들이 외부로 노출되게 하며, 실시간 업데이트된 정보를 사람들에게 제공한다.

그리고 게이트본체(100)는 에어커튼(300), 공기정화유닛(400) 및 소독유닛(500)의 동작을 임의로 제어하기 위해 동작신호를 제어부(600)로 전송할 수 있도록 형성되는 조작부가 더 설치될 수 있다. 이러한 조작부는 터치패드나 키보드와 같은 입력 매체로 이루어져 사용자에 의해 조작이 쉽도록 설치 위치를 고려하는 하는 것이 바람직하다.

감지부(200)는 공기중의 오염물질을 수집하여 오염물질정보(211)를 검출하는 공기질 측정센서(210)와, 사람의 체온을 감지할 수 있는 체온정보(221)를 검출하는 열감지센서(220)가 포함될 수 있다. 여기서 감지부(200)는 센서에 의해 인식된 정보를 검출하여 제어부(600)로 전달하는 것으로, 센서의 정보에 대한 정확도를 높이기 위해 센서의 기능에 따라 정보의 감지 위치가 고려되어 게이트본체(100)에 설치된다.

그래서 공기질 측정센서(210)는 사람들의 호흡이나 움직임으로 인해 발생하는 오염물질과 공기중에 부유하는 오염물질이 정확하게 수집될 수 있도록 게이트본체(100)의 세로프레임 상부에 설치되며, 이로 인해 통로(110)로 출입하는 사람들에 의해 발생하는 오염물질정보(211)를 감지할 수 있게 된다. 이때, 공기질 측정센서(210)에 의해 검출되는 오염물질정보(211)는 포름알데히드 수치값, 휘발성유기화합물 수치값, 이산화탄소 수치값, 일산화탄소 수치값, 라돈 수치값, 미세먼지 수치값, 석면 수치값, 오존 수치값, 부유세균 수치값이 포함될 수 있다.

공기질 측정센서(210)는 먼지 측정센서, 가스센서, CO2 센서, TVOC 센서, 라돈 센서 등으로 이루어질 수 있다. 먼지 측정센서는 공기중에 눈에 보이지 않는 부유하는 입자를 감지하는 것으로 히터 저항을 이용해 상승기류를 발생시켜 센서의 내부로 부유 입자가 들어오면 렌즈를 통해 부유 입자에 반사되는 것을 검지한다. 그리고 가스센서는 산화주석(SnO2)으로 이루어져, 표면에 가스와 산소가 산화반응이 일어나 가스의 농도를 검출한다. 이 외의 CO2 센서, TVOC 센서, 라돈 센서로 실내 공기중에 포함된 이산화탄소 농도와 휘발성 유기화합물의 농도 및 라돈의 농도를 측정할 수 있다.

그리고 열감지센서(220)는 통로(110)로 출입하는 사람들의 체온을 누락없이 감지하기 위하여 게이트본체(100)의 가로프레임에 설치되며, 사람들의 신체 전체를 인식하여 체온정보(221)를 검출할 수 있게 된다. 이때, 열감지센서(220)에 의해 검출된 체온정보(221)는 체온분포, 체온 최대값, 체온 최소값이 포함될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 열감지센서(220)는 비접촉 온도센서로 이루어져, 통로(110)로 출입하는 사람들의 움직임에 상관없이 적외선으로 온도의 변화를 감지하여 온도를 산출한다. 이러한 비접촉 온도센서는 주로 열화상 카메라에 적용되어 열을 추적, 탐지하여 화면으로 한 눈에 보여줘 검역, 질병 검사에 활용된다.

이와 달리 접촉식 온도센서는 사람들의 신체 중 일부가 직접 센서에 닿아야 하므로 많은 사람들이 머무르지 않는 공간에 설치되는 것이 바람직하며, 본 발명은 다중이용시설에 설치되는 실시예에 대한 내용이므로 접촉식 온도센서는 사용이 적합하지 않다. 다만, 이는 본 발명의 실시예에 대한 설명일 뿐 열감지센서(220)에 대한 종류를 한정하지 않도록 한다.

또한, 감지부(200)는 사용자의 동작을 감지하여 사용자가 게이트본체(100)를 지나치는지 여부를 확인할 수 있는 카메라부를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 카메라부는 게이트본체(100)의 전면부에 배치되어 실내로 들어가기 위해 게이트본체(100)로 접근하는 사용자의 동작을 감지할 수 있는 카메라일 수 있고, 때에 따라서는 열화상센서(220)가 열화상카메라인 경우 해당 카메라로 대체될 수 있는 수단이다. 카메라부(230)의 동작에 따라 에어커튼(300), 공기정화유닛(400) 및 소독유닛(500) 등의 동작이 이루어질 수 있다.

에어커튼(300)은 공기의 힘을 이용하여 외부 공기와 내부 공기를 차단하여, 외부의 미세먼지나 오염물질 및 바이러스가 내부로 유입되는 것을 사전에 방지하는 역할을 한다. 이러한 에어커튼(300)은 게이트본체(100)의 상부에 설치되어 상부에서 하부로 공기가 토출되면서 외부 공기와 내부 공기를 차단할 수 있게 된다. 이때, 에어커튼(300)의 하부 지면에 흡입구가 갖추어질 수 있으며, 아래로 토출되는 압축공기가 흡입구로 빠르게 들어가면서 공기막이 형성될 수 있다.

그리고 에어커튼(300)은 감지부(200)에서 검출되는 오염물질정보(211)에 따라 제어부(600)에서 판단하여 작동여부가 결정된다. 이때, 에어커튼(300)의 작동여부는 오염물질정보(211)의 포름알데히드 수치값, 휘발성유기화합물 수치값, 이산화탄소 수치값, 일산화탄소 수치값, 라돈 수치값, 미세먼지 수치값, 석면 수치값, 오존 수치값, 부유세균 수치값 중에서 어느 하나의 수치값과 제어부(600)에서 설정된 기준 설정수치값을 비교하여 판단된다.

보다 구체적으로, 에어커튼(300)은 감지부(200)에서 검출된 오염물질정보(211) 중 어느 하나의 수치값이 제어부(600)에서 설정수치값 이상으로 판단되면 전력이 인가되어 공기 차단모드(301)로 작동되며 하부로 공기를 토출시킨다. 이와 반대로, 에어커튼(300)은 감지부(200)에서 검출된 오염물질정보(211)의 모든 수치값이 제어부(600)에서 설정수치값 미만으로 판단되면 전력이 비인가되어 공기 순환모드(302)로 전환되어 공기 토출이 정지된다.

공기정화유닛(400)은 오염된 공기를 흡입하여 공기중의 유해물질을 필터링해 깨끗한 공기를 외부로 배출하는 역할을 한다. 이러한 공기정화유닛(400)은 게이트본체(100)의 좌측 또는 우측방향에 설치될 수 있으며, 통로(110)측의 오염된 공기를 흡입하여 정화된 깨끗한 공기를 배출하도록 갖추어진다.

그리고 공기정화유닛(400)은 감지부(200)에서 검출되는 오염물질정보(211)에 따라 제어부(600)에서 판단하여 작동여부가 결정된다. 이때, 공기정화유닛(400)의 작동여부는 에어커튼에서 설명된 오염물질정보(211) 중에서 어느 하나의 수치값과 제어부(600)에서 설정된 기준 설정수치값을 비교하여 판단된다.

보다 구체적으로, 공기정화유닛(400)은 감지부(200)에서 검출된 오염물질정보(211) 중 어느 하나의 수치값이 제어부(600)에서 설정수치값 이상으로 판단되면 전력이 인가되어 공기정화 활성모드(401)로 작동되며 공기중의 유해물질을 필터링해 청정 상태가 유지되게 한다. 이와 반대로, 공기정화유닛(400)은 감지부(200)에서 검출된 오염물질정보(211)의 모든 수치값이 제어부(600)에서 설정수치값 미만으로 판단되면 전력이 비인가되어 공기정화 비활성모드(402)로 전환되어 공기정화 작동이 정지된다.

이와 같은 공기정화유닛(400)은 흡입기(410), 다중필터(420), 음이온 발생기(430), 원심팬(440), 공기연결관(450), 배출기(460)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

흡입기(410)는 통로(110)로 출입하는 사람들의 움직임에 의해 오염된 공기가 수집될 수 있도록 지면과 가까운 곳에 배치되며, 통로(110)측 방향으로 흡입구가 설치된다. 이러한 흡입기(410)는 하부에서 상부로 흡입된 공기를 전달할 수 있도록 파워팬이 사용될 수 있다.

다중필터(420)는 흡입기(410)의 상부에 배치되며, 흡입기(410)로부터 흡입된 오염된 공기를 통과시킴으로써 유해물질을 걸러낸다. 여기서 다중필터(420)는 프리필터, 트루먼셀 정전 필터, 헬리오스쉴드 탈취필터로 이루어질 수 있다. 이때, 프리필터는 일반적으로 가장 많이 사용되는 부직포 필터로 큰 먼지를 걸러주며 물 또는 세제로 세척하여 재사용할 수 있다. 그리고 트루먼셀 정전 필터는 정전 유도 방식필터로 미세먼지, 유해물질이 집진, 흡착되며 물 또는 세제로 세척하여 재사용할 수 있다. 그리고 헬리오스쉴드 탈취필터는 TiO2와 UV 라이트가 작동되면서 광촉매 기술을 이용해 필터를 통과할 때 각종 냄새원인 물질이 제거된다.

음이온 발생기(430)는 다중필터(420)의 상부에 배치되며, 살균 및 공기청정, 조명기능을 갖춘 음이온 LED 조명으로 설치될 수 있다. 그리고 음이온 발생기(430)는 음이온을 발생하여 다중필터(420)로부터 오염물질이 여과된 공기를 전달받아 공기 중의 바이러스를 살균한다.

원심팬(440)은 음이온 발생기(430)의 상부에 배치되며, 내부의 회전차가 회전함으로써 발생하는 원심력에 의해 에너지를 얻게 되어 음이온 발생기(430)로부터 공기를 상부로 전달할 수 있게 된다. 이러한 원심팬(440)은 통로(110)로 출입하는 사람들의 호흡기 측으로 정화된 공기가 제공될 수 있도록 하기 위해 설치된다.

공기연결관(450)은 원심팬(440)의 상부에 배치되며, 공기주입구(451)를 통해 내부로 수집된 공기를 공기배출구(452)를 통해 정화된 공기를 외부로 토출시킨다. 이러한 공기연결관(450)은 자바라의 형상으로 형성될 수 있으며, 정화된 공기의 저장 공간과 연결될 수 있다. 그리고 공기연결관(450)은 통로(110)측으로 공기배출구(452)가 배치되어 정화된 공기를 바로 배출할 수도 있다.

배출기(460)는 공기연결관(450)의 상부에 배치되며, 정화된 공기를 통로(110)의 상부로 분산하여 배출할 수 있도록 배출구가 분할되어 갖추어질 수 있다. 이때, 배출기(460)는 사람들의 평균신장 높이에 설치되어 게이트본체(100)로 출입하는 사람들이 정화된 공기를 흡입할 수 있도록 한다.

소독유닛(500)은 차아염소산, 정제수와 같은 소독제를 분사하여, 바이러스나 세균을 멸균시키는 역할을 한다. 이러한 소독유닛(500)은 게이트본체(100)의 양측에 설치될 수 있으며, 분사노즐(510)을 통해 소독제를 통로(110)측으로 토출시켜 출입하는 사람들에 의해 바이러스나 세균의 유입을 방지한다.

그리고 소독유닛(500)은 감지부(200)에서 검출되는 체온정보(221)에 따라 제어부(600)에서 판단하여 작동여부가 결정된다. 이때, 소독유닛(500)의 작동여부는 체온정보(221)의 체온 최대값이 제어부(600)에서 설정된 기준 설정온도값을 비교하여 판단된다. 여기서 기준 설정온도값은 정상체온의 범위를 벗어나는 36.5도로 설정되어 사람의 이상 체온을 감지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로, 소독유닛(500)은 감지부(200)에서 검출된 체온정보(221)의 체온 최대값이 제어부(600)에서 설정온도값 이상으로 판단되면 전력이 인가되어 소독제분사 활성모드(501)로 작동하며 소독제를 토출시킨다. 이와 반대로, 소독유닛(500)은 감지부(200)에서 검출된 체온정보(221)의 체온 최대값이 제어부(600)에서 설정온도값 미만으로 판단되면 전력이 인가되어 소독제분사 비활성모드(502)로 작동하며 소독제 토출이 정지된다.

특히, 소독유닛(500)은 사람들이 게이트본체(100)를 통과하기 전에 감지부(200)에서 체온정보(221)가 검출되어 제어부(600)로 전달되며, 즉시 소독유닛(500)의 작동여부가 판단되어 사전에 바이러스와 세균의 유입을 차단할 수 있게 된다. 또한, 소독유닛(500)은 게이트본체(100)를 출입하는 사람 중 체온 최대값이 설정온도값 이상으로 판단되면, 당사자가 인지할 수 있도록 알람이 울리도록 하여 움직임을 즉시 멈춰 바이러스 전파를 방지할 수 있다.

이와 같은 소독유닛(500)은 분사노즐(510), 저장용기(520), 펌프(530)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

분사노즐(510)은 게이트본체(100)의 양측 하부에서 상부로 복수개가 설정간격 이격되며, 통로(110)측으로 노즐이 토출되도록 배치될 수 있다. 이러한 분사노즐(510)은 소독제를 안개처럼 입자가 작게 분사시켜 넓은 범위로 확산될 수 있게 하여 방역범위를 넓힐 수 있다.

저장용기(520)는 분사노즐(510)의 하부에 배치되며, 내부에 소독제가 저장될 수 있도록 갖추어진다. 이때, 소독제는 차아염소산, 정제수로 구비될 수 있으며, 각종 질병에 따라 다양하게 갖추어질 수 있다.

펌프(530)는 저장용기에 연결 설치되며, 저장용기 내에 저장된 소독체를 통로(110)로 토출시키도록 저장용기(520)에서 분사노즐(510)로 공급되게 한다. 이와 같은 펌프(530)는 열감지센서(220)에 36.5도 이상이 인식되면 작동하여 분사노즐(510)을 통해 소독체가 분사되게 한다.

제어부(600)는 오염물질정보(211)의 수치값 및 체온정보(221)의 체온 최대값을 각각 설정수치값 및 설정온도값과 비교하여 에어커튼(300)과 공기정화유닛(400) 및 소독유닛(500)의 작동을 제어한다. 아래에서는 제어부의 에어커튼(300), 공기정화유닛(400) 및 소독유닛(500)의 동작제어방식에 대하여 상세히 설명한다.

우선 에어커튼(300)의 동작제어방식을 설명한다. 우선 감지부(200)의 공기질 측정센서(210)가 공기상태를 측정하여 오염물질정보(211)를 감지하거나, 또는 열감지센서(200)가 사람의 체온정보(221)를 감지할 수 있다. 제어부(600)는 감지부(200)의 감지결과에 따라 에어커튼을 공기차단모드(301) 또는 공기순환모드(302)로 동작시킬 수 있다.

상세히, 공기질 측정센서(210)의 오염물질정보(211) 측정수치값이 설정수치값 이상이거나, 또는 열감지센서(200)가 감지한 체온정보(221)의 측정체온값이 설정체온값 이상인 경우, 제어부(600)는 에어커튼(300)을 공기차단모드(301)로 작동시킴으로써 외부의 공기가 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 에어커튼(300)은 설정세기 이상의 공기를 외부로 분출함으로써 외기가 실내로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

반대로, 공기질 측정센서(210)의 오염물질정보(211) 측정수치값이 설정수치값 미만이거나, 또는 열감지센서(200)가 감지한 체온정보(221)의 측정체온값이 설정체온값 미만인 경우, 제어부600)는 에어커튼(300)을 공기순환모드(302)로 동작시킬 수 있다. 이 경우, 제어부(600)는 에어커튼(300)이 평소에는 동작하지 않도록 제어하다가 카메라부를 통해 사용자의 동작이 감지되는 경우 에어커튼(300)이 동작하도록 제어할 수 있다. 이를 통해, 평소에는 공기가 순환되도록 에어커튼(300)이 작동하지 않아 전력이 절감됨과 동시에 외부의 사람이 실내로 들어올 때는 외기와 더불어 사용자에 접촉된 먼지 등을 실내 유입을 사전에 차단할 수 있는 효과가 있다.

다음은 공기정화유닛(400)의 동작제어방식을 설명한다. 우선 감지부(200)의 공기질 측정센서(210)가 공기상태를 측정하여 오염물질정보(211)를 감지하거나, 또는 열감지센서(200)가 사람의 체온정보(221)를 감지할 수 있다. 제어부(600)는 감지부(200)의 감지결과에 따라 공기정화유닛(400)을 공기정화 활성모드(401) 또는 공기정화 비활성모드(402)로 동작시킬 수 있다.

상세히, 공기질 측정센서(210)의 오염물질정보(211) 측정수치값이 설정수치값 이상인 경우나 카메라부를 통해 사용자의 동작이 감지되는 경우, 제어부(600)는 공기정화유닛(400)을 공기정화 활성모드(401)로 동작시킬 수 있다. 공기정화유닛(400)이 공기정화 활성모드(401)로 작동하면 원심기(440)의 동력에 의해 흡입기(410)를 통해 유입된 외기가 다중필터(420)를 거치면서 필터링된 후 음이온발생기(430)를 거치면서 살균되고, 살균된 외기는 공기연결관(450)을 통해 사용자보다 높은 위치의 배출기(460)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 이를 통해 게이트 본체(100) 내부의 공기가 정화되어 배출됨으로써 오염된 공기가 효율적으로 정화될 수 있는 효과가 있다.

반대로, 공기질 측정센서(210)의 오염물질정보(211) 측정수치값이 설정수치값 미만인 경우나 카메라부를 통해 사용자의 동작이 감지되지 않은 경우, 제어부(600)는 공기정화유닛(400)을 공기정화 비활성모드(402)로 동작시킬 수 있다. 이 경우, 이에 따라 실내 내기가 별도로 정화되지 않아도 되는 상황인 바, 공기정화유닛(400)은 동작이 중지상태로 유지하여 전력을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

마지막으로 소독유닛(500)의 동작제어방식을 설명한다. 소독유닛(500)은 소독제분사 활성모드(501) 또는 소독제분사 비활성모드(502)로 동작할 수 있다.

우선, 제어부(600)는 감지부(200)의 카메라부가 작동하는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 카메라부를 통해 사용자의 동작이 감지된 경우라면, 열감지센서(220)가 작동하여 동작이 감지된 사용자의 체온정보(221)를 감지할 수 있다.

열감지센서(220)의 작동 결과 감지된 사용자의 체온정보(221)의 측정체온값이 설정체온값 이상인 경우, 제어부(600)는 소독유닛(500)이 소독제분사 활성모드(501)로 동작하도록 제어할 수 있다. 상세히, 소독제분사 활성모드(501)에서 제어부(600)는 소독유닛(500)의 펌프(530)를 제어하여 저장용기(520) 내의 소독액(소독체와 동일)이 분사노즐(510)을 통해 외부로 분사될 수 있는 동력을 제공할 수 있고, 카메라부에 의해 감지된 사용자에게 소독액을 분사할 수 있다.

반대로 카메라부를 통해 사용자의 동작이 감지되지 않거나, 동작은 감지되었으나 열감지센서(220)의 감지결과 측정체온값이 설정체온값 미만인 경우, 사용자가 없거나 감지된 사용자의 체온이 정상범위로 해석될 수 있기 때문에 제어부(600)는 소독유닛(500)이 소독제분사 비활성모드(502)로 동작하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(600)는 소독유닛(500)의 펌프(530)를 비작동 상태로 제어하여 저장용기(520) 내의 소독액이 외부로 분사되지 않도록 제어할 수 있다.

또한, 제어부(600)는 감지부(200)의 열감지센서(220)를 통해 감지된 체온정보(221)의 측정체온값이 설정체온값 이상인 경우, 열감지센서(220)를 통해 촬영된 열화상 영상/이미지 또는 카메라부를 통해 촬영된 사용자의 영상/이미지를 저장할 수 있다. 이를 통해 관리자는 체온이 비정상적으로 높은 사용자 정보를 저장된 영상/이미지를 통해 식별할 수 있는 효과가 있다.

또한, 제어부(600)는 저장된 영상/이미지를 관리자가 설정한 설정기간만큼 보관할 수 있다. 일 예로, 7일, 31일, 365일로 나누어 저장함으로써 관리자는 주, 월, 년별로 체온이 비정상적인 사용자의 통계를 확인할 수 있다.

더불어, 제어부(600)는 저장된 영상/이미지 숫자가 설정숫자 이상인 경우, 즉, 관리자가 설정한 수 이상의 비정상적 체온을 가진 사용자가 감지되는 경우에는 비정상상태로 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부(600)는 관리자가 설정한 동작설정기간동안 에어커튼(300)을 공기차단모드(301)로, 공기정화유닛(400)을 공기정화 활성모드(401)로, 소독유닛(500)을 소독제분사 활성모드(501)로 동작시킴으로써 3중으로 게이트본체(100)를 통과하는 사용자의 관리 및 소독을 수행할 수 있는 효과가 있다.

디스플레이부는 감지부(200)를 통해 감지되는 정보, 상세히는 공기질 측정센서(210) 및 열감지센서(220)를 통해 감지된 오염물질정보 및 체온정보를 외부로 출력할 수 있는 수단이다. 상세히, 제어부(600)는 공기질 측정센서(210)를 통해 측정된 오염물질정보(211)의 측정수치값 및 열감지센서(220)를 통해 감지된 체온정보(221)의 측정체온값이 디스플레이부를 통해 외부로 출력될 수 있다.

또한, 만약 공기질 측정센서(210)를 통해 측정된 측정수치값이 설정수치값 이상이거나 열감지센서(220)를 통해 감지된 측정체온값이 설정체온값 이상인 경우, 디스플레이부는 주위의 사용자 및 관리자가 인식할 수 있도록 경고음성를 외부로 출력할 수 있다. 이를 통해, 사용자 및 관리자는 좀 더 주의를 기울일 수 있는 효과가 있다.

종래의 공기정화장치는 사람들이 밀집된 구역에 설치될 수 있도록 이동식 바퀴가 설치되어 있으나, 시설 내부의 공기를 정화하기 위해서는 장치의 크기가 커질 수 밖에 없으며, 사람들이 이동하는 구역에 구비하기 위해 별도의 설치공간이 필요로 하는 문제점이 있었다.

이와 달리 본 발명의 스마트 게이트는 사람들이 건물내부로 출입하는 출입구에 배치될 수 있으며, 평상시 출입구의 역할을 할 수 있어 별도의 설치공간이 필요로 하지 않는다.

또한, 에어커튼의 작동에 의해 외부와 내부의 공기 흐름이 차단되는 동시에 공기정화유닛에 의해 정화된 공기가 실내에만 머무르면서 공기 청정 상태가 지속적으로 유지된다.

그리고 실내의 공기가 청정 상태로 유지되고 있거나 게이트본체를 통해 출입하는 사람들이 정상 체온으로 감지부에서 검출되면 제어부에서 소독유닛과 공기정화유닛 및 에어커튼의 작동이 정지되도록 제어함으로써, 전력을 소모량을 감소시킬 수 있으며 경제적으로 비용이 절감될 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 기본적인 기술적 사상은 다중이용시설에 설치되어 공기를 정화하여 청정 상태가 유지되게 하는 동시에 출입하는 사람의 이상 체온 감지 시 소독제가 분사되어 바이러스 확산을 방지하는 복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트를 제공하는 것임을 알 수 있다.

이러한 본 발명의 기본적인 기술적 사상 범주내에서 당업계의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이 가능함은 물론이며, 따라서 본 발명의 범주는 다양한 변형 예들을 포함하도록 작성된 특허청구범위 내에서 해석되어야 할 것이다.

100 : 게이트본체
110 : 통로
200 : 감지부
210 : 공기질 측정센서
211 : 오염물질정보
220 : 열감지센서
221 : 체온정보
300 : 에어커튼
301 : 공기 차단모드
302 : 공기 순환모드
400 : 공기정화유닛
401 : 공기정화 활성모드
402 : 공기정화 비활성모드
410 : 흡입기
420 : 다중필터
430 : 음이온 발생기
440 : 원심팬
450 : 공기연결관
451 : 공기주입구
452 : 공기배출구
460 : 배출기
500 : 소독유닛
501 : 소독제분사 활성모드
502 : 소독제분사 비활성모드
510 : 분사노즐
520 : 저장용기
530 : 펌프
600 : 제어부

Claims

출입 가능한 통로가 형성되는 게이트본체;
상기 게이트본체에 설치되며, 공기중의 오염물질을 수집하여 오염물질정보를 검출하는 공기질 측정센서와, 사용자의 체온정보를 검출하는 열화상센서 및 설정거리 내 사용자의 동작이 감지되면 사용자의 영상 또는 이미지를 촬영하는 카메라부가 배치된 감지부;
상기 통로 상측에 배치되어, 상기 통로 하부로 공기를 선택적으로 토출하는 에어커튼;
상기 게이트본체 일측에 배치되어 오염된 공기를 흡입하여 다중필터에 의해 필터링된 공기를 토출시키는 공기정화유닛;
상기 게이트본체 타측에 배치되어 상기 통로로 접근한 사용자에게 선택적으로 소독제를 분사하는 소독유닛; 및
상기 에어커튼 및 공기정화유닛을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 공기정화유닛은,
상기 게이트본체의 하부에 설치되며, 오염된 공기를 흡입하여 상기 다중필터에 여과되도록 공급하는 흡입기;
상기 다중필터의 상부에 배치되며, 음이온을 발생하여 상기 다중필터로부터 오염물질이 여과된 공기 중 바이러스를 살균하는 음이온 발생기;
상기 음이온 발생기의 상부에 배치되며, 상기 음이온 발생기로부터 정화된 공기를 상부로 토출시키는 원심팬; 및
상기 원심팬의 상부에 배치되며, 상기 원심팬으로부터 토출된 정화된 공기를 공기배출구를 통해 상기 통로로 토출시키는 공기연결관;을 포함하며,
상기 제어부는,
상기 오염물질정보의 측정수치값이 설정수치값 이상인 경우, 상기 에어커튼을 공기 차단모드로 동작시켜 상기 통로에서 외기와 내기의 순환을 차단하며,
상기 오염물질정보의 측정수치값이 설정수치값 이상이거나 상기 체온정보의 측정체온값이 설정체온값 이상인 경우, 상기 공기정화유닛을 공기정화 활성모드로 동작시켜, 상기 원심팬의 동력에 의해 상기 흡입기를 통해 유입된 외기가 상기 다중필터를 거치면서 필터링된 후 상기 음이온발생기를 거치면서 공기중의 바이러스가 살균되고, 살균된 외기가 상기 공기연결관을 통해 외부로 배출되고,
상기 열화상센서가 감지한 체온정보의 측정체온값이 설정체온값 이상인 경우, 상기 소독유닛을 소독제분사 활성모드로 동작시켜 상기 통로로 접근한 사용자에게 소독제를 분사하며,
상기 열화상센서가 동작이 감지된 사용자의 체온정보를 감지한 측정체온값이 설정체온값 이상인 경우 상기 영상 또는 이미지를 저장하고,
저장된 상기 영상 또는 이미지의 저장개수가 설정개수를 초과하는 경우, 관리자가 중지할 때까지 상기 소독유닛을 소독제분사 활성모드로 연속적으로 동작시키는 것을 특징으로 하는 복합 청정시스템이 구비된 스마트 게이트 제어시스템.
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