KR20200097905A - 미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 주변 시설물 및 미세먼지 비교 측정시스템 - Google Patents

미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 주변 시설물 및 미세먼지 비교 측정시스템 Download PDF

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Abstract

산업화 등으로 미세먼지 및 오염 물질의 증가로 인하여 도시 공기의 질이 현저히 나빠지고 있지만, 현재 기술 및 개념으로는 미세먼지가 자연적으로 감소하든지 비가 내리기를 기대하는 방법 이외에 대안을 제시하지 못하고 있다. 최근 겨울철의 한국 도로 및 인도 변에는 추위 대피처로 임시 가설물을 설치하여 한파 및 바람을 피하도록 구축하고 있다. 지자체에 따라 버스정류장 주변에 단순 천막처럼 설치하거나, 혹은 철제 프레임과 미닫이 문으로 견고하게 구축하고 투명 차단막으로 장식하여 차거운 바람을 차단하는 형태도 운영되고 있다. 상기 버스정류장 및 주변의 임시 가설물은 겨울철에는 한파를 피하도록 구축하고 봄철에는 철거할 예정이지만, 본 발명은 상기 임시 가설물을 봄철에 철거하지 않고 황사와 미세먼지가 집중되는 봄철에는 버스정류장 주변의 미세먼지 피난처로 활용하기 위한 것이다. 이를 위해 임시가설물에 선택적으로 에어커튼, 공기청정기, 실내·외 미세먼지 측정 비교 장치, 버스도착 안내 스피커 및 승객 출입 감지 센서와 이를 통합 제어하는 중앙제어장치로 구성하여 버스 승객들을 미세먼지로 부터 보호하도록 구성하였다. 버스정류장 및 주변에 설치된 겨울철 한파 대피용 임시 가설물을 활용 추가 장치들을 설치하여 제공할 수 있어, 봄철에는 미세먼지와 황사, 배기가스로 부터 버스 승객들을 보호할 수 있다. 도로변과 임시 가설물 내부의 공기 질을 비교하여 함께 표시해 줌으로써 버스 승객들은 미세먼지와 대기 오염물질로 부터 안심하고 버스를 이용하게 하는 효과가 있다.

Description

미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 주변 시설물 및 미세먼지 비교 측정시스템{Facilities near the bus stop on the road including fine dust protection and air purificationfunction and the fine dust comparative measurement system}
사람이 하루에 섭취하는 물질 중 80%가 공기이고 하루에 80% 이상의 시간을 실내에서 생활하고 있으므로, 실내 공기의 오염은 건물병 증후군과 같은 이상 증상을 일으킬 수 있다. 정부에서는 미세먼지, 포름알데히드, 부유 세균 등 5개 오염물질에 대해 실내 공기질 유지 기준을 설정하여 준수하도록 하고 있으며, 가정에서도 공기청정기를 사용하는 경우가 점점 많아지고 있다. 최근 여러 원인에 의하여 미세먼지의 발생이 심각해지고 있다. 미세먼지는 10㎛ 이하의 작은 먼지로 PM10이라 부르며, PM10보다 1/4 작은 초미세먼지는 PM2.5라 부른다. 세계보건기구는 초미세먼지를 1급 발암 물질로 지정하였으며, 폐렴 · 심장병 · 각종 암 외에도 다양한 호흡기 질환의 원인이다.
공기청정기는 오염제거 방식에 따라 1) 필터식, 2) 전기 집진식, 3) 워터 필터식, 4) 복합식으로 구분된다. 필터식은 공기가 망 또는 부직포, 활성탄, 헤파(HEPA) 필터 등의 여러 단계 필터를 거쳐 오염물질을 걸러내도록 하는 방식으로 미세먼지·진드기·꽃가루 등 입자형태의 오염물질 제거에 탁월한 성능을 보인다. 필터를 주기적으로 교체해야 하므로 유지비용이 지속적으로 들어가고 적정주기에 맞춰 청소도 해줘야 하는 번거로움이 있다. 터널 내 환기시스템에 주로 적용되고 있는 전기 집진식은 전기적인 방전 원리를 이용, 공기 속의 오염물질을 이온화해 강력한 집진판에 흡착시켜 공기를 정화한다. 먼지 제거에 효과적이고 금속재질의 집진판을 정기적으로 세척 관리해주면 반영구적으로 사용할 수 있는 이점이 있다. 워터 필터식은 물의 흡착력을 이용해 물을 필터로 사용하는 청정기로 흡입된 공기를 물에 접촉시켜 공기 중의 부유 물질을 침전시킨다. 겨울철 실내 건조 방지에도 효과적이나 탈취나 유해가스 제거능력은 다소 떨어진다. 전기 집진식은 각종 미세먼지를 제거하는데 효과적이고, 필터방식은 미세먼지 외에도 꽃가루 진드기 등까지 정화범위가 넓다. 헤파 필터나 광촉매 방식은 유해가스나 탈취효과 등도 기대할 수 있다. 필터식 공기청정기는 필터관리가 생명이기 때문에, 일정 기간마다 세척과 교체가 필요하다. 실내용 전기 집진식은 2~4주에 한 번씩 집진판을 꺼내 마른 헝겁에 알코올을 묻히거나 중성세제를 물에 풀어 닦아준 뒤 완전히 건조시켜 다시 사용한다. 워터 필터식은 물이 필터 역할을 하기 때문에 물관리가 중요하다.
국가에서는 깨끗한 물을 공급하기 위하여 상수도 시설에 많은 투자 및 수질 오염 물질 규제치 관리 등과 같이 엄격한 운영을 하고 있다. 깨끗한 물 못지않게 국민의 건강에는 깨끗한 공기도 매우 중요하다. 실내에서는 개별적으로 공기정화기를 설치하고 있지만, 실외에서는 공기를 정화하는 수단이 없어 미세먼지 및 오염이 심한 날에는 외출 자제 및 마스크 착용과 같은 소극적 수단에 그치고 있다. 본 발명은 실외에서 특히，도로변의 버스정류장과 같이 미세먼지와 함께 차량 오염물질(배기, 타이어 외)에 노출되어 있는 공기 오염 공간에서 대기 중인 승객들을 보호할 수 있는 '미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 및 주변 시설물' 구축에 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. 헤파(HEPA) 필터는 0.3㎛의 입자를 1회 통과시켰을 때 99.97% 이상 제거한다고 알려져 있고, 진드기, 바이러스, 곰팡이 등을 제거할 수 있다. 먼지를 고압 방전에 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 변의 버스정류장과 같이 미세먼지와 함께 차량 오염물질(배기, 타이어 외)에 노출되어 있는 공간에서 미세먼지와 배기가스로부터 승객들을 보호할 수 있도록 한국의 지자체에서는 미래에 다양한 형태의 버스정류장을 구축할 예정이다. 버스정류장에 유리벽과 승객 출입 전동문을 설치하여 대기장소와 버스 승차대를 분리하는 방식이다. 유리벽으로 승차대와 분리되어 있어 버스가 도착했을 때 승객이 전동문에 몰리기 때문에 탑승에 불편하고 기존 정류장 철거 및 신규 설치에 많은 비용이 투입되어야 하는 문제점이 있다. 특히, 출퇴근 시간에는 빈번한 버스 도착 및 많은 승객이 집중되므로 1 ∼ 2개의 전동문으로 정상적으로 승객들을 수용할 수 없는 경우도 예상된다. 상기 밀폐형 버스정류장 혼잡으로 도착 시간에 바로 탑승하기 어려운 경우, 승객들은 버스 정류장 밖에서 기다려야 한다는 문제점도 예상된다. 최근 겨울철의 한국의 버스정류장 주변에는 버스 도착 상태를 볼 수 있도록 투명 비닐을 사용하여 텐트 형태의 임시 가설물을 설치, 버스 승객등이 한파를 피하도록 하였다. 추위가 물러가는 3월까지 한시적으로 운영하고 있다. 지자체에 따라 단순 천막처럼 설치하거나, 서울시 서초구처럼 철제 프레임과 미닫이 문으로 견고하게 구축하면서，내부에서 도착 버스를 볼 수 있도록 투명 비닐로 장식하여 도시의 상징('서리풀 이글루'로 발표, 하우스 형)으로 만드는 경우도 있다. 혹은, 기존 버스 정류장에 앵글 및 각관 등으로 구조물을 설치하고 구조물 사이에 투명 바람 차단막(투명 폴리카보네이트 등)을 설치하는 일체형 형태(강남구 '따숨소')도 운영되고 있다.
현재까지 공기청정기는 실내 사용 조건을 중심으로 제작되었으며, 실외에서 미세먼지 제거를 위해 공기청정기를 작동시킨다는 개념은 효과가 없을 것이라는 선입감에 적용 자체가 시도되지 않았다. 도로 변의 버스정류장과 같이 미세먼지와 차량 오염물질(배기, 타이어 외)에 노출되어 있는 공간에서도 버스 대기 중에 미세먼지로부터 승객들을 보호할 수 있도록 한국의 지자체에서는 다양한 형태의 버스정류장을 구축할 예정이다. 최근 겨울철의 한국 도로 및 인도 변에는 추위 대피처로 투명 비닐 등으로 임시 가설물을 설치하여 한파 및 바람을 피하도록 구축하고 있으며, 추위가 물러가는 3월까지 한시적으로 운영하고 있다. 지자체에 따라 버스정류장 주변에 단순 천막처럼 설치하거나, 혹은 철제 프레임과 미닫이 문으로 견고하게 구축하고 투명 차단막으로 장식하여 도시의 상징으로 만드는 경우가 있다. 혹은, 기존 버스 정류장에 앵글 및 각관 등으로 구조물을 설치하고 구조물 사이에 투명 바람 차단막을 설치하는 일체형 형태도 운영되고 있다. 상기 임시 가설물은 겨울철에는 한파를 피하도록 구축하고 봄철에는 철거할 예정이지만, 상기 임시 가설물을 봄철에 철거하지 않고 황사와 미세먼지가 집중되는 봄철에느 버스정류장 주변의 미세먼지 피난처로 활용하기 위해서는 다음과 같은 문제점을 해결해야 한다.
첫째, 프레임 구조의 임시 가설물에서 버스 승객들이 미닫이 문을 열고 닫는 방식은 불편하여 문을 닫지않는 경우가 빈번하다는 문제점이 있다.
둘째, 추위 대피처로 사용할 경우에는 승객들은 차가운 바람을 피할 수 있음을 바로 알 수 있지만, 미세먼지로 부터 승객을 보호하는 임시 가설물로 활용하는 경우 내부의 미세먼지 농도와 도로변의 미세먼지 농도를 승객이 모르기 때문에 이용을 장려할 수 없다는 문제점이 있다.
셋째, 버스정류장에는 디스플레이 및 스피커로 도착 버스 정보를 알 수 있지만, 주변의 임시 가설물에서는 도착 버스 정보를 알 수 없다는 문제점이 있다.
넷째, 버스정류장 및 주변에 추위를 피하기 위해 설치한 임시가설물에서는 미닫이 문을 닫을 경우 오염된 외부 공기는 차단되지만 내부 오염된 공기를 자체 정화하는 수단이 없다는 문제점이 있다.
다섯째, 공기 정화장치를 설치한 경우에도 임시가설물 내의 미세먼지 농도 가 감소하고 있는지 관리처(지자체 등)에서는 알 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명을 통해 해결해야 하는 과제로는 첫째, 프레임 구조의 임시 가설물에서 버스 승객들이 미닫이 문을 열고 닫는 방식은 불편하여 문을 닫지않는 경우에는 미세먼지와 배기가스 등으로 오염된 외부 공기를 차단하기가 어렵다. 이를 해결하기 위하여 출입구 상단에 에어커튼을 설치하도록 한다. 에어커튼은 초속 6m 내외의 바람으로 실내 공기와 외부 공기를 분리하지만, 필요시 승객들의 출입을 감지하여 작동을 제어(켬, 끔, 혹은 유속 감소 제어)할 수 있다. 혹은, 전력 소모를 줄이기 위해 임시 가설물 내에 버스 대기 승객이 없을 경우 공기청정기 작동을 중단하도록 구성할 수 있다. 둘째, 한파 대피처로 사용할 경우에는 승객들은 차가운 바람을 가설물에서 피할 수 있음을 바로 알 수 있지만, 미세먼지로 부터 승객을 보호하는 용도로 활용하는 경우 내부의 미세먼지 농도와 도로변의 미세먼지 농도를 승객이 비교할 수 없다. 그러므로, 도로변과 가설물 내부에 각각 미세먼지 센서를 설치하여 승객이 비교할 수 있도록 미세먼지 실내·외 농도를 함께 표시하도록 구성한다. 일례로 도로변의 미세머지 농도가 150 ㎍/㎥이며, 실내 미세먼지 농도는 30 ㎍/㎥일 경우 " OUT : 150 ㎍/㎥ IN : 30 ㎍/㎥" 로 표시할 수 있다. 셋째, 버스정류장에서는 디스플레이 및 스피커로 도착 버스 정보를 알 수 있지만, 상기 임시 가설물에서는 도착 버스 정보를 알 수 없다는 문제점을 해결하기 위해, 임시 가설물에 스피커를 설치하여 버스정류장의 음성 도착 안내 방송을 들려주도록 구성한다. 넷째, 버스정류장 주변에 추위를 피하기 위해 설치한 임시가설물에서는 미닫이 문을 닫을 경우 오염된 외부 공기는 차단되지만 내부 오염된 공기를 자체 정화하는 수단이 없다는 문제점이 있다. 임시 가설물 내에 야외 환경에 적합한 공기 청정기를 설치하여 도로변 미세먼지 농도가 높을 경우 가동하도록 구성한다. 전력 소모를 줄이기 위해 임시 가설물 내에 대기 승객이 없을 경우 공기청정기 작동을 중단하도록 구성할 수 있다. 다섯째, 공기 정화장치를 설치한 경우에도 임시가설물 내의 미세먼지 농도 절감치를 관리처(지자체)에서는 알 수 없다는 문제점이 있다. 임시 가설물 내의 중앙제어장치는 관리처에 해당 임시가설물 고유번호와 함께 도로변과 가설물 내부의 미세먼지 측정 데이터를 전송하도록 구성한다.
최근 겨울철의 한국 도로 및 인도 변에는 한파 대피처로 투명 비닐 등으로 텐트처럼 임시 가설물을 설치하여 한파 및 바람을 피하도록 구축하고 있다. 지자체에 따라 버스정류장 내(일체형) 혹은 주변(하우스형)에 단순 천막처럼 설치하거나, 혹은 철제 프레임과 미닫이 문으로 견고하게 구축하고 투명 차단막으로 장식하여 차거운 바람을 차단하는 형태로 운영되고 있다. 상기 임시 가설물은 겨울철에 한파를 피하도록 구축하였고 봄철에는 철거할 예정이다. 본 발명은 상기 임시 가설물을 봄철에 철거하지 않고, 황사와 미세먼지가 집중되는 봄철에는 버스정류장 주변의 미세먼지 피난처로 활용하기 위한 것이다. 이를 위해 임시가설물에 선택적으로 에어커튼, 공기청정기, 실내외 미세먼지 측정 비교 장치, 버스도착 안내 스피커 및 승객 출입 감지 센서와 이를 통합 제어하는 중앙제어장치로 구성하여 버스 승객들을 미세먼지로 부터 보호함으로써 다음과 같은 효과가 기대된다.
첫째, 버스정류장 및 주변에 설치된 겨울철 한파 대피용 임시 가설물을 활용 추가 장치들을 설치하여 제공함으로써, 봄철에는 미세먼지와 황사, 배기가스로 부터 버스 승객들을 보호하는 효과가 있다. 일명 도로 변에 '산소방' 혹은 '클린룸'을 제공하는 효과가 있다.
둘째, 도로 변과 임시 가설물 내부의 공기 질을 비교하여 함께 표시해 줌으로써 버스 승객들은 미세먼지와 대기 오염물질로 부터 안심하고 버스를 이용하게 하는 효과가 있다.
셋째, 한파 대피를 위한 임시 가설물의 불편한 미닫이 문 대신에 에어커튼 방식을 적용하고, 선택적으로 버스 승객의 출입을 감지하여 에어커튼의 풍속을 가감함으로써 버스 승객들에게 편리함을 제공하는 효과가 있다.
넷째, 임시 가설물에서도 도착 버스 정보를 전달하도록 구성함으로써 버스 승객은 임시가설물 내에서 미세먼지로부터 보호받으면서 버스가 도착할 때 나와 버스를 탑승할 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 가설물 내부에 버스 승객이 없는 경우에는 에어커튼 및 공기청정기 가동을 중단 혹은 최소화 하도록 구성함으로써 전력 소비를 감소시키는 효과가 있다.
여섯째, 도로변과 임시가설물 내의 미세먼지 농도를 측정하여 지자체 등 관리처에 실시간으로 전달하도록 구성함으로써, 버스승객을 미세먼지 및 배기가스로 부터 보호하는 시설물들을 확대 설치도록 권장하는 효과가 있다.
일곱째, 산업화에 따라 미세먼지의 피해가 증가하고 있지만, 현재는 미세먼지를 측정 예보하면서 외출자제 및 마스크 착용과 같은 수동적 조치에 그치고 있지만, 본 발명을 통하여 도로 변에서 능동적으로 미세먼지를 직접 제거하는 국가적인 플랜트를 구축할 수 있는 효과가 있다.

제 1 도는 보편적으로 사용되고 있는 이온발생기 및 집진장치로 구성되는 전기집진식 공기청정기 및 에어커튼의 구조도이다.
제 2 도는 지자체에서 미래의 버스정류장으로 검토하고 있는 여러 방식들의 비교도 이다.
제 3 도는 도로의 버스정류장 혹은 주변의 한파 피난처로 구축하고 있는 승강장 일체형 및 하우스형 임시 가설물 이미지도이다.
제 4 도는 본 발명의 버스정류장 혹은 주변의 한파 피난처로 구축하고 있는 임시 가설물에 설치하는 공기정화시스템의 개념 및 구조도이다.
제 5 도는 본 발명의 버스정류장 혹은 주변의 한파 피난처로 구축하고 있는 임시 가설물에 설치하는 공기정화시스템의 블록도이다.
산업화에 따라 미세먼지와 오염물질이 심각해지고 있지만, 현재 기술 및 정책으로는 미세먼지가 자연적으로 감소하든지 비가 내리기를 기대하는 방법 이외에 적극적인 대안을 제시하지 못하고 있다. 최근 겨울철의 한국 도로 및 인도 변에는 추위 대피처로 투명 비닐 등으로 텐트처럼 임시 가설물을 설치하여 한파 및 바람을 피하도록 구축하고 있으며, 추위가 물러가는 3월까지 한시적으로 운영하고 있다. 지자체에 따라 버스정류장 주변에 단순 천막처럼 설치하거나, 혹은 철제 프레임과 미닫이 문으로 견고하게 구축하고 투명 바람 차단막을 설치하는 형태도 운영되고 있다. 본 발명은 상기 임시 가설물을 봄철에 철거하지 않고 황사와 미세먼지가 집중되는 봄철에느 버스정류장 주변의 미세먼지 피난처로 활용하기 위한 것이다. 이를 위해 임시 가설물에 선택적으로 에어커튼 수단, 공기청정기 수단, 실내외 미세먼지 측정 비교 장치 수단, 버스도착 안내 스피커 및 승객 출입 감지 센서 수단과 이를 통합 제어하는 중앙제어장치 수단으로 구성하여 버스 승객들을 미세먼지로 부터 보호하도록 구성하였다. 여름 철에는 에어콘을 내부에 추가 설치하는 형태로도 확대 운영될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
제 1 도는 보편적으로 사용되고 있는 이온발생기 및 집진장치로 구성되는 전기집진식 공기청정기 및 에어커튼의 구성도이다. 실내와 달리 도로 변에 설치하는 공기 정화장치는 필터를 사용하는 방식보다 물로 세척할 수 있는 집진 필터를 적용하는 것이 관리 측면에서 유리하다. 높이 3m 출입구에 초속 6m 내외의 에어커튼을 설치하여 실내로 실외 공기 유입을 차단할 수 있다. 제 2 도는 지자체에서 미래의 버스정류장으로 검토하고 있는 여러 방식들의 비교도 이다. 제 3 도는 도로의 버스정류장 혹은 주변의 한파 피난처로 구축하고 있는 '승강장 일체형' 및 '하우스형' 임시 가설물 이미지이다. 설치 장소에 따라 승강장 일체형은 버스 정류장 시설물 내에 설치하는 형태이며, 하우스형은 버스정류장 주변 공간에 설치하는 형태이다. eocpw적으로 크기는 폭 1.8m, 길이 3.6m, 높이 2.5m 내외로 구성되어 성인 10명이 추위를 피할 수 있는 규모다.
제 4 도는 본 발명의 버스정류장 혹은 주변의 한파 피난처로 구축하고 있는 임시 시설물에 설치하는 공기정화시스템의 개념도 및 구조도이다. 제 5 도는 본 발명의 버스정류장 혹은 주변의 한파 피난처로 구축하고 있는 임시 가설물에 설치하는 공기정화시스템의 블록도이다.
버스 대기 승객들을 차량의 배기가스와 겨울철에는 한파, 봄철에는 미세먼지 및 황사, 여름철에는 더위로 부터 보호하기 위한 도로변 시설물이 필요하다. 즉, 버스 정류장 내 혹은 주변에 설치하는 가설물(8)의 구조물 프레임 수단(7); 구조물 프레임 수단(7) 사이에 설치하는 차단막(비닐 및 유리, 투명 플라스틱 외) 수단; 버스 승객들이 출입하는 공간에는 에어커튼(4)을 설치하여 도로 변의 오염된 공기와 분리하는 수단; 시설물 내부의 미세먼지 농도와 도로변의 미세먼지 농도를 측정하여 비교 표시하는 미세먼지 실내·외 비교 측정기 수단(1); 시설물 내부의 공기를 정화하는 공기 청정기 수단(2); 선택적으로, 버스 도착 정보를 안내하는 수단(3)을 포함하여 구성한다. 이를 통해 미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 내에 설치하는 '승강장 일체형' 혹은 주변에 설치하는 '하우스형' 가설물(8)을 제공하도록 한다. 승객이 일일이 열고 닫아야 하는 불편한 미닫이 문 대신에 에어커튼을 적용하는 경우, 일부 승객들은 에어 커튼 바람에 머리가 날리는 등의 불편함을 느낄 수가 있다. 이에, 버스 정류장 내 혹은 주변에 설치하는 가설물(8)의 버스 승객들이 출입하는 공간에 설치하는 승객출입 감지센서 수단(5); 승객출입 감지센서 수단(5)에서 버스 승객이 감지되는 경우 에어커튼(4)의 출력을 감소시켜 풍속을 낮추거나, 혹은, 에어커튼(4)의 작동을 멈추도록 구성할 수 있다. 가설물과 같은 좁은 밀폐 공간에서 에어커튼을 사용할 때 흡입 공기를 내부 공기를 사용하는 경우 외부에서 추가로 공기를 공급해줘야 한다. 에어커튼에서는 정화된 내부 공기를 사용하는 것보다는 외부 공기를 흡입하여 사용하는 방식이 효율적이다. 즉, 버스 정류장 내 혹은 주변에 설치하는 가설물(8); 에어커튼(4) 공기 흡입구를 가설물(8) 상단에 외부와 통하도록 설치하여 외부 공기를 사용하도록 구성한다. 이와 함께, 곤충들이 에어커튼(4) 공기흡입구에 들어가는 것을 막아주는 방충망 수단을 포함하여 구성하여야 한다.
버스 정류장 근처 가설물을 한파 대피처로 사용할 경우에는 승객들은 차가운 바람을 피할 수 있음을 바로 알 수 있지만, 미세먼지로 부터 승객을 보호하는 용도로 활용하는 경우 가설물 내부의 미세먼지 농도와 도로변의 미세먼지 농도를 승객은 비교할 수 없으므로, 도로변과 가설물 내부에 각각 미세먼지 센서를 설치하여 미세먼지 농도를 함께 표시해줄 필요가 있다. 일례로 도로변의 미세머지 농도가 150 ㎍/㎥이며, 가설물 실내 미세먼지 농도는 30 ㎍/㎥일 경우 " OUT : 150 ㎍/㎥ IN : 30 ㎍/㎥" 로 표시할 수 있다. 즉, 버스 정류장 내 혹은 주변에 설치하는 가설물(8); 가설물 내부의 미세먼지 농도와 도로 변의 미세먼지 농도를 측정하여 비교 표시하는 미세먼지 실내·외 비교 측정기 수단(1)은, 가설물 내부의 미세먼지 농도를 측정하는 제 1 센서 수단; 가설물 외부의 미세먼지 농도를 출정하는 제 2 센서 수단; 제 1 센서수단 및 제 2 센서 수단의 측정값을 디스플레이에 표시하도록 구성한다.
이러한 가설물은 도로 변에 많이 설치될 수도 있으므로 효율적인 소비 전력 관리 방법이 필요하다. 버스 정류장에는 대기 승객이 없는 경우도 있으며, 비가 내리는 경우 대기중에 미세먼지가 없어지게 된다. 즉, 가설물(8) 내부의 버스 승객을 감지하는 수단; 가설물(8) 내부에 버스 승객이 없는 경우에는, 공기청정기 수단(2) 및 에어커튼 수단(4)의 출력을 감소시키거나, 혹은 공기청정기 수단(2) 및 에어커튼 수단(4)의 작동을 멈추도록 구성하여 사용 전력을 절감하도록 구성한다. 가설물(8) 내부의 버스 승객을 감지하는 수단으로는 카메라 센서 혹은 적외선 센서를 적용할 수 있다. 같은 지역에서도 비가 내리는 영역과 내리지 않는 영역이 있을 수 있다. 그러므로, 가설물(8)에는 강우 상태를 측정하는 강우 측정 센서 수단; 규정치 이상의 강우 측정값이 검출될 경우 에어커튼 수단(4)및 공기청정기 수단(2)의 작동을 중단시키도록 구성한다.
버스정류장 주변의 하우스 형태 가설물에서는 도착 버스 정보를 알 수 없다는 문제점이 있다. 임시 가설물에 스피커를 설치하여 버스정류장의 음성 도착 안내 방송을 동일하게 들려주도록 구성하여야 한다. 즉, 버스 정류장의 버스도착 안내 장치 스피커의 오디오 신호와 직접 연결하여 가설물 내부의 스피커 수단(3)으로 출력하거나, 혹은, 버스 정류장의 버스도착 안내 장치 스피커 주변에 마이크를 부착하고 센싱한 오디오 신호를 증폭하여 가설물 내부의 스피커 수단(3)으로 출력하도록 구성할 수 있다. 또한, 공기 정화기 수단을 설치한 임시 가설물(8) 내의 미세먼지 농도 절감치를 관리처(지자체)에서는 관리할 필요가 있다. 임시 가설물(8) 내의 중앙제어장치 수단(6)은 관리처에 해당 임시가설물 고유 번호(ID)와 함께 도로변과 가설물 내부의 미세먼지 측정 데이터를 전송하도록 구성한다. 즉, 에어커튼 수단(13) 및 공기청정기 수단(14), 승객출입 감지센서 수단(18), 미세먼지 비교표시 수단(20)을 제어하는 중앙제어장치 수단(12)을 설치하여, 중앙제어장치 수단(12)은 승객출입 감지센서 수단(18)으로 출입하는 승객이 감지될 때 에어커튼 수단(13)의 출력을 제어하는 단계; 혹은, 가설물 내에 승객이 없을 경우 에어커튼 수단(13) 및 공기청정기 수단(14)의 출력을 감소시키는 단계; 선택적으로, 가설물 내부와 외부의 미세먼지 농도 측정값을 관리처 원격지 관리 서버(21)에 전송하는 단계; 선택적으로, 관리처 원격지 관리 서버(21)에서 에어커튼 수단(13)및 공기청정기 수단(14)을 원격 제어할 수 있도록 구성한다. 공기청정기는 청결하게 필터 및 집진판을 관리해야 한다. 도로변에 설치되므로 공기청정기 청소차량을 이용하여 유지 보수가 가능하도록 구성할 필요가 있다. 이를 위해 공기청정기 수단(2)에서 미세먼지와 깨끗한 공기를 분리하는 수단으로 집진판으로 구성되는 전기식 집진장치를 사용할 경우, 전기식 집진장치에 외부 연결구를 설치하는 수단; 외부(공기청정기 청소 차량)의 진공식 흡입수단과 전기식 집진장치 외부 연결구를 결합하는 수단; 전기식 집진장치에 집진된 먼지를 진공 흡입으로 제거하도록 구성함할 수 있다. 진공식 흡입 수단은 진공 흡입과 함께 극성을 양극으로 구성하여 음이온 미세먼지를 효율적으로 흡입하도록 구성할 수 있다.
도로변 상점 등에서는 공기청정기를 설치한 경우. 상점의 실내 청정 공기를 홍보할 필요가 있다. 즉, 상점 등 시설물 내부의 미세먼지 농도와 도로 변의 미세먼지 농도를 측정하여 비교 표시하는 수단이 필요하다. 이를 위해, 시설물 내부의 미세먼지 농도를 출정하는 제 1 센서 수단; 시설물 외부의 미세먼지 농도를 출정하는 제 2 센서 수단; 제 1 센서수단 및 제 2 센서 수단 각각의 측정값 혹은, 선택적으로 제 1 센서수단 및 제 2 센서 수단의 미세먼지 농도 차이를 계산하여 디스플레이에 표시하도록 구성하는 미세먼지 측정장치를 제공할 수 있다. 시민들은 도로변 상점에 설치된 본 발명의 미세먼지 실내·외 비교 측정기를 보고 실내 공기가 깨끗한 상점을 이용할 수 있다.
산업화에 따라 미세먼지의 심각한 피해가 증가하고 있지만, 현재는 미세먼지를 단순 측정·예보하는 단게에 머물러 외출 자제와 마스크 착용과 같은 수동적 조치에 그치고 있다. 본 발명을 통하여 도로 변에서 버스를 기다리는 동안 미세먼지 및 배기가스로 부터 보호받는 대피소를 승객들에게 제공할 수 있어 지자체를 중심으로 확대될 전망이다. 겨울철 한파 및 여름철 더위로 부터 승객을 보호하는 것도 중요하지만, 미세먼지는 국민의 건강에 심각한 피해를주는 만큼 본 발명을 통해 생존권 보장 차원에서 미세먼지를 활동 공간에서 제거하는 노력을 기울여야 한다.

1 : 미세먼지 실내외 비교측정기 수단 2 : 공기청정기 수단
3 : 버스도착 안내 스피커 4 : 에어커튼 수단
5 : 승객출입 감지센서 수단 6 : 중앙제어장치 수단
7 : 구조물 프레임 수단 8 : 가설물
9 : 미세먼지 제 1센서 수단 10 : 미세먼지 제 2 센서 수단
11 : 강우센서 수단 12 : 중앙제어장치 수단
13 : 에어커튼 수단 14 : 공기청정기 수단
15 : 전력공급 수단 16 : 버스도착 안내 스피커 수단
17 : 승객감지센서 수단 18 : 승객출입 감지센서 수단
19 : 무선통신수단 20 : 미세먼지 비교 표시 수단
21 : 관리처 원격관리 서버 수단

Claims (12)

  1. 버스 대기 승객들을 미세먼지로 부터 보호하기 위하여
    버스 정류장 내 혹은 주변에 설치하는 가설물(8)의 구조물 프레임 수단(7);
    구조물 프레임 사이에 설치하는 차단막(비닐 및 유리, 플라스틱 외) 수단;
    버스 승객들이 출입하는 공간에는 에어커튼(4)을 설치하여 도로 변의 오염된 공기와 분리하는 수단;
    시설물 내부의 미세먼지 농도와 도로변의 미세먼지 농도를 측정하여 비교 표시하는 미세먼지 실내·외 비교 측정기 수단(1);
    시설물 내부의 공기를 정화하는 공기 청정기 수단(2);
    선택적으로, 버스 도착 정보를 안내하는 수단(3)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 및 주변 시설물 및 미세먼지 비교 측정 시스템
  2. 제 1 항에 있어서,
    버스 정류장 내 혹은 주변에 설치하는 가설물(8);
    버스 승객들이 출입하는 공간에 설치하는 승객 출입 감지 센서 수단(5);
    출입 센서 수단(5)에서 버스 승객이 감지되는 경우 에어커튼(4)의 출력을 감소시켜 풍속을 낮추거나,
    혹은, 에어커튼(4)의 작동을 멈추도록 구성함을 특징으로 하는 미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 및 주변 시설물의 에어커튼형 승객 출입 수단
  3. 제 1 항에 있어서,
    버스 정류장 내 혹은 주변에 설치하는 가설물(8);
    에어커튼(4) 공기 흡입구를 가설물(8) 상단에 외부와 통하도록 설치하여 외부 공기를 흡입 사용함을 특징으로 하는 미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 및 주변 시설물의 에어커튼 공기 흡입구 구성 방법 및 장치
  4. 제 1 항에 있어서,
    버스 정류장 내 혹은 주변에 설치하는 가설물(8);
    곤충들이 에어커튼(4) 공기흡입구에 들어가는 것을 막아주는 방충망 수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 및 주변 시설물의 에어커튼 공기 흡입구 구성 방법 및 장치
  5. 제 1 항에 있어서,
    버스 정류장 내 혹은 주변에 설치하는 가설물(8);
    가설물 내부의 미세먼지 농도와 도로 변의 미세먼지 농도를 측정하여 비교 표시하는 미세먼지 실내·외 비교 측정기 수단(1)은
    가설물 내부의 미세먼지 농도를 출정하는 제 1 센서 수단;
    가설물 외부의 미세먼지 농도를 출정하는 제 2 센서 수단;
    제 1 센서수단 및 제 2 센서 수단의 측정값 혹은 미세먼지 농도 차이값을 디스플레이에 표시하도록 구성함을 특징으로 하는 미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 및 주변 시설물의 미세먼지 비교 표시 장치
  6. 제 1 항에 있어서,
    가설물(8) 내부의 버스 승객을 감지하는 수단;
    가설물(8) 내부에 버스 승객이 없는 경우에는,
    공기청정기 수단(2) 및 에어커튼 수단(4)의 출력을 감소시키거나, 혹은 공기청정기 수단(2) 및 에어커튼 수단(4)의 작동을 멈추도록 구성하여
    사용 전력을 절감함을 특징으로 하는 미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 및 주변 시설물의 사용 전력 절감 방법 및 장치
  7. 제 1 항에 있어서,
    가설물(8) 내부에 하절기에는 더위를 피하기 위한 에어콘 수단 및 동절기에는 한파를 피하기 위한 온풍기 수단을 설치한 경우
    가설물(8) 내에의 버스 승객을 감지하는 수단;
    가설물(8) 내부에 버스 승객이 없는 경우에는,
    에어콘 수단 혹은 온풍기 수단의 출력을 감소시키거나, 혹은 작동을 멈추도록 구성하여 사용 전력을 절감함을 특징으로 하는 미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 및 주변 시설물의 사용 전력 절감 방법 및 장치
  8. 제 1 항에 있어서,
    강우 상태를 측정하는 강우 측정 센서 수단;
    규정치 이상의 강우 측정값이 검출될 경우 에어커튼 수단(4)및 공기청정기 수단(2)의 작동을 중단시킴을 특징으로 하는 미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 및 주변 시설물의 강우시 자동 작동 정지 방법 및 장치
  9. 제 1 항에 있어서,
    가설물(8)에서 버스 도착 정보를 안내하는 수단으로
    버스 정류장의 버스도착 안내 장치 스피커의 오디오 신호와 직접 연결하여 가설물(8) 내부의 스피커 수단(3)으로 출력하거나,
    버스 정류장의 버스도착 안내 장치 스피커 주변에 마이크를 부착하고, 오디오 신호를 증폭하여 가설물(8) 내부의 스피커 수단(3)으로 출력함을 특징으로 하는 미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 및 주변 시설물의 버스도착 정보 안내 방법 및 장치
  10. 제 1 항에 있어서,
    에어커튼 수단(13) 및 공기청정기 수단(14), 승객출입 감지센서 수단(18), 미세먼지 비교표시 수단(20)을 제어하는 중앙제어장치 수단(12)을 설치하여
    중앙제어장치 수단(12)은 승객출입 감지센서 수단(18)으로 출입하는 승객이 감지될 때 에어커튼 수단(13)의 출력을 제어하는 단계;
    혹은, 가설물 내에 승객이 없을 경우 에어커튼 수단(13) 및 공기청정기 수단(14)의 출력을 감소시키는 단계;
    선택적으로, 가설물 내부와 외부의 미세먼지 농도 측정값을 관리처 원격지 관리 서버(21)에 전송하는 단계;
    선택적으로, 관리처 원격지 관리 서버(21)에서 에어커튼 수단(13)및 공기청정기 수단(14)을 원격 제어하도록 구성함을 특징으로 하는 미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 및 주변 시설물의 중앙 제어식 작동 방법 및 장치
  11. 제 1 항에 있어서,
    공기청정기 수단(2)에서 미세먼지와 깨끗한 공기를 분리하는 수단으로 집진판으로 구성되는 전기식 집진장치를 사용할 경우
    전기식 집진장치에 외부와 통하는 외부 연결구를 설치하는 수단;
    외부(공기청정기 청소 차량)의 진공식 흡입수단과 전기식 집진장치 외부 연결구를 결합하는 수단;
    전기식 집진장치에 집진된 먼지를 진공 흡입으로 제거하도록 구성함을 특징으로 하는 미세먼지 차단 및 공기정화 기능을 포함한 도로변 버스정류장 및 주변 시설물의 공기정화기 수단 유지 보수 방법
  12. 미세 먼지 측정 장치에 있어서,
    시설물 내부의 미세먼지 농도와 도로 변의 미세먼지 농도를 측정하여 비교 표시하는 수단으로
    시설물 내부의 미세먼지 농도를 출정하는 제 1 센서 수단;
    시설물 외부의 미세먼지 농도를 출정하는 제 2 센서 수단;
    제 1 센서수단 및 제 2 센서 수단 각각의 측정값 혹은,
    선택적으로 제 1 센서 수단 및 제 2 센서 수단의 미세먼지 농도 차이를 계산하여 디스플레이에 표시하도록 구성함을 특징으로 하는 시설물의 실내·외 미세먼지 비교 표시 장치
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