KR102153640B1

KR102153640B1 - 광학식 미세먼지 센서

Info

Publication number: KR102153640B1
Application number: KR1020180002745A
Authority: KR
Inventors: 채규욱; 권혁준
Original assignee: 채규욱
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2020-09-08
Anticipated expiration: 2038-01-09
Also published as: KR20190084691A

Abstract

본 발명은 광학식 미세먼지 센서에 관한 것으로, 먼지의 유출입 통로로 이용되는 개구부를 구비한 챔버, 상기 개구부로 입사광을 조사하는 발광부, 제1 입자 크기 범위의 먼지에 의해 산란된 제1 산란광을 수광하는 제1 수광부 및 제2 입자 크기 범위의 먼지에 의해 산란된 제2 산란광을 수광하는 제2 수광부를 포함하는 광학식 미세먼지 센서를 제공함으로써, 입자 크기 범위에 따른 미세먼지 농도 측정 값의 신뢰성을 증대시킬 수 있다.

Description

광학식 미세먼지 센서{Optical fine dust sensor}

본 발명은 광학식 미세먼지 센서에 관한 것으로, 상세하게는 복수의 수광부들을 포함하는 광학식 미세먼지 센서에 관한 것이다.

일반적으로 광학식 먼지 센서는 먼지 검출 대상 영역에 광원의 광을 조사하고, 수광부에서 먼지에 의해 산란되는 광량을 검출하여, 먼지 농도를 판단하는 구성을 갖는다. 예컨대, 종래 광학식 먼지 센서들의 구조는 LED 혹은 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자, 포토다이오드(Photo Diode) 또는 포토트랜지스터(Photo transistor)와 같은 수광소자, 그리고 수광소자로부터 획득한 수광신호를 증폭하여 신호 전압을 출력하는 신호처리부를 포함하여 이루어져 있다. 이와 같은 광학식 먼지 센서들은 발광소자로부터 발생된 평행광이 미세먼지에 의해 산란되는 산란광을 수광소자를 이용하여 수광함으로써 먼지의 농도를 측정한다.

한편, 미세먼지는 지름이 10㎛(마이크로미터, 1㎛=1000분의 1㎜) 이하의 먼지로 PM(Particulate Matter)10 이라고 한다. 자동차 배출가스나 공장 굴뚝 등을 통해 주로 배출되며 중국의 황사나 심한 스모그때 날아오는 크기가 작은 먼지를 말한다. 미세먼지 중 입자의 크기가 더 작은 미세먼지를 초미세먼지라 부르며 지름 2.5㎛ 이하의 먼지로서 PM2.5라고 한다.

종래 광학식 먼지 센서들은 단일의 수광소자 및 신호처리부를 이용하여 획득한 출력 신호의 강도(intensity)에 따라 PM10과 PM2.5의 미세먼지의 농도를 구분하여 측정하였다. 그러나, 출력 신호의 강도(intensity)가 크다는 것은 먼지의 입자 크기가 큰 경우뿐만 아니라, 작은 크기의 먼지 입자가 여럿인 경우도 포함할 수 있으므로, 단일의 수광소자 및 신호처리부를 이용하여 측정한 PM10과 PM2.5의 미세먼지 농도 값은 작은 크기의 입자들에 대한 측정 값을 포함하는 오류를 내포할 수 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는, 서로 다른 입자 크기 범위의 미세먼지 농도를 복수의 수광부들을 이용하여 측정함으로써, 입자 크기 범위에 따른 미세먼지 측정 농도 값의 신뢰성이 향상된 광학식 미세먼지 센서를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 광학식 미세먼지 센서는 먼지의 유출입 통로로 이용되는 개구부를 구비한 챔버; 상기 개구부로 입사광을 조사하는 발광부; 제1 입자 크기 범위의 먼지에 의해 산란된 제1 산란광을 수광하는 제1 수광부; 및 제2 입자 크기 범위의 먼지에 의해 산란된 제2 산란광을 수광하는 제2 수광부를 포함하되, 상기 입사광의 진행 방향에 평행한 일 방향에 대해, 상기 제1 수광부는 제1 각도로 배치되고, 상기 제2 수광부는 상기 제1 각도보다 큰 제2 각도로 배치된다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 각도는 0°보다 크되, 10°이하이고, 상기 제2 각도는 10°보다 크되, 30°이하일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 발광부는 800nm 내지 1200nm의 파장의 광을 조사하는 LED 또는 레이저 다이오드를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 수광부와 결합하는 제1 신호처리부; 및 상기 제2 수광부와 결합하는 제2 신호처리부를 더 포함하되, 상기 제1 및 제2 신호처리부들의 각각은 노이즈 제거부 및 증폭부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 수광부 및 상기 제2 수광부는, 평면적으로 상기 개구부의 중심으로부터 동일 거리에 위치할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 입자 크기 범위는 PM10이고, 상기 제2 입자 크기 범위는 PM2.5일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 광학식 미세먼지 센서는, 서로 다른 입자 크기 범위의 미세먼지에 의해 산란된 산란광을 각각 수광하도록 제공되는 복수의 수광부들과 이들에 각각 결합된 복수의 신호처리부들을 이용하여 미세먼지 농도를 측정함에 따라, 입자 크기 범위에 따른 미세먼지 농도 측정 값의 신뢰성이 증대될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 광학식 미세먼지 센서의 블록도이다.
도 2는 도 1의 광학식 미세먼지 센서를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 수광부를 나타내는 도면들이다.
도 4는 도 1의 신호처리부를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 산란 입자의 크기(x)에 따른 산란광의 산란 형태를 나타내는 도면들이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예들에 따른 광학식 미세먼지 센서의 변형예들을 설명하기 위한 도면들로, 도 2에 대응되는 평면도들이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본원 명세서에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 또한, 본원 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때, 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 광학식 미세먼지 센서의 블록도이다. 도 2는 도 1의 광학식 미세먼지 센서를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 수광부를 나타내는 도면들이다. 도 4는 도 1의 신호처리부를 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 광학식 미세먼지 센서는 발광부(10), 복수의 수광부들(20a, 20b), 복수의 신호처리부들(30a, 30b), 제어부(40) 및 챔버(50)를 포함할 수 있다.

챔버(50)는 발광부(10) 및 수광부들(20a, 20b)을 수용하기 위한 내부 공간을 제공할 수 있다. 예컨대, 챔버(50)는 대체로 원통 또는 직육면체의 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 챔버(50)의 적어도 일 면에는 외부의 미세먼지(d, 이하, 먼지로 지칭될 수 있다)의 유출입 통로로 이용되는 개구부(55)가 형성될 수 있다. 평면적 관점에서, 개구부(55)는 챔버(50)의 중앙 부분에 위치될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 개구부(55)는 복수 개로 제공될 수 있으며, 복수 개의 개구부들(55)은 챔버(50)의 서로 대향하는 측면들에 형성되어 서로 마주하거나 오프셋 될 수 있다.

발광부(10)는 개구부(55)를 향해 입사광(L1)을 조사하는 광원을 포함할 수 있다. 본 발명의 개념에 따르면, 상기 광원은 적외선 영역의 광을 생성하는 LED(Light Emitting Diode) 또는 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 입사광(L1)은 예컨대, 약 800nm 내지 1200nm의 파장을 가질 수 있다.

수광부들(20a, 20b)은 발광부(10)의 전방에 배치되며, 입사광(L1)의 진행 방향과 평행한 제1 방향(D1)에 대해 소정의 각도로 기울어지도록 제공될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수광부들(20a, 20b)은 제1 방향(D1)에 대해 제1 각도로 기울어져 배치되는 제1 수광부(20a) 및 제1 방향(D1)에 대해 제2 각도로 기울어져 배치되는 제2 수광부(20b)를 포함할 수 있다. 제2 각도는 제1 각도보다 클 수 있다. 예컨대, 제1 각도는 0°보다 크되, 10°이하일 수 있다. 바람직하게, 제1 각도는 5° 내지 10°일 수 있다. 제2 각도는 10°보다 크되, 30°이하일 수 있다. 바람직하게, 제2 각도는 15°내지 30°일 수 있다.

발광부(10)로부터 개구부(55)로 조사된 입사광(L1)은 챔버(50)내로 유입된 미세먼지(d)에 의해 미산란(Mie scattering) 될 수 있다. 미산란(Mie Scattering)은 대기에 떠돌아다니는 수증기 또는 부유입자와 같이 입자의 크기가 입사광의 파장과 거의 같거나 큰 경우에 나타나는 산란으로서, 이 경우 입사광의 산란은 입사 방향과 동일한 방향으로 편중된 형태(즉, 전방 산란)로 진행될 수 있다. 미산란된 산란광의 산란 형태는 산란 입자 크기(x)에 따라 상이할 수 있다. 여기서, 산란 입자의 크기(x)란 아래 식 1로 정의되는 무차원 매개 변수이다.

x=2πr/λ (식 1)

여기서, r은 입자의 반지름이고, λ는 입사광의 파장이다.

이하 도 5 및 도 6을 참조하여, 산란 입자의 크기(x)에 따른 산란광의 산란 형태에 대해 보다 상세히 설명한다. 도 5 및 도 6은 산란 입자의 크기(x)에 따른 산란광의 산란 형태를 나타내는 도면들이다.

도 5를 참조하면, x=30 인 경우, 산란광의 산란피크(Scattering peak)는 입사광의 진행 방향에 근접한 각도 범위에 주로 분포하는 것을 알 수 있다(도 5의 화살표 참조). 반면, 도 6을 참조하면, X=10 인 경우, 산란광의 산란피크(Scattering peak)는 도 5의 경우보다 더 넓은 각도 범위를 가지는 것을 알 수 있다(도 6의 화살표들 참조).

일 예로, 입사광(L1)의 파장이 940nm 일 때, PM10의 미세먼지의 경우 x=33.4 이하의 값을 가지며, 이 경우 산란광의 산란형태는 도 5의 형태를 따를 수 있다. 또한, 입사광(L1)의 파장이 940nm 일 때, PM2.5의 미세먼지의 경우 x=8.35 이하의 값을 가지며, 이 경우 산란광의 산란형태는 도 6의 형태를 따를 수 있다.

따라서, 입사광(L1)이 PM2.5의 미세먼지에 의해 산란된 산란광(예컨대, 제2 산란광(L2b))의 산란 범위는 PM10의 미세먼지에 의해 산란된 산란광(예컨대, 제1 산란광(L2a))의 범위보다 넓을 수 있다. 달리 얘기하면, 제2 산란광(L2b)의 최대 산란각(θb)은 제1 산란광(L2a)의 최대 산란각(θa) 보다 클 수 있다.

요컨대, 본 발명의 개념에 따른 제1 수광부(20a)는 입사광(L1)이 PM10의 미세먼지에 의해 산란된 제1 산란광(L2a)을 수광하기 위해 제1 방향(D1)에 대해 제1 각도로 기울어져 배치된 것이고, 제2 수광부(20b)는 입사광(L1)이 PM2.5의 미세먼지에 의해 산란된 제2 산란광(L2b)을 수광하기 위해 제1 방향(D1)에 대해 제2 각도로 기울어져 배치된 것일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 수광부들(20a, 20b)은 적외선 영역의 산란광(L2a, L2b)을 수광하기 위해 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 3a에 도시된 바와 같이, 수광부들(20a, 20b)의 각각은 몸체(22), 수광 센서(24) 및 집광렌즈(26)를 포함할 수 있다. 몸체(22)는 수광 센서(24) 및 집광 렌즈(26(를 수용할 수 있으며, 챔버(50)와 일체로 형성되어 챔버(50)의 일부를 구성할 수 있다. 수광 센서(24)는 산란광(L2a or L2b)을 수광하여 광 신호를 전기적 신호로 변환시킬 수 있다, 예컨대, 수광 센서(24)는 적외선 포토다이오드 또는 적외선 포토트랜지스터를 포함할 수 있다. 집광렌즈(26)는 산란광(L2a or L2b)을 수광 센서(24)로 집광시키는 기능을 수행하며, 집광렌즈(26)를 통해 산란광(L2a or L2b)이 수광 센서(24)로 전달되면, 수광 센서(24)에서는 광 전류가 발생하게 된다.

본 실시예에서, 집광렌즈(26)는 IR 코팅 처리된 집광렌즈일 수 있다. 본 발명에 따른 광학식 미세먼지 센서는 외부에서 들어오는 광의 파장에 영향을 받을 수 있기 때문에, 본 발명은 적외선 파장대의 광만 수광부로 입사되도록 IR 코팅이 된 집광렌즈(26)를 사용하여 외란광에 의한 오동작을 최소화할 수 있다. 여기서, IR 코팅이 된 집광렌즈(26)란 적외선 파장대의 빛만 통과시키고 그 외 파장대의 빛은 차단시키는 처리를 한 집광렌즈를 말한다.

다른 실시예에 따르면, 도 3b 에 도시된 바와 같이, 수광부들(20a, 20b)의 각각은 집광렌즈(26)와 수광 센서(24) 사이에 배치되는 필터(28)를 더 포함할 수 있다. 필터(28)는 적외선 영역의 광만은 통과시키는 적외선 용 필터일 수 있다. 이 경우, 집광렌즈(26)의 IR 코팅 처리는 생략될 수 있다.

계속해서, 도 1 및 도 2를 참조하면, 수광부들(20a, 20b)은 평면적으로 개구부(55)의 중심으로부터 동일 거리에 위치될 수 있다. 수광부들(20a, 20b)이 개구부(55)의 중심으로부터 동일한 거리에 위치됨에 따라, 산란광들(L2a, L2b)의 산란 거리의 차이에 따른 광량의 편차를 최소화하여, 먼지 농도 측정 값의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 선택적으로, 발광부(10) 또한 수광부들(20a, 20b)과 개구부(55)의 중심으로부터 동일 반경 상에 위치할 수 있다.

신호처리부들(30a, 30b)은 제1 수광부(20a)에 결합된 제1 신호처리부(30a) 및 제2 수광부(20b)에 결합된 제2 신호처리부(30b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 신호처리부들(30a, 30b)은 각각 제1 및 제2 수광부들(20a, 20b)의 수광 센서(24)에서 발생된 광 전류를 신호 전압으로 변환시키고, 노이즈 성분을 제거한 후 이를 증폭시켜 펄스 형태로 출력할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 신호처리부들(30a, 30b)의 각각은 노이즈 제거부(32) 및 증폭부(34)를 포함할 수 있다. 노이즈 제거부(32)는 광 전류로부터 변환된 신호 전압의 노이즈 성분(예컨대, 가시광선영역)을 제거하기 위한 것으로, 예를 들어 저역 통과 필터(Low Pass Filter; LPF)를 포함할 수 있다. 증폭부(34)는 증폭 회로를 포함할 수 있으며, 노이즈 성분이 제거된 신호 전압을 증폭시킬 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 달리, 증폭부(34)가 먼저 배치되어 신호 전압을 증폭하고, 뒤에 배치된 노이즈 제거부(32)가 증폭된 신호 전압에서 노이즈 성분을 제거할 수도 있다.

제어부(40)는 각각의 신호처리부들(30a, 30b)로부터 출력된 펄스 신호를 이용하여 공기에 포함된 미세먼지의 농도와 크기를 검출할 수 있다. 예컨대, 제어부(40)는 각각의 신호처리부들(30a, 30b)로부터 출력된 펄스 신호를 단위 시간당 펄스 신호의 비율로 산출하여 설정된 비율 값에 비교를 통해 공기에 포함된 미세먼지의 양과 농도를 검출할 수 있다. 더하여, 제어부(40)는 발광부(10), 수광부들(20a, 20b) 및/또는 신호처리부들(30a, 30b)의 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(40)는 마이크로 제어 장치(Micro Controller Unit; MCU)를 포함할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 본 발명의 실시예들에 따른 광학식 미세먼지 센서는 회로기판(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 신호처리부들(30a, 30b), 제어부(40) 및/또는 발광부(10) 및 수광부들(20a, 20b)을 수용한 챔버(50)는 회로기판(미도시)에 실장될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 광학식 미세먼지 센서는, 서로 다른 입자 크기 범위의 미세먼지에 의해 산란된 산란광을 각각 수광하도록 제공되는 복수의 수광부들과 이들에 각각 결합된 복수의 신호처리부들을 이용하여 미세먼지 농도를 측정함에 따라, 입자 크기에 따른 미세먼지 농도 측정 값의 신뢰성이 증대될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예들에서와 같이 두 개의 수광부-신호처리부를 이용할 경우, 입사광(L1)의 진행 방향으로부터 작은 각도 범위에 위치한 일 수광부-신호처리부에서는 PM10의 미세먼지의 농도를 측정할 수 있는 데이터를 얻을 수 있고, 입사광(L1)의 진행 방향으로부터 상대적으로 큰 각도 범위에 위치한 다른 수광부-신호처리부에서는 PM2.5의 미세먼지의 농도를 측정할 수 있는 데이터를 얻을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 경우, 단일의 수광부-신호처리부를 이용하여 PM10 및 PM2.5의 미세먼지를 측정할 때 발생할 수 있는 측정 오류의 발생을 최소화함으로써, PM10 및 PM25의 미세먼지 농도 측정 값의 신뢰성을 증대시킬 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 광학식 미세먼지 센서는 PM10 및 PM25의 구분이 중요한 실외형 간이 미세먼지 센서에 유용하게 이용될 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예들에 따른 광학식 미세먼지 센서의 변형예들을 설명하기 위한 도면들로, 도 2에 대응되는 평면도들이다. 도 7a 및 도 7b의 광학식 미세먼지 센서들은 수광부의 배치 또는 수광부들의 개수 차이를 제외하면, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 광학식 미세먼지 센서와 동일, 유사할 수 있다. 설명의 간소화를 위해 중복되는 구성의 상세한 설명은 생략한다.

먼저 도 7a를 참조하면, 제1 수광부(20a)는 입사광(L1)의 진행 방향에 평행한 제1 방향(D1)을 기준으로 일 측에 배치되고, 제2 수광부(20b)는 상기 일 측에 대향하는 타 측에 배치될 수 있다. 본 발명에서, 제2 산란광(L2b)은 도 6에 도시된 바와 같은 산란 형태를 가질 수 있으므로, 제2 산란광(L2b)을 수광하기 위한 제2 수광부(20b)는 상술한 바와 같이 제1 수광부(20a)의 맞은 편에 배치될 수 있다. 이에 따라, 광학식 미세먼지 센서의 설계 자유도가 증대될 수 있다.

도 7b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 수광부들(20a, 20b, 20c)은 제1 수광부(20a), 제2 수광부(20b) 및 제3 수광부(20c)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 수광부들(20a, 20b)은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 제3 수광부(20c)는 PM2.5의 미세먼지에 의한 산란된 제3 산란광(L2c)을 수광하기 위한 것으로서, 제1 방향(D1)을 기준으로 제2 수광부(20b)와 미러 대칭적으로 배치되며, 제2 수광부(20b)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 한편, 제3 산란광(L2c)의 최대 산란각(θc)은 제2 산란광(L2b)의 최대 산란각(θb)과 실질적으로 동일할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 본 실시예의 광학식 미세먼지 센서는 제3 수광부(20c)와 결합하는 제3 신호처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이와 달리, 제2 수광부(20b)와 제3 수광부(20c)는 제2 신호처리부(30b, 도 1 참조)를 공유할 수도 있다.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

Claims

먼지의 유출입 통로로 이용되는 개구부를 구비한 챔버;
상기 개구부로 입사광을 조사하는 발광부;
제1 입자 크기 범위의 먼지에 의해 산란된 제1 산란광을 수광하는 제1 수광부; 및
제2 입자 크기 범위의 먼지에 의해 산란된 제2 산란광을 수광하는 제2 수광부를 포함하되,
상기 입사광의 진행 방향에 평행한 일 방향에 대해,
상기 제1 수광부는 제1 각도로 배치되고, 상기 제2 수광부는 상기 제1 각도보다 큰 제2 각도로 배치되고,
상기 제1 각도는 0°보다 크되, 10°이하이고, 상기 제2 각도는 10°보다 크되, 30°이하이고,
상기 발광부는 800nm 내지 1200nm의 파장의 광을 조사하는 LED 또는 레이저 다이오드를 포함하고, 상기 제1 수광부 및 상기 제2 수광부는 각각 몸체, 수광 센서, 집광렌즈, 상기 제1 수광부와 결합하는 제1 신호처리부, 상기 제2 수광부와 결합하는 제2 신호처리부 및 상기 제1 및 제2 신호처리부들의 각각은 노이즈 제거부 및 증폭부를 포함하고,
상기 몸체는 상기 수광 센서 및 상기 집광 렌즈를 수용하도록 구비되고, 상기 집광 렌즈는 적외선 파장대의 광만 수광부로 입사되도록 하기 위한 IR 코팅 처리된 것을 특징으로 하는 광학식 미세먼지 센서.
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제1항에 있어서,
상기 제1 수광부 및 상기 제2 수광부는, 평면적으로 상기 개구부의 중심으로부터 동일 거리에 위치하는 광학식 미세먼지 센서.
제1항에 있어서,
상기 제1 입자 크기 범위는 PM10이고,
상기 제2 입자 크기 범위는 PM2.5인 광학식 미세먼지 센서.