KR100696326B1 - 태양 추적장치 및 그를 이용한 집광 시스템 - Google Patents

태양 추적장치 및 그를 이용한 집광 시스템 Download PDF

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Abstract

태양의 이동경로를 보다 빠르고 정확하게 추적 할 수 있는 태양 추적장치 및 그를 이용한 집광 시스템을 제공한다. 일정시간 간격으로 측정된 광세기를 기준으로, 광세기를 측정하면서 실제 태양의 이동경로를 따라 추적하거나 미리 정해진 태양의 가상 경로를 따라 태양을 추적하면서 집광하도록 한다.
태양광, 감지, 추적, 집광, 광세기

Description

태양 추적장치 및 그를 이용한 집광 시스템{APPARATUS FOR TRACKING ROUTE OF THE SUN AND SYSTEM FOR CONCENTRATING LIGHT USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 태양 추적장치의 구성을 보이는 개략도.
도 2는 태양 추적장치의 광세기 측정부를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 3은 위치별 광세기를 측정하기 위한 광세기 측정부의 구성을 보이는 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 집광 시스템의 구성을 보이는 개략도.
도 5는 집광 시스템의 구현 예를 보이는 개략도.
<도면의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명>
10: 광세기 측정부 11: 제1 광세기 측정부
12: 제2 광세기 측정부 12a, 12b, 12c, 12d: 광센서
13: 지지대 14: 십자형 격벽
60: 집광부 61: 집광기
본 발명은 태양 추적장치 및 집광 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보다 빠르고 정확하게 태양의 이동경로를 추적할 수 있는 태양 추적장치 및 그를 이용한 집광 시스템에 관한 것이다.
태양광은 사람의 눈에 의하여 감지되는 약 0.38 ㎛ 내지 0.77 ㎛ 파장의 가시광선, 0.38 ㎛ 이하의 파장을 갖는 자외선과 0.78um 이상의 파장을 갖는 적외선으로 이루어져 있다. 이러한 태양광이 자연스러운 조명 즉, 자연광으로서 심리적 안정 등 정신 건강에 이로울 뿐 아니라, 난방, 해충 박멸 등과 같은 신체적 건강에도 매우 유익하다는 것은 이미 잘 알려진 사실이다.
그러나, 사람이 주거하거나 일을 하기 위한 현대의 건축물은 자연 친화적이 아닌 인공적으로 조성된 환경으로써, 건축물 내부에는 자연광을 대신하여 형광등, 백열등 등 인공적인 조명장치가 설치된다. 이러한 환경변화로 인해, 사람들은 실내에서 생활하거나 활동하는 시간 동안 유익한 자연광을 접할 수 있는 기회가 많이 줄어들었고, 문화병이라 불리는 여러 가지 현대질병이 사회적인 문제로 제기되고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 고층 아파트나 빌딩의 사무실에서도 자연광으로 조명을 하고, 실내에서 식물을 재배하며, 태양광을 이용하여 난방을 하는 친환경적인 공간을 형성하고자 하는 경향이 있다. 즉, 건물 옥상 등에 집광장치를 설치하여 광을 모으고, 광케이블을 통해서 필요한 곳까지 광을 전달한 후 다시 분산시켜 조명에 이용하거나, 모은 광을 열에너지, 전기 에너지 등으로 변환하여 난방에 이용하고 있다.
나아가, 보다 효율적으로 태양광을 모으기 위해, 태양의 이동경로를 추적하는 태양 추적장치가 도입되었다. 그러나, 종래의 태양 추적장치는 측정되는 광세기에만 의존하여 태양의 위치를 추적하기 때문에 장시간 태양이 구름에 가려져 있게 되는 장마철, 비나 눈이 오는 날, 또는 일시적으로 태양이 가려진 동안에는 태양의 위치를 정확하게 추적하지 못하고 정지하게 된다. 태양 추적장치는 태양의 일주속도와 비슷한 속도로 이동하기 때문에, 비가 내리다 오후 늦게 개인 날과 같이 오랜시간 만에 추적을 해야하는 경우에는 늦은 이동속도로 인해 태양의 추적이 불가능한 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 일기변화가 심한 날에도 지속적으로 태양을 추적할 수 있는 태양추적 장치 및 그를 이용한 집광 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 일양태에 따른 태양추적 장치는, 추적모드를 결정하기 위해 일정한 시간 간격으로 광의 세기를 측정하는 제1 광세기 측정부와, 위치별 광세기를 측정하는 제2 광세기 측정부를 포함하는 광세기 측정부; 시간에 따른 태양의 위치정보를 상기 제어부에 제공하는 위치정보 제공부; 상기 제1 광세기 측정부에서 측정된 광세기에 근거하여 실제추적 모드와 가상추적 모드 중 어느 하나의 모드를 결정하고, 실제추적 모드일 때 상기 제2 광세기 측정부에서 측정된 위치별 광세기에 기초하여 제1 이동 제어신호를 생성하고, 가상추적 모드일 때 미리 입력된 태양의 위치정보에 근거하여 제2 이동 제어신호를 생성하고, 상기 광세기 측정부를 태양의 정면을 향하여 정렬시키기 위한 정렬 제어신호를 생성하는 제어부; 및 결정된 모드에 따라 상기 제1 이동 제어신호 또는 제2 이동 제어신호에 기초하여 상기 광세기 측정부를 태양을 향하여 이동시키고, 상기 정렬 제어신호에 기초하여 상기 광세기 측정부를 실질적으로 태양의 정면을 향하여 정렬시키는 이동부를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따른 집광시스템은, 추적모드를 결정하기 위해 일정한 시간 간격으로 광의 세기를 측정하는 제1 광세기 측정부와, 위치별 광세기를 측정하는 제2 광세기 측정부를 포함하는 광세기 측정부; 시간에 따른 태양의 위치정보를 상기 제어부에 제공하는 위치정보 제공부; 상기 제1 광세기 측정부에서 측정된 광세기에 근거하여 실제추적 모드와 가상추적 모드 중 어느 하나의 모드를 결정하고, 실제추적 모드일 때 상기 제2 광세기 측정부에서 측정된 위치별 광세기에 기초하여 제1 이동 제어신호를 생성하고, 가상추적 모드일 때 미리 입력된 태양의 위치정보에 근거하여 제2 이동 제어신호를 생성하고, 상기 광세기 측정부를 태양의 정면을 향하여 정렬시키기 위한 정렬 제어신호를 생성하는 제어부; 결정된 모드에 따라 상기 제1 이동 제어신호 또는 제2 이동 제어신호에 기초하여 상기 광세기 측정부를 태양을 향하여 이동시키고, 상기 정렬 제어신호에 기초하여 상기 광세기 측정부를 태양에 정면으로 정렬시키는 이동부; 및 상기 광세기 측정부와 동일 평면 상에 위치하며 상기 이동부에 의해 상기 광세기 측정부와 함께 이동하는 집광부를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1에 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 추적 장치(100)는, 추적모드를 결정하기 위해 광의 세기를 측정하고, 위치별 광세기를 측정하는 광세기 측정부(10), 아날로그/디지털 변환부(analog-to-digital converting unit)(20), 제어부(30), 위치정보 제공부(40) 및 이동부(50)를 포함한다.
광세기 측정부(10)는 제1 광세기 측정부(11)와 서로 격리된 다수의 광센서로 이루어져 위치별 광세기 정보를 제공하는 제2 광세기 측정부(12)를 포함한다. 도 2에 보이는 바와 같이 광세기 측정부(10)는 제1 광세기 측정부(11)와 제2 광세기 측정부(12)를 지지하기 위한 지지대(13)과 지지대(13) 상에 형성되어 각기 독립된 4개의 수광영역(I, II, III, IV)을 제공하는 십자형 격벽(14)을 더 포함한다.
제1 광세기 측정부(11)에 측정된 광세기는 시간에 따른 태양의 위치변화를 쉽게 파악할 수 있는 상태와 태양의 위치변화를 쉽게 파악할 수 없는 상태를 구별하기 위해 이용된다.
제2 광세기 측정부(12)는 적어도 동서방향으로 이격된 두 광센서와 남북방향으로 이격된 두 광센서를 포함한다. 도 3에 보이는 바와 같이 제2 광세기 측정부(12)의 제1 내지 제4 광센서(12a, 12b, 12c, 12d)는 십자형 격벽(14)에 의해 분할된 4개의 수광영역(I, II, III, IV)에 각각 위치한다.
제1 광세기 측정부(11) 및 제2 광세기 측정부(12)에서 입력된 아날로그 형태의 광세기 신호는 아날로그/디지털 변환부(20)에서 디지털 신호로 변환되어 제어부(30)로 전송된다.
제어부(30)는 광세기 측정부(10)에서 측정된 광세기에 근거하여, 실제 태양의 이동경로를 따라 추적하는 모드(이하, 실제추적 모드라 함)와 미리 정해진 태양의 가상 경로를 따라 추적하는 모드(이하, 가상추적 모드라 함) 중 어느 하나의 모드를 결정하고, 실제추적 모드의 경우 제2 광세기 측정부에서 측정된 위치별 광세기에 기초하여 제1 이동 제어신호를 생성하고, 가상추적 모드의 경우 미리 입력된 태양의 위치정보에 근거하여 제2 이동 제어신호를 생성한다. 날씨가 맑은 상태일 때 결정되는 실제추적 모드에서는 실제 측정된 광의 세기에 따라 광세기 측정부(10)를 이동시키고, 비가 오거나 흐린 상태일 때 결정되는 가상추적 모드에서는 미리 입력된 태양의 가상 경로를 따라 광세기 측정부(10)를 이동시킨다. 한편, 제어부(30)는 태양추적 모드에서 광세기 측정부(10)를 태양의 정면을 향하여 정렬시키기 위한 정렬 제어신호도 생성한다.
보다 구체적으로 제어부(30)는 모드 제어부(31), 실제추적 제어부(32), 가상추적 제어부(33) 및 정렬 제어부(34)를 포함한다.
모드 제어부(31)는 미리 정해진 시간동안, 예컨대 일출시간부터 일몰시간까지 제1 광세기 측정부(11)에서 얻은 광세기 신호를 아날로그-디지털 변환부(20)를 통하여 입력받고, 입력된 광세기와 임계값을 일정한 시간 간격으로 비교한다. 광세기가 임계값 이상일 경우 모드 제어부(31)는 태양추적 모드로 결정하고, 광세기가 임계값 이하일 경우는 가상추적 모드로 결정한다.
모드가 결정되면 모드 제어부(31)는 이전에 결정된 모드의 유무를 확인한다. 매일 처음 모드가 결정되는 경우 또는 장치가 최초 동작되는 경우와 같이 이전에 결정된 모드가 없는 경우, 모드 제어부(31)는 결정된 모드에 따라 실제추적 제어부(32)와 가상추적 제어부(33) 중 하나를 동작시키기 위해 실제추적 제어신호와 가상추적 제어신호 중 하나를 생성한다.
이전에 결정된 모드가 있는 경우, 모드 제어부(31)는 이전에 결정된 모드와 현재 결정된 모드의 종류를 비교한다. 비교한 결과 동일한 종류의 모드일 경우, 모드 제어부(31)는 다음 모드 결정 시간까지 대기한다. 현재 결정된 모드가 이전에 결정된 모드와 다를 경우, 모드 제어부(31)는 현재 동작하고 있는 실제추적 제어부(32) 또는 가상추적 제어부(33)를 정지시키기 위한 정지신호를 생성하고, 현재 결정된 모드에 따라 실제추적 제어부(32) 또는 가상추적 제어부(33)를 동작시키기 위해 실제추적 제어신호와 가상추적 제어신호 중 하나를 생성하고, 다음 모드 결정 시간까지 대기한다.
이와 같이 모드 제어부(31)에서 일정한 시간 간격, 예컨대 수분 내지 수시간 간격으로 입력된 광세기와 임계값을 비교하여 모드를 결정함으로써, 흐렸다가 맑은 날, 비온 후 개인 날 등과 같이 일기변화가 큰 날에도 태양의 위치를 비교적 정확하게 추적할 수 있다. 예를 들어, 흐리거나 비가와서 광세기에 기초하여 태양을 추적하기 어려울 때 가상추적 모드에서 태양의 예상 위치를 추적하다가, 날이 개임에 따라 제1 광세기 측정부(10)에서 얻어진 광세기가 임계값 이상이 되어 실제추적 모 드로 변환되더라도, 이전에 가상추적 모드에서 태양의 예상 경로를 따라 광세기 측정부(10)가 태양을 추적하고 있었기 때문에 변환된 실제 추적모드에서 바로 태양을 추적할 수 있다.
실제추적 제어부(32)는 모드 제어부(31)로부터 입력되는 태양추적 제어신호에 따라 동작을 시작하며, 아날로그-디지털 변환부(20)를 통하여 일정한 시간 간격으로 제2 광세기 측정부(12)의 각 광센서에서 측정한 광세기를 입력받고, 제2 광세기 측정부(12)의 적어도 두 광센서에서 측정된 광세기에 기초하여 추적을 위한 제1 이동 제어신호를 생성한다. 제2 광세기 측정부(12)가 도 3과 같이 구성된 경우, 실제추적 제어부(32)는 제1 광센서 내지 제4 광센서(12a, 12b, 12c, 12d)에서 측정된 광세기를 비교하여 가장 큰 광세기 측정값을 얻은 센서가 위치한 방향으로 광세기 측정부(10)를 이동시키기 위한 제1 이동 제어신호를 생성한다. 예로써 수평모터와 수직모터로 광세기 측정부(10)를 이동시킬 경우, 실제 추적 제어부(32)는 광세기 측정부(10)의 이동 전, 후 위치를 고려하여 이동경로를 결정하고, 결정된 이동경로에 기초하여 제1 수직 신호와 제1 수평 신호를 포함하는 제1 이동 제어신호를 생성할 수 있다.
가상추적 제어부(33)는 모드 제어부(31)로부터 입력되는 가상추적 제어신호에 따라 동작하며, 미리 정해진 태양의 위치 정보에 기초하여 일정시간 간격으로 광세기 측정부(10)를 이동시키기 위한 제2 이동 제어신호를 생성한다. 광세기 측정부(10)가 수평모터와 수직모터에 의해 이동될 때, 실제추적 제어부(32)와 마찬가지로 가상추적 제어부(33)는 광세기 측정부(10)의 이동 전, 후의 위치를 고려하여 이 동경로를 결정하고, 결정된 이동경로에 기초하여 제2 수직 신호와 제2 수평 신호를 포함하는 제2 이동 제어신호를 생성할 수 있다.
한편, 제2 광세기 측정부(11)가 태양을 정면으로 향하고 있지 않을 경우, 십자형 격벽에 의해 그림자가 만들어져 각기 독립된 4개의 수광영역(I, II, III, IV)에 위치하는 제1 내지 제4 광센서(23a, 23b, 23c, 23d)에 동일한 양의 광이 입사되지 못한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 정렬 제어부(34)는 실제추적 모드에서 생성된 제1 이동 제어신호에 따라 광세기 측정부(10)가 이동된 후, 상기 제2 광세기 측정부(12)의 각 센서로부터 얻어진 광세기를 비교하여, 각 광센서에 동일한 양의 광이 입사되도록 광세기 측정부(10)를 정렬시키기 위한 정렬 제어신호를 생성한다. 정렬 제어부(34)는 광세기 측정부(10)를 수직모터와 수평모터를 이용하여 정렬시키기 위해, 수평 정렬신호와 수직 정렬신호를 포함하는 정렬 제어신호를 생성한다. 즉, 정렬 제어부(34)는 제2 광세기 측정부(10)의 4개의 광센서 중 동서방향으로 이웃하는 제1 광센서(12a)와 제4 광센서(12d)에 입사된 광세기 차(또는 제2 광센서(12b)와 제3 광센서(12c)에 입사된 광의 세기차)에 근거하여 수평 정렬신호를 생성하고, 남북방향으로 이웃하는 제1 광센서(12a)와 제2 광센서(12b)에 입사된 광세기차(또는 제3 광센서(12c)와 제4 광센서(12d)에 입사된 광의 세기차)에 근거하여 수직 정렬신호를 생성한다.
위치정보 제공부(40)는 시간에 따른 태양의 예상 위치정보를 가상 추적 제어부(33)에 제공한다. 위치정보 제공부(40)는 일정시간, 바람직하게 최근 일주일 동안 실제추적 제어부(32)에서 생성된 제1 이동신호를 시간별로 저장하고, 저장된 제 1 이동신호에 기초하여 시간별 태양의 예상 위치 정보를 생성해서 가상추적 제어부(33)에 제공한다. 또는 위치정보 제공부(40)는 사용자로부터 입력된 시간별 태양위치 정보를 태양의 예상 위치정보로서 가상추적 제어부(33)에 제공할 수도 있다. 이를 위해, 위치정보 제공부(40) 내에는 사용자에 의해 일정기간 동안의 태양의 시간별 위치정보가 저장된 메모리가 마련될 수 있다.
이동부(motoring unit)(50)는 실제추적 제어부(32)에서 생성된 제1 이동 제어신호 또는 가상추적 제어부(33)에서 생성된 제2 이동 제어신호에 따라 광세기 측정부를 이동시키고 이동 완료신호를 생성하여 정렬 제어부(34)에 전송한다. 이후, 이동부(50)는 정렬 제어부(34)로부터 입력되는 정렬 제어신호에 근거하여 제2 광세기 측정부(20)를 태양에 정면으로 정렬시킨다.
본 발명의 일실시예에 따라 이동부(50)는 수평 모터와 수직 모터 그리고 모터 구동기로 구현되어 광세기 측정부(10)를 이동 및 정렬시킬 수 있다. 수평 모터는 실제추적 제어부(32), 가상추적 제어부(33), 정렬 제어부(34)로부터 각각 입력되는 제1 수평신호, 제2 수평신호 및 수평 정렬신호에 따라 구동되며, 수직 모터는 실제추적 제어부(32), 가상추적 제어부(33), 정렬 제어부(34)로부터 각각 입력되는 제1 수직신호, 제2 수직신호 및 수직 정렬신호에 따라 구동된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따라 이동부(50)는 광세기 측정부(10)를 이동시키기 위한 회전모터와 광세기 측정부(10)를 정렬시키기 위한 수직 모터 및 수평 모터로 구현될 수 있다. 이 경우, 실제추적 제어부(32)와 가상추적 제어부(33)에서 제1 및 제2 이동 제어신호로서 제1 회전신호 및 제2 회전 이동신호를 생성한 다. 즉, 광세기 측정부(10)는 제1 회전신호 또는 제2 회전신호에 따라 구동하는 회전모터에 의해 이동되고, 정렬 제어부(34)로부터 입력되는 수평 정렬신호와 수직 정렬신호에 따라 각각 구동되는 수평 모터와 수직모터에 의해 태양을 정면으로 향하도록 정렬된다.
이하, 본 발명에 따른 태양추적 장치를 구비하는 집광 시스템을 설명한다.
도 4에 보이는 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 집광 시스템(100)은 전술한 태양추적 장치(100)와 집광부(60)를 포함한다. 또한, 이상감지부(70), 경고부(80), 디스플레이부(90) 및 사용자 입력부(95)를 더 포함할 수도 있다.
집광부(60)는 적어도 하나의 집광기(61)로 이루어져 광을 모은다. 도 5에 보이는 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 집광부(60)는 광세기 측정부(10)와 동일 평면 상에서 서로 연결되어, 광세기 측정부(10)와 함께 이동된다. 이와 같이 광세기 측정부(10)와 집광부(60)를 하나의 이동부(50)로써 이동시킴으로써, 집광부(60)를 이동시키기 위한 별도의 이동부, 제어부의 구성을 생략할 수 있다.
이상감지부(70)는 집광부의 움직임을 감시하여 집광부의 위치가 갑자기 변화하거나, 일정 시간동안 위치가 변하지 않을 경우 이상 신호를 발생한다. 돌풍, 태풍 등에 의해 옥외에 설치되는 집광시스템(100)의 집광부(60), 모터(50) 등에 이상이 발생하는 경우, 예를 들어, 갑자기 집광부(60)의 위치가 변화하는 경우 이상감지부(70)는 이상신호를 발생한다. 또한, 일출시각에서 일몰시각까지 집광부(60)는 광세기 측정부(10)와 함께 실제 또는 가상으로 태양을 추적하고 있어야 하나 일정시간 동안 위치변화가 감지되지 않는 경우는 이상상황에 해당하므로 이 경우도 이상신호를 발생한다.
경고부(80)는 이상감지부(70)로부터 이상신호를 수신하여 다양한 방법으로 사용자에게 시스템의 이상을 알린다. 경고음, 경고등을 이용하거나 또는 통신망을 통해서 원거리에 있는 사용자에게 시스템의 이상상태를 알릴 수도 있다.
디스플레이부(90)는 실제추적 제어부(32), 가상추적 제어부(33)에서 생성한 제1 및 제2 이동신호에 근거하여 광세기 측정부(10)와 집광부(60)의 위치정보를 생성하고, 이를 사용자에게 디스플레이한다.
사용자 입력부(95)는 사용자로부터 입력되는 명령을 제어부(30)에 전달하고, 사용자로부터 입력되는 태양의 위치정보를 위치정보 제공부(40)에 제공한다.
이와 같은 집광시스템을 이용하여 모은 광은 조명에 사용되거나 열에너지 전기에너지로 전환되어 난방 등에 사용될 수도 있다.
본 발명이 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었으나, 당업자라면 첨부한 청구 범위의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.
전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 태양 추적장치를 이용하여 일기변화가 심한 날에도 지속적으로 태양을 추적할 수 있다. 또한, 이러한 태양 추적장치를 이용하여 맑은 상태가 잠시동안 유지되는 날이라도 효과적으로 광을 모을 수 있어, 장마철과 같은 시기에도 효율적으로 조명 및 난방 등에 태양광을 이용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 추적모드를 결정하기 위해 일정한 시간 간격으로 광의 세기를 측정하는 제1 광세기 측정부와, 위치별 광세기를 측정하는 제2 광세기 측정부를 포함하는 광세기 측정부;
    시간에 따른 태양의 위치정보를 상기 제어부에 제공하는 위치정보 제공부;
    상기 제1 광세기 측정부에서 측정된 광세기에 근거하여 실제추적 모드와 가상추적 모드 중 어느 하나의 모드를 결정하고, 실제추적 모드일 때 상기 제2 광세기 측정부에서 측정된 위치별 광세기에 기초하여 제1 이동 제어신호를 생성하고, 가상추적 모드일 때 미리 입력된 태양의 위치정보에 근거하여 제2 이동 제어신호를 생성하고, 상기 광세기 측정부를 태양의 정면을 향하여 정렬시키기 위한 정렬 제어신호를 생성하는 제어부; 및
    결정된 모드에 따라 상기 제1 이동 제어신호 또는 제2 이동 제어신호에 기초하여 상기 광세기 측정부를 태양을 향하여 이동시키고, 상기 정렬 제어신호에 기초하여 상기 광세기 측정부를 실질적으로 태양의 정면을 향하여 정렬시키는 이동부
    를 포함하는 태양추적 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 광세기 측정부는, 서로 격리된 다수의 광센서를 포함하는 태양추적 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광세기 측정부는,
    상기 제1 광세기 측정부와 상기 제2 광세기 측정부를 지지하기 위한 지지대;
    상기 지지대 상에 형성되어 각기 독립된 다수의 수광영역을 제공하는 격벽; 및
    상기 각 수광영역에 위치하는 센서를 더 포함하는 태양추적 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 광세기 측정부에서 측정된 광세기에 근거하여 상기 실제추적 모드와 상기 가상추적 모드 중 어느 하나의 모드를 결정하는 모드 제어부;
    상기 실제추적 모드일 때 상기 제2 광세기 측정부에서 측정된 위치별 광세기에 기초하여 상기 제1 이동 제어신호를 생성하는 실제추적 제어부;
    상기 가상추적 모드일 때 상기 태양의 위치정보에 근거하여 상기 제2 이동 제어신호를 생성하는 가상추적 제어부; 및
    상기 광세기 측정부를 태양의 정면을 향하여 정렬시키기 위한 정렬 제어신호를 생성하는 정렬 제어부를 포함하는 태양추적 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 모드 제어부는,
    정해진 시간동안 상기 제1 광세기 측정부에서 얻어진 광세기와 임계값을 일정한 시간 간격으로 비교하고,
    상기 광세기가 임계값 이상일 경우 태양추적 모드로 결정하고, 상기 광세기가 임계값 이하일 경우는 가상추적 모드로 결정하고,
    이전에 결정된 모드의 유무를 확인하고,
    이전에 결정된 모드가 없는 경우, 결정된 모드에 따라 상기 실제추적 제어부와 상기 가상추적 제어부 중 선택된 어느 하나를 동작시키기 위해, 실제추적 제어신호와 가상추적 제어신호 중 하나를 생성하고,
    이전에 결정된 모드가 있는 경우, 이전에 결정된 모드와 현재 결정된 모드의 종류를 비교하고,
    비교한 결과 동일한 종류의 모드일 경우, 다음 모드 결정 시간까지 대기하고,
    현재 결정된 모드가 이전에 결정된 모드와 다를 경우, 상기 실제추적 제어부와 상기 가상추적 제어부 어느 하나를 정지시키기 위한 정지신호를 생성하고, 현재 결정된 모드에 따라 실제추적 제어부와 가상추적 제어부 중 다른 하나를 동작시키기 위해 실제추적 제어신호와 가상추적 제어신호 중 하나를 생성하고,
    다음 모드 결정 시간까지 대기하는, 태양추적 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 실제추적 제어부는,
    상기 태양추적 제어신호에 따라 동작을 시작하며, 일정한 시간 간격으로 상기 제2 광세기 측정부의 각 광센서에서 얻은 광세기 정보를 입력받고,
    상기 제2 광세기 측정부의 적어도 두 광센서에서 측정된 광세기에 기초하여 상기 광세기 측정부를 이동시키기 위한 제1 이동 제어신호를 생성하며,
    상기 가상추적 제어부,
    상기 가상추적 제어신호에 따라 동작하며, 상기 태양의 위치 정보에 기초하여 일정시간 간격으로 상기 광세기 측정부를 이동시키기 위한 제2 이동 제어신호를 생성하는, 태양추적 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 태양추적 장치를 포함하는 집광 시스템.
  8. 추적모드를 결정하기 위해 일정한 시간 간격으로 광의 세기를 측정하는 제1 광세기 측정부와, 위치별 광세기를 측정하는 제2 광세기 측정부를 포함하는 광세기 측정부;
    시간에 따른 태양의 위치정보를 상기 제어부에 제공하는 위치정보 제공부;
    상기 제1 광세기 측정부에서 측정된 광세기에 근거하여 실제추적 모드와 가상추적 모드 중 어느 하나의 모드를 결정하고, 실제추적 모드일 때 상기 제2 광세기 측정부에서 측정된 위치별 광세기에 기초하여 제1 이동 제어신호를 생성하고, 가상추적 모드일 때 미리 입력된 태양의 위치정보에 근거하여 제2 이동 제어신호를 생성하고, 상기 광세기 측정부를 태양의 정면을 향하여 정렬시키기 위한 정렬 제어신호를 생성하는 제어부;
    결정된 모드에 따라 상기 제1 이동 제어신호 또는 제2 이동 제어신호에 기초하여 상기 광세기 측정부를 태양을 향하여 이동시키고, 상기 정렬 제어신호에 기초하여 상기 광세기 측정부를 태양에 정면으로 정렬시키는 이동부; 및
    상기 광세기 측정부와 동일 평면 상에 위치하며 상기 이동부에 의해 상기 광세기 측정부와 함께 이동하는 집광부
    를 포함하는 집광 시스템.
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