KR101373445B1 - 문화재 친환경저탄소 진열 시스템 - Google Patents

문화재 친환경저탄소 진열 시스템 Download PDF

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Abstract

문화재 친환경저탄소 진열 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 문화재 친환경저탄소 진열 시스템은, 실내 공간에 배치되며, 문화재가 내부에 수용되는 진열장; 진열장 내에 배치되어 문화재를 향해 조명을 발광하는 광섬유 등기구; 광섬유 등기구에 연결되어 광섬유 등기구의 광원을 조절하는 광원 조절 조리개; 광섬유 등기구가 위치되는 영역의 진열장에 개폐 가능하게 결합되는 등기구 점검도어; 진열장 내에 배치되어 문화재에 대한 퇴색을 방지시키는 퇴색 방지용 램프; 광섬유 등기구로의 광(光) 전달을 위하여 옥외에 설치되는 광섬유 장착 집광판; 광섬유 장착 집광판과 연결되며, 광섬유 장착 집광판이 태양의 위치를 추종할 수 있도록 광섬유 장착 집광판을 동작시키는 단축 추적형 유닛; 및 광섬유 장착 집광판에 이웃하게 배치되어 태양광 또는 태양열을 집광 또는 집열하여 태양에너지를 전기에너지로 생산하는 태양전지판을 포함한다.

Description

문화재 친환경저탄소 진열 시스템{LOW­CARBON GREEN SHOWCASE SYSTEM}
본 발명은, 문화재 친환경저탄소 진열 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종래보다 전력 소비량을 현격하게 감소시킬 수 있음은 물론 문화재를 밝고 선명하게 또한 화려하게 연출할 수 있어 문화재의 가치 향상을 드높일 수 있는 문화재 친환경저탄소 진열 시스템에 관한 것이다.
문화재(유물 포함)는 국가의 유산이기 때문에 국가에서 문화재를 안전하게 보존할 수 있는 시설을 갖춘 박물관 등을 보관하는 것이 일반적이다.
한편, 박물관 등에서는 일반인들이 문화재를 용이하게 관람할 수 있도록 내부가 투시되는 진열장에 문화재를 전시한다.
문화재는 온도 및 습도의 변동이 없는 환경에서 보존되어야 하며, 또한 외부로부터의 위험인자를 차단하는 시설과 함께 온도/습도가 일정한 공간 내에서 보관되어야 안전하다고 할 수 있기 때문에 문화재를 전시하는 진열장은 대부분 밀폐형으로 제작되고 있다.
뿐만 아니라 진열되는 문화재를 더욱 선명하게 또한 화려하게 연출할 수 있도록 진열장에는 조명 장치가 연계된다.
그런데, 현재까지 알려지고 있는 진열장을 포함하는 문화재 진열 시스템의 경우, 단순한 밀폐형 진열장 구조에 조명 장치를 연계한 단순 구조를 제시하고 있기 때문에 많은 등기구를 밝히기 위해서는 전력 소비량이 증가할 수밖에 없으며, 그럼에도 불구하고 문화재를 밝고 선명하게 또한 화려하게 연출하기에 다소 부족하므로 이에 대한 연구 개발이 요구된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2008-0097256호
본 발명의 목적은, 종래보다 전력 소비량을 현격하게 감소시킬 수 있음은 물론 문화재를 밝고 선명하게 또한 화려하게 연출할 수 있어 문화재의 가치 향상을 드높일 수 있는 문화재 친환경저탄소 진열 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 실내 공간에 배치되며, 문화재가 내부에 수용되는 진열장; 상기 진열장 내에 배치되어 상기 문화재를 향해 조명을 발광하는 광섬유 등기구; 상기 광섬유 등기구에 연결되어 상기 광섬유 등기구의 광원을 조절하는 광원 조절 조리개; 상기 광섬유 등기구가 위치되는 영역의 상기 진열장에 개폐 가능하게 결합되는 등기구 점검도어; 상기 진열장 내에 배치되어 상기 문화재에 대한 퇴색을 방지시키는 퇴색 방지용 램프; 상기 광섬유 등기구로의 광(光) 전달을 위하여 옥외에 설치되는 광섬유 장착 집광판; 상기 광섬유 장착 집광판과 연결되며, 상기 광섬유 장착 집광판이 태양의 위치를 추종할 수 있도록 상기 광섬유 장착 집광판을 동작시키는 단축 추적형 유닛; 및 상기 광섬유 장착 집광판에 이웃하게 배치되어 태양광 또는 태양열을 집광 또는 집열하여 태양에너지를 전기에너지로 생산하는 태양전지판을 포함하는 문화재 친환경저탄소 진열 시스템에 의해 달성된다.
투명 또는 반투명 재질의 폴리카보네이트로 제작되며, 상기 광섬유 장착 집광판, 상기 단축 추적형 유닛 및 상기 태양전지판을 보호하는 피라미드형 하우징을 더 포함할 수 있으며, 상기 피라미드형 하우징에는 IR(적외선) 차단 필름과 UV(자외선) 차단 필름 중 적어도 어느 하나가 마련될 수 있다.
상기 진열장 내에 배치되어 상기 진열장 내의 조도를 감지하는 조도 감지센서; 및 상기 조도 감지센서의 센싱 신호에 기초하여 상기 광섬유 등기구의 발광 정도를 컨트롤하는 등기구 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 태양전지판과 연결되어 상기 태양전지판에서 생성되는 전기에너지의 충전을 컨트롤하는 충전 컨트롤러; 상기 충전 컨트롤러와 연결되는 UPS(Uninterruptible Power System); 상기 UPS와 연결되며, 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터; 및 상기 인버터와 연결되는 멀티 잭 플레이트(multi jack plate)를 더 포함할 수 있다.
상기 UPS는 상기 단축 추적형 유닛과 연결될 수 있으며, 상기 인버터는 상기 퇴색 방지용 램프와 연결될 수 있으며, 상기 멀티 잭 플레이트는 개별 조명밝기 제어장치와 개별 조도제어 PC와 연결될 수 있으며, 상기 광원 조절 조리개의 앞단에는 IR(적외선) 필터와 UV(자외선) 필터 중 적어도 어느 하나가 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래보다 전력 소비량을 현격하게 감소시킬 수 있음은 물론 문화재를 밝고 선명하게 또한 화려하게 연출할 수 있어 문화재의 가치 향상을 드높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 문화재 친환경저탄소 진열 시스템의 정면 구조도이다.
도 2는 도 1의 단면 구조도이다.
도 3은 도 2에서 광섬유 장착 집광판이 이동된 상태의 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 문화재 친환경저탄소 진열 시스템의 시스템 블록도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 문화재 친환경저탄소 진열 시스템의 정면 구조도, 도 2는 도 1의 단면 구조도, 도 3은 도 2에서 광섬유 장착 집광판이 이동된 상태의 도면, 그리고 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 문화재 친환경저탄소 진열 시스템의 시스템 블록도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 문화재 친환경저탄소 진열 시스템의 시스템은 크게, 실내 공간에 배치되되 문화재가 내부에 수용되는 진열장(111)과 옥외에 배치되는 구성들, 그리고 이들을 연결하는 구성들로 대별될 수 있다.
우선, 진열장(111)은 박물관 등의 벽체(wall)에 배치되는 구조물로서 내부에 문화재가 수용되도록 한다.
외부에서 관람이 이루어질 수 있도록 진열장(111)의 전면은 유리, 특히 깨지지 않으면서도 보완이 철저한 강화 유리 등으로 제작될 수 있다.
진열장(111) 내의 하부 영역에는 문화재를 안착시킬 수 있는 지지부(112)가 더 배치될 수 있다. 지지부(112)는 문화재를 올려둘 수 있는 일종의 테이블일 수 있지만, 그 내부에는 공조시스템 등과 연결될 수 있다. 이는 문화재가 온도 및 습도에 민감하기 때문이다.
진열장(111) 내의 상부 영역에는 문화재를 향해 조명을 발광하는 광섬유 등기구(113)가 마련된다. 광섬유 등기구(113)는 광섬유를 통해 전달되는 빛을 받아 발광하면서 문화재를 밝힌다.
참고로, 광섬유(optical fiber)란 광학섬유라고도 불린다. 광섬유를 여러 가닥 묶어서 케이블로 만든 것을 광케이블이라고 하며, 그 사용이 점차 늘어나고 있다.
광섬유는 합성수지를 재료로 하는 것도 있으나, 주로 투명도가 좋은 유리로 만들어진다.
구조는 보통 중앙의 코어(core)라고 하는 부분을 주변에서 클래딩(cladding)이라고 하는 부분이 감싸고 있는 이중원기둥 모양을 하고 있다. 그 외부에는 충격으로부터 보호하기 위해 합성수지 피복을 1∼2차례 입힌다.
보호피복을 제외한 전체 크기는 지름 백∼수백㎛(1㎛ = 1/1000mm)로 되고, 코어 부분의 굴절률이 클래딩의 굴절률보다 높게 되어 있어서, 빛이 코어 부분에 집속되어 잘 빠져나가지 않고 진행할 수 있게 되어 있다.
코어의 지름이 수㎛인 것을 단일모드 광섬유, 수십㎛인 것을 다중(多重) 모드 광섬유라 하고, 코어의 굴절률 분포에 따라 계단형, 언덕형 광섬유 등으로 나눈다.
광섬유는 외부의 전자파에 의한 간섭이나 혼신(混信)이 없고 도청이 힘들며, 소형ㅇ경량으로서 굴곡에도 강하며, 하나의 광섬유에 많은 통신회선을 수용할 수 있고 외부환경의 변화에도 강하다. 더구나 재료인 유리의 원료는 대단히 풍부하므로 효용도가 높다.
도시하지는 않았지만 광섬유 등기구(113) 해당 위치에서 각도가 조절되게 마련될 수 있기 때문에 문화재를 향해 직접적인 조명을 발산시킬 수도 있고 혹은 간접적인 확산 조명을 유도해낼 수도 있다.
이러한 광섬유 등기구(113)는 광섬유 등기구(113)의 광원을 조절하는 광원 조절 조리개(115)와 연결된다.
광원 조절 조리개(115)의 앞단에는 IR(적외선) 및 UV(자외선) 필터(117,118)가 배치된다.
본 실시예의 경우, IR(적외선) 및 UV(자외선) 필터(117,118) 모두가 사용되고 있지만 이들 중에서 어느 하나만이 사용될 수도 있다.
광섬유 등기구(113)가 위치되는 영역의 진열장(111)에는 등기구 점검도어(120)가 개폐 가능하게 마련된다.
본 실시예의 등기구 점검도어(120)는 상단을 축으로 하여 하부 영역이 전후 방향으로 이동되는 구조를 개시하고 있다. 이와 같은 구조를 가짐으로써 설사 등기구 점검도어(120)를 닫지 않더라도 자중에 의해 자연스럽게 등기구 점검도어(120)가 닫히도록 유도할 수 있다.
진열장(111) 내의 상부 영역에는 문화재에 대한 퇴색을 방지시키는 다수의 퇴색 방지용 램프(121)가 마련된다.
진열장(111) 내에는 진열장(111) 내의 조도를 감지하는 조도 감지센서(125)가 마련된다. 조도 감지센서(125)의 센싱 신호에 기초하여 도시 않은 등기구 컨트롤러가 광섬유 등기구(113)의 발광 정도를 컨트롤할 수 있다.
조도 감지센서(125)는 도 2처럼 문화재에 최대한 인접된 위치에 배치되어 그 곳의 조도를 감지하는 것이 바람직할 것이다.
한편, 옥외에는 광섬유 등기구(113)로의 광(光) 전달을 위하여 광섬유 장착 집광판(130)과 태양전지판(132)이 마련된다.
광섬유 장착 집광판(130)은 햇빛이 있는 낮에 광섬유 등기구(113)로 광을 전달할 때 사용된다.
그리고 태양전지판(132)은 낮 동안 전기를 충전해두고 있다가 날씨가 어둡거나 혹은 저녁 때 광섬유 등기구(113)를 밝히는 역할을 한다.
다시 말해, 태양전지판(132)은 광섬유 장착 집광판(130)에 이웃하게 배치되어 태양광 또는 태양열을 집광 또는 집열하여 태양에너지를 전기에너지로 생산하여 저장하는 역할을 한다.
이처럼 본 발명의 경우, 광섬유 장착 집광판(130)과 태양전지판(132)이 함께 적용됨에 따라 효율이 매우 좋아질 수 있고, 또한 종래와 달리 전력 소비량을 현격하게 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
하루 동안에 태양이 동쪽에서 서쪽으로 이동된다는 점을 감안할 때, 광섬유 장착 집광판(130)은 단축 추적형 유닛(134)과 연결되어 단축 추적형 유닛(134)에 의해 광섬유 장착 집광판(130)이 태양의 위치를 추종할 수 있도록 한다. 즉 도 2에서 도 3처럼 태양이 이동되는 것에 연동되어 단축 추적형 유닛(134)이 동작됨으로써 광섬유 장착 집광판(130)이 태양을 추종할 수 있다. 따라서 광 집광 및 전달 효율이 매우 높아질 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 경우, 단축 추적형 유닛(134)이 적용되어 광섬유 장착 집광판(130)이 태양의 위치를 추종할 수 있도록 함으로써 광 전달 효율을 높일 수 있다.
광섬유 장착 집광판(130), 태양전지판(132) 및 단축 추적형 유닛(134)이 외기에 노출될 경우, 이물질에 의한 오염이 예상될 수 있다.
이에, 이러한 현상을 예방하기 위해 본 실시예의 경우, 피라미드형 하우징(140)을 더 마련하고 있다.
피라미드형 하우징(140)은 투명 또는 반투명 재질의 폴리카보네이트로 제작되며, 광섬유 장착 집광판(130), 태양전지판(132) 및 단축 추적형 유닛(134)이 외기에 노출되어 오염되거나 파손되지 않도록 이들을 보호하는 역할을 한다.
이러한 피라미드형 하우징(140)의 외면 혹은 내면에는 IR(적외선) 차단 필름(141)과 UV(자외선) 차단 필름(142)이 마련될 수 있다.
뿐만 아니라 피라미드형 하우징(140)의 측면에 별도의 볼록 렌즈를 더 배치할 수도 있을 것인데, 이와 같을 경우, 태양광을 좀 더 집광하여 광섬유 장착 집광판(130)이나 태양전지판(132)으로 보낼 수 있는 이점이 있을 것이다.
도시하지는 않았지만 피라미드형 하우징(140)에는 출입 및 점검도어가 더 마련될 수 있다.
한편, 도 3을 참조하여 문화재 친환경저탄소 진열 시스템의 세부 구조에 대해 좀 더 알아본다.
앞서 기술한 바와 같이, 태양전지판(132)은 충전 컨트롤러(150)와 연결된다. 충전 컨트롤러(150)는 태양전지판(132)에서 생성되는 전기에너지의 충전을 컨트롤한다.
충전 컨트롤러(150)는 UPS(Uninterruptible Power System, 152)와 연결되고, UPS(152)는 인버터(154)와 연결되며, 인버터(154)는 멀티 잭 플레이트(multi jack plate, 156)와 연결된다.
UPS(152)는 무정전전원장치로서 정전 시에도 끊김 없이 전원을 공급해 주는 기기의 일종이며, 인버터(154)는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 역할을 한다.
UPS(152)는 단축 추적형 유닛(134)과도 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 인버터(154)는 퇴색 방지용 램프(121)와도 전기적으로 연결될 수 있다.
멀티 잭 플레이트(156)는 개별 조명밝기 제어장치(157)와 개별 조도제어 PC(158)와 연결될 수 있다.
개별 조명밝기 제어장치(157)는 도시된 것처럼 리모콘(159a) 및 수신기(159b)에 의해 원격 조정되면서 개별 조명의 밝기를 제어할 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 문화재 친환경저탄소 진열 시스템을 통해 문화재를 보관하면서 진열할 경우, 햇빛이 있는 낮에는 광섬유 장착 집광판(130)을 통해 광섬유 케이블을 통해 광섬유 등기구(113)로 광을 전달하면서 문화재를 밝힐 수 있고, 날씨가 어둡거나 혹은 저녁때는 태양전지판(132)을 통해 충전된 전기에너지를 이용하여 광섬유 등기구(113)를 통해 문화재를 밝힐 수 있어 종래보다 전력 소비량을 현격하게 감소시킬 수 있고 또한 등기구 교체비용이 들지 않아 운영비도 절감할 수 있다.
뿐만 아니라 조도 감지센서(125)의 센싱 신호에 기초하여 밝기 정도를 자동으로 조절하거나 혹은 개별 조명밝기 제어장치(157)와 개별 조도제어 PC(158)를 통해 밝기 정도를 조절할 수 있기 때문에 종전과 달리 문화재를 밝고 선명하게 또한 화려하게 연출할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 종래보다 전력 소비량을 현격하게 감소시킬 수 있음은 물론 문화재를 밝고 선명하게 또한 화려하게 연출할 수 있어 문화재의 가치 향상을 드높일 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
111 : 진열장 112 : 지지부
113 : 광섬유 등기구 115 : 광원 조절 조리개
117 : IR(적외선) 필터 118 : UV(자외선) 필터
120 : 등기구 점검도어 121 : 퇴색 방지용 램프
125 : 조도 감지센서 130 : 광섬유 장착 집광판
132 : 태양전지판 134 : 단축 추적형 유닛
140 : 피라미드형 하우징 150 : 충전 컨트롤러
152 : UPS 154 : 인버터
156 : 멀티 잭 플레이트

Claims (5)

  1. 실내 공간에 배치되며, 문화재가 내부에 수용되는 진열장;
    상기 진열장 내에 배치되어 상기 문화재를 향해 조명을 발광하는 광섬유 등기구;
    상기 광섬유 등기구에 연결되어 상기 광섬유 등기구의 광원을 조절하는 광원 조절 조리개;
    상기 광섬유 등기구가 위치되는 영역의 상기 진열장에 개폐 가능하게 결합되는 등기구 점검도어;
    상기 진열장 내에 배치되어 상기 문화재에 대한 퇴색을 방지시키는 퇴색 방지용 램프;
    상기 광섬유 등기구로의 광(光) 전달을 위하여 옥외에 설치되는 광섬유 장착 집광판;
    상기 광섬유 장착 집광판과 연결되며, 상기 광섬유 장착 집광판이 태양의 위치를 추종할 수 있도록 상기 광섬유 장착 집광판을 동작시키는 단축 추적형 유닛;
    상기 광섬유 장착 집광판에 이웃하게 배치되어 태양광 또는 태양열을 집광 또는 집열하여 태양에너지를 전기에너지로 생산하는 태양전지판; 및
    투명 또는 반투명 재질의 폴리카보네이트로 제작되며, 상기 광섬유 장착 집광판, 상기 단축 추적형 유닛 및 상기 태양전지판을 보호하는 피라미드형 하우징을 포함하며,
    상기 피라미드형 하우징에는 IR(적외선) 차단 필름과 UV(자외선) 차단 필름 중 적어도 어느 하나가 마련되는 태양전지판을 포함하는 문화재 친환경저탄소 진열 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 진열장 내에 배치되어 상기 진열장 내의 조도를 감지하는 조도 감지센서; 및
    상기 조도 감지센서의 센싱 신호에 기초하여 상기 광섬유 등기구의 발광 정도를 컨트롤하는 등기구 컨트롤러를 더 포함하는 문화재 친환경저탄소 진열 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 태양전지판과 연결되어 상기 태양전지판에서 생성되는 전기에너지의 충전을 컨트롤하는 충전 컨트롤러;
    상기 충전 컨트롤러와 연결되는 UPS(Uninterruptible Power System);
    상기 UPS와 연결되며, 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 인버터; 및
    상기 인버터와 연결되는 멀티 잭 플레이트(multi jack plate)를 더 포함하는 문화재 친환경저탄소 진열 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 UPS는 상기 단축 추적형 유닛과 연결되며,
    상기 인버터는 상기 퇴색 방지용 램프와 연결되며,
    상기 멀티 잭 플레이트는 개별 조명밝기 제어장치와 개별 조도제어 PC와 연결되며,
    상기 광원 조절 조리개의 앞단에는 IR(적외선) 필터와 UV(자외선) 필터 중 적어도 어느 하나가 배치되는 문화재 친환경저탄소 진열 시스템.
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