KR101453902B1

KR101453902B1 - 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 시스템 및 온실가스 배출 경보 제공방법

Info

Publication number: KR101453902B1
Application number: KR1020130063980A
Authority: KR
Inventors: 차대중
Original assignee: 차대중
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2014-10-24

Abstract

에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 시스템은 사용에 따라 온실가스를 배출하는 전력, 가스, 난방, 온수 및 수도 등 에너지원별로 사용량 등을 계량하는 계량기가 통합되어 있는 통합 계량기와, 상기 통합 계량기에서 계량된 에너지원별 사용량을 입출력부를 통하여 수신받아 저장하는 에너지원별 사용량 DB와, 가정이나 사무실에서 사람의 존재 유무를 감지하는 인체 감지 센서와, 상기 에너지원별 사용량 DB에 저장된 에너지원별 사용량 정보를 온실가스 발생량으로 환산하는 에너지 온실가스 환산부와, 각 가정이나 사무실에서 에너지 사용량의 평균값을 기준으로 하여 기준 온실 가스 발생량을 설정하는 온실가스 설정부와, 상기 에너지 온실가스 환산부에서 에너지원별로 환산한 온실가스 발생량을 합산한 온실가스 발생 총량 및 계량기 정보 등을 저장하는 메모리부와, 상기 메모리부에 저장된 온실가스 발생 총량과 온실가스 설정부에서 기 설정된 기준 온실가스 발생량 정보를 비교하는 비교부와, 상기 통합 계량기에서 에너지원별 에너지 사용량을 수신받으며, 인체 감지 센서로부터 센서 신호를 수신받아 제어부로 전송하고 상기 제어부의 제어에 따라 표시부에 온실 가스 정보 또는 경보 신호를 표출하거나 음성으로 경보 신호를 제공하도록 하는 입출력부와, 입출력부의 출력신호를 표출하는 표시부와, 상기 입출력부를 통하여 수신된 에너지원별 사용량 정보를 에너지원별 사용량 DB에 저장하도록 하고 온실가스 설정부로 하여금 각 가정이나 사무소 등에서 사용한 에너지 평균값(시간, 또한 1일 등)을 기준으로 하여 기준 온실가스 발생량을 설정하도록 하며, 에너지 온실가스 환산부로 하여금 에너지원별 사용량을 기준으로 온실 가스 배출량을 환산하도록 하고, 에너지원별 온실가스 발생을 총합한 온실가스 발생 총량을 메모리부에 저장하도록 하며, 또한 비교부로 하여금 산정 단위(1시간 또는 1일 등)를 기초로 하여 메모리부에 저장된 온실 가스 발생 총량과 온실가스 설정부에서 설정된 기준 온실가스 발생량을 비교하도록 제어하고 인체 감지 센서의 센서 신호가 수신되는 경우 상기 비교 결과를 표시부로 하여금 표시하도록 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 시스템 및 온실가스 배출 경보 제공방법{CO2 Emission Warning System based on Usage of Energy and Method thereof}

본 발명은 가정 등에서 사용하는 전기, 가스, 수돗물 등과 같은 에너지 사용량을 줄이고 더불어 지구 환경 악화에 영향을 주는 온실 가스를 줄이도록 가정에서 사람이 있는 것으로 감지되고 기준 설정치 이상으로 에너지를 사용하는 경우 온실 가스 배출 경보를 제공하도록 하는 것에 관한 것이다. 예를 들어 일반적으로 전기 1kwh 사용은 0.215 toe로 환산되고 다시 0.215 toe는 온실가스 배출량으로 환산할 수 있는 것이다. 본 발명은 가정에서 사용되는 에너지를 총합하고 다시 온실가스 배출량으로 환산하며 에너지 사용량이 증가하거나 일정한 시간 동안 지속되는 경우에 거주자에게 경보 메시지를 제공하도록 하는 것이다.

본 발명과 관련한 종래의 기술은 대한민국 등록 특허 제10-1000073호(2010년 12월 10일 공고)에 개시되어 있는 것이다. 도 1은 상기 종래의 펄스메이커를 이용한 에너지원별 온실가스 및 에너지 실시간 모니터링 시스템의 구성도이다. 상기도 1에서 종래의 펄스메이커를 이용한 에너지원별 온실가스 및 에너지 실시간 모니터링 시스템은 온실가스배출량을 측정하고자 하는 관리대상의 에너지원별 즉, 측정대상 건물이나 개별 사업장 등에서 온실 가스를 발생시킬 수 있는 전력, 수도, 가스, 온수, 스팀, 유류 등의 에너지원별로 기 설치된 계량기(1)와; 이 에너지원별로 기 설치된 계량기로부터 관리대상이 소비한 에너지량을 온실가스 발생량으로 계산하기 위한 펄스 데이터로 변환시키는 펄스메이커(2)로 구성된 것이다. 또한 펄스메이커(2)는 WEB서버에서 수 많은 관리대상에 대한 에너지원별 시간별 온실가스배출량 계산시 발생할 수 있는 하드웨어의 병목현상을 줄여 원활하게 Web을 통해 모니터링 서비스가 되도록 하기 위해 에너지 사용량 에 부합되는 배출계수 및 보정계수 데이터를 보유하여 온실가스 배출량을 환산하여 유/무선 방식으로 전송하도록 구성할 수도 있는 것이고, 상기 펄스메이커(2)에서 발생된 펄스정보는 외부로 전송하는 방법은 RF, Zigbee, Wibro, CDMA, HSDPA, PLC, TCP/IP, PSTN 등 기존의 유/무선 통신 방법 중 어느 것을 사용할 수 있는 것이다. 또한 DATA수집서버(3)는 펄스메이커(2)로부터 유무선으로 전송된 누적 입력된 펄스수치를 이용 온실가스 배출량을 계산하여 분류하거나, 만약 전송된 정보가 누적 입력된 펄스수치를 이용 계산된 온실가스 배출량 정보일 경우 이를 분류하는 장치이다. 즉, DATA수집서버(3)는 데이터를 수신하는 수신프로그램을 통해 전달된 정보를 토대로 온실가스배출량을 계산하여 DB서버(4)에 저장하거나, 전송된 정보가 누적 입력된 펄스수치를 이용 계산된 온실가스 배출량 정보일 경우 이를 DB서버(4)에 저장하게 되는 것이다. 온실가스

배출량 기본 산출식은 온실가스 배출량 = 에너지원 사용량 x 배출계수 x 보정계수 (산출식)이 적용되는 것이다. 또한 수신된 펄스 원 정보 및 계산된 온실가스 배출량 정보 데이터는 DATA수집서버(3) 자체 저장장소에 파일 형태로 저장한다. 또한, 상기 DATA수집서버(3)에 내장된 데이터 오류보정 및 DB저장 프로그램(S/W)은 파일로 저장된 에너지 및 온실가스 배출량 데이터를 읽어 들여 데이터의 형식이 오류이거나 수치상으로 정상 데이터로 취급되지 않는 데이터는 보정을 통하거나 중복 수신된 데이터는 삭제한 후, DB서버에 수신된 데이터를 저장하는 것이다. 또한 DB서버에 데이터 저장시 사용되는 관리대상의 에너지 계측포인트인 개별 계량기 및 펄스메이커 정보는 전체 관리대상에서 트리(Tree) 형태로 상.하 관계로 관리될 수 있도록 입력되는 것이다. 또한, 상기 DB서버(4)는 DATA수집서버(3)에 의해 분류된 정보를 저장하는 장치로, 에너지 사용량 및 온실가스 배출량 데이터를 저장하는 목적으로 사용되며 Web(웹) 서버에서 사용자에게 모니터링 및 비교/분석 화면 제공용으로 활용되는 것이다. 또한, 상기 WEB서버(5)는 실시간 온실가스발생량 정보를 웹상에 올려 실시간 모니터링되도록 DATA수집서버(3)에 분류 저장된 정보를 가져와 각 관리대상별, 에너지원별, 시간별 온실가스 배출량을 비교 및 분석하는 프로그램이 내장된 장치인 것이다. 또한, 상기 비교/분석 프로그램(S/W)은 관리대상에 대한 온실가스 배출량 및 에너지 사용량을 웹 화면으로 사용자에게 제공하며 또한 비슷한 에너지 사용 추이를 보이는 관리대상간의 온실가스 배출량을 비교 기능 제공할 수 있는 것이고 온실가스 배출량의 증가 및 감소 현황 분석화면 제공을 통하여 향후 온실가스 저감 활동의 근거 데이터로 활용 가능한 서버이다.

상기와 같은 종래의 에너지원별 온실가스 및 에너지 실시간 모니터링 시스템은 다수의 펄스 메이커 및 웹서버 등이 필요하여 구축비용이 과다 소요되며 관리비가 많이 소요되는 문제점이 있는 것이다. 상기와 같은 종래의 온실가스 및 에너지 실시간 모니터링 시스템은 에너지원별 온실가스 발생량을 파악할 수 있지만 각 가정이나 사무소 등에서 사용되는 에너지 총량에 대한 온실가스 발생량을 파악할 수 없는 문제점이 있는 것이다. 따라서 본 발명의 목적은 각 가정이나 사무소 단위에서 사용되는 에너지 총량에 대한 온실가스 배출량을 산정하고 에너지 사용량이 증가하는 경우 경보를 제공하도록 하기 위한 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은 시스템을 간단히 구성하여 구축비용을 저렴하게 하며 가정이나 사무실에서 사람이 존재하는 경우에 한하여 경보를 발령하도록 하기 위한 것이다.

상기와 같은 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 시스템은 사용에 따라 온실가스를 배출하는 전력, 가스, 난방, 온수 및 수도 등 에너지원별로 사용량 등을 계량하는 계량기를 통합한 통합 계량기와, 상기 통합 계량기에서 계량된 에너지원별 사용량을 입출력부를 통하여 수신받아 저장하는 에너지원별 사용량 DB와, 가정이나 사무실에서 사람의 존재 유무를 감지하는 인체 감지 센서와, 상기 에너지원별 사용량 DB에 저장된 에너지원별 사용량 정보를 온실가스 발생량으로 환산하는 에너지 온실가스 환산부와, 각 가정이나 사무실에서 에너지 사용량의 평균값을 기준으로 하여 기준 온실 가스 발생량을 설정하는 온실가스 설정부와, 상기 에너지 온실가스 환산부에서 에너지원별로 환산한 온실가스 량을 합산한 온실가스 발생 총량 정보 및 계량기 정보 등을 저장하는 메모리부와, 상기 메모리부에 저장된 온실가스 발생 총량과 온실가스 설정부에서 기 설정된 기준 온실가스 발생량을 비교하는 비교부와, 상기 통합 계량기에서 에너지원별 에너지 사용량을 수신받으며, 인체 감지 센서로부터 센서 신호를 수신받아 제어부로 전송하고 상기 제어부의 제어에 따라 표시부에 온실 가스 정보 또는 경보 신호를 표출하거나 음성으로 경보 신호를 제공하도록 하는 입출력부와, 입출력부의 출력신호를 표출하는 표시부와, 상기 입출력부를 통하여 수신된 에너지원별 사용량 정보를 에너지원별 사용량 DB에 저장하도록 하고 온실가스 설정부로 하여금 각 가정이나 사무소 등에서 사용한 에너지 평균값(시간, 또한 1일 등)을 기준으로 하여 기준 온실가스 발생량을 설정하도록 하며, 에너지 온실가스 환산부로 하여금 에너지원별 사용량을 기준으로 온실 가스 배출량을 환산하도록 하고, 에너지원별 온실가스 발생을 총합한 온실가스 발생 총량을 메모리부에 저장하도록 하며 또한 비교부로 하여금 산정 단위(1시간 또는 1일 등)를 기초로 하여 메모리부에 저장된 온실 가스 발생 총량과 온실가스 설정부에서 설정된 기준 온실가스 발생량을 비교하도록 제어하고 인체 감지 센서의 센서 신호가 수신되는 경우 상기 비교 결과를 표시부로 하여금 표시하도록 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 시스템은 각 가정이나 사무소 단위별로 에너지 사용에 따른 온실가스 배출량을 산정하고 거주자에게 온실가스 발생량 정보를 직접적으로 제공하여 온실가스 발생량을 줄일 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 각 가정에 설치되는 경우 어린이 또는 학생 등에게 온실 가스 배출에 대한 관심을 유도하고 에너지 사용을 줄이도록 할 수 있는 교육적 효과가 있는 것이다. 또한 시스템 구축 비용이 저렴하고 유지관리 비용이 저렴한 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래 종래의 펄스메이커를 이용한 에너지원별 온실가스 및 에너지 실시간 모니터링 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 시스템 구성도,
도 3은 본 발명에 적용되는 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 제공 방법에 대한 제어 흐름도이다.

상기와 같은 목적을 가진 본 발명 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 시스템 및 온실가스 배출 경보 제공 방법을 도 2 내지 도 3을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 시스템 구성도 이다. 상기도 2에서 본 발명 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 시스템은 사용에 따라 온실가스를 배출하는 전력(11), 가스(12), 난방(13), 온수(14) 및 수도(15) 등 에너지원별로 사용량 등을 계량하는 통합 계량기(10)와, 상기 통합 계량기(10)에서 계량된 에너지원별 사용량을 입출력부(30)를 통하여 수신받아 저장하는 에너지원별 사용량 DB(80)와, 가정이나 사무실에서 사람의 존재 유무를 감지하는 인체 감지 센서(40)와, 상기 에너지원별 사용량 DB(80)에 저장된 에너지원별 사용량 정보를 온실가스 발생량으로 환산하는 에너지 온실가스 환산부(50)와, 각 가정이나 사무실에서 에너지 사용량의 평균값을 기준으로 하여 기준 온실 가스 발생량을 설정하는 온실가스 설정부(60)와, 상기 에너지 온실가스 환산부(50)에서 에너지원별로 환산한 온실가스 량을 합산한 온실가스 발생 총량 및 등록된 계량기 정보를 저장하는 메모리부(90)와, 상기 메모리부(90)에 저장된 온실가스 총량과 온실가스 설정부(60)에서 기 설정된 온실가스 량을 비교하는 비교부(100)와, 상기 통합 계량기(10)에서 에너지원별 에너지 사용량을 수신받으며, 인체 감지 센서(40)로부터 센서 신호를 수신받아 제어부(70)로 전송하고 상기 제어부(70)의 제어에 따라 표시부(20)에 온실 가스 정보 또는 경보 신호를 표출하거나 음성으로 경보 신호를 제공하도록 하는 입출력부(30)와, 입출력부의 출력신호를 표출하는 표시부(20)와, 상기 입출력부(30)를 통하여 수신된 에너지원별 사용량 정보를 에너지원별 사용량 DB(80)에 저장하도록 하고 온실가스 설정부(60)로 하여금 각 가정이나 사무소 등에서 사용한 에너지 평균값(시간, 또한 1일 등)을 기준으로 하여 기준 온실가스 발생량을 설정하도록 하며, 에너지별 온실가스 환산부로 하여금 에너지원별 사용량을 기준으로 온실 가스 배출량을 환산하도록 하고, 에너지원별 온실가스 발생을 총합한 온실가스 발생 총량을 메모리부에 저장하도록 하며 또한 비교부로 하여금 기준 단위(1시간 또는 1일 등)를 기초로 하여 메모리부에 저장된 온실 가스 발생 총량과 온실가스 설정부에서 설정된 기준 온실가스 발생량을 비교하도록 제어하고 인체 감지 센서의 센서 신호가 수신되는 경우 상기 비교 결과를 표시부로 하여금 표시하도록 제어하는 제어부(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

도 3은 본 발명에 적용되는 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 제공 방법에 대한 제어 흐름도이다. 상기도 3에서 본 발명에 적용되는 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 제공 방법은 제어부가 에너지원별 계량기 정보를 등록받은 단계(S11)와, 제어부가 에너지원별 에너지 사용량 정보를 수신받는 단계(S12)와, 제어부가 에너지원별 에너지 사용량 정보를 DB화하는 단계(S13)와, 에너지 온실가스 환산부가 산정 단위당 에너지원별 사용량 정보를 온실가스 발생량 정보로 환산하는 단계(S14)와, 제어부가 산정 단위당 온실가스 발생량 정보를 총합하여 온실가스 발생 총량 정보를 생성하는 단계(S15)와, 비교부가 상기 온실가스 발생 총량 정보와 온실가스 설정부에서 산정 단위당 기 설정된 기준 온실가스 발생량 정보를 비교하는 단계(S16)와, 제어부가 인체 감지센서의 센서 신호 수신 유무를 판단하는 단계(S17)와, 상기 S17 단계에서 센서 신호가 수신되는 경우 S16 단계의 비교 결과를 표시부를 통하여 표출하고(S18) 종료하는 것이다. 상기에서 표시부 표출은 인체감지 센서의 센서 신호가 없어도 주기적으로 표출할 수도 있는 것이다. 또한, 상기에서 산정 단위라 함은 온실가스 설정부에서 기준 온실가스 발생량 정보를 생성하기 위한 단위 시간이며 1시간 또는 1일 단위 등일 수 있는 것이다. 또한 표시부의 표출은 온실가스 발생 총량 정보를 제공하거나 비교하여 온실가스 발생 총량 정보가 기준 온실가스 발생량 정보보다 큰 경우에 한하여 제공하거나 온실가스 발생 총량 정보 및 기준 온실가스 발생량 정보를 같이 표시하거나 음성 정보로 온실가스 과다 발생의 경고 메시지를 메모리부에 저장하였다가 스피커를 통하여 표출하는 등 다양한 방법으로 제공할 수 있는 것이다. 또한 상기에서 에너지원별 온실 가스 발생량의 환산 연산식은 TCO₂ = 연료의 TOE x 탄소배출계수(ton C/toe) X 3.667에 의하여 환산되는 것이다. 예를 들어, 가정에서 전력 200kwh를 사용하는 경우, 온실가스 배출량은 0.2 Mwh x (0.1319 t C/M) x 3.667 = 0.09 TCO₂로 환산될 수 있는 것이다.

1 : 계량기, 2 : 펄스 메이커,
10 : 통합 계량기, 20 : 표시부,
30 : 입출력부, 40 : 인체감지 센서,
60 : 온실가스 설정부, 70 : 제어부,
80 : 에너지원별 사용량 DB, 100 : 비교부

Claims

삭제
가정이나 사무소에서 사용하는 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 시스템에 있어서,
상기 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 시스템은,
사용에 따라 온실가스를 배출하는 에너지원별로 사용량 등을 계량하는 통합 계량기(10)와;
상기 통합 계량기(10)에서 계량된 에너지원별 사용량을 입출력부(30)를 통하여 수신받아 저장하는 에너지원별 사용량 DB(80)와;
상기 에너지원별 사용량 DB(80)에 저장된 에너지원별 사용량 정보를 연산식인 연료의 TOE x 탄소배출계수(ton C/ toe) x 3.667에 의하여 온실가스 발생량으로 환산하는 에너지 온실가스 환산부(50)와;
각 가정이나 사무실에서 에너지 사용량의 평균값을 기준으로 하여 기준 온실 가스 발생량을 설정하는 온실가스 설정부(60)와;
상기 에너지 온실가스 환산부(50)에서 에너지원별로 환산한 온실가스 량을 합산한 온실가스 발생 총량 및 등록된 계량기 정보를 저장하는 메모리부(90)와;
상기 메모리부(90)에 저장된 온실가스 총량과 온실가스 설정부(60)에서 기 설정된 온실가스 량을 비교하는 비교부(100)와;
사람의 존재 유무를 센싱하여 신호를 제어부로 출력하는 인체 감지 센서(40)와;
상기 통합 계량기(10)에서 에너지원별 에너지 사용량을 수신받으며, 인체 감지 센서(40)로부터 센서 신호를 수신받아 제어부(70)로 전송하고 상기 제어부(70)의 제어에 따라 표시부(20)에 표출하도록 하는 입출력부(30)와;
상기 입출력부의 출력신호를 표출하는 표시부(20);
및 상기 입출력부(30)를 통하여 수신된 에너지원별 사용량 정보를 에너지원별 사용량 DB(80)에 저장하도록 하고 온실가스 설정부(60)로 하여금 각 가정이나 사무소 등에서 사용한 에너지 평균값(시간, 또한 1일 등)을 기준으로 하여 기준 온실가스 발생량을 설정하도록 하며, 에너지별 온실가스 환산부로 하여금 에너지원별 사용량을 기준으로 온실 가스 배출량을 환산하도록 하고, 에너지원별 온실가스 발생을 총합한 온실가스 발생 총량을 메모리부에 저장하도록 하며 또한 비교부로 하여금 기준 단위(1시간 또는 1일 등)를 기초로 하여 메모리부에 저장된 온실 가스 발생 총량과 온실가스 설정부에서 설정된 기준 온실가스 발생량을 비교하도록 제어하고 인체 감지 센서의 신호가 수신되는 경우 비교 결과를 표시부로 하여금 표시하도록 제어하는 제어부(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 시스템.
삭제
가정이나 사무소에서 사용되는 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 제공 방법에 있어서,
상기 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 제공 방법은,
제어부가 에너지원별 계량기 정보를 등록받은 단계(S11)와;
제어부가 계량기로부터 에너지원별 에너지 사용량 정보를 수신받는 단계(S12)와;
제어부가 에너지원별 에너지 사용량 정보를 DB화하는 단계(S13)와;
에너지 온실가스 환산부가 산정 단위당 에너지원별 사용량 정보를 식 TCO₂ = 연료의 TOE x 탄소배출계수(ton C/toe) X 3.667에 의하여 온실가스 발생량 정보로 환산하는 단계(S14)와;
제어부가 산정 단위당 온실가스 발생량 정보를 총합하여 온실가스 발생 총량 정보를 생성하는 단계(S15)와;
비교부가 상기 온실가스 발생 총량 정보와 온실가스 설정부에서 산정 단위당 기 설정된 기준 온실가스 발생량 정보를 비교하는 단계(S16);
및 비교 결과를 표시부를 통하여 표출하는 단계(S18)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 제공 방법.
제4항에 있어서,
에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 제공 방법은,
단계 S16 후에 인체감지 센서의 센서 신호가 수신되는 단계(S17)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 사용량에 따른 온실가스 배출 경보 제공 방법.