KR101596333B1 - 에너지 절감 및 쾌적한 환경 유지 방법 - Google Patents

에너지 절감 및 쾌적한 환경 유지 방법 Download PDF

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Abstract

에너지 절감 및 쾌적한 환경 유지 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 에너지 절감이나 쾌적한 환경 모니터링 및 알람을 통한 자발적 참여를 유도할 수 있음은 물론, 에너지 절감과 쾌적한 환경에 대해서 동시에 고려할 수 있다. 이 참여는 휴대폰을 통한 원격으로도 가능하여, 그 실효성을 더욱 높일 수 있다. 또한, 센서 추가의 확장성이 우수하며, 정부시책이나 본인의 취향에 따른 알람 조건을 변경이 용이하다는 장점이 있다.

Description

에너지 절감 및 쾌적한 환경 유지 방법{Method for Energy Saving and Comfort Environment Keeping}
본 발명은 에너지 절감 및 쾌적한 환경 유지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내에서 에너지 절감 및 쾌적한 환경을 위해 사용자의 자발적 실천을 유도하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
에너지 절감의 중요성이 부각되면서, 실내 기기들에 대한 모니터링 및 전력 소모 관리를 위한 많은 기술들이 등장하였다. 하지만, 이들은 자동 모니터링 및 자동 제어에 근간하고 있어, 자칫 사용자에 의도하지 않는 방향으로 전력 절감이 이루어져, 절전으로 인한 효과 보다는 사용자의 불편이나 업무 효율 저해 등의 반대 효과가 더 두드러질 수 있다는 문제가 있다.
그리고, 에너지 절감에 있어 가장 중요한 것은 사용자의 실천인데, 위 자동 모니터링/제어는 이를 유도하는데 충분하지 못하다.
또한, 에너지 절감을 위한 모니터링/제어 시스템은 쾌적한 환경 유지와 별도로 운영되고 있다. 이에, 전자만이 너무 강조되어 후자가 등한시되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 기존 건물이나 신축 건물의 실내에서 에너지 절감 및 쾌적한 환경을 위해 사용자의 자발적 실천을 유도하는 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 현재 일시에 따라 기기별로 최적의 에너지 절감 제어를 수행할 수 있는 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 에너지 관리 방법은, 휴일 근무지에 도어가 잠겨 있는 경우, 근무지 내 전력 소모를 파악하는 단계; 전력 소모가 있으면, 컴퓨터를 제외한 전력 기기와 조명 기기를 OFF 시키는 단계; 및 컴퓨터가 유휴 상태인 경우, 컴퓨터의 전력소모를 관리하는 단계;를 포함한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 방법은, 휴일 근무지에 도어가 열려 있는데 재실자가 없는 경우, 근무지 내 실내 조도를 판단하는 단계; 및 실내 조도가 양호한 것으로 판단되면, 조명 기기를 OFF 시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 방법은, 휴일 근무지에 도어가 열려 있고 재실자가 있는 경우, 컴퓨터를 제외한 전력 기기와 조명 기기를 OFF 시키는 단계; 및 컴퓨터가 유휴 상태인 경우, 컴퓨터의 전력소모를 관리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 방법은, 근무일 중 업무 외 시간에 재실자가 없는 경우, 컴퓨터를 제외한 전력 기기와 조명 기기를 OFF 시키는 단계; 및 컴퓨터가 유휴 상태인 경우, 컴퓨터의 전력소모를 관리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 방법은, 근무일 중 점심 시간인 경우, 근무지 내의 실내 조도를 판단하는 단계; 실내 조도가 양호한 것으로 판단되면, 조명 기기를 OFF 시키는 단계; 재실자가 없는 경우, 컴퓨터를 제외한 전력 기기와 조명 기기를 OFF 시키는 단계; 및 컴퓨터가 유휴 상태인 경우, 컴퓨터의 전력소모를 관리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 방법은, 실내 CO2 농도를 측정하는 단계; 및 실내 CO2 농도가 기준을 초과하면, 알람 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 방법은, 근무일 중 업무 시간인 경우, 근무지 내 실내 조도를 판단하는 단계; 실내 조도가 양호한 것으로 판단되면, 조명 기기를 OFF 시키는 단계; 및 컴퓨터가 유휴 상태인 경우, 컴퓨터의 전력소모를 관리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 방법은, 전력 피크에 도달하였는지 파악하는 단계; 전력 피크에 도달하면, 컴퓨터를 제외한 전력 기기와 조명 기기를 OFF 시키는 단계; 및 컴퓨터가 유휴 상태인 경우, 컴퓨터의 전력소모를 관리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨터의 전력소모 관리단계는, 컴퓨터가 유휴 상태인 경우, 컴퓨터 화면과 휴대폰 메시지를 통해 컴퓨터 자동 OFF를 안내하는 단계; 사용자가 휴대폰으로 컴퓨터 ON 상태 유지를 응답한 경우, 컴퓨터를 ON 상태로 유지시키는 단계; 사용자가 휴대폰으로 컴퓨터 OFF를 승인한 경우, 컴퓨터를 OFF 시키는 단계; 및 사용자의 휴대폰으로부터 응답이 없는 경우, 컴퓨터와 휴대폰을 통해 컴퓨터 자동 OFF를 주기적으로 안내하는 단계;를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 에너지 관리 시스템은, 휴일 근무지에 도어가 잠겨 있는 경우, 근무지 내 전력 소모를 파악하는 모니터링부; 및 전력 소모가 있으면 컴퓨터를 제외한 전력 기기와 조명 기기를 OFF 시키고, 컴퓨터가 유휴 상태인 경우 컴퓨터의 전력소모를 관리하는 제어부;를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 에너지 절감이나 쾌적한 환경 모니터링 및 알람을 통한 자발적 참여를 유도할 수 있음은 물론, 에너지 절감과 쾌적한 환경에 대해서 동시에 고려할 수 있다. 이 참여는 휴대폰을 통한 원격으로도 가능하여, 그 실효성을 더욱 높일 수 있다.
또한, 센서 추가의 확장성이 우수하며, 정부시책이나 본인의 취향에 따른 알람 조건을 변경이 용이하다는 장점이 있다.
도 1은 휴일 근무지에서의 에너지 관리 방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 2는 근무일 근무지에서의 에너지 관리 방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 3은 컴퓨터 전력소모 관리 방법의 설명에 제공되는 흐름도, 그리고,
도 4는 에너지 관리 시스템의 블럭도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다. 도 1에는 "휴일"에 "근무지"에서의 에너지 관리 과정이 상세히 도시되어 있다.
여기서, 휴일(holiday)은 근무를 하지 않는 날을 의미하며, 기본 휴일로 토요일, 일요일, 국가 공휴일, 회사 창립 기념일 등을 지정할 수 있다. 추가 휴일을 더 지정할 수 있음은 물론이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 휴일인 경우(S100-Y), 근무지의 도어가 잠겨 있는지 파악한다(S105). S105단계는 도어에 설치되어 있는 도어 센서를 이용하여 파악가능하다.
근무지의 도어가 잠겨 있는 경우는 출근자나 방문자가 없는 경우이다. 근무지의 도어가 잠겨 있는데도(S105-Y), 근무지 내에 전력 소모가 있는 경우(S110-Y), 컴퓨터를 제외한 전력 기기를 OFF 시키고(S115), 조명 기기 역시 OFF 시킨다(S120).
한편, 컴퓨터가 ON 되어 있는 경우는(S125-Y), "컴퓨터 전력소모 관리"를 수행하는데(S130), "컴퓨터 전력소모 관리"에 대해서는 도 3을 참조하여 상세히 후술한다.
한편, 근무지의 도어가 열려 있는 경우는 출근자나 방문자가 있는 경우이다. 근무지의 도어가 열려 있는 경우(S105-N), 근무지 내의 실내 조도를 판단한다(S135). S135단계는, 실내 조명기기의 주변에 설치되어 있는 조도 센서를 이용하여 파악가능하다.
근무지 내의 실내 조도가 양호한 것으로 판단되면(S135-Y). 조명 기기를 OFF 시킨다(S140). 실내 조도가 양호한 경우는, 실내 공간의 밝기가 충분해서 조명을 켤 필요가 없는 상태(예를 들어, 1,200 LUX)이다.
한편, 근무지의 도어가 열려 있지만, 재실자가 없는 경우(S145-Y), 컴퓨터를 제외한 전력 기기를 OFF 시키고(S150), 조명 기기 역시 OFF 시킨다(S155). 그리고, 컴퓨터가 ON 되어 있는 경우는(S160-Y), 후술할 "컴퓨터 전력소모 관리"를 수행한다(S165).
S145단계에서의 재실자 여부 판단은 PIR 센서를 이용하여 파악가능하다. 예를 들어, PIR 센서에 의해 정해진 시간 동안 재실자가 감지되지 않은 경우, 재실자가 없다고 판단가능하다.
이하에서, "근무일"에서의 에너지 관리 과정에 대해, 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 여기서, 근무일은 근무를 하는 날로 위에서 언급한 휴일을 제외한 모든 날을 말한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 근무일 중 업무 외 시간에(S205-Y), 재실자가 없는 경우(S210-Y), 컴퓨터를 제외한 전력 기기를 OFF 시키고(S215), 조명 기기 역시 OFF 시킨다(S220). 그리고, 컴퓨터가 ON 되어 있는 경우는(S225-Y), 후술할 "컴퓨터 전력소모 관리"를 수행한다(S230). 만약, 재실자가 있는 경우에는(S210-N), S225단계와 S230단계만 수행한다.
근무일 중 점심 시간의 경우(S235-Y), 근무지 내의 실내 조도가 양호한 것으로 판단되면(S240-Y). 조명 기기를 OFF 시킨다(S245). 그리고, 재실자가 없는 경우(S250-Y), 컴퓨터를 제외한 전력 기기 OFF 시키고(S255), 조명 기기 역시 OFF 시킨다(S260). 그리고, 컴퓨터가 ON 되어 있는 경우는(S265-Y), 후술할 "컴퓨터 전력소모 관리"를 수행한다(S270).
또한, 실내 CO2 농도를 측정하여 기준을 초과하였는지 판단한다(S275). S275단계에서의 CO2 농도는 CO2 센서를 이용하여 측정 가능하다. 실내 CO2 농도가 기준을 초과하면(S275-Y), 알람을 통해 사용자에 안내하여 환기 또는 불필요 전력기기 OFF 등을 유도한다(S280).
CO2 농도 기준은 우리나라 실내 환기 조건 1,000 ppm으로 할 수 있지만, 필요와 상황에 따라 다르게 설정할 수 있음은 물론이다.
근무일 중 업무 시간의 경우(S285-Y), 근무지 내의 실내 조도가 양호한 것으로 판단되면(S290-Y). 조명 기기를 OFF 시킨다(S295). 그리고, 컴퓨터가 ON 되어 있는 경우는(S300-Y), 후술할 "컴퓨터 전력소모 관리"를 수행한다(S305).
또한, 전체 전력을 측정하여 전력 피크에 도달하였는지 파악한다(S310). S310단계에서의 전력은 전력 센서를 이용하여 측정 가능하며, 정부 시책이 고시된 최대 전력 사용 시간인 10~12시와 17~18시로 운용할 수 있지만, 이 시간대는 필요와 상황에 따라 변경될 수 있다.
전력 피크에 도달하면(S310-Y), 컴퓨터를 제외한 전력 기기 OFF 시키고(S315), 조명 기기 역시 OFF 시키며(S320), 컴퓨터가 ON 되어 있는 경우는(S325-Y), 후술할 "컴퓨터 전력소모 관리"를 수행한다(S330).
이 밖에도, 겨울에는, 실내 온도를 측정하고, 실내 온도가 온도 상한선을 초과한 경우, 알람을 통해 사용자에 안내하여 난방기를 끄거나 줄이도록 유도할 수 있다.
또한, 여름에는, 실내 온도를 측정하고, 실내 온도가 온도 하한선 미만인 경우, 알람을 통해 사용자에 안내하여 냉방기를 끄거나 줄이도록 유도할 수 있다.
여기서, 온도 상한선과 온도 하한선은 정부 시책 고시된 온도 규제인 20도와 24도와 연동시키는 것이 바람직하지만, 반드시 그러한 것은 아니다.
이하에서는, 전술한 "컴퓨터 전력소모 관리" 과정에 대해, 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 컴퓨터가 유휴 상태(idle)인 경우(S405-Y), 컴퓨터 화면과 휴대폰 메시지를 통해 컴퓨터 자동 OFF를 안내한다(S410). S405단계에서 컴퓨터가 유휴 상태로 취급되는 경우는 컴퓨터가 기준 시간 이상 동안 유휴 상태로 머무른 경우이다.
S405단계에서 기준 시간은, 휴일, 근무일_오전, 근무일_오후, 근무일_점심시간 및 근무일_업무 외 시간의 경우에 대해, 각기 다르게 운용할 수 있다.
S410단계의 안내에 대해 사용자가 휴대폰으로 컴퓨터 ON 상태 유지를 응답한 경우(S415-Y), 컴퓨터는 OFF 되지 않는다. 단, 정해진 시간 경과 후에 다시 안내한다. 여기서, 정해진 시간은 휴일, 근무일_오전, 근무일_오후, 근무일_점심시간 및 근무일_업무 외 시간의 경우에 대해, 각기 다르게 운용할 수 있다.
반면, S410단계의 안내에 대해 사용자가 휴대폰으로 컴퓨터 OFF를 승인한 경우(S420-Y), 컴퓨터를 OFF 시킨다(S425).
한편, S410단계의 안내에 대해 사용자의 휴대폰으로부터 응답이 없는 경우(S420-N), 컴퓨터와 휴대폰을 통해 컴퓨터 자동 OFF를 주기적으로 안내한다(S430). S430단계에서의 안내 주기 역시, 휴일, 근무일_오전, 근무일_오후, 근무일_점심시간 및 근무일_업무 외 시간의 경우에 대해, 각기 다르게 운용할 수 있다.
지금까지, 에너지 관리 방법에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.
위 실시예에서, 재실자 판단은 PIR 센서에 의해 정해진 시간 동안 재실자가 감지되지 않은 경우라고 전술한 바 있다. 여기서, 정해진 시간은, 휴일의 경우 30분, 근무일_오전/오후/점심시간의 경우 10분 및 근무일_업무 외 시간의 경우 30분으로 운용할 수 있지만, 이는 예시적인 것으로 필요와 상황에 따라 이와 다르게 운용할 수 있다.
또한, 위 실시예에서, 근무일_오전은 09시부터 11시30분까지, 근무일_오후는 13시부터 18시까지, 근무일_점심시간은 11시30분부터 13시까지, 근무일_업무 외 시간은, 18시부터 다음날 09시까지로 운용할 수 있지만, 반드시 그러한 것은 아니며, 유연한 운용이 가능하다.
그리고, 본 발명의 기술적 사상은 근무지가 아닌 가정이나 기타 다른 장소에 대해서도 적용가능하다.
도 4는 에너지 관리 시스템의 블럭도이다. 에너지 관리 시스템은, 도 1 내지 도 3에 도시된 절차들을 수행하기 위한 시스템이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 에너지 관리 시스템은, 전력기기 모니터링부(510), 조명기기 모니터링부(520), 컴퓨터 모니터링부(530), 센서(540), 제어부(550), 저장부(560) 및 통신부(570)를 포함한다.
전력기기 모니터링부(510)는 전력기기들의 전력 소모 상태를 모니터링하고, 조명기기 모니터링부(520)는 조명기기들의 전력 소모 상태를 모니터링하며, 컴퓨터 모니터링부(530)는 컴퓨터의 상태를 모니터링하여 유휴상태인지 파악한다.
센서(540)는 도어 센서, 전력 센서, PIR 센서, 조도 센서, 온도 센서, CO2 센서 등을 포함한다. 센서(540)를 구성하는 센서들은 추후 추가가 언제든지 가능하다
제어부(550)는 전력기기 모니터링부(510), 조명기기 모니터링부(520), 컴퓨터 모니터링부(530) 및 센서(540)로부터 수집된 정보를 토대로, 도 1 내지 도 3에 도시된 알고리즘을 수행한다.
저장부(560)는 제어부(550)가 도 1 내지 도 3에 도시된 알고리즘을 수행함에 있어 필요한 프로그램과 데이터가 저장되어 있다.
통신부(570)는 제어부(550)가 전력기기, 조명기기, 컴퓨터 및 휴대폰 등의 외부기기와 통신 연결하여, 제어부(550)가 이들을 원격 제어할 수 있도록 한다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
510 : 전력기기 모니터링부 520 : 조명기기 모니터링부
530 : 컴퓨터 모니터링부 540 : 센서
550 : 제어부 560 : 저장부
570 : 통신부

Claims (10)

  1. 휴일 근무지에 도어가 잠겨 있는 경우, 근무지 내 전력 소모를 파악하는 단계;
    전력 소모가 있으면, 컴퓨터를 제외한 전력 기기와 조명 기기를 OFF 시키는 단계; 및
    컴퓨터가 유휴 상태인 경우, 컴퓨터의 전력소모를 관리하는 단계;를 포함하고,
    컴퓨터의 전력소모 관리단계는,
    컴퓨터가 유휴 상태인 경우, 컴퓨터 화면과 휴대폰 메시지를 통해 컴퓨터 자동 OFF를 안내하는 단계;
    사용자가 휴대폰으로 컴퓨터 ON 상태 유지를 응답한 경우, 컴퓨터를 ON 상태로 유지시키는 단계;
    사용자가 휴대폰으로 컴퓨터 OFF를 승인한 경우, 컴퓨터를 OFF 시키는 단계; 및
    사용자의 휴대폰으로부터 응답이 없는 경우, 컴퓨터와 휴대폰을 통해 컴퓨터 자동 OFF를 주기적으로 안내하는 단계;를 포함하고,
    상기 안내 단계에서의 주기는, 휴일, 근무일 오전, 근무일 오후, 근무일 점심시간 및 근무일 업무 외 시간 마다 각기 다르게 운용되는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    휴일 근무지에 도어가 열려 있는데 재실자가 있는 경우, 근무지 내 실내 조도를 판단하는 단계; 및
    실내 조도가 양호한 것으로 판단되면, 조명 기기를 OFF 시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    휴일 근무지에 도어가 열려 있고 재실자가 없는 경우, 컴퓨터를 제외한 전력 기기와 조명 기기를 OFF 시키는 단계; 및
    컴퓨터가 유휴 상태인 경우, 컴퓨터의 전력소모를 관리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    근무일 중 점심 시간인 경우, 근무지 내의 실내 조도를 판단하는 단계;
    실내 조도가 양호한 것으로 판단되면, 조명 기기를 OFF 시키는 단계;
    재실자가 없는 경우, 컴퓨터를 제외한 전력 기기와 조명 기기를 OFF 시키는 단계; 및
    컴퓨터가 유휴 상태인 경우, 컴퓨터의 전력소모를 관리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    실내 CO2 농도를 측정하는 단계; 및
    실내 CO2 농도가 기준을 초과하면, 알람 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    근무일 중 업무 시간인 경우, 근무지 내 실내 조도를 판단하는 단계;
    실내 조도가 양호한 것으로 판단되면, 조명 기기를 OFF 시키는 단계; 및
    컴퓨터가 유휴 상태인 경우, 컴퓨터의 전력소모를 관리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    전력 피크에 도달하였는지 파악하는 단계;
    전력 피크에 도달하면, 컴퓨터를 제외한 전력 기기와 조명 기기를 OFF 시키는 단계; 및
    컴퓨터가 유휴 상태인 경우, 컴퓨터의 전력소모를 관리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법.
  9. 삭제
  10. 휴일 근무지에 도어가 잠겨 있는 경우, 근무지 내 전력 소모를 파악하는 모니터링부; 및
    전력 소모가 있으면 컴퓨터를 제외한 전력 기기와 조명 기기를 OFF 시키고, 컴퓨터가 유휴 상태인 경우 컴퓨터의 전력소모를 관리하는 제어부;를 포함하고,
    제어부는,
    컴퓨터가 유휴 상태인 경우 컴퓨터 화면과 휴대폰 메시지를 통해 컴퓨터 자동 OFF를 안내하고, 사용자가 휴대폰으로 컴퓨터 ON 상태 유지를 응답한 경우 컴퓨터를 ON 상태로 유지시키며, 사용자가 휴대폰으로 컴퓨터 OFF를 승인한 경우 컴퓨터를 OFF 시키고, 사용자의 휴대폰으로부터 응답이 없는 경우 컴퓨터와 휴대폰을 통해 컴퓨터 자동 OFF를 주기적으로 안내하되,
    안내 주기는, 휴일, 근무일 오전, 근무일 오후, 근무일 점심시간 및 근무일 업무 외 시간 마다 각기 다르게 운용되는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 시스템.
KR1020130167027A 2013-12-30 2013-12-30 에너지 절감 및 쾌적한 환경 유지 방법 KR101596333B1 (ko)

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