KR102603610B1 - 신재생 에너지로부터 생산된 전력을 분배하기 위한 장치, 방법, 및 시스템 - Google Patents

신재생 에너지로부터 생산된 전력을 분배하기 위한 장치, 방법, 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 개시는 신재생 에너지를 이용하여 전력을 생산, 소비, 및 분배하는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템에 관한 것이다. 본 개시에 따르면, 넷 제로 스마트 그린 존 시스템의 통합 관리소는 시간 구간에서 상기 전기차 충전소, 상기 수경 재배소, 상기 일상 공간 관리소, 상기 미디어 공간 관리소 각각의 구성들에 관한 소비 전력량들을 예측하고, 상기 시간 구간에서 상기 통합 관리소가 출력 가능한 출력 전력량을 결정하고, 상기 소비 전력량들의 비율과 상기 출력 전력량에 기반하여, 상기 구성들 각각에 분배될 전력을 지시하는 전력 분배 스케줄을 결정하고, 상기 전력 분배 스케줄과 상기 소비 전력량들에 기반하여 상기 구성들 각각의 동작 모드를 결정하고, 상기 동작 모드를 지시하는 제어 정보를 송신하고, 상기 전력 분배 스케줄에 기반하여 전력을 공급할 수 있다.

Description

신재생 에너지로부터 생산된 전력을 분배하기 위한 장치, 방법, 및 시스템{APPARATUS, METHOD AND SYSTEM FOR DISTRIBUTING POWER PRODUCED FROM RENEWABLE ENERGY}
본 개시(disclosure)는 신재생 에너지로부터 생성된 전력을 제어 및 관리하기 위한 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 태양광 발전소, 연료 전지 발전소, 전기차 충전소, 수경 재배소, 일상 공간 관리소, 실감 미디어 공간 관리소, 통합 관제 관리소가 신재생 에너지를 이용하여 전력을 생산, 소비, 및 분배하는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템에 관한 것이다.
전세계 국가들은 지구온난화로 인한 환경 문제로 지구 평균 온도를 2℃ 이상 상승하지 않도록 기후 협정을 통하여 온실가스 감축 목표를 세우고 이행하고 있다. 온실가스 감축을 위하여, 화학 원료의 사용을 줄이고 신재생 에너지를 확대하는 여러 방안이 논의되고 있으며, 대표적인 신재생 에너지로 태양광 발전, 풍력 발전, 수력 발전 등에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
종래에 따르면, 전력 시스템은 전력의 생산 담당과 전력의 소비 담당이 구분되었다. 즉, 전력 생산 업체는 전력을 생산하여 계통 전원을 통해 전력을 공급하는 공급자의 역할을 수행하였고, 소비자는 생산된 전력을 사용하였다. 화석 연료, 원자력을 이용하는 종래의 방식은 많은 양의 전력을 한꺼번에 생산이 가능하므로 생산 담당과 소비 담당이 구분되는 방식으로 운용될 수 있었으나, 발전 효율이 낮은 신재생 에너지는 발전량이 부족하여 생산 담당과 소비 담당으로 구분되기 어렵다. 그에 따라, 생산 담당과 소비 담당이 명확하게 구분되지 않고, 태양광 패널 등을 이용하여 전력을 생산하고, 동시에 전력을 소비하는 오피스, 휴게 공간, 충전소 등 다양한 구성들이 개발되고 있다.
신재생 에너지 시스템을 구성하는 구성들 각각이 생산하는 전력량과 소비하는 전력량은 상이하다. 즉, 구성들은 배치된 장소의 환경, 운용 스케줄, 운용 시각, 운용 형태에 따라 필요한 전력량이 실시간으로 변한다. 여기서, 종래의 시스템은 일반적인 전력 관리 시스템을 기반하여 맞추어 전력을 제어하였기 때문에 신재생 에너지를 이용하는 구성들의 운용 상태를 고려하지 못하였으며, 결과적으로 구성들에게 원활하게 전력을 공급하지 못하는 문제가 있었다. 이에 대응하여, 신재생 에너지를 이용하는 시스템을 위한 맞춤형 전력 제어에 관한 기술 개발이 요구되고 있다.
전술한 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술을 지시하지 않는다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는 신재생 에너지를 이용하여 전력을 생산하고 소비하는 구성들로 이루어진 넷 제로(Net Zero) 스마트 그린 존 시스템에서 전력 분배를 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템에서, 전기차 충전소, 수경 재배소, 일상 공간 관리소, 미디어 공간 관리소 구성들 각각에 관하여, 운용 스케줄을 고려하여, 대상 시간 구간에서 소비 전력량을 예측하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템에서, 환경 정보를 이용하여 구성들 각각이 사용 가능한 출력 전력량을 연산하고, 출력 전력량을 고려하여 전력 분배 스케줄을 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템에서, 전력 분배 스케줄에 따라 구성들의 동작 모드를 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템에서, 동작 모드에 따라 전기차 충전소, 수경 재배소, 일상 공간 관리소, 미디어 공간 관리소를 운용하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 넷 제로 스마트 그린 존 시스템은 신재생 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 발전소, 지중에 삽입되는 충전 지지부의 상단에 연결되어 지상에 그늘을 형성하는 태양광 패널을 이용하여 전력을 생산하고, 상기 충전 지지부의 하단에 연결되는 충전기들을 통해 전기차의 배터리를 충전하는 전기차 충전소, 수경 재배를 통해 식물을 재배하는 수경 재배소, 사용자에게 업무 공간이나 휴게 공간을 제공하는 일상 공간 관리소, 미디어 공간의 내부에서 빛을 이용한 영상 컨텐츠를 사용자에게 제공하는 미디어 공간 관리소, 및 상기 발전소, 상기 전기차 충전소, 상기 수경 재배소, 상기 일상 공간 관리소, 및 상기 미디어 공간 관리소의 전력 흐름을 제어하는 통합 관리소를 포함하고, 상기 발전소, 상기 전기차 충전소, 상기 수경 재배소, 상기 일상 공간 관리소, 상기 미디어 공간 관리소 각각은 신재생 에너지로부터 전력을 생산하여 상기 통합 관리소로 전달하고, 상기 통합 관리소로부터 전력을 공급받고, 상기 통합 관리소는 시간 구간에서 상기 전기차 충전소, 상기 수경 재배소, 상기 일상 공간 관리소, 상기 미디어 공간 관리소 각각의 구성들에 관한 소비 전력량들을 예측하고, 상기 시간 구간에서 상기 통합 관리소가 출력 가능한 출력 전력량을 결정하고, 상기 소비 전력량들의 비율과 상기 출력 전력량에 기반하여, 상기 구성들 각각에 분배될 전력을 지시하는 전력 분배 스케줄을 결정하고, 상기 전력 분배 스케줄과 상기 소비 전력량들에 기반하여 상기 구성들 각각의 동작 모드를 결정하고, 상기 동작 모드를 지시하는 제어 정보를 송신하고, 상기 전력 분배 스케줄에 기반하여 전력을 공급할 수 있다.
다른 일 실시 예에 따르면, 상기 통합 관리소는 상기 구성들 각각의 시간 구간 별 평균 소비 전력량을 획득하고, 상기 시간 구간에서 운용 상태에 관한 상기 구성들의 운용 스케줄을 획득하고, 상기 평균 소비 전력량과 상기 운용 스케줄을 이용하여 상기 시간 구간에서 상기 구성들 각각에 대응되는 소비 전력량들을 예측하고, 상기 운용 스케줄은 상기 전기차 충전소에 방문 예정인 전기차의 수, 상기 수경 재배소의 수경 재배 공간의 온도, 습도, 및 이산화탄소 농도, 상기 일상 공간 관리소의 일상 공간에 방문 예정인 사람의 수 및 상기 미디어 공간 관리소의 미디어 공간에 방문 예정인 사람의 수를 포함할 수 있다.
다른 일 실시 예에 따르면, 상기 통합 관리소는 상기 구성들이 배치된 장소의 환경에 관한 환경 정보를 수신하고, 상기 환경 정보에 기반하여, 상기 시간 구간에서 생산 가능한 전력량이 최소 요구 전력량 이상인지 여부를 식별하고, 상기 생산 가능한 전력량이 상기 최소 요구 전력량 이상인 경우, 상기 생산 가능한 전력량을 출력 전력량으로 결정하고, 상기 생산 가능한 전력량이 상기 최소 요구 전력량 보다 작은 경우, 계통 전원 공급소를 통해 계통 전력을 공급받고, 상기 최소 요구 전력량을 출력 전력량으로 결정할 수 있다.
다른 일 실시 예에 따르면, 상기 통합 관리소는 상기 전력 분배 스케줄에 따라 분배되는 전력량이 상기 예측된 소비 전력량들에 따라 예측된 소비 전력량 보다 작은 적어도 하나의 구성의 동작 모드를 절전 모드로 결정하고, 상기 적어도 하나의 구성에 절전 모드를 지시하는 제어 정보를 송신할 수 있다.
다른 일 실시 예에 따르면, 상기 전기차 충전소는 상기 제어 정보를 수신한 경우, 완충 전압을 보다 낮은 전압으로 상기 전기차를 충전하고, 상기 수경 재배소는 상기 제어 정보를 수신한 경우, 상기 수경 재배 공간의 허용 온도 범위, 허용 습도 범위, 허용 농도 범위를 증가시키고, 상기 일상 공간 관리소는 상기 제어 정보를 수신한 경우, 상기 일상 공간에서 사용 우선 순위가 낮은 전자 장치의 전력 공급을 차단하고, 상기 미디어 공간 관리소는 상기 제어 정보를 수신한 경우, 상기 미디어 공간에서 사용 가능한 전자 장치를 선택하고, 상기 사용 가능한 전자 장치를 제외한 나머지 전자 장치로의 전력 공급을 차단할 수 있다.
본 발명의 다양한 각각의 측면들 및 특징들은 첨부된 청구항들에서 정의된다. 종속 청구항들의 특징들의 조합들(combinations)은, 단지 청구항들에서 명시적으로 제시되는 것뿐만 아니라, 적절하게 독립항들의 특징들과 조합될 수 있다.
또한, 본 개시에 기술된 임의의 하나의 실시 예(any one embodiment) 중 선택된 하나 이상의 특징들은 본 개시에 기술된 임의의 다른 실시 예 중 선택된 하나 이상의 특징들과 조합될 수 있으며, 이러한 특징들의 대안적인 조합이 본 개시에 논의된 하나 이상의 기술적 문제를 적어도 부분적으로 경감시키거나, 본 개시로부터 통상의 기술자에 의해 식별될 수 있는(discernable) 기술적 문제를 적어도 부분적으로 경감시키고, 나아가 실시 예의 특징들(embodiment features)의 이렇게 형성된 특정한 조합(combination) 또는 순열(permutation)이 통상의 기술자에 의해 양립 불가능한(incompatible) 것으로 이해되지만 않는다면, 그 조합은 가능하다.
본 개시에 기술된 임의의 예시 구현(any described example implementation)에 있어서 둘 이상의 물리적으로 별개의 구성 요소들은 대안적으로, 그 통합이 가능하다면 단일 구성 요소로 통합될 수도 있으며, 그렇게 형성된 단일한 구성 요소에 의해 동일한 기능이 수행된다면, 그 통합은 가능하다. 반대로, 본 개시에 기술된 임의의 실시 예(any embodiment)의 단일한 구성 요소는 대안적으로, 적절한 경우, 동일한 기능을 달성하는 둘 이상의 별개의 구성 요소들로 구현될 수도 있다.
본 발명의 특정 실시 예들(certain embodiments)의 목적은 종래 기술과 관련된 문제점 및/또는 단점들 중 적어도 하나를, 적어도 부분적으로, 해결, 완화 또는 제거하는 것에 있다. 특정 실시 예들(certain embodiments)은 후술하는 장점들 중 적어도 하나를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은 신재생 에너지를 이용하여 전력을 생산하고 소비하는 구성들로 이루어진 넷 제로 스마트 그린 존 시스템에서 전력 분배를 제어할 수 있게 한다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은 전기차 충전소, 수경 재배소, 일상 공간 관리소, 미디어 공간 관리소 구성들 각각에 관하여, 운용 스케줄을 고려함으로써 대상 시간 구간에서 소비 전력량을 정밀하게 예측할 수 있게 한다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은 환경 정보를 이용하여 구성들 각각이 사용 가능한 출력 전력량을 연산하고, 출력 전력량을 고려하여 전력 분배 스케줄을 정밀하게 결정할 수 있게 한다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은 전력 분배 스케줄에 따라 구성들의 동작 모드를 제어하여 통합적으로 관리할 수 있게 한다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은 동작 모드에 따라 전기차 충전소, 수경 재배소, 일상 공간 관리소, 미디어 공간 관리소를 효율적으로 운용할 수 있게 한다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예들에 대한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함된, 첨부 도면은 다양한 실시예들을 제공하고, 상세한 설명과 함께 다양한 실시예들의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 넷 제로 스마트 그린 존 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 넷 제로 스마트 그린 존 시스템에서, 구성들에 관련된 모식도를 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 넷 제로 스마트 그린 존 시스템에서, 통합 관리소의 구성을 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 넷 제로 스마트 그린 존 시스템에서, 통합 관리소의 동작 방법에 관한 흐름도를 도시한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 넷 제로 스마트 그린 존 시스템에서, 통합 관리소가 출력 전력량을 결정하는 방법에 관한 흐름도를 도시한다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
이하 본 개시는 신재생 에너지로부터 생성된 전력을 제어 및 관리하기 위한 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 태양광 발전소, 연료 전지 발전소, 전기차 충전소, 수경 재배소, 일상 공간 관리소, 실감 미디어 공간 관리소, 통합 관리소가 신재생 에너지를 이용하여 전력을 생산, 소비, 및 분배하는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템에서, 전력 분배를 제어하기 위한 기술을 설명한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나 본 개시의 기술적 사상은 다양한 형태로 변형되어 구현될 수 있으므로 본 명세서에서 설명하는 실시예들로 제한되지 않는다. 본 명세서에 개시된 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술을 구체적으로 설명하는 것이 본 개시의 기술적 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 공지 기술에 대한 구체적인 설명을 생략한다. 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에서 어떤 요소가 다른 요소와 "연결"되어 있다고 기술될 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 요소를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 어떤 요소가 다른 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 요소 외에 또 다른 요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
일부 실시예들은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 설명될 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는 특정 기능을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 본 개시의 기능 블록이 수행하는 기능은 복수의 기능 블록에 의해 수행되거나, 본 개시에서 복수의 기능 블록이 수행하는 기능들은 하나의 기능 블록에 의해 수행될 수도 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다.
또한, 본 개시에서, 특정 조건의 만족(satisfied), 충족(fulfilled) 여부를 판단하기 위해, 초과 또는 미만의 표현이 사용되었으나, 이는 일 예를 표현하기 위한 기재일 뿐 이상 또는 이하의 기재를 배제하는 것이 아니다. '이상'으로 기재된 조건은 '초과', '이하'로 기재된 조건은 '미만', '이상 및 미만'으로 기재된 조건은 '초과 및 이하'로 대체될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)을 도시한다.
넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)은 신재생 에너지로부터 전력을 생산하고 소비하는 구성들로 이루어진 친환경 시스템을 지시한다. 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)의 각각의 구성들은 태양광 패널, 풍력 발전 날개, 수력 발전 터빈 등 신재생 에너지를 이용한 발전 장치를 이용하여 전력을 생산함과 동시에, 전력을 소비하여 내부 이용자들에게 해당 서비스를 제공할 수 있다. 여기서, 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)은 이러한 친환경 구성들이 연결되어 하나의 전력망을 형성하고, 전력망을 통해 생산된 전력을 서로 공유하여 에너지 생태계를 유지하는 시스템을 지시할 수 있다. 구체적으로, 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)은 각각의 구성들 중 적어도 하나에서 전력 공급에 이상이 발생하거나, 전력이 부족한 경우 모든 구성들의 동작을 제어하여 전력 흐름을 제어함으로써 통합적인 전력 흐름을 관리할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)은 발전소(110), 전기차 충전소(120), 수경 재배소(130), 일상 공간 관리소(140), 미디어 공간 관리소(150), 및 통합 관리소(160)를 포함할 수 있다.
발전소(110)는 신재생 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 기능을 수행한다. 발전소(110)는 신재생 에너지로부터 생산된 전력을 통합 관리소(160)로 공급하는 것을 주요 기능으로 수행할 수 있다. 여기서, 신재생 에너지는 태양광, 태양열, 연료 전지, 풍력, 수력, 조력, 조류, 지열, 바이오 에너지 등을 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 발전소(110)는 태양광을 이용하는 태양광 발전소, 연료 전지를 이용하는 연료 전지 발전소를 포함할 수 있다.
전기차 충전소(120)는 지중에 삽입되는 충전 지지부의 상단에 연결되어 지상에 그늘을 형성하는 태양광 패널을 이용하여 전력을 생산하고, 충전 지지부의 하단에 연결되는 충전기를 통해 전기차의 배터리를 충전하는 기능을 수행한다. 여기서, 태양광 패널은 그늘막 구조체의 상단에 배치될 수 있으며, 충전기는 그늘막 구조체의 하단에 배치될 수 있다. 또한, 전기차 충전소(120)에 배치되는 충전기는 복수의 급속 충전기들과 복수의 완속 충전기들을 포함할 수 있으며, 배터리와 전기적으로 연결되어 전기차의 배터리의 잔량을 측정할 수 있다. 전기차 충전소(120)는 배터리 충전 전류, 충전 전압을 조정함으로써 이용자에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다.
수경 재배소(130)는 수경 재배를 통해 식물을 재배하는 기능을 수행한다. 수경 재배소(130)는 수경 재배를 위한 수경 재배 공간을 포함할 수 있으며, 이용자는 수경 재배 공간 내에서 수경 재배를 통해 식물을 기를 수 있다. 또한, 수경 재배소(130)는 수경 재배에 사용되는 물을 이용하여 물고기를 기를 수도 있다. 추가로, 수경 재배소(130)는 수경 재배 환경을 조성하기 위한 환경 제어 시스템을 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 수경 재배소(130)의 환경 제어 시스템은 수경 재배 공간의 온도, 습도, 이산화탄소 농도를 조정할 수 있다. 이를 위하여, 수경 재배소(130)는 온도 제어기, 습도 제어기, 이산화탄소 농도 제어기를 포함할 수 있다.
일상 공간 관리소(140)는 사용자에게 업무 공간이나 휴게 공간을 제공하는 기능을 수행한다. 일상 공간 관리소(140)의 지붕 상단에 태양광 패널, 풍력 발전 날개 등이 배치될 수 있으며, 태양광 패널과 외벽으로 둘러싸인 영역에 일상 생활을 위한 내부 공간이 생성될 수 있다. 이용자는 일상 공간 관리소(140)의 내부 공간을 사무실 공간이나, 휴게 공간으로 활용할 수 있다.
미디어 공간 관리소(150)는 미디어 공간의 내부에서 빛을 이용한 영상 컨텐츠를 사용자에게 제공하는 기능을 수행한다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 미디어 공간 관리소(150)의 내부 벽면에 스크린 영역이 포함될 수 있으며, 미디어 공간 관리소(150)는 빔 프로젝터를 이용하여 미디어 영상이 스크린 영역에 조사되도록 제어함으로써 사용자에게 미디어 영상을 제공할 수 있다. 본 개시의 다른 일 실시 예에 따르면, 미디어 공간 관리소(150)의 내부 벽면 마다 디스플레이가 배치될 수 있고, 미디어 공간 관리소(150)는 디스플레이를 통해 미디어 영상이 재생되도록 제어함으로써 사용자에게 미디어 영상을 제공할 수 있다. 사용자는 미디어 공간 관리소(150)의 실감 미디어 공간을 통하여 미디어를 시청할 수 있다.
통합 관리소(160)는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)의 전반적인 운용을 제어하는 기능을 수행한다. 통합 관리소(160)는 발전소(110), 전기차 충전소(120), 수경 재배소(130), 일상 공간 관리소(140), 및 미디어 공간 관리소(150)의 전력 흐름을 제어할 수 있다. 발전소(110), 전기차 충전소(120), 수경 재배소(130), 일상 공간 관리소(140), 미디어 공간 관리소(150) 각각은 신재생 에너지로부터 전력을 생산하여 통합 관리소(160)로 전달할 수 있고, 통합 관리소(160)는 전달받은 전력을 저장하거나 각각의 구성들에 공급할 수 있다.
넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)의 구성들은 네트워크를 통해 연결될 수 여기서, 네트워크는 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 RF, 3GPP(3rd generation partnership project) 네트워크, LTE(long term evolution) 네트워크, 5GPP(5rd generation partnership project) 네트워크, WIMAX(world interoperability for microwave access) 네트워크, 인터넷(internet), LAN(local area network), Wireless LAN(wireless local area network), WAN(wide area network), PAN(personal area network), 블루투스 (bluetooth) 네트워크, NFC 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(digital multimedia broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다. 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)의 구성들은 네트워크를 통해 전력 전달에 관련된 정보를 송수신할 수 있다.
발전소(110), 전기차 충전소(120), 수경 재배소(130), 일상 공간 관리소(140), 및 미디어 공간 관리소(150)는 통합 관리소(160)에 연결되어 신재생에너지로부터 생성된 전력을 통합 관리소(160)로 공급한다. 또한, 도 1에 도시되지 않았으나, 통합 관리소(160)는 화력 발전, 원자력 발전, 가스 터빈 발전 등으로 전력을 생산하는 계통 전원 공급소와 연결될 수 있으며, 계통 전원 공급소는 계통 전력을 통합 관리소(160)로 공급함으로써 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)의 전력 부족 상황을 보조할 수 있다.
통합 관리소(160)는 에너지 저장 장치를 포함할 수 있으며, 에너지 저장 장치는 신재생 에너지로부터 생산된 전력 또는 계통 전원 공급소를 통한 전력을 저장하거나, 전력을 각각의 구성들에 공급할 수 있다. 즉, 통합 관리소(160)는 각각의 구성들이 생산한 전력을 전달받아 에너지 저장 장치에 저장할 수 있으며, 각각의 구성들의 요청에 따라 에너지 저장 장치에 저장된 에너지를 구성들 각각으로 전달하도록 전력 흐름을 제어함으로써, 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)을 통합적으로 관리할 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)에서, 구성들에 관련된 모식도(200)를 도시한다.
도 2를 참고하면, 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)은 통합 관리소(160)를 중심으로 발전소(110), 전기차 충전소(120), 수경 재배소(130), 일상 공간 관리소(140), 미디어 공간 관리소(150)와 같은 구성들이 연결될 수 있으며, 통합 관리소(160)는 에너지 저장 장치(165)를 이용하여 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100) 내의 전력 흐름을 관리할 수 있다.
발전소(110)는 가변 추적식 태양광 패널을 이용하여 태양광의 입사 각도를 추적하고 그에 대응되도록 패널의 각도를 조정함으로써, 신재생 에너지로부터 전력을 생산할 수 있다. 여기서, 발전소(110)는 발전소 모듈 제어기(111)를 포함할 수 있으며, 발전소 모듈 제어기(111)는 발전소(110)의 동작을 전반적으로 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 발전소 모듈 제어기(111)는 발전소(110)를 운용하기 위한 제어 신호를 직접 생성하거나, 통합 모듈 제어기(161)로부터 제어 신호를 수신할 수 있다. 이후, 발전소 모듈 제어기(111)는 제어 신호를 이용하여 발전소가 생산한 전력을 통합 관리소(160)로 전달할 수 있다.
전기차 충전소(120)의 충전소 모듈 제어기(121)는 태양광 패널을 통한 발전 상태나 전기차 충전 상태를 확인하고, 전기차 충전소(120)의 동작을 제어할 수 있다. 충전소 모듈 제어기(121)는 전기차의 배터리가 선택적으로 충전되도록 제어할 수 있다. 전기차 충전소(120)에 복수의 전기차들이 연결된 경우, 충전소 모듈 제어기(121)는 복수의 전기차들의 충전 우선 순위를 결정하고, 충전 우선 순위 따라 전기차들이 선택적으로 충전되도록 제어함으로써, 전기차 충전소(120)에서 소비되는 전력을 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 충전소 모듈 제어기(121)는 전기차 충전소(120)에서 배터리 충전 중인 전기차들의 배터리 잔량들과 충전 시간들을 측정하고, 배터리 잔량들, 충전 시간들에 기반하여 전기차들의 충전 우선 순위를 결정하고, 전기차 충전소의 사용 가능한 전력의 크기와 충전 우선 순위에 기반하여 전기차를 충전할 수 있다.
또한, 충전소 모듈 제어기(121)는 절전 모드를 지시하는 제어 정보를 수신한 경우, 배터리의 완충 전압 보다 미리 설정된 전압만큼 낮은 전압으로 배터리를 충전하도록 제어할 수 있다. 충전소 모듈 제어기(121)는 전기차가 완충 전압보다 낮은 전압으로 충전되도록 제어함으로써, 전기차 충전소(120)에서 소비되는 전력량을 감소시킬 수 있다.
수경 재배소(130)의 수경 재배 모듈 제어기(131)는 수경 재배소의 내부 공간의 환경 상태를 제어할 수 있다. 수경 재배소(130)의 내부 공간에 식물이 생장할 수 있는 환경을 제공하기 위한 시스템들이 구비될 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 수경 재배소(130)는 수경 재배소의 내부 온도를 적정한 온도 범위 내로 유지시키는 온도 제어기, 내부 습도를 적정 습도 범위 내로 유지시키는 습도 제어기, 이산화탄소의 농도를 일정 범위 내로 유지시키는 이산화탄소 농도 제어기를 구비할 수 있다. 여기서, 수경 재배 모듈 제어기(131)는 온도 제어기, 습도 제어기, 및 이산화탄소 농도 제어기의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 수경 재배 모듈 제어기(131)는 사용 가능한 전력의 크기에 기반하여 온도 제어기의 허용 온도 범위를 증가시키거나, 습도 제어기의 허용 습도 범위를 증가시키거나, 이산화탄소 농도 제어기의 허용 농도 범위를 증가시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 수경 재배 모듈 제어기(131)는 절전 모드를 지시하는 제어 정보를 수신한 경우, 미리 설정된 허용 온도 범위, 허용 습도 범위, 허용 농도 범위를 증가시킬 수 있다. 이후, 수경 재배소(130)의 내부 공간에 대한 온도, 습도, 이산화탄소 농도를 측정할 수 있으며, 측정된 온도가 증가된 허용 범위 내에 있는 경우 냉난반기의 가동을 중단시킬 수 있다. 동일한 방법으로 수경 재배 모듈 제어기(131)는 측정된 습도가 허용 범위 내에 있는 경우 제습기 또는 가습기의 구동을 중단시킬 수 있으며, 이산화탄소 농도가 허용 범위 내에 있는 경우 이산화탄소 발생 장치, 제거 장치의 구동을 중단시킴으로써, 수경 재배소(130)가 소비하는 전력을 감소시킬 수 있다.
일상 공간 관리소(140)의 일상 공간 모듈 제어기(141)는 일상 공간의 내부 환경을 제어할 수 있다. 일상 공간 관리소(140)에 일상 공간에 대한 내부 환경을 제어하거나, 일상 공간을 통한 서비스를 제공하기 위한 전자 장치들이 구비될 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 일상 공간 관리소(140)는 업무 공간의 오피스 관리 서버, 업무용 컴퓨터, 사무용 전자 장치를 구비할 수 있으며, 휴게 공간의 식음료를 저장하기 위한 냉장고, 휴게용 전자 장치를 구비할 수 있다. 여기서, 일상 공간 모듈 제어기(141)는 오피스 관리 서버, 업무용 컴퓨터, 사무용 전자 장치, 냉장고, 휴게용 전자 장치의 동작을 제한할 수 있다. 일상 공간 모듈 제어기(141)는 일상 공간 관리소의 사용 가능한 전력의 크기와 일상 공간 내부에서 사용 우선 순위를 고려하여, 사용 우선 순위가 낮은 전자 장치의 전력 이용을 차단할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 일상 공간 모듈 제어기(141)는 절전 모드를 지시하는 제어 정보를 수신한 경우, 사용 우선 순위가 낮은 순서대로 전자 장치에 대한 전력 공급을 차단할 수 있다. 일 예에 따르면, 일상 공간 모듈 제어기(141)는 우선적으로, 사용 우선 순위가 가장 낮은 기타 사무용 전자 장치, 기타 휴게용 전자 장치로의 전력 공급을 차단할 수 있다. 이를 위하여, 일상 공간 모듈 제어기(141)는 전자 장치들에 대한 사용 우선 순위를 미리 저장할 수 있다. 즉, 일상 공간 모듈 제어기(141)는 우선 순위가 낮은 순서로 전자 장치에 대한 전력 공급을 제한함으로써, 일상 공간 관리소(140)가 소비하는 전력을 감소시킬 수 있다.
미디어 공간 관리소(150)의 미디어 공간 모듈 제어기(151)는 미디어 공간의 내부 환경을 제어할 수 있다. 미디어 공간 관리소(150)에 미디어 공간 내부 환경을 조정하거나 미디어 영상을 제공하기 위한 전자 장치들이 구비될 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 미디어 공간 관리소(150)는 고소비 전력 빔 프로젝터, 저소비 전력 빔프로젝터, 음향 설비를 구비할 수 있다. 여기서, 미디어 공간 모듈 제어기(151)는 고소비 전력 빔 프로젝터, 저소비 전력 빔프로젝터, 음향 설비의 동작을 제한할 수 있다. 미디어 공간 모듈 제어기(151)는 미디어 공간 관리소의 사용 가능한 전력의 크기에 기반하여 미디어 공간 관리소(150)의 내부에서 사용 가능한 전자 장치를 선택할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 미디어 공간 모듈 제어기(151)는 절전 모드를 지시하는 제어 정보를 수신한 경우, 고소비 전력 빔 프로젝터 아닌 저소비 전력 빔 프로젝터를 사용 가능한 전자 장치로 선택할 수 있다. 즉, 미디어 공간 모듈 제어기(151)는 고소비 전력 빔 프로젝터와 음향 설비로의 전력 공급을 차단함으로써, 미디어 공간 관리소(150)가 소비하는 전력을 감소시킬 수 있다.
통합 관리소(160)의 통합 모듈 제어기(161)는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)의 전반적인 전력 흐름을 제어한다. 통합 모듈 제어기(161)는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100) 내의 구성들 각각에 대하여 소비 전력량을 예측하거나, 출력 전력량을 결정할 수 있다. 즉, 통합 모듈 제어기(161)는 구성들 각각에 대한 통계적인 전력 소비량, 운용 스케줄을 고려하여 소비 전력량을 예측할 수 있으며, 각각의 구성이 생산한 전력량을 이용하여 출력 전력량을 결정할 수 있다. 이후, 통합 모듈 제어기(161)는 소비 전력량과 출력 전력량을 이용하여 전력 분배 스케줄을 결정할 수 있으며, 각각의 구성들의 동작 모드를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있으며, 생성된 제어 신호를 구성들 각각으로 송신할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)에서, 통합 관리소(160)의 구성(300)을 도시한다. 이하 사용되는 '?부', '?기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 통합 모듈 제어기(161)는 메모리(310), 프로세서(320), 통신부(330), 입출력 인터페이스(340), 및 디스플레이부(350)를 포함할 수 있다.
메모리(310)는 통합 모듈 제어기(161)의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 일시적 또는 영구적으로 저장한다. 메모리(310)는 RAM(random access memory), ROM(read only memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 소프트웨어 구성요소들은 드라이브 메커니즘(drive mechanism)을 이용하여 메모리(310)와 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체로부터 로딩될 수 있다. 이러한 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체는 플로피 드라이브, 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서, 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체가 아닌 통신부(330)를 통해 메모리(310)에 로딩될 수도 있다. 또한, 메모리(310)는 프로세서(320)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 메모리(310)는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)의 평균 소비 전력량, 운용 스케줄, 전력 분배 스케줄 등을 저장할 수 있다.
프로세서(320)는 통합 모듈 제어기(161)의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 프로세서(320)는 통신부(330)를 통해 신호가 송신 및 수신되도록 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(320)는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 메모리(310) 또는 통신부(330)에 의해 프로세서(320)로 제공될 수 있다. 예를 들어 프로세서(320)는 메모리(310)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 수신되는 명령을 실행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 통합 모듈 제어기(161)가 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(320)는 시간 구간에서 전기차 충전소, 수경 재배소, 일상 공간 관리소, 미디어 공간 관리소 각각의 구성들에 관한 소비 전력량들을 예측하고, 시간 구간에서 통합 관리소가 출력 가능한 출력 전력량을 결정하고, 소비 전력량들의 비율과 출력 전력량에 기반하여, 구성들 각각에 분배될 전력을 지시하는 전력 분배 스케줄을 결정하고, 전력 분배 스케줄과 소비 전력량들에 기반하여 구성들 각각의 동작 모드를 결정하고, 동작 모드를 지시하는 제어 정보를 송신하고, 전력 분배 스케줄에 기반하여 전력을 공급할 수 있다.
통신부(330)는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 통신부(330)의 전부 또는 일부는 송신부, 수신부, 송수신부로 지칭될 수 있다. 통신부(330)는 통신망을 통해 통합 모듈 제어기(161)와 적어도 하나의 다른 노드가 서로 통신하기 위한 기능을 제공할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 통합 모듈 제어기(161)의 프로세서(320)가 메모리(310)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 요청 신호를 생성한 경우, 요청 신호는 통신부(330)의 제어에 따라 통신망을 통해 적어도 하나의 다른 노드로 전달될 수 있다. 역으로, 적어도 하나의 다른 노드의 프로세서의 제어에 따라 제공되는 제어 신호나 명령, 콘텐츠, 파일 등이 통신부(330)를 통해 통합 모듈 제어기(161)로 수신될 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 통신부(330)는 전기차 충전소(120), 수경 재배소(130), 일상 공간 관리소(140), 및 미디어 공간 관리소(150) 중 하나로부터 시간 구간 별 평균 소비 전력량, 운용 스케줄을 수신할 수 있다. 또한, 통신부(330)는 각각의 구성들에 관한 동작 모드를 지시하는 제어 정보를 송신할 수 있다.
입출력 인터페이스(340)는 입출력 장치(미도시)와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 이때 입력 장치는 예를 들어 키보드 또는 마우스 등의 장치를, 그리고 출력 장치는 이미지를 표시하기 위한 디스플레이부 등과 같은 장치의 형태로 구비될 수 있다. 다른 예로 입출력 인터페이스(340)는 터치스크린과 같이 입력과 출력을 위한 기능이 하나로 통합된 장치와의 인터페이스를 위한 수단일 수도 있다. 구체적으로, 통합 모듈 제어기(161)의 프로세서(320)는 메모리(310)에 로딩된 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리함에 있어서 서버가 제공하는 데이터를 이용하여 구성되는 서비스 화면이나 컨텐츠가 입출력 인터페이스(340)를 통해 디스플레이에 표시될 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 입출력 인터페이스(340)는 디스플레이부(350)와의 인터페이스를 위한 수단을 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(340)는 디스플레이부(350)에 표시된 웹 브라우징 윈도우에 대한 사용자 입력을 수신할 수 있고, 전술한 사용자 입력에 응답하여 디스플레이부(350)를 통해 출력할 출력 데이터를 프로세서(320)로부터 전달받을 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 입출력 인터페이스(340)는 사용자로부터 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)의 전체적인 동작을 제어하기 위한 신호를 직접 입력 받을 수 있다.
디스플레이부(350)는 하나 이상의 디스플레이를 포함하는 디스플레이 모듈을 지시한다. 디스플레이부(350)에 포함된 하나 이상의 디스플레이 각각은 개별적으로 독립된 컨텐츠를 표시할 수 있고, 전술한 하나 이상의 디스플레이가 결합하여 단일 컨텐츠를 표시할 수도 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이부(350)에 포함된 하나 이상의 디스플레이는 물리적으로 분리된 다중 디스플레이를 포함할 수 있고, 물리적으로 결합된 다중 디스플레이일 수도 있으며, 하나의 화면을 분할하여 사용할 수 있는 디스플레이일 수도 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 디스플레이부(350)는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)의 전력 흐름의 분배 현황을 디스플레이 화면에 직접 표시할 수 있다.
통합 모듈 제어기(161)는 전기차 충전소(120), 수경 재배소(130), 일상 공간 관리소(140), 미디어 공간 관리소(150)에 대한 전력 분배를 제어할 수 있다. 즉, 통합 모듈 제어기(161)는 발전소 모듈 제어기(111), 충전소 모듈 제어기(121), 수경 재배 모듈 제어기(131), 일상 공간 모듈 제어기(141), 및 미디어 공간 모듈 제어기(151)와 통신을 수행하여 전력 흐름을 제어하거나 각각의 구성들의 동작 모드를 제어할 수 있다.
통합 모듈 제어기(161)는 미리 설정된 시간 구간에서 전기차 충전소(120), 수경 재배소(130), 일상 공간 관리소(140), 미디어 공간 관리소(150) 각각의 구성들에 관한 소비 전력량들을 예측할 수 있다. 구체적으로, 통합 모듈 제어기(161)는 대상 시간 구간에서 평균 소비 전력량, 및 운용 스케줄을 이용하여 대상 시간 구간에서 소비될 것으로 예측되는 소비 전력량을 결정할 수 있다. 여기서, 운용 스케줄은 전기차 충전소에 방문 예정인 전기차의 수, 수경 재배소의 수경 재배 공간의 온도, 습도, 및 이산화탄소 농도, 일상 공간 관리소의 일상 공간에 방문 예정인 사람의 수 및 미디어 공간에 방문 예정인 사람의 수를 포함할 수 있다. 또한, 통합 모듈 제어기(161)는 구성들 각각의 시간 구간 별 평균 소비 전력량을 미리 저장할 수 있다. 즉, 통합 모듈 제어기(161)는 구성들 각각에서, 시간 구간 별 평균 소비 전력량과 운용 스케줄을 획득할 수 있다. 이후, 통합 모듈 제어기(161)는 평균 소비 전력량과 대상 시간 구간에서 운용 스케줄을 고려하여, 구성들 각각에 대응되는 소비 전력량들을 결정할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 통합 모듈 제어기(161)는 1일 단위의 시간 구간 별로 평균적으로 소비되는 평균 소비 전력량, 당일에 전기차 충전소(120)에 방문 예정인 전기차의 수, 수경 재배소(130)의 수경 재배 공간의 온도, 습도, 및 이산화탄소 농도, 일상 공간 관리소(140)의 일상 공간에 방문 예정인 사람의 수 및 미디어 공간 관리소(150)의 미디어 공간에 방문 예정인 사람의 수를 획득할 수 있다. 이후, 통합 모듈 제어기(161)는 평균 소비 전력량을 기준으로 전기차의 대수에 비례하여 전력량을 추가함으로써, 전기차 충전소(120)의 소비 전력량을 예측할 수 있다. 또한, 통합 모듈 제어기(161)는 수경 재배 공간의 현재 온도, 습도, 및 이산화탄소 농도와 목표 온도, 습도, 및 이산화탄소 농도의 차이로부터, 온도 제어기, 습도 제어기, 및 이산화탄소 농도 제어기의 가동 시간을 확인하여 수경 재배소(130)의 소비 전력량을 예측할 수 있다. 또한, 통합 모듈 제어기(161)는 평균 소비 전력량을 기준으로 일상 공간에 방문 예정인 사람의 수, 미디어 공간에 방문 예정인 사람의 수에 비례하여 전력량을 추가함으로써, 일상 공간 관리소(140), 및 미디어 공간 관리소(150)의 소비 전력량을 예측할 수 있다.
통합 모듈 제어기(161)는 소비 전력량들을 예측한 다음에, 대상 시간 구간에서 통합 관리소(160)가 출력 가능한 출력 전력량을 결정할 수 있다. 구체적으로, 통합 모듈 제어기(161)는 구성들이 배치된 장소의 환경에 관한 환경 정보를 수신하고, 환경 정보에 기반하여 시간 구간에서 생산 가능한 전력량이 최소 요구 전력량 이상인지 여부를 식별할 수 있다. 여기서, 통합 모듈 제어기(161)는 생산 가능한 전력량이 최소 요구 전력량 이상인 경우 생산 가능한 전력량을 출력 전력량으로 결정하고, 생산 가능한 전력량이 최소 요구 전력량 보다 작은 경우 계통 전원 공급소를 통해 계통 전력을 공급받아 보충함으로써, 최소 요구 전력량을 출력 전력량으로 결정할 수 있다. 즉, 통합 모듈 제어기(161)는 날씨, 풍향, 및 풍속과 같은 환경 정보를 고려하여 당일에 생산 가능한 전력량을 측정할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 통합 관리소(160)는 환경 정보에 대응되는 전력 생산량을 지시하는 테이블을 미리 저장할 수 있으며, 테이블과 현재 환경 정보를 비교하여 생산 가능한 전력량을 결정할 수 있다. 이후, 통합 모듈 제어기(161)는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)의 생산 가능한 전력 량을, 전력 분배를 운영하기 위한 최소 요구 전력량과 비교함으로써, 분배가 가능한 출력 전력량을 결정할 수 있다.
통합 모듈 제어기(161)는 출력 전력량을 결정한 다음에, 구성들 각각이 요구하는 소비 전력량과 출력 전력량을 비교하여 전력을 분배할 수 있다. 통합 모듈 제어기(161)는 소비 전력량들의 비율과 출력 전력량에 기반하여, 구성들 각각에 분배될 전력을 지시하는 전력 분배 스케줄을 결정하고, 전력 분배 스케줄에 기반하여 각각의 구성들에 전력을 공급할 수 있다.
여기서, 통합 모듈 제어기(161)는 분배되는 전력량이 소비 전력량 이상인 구성에 관하여, 동작 모드를 일반 모드로 결정하고 소비 전력량만큼의 전력을 분배할 수 있다. 반면, 통합 모듈 제어기(161)는 분배되는 전력량이 소비 전력량 보다 작은 구성에 관하여, 동작 모드를 절전 모드로 결정하고 적어도 하나의 구성에 절전 모드를 지시하는 제어 정보를 송신할 수 있다.
전기차 충전소(120)는 제어 정보를 수신한 경우, 완충 전압을 보다 낮은 전압으로 전기차를 충전할 수 있다. 수경 재배소(130)는 제어 정보를 수신한 경우, 수경 재배 공간의 허용 온도 범위, 허용 습도 범위, 허용 농도 범위를 증가시킬 수 있다. 일상 공간 관리소(140)는 제어 정보를 수신한 경우, 일상 공간에서 사용 우선 순위가 낮은 전자 장치의 전력 공급을 차단할 수 있다. 미디어 공간 관리소(150)는 제어 정보를 수신한 경우, 미디어 공간에서 사용 가능한 전자 장치를 선택하고, 사용 가능한 전자 장치를 제외한 나머지 전자 장치로의 전력 공급을 차단할 수 있다. 즉, 전기차 충전소(120), 수경 재배소(130), 일상 공간 관리소(140), 미디어 공간 관리소(150)는 분배된 전력이 부족한 경우, 전력을 감소시키기 위한 모드로 동작함으로써 시스템이 원활하게 유지될 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)에서, 통합 관리소(160)의 동작 방법에 관한 흐름도(400)를 도시한다. 도 4는 통합 관리소(160)의 통합 모듈 제어기(161)가 프로세서(320)를 이용하여 동작하는 방법을 예시한다.
도 4를 참고하면 단계(401)에서, 통합 관리소(160)는 시간 구간에서 전기차 충전소, 수경 재배소, 일상 공간 관리소, 미디어 공간 관리소 각각의 구성들에 관한 소비 전력량들을 예측한다. 통합 관리소(160)는 구성들 각각에 대한 소비 전력량을 예측할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 통합 관리소(160)는 구성들 각각의 시간 구간 별 평균 소비 전력량을 획득하고, 시간 구간에서 운용 상태에 관한 구성들의 운용 스케줄을 획득하고, 평균 소비 전력량과 운용 스케줄을 이용하여 시간 구간에서 구성들 각각에 대응되는 소비 전력량들을 예측할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 운용 스케줄은 전기차 충전소에 방문 예정인 전기차의 수, 수경 재배소의 수경 재배 공간의 온도, 습도, 및 이산화탄소 농도, 일상 공간 관리소의 일상 공간에 방문 예정인 사람의 수 및 미디어 공간 관리소의 미디어 공간에 방문 예정인 사람의 수를 포함할 수 있다.
단계(403)에서, 통합 관리소(160)는 시간 구간에서 통합 관리소가 출력 가능한 출력 전력량을 결정한다. 통합 관리소(160)는 대상 시간 구간에서 환경 정보를 고려하여 각각의 구성들이 생산한 전력량, 최소 요구 전력량에 기반하여 출력 전력량을 결정할 수 있다.
단계(405)에서, 통합 관리소(160)는 소비 전력량들의 비율과 출력 전력량에 기반하여, 구성들 각각에 분배될 전력을 지시하는 전력 분배 스케줄을 결정한다. 통합 관리소(160)는 구성들 각각에 대하여, 출력 전력량을 기준으로 예측된 소비 전력량들의 비율만큼 분배하여, 전력 분배 스케줄을 결정할 수 있다.
단계(407)에서, 통합 관리소(160)는 전력 분배 스케줄과 소비 전력량들에 기반하여 구성들 각각의 동작 모드를 결정한다. 통합 관리소(160)는 전력 분배 스케줄에 따라 분배되는 전력량과 예측된 소비 전력량을 비교하여, 구성들 각각의 동작 모드를 결정할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 통합 관리소(160)는 전력 분배 스케줄에 따라 분배되는 전력량이 예측된 소비 전력량들에 따라 예측된 소비 전력량 보다 작은 적어도 하나의 구성의 동작 모드를 절전 모드로 결정할 수 있다.
단계(409)에서, 통합 관리소(160)는 동작 모드를 지시하는 제어 정보를 송신한다. 통합 관리소(160)는 동작 모드가 절전 모드인 것으로 판단된 적어도 하나의 구성에 절전 모드를 지시하는 제어 정보를 송신할 수 있다.
이에 대응하여, 제어 정보를 수신한 구성들은 전력 소모를 감소시키기 위한 동작을 수행할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 전기차 충전소(120)는 제어 정보를 수신한 경우, 완충 전압을 보다 낮은 전압으로 전기차를 충전하고, 수경 재배소(130)는 제어 정보를 수신한 경우, 수경 재배 공간의 허용 온도 범위, 허용 습도 범위, 허용 농도 범위를 증가시키고, 일상 공간 관리소(140)는 제어 정보를 수신한 경우, 일상 공간에서 사용 우선 순위가 낮은 전자 장치의 전력 공급을 차단하고, 미디어 공간 관리소(150)는 제어 정보를 수신한 경우, 미디어 공간에서 사용 가능한 전자 장치를 선택하고, 사용 가능한 전자 장치를 제외한 나머지 전자 장치로의 전력 공급을 차단할 수 있다.
단계(411)에서, 통합 관리소(160)는 전력 분배 스케줄에 기반하여 전력을 공급한다. 통합 관리소(160)는 전력 분배 스케줄에 맞게 전력을 분배함으로써, 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)의 전체적인 전력 분배에 관한 흐름을 제어할 수 있다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 넷 제로 스마트 그린 존 시스템(100)에서, 통합 관리소(160)가 출력 전력량을 결정하는 방법에 관한 흐름도(500)를 도시한다. 도 5는 도 4의 단계(403)의 구체적인 동작을 예시한다.
도 5를 참고하면 단계(501)에서, 통합 관리소(160)는 구성들이 배치된 장소의 환경에 관한 환경 정보를 수신한다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 환경 정보는 구성들이 배치된 장소에서 태양광의 세기, 태양광 패널에 그늘이 생기는지 여부, 풍향, 및 풍속을 포함할 수 있다.
단계(503)에서, 통합 관리소(160)는 생산 가능한 전력량이 최소 요구 전력량 이상인지 여부를 식별한다. 통합 관리소(160)는 환경 정보에 따른 전력 생산량을 지시하는 테이블과 환경 정보를 비교하여 생산 가능한 전력량을 결정할 수 있다. 이후, 통합 관리소(160)는 시간 구간에서 생산 가능한 전력량이 최소 요구 전력량 이상인지 여부를 식별할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 통합 관리소(160)는 생산 가능한 전력량이 최소 요구 전력량 이상인 경우, 단계(505)로 진행하여 생산 가능한 전력량을 출력 전력량으로 결정할 수 있다. 본 개시의 다른 일 실시 예에 따르면, 통합 관리소(160)는 생산 가능한 전력량이 최소 요구 전력량 보다 작은 경우, 단계(507)로 진행하여, 계통 전원 공급소를 통해 계통 전력을 공급받고, 최소 요구 전력량을 출력 전력량으로 결정할 수 있다. 이를 통해, 통합 모듈 제어기(161)는 출력 전력량을 확정할 수 있으며, 출력 전력량과 소비 전력량을 이용하여 전력 분배 스케줄을 결정할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (5)

  1. 신재생 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 발전소;
    지중에 삽입되는 충전 지지부의 상단에 연결되어 지상에 그늘을 형성하는 태양광 패널을 이용하여 전력을 생산하고, 상기 충전 지지부의 하단에 연결되는 충전기들을 통해 전기차의 배터리를 충전하는 전기차 충전소;
    수경 재배를 통해 식물을 재배하는 수경 재배소;
    사용자에게 업무 공간이나 휴게 공간을 제공하는 일상 공간 관리소;
    미디어 공간의 내부에서 빛을 이용한 영상 컨텐츠를 사용자에게 제공하는 미디어 공간 관리소; 및
    상기 발전소, 상기 전기차 충전소, 상기 수경 재배소, 상기 일상 공간 관리소, 및 상기 미디어 공간 관리소의 전력 흐름을 제어하는 통합 관리소를 포함하고,
    상기 발전소, 상기 전기차 충전소, 상기 수경 재배소, 상기 일상 공간 관리소, 상기 미디어 공간 관리소 각각은 신재생 에너지로부터 전력을 생산하여 상기 통합 관리소로 전달하고, 상기 통합 관리소로부터 전력을 공급받고,
    상기 통합 관리소는,
    시간 구간에서 상기 전기차 충전소, 상기 수경 재배소, 상기 일상 공간 관리소, 상기 미디어 공간 관리소 각각의 구성들에 관한 소비 전력량들을 예측하고,
    상기 시간 구간에서 상기 통합 관리소가 출력 가능한 출력 전력량을 결정하고,
    상기 소비 전력량들의 비율과 상기 출력 전력량에 기반하여, 상기 구성들 각각에 분배될 전력을 지시하는 전력 분배 스케줄을 결정하고,
    상기 전력 분배 스케줄과 상기 소비 전력량들에 기반하여 상기 구성들 각각의 동작 모드를 결정하고,
    상기 동작 모드를 지시하는 제어 정보를 송신하고,
    상기 전력 분배 스케줄에 기반하여 전력을 공급하고,
    상기 통합 관리소는,
    상기 구성들 각각의 시간 구간 별 평균 소비 전력량을 획득하고,
    상기 시간 구간에서 운용 상태에 관한 상기 구성들의 운용 스케줄을 획득하고,
    상기 평균 소비 전력량과 상기 운용 스케줄을 이용하여 상기 시간 구간에서 상기 구성들 각각에 대응되는 소비 전력량들을 예측하고,
    상기 운용 스케줄은 상기 전기차 충전소에 방문 예정인 전기차의 수, 상기 수경 재배소의 수경 재배 공간의 온도, 습도, 및 이산화탄소 농도, 상기 일상 공간 관리소의 일상 공간에 방문 예정인 사람의 수 및 상기 미디어 공간 관리소의 미디어 공간에 방문 예정인 사람의 수를 포함하고,
    상기 통합 관리소는
    상기 전기차의 수에 비례하여 전력량을 추가하여 상기 전기차 충전소의 소비 전력량을 예측하고,
    상기 일상 공간에 방문 예정인 사람의 수에 비례하여 전력량을 추가하여 상기 일상 공간 관리소의 소비 전력량을 예측하고,
    상기 미디어 공간에 방문 예정인 사람의 수에 비례하여 전력량을 추가하여 상기 미디어 공간 관리소의 소비 전력량을 예측하고,
    상기 통합 관리소는,
    상기 구성들이 배치된 장소의 환경에 관한 환경 정보를 수신하고,
    상기 환경 정보에 기반하여, 상기 시간 구간에서 생산 가능한 전력량이 최소 요구 전력량 이상인지 여부를 식별하고,
    상기 생산 가능한 전력량이 상기 최소 요구 전력량 이상인 경우, 상기 생산 가능한 전력량을 출력 전력량으로 결정하고,
    상기 생산 가능한 전력량이 상기 최소 요구 전력량 보다 작은 경우, 계통 전원 공급소를 통해 계통 전력을 공급받고, 상기 최소 요구 전력량을 출력 전력량으로 결정하고,
    상기 통합 관리소는,
    상기 전력 분배 스케줄에 따라 분배되는 전력량이 상기 예측된 소비 전력량들에 따라 예측된 소비 전력량 보다 작은 적어도 하나의 구성의 동작 모드를 절전 모드로 결정하고,
    상기 동작 모드가 절전 모드로 판단된 적어도 하나의 구성에 절전 모드를 지시하는 제어 정보를 송신하고,
    상기 전기차 충전소는 상기 제어 정보를 수신한 경우, 완충 전압을 보다 낮은 전압으로 상기 전기차를 충전하고,
    상기 수경 재배소는 상기 제어 정보를 수신한 경우, 상기 수경 재배 공간의 허용 온도 범위, 허용 습도 범위, 허용 농도 범위를 증가시키고,
    상기 일상 공간 관리소는 상기 제어 정보를 수신한 경우, 상기 일상 공간에서 사용 우선 순위가 낮은 전자 장치의 전력 공급을 차단하고,
    상기 미디어 공간 관리소는 상기 제어 정보를 수신한 경우, 상기 미디어 공간에서 사용 가능한 전자 장치를 선택하고, 상기 사용 가능한 전자 장치를 제외한 나머지 전자 장치로의 전력 공급을 차단하고,
    상기 전력 분배 스케줄에 따라 분배되는 전력량이 상기 예측된 전력량들에 따라 예측된 소비 전력량 이상인 구성의 동작 모드를 일반 모드로 결정하는 넷 제로 스마트 그린 존 시스템.

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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100913913B1 (ko) * 2008-09-05 2009-08-26 이경자 건물 옥상을 이용한 빗물의 저장·활용장치
KR100963161B1 (ko) * 2010-03-19 2010-06-10 벽산파워 주식회사 건물의 스마트 에너지 관리 시스템 및 방법
KR101075521B1 (ko) * 2011-06-21 2011-10-20 (주)테크윈시스템 전기 자동차 충전 및 제어 기능을 가지는 빌딩 자동화 시스템
KR20170133055A (ko) * 2016-05-25 2017-12-05 주식회사 엘시스 에너지 관리 시스템을 위한 매체에 저장된 에너지 관리 컴퓨터 프로그램
KR20200000642A (ko) * 2018-06-25 2020-01-03 호남대학교 산학협력단 제로 에너지 빌딩의 다채널 전력량 통합관리 시스템
KR20200072755A (ko) * 2018-12-13 2020-06-23 (주)제주전기자동차서비스 전기 자동차 충전소
KR20200125785A (ko) * 2019-04-25 2020-11-05 호남대학교 산학협력단 제로에너지 빌딩에서의 전력 모니터링 시스템

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100913913B1 (ko) * 2008-09-05 2009-08-26 이경자 건물 옥상을 이용한 빗물의 저장·활용장치
KR100963161B1 (ko) * 2010-03-19 2010-06-10 벽산파워 주식회사 건물의 스마트 에너지 관리 시스템 및 방법
KR101075521B1 (ko) * 2011-06-21 2011-10-20 (주)테크윈시스템 전기 자동차 충전 및 제어 기능을 가지는 빌딩 자동화 시스템
KR20170133055A (ko) * 2016-05-25 2017-12-05 주식회사 엘시스 에너지 관리 시스템을 위한 매체에 저장된 에너지 관리 컴퓨터 프로그램
KR20200000642A (ko) * 2018-06-25 2020-01-03 호남대학교 산학협력단 제로 에너지 빌딩의 다채널 전력량 통합관리 시스템
KR20200072755A (ko) * 2018-12-13 2020-06-23 (주)제주전기자동차서비스 전기 자동차 충전소
KR20200125785A (ko) * 2019-04-25 2020-11-05 호남대학교 산학협력단 제로에너지 빌딩에서의 전력 모니터링 시스템

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