KR102652226B1 - 계시별 요금제를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 시스템 및 이를 위한 방법 - Google Patents

계시별 요금제를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 시스템 및 이를 위한 방법 Download PDF

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Abstract

계시별 요금제(TOU: Time-of-Use)를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 사용자장치에 제공할 서비스 내역을 포함하는 스마트계약서를 서비스 개인키로 서명하여 트랜잭션을 생성하고, 생성된 트랜잭션을 블록체인네트워크로 전송하는 서비스서버와, 상기 블록체인네트워크를 형성하는 복수의 노드장치를 포함한다. 여기서, 상기 복수의 노드장치 중 채굴에 성공한 노드장치는 상기 트랜잭션으로부터 스마트계약서를 추출하여 추출된 스마트계약서를 포함하는 블록을 생성하고, 상기 생성된 블록을 상기 복수의 노드장치로 전파하고, 상기 복수의 노드장치는 상기 블록을 검증하고, 검증에 성공하면 블록체인에 상기 블록을 연결하는 것을 특징으로 한다.

Description

계시별 요금제를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 시스템 및 이를 위한 방법{System for providing power supply service for cost saving based on Time of Use (TOU) and method therefor}
본 발명은 전력 공급 서비스 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 계시별 요금제를 나타내는 TOU(Time-of-Use) 데이터를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 시스템 및 이를 위한 방법에 관한 것이다.
계시별 요금제(TOU; Time-of-Use)는 전력소비가 급증하는 계절, 예컨대, 여름, 겨울과 전력소비가 급증하는 시간대, 예컨대, 최대부하 시간에는 높은 요금을 적용하고, 상대적으로 전력소비가 적은 계절, 예컨대, 봄, 가을과 상대적으로 전력소비가 적은 시간대, 예컨대, 경부하, 중간부하 시간대에는 낮은 요금을 적용하는 제도이다.
한국공개특허 제2020-0082123호 2020년 07월 08일 공개 (명칭: 피크저감기능 및 TOU기능을 수행하는 전력관리시스템 및 그 동작방법)
본 발명의 목적은 계시별 요금제를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 시스템 및 이를 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 계시별 요금제(TOU: Time-of-Use)를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 방법은 서비스서버가 사용자장치에 제공할 서비스 내역을 포함하는 스마트계약서를 서비스 개인키로 서명하여 트랜잭션을 생성하고, 생성된 트랜잭션을 블록체인네트워크로 전송하는 단계와, 상기 블록체인네트워크에 속하는 복수의 노드장치 중 채굴에 성공한 노드장치가 상기 트랜잭션으로부터 스마트계약서를 추출하여 추출된 스마트계약서를 포함하는 블록을 생성하는 단계와, 상기 채굴에 성공한 노드장치가 상기 생성된 블록을 상기 복수의 노드장치로 전파하는 단계와, 상기 복수의 노드장치가 상기 블록을 검증하고, 검증에 성공하면 블록체인에 상기 블록을 연결하는 단계를 포함한다.
상기 스마트계약서는 적어도 사용자가 선택한 서비스 내역 및 사용자 공개키를 비밀키로 하여 암호화된 에너지저장장치의 접근 주소를 포함한다.
상기 방법은 상기 블록을 연결하는 단계 후, 상기 채굴에 성공한 노드장치가 상기 스마트계약서로부터 특정되는 상기 서비스서버로 상기 스마트계약서가 저장되었음을 알리는 완료 통지 메시지를 전송하는 단계와, 상기 서비스서버가 상기 스마트계약서에 따라 해당하는 에너지저장장치를 활성화하여 상기 서비스 내역에 따라 계시별 요금제를 기초로 사용자측 부하의 경부하 시간대 혹은 중부하 시간대에 상기 활성화된 에너지저장장치가 전력망으로부터 전력을 공급 받아 저장하도록 제어하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법은 상기 채굴에 성공한 노드장치가 상기 스마트계약서로부터 특정되는 상기 사용자장치로 서비스가 시작되었음을 통지하며 스마트계약서가 저장된 블록에 대한 접근 주소를 포함하는 서비스 통지 메시지를 전송하는 단계와, 상기 사용자장치가 스마트계약서가 저장된 블록에 대한 접근 주소를 통해 스마트계약서에 접근하여 사용자 공개키를 비밀키로 하여 암호화된 에너지저장장치의 접근 주소를 읽어오는 단계와, 상기 사용자장치가 사용자 개인키로 복호화를 수행하여 에너지저장장치의 접근 주소를 검출하는 단계와, 상기 사용자장치가 상기 검출된 에너지저장장치의 접근 주소에 따라 해당하는 에너지저장장치로 저장된 전력을 요청하는 단계와, 상기 에너지저장장치가 경부하 혹은 중부하 시간대에 저장된 전력을 사용자측 부하에 제공하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법은 상기 트랜잭션을 블록체인네트워크로 전송하는 단계 전, 상기 사용자장치가 사용자측 부하의 시간대별 전력사용량 및 시간대별 사용 요금을 포함하는 TOU 데이터를 포함하며 전력 공급 서비스를 요청하는 스마트계약서를 상기 서비스서버로 전송하는 단계와, 상기 서비스서버가 상기 스마트계약서의 상기 TOU 데이터를 기초로 제공 가능한 적어도 하나의 서비스 내역을 생성하고, 생성된 서비스 내역이 추가된 스마트계약서를 상기 사용자장치로 전송하는 단계와, 상기 사용자장치가 사용자에 의해 선택된 서비스, 선택된 서비스를 구매하는 것을 최종적으로 승낙하는 내용 및 사용자 공개키가 추가된 스마트계약서를 상기 서비스서버로 전송하는 단계와, 상기 서비스서버가 상기 사용자 공개키를 비밀키로 하여 에너지저장장치의 접근 주소를 암호화하고, 암호화된 에너지저장장치의 접근 주소를 상기 스마트계약서에 부가하는 단계를 더 포함한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 계시별 요금제(TOU: Time-of-Use)를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 시스템은 사용자장치에 제공할 서비스 내역을 포함하는 스마트계약서를 서비스 개인키로 서명하여 트랜잭션을 생성하고, 생성된 트랜잭션을 블록체인네트워크로 전송하는 서비스서버와, 상기 블록체인네트워크를 형성하는 복수의 노드장치를 포함한다. 여기서, 상기 복수의 노드장치 중 채굴에 성공한 노드장치는 상기 트랜잭션으로부터 스마트계약서를 추출하여 추출된 스마트계약서를 포함하는 블록을 생성하고, 상기 생성된 블록을 상기 복수의 노드장치로 전파하고, 상기 복수의 노드장치는 상기 블록을 검증하고, 검증에 성공하면 블록체인에 상기 블록을 연결하는 것을 특징으로 한다.
상기 스마트계약서는 적어도 사용자가 선택한 서비스 내역 및 사용자 공개키를 비밀키로 하여 암호화된 에너지저장장치의 접근 주소를 포함한다.
상기 채굴에 성공한 노드장치가 상기 블록을 연결하는 단계 후, 상기 스마트계약서로부터 특정되는 상기 서비스서버로 상기 스마트계약서가 저장되었음을 알리는 완료 통지 메시지를 전송하면, 상기 서비스서버는 상기 스마트계약서에 따라 해당하는 에너지저장장치를 활성화하여 상기 서비스 내역에 따라 계시별 요금제를 기초로 사용자측 부하의 경부하 시간대 혹은 중부하 시간대에 상기 활성화된 에너지저장장치가 전력망으로부터 전력을 공급 받아 저장하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 채굴에 성공한 노드장치가 상기 스마트계약서로부터 특정되는 상기 사용자장치로 서비스가 시작되었음을 통지하며 스마트계약서가 저장된 블록에 대한 접근 주소를 포함하는 서비스 통지 메시지를 전송하면,
상기 사용자장치는 상기 스마트계약서가 저장된 블록에 대한 접근 주소를 통해 스마트계약서에 접근하여 사용자 공개키를 비밀키로 하여 암호화된 에너지저장장치의 접근 주소를 읽어오고, 상기 사용자장치가 사용자 개인키로 복호화를 수행하여 에너지저장장치의 접근 주소를 검출하고, 상기 사용자장치가 상기 검출된 에너지저장장치의 접근 주소에 따라 해당하는 에너지저장장치로 저장된 전력을 요청하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 상기 에너지저장장치는 경부하 혹은 중부하 시간대에 저장된 전력을 상기 사용자측 부하에 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 트랜잭션을 블록체인네트워크로 전송하기 전, 상기 사용자장치가 사용자측 부하의 시간대별 전력사용량 및 시간대별 사용 요금을 포함하는 TOU 데이터를 포함하며 전력 공급 서비스를 요청하는 스마트계약서를 상기 서비스서버로 전송하면, 상기 서비스서버는 상기 스마트계약서의 상기 TOU 데이터를 기초로 제공 가능한 적어도 하나의 서비스 내역을 생성하고, 생성된 서비스 내역이 추가된 스마트계약서를 상기 사용자장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 사용자장치가 상기 생성된 서비스 내역이 추가된 스마트계약서에 대응하여 사용자에 의해 선택된 서비스, 선택된 서비스를 구매하는 것을 최종적으로 승낙하는 내용 및 사용자 공개키가 추가된 스마트계약서를 상기 서비스서버로 전송하면, 상기 서비스서버는 상기 사용자 공개키를 비밀키로 하여 에너지저장장치의 접근 주소를 암호화하고, 암호화된 에너지저장장치의 접근 주소를 상기 스마트계약서에 부가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전력 공급 서비스는 에너지저장장치를 이용하여 사용자가 사용 요금을 절약할 수 있도록 하는 서비스를 제공할 수 있다. 더욱이, 이러한 서비스는 스마트계약서를 통해 계약 과정 및 계약 내역이 모두 블록체인으로 저장되기 때문에 블록이 쌓일수록 블록 내에 기록된 서비스 내용의 위변조가 어려워지고, 각 블록에 기록된 서비스 내용의 신뢰도가 향상된다. 더욱이, 스마트계약서를 통해 에너지저장장치에 접근할 수 있는 경로가 암호화되어 저장되기 때문에 해당 계약의 중요한 내용에 대한 기밀성이 유지된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 계시별 요금제를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 계시별 요금제를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 스마트 계약을 실행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 계시별 요금제를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 계시별 요금제를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 시스템에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 계시별 요금제를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 계시별 요금제를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 시스템(이하, '전력공급시스템'으로 축약함)은 전력망(10), 집중장치(20), 전력량계(30), 에너지저장장치(40), 사용자장치(100), 서비스서버(200), 인증서버(300) 및 복수의 노드장치(400: 400-1 내지 400-k)를 포함한다.
전력전송망(10)은 발전소에서 생성된 전력을 전달하는 네트워크를 구성하는 모든 엔티티를 통칭한다. 바람직하게, 전력전송망(10)은 스마트 그리드 시스템(Smart Grid System)이 될 수 있다.
집중장치(20)는 사용자측 부하(UL)를 포함하는 다양한 부하에 설치되는 전력량계(30)로 검침 데이터를 수신하여 전력망(10)으로 전달하고, 전력망(10)으로부터 해당 전력량계(30)로 검침 데이터의 시간대별 전략사용량에 대응하여 계시별 요금제에 따른 TOU 데이터를 전송한다. 본 발명의 실시예에서 TOU 데이터는 사용자측 부하(UL)의 시간대별 전력사용량 및 시간대별 사용 요금을 포함한다.
전력량계(30)는 사용자측 부하(UL)에서 사용하는 전력량을 검침하여 검침 데이터를 생성하고, 집중장치(20)로 검침 데이터를 제공하며, 집중장치(20)로부터 검침 데이터의 시간대별 전력사용량에 대응하여 시간대별 사용 요금을 포함하는 TOU 데이터를 수신한다.
에너지저장장치(40)는 경부하 혹은 중부하 시간대에 전력망(10)으로부터 사용자측 부하(UL)에 공급되는 전력을 저장하였다가 고부하 혹은 최대부하 시간대에 사용자측 부하(UL)에 공급하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 전력 공급 서비스는 에너지저장장치(40)를 이용하여 사용자가 사용 요금을 절약할 수 있도록 하는 서비스를 제공하기 위한 것이다.
사용자장치(100)는 사용자가 사용하는 장치이며, 서비스서버(200)는 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하는 서비스 제공자가 사용하는 장치이다. 또한, 인증서버(300)는 인증기관에서 사용하는 장치이다. 노드장치(400)는 본 발명의 실시에에 따라 블록체인 네트워크에 참여하는 불특정 다수의 사용자가 사용하는 장치이다. 이러한 사용자장치(100), 서비스서버(200), 인증서버(300) 및 노드장치(400)는 공히 컴퓨팅 연산을 수행하며, 통신 기능을 구비한 장치가 될 수 있다.
따라서 사용자장치(100), 서비스서버(200), 인증서버(300) 및 노드장치(400)는 컴퓨팅 연산을 수행하고, 네트워크를 통해 통신을 수행하는 장치라면 어떠한 장치라도 무방하다. 이러한 사용자장치(100), 서비스서버(200), 인증서버(300) 및 노드장치(400)는 모든 정보통신기기, 멀티미디어 단말기, 유선 단말기, 고정형 단말기 및 IP(Internet Protocol) 단말기 등의 다양한 단말기에 적용될 수 있다. 보다 구체적인 예로, 사용자장치(100), 서비스서버(200), 인증서버(300) 및 노드장치(400)는 퍼스널 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 멀티프로세서 시스템, 네트워크 PC, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 핸드헬드 장치, 모바일 전화, PDA, 휴대폰, PMP(Portable MultimediaPlayer), MID(Mobile Internet Device), 스마트폰(Smart Phone), 태블릿, 패블릿, 노트북 등을 예시할 수 있다.
사용자장치(100), 서비스서버(200), 인증서버(300) 및 노드장치(400)는 상호 간에 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크를 통해 유선 데이터 링크, 무선 데이터 링크, 또는 유선 및 무선 데이터 링크의 조합으로 링크된 로컬 및 원격 컴퓨터 시스템 모두가 태스크를 수행하는 분산형 시스템 환경에서 실행될 수 있다. 분산형 시스템 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치에 위치될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 네트워크는 WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신망을 포함할 수 있으며, 시스템 구현 방식에 따라 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신망을 포함할 수도 있다. 또한, 본 발명의 네트워크는 예컨대, 다수의 접속망(미도시) 및 이들을 연결하는 코어망(미도시)으로 이루어진 이동통신망을 포함할 수 있다. 여기서, 접속망은 단말과 직접 접속하여 무선 통신을 수행하는 망으로서, 예를 들어, BS(Base Station), BTS(Base Transceiver Station), NodeB, eNodeB 등과 같은 다수의 기지국과, BSC(Base Station Controller), RNC(Radio Network Controller)와 같은 기지국 제어기로 구현될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 상기 기지국에 일체로 구현되어 있던 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부를 각각 디지털 유니트(Digital Unit, 이하 DU라 함과 무선 유니트(Radio Unit, 이하 RU라 함)로 구분하여, 다수의 영역에 각각 다수의 RU(미도시)를 설치하고, 다수의 RU를 집중화된 DU와 연결하여 구성할 수도 있다. 또한, 접속망과 함께 모바일 망을 구성하는 코어망(미도시)은 접속망과 외부망, 예컨대, 인터넷망과 같은 다른 통신망을 연결하는 역할을 수행한다. 이러한 코어망은 앞서 설명한 바와 같이, 접속망 간의 이동성 제어 및 스위칭 등의 이동통신 서비스를 위한 주요 기능을 수행하는 네트워크 시스템으로서, 서킷 교환(circuit switching) 또는 패킷 교환(packet switching)을 수행하며, 모바일 망 내에서의 패킷 흐름을 관리 및 제어한다. 또한, 코어망은 주파수간 이동성을 관리하고, 접속망 및 코어망 내의 트래픽 및 다른 네트워크, 예컨대 인터넷망과의 연동을 위한 역할을 수행할 수도 있다. 이러한 코어망은 SGW(Serving GateWay), PGW(PDN GateWay), MSC(Mobile Switching Center), HLR(Home Location Register), MME(Mobile Mobility Entity)와 HSS(Home Subscriber Server) 등을 더 포함하여 구성될 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 네트워크는 인터넷망을 포함할 수 있다. 인터넷망은 TCP/IP 프로토콜에 따라서 정보가 교환되는 통상의 공개된 통신망, 즉 공용망을 의미한다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 계시별 요금제를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 계시별 요금제를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 스마트 계약을 실행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 계시별 요금제를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 사용자장치(100)는 S100 단계에서 전력량계(30)로부터 지속적으로 TOU 데이터를 누적하여 저장한다. 본 발명의 실시예에서 TOU 데이터는 사용자측 부하(UL)의 시간대별 전력사용량 및 시간대별 사용 요금을 포함한다.
한편, 서비스서버(200)는 S110 단계에서 인증서버(300)에 자신, 즉, 서비스서버(200)의 인증키인 서비스 인증키를 요청한다. 서비스 인증키는 서비스 공개키(Public Key) 및 서비스 개인키(Private Key)를 포함한다. 그러면, 인증서버(300)는 S120 단계에서 서비스서버(200)가 요청한 서비스 인증키를 생성하고, 이를 서비스서버(200)에 발급한다.
사용자의 조작에 따라 사용자장치(100)는 S130 단계에서 사용자의 인증키인 사용자 인증키를 요청한다. 사용자 인증키는 사용자 공개키(Public Key) 및 사용자 개인키(Private Key)를 포함한다. 그러면, 인증서버(300)는 S140 단계에서 사용자장치(100)가 요청한 사용자 인증키를 생성하고, 이를 사용자장치(100)에 발급한다.
한편, 사용자장치(100)는 S150 단계에서 앞서 누적하여 저장된 TOU 데이터를 포함하며 전력 공급 서비스를 요청하는 스마트계약서(Offer - TOU)를 생성하고, 생성된 스마트계약서를 서비스서버(200)로 전송한다.
스마트계약서(Offer - TOU)를 수신한 서비스서버(200)는 S160 단계에서 스마트계약서의 TOU 데이터를 기초로 제공 가능한 적어도 하나의 서비스 내역(details)을 생성한다. 여기서, 서비스 내역(details)은 TOU 데이터의 시간대별 전력사용량 및 시간대별 사용 요금에 맞춰 산출되며, 각 서비스 내역(details)은 대여 가능한 에너지저장장치(40)의 용량, 대여 요금 및 상용전원 대비 절약되는 요금을 포함한다. 그런 다음, 서비스서버(200)는 S170 단계에서 적어도 하나의 서비스 내역(details)이 추가된 스마트계약서(counter offer- service details)를 사용자장치(100)로 전송한다.
스마트계약서(counter offer- service details)를 수신한 사용자장치(100)는 스마트계약서(counter offer- service details)에 포함된 서비스 내역(service details)을 사용자가 열람할 수 있도록 표시한다. 이에 따라, 서비스 내역(service details)을 열람한 사용자의 조작에 따라 스마트계약서(counter offer- details)에 포함된 서비스 내역(service details) 중 어느 하나가 선택되면, 사용자장치(100)는 사용자에 의해 선택된 서비스, 선택된 서비스를 구매하는 것을 최종적으로 승낙(acceptance)하는 내용 및 사용자 공개키(user public key)가 추가된 스마트계약서(acceptance - service - user public key)를 서비스서버(200)로 전송한다.
스마트계약서(acceptance - service - user public key)를 수신한 서비스서버(200)는 S190 단계에서 스마트계약서를 포함하는 트랜잭션을 생성한다. 이때, 서비스서버(200)는 사용자 공개키(user public key)를 비밀키로 하여 에너지저장장치(40)의 접근 주소를 암호화하고, 암호화된 에너지저장장치(40)의 접근 주소를 스마트계약서에 부가한다. 이어서, 서비스서버(200)는 암호화된 에너지저장장치(40)의 접근 주소가 부가된 스마트계약서를 서비스 개인키(service private key)로 전자서명하여 트랜잭션을 생성한다. 서비스서버(200)는 스마트계약서의 해시값을 서비스 개인키로 암호화하여 스마트계약서에 부가하여 트랜잭션을 생성한다. 그런 다음, 서비스서버(200)는 S200 단계에서 스마트계약서를 포함하는 트랜잭션을 복수의 노드장치(400)이 P2P 방식으로 연결된 블록체인네트워크(BCNT)로 전송한다.
도 3을 참조하면, 네트워크(BCNT)에 속하는 복수의 노드장치(400: 501 내지 50N) 중 트랜잭션을 처음 수신한 노드장치(400, 예컨대, 400-1)는 S210 단계에서 서비스 공개키(service public key)를 이용하여 트랜잭션의 서명파일을 복호화하여 스마트계약서를 검출한다. 서비스 공개키(service public key)는 서비스서버(200)가 트랜잭션에 포함시켜 전송할 수도 있고, 네트워크에 속하는 복수의 노드장치(400: 400-1 내지 400-k)에 공유될 수도 있다.
이어서, 트랜잭션을 처음 수신한 노드장치(400, 예컨대, 400-1)는 S220 단계에서 네트워크(BCNT) 전역에 해당 트랜잭션을 전파한다. 이러한 트랜잭션 전파 시, 트랜잭션을 수신한 네트워크에 속한 다른 노드장치(400: 400-2 내지 400-k) 또한 동일한 방식으로 스마트계약서를 검출할 수 있다. 또한, 해당 트랜잭션은 임시 풀(temporary pool)에 기록될 수 있다. 이러한 임시 풀은 블록에 트랜잭션 데이터가 기록되기 전에 트랜잭션 데이터가 임시로 보관되는 장소이다.
다음으로, 복수의 노드장치 중 어느 하나의 노드 장치(400: 예컨대, 400-2)가 채굴(mining)에 성공하면, 채굴에 성공한 노드장치(400: 예컨대, 400-2)는 스마트계약서에 따라 S230 단계에서 블록을 생성한다. 복수의 노드장치(400)는 인증되지 않은 불특정 노드이기 때문에, 블록 생성에 대한 정당성을 입증하여야 한다. 작업 증명 알고리즘은 정당성을 입증하기 위한 합의 알고리즘 중 하나로 구체적인 동작은 다음과 같다. 복수의 노드장치(400) 각각은 무작위로 해시 값을 대입하고, 주어진 목표 해시 값을 만족시키는 넌스(nonce)를 찾는 과정에서 비용과 무관하게 수행되는 그 과정에 상응하는 컴퓨팅 비용을 제공하게 되고, 그 컴퓨팅 비용을 기초로 해당 노드장치(400)의 정당성이 입증된다. 이에 따라, 목표 해시 값을 만족시키는 넌스를 찾은 노드장치(400), 즉, 채굴에 성공한 노드장치(400: 예컨대, 400-2)가 블록을 생성할 수 있다. 이때, 블록에는 스마트계약서의 블록 생성 규칙에 따라 적어도 사용자가 선택한 서비스 내역(service details) 및 사용자 공개키(user public key)를 비밀키로 하여 암호화된 에너지저장장치(40)의 접근 주소를 포함하는 스마트계약서가 저장된다. 블록을 생성한 후, 채굴에 성공한 노드장치(400, 예컨대, 400-2)는 S240 단계에서 앞서 생성된 블록을 네트워크(BCNT)로 전파한다. 그러면, 네트워크(BCNT)에 속한 복수의 노드장치(400)은 S250 단계에서 해당 블록을 검증하고, 검증에 성공한 경우, 기존의 블록체인에 해당 블록을 연결한다.
블록체인이 연결된 후, 채굴에 성공한 노드장치(400, 예컨대, 400-2)는 S260 단계에서 스마트계약서로부터 특정되는 서비스서버(200)로 해당 스마트계약서가 저장되었음을 알리는 완료 통지 메시지를 전송한다.
완료 통지를 수신한 서비스서버(200)는 S270 단계에서 스마트계약서에 따라 해당하는 에너지저장장치(40)을 활성화하고 서비스 내역(service details)에 따라 계시별 요금제(TOU; Time-of-Use)를 기초로 사용자측 부하(UL)의 경부하 시간대 혹은 중부하 시간대에 에너지저장장치(40)이 전력망(10)으로부터 전력을 공급 받아 저장하도록 제어한다.
한편, 채굴에 성공한 노드장치(400, 예컨대, 400-2)는 S280 단계에서 스마트계약서로부터 특정되는 사용자장치(100)로 서비스가 시작되었음을 통지하는 서비스 통지 메시지를 전송한다. 이러한 서비스 통지 메시지는 해당하는 스마트계약서가 저장된 블록에 대한 접근 주소를 포함한다.
서비스 통지 메시지를 수신한 사용자장치(100)는 S290 단계에서 스마트계약서가 저장된 블록에 대한 접근 주소를 통해 스마트계약서에 접근하여 스마트계약서를 열람하고, 사용자 공개키(user public key)를 비밀키로 하여 암호화된 에너지저장장치(40)의 접근 주소를 읽어온다. 그런 다음, 사용자장치(100)는 사용자 개인키(user private key)로 복호화를 수행하여 에너지저장장치(40)의 접근 주소를 검출하고, S300 단계에서 검출된 에너지저장장치(40)의 접근 주소에 따라 해당하는 에너지저장장치(40)로 저장된 전력을 요청한다. 그러면, 이러한 요청에 따라 에너지저장장치(40)는 기 저장된 전력, 즉, 경부하 혹은 중부하 시간대에 저장된 전력을 사용자측 부하(UL)에 제공할 수 있다. 이로써, 사용자측 부하(UL)는 경부하 혹은 중부하의 요금에 따라 비축된 전력을 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 4의 컴퓨팅 장치(TN100)는 본 명세서에서 기술된 장치(예컨대, 사용자장치(100), 서비스서버(200), 인증서버(300) 및 복수의 노드장치(400: 400-1 내지 400-k) 등) 일 수 있다.
도 4의 실시예에서, 컴퓨팅 장치(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법 등을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 컴퓨팅 장치(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.
메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 송수신 장치(TN120)는 네트워크에 연결되어 통신을 수행할 수 있다.
한편, 앞서 설명된 본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 와이어뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 와이어를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
10: 전력망
20: 집중장치
30: 전력량계
40: 에너지저장장치
100: 사용자장치
200: 서비스서버
300: 인증서버
400: 노드장치

Claims (6)

  1. 계시별 요금제(TOU: Time-of-Use)를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서,
    서비스서버가 사용자장치에 제공할 서비스 내역을 포함하는 스마트계약서를 서비스 개인키로 서명하여 트랜잭션을 생성하고, 생성된 트랜잭션을 블록체인네트워크로 전송하는 단계;
    상기 블록체인네트워크에 속하는 복수의 노드장치 중 채굴에 성공한 노드장치가 상기 트랜잭션으로부터 스마트계약서를 추출하여 추출된 스마트계약서를 포함하는 블록을 생성하는 단계;
    상기 채굴에 성공한 노드장치가 상기 생성된 블록을 상기 복수의 노드장치로 전파하는 단계; 및
    상기 복수의 노드장치가 상기 블록을 검증하고, 검증에 성공하면 블록체인에 상기 블록을 연결하는 단계;를 포함하며,
    상기 스마트계약서는
    적어도 사용자가 선택한 서비스 내역 및
    사용자 공개키를 비밀키로 하여 암호화된 에너지저장장치의 접근 주소
    를 포함하며,
    상기 블록을 연결하는 단계 후,
    상기 채굴에 성공한 노드장치가 상기 스마트계약서로부터 특정되는 상기 서비스서버로 상기 스마트계약서가 저장되었음을 알리는 완료 통지 메시지를 전송하는 단계;
    상기 서비스서버가 상기 스마트계약서에 따라 해당하는 에너지저장장치를 활성화하여 상기 서비스 내역에 따라 계시별 요금제를 기초로 사용자측 부하의 경부하 시간대 혹은 중부하 시간대에 상기 활성화된 에너지저장장치가 전력망으로부터 전력을 공급 받아 저장하도록 제어하는 단계; 및
    상기 사용자장치가 상기 에너지저장장치의 접근 주소에 따라 해당하는 에너지저장장치로 저장된 전력을 요청하면, 상기 에너지저장장치가 상기 경부하 혹은 중부하 시간대에 저장된 전력을 사용자측 부하에 제공하는 단계;
    를 더 포함하며,
    상기 경부하 혹은 중부하 시간대에 저장된 전력을 사용자측 부하에 제공하는 단계는
    상기 채굴에 성공한 노드장치가 상기 스마트계약서로부터 특정되는 상기 사용자장치로 서비스가 시작되었음을 통지하며 스마트계약서가 저장된 블록에 대한 접근 주소를 포함하는 서비스 통지 메시지를 전송하는 단계;
    상기 사용자장치가 스마트계약서가 저장된 블록에 대한 접근 주소를 통해 스마트계약서에 접근하여 사용자 공개키를 비밀키로 하여 암호화된 에너지저장장치의 접근 주소를 읽어오는 단계;
    상기 사용자장치가 사용자 개인키로 복호화를 수행하여 에너지저장장치의 접근 주소를 검출하는 단계;
    상기 사용자장치가 상기 검출된 에너지저장장치의 접근 주소에 따라 해당하는 에너지저장장치로 저장된 전력을 요청하는 단계; 및
    상기 에너지저장장치가 상기 요청에 따라 경부하 혹은 중부하 시간대에 저장된 전력을 사용자측 부하에 제공하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 트랜잭션을 블록체인네트워크로 전송하는 단계 전,
    상기 사용자장치가 사용자측 부하의 시간대별 전력사용량 및 시간대별 사용 요금을 포함하는 TOU 데이터를 포함하며 전력 공급 서비스를 요청하는 스마트계약서를 상기 서비스서버로 전송하는 단계;
    상기 서비스서버가 상기 스마트계약서의 상기 TOU 데이터를 기초로 제공 가능한 적어도 하나의 서비스 내역을 생성하고, 생성된 서비스 내역이 추가된 스마트계약서를 상기 사용자장치로 전송하는 단계;
    상기 사용자장치가 사용자에 의해 선택된 서비스, 선택된 서비스를 구매하는 것을 최종적으로 승낙하는 내용 및 사용자 공개키가 추가된 스마트계약서를 상기 서비스서버로 전송하는 단계; 및
    상기 서비스서버가 상기 사용자 공개키를 비밀키로 하여 에너지저장장치의 접근 주소를 암호화하고, 암호화된 에너지저장장치의 접근 주소를 상기 스마트계약서에 부가하는 단계;
    를 더 포함하며,
    상기 서비스 내역은 계시별 요금제의 시간대별 전력사용량 및 시간대별 사용 요금에 맞춰 산출되며, 대여 가능한 에너지저장장치의 용량, 대여 요금 및 상용전원 대비 절약되는 요금을 포함하는 것을 특징으로 하는
    전력 공급 서비스를 제공하기 위한 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 계시별 요금제(TOU: Time-of-Use)를 기초로 비용 절약을 위한 전력 공급 서비스를 제공하기 위한 시스템에 있어서,
    사용자측 부하의 시간대별 전력사용량 및 시간대별 사용 요금을 포함하는 TOU 데이터를 포함하며 전력 공급 서비스를 요청하는 스마트계약서를 서비스서버로 전송하고,
    상기 서비스서버로부터 서비스 내역이 추가된 스마트계약서를 수신하면,
    사용자에 의해 선택된 서비스, 선택된 서비스를 구매하는 것을 최종적으로 승낙하는 내용 및 사용자 공개키가 추가된 스마트계약서를 상기 서비스서버로 전송하는 사용자장치;
    상기 TOU 데이터를 기초로 제공 가능한 적어도 하나의 서비스 내역을 생성하고, 생성된 서비스 내역이 추가된 스마트계약서를 상기 사용자장치로 전송하고,
    상기 사용자장치로부터 상기 선택된 서비스를 구매하는 것을 최종적으로 승낙하는 내용 및 사용자 공개키가 추가된 스마트계약서를 수신하면,
    상기 사용자 공개키를 비밀키로 하여 에너지저장장치의 접근 주소를 암호화하고, 암호화된 에너지저장장치의 접근 주소를 상기 스마트계약서에 부가하고,
    사용자장치에 제공할 서비스 내역을 포함하는 스마트계약서를 서비스 개인키로 서명하여 트랜잭션을 생성하고, 생성된 트랜잭션을 블록체인네트워크로 전송하는 서비스서버; 및
    상기 블록체인네트워크를 형성하는 복수의 노드장치;
    를 포함하며,
    상기 복수의 노드장치 중 채굴에 성공한 노드장치는 상기 트랜잭션으로부터 스마트계약서를 추출하여 추출된 스마트계약서를 포함하는 블록을 생성하고, 상기 생성된 블록을 상기 복수의 노드장치로 전파하고,
    상기 복수의 노드장치는 상기 블록을 검증하고, 검증에 성공하면 블록체인에 상기 블록을 연결하며,
    상기 스마트계약서는
    적어도 사용자가 선택한 서비스 내역 및
    사용자 공개키를 비밀키로 하여 암호화된 에너지저장장치의 접근 주소
    를 포함하며,
    상기 채굴에 성공한 노드장치는
    상기 스마트계약서로부터 특정되는 상기 서비스서버로 상기 스마트계약서가 저장되었음을 알리는 완료 통지 메시지를 전송하고,
    상기 서비스서버는
    상기 스마트계약서에 따라 해당하는 에너지저장장치를 활성화하여 상기 서비스 내역에 따라 계시별 요금제를 기초로 사용자측 부하의 경부하 시간대 혹은 중부하 시간대에 상기 활성화된 에너지저장장치가 전력망으로부터 전력을 공급 받아 저장하도록 제어하며,
    상기 사용자장치가 상기 에너지저장장치의 접근 주소에 따라 해당하는 에너지저장장치로 저장된 전력을 요청하면, 상기 에너지저장장치가 상기 경부하 혹은 중부하 시간대에 저장된 전력을 사용자측 부하에 제공하며,
    상기 채굴에 성공한 노드장치는
    상기 스마트계약서로부터 특정되는 상기 사용자장치로 서비스가 시작되었음을 통지하며 스마트계약서가 저장된 블록에 대한 접근 주소를 포함하는 서비스 통지 메시지를 전송하고,
    상기 사용자장치는
    스마트계약서가 저장된 블록에 대한 접근 주소를 통해 스마트계약서에 접근하여 사용자 공개키를 비밀키로 하여 암호화된 에너지저장장치의 접근 주소를 읽어오고,
    상기 사용자장치는
    사용자 개인키로 복호화를 수행하여 에너지저장장치의 접근 주소를 검출하고,
    상기 검출된 에너지저장장치의 접근 주소에 따라 해당하는 에너지저장장치로 저장된 전력을 요청하고,
    상기 에너지저장장치는
    상기 요청에 따라 경부하 혹은 중부하 시간대에 저장된 전력을 사용자측 부하에 제공하며,
    상기 서비스 내역은 계시별 요금제의 시간대별 전력사용량 및 시간대별 사용 요금에 맞춰 산출되며, 대여 가능한 에너지저장장치의 용량, 대여 요금 및 상용전원 대비 절약되는 요금을 포함하는 것을 특징으로 하는
    전력 공급 서비스를 제공하기 위한 시스템.
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