KR102661406B1 - 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법은, 파일 변환부가 외부로부터 제공받은 스케치업 파일을 라이노(Rhino) 프로그램 기반의 파일로 변환하고, 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬를 깨끗한 면으로 수정해주는 단계; 메쉬 추출부가 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류하고, 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 미리 설정된 시간 이상인 메쉬를 추출하는 단계; 메쉬 분할부가 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할하고, 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입하는 단계; 및 파일 추출부가 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출하는 단계를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 건축 기획 단계와 심의 단계에서의 반복되는 설계 변경에 맞추어 신속한 대응이 가능하도록 일조 분석과 태양광 PV/BIPV 모듈 사이즈 및 발전량을 자동으로 신속하게 산출할 수 있다.
본 발명에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법은, 파일 변환부가 외부로부터 제공받은 스케치업 파일을 라이노(Rhino) 프로그램 기반의 파일로 변환하고, 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬를 깨끗한 면으로 수정해주는 단계; 메쉬 추출부가 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류하고, 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 미리 설정된 시간 이상인 메쉬를 추출하는 단계; 메쉬 분할부가 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할하고, 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입하는 단계; 및 파일 추출부가 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출하는 단계를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 건축 기획 단계와 심의 단계에서의 반복되는 설계 변경에 맞추어 신속한 대응이 가능하도록 일조 분석과 태양광 PV/BIPV 모듈 사이즈 및 발전량을 자동으로 신속하게 산출할 수 있다.
Description
본 발명은 건물 일체형 태양광발전(BIPV; Building Integrated Photovoltaic) 모듈 자동 설계 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 건축 기획 단계와 심의 단계에서의 반복되는 설계 변경에 맞추어 신속한 대응이 가능하도록 일조 분석과 태양광 PV/BIPV 모듈 사이즈 및 발전량을 자동으로 신속하게 산출할 수 있는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고층 빌딩과 같은 건물의 내외장 벽체를 시공하기 위한 마감재로서 사각판형으로 제작된 대리석이나 화강암 등과 같은 천연석재가 많이 채용되고 있다.
이와 같은 천연석재는 별도의 구조물에 의해 종횡으로 연속적으로 부착하여 건물의 외관을 고급스럽게 하고 있다. 그러나 이러한 천연석재는 대리석이나 화강암 등을 일정한 두께를 갖도록 사각 형태로 가공해야 하고, 중량이 무거워 이를 안정적으로 고정해야 하는 구조적인 안전성 문제가 있다.
현재 건물을 시공할 때 건물의 외벽에 태양광 모듈을 설치하여 태양광 에너지로 전기를 생산하여 소비자에게 공급하는 것 외에, 건물 일체형 태양광 모듈을 건축물 외장재로 사용하는 태양광 발전 시스템에 대한 요구가 증가하고 있다.
우리나라의 경우, 태양광 에너지의 공급비중이 적고 건물에 적용된 태양광 발전시스템은 더욱 미비한 상태였으나, 국제사회의 관심과 전력수요의 증가 등으로 태양광 분야에서의 건물 적용 태양광 발전시스템의 설치 사례가 점차 증가하고 있다.
2000년대 초부터 에너지기술연구소 주관으로 BIPV(Building Integrated Photovoltaic) 기술개발을 위한 '중대규모 건축환경에서의 태양광발전 시스템 적용요소 기술개발 연구'를 시작하였다. 사업내용은 BIPV용 건자재일체형 태양전지모듈 개발, String/Unit형 파워 컨디셔너 개발, 최적설계와 시공기술 개발 및 실증적용시험 등이며, 이를 통하여 BIPV 연구를 위한 기반을 확보하고 기초연구를 하여 국내 최초로 태양전지 모듈을 개발하였다.
한편, 한국 공개특허공보 제10-2022-0167459호(특허문헌 1)에는 "건축물 태양광설비 최적 설계 시스템 및 방법"이 개시되어 있는 바, 이에 따른 건축물 태양광설비 최적 설계 방법은, ZEB(Zero Energy building) 인증용 계산모드 또는 발전량 예측용 계산모드를 선택하는 단계; 측정건물의 주소 및 도면을 입력하고 주변지형 및 주변건물을 도면으로 표현하는 단계; 상기 측정건물을 사용자가 원하는 크기로 분할하고 일사량을 적용하는 단계; 상기 측정건물에 태양광 패널 설치가 가능한 위치를 선택하는 단계; 상기 ZEB 인증용 계산모드 또는 발전량 예측용 계산모드에서 요청하는 정보를 입력하는 단계; 및 상기 ZEB 인증용 계산모드 또는 발전량 예측용 계산모드에서 요청하는 정보를 통하여 ZEB 인증에 필요한 상기 측정건물의 상기 태양광 패널 설치 면적 및 상세 위치 3D 모델링 또는 상기 태양광 패널의 실발전량을 계산하거나, 예측용 실발전량을 생산하기 위한 상기 태양광 패널 설치 면적 및 상세 위치 3D 모델링을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 특허문헌 1의 경우, 측정건물을 제로 에너지 빌딩 인증에 필요한 태양광 패널의 설치면적 및 상세 위치를 출력하고 상기 측정건물에 적용된 태양광 패널의 3D 모델링을 결과로 출력할 수 있는 장점이 있기는 하나, 주요 기술적 핵심이 제로 에너지 빌딩 인증에 필요한 태양광 패널의 설치면적 및 상세 위치를 출력하는 것에 맞추어져 있어, 건축 기획 단계와 심의 단계에서의 반복되는 설계 변경에 맞추어 신속하게 대응하기가 어려운 문제점을 내포하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 사항을 종합적으로 감안하여 창출된 것으로서, 건축 기획 단계와 심의 단계에서의 반복되는 설계 변경에 맞추어 신속한 대응이 가능하도록 일조 분석과 태양광 PV/BIPV 모듈 사이즈 및 발전량을 자동으로 신속하게 산출할 수 있는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 건물의 외벽과 지붕의 일조량을 분석하고, 그 결과를 토대로 태양광 PV/BIPV의 입면도, 발전량, 모듈 유형을 자동으로 산출할 수 있는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템 및 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템은,
외부로부터 제공받은 스케치업(Sketchup) 파일을 라이노(Rhino) 프로그램 기반의 파일로 변환하고, 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬(cracked mesh)를 깨끗한 면(clean surface)으로 수정해주는 파일 변환부;
상기 파일 변환부에 의해 깨진 메쉬가 수정된 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류하고, 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출하는 메쉬 추출부;
상기 메쉬 추출부에 의해 추출된 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할하고, 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입하는 메쉬 분할부; 및
상기 메쉬 분할부에 의해 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출하는 파일 추출부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 파일 변환부, 메쉬 추출부, 메쉬 분할부 및 파일 추출부의 각각의 상태를 체크 및 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
이때, 시스템 운용을 위한 OS(operating system)를 비롯하여 태양광발전 모듈의 설계와 관련된 각종 응용 프로그램(application)과 데이터 및 정보가 저장되어 있는 데이터베이스(DB)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 파일 변환부가 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬(cracked mesh)를깨끗한 면(clean surface)으로 수정함에 있어서, 깨진 메쉬에 대하여 면(face)과 꼭지점(vertice)의 개수에 따라 메쉬를 분류하고, 분류된 메쉬를 그래스호퍼(grasshopper) 프로그램을 기반으로 깨진 메쉬 분류 코드를 이용하여 깨끗한 면으로 수정할 수 있다.
또한, 상기 메쉬 추출부가 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류함에 있어서, 정남향을 기준(0°)으로 ±22.5°범위로 8등분하여 분류할 수 있다.
또한, 상기 메쉬 추출부가 분석하고자 하는 면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출함에 있어서, 방향별 분류 후 특정 방향에 대하여 레이디버그(Ladybug) 플러그인 내의 일조 분석 엔진을 실행하여 일조 시간이 5시간 이상인 메쉬를 추출할 수 있다.
또한, 상기 메쉬 분할부가 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할함에 있어서, 상기 태양광발전 모듈의 사이즈는 최소 시공가격 또는 최소 모듈의 종류 중 적어도 어느 하나의 선택에 따라 설정될 수 있다.
또한, 상기 메쉬 분할부가 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입함에 있어서, 상기 분할된 면에 대하여 겹쳐진 면을 제거하고, 겹쳐진 면이 제거된 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입할 수 있다.
이때, 상기 셀의 사이즈, 시공라인의 두께, 셀과 모듈의 테두리 간의 간격은 모듈 내 셀과 시공라인 삽입용 코드를 이용하여 선택적으로 수정할 수 있다.
또한, 상기 파일 추출부가 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출함에 있어서, 상기 모듈의 상세 정보는 모듈의 커브로 만들어진 형태, 사이즈, 용량, 수량을 포함할 수 있다.
이때, 또한 상기 특정 파일은 입면이 표현된 캐드(CAD) 파일, 모듈 종류 캐드 파일, 모듈 상세 정보 엑셀(excel) 파일을 포함할 수 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템은,
외부로부터 제공받은 라이노(Rhino) 프로그램 기반 파일의 면을 방향별로 분류하고, 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출하는 메쉬 추출부;
상기 메쉬 추출부에 의해 추출된 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할하고, 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입하는 메쉬 분할부; 및
상기 메쉬 분할부에 의해 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출하는 파일 추출부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법은,
a) 파일 변환부가 외부로부터 제공받은 스케치업(Sketchup) 파일을 라이노(Rhino) 프로그램 기반의 파일로 변환하고, 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬(cracked mesh)를 깨끗한 면(clean surface)으로 수정해주는 단계;
b) 메쉬 추출부가 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류하고, 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 미리 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출하는 단계;
c) 메쉬 분할부가 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할하고, 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입하는 단계; 및
d) 파일 추출부가 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 단계 a)에서 파일 변환부가 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬(cracked mesh)를 깨끗한 면(clean surface)으로 수정함에 있어서, 깨진 메쉬에 대하여 면(face)과 꼭지점(vertice)의 개수에 따라 메쉬를 분류하고, 분류된 메쉬를 그래스호퍼(grasshopper) 프로그램을 기반으로 깨진 메쉬 분류 코드를 이용하여 깨끗한 면(clean surface)으로 수정할 수 있다.
또한, 상기 단계 b)에서 상기 메쉬 추출부가 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류함에 있어서, 정남향을 기준(0°)으로 ±22.5°범위로 8등분하여 분류할 수 있다.
또한, 상기 단계 b)에서 상기 메쉬 추출부가 분석하고자 하는 면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출함에 있어서, 방향별 분류 후 특정 방향에 대하여 레이디버그(Ladybug) 플러그인 내의 일조 분석 엔진을 실행하여 일조 시간이 5시간 이상인 메쉬를 추출할 수 있다.
또한, 상기 단계 c)에서 상기 메쉬 분할부가 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할함에 있어서, 상기 태양광발전 모듈의 사이즈는 최소 시공가격 또는 최소 모듈의 종류 중 적어도 어느 하나의 선택에 따라 설정될 수 있다.
또한, 상기 단계 c)에서 상기 메쉬 분할부가 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입함에 있어서, 상기 분할된 면에 대하여 겹쳐진 면을 제거하고, 겹쳐진 면이 제거된 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입할 수 있다.
이때, 상기 셀의 사이즈, 시공라인의 두께, 셀과 모듈의 테두리 간의 간격은 모듈 내 셀과 시공라인 삽입용 코드를 이용하여 선택적으로 수정할 수 있다.
또한, 상기 단계 d)에서 상기 파일 추출부가 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출함에 있어서, 상기 모듈의 상세 정보는 모듈의 커브로 만들어진 형태, 사이즈, 용량, 수량을 포함할 수 있다.
이때, 또한 상기 특정 파일은 입면이 표현된 캐드(CAD) 파일, 모듈 종류 캐드 파일, 모듈 상세 정보 엑셀 파일을 포함할 수 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법은,
p) 메쉬 추출부가 외부로부터 제공받은 라이노(Rhino) 프로그램 기반 파일의 면을 방향별로 분류하고, 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출하는 단계;
q) 메쉬 분할부가 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할하고, 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입하는 단계; 및
r) 파일 추출부가 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 건축 기획 단계와 심의 단계에서의 반복되는 설계 변경에 맞추어 신속한 대응이 가능하도록 일조 분석과 태양광 PV/BIPV 모듈 사이즈 및 발전량을 자동으로 신속하게 산출할 수 있는 장점이 있다.
또한, 건물의 외벽 및 창과 지붕의 일조량을 분석하고, 그 결과를 토대로 태양광 PV/BIPV의 입면도, 발전량, 모듈 유형을 자동으로 산출할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법에 있어서, 외부로부터 제공되는 스케치업 파일의 3차원 모델을 나타낸 도면이다.
도 4는 스케치업 파일(3차원 모델)을 라이노(3차원 메쉬) 파일로의 변환 및 그 과정에서 깨진 메쉬가 발생한 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법에 있어서, 깨진 메쉬를 깨끗한 면으로 수정한 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행 및 일조시간이 설정된 시간 이상인 메쉬를 추출하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할 및 세부 셀과 시공라인 커브를 삽입한 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출한 것을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법에 있어서, 외부로부터 제공되는 스케치업 파일의 3차원 모델을 나타낸 도면이다.
도 4는 스케치업 파일(3차원 모델)을 라이노(3차원 메쉬) 파일로의 변환 및 그 과정에서 깨진 메쉬가 발생한 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법에 있어서, 깨진 메쉬를 깨끗한 면으로 수정한 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행 및 일조시간이 설정된 시간 이상인 메쉬를 추출하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할 및 세부 셀과 시공라인 커브를 삽입한 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출한 것을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템(100)은 파일 변환부(110), 메쉬 추출부(120), 메쉬 분할부(130), 파일 추출부(140)를 포함하여 구성된다.
파일 변환부(110)는 외부(예컨대, 건축설계사무소)로부터 제공받은 스케치업(Sketchup) 파일(예컨대, 3차원 모델)을 라이노(Rhino) 프로그램 기반의 파일로 변환하고, 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬(cracked mesh)를 깨끗한 면(clean surface)으로 수정해준다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하기로 한다. 파일 변환부(110)는 마이크로프로세서나 마이크로컨트롤러로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 스케치업(Sketchup)은 3차원 모델링 소프트웨어로서, 간편한 인터페이스로 쉽게 모델링을 할 수 있는 것이 특징이다. 건축설계사무소에서 캐드와 함께 가장 많이 사용되며, 이와 같은 스케치업에서는 코딩으로 작업을 하는 것과 같은 것들은 불가능하다. 또한, 상기 라이노(Rhino)는 3차원 컴퓨터 그래픽스 및 컴퓨터 지원 설계 응용 소프트웨어이다. 여기서, 또한 스케치업 파일을 라이노(Rhino) 프로그램 기반의 파일로 변환하는 것으로 서술하고 있으나, 반드시 라이노(Rhino) 프로그램으로 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라서는 다른 3차원 모델링 소프트웨어(예를 들면, Revit)가 사용될 수도 있다.
이상과 같은 파일 변환부(110)가 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬를 깨끗한 면으로 수정함에 있어서, 깨진 메쉬(스케치업 파일을 라이노 파일로 변환하면 면이 메쉬 형태로 나타내게 됨)에 대하여 면(face)과 꼭지점(vertice)의 개수에 따라 메쉬를 분류하고, 분류된 메쉬를 그래스호퍼(grasshopper) 프로그램을 기반으로 깨진 메쉬 분류 코드를 이용하여 깨끗한 면으로 수정할 수 있다. 여기서, 그래스호퍼 (grasshopper)는 기본적인 프로그램 언어를 노드와 와이어라는 시각적인 요소로 표현해서 원하는 기능을 실현할 수 있는 비주얼 프로그래밍 소프트웨어이다. 이는 라이노(Rhino) 파일을 열고 있을 때에만 사용 가능하다. 그래스호퍼(Grasshopper) 내에 있는 수많은 플러그-인(plug-in)을 사용할 수 있는데, 본 발명에서는 일조분석 플러그-인(plug-in)인 레이디버그(Ladybug)를 사용한다. 여기서, 또한 마찬가지로 깨진 메쉬를 깨끗한 면으로 수정함에 있어서, 반드시 그래스호퍼 소프트웨어로 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라서는 다른 비주얼 프로그래밍 소프트웨어(예컨대, Dynamo)가 사용될 수도 있다.
메쉬 추출부(120)는 상기 파일 변환부(110)에 의해 깨진 메쉬가 수정된 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류하고, 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출한다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하기로 한다. 이상과 같은 메쉬 추출부(120)도 마이크로프로세서나 마이크로컨트롤러로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 메쉬 추출부(120)가 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류함에 있어서, 정남향을 기준(0°)으로 ±22.5°범위로 8등분하여 분류할 수 있다. 여기서, 또한 이와 같은 8등분은 하나의 예시이며, 4등분, 6등분, 10등분 등 설계 조건에 따라 다양한 등분으로 변경될 수 있다.
또한, 상기 메쉬 추출부(120)가 분석하고자 하는 면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출함에 있어서, 방향별 분류 후 특정 방향에 대하여 레이디버그(Ladybug) 플러그인 내의 일조 분석 엔진을 실행하여 일조 시간이 5시간 이상인 메쉬를 추출할 수 있다. 여기서, 일조 시간이 5시간 이상인 메쉬를 추출하는 것으로 서술했으나, 이와 같이 "5시간"으로 한정되는 것은 아니며, 어떤 환경이나 조건에 따라 이 5시간은 다른 시간값(예컨대, 4시간, 6시간 등)으로 변경될 수 있다.
메쉬 분할부(130)는 상기 메쉬 추출부(120)에 의해 추출된 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할하고, 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입한다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하기로 한다. 여기서, 이와 같은 메쉬 분할부(130)도 마이크로프로세서나 마이크로컨트롤러로 구성될 수 있다. 또한, 상기 메쉬 분할부(130)가 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할함에 있어서, 상기 태양광발전 모듈의 사이즈는 최소 시공가격 또는 최소 모듈의 종류 중 적어도 어느 하나의 선택에 따라 설정될 수 있다. 또한, 태양광발전 모듈(PV/BIPV 모듈)은 제조사마다 최소/최대 사이즈가 다르기 때문에 본 발명의 발명자에 의해 미리 설정(작성)해 놓은 태양광발전 모듈 사이즈 코드를 이용하여 사이즈를 조절할 수 있다.
또한, 상기 메쉬 분할부(130)가 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입함에 있어서, 상기 분할된 면에 대하여 겹쳐진 면을 제거하고, 겹쳐진 면이 제거된 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입할 수 있다. 이때, 상기 셀의 사이즈, 시공라인의 두께, 셀과 모듈의 테두리 간의 간격은 모듈 내 셀과 시공라인 삽입용 코드를 이용하여 선택적으로 수정할 수 있다.
파일 추출부(140)는 상기 메쉬 분할부(130)에 의해 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출한다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하기로 한다. 여기서, 이와 같은 파일 추출부(140)도 마이크로프로세서나 마이크로컨트롤러로 구성될 수 있다. 또한, 상기 파일 추출부(140)가 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출함에 있어서, 상기 모듈의 상세 정보는 모듈의 커브로 만들어진 형태, 사이즈, 용량, 수량을 포함할 수 있다. 이때, 또한 상기 특정 파일은 입면이 표현된 캐드(CAD) 파일, 모듈 종류 캐드 파일, 모듈 상세 정보 엑셀(excel) 파일을 포함할 수 있다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템(100)은 상기 파일 변환부(110), 메쉬 추출부(120), 메쉬 분할부 (130) 및 파일 추출부(140)의 각각의 상태를 체크 및 동작을 제어하는 제어부(150)를 더 포함할 수 있다. 이때, 시스템 운용을 위한 OS(operating system)를 비롯하여 태양광발전 모듈의 설계와 관련된 각종 응용 프로그램(application)과 데이터 및 정보가 저장되어 있는 데이터베이스(DB)(160)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 이상과 같은 파일 변환부(110), 메쉬 추출부(120), 메쉬 분할부 (130), 파일 추출부(140), 제어부(150) 및 데이터베이스(DB)(160)는 하나의 컴퓨터 시스템으로 통합되어 전체적으로 하나의 일체화된 시스템으로 구성될 수도 있다.
한편, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템(300)은 위에서 설명한 제1 실시예의 경우와는 달리 외부로부터 스케치업 파일이 아닌 라이노 프로그램 기반 파일을 제공받을 경우에 적용되는 것으로서, 메쉬 추출부(320), 메쉬 분할부(330), 파일 추출부(340)를 포함하여 구성된다.
메쉬 추출부(320)는 외부(예컨대, 건축설계사무소)로부터 제공받은 라이노(Rhino) 프로그램 기반 파일의 면을 방향별로 분류하고, 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출한다.
메쉬 분할부(330)는 상기 메쉬 추출부(320)에 의해 추출된 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할하고, 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입한다.
파일 추출부(340)는 상기 메쉬 분할부(330)에 의해 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출한다. 도 9에서 참조번호 350은 제어부, 360은 데이터베이스(DB)를 각각 나타낸다.
여기서, 이상과 같은 메쉬 추출부(320), 메쉬 분할부(330), 파일 추출부 (340)와 제어부(350) 및 데이터베이스(DB)(360)는 위에서 설명한 제1 실시예에서의 메쉬 추출부(120), 메쉬 분할부(130), 파일 추출부(140)와 제어부(150) 및 데이터베이스(DB)(160)와 실질적으로 각각 동일하며, 따라서 이 제2 실시예에서의 메쉬 추출부(320), 메쉬 분할부(330), 파일 추출부(340)와 제어부(350) 및 데이터베이스(DB)(360)에 대한 좀 더 상세한 설명은 제1 실시예에서의 메쉬 추출부(120), 메쉬 분할부(130), 파일 추출부(140)와 제어부(150) 및 데이터베이스 (DB)(160)에 대한 설명으로 갈음하기로 하고 여기서는 생략하기로 한다.
그러면, 이하에서는 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템에 기반한 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법에 대해 설명해 보기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법은, 먼저 파일 변환부(110)가 외부(예컨대, 건축설계사무소)로부터 제공받은 도 3과 같은 스케치업(Sketchup) 파일(예컨대, 3차원 모델)을, 도 4와 같이 라이노(Rhino) 프로그램 기반의 파일로 변환하고, 도 5와 같이 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬(cracked mesh)(도 5의 (a)에서 대각선 방향으로 선이 그어진 면이 깨진 메쉬임)를 깨끗한 면(clean surface)(도 5의 (b)와 같이 대각선 방향의 선이 제거된면)으로 수정해준다(단계 S201). 도 4에서 (a)는 도 3의 스케치업 파일을 라이노 파일로 변환한 상태를 나타낸 도면이고, (b)는 (a)의 확대도이다.
여기서, 상기 파일 변환부(110)가 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬(cracked mesh)를 깨끗한 면(clean surface)으로 수정함에 있어서, 깨진 메쉬(스케치업 파일을 라이노 파일로 변환하면 면이 메쉬 형태로 나타내게 됨)에 대하여 면(face)과 꼭지점(vertice)의 개수에 따라 메쉬를 분류하고, 분류된 메쉬를 그래스호퍼(grasshopper) 프로그램을 기반으로 깨진 메쉬 분류 코드를 이용하여 깨끗한 면(clean surface)으로 수정할 수 있다.
이렇게 하여 파일 변환부(110)에 의해 스케치업(Sketchup) 파일을 라이노 파일로 변환하고, 변환 과정에서의 깨진 메쉬가 깨끗한 면으로 수정 완료되면, 메쉬 추출부(120)는 도 6의 (a)와 같이 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류하고, (b)와 같이 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 미리 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출한다(단계 S202). 여기서, 이와 같이 메쉬 추출부(120)가 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류함에 있어서, 정남향을 기준(0°)으로 ±22.5°범위로 8등분하여 분류할 수 있다. 또한, 상기 메쉬 추출부(120)가 분석하고자 하는 면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출함에 있어서, 방향별 분류 후 특정 방향에 대하여 레이디버그(Ladybug) 플러그인 내의 일조 분석 엔진을 실행하여 일조 시간이 5시간 이상인 메쉬를 추출할 수 있다. 여기서, 5시간은 반드시 이와 같이 5시간으로 한정되는 것은 아니며, 어떠한 환경이나 조건에 따라 다른 시간값(예컨대, 4시간, 6시간 등)으로 변경될 수 있다.
이상에 의해 최외부면에 대한 일조 분석 및 일조 시간이 미리 설정된 시간 이상인 메쉬의 추출이 완료되면, 메쉬 분할부(130)는 도 7의 (a)와 같은 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를, 도 7의 (b)와 같이 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할하고, 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입한다(단계 S203). 여기서, 상기 메쉬 분할부(130)가 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할함에 있어서, 상기 태양광발전 모듈의 사이즈는 최소 시공가격 또는 최소 모듈의 종류 중 적어도 어느 하나의 선택에 따라 설정될 수 있다. 또한, 상기 메쉬 분할부(130)가 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입함에 있어서, 상기 분할된 면에 대하여 겹쳐진 면을 제거하고(즉, 모델링 과정에서의 오류로 인해 겹치는 면이 발생하게 되는데, 이를 제거함으로써 후속 프로세스에서 출력될 모듈의 수량에 발생할 오류를 없애는 작업임), 겹쳐진 면이 제거된 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입할 수 있다. 이때, 상기 셀의 사이즈, 시공라인의 두께, 셀과 모듈의 테두리 간의 간격은 모듈 내 셀과 시공라인 삽입용 코드를 이용하여 선택적으로 수정할 수 있다.
이후, 파일 추출부(140)는 도 8의 (a)와 같은 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어, 도 8의 (b)∼(d)와 같이 특정 파일 형태로 추출한다(단계 S204). 여기서, 상기 파일 추출부(140)가 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출함에 있어서, 상기 모듈의 상세 정보는 모듈의 커브로 만들어진 형태, 사이즈, 용량, 수량을 포함할 수 있다. 이때, 또한 상기 특정 파일은 도 8의 (b)와 같은 입면이 표현된 캐드(CAD) 파일, (c)와 같은 모듈 종류 캐드 파일, 그리고 (d)와 같은 모듈 상세 정보 엑셀 파일을 포함할 수 있다.
한편, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 이 본 발명의 제2 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법은 위에서 설명한 제1 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법의 경우와는 달리 외부로부터 스케치업 파일이 아닌 라이노 프로그램 기반 파일을 제공받을 경우에 적용되는 것으로서, 먼저 메쉬 추출부 (320)가 외부로부터 제공받은 라이노(Rhino) 프로그램 기반 파일의 면을 방향별로 분류하고, 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출한다(단계 S401).
그러면, 메쉬 분할부(330)는 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할하고, 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입한다(단계 S402).
이후, 파일 추출부(340)가 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출한다(단계 S403).
여기서, 이상과 같은 단계 S401∼S403은 위에서 설명한 제1 실시예에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법, 즉 도 2의 흐름도에서의 단계 S202∼S204와 각각 실질적으로 동일하며, 따라서 이 제2 실시예에서의 단계 S401∼S403에 대한 좀 더 상세한 설명은 제1 실시예에서의 단계 S202∼S204에 대한 설명으로 갈음하기로 하고 여기서는 생략하기로 한다.
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템 및 방법은 스케치업 파일을 라이노 파일로 변환하고, 그 과정에서의 깨진 메쉬를 깨끗한 면으로 수정하며, 깨끗해진 면을 방향별로 분류 및 분석 대상의 최외부면에 대해 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬를 추출하고, 추출된 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할 및 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입하며, 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출함으로써, 건축 기획 단계와 심의 단계에서의 반복되는 설계 변경에 맞추어 신속한 대응이 가능하도록 일조 분석과 태양광 PV/BIPV 모듈 사이즈 및 발전량을 자동으로 신속하게 산출할 수 있는 장점이 있다.
또한, 건물의 외벽 및 창과 지붕의 일조량을 분석하고, 그 결과를 토대로 태양광 PV/BIPV의 입면도, 발전량, 모듈 유형을 자동으로 산출할 수 있는 장점이 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 300: (본 발명)건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템
110: 파일 변환부 120, 320: 메쉬 추출부
130, 330: 메쉬 분할부 140, 340: 파일 추출부
150, 350: 제어부 160, 360: 데이터베이스(DB)
110: 파일 변환부 120, 320: 메쉬 추출부
130, 330: 메쉬 분할부 140, 340: 파일 추출부
150, 350: 제어부 160, 360: 데이터베이스(DB)
Claims (22)
- 외부로부터 제공받은 스케치업(Sketchup) 파일을 라이노(Rhino) 프로그램 기반의 파일로 변환하고, 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬(cracked mesh)를 깨끗한 면(clean surface)으로 수정해주는 파일 변환부;
상기 파일 변환부에 의해 깨진 메쉬가 수정된 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류하고, 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출하는 메쉬 추출부;
상기 메쉬 추출부에 의해 추출된 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할하고, 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입하는 메쉬 분할부; 및
상기 메쉬 분할부에 의해 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출하는 파일 추출부를 포함하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 파일 변환부, 메쉬 추출부, 메쉬 분할부 및 파일 추출부의 각각의 상태를 체크 및 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템. - 제2항에 있어서,
시스템 운용을 위한 OS(operating system)를 비롯하여 태양광발전 모듈의 설계와 관련된 각종 응용 프로그램(application)과 데이터 및 정보가 저장되어 있는 데이터베이스(DB)를 더 포함하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 파일 변환부가 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬(cracked mesh)를 깨끗한 면(clean surface)으로 수정함에 있어서, 깨진 메쉬에 대하여 면(face)과 꼭지점(vertice)의 개수에 따라 메쉬를 분류하고, 분류된 메쉬를 그래스호퍼 (grasshopper) 프로그램을 기반으로 깨진 메쉬 분류 코드를 이용하여 깨끗한 면으로 수정하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 메쉬 추출부가 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류함에 있어서, 정남향을 기준(0°)으로 ±22.5°범위로 8등분하여 분류하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 메쉬 추출부가 분석하고자 하는 면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출함에 있어서, 방향별 분류 후 특정 방향에 대하여 레이디버그(Ladybug) 플러그인 내의 일조 분석 엔진을 실행하여 일조 시간이 5시간 이상인 메쉬를 추출하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 메쉬 분할부가 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할함에 있어서, 상기 태양광발전 모듈의 사이즈는 최소 시공가격 또는 최소 모듈의 종류 중 적어도 어느 하나의 선택에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 메쉬 분할부가 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입함에 있어서, 상기 분할된 면에 대하여 겹쳐진 면을 제거하고, 겹쳐진 면이 제거된 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템.
- 제8항에 있어서,
상기 셀의 사이즈, 시공라인의 두께, 셀과 모듈의 테두리 간의 간격은 모듈 내 셀과 시공라인 삽입용 코드를 이용하여 선택적으로 수정하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 파일 추출부가 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출함에 있어서, 상기 모듈의 상세 정보는 모듈의 커브로 만들어진 형태, 사이즈, 용량, 수량을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템.
- 제10항에 있어서,
상기 특정 파일은 입면이 표현된 캐드(CAD) 파일, 모듈 종류 캐드 파일, 모듈 상세 정보 엑셀(excel) 파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 시스템.
- 삭제
- a) 파일 변환부가 외부로부터 제공받은 스케치업(Sketchup) 파일을 라이노(Rhino) 프로그램 기반의 파일로 변환하고, 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬(cracked mesh)를 깨끗한 면(clean surface)으로 수정해주는 단계;
b) 메쉬 추출부가 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류하고, 분석하고자 하는 방향의 최외부면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 미리 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출하는 단계;
c) 메쉬 분할부가 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할하고, 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입하는 단계; 및
d) 파일 추출부가 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출하는 단계를 포함하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 단계 a)에서 파일 변환부가 변환 과정에서 발생한 깨진 메쉬(cracked mesh)를 깨끗한 면(clean surface)으로 수정함에 있어서, 깨진 메쉬에 대하여 면(face)과 꼭지점(vertice)의 개수에 따라 메쉬를 분류하고, 분류된 메쉬를 그래스호퍼(grasshopper) 프로그램을 기반으로 깨진 메쉬 분류 코드를 이용하여 깨끗한 면(clean surface)으로 수정하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 단계 b)에서 상기 메쉬 추출부가 전체적으로 깨끗해진 면을 방향별로 분류함에 있어서, 정남향을 기준(0°)으로 ±22.5°범위로 8등분하여 분류하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 단계 b)에서 상기 메쉬 추출부가 분석하고자 하는 면에 대해 일조 분석을 수행하여 일조 시간이 설정된 시간 이상인 메쉬(mesh)를 추출함에 있어서, 방향별 분류 후 특정 방향에 대하여 레이디버그(Ladybug) 플러그인 내의 일조 분석 엔진을 실행하여 일조 시간이 5시간 이상인 메쉬를 추출하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 단계 c)에서 상기 메쉬 분할부가 상기 설정된 시간 이상인 메쉬를 태양광발전 모듈의 사이즈에 맞게 분할함에 있어서, 상기 태양광발전 모듈의 사이즈는 최소 시공가격 또는 최소 모듈의 종류 중 적어도 어느 하나의 선택에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 단계 c)에서 상기 메쉬 분할부가 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입함에 있어서, 상기 분할된 면에 대하여 겹쳐진 면을 제거하고, 겹쳐진 면이 제거된 분할된 면에 대하여 태양광발전 모듈 내부의 세부적인 셀과 시공라인 커브를 삽입하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법.
- 제18항에 있어서,
상기 셀의 사이즈, 시공라인의 두께, 셀과 모듈의 테두리 간의 간격은 모듈 내 셀과 시공라인 삽입용 코드를 이용하여 선택적으로 수정하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 단계 d)에서 상기 파일 추출부가 상기 셀과 시공라인 커브의 삽입이 완료된 태양광발전 모듈의 상세 정보를 차트로 만들어 특정 파일 형태로 추출함에 있어서, 상기 모듈의 상세 정보는 모듈의 커브로 만들어진 형태, 사이즈, 용량, 수량을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법.
- 제20항에 있어서,
상기 특정 파일은 입면이 표현된 캐드(CAD) 파일, 모듈 종류 캐드 파일, 모듈 상세 정보 엑셀 파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈 자동 설계 방법.
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2023
- 2023-05-23 KR KR1020230066221A patent/KR102661406B1/ko active IP Right Grant
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