KR20090022668A - 이동통신망을 이용한 태양광집광장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양궤도를 추적하여 태양의 현위치의 정보를 수집하여 데이터화 하며, 상기 데이터를 무선전송이 가능한 태양궤도 추적장치를 중앙운영서버와 연산장치로 구성시키며, 태양의 위치정보를 무선전송하는 이동통신시스템을 활용하여 전송하며, 개개인의 공간에 구비된 단말장치와 연계된 집광장치에서 이에 대한 정보를 분석하여 집광장치의 위치를 시각에 따라 변동시켜 효율적으로 태양광을 채광하며, 채광된 태양광을 전달하는 전달장치와 발광장치를 구비함으로써, 저비용 고효율의 실용화된 태양광 집광장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 태양의 궤도추적 정보를 구비한 중앙 운영서버에서 연산후, 단말 태양광집광장치에 이동통신망을 통하여 태양위치정보를 전달하여, 태양광의 집광장치의 구동을 구현함으로써, 정밀한 태양의 궤도의 추적이 가능한 저렴한 태양광집광장치를 제공하는 효과가 있다.

태양광 집광장치, 이동통신망, 광섬유

Description

이동통신망을 이용한 태양광집광장치{solar condensing apparatus using mobilecommunication network}

근래에는 화석 에너지의 사용으로 인하여 환경의 심각한 오염이 사회문제로 되고 있으며, 따라서 소위 크린 에너지의 개발이 전 세계적으로 활발이 추진되고 있는 것이다. 그 대표적인 일예가 태양에너지의 개발이다. 이러한 태양에너지를 활용하기 위하여는 먼저 수집과정이 필요하게 되는데 태양은 항상 위치가 변화되는 것이므로 고정된 구조의 수집장치로는 그 효율이 저조하여 실용에 문제가 있는 것이다. 그러므로 최근에는 태양에너지의 수집장치가 태양의 방향을 추적하여 향일성(向日性)이 유지되도록 함으로써, 태양에너지가 효율적으로 태양에너지 이용기기에 전달될 수 있도록 하는 태양추적장치들이 제안된 바 있다. 이러한 태양추적장치를 기반으로 하여 태양광을 채광하며, 이러한 채광을 상기 태양추적장치를 활용하여 정밀하게 태양의 궤도를 추적하며, 가장 효율적인 방식으로 태양광을 채광하는 방식으로 기술은 진보하고 있다. 본 발명은 이러한 태양광을 채광하는 방식에 있어서, 보다 저렴한 비용으로 가정이나 개인, 작은 규모로 태양광을 채광하는 시스템에 대한 것이다.

태양광을 채광하기 위한 전제로 현재에 제시된 태양추적기술은 태양의 정밀한 궤도를 계산하여 이를 기반으로 매우 효율적으로 태양광을 수집하는 기법으로까지 발전하고 있다.

이러한 태양추적장치들은 크게 보아 프로그램에 의하여 계산된 좌표에 따라 구동모우터가 작동됨으로써 태양을 추종하는 좌표계산방식과, 수시로 광센서에 의하여 검출되는 신호출력에 따라 구동 모우터를 제어하여 태양을 추종하는 광센서방식의 두 가지로 분류할 수 있다.

이러한 좌표계산 방식은 일기상태에 구애받지 않고 태양을 추종할 수 있다는 장점이 있는 반면에 오차의 누적으로 주기적인 번거로운 교정작업이 필수적이므로 유지, 보수의 번거로움이 있으며, 광센서 방식은 그 구조가 비교적 간결하다는 장점은 있으나 날씨가 흐린 경우에는 태양의 추적이 불가능하고 이러한 상태로 시간이 경과되어, 태양의 위치가 상당히 변화된 경우에는 태양이 추적장치의 추적가능범위를 벗어나게 되어 추적 자체가 불가능하게 되는 것이며, 추종가능범위가 협소하여 작동의 연속성이 유지되기 어렵다는 등의 문제점이 있는 것이다.

특히, 태양의 추적에 있어서 태양위치 계산은 지구에서 본 태양의 고도와 방위각을 계산해내는 것으로 추적시스템의 입력신호로서 사용되는 태양의 위치를 천문학에서 정의된 지구의 운동 관계식을 사용하여 계산해 낸 것이다. 그러나 천문학에서 사용되는 태양위치계산을 위한 관계식은 대단히 복잡하고 방대하여 작은 계산 오차도 결과값에 큰 영향을 주게 된다. 기상 관측 등에 사용되는 태양 추적 시스템은 고정밀도 마이컴과 연산장치를 사용하거나 센서 방식을 사용한다. 태양의 위치는 지평면으로부터 태양의 고도각(elevation) 및 방위각(azimuth)을 사용하여 정의한다.

종래의 태양추적 정렬방식을 사용하는 기술들을 보면, 주로 센서를 적용한 방식을 적용하여 낙엽이나 황사로 인한 오동작의 우려가 많고 추적 횟수가 많아져 구동장치 소비 전력이 많아지는 단점이 있었다. 프로그램 방식의 추적 장치는기상관측이나 천문 관측용으로 주로 적용되었으나 부피가 크고 미세 추적 특성으로 인해 구동장치의 기동ㆍ정지 횟수가 많아진다. 또한 부피가 크고 고가여서 태양광발전용으로 부적합하였다.

상술한 바와 같이 태양광을 채집하는 데에 있어서는 상기 태양의 위치정보를 추적하는 시스템을 구비하여 정밀도를 높여 그 효율성을 증진할 수는 있으나, 개개인이 상술한 태양광을 채집하여 가정의 광원이나 조명으로 활용하는데에는 그 비용과 구동방식, 제조비용이 막대하여 상용화가 불가능한 것이 그 한계점이라고 할 수 있다. 즉, 대규모의 연구단지나 태양광 축적 시범시설, 연구소, 천문대 등의 대규모 기관이나 시설이 아닌 개별적으로 개개인의 공간을 저렴한 비용과 간단한 공정으로 구현되는 실용성 있는 태양광 집광장치는 현재 전무한 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목 적은 태양의 궤도추적 정보를 구비한 중앙 운영서버에서 태양의 위치를 연산 후, 단말 태양광집광장치에 이동통신망을 통하여 태양위치정보를 무선전송하여, 태양광의 집광장치의 구동을 구현함으로써, 정밀한 태양의 궤도의 추적이 가능한 저렴한 태양광집광장치를 제공하데 있다.

특히 태양광의 전달을 건물의 구조나 태양광이 없는 곳에서 보조적인 인공조명을 병행할 수 있는 복합적인 태양광집광장치를 제공하여 보다 효율적이고 장소의 제약을 받지 않는 태양광 집광장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 태양궤도를 추적하여 태양의 현위치의 정보를 수집하여 각 단말의 위치정보를 기초로 연산을 진행하여 데이터화 하며, 상기 데이터를 무선전송이 가능한 태양궤도 추적장치를 중앙운영서버와 연산장치로 구성시키며, 태양의 위치정보를 무선전송하는 이동통신시스템을 활용하여 전송하며, 개개인의 공간에 구비된 단말장치와 연계된 집광장치에서 이에 대한 정보를 분석하여 집광장치의 위치를 시각에 따라 변동시켜 효율적으로 태양광을 채광하며, 채광된 태양광을 전달하는 전달장치와 발광장치를 구비함으로써, 저비용 고효율의 실용화된 태양광 집광장치를 제공할 수 있게 한다.

본 발명에 따르면, 태양의 궤도추적 정보를 구비한 중앙 운영서버에서 연산후, 단말 태양광집광장치에 이동통신망을 통하여 태양위치정보를 전달하여, 태양광 의 집광장치의 구동을 구현함으로써, 정밀한 태양의 궤도의 추적이 가능한 저렴한 태양광집광장치를 제공하는 효과가 있다.

특히 본 발명에 따르면, 태양광의 전달을 건물의 구조나 태양광이 없는 곳에서 보조적인 인공조명을 병행할 수 있는 복합적인 태양광집광장치를 제공하여 보다 효율적이고 장소의 제약을 받지 않는 태양광 집광장치를 제공하는 효과도 있다.

본 발명은 태양궤도를 추적하여 태양의 현위치를 정보를 수집하고 각각의 단말 채광장치의 위치정보를 기초로 연산하여 데이터화 하며, 상기 데이터를 무선전송이 가능한 태양궤도 추적장치;상기 태양궤도 추적장치로부터 무선전송되는 태양궤도에 대한 정보를 기초로 태양의 현위치에 따라 태양광을 채광하는 단말 태양광집광장치; 상기 단말 태양광집광장치에서 채광된 태양광을 전달하는 전달장치; 및 상기 전달장치를 통해 전달된 태양광을 발광시키는 발광장치; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공하여 저렴한 비용으로 태양의 궤도의 현위치를 이동통신망을 통하여 전달받아 효율적으로 태양광을 집광할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 태양궤도 추적장치는, 현재의 태양의 위치를 실시간으로 연산하는 중앙운영서버와 상기 중앙운영서버에서 데이터화된 태양의 위치정보를 무선으로 전송하는 이동통신망을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공하여, 값비싼 태양고도계산계측장비를 부가하지 않고도 외부에서 이루어진 태양고도등의 정보를 이동통신망을 통하여 간편 하게 수집하여 비용의 저렴화를 통한 실용화를 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 단말 태양광집광장치는, 상기 중앙운영서버에서 무선전송되는 태양의 위치정보를 송신하는 수신부; 상기 수신부에서 전송된 태양의 위치정보에 따라 기존의 태양궤도의 수정하는 제어부; 및 상기 제어부에서 수정된 태양궤도에 따라 태양의 집광위치를 보정하는 채광부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공하여 수집된 정보들을 이용하여 효율적인 태양광의 집광이 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 채광부는 상기 제어부에서 수정된 태양궤도에 따라 X-Y축 이동이 가능한 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공하여, 수정된 태양궤도로 상기 채광부를 이동하여 효율적인 집광이 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 제어부는, 상기 태양광집광장치의 전원을 제어하는 전원제어부; 상기 전원제어부의 시간에 따른 전력의 개폐여부를 제어하는 시간제어부; 상기 전원부과 시간제어부 및 구동부를 제어하며 기존의 태양궤도와 새로운 태양궤도의 궤도값의 차이를 보정할 수 있도록 X-Y축 이동값을 연산하는 중앙처리장치; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공하여 보다 정밀한 집광장치의 제어가 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 무선전송되는 상기 태양의 위치정보는 SMS 방식에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공하여 저비용의 정보수집을 통하여 개인 가정 등에서도 상기 태양광집광장치를 이용할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 단말 태양광 집광장치는, 상기 시간제어부에서 설정된 시간분류별로 가동과 정지를 반복하되, 가동시에는 각 시간별로 태양궤도의 수정값을 반영하여 상기 중앙처리장치에 의해 연산된 보정값을 상기 가동시간별로 보정하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공하여 전력소모를 최소화하고 시간대별 채광효율을 높일 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 채광부는, 태양광이 입사되는 집광렌즈와 상기 집광렌즈를 고정하는 고정부로 형성된 집광기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 전달장치는 상기 집광기의 후단에 광파이버(fiber)로 연결되어 광을 발송하는 광발송부에 연결되며, 상기 광발송부에서 상기 발광장치로 광파이버로 연결되는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공하여, 효율으로 광을 건물 내부로 이송이 될 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 전달장치는, 상기 광파이버의 종단을 캡형식으로 씌우되 광 전달이 가능한 재질로 이루어지는 종단처리부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공하여 장비의 광전달의 효율성을 높일 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기의 전달장치는 상기 광파이버가 절단되어 절단된 부위에 2 이상의 종단처리부를 구비하여, 근거리 또는 원거리의 이격된 거리를 무선으로 광을 전달하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공 하여 제조방식의 경제성을 도모할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 발광장치는 적어도 하나 이상의 상기 광파이버의 종단처리부에 의해 발광되는 태양광에 의한 조명을 이용하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공하여, 안정적인 광의 전달을 도모한다.

또한, 본 발명은 상기 발광장치는, 적어도 하나 이상의 상기 광파이버의 종단처리부에 의한 발광량을 수집하는 자연발광부와; 상기 자연발광부와 격리된 공간에 형성되는 인공조명장치의 발광량을 수집하는 인공발광부; 상기 자연발광부와 인공발광부의 조명을 선택적으로 조절할 수 있는 전환기;를 구비하여, 상기 전환기에서 선택되는 상기 자연발광부 또는 인공발광부의 빛을 유도하여 외부를 조명시키는 제2발광 광파이버; 를 포함하는 복합발광장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공하여 자연광과 인공조명을 교대로 이용할 수 있도록 해, 조명원으로 본 장치를 이용함에 있어 사용의 편의성을 증진시킨다.

또한, 본 발명은 상기 발광장치는, 적어도 하나 이상의 상기 광파이버의 종단처리부에 의한 태양광을 집광시키는 볼록렌즈와; 상기 볼록렌즈의 상부에 배치되어 인공광을 도출하는 인공조명장치; 및 상기 태양광과 인공광을 합성하여 출력하는 반사경을 포함하는 합성발광장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치를 제공하여 보다 효율적인 광을 제공할 수 있게 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용을 구체적으로 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 집광장치는 태양에 대한 위치정보를 수집하여 데이터화하는 태양궤도추적장치(100)와 상기 태양궤도 추적장치로부터 무선전송되는 태양궤도에 대한 정보를 기초로 태양의 현위치에 따라 태양광을 채광하는 단말 태양광집광장치(200), 그리고 상기 단말 태양광집광장치에서 채광된 태양광을 전달하는 전달장치(300), 상기 전달장치를 통해 전달된 태양광을 발광시키는 발광장치(400)을 포함하여 이루어진다.

상기 태양궤도 추적장치(100)는, 현재의 태양의 위치를 실시간으로 연산하는 궤도추적연산기(110)를 구비한 중앙운영서버(120)와 상기 중앙운영서버에서 데이터화된 태양의 위치정보를 무선으로 전송하는 이동통신망(130)이로 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기 단말 태양광집광장치(200)는 상기 중앙운영서버(120)에서 무선전송되는 태양의 위치정보를 수신하는 수신부(210)와 상기 수신부에서 전송된 태양의 위치정보에 따라 기존의 태양궤도의 수정하는 제어부(220) 및 상기 제어부에서 수정된 태양궤도에 따라 태양의 집광위치를 보정하는 채광부(230)로 이루어진다. 상기 채광부는 태양궤도의 보정된 값에 따라 채광부를 X축방향과 Y축방향으로 움직이는 구동부(240)가 마련됨이 바람직하다.

또한 상기 채광부(230)를 통하여 채광된 태양광은 광발송부(320)에서 발송하여 광파이버(310)을 통하여 발광장치(400)로 전달된다.

도 2를 참조하여 상기 본 발명의 제어부(220)와 연결되는 구성요소를 구체적 으로 설명한다. 본 발명의 제어부(22)는, 기본적으로 태양광집광장치의 전원을 제어하는 전원제어부(221)와 상기 전원제어부의 시간에 따른 전력의 개폐 여부를 제어하는 시간제어부((watch dog timer;222), 상기 전원부과 시간제어부 및 구동부를 제어하며 기존의 태양궤도와 새로운 태양궤도의 궤도값의 차이를 보정할 수 있도록 X-Y축 이동값을 연산하는 중앙처리장치(CPU;223)로 이루어진다. 물론 X-Y축 이동값을 연산한 경우 채광부의 구동은 구동부(240)에 의해 이루어진다. 구동부는 모터와 모터에 의해 이루어져 축이동이 가능한 기어를 이용하여 이루어짐이 바람직하다.

또한 상기 시간제어부(222)는 자체타이머를 내장하고 일정시간 후 전원제어부를 구동하여 각 구성에 전원을 공급할 수 있도록 하며, 채광작업 후 에는 전력을 차단하는 역할을 한다. 시간제어부 외에 상기 중앙처리장치의 기능을 위해 별도의 시간제어기(timer controller)를 둘 수 있다.

특히 상기 중앙처리장치(221)는 구동부의 제어와 동시에 본 장치의 수신부 (무선인터넷모뎀)을 통한 태양궤도값의 보정요청을 하거나, 설정값을 초기화하며, 무선모뎀을 통하여 이루어지는 궤도의 자료를 수신하는 기능을 아울러 수행한다.

도 3은 본 발명의 제어부에 의한 제어 기작을 도시한 개념도이다.

본 발명에 따른 제어부는 일단 전원이 켜지면(Power on), 켜지는 시간의 시간을 체크하고, 현재 작업개시된 시간의 태양의 궤도값을 요청하게 된다. 이러한 요청은 무선모뎀을 통하여 상술한 태양궤도 추적장치에 이동통신망을 통하여 전송되며, 이후 현재의 태양궤도값을 수신하고, 이에 대한 현재 태양궤도값과 장비가 설정된 태양궤도값의 오차를 연산하여 (X-Y연산) 오차만큼 채광부를 구동시켜 구동 하게 된다. 일단 구동을 하여 현재의 태양궤도에 맞에 채광부를 구동시키고 난 후에는 전력을 차단(Sleep)하게 된다. 이후 다시 일정시간 후 전원을 키고 다시 상기와 같은 작업을 반복수행함으로써, 시간대별 정확한 태양궤도에 따른 보정값을 구비할 수 있게 한다.

도 4는 도 3에서 기술한 일정시간별로 단말태양광집광장치를 구동시키고 차단하는 간략한 순서를 도시한 것이다.

즉 상기 도 3의 시간제어부((watch dog timer;222)에 의해 일출과 동시에 장치의 값을 초기화시키며 구동을 시작하며, 낮시간에는 장치 전체를 On/Off 상태로 1분 간격으로 전력을 차단과 공급을 병행하며, 현재 시간에 맞은 태양궤도값에 따른 채광부의 보정을 유도한다. 태양이 없는 밤시간에는 장비 전체를 off상태(sleep)로 두게된다.

도 5는 태양궤도추적장치의 개념을 도시한 도면이다.

(a)는 태양궤도추적장치내의 중앙운영서버(120)는 각 단말 태양광집광장치에 있는 단말의 위치정보 즉 위도,고도,경도,기타 설치정보를 관리단말을 통해 입력을 받고 저장하며, 현재 태양의 위치정보를 연산하고 인터넷 망이나 관리단말을 통해서 보정된다. 이렇게 연산된 각 단말의 현재 태양의 위치에 대한 정보 결과는 각각의 단말태양광집광장치에서 현재 태양의 위치에 대한 데이터를 요구하는 경우에는 이동통신망(130)을 통하여 정보를 송신하게 된다.

(b)는 태양광집광장치에서 요청한 현재 태양의 위치정보, 또는 작업개시 개시값을 요청받는 경우에 중앙운영서버의 작업흐름을 나타낸 것이다.

상기 단말태양광집광장치가 가지고 있는 위도, 경도, GPS 등의 현위치에 대한 정보가 입력되어 상기 중앙운영서버 내부에 저장되며 이를 기초로 연산된 테이타가 각 단말태양광집광장치에 이동통신망과 SMS 발송을 통하여 전송된다. 이때 전송되는 정보에는 상기 제어부에서 요구되는 현재 태양의 위치에 따른 작업 개시궤도값이나 보정요구값이다.

도 6은 본 발명에 따른 채광부(230)를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 채광부는 태양궤도에 따른 이동을 통하여 정밀한 태양위치에 맞게 보다 많은 태양광을 채광할 수 있는 구조로 설치됨이 바람직하다.

이를 위하여 상기 채광부(230)은 태양광이 입사되는 집광렌즈(231)와 상기 집광렌즈를 고정하는 고정부(232)로 이루어지며, 이를 집광기라고 한다. 또한 상기 집광기의 말단에는 채광된 광을 전달 할 수 있는 광전달장치가 이어지며, 이는 광파이버(fiber)(310)로 형성됨이 바람직하다. 또한 상기 광파이버(310)의 말단은 광발송부에 연결된다. 특히 상기 채광부(230)는 채광부 전체를 연산된 현재의 태양궤도에 따른 종래 위치를 보정하기 위한 보정값이 제어부(220)를 통하여 주어지는 경우, X축 구동부(241)과 Y축구동부(242)를 구동시켜 보정하는 구동부가 구비된다. 이러한 구동부의 구성은 모터를 통한 회전력을 직선운동으로 바꾸어주는 리니어 기어등의 구동부나 이동레일을 통하여 이루어진다.

도 7을 참조하면, 또한 상기 태양광을 전달하는 광전달장치에 있어서 광파이버의 말단의 구성을 살펴보면, 상기 광발송부에서 또 다시 연결되어 원하는 위치로 광파이버가 이어지고 그 광파이버의 말단부는 도 7에 (a)에 도시된 바와 같은 종단 처리부(320)으로 처리됨이 바람직하다. 종단처리부는 광파이버의 말단을 캡형식으로 씌우는 형태로 광섬유 말단에서 도출되는 광을 효율적으로 모아 발광하는 형태로 이루어짐이 바람직하다. 광파이버의 일반적인 형태는 (b)도시된 바와 같이 다양한 형태로 이루어 질 수 있다.

도 8을 참조하여 상술한 광파이버의 다른 이용예를 설명한다.

광발송부에서 집광된 광이 광파이버(310)를 거쳐 종단부(320a)를 통해 도출되는 과정은 상술한 바와 같다. 그러나 광섬유를 분리하여 단락된 구조로 형성하는 것이 본 이용예의 특징이다. 즉 광을 전달할 건물의 위치가 너무 먼 경우, 또는 먼경우가 아니더라도 광파이버의 소비를 줄이기 위하여, 일정부분을 단락시키고 무선으로 광을 전달하는 방식을 이용할 수 있다. 즉 광파이버를 도시된 바와 같이 분리하여 각각의 분리된 끝에 종단처리부(320a,320b)를 형성하여 각 종단처리부 간에 광을 전달 할 수 있는 구조로 형성하고, 건물 내부에 또다른 종단처리부(320c)를 통해서 광을 전달하게 되는 것이다. 따라서 원거리 또는 근거리에 광을 전달함에 있어서, 광섬유의 소모를 줄이고, 무선으로 광을 전달하여 설비 상의 편의성을 구현할 수 있도록 한다.

도 9를 참조하여 본 발명에 따른 발광장치(400)의 다른 실시예를 설명한다.

본 발명의 발광장치는 광섬유의 말단에서 광을 도출하는 방식으로 발광을 이루는 것이 일반적이나, 도 9에 도시된 바와 같이 부분적으로 인공조명장치와 병행하여 사용할 수 있다.

광발송부에서 발송된 빛이 광파이버를 통해 전달되어 종단처리부에서 발광하는 자연발광부(410)과 상기 자연발광부(410)과 격벽(430)을 통해 분리되는 별도의 공간에 설치되는 인공조명장치에 의한 인공발광부(420)가 구비되는 복합발광장치로 발광장치를 구성할 수 있다.

특히 상기 자연발광부(410)와 인공발광부(420)의 광출사면 쪽은 개구되어 있으며, 개구된 입구는 전환기(440)를 두어 수동으로 어느 한쪽을 막을 수 있도록함이 바람직하다. 즉 태양광이 충분한 낮시간 때에는 자연발광부(410) 쪽이 개구 될 수 있도록 하고, 밤시간 때에는 인공발광부(420)가 개구될 수 있도록 한다. 이처럼 개구된 부분에서 출사되는 자연광 또는 인광광은 제2발광파이버(310a)를 통해 광을 원하는 위치로 이동시킬 수 있도록 한다.

도 10을 참고하여 본 발명에 따른 발광장치의 다른 실시예를 설명한다.

광발송부에서 전달되는 빛이 종단처리부(320)를 통해 출사되면, 볼록렌즈(450)을 통하여 한 지점으로 모이며, 이 빛이 모이는 지점의 상부에는 인공조명장치(460)를 두어 인공조명의 빛을 합성시키고, 이렇게 합성된 빛을 반사경(470)을 통하여 원하는 방향으로 출사시키는 합성발광장치 형식으로 마련할 수도 있다. 이를 통하여 태양광이 부족한 경우에 인공광과의 합성을 통하여 보다 저렴한 전력으로 밝은 빛을 출사할 수 있는 장점이 있다.

도 11은 일반적인 본 발명에 따른 발광장치를 도시한 것으로 각각의 광파이버의 말단은 종단처리부로 처리하고 그 외부를 외부 하우징을 통하여 빛을 원하는 방향으로 보낼 수 있도록 한다. 상기 외부 하우징은 빛이 투과되는 소재가 바람직 하며, 일반적인 형상 외에 도시된 바와 같은 다양한 모양이 고려될 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광집광장치의 시스템을 도시한 개념도이다.

도 2는 본 발명에 따른 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 제어부의 기능을 도시한 흐름도이다.

도 4는 본 발명에 따른 시간제어기의 기능을 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 태양추적장치의 중앙운영서버의 기능을 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 채광기의 구성을 도시한 도면이다.

도 7은 본 발명에 따른 광파이버와 종단장치를 도시한 도면이다.

도 8은 본 발명에 따른 광전달장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 9는 본 발명에 다른 실시예에 따른 발광장치의 개념도이다.

도 10은 본 발명에 다른 실시예에 따른 발광장치의 개념도이다.

도 11은 본 발명에 따른 발광장치의 일반적인 실시예를 도시한 것이다.

Claims (14)

1. 태양궤도를 추적하여 태양의 현위치를 정보를 수집하고, 각각의 단말 채광장치의 위치정보를 기초로 연산하여 데이터화하며,상기 데이터를 무선전송이 가능한 태양궤도 추적장치;

   상기 태양궤도 추적장치로부터 무선전송되는 태양궤도에 대한 정보를 기초로 태양의 현위치에 따라 태양광을 채광하는 단말 태양광집광장치;

   상기 단말 태양광집광장치에서 채광된 태양광을 전달하는 전달장치; 및

   상기 전달장치를 통해 전달된 태양광을 발광시키는 발광장치;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 태양궤도 추적장치는, 현재의 태양의 위치를 실시간으로 연산하는 중앙운영서버와 상기 중앙운영서버에서 데이터화된 태양의 위치정보를 무선으로 전송하는 이동통신망을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 단말 태양광집광장치는,

   상기 중앙운영서버에서 무선전송되는 태양의 위치정보를 송신하는 수신부;

   상기 수신부에서 전송된 태양의 위치정보에 따라 기존의 태양궤도의 수정하는 제어부; 및

   상기 제어부에서 수정된 태양궤도에 따라 태양의 집광위치를 보정하는 채광부;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 채광부는 상기 제어부에서 수정된 태양궤도에 따라 X-Y축 이동이 가능한 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.
5. 청구항 3에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 태양광집광장치의 전원을 제어하는 전원제어부;

   상기 전원제어부의 시간에 따른 전력의 개폐 여부를 제어하는 시간제어부;

   상기 전원부과 시간제어부 및 구동부를 제어하며 기존의 태양궤도와 새로운 태양궤도의 궤도값의 차이를 보정할 수 있도록 X-Y축 이동값을 연산하는 중앙처리 장치; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 무선전송되는 상기 태양의 위치정보는 SMS 방식과 무선인터넷 방식을 혼합하여 전송되는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 단말 태양광 집광장치는,

   상기 시간제어부에서 설정된 시간분류별로 가동과 정지를 반복하되, 가동시에는 각 시간별로 태양궤도의 수정값을 반영하여 상기 중앙처리장치에 의해 연산된 보정값을 상기 가동시간별로 보정하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 채광부는,

   태양광이 입사되는 집광렌즈와 상기 집광렌즈를 고정하는 고정부로 형성된 집광기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 전달장치는 상기 집광기의 후단에 광파이버(fiber)로 연결되어 광을 발송하는 광발송부에 연결되며, 상기 광발송부에서 상기 발광장치로 광파이버로 연결되는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 전달장치는, 상기 광파이버의 종단을 캡형식으로 씌우되 광 전달이 가능한 재질로 이루어지는 종단처리부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.
11. 청구항 10에 있어서,

    상기 전달장치는 상기 광파이버가 절단되어 절단된 부위에 2 이상의 종단처리부를 구비하여, 근거리 또는 원거리의 이격된 거리를 무선으로 광을 전달하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.
12. 청구항 10에 있어서,

    상기 발광장치는 적어도 하나 이상의 상기 광파이버의 종단처리부에 의해 발광되는 태양광에 의한 조명을 이용하는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.
13. 청구항 10에 있어서, 상기 발광장치는,

    적어도 하나 이상의 상기 광파이버의 종단처리부에 의한 발광량을 수집하는 자연발광부와;,

    상기 자연발광부와 격리된 공간에 형성되는 인공조명장치의 발광량을 수집하는 인공발광부;

    상기 자연발광부와 인공발광부의 조명을 선택적으로 조절할 수 있는 전환기;

    를 구비하여, 상기 전환기에서 선택되는 상기 자연발광부 또는 인공발광부의 빛을 유도하여 외부를 조명시키는 제2발광 광파이버;

    를 포함하는 복합발광장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.
14. 청구항 10에 있어서, 상기 발광장치는,

    적어도 하나 이상의 상기 광파이버의 종단처리부에 의한 태양광을 집광시키 는 볼록렌즈와;

    상기 볼록렌즈의 상부에 배치되어 인공광을 도출하는 인공조명장치; 및

    상기 태양광과 인공광을 합성하여 출력하는 반사경을 포함하는 합성발광장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신망을 이용한 태양광집광장치.

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