KR20160011109A - 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛과 그 운영방법 - Google Patents

Abstract

수 있도록 한 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛과 그 운영방법에 관한 것이다.
특히 이 건 발명은 한 가구의 가정 내측에 기계식전력검침기에 직렬로 연결되는 별도의 디지털전력검침기를 설치하고, 벽면에 설치된 하나 또는 일부의 벽면 전원콘센트에는 대기전력콘센트를 연결하여, 대기전력콘센트를 통해서는 대기전력을 절감시킬 수 있도록 하여 가정에 도움을 주며, 디지털전력검침기를 통해서는 하나의 가정에서 확대된 일정한 영역에서 사용되는 전력을 용이하게 계측함은 물론 일정한 영역에서 사용될 수 있는 전력사용량을 예상할 수 있도록 하여, 전력의 생산도 용이하게 계획하여 생산할 수 있도록 한 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛과 그 운영방법에 관한 것이다.

Description

에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛과 그 운영방법{the processing method and unit in smart grid system}

본 발명은 가정의 전력을 사용함에 있어서, 전력을 효율적으로 절감함은 물론 이를 더욱 확대하여 전역에 걸친 에너지 절감은 물론, 전력의 생산도 계획하여 시행할 수 있도록 한 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛과 그 운영방법에 관한 것이다.

특히 이 건 발명은 한 가구의 가정 내측에 기계식전력검침기에 직렬로 연결되는 별도의 디지털전력검침기를 설치하고, 벽면에 설치된 하나 또는 일부의 벽면 전원콘센트에는 대기전력콘센트를 연결하여, 대기전력콘센트를 통해서는 대기전력을 절감시킬 수 있도록 하여 가정에 도움을 주며, 디지털전력검침기를 통해서는 하나의 가정에서 확대된 일정한 영역에서 사용되는 전력을 용이하게 계측함은 물론 일정한 영역에서 사용될 수 있는 전력사용량을 예상할 수 있도록 하여, 전력의 생산도 용이하게 계획하여 생산할 수 있도록 한 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛과 그 운영방법에 관한 것이다.

본 발명은 가정용 대기전력콘센트(=멀티탭)과 연결되어 있는 가전기기로 흘러 들어가는 대기전력을 차단하기 위한 대기전력 차단콘센트에 관한 것이다. 전자기기(=가전기기)가 전원은 꼽혀 있지만 작동하지 않는 도중에 끊임없이 새어나가는 전력을 흔히 대기전력(Standby Power)이라고 부르는데, 이 대기전력이 최근 2~3년 전부터 전력낭비의 주범으로 인식되면서 선진국에서는 전기흡혈귀(PowerVampire)라는 별명을 얻게 되었으며 에너지 및 환경의 중요성이 대두되면서 대기전력은 적극적으로 박멸해야 할 대상이 되었다.

VCR. TV. 전자레인지. 식기세척기. 휴대폰의 충전기 등은 기기 본연의 역할을 수행하는 시간보다 전원에는 연결되어 있되 기능을 수행하지 않는 대기(Standby)상태에서 흘려보내는 전력이 더 많은 제품이다. 가정용 전자레인지를 하루 중 몇 시간 사용하는지를 생각해보면 더욱 이해가 쉬운데, 국제 에너지기구(IEA)에 따르면 OECO 회원국의 평균전력소모량의 10~15%가 대기전력으로 소모되고 있으며, 가까운 일본의 경우 연간 전력소모량의 12% 정도는 대기전력으로 소모되고 있다고 보고되고 있다.

선진국에서는 거실에 놓인 VCR, 케이블셋톱박스, 욕실의 헤어드라이어, 전기면도기, 부엌의 전자레인지 등 사용자가 집을 비운 사이에도 플러그가 콘센트에 연결 되어져 대기전력으로 에너지가 버려지는 대부분의 전자제품이 도마 위에 오르고 있으며 그 화살이 이들 기기를 주로 생산하는 아시아 전자업체로 돌아가고 있는 상황에서 아무런 방치 없이 대기 전력을 소비하도록 하여 에너지를 낭비시키고 있는 국내 전자업체의 대응이 안일하다는 것을 단적으로 보여주고 있다.

특히 이러한 가전 중 가장 문제가 되는 가전기기는 리모트컨트롤러의 작동을 받기 위해서 항상 일정량의 전류가 흐르고 있어야만 하는 기기이다. TV의 경우 리모트콘트롤러의 제어신호에 따라 사용자가 소망하는 시간에 ON, OFF됨이 이미 일반화되어 있는 실정이고, 선풍기, 에어컨의 경우도 사용자가 언제 내릴 지 모르는 제어신호를 받기 위해서 일정량의 전류가 낭비되는 형태로 켜있는 상태를 유지한다.

이러한 대기전력의 낭비를 차단하기 위해서는 실질적으로 인간이 그동안 누려온 실생활의 게으름을 타파해야만 가능하다. 가전에 접근하는 부지런함을 추구하고, 리코트콘트롤러가 가져다주는 편리함을 타파해야만 하는 것이다. 아주 간단한 일이지만 그리 쉬운일은 아니다. 이는 그동안 인간의 모든 삶은 편리함과 안락함을 위주로 추구되어 왔고, 또 이러한 방향과 추세가 항상 옳고, 신선하며, 개선할 과제로서 치부되어 왔기 때문이다. 혹자들은 이를 위해서 많은 노력을 취하고 그 성과에 도취하고 있으며, 앞으로도 이를 최대의 과제로 매진할 일이기에 더욱 그러하다.

그런데 본 발명은 이러한 종래의 편리함에 작은 번거로움을 추가하여 많은 수익을 얻고자 한다. 인간의 작은 수고를 더하여, 종래 추구하던 편리함도 유지하면서, 많은 량의 수익을 얻고자 한다. 이를 위해서는 가전기기의 사용방식과 그 형태를 인지할 필요가 있다. 첫째, 모든 가전이 리모트콘트롤러를 사용하여 ON, OFF 제어를 하지 않는 다는 점, 둘째, 건축물의 내측에는 그 벽면에 다수의 전원콘센트를 마련하고 있지만, 충분하지 않다는 점, 따라서 대다수의 가정에서는 별도의 멀티텝 콘센트를 사용할 수밖에 없는 점을 인지할 필요가 있다.

결론적으로 이 건 발명은 리모트콘트롤러가 반드시 필요한 가전만을 위한 멀티텝 콘센트를 이용하여 대기전력의 낭비를 차단하고자 한다. 기타 리모트콘트롤러가 필요없는 가전의 경우, 낭비되고 누수되는 전력의 소비가 미미하기에 해결해야만 하는 과제로 받아들이지 않았다.

참고로 도 1과 2에는 종래 대기전력콘센트(특허출원 제10-2007-0050189; 대기전력 차단 멀티탭 및 멀티탭을 이용한 대기전력 차단방법)를 도시하고 있는데, 이 콘센트의 경우 하나의 대기전원콘센트(11)를 비치하여 항상 대기전력만을 차단할 수 있는 구조를 취하고 있다. 상시전원은 사용할 수 없는 구조여서, 실질적으로 사용이 어렵다.

또한 이 건 발명의 또 다른 선출원인 특허 출원 제10-2014-0041950호인 "디지털 전력 검침을 이용한 아파트 관리의 수익 방법"은 도시된 도 3에 도시되어 있는데, 이는 전력검침을 통해서 아파트 관리까지 연장되고 확대된다는 이 건 발명 출원인의 선출원이다.

본 발명은 가정의 전력을 사용함에 있어서, 전력을 효율적으로 절감함은 물론 이를 더욱 확대하여 전역에 걸친 에너지 절감은 물론, 전력의 생산도 계획하여 시행할 수 있도록 한 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛과 그 운영방법을 제공하고자 한다.

특히 이 건 발명은 한 가구의 가정 내측에 기계식전력검침기에 직렬로 연결되는 별도의 디지털전력검침기를 설치하고, 벽면에 설치된 하나 또는 일부의 벽면 전원콘센트에는 대기전력콘센트를 연결하여, 대기전력콘센트를 통해서는 대기전력을 절감시킬 수 있도록 하여 가정에 도움을 주며, 디지털전력검침기를 통해서는 하나의 가정에서 확대된 일정한 영역에서 사용되는 전력을 용이하게 계측함은 물론 일정한 영역에서 사용될 수 있는 전력사용량을 예상할 수 있도록 하여, 전력의 생산도 용이하게 계획하여 생산할 수 있도록 한 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛과 그 운영방법을 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛은, 다수의 가정 내에 설치하되, 벽면의 전원콘센트(14)에 끼워져, 2개의 플러그가 끼워질 수 있는 콘센트홈(K)을 가지도록 하되, 두 개의 콘센트홈(K) 중 하나는, 일정량의 전류가 흐르면 이를 전류센서(2)(44)로 측정하여 별도의 차단스위치(45)를 통해서 전류의 통전이 차단되도록 누전차단기능을 하면서도, 흐르는 전류가 이미 측정한 대기전류의 기준값에 비하여 작은 경우에도 전류를 차단하여 대기전류의 낭비를 차단하는 대기전원콘센트(46)와; 두개의 콘센트홈(K) 중 다른 하나는, 상기 대기전원콘센트(46)와는 별도로 일정량의 전류가 흐르면 이를 전류센서(1)(43)로 측정하여 별도의 누전차단스위치(42)를 통해서 통전을 차단하도록 하는 상시전원콘센트(43)와; 상기 콘센트홈(K)의 콘센트에서 흐르는 전류량과 그 변화량 및 필요한 정보를 표출시키는 표출부(49)와; 제어신호와 필요한 정보와 데이터를 마이컴(2)(47)의 제어하에, 전송하고 수신하는 통신모듈(2)(48)과; 대기전원콘센트(46) 내의 누전차단스위치(42), 차단스위치(45), 전류센서(1)과 (2)(41; 44), 통신모듈(2)(48)의 작동을 제어하고, 관리하는 마이컴(2)(47)를 포함하여 구성된 대기전력콘센트(=멀티텝)(40);과 기계식 전력검침기의 측방에 직렬로 연결되어, 기계식 전력검침기가 측정하는 1가구 내의 사용전력을 CT센서(31)의 작동을 통해 동일하게 측정하는 디지털전력검침기(30); 상기 대기전력콘센트(40)와 디지털전력검침기(30)의 내측에 내장된 통신모듈(2)와 통신모듈(1)에서 전달하는 대기전력콘센트(40)에 관련된 정보와 그 데이터와 디지털전력검침기(30)와 관련된 정보와 그 데이터를 받아 관리서버(2)에 전달하는 게이트웨이(3); 게이트웨이(3)에서 전달된 정보나 데이터를 새롭게 변화하여, 각 가정에 전달하고, 활용하는 관리서버(2);를 포함하여 구성되어, 전력의 효율적인 관리는 물론 전력사용의 남용을 차단한다.

또한 본 발명 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛에 따른, 디지털전력검침기(30)는, 가정으로 흘러들어온 전류를 측정하는 CT센서(31), 센싱된 데이터나 정보를 디지털의 형태로 변환시키는 A/D컨버터(32), 변환된 데이터나 정보를 게이트웨이(3)와 통신하여 관리서버(2)로 전달하는 통신모듈(1)(34), 검침된 전류사용량이나 필요한 정보를 표출시키는 표시부(35) 및 상기 구성요소들을 유기적으로 제어하고, 정보와 제어신호의 전달을 유지하는 마이컴(1)(33)으로 구성되어, 가정내에 유입된 총전류사용량을 측정하고, 원거리에서 검침할 수 있도록 하며; 다수의 가정 내에 설치하여, 1 가구(10) 내의 전력소비량은 물론, 일정한 지역에서 발생되는 전력소비량을 측정하여, 앞으로 사용될 전력사용량의 예상치와 전력생산을 위한 정보를 계량할 수 있도록 하며 : 관리서버(2)는, 서버의 제어를 위해서 설치되는 CPU(2a)와; 사용자의 휴대폰(6)이나 관계자에게 데이터나 정보를 전달하기 위한 통신모듈(2-4)과; CPU(2a)에 의해서 제어되는 제어프로그램(2b)을 갖되, 디지털전력검침기(30)와 커뮤니케이션하고, 디지털전력검침기(30)가 검침한 전력사용량을 통해서 전력사용예상치와 전력생산예상치를 산출하고, 휴대폰(6)이나 관계자에게 정보를 전달하도록 프로그램된 전력검침제어프로그램(2-1); 각 가정의 대기전력콘센트(40)와 커뮤니케이션하고, 대기전력콘센트(40)에서 전달되는 대기전력의 량과 전원차단의 시간 데이터를 통해서 대기전력절감치를 산출하고, 각구청과 한국전력에서 제안하는 전력절감 광고를 사용자의 휴대폰(6)으로 전달하도록 프로그램된 전력절감제어프로그램(2-2); 서버 내에 사용자의 휴대폰(6) 상에 저장된 앱프로그램(20)과 연동하여 게임을 제어하는 게임제어프로그램(2-3);으로 이루어진 제어프로그램(2b)과; 이 건 시스템을 활용하면서 발생되는 디지털전력검침기(30) 관련정보와 데이터, 대기전력콘센트(40) 관련정보와 데이터 및 게임관련 데이터와 정보를 별도로 저장하기 위한 데이터베이스(2-5)를 포함하여 구성되어, 각 가정에서 사용되는 전력사용량을 절감시키는 것은 물론, 전력의 생산량을 전력사용예상치에 맞추어 조절하여 생산하고, 각 가정에서 사용되는 전력사용의 가장 바람직한 절약의 방식을 제안할 수 있도록 한다.

또한 본 발명 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛에 따른, 게이트웨이(3)는, 각 가정에 하나씩 설치하되, 가정 내의 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)의 데이터를 관리서버(2)와 소통하도록 하면서도; 사용자의 휴대폰(6)과의 관계에서는 네트워크를 형성하도록 하여, 디지털전력검침기(30)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어; 대기전력콘센트(40)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어를 수행할 수 있도록 하여; 다양한 통신방식에 적용하여 사용할 수 있는 활용가능성을 향상시키고 : 1가구(10) 내에 설치된 디지털전력검침기(30)와 대기전력컨센트(40)가 확대되어, APT단지내의 모든 가정에 설치될 때에는, APT단지 내의 1동(A) 단위로 별도의 데이터 수집장치인 DCU(4)를 설치하여, 관리서버(2)와의 데이터 통신을 수행할 수 있도록 하며 : 관리서버(2)와의 통신을 위한 사용자(25)는 그 휴대폰(=스마트폰; 6)에 설치되는 앱프로그램(20)을 통해서, 관리서버(2)에서 전달되는 다양한 정보와 데이터를 받되; 앱프로그램(20)은 그 내측에 게임모드(70)와 전력량산출모드(80)를 갖추도록 하고; 상기 전력량산출모드(80)는, 전력량총전력사용량 산출 알고리즘과 표시란(81), 대기전력절감치 산출 알고리즘과 표시란(82) 및 향후 절감 예상치와 총 전력량 예상치 산출 알고리즘과 표시란(83)을 갖추어, 휴대폰(6)을 통해서 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.

또한 본 발명 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛에 따른, 앱프로그램(20)의 게임모드(70)는, 성장게임으로 이루어져, 대기전력콘센트(40)에서 관리서버(2)로 전달하는 대기전력절감치를 통해서 절감분의 향상에 따라 캐릭터가 성장하도록 하고 : 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)에 내장된 통신모듈(1)(2)(34, 48)과 커뮤니케이션 할 수 있도록 한 휴대폰(6)의 앱프로그램(20)은, 게임모드(70)와 전력량산출모드(80)로 이루어지되, 상기 전력량산출모드(80)는, 전력량총전력사용량 산출 알고리즘과 표시란(81), 대기전력절감치 산출 알고리즘과 표시란(82) 및 향후 절감 예상치와 총 전력량 예상치 산출 알고리즘과 표시란(83)을 갖추어, 휴대폰(6)을 통해서 실시간으로 확인할 수 있도록 하며 : 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)에 내장된 통신모듈(1)(2)(34, 48)과 커뮤니케이션 할 수 있도록 한 휴대폰(6)의 앱프로그램(20)의 통신은 NFC통신을 이용하되, 디지털전력검침기(30)에서 전달하는 전력사용량이 그 NFC모듈(1)(71)을 통해서 근접한 휴대폰(=스마트폰; 6)의 NFC칩(89)으로 전달되고, 이 정보나 데이터는 그대로 또는 앱프로그램(20)상의 총전력 사용량 산출 알고리즘을 거쳐 정보 변환된 총전력 사용량으로 별도의 표시란(81)에 표출되며; 대기전력콘센트(40)에서 전달하는 실시간의 대기전력절감치는, 그 NFC모듈(2)(81)을 통해서 근접한 휴대폰(=스마트폰; 6)의 NFC칩(89)으로 전달되고, 이 정보나 데이터는 그대로 또는 앱프로그램(20)상에서 변환되어, 대기전력절감치 산출 알고리즘과 표시란(81) 및 향후 절감 예상치와 총 전력량 예상치 산출 알고리즘과 표시란(82)에 정보를 표출시킨다.

또한 본 발명의 다른 특징인 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛 운영방법은, 스마트그리드 운영방법에 있어서, 제1단계; 한 가정에 설치된 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)에서 전력사용량과 대기전력 절감치에 대한 정보나 데이터를 게이트웨이(3)를 통해서 관리서버(2)로 전달하는 단계(S1); 제2단계; 관리서버(2)가 전달된 정보를 확인하고 변환하여, 이동통신망을 통해서 디지털전력검침기(30)에 따른 조합정보와 대기전력콘센트(40)에 따른 조합정보를 사용자의 휴대폰(6)으로 전달하고, 관리서버(2)의 게임제어프로그램(2-3)을 통해서 성장게임의 사용자 캐릭터를 성장시키는 단계(S2); 제3단계; 관리서버(2)는 구청이나 한국전력에서 전달되는 전력절감 방안 등의 절감정보를 휴대폰(6)에 푸쉬하고, 광고를 전달하며 수익을 얻는 단계(S3);를 포함하여 구성되어 보다 절감되고, 계획된 전력사용량을 유지하고, 전력사용의 습성을 향상시키도록 한다.

또한 본 발명 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 운영방법에 따른, 상기 각각의 단계 중에, 사용자는 휴대폰(6)을 이용하여, 대기전력콘센트(40)와 디지털전력검침기(30)와 통신하여, 디지털전력검침기(30)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어를 하고; 대기전력콘센트(40)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어를 하며; 앱프로그램(20) 상에 표출하고 : 제3단계에는 관리서버(2)는 대기전력콘센트(40)를 이용하며 얻은 절력사용 절감분에 따라 카드회사(5)에 사용자포인트 지급을 의뢰하고, 카드회사(5)는 그에 따라 사용자의 휴대폰(6) 앱프로그램(20)에 포인트적립을 통지할 수 있도록 한다.

본 발명에 따라 가정 내의 대지전력 낭비의 차단으로 인하여, 전력절감을 용이하게 수행할 수 있으며, 그 전력절감치의 확인이 용이하여 보다 우수한 전력 절감효율을 가져올 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라 원거리에서 전력검침이 용이하고, 이를 통해서 아파트의 관리도 용이하게 수행할 수 있도록 했기에 활용가능성이 높다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라 전력에 대한 심리적 관심을 유발하고, 전력의 낭비를 차단하는 일이 게임과 같이 재미있도록 하여, 실질적인 이익을 향유하도록 했다는 장점이 있다.

도 1은 종래 일반적으로 사용된 대기전력 차단 콘센트를 도시한 도면,
도 2는 종래 도 1의 대기전력 차단 콘센트의 내부 구성을 도시한 시스템도,
도 3은 종래 이 건 발명의 출원인이 선출원한 공지기술의 블럭도,
도 4는 이 건 발명에서 사용하는 대기전력콘센트의 모습을 도시한 사시도,
도 5는 이 건 발명의 유닛을 전체적으로 도시한 블럭도,
도 6은 이 건 발명의 대기전력콘센트와 관리서버가 통신하는 형태를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 대기전력콘센트의 내부 구성을 도시한 구성도,
도 8은 본 발명의 관리서버의 내부 구성을 상세히 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명의 게이트웨이의 구성과 그 기능을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 유닛이 APT에 적용된 상태를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 관리서버와 사용자의 휴대폰이 서로 통신하며 정보를 교환하는 실시예를 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 앱프로그램을 통해서 성장게임이 이루어지는 과정을 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 앱프로그램이 게임모드와 전력량 산출모드로 나뉘어진 형태를 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 대기전력콘센트와 디지털전력검침기의 내측에 NFC모듈이 형성된 실시예를 도시한 도면,
도 15는 본 발명의 도 14의 구성을 보다 상세히 도시한 도면,
도 16은 본 발명의 운영방식을 순서도로 도시한 도면,
도 17은 이 건 발명의 전체적인 개념을 도시한 도면이다.

본 발명은 한 가구의 가전기구를 사용함에 있어서, 가장 효과적으로 사용하여 전력사용은 종래와 동일하게 하되, 사용전력에 대한 수수료는 가장 저렴하게 낼 수 있는 방안을 제시한다. 나아가 이 건 발명은 각 가정에서 사용하는 사용전력을 일정한 지역 내지 이를 확대하여 국가 전역의 사용전력을 미리 예측하고, 신뢰할 수 있는 예측 전력사용량을 이용하여 최소한의 전력사용량을 발생시킴은 물론, 이를 통해서 전력의 생산량도 시기별로 조절하여 최적의 전력 사용을 가능하기 위한 방안에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 구성과 그 발명의 운영방식을 도시된 도면을 통해서 상세히 설명한다.

즉, 도시된 도 5에서처럼, 본 발명은 다수의 가정 내에 설치하되, 벽면의 전원콘센트(14)에 끼워져, 2개의 플러그가 끼워질 수 있는 콘센트홈(K)을 가지도록 하되, 두 개의 콘센트홈(K) 중 하나는, 일정량의 전류가 흐르면 이를 전류센서(2)(44)로 측정하여 별도의 차단스위치(45)를 통해서 전류의 통전이 차단되도록 누전차단기능을 하면서도, 흐르는 전류가 이미 측정한 대기전류의 기준값에 비하여 작은 경우에도 전류를 차단하여 대기전류의 낭비를 차단하는 대기전원콘센트(46)와; 두개의 콘센트홈(K) 중 다른 하나는, 상기 대기전원콘센트(46)와는 별도로 일정량의 전류가 흐르면 이를 전류센서(1)(43)로 측정하여 별도의 누전차단스위치(42)를 통해서 통전을 차단하도록 하는 상시전원콘센트(43)와; 상기 콘센트홈(K)의 콘센트에서 흐르는 전류량과 그 변화량 및 필요한 정보를 표출시키는 표출부(49)와; 제어신호와 필요한 정보와 데이터를 마이컴(2)(47)의 제어하에, 전송하고 수신하는 통신모듈(2)(48)과; 대기전원콘센트(46) 내의 누전차단스위치(42), 차단스위치(45), 전류센서(1)과 (2)(41; 44), 통신모듈(2)(48)의 작동을 제어하고, 관리하는 마이컴(2)(47)를 포함하여 구성된 대기전력콘센트(=멀티텝)(40)이 형성된다. 그리고 기계식 전력검침기(미도시)의 측방에 직렬로 연결되어, 기계식 전력검침기(미도시)가 측정하는 1가구 내의 사용전력을 CT센서(31)의 작동을 통해 동일하게 측정하는 디지털전력검침기(30)가 있고, 상기 대기전력콘센트(40)와 디지털전력검침기(30)의 내측에 내장된 통신모듈(2)와 통신모듈(1)에서 전달하는 대기전력콘센트(40)에 관련된 정보와 그 데이터와 디지털전력검침기(30)와 관련된 정보와 그 데이터를 받아 관리서버(2)에 전달하는 게이트웨이(3)가 있으며, 게이트웨이(3)에서 전달된 정보나 데이터를 새롭게 변화하여, 각 가정에 전달하고, 활용하는 관리서버(2)를 포함하여 구성된다. 따라서 이 건 발명은 전력의 효율적인 관리는 물론 전력사용의 남용을 차단한다.

즉, 이 건 발명은 먼저 상기 대기전력콘센트(40)를 이용하여 가정 내에서 흘려 버려지는 전력을 차단한다. 각 가정을 위해서 그 소비되는 가전의 사용 량은 종래와 동일하게 유지하지만, 실질적으로 전력의 소비를 절약하여 전력 사용료를 보다 저렴하게 발생시킨다. 물론 이 건 발명은 이러한 소기의 목적을 얻고 난 후, 일정한 지역 또는 한 국가 전역에서 사용되는 전력의 낭비를 차단하고자 한다. 이는 각 가정에 이미 설치된 디지털전력검침기(30)를 통해서 달성한다. 디지털전력검침기(30)는 가정에 유입되어 들어온 전류의 량을 측정하여 이를 게이트웨이(3)를 통해서 관리서버(2)로 전달한다. 이 정보를 모아서 이 건 발명에서는 전류의 소비량을 측정하고, 이를 통해 다양한 이익을 추구한다. 즉, 디지털전력검침기(30)를 통해서 각 가정에서 유입된 전류에 대한 모든 정보를 취득하게 되면, 이는 원거리에서 관리서버(2)가 이릍 검침하고 수수료 납부를 제어할 수 있는 상태가 된다. 이는 확대되어, 만일 관리서버(2)가 일정한 영역의 APT단지(A)를 관리하고 있다면, 이 APT단지(A)에서 발생될 수 있는 전력의 소비 예상치를 이미 전달받을 수 있다. 이러한 사항은 이미 본 발명의 출원인에 의해서 출원된 10-2014-0075031호의 "디지털 전력 검침을 이용한 아파트 관리의 수익 방법"을 통해서 개시하고 있다.

바로 이 건 발명은 가정에서 발생되는 전력의 낭비를 차단하고, 이를 일정한 지역으로 확대하여 전역의 전력낭비를 막으며, 각 가정의 구성원들은 전력의 낭비를 막는 방법을 찾고 이를 행하는 것을 유익하고 즐겁게 수행하는 습관을 형성한다. 이는 더 확대되어 전력의 생산까지 제어하고 계획할 수 있기에 막대한 이익을 가져온다.

이들은 우선 전술된 대기전력콘센트(30)의 기능과 작용을 인지할 필요가 있는데, 상기 대기전력 차단용 대기전력콘센트(=멀티텝 콘센트, 멀티텝; 40)은, 도시된 도 4와 7에서처럼, 대기전류란 가정에서 사용되는 특히 리모트콘트롤러의 제어신호를 받기 위해서 TV에 일정량의 전류가 항상 흐르며, 살아있는 상태를 유지하고 있는데, 이러한 전류의 량을 칭한다. 일반적인 가정에서 이렇게 대기전류가 흐를 수 밖에 없는 가전기기란 상당하다. 대다수의 TV가 그러하고, 콤퍼넌트는 물론 에어컨과 선풍기 등의 가전이 리모트콘트롤러를 통해서 작동된다. 이외 냉장고, 헤어드라이, 컴퓨터 등은 리모트콘트롤러의 작동을 통해서 가동되는 것이 일반적이 아니고, 선택사항일 경우가 많다. 바로 이러한 항상 전원이 ON 되어 있어야만 하는 상시가전도 각 가정에서는 사용하고 있으나 이 건 발명의 대기전력콘센트(30)의 관리대상이 아니다.

도시된 것처럼 이 건 발명의 대기전력컨센트(40)는 전류센서(41, 44)를 2개 가진다. 하나는 상시전원콘센트(43)를 위한 전류센서(1)(41)이고, 다른 하나는 대기전원콘센트(46)를 위한 전류센서(2)(44)이다. 만일 대기전원콘센트(46)에서 발생된 전류의 량이 사용자가 의도한 일정량의 전류가 되면, 전류센서(2)(44)는 이를 감지하고, 마이컴(2)(47)에 전달한다. 마이컴(2)(47)이 이 전류센서(2)(44)의 감지를 리딩하는 것이다. 리딩된 정보는 제어신호로 발하여, 마이컴(2)(47)은 차단스위치(45)를 작동한다. 이 건 발명에서도 종래와 같이 15A를 대기전력콘센트(=멀티텝콘센트, 멀티텝; 40)에서 감당해야 할 최고의 부하로 간주하기에 15A 이상의 전류가 통전되면, 마이컴(2)(47)은 제어신호를 발생시킨다. 그리고 이 신호는 차단스위치(45)를 작동시켜, 실질적으로 대기전원콘센트(46)에 흐르는 모든 전류를 차단한다. 가전의 사용이 일시적으로 중지되는 것이다. 이후 사용자가 이 건 발명의 대기전력콘센트(=멀티텝; 40)에 형성된 클릭스위치(122)나 후술될 외부 단락스위치(125)를 수동으로 작동시키면, 대기전력콘센트(=멀티텝; 40)의 대기전원콘센트(46)는 다시 재 가동이 시작된다. 물론 대기전력콘센트(=멀티텝; 40)의 대기전원콘센트(46)에 끼워진 다수의 가전기기 플러그 중 일부를 제거해야 더 이상의 차단이 이루어지지 않는다.

이에 반하여, 또 다른 상시전원콘센트(43)에서 발생된 전류의 량도 사용자가 의도한 일정량의 전류가 되면, 전류센서(1)(41)는 이를 감지하고, 마이컴(2)(47)에 전달한다. 마이컴(2)(47)이 이 전류센서(1)(41)의 감지를 리딩하는 것이다. 리딩된 정보는 제어신호로 발하여, 마이컴(2)(47)은 누전차단스위치(42)를 작동한다. 이 건 발명에서도 종래와 같이 15A를 대기전력콘센트(=멀티텝콘센트; 40)에서 감당해야 할 최고의 부하로 간주하기에 15A 이상의 전류가 통전되면, 마이컴(2)(47)은 제어신호를 발생시킨다. 그리고 이 신호는 누전차단스위치(42)를 작동시켜, 실질적으로 상시전원콘센트(43)에 흐르는 모든 전류를 차단한다. 가전의 사용이 일시적으로 중지되는 것이다. 이후 사용자가 이 건 발명의 대기전력콘센트(=멀티텝; 40)에 형성된 클릭스위치(122)를 수동으로 작동시키면, 대기전력콘센트(=멀티텝; 40)의 상시전원콘센트(43)는 다시 재 가동이 시작된다. 물론 대기전력콘센트(=멀티텝; 40)의 상시전원콘센트(43)에 끼워진 다수의 가전기기 플러그 중 일부를 제거해야 더 이상의 차단이 이루어지지 않는다. 이상은 이 건 발명 대기전력콘센트(=멀티텝콘센트; 40)의 하나의 기능이다. 이 건 발명의 대기전력콘센트(40)는 대기전력의 낭비를 막아주기 위한 또 다른 기능이 추가된다.

즉, 대기전력을 감지하는 방식은 이 건 발명의 대기전력콘센트(=멀티텝; 40)가 작동되면, 이 대기전력콘센트(40)에 끼워진 가전 즉, 대기전력을 양산할 수 있는 리모트콘트롤러를 통해 작동이 이루어지는 가전에 전원이 공급된다. 바로 이 순간에 발생되는 전류가 대기전력이다. 가전기기가 명목상 전원을 공급받고 있지 않지만, 리모트콘트롤러의 작동에 따라 가동을 할 수 있는 준비상태에서의 흐르는 전력이 대기전력이다. 이 대기전력은 특별히 대기전원콘센트(46)에 새로운 가전기기가 끼워지거나 끼워져 있던 일부의 플러그를 제거하기 전에는 흐르는 전류가 동일하다. 바로 이 순간에 흐르는 전류가 대기전력이기에 이 건 발명의 대기전력콘센트(40)는 이 전류를 리딩하고, 이를 기억한다. 정보의 기억은 마이컴(2)(47)이 직접 달성할 수도 있고, 미도시된 별도의 기억장치나 기억소자를 가질 수도 있다.

참고로, 상기 전류센서(1)(41)와 전류센서(2)(44)는 동일 내지 유사한 구성으로써, 단지 콘센트로부터 마이콤(2)(47)에 전달되는 전류 중에서 대기전력값과 전류값을 모두 산출할 수 있다. 전류센서(2)(44)는 전류센서용 변류기(CT)와 다이오드, 평활 콘덴서, 제너다이오드 및 저항으로 구성됨이 일반적인데, 변류기(CT)가 콘센트에 연결된 가전기기들에 공급되는 전원에 비례하여 부하들의 전류를 검출하는 기능을 하고, 다이오드 및 평활 콘덴서가 검출된 부하들의 전류를 직류 신호로 정류 및 변환하여 저항을 통해 검출된 부하들의 전류들이 전압으로 변환되어 마이컴의 AD 컨버터(미도시)로 들어가게 된다. AD 컨버터(미도시)로 입력되는 전압은 최대 5V를 넘지않도록 제너다이오드를 통해 마이컴(2)(47)을 보호하는 것이 바람직하다.

즉, 변류기(CT)를 통해 들어오는 전류를 전압으로 변환하여 마이컴(2)(47)에서 비교를 하도록 되어있으며, 이때 전류값이 작으면 마이컴의 AD컨버터에 들어오는 전압값이 낮기 때문에 가전기기의 대기전력 또는 오프모드라고 판단하고 전류값이 크면 마이컴(2)(47)의 AD에 들어오는 전압값이 높기 때문에 가전기기가 사용중임을 판단하는 것다. 결국 사용자의 이해를 위해 전력값과 전류값을 비교한다고 표현한 것이기에, 부하를 사용하지 않을 경우 전압이 낮기 때문에 대기전력으로 판단하여 전원 공급을 차단하고, 부하를 사용할 경우 전압이 높기 때문에 부하전력으로 판단하여 콘센트에 전원을 공급하게 된다. 마이컴에서는 변류기(CT)를 거쳐 AD에 들어오는 전압을 비교하여 가전기기의 사용 여부를 판단하지만 원리는 변류기(CT)가 전류를 검출하기 때문에 전류를 비교하여 판단한다고 할 수 있으며, 혹은 전류의 크기에 따라 대기전력인지 부하전력인지를 판단하기 때문에 대기전력을 비교하여 판단한다고도 표현할 수 있다. 후술될 외부 단락스위치(125)는 자체적으로 메인 전원을 ON/OFF 할 수 있는 스위치 부분이다.

이 건 발명에서는 이렇듯, 일단 대기전력콘센트(=멀티텝; 40)에 전원이 들어오면, 그 순간의 대기전력을 초기값(전류 또는 전력이 모두 사용될 수 있다)으로 리딩하고, 이 초기값이 기준값으로 확정되면 일정한 시간을 흘려보내게 된다. 이유는 전원을 ON한 사용자는 대기전력을 공급하면서, 가전을 사용할 준비를 할 것이다. TV를 켜거나, 에어컨을 가동하는 것이다. 이렇게 부하가 올라가고 전류가 흐르게 되면, 전술된 누전의 감지 즉, 15A 이상의 전류가 흐르는지 감지는 연속되게 이루어진다. 이러한 사용이 이루어지다가, 저녁 수면의 시간이 다가오면, 사용자는 모든 가전을 OFF하고 휴식을 취하게 된다. 바로 이때, 가전 즉, 부하에 흐르는 전류가 차단될 때, 대기전력콘센트(=멀티텝; 40)의 대기전원콘센트(46)에 흐르는 전류는 대기전력이 된다. 사용을 처음 준비할 때의 기준값, 즉 초기값의 상태로 전류가 흐르는 것이다. 이를 이 건 발명의 전류센서(2)(44)는 감지하고, 이를 마이컴(2)(47)은 리딩한다. 리딩된 정보는 별도의 제어신호를 발생시키고, 이 제어신호의 작동에 따라 차단스위치(45)가 가동된다.

차단스위치(45)는 대기전원콘센트(46)의 전원을 완벽하게 OFF시키기에 콘센트 내에 흐르는 모든 전류가 차단된다. 대기전력으로 낭비되는 전류는 없다. 기존에 이 건 발명과 같은 대기전력콘센트(40)를 사용하지 않았을 때에는 항상 일정량의 대기전력을 낭비하고 있었는데, 이 건 발명을 사용하게 되면 흘려보내는 대기전력을 근원적으로 차단하여 전력 사용료를 절감할 수 있다.

참고로 이 건 발명의 경우, 대기전력콘센트(40)의 일측에 별도의 표출부(49)를 비치하고 있는데, 이 표출부(49)는 언급된 대기전력 기준값의 표시, 시간 및 그동안의 절감량 등을 표시할 수 있다. 또한 몸체의 일측에는 클릭스위치(122)를 갖추고 있는데, 이 클릭스위치(122)를 가압함으로 대기전력콘센트(40) 내에 전원을 공급하여 가전의 사용을 준비시킬 수도 있다.

즉, 이 건 발명의 대기전력콘센트(40)는 그 구체적인 사용의 방식이 사용자가 아침에 일어나 대기전원가전(13)을 가동하기 위해서, 먼저 대기전력콘센트(40)에 전원을 공급해야 한다. 이때 언급된 클릭스위치(122)를 가압하여 전원을 공급해야 하는데, 사실 대기전력콘센트(40)는 거주지 내부의 가구나 전자기기에 가려져 손이 들어가기 힘든 위치에 끼워져 있을 수 있다. 이러한 경우에는 일일이 간섭되는 기구나 가구를 치우고, 클릭스위치(122)를 가압해야 하기에 번거로움이 있다. 이를 해결하기 위해서 이 건 발명에서는 상기 대기전력콘센트(40)에서 길게 연장된 전력라인(124)의 끝단 외부 단락스위치(125)를 이용한다. 외부 단락스위치(125)는 전류센서(2)(44)를 통해서 자동으로 전원을 차단한 차단스위치(45)를 다시 켤 수 있는 역할을 한다. 물론 켜진 차단스위치(45)가 다시 OFF되는 작동을 수동으로 수행할 수 있도록 하는 역할도 할 수 있다.

그럼 이러한 본 발명의 대기전력콘센트(40)의 보다 상세한 실시예들을 도시된 도면과 함께 설명한다. 도시된 도 3 내지 5에서처럼, 이 건 발명의 대기전력콘센트(40)는, 전류센서(2)(48)의 전류검출을 통해서 대기전력의 낭비를 차단하는 차단스위치(45)는, 대기전력콘센트(=멀티텝; 40)에서 길게 연장된 전력라인(124)의 끝단에 결합된 외부 단락스위치(125)를 통해서 수동으로 전류의 통전을 ON, OFF할 수 있도록 한 것이 바람직하다.

즉, 이 건 발명의 대기전력콘센트(40)는 그 구체적인 사용의 방식이 사용자가 아침에 일어나 대기전원가전(13)을 가동하기 위해서, 먼저 대기전력콘센트(40)에 전원을 공급해야 한다. 이때 언급된 클릭스위치(122)를 가압하여 전원을 공급해야 하는데, 사실 대기전력콘센트(40)는 거주지 내부의 가구나 전자기기에 가려져 손이 들어가기 힘든 위치에 끼워져 있을 수 있다. 이러한 경우에는 일일이 간섭되는 기구나 가구를 치우고, 클릭스위치(122)를 가압해야 하기에 번거로움이 있다. 이를 해결하기 위해서 이 건 발명에서는 상기 대기전력콘센트(40)에서 길게 연장된 전력라인(124)의 끝단 외부 단락스위치(125)를 이용한다. 외부 단락스위치(125)는 전류센서(2)(44)를 통해서 자동으로 전원을 차단한 차단스위치(45)를 다시 켤 수 있는 역할을 한다. 물론 켜진 차단스위치(45)가 다시 OFF되는 작동을 수동으로 수행할 수 있도록 하는 역할도 할 수 있다.

다음으로 이 건 발명의 대기전력콘센트(= 멀티텝콘센트; 40)는, 도시된 도 3 내지 5와 같은 형상과 형태로 실시될 수 있다. 아주 간단하고 단순한 형태인데, 이 형상과 구성에 한정되지 않는다. 다만, 구조적으로 이러한 형상의 대기전력콘센트(40)가 가장 바람직함을 설명한다. 도시된 도면에서처럼, 이 건 발명의 상기 물리적인 구조로 이루어진 대기전력콘센트(=멀티텝)(40)은, 벽면에 형성된 벽면 전원스위치(14)에 끼워질 수 있도록 쌍으로 돌출되는 플러그단자(121); 하우징몸체(123)의 상부에서 일정한 깊이까지 원형의 홈으로 파진 쌍의 콘센트홈(K); 하우징몸체(123)의 일측면에 형성되어, 문자나 정보를 표출시키도록 형성되는 표출부(49); 하우징몸체(123)의 일측에 형성되어 클릭 작용을 통해서 통전의 ON, OFF 대기전력콘센트(=멀티텝; 40) 작동의 제어와 정보의 표출을 가동하는 클릭스위치(122);를 포함하여 구성되어, 간단하게 벽면 전원콘센트(14)에 끼워 결합함으로 대기전력의 낭비를 차단할 수 있도록 한다.

일반적으로 이미 사용되던 대기전력콘센트(=멀티텝; 40)과 그 형상과 모양에 큰 차이가 없다. 벽면전원스위치(14)에 끼워질 수 있는 플러그단자(121)가 하우징몸체(123)의 저면으로 돌출되고, 하우징몸체(123)의 상부에서 일정한 깊이까지 파진 콘센트홈(K)이 형성되는 것이 당연하다. 단지 이 건 발명의 대기전력콘센트(40)의 경우, 상기 콘센트홈(K)이 2개 형성된다. 하나는 대기전원콘센트(46)이고 다른 하나는 상시전원콘센트(43)이다. 양자의 위치는 고정되지 않아, 도시된 도 3의 도면과 역순으로 형성해도 무방하다. 상기 상시전원콘센트(43)에는 상시가전전원(12)이 끼워지되, 복수여도 무방하다. 이에 반하여 대기전원콘센트(46)에는 항상 대기전원가전(13)이 끼워지는 것이 바람직하다.

대기전원가전(13)이란, 대기전력 즉, 리모트컨트롤러의 작동을 통해서 기기를 가동시킬 수 있는 가전제품을 칭한다. 이 건 발명의 상시전원콘센트(43)나 대기전원콘센트(46)는 모두 15A 이상이 되면 이를 전류센서(2)(44)가 검침하여 전원의 통전을 차단한다. 높은 부하로 인하여 화재가 발생될 수 있는 여지를 제거하기 위함이다. 물론 상기 대기전원콘센트(46)의 경우 이 기능에 추가되어, 대기전력의 무방비한 낭비를 막기 위해서 대기전력의 검침한 기준값과 동일 내지 작은 전류가 흐르게 되면, 이는 전류센서(2)(44)가 감지하고, 마이콤(2)(47)의 작동에 따라 차단스위치(45)가 내려가 전원의 공급이 근원적으로 차단된다. 그외 하우징몸체(123)의 형상은 도시된 도면과 다를 수 있으며, 사출물임이 바람직하다. 대량생산을 위함이고, 방전으로 인하여 사용자가 피해를 볼 소지를 줄이기 위함이다.

나아가 하우징몸체(123)의 일측에 형성되는 클릭스위치(122)는 누전차단스위치(42)는 물론 차단스위치(45)에 전원을 공급하고, 차단할 수 있는 버튼형의 스위치이다. 이러한 과정에 발생되는 정보와 기타 데이터는 도시된 표출부(49)를 통해서 사용자가 시각적으로 인지할 수 있도록 한다.

그럼 이 건 발명의 대기전력콘센트(40)가 관리되고 사용되는 시스템을 살펴본다. 도시된 도 8에는 이 건 발명의 대기전력콘센트(40)가 사용되어, 관리서버(2)를 통해서 전력의 낭비를 막는 방식을 도시하고 있다. 즉, 이 건 발명의 경우, 대단위 APT단지에서, 모든 세대가 이 건 발명의 대기전력콘센트(40)를 사용함으로 인하여 발생될 수 있는 전력절감을 위한 최적의 시스템을 예정하고 있다. 각 가정에 비치된 대기전력콘센트(40)는 개별적인 코드나 주소를 가져, 그 물리적인 위치를 한정할 수 있으면서도, 취득한 정보를 무선이나 유선의 통신방법으로 관리서버(2)에 전달할 수 있다. 전술된 대기전력콘센트(40)는 끼워진 다수의 가전에서 발생되는 대기전력을 매일 또는 사용자의 사용방법과 의도에 따라서 새롭게 측정한다. 측정된 데이터나 정보는 내장된 통신모듈(2)(48)을 통해서 게이트웨이(3)로 전달되는데, 이후 게이트웨이(3)에서 관리서버(2)로 전달하는 것이다.

사실 이 건 발명에서 통신모듈(2)(48)의 다양한 실시예는 그 운영방법에서 설명하겠지만, 특별히 한정하지 않는다. 단지 가정에 이미 보편화된 WiFi 망을 이용하거나, 별도의 전력선 통신을 이용할 수도 있다. 게이트웨이(3)와의 정보 교환을 위해서 WiFi망을 이용하기 위해서는 무선랜카드와 같은 통신칩이 필요하며, 게이트웨이(3)가 중계기가 된다. 이에 반하여, NFC통신이 적용되면, NFC칩이 내장되어야 하고 스마트빔통신을 위해서는 별도의 통신모듈이 필요하다. 모든 통신 방식은 이미 공지되고, 주지된 상태이기에 특별한 설명을 더 부가하지는 않지만, 이 건 발명에서는 대기전력콘센트(40)가 리딩한 정보가 게이트웨이(3)를 통해서 관리서버(2)에 전달되고, 전달된 정보는 관리서버(2)에 의해서 유용한 정보로 산출되어, 사용자에게 다시 전달된다.

이 건 발명에서 예상할 수 있는 정보는, 각 사용자가 이 대기전력콘센트(40)를 사용함으로 인하여 이미 발생된 전력절감량, 또한 앞으로 발생될 전력 절감 예상치가 될 것이다. 이후 전력절감을 위한 정보나 데이터 등을 전달할 수 있다. 예를 들어서, 관리서버(2)는 한전에서 배포하는 전력절감의 방안, 전력절감용 가전기기의 광고 등이 될 것이다. 물론 이러한 광고와 정보는 사용자의 휴대폰(=스마트폰; 6)을 통해서 후술될 앱프로그램(20)으로 전달된다.

한편 이 건 발명은 전술된 것처럼 가정 내에서 소비되는 전력을 자동으로 검침할 수 있도록 한다. 가정 내에는 도시된 도 6의 디지털전력검침기(30)가 형성되어, 유입되는 전력의 흐름을 측정한다. 상기 디지털전력검침기(30)는, 가정으로 흘러들어온 전류를 측정하는 CT센서(31), 센싱된 데이터나 정보를 디지털의 형태로 변환시키는 A/D컨버터(32), 변환된 데이터나 정보를 게이트웨이(3)와 통신하여 관리서버(2)로 전달하는 통신모듈(1)(34), 검침된 전류사용량이나 필요한 정보를 표출시키는 표시부(35) 및 상기 구성요소들을 유기적으로 제어하고, 정보와 제어신호의 전달을 유지하는 마이컴(1)(33)으로 구성되어, 가정내에 유입된 총전류사용량을 측정하고, 원거리에서 검침할 수 있도록 하며; 다수의 가정 내에 설치하여, 1 가구(10) 내의 전력소비량은 물론, 일정한 지역에서 발생되는 전력소비량을 측정하여, 앞으로 사용될 전력사용량의 예상치와 전력생산을 위한 정보를 계량할 수 있도록 한다.

일반적으로 기존에 설치된 기계식 전력검침기(미도시)와 직렬로 연결되는 디지털전력검침기(30)는 유입되는 전류의 량을 CT센서(31)를 통해서 측정한다. 측정된 전력의 유입량은 실시간으로 A/D컨버터(32)로 인하여 아나로그 신호가 디지털 신호로 변화되고, 변환된 신호는 마이컴(1)(33)의 제어에 따라서 통신모듈(1)(34)을 통해서 게이트웨이(3)를 지나 관리서버(2)로 전달된다. 상기 통신모듈(1)(34)의 경우 다양한 통신방식이 이루어질 수 있다. RF 통신은 물론 WiFi 통신이 가능하며, 그 외에 다른 통신방식이 모두 사용가능하다. 통신방식은 현행 다양한 형태로 이미 갖추어져 있고, 공지된 상태이기에 사용하는 거주자의 지역 특성에 따라 변형될 수 있으며, 하나 또는 두 개의 통신모듈(1)(34)이 수용될 수 있다.

이렇게 디지털전력검침기(30)의 통신모듈(1)(34)에서 전달되는 전력량 관련 정보는 관리서버(2)로 데이터의 형태로 유입되면 관리서버(2)는 이를 보다 유익한 정보와 데이터로 변환시켜 재 생산을 시작한다. 이를 위해서 이 건 발명의 관리서버(2)를 보다 상세하게 관찰할 필요가 있다. 이 관리서버(2)의 상세한 구성은 도시된 도 8에 도시하고 있다. 즉, 관리서버(2)는, 서버의 제어를 위해서 설치되는 CPU(2a)가 있고, 사용자의 휴대폰(6)이나 관계자에게 데이터나 정보를 전달하기 위한 통신모듈(2-4)이 있으며, CPU(2a)에 의해서 제어되는 제어프로그램(2b)을 갖되, 디지털전력검침기(30)와 커뮤니케이션하고, 디지털전력검침기(30)가 검침한 전력사용량을 통해서 전력사용예상치와 전력생산예상치를 산출하고, 휴대폰(6)이나 관계자에게 정보를 전달하도록 프로그램된 전력검침제어프로그램(2-1); 각 가정의 대기전력콘센트(40)와 커뮤니케이션하고, 대기전력콘센트(40)에서 전달되는 대기전력의 량과 전원차단의 시간 데이터를 통해서 대기전력절감치를 산출하고, 각구청과 한국전력에서 제안하는 전력절감 광고를 사용자의 휴대폰(6)으로 전달하도록 프로그램된 전력절감제어프로그램(2-2); 서버 내에 사용자의 휴대폰(6) 상에 저장된 앱프로그램(20)과 연동하여 게임을 제어하는 게임제어프로그램(2-3);으로 이루어진 제어프로그램(2b)이 있다. 따라서 이 건 시스템을 활용하면서 발생되는 디지털전력검침기(30) 관련정보와 데이터, 대기전력콘센트(40) 관련정보와 데이터 및 게임관련 데이터와 정보를 별도로 저장하기 위한 데이터베이스(2-5)를 포함하여 구성되어, 각 가정에서 사용되는 전력사용량을 절감시키는 것은 물론, 전력의 생산량을 전력사용예상치에 맞추어 조절하여 생산하고, 각 가정에서 사용되는 전력사용의 가장 바람직한 절약의 방식을 제안할 수 있도록 한다.

이 관리서버(2)의 경우는 게이트웨이(3)에서 전달되는 정보를 수신하여, CPU(2a)를 통해서 정보 처리를 한다.

도시된 것처럼, 이 건 발명의 관리서버(2)는 그 제어프로그램(2b)이, 전력검침제어프로그램(2-1), 전력절감제어프로그램(2-2), 게임제어프로그램(2-3)을 갖는다. 전력검침제어프로그램(2-1)은 각 가정에 설치된 디지털전력검침기(30)에서 전달된 전력소비량 데이터를 수신하여 정보 변환시키는 역할을 한다. 예를 들자면, 이 건 발명의 출원인이 선출원한 10-2014-0075031호의 "디지털 전력 검침을 이용한 아파트 관리의 수익 방법"에서 설명한 것처럼, APT 관리비 산출을 위해서 활용될 수 있고, 또 다음달 또는 미래의 전력소비량을 예상하여 전력생산의 계획을 세울 수 있다. 한 가구가 아닌, 일정한 지역이나 대단위 APT 단지의 경우, 그 내부의 한 세대마다. 이 건 발명의 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)를 설치하고, 상기 디지털전력검침기(30)에서 전달해오는 그달 그달의 전력사용량은 일정한 지역마다 정확하게 측정하면, 다음달의 사용될 수 있는 전력량을 측정할 수 있다.

이 건 발명의 출원인에 의해서 선출원된 상기 건을 통하면, 각 APT 단지 내에서는 그 관리사무소가 다음달 사용될 수 있는 특별한 이유의 아파트 전력사용 예상분을 전달 받을 수 있기에 보다 정확하고 용이하게 정보 취득이 가능하다. 이러한 정보취득이 다수의 지역에 분포되고, 국가 전역으로 확대되면 확대될 수록 한국전력에서는 앞으로 예상되는 전력의 사용 예상분이 비교적 정확하게 산출될 수 있고, 이를 통해서 전류의 생산량이 어느 정도여야만 하는지 계산이 가능하다. 전류란 그 생산량이 많으면 저장을 위해서도 많은 시설이 선 투자되야 하는 기간산업이기에, 이러한 문제점을 차단할 수 있다면 상당한 이익을 향유할 수 있다. 결국 이 건 발명은 이러한 다양한 부분의 이익을 얻기 위해서 각 가정에 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)를 장착하여 유닛으로 포함시킨 것이다.

따라서 이 건 발명에서는 이러한 정보를 유용하게 재 생산하는 별도의 관리서버(2)가 필요한데, 이 관리서버(2)에는 앞선 설명에서처럼, CPU(2a)가 제어하는 제어프로그램(2b)을 갖는다. 하나는 전력검침제어프로그램(2-1)이고 다른 하나는 전력절감제어프로그램(2-2)이며 또 다른 하나는 게임제어프로그램(2-3)이다. 즉, 이 시스템이 깔린 이유를 설명한다.

이 건 발명의 경우 도시된 도 5와 9에서처럼 각 가정에는 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)가 설치된다. 대기전력콘센트(40)에서는 대기전력의 흐름이 차단될 때마다, 실시간으로 대기전력 절감량과 콘센트가 차단된 시간을 전달한다. 전달된 데이터는 관리서버(2)의 전력절감제어프로그램(2-2)을 통해서 절감량이 수신되고, 이 정보나 데이터는 사용자의 휴대폰(=스마트폰; 6)으로 전달된다. 사용자는 실시간으로 휴대폰(= 스마트폰; 6)을 통해서 전력이 절감되는 내용 즉, 대기전력이 절약되는 정도를 항상 전달 받을 수 있다. 이외에 후술하겠지만, 관리서버(2)는 전력절감을 위한 정보나 기타 광고 등을 휴대폰(6)으로 푸쉬할 수 있다. 구청이나 관공서에서는 사용전력 절감을 위한 아이디어나 바람직한 생활습관을 전달할 수 있는데, 이러한 정보를 모아 관리서버(2)가 대신 전달하는 것이다.

바로 이러한 모든 과정은 관리서버(2)의 전력절감제어프로그램(2-2)을 통해서 달성한다.

이에 반하여 전력검침제어프로그램(2-1)은 전력사용량을 검침하여 그 전력사용량 데이터를 넘겨받은 관리서버(2)가 그를 이용하여 한전 측에 그 정보를 넘기고, 비용을 계산하는 형태를 갖춘다. 이는 물론 전술된 이 건 발명의 선출원에 상세히 기술되어 있다. 또한 이 건 발명은 이러한 관리서버(2)의 작용에 더하여, 게임을 즐길수 있는 게임제어프로그램(2-3)을 가진다. 이 건 발명에서는 실질적으로 사용자에게 전력을 절감할 수 있는 최대한의 심적인 자극을 주고자 한다.

실생활을 유지하면서, 전력절감을 위해서 항상 사고하고, 또 그를 위해서 신경을 쓰는 것을 시작으로 대다수의 생활에 근검절약을 염두해 두길 바라는 것이다. 게임제어프로그램(2-3)은 이러한 목적을 위해서 이 건 발명의 관리서버(2)에 설치하고 있다. 이 게임은 전술된 이 건 발명의 목적인 전력절감을 응용하며, 계획되고 시스템화된다.

한편 이 건 발명에서는 실질적으로 한 가정의 내측에 대기전력콘센트(40)와 디지털전력검침기(30)를 설치하고, 이를 통해서 전력의 낭비를 막으며, 전력의 관리를 용이하게 하며 나아가 궁극적으로 전력의 생산을 시기별로 조절하여 보다 효과적인 전력의 활용을 달성하기 위한 발명이다. 사실상 그 시작은 가정에서 사용하는 전력의 소비를 정확하게 측정하고, 소비의 량을 줄이는 방법이다. 이를 위해서 이 건 발명에서는 전술된 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)의 내측에 별도의 통신모듈(1)(2)(34, 48)을 갖춘다. 이 통신모듈(1)(2)(34, 48)은 게이트웨이(3)를 통해서 관리서버(2)로 정보나 데이터를 전달하게 되는데, 이 건 발명에서는 통신모듈(2)(48)과의 데이터 교환을 위해서 게이트웨이(3)를 사용한다.

즉, 게이트웨이(3)는, 각 가정에 하나씩 설치하되, 가정 내의 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)의 데이터를 관리서버(2)와 소통하도록 하면서도, 사용자의 휴대폰(6)과의 관계에서는 네트워크를 형성하도록 하여, 디지털전력검침기(30)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어; 대기전력콘센트(40)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어를 수행할 수 있도록 하여; 다양한 통신방식에 적용하여 사용할 수 있는 활용가능성을 향상시킨다. 이 건 발명은 상기 통신모듈(2)(48)을 정함에 있어서, 다양한 공지된 통신방식은 모두 사용할 수 있는 것으로 한다. 이유는 이 건 발명의 경우, 후술하겠지만 휴대폰(6)과 직접적으로 커뮤니케이션하는 경우가 있다. 실례로 NFC칩을 통해서 통신하여, 관리서버(2)를 거치지 않고 대기전력콘센트(40)와 디지털전력검침기(30)와 커뮤니케이션하는 것이다. 보다 상세히 설명하자면, 가정 내측에 네트워크를 형성하여, 가정 내에서 별도의 관리서버(2) 도움없이 통신하는 방식이다. 이를 위해서 이동통신이나 RF통신을 위한 중계기를 설치하는 것은 무리가 많다. 다른 통신방식으로 스마트빔 통신방식은 별도의 대응 프로그램이 형성되야 네트워크가 가능한데, 중계기는 이를 행하기 힘들다. 따라서 이 건 발명은 게이트웨이(3)를 사용한다.

게이트웨이(3)는 일반적으로 도시된 도 9에서처럼, 네트워크간 통신속도를 제어하고, 트레픽 제어를 하며, 어드레스 간 주소변환을 실시하는 통신모듈인 것으로 일반화되어 있다. 내측에 별도의 데이터 저장공간을 갖추고 있는 특징이 있는 것도 일반적인다. 그러나 이 건 발명의 게이트웨이(3)는 다음과 같은 특별한 기능을 수행한다. 디지털전력검침기(30)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어기능을 위함이 그 하나이고, 대기전력콘센트에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어기능을 위함이 다른 하나이다. 즉, 그와 관련된 프로그램 등이 저장된다.

실질적으로 후술하겠지만, 이 게이트웨이(3)는 2개의 독립된 통신방식을 가능하게 할 수 있다. 만일 대기전력콘센트(40)에 형성되는 통신모듈(2)(48)이 이동통신방식을 사용한다면, 이 게이트웨이(3)는 이를 받아 관리서버(2)로 데이터를 전달한다. 그런데 이러한 통신방식이 유지되고 있는 상태에서 사용자의 휴대폰(6)을 이용하여 실시간으로 가정에서 대기전력의 절약분을 계측하고 싶다면, 사용자는 가정 내, 즉, 가정 내의 네트워크 내에서 이 정보를 손쉽게 습득할 수 있다. 실례로 만일 휴대폰과의 통신방식이 NFC 통신방식으로 선택된 대기전력콘센트(40)에는 별도의 NFC모듈(81)이 통신모듈(2)(48)내부에 별도로 내장된다. 이에 반하여 스마트빔 통신방식을 사용하고자 한다면 상기 통신모듈(2)(48)은 일반적인 WiFi통신을 이용하기에 무선랜이 삽입된다. 결국 이 건 발명의 대기전력콘센트(40)와 디지털전력검침기(30)의 내측에 형성되는 통신모듈(2)(1)(48, 34)은 어느 하나로 한정하기 힘들다. 어떤 경우에는 2개의 통신방식이 사용될 수 있기에 2개의 통신방식에 따른 별도의 모듈이 형성된다. 이러한 다양한 통신방식의 실현을 위해서 이 건 발명은 중계기로 게이트웨이(3)를 마련한다. 따라서 그 내측에 내장되는 제어프로그램이나 별도의 통신프로토콜을 이용하여 디지털전력검침기(30)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어기능과 대기전력콘센트(40)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어기능을 수행한다.

한편 이 건 발명은 도시된 도 10에서처럼, 1가구(10) 내에 설치된 디지털전력검침기(30)와 대기전력컨센트(40)가 확대되어, APT단지(A) 내의 모든 가정에 설치될 때에는, APT단지 내의 1동(A) 단위로 별도의 데이터 수집장치인 DCU(4)를 설치하여, 관리서버(2)와의 데이터 통신을 수행할 수 있도록 한다. 즉, 이 건 발명의 경우 전술된 본 출원인의 선출원에서 의도한 것처럼, 대단위 APT 단지에서 활용할 경우가 많다. 이때에도 각 가정의 게이트웨이(3)에서 관리서버(2)를 향하여 데이터를 전송할 수 있다. 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)의 통신모듈(1)(2)(34, 48)에서 전달되는 데이터나 정보가 게이트웨이(3)를 통해서 직접적으로 관리서버(2)로 전달된다. 이에 반하여 대단위 APT 단지 내에는 다수의 동이 형성되는데, 이 동마다 하나의 DCU(=데이터수집장치; 4)를 형성하여, 데이터를 모아 전달이 가능하다. 이는 필수적인 사항이 아니다. 게이트웨이(3)를 통해서 관리서버(2)로 직접전달 하는 방식이 더욱 효과적일 수 있다.

한편 이 건 발명은, 전술한 것처럼 그 목적이 첫째, 각 가정에서 사용하는 전력의 소비량을 줄이는 일이다. 이 과제는 확대되어 각 가정에서 전력을 소비하는 사용자가 전력의 낭비를 항상 조심하고, 근검절약하는 심적인 마음이 자연스럽게 도출되도록 하는 것이다. 둘째, 각 가정에서 절약이 이루어지면서 사용하는 전력의 소비량을 별도의 검침원 검침없이, 원거리에서 검침이 이루어져 유용한 정보로 사용하기 위한다. 유용한 정보는 나아가 앞으로 발생될 전력소비량 예상분도 포함되며, 이 예상치의 값은 사실상 전력생산을 위한 계획을 효과적으로 세울 수 있기에 많은 이익을 발생시킬 수 있다.

결국 이 건 발명은 이러한 이익의 향유를 위해서 먼저, 사용자에게 근검절약을 위한 마인드를 심어주어야 하는데, 이를 위해서는 관리서버(2)가 정보를 사용자에게 휴대폰(6)으로 제공하는 방식이 있고, 이에 반하여 휴대폰(6)에 형성되는 앱프로그램(20)과 대기전력콘센트(40)에서 전달되는 정보나 데이터가 제공하는 방식이 있다(디지털전력검침기의 경우도 동일). 이 건 발명은 이러한 전달방식에 따라 2가지 형태의 실시예를 가진다. 따라서 본 발명에서는 이러한 양자의 실시예를 순서에 따라 설명한다.

먼저 전자인, 관리서버(2)와 휴대폰(6)과 통신을 통해서 전술된 서비스를 제공하는 기술적인 구성들을 살펴본다.

즉, 상기 관리서버(2)와의 통신을 위한 사용자(25)는 그 휴대폰(=스마트폰; 6)에 설치되는 앱프로그램(20)을 통해서, 관리서버(2)에서 전달되는 다양한 정보와 데이터를 받되; 앱프로그램(20)은 그 내측에 게임모드(70)와 전력량산출모드(80)를 갖추도록 하고; 상기 전력량산출모드(80)는, 전력량총전력사용량 산출 알고리즘과 표시란(81), 대기전력절감치 산출 알고리즘과 표시란(82) 및 향후 절감 예상치와 총 전력량 예상치 산출 알고리즘과 표시란(83)을 갖추어, 휴대폰(6)을 통해서 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.

도시된 도 11에는 전술된 1가구 내의 전력관련 데이터와 정보는 게이트웨이(3)를 통해서 관리서버(2)로 전달되게 한다. 물론 관리서버(2)는 유닛 사용자에게 스마트폰의 앱프로그램(20)으로 변환된 정보나 데이터를 푸쉬하게 된다. 이때 상기 앱프로그램(20)은 이 건 발명에서 전력 관련 자료나 정보를 교환하고 이용할 수 있는 별도의 앱프로그램(20)이거나 게임프로그램(21)일 수도 있다. 이 건 발명을 위한 전력관련 정보를 이용하는 앱프로그램(20)은 활용하는 정보가 많지 않기에 게임프로그램(21)을 이용할 수도 있다. 결국 이 건 발명에서 상기 앱프로그램(20)은 전달하는 정보의 내용이 중요하다.

게임프로그램(21)의 일부에 전력량 산출을 위한 별도의 모드를 만들어도 무방하고, 앱프로그램(20)을 게임모드(70)와 전력량산출모드(80)로 구분하여, 별도의 정보로 관리서버(2)를 이용하여 처리할 수 있도록 하면 그만이다. 중요하게는 이 건 발명에서 관리서버(2)는 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)에서 전달되는 데이터나 정보를 이용하여, 전력 사용을 절약하기 위한 방안을 제공하고 이를 통해서 사용자는 다양한 이익을 향유할 수 있도록 하기 위한다. 그런데, 이 앱프로그램(20)은 상기 전력량산출모드(80)와 게임모드(70)로 구분되었을 때, 실질적으로 이 건 발명의 대기전력콘센트(40)와 연관되는 모드가 전력량산출모드(80)이다.

이 전력량산출모드(80)의 활용은 전술한 것처럼, 프로그램 적인 것일 경우가 많고, 이를 활용하기 위해서 별도의 수단 기구적인 것이 필요하다면 휴대폰(6)에 부가해도 무방하다. 물론 이 건 발명의 활용은 앱프로그램(20)만으로 달성할 수 있는데, 앱프로그램(20)의 내용 중 대기전력콘센트(40)에서 전달되는 대기전력 절약분이 실시간으로 전달될 때, 이를 사용자에게 표출하는 방식이 다시 2가지 형태로 제안될 수 있다.

사실상 대기전력콘센트(40)에서 전달되는 정보나 데이터는 대기전력의 기준값이 어느 정도인지, 또 이 대기전력콘센트(40)가 그 전력의 공급을 차단하였다면, 그 시간은 얼마인지, 나아가 이러한 차단의 시간과 대기전력의 기준값을 곱하여 실질적으로 대기전력의 낭비가 차단된 량인 대기전력 절약분일 것이다. 단순하게 대기전력콘센트(40)가 그때 그때 검침한 정보나 데이터만 관리서버(2)로 게이트웨이(3)를 통해서 전달하게 된다. 이때 관리서버(2)는 전달 받은 정보를 계산하여 앱프로그램(20)으로 변환된 데이터를 전달이 가능하다.

실례로, 대기전력 절약분에 따라 그동안 사용한 전력의 사용량이 얼마인지, 또 그동안 대기전력 절약분에 대하여 절약분의 합은 어는정도인지, 앞으로 전력 사용료의 결재일까지 예측될 수 있는 전력사용 절감치는 어는 정도인지 이다. 이들은 관리서버(2)의 연산작용을 통해서 미리 계산되어 앱프로그램(20)으로 전달이 가능하다. 앱프로그램(20)의 브라우져는 단지 전달된 정보를 제어하여 표출시키는 역할만 수행할 수도 있다는 것이다.

이에 반하여 다른 실시예는 전술된 데이터나 정보 즉, 대기전력콘센트(40)에서 전달된 대기전력의 기준값이 어느 정도인지, 또 이 대기전력콘센트(40)가 그 전력의 공급을 차단하였다면, 그 시간은 얼마인지, 나아가 이러한 차단의 시간과 대기전력의 기준값을 곱하여 실질적으로 대기전력의 낭비가 차단된 량인 대기전력 절약분을 그대로 앱프로그램(20)으로 전달한다. 대기전력콘센트(40)에서 바로 받은 정보이거나 또는 일부 가공, 중간 가공이 조금만 이루어진 정보이다.

사용자의 휴대폰(6)에 저장된 앱프로그램(20)에는 전술한 것처럼, 대기전력절감치 산출 알고리즘을 갖추고 있어서, 전달받은 정보를 독립적으로 연산하여 결과치를 얻을 수 있다. 지금 전달받은 정보 즉, 기준갑이나 대기전력 절약분에 따라 그동안 사용한 전력의 사용량, 또 그동안 대기전력 절약분에 대하여 절약분의 합, 앞으로 전력 사용료의 결재일까지 예측될 수 있는 전력사용 절감치를 가공한다. 이들은 휴대폰(6)의 앱프로그램(20) 내의 대기전력절감치 산출 알고리즘을 통해서 연산하여 별도의 표시란에 표출시킨다. 사용자가 시각적으로 인지하고 이를 이용할 수 있도록 한다.

이러한 작용은 상기 전력량산출모드(80)에 전부 적용된다. 즉 전력량총전력사용량 산출 알고리즘과 표시란(81) 향후 절감 예상치와 총 전력량 예상치 산출 알고리즘과 표시란(83)을 갖춘 것이다. 이 건 발명의 경우 각 가정의 내측에 대기전력콘센트(40)만이 설치되는 것이 아니고, 디지털전력검침기(30)도 설치되어 정보나 데이터를 전달한다. 디지털전력검침기(30)는 지금 현재 리딩한 각 가정에서 사용한 전력사용량을 관리서버(2)로 푸쉬하게 되는데, 관리서버(2)는 이를 사용자의 휴대폰(6) 앱프로그램(20)으로 전달한다. 이때 앱프로그램(20)은 이 정보를 통해서 그동안 사용한 총전력사용량을 산출한다. 전력사용량은 디지털전력검침기(30)가 사용하여 검침된 아나로그 형태의 신호값이고, 총전력사용량은 지난달 말일을 끝으로 다시 시작된 총전력사용량을 칭하기에 별도의 연산과 계산을 통해서 얻어진다.

나아가 이 건 발명의 상기 향후 절감 예상치와 총 전력량 예상치 산출 알고리즘은, 상기 전력사용량과 대기전력절감치를 이용하여 재 연산하여 산출한 값이다. 향후 즉, 이달 말의 전력사용 수수료를 청구받는 시점을 계산하여 절감 예상치나 기타 다른 정보를 수록할 수 있도록 하고, 전력량을 산출한 지금의 시점에서 앞으로 발생될 수 있는 계산액을 총 전력량 예산치라 칭한다. 이는 한 달 또는 두 달 이후 또는 일년 후에 예상치여도 무방하지만 이 달 말일 즉, 수수료를 납부하는 일자를 기준으로 계산됨이 바람직하다.

나아가 이 건 발명의 경우, 사용자가 전력을 절감하기 위한 마인드와 근검절약의 생활화를 위한 마음가짐을 형성시키기 위해서 이 건 발명에서는 상기 앱프로그램(20)에 별도의 게임모드(70)를 갖추었다. 즉, 이 게임모드는 성장게임으로 이루어져, 대기전력콘센트(40)에서 관리서버(2)로 전달하는 기준값, 시간, 대기전력절감치를 통해서 절감분의 향상에 따라 캐릭터가 성장하도록 한다. 도 12에 도시된 것처럼, 절감치가 증가하면 할 수록 알에서부터 아이 나아가 어른까지 성장시키는 성장게임이어도 무방하며, 별도의 캐릭터를 선정하여도 무방하다.

요즘 구청에서는 별도의 마스코트를 가지고 있는데, 이 마스코트가 성장하고, 옷을 입고, 또 진화해 가는 것을 성장시켜도 무방하다. 그 게임의 내용적인 것은 무관하며 단지, 이 건 발명을 활용하면서, 사용자가 전력을 절감하는 것을 즐기며, 이를 게임을 통해서 확인하고, 재미를 느끼는 것이 중요하다.

앞에서 이미 이 건 발명은 관리서버(2)와 사용자의 휴대폰(6)을 이용하여 서로 정보를 교환하여 전력량을 산출하고, 전력절감 예상치를 계산하는 방식의 커뮤니케이션하는 방식을 설명하였다. 그러나 이 건 발명은 전술된 것처럼 이러한 방식의 통신만이 아니고, 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)와 사용자의 휴대폰(6)이 직접적으로 통신하여 동일한 정보를 얻고 이를 향유하는 별도의 통신을 가질 수 있다.

즉, 이 건 발명의 경우 도시된 도 13과 14에서처럼, 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)에 내장된 통신모듈(1)(2)(34, 48)과 커뮤니케이션 할 수 있도록 한 휴대폰(6)의 앱프로그램(20)은, 게임모드(70)와 전력량산출모드(80)로 이루어지되, 상기 전력량산출모드(80)는, 전력량총전력사용량 산출 알고리즘과 표시란(81), 대기전력절감치 산출 알고리즘과 표시란(82) 및 향후 절감 예상치와 총 전력량 예상치 산출 알고리즘과 표시란(83)을 갖추어, 휴대폰(6)을 통해서 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.

전자의 경우 관리서버(2)와 휴대폰(6)과의 통신이 달성하는데, 이 실시예의 경우 별도의 관리서버(2)를 통하지 않는다. 사용자가 직접적으로 전력량과 대기전력 절감 예상치를 얻는데, 가정 내의 네트워크를 이용하는 방식이다. 게임모드(70)의 경우 이 건 발명의 앱프로그램(20)이 관리서버(2)와 통신하기에 관리서버(2)의 제어를 받지만, 전력량산출모드(80)는 내부의 앱프로그램(20) 제어를 받아 전자와 동일한 정보를 계산한다. 단순하게 휴대폰(6)과 대기전력콘센트(40)가 통신하여 데이터를 전달받고, 휴대폰(6)과 디지털전력검침기(30)가 통신하여 정보를 전달받아 연산한다는 점에서만 차이가 있다.

이를 실례로 도시된 도 15에서는 이 건 발명의 통신모듈(1)(2)(34, 48)이 NFC통신을 사용할 때 활용된 실시예를 도시하고 있다. 이미 설명된 것처럼 이 건 발명의 경우 다양한 통신방식을 사용하기에 상기 통신모듈은 2개일 수도 있다고 설명하였다. 즉, 관리서버(2)와의 통신을 위한 이동 통신모듈(1)(2)(34, 48)을 갖추면서도, 별도의 NFC모듈(1)(2)(71, 81)을 통신모듈(1)(2)(34, 48)로 비치하고 있기에 휴대폰(6)과도 통신이 가능한 것이다.

이 실시예의 경우 도시된 도 15에서처럼, 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)에 내장된 통신모듈(1)(2)(34, 48)과 커뮤니케이션 할 수 있도록 한 휴대폰(6)의 앱프로그램(20)의 통신은 NFC통신을 이용하되, 디지털전력검침기(30)에서 전달하는 전력사용량이 그 NFC모듈(1)(71)을 통해서 근접한 휴대폰(=스마트폰; 6)의 NFC칩(89)으로 전달되고, 이 정보나 데이터는 그대로 또는 앱프로그램(20)상의 총전력 사용량 산출 알고리즘을 거쳐 정보 변환된 총전력 사용량으로 별도의 표시란(81)에 표출되며; 대기전력콘센트(40)에서 전달하는 실시간의 대기전력 기준값이나 대기전력절감치는, 그 NFC모듈(2)(81)을 통해서 근접한 휴대폰(=스마트폰; 6)의 NFC칩(89)으로 전달되고, 이 정보나 데이터는 그대로 또는 앱프로그램(20)상에서 변환되어, 대기전력절감치 산출 알고리즘과 표시란(81) 및 향후 절감 예상치와 총 전력량 예상치 산출 알고리즘과 표시란(82)에 정보를 표출시킨다.

NFC통신은 근거리 통신을 칭한다. 일정한 거리를 접근하면 이미 계획된 정보를 전달하게 되는데, 이미 휴대폰(6), 스마트폰에는 이 NFC칩이 내장되어 사용되고 있다. NFC통신은 이미 공지된 형태로, 버스의 승차시에도 사용되고, 일정한 공간의 내부로 접근이 가능한 사람들에게만 허용되는 통신방식이다. 만일 사용자가 자신의 휴대폰(6)을 이용하여 대기전력콘센트(40)나 디지털전력검침기(30)로 근접시키게 되면, 대기전력콘센트(40)와 디지털전력검침기(30)는 상기에서 이미 설명한 데이터를 전송하게 된다. 전송된 데이터는 상기 휴대폰(6)의 앱프로그램(20)을 통해서 연산되어 전술된 정보를 얻게 된다.

즉, 통신모듈(1)(2)(34, 48)이 NFC모듈(1)(2)(71, 81)인 것을 실시한 것이다.

이 건 발명을 활용하는 시스템은 전술된 내용에서 설명한 상태이다. 이 건 발명은 본 발명의 출원인이 이미 선출원된 다수의 특허 출원권을 모두 활용하는 방식으로 제안한 것이기에 실질적으로 다소 광범위한 사용처를 가질 수 있다. 이러한 사용의 방식은 시스템을 이용하여 다양하게 실시될 수 있는데, 이 건 발명에서는 이 운영방법도 그 특징으로 청구를 한다.

그 방법을 도시된 도 16을 통해서 설명하면 다음과 같다. 즉, 먼저 이 건 발명의 운영방법은, 제1단계; 한 가정에 설치된 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)에서 전력사용량과 대기전력 절감치에 대한 정보나 데이터를 게이트웨이(3)를 통해서 관리서버(2)로 전달하는 단계(S1)를 거친다. 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)는 이 건 발명을 활용하는데 필수적인 구성요소이다. 디지털전력검침기(30)는 현재 표시되는 전력사용량을 리딩할 수 있다. 아나로그 형태로 리딩하여 마이컴(1)(33)로 제어되어 게이트웨이(3)를 통해서 전달한다. 이에 반하여 대기전력콘센트(40)에서는 대기전력의 기준값이나 절감치 등을 전달한다. 전달된 데이터는 관리서버(2)로 전달되어 다시 재 생산이 이루어지거나 그대로 다음의 단계로 전해진다. 이 건 발명에서 관계자라고 기재한 주체에 전달되는데, 관계자는 특별히 카드회사이거나 구청 및 한국전력일 수도 있다. 자세한 것은 후술한다.

다음으로 이 건 발명은, 제2단계; 관리서버(2)가 전달된 정보를 확인하고 변환하여, 이동통신망을 통해서 디지털전력검침기(30)에 따른 조합정보와 대기전력콘센트(40)에 따른 조합정보를 사용자의 휴대폰(6)으로 전달하고, 관리서버(2)의 게임제어프로그램(2-3)을 통해서 성장게임의 사용자 캐릭터를 성장시키는 단계(S2)를 거친다. 즉, 관리서버(2)는 시스템의 설명을 통해서 이미 설명된 대기전력 절감치, 전력사용량 등의 데이터를 전달받아, 이를 연산하여 가공된 형태의 정보를 휴대폰(6)으로 전달한다. 이 때 이 관리서버(2)는 별도의 게임모드(70)를 관리할 수도 있기에 게임의 캐릭터를 성장시키도록 하고, 성장된 데이터를 휴대폰(6)으로 전송한다. 게임모드(70)를 통해서 게임은 독립적으로 수행되고, 휴대폰(6) 대기전력 절감 예상치와 총 전력사용량 예상치 등 필요한 전력사용에 관한 데이터는 휴대폰(6)으로 푸쉬된다.

다음으로 이 건 발명은 제3단계; 관리서버(2)는 구청이나 한국전력에서 전달되는 전력절감 방안 등의 절감정보를 휴대폰(6)에 푸쉬하고, 광고를 전달하며 수익을 얻는 단계(S3)를 거친다. 관리서버(2)는 사용자의 휴대폰(6)은 물론 이 건 발명의 시스템을 이용하는 다른 관계자에게도 정보를 전달한다. 이를 테면, 이 건 발명의 시스템을 이용하는 카드를 별도로 발급받아 전력사용량를 결재하기로 계약이 체결된 카드회사나 이 건 발명을 통해서 별도의 이익이 예상되는 카드회사에게 데이터를 전송한다. 또한 관리서버(2)는 휴대폰(6)에 전력절감 방안이나 별도의 광고를 푸쉬할 수 있다. 휴대폰으로 받아 본 전력절감 방안은 사용자가 보다 용이하게 전력 절감을 위한 생활화를 익힐 수 있도록 한다. 이러한 내용은 이미 이 건 발명의 선출원에서 어는 정도 설명한 바 있다.

나아가 이 건 발명의 유닛 활용 운영방법은, 도시된 도 17에 상세히 도시하고 있다. 이 건 발명의 경우 상기 각각의 단계 중에, 사용자는 휴대폰(6)을 이용하여, 대기전력콘센트(40)와 디지털전력검침기(30)와 통신하여, 디지털전력검침기(30)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어를 하고; 대기전력콘센트(40)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어를 하며; 앱프로그램(20) 상에 표출한다.

이미 유닛을 설명하면서 설명하였지만, 대기전력콘센트(40)와 디지털전력검침기(30)에서 전력관련 데이터들이 관리서버(2)가 아닌 휴대폰(6)으로 직접 전달되어 정보가 활용될 수 있도록 한다. 휴대폰(6)에 깔린 앱프로그램(20)을 통해서 연산하여 필요한 정보를 얻는 것이다.

또한 이 건 발명에서는 상기 제3단계에는 관리서버(2)는 대기전력콘센트(40)를 이용하며 얻은 절력사용 절감분에 따라 카드회사서버(5)에 사용자포인트 지급을 의뢰하고, 카드회사(5)는 그에 따라 사용자의 휴대폰(6) 앱프로그램(20)에 포인트적립을 통지할 수 있도록 한다. 즉, 관리서버(2)가 대기전력콘센트(40)에서 얻어서 분석한 전력사용 절감분은 카드회사서버(5)에 전달하여, 그 만큼의 포인트를 지급하도록 한 것이다. 카드회사서버(5)와는 이미 이 건 발명의 유닛을 활용하기로 계약된 상태이기에 이를 전송한다.

1; 한전 2; 관리서버
3; 게이트웨이 4; DCU
12; 상시전원가전 13; 대기전원가전
30; 디지털전력검침기 40; 대기전력콘센트

Claims (12)

1. 다수의 가정 내에 설치하되,
   벽면의 전원콘센트(14)에 끼워져, 2개의 플러그가 끼워질 수 있는 콘센트홈(K)을 가지도록 하되, 두 개의 콘센트홈(K) 중 하나는, 일정량의 전류가 흐르면 이를 전류센서(2)(44)로 측정하여 별도의 차단스위치(45)를 통해서 전류의 통전이 차단되도록 누전차단기능을 하면서도, 흐르는 전류가 이미 측정한 대기전류의 기준값에 비하여 작은 경우에도 전류를 차단하여 대기전류의 낭비를 차단하는 대기전원콘센트(46)와; 두개의 콘센트홈(K) 중 다른 하나는, 상기 대기전원콘센트(46)와는 별도로 일정량의 전류가 흐르면 이를 전류센서(1)(43)로 측정하여 별도의 누전차단스위치(42)를 통해서 통전을 차단하도록 하는 상시전원콘센트(43)와; 상기 콘센트홈(K)의 콘센트에서 흐르는 전류량과 그 변화량 및 필요한 정보를 표출시키는 표출부(49)와; 제어신호와 필요한 정보와 데이터를 마이컴(2)(47)의 제어하에, 전송하고 수신하는 통신모듈(2)(48)과; 대기전원콘센트(46) 내의 누전차단스위치(42), 차단스위치(45), 전류센서(1)과 (2)(41; 44), 통신모듈(2)(48)의 작동을 제어하고, 관리하는 마이컴(2)(47)를 포함하여 구성된 대기전력콘센트(=멀티텝)(40);과
   기계식 전력검침기의 측방에 직렬로 연결되어, 기계식 전력검침기가 측정하는 1가구 내의 사용전력을 CT센서(31)의 작동을 통해 동일하게 측정하는 디지털전력검침기(30);
   상기 대기전력콘센트(40)와 디지털전력검침기(30)의 내측에 내장된 통신모듈(2)와 통신모듈(1)에서 전달하는 대기전력콘센트(40)에 관련된 정보와 그 데이터와 디지털전력검침기(30)와 관련된 정보와 그 데이터를 받아 관리서버(2)에 전달하는 게이트웨이(3);
   게이트웨이(3)에서 전달된 정보나 데이터를 새롭게 변화하여, 각 가정에 전달하고, 활용하는 관리서버(2);를 포함하여 구성되어, 전력의 효율적인 관리는 물론 전력사용의 남용을 차단하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛.
   
2. 제1항에 있어서,
   디지털전력검침기(30)는,
   가정으로 흘러들어온 전류를 측정하는 CT센서(31), 센싱된 데이터나 정보를 디지털의 형태로 변환시키는 A/D컨버터(32), 변환된 데이터나 정보를 게이트웨이(3)와 통신하여 관리서버(2)로 전달하는 통신모듈(1)(34), 검침된 전류사용량이나 필요한 정보를 표출시키는 표시부(35) 및 상기 구성요소들을 유기적으로 제어하고, 정보와 제어신호의 전달을 유지하는 마이컴(1)(33)으로 구성되어, 가정내에 유입된 총전류사용량을 측정하고, 원거리에서 검침할 수 있도록 하며;
   다수의 가정 내에 설치하여, 1 가구(10) 내의 전력소비량은 물론, 일정한 지역에서 발생되는 전력소비량을 측정하여, 앞으로 사용될 전력사용량의 예상치와 전력생산을 위한 정보를 계량할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛.
   
3. 제1항에 있어서,
   관리서버(2)는,
   서버의 제어를 위해서 설치되는 CPU(2a)와;
   사용자의 휴대폰(6)이나 관계자에게 데이터나 정보를 전달하기 위한 통신모듈(2-4)과;
   CPU(2a)에 의해서 제어되는 제어프로그램(2b)을 갖되, 디지털전력검침기(30)와 커뮤니케이션하고, 디지털전력검침기(30)가 검침한 전력사용량을 통해서 전력사용예상치와 전력생산예상치를 산출하고, 휴대폰(6)이나 관계자에게 정보를 전달하도록 프로그램된 전력검침제어프로그램(2-1); 각 가정의 대기전력콘센트(40)와 커뮤니케이션하고, 대기전력콘센트(40)에서 전달되는 대기전력의 량과 전원차단의 시간 데이터를 통해서 대기전력절감치를 산출하고, 각구청과 한국전력에서 제안하는 전력절감 광고를 사용자의 휴대폰(6)으로 전달하도록 프로그램된 전력절감제어프로그램(2-2); 서버 내에 사용자의 휴대폰(6) 상에 저장된 앱프로그램(20)과 연동하여 게임을 제어하는 게임제어프로그램(2-3);으로 이루어진 제어프로그램(2b)과;
   이 건 유닛을 활용하면서 발생되는 디지털전력검침기(30) 관련정보와 데이터, 대기전력콘센트(40) 관련정보와 데이터 및 게임관련 데이터와 정보를 별도로 저장하기 위한 데이터베이스(2-5)를 포함하여 구성되어, 각 가정에서 사용되는 전력사용량을 절감시키는 것은 물론, 전력의 생산량을 전력사용예상치에 맞추어 조절하여 생산하고, 각 가정에서 사용되는 전력사용의 가장 바람직한 절약의 방식을 제안할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛.
   
4. 제1항에 있어서,
   게이트웨이(3)는,
   각 가정에 하나씩 설치하되, 가정 내의 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)의 데이터를 관리서버(2)와 소통하도록 하면서도;
   사용자의 휴대폰(6)과의 관계에서는 네트워크를 형성하도록 하여,
   디지털전력검침기(30)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어; 대기전력콘센트(40)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어를 수행할 수 있도록 하여; 다양한 통신방식에 적용하여 사용할 수 있는 활용가능성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛.
   
5. 제4항에 있어서,
   1가구(10) 내에 설치된 디지털전력검침기(30)와 대기전력컨센트(40)가 확대되어, APT단지내의 모든 가정에 설치될 때에는,
   APT단지 내의 1동(A) 단위로 별도의 데이터 수집장치인 DCU(4)를 설치하여, 관리서버(2)와의 데이터 통신을 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛.
   
6. 제3항에 있어서,
   관리서버(2)와의 통신을 위한 사용자(25)는 그 휴대폰(=스마트폰; 6)에 설치되는 앱프로그램(20)을 통해서, 관리서버(2)에서 전달되는 다양한 정보와 데이터를 받되;
   앱프로그램(20)은 그 내측에 게임모드(70)와 전력량산출모드(80)를 갖추도록 하고;
   상기 전력량산출모드(80)는, 전력량총전력사용량 산출 알고리즘과 표시란(81), 대기전력절감치 산출 알고리즘과 표시란(82) 및 향후 절감 예상치와 총 전력량 예상치 산출 알고리즘과 표시란(83)을 갖추어, 휴대폰(6)을 통해서 실시간으로 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛.
   
7. 제6항에 있어서,
   앱프로그램(20)의 게임모드(70)는,
   성장게임으로 이루어져, 대기전력콘센트(40)에서 관리서버(2)로 전달하는 대기전력절감치를 통해서 절감분의 향상에 따라 캐릭터가 성장하도록 한 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛.
   
8. 제1항 또는 2항에 있어서,
   디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)에 내장된 통신모듈(1)(2)(34, 48)과 커뮤니케이션 할 수 있도록 한 휴대폰(6)의 앱프로그램(20)은, 게임모드(70)와 전력량산출모드(80)로 이루어지되,
   상기 전력량산출모드(80)는, 전력량총전력사용량 산출 알고리즘과 표시란(81), 대기전력절감치 산출 알고리즘과 표시란(82) 및 향후 절감 예상치와 총 전력량 예상치 산출 알고리즘과 표시란(83)을 갖추어, 휴대폰(6)을 통해서 실시간으로 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛.
   
9. 제8항에 있어서,
   디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)에 내장된 통신모듈(1)(2)(34, 48)과 커뮤니케이션 할 수 있도록 한 휴대폰(6)의 앱프로그램(20)의 통신은 NFC통신을 이용하되,
   디지털전력검침기(30)에서 전달하는 전력사용량이 그 NFC모듈(1)(71)을 통해서 근접한 휴대폰(=스마트폰; 6)의 NFC칩(89)으로 전달되고, 이 정보나 데이터는 그대로 또는 앱프로그램(20)상의 총전력 사용량 산출 알고리즘을 거쳐 정보 변환된 총전력 사용량으로 별도의 표시란(81)에 표출되며;
   대기전력콘센트(40)에서 전달하는 실시간의 대기전력절감치는, 그 NFC모듈(2)(81)을 통해서 근접한 휴대폰(=스마트폰; 6)의 NFC칩(89)으로 전달되고, 이 정보나 데이터는 그대로 또는 앱프로그램(20)상에서 변환되어, 대기전력절감치 산출 알고리즘과 표시란(81) 및 향후 절감 예상치와 총 전력량 예상치 산출 알고리즘과 표시란(82)에 정보를 표출시키는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 유닛.
   
10. 스마트그리드 운영방법에 있어서,
    제1단계; 한 가정에 설치된 디지털전력검침기(30)와 대기전력콘센트(40)에서 전력사용량과 대기전력 절감치에 대한 정보나 데이터를 게이트웨이(3)를 통해서 관리서버(2)로 전달하는 단계(S1);
    제2단계; 관리서버(2)가 전달된 정보를 확인하고 변환하여, 이동통신망을 통해서 디지털전력검침기(30)에 따른 조합정보와 대기전력콘센트(40)에 따른 조합정보를 사용자의 휴대폰(6)으로 전달하고, 관리서버(2)의 게임제어프로그램(2-3)을 통해서 성장게임의 사용자 캐릭터를 성장시키는 단계(S2);
    제3단계; 관리서버(2)는 구청이나 한국전력에서 전달되는 전력절감 방안 등의 절감정보를 휴대폰(6)에 푸쉬하고, 광고를 전달하며 수익을 얻는 단계(S3);를 포함하여 구성되어 보다 절감되고, 계획된 전력사용량을 유지하고, 전력사용의 습성을 향상시키도록 한 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 운영방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 각각의 단계 중에,
    사용자는 휴대폰(6)을 이용하여, 대기전력콘센트(40)와 디지털전력검침기(30)와 통신하여, 디지털전력검침기(30)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어를 하고;
    대기전력콘센트(40)에 관련된 정보와 그 데이터 관리와 제어를 하며;
    앱프로그램(20) 상에 표출하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 운영방법.
    
12. 제10항에 있어서,
    제3단계에는 관리서버(2)는 대기전력콘센트(40)를 이용하며 얻은 절력사용 절감분에 따라 카드회사(5)에 사용자포인트 지급을 의뢰하고, 카드회사(5)는 그에 따라 사용자의 휴대폰(6) 앱프로그램(20)에 포인트적립을 통지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 다각적 스마트그리드 운영방법.
    
    
    
    

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