KR20160012346A - 전동 차양시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동 차양시스템에 관한 것으로서, 제1 공간에 배치되는 제1 센서부, 상기 제1 공간과 분리된 제2 공간에 배치되는 제2 센서부, 상기 제1 센서부 및 제2 센서부로부터 수신된 정보에 기초하여 제어신호를 생성하는 제어부, 건물의 외벽을 이루고 상기 제어신호에 근거하여 구동되며, 복수의 차양모듈을 포함하는 파사드, 상기 파사드를 구동하기 위한 구동부를 포함하고, 상기 복수의 차양모듈의 각각은 제1 위치에 모두 중첩되어 위치하는 복수의 차양패널을 포함하고, 상기 복수의 차양패널 중 적어도 일부는 중심축을 중심으로 회전함으로써 상기 건물의 외벽의 노출면적이 제어된다.

Description

전동 차양시스템{KINETIC FACADE}

본 발명은 내부 및 외부 환경에 근거하여 자동으로 구동되는 전동 차양시스템에 관한 것이다.

전동 차양시스템은 현대 건축기술의 발전에 따라 도입된 기술로 건축물의 외관을 형성할 뿐 아니라 주변 환경 변화에 따라 다양한 방식으로 구동되도록 형성된다.

전동 차단시스템은 상기와 같이 환경 변화에 대응한 구동을 통해 내부로 유입되는 직사광선 및 열에너지를 효과적으로 차단시키며, 이를 통해 실내 환경을 보다 쾌적하게 유지함과 더불어 에너지 효율을 향상시킨다.

하지만, 종래의 전동 차양은 대부분 일방향의 직선 구동 방식으로 제작되어 구동을 통한 심미감 표현에 한계가 있으며, 단순히 기온이나 태양의 위치 등에만 기인하여 구동됨으로써 에너지 효율을 떨어뜨리고 시스템의 성능을 저하시키는 단점이 존재하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 보다 다양한 방식으로 구동되고 다양한 환경변화에 효과적으로 대처하는 능동적 전동 차양시스템을 도입할 필요가 있다.

{대한민국등록특허 10-1266800 '계절에 따른 태양의 위치에 따라 광량으로 자동 작동하는 차양장치', 대한민국공개특허 10-2011-0098318 '인터랙티브 미디어 파사드 구현 방법' 등 참조}

본 발명은 기후 환경정보 및 실내 환경정보에 근거하여 보다 쾌적한 실내 환경을 구현하고 에너지 효율을 향상시키는 전동 차양시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 특정 패턴으로 구동되어 건물의 상징성과 심미성을 부각시킬 수 있는 전동 차양시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 차양시스템은 제1 공간에 배치되는 제1 센서부, 상기 제1 공간과 분리된 제2 공간에 배치되는 제2 센서부, 상기 제1 센서부 및 제2 센서부로부터 수신된 정보에 기초하여 제어신호를 생성하는 제어부, 건물의 외벽을 이루고 상기 제어신호에 근거하여 구동되며, 복수의 차양모듈을 포함하는 파사드, 상기 파사드를 구동하기 위한 구동부를 포함하고, 상기 복수의 차양모듈의 각각은 제1 위치에 모두 중첩되어 위치하는 복수의 차양패널을 포함하고, 상기 복수의 차양패널 중 적어도 일부는 중심축을 중심으로 회전함으로써 상기 건물 외벽의 노출면적이 제어된다.

상기 복수의 차양패널 중 두 개의 차양패널은 상기 중심축을 중심으로 서로 반대방향으로 소정 각도만큼 회전하여 지면에 수직인 방향에 대하여 좌우 대칭인 위치에 배치되며, 상기 소정 각도만큼 회전함으로써 상기 건물 외벽의 노출면적이 제어된다.

상기 복수의 차양모듈은 상기 제어부에 의해 서로 독립적으로 제어가능하다.

상기 차양패널은 이등변 삼각형 형상일 수 있다.

상기 차양패널은 부채꼴 형상일 수 있다.

상기 복수의 차양패널이 상기 제1 위치에서 서로 모두 중첩하여 위치할 때, 상기 건물 외벽의 노출면적은 최대가 될 수 있다.

상기 제1 센서부로부터 수신된 신호는 상기 건물 외부의 기온, 풍향, 풍속, 강수, 강설, 습도, 태양의 고도, 일출 시간, 일몰 시간 및 소음량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. ,

상기 제2 센서부로부터 수신된 신호는 상기 건물 내부의 온도, 습도 및 사람의 존재여부에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 전동 차양시스템은 건물 내부 및 외부의 환경을 반영하여 자동으로 건물의 일조량을 조절할 수 있다. 이를 통해, 보다 효율적으로 건물을 관리하고 에너지 소비를 절감하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 전동 차양시스템은 건물의 파사드에 부착되어 독특한 형태를 이루도록 구동되므로, 건물 입면 디자인을 다양화하고 건물의 상징성 및 심미성을 향상 시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 차양시스템(키네틱 파사드)의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 차양시스템의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 3 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 차양시스템의 구동상태를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 차양시스템(키네틱 파사드)의 개념도이다. 도 1을 참조하면, 전동 차양시스템은 외부 환경 정보 및 실내 환경 정보를 통합하여 파사드를 제어한다. 종래의 차양시스템은 실외의 정보만을 파악하여 파사드를 제어하였기 때문에 시스템의 효율이 떨어지는 단점이 존재하였다. 하지만, 본원발명에서는 도시된 바와 같이 실내와 실외의 환경 정보를 통합하여 파사드의 세부 동작을 결정하기 때문에 시스템의 성능을 향상시키고 에너지 효율을 극대화시키는 것이 가능하다.

여기서 말하는 외부 환경 정보는 날씨 정보 및 상황 정보 등을 포함한다. 날씨 정보는 현재 기온, 풍향, 풍속, 강수나 강설 여부, 습도, 태양의 고도, 일출 및 일몰 시간 등을 포함한다. 상황 정보는 각종 주의보 등의 기상 특보 및 주변의 소음량 등의 정보를 포함한다.

실내 환경 정보는 실내의 온도, 습도 및 실내에 사람이 존재하는지 여부 등의 정보를 포함한다.

본 발명의 전동 차양시스템은 상기와 같은 정보를 수집하는 센서부와, 수집된 정보를 종합하여 파사드를 구동시키는 제어부 등을 포함한다.

예를 들면, 상기 제어부는 태양의 고도에 따라 파사드의 열림 정도를 제어할 수 있다. 다시 말해, 정오에 태양의 고도가 가장 높을 때는 파사드가 활짝 열리고 저녁 때 태양의 고도가 낮아지면 파사드가 조금만 열린 상태를 유지하며, 해가 지고 나면 파사드가 닫히도록 구동시키는 것이 가능하다.

다른 예를 들어, 상기 제어부는 실내와 실외의 습도를 비교하여 상기 파사드를 구동시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 실내와 실외의 습도차이가 클 경우 파사드가 오픈되도록 구동시킬 수 있다. 다만, 실내외의 습도 차이가 크더라도 실내의 습도가 적정 습도 범위라면 파사드는 구동되지 않는다.

또한, 실내 및 실외의 조건이 파사드 구동 조건에 부합하더라도 실내에 사람이 존재하지 않는 경우에는 상기 제어부는 파사드를 구동시키지 않을 수 있다.

상기에서 구체적인 예를 든 경우 외에도 본 발명의 전동 차양시스템은 내부 환경 정보 및 외부 환경 정보의 다양한 조합에 구동되는 것이 가능하다.

한편, 상기 제어부는 미리 설정된 작동 기준에 따라 실내 환경 정보와 외부 환경 정보를 기초로 자동으로 파사드 시스템을 제어할 수 있을 뿐만 아니라 사용자인터페이스를 통해 입력된 사용자 명령에 따라 상기 제어부가 상기 파사드의 구동을 제어하는 것도 가능하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 차양시스템(100)의 구성을 나타내는 개념도이다.

도 2를 참조하면, 전동 차양시스템(100)은 센서부(110)와, 상기 센서부(110)와 전기적으로 연결된 제어부(130), 상기 제어부(130)와 전기적으로 연결된 통신부(120) 및 구동부(140)와, 상기 구동부(140)에 의해 구동되는 파사드(200)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 파사드(200)는 키네틱 바인더를 지칭하며 다양한 방식으로 구동되어 건물의 외관을 형성한다. 예를 들어, 상기 파사드(200)의 구동은 일방향으로 슬라이딩 이동하는 슬라이딩(sliding) 방식. 샤프트를 중심으로 회전하는 로테이팅(rotating) 방식, 중심을 기준으로 양측이 상하로 움직이는 틸팅(tilting) 방식, 양측에 힘을 가하여 중앙부가 튀어나오게 하는 컴프레스(compress) 방식 및 가스를 주입하여 부풀어 오르게 하는 가스(gas) 방식 등을 포함한다.

파사드(200)의 형상은 디자인적 필요에 따라 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 파사드(200)는 기본적으로 수직형 또는 수평형, 면형 또는 입체형으로 이루어진다. 상기 면형은 복수의 홀을 구비하는 펀칭형(punching), 여러 판이 합쳐진 오버레이드형(overlayed), 일정한 문양이 그려진 프린팅형(printing) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 파사드(200)는 상기의 형태들이 조합되어 구성될 수도 있다. 예를 들어, 수직형과 수평형의 결합, 수평형과 면형의 결합 등으로 이루어질수도 있다. 파사드(200)의 형상에 따라 서로 다른 구동 방식이 적용된다.

상기 파사드(200)는 건물의 외관을 이루기 때문에 높은 강도를 가져야 할 뿐 아니라 구동시의 전력 소모를 줄이기 위해 가벼운 소재로 이루어져야 한다. 이러한 요건을 충족시키기 위해 상기 파사드(200)는 타공알루미늄, 폴리에스테르, 탄소섬유, 하이브리드 또는 콘크리트천 등의 재료로 제작될 수 있다.

센서부(110)는 제1 센서부(111) 및 제2 센서부(112)를 포함할 수 있다.

제1 센서부(111)는 건물 외부의 환경 정보를 감지할 수 있다. 이를 위해 제1 센서부(111)는 태양광의 유입량, 태양광 유입 각도, 외부 온도, 외부 습도, 공기질, 바람 세기, 바람 방향 및 소음의 크기 등을 감지하는 센서들을 포함한다. 이러한 센서들은 건물의 파사드(200)에 장착되거나 건물 외부에 장착될 수 있다.

제2 센서부(112)는 실내 환경 정보를 감지할 수 있다. 이를 위해 제1 센서부(111)는 온도 감지 센서, 습도 감지 센서, 모션 감지 센서 및 적외선 센서 등을 포함한다. 이러한 센서들은 건물의 내부에 장착될 수 있다.

센서부(110)에서 수집된 정보는 제어부(130)로 전달된다.

제어부(130)는 제1 센서부(111)로부터 전달받은 정보와 제2 센서부(112)로부터 전달 받은 정보를 기초로 미리 설정된 구동 기준에 따라 차양시스템의 구동를 제어한다. 미리 설정된 구동 기준에 따라 외부의 환경이 차양시스템의 구동 조건에 부합되더라도 내부 환경이 구동 조건에 부합하지 않는 경우 상기 제어부(130)는 차양시스템을 구동시키지 않을 수 있다.

예를 들어, 일조량이 적은 날이라도 실내에 사람이 없는 경우에는 차양시스템이 구동되지 않을 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 건물 내부에 사람이 없는 경우 차양시스템이 구동되는 것을 제한하여 에너지 낭비를 방지할 수 있다.

다른 예로는, 실내에서 에어컨이나 가습기 등을 가동시켜 쾌적한 환경을 유지하고 있는 경우 시스템의 구동을 제한하여 에너지 낭비를 방지할 수 있다.

통신부(120)는 상기 제어부(130)와 사용자기기간의 데이터 송수신의 기능을 수행하며 상기 제어부(130)와 사용자기기는 유무선 네트워크를 기반으로 상기 통신부(120)를 통해 데이터를 송수신할 수 있다.

상기 사용자기기는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 등의 이동 단말기와, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기를 포함할 수 있다. 또한, 사용자기기는 사용자 명령의 입력이 가능한 사용자 인터페이스를 구비하는 다양한 장치를 포함할 수 있다.

상기 통신부(120)는 유무선 통신 모듈을 포함할 수 있으며 특히, 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 이용될 수 있다.

사용자가 사용자기기를 통해 전동 차양시스템(100) 제어 명령을 입력하면 상기 통신부(120)를 통해 상기 제어 명령이 제어부(130)에 전달된다. 이를 통해 사용자는 차양시스템을 원격으로 제어하는 것이 가능하다. 또한, 차양시스템의 구동 정보가 사용자 기기에 전달되어 사용자는 차양시스템의 동작 상태를 쉽게 파악할 수 있다.

구동부(140)는 차양시스템의 파사드(200)를 구동시키기 위한 구동모터와, 파사드(200)의 이동을 가이드 하는 가이드레일과, 파사드(200)에 고정되어 상기 파사드(200)를 회전시키는 샤프트 등을 포함할 수 있다.

도 3 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 차양시스템의 구동상태를 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 파사드(200)는 복수의 차양모듈(210, 220)을 포함한다.

상기 복수의 차양모듈(210, 220)의 각각은 복수의 차양패널(210a~210d)를 포함할 수 있다.

상기 도 3에서는 하나의 차양모듈(210)이 포함하는 차양패널의 개수가 8개로 구성되지만, 이는 일예에 불과한 것으로 더 많거나 더 적게 구성하는 것도 가능하다. 상기 복수의 차양패널 중 적어도 일부(210b~210d)는 중심축(211)을 중심으로 회전이 가능하게 구성될 수 있다.

상기 복수의 차양패널 중 차양패널(210a)와 지면에 수직인 방향에 대하여 서로 대칭인 위치에 배치된 차양패널은 고정되고 나머지 차양패널(210b~210d) 및 나머지 차양패널(210b~210d)과 지면에 수직인 방향에 대하여 서로 대칭인 위치에 배치된 차양패널이 각각 짝을 이루어 중심축(211)을 중심으로 회전함으로써 건물 외벽의 노출면적을 제어한다.

이때, 상기 복수의 차양패널(210b~210d)이 중심축(211)을 중심으로 회전하여 차양패널 간 서로 중첩되는 영역이 존재하지 않게 될 때, 상기 차양모듈(210)은 건물 외벽의 노출면적이 최소화된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 복수의 차양패널 중 서로 짝이된 두 개의 차양패널은 상기 중심축(211)을 중심으로 서로 반대방향으로 소정 각도만큼 회전함으로써 상기 건물 외벽의 노출 면적의 크기가 제어될 수 있다.

복수의 차양모듈(210, 220)은 상기 제어부(130)에 의해 서로 독립적으로 제어가능하며, 복수의 차양모듈(210, 220)마다 건물 외벽의 노출 면적의 크기가 서로 다르게 제어됨으로서 다양한 형태로 건물 외관의 변경이 가능하다.

위에서 설명한 복수의 차양패널(210a~210d)가 회전하는 방식은 하나의 일예에 불과한 것으로 복수의 차양패널 중 고정된 차양패널(210a)를 제외한 나머지 차양패널이 동일한 방향(시계방향 또는 반시계 방향)으로 회전하여 건물 외벽의 노출면적을 제어하는 것도 가능하다.

한편, 상기 차양패널은 이등변 삼각형 형상이거나, 상기 차양패널은 부채꼴 형상일 수 있으며 이에 국한되는 것은 아니다.

상기 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 차양패널(210a~210d)이 특정 위치에서 서로 모두 중첩하여 위치할 때, 상기 건물의 외벽의 노출면적은 최대가 될 수 있다. 상기 도 5에서는 복수의 차양패널(210a~210d)이 최상부에서 서로 중첩하여 위치하는 것을 도시하고 있으나 이에 국한되는 것은 아니며, 특정 위치에서 모두 중첩되는 경우에도 마찬가지로 상기 건물의 외벽의 노출면적은 최대가 될 수 있다.

이상에서 설명한 전동 차양시스템(100)은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

100 : 전동 차양시스템 110 : 센서부
111 : 제1 센서부 112 : 제2 센서부
120 : 통신부 130 : 제어부
140 : 구동부 200 : 파사드
210 : 차양모듈 210a~210d : 차양패널
211 : 중심축 220 : 차양모듈

Claims (8)

1. 제1 공간에 배치되는 제1 센서부;
   상기 제1 공간과 분리된 제2 공간에 배치되는 제2 센서부;
   상기 제1 센서부 및 제2 센서부로부터 수신된 정보에 기초하여 제어신호를 생성하는 제어부;
   건물의 외벽을 이루고 상기 제어신호에 근거하여 구동되며, 복수의 차양모듈을 포함하는 파사드;
   상기 파사드를 구동하기 위한 구동부를 포함하고,
   상기 복수의 차양모듈의 각각은 제1 위치에 모두 중첩되어 위치하는 복수의 차양패널을 포함하고, 상기 복수의 차양패널 중 적어도 일부는 중심축을 중심으로 회전함으로써 상기 건물의 외벽의 노출면적이 제어되는,
   전동 차양시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 차양패널 중 두 개의 차양패널은 지면에 수직인 방향에 대하여 좌우 대칭인 위치에 배치되며 상기 중심축을 중심으로 서로 반대방향으로 소정 각도만큼 회전하여, 상기 건물의 외벽의 노출면적이 제어되는,
   전동 차양시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 차양모듈은 상기 제어부에 의해 서로 독립적으로 제어가능한,
   전동 차양시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 차양패널은 이등변 삼각형 형상인,
   전동 차양시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 차양패널은 부채꼴 형상인,
   전동 차양시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 차양패널이 상기 제1 위치에서 서로 모두 중첩하여 위치할 때, 상기 건물의 외벽의 노출면적은 최대가 되는,
   전동 차양시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 센서부로부터 수신된 신호는 상기 건물 외부의 기온, 풍향, 풍속, 강수, 강설, 습도, 태양의 고도, 일출 시간, 일몰 시간 및 소음량 중 적어도 하나를 포함하는,
   전동 차양시스템.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 제2 센서부로부터 수신된 신호는 상기 건물 내부의 온도, 습도 및 사람의 존재여부에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는
   전동 차양시스템.

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