KR20200036978A - 공조 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공조 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 하나 이상의 공조 유닛이 구비되는 실내 환경에 형성된 하나 이상의 구역 각각의 환경 정보를 센싱하는 센싱부, 실내 환경에 대하여 획득한 이미지를 분석하여 각 구역에 위치한 재실자의 정보를 추론하는 재실자 정보 추론부, 센싱부에 의해 센싱된 각 구역의 환경 정보, 및 재실자 정보 추론부에 의해 추론된 각 구역의 재실자 정보에 기초하여 실내 환경에 위치하는 재실자의 쾌적감이 반영된 쾌적지표를 예측하도록 하기 위한 입력변수를 생성하는 예측모델 생성부, 및 실내 환경에 대하여 미리 설정된 풍량 허용범위를 만족하는 각 공조 유닛의 풍량 모드 간의 조합을 결정하고, 예측모델 생성부에 의해 생성된 입력변수에 기초하여 실내 환경에 대하여 미리 설정된 쾌적지표 허용범위를 만족하는 실내 설정온도범위를 결정한 후, 결정된 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별로 예측 쾌적지표를 산출하는 방식을 이용하여 각 공조 유닛의 제어에 적용될 제어 시나리오를 결정하는 제어 시나리오 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공조 제어 장치 및 방법{AIR CONDITIONING CONTROL APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 공조 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 구역이 형성된 실내 환경의 공조를 제어하는 공조 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 사용자가 설정한 실내온도를 달성하기 위해 건물 공기조화기는 실내유닛의 열교환기 및 송풍 FAN이 ON/OFF 되며 제어된다. 보통의 경우, 공기조화기의 제어를 위해 무선리모컨 혹은 실내 유선리모컨이 사용되고 있으며, 자동제어 시스템 및 기기간 통신(BACNET, WIRE통신 등) 방식으로 원격 관리자가 개별실의 온열환경을 제어하는 방법도 그 적용이 증가하고 있는 추세이다.

근래의 공기조화기는 재실자에게 납득할만한 쾌적감 및 온열감을 제공하면서도 최적화된 운전을 통해 에너지 소비량을 최소화할 것을 요구받고 있으며, 이에 따라 일반적인 공기조화기 실내유닛 제어에 사용되는 온도와 더불어 공조 대상공간에 대한 기류, 습도제어를 통하여 재실자의 쾌적감 확보, 에너지절감을 달성할 수 있도록 다양한 기술이 개발되고 있다.

PMV(Predicted Mean Vote)는 실내환경과 인간의 쾌적감과의 상관관계를 나타내는 대표적인 열환경평가지표로서, 국제 표준(ISO 7730)에 의거하여 계산되는 값이며, 공기조화기는 이 PMV에 기반하여 효율적인 운전을 수행할 수 있다. PMV는 +3 ~ -3까지의 7단계(Hot, Warm, Slightly warm, Neutral, Slightly cool, Cool, Cold)로 사람이 느끼는 열 쾌적감을 표현한 값으로, 인간의 온열감각을 형성하는 주요 인자들(신진대사량, 의복 열저항치, 건구온도, 복사온도, 풍속, 상대습도 등)을 반영하여 예측할 수 있다.

쾌적제어에 대한 시장수요가 증가함에 따라 이러한 PMV 지표를 기반으로 하는 공기조화기 제어장치 및 방법론들이 제시되고 있다. PMV 지표를 기반으로 한 제어기술은 열환경의 영향인자(기온, 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량)들을 바탕으로 현재의 PMV/PPD를 산출하고, 목표 PMV를 설정한 후 공조기 실내기의 설정온도 혹은 풍량을 조절함으로써 작동된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-1999-0058531호(1999. 07. 15. 공개)에 개시되어 있다.

일반적으로 가장 널리 사용되는 설정온도 제어의 경우, 습도 및 기류에 따른 재실자의 쾌적감을 고려하지 못하는 한계를 갖는다.

구체적으로, 통상 설정온도 달성유무를 확인하기 위한 온도 측정부가 팬코일 또는 벽부에 부착된 유선 리모콘에 내장되는데, 경우에 따라 도 1에 도시된 것과 같이 실제 온열환경과 센서부가 인지하는 온열환경이 달라 공조기가 효율적으로 작동하지 못하는 오류가 발생한다. 또한, 동일한 운동량과 착의량을 가진 재실자라 하더라도, 기류(실내풍속), 복사온도, 일사량 노출 등에 따라 설정온도 쾌적범위가 차이가 날 수 있으나, 종래의 설정온도 제어의 경우 상기한 파라미터에 대한 고려가 부재한 실정이다. 나아가 실내 환경의 냉방 시, 기류 조절을 통해 열량을 적게 소모하면서도 동일한 쾌적도를 얻을 수 있어야 하나, 설정온도 제어는 쾌적도 계산 및 예측이 불가능한 한계를 지닌다.

또한, 도 2를 참조하면, PMV 기반의 공조 제어는 재실자 개인의 열적 평형상태 및 쾌적상태에 근거한 온열환경 제어법이므로, 재실자 주변의 기류, 주변온도, 복사온도가 고려되어야 하나, 종래에는 공간사용 활용도 등 설치제약조건으로 인하여 벽부 혹은 천장에 주로 설치되어 오차가 발생하는 문제점이 존재한다. 하나의 측정점을 둘 경우, 계층화된 환경(특히 기류)에 대한 고려가 부진하여 일부 공간의 Drift(열적 불쾌적) 현상이 발생할 수 있으며, 다수의 측정점을 둘 경우, 흩어진 다수의 센서에서 취득된 값을 바탕으로 하나의 공간에 대한 제어기준 설정이 곤란한 문제가 있다. 즉, 동일 실내 공간이라 할지라도 실내환경 구성요소(외벽/간벽, 일사, 기류발생)에 따라 실내 온열환경이 상이할 수 있으므로, 넓은 공간의 경우 정확한 제어기준 설정을 기반으로 다수의 센서들이 설치 및 사용되어야 할 필요가 있다.

그리고, PMV 제어시 실내기류속도가 재실자의 쾌적도에 매우 큰 영향을 주기 때문에 측정 위치별 실제 기류속도를 반영한 PMV 예측과 풍량 제어가 매우 중요하나, 동일 실내기를 지정된 풍속으로 가동하더라도, 재실자에 위치에 따라 실내기류가 달라지기도 하며, 특히 예측 PMV에 따른 요구 풍량을 계산해 내더라도, 실제 재실자에 적용되는 풍량을 컨트롤하는 것은 매우 어려워 종래의 기술은 일반적으로 PMV 제어에 따른 온습도 제어에 초점을 맞추어 구현되어 온 한계를 갖는다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 실내 공간 내 복수 개의 재실환경 측정기기에서 수집된 정보를 바탕으로 공조기 실내유닛 별 풍량 및 실내 설정온도를 단위 시각별로 조절함으로써, 재실자 쾌적과 에너지 절감을 달성하는 공조 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 공조 제어 장치는 하나 이상의 공조 유닛이 구비되는 실내 환경에 형성된 하나 이상의 구역 각각의 환경 정보를 센싱하는 센싱부, 상기 실내 환경에 대하여 획득한 이미지를 분석하여 상기 각 구역에 위치한 재실자의 정보를 추론하는 재실자 정보 추론부, 상기 센싱부에 의해 센싱된 상기 각 구역의 환경 정보, 및 상기 재실자 정보 추론부에 의해 추론된 상기 각 구역의 재실자 정보에 기초하여 상기 실내 환경에 위치하는 재실자의 쾌적감이 반영된 쾌적지표를 예측하도록 하기 위한 입력변수를 생성하는 예측모델 생성부, 및 상기 실내 환경에 대하여 미리 설정된 풍량 허용범위를 만족하는 상기 각 공조 유닛의 풍량 모드 간의 조합을 결정하고, 상기 예측모델 생성부에 의해 생성된 입력변수에 기초하여 상기 실내 환경에 대하여 미리 설정된 쾌적지표 허용범위를 만족하는 실내 설정온도범위를 결정한 후, 상기 결정된 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별로 예측 쾌적지표를 산출하는 방식을 이용하여 상기 각 공조 유닛의 제어에 적용될 제어 시나리오를 결정하는 제어 시나리오 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 환경 정보는 상기 각 구역의 건구온도, 상대습도, 흑구온도 및 실내기류를 포함하고, 상기 재실자 정보는 상기 각 구역의 재실자 수, 재실자의 착의량 및 재실자의 활동량을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 예측모델 생성부는, 상기 각 구역의 환경 정보 및 재실자 정보를 복합적으로 이용하여 상기 입력변수로서 상기 각 구역의 재실자의 착의량, 재실자의 활동량, 평균복사온도, 재실자 수, 절대습도, 예측상대습도 및 예측실내기류를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 제어 시나리오 결정부는, 상기 풍량 모드 조합을 결정할 때, 데이터베이스부에 저장된, 상기 각 공조 유닛의 풍량 모드 간의 조합에 따라 상기 실내 환경에 형성되는 풍량의 이력 정보를 토대로 상기 풍량 허용범위를 만족하는 상기 풍량 모드 조합을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 제어 시나리오 결정부는, 상기 실내 설정온도범위를 결정할 때, 쾌적지표를 산출하기 위해 설정된 수학식에 상기 쾌적지표 허용범위의 상한값과 상기 입력변수를 적용하여 산출되는 온도 상한치, 및 상기 수학식에 상기 쾌적지표 허용범위의 하한값과 상기 입력변수를 적용하여 산출되는 온도 하한치를 그 상한 및 하한으로 하여 상기 쾌적지표 허용범위를 만족하는 상기 실내 설정온도범위를 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 제어 시나리오 결정부는, 상기 결정된 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별 예측 쾌적지표를 상기 각 구역 별로 산출하는 방식을 이용하여 상기 복수의 시나리오 중 상기 각 공조 유닛의 제어에 적용될 제어 시나리오를 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 제어 시나리오 결정부는, 상기 복수의 시나리오 별 예측 쾌적지표의 산출이 상기 각 구역 별로 완료되면, 상기 복수의 시나리오 별 및 상기 각 구역 별로 산출된 예측 쾌적지표에 상기 각 구역의 재실자 수를 가중치로 적용하는 방식을 이용하여 상기 제어 시나리오를 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 제어 시나리오 결정부는, 상기 각 구역 별로 산출된 예측 쾌적지표 및 기준 쾌적지표 간 각각의 차이값의 절대값에 상기 각 구역의 재실자 수를 가중치로 각각 적용한 후, 그 합산값이 최소인 시나리오를 상기 제어 시나리오로 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 제어 시나리오 결정부는, 상기 각 구역의 재실자의 쾌적감을 우선시하는 재실자 쾌적중심 모드, 및 상기 각 공조 유닛이 소비하는 전력의 저감을 우선시하는 에너지 절약중심 모드에 따라 차별적인 방식으로 상기 제어 시나리오를 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 제어 시나리오 결정부에 의해 결정된 제어 시나리오에 따른 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도를 통해 상기 각 공조 유닛을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 공조 제어 방법은 센싱부가, 하나 이상의 공조 유닛이 구비되는 실내 환경에 형성된 하나 이상의 구역 각각의 환경 정보를 센싱하는 단계, 재실자 정보 추론부가, 상기 실내 환경에 대하여 획득한 이미지를 분석하여 상기 각 구역에 위치한 재실자의 정보를 추론하는 단계, 예측모델 생성부가, 상기 센싱부에 의해 센싱된 상기 각 구역의 환경 정보, 및 상기 재실자 정보 추론부에 의해 추론된 상기 각 구역의 재실자 정보에 기초하여 상기 실내 환경에 위치하는 재실자의 쾌적감이 반영된 쾌적지표를 예측하도록 하기 위한 입력변수를 생성하는 단계, 및 제어 시나리오 결정부가, 상기 실내 환경에 대하여 미리 설정된 풍량 허용범위를 만족하는 상기 각 공조 유닛의 풍량 모드 간의 조합을 결정하고, 상기 예측모델 생성부에 의해 생성된 입력변수에 기초하여 상기 실내 환경에 대하여 미리 설정된 쾌적지표 허용범위를 만족하는 실내 설정온도범위를 결정한 후, 상기 결정된 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별로 예측 쾌적지표를 산출하는 방식을 이용하여 상기 각 공조 유닛의 제어에 적용될 제어 시나리오를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 실내공간에 복수 개의 재실환경 측정기기에서 수집된 정보를 바탕으로 공조기 실내유닛 별 풍량 및 실내 설정온도를 단위 시각별로 조절함으로써, 재실자 쾌적과 에너지 절감을 달성하는 공기조화 기기의 운영이 가능하며, 특히 외기의 습도량, 실내 재실자의 재실유무, 운동량 및 착의량, 실내공간의 기류형성이 고려되어 있지 않은 종전기술의 실내 설정온도 제어에 비해 실내 환경조건 및 재실자 환경변화에 따른 온도 설정값 및 풍량 조절을 수행하여 재실자의 쾌적도를 높이고, 과냉난방을 줄임으로 공기조화기 운영의 에너지 효율 향상에 기여할 수 있다.

도 1은 종래의 설정온도 제어 방법을 도시한 예시도이다.
도 2는 종래의 PMV 기반의 공조 제어 방법을 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 제어 장치의 구현예를 도시한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 제어 장치에서 재실자 정보 추론부의 동작을 보인 블록도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 제어 장치에서 ISO7730 및 ASHRAE-55 Fundamental에 따른 Clo 규범값 및 Met 규범값을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공조 제어 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 제어 장치의 구현예를 도시한 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 제어 장치에서 재실자 정보 추론부의 동작을 보인 블록도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 제어 장치에서 ISO7730 및 ASHRAE-55 Fundamental에 따른 Clo 규범값 및 Met 규범값을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 제어 장치는 센싱부(100), 재실자 정보 추론부(200), 설정부(300), 예측모델 생성부(400), 데이터베이스부(500), 제어 시나리오 결정부(600) 및 제어부(700)를 포함할 수 있다.

설정부(300)는 후술할 쾌적지표 허용범위, 공조 유닛(VENT_UNIT)의 가용 풍량, 및 풍량 허용범위를 저장하고 있을 수 있다. 본 실시예에서는 쾌적지표로서 앞서 언급한 PMV를 채용한다. 따라서, 이하에서 표기하는 쾌적지표라 함은 PMV와 동등한 개념으로 이해될 수 있다.

쾌적지표 허용범위(허용 PMV 범위로 표기될 수도 있다)는 PMV 기반의 공조 제어를 통해 재실자의 쾌적 상태를 일정 수준 이상으로 유지할 수 있는 쾌적지표의 범위를 의미하며, 설정부(300)에는 쾌적지표 허용범위의 상한값 및 하한값이 저장되어 있을 수 있다. 예를 들어, 설정부(300)에는 ASHRAE-55에 따라 -0.5 및 0.5의 값이 쾌적지표 허용범위의 상한값 및 하한값으로 저장되어 있을 수 있다(즉, 쾌적지표 허용범위는 -0.5 이상 0.5 이하). 한편, 동일한 PMV에 따른 공조 제어 환경 하에서도 재실자마다 느끼는 쾌적감이 다를 수 있으므로, 사용자의 온열환경 취향 정보를 반영하여 관리자가 쾌적지표 허용범위를 가변적으로 설정할 수도 있다(예: 쾌적지표 허용범위는 0 이상 0.5 이하).

공조 유닛(VENT_UNIT)의 가용 풍량은 공조 유닛(VENT_UNIT)에서 지원하는 풍량 모드(예: 강, 중, 약)를 의미한다.

풍량 허용범위는 재실자가 위치한 영역에서, 또는 후술할 각 재실환경 측정센서에서 감지되는 실내기류의 상한값 이하의 범위를 의미한다. 풍량 허용범위를 설정하는 것은, 재실자의 국부 불쾌적 및 과다 급기로 인해 작업자의 업무 방해 등 불편의성이 야기되는 것을 방지하기 위함이다. 설정부(300)에는 소정 범위(예: 0m/s 이상 0.3m/s 이하)의 풍량 허용범위가 설정되어 있을 수 있으나, 공조 유닛(VENT_UNIT)의 풍량 제어에 따른 소음 발생 정도를 고려하여 관리자에 의해 가변적으로 설정될 수도 있다.

센싱부(100)는 하나 이상의 공조 유닛(VENT_UNIT)이 구비되는 실내 환경에 형성된 하나 이상의 구역 각각의 환경 정보를 센싱할 수 있다. 공조 유닛(VENT_UNIT)은 실내 환경에 하나 이상 구비되어 실내 환경의 공조를 수행하는 공기조화기를 의미할 수 있으며, 실내 환경에 형성된 각 구역은 실내 환경의 구성 요소(외벽, 간벽 또는 소정의 물체)에 의해 구분되어 재실자가 각각 위치할 수 있는 영역을 의미할 수 있다.

센싱부(100)는 각 구역의 환경 정보를 센싱하기 위해 각 구역에 구비되는 하나 이상의 재실환경 측정센서를 포함할 수 있다. 각 재실환경 측정센서는 이동형 또는 고정형으로 각 구역에 구비될 수 있으며, 그 설치 위치는 재실자의 열평형 상태를 고려하여 후술할 쾌적지표(본 실시예에서 PMV를 의미한다)를 산출하기 위해 재실자를 중심으로 소정 반경(예: 1 m), 및 바닥을 기준으로 소정 높이(예: 0.7m ~ 1.6m)에 설치될 수 있으나, 실내 환경의 제약 조건을 고려하여 변경될 수 있다. 도 4는 두 개의 구역에 대한 두 개의 재실환경 측정센서가 설치된 예시를 도시하고 있다.

본 실시예에서 센싱부(100)가 센싱하는 환경 정보는 각 구역의 건구온도(℃ 또는 ℉), 습도(%), 흑구온도(℃ 또는 ℉) 및 실내기류(m/s)를 포함할 수 있으며, 이러한 환경 정보는 후술하는 예측모델 생성부(400)로 전달될 수 있으며, 또한 데이터베이스부(500)에 저장될 수 있다.

재실자 정보 추론부(200)는 실내 환경에 대하여 획득한 이미지를 분석하여 각 구역에 위치한 재실자의 정보를 추론할 수 있다.

구체적으로, 재실자 정보 추론부(200)는 소정의 영상 인식 모듈(카메라와 같은 이미지 센서 등)을 통해 실내 환경의 이미지를 획득할 수 있으며, 상기 영상 인식 모듈은 이동형 모듈 또는 고정형 모듈로 구현되어 각 구역, 또는 각 구역이 집합된 단위실 등 실내 환경에서 재실자의 분포를 촬영하여 실내 환경의 이미지를 획득할 수 있다. 이러한 재실자 정보 추론부(200)는 전술한 센싱부(100)와 통합되거나 독립적으로 구현될 수도 있다. 만약, 획득되는 실내 환경의 이미지가 동화상일 경우, 후술하는 제어 시나리오 결정부(600)에 의해 수행되는 예측 쾌적지표의 연산이 수행되는 단위 시간에 대한 분할 이미지로 가공될 수도 있다. 도 5는 재실자 정보 추론부(200)의 전체적인 동작을 도시하고 있다.

재실자 정보 추론부(200)에 의해 추론되는 재실자 정보는 각 구역의 재실자 수, 재실자의 착의량 및 재실자의 활동량을 포함할 수 있다. 재실자 정보 추론부(200)는 주지된 패턴 인식 기반의 분석 알고리즘(예: YOLO, Object Detection API 등 오픈소스 형태의 기계학습 모델)을 이용하여 상기한 각 구역의 재실자 수, 재실자의 착의량 및 재실자의 활동량을 추론할 수 있다. 이러한 재실자 정보는 후술하는 예측모델 생성부(400)로 전달되고, 또한 수치화되어 데이터베이스에 저장될 수 있다. 이 경우, 획득된 실내 환경의 이미지는 개인 정보 보호 등을 목적으로 개인정보가 필터링되어 재실자 정보의 추론에 사용되거나, 데이터베이스부(500)에 저장되지 않고 삭제될 수 있다.

예측모델 생성부(400)는 센싱부(100)에 의해 센싱된 각 구역의 환경 정보, 및 재실자 정보 추론부(200)에 의해 추론된 각 구역의 재실자 정보에 기초하여 실내 환경에 위치하는 재실자의 쾌적감이 반영된 쾌적지표를 예측하도록 하기 위한 입력변수를 생성할 수 있다. 쾌적지표가 PMV를 의미함은 전술한 것과 같다.

여기서, 예측모델 생성부(400)는 각 구역의 환경 정보 및 재실자 정보를 복합적으로 이용하여, 입력변수로서 각 구역의 재실자의 착의량(Clo), 재실자의 활동량(Met), 평균복사온도(MRT), 재실자 수(NOFR), 절대습도(now(AH)), 예측상대습도(expect(RH)) 및 예측실내기류(expect(Va))를 생성할 수 있다. 하기 표 1은 상기 입력변수를 생성하기 위해 사용하는 정보, 및 그에 따라 생성되는 입력변수, 그리고 입력변수를 생성하는 방법을 정리한 것이다.

[표 1]

표 1에서 사용정보인 Clo, Met, now(Va), now(GT), not(Ta), NOFR, now(RH ), Target(Ta) 및 Vent_mode는 각각 재실자의 착의량, 재실자의 활동량, 실내기류, 흑구온도, 건구온도, 재실자 수, 상대습도, 목표설정온도, 및 풍량 모드 조합을 의미한다.

한편, 센싱부(100) 및 재실자 정보 추론부(200)와의 통신 이상 또는 결함으로 인해 각 구역의 환경 정보 및 재실자 정보를 입력받을 수 없는 경우에는 데이터베이스부(500)에 저장된 과거의 환경 정보 및 재실자 정보를 활용할 수도 있으며, 이 경우 과거 데이터의 평균값, 또는 별도 설정된 데이터 결손 알고리즘에 따른 근사값을 활용할 수 있다. 나아가, 재실자의 착의량 및 활동량의 경우, 데이터베이스부(500)에 저장된 과거의 환경 정보가 존재하지 않거나 부족할 경우에는 ISO7730 및 ASHRAE-55 Fundamental의 규범 기준값에 따라, 도 6의 Clo 규범값을, 도 7의 Met 규범값을 활용할 수도 있다.

제어 시나리오 결정부(600)는 실내 환경에 대하여 미리 설정된 풍량 허용범위(즉, 설정부(300)에 설정된 풍량 허용범위)를 만족하는 각 공조 유닛(VENT_UNIT)의 풍량 모드 간의 조합을 결정하고, 예측모델 생성부(400)에 의해 생성된 입력변수에 기초하여 실내 환경에 대하여 미리 설정된 쾌적지표 허용범위(즉, 설정부(300)에 설정된 쾌적지표 허용범위)를 만족하는 실내 설정온도범위를 결정한 후, 결정된 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별로 예측 쾌적지표를 산출하는 방식을 이용하여 각 공조 유닛(VENT_UNIT)의 제어에 적용될 제어 시나리오를 결정할 수 있다.

제어 시나리오 결정부(600)의 동작을 구체적으로 설명한다.

먼저, 제어 시나리오 결정부(600)는 풍량 모드 조합을 결정할 때, 데이터베이스부(500)에 저장된, 각 공조 유닛(VENT_UNIT)의 풍량 모드 간의 조합에 따라 실내 환경에 형성되는 풍량의 이력 정보를 토대로 풍량 허용범위를 만족하는 풍량 모드 조합을 결정할 수 있다.

즉, 데이터베이스부(500)에는 각 공조 유닛(VENT_UNIT)의 풍량 모드 간의 조합에 따라 실내 환경에 형성되는 풍량의 이력 정보가 미리 저장되어 있을 수 있으며, 이에 따라 제어 시나리오 결정부(600)는 각 공조 유닛(VENT_UNIT)의 풍량 모드 조합에 따른 풍량 이력 정보 중, 풍량 허용범위를 만족하는 풍량 이력 정보에 해당하는 풍량 모드 조합을 결정할 수 있다.

구체적으로, 전술한 것과 같이 예측모델 생성부(400)는 표 1에 따라, 풍량 모드 조합을 제어 시나리오 결정부(600)로부터 입력받으면 데이터베이스부(500)를 조회하여 풍량 모드 조합에 따른 예측실내기류를 생성하여(추출하여) 제어 시나리오 결정부(600)로 전달할 수 있으며, 이에 따라 제어 시나리오 결정부(600)는 전달받은 예측실내기류 중 풍량 허용범위를 만족하는 예측실내기류에 해당하는 풍량 모드 조합을 결정할 수 있다.

전술한 과정을 통해 풍량 모드 조합이 결정되면, 실내 설정온도범위를 결정하는 과정이 수행된다.

제어 시나리오 결정부(600)는 실내 설정온도범위를 결정할 때, 쾌적지표를 산출하기 위해 설정된 수학식에 쾌적지표 허용범위의 상한값과 입력변수를 적용하여 산출되는 온도 상한치, 및 상기 수학식에 쾌적지표 허용범위의 하한값과 입력변수를 적용하여 산출되는 온도 하한치를 그 상한 및 하한으로 하여 쾌적지표 허용범위를 만족하는 실내 설정온도범위를 결정할 수 있다.

여기서, 상기 수학식은 실내 온열 쾌적성에 대한 PMV 산출을 위한 수학식을 의미하며, 구체적인 수식은 하기 수학식 1과 같다.

수학식 1에서, M은 활동량(W/㎡), W는 외부에서 가한 일, Icl은 의복의 단열 지수(clo: 1clo = 018 ㎠ h/cal), fcl는 옷을 입은 면적과 사람의 신체 면적의 비율, ta는 실내온도(℃), tr은 평균복사온도(℃), Var은 기류속도(m/s), Pa는 불포화 수증기압[Pa], hc는 대류 열전달 계수(kcal/㎡ h ℃), fcl 는 옷을 입은 면적과 사람의 신체면적의 비율, tcl은 의복 표면의 온도(℃)를 나타낸다.

제어 시나리오 결정부(600)는 쾌적지표 허용범위와, 예측모델 생성부(400)에 의해 생성된 입력변수(즉, 재실자의 착의량, 재실자의 활동량, 평균복사온도, 재실자 수, 절대습도, 예측상대습도 및 예측실내기류)를 통해 수학식 1에 따른 쾌적지표 산출 수식을 역산하여 실내 설정온도범위를 결정할 수 있다. 즉, 수학식 1에 쾌적지표 허용범위의 상한값(예: 0.5)과 입력변수를 적용하여 산출되는 온도 상한치를 상한으로 하고, 수학식 1에 쾌적지표 허용범위의 하한값(예: -0.5)과 입력변수를 적용하여 산출되는 온도 하한치를 상한으로 하는 범위를 실내 설정온도범위로 하여 결정할 수 있다. 실내 설정온도범위의 제어 단위(Control Detail)는 설계자의 의도에 따라 선택될 수 있다(예: 0.5℃).

이후, 제어 시나리오 결정부(600)는 전술한 과정을 통해 결정된 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별로 예측 쾌적지표를 산출할 수 있다. 예측 쾌적지표를 산출하기 위해 요구되는 예측 습도는 센싱부(100)에 의해 센싱된 실내온도(건구온도) 및 상대습도를 기반으로 도출되는 절대습도를 이용하여 계산될 수 있고, 예측 쾌적지표를 산출하기 위해 요구되는 예측 평균복사온도는 예측모델 생성부(400)에 의해 생성된 평균복사온도 및 실내온도 간의 상관관계에 대한 선형 그래프를 생성한 후 그 기울기 값으로 계산될 수 있으며, 예측 쾌적지표를 산출하기 위해 요구되는 재실자의 착의량 및 활동량은 재실자 정보 추론부(200)에 의해 추론된 재실자 정보를 활용할 수 있다. 하기 표 2는 한 구역에 있어서 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별로 산출된 예측 쾌적지표의 예시를 나타낸다.

[표 2]

표 2에서, 쾌적지표 허용범위는 -0.5 이상 0.5 이하, 공조 유닛(VENT_UNIT)의 가용 풍량은 강, 중, 약, 풍량 허용범위는 0.2m/s 이하, 실내 설정온도범위는 24.0℃ 이상 26.5℃ 이하, 제어 단위는 0.5℃, 풍량 모드 조합은 중, 약, 재실자의 착의량은 0.78, 재실자의 활동량은 1.0, 예측 평균복사온도는 0.96×실내 설정온도이다.

이후, 제어 시나리오 결정부(600)는 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별 예측 쾌적지표를 각 영역 별로 산출하는 방식을 이용하여 복수의 시나리오 중 각 공조 유닛(VENT_UNIT)의 제어에 적용될 제어 시나리오를 결정할 수 있다. 즉, 제어 시나리오 결정부(600)는 표 2와 같은 복수의 시나리오 별 예측 쾌적지표를 각 영역 별로 산출한다.

복수의 시나리오 별 예측 쾌적지표의 산출이 각 영역 별로 완료되면, 제어 시나리오 결정부(600)는 복수의 시나리오 별 및 각 영역 별로 산출된 예측 쾌적지표에 각 영역의 재실자 수를 가중치로 적용하는 방식을 이용하여 제어 시나리오를 결정할 수 있다.

구체적으로, 제어 시나리오 결정부(600)는 각 영역 별로 산출된 예측 쾌적지표 및 기준 쾌적지표 간 각각의 차이값에 각 영역의 재실자 수를 가중치로 각각 적용한 후, 그 합산값이 최소인 시나리오를 제어 시나리오로 결정할 수 있다.

이때, 제어 시나리오 결정부(600)는 각 영역의 재실자의 쾌적감을 우선시하는 재실자 쾌적중심 모드, 및 각 공조 유닛(VENT_UNIT)이 소비하는 전력의 저감을 우선시하는 에너지 절약중심 모드에 따라 차별적인 방식으로 제어 시나리오를 결정할 수 있다. 즉, 재실자 쾌적중심 모드 및 에너지 절약중심 모드에서 기준 쾌적지표의 값이 다르게 적용될 수 있다.

재실자 쾌적중심 모드에서 기준 쾌적지표는 PMV 지표에 의한 쾌적상태(Neutral)를 의미하는 '0'의 값이 적용될 수 있다.

그리고, 에너지 절약중심 모드에서 기준 쾌적지표는 쾌적지표 허용범위(즉, 허용 PMV 범위)의 상한값(예: 0.5) 및 하한값(예: -0.5)이 적용될 수 있다. 냉방 공조 제어 시에는 쾌적지표 허용범위의 상한값이 기준 쾌적지표로 적용될 수 있고, 난방 공조 제어 시에는 쾌적지표 허용범위의 하한값이 기준 쾌적지표로 적용될 수 있다. 나아가, 공조 유닛(VENT_UNIT)의 풍량 제어에 의한 에너지 절감량과, 실내 설정온도의 상승 및 하강에 따른 에너지 절감량의 정도 차이가 발생할 수 있으므로, 차선적인 제어 시나리오 후보를 1개 선정한 후, 위 과정을 통해 결정된 제어 시나리오와 에너지 절감량을 평가한 후 최종 제어 시나리오를 선정할 수도 있다. 이때, 에너지 절감량 비교데이터를 작성할 수 없는 경우에는 실내 설정온도에 우위를 두고 최종 제어 시나리오를 선정할 수 있다.

하기 표 3은 복수의 시나리오 별 예측 쾌적지표의 산출이 각 영역 별로 완료된 후, 재실자 쾌적중심 모드 및 에너지 절약중심 모드에서 제어 시나리오를 선정한 결과의 예시를 나타낸다. 재실자 쾌적중심 모드 또는 에너지 절약중심 모드를 기준으로 제어 시나리오를 선정할 것인지 여부는 제어 시나리오 결정부(600)에 미리 설정되어 있거나, 관리자에 의해 선택되는 방식으로 설정될 수 있다.

[표 3]

표 3의 예시에서 Zone1, Zone2, Zone3, Zone4, Zone5의 각 재실자수는 각각 5, 3, 2, 2, 3으로 설정하였다.

제어 시나리오 결정부(600)에 의해 제어 시나리오가 결정되면, 제어부(700)는 결정된 제어 시나리오에 따른 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도를 통해 각 공조 유닛(VENT_UNIT)을 제어할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 제어 방법을 설명하면, 먼저 센싱부(100)는 하나 이상의 공조 유닛(VENT_UNIT)이 각각 구비되는 하나 이상의 구역이 형성된 실내 환경에서 각 구역의 환경 정보를 센싱하고(S100), 재실자 정보 추론부(200)는 실내 환경에 대하여 획득한 이미지를 분석하여 각 구역에 위치한 재실자의 정보를 추론한다(S200). 여기서, 환경 정보는 각 구역의 건구온도, 습도, 흑구온도 및 실내기류를 포함하고, 재실자 정보는 각 구역의 재실자 수, 재실자의 착의량 및 재실자의 활동량을 포함할 수 있다. 한편, S100 단계 및 S200 단계는 병렬적 구성으로서, 그 수행 순서가 상기한 기재 순서에 한정되지 않는다.

이어서, 예측모델 생성부(400)는 S100 단계에서 센싱된 각 구역의 환경 정보, 및 S200 단계에서 추론된 각 구역의 재실자 정보에 기초하여 실내 환경에 위치하는 재실자의 쾌적감이 반영된 쾌적지표를 예측하도록 하기 위한 입력변수를 생성한다(S300). S300 단계에서, 예측모델 생성부(400)는 각 구역의 환경 정보 및 재실자 정보를 복합적으로 이용하여, 입력변수로서 각 구역의 재실자의 착의량, 재실자의 활동량, 평균복사온도, 재실자 수, 절대습도, 예측상대습도 및 예측실내기류를 생성할 수 있다.

이어서, 제어 시나리오 결정부(600)는 실내 환경에 대하여 미리 설정된 풍량 허용범위를 만족하는 각 공조 유닛(VENT_UNIT)의 풍량 모드 간의 조합을 결정하고, S300 단계에서 생성된 입력변수에 기초하여 실내 환경에 대하여 미리 설정된 쾌적지표 허용범위를 만족하는 실내 설정온도범위를 결정한 후, 결정된 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별로 예측 쾌적지표를 산출하는 방식을 이용하여 각 공조 유닛(VENT_UNIT)의 제어에 적용될 제어 시나리오를 결정한다(S400).

S400 단계에서, 제어 시나리오 결정부(600)는 풍량 모드 조합을 결정할 때, 데이터베이스부(500)에 저장된, 각 공조 유닛(VENT_UNIT)의 풍량 모드 간의 조합에 따라 실내 환경에 형성되는 풍량의 이력 정보를 토대로 풍량 허용범위를 만족하는 풍량 모드 조합을 결정할 수 있다.

또한, S400 단계에서, 제어 시나리오 결정부(600)는 실내 설정온도를 결정할 때, 쾌적지표를 산출하기 위해 설정된 수학식에 쾌적지표 허용범위의 상한값과 입력변수를 적용하여 산출되는 온도 상한치, 및 수학식에 쾌적지표 허용범위의 하한값과 입력변수를 적용하여 산출되는 온도 하한치를 그 상한 및 하한으로 하여 쾌적지표 허용범위를 만족하는 실내 설정온도범위를 결정할 수 있다.

또한, S400 단계에서, 제어 시나리오 결정부(600)는 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별 예측 쾌적지표를 각 영역 별로 산출하는 방식을 이용하여 복수의 시나리오 중 각 공조 유닛(VENT_UNIT)의 제어에 적용될 제어 시나리오를 결정할 수 있다.

복수의 시나리오 별 예측 쾌적지표의 산출이 각 영역 별로 완료되면, 제어 시나리오 결정부(600)는 복수의 시나리오 별 및 각 영역 별로 산출된 예측 쾌적지표에 각 영역의 재실자 수를 가중치로 적용하는 방식을 이용하여 제어 시나리오를 결정할 수 있으며, 구체적으로 각 영역 별로 산출된 예측 쾌적지표 및 기준 쾌적지표 간 각각의 차이값에 각 영역의 재실자 수를 가중치로 각각 적용한 후, 그 합산값이 최소인 시나리오를 제어 시나리오로 결정할 수 있다.

나아가, S400 단계에서, 제어 시나리오 결정부(600)는 각 영역의 재실자의 쾌적감을 우선시하는 재실자 쾌적중심 모드, 및 각 공조 유닛(VENT_UNIT)이 소비하는 전력의 저감을 우선시하는 에너지 절약중심 모드에 따라 차별적인 방식으로 제어 시나리오를 결정할 수도 있다.

S400 단계를 통해 제어 시나리오가 결정되면, 제어부(700)는 제어 시나리오에 따른 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도를 통해 각 공조 유닛(VENT_UNIT)을 제어한다(S500).

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100: 센싱부
200: 재실자 정보 추론부
300: 설정부
400: 예측모델 생성부
500: 데이터베이스부
600: 제어 시나리오 결정부
700: 제어부
VENT_UNIT: 공조 유닛

Claims (20)

1. 하나 이상의 공조 유닛이 구비되는 실내 환경에 형성된 하나 이상의 구역 각각의 환경 정보를 센싱하는 센싱부;
   상기 실내 환경에 대하여 획득한 이미지를 분석하여 상기 각 구역에 위치한 재실자의 정보를 추론하는 재실자 정보 추론부;
   상기 센싱부에 의해 센싱된 상기 각 구역의 환경 정보, 및 상기 재실자 정보 추론부에 의해 추론된 상기 각 구역의 재실자 정보에 기초하여 상기 실내 환경에 위치하는 재실자의 쾌적감이 반영된 쾌적지표를 예측하도록 하기 위한 입력변수를 생성하는 예측모델 생성부; 및
   상기 실내 환경에 대하여 미리 설정된 풍량 허용범위를 만족하는 상기 각 공조 유닛의 풍량 모드 간의 조합을 결정하고, 상기 예측모델 생성부에 의해 생성된 입력변수에 기초하여 상기 실내 환경에 대하여 미리 설정된 쾌적지표 허용범위를 만족하는 실내 설정온도범위를 결정한 후, 상기 결정된 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별로 예측 쾌적지표를 산출하는 방식을 이용하여 상기 각 공조 유닛의 제어에 적용될 제어 시나리오를 결정하는 제어 시나리오 결정부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 환경 정보는 상기 각 구역의 건구온도, 상대습도, 흑구온도 및 실내기류를 포함하고, 상기 재실자 정보는 상기 각 구역의 재실자 수, 재실자의 착의량 및 재실자의 활동량을 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 예측모델 생성부는, 상기 각 구역의 환경 정보 및 재실자 정보를 복합적으로 이용하여 상기 입력변수로서 상기 각 구역의 재실자의 착의량, 재실자의 활동량, 평균복사온도, 재실자 수, 절대습도, 예측상대습도 및 예측실내기류를 생성하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어 시나리오 결정부는, 상기 풍량 모드 조합을 결정할 때, 데이터베이스부에 저장된, 상기 각 공조 유닛의 풍량 모드 간의 조합에 따라 상기 실내 환경에 형성되는 풍량의 이력 정보를 토대로 상기 풍량 허용범위를 만족하는 상기 풍량 모드 조합을 결정하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어 시나리오 결정부는, 상기 실내 설정온도범위를 결정할 때, 쾌적지표를 산출하기 위해 설정된 수학식에 상기 쾌적지표 허용범위의 상한값과 상기 입력변수를 적용하여 산출되는 온도 상한치, 및 상기 수학식에 상기 쾌적지표 허용범위의 하한값과 상기 입력변수를 적용하여 산출되는 온도 하한치를 그 상한 및 하한으로 하여 상기 쾌적지표 허용범위를 만족하는 상기 실내 설정온도범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어 시나리오 결정부는, 상기 결정된 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별 예측 쾌적지표를 상기 각 구역 별로 산출하는 방식을 이용하여 상기 복수의 시나리오 중 상기 각 공조 유닛의 제어에 적용될 제어 시나리오를 결정하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어 시나리오 결정부는, 상기 복수의 시나리오 별 예측 쾌적지표의 산출이 상기 각 구역 별로 완료되면, 상기 복수의 시나리오 별 및 상기 각 구역 별로 산출된 예측 쾌적지표에 상기 각 구역의 재실자 수를 가중치로 적용하는 방식을 이용하여 상기 제어 시나리오를 결정하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제어 시나리오 결정부는, 상기 각 구역 별로 산출된 예측 쾌적지표 및 기준 쾌적지표 간 각각의 차이값의 절대값에 상기 각 구역의 재실자 수를 가중치로 각각 적용한 후, 그 합산값이 최소인 시나리오를 상기 제어 시나리오로 결정하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 제어 시나리오 결정부는, 상기 각 구역의 재실자의 쾌적감을 우선시하는 재실자 쾌적중심 모드, 및 상기 각 공조 유닛이 소비하는 전력의 저감을 우선시하는 에너지 절약중심 모드에 따라 차별적인 방식으로 상기 제어 시나리오를 결정하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 제어 시나리오 결정부에 의해 결정된 제어 시나리오에 따른 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도를 통해 상기 각 공조 유닛을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
    
11. 센싱부가, 하나 이상의 공조 유닛이 구비되는 실내 환경에 형성된 하나 이상의 구역 각각의 환경 정보를 센싱하는 단계;
    재실자 정보 추론부가, 상기 실내 환경에 대하여 획득한 이미지를 분석하여 상기 각 구역에 위치한 재실자의 정보를 추론하는 단계;
    예측모델 생성부가, 상기 센싱부에 의해 센싱된 상기 각 구역의 환경 정보, 및 상기 재실자 정보 추론부에 의해 추론된 상기 각 구역의 재실자 정보에 기초하여 상기 실내 환경에 위치하는 재실자의 쾌적감이 반영된 쾌적지표를 예측하도록 하기 위한 입력변수를 생성하는 단계; 및
    제어 시나리오 결정부가, 상기 실내 환경에 대하여 미리 설정된 풍량 허용범위를 만족하는 상기 각 공조 유닛의 풍량 모드 간의 조합을 결정하고, 상기 예측모델 생성부에 의해 생성된 입력변수에 기초하여 상기 실내 환경에 대하여 미리 설정된 쾌적지표 허용범위를 만족하는 실내 설정온도범위를 결정한 후, 상기 결정된 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별로 예측 쾌적지표를 산출하는 방식을 이용하여 상기 각 공조 유닛의 제어에 적용될 제어 시나리오를 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 방법.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 환경 정보는 상기 각 구역의 건구온도, 상대습도, 흑구온도 및 실내기류를 포함하고, 상기 재실자 정보는 상기 각 구역의 재실자 수, 재실자의 착의량 및 재실자의 활동량을 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 생성하는 단계에서, 상기 예측모델 생성부는,
    상기 각 구역의 환경 정보 및 재실자 정보를 복합적으로 이용하여 상기 입력변수로서 상기 각 구역의 재실자의 착의량, 재실자의 활동량, 평균복사온도, 재실자 수, 절대습도, 예측상대습도 및 예측실내기류를 생성하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 방법.
    
14. 제11항에 있어서,
    상기 결정하는 단계에서, 상기 제어 시나리오 결정부는,
    상기 풍량 모드 조합을 결정할 때, 데이터베이스부에 저장된, 상기 각 공조 유닛의 풍량 모드 간의 조합에 따라 상기 실내 환경에 형성되는 풍량의 이력 정보를 토대로 상기 풍량 허용범위를 만족하는 상기 풍량 모드 조합을 결정하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 방법.
    
15. 제11항에 있어서,
    상기 결정하는 단계에서, 상기 제어 시나리오 결정부는,
    상기 실내 설정온도범위를 결정할 때, 쾌적지표를 산출하기 위해 설정된 수학식에 상기 쾌적지표 허용범위의 상한값과 상기 입력변수를 적용하여 산출되는 온도 상한치, 및 상기 수학식에 상기 쾌적지표 허용범위의 하한값과 상기 입력변수를 적용하여 산출되는 온도 하한치를 그 상한 및 하한으로 하여 상기 쾌적지표 허용범위를 만족하는 상기 실내 설정온도범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
    
16. 제11항에 있어서,
    상기 결정하는 단계에서, 상기 제어 시나리오 결정부는,
    상기 결정된 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도범위에 따른 복수의 시나리오 별 예측 쾌적지표를 상기 각 구역 별로 산출하는 방식을 이용하여 상기 복수의 시나리오 중 상기 각 공조 유닛의 제어에 적용될 제어 시나리오를 결정하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 장치.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 결정하는 단계에서, 상기 제어 시나리오 결정부는,
    상기 복수의 시나리오 별 예측 쾌적지표의 산출이 상기 각 구역 별로 완료되면, 상기 복수의 시나리오 별 및 상기 각 구역 별로 산출된 예측 쾌적지표에 상기 각 구역의 재실자 수를 가중치로 적용하는 방식을 이용하여 상기 제어 시나리오를 결정하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 방법.
    
18. 제17항에 있어서,
    상기 결정하는 단계에서, 상기 제어 시나리오 결정부는,
    상기 각 구역 별로 산출된 예측 쾌적지표 및 기준 쾌적지표 간 각각의 차이값의 절대값에 상기 각 구역의 재실자 수를 가중치로 각각 적용한 후, 그 합산값이 최소인 시나리오를 상기 제어 시나리오로 결정하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 방법.
    
19. 제18항에 있어서,
    상기 결정하는 단계에서, 상기 제어 시나리오 결정부는,
    상기 제어 시나리오 결정부는, 상기 각 구역의 재실자의 쾌적감을 우선시하는 재실자 쾌적중심 모드, 및 상기 각 공조 유닛이 소비하는 전력의 저감을 우선시하는 에너지 절약중심 모드에 따라 차별적인 방식으로 상기 제어 시나리오를 결정하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 방법.
    
20. 제11항에 있어서,
    제어부가, 상기 제어 시나리오 결정부에 의해 결정된 제어 시나리오에 따른 풍량 모드 조합 및 실내 설정온도를 통해 상기 각 공조 유닛을 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 제어 방법.

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