KR20230154556A - 전기변색소자 구동 장치 및 방법 - Google Patents
전기변색소자 구동 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
일 실시예에 따른 전기변색소자 구동 장치는, 전기인가 시 변색을 통해 특정 파장에 대한 투과도가 조절되게 동작하는 전기변색소자의 동작 환경에 따른 태양고도, 가변 방위각 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 동작 환경 정보를 획득하는 정보 획득부와, 상기 정보 획득부에 의해 획득된 동작 환경 정보에 기초하여 상기 전기변색소자에 인가할 전기용량에 대응하는 제어신호를 생성하는 제어부와, 상기 제어신호에 대응하는 전기용량을 상기 전기변색소자에 인가해 상기 투과도가 조절되게 구동시키는 구동부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 동작 환경 정보를 분석해 획득한 기후 특징을 반영하여 상기 제어신호를 생성한다.
Description
구현예는 전기변색 원리를 바탕으로 광투과 가변 기능을 나타내는 전기변색소자를 구동하는 장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.
최근 환경 보호에 대한 관심이 높아지면서 에너지 효율을 향상시키는 기술에 대한 관심도 함께 높아지고 있다. 일례로, 스마트 윈도우(smart window), 에너지 하베스팅(energy harvesting)과 같은 기술에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다.
스마트 윈도우는 외부에서 유입되는 빛의 투과 정도를 조절하여 에너지 효율을 향상시키고, 이용자에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 능동 제어 기술을 의미하며, 다양한 산업 분야에 공통적으로 적용될 수 있는 기반 기술이다. 이러한 스마트 윈도우는 인가되는 전원에 의하여 전기화학적 산화 또는 환원 반응이 일어나 전기변색 활성 물질의 고유한 색이나 광투과도와 같은 광학적 특성이 변화되는 전기변색소자를 포함한다.
이러한 전기변색소자를 포함하는 필름을 건축물의 윈도우에 적용할 경우에 전기인가 시에 변색을 통해 태양광의 특정파장 투과도를 조절함으로써 실내유입 에너지량을 조절할 수 있다.
종래 기술에 따른 전기변색소자나 이를 포함하는 필름은 변속 동작 시 전기변색소자에 일정한 용량의 전기가 공급되기에 전기변색소자의 변색 속도는 거의 일정한 특성을 보였다. 이러한 전기변색소자의 일정한 변색 속도는 다양한 동작 환경에 따른 다양한 소비자 욕구를 만족시키지 못한 문제점이 있다.
일 실시예에 따르면, 전기변색소자의 동작 환경에 따른 태양고도, 방위각 또는 온도 등에 따라 전기변색소자에 인가하는 전기용량을 변화시켜서 전기변색소자의 투과도가 조절되게 하는 전기변색소자 구동 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
제 1 관점에 따른 전기변색소자 구동 장치는, 전기인가 시 변색을 통해 특정 파장에 대한 투과도가 조절되게 동작하는 전기변색소자의 동작 환경에 따른 태양고도, 가변 방위각 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 동작 환경 정보를 획득하는 정보 획득부와, 상기 정보 획득부에 의해 획득된 동작 환경 정보에 기초하여 상기 전기변색소자에 인가할 전기용량에 대응하는 제어신호를 생성하는 제어부와, 상기 제어신호에 대응하는 전기용량을 상기 전기변색소자에 인가해 상기 투과도가 조절되게 구동시키는 구동부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 동작 환경 정보를 분석해 획득한 기후 특징을 반영하여 상기 제어신호를 생성한다.
제 2 관점에 따른 전기인가 시 변색을 통해 특정 파장에 대한 투과도가 조절되게 동작하는 전기변색소자를 구동하는 장치가 수행하는 전기변색소자 구동 방법은, 상기 전기변색소자의 동작 환경에 따른 태양고도, 가변 방위각 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 동작 환경 정보를 획득하는 단계와, 상기 획득된 동작 환경 정보에 기초하여 상기 전기변색소자에 인가할 전기용량을 결정하는 단계와, 상기 결정된 전기용량을 상기 전기변색소자에 인가해 상기 투과도가 조절되게 구동시키는 단계를 포함하고, 상기 전기용량을 결정할 때에, 상기 동작 환경 정보를 분석해 획득한 기후 특징을 반영한다.
제 3 관점에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체는, 상기 컴퓨터 프로그램이, 상기 전기변색소자 구동 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 전기변색소자의 동작 환경에 따른 태양고도, 방위각 또는 온도 등에 따라 전기변색소자에 인가하는 전기용량을 변화시켜서 전기변색소자의 투과도가 조절되게 함으로써, 가시광 투과율 및 변색 속도를 변화하는 동작 환경에 맞추어 제어해 쾌적한 실내 환경을 조성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색소자 구동 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 정보 획득부에 대한 본 발명의 일 실시예에 따른 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색소자의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색소자의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 도 1에 도시된 정보 획득부에 대한 본 발명의 일 실시예에 따른 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색소자의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색소자의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 명세서에서 각 필름, 윈도우, 패널, 구조체, 또는 층 등이 각 필름, 윈도우, 패널, 구조체, 또는 층 등의 "상(on)" 또는 "하(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "하(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 게재하여(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한 각 구성요소의 상/하에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
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 있음을 의미한다.
본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.
또한, 본 명세서에 기재된 구성성분의 양, 반응 조건 등을 나타내는 모든 숫자 및 표현은 특별한 기재가 없는 한 모든 경우에 "약"이라는 용어로써 수식되는 것으로 이해하여야 한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위해 사용되는 것이고, 상기 구성 요소들은 상기 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로 구별하는 목적으로 사용된다.
또한, 명세서에서 사용되는 '부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA나 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부'들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색소자 구동 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 정보 획득부에 대한 본 발명의 일 실시예에 따른 구성도이다.
도면에 나타낸 바와 같은 실시예에 따르면, 전기변속소자 구동 장치(100)는 정보 획득부(110), 제어부(120) 및 구동부(130)를 포함한다. 정보 획득부(110)는 예를 들어 고도 측정기(111), 방위 측정기(112) 또는 온도계(113)를 포함할 수 있다. 전기변색소자를 포함하는 필름 등을 윈도우에 적용한 경우, 고도 측정기(111), 방위 측정기(112) 및 온도계(113)는 윈도우의 외측에 설치될 수 있다. 아울러, 윈도우의 외측에 송신기(114)가 설치될 수 있고, 윈도우의 내측에 수신기(115)가 설치될 수 있다.
정보 획득부(110)는 전기인가 시 변색을 통해 특정 파장에 대한 투과도가 조절되게 동작하는 전기변색소자의 동작 환경에 따른 태양고도, 가변 방위각 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 동작 환경 정보를 획득한다.
정보 획득부(110)는 고도 측정기(111)를 포함할 수 있고, 고도 측정기(111)는 태양고도를 측정하여 동작 환경 정보로서 제어부(120)에 제공할 수 있다.
전기변색소자를 포함하는 필름 등을 윈도우에 적용할 수 있고, 전기변색소자를 포함하는 윈도우가 고정형 건축물 등의 부속물인 경우에는 전기변색소자 또한 고정 방위각을 갖는다고 할 수 있다. 그런데, 전기변색소자를 포함하는 윈도우가 이동형 건축물 등의 부속물인 경우에는 전기변색소자 또한 가변 방위각을 갖는다고 할 수 있다. 전기변색소자가 가변 방위각을 갖는 경우에 정보 획득부(110)는 방위 측정기(112)를 포함할 수 있고, 이러한 방위 측정기(112)는 가변 방위각을 측정하여 동작 환경 정보로서 송신기(114)에 제공할 수 있다. 전기변색소자가 고정 방위각을 갖는 경우에는 방위 측정기(112)가 고정 방위각을 측정하여 송신기(114)에 제공할 수도 있고, 방위 측정기(112)의 측정과는 무관하게 제어부(120)에 방위 측정기(112)의 고정 방위각이 설정될 수 있다.
정보 획득부(110)는 온도계(113)를 포함할 수 있고, 온도계(113)는 온도를 측정하여 동작 환경 정보로서 제어부(120)에 제공할 수 있다.
제어부(120)는 정보 획득부(110)에 의해 획득된 동작 환경 정보에 기초하여 전기변색소자에 인가할 전기용량에 대응하는 제어신호를 생성한다. 여기서, 제어부(1200는 동작 환경 정보를 분석해 획득한 기후 특징을 반영하여 제어신호를 생성한다. 예를 들어, 제어부(120)는 정보 획득부(110)에 의해 제공되는 태양고도와 기 설정된 임계고도를 비교한 고도 비교 결과에 따라 전기변색소자의 가시광 투과율이 소정 시간 이내에 기 설정된 투과율 이하에 도달하도록 제어신호를 생성할 수 있다. 여기서, 제어부(120)는 전기변색소자의 고정 방위각 또는 위도 중 적어도 하나를 포함하는 설치 환경 정보에 더 기초하여 제어신호를 생성할 수 있다. 또는, 제어부(120)는 가변 방위각 또는 고정 방위각을 기 설정된 임계방위각 범위와 비교한 방위각 비교 결과 및 고도 비교 결과에 따라 제어신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 제어부(120)는 전기변색소자의 위도와 태양고도의 차이에 따라 제어신호를 생성할 수 있다. 또는, 제어부(120)는 전기변색소자의 위도와 태양고도의 차이 및 온도에 따라 제어신호를 생성할 수 있다. 또는, 제어부(120)는 전기변색소자의 위도와 고도 비교 결과 및 온도에 따라 제어신호를 생성할 수 있다. 또는, 제어부(120)는 가변 방위각 또는 고정 방위각을 기 설정된 임계방위각과 비교한 방위각 비교 결과, 전기변색소자의 위치, 온도 및 일시에 따라 제어신호를 생성할 수 있다.
구동부(130)는 제어부(120)의 제어신호에 대응하는 전기용량을 전기변색소자에 인가해 특정 파장에 대한 투과도가 조절되게 구동시킨다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색소자의 구조도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 구조도이다.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 실시예에 따른 전기변색소자(300)는 제1 기재층(310), 제1 기재층(310) 상의 제1 배리어층(320), 제1 배리어층(320) 상의 광투과가변 구조체(330), 광투과가변 구조체(330) 상의 제2 배리어층(340) 및 제2 배리어층(340) 상의 제2 기재층(350)을 포함할 수 있다. 또한, 전기변색소자(300)는 제1 기재층(310)의 제1 배리어층(320)이 적층된 면의 반대측 면 상에 이형필름층(360)을 더 포함할 수 있다. 또한, 전기변색소자(300)는 제2 기재층(350)의 제2 배리어층(340)이 적층된 면의 반대측 면 상에 하드코팅층(370)을 더 포함할 수 있다.
제1 기재층(310) 및 제2 기재층(350)은 투명성과 내구성을 유지하기 위한 층에 해당하며, 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 기재층(310) 및 제2 기재층(350)은 각각 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리올레핀계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 기재층(310) 및 제2 기재층(350)은 각각 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 또는 폴리카보네이트(PC)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또 다른 예로서, 제1 기재층(310) 및 제2 기재층(350)은 각각 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함할 수 있다. 제1 기재층(310) 및 제2 기재층(350)이 상술한 고분자 수지를 포함함으로써, 내구성과 가요성을 모두 갖는 플렉서블 전기변색소자를 구현할 수 있다.
제1 기재층(310) 및 제2 기재층(350)은 550 nm 파장의 광에 대하여 각각 80% 이상의 광투과도를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 기재층(310) 및 제2 기재층(250)은 550 nm 파장의 광에 대하여 각각 85% 이상 또는 90% 이상의 광투과도를 가질 수 있다.
제1 기재층(310) 및 제2 기재층(350)은 각각 2.0% 이하, 1.8% 이하, 또는 1.5% 이하의 헤이즈를 가질 수 있다.
제1 기재층(310) 및 제2 기재층(350)이 각각 상술한 범위의 광투과도 및 헤이즈를 만족함으로써 투명성을 나타낼 수 있다.
제1 배리어층(320) 및 제2 배리어층(340)은 외부로부터 광투과가변 구조체(330)에 수분이나 기체를 포함한 불순물이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다.
제1 배리어층(320)은 2 개 이상의 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 배리어층(120)은 2 개의 층을 포함하거나, 3 개의 층을 포함할 수 있다.
제2 배리어층(340)은 2 개 이상의 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 배리어층(340)은 2 개의 층을 포함하거나, 3 개의 층을 포함할 수 있다.
제1 배리어층(320)은 금속산화물, 금속질화물, 금속산화질화물, 준금속산화물, 준금속질화물, 준금속산화질화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 배리어층(320)은 금속질화물, 금속산화질화물, 준금속질화물, 준금속산화질화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 배리어층(120)은 금속질화물 또는 준금속질화물을 포함할 수 있다.
제2 배리어층(340)은 금속산화물, 금속질화물, 금속산화질화물, 준금속산화물, 준금속질화물, 준금속산화질화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 배리어층(340)은 금속질화물, 금속산화질화물, 준금속질화물, 준금속산화질화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 배리어층(340)은 금속질화물 또는 준금속질화물을 포함할 수 있다.
제1 배리어층(320) 및 제2 배리어층(340)은 제1 기재층(310) 및 제2 기재층(350) 각각에 진공 증착 방법으로 증착될 수 있다. 예를 들어, 제1 배리어층(320) 및 제2 배리어층(340)은 제1 기재층(310) 및 제2 기재층(350) 각각에 스퍼터링(sputtering) 증착 방법으로 증착될 수 있다. 이때, 증착 원료는 금속 또는 준금속(metalloid) 중 1종 이상일 수 있고, 그 종류가 특별히 제한되지 아니하나, 예를 들어, 마그네슘(Mg), 실리콘(Si), 인듐(In), 티탄(Ti), 비스무트(Bi), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 증착 반응 가스는 산소(O2) 가스 또는 질소(N2) 가스를 포함할 수 있다. 반응 가스로서 산소 가스를 이용하는 경우, 금속산화물 또는 준금속산화물을 포함하는 배리어층이 형성되며, 반응 가스로서 질소 가스를 이용하는 경우 금속질화물 또는 준금속질화물을 포함하는 배리어층이 형성될 수 있다. 반응 가스로서 산소 가스 및 질소 가스를 적절히 혼합 사용하는 경우, 금속산화질화물 또는 준금속산화질화물을 포함하는 배리어층이 형성될 수 있다.
광투과가변 구조체(330)는 제1 전극층(331), 제1 전극층(331) 상의 제1 변색층(333), 제1 변색층(333) 상의 전해질층(335), 전해질층(335) 상의 제2 변색층(337), 제2 변색층(337) 상의 제2 전극층(339)을 포함할 수 있다.
광투과가변 구조체(330)는 제1 전극층(331), 제1 변색층(333), 전해질층(335), 제2 변색층(337), 및 제2 전극층(339)가 순차적으로 적층된 구조체일 수 있다. 예를 들어, 광투과가변 구조체(330)는 소정의 전압을 걸어주는 경우 광투과율이 가역적으로 변화하는 적층 구조체일 수 있다.
제1 전극층(331) 및 제2 전극층(339)에 전압을 걸어주면, 제2 변색층(337)으로부터 전해질층(335)을 거쳐 제1 변색층(333)까지 관통하여 이동하는 특정 이온 또는 전자에 의해 전체적인 광투과율이 높아졌다 낮아지게 된다. 제2 변색층(337)의 광투과율이 낮아지는 경우, 제1 변색층(331)의 광투과율도 낮아지고, 제2 변색층(337)의 광투과율이 높아지는 경우, 제1 변색층(331)의 광투과율도 높아지게 된다.
제1 전극층(331) 및 제2 전극층(339)은 각각 투명 전극 또는 반사 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극층(331) 및 제2 전극층(339) 중 하나는 투명 전극이고, 다른 하나는 반사 전극일 수 있다. 또는, 제1 전극층(331) 및 제2 전극층(339)은 모두 투명 전극일 수 있다.
제1 전극층(331)은 제1 배리어층(320) 상에 스퍼터링(sputtering) 방법으로 증착하여 형성할 수 있다. 또한, 제2 전극층(339)은 제2 배리어층(340) 상에 스퍼터링 방법으로 증착하여 형성할 수 있다.
제1 변색층(333)은 제1 전극층(331) 및 제2 전극층(339) 사이에 전압을 걸어주었을 때 광투과율이 변화하는 층으로, 전기변색소자(300)에 광투과율 가변성을 부여하는 층이다.
제1 변색층(333)은 적어도 하나의 층을 포함하는 것으로, 필요에 따라, 서로 상이한 재질의 2 개 이상의 층을 적용할 수도 있다.
제1 변색층(333)은 티타늄산화물(TiO), 바나듐산화물(V2O5), 니오븀오산화물(Nb2O5), 크롬산화물(Cr2O3), 망간산화물(MnO2), 철산화물(FeO2), 코발트산화물(CoO2), 니켈산화물(NiO2), 로듐산화물(RhO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 이리듐산화물(IrO2), 텅스텐산화물(WO3), 비올로겐(viologen) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다.
제1 변색층(333)은 제1 전극층(331)의 일면에 스퍼터링 방법으로 원료를 증착하거나, 습식 코팅(wet coating) 방법으로 원료를 도포한 후 건조하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 변색층(333)은 제1 전극층(331)의 일면에 습식 코팅 방법으로 원료를 도포한 후 건조하여 형성할 수 있다
제1 전극층(331) 및 제1 변색층(333)의 초기 투과율은 90% 이상이다. 이처럼, 초기 투과율이 90% 이상이라는 것은 각 층들이 각각 매우 균일하게 도포되었음을 의미하고, 매우 투명함을 나타낸다.
전해질층(330)은 제1 변색층(333)과 제2 변색층(337) 사이의 이온 이동 경로 역할을 하는 층으로서, 전해질층에 사용되는 전해질의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 전해질층(330)은 수소 이온 또는 1족 원소 이온을 포함할 수 있다. 예컨대, 전해질층(330)은 리튬염 화합물을 포함할 수 있다. 리튬염 화합물은 LiClO4, LiBF4, LiAsF6, LiPF6, LiTFSi, LiFSi 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전해질층(330)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전해질층(330)은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지, 폴리이미드계 수지 또는 폴리우레탄계 수지를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 아크릴계 수지는 열경화성 아크릴계 수지 또는 광경화성 아크릴계 수지 등일 수 있고, 폴리우레탄계 수지는 열경화성 폴리우레탄계 수지, 광경화성 폴리우레탄계 수지 또는 수성 폴리우레탄계 수지 등일 수 있다.
전해질층(335)은 제1 변색층(333) 또는 제2 변색층(335) 중 어느 하나의 층의 일면에 원료를 습식 코팅 방법으로 도포한 후 건조하여 형성할 수 있다. 전해질층(335)을 습식 코팅 방법으로 도포하는 경우 도막의 두께를 두껍게 하거나 도막의 두께 제어를 손쉽게 할 수 있어서 이온전도도의 향상 또는 변색속도의 향상 측면에서 유리하다.
전해질층(335)의 두께는 30 ㎛ 내지 200 ㎛, 50 ㎛ 내지 200 ㎛, 50 ㎛ 내지 150 ㎛, 70 ㎛ 내지 130 ㎛, 또는 80 ㎛ 내지 120 ㎛일 수 있다. 전해질층(335)의 두께가 상기 범위를 만족하는 경우, 전기변색소자(300)에 내구성을 부여함과 동시에 제1 변색층(333) 및 제2 변색층(335) 사이의 이온의 이동 경로를 적절한 길이로 확보하여 적절한 속도의 광투과 변화 성능을 구현할 수 있다.
제2 변색층(337)은 제1 전극층(331) 및 제2 전극층(339) 사이에 전압을 걸어주었을 때 광투과율이 변화하는 층으로, 전기변색소자에 광투과율 가변성을 부여하는 층이다.
제2 변색층(337)은 적어도 하나의 층을 포함하는 것으로, 필요에 따라, 서로 상이한 재질의 2 개 이상의 층을 적용할 수도 있다.
제2 변색층(337)은 니켈 산화물(nickel oxide, 예를 들어, NiO, NiO2), 망간 산화물(manganese oxide, 예를 들어, MnO2), 코발트 산화물(cobalt oxide, 예를 들어, CoO2), 이리듐-마그네슘 산화물(iridium-magnesium oxide), 니켈-마그네슘 산화물(nickel-magnesium oxide), 티탄-바나듐 산화물(titanium-vanadium oxide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다. 또는, 제2 변색층(337)은 프루시안 블루계 안료를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 변색층(337)은 제2 전극층(339)의 일면에 스퍼터링 방법으로 원료를 증착하거나, 습식 코팅 방법으로 원료를 도포한 후 건조하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 변색층(337)은 제2 전극층(339)의 일면에 습식 코팅 방법으로 원료를 도포한 후 건조하여 형성할 수 있다
제2 변색층(337)의 초기 투과율은 50% 이하일 수 있다. 이처럼, 초기 투과율이 50% 이하라는 것은 육안으로 보았을 때 어둡고 짙은 파란색 또는 옅은 남색을 띄는 것을 의미할 수 있다.
제1 변색층(333)은 제2 변색층(337)에 포함되는 전기 변색 물질과는 상보적인 발색 특성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 상보적인 발색 특성이란 전기 변색 물질이 발색하는 반응의 종류가 서로 상이한 것을 의미하는 것이다. 예를 들어, 제1 변색층(333)에 산화성 변색 물질이 사용되는 경우, 제2 변색층(337)에는 환원성 변색 물질이 사용될 수 있다. 또는, 제1 변색층(333)에 환원성 변색 물질이 사용되는 경우, 제2 변색층(337)에는 산화성 변색 물질이 사용될 수 있다. 산화성 변색 물질은 산화반응이 일어날 때 변색되는 물질을 의미하고, 환원성 변색 물질은 환원반응이 일어날 때 변색되는 물질을 의미한다. 즉, 산화성 변색 물질이 적용된 변색층에서 산화반응이 일어나는 경우 착색 반응이 일어나고, 환원반응이 일어나는 경우 탈색 반응이 일어난다. 환원성 변색 물질이 적용된 변색층에서 환원반응이 일어나는 경우 착색 반응이 일어나고, 산화반응이 일어나는 경우 탈색 반응이 일어난다. 이처럼 상보적인 발색 특성을 갖는 물질이 각 변색층에 포함됨으로써, 착색 또는 발색이 두 층에서 동시에 이루어질 수 있다. 또한, 착색 또는 발색은 전기변색소자(300)에 인가되는 전압의 극성에 따라 교대될 수 있다.
이형필름층(360)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 또는 폴리카보네이트(PC)을 포함하는 폴리에스테르계 수지를 포함할 수 있다. 이형필름층(360)은 전기변색소자(300)의 보관 및 이동시 전기변색소자(300)를 외부의 수분이나 불순물들로부터 보호하는 역할을 하며, 추후 전기변색소자(300)를 투명한 윈도우 등에 적용할 때는 필요시 이형필름층(360) 부분을 떼어낸 후 사용할 수도 있다.
하드코팅층(370)은 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 또는 폴리이미드계 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하드코팅층(370)의 연필경도는 3H 이상, 4H 이상, 또는 5H 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 하드코팅층(370)은 외부의 충격으로부터 전기변색소자를 보호하는 역할을 하며, 스크래치 등에 강하기 때문에 우수한 경도를 부여할 수 있다.
전기변색소자(300)는 기존의 투명한 윈도우와 같은 구조에 단순히 부착하는 방식을 통해 적용이 가능하다. 예를 들어, 윈도우의 일면에 전기변색소자(300)를 부착할 수 있고, 상기 윈도우는 편평한 면일 수도 있고 곡면일 수도 있다. 또한, 상기 윈도우의 전면에 전기변색소자(300)를 부착할 수도 있고 일부분에만 부착할 수도 있다. 또는, 전기변색소자(300)를 상기 윈도우 내부에 삽입할 수도 있다. 예를 들어, 유리기판과 유리기판 사이에 전기변색소자(300)를 개재하는 방식을 통해 적용이 가능하다. 예컨대, 윈도우의 접합유리와 접합유리 사이에 2 개의 PVB 필름(Polyvinyl Butyral Film)을 개재하고, 상기 2 개의 PVB 필름 사이에 전기변색소자(300)를 개재함으로써 적용할 수 있고, 열을 통해 압착하여 윈도우 내부에 안정적으로 삽입할 수 있다.
전기변색소자(300)는 착색 및 탈색시 가시광선뿐만 아니라 적외선 및 자외선의 투과율도 조절할 수 있다. 전기변색소자(300)에 전원 인가시 제1 전극층(331)과 제2 전극층(339) 사이에 전기장이 형성되면서 착색 및 탈색을 일으킴으로써 태양광의 파장별로 투과도를 조절할 수 있으므로, 단열기능 및 차양기능을 구현할 수 있어 유용하다. 또한, 전기변색소자(300)는 적은 비용으로도 넓은 면적의 소자를 제조할 수 있고, 소비 전력이 낮기 때문에 스마트 윈도우, 스마트 거울, 그 밖의 차세대 건축 창호 소재로 사용되기에 적합하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색소자(300)의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기변색소자(300)의 변색을 통해 특정 파장에 대한 투과도가 조절되게 동작하는 과정에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 전기변속소자 구동 장치(100)의 정보 획득부(110)는 전기변색소자(300)의 동작 환경에 따른 태양고도, 가변 방위각 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 동작 환경 정보를 획득하고, 획득한 동작 환경 정보를 전기변속소자 구동 장치(100)의 제어부(120)에 제공한다. 여기서, 정보 획득부(110)의 고도 측정기(111)는 태양고도를 측정하여 송신기(114)에 제공할 수 있고, 정보 획득부(110)의 방위 측정기(112)는 전기변색소자(300)의 가변 방위각을 측정하여 송신기(114)에 제공할 수 있으며, 정보 획득부(110)의 온도계(113)는 온도를 측정하여 송신기(114)에 제공할 수 있다. 그러면, 송신기(114)는 고도 측정기(111), 방위 측정기(112) 및/또는 온도계(113)에 의해 측정된 동작 환경 정보를 송신할 수 있고, 수신기(115)는 송신기(114)로부터 송신된 동작 환경 정보를 수신하여 제어부(120)에 제공할 수 있다(S510).
제어부(120)는 정보 획득부(110)에 의해 획득된 동작 환경 정보에 기초하여 전기변색소자(300)에 인가할 전기용량에 대응하는 제어신호를 생성한다. 여기서, 제어부(1200는 동작 환경 정보를 분석해 획득한 기후 특징을 반영하여 제어신호를 생성한다. 예를 들어, 제어부(120)는 정보 획득부(110)에 의해 제공되는 태양고도와 기 설정된 임계고도를 비교한 고도 비교 결과에 따라 전기변색소자(300)의 가시광 투과율이 소정 시간 이내에 기 설정된 투과율 이하에 도달하도록 제어신호를 생성할 수 있다(S530).
그러면, 전기변속소자 구동 장치(100)의 구동부(130)는 제어부(120)의 제어신호에 대응하는 전기용량을 전기변색소자(300)에 인가해 특정 파장에 대한 투과도가 조절되게 구동시킨다(S540).
2000년에 관측된 부산의 기상 데이터를 예시하면 표 1과 같다.
| 일자 | 40도 이상 시작 (시각/고도각) |
40도 이하 시작 (시각/고도각) |
|
| 춘분 | 3.20 | 10시, 40도 | 15시, 40도 |
| 하지 | 6.21 | 9시, 44도 | 16시, 42도 |
| 추분 | 9.23 | 10시, 32도 | 15시, 37도 |
| 동지 | 12.22 | 없음(최고 31도) | |
표 1에 예시된 기상 데이터를 참고하면 태양광이 뜨거운 계절에는 건축물 등의 유리창을 통해 실내로 유입되는 광을 차단하는 것이 실내의 쾌적한 환경 조성에 도움이 될 것임을 쉽게 유추할 수 있다. 제어부(120)는 단계 S530에서 태양고도 40도 이상에서 변색을 시작하여 10분 이내에 가시광 투과율이 15% 이하에 도달시킬 수 있는 제어신호를 생성하고, 이러한 제어신호에 따라 단계 S540에서 구동부(130)가 제어신호에 대응하는 전기용량을 전기변색소자(300)에 인가해 가시광 투과율을 조절할 수 있다.
한편, 단계 S510 이후에 제어부(120)는 전기변색소자(300)의 고정 방위각 또는 위도 중 적어도 하나를 포함하는 설치 환경 정보를 획득할 수 있고, 단계 S530에서 획득된 설치 환경 정보에 더 기초하여 제어신호를 생성할 수 있다(S520, S530).
2000년에 관측된 부산의 방위각(진북을 기준으로 수평각을 표시)을 포함하는 기상 데이터를 예시하면 표 2과 같다.
| 일자 | 280 이상 시작 (시각/방위각) |
|
| 춘분 | 3.20 | 없음(최고 274도) |
| 하지 | 6.21 | 17시, 278도 |
| 초복 | 7.11 | 17시, 276도 |
| 말복 | 8.10 | 18시, 278도 |
| 추분 | 9.23 | 없음(최고 275도) |
| 동지 | 12.22 | 없음(최고 47도) |
표 2에 예시된 기상 데이터를 참고하면 여름철 태양광이 뜨거운 낮 시간에 전기변색소자(300)의 변색을 유지하고, 이후 탈색시켜서 실내의 쾌적함을 유지시킬 수 있으며, 봄과 가을 및 겨울에는 태양광의 충분한 실내 유입을 통해 난방비를 절감할 수 있음을 유추할 수 있다. 제어부(120)는 단계 S530에서 태양고도 40도 이상에서 방위각 90도 내지 270도에서는 변색을 유지하고, 태양고도 40도 이하 또는 방위각 280도 이상에서는 탈색되도록 제어신호를 생성하고, 이러한 제어신호에 따라 단계 S540에서 구동부(130)가 제어신호에 대응하는 전기용량을 전기변색소자(300)에 인가해 가시광 투과율을 조절할 수 있다.
또한, 전기변색소자(300)는 설치지역의 위도에 따라 그 변색 구동을 달리 제어할 필요가 있다. 설치지역의 위도별로 동작 상태 정보로서 서울 지역을 표 3에 예시하였고, 부산 지역을 표 4에 예시하였다.
| 위위도 | 동동작시작~~목표도달 | 일일자 | 동작시작 (시각/고도각) |
목표 도달시간 (시각/고도각) |
여유시간 | |
| 북위 37도 | 42도~45도 | 입춘 | 2.3 | 없음(최고 35도) | 없음 | - |
| 춘분 | 3.20 | 10시 30분 (10~11시, 37~45도) |
11시 | 30분 | ||
| 하지 | 6.21 | 9시(42도) | 9시 15분 (9~10시, 42~54도) |
15분 | ||
| 초복 | 7.11 | 9시 5분(9~10시, 41~52도) | 9시 20분 (9~10시, 41~52도) |
15분 | ||
| 말복 | 8.10 | 9시 30분(9~10시, 37~47도) | 9시 40분 (9~10시, 37~48도) |
10분 | ||
| 추분 | 9.23 | 없음(최고 36도) | 10시 45분(10~11시, 39~47도) | 25분 | ||
| 입동 | 11.7 | 없음(최고 28도) | 없음 | - | ||
| 동지 | 12.22 | 없음(최고 38도) | 없음 | - |
| 위위도 | 동작시작 ~목표도달 |
일자 | 동작시작 (시각/고도각) |
목표 도달시간 (시각/고도각) |
여유시간 | |
| 북위 35도 | 40도~43도 | 입춘 | 2.3 | 없음(최고 38도) | 없음 | - |
| 춘분 | 3.20 | 10시 (40도) |
10시 20분 (10~11시, 40~48도) |
20분 | ||
| 하지 | 6.21 | 8시40분(8~9시, 31~44도) | 8시 55분 (8~9시, 31~44도) |
15분 | ||
| 초복 | 7.11 | 8시 50분(8~9시, 30~42도) | 9시 5분 (9~10시, 42~54도) |
15분 | ||
| 말복 | 8.10 | 9시 5분(9~10시, 39~51도) | 9시 20분 (9~10시, 39~51도) |
15분 | ||
| 추분 | 9.23 | 9시 50분(9~10시, 32~42도) | 10시 5분 (10~11시, 42~50도) |
15분 | ||
| 입동 | 11.7 | 없음(최고 28도) | 없음 | - | ||
| 동지 | 12.22 | 없음(최고 38도) | 없음 | - |
표 3 및 도 4에 예시된 동작 상태 정보를 참고하여, 제어부(120)는 단계 S530에서 설치지역의 위도보다 5도 높은 태양고도에서 변색 동작을 시작하여 태양고도가 위도보다 8도 높은 고도 도달 전에 가시광 투과율이 15% 이하에 도달하도록 제어신호를 생성하고, 이러한 제어신호에 따라 단계 S540에서 구동부(130)가 제어신호에 대응하는 전기용량을 전기변색소자(300)에 인가해 가시광 투과율을 조절할 수 있다.
표 3에 나타낸 서울 지역의 변색시작 시간 및 탈색시작 시간별 동작 상태 정보를 예시하면 표 5와 같다.
| 위도 | 변색시작 | 탈색 시작 |
일자 | 변색시작 (시각/고도각) |
탈색시작 (시각/고도각) |
|
| 북위 37 | 태양고도 42도 |
태양 고도 27도 |
입춘 | 2.3 | 없음(최고 38도) | 탈색유지 |
| 춘분 | 3.20 | 10시 (40도) |
16시 15분 (16~17시, 30~19도) |
|||
| 하지 | 6.21 | 8시 40분(8~9시, 31~44도) | 17시 25분 (17~18시, 32~20도) |
|||
| 초복 | 7.11 | 8시 50분(9~10시, 30~42도) | 17시 25분 (17~18시, 32~20도) |
|||
| 말복 | 8.10 | 9시 5분(9~10시, 39~51도) | 16시 55분 (16~17시, 37~48도) |
|||
| 추분 | 9.23 | 9시 50분(9~10시, 32~42도) | 16시 (27도) |
|||
| 입동 | 11.7 | 없음(최고 38도) | 탈색유지 | |||
| 동지 | 12.22 | 없음(최고 31도) | 탈색유지 |
표 5에 예시된 동작 상태 정보를 참고하면, 태양광 입사가 필요한 우리나라의 봄, 가을 및 겨울과 태양고도를 연동해 탈색하여 태양광이 실내에 유입되도록 하고, 한 낮의 뜨거운 태양열은 차단할 필요가 있다. 제어부(120)는 단계 530에서 설치지역의 위도보다 5도 높은 태양고도에서 변색 동작을 시작하여 태양고도가 위도보다 10도 태양고도에서 탈색동작을 시작하거나 설치지역의 위도보다 10도 낮은 태양고도에서 외기온도가 20도 이하일 때 탈색하도록 제어신호를 생성하고, 이러한 제어신호에 따라 단계 S540에서 구동부(130)가 제어신호에 대응하는 전기용량을 전기변색소자(300)에 인가해 가시광 투과율을 조절할 수 있다.
표 6에 예시된 동작 상태 정보는 부산 지역에서 온도 및 태양고도의 변화에 대한 예시이다.
| 위도 | 변색시작 온도평균 |
탈색시작 태양고도 |
일자 | 평균온도/최고온도 | 탈색시작 (시각/고도각) |
|
| 북위 35도 |
30도 | 30도 | 입춘 | 2.3 | 3.1도/8도 | 변색 없음, 탈색 유지 |
| 춘분 | 3.20 | 9.6도/14.3도 | 변색 없음, 탈색 유지 | |||
| 하지 | 6.21 | 16.5도/20.7도 | 온도에 따라 동작유무,17시(30도) | |||
| 초복 | 7.11 | 23.2도/26.1도 | 온도에 따라 동작유무,17시(30도) | |||
| 말복 | 8.10 | 26.4도/29.8도 | 온도에 따라 동작유무,16시40분(16~17시, 39~26도) | |||
| 추분 | 9.23 | 21.2도/25.3도 | 온도에 따라 동작유무,15시40분(15~16시, 37~27도) | |||
| 입동 | 11.7 | 14.2도/19.0도 | 온도에 따라 동작유무,14시10분(14~15시, 31~24도) | |||
| 동지 | 12.22 | 5.5도/10.2도 | 변색 없음, 탈색 유지 | |||
표 6에 예시된 동작 상태 정보를 참고하여, 제어부(120)는 단계 530에서 실외온도 15도 이상에서 변색 후 실외온도 15도 이하 조건과 태양고도 30도 이하가 동시 충족될 때 탈색동작을 시작하도록 제어신호를 생성하고, 이러한 제어신호에 따라 단계 S540에서 구동부(130)가 제어신호에 대응하는 전기용량을 전기변색소자(300)에 인가해 가시광 투과율을 조절할 수 있다.
표 7에 예시된 동작 상태 정보는 부산 지역에서 태양고도, 온도, 시간 및 고도각의 변화에 대한 예시이다.
| 위도 | 변색시작 방위각 |
탈색시작 방위각 |
일자 | 평균/최고온도 |
변색시작 (시각/방위각) |
탈색시작 (시각/방위각) |
|
| 북위 35도 |
100도 | 280도 | 하지 | 6.21 | 16.5도/20.7도 | 10시/100도 | 17시 (278도) |
| 초복 | 7.11 | 23.2도/26.1도 | 10시/101도 | 17시 30분 (17~18시, 276~284도) |
|||
| 말복 | 8.10 | 26.4도/29.8 | 9시/98도 | 18시 15분(18~19시, 278~287도) | |||
표 7에 예시된 동작 상태 정보를 참고하여, 제어부(120)는 단계 530에서 여름철 6~8월, 실외온도 18도 이상 조건과 방위각 100도 이상 내지 280도 미만이 동시 충족될 때 변색동작을 유지하도록 제어신호를 생성하고, 이러한 제어신호에 따라 단계 S540에서 구동부(130)가 제어신호에 대응하는 전기용량을 전기변색소자(300)에 인가해 가시광 투과율을 조절할 수 있다.
한편, 전술한 일 실시예에 따라, 전기인가 시 변색을 통해 특정 파장에 대한 투과도가 조절되게 동작하는 전기변색소자를 구동하는 장치가 수행하는 전기변색소자 구동 방법에 포함된 각각의 단계는, 이러한 단계를 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에서 구현될 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 전기변색소자의 동작 환경에 따른 태양고도, 방위각 또는 온도 등에 따라 전기변색소자에 인가하는 전기용량을 변화시켜서 전기변색소자의 투과도가 조절되게 함으로써, 가시광 투과율 및 변색 속도를 변화하는 동작 환경에 맞추어 제어해 쾌적한 실내 환경을 조성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 첨부된 각 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장된 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 전기변색소자 구동 장치
110: 정보 획득부
111: 고도 측정기
112: 방위 측정기
113: 온도계
120: 제어부
130: 구동부
300: 전기변색소자
110: 정보 획득부
111: 고도 측정기
112: 방위 측정기
113: 온도계
120: 제어부
130: 구동부
300: 전기변색소자
Claims (17)
- 전기인가 시 변색을 통해 특정 파장에 대한 투과도가 조절되게 동작하는 전기변색소자의 동작 환경에 따른 태양고도, 가변 방위각 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 동작 환경 정보를 획득하는 정보 획득부와,
상기 정보 획득부에 의해 획득된 동작 환경 정보에 기초하여 상기 전기변색소자에 인가할 전기용량에 대응하는 제어신호를 생성하는 제어부와,
상기 제어신호에 대응하는 전기용량을 상기 전기변색소자에 인가해 상기 투과도가 조절되게 구동시키는 구동부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 동작 환경 정보를 분석해 획득한 기후 특징을 반영하여 상기 제어신호를 생성하는
전기변색소자 구동 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 태양고도와 기 설정된 임계고도를 비교한 고도 비교 결과에 따라 상기 전기변색소자의 가시광 투과율이 소정 시간 이내에 기 설정된 투과율 이하에 도달하도록 상기 제어신호를 생성하는
전기변색조사 구동 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 전기변색소자의 고정 방위각 또는 위도 중 적어도 하나를 포함하는 설치 환경 정보에 더 기초하여 상기 제어신호를 생성하는
전기변색소자 구동 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 가변 방위각 또는 상기 고정 방위각을 기 설정된 임계방위각 범위와 비교한 방위각 비교 결과 및 상기 고도 비교 결과에 따라 상기 제어신호를 생성하는
전기변색소자 구동 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 전기변색소자의 위도와 상기 태양고도의 차이에 따라 상기 제어신호를 생성하는
전기변색소자 구동 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 전기변색소자의 위도와 상기 태양고도의 차이 및 상기 온도에 따라 상기 제어신호를 생성하는
전기변색소자 구동 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 전기변색소자의 위도와 상기 고도 비교 결과 및 상기 온도에 따라 상기 제어신호를 생성하는
전기변색소자 구동 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 가변 방위각 또는 상기 고정 방위각을 기 설정된 임계방위각과 비교한 방위각 비교 결과, 상기 전기변색소자의 위치, 상기 온도 및 일시에 따라 상기 제어신호를 생성하는
전기변색소자 구동 장치. - 전기인가 시 변색을 통해 특정 파장에 대한 투과도가 조절되게 동작하는 전기변색소자를 구동하는 장치가 수행하는 전기변색소자 구동 방법으로서,
상기 전기변색소자의 동작 환경에 따른 태양고도, 가변 방위각 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 동작 환경 정보를 획득하는 단계와,
상기 획득된 동작 환경 정보에 기초하여 상기 전기변색소자에 인가할 전기용량을 결정하는 단계와,
상기 결정된 전기용량을 상기 전기변색소자에 인가해 상기 투과도가 조절되게 구동시키는 단계를 포함하고,
상기 전기용량을 결정할 때에, 상기 동작 환경 정보를 분석해 획득한 기후 특징을 반영하는
전기변색소자 구동 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 구동시키는 단계는,
상기 태양고도와 기 설정된 임계고도를 비교한 고도 비교 결과에 따라 상기 전기변색소자의 가시광 투과율이 소정 시간 이내에 기 설정된 투과율 이하에 도달하도록 구동시키는
전기변색조사 구동 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 전기용량을 결정할 때에, 상기 전기변색소자의 고정 방위각 또는 위도 중 적어도 하나를 포함하는 설치 환경 정보에 더 기초하여 상기 전기용량을 결정하는
전기변색소자 구동 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 전기용량을 결정할 때에, 상기 가변 방위각 또는 상기 고정 방위각을 기 설정된 임계방위각 범위와 비교한 방위각 비교 결과 및 상기 고도 비교 결과에 따라 상기 전기용량을 결정하는
전기변색소자 구동 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 전기용량을 결정할 때에, 상기 전기변색소자의 위도와 상기 태양고도의 차이에 따라 상기 전기용량을 결정하는
전기변색소자 구동 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 전기용량을 결정할 때에, 상기 전기변색소자의 위도와 상기 태양고도의 차이 및 상기 온도에 따라 상기 전기용량을 결정하는
전기변색소자 구동 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 전기용량을 결정할 때에, 상기 전기변색소자의 위도와 상기 고도 비교 결과 및 상기 온도에 따라 상기 전기용량을 결정하는
전기변색소자 구동 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 전기용량을 결정할 때에, 상기 가변 방위각 또는 상기 고정 방위각을 기 설정된 임계방위각과 비교한 방위각 비교 결과, 상기 전기변색소자의 위치, 상기 온도 및 일시에 따라 상기 전기용량을 결정하는
전기변색소자 구동 방법. - 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램은,
제 9 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항의 전기변색소자 구동 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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